JP5398514B2 - カラードプラ超音波診断装置 - Google Patents
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Description
本発明の第2局面によるカラードプラ超音波診断装置は、超音波プローブと、前記超音波プローブを介して被検体との間で超音波を送受信する送受信部と、前記送受信部の出力を直交検波する直交検波部と、前記直交検波部の出力に対して距離方向に直交変換を行い、前記直交変換の結果に対して血流成分を抽出するために距離ごとにフィルタ特性の異なる時間軸上のフィルタをドプラ方向に掛け、前記フィルタの出力に対して前記直交変換の逆変換を行うフィルタユニットと、前記フィルタユニットの出力に基づいて血流成分情報を計算する血流成分情報計算部とを具備する。
本発明の第3局面によるカラードプラ超音波診断装置は、超音波プローブと、前記超音波プローブを介して被検体との間で超音波を送受信する送受信部と、前記送受信部の出力を直交検波する直交検波部と、前記直交検波部の出力に対して距離方向にバンドパスフィルタを掛けて、前記バンドパスフィルタの結果から血流成分を抽出するために距離ごとにフィルタ特性の異なる時間軸上のフィルタをドプラ方向に掛けるフィルタユニットと、前記フィルタユニットの出力に基づいて血流成分情報を計算する血流成分情報計算部とを具備する。
本発明の第4局面によるカラードプラ超音波診断装置は、超音波プローブと、前記超音波プローブを介して被検体との間で超音波を送受信する送受信部と、前記送受信部の出力を直交検波する直交検波部と、前記直交検波部の出力に対して距離方向に第1の直交変換を行い、前記第1の直交変換の結果に対してドプラ方向に第2の直交変換を行い、得られた周波数データから血流成分を抽出するために2次元フィルタを掛け、前記2次元フィルタの出力に対して前記第2の直交変換の逆変換を行うフィルタユニットと、前記フィルタユニットから出力される前記第1の直交変換による周波数成分に基づいて血流成分情報を計算する血流成分情報計算部とを具備する。
本発明の第5局面によるカラードプラ超音波診断装置は、超音波プローブと、前記超音波プローブを介して被検体との間で超音波を送受信する送受信部と、前記送受信部の出力を直交検波する直交検波部と、前記直交検波部の出力に対して距離方向に第1の直交変換を行い、前記第1の直交変換の結果に対してドプラ方向に第2の直交変換を行い、得られた周波数データから血流成分を抽出するために2次元フィルタを掛け、前記2次元フィルタの出力に対して前記第2の直交変換の逆変換を行うフィルタユニットと、前記フィルタユニットの出力に基づいて、前記第1の直交変換の成分に対して、速度、分散、パワー等の血流成分情報を推定し、それらを元に最終的な速度、分散、パワーを推定する血流成分情報計算部とを具備する。
本発明の第6局面によるカラードプラ超音波診断装置は、超音波プローブと、前記超音波プローブを介して被検体との間で超音波を送受信する送受信部と、前記送受信部の出力を直交検波する直交検波部と、前記直交検波部の出力に対して距離方向にバンドパスフィルタを掛けて、前記バンドパスフィルタの結果から血流成分を抽出するために距離ごとにフィルタ特性の異なる時間軸上のフィルタをドプラ方向に掛けるフィルタユニットと、前記フィルタユニットの出力に基づいて、各バンドに対して、速度、分散、パワー等の血流成分情報を推定し、それらを元に最終的な速度、分散、パワーを推定する血流成分情報計算部とを具備する。
図1は、第1実施形態に係るカラードプラ超音波診断装置の構成を示している。超音波プローブ1は、複数の圧電振動子を有する。圧電振動子の前側には音響整合層が配置される。圧電振動子の背側にはバッキング材等が配置される。電気的な2次元又は3次元スキャンが可能なように複数の圧電振動子は2次元又は3次元状に配列される。送信回路2は、プローブ1の圧電振動子にパルス信号を印加する。それにより超音波が発生される。超音波プローブ1の圧電振動子は、被検体からの超音波エコーを電気信号に変換する。
直交多項式空間の良い点は、周期関数である必要がないので、窓関数が不要な点である。更に、1次の係数とは直線の成分なので、観測時間内である傾きを持った直線に近似できるような遅い動きのクラッタ成分を検出できるので、そのような遅いクラッタ成分を除去することが可能になる。この直交空間はフーリエ周波数空間とは異なるので、図6のようには表現できないが、直交多項式空間の周波数(ここでは直交変換した後の結果を周波数と呼ぶことにする。通常の意味での周波数はフーリエ周波数と記述する。)が、フーリエ空間でどのような周波数を持つかは、Z変換を使えば簡単に対応付けができる。この対応に従って、フーリエ周波数軸でfc(f)となるカットオフ周波数を持つようなフィルタを、「距離方向フーリエ周波数+ドプラ方向直交多項式周波数」の2次元空間で掛けてやれば、クラッタ成分を効果的に除去するフィルタを掛けることができる。
本実施形態の構成は第1実施形態と同じである。図7に本実施形態による2次元フィルタリング処理の手順を示している。第2の直交変換の逆変換を行うところ(S1〜S4)までは、第1実施形態と同じである。
Claims (12)
- 超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して被検体との間で超音波を送受信する送受信部と、
前記送受信部の出力を直交検波する直交検波部と、
前記直交検波部の出力に対して距離方向に第1の直交変換を行い、前記第1の直交変換の結果に対してドプラ方向に第2の直交変換を行い、得られた周波数データから血流成分を抽出するために2次元フィルタを掛け、前記2次元フィルタの出力に対して前記第2の直交変換の逆変換と前記第1の直交変換の逆変換とを順に行うフィルタユニットと、
前記フィルタユニットの出力に基づいて血流成分情報を計算する血流成分情報計算部とを具備することを特徴とするカラードプラ超音波診断装置。 - 超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して被検体との間で超音波を送受信する送受信部と、
前記送受信部の出力を直交検波する直交検波部と、
前記直交検波部の出力に対して距離方向に直交変換を行い、前記直交変換の結果に対して血流成分を抽出するために距離ごとにフィルタ特性の異なる時間軸上のフィルタをドプラ方向に掛け、前記フィルタの出力に対して前記直交変換の逆変換を行うフィルタユニットと、
前記フィルタユニットの出力に基づいて血流成分情報を計算する血流成分情報計算部とを具備することを特徴とするカラードプラ超音波診断装置。 - 超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して被検体との間で超音波を送受信する送受信部と、
前記送受信部の出力を直交検波する直交検波部と、
前記直交検波部の出力に対して距離方向にバンドパスフィルタを掛けて、前記バンドパスフィルタの結果から血流成分を抽出するために距離ごとにフィルタ特性の異なる時間軸上のフィルタをドプラ方向に掛けるフィルタユニットと、
前記フィルタユニットの出力に基づいて血流成分情報を計算する血流成分情報計算部とを具備することを特徴とするカラードプラ超音波診断装置。 - 超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して被検体との間で超音波を送受信する送受信部と、
前記送受信部の出力を直交検波する直交検波部と、
前記直交検波部の出力に対して距離方向に第1の直交変換を行い、前記第1の直交変換の結果に対してドプラ方向に第2の直交変換を行い、得られた周波数データから血流成分を抽出するために2次元フィルタを掛け、前記2次元フィルタの出力に対して前記第2の直交変換の逆変換を行うフィルタユニットと、
前記フィルタユニットから出力される前記第1の直交変換による周波数成分に基づいて血流成分情報を計算する血流成分情報計算部とを具備することを特徴とするカラードプラ超音波診断装置。 - 超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して被検体との間で超音波を送受信する送受信部と、
前記送受信部の出力を直交検波する直交検波部と、
前記直交検波部の出力に対して距離方向に第1の直交変換を行い、前記第1の直交変換の結果に対してドプラ方向に第2の直交変換を行い、得られた周波数データから血流成分を抽出するために2次元フィルタを掛け、前記2次元フィルタの出力に対して前記第2の直交変換の逆変換を行うフィルタユニットと、
前記フィルタユニットの出力に基づいて、前記第1の直交変換の成分に対して、速度、分散、パワー等の血流成分情報を推定し、それらを元に最終的な速度、分散、パワーを推定する血流成分情報計算部とを具備することを特徴とするカラードプラ超音波診断装置。 - 超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して被検体との間で超音波を送受信する送受信部と、
前記送受信部の出力を直交検波する直交検波部と、
前記直交検波部の出力に対して距離方向にバンドパスフィルタを掛けて、前記バンドパスフィルタの結果から血流成分を抽出するために距離ごとにフィルタ特性の異なる時間軸上のフィルタをドプラ方向に掛けるフィルタユニットと、
前記フィルタユニットの出力に基づいて、各バンドに対して、速度、分散、パワー等の血流成分情報を推定し、それらを元に最終的な速度、分散、パワーを推定する血流成分情報計算部とを具備することを特徴とするカラードプラ超音波診断装置。 - 前記第1の直交変換および前記第2の直交変換は離散的フーリエ変換であることを特徴とする請求項1記載のカラードプラ超音波診断装置。
- 前記第1、第2の直交変換および逆変換は離散的2次元フーリエ変換および離散的2次元逆フーリエ変換により一度に行われることを特徴とする請求項1記載のカラードプラ超音波診断装置。
- 前記第1の直交変換に離散的フーリエ変換、前記第2の直交変換に直交多項式を用いることを特徴とする請求項1記載のカラードプラ超音波診断装置。
- 前記第1の直交変換に離散的フーリエ変換、前記第2の直交変換に離散的コサイン変換を用いることを特徴とする請求項1記載のカラードプラ超音波診断装置。
- 前記第1の直交変換に離散的フーリエ変換、前記第2の直交変換にKarhunen-Loeve変換を用いることを特徴とする請求項1記載のカラードプラ超音波診断装置。
- 前記最終的な速度、分散、パワーは、各フーリエ周波数毎の速度値から最小2乗法によって直線の傾きを求め、その傾きから最終的な速度を求めることを特徴とする請求項5記載のカラードプラ超音波診断装置。
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