JPH0348789A - Ｃｗドプラ装置 - Google Patents
Ｃｗドプラ装置Info
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- JPH0348789A JPH0348789A JP1184202A JP18420289A JPH0348789A JP H0348789 A JPH0348789 A JP H0348789A JP 1184202 A JP1184202 A JP 1184202A JP 18420289 A JP18420289 A JP 18420289A JP H0348789 A JPH0348789 A JP H0348789A
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- oscillator
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は各種用途のＣＷドプラ装置に関し、特に外部か
らＣＷによる干渉妨害を目立たなくしたＣＷドプラ装置
に関する。
らＣＷによる干渉妨害を目立たなくしたＣＷドプラ装置
に関する。
（従来の技術）
医用超音波診断装置、車輌等の速度測定装置等では超音
波ＣＷ倍信号送信用のトランスデユーサから送信し、運
動物体からドプラ偏移を受けたエコーを受信して、血流
等の流れている方向や視線方向の速度等の情報を得てい
る。
波ＣＷ倍信号送信用のトランスデユーサから送信し、運
動物体からドプラ偏移を受けたエコーを受信して、血流
等の流れている方向や視線方向の速度等の情報を得てい
る。
（発明が解決しようとする課題）
ところで、この場合の送信信号はＣＷであるため、受信
回路に入力されて受信を妨害しないように工夫されてい
るが、他のＣＷ的な信号の干渉妨害を如何に受けないよ
うにするかという観点からは、従来、シールドを厳重に
するという以外には特別の対策が施されていない。この
妨害を完全に無くすために厳重なシールドを施すことは
成る程度以上になると実現は困難であった。特にテレメ
ータ等を伴う超小型装置や、個人の携帯を可能にするよ
うな安価な装置には実施が困難であった。
回路に入力されて受信を妨害しないように工夫されてい
るが、他のＣＷ的な信号の干渉妨害を如何に受けないよ
うにするかという観点からは、従来、シールドを厳重に
するという以外には特別の対策が施されていない。この
妨害を完全に無くすために厳重なシールドを施すことは
成る程度以上になると実現は困難であった。特にテレメ
ータ等を伴う超小型装置や、個人の携帯を可能にするよ
うな安価な装置には実施が困難であった。
又、従来の装置は音場を介して侵入する超音波的なＣＷ
妨害には全く無力である。
妨害には全く無力である。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、ＣＷドプラ装置が受けるＣＷ的な干渉妨害を極力少な
くすることのできるＣＷドプラ装置を実現することにあ
る。
、ＣＷドプラ装置が受けるＣＷ的な干渉妨害を極力少な
くすることのできるＣＷドプラ装置を実現することにあ
る。
（課題を解決するための手段）
前記の課題を解決するために、本発明においては、シス
テムのキャリヤ周波数をウオブリングさせる。このウオ
ブリングは、目的とする観測対象のドプラシフト成分の
観測、分析には殆ど無害であり、且つ、観測対象を含む
周辺の有感領域から帰投する固定反射（クラッタ）とシ
ステムのキャリヤとの成すビートが効果的にクラッタ除
去フィルタ（ドプラフィルタ）で除去できる範囲に収ま
る程度に実施される。このキャリヤウオブリングの目的
とするところは、一定周波数の（即ちＣＷ的な）外部干
渉とキャリヤとの成すビートが周波数スペクトル上に分
散化された形で生じ、その結果、さもなければ生じた筈
の輝線スペクトル的干渉妨害をドプラ信号の周波数分析
結果において分散化された形で目立たなくすることにあ
る。
テムのキャリヤ周波数をウオブリングさせる。このウオ
ブリングは、目的とする観測対象のドプラシフト成分の
観測、分析には殆ど無害であり、且つ、観測対象を含む
周辺の有感領域から帰投する固定反射（クラッタ）とシ
ステムのキャリヤとの成すビートが効果的にクラッタ除
去フィルタ（ドプラフィルタ）で除去できる範囲に収ま
る程度に実施される。このキャリヤウオブリングの目的
とするところは、一定周波数の（即ちＣＷ的な）外部干
渉とキャリヤとの成すビートが周波数スペクトル上に分
散化された形で生じ、その結果、さもなければ生じた筈
の輝線スペクトル的干渉妨害をドプラ信号の周波数分析
結果において分散化された形で目立たなくすることにあ
る。
前記手法を実施するための本発明の最も好ましい実施形
式は、周期的に電圧が一定の変化率により変化する信号
を発生するウォブラ発振器と、該ウォブラ発振器の出力
信号により変調されたＦＭ信号を出力するＦＭ発振器と
、受信信号と、前記ＦＭ発振器の出力信号とからなる差
の周波数のビート信号を発生するビート信号発生器とを
具備することを特徴とするものである。
式は、周期的に電圧が一定の変化率により変化する信号
を発生するウォブラ発振器と、該ウォブラ発振器の出力
信号により変調されたＦＭ信号を出力するＦＭ発振器と
、受信信号と、前記ＦＭ発振器の出力信号とからなる差
の周波数のビート信号を発生するビート信号発生器とを
具備することを特徴とするものである。
（作用）
システムのキャリヤがウオブリングされているので、外
部からのＣＷ的な妨害はビート信号発生器においては最
早一定周波数にはならず、周波数分析結果においては分
散されて目立たなくなるので、実質上妨害とならなくな
る。
部からのＣＷ的な妨害はビート信号発生器においては最
早一定周波数にはならず、周波数分析結果においては分
散されて目立たなくなるので、実質上妨害とならなくな
る。
（実施ｆ！’１）
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図は超音波を例とした本発明の一実施例の構成ブロ
ック図である。図において、１は例えば鋸歯状波のよう
な一定の変化率で電圧が変化するような信号を発生する
ウォブラ発振器、２はウォブラ発振器の電圧波形に比例
して周波数が変化するＦＭ波を発振するＦＭ発振器であ
る。ＦＭ発振器２の出力信号は送信増幅器３で電力増幅
されて、超音波探触子４の送信用発振子から超音波信号
に変換されて送波される。超音波探触子４は送信専用の
送信振動子と受信専用の受信振動子とで構成されている
。送信された信号は反射体Ａ、Ｂ、Ｃ等から反射されて
超音波探触子４に戻り、受信用振動子において電気信号
に変換される。
ック図である。図において、１は例えば鋸歯状波のよう
な一定の変化率で電圧が変化するような信号を発生する
ウォブラ発振器、２はウォブラ発振器の電圧波形に比例
して周波数が変化するＦＭ波を発振するＦＭ発振器であ
る。ＦＭ発振器２の出力信号は送信増幅器３で電力増幅
されて、超音波探触子４の送信用発振子から超音波信号
に変換されて送波される。超音波探触子４は送信専用の
送信振動子と受信専用の受信振動子とで構成されている
。送信された信号は反射体Ａ、Ｂ、Ｃ等から反射されて
超音波探触子４に戻り、受信用振動子において電気信号
に変換される。
５は超音波探触子４からの受信信号を増幅する受信増幅
器である。６は受信増幅器５からの受信信号とＦＭ発振
器２からの信号を受けて両信号の差のビート信号を発生
するビート信号発生器（復調器）、７はビート信号の内
、不要な高域信号及び低域信号を除く帯域濾波器（以下
ＢＰＦという）である。以後、この出力は低周波増幅器
８で増幅され、ＡＤ変換器９でディジタル信号に変換さ
れ、ＦＦＴｌ０でフーリエ変換されて信号処理される。
器である。６は受信増幅器５からの受信信号とＦＭ発振
器２からの信号を受けて両信号の差のビート信号を発生
するビート信号発生器（復調器）、７はビート信号の内
、不要な高域信号及び低域信号を除く帯域濾波器（以下
ＢＰＦという）である。以後、この出力は低周波増幅器
８で増幅され、ＡＤ変換器９でディジタル信号に変換さ
れ、ＦＦＴｌ０でフーリエ変換されて信号処理される。
この低周波増幅器８以後の回路は通常のドプラ装置と同
様である。
様である。
次に、上記のように構成された実施例の動作を説明する
。ウォブラ発振器１は例えば鋸歯状波を発生する。この
周期はその装置の目的とする最遠距離の目標までの距離
を想定して定めである。周期をＴとし、最遠距離の目標
までの距離をＤとすれば、 周期Ｔ −２Ｄ ／ ｃ 但しＣ：音速ＦＭ発
振器２はウォブラ発振器１の出力により変調されて直線
状に周波数が増加するＦＭ波を発生する。この出力は送
信増幅器３で増幅され、超音波探触子４の送振振動子か
ら送波される。反射体から反射されたエコー信号は超音
波探触子４の受信振動子で受信され、受信増幅器５で増
幅され、ビート信号発生器６に入力される。ビート信号
発生器６にはＦＭ発振器２からの信号も人力されていて
、２信号の差のビートを発生する。このビートは反射体
への距離により異なり、距離ｄ、の反射体Ｃからのエコ
ー信号によるビートは、距離ｄ２の反射体Ｂからのエコ
ー信号によるビートよりも周波数が高く、反射体Ｂから
のエコー信号によるビートは距離ｄ、の反射体Ａからの
エコー信号によるビートよりも周波数が高い。従って最
遠距離の目標Ｃ近辺の反射体により生ずるクラッタが計
測を目的とするドプラシフト成分と区別できればよい。
。ウォブラ発振器１は例えば鋸歯状波を発生する。この
周期はその装置の目的とする最遠距離の目標までの距離
を想定して定めである。周期をＴとし、最遠距離の目標
までの距離をＤとすれば、 周期Ｔ −２Ｄ ／ ｃ 但しＣ：音速ＦＭ発
振器２はウォブラ発振器１の出力により変調されて直線
状に周波数が増加するＦＭ波を発生する。この出力は送
信増幅器３で増幅され、超音波探触子４の送振振動子か
ら送波される。反射体から反射されたエコー信号は超音
波探触子４の受信振動子で受信され、受信増幅器５で増
幅され、ビート信号発生器６に入力される。ビート信号
発生器６にはＦＭ発振器２からの信号も人力されていて
、２信号の差のビートを発生する。このビートは反射体
への距離により異なり、距離ｄ、の反射体Ｃからのエコ
ー信号によるビートは、距離ｄ２の反射体Ｂからのエコ
ー信号によるビートよりも周波数が高く、反射体Ｂから
のエコー信号によるビートは距離ｄ、の反射体Ａからの
エコー信号によるビートよりも周波数が高い。従って最
遠距離の目標Ｃ近辺の反射体により生ずるクラッタが計
測を目的とするドプラシフト成分と区別できればよい。
これを数値を以て説明する。鋸歯状波の周波数上昇率を
０． ５１（ｚ／μＳとする。最遠方のクラッタからの
帰投時間が３００μｓ（音速１５００ｍ／ｓとして深度
２２． ５ ｃ ｍ）であったとすると、ＦＭ信号はこ
の帰投時間の間に１５０Ｈｚ程の差を生じ、従ってクラ
ッタに対し１５０Ｈｚのビートを生じさせる。しかし、
この周波数は、ＢＰＦ７によりカットオフされる。一方
本来の目的観測対象である血流等からのドプラシフトを
有するエコーはこの周波数よりもずっと高いドプラシフ
トを有するので、１．５０ Ｈｚまでのクラッタを除去
するためのＢＰＦ７には妨げられずに通過する。このよ
うにして目的とするドプラシフトされたエコー信号は低
周波増幅器８に至り、そこで増幅され、ＡＤ変換器９で
ディジタル化されて、ＦＦ Ｔ １．０でフーリエ変換
され、以後通常の信号処理をされる。
０． ５１（ｚ／μＳとする。最遠方のクラッタからの
帰投時間が３００μｓ（音速１５００ｍ／ｓとして深度
２２． ５ ｃ ｍ）であったとすると、ＦＭ信号はこ
の帰投時間の間に１５０Ｈｚ程の差を生じ、従ってクラ
ッタに対し１５０Ｈｚのビートを生じさせる。しかし、
この周波数は、ＢＰＦ７によりカットオフされる。一方
本来の目的観測対象である血流等からのドプラシフトを
有するエコーはこの周波数よりもずっと高いドプラシフ
トを有するので、１．５０ Ｈｚまでのクラッタを除去
するためのＢＰＦ７には妨げられずに通過する。このよ
うにして目的とするドプラシフトされたエコー信号は低
周波増幅器８に至り、そこで増幅され、ＡＤ変換器９で
ディジタル化されて、ＦＦ Ｔ １．０でフーリエ変換
され、以後通常の信号処理をされる。
ところで、外部からＣＷ干渉があった場合を考えると、
上記の鋸歯状波の上昇率が０．５Ｈｚ／μｓ即ち５００
Ｋ Ｈｚ ／ ｓであり、上記のＣＷ干渉成分は総エ
ネルギーとしてはそのまま残るが、周波数的には分析デ
ータ収集時間幅として５〜１０ｍ５を単位とすると、そ
の時間内でウオブリング発振の結果、２．５ＫＨｚ〜５
ＫＨｚの幅に亘って周波数軸上での分布が起こる。つま
り、もともとＣＷだった干渉信号がこのシステムのドプ
ラ信号又は分析用出力の段階ではチャー・ブされ、分散
化されてしまった形で表れる。従って、超音波周波数を
ウオブリングして変化させた場合、ＣＷ干渉波が入って
きても干渉波は観測ドプラシフト周波数軸上に集中せず
、エネルギー分散した形で生じ、散らされて目立たなく
なる。具体的にはノイズフロアが僅かに持ち上がったよ
うに見えるに留まり、診断や計測の邪魔にならなくなる
。これを第２図により説明する。（イ）は従来のドプラ
装置におけるＣＷ妨害波のスペクトラム１１を示す図、
（ロ）は実施例の装置における分散化されたＣＷ妨害波
のスペクトラム１２を示す図である。
上記の鋸歯状波の上昇率が０．５Ｈｚ／μｓ即ち５００
Ｋ Ｈｚ ／ ｓであり、上記のＣＷ干渉成分は総エ
ネルギーとしてはそのまま残るが、周波数的には分析デ
ータ収集時間幅として５〜１０ｍ５を単位とすると、そ
の時間内でウオブリング発振の結果、２．５ＫＨｚ〜５
ＫＨｚの幅に亘って周波数軸上での分布が起こる。つま
り、もともとＣＷだった干渉信号がこのシステムのドプ
ラ信号又は分析用出力の段階ではチャー・ブされ、分散
化されてしまった形で表れる。従って、超音波周波数を
ウオブリングして変化させた場合、ＣＷ干渉波が入って
きても干渉波は観測ドプラシフト周波数軸上に集中せず
、エネルギー分散した形で生じ、散らされて目立たなく
なる。具体的にはノイズフロアが僅かに持ち上がったよ
うに見えるに留まり、診断や計測の邪魔にならなくなる
。これを第２図により説明する。（イ）は従来のドプラ
装置におけるＣＷ妨害波のスペクトラム１１を示す図、
（ロ）は実施例の装置における分散化されたＣＷ妨害波
のスペクトラム１２を示す図である。
図において、１３はドプラシフト信号である。ＣＷ妨害
波のスペクトラム１１と分散化されたＣＷ妨害波１２の
総エネルギー量は等しいが、分散化されたＣＷ妨害波１
２の振幅は小さく殆ど目立たなくなっていることを示し
ている。１４は僅かに持ち上がったノイズフロアである
。
波のスペクトラム１１と分散化されたＣＷ妨害波１２の
総エネルギー量は等しいが、分散化されたＣＷ妨害波１
２の振幅は小さく殆ど目立たなくなっていることを示し
ている。１４は僅かに持ち上がったノイズフロアである
。
尚、本発明は上記の実施例に限定されるものではない。
ウォブラ発振器の波形は直線的に変化する鋸歯状波であ
って、これが最も容易で確実であるが、後段のＦＦＴｌ
０で周期的にデータのフレームを切り取ってＦＦＴ処理
をするような作業をしているのなら、そのフレーム毎に
上昇ＦＭ（アップチャープ）と下降ＦＭ（ダウンチャー
ブ）を繰り返すのがよい。第３図にその場合の波形を示
す。図において示される波形は上昇ＦＭと下降ＦＭが交
互に繰り返す三角波形のウオブリングＦＭ波形である。
って、これが最も容易で確実であるが、後段のＦＦＴｌ
０で周期的にデータのフレームを切り取ってＦＦＴ処理
をするような作業をしているのなら、そのフレーム毎に
上昇ＦＭ（アップチャープ）と下降ＦＭ（ダウンチャー
ブ）を繰り返すのがよい。第３図にその場合の波形を示
す。図において示される波形は上昇ＦＭと下降ＦＭが交
互に繰り返す三角波形のウオブリングＦＭ波形である。
２３はウオブリングＦＭ波形２１の上昇から下降へ、又
は、下降から上昇への変曲点、２２はデータ分析区間で
ある。このように変曲点があるとドプラ信号を耳で聞く
場合に耳障りになるので、第４図に示すような正弦波で
変調したものにするのもよい。図において、２２はデー
タ分析区間、２５は正弦波によるウォルブリングＦＭ波
形である。
は、下降から上昇への変曲点、２２はデータ分析区間で
ある。このように変曲点があるとドプラ信号を耳で聞く
場合に耳障りになるので、第４図に示すような正弦波で
変調したものにするのもよい。図において、２２はデー
タ分析区間、２５は正弦波によるウォルブリングＦＭ波
形である。
このような手法はＣＷドプラの場合だけでなく、パルス
ドプラにも適用可能である。
ドプラにも適用可能である。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように本発明によれば、簡単な方法
でＣＷ的な干渉妨害を少なくし、無害化させることがで
きるようになり、実用上の効果は大きい。
でＣＷ的な干渉妨害を少なくし、無害化させることがで
きるようになり、実用上の効果は大きい。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図はＣＷ
妨害による影響を示す図で、（イ）は従来の装置による
場合を示す図、（ロ）は本実施例による場合を示す図、 第３図は異なるウオブリング波形を用いた場合の図、 第４図は更に異なるウオブリング波形を用いた場合の図
である。 １・・・ウオブリング発振器 ２・・・ＦＭ発振器 ４・・・超音波探触子 ６・・・ビート信号発生器 ７・・・ＢＰＦ
妨害による影響を示す図で、（イ）は従来の装置による
場合を示す図、（ロ）は本実施例による場合を示す図、 第３図は異なるウオブリング波形を用いた場合の図、 第４図は更に異なるウオブリング波形を用いた場合の図
である。 １・・・ウオブリング発振器 ２・・・ＦＭ発振器 ４・・・超音波探触子 ６・・・ビート信号発生器 ７・・・ＢＰＦ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 周期的に電圧が一定の変化率により変化する信号を発生
するウォブラ発振器（１）と、 該ウォブラ発振器（１）の出力信号により変調されたＦ
Ｍ信号を出力するＦＭ発振器（２）と、受信信号と、前
記ＦＭ発振器（２）の出力信号とからなる差の周波数の
ビート信号を発生するビート信号発生器（６）とを具備
することを特徴とするＣＷドプラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1184202A JPH0348789A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | Ｃｗドプラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1184202A JPH0348789A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | Ｃｗドプラ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348789A true JPH0348789A (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16149145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1184202A Pending JPH0348789A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | Ｃｗドプラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0348789A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005253949A (ja) * | 2003-10-10 | 2005-09-22 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2006061693A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | General Electric Co <Ge> | ２ｄマトリクスアレイを用いてｃｗドップラー超音波を実施する方法およびその装置 |
| WO2006043603A1 (ja) * | 2004-10-20 | 2006-04-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 超音波ドプラ診断装置 |
| JP2006142006A (ja) * | 2004-10-20 | 2006-06-08 | Toshiba Corp | 超音波ドプラ診断装置 |
| CN103070701A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-01 | 深圳先进技术研究院 | 一种超声调制成像***及方法 |
-
1989
- 1989-07-17 JP JP1184202A patent/JPH0348789A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005253949A (ja) * | 2003-10-10 | 2005-09-22 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2006061693A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | General Electric Co <Ge> | ２ｄマトリクスアレイを用いてｃｗドップラー超音波を実施する方法およびその装置 |
| WO2006043603A1 (ja) * | 2004-10-20 | 2006-04-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 超音波ドプラ診断装置 |
| JP2006142006A (ja) * | 2004-10-20 | 2006-06-08 | Toshiba Corp | 超音波ドプラ診断装置 |
| US8372010B2 (en) | 2004-10-20 | 2013-02-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonic doppler diagnosis device |
| CN103070701A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-01 | 深圳先进技术研究院 | 一种超声调制成像***及方法 |
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