JPS6377437A - 超音波エコーグラフィによる可動物体検査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも１つの超音波トランスジューサと、
送信段と、該トランスジューサに戻ってくるエコーグラ
フィック信号を受信し、処理する段とを含み、可動物体
の動きの軸速度、すなわち、該トランスジューサにより
繰返し周期“Ｔ”で周期的に送信される超音波励振ビー
ムの軸“Ｚ”上の速度の投影を測定することを可能にす
る超音波エコーグラフィによる可動物体検査装置に関す
るものである。

本発明は心臓や血流のような動く器官のエコーグラフィ
ック検査にきわめて有効に使用することができる。

超音波エコーグラフィを用いて可動物体を検査する方法
および装置で解決しなければならない技術的問題は、デ
ィスプレイ装置を用いて超音波エコーグラフィック検査
を受けている器官や血流の正確な画像を得るため、調査
対象物体の動きの軸速度をできるだけ正しく評価する必
要があるということである。

多年にわたり、この問題に対する種々の解決法が提案さ
れており、特に、所定点における血流速度あるいは少な
くとも超音波トランスジューサによるビーム送信機の軸
上の流速の投影を測定するのにパルス波超音波ドツプラ
システムが広く使用されてきた。さらに最近では、超音
波ビームの通路に沿っての血流速度分布ならびにトラン
スジューサの走査運動により得られる断面にわたっての
血流速度分布を実時間で決定することのできる装置が利
用されるようになっている。これらのシステムの多数は
可動ターゲットにより戻ってくる信号の周波数偏移また
は位相偏移を用いて、それから血流の軸速度を導出する
ようにしており、例えば、ヨーロッパ特許第肌０９２．
８４１号には、周期的励振に応じて可動ターゲットから
戻ってくる連続エコー間の位相偏移の測定を用いたこの
種装置に関し記載されている。

しかしながら、位相偏移を用いるこの既知の方法を実行
する装置は、軸方向分解能７１ｚおよび波長λに対する
速度ＡＶ／Ｖの測定精度をリンクする不確定性関係式に
より制限される。

したがって、１９８２年、アカデミツクプレス（Ａｃａ
ｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ）に掲載のビー・アトキンソン
（Ｐ、　ΔＴＫＩＮＳＯＮ）およびジェー・ビー・ウッ
ドコック（Ｊ、Ｐ、　ＷＯＯＤＣＯＣＫ）による刊行物
“ドツプラ超音波とその臨床測定への利用（Ｄｏｐｐｌ
ｅｒ　Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ　ａｎｄｉｔｓ　Ｕｓｅ　
ｉｎ　Ｃ１１ｎｉｃａｌ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）”
の第■章、セクション２．３−ａに示されているこの関
係は、軸方向分解能と速度測定精度間に妥協を負わせる
ことになり、これは、速度プロフィールまたは血流イメ
ージの正確な測定と両立不可能である。

この点から、フランス国特許第８５１７８５１号（特願
昭６１−２８６．１０３号に対応）には、速度測定精度
が空間的分解能により制限されないような異なるエコー
グラフィック信号処理方法に関し記載されている。これ
は時間分析法で、周波数偏移または位相偏移に関してで
はなく、各パルス信号が送信された後のエコーグラフィ
ック信号の時間の偏移に関して超音波信号のエコーを解
読する方法である。

この方法は次の原理にもとづいている。すなわち、被検
対象物体は軸速度Ｖｉｚ（ｔ）（軸速度は超音波トラン
スジューサにより繰返し周期“Ｔ′で送信される超音波
励振ビームの軸“Ｚ”上の速度の投影をいう。）で動く
ものとする。時間ｔ＝Ｑ、すなわち、対象物体が該トラ
ンスジューサから距離“Ｚ”の所に位置しているとき、
トランスジューサから最初の超音波励振が送信された場
合は、対象物体から戻ってくるエコーｅ＋（ｔ）は時間
ｔ、＝２ｚ／Ｃに受信される。ここで、Ｃは超音波の伝
搬速度である。次に、時間ｔ＝Ｔに、トランスジューサ
から２番目の超音波励振が送信された場合は、可動物体
から戻ってくるエコーｅ２（ｔ）　は、時間ｔ＝Ｔ＋２
　Ｃｚ＋Ｖｉｚ（ｔ）Ｔ）／Ｃにトランスジューサによ
り検出される。このように、可動物体は周期“Ｔ”の間
に距離Ｖｉｚ（ｔ）Ｔを動いたことになる。

２番目のエコーに対する時間の原点を時間ｔ＝Ｔ（対応
する超音波励振の原点）とした場合は、式８式％（） ＝２Ｖｉｚ　（ｔ）Ｔ／Ｃである。この関係はきわめて
一般であり、次のように書くことができる。

ｅｉ＋ｌ　（ｔ）　＝ｅｉ　［ｔ−ｒ　ｓ　（ｔ）　　
）　　　　　・・・（１）ｒｌ（ｔ）　　＝２Ｖｔ−（
ｔ）Ｔ／Ｃ・”　　（２）このように、τ１（１）は超
音波励振“ｉ”と“ｉ＋１”間の対象物体の変位により
生ずるタイムシフト　（時間偏移）である。

かくして、（２）式から分かるように、軸速度Ｖ□（１
）　　は、適当な処理により（１）式から抽出したタイ
ムシフトτ＋（１）をベースとして測定することが可能
となる。

また、前述のフランス国特許第８５１７８５１号には、
タイムシフトτ１（ｔ）を抽出する方法に関し提案がな
されている。この方法は、相互相関函数を使用する方法
で、この場合、所望のタイムシフトはそれに対して２つ
の連続するエコーｅ＋　（ｔ）　　とｅｉ−＋（ｔ）と
の間の相互相関函数が最大となるようなものである。こ
の方法は、正確な軸速度Ｖｉ−（ｔ）を与えるという利
点を提供するが、一方この方法を実施するのに複雑な装
置の使用を必要とするという欠点を有する。すなわち、
前記装置としては送信段およびトランスジューサに戻っ
てくるエコーグラフィック信号を受信し、処理する段の
ほか、多数の相関回路、同数の平均化回路ならびにマイ
クロプロセッサまたはワイヤドロシック形状の補間回路
を必要とする。

本発明により解決すべき一般的技術問題は、軸方向分解
能による制限を受けることなしに軸速度の正確な測定を
行うことができ、しかも簡単な電子回路を用いて容易に
実現しろるよう形成した超音波エコーグラフィによる可
動物体検査装置を提案することである。血流に関する本
発明実施例によるときは、血液によって戻ってくる信号
は固定エコーに比しきわめて弱いことが分かっている。

したがって、提案される装置はこれらの寄生的固定エコ
ーにもかかわらず、所望の信号を抽出できるようにする
必要がある。

これがため、本発明装置によるときは、エコーグラフィ
ック信号を受信し、処理するための該段は、該軸速度Ｖ
　、　、（ｔ）を評価する回路を含み、前記軸速度評価
回路は、τ１（ｔ）に関する式（ただし、ｅｉ（ｎ）　
（ｔ）　はエコーｅｉ（ｔ）の時間に関するｎ次の導函
数）を解くよう構成した２つの連続するエコーｅｉ（ｔ
）　　と０１゜１（ｔ）間のタイムシフトτｉ（ｔ）を
抽出するための回路と、τｒ　（ｔ）をベースにしてＶ
１□（１）を得るため、Ｃ／２Ｔ　（ただし、Ｃは超音
波の伝搬速度）で乗算するための回路とを含むことを特
徴とする。

例として、次数を１に限定した該展開を実施した場合は
、タイムシフトτｉ（ｔ）は次式で与えられる。

τ　、（ｊ）　　　＝　　（ｅｉ（ｔ）−ｅｉ−＋（ｔ
）］／ｅｘ”）（ｔ）　　　　　＋＋＋　　　（４）か
くして、この式に関連して、τ１（１）の符号、したが
って、Ｖ１□（１）の符号を決めることができるので、
軸速度の方向を知ることが可能となる。

実際に、負のタイムシフトはトランスジューサに向う動
きを表わし、正のタイムシフトはトランスジューサから
離れる動きを示す。（４）式を使用する方法は、例えば
、遅延線、減算器、時間に関する１次導函数を計算する
回路ならびに除算器を含むタイムシフトτ１（ｔ）抽出
回路のような装置を用いてきわめて簡単な形状で実現す
ることができる。

また、この装置はその簡易性のほか、完全にアナログ構
造を有するという利点を与える。

血流用の特定実施例によるときは、固定エコーを抑圧し
、ゆっ（すした動きに関するエコーを減衰させる回路は
２つの連続するエコーグラフィックライン用の減算器を
含み、この差から得られる信号を軸速度評価回路により
処理するようにしている。後述するように、２つの連続
するエコーグラフィックラインを減算することにより、
固定エコーを除去し、かつ、ゆっくりした動きに対応す
るエコーの効果を軽減することが可能となる。

以下図面により本発明を説明する。

第１図は超音波エコーグラフィを用いて可動物体を検査
し、該物体の動きの軸速度、すなわち、超音波トランス
ジューサ１０から繰返し周期“Ｔ”で周期的に送信され
る超音波励振ビームの軸“Ｚ”上の速度の投影を測定し
ろるよう構成した装置を示す。また、図示装置は送信段
２０、トランスジユーサ１０に戻ってくるエコーグラフ
ィック信号を受信し、処理する段３０およびトランスジ
ューサの機械的走査を制御する装置４０を具える。ただ
し、このトランスジューサの代わりにトランスジューサ
のアレイを使用することもでき、この場合は電子的走査
制御装置を用いる必要がある。

第２図にその詳細な示す送信段２０の実施例は電気的励
振信号を発生するゼネレータ２１を有し、前記信号をト
ランスジューサ１０に供給し、そこでこれらの信号を周
期的パルス超音波信号の連続に変換する。送信段２０の
送信は、繰返し周波数“Ｆ”（例えば、５　ＫＨｚのオ
ーダーの周波数）で接続線１０２に供給されるクロック
信号により制御するようにする。また、前記周波数は発
振器２２（本実施例の場合、３２　！、Ｉ　Ｈｚの周波
数を有する）および分周器２３を含むシーケンサにより
決定するようにする。

前記分周器２３は接続線１０２上にタロツク信号を供給
するほか、接続線１０４および１０６上に、本実施例の
場合はそれぞれＩＫＩＩｚおよび１６！；ＩＨｚの周波
数を有する他の制御信号を供給する。接続線１０４上の
制御信号は、特にトランスジューサ走査用装置４０を制
御する。送信段２０と受信・処理段３０間のセパレータ
２４はトランスジューサ１０と該段２０．３０との間に
挿入し、受信回路が送信信号によりオーバーロードされ
ることのないようにする。

受信・処理段３０はセパレータ２４の出力に接続した高
周波増幅器３００を含む。前記増幅器は深さの函数とし
ての利得補償を行うほか、並列に接続した２つのプロセ
シングチャネル３０１および３０２を有する。チャネル
３０１　は一般の形式のもので、この場合は、エンベロ
ープ検波器３１０対数圧縮増幅器３１１、記憶・走査変
換装置３７０の直列接続を含み、前記装置は一般のエコ
ーグラフィの原理により検査された物体のグレースケー
ルイメージの形成を可能にする。

第１図から明らかなように、エコーグラフインク信号用
の該受信、処理段３０の第２チヤネル３０２は軸速度を
評価するための回路３３０を含む。前記回路３３０は、
信号の時間分析（タイムアナリンス）をベースとして、
２つの連続するエコーｅｓ　（ｔ）およびｅｉ＋Ｉ（０
間の物体の動きにより生ずるタイムシフトτｉ（１）を
、２つのエコーを関連させる関係式、 ｅｉ、＋（ｔ）−ｅｉ　（ｔ−ｒｌ（ｔ）］　　　　・
・・（１）または、 の有限展開を用いて抽出することを可能にする。

ここで、ｅｉ、、（ｔ）は直接測定することができ、導
函数ｅｉ“）（ｔ）は電子的に計算することができる。

関係式（３）は所望のタイムシフトτ＋（１）を抽出す
るためにのみ解かれることを必要とするτｉ（１）に関
する式を表わす。軸速度ｖ　、　、　（ｔ）は次式、す
なわち、 Ｖｉ、（ｔ）　＝τｔ　（ｔ）　Ｃ／２Ｔ　　　　　　
・・・　（５）を適用することにより抽出される。ここ
で、Ｃは超音波の伝搬速度を表わす。

したがって、第３図において、軸速度を評価するための
回路３３０は、一方では（３）式を解くよう構成したタ
イムシフトτ１（ｔ）を抽出する回路３４０を含み、他
方ではＣ／２Ｔで乗算する回路３５０を含む。

実際には、タイムシフトτ１（１）　　はエコーグラフ
ィック信号の特性変化時間に比しきわめて小であり、例
えば、（２）式において、Ｔｍ２Ｏ３μｓ　、　Ｃ＝１
５００ｍｓ、　Ｖｉｚ、（ｔ）　＝　５　ｃｍ／　Ｓ　
（血流、心臓壁の動き）を適用した場合、τ＋（ｔ）　
＝１３．３ｍｓである。

４ＭＨ２あたりに中心を有するエコーグラフィック信号
の場合は、タイムシフトは実際上信号の周期の１７１０
より小さく　、２５０ｎｓとなる。したがって、（１）
式の１次導函数に限定した展開が正当化される。

かくして、ｎ−１の場合、（３）式は ｅｉ＋ｌ　（ｔ）　＝ｅｉ　（ｔ）−ｅｉ（１）（ｔ）
ｒｌ（ｔ）　　・（６）または、 ｒｌ（ｔ）　＝　［ｅｉ（ｔ）−ｅｉ、ｅｉ＋１（ｔ）
）／ｅｉ（１）（ｔ）　　＋＋＋　　（４）として書く
ことができる。

第３図に示すタイムシフト抽出回路３４０は（６）式を
計算するための完全なアナログ実施例である。

これがため、回路３４０は遅延線３４１、減算器３４２
、時間に関して１次導函数を計算する回路３４３、およ
び除算器３４４により形成する。この場合、所望品質、
すなわち長い遅延時間（２００μｓ）、高安定度（２５
０ｐｓ）　、広いダイナミックレンジ（７９ｄＢ）およ
び広い通過帯域（４ＭＨｚ）を有する遅延線については
ＰＲ−Ａ−２４１５３９１に記載されている。

また、回路３４０をデジタル的に実現することも考えら
れるが、その場合、導函数の計算にはある予防手段を必
要とする。実際に、エコーグラフィック信号を信号１０
６のステップＪＴ（本実施例においては６０ｎｓ）でサ
ンプリングする際、得られるポイントは、関係式 ％式％ による導函数の満足な評価を得るには相互の位置が離れ
すぎている。

その解は、エコーｅｉ　（Ｋ　ΔＴ）をｌＴに比し小さ
い周期“ε”　（例えば、ε＝５ｎｓ）だけアナログ的
にシフトさせた後、ｅｉＫΔＴからｅｉ　（Ｋ／ＩＴ−
ε）をを減算し、最後に、かくして得られた差をεで除
し、次式を得ることである。

ｅｉ”）（ＫΔＴ）　＝　［：ｅｉ（ＫΔＴ）−ｅｉ（
ＫｚｌＴ−ε））　／　ε評価ノイズを減少させるため
には、実際上、一般式（３）および式（４）により計算
されるタイムシフトｒｔ（ｔ）の平均値を幅Ｗを有する
タイムウィンドウ上に置き、次式で定義される平均タイ
ムシフト丁、（１）を評価するようにすることが好都合
である。

この操作は、タイムシフト抽出回路３４０とＣ／２７乗
算回路３５０との間に接続した積分・平均化回路３３２
により行われる。かくして、対応する平均軸速度Ｖｔｚ
（ｔ）　は次のように導かれる。

ｖ、□（ｔ）＝下、　（ｔ）　Ｃ／２Ｔまた、下１（ｔ
）の計算後、Ｃ／２Ｔを乗する前に、信号１０４により
与えられるリズムでＮ個の連続する励振に対してτ１（
シ）の平均値を形成することもでき、この場合には、Ｎ
＝５励振にわたって平均値が得られる。この平均値は第
３図示回路３３３により形成され、かくしてこの回路の
出力には、が導出され、したかって軸速度は次のように
なる。

■２（ｔ）＝Ｆ（ｔ）Ｃ／２Ｔ しかしながら、τｉ（ｔ）を充分小さいものと仮定した
（６）式により定義される有限展開の有効範囲内に保持
するため、τの絶対値が最大値τ□８を超えたとき無効
となる分布函数ｆ（τ）により表されるτｉ（１）の値
を制限することが望ましい。第５図はこのような分布函
数の例を示すもので、τが一τｌ１ｌａ＋１とτｉ、６
Ｘの間にあるときはｆ（τ）＝τであり、Ｉτ１〉τ□
８のときはｆ（τ）＝０である。τいａ８はエコーグラ
フィック信号の周期Ｐの１７１０に等しい値をとり、Ｐ
　＝２５０ｎｓ対しては２５ｎＳである。その場合には
、平均タイムシフトτ１（ｔ）は次式で与えられる。

これがため、軸速度評価回路３３０は、タイムシフト抽
出回路３４０と積分・平均化回路３３２間に配置したタ
イムシフト値制限回路３３１を含む。

かくして、軸速度評価回路３３０の出力信号は第６図に
示すような弁別回路３６０により有効または無効とされ
た後、このようにして確認され値がカラーエンコーディ
ング装置３７０を介してディスプレイ装置３１２　に供
給される。

弁別回路３６０の存在は欠くべからざるものである。実
際に、信号１０２により周波数Ｆ＝１／Ｔて始まる励振
のリズム中に得られる連続するエコーグラフィックライ
ンが完全に固定している目標により供給された場合は、
これら２つのラインは雑音となるだけである。一般的に
いえば、エコーグラフィックラインは次のように書くこ
とができる。

Ｙ＋（ｔ）　　＝ｑ（ｔ）＋ｅｉ（ｔ）ここで、ｑ（ｔ
）は固定目標により生ずる信号、またｅｉ（ｔ）は可動
物体により生ずるエコーである。

カくシて、２つの連続するライン間の差ｄｉ（ｔ）は次
式のようになる。

ｄｉ（ｔ）　　＝Ｙｔ＋ｅｉ＋１（ｔ）　ｙ＋（ｔ）”
ｅ＋−＋（ｔ）　ｅ＋（ｔ）　　−（７）エコーグラフ
ィックラインＹｉ（ｔ）が所定時間間隔の間に固定ター
ゲットからのみ発出している場合は（７）式から雑音を
除けば、ｄｉ（ｔ）＝Ｑである。したがって、この雑音
を処理する軸速度評価回路３３０により供給される結果
は、速度ゼロを表示しないので、この結果を有効あるい
は無効とする必要がある。これがため、回路３６０は直
列に接続した乗算器３６１を含む。前記乗算器３６１は
その双方の人力に減算器３４２の出力信号ｄ＋（ｔ）を
受信し、差信号を２乗する働きをする。また、積分器３
６２は、次式 により、幅Ｗ’（できればＷに等しい）を有するウィン
ドウ上の局部エネルギーの計算を可能にする。

平均値を計算する回路３６４．３６５は、回路３３３の
場合のように、加算器３６４および遅延Ｔ（またはＴの
倍数）を生ずる遅延線３６５を含む累算器により形成し
、次式によりＭ個のアクティベーションにわたる局部エ
ネルギーの平均値、すなわち（Ｍ−１）個の差の形成を
可能にする。

かくして得られた値は比較器４６１を含むバリデーショ
ン回路（妥当性回路）に供給する。比較器４６１はその
第１人力に累算器３６４．３６５の出力信号（平均値計
算回路を有しない場合は、直接、加算装置３６２の出力
信号）を受信し、その第２人力４６２にスレショールド
を形成する基Ｌ＄電圧を受信する。

比較器４６１の出力信号はその第１人力に受信した電圧
が雑音Ｎ（ｔ）のレベルに比例した基準スレショールド
値αＮ　（ｔ）より低いか高いかによって論理値０また
は１となる。その第１人力に回路３３０の出力信号Ｖ　
２（ｔ）を受信する乗算器４６３は、比較器４６１によ
りその第２人力に供給されるバリデーション信号が１か
Ｏかに応じて、この信号（以下Ｖｉｚ　（ｔ）で示す）
またはｆｌｉ！０を出力に供給する。

実際には、本当のフローゾーン（血流領域）以外では、
回路３６４．３６５の出力上の計算された平均エネルギ
ーは雑音のみの平均エネルギーであって、適当なスレシ
ョールド値を決めるには、原則として、励振のないとき
にのみ測定可能である。かくして、Ｎ（ｔ）は任意の励
振がない場合は、によっても与えられる。このように、
有効なスレショールドレベルは操作者により選定される
係数αにより決められるが、可動ターゲットより戻って
くる信号がある場合には、信号ｄ＋（ｔ）の平均エネル
ギーが雑音だけの平均エネルギーより大となるので、軸
速度評価回路３３０により供給される信号の妥当性が認
定されることになる。

また、αの値はカラーディスプレイと白黒ディスプレイ
間の限界を決定するためディスプレイ用として使用する
こともでき、Ｅ　（ｔ）がスレショールドαＮ　（ｔ）
より大きい場合は、カラーディスプレイとなり、巳（１
）がスレショールドより小さい場合は白黒ディスプレイ
となるようにすることもできる。

弁別回路３６０の出力信号は記憶・走査変換・カラーエ
ンコーディング装置３７０　に供給するようにする。前
記回路３７０は、ディスプレイに先立ってプロセシング
チャネル３０１の増幅器３１１の出力信号をも受信する
。この種装置に関しては、例えば、欧州特許ＢＰ−Ａ　
０１０００９４に記載されている。上記特許明細書の第
３図には、端子Ａ、　Ｂ、　ＣおよびＥＲ、Ｅｃ　、　
　ＥＲ間に接続した使用可能な回路の実施例が実際に示
されている。この場合は、端子Ａに一般にエコーグラフ
ィック信号を供給し、端子ＢおよびＣに可動装置３１２
の特性を表わすパラメータを供給し、かくして一般のエ
コーグラフィック反射像上に重畳されたフロー（流れ）
またはディスプレースメント（変位）の実時間表示を可
能にしている。

第４図は固定エコーを抑圧し、ゆっくりした動きに関す
るエコーを減衰させる回路３２０のブロック図で、この
回路は血流を調査する場合に特に必要である。

第４図示実施例に示すように、エコー抑圧用デジタル回
路３２０はアナログ・デジタル変換器３２１を含み、前
記Ａ／Ｄ変換器３２１の出力を一方では減算器３２２の
負人力に直接接続し、他方では遅延回路３２３を介して
この減算器の正入力に接続する。

回路３２３により生ずる遅延は複数の周期Ｔ＝１／Ｆに
等しくすることもできるが、できるだけ小さく、かつＴ
に等しく選定することが望ましい。

このようにするときは、減算器３２２は２つの連続する
エコーグラフィックラインＹｉ（ｔ）　およびＹｌ。ｌ
　（ｔ）間の差ｄｔ（ｔ）を形成する。したがって、回
路３２０が存在する場合は、その出力をやはりｄ、（ｔ
）を知る必要がある弁別回路３６０の人力に直接接続す
ることができ、また他方において式６式％（） もｄ、（ｔ）　により立証されるので、回路３２０の出
力信号は軸速度評価回路３３０用の入力信号としても機
能する。

回路３２０はすべての固定エコー、特に調査中の血流（
フロー）が生じている血管壁からの超音波の反射に起因
するエコーを除去するため配置する。

固定エコーの存在は、それらの振幅（血流の場合には＋
４０ｄＢのオーダーの振幅）が有用な信号、すなわち、
可動ターゲットから戻ってくる信号の振幅よりきわめて
大であるため妨害を与える。また、回路３２０は接続線
１０６を介して、周波数１６ＭＨｚのサンプリング制御
信号を供給するシーケンサの分周器２３により制御され
るようにする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示すブロック図、第２図
は第１図示装置の送信段の実施例を示すブロック図、 第３図は軸速度を評価するための回路を示すブロック図
、 第４図は固定エコーを抑圧し、かつ、ゆるやかな動きに
関連するエコーを減衰させるための回路を示すブロック
図、 第５図はタイムシフト値τ１（ｔ）を制限するルールを
与える分布函数の例を示す図、 第６図は第１図示装置の弁別回路を示すブロック図であ
る。 １０・・・超音波トランスジューサ ２０・・・送信段 ２１・・・ゼネレータ ２２・・・発振器 ２３・・・分周器 ２４・・・セパレータ ３０・・・受信・処理段 ４０・・・トランスジューサ走査装置 １０２、１０４．１０６・・・接続線 ３００・・・高周波増幅器 ３０１．３０２・・・チャネル ３１０・・・エンベロー−）’検波器 ３１１・・・対数圧縮増幅器 ３１２・・・ディスプレイ装置 ３２０・・・エコー抑圧回路 ３２１・・・アナログ・デジタル変換器３２２、３４２
・・・減算器 ３２３・・・遅延回路 ３３０・・・軸速度評価回路 ３３１・・・タイムシフト値制限回路 ３３２・・・積分・平均化回路 ３３３・・・累算器 ３４０・・・タイムシフト値抽出回路 ３４１、３６５・・・遅延線 ３４３・・・導函数計算回路 ３４４・・・除算器 ３５０・・・乗算回路 ３６０・・・弁別回路 ３６１、４６３・・・乗算器 ３６２・・・加算装置 ３６４・・・加算器 ３７０・・・カラーエンコーディング装置４６１・・・
比較器 ４６２・・・出力 Ｌ二

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つの超音波トランスジューサ（１０）
   と、送信段（２０）と、該トランスジューサ（１０）に
   戻ってくるエコーグラフィック信号を受信し、処理する
   段（３０）とを含み、可動物体の動きの軸速度、すなわ
   ち該トランスジューサ（１０）により繰返し周期“Ｔ”
   で周期的に送信される超音波振動ビームの軸“Ｚ”上の
   速度の投影を測定することを可能にする超音波エコーグ
   ラフィによる可動物体検査装置におて、エコーグラフィ
   ック信号を受信し、処理するための該段（３０）は、該
   軸速度Ｖ＿ｉ＿ｚ（ｔ）を評価する回路（３３０）を含
   み、前記回路（３３０）は、τ＿ｉ（ｔ）に関する式 ｅ＿ｉ＿＋＿１（ｔ）＝Σ＾ｐ＿ｎ＿＝＿０（（−１）
   ／ｎ！）ｅ＿ｉ＾（＾ｎ＾）（ｔ）・τ＿ｉ＾ｎ（ｔ）
   （ただし、ｅ＿ｉ＾（＾ｎ＾）（ｔ）はエコーｅ＿ｉ（
   ｔ）の時間に関するｎ次導函数）を解くよう構成した２
   つの連続するエコーｅ＿ｉ（ｔ）とｅ＿ｉ＿＋＿１（ｔ
   ）間のタイムシフトτ＿ｉ（ｔ）を抽出するための回路
   （３４０）と、τ＿ｉ（ｔ）をベースにしてＶ＿ｉ＿ｚ
   （ｔ）を得るためＣ／２Ｔ（ただし、Ｃは超音波の伝搬
   速度）で乗算するための回路（３５０）とを含むことを
   特徴とする超音波エコーグラフィによる可動物体検査装
   置。 ２、導函数“Ｐ”の次数を１に等しくしたこと、タイム
   シフトτ＿ｉ（ｔ）を抽出する該回路（３４０）は遅延
   線（３４１）と、減算器（３４２）と、時間に関する１
   次導函数を計算する回路（３４３）と、除算器（３４４
   ）とを具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ３、エコーグラフィック信号をサンプリング間隔ΔＴで
   サンプリングしたこと、時間に関する１次導函数を計算
   する該回路（３４３）はエコーｅ＿ｉ（ＫΔＴ）をΔＴ
   に比し小さい周期だけシフトさせる遅延線と、差ｅ＿ｉ
   （ＫΔＴ）−ｅ＿ｉ（ＫΔＴ−ε）を形成させる減算器
   と、導函数ｅ＿ｉ＾（＾１＾）（ＫΔＴ）を得るためε
   で除算する除算器とを具えたことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の装置。 ４、軸速度Ｖ＿ｉ＿ｚ（ｔ）を評価するための該回路（
   ３３０）は幅Ｗを有するウィンドウ上でτ＿ｉ（ｔ）を
   積分し、平均化する回路（３３２）を含み、前記回路（
   ３３２）をタイムシフト抽出回路（３４０）とＣ／２Ｔ
   乗算回路（３５０）との間に配置したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の
   装置。 ５、軸速度Ｖ＿ｉ＿ｚ（ｔ）を評価するための該回路（
   ３３０）はタイムシフト値τ＿ｉ（ｔ）を制限する回路
   （３３１）を含み前記回路（３３１）をタイムシフト抽
   出回路（３４０）と積分・平均化回路（３３２）との間
   に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   の装置。 ６、該軸速度評価回路の後段に弁別回路（３６０）を配
   置し、前記回路（３６０）は２つの連続するエコー間の
   差ｄ＿ｉ（ｔ）＝ｅ＿ｉ（ｔ）−ｅ＿ｉ＿＋＿１（ｔ）
   を２乗する回路（３６１）と、 Ｂ（ｔ）＝∫＾ｔ＾＋＾ｗ′＿ｔｄ＿１＾２（ｕ）ｄｕ
   を与える幅Ｗ′を有するウィンドウ上の加算回路（３６
   ２）と、Ｅ（ｔ）を雑音レベルＮ（ｔ）に比例するスレ
   ショールドαＮ（ｔ）と比較する比較器およびＶ＿ｉ＿
   ｚ（ｔ）の値をＥ（ｔ）がαＮ（ｔ）より大きいか小さ
   いかによって１または０で乗算する乗算器により形成し
   た妥当性回路（バリデーション回路）とを含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか
   に記載の装置。 ７、該軸速度評価回路（３３０）の前段に、固定エコー
   を抑圧し、ゆっくりした動きに関するエコーを減衰させ
   る回路（３２０）を配置し、前記回路（３２０）は２つ
   の連続するエコーグラフィックライン用の減衰器（３２
   ２）を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第６項のいずれか１項に記載の装置。