专利名称：彩色多普勒超声波诊断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色多普勒超声波诊断装置。
背景技术：
超声波诊断中的彩色多普勒法为，在同一方向上对生物体多次照射超声波，通过 基于多普勒效应的偏移频率来提取血流成分信息。血流成分信息包含血流速度、功率和方 差。例如，如
图11所示，在同一方向(同一光栅)上以1/PRF(PRF:重复频率)的周期照射 N次超声波。在同一方向上将与同一深度相对应的N个回波成分沿时间轴排列的数据列被 称作整体(ensemble)方向或多普勒方向。深度方向也被称作距离方向。整体数据被进行 傅立叶变换。由此求出多普勒频率。组织信号(杂波成分信号)的强度比血流成分的信号强度大40 IOOdB左右。为 了描绘在组织中流动的血流成分，必须抑制组织信号。被称作壁滤波器的高通滤波器抑制 杂波成分。装置要求IOOdB以上的S/N(信噪比)。生物体存在频率依存衰减。即使通过宽频带来发送超声波，回波信号的中心也成 为低波频带。即使通过宽频带进行发送，在接收时也难以S/N(信噪比)良好地利用其能量。 因此，在要求较高的S/N的彩色多普勒中，通过窄频带来发送超声波。近年的装置实现了较高的S/N。即使是彩色多普勒，即使通过相当于B模式的宽频 带来发送超声波，也能够微细地表现血流成分。宽频带化的距离分辨率优良。但是，在彩色多普勒模式中通过宽频带发送超声波时，发生如下问题。在设超声波的频率为fKF、音速为C，反射体以一定速度ν在朝向探头的方向上移动 的情况下，所得到的多普勒位移的频率fD。p由公式(1)表示。
2vfDop = —fRF(1)
OS卩，多普勒频率与超声波的发送频率成正比例，例如通过2MHz的超声波所得到的 多普勒频率与通过4MHz的超声波所得到的多普勒频率差两倍。图12上的图表示超声波频 率和多普勒频率的关系。横轴是多普勒频率，纵轴是超声波发送频率。在某个多普勒频率、 超声波频率下的多普勒信号的振幅，用未图示的与上述2个轴正交的第三轴来表现。血流 成分的多普勒频率和杂波成分的多普勒频率均与超声波频率成正比例。在现有技术中，仅对多普勒频率进行信号处理。因此，成为对于如下信号的处理， 该信号为图12上方的频率轴被积分为一个而血流成分和杂波成分部分地重叠的信号。图 12下方的图表的横轴是多普勒频率、纵轴是多普勒信号的振幅。即，即使血流成分和杂波成 分被分离，在频率轴上血流成分和杂波成分的多普勒频率也重叠，并成为几乎不能分离。在一直使用的窄频带的收发的情况下，仅存在于发送超声波的中心频率&的频率附近，所以血流成分和杂波成分的多普勒频率不重叠。但是，当进行宽频带的收发时，有时 血流成分和多普勒频率重叠。于是，产生的问题为，通过壁滤波器不能够分离杂波成分和血 流成分，成为杂波成分较多的图像。并且，在通过中心频率f^宽频带地进行了发送的情况下，实际的接收信号受到生 物体中的频率依存衰减的影响，而如图13所示那样以比&低的频率&接收，但是一般不能 够得知f\。因此，将公式(1)变形，
权利要求
1.一种彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于，具备 超声波探头；收发部，经由上述超声波探头在与被检体之间收发超声波； 正交检波部，对上述收发部的输出进行正交检波；滤波单元，实施二维滤波，该二维滤波用于在深度方向上对上述正交检波部的输出进 行第一正交变换，在整体方向上对上述第一正交变换的结果进行第二正交变换，从所得到 的频率数据中提取血流成分，并且该滤波单元对上述二维滤波的输出依次进行上述第二正 交变换的逆变换和上述第一正交变换的逆变换；以及血流成分信息计算部，根据上述滤波单元的输出计算血流成分信息。
2.根据权利要求1所述的彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于， 上述第一正交变换和上述第二正交变换是离散傅立叶变换。
3.根据权利要求1所述的彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于，通过离散二维傅立叶变换和离散二维逆傅立叶变换，一次性地进行上述第一、第二正 交变换和逆变换。
4.根据权利要求1所述的彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于，上述第一正交变换采用离散傅立叶变换，上述第二正交变换采用正交多项式。
5.根据权利要求1所述的彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于，上述第一正交变换采用离散傅立叶变换，上述第二正交变换采用离散余弦变换。
6.根据权利要求1所述的彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于， 上述第一正交变换采用离散傅立叶变换，上述第二正交变换采用卡洛变换。
7.一种彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于，具备 超声波探头；收发部，经由上述超声波探头在与被检体之间收发超声波； 正交检波部，对上述收发部的输出进行正交检波；滤波单元，在深度方向上对上述正交检波部的输出进行正交变换，为了提取血流成分， 在整体方向上按照每个距离对上述正交变换的结果实施滤波特性不同的时间轴上的滤波， 对上述滤波器的输出进行上述正交变换的逆变换；以及血流成分信息计算部，根据上述滤波单元的输出计算血流成分信息。
8.一种彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于，具备 超声波探头；收发部，经由上述超声波探头在与被检体之间收发超声波； 正交检波部，对上述收发部的输出进行正交检波；滤波单元，在深度方向上对上述正交检波部的输出实施带通滤波，为了从上述带通滤 波的结果提取血流成分，在整体方向上按照每个距离实施滤波特性不同的时间轴上的滤 波；以及血流成分信息计算部，根据上述滤波单元的输出计算血流成分信息。
9.一种彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于，具备 超声波探头；收发部，经由上述超声波探头在与被检体之间收发超声波；正交检波部，对上述收发部的输出进行正交检波；滤波单元，实施二维滤波，该二维滤波用于在深度方向上对上述正交检波部的输出进 行第一正交变换，在整体方向上对上述第一正交变换的结果进行第二正交变换，从所得到 的频率数据中提取血流成分，并且该滤波单元对上述二维滤波的输出进行上述第二正交变 换的逆变换；以及血流成分信息计算部，根据从上述滤波单元输出的基于上述第一正交变换的频率成分 计算血流成分信息。
10.一种彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于，具备超声波探头；收发部，经由上述超声波探头在与被检体之间收发超声波；正交检波部，对上述收发部的输出进行正交检波；滤波单元，实施二维滤波，该二维滤波用于在深度方向上对上述正交检波部的输出进 行第一正交变换，在整体方向上对上述第一正交变换的结果进行第二正交变换，从所得到 的频率数据中提取血流成分，并且该滤波单元对上述二维滤波的输出进行上述第二正交变 换的逆变换；以及血流成分信息计算部，根据上述滤波单元的输出，对上述第一正交变换的成分推断包 含速度、方差、功率在内的血流成分信息，并根据这些信息来推断最终的速度、方差、功率。
11.根据权利要求10所述的彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于，上述血流成分信息包含血流速度，上述血流速度为，通过最小二乘法根据每个傅立叶 频率的速度值求出直线的斜度，并根据该斜度求出最终的速度。
12.一种彩色多普勒超声波诊断装置，其特征在于，具备超声波探头；收发部，经由上述超声波探头在与被检体之间收发超声波；正交检波部，对上述收发部的输出进行正交检波；滤波单元，在深度方向上对上述正交检波部的输出实施带通滤波，为了从上述带通滤 波的结果提取血流成分，在整体方向上按照每个距离实施滤波特性不同的时间轴上的滤 波；以及血流成分信息计算部，根据上述滤波单元的输出，对各频带推断速度、方差、功率等的 血流成分信息，并根据这些信息来推断最终的速度、方差、功率。
全文摘要
一种彩色多普勒超声波诊断装置。要解决的问题收发宽频带超声波时杂波成分和血流成分的多普勒频带扩展而重叠，难以从血流成分中分离杂波成分，成为杂波成分多的血流图像。彩色多普勒超声波诊断装置具备超声波探头；收发部，经由上述超声波探头在与被检体之间收发超声波；正交检波部，对收发部的输出进行正交检波；滤波单元，实施二维滤波，该二维滤波用于在深度方向上对正交检波部的输出进行第一正交变换，在整体方向上对第一正交变换的结果进行第二正交变换，从所得到的频率数据中提取血流成分，对二维滤波的输出进行第二正交变换的逆变换和第一正交变换的逆变换；及血流成分信息计算部，根据上述滤波单元的输出计算血流成分信息。
文档编号A61B8/06GK102100567SQ20101059854
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者佐藤武史 申请人:东芝医疗系统株式会社, 株式会社东芝