JP4191812B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドプラ効果により偏移した周波数のスペクトラムを時間波形(ピリオドグラム)として表示する超音波診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
上述の周波数スペクトラムの描画性、つまりピリオドグラムの表示の細かさを定義する周波数分解能と時間分解能により評価され得る。これら周波数分解能と時間分解能は、レート周波数fPRF やFFTのデータ数N、さらにはスクロール速度S等のパラメータにより決まるもので、従来では、例えばレート周波数fPRF が変えられたときには、時間分解能が変動するので、ピリオドグラムとしては非常に見難いという問題があった。
【0003】
この問題を解決するために、あるパラメータが変わった或いは変えられたときには、FFTのデータ数Nや窓重みWw を調整して、時間分解能ΔXに対する周波数分解能ΔYの比(縦横比;ΔY/ΔX)を一定に維持して、ピリオドグラムの表示の安定化を図るような技術が開発され、現在では主流派になっている。
【0004】
しかし、この縦横比一定化技術では、例えば低流速検出能を向上して腹部等の比較的遅い血流を精度よく観測するために、レート周波数fPRF を下げると、時間分解能が大きくなってしまうが、それに伴ってFFTのデータ数Nや窓重みWw を変えて周波数分解能を大きくするように機能するため、ピリオドグラムを構成する最小単位(縦方向の画素数が周波数分解能、横方向の画素数が時間分解能で定義される)が非常に大きく粗くなって、微妙な速度変化や時間的な細かな応答等が捉えにくくなってしまうという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、観察者の要望にできる限り沿って周波数分解能や時間分解能を調整できる超音波診断装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1局面は、被検体に対して超音波を送信し、得られたエコー信号を周波数解析して、周波数スペクトラムを生成し、この周波数スペクトラムを時間波形として縦軸を周波数軸、横軸を時間軸として表示する超音波診断装置において、前記周波数スペクトラムの周波数分解能と時間分解能とを両者の比を一定に保ったままで変化させる比一定モードと、時間分解能を固定したままで周波数分解能を変化させる時間分解能優先モードと、周波数分解能を固定したままで時間分解能を変化させる周波数分解能優先モードとを選択することができるように構成され、前記時間分解能ΔXと、前記周波数分解能ΔYはそれぞれ、ΔX=(D X ×N×K×M)/(f PRF ×S)、ΔY=D Y /(N×W w )、D X ;ピリオドグラムの表示範囲の横軸(時間軸)方向の画素数D Y ;ピリオドグラムの表示範囲の縦軸(周波数軸)方向の画素数N;周波数解析のデータ数K;交互段数M;間引き率f PRF ;レート周波数S;スクロール速度W w ;窓重みにより定義され、前記時間分解能優先モードでは、周波数分解能に関わるピリオドグラムの表示範囲の周波数軸方向の画素数D Y 、周波数解析のデータ数N、窓重みW w のうち、少なくとも1つが変わって、周波数分解能が変動しても、データ数N以外のピリオドグラムの表示範囲の時間軸方向の画素数D X 、交互段数K、間引き率M、レート周波数f PRF 、スクロール速度Sのうち少なくとも1つを変えて、時間分解能を所定値に維持することを特徴とする。
本発明の第2局面は、被検体に対して超音波を送信し、得られたエコー信号を周波数解析して、周波数スペクトラムを生成し、この周波数スペクトラムを時間波形として縦軸を周波数軸、横軸を時間軸として表示する超音波診断装置において、前記周波数スペクトラムの周波数分解能と時間分解能とを両者の比を一定に保ったままで変化させる比一定モードと、時間分解能を固定したままで周波数分解能を変化させる時間分解能優先モードと、周波数分解能を固定したままで時間分解能を変化させる周波数分解能優先モードとを選択することができるように構成され、前記時間分解能ΔXと、前記周波数分解能ΔYはそれぞれ、ΔX=(D X ×N×K×M)/(f PRF ×S)、ΔY=D Y /(N×W w )、D X ;ピリオドグラムの表示範囲の横軸(時間軸)方向の画素数D Y ;ピリオドグラムの表示範囲の縦軸(周波数軸)方向の画素数N;周波数解析のデータ数K;交互段数M;間引き率f PRF ;レート周波数S;スクロール速度W w ;窓重みにより定義され、前記周波数分解能優先モードでは、時間分解能に関わるピリオドグラムの表示範囲の時間軸方向の画素数D X 、交互段数K、間引き率M、レート周波数f PRF 、スクロール速度Sのうち少なくとも1つが変わって、時間分解能が変動しても、ピリオドグラムの表示範囲の周波数軸方向の画素数D Y 、データ数N及び窓重みW w は変えないで、また両分解能に関わるデータ数Nが変わった場合には、ピリオドグラムの表示範囲の周波数軸方向の画素数D Y と窓重みW w との少なくとも一方を変えて周波数分解能を一定値に維持することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明による超音波診断装置を好ましい実施形態により説明する。図1に本実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す。超音波プローブ1の先端部分には、電気信号と音響信号とを相互変換するための複数の圧電素子が配列されている。この超音波プローブ1には、送受信回路(T&R)2が接続されている。この送受信回路2は、送信部分と受信部分と直交検波部分とからなり、送信部分では、まず、クロック発生器からのクロックを分周して、4kHz乃至50kHz程度のレートパルスを生成する。このレートパルスの周波数は、レート周波数とかパルス繰り返し周波数とか呼ばれている。ここでは、レート周波数と称するものとし、記号“fPRF ”で表すものとする。このレートパルスを適当に遅延させた後、これをトリガとしてパルサからプローブ1の圧電素子に電圧パルスが印加されるようになっている。この印加によりプローブ2の圧電素子は機械的に振動し、超音波パルスを発生する。
【0008】
この超音波は被検体内部を伝播し、その途中にある音響インピーダンスの不連続面で反射し、プローブ1に返ってきて、圧電素子を機械的に振動する。これにより、圧電素子からは微弱な電気信号が発生する。この電気信号は、受信部分に取り込まれ、プリアンプで増幅され、アナログディジタル変換器でディジタル信号に変換されて、いわゆるディジタルビームフォーマで遅延相当の処理を経て加算される。この受信部分からの出力信号には、血球等の移動体のドプラ効果により偏移した周波数成分が含まれており、これを直交検波部分で検波する。
【0009】
この送受信回路2の出力信号、つまりドプラ直交検波信号には、主に血球等の速い移動体での反射により周波数偏移を受けた高周波成分と、主に心臓壁等の遅い移動体での反射により周波数偏移を受けた低周波成分、一般的にはクラッタ成分とが含まれているので、高域通過型のクラッタフィルタ3で低周波成分を減衰し、高周波成分を抽出し、このクラッタフィルタ3で抽出された高周波成分をオーディオ回路6でオーディオ処理して、スピーカ7からドプラ音として観察者が聞けるようになっている。
【0010】
また、このクラッタフィルタ3で抽出された高周波成分を高速フーリエ変換プロセッサ(FFT)4で周波数分析し、その周波数スペクトラムを表示装置5で時間波形、つまりピリオドグラムとして表示するようになっている。
【0011】
ところで制御装置(CPU)8は、周波数分解能や時間分解能を、3種類のモードで選択的に調整することができるようになっている。この3種類のモードとは、図2(a)に示すような時間分解能に対する周波数分解能の比を一定に維持したままでこれら分解能を調整することのできる縦横比一定モードと、図2(b)に示すような時間分解能を所定値に保ったままで、周波数分解能を調整できる時間分解能優先モードと、図2(c)に示すような周波数分解能を所定値に保ったままで、時間分解能を調整できる周波数分解能優先モードとがある。
【0012】
これら各モードについて順番に説明する。まず、時間分解能ΔX、周波数分解能ΔYの計算方法について説明する。時間分解能ΔX、周波数分解能ΔYは、次の式(1),(2)により計算される。
【0013】
ΔX=(DX ×N×K×M)/(fPRF ×S) …(1)
ΔY=DY /(N×Ww ) …(2)
DX ;ピリオドグラムの表示範囲の横軸(時間軸)方向の画素数
DY ;ピリオドグラムの表示範囲の縦軸(周波数軸)方向の画素数
N;FFTのデータ数
K;交互段数
M;間引き率
fPRF ;レート周波数
S;スクロール速度
Ww ;窓重み
なお、窓重みWw とは、次の通りである。周知の通り、FFTのデータ数Nは、2のべき乗という制約があるが、多くの場合、目的の周波数分解能を実現するための計算上のデータ数は2のべき乗にはならない。そこで、FFTのデータ数Nには、計算上のデータ数以上でそれに最も近い2のべき乗を選び、その選んだFFTのデータ数Nと、計算上のデータ数との不一致を、FFTの窓をかけることで埋めるようにしているが、この窓の大きさ(窓幅)を決めるパラメータが、窓重みWw である。例えば、計算上のデータ数が、320であるとき、FFTのデータ数Nとしては、512が選ばれ、この場合、窓重みWw は、5/8に設定される
図3には、縦横比一定モードを実現するための制御方法の概念を示しており、レート周波数fPRF 、スクロール速度S、交互段数K、間引き計数M、DY が与えられると、観察者の所望の縦横比Pr に維持するためのFFTのデータ数Nと窓重みWw を計算するようになっている。つまり、例えばレート周波数fPRF が変わったとき(時間分解能が変わったとき)、それに応じてFFTのデータ数AA を調整して周波数分解能を変えて、縦横比を一定にするようにることになる。このデータ数AA は、次の式(3)により、求められる。
【0014】
AA =(fPRF ×DY ×S)/(Pr ×K×M×DX ) …(3)
こうして計算されたFFTのデータ数AA は、上述したように、FFTで扱える2のべき乗には必ずしもならない。そこで、上述したように、計算上のデータ数AA 以上でそれに最も近い2のべき乗を選び、その選んだFFTのデータ数Nと、両者間の不一致を埋めるための窓重みWw とを選択する。この処理は、実際には、ROMテーブルにより実現されていることが多い。
【0015】
このような処理で、レート周波数等のパラメータが変わっても、時間分解能ΔXに対する周波数分解能ΔYの比を一定に保つことができる。
次に、時間分解能優先モードでは、周波数分解能に関わるパラメータ、つまりピリオドグラムの表示範囲の縦軸(周波数軸)方向の画素数DY 、FFTのデータ数N、窓重みWw のうち、少なくとも1つが変わって、周波数分解能が変動しても、時間分解能を、観察者が所望する一定値に固定するような処理が行われ、つまり、両分解能に関わるデータ数Nが変わったとき、上記式(1)において、データ数N以外のパラメータ、つまりピリオドグラムの表示範囲の横軸(時間軸)方向の画素数DX 、交互段数K、間引き率M、レート周波数fPRF 、スクロール速度Sのうち少なくとも1つ、例えばスクロール速度Sを変えて、時間分解能を一定値に維持するものである。
【0016】
また、周波数分解能優先モードでは、時間分解能に関わるパラメータ、つまり両分解能に関わるデータ数N以外のピリオドグラムの表示範囲の横軸(時間軸)方向の画素数DX 、交互段数K、間引き率M、レート周波数fPRF 、スクロール速度Sのうち少なくとも1つが変わって、時間分解能が変動しても、周波数分解能を、観察者が所望する一定値に固定するように、ピリオドグラムの表示範囲の縦軸(周波数軸)方向の画素数DY 、データ数N及び窓重みWw は変えないで固定したままにして、また両分解能に関わるデータ数Nが変わった場合には、ピリオドグラムの表示範囲の周波数軸方向の画素数DY と窓重みWw との少なくとも一方を変えて周波数分解能を一定値に維持するものである。
【0017】
図4には、真のピリオドグラムに対して、実際に表示されるピリオドグラムがモードによって見え方がどのように変化するかについて示している。
このような3種類のモードが用意されているので、例えば当初、縦横比一定モードを使っていて、時間分解能が拡大又は縮小過多で観測し難いときには、時間分解能優先モードを選択し、また周波数分解能が拡大又は縮小過多で観測し難いときには、周波数分解能優先モードを選択することができるので、微妙な速度変化を観測し難くなったり、また逆に単位領域が細か過ぎて時間的な応答を観測し難くなったといった問題を解決することができる。
本発明は、上述してきたような実施形態に限定されることなく、種々変形して実施可能であることは言うまでもない。
【0018】
【発明の効果】
本発明によれば、3種類のモードを使い分けて、例えば縦横比一定モードでは、ピリオドグラムが見え難い、例えば微妙な速度変化を観測し難くなった場合には時間分解能を固定するモードや周波数分解能を固定するモードを選択して、ピリオドグラムを観察し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図。
【図2】本実施形態による3種類の表示モードに関する説明図。
【図3】縦横比一定モードのローカル処理の概念図。
【図4】図2の各モードによるピリオドグラムの見え方を真のピリオドグラムと比較して示す図。
【符号の説明】
1…超音波プローブ、
2…送受信回路(T&R)、
3…クラッタフィルタ、
4…高速フーリエ変換プロセッサ(FFT)、
5…表示装置、
6…オーディオ回路、
7…スピーカ、
8…制御装置、
9…コンソール。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays a spectrum of a frequency shifted due to the Doppler effect as a time waveform (periodogram).
[0002]
[Prior art]
The frequency spectrum can be evaluated by the frequency resolution and the time resolution that define the fineness of display of the frequency spectrum, that is, the fineness of the periodogram display. These frequency resolution and time resolution are determined by parameters such as the rate frequency fPRF, the number of FFT data N, and the scroll speed S. Conventionally, for example, when the rate frequency fPRF is changed, the time resolution changes. There was a problem that it was very difficult to see as a periodogram.
[0003]
To solve this problem, when a certain parameter is changed or changed, the ratio of the frequency resolution ΔY to the time resolution ΔX (the aspect ratio; ΔY / ΔX) is adjusted by adjusting the number of FFT data N and the window weight Ww. The technology has been developed to stabilize the periodogram display while maintaining a constant value, and is now mainstream.
[0004]
However, in this aspect ratio stabilization technique, for example, if the rate frequency fPRF is lowered in order to improve the low flow velocity detection capability and accurately observe a relatively slow blood flow such as the abdomen, the time resolution increases. Accordingly, since it functions to increase the frequency resolution by changing the number of FFT data N and the window weight Ww, the minimum unit constituting the periodogram (the number of pixels in the vertical direction is the frequency resolution, the number of pixels in the horizontal direction is (Defined by temporal resolution) becomes very large and rough, and there is a problem that it is difficult to capture subtle changes in speed, fine temporal responses, and the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of adjusting a frequency resolution and a time resolution in accordance with an observer's request as much as possible.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, an ultrasonic wave is transmitted to a subject, the obtained echo signal is frequency-analyzed to generate a frequency spectrum, the frequency spectrum is a time waveform, the vertical axis is the frequency axis, the horizontal axis In the ultrasonic diagnostic apparatus displaying the axis as a time axis, the ratio resolution mode for changing the frequency resolution of the frequency spectrum and the time resolution while keeping the ratio of the two constant, and the frequency resolution with the time resolution fixed. The time resolution priority mode to be changed and the frequency resolution priority mode to change the time resolution while the frequency resolution is fixed can be selected. The time resolution ΔX and the frequency resolution ΔY are respectively ΔX = (D X × N × K × M) / (f PRF × S), ΔY = D Y / (N × W w), D X; horizontal axis of the display range of the periodogram ( The number of data of the frequency analysis K;; between axis) the number of pixels D Y; vertical axis of the display range of the periodogram (frequency axis) direction of the number N of pixels alternately stages M; thinning rate f PRF; rate frequency S; scroll speed W w ; defined by window weight, and in the time resolution priority mode , at least among the number D Y of pixels in the frequency axis direction of the periodogram display range related to frequency resolution, the number N of frequency analysis data, and the window weight W w Even if one changes and the frequency resolution fluctuates, the number of pixels D X in the time axis direction, the number of alternating stages K, the thinning rate M, the rate frequency f PRF , and the scroll speed S of the periodogram display range other than the number of data N At least one of them is changed, and the temporal resolution is maintained at a predetermined value.
According to a second aspect of the present invention, ultrasonic waves are transmitted to a subject, the obtained echo signal is subjected to frequency analysis, a frequency spectrum is generated, the frequency spectrum is a time waveform, the vertical axis is the frequency axis, the horizontal axis In the ultrasonic diagnostic apparatus displaying the axis as a time axis, the ratio resolution mode for changing the frequency resolution of the frequency spectrum and the time resolution while keeping the ratio of the two constant, and the frequency resolution with the time resolution fixed. The time resolution priority mode to be changed and the frequency resolution priority mode to change the time resolution while the frequency resolution is fixed can be selected. The time resolution ΔX and the frequency resolution ΔY are respectively ΔX = (D X × N × K × M) / (f PRF × S), ΔY = D Y / (N × W w), D X; horizontal axis of the display range of the periodogram ( The number of data of the frequency analysis K;; between axis) the number of pixels D Y; vertical axis of the display range of the periodogram (frequency axis) direction of the number N of pixels alternately stages M; thinning rate f PRF; rate frequency S; scroll speed W w ; defined by window weight. In the frequency resolution priority mode, the number of pixels D X in the time axis direction , the number K of alternating steps, the thinning rate M, the rate frequency f PRF , and the scroll speed in the periodogram display range related to the time resolution Even if at least one of S changes and the time resolution changes, the number of pixels D Y , the number of data N, and the window weight W w in the frequency axis direction of the periodogram display range are not changed, and both resolutions are related. If the data number N is changed, child maintain frequency resolution by changing at least one of the frequency number of pixels axis D Y and Madoomomi W w of the display range of the periodogram at a constant value The features.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings according to preferred embodiments. FIG. 1 shows the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment. A plurality of piezoelectric elements for mutual conversion between an electrical signal and an acoustic signal are arranged at the distal end portion of the ultrasonic probe 1. A transmission / reception circuit (T & R) 2 is connected to the ultrasonic probe 1. The transmission /
[0008]
This ultrasonic wave propagates inside the subject, is reflected by a discontinuous surface of acoustic impedance in the middle thereof, returns to the probe 1, and mechanically vibrates the piezoelectric element. As a result, a weak electric signal is generated from the piezoelectric element. This electric signal is taken into the receiving part, amplified by a preamplifier, converted into a digital signal by an analog-digital converter, and added through a process corresponding to delay by a so-called digital beamformer. The output signal from the reception part includes a frequency component shifted due to the Doppler effect of a moving body such as a blood cell, and this is detected by the quadrature detection part.
[0009]
The output signal of the transmission /
[0010]
The high-frequency component extracted by the
[0011]
Incidentally, the control device (CPU) 8 can selectively adjust the frequency resolution and time resolution in three types of modes. These three modes are a constant aspect ratio mode in which the resolution can be adjusted while maintaining a constant ratio of frequency resolution to time resolution as shown in FIG. 2A, and FIG. The time resolution priority mode in which the frequency resolution can be adjusted while keeping the time resolution as shown in FIG. 2 and the frequency in which the time resolution can be adjusted while keeping the frequency resolution as shown in FIG. There is a resolution priority mode.
[0012]
Each of these modes will be described in turn. First, a method for calculating the time resolution ΔX and the frequency resolution ΔY will be described. The time resolution ΔX and the frequency resolution ΔY are calculated by the following equations (1) and (2).
[0013]
ΔX = (DX × N × K × M) / (fPRF × S) (1)
ΔY = DY / (N × Ww) (2)
DX: Number of pixels in the horizontal axis (time axis) direction of the periodogram display range DY: Number of pixels in the vertical axis (frequency axis) direction of the periodogram display range N: FFT data number K: Alternating stage number M; Decimation rate fPRF; rate frequency S; scroll speed Ww; window weight The window weight Ww is as follows. As is well known, the number of FFT data N is limited to a power of 2, but in many cases, the number of data calculated to achieve the target frequency resolution is not a power of 2. Therefore, for the number N of FFT data, the power of 2 that is the closest to the number of calculation data is selected, and the mismatch between the selected number of FFT data N and the number of calculation data is indicated in the FFT window. The window weight Ww is a parameter that determines the size of the window (window width). For example, when the calculation data number is 320, 512 is selected as the FFT data number N. In this case, the window weight Ww is set to 5/8. In FIG. 3, the aspect ratio is constant. The concept of the control method for realizing the mode is shown, and given the rate frequency fPRF, the scroll speed S, the alternating stage number K, the thinning-out number M, and DY, to maintain the desired aspect ratio Pr of the observer The number N of FFT data and the window weight Ww are calculated. That is, for example, when the rate frequency fPRF changes (when the time resolution changes), the frequency resolution is changed by adjusting the FFT data number AA accordingly, and the aspect ratio is made constant. This data number AA is obtained by the following equation (3).
[0014]
AA = (fPRF * DY * S) / (Pr * K * M * DX) (3)
The FFT data number AA thus calculated is not necessarily a power of 2 that can be handled by the FFT, as described above. Therefore, as described above, the power of 2 closest to the calculated data number AA is selected, and the selected FFT data number N and the window weight Ww for filling the mismatch between the two are selected. In practice, this processing is often realized by a ROM table.
[0015]
With such processing, even if parameters such as the rate frequency change, the ratio of the frequency resolution ΔY to the time resolution ΔX can be kept constant.
Next, in the time resolution priority mode, at least one of parameters related to frequency resolution, that is, the number of pixels DY in the vertical axis (frequency axis) direction of the periodogram display range, the number of FFT data N, and the window weight Ww is changed. Thus, even if the frequency resolution fluctuates, processing is performed to fix the time resolution to a constant value desired by the observer, that is, when the number of data N related to both resolutions changes, the above equation (1) , The number of pixels DX in the horizontal axis (time axis) direction of the display range of the periodogram, the number of alternating stages K, the thinning rate M, the rate frequency fPRF, the scroll speed S, for example, The time resolution is maintained at a constant value by changing the scroll speed S.
[0016]
In the frequency resolution priority mode, parameters related to time resolution, that is, the number of pixels DX in the horizontal axis (time axis) direction of the periodogram display range other than the number of data N related to both resolutions, the number of alternating stages K, the thinning rate M, Even if at least one of the rate frequency fPRF and the scroll speed S changes and the time resolution changes, the vertical axis (frequency) of the periodogram display range is fixed so that the frequency resolution is fixed to a constant value desired by the observer. If the number of pixels DY, the number of data N, and the window weight Ww in the (axis) direction remain unchanged and the number of data N related to both resolutions changes, the frequency axis direction of the periodogram display range changes. The frequency resolution is maintained at a constant value by changing at least one of the number of pixels DY and the window weight Ww.
[0017]
FIG. 4 shows how the actually displayed periodogram changes depending on the mode with respect to the true periodogram.
Since these three types of modes are prepared, for example, when the constant aspect ratio mode is initially used and the time resolution is too large or too small to be observed, the time resolution priority mode is selected and the frequency resolution is selected. When it is difficult to observe due to excessive or reduced magnification, it is possible to select the frequency resolution priority mode, which makes it difficult to observe subtle changes in velocity, or conversely, the unit region is too fine to observe temporal response. It can solve problems that have become difficult.
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be implemented with various modifications.
[0018]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the three types of modes are used properly, for example, in the constant aspect ratio mode, it is difficult to see the periodogram, for example, when it is difficult to observe a subtle speed change, the mode for fixing the time resolution and the frequency resolution Can be selected to make it easy to observe the periodogram.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram regarding three types of display modes according to the present embodiment.
FIG. 3 is a conceptual diagram of local processing in a constant aspect ratio mode.
4 is a diagram showing how a periodogram looks in each mode of FIG. 2 in comparison with a true periodogram. FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... ultrasonic probe,
2. Transmission / reception circuit (T & R),
3 ... Clutter filter,
4 ... Fast Fourier transform processor (FFT),
5 ... display device,
6 ... Audio circuit,
7 ... Speaker,
8 ... Control device,
9 ... Console.
Claims (2)
前記周波数スペクトラムの周波数分解能と時間分解能とを両者の比を一定に保ったままで変化させる比一定モードと、時間分解能を固定したままで周波数分解能を変化させる時間分解能優先モードと、周波数分解能を固定したままで時間分解能を変化させる周波数分解能優先モードとを選択することができるように構成され、
前記時間分解能ΔXと、前記周波数分解能ΔYはそれぞれ、
ΔX=(DX ×N×K×M)/(fPRF ×S)
ΔY=DY /(N×Ww )
DX ;ピリオドグラムの表示範囲の横軸(時間軸)方向の画素数DY ;ピリオドグラムの表示範囲の縦軸(周波数軸)方向の画素数N;周波数解析のデータ数K;交互段数M;間引き率fPRF ;レート周波数S;スクロール速度Ww ;窓重みにより定義され、
前記時間分解能優先モードでは、周波数分解能に関わるピリオドグラムの表示範囲の周波数軸方向の画素数DY 、周波数解析のデータ数N、窓重みWw のうち、少なくとも1つが変わって、周波数分解能が変動しても、データ数N以外のピリオドグラムの表示範囲の時間軸方向の画素数DX 、交互段数K、間引き率M、レート周波数fPRF 、スクロール速度Sのうち少なくとも1つを変えて、時間分解能を所定値に維持することを特徴とする超音波診断装置。Ultrasound is transmitted to the subject, the obtained echo signal is frequency-analyzed, and a frequency spectrum is generated. This frequency spectrum is displayed as a time waveform with the vertical axis representing the frequency axis and the horizontal axis representing the time axis. In the ultrasonic diagnostic equipment,
Fixed frequency ratio mode that changes the frequency resolution and time resolution of the frequency spectrum while keeping the ratio between them constant, fixed time resolution mode that changes the frequency resolution while fixing the time resolution, and fixed frequency resolution It is configured to be able to select the frequency resolution priority mode that changes the time resolution as it is,
The time resolution ΔX and the frequency resolution ΔY are respectively
ΔX = (DX × N × K × M) / (fPRF × S)
ΔY = DY / (N × Ww)
DX: Number of pixels in the horizontal axis (time axis) direction of the periodogram display range DY; Number of pixels N in the vertical axis (frequency axis) direction of the periodogram display range; Number of data K in frequency analysis; Rate fPRF; rate frequency S; scroll speed Ww; defined by window weight,
In the time resolution priority mode, at least one of the number of pixels DY in the frequency axis direction, the number of frequency analysis data N, and the window weight Ww in the periodogram display range related to the frequency resolution changes, and the frequency resolution changes. The time resolution is set to a predetermined value by changing at least one of the number of pixels DX in the time axis direction of the periodogram display range other than the number of data N, the number of alternating steps K, the thinning rate M, the rate frequency fPRF, and the scroll speed S. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the apparatus is maintained.
前記周波数スペクトラムの周波数分解能と時間分解能とを両者の比を一定に保ったままで変化させる比一定モードと、時間分解能を固定したままで周波数分解能を変化させる時間分解能優先モードと、周波数分解能を固定したままで時間分解能を変化させる周波数分解能優先モードとを選択することができるように構成され、
前記時間分解能ΔXと、前記周波数分解能ΔYはそれぞれ、
ΔX=(DX ×N×K×M)/(fPRF ×S)
ΔY=DY /(N×Ww )
DX ;ピリオドグラムの表示範囲の横軸(時間軸)方向の画素数DY ;ピリオドグラムの表示範囲の縦軸(周波数軸)方向の画素数N;周波数解析のデータ数K;交互段数M;間引き率fPRF ;レート周波数S;スクロール速度Ww ;窓重みにより定義され、
前記周波数分解能優先モードでは、時間分解能に関わるピリオドグラムの表示範囲の時間軸方向の画素数DX 、交互段数K、間引き率M、レート周波数fPRF 、スクロール速度Sのうち少なくとも1つが変わって、時間分解能が変動しても、ピリオドグラムの表示範囲の周波数軸方向の画素数DY 、データ数N及び窓重みWw は変えないで、また両分解能に関わるデータ数Nが変わった場合には、ピリオドグラムの表示範囲の周波数軸方向の画素数DY と窓重みWw との少なくとも一方を変えて周波数分解能を一定値に維持することを特徴とする超音波診断装置。Ultrasound is transmitted to the subject, the obtained echo signal is frequency-analyzed, and a frequency spectrum is generated. This frequency spectrum is displayed as a time waveform with the vertical axis representing the frequency axis and the horizontal axis representing the time axis. In the ultrasonic diagnostic equipment,
Fixed frequency ratio mode that changes the frequency resolution and time resolution of the frequency spectrum while keeping the ratio between them constant, fixed time resolution mode that changes the frequency resolution while fixing the time resolution, and fixed frequency resolution It is configured to be able to select the frequency resolution priority mode that changes the time resolution as it is,
The time resolution ΔX and the frequency resolution ΔY are respectively
ΔX = (DX × N × K × M) / (fPRF × S)
ΔY = DY / (N × Ww)
DX: Number of pixels in the horizontal axis (time axis) direction of the periodogram display range DY; Number of pixels N in the vertical axis (frequency axis) direction of the periodogram display range; Number of data K in frequency analysis; Rate fPRF; rate frequency S; scroll speed Ww; defined by window weight,
In the frequency resolution priority mode, at least one of the number of pixels DX in the time axis direction, the number of alternating stages K, the thinning rate M, the rate frequency fPRF, and the scroll speed S of the periodogram display range related to the time resolution is changed. If the number of pixels DY, the number of data N, and the window weight Ww in the frequency axis direction of the periodogram display range do not change, and the number of data N related to both resolutions changes, An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the frequency resolution is maintained at a constant value by changing at least one of the number of pixels DY in the frequency axis direction of the display range and the window weight Ww.
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