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JP5954767B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for ultrasonic diagnostic apparatus Download PDF

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JP5954767B2 JP2012017404A JP2012017404A JP5954767B2 JP 5954767 B2 JP5954767 B2 JP 5954767B2 JP 2012017404 A JP2012017404 A JP 2012017404A JP 2012017404 A JP2012017404 A JP 2012017404A JP 5954767 B2 JP5954767 B2 JP 5954767B2
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Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to an ultrasonic diagnostic apparatus and a control program for the ultrasonic diagnostic apparatus.

超音波診断装置における撮像法の1つとして血流の速度等の情報をカラーで2次元的にマッピング表示するCFM (Color Flow Mapping)技術が知られている。血流情報は、超音波ドプラ信号の収集によって2次元的な超音波ドプラ画像である超音波カラー画像(超音波カラードプラ画像)として取得することができる。このため、血流情報を収集する撮像モードは、カラードプラモードと称される。   As one of imaging methods in an ultrasonic diagnostic apparatus, a CFM (Color Flow Mapping) technique that displays information such as blood flow velocity in a two-dimensional manner in color is known. Blood flow information can be acquired as an ultrasonic color image (ultrasonic color Doppler image) that is a two-dimensional ultrasonic Doppler image by collecting ultrasonic Doppler signals. For this reason, the imaging mode for collecting blood flow information is referred to as a color Doppler mode.

一方、臓器や器官等の超音波形態画像を収集する撮像モードはBモードと称される。通常は、カラードプラモードにおいて取得される血流情報は、超音波形態画像であるBモード像上に重ね合わせて表示される。   On the other hand, an imaging mode for collecting ultrasonic morphological images of organs and organs is referred to as a B mode. Normally, blood flow information acquired in the color Doppler mode is displayed superimposed on a B-mode image that is an ultrasonic form image.

カラードプラモードでは、血流の速度を表示させる際に、周囲と異なる色や黒抜けとして特異点が生じる場合がある。このような特異点の出現は、ノイズに起因している。そこで、ノイズを除去するためのメディアンフィルタが考案されている。   In the color Doppler mode, when displaying the blood flow velocity, a singular point may occur as a different color or blackout from the surroundings. The appearance of such singular points is due to noise. Therefore, a median filter for removing noise has been devised.

特開2005−204725公報JP-A-2005-204725

カラードプラモードでは、ノイズの一層の低減による特異点の除去が望まれる。特に、従来提案されているメディアンフィルタを用いても、十分にノイズが除去されない場合がある。例えば、血流の速度を示す画像を生成する際に従来のメディアンフィルタを用いてノイズ除去処理を行っても、黒抜け、周囲と異なる色の輝点、暗点、異符号点等の特異点を十分に除去できない場合がある。このため、超音波カラー画像の画質の向上が望まれる。   In the color Doppler mode, it is desired to remove singular points by further reducing noise. In particular, noise may not be sufficiently removed even when a conventionally proposed median filter is used. For example, even when noise removal processing is performed using a conventional median filter when generating an image showing the blood flow velocity, singular points such as black spots, bright spots with different colors from the surroundings, dark spots, different sign points, etc. May not be sufficiently removed. For this reason, improvement of the image quality of an ultrasonic color image is desired.

そこで本発明は、ノイズを低減し、より良好な画質で超音波カラー画像を表示させることが可能な超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラムを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus control program capable of reducing noise and displaying an ultrasonic color image with better image quality.

本発明の実施形態に係る超音波診断装置は、スキャン手段、速度演算手段、補正手段及び画像生成手段を備える。スキャン手段は、被検体に超音波を送受信して複素信号として複数の血流ドプラ信号を収集する。速度演算手段は、前記血流ドプラ信号に基づいて血流の速度を求める。補正手段は、空間的に位置が異なる複数の点における前記血流の速度を複素平面上における複数のベクトル単位で演算するベクトル演算及び前記血流の速度の平均速度からの各血流の速度の差分である差分速度の折返り補正を伴って前記血流の速度を補正する。画像生成手段は、補正後の前記血流の速度に基づいて血流画像データを生成する。
また、本発明の実施形態に係る超音波診断装置は、スキャン手段、速度演算手段、補正手段及び画像生成手段を備える。スキャン手段は、被検体に超音波を送受信して複素信号として複数の血流ドプラ信号を収集する。速度演算手段は、前記血流ドプラ信号に基づいて血流の速度を求める。補正手段は、前記血流の速度を複素平面上における複数のベクトル単位で演算するベクトル演算及び速度の折返り補正を伴って前記血流の速度を補正する。画像生成手段は、補正後の前記血流の速度に基づいて血流画像データを生成する。前記補正手段は、所定の範囲に含まれる複数のサンプル点における血流の各速度を複素平面上における複数のベクトルとして表し、前記複数のベクトルを平均して得られるベクトルに対応する血流の速度を平均速度として求める平均速度算出手段を有し、前記平均速度と前記複数のサンプル点における前記血流の各速度との各差分速度が折返り速度の範囲内となるようにする折返り補正を行い、前記折返り補正後における各差分速度から抽出された差分速度に対応するサンプル点における血流の速度を用いて対象となるサンプル点における血流の速度を補正するように構成される。
また、本発明の実施形態に係る超音波診断装置の制御プログラムは、超音波診断装置を、前記スキャン手段、前記速度演算手段、前記補正手段及び前記画像生成手段として機能させる。
An ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention includes a scanning unit, a speed calculation unit, a correction unit, and an image generation unit. The scanning means transmits / receives ultrasonic waves to / from the subject and collects a plurality of blood flow Doppler signals as complex signals. The velocity calculation means obtains the velocity of the blood flow based on the blood flow Doppler signal. The correction means is a vector calculation for calculating the velocity of the blood flow at a plurality of spatially different points in units of a plurality of vectors on a complex plane and the velocity of each blood flow from the average velocity of the blood flow. The blood flow velocity is corrected along with the correction of the difference velocity, which is the difference . The image generation means generates blood flow image data based on the corrected blood flow velocity.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention includes a scanning unit, a speed calculation unit, a correction unit, and an image generation unit. The scanning means transmits / receives ultrasonic waves to / from the subject and collects a plurality of blood flow Doppler signals as complex signals. The velocity calculation means obtains the velocity of the blood flow based on the blood flow Doppler signal. The correcting means corrects the blood flow velocity together with a vector calculation for calculating the velocity of the blood flow in units of a plurality of vectors on the complex plane, and a return correction of the velocity. The image generation means generates blood flow image data based on the corrected blood flow velocity. The correction means represents each blood flow velocity at a plurality of sample points included in a predetermined range as a plurality of vectors on a complex plane, and the blood flow velocity corresponding to a vector obtained by averaging the plurality of vectors A mean speed calculation means for obtaining the mean speed, and a folding correction for making each differential speed between the mean speed and each speed of the blood flow at the plurality of sample points be within the range of the folding speed. And the blood flow velocity at the sample point of interest is corrected using the blood flow velocity at the sample point corresponding to the differential velocity extracted from each differential velocity after the folding correction.
In addition, the control program for the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention causes the ultrasonic diagnostic apparatus to function as the scanning unit, the speed calculating unit, the correcting unit, and the image generating unit.

本発明の実施形態に係る超音波診断装置の構成図。1 is a configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示す血流情報演算器の詳細構成図。The detailed block diagram of the blood-flow information calculator shown in FIG. 図2に示す速度/分散/パワー演算器において算出対象となる血流の速度Vを表す複素平面を示す図。The figure which shows the complex plane showing the velocity V of the blood flow used as calculation object in the speed / dispersion / power calculator shown in FIG. 図2に示す速度/分散/パワー演算器において算出される血流の速度Vをカラーバーに割り当てた例を示す図。The figure which shows the example which allocated the blood flow velocity V calculated in the velocity / dispersion / power calculator shown in FIG. 2 to the color bar. 図2に示すベクトル速度平均器において処理対象となる血流のベクトル速度の例を示す図。The figure which shows the example of the vector velocity of the blood flow used as the process target in the vector velocity averager shown in FIG. 図2に示すベクトル速度平均器において平均値ベクトルVmean_vectorの算出対象となるサンプル点の設定例を示す図。The figure which shows the example of a setting of the sample point used as the calculation object of average value vector Vmean_vector in the vector velocity averager shown in FIG. 図1に示す超音波診断装置により被検体の血流画像を収集してBモード像に重畳表示させる際の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow at the time of collecting and displaying the blood-flow image of a subject on the B-mode image by the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 図6に示す中央のサンプル点に隣接する各サンプル点における血流の速度分布の第1の例を示す図。The figure which shows the 1st example of the velocity distribution of the blood flow in each sample point adjacent to the center sample point shown in FIG. 図6に示す中央のサンプル点に隣接する各サンプル点における血流の速度分布の第2の例を示す図。The figure which shows the 2nd example of the velocity distribution of the blood flow in each sample point adjacent to the center sample point shown in FIG. 図6に示す中央のサンプル点に隣接する各サンプル点における血流の速度分布の第3の例を示す図。The figure which shows the 3rd example of the velocity distribution of the blood flow in each sample point adjacent to the center sample point shown in FIG. 図6に示す中央のサンプル点に隣接する各サンプル点における血流の速度分布の第4の例を示す図。The figure which shows the 4th example of the velocity distribution of the blood flow in each sample point adjacent to the center sample point shown in FIG.

本発明の実施形態に係る超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラムについて添付図面を参照して説明する。   An ultrasonic diagnostic apparatus and a control program for the ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の実施形態に係る超音波診断装置の構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

超音波診断装置1は、送信系2、超音波プローブ3、受信系4、Bモード処理系5、直交位相検波器6、CFM処理系7、スキャンコンバータ8及び表示系9を備える。またCFM処理系7は、MTI(moving target indication)フィルタ10、自己相関器11及び血流情報演算器12を有する。   The ultrasonic diagnostic apparatus 1 includes a transmission system 2, an ultrasonic probe 3, a reception system 4, a B-mode processing system 5, a quadrature detector 6, a CFM processing system 7, a scan converter 8, and a display system 9. The CFM processing system 7 includes an MTI (moving target indication) filter 10, an autocorrelator 11, and a blood flow information calculator 12.

超音波診断装置1の各構成要素は回路を用いて構成することができる。但し、デジタル情報を処理する構成要素については、コンピュータに超音波診断装置1の制御プログラムを読み込ませることによって構築することができる。そのための超音波診断装置1の制御プログラムは、情報記録媒体に記録してプログラムプロダクトとして流通させることもできる。   Each component of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 can be configured using a circuit. However, components that process digital information can be constructed by causing a computer to read a control program of the ultrasonic diagnostic apparatus 1. For this purpose, the control program of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 can be recorded on an information recording medium and distributed as a program product.

超音波プローブ3は、複数の超音波振動子を備えている。各超音波振動子は、送信系2から所定の送信遅延時間を伴って印加された電気信号を超音波送信信号に変換して被検体の内部に送信する機能と、被検体内における超音波信号の反射によって生じた超音波反射エコー信号を受信して電気信号の受信信号に変換する機能とを有する。各超音波振動子から出力される受信信号は、受信系4に入力される。   The ultrasonic probe 3 includes a plurality of ultrasonic transducers. Each ultrasonic transducer has a function of converting an electrical signal applied from the transmission system 2 with a predetermined transmission delay time into an ultrasonic transmission signal and transmitting it to the inside of the subject, and an ultrasonic signal in the subject. A function of receiving an ultrasonic reflection echo signal generated by the reflection of the signal and converting it into an electric signal. A reception signal output from each ultrasonic transducer is input to the reception system 4.

超音波プローブ3には、2次元(2D: two-dimensional)走査用のプローブ及び3次元(3D: three-dimensional)走査用のプローブがある。2D走査用のプローブには、セクタタイプ、コンベックスタイプ及びリニアタイプ等の種類がある。また、3D走査用のプローブとしては、メカニカル4次元(4D: four dimensional)プローブや2Dアレープローブが知られている。尚、メカニカル4Dプローブは、1次元(1D: one-dimensional)アレーをアレーと交差する方向に揺動させて3D走査するためのプローブである。   The ultrasonic probe 3 includes a two-dimensional (2D) scanning probe and a three-dimensional (3D) scanning probe. There are 2D scanning probes such as a sector type, a convex type, and a linear type. Further, as a probe for 3D scanning, a mechanical four-dimensional (4D) probe and a 2D array probe are known. The mechanical 4D probe is a probe for performing 3D scanning by swinging a one-dimensional (1D) array in a direction intersecting the array.

ここでは、2D走査を行って2D超音波画像を生成する場合について説明するが、3D走査を行って2D超音波画像又は3D超音波画像を生成する場合についても同様である。   Here, a case where a 2D ultrasound image is generated by performing 2D scanning will be described, but the same applies to a case where a 2D ultrasound image or a 3D ultrasound image is generated by performing 3D scanning.

送信系2は、超音波プローブ3を駆動する回路である。送信系2は、超音波プローブ3に備えられる各超音波振動子に送信信号として電気信号を印加する機能を有する。また、送信系2が超音波振動子ごとの送信信号に所定の送信遅延時間を付与することにより送信指向性が生じ、送信ビームフォーミングを行うことができる。   The transmission system 2 is a circuit that drives the ultrasonic probe 3. The transmission system 2 has a function of applying an electrical signal as a transmission signal to each ultrasonic transducer provided in the ultrasonic probe 3. Further, when the transmission system 2 gives a predetermined transmission delay time to the transmission signal for each ultrasonic transducer, transmission directivity is generated, and transmission beamforming can be performed.

受信系4は、超音波プローブ3に備えられる各超音波振動子からそれぞれ出力される受信信号を受信し、増幅処理、A/D(Analog to Digital)変換処理及び整相加算処理を含む信号処理を実行することによって受信指向性を有する走査位置からの受信信号を生成する機能を有する。すなわち、受信系4において受信ビームフォーミングを含む信号処理が実行される。   The reception system 4 receives reception signals output from the respective ultrasonic transducers provided in the ultrasonic probe 3 and performs signal processing including amplification processing, A / D (Analog to Digital) conversion processing, and phasing addition processing. , And a function of generating a reception signal from a scanning position having reception directivity. That is, signal processing including reception beamforming is executed in the reception system 4.

Bモード処理系5は、超音波形態画像データであるBモード像データ用に収集された超音波受信信号を受信系4から取得して、公知の信号処理を実行することによりBモード像用の超音波Bモードデータを生成する機能を有する。   The B-mode processing system 5 acquires the ultrasonic reception signals collected for the B-mode image data, which is ultrasonic morphological image data, from the reception system 4 and executes known signal processing to obtain the B-mode image data. It has a function of generating ultrasonic B-mode data.

直交位相検波器6は、超音波カラー画像データ用に収集された超音波受信信号を受信系4から取得して、超音波ドプラ信号を取得する機能を有する。超音波カラー画像データ用の超音波受信信号は、被検体内における同一方向の走査線から収集された複数の超音波受信信号である。そして、直交位相検波器6は、複数の超音波受信信号に直交位相検波を行って空間上の各点(走査点、サンプル位置)において複素信号の時系列データから成る超音波ドプラ信号を生成する機能を備えている。   The quadrature detector 6 has a function of acquiring the ultrasonic reception signal collected for the ultrasonic color image data from the reception system 4 and acquiring the ultrasonic Doppler signal. The ultrasonic reception signals for ultrasonic color image data are a plurality of ultrasonic reception signals collected from scanning lines in the same direction in the subject. Then, the quadrature detector 6 performs quadrature detection on a plurality of ultrasonic reception signals to generate an ultrasonic Doppler signal composed of time-series data of complex signals at each point (scanning point, sample position) in space. It has a function.

CFM処理系7は、超音波ドプラ信号に対する信号処理を実行することにより血流の速度、分散及びパワー等の血流情報を含む超音波カラーデータを生成する機能を有する。   The CFM processing system 7 has a function of generating ultrasonic color data including blood flow information such as blood flow velocity, dispersion, and power by executing signal processing on the ultrasonic Doppler signal.

CFM処理系7のMTIフィルタ10は、超音波ドプラ信号から血流成分による信号以外のクラッタ成分を除去することにより血流ドプラ信号を得るためのフィルタである。同一の走査点からN個の時系列の超音波ドプラ信号が収集された場合には、血流ドプラ信号は、クラッタ成分の信号が除去されることによって当該走査点に対応するM個の複素数の時系列データとなる。但し、M≦Nである。   The MTI filter 10 of the CFM processing system 7 is a filter for obtaining a blood flow Doppler signal by removing clutter components other than the signal due to the blood flow component from the ultrasonic Doppler signal. When N time-series ultrasonic Doppler signals are collected from the same scanning point, the blood flow Doppler signal is obtained by removing M clutter component signals from the M complex numbers corresponding to the scanning point. It becomes time series data. However, M ≦ N.

自己相関器11は、複素数の時系列データで構成される血流ドプラ信号の複素自己相関を求める機能を有する。走査領域内の各走査点におけるM個の複素数の血流ドプラ信号zi (i = 1, ..., M)は式(1)に示すように虚数単位jを用いて表すことができる。
zi=xi+jyi (1)
The autocorrelator 11 has a function of obtaining a complex autocorrelation of a blood flow Doppler signal composed of complex time series data. M complex blood flow Doppler signals z i (i = 1,..., M) at each scanning point in the scanning region can be expressed using an imaginary unit j as shown in Equation (1).
z i = x i + jy i (1)

また、複素自己相関C(1)は、式(1)で示される血流ドプラ信号ziから式(2)により算出することができる。
但し、式(2)においてC(1)の1は、zi+1 の添え字の1を表している。
Further, the complex autocorrelation C (1) can be calculated from the blood flow Doppler signal z i represented by the expression (1) according to the expression (2).
However, in formula (2), 1 in C (1) represents the subscript 1 of z i + 1 * .

血流情報演算器12は、血流ドプラ信号の複素自己相関に基づいて走査領域内の各走査点における血流の速度、分散及びパワー等の超音波カラーデータを算出する機能を有する。算出された超音波カラーデータは、超音波カラー画像データの生成用にスキャンコンバータ8に出力される。
図2は図1に示す血流情報演算器12の詳細構成図である。
The blood flow information calculator 12 has a function of calculating ultrasonic color data such as blood flow velocity, dispersion, and power at each scanning point in the scanning region based on the complex autocorrelation of the blood flow Doppler signal. The calculated ultrasonic color data is output to the scan converter 8 for generation of ultrasonic color image data.
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the blood flow information calculator 12 shown in FIG.

血流情報演算器12は、速度/分散/パワー演算器20、ブランキング処理器21、ベクトル速度平均器22、平均速度算出器23、差分速度算出器24及び置換フィルタ25を有する。   The blood flow information calculator 12 includes a velocity / dispersion / power calculator 20, a blanking processor 21, a vector velocity averager 22, an average velocity calculator 23, a differential velocity calculator 24, and a replacement filter 25.

速度/分散/パワー演算器20は、血流ドプラ信号の複素自己相関に基づいて各サンプル位置における血流の速度、分散及びパワーを算出し、血流速度データ、血流パワーデータ及び血流分散データを生成する機能を有する。   The velocity / dispersion / power calculator 20 calculates blood flow velocity, variance, and power at each sample position based on the complex autocorrelation of the blood flow Doppler signal, and blood flow velocity data, blood flow power data, and blood flow variance. It has a function to generate data.

図3は、図2に示す速度/分散/パワー演算器20において算出対象となる血流の速度Vを表す複素平面を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a complex plane representing the blood flow velocity V to be calculated in the velocity / dispersion / power calculator 20 shown in FIG.

図3において縦軸は虚軸を示し、横軸は実軸を示す。図3に示すように血流ドプラ信号の複素自己相関C(1)は、複素平面上ではベクトルとして表すことができる。血流の速度Vは、血流ドプラ信号ziの周波数に比例し、複素自己相関C(1)を示すベクトルの角度となる。従って、血流の速度Vは、係数を省略すると、複素自己相関C(1)から式(3)で算出することができる。
V = atan[Im{C(1)}/Re{C(1)}] (-π≦V<π) (3)
但し、式(3)においてIm()は虚部を出力する関数であり、Re()は実部を出力する関数である。尚、式(3)で示される-π、πは、血流ドプラ周波数の折返り周波数に相当する折返り速度である。
In FIG. 3, the vertical axis indicates the imaginary axis, and the horizontal axis indicates the real axis. As shown in FIG. 3, the complex autocorrelation C (1) of the blood flow Doppler signal can be expressed as a vector on the complex plane. The blood flow velocity V is proportional to the frequency of the blood flow Doppler signal z i and is a vector angle indicating the complex autocorrelation C (1). Therefore, the blood flow velocity V can be calculated from the complex autocorrelation C (1) by the equation (3) when the coefficient is omitted.
V = atan [Im {C (1)} / Re {C (1)}] (-π ≦ V <π) (3)
In Equation (3), Im () is a function that outputs an imaginary part, and Re () is a function that outputs a real part. In addition, −π and π shown in Expression (3) are folding speeds corresponding to the folding frequency of the blood flow Doppler frequency.

図4は、図2に示す速度/分散/パワー演算器20において算出される血流の速度Vをカラーバーに割り当てた例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing an example in which the blood flow velocity V calculated by the velocity / dispersion / power calculator 20 shown in FIG. 2 is assigned to the color bar.

図4(A)において縦軸は虚軸を示し、横軸は実軸を示す。図4(A)は、互いに条件の異なる5通りの血流の速度V0. V1, V2, V3, V4を示している。また、図4(B)は図4(A)に示す各血流の速度V0. V1, V2, V3, V4を超音波カラー画像として表示させる際に割り当てられるカラーバーの例を示している。   In FIG. 4A, the vertical axis indicates the imaginary axis, and the horizontal axis indicates the real axis. FIG. 4A shows five blood flow velocities V0. V1, V2, V3, and V4 under different conditions. FIG. 4B shows an example of color bars assigned when displaying the blood flow velocities V0.V1, V2, V3, V4 shown in FIG. 4A as ultrasonic color images.

図4(A)に示すように血流の速度Vが取り得る範囲は、0から±πの範囲となる。換言すれば、±πが折返り速度となる。従って、図4(B)に示すようにカラーバーの上限を+π、下限を-π、中央をゼロとすることができる。   As shown in FIG. 4 (A), the range that the blood flow velocity V can take is from 0 to ± π. In other words, ± π is the folding speed. Therefore, as shown in FIG. 4B, the upper limit of the color bar can be + π, the lower limit can be −π, and the center can be zero.

また、0から+πの間における速度範囲では、血流の速度Vが正の値となり、この速度範囲は血流が超音波プローブ3に近づく速度範囲を表す。一方、0から-πの間における速度範囲では、血流の速度Vが負の値となり、この速度範囲は血流が超音波プローブ3から遠ざかる速度範囲を表す。   Further, in the velocity range between 0 and + π, the blood flow velocity V is a positive value, and this velocity range represents a velocity range in which the blood flow approaches the ultrasonic probe 3. On the other hand, in the velocity range between 0 and −π, the blood flow velocity V has a negative value, and this velocity range represents a velocity range in which the blood flow moves away from the ultrasonic probe 3.

速度V0はベクトルが実軸上において正極側を向いた場合に相当する。つまり、速度V0は速度ゼロに相当する。従って、速度V0にはカラーバーの中央に対応するカラーが割り当てられる。   The velocity V0 corresponds to the case where the vector is directed to the positive electrode side on the real axis. That is, the speed V0 corresponds to zero speed. Therefore, the color corresponding to the center of the color bar is assigned to the speed V0.

速度V1はベクトルの虚部が負値となって傾斜し、実軸上の負極側に折り返った状態に相当する。一方、速度V4はベクトルの虚部が正値となって傾斜し、実軸上の負極側に折り返った状態に相当する。すなわち、速度V1は折返り速度-πであり、速度V4は折返り速度+πである。従って、速度V1にはカラーバーの下限に対応するカラーが割り当てられる。一方、速度V4にはカラーバーの上限に対応するカラーが割り当てられる。   The velocity V1 corresponds to a state in which the imaginary part of the vector is inclined with a negative value and is turned to the negative side on the real axis. On the other hand, the velocity V4 corresponds to a state in which the imaginary part of the vector is inclined with a positive value and is turned to the negative side on the real axis. That is, the speed V1 is the folding speed −π, and the speed V4 is the folding speed + π. Therefore, the color corresponding to the lower limit of the color bar is assigned to the speed V1. On the other hand, the color corresponding to the upper limit of the color bar is assigned to the speed V4.

また、速度V3は0から+πの間における速度範囲となった状態に相当する。一方、速度V2は0から-πの間における速度範囲となった状態に相当する。従って、速度V3にはカラーバーの中央から上限の間における値に応じたカラーが割り当てられる。一方、速度V2にはカラーバーの中央から下限の間における値に応じたカラーが割り当てられる。   The speed V3 corresponds to a state in which the speed range is between 0 and + π. On the other hand, the velocity V2 corresponds to a state in which the velocity range is between 0 and −π. Therefore, a color corresponding to a value between the center and the upper limit of the color bar is assigned to the speed V3. On the other hand, a color corresponding to a value between the center and the lower limit of the color bar is assigned to the speed V2.

このように血流の速度Vをカラーバーに割り当てることによって、血流の速度Vをカラーで表示させる血流速度画像の表示用のデータを生成することができる。   By assigning the blood flow velocity V to the color bar in this manner, it is possible to generate data for displaying a blood flow velocity image that displays the blood flow velocity V in color.

血流のパワーC(0)は、血流ドプラ信号ziから式(4)により算出することができる。
The blood flow power C (0) can be calculated from the blood flow Doppler signal z i according to the equation (4).

また、血流の分散σ2は、係数を省略すると、血流ドプラ信号ziの複素自己相関C(1)及び血流のパワーC(0)から式(5)により算出することができる。
σ2 = 1-|C(1)|/C(0) (0 ≦ σ2 ≦ 1) (5)
Further, if the coefficient is omitted, the blood flow variance σ 2 can be calculated from the complex autocorrelation C (1) of the blood flow Doppler signal z i and the blood flow power C (0) by Equation (5).
σ 2 = 1- | C (1) | / C (0) (0 ≤ σ 2 ≤ 1) (5)

従って、血流のパワーC(0)及び分散σ2についてもカラー表示させるための血流パワー画像の表示用のデータ及び血流分散画像の表示用のデータをそれぞれ生成することができる。 Therefore, the blood flow power image display data and the blood flow dispersion image display data for color display can be generated for the blood flow power C (0) and the variance σ 2 , respectively.

ブランキング処理器21は、血流速度データ、血流パワーデータ及び血流分散データ等の血流データのノイズを低減させるブランキング処理を行う機能を有する。ブランキング処理には、ある閾値以下の速度を呈するサンプル点をクラッタとみなしてブランキングする処理やある閾値以下のパワーを呈するサンプル点をノイズとみなしてブランキングする処理等がある。   The blanking processor 21 has a function of performing a blanking process for reducing noise in blood flow data such as blood flow velocity data, blood flow power data, and blood flow dispersion data. The blanking process includes a process of blanking a sample point exhibiting a speed below a certain threshold as a clutter, a process of blanking a sample point exhibiting a power below a certain threshold as noise, and the like.

しかし、ブランキング処理によっても除去できないノイズが存在する。すなわち、スペックル等の影響により、血流データにおいて周囲の血流領域における信号値と異なる値を呈する特異点が残存する。残存する特異点を表示させると、黒抜けや周囲と異なる輝度の点として表示される。   However, there is noise that cannot be removed even by blanking processing. That is, due to the influence of speckle or the like, a singular point having a value different from the signal value in the surrounding blood flow region remains in the blood flow data. When the remaining singular point is displayed, it is displayed as a black spot or a point having a luminance different from that of the surrounding area.

血流情報演算器12のベクトル速度平均器22、平均速度算出器23、差分速度算出器24及び置換フィルタ25は、ブランキング処理によって残存する特異的なノイズを除去することにより血流速度データの品質を向上させる機能を有する。従って、空間的に2次元的な位置に対応付けられる各サンプル点の血流速度データがノイズ除去処理の対象となる。   The vector velocity averager 22, the average velocity calculator 23, the differential velocity calculator 24, and the replacement filter 25 of the blood flow information calculator 12 remove blood flow velocity data by removing specific noise remaining by blanking processing. Has the function of improving quality. Accordingly, the blood flow velocity data of each sample point that is spatially associated with a two-dimensional position is the target of noise removal processing.

ベクトル速度平均器22は、所定の範囲内の複数のサンプル点における血流の速度Vを複素平面上において示す複数のベクトルの平均値を、複数のベクトルを用いた演算によってベクトルとして求める機能を有する。   The vector velocity averager 22 has a function of obtaining an average value of a plurality of vectors indicating the blood flow velocity V at a plurality of sample points within a predetermined range on a complex plane as a vector by an operation using the plurality of vectors. .

図5は、図2に示すベクトル速度平均器22において処理対象となる血流のベクトル速度の例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing an example of the vector velocity of blood flow to be processed in the vector velocity averager 22 shown in FIG.

図5(A), (B)において縦軸は虚軸を示し、横軸は実軸を示す。図5(A)は、5箇所のサンプル点における血流ドプラ信号ziの複素自己相関C(1)を、複素平面上における5本のベクトルとして示した図である。 5A and 5B, the vertical axis represents the imaginary axis, and the horizontal axis represents the real axis. FIG. 5A is a diagram showing the complex autocorrelation C (1) of the blood flow Doppler signal z i at five sample points as five vectors on the complex plane.

血流の速度は、各サンプル点における複素自己相関C(1)の実部Re{C(1)}と虚部Im{C(1)}を要素とするベクトルV1vector, V2vector, V3vector, ..., V5vectorで表すことができる。以下、複素平面上において速度を示すベクトルをベクトル速度と称し、ベクトル速度の長さをベクトル速度の大きさと称する。   The velocity of blood flow is determined by the vectors V1vector, V2vector, V3vector, .., whose elements are the real part Re {C (1)} and the imaginary part Im {C (1)} of the complex autocorrelation C (1) at each sample point. ., V5vector. Hereinafter, a vector indicating the speed on the complex plane is referred to as a vector speed, and the length of the vector speed is referred to as a vector speed magnitude.

尚、Re{C(1)}及びIm{C(1)}の代わりに、血流の速度Vの余弦cos(V)及び正弦sin(V)を要素とするベクトル速度V1'vector, V2'vector, V3'vector, ..., V5'vectorを用いて血流の速度を表現することもできる。図5(B)は、血流の速度Vの余弦cos(V)及び正弦sin(V)を要素とするベクトル速度V1'vector, V2'vector, V3'vector, ..., V5'vectorを用いて血流の速度を図示した例を示す。   In addition, instead of Re {C (1)} and Im {C (1)}, vector velocities V1'vector, V2 'having cosine cos (V) and sine sin (V) of blood flow velocity V as elements. You can also express the velocity of blood flow using vector, V3'vector, ..., V5'vector. FIG. 5B shows vector velocities V1'vector, V2'vector, V3'vector, ..., V5'vector whose elements are cosine cos (V) and sine sin (V) of blood flow velocity V. An example illustrating the velocity of blood flow is shown.

図5(A)に示すように、複素自己相関C(1)の実部Re{C(1)}と虚部Im{C(1)}を要素とするベクトル速度V1vector, V2vector, V3vector, ..., V5vectorは、信号強度に応じて大きさが変化する。これに対して、図5(B)に示す血流の速度Vの余弦cos(V)及び正弦sin(V)を要素とするベクトル速度V1'vector, V2'vector, V3'vector, ..., V5'vectorは、信号強度によらず大きさが一定となる。以降の説明では、複素自己相関C(1)の実部Re{C(1)}と虚部Im{C(1)}を要素とするベクトル速度V1vector, V2vector, V3vector, ..., V5vectorを用いて血流の速度を表現する場合を例に説明する。   As shown in FIG. 5 (A), vector velocities V1vector, V2vector, V3vector,... With the real part Re {C (1)} and the imaginary part Im {C (1)} of the complex autocorrelation C (1) as elements. .., V5vector changes in size according to signal strength. On the other hand, vector velocities V1′vector, V2′vector, V3′vector,... Having cosine cos (V) and sine sin (V) of blood flow velocity V shown in FIG. , V5'vector is constant regardless of signal strength. In the following explanation, the vector velocities V1vector, V2vector, V3vector, ..., V5vector whose elements are the real part Re {C (1)} and the imaginary part Im {C (1)} of the complex autocorrelation C (1) An example in which the velocity of blood flow is expressed will be described.

この場合、ベクトル速度平均器22では、複数のサンプル点におけるベクトル速度V1, V2, V3, ...の平均をとることによって平均値ベクトルVmean_vectorが求められる。   In this case, the vector velocity averager 22 obtains the average value vector Vmean_vector by taking the average of the vector velocities V1, V2, V3,... At a plurality of sample points.

図6は、図2に示すベクトル速度平均器22において平均値ベクトルVmean_vectorの算出対象となるサンプル点の設定例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a setting example of sample points that are the calculation target of the average value vector Vmean_vector in the vector velocity averager 22 illustrated in FIG. 2.

図6に示すように、3×3のマトリックス上において互いに隣接する9つの複数のサンプル点を平均値ベクトルVmean_vectorの算出対象として設定することができる。この場合、9つのサンプル点における各ベクトル速度V1vector, V2 vector, V3vector, ..., V9vectorの各要素の平均を求めることによって平均値ベクトルVmean_vectorが計算される。   As shown in FIG. 6, nine sample points adjacent to each other on a 3 × 3 matrix can be set as the calculation target of the average value vector Vmean_vector. In this case, the average value vector Vmean_vector is calculated by calculating the average of each element of the vector velocities V1vector, V2 vector, V3vector,..., V9vector at nine sample points.

図6に示す例では、マトリックスの中央のサンプル点におけるベクトル速度V5vectorと、マトリックスの中央のサンプル点にそれぞれ隣接する8つのサンプル点におけるベクトル速度V1vector, V2vector, V3vector, V4vector, V6vector, V7vector, V8vector, V9vectorから平均値ベクトルVmean_vectorが計算されることとなる。   In the example shown in FIG. 6, the vector velocity V5vector at the center sample point of the matrix and the vector velocities V1vector, V2vector, V3vector, V4vector, V6vector, V7vector, V8vector, and 8 sample points adjacent to the center sample point of the matrix, respectively. An average value vector Vmean_vector is calculated from V9vector.

そして、中央のサンプル点におけるスカラー量としての血流の速度V5をノイズ除去処理対象とすることが好適である。そのために、中央のサンプル点及び中央のサンプル点に隣接するサンプル点における血流のベクトル速度V1vector, V2 vector, V3vector, ..., V9vectorが用いられる。   Then, it is preferable that the blood flow velocity V5 as the scalar quantity at the center sample point is the noise removal processing target. For this purpose, the vector velocity V1vector, V2 vector, V3vector,..., V9vector of the blood flow at the center sample point and the sample points adjacent to the center sample point are used.

但し、中央でない任意のサンプル点における血流の速度V1, V2, V3, V4, V6, V7, V8, V9をノイズ除去処理対象としてもよい。また、3×3のマトリックス以外のマトリックス上における複数のサンプル点を平均値の算出対象としてもよい。   However, the blood flow velocities V1, V2, V3, V4, V6, V7, V8, and V9 at any sample point that is not the center may be subject to noise removal processing. In addition, a plurality of sample points on a matrix other than the 3 × 3 matrix may be a target for calculating the average value.

更に、平均値ベクトルVmean_vectorの算出対象となる複数のサンプル点に含まれるサンプル点のみならず、複数のサンプル点に含まれないサンプル点をノイズ除去の対象とすることもできる。平均値ベクトルVmean_vectorの算出対象となる複数のサンプル点に含まれないサンプル点を、ノイズ除去の対象とする場合には、平均値ベクトルVmean_vectorの算出対象となる複数のサンプル点の近傍におけるサンプル点をノイズ除去の対象とすることが、血流速度データの連続性を維持する観点から現実的である。   Furthermore, not only the sample points included in the plurality of sample points that are the calculation target of the average value vector Vmean_vector, but also the sample points not included in the plurality of sample points can be targeted for noise removal. When sample points that are not included in the multiple sample points that are subject to calculation of the average value vector Vmean_vector are to be subject to noise removal, sample points in the vicinity of the multiple sample points that are subject to calculation of the average value vector Vmean_vector It is realistic to set the noise removal target from the viewpoint of maintaining the continuity of the blood flow velocity data.

例えば、図6において中央のサンプル点における血流の速度V5をノイズ除去処理の対象とし、かつ隣接するサンプル点における血流のベクトル速度V1vector, V2vector, V3vector, V4vector, V6vector, V7vector, V8vector, V9vectorを平均値ベクトルVmean_vectorの算出対象とする場合が該当する。また、3×3のマトリックス内の各サンプル点における血流のベクトル速度V1vector, V2vector, V3vector, ..., V9vectorを平均値ベクトルVmean_vectorの算出対象とし、かつ3×3のマトリックス外のサンプル点における血流の速度をノイズ除去処理の対象とする場合もこれに該当する。   For example, in FIG. 6, the blood flow velocity V5 at the center sample point is the target of noise removal processing, and the blood flow vector velocity V1vector, V2vector, V3vector, V4vector, V6vector, V7vector, V8vector, V9vector at the adjacent sample points This corresponds to the case where the average value vector Vmean_vector is calculated. In addition, the vector velocities V1vector, V2vector, V3vector, ..., V9vector of blood flow at each sample point in the 3x3 matrix are used as the calculation target of the mean value vector Vmean_vector, and at the sample points outside the 3x3 matrix This is also the case when the blood flow velocity is the target of noise removal processing.

一方、図6に示すように中央のサンプル点における血流の速度V5をノイズ除去処理の対象とすれば、隣接するサンプル点における血流のベクトル速度V1vector, V2vector, V3vector, V4vector, V6vector, V7vector, V8vector, V9vectorを用いて等方的なノイズ除去を行うことができる。そこで、以降では、主として図6に示す中央のサンプル点における血流の速度V5をノイズ除去処理の対象とする場合を例に説明する。   On the other hand, as shown in FIG. 6, if the blood flow velocity V5 at the center sample point is the target of noise removal processing, the blood flow vector velocity V1vector, V2vector, V3vector, V4vector, V6vector, V7vector, Isotropic noise removal can be performed using V8vector and V9vector. Therefore, hereinafter, a case where the blood flow velocity V5 at the central sample point shown in FIG.

平均速度算出器23は、平均値ベクトルVmean_vectorの実部に対する虚部の比の逆正接を複数のサンプル点における血流の平均速度Vmeanとして求める機能を有する。この計算は、式(3)と同様であり、血流の平均速度Vmeanはスカラー量として求められる。   The average velocity calculator 23 has a function of obtaining the arc tangent of the ratio of the imaginary part to the real part of the average value vector Vmean_vector as the average blood flow velocity Vmean at a plurality of sample points. This calculation is the same as Expression (3), and the average blood flow velocity Vmean is obtained as a scalar quantity.

差分速度算出器24は、平均値ベクトルVmean_vectorの算出対象となった各サンプル点におけるスカラー量としての速度V1, V2, V3, ..., V9と血流の平均速度Vmeanとの差分速度V1-Vmean, V2-Vmean, V3-Vmean, ..., V9-Vmeanを計算する機能と、差分速度V1-Vmean, V2-Vmean, V3-Vmean, ..., V9-Vmeanの折返り補正を行う機能とを有する。   The difference velocity calculator 24 calculates the difference velocity V1- between the velocity V1, V2, V3,..., V9 as the scalar quantity at each sample point for which the average value vector Vmean_vector is calculated and the blood flow average velocity Vmean. A function to calculate Vmean, V2-Vmean, V3-Vmean, ..., V9-Vmean, and a loopback correction of differential speed V1-Vmean, V2-Vmean, V3-Vmean, ..., V9-Vmean With functions.

折返り補正は、差分速度V1-Vmean, V2-Vmean, V3-Vmean, ..., V9-Vmeanを折返り速度の範囲内となるようにする補正である。従って、折返り補正は、式(6)に示すアルゴリズムによって行うことができる。
Vi-Vmean = Vi-Vmean+2π: Vi-Vmean < -π
= Vi-Vmean: -π ≦Vi-Vmean < π
= Vi-Vmean-2π: Vi-Vmean ≧ π
i = 1, 2, 3, ... ,9
(6)
The loopback correction is a correction that makes the differential speeds V1-Vmean, V2-Vmean, V3-Vmean,..., V9-Vmean fall within the range of the loopback speed. Therefore, the aliasing correction can be performed by the algorithm shown in Equation (6).
Vi-Vmean = Vi-Vmean + 2π: Vi-Vmean <-π
= Vi-Vmean: -π ≤ Vi-Vmean <π
= Vi-Vmean-2π: Vi-Vmean ≧ π
i = 1, 2, 3, ..., 9
(6)

すなわち、差分速度Vi-Vmeanが-πよりも小さい場合には、2πを加算した差分速度Vi-Vmean+2πを新たな差分速度とし、差分速度Vi-Vmeanが+π以上である場合には、2πを減算した差分速度Vi-Vmean-2πを新たな差分速度とする。このような折返り補正によって、-π≦Vi-Vmean< πを満たす差分速度Vi-Vmeanを得ることができる。尚、式(6)により折返り補正された差分速度Vi-Vmeanを以降ではVi#と表わす。   That is, when the differential velocity Vi-Vmean is smaller than -π, the differential velocity Vi-Vmean + 2π obtained by adding 2π is set as a new differential velocity, and when the differential velocity Vi-Vmean is + π or more, The difference velocity Vi-Vmean-2π obtained by subtracting 2π is set as a new difference velocity. By such folding correction, a differential velocity Vi-Vmean satisfying −π ≦ Vi−Vmean <π can be obtained. The differential speed Vi-Vmean corrected by the equation (6) is hereinafter referred to as Vi #.

折返り補正処理が完了すると、折返り補正後における差分速度Vi#と差分処理前における速度Viとが関連付けられて差分速度算出器24から置換フィルタ25に与えられる。   When the loopback correction process is completed, the differential speed Vi # after the loopback correction and the speed Vi before the differential process are associated with each other and given from the differential speed calculator 24 to the replacement filter 25.

置換フィルタ25は、各サンプル点における速度Viから特異点でなく、かつ周囲のサンプル点と整合性のあるもっともらしい速度Vpを抽出する機能と、抽出した速度Vpをノイズ除去処理の対象となるサンプル位置における速度と置換する機能を有する。   The replacement filter 25 has a function to extract a plausible velocity Vp that is not a singular point and is consistent with the surrounding sample points from the velocity Vi at each sample point, and a sample to be subjected to noise removal processing on the extracted velocity Vp. It has the function of replacing the velocity at the position.

従って、図6に示すように、中央における速度V5がノイズ除去処理の対象となる速度であれば、置換フィルタ25は、抽出したもっともらしい速度Vpを中央における速度V5と置換する信号フィルタとなる。また、速度Vpの置換対象となるサンプル点の選択によって、任意のサンプル点における速度のノイズ除去処理を行うことができる。   Therefore, as shown in FIG. 6, if the speed V5 at the center is the speed to be subjected to the noise removal process, the replacement filter 25 is a signal filter that replaces the extracted likely speed Vp with the speed V5 at the center. Further, by selecting a sample point to be replaced with the velocity Vp, it is possible to perform velocity noise removal processing at an arbitrary sample point.

確からしい速度Vpの抽出は、折返り補正後における差分速度Vi#を大きさ順に並べ、所定の順番における差分速度Vi#に対応する差分処理前の速度Viを確からしい速度Vpとみなすことによって行うことができる。   Probable speed Vp is extracted by arranging differential speeds Vi # after loopback correction in order of magnitude and regarding speed Vi before differential processing corresponding to differential speed Vi # in a predetermined order as probable speed Vp. be able to.

確からしい差分速度Vi#を抽出するための所定の順番は、任意に決定することが可能である。但し、中央値に相当する順番を所定の順番とすることが、特異値が確からしい速度Vpとして抽出されることを回避する観点から最も好適である。また、中央値付近の順番を所定の順番としても十分に特異値が抽出されることを回避できると考えられる。   The predetermined order for extracting the probable differential velocity Vi # can be arbitrarily determined. However, it is most preferable to set the order corresponding to the median value to the predetermined order from the viewpoint of avoiding that the singular value is extracted as the likely speed Vp. Further, it is considered that a singular value can be prevented from being sufficiently extracted even if the order around the median is set as the predetermined order.

従って、折返り補正後における各差分速度Vi#から中央値又は中央値近傍の差分速度Vi#を、確からしい差分速度Vi#として抽出することが望ましい。例えば、図6に示すように9つのサンプル点における差分速度Vi#に基づいて確からしい速度Vpを求める場合には、4番目、5番目又は6番目が所定の順番として望ましい順番となる。   Therefore, it is desirable to extract the median value or the differential velocity Vi # near the median from each differential velocity Vi # after the loopback correction as a probable differential velocity Vi #. For example, as shown in FIG. 6, when the probable speed Vp is obtained based on the differential speed Vi # at nine sample points, the fourth, fifth, or sixth is a desirable order as the predetermined order.

このような順番の設定によって、ノイズ除去処理の対象となるサンプル点における血流の速度は、確からしい差分速度Vi#に対応するサンプル点における血流の速度Vpに置換される。これにより、仮にノイズ除去処理の対象となるサンプル点における速度が特異値であったとしても、隣接するサンプル点における速度Viと整合性のある確からしい速度Vpに補正することができる。   With such an order setting, the blood flow velocity at the sample point that is the target of the noise removal process is replaced with the blood flow velocity Vp at the sample point corresponding to the probable differential velocity Vi #. As a result, even if the velocity at the sample point that is the target of the noise removal process is a singular value, it can be corrected to a certain velocity Vp that is consistent with the velocity Vi at the adjacent sample point.

尚、中央のサンプル点等のノイズ除去対象となるサンプル点における置換前の本来の速度が特異値でなく、かつ隣接するサンプル点における速度Viと整合性を有する場合には、置換処理を行わずにそのまま血流速度データとして採用するようにすることが望ましい。   If the original speed before replacement at the sample point that is the target of noise removal, such as the central sample point, is not a singular value and is consistent with the speed Vi at the adjacent sample point, the replacement process is not performed. It is desirable to adopt it as blood flow velocity data as it is.

そこで、ノイズ除去対象となるサンプル点における置換前の速度が特異値でなく、かつ隣接するサンプル点における速度Viと整合性を有する適切な値である場合には、置換処理を行わないように置換フィルタ25を構成することができる。   Therefore, if the pre-replacement speed at the sample point to be denoised is not a singular value and is an appropriate value that is consistent with the speed Vi at the adjacent sample point, the replacement is not performed. The filter 25 can be configured.

ノイズ除去対象となるサンプル点における置換前の速度が適切な値であるか否かは、閾値処理によって判定することができる。ここでは具体例としてノイズ除去対象となるサンプル点が中央のサンプル点である場合について説明する。すなわち、適切な閾値Vtを設定し、中央のサンプル点における差分速度V5#と確からしい差分速度Vp#との差|V5#-Vp#|が閾値Vtよりも小さければ、置換前の速度V5が適切な値であると判定することができる。この場合、速度V5の置換処理は、式(7)のように表すことができる。
V5 = V5 : |V5#-Vp#|<Vt
Vp : |V5#-Vp#|≧Vt
(7)
尚、閾値Vtは、経験的又はシミュレーション等によって適切な値に決定することができる。
It can be determined by threshold processing whether or not the speed before replacement at the sample point to be denoised is an appropriate value. Here, a specific example will be described in which the sample point to be subjected to noise removal is the center sample point. That is, an appropriate threshold Vt is set, and if the difference | V5 # -Vp # | between the differential velocity V5 # at the center sample point and the likely differential velocity Vp # is smaller than the threshold Vt, the velocity V5 before replacement is It can be determined that the value is appropriate. In this case, the replacement process of the speed V5 can be expressed as in Expression (7).
V5 = V5: | V5 # -Vp # | <Vt
Vp: | V5 # -Vp # | ≧ Vt
(7)
The threshold value Vt can be determined to an appropriate value empirically or by simulation or the like.

式(7)に示すような判定を含む速度値の置換処理によって、対象となるサンプル点における血流の速度が適切な値でないと判定される場合にのみ、確からしい差分速度に対応するサンプル点における血流の速度Vpに置換することができる。この結果、置換処理によって生じ得る画像のボケを抑制することができる。   A sample point corresponding to a probable differential velocity only when the blood flow velocity at the target sample point is determined to be not an appropriate value by the velocity value substitution process including the decision shown in Equation (7) Can be replaced with blood flow velocity Vp. As a result, it is possible to suppress blurring of the image that may occur due to the replacement process.

別の具体例として、中央のサンプル点における差分速度|V5#|に対する閾値処理によって、置換前の速度V5が適切な値であるか否かを判定することもできる。   As another specific example, it is possible to determine whether or not the speed V5 before replacement is an appropriate value by threshold processing for the differential speed | V5 # | at the center sample point.

この結果、対象となるサンプル点における血流の速度は、適切な値でないと判定される場合にのみ他のサンプル点における確からしい血流の速度に置換されることとなる。すなわち、対象となるサンプル点における血流の速度が特異値である場合に整合性のある値に補正される。   As a result, the blood flow velocity at the target sample point is replaced with a probable blood flow velocity at another sample point only when it is determined that it is not an appropriate value. That is, when the blood flow velocity at the target sample point is a singular value, it is corrected to a consistent value.

そして、図6に示すような複数のサンプル点を含む所定の範囲とともに、ノイズの除去対象となるサンプル点を順次変えることによって全てのサンプル点における血流の速度を補正することができる。すなわち、全てのサンプル点について速度値の特異値を整合性のとれた速度値に補正することができる。   Then, the blood flow velocity at all the sample points can be corrected by sequentially changing the sample points to be subjected to noise removal together with a predetermined range including a plurality of sample points as shown in FIG. That is, the singular value of the velocity value can be corrected to a consistent velocity value for all sample points.

特に、血流の平均速度Vmeanは、ベクトル間の演算によって求められた平均値ベクトルVmean_vectorの成分から計算される。このため、折返りの影響を受けない。加えて、特異値が存在したとしても特異値の影響を殆ど受けない。このため、血流の平均速度Vmeanは、各サンプル点における血流の速度V1, V2, V3, ..., V9の折返り点での連続性を考慮した分布のほぼ中央における値となる。この結果、黒抜けや輝点等の特異点を効果的に除去し、血流速度データのデータ品質を向上することができる。   In particular, the average blood flow velocity Vmean is calculated from the components of the average value vector Vmean_vector obtained by calculation between vectors. For this reason, it is not affected by turning back. In addition, even if a singular value exists, it is hardly affected by the singular value. Therefore, the average blood flow velocity Vmean is a value at the approximate center of the distribution in consideration of the continuity at the turning points of the blood flow velocity V1, V2, V3,. As a result, singular points such as black spots and bright spots can be effectively removed, and the data quality of blood flow velocity data can be improved.

但し、血流に乱流やジェットが発生している場合など特殊なケースでは、対象となるサンプル点における血流の速度が画像の黒抜けに相当する速度ゼロに置換される恐れがある。そこで、置換フィルタ25に乱流やジェットが生じている状態等の所定の状態を検出する機能と、所定の状態が検出された場合には、対象となるサンプル点における血流の速度が特異値に置換されないようにするエラー処理を実行する機能を設けることができる。   However, in a special case such as when turbulent flow or jet is generated in the blood flow, the blood flow velocity at the target sample point may be replaced with zero velocity corresponding to the blackout of the image. Therefore, a function for detecting a predetermined state such as a state in which turbulent flow or jet is generated in the replacement filter 25 and, when a predetermined state is detected, the velocity of the blood flow at the target sample point is a singular value. It is possible to provide a function for executing error processing so as not to be replaced by the.

置換フィルタ25において対象範囲における全てのサンプル点の血流速度が補正されると、補正された血流速度データとして超音波血流速度データが血流情報演算器12からスキャンコンバータ8に出力される。また、各サンプル点における血流分散データ及び血流パワーデータにブランキング処理等を施して得られる超音波血流分散データ及び超音波血流パワーデータについても血流情報演算器12からスキャンコンバータ8に出力される。   When the blood flow velocity at all the sample points in the target range is corrected by the replacement filter 25, the ultrasonic blood flow velocity data is output from the blood flow information calculator 12 to the scan converter 8 as the corrected blood flow velocity data. . The ultrasonic blood flow dispersion data and the ultrasonic blood flow power data obtained by blanking the blood flow dispersion data and the blood flow power data at each sample point are also converted from the blood flow information calculator 12 to the scan converter 8. Is output.

スキャンコンバータ8は、Bモード処理系5及びCFM処理系7からそれぞれ出力された各超音波データをスキャンフォーマットのデータからテレビフォーマットのデータに変換して合成する機能と、合成された超音波画像データを表示系9に出力する機能を有する。すなわち、スキャンコンバータ8は、超音波カラーデータ及び超音波Bモードデータの座標変換処理を行って超音波カラー画像データ及びBモード像データを生成し、合成することによって被検体の形態が描出されたBモード像データ上に血流の速度画像データ、速度分散画像データ或いはパワー画像データ等の超音波カラー画像データが重畳された超音波画像データを生成する機能を備えている。   The scan converter 8 converts each ultrasonic data output from the B-mode processing system 5 and the CFM processing system 7 from scan format data to television format data, and combines the combined ultrasonic image data. Is output to the display system 9. That is, the scan converter 8 performs coordinate conversion processing of the ultrasound color data and ultrasound B-mode data to generate ultrasound color image data and B-mode image data, and synthesizes them, thereby rendering the form of the subject. It has a function of generating ultrasound image data in which ultrasound color image data such as blood flow velocity image data, velocity dispersion image data, or power image data is superimposed on B-mode image data.

表示系9は、モニタを備え、スキャンコンバータ8において生成された超音波画像データのRGB (Red, Green, Blue)変換を行ってモニタに表示する機能を有する。超音波カラー画像データについては、例えば図4(B)に示すようなカラーバーを用いてRGB変換することによってカラー画像の表示用のデータを生成することができる。一方、Bモード像データについては通常グレースケールでRGB変換される。この結果、グレースケールを用いて輝度表示されるBモード像上に血流画像をカラーで重畳表示させることができる。   The display system 9 includes a monitor, and has a function of performing RGB (Red, Green, Blue) conversion of the ultrasonic image data generated by the scan converter 8 and displaying the converted data on the monitor. For the ultrasonic color image data, for example, color image display data can be generated by performing RGB conversion using a color bar as shown in FIG. 4B. On the other hand, B-mode image data is normally RGB-converted in gray scale. As a result, it is possible to superimpose and display a blood flow image in color on a B-mode image that is displayed with luminance using a gray scale.

尚、上述した例では、スキャンコンバータ8によるスキャンコンバージョン前の血流速度データに対してノイズ除去処理を施す場合について説明したが、スキャンコンバージョン後のテレビフォーマットの血流速度画像データに対してノイズ除去処理を施すようにしてもよい。この場合には、ベクトル速度平均器22がスキャンコンバータ8からテレビフォーマットの血流速度画像データを取得して各サンプル点におけるベクトル速度V1vector, V2 vector, V3vector, ..., V9vectorから平均値ベクトルVmean_vectorを計算するように構成される。   In the above-described example, the case where the noise removal process is performed on the blood flow velocity data before the scan conversion by the scan converter 8 has been described. However, the noise removal is performed on the blood flow velocity image data in the television format after the scan conversion. Processing may be performed. In this case, the vector velocity averager 22 obtains the blood flow velocity image data in the television format from the scan converter 8 and calculates the average vector Vmean_vector from the vector velocities V1vector, V2 vector, V3vector, ..., V9vector at each sample point. Is configured to calculate

このような構成を有する超音波診断装置1には、被検体に超音波を送受信して複素信号として複数の血流ドプラ信号を収集するスキャン手段、血流ドプラ信号に基づいて血流の速度を求める速度演算手段、血流の速度を複素平面上における複数のベクトル単位で演算するベクトル演算及び速度の折返り補正を伴って血流の速度を補正する補正手段及び補正後の血流の速度に基づいて血流画像データを生成する画像生成手段としての機能が備えられる。   The ultrasonic diagnostic apparatus 1 having such a configuration includes a scanning unit that transmits and receives ultrasonic waves to a subject and collects a plurality of blood flow Doppler signals as complex signals, and the blood flow velocity based on the blood flow Doppler signals. Velocity calculation means to be obtained, vector calculation for calculating the velocity of blood flow in units of a plurality of vectors on the complex plane, and correction means for correcting the blood flow velocity with correction of velocity folding, and the corrected blood flow velocity A function as image generation means for generating blood flow image data based on the image data is provided.

上述した例では、送信系2、超音波プローブ3、受信系4、直交位相検波器6及びCFM処理系7のMTIフィルタ10が協働して超音波診断装置1のスキャン手段として機能している。また、自己相関器11及び血流情報演算器12における速度/分散/パワー演算器20が速度演算手段として機能する一方、ベクトル速度平均器22、平均速度算出器23、差分速度算出器24及び置換フィルタ25が協働して補正手段として機能する。更に、スキャンコンバータ8が画像生成手段として機能している。   In the example described above, the transmission system 2, the ultrasonic probe 3, the reception system 4, the quadrature detector 6, and the MTI filter 10 of the CFM processing system 7 function as a scanning unit of the ultrasonic diagnostic apparatus 1. . The speed / dispersion / power calculator 20 in the autocorrelator 11 and the blood flow information calculator 12 functions as a speed calculator, while the vector speed averager 22, the average speed calculator 23, the differential speed calculator 24, and the replacement The filter 25 cooperates to function as correction means. Further, the scan converter 8 functions as an image generation unit.

また、補正手段には、所定の範囲に含まれる複数のサンプル点における血流の各速度を複素平面上における複数のベクトルとして表し、複数のベクトルを平均して得られるベクトルに対応する血流の速度を平均速度として求める平均速度算出手段を備えることができる。上述した例では、ベクトル速度平均器22及び平均速度算出器23が協働して平均速度算出手段として機能している。   Further, the correction means represents the blood flow velocities at a plurality of sample points included in a predetermined range as a plurality of vectors on the complex plane, and the blood flow corresponding to the vector obtained by averaging the plurality of vectors. Mean speed calculating means for obtaining the speed as the average speed can be provided. In the above-described example, the vector speed averager 22 and the average speed calculator 23 cooperate to function as average speed calculation means.

そして、補正手段は、平均速度と複数のサンプル点における血流の各速度との各差分速度が折返り速度の範囲内となるようにする折返り補正を行い、折返り補正後における各差分速度から抽出された確からしい差分速度に対応するサンプル点における血流の速度を用いて対象となるサンプル点における血流の速度を補正することができる。   Then, the correction means performs folding correction so that each differential velocity between the average velocity and each velocity of blood flow at a plurality of sample points is within the range of the folding velocity, and each differential velocity after the folding correction is performed. The blood flow velocity at the sample point of interest can be corrected using the blood flow velocity at the sample point corresponding to the likely differential velocity extracted from.

尚、スキャン手段、速度演算手段、補正手段及び画像生成手段としての機能が超音波診断装置に備えられれば、他の構成要素で超音波診断装置1を構成することもできる。また、コンピュータに超音波診断装置1の制御プログラムを読み込ませることによって、超音波診断装置1をスキャン手段、速度演算手段、補正手段及び画像生成手段として機能させることもできる。   If the ultrasonic diagnostic apparatus is provided with functions as a scanning unit, a speed calculating unit, a correcting unit, and an image generating unit, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 can be configured with other components. In addition, by causing the computer to read the control program of the ultrasonic diagnostic apparatus 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 can function as a scanning unit, a speed calculating unit, a correcting unit, and an image generating unit.

次に超音波診断装置1の動作および作用について説明する。   Next, the operation and action of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 will be described.

図7は、図1に示す超音波診断装置1により被検体の血流画像を収集してBモード像に重畳表示させる際の流れを示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing a flow when the blood flow image of the subject is collected and displayed on the B-mode image by the ultrasonic diagnostic apparatus 1 shown in FIG.

まずステップS1において、被検体に超音波を送受信することによって超音波信号が収集される。すなわち、Bモード像用の超音波信号とカラードプラ血流画像用の超音波信号とを同時並行して収集するスキャンが実行される。   First, in step S1, ultrasonic signals are collected by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the subject. That is, a scan is performed in which an ultrasonic signal for a B-mode image and an ultrasonic signal for a color Doppler blood flow image are collected in parallel.

より具体的には、送信系2が超音波プローブ3に備えられる各超音波振動子に送信信号を印加する。このため、超音波プローブ3の各超音波振動子から超音波送信信号が被検体の内部における走査方向に送信される。そして、被検体内における超音波信号の反射によって生じた超音波反射エコー信号が各超音波振動子により受信される。各超音波振動子において受信された超音波反射エコー信号は、電気信号の受信信号として受信系4に出力される。そうすると、受信系4では、受信ビームフォーミングによって受信指向性を有する走査方向からの受信信号が生成される。   More specifically, the transmission system 2 applies a transmission signal to each ultrasonic transducer provided in the ultrasonic probe 3. For this reason, an ultrasonic transmission signal is transmitted from each ultrasonic transducer of the ultrasonic probe 3 in the scanning direction inside the subject. Then, an ultrasonic reflected echo signal generated by the reflection of the ultrasonic signal in the subject is received by each ultrasonic transducer. The ultrasonic reflected echo signal received by each ultrasonic transducer is output to the reception system 4 as a reception signal of an electrical signal. Then, in the reception system 4, a reception signal from the scanning direction having reception directivity is generated by reception beam forming.

続いて同様な流れで各走査方向からの超音波信号が受信信号として順次収集される。また、カラードプラ血流画像用の超音波信号は、超音波ドプラ信号を取得するために同一の走査方向から複数回収集される。このため、カラードプラ血流画像用の超音波受信信号は、複数の信号で構成される受信データとなる。   Subsequently, ultrasonic signals from each scanning direction are sequentially collected as reception signals in the same flow. In addition, an ultrasonic signal for a color Doppler blood flow image is collected a plurality of times from the same scanning direction in order to obtain an ultrasonic Doppler signal. For this reason, the ultrasonic reception signal for color Doppler blood flow images is reception data composed of a plurality of signals.

Bモード像用の超音波受信信号は、Bモード処理系5に出力される。そして、Bモード処理系5においてBモード像用の超音波Bモードデータが生成される。一方、カラードプラ像用の超音波受信信号は、直交位相検波器6に出力される。   The ultrasonic reception signal for the B mode image is output to the B mode processing system 5. Then, the B-mode processing system 5 generates B-mode image ultrasonic B-mode data. On the other hand, the ultrasonic reception signal for the color Doppler image is output to the quadrature detector 6.

次に、ステップS2において、直交位相検波器6は、カラードプラ像用の複数の超音波受信信号に直交位相検波を行って空間上の各サンプル位置における時系列の超音波ドプラ複素信号を順次生成する。生成された超音波ドプラ信号は、CFM処理系7に出力される。そうすると、MTIフィルタ10では、超音波ドプラ信号からクラッタ成分がカットされる。これにより、血流ドプラ信号が生成される。   Next, in step S2, the quadrature detector 6 performs quadrature detection on a plurality of ultrasonic reception signals for color Doppler images and sequentially generates time-series ultrasonic Doppler complex signals at each sample position in space. To do. The generated ultrasonic Doppler signal is output to the CFM processing system 7. Then, in the MTI filter 10, the clutter component is cut from the ultrasonic Doppler signal. Thereby, a blood flow Doppler signal is generated.

次に、ステップS3において、血流ドプラ信号に基づいて各サンプル位置における血流の速度、分散及びパワーが算出される。そのために、自己相関器11は、式(2)により、複素数の時系列データで構成される血流ドプラ信号の複素自己相関を求める。続いて、血流情報演算器12の速度/分散/パワー演算器20は、血流ドプラ信号の複素自己相関に基づいて、式(3), 式(4)及び式(5)により、各サンプル位置における血流の速度、パワー及び分散をそれぞれ算出し、血流速度データ、血流パワーデータ及び血流分散データを生成する。   Next, in step S3, the velocity, variance, and power of the blood flow at each sample position are calculated based on the blood flow Doppler signal. For this purpose, the autocorrelator 11 obtains a complex autocorrelation of a blood flow Doppler signal composed of complex time series data according to the equation (2). Subsequently, the velocity / dispersion / power calculator 20 of the blood flow information calculator 12 calculates each sample according to equations (3), (4), and (5) based on the complex autocorrelation of the blood flow Doppler signal. The blood flow velocity, power, and dispersion at the position are calculated, and blood flow velocity data, blood flow power data, and blood flow dispersion data are generated.

次に、ステップS4において、ブランキング処理器21は、血流速度データ、血流パワーデータ及び血流分散データのノイズを低減させるブランキング処理を行う。しかし、ブランキング処理によってもノイズが残存する。特に、血流の速度は分散やパワーと異なり折返りが発生するので、分散やパワーとは異なった処理が必要になる。   Next, in step S4, the blanking processor 21 performs a blanking process for reducing noise in blood flow velocity data, blood flow power data, and blood flow dispersion data. However, noise remains even after the blanking process. In particular, the blood flow velocity is different from the dispersion and power, and therefore, a process different from the dispersion and power is required.

そこで、ブランキング処理によって残存した血流速度データにおけるノイズの補正処理が実行される。ここでは、図6に示すように9つのサンプル点における血流の速度V1, V2, V3, ..., V9に基づいて中央のサンプル点における血流の速度V5のノイズ除去処理を行う場合を例に説明する。   Therefore, a noise correction process in the blood flow velocity data remaining by the blanking process is executed. Here, as shown in FIG. 6, the case where the noise removal processing of the blood flow velocity V5 at the central sample point is performed based on the blood flow velocity V1, V2, V3,..., V9 at the nine sample points. Explained as an example.

具体的には、ステップS5において、ベクトル速度平均器22が各サンプル点における血流の速度V1, V2, V3, ..., V9を複素平面上において示す複数のベクトル速度V1vector, V2 vector, V3vector, ..., V9vectorの平均値を、平均値ベクトルVmean_vectorとして求める。   Specifically, in step S5, the vector velocity averager 22 displays a plurality of vector velocities V1vector, V2 vector, V3vector indicating the blood flow velocity V1, V2, V3,..., V9 at each sample point on the complex plane. , ..., find the average value of V9vector as the average value vector Vmean_vector.

次に、ステップS6において、平均速度算出器23は、平均値ベクトルVmean_vectorの逆正接を複数のサンプル点における血流の平均速度Vmeanとして求める。   Next, in step S6, the average velocity calculator 23 obtains the arc tangent of the average value vector Vmean_vector as the average velocity Vmean of blood flow at a plurality of sample points.

次に、ステップS7において、差分速度算出器24は、各サンプル点における速度V1, V2, V3, ..., V9と血流の平均速度Vmeanとの差分速度V1-Vmean, V2-Vmean, V3-Vmean, ..., V9-Vmeanを計算する。   Next, in step S7, the differential velocity calculator 24 calculates the differential velocity V1-Vmean, V2-Vmean, V3 between the velocity V1, V2, V3,..., V9 and the average blood flow velocity Vmean at each sample point. -Vmean, ..., V9-Vmean is calculated.

次に、ステップS8において、差分速度算出器24は、各サンプル点における差分速度V1-Vmean, V2-Vmean, V3-Vmean, ..., V9-Vmeanの折返り補正を行う。折返り補正は、式(6)に示すようなアルゴリズムによって行うことができる。この結果、折返り補正後の差分速度V1#, V2#, V3#, ..., V9#は、折返り速度±πの範囲内となる。すなわち、-π≦Vi#< πとなる。   Next, in step S8, the differential velocity calculator 24 performs folding correction of differential velocities V1-Vmean, V2-Vmean, V3-Vmean,..., V9-Vmean at each sample point. The aliasing correction can be performed by an algorithm as shown in Equation (6). As a result, the differential speeds V1 #, V2 #, V3 #,..., V9 # after the loopback correction are within the range of the loopback speed ± π. That is, −π ≦ Vi # <π.

次に、ステップS9において、置換フィルタ25は、各サンプル点における速度V1, V2, V3, ..., V9から周囲のサンプル点と整合性のある確からしい速度Vpを抽出する。そのために、置換フィルタ25では、折返り補正後における差分速度V1#, V2#, V3#, ..., V9#の中央値又は中央値付近における値が確からしい差分速度として抽出される。そして、確からしい差分速度に対応する血流の速度が確からしい速度Vpとみなされる。   Next, in step S9, the replacement filter 25 extracts a probable velocity Vp that is consistent with the surrounding sample points from the velocities V1, V2, V3,. Therefore, in the replacement filter 25, the median values of the differential velocities V1 #, V2 #, V3 #,..., V9 # after the loopback correction or values near the median are extracted as probable differential velocities. The blood flow velocity corresponding to the probable differential velocity is regarded as the probable velocity Vp.

次に、ステップS10において、置換フィルタ25は、ノイズ除去のための補正対象となる中央のサンプル点における血流の速度V5が適切な値であるか否かを判定する。血流の速度V5が適切な値であるか否かの判定処理は、例えば式(7)に示すような閾値処理とすることができる。すなわち、中央のサンプル点における血流の差分速度V5#と確からしい差分速度Vp#との差|V5#-Vp#|が閾値Vtよりも小さいか否かを判定する閾値処理によって血流の速度V5が特異値であるか否かを判定することができる。   Next, in step S10, the replacement filter 25 determines whether or not the blood flow velocity V5 at the central sample point to be corrected for noise removal is an appropriate value. The process for determining whether or not the blood flow velocity V5 is an appropriate value can be a threshold process such as that shown in Expression (7), for example. That is, the blood flow velocity is determined by threshold processing that determines whether or not the difference | V5 # -Vp # | between the blood flow differential velocity V5 # and the probable differential velocity Vp # at the central sample point is smaller than the threshold Vt. Whether V5 is a singular value can be determined.

中央のサンプル点における血流の速度V5の値が適切でないと判定された場合には、ステップS11において、置換フィルタ25により血流の速度V5が確からしい速度Vpに置換される。これにより、中央のサンプル点における血流の速度V5が特異値であったとしても、周囲のサンプル点における血流の各速度Viと整合性のとれた速度Vpに補正することができる。   If it is determined that the value of the blood flow velocity V5 at the central sample point is not appropriate, the blood flow velocity V5 is replaced with a probable velocity Vp by the replacement filter 25 in step S11. As a result, even if the blood flow velocity V5 at the central sample point is a singular value, it can be corrected to a velocity Vp that is consistent with each blood flow velocity Vi at the surrounding sample points.

一方、中央のサンプル点における血流の速度V5の値が適切であると判定された場合には、置換フィルタ25による血流の速度V5の置換が行われない。これにより、血流速度データの置換に伴う画像のボケの発生を抑制することができる。   On the other hand, when it is determined that the value of the blood flow velocity V5 at the central sample point is appropriate, the replacement of the blood flow velocity V5 by the replacement filter 25 is not performed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of blurring in the image accompanying the replacement of blood flow velocity data.

次に、ステップS12において、血流情報演算器12は、血流速度データの全てのサンプル点における血流の速度がノイズ補正の対象となったか否かを判定する。そして、全てのサンプル点における血流の速度がノイズ補正の対象となっていない場合には、ノイズ補正の対象となるサンプル点を変えて再びステップS5からステップS11までのノイズ補正処理を実行する。すなわち、図6に示す中央のサンプル点及び隣接する各サンプル点を順次移動させながら繰返しノイズ補正処理を実行する。   Next, in step S12, the blood flow information calculator 12 determines whether or not the blood flow velocity at all sample points of the blood flow velocity data has been subjected to noise correction. If the blood flow velocity at all the sample points is not subject to noise correction, the noise correction processing from step S5 to step S11 is executed again by changing the sample point to be subject to noise correction. That is, the noise correction process is repeatedly performed while sequentially moving the central sample point and each adjacent sample point shown in FIG.

そして、ステップS12において、全てのサンプル点における血流の速度がノイズ補正されたと判定された場合には、ノイズ補正処理後の血流速度データ、血流パワーデータ及び血流分散データのうち必要な血流データがカラードプラ像用の超音波カラーデータとして血流情報演算器12からスキャンコンバータ8に出力される。   If it is determined in step S12 that the blood flow velocity at all the sample points has been subjected to noise correction, the necessary blood flow velocity data, blood flow power data, and blood flow dispersion data after the noise correction processing are required. The blood flow data is output from the blood flow information calculator 12 to the scan converter 8 as ultrasonic color data for a color Doppler image.

次に、ステップS13において、スキャンコンバータ8は、カラードプラ像用の超音波カラーデータ及びBモード像用の超音波Bモードデータのスキャンコンバートを行う。これによりテレビフォーマットの超音波カラー画像データ及びBモード像データが生成される。更に、スキャンコンバータ8は、超音波カラー画像データ及びBモード像データを合成する。これにより、Bモード像データに超音波カラー画像データが重畳された超音波画像データが生成される。   Next, in step S13, the scan converter 8 performs scan conversion of the ultrasonic color data for color Doppler images and the ultrasonic B-mode data for B-mode images. As a result, ultrasonic color image data and B-mode image data in the television format are generated. Further, the scan converter 8 combines the ultrasonic color image data and the B-mode image data. Thereby, ultrasonic image data in which ultrasonic color image data is superimposed on B-mode image data is generated.

次に、ステップS14において、スキャンコンバータ8において生成された超音波画像データが表示系9に出力される。そうすると、表示系9は、超音波画像データのRGB変換を行う。超音波画像データ中の超音波カラー画像データのRGB変換には、例えば図4(B)に示すようなカラーバーを用いることができる。一方、超音波画像データ中のBモード像データのRGB変換には、グレースケールを用いることができる。   Next, in step S <b> 14, the ultrasonic image data generated by the scan converter 8 is output to the display system 9. Then, the display system 9 performs RGB conversion of the ultrasonic image data. For RGB conversion of the ultrasonic color image data in the ultrasonic image data, for example, a color bar as shown in FIG. 4B can be used. On the other hand, gray scale can be used for RGB conversion of B-mode image data in ultrasonic image data.

これにより、血流の速度、分散及びパワー等の血流動態をカラーで表示させる血流カラー画像の表示用のデータと、形態を輝度表示させるBモード像の表示用のデータが重畳されたカラー画像の表示用のデータが生成される。そして表示系9は、カラー画像の表示用のデータをモニタに表示させる。   As a result, the data for displaying the blood flow color image for displaying the blood flow dynamics such as the blood flow velocity, dispersion, and power in color and the data for displaying the B mode image for displaying the form in luminance are superimposed. Data for image display is generated. The display system 9 displays data for displaying color images on the monitor.

この結果、表示系9のモニタには、Bモード像上にカラードプラ像が重畳表示された超音波診断画像が表示される。このとき表示系9に表示される血流速度画像は、ノイズ補正処理によって特異値が補正された良好な画質の画像となる。このため、ユーザは適切な診断を行うことができる。   As a result, an ultrasonic diagnostic image in which a color Doppler image is superimposed and displayed on the B-mode image is displayed on the monitor of the display system 9. At this time, the blood flow velocity image displayed on the display system 9 is an image with good image quality in which the singular value is corrected by the noise correction processing. For this reason, the user can perform an appropriate diagnosis.

特に、血流速度画像の生成に用いられる速度データは、ベクトル速度を利用したノイズ補正処理によって補正されている。従って、様々な血流速度分布に適応して特異値を除去することができる。以下、血流速度分布の傾向に応じたノイズ補正処理について説明する。   In particular, velocity data used for generating a blood flow velocity image is corrected by a noise correction process using a vector velocity. Therefore, the singular value can be removed by adapting to various blood flow velocity distributions. Hereinafter, the noise correction process according to the tendency of blood flow velocity distribution will be described.

図8は、図6に示す中央のサンプル点に隣接する各サンプル点における血流の速度分布の第1の例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing a first example of the blood flow velocity distribution at each sample point adjacent to the central sample point shown in FIG.

図8において縦軸は虚軸を示し、横軸は実軸を示す。図8は、中央のサンプル点に隣接する8つのサンプル点における血流のベクトル速度Vivectorが、複素平面の第2象限に分布している例を示す。   In FIG. 8, the vertical axis indicates the imaginary axis, and the horizontal axis indicates the real axis. FIG. 8 shows an example in which the vector velocities Vivector of blood flow at eight sample points adjacent to the central sample point are distributed in the second quadrant of the complex plane.

すなわち、8つのサンプル点における血流の速度V1, V2, V3, V4, V6, V7, V8, V9が超音波プローブ3に近づく速度となっている。血流が一般的な流速で超音波プローブ3に近づく場合、血流の速度分布は図8に示すような分布となる。   That is, the blood flow velocities V 1, V 2, V 3, V 4, V 6, V 7, V 8, V 9 at the eight sample points are the speeds approaching the ultrasonic probe 3. When the blood flow approaches the ultrasonic probe 3 at a general flow rate, the blood flow velocity distribution is as shown in FIG.

中央のサンプル点における血流のベクトル速度V5vectorが、周囲の他のサンプル点における血流のベクトル速度Vivectorが分布する領域1に含まれる場合には、平均値ベクトルVmean_vectorが領域1の中心付近を終点とするベクトルとなる。   When the vector velocity V5vector of the blood flow at the central sample point is included in the region 1 where the vector velocity Vivector of the blood flow at other surrounding sample points is distributed, the mean value vector Vmean_vector ends near the center of the region 1 It becomes a vector.

また、確からしい血流の速度Vpを差分速度Vi#の中央値に対応する血流の速度とすれば、確からしい血流の速度Vpは、平均値ベクトルVmean_vectorと終点が近いベクトル速度に対応する速度となる。従って、図8に示す例の場合、中央のサンプル点における血流の速度V5は、置換されないか或いは平均値ベクトルVmean_vector近傍の速度V1や速度V9と置換される。従って、中央のサンプル点における血流の速度V5は、整合性のとれた値となる。   Also, if the probable blood flow velocity Vp is the blood flow velocity corresponding to the median of the differential velocity Vi #, the probable blood flow velocity Vp corresponds to the vector velocity whose end point is close to the mean value vector Vmean_vector. It becomes speed. Accordingly, in the example shown in FIG. 8, the blood flow velocity V5 at the central sample point is not replaced or replaced with the velocity V1 or velocity V9 in the vicinity of the mean value vector Vmean_vector. Accordingly, the blood flow velocity V5 at the center sample point is a consistent value.

一方、中央のサンプル点における血流のベクトル速度V5vectorが領域1に含まれない場合には、中央のサンプル点における血流の速度V5が特異値を呈する。しかし、平均値ベクトルVmean_vectorは、速度V1及び速度V9を示す各ベクトル速度の近傍となる。従って、確からしい速度Vpとして抽出される速度は、速度V1又は速度V9となる。このため、特異値である速度V5は、速度V1又は速度V9と置換されることによって整合性のとれた値に補正される。   On the other hand, when the vector velocity V5vector of the blood flow at the center sample point is not included in the region 1, the velocity V5 of the blood flow at the center sample point exhibits a singular value. However, the average value vector Vmean_vector is in the vicinity of each vector speed indicating the speed V1 and the speed V9. Therefore, the speed extracted as the likely speed Vp is the speed V1 or the speed V9. Therefore, the velocity V5 that is a singular value is corrected to a consistent value by replacing the velocity V1 or the velocity V9.

図9は、図6に示す中央のサンプル点に隣接する各サンプル点における血流の速度分布の第2の例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing a second example of the blood flow velocity distribution at each sample point adjacent to the central sample point shown in FIG.

図9において縦軸は虚軸を示し、横軸は実軸を示す。図9は、中央のサンプル点に隣接する8つのサンプル点における血流のベクトル速度Vivectorが、複素平面の第2象限及び第3象限に跨って分布している例を示す。   In FIG. 9, the vertical axis indicates the imaginary axis, and the horizontal axis indicates the real axis. FIG. 9 shows an example in which the vector velocities Vivector of blood flow at eight sample points adjacent to the central sample point are distributed across the second and third quadrants of the complex plane.

すなわち、4つのサンプル点における血流の速度V1, V2, V3, V4が超音波プローブ3から遠ざかる速度となっており、残りの4つのサンプル点における血流の速度V6, V7, V8, V9が超音波プローブ3に近づく速度となっている。血流の流速が速く折返りが発生している場合、血流の速度分布は図9に示すような分布となる。   That is, the blood flow velocities V1, V2, V3, and V4 at the four sample points are moving away from the ultrasonic probe 3, and the blood flow velocities V6, V7, V8, and V9 at the remaining four sample points are The speed approaches the ultrasonic probe 3. When the blood flow velocity is fast and folding occurs, the blood flow velocity distribution is as shown in FIG.

中央のサンプル点における血流のベクトル速度V5vectorが、周囲の他のサンプル点における血流のベクトル速度Vivectorが分布する領域1に含まれる場合には、平均値ベクトルVmean_vectorが領域1の中心付近を終点とするベクトルとなる。従って、図8に示す例と同様に、中央のサンプル点における血流の速度V5は、整合性のとれた値となる。   When the vector velocity V5vector of the blood flow at the central sample point is included in the region 1 where the vector velocity Vivector of the blood flow at other surrounding sample points is distributed, the mean value vector Vmean_vector ends near the center of the region 1 It becomes a vector. Accordingly, as in the example shown in FIG. 8, the blood flow velocity V5 at the central sample point is a consistent value.

また、中央のサンプル点における血流のベクトル速度V5vectorが、領域1に含まれない場合においても、図8に示す例と同様に、特異値である速度V5は、速度V1又は速度V9と置換されることによって整合性のとれた値に補正される。   Further, even when the vector velocity V5vector of the blood flow at the central sample point is not included in the region 1, the velocity V5 which is a singular value is replaced with the velocity V1 or the velocity V9 as in the example shown in FIG. Thus, the value is corrected to a consistent value.

図10は、図6に示す中央のサンプル点に隣接する各サンプル点における血流の速度分布の第3の例を示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing a third example of the blood flow velocity distribution at each sample point adjacent to the central sample point shown in FIG.

図10において縦軸は虚軸を示し、横軸は実軸を示す。図10は、中央のサンプル点に隣接する8つのサンプル点における血流のベクトル速度Vivectorが、複素平面の第1象限及び第4象限に跨って分布している例を示す。   In FIG. 10, the vertical axis indicates the imaginary axis, and the horizontal axis indicates the real axis. FIG. 10 shows an example in which the vector velocities Vivector of blood flow at eight sample points adjacent to the center sample point are distributed over the first quadrant and the fourth quadrant of the complex plane.

すなわち、4つのサンプル点における血流の速度V1, V2, V3, V4が超音波プローブ3に近づく速度となっており、残りの4つのサンプル点における血流の速度V6, V7, V8, V9が超音波プローブ3から遠ざかる速度となっている。血流の流速が遅く、かつ超音波プローブ3に近づく血流と超音波プローブ3から遠ざかる血流の双方が存在する場合、血流の速度分布は図10に示すような分布となる。図10に示すような速度分布は、例えば、心腔内において流入する血流と駆出される血流とが隣り合っている場合に、両血流間の境界において観測される。   That is, the blood flow speeds V1, V2, V3, and V4 at the four sample points are close to the ultrasonic probe 3, and the blood flow speeds V6, V7, V8, and V9 at the remaining four sample points are The speed is away from the ultrasonic probe 3. In the case where both the blood flow approaching the ultrasonic probe 3 and the blood flow moving away from the ultrasonic probe 3 exist, the velocity distribution of the blood flow is as shown in FIG. The velocity distribution as shown in FIG. 10 is observed at the boundary between the two blood flows when, for example, the blood flow flowing in the heart chamber and the blood flow ejected are adjacent to each other.

図10に示すような速度分布の場合であっても、図8及び図9に示す例と同様に、中央のサンプル点における血流の速度V5は、ベクトル速度を用いたノイズ補正処理によって整合性のとれた値となる。   Even in the case of the velocity distribution as shown in FIG. 10, the blood flow velocity V5 at the central sample point is consistent with the noise correction processing using the vector velocity, as in the examples shown in FIGS. It is a good value.

図11は、図6に示す中央のサンプル点に隣接する各サンプル点における血流の速度分布の第4の例を示す図である。   FIG. 11 is a diagram showing a fourth example of the blood flow velocity distribution at each sample point adjacent to the central sample point shown in FIG.

図11において縦軸は虚軸を示し、横軸は実軸を示す。図11は、中央のサンプル点に隣接する8つのサンプル点における血流のベクトル速度Vivectorが、複素平面の第1象限から第4象限までの全ての象限に跨って分布している例を示す。例えば、心腔内で乱流や弁逆流ジェットが生じ、血流がモザイクになっている場合、血流の速度分布は図11に示すような分布となる。   In FIG. 11, the vertical axis indicates the imaginary axis, and the horizontal axis indicates the real axis. FIG. 11 shows an example in which the vector velocities Vivector of blood flow at eight sample points adjacent to the central sample point are distributed over all quadrants from the first quadrant to the fourth quadrant of the complex plane. For example, when turbulent flow or valve regurgitant jet occurs in the heart chamber and the blood flow is mosaic, the blood flow velocity distribution is as shown in FIG.

この場合、血流の平均速度Vmeanは様々な値を取り得る。その結果としてノイズ補正処理後における速度V5も様々な値を取り得る。中央のサンプル点の周囲は、モザイクになっているため、ノイズ補正処理後における速度V5が様々な値となっても通常は支障がない。   In this case, the average velocity Vmean of the blood flow can take various values. As a result, the speed V5 after the noise correction process can take various values. Since the periphery of the central sample point is a mosaic, there is usually no problem even if the speed V5 after the noise correction processing has various values.

但し、各サンプル点における速度V1, V2, V3, ..., V9の中に黒抜けの原因となるゼロが存在する場合、平均速度Vmeanの値によってはノイズ補正処理後における速度V5として黒抜けに対応する速度が採用される恐れがある。従って、ノイズ補正処理の結果、黒抜けが残存するエラーを回避することが望ましい。   However, if there is a zero that causes blackout in the velocities V1, V2, V3, ..., V9 at each sample point, depending on the average speed Vmean value, the blackout as the speed V5 after noise correction processing There is a risk of adopting a speed corresponding to. Therefore, it is desirable to avoid errors in which blackout remains as a result of noise correction processing.

血流に乱流やジェットが発生している場合には、ベクトル速度Vivectorが様々な方向を向く。従って平均値ベクトルVmean_vectorの大きさは小さくなる。そこで、平均値ベクトルVmean_vectorの大きさ|Vmean_vector|に対する閾値処理によって乱流又はジェットが発生している場合等の特殊なケースを検出することができる。   When a turbulent flow or jet is generated in the blood flow, the vector velocity Vivector faces in various directions. Therefore, the average value vector Vmean_vector is small. Therefore, it is possible to detect a special case such as a case where turbulent flow or jet is generated by threshold processing for the magnitude | Vmean_vector | of the average value vector Vmean_vector.

具体的には、平均値ベクトルVmean_vectorの大きさ|Vmean_vector|に対する閾値Thを設定し、式(8)が成立する場合には乱流又はジェットが発生していると判定することができる。尚、閾値Thは、経験的又はシミュレーション等によって予め見積もることができる。
|Vmean_vector| < Th (8)
Specifically, a threshold value Th for the magnitude | Vmean_vector | of the average value vector Vmean_vector is set, and it can be determined that turbulent flow or jet is generated when Expression (8) is satisfied. The threshold value Th can be estimated in advance by empirical or simulation.
| Vmean_vector | <Th (8)

そして、式(8)が成立すると判定された場合には、速度V5として各サンプル点における速度V1, V2, V3, ..., V9の中から黒抜けとならない値を採用するエラー処理を置換フィルタ25において実行することができる。但し、中央のサンプル点における速度V5が特異値に置換されるエラーを回避するエラー処理は他の方法によって行うこともできる。   If it is determined that Equation (8) is satisfied, error processing that uses a value that does not cause blackout from the speeds V1, V2, V3, ..., V9 at each sample point is replaced as the speed V5. It can be executed in the filter 25. However, error processing that avoids an error in which the velocity V5 at the central sample point is replaced with a singular value can also be performed by other methods.

例えば、式(8)が成立する場合には予め決定した速度値を中央のサンプル点における速度V5の値として採用するエラー処理が挙げられる。或いは、式(8)が成立する場合には平均速度Vmeanの値を折返り速度、折返り速度の近傍における速度値又は中央のサンプル点における速度V5に設定する方法も挙げられる。更に、式(8)が成立する場合において、中央のサンプル点における速度V5が黒抜けに対応する値でなければ速度V5を置換しないようにすることもできる。   For example, when the equation (8) is established, there is an error process that employs a predetermined speed value as the value of the speed V5 at the central sample point. Alternatively, when the equation (8) is satisfied, there is a method of setting the value of the average speed Vmean to the folding speed, the speed value in the vicinity of the folding speed, or the speed V5 at the center sample point. Furthermore, when the equation (8) is established, the velocity V5 may not be replaced unless the velocity V5 at the central sample point is a value corresponding to blackout.

このようなエラー処理を置換フィルタ25で行うことによって、血流に乱流やジェットが発生した場合であっても、黒抜けを除去することができる。この結果、良好な画質でカラードプラ画像を表示させることが可能となる。   By performing such error processing by the replacement filter 25, black spots can be removed even when turbulent flow or jet occurs in the blood flow. As a result, it is possible to display a color Doppler image with good image quality.

つまり以上のような超音波診断装置1は、3×3のマトリックス等として定義されたカーネルに含まれる複数のサンプル点における血流の速度値をそれぞれ複素平面上におけるベクトルとして表現し、ベクトルの平均値に対応する速度値を各サンプル点における速度値から減算した差分速度を用いて血流速度信号のノイズ補正を行うようにしたものである。すなわち、補正対象となるサンプル点が特異値を呈する場合に、複数のサンプル点に対応する差分速度に対するメディアン処理等によって抽出された確からしい速度値に特異値が置換される。   That is, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 as described above expresses blood flow velocity values at a plurality of sample points included in a kernel defined as a 3 × 3 matrix or the like as a vector on a complex plane, and averages the vectors. The blood flow velocity signal is subjected to noise correction using the differential velocity obtained by subtracting the velocity value corresponding to the value from the velocity value at each sample point. That is, when the sample point to be corrected exhibits a singular value, the singular value is replaced with a probable velocity value extracted by median processing or the like for the differential velocity corresponding to the plurality of sample points.

このため、超音波診断装置1によれば、血流速度画像を撮影する場合に、スペックル等の影響により黒抜けや周囲と異なる色を呈する輝点等の特異点が生じても除去することができる。この結果、ノイズが低減された良好な画質で血流速度画像を表示させることができる。   Therefore, according to the ultrasonic diagnostic apparatus 1, when a blood flow velocity image is taken, even if a singular point such as a black spot or a bright spot having a color different from the surroundings due to the influence of speckle or the like is removed. Can do. As a result, the blood flow velocity image can be displayed with good image quality with reduced noise.

特に、メディアンフィルタ等の従来のノイズ除去処理手法では、折返り速度付近において符号が異なる血流速度分布を有する血流速度画像を生成する場合に、黒抜けを除去できずに残存する場合がある。   In particular, in a conventional noise removal processing method such as a median filter, when generating a blood flow velocity image having a blood flow velocity distribution with a different sign in the vicinity of the folding speed, blackout may not be removed and may remain. .

これに対して超音波診断装置1によれば、血流の速度を複素平面上のベクトルとして扱うため、折返りが発生する速度分布であるか否かを問わず、特異値を除去することができる。従って、典型的な流速分布中に特異点が存在する場合、流速が速く折返りが発生している状況において特異点が存在する場合、流速が遅く符号が正負の流速が存在する状況において特異点が存在する場合及び乱流やジェットが発生している状況において特異点が存在する場合のいずれにおいても特異点を除去することができる。   On the other hand, according to the ultrasonic diagnostic apparatus 1, since the blood flow velocity is treated as a vector on a complex plane, it is possible to remove singular values regardless of whether or not the velocity distribution causes folding. it can. Therefore, when a singular point exists in a typical flow velocity distribution, when a singular point exists in a situation where the flow velocity is fast and turns, a singular point exists in a situation where the flow velocity is slow and the flow velocity is negative and the sign is positive or negative. The singular point can be removed both when the singular point exists and when the singular point exists in the situation where the turbulent flow or the jet is generated.

以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。   Although specific embodiments have been described above, the described embodiments are merely examples, and do not limit the scope of the invention. The novel methods and apparatus described herein can be implemented in a variety of other ways. Various omissions, substitutions, and changes can be made in the method and apparatus described herein without departing from the spirit of the invention. The appended claims and their equivalents include such various forms and modifications as are encompassed by the scope and spirit of the invention.

1 超音波診断装置
2 送信系
3 超音波プローブ
4 受信系
5 Bモード処理系
6 直交位相検波器
7 CFM処理系
8 スキャンコンバータ
9 表示系
10 MTIフィルタ
11 自己相関器
12 血流情報演算器
20 速度/分散/パワー演算器
21 ブランキング処理器
22 ベクトル速度平均器
23 平均速度算出器
24 差分速度算出器
25 置換フィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic diagnostic apparatus 2 Transmission system 3 Ultrasonic probe 4 Reception system 5 B mode processing system 6 Quadrature phase detector 7 CFM processing system 8 Scan converter 9 Display system 10 MTI filter 11 Autocorrelator 12 Blood flow information calculator 20 Speed / Distribution / Power calculator 21 Blanking processor 22 Vector speed averager 23 Average speed calculator 24 Differential speed calculator 25 Replacement filter

Claims (7)

被検体に超音波を送受信して複素信号として複数の血流ドプラ信号を収集するスキャン手段と、
前記血流ドプラ信号に基づいて血流の速度を求める速度演算手段と、
空間的に位置が異なる複数の点における前記血流の速度を複素平面上における複数のベクトル単位で演算するベクトル演算及び前記血流の速度の平均速度からの各血流の速度の差分である差分速度の折返り補正を伴って前記血流の速度を補正する補正手段と、
補正後の前記血流の速度に基づいて血流画像データを生成する画像生成手段と、
を備える超音波診断装置。
Scanning means for transmitting and receiving ultrasonic waves to a subject and collecting a plurality of blood flow Doppler signals as complex signals;
Speed calculation means for determining the speed of blood flow based on the blood flow Doppler signal;
Vector calculation for calculating the velocity of the blood flow at a plurality of spatially different points in units of a plurality of vectors on a complex plane, and a difference that is a difference in velocity of each blood flow from an average velocity of the blood flow velocity Correction means for correcting the velocity of the blood flow with the return of the velocity correction;
Image generating means for generating blood flow image data based on the corrected blood flow velocity;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
被検体に超音波を送受信して複素信号として複数の血流ドプラ信号を収集するスキャン手段と、
前記血流ドプラ信号に基づいて血流の速度を求める速度演算手段と、
前記血流の速度を複素平面上における複数のベクトル単位で演算するベクトル演算及び速度の折返り補正を伴って前記血流の速度を補正する補正手段と、
補正後の前記血流の速度に基づいて血流画像データを生成する画像生成手段と、
を備え、
前記補正手段は、
所定の範囲に含まれる複数のサンプル点における血流の各速度を複素平面上における複数のベクトルとして表し、前記複数のベクトルを平均して得られるベクトルに対応する血流の速度を平均速度として求める平均速度算出手段を有し、
前記平均速度と前記複数のサンプル点における前記血流の各速度との各差分速度が折返り速度の範囲内となるようにする折返り補正を行い、前記折返り補正後における各差分速度から抽出された差分速度に対応するサンプル点における血流の速度を用いて対象となるサンプル点における血流の速度を補正するように構成される超音波診断装置。
Scanning means for transmitting and receiving ultrasonic waves to a subject and collecting a plurality of blood flow Doppler signals as complex signals;
Speed calculation means for determining the speed of blood flow based on the blood flow Doppler signal;
Correction means for correcting the blood flow velocity with vector calculation and velocity folding correction for calculating the blood flow velocity in a plurality of vector units on a complex plane;
Image generating means for generating blood flow image data based on the corrected blood flow velocity;
With
The correction means includes
Each velocity of blood flow at a plurality of sample points included in a predetermined range is expressed as a plurality of vectors on a complex plane, and a velocity of blood flow corresponding to a vector obtained by averaging the plurality of vectors is obtained as an average velocity. Having an average speed calculation means,
Folding correction is performed so that each differential velocity between the average velocity and each velocity of the blood flow at the plurality of sample points is within a folding velocity range, and extracted from each differential velocity after the folding correction. ultrasonic diagnostic apparatus which is configured to correct the velocity of blood flow at the sample point of interest using the velocity of blood flow at the sample point corresponding to the difference speed is.
前記補正手段は、前記対象となるサンプル点における血流の速度を、前記差分速度に対応するサンプル点における血流の速度に置換するように構成される請求項2記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the correction unit is configured to replace a blood flow velocity at the sample point as the target with a blood flow velocity at the sample point corresponding to the differential velocity. 前記補正手段は、対象となるサンプル点における血流の速度が適切な値でないと判定される場合に、前記対象となるサンプル点における血流の速度を、他のサンプル点における血流の速度に置換するように構成される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の超音波診断装置。   When it is determined that the blood flow velocity at the target sample point is not an appropriate value, the correction means changes the blood flow velocity at the target sample point to the blood flow velocity at another sample point. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is configured to be replaced. 前記補正手段は、前記折返り補正後における各差分速度から中央値又は中央値近傍の差分速度を差分速度として抽出するように構成される請求項2記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the correction unit is configured to extract a median value or a differential velocity near the median value as a differential velocity from each differential velocity after the aliasing correction. 前記補正手段は、所定の状態が検出された場合には、対象となるサンプル点における血流の速度が特異値に置換されないようにするエラー処理を実行するように構成される請求項1乃至5のいずれか1項に記載の超音波診断装置。   The correction means is configured to execute error processing that prevents a blood flow velocity at a target sample point from being replaced with a singular value when a predetermined state is detected. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of the above. 超音波診断装置を、
被検体に超音波を送受信して複素信号として複数の血流ドプラ信号を収集するスキャン手段、
前記血流ドプラ信号に基づいて血流の速度を求める速度演算手段、
空間的に位置が異なる複数の点における前記血流の速度を複素平面上における複数のベクトル単位で演算するベクトル演算及び前記血流の速度の平均速度からの各血流の速度の差分である差分速度の折返り補正を伴って前記血流の速度を補正する補正手段及び
補正後の前記血流の速度に基づいて血流画像データを生成する画像生成手段、
として機能させる超音波診断装置の制御プログラム。
Ultrasound diagnostic equipment,
Scanning means for transmitting and receiving ultrasonic waves to a subject and collecting a plurality of blood flow Doppler signals as complex signals;
A speed calculating means for determining a blood flow speed based on the blood flow Doppler signal;
Vector calculation for calculating the velocity of the blood flow at a plurality of spatially different points in units of a plurality of vectors on a complex plane, and a difference that is a difference in velocity of each blood flow from an average velocity of the blood flow velocity Correction means for correcting the velocity of the blood flow with the return of velocity correction, and image generation means for generating blood flow image data based on the corrected velocity of the blood flow,
Control program for an ultrasonic diagnostic apparatus that functions as
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