JPH0228892Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、超音波診断装置において使用される
可変フイルタの改良に関する。

（従来の技術） 探触子より超音波を人体組織内に放射して音響
特性インピーダンスの異なる各臓器での反射エコ
ーにより臓器その他の組織の位置及び形状を
CRT等の表示装置に描出する超音波診断装置は
よく知られている。又、超音波が人体組織内を伝
播するときその周波数が遷移する（低い周波数へ
移る）ことも知られている。このため浅部からの
反射エコー信号は高い周波数（探触子より放射さ
れる超音波の周波数を越えるものではない）であ
り、深部エコーになるにつれて低い周波数とな
る。このような反射エコーをＳ／Ｎ比よく受信す
るために可変フイルタが用いられる。可変フイル
タは基本的にはローカツトフイルタ（ハイパスフ
イルタ）であり、浅部からのエコー信号に対して
はそのカツトオフ周波数_cを高くし、深部エコー
に対しては_cを下げてゆくように制御される構成
となつている。このような構成としては種々のも
のがあるが、その１つに容量と可変抵抗素子を組
合せたものがあり、その一例を第３図に示す。図
において、入力端子INには探触子からの反射エ
コー信号（電気信号に変換された反射エコー信
号）が入力される。このエコー信号は、コンデン
サＣとダイオードブリツジDBでなるハイパスフ
イルタに加えられ、ダイオードブリツジに生ずる
信号が出力端子OUTに現われる。ダイオードブ
リツジにはインダクタＬを介して定電流源Ｓより
定電流Ｉが供給されている。インダクタＬは必要
周波数帯域で十分大きなインピーダンスになるよ
うに選ばれており、その場合には第３図の等価回
路は第４図のようになる。ｒはダイオードブリツ
ジDBに定電流Ｉを与えることによつて発生する
抵抗で、 ｒ＝Ｋ／Ｉ（Ｋは比例定数） で表わされる。この場合フイルタのカツトオフ周
波数_cは _c＝１／2πCr＝Ｉ／2πKC で与えられる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来のハイパスフイ
ルタにおいて、ダイオードブリツジに大振幅入力
が印加された場合を考察すると、ピーク・ピーク
値がダイオードの順電圧V_Fの２倍以上の入力に
対しては正常動作しなくなり、出力波形が激しく
歪むことになる。従つて、この順電圧V_Fによつ
て扱い得る入力信号の最大値が決まることにな
る。

従来のダイオードブリツジでは、そのダイオー
ドとして通常のシリコンダイオードを用いていた
ため、扱い得る入力信号はピーク・ピーク値で２
×V_F＝２×0.6V＝1.2V程度であつた。

臓器その他の組織の位置や形状を表わす画像を
良質なものとするためには、その情報を含む反射
エコー信号を歪みを生ずることなくできる限り大
きな信号のままで受信装置に取り込む必要があ
る。従つて、このダイオードブリツジにおいても
歪みの生じない最大入力電圧は大きい方が望まし
い。

本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、従来のハイパスフイルタの欠点を解消
し、大きな最大入力電圧を扱い得る可変フイルタ
を実現することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決する本考案は、コンデンサ
と、必要周波数帯域で十分大きなインピーダンス
になるインダクタを介して定電流が供給されるダ
イオードブリツジより構成されるハイパスフイル
タであつて、その定電流を制御することにより反
射エコー源の深さに応じてそのカツトオフ周波数
が変化させられる超音波診断装置の可変フイルタ
において、前記ダイオードブリツジをLED用ダ
イオードを用いて構成し、ダイナミツクレンジを
広くしたことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、図面を参照し本考案の実施例を詳細に説
明する。

第１図は本考案に係る超音波診断装置の可変フ
イルタの一実施例図である。第３図と同等部分に
は同一の符号を付してある。第１図において、
D₁〜D₄はLED用ダイオードであり、これが第３
図の従来の構成と異なる。LED用ダイオードの
順電圧V_F1は約2Vであり、通常のシリコンダイオ
ードの約３倍の大きな値である。従つて、ダイオ
ードブリツジで扱いうる最大振幅電圧（ピーク・
ピーク値）は２×２＝４（Vp−ｐ）であり、従来
のもの（1.2Vp−ｐ）に比較して、４／1.2≒3.3
倍（10.5dB）となる。

このような構成の可変フイルタを使用した超音
波診断装置の一例を第２図に示す。同図におい
て、１は人体に超音波を放射し、反射エコーを受
波し電気信号に変換して出力する探触子である。
２はトリガパルス発生器である。３は探触子１を
駆動する高圧パルスを発生する高圧パルス発生器
で、トリガパルス発生器２のトリガパルスにより
駆動される。トリガパルス発生器２のトリガパル
ス発生のタイミングはコントローラ９により制御
されている。４は受信アンプで、高圧パルスは受
信せず探触子１からの反射エコー信号のみ受信で
きるような構成となつている。受信アンプ４を経
由したエコー信号は可変フイルタ５に入力され
る。可変フイルタ５は第１図に示す可変フイルタ
でそのカツトオフ周波数がコントローラ９により
時間の関数で制御される。即ち、コントローラ９
によりブリツジダイオードの定電流源Ｓの定電流
Ｉが制御され、浅部からのエコー信号到来時（高
圧パルス発生からの経過時間が短いとき）は大き
な定電流、深部からのエコー信号到来時（高圧パ
ルス発生からの経過時間が長いとき）は小さな定
電流となるように制御される。これにより、浅部
のエコー信号に対しては高いカツトオフ周波数、
より深部からのエコー信号に対してはより低いカ
ツトオフ周波数に変化するハイパスフイルタで到
来エコー信号を受信する。

可変フイルタ５の出力は処理装置６に入力さ
れ、ここで対数増幅，検波等の処理が施され、デ
イジタルスキヤンコンバータ７に記憶される。

所定の超音波走査によるエコー信号を採取し、
デイジタルスキヤンコンバータ７に記憶したの
ち、これを適宜に読み出し表示装置８に与えて、
走査した人体組織の位置や形状を画像表示する。

尚、コントローラ９は、上述した制御の他、各
部に必要な制御信号を与えるように構成されてい
る。

（考案の効果） 以上述べたように本考案によれば、従来回路の
簡単な改良でダイナミツクレンジの広くとれる可
変フイルタを実現することができ、本考案の可変
フイルタを使用することにより、分解能のよい良
質の人体組織画像の得られる超音波診断装置の可
変フイルタを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る超音波診断装置用の可変
フイルタの一実施例を示す構成図、第２図は本考
案に係る可変フイルタを使用する超音波診断装置
の一例を示す構成図、第３図は従来の可変フイル
タの一例を示す構成図、第４図は第３図の可変フ
イルタの等価回路を示す図である。 １……探触子、２……トリガパルス発生器、３
……高圧パルス発生回路、４……受信アンプ、５
……可変フイルタ、６……処理装置、７……デイ
ジタルスキヤンコンバータ、８……表示装置、９
……コントローラ、IN……入力端子、OUT……
出力端子、Ｃ……コンデンサ、DB……ダイオー
ドブリツジ、D₁〜D₄……LED用ダイオード、Ｓ
……定電流源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コンデンサと、必要周波数帯域で十分大きなイ
   ンピーダンスになるインダクタを介して定電流が
   供給されるダイオードブリツジより構成されるハ
   イパスフイルタであつて、その定電流を制御する
   ことにより反射エコー源の深さに応じてそのカツ
   トオフ周波数が変化させられる超音波診断装置の
   可変フイルタにおいて、前記ダイオードブリツジ
   をLED用ダイオードを用いて構成し、ダイナミ
   ツクレンジを広くしたことを特徴とする超音波診
   断装置の可変フイルタ。