JPH031846A

JPH031846A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH031846A
Application number: JP1135811A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Akama; 赤間　昭文
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-08
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JP2778743B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば複数個の超音波振動子からなる探触子
を被検者に押し当て移動しながらスキャンし、超音波像
を再構成する超音波診断装置に関し、特に探触子の各超
音波振動子よりの受信エコーに対し、任意の重み付けを
行うためにＤ／Ａコンバータを用いる超音波診断装置の
改良に関ｔＪ−る。

（従来の技術）従来、この種の超音波診断装置は、探触子の各超音波振
動子よりの受信エコーを対応する各プリアンプで増幅す
る際、その各プリアンプの利得制御信号を得ためにＤ／
Ａコンバータを用い、このＤ／Ａコンバータによる例え
ば８ピツト（２５６階調）という十分な量子化で上記受
信エコーに対する任意の重み付けを行って、近距離受信
音場における受信エコーの飽和の回避と、サイドローブ
の低減やメインビームのビーム幅の改善の如くの受信音
場の改善を行っていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来の場合においては、上記受信エコー
の飽和の回避と上記受信音場の改善とが非分離の関係で
Ｄ／Ａコンバータにより重み付け制御がなされるため、
所望の重み付け制御を行うためには重み付けデータを格
納するＲＯＭの如くの記憶手段における記憶容量の大容
量化を避けることができず、また制御システムが複雑化
し大規模となるという不具合があった。

本発明は、係る事情に着目してなされたもので、その目
的とするところは、近距離受信音場における受信エコー
の飽和を回避する制御を、受信音場を改善する制御とは
独立に行える超音波診断装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、上記の目的を達成するため、複数個の超音波
振動子からなる探触子により送受信を行って得られる受
信エコーを増幅する各増幅器に対し、Ｄ／Ａコンバータ
出力を利得制御信号として加え、これにより任意の重み
付けがなされた前記受信エコーを基に、超音波像を再構
成する超音波診断装置において、前記Ｄ／Ａコンバータに対し、生体距離方向の深さに応
じて適宜に変化させてリファレンス電圧を印加する信号
発生源を、具備することを特徴とするものである。

（作用）本発明による超音波診断装置の構成であれば、Ｄ／Ａコ
ンバータに対し、信号発生源から受信音場の深さに応じ
て適宜に変化させたリファレンス電圧を印加し得るので
、このリファレンス電圧によって変化されるＤ／Ａコン
バータ出力を受信エコー増幅用の各増幅器の利得制御信
号として用いれば、近距離受信音場における受信エコー
の飽和を回避し得る。

そのため、Ｄ／Ａコンバータにおいて上記可変のリファ
レンス電圧を印加した状態で重み付けデータを用いるの
であれば、この重み付けデータは、サイドローブの低減
やメインビームの改善の如くの受信音場の改善専用の重
み付けデータとなり、データ数量が少なくて良いもので
ある。

従って、重み付けデータを格納するＲＯＭ等の記憶手段
における記憶容量を増大化しなくても、所望の重み付け
制御を達成することができ、また、従来よりもデータ数
量が少ないため、制御システムの構成を簡素化し得る。

更に、受信ダイナミックフォーカス方式で超音波像を得
る場合でも、受信ダイナミックフォーカス段毎に生体距
離方向の深さに対応させて、上記重み付けデータを種々
設定変更し得る制御手段を採用することにより、上記受
信音場の改善するための調整を簡単且つ確実に行える。

（実施例〉第１図は、本発明が適用された一実施例の超音波診断装
置の要部の回路構成を示すブロック図である。

この一実施例の超音波診断装置は、９６個の超音波振動
子ＣＨＩ〜ＣＨ９６からなる探触子１を選択駆動部２に
より駆動制御し、探触子１において被検者との間で送受
信を行う。この探触子１の各超音波振動子ＣＨＩ〜ＣＨ
９６で受けた受信エコーをプリアンプＰＲＥＡＩ〜ＰＲ
ＥＡ９６からなるプリアンプ群３で増幅する際、このプ
リアンプ群３のゲインをコントロールするため、重み付
け制御部４を備えている。

重み付け制御部４は、４８個のＤ／Ａコンバータ（ＤＡ
ＣＩ〜ＤＡＣ４８）５、ＰＲＥ−８ＴＣ発生回路６、ア
ドレス発生器７、ＲＯＭ８、シフトレジスタ９．４８個
のラッチ回路（ＬＡＴＣＨ１〜ＬＡＴＣ−）（４８）１
０、補間・並び換え回路１１を備えている。

各Ｄ／Ａコンバータ５は、ＲＥＦ端子にＰＲＥ−８ＴＣ
発生回路６からのＰＲＥ−８ＴＣ信号をリファレンス電
圧として受ける一方、ＲＯＭ８からの重み付けデータを
各ラッチ回路１０を介して受け、Ｄ／Ａ変換出力を補間
・並び換え回路１１へ送出するようになされている。

そして、ＰＲＥ−８ＴＣ発生回路６は、図示しないシス
テムコントローラから超音波レート信号を受けて１繰り
返しスキャンのレート毎にＰＲＥ−３ＴＣ信号の傾きと
イニシャルのオフセット電圧がブＯグラマプルに設定可
能である。また、ＲＯＭ８は、サイドローブを低減する
ためのウェーティングカーブ関数データと、メインビー
ムのビーム幅を改善するためのウェーティングカーブ関
数データとをそれぞれ異なるメモリ領域に格納しており
、アドレス発生器７からの読み出しアドレスに応じて各
ラッチ回路１０ヘウエーテイングカーブ関数データを読
み出すようになされている。

アドレス発生回路７は、ＲＯＭ２に格納されている各ウ
ェーティングカーブ関数データを選択する重み付けコー
ドと、受信ダイナミックフォーカス切換用クロックと、
データラッチクロックとを、上記システムコントローラ
より受けて、ＲＯＭ８に対し、重み付けコードの上位３
ビツトでウェーティングカーブ関数の種類を選択し、下
位５ビツトで４８チヤンネルのデータをアドレッシング
する。

同時に、シフトレジスタ９は、受信ダイナミックフォー
カス切換用クロックと、データラッチクロックとを、上
記システムコントローラより受けて、各ラッチ回路１０
を順次シフトしながらそのＣＫＩ端子とＧＫ２端子とを
交互にイネーブルする。

従って、各Ｄ／Ａコンバータ７は、２系統の受信系によ
り受信ダイナミックフォーカス方式で駆動することにな
り、また、アドレス発生器７，１１０Ｍ８．シフトレジ
スタ９．各ラッチ回路１０の組み合せは、各Ｄ／Ａコン
バータ７で用いる重み付けデータを、受信ダイナミック
フォーカス段毎に生体距離方向の深さに対応させて種々
設定変更し得る制御手段として機能することになる。

第２図は、第１図における各部の動作状況を説明するた
めに模式的に示したタイミングチャートである。図示の
如く、ル−ト間において受信ダイナミンクフォーカスク
ロック（ダイナミックＣＫ）の立下りパルスで示される
クロック１．クロック３．クロック５．・・・クロック
４７の如くの奇数段では、シフトレジスタ９よりイネー
ブル信号ＬＥ１−１．ＬＥ２−１．ＬＥ３−１．・・・
ＬＥ４８−１が出力される。また、その立上りパルスで
示されるクロック２．クロック４．クロック６゜・・・
クロック４８の如くの偶数段では、シフトレジスタ９よ
りイネーブル信号しＥｌ−２，１Ｅ−２゜１Ｅ３−２．
・・・ＬＥ４８−２が出力される。

そのため、各ラッチ回路１０のＣＫＩ端子はダイナミッ
クＧＫの奇数段でイネーブルされ、そのＧＫ２端子はダ
イナミックＣＫの偶数段でイネーブルされることになる
。これにより、ＲＯＭ８より選択されたウェーティング
カーブ関数データが各ラッチ回路１０においてダイナミ
ックＧＫの奇数段及びその偶数段のそれぞれでラッチさ
れ、各Ｄ／Ａコンバータ５へ出力される。なお、第２図
中、ＬＥｌ−１〜ＬＥ４８−１は、奇数段にて１ＣＫず
つシフトした信号を示し、またＬＥｌ−２〜ＬＥ４８−
２は、偶数段にてＩＣＫずつシフトした信号を示してい
る。

従って、ＰＲＥ−８ＴＣ発生回路６のＰＲＥ−８’　Ｔ
　Ｃ信号がリファレンス電圧として印加された状態の各
Ｄ／Ａコンバータ５において、ＲＯＭ８より選択された
ウェーティングカーブ関数データが受信ダイナミックフ
ォーカス方式で順次Ｄ／Ａ変換され、補間・並び換え回
路１１に加わる。そして、この補間・並び換え回路１１
において各Ｄ／Ａコンバータ５のＤ／Ａ変換出力がリニ
ア時にプリアンプ群３の利得制御信号ＰＲＥ−８ＴＣＩ
〜ＰＲＥ−３ＴＣ９６として用いることができるように
超音波ラスタのアドレスに応じて補間され並び換えられ
る。

前述の如くプリアンプ群３の利得制御信号ＰＲＥ−３Ｔ
ＣＩ〜ＰＲＥ−８ＴＣ９６を重み付番ノ制御部４で生成
することにより、近距離受信音場における受信エコーの
飽和を回避する制御を、受信音場を改善する制御と独立
に行えることになり、この様子を第３図に模式的に示す
。

第３図において、ＶＰＲＥ−ｓｖｃは、各Ｄ／Ａコンバ
ータ５に対し受信ダイナミックフォーカス段に対応させ
てそれぞれ印加するＰＲＥ−８ＴＣ発生回路のＰＲＥ−
８ＴＣ信号の様子を示している。このＶＰＲＥ−５ＴＣ
の如く探触子の各超音波振動子ＣＨＩ〜ＣＨ９６が当接
されている体表付近ではゲインＶを落すことにより、近
距離受信音場での受信エコーの飽和を回避することがで
きる。つまり、体表付近では超音波の減衰がなく、しか
も体上からの反射エコーが強いため、ＲＯＭ８のウェー
ティング関数データにより定まる重み付けにＶＰＲＥ−
５ＴＣを掛算して、プリアンプ群３をゲインコントロー
ルし、近距離受信音場での受信エコーを収集できるよう
にする。

このように、近距離受信音場での受信エコーの飽和を回
避している場合、各Ｄ／Ａコンバータ５で用いる重み付
けデータとして上記したＲＯＭ８に格納しているサイド
ローブを低減するためのつニーティングカーブ関数デー
タと、メインビーム幅を改善するためのウェーティング
カーブ関数データとは、受信エコーの飽和を考慮しなく
てもよいデータであることを意味する。

そして、この各ウェーティングカーブ関数データを用い
た様子は、第３図中のＶＳＴＣにより示されており、生
体距離方向の深さが浅い場合にサイドローブを低減する
ための重み伺けを行うことになり、また、その生体距離
方向の深い場合にメインビームのビーム幅を改善するた
めの重み付けを行うことになる。

なお、プリアンプ群３の出力信号が画像再構成部１２へ
送出されると、画像再構成部１２において超音波像が再
構成され、再構成内容がデイスプレィ１３上に画像表示
される。

このような本発明の一実施例の構成の場合には、前述し
たように近距離受信音場における受信エコーの飽和を回
避する制御が、受信音場を改善する制御と独立に行われ
るため、ＲＯＭ８の記憶容置−を増大化しなくても所望
の重み付け制御を各Ｄ／Ａコンバータ５で実施し得るか
ら、制御システムの構成が簡素化されたものとなり、ま
た、受信ダイナミックフォーカス方式であるのにかかわ
らず受信音場の改善を簡単且つ確実に行えるものである
。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の超音波診断装置は、Ｄ／
Ａコンバータに対し、生体距離方向の深さに応じて適宜
変化させたリファレンス電圧を印加する信号発生源を備
えるから、近距離受信音場における受信エコーの飽和を
、その受信エコーに対する重み付けとは独立に制御する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された一実施例の超音波診断装置
の要部の回路構成を示すブロック図、第２図は第１図に
おける各部の動作状況を説明するために模式的に示した
タイミングチャート、第３図は本発明一実施例における
制御状態を模式的に示す波形図である。１・・・探触子　　　　　　２・・・選択駆動部３・・
・プリアンプ群　　　４・・・重み付け制御部５・・・
Ｄ／Ａコンバータ６・・・ＰｉＥ−８ＴＣ発生回路７・・・シフトレジスタ　　８・・・ＲＯＭ９・・・シ
フトレジスタ　１０・・・ラッチ回路１１・・・補間・
並び換え回路１２・・・画像再構成部１３・・・デイスプレィ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数個の超音波振動子からなる探触子により送受
信を行つて得られる受信エコーを増幅する各増幅器に対
し、Ｄ／Ａコンバータ出力を利得制御信号として加え、
これにより任意の重み付けがなされた前記受信エコーを
基に、超音波像を再構成する超音波診断装置において、前記Ｄ／Ａコンバータに対し、生体距離方向の深さに応
じて適宜に変化させたリファレンス電圧を印加する信号
発生源を、具備することを特徴とする超音波診断装置。
（２）前記Ｄ／Ａコンバータを２系統の受信系により受
信ダイナミックフォーカス方式で駆動することを特徴と
する請求項１記載の超音波診断装置。
（３）請求項２記載の超音波診断装置において、前記Ｄ
／Ａコンバータで用いる重み付けデータを、受信ダイナ
ミックフォーカス段毎に生体距離方向の深さに対応させ
て種々設定変更し得る制御手段を、具備することを特徴
とする超音波診断装置。