JPS5886146A - 超音波診断装置 - Google Patents

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】 この発明は電子リニアスキャン式の超音波診断装置に係
り、特に、その電子フォーカスのための遅延回路に関す
る。

一般に、電子＋３　ニアスキャン式の超音波診断装置に
おいては、超音波プローブは１００個前後の超音波振動
子を有し、指向性を強くするために１複数個（たとえば
８個）の超音波振動子が同時に選択される。トリガノ母
ルスが複数の遅延回路を介してそれぞれ所定時間遅延さ
れた後、複数の送信回路にそれぞれ供給される。送信回
路の出力駆動パルスがマルチプレクサを介して超音波振
動子にそれぞれ供給され、超音波・母ルスが送信される
。ここで、通常は同時に連続し九璽数個の超音波振動子
が選択され、選択される振動子は順次１つ変化する。そ
して遅延回路は遅延時間に差をもっていて、選択される
振動子のうち中央のものほど遅延時間が長く、両端のも
のほど短くなるようにマルチプレクサが振動子と送信回
路を接続する。これにより、送信ノヤルスの指向性は選
択された振動子の中央を通るプローブの法線方向に電子
的にフォーカスされる。そして、生体からの反射波が超
音波振動子で受信されると、振動子が受信信号を出力し
、この信号が受信部のマルチプレクサ、複数の遅延回路
を介して加算回路に供給される。受信部の遅延回路は送
信部の遅延回路と対応していて、複数の反射波の電子フ
ォーカスが行なわれる。

そして、加算回路で一本の送信ノヤルスに沿った画像信
号が得られ、送信・マルスのリニアスキャンに応じて画
像信号が表示回路で表示され断層像が得られる。

ここで、断層像の画質は、分解能とグローブの指向性に
より決まる。画質を向上させるには分解能を曳くすれば
よいが、このためには送信・やルスの高周波化と広帯域
化が必要である。これは送信回路から出力される駆動ノ
クルスの・譬ルス幅を短くすることになるので、遅延回
路の精度（コイルとコンデンサの精度）を極めて高くす
る必要があシ、コストが高くなる。また、サイドロープ
を抑えるには振動子の配列のピッチを小さくする必要が
あるが、これは振動子の数の増加につながる。このとき
、同じ指向性（開口面積）を得るには、同時に選択され
る振動子を増やす必要がある。このため、使用する遅延
回路の数も増え、コストがさらに高くなる。さらに１送
信／４ルスの高周波化によっても、配列ピッチは小さく
する必要があシ、遅延回路の増加、コスト高につながる
。

この発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、
改良された低コストの遅延回路を有する超音波診断装置
を提供することをその目的とする。

以下、図面を参照して、この発明による超音波診断装置
の一実施例を説明する。第１図はそのプロ、り回路図で
ある。トリガパルス発生回路１０の出力信号がバッファ
１２、マツチング抵抗１４を介して遅延回路１６の一端
に接続される。バッファ１２は高インピーダンス入力を
低インピーダンスで出力するインピーダンス変換器であ
シ、エミッタフォロワ等でもよい。遅延回路１６の他端
はマツチング抵抗１８を介して接地される。遅延回路１
６は各段が２個の直列コイルＬ／２　、Ｖ２　？これに
並列なコンデンサＣからなるＮ段構成である。各段の中
点、すなわち、２個のコイルＬＩ’２　、Ｌ／２の接続
点がそれぞれコンデンサとコイルの直列回路ｊ　４−１
．２４−２゜・・・、２４−Ｎを介して夕、ｆ２６−１
．２ｆｔ−：Ｉ　。

・・・、３６−ＮＫ接続される。夕、ｆ；ｒ；−ｘ。

２６−２．・・・、２６−Ｎがそれぞれパ、ファ回路２
Ｂ−１，！ＩＪ−２，・・・、２１ｊ−Ｎの第１端子に
接続される。すなわち、第１端子がコンデンサ３０を介
してＮＰＮ形トランジスタＳ２のエミ、りに接続される
。トランジスタ３２のエイツタとコレクタはそれぞれ抵
抗３４．３６を介して負電源端−Ｖｅｃ、正電源端Ｖｃ
・に接続される。トランジスタ３２のコレクタはコンデ
ンサ３８の一端にも接続される。コンデンサ３８の他端
およびトランジスタ３２のペースがそれぞれパ、フＴ回
路２８の第２、第３端子となる。

パ、ファ回路２ｇ−１，２８−：ｌ、・・・、２ｇ−Ｈ
の第２端子がそれぞれスイッチ４０−１．４０−２　。

・・・、４０−Ｎの第１固定接点に接続される。スー゛
イッチ４０−１．４０−２．・・・、４０−Ｎは全て連
動して切換えられる。スイッチ４０−１゜４０−２．・
・・、４０−Ｈの可動接点がそれぞれ送信回路４２−１
．４２−２．・・・、４２−Ｎの入力端に接続され、第
２固定接点が接地される。

送信回路４２−１．４２−２．・・・、４２−Ｎの出力
端がマルチプレクサ４４の一端側に接続され、マルチプ
レクサ４４の他端側か複数個の超音波振動子からなる超
音波グローブ４６に接続される。マルチプレクサ４４の
一端側はスイッチ４ｇ−１，４１１−２，・・・、４Ｂ
−Ｈの第１固定接点に接続される。スイッチ４ｇ−１，
４１１−２゜・・・、４８−Ｈの第２固定接点が接地さ
れ、可動接点がバッファ回路２１１−１．２８−２．・
・・。

２８−Ｎの第３端子、すなわち、各トランジスタ３２０
ベースに接続される。スイッチ４８−１　。

４１１−２．・・・、４＃−Ｎも全て連動して切換えら
れる。遅延回路１６の一端は、また、受信回路５０にも
接続される。

この実施例の動作を説明する。送信時にはスイ、チ４０
．４１１はそれぞれ第１ｗＪに示すように第１固定接点
、第２固定接点側に切換えられる。トリガパルス発生囲
路１０からのトリガフ４ルスがバッファ１２で低インピ
ーダンスにされ、マ、チンダ抵抗１４を介して遅延回路
１６に供給される。遅嵩回路１６（１）各夕、ｆの出力
は入力端からの位置に応じて遅延時間が順次大きくなっ
ている。ここで、タッグ２６−１．２６４゜・・・、２
６−Ｎはそれぞれコイルとコンデンサからなる直列回路
２４−１．２４−２．・・・、２４−　Ｎを介して各段
の中点から取出されているので、遅延回路１６は各タッ
グから信号を入出力する際に、低インピーダンス（Ｓ／
Ｎ比が３０ｄＢの場合、特性インピーダンスの一３０ｄ
Ｂ以下のインピーダンス）でもよいことｋなる。その丸
め、特性インピーダンスを大きくすることができ、遅延
回路が作夛易い、送信時はパ、ファ回路２Ｂ−１゜Ｘａ
−Ｚ、・・・、２ｇ−Ｎはベース接地型増幅器として働
くので、各タップから低インピーダンスで出力され九遅
延トリが／＃ルスがされを介して送信回路４２−１．４
２−２　、・・・、４２−Ｎへ供給される。このときの
電圧利得Ａｖははそれぞれ抵抗３６．３４の抵抗値、ｚ
Ｏは遅延回路１６の特性インピーダンス、ｈ％ｂはベー
ス接地の入力インピーダンス、ｂｆｂはベース接となる
。抵抗３４は電流帰還用のバイアス抵抗として働く０通
常、トリガパルスは一５ｖであり、送信回路４２−１．
４２−２．・・・、４２−Ｎはこのノ譬ルスを一２００
Ｖ位に増幅してマルチプレクサ４４に供給する。マルチ
プレクサ４４は超音波プローブ４６の超音波振動子の中
の連続する所定個の振動子を選□択して、これらを付勢
する。ここで、選択された振動子の中で両端の振動子に
は最も遅延時間の小さい送信回路の出力を、中央の振動
子には最も遅延時間の大きい送信回路の出力を供給する
。その結果、超音波グローブ４６から送信される超音波
の指向性が電子的にフォーカスされる。これらの選択は
各送信時毎に行なわれ、各送信時毎に選択される素子が
１つ変化し、リニアスキャンが行なわれる。

１個の超音波・ぐルスの送信が終了すると、スイッチ４
０．４８はそれぞれ第２固定接点、第１固定接点側に切
換えられる。そのため、・譬ツ７ア回路ｚｓｈマルチプ
レクサ４４の出力に対してエミッタフォロワとなる。送
信超音波の生体からの反射波が超音波グローブ４６で受
信され、各振動子からの受信信号がマルチプレクサ４４
を介して、送信時の遅延時間と等しい遅延時間の夕、ｆ
に接続されたバッファ回路２８に供給される。受信信号
はバッファ回路２８で低インピーダンスの電圧信号に変
換され遅延回路１６のタッグに供給される。遅延回路１
６の各タップに入力され九受信電圧が遅延回路１６の出
力端へ伝送される間に所定の遅延を受けるとともに、加
算される。そのため、遅延回路１６の出力信号は一方向
の送信超音波に沿っ良画像情報を表わすことＫなり、こ
れを直接に受信回路５０へ供給し、断層儂として表示で
きる。

このようにこの実施例によれば、遅延回路のり、ｆを低
インピーダンスとして、送信時にはベース接地型増幅器
、受信時にはエミッタフォロワとして働くバッファ回路
をタップに接続して信号の入出力を行なうことにより、
遅延回路の特性を損うことなく、単一の遅延回路により
送信トリガ・中ルスの遅延および受信信号の遅延と加算
を行なうことができる。その結果、コストが安く、かつ
、画質の良好な超音波診断装置が提供される。

この発明は上述した実施例に限定されず、発明の要旨を
変えない範囲で種々変更可能である。

たとえば、バッファ回路２８としては第２図に示すよう
に、コンプリメンタリ接続のエミッタフォロワを２段接
続した回路を用いてもよい。

電、源端Ｖｃｃと−Ｖｅｅの間に抵抗５２、ＮＰＮ形ト
ランジスタ５４、ＰＮＰＮ上形ンジスタ５６、抵抗５８
が直列に接続され、トランジスタ５４゜５６の接続点が
夕、７”Ｊ６に接続される。電源端Ｖｅｅと−Ｖｉｅ　
ＶＵＫは抵抗６０ＸＰＮＰ形トランジスタ６２の直列回
路およびＮＰＮ形トランジスタ６４、抵抗６６の直列回
路も並列に接続される。トランジスタ５４，５σの直列
回路部にコンデンサ６８．７０の直列回路が並列に接続
される。送信回路４２に接続されるスイッチ４０がコン
デンサ６１ｊ、７０の接続点に接続される。

マルチプレクサ４４に接続されるスイッチ４８がトラン
ジスタ６２．６４のペースに接続される。この回路はス
イッチ４８からタラｆ２６への受信信号に対しては、入
力インピーダンスが高く、出力インピーダンスが低く、
かつ、クロスオーバ歪カないエミッタフォロワとして働
く。

また、タッグ２６からスイ・、チ４０へのトリガ・９ル
スに対しては、ペース・接地型のコンプリメンタリ接続
増幅器として働く。この増幅器の電５８の抵抗値である
。この回路は第１図に示した回路に比べて電圧利得は半
分になるが、入出力の〆イナミ、クレンジが大きいので
、遅延回路１６への出力インピーダンスを低くできる利
点を有する。

以上説明したようにこの発明によれば、低インピーダン
スのタッグから遅延回路に信号を入出力することにより
、単一の遅延回路で送受信の丸めの電子フォーカスおよ
び受信信号の加算が行なえるので、低コストで画質の良
好な超音波診断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明による超音波診断装置の−１０・・・
トリガノタルス発生回路、１４．Ｉｌｌ・・・マツチン
グ抵抗、１６・・・遅延回路、２６−１゜２１１−２　
、・・・、２６−Ｎ・・・タッグ、２ｇ−１゜２Ｂ−２
、−・・、２Ｂ−Ｎ・・・ノ譬ツファ回路、４２−１．
４２−：Ｉ、・・・、４２−Ｎ・・・送信回路、４４・
・・ｉルチゾレクサ、４６・・・超音波プローブ。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 −２４３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各段の中点に接続され九低インピーダンスの被数の夕、
   ゾを有し供給されたトリが・９ルスを各タッグから各遅
   延時間１１に出力する単一の遅延手段と、前記運砥手段
   のタッグに接続されタッグからの出力に対してはベース
   接地型増幅器と′＆シタ、デへの入力に対してはエミッ
   タフォロワとなるバッファ手段とを具備し、送信時には
   複数０１１．ｊ１！）’Ｊガノ々ルスが遅延手段から低
   インピーダンスで読取られ複数の超音波振動子にそれぞ
   れ供給され、受信時には複数の超音波振動子からＯ受信
   信号が低インピーダンスでそれぞれのタッグから遅延手
   段に供給され電圧加算され画倫償号に変換される超音波
   診断装置。