JP2000060851A - Ultrasonograph - Google Patents

Ultrasonograph

Info

Publication number
JP2000060851A
JP2000060851A JP10237505A JP23750598A JP2000060851A JP 2000060851 A JP2000060851 A JP 2000060851A JP 10237505 A JP10237505 A JP 10237505A JP 23750598 A JP23750598 A JP 23750598A JP 2000060851 A JP2000060851 A JP 2000060851A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
signal
complex data
transmission
computer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10237505A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Okuno
喜之 奥野
Masahiko Gondo
雅彦 権藤
Kenji Matsunaka
健二 松中
Yasushi Hibi
靖 日比
Atsushi Osawa
篤 大澤
Takehiro Yoshimura
武浩 吉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP10237505A priority Critical patent/JP2000060851A/en
Publication of JP2000060851A publication Critical patent/JP2000060851A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonograph capable of realizing the excellent ultrasonic tomographic images of a high resolution by an inexpensive opening synthesis system. SOLUTION: Plural ultrasonic vibration elements 5-1 up to 5-5 provided in an ultrasonic wave probe 2A and arranged in an array shape transmit ultrasonic waves by the impression of transmission signals from a transmission signal generator 7 successively through a multiplexer 6 and also received echo signals are A/D converted or the like, then converted to complex data by an orthogonal detection circuit 15 and temporarily stored in a memory inside a computer 21. Further, a phase rotation processing is performed by a CPU to the complex data and reflection intensity is calculated and displayed on a display screen. Thus, the need of a dedicated circuit for performing the phase rotation processing or the like is eliminated and this ultrasonic diagnostic device 1A is realized at a low cost.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、生体に対する超音
波断層像を得る超音波診断装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】生体内に超音波パルスを照射することに
より、生体組織から反射される反射波を受信して、生体
断層像を得る超音波診断装置がある。これは、非侵襲的
に生体内の診断をすることができるため、産婦人科など
の検診に広く用いられるようになっている。 【0003】図10は、本出願人による従来の開口合成
を行う超音波診断装置1Gの構成を示す。この超音波診
断装置1Gは超音波プローブ2と、この超音波プローブ
2が接続される超音波処理装置3と、この超音波処理装
置3から出力される映像信号を表示するモニタ4とから
構成される。 【0004】超音波プローブ2はアレイ状に配置された
複数の超音波振動素子5−1,…,5−5からなる超音
波振動素子群(以下、超音波振動素子を単に振動素子と
略記する)有し、複数の振動素子5−1,…,5−5は
それぞれ信号線と接続され、図示しないコネクタを介し
て超音波処理装置3内のマルチプレクサ6に接続され
る。 【0005】超音波処理装置3内には送信信号を発生す
る送信信号発生器7を有し、この送信信号は送信アンプ
8で増幅された後、タイミングコントローラ9からのタ
イミング信号で切り換えられるマルチプレクサ6を介し
て選択された振動素子5−i(i=1,…,5)に印加
され、電気−音響変換されて振動素子5−iから超音波
パルスを放射する。 【0006】また、複数の振動素子5−1,…,5−5
で受信され、音響−電気変換されたエコー信号はマルチ
プレクサ6で選択されたものが、受信アンプ11で増幅
され、さらにSTCコントローラ12により所定の大き
さに増幅される。 【0007】このSTCコントローラ12の出力はバン
ドパスフィルタ13を通り、不要な信号成分を除いた
後、A/D変換器14でディジタル信号に変化され、直
交検波回路15に入力される。 【0008】この直交検波回路15で複素データが生成
され、複素データは波面メモリ16−1,16−2へ格
納される。波面メモリ16−1,16−2に格納された
複素データに対し、波面ローカスルックアップテーブル
(波面ローカスLUT)17で発生するアドレスを元
に、波面メモリ16−1,16−2から合成しようとす
る焦点に対応する複素データが読み出される。 【0009】読み出された複素データはその焦点に対応
する位相補正係数が実成分位相補正LUT18−1及び
虚成分位相補正LUT18−2から読み出され、位相補
正回路19によって位相回転処理が行われる。この処理
は全ての合成点に対して行われ、その結果はディジタル
スキャンコンバータ20を通してモニタ4に出力され、
モニタ4の表示面に超音波断層像を表示する。なお、タ
イミングコントローラ9は、送信信号発生器7の送信タ
イミングに同期して、マルチプレクサ6の切り換え、A
/D変換器14の変換タイミング、直交検波回路15の
検波タイミング等を制御する。 【0010】このような、開口合成方式で位相回転処理
を適用したものが特開平10−57374号公報に詳細
に説明されている。ここでは、その動作の概略を図11
を参照して説明する。図11は、直交検波回路15によ
り、直交検波されたデータが波面メモリ11に格納され
た結果を模式的に示すものである。図11(A)の実線
は実数成分、点線は虚数成分を、●は任意の実数成分用
波面ローカスのサンプルを○は任意の虚数成分用波面ロ
ーカスのサンプルを示す。そして、図11(B)は、図
11(A)のサンプル点Sm1〜Sm5を複素座標のベ
クトルP1〜P5で示したものである。例えば、図11
(A)の波面ローカスW1上のエコー信号は、所定の焦
点からの反射信号を示している。この波面ローカスW1
上のサンプル信号Sm1〜Sm5のデータを複素ベクト
ルとして図11(B)の複素座標で示すと、各々のベク
トルP1〜P5はバラバラの方向を持った信号である。 【0011】このため、波面ローカスW1の中心音線上
のサンプル信号S3を位相あわせの基準となるよう設定
し合成処理を行う。具体的には、振動素子の番号をn、
各振動素子の遅延時間をTn、エコー信号の1周期の時
間をTs、回転補正するための位相をΦn(度)とする
と、次式となる。 【0012】 Φn={(Tn−T3)/Ts}×360…(1) そして、サンプルSmnの位相をサンプルSm3の位相
に合わせる処理は、サンプルSmnの実数成分をIn、
虚数成分をQn、位相の回転補正量をΦnとすると、次
式となる。 【0013】 (In+jQn)×An・exp(jΦn) ={In・Ancos(Φn)−Qn・Ansin(Φn)} +{Qn・Ancos(Φn)+In・Ansin(Φn)}…(2) ここで、Anは振幅補正係数を示す。 【0014】(2)式の右辺、第1項を実数成分と第2
項の虚数成分が、位相補正後のサンプルSmnの実数成
分及び虚数成分を示す。上記(1)式で求めた回転補正
量を(2)式に代入し、処理することにより、図11
(B)の複素座標で示されたそれぞれの位相ベクトル
は、サンプルSm3の位相に合うように合成される。 【0015】実際には、(2)式で示される位相補正を
リアルタイム処理できないため、図10に示すように、
波面ローカスLUT17に格納されている波面ローカス
の時刻に合う(2)式のcos(Φn)とsin(Φ
n)をあらかじめ計算し、各々を実成分補正データ、虚
成分補正データとし、実成分補正データは実成分位相補
正LUT18−1に、虚成分補正データは虚成分位相補
正LUT18−2にデータテーブル化して格納してお
く。そして、位相補正回路により、(2)式の演算を実
行する。 【0016】 【発明が解決しようとする課題】上述した構成では、直
交検波回路15で生成された複素データを用いて位相回
転処理を行うために、各成分毎の波面メモリ16−1、
16−2、波面ローカスLUT17、位相補正回路1
9、各成分毎の位相補正LUT18−1、18−2を必
要とする。さらに、処理結果を画面に表示するためにデ
ィジタルスキャンコンバータ20を必要とする。 【0017】このように、位相回転処理及びスキャンコ
ンバータなどの回路を必要とし、これらの処理回路は高
速演算の処理であるため、回路が複雑になる。そして、
位相補正以外の処理に関する機能追加を行う場合、処理
部分の回路の交換及び修正が必要となり、機能追加を容
易に行えないという問題があった。 【0018】(発明の目的)本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、高分解能で良好な超音波断層像を
安価な開口合成方式により実現できるる超音波診断装置
を提供することを目的とする。 【0019】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、受信したエコー信号を複素データへ変換
する直交検波回路と、この複素データを入力し、この複
素データを各振動子で決まる遅延時間に対応して位相回
転処理をソフトウェアで行い、結果を表示するコンピュ
ータとを設ける。 【0020】上記構成により、直交検波回路により得ら
れた複素データをコンピュータに取り込み、コンピュー
タのメモリにあらかじめ格納しておいた波面ローカスア
ドレス及び位相補正係数を用いて、CPUで位相回転処
理を行い、結果をコンピュータのモニタに表示すること
で、複雑な回路を使用せず、コストを抑えて良好な超音
波断層像を得る。 【0021】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 (第1の実施の形態)図1ないし図3は本発明の第1の
実施の形態に係り、図1は本発明の第1の実施の形態の
超音波振動装置の構成を示し、図2は第1の実施の形態
の動作を説明するフローチャートを示し、図3は第1の
実施の形態における位相回路処理の動作の説明図を示
す。 【0022】図1に示す本発明の第1の実施の形態の超
音波振動装置1Aは図7に示す従来例の超音波振動装置
1Gにおいて、波面メモリ16−1,16−2、波面ロ
ーカスLUT17、実成分位相補正メモリ18−1、虚
成分位相補正メモリ18−2、位相補正回路19、DS
C20、モニタ4の部分をコンピュータ21に置換した
構成となっており、直交検波回路15から出力される複
素データはタイミングコントローラ9からのタイミング
信号に同期してコネクタ部からコンピュータ21に入力
され、コンピュータ21内のメモリに一旦格納するよう
にしている。 【0023】より詳細に説明すると、第1の実施の形態
の超音波振動装置1Aは超音波プローブ2Aと、この超
音波プローブ2Aが接続される超音波処理装置3Aと、
この超音波処理装置3Aにおける直交検波回路15の出
力端とコネクタ或いはインタフェースを介して接続され
たコンピュータ21とから構成される。 【0024】超音波プローブ2Aはアレイ状に配置され
た複数の超音波振動素子5−1,…,5−5からなる超
音波振動素子群(以下、超音波振動素子を単に振動素子
と略記する)が設けられた超音波プローブ本体22を有
し、この超音波プローブ本体22から延出されたケーブ
ル部23内には複数の振動素子5−1,…,5−5にそ
れぞれ接続された複数の信号線が配置され、ケーブル部
23の後端の図示しないコネクタを介して超音波処理装
置3A内のマルチプレクサ6に接続される。 【0025】超音波処理装置3A内には送信信号を発生
する送信信号発生器7を有し、この送信信号は送信アン
プ8で増幅された後、タイミングコントローラ9からの
タイミング信号で切り換えられるマルチプレクサ6を介
して選択された振動素子5−i(i=1,…,5)に印
加され、電気−音響変換されて振動素子5−iから超音
波パルスを放射する。 【0026】また、複数の振動素子5−1,…,5−5
で受信され、音響−電気変換されたエコー信号はマルチ
プレクサ6で選択されたものが、受信アンプ11で増幅
され、さらにSTCコントローラ12により所定の大き
さに増幅される。 【0027】このSTCコントローラ12の出力はバン
ドパスフィルタ13を通り、不要な信号成分を除いた
後、A/D変換器14でディジタル信号に変換され、直
交検波回路15に入力される。 【0028】この直交検波回路15で複素データが生成
され、複素データはタイミングコントローラ9からのタ
イミング信号に同期してコンピュータ21内のメモリに
格納される。 【0029】タイミングコントローラ9は、送信信号発
生器7の送信タイミングに同期して、マルチプレクサ6
の切り換え、A/D変換器14の変換タイミング、直交
検波回路15の検波タイミング等を制御する。また、コ
ンピュータ21にもタイミング信号を送る。 【0030】このコンピュータ21は、内部のROM或
いは記憶媒体等に予めインストールされたソフトウェア
に従って制御及び演算等を行うCPUと、このCPUに
より制御され、直交検波回路15で検波された複素デー
タを格納するメモリ、CPUによるメモリに格納された
複素データに対して位相回転処理を行い、その処理結果
を格納するビデオメモリ、ビデオメモリに格納されたデ
ータを表示するモニタ等を備えている。 【0031】本実施の形態では上述したように図10の
超音波振動装置1Gにおいて、波面メモリ16−1,1
6−2、波面ローカスLUT17、実成分位相補正メモ
リ18−1、虚成分位相補正メモリ18−2、位相補正
回路19、DSC20、モニタ4の部分をコンピュータ
21に置換した構成となっており、これらの機能をコン
ピュータ21で行うことにより、位相回転処理して分解
能が高い開口合成方式の超音波診断画像を低コストで行
うことができるようにしている。 【0032】次に本実施の形態の動作を説明する。本実
施の形態では、まず、マルチプレクサ6を切り替え、送
信信号発生器7と送信アンプ8により、マルチプレクサ
6で選択された1個の振動素子5−1で超音波パルスを
送信する。 【0033】そして、同じ振動素子5−1で受信し、受
信アンプ11で所定の大きさに増幅される。この時、遠
距離になるほど受信信号が小さくなるために、STCコ
ントローラ12の制御により時間と共に利得が大きくな
るようにする。 【0034】STCコントローラ12の出力は、BPF
13で不要な雑音成分を取り除いた後、A/D変換器1
4でディジタルデータに変換した後、直交検波回路15
で直交検波処理を行う。 【0035】この時、参照する信号として、送信信号発
生器7とタイミングコントロール9により、送信信号に
同期した信号を使用する。直交検波して得られた複素デ
ータはコンピュータ21のCPUに送られ、このCPU
の制御下でメモリに格納される。 【0036】コンピュータ21に取り込まれた複素デー
タは、コンピュータ21に予めインストールされたソフ
トウェアで処理される。この処理の工程(手順)を図2
に示す。 【0037】まず、ステップS1において、コンピュー
タ21に格納された複素データを画像化しようとする焦
点と各振動素子5−iの位置関係によって決まる一種の
アドレス情報である波面ローカスアドレスをコンピュー
タ21内のレジスタにセットする。 【0038】そして、ステップS2では、ステップS1
でレジスタにセットした波面ローカスアドレスにより、
コンピュータ21内のメモリから直交検波回路15を経
て書き込まれた複素データを読み出す。ステップS2
は、図11(A)に示す波面ローカスW1上のサンプル
Sm1〜Sm5を読み出す処理に相当する。 【0039】次のステップS3では、各振動素子5−i
で決まる遅延時間に対応して設定した位相補正係数をレ
ジスタにセットする。この位相補正係数は、ステップS
2で読み出される複素データとは異なる領域のメモリに
格納されている。 【0040】次のステップS4では、ステップS2で読
み出した任意波面ローカス上の複素データと、ステップ
S3でレジスタにセットした位相補正係数とを用いて、
次に述べる位相回転処理を行う。 【0041】この位相回転処理は、波面ローカスの中心
音線上のサンプルの位相を位相あわせの基準となるよう
に設定する。図2の場合、(1)式で求めた位相補正係
数を(2)式に代入することで実現する。 【0042】本実施の形態でも、位相回転処理をコンピ
ュータ21でリアルタイムに行うために、(2)式のc
os(Φn)及びsin(Φn)をテーブルデータとし
て、メモリに格納している。このデータを用いて、
(2)式の演算をコンピュータ21のCPUで処理す
る。 【0043】例えば、(2)式を単一命令で複数のデー
タを処理する機能を持つIntel社のMMXテクノロ
ジを用いたCPUで処理した場合を図3に示す。図3
は、前記CPU特有の積和演算命令pmaddwdであ
り、レジスタmm1、mm2に格納されたデータを処理
した結果を、レジスタmm1に格納する。 【0044】各レジスタmm1、mm2には、右側の四
角の単位で異なるデータを求めて格納しているものとす
る。なお、各レジスタmm1、mm2は、左側がMS
B、右側がLSBである。 【0045】レジスタmm1に格納されるcos(Φ
n)、sin(Φn)は、図11(A)の波面ローカス
W1上のサンプルSmnに割り当てられた位相補正係数
である。 また、レジスタmm2に格納されるIn、Q
nはサンプルSnの実数成分及び虚数成分のデータであ
る。 【0046】図3における点線下は演算した結果を示し
ており、レジスタmm1のMSB側に実数成分、LSB
側に虚数成分の位相回転処理結果が格納される。これよ
り、1命令で(2)式の位相回転処理を実行することが
できる。このように、積和演算などを高速に実行できる
機能を持つCPUを搭載するコンピュータ21であれ
ば、リアルタイムに位相回転処理を含む合成演算処理を
行うことができる。 【0047】上記説明では、Intel社のMMXテク
ノロジを搭載したCPUについて述べたが、同様な機能
をもつCPUであれば、これに限定されることはない。
再び、図2の処理の説明に戻る。ステップS4で得られ
た結果は、コンピュータ21内のメモリに格納される。 【0048】次のステップS5では、ステップS1から
ステップS4までの処理が、1波面ローカスの全サンプ
ル数について終了したかどうか判断する。このステップ
S5で、1波面ローカスの全サンプル数の処理を終了し
ていなければ、ステップS1からステップS4を波面ロ
ーカスの全サンプル数の処理が終了するまで繰り返す。 【0049】ステップS5で、波面ローカスの全サンプ
ル数が処理終了したと判断された時、次のステップS6
に移り、この全サンプルのパワー(反射強度)を計算
し、結果をコンピュータ21内のメモリを格納する。 【0050】次のステップS7では、上記1波面のロー
カスのパワー計算までの過程を1音線分(スキャンの距
離分)処理したかどうか判断する。このステップS7
で、1音線分の処理が終了していない場合、再び、ステ
ップS1から処理を行う。ステップS7で1音線分の処
理を終了したと判断した場合、結果をコンピュータ21
のモニタ画面に表示する。 【0051】なお、コンピュータ21は演算及びその結
果を表示するだけでなく、図1に示したタイミングコン
トロール9の制御及び、STCコントローラ12の制御
をコンピュータ21に付属するキーボード及びマウスな
どから行うことにも使用してもよい。 【0052】上記説明では、振動素子数及び波面ローカ
スのサンプル数を5個として説明したが、実際には、6
4個以上で構成することが多く、その数に限定されるも
のでない。 【0053】本実施の形態によれば、直交検波した複素
データをコンピュータ21に取り込み、コンピュータ2
1のソフトウェアにより合成演算処理を行い、結果の格
納、端末操作、合成結果の表示もコンピュータ21で行
うことから、これらの専用回路を必要とせず、この分の
コストを抑えることができ、安価な超音波診断装置を提
供できる。 【0054】また、ノートタイプ等のコンパクトなコン
ピュータ21を使用することにより、小型の超音波診断
装置を実現することができる。また、合成演算処理をソ
フトウェアで行うため、機能の追加をソフトウェアの入
れ替えのみで容易に対応することができる。 【0055】(第2の実施の形態)次に本発明の第2の
実施の形態を図4を参照して説明する。図4は第2の実
施の形態の超音波診断装置1Bの構成を示す。本実施の
形態は第1の実施の形態のブロック構成を変形してより
改善したものである。 【0056】この超音波診断装置1Bは超音波プローブ
2Bと、この超音波プローブ2Bに接続される超音波処
理装置3Bと、この超音波処理装置3Bと接続されるコ
ンピュータ21とから構成される。 【0057】この超音波プローブ2Bは、第1の実施の
形態における図1に示す超音波処理装置3A内に設けら
れていたマルチプレクサ6、送信信号発生器7、送信ア
ンプ8、受信アンプ11、STCコントローラ12を超
音波プローブ本体22内に収納することにより、この超
音波プローブ本体22から延出されるケーブル部23内
に挿通される信号線の本数を大幅に削減している。 【0058】また、本実施の形態における超音波処理装
置3Bは図1における超音波処理装置3Aからマルチプ
レクサ6、送信信号発生器7、送信アンプ8、受信アン
プ11、STCコントローラ12を除いた構成となって
いる。つまり、タイミングコントローラ9と、BPF1
3と、A/D変換器14と、直交検波回路15とから構
成される。その他は第1の実施の形態と同様の構成であ
る。 【0059】本実施の形態は第1の実施の形態と同様の
動作及び効果を持つ。さらに、本実施の形態は第1の実
施の形態に比較して以下の点が異なる。 【0060】本実施の形態では振動素子群、つまり複数
の振動素子5−1,…,5−5の近傍にマルチプレクサ
6を設け、ケーブル部23内にはマルチプレクサ6の切
替を行う信号線と、送信信号発生器7を駆動するタイミ
ング信号を伝送する信号線と、STCコントローラ12
の制御線(図4では省略)と、このSTCコントローラ
12を経て出力されるエコー信号を伝送する信号線が挿
通され、図1における複数の振動素子5−1,…,5−
5それぞれに接続された複数の信号線(通常は数十本以
上)を挿通しなくても済む。 【0061】図1の構成では、超音波プローブ2Aと送
受信を行う回路とは別の構成となっているため、超音波
プローブ2Aの信号線が振動素子数だけ必要となり、配
線作業に手間がかかること、及びそのために大幅なコス
トアップをまねくことがある。しかし、上記の構成にす
ることによる、配線作業が容易かつ少なくて済み、コス
ト削減もできる。 【0062】また、各振動素子5−iの近傍に配置した
受信アンプ11でエコー信号を増幅することにより、第
1の実施の形態における各振動素子5−iと受信アンプ
11との間のプローブ内を挿通される(一般的にかな
り)長い信号線により信号が減衰してしまうことによる
S/Nの低下を防止できるし、外部等からのノイズの影
響等を受けにくくできる。 【0063】つまり、図1の構成では、送受信アンプと
振動素子5−iとが離れるため、信号が減衰し、超音波
プローブ2Aのケーブルに混入するノイズなどの影響を
受けやすくなるが、本実施の形態ではそのような欠点を
解消できる。従って、本実施の形態は、振動素子数の数
だけの信号線を配線する必要がなく、ケーブルの配線工
数を低減できる。また、送受信部を振動素子群の近くに
配置することでパルス特性を改善したり、S/Nを改善
することができる効果がある。 【0064】図5は変形例の超音波診断装置1Cを示
す。図5に示す超音波診断装置1Cは超音波プローブ2
Cと、この超音波プローブ2Cの基端のコネクタ24が
接続される超音波処理装置3Cと、この超音波処理装置
3Cが着脱自在で接続される例えばノートタイプのパー
ソナルコンピュータ(以下、パソコンと略記)21Cと
から構成される。 【0065】超音波プローブ2Cはプローブ本体22
と、ケーブル部23と、このケーブル部23の基端に設
けられたコネクタ部24とから構成される。 【0066】また、超音波処理装置3Cは、主に送信信
号発生器7から高電圧の送信パルスを発生させる電源回
路等を内蔵した電源ユニット25と、この電源ユニット
25と接続されたケーブル26を介してパソコン21C
に着脱自在で接続されるコネクタ部としてのPCカード
27とから構成される。このPCカード27はパソコン
21CのPCカードスロット28に着脱自在で接続され
る。 【0067】また、PCカード27が接続されるパソコ
ン21Cはキーボード30及びトラックボール31等を
備え、これらを操作することにより超音波処理装置3C
の制御を行うことができるようにしている。 【0068】また、電源ユニット25のサイズをパソコ
ン21Cのサイズに合わせる等すると、携帯し易い。こ
の変形例ではPCカード27を設けているので、ノート
タイプのパソコン21Cに接続でき、このパソコン21
Cの液晶素子による表示部32に開口合成した超音波断
層像を表示させることができる。電源ユニット25とP
Cカード27内には、図4における超音波処理装置3B
が収納される。 【0069】図6はその1例を示し、この場合には、電
源ユニット25内には電源回路35を内蔵し、PCカー
ド27内にタイミングコントローラ9、BPF13、A
/D変換器14、直交検波回路15を収納すると共に、
PCカードインタフェース(図6では単にI/F)36
とを収納している。 【0070】なお、図6以外の組み合わせにしても良
い。例えばPCカード27にはPCカードインタフェー
ス36のみを収納し、電源ユニット25内にその他の回
路を収納するようにしても良い。従って、本変形例によ
ればモバイルに適した超音波診断装置1Cを実現でき
る。 【0071】なお、図5の点線で示すように電源ユニッ
ト25にPCカード27の収納部33を設け、携帯しし
易い構造にしても良い。また、電源ユニット25に超音
波プローブ本体22を収納できるような構造にしても良
い。 【0072】また、超音波プローブ本体22にフリーズ
スイッチ等の出力画像の状態を変更する変更指示スイッ
チ37を設けるようにしても良い。この変更指示スイッ
チ37がフリーズスイッチの場合には1回ONした場合
には、表示部32に出力される出力画像の状態を通常の
画像からフリーズ画像に変更し、さらにONした場合に
は通常画像に戻すようにする。また、プリントアウトス
イッチの場合には、プリンタが接続されている場合に
は、プリンタに表示部32の画像をプリントして出力す
る。 【0073】また、図6において、直交検波回路15と
I/F36との間にメモリ或いはバッファを設けるよう
にしても良い。このようにメモリ或いはバッファを設け
ると、パソコン21Cは各送信信号に同期して複素デー
タの取り込みを行わなくてもよくなる。 【0074】例えば、最初の送信信号の際のタイミング
信号を受けてから、その信号に必ずしも同期しないで、
他の処理を終了した段階で、メモリに格納された複素デ
ータの取り込みを開始しても良いし、その際のデータの
転送をメモリへの複素データの格納速度より大きくした
りすることもできる。 【0075】また、図5では超音波プローブ2Cは超音
波処理装置3Cを構成する電源ユニット25を介してP
Cカード27に接続されているが、超音波プローブ2C
をケーブル部23を介してPCカード27に接続し、か
つ電源ユニット25はPCカード27と電源ケーブルを
介して接続するようにしても良い。 【0076】(第3の実施の形態)次に本発明の第3の
実施の形態を図7を参照して説明する。図7は第3の実
施の形態における超音波プローブ本体22の一部を示
す。図4等のマルチプレクサ6は複数の振動素子5−
1,…,5−5に接続された信号線から1つの信号線を
選択する機能を備えたものであり、選択されない信号線
は解放された状態となっていた。本実施の形態では選択
されない信号線はグランド(GNDと略記)に接続され
るようにしたものである。 【0077】本実施の形態では複数の振動素子5−1,
…,5−5はそれぞれ信号線を介してマルチプレクサ
(或いは複数個のアナログスイッチ)41の各共通接点
cにそれぞれ接続され、各共通接点cはそれぞれ接点a
或いはbと(タイミングコントローラ9からの選択信号
により)選択的に接続される。接点aは互いに接続され
て共通となり、送信アンプ8及び受信アンプ11に接続
される、つまり接点aは送受信信号線に接続される。一
方、接点bはGNDに接続される。 【0078】そして、タイミングコントローラ9からの
選択信号により、1つの振動素子5−i(に接続された
信号線の共通接点c)が選択されて、その共通接点cが
接点aを介して送受信信号線と接続され、その際他の共
通接点cは全て接点bを介してGNDに接続された状態
になるようにしている。 【0079】図7では振動素子5−1が選択された状態
を示し、この時、他の振動素子5−2,…,5−5は全
てGNDに接続されている。その他は図4と同様の構成
である。 本実施の形態によれば、選択された振動素子
5−iのみで送受信を行うことができ、クロストークが
少ない高分解能の画質の良い超音波断層像が得られるこ
とになる。 【0080】つまり、図4の構成では、アレイ状に配置
された複数の振動素子5−1,…,5−5から送受信す
る振動素子5−iの選択のみ行っており、開口合成法に
よる送受信の走査を行った場合、選択された振動素子5
−i以外にも、振動素子間のクロストークにより、選択
されない振動素子からの信号の送受が行われて選択され
ていない振動素子の信号が選択された振動素子の送信信
号及び受信信号に混ざり、開口合成の精度を低下させる
要因になるが、本実施の形態ではそのようなクロストー
クを有効に防止することができる。 【0081】従って、本実施の形態によれば、開口合成
を精度良く行うことができ、高分解能で画質が良い超音
波断層像が得られる。その他は第2の実施の形態と同様
の効果が得られる。なお、本実施の形態は図4の構成に
適用しているが、図1の構成にも適用できる。 【0082】(第4の実施の形態)次に本発明の第4の
実施の形態を図8を参照して説明する。本実施の形態の
超音波診断装置1Dは例えば図5の超音波診断装置1C
において、さらにもう1つの超音波プローブ2Dを使用
できるようにしたものである。 【0083】このため、図5においてさらに同じ超音波
プローブ2C及び超音波処理装置3Cを追加して構成し
ても良いが、本実施の形態では1つの電源ユニット25
で共通に使用する構成にしている。 【0084】このため、この電源ユニット25には2つ
の超音波プローブ2C,2Dの超音波プローブ本体2
2、22′から延出されたケーブル部23、23′にそ
れぞれ設けたコネクタ24、24′が接続できるように
すると共に、電源ユニット25に着脱自在で接続される
コネクタをそれぞれ設けたケーブル26,26′を介し
てPCカード27,27′が接続できるようにしてい
る。 【0085】また、PCカード27,27′が同時に接
続できるスロット28,28′を備えたパソコン21D
にしている。また、電源ユニット25には2つのPCカ
ード27,27′を同時に収納する収納部33、33′
を設けている。また、パソコン21Dの処理能力が大き
い場合には、各々の超音波プローブ2C,2Dでの観測
結果を並行して画面に表示してもよい。 【0086】また、パソコン21Dの処理能力が2つの
超音波プローブ2C,2Dに対して並行して処理させる
には負担が大きいような場合には、選択した一方の超音
波プローブの観測結果のみライブ画像として表示し、そ
の他の超音波プローブの画像はフリーズ状態でもよい。
この時の画面の表示レイアウトは、1画面を2分割にし
てもよく、親子画面の構成にしてもよく、これに限定さ
れることはない。 【0087】本実施の形態によれば、生体における複数
の異なる部位に対して同時に超音波のスキャンができ、
より術者の要望に適した超音波診断画像を得ることがで
きる。 【0088】なお、本実施の形態ではパソコン21Dに
は2つのPCカード27a、27bを接続できるもので
説明したが、パソコン21D或いはコンピュータ21に
外部入力用インターフェースが3入力以上ある場合、3
つ以上の複数の超音波プローブをコンピュータ21等に
接続して使用できるようにしてもよい。 【0089】(第5の実施の形態)次に本発明の第5の
実施の形態を図9を参照して説明する。これまでの実施
の形態では電子スキャン方式の超音波診断装置であった
が、本実施の形態はメカニカルスキャン方式の超音波診
断装置1Eである。 【0090】この超音波診断装置1Eは図1における超
音波プローブ2Aが、モータ駆動回路51と、このモー
タ駆動回路51からのモータ駆動信号により回転するモ
ータ52と、このモータ52の回転軸にその回転中心が
取り付けられた円板53の外周面に固定された超音波振
動子54とからなる超音波プローブ2Eが採用される。 【0091】この超音波プローブ2Eにおける超音波振
動子54は信号線を介して超音波処理装置3Eを構成す
る送信アンプ8と受信アンプ11に接続される。また、
モータ駆動回路51はタイミングコントローラ9と接続
され、タイミングコントローラ9からのタイミング信号
に同期してモータ52は例えば微小角度毎にステップ状
に回転する。 【0092】そしてこの微小角度毎に超音波の送受を行
い、その際の音線毎に第1の実施の形態とほぼ同様の処
理を行う。つまり、本実施の形態は円板53の外周面に
電子スキャン方式のアレイ状の振動素子を取り付けて、
各振動素子を順次駆動した場合とほぼ同様の処理を行
う。 【0093】本実施の形態ではモータ52は例えばステ
ッピングモータで構成され、また1回転より小さい角度
で往復回転してセクタ走査を行う。このため、超音波振
動子54は遊びを持たせた信号線を介して送信アンプ8
と受信アンプ11に接続されておれば良く、スリップリ
ングなどを必要としない。 【0094】本実施の形態によれば、簡単な構成、かつ
低コストで超音波プローブ2Eを構成できる。また、本
実施の形態によれば、メカニカルスキャン方式の場合に
も、低コストで開口合成方式の超音波診断装置1Eを実
現できる。 【0095】また、本実施の形態によれば、送信信号を
出力する送信周期とモータ駆動回路51からのステッピ
ングパルスの周波数等を変更することにより、観察部位
等に応じて音線数を変更してより術者の要望に適した超
音波診断画像を得られるようにすることもできる。 【0096】例えば、心臓に近い部位に対して超音波診
断画像を得ようとする場合には、送信周期は一定で、ス
テッピンプパルスの周波数を例えば2倍に高くして例え
ば音線数を通常の1/2にして速度優先により所定の走
査範囲をスキャンしてブレの少ない超音波診断画像を得
られるようにすることができる。 【0097】また、心臓から遠い比較的動きが少ない部
位に対しては、超音波診断画像を得ようとする場合に
は、例えば送信周期は一定でステッピンプパルスの周波
数を1/2に低くして、通常の2倍の音線数の高解像の
超音波診断画像を得られるようにすることができる。 【0098】また、本発明は上述したものに限定される
ものでなく、例えば図1等における直交検波回路15の
機能をコンピュータ21で行うようにしたりしても良
い。なお、上述した各実施の形態等を部分的に組み合わ
せる等して構成される実施の形態等も本発明に属する。 【0099】[付記] 1.複数の超音波振動素子をアレイ状に並べた超音波振
動素子群と、前記複数の超音波振動素子の中で選択され
た所定の振動素子に対して超音波送信信号を送出する送
信手段と、前記超音波送信手段の超音波送信信号の送信
タイミングに応じて、前記超音波振動素子で受信された
エコー信号に基づき複素データ信号を生成する複素デー
タ生成手段と、前記超音波送信手段の超音波送信信号の
送信タイミングに応じて、前記複数の振動素子各々に対
応する超音波信号の遅延時間情報に基づき、前記複素デ
ータ信号を位相回転する位相回転演算プログラムを備え
ると共に、該位相回転演算プログラムの演算結果に基づ
き、前記エコー信号の反射強度を演算する反射強度演算
プログラムを備えた演算用コンピュータと、前記超音波
送信手段の超音波送信信号の送信タイミングに応じて、
前記複素データ生成手段で生成された複素データを前記
演算用コンピュータに入力する入力手段と、を具備した
ことを特徴とする超音波診断装置。 【0100】2.複数の超音波振動素子をアレイ状に並
べた超音波振動素子群と、前記複数の超音波振動素子の
中で選択された所定の振動素子に対して超音波送信信号
を送出する送信手段と、前記超音波送信手段の超音波送
信信号の送信タイミングに応じて、前記超音波振動素子
で受信されたエコー信号に基づき複素データ信号を生成
する複素データ生成手段と、前記超音波送信手段の超音
波送信信号の送信タイミングに応じて、前記複素データ
生成手段で生成された複素データを、前記送信タイミン
グと対応したタイミング信号とともにコンピュータ演算
処理装置に入力する入力手段と、を具備したことを特徴
とする超音波診断装置。 【0101】3.複数の超音波振動素子をアレイ状に並
べた超音波振動素子群と、前記複数の超音波振動素子の
中で選択された所定の振動子に対して超音波信号を送出
する送信手段と、前記超音波送信手段の超音波送信信号
の送信タイミングに応じて、前記超音波振動素子で受信
されたエコー信号に基づき複素データ信号を生成する複
素データ生成手段とを備えた超音波診断装置に接続され
る演算処理装置であって、前記超音波送信手段の超音波
送信信号の送信タイミングに応じて前記複素データ信号
が入力され、前記複数の振動素子各々に対応する超音波
信号の遅延時間情報に基づき、前記複素データ信号に位
相転換する位相転換演算プログラムを備えるとともに、
該位相転換演算プログラムの演算結果に基づき、前記エ
コー信号の反射強度を演算する反射強度演算プログラム
を備えたことを特徴とする演算処理装置。 【0102】4.複数の超音波振動素子をアレイ状に並
べた超音波振動素子群と、前記複数の超音波振動素子の
中で選択された所定の振動子に対して超音波信号を送出
する送信手段と、前記超音波送信手段の超音波送信信号
の送信タイミングに応じて、前記超音波振動素子で受信
されたエコー信号に基づき複素データ信号を生成する複
素データ生成手段とを備えた超音波診断装置に接続され
る演算処理装置に用いられる演算処理プログラムの記録
媒体であって、前記複数の振動素子各々に対応する超音
波信号の遅延時間情報に基づき、前記複素データ信号を
位相転換する位相転換演算プログラムを備えるととも
に、該位相転換演算プログラムの演算結果に基づき、前
記エコー信号の反射強度を演算する反射強度演算プログ
ラムを記憶することを特徴とする演算処理装置。 【0103】5.複数の超音波振動素子をアレイ状に並
べた超音波振動素子群と、前記複数の超音波振動素子を
送信信号で順次駆動して得られたエコー信号からディジ
タルの複素データを生成する複素データ生成回路と、前
記複素データを取り込み、各振動素子で決まる遅延時間
に対応してデータを揃え、位相回転処理をし、これより
得られるデータから反射強度の算出の処理を行い、結果
を表示するコンピュータと、を備えた超音波診断装置。 【0104】(付記5の効果)直交検波した複素データ
をコンピュータに取り込み、コンピュータのソフトウェ
アにより合成演算処理を行い、結果の格納、端末操作、
合成結果の表示もコンピュータで行うことから、これら
の専用回路を必要とせず、この分のコストを抑えること
ができ、安価な超音波診断装置を提供できる。また、コ
ンパクトなコンピュータを使用することにより、小型の
超音波診断装置を提供することができる。そして、合成
演算処理をソフトウェアで行うため、機能の追加をソフ
トウェアの入れ替えのみで容易に対応することができ
る。 【0105】6.複数の超音波振動素子と、前記超音波
振動素子から超音波を駆動する送信回路と、前記送信回
路で送信して得られたエコー信号を受信する回路とを収
めた超音波プローブと、この超音波プローブから出力さ
れるエコー信号をディジタルの複素データを生成する複
素データ生成回路と、この複素データを取り込み、各超
音波振動素子で決まる遅延時間に対応してデータを揃
え、位相回転処理をし、これより得られるデータから反
射強度の算出の処理を行い、結果を表示するコンピュー
タと、とからなる超音波診断装置。 【0106】(付記6に対する問題点)開口合成方式の
ように、1個の振動素子を順次切り替えて送受信する場
合、振動素子と送受信回路との距離が長くなると、信号
の減衰によるノイズの影響を受けやすくなり、良好な超
音波断層像が得られないという問題があった。 【0107】(解決する手段)また、超音波パルス信号
を送信する回路と、送受信する振動素子を選択する回路
と、受信したエコーを所定に大きさに増幅する回路とを
プローブ内に設ける。 (作用)振動素子と送受信回路をプローブ内に設けるこ
とにより、振動素子から得られる受信エコー信号は所定
の大きさに増幅されるため、プローブケーブルに混入す
るノイズの影響を抑えることができる。 【0108】(付記6の効果)送受信回路とマルチプレ
クサと振動素子をプローブ内に収めることにより、プロ
ーブから出力されるケーブル数を少なくでき、配線工数
を減らすことができる。また、送受信回路と振動素子間
を短くできるため、信号の減衰を抑え、ノイズの影響を
受けにくい、良好なエコー信号を受信することができ
る。 【0109】7.複数の超音波振動素子をアレイ状に並
べた超音波振動素子群と、送受信する振動素子を選択
し、前記以外の振動素子をGNDに接続する回路と、前
記選択された振動素子を送信信号で順次切り替えながら
駆動して得られたディジタルの複素データを生成する複
素データ生成回路と、この複素データを取り込み、各振
動素子で決まる遅延時間に対応してデータを揃え、位相
回転処理をし、これより得られるデータから反射強度の
算出の処理を行い、結果を表示するコンピュータとから
なる超音波診断装置。 【0110】(付記7に対する問題点)1個の振動素子
を順次切り替えて送受信する時に、送受信回路の構成
上、選択されていない振動素子も送受信してしまうた
め、振動子間にクロストークが現われ、開口合成法の原
理どおりの高分解能な画質を得られないという問題があ
った。 【0111】(解決する手段)送受信する振動素子を選
択する回路と、選択されていない振動素子をGNDに接
続する回路とを設ける。 【0112】(作用)送受信していない振動素子をGN
Dに接続することにより、送受信する素子以外からの送
受信もれ信号が抑えられ、振動子間のクロストークが低
減された、エコー信号を受信することができる。 【0113】(付記7の効果)振動素子の選択回路にお
いて、送受信用として選ばれていない振動素子をGND
に落とすことにより、振動素子間のクロストークの影響
を抑え、良好なエコー信号を受信することができる。 【0114】8.それぞれ異なる位置から時系列的に超
音波を送受信する超音波振動子を備えた超音波プローブ
と、前記超音波振動子で受信したエコー信号に対して直
交検波して複素データを生成する直交検波回路と、前記
複素データに対して、送受信した超音波振動子の各位置
で決まる遅延時間に対応して、位相回転処理を行い、反
射強度を算出する処理を行うコンピュータと、を備えた
超音波診断装置。 【0115】9.付記8において、前記超音波プローブ
の超音波振動子はアレイ状に配置された複数の超音波振
動素子で構成され、電子スキャンによりそれぞれ異なる
位置の超音波振動素子で時系列的に超音波の送受信が行
われる。 【0116】10.付記8において、前記超音波プロー
ブの超音波振動子はモータで回転駆動される円板の外周
面に取り付けられ、前記モータによるメカニカルスキャ
ンによりそれぞれ異なる位置での超音波振動素子で時系
列的に超音波の送受信が行われる。 【0117】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、そ
れぞれ異なる位置からの超音波振動子で時系列的に送受
信したエコー信号を直交検波回路で変換された複素デー
タに対して、複素データを各送受信した超音波振動子の
位置で決まる遅延時間に対応して位相回転処理をコンピ
ュータを用いたソフトウェアで行い、結果を表示するよ
うにしているので、複雑な専用の回路を使用せず、コス
トを抑えて良好な超音波断層像を得ることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a supersonic
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for obtaining a wave tomographic image. 2. Description of the Related Art Irradiation of an ultrasonic pulse into a living body is known.
By receiving the reflected wave reflected from the living tissue,
There is an ultrasonic diagnostic apparatus for obtaining a tomographic image. It is non-invasive
In-vivo diagnostics for obstetrics and gynecology
Has become widely used for medical examinations. FIG. 10 shows a conventional aperture synthesis by the present applicant.
1 shows a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 1 </ b> G that performs the above. This ultrasound examination
The cutting device 1G includes an ultrasonic probe 2 and this ultrasonic probe
2 and an ultrasonic processing apparatus 3 to which the ultrasonic processing apparatus 2 is connected.
From the monitor 4 that displays the video signal output from the device 3
Be composed. [0004] The ultrasonic probes 2 are arranged in an array.
An ultrasonic sound composed of a plurality of ultrasonic vibration elements 5-1,..., 5-5
Wave vibration element group (hereinafter, ultrasonic vibration element is simply called vibration element)
.., 5-5.
Each is connected to a signal line and connected via a connector (not shown).
Connected to the multiplexer 6 in the ultrasonic processing device 3
You. [0005] A transmission signal is generated in the ultrasonic processing device 3.
A transmission signal generator 7 for transmitting the transmission signal
8, the signal from the timing controller 9
Via a multiplexer 6 which can be switched by an imaging signal
To the selected vibration element 5-i (i = 1,..., 5)
Are converted into electric-acoustic signals, and the ultrasonic waves are output from the vibrating element 5-i.
Emits a pulse. A plurality of vibrating elements 5-1,..., 5-5
The received echo-electrically converted echo signal is
The one selected by the plexer 6 is amplified by the receiving amplifier 11
And a predetermined size by the STC controller 12.
It is amplified. The output of the STC controller 12 is
Passed through the pass filter 13 to remove unnecessary signal components
Thereafter, the signal is changed to a digital signal by the A / D converter 14 and is directly converted.
The signal is input to the cross detection circuit 15. [0008] The quadrature detection circuit 15 generates complex data.
The complex data is stored in the wavefront memories 16-1 and 16-2.
Will be delivered. Stored in the wavefront memories 16-1 and 16-2
Wavefront locus lookup table for complex data
(Wavefront locus LUT) based on the address generated in 17
To synthesize from the wavefront memories 16-1 and 16-2.
The complex data corresponding to the focal point is read out. The read complex data corresponds to the focus
The phase correction coefficient to be calculated is the real component phase correction LUT 18-1 and
Read from the imaginary component phase correction LUT 18-2,
The phase rotation processing is performed by the positive circuit 19. This process
Is performed for all synthesis points, and the result is digital
Output to the monitor 4 through the scan converter 20,
An ultrasonic tomographic image is displayed on the display surface of the monitor 4. In addition,
The timing controller 9 includes a transmission timer of the transmission signal generator 7.
Switching of the multiplexer 6 in synchronization with the
Conversion timing of the / D converter 14,
It controls detection timing and the like. [0010] Such a phase rotation processing by the aperture synthesis method
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-57374 discloses the application of
Is described in Here, the outline of the operation is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram of the quadrature detection circuit 15.
And the orthogonally detected data is stored in the wavefront memory 11.
The results obtained are shown schematically. The solid line in FIG.
Is the real component, dotted line is the imaginary component, and ● is for any real component
○ indicates the wavefront locus sample for any imaginary component.
A sample of the focus is shown. Then, FIG.
11 (A) sample points Sm1 to Sm5
This is indicated by the vectors P1 to P5. For example, FIG.
The echo signal on the wavefront locus W1 in FIG.
The signal reflected from a point is shown. This wavefront locus W1
Data of the above sample signals Sm1 to Sm5 is a complex vector
When expressed in complex coordinates in FIG.
The torques P1 to P5 are signals having different directions. For this reason, on the center sound ray of the wavefront locus W1
Set the sample signal S3 as a reference for phase adjustment
And perform the combining process. Specifically, the number of the vibration element is n,
When the delay time of each vibrating element is Tn and one cycle of the echo signal
The interval is Ts, and the phase for rotation correction is Φn (degrees).
And the following equation. Φn = {(Tn−T3) / Ts} × 360 (1) Then, the phase of the sample Smn is changed to the phase of the sample Sm3.
The process of adjusting the real component of the sample Smn to In,
Assuming that the imaginary component is Qn and the phase rotation correction amount is Φn,
It becomes an expression. (In + jQn) × An · exp (jΦn) = {In · Ancos (Φn) −Qn · Ansin (Φn)} + {Qn · Ancos (Φn) + In · Ansin (Φn)} (2) , An indicate an amplitude correction coefficient. The first term on the right side of equation (2) is a real number component and a second term.
The imaginary component of the term is the real component of the sample Smn after phase correction.
Shows minute and imaginary components. Rotation correction calculated by the above equation (1)
By substituting the quantity into equation (2) and processing it, FIG.
Each phase vector represented by the complex coordinates of (B)
Are synthesized so as to match the phase of the sample Sm3. In practice, the phase correction represented by equation (2) is
Because real-time processing is not possible, as shown in FIG.
Wavefront locus stored in wavefront locus LUT17
Cos (Φn) and sin (Φn) in equation (2)
n) is calculated in advance, and each is calculated as real component correction data,
The component correction data is used, and the real component correction data is complementary to the real component position.
The imaginary component correction data is complementary to the imaginary component in the positive LUT 18-1.
Make a data table and store it in the primary LUT 18-2.
Good. Then, the calculation of equation (2) is performed by the phase correction circuit.
Run. [0016] In the above configuration, the direct
Using the complex data generated by the cross detection circuit 15, the phase
In order to perform the conversion process, the wavefront memory 16-1 for each component,
16-2, wavefront locus LUT17, phase correction circuit 1
9. Phase correction LUTs 18-1 and 18-2 for each component are required.
I need it. In addition, to display the processing results on the screen,
The digital scan converter 20 is required. As described above, the phase rotation processing and the scan code
Requires circuits such as inverters, and these processing circuits are expensive.
The circuit is complicated because of the speed calculation processing. And
When adding functions related to processing other than phase correction,
It is necessary to replace and modify the part of the circuit, and
There was a problem that it could not be easily performed. (Object of the Invention) The present invention has been made in consideration of the above points.
A good ultrasonic tomographic image with high resolution
Ultrasound diagnostic equipment that can be realized by an inexpensive aperture synthesis method
The purpose is to provide. [0019] To achieve the above object,
In addition, the present invention converts a received echo signal into complex data.
Input the complex data and the complex
Phase data corresponding to the delay time determined by each transducer.
Computer that performs the conversion process and displays the results.
Data. With the above configuration, the signal obtained by the quadrature detection circuit can be obtained.
Imports the complex data
Wavefront location previously stored in the memory of the
The phase rotation processing is performed by the CPU using the dress and the phase correction coefficient.
Process and display the results on a computer monitor.
Good supersonic sound without using complicated circuits
Obtain a wave tomogram. Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
An embodiment will be described. (First Embodiment) FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a configuration of an ultrasonic vibration device, and FIG. 2 shows a first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation of the phase circuit processing in the embodiment.
You. The first embodiment of the present invention shown in FIG.
The ultrasonic vibration device 1A is a conventional ultrasonic vibration device shown in FIG.
In 1G, the wavefront memories 16-1 and 16-2,
Focus LUT 17, real component phase correction memory 18-1, imaginary
Component phase correction memory 18-2, phase correction circuit 19, DS
C20 and monitor 4 were replaced with computer 21
And the duplicated output from the quadrature detection circuit 15.
Raw data is the timing from the timing controller 9
Input to the computer 21 from the connector in synchronization with the signal
Is stored in the memory of the computer 21 once.
I have to. The first embodiment will be described in more detail.
The ultrasonic vibrating apparatus 1A of FIG.
An ultrasonic processing device 3A to which an ultrasonic probe 2A is connected;
The output of the quadrature detection circuit 15 in the ultrasonic processing device 3A
Connected to the input end via a connector or interface
And a computer 21. The ultrasonic probes 2A are arranged in an array.
Composed of a plurality of ultrasonic transducers 5-1,..., 5-5
Ultrasonic vibration element group (hereinafter referred to simply as ultrasonic vibration element
) Is provided.
The cable extending from the ultrasonic probe body 22
,..., 5-5 in the
A plurality of signal lines connected to each other are arranged, and the cable
23 through a connector (not shown) at the rear end.
Connected to the multiplexer 6 in the device 3A. A transmission signal is generated in the ultrasonic processing device 3A.
The transmission signal generator 7 performs the transmission
After being amplified in step 8, the timing controller 9
Via a multiplexer 6 switched by a timing signal
Mark the selected vibrating element 5-i (i = 1,..., 5)
Is added, and the sound is converted from electric to acoustic.
Emits a wave pulse. .., 5-5.
The received echo-electrically converted echo signal is
The one selected by the plexer 6 is amplified by the receiving amplifier 11
And a predetermined size by the STC controller 12.
It is amplified. The output of the STC controller 12 is
Passed through the pass filter 13 to remove unnecessary signal components
Thereafter, the signal is converted into a digital signal by the A / D converter 14, and
The signal is input to the cross detection circuit 15. Complex data is generated by the quadrature detection circuit 15.
And the complex data is output from the timing controller 9.
In the memory in the computer 21 in synchronization with the imaging signal
Is stored. The timing controller 9 generates a transmission signal.
The multiplexer 6 synchronizes with the transmission timing of the
Switching, A / D converter 14 conversion timing, orthogonal
The detection timing of the detection circuit 15 is controlled. Also,
The timing signal is also sent to the computer 21. The computer 21 has an internal ROM or
Or software installed in advance on a storage medium, etc.
CPU that performs control and calculation according to
The complex data detected by the quadrature detection circuit 15
Data stored in the memory by the CPU
Performs phase rotation processing on complex data and the processing result
Video memory to store video, data stored in video memory
And a monitor for displaying data. In this embodiment, as described above, FIG.
In the ultrasonic vibration device 1G, the wavefront memory 16-1, 1
6-2, wavefront locus LUT17, real component phase correction memo
Re 18-1, imaginary component phase correction memory 18-2, phase correction
The circuit 19, the DSC 20, and the monitor 4 are replaced by a computer
21 and these functions are
Decompose by performing phase rotation processing by performing on computer 21
High-performance aperture synthetic ultrasound diagnostic imaging at low cost
To be able to Next, the operation of this embodiment will be described. Real truth
In the present embodiment, first, the multiplexer 6 is switched and the transmission is performed.
A multiplexer is formed by the signal generator 7 and the transmission amplifier 8.
The ultrasonic pulse is generated by one vibrating element 5-1 selected in 6.
Send. Then, the signal is received by the same vibrating element 5-1 and received.
The signal is amplified by the signal amplifier 11 to a predetermined size. At this time, far
Since the received signal decreases as the distance increases, the STC
The gain increases with time by the control of the controller 12.
So that The output of the STC controller 12 is a BPF
13, after removing unnecessary noise components, the A / D converter 1
After conversion into digital data in step 4, the quadrature detection circuit 15
Performs quadrature detection processing. At this time, a transmission signal is generated as a reference signal.
With the genital 7 and the timing control 9,
Use a synchronized signal. Complex data obtained by quadrature detection
The data is sent to the CPU of the computer 21 and this CPU
Is stored in the memory under the control of. Complex data captured by the computer 21
Software is installed on the computer 21 in advance.
Processed by software. The process (procedure) of this processing is shown in FIG.
Shown in First, in step S1, the computer
If the complex data stored in the
A kind of point determined by the positional relationship between the point and each vibrating element 5-i.
The wavefront locus address, which is the address information, is
Is set in the register in the data 21. Then, in step S2, step S1
By the wavefront locus address set in the register at
Through the quadrature detection circuit 15 from the memory in the computer 21
Read the complex data written. Step S2
Is a sample on the wavefront locus W1 shown in FIG.
This corresponds to the process of reading Sm1 to Sm5. In the next step S3, each vibration element 5-i
The phase correction coefficient set for the delay time determined by
Set it in the Vista. This phase correction coefficient is calculated in step S
In a memory in an area different from the complex data read in step 2
Is stored. In the next step S4, the reading in step S2 is performed.
Complex data on the found arbitrary wavefront locus and step
Using the phase correction coefficient set in the register in S3,
The following phase rotation processing is performed. This phase rotation processing is performed at the center of the wavefront locus.
Set the phase of the sample on the sound ray as a reference for phase adjustment
Set to. In the case of FIG. 2, the phase correction coefficient obtained by the equation (1) is used.
This is realized by substituting the number into equation (2). Also in this embodiment, the phase rotation processing is
In order to perform the processing in real time on the computer 21, c in the equation (2) is used.
os (Φn) and sin (Φn) as table data
And stored in memory. Using this data,
The calculation of the equation (2) is processed by the CPU of the computer 21.
You. For example, the expression (2) can be converted into a plurality of data by a single instruction.
Intel MMX Techno with data processing function
FIG. 3 shows a case where the processing is performed by the CPU using the printer. FIG.
Is a product-sum operation instruction paddwd specific to the CPU.
Process data stored in registers mm1 and mm2
The result is stored in the register mm1. Each register mm1, mm2 has four
It is assumed that different data is obtained and stored in units of corners.
You. Note that the left side of each register mm1, mm2 is MS
B, right side is LSB. Cos (Φ) stored in the register mm1
n) and sin (Φn) are the wavefront loci of FIG.
Phase correction coefficient assigned to sample Smn on W1
It is. Also, In, Q stored in the register mm2
n is the data of the real component and the imaginary component of the sample Sn.
You. The results below the dotted line in FIG.
Real number component, LSB on the MSB side of register mm1
The result of the phase rotation processing of the imaginary component is stored on the side. This is it
It is possible to execute the phase rotation processing of equation (2) with one instruction.
it can. In this way, the product-sum operation can be executed at high speed
Any computer 21 equipped with a CPU with functions
For example, real-time synthesis operation including phase rotation
It can be carried out. In the above description, Intel's MMX technology
Similar features were described for CPUs with built-in logic.
The CPU is not limited to this.
Returning to the description of the processing in FIG. 2 again. Obtained in step S4
The result is stored in the memory of the computer 21. In the next step S5, steps S1
The processing up to step S4 is performed for all samples of one wavefront locus.
It is determined whether the process has been completed for the number of files. This step
In step S5, the processing for all samples of one wavefront locus is completed.
If not, repeat steps S1 to S4 for the wavefront
This process is repeated until the processing of all the samples of the focus is completed. In step S5, all the sums of the wavefront locus are
When it is determined that the number of files has been processed, the next step S6
And calculate the power (reflection intensity) of all the samples
Then, the result is stored in the memory of the computer 21. In the next step S7, the row of the one wavefront is
The process up to the calculation of the power of the cas is one sound ray (scan distance).
Judgment) is determined whether or not it has been processed. This step S7
If the processing for one sound ray has not been completed,
The processing is performed from step S1. In step S7, processing for one sound ray
If it is determined that the processing has been completed,
On the monitor screen. Note that the computer 21 performs the calculations and the results thereof.
In addition to displaying the results, the timing control shown in FIG.
Control of troll 9 and control of STC controller 12
A keyboard and a mouse attached to the computer 21.
It may be used to perform from any place. In the above description, the number of vibrating elements and the wavefront local
Although the description has been made on the assumption that the number of samples of the
Often configured with four or more, but limited to that number
Not. According to the present embodiment, the quadrature detected complex
The data is imported into the computer 21 and the computer 2
Performs the synthesis operation using the software of
In addition, the computer 21 also displays the results of the
Therefore, these dedicated circuits are not required,
Providing an inexpensive ultrasonic diagnostic device that can reduce costs
Can be provided. Also, a compact computer such as a notebook type can be used.
Small ultrasonic diagnosis by using Pewter 21
The device can be realized. In addition, synthesis operation processing is
Software is added to the software,
It can be easily handled only by replacement. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a second example.
1 shows a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 1B according to an embodiment. Of this implementation
The embodiment is a modification of the block configuration of the first embodiment.
It is an improvement. This ultrasonic diagnostic apparatus 1B is an ultrasonic probe
2B and an ultrasonic processing device connected to the ultrasonic probe 2B.
Processing device 3B and a core connected to the ultrasonic processing device 3B.
And a computer 21. This ultrasonic probe 2B is used in the first embodiment.
Provided in the ultrasonic processing apparatus 3A shown in FIG.
Multiplexer 6, transmission signal generator 7, transmission
Amplifier 8, receiving amplifier 11, STC controller 12
By storing it in the ultrasonic probe body 22,
Inside the cable portion 23 extending from the ultrasonic probe main body 22
The number of signal lines to be inserted into the device has been greatly reduced. The ultrasonic processing apparatus according to the present embodiment
The device 3B is a multiple device from the ultrasonic processing device 3A in FIG.
Lexer 6, transmission signal generator 7, transmission amplifier 8, reception amplifier
And the configuration excluding the STC controller 12
I have. That is, the timing controller 9 and the BPF 1
3, an A / D converter 14, and a quadrature detection circuit 15.
Is done. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
You. This embodiment is similar to the first embodiment.
Has actions and effects. Further, the present embodiment is the first embodiment.
The following points are different from the embodiment. In this embodiment, a group of vibrating elements,
Multiplexer near the vibrating elements 5-1,.
6 is provided in the cable section 23.
Signal line for switching, and timing for driving the transmission signal generator 7
A signal line for transmitting a signaling signal, and an STC controller 12.
Control line (omitted in FIG. 4) and the STC controller
A signal line for transmitting the echo signal output through
The plurality of vibrating elements 5-1,.
5 Multiple signal lines connected to each
There is no need to insert the above. In the configuration shown in FIG. 1, the transmission with the ultrasonic probe 2A is performed.
Because it has a different configuration from the circuit that performs the reception,
The number of signal lines for the probe 2A is required for the number of vibrating elements.
The time and effort required for wire work and the cost
It may cause toup. However, in the above configuration,
This makes wiring work easier and less
Can be reduced. Further, it is arranged near each vibrating element 5-i.
By amplifying the echo signal with the receiving amplifier 11,
Each vibrating element 5-i and receiving amplifier according to one embodiment
11 through the probe (generally kana
The signal is attenuated by long signal lines
S / N ratio can be prevented from lowering, and the influence of noise from outside
It can be hardly affected by sound. That is, in the configuration of FIG.
Since the vibration element 5-i separates, the signal is attenuated and the ultrasonic wave
Influence of noise etc. mixed into the probe 2A cable
However, in this embodiment, such disadvantages
Can be resolved. Therefore, in the present embodiment, the number of vibrating elements
It is not necessary to wire only signal lines,
The number can be reduced. Also, place the transmitting / receiving unit near the vibrating element group.
Improve pulse characteristics and improve S / N by placing
There is an effect that can be. FIG. 5 shows a modified ultrasonic diagnostic apparatus 1C.
You. An ultrasonic diagnostic apparatus 1C shown in FIG.
C and the connector 24 at the base end of the ultrasonic probe 2C
Ultrasonic processing apparatus 3C to be connected and ultrasonic processing apparatus
For example, a notebook type par with 3C detachably connected
Sonal Computer (hereinafter abbreviated as PC) 21C
Consists of The ultrasonic probe 2C is a probe main body 22.
, A cable portion 23, and a cable
And a connector portion 24 which is provided. The ultrasonic processing device 3C mainly transmits
Power supply circuit for generating high voltage transmission pulse from signal generator 7
Power supply unit 25 having a built-in path and the like, and this power supply unit
25 via a cable 26 connected to the PC 21C.
PC card as a connector part detachably connected to the PC
27. This PC card 27 is a personal computer
It is detachably connected to the PC card slot 28 of 21C.
You. A personal computer to which the PC card 27 is connected
Keyboard 21 and trackball 31 etc.
By operating these, the ultrasonic processing apparatus 3C
Control can be performed. The size of the power supply unit 25 is
It is easy to carry, for example, by adjusting the size to 21C. This
Since the PC card 27 is provided in the modification of
Can be connected to a personal computer 21C.
Ultrasonic cutting by aperture synthesis in the display unit 32 by the C liquid crystal element
A layer image can be displayed. Power supply unit 25 and P
The ultrasonic processing device 3B shown in FIG.
Is stored. FIG. 6 shows an example of such a case.
A power supply circuit 35 is built in the
Timing controller 9, BPF 13, A
Housing the / D converter 14 and the quadrature detection circuit 15,
PC card interface (only I / F in FIG. 6) 36
And housed. It should be noted that combinations other than those shown in FIG.
No. For example, the PC card 27 has a PC card interface.
The power supply unit 25.
The road may be stored. Therefore, according to this modification,
Then, it is possible to realize an ultrasonic diagnostic apparatus 1C suitable for mobile.
You. As shown by the dotted line in FIG.
The storage section 33 for the PC card 27 is provided in the
An easy structure may be adopted. Also, the power supply unit 25
The structure may be such that the wave probe body 22 can be stored.
No. Further, the ultrasonic probe body 22 is frozen.
Switch to change the status of the output image, such as a switch
A tie 37 may be provided. This change instruction switch
When switch 37 is ON once when switch 37 is a freeze switch
Shows the state of the output image output to the display unit 32 as a normal
If the image is changed to a frozen image and turned on further
Returns to the normal image. Also printouts
Switch, if a printer is connected
Prints and outputs the image on the display unit 32 to the printer.
You. In FIG. 6, the quadrature detection circuit 15
Provide memory or buffer between I / F36
You may do it. Providing memory or buffer in this way
Then, the personal computer 21C synchronizes the complex data with each transmission signal.
Data need not be imported. For example, the timing at the time of the first transmission signal
After receiving a signal, do not necessarily synchronize to that signal,
When other processing is completed, the complex data stored in
Data acquisition may start, or data
Transfer is faster than complex data storage speed in memory
Can also be used. In FIG. 5, the ultrasonic probe 2C has an ultrasonic sound.
P via the power supply unit 25 constituting the wave processing device 3C
Although connected to the C card 27, the ultrasonic probe 2C
To the PC card 27 via the cable section 23,
Power unit 25 connects PC card 27 and power cable.
Alternatively, the connection may be made via a connection. (Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a third example.
2 shows a part of the ultrasonic probe body 22 according to the embodiment.
You. The multiplexer 6 shown in FIG.
One signal line from the signal lines connected to 1,.
A signal line that has the function of selecting and is not selected
Had been released. Select in this embodiment
Unconnected signal lines are connected to ground (abbreviated as GND).
That's what I did. In this embodiment, a plurality of vibrating elements 5-1, 5-1
.., 5-5 are multiplexers via signal lines, respectively.
(Or a plurality of analog switches) 41 common contacts
c, and each common contact c is a contact a
Or b and (selection signal from timing controller 9)
) Is selectively connected. The contacts a are connected to each other
Connected to the transmission amplifier 8 and the reception amplifier 11
That is, the contact a is connected to the transmission / reception signal line. one
On the other hand, the contact b is connected to GND. Then, the timing controller 9
In response to the selection signal, one vibration element 5-i (
The common contact c) of the signal line is selected, and the common contact c is
Connected to the transmission / reception signal line via the contact a,
All contact points c are connected to GND via contact point b
I am trying to be. FIG. 7 shows a state in which the vibration element 5-1 is selected.
At this time, the other vibrating elements 5-2,.
Connected to GND. Other configurations are the same as those in FIG.
It is. According to the present embodiment, the selected vibration element
Transmission and reception can be performed only with 5-i,
It is possible to obtain few high-resolution and high-quality ultrasonic tomographic images.
And That is, in the configuration of FIG.
,..., 5-5.
Only the selected vibration element 5-i is selected.
When the transmission / reception scanning is performed, the selected vibration element 5
In addition to -i, selected by crosstalk between vibrating elements
The signal from the vibrating element that is not
The transmission signal of the selected vibration element is
Signal and received signal, lowering aperture synthesis accuracy
In this embodiment, such a crosstalk
Can be effectively prevented. Therefore, according to the present embodiment, aperture synthesis
With high resolution and high image quality
A wave tomogram is obtained. Others are the same as the second embodiment.
The effect of is obtained. In this embodiment, the configuration shown in FIG.
Although applied, it can also be applied to the configuration of FIG. (Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to FIG. Of this embodiment
The ultrasonic diagnostic apparatus 1D is, for example, an ultrasonic diagnostic apparatus 1C shown in FIG.
Uses another ultrasonic probe 2D
It is made possible. For this reason, in FIG.
The probe 2C and the ultrasonic processing device 3C are additionally configured.
In this embodiment, one power supply unit 25 may be used.
Is used in common. For this reason, this power supply unit 25 has two
Ultrasonic probe body 2 of ultrasonic probe 2C, 2D
2 and 22 'to the cable sections 23 and 23'
So that the connectors 24 and 24 'respectively provided can be connected.
And detachably connected to the power supply unit 25.
Via cables 26 and 26 'provided with connectors, respectively.
So that PC cards 27 and 27 'can be connected.
You. The PC cards 27 and 27 'are connected at the same time.
PC 21D provided with slots 28 and 28 'for connection
I have to. The power supply unit 25 has two PC cards.
Storage portions 33, 33 'for simultaneously storing the cards 27, 27'
Is provided. In addition, the processing capacity of the personal computer 21D is large.
If not, observe with each ultrasonic probe 2C, 2D
The results may be displayed on the screen in parallel. The processing capacity of the personal computer 21D is two
Process ultrasonic probes 2C and 2D in parallel
If the load is too heavy, select one of the selected
Only the observation results of the wave probe are displayed as live images, and
The image of the other ultrasonic probe may be in a frozen state.
The display layout of the screen at this time is to divide one screen into two
Or a parent-child screen configuration.
It will not be. According to the present embodiment, a plurality of
Ultrasound scanning of different parts of the
It is possible to obtain an ultrasonic diagnostic image more suitable for the surgeon's request.
Wear. In the present embodiment, the personal computer 21D
Can connect two PC cards 27a and 27b.
As explained, the personal computer 21D or the computer 21
3 when there are 3 or more external input interfaces
One or more ultrasonic probes to the computer 21 etc.
You may make it connect and use it. (Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to FIG. Past implementation
Form was an electronic scan type ultrasonic diagnostic apparatus
However, the present embodiment is based on the ultrasonic scan of the mechanical scan method.
It is a cutting device 1E. This ultrasonic diagnostic apparatus 1E is similar to the ultrasonic diagnostic apparatus 1E shown in FIG.
The acoustic wave probe 2A is connected to the motor drive circuit 51 and this motor.
The motor that rotates according to the motor drive signal from the motor drive circuit 51
Motor 52 and the rotation axis of the motor 52
Ultrasonic vibration fixed to the outer peripheral surface of the attached disk 53
An ultrasonic probe 2E including the moving element 54 is employed. The ultrasonic vibration in the ultrasonic probe 2E
The moving element 54 constitutes the ultrasonic processing apparatus 3E via a signal line.
Connected to the transmission amplifier 8 and the reception amplifier 11. Also,
Motor drive circuit 51 is connected to timing controller 9
And the timing signal from the timing controller 9
Synchronously with the motor 52, for example, a step
To rotate. The transmission and reception of ultrasonic waves are performed at each minute angle.
In this case, the same processing as in the first embodiment is performed for each sound ray.
Work. That is, in the present embodiment, the outer peripheral surface of the disc 53 is
Attach an electronic scanning type array of vibration elements,
Almost the same processing is performed as when each vibrating element is sequentially driven.
U. In this embodiment, the motor 52 is
An angle smaller than one rotation
To perform sector scanning by reciprocating rotation. For this reason, ultrasonic vibration
The moving element 54 is connected to the transmission amplifier 8 via a signal line having play.
And it should just be connected to the receiving amplifier 11.
It does not need to be used. According to the present embodiment, a simple configuration and
The ultrasonic probe 2E can be configured at low cost. Also book
According to the embodiment, in the case of the mechanical scan method,
Also realized a low-cost aperture-synthesis type ultrasonic diagnostic apparatus 1E.
Can appear. According to the present embodiment, the transmission signal
Output transmission cycle and stepper from motor drive circuit 51
By changing the frequency of the
By changing the number of sound rays according to the requirements etc.
An ultrasonic diagnostic image can be obtained. [0096] For example, an ultrasonic examination is performed on a part near the heart.
When trying to obtain a cut image, the transmission cycle is fixed and
For example, increase the frequency of the tipping pulse by, for example, twice.
If the number of sound rays is reduced to half of the normal speed
Scan the inspection area to obtain an ultrasonic diagnostic image with less blur
Can be made. In addition, a portion far from the heart with relatively little movement
Position when trying to obtain an ultrasound diagnostic image
For example, the transmission cycle is constant and the frequency of the stepping pulse is
The number of sound rays is twice as high as that of normal
Ultrasound diagnostic images can be obtained. The present invention is limited to the above.
For example, the quadrature detection circuit 15 in FIG.
The functions may be performed by the computer 21.
No. It should be noted that each of the above-described embodiments is partially combined.
Embodiments and the like that are configured to be included also belong to the present invention. [Supplementary Notes] Ultrasonic vibration in which a plurality of ultrasonic vibration elements are arranged in an array
Moving element group, selected among the plurality of ultrasonic vibrating elements.
For transmitting an ultrasonic transmission signal to a predetermined vibrating element.
Transmission means and transmission of an ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transmission means
According to the timing, received by the ultrasonic vibration element
Complex data that generates a complex data signal based on the echo signal
Data generating means, and an ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transmitting means.
According to the transmission timing, each of the plurality of vibrating elements is
Based on the delay time information of the corresponding ultrasonic signal, the complex data
Equipped with a phase rotation calculation program that rotates the phase of the data signal.
Based on the calculation result of the phase rotation calculation program.
Calculation of the reflection intensity of the echo signal
An arithmetic computer having a program and the ultrasonic wave
According to the transmission timing of the ultrasonic transmission signal of the transmission means,
The complex data generated by the complex data generating means is
Input means for inputting to an arithmetic computer.
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above-mentioned. 2. Multiple ultrasonic transducers are arranged in an array
Solid ultrasonic vibration element group, and a plurality of ultrasonic vibration elements
The ultrasonic transmission signal for the specified vibration element selected in
Transmitting means for transmitting the ultrasonic wave, and ultrasonic transmission of the ultrasonic transmitting means.
The ultrasonic vibration element according to a transmission timing of a communication signal
Generates complex data signal based on echo signal received at
Complex data generating means, and an ultrasonic sound of the ultrasonic transmitting means.
The complex data according to the transmission timing of the wave transmission signal.
Transmitting the complex data generated by the generating means to the transmission timing
Computer operation with timing signals corresponding to
Input means for inputting to the processing device.
Ultrasound diagnostic device. 3. Multiple ultrasonic transducers are arranged in an array
Solid ultrasonic vibration element group, and a plurality of ultrasonic vibration elements
Sends ultrasonic signal to specified transducer selected in
Transmitting means, and an ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transmitting means
Received by the ultrasonic transducer according to the transmission timing of
Generating a complex data signal based on the detected echo signal.
Connected to an ultrasonic diagnostic apparatus having elementary data generating means.
Arithmetic processing device, wherein the ultrasonic transmission means
The complex data signal according to the transmission timing of the transmission signal
Is input, and ultrasonic waves corresponding to each of the plurality of vibrating elements
Based on the signal delay time information,
In addition to having a phase change operation program for phase change,
Based on the calculation result of the phase change calculation program,
A reflection intensity calculation program for calculating the reflection intensity of a co-signal
An arithmetic processing device comprising: 4. Multiple ultrasonic transducers are arranged in an array
Solid ultrasonic vibration element group, and a plurality of ultrasonic vibration elements
Sends ultrasonic signal to specified transducer selected in
Transmitting means, and an ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transmitting means
Received by the ultrasonic transducer according to the transmission timing of
Generating a complex data signal based on the detected echo signal.
Connected to an ultrasonic diagnostic apparatus having elementary data generating means.
Of an arithmetic processing program used in an arithmetic processing device
A medium, a supersonic corresponding to each of the plurality of vibrating elements
The complex data signal based on the delay time information of the wave signal.
With a phase change operation program for phase change
Based on the operation result of the phase shift operation program,
A reflection intensity calculation program that calculates the reflection intensity of the echo signal
An arithmetic processing device for storing a RAM. 5. Multiple ultrasonic transducers are arranged in an array
A solid ultrasonic vibration element group and the plurality of ultrasonic vibration elements
Digitization from echo signals obtained by sequentially driving
A complex data generation circuit for generating complex data of
Takes complex data and delay time determined by each vibrating element
Align the data according to
The reflection intensity is calculated from the obtained data, and the result is calculated.
And a computer that displays the information. (Effect of Appendix 5) Complex data subjected to quadrature detection
The computer software, and
A) to perform the synthesis operation processing, store the result, operate the terminal,
Since the results of the synthesis are also displayed on a computer,
Without the need for dedicated circuits
And an inexpensive ultrasonic diagnostic apparatus can be provided. Also,
By using a compact computer,
An ultrasonic diagnostic apparatus can be provided. And synthesis
Software is used to perform arithmetic processing, so additional functions must be added.
Can be easily handled only by replacing the software
You. 6. A plurality of ultrasonic vibrating elements and the ultrasonic wave
A transmitting circuit for driving ultrasonic waves from a vibrating element;
And a circuit that receives the echo signal obtained by
And the output from this probe.
A complex signal for generating complex digital data
A raw data generation circuit and this complex data
Data is collected according to the delay time determined by the acoustic transducer
The phase rotation process is performed, and the
A computer that performs the process of calculating the radiation intensity and displays the result
And an ultrasonic diagnostic apparatus comprising: (Problem with Appendix 6)
When one transceiver element is sequentially switched to transmit and receive
If the distance between the vibrating element and
Susceptible to noise due to
There was a problem that an ultrasonic tomographic image could not be obtained. (Means for Solving) In addition, the ultrasonic pulse signal
Circuit for transmitting vibration and a circuit for selecting a vibrating element to transmit and receive
And a circuit for amplifying the received echo to a predetermined size.
Provide inside the probe. (Operation) A vibration element and a transmitting / receiving circuit must be provided in the probe.
And the received echo signal obtained from the vibrating element is
Mixed into the probe cable
Noise can be suppressed. (Effect of Supplementary Note 6) Transmission / Reception Circuit and Multiplexer
The probe and the vibrating element
The number of cables output from the
Can be reduced. Also, between the transmitting / receiving circuit and the vibrating element
Can reduce signal attenuation and reduce the effects of noise.
It is hard to receive and can receive good echo signals
You. 7. Multiple ultrasonic transducers are arranged in an array
Selection of solid ultrasonic transducers and transducers for transmission / reception
And a circuit for connecting other vibration elements to GND,
While sequentially switching the selected vibrating element with the transmission signal
A complex that generates digital complex data obtained by driving
A raw data generation circuit and this complex data
Data is aligned according to the delay time determined by the
After performing a rotation process, the reflection intensity
From the computer that performs the calculation and displays the results
Ultrasound diagnostic device. (Problem with Appendix 7) One Vibrating Element
The configuration of the transmitting and receiving circuit when transmitting and receiving
In addition, unselected vibrating elements are also transmitted and received.
Crosstalk appears between the transducers,
There is a problem that it is not possible to obtain
Was. (Solution) A vibrating element to be transmitted / received is selected.
Select the circuit to be selected and the unselected vibrating element to GND.
And the following circuit. (Operation) The vibrating element that has not transmitted / received is GN
By connecting to D, it is possible to send
Signal leakage is suppressed, and crosstalk between transducers is low.
A reduced echo signal can be received. (Effect of Supplementary Note 7) The selection circuit of the vibrating element
And the vibrating element not selected for transmission / reception
The crosstalk between the vibrating elements
, And a good echo signal can be received. 8. Time series from different positions
Ultrasonic probe with ultrasonic transducer for transmitting and receiving sound waves
Directly with respect to the echo signal received by the ultrasonic vibrator.
A quadrature detection circuit that cross-detects and generates complex data,
Each position of the transmitted and received ultrasonic transducer for complex data
Phase rotation processing corresponding to the delay time determined by
A computer that performs processing for calculating the radiation intensity
Ultrasound diagnostic equipment. 9. In Supplementary Note 8, the ultrasonic probe
Ultrasonic transducers consist of multiple ultrasonic transducers arranged in an array.
Moving elements, which differ depending on the electronic scan
The ultrasonic transducer at the position transmits and receives ultrasonic waves in time series.
Is 10. In Supplementary Note 8, the ultrasonic probe
The ultrasonic vibrator of the probe is the outer periphery of a disk
Mechanical scan by the motor
Time with ultrasonic transducers at different positions
Transmission and reception of ultrasonic waves are performed in a row. As described above, according to the present invention, the
Transmit and receive in chronological order with ultrasonic transducers from different positions
Complex data obtained by converting the received echo signal with a quadrature detection circuit.
The ultrasonic transducer that transmitted and received the complex data
Compile the phase rotation processing according to the delay time determined by the position.
Software, and display the results.
So that complicated dedicated circuits are not used and cost
And an excellent ultrasonic tomographic image can be obtained.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図。 【図2】第1の実施の形態の動作を説明するフローチャ
ート図。 【図3】第1の実施の形態における位相回転処理の動作
の説明図。 【図4】本発明の第2の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図。 【図5】第2の実施の形態の変形例の超音波診断装置の
構成を示す斜視図。 【図6】図5の電源ユニット及びPCカードの構成例を
示すブロック図。 【図7】本発明の第3の実施の形態における超音波プロ
ーブ本体内の主要部の構成を示す図。 【図8】本発明の第4の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示す斜視図。 【図9】本発明の第5の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図。 【図10】従来の開口合成超音波診断装置の構成を示す
ブロック図。 【図11】位相回転処理を模式的に示した説明図。 【符号の説明】 1A…超音波診断装置 2A…超音波プローブ 3A…超音波処理装置 5−1〜5−5…(超音波)振動素子 6…マルチプレクサ 7…送信信号発生器 8…送信アンプ 9…タイミングコントローラ 11…受信アンプ 12…STCコントローラ 13…バンドパスフィルタ(BPF) 14…A/D変換器 15…直交検波回路 21…コンピュータ 22…超音波プローブ本体 23…ケーブル部
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment; FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation of a phase rotation process according to the first embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a modification of the second embodiment. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a power supply unit and a PC card of FIG. 5; FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a main part in an ultrasonic probe main body according to a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional aperture synthetic ultrasound diagnostic apparatus. FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing a phase rotation process. [Description of Signs] 1A Ultrasonic diagnostic apparatus 2A Ultrasonic probe 3A Ultrasonic processing apparatus 5-1 to 5-5 (Ultrasonic) vibrating element 6 Multiplexer 7 Transmission signal generator 8 Transmission amplifier 9 ... Timing controller 11 ... Receiving amplifier 12 ... STC controller 13 ... Band pass filter (BPF) 14 ... A / D converter 15 ... Quadrature detection circuit 21 ... Computer 22 ... Ultrasonic probe body 23 ... Cable section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松中 健二 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 日比 靖 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大澤 篤 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 吉村 武浩 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Fターム(参考) 4C301 AA02 EE01 EE07 EE17 GB03 HH16 HH31 HH54 JB03 JB13 JB17 JB38 JB50 JC05 LL05   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Kenji Matsunaka             2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori             Inside of Opus Optical Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Hibi             2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori             Inside of Opus Optical Co., Ltd. (72) Inventor Atsushi Osawa             2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori             Inside of Opus Optical Co., Ltd. (72) Inventor Takehiro Yoshimura             2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori             Inside of Opus Optical Co., Ltd. F term (reference) 4C301 AA02 EE01 EE07 EE17 GB03                       HH16 HH31 HH54 JB03 JB13                       JB17 JB38 JB50 JC05 LL05

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数の超音波振動素子をアレイ状に並べ
た超音波振動素子群と、 前記複数の超音波振動素子の中で選択された所定の振動
素子に対して超音波送信信号を送出する送信手段と、 前記超音波送信手段の超音波送信信号の送信タイミング
に応じて、前記超音波振動素子で受信されたエコー信号
に基づき複素データ信号を生成する複素データ生成手段
と、 前記超音波送信手段の超音波送信信号の送信タイミング
に応じて、前記複数の振動素子各々に対応する超音波信
号の遅延時間情報に基づき、前記複素データ信号を位相
回転する位相回転演算プログラムを備えると共に、該位
相回転演算プログラムの演算結果に基づき、前記エコー
信号の反射強度を演算する反射強度演算プログラムを備
えた演算用コンピュータと、 前記超音波送信手段の超音波送信信号の送信タイミング
に応じて、前記複素データ生成手段で生成された複素デ
ータを前記演算用コンピュータに入力する入力手段と、 を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
1. An ultrasonic vibration element group in which a plurality of ultrasonic vibration elements are arranged in an array, and a predetermined vibration element selected from the plurality of ultrasonic vibration elements. Transmitting means for transmitting an ultrasonic transmission signal; complex data generation for generating a complex data signal based on an echo signal received by the ultrasonic vibration element according to a transmission timing of the ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transmission means A phase rotation operation for phase-rotating the complex data signal based on delay time information of an ultrasonic signal corresponding to each of the plurality of vibrating elements according to a transmission timing of an ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transmission means. A computer having a program and a reflection intensity calculation program for calculating the reflection intensity of the echo signal based on the calculation result of the phase rotation calculation program And input means for inputting the complex data generated by the complex data generating means to the computing computer in accordance with the transmission timing of the ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transmitting means. Ultrasound diagnostic device.
JP10237505A 1998-08-24 1998-08-24 Ultrasonograph Pending JP2000060851A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10237505A JP2000060851A (en) 1998-08-24 1998-08-24 Ultrasonograph

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10237505A JP2000060851A (en) 1998-08-24 1998-08-24 Ultrasonograph

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004004807A Division JP2004141672A (en) 2004-01-09 2004-01-09 Ultrasonic diagnostic instrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000060851A true JP2000060851A (en) 2000-02-29

Family

ID=17016323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10237505A Pending JP2000060851A (en) 1998-08-24 1998-08-24 Ultrasonograph

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000060851A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020081099A (en) * 2001-04-17 2002-10-26 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨 Connector case, ultrasonic probe and ultrasonic imaging apparatus
JP2005131409A (en) * 2003-10-30 2005-05-26 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Method and device for transducer probe
JP2006317344A (en) * 2005-05-13 2006-11-24 Olympus Corp Ultrasonic flaw detector
JP2008061762A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ultrasonic diagnostic device
JP2010017456A (en) * 2008-07-14 2010-01-28 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Ultrasonic diagnosing device
JP2010029374A (en) * 2008-07-28 2010-02-12 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2011041831A (en) * 2010-11-01 2011-03-03 Toshiba Corp Ultrasonograph and function providing method in connection with ultrasonic diagnosis
JP2013172777A (en) * 2012-02-23 2013-09-05 Hitachi Aloka Medical Ltd Cart for portable ultrasonic diagnostic apparatus, and portable ultrasonic unit

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020081099A (en) * 2001-04-17 2002-10-26 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨 Connector case, ultrasonic probe and ultrasonic imaging apparatus
JP2005131409A (en) * 2003-10-30 2005-05-26 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Method and device for transducer probe
JP2006317344A (en) * 2005-05-13 2006-11-24 Olympus Corp Ultrasonic flaw detector
JP4658680B2 (en) * 2005-05-13 2011-03-23 オリンパス株式会社 Ultrasonic flaw detector
JP2008061762A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ultrasonic diagnostic device
JP2010017456A (en) * 2008-07-14 2010-01-28 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Ultrasonic diagnosing device
JP2010029374A (en) * 2008-07-28 2010-02-12 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2011041831A (en) * 2010-11-01 2011-03-03 Toshiba Corp Ultrasonograph and function providing method in connection with ultrasonic diagnosis
JP2013172777A (en) * 2012-02-23 2013-09-05 Hitachi Aloka Medical Ltd Cart for portable ultrasonic diagnostic apparatus, and portable ultrasonic unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6440071B1 (en) Peripheral ultrasound imaging system
JPH03149039A (en) Supersonic diagnosing device
JP2007325937A (en) Portable ultrasound imaging system
JP2009160423A (en) Portable, configurable and scalable ultrasonic image forming system
JP5443326B2 (en) Portable ultrasonic imaging system and program
JPH1057374A (en) Ultrasonograph
CN101744638A (en) Multifunctional ultrasonic imaging system
JP2000060851A (en) Ultrasonograph
JP2002248099A (en) Ultrasonic diagnostic instrument
JP5496910B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and signal processing execution method for ultrasonic diagnostic apparatus
US6315731B1 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus capable of functional addition
JP3280625B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JP2004141672A (en) Ultrasonic diagnostic instrument
JP2000139907A (en) Ultrasonograph
JP3537358B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JP3602020B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JP3396165B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JP4601743B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2005245936A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2854649B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JP3869173B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP4467658B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic probe
JP2620946B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JP3646584B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP3251099B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040309