JP2008188246A - Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic apparatus and method for controlling output of ultrasonic probe - Google Patents

Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic apparatus and method for controlling output of ultrasonic probe Download PDF

Info

Publication number
JP2008188246A
JP2008188246A JP2007026079A JP2007026079A JP2008188246A JP 2008188246 A JP2008188246 A JP 2008188246A JP 2007026079 A JP2007026079 A JP 2007026079A JP 2007026079 A JP2007026079 A JP 2007026079A JP 2008188246 A JP2008188246 A JP 2008188246A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
level
ultrasonic
diagnostic apparatus
ultrasonic probe
reference value
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.)
Granted
Application number
JP2007026079A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5127255B2 (en
Inventor
Hironobu Hongo
宏信 本郷
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.)
Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
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 Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2007026079A priority Critical patent/JP5127255B2/en
Publication of JP2008188246A publication Critical patent/JP2008188246A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5127255B2 publication Critical patent/JP5127255B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic probe which automatically adjusts its gain to a predetermined value in accordance with changes of signal levels of output signals when the ultrasonic probe is connected to an ultrasonic diagnostic apparatus. <P>SOLUTION: The ultrasonic probe has a plurality of vibrators 102 that transmit ultrasonic beams in response to a signal from a transmission means arranged on the ultrasonic diagnostic apparatus 200 and receive ultrasonic echoes reflected by a subject. The ultrasonic probe further has level adjusting means 103 which correspond to the vibrators 102 for changing the magnitude of output signals from the vibrators 102 and for supplying the signals to a receiving means arranged on the ultrasonic diagnostic apparatus 200, level detecting means 104 for detecting the magnitude of the output signals from the level adjusting means 103, a reference value generation means 106 for generating a reference value of a predetermined magnitude, and a control means 109 that compares the outputs from the level detection means 104 with the reference value and controls gains of the level adjusting means 103 so as to conform the outputs and the reference value with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波ビームより生体を走査してその超音波エコーを取得する超音波プローブ、その超音波プローブの出力を制御する超音波プローブ出力制御方法、及び、その超音波プローブを接続して得られた超音波エコーより生体内の超音波断層像を得る超音波診断装置に関する。さらに詳しくは、超音波エコーを増幅する可変ゲイン型のアンプを備えた超音波プローブに関する。   The present invention relates to an ultrasonic probe that scans a living body with an ultrasonic beam to acquire an ultrasonic echo, an ultrasonic probe output control method that controls the output of the ultrasonic probe, and an ultrasonic probe connected to the ultrasonic probe. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for obtaining an in-vivo ultrasonic tomogram from the obtained ultrasonic echo. More specifically, the present invention relates to an ultrasonic probe including a variable gain amplifier that amplifies an ultrasonic echo.

超音波ビームを被検体に照射し、反射された超音波エコーを受信してリアルタイムの超音波断層像を生成する超音波診断装置では、反射された超音波エコーが微弱であるため、超音波プローブに前置増幅器(プリアンプ)を設けて超音波診断装置へ出力する信号を増幅することが行われている(例えば、特許文献1参照)。このような超音波診断装置の構成を図6を参照して説明する。ここで図6は従来の超音波プローブを含む超音波診断装置の構成の図である。   In an ultrasonic diagnostic apparatus that irradiates a subject with an ultrasonic beam and receives a reflected ultrasonic echo to generate a real-time ultrasonic tomographic image, the reflected ultrasonic echo is weak. A preamplifier is provided to amplify a signal to be output to the ultrasonic diagnostic apparatus (see, for example, Patent Document 1). The configuration of such an ultrasonic diagnostic apparatus will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a diagram of a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus including a conventional ultrasonic probe.

超音波診断装置本体200は送受信回路210、超音波診断装置側コネクタ201、信号処理部202、画像処理部203、制御回路204、及びユーザインタフェースである表示部205及び操作パネル206で構成されている。   The ultrasonic diagnostic apparatus main body 200 includes a transmission / reception circuit 210, an ultrasonic diagnostic apparatus side connector 201, a signal processing unit 202, an image processing unit 203, a control circuit 204, a display unit 205 as a user interface, and an operation panel 206. .

送受信回路210は、送信遅延回路211、パルサー212、プリアンプ213、送受信切替スイッチ214、及び受信遅延加算回路215を備える。そして、送受信回路210は、超音波診断装置側コネクタ201及びプローブコネクタ120を介して超音波プローブ100に接続される。   The transmission / reception circuit 210 includes a transmission delay circuit 211, a pulsar 212, a preamplifier 213, a transmission / reception changeover switch 214, and a reception delay addition circuit 215. The transmission / reception circuit 210 is connected to the ultrasonic probe 100 via the ultrasonic diagnostic apparatus side connector 201 and the probe connector 120.

送信遅延回路211は、振動子102毎にタイミングの異なる駆動信号を発生する。パルサー212は、送信遅延回路211から駆動信号を受けて所定レベルの電気的パルスを発生する。送受信切換えスイッチ205は、超音波プローブ100への送信側にスイッチを切換えて、パルサー212が発生させた電気的パルスを超音波プローブ100側へ通過させる。さらに、送受信切換えスイッチ205は、プリアンプ213側にスイッチを切換えて、振動子102から送られてきた超音波エコーをプリアンプ213側に通過させる。ここで、送受信切換えスイッチ205は、半導体ダイオードなどの非線形素子で構成され、パルサー212から出力される振幅の大きい送信用波形を超音波プローブ100側に通過させ、振動子102から送られてくる微弱なエコーはプリアンプ213側に通過させる機能を有する。プリアンプ213は、受信した超音波エコーを増幅し、送受信遅延加算回路215に送信する。受信遅延加算回路215は、増幅された超音波エコーのタイミングを振動子102毎に揃え信号処理部202に送信する。   The transmission delay circuit 211 generates drive signals having different timings for each transducer 102. The pulser 212 receives a drive signal from the transmission delay circuit 211 and generates an electric pulse of a predetermined level. The transmission / reception changeover switch 205 switches the switch to the transmission side to the ultrasonic probe 100 and passes the electrical pulse generated by the pulser 212 to the ultrasonic probe 100 side. Furthermore, the transmission / reception changeover switch 205 switches the switch to the preamplifier 213 side, and passes the ultrasonic echo sent from the transducer 102 to the preamplifier 213 side. Here, the transmission / reception changeover switch 205 is composed of a non-linear element such as a semiconductor diode, and transmits a transmission waveform having a large amplitude output from the pulsar 212 to the ultrasonic probe 100 side and is sent from the vibrator 102. A simple echo has a function of passing to the preamplifier 213 side. The preamplifier 213 amplifies the received ultrasonic echo and transmits it to the transmission / reception delay adding circuit 215. The reception delay adding circuit 215 aligns the timing of the amplified ultrasonic echo for each transducer 102 and transmits it to the signal processing unit 202.

超音波プローブ100は、1列のアレイ状に配列された複数の振動子群102をそなえる。振動子群102は、送受信回路210から電気的パルスを受けて、指定の指定方向性を持つ超音波ビームを被検体に放射する。超音波ビームは、被検体内の構造物の境界などの音響インピーダンスの異なる界面において反射され、超音波エコーとして振動子群102に戻ってくる。振動子群102は、振動子毎にそれぞれ超音波エコーを受信し、送信遅延回路211に送る。   The ultrasonic probe 100 includes a plurality of transducer groups 102 arranged in an array of one row. The transducer group 102 receives an electrical pulse from the transmission / reception circuit 210 and radiates an ultrasonic beam having a designated directionality to the subject. The ultrasonic beam is reflected at an interface having different acoustic impedance such as a boundary of a structure in the subject, and returns to the transducer group 102 as an ultrasonic echo. The transducer group 102 receives an ultrasonic echo for each transducer and sends it to the transmission delay circuit 211.

信号処理部202は、検波処理により超音波エコーのエンベロープを取り出し、画像処理部203へ送信する。   The signal processing unit 202 extracts the envelope of the ultrasonic echo by detection processing and transmits it to the image processing unit 203.

画像処理部203は、受信したエンベロープを被検体の断面に合わせて座標変換し、画像表示に適した階調処理などを施して表示部205に表示させる。   The image processing unit 203 performs coordinate conversion of the received envelope according to the cross section of the subject, performs gradation processing suitable for image display, and the like, and causes the display unit 205 to display.

以上のような処理により、超音波診断装置は、図7に示すような被検体内の形態情報としての超音波断層像をリアルタイムで表示することができる。図7は超音波ビームがパルス状に放射される通常モードにおいて得られる超音波断層像(Bモード画像)の模式図である。   Through the processing as described above, the ultrasonic diagnostic apparatus can display an ultrasonic tomographic image as morphological information in the subject as shown in FIG. 7 in real time. FIG. 7 is a schematic diagram of an ultrasonic tomographic image (B mode image) obtained in a normal mode in which an ultrasonic beam is emitted in a pulse shape.

また、送受信回路210が、被検体内の血流に対して中心周波数f0の超音波パルスの送受信を行うと、超音波ビームの周波数は流動する血球により、血流速度に比例するドプラ偏移fdを受けてf0+fdの周波数の超音波エコーが受信される。信号処理部202がそのドプラ偏移周波数fdを検出し、画像処理部203がそのドプラ偏移周波数fdの時間的な変化を表示することで、PWドプラ画像(図示しない)として表示部205に血流速度情報を表示させることができる。また、画像処理部203は、ドプラ偏移周波数fdを2次元にマッピングし適切なカラー変換の後、図7の超音波断層像に重ね合わせることにより、カラードプラ画像(図示しない)を表示部205に表示させることができる。   Further, when the transmission / reception circuit 210 transmits / receives an ultrasonic pulse with the center frequency f0 to / from the blood flow in the subject, the frequency of the ultrasonic beam is changed by the blood cell flowing, and the Doppler shift fd proportional to the blood flow velocity. In response, an ultrasonic echo having a frequency of f0 + fd is received. The signal processing unit 202 detects the Doppler shift frequency fd, and the image processing unit 203 displays the temporal change of the Doppler shift frequency fd, so that a blood is displayed on the display unit 205 as a PW Doppler image (not shown). Flow velocity information can be displayed. Further, the image processing unit 203 two-dimensionally maps the Doppler shift frequency fd, performs appropriate color conversion, and then superimposes the color Doppler image (not shown) on the ultrasonic tomogram in FIG. Can be displayed.

以上のようなリアルタイムの超音波断層像を表示する超音波診断装置に用いられる超音波プローブにおいて、従来は超音波プローブに配備される振動子の数は100〜200個であった。これに対し近年、より精細な超音波断層像を作成することを目的として、配備される振動子の数を1000〜2000個に増やした超音波プローブが提供されている。しかし、超音波プローブの大きさは変わらないため、このように振動子を増やした場合、振動子が小さくなってしまい、一つの振動子が受信するエコー信号も微弱なものになってしまう。そこで、この微弱なエコーを良好に伝送するために、接続する超音波診断装置本体に整合したプリアンプやバッファーなどの電子回路を内蔵した超音波プローブが用いられるようになった。また、このような超音波プローブの場合、超音波診断装置本体から供給される大振幅の送信パルスを、超音波プローブに内蔵されたこれらの電子回路に障害を与えないように振動子に伝送するために、プローブヘッド内にも送受信切換えスイッチも内蔵されている。   In the ultrasonic probe used in the ultrasonic diagnostic apparatus that displays a real-time ultrasonic tomographic image as described above, conventionally, the number of transducers provided in the ultrasonic probe is 100 to 200. On the other hand, in recent years, an ultrasonic probe in which the number of transducers to be deployed is increased to 1000 to 2000 has been provided for the purpose of creating a finer ultrasonic tomographic image. However, since the size of the ultrasonic probe does not change, when the number of transducers is increased in this way, the transducers become smaller, and the echo signal received by one transducer becomes weak. Therefore, in order to transmit this weak echo satisfactorily, an ultrasonic probe having a built-in electronic circuit such as a preamplifier and a buffer matched with the main body of the ultrasonic diagnostic apparatus to be connected has been used. In the case of such an ultrasonic probe, a large-amplitude transmission pulse supplied from the main body of the ultrasonic diagnostic apparatus is transmitted to the vibrator so as not to damage these electronic circuits built in the ultrasonic probe. Therefore, a transmission / reception changeover switch is also built in the probe head.

特開2006−116018号公報JP 2006-1116018 A

このように大きな電子回路を内蔵し各チャネル(各振動子からの出力系統)について微弱な超音波エコーを低雑音増幅またはバッファリングなどの処理を行って送受信回路に出力する形式の超音波プローブの場合、プローブ本体における発熱や消費電力を軽減するために負荷抵抗群を超音波診断装置本体側に設け、超音波プローブからは電流を出力し、超音波診断装置本体の入力部で信号電圧に変換する、電流出力型の構成を用いることが通常行われる。送受信回路のプリアンプの入力インピーダンスをそのまま用いることにより、負荷抵抗を別途必要としない構成にすることもできるが、入力インピーダンスは超音波診断装置本体により異なり、また同じ超音波診断装置本体でもチャネル毎によって大きさがばらつく。   This type of ultrasonic probe has a built-in electronic circuit and outputs weak ultrasonic echoes to each channel (output system from each transducer) to the transmitter / receiver circuit after processing such as low noise amplification or buffering. In order to reduce heat generation and power consumption in the probe body, a load resistance group is provided on the ultrasound diagnostic device body side, current is output from the ultrasound probe, and converted to a signal voltage at the input part of the ultrasound diagnostic device body In general, a current output type configuration is used. By using the input impedance of the preamplifier of the transmission / reception circuit as it is, it is possible to make a configuration that does not require a separate load resistance, but the input impedance differs depending on the ultrasonic diagnostic apparatus body, and even in the same ultrasonic diagnostic apparatus body, it varies depending on the channel. The size varies.

このため、この形式の超音波プローブを超音波診断装置本体に接続すると、超音波診断装置の違いにより信号レベルが変化しレベル差が生じる。また、チャネル間の入力インピーダンスの偏差により、チャネル間の信号にもレベル差が生じる。このような信号レベルの差により、信号レベルが低下した場合にはノイズの影響を受け易くなったり、信号レベルが過大となった場合には信号が飽和して歪を引き起こしたりする。   For this reason, when this type of ultrasonic probe is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus body, the signal level changes due to the difference in the ultrasonic diagnostic apparatus, resulting in a level difference. Further, a level difference also occurs in signals between channels due to deviations in input impedance between channels. Due to the difference in signal level, when the signal level is lowered, it is easily affected by noise, and when the signal level is excessive, the signal is saturated to cause distortion.

また、チャネル間でのレベル差は超音波ビームの形成が不均一となり、感度低下の要因となるとともに、空間分解能、コントラスト分解能を低下させ、画質に悪影響を与える。   In addition, the level difference between channels causes the formation of an ultrasonic beam to be non-uniform, which causes a reduction in sensitivity and lowers the spatial resolution and contrast resolution, which adversely affects image quality.

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、超音波診断装置本体に接続したときの出力信号の信号レベルの変化に係わらず、超音波プローブのゲインを所定の値に自動調整する超音波プローブを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and automatically adjusts the gain of the ultrasonic probe to a predetermined value regardless of the change in the signal level of the output signal when connected to the ultrasonic diagnostic apparatus body. An object is to provide an ultrasonic probe.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の超音波プローブは、超音波診断装置本体側に設けられた送信手段からの信号を受けて超音波ビームを被検体に送出し、被検体で反射した超音波エコーを受信する複数の振動子を備えた超音波プローブであって、前記振動子に対応した、前記振動子からの出力信号の大きさを変更して、前記超音波診断装置本体側に設けられた受信手段へ供給するレベル可変手段と、前記レベル可変手段からの出力信号の大きさを検出するレベル検出手段と、所定の大きさの基準値を発生する基準値発生手段と、前記レベル検出手段からの出力と前記基準値とを比較し、それらが一致するように前記レベル可変手段の利得の制御を行う制御手段とを備えることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, an ultrasonic probe according to claim 1 receives a signal from a transmission means provided on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side, transmits an ultrasonic beam to the subject, An ultrasonic probe comprising a plurality of transducers for receiving reflected ultrasonic echoes, the magnitude of an output signal from the transducer corresponding to the transducer being changed, and the ultrasonic diagnostic apparatus main body Level varying means for supplying to the receiving means provided on the side, level detecting means for detecting the magnitude of the output signal from the level varying means, reference value generating means for generating a reference value of a predetermined magnitude, Control means for comparing the output from the level detection means with the reference value and controlling the gain of the level variable means so that they match.

請求項5に記載の超音波診断装置は、超音波プローブと、前記超音波プローブを介して被検体を超音波で走査し、受信する送受信手段と、前記送受信手段が受信したデータに基づいて超音波画像を生成し表示手段に表示させる画像生成手段とを備える超音波診断装置であって、前記超音波プローブは、超音波診断装置本体側に設けられた送信手段からの信号を受けて超音波ビームを被検体に送出し、被検体で反射した超音波エコーを受信する複数の振動子を備え、前記振動子に対応した、前記振動子からの出力信号の大きさを可変して、前記超音波診断装置本体側に設けられた受信手段へ供給するレベル可変手段と、前記レベル可変手段からの出力信号の大きさを検出するレベル検出手段と、所定の大きさの基準値を発生する基準値発生手段と、前記レベル検出手段からの出力と前記基準値とを比較し、それらが一致するように前記レベル可変手段の利得の制御を行う制御手段とを備えることを特徴とするものである。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 5 includes an ultrasonic probe, a transmission / reception unit that scans and receives an ultrasonic wave through the ultrasonic probe, and an ultrasonic wave based on data received by the transmission / reception unit. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising an image generation means for generating a sound wave image and displaying it on a display means, wherein the ultrasonic probe receives a signal from a transmission means provided on the ultrasonic diagnostic apparatus body side and receives the ultrasonic wave A plurality of transducers for transmitting a beam to the subject and receiving ultrasonic echoes reflected by the subject, and changing the magnitude of an output signal from the transducer corresponding to the transducer; Level varying means for supplying to the receiving means provided on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side, level detecting means for detecting the magnitude of the output signal from the level varying means, and a reference value for generating a reference value of a predetermined magnitude Generation means Compares the output with the reference value from the level detecting means, is characterized in that a control means they controls the gain of said level varying means to match.

請求項6に記載の超音波プローブ出力制御方法は、前記可変レベル手段の出力を校正する校正モードに切り替える段階と、超音波診断装置本体側に設けられた送信手段からの信号を受けて複数の振動子から超音波ビームを被検体に送出する段階と、前記被検体で反射した超音波エコーを前記複数の振動子で受信する段階と、レベル可変手段により、前記振動子からの出力信号の大きさを変更して、前記超音波診断装置本体側に設けられた受信手段へ供給するレベル変更段階と、レベル検出手段により前記レベル可変手段からの出力信号の大きさを検出するレベル検出段階と、前記レベル検出手段からの出力と予め発生している所定の大きさの基準値とを比較し、それらが一致するように前記レベル可変手段の利得の制御を行う制御段階と、前記校正モードで前記レベル検出手段からの出力が前記基準値に一致したときに前記レベル可変手段を制御している制御信号の大きさをホールド手段に維持する段階と、可変レベル手段から前記受信手段へ超音波断層像作成のための出力を行う使用モードに切り替える段階と、ホールド手段に維持されている制御信号の大きさを基に前記レベル可変手段を制御する段階とを備えることを特徴とするものである。   The ultrasonic probe output control method according to claim 6 includes a step of switching to a calibration mode for calibrating the output of the variable level means, and a plurality of signals received from a transmission means provided on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side. The step of transmitting an ultrasonic beam from the transducer to the subject, the step of receiving the ultrasonic echo reflected by the subject by the plurality of transducers, and the magnitude of the output signal from the transducer by the level varying means A level changing step of changing the height and supplying the receiving unit provided on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side, a level detecting step of detecting the magnitude of the output signal from the level varying unit by the level detecting unit, A control step of comparing the output from the level detection means with a reference value of a predetermined magnitude generated in advance and controlling the gain of the level variable means so that they match, Maintaining in the hold means the magnitude of the control signal that controls the level variable means when the output from the level detecting means matches the reference value in the calibration mode; and from the variable level means to the receiving means A step of switching to a use mode for outputting for generating an ultrasonic tomographic image, and a step of controlling the level varying means based on the magnitude of a control signal maintained in the holding means. It is.

請求項1に記載の超音波プローブ、請求項6に記載の超音波診断装置、及び請求項7に記載の超音波プローブ出力制御方法によると、出力信号のレベルを基準値に一致する大きさに自動的に調整することができる。これにより、超音波診断装置本体における入力インピーダンスのばらつきを抑え、信号レベルの低下によるノイズの影響の増大及び、信号レベルの増加による信号波形の歪みを軽減することができ、S/N比を改善することができる。また、受信チャネルごとの入力インピーダンスのばらつきを抑え、各信号レベルを均一とすることで、超音波画像を精度良く生成することが可能となる。   According to the ultrasonic probe according to claim 1, the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6, and the ultrasonic probe output control method according to claim 7, the level of the output signal is set to a magnitude that matches the reference value. It can be adjusted automatically. As a result, variations in input impedance in the ultrasonic diagnostic apparatus main body can be suppressed, the influence of noise due to a decrease in signal level and distortion of a signal waveform due to an increase in signal level can be reduced, and the S / N ratio is improved. can do. In addition, it is possible to accurately generate an ultrasonic image by suppressing variations in input impedance for each reception channel and making each signal level uniform.

〔第1の実施形態〕
本実施形態における超音波プローブ100は、図6に示す背景技術に記載した従来の超音波診断装置と同様、本体側プローブコネクタ210及びプローブコネクタ120を介して超音波診断装置本体200と接続して用いられるものである。また、本実施形態に係る超音波プローブ100は、使用モードと校正モードという2つのモードを有する。そして、超音波診断装置本体200側には、図示はしないが使用モードと構成モードの切り替えを行う切替手段を有し、この切替手段の指示で、超音波プローブは使用モードと構成モードに切り替えられて動作する。この切替手段は電源投入時や異なる超音波診断装置本体200に超音波プローブ100に接続を変更したときなど、予め決められた超音波診断装置本体200の入力インピーダンスが変わった可能性がある場合に、校正モードへの切り替えを行う。さらに、校正モードにおける超音波プローブ100の校正が終了すると、切替手段は使用モードへの切り替えを行う。
[First Embodiment]
The ultrasonic probe 100 in the present embodiment is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200 via the main body side probe connector 210 and the probe connector 120 in the same manner as the conventional ultrasonic diagnostic apparatus described in the background art shown in FIG. It is used. Further, the ultrasonic probe 100 according to the present embodiment has two modes, a use mode and a calibration mode. Although not shown, the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200 has switching means for switching between the use mode and the configuration mode, and the ultrasound probe is switched between the use mode and the configuration mode in accordance with an instruction from the switching means. Works. This switching means is used when there is a possibility that the predetermined input impedance of the ultrasonic diagnostic apparatus body 200 has changed, such as when the power is turned on or when the connection of the ultrasonic probe 100 to a different ultrasonic diagnostic apparatus body 200 is changed. Switch to calibration mode. Furthermore, when the calibration of the ultrasonic probe 100 in the calibration mode is completed, the switching unit switches to the use mode.

そこで、本実施形態に係る超音波プローブ100の特徴である出力の制御について説明する。図1は本実施形態に係る超音波プローブ100の一部を取り出したブロック図である。また、図2は本発明に係る超音波プローブの実際の物理構成の概略を示す図である。実際の超音波プローブでは、図1に示す振動子102は図2に示すように複数個あり、また、レベル可変手段103及びレベル検出手段104は図2に示すように振動子102と同数設けられている。さらに、本実施形態に係る超音波プローブ100の負荷は超音波診断装置本体200の負荷220に基づく入力インピーダンスによって決定される。そして、負荷220へ電流で信号が供給される。また、図2では小型化のためプローブコネクタ120の中に、送受信切替スイッチ101、レベル可変手段103、レベル検出手段104、基準値発生手段106、及び制御手段109が配置されているが、これは、プローブコネクタの外部に配置してもよい。   Therefore, output control, which is a feature of the ultrasonic probe 100 according to the present embodiment, will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a part of an ultrasonic probe 100 according to this embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an outline of an actual physical configuration of the ultrasonic probe according to the present invention. In an actual ultrasonic probe, there are a plurality of vibrators 102 shown in FIG. 1 as shown in FIG. 2, and the same number of level changing means 103 and level detecting means 104 as the vibrators 102 are provided as shown in FIG. ing. Furthermore, the load of the ultrasonic probe 100 according to the present embodiment is determined by the input impedance based on the load 220 of the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200. Then, a signal is supplied to the load 220 as a current. In FIG. 2, the transmission / reception selector switch 101, the level variable means 103, the level detection means 104, the reference value generation means 106, and the control means 109 are arranged in the probe connector 120 for miniaturization. It may be arranged outside the probe connector.

(校正モードの場合)
本実施形態に係る超音波プローブ100は、超音波診断装置本体200に設けられた送受信回路210から送られてきた電気的パルスを受ける。ここで、送受信回路210は、図示はしないが、超音波プローブ100に信号を送信する送信手段及び、超音波プローブ100からの信号を受信する受信手段を有する。
(In calibration mode)
The ultrasonic probe 100 according to the present embodiment receives an electrical pulse sent from a transmission / reception circuit 210 provided in the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200. Here, although not shown, the transmission / reception circuit 210 includes a transmission unit that transmits a signal to the ultrasonic probe 100 and a reception unit that receives a signal from the ultrasonic probe 100.

送受信切替スイッチ101は、振動子102側と超音波診断装置200側に切替可能なスイッチを備えている。信号が超音波診断装置本体200から送られてきた場合、送受信切替スイッチ101は、振動子102側にスイッチを切り替えて振動子102に該信号を通過させる。また、送受信切替スイッチ101は、レベル可変手段103から信号が送られてきた場合、超音波診断装置本体200側にスイッチを切り替えて超音波診断装置本体200に該信号を通過させる。   The transmission / reception selector switch 101 includes a switch that can be switched between the transducer 102 side and the ultrasonic diagnostic apparatus 200 side. When a signal is sent from the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200, the transmission / reception selector switch 101 switches the switch to the vibrator 102 side and passes the signal through the vibrator 102. Further, when a signal is sent from the level changing means 103, the transmission / reception selector switch 101 switches the switch to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200 side and passes the signal to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200.

プローブヘッド110は、複数の振動子102を備える。振動子102は、電極とその電極に挟まれる圧電素子で構成されている。振動子102は、受信した信号を超音波ビームに変換し、その超音波ビームをダミーの被検体に向けて送出する。そして、振動子102は、ダミーの被検体で反射された超音波エコーを受信し、受信した超音波エコーを出力信号に変換する。そして、振動子102は出力信号をレベル可変手段103に送る。   The probe head 110 includes a plurality of transducers 102. The vibrator 102 includes an electrode and a piezoelectric element sandwiched between the electrodes. The transducer 102 converts the received signal into an ultrasonic beam, and transmits the ultrasonic beam toward a dummy subject. Then, the transducer 102 receives the ultrasonic echo reflected by the dummy subject, and converts the received ultrasonic echo into an output signal. Then, the vibrator 102 sends an output signal to the level variable means 103.

ここで、図2に示すように、実際にはプローブヘッド110内にも、ヘッド内切替スイッチ121及びヘッド内増幅器122が配置されている。そして、ヘッド内切替スイッチ121は送受信切替スイッチ101から送られてきた信号を振動子102側に通過させる。また、振動子102から送られてきた出力信号はヘッド内増幅器122で増幅され、ヘッド内切替スイッチ121の切り替えによってレベル可変手段103側に通過させられる。   Here, as shown in FIG. 2, an in-head changeover switch 121 and an in-head amplifier 122 are actually arranged in the probe head 110. The intra-head changeover switch 121 passes the signal sent from the transmission / reception changeover switch 101 to the vibrator 102 side. Further, the output signal sent from the vibrator 102 is amplified by the in-head amplifier 122 and passed to the level variable means 103 side by switching of the in-head changeover switch 121.

本実施形態では、超音波プローブの動作のチェックも行うために、超音波診断装置本体200からの信号を使用しダミーの被検体を走査することでレベル可変手段103の校正用の信号を作り出しているが、受信側の経路のチェックを必要としない場合などは、プローブヘッド110からの出力信号と等価のダミー信号をレベル可変手段103に直接送信する構成でもよい。   In this embodiment, in order to check the operation of the ultrasonic probe, a signal for calibration of the level variable means 103 is generated by scanning a dummy subject using a signal from the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200. However, when it is not necessary to check the path on the receiving side, a configuration may be adopted in which a dummy signal equivalent to the output signal from the probe head 110 is directly transmitted to the level varying means 103.

レベル可変手段103は、図3に示すような可変増幅手段(可変ゲインアンプ)で構成される。ただし、レベル可変手段103は、この構成に限定されるものではなく、レベル可変手段103における利得を変更できる構成であればよく、増幅手段及び可変減衰手段で構成されるものでもよい。また、図3に示す可変増幅手段の例はコントローラによって電圧を変えることでバイアス電流IEを変更し、出力信号の大きさを変更する構成である。ただし、この可変増幅手段はこの構成に限定されるものではなく、出力信号の大きさを変更できる構成であればよく、例えば、抵抗を切り替えることで出力信号の大きさを変更するような構成でもよい。   The level variable means 103 is composed of variable amplification means (variable gain amplifier) as shown in FIG. However, the level variable means 103 is not limited to this configuration, and may be any configuration as long as the gain in the level variable means 103 can be changed, and may be configured by an amplification means and a variable attenuation means. The example of the variable amplifying means shown in FIG. 3 has a configuration in which the bias current IE is changed by changing the voltage by the controller, and the magnitude of the output signal is changed. However, the variable amplifying means is not limited to this configuration, and may be any configuration that can change the magnitude of the output signal. For example, the variable amplification means may be configured to change the magnitude of the output signal by switching resistance. Good.

レベル可変手段103における可変増幅手段は、バイアス電流の変更による利得率の変更に基づいて、プローブヘッド110から送られてきた出力信号のレベルを変更する。校正モードの場合、レベル可変手段103は変更した出力信号をレベル検出手段104に送信する。   The variable amplifying means in the level variable means 103 changes the level of the output signal sent from the probe head 110 based on the change of the gain factor due to the change of the bias current. In the calibration mode, the level varying unit 103 transmits the changed output signal to the level detecting unit 104.

レベル検出手段104は、例えばダイオードで構成され、レベル可変手段103から受けた出力信号を直流電圧に変換することによって、出力信号の大きさを検出する。   The level detection means 104 is composed of a diode, for example, and detects the magnitude of the output signal by converting the output signal received from the level variable means 103 into a DC voltage.

基準値発生手段106は、超音波診断装置本体200からカラー画像表示やモノクロ画像表示などの動作モードの情報を受けて、その動作モードに対応して予め決められた大きさを有する直流電圧を発生する。ここで、本実施形態では基準値を得るため直流電圧を発生しているが、これは基準値が得られる構成ならば特に限定はなく、例えば、予め決められた直流電圧の大きさの値を比較手段105に送る構成でもよい。   The reference value generation means 106 receives information on an operation mode such as color image display or monochrome image display from the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200, and generates a DC voltage having a predetermined magnitude corresponding to the operation mode. To do. Here, in this embodiment, a DC voltage is generated in order to obtain a reference value. However, this is not particularly limited as long as the reference value can be obtained. For example, a value of a predetermined DC voltage magnitude is set. The configuration may be such that it is sent to the comparison means 105.

制御手段109は、比較手段105、レベル制御手段107、及び、ホールド手段108で構成されている。   The control unit 109 includes a comparison unit 105, a level control unit 107, and a hold unit 108.

比較手段105及びレベル制御手段107をアナログで構成して制御を行う場合、比較手段105はレベル可変手段103からの出力信号である直流電圧と基準値発生手段106からの直流電圧の差を取り、その差を増幅する。さらに、比較手段105は、レベル可変手段103からの出力信号の大きさが基準値に一致した場合、ホールド手段108にそのときの出力を維持させる。ここで、ホールド手段108は、各チャネル毎に出力を記憶している。ホールド手段108の例としては、制御手段109がアナログでの制御を行っている場合にはコンデンサである。   When the comparison means 105 and the level control means 107 are configured to be analog and control is performed, the comparison means 105 takes the difference between the DC voltage output from the level variable means 103 and the DC voltage from the reference value generation means 106, Amplify the difference. Further, when the magnitude of the output signal from the level varying unit 103 matches the reference value, the comparing unit 105 causes the hold unit 108 to maintain the output at that time. Here, the hold means 108 stores an output for each channel. An example of the holding unit 108 is a capacitor when the control unit 109 performs analog control.

レベル制御手段107は、レベル可変手段103からの出力信号の大きさを基準値発生手段106が発生した直流電圧の大きさに一致させるよう、増幅された値でレベル可変手段103を制御する。例えば、出力信号のレベルが基準値よりも低い場合には、レベル可変手段103の利得を上げるように負帰還させる。そして、使用モードの場合には、レベル制御手段107は、ホールド手段108に維持されている出力に基づいて制御する。   The level control means 107 controls the level variable means 103 with the amplified value so that the magnitude of the output signal from the level variable means 103 matches the magnitude of the DC voltage generated by the reference value generating means 106. For example, when the level of the output signal is lower than the reference value, negative feedback is performed so as to increase the gain of the level varying means 103. In the use mode, the level control unit 107 performs control based on the output maintained in the hold unit 108.

比較手段105及びレベル制御手段107をCPUで構成してしてデジタルで制御を行う場合、比較手段105は、レベル可変手段103からの出力信号である直流電圧と基準値発生手段106からの直流電圧をそれぞれA/D変換し、それらの変換した値を比較する。さらに比較手段105は、レベル可変手段103からの出力信号の大きさが基準値に一致した場合、そのときのレベル可変手段103を制御した制御信号の大きさをホールド手段108に維持させる。ここで、ホールド手段108は、各チャネル毎に該制御信号の大きさを記憶している。ホールド手段108の例としては、制御手段109においてCPUを使用してレベル可変手段103の制御を行っている場合にはメモリである。   When the comparison means 105 and the level control means 107 are constituted by a CPU and are controlled digitally, the comparison means 105 is connected to a DC voltage that is an output signal from the level variable means 103 and a DC voltage from the reference value generation means 106. Are A / D converted, and the converted values are compared. Further, when the magnitude of the output signal from the level varying means 103 matches the reference value, the comparing means 105 causes the hold means 108 to maintain the magnitude of the control signal that controls the level varying means 103 at that time. Here, the hold means 108 stores the magnitude of the control signal for each channel. An example of the holding means 108 is a memory when the control means 109 controls the level varying means 103 using a CPU.

また、本実施形態では、レベル可変手段103からの出力信号の大きさが基準値に一致したときの比較手段105の出力をホールド手段108に維持させているが、これは、レベル可変手段103からの出力信号の大きさが基準値に一致したときに、レベル制御手段107によってレベル可変手段103が制御された制御信号の大きさを維持させておく構成でもよい。   Further, in the present embodiment, the output of the comparison unit 105 when the magnitude of the output signal from the level variable unit 103 matches the reference value is maintained in the hold unit 108. When the magnitude of the output signal coincides with the reference value, the level control means 107 may maintain the magnitude of the control signal controlled by the level variable means 103.

(使用モード)
本実施形態における超音波プローブ100は、図6に示す従来の超音波診断装置と同様、送受信回路210から送られてきた信号(電気的パルス)を受ける。
(Use mode)
The ultrasonic probe 100 in the present embodiment receives a signal (electrical pulse) sent from the transmission / reception circuit 210 as in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG.

送受信切替スイッチ101は、校正モードと同様、信号が超音波診断装置本体200から送られてきた場合、送受信切替スイッチ101は、送受信回路210からの信号送信時には振動子102側にスイッチを切り替えて振動子102側に該信号を送り、送受信回路210による信号受信時には、超音波診断装置本体200側にスイッチを切り替えて超音波診断装置本体200側にレベル可変手段103から送られてきた信号を送る。   Similar to the calibration mode, the transmission / reception change-over switch 101 switches the switch to the vibrator 102 side and vibrates when a signal is sent from the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200 when a signal is transmitted from the transmission / reception circuit 210. The signal is sent to the child 102 side, and when the signal is received by the transmission / reception circuit 210, the switch is switched to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200 side and the signal sent from the level varying means 103 is sent to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200 side.

振動子102は、図2に示すヘッド内切替スイッチ121を介して受信した信号を超音波ビームに変換し、その超音波ビームを実際の被検体に向けて送出する。そして、振動子102は、該被検体で反射された超音波エコーを受信し、受信した超音波エコーを出力信号に変換する。そして、振動子102は出力信号をレベル可変手段103に送る。この出力信号は、図2に示すヘッド内増幅手段122で増幅した後、ヘッド内切替スイッチ121を介してレベル可変手段103に送られる。   The transducer 102 converts the signal received via the intra-head changeover switch 121 shown in FIG. 2 into an ultrasonic beam, and sends the ultrasonic beam toward the actual subject. Then, the transducer 102 receives the ultrasonic echo reflected by the subject, and converts the received ultrasonic echo into an output signal. Then, the vibrator 102 sends an output signal to the level variable means 103. This output signal is amplified by the in-head amplifying means 122 shown in FIG. 2 and then sent to the level variable means 103 via the in-head changeover switch 121.

レベル制御手段107は、使用モードに切り替わった時点で比較手段105からのラインを切断する。   The level control means 107 cuts the line from the comparison means 105 at the time of switching to the use mode.

レベル制御手段107は、ホールド手段108に維持されている制御信号の値を取得する。そして、レベル制御手段107は、取得した制御信号の値を基に、校正時にレベル可変手段103からの出力信号の大きさが基準値発生手段106が発生した基準値と一致したときと同じ値で制御する。   The level control means 107 acquires the value of the control signal maintained in the hold means 108. Then, the level control means 107 has the same value as when the magnitude of the output signal from the level variable means 103 coincides with the reference value generated by the reference value generation means 106 based on the acquired value of the control signal. Control.

そして、レベル可変手段103は、レベル制御手段107からの制御信号を受けて出力信号の大きさの変更を行い、超音波診断装置本体200に設けられた送受信回路210に向けて出力する。   The level varying means 103 receives the control signal from the level control means 107, changes the magnitude of the output signal, and outputs it to the transmission / reception circuit 210 provided in the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200.

さらに、本実施形態に係る超音波プローブ100が接続された超音波診断装置は、従来の超音波診断装置と同様、超音波プローブ100から送出された出力信号を、送受信回路210で増幅しタイミングを合わせた後、信号処処理部202及び画像処理部203で画像処理を行い、超音波断層像を表示部205に表示する。   Further, the ultrasonic diagnostic apparatus to which the ultrasonic probe 100 according to the present embodiment is connected is similar to the conventional ultrasonic diagnostic apparatus in that the output signal transmitted from the ultrasonic probe 100 is amplified by the transmission / reception circuit 210 and the timing is adjusted. After matching, image processing is performed by the signal processing unit 202 and the image processing unit 203, and an ultrasonic tomographic image is displayed on the display unit 205.

次に、図4を参照して本実施形態に係る超音波プローブの構成モードにおける動作及び使用モードにおける動作を説明する。ここで、図4は超音波プローブの動作のフローチャートの図である。   Next, the operation in the configuration mode and the operation in the use mode of the ultrasonic probe according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 4 is a flowchart of the operation of the ultrasonic probe.

ステップS001:切替手段により校正モードと使用モードの切替が行われる。構成モードの場合ステップS002に進み、使用モードの場合ステップS012に進む。   Step S001: The calibration mode and the use mode are switched by the switching means. In the case of the configuration mode, the process proceeds to step S002, and in the case of the use mode, the process proceeds to step S012.

ステップS002:振動子102は、送受信回路210から送られてきた信号を超音波に変換して被検体のダミーを走査する。   Step S002: The transducer 102 converts the signal sent from the transmission / reception circuit 210 into an ultrasonic wave and scans the subject dummy.

ステップS003:振動子102は、増幅手段103に出力信号を送信する。   Step S003: The vibrator 102 transmits an output signal to the amplification means 103.

ステップS004:レベル可変手段103は、出力信号のレベルを変更しレベル検出手段104に送信する。   Step S004: The level varying means 103 changes the level of the output signal and transmits it to the level detecting means 104.

ステップS005:レベル検出手段104は、受信した出力信号を直流に変換し出力する。   Step S005: The level detection means 104 converts the received output signal into a direct current and outputs it.

ステップS006:基準値発生手段106は、超音波診断装置のモードに合わせた基準値を有する直流電圧を比較手段105に送る。   Step S006: The reference value generating means 106 sends a DC voltage having a reference value that matches the mode of the ultrasonic diagnostic apparatus to the comparing means 105.

ステップS007:比較手段105は、レベル検出手段104の出力信号及び基準値のそれぞれの大きさを比較する。ここで、CPUによるデジタルでの制御の場合は、レベル検出手段104の出力信号及び基準値をA/D変換した後比較を行う。   Step S007: The comparison unit 105 compares the magnitudes of the output signal of the level detection unit 104 and the reference value. Here, in the case of digital control by the CPU, the output signal of the level detection means 104 and the reference value are A / D converted and then compared.

ステップS008:レベル制御手段107は、出力信号を基準値が一致しているか否かを判断する。一致していな意場合はステップS009に進み、一致している場合はステップS010に進む。   Step S008: The level control means 107 determines whether or not the reference value of the output signal matches. If they do not match, the process proceeds to step S009, and if they match, the process proceeds to step S010.

ステップS009:レベル制御手段107は、出力信号と基準値の比較に基づいてレベル可変手段103の制御を行い、ステップS002に進む。   Step S009: The level control means 107 controls the level variable means 103 based on the comparison between the output signal and the reference value, and proceeds to step S002.

ステップS010:比較手段105は、出力信号と基準値とが一致したときの出力値をホールド手段108に維持させる。   Step S010: The comparison unit 105 causes the hold unit 108 to maintain the output value when the output signal matches the reference value.

ステップS011:レベル制御手段107は、制御を停止する。   Step S011: The level control means 107 stops the control.

ステップS012:レベル制御手段107は、ホールド手段108に維持されている制御信号の値を基に、レベル可変手段103の出力が基準値と一致するように制御する。   Step S012: Based on the value of the control signal maintained in the hold means 108, the level control means 107 performs control so that the output of the level variable means 103 matches the reference value.

ステップS013:振動子102は、送受信回路210から送られてきた信号を超音波ビームに変換し実際の被検体を走査する。   Step S013: The transducer 102 converts the signal sent from the transmission / reception circuit 210 into an ultrasonic beam and scans the actual subject.

ステップS014:振動子102は、受けた超音波エコーを信号に変え、レベル可変手段103に向けて出力する。   Step S014: The transducer 102 converts the received ultrasonic echo into a signal and outputs it to the level varying means 103.

ステップS015:レベル可変手段103は、受けた出力信号のレベルを変更し、送受信切替スイッチ101を介して送受信回路210へ送信する。   Step S015: The level varying means 103 changes the level of the received output signal and transmits it to the transmission / reception circuit 210 via the transmission / reception selector switch 101.

以上のように、本実施形態に係る超音波プローブ100は、基準値と一致するようにレベル可変手段103を変化させる。これにより、負荷220として使用している超音波診断装置本体200の入力インピーダンスのバラつきによる出力信号のレベルの変化を抑えて、S/N比を改善することができるとともに、受信チャネル毎の各信号レベルを均一とすることで、超音波画像を精度良く生成することが可能となる。   As described above, the ultrasonic probe 100 according to the present embodiment changes the level varying unit 103 so as to coincide with the reference value. As a result, a change in the level of the output signal due to variations in the input impedance of the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200 used as the load 220 can be suppressed, the S / N ratio can be improved, and each signal for each reception channel can be improved. By making the level uniform, an ultrasonic image can be generated with high accuracy.

〔第2の実施形態〕
本実施形態に係る超音波プローブは、第1の実施形態に係る超音波プローブにおいて、レベル可変手段103に供給される電流の上限及び、レベル可変手段103付近の温度の上限に達した場合に制御を停止し、そのときの制御信号の値を維持する構成である。
[Second Embodiment]
The ultrasonic probe according to the present embodiment is controlled when the upper limit of the current supplied to the level variable unit 103 and the upper limit of the temperature near the level variable unit 103 are reached in the ultrasonic probe according to the first embodiment. Is stopped, and the value of the control signal at that time is maintained.

図5は本実施形態に係る超音波プローブの機能を表すブロック図である。図5に示すように本実施形態における超音波プローブは第1の実施形態に係る超音波プローブに、電流計111、電流比較手段113、温度計測手段114、温度予測手段115、温度比較手段116を備えたものである。そして、使用モードの動作は第1の実施形態と同様であるので、以下では、校正モードの場合のみを説明する。   FIG. 5 is a block diagram showing functions of the ultrasonic probe according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the ultrasonic probe in the present embodiment includes an ammeter 111, a current comparison unit 113, a temperature measurement unit 114, a temperature prediction unit 115, and a temperature comparison unit 116 in addition to the ultrasonic probe according to the first embodiment. It is provided. Since the operation in the use mode is the same as that in the first embodiment, only the case of the calibration mode will be described below.

本実施形態に係る超音波プローブにおいても、第1の実施形態の超音波プローブと同様に超音波診断装置本体200から送信された信号を基に、振動子102で被検体のダミーを走査し、超音波エコーを信号に変えてヘッド内増幅手段122で増幅し、レベル可変手段103に出力する。レベル可変手段103は出力信号のレベルを変更し出力する。レベル検出手段104は直流電圧に変換し出力する。比較手段105は、アナログでの制御の場合には基準値発生手段106で発生された基準値を有する直流電圧と、レベル検出手段104の出力をそのまま比較し、CPUによるデジタルでの制御の場合にはA/D変換した後比較する。レベル制御手段107は、レベル可変手段103の出力の大きさが基準値と一致するようにレベル可変手段103を制御する。   Also in the ultrasonic probe according to the present embodiment, based on the signal transmitted from the ultrasonic diagnostic apparatus main body 200 as in the ultrasonic probe of the first embodiment, the transducer 102 scans the dummy of the subject, The ultrasonic echo is converted into a signal, amplified by the in-head amplifying unit 122, and output to the level varying unit 103. Level varying means 103 changes the level of the output signal and outputs it. The level detecting means 104 converts it into a DC voltage and outputs it. In the case of analog control, the comparing means 105 compares the direct current voltage having the reference value generated by the reference value generating means 106 with the output of the level detecting means 104 as it is, and in the case of digital control by the CPU. Compare after A / D conversion. The level control means 107 controls the level variable means 103 so that the output level of the level variable means 103 matches the reference value.

電源112はレベル可変手段103に電気を供給している。図5に示す太いラインは電源供給ラインである。ここで、図5は模式的に一部を取り出して図示しているが、実際には図2に示すように電源112は複数あるレベル可変手段103全てに電流を供給している。   The power source 112 supplies electricity to the level varying means 103. The thick line shown in FIG. 5 is a power supply line. Here, FIG. 5 schematically shows a part extracted, but actually, as shown in FIG. 2, the power supply 112 supplies current to all of the plurality of level variable means 103.

電流計111は、電源112から複数あるレベル可変手段103それぞれに供給されている電源電流を計測し、そのそれぞれのレベル可変手段103に供給されている各電源電流を全て足し合わせることで、電源電流から送られる全ての電流の総和を計測している。   The ammeter 111 measures the power supply current supplied to each of the plurality of level variable means 103 from the power supply 112, and adds all the power supply currents supplied to the respective level variable means 103 to obtain the power supply current. The total of all currents sent from is measured.

電流比較手段113は、予めレベル可変手段103の電流の定格を基に全てのレベル可変手段103に供給可能な上限値を記憶している。そして、電流比較手段113は、電流系111から電流の計測値を受けて、記憶している上限値を供給電流が超えていないか否かを判断する。供給電流が上限値を超えている場合には、電流比較手段113は、レベル制御手段107に信号を送る。   The current comparison means 113 stores in advance an upper limit value that can be supplied to all the level variable means 103 based on the current rating of the level variable means 103. Then, the current comparing means 113 receives the measured current value from the current system 111 and determines whether or not the supply current exceeds the stored upper limit value. When the supply current exceeds the upper limit value, the current comparison unit 113 sends a signal to the level control unit 107.

温度計測手段114は、レベル可変手段103の付近の温度を計測している。ここで、図5は模式的に一部を取り出して図示しているが、実際には図2に示すように、温度計測手段114は複数あるレベル可変手段103の全てに配置されており、それぞれ付近の温度を計測している。ここで、図5に示す点線はレベル可変手段103付近の温度を計測していることを表わしている。   The temperature measuring unit 114 measures the temperature near the level varying unit 103. Here, FIG. 5 schematically shows a part extracted, but actually, as shown in FIG. 2, the temperature measuring means 114 is arranged in all of the plurality of level variable means 103, respectively. The temperature in the vicinity is being measured. Here, the dotted line shown in FIG. 5 represents that the temperature near the level varying means 103 is measured.

温度予測手段115は、統計的な温度上昇率と一定時間後の温度の関係を記憶している。そして、温度予測手段115は、所定の時間における温度の情報を温度計測手段114から受けて、温度上昇率を算出し、記憶している温度上昇率と一定時間ごの温度の関係から一定時間後のレベル可変手段103付近の温度を予測する。   The temperature predicting means 115 stores the relationship between the statistical temperature increase rate and the temperature after a certain time. Then, the temperature predicting unit 115 receives the temperature information at a predetermined time from the temperature measuring unit 114, calculates the temperature increase rate, and after a certain time from the relationship between the stored temperature increase rate and the temperature for a certain time. The temperature near the level variable means 103 is predicted.

温度比較手段116は、予めレベル可変手段103の温度の上限値を記憶している。そして、温度比較手段1116は、温度予測手段115が予測した温度と上限値を比較する。温度比較手段116は、予測温度が上限値を超えた場合にはレベル制御手段107に信号を送る。   The temperature comparison unit 116 stores an upper limit value of the temperature of the level variable unit 103 in advance. Then, the temperature comparison unit 1116 compares the temperature predicted by the temperature prediction unit 115 with the upper limit value. The temperature comparison unit 116 sends a signal to the level control unit 107 when the predicted temperature exceeds the upper limit value.

レベル制御手段107は、電流比較手段113又は温度比較手段116から信号を受けると、レベル可変手段103の制御を停止しその停止した時点での状態を保持する。この制御の停止は、レベル可変手段103の出力の大きさを基準値に一致させる制御に優先する。   When the level control means 107 receives a signal from the current comparison means 113 or the temperature comparison means 116, the level control means 107 stops the control of the level variable means 103 and holds the state at the time of the stop. This stop of the control has priority over the control for matching the magnitude of the output of the level varying means 103 with the reference value.

レベル制御手段107は、制御を停止した時点における、レベル可変手段103を制御していた制御信号の値をホールド手段108に維持させる。使用モードではレベル制御手段107は、ホールド手段108に維持されている該制御信号の値を基にレベル可変手段103の制御を行う。   The level control means 107 causes the hold means 108 to maintain the value of the control signal that was controlling the level variable means 103 when the control was stopped. In the use mode, the level control means 107 controls the level variable means 103 based on the value of the control signal maintained in the hold means 108.

以上のように、本実施形態にかかる超音波プローブでは、供給電流の上限値又は温度の上限値を超えたときに制御を停止させその時点での状態を保持させることができる。これにより、レベル可変手段103の信号出力の制御により、消費電力や発熱が過大になる状態を回避することが可能となる。   As described above, in the ultrasonic probe according to the present embodiment, the control can be stopped when the upper limit value of the supply current or the upper limit value of the temperature is exceeded, and the state at that time can be maintained. Thereby, it is possible to avoid a state where power consumption or heat generation becomes excessive by controlling the signal output of the level varying means 103.

第1の実施形態に係る超音波プローブのブロック図Block diagram of the ultrasonic probe according to the first embodiment 本発明に係る超音波プローブの物理構成の概略を示す図The figure which shows the outline of the physical structure of the ultrasonic probe which concerns on this invention レベル可変手段の一例を示す図The figure which shows an example of a level variable means 第1の実施形態に係る超音波プローブの動作のフローチャートの図The figure of the flowchart of operation | movement of the ultrasonic probe which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る超音波プローブのブロック図Block diagram of an ultrasonic probe according to the second embodiment 超音波診断装置の構成の概要を説明するための図The figure for demonstrating the outline | summary of a structure of an ultrasound diagnosing device 超音波断層像(Bモード画像)の模式図Schematic diagram of ultrasonic tomogram (B-mode image)

符号の説明Explanation of symbols

100 超音波プローブ
101 送受信切替スイッチ
102 振動子
103 レベル可変手段
104 レベル検出手段
105 比較手段
106 基準値発生手段
107 レベル制御手段
108 ホールド手段
109 制御手段
110 プローブヘッド
111 電流計
112 電源
113 電流比較手段
114 温度計測手段
115 温度予測手段
116 温度比較手段
120 プローブコネクタ
121 ヘッド内切替スイッチ
122 ヘッド内増幅器
200 超音波診断装置本体
201 超音波診断装置側コネクタ
202 信号処理部
203 画像処理部
204 制御回路
205 表示部
206 操作パネル
210 送受信回路
211 送信遅延回路
212 パルサー
213 プリアンプ
214 送受信切替スイッチ
215 受信遅延加算回路
220 負荷
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Ultrasonic probe 101 Transmission / reception changeover switch 102 Vibrator 103 Level variable means 104 Level detection means 105 Comparison means 106 Reference value generation means 107 Level control means 108 Hold means 109 Control means 110 Probe head 111 Ammeter 112 Power supply 113 Current comparison means 114 Temperature measurement means 115 Temperature prediction means 116 Temperature comparison means 120 Probe connector 121 In-head changeover switch 122 In-head amplifier 200 Ultrasonic diagnostic apparatus main body 201 Ultrasonic diagnostic apparatus side connector 202 Signal processing section 203 Image processing section 204 Control circuit 205 Display section 206 Operation Panel 210 Transmission / Reception Circuit 211 Transmission Delay Circuit 212 Pulser 213 Preamplifier 214 Transmission / Reception Switch 215 Reception Delay Addition Circuit 220 Load

Claims (6)

超音波診断装置本体側に設けられた送信手段からの信号を受けて超音波ビームを被検体に送出し、前記被検体で反射した超音波エコーを受信する複数の振動子を備えた超音波プローブであって、
前記振動子に対応した、
前記振動子からの出力信号の大きさを変更して、前記超音波診断装置本体側に設けられた受信手段へ供給するレベル可変手段と、
前記レベル可変手段からの出力信号の大きさを検出するレベル検出手段と、
所定の大きさの基準値を発生する基準値発生手段と、
前記レベル検出手段からの出力と前記基準値とを比較し、それらが一致するように前記レベル可変手段の利得の制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする超音波プローブ。
An ultrasonic probe comprising a plurality of transducers for receiving a signal from a transmitting means provided on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side, transmitting an ultrasonic beam to the subject, and receiving ultrasonic echoes reflected by the subject Because
Corresponding to the vibrator,
Level changing means for changing the magnitude of the output signal from the vibrator and supplying it to the receiving means provided on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side;
Level detecting means for detecting the magnitude of an output signal from the level varying means;
A reference value generating means for generating a reference value of a predetermined size;
An ultrasonic probe comprising: a control unit that compares an output from the level detection unit with the reference value and controls a gain of the level variable unit so that they match.
複数ある前記レベル可変手段それぞれに供給される電源電流の総和と予め記憶している上限値とを比較する電流比較手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記供給される電流が前記上限値に達したときに制御を停止する
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波プローブ。
A current comparing means for comparing a total of power supply currents supplied to each of the plurality of level variable means and an upper limit value stored in advance;
The control means includes
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the control is stopped when the supplied current reaches the upper limit value.
前記レベル可変手段付近の温度を計測する温度計測手段と、
前記計測した温度から温度の上昇を予測する温度予測手段と、
予め記憶している温度の上限値と前記予測された温度を比較する温度比較手段とをさらに備え、
前記制御手段は、
前記レベル可変手段付近の温度が前記温度の上限値に達したときに制御を停止する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超音波プローブ。
Temperature measuring means for measuring the temperature near the level variable means;
Temperature predicting means for predicting a temperature rise from the measured temperature;
A temperature comparison means for comparing the upper limit value of the temperature stored in advance with the predicted temperature;
The control means includes
The ultrasonic probe according to claim 1 or 2, wherein the control is stopped when the temperature in the vicinity of the level varying means reaches the upper limit value of the temperature.
前記レベル可変手段の負荷は、前記超音波診断装置本体の入力インピーダンスで決定されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の超音波プローブ   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the load of the level varying unit is determined by an input impedance of the ultrasonic diagnostic apparatus main body. 超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して被検体を超音波で走査し、受信する送受信手段と、
前記送受信手段が受信したデータに基づいて超音波画像を生成し表示手段に表示させる画像生成手段と
を備える超音波診断装置であって、
前記超音波プローブは、
超音波診断装置本体側に設けられた送信手段からの信号を受けて超音波ビームを被検体に送出し、被検体で反射した超音波エコーを受信する複数の振動子を備え、
前記振動子に対応した、
前記振動子からの出力信号の大きさを可変して、前記超音波診断装置本体側に設けられた受信手段へ供給するレベル可変手段と、
前記レベル可変手段からの出力信号の大きさを検出するレベル検出手段と、
所定の大きさの基準値を発生する基準値発生手段と、
前記レベル検出手段からの出力と前記基準値とを比較し、それらが一致するように前記レベル可変手段の利得の制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic probe;
Transmission / reception means for scanning and receiving a subject with ultrasonic waves via the ultrasonic probe;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an image generation unit that generates an ultrasonic image based on data received by the transmission / reception unit and displays the image on a display unit;
The ultrasonic probe is
A plurality of transducers for receiving a signal from a transmission means provided on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side, sending an ultrasonic beam to the subject, and receiving ultrasonic echoes reflected by the subject;
Corresponding to the vibrator,
Level varying means for varying the magnitude of the output signal from the transducer and supplying the receiving means provided on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side;
Level detecting means for detecting the magnitude of an output signal from the level varying means;
A reference value generating means for generating a reference value of a predetermined size;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a control unit that compares an output from the level detection unit with the reference value and controls a gain of the level variable unit so that they match.
前記可変レベル手段の出力を校正する校正モードに切り替える段階と、
超音波診断装置本体側に設けられた送信手段からの信号を受けて複数の振動子から超音波ビームを被検体に送出する段階と、
前記被検体で反射した超音波エコーを前記複数の振動子で受信する段階と、
レベル可変手段により、前記振動子からの出力信号の大きさを変更して、前記超音波診断装置本体側に設けられた受信手段へ供給するレベル変更段階と、
レベル検出手段により前記レベル可変手段からの出力信号の大きさを検出するレベル検出段階と、
前記レベル検出手段からの出力と予め発生している所定の大きさの基準値とを比較し、それらが一致するように前記レベル可変手段の利得の制御を行う制御段階と、
前記校正モードで前記レベル検出手段からの出力が前記基準値に一致したときに前記レベル可変手段を制御している制御信号の大きさをホールド手段に維持する段階と、
前記構成モードから超音波断層像作成のための出力を行う使用モードに切り替える段階と、
ホールド手段に維持されている制御信号の大きさを基に前記レベル可変手段を制御する段階と
を備えることを特徴とする超音波プローブ出力制御方法。
Switching to a calibration mode for calibrating the output of the variable level means;
Receiving a signal from a transmission means provided on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side and transmitting an ultrasonic beam from a plurality of transducers to a subject;
Receiving ultrasonic echoes reflected by the subject with the plurality of transducers;
A level changing step of changing the magnitude of the output signal from the transducer by the level variable means and supplying the level to the receiving means provided on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side;
A level detection step of detecting the magnitude of the output signal from the level variable means by the level detection means;
A control step of comparing the output from the level detection means and a reference value of a predetermined magnitude generated in advance and controlling the gain of the level variable means so that they match,
Maintaining the magnitude of the control signal controlling the level variable means in the hold means when the output from the level detection means matches the reference value in the calibration mode;
Switching from the configuration mode to a use mode for performing output for creating an ultrasonic tomographic image;
An ultrasonic probe output control method comprising: controlling the level varying means based on the magnitude of a control signal maintained in the holding means.
JP2007026079A 2007-02-05 2007-02-05 Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic apparatus, and ultrasonic probe output control method Active JP5127255B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007026079A JP5127255B2 (en) 2007-02-05 2007-02-05 Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic apparatus, and ultrasonic probe output control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007026079A JP5127255B2 (en) 2007-02-05 2007-02-05 Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic apparatus, and ultrasonic probe output control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008188246A true JP2008188246A (en) 2008-08-21
JP5127255B2 JP5127255B2 (en) 2013-01-23

Family

ID=39748905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007026079A Active JP5127255B2 (en) 2007-02-05 2007-02-05 Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic apparatus, and ultrasonic probe output control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5127255B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010110366A (en) * 2008-11-04 2010-05-20 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Ultrasonic diagnostic imaging apparatus
JP2012217618A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 Fujifilm Corp Ultrasound diagnostic apparatus
JP2012228424A (en) * 2011-04-27 2012-11-22 Fujifilm Corp Ultrasound diagnostic apparatus
JP5222942B2 (en) * 2008-05-16 2013-06-26 株式会社日立メディコ Ultrasonic diagnostic equipment

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5991952A (en) * 1982-11-17 1984-05-26 三菱電機株式会社 Ultrasonic diagnostic apparatus
JPH0349812U (en) * 1989-09-18 1991-05-15
JPH05253226A (en) * 1992-03-16 1993-10-05 Hitachi Medical Corp Ultrasonic diagnostic device
JP2003235838A (en) * 2002-02-15 2003-08-26 Shimadzu Corp Ultrasonic diagnostic system
JP2004097588A (en) * 2002-09-11 2004-04-02 Aloka Co Ltd Ultrasonograph
JP2004275545A (en) * 2003-03-17 2004-10-07 Shimadzu Corp Ultrasonic diagnostic equipment
JP2006061695A (en) * 2004-08-27 2006-03-09 General Electric Co <Ge> System and method for adjusting gain in ultrasound probe

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5991952A (en) * 1982-11-17 1984-05-26 三菱電機株式会社 Ultrasonic diagnostic apparatus
JPH0349812U (en) * 1989-09-18 1991-05-15
JPH05253226A (en) * 1992-03-16 1993-10-05 Hitachi Medical Corp Ultrasonic diagnostic device
JP2003235838A (en) * 2002-02-15 2003-08-26 Shimadzu Corp Ultrasonic diagnostic system
JP2004097588A (en) * 2002-09-11 2004-04-02 Aloka Co Ltd Ultrasonograph
JP2004275545A (en) * 2003-03-17 2004-10-07 Shimadzu Corp Ultrasonic diagnostic equipment
JP2006061695A (en) * 2004-08-27 2006-03-09 General Electric Co <Ge> System and method for adjusting gain in ultrasound probe

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5222942B2 (en) * 2008-05-16 2013-06-26 株式会社日立メディコ Ultrasonic diagnostic equipment
JP2010110366A (en) * 2008-11-04 2010-05-20 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Ultrasonic diagnostic imaging apparatus
JP2012217618A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 Fujifilm Corp Ultrasound diagnostic apparatus
JP2012228424A (en) * 2011-04-27 2012-11-22 Fujifilm Corp Ultrasound diagnostic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP5127255B2 (en) 2013-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4991355B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic probe
JP4795878B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic system using ultrasonic probe
JP5238438B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP5592119B2 (en) Ultrasonic system with transmission / reception switching device
KR20070009279A (en) Ultrasound equipment and method for forming transmission and reception beam using delay values of transmission and reception signals stored in memory
US20130041262A1 (en) Focal point information determination method and apparatus, and ambient sound velocity obtaining method and apparatus
JP5127255B2 (en) Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic apparatus, and ultrasonic probe output control method
JP2014097372A (en) Ultrasonic diagnostic device and ultrasonic probe
JP6852603B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment, transmission condition setting method, and program
JP2013188421A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP6251030B2 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
JP5380114B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control method
JP5390207B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for ultrasonic diagnostic apparatus
US9291601B2 (en) Ambient sound velocity obtaining method and apparatus
WO2017017801A1 (en) Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic apparatus, and method
KR100948048B1 (en) Ultrasound diagnostic device
JP4344146B2 (en) Method for determining opening of ultrasonic diagnostic apparatus
JP4527999B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
WO2023053693A1 (en) Ultrasonic diagnostic device and method for controlling ultrasonic diagnostic device
KR20100109260A (en) Ultrasound system and method for temperature maintaining of probe according to test mode
JP2000279408A (en) Transmitting circuit and waveform generating method in ultrasonic wave diagnostic device
JPH07178089A (en) Ultrasonic diagnostic system
JP7293104B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment and ultrasound probe
WO2022201655A1 (en) Ultrasonic diagnostic device and method for controlling ultrasonic diagnostic device
JPH1176232A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090218

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111220

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121002

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121030

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5127255

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151109

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350