JP2009261442A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that intrinsic noise which is called center noise is generated when electronic sector scanning is performed in an ultrasonic diagnostic apparatus. <P>SOLUTION: A noise cancellation part range is set so as to include the center noise on a beam scanning surface. When a beam direction or a focus point is included in the noise cancellation part range, gate signals 102 are output. Thus, in respective differential amplifiers 26, the noise included in reception signals are canceled by cancellation signals 106. The cancellation signals 106 are configured as output signals from a dummy vibration element 18 and a dummy signal line 14. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は超音波診断装置に関し、特に、センターノイズのキャンセル処理に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to a center noise cancellation process.

超音波ビームの電子走査方式として電子セクタ走査が周知である。電子セクタ走査においては、複数の振動素子に供給される複数の送信信号に対して、それぞれ、送信フォーカス点の空間的位置に応じた遅延時間が与えられる。同様に、複数の受信信号に対しても受信フォーカス点に応じて遅延時間が与えられる。但し、受信時には一般に受信ダイナミックフォーカスが適用されて、各受信信号に対する遅延時間が動的に可変される。いずれにしても、超音波ビームの偏向角度の大小によって、適用される遅延時間カーブ(ディレイカーブ)が異なり、偏向角度が大きいほど、複数の振動素子の全体として大きな変化をもった遅延時間カーブが利用される。逆に言えば、ビーム偏向角度がゼロであるセンター位置の場合、あるいは、その近傍においては、複数の振動素子に与えられる複数の遅延時間が相互間において大差ないものとなる。   Electronic sector scanning is well known as an ultrasonic beam electronic scanning method. In electronic sector scanning, a delay time corresponding to the spatial position of the transmission focus point is given to each of a plurality of transmission signals supplied to a plurality of vibration elements. Similarly, a delay time is given to a plurality of reception signals according to the reception focus point. However, at the time of reception, reception dynamic focus is generally applied, and the delay time for each reception signal is dynamically varied. In any case, the applied delay time curve (delay curve) varies depending on the deflection angle of the ultrasonic beam, and the larger the deflection angle, the larger the delay time curve having a plurality of vibration elements as a whole. Used. In other words, in the case of the center position where the beam deflection angle is zero or in the vicinity thereof, a plurality of delay times given to the plurality of vibration elements are not greatly different from each other.

以上から、電子セクタ走査が適用される場合、扇状の超音波画像上において、中心線近傍にセンターノイズと称される特有のノイズ集団が生じる(特許文献1参照)。これを具体的に説明する。複数の受信信号に対して同じタイミングで電磁ノイズが入り込むと、整相加算処理後のビームデータにおいても電磁ノイズが現れる。その際、ビーム偏向角度が大きければつまり遅延時間カーブが大きな変化をもっていれば、それぞれの電磁ノイズの発現位置が分散化され、超音波画像において電磁ノイズはあまり目立たない。一方、ビーム偏向角度が小さく(特にゼロ付近で)遅延時間カーブが小さな変化しかもっていない場合、それぞれの電磁ノイズの発現位置が密集して、超音波画像上において、中心線付近にノイズ集団が生じる。これは特に中心線における深い領域において顕著となる。図7には電子セクタ走査により形成された断層画像200上に現れたセンターノイズ202が模式的に示されている。電子セクタ走査においては深い部位ほどビーム間の間隔が大きくなり、深い部位ほど補間画素数が多くなるため、ノイズも不必要に強調されてしまうものと考えられる。   From the above, when electronic sector scanning is applied, a specific noise group called center noise is generated in the vicinity of the center line on the fan-shaped ultrasonic image (see Patent Document 1). This will be specifically described. If electromagnetic noise enters a plurality of received signals at the same timing, the electromagnetic noise also appears in the beam data after phasing addition processing. At this time, if the beam deflection angle is large, that is, if the delay time curve has a large change, the occurrence position of each electromagnetic noise is dispersed, and the electromagnetic noise is not so noticeable in the ultrasonic image. On the other hand, if the beam deflection angle is small (especially near zero) and the delay time curve has only a small change, the occurrence positions of the respective electromagnetic noises are dense, and the noise group is near the center line on the ultrasonic image. Arise. This is particularly noticeable in a deep region in the center line. FIG. 7 schematically shows the center noise 202 that appears on the tomographic image 200 formed by electronic sector scanning. In electronic sector scanning, the distance between beams increases with depth, and the number of interpolated pixels increases with depth. Therefore, it is considered that noise is unnecessarily emphasized.

ノイズの発生源としては、例えば手術中に使用される各種の機器をあげることができる。特に電気メスは大きなノイズを生じさせることが知られている。もちろん、それ以外の機器もノイズの発生源になり得る。   Examples of noise generation sources include various devices used during surgery. In particular, it is known that an electric knife produces a large noise. Of course, other devices can also be sources of noise.

特開平3−212264号公報JP-A-3-212264 特開平6−63044号公報JP-A-6-63044

電子セクタ走査においては、超音波画像の画質を高めるために上記センターノイズを効果的に除去又は低減することが望まれる。特許文献2には電磁ノイズをキャンセルする技術が開示されいるが、センターノイズに着目した処理ではなく、ノイズキャンセルが常時行われるために、場合によっては不必要な部分まで処理されてしまい、かえって画質が低下してしまうことが危惧される。   In the electronic sector scanning, it is desired to effectively remove or reduce the center noise in order to improve the image quality of the ultrasonic image. Patent Document 2 discloses a technique for canceling electromagnetic noise. However, since noise cancellation is always performed instead of processing focusing on center noise, an unnecessary part is processed depending on circumstances, and the image quality is rather reduced. It is feared that will decline.

本発明の目的は、電子セクタ走査において発生するセンターノイズを効果的に除去又は低減することにある。特に、センターノイズに対して局所的な対処を行えるようにすることにある。   An object of the present invention is to effectively remove or reduce center noise generated in electronic sector scanning. In particular, it is to enable local countermeasures against center noise.

本発明は、超音波ビームの電子セクタ走査を実行する超音波診断装置において、前記電子セクタ走査の中央ビーム方位を中心としてそこからビーム走査方向の両側に広がるノイズキャンセル部分範囲を設定する設定手段と、前記電子セクタ走査に従って超音波ビームを走査する場合における当該超音波ビームの方位又はフォーカス点が前記ノイズキャンセル部分範囲内に含まれる場合にノイズキャンセル期間内を判定する判定手段と、前記ノイズキャンセル期間内において、超音波の送受波によって得られた受信信号に対して、電磁ノイズが含まれる参照信号を用いてノイズキャンセル処理を施すノイズキャンセル手段と、を含むことを特徴とする超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for performing electronic sector scanning of an ultrasonic beam, and setting means for setting a noise canceling partial range extending from both sides in the beam scanning direction from the central beam direction of the electronic sector scanning. Determining means for determining a noise cancellation period when an azimuth or a focus point of the ultrasonic beam is included in the noise cancellation partial range when scanning the ultrasonic beam according to the electronic sector scanning; and the noise cancellation period The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus comprising: noise canceling means for performing noise cancellation processing on a received signal obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves using a reference signal including electromagnetic noise. .

上記構成によれば、電子セクタ走査において、超音波ビームの方位又はフォーカス点がノイズキャンセル部分範囲内に入ると、ノイズキャンセル期間内であると判定されて、その期間内においては、参照信号を利用して受信信号に含まれる電磁ノイズの除去処理が実行される。よって、超音波画像全体に対して常にノイズキャンセル処理が適用されるのではなく特定の部分範囲だけについてノイズキャンセル処理が施されるので、それ以外の部分について不必要にノイズキャンセル処理が施されて画質が劣化してしまうことを防止できる。判定基準の候補となる超音波ビームの方位は送信ビーム方位又は受信ビーム方位であり、また、判定基準の候補となる超音波ビームのフォーカス点は送信フォーカス点又は受信フォーカス点である。ダミー信号線から出力された電磁ノイズを表す信号、心電信号における電磁ノイズ成分等を参照信号としてもよい。複数の受信信号に対して個別的にノイズキャンセル処理を施した上で、それらの受信信号に対して整相加算処理を適用するのが望ましい。   According to the above configuration, when the azimuth or focus point of the ultrasonic beam enters the noise canceling partial range in the electronic sector scanning, it is determined that it is within the noise canceling period, and the reference signal is used within that period. Thus, a process for removing electromagnetic noise contained in the received signal is executed. Therefore, noise cancellation processing is not always applied to the entire ultrasound image, but noise cancellation processing is performed only on a specific partial range, so that unnecessary noise cancellation processing is performed on other portions. It is possible to prevent the image quality from deteriorating. The azimuth of the ultrasonic beam that is a candidate for the criterion is a transmission beam azimuth or a reception beam azimuth, and the focus point of the ultrasonic beam that is a candidate for the criterion is a transmission focus point or a reception focus point. A signal representing electromagnetic noise output from the dummy signal line, an electromagnetic noise component in the electrocardiogram signal, or the like may be used as the reference signal. It is desirable to apply a phasing addition process to the received signals after individually performing a noise cancellation process on a plurality of received signals.

望ましくは、前記ノイズキャンセル部分範囲は前記超音波ビームの電子セクタ走査により形成されるビーム走査面の一部をなすセクタ状の二次元領域である。この構成によれば、制御が簡便となる。望ましくは、前記ノイズキャンセル部分範囲は所定深度よりも深い二次元領域であり、前記ノイズキャンセル部分範囲のビーム走査方向の幅が深さ方向に可変設定される。この構成によればノイズキャンセルの要否をきめ細かく制御できる。   Preferably, the noise canceling partial range is a sector-like two-dimensional region that forms a part of a beam scanning surface formed by electronic sector scanning of the ultrasonic beam. According to this configuration, the control becomes simple. Preferably, the noise cancellation partial range is a two-dimensional region deeper than a predetermined depth, and the width of the noise cancellation partial range in the beam scanning direction is variably set in the depth direction. According to this configuration, it is possible to finely control whether or not noise cancellation is necessary.

望ましくは、体腔内に挿入されるプローブを含み、前記プローブは、超音波を送受波する複数の振動素子からなるアレイ振動子と、前記アレイ振動子に接続され、送信信号及び受信信号を伝送する複数の信号線と、電磁ノイズを観測するためのダミー振動子と、前記ダミー振動子に接続されたダミー信号線と、を含み、前記参照信号は前記ダミー信号線の出力信号である。   Preferably, the probe includes a probe inserted into a body cavity, and the probe is connected to the array transducer including a plurality of transducer elements for transmitting and receiving ultrasonic waves, and transmits a transmission signal and a reception signal. It includes a plurality of signal lines, a dummy vibrator for observing electromagnetic noise, and a dummy signal line connected to the dummy vibrator, and the reference signal is an output signal of the dummy signal line.

望ましくは、前記超音波ビームは送信ビーム及び受信ビームにより構成され、前記設定手段は、各送信ビーム方位で送信ビームを形成するための送信ディレイデータ、及び、各受信ビーム方位で受信ビームを動的に形成するための受信ディレイデータ、の内の少なくとも1つに基づいて、前記ノイズキャンセル部分範囲を設定する。この場合、中央ビームについてのディレイデータ(例えばディレイ量ゼロ)と、個々のビームについてのディレイデータと、の間でチャンネルごとにディレイ量の差分(望ましくは絶対値)を演算し、その差分の総和を求め、その総和が所定値以下の場合に、つまりセンター付近であるとみなせる場合に、ノイズキャンセル部分範囲であると定めることができる。更に、深さ方向にノイズキャンセル部分範囲の幅が動的可変されるように構成するのが望ましい。   Preferably, the ultrasonic beam is composed of a transmission beam and a reception beam, and the setting means dynamically transmits transmission delay data for forming a transmission beam at each transmission beam azimuth and the reception beam at each reception beam azimuth. The noise canceling partial range is set on the basis of at least one of the reception delay data to be formed. In this case, the delay amount difference (preferably absolute value) is calculated for each channel between the delay data for the central beam (for example, delay amount zero) and the delay data for each beam, and the sum of the differences is calculated. If the sum is equal to or less than a predetermined value, that is, if it can be regarded as being in the vicinity of the center, it can be determined that the noise canceling partial range. Furthermore, it is desirable that the width of the noise cancellation partial range is dynamically varied in the depth direction.

以上説明したように、本発明によれば、電子セクタ走査において発生するセンターノイズを効果的に除去又は低減できる。   As described above, according to the present invention, the center noise generated in the electronic sector scanning can be effectively removed or reduced.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明に係る超音波診断装置の要部構成がブロック図として示されている。この超音波診断装置は、経食プローブを有し、食道において超音波の送受波を行って心臓に対する超音波診断を行う装置である。もちろん、本発明は他のタイプの超音波診断装置に対しても適用可能である。   FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. This ultrasonic diagnostic apparatus is an apparatus that has a transesophageal probe and performs ultrasonic diagnosis on the heart by transmitting and receiving ultrasonic waves in the esophagus. Of course, the present invention can be applied to other types of ultrasonic diagnostic apparatuses.

プローブ10は、上記の経食プローブであり、その挿入管内には複数の信号線12,14が設けられている。図示される複数の信号線12は送信信号及び受信信号を伝送するための本来の信号線であり、信号線14は電磁ノイズを伝送するためのダミー信号線である。挿入管の先端にはプローブヘッドが設けられ、そのプローブヘッド内には1Dアレイ振動子が設けられている。1Dアレイ振動子は複数の振動素子16により構成される。1Dアレイ振動子により超音波ビームが形成され、その超音波ビームは電子的に走査される。本実施形態では、電子走査方式は電子セクタ走査である。   The probe 10 is the above-mentioned eclipse probe, and a plurality of signal lines 12 and 14 are provided in the insertion tube. A plurality of signal lines 12 shown in the figure are original signal lines for transmitting transmission signals and reception signals, and a signal line 14 is a dummy signal line for transmitting electromagnetic noise. A probe head is provided at the tip of the insertion tube, and a 1D array transducer is provided in the probe head. The 1D array transducer includes a plurality of vibrating elements 16. An ultrasonic beam is formed by the 1D array transducer, and the ultrasonic beam is electronically scanned. In this embodiment, the electronic scanning method is electronic sector scanning.

複数の振動素子16にはそれぞれ信号線12が接続されている。一方、ダミー信号線14の先端には、振動素子16と電気的に等価な(同様の電気的インピーダンスをもった)キャパシタ18が接続されている。このキャパシタ18はプローブヘッド内において外部機器、特に電気メスからの電磁ノイズを受信するセンサとして機能する。同様に、ダミー信号線14も電磁ノイズを受信するセンサとして機能する。本実施形態においては、このようにダミー振動素子であるキャパシタ18及びダミー信号線14によって外部からの電磁ノイズが体内で観測されている。心電信号等に含まれる電磁ノイズを利用してノイズキャンセル処理を行うことも可能である。   A signal line 12 is connected to each of the plurality of vibration elements 16. On the other hand, a capacitor 18 that is electrically equivalent to the vibration element 16 (having similar electrical impedance) is connected to the tip of the dummy signal line 14. The capacitor 18 functions as a sensor that receives electromagnetic noise from an external device, particularly an electric knife, in the probe head. Similarly, the dummy signal line 14 also functions as a sensor that receives electromagnetic noise. In the present embodiment, electromagnetic noise from the outside is observed in the body by the capacitor 18 and the dummy signal line 14 which are dummy vibration elements in this way. It is also possible to perform noise cancellation processing using electromagnetic noise contained in an electrocardiogram signal or the like.

複数の送信器22はそれぞれ波形発生器であり、そこから出力された送信信号がアンプ24を介して、さらにスイッチ20を介して、対応する信号線12へ送られる。各アンプ24は送信アンプであり、それは電力増幅を行うものである。各スイッチ20は送信時において信号線12を送信器に接続し、受信時において信号線12を受信器へ接続する回路である。複数の送信器22及び複数の送信アンプ24はそれら全体として送信ビームフォーマを構成するものである。   Each of the plurality of transmitters 22 is a waveform generator, and a transmission signal output therefrom is sent to the corresponding signal line 12 via the amplifier 24 and further via the switch 20. Each amplifier 24 is a transmission amplifier, which performs power amplification. Each switch 20 is a circuit that connects the signal line 12 to the transmitter during transmission and connects the signal line 12 to the receiver during reception. The plurality of transmitters 22 and the plurality of transmission amplifiers 24 constitute a transmission beam former as a whole.

一方、受信ビームフォーマの構成について説明すると、各信号線12からの受信信号は各スイッチ20を介して、さらに各差動アンプ26を介して、対応するA/D変換器30に送られている。各A/D変換器30の後段には図示されていないメモリ等が設けられており、メモリから読み出された複数の受信信号が加算器32において加算される。すなわち、そのような整相加算処理によって受信ビームが構成され、加算器32からビームデータとしての整相加算後の受信信号が出力される。   On the other hand, the configuration of the reception beamformer will be described. The reception signal from each signal line 12 is sent to the corresponding A / D converter 30 via each switch 20 and each differential amplifier 26. . A memory or the like (not shown) is provided at the subsequent stage of each A / D converter 30, and a plurality of received signals read from the memory are added by the adder 32. That is, a reception beam is formed by such a phasing addition process, and a reception signal after phasing addition as beam data is output from the adder 32.

本実施形態においては、各チャンネルごとにすなわち各信号線12ごとに図示されるように差動アンプ26が設けられている。この差動アンプ26はノイズキャンセル処理を実行するものであり、以下に説明するように、特定されたキャンセル期間内において生成されるキャンセル信号106を用いて、受信信号に含まれるノイズ成分を除去するものである。具体的には、キャンセル信号106は電磁ノイズそのものにより構成され、受信信号中に含まれる電磁ノイズが、キャンセル信号106によって打ち消される。   In the present embodiment, a differential amplifier 26 is provided for each channel, that is, for each signal line 12 as illustrated. The differential amplifier 26 performs a noise canceling process, and removes a noise component included in the received signal by using a cancel signal 106 generated within a specified cancel period, as will be described below. Is. Specifically, the cancel signal 106 is composed of electromagnetic noise itself, and the electromagnetic noise included in the received signal is canceled by the cancel signal 106.

ノイズキャンセル制御部44は、ノイズキャンセル期間を表すゲート信号102を生成する。本実施形態ではセクタ状の走査面における中央部の領域(センターノイズが発現する領域)がノイズキャンセル部分領域として定められており、送受信の基準座標(ビーム方位、フォーカス点)が当該ノイズキャンセル部分範囲内に入った場合に、時間軸上においてノイズキャセル期間が判定される。   The noise cancellation control unit 44 generates a gate signal 102 representing a noise cancellation period. In this embodiment, the central area (area where the center noise appears) on the sector-shaped scanning plane is defined as the noise cancellation partial area, and the reference coordinates (beam orientation, focus point) for transmission and reception are the noise cancellation partial area. When entering, the noise cancel period is determined on the time axis.

スイッチ部33は、図示されるように2つのスイッチ回路34,36とアンプ42とを含むものである。アンプ42はインピーダンス変換を行うための回路である。スイッチ回路34,36はゲート信号102がノイズキャンセル期間を表す場合において(つまりHIの場合に)オン動作し、ダミー信号線14から出力される信号104をアンプ42の入力へ接続する。これにより、その信号104がキャンセル信号106として各差動アンプ26へ送られることになる。一方、ゲート信号102がノイズキャンセル期間外を表している場合、スイッチ回路34,36はダミー信号線14及びアンプ42の入力側をグランドに接続し、ノイズキャンセル処理が行われないようにする。すなわち、キャンセル信号106は実質的に出力されず、これによってノイズ発生部位以外において不必要に受信信号のキャンセル処理が行われてしまう問題が効果的に防止されている。すなわち、本実施形態においては、ノイズキャンセル処理を常時行うことによる問題を解消するために、ノイズキャンセル部分範囲を表すゲート信号を生成しており、ノイズキャンセル期間内においてだけ局所的にノイズキャンセル処理が行われている。なお、ノイズキャンセル部分領域内では、先の送信期間において各スイッチ20が送信器を選択している場合においてスイッチ部33を先行してオン動作させるように構成してもよい。   The switch unit 33 includes two switch circuits 34 and 36 and an amplifier 42 as shown in the figure. The amplifier 42 is a circuit for performing impedance conversion. The switch circuits 34 and 36 are turned on when the gate signal 102 represents a noise cancellation period (that is, in the case of HI), and connect the signal 104 output from the dummy signal line 14 to the input of the amplifier 42. As a result, the signal 104 is sent as a cancel signal 106 to each differential amplifier 26. On the other hand, when the gate signal 102 represents outside the noise cancellation period, the switch circuits 34 and 36 connect the dummy signal line 14 and the input side of the amplifier 42 to the ground so that noise cancellation processing is not performed. That is, the cancel signal 106 is not substantially output, thereby effectively preventing the problem that the received signal is canceled unnecessarily outside the site where the noise occurs. That is, in this embodiment, in order to solve the problem caused by always performing the noise cancellation processing, a gate signal representing the noise cancellation partial range is generated, and the noise cancellation processing is locally performed only within the noise cancellation period. Has been done. In the noise cancellation partial area, the switch unit 33 may be turned on in advance when each switch 20 selects a transmitter in the previous transmission period.

図2には、図1に示したノイズキャンセル制御部44の具体例が示されている。ノイズキャンセル制御部44は、図2に示される構成例において、ノイズキャンセルテーブル50とテーブル作成部52とで構成されている。テーブル作成部52は、ノイズキャンセルテーブル50の内容を演算によって求めるものであり、その入力には送受信データを含む各種の条件が入力されている。このテーブル作成部52はCPU及び動作プログラムによって構成されてもよい。例えば、電子セクタ走査における中央の送信ビームについてのディレイデータと、個々の送信ビームについてのディレイデータと、の間でチャンネル単位でディレイ量の差分を演算し、その差分の総和が所定値以下の場合にノイズキャンセル対象としてのビームを判定するようにしてもよい。すなわち、センターノイズは図7に示したように電子セクタ走査における中央部分特にその下方に発現するため、その部分をビーム走査方向における部分範囲として特定するものである。もちろん、深さ方向にノイズキャンセル部分範囲のビーム走査方向の幅を動的に可変するようにしてもよい。テーブル作成部52によって作成されたテーブルデータは上述したようにノイズキャンセルテーブル50に書き込まれる。ノイズキャンセルテーブル50においては、ビーム走査に伴ってビームアドレスθが入力され、そのθがノイズキャンセル部分範囲内に属する場合にゲート信号102が出力される。ちなみに、ノイズキャンセル部分範囲がビーム方向θ及び深さrとで定義される場合には、それらの入力パラメータがノイズキャンセル部分範囲に属する場合にゲート信号102が出力されることになる。   FIG. 2 shows a specific example of the noise cancellation control unit 44 shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 2, the noise cancellation control unit 44 includes a noise cancellation table 50 and a table creation unit 52. The table creation unit 52 obtains the contents of the noise cancellation table 50 by calculation, and various conditions including transmission / reception data are input to the input. The table creation unit 52 may be configured by a CPU and an operation program. For example, when the difference in delay amount is calculated for each channel between the delay data for the central transmission beam in the electronic sector scan and the delay data for each transmission beam, and the sum of the differences is less than a predetermined value Alternatively, a beam as a noise cancellation target may be determined. That is, as shown in FIG. 7, since the center noise appears in the central portion of the electronic sector scan, particularly in the lower portion thereof, this portion is specified as a partial range in the beam scanning direction. Of course, the width of the noise cancellation partial range in the beam scanning direction may be dynamically varied in the depth direction. The table data created by the table creation unit 52 is written into the noise cancellation table 50 as described above. In the noise cancellation table 50, the beam address θ is input along with the beam scanning, and the gate signal 102 is output when the θ belongs to the noise cancellation partial range. Incidentally, when the noise cancellation partial range is defined by the beam direction θ and the depth r, the gate signal 102 is output when those input parameters belong to the noise cancellation partial range.

ノイズキャンセルテーブル50の一例が図3に概念的に示されている。送信ビームの方位として1番からn番までが定められており、ノイズキャンセル部分範囲60はビーム走査方向におけるj番からk番までの範囲として定義されている。すなわち当該ノイズキャンセル部分範囲60に送信ビーム方向が該当する場合には受信信号に対するノイズキャンセル処理が施される。つまり、図1に示したように各差動アンプ26において、各受信信号に含まれる電磁ノイズがキャンセル信号106によって打ち消される。ちなみに、図3において、符号62及び符号64はノイズキャンセル部分範囲以外の範囲を表しており、その範囲内においてはノイズキャンセル処理は実行されない。これによりセンターノイズが発生する可能性が低い領域において不必要にノイズキャンセル処理が行われて画質が劣化してしまう問題を未然に防止できるという利点が得られる。   An example of the noise cancellation table 50 is conceptually shown in FIG. From 1 to n is determined as the direction of the transmission beam, and the noise cancellation partial range 60 is defined as a range from j to k in the beam scanning direction. That is, when the transmission beam direction corresponds to the noise cancellation partial range 60, noise cancellation processing is performed on the received signal. That is, as shown in FIG. 1, the electromagnetic noise included in each received signal is canceled by the cancel signal 106 in each differential amplifier 26. Incidentally, in FIG. 3, reference numerals 62 and 64 represent ranges other than the noise canceling partial range, and the noise canceling process is not executed within the range. As a result, there is an advantage that it is possible to prevent a problem that the image quality is deteriorated due to unnecessary noise cancellation processing in an area where the possibility of the occurrence of center noise is low.

図4には、ノイズキャンセル処理を行う場合におけるタイミングチャートが示されている。(A)はフレームトリガ信号を表しており、この信号により1フレームが規定される。(B)には各ビーム方向ごとに生成されるライントリガ信号つまり送信トリガが示されている。(C)にはビームカウンタの値すなわちθの内容が示されている。そして、(D)にはゲート信号が示されており、その信号がHIの状態においてノイズキャンセル処理が実行される。そのHIの状態はセンターノイズの発生期間を表すものであり、換言すれば、ノイズキャンセル部分範囲に相当するものである。   FIG. 4 shows a timing chart when the noise canceling process is performed. (A) represents a frame trigger signal, and one frame is defined by this signal. (B) shows a line trigger signal generated for each beam direction, that is, a transmission trigger. (C) shows the value of the beam counter, that is, the content of θ. (D) shows a gate signal, and noise cancellation processing is executed when the signal is HI. The HI state represents a generation period of the center noise, in other words, corresponds to a noise canceling partial range.

図5及び図6には他の例が示されている。図5においては、ノイズキャンセル部分範囲66が電子セクタ走査におけるビーム走査領域の中央部分に設定されているが、送受信原点に近い領域についてはノイズキャンセル対象外となっており、中央部における下方にだけノイズキャンセル部分範囲66が設定されている。それ以外の領域68はノイズキャンセル処理が行われない領域である。このような構成が採用される場合、図6に示すような動作が実行される。ここで、図6において(A)〜(D)に示した各信号は、図4において示した(A)〜(D)に示した信号と同一である。注目すべきことは、(D)に示されるゲート信号において、ビーム走査方向における一定の範囲内において、しかも一定の深さ範囲内において有効なゲート期間が設定されているということである。このような構成によれば、センターノイズの発生確率が高い領域だけにノイズキャンセル部分範囲を設定することができるので、送信原点つまりプローブに近い領域について不必要にノイズキャンセル処理が適用されてしまうことによる問題を未然に防止することができる。図5及び図6に示す構成が採用される場合、受信ビームにおける受信フォーカス点のビームアドレス及び深さに基づいてノイズキャンセル処理の要否を判断するのが望ましい。一般に、受信時においては受信ダイナミックフォーカスが適用され、すなわち受信ビーム軸上において送受信原点から深い方向に動的に受信ダイナミックフォーカス点のスキャンが実行されるため、そのような受信ダイナミックフォーカス点の位置に応じてノイズキャンセル処理の要否を判断するのが望ましい。   Another example is shown in FIGS. 5 and 6. In FIG. 5, the noise cancellation partial range 66 is set at the center of the beam scanning area in the electronic sector scanning, but the area close to the transmission / reception origin is not subject to noise cancellation, and only below the center. A noise canceling partial range 66 is set. The other area 68 is an area where noise cancellation processing is not performed. When such a configuration is adopted, an operation as shown in FIG. 6 is executed. Here, the signals shown in (A) to (D) in FIG. 6 are the same as the signals shown in (A) to (D) in FIG. It should be noted that in the gate signal shown in (D), an effective gate period is set within a certain range in the beam scanning direction and within a certain depth range. According to such a configuration, the noise cancellation partial range can be set only in a region where the probability of occurrence of center noise is high, so that the noise cancellation processing is unnecessarily applied to the transmission origin, that is, a region close to the probe. It is possible to prevent problems due to the above. When the configurations shown in FIGS. 5 and 6 are employed, it is desirable to determine whether or not noise cancellation processing is necessary based on the beam address and depth of the reception focus point in the reception beam. In general, reception dynamic focus is applied at the time of reception, that is, scanning of the reception dynamic focus point is dynamically executed in a deep direction from the transmission / reception origin on the reception beam axis. Accordingly, it is desirable to determine whether noise cancellation processing is necessary.

本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. 図1に示すノイズキャンセル制御部の具体的な構成例を示す図である。It is a figure which shows the specific structural example of the noise cancellation control part shown in FIG. ノイズキャンセル部分範囲の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a noise cancellation partial range. 図3に示すノイズキャンセル部分範囲が適用される場合における回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the circuit when the noise cancellation partial range shown in FIG. 3 is applied. 他のノイズキャンセル部分範囲を示す図である。It is a figure which shows another noise cancellation partial range. 図5に示したノイズキャンセル部分範囲が適用される場合における回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining the operation of the circuit when the noise canceling partial range shown in FIG. 5 is applied. センターノイズを説明するための図である。It is a figure for demonstrating center noise.

符号の説明Explanation of symbols

10 プローブ、12 信号線、14 ダミー信号線、16 振動素子、18 ダミー振動素子(キャパシタ)、20 スイッチ、22 送信器、26 差動アンプ、33 スイッチ部、34,36 スイッチ回路、44 ノイズキャンセル制御部。   10 probes, 12 signal lines, 14 dummy signal lines, 16 vibration elements, 18 dummy vibration elements (capacitors), 20 switches, 22 transmitters, 26 differential amplifiers, 33 switch units, 34, 36 switch circuits, 44 noise cancellation control Department.

Claims (5)

超音波ビームの電子セクタ走査を実行する超音波診断装置において、
前記電子セクタ走査の中央ビーム方位を中心としてそこからビーム走査方向の両側に広がるノイズキャンセル部分範囲を設定する設定手段と、
前記電子セクタ走査に従って超音波ビームを走査する場合における当該超音波ビームの方位又はフォーカス点が前記ノイズキャンセル部分範囲内に含まれる場合にノイズキャンセル期間内を判定する判定手段と、
前記ノイズキャンセル期間内において、超音波の送受波によって得られた受信信号に対して、電磁ノイズが含まれる参照信号を用いてノイズキャンセル処理を施すノイズキャンセル手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
In an ultrasonic diagnostic apparatus that performs electronic sector scanning of an ultrasonic beam,
Setting means for setting a noise canceling partial range extending from both sides in the beam scanning direction from the central beam direction of the electronic sector scanning as a center;
Determining means for determining the noise cancellation period when the azimuth or focus point of the ultrasonic beam in the case of scanning the ultrasonic beam according to the electronic sector scanning is included in the noise cancellation partial range;
Within the noise cancellation period, noise cancellation means for performing noise cancellation processing using a reference signal including electromagnetic noise for a reception signal obtained by transmission and reception of ultrasonic waves,
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
請求項1記載の装置において、
前記ノイズキャンセル部分範囲は前記超音波ビームの電子セクタ走査により形成されるビーム走査面の一部をなすセクタ状の二次元領域である、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
The noise cancellation partial range is a sector-like two-dimensional region that forms part of a beam scanning surface formed by electronic sector scanning of the ultrasonic beam.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1記載の装置において、
前記ノイズキャンセル部分範囲は所定深度よりも深い二次元領域であり、
前記ノイズキャンセル部分範囲のビーム走査方向の幅が深さ方向に可変設定された、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
The noise canceling partial range is a two-dimensional region deeper than a predetermined depth,
The width of the noise cancellation partial range in the beam scanning direction is variably set in the depth direction.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置において、
体腔内に挿入されるプローブを含み、
前記プローブは、超音波を送受波する複数の振動素子からなるアレイ振動子と、
前記アレイ振動子に接続され、送信信号及び受信信号を伝送する複数の信号線と、
電磁ノイズを観測するためのダミー振動子と、
前記ダミー振動子に接続されたダミー信号線と、
を含み、
前記参照信号は前記ダミー信号線の出力信号である、ことを特徴とする超音波診断装置。
The device according to any one of claims 1 to 3,
Including a probe inserted into a body cavity,
The probe includes an array transducer including a plurality of vibration elements that transmit and receive ultrasonic waves;
A plurality of signal lines connected to the array transducer and transmitting transmission signals and reception signals;
A dummy vibrator for observing electromagnetic noise;
A dummy signal line connected to the dummy vibrator;
Including
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the reference signal is an output signal of the dummy signal line.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置において、
前記超音波ビームは送信ビーム及び受信ビームにより構成され、
前記設定手段は、各送信ビーム方位で送信ビームを形成するための送信ディレイデータ、及び、各受信ビーム方位で受信ビームを動的に形成するための受信ディレイデータ、の内の少なくとも1つに基づいて、前記ノイズキャンセル部分範囲を設定する、ことを特徴とする超音波診断装置。
In the apparatus of any one of Claims 1-4,
The ultrasonic beam is composed of a transmission beam and a reception beam,
The setting means is based on at least one of transmission delay data for forming a transmission beam at each transmission beam azimuth and reception delay data for dynamically forming a reception beam at each reception beam azimuth. And setting the noise cancellation partial range.
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