JP2011072701A - Ultrasonic diagnosis apparatus, ultrasonic diagnosis system and ultrasonic diagnosis program - Google Patents

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雄太 中山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnosis apparatus which can continuously provide a highly precise ultrasonic image, even if it has worked for a long time to deteriorate the function of an organic piezoelectric element; an ultrasonic diagnosis system therefor; and an ultrasonic diagnosis program therefor. <P>SOLUTION: The ultrasonic diagnosis apparatus utilizes the relationship in correspondence between the working record and the deterioration in function of an organic piezoelectric element to change an amplification rate, at which a received electric signal converted by the organic piezoelectric element is amplified by an amplifier in accordance with the working record. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波探触子から被検体へ超音波信号を送信し、受信した反射超音波信号を基に、被検体内部の超音波画像を生成する超音波診断装置、該超音波診断装置をリモート制御する超音波診断システム及び超音波診断用プログラムに関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that transmits an ultrasonic signal from an ultrasonic probe to a subject and generates an ultrasonic image inside the subject based on the received reflected ultrasonic signal, and the ultrasonic diagnostic apparatus The present invention relates to an ultrasonic diagnostic system and an ultrasonic diagnostic program for remotely controlling the system.

超音波診断装置は、超音波パルス反射法により、体表から生体内の軟組織の断層像を無侵襲に得る医療用画像機器である。この超音波診断装置は、他の医療用画像機器に比べ、小型で安価、X線などの被爆がなく安全性が高い、ドップラー効果を応用して血流イメージングが可能等、多くの特長を有し、循環器系(心臓の冠動脈)、消化器系(胃腸)、内科系(肝臓、膵臓、脾臓)、泌尿器科系(腎臓、膀胱)、および産婦人科系などで広く利用されている。   An ultrasonic diagnostic apparatus is a medical imaging device that non-invasively obtains a tomographic image of soft tissue in a living body from a body surface by an ultrasonic pulse reflection method. Compared to other medical imaging equipment, this ultrasound diagnostic device has many features such as small size, low cost, high safety without exposure to X-rays, and blood flow imaging using the Doppler effect. It is widely used in the circulatory system (coronary artery of the heart), digestive system (gastrointestinal), internal medicine system (liver, pancreas, spleen), urological system (kidney, bladder), and obstetrics and gynecology.

このような医療用超音波診断装置においては、高感度、高解像度の超音波の送受信を行うために、圧電素子の圧電効果が一般的に利用される。さらに、画像の分解能や高精細さ、或いは、スペックルノイズの低減、アーチファクトの低減等には、圧電素子の広帯域化が有用であり、そのような特性をもつ圧電素子が望まれていた。   In such a medical ultrasonic diagnostic apparatus, the piezoelectric effect of a piezoelectric element is generally used in order to transmit and receive high-sensitivity and high-resolution ultrasonic waves. Furthermore, widening of the piezoelectric element is useful for reducing the resolution and high definition of an image, reducing speckle noise, reducing artifacts, and the like, and a piezoelectric element having such characteristics has been desired.

高調波信号を用いた組織ハーモニックイメージング(THI)診断は、従来のBモード診断では得られない鮮明な診断像が得られることから、標準的な診断モダリティとなりつつある。ハーモニックイメージングは、基本波に比較して、サイドローブレベルが小さいことで、S/Nが良く、コントラスト分解能が良くなること、周波数が高くなることでビーム幅が細くなり横方向分解能が良くなること、近距離では音圧が小さく、さらに音圧の変動が少ないので多重反射が起こらないこと、焦点以遠の減衰は基本波並みであり、高調波の超音波は基本波の超音波に比べ深速度を大きく取れること、という多くの利点を有している。   Tissue harmonic imaging (THI) diagnosis using harmonic signals is becoming a standard diagnostic modality because it provides a clear diagnostic image that cannot be obtained by conventional B-mode diagnosis. In harmonic imaging, the side lobe level is small compared to the fundamental wave, the S / N is good, the contrast resolution is improved, and the frequency is increased, the beam width is narrowed and the lateral resolution is improved. Because the sound pressure is small at short distances and there is little fluctuation in sound pressure, multiple reflections do not occur, attenuation beyond the focal point is the same as the fundamental wave, and the ultrasonic wave of higher harmonics is deeper than the ultrasonic wave of the fundamental wave It has many advantages of being able to take large.

しかし、前記のような従来の超音波診断装置における超音波探触子は、使用中心周波数foが予め設定されてしまうので、その周波数によって生体の診断深さが決まってしまい、診断深さに自由度がなく、制限を受けるという問題がある。このため、1〜5MHzの低周波の超音波探触子は深部を、6〜10MHzの周波数の超音波探触子は中程度の深さを、11〜25MHzの高周波の超音波探触子は生体の表面に近い部位を診断するという具合に、超音波探触子を使い分けるのが定法となっていた。このような超音波探触子の使い分けは、超音波診断の現場において、使用者の診断速度向上を妨げるものであり、改善が望まれていた。   However, since the use center frequency fo is set in advance in the ultrasonic probe in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus as described above, the diagnostic depth of the living body is determined by the frequency, and the diagnostic depth is free. There is a problem of being limited and limited. Therefore, an ultrasonic probe with a low frequency of 1 to 5 MHz has a deep portion, an ultrasonic probe with a frequency of 6 to 10 MHz has a medium depth, and an ultrasonic probe with a high frequency of 11 to 25 MHz has a high depth. It has become a standard method to use ultrasonic probes properly, such as diagnosing a part close to the surface of a living body. Such proper use of the ultrasound probe hinders the improvement of the diagnostic speed of the user in the field of ultrasonic diagnosis, and improvement has been desired.

そこで、新規な取り組みとして、送信用にはPZTのようなセラミック圧電素子を低周波に使用し、受信用にPVDFのような広帯域の有機圧電素子を高周波に利用する方法が提案された(非特許文献1,2)。有機圧電素子の広帯域性により、超音波探触子を使い分ける必要がなくなった。   Therefore, as a new approach, a method has been proposed in which a ceramic piezoelectric element such as PZT is used for transmission at a low frequency and a broadband organic piezoelectric element such as PVDF is used for reception at a high frequency (non-patent document). References 1, 2). Due to the broadband nature of organic piezoelectric elements, it is no longer necessary to use different ultrasonic probes.

The Journal of the Acoustic Society of America −May 1998 Volume103、Issue 5, p.3041 「Study of compund structured ultrasonic tranducer made of PZT/PVDF」 Moor Joon Kim et. al.The Journal of the Acoustic Society of America-May 1998 Volume 103, Issue 5, p. 3041 “Study of compound structured ultrasonic transducer of PZT / PVDF” Moor Joon Kim et. al. 「PZT/PVDF多層構造の超音波複合圧電素子の研究」(中国南京大学音響学研究所の南京大学報:数学半年刊1999年5期頁636−638)"Study on PZT / PVDF multilayered ultrasonic composite piezoelectric element" (Nanjing University Report of Nanjing University Institute of Acoustics, China: Mathematics Semi-Annual 1999, pages 636-638)

有機圧電素子は、長期の稼動によって機能が劣化し、超音波画像の画質が悪化するという不具合が生じる。   The organic piezoelectric element has a problem that its function deteriorates due to long-term operation and the image quality of the ultrasonic image deteriorates.

本発明は、有機圧電素子の稼動履歴と機能の劣化の対応関係を利用し、有機圧電素子が変換した受信電気信号を、アンプで増幅する際の増幅率を稼動履歴情報に応じて変更し、高精細な超音波画像を継続して得ることができる超音波診断装置、および超音波診断システムを提供することを目的とする。   The present invention utilizes the correspondence between the operation history of the organic piezoelectric element and the deterioration of the function, changes the amplification factor when the received electrical signal converted by the organic piezoelectric element is amplified by the amplifier according to the operation history information, An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic diagnostic system capable of continuously obtaining a high-definition ultrasonic image.

前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。   The above object is achieved by the invention described below.

1.電気信号を超音波信号に変換して被検体内に送信する機能と、前記被検体内において反射されて生成された反射超音波信号を受信して受信電気信号に変換する機能を併せ持つ複数の第1圧電素子と複数の第2圧電素子と、を備える超音波探触子と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子または第2の圧電素子を駆動する送信部と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子または第2の圧電素子が変換した受信電気信号を所定の増幅率で増幅する増幅手段を備える受信部と、
前記受信電気信号から前記被検体内の超音波画像を生成する画像処理部と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子、または前記複数の第2圧電素子に関する稼動履歴情報を保持する保持部と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子または複数の第2圧電素子の前記増幅率と、前記稼動履歴の対応関係を記憶した記憶部と
少なくとも、前記受信部、前記保持部、及び前記記憶部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記保持部が保持する稼動履歴に応じ、前記複数の第1圧電素子または複数の第2圧電素子の少なくとも一方の前記増幅率を前記記憶部から取得し、取得した増幅率に前記受信部の増幅率を変更することを特徴とする超音波診断装置。
1. A plurality of first functions having both a function of converting an electrical signal into an ultrasonic signal and transmitting it into the subject and a function of receiving a reflected ultrasound signal generated by reflection within the subject and converting it into a received electrical signal An ultrasonic probe comprising one piezoelectric element and a plurality of second piezoelectric elements;
A transmission unit for driving at least the plurality of first piezoelectric elements or the second piezoelectric elements;
A receiving unit comprising amplification means for amplifying the received electrical signal converted by at least the plurality of first piezoelectric elements or the second piezoelectric elements at a predetermined amplification rate;
An image processing unit for generating an ultrasonic image in the subject from the received electrical signal;
A holding unit that holds operation history information related to at least the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements;
A storage unit that stores a correspondence relationship between at least the amplification factors of the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements and the operation history; and controls at least the reception unit, the holding unit, and the storage unit A control unit,
The control unit acquires the amplification factor of at least one of the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements from the storage unit according to an operation history held by the holding unit, and sets the acquired amplification factor. An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the amplification factor of the receiving unit is changed.

2.前記稼動履歴情報は、少なくとも累積使用時間、累積使用回数の履歴を含むことを特徴とする前記1に記載の超音波診断装置。   2. 2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to 1 above, wherein the operation history information includes at least a history of cumulative usage time and cumulative usage count.

3.前記超音波探触子は前記超音波探触子内部の温度を計測する温度計測手段を有し、
前記稼動履歴情報は前記温度計測手段が計測した前記超音波探触子内部の温度の情報を含むことを特徴とする前記2に記載の超音波診断装置。
3. The ultrasonic probe has temperature measuring means for measuring the temperature inside the ultrasonic probe,
3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to 2, wherein the operation history information includes information on the temperature inside the ultrasonic probe measured by the temperature measuring unit.

4.前記対応関係は、
前記制御部が、前記複数の第1圧電素子に送信させた所定の超音波信号の大きさと、前記第2圧電素子に受信させて変換させた受信電気信号の大きさとの比である第1変換係数と、
前記制御部が、前記複数の第2圧電素子に送信させた所定の超音波信号の大きさと、前記第1圧電素子に受信させて変換させた受信電気信号の大きさとの比である第2変換係数と、
に依存することを特徴とする前記1から3のいずれか1項に記載の超音波診断装置。
4). The correspondence relationship is
A first conversion that is a ratio between the magnitude of a predetermined ultrasonic signal transmitted to the plurality of first piezoelectric elements and the magnitude of a received electrical signal that is received and converted by the second piezoelectric element. Coefficient,
A second conversion that is a ratio between the magnitude of a predetermined ultrasonic signal transmitted to the plurality of second piezoelectric elements by the control unit and the magnitude of a received electrical signal that is received and converted by the first piezoelectric element. Coefficient,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is dependent on.

5.前記第1変換係数と前記第2変換係数とは異なることを特徴とする前記4に記載の超音波診断装置。   5. 5. The ultrasonic diagnostic apparatus according to 4, wherein the first conversion coefficient is different from the second conversion coefficient.

6.前記対応関係は、
前記制御部が、前記複数の第1圧電素子に所定の超音波信号を送信させて、前記第2圧電素子に受信させ、タイミングを異ならせて受信して算出した少なくとも一つの第1変換係数と、
前記制御部が、前記複数の第2圧電素子に所定の超音波信号を送信させて前記第1圧電素子に受信させ、タイミングを異ならせて受信して算出した少なくとも一つの第2変換係数と、
に依存することを特徴とする前記4または5に記載の超音波診断装置。
6). The correspondence relationship is
The control unit causes the plurality of first piezoelectric elements to transmit predetermined ultrasonic signals, causes the second piezoelectric elements to receive, and receives and calculates at different timings, and at least one first conversion coefficient calculated ,
The control unit causes the plurality of second piezoelectric elements to transmit a predetermined ultrasonic signal, causes the first piezoelectric element to receive, and receives and calculates at different timings; and at least one second conversion coefficient,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to 4 or 5 above, characterized in that it depends on

7.前記制御部が前記第1変換係数と前記第2変換係数とを記憶させる外部記憶装置を有し、
前記対応関係は、前記外部記憶装置に過去に記憶させた前記第1変換係数と前記第2変換係数と、現在の前記第1変換係数と前記第2変換係数を基に算出された、前記第1変換係数と前記第2変換係数の各々の時間的変化に依存する
ことを特徴とする前記4に記載の超音波診断装置。
7). The control unit has an external storage device for storing the first conversion coefficient and the second conversion coefficient;
The correspondence relationship is calculated based on the first conversion coefficient and the second conversion coefficient stored in the past in the external storage device, the current first conversion coefficient, and the second conversion coefficient. The ultrasonic diagnostic apparatus according to 4 above, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus depends on temporal changes of each of the first conversion coefficient and the second conversion coefficient.

8.前記第2圧電素子は、有機圧電材料を材料とする有機圧電素子から構成されており、前記有機圧電材料は、フッ化ビニリデンの重合体、または、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンの共重合体であることを特徴とする前記1から7のいずれか1項に記載の超音波診断装置。   8). The second piezoelectric element is composed of an organic piezoelectric element made of an organic piezoelectric material, and the organic piezoelectric material is a polymer of vinylidene fluoride or a copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene. 8. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of 1 to 7, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is provided.

9.前記1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置と、
操作入力部と、該操作入力部の操作に応じて操作信号を発生して前記超音波診断装置を制御する制御部とを備え、通信回線を介して前記超音波診断装置に接続されたリモート装置と、
を有することを特徴とする超音波診断システム。
9. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of 1 to 8,
A remote device comprising: an operation input unit; and a control unit that generates an operation signal according to an operation of the operation input unit and controls the ultrasonic diagnostic apparatus, and is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus via a communication line When,
An ultrasonic diagnostic system comprising:

10.コンピュータに、
電気信号を超音波信号に変換して被検体内に送信する機能と、前記被検体内において反射されて生成された反射超音波信号を受信して受信電気信号に変換する機能を併せ持つ複数の第1圧電素子と複数の第2圧電素子と、を備える超音波探触子からの前記受信電気信号を受信する処理と、
送信部に少なくとも前記複数の第1圧電素子または第2の圧電素子を駆動させる処理と、
所定の増幅率で増幅する増幅手段を備える受信部に、少なくとも前記複数の第1圧電素子または第2の圧電素子が変換した受信電気信号を増幅させる処理と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子、または前記複数の第2圧電素子に関する稼動履歴情報を保持する保持部から前記稼動履歴を受信する処理と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子または複数の第2圧電素子の前記増幅率と、前記稼動履歴の対応関係を記憶した記憶部から、受信した前記稼動履歴に応じた前記増幅率を前記記憶部から取得する処理と、
前記保持部が保持する稼動履歴に応じ、前記複数の第1圧電素子または複数の第2圧電素子の少なくとも一方の前記増幅率を前記記憶部から取得し、取得した増幅率に前記受信部の増幅率を変更する処理と、
変更された増幅率で増幅された前記受信電気信号から前記被検体内の超音波画像を生成する処理と、
を実行させることを特徴とする超音波診断用プログラム。
10. On the computer,
A plurality of first functions having both a function of converting an electrical signal into an ultrasonic signal and transmitting it into the subject and a function of receiving a reflected ultrasound signal generated by reflection within the subject and converting it into a received electrical signal A process of receiving the received electrical signal from an ultrasonic probe comprising one piezoelectric element and a plurality of second piezoelectric elements;
A process of causing the transmitting unit to drive at least the plurality of first piezoelectric elements or the second piezoelectric elements;
A process of amplifying received electric signals converted by at least the plurality of first piezoelectric elements or the second piezoelectric elements in a receiving unit including amplification means for amplifying at a predetermined amplification rate;
A process of receiving the operation history from a holding unit that stores operation history information related to at least the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements;
At least the gain of the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements and the storage unit storing the correspondence relationship of the operation history, and the amplification factor corresponding to the received operation history from the storage unit Processing to get,
According to the operation history held by the holding unit, the gain of at least one of the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements is acquired from the storage unit, and the amplification of the receiving unit is obtained to the acquired gain Processing to change the rate,
A process of generating an ultrasound image in the subject from the received electrical signal amplified with the changed amplification factor;
The program for ultrasonic diagnosis characterized by performing this.

有機圧電素子の長期の稼動によって機能が劣化しても、高精細な超音波画像を継続して得ることができる超音波診断装置、および超音波診断システムを提供できる。   It is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic diagnostic system capable of continuously obtaining a high-definition ultrasonic image even if the function deteriorates due to long-term operation of the organic piezoelectric element.

超音波診断装置Sの外観構成を示す図である。1 is a diagram showing an external configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus S. FIG. 超音波診断装置Sの電気的な構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an electrical configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus S. FIG. 超音波診断装置Sにおける超音波探触子2の構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of an ultrasound probe 2 in the ultrasound diagnostic apparatus S. FIG. 増幅率補正処理の処理フローを表す図である。It is a figure showing the processing flow of an amplification factor correction process. 稼動履歴情報のデータの例を示すテーブルである。It is a table which shows the example of the data of operation history information. 稼動履歴情報に対応する増幅率の例を示すテーブルである。It is a table which shows the example of the amplification factor corresponding to operation history information. 対応関係再定義処理の処理フローを表すフロー図である。It is a flowchart showing the process flow of a correspondence redefinition process. 圧電部22、送信部12、受信部13の概要図である。3 is a schematic diagram of a piezoelectric unit 22, a transmission unit 12, and a reception unit 13. FIG. 圧電部22、送信部12、受信部13の概要図である。3 is a schematic diagram of a piezoelectric unit 22, a transmission unit 12, and a reception unit 13. FIG. 交換時期判断処理の処理フローを説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the processing flow of an exchange time judgment process. 図11(a)は、実施形態の超音波診断装置における超音波探触子の構成における各超音波信号の経路を示す図であり、図11(b)は超音波信号の時間波形の概要図である。FIG. 11A is a diagram illustrating paths of the respective ultrasonic signals in the configuration of the ultrasonic probe in the ultrasonic diagnostic apparatus of the embodiment, and FIG. 11B is a schematic diagram of the time waveform of the ultrasonic signals. It is. 増幅率補正処理2の処理フローを説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the processing flow of the amplification factor correction process 2. 超音波診断システムSYの電気的な構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an electrical configuration of an ultrasonic diagnostic system SY.

以下に本発明の実施形態を図面により説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に限られるものではない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.

図1は、第1の実施形態における超音波診断装置の外観構成を示す図である。図2は、第1の実施形態における超音波診断装置の電気的な構成を示すブロック図である。図3は、第1の実施形態の超音波診断装置における超音波探触子の構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an external configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the ultrasonic probe in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment.

超音波診断装置Sは、図1および図2に示すように、図略の生体等の被検体Hに対して超音波(以後、第1超音波信号とも称す)を送信すると共に、被検体Hで反射した超音波の反射超音波信号(以後、第2超音波信号とも称す)を受信する超音波探触子2と、超音波探触子2とケーブル3を介して接続され、超音波探触子2へケーブル3を介して電気信号の送信信号を送信することによって超音波探触子2に被検体Hに対して第1超音波信号を送信させると共に、超音波探触子2で受信された被検体H内からの第2超音波信号に応じて超音波探触子2で生成された電気信号の受信信号(受信電気信号)に基づいて被検体H内の内部状態を超音波画像として画像化する超音波診断装置本体1とを備えて構成される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the ultrasonic diagnostic apparatus S transmits ultrasonic waves (hereinafter also referred to as a first ultrasonic signal) to a subject H such as a living body (not shown), and the subject H The ultrasonic probe 2 that receives the reflected ultrasonic signal (hereinafter also referred to as the second ultrasonic signal) reflected by the ultrasonic probe 2 is connected to the ultrasonic probe 2 via the cable 3 and is connected to the ultrasonic probe. By transmitting a transmission signal of an electric signal to the probe 2 via the cable 3, the ultrasonic probe 2 transmits the first ultrasonic signal to the subject H and receives it by the ultrasonic probe 2. Based on the received signal (received electric signal) of the electric signal generated by the ultrasonic probe 2 in accordance with the second ultrasonic signal from the inside of the subject H, an ultrasonic image of the internal state in the subject H is obtained. And an ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 for imaging.

超音波診断装置本体1は、例えば、図2に示すように、操作入力部11と、送信部12と、受信部13と、信号処理部14と、画像処理部15と、表示部16と、制御部17と、記憶部18とを備えて構成されている。   For example, as shown in FIG. 2, the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 includes an operation input unit 11, a transmission unit 12, a reception unit 13, a signal processing unit 14, an image processing unit 15, a display unit 16, A control unit 17 and a storage unit 18 are provided.

操作入力部11は、例えば、診断開始を指示するコマンドや被検体Hの個人情報等のデータを入力するものであり、複数の入力スイッチを備えた操作パネルやキーボード等である。   The operation input unit 11 inputs data such as a command for instructing start of diagnosis and personal information of the subject H, for example, and is an operation panel or a keyboard provided with a plurality of input switches.

送信部12は、制御部17の制御に従って、超音波探触子2へケーブル3を介して電気信号の送信信号を供給して超音波探触子2に第1超音波信号を発生させる回路である。送信部12は、例えば、高電圧のパルスを生成する高圧パルス発生器等を備えて構成される。超音波探触子2には、後述するように、第1圧電部221と第2圧電部223等とを有する圧電部22が備えられている。第1圧電部221と第2圧電部223の一方に、第1超音波信号を発生させることができるように構成されている。   The transmission unit 12 is a circuit that supplies a transmission signal of an electrical signal to the ultrasonic probe 2 via the cable 3 under the control of the control unit 17 and generates a first ultrasonic signal in the ultrasonic probe 2. is there. The transmission unit 12 includes, for example, a high voltage pulse generator that generates a high voltage pulse. As will be described later, the ultrasonic probe 2 includes a piezoelectric portion 22 having a first piezoelectric portion 221 and a second piezoelectric portion 223. One of the first piezoelectric part 221 and the second piezoelectric part 223 is configured to generate a first ultrasonic signal.

受信部13は、制御部17の制御に従って、超音波探触子2からケーブル3を介して受信電気信号を受信する回路であり、この受信信号を信号処理部14へ出力する。   The receiving unit 13 is a circuit that receives a received electrical signal from the ultrasound probe 2 via the cable 3 under the control of the control unit 17, and outputs the received signal to the signal processing unit 14.

受信部13は、第1圧電部221と第2圧電部223の一方に、第2超音波信号を受信させることができるように構成されている。第1圧電部221が第1超音波信号を送信する際には、受信部13は第2圧電部223に第2超音波信号を受信させる。第2圧電部223が第1超音波信号を送信する際には、受信部13は第1圧電部221に第2超音波信号を受信させる。   The receiving unit 13 is configured so that one of the first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223 can receive the second ultrasonic signal. When the first piezoelectric unit 221 transmits the first ultrasonic signal, the receiving unit 13 causes the second piezoelectric unit 223 to receive the second ultrasonic signal. When the second piezoelectric unit 223 transmits the first ultrasonic signal, the receiving unit 13 causes the first piezoelectric unit 221 to receive the second ultrasonic signal.

受信部13においては、第1圧電部221または第2圧電部223が第2超音波信号を受信して変換した受信電気信号を電気的に増幅する増幅手段である図示しないアンプを有している。アンプにおける増幅率は、変更可能なように構成されている。   The receiving unit 13 includes an amplifier (not shown) which is an amplifying unit that electrically amplifies the received electrical signal that is received and converted by the first piezoelectric unit 221 or the second piezoelectric unit 223. . The amplification factor in the amplifier is configured to be changeable.

受信部13には、アンプで増幅された受信電気信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換するアナログ−デジタル変換器等が備えられていてもよい。受信電気信号をアナログ信号のまま超音波画像を得る処理まで実施してもよいし、受信電気信号をデジタル信号に変換して、超音波画像を得る処理まで実施してもよい。   The receiving unit 13 may be provided with an analog-digital converter or the like that converts the received electrical signal amplified by the amplifier from an analog signal to a digital signal. Processing up to obtaining an ultrasound image may be performed with the received electrical signal as an analog signal, or processing up to obtaining an ultrasound image by converting the received electrical signal into a digital signal may be performed.

信号処理部14は、制御部17の制御に従って、所定の信号を処理する回路であり、受信電気信号に所定の処理を施して画像処理部15へ出力する。   The signal processing unit 14 is a circuit that processes a predetermined signal under the control of the control unit 17, performs predetermined processing on the received electrical signal, and outputs the processed signal to the image processing unit 15.

画像処理部15は、制御部17の制御に従って、信号処理部14で信号処理された受信電気信号に基づいて例えばハーモニックイメージング技術等を用いて被検体H内の内部状態の超音波画像を生成する回路である。   Under the control of the control unit 17, the image processing unit 15 generates an ultrasonic image of the internal state in the subject H using, for example, a harmonic imaging technique based on the received electrical signal signal-processed by the signal processing unit 14. Circuit.

表示部16は、制御部17の制御に従って、画像処理部15で生成された被検体H内の内部状態の画像を表示する装置である。表示部16は、例えば、CRTディスプレイ、LCD、ELディスプレイ、またはプラズマディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。   The display unit 16 is a device that displays an image of the internal state in the subject H generated by the image processing unit 15 under the control of the control unit 17. The display unit 16 is, for example, a display device such as a CRT display, LCD, EL display, or plasma display, or a printing device such as a printer.

記憶部18は、各種プログラム等を記憶している。   The storage unit 18 stores various programs and the like.

制御部17は、例えば、マイクロプロセッサ、記憶素子およびその周辺回路等を備えて構成され、これら操作入力部11、送信部12、受信部13、信号処理部14、画像処理部15、表示部16、および記憶部18等を当該機能に応じてそれぞれ制御することによって超音波診断装置Sの全体制御を行う回路である。   The control unit 17 includes, for example, a microprocessor, a storage element, and peripheral circuits thereof. The operation input unit 11, the transmission unit 12, the reception unit 13, the signal processing unit 14, the image processing unit 15, and the display unit 16 are provided. , And the storage unit 18 and the like according to the function, respectively, to perform overall control of the ultrasonic diagnostic apparatus S.

超音波探触子2は、例えば、図3に示すように、音響制動部材21と、圧電部22と、音響整合層23と、音響レンズ24と、サーミスタ25、26とを備えて構成される。   For example, as shown in FIG. 3, the ultrasound probe 2 includes an acoustic braking member 21, a piezoelectric unit 22, an acoustic matching layer 23, an acoustic lens 24, and thermistors 25 and 26. .

音響制動部材21は、超音波を吸収する材料から構成された平板状の部材であり、圧電部22から音響制動部材21方向へ放射される超音波を吸収するものである。   The acoustic braking member 21 is a flat plate member made of a material that absorbs ultrasonic waves, and absorbs ultrasonic waves radiated from the piezoelectric portion 22 toward the acoustic braking member 21.

圧電部22は、圧電材料を備えて成り、圧電現象を利用することによって電気信号と超音波信号との間で相互に信号を変換するものである。圧電部22は、超音波診断装置本体1の送信部12からケーブル3を介して入力された送信の電気信号を第1超音波信号へ変換して送信すると共に、受信した第2超音波信号を受信電気信号へ変換して、ケーブル3を介して超音波診断装置本体1の受信部13へ出力する。超音波探触子2が被検体Hに当接されることによって圧電部22で生成された第1超音波信号が被検体H内へ送信され、被検体H内からの第2超音波信号が圧電部22で受信される。   The piezoelectric unit 22 includes a piezoelectric material, and converts signals between an electric signal and an ultrasonic signal by using a piezoelectric phenomenon. The piezoelectric unit 22 converts the transmission electric signal input from the transmission unit 12 of the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 via the cable 3 to the first ultrasonic signal and transmits the first ultrasonic signal, and receives the received second ultrasonic signal. It converts into a received electrical signal and outputs it to the receiving unit 13 of the ultrasonic diagnostic apparatus body 1 via the cable 3. When the ultrasonic probe 2 is brought into contact with the subject H, the first ultrasonic signal generated by the piezoelectric unit 22 is transmitted into the subject H, and the second ultrasonic signal from within the subject H is transmitted. Received by the piezoelectric unit 22.

圧電部22は、例えば、本実施形態では、圧電材料を備えて成り、圧電現象を利用することによって電気信号と超音波信号との間で相互に信号を変換することができる第1および第2圧電部221、223を備え、第1および第2圧電部221、223は、互いに積層されている。   For example, in this embodiment, the piezoelectric unit 22 includes a piezoelectric material, and can convert signals between an electric signal and an ultrasonic signal by using a piezoelectric phenomenon. The piezoelectric portions 221 and 223 are provided, and the first and second piezoelectric portions 221 and 223 are stacked on each other.

本実施形態では、第1および第2圧電部221、223は、中間層222を介して互いに積層されている。この中間層222は、第1圧電部221と第2圧電部223とを積層させ、第1圧電部221と第2圧電部223との音響インピーダンスを整合させるものである。   In the present embodiment, the first and second piezoelectric portions 221 and 223 are stacked on each other via the intermediate layer 222. The intermediate layer 222 is formed by laminating the first piezoelectric part 221 and the second piezoelectric part 223 and matching the acoustic impedance between the first piezoelectric part 221 and the second piezoelectric part 223.

このように圧電部は、第1および第2圧電部221、223の2層を備える。   As described above, the piezoelectric portion includes two layers of the first and second piezoelectric portions 221 and 223.

第1圧電部221と第2圧電部223とは、供に第1超音波信号を送信可能であり、かつ供に第2超音波信号を受信可能である。第1圧電部221が第1超音波信号を送信する用途に用いられる場合には、第2圧電部223は第2超音波信号を受信する用途に用いられる。逆に、第2圧電部223が第1超音波信号を送信する用途に用いられる場合には、第1圧電部221は第2超音波信号を受信する用途に用いられる。   The first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223 can transmit the first ultrasonic signal together and can receive the second ultrasonic signal together. When the first piezoelectric unit 221 is used for the purpose of transmitting the first ultrasonic signal, the second piezoelectric unit 223 is used for the purpose of receiving the second ultrasonic signal. On the other hand, when the second piezoelectric unit 223 is used for the purpose of transmitting the first ultrasonic signal, the first piezoelectric unit 221 is used for the purpose of receiving the second ultrasonic signal.

また、本実施形態では、例えば、圧電部22における第1圧電部221は、無機圧電材料を材料とする無機圧電素子から構成されており、無機圧電素子は両面に一対の電極を備えて構成されている。この無機圧電素子の厚さは、例えば、送信すべき超音波の周波数や無機圧電材料の種類等によって適宜に設定される。無機圧電材料は、例えば、PZT、水晶、ニオブ酸リチウム(LiNbO)、ニオブ酸タンタル酸カリウム(K(Ta,Nb)O)、チタン酸バリウム(BaTiO)、タンタル酸リチウム(LiTaO)およびチタン酸ストロンチウム(SrTiO)等である。本実施形態では、このように送信パワーを大きくすることが可能な無機圧電素子が第1圧電部221に用いられている。 In the present embodiment, for example, the first piezoelectric portion 221 of the piezoelectric portion 22 is composed of an inorganic piezoelectric element made of an inorganic piezoelectric material, and the inorganic piezoelectric element is configured to include a pair of electrodes on both sides. ing. The thickness of the inorganic piezoelectric element is appropriately set depending on, for example, the frequency of ultrasonic waves to be transmitted and the type of inorganic piezoelectric material. Examples of the inorganic piezoelectric material include PZT, quartz, lithium niobate (LiNbO 3 ), potassium niobate tantalate (K (Ta, Nb) O 3 ), barium titanate (BaTiO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ). And strontium titanate (SrTiO 3 ). In the present embodiment, an inorganic piezoelectric element that can increase the transmission power in this way is used for the first piezoelectric portion 221.

そして、本実施形態では、例えば、圧電部22における第2圧電部223は、有機圧電材料を材料とする有機圧電素子から構成されており、有機圧電素子は両面に一対の電極を備えて構成されている。この有機圧電素子の厚さは、例えば、受信すべき超音波の周波数や有機圧電材料の種類等によって適宜に設定されるが、例えば、中心周波数8MHzの超音波を受信する場合では、この有機圧電素子の厚さは、約50μmである。   In the present embodiment, for example, the second piezoelectric portion 223 of the piezoelectric portion 22 is composed of an organic piezoelectric element made of an organic piezoelectric material, and the organic piezoelectric element is configured to include a pair of electrodes on both sides. ing. The thickness of the organic piezoelectric element is appropriately set depending on, for example, the frequency of the ultrasonic wave to be received and the type of the organic piezoelectric material. For example, when receiving an ultrasonic wave having a center frequency of 8 MHz, this organic piezoelectric element is used. The thickness of the element is about 50 μm.

有機圧電材料には、例えば、フッ化ビニリデンの重合体や、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンの共重合体を用いることができる。フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンの共重合体の場合、共重合比によって厚み方向の電気機械結合定数(圧電効果)が変化するので、例えば、前者の共重合比が60〜99モル%が好ましいが、無機圧電素子と有機圧電素子を重ねる時に使用する有機結合剤の使用方法にもよるので、その最適値は変化する。最も好ましい前者の共重合比の範囲は85〜99モル%である。フッ化ビニリデンを85〜99モル%にして、パーフルオロアルキルビニルエーテル、パーフルオロアルコキシエチレン、パーフルオロヘキサエチレン等を1〜15モル%にしたポリマーは、送信用の無機圧電素子と受信用の有機圧電素子との組み合わせにおいて、送信における基本周波波を抑制して、高調波受信の感度を高めることができる。   As the organic piezoelectric material, for example, a polymer of vinylidene fluoride or a copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene can be used. In the case of a copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene, since the electromechanical coupling constant (piezoelectric effect) in the thickness direction varies depending on the copolymerization ratio, for example, the former copolymerization ratio is preferably 60 to 99 mol%. The optimum value varies depending on the method of using an organic binder used when the inorganic piezoelectric element and the organic piezoelectric element are stacked. The most preferable range of the former copolymerization ratio is 85 to 99 mol%. Polymers containing vinylidene fluoride at 85-99 mol% and perfluoroalkyl vinyl ether, perfluoroalkoxyethylene, perfluorohexaethylene, etc. at 1-15 mol% are composed of inorganic piezoelectric elements for transmission and organic piezoelectric elements for reception. In combination with the element, the fundamental frequency wave in transmission can be suppressed, and the sensitivity of harmonic reception can be increased.

フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンの共重合体は、薄膜化、大面積化等の加工性に比較的優れ、任意の形状、形態に作製することができ、弾性率が低い、誘電率が低い等の特徴を持つため、超音波信号を受信する圧電素子としての使用に際しては、高感度な検出を可能とする特徴を持っている。また、これらの有機圧電材料は、高周波特性、広帯域特性を必要とするハーモニックイメージング技術における圧電材料として適している。   A copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene is relatively excellent in workability such as thinning and large area, can be produced in any shape and form, has low elastic modulus, low dielectric constant, etc. Therefore, when used as a piezoelectric element that receives an ultrasonic signal, it has a feature that enables highly sensitive detection. Further, these organic piezoelectric materials are suitable as piezoelectric materials in harmonic imaging technology that requires high-frequency characteristics and broadband characteristics.

サーミスタ25、26は、各々第1圧電部221、第2圧電部223の温度を計測する温度計測手段である。   The thermistors 25 and 26 are temperature measuring means for measuring the temperatures of the first piezoelectric part 221 and the second piezoelectric part 223, respectively.

また、本実施形態では、圧電部22の第1圧電部221は、超音波診断装置本体1の送信部12からケーブル3を介して電気信号が入力され、この電気信号を第1超音波信号へ変換し、この変換した第1超音波信号を中間層222、第2圧電部223、音響整合層23および音響レンズを介して被検体Hへ送信する。そして、圧電部22の第2圧電部223は、音響レンズ24および音響整合層23を介して被検体Hから第2超音波信号を受信し、第2超音波信号を受信電気信号へ変換する。受信電気信号はケーブル3を介して超音波診断装置本体1の受信部13へ出力される。   In the present embodiment, the first piezoelectric unit 221 of the piezoelectric unit 22 receives an electrical signal from the transmission unit 12 of the ultrasonic diagnostic apparatus body 1 via the cable 3 and converts the electrical signal to the first ultrasonic signal. The converted first ultrasonic signal is transmitted to the subject H via the intermediate layer 222, the second piezoelectric unit 223, the acoustic matching layer 23, and the acoustic lens. The second piezoelectric unit 223 of the piezoelectric unit 22 receives the second ultrasonic signal from the subject H via the acoustic lens 24 and the acoustic matching layer 23, and converts the second ultrasonic signal into a received electrical signal. The received electrical signal is output to the receiving unit 13 of the ultrasonic diagnostic apparatus body 1 via the cable 3.

第2超音波信号には、送信された第1超音波信号の周波数(基本波の基本周波数)成分だけでなく、基本周波数の整数倍の高調波の周波数成分も含まれる。例えば、基本周波数の2倍、3倍および4倍などの第2高調波成分、第3高調波成分および第4高調波成分なども含まれる。   The second ultrasonic signal includes not only the frequency (fundamental fundamental frequency) component of the transmitted first ultrasonic signal but also a harmonic frequency component that is an integral multiple of the fundamental frequency. For example, second harmonic components such as twice, three times, and four times the fundamental frequency, third harmonic components, and fourth harmonic components are also included.

本実施形態では、上述したように第1圧電部221が無機圧電素子であり、送信パワーを比較的簡単な構造で大きくすることが可能となるため、このような圧電部22を備えた超音波探触子2は、高調波の反射波を得るために比較的大きなパワーで基本波の第1超音波信号を送信することが必要なハーモニックイメージング技術に好適であり、より高精細な超音波画像の提供が可能となる。   In the present embodiment, as described above, the first piezoelectric portion 221 is an inorganic piezoelectric element, and the transmission power can be increased with a relatively simple structure. Therefore, an ultrasonic wave having such a piezoelectric portion 22 is provided. The probe 2 is suitable for a harmonic imaging technique that requires transmitting the first ultrasonic signal of the fundamental wave with a relatively large power in order to obtain a reflected wave of a higher harmonic, and a higher-definition ultrasonic image. Can be provided.

そして、本実施形態では、上述したように第2圧電部223が有機圧電素子であり、周波数帯域を比較的簡単な構造で広帯域にすることが可能となるため、このような圧電部22を備えた超音波探触子2は、高調波の第2超音波信号を受信することが必要なハーモニックイメージング技術に好適であり、より高精細な超音波画像の提供が可能となる。   In the present embodiment, as described above, the second piezoelectric portion 223 is an organic piezoelectric element, and the frequency band can be widened with a relatively simple structure. The ultrasonic probe 2 is suitable for a harmonic imaging technique that needs to receive a second harmonic ultrasonic signal, and can provide a higher-definition ultrasonic image.

本実施形態では、圧電部22における第1および第2圧電部221、223は、第1圧電部221上に第2圧電部223が積層され、第2圧電部223における第1圧電部221と反対側の面が超音波信号の送受信面である。第1圧電部221と第2圧電部223との間には中間層222が積層されている。このように、第1圧電部221上に第2圧電部223が積層されて一体化することで、小型の超音波探触子2を構成することができる。   In the present embodiment, the first and second piezoelectric parts 221 and 223 in the piezoelectric part 22 are formed by stacking the second piezoelectric part 223 on the first piezoelectric part 221 and are opposite to the first piezoelectric part 221 in the second piezoelectric part 223. The side surface is an ultrasonic signal transmission / reception surface. An intermediate layer 222 is laminated between the first piezoelectric part 221 and the second piezoelectric part 223. Thus, the small piezoelectric probe 2 can be configured by stacking and integrating the second piezoelectric portion 223 on the first piezoelectric portion 221.

このような、超音波診断装置Sにおいては、使用者は操作入力部11を用いて操作する。例えば使用者は操作入力部11から超音波探触子2に第1超音波信号を送信するように操作する。送信された第1超音波信号は、被検体に送信され、測定箇所や、測定箇所に到る部分で反射され第2超音波信号を形成し、超音波探触子2に戻る。第2超音波信号は圧電部22にて受信され、受信電気信号に変換され、画像処理部15で超音波画像が生成され、表示部16で表示される。このような超音波画像生成過程において、制御部17は、稼動履歴情報をデータとして記憶部18に備えられた不揮発性RAMに記憶させる。記憶部18は稼動履歴情報を保持する保持部として機能する。稼動履歴情報とは、稼動時の累積使用時間、累積使用回数、稼動時の第1圧電部221と第2圧電部223圧電部22の温度等の情報である。   In such an ultrasonic diagnostic apparatus S, the user operates using the operation input unit 11. For example, the user operates to transmit the first ultrasonic signal from the operation input unit 11 to the ultrasonic probe 2. The transmitted first ultrasonic signal is transmitted to the subject, reflected at a measurement location and a portion reaching the measurement location, forms a second ultrasonic signal, and returns to the ultrasonic probe 2. The second ultrasonic signal is received by the piezoelectric unit 22 and converted into a received electrical signal. An ultrasonic image is generated by the image processing unit 15 and displayed on the display unit 16. In such an ultrasonic image generation process, the control unit 17 stores the operation history information as data in a nonvolatile RAM provided in the storage unit 18. The storage unit 18 functions as a holding unit that holds operation history information. The operation history information is information such as the accumulated use time during operation, the accumulated use count, the temperature of the first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223 piezoelectric unit 22 during operation, and the like.

このような超音波画像を生成する超音波診断装置Sにおいて、圧電部22における第1圧電部221は無機圧電材料を材料とする無機圧電素子とから構成されており、第2圧電部223は有機圧電材料を材料とする有機圧電素子から構成されている。無機圧電素子と有機圧電素子は、累積使用時間、累積使用回数等が増加するに従って性能劣化を起こすので、第1超音波信号が被検体において反射して戻ってきた第2超音波信号を、受信電気信号に変換する変換係数の大きさも減少することとなる。このように受信電気信号が減少すると、画像処理部15において高精細な超音波画像を得ることは難しくなってしまう。そこで、本実施形態では、累積使用時間、累積使用回数等の稼動履歴情報に応じて、受信部13における受信電気信号を増幅する際の増幅率を補正する処理を実施し、稼動によって生じる受信用の圧電部としての第1圧電部221や第2圧電部223の性能劣化を補うことで高精細な超音波画像を生成する。このような処理を増幅率補正処理と称す。以下、増幅率補正処理について図4から図6を用いて詳細に説明する。   In the ultrasonic diagnostic apparatus S that generates such an ultrasonic image, the first piezoelectric part 221 in the piezoelectric part 22 is composed of an inorganic piezoelectric element made of an inorganic piezoelectric material, and the second piezoelectric part 223 is an organic substance. It is composed of an organic piezoelectric element made of a piezoelectric material. Since the inorganic piezoelectric element and the organic piezoelectric element deteriorate in performance as the accumulated use time, the accumulated use number, etc. increase, the second ultrasonic signal that is reflected back from the subject is received. The magnitude of the conversion coefficient to be converted into an electric signal is also reduced. When the received electrical signal decreases in this way, it becomes difficult for the image processing unit 15 to obtain a high-definition ultrasonic image. Therefore, in the present embodiment, processing for correcting the amplification factor when the received electrical signal is amplified in the receiving unit 13 is performed in accordance with the operation history information such as the accumulated usage time and the accumulated number of times of use. A high-definition ultrasonic image is generated by compensating for the performance deterioration of the first piezoelectric part 221 and the second piezoelectric part 223 as the piezoelectric part. Such a process is referred to as an amplification factor correction process. Hereinafter, the amplification factor correction process will be described in detail with reference to FIGS.

図4は増幅率補正処理の処理フローを表す図である。図5は稼動履歴情報のデータの例を示すテーブルである。図6は、稼動履歴情報に対応する増幅率の例を示すテーブルである。   FIG. 4 is a diagram illustrating a processing flow of the amplification factor correction processing. FIG. 5 is a table showing an example of operation history information data. FIG. 6 is a table showing an example of the amplification factor corresponding to the operation history information.

図4を用いて増幅率補正処理の処理フローを説明する。第1超音波信号を送信する送信用の圧電部には、無機圧電素子で構成された第1圧電部221を用い、第2超音波信号を受信する受信用の圧電部には有機圧電素子で構成された第2圧電部223を用いる。   A processing flow of the amplification factor correction process will be described with reference to FIG. The first piezoelectric unit 221 composed of an inorganic piezoelectric element is used as the transmitting piezoelectric unit that transmits the first ultrasonic signal, and the organic piezoelectric element is used as the receiving piezoelectric unit that receives the second ultrasonic signal. The configured second piezoelectric part 223 is used.

増幅率補正処理の処理フローは主に制御部17に備えられたCPU171が、記憶部18に記憶されている増幅率補正処理用のプログラムを読み出して図示しないRAM内に形成されたワークエリアに展開し、該プログラムに従った処理を実行することにより各部の動作を集中制御する。すなわち、CPU171を備えた制御部17、記憶部18、図示しないRAMは、コンピュータとして機能する。   The processing flow of the amplification factor correction processing is mainly developed by the CPU 171 provided in the control unit 17 and reads out the amplification factor correction processing program stored in the storage unit 18 in a work area formed in a RAM (not shown). Then, the operation of each unit is centrally controlled by executing processing according to the program. That is, the control unit 17, the storage unit 18, and the RAM (not shown) provided with the CPU 171 function as a computer.

増幅率補正処理は、例えば使用者が超音波診断装置Sを立ち上げた際に自動で実施されるようプログラムが設定されている。   For example, a program is set so that the amplification factor correction process is automatically performed when the user starts up the ultrasonic diagnostic apparatus S.

最初にステップ1にて、使用者は超音波診断装置Sを立ち上げる。すると、CPU171は、記憶部18から増幅率補正処理用プログラムを呼び出し、図示しないRAM内に形成されたワークエリアに展開する。   First, in step 1, the user starts up the ultrasonic diagnostic apparatus S. Then, the CPU 171 calls the amplification factor correction processing program from the storage unit 18 and develops it in a work area formed in a RAM (not shown).

次にステップS2にて、CPU171は、記憶部18に保持されている稼動履歴情報を取得する。稼動履歴情報は、前述のように、稼動時の累積使用時間、累積使用回数、稼動時の第1圧電部221と第2圧電部223圧電部22の温度等の情報である。図5に示されているように、稼動履歴情報のデータは、累積使用時間がK時間、累積使用回数L回、使用温度M度などと保持されている。累積使用時間と累積使用回数は、各々超音波診断装置Sが初めて使用されてからの累積時間、累積使用回数、または、増幅率補正処理が前回実施されてから経過した累積時間、累積使用回数を言う。使用温度とは、例として、超音波診断装置Sが初めて使用されてからの平均温度、または、増幅率補正処理が前回実施されてから平均温度を言うがこれに限られるものではない。例えば、使用温度が高くなるに従って温度が無機圧電素子や有機圧電素子に与える影響が大きいので、使用温度が高い場合には重み付けを行った指数を用いても良い。   Next, in step S <b> 2, the CPU 171 acquires the operation history information held in the storage unit 18. As described above, the operation history information is information such as the cumulative use time during operation, the cumulative number of uses, the temperature of the first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223 piezoelectric unit 22 during operation, and the like. As shown in FIG. 5, the data of the operation history information is held such that the accumulated use time is K hours, the accumulated use count is L times, the use temperature is M degrees, and the like. The cumulative usage time and the cumulative usage count are the cumulative time since the first use of the ultrasonic diagnostic apparatus S, the cumulative usage count, or the cumulative time and cumulative usage count that have elapsed since the amplification correction processing was last performed. To tell. The operating temperature refers to, for example, an average temperature since the ultrasound diagnostic apparatus S is used for the first time, or an average temperature since the amplification factor correction process was performed last time, but is not limited thereto. For example, since the temperature has a large influence on the inorganic piezoelectric element and the organic piezoelectric element as the use temperature increases, a weighted index may be used when the use temperature is high.

次にステップS3にて、稼動履歴情報のデータから増幅率のデータを取得する。増幅率は前述のように、図6に示すように、稼動時の累積使用時間、累積使用回数、稼動時の第1圧電部221と第2圧電部223圧電部22の温度毎に、対応関係を有する形で増幅率のデータが格納されている。   In step S3, amplification factor data is acquired from the operation history information data. As described above, as shown in FIG. 6, the amplification factor corresponds to the cumulative usage time during operation, the cumulative number of usages, and the temperature of the first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223 piezoelectric unit 22 during operation. The gain data is stored in the form of

例えば、使用時間の稼動履歴情報を受信部13の増幅率に反映させる上で、累積使用時間、累積使用回数、稼動時の温度の中の一つの項目を選んで対応する増幅率を取得する場合、図6(a)に示すように、使用時間が例えば100時間経過する度に、増幅率をA1、A2〜An(nは整数)と変更していく。   For example, when reflecting the operating history information of the usage time in the amplification factor of the receiving unit 13, when selecting one item among the cumulative usage time, the cumulative usage count, and the operating temperature, the corresponding amplification factor is acquired. As shown in FIG. 6A, the amplification factor is changed to A1, A2 to An (n is an integer) every time the usage time elapses, for example, 100 hours.

また、使用回数の稼動履歴情報を受信部13の増幅率に反映させる場合、図6(b)に示すように、使用回数が例えば100回経過する度に、増幅率をB1、B2〜Bnと変更していく。   In addition, when the operation history information of the number of times of use is reflected in the amplification factor of the receiving unit 13, as shown in FIG. 6B, the amplification factor is set to B1, B2 to Bn every time the number of times of use e.g. Change.

また、温度は無機圧電素子や有機圧電素子の材料特性に影響を与えることから、累積使用時間や累積使用回数に対応する受信部13の増幅率を、温度をパラメータとして変更してやることが望ましい。図6(c)は、使用平均温度をパラメータとした時の累積使用時間に対応する受信部13の増幅率を示す。   Further, since the temperature affects the material characteristics of the inorganic piezoelectric element and the organic piezoelectric element, it is desirable to change the amplification factor of the receiving unit 13 corresponding to the accumulated use time and the accumulated use frequency using the temperature as a parameter. FIG. 6C shows the amplification factor of the receiving unit 13 corresponding to the accumulated use time when the use average temperature is a parameter.

変更後の増幅率については、受信用の圧電部である第2圧電部223が第2超音波信号を受信電気信号に変換する変換係数の大きさを初期値に回復させる程には、増幅率を大きくしないことが重要である。画像処理部15における超音波画像の画像品質は、画像処理部に入力される受信電気信号のSNに左右される。SNは受信電気信号のシグナルとノイズの大きさの比で表される。受信電気信号自体のSNは、受信電気信号の振幅を増幅することで改善する。一方、ノイズは、受信電気信号以外に発生源があり、かかる発生源からのノイズは、アンプの増幅率を向上させると大きくなる可能性がある。従って、シグナルの大きさを初期値ほどに回復させない増幅率において、SN値を最も改善する増幅率が存在すると言える。   Regarding the amplification factor after the change, the amplification factor is such that the second piezoelectric unit 223, which is the receiving piezoelectric unit, restores the initial value of the conversion coefficient for converting the second ultrasonic signal to the reception electrical signal. It is important not to increase The image quality of the ultrasonic image in the image processing unit 15 depends on the SN of the received electrical signal input to the image processing unit. SN is expressed as a ratio of the magnitude of the signal of the received electrical signal to the noise. The SN of the received electrical signal itself is improved by amplifying the amplitude of the received electrical signal. On the other hand, there is a source of noise other than the received electrical signal, and the noise from the source may become large when the amplification factor of the amplifier is improved. Therefore, it can be said that there is an amplification factor that most improves the SN value in an amplification factor that does not restore the magnitude of the signal to the initial value.

次にステップS4にて、CPU171は、第1圧電部221に第1超音波信号を送信させる。送信された第1超音波信号は、被検体に送信され、測定箇所や、測定箇所に到る部分で反射され第2超音波信号を形成し、超音波探触子2に戻る。   Next, in step S4, the CPU 171 causes the first piezoelectric unit 221 to transmit the first ultrasonic signal. The transmitted first ultrasonic signal is transmitted to the subject, reflected at a measurement location and a portion reaching the measurement location, forms a second ultrasonic signal, and returns to the ultrasonic probe 2.

次にステップS5にて、CPU171は、第2圧電部223に第2超音波信号を受信され、受信電気信号に変換させる。   Next, in step S <b> 5, the CPU 171 receives the second ultrasonic signal by the second piezoelectric unit 223 and converts it into a received electrical signal.

次にステップS6にて、受信電気信号を受信部13におけるアンプで増幅する。この時、アンプの増幅率に前述のように、ステップS3で取得した増幅率を採用し、アンプに増幅させる。アンプには、例えば、オペアンプを採用した公知の増幅率可変タイプを採用できる。また、公知のデジタルアンプを採用しても良い。   Next, in step S6, the received electrical signal is amplified by an amplifier in the receiving unit 13. At this time, as described above, the amplification factor acquired in step S3 is adopted as the amplification factor of the amplifier, and the amplifier is amplified. As the amplifier, for example, a known variable gain type using an operational amplifier can be adopted. A known digital amplifier may be used.

次にステップS7にて、画像処理部15で超音波画像が生成され、ステップS8にて表示部16で表示され、フローを終了する。   Next, in step S7, an ultrasonic image is generated by the image processing unit 15 and displayed on the display unit 16 in step S8, and the flow ends.

以上のように、増幅率補正処理を施すことにより、稼動履歴によって生じる受信用の圧電部としての第1圧電部221や第2圧電部223の性能劣化を補うことで高精細な超音波画像を継続して生成することができる。   As described above, by performing the amplification factor correction process, a high-definition ultrasonic image can be obtained by compensating for the performance deterioration of the first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223 as the receiving piezoelectric unit caused by the operation history. It can be generated continuously.

なお、以上の説明では、第1超音波信号を送信する第1圧電部221に無機圧電素子を採用し、第2超音波信号を受信する第2圧電部223に有機圧電素子を採用することを前提としたが、第1超音波信号を送信する第1圧電部221に有機圧電素子を採用し、第2超音波信号を受信する第2圧電部223に無機圧電素子を採用してもよい。   In the above description, an inorganic piezoelectric element is used for the first piezoelectric unit 221 that transmits the first ultrasonic signal, and an organic piezoelectric element is used for the second piezoelectric unit 223 that receives the second ultrasonic signal. As a premise, an organic piezoelectric element may be employed for the first piezoelectric unit 221 that transmits the first ultrasonic signal, and an inorganic piezoelectric element may be employed for the second piezoelectric unit 223 that receives the second ultrasonic signal.

第1超音波信号を送信する第1圧電部221に有機圧電素子を採用した場合、有機圧電素子を受信用の圧電部に採用した場合に比べて、劣化する時間が早くなる。従って、累積使用時間と受信部13のアンプの増幅率との対応関係においては、増幅率を大きくする必要がある。   When an organic piezoelectric element is used for the first piezoelectric unit 221 that transmits the first ultrasonic signal, the degradation time is faster than when the organic piezoelectric element is used for a receiving piezoelectric unit. Accordingly, in the correspondence relationship between the accumulated usage time and the amplification factor of the amplifier of the receiving unit 13, it is necessary to increase the amplification factor.

次に、超音波画像の画像品質を改善できるように、圧電部22の増幅率を、より効果的に変更できる第2の実施形態について説明する。   Next, a second embodiment in which the amplification factor of the piezoelectric unit 22 can be changed more effectively so as to improve the image quality of the ultrasonic image will be described.

第1の実施形態においては、受信部13のアンプの増幅率は、稼動履歴情報のみに応じた対応関係で決定した。即ち、超音波画像の画像品質を改善できる受信部13のアンプの増幅率は、稼動履歴情報で決まると前提した。さらにこの考えを進めると、現状の増幅率の減少レベルを正確に知ることができれば、受信電気信号自体のSN値を向上させることができる。   In the first embodiment, the amplification factor of the amplifier of the receiving unit 13 is determined by a correspondence relationship according to only the operation history information. That is, it is assumed that the amplification factor of the amplifier of the receiving unit 13 that can improve the image quality of the ultrasonic image is determined by the operation history information. If this idea is further advanced, the SN value of the received electrical signal itself can be improved if the current reduction level of the amplification factor can be accurately known.

そこで、第2の実施形態では、CPU171が、送信用の圧電部を駆動する所定の電気信号の大きさと、送信された超音波信号を受信用の圧電部に受信させて変換させた受信電気信号の大きさとの比である変換係数(第1変換係数)を算出し、変換係数を把握して、増幅率を決定する。得られた増幅率を基に、稼動履歴情報と増幅率の対応関係のデータを書き換えて再定義する。このように稼動履歴情報と増幅率の対応関係を再定義する処理のことを対応関係再定義処理と称す。   Thus, in the second embodiment, the CPU 171 receives the electrical signal that is transmitted by the receiving piezoelectric unit and converted by the receiving piezoelectric unit, and the magnitude of a predetermined electrical signal that drives the transmitting piezoelectric unit. A conversion coefficient (first conversion coefficient), which is a ratio to the size of, is calculated, the conversion coefficient is grasped, and the amplification factor is determined. Based on the obtained amplification factor, the data of the correspondence relationship between the operation history information and the amplification factor is rewritten and redefined. The process of redefining the correspondence between the operation history information and the amplification factor in this way is referred to as a correspondence redefinition process.

また、送信用の圧電部と受信用の圧電部とを入れ替えて用いる場合には、同様に送信用の圧電部を駆動する所定の電気信号の大きさと、送信された超音波信号を受信用の圧電部に受信させて変換させた受信電気信号の大きさとの比である変換係数(第2変換係数)を算出し、得られた増幅率を基に、稼動履歴情報と増幅率の対応関係を再定義する。   In addition, when the transmitting piezoelectric unit and the receiving piezoelectric unit are used interchangeably, similarly, the magnitude of a predetermined electric signal for driving the transmitting piezoelectric unit and the transmitted ultrasonic signal for receiving are used. A conversion coefficient (second conversion coefficient) that is a ratio to the magnitude of the received electrical signal received and converted by the piezoelectric unit is calculated, and the correspondence between the operation history information and the amplification factor is calculated based on the obtained amplification factor. Redefine.

以下、図7、図8を用いて説明する。図7は、対応関係再定義処理の処理フローを説明するフロー図である。   Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart for explaining the processing flow of the correspondence redefinition processing.

図8は、圧電部22、送信部12、受信部13の概要図である。   FIG. 8 is a schematic diagram of the piezoelectric unit 22, the transmission unit 12, and the reception unit 13.

最初にステップ11にて、使用者は超音波診断装置Sを立ち上げる。すると、CPU171は、記憶部18から増幅率補正処理用プログラムを呼び出し、図示しないRAM内に形成されたワークエリアに展開する。   First, in step 11, the user starts up the ultrasonic diagnostic apparatus S. Then, the CPU 171 calls the amplification factor correction processing program from the storage unit 18 and develops it in a work area formed in a RAM (not shown).

次にステップS12にて、CPU171は、第1圧電部221に超音波信号71を送信させる。超音波信号71は、超音波診断時に被検体から反射して戻ってくる第2超音波信号の信号の大きさと同レベルの信号であることが望ましい。   Next, in step S <b> 12, the CPU 171 transmits the ultrasonic signal 71 to the first piezoelectric unit 221. The ultrasonic signal 71 is desirably a signal having the same level as the magnitude of the second ultrasonic signal reflected and returned from the subject at the time of ultrasonic diagnosis.

次に、ステップS13にて、CPU171は、第2圧電部223に超音波信号71を受信させ受信電気信号を得る。   Next, in step S13, the CPU 171 causes the second piezoelectric unit 223 to receive the ultrasonic signal 71 and obtain a received electrical signal.

なお、送信部12は、図8に示すように、第1圧電部221と第2圧電部223に接続されるアンプ121、122のどちらか一方を選択できるように、CPU171に制御されるスイッチS1を備えている。   In addition, as shown in FIG. 8, the transmission unit 12 can select either one of the amplifiers 121 and 122 connected to the first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223, and the switch S1 is controlled by the CPU 171. It has.

また、受信部13は、図8に示すように、第1圧電部221と第2圧電部223からの受信電気信号を、各々アンプ131、132に入力し、該アンプの出力のどちらか一方を選択できるように、CPU171に制御されるスイッチS2を備えている。   Further, as shown in FIG. 8, the receiving unit 13 inputs the received electrical signals from the first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223 to the amplifiers 131 and 132, respectively, and outputs either one of the outputs of the amplifiers. A switch S2 that is controlled by the CPU 171 is provided so that selection can be made.

図8に示すように、送信部12に備えられたスイッチS1を第1圧電部221側に繋げ、受信部13に備えられたスイッチS2を第2圧電部223側に繋げる。   As shown in FIG. 8, the switch S1 provided in the transmission unit 12 is connected to the first piezoelectric unit 221 side, and the switch S2 provided in the reception unit 13 is connected to the second piezoelectric unit 223 side.

次に、ステップS14にて、CPU171は、第1圧電部221を駆動する所定の電気信号の大きさと、送信された超音波信号71を第2圧電部223に受信させて変換させた受信電気信号の大きさとの比である第1変換係数を求める。   Next, in step S14, the CPU 171 receives a received electrical signal obtained by causing the second piezoelectric unit 223 to receive and convert the magnitude of a predetermined electrical signal for driving the first piezoelectric unit 221 and the transmitted ultrasonic signal 71. A first conversion coefficient, which is a ratio to the size of, is obtained.

ステップS15にて、対応関係を変更する。対応関係は、稼動時の累積使用時間、累積使用回数、稼動時の第1圧電部221と第2圧電部223圧電部22の温度毎に記憶部18等に格納されている。対応関係の変更とは、このデータを変更することを意味する。例えば、対応関係再定義処理を実施した結果を累積使用時間の対応関係データである図6(a)に反映させる場合で説明する。対応関係再定義処理を実施した累積使用時間が300時間の時には増幅率はA3に変更することとなっている。これに対し、対応関係再定義処理の結果、変更すべき増幅率がAA3となっていたとする。   In step S15, the correspondence relationship is changed. The correspondence relationship is stored in the storage unit 18 or the like for each of the cumulative usage time during operation, the cumulative number of usages, and the temperature of the first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223 during the operation. Changing the correspondence relationship means changing the data. For example, the case where the result of executing the correspondence redefinition process is reflected in FIG. When the accumulated usage time in which the correspondence redefinition processing is performed is 300 hours, the amplification factor is changed to A3. On the other hand, it is assumed that the amplification factor to be changed is AA3 as a result of the correspondence redefinition process.

CPU171はこのA3とAA3を比較する。A3とAA3がほぼ同じ値であれば、対応関係再定義処理を実施した後に、増幅率をA3に変更し、その後の累積使用時間はリセットされ、再び累積使用時間の積算が始まり、かつ、対応関係を変更する必要はない。   The CPU 171 compares A3 and AA3. If A3 and AA3 are almost the same value, after executing the correspondence redefinition process, the amplification factor is changed to A3, the subsequent cumulative usage time is reset, and the cumulative usage time starts to be accumulated again. There is no need to change the relationship.

しかし、A3とAA3が異なっておれば、対応関係再定義処理を実施した後に、増幅率をA3に変更し、その後の累積使用時間はリセットされ、再び累積使用時間の積算が始まり、かつ対応関係を変更する。   However, if A3 and AA3 are different, after performing the correspondence redefinition process, the amplification factor is changed to A3, the cumulative usage time after that is reset, and the cumulative usage time starts to be accumulated again. To change.

例えばA3が1.1倍であったが、AA3が1.2倍であれば、予想以上に増幅率を大きく変更する必要があることが判明したので、その後の時間経過に従って、より増幅率の変更も大きくする必要があると考えられるので、A1からAnの値は、累積使用時間に従って当初の対応関係よりも大きく変化するように変更する。例えば、AA3/A3の数値を各値に乗算した値に変更するなどの処理を実施する。   For example, A3 was 1.1 times, but if AA3 was 1.2 times, it was found that it was necessary to change the amplification factor more than expected. Since it is considered that the change needs to be increased, the values of A1 to An are changed so as to change more greatly than the initial correspondence according to the accumulated use time. For example, processing such as changing the value of AA3 / A3 to a value obtained by multiplying each value is performed.

なお、対応関係再定義処理は第1変換係数を取得することで実施したが、送信用の圧電部と受信用の圧電部とを入れ替える場合には、対応関係は第2変換係数を取得することで実施する。第1変換係数と第2変換係数とは、送信用の圧電部と受信用の圧電部とを入れ替えて算出する値である。第1圧電部221と第2圧電部223の各々の送受信の機能は異なる。従って、第1圧電部221に超音波信号71を送信させて第2圧電部223に受信させた場合の対応関係と、第2圧電部223に超音波信号71を送信させて第1圧電部221に受信させた場合の対応関係とは異なる数値を設定することが望ましい。   The correspondence redefinition process was performed by acquiring the first conversion coefficient. However, when the transmission piezoelectric unit and the reception piezoelectric unit are switched, the correspondence is acquired by the second conversion coefficient. To implement. The first conversion coefficient and the second conversion coefficient are values calculated by switching the transmission piezoelectric unit and the reception piezoelectric unit. The transmission / reception functions of the first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223 are different. Accordingly, the correspondence relationship when the ultrasonic signal 71 is transmitted to the first piezoelectric unit 221 and received by the second piezoelectric unit 223, and the ultrasonic signal 71 is transmitted to the second piezoelectric unit 223 and the first piezoelectric unit 221 is transmitted. It is desirable to set a numerical value that is different from the correspondence relationship when the data is received.

また、対応関係再定義処理を実施するインターバルの情報を加味して対応関係における数値を変更してもよい。第1変換係数や第2変換係数は、圧電素子の機能の目安であり、機能は時間の経過にも依存する。従って、同じ値の第1変換係数や第2変換係数を取得した場合であっても、第1変換係数や第2変換係数の値自体の時間に対する変化の早さが相違する場合がある。   Also, the numerical value in the correspondence relationship may be changed in consideration of the interval information for executing the correspondence relationship redefinition process. The first conversion coefficient and the second conversion coefficient are an indication of the function of the piezoelectric element, and the function also depends on the passage of time. Accordingly, even when the first conversion coefficient and the second conversion coefficient having the same value are acquired, the speed of change of the values of the first conversion coefficient and the second conversion coefficient with respect to time may be different.

そこで、過去に記憶させた第1変換係数と第2変換係数と、現在の第1変換係数と第2変換係数を基に、第1変換係数と第2変換係数の各々の時間的変化に依存するように、対応関係における各数値を設定することが望ましい。   Therefore, depending on the temporal change of each of the first conversion coefficient and the second conversion coefficient based on the first conversion coefficient and the second conversion coefficient stored in the past and the current first conversion coefficient and the second conversion coefficient. Thus, it is desirable to set each numerical value in the correspondence relationship.

具体的には、第1変換係数と第2変換係数を算出する度に、例えば外部記憶装置に記憶させておく。そして、対応関係再定義処理を実施する際に、時間的に最も近くに、外部記憶装置に記憶させておいた第1変換係数と第2変換係数とを呼びし、第1変換係数と第2変換係数の時間的な変化が大きいほど、対応関係における各数値を大きくし、時間的な変化が小さいほど、対応関係における各数値を小さくするという処理を施すことが望ましい。   Specifically, each time the first conversion coefficient and the second conversion coefficient are calculated, for example, they are stored in an external storage device. Then, when executing the correspondence redefinition process, the first conversion coefficient and the second conversion coefficient stored in the external storage device are called closest to the time, and the first conversion coefficient and the second conversion coefficient are called. It is desirable to perform a process in which each numerical value in the correspondence relationship is increased as the temporal change of the conversion coefficient is larger, and each numerical value in the correspondence relationship is decreased as the temporal change is smaller.

以上のように、稼動履歴情報と増幅率の対応関係を再定義する処理において、対応関係再定義処理を実施することで、稼動履歴情報と増幅率の対応関係を、より実際に即したものとできるので、再定義後の対応関係に従って増幅率を変更していくことで、受信電気信号のSN値を向上させることができ、高精細な超音波画像を継続して得ることができる。   As described above, in the process of redefining the correspondence relationship between the operation history information and the amplification factor, the correspondence relationship between the operation history information and the amplification factor is made more realistic by executing the correspondence redefinition process. Therefore, by changing the amplification factor according to the correspondence after redefinition, the SN value of the received electrical signal can be improved, and a high-definition ultrasonic image can be continuously obtained.

次に、圧電部22の交換時期を適切に検知できる第3の実施形態について説明する。   Next, a third embodiment that can appropriately detect the replacement time of the piezoelectric unit 22 will be described.

第2の実施形態においては、第1変換係数を算出することで、対応関係を変更した。算出した第1変換係数が非常に劣化していた場合には、圧電部22を交換する必要がある。   In the second embodiment, the correspondence is changed by calculating the first conversion coefficient. When the calculated first conversion coefficient is very deteriorated, it is necessary to replace the piezoelectric portion 22.

そこで、第1変換係数を算出する処理を、圧電部22を交換すべきか否かの判断手段として採用する。ここで、注意すべきは、第1変換係数は、第1圧電部221を駆動する所定の電気信号の大きさと、送信された超音波信号を第2圧電部223に受信させて変換させた受信電気信号の大きさとの比であるので、第1圧電部221と第2圧電部223の両方の機能の劣化具合を評価することとなる。従って、第1圧電部221と第2圧電部223の機能の切り分けが難しい。   Therefore, the process of calculating the first conversion coefficient is employed as a determination means for determining whether or not the piezoelectric unit 22 should be replaced. Here, it should be noted that the first conversion coefficient is obtained by converting the magnitude of a predetermined electric signal for driving the first piezoelectric unit 221 and the transmitted ultrasonic signal to the second piezoelectric unit 223 for conversion. Since it is a ratio with the magnitude of the electric signal, the deterioration degree of the functions of both the first piezoelectric part 221 and the second piezoelectric part 223 is evaluated. Therefore, it is difficult to separate the functions of the first piezoelectric part 221 and the second piezoelectric part 223.

例えば、第1変換係数は大きくダウンしている際には、第1圧電部221と第2圧電部223の両方が均等に機能劣化を起こしている場合もあれば、第1圧電部221と第2圧電部223の一方の機能劣化は小さいが他方は大きい、というような場合もある。   For example, when the first conversion coefficient is greatly reduced, there is a case where both the first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223 are evenly deteriorated in function. In some cases, the functional degradation of one of the two piezoelectric parts 223 is small but the other is large.

前者は圧電部22を交換するほどではないが、後者は圧電部22を交換すべきと言える。しかし、この相違を判断するのは難しい。   It can be said that the former should not replace the piezoelectric part 22, but the latter should replace the piezoelectric part 22. However, it is difficult to judge this difference.

そこで、第3の実施形態においては、第1変換係数とともに、第2変換係数をも取得して、圧電部22の交換時期を判断する。   Therefore, in the third embodiment, the second conversion coefficient is acquired together with the first conversion coefficient, and the replacement time of the piezoelectric unit 22 is determined.

第1変換係数と第2変換係数の両方を取得することで、送信用の圧電部と受信用の圧電部とが入れ替わるので、両方の圧電素子に送受信を実施させ、両方の圧電素子の機能の劣化の具合を合わせた情報を得ることができる。従って、圧電部22の交換時期の判断を、より正確に実施することができる。このような処理のことを交換時期判断処理と称す。   By acquiring both the first conversion coefficient and the second conversion coefficient, the transmitting piezoelectric part and the receiving piezoelectric part are switched, so that both piezoelectric elements perform transmission and reception, and the functions of both piezoelectric elements are Information that matches the degree of deterioration can be obtained. Accordingly, it is possible to more accurately determine the replacement time of the piezoelectric portion 22. Such processing is referred to as exchange time determination processing.

以下、図9、図10を用いて説明する。図9は、圧電部22、送信部12、受信部13の概要図である。図10は、交換時期判断処理の処理フローを説明するフロー図である。   Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. FIG. 9 is a schematic diagram of the piezoelectric unit 22, the transmission unit 12, and the reception unit 13. FIG. 10 is a flowchart for explaining the process flow of the replacement time determination process.

超音波診断装置を立ち上げて、第1変換係数を求めるステップS11からS14までは同様である。   The steps from S11 to S14 for obtaining the first conversion coefficient by starting up the ultrasonic diagnostic apparatus are the same.

次に、ステップS15以降で第2変換係数を取得する。ステップS21においては、CPU171は、第2圧電部223にステップS12と同様に、超音波信号を送信させる。超音波信号は、超音波診断時に被検体から反射して戻ってくる第2超音波信号の信号の大きさと同レベルの信号であることが望ましい。   Next, the second conversion coefficient is acquired after step S15. In step S21, the CPU 171 causes the second piezoelectric unit 223 to transmit an ultrasonic signal in the same manner as in step S12. The ultrasonic signal is preferably a signal having the same level as the magnitude of the second ultrasonic signal that is reflected back from the subject during ultrasonic diagnosis.

次に、ステップS22にて、第1圧電部221に超音波信号を受信させる。   Next, in step S22, the first piezoelectric unit 221 receives an ultrasonic signal.

なお、図9に示すように、送信部12に備えられたスイッチS1を第2圧電部223側に繋げ、受信部13に備えられたスイッチS2を第1圧電部221側に繋げる。   As shown in FIG. 9, the switch S1 provided in the transmission unit 12 is connected to the second piezoelectric unit 223 side, and the switch S2 provided in the reception unit 13 is connected to the first piezoelectric unit 221 side.

次に、ステップS23にて、CPU171は、第2圧電部223に送信させた超音波信号の大きさと、第1圧電部221に受信させて変換させた受信電気信号の大きさとの比である第2変換係数を求める。   Next, in step S23, the CPU 171 is the ratio between the magnitude of the ultrasonic signal transmitted to the second piezoelectric unit 223 and the magnitude of the received electrical signal received and converted by the first piezoelectric unit 221. 2 Calculate the conversion coefficient.

次に、ステップS24にて圧電部22を交換するか否かを判断する。交換の判断は次のように行う。例えば、第1変換係数や第2変換係数が非常に大きい場合には交換時期が到来したと判断する。例えば、第1変換係数と第2変換係数が閾値(例として1.5)を超えているような場合である。第1変換係数と第2変換係数の両方が閾値を下回っている場合には交換時期は到来していないと判断する。第1変換係数と第2変換係数の中の一方が閾値を上回り、他方が閾値を下回っている場合には、第1変換係数と第2変換係数の差が大きい場合に交換時期が到来したと判断する。例えば、第1変換係数と第2変換係数の差が0.4ある場合(例として第1変換係数が1.3であって、第2変換係数が1.7)には、交換時期が到来したと判断する。このように第1変換係数と第2変換係数の差が大きい場合には、送信用の圧電部と受信用の圧電部の機能のバランスが崩れているので、素子の劣化が進んでいると判断できるからである。   Next, in step S24, it is determined whether or not the piezoelectric portion 22 is to be replaced. The replacement decision is made as follows. For example, when the first conversion coefficient and the second conversion coefficient are very large, it is determined that the replacement time has come. For example, this is a case where the first conversion coefficient and the second conversion coefficient exceed a threshold (for example, 1.5). If both the first conversion coefficient and the second conversion coefficient are below the threshold value, it is determined that the replacement time has not come. If one of the first conversion coefficient and the second conversion coefficient is above the threshold and the other is below the threshold, the exchange time has come when the difference between the first conversion coefficient and the second conversion coefficient is large to decide. For example, when the difference between the first conversion coefficient and the second conversion coefficient is 0.4 (for example, the first conversion coefficient is 1.3 and the second conversion coefficient is 1.7), the replacement time has arrived. Judge that When the difference between the first conversion coefficient and the second conversion coefficient is large in this way, the balance between the functions of the transmitting piezoelectric portion and the receiving piezoelectric portion is lost, and it is determined that the deterioration of the element is progressing. Because it can.

以上のように、第1変換係数と第2変換係数を取得することで、圧電部22の交換の判断を適確に実施することができる。   As described above, by acquiring the first conversion coefficient and the second conversion coefficient, it is possible to accurately determine whether to replace the piezoelectric portion 22.

次に、超音波画像の画像品質を改善できるように、圧電部22の増幅率を、より効果的に変更できる第4の実施形態について図11を用いて説明する。図11(a)は、実施形態の超音波診断装置における超音波探触子の構成における各超音波信号の経路を示す図であり、図11(b)は超音波信号の時間波形の概要図である。   Next, a fourth embodiment in which the amplification factor of the piezoelectric unit 22 can be changed more effectively so as to improve the image quality of the ultrasonic image will be described with reference to FIG. FIG. 11A is a diagram illustrating paths of the respective ultrasonic signals in the configuration of the ultrasonic probe in the ultrasonic diagnostic apparatus of the embodiment, and FIG. 11B is a schematic diagram of the time waveform of the ultrasonic signals. It is.

第1、第2の実施形態においては、増幅率を求める際に、送信用の圧電部へ入力する電気信号と、受信用の圧電部が出力する受信電気信号を基に第1変換係数を取得した。すなわち、送信用の圧電部へ入力する電気信号と、受信用の圧電部が出力する受信電気信号との間はブラックボックスとして扱い、送信用の圧電部と受信用の圧電部の機能の劣化を評価した。しかし、送信用の圧電部と受信用の圧電部以外にも、劣化する可能性のある部材には、中間層222、音響整合層23、音響レンズ24などが存在する。特に、音響レンズ24、音響整合層23は、被検体から反射してくる第2超音波信号が通過するので、その劣化を評価し、受信部13のアンプの増幅率に反映したい。   In the first and second embodiments, when obtaining the amplification factor, the first conversion coefficient is obtained based on the electrical signal input to the transmitting piezoelectric unit and the received electrical signal output from the receiving piezoelectric unit. did. That is, the electrical signal input to the transmitting piezoelectric unit and the received electrical signal output from the receiving piezoelectric unit are treated as a black box, and the functions of the transmitting and receiving piezoelectric units are degraded. evaluated. However, in addition to the transmitting piezoelectric portion and the receiving piezoelectric portion, members that may deteriorate include the intermediate layer 222, the acoustic matching layer 23, the acoustic lens 24, and the like. In particular, the acoustic lens 24 and the acoustic matching layer 23 pass the second ultrasonic signal reflected from the subject. Therefore, it is desired to evaluate the degradation and reflect it in the amplification factor of the amplifier of the receiving unit 13.

そこで、第4の実施形態においては、中間層222、音響整合層23、音響レンズ24などの劣化の度合いを評価しつつ、対応関係に反映する。   Therefore, in the fourth embodiment, the degree of deterioration of the intermediate layer 222, the acoustic matching layer 23, the acoustic lens 24, and the like is evaluated and reflected in the correspondence.

例えば、第1圧電部221に超音波信号を送信させ、第2圧電部223に超音波信号を受信させた稼動履歴情報と、受信部13のアンプの増幅率との対応関係においては、被検体からの第2超音波信号は、音響整合層23、音響レンズ24を通過して第2圧電部223に受信される。そこで、音響整合層23、音響レンズ24の劣化具合を評価する。   For example, in the correspondence relationship between the operation history information in which the ultrasonic signal is transmitted to the first piezoelectric unit 221 and the ultrasonic signal is received by the second piezoelectric unit 223 and the amplification factor of the amplifier of the receiving unit 13, the subject The second ultrasonic signal from is passed through the acoustic matching layer 23 and the acoustic lens 24 and is received by the second piezoelectric unit 223. Therefore, the deterioration degree of the acoustic matching layer 23 and the acoustic lens 24 is evaluated.

具体的には、図11に示すように、第1圧電部221から送信された超音波信号は、中間層222を通過して第2圧電部223に入射する超音波信号31と、中間層222、第2圧電部223、音響整合層23、音響レンズ24を通過して音響レンズ24の空気側界面で反射し、音響レンズ24、音響整合層23、を通過して第2圧電部223に入射する超音波信号32の2つの経路が存在する。   Specifically, as illustrated in FIG. 11, the ultrasonic signal transmitted from the first piezoelectric unit 221 passes through the intermediate layer 222 and enters the second piezoelectric unit 223, and the intermediate layer 222. , Passes through the second piezoelectric portion 223, the acoustic matching layer 23, and the acoustic lens 24, reflects at the air side interface of the acoustic lens 24, passes through the acoustic lens 24 and the acoustic matching layer 23, and enters the second piezoelectric portion 223. There are two paths for the ultrasonic signal 32 to perform.

そして、超音波信号31に対して超音波信号32は、音響整合層23、音響レンズ24を通過しているので、超音波信号31と超音波信号32の信号の振幅の情報から、音響整合層23、音響レンズ24の超音波信号32が伝播する際の伝播効率を求めることができる。この伝播効率が時間的に変化している大きさを求めれば、より実際に即して稼動履歴情報と、受信部13のアンプの増幅率との対応関係を得ることができる。   Since the ultrasonic signal 32 passes through the acoustic matching layer 23 and the acoustic lens 24 with respect to the ultrasonic signal 31, the acoustic matching layer is obtained from the amplitude information of the ultrasonic signal 31 and the ultrasonic signal 32. 23, the propagation efficiency when the ultrasonic signal 32 of the acoustic lens 24 propagates can be obtained. If the magnitude of the propagation efficiency changing with time is obtained, the correspondence between the operation history information and the amplification factor of the amplifier of the receiving unit 13 can be obtained more practically.

以下に、このように、音響レンズ24、音響整合層23の劣化を評価し、受信部13のアンプの増幅率に反映するフローについて説明する。このようなフローのことを増幅率補正処理2と称す。   In the following, a flow that evaluates the deterioration of the acoustic lens 24 and the acoustic matching layer 23 and reflects it in the amplification factor of the amplifier of the receiver 13 will be described. Such a flow is referred to as amplification factor correction processing 2.

図12を用いて増幅率補正処理2の処理フローを説明する。   The process flow of the amplification factor correction process 2 will be described with reference to FIG.

超音波診断装置を立ち上げて、第1圧電部221に所定の超音波信号を送信させるステップS11からS12までは同様である。   Steps S11 to S12 are the same for starting up the ultrasonic diagnostic apparatus and causing the first piezoelectric unit 221 to transmit a predetermined ultrasonic signal.

次に、ステップS31においては、第2圧電部223にタイミングを変えて超音波信号31と超音波信号32を受信させる。図9(b)は横軸が時間、縦軸が超音波信号の振幅値(相対値)のグラフである。第1圧電部221が所定の波形を有する超音波信号が送信した時間を基点に、第2圧電部223に直接到達した超音波信号31の波形91と、音響レンズ24の空気側界面で反射し、音響レンズ24、音響整合層23、を通過して第2圧電部223に入射する超音波信号32の波形92を示す。   Next, in step S31, the second piezoelectric unit 223 is caused to receive the ultrasonic signal 31 and the ultrasonic signal 32 at different timings. FIG. 9B is a graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the amplitude value (relative value) of the ultrasonic signal. Based on the time when the first piezoelectric unit 221 transmits an ultrasonic signal having a predetermined waveform, the waveform 91 of the ultrasonic signal 31 directly reaching the second piezoelectric unit 223 and the air side interface of the acoustic lens 24 are reflected. 2 shows a waveform 92 of the ultrasonic signal 32 that passes through the acoustic lens 24 and the acoustic matching layer 23 and enters the second piezoelectric portion 223.

波形92は波形91より小さくなる。波形92は波形91に比べて、音響整合層23、音響レンズ24を往復し、音響レンズ24の空気側界面の反射率を含んだ波形となっている。音響レンズ24の空気側界面の反射率の予め分かっている値であるので、波形92の振幅値と波形92の振幅値の比が音響整合層23、音響レンズ24の影響により超音波信号32が減衰した分であると言え、容易に算出することができる。   The waveform 92 is smaller than the waveform 91. Compared with the waveform 91, the waveform 92 reciprocates between the acoustic matching layer 23 and the acoustic lens 24, and includes a reflectance of the air side interface of the acoustic lens 24. Since the reflectance of the air side interface of the acoustic lens 24 is a known value in advance, the ratio of the amplitude value of the waveform 92 to the amplitude value of the waveform 92 is the influence of the acoustic matching layer 23 and the acoustic lens 24 to generate the ultrasonic signal 32. It can be said that the amount is attenuated and can be easily calculated.

このようにタイミングの異なる波形91と波形92とを第2圧電部223に受信させる。   In this way, the second piezoelectric unit 223 receives the waveform 91 and the waveform 92 having different timings.

次に、ステップS32において、CPU171は、第1変換係数を求め、記憶部18に記憶させる。   Next, in step S <b> 32, the CPU 171 obtains a first conversion coefficient and stores it in the storage unit 18.

次にステップS33において、CPU171は、過去に求めて記憶部18に記憶させておいた第1変換係数を取得し、比較する。すなわち、現在と過去の第1変換係数を比較することで、音響整合層23、音響レンズ24の影響により超音波信号32が減衰した値を算出することができる。   Next, in step S33, the CPU 171 acquires and compares the first conversion coefficient obtained in the past and stored in the storage unit 18. That is, by comparing the current and past first conversion coefficients, it is possible to calculate a value in which the ultrasonic signal 32 is attenuated due to the influence of the acoustic matching layer 23 and the acoustic lens 24.

次に、ステップS34にて、得られた増幅率を基に、稼動履歴情報と増幅率の対応関係を再定義する。例えば、音響整合層23、音響レンズ24の影響により超音波信号32が減衰した値の分を補償する。具体的には、1割減衰していた場合には、図6で示した対応関係データを1割増加させ、記憶させるなどする。   Next, in step S34, the correspondence relationship between the operation history information and the amplification factor is redefined based on the obtained amplification factor. For example, the amount of attenuation of the ultrasonic signal 32 due to the influence of the acoustic matching layer 23 and the acoustic lens 24 is compensated. More specifically, if it is attenuated by 10%, the correspondence data shown in FIG. 6 is increased by 10% and stored.

以上のように、稼動履歴情報と増幅率の対応関係を再定義する処理において、増幅率補正処理2を実施することで、稼動履歴情報と増幅率の対応関係を、より実際に即したものとできるので、再定義後の対応関係に従って増幅率を変更していくことで、受信電気信号のSN値を向上させることができ、高精細な超音波画像を継続して得ることができる。   As described above, in the process of redefining the correspondence between the operation history information and the amplification factor, the amplification factor correction process 2 is performed, so that the correspondence between the operation history information and the amplification factor is more realistic. Therefore, by changing the amplification factor according to the correspondence after redefinition, the SN value of the received electrical signal can be improved, and a high-definition ultrasonic image can be continuously obtained.

次いで、以上のような超音波診断装置Sを、外部のリモート装置からリモートで操作する超音波診断システムSYについて図13を用いて説明する。図13は、超音波診断システムSYの電気的な構成を示すブロック図である。   Next, an ultrasonic diagnostic system SY for operating the ultrasonic diagnostic apparatus S as described above remotely from an external remote apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a block diagram showing an electrical configuration of the ultrasonic diagnostic system SY.

超音波診断システムSYは、上記した超音波診断装置Sと、超音波診断装置Sをリモート操作するリモート装置Rと、を備える。リモート装置Rは、超音波診断装置Sへの指示等を入力する操作入力部41、超音波画像等を表示する表示部42、超音波診断装置本体1との通信機能を有する通信部43、そしてこれら操作入力部41と表示部42と通信部43とを制御するリモート制御部44を備える。   The ultrasonic diagnostic system SY includes the above-described ultrasonic diagnostic apparatus S and a remote device R that remotely operates the ultrasonic diagnostic apparatus S. The remote device R includes an operation input unit 41 for inputting an instruction to the ultrasonic diagnostic apparatus S, a display unit 42 for displaying an ultrasonic image, a communication unit 43 having a communication function with the ultrasonic diagnostic apparatus body 1, and The remote control part 44 which controls these operation input parts 41, the display part 42, and the communication part 43 is provided.

超音波診断装置本体1には、上記の機能のほか、リモート装置Rとの通信機能を有する通信部46が備えられ、通信部43と通信回線45で通信可能に構成されている。   In addition to the above functions, the ultrasonic diagnostic apparatus body 1 includes a communication unit 46 having a communication function with the remote device R, and is configured to be able to communicate with the communication unit 43 and the communication line 45.

このような超音波診断システムSYにおいては、リモート装置からの指示で上記した各種処理を実施することができる。   In such an ultrasonic diagnostic system SY, various processes described above can be performed in accordance with instructions from a remote device.

例えば、超音波診断装置本体1の操作入力部11と表示部16の機能を、リモート装置Rにおける各々操作入力部41と表示部42に担わせる。そして、操作入力部41への操作信号をリモート制御部44の制御により通信部43、46を介して制御部17へ送信する。そして制御部17に、上記したような各種処理を実施させる。以上のような動作により超音波診断システムSYにおいても、各種処理を実施でき、受信電気信号のSN値を向上させることができ、高精細な超音波画像を継続して得ることができる。   For example, the functions of the operation input unit 11 and the display unit 16 of the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 are assigned to the operation input unit 41 and the display unit 42 of the remote device R, respectively. Then, an operation signal to the operation input unit 41 is transmitted to the control unit 17 through the communication units 43 and 46 under the control of the remote control unit 44. Then, the control unit 17 is caused to perform various processes as described above. With the operation as described above, the ultrasonic diagnostic system SY can perform various processes, improve the SN value of the received electrical signal, and continuously obtain a high-definition ultrasonic image.

以上のように、増幅率補正処理を施すことにより、稼動履歴によって生じる受信用の圧電部としての第1圧電部221や第2圧電部223の性能劣化を補うことで高精細な超音波画像を生成することができる。   As described above, by performing the amplification factor correction process, a high-definition ultrasonic image can be obtained by compensating for the performance deterioration of the first piezoelectric unit 221 and the second piezoelectric unit 223 as the receiving piezoelectric unit caused by the operation history. Can be generated.

また、稼動履歴情報と増幅率の対応関係を再定義する処理において、対応関係再定義処理を実施することで、稼動履歴情報と増幅率の対応関係を、より実際に即したものとできるので、再定義後の対応関係に従って増幅率を変更していくことで、受信電気信号のSN値を向上させることができ、高精細な超音波画像を継続して得ることができる。   Also, in the process of redefining the correspondence between the operation history information and the amplification factor, the correspondence relationship between the operation history information and the amplification factor can be made more realistic by executing the correspondence redefinition process. By changing the amplification factor according to the correspondence after redefinition, the SN value of the received electrical signal can be improved, and a high-definition ultrasonic image can be continuously obtained.

また、第1変換係数と第2変換係数を取得することで、圧電部22の交換の判断を適確に実施することができる。   In addition, by obtaining the first conversion coefficient and the second conversion coefficient, it is possible to accurately determine whether to replace the piezoelectric portion 22.

また、稼動履歴情報と増幅率の対応関係を再定義する処理において、増幅率補正処理2を実施することで、稼動履歴情報と増幅率の対応関係を、より実際に即したものとできるので、再定義後の対応関係に従って増幅率を変更していくことで、受信電気信号のSN値を向上させることができ、高精細な超音波画像を継続して得ることができる。   In addition, in the process of redefining the correspondence between the operation history information and the amplification factor, the correspondence between the operation history information and the amplification factor can be made more realistic by performing the amplification factor correction process 2. By changing the amplification factor according to the correspondence after redefinition, the SN value of the received electrical signal can be improved, and a high-definition ultrasonic image can be continuously obtained.

1 超音波診断装置本体
2 超音波探触子
3 ケーブル
11、41 操作入力部
12 送信部
13 受信部
14 信号処理部
15 画像処理部
16、42 表示部
17 制御部
18 記憶部
21 音響制動部材
22 圧電部
23 音響整合層
24 音響レンズ
43、46 通信部
44 リモート制御部
221 第1圧電部
222 中間層
223 第2圧電部
R リモート装置
S 超音波診断装置
SY 超音波診断システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic diagnostic apparatus main body 2 Ultrasonic probe 3 Cable 11, 41 Operation input part 12 Transmission part 13 Reception part 14 Signal processing part 15 Image processing part 16, 42 Display part 17 Control part 18 Storage part 21 Acoustic braking member 22 Piezoelectric unit 23 Acoustic matching layer 24 Acoustic lens 43, 46 Communication unit 44 Remote control unit 221 First piezoelectric unit 222 Intermediate layer 223 Second piezoelectric unit R Remote device S Ultrasonic diagnostic device SY Ultrasonic diagnostic system

Claims (10)

電気信号を超音波信号に変換して被検体内に送信する機能と、前記被検体内において反射されて生成された反射超音波信号を受信して受信電気信号に変換する機能を併せ持つ複数の第1圧電素子と複数の第2圧電素子と、を備える超音波探触子と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子または第2の圧電素子を駆動する送信部と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子または第2の圧電素子が変換した受信電気信号を所定の増幅率で増幅する増幅手段を備える受信部と、
前記受信電気信号から前記被検体内の超音波画像を生成する画像処理部と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子、または前記複数の第2圧電素子に関する稼動履歴情報を保持する保持部と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子または複数の第2圧電素子の前記増幅率と、前記稼動履歴の対応関係を記憶した記憶部と
少なくとも、前記受信部、前記保持部、及び前記記憶部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記保持部が保持する稼動履歴に応じ、前記複数の第1圧電素子または複数の第2圧電素子の少なくとも一方の前記増幅率を前記記憶部から取得し、取得した増幅率に前記受信部の増幅率を変更することを特徴とする超音波診断装置。
A plurality of first functions having both a function of converting an electrical signal into an ultrasonic signal and transmitting it into the subject and a function of receiving a reflected ultrasound signal generated by reflection within the subject and converting it into a received electrical signal An ultrasonic probe comprising one piezoelectric element and a plurality of second piezoelectric elements;
A transmission unit for driving at least the plurality of first piezoelectric elements or the second piezoelectric elements;
A receiving unit comprising amplification means for amplifying the received electrical signal converted by at least the plurality of first piezoelectric elements or the second piezoelectric elements at a predetermined amplification rate;
An image processing unit for generating an ultrasonic image in the subject from the received electrical signal;
A holding unit that holds operation history information related to at least the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements;
A storage unit that stores a correspondence relationship between at least the amplification factors of the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements and the operation history; and controls at least the reception unit, the holding unit, and the storage unit A control unit,
The control unit acquires the amplification factor of at least one of the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements from the storage unit according to an operation history held by the holding unit, and sets the acquired amplification factor. An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the amplification factor of the receiving unit is changed.
前記稼動履歴情報は、少なくとも累積使用時間、累積使用回数の履歴を含むことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the operation history information includes at least a history of cumulative usage time and cumulative usage count. 前記超音波探触子は前記超音波探触子内部の温度を計測する温度計測手段を有し、
前記稼動履歴情報は前記温度計測手段が計測した前記超音波探触子内部の温度の情報を含むことを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。
The ultrasonic probe has temperature measuring means for measuring the temperature inside the ultrasonic probe,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the operation history information includes information on a temperature inside the ultrasonic probe measured by the temperature measuring unit.
前記対応関係は、
前記制御部が、前記複数の第1圧電素子に送信させた所定の超音波信号の大きさと、前記第2圧電素子に受信させて変換させた受信電気信号の大きさとの比である第1変換係数と、
前記制御部が、前記複数の第2圧電素子に送信させた所定の超音波信号の大きさと、前記第1圧電素子に受信させて変換させた受信電気信号の大きさとの比である第2変換係数と、
に依存することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の超音波診断装置。
The correspondence relationship is
A first conversion that is a ratio between the magnitude of a predetermined ultrasonic signal transmitted to the plurality of first piezoelectric elements and the magnitude of a received electrical signal that is received and converted by the second piezoelectric element. Coefficient,
A second conversion that is a ratio between the magnitude of a predetermined ultrasonic signal transmitted to the plurality of second piezoelectric elements by the control unit and the magnitude of a received electrical signal that is received and converted by the first piezoelectric element. Coefficient,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is dependent on.
前記第1変換係数と前記第2変換係数とは異なることを特徴とする請求項4に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the first conversion coefficient is different from the second conversion coefficient. 前記対応関係は、
前記制御部が、前記複数の第1圧電素子に所定の超音波信号を送信させて、前記第2圧電素子に受信させ、タイミングを異ならせて受信して算出した少なくとも一つの第1変換係数と、
前記制御部が、前記複数の第2圧電素子に所定の超音波信号を送信させて前記第1圧電素子に受信させ、タイミングを異ならせて受信して算出した少なくとも一つの第2変換係数と、
に依存することを特徴とする請求項4または5に記載の超音波診断装置。
The correspondence relationship is
The control unit causes the plurality of first piezoelectric elements to transmit predetermined ultrasonic signals, causes the second piezoelectric elements to receive, and receives and calculates at different timings, and at least one first conversion coefficient calculated ,
The control unit causes the plurality of second piezoelectric elements to transmit a predetermined ultrasonic signal, causes the first piezoelectric element to receive, and receives and calculates at different timings; and at least one second conversion coefficient,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus depends on
前記制御部が前記第1変換係数と前記第2変換係数とを記憶させる外部記憶装置を有し、
前記対応関係は、前記外部記憶装置に過去に記憶させた前記第1変換係数と前記第2変換係数と、現在の前記第1変換係数と前記第2変換係数を基に算出された、前記第1変換係数と前記第2変換係数の各々の時間的変化に依存する
ことを特徴とする請求項4に記載の超音波診断装置。
The control unit has an external storage device for storing the first conversion coefficient and the second conversion coefficient;
The correspondence relationship is calculated based on the first conversion coefficient and the second conversion coefficient stored in the past in the external storage device, the current first conversion coefficient, and the second conversion coefficient. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus depends on temporal changes of each of the one conversion coefficient and the second conversion coefficient.
前記第2圧電素子は、有機圧電材料を材料とする有機圧電素子から構成されており、前記有機圧電材料は、フッ化ビニリデンの重合体、または、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンの共重合体であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の超音波診断装置。   The second piezoelectric element is composed of an organic piezoelectric element made of an organic piezoelectric material, and the organic piezoelectric material is a polymer of vinylidene fluoride or a copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is provided. 請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置と、
操作入力部と、該操作入力部の操作に応じて操作信号を発生して前記超音波診断装置を制御する制御部とを備え、通信回線を介して前記超音波診断装置に接続されたリモート装置と、
を有することを特徴とする超音波診断システム。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A remote device comprising: an operation input unit; and a control unit that generates an operation signal according to an operation of the operation input unit and controls the ultrasonic diagnostic apparatus, and is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus via a communication line When,
An ultrasonic diagnostic system comprising:
コンピュータに、
電気信号を超音波信号に変換して被検体内に送信する機能と、前記被検体内において反射されて生成された反射超音波信号を受信して受信電気信号に変換する機能を併せ持つ複数の第1圧電素子と複数の第2圧電素子と、を備える超音波探触子からの前記受信電気信号を受信する処理と、
送信部に少なくとも前記複数の第1圧電素子または第2の圧電素子を駆動させる処理と、
所定の増幅率で増幅する増幅手段を備える受信部に、少なくとも前記複数の第1圧電素子または第2の圧電素子が変換した受信電気信号を増幅させる処理と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子、または前記複数の第2圧電素子に関する稼動履歴情報を保持する保持部から前記稼動履歴を受信する処理と、
少なくとも前記複数の第1圧電素子または複数の第2圧電素子の前記増幅率と、前記稼動履歴の対応関係を記憶した記憶部から、受信した前記稼動履歴に応じた前記増幅率を前記記憶部から取得する処理と、
前記保持部が保持する稼動履歴に応じ、前記複数の第1圧電素子または複数の第2圧電素子の少なくとも一方の前記増幅率を前記記憶部から取得し、取得した増幅率に前記受信部の増幅率を変更する処理と、
変更された増幅率で増幅された前記受信電気信号から前記被検体内の超音波画像を生成する処理と、
を実行させることを特徴とする超音波診断用プログラム。
On the computer,
A plurality of first functions having both a function of converting an electrical signal into an ultrasonic signal and transmitting it into the subject and a function of receiving a reflected ultrasound signal generated by reflection within the subject and converting it into a received electrical signal A process of receiving the received electrical signal from an ultrasonic probe comprising one piezoelectric element and a plurality of second piezoelectric elements;
A process of causing the transmitting unit to drive at least the plurality of first piezoelectric elements or the second piezoelectric elements;
A process of amplifying received electric signals converted by at least the plurality of first piezoelectric elements or the second piezoelectric elements in a receiving unit including amplification means for amplifying at a predetermined amplification rate;
A process of receiving the operation history from a holding unit that stores operation history information related to at least the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements;
At least the gain of the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements and the storage unit storing the correspondence relationship of the operation history, and the amplification factor corresponding to the received operation history from the storage unit Processing to get,
According to the operation history held by the holding unit, the gain of at least one of the plurality of first piezoelectric elements or the plurality of second piezoelectric elements is acquired from the storage unit, and the amplification of the receiving unit is obtained to the acquired gain Processing to change the rate,
A process of generating an ultrasound image in the subject from the received electrical signal amplified with the changed amplification factor;
The program for ultrasonic diagnosis characterized by performing this.
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