JP2012143473A - 超音波診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信部205は、複数の振動子204毎に得られた受信信号からそれぞれ第1のサンプリング周波数でサンプリングして第1のサンプリングデータを生成する。そして、整相加算部206は、受信部205によって得られた第1のサンプリングデータを整相加算して音線データを得る。そして、包絡線検波部207は、整相加算部206によって得られた音線データから包絡線を検波する。そして、サンプリング部208は、包絡線検波部207によって検波された包絡線から第2のサンプリング周波数でサンプリングして第2のサンプリングデータを得る。そして、無線送受信部210は、サンプリング部208によって得られた第2のサンプリングデータを送信する。
【選択図】図2
Description
ところが、従来の超音波診断装置は、図6に示すように、振動子1204毎の超音波の受信信号をADC1205によってA/D変換した後、超音波探触子1002から超音波診断装置本体1001に無線伝送する構成であったため、例えば、振動子が192個である超音波探触子を用い、振動子1個あたりのA/D変換後の超音波データのデータサイズが14bitで、超音波データのサンプリング周波数を60MHzとした超音波診断装置の場合、このようなデータをリアルタイムで無線伝送するには、データ転送レートを192×14×60×106=161.28Gbps以上としなければならなかった。
駆動信号によって被検体に向けて送信超音波を出力するとともに、被検体からの反射超音波を受信することにより受信信号を出力する複数の振動子と、前記複数の振動子毎に得られた受信信号からそれぞれ第1のサンプリング周波数でサンプリングして第1のサンプリングデータを生成する第1のサンプリング部と、前記第1のサンプリング部によって得られた第1のサンプリングデータを整相加算して音線データを得る整相加算部と、前記整相加算部によって得られた前記音線データから包絡線を検波する包絡線検波部と、前記包絡線検波部によって検波された包絡線から第2のサンプリング周波数でサンプリングして第2のサンプリングデータを得る第2のサンプリング部と、前記第2のサンプリング部によって得られた第2のサンプリングデータを送信するデータ送信部と、を有する超音波探触子と、
前記超音波探触子から送信された前記第2のサンプリングデータを受信し、該受信した第2のサンプリングデータに基づいて超音波診断画像を表示するための画像データを生成する装置本体と、
を備えたことを特徴とする。
前記第2のサンプリング周波数を、前記第1のサンプリング周波数よりも低い周波数としたことを特徴とする。
前記超音波探触子は、前記第1のサンプリング部によって得られた第1のサンプリングデータを前記第1のサンプリング周波数よりも高い第3のサンプリング周波数でオーバーサンプリングした第3のサンプリングデータを生成する第3のサンプリング部を有し、
前記整相加算部は、前記第3のサンプリング部によって得られた第3のサンプリングデータを整相加算して音線データを得ることを特徴とする。
前記第2のサンプリング周波数を、前記第3のサンプリング周波数よりも低い周波数としたことを特徴とする。
前記振動子により得られる受信信号は、前記送信超音波の高調波成分を含む。
前記データ送信部は、無線伝送により前記第2のサンプリングデータを送信することを特徴とする。
本発明の第1の実施の形態に係る超音波診断装置Sは、図1に示すように、超音波診断装置本体1と超音波探触子2とを備えている。超音波探触子2は、図示しない生体等の被検体に対して超音波(送信超音波)を送信するとともに、この被検体で反射した超音波の反射波(反射超音波:エコー)を受信する。超音波探触子2は、超音波診断装置本体1と無線によるデータの送受信が可能に構成されている。なお、無線通信の方式は既知の何れのものも採用可能であるが、本実施の形態では、例えば、国際規格「IEEE802.11n」を適用している。超音波探触子2は、受信した反射超音波から電気信号である受信信号を取得し、この受信信号をA/D変換して所定の送信形式にデータ変換した後、超音波診断装置本体1に無線伝送する。
そして、送信部203は、例えば、送信BF(Beam Forming)制御回路を備えており、接続された振動子に対応した遅延時間を設定し、駆動信号の送信タイミングを、設定された遅延時間だけ遅延させる。これにより、各振動子204から出力される送信超音波の出力タイミングにずれが生じ、送信超音波によって構成される送信ビームが、所定のフォーカス点に向けて集束される。
増幅器205aは、予め設定された所定の増幅率で受信信号を増幅させるための回路である。ADC205bは、増幅された受信信号を第1のサンプリング周波数にてA/D変換し、第1のサンプリングデータを生成するための回路である。ここで、整相加算部206にて行われる整相加算の精度を低下させないためには、第1のサンプリング周波数を、受信信号に含まれる周波数成分を考慮して十分高く設定することが好ましい。また、送信超音波の周波数が高い場合や、送信超音波の高調波成分を含む受信信号をサンプリングする場合等、受信信号がより高い周波数成分を含む場合、できるだけ忠実な超音波診断画像データを得るためには、第1のサンプリング周波数をより高くする必要があるが、第1のサンプリングデータのデータサイズはそれだけ大きくなるので、これらを考慮して第1のサンプリング周波数を設定するのが好ましい。本実施の形態では、送信周波数を4MHzに設定し、反射超音波から得られた受信信号に対し、60MHzのサンプリング周波数を第1のサンプリング周波数としてサンプリングしている。このようにしてサンプリングされた、第1のサンプリングデータにおけるA/D変換後の1サンプルあたりのデータサイズは、例えば、14bitである。
ROMは、半導体等の不揮発メモリ等により構成され、超音波診断装置Sに対応するシステムプログラム及び該システムプログラム上で実行可能な各種処理プログラムや、各種データ等を記憶する。これらのプログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、CPUは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
RAMは、CPUにより実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。
次に、本発明の第2の実施の形態について、図5を参照しながら説明する。
本発明の第2の実施の形態における超音波診断装置Sは、図5に示すように、超音波探触子2にオーバーサンプリング回路212が追加された点で第1の実施の形態における超音波診断装置Sと相異している。以下の説明において、第1の実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
1 超音波診断装置本体
2 超音波探触子
204 振動子
205 受信部
205b ADC
206 整相加算部
207 包絡線検波部
208 サンプリング部
210 無線送受信部
212 オーバーサンプリング回路
Claims (6)
- 駆動信号によって被検体に向けて送信超音波を出力するとともに、被検体からの反射超音波を受信することにより受信信号を出力する複数の振動子と、前記複数の振動子毎に得られた受信信号からそれぞれ第1のサンプリング周波数でサンプリングして第1のサンプリングデータを生成する第1のサンプリング部と、前記第1のサンプリング部によって得られた第1のサンプリングデータを整相加算して音線データを得る整相加算部と、前記整相加算部によって得られた前記音線データから包絡線を検波する包絡線検波部と、前記包絡線検波部によって検波された包絡線から第2のサンプリング周波数でサンプリングして第2のサンプリングデータを得る第2のサンプリング部と、前記第2のサンプリング部によって得られた第2のサンプリングデータを送信するデータ送信部と、を有する超音波探触子と、
前記超音波探触子から送信された前記第2のサンプリングデータを受信し、該受信した第2のサンプリングデータに基づいて超音波診断画像を表示するための画像データを生成する装置本体と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。 - 前記第2のサンプリング周波数を、前記第1のサンプリング周波数よりも低い周波数としたことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記超音波探触子は、前記第1のサンプリング部によって得られた第1のサンプリングデータを前記第1のサンプリング周波数よりも高い第3のサンプリング周波数でオーバーサンプリングした第3のサンプリングデータを生成する第3のサンプリング部を有し、
前記整相加算部は、前記第3のサンプリング部によって得られた第3のサンプリングデータを整相加算して音線データを得ることを特徴とする請求項1又は2に記載の超音波診断装置。 - 前記第2のサンプリング周波数を、前記第3のサンプリング周波数よりも低い周波数としたことを特徴とする請求項3に記載の超音波診断装置。
- 前記振動子により得られる受信信号は、前記送信超音波の高調波成分を含む請求項1〜4の何れか一項に記載の超音波診断装置。
- 前記データ送信部は、無線伝送により前記第2のサンプリングデータを送信することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の超音波診断装置。
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