JP2014054319A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus in which generation of distortion such as a secondary harmonic distortion is remedied without providing a switching circuit.SOLUTION: There is provided the ultrasonic diagnostic apparatus in which an ultrasonic probe 201 incorporating at least one ultrasonic transducer 202 and an impedance transformation circuit 203 connected to the ultrasonic transducer, and an apparatus body 205 including a transmission circuit and a reception circuit are connected to each other. In the ultrasonic diagnostic apparatus, a pseudo-load circuit 100 having a load current characteristics of a reverse characteristics to a load current characteristics of the impedance transformation circuit 203 with respect to a positive-polarity and negative-polarity transmission signal is provided on an input side of the ultrasonic probe 201 or on an output side of the apparatus body 205.

Description

本発明は、超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus.

一般に、超音波診断装置は、少なくとも１つの超音波振動子を内蔵する超音波探触子と、送信回路および受信回路を内蔵する超音波装置本体とを、ケーブルで接続して構成されている。   In general, an ultrasonic diagnostic apparatus is configured by connecting an ultrasonic probe including at least one ultrasonic transducer and an ultrasonic apparatus main body including a transmission circuit and a reception circuit with a cable.

超音波診断装置では、超音波振動子に用いる圧電素子の高インピーダンス化に伴い、信号受信時に、超音波探触子と装置本体とのインピーダンスのミスマッチによる信号減衰が顕著になっている。このインピーダンスのミスマッチを改善するため、超音波探触子にインピーダンス変換回路を挿入する方法がとられている（特許文献１参照）。しかし、信号送信時には、インピーダンス変換回路は送信回路の負荷となるため、送信波形を歪ませ、また、高調波を利用したハーモニックイメージング法による高画質化の妨げとなっていた。   In the ultrasonic diagnostic apparatus, signal attenuation due to impedance mismatch between the ultrasonic probe and the apparatus main body becomes remarkable at the time of signal reception as the impedance of the piezoelectric element used in the ultrasonic transducer becomes higher. In order to improve the impedance mismatch, a method of inserting an impedance conversion circuit in the ultrasonic probe is used (see Patent Document 1). However, at the time of signal transmission, the impedance conversion circuit becomes a load on the transmission circuit, which distorts the transmission waveform and hinders image quality improvement by the harmonic imaging method using harmonics.

そのため従来は、スイッチング回路を設けスイッチング制御などにより、送信時にインピーダンス変換回路を切り離すことで、送信信号の負荷とならないように制御していた。一例として、特許文献２には、「被検体内に超音波を送受信する少なくとも１つの超音波振動子を備える超音波探触子と、前記超音波振動子に送信信号を供給する送信部と、前記超音波振動子からの受信信号を増幅する少なくとも１つのプリアンプを有する受信部と、前記受信部から出力される受信信号に基づいて超音波像を構成する画像処理部と、前記超音波像を表示する画像表示部と、を備える超音波診断装置であって、前記プリアンプの電源端子を開閉する少なくとも１つのスイッチを具備し、前記超音波の送信時に前記スイッチにより前記プリアンプの電源端子を開放することを特徴とする超音波診断装置。」が記載されている(請求項１参照）。   For this reason, conventionally, a switching circuit is provided and control is performed so as not to cause a load on the transmission signal by separating the impedance conversion circuit during transmission by switching control or the like. As an example, Patent Document 2 discloses that "an ultrasonic probe including at least one ultrasonic transducer that transmits and receives ultrasonic waves in a subject; a transmission unit that supplies a transmission signal to the ultrasonic transducer; A reception unit having at least one preamplifier for amplifying a reception signal from the ultrasonic transducer, an image processing unit for forming an ultrasonic image based on the reception signal output from the reception unit, and the ultrasonic image An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an image display unit for displaying, comprising: at least one switch that opens and closes a power terminal of the preamplifier, and the power terminal of the preamplifier is opened by the switch when transmitting the ultrasonic wave An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that "is described (refer to claim 1).

特開昭６３−８４５３１号公報JP-A-63-84531 特開２００７−３１９２８６号公報JP 2007-319286 A

従来のスイッチング制御などにより、送信時にインピーダンス変換回路を切り離す手法では、スイッチ回路やスイッチング制御部が必要であり、超音波探触子内部の部品点数が増加し、探触子のサイズが大きくなり、そのコストが増加してしまう。また、スイッチング制御信号を超音波探触子に伝達する必要があり、ノイズの混入などにより画像品質の劣化を招いてしまう。   In the method of separating the impedance conversion circuit at the time of transmission by conventional switching control etc., a switch circuit and a switching control unit are necessary, the number of parts inside the ultrasonic probe increases, the size of the probe increases, The cost will increase. In addition, it is necessary to transmit a switching control signal to the ultrasonic probe, which causes degradation of image quality due to noise mixing.

本発明は、これらの課題を解決し、スイッチング回路を設けることなく、２次高調波歪みなどの歪みの発生を改善した超音波診断装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve these problems and to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that improves the generation of distortion such as second harmonic distortion without providing a switching circuit.

上記課題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、少なくとも１つの超音波振動子および前記超音波振動子に接続されたインピーダンス変換回路を内蔵する超音波探触子と、送信回路および受信回路を備える装置本体とを接続した超音波診断装置において、負荷の非線形性を改善する疑似負荷回路を、超音波探触子の入力側或いは装置本体の出力側に設けたことを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes an ultrasonic probe including at least one ultrasonic transducer and an impedance conversion circuit connected to the ultrasonic transducer, a transmission circuit, An ultrasonic diagnostic apparatus connected to an apparatus main body including a receiving circuit is characterized in that a pseudo load circuit for improving load nonlinearity is provided on the input side of the ultrasonic probe or the output side of the apparatus main body. Is.

本発明の超音波診断装置において、前記疑似負荷回路は、正極性および負極性の送信信号に対する前記インピーダンス変換回路の負荷電流特性に対して、逆特性の負荷電流特性を有するのが好ましい。
また、本発明の超音波診断装置において、前記疑似負荷回路を、トランジスタと、トランジスタの端子間に接続した抵抗で構成してよい。
また、本発明の超音波診断装置において、前記疑似負荷回路に、逆バイアス用のダイオードを設けてもよい。
また、本発明の超音波診断装置において、前記疑似負荷回路の抵抗を、調整可能とし、負荷電流を調整可能としてもよい。
また、本発明の超音波診断装置において、前記疑似負荷回路のトランジスタを、ＰＮＰ型トランジスタとしてもよい。
また、本発明の超音波診断装置において、前記疑似負荷回路のトランジスタを、ＮＰＮ型トランジスタとしてもよい。
また、本発明の超音波診断装置において、前記インピーダンス変換回路は最終段が、エミッタホロワまたはソースホロワ回路からなるものでよい。
また、本発明の超音波診断装置において、前記疑似負荷回路を、超音波探触子内に設けてもよい。
また、本発明の超音波診断装置において、前記疑似負荷回路を、装置本体内に設置してもよい。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, it is preferable that the pseudo load circuit has a load current characteristic that is opposite to a load current characteristic of the impedance conversion circuit for positive and negative transmission signals.
In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the pseudo load circuit may be configured by a transistor and a resistor connected between the terminals of the transistor.
In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, a reverse bias diode may be provided in the pseudo load circuit.
In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the resistance of the pseudo load circuit may be adjustable, and the load current may be adjustable.
In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the transistor of the pseudo load circuit may be a PNP transistor.
In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the transistor of the pseudo load circuit may be an NPN transistor.
In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the final stage of the impedance conversion circuit may be an emitter follower or a source follower circuit.
In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the pseudo load circuit may be provided in an ultrasonic probe.
In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the pseudo load circuit may be installed in the apparatus main body.

本発明によれば、スイッチング回路を設けることなく、２次高調波歪みなどの歪みの発生を改善した超音波診断装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ultrasonic diagnostic apparatus which improved generation | occurrence | production of distortions, such as a 2nd harmonic distortion, can be provided, without providing a switching circuit.

そして、インピーダンス変換回路を切り離すためのスイッチング制御が不要となり、超音波探触子の小型化、低コスト化が可能となる。また、制御信号を超音波探触子に伝達する必要がなくなるので、画像劣化の懸念がなくなる。   Further, switching control for separating the impedance conversion circuit is not necessary, and the ultrasonic probe can be reduced in size and cost. Further, since there is no need to transmit a control signal to the ultrasonic probe, there is no concern about image deterioration.

本発明の超音波診断装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the ultrasonic diagnosing device of this invention. 従来の超音波診断装置の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the conventional ultrasonic diagnostic apparatus. 従来の超音波診断装置の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the conventional ultrasonic diagnostic apparatus. 本発明の実施例１の超音波診断装置を示す図である。It is a figure which shows the ultrasonic diagnosing device of Example 1 of this invention. 本発明の実施例１の超音波診断装置を説明する図である。It is a figure explaining the ultrasonic diagnosing device of Example 1 of this invention. 本発明の実施例１による、２次高調波歪みの改善効果を示す図である。It is a figure which shows the improvement effect of the 2nd harmonic distortion by Example 1 of this invention. 本発明の実施例２の超音波診断装置を示す図である。It is a figure which shows the ultrasonic diagnostic apparatus of Example 2 of this invention. 本発明の実施例３の超音波診断装置を示す図である。It is a figure which shows the ultrasonic diagnostic apparatus of Example 3 of this invention. 本発明の実施例４の超音波診断装置を示す図である。It is a figure which shows the ultrasonic diagnosing device of Example 4 of this invention. 本発明の実施例５の超音波診断置を示す図である。It is a figure which shows the ultrasonic diagnosing device of Example 5 of this invention. 本発明の実施例６の超音波診断装置を示す図である。It is a figure which shows the ultrasonic diagnostic apparatus of Example 6 of this invention.

本発明の実施の形態を説明する前に、超音波診断装置について説明する。   Before describing the embodiment of the present invention, an ultrasonic diagnostic apparatus will be described.

図２に、従来の超音波診断装置の一例を示す。超音波診断装置は、超音波探触子２０１と装置本体２０５とがケーブル２０４で接続されて、構成される。装置本体２０５には、信号生成部２０７および駆動パルス発生部２０６から構成される送信回路と、受信回路部２０８および信号処理部２０９などから構成される受信回路を有している。超音波探触子２０１は、複数の超音波振動子２０２を備えている。また、信号受信時における、超音波振動子と装置本体とのインピーダンスのミスマッチを改善するために、エミッタホロワやソースホロワなどのインピーダンス変換回路２０３を備えている。   FIG. 2 shows an example of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus. The ultrasonic diagnostic apparatus is configured by connecting an ultrasonic probe 201 and an apparatus main body 205 with a cable 204. The apparatus main body 205 includes a transmission circuit including a signal generation unit 207 and a drive pulse generation unit 206, and a reception circuit including a reception circuit unit 208 and a signal processing unit 209. The ultrasonic probe 201 includes a plurality of ultrasonic transducers 202. In addition, an impedance conversion circuit 203 such as an emitter follower or a source follower is provided to improve the impedance mismatch between the ultrasonic transducer and the apparatus main body at the time of signal reception.

信号送信時には、信号生成部２０７および駆動パルス発生部２０６で発生した高電圧の交流信号である送信信号を、ケーブル２０４を介して超音波探触子２０１に伝送する。超音波探触子の超音波振動子２０２は、送信信号により駆動されて超音波を発生する。信号受信時に、被検体内部で反射した超音波は、超音波振動子２０２により受信信号として受信される。受信信号は、インピーダンス変換回路２０３により変換され、ケーブル２０４を介して装置本体２０５に送られる。装置本体では、受信回路部２０８および信号処理部２０９で受信信号が信号処理され、画像表示部２１０で画像表示される。インピーダンス変換回路２０３を設けることにより、高電圧レベルの受信信号が得られる。   At the time of signal transmission, a transmission signal that is a high-voltage AC signal generated by the signal generation unit 207 and the drive pulse generation unit 206 is transmitted to the ultrasonic probe 201 via the cable 204. The ultrasonic transducer 202 of the ultrasonic probe is driven by a transmission signal and generates an ultrasonic wave. At the time of signal reception, the ultrasonic wave reflected inside the subject is received as a reception signal by the ultrasonic transducer 202. The received signal is converted by the impedance conversion circuit 203 and sent to the apparatus main body 205 via the cable 204. In the apparatus main body, the received signal is signal-processed by the receiving circuit unit 208 and the signal processing unit 209, and an image is displayed on the image display unit 210. By providing the impedance conversion circuit 203, a reception signal at a high voltage level can be obtained.

しかし、図２の超音波診断装置において、信号送信時にはインピーダンス変換回路２０３は、送信回路の負荷として働く。また、図２に矢印で示すように、送信信号の正極性或いは負極性によって、インピーダンス変換回路の負荷特性が異なり、流れる電流量が異なってしまう。この非線形性により送信信号の波形を歪ませ、例えば２次高調波を利用するハーモニックイメージング法などの高画質化の妨げとなってしまう。   However, in the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 2, the impedance conversion circuit 203 functions as a load on the transmission circuit during signal transmission. Further, as indicated by arrows in FIG. 2, the load characteristics of the impedance conversion circuit differ depending on the positive polarity or negative polarity of the transmission signal, and the amount of current flowing differs. Due to this non-linearity, the waveform of the transmission signal is distorted, which hinders the improvement of image quality such as a harmonic imaging method using a second harmonic.

図３に、他の従来の超音波診断装置の一例を示す。この超音波診断装置では、インピーダンス変換回路２０３を切り離すためのスイッチ回路２１１を設け、信号送信時にはスイッチ回路２１１によりインピーダンス変換回路２０３を切り離すことにより、インピーダンス変換回路２０３が送信回路の負荷となることを防いでいる。符号２１２は逆方向並列接続されたダイオードであり、送信信号はこのダイオードを介して超音波振動子２０２に伝送される。   FIG. 3 shows an example of another conventional ultrasonic diagnostic apparatus. In this ultrasonic diagnostic apparatus, a switch circuit 211 for disconnecting the impedance conversion circuit 203 is provided, and the impedance conversion circuit 203 becomes a load on the transmission circuit by disconnecting the impedance conversion circuit 203 by the switch circuit 211 during signal transmission. It is preventing. Reference numeral 212 denotes a diode connected in reverse direction in parallel, and a transmission signal is transmitted to the ultrasonic transducer 202 via this diode.

しかし、図３の超音波診断装置においては、スイッチ回路２１１が必要であり、超音波探触子２０１内部の部品点数が増加し、探触子のサイズが大きくなり、またそのコストが増加してしまう。また、スイッチ回路２１１を駆動するための制御信号を超音波探触子２０１に伝達する必要があり、ノイズの混入などにより画像品質の劣化を招いてしまう。   However, the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 3 requires the switch circuit 211, which increases the number of components inside the ultrasonic probe 201, increases the size of the probe, and increases its cost. End up. In addition, it is necessary to transmit a control signal for driving the switch circuit 211 to the ultrasonic probe 201, which causes degradation of image quality due to noise mixing.

図１に、本発明の超音波診断装置の一例を示す。図に示すように、本発明では、装置本体２０５と超音波探触子２０１との間に疑似負荷回路１００を設けたものである。疑似負荷回路１００は、負荷の非線形性を改善する特性を備えるものである。そして、正極性および負極性の送信信号に対するインピーダンス変換回路の負荷電流特性に対して、逆極性となる負荷電流特性を有するものが好ましい。疑似負荷回路を設けることで、負荷の非線形性を改善し、スイッチ回路を設けることなく、送信信号の歪みの発生、例えば２次高調波歪みの発生を改善することができる。特に、２次の高調波歪みを改善することができるので、ハーモニックイメージング法を用いる超音波診断装置に有効である。   FIG. 1 shows an example of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention. As shown in the figure, in the present invention, a pseudo load circuit 100 is provided between the apparatus main body 205 and the ultrasonic probe 201. The pseudo load circuit 100 has a characteristic for improving the nonlinearity of the load. And what has the load current characteristic which becomes reverse polarity with respect to the load current characteristic of the impedance conversion circuit with respect to the transmission signal of positive polarity and negative polarity is preferable. By providing the pseudo load circuit, the nonlinearity of the load can be improved, and the generation of distortion of the transmission signal, for example, the generation of the second harmonic distortion can be improved without providing the switch circuit. In particular, since second-order harmonic distortion can be improved, it is effective for an ultrasonic diagnostic apparatus using a harmonic imaging method.

以下に、実施例により、本発明の実施の形態を説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of examples. Note that components having the same function are denoted by the same names and reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted.

図４に、本発明の実施例１の超音波診断装置を示す。実施例１は、装置本体２０５の出力側或いは超音波探触子２０１の入力側に疑似負荷回路１００を設けたものである。   FIG. 4 shows an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the pseudo load circuit 100 is provided on the output side of the apparatus main body 205 or on the input side of the ultrasonic probe 201.

図５を用いて実施例１の動作を説明する。図５（ａ）は、超音波探触子２０１に正極性および負極性の送信信号を印加した状態を示す図である。図に示すように、インピーダンス変換回路２０３は、送信信号の極性によって負荷電流が異なる場合があり、例えば、負極性の送信信号では負荷電流が多く流れるが、正極性の送信信号では負荷電流が少なくなり、超音波振動子２０２に加わる送信信号が非対称となり、歪みが増加してしまう。特に、インピーダンス回路が、エミッタホロワなどの非対称な回路構成であれば、負荷電流の非対称性が顕著となる。   The operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a diagram illustrating a state in which positive and negative transmission signals are applied to the ultrasonic probe 201. As shown in the figure, the impedance conversion circuit 203 may have a different load current depending on the polarity of the transmission signal. For example, a large amount of load current flows in a negative transmission signal, but a small amount of load current flows in a positive transmission signal. Thus, the transmission signal applied to the ultrasonic transducer 202 becomes asymmetric, and distortion increases. In particular, if the impedance circuit is an asymmetric circuit configuration such as an emitter follower, the asymmetry of the load current becomes significant.

図５（ｂ）に、疑似負荷回路１００の一例を示す。疑似負荷回路１００は、高耐圧のＰＮＰトランジスタ１１０と、エミッタ−ベース間に接続された抵抗１２０およびベース−コレクタ間に接続された抵抗１３０から構成されている。疑似負荷回路１００に正極性および負極性の送信信号を印加すると、正極性の送信信号に対しては、信号レベルが増加するとトランジスタ１１０のベース−エミッタ間電圧が増加し、トランジスタ１１０がオンする。これにより、装置本体側から疑似負荷回路に負荷電流が流れる。負極性の送信信号に対しては、トランジスタ１１０には逆バイアスがかかり電流は流れず、抵抗１２０および抵抗１３０を通ってのみ僅かな電流が流れる。   FIG. 5B shows an example of the pseudo load circuit 100. The pseudo load circuit 100 includes a high breakdown voltage PNP transistor 110, a resistor 120 connected between an emitter and a base, and a resistor 130 connected between a base and a collector. When positive and negative transmission signals are applied to the pseudo load circuit 100, the base-emitter voltage of the transistor 110 increases as the signal level increases for the positive transmission signal, and the transistor 110 is turned on. Thereby, a load current flows from the apparatus main body side to the pseudo load circuit. For a negative transmission signal, the transistor 110 is reverse-biased and no current flows, and a small current flows only through the resistor 120 and the resistor 130.

図４の、実施例１の超音波診断装置においては、超音波探触子２０１の入力側に疑似負荷回路１００が接続されているので、正極性或いは負極性の送信信号に対して、負荷電流が合算されて、信号送信時の負荷特性が対称となる。これにより、負荷の非線形性が改善され、２次高調波歪みなどの送信波の歪みが改善される。   In the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 4 according to the first embodiment, since the pseudo load circuit 100 is connected to the input side of the ultrasonic probe 201, a load current is detected with respect to a positive or negative transmission signal. Are combined, and the load characteristics during signal transmission are symmetric. Thereby, the nonlinearity of the load is improved, and distortion of the transmission wave such as second harmonic distortion is improved.

従来技術である特許文献１の超音波診断装置に、本実施例の疑似負荷回路を適用して、２次高調波の改善効果を確認した。実際には、回路シミュレータ（Ｃａｄｅｎｃｅ社ＰＳＰＩＣＥ）を用いて、送信信号レベル４０Ｖｐｐ、送信周波数５ＭＨｚという条件でシミュレーションを行った。図６はこのシミュレーション結果を示す図で、縦軸に２次高調波歪みの量を示す。なお、縦軸の単位［ｄＢｃ］は、基本波に対して、２次の高調波歪みがどのくらいあるかを示す単位である。図に示すように、疑似負荷回路を追加することで、従来技術に比べて送信信号の２次高調波歪みが約６ｄＢ改善された。   The pseudo-load circuit of this example was applied to the ultrasonic diagnostic apparatus disclosed in Patent Document 1 as a conventional technique, and the improvement effect of the second harmonic was confirmed. Actually, a simulation was performed using a circuit simulator (Cadence PSPICE) under the conditions of a transmission signal level of 40 Vpp and a transmission frequency of 5 MHz. FIG. 6 is a diagram showing the simulation results, and the vertical axis indicates the amount of second-order harmonic distortion. The unit [dBc] on the vertical axis is a unit indicating how much second-order harmonic distortion is present with respect to the fundamental wave. As shown in the figure, by adding a pseudo load circuit, the second harmonic distortion of the transmission signal is improved by about 6 dB as compared with the prior art.

本実施例によれば、正極性および負極性の送信信号に対するインピーダンス変換回路の負荷電流特性に対して、逆特性の負荷電流特性を有する疑似変換回路を、超音波探触子の入力側或いは装置本体の出力側に設けることにより、スイッチ回路などを設けることなく、２次高調波などの送信信号の歪みを改善することができる。   According to the present embodiment, a pseudo conversion circuit having a load current characteristic opposite to the load current characteristic of the impedance conversion circuit for positive and negative transmission signals is connected to the input side or device of the ultrasonic probe. By providing it on the output side of the main body, it is possible to improve distortion of transmission signals such as second harmonics without providing a switch circuit or the like.

図７に、本発明の実施例２の超音波診断装置を示す。
実施例２の超音波診断装置は、超音波探触子２０１内に疑似負荷回路１００を内蔵したものである。本実施例においても、実施例１と同様に、負荷の非線形性を改善し、２次高調波などの送信信号の歪みを改善することができる。また、超音波診断装置においては、装置本体に対して、超音波探触子を交換して使用する場合があるが、疑似負荷回路を超音波探触子に内蔵して一体化することにより、最適な補償特性を備えた超音波探触子とすることができる。 FIG. 7 shows an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment has a built-in pseudo load circuit 100 in the ultrasonic probe 201. Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, it is possible to improve the non-linearity of the load and improve the distortion of the transmission signal such as the second harmonic. Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus, there is a case where the ultrasonic probe is replaced and used for the apparatus main body, but by integrating the pseudo load circuit in the ultrasonic probe, It can be set as the ultrasonic probe provided with the optimal compensation characteristic.

図８に、本発明の実施例３の超音波診断装置を示す。
実施例３の超音波診断装置は、装置本体２０５内に疑似負荷回路１００を設置したものである。本実施例においても、実施例１と同様に、負荷の非線形性を改善し、２次高調波などの送信信号の歪みを改善することができる。また、疑似負荷回路を装置本体に設けることで、超音波探触子で発生する発熱を低減することができる。 FIG. 8 shows an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment, the pseudo load circuit 100 is installed in the apparatus main body 205. Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, it is possible to improve the non-linearity of the load and improve the distortion of the transmission signal such as the second harmonic. Further, by providing the pseudo load circuit in the apparatus main body, it is possible to reduce the heat generated by the ultrasonic probe.

図９に、本発明の実施例４の超音波診断装置を示す。
実施例１と異なる点は、疑似負荷回路１００において、抵抗１３０の一端に逆バイアス用のダイオード１４０を設けた点である。ダイオード１４０を設けることで、負極性の送信信号印加時にダイオード１４０に逆バイアスがかかり、抵抗１３０および抵抗１２０を流れる電流を制限することができ、負荷電流を小さくすることができる。 FIG. 9 shows an ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
The difference from the first embodiment is that a reverse bias diode 140 is provided at one end of the resistor 130 in the pseudo load circuit 100. By providing the diode 140, a reverse bias is applied to the diode 140 when a negative transmission signal is applied, the current flowing through the resistor 130 and the resistor 120 can be limited, and the load current can be reduced.

図１０に、本発明の実施例５の超音波診断装置を示す。
実施例１と異なる点は、抵抗１２０および抵抗１３０を可変とし、負荷電流を調整可能としたことである。抵抗１２０および抵抗１３０を可変とすることで、最適な負荷電流に調整することができる。 FIG. 10 shows an ultrasonic diagnostic apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
The difference from the first embodiment is that the resistance 120 and the resistance 130 are variable and the load current can be adjusted. By making the resistor 120 and the resistor 130 variable, it is possible to adjust to an optimum load current.

図１１に、本発明の実施例６の超音波診断装置を示す。
この実施例は、疑似負荷回路１００をＮＰＮトランジスタ１５０と、コレクタ−ベース間に接続した抵抗１７０およびベース−エミッタ間に接続した抵抗１６０とで構成したものである。この構成により、負極性の送信信号に対して、負荷電流を流すことができ、実施例１に対して、逆極性の補正を行うことができる。本実施例においても、実施例４と同様に、逆バイアス用のダイオード１８０を設けること、或いは、実施例５と同様に、抵抗１６０および抵抗１７０を可変とし、負荷電流を調整可能とすることができる。 FIG. 11 shows an ultrasonic diagnostic apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
In this embodiment, the pseudo load circuit 100 includes an NPN transistor 150, a resistor 170 connected between the collector and the base, and a resistor 160 connected between the base and the emitter. With this configuration, it is possible to flow a load current with respect to a negative transmission signal, and it is possible to perform reverse polarity correction with respect to the first embodiment. Also in the present embodiment, as in the fourth embodiment, a reverse-biased diode 180 is provided, or as in the fifth embodiment, the resistance 160 and the resistance 170 can be made variable so that the load current can be adjusted. it can.

なお、上記実施例において、疑似変換回路を構成するトランジスタをバイポーラのトランジスタで説明したが、ＭＯＳトランジスタを用いても良いことは、明らかである。   In the above embodiments, the transistors constituting the pseudo conversion circuit have been described as bipolar transistors. However, it is obvious that MOS transistors may be used.

１００ 疑似負荷回路
１１０ ＰＮＰトランジスタ
１２０，１３０ 抵抗
１４０ ダイオード
１５０ ＮＰＮトランジスタ
１６０，１７０ 抵抗
１８０ ダイオード
２０１ 超音波探触子
２０２ 超音波振動子
２０３ インピーダンス変換回路
２０４ ケーブル
２０５ 超音波診断装置本体
２０６ 駆動パルス発生部
２０７ 信号生成部
２０８ 受信回路部
２０９ 信号処理部
２１０ 画像表示部
２１１ スイッチ回路
２１２ 逆並列接続ダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Pseudo load circuit 110 PNP transistor 120,130 Resistance 140 Diode 150 NPN transistor 160,170 Resistance 180 Diode 201 Ultrasonic probe 202 Ultrasonic transducer 203 Impedance conversion circuit 204 Cable 205 Ultrasonic diagnostic apparatus main body 206 Drive pulse generation part 207 Signal generation unit 208 Reception circuit unit 209 Signal processing unit 210 Image display unit 211 Switch circuit 212 Antiparallel connected diode

Claims (10)

少なくとも１つの超音波振動子および前記超音波振動子に接続されたインピーダンス変換回路を内蔵する超音波探触子と、送信回路および受信回路を備える装置本体とを接続した超音波診断装置において、
負荷の非線形性を改善する疑似負荷回路を、超音波探触子の入力側或いは装置本体の出力側に設けたことを特徴とする超音波診断装置。 In an ultrasonic diagnostic apparatus in which an ultrasonic probe including at least one ultrasonic transducer and an impedance conversion circuit connected to the ultrasonic transducer is connected to an apparatus main body including a transmission circuit and a reception circuit,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that a pseudo load circuit for improving load nonlinearity is provided on an input side of an ultrasonic probe or an output side of an apparatus main body. 請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記疑似負荷回路は、正極性および負極性の送信信号に対する前記インピーダンス変換回路の負荷電流特性に対して、逆特性の負荷電流特性を有することを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the pseudo load circuit has a load current characteristic that is opposite to a load current characteristic of the impedance conversion circuit for positive and negative transmission signals. 請求項１または請求項２に記載の超音波診断装置において、
前記疑似負荷回路を、トランジスタと、トランジスタの端子間に接続した抵抗で構成したことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2,
An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the pseudo load circuit includes a transistor and a resistor connected between terminals of the transistor. 請求項３に記載の超音波診断装置において、
前記疑似負荷回路に、逆バイアス用のダイオードを設けたことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3.
An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein a reverse bias diode is provided in the pseudo load circuit. 請求項３または請求項４に記載の超音波診断装置において、
前記疑似負荷回路の抵抗を、調整可能とし、負荷電流を調整可能としたことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 or 4,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the resistance of the pseudo load circuit can be adjusted and the load current can be adjusted. 請求項３乃至５の何れか１つに記載の超音波診断装置において、
前記疑似負荷回路のトランジスタを、ＰＮＰ型トランジスタとしたことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 3 to 5,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that a transistor of the pseudo load circuit is a PNP transistor. 請求項３乃至５の何れか１つに記載の超音波診断装置において、
前記疑似負荷回路のトランジスタを、ＮＰＮ型トランジスタとしたことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 3 to 5,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the transistor of the pseudo load circuit is an NPN transistor. 請求項１乃至７の何れか１つに記載の超音波診断装置において、
前記インピーダンス変換回路は、エミッタホロワまたはソースホロワ回路からなることを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the impedance conversion circuit comprises an emitter follower or a source follower circuit. 請求項１乃至８の何れか１つに記載の超音波診断装置において、
前記疑似負荷回路を、超音波探触子内に設けたことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 8,
An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the pseudo load circuit is provided in an ultrasonic probe. 請求項１乃至８の何れか１つに記載の超音波診断装置において、
前記疑似負荷回路を、装置本体内に設置したことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 8,
An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the pseudo load circuit is installed in an apparatus main body.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016077510A (en) * 2014-10-16 2016-05-16 キヤノン株式会社 Probe and information acquisition apparatus
WO2016148315A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 알피니언메디칼시스템 주식회사 Ultrasonic diagnosis apparatus for impedance matching, and method therefor

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62142403A (en) * 1985-12-17 1987-06-25 Seiko Epson Corp Source follower circuit
JPS6384531A (en) * 1986-09-30 1988-04-15 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic apparatus
JPS63129704A (en) * 1986-11-19 1988-06-02 Advantest Corp High speed and highly accurate buffer amplifier
JPH01160535A (en) * 1987-12-17 1989-06-23 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2004057524A (en) * 2002-07-30 2004-02-26 Toshiba Corp Ultrasonographic apparatus
JP2006217944A (en) * 2005-02-08 2006-08-24 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnostic device
JP2010093600A (en) * 2008-10-09 2010-04-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical transmission method, and optical transmission system
JP2011019757A (en) * 2009-07-16 2011-02-03 Panasonic Corp Ultrasonograph

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62142403A (en) * 1985-12-17 1987-06-25 Seiko Epson Corp Source follower circuit
JPS6384531A (en) * 1986-09-30 1988-04-15 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic apparatus
US4805458A (en) * 1986-09-30 1989-02-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic imaging apparatus including impedance converter
JPS63129704A (en) * 1986-11-19 1988-06-02 Advantest Corp High speed and highly accurate buffer amplifier
JPH01160535A (en) * 1987-12-17 1989-06-23 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
US4926380A (en) * 1987-12-17 1990-05-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic imaging apparatus
JP2004057524A (en) * 2002-07-30 2004-02-26 Toshiba Corp Ultrasonographic apparatus
JP2006217944A (en) * 2005-02-08 2006-08-24 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnostic device
JP2010093600A (en) * 2008-10-09 2010-04-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical transmission method, and optical transmission system
JP2011019757A (en) * 2009-07-16 2011-02-03 Panasonic Corp Ultrasonograph

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016077510A (en) * 2014-10-16 2016-05-16 キヤノン株式会社 Probe and information acquisition apparatus
WO2016148315A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 알피니언메디칼시스템 주식회사 Ultrasonic diagnosis apparatus for impedance matching, and method therefor

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