JP3373282B2 - 超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置

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JP3373282B2 JP02714094A JP2714094A JP3373282B2 JP 3373282 B2 JP3373282 B2 JP 3373282B2 JP 02714094 A JP02714094 A JP 02714094A JP 2714094 A JP2714094 A JP 2714094A JP 3373282 B2 JP3373282 B2 JP 3373282B2
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一純 早坂
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、超音波診断装置の制
御方法および超音波診断装置に関し、更に詳しくは、超
音波診断装置の受信アナログ系回路のゲイン(増幅度
適正に保つように自動制御する制御方法およびその制
御方法を実施する機能を備えた超音波診断装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図は、従来の超音波診断装置の一例の
Bモード受信系を示す要部構成図である。この超音波診
断装置51は、被検体から返ってきた超音波を受信し超
音波エコー信号を出力する超音波探触子2と、前記超音
波エコー信号を増幅しアナログ処理して音線信号を出力
する受信アナログ系回路3と、前記音線信号からフレー
ムデータを生成するDSC(Digital Scan Converter)
54と、前記フレームデータに基づいて画像を表示する
モニタ5と、前記受信アナログ系回路3を制御する制御
信号を与える操作卓56とを具備して構成されている。
【0003】前記受信アナログ系回路3は、時間的に変
化しない増幅度で超音波エコー信号を増幅するメインア
ンプを内蔵している。また、前記受信アナログ系回路3
は、時間的に増大する増幅度で超音波エコー信号を増幅
するTGCアンプを内蔵している。このTGCアンプ
は、被検体の深い部分からの超音波ほど減衰が大きいの
で、超音波エコー信号の増幅度を時間に応じて増大さ
せ、前記深さに起因する減衰を補償するものである。な
お、この明細書では、メインアンプの増幅度を単にゲイ
ンと呼び、TGCアンプの増幅度をTGCゲインと呼
ぶ。
【0004】前記操作卓56は、ゲイン調整用のロータ
リボリューム6aと、TGCゲイン調整用のスライドボ
リューム6bと、各種のパラメータを入力するためのキ
ーボード6cとを備えている。操作者は、操作者は、前
記ロータリボリューム6aを操作して、ゲインを手動調
整することが出来る。また、前記スライドボリューム6
bを操作して、深さ方向の部分領域ごとにTGCゲイン
を手動調整することが出来る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の超音波診断
装置51では、ロータリボリューム6aを操作してゲイ
ンを手動調整でき、スライドボリューム6bを操作して
TGCゲインを手動調整することが出来る。しかし、手
動調整は、操作者によっては必ずしも適正に行われない
問題点がある。また、この手動調整のために、診断時間
が長くなる問題点がある。そこで、この発明の目的は、
受信アナログ系回路のゲインを適正に保つように自動制
御する超音波診断装置の制御方法およびその制御方法を
実施する機能を備えた超音波診断装置を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の観点では、この発
明は、超音波を受信し超音波エコー信号を出力する超音
波探触子と、前記超音波エコー信号を増幅しアナログ処
理して音線信号を出力する受信アナログ系回路と、前記
音線信号からフレームデータを生成するフレームデータ
生成手段と、前記フレームデータに基づいて画像を表示
する画像表示手段とを備えた超音波診断装置において、
画像を2以上の部分領域に分割し、各部分領域に対応す
フレームデータの代表値を取得し、各代表値と所定の
適正値とを比較して各部分領域ごとの代表値の適・不適
を検出し、不適を検出した部分領域の数を計数して所定
の閾値を越えた時に全ての部分領域に共通の受信アナロ
グ系回路のゲインを変更することを特徴とする超音波診
断装置の制御方法を提供する。
【0007】第2の観点では、この発明は、超音波を受
信し超音波エコー信号を出力する超音波探触子と、前記
超音波エコー信号を増幅しアナログ処理して音線信号を
出力する受信アナログ系回路と、前記音線信号からフレ
ームデータを生成するフレームデータ生成手段と、前記
フレームデータに基づいて画像を表示する画像表示手段
とを備えた超音波診断装置において、画像を2以上の部
分領域に分割し各部分領域に対応するフレームデータの
代表値を取得する代表値取得手段と、各代表値と所定の
適正値とを比較して各部分領域ごとの代表値の適・不適
を検出する比較 手段と、不適を検出した部分領域の数を
計数して所定の閾値を越えた時に全ての部分領域に共通
受信アナログ系回路のゲインを変更する制御信号を出
力する制御信号出力手段とを具備したことを特徴とする
超音波診断装を提供する。
【0008】上記構成において、前記フレームデータの
代表値は、各部分領域中に定めた特定位置のフレームデ
ータ値,各部分領域中で最大のフレームデータ値,各部
分領域中で最小のフレームデータ値,あるいは各部分領
域中のフレームデータ値の平均値の少なくとも1つであ
ることが好ましい。
【0009】
【作用】上記第1の観点による超音波診断装置の制御方
法および第2の観点による超音波診断装置では、画像を
2以上の部分領域に分割し、各部分領域に対応するフレ
ームデータの代表値を取得する。そして、各代表値と所
定の適正値とを比較して各部分領域ごとの代表値の適・
不適を検出し、不適を検出した部分領域の数が所定の閾
値より多い時に受信アナログ系回路のゲインを変更す
る。このようにして、画像の各部分領域のフレームデー
タ値を監視し、それをゲインにフィードバックするの
で、受信アナログ系回路のゲインは自動的に適正に維持
される。なお、この場合に制御するゲインは、全ての部
分領域に共通のゲインである。
【0010】
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳しく説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。
【0011】図1は、この発明の一実施例の超音波診断
装置1のBモード受信系を示す要部構成図である。この
超音波診断装置1は、被検体から返ってきた超音波を受
信し超音波エコー信号を出力する超音波探触子2と、前
記超音波エコー信号を増幅しアナログ処理して音線信号
を出力する受信アナログ系回路3と、前記音線信号から
フレームデータを生成するDSC4と、前記フレームデ
ータに基づいて画像を表示するモニタ5と、前記受信ア
ナログ系回路3を制御する制御信号を与える操作卓6
と、前記受信アナログ系回路3のゲインを自動制御する
オートゲインコントローラ10と、前記操作卓6からの
ゲイン制御信号および前記オートゲインコントローラ1
0からのゲイン制御信号Gを前記受信アナログ系回路3
に入力する論理和回路20とを具備して構成されてい
る。
【0012】前記受信アナログ系回路3は、時間的に変
化しない増幅度で超音波エコー信号を増幅するメインア
ンプおよび時間的に増大する増幅度で超音波エコー信号
を増幅するTGCアンプを内蔵している。
【0013】前記DSC4は、図3に示すように画像を
部分領域B1〜B9に分割し、各部分領域B1〜B9に
対応するフレームデータの代表値b1〜b9を取得し、
前記オートゲインコントローラ10に与える。ここで、
代表値b1〜b9は、例えば、各部分領域中に定めた特
定位置のフレームデータ値または各部分領域中で最大の
フレームデータ値または各部分領域中で最小のフレーム
データ値または各部分領域のフレームデータ値の平均値
などである。DSC4内部のフレームメモリに、画像の
領域に対応してフレームデータ値が記憶されているの
で、これらの代表値b1〜b9を取得することは容易で
ある。
【0014】前記操作卓6は、ゲイン調整用のロータリ
ボリューム6aと、TGCゲイン調整用のスライドボリ
ューム6bと、各種のパラメータを入力するためのキー
ボード6cと、オートゲインコントローラ10に適正値
や閾値を設定するためのプリセットボタン6dと備えて
いる。操作者は、前記ロータリボリューム6aを操作し
て、ゲインを手動調整することが出来る。また、前記ス
ライドボリューム6bを操作して、深さ方向の部分領域
ごとにTGCゲインを手動調整することが出来る。ま
た、前記キーボード6cと前記プリセットボタン6dと
を操作して、オートゲインコントローラ10に部分領域
B1〜B9ごとの適正値(上限適正値および下限適正
値)や,閾値(過大閾値および過小閾値)を設定するこ
とが出来る。
【0015】図2に示すように、前記オートゲインコン
トローラ10は、比較器11〜28と、制御部29とを
具備して構成されている。比較器11は、代表値b1と
b1上限適正値とを比較し、前者が後者を上回った時に
“過大”を出力し、前者が後者以下の時に“適正”を出
力する。比較器12は、代表値b1とb1下限適正値と
を比較し、前者が後者を下回った時に“過小”を出力
し、前者が後者以上の時に“適正”を出力する。他の比
較器も同様である。
【0016】制御部29は、操作卓6からの適正値・閾
値データPを受け取り、b1上限適正値からb9下限適
正値を各比較器11〜28のそれぞれに分配する。そし
て、図4のフロー図のゲイン自動制御処理を実行する。
すなわち、ステップS1では、フレームデータが更新さ
れるのを待つ。ステップS2では、“過大”を検出され
た部分領域の数(“過大”を出力している比較器の数)
をカウントする。ステップS3では、“過大”の数が過
大閾値より多いか判定し、多いならステップS4に進
み、多くないならステップS5に進む。ステップS4で
は、ゲインを1ステップ下げる指令を含んだゲイン制御
信号Gを出力する。そして、前記ステップS1に戻る。
ステップS5では、“過小”を検出された部分領域の数
(“過小”を出力している比較器の数)をカウントす
る。ステップS6では、“過小”の数が過小閾値より多
いか判定し、多いならステップS7に進み、多くないな
ら前記ステップS1に戻る。ステップS7では、ゲイン
を1ステップ上げる指令を含んだゲイン制御信号Gを出
力する。そして、前記ステップS1に戻る。
【0017】以上の結果、頻繁に手動調整しなくても受
信アナログ系回路3のゲインが自動的に適正に維持され
るから、常に適正な画像を見ることが出来るようにな
る。また、手動調整のために診断時間が長くなることも
防止される。
【0018】
【発明の効果】この発明の超音波診断装置の制御方法お
よび超音波診断装置によれば、受信アナログ系回路のゲ
インが自動的に適正に維持されるから、頻繁に手動調整
しなくても常に適正な画像を見ることが出来るようにな
る。従って、手動調整のために診断時間が長くなること
も防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の超音波診断装置のBモー
ド受信系を示す要部構成図である。
【図2】図1の超音波診断装置におけるオートゲインコ
ントローラの詳細ブロック図である。
【図3】画像を部分領域に分割した状態の説明図であ
る。
【図4】ゲイン自動制御処理のフローチャートである。
【図5】従来の超音波診断装置の一例のBモード受信系
を示す要部構成図である。
【符号の説明】
1 超音波診断装置 2 超音波探触子 3 受信アナログ系回路 4 DSC 5 モニタ 6 操作卓 10 オートゲインコントローラ 11〜28 比較器 20 論理和回路 29 制御部 B1〜B9 部分領域 b1〜b9 代表値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 8/00 - 8/15

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波を受信し超音波エコー信号を出力
    する超音波探触子と、前記超音波エコー信号を増幅しア
    ナログ処理して音線信号を出力する受信アナログ系回路
    と、前記音線信号からフレームデータを生成するフレー
    ムデータ生成手段と、前記フレームデータに基づいて画
    像を表示する画像表示手段とを備えた超音波診断装置に
    おいて、画像を2以上の部分領域に分割し、各部分領域に対応す
    フレームデータの代表値を取得し、各代表値と所定の
    適正値とを比較して各部分領域ごとの代表値の適・不適
    を検出し、不適を検出した部分領域の数を計数して所定
    の閾値を越えた時に全ての部分領域に共通の受信アナロ
    グ系回路のゲインを変更することを特徴とする超音波診
    断装置の制御方法。
  2. 【請求項2】 超音波を受信し超音波エコー信号を出力
    する超音波探触子と、前記超音波エコー信号を増幅しア
    ナログ処理して音線信号を出力する受信アナログ系回路
    と、前記音線信号からフレームデータを生成するフレー
    ムデータ生成手段と、前記フレームデータに基づいて画
    像を表示する画像表示手段とを備えた超音波診断装置に
    おいて、 画像を2以上の部分領域に分割し各部分領域に対応する
    フレームデータの代表値を取得する代表値取得手段と
    各代表値と所定の適正値とを比較して各部分領域ごとの
    代表値の適・不適を検出する比較手段と、不適を検出し
    た部分領域の数を計数して所定の閾値を越えた時に全て
    の部分領域に共通の受信アナログ系回路のゲインを変更
    する制御信号を出力する制御信号出力手段とを具備した
    ことを特徴とする超音波診断装置。
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