JP3889986B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24Probes
    • G01N29/2437Piezoelectric probes
    • G01N29/245Ceramic probes, e.g. lead zirconate titanate [PZT] probes

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に、超音波を被検体内に照射し、被検体内から反射された超音波を受信して受信信号を得て、その受信信号に基づいて被検体内の断層像を得る超音波診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、医療分野においては、超音波振動子から生体組織内に超音波パルスを繰り返し送信し、生体組織から反射される超音波パルスのエコー信号を受信して、生体内の情報を可視像の超音波断層画像として表示する超音波内視鏡等の超音波診断装置が種々提案されている。超音波診断装置は、生体組織の音響インピーダンスの境界面で超音波が反射する特性を利用し、体内の生体組織の断層画像を得る装置である。
【0003】
一般に、超音波診断装置では、距離分解能及び深達度が重要視されている。距離分解能及び深達度は、周波数に依存し、かつ相反する関係があり、双方を両立させることは困難であった。
【0004】
しかしながら、近年特開平10−308994号公報に示される様に複数の柱状圧電体の圧電体間に樹脂を充填した複合圧電体(CPM:Composit Piezo-Electric Material。以下、CPMと略す)が開発されてきた。このCPMを用いた振動子は、広帯域振動子であるため、信号周波数帯域が非常に広帯域であり、深達度があり、その結果分解能も高い。
【0005】
CPM振動子に対して、DFS(Dynamic Frequency Scanning)回路を利用することにより、画像の中心近傍は分解能が高く、遠方では深達度良く、画像を描出可能となった。DFS回路は、受信周波数を時間的に変化させる機能を有する回路である。
【0006】
また、被検体内の近傍から反射される超音波信号は、被検体内での吸収減衰の影響が少ないので強く、遠方からの反射信号は途中での吸収減衰の為に弱くなる。
【0007】
このような深度方向に対して、超音波信号が減衰すると、表示画像は近傍がギラツキ、遠方が描出不可能な不鮮明な画像となる。
【0008】
従って、この深度方向に対する受信信号を補正する為、受信信号の増幅度を時間的に制御するSTC(Sensitivity Time Control)回路が設けられている。STC回路は、受信信号のゲインを、超音波信号を送信した時刻から受信信号が得られた時刻までの時間間隔に応じて制御する。
【0009】
また、従来から使用されている狭帯域振動子であるチタン酸ジルコン酸鉛(以下、PZTと略す)振動子と、CPM振動子とは、同一の観測装置、すなわち超音波診断装置に接続され、同一のSTC回路で調整されている。
【0010】
PZT振動子の場合、周波数帯域は狭帯域であり、周波数としては単一周波数と考えられる。また、CPM振動子は広帯域振動子であり、またDFS回路を使用することによって、時間に応じて受信周波数が変化する。一般に体内の超音波の減衰率は次の式によって示される。
【0011】
X(減衰率)=0.3dB/cm/MHz…(1)
この式(1)によれば、超音波の減衰率は、距離すなわち時間と、周波数とに反比例する。PZT振動子の場合は、上述したように単一周波数であるので、周波数による超音波減衰率は一定である。CPM振動子の場合は、上述したように、DFS回路によって、受信周波数が時間とともに低下する。よって、PZT振動子と異なり、周波数が低下するので、減衰率は小さくなる。
【0012】
また、特公平6−40873号公報には、超音波診断装置において、探触子の種類に応じたSTCカーブの設定を行う技術が開示されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
超音波振動子としてPZT振動子とCPM振動子のいずれも、超音波診断装置に接続可能にしようとすると、次のような問題が生じる。
【0014】
PZT振動子を使用する場合、減衰率が比較的高いので、深いところまで均一な画像を描出するためには、STC回路におけるゲインの可変幅を広くする必要がある。
【0015】
CPM振動子を使用した場合、PZT振動子に比較して、減衰率が低いので、PZT振動子に要求される程のゲインの可変幅は必要ないが、可変幅の1ステップの量は細かくしたいという要求がある。また、上述した特公平6−40873号公報には、探触子の種類に応じたSTCカーブの設定を行うものがあるが、広帯域振動子の使用を考慮したものではない。従って、従来の超音波診断装置では、狭帯域振動子と広帯域振動子の両者に、最適なSTC回路の設定をすることはできなかった。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来のかかる問題点に鑑みてなされたものであって、使用される複数の探触子の中に、広帯域の探触子がある場合であっても、最適な超音波断層画像を表示することができる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【0017】
本発明の超音波診断装置は、狭帯域振動子又は広帯域振動子の接続が可能な超音波診断装置において、前記狭帯域振動子および前記広帯域振動子を識別するための識別信号に基づいて接続された振動子を識別する振動子識別手段と、前記狭帯域振動子の時間制御のための第1のゲインデータと、該第1のゲインデータにおけるゲインの変化率よりも小さいゲインの変化率を有するように、前記広帯域振動子の時間制御のための第2のゲインデータとを記憶するゲインデータ記憶手段と、前記振動子識別手段により前記狭帯域振動子が接続されていると識別されたときは、受信周波数を時間的に変化させる回路を使用しないで前記ゲインデータ記憶手段から読み出された前記第1のゲインデータに基づいてゲインの時間制御を行い、前記振動子識別手段により前記広帯域振動子が接続されていると識別されたときは、前記受信周波数を時間的に変化させる回路を使用し、かつ前記ゲインデータ記憶手段から読み出された前記第2のゲインデータに基づいてゲインの時間制御を行う制御手段とを有する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0019】
(第1の実施の形態)
まず図1に基づき、本実施の形態に係わる超音波診断システムの構成を説明する。図1は、本実施の形態に係わる超音波診断装置の構成を示す構成図である。
【0020】
図1において、1は、超音波プローブを有する超音波スコープであり、2は、超音波診断装置としての超音波観測装置である。超音波スコープ1は、超音波振動子である探触子3と、コード発生回路4を含む。探触子3は、PZT振動子またはCPM振動子である。コード発生回路4は、探触子3の発生する周波数等に応じて、超音波スコープ1自体に予め設定されているコード信号を発生する回路である。すなわち、使用周波数等の種類に応じてスコープ自体に予めコードが割り当てられており、超音波スコープ1のコード発生回路4は、使用する探触子3の種類に応じたコード信号を発生する。そして、そのコード信号を超音波観測装置2が読み込んで、超音波スコープ1の種類を認識する。
【0021】
超音波観測装置2は、制御部5及び受信回路6を含む。制御部3は、制御回路7と、第1のSTCテーブル8と、第2のSTCテーブル9と、DFSテーブル10と、第1のメモリ11と、第2のメモリ12と、2つのディジタルアナログ(D/A)変換器13、14を含む。第1のSTCテーブル8は、PZT振動子用のテーブルであり、第2のSTCテーブル9は、CPM振動子用のテーブルである。第1のメモリ11は、STC用のメモリであり、第2のメモリ12は、DFS用のメモリである。
【0022】
制御回路7は、中央処理装置(CPU)を含むディジタル処理回路である。制御回路7には、第1及び第2のSTCテーブル8、9と、DFSテーブル10からのデータが入力される。第1及び第2のメモリ11、12には、制御回路7からの出力データが入力される。第1のメモリ11は、D/A変換器13に接続され、第2のメモリ12は、D/A変換器14に接続される。
【0023】
受信回路6は、増幅回路15と、切替回路16と、STC回路17と、信号処理回路18と、DFS回路19を含む。探触子3からの信号は、増幅回路15に入力され、増幅回路15の出力は、切替回路16に入力される。STC回路17には、第1のD/A変換器13からの出力と、DFS回路19からの出力が入力される。STC回路17の出力は、信号処理回路18に入力される。第2のD/A変換器14の出力及び切替回路16の出力は、DFS回路19へ入力され、DFS回路19は、STC回路17へ入力される。言い換えると、切替回路16とSTC回路17の間にDFS回路19が接続されている。
【0024】
STC回路17は、生体に対する超音波信号の減衰を補正する目的で、受信信号の増幅度を時間的に制御する機能を有する回路である。DFS回路19は、生体から反射してくる超音波受信信号をS/N比が良く、かつ分解能も良く受信する目的で、受信周波数を時間的に変化させる機能を有する回路である。
【0025】
次に、上述した構成の動作を説明する。
【0026】
超音波診断を行う者が、目的に応じた超音波スコープ1を、超音波観測装置2に接続する。超音波スコープ1は、その探触子3の種類に応じて、コード発生回路4によってその種類に応じた識別信号であるコード信号を発生する。
【0027】
発生したそのコード信号は、超音波観測装置2に入力される。超音波観測装置2は、PZT用のSTCテーブル8とCPM用のSTCテーブル9を有しているので、制御回路7は、入力されたコード信号に基づいて、PZT用のSTCテーブル8とCPM用のSTCテーブル9のいずれかを選択し、時間制御のために使用するゲインデータを決定する。すなわち、制御回路7は、コード信号に基づいて、STC回路のゲインのステップ状変化の変化率を制御する。
【0028】
さらに、制御回路7は、コード信号に基づいて、CPM振動子が接続されていると判断された場合は、DFS回路をON状態にし、PZT振動子が接続されていると判断された場合は、DFS回路をOFF状態にする。
【0029】
例えば、探触子3としてPZT振動子が接続された場合は、STCテーブル8が選択され、STCテーブル8のデータが読み出され、メモリ11に書き込まれる。探触子3としてCPM振動子が接続された場合は、STCテーブル9が選択されるように切替られ、STCテーブル9のデータが読み出され、メモリ11に書き込まれる。メモリ11に書き込まれたデータは、D/A変換器13によりアナログ信号に変換され、受信回路6のSTC回路17に与えられる。STC回路17は、STCテーブル8及び9のデータをゲイン設定信号として、入力信号を時間制御する。すなわち、STC回路は、STCテーブルのゲインデータに基づき、超音波信号の送信から受信までの時間間隔に応じて、入力信号をゲイン調整し、そのゲイン調整された信号を出力する。
【0030】
さらに、CPM振動子の探触子3が接続された場合、DFSテーブル10のデータが、制御回路7によって読み出され、メモリ12に書き込まれる。メモリ12に書き込まれたデータは、D/A変換器14によりアナログ信号に変換され、受信回路6のDFS回路19に与えられる。
【0031】
また、制御回路7と切替回路16は制御線で接続され、CPM振動子の探触子3が接続されている場合には、DFS回路をオン、オフすなわちDFS回路を使用するか否かを選択するための制御信号が切替回路16へ供給される。その制御信号を受信すると、切替回路16は、増幅回路15の出力を、DFS回路19へ供給するように切り替え、DFS回路の出力が、STC回路17へ入力される。
【0032】
また、超音波スコープ1の探触子3の出力信号は、増幅回路15に供給される。増幅回路15は、探触子3から受信した超音波信号を増幅する。
【0033】
探触子3としてPZT振動子が接続されている場合は、増幅回路15で増幅された受信信号は、切替回路16を介して、STC回路17へ供給される。STC回路17へ入力された信号は、STC回路17によって、STCテーブル8のデータに基づいて時間的にゲインが制御されながら増幅される。
【0034】
探触子3としてCPM振動子が接続されている場合は、増幅回路15で増幅された受信信号は、切替回路16を介して、DFS回路19へ供給され、DFS回路19でフィルタリングされ、所望の周波数帯域だけが抽出される。DFS回路19によりフィルタリングされた信号は、STC回路17によって、STCテーブル9のデータに基づいて時間的にゲインが制御されながら増幅される。
【0035】
STC回路17で増幅された信号は、信号処理回路18に供給され、スキャンコンバートされて、図示しない表示装置に出力される。
【0036】
次に、図2及び図3を用いて、DFS回路19の機能を説明する。
【0037】
図2はDFS回路の機能を説明するための図である。図2において、横軸は、周波数、縦軸は出力のパワーを示す。実線は、CPM振動子の周波数帯域を示す。実線で示した部分の周波数成分すべてを用いて、信号処理をしていくと、不都合が生じる。
【0038】
例えば、CPM振動子から近い距離の領域、すなわち深度の浅い領域を分解能良く診断したい場合に、低域の周波数成分を含んでいると、方位方向の分解能が劣化するため、全体としての空間分解能が劣化する。また、CPM振動子から遠い距離の領域、すなわち深度の深い領域を深達度よく診断したい場合、周波数帯域を広くとると、S/N比が悪くなり、思ったように深達度が伸びなくなる。
【0039】
そこで、CPM振動子から近い距離の領域を分解能良く診断したい場合は、図2の点線で示すt1の高周波数成分だけを利用し、方位分解能を向上させる。また、CPM振動子から遠い距離の領域を深達度よく診断したい場合は、点線で示すt3のように、低周波数成分だけを利用し、S/N比を良くして深達度を向上させる。要するに、時間とともに、周波数帯域をt1からt3へシフト、すなわち変化させながら信号処理をする。従って、図2に示すように、時間とともに、周波数帯域を、t1とt3の間で変化させながら信号処理が行われる。
【0040】
図3は、DFSテーブル10のデータを説明するための図である。図3において、横軸は、時間に対応する深さを示し、縦軸は、中心周波数を示している。
【0041】
図3は、CPM振動子からの距離が、0(ゼロ)から12cm強までの間で、中心周波数がどのように変化するかを示している。近傍すなわちCPM振動子から近い距離に対しては、中心周波数は、15.9MHzだが、遠方すなわちCPM振動子から遠い距離に対しては、5.2MHzまで遷移させている。より詳細に説明すれば、中心周波数は、0(ゼロ)から1cmまでは15.9MHzで、1cmから5.5cmまでは、15.9MHzから5.2MHzまで線形に減少、すなわち一定の傾きを持って減少し、5.5cmから12cm強までは5.2MHzとなっている。
【0042】
DFS回路19は、図3に示すように、時間と共に周波数を変化させることによって、遠方でも深達度良く、画像描出を可能とする。
【0043】
次に図4及び図5を用いて、PZT振動子とCPM振動子の受信信号の状態を示す。図4は、PZT振動子の場合の受信信号の減衰状態を説明するための図である。図5は、CPM振動子の場合の受信信号の減衰状態を説明するための図である。図4及び図5において、縦軸は信号の強度であり、横軸は、時間を示す。
【0044】
超音波受信信号の生体での減衰率は次の式で示される。なお、減衰率は、代表値、臓器、血液等で異なる。
【0045】
X(減衰率)=0.3dB/cm/MHz…(1)
この式(1)は、距離に応じて、すなわち超音波信号を送信してから受信するまでの時間に応じて、超音波の受信信号は減衰することを示す。Vp1は、近傍領域からの受信信号であり、Vp2は、中間領域からの受信信号であり、Vp3は、遠方領域からの受信信号である。よって、図4に示すように、PZTの受信信号は、超音波信号Vp0が送信された場合、距離が遠くなるにつれて、Vp1、Vp2、Vp3の順に減衰量が大きくなる。PZT振動子は狭帯域の単一の周波数特性を有しているので、減衰率は距離によって決まる。
【0046】
次に図5を用いて、CPM振動子の場合の受信特性を説明する。CPM振動子の場合、受信信号は、DFS回路19により、距離に応じて中心周波数が高周波数から低周波数へとシフトする。
【0047】
図5において、Vc1は、近傍領域からの受信信号であり、Vc2は、中間領域からの受信信号であり、Vc3は、遠方領域からの受信信号である。Vc1からVc3はDFS回路19を通過後のレベルである。よって、図5に示すように、CPM振動子の場合、超音波信号Vc0が送信された場合、式(1)により示される減衰率特性より、単一の周波数のPZT振動子の場合に比べて、Vc1、Vc2、Vc3の信号間において受信信号の強度レベルの差は、小さくなる。理由は、CPM振動子の受信周波数Vc2が図1のPZT振動子の受信周波数と同一とし、帰ってくる超音波受信信号VP1とVP0のレベルを同一とした場合、Vc1の中心周波数は、Vc2の周波数より高い為、減衰率は高くなり、Vp1とVc1を比較した場合、Vc1の方がVp1よりも信号の強度レベルが小さくなるからである。
【0048】
次に、Vc3の信号は、受信周波数がVc2より低くなっている為、減衰率は低くなり、Vp3とVc3を比較した場合、Vc3の方がVp3よりも信号の強度レベルが大きくなる。
【0049】
上記をまとめると、
Vp1−Vp3>Vc1−Vc3…(2)
となる。式(2)が意味することは、PZT振動子とCPM振動子を比較した場合、PZT振動子の受信信号は、時間に対して受信信号の強度レベルが大きく変化するため、STC回路17において、CPM振動子を用いている場合より、大きな可変範囲が必要となることを意味する。また逆に、CPM振動子の受信信号は、STC回路17においてPZT振動子ほどの可変幅は必要なく、同じ可変段数であれば、より細かな可変設定が可能であることを意味する。
【0050】
次に図6及び図7を用いて、STCテーブルのゲインデータ、すなわちSTCカーブについて説明する。なお、ここでは、簡単のため、STC回路におけるゲインの可変幅は、0を中心として、±3ステップの範囲で可変な場合で説明する。
【0051】
図6は、PZT振動子用のSTCテーブル8にストアされたSTC回路17におけるゲインの設定状況を示す図である。図6は、図4におけるVp1からVp3を同一レベルにする為の、深さ方向すなわち時間に対する、ゲインの設定を示す。PZT振動子からの距離が0cmから1cmでは、ゲインは最小の−3レベルに設定され、PZT振動子からの距離が3cm以上では、ゲインは0レベルになるように、0cmから予め決められた深さまで単調に増加するようにゲインが設定される。これにより、PZT振動子の場合に、均一な画像が生成できる。
【0052】
図7は、CPM振動子用のSTCテーブル9にストアされたSTC回路17におけるゲインの設定状況を示す図である。図7は、図5におけるVc1からVc3を同一レベルにする為の、深さ方向すなわち時間に対する、ゲインの設定を示す。PZT振動子と同様に、CPM振動子からの距離が0cmから1cmでは、最小の−3レベルに設定され、CPM振動子からの距離が3cm以上では、ゲインは0レベルになるように、0cmから予め決められた深さまで単調に増加するように、ゲインが設定される。これにより、CPM振動子の場合に、均一な画像が生成できる。
【0053】
しかしながら、図6と図7に示すように、PZT振動子用のSTC回路17用のゲイン設定値とCPM振動子用のSTC回路17用のゲイン設定値では、1ステップあたりの変化幅が異なる。すなわち、図6及び図7の2つのゲインデータのステップ状変化の変化率は異なっている。図6における1ステップあたりの変化幅の方が、図7における1ステップあたりの変化幅よりも大きい。すなわち、PZT振動子の場合とCPM振動子の場合とにおいて、1ステップあたりの変化率を異ならせることにより、PZT振動子の場合には大きな可変幅に対応可能であり、CPM振動子の場合には細かいゲインの調整が可能となる。
【0054】
以上説明したように、使用される複数の探触子の中に、広帯域の探触子がある場合であっても、使用するSTCテーブルを変更し、かつ必要なDFS回路を使用することによって、超音波診断装置は、常に最適な超音波断層画像を表示することができる。
【0055】
(第2の実施の形態)
次に、図8を用いて、第2の実施の形態を説明する。第1の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、説明は省略し、異なる部分のみを主として説明する。
【0056】
図8は、本発明の第2の実施の形態に係わる超音波診断装置の構成を示す構成図である。図1と異なる部分は、超音波スコープ1内に周波数切替スイッチ20を有し、さらにSTCテーブル9及びDFSテーブル10は、周波数に応じた複数のSTCテーブルデータと、周波数に応じた複数のDFSテーブルデータを有している点である。
【0057】
CPM振動子は広帯域振動子であり、図2に示すように、広い範囲の周波数帯域を有することが可能となっている。この広い周波数帯域を利用し、ユーザが診断目的、診断対象等に応じて、使用する周波数の範囲を選定可能となっている。
【0058】
その切替は、図8の超音波スコープ1に設けられた周波数切替スイッチ20を切り替えることによって行う。なお、切替は、図示しない操作卓等からも切替可能である。
【0059】
CPM振動子における使用周波数が異なれば、使用する周波数帯域も異なり、DFSテーブル10も異なってくる。さらに、使用周波数が異なれば、使用するSTCテーブルも変更される。理由は、超音波受信信号は、式(1)に示したような減衰特性を有するからである。
【0060】
CPM振動子における使用周波数に応じて、複数のSTCテーブル及び複数のDFSテーブルを予め用意しておき、選択された使用周波数に応じて、複数のSTCテーブルから最適なSTCテーブルが選択され、かつ複数のDFSテーブルから最適なDFSテーブルが選択される。周波数切替スイッチ20が切替えられると、その切替えられた周波数に応じて最適なSTCテーブルとDFSテーブルが選択されて、STC回路17及びDFS回路19においてその選択されたSTCテーブルとDFSテーブルのデータに基づいて処理が行われる。
【0061】
よって、CPM振動子における使用周波数帯域に応じた、STCテーブルを利用することにより、STCステップ幅を最適に設定することが可能となる。
【0062】
以上説明したように、本実施の形態に係る超音波診断装置は、使用される複数の探触子の中に、広帯域の探触子がある場合であっても、使用するSTCテーブルを変更し、かつ必要なDFS回路を使用し、さらに、CPM振動子の使用周波数に応じて選択された最適なSTCテーブルとDFSテーブルのデータに基づいて処理を行うので、常に最適な超音波断層画像を表示することができる。
【0063】
以上説明したように、上述した本発明の実施の形態に係る超音波診断装置によれば、使用される複数の探触子の中に、広帯域の探触子がある場合であっても、ユーザが最適なSTCテーブルの設定をすることなく、最適な超音波断層画像を表示することができる。そして、本実施の形態によれば、接続される振動子に応じて最適なSTCカーブを予め設定したテーブルを用意しておくことによって、近傍から遠方まで均一な超音波画像を生成することが可能となり、微妙な調整が可能となる超音波診断装置を実現することができる。
【0064】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【0065】
なお、上述した実施の形態から、次の付記項に記載の構成に特徴がある。
【0066】
[付記項]
(1)狭帯域振動子および広帯域振動子の接続が可能な超音波診断装置において、
前記狭帯域振動子および前記広帯域振動子を識別するための識別信号に基づいて接続された振動子を識別する振動子識別手段と、
前記振動子識別手段の識別結果に基づいて時間制御のためのゲインデータを決定すると共に、受信周波数を時間的に変化させる回路を使用するか否かを選択する制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【0067】
(2)前記ゲインデータは、ステップ状に変化するデータであり、
前記制御手段は、前記振動子識別手段の識別結果に基づいて前記ゲインデータのステップ状変化の変化率を変更することを特徴とする付記項(1)に記載の超音波診断装置。
【0068】
(3)さらに、前記ゲインデータを有するテーブルを複数有し、前記テーブルの夫々は、時間に応じて前記ゲインデータがステップ状の変化するデータを有することを特徴とする付記項(1)に記載の超音波診断装置。
【0069】
(4)前記振動子識別手段は、さらに、接続された振動子の周波数特性を識別する周波数識別信号に基づいて周波数特性を識別することを特徴とする付記項(1)から付記項(3)のいずれかに記載の超音波診断装置。
【0070】
(5)前記制御手段は、識別された周波数特性に基づいて、前記ゲインデータを変更するために前記テーブルを切り替えることを特徴とする付記項(4)に記載の超音波診断装置。
【0071】
(6)前記狭帯域振動子は、PZT振動子であり、前記広帯域振動子は、CPM振動子であることを特徴とする付記項(1)から付記項(5)のいずれかに記載の超音波診断装置。
【0072】
(7)PZT振動子およびCPM振動子の接続が可能な超音波診断装置において、
前記PZT振動子および前記CPM振動子を識別する識別信号に基づいて接続された振動子を識別する振動子識別手段と、
前記振動子識別手段の識別結果に基づいて所定のSTCテーブルを選択すると共に、DFS回路を使用するか否かを選択する制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【0073】
(8)狭帯域振動子および広帯域振動子が接続可能な超音波診断装置において、
狭帯域振動子と広帯域振動子を識別する識別回路と、
該識別回路により、STCテーブルを切り替える切替回路と、
前記識別回路によりDFS回路をオン及びオフを行う切替回路と、
を備え、前記振動子の種類に応じて、STCステップ幅の変化率を制御することを特徴とする超音波診断装置。
【0074】
(9)前記STCテーブルは、狭帯域振動子を接続時のSTCステップ幅の変化率を、広帯域振動子が接続された時よりも、大きくしたことを特徴とする付記項(7)または付記項(8)に記載の超音波診断装置。
【0075】
(10)前記識別回路は、狭帯域振動子と広帯域振動子の種類を識別する他に、振動子周波数を識別し、その識別結果に基づいてSTCテーブルを切り替えることを特徴とする付記項(7)、付記項(8)または付記項(9)に記載の超音波診断装置。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、使用される複数の探触子の中に、広帯域の探触子がある場合であっても、最適な超音波断層画像を表示することができる超音波診断装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係わる超音波診断装置の構成を示す構成図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係わるDFS回路の機能を説明するための図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係わるDFSテーブルのデータを説明するための図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係わるPZT振動子の場合の受信信号の減衰状態を説明するための図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係わるCPM振動子の場合の受信信号の減衰状態を説明するための図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係わるPZT振動子用のSTCテーブルにストアされたSTC回路におけるゲインの設定状況を示す図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係わるCPM振動子用のSTCテーブルにストアされたSTC回路におけるゲインの設定状況を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係わる超音波診断装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
1・・・超音波スコープ
2・・・超音波観測装置
5・・・制御部
6・・・受信回路
15・・・増幅器
17・・・STC回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and in particular, irradiates ultrasonic waves into a subject, receives ultrasonic waves reflected from the subject, obtains a received signal, and based on the received signal, the inside of the subject. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for obtaining a tomographic image of the above.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the medical field, ultrasonic pulses are repeatedly transmitted from an ultrasonic transducer into a living tissue, an echo signal of the ultrasonic pulse reflected from the living tissue is received, and information in the living body is converted into a visible image. Various ultrasonic diagnostic apparatuses such as an ultrasonic endoscope for displaying as an ultrasonic tomographic image have been proposed. An ultrasonic diagnostic apparatus is an apparatus that obtains a tomographic image of a biological tissue in the body by utilizing a characteristic that an ultrasonic wave is reflected at an interface of acoustic impedance of the biological tissue.
[0003]
In general, distance resolution and depth are considered important in ultrasonic diagnostic apparatuses. The distance resolution and the depth of penetration depend on the frequency and have a contradictory relationship, making it difficult to achieve both.
[0004]
However, in recent years, a composite piezoelectric body (CPM: Composite Piezo-Electric Material, hereinafter abbreviated as CPM) in which a resin is filled between a plurality of columnar piezoelectric bodies has been developed as disclosed in JP-A-10-308994. I came. Since the vibrator using the CPM is a wide-band vibrator, the signal frequency band is very wide, has a high degree of penetration, and as a result has a high resolution.
[0005]
By using a DFS (Dynamic Frequency Scanning) circuit for the CPM vibrator, it is possible to draw an image with high resolution near the center of the image and good depth in the distance. The DFS circuit is a circuit having a function of changing the reception frequency with time.
[0006]
In addition, the ultrasonic signal reflected from the vicinity in the subject is strong because the influence of absorption attenuation in the subject is small, and the reflected signal from a distant place is weak because of absorption attenuation in the middle.
[0007]
When the ultrasonic signal is attenuated with respect to such a depth direction, the display image becomes glaring in the vicinity and unclear in the distance.
[0008]
Therefore, in order to correct the received signal in the depth direction, an STC (Sensitivity Time Control) circuit that temporally controls the amplification degree of the received signal is provided. The STC circuit controls the gain of the received signal according to the time interval from the time when the ultrasonic signal is transmitted to the time when the received signal is obtained.
[0009]
Further, a lead zirconate titanate (hereinafter abbreviated as PZT) vibrator and a CPM vibrator, which are conventionally used narrow band vibrators, are connected to the same observation device, that is, an ultrasonic diagnostic device, It is adjusted by the same STC circuit.
[0010]
In the case of the PZT vibrator, the frequency band is narrow and the frequency is considered to be a single frequency. Further, the CPM vibrator is a broadband vibrator, and the reception frequency changes with time by using a DFS circuit. In general, the attenuation rate of ultrasonic waves in the body is expressed by the following equation.
[0011]
X (attenuation rate) = 0.3 dB / cm / MHz (1)
According to this equation (1), the attenuation rate of ultrasonic waves is inversely proportional to distance, that is, time and frequency. In the case of the PZT vibrator, since it has a single frequency as described above, the ultrasonic attenuation rate according to the frequency is constant. In the case of the CPM vibrator, as described above, the reception frequency is lowered with time by the DFS circuit. Therefore, unlike the PZT vibrator, the frequency decreases, so the attenuation factor becomes small.
[0012]
Japanese Patent Publication No. 6-40873 discloses a technique for setting an STC curve according to the type of a probe in an ultrasonic diagnostic apparatus.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
When both the PZT vibrator and the CPM vibrator are connected as an ultrasonic transducer to the ultrasonic diagnostic apparatus, the following problems occur.
[0014]
When the PZT vibrator is used, the attenuation factor is relatively high. Therefore, in order to draw a uniform image deeply, it is necessary to widen the variable width of the gain in the STC circuit.
[0015]
When the CPM vibrator is used, the attenuation rate is lower than that of the PZT vibrator. Therefore, the variable width of the gain required for the PZT vibrator is not necessary, but the amount of one step of the variable width should be fine. There is a request. Japanese Patent Publication No. 6-40873 described above sets an STC curve in accordance with the type of the probe, but does not consider the use of a broadband transducer. Therefore, the conventional ultrasonic diagnostic apparatus cannot set an optimum STC circuit for both the narrow-band transducer and the broadband transducer.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an optimum ultrasonic tomographic image can be obtained even when there is a broadband probe among a plurality of used probes. An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of displaying.
[0017]
The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is a narrowband transducer. Or In an ultrasonic diagnostic apparatus capable of connecting a broadband transducer, transducer identification means for identifying a transducer connected based on an identification signal for identifying the narrowband transducer and the broadband transducer; The first gain data for time control of the narrow-band transducer and the time control of the broadband transducer so as to have a gain change rate smaller than the gain change rate in the first gain data When the gain data storage means for storing the second gain data is identified as being connected to the narrowband vibrator by the vibrator identification means, Uses a circuit that changes the reception frequency over time Without performing gain time control based on the first gain data read from the gain data storage means, and when the broadband identification is identified by the vibrator identification means, A circuit that changes the reception frequency with time is used, and gain time control is performed based on the second gain data read from the gain data storage means. Control means.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0019]
(First embodiment)
First, based on FIG. 1, the structure of the ultrasonic diagnostic system concerning this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment.
[0020]
In FIG. 1, 1 is an ultrasonic scope having an ultrasonic probe, and 2 is an ultrasonic observation apparatus as an ultrasonic diagnostic apparatus. The ultrasonic scope 1 includes a probe 3 that is an ultrasonic transducer and a code generation circuit 4. The probe 3 is a PZT vibrator or a CPM vibrator. The code generation circuit 4 is a circuit that generates a code signal preset in the ultrasonic scope 1 itself according to the frequency generated by the probe 3 or the like. That is, a code is assigned in advance to the scope itself according to the type of frequency used, and the code generation circuit 4 of the ultrasonic scope 1 generates a code signal according to the type of the probe 3 to be used. Then, the ultrasonic observation device 2 reads the code signal and recognizes the type of the ultrasonic scope 1.
[0021]
The ultrasonic observation apparatus 2 includes a control unit 5 and a reception circuit 6. The control unit 3 includes a control circuit 7, a first STC table 8, a second STC table 9, a DFS table 10, a first memory 11, a second memory 12, and two digital analog ( D / A) converters 13 and 14 are included. The first STC table 8 is a table for PZT vibrators, and the second STC table 9 is a table for CPM vibrators. The first memory 11 is an STC memory, and the second memory 12 is a DFS memory.
[0022]
The control circuit 7 is a digital processing circuit including a central processing unit (CPU). Data from the first and second STC tables 8 and 9 and the DFS table 10 are input to the control circuit 7. Output data from the control circuit 7 is input to the first and second memories 11 and 12. The first memory 11 is connected to the D / A converter 13, and the second memory 12 is connected to the D / A converter 14.
[0023]
The receiving circuit 6 includes an amplifier circuit 15, a switching circuit 16, an STC circuit 17, a signal processing circuit 18, and a DFS circuit 19. The signal from the probe 3 is input to the amplifier circuit 15, and the output of the amplifier circuit 15 is input to the switching circuit 16. The output from the first D / A converter 13 and the output from the DFS circuit 19 are input to the STC circuit 17. The output of the STC circuit 17 is input to the signal processing circuit 18. The output of the second D / A converter 14 and the output of the switching circuit 16 are input to the DFS circuit 19, and the DFS circuit 19 is input to the STC circuit 17. In other words, the DFS circuit 19 is connected between the switching circuit 16 and the STC circuit 17.
[0024]
The STC circuit 17 is a circuit having a function of temporally controlling the amplification degree of the received signal for the purpose of correcting the attenuation of the ultrasonic signal with respect to the living body. The DFS circuit 19 is a circuit having a function of temporally changing the reception frequency for the purpose of receiving an ultrasonic wave reception signal reflected from a living body with a good S / N ratio and good resolution.
[0025]
Next, the operation of the above configuration will be described.
[0026]
A person who performs ultrasonic diagnosis connects the ultrasonic scope 1 according to the purpose to the ultrasonic observation apparatus 2. The ultrasonic scope 1 generates a code signal which is an identification signal corresponding to the type by the code generation circuit 4 according to the type of the probe 3.
[0027]
The generated code signal is input to the ultrasonic observation apparatus 2. Since the ultrasonic observation apparatus 2 includes the STC table 8 for PZT and the STC table 9 for CPM, the control circuit 7 can control the STC table 8 for PZT and the CPM for CPM based on the input code signal. The STC table 9 is selected, and gain data used for time control is determined. That is, the control circuit 7 controls the rate of change of the step change of the gain of the STC circuit based on the code signal.
[0028]
Further, when it is determined that the CPM vibrator is connected based on the code signal, the control circuit 7 turns on the DFS circuit, and when it is determined that the PZT vibrator is connected, Turn off the DFS circuit.
[0029]
For example, when a PZT transducer is connected as the probe 3, the STC table 8 is selected, and data in the STC table 8 is read and written in the memory 11. When a CPM transducer is connected as the probe 3, switching is performed so that the STC table 9 is selected, and data in the STC table 9 is read and written in the memory 11. The data written in the memory 11 is converted into an analog signal by the D / A converter 13 and given to the STC circuit 17 of the receiving circuit 6. The STC circuit 17 time-controls the input signal using the data of the STC tables 8 and 9 as a gain setting signal. That is, the STC circuit adjusts the gain of the input signal according to the time interval from transmission to reception of the ultrasonic signal based on the gain data of the STC table, and outputs the gain-adjusted signal.
[0030]
Further, when the probe 3 of the CPM transducer is connected, the data in the DFS table 10 is read by the control circuit 7 and written in the memory 12. The data written in the memory 12 is converted into an analog signal by the D / A converter 14 and given to the DFS circuit 19 of the receiving circuit 6.
[0031]
Further, the control circuit 7 and the switching circuit 16 are connected by a control line, and when the probe 3 of the CPM vibrator is connected, the DFS circuit is turned on / off, that is, whether the DFS circuit is used or not is selected. A control signal for this is supplied to the switching circuit 16. When the control signal is received, the switching circuit 16 switches the output of the amplifier circuit 15 to be supplied to the DFS circuit 19, and the output of the DFS circuit is input to the STC circuit 17.
[0032]
The output signal of the probe 3 of the ultrasonic scope 1 is supplied to the amplifier circuit 15. The amplifier circuit 15 amplifies the ultrasonic signal received from the probe 3.
[0033]
When a PZT transducer is connected as the probe 3, the reception signal amplified by the amplifier circuit 15 is supplied to the STC circuit 17 via the switching circuit 16. The signal input to the STC circuit 17 is amplified by the STC circuit 17 while controlling the gain in terms of time based on the data in the STC table 8.
[0034]
When a CPM transducer is connected as the probe 3, the reception signal amplified by the amplifier circuit 15 is supplied to the DFS circuit 19 via the switching circuit 16, filtered by the DFS circuit 19, and desired. Only the frequency band is extracted. The signal filtered by the DFS circuit 19 is amplified by the STC circuit 17 while controlling the gain in time based on the data of the STC table 9.
[0035]
The signal amplified by the STC circuit 17 is supplied to the signal processing circuit 18, scan-converted, and output to a display device (not shown).
[0036]
Next, the function of the DFS circuit 19 will be described with reference to FIGS.
[0037]
FIG. 2 is a diagram for explaining the function of the DFS circuit. In FIG. 2, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents output power. The solid line indicates the frequency band of the CPM vibrator. Inconvenience occurs when signal processing is performed using all the frequency components in the portion indicated by the solid line.
[0038]
For example, when it is desired to diagnose a region close to the CPM transducer, that is, a region with a shallow depth, if the low frequency component is included, the resolution in the azimuth direction deteriorates. to degrade. In addition, when it is desired to diagnose a region far away from the CPM vibrator, that is, a region having a deep depth with a good depth of penetration, if the frequency band is widened, the S / N ratio deteriorates and the depth of penetration does not increase as expected. .
[0039]
Therefore, when it is desired to diagnose a region close to the CPM vibrator with high resolution, only the high frequency component t1 indicated by the dotted line in FIG. 2 is used to improve the azimuth resolution. Further, when it is desired to diagnose a region far from the CPM vibrator with a good depth of penetration, as shown by a dotted line t3, only a low frequency component is used to improve the S / N ratio and improve the depth of penetration. . In short, the signal processing is performed while shifting, that is, changing the frequency band from t1 to t3 with time. Therefore, as shown in FIG. 2, signal processing is performed while changing the frequency band between t1 and t3 with time.
[0040]
FIG. 3 is a diagram for explaining data in the DFS table 10. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the depth corresponding to time, and the vertical axis indicates the center frequency.
[0041]
FIG. 3 shows how the center frequency changes when the distance from the CPM vibrator is between 0 (zero) and a little over 12 cm. The center frequency is 15.9 MHz for the vicinity, that is, the distance close to the CPM vibrator, but is shifted to 5.2 MHz for the distance, that is, a distance far from the CPM vibrator. More specifically, the center frequency is 15.9 MHz from 0 (zero) to 1 cm, and linearly decreases from 15.9 MHz to 5.2 MHz from 1 cm to 5.5 cm, that is, has a constant slope. It decreases to 5.5 MHz from 5.5 cm to over 12 cm.
[0042]
As shown in FIG. 3, the DFS circuit 19 makes it possible to render an image with good depth even at a distance by changing the frequency with time.
[0043]
Next, using FIG. 4 and FIG. 5, the state of the received signal of the PZT vibrator and the CPM vibrator is shown. FIG. 4 is a diagram for explaining the attenuation state of the received signal in the case of the PZT vibrator. FIG. 5 is a diagram for explaining the attenuation state of the received signal in the case of the CPM vibrator. 4 and 5, the vertical axis represents the signal intensity, and the horizontal axis represents time.
[0044]
The attenuation rate of the ultrasonic reception signal in the living body is expressed by the following equation. The attenuation rate differs depending on the representative value, organ, blood, and the like.
[0045]
X (attenuation rate) = 0.3 dB / cm / MHz (1)
This equation (1) indicates that the ultrasonic reception signal attenuates according to the distance, that is, the time from transmission of the ultrasonic signal to reception. Vp1 is a received signal from the nearby region, Vp2 is a received signal from the intermediate region, and Vp3 is a received signal from the far region. Therefore, as shown in FIG. 4, when the ultrasonic signal Vp0 is transmitted, the attenuation amount of the received signal of PZT increases in the order of Vp1, Vp2, and Vp3 as the distance increases. Since the PZT vibrator has a single frequency characteristic in a narrow band, the attenuation rate is determined by the distance.
[0046]
Next, reception characteristics in the case of the CPM vibrator will be described with reference to FIG. In the case of the CPM vibrator, the received signal is shifted from the high frequency to the low frequency by the DFS circuit 19 according to the distance.
[0047]
In FIG. 5, Vc1 is a received signal from the near area, Vc2 is a received signal from the intermediate area, and Vc3 is a received signal from the far area. Vc1 to Vc3 are levels after passing through the DFS circuit 19. Therefore, as shown in FIG. 5, in the case of the CPM vibrator, when the ultrasonic signal Vc0 is transmitted, the attenuation rate characteristic represented by the equation (1) is larger than that of the single frequency PZT vibrator. , Vc1, Vc2, and Vc3, the difference in the intensity level of the received signal becomes small. The reason is that when the reception frequency Vc2 of the CPM vibrator is the same as the reception frequency of the PZT vibrator of FIG. 1 and the levels of the ultrasonic reception signals VP1 and VP0 that are returned are the same, the center frequency of Vc1 is Vc2. This is because the attenuation rate is higher because it is higher than the frequency, and when Vp1 and Vc1 are compared, Vc1 has a lower signal strength level than Vp1.
[0048]
Next, since the reception frequency of the signal Vc3 is lower than that of Vc2, the attenuation rate is low. When comparing Vp3 and Vc3, the signal strength level of Vc3 is higher than that of Vp3.
[0049]
In summary,
Vp1-Vp3> Vc1-Vc3 (2)
It becomes. What the expression (2) means is that when the PZT vibrator and the CPM vibrator are compared, the received signal of the PZT vibrator greatly changes in intensity level of the received signal with respect to time. This means that a larger variable range is required than when a CPM vibrator is used. Conversely, the reception signal of the CPM vibrator does not need to be as variable as the PZT vibrator in the STC circuit 17 and means that finer variable setting is possible if the number of variable stages is the same.
[0050]
Next, the gain data of the STC table, that is, the STC curve will be described with reference to FIGS. Here, for the sake of simplicity, a description will be given of a case where the variable width of the gain in the STC circuit is variable within a range of ± 3 steps centering on 0.
[0051]
FIG. 6 is a diagram showing a gain setting state in the STC circuit 17 stored in the STC table 8 for the PZT vibrator. FIG. 6 shows a gain setting with respect to the depth direction, that is, the time for setting Vp1 to Vp3 in FIG. 4 to the same level. When the distance from the PZT transducer is 0 cm to 1 cm, the gain is set to the minimum -3 level, and when the distance from the PZT transducer is 3 cm or more, the gain is set to a predetermined depth from 0 cm so that the gain is zero level. The gain is set so as to increase monotonously. Thereby, in the case of the PZT vibrator, a uniform image can be generated.
[0052]
FIG. 7 is a diagram showing a gain setting state in the STC circuit 17 stored in the STC table 9 for the CPM vibrator. FIG. 7 shows the gain setting with respect to the depth direction, that is, the time for setting Vc1 to Vc3 in FIG. 5 to the same level. Similar to the PZT vibrator, when the distance from the CPM vibrator is 0 cm to 1 cm, the minimum level is set to -3 level. The gain is set so as to increase monotonously to a predetermined depth. Thereby, in the case of the CPM vibrator, a uniform image can be generated.
[0053]
However, as shown in FIGS. 6 and 7, the change width per step differs between the gain setting value for the STC circuit 17 for the PZT vibrator and the gain setting value for the STC circuit 17 for the CPM vibrator. That is, the rate of change of the step-like change between the two gain data in FIGS. 6 and 7 is different. The change width per step in FIG. 6 is larger than the change width per step in FIG. That is, by changing the rate of change per step in the case of the PZT vibrator and the case of the CPM vibrator, it is possible to cope with a large variable width in the case of the PZT vibrator. Makes fine gain adjustment possible.
[0054]
As described above, even if there is a broadband probe among the plurality of probes used, by changing the STC table to be used and using the necessary DFS circuit, The ultrasonic diagnostic apparatus can always display an optimal ultrasonic tomographic image.
[0055]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different portions will be mainly described.
[0056]
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention. The portion different from FIG. 1 has a frequency changeover switch 20 in the ultrasonic scope 1, and the STC table 9 and the DFS table 10 include a plurality of STC table data corresponding to the frequency and a plurality of DFS tables corresponding to the frequency. It is a point that has data.
[0057]
The CPM vibrator is a wide-band vibrator and can have a wide frequency band as shown in FIG. Using this wide frequency band, the user can select the range of frequencies to be used according to the purpose of diagnosis, diagnosis target, and the like.
[0058]
The switching is performed by switching the frequency switch 20 provided in the ultrasonic scope 1 of FIG. Note that switching can also be performed from a console or the like (not shown).
[0059]
If the frequency used in the CPM vibrator is different, the frequency band to be used is also different, and the DFS table 10 is also different. Furthermore, if the use frequency is different, the STC table to be used is also changed. The reason is that the ultrasonic reception signal has an attenuation characteristic as shown in Expression (1).
[0060]
A plurality of STC tables and a plurality of DFS tables are prepared in advance according to the use frequency in the CPM vibrator, and an optimum STC table is selected from the plurality of STC tables according to the selected use frequency. The optimum DFS table is selected from the DFS tables. When the frequency changeover switch 20 is switched, the optimum STC table and DFS table are selected according to the switched frequency, and the STC circuit 17 and the DFS circuit 19 are based on the data of the selected STC table and DFS table. Are processed.
[0061]
Therefore, the STC step width can be optimally set by using the STC table corresponding to the used frequency band in the CPM vibrator.
[0062]
As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment changes the STC table to be used even if there is a broadband probe among the plurality of probes used. In addition, using the necessary DFS circuit and processing based on the data of the optimal STC table and DFS table selected according to the operating frequency of the CPM transducer, the optimal ultrasonic tomographic image is always displayed. can do.
[0063]
As described above, according to the above-described ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention, even if there is a broadband probe among a plurality of used probes, the user However, an optimal ultrasonic tomographic image can be displayed without setting an optimal STC table. According to the present embodiment, it is possible to generate a uniform ultrasonic image from near to far by preparing a table in which an optimal STC curve is preset according to the vibrator to be connected. Thus, an ultrasonic diagnostic apparatus that can be finely adjusted can be realized.
[0064]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0065]
From the above-described embodiment, the configuration described in the following supplementary item is characterized.
[0066]
[Additional notes]
(1) In an ultrasonic diagnostic apparatus capable of connecting a narrowband transducer and a broadband transducer,
Vibrator identifying means for identifying a vibrator connected based on an identification signal for identifying the narrowband vibrator and the broadband vibrator;
Control means for determining whether or not to use a circuit that temporally changes the reception frequency while determining gain data for time control based on the identification result of the vibrator identification means,
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
[0067]
(2) The gain data is data that changes stepwise.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to (1), wherein the control unit changes a change rate of a step-like change in the gain data based on an identification result of the transducer identification unit.
[0068]
(3) Further, the table has a plurality of tables having the gain data, and each of the tables has data in which the gain data changes stepwise according to time. Ultrasound diagnostic equipment.
[0069]
(4) The vibrator identifying means further identifies the frequency characteristic based on a frequency identification signal for identifying the frequency characteristic of the connected vibrator, and the additional items (1) to (3) The ultrasonic diagnostic apparatus in any one of.
[0070]
(5) The ultrasonic diagnostic apparatus according to (4), wherein the control unit switches the table to change the gain data based on the identified frequency characteristic.
[0071]
(6) The superband according to any one of appendices (1) to (5), wherein the narrowband vibrator is a PZT vibrator, and the wideband vibrator is a CPM vibrator. Ultrasonic diagnostic equipment.
[0072]
(7) In an ultrasonic diagnostic apparatus capable of connecting a PZT transducer and a CPM transducer,
Vibrator identifying means for identifying a vibrator connected based on an identification signal for identifying the PZT vibrator and the CPM vibrator;
A control unit that selects a predetermined STC table based on the identification result of the transducer identification unit and selects whether or not to use a DFS circuit;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
[0073]
(8) In an ultrasonic diagnostic apparatus to which a narrow-band transducer and a broadband transducer can be connected,
An identification circuit for identifying a narrow-band vibrator and a wide-band vibrator;
A switching circuit for switching the STC table by the identification circuit;
A switching circuit for turning on and off the DFS circuit by the identification circuit;
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the rate of change of the STC step width is controlled according to the type of the vibrator.
[0074]
(9) The STC table is characterized in that the change rate of the STC step width when the narrow-band vibrator is connected is larger than that when the wide-band vibrator is connected. The ultrasonic diagnostic apparatus according to (8).
[0075]
(10) The identification circuit, in addition to identifying the types of the narrowband transducer and the broadband transducer, identifies the transducer frequency and switches the STC table based on the identification result. ), The ultrasonic diagnostic apparatus according to the additional item (8) or the additional item (9).
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if there is a broadband probe among the plurality of probes used, an ultrasonic image that can display an optimal ultrasonic tomographic image can be displayed. An ultrasonic diagnostic apparatus can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a function of the DFS circuit according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram for explaining DFS table data according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a diagram for explaining an attenuation state of a received signal in the case of the PZT vibrator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining an attenuation state of a received signal in the case of the CPM vibrator according to the first embodiment of the invention.
FIG. 6 is a diagram showing a gain setting status in the STC circuit stored in the STC table for the PZT vibrator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a gain setting state in the STC circuit stored in the STC table for the CPM vibrator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Ultrasonic scope
2. Ultrasonic observation equipment
5. Control unit
6 ... Receiving circuit
15 ... Amplifier
17 ... STC circuit

Claims (3)

狭帯域振動子又は広帯域振動子の接続が可能な超音波診断装置において、
前記狭帯域振動子および前記広帯域振動子を識別するための識別信号に基づいて接続された振動子を識別する振動子識別手段と、
前記狭帯域振動子の時間制御のための第1のゲインデータと、該第1のゲインデータにおけるゲインの変化率よりも小さいゲインの変化率を有するように、前記広帯域振動子の時間制御のための第2のゲインデータとを記憶するゲインデータ記憶手段と、
前記振動子識別手段により前記狭帯域振動子が接続されていると識別されたときは、受信周波数を時間的に変化させる回路を使用しないで前記ゲインデータ記憶手段から読み出された前記第1のゲインデータに基づいてゲインの時間制御を行い、前記振動子識別手段により前記広帯域振動子が接続されていると識別されたときは、前記受信周波数を時間的に変化させる回路を使用し、かつ前記ゲインデータ記憶手段から読み出された前記第2のゲインデータに基づいてゲインの時間制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
In an ultrasonic diagnostic apparatus capable of connecting a narrow band transducer or a broadband transducer,
Vibrator identifying means for identifying a vibrator connected based on an identification signal for identifying the narrowband vibrator and the broadband vibrator;
The first gain data for time control of the narrow-band transducer and the time control of the broadband transducer so as to have a gain change rate smaller than the gain change rate in the first gain data Gain data storage means for storing the second gain data;
When it is identified by the vibrator identifying means that the narrowband vibrator is connected, the first data read from the gain data storage means without using a circuit that temporally changes the reception frequency . Performing gain time control based on gain data, and when the vibrator identifying means identifies that the broadband vibrator is connected, uses a circuit that temporally changes the reception frequency, and Control means for performing time control of gain based on the second gain data read from the gain data storage means ;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記第1及び前記第2のゲインデータは、それぞれステップ状に変化するデータであることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。The first and the second gain data, the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, characterized in that each a data changes stepwise. 前記振動子識別手段は、さらに、接続された振動子の周波数特性を識別する周波数識別信号に基づいて周波数特性を識別することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の超音波診断装置。The vibrator identifying means further ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the identifying frequency characteristics based on the frequency identification signal identifying the frequency characteristic of the connected oscillator .
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