JP4395558B2

JP4395558B2 - Ultrasonic diagnostic equipment

Info

Publication number: JP4395558B2
Application number: JP2003436087A
Authority: JP
Inventors: 一夫高橋; 義一篠田
Original assignee: 株式会社エクストリリオン
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2023-12-01
Also published as: JP2005160977A

Description

超音波振動子を配列した超音波探触子を用い，ディジタルビーム形成法を使用して，ダイナミックフォーカスと電子走査を行いながら超音波信号を受信し，画像として表示する超音波診断装置に関する。The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that uses an ultrasonic probe in which ultrasonic transducers are arrayed and receives an ultrasonic signal while performing dynamic focus and electronic scanning using a digital beam forming method and displays it as an image.

超音波診断装置では，ダイナミックフォーカスと電子走査の技術を使用し，複数の超音波振動子を配列した超音波探触子から被検体に超音波を送信し，被検体内で反射した超音波を複数の超音波振動子を配列した超音波探触子で受信し，被検体の広範囲の深度を高画質の画像として表示する方法が広く用いられている。Ultrasound diagnostic equipment uses dynamic focusing and electronic scanning techniques to transmit ultrasonic waves to the subject from an ultrasonic probe in which multiple ultrasonic transducers are arranged, and to reflect the ultrasonic waves reflected within the subject. A method is widely used in which a plurality of ultrasonic transducers are received by an ultrasonic probe and a wide range of depth of a subject is displayed as a high-quality image.

その受信においては，それぞれの超音波振動子の出力に対して，指定する被検体内の位置からそれぞれの超音波振動子の位置までの超音波の到達時間の差を補正した後，それぞれの超音波振動子の出力を加算することによって高感度で高分解能の信号を得る方法が一般的に使用されている。超音波の到達時間の差の補正方法としては，初期には同軸ケーブルなどのアナログ遅延線が使用され，遅延時間をアナログスイッチで切換えることが行われていたが，最近では超音波振動子の出力信号をＡＤ変換器でディジタル信号に変換した後，ＦＩＦＯ（ＦｉｒｓｔＩｎＦｉｒｓｔＯｕｔ）メモリなどのディジタル遅延回路を使用して遅延させ，その遅延時間を調節することで超音波の到達時間の差を補正する方法が採用されている。In the reception, after correcting the difference in the arrival time of the ultrasonic wave from the position in the subject to be specified to the position of the ultrasonic vibrator with respect to the output of each ultrasonic vibrator, A method of obtaining a high-sensitivity and high-resolution signal by adding the outputs of sound wave vibrators is generally used. As a method for correcting the difference in the arrival time of ultrasonic waves, an analog delay line such as a coaxial cable was initially used, and the delay time was switched with an analog switch. After the signal is converted to a digital signal by an AD converter, it is delayed using a digital delay circuit such as a FIFO (First In First Out) memory, and the delay time is adjusted to correct the difference in the arrival time of the ultrasonic waves. The method to do is adopted.

この方法は，ディジタルビームフォーマまたはディジタルビーム形成と呼ばれており，それぞれの超音波振動子の出力信号をＡＤ変換器でディジタル信号に変換した後，ディジタル遅延回路を使用して遅延させて，遅延時間を調節することで超音波の到達時間の差を補正した後，それぞれの信号を加算器に入力させて加算することで，被検体内の指定位置で反射した超音波信号を加算した整相加算超音波信号を作る。This method is called digital beam former or digital beam forming. After the output signal of each ultrasonic transducer is converted into a digital signal by an AD converter, it is delayed using a digital delay circuit. After correcting the difference in the arrival time of ultrasonic waves by adjusting the time, each signal is input to the adder and added to add the ultrasonic signals reflected at the specified position in the subject. Create an additive ultrasonic signal.

図４は、従来の超音波診断装置のディジタルビーム形成部のブロック図である。ディジタルビーム形成部１２は、探触子１１を構成するｎ個の超音波振動子１１１で受信したｎチャネルの超音波エコー信号１１３が入力され，このｎチャネルのアナログ信号１１３をたとえば１２ビットのディジタルデータに変換するｎ個のＡＤ変換器５２１と，ＡＤ変換器５２１でディジタル化されたディジタル信号５２５を指定時間だけ遅延させて位相を調整するｎ個の整相器５２３と，位相を調整したｎ個のディジタルデータ５２７を加算する加算器５２４とで構成され，整相して加算した超音波ディジタル信号５２８を出力する。各チャネルの整相器５２３はディジタルデータを格納し，各チャネルの同期を取って出力する各チャネルに対応したＦＩＦＯメモリで構成されている。タイミングパルス発生回路１４は，ＡＤ変換器５２１のサンプリングクロック，整相器５２３のＦＩＦＯメモリの書込みクロック，ＦＩＦＯメモリの読み出しクロックを示すタイミング信号５４１を供給する。FIG. 4 is a block diagram of a digital beam forming unit of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus. The digital beam forming unit 12 receives an n-channel ultrasonic echo signal 113 received by the n ultrasonic transducers 111 constituting the probe 11, and converts the n-channel analog signal 113 into, for example, a 12-bit digital signal. N AD converters 521 for converting data, n phase adjusters 523 for adjusting the phase by delaying the digital signal 525 digitized by the AD converter 521 by a specified time, and n for adjusting the phase It comprises an adder 524 that adds digital data 527, and outputs an ultrasonic digital signal 528 that has been phased and added. The phase adjuster 523 of each channel is configured by a FIFO memory corresponding to each channel that stores digital data and outputs the data in synchronization with each other. The timing pulse generation circuit 14 supplies a timing signal 541 indicating a sampling clock of the AD converter 521, a write clock of the FIFO memory of the phase adjuster 523, and a read clock of the FIFO memory.

超音波振動子の出力信号はＡＤ変換器でディジタル信号に変換された後に使用されるので，整相して加算した超音波信号の精度はこのＡＤ変換器の精度に依存する。また，超音波信号の強度は被検体内の体表からの深度によって大幅に変化するので，体表から大深度までの任意の領域で反射した超音波信号を高品質で受信するためには高精度のＡＤ変換器，すなわち出力ビット数の大きなＡＤ変換器が必要になる。Since the output signal of the ultrasonic transducer is used after being converted into a digital signal by the AD converter, the accuracy of the ultrasonic signal added after phasing depends on the accuracy of the AD converter. In addition, the intensity of the ultrasonic signal varies greatly depending on the depth from the body surface in the subject. Therefore, in order to receive an ultrasonic signal reflected from an arbitrary region from the body surface to a large depth with high quality, the intensity is high. An accurate AD converter, that is, an AD converter having a large number of output bits is required.

ＡＤ変換器で変換したディジタル信号は，超音波の到達時間を補正するためにＦＩＦＯメモリなどのディジタル遅延回路に送られ，遅延時間を調節することによって超音波信号の位相を調節する。高精度のＡＤ変換器，すなわち出力ビット数の大きなＡＤ変換器で変換したディジタル信号を遅延させるディジタル遅延回路では，当然ビット数の大きなディジタルデータを取り扱うことになるので，ディジタル遅延回路は大規模のものになる。The digital signal converted by the AD converter is sent to a digital delay circuit such as a FIFO memory in order to correct the arrival time of the ultrasonic wave, and the phase of the ultrasonic signal is adjusted by adjusting the delay time. A digital delay circuit that delays a digital signal converted by a high-precision AD converter, that is, an AD converter having a large number of output bits, naturally handles digital data having a large number of bits. Become a thing.

ビット数の大きなディジタルデータを取り扱うディジタル遅延回路は大規模なものになり，使用するＦＩＦＯメモリなどの電子部品の点数も多くなる。このディジタル遅延回路は超音波探触子を構成する超音波振動子の数だけ必要であるので，ビット数の大きなディジタルデータを取り扱うディジタル遅延回路を使用する場合には，ＦＩＦＯメモリなどの電子部品の点数が多く，製造費用が高くなるとともに，実装する基板なども大きくなる。A digital delay circuit that handles digital data with a large number of bits becomes large-scale, and the number of electronic components such as a FIFO memory to be used increases. Since this digital delay circuit is required as many as the number of ultrasonic transducers constituting the ultrasonic probe, when using a digital delay circuit that handles digital data with a large number of bits, the electronic delay circuit such as a FIFO memory The number of points increases, manufacturing costs increase, and the board to be mounted also increases.

すなわち，体表から大深度までの任意の領域で反射した超音波信号を高品質で受信するために高精度のＡＤ変換器，すなわち出力ビット数の大きなＡＤ変換器を使用する場合には，ビット数の大きなディジタルデータを取り扱うディジタル遅延回路が必要となり，ＦＩＦＯメモリなどの電子部品の点数が多く，製造費用が高くなるとともに，実装する基板なども大きくなる。That is, when a high-precision AD converter, that is, an AD converter with a large number of output bits, is used to receive an ultrasonic signal reflected from an arbitrary region from the body surface to a large depth with high quality, A digital delay circuit that handles a large number of digital data is required, the number of electronic components such as FIFO memories is large, the manufacturing cost is high, and the board to be mounted is large.

一方，超音波診断装置を小型化し，信頼性を向上させるために，電子回路の集積度を上げることが要求されている。このため，超音波振動子で受信した超音波信号をディジタル信号に変換するためのＡＤ変換器と，ディジタル信号を指定時間だけ遅延させて位相を調整するディジタル遅延回路と，位相を調整したディジタル超音波信号を加算して整相加算超音波信号を作成す加算器を一体化し，ワンチップの集積回路にすることが希望されている。On the other hand, in order to reduce the size of an ultrasonic diagnostic apparatus and improve reliability, it is required to increase the degree of integration of electronic circuits. For this reason, an AD converter for converting an ultrasonic signal received by an ultrasonic transducer into a digital signal, a digital delay circuit for adjusting the phase by delaying the digital signal by a specified time, and a digital supersonic circuit having an adjusted phase. It is hoped that an adder for adding a sonic wave signal to create a phasing addition ultrasonic signal is integrated into a one-chip integrated circuit.

体表から大深度までの任意の領域で反射した超音波信号を高品質で受信するために高精度のＡＤ変換器，すなわち出力ビット数の大きなＡＤ変換器を使用する場合には，ビット数の大きなディジタルデータを取り扱うディジタル遅延回路が必要となり，このようなワンチップの集積回路を実現することは困難となっている。これらの機能をワンチップの集積回路で実現するためには，高精度のＡＤ変換器，すなわち出力ビット数の大きなＡＤ変換器を使用せずに，ＡＤ変換器の出力ビット数の小さなＡＤ変換器を使用し，これによってディジタル遅延回路の必要ビット数を下げることが必要になる。When using a high-precision AD converter, that is, an AD converter with a large number of output bits, to receive an ultrasonic signal reflected in an arbitrary region from the body surface to a large depth with high quality, A digital delay circuit that handles large digital data is required, and it is difficult to realize such a one-chip integrated circuit. In order to realize these functions with a one-chip integrated circuit, a high-precision AD converter, that is, an AD converter with a small number of output bits without using a large number of output bits. This makes it necessary to reduce the number of bits required for the digital delay circuit.

体表から大深度までの任意の領域で反射した超音波信号を高品質で受信するために高精度のＡＤ変換器，すなわち出力ビット数の大きなＡＤ変換器を使用する場合には，ビット数の大きなディジタルデータを取り扱うディジタル遅延回路が必要となり，ＦＩＦＯメモリなどの電子部品の点数が多く，製造費用が高くなるとともに，実装する基板なども大きくなる。また超音波診断装置を小型化し，信頼性を向上させるためにこれらの機能をワンチップの集積回路に実装することが困難となっている。これらの機能をワンチップの集積回路で実現するためには，高精度のＡＤ変換器，すなわち出力ビット数の大きなＡＤ変換器を使用せずに，ＡＤ変換器の出力ビット数の小さなＡＤ変換器を使用し，これによってディジタル遅延回路の必要ビット数を下げることが必要になり，高品質の超音波診断装置を実現することとは両立していない。When using a high-precision AD converter, that is, an AD converter with a large number of output bits, to receive an ultrasonic signal reflected in an arbitrary region from the body surface to a large depth with high quality, A digital delay circuit that handles large digital data is required, the number of electronic components such as FIFO memory is large, the manufacturing cost is high, and the board to be mounted is large. In addition, it is difficult to mount these functions on a one-chip integrated circuit in order to reduce the size of an ultrasonic diagnostic apparatus and improve reliability. In order to realize these functions with a one-chip integrated circuit, a high-precision AD converter, that is, an AD converter with a small number of output bits without using a large number of output bits. This makes it necessary to reduce the number of bits required for the digital delay circuit, which is incompatible with the realization of a high-quality ultrasonic diagnostic apparatus.

本発明はこの問題を解決し，体表から大深度までの任意の領域で反射した超音波信号を高品質で受信するために高精度のＡＤ変換器すなわち出力ビット数の大きなＡＤ変換器を使用しながら，ディジタル遅延回路を小型化し，電子部品の点数を削減し，製造費用を下げるとともに，超音波診断装置を小型化し，信頼性を向上させるためにこれらの機能をワンチップの集積回路に実装することを可能にすることで，小型化された，高信頼性で高品質の超音波診断装置を提供することを目的とする。The present invention solves this problem, and uses a high-precision AD converter, that is, an AD converter having a large number of output bits, to receive an ultrasonic signal reflected in an arbitrary region from the body surface to a large depth with high quality. However, to reduce the size of the digital delay circuit, reduce the number of electronic components, reduce manufacturing costs, and reduce the size of the ultrasonic diagnostic equipment, improve the reliability and implement these functions on a one-chip integrated circuit. An object of the present invention is to provide a highly reliable and high quality ultrasonic diagnostic apparatus which is miniaturized.

本発明はこの問題を解決するために下記の手段を採用した。複数の超音波振動子を使用して被検体内に超音波パルスを送信し，被検体内で反射した超音波を複数の超音波振動子を使用して受信し，それぞれの超音波振動子で受信した超音波信号をＡＤ変換器でディジタル信号に変換する。ＡＤ変換器から出力されるディジタル信号の出力ビット領域に対して上位ビットを指定し，その指定した上位ビットから指定したビット幅をもつディジタル信号を取り出す機能を持つビット選択器を設ける。このビット選択器から出力されるディジタル信号のビット幅は，ＡＤ変換器の出力ビット幅よりも小さい。このビット選択器から出力されたディジタル信号を指定時間だけ遅延させて位相を調整するディジタル遅延回路を用いた整相器に入力し，整相器で位相を調整した信号を加算回路に入力して整相加算超音波信号を作成する。このようにビット選択器を設けることによって，ＡＤ変換器の出力ビット幅よりも，ディジタル遅延回路を用いた整相器および加算器のビット幅を小さくすることを可能にした。The present invention employs the following means in order to solve this problem. The ultrasonic pulse is transmitted into the subject using a plurality of ultrasonic transducers, and the ultrasonic wave reflected in the subject is received using the plurality of ultrasonic transducers. The received ultrasonic signal is converted into a digital signal by an AD converter. A bit selector having a function of designating upper bits for the output bit area of the digital signal output from the AD converter and extracting a digital signal having a designated bit width from the designated upper bits is provided. The bit width of the digital signal output from the bit selector is smaller than the output bit width of the AD converter. The digital signal output from this bit selector is delayed by a specified time and then input to a phase adjuster using a digital delay circuit that adjusts the phase, and the signal adjusted in phase by the phase adjuster is input to the adder circuit. Create a phasing sum ultrasonic signal. By providing the bit selector in this manner, the bit width of the phase adjuster and adder using the digital delay circuit can be made smaller than the output bit width of the AD converter.

複数の超音波振動子を使用して受信する被検体内で反射された超音波信号の強度は，超音波が反射される領域が存在する被検体内の位置，すなわち体表からの深度や被検体の部位によって大幅に変化する。このため，体表から大深度までの任意の領域や任意の部位で反射された超音波信号を高品質で受信するためには，信号強度の強い超音波信号から信号強度の微弱な超音波信号まで忠実にディジタル信号に変換する必要があるので，高精度のＡＤ変換器すなわち出力ビット数の大きなＡＤ変換器が必要になる。一方，ディジタル遅延回路で位相を調整した信号は，加算回路に入力され整相加算超音波信号として出力されるが，この整相加算超音波信号は直交検波などの超音波画像処理を施された後，画像表示装置で画像表示される。現在，この画像表示装置で使用されている階調数は一般には２５６階調，すなわち８ビットである。すなわち，高精度のＡＤ変換器すなわち出力ビット数の大きなＡＤ変換器が要求されるのは，信号強度の強い超音波信号から信号強度の微弱な超音波信号まで忠実にディジタル信号に変換する必要があるためで，ディジタル信号に変換した後に行われる信号処理，画像処理に使用するデータのビット数は一般にＡＤ変換器に要求されるほど大きくない。これによって，本発明ではビット選択器を設けることによって，ＡＤ変換器の出力ビット幅よりも，ディジタル遅延回路を用いた整相器および加算器のビット幅を小さくしながら，最終的に画像表示装置に表示される画像の画質を高品質に維持することが可能になった。The intensity of the ultrasound signal reflected within the subject received using a plurality of ultrasound transducers depends on the position within the subject where the ultrasound is reflected, that is, the depth from the body surface and the subject. It varies greatly depending on the location of the specimen. For this reason, in order to receive an ultrasonic signal reflected at an arbitrary region or an arbitrary part from the body surface to a large depth with high quality, an ultrasonic signal with a weak signal strength is changed from an ultrasonic signal with a strong signal strength. Therefore, a highly accurate AD converter, that is, an AD converter having a large number of output bits is required. On the other hand, the signal whose phase is adjusted by the digital delay circuit is input to the adder circuit and output as a phasing addition ultrasonic signal. This phasing addition ultrasonic signal is subjected to ultrasonic image processing such as quadrature detection. Thereafter, the image is displayed on the image display device. Currently, the number of gradations used in this image display apparatus is generally 256 gradations, that is, 8 bits. In other words, a highly accurate AD converter, that is, an AD converter having a large number of output bits, is required to faithfully convert an ultrasonic signal having a high signal strength to an ultrasonic signal having a weak signal strength into a digital signal. For this reason, the number of bits of data used for signal processing and image processing performed after conversion to a digital signal is generally not so large as required for AD converters. Thus, in the present invention, by providing the bit selector, the bit width of the phasing device and the adder using the digital delay circuit is made smaller than the output bit width of the AD converter, and finally the image display device. It has become possible to maintain the quality of the image displayed on the screen.

本発明は，体表から大深度までの任意の領域で反射した超音波信号を高品質で受信するために高精度のＡＤ変換器すなわち出力ビット数の大きなＡＤ変換器を使用しながら，ビット選択器を使用してＡＤ変換器の出力データの存在する最上位ビットから指定したビット幅をもつディジタルデータのみをディジタル遅延回路に送ることによって，ディジタル遅延回路を小型化し，電子部品の点数を削減し，製造費用を下げるとともに，超音波診断装置を小型化し，信頼性を向上させるためにこれらの機能をワンチップの集積回路に実装することを可能にすることで，小型化，高信頼性で高品質の超音波診断装置を提供することを実現した。The present invention uses a high-precision AD converter, that is, an AD converter having a large number of output bits, to receive an ultrasonic signal reflected in an arbitrary region from the body surface to a large depth, with high quality. The digital delay circuit is reduced in size and the number of electronic components is reduced by sending only digital data having a specified bit width from the most significant bit in the output data of the AD converter to the digital delay circuit. , By reducing the manufacturing cost, miniaturizing the ultrasonic diagnostic equipment, and enabling these functions to be mounted on a one-chip integrated circuit to improve reliability Realized to provide quality ultrasonic diagnostic equipment.

本発明による超音波診断装置では，ディジタルビーム形成部のＡＤ変換器の出力ビットの範囲をビット選択器によって選択するようにしたので，受信超音波信号のダイナミックレンジを広げるために高精度のＡＤ変換器を使用した場合でも，ディジタル遅延回路で処理するディジタルデータのビット数を抑えることが可能になった。これによってＡＤ変換器とビット選択器と整相器の複数系統と，この複数の整相器からの出力を一系統にまとめる加算器とをワンチップにまとめたディジタルビーム形成用チップを使用した超音波診断装置を実現できた。In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, the output bit range of the AD converter of the digital beam forming unit is selected by the bit selector. Therefore, in order to widen the dynamic range of the received ultrasonic signal, high-precision AD conversion is performed. Even when using a counter, the number of bits of digital data processed by the digital delay circuit can be reduced. As a result, it is possible to use a digital beam forming chip that integrates multiple systems of AD converters, bit selectors, and phase adjusters, and an adder that combines the outputs from the multiple phase adjusters into a single system. A sound diagnostic device was realized.

超音波診断の用途によって整相器および加算器で使用するＡＤ変換器出力ビット領域を選択する手段を備えた超音波診断装置を実現できた。An ultrasonic diagnostic apparatus having means for selecting an AD converter output bit region used in a phase adjuster and an adder can be realized depending on applications of ultrasonic diagnosis.

関心超音波診断領域の深さによって整相器および加算器で使用するＡＤ変換器出力ビット領域を選択する手段を備えた超音波診断装置を実現できた。An ultrasonic diagnostic apparatus having means for selecting an AD converter output bit region to be used in the phase adjuster and the adder according to the depth of the ultrasonic diagnostic region of interest can be realized.

ＡＤ変換器出力ビット領域で整相器および加算器で使用するために選択したＡＤ変換器出力ビット領域外の下位ビットを四捨五入により出力ディジタル信号に加算することによって出力ディジタル信号の質を高めた超音波診断装置を実現できた。In the AD converter output bit domain, the quality of the output digital signal is improved by adding the lower bits outside the AD converter output bit domain selected for use in the phase adjuster and adder to the output digital signal by rounding. A sound diagnostic device was realized.

本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の超音波診断装置の構成図である。超音波診断装置１０は，超音波探触子１１を備えている。この超音波探触子１１は圧電素子などで構成される複数たとえば６４個の超音波振動子１１１を配列した構造になっている。超音波探触子１１はディジタルビーム形成部１２と送信部１３とが接続されている。パルス発生部１４は超音波を送信する周期（たとえば５ｋＨｚ）を与えるタイミング信号を発生する。送信超音波ビームを収束し，指向性を与えるためにそれぞれの超音波振動子に印加する駆動パルスのタイミングを調整する必要があるので，遅延回路によってこのタイミング信号に与える遅延時間を調整した後，たとえば６４チャネルのタイミング信号を送信部１３に供給する。送信部１３はたとえば６４チャネルのパルス駆動回路で構成される。パルス駆動回路はタイミング信号のタイミングで超音波送信周波数（たとえば５ＭＨｚ）の駆動パルスを発生し，探触子１１のたとえば６４チャネルの超音波振動子１１１に印加する。探触子１１を構成するたとえば６４チャネルの超音波振動子１１１に印加するパルスのタイミングの差によって希望する方向に指向性を持った超音波パルスを送信することができる。タイミング信号の周期で被検体向けて同一方向の超音波パルス１１２ａを送信する。次に送信方向を切換えながら順次超音波パルス１１２ｂ，１１２ｃを送信する。Embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention. The ultrasonic diagnostic apparatus 10 includes an ultrasonic probe 11. The ultrasonic probe 11 has a structure in which a plurality of, for example, 64 ultrasonic transducers 111 composed of piezoelectric elements are arranged. The ultrasonic probe 11 is connected to a digital beam forming unit 12 and a transmission unit 13. The pulse generator 14 generates a timing signal that gives a period (for example, 5 kHz) for transmitting ultrasonic waves. Since it is necessary to adjust the timing of the drive pulse applied to each ultrasonic transducer in order to converge the transmission ultrasonic beam and to give directivity, after adjusting the delay time given to this timing signal by the delay circuit, For example, 64 channel timing signals are supplied to the transmitter 13. The transmission unit 13 is composed of, for example, a 64-channel pulse drive circuit. The pulse drive circuit generates a drive pulse of an ultrasonic transmission frequency (for example, 5 MHz) at the timing of the timing signal and applies it to the ultrasonic transducer 111 of, for example, 64 channels of the probe 11. An ultrasonic pulse having directivity in a desired direction can be transmitted according to a difference in timing of pulses applied to, for example, the 64-channel ultrasonic transducer 111 constituting the probe 11. An ultrasonic pulse 112a in the same direction is transmitted toward the subject at the timing signal period. Next, the ultrasonic pulses 112b and 112c are sequentially transmitted while switching the transmission direction.

被検体の内部で反射した超音波エコーは探触子１１のたとえば６４チャネルの超音波振動子１１１で受信される。たとえば６４チャネルの超音波振動子１１１で受信されたたとえば６４チャネルのアナログ信号１１３は，ディジタルビーム形成部１２に送られる。ディジタルビーム形成部１２に入力されたたとえば６４チャネルの超音波信号はたとえば６４チャネルのディジタルデータに変換され，たとえば６４チャネルのそれぞれのチャネルに送信時に指向性と電子走査のために与えた所定の遅延に相当する遅延を与えられた後に加算されて，整相加算超音波信号１２８として出力される。これによって指向性に対応した方向からの超音波エコーを受信することが可能になる。The ultrasonic echo reflected inside the subject is received by, for example, a 64-channel ultrasonic transducer 111 of the probe 11. For example, a 64 channel analog signal 113 received by the 64 channel ultrasonic transducer 111 is sent to the digital beam forming unit 12. For example, 64 channels of ultrasonic signals input to the digital beam forming unit 12 are converted into, for example, 64 channels of digital data. For example, a predetermined delay given to each 64 channels for directivity and electronic scanning at the time of transmission. Are added after being given a delay corresponding to, and output as a phasing addition ultrasonic signal 128. This makes it possible to receive an ultrasonic echo from a direction corresponding to directivity.

ディジタルビーム形成部１２から出力されたディジタルデータ，整相加算超音波信号１２８は画像処理部１５に入力される。画像処理部１５はそのディジタルデータをその走査方向および探さに応じて２次元状にマッピングし，このマッピングしたデータを画像データとして画像メモリに格納する。その画像メモリに格納された画像データは一定周期で画像メモリから読み出され、画像表示部１６のモニタ上に断層像として表示される。The digital data output from the digital beam forming unit 12 and the phasing addition ultrasonic signal 128 are input to the image processing unit 15. The image processing unit 15 maps the digital data two-dimensionally according to the scanning direction and the search, and stores the mapped data in the image memory as image data. The image data stored in the image memory is read from the image memory at regular intervals and displayed on the monitor of the image display unit 16 as a tomographic image.

図２は、本発明の超音波診断装置のディジタルビーム形成部のブロック図である。このディジタルビーム形成部は、探触子１１を構成するｎ個の超音波振動子１１１（振動子１〜振動子ｎ）で得られたｎチャネルの受信エコー１１３をたとえば１４ビットのディジタルデータに変換する各チャネルに対応したｎ個のＡＤ変換器１２１と，それぞれのＡＤ変換器１２１から出力されるディジタル信号１２５の出力ビット領域に対して上位ビットを指定し，その上位ビットから指定したたとえば１２ビットのビット幅をもつディジタル信号を取り出す機能を持つｎ個のビット選択器１２２と，それぞれのビット選択器１２２から出力されたディジタル信号１２６を指定時間だけ遅延させて位相を調整するｎ個の整相器１２３と，位相を調整したｎ個のディジタルデータｌ２７を加算する加算器１２４とで構成され，整相加算超音波ディジタル信号１２８を出力する。各チャネルの整相器１２３はディジタルデータを格納し，各チャネルの同期を取って出力する各チャネルに対応したＦＩＦＯメモリで構成されている。タイミングパルス発生回路１４は，ＡＤ変換器１２１のサンプリングクロック，整相器１２３のＦＩＦＯメモリの書込みクロック，ＦＩＦＯメモリの読み出しクロックなどを含むタイミング信号１４１を供給する。FIG. 2 is a block diagram of a digital beam forming unit of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention. This digital beam forming unit converts the n-channel reception echo 113 obtained by the n ultrasonic transducers 111 (vibrator 1 to transducer n) constituting the probe 11 into, for example, 14-bit digital data. N bits of AD converters 121 corresponding to each channel to be transmitted and the output bit area of the digital signal 125 output from each AD converter 121 are designated as upper bits, and for example, 12 bits designated from the higher bits N bit selectors 122 having a function of extracting a digital signal having a bit width of n, and n phase phasings for adjusting the phase by delaying the digital signal 126 output from each bit selector 122 by a specified time And an adder 124 for adding n pieces of digital data l27 whose phases are adjusted. And it outputs a digital signal 128. The phase adjuster 123 of each channel is configured by a FIFO memory corresponding to each channel that stores digital data and outputs the data in synchronization with each other. The timing pulse generation circuit 14 supplies a timing signal 141 including a sampling clock of the AD converter 121, a write clock of the FIFO memory of the phase shifter 123, a read clock of the FIFO memory, and the like.

図３は本発明によるビット選択器の動作を示す概念図である。ＡＤ変換器１２１の出力ビットが１４ビット，ビット選択器１２２の出力ビットが１２ビットの場合の例である。３０１はＡＤ変換器１２１の出力のビット並びを示している。３１１，３１２，３１３はビット選択器１２２の出力のビット並びを示し，ＡＤ変換器１２１の出力ビットにおけるビット選択器１２２が選択した範囲とビット選択器１２２の出力ビットの関係を示す図である。３１１は超音波振動子が受信した信号が大きい場合で，ＡＤ変換器１２１の出力３０１の上位ビットが１３である場合である。この場合は，ＡＤ変換器１２１の出力３０１のビット１３からビット２までの範囲をビット選択器１２２は取り込み，このデータがビット選択器１２２のビット並び３１１のビット１１からビット０に代入される。この例ではＡＤ変換器１２１の出力３０１のビット１は四捨五入され，ビット選択器１２２のビット並び３１１のビット０に代入される。３１２は超音波振動子が受信した信号がやや小さい場合で，ＡＤ変換器１２１の出力３０１の上位ビットが１２である場合である。この場合は，ＡＤ変換器１２１の出力３０１のビット１２からビット１までの範囲をビット選択器１２１は取り込み，このデータがビット選択器１２２のビット並び３１２のビット１１からビット０に代入される。この例ではＡＤ変換器１２１の出力３０１のビット０は四捨五入され，ビット選択器１２２のビット並び３１２のビット０に代入される。３１３は超音波振動子が受信した信号が小さい場合で，ＡＤ変換器１２１の出力３０１の上位ビットが１１である場合である。この場合は，ＡＤ変換器１２１の出力３０２１ビット１１からビット０までの範囲をビット選択器１２２は取り込み，このデータがビット選択器１２２のビット並び３１３のビット１１からビット０に代入される。このように超音波振動子からの受信信号の大きさによってビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を制御する。FIG. 3 is a conceptual diagram showing the operation of the bit selector according to the present invention. In this example, the output bit of the AD converter 121 is 14 bits and the output bit of the bit selector 122 is 12 bits. Reference numeral 301 denotes a bit arrangement of the output of the AD converter 121. Reference numerals 311, 312, and 313 indicate the bit arrangement of the output of the bit selector 122, and show the relationship between the range selected by the bit selector 122 in the output bits of the AD converter 121 and the output bits of the bit selector 122. Reference numeral 311 denotes a case where the signal received by the ultrasonic transducer is large, and the upper bit of the output 301 of the AD converter 121 is 13. In this case, the bit selector 122 captures the range from the bit 13 to the bit 2 of the output 301 of the AD converter 121, and this data is substituted into the bit 11 to the bit 0 of the bit array 311 of the bit selector 122. In this example, bit 1 of the output 301 of the AD converter 121 is rounded off and substituted into bit 0 of the bit array 311 of the bit selector 122. Reference numeral 312 denotes a case where the signal received by the ultrasonic transducer is slightly small, and the upper bit of the output 301 of the AD converter 121 is 12. In this case, the bit selector 121 captures the range from the bit 12 to the bit 1 of the output 301 of the AD converter 121, and this data is substituted into the bit 11 to the bit 0 of the bit array 312 of the bit selector 122. In this example, bit 0 of the output 301 of the AD converter 121 is rounded off and substituted into bit 0 of the bit array 312 of the bit selector 122. Reference numeral 313 denotes a case where the signal received by the ultrasonic transducer is small, and the upper bit of the output 301 of the AD converter 121 is 11. In this case, the bit selector 122 captures the range from the output 3021 bit 11 to the bit 0 of the AD converter 121, and this data is substituted into the bit 11 to the bit 0 of the bit array 313 of the bit selector 122. In this way, the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122 is controlled according to the magnitude of the received signal from the ultrasonic transducer.

図３は説明の簡単のためにＡＤ変換器の出力ビットが１４ビット，ビット選択器の出力ビットが１２ビットの場合の例を示したが，実際にはＡＤ変換器の出力ビットが１４ビット，ビット選択器の出力ビットが１０ビットの場合や，ＡＤ変換器の出力ビットが１２ビット，ビット選択器の出力ビットが１０ビットの場合など，任意の組み合わせが可能である。Although FIG. 3 shows an example in which the output bit of the AD converter is 14 bits and the output bit of the bit selector is 12 bits for the sake of simplicity of explanation, the output bits of the AD converter are actually 14 bits. Arbitrary combinations are possible, such as when the output bit of the bit selector is 10 bits, when the output bit of the AD converter is 12 bits, and the output bit of the bit selector is 10 bits.

ビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を制御する方法としては，それぞれのチャネルの超音波振動子が受信した信号の大きさによる方法で，それぞれのチャネルでＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットが１になる最上位ビットを監視し，そのビットからビット選択器１２２のビット幅だけ取り込む方法がある。この場合にはチャネルによってビット選択器１２２が取り込むビット位置が異なる可能性があるが，これはそれぞれのチャネルの整相器の出力１２７を加算器１２４が加算するときに，ビット選択器１２２が取り込んだビット位置によって出力１２７のビットをシフトすることで解決できる。As a method of controlling the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122, a method based on the magnitude of the signal received by the ultrasonic transducer of each channel is used. There is a method of monitoring the most significant bit in which the bit of the output 301 of 121 becomes 1, and taking in only the bit width of the bit selector 122 from that bit. In this case, the bit position captured by the bit selector 122 may differ depending on the channel. This is because the bit selector 122 captures when the adder 124 adds the output 127 of the phase adjuster of each channel. This can be solved by shifting the bit of the output 127 according to the bit position.

ビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を制御する第二の方法としては，前回送信された超音波パルスにおけるそれぞれのチャネルの超音波振動子が受信した信号の大きさによる方法で，それぞれのチャネルでＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットが１になる最上位ビットを監視し，そのビットからビット選択器１２２のビット幅だけ取り込む方法がある。この場合にはチャネルによってビット選択器１２２が取り込むビット位置が異なる可能性があるが，これはそれぞれのチャネルの整相器の出力１２７を加算器１２４が加算するときに，ビット選択器１２２が取り込んだビット位置によって出力１２７のビットをシフトすることで解決できる。As a second method for controlling the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122, the magnitude of the signal received by the ultrasonic transducer of each channel in the previously transmitted ultrasonic pulse. In this method, the most significant bit in which the bit of the output 301 of the AD converter 121 becomes 1 is monitored in each channel, and only the bit width of the bit selector 122 is fetched from that bit. In this case, the bit position captured by the bit selector 122 may differ depending on the channel. This is because the bit selector 122 captures when the adder 124 adds the output 127 of the phase adjuster of each channel. This can be solved by shifting the bit of the output 127 according to the bit position.

ビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を制御する第三の方法としては，最初に超音波エコーが到達するチャネルの超音波振動子が受信した信号の大きさによる方法で，そのチャネルのＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットが１になる最上位ビットを監視し，そのビットからビット選択器１２２のビット幅だけ取り込むように，すべてのチャネルのビット選択器１２２を設定する方法である。As a third method of controlling the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122, a method based on the magnitude of the signal received by the ultrasonic transducer of the channel to which the ultrasonic echo first arrives is used. Thus, the bit selector 122 of all channels is set so that the most significant bit in which the output 301 bit of the AD converter 121 of that channel is 1 is monitored and only the bit width of the bit selector 122 is taken from that bit. It is a method to do.

ビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を制御する第四の方法としては，前回送信された超音波パルスにおける最初に超音波エコーが到達したチャネルの超音波振動子が受信した信号の大きさによる方法で，そのチャネルのＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットが１になる最上位ビットを監視し，そのビットからビット選択器１２２のビット幅だけ取り込むように，すべてのチャネルのビット選択器１２２を設定する方法である。As a fourth method of controlling the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122, the ultrasonic transducer of the channel to which the ultrasonic echo first reaches in the previously transmitted ultrasonic pulse is used. The most significant bit in which the bit of the output 301 of the AD converter 121 of the channel is 1 is monitored by the method according to the magnitude of the received signal, and all the bit widths of the bit selector 122 are fetched from that bit. This is a method of setting the bit selector 122 of the channel.

ビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を制御する第五の方法としては，特定チャネル，例えば探触子の中央に位置する超音波振動子が受信した信号の大きさによる方法で，そのチャネルのＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットが１になる最上位ビットを監視し，そのビットからビット選択器１２２のビット幅だけ取り込むように，すべてのチャネルのビット選択器１２２を設定する方法である。As a fifth method for controlling the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122, the magnitude of the signal received by a specific channel, for example, an ultrasonic transducer located at the center of the probe is used. The bit selector 122 of all channels is monitored so that the most significant bit in which the bit 301 of the output 301 of the AD converter 121 of that channel is 1 and the bit width of the bit selector 122 is taken from that bit. Is a method of setting.

ビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を制御する第六の方法としては，前回送信された超音波パルスにおける特定チャネル，例えば探触子の中央に位置する超音波振動子が受信した信号の大きさによる方法で，そのチャネルのＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットが１になる最上位ビットを監視し，そのビットからビット選択器１２２のビット幅だけ取り込むように，すべてのチャネルのビット選択器１２２を設定する方法である。As a sixth method for controlling the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122, there is an ultrasonic vibration located in the center of a specific channel, for example, a probe in the previously transmitted ultrasonic pulse. The most significant bit where the bit of the output 301 of the AD converter 121 of the channel is 1 is monitored by the method according to the magnitude of the signal received by the child, and the bit width of the bit selector 122 is fetched from that bit. This is a method of setting the bit selectors 122 of all channels.

ビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を制御する第七の方法としては，前回送信された超音波パルスにおける超音波振動子の受信信号の大きさが最大であったチャネルによる方法で，すべてのチャネルのＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットが１になる最上位ビットを監視し，もつとも受信信号が大きかったチャネルの最上位ビットからビット選択器１２２のビット幅だけ取り込むように，すべてのチャネルのビット選択器１２２を設定する方法である。As a seventh method of controlling the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122, the magnitude of the received signal of the ultrasonic transducer in the previously transmitted ultrasonic pulse was the maximum. By the channel method, the most significant bit at which the output 301 bit of the AD converter 121 of all channels becomes 1, and the bit width of the bit selector 122 is fetched from the most significant bit of the channel where the received signal is large. In this way, the bit selectors 122 for all channels are set.

ビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を制御する方法としては，超音波診断の用途によってビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を選択する方法がある。これはたとえばＢモードの場合と超音波ドップラーの場合では関心のある超音波エコーの大きさが異なるので，超音波診断の用途によってビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を選択する方法は有効である。As a method of controlling the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122, the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122 is selected depending on the use of ultrasonic diagnosis. There is a way. This is because, for example, the size of the ultrasonic echo of interest is different between the B mode and the ultrasonic Doppler, so the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122 depends on the ultrasonic diagnostic application. The method of selecting is effective.

ビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を制御する方法としては，関心超音波診断領域の深さによってビット選択器１２２が取り込むＡＤ変換器１２１の出力３０１のビットの範囲を選択する方法がある。これは関心超音波診断領域の深さをたとえば最初は浅い領域から順次深い領域に移動させながら超音波診断する場合など，浅い領域では超音波エコー強度が強く，深い領域では弱くなるので有効である。As a method of controlling the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122, the bit range of the output 301 of the AD converter 121 captured by the bit selector 122 according to the depth of the ultrasonic diagnostic region of interest. There is a way to choose. This is effective because the ultrasonic echo intensity is strong in the shallow area and weak in the deep area, for example, when the ultrasonic diagnosis is performed by moving the depth of the ultrasonic diagnostic area from the shallow area to the deep area first. .

本発明による超音波診断装置では，ディジタルビーム形成部のＡＤ変換器の出力ビットの範囲をビット選択器によって選択するようにしたので，受信超音波信号のダイナミックレンジを広げるためにディジタルビーム形成部に高精度のＡＤ変換器を使用した場合でも，ディジタル遅延回路で必要とするビット数を抑えることが可能になった。これによって，整相部の回路規模を抑えることが可能になったので，ＡＤ変換器とビット選択器と整相器の複数系統と，この複数の整相器からの出力を一系統にまとめる加算器とをワンチップにまとめたディジタルビーム形成用チップが実現可能になった。In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, the range of the output bits of the AD converter of the digital beam forming unit is selected by the bit selector, so that the digital beam forming unit is used to widen the dynamic range of the received ultrasonic signal. Even when a high-precision AD converter is used, the number of bits required for the digital delay circuit can be reduced. As a result, the circuit scale of the phasing unit can be reduced, so that multiple systems of AD converters, bit selectors, and phasors, and outputs from these phasors are combined into one system. It is now possible to realize a digital beam forming chip that integrates the instrument into a single chip.

ディジタルビーム形成部のＡＤ変換器とビット選択器と整相器で構成される部分は，使用している超音波振動子の数と同数だけ必要であるが，上記のディジタルビーム形成用チップでこの全てを一個の集積回路にする必要は無い。例えば６４チャネルの超音波振動子を使用した超音波診断装置のディジタルビーム形成回路では，ＡＤ変換器とビット選択器と整相器の６４チャネルが必要であるが，１６チャネルの超音波振動子の出力を処理することができるＡＤ変換器とビット選択器と整相器の１６系統と，この１６個の整相器からの出力を一系統にまとめる加算器とをワンチップにまとめたディジタルビーム形成用チップを製作し，このワンチップのディジタルビーム形成用チップを４個並列に使用して６４チャネルの超音波振動子の出力を処理するようにし，４個のワンチップディジタルビーム形成用チップから出力される４系統の整相加算超音波信号を１個の加算器で加算することによって一系統の整相加算超音波信号にすることができる。The number of digital beam forming units composed of AD converters, bit selectors, and phase adjusters is the same as the number of ultrasonic transducers used. It is not necessary for all to be one integrated circuit. For example, a digital beam forming circuit of an ultrasonic diagnostic apparatus using a 64-channel ultrasonic transducer requires 64 channels of an AD converter, a bit selector, and a phasing device. Digital beam forming that integrates 16 AD converters, bit selectors, and phasing units that can process the output, and an adder that integrates the outputs from these 16 phasing units into a single chip. The chip is manufactured, and the output of the 64-channel ultrasonic transducer is processed by using four one-chip digital beam forming chips in parallel, and output from the four one-chip digital beam forming chips. By adding the four phasing-added ultrasonic signals to be added by one adder, a single phasing-addition ultrasonic signal can be obtained.

超音波診断の用途によって整相器および加算器で使用するＡＤ変換器出力ビット領域を選択する手段を備えた。Means are provided for selecting an AD converter output bit region to be used in the phase adjuster and adder depending on the ultrasonic diagnostic application.

関心超音波診断領域の深さによって整相器および加算器で使用するＡＤ変換器出力ビット領域を選択する手段を備えた。Means are provided for selecting an AD converter output bit region to be used in the phase adjuster and adder according to the depth of the ultrasonic diagnostic region of interest.

ＡＤ変換器出力ビット領域で整相器および加算器で使用するために選択したＡＤ変換器出力ビット領域の外の下位ビットを四捨五入により出力ディジタル信号に加算することによって出力ディジタル信号の質を高めることができた。To improve the quality of the output digital signal by rounding off the lower bits outside the AD converter output bit area selected for use by the phase adjuster and adder in the AD converter output bit area to the output digital signal. I was able to.

本発明の超音波診断装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the ultrasonic diagnosing device of this invention. 本発明の超音波診断装置のディジタルビーム形成部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the digital beam formation part of the ultrasonic diagnosing device of this invention. 本発明のディジタルビーム形成部のＡＤ変換器出力ビットとビット選択器出力ビットの関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship between the AD converter output bit of the digital beam forming part of this invention, and a bit selector output bit. 従来の超音波診断装置のディジタルビーム形成部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the digital beam forming part of the conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

Explanation of symbols

１０超音波診断装置
１１探触子
１２ディジタルビーム形成部
１３送信部
１４タイミングパルス発生部
１５画像処理部
１６画像表示部
１１１超音波振動子（振動子１〜振動子ｎ）
１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ超音波ビーム
１１３超音波振動子で受信された超音波エコー信号（ｎチャネル）
１１４超音波振動子へ送られる駆動パルス（ｎチャネル）
１２１ＡＤ変換器（ＡＤ変換器１〜ＡＤ変換器ｎ）
１２２ビット選択器（ビット選択器１〜ビット選択器ｎ）
１２３整相器（整相器１〜整相器ｎ）
１２４加算器
１２５ＡＤ変換器出力信号（ｎチャネル）
１２６ビット変換器出力信号（ｎチャネル）
１２７整相器出力信号（ｎチャネル）
１２８加算器出力信号（整相加算超音波信号）
１４１タイミングパルス
３０１ＡＤ変換器出力ビット並び
３１１超音波振動子出力が高いときのビット選択器出力ビット並び
３１２超音波振動子出力が中のときのビット選択器出力ビット並び
３１３超音波振動子出力が低いときのビット選択器出力ビット並び
５２１ＡＤ変換器（ＡＤ変換器１〜ＡＤ変換器ｎ）
５２３整相器（整相器１〜整相器ｎ）
５２４加算器
５２５ＡＤ変換器出力信号（ｎチャネル）
５２７整相器出力信号（ｎチャネル）
５２８加算器出力信号（整相加算超音波信号）
５４１タイミングパルスDESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultrasonic diagnostic apparatus 11 Probe 12 Digital beam formation part 13 Transmission part 14 Timing pulse generation part 15 Image processing part 16 Image display part 111 Ultrasonic transducer (vibrator 1-vibrator n)
112a, 112b, 112c Ultrasonic beam 113 Ultrasonic echo signal (n channel) received by ultrasonic transducer
114 Drive pulse (n channel) sent to ultrasonic transducer
121 AD converter (AD converter 1 to AD converter n)
122 bit selector (bit selector 1 to bit selector n)
123 Phase adjuster (Phase adjuster 1 to Phase adjuster n)
124 adder 125 AD converter output signal (n channel)
126-bit converter output signal (n channel)
127 Phaser output signal (n channel)
128 Adder output signal (phased and added ultrasonic signal)
141 Timing pulse 301 AD converter output bit sequence 311 Bit selector output bit sequence when ultrasonic transducer output is high 312 Bit selector output bit sequence when ultrasonic transducer output is medium 313 Ultrasonic transducer output Bit selector output bit list when low 521 AD converter (AD converter 1 to AD converter n)
523 Phase adjuster (Phase adjuster 1 to Phase adjuster n)
524 Adder 525 AD converter output signal (n channel)
527 Phaser output signal (n channel)
528 Adder output signal (phased and added ultrasonic signal)
541 Timing pulse

Claims

Means for transmitting ultrasonic pulses into the subject using a plurality of ultrasonic transducers; means for receiving ultrasonic waves reflected within the subject using a plurality of ultrasonic transducers; A high-order bit is specified for the AD converter for converting the ultrasonic signal received by the ultrasonic transducer into a digital signal, and the output bit area of the digital signal output from the AD converter, and the high-order bit is specified. Add a bit selector that has the function of extracting a digital signal having a bit width, a digital phase adjuster that adjusts the phase by delaying the digital signal output from the bit selector by a specified time, and a signal that has been adjusted in phase. And a circuit scale of the phase adjuster and the adder by making the bit width of the phase adjuster and the adder smaller than the output bit width of the AD converter. Reduced ultrasonic diagnostic apparatus was.

The digital beam forming chip according to claim 1, wherein a plurality of systems of AD converters, bit selectors, and phase adjusters, and an adder for combining outputs from the plurality of phase adjusters into one system are combined into one chip. Used ultrasound diagnostic equipment.

3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising means for selecting an AD converter output bit area to be used in the phase adjuster and the adder depending on the use of the ultrasonic diagnosis.

4. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising means for selecting an AD converter output bit region used in the phase adjuster and the adder according to the depth of the ultrasonic diagnostic region of interest.

5. The lower bit outside the AD converter output bit area selected for use in the phase adjuster and adder in the AD converter output bit area is rounded off in claim 1 and claim 2, claim 3 and claim 4. An ultrasonic diagnostic apparatus that improves the quality of the output digital signal by adding it to the output digital signal.