JP5526009B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasonic diagnostic equipment Download PDF

Info

Publication number
JP5526009B2
JP5526009B2 JP2010269413A JP2010269413A JP5526009B2 JP 5526009 B2 JP5526009 B2 JP 5526009B2 JP 2010269413 A JP2010269413 A JP 2010269413A JP 2010269413 A JP2010269413 A JP 2010269413A JP 5526009 B2 JP5526009 B2 JP 5526009B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intensity
ultrasonic
wave
voltage waveform
piezoelectric element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010269413A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012115558A (en
Inventor
敦 大澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2010269413A priority Critical patent/JP5526009B2/en
Publication of JP2012115558A publication Critical patent/JP2012115558A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5526009B2 publication Critical patent/JP5526009B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

本発明は、超音波診断装置の技術分野に属し、詳しくは、ハーモニックイメージングを利用して、空間分解能のみならず、奥行き分解能も高い超音波画像を得ることができる超音波診断装置に関する。   The present invention belongs to the technical field of ultrasonic diagnostic apparatuses, and particularly relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that can obtain an ultrasonic image having not only spatial resolution but also high depth resolution by using harmonic imaging.

医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。
一般に、この種の超音波診断装置は、振動子アレイを内蔵した超音波探触子と、この超音波探触子に接続された診断装置本体とを有しており、超音波探触子から被検体に向けて超音波を送信し、被検体からの超音波エコーを超音波探触子で受信して、その受信信号を診断装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が生成される。
In the medical field, an ultrasonic diagnostic apparatus using an ultrasonic image has been put into practical use.
In general, this type of ultrasonic diagnostic apparatus has an ultrasonic probe with a built-in transducer array and a diagnostic apparatus main body connected to the ultrasonic probe. An ultrasonic image is generated by transmitting an ultrasonic wave toward the subject, receiving an ultrasonic echo from the subject with an ultrasonic probe, and electrically processing the received signal with the diagnostic device body. The

このような超音波診断において、高い空間分解能(高精細)で超音波画像を得られる技術として、ハーモニックイメージング(Harmonic Imaging)が知られている。
ハーモニックイメージングとは、送信した超音波の二次以上の高調波の超音波エコーを受信して、画像信号にする技術である。
In such ultrasonic diagnosis, Harmonic Imaging is known as a technique for obtaining an ultrasonic image with high spatial resolution (high definition).
Harmonic imaging is a technique for receiving ultrasonic echoes of second and higher harmonics of transmitted ultrasonic waves and converting them into image signals.

このようなハーモニックイメージングを利用することにより、受信する超音波エコーのビームを細くして、空間分解能が高い超音波画像を得ることができる。   By utilizing such harmonic imaging, it is possible to narrow the received ultrasonic echo beam and obtain an ultrasonic image with high spatial resolution.

しかしながら、ハーモニックイメージングでは、超音波の送受信を行なう圧電素子(超音波振動体)が有する周波数帯域の低周波数側で超音波の送信を行い、圧電素子が有する周波数帯の高周波数側で高調波の受信を行なわざるを得ない。すなわち、ハーモニックイメージングでは、狭い帯域で超音波の送受信を行なわざるを得ない。
そのため、ハーモニックイメージングでは、送信する超音波の出力が小さく、高調波の発生量が少ない。また、受信に関しても、圧電素子が有する帯域の端部を用いざるを得ないため、受信感度も低い。
しかも、ハーモニックイメージングでは、狭帯域の超音波で送受信を行なわざるを得ないため、奥行き分解能に関しては、むしろ、通常の超音波画像よりも劣化してしまうという問題が有る。
However, in harmonic imaging, ultrasonic waves are transmitted on the low frequency side of the frequency band of the piezoelectric element (ultrasonic vibrator) that transmits and receives ultrasonic waves, and harmonics are transmitted on the high frequency side of the frequency band of the piezoelectric element. It must be received. That is, in harmonic imaging, transmission and reception of ultrasonic waves must be performed in a narrow band.
Therefore, in harmonic imaging, the output of ultrasonic waves to be transmitted is small and the amount of harmonics generated is small. Also, with regard to reception, since the band edge of the piezoelectric element must be used, the reception sensitivity is low.
In addition, in harmonic imaging, since transmission and reception must be performed with narrow-band ultrasonic waves, there is a problem that depth resolution deteriorates rather than normal ultrasonic images.

このような問題は、特許文献1や特許文献2に示されるように、超音波探触子に、超音波の送信(送受信)を行なうPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)などの無機セラミクス製の圧電素子と、高調波を受信するためのPVDF(ポリフッ化ビニリデン)などからなる有機圧電素子を設けることにより、ある程度、解消できる。   As described in Patent Document 1 and Patent Document 2, such a problem is caused by piezoelectric ceramics made of inorganic ceramics such as PZT (lead zirconate titanate) that transmits (transmits / receives) ultrasonic waves to the ultrasonic probe. By providing an element and an organic piezoelectric element made of PVDF (polyvinylidene fluoride) or the like for receiving harmonics, the problem can be solved to some extent.

特開2009−297326号公報JP 2009-297326 A 特開2009−297327号公報JP 2009-297327 A

すなわち、この超音波探触子では、ハーモニックイメージングを行なう際には、送受信を分離した構成とし、無機セラミクス圧電素子(以下、無機圧電素子とする)の有する帯域を広く使って超音波を発振し、有機圧電素子が有する帯域を広く使って二次以上の高調波を受信することができる。これにより、送受信を同じ圧電素子で行なうハーモニックイメージングよりも、送受信する超音波の帯域を広くして、奥行き分解能を向上できる。
さらに、有機圧電体と、一般的な2層音響整合構成における第2音響整合層の音響インピーダンスは、近いため、有機圧電素子は、そのまま音響整合層として作用させることもできる。
In other words, when performing harmonic imaging, this ultrasonic probe has a configuration in which transmission and reception are separated, and an ultrasonic wave is oscillated using a wide band of an inorganic ceramic piezoelectric element (hereinafter referred to as an inorganic piezoelectric element). Second and higher harmonics can be received using a wide band of the organic piezoelectric element. Accordingly, the depth resolution can be improved by widening the band of ultrasonic waves to be transmitted and received, compared to harmonic imaging in which transmission and reception are performed by the same piezoelectric element.
Furthermore, since the acoustic impedance of the organic piezoelectric body and the second acoustic matching layer in a general two-layer acoustic matching configuration are close, the organic piezoelectric element can also act as an acoustic matching layer as it is.

しかしながら、送信用(送受信用)の無機圧電素子と、受信用の有機圧電素子とを用いる超音波探触子を用いても、やはり、ハーモニックイメージングでは、十分な奥行き分解能を得るには至ってはいない。
そのため、より高い奥行き分解能で、ハーモニックイメージングによって超音波画像を得ることができる超音波診断装置の出現が望まれている。
However, even with an ultrasonic probe that uses an inorganic piezoelectric element for transmission (for transmission and reception) and an organic piezoelectric element for reception, harmonic imaging still does not achieve sufficient depth resolution. .
Therefore, the appearance of an ultrasonic diagnostic apparatus capable of obtaining an ultrasonic image by harmonic imaging with higher depth resolution is desired.

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、超音波診断装置において、ハーモニックイメージングによって、高い空間分解能のみならず、高い奥行き分解能で超音波画像を得ることができる超音波診断装置を提供することに有る。   An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and in an ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic image capable of obtaining an ultrasonic image not only with high spatial resolution but also with high depth resolution by harmonic imaging. It is to provide a diagnostic device.

前記目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、超音波の送受信を行なう複数の無機セラミクス圧電体、および、無機セラミクス圧電体が送信した超音波の二次以上の高調波の超音波エコーを受信して、電気信号に変換して画像信号として出力する複数の有機圧電体を有する超音波探触子と、前記無機セラミクス圧電体を駆動する駆動手段と、前記有機圧電体が出力した画像信号を処理して、超音波画像を生成する診断装置本体とを有し、かつ、前記駆動手段は、前記有機圧電体が画像信号を出力する際には、前記無機セラミクス圧電体の共振特性波形から、波高強度が高い順に3波以上を選択して、波高強度が等しくなるように近似して生成した、矩形波の駆動電圧波形によって、前記無機セラミクス圧電体を駆動することを特徴とする超音波診断装置を提供する。   In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes a plurality of inorganic ceramic piezoelectric bodies that perform transmission and reception of ultrasonic waves, and ultrasonic waves of second or higher harmonics of ultrasonic waves transmitted by the inorganic ceramic piezoelectric bodies. An ultrasonic probe having a plurality of organic piezoelectric bodies that receive acoustic echoes, convert them into electrical signals and output them as image signals, driving means for driving the inorganic ceramic piezoelectric bodies, and output from the organic piezoelectric bodies A diagnostic apparatus main body that processes the processed image signal and generates an ultrasonic image, and the drive means resonates with the inorganic ceramic piezoelectric body when the organic piezoelectric body outputs the image signal. The inorganic ceramics piezoelectric body is driven by a rectangular wave driving voltage waveform generated by selecting three or more waves from the characteristic waveform in descending order of wave height intensity and approximating the wave height intensity to be equal. To provide an ultrasonic diagnostic apparatus.

このような本発明の超音波診断装置において、選択する波数が5以下であるのが好ましい。
また、この際において、前記選択した波の波高強度をVp、前記矩形波の駆動電圧波形と選択した波とが交差する点の強度をVxとして、『交わり強度=Vx/Vp』とした際に、前記駆動電圧波形が、共振特性波形から波高強度が高い順に5波を選択して、前記交わり強度が0.33〜0.8となるように生成した矩形波の駆動電圧波形であるのが好ましく、さらに、前記駆動電圧波形が、前記交わり強度が0.66〜0.8となるように生成した矩形波の駆動電圧波形であるのが好ましい。
もしくは、前記選択した波の波高強度をVp、前記矩形波の駆動電圧波形と選択した波とが交差する点の強度をVxとして、『交わり強度=Vx/Vp』とした際に、前記駆動電圧波形が、共振特性波形から波高強度が高い順に4波を選択して、交わり強度が0.33〜0.8となるように生成した矩形波の駆動電圧波形であるのが好ましい。
もしくは、前記選択した波の波高強度をVp、前記矩形波の駆動電圧波形と選択した波とが交差する点の強度をVxとして、『交わり強度=Vx/Vp』とした際に、前記駆動電圧波形が、共振特性波形から波高強度が高い順に3波を選択して、交わり強度が0.5〜0.8となるように生成した矩形波の駆動電圧波形であるのが好ましい。
In such an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, it is preferable that the wave number to be selected is 5 or less.
At this time, when the wave height intensity of the selected wave is Vp and the intensity of the point where the drive voltage waveform of the rectangular wave intersects with the selected wave is Vx, “crossing intensity = Vx / Vp”. The driving voltage waveform is a rectangular driving voltage waveform generated by selecting 5 waves from the resonance characteristic waveform in descending order of wave height intensity and generating the intersection intensity of 0.33 to 0.8. Preferably, the driving voltage waveform is a rectangular driving voltage waveform generated so that the intersection strength is 0.66 to 0.8.
Alternatively, when the wave height intensity of the selected wave is Vp and the intensity at the point where the drive voltage waveform of the rectangular wave intersects the selected wave is Vx, the driving voltage is set to “crossing intensity = Vx / Vp”. It is preferable that the waveform is a rectangular drive voltage waveform generated by selecting four waves from the resonance characteristic waveform in descending order of the wave height intensity and generating an intersection intensity of 0.33 to 0.8.
Alternatively, when the wave height intensity of the selected wave is Vp and the intensity at the point where the drive voltage waveform of the rectangular wave intersects the selected wave is Vx, the driving voltage is set to “crossing intensity = Vx / Vp”. It is preferable that the waveform is a rectangular drive voltage waveform generated by selecting three waves from the resonance characteristic waveform in descending order of wave height intensity so that the crossing intensity is 0.5 to 0.8.

また、本発明の超音波診断装置においては、前記有機圧電素子が、前記超音波探触子の第2音響整合層として作用するのが好ましい。   In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, it is preferable that the organic piezoelectric element functions as a second acoustic matching layer of the ultrasonic probe.

上記構成を有する本発明の超音波診断装置は、ハーモニックイメージングによる超音波診断を行なう際には、送信用(通常の超音波診断では、送受信用)の無機セラミックス製の圧電素子の有する周波数帯域の全域(少なくとも−6dB帯域以上)を使って、超音波を送信することができる。
またはハーモニックイメージングによる超音波診断を行なう際には、受信用の有機圧電素子によって、広い周波数帯の二次高調波以上の超音波エコーを受信して、超音波画像を得ることができる。
The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention having the above-described configuration has a frequency band of a piezoelectric element made of inorganic ceramics for transmission (for transmission / reception in normal ultrasonic diagnosis) when performing ultrasonic diagnosis by harmonic imaging. An ultrasonic wave can be transmitted using the entire region (at least -6 dB band or more).
Alternatively, when performing ultrasonic diagnosis by harmonic imaging, an ultrasonic image can be obtained by receiving ultrasonic echoes of second and higher harmonics in a wide frequency band by a receiving organic piezoelectric element.

そのため、本発明によれば、ハーモニックイメージングが有する特徴である高い空間分解能(高精細な超音波画像)のみならず、広い周波数帯域の超音波によって、奥行き分解能(距離分解能)も向上することができ、空間分解能および高い深さ分解能(高深度/高ペネトレーション)で、超音波画像を得ることができる。   Therefore, according to the present invention, not only high spatial resolution (high-definition ultrasonic image), which is a characteristic of harmonic imaging, but also depth resolution (distance resolution) can be improved by ultrasonic waves in a wide frequency band. Ultrasonic images can be obtained with spatial resolution and high depth resolution (high depth / high penetration).

本発明の超音波診断装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the ultrasonic diagnosing device of this invention. 本発明の超音波診断装置に用いられる超音波トランスデューサの構成の一例を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally an example of a structure of the ultrasonic transducer used for the ultrasonic diagnosing device of this invention. (A)および(B)は、本発明の超音波診断装置における超音波の送信を説明するためのグラフである。(A) And (B) is a graph for demonstrating transmission of the ultrasonic wave in the ultrasonic diagnosing device of this invention. 中心周波数および比帯域を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating a center frequency and a specific band.

以下、本発明の超音波診断装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。   Hereinafter, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.

図1に、本発明の超音波診断装置の一例をブロック図によって概念的に示す。
図1に示す超音波診断装置10は、充電式の超音波探触子(超音波プローブ)12と、この超音波探触子12と無線通信で接続された診断装置本体14とを有する。
FIG. 1 is a block diagram conceptually showing an example of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention.
An ultrasonic diagnostic apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a rechargeable ultrasonic probe (ultrasonic probe) 12 and a diagnostic apparatus main body 14 connected to the ultrasonic probe 12 by wireless communication.

超音波探触子12(以下、探触子12とする)は、1次元または2次元の振動子アレイを構成する、複数の超音波トランスデューサ18(以下、トランスデューサ18とする)を有する。これらのトランスデューサ18の個々に対応して受信信号処理部20が接続され、さらに受信信号処理部20には、パラレル/シリアル変換部24を介して無線通信部26が接続されている。
また、各トランスデューサ18には、送信駆動部28を介して送信制御部30が接続され、各受信信号処理部20は受信制御部32が接続され、無線通信部26に通信制御部34が接続されている。そして、パラレル/シリアル変換部24、送信制御部30、受信制御部32および通信制御部34に、探触子制御部36が接続されている。
さらに、探触子制御部36には、バッテリ制御部38を介してバッテリ40が接続され、バッテリ40に充電のための受電部42が接続されている。バッテリ40から、各部位に、探触子12を駆動するための電力が供給される。
The ultrasonic probe 12 (hereinafter referred to as the probe 12) has a plurality of ultrasonic transducers 18 (hereinafter referred to as transducers 18) constituting a one-dimensional or two-dimensional transducer array. A reception signal processing unit 20 is connected to each of these transducers 18, and a wireless communication unit 26 is connected to the reception signal processing unit 20 via a parallel / serial conversion unit 24.
In addition, a transmission control unit 30 is connected to each transducer 18 via a transmission drive unit 28, a reception control unit 32 is connected to each reception signal processing unit 20, and a communication control unit 34 is connected to the wireless communication unit 26. ing. A probe controller 36 is connected to the parallel / serial converter 24, the transmission controller 30, the reception controller 32, and the communication controller 34.
Further, a battery 40 is connected to the probe control unit 36 via a battery control unit 38, and a power receiving unit 42 for charging is connected to the battery 40. Electric power for driving the probe 12 is supplied from the battery 40 to each part.

トランスデューサ18は、送信駆動部28から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に、被検体からの超音波エコーを受信して、電気信号に変換して超音波画像の受信信号を出力する。   The transducer 18 transmits an ultrasonic wave according to the drive signal supplied from the transmission drive unit 28, receives an ultrasonic echo from the subject, converts it to an electrical signal, and outputs a reception signal of the ultrasonic image.

図2に、トランスデューサ18の構成を概念的に示す。
図示例において、トランスデューサ18は、一例として、バッキング層48と、無機セラミクス圧電素子50(以下、無機圧電素子50とする)と、第1音響整合層52と、有機圧電素子54と、音響レンズ56とを有して構成される。
FIG. 2 conceptually shows the configuration of the transducer 18.
In the illustrated example, as an example, the transducer 18 includes a backing layer 48, an inorganic ceramic piezoelectric element 50 (hereinafter referred to as an inorganic piezoelectric element 50), a first acoustic matching layer 52, an organic piezoelectric element 54, and an acoustic lens 56. And is configured.

バッキング層48は、超音波を吸収する材料から構成されるものであり、無機セラミクス圧電素子50から送信され、被検体と逆側(すなちバッキング層48)に向かう超音波を、吸収するものである。   The backing layer 48 is made of a material that absorbs ultrasonic waves, and absorbs ultrasonic waves transmitted from the inorganic ceramics piezoelectric element 50 and directed to the opposite side of the subject (that is, the backing layer 48). It is.

無機圧電素子50は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)に代表される無機セラミクス製の圧電体(圧電セラミクス)を、電極で挟持してなるものである。
無機圧電素子50は、送信駆動部28から、パルス状の駆動電圧を供給されることにより、圧電素子が伸縮して、パルス状の超音波を送信する。この超音波が、複数、合成されることにより、超音波ビームが形成される。
また、無機圧電素子50は、通常の超音波診断(ハーモニックイメージングを行なわない場合)では、被検体からの超音波エコーを受信することによって振動して、受信した超音波エコーの強さに応じた電気信号を発生する。この電気信号は、受信信号として受信信号処理部20に出力される。
The inorganic piezoelectric element 50 is formed by sandwiching an inorganic ceramic piezoelectric material (piezoelectric ceramic) represented by PZT (lead zirconate titanate) between electrodes.
When the inorganic piezoelectric element 50 is supplied with a pulsed drive voltage from the transmission drive unit 28, the piezoelectric element expands and contracts to transmit pulsed ultrasonic waves. A plurality of ultrasonic waves are combined to form an ultrasonic beam.
Further, the inorganic piezoelectric element 50 vibrates by receiving an ultrasonic echo from a subject in a normal ultrasonic diagnosis (when harmonic imaging is not performed), and corresponds to the intensity of the received ultrasonic echo. Generate electrical signals. This electrical signal is output to the received signal processing unit 20 as a received signal.

なお、無機圧電素子50としては、PZT以外にも、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸タンタル酸カリウム、チタン酸バリウム、タンタル酸リチウム、および、チタン酸ストロンチウム等も利用可能である。   In addition to PZT, lithium niobate, potassium niobate tantalate, barium titanate, lithium tantalate, strontium titanate, and the like can be used as the inorganic piezoelectric element 50.

第1音響整合層52は、無機圧電素子50と有機圧電素子54との音響インピーダンスの整合を取るものである。
第1音響整合層52は、無機圧電素子50と有機圧電素子54の形成材料に応じて、音響インピーダンス整合を取ることができる公知の材料で形成すればよい。
The first acoustic matching layer 52 matches the acoustic impedance between the inorganic piezoelectric element 50 and the organic piezoelectric element 54.
The first acoustic matching layer 52 may be formed of a known material that can achieve acoustic impedance matching according to the material for forming the inorganic piezoelectric element 50 and the organic piezoelectric element 54.

有機圧電素子54は、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)やP(VDF/Tr−FE)に代表される有機高分子圧電体を、電極で挟持してなるものである。
前述のように、ハーモニックイメージングを行なう際には、被検体に送信した超音波の二次以上の高調波の超音波エコーを受信して、超音波画像を得る。有機圧電素子54は、ハーモニックイメージングによる超音波診断を行なう際に、被検体からの高調波の超音波エコーを受信することによって振動して、受信した超音波エコーの強さに応じた電気信号を発生する。この電気信号も、受信信号として受信信号処理部20に出力される。
本発明の超音波診断装置10においては、ハーモニックイメージングで診断を行なう際には、超音波の送受信を分離した構成とすることにより、有機圧電素子54が有する帯域を広く使って、二次以上の高調波を受信して、奥行き分解能を向上している。
The organic piezoelectric element 54 is formed by sandwiching an organic polymer piezoelectric material typified by PVDF (polyvinylidene fluoride) or P (VDF / Tr-FE) between electrodes.
As described above, when performing harmonic imaging, an ultrasonic image of the second or higher harmonic wave of the ultrasonic wave transmitted to the subject is received to obtain an ultrasonic image. The organic piezoelectric element 54 vibrates by receiving a harmonic ultrasonic echo from a subject when performing ultrasonic diagnosis by harmonic imaging, and generates an electric signal corresponding to the intensity of the received ultrasonic echo. Occur. This electrical signal is also output to the reception signal processing unit 20 as a reception signal.
In the ultrasonic diagnostic apparatus 10 of the present invention, when making a diagnosis by harmonic imaging, a configuration in which transmission / reception of ultrasonic waves is separated makes it possible to widely use a band of the organic piezoelectric element 54 and to perform secondary or higher-order. Receives harmonics and improves depth resolution.

ここで、有機圧電体と、一般的な2層音響整合構成の超音波トランスデューサにおける第2音響整合層(人体に近い側)の音響インピーダンスとは、近い。
そのため、図示例のトランスデューサ18において、有機圧電素子54は、無機圧電素子50と被検体との音響インピーダンス整合を取ると共に、被検体と有機圧電素子54自身との音響インピーダンス整合を取るための、第2音響整合層としても作用する。
しかしながら、本発明は、この構成に限定はされず、必要に応じて、有機圧電素子54と音響レンズ56との間に、別途、第2音響整合層を設けてもよい。
Here, the organic piezoelectric body is close to the acoustic impedance of the second acoustic matching layer (side closer to the human body) in an ultrasonic transducer having a general two-layer acoustic matching configuration.
Therefore, in the transducer 18 of the illustrated example, the organic piezoelectric element 54 performs the acoustic impedance matching between the inorganic piezoelectric element 50 and the subject and the acoustic impedance matching between the subject and the organic piezoelectric element 54 itself. Also acts as a two acoustic matching layer.
However, the present invention is not limited to this configuration, and a second acoustic matching layer may be separately provided between the organic piezoelectric element 54 and the acoustic lens 56 as necessary.

音響レンズ56は、被検体に向けて送信される超音波を収束する部材である。
図示例においては、個々のトランスデューサ18に対して音響レンズ56を配置したような構成になっているが、実際には、音響レンズ56は、全てのトランスデューサ18を覆うように、一個が設けられる。
The acoustic lens 56 is a member that converges the ultrasonic waves transmitted toward the subject.
In the illustrated example, the acoustic lens 56 is arranged for each transducer 18, but in reality, one acoustic lens 56 is provided so as to cover all the transducers 18.

送信駆動部28は、例えば、複数のパルサを含んでおり、駆動電圧を各トランスデューサ18の無機圧電素子50に供給することにより、無機圧電素子50を振動させて、超音波を送信させる。
ここで、本発明の超音波診断装置10においては、ハーモニックイメージングによる診断を行なう際に、送信駆動部28は、無機圧電素子50の共振特性波形を近似して作成した、所定の矩形波の駆動電圧波形に応じて、駆動電圧を無機圧電素子50に供給する。
本発明は、このような構成を有することにより、無機圧電素子50が有する帯域の、ほぼ全域を使用して超音波を送信し、かつ、有機圧電素子54が有する帯域を広く使って二次以上の高調波を受信することにより、ハーモニックイメージングが有する特徴である高い空間分解能のみならず、広い周波数帯域の超音波によって奥行き分解能も向上することを可能にしている。この点に関しては、後に詳述する。
The transmission drive unit 28 includes, for example, a plurality of pulsers, and supplies the drive voltage to the inorganic piezoelectric element 50 of each transducer 18 to vibrate the inorganic piezoelectric element 50 and transmit ultrasonic waves.
Here, in the ultrasonic diagnostic apparatus 10 of the present invention, when performing diagnosis by harmonic imaging, the transmission drive unit 28 drives a predetermined rectangular wave created by approximating the resonance characteristic waveform of the inorganic piezoelectric element 50. A drive voltage is supplied to the inorganic piezoelectric element 50 according to the voltage waveform.
By having such a configuration, the present invention transmits ultrasonic waves using almost the entire region of the band of the inorganic piezoelectric element 50, and widely uses the band of the organic piezoelectric element 54 to obtain a secondary or higher order. In addition to the high spatial resolution characteristic of harmonic imaging, the depth resolution can be improved by ultrasonic waves in a wide frequency band. This will be described in detail later.

なお、本発明の超音波診断装置10においては、ハーモニックイメージングによる診断ではない、通常の超音波診断(超音波画像の作成)を行なう際には、送信駆動部28は、公知の超音波診断装置で行なわれている、通常の1波あるいは2波以上のパルス状の駆動波形信号に応じて、無機圧電素子50を駆動する。
あるいは、送信駆動部28は、通常の超音波診断時にも、ハーモニックイメージングと同様に、前記無機圧電素子50の共振特性波形を近似した矩形波の駆動電圧波形に応じて駆動してもよい。
さらに、通常の公知の無機圧電素子50の駆動方法と、共振特性波形を近似した無機圧電素子50の駆動方法とを、選択可能にしてもよい。
In the ultrasonic diagnostic apparatus 10 of the present invention, when performing normal ultrasonic diagnosis (generation of an ultrasonic image) that is not diagnosis by harmonic imaging, the transmission drive unit 28 is a known ultrasonic diagnostic apparatus. The inorganic piezoelectric element 50 is driven according to the pulse-shaped drive waveform signal of normal 1 wave or 2 waves or more performed in the above.
Alternatively, the transmission drive unit 28 may be driven according to a rectangular drive voltage waveform approximating the resonance characteristic waveform of the inorganic piezoelectric element 50 in the normal ultrasonic diagnosis as well as in harmonic imaging.
Further, a normal known method for driving the inorganic piezoelectric element 50 and a method for driving the inorganic piezoelectric element 50 approximating the resonance characteristic waveform may be selectable.

また、送信駆動部28は、送信制御部30によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数のトランスデューサ18から送信される超音波が被検体内の組織のエリアをカバーする幅広の超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号の遅延量を調節して複数のトランスデューサ18に供給する。   Further, the transmission drive unit 28 generates a wide ultrasonic beam in which the ultrasonic waves transmitted from the plurality of transducers 18 cover the tissue area in the subject based on the transmission delay pattern selected by the transmission control unit 30. The delay amount of each drive signal is adjusted so as to be formed and supplied to the plurality of transducers 18.

受信信号処理部20は、受信制御部32の制御の下、対応するトランスデューサ18から出力される受信信号に対して直交検波処理または直交サンプリング処理を施すことにより複素ベースバンド信号を生成し、複素ベースバンド信号をサンプリングすることにより、組織のエリアの情報を含むサンプルデータを生成して、サンプルデータをパラレル/シリアル変換部24に供給する。なお、受信信号処理部20は、複素ベースバンド信号をサンプリングして得られるデータに高能率符号化のためのデータ圧縮処理を施すことによりサンプルデータを生成してもよい。
パラレル/シリアル変換部24は、複数チャンネルの受信信号処理部20によって生成されたパラレルのサンプルデータを、シリアルのサンプルデータに変換する。
The reception signal processing unit 20 generates a complex baseband signal by performing quadrature detection processing or quadrature sampling processing on the reception signal output from the corresponding transducer 18 under the control of the reception control unit 32. By sampling the band signal, sample data including information on the tissue area is generated, and the sample data is supplied to the parallel / serial converter 24. The reception signal processing unit 20 may generate sample data by performing data compression processing for high-efficiency encoding on data obtained by sampling a complex baseband signal.
The parallel / serial conversion unit 24 converts the parallel sample data generated by the reception signal processing unit 20 of a plurality of channels into serial sample data.

無線通信部26は、シリアルのサンプルデータに基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成し、伝送信号をアンテナに供給してアンテナから電波を送信することにより、シリアルのサンプルデータを送信する。
変調方式としては、例えば、ASK(Amplitude Shift Keying)、PSK(Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation)等が用いられる。
The wireless communication unit 26 modulates a carrier based on serial sample data to generate a transmission signal, supplies the transmission signal to the antenna, and transmits radio waves from the antenna, thereby transmitting serial sample data.
As the modulation scheme, for example, ASK (Amplitude Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (16 Quadrature Amplitude Modulation), and the like are used.

無線通信部26は、診断装置本体14との間で無線通信を行うことにより、サンプルデータを診断装置本体14に送信すると共に、診断装置本体14から各種の制御信号を受信して、受信された制御信号を通信制御部34に出力する。
通信制御部34は、探触子制御部36によって設定された送信電波強度でサンプルデータの送信が行われるように無線通信部26を制御すると共に、無線通信部26が受信した各種の制御信号を探触子制御部36に出力する。
The wireless communication unit 26 performs wireless communication with the diagnostic device main body 14 to transmit sample data to the diagnostic device main body 14 and to receive various control signals from the diagnostic device main body 14. The control signal is output to the communication control unit 34.
The communication control unit 34 controls the wireless communication unit 26 so that the sample data is transmitted with the transmission radio wave intensity set by the probe control unit 36, and also receives various control signals received by the wireless communication unit 26. It outputs to the probe control part 36.

探触子制御部36は、診断装置本体14から送信される各種の制御信号に基づいて、探触子12の各部の制御を行う。
バッテリ40は、探触子12の電源として機能し、探触子12内の電力を必要とする各部に電力を供給する。バッテリ制御部38は、バッテリ40から探触子12内各部への電力供給を制御する。
The probe control unit 36 controls each part of the probe 12 based on various control signals transmitted from the diagnostic apparatus main body 14.
The battery 40 functions as a power source for the probe 12 and supplies power to each part that requires power in the probe 12. The battery control unit 38 controls power supply from the battery 40 to each part in the probe 12.

なお、本発明において、探触子12は、リニアスキャン方式、コンベックススキャン方式、セクタスキャン方式等の体外式探触子でもよいし、ラジアルスキャン方式等の超音波内視鏡用探触子でもよい。   In the present invention, the probe 12 may be an external probe such as a linear scan method, a convex scan method, or a sector scan method, or may be a probe for an ultrasonic endoscope such as a radial scan method. .

一方、診断装置本体14は、無線通信部60を有し、この無線通信部60にシリアル/パラレル変換部62を介してデータ格納部64が接続され、データ格納部64に画像生成部68が接続されている。さらに、画像生成部68に表示制御部70を介して表示部72が接続されている。
また、無線通信部60に通信制御部74が接続され、シリアル/パラレル変換部62、画像生成部68、表示制御部70および通信制御部74に本体制御部76が接続されている。本体制御部76には、オペレータが入力操作を行うための操作部78と、動作プログラムを格納する格納部80がそれぞれ接続されている。
On the other hand, the diagnostic apparatus main body 14 includes a wireless communication unit 60, a data storage unit 64 is connected to the wireless communication unit 60 via a serial / parallel conversion unit 62, and an image generation unit 68 is connected to the data storage unit 64. Has been. Further, a display unit 72 is connected to the image generation unit 68 via the display control unit 70.
A communication control unit 74 is connected to the wireless communication unit 60, and a main body control unit 76 is connected to the serial / parallel conversion unit 62, the image generation unit 68, the display control unit 70, and the communication control unit 74. Connected to the main body control unit 76 are an operation unit 78 for an operator to perform an input operation and a storage unit 80 for storing an operation program.

本体制御部76には、給電制御部82を介して電源部84が接続されている。
さらに、診断装置本体14には、不使用時の探触子12を保持するためのプローブホルダ86が形成されており、このプローブホルダ86に給電部90が配設されている。
A power supply unit 84 is connected to the main body control unit 76 via a power supply control unit 82.
Furthermore, a probe holder 86 for holding the probe 12 when not in use is formed in the diagnostic apparatus main body 14, and a power feeding unit 90 is disposed on the probe holder 86.

無線通信部60は、探触子12との間で無線通信を行うことにより、各種の制御信号を探触子12に送信する。また、無線通信部60は、アンテナによって受信される信号を復調することにより、シリアルのサンプルデータを出力する。
通信制御部74は、本体制御部76によって設定された送信電波強度で各種の制御信号の送信が行われるように、無線通信部60を制御する。
シリアル/パラレル変換部62は、無線通信部60から出力されるシリアルのサンプルデータを、パラレルのサンプルデータに変換する。データ格納部64は、メモリまたはハードディスク等によって構成され、シリアル/パラレル変換部62によって変換された少なくとも1フレーム分のサンプルデータを格納する。
The wireless communication unit 60 transmits various control signals to the probe 12 by performing wireless communication with the probe 12. The wireless communication unit 60 also outputs serial sample data by demodulating a signal received by the antenna.
The communication control unit 74 controls the wireless communication unit 60 so that various control signals are transmitted with the transmission radio wave intensity set by the main body control unit 76.
The serial / parallel converter 62 converts the serial sample data output from the wireless communication unit 60 into parallel sample data. The data storage unit 64 is configured by a memory, a hard disk, or the like, and stores at least one frame of sample data converted by the serial / parallel conversion unit 62.

画像生成部68は、データ格納部64から読み出した1フレーム毎のサンプルデータに受信フォーカス処理を施して、超音波診断画像を表す画像信号を生成する。画像生成部68は、整相加算部92と画像処理部94とを含んでいる。
整相加算部92は、本体制御部76において設定された受信方向に応じて、予め記憶されている複数の受信遅延パターンの中から1つの受信遅延パターンを選択し、選択された受信遅延パターンに基づいて、サンプルデータによって表される複数の複素ベースバンド信号にそれぞれの遅延を与えて加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれたベースバンド信号(音線信号)が生成される。
The image generation unit 68 performs reception focus processing on the sample data for each frame read from the data storage unit 64 to generate an image signal representing an ultrasonic diagnostic image. The image generation unit 68 includes a phasing addition unit 92 and an image processing unit 94.
The phasing addition unit 92 selects one reception delay pattern from a plurality of reception delay patterns stored in advance according to the reception direction set in the main body control unit 76, and sets the selected reception delay pattern to the selected reception delay pattern. Based on this, the reception focus process is performed by adding a delay to each of the plurality of complex baseband signals represented by the sample data. By this reception focus processing, a baseband signal (sound ray signal) in which the focus of the ultrasonic echo is narrowed is generated.

画像処理部94は、整相加算部92によって生成される音線信号に基づいて、被検体内の組織に関する断層画像情報であるBモード画像信号を生成するものである。
画像処理部94は、STC(sensitivity time control)部と、DSC(digital scan converter:デジタル・スキャン・コンバータ)とを含んでいる。STC部は、音線信号に対して、超音波の反射位置の深度に応じて、距離による減衰の補正を施す。他方、DSCは、STC部によって補正された音線信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換(ラスター変換)し、階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、Bモード画像信号を生成する。
The image processing unit 94 generates a B-mode image signal that is tomographic image information regarding the tissue in the subject based on the sound ray signal generated by the phasing addition unit 92.
The image processing unit 94 includes an STC (sensitivity time control) unit and a DSC (digital scan converter). The STC unit corrects the attenuation due to the distance according to the depth of the reflection position of the ultrasonic wave on the sound ray signal. On the other hand, the DSC converts the sound ray signal corrected by the STC unit into an image signal in accordance with a normal television signal scanning method (raster conversion), and performs necessary image processing such as gradation processing to perform the B mode. An image signal is generated.

表示制御部70は、画像生成部68によって生成される画像信号に基づいて、表示部72に超音波診断画像を表示させる。
表示部72は、例えば、LCD等のディスプレイ装置を含んでおり、表示制御部70の制御の下で、超音波診断画像を表示する。
The display control unit 70 causes the display unit 72 to display an ultrasound diagnostic image based on the image signal generated by the image generation unit 68.
The display unit 72 includes a display device such as an LCD, for example, and displays an ultrasound diagnostic image under the control of the display control unit 70.

本体制御部76は、診断装置本体14内の各部の制御を行うものである。
電源部84は、診断装置本体14内の電力を必要とする各部に電力を供給する。給電制御部82は、本体制御部76を介して入力された診断装置本体14による検査状況等に応じて、必要に応じて電源部84をプローブホルダ86の給電部90に接続して、探触子12のバッテリ40に充電を行わせる。プローブホルダ86の給電部90は、プローブホルダ86に保持された探触子12の受電部42に対し、電磁誘導等により非接触で電力を供給するものである。
The main body control unit 76 controls each unit in the diagnostic apparatus main body 14.
The power supply unit 84 supplies power to each unit that requires power in the diagnostic apparatus main body 14. The power supply control unit 82 connects the power supply unit 84 to the power supply unit 90 of the probe holder 86 as necessary in accordance with the inspection status or the like by the diagnostic apparatus main body 14 input via the main body control unit 76, and The battery 40 of the child 12 is charged. The power supply unit 90 of the probe holder 86 supplies power to the power receiving unit 42 of the probe 12 held by the probe holder 86 in a non-contact manner by electromagnetic induction or the like.

このような診断装置本体14において、シリアル/パラレル変換部62、画像生成部68、表示制御部70、通信制御部74、本体制御部76および給電制御部82は、CPUと、CPUに各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらをデジタル回路で構成してもよい。上記の動作プログラムは、格納部80に格納される。格納部80における記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、フレキシブルディスク、MO、MT、RAM、CD−ROMまたはDVD−ROM等を用いることができる。   In such a diagnostic apparatus main body 14, the serial / parallel conversion unit 62, the image generation unit 68, the display control unit 70, the communication control unit 74, the main body control unit 76, and the power supply control unit 82 include a CPU and various processes for the CPU. However, they may be composed of digital circuits. The operation program is stored in the storage unit 80. As a recording medium in the storage unit 80, a flexible disk, MO, MT, RAM, CD-ROM, DVD-ROM or the like can be used in addition to the built-in hard disk.

前述のように、本発明の超音波診断装置10は、ハーモニックイメージングによる超音波診断(超音波画像の作成)を行なう際に、ハーモニックイメージングに用いる周波数は、無機圧電素子50の最大出力周波数(すなわち中心周波数)に設定し、トランスデューサ18の無機圧電素子50の駆動を、無機圧電素子50の共振特性波形を近似して生成した、矩形波の駆動電圧波形によって行なう。
具体的には、ハーモニックイメージングに用いる周波数を無機圧電素子50の最大出力周波数に設定すると共に、無機圧電素子50の共振特性波形から、波高強度が高い順に3波以上を選択して、波高強度が等しくなるように近似して生成した矩形波の駆動電圧波形によって、無機圧電素子50を駆動する。
As described above, when the ultrasonic diagnostic apparatus 10 of the present invention performs ultrasonic diagnosis (generation of an ultrasonic image) by harmonic imaging, the frequency used for harmonic imaging is the maximum output frequency of the inorganic piezoelectric element 50 (that is, Center frequency), and driving of the inorganic piezoelectric element 50 of the transducer 18 is performed by a rectangular driving voltage waveform generated by approximating the resonance characteristic waveform of the inorganic piezoelectric element 50.
Specifically, the frequency used for harmonic imaging is set to the maximum output frequency of the inorganic piezoelectric element 50, and three or more waves are selected from the resonance characteristic waveform of the inorganic piezoelectric element 50 in descending order of the wave height intensity. The inorganic piezoelectric element 50 is driven by a rectangular driving voltage waveform generated by approximation so as to be equal.

本発明は、ハーモニックイメージングの際には、送信は、PZT等の無機圧電素子50を、上記所定の矩形波の駆動電圧波形で駆動して行なうことにより、無機圧電素子50が有する、ほぼ全ての周波数帯域(少なくとも−6dB帯域)を使用して、超音波を送信することができる。
また、このような広い帯域の超音波による二次以上の高調波の超音波エコーを、高調波受信用の有機圧電素子54によって受信することにより、広い周波数帯域の高調波の超音波エコーに対応して高感度な受信信号を出力できる。
従って、本発明の超音波診断装置10によれば、ハーモニックイメージングが有する特徴である高い空間分解能のみならず、広い周波数帯域の超音波を送受信することによって、奥行き分解能(距離分解能(時間分解能))も向上することができ、高い空間分解能および奥行き分解能で、超音波画像を作成することができる。
In the present invention, during harmonic imaging, transmission is performed by driving the inorganic piezoelectric element 50 such as PZT with the drive voltage waveform of the predetermined rectangular wave, so that almost all of the inorganic piezoelectric element 50 has. An ultrasonic wave can be transmitted using a frequency band (at least -6 dB band).
In addition, by receiving the higher-order ultrasonic echoes of the second and higher harmonics by the ultrasonic wave of such a wide band by the organic piezoelectric element 54 for receiving the harmonic wave, it corresponds to the ultrasonic echoes of the higher-frequency harmonics. Thus, a highly sensitive received signal can be output.
Therefore, according to the ultrasonic diagnostic apparatus 10 of the present invention, depth resolution (distance resolution (time resolution)) is achieved by transmitting and receiving ultrasonic waves in a wide frequency band as well as high spatial resolution that is a characteristic of harmonic imaging. The ultrasonic image can be created with high spatial resolution and depth resolution.

図3(A)に、無機圧電素子50の共振特性波形(PFデータ)の一例を示す。この例は、無機圧電素子50としてPZTを用い、中心周波数Fcに対して、Fc/10〜Fc*2の周波数においてフラットな周波数特性となるパルス電圧で駆動した際の共振特性波形である。
なお、無機圧電素子50の共振波形特性は、同レベルのバースト波電圧を周波数挿引した際の各周波数応答からも、得ることができる(一般的には、VTG(Voltage Transfer Gain)と呼ばれている)。
本発明においては、このような共振特性波形(実線)から、波高強度が高い順に3波以上を選択する。図3に示す例では、5波を選択している。
次いで、選択した波に対して、波高強度が等しくなるように近似して、矩形波の駆動電圧波形(破線)を生成し、この駆動電圧波形によって無機圧電素子50を駆動する。図3(A)に示す例では、共振特性波形から選択した高波高強度の5波と、1/2の強度(後述する交わり強度0.5)の位置で交差し、かつ、高さが等しい、5波のパルス状の信号を有する、矩形波の駆動電圧波形を生成している。
FIG. 3A shows an example of the resonance characteristic waveform (PF data) of the inorganic piezoelectric element 50. This example shows a resonance characteristic waveform when PZT is used as the inorganic piezoelectric element 50 and driven with a pulse voltage having a flat frequency characteristic at a frequency of Fc / 10 to Fc * 2 with respect to the center frequency Fc.
The resonance waveform characteristic of the inorganic piezoelectric element 50 can be obtained from each frequency response when the burst wave voltage of the same level is frequency-subtracted (generally called VTG (Voltage Transfer Gain)). ing).
In the present invention, three or more waves are selected from the resonance characteristic waveform (solid line) in descending order of the wave height intensity. In the example shown in FIG. 3, five waves are selected.
Next, a rectangular wave driving voltage waveform (broken line) is generated by approximating the selected waves so that the wave height intensities are equal, and the inorganic piezoelectric element 50 is driven by this driving voltage waveform. In the example shown in FIG. 3 (A), five waves of high wave high intensity selected from the resonance characteristic waveform intersect at a position of 1/2 intensity (intersection intensity 0.5 described later) and are equal in height. A rectangular drive voltage waveform having five pulse signals is generated.

ここで、無機圧電素子50を広い周波数帯域で振動させるためには、図3(B)に実線で示す無機圧電素子50のスペクトラムデータ(PZTの周波数帯域曲線)に対して、破線で示す無機圧電素子50の駆動電圧波形のスペクトラムデータを、できるだけ一致させるのが好ましい。
両スペクトラムデータを一致させることにより、無機圧電素子50を無駄なく共振させて、無機圧電素子50の広い周波数帯域を使用して、超音波を送信することができる。
Here, in order to vibrate the inorganic piezoelectric element 50 in a wide frequency band, the inorganic piezoelectric element indicated by a broken line with respect to the spectrum data (PZT frequency band curve) of the inorganic piezoelectric element 50 indicated by the solid line in FIG. It is preferable to match the spectrum data of the drive voltage waveform of the element 50 as much as possible.
By matching both spectrum data, it is possible to resonate the inorganic piezoelectric element 50 without waste, and to transmit ultrasonic waves using a wide frequency band of the inorganic piezoelectric element 50.

本発明者らの検討によれば、無機圧電素子50の共振特性波形から、波高強度が高い3波以上、特に4波以上を選択して、波高強度が等しくなるように近似した駆動電圧波形を生成することにより、無機圧電素子50と駆動電圧波形とのスペクトラムデータとを好適に一致させ、無機圧電素子50の広い周波数帯域を使用して、超音波を送信することができる。   According to the study by the present inventors, from the resonance characteristic waveform of the inorganic piezoelectric element 50, three or more waves, particularly four or more waves, having a high wave height are selected, and a drive voltage waveform approximated to have the same wave height is obtained. By generating, the spectrum data of the inorganic piezoelectric element 50 and the drive voltage waveform can be matched appropriately, and ultrasonic waves can be transmitted using the wide frequency band of the inorganic piezoelectric element 50.

ここで、無機圧電素子50の駆動電圧波形のスペクトラムデータは、無機圧電素子50の共振特性波形から選択する波の数と、選択した波に対して、どの強度で矩形の波形を近似するかによって、調整可能である。
すなわち、図3(A)に示すように、選択した波の波高強度Vp、矩形波の駆動波形信号と選択した波とか交差する位置の強度をVx、『交わり強度=Vx/Vp』とした際に、選択する波の数と、交わり強度とを適正に組み合わせることによって、無機圧電素子50のスペクトラムデータと、無機圧電素子50の駆動電圧波形のスペクトラムデータとを好適に一致させ、無機圧電素子50の広い周波数帯域を使用して、超音波を送信することが可能となる。
Here, the spectrum data of the drive voltage waveform of the inorganic piezoelectric element 50 depends on the number of waves selected from the resonance characteristic waveform of the inorganic piezoelectric element 50 and the intensity with which the rectangular waveform is approximated with respect to the selected wave. Is adjustable.
That is, as shown in FIG. 3A, when the wave height intensity Vp of the selected wave, the intensity at the position where the rectangular wave driving waveform signal intersects the selected wave is Vx, and “crossing intensity = Vx / Vp”. Further, by appropriately combining the number of waves to be selected and the crossing intensity, the spectrum data of the inorganic piezoelectric element 50 and the spectrum data of the drive voltage waveform of the inorganic piezoelectric element 50 are suitably matched, and the inorganic piezoelectric element 50 It is possible to transmit ultrasonic waves using a wide frequency band.

特に、3波を選択して、交わり強度を0.5〜0.8として波高強度が等しくなるように近似した駆動電圧波形;
4波を選択して、交わり強度を0.33〜0.8として波高強度が等しくなるように近似した駆動電圧波形;
および、5波を選択して、交わり強度を0.33〜0.8として波高強度が等しくなるように近似した駆動電圧波形;
のいずれかを用いて、無機圧電素子50を駆動することにより、無機圧電素子50と駆動電圧波形とでスペクトラムデータとを好適に一致させ、無機圧電素子50の広い周波数帯域を使用して超音波を送信できる。
In particular, by selecting three waves, the driving voltage waveform approximated so that the peak intensity becomes equal with the crossing intensity set to 0.5 to 0.8;
Drive voltage waveform approximated so that the wave height intensity is equal by selecting four waves and setting the crossing intensity to 0.33 to 0.8;
And a driving voltage waveform approximated so that the wave height intensity becomes equal by selecting the 5 waves and setting the crossing intensity to 0.33 to 0.8;
By driving the inorganic piezoelectric element 50 using any of the above, spectrum data is preferably matched with the inorganic piezoelectric element 50 and the drive voltage waveform, and ultrasonic waves are generated using the wide frequency band of the inorganic piezoelectric element 50. Can be sent.

無機圧電素子50と駆動電圧波形とのスペクトラムデータの一致度は、スペクトラムデータの、−6dB中心周波数、−6dB比帯域、および、最大強度値の一致度を見ることで、評価することができる。   The degree of coincidence of the spectrum data between the inorganic piezoelectric element 50 and the drive voltage waveform can be evaluated by looking at the degree of coincidence of the -6 dB center frequency, -6 dB ratio band, and maximum intensity value of the spectrum data.

ここで、−6dBとは、半値ということである。
すなわち、強度は電圧値[V]であるので、[dB]で表記する際には、常用対数の20倍をとるので、すなわち『20*log(V)』である。従って、半値は、20*log(1/2)≒20*(−0.3)≒−6[dB]となる。
Here, −6 dB means half value.
That is, since the intensity is a voltage value [V], when it is expressed in [dB], it takes 20 times the common logarithm, that is, “20 * log (V)”. Therefore, the half value is 20 * log (1/2) ≈20 * (− 0.3) ≈−6 [dB].

図4に概念的に示すように、スペクトラムデータの−6dB中心周波数Fcは、最高強度よりも6dBだけ低い強度における、低い側の周波数Flと高い側の周波数Fhとの中間値である。すなわち、
−6dB中心周波数Fc=(Fl+Fh)/2
また、スペクトラムデータの−6dB比帯域BWは、最高強度よりも6dBだけ低い強度における、中心周波数に対する帯域幅であり、−6dBにおける帯域幅を中心周波数で割った値である。すなわち、
−6dB比帯域BW=(Fh−Fl)/Fc=2(Fh−Fl)/(Fl+Fh)
As conceptually shown in FIG. 4, the −6 dB center frequency Fc of the spectrum data is an intermediate value between the lower frequency Fl and the higher frequency Fh at an intensity 6 dB lower than the maximum intensity. That is,
−6 dB center frequency Fc = (Fl + Fh) / 2
Further, the −6 dB ratio band BW of the spectrum data is a bandwidth with respect to the center frequency at an intensity 6 dB lower than the maximum intensity, and is a value obtained by dividing the bandwidth at −6 dB by the center frequency. That is,
−6 dB ratio band BW = (Fh−Fl) / Fc = 2 (Fh−Fl) / (Fl + Fh)

図3(A)に示す無機圧電素子50の共振特性波形について、選択する波の数N、および、交わり強度を、種々、変更して、この共振特性波形に近似した矩形の駆動電圧波形を生成し、下記式を用いて、無機圧電素子50と生成した駆動電圧波形とのスペクトラムデータの−6dB中心周波数の一致率を算出した。なお、下記式において、Fceは無機圧電素子の−6dB中心周波数で、Fcdは駆動電圧波形の−6dB中心周波数である。
−6dB中心周波数の一致率[%]=100×{1−(|Fcd−Fce|/Fce)}
With respect to the resonance characteristic waveform of the inorganic piezoelectric element 50 shown in FIG. 3A, the number N of selected waves and the crossing intensity are variously changed to generate a rectangular drive voltage waveform that approximates this resonance characteristic waveform. Then, the coincidence rate of the −6 dB center frequency of the spectrum data between the inorganic piezoelectric element 50 and the generated drive voltage waveform was calculated using the following formula. In the equation below, Fc e at -6dB center frequency of the inorganic piezoelectric element, Fc d is -6dB center frequency of the drive voltage waveform.
−6 dB center frequency match rate [%] = 100 × {1− (| Fc d −Fc e | / F c e )}

結果を下記表に示す。

無機圧電素子50と駆動電圧波形とのスペクトラムデータを一致させるためには、−6dB中心周波数の一致率は、95%超であるのが好ましい。従って、太線で示す領域の波数Nおよび交わり強度の組み合わせが好ましい。
The results are shown in the table below.

In order to match the spectrum data of the inorganic piezoelectric element 50 and the drive voltage waveform, the coincidence rate of the −6 dB center frequency is preferably more than 95%. Therefore, a combination of the wave number N and the crossing intensity in the region indicated by the bold line is preferable.

また、図3に示す無機圧電素子50の共振特性波形について、同様にして、下記式を用いて、無機圧電素子50と生成した駆動電圧波形とのスペクトラムデータの−6dB比帯域の一致率を算出した。なお、下記式において、BWeは無機圧電素子の−6dB比帯域であり、BWdは駆動電圧波形の−6dB比帯域である。
−6dB比帯域の一致率[%]=100×{1−(|BWd−BWe|/BWe)}
Similarly, for the resonance characteristic waveform of the inorganic piezoelectric element 50 shown in FIG. 3, the coincidence ratio of the −6 dB ratio band of the spectrum data of the inorganic piezoelectric element 50 and the generated drive voltage waveform is calculated using the following equation. did. In the following formula, BW e is a −6 dB ratio band of the inorganic piezoelectric element, and BW d is a −6 dB ratio band of the drive voltage waveform.
−6 dB ratio band matching rate [%] = 100 × {1− (| BW d −BW e | / BW e )}

結果を下記表に示す。

無機圧電素子50と駆動電圧波形とのスペクトラムデータを一致させるためには、−6dB比帯域の一致率は、75%以上であるのが好ましい。従って、太線で示す領域の波数Nおよび交わり強度の組み合わせが好ましい。
The results are shown in the table below.

In order to match the spectrum data of the inorganic piezoelectric element 50 and the drive voltage waveform, the matching rate of the −6 dB ratio band is preferably 75% or more. Therefore, a combination of the wave number N and the crossing intensity in the region indicated by the bold line is preferable.

さらに、図3に示す共振特性波形について、同様にして、無機圧電素子50と生成した駆動電圧波形とのスペクトラムデータのスペクトラム変換後の最大強度値を比較した。この強度値が高いほど、効率よく無機圧電素子50を駆動できる。
比較は、波数N=8、交わり強度1.00における強度を基準として、各条件の結果と比較した。
Further, for the resonance characteristic waveform shown in FIG. 3, the maximum intensity values after spectrum conversion of the spectrum data of the inorganic piezoelectric element 50 and the generated drive voltage waveform were compared in the same manner. The higher the intensity value, the more efficiently the inorganic piezoelectric element 50 can be driven.
The comparison was made with the result of each condition with the intensity at wave number N = 8 and crossing intensity 1.00 as a reference.

結果を下記表に示す。

無機圧電素子50と駆動電圧波形とのスペクトラムデータを一致させるためには、スペクトラム変換後の最大強度値の比は、−6dB超であるのが好ましい。従って、太線で示す領域の波数Nおよび交わり強度の組み合わせが好ましい。
The results are shown in the table below.

In order to match the spectrum data of the inorganic piezoelectric element 50 and the drive voltage waveform, the ratio of the maximum intensity value after the spectrum conversion is preferably more than -6 dB. Therefore, a combination of the wave number N and the crossing intensity in the region indicated by the bold line is preferable.

以上の中心周波数の一致率、−6dB比帯域の一致率、および、強度比が、全て好ましい範囲に入るのは、下記表における『OK』で示す組み合わせであり、すなわち、太線で示す領域である。
The above-mentioned center frequency coincidence rate, −6 dB ratio band coincidence rate, and intensity ratio are all in the preferred range in the combination indicated by “OK” in the following table, that is, the region indicated by the bold line. .

ここで、波数8でも、交わり強度0.33〜1.00との組み合わせで、全ての要素が好ましい範囲に入る。一方で、装置に掛かる負担等を考えると、駆動電圧波形の波数は少ない方が有利である。
波数8と波数5とを比較すると、−6dB中心周波数、−6dB比帯域、および、強度比共に、その一致率は、殆ど差がない。1回の無機圧電素子50の駆動で、波数が8つの駆動電圧波形で駆動するのは、送信駆動部28(無機圧電素子50のドライバ)に大きな負担が掛かり、また、パルサ等も高価な装置が必要となる。しかも、探触子12の発熱の点でも、波数が多い無機圧電素子50の駆動電圧波形は、不利である。
加えて、波数8と波数5とで、大きな差が無いということは、波数6および波数7でも、波数5と大きな差は無い(理論的に、差は波数8以下)、ということである。
従って、波数Nは、5以下であるのが好ましい。
Here, even at a wave number of 8, all elements fall within a preferable range in combination with the intersection strength of 0.33 to 1.00. On the other hand, considering the burden on the apparatus, it is advantageous that the number of driving voltage waveforms is small.
When the wave number 8 and the wave number 5 are compared, there is almost no difference in the coincidence ratio among the −6 dB center frequency, the −6 dB ratio band, and the intensity ratio. Driving the inorganic piezoelectric element 50 once with a drive voltage waveform having eight waves places a heavy burden on the transmission drive unit 28 (driver of the inorganic piezoelectric element 50), and the pulsar and the like are expensive devices. Is required. Moreover, the driving voltage waveform of the inorganic piezoelectric element 50 having a large wave number is disadvantageous also in terms of heat generation of the probe 12.
In addition, the fact that there is no significant difference between the wave number 8 and the wave number 5 means that there is no significant difference between the wave number 6 and the wave number 7 (theoretically, the difference is the wave number 8 or less).
Therefore, the wave number N is preferably 5 or less.

すなわち、上記表に示されるように、3波を選択して、交わり強度を0.5〜0.8として、もしくは、4波を選択して、交わり強度を0.33〜0.8として、もしくは、5波を選択して、交わり強度を0.33〜0.8として、波高強度が等しくなるように近似した、矩形の駆動電圧波形によって無機圧電素子50を駆動することにより、送信駆動部28に負担を掛けることなく、安価な装置を用いて、無機圧電素子50と駆動電圧波形とでスペクトラムデータを好適に一致させ、無機圧電素子50の広い周波数帯域を使用して超音波を送信できる。   That is, as shown in the above table, select 3 waves and set the crossing strength to 0.5 to 0.8, or select 4 waves and set the crossing strength to 0.33 to 0.8, Alternatively, by selecting 5 waves, setting the crossing intensity to 0.33 to 0.8, and driving the inorganic piezoelectric element 50 with a rectangular driving voltage waveform approximated to have the same peak intensity, the transmission driving unit Without burdening 28, it is possible to appropriately match the spectrum data between the inorganic piezoelectric element 50 and the drive voltage waveform using an inexpensive device, and to transmit ultrasonic waves using the wide frequency band of the inorganic piezoelectric element 50. .

ここで、無機圧電素子50と駆動電圧波形とでスペクトラムデータを、より好適に一致させるためには、−6dB中心周波数の一致率および−6dB比帯域の一致率が95%超、強度比は−3dB超であるのが、より好ましい。
この条件を満たすのが、下記表に太線で示す領域で、波数5以下では、波数5で交わり強度が0.66〜0.8の領域である。

従って、本発明においては、5波を選択して、交わり強度を0.66〜0.8として、波高強度が等しくなるように近似した、矩形の駆動電圧波形によって無機圧電素子50を駆動するのが、特に好ましい。
Here, in order to better match the spectrum data between the inorganic piezoelectric element 50 and the drive voltage waveform, the coincidence rate of the −6 dB center frequency and the coincidence rate of the −6 dB ratio band are over 95%, and the intensity ratio is − More preferably, it is greater than 3 dB.
This condition is satisfied by an area indicated by a thick line in the following table. When the wave number is 5 or less, the wave intensity is 5 and the crossing intensity is 0.66 to 0.8.

Therefore, in the present invention, the inorganic piezoelectric element 50 is driven by a rectangular driving voltage waveform, in which five waves are selected, the crossing intensity is 0.66 to 0.8, and the wave height intensity is approximated to be equal. Is particularly preferred.

なお、以上の例は、無機圧電素子50としてPZTを用いた場合であるが、本発明者の検討によれば、他の無機セラミクス圧電体でも、電気機械結合定数がおよそ0.65以上であれば、ほぼ同様の結果が得られる。一般的に、医療用の超音波振動子アレイの電気機械結合定数は、0.65以上となるように設計されることが、大半である。   The above example is a case where PZT is used as the inorganic piezoelectric element 50. However, according to the study of the present inventor, the electromechanical coupling constant is approximately 0.65 or more even in other inorganic ceramic piezoelectric materials. Almost the same result can be obtained. Generally, the electromechanical coupling constant of a medical ultrasonic transducer array is generally designed to be 0.65 or more.

以下、超音波診断装置10の作用の一例を説明する。
超音波診断装置10において、ハーモニックイメージングによる診断時には、まず、探触子12の送信駆動部28から供給される駆動電圧に従って、複数のトランスデューサ18(無機圧電素子50)から超音波が送信される。
この超音波は、被検体によって反射され、被検体からの二次以上の高調波の超音波エコーを受信した各トランスデューサ18(有機圧電素子54)から出力された受信信号がそれぞれ対応する受信信号処理部20に供給されてサンプルデータが生成され、パラレル/シリアル変換部24でシリアル化された後に無線通信部26から診断装置本体14へ無線伝送される。
Hereinafter, an example of the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 will be described.
In the ultrasonic diagnostic apparatus 10, at the time of diagnosis by harmonic imaging, first, ultrasonic waves are transmitted from the plurality of transducers 18 (inorganic piezoelectric elements 50) according to the drive voltage supplied from the transmission drive unit 28 of the probe 12.
This ultrasonic wave is reflected by the subject, and the received signal output from each transducer 18 (organic piezoelectric element 54) that has received an ultrasonic echo of the second or higher harmonic from the subject corresponds to the received signal processing respectively. Sample data is generated by being supplied to the unit 20, serialized by the parallel / serial conversion unit 24, and then wirelessly transmitted from the wireless communication unit 26 to the diagnostic apparatus main body 14.

ここで、トランスデューサ18の駆動は、前述のように無機圧電素子50の共振特性波形を近似した、所定の矩形の駆動電圧波形によって行なわれるため、送信するのは、無機圧電素子50が有する周波数帯域の、ほぼ全域の超音波である。また、高調波を受信するための専用の有機圧電素子54によって、二次以上の高調波の超音波エコーを受信するので、広い周波数帯域の高調波の超音波エコーに対応して高感度な受信信号を出力できる。   Here, since the transducer 18 is driven by a predetermined rectangular drive voltage waveform that approximates the resonance characteristic waveform of the inorganic piezoelectric element 50 as described above, the frequency band of the inorganic piezoelectric element 50 is transmitted. The ultrasonic wave of almost the whole area. In addition, since the dedicated organic piezoelectric element 54 for receiving the harmonics receives the ultrasonic echoes of the second and higher harmonics, high-sensitivity reception corresponding to the harmonic ultrasonic echoes in a wide frequency band. A signal can be output.

診断装置本体14の無線通信部60で受信されたサンプルデータは、シリアル/パラレル変換部62でパラレルのデータに変換され、データ格納部64に格納される。
さらに、データ格納部64から1フレーム毎のサンプルデータが読み出され、画像生成部68で画像信号が生成され、この画像信号に基づいて表示制御部70により超音波診断画像が表示部72に表示される。
この画像は、前述のように、広い周波数帯域の超音波の超音波エコーを、高調波を受信するための専用の有機圧電素子54によって受信して得られた画像であるので、ハーモニックイメージングが有する特徴である高い空間分解能のみならず、広い周波数帯域の超音波によって、深さ方向も分解能を向上することができ、高い空間分解能および奥行き分解能で、超音波画像を得ることができる。
Sample data received by the wireless communication unit 60 of the diagnostic apparatus main body 14 is converted into parallel data by the serial / parallel conversion unit 62 and stored in the data storage unit 64.
Further, sample data for each frame is read from the data storage unit 64, an image signal is generated by the image generation unit 68, and an ultrasonic diagnostic image is displayed on the display unit 72 by the display control unit 70 based on this image signal. Is done.
As described above, since this image is an image obtained by receiving ultrasonic echoes of ultrasonic waves in a wide frequency band by the dedicated organic piezoelectric element 54 for receiving harmonics, the harmonic imaging has Not only high spatial resolution, which is a feature but also ultrasonic waves in a wide frequency band, the resolution can be improved in the depth direction, and an ultrasonic image can be obtained with high spatial resolution and depth resolution.

以上の例は、本発明の超音波診断装置を、探触子12と診断装置本体14とが無線接続された装置に利用した例であるが、本発明は、これに限定はされず、探触子12と診断装置本体14とを有線で接続する超音波診断装置にも、好適に利用可能である。
なお、探触子12と診断装置本体14とを有線で接続する超音波診断装置の場合には、送信駆動部28および/または受信信号処理部20等は、探触子12ではなく、診断装置本体14に配置されてもよい。
また、以上の説明は、本発明の超音波診断装置を、ティッシュハーモニックイメージングによる超音波診断を行なう装置に利用した例であるが、本発明は、これに限定はされず、造影剤を用いるコントラストハーモニックイメージングを行なう装置にも、好適に利用可能である。
The above example is an example in which the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is used in an apparatus in which the probe 12 and the diagnostic apparatus main body 14 are wirelessly connected. However, the present invention is not limited to this, and the probe is not limited thereto. The present invention can also be suitably used for an ultrasonic diagnostic apparatus in which the touch element 12 and the diagnostic apparatus main body 14 are connected by wire.
In the case of an ultrasonic diagnostic apparatus in which the probe 12 and the diagnostic apparatus main body 14 are connected by wire, the transmission drive unit 28 and / or the received signal processing unit 20 are not the probe 12 but the diagnostic apparatus. It may be arranged on the main body 14.
The above description is an example in which the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is used in an apparatus for performing ultrasonic diagnosis by tissue harmonic imaging. However, the present invention is not limited to this, and contrast using a contrast agent is used. It can also be suitably used for an apparatus that performs harmonic imaging.

医療現場におけるハーモニックイメージングを利用した超音波診断に、好適に利用可能である。   It can be suitably used for ultrasonic diagnosis using harmonic imaging in a medical field.

10 超音波診断装置
12 (超音波)探触子
14 診断装置本体
18 トランスデューサ
20 受信信号処理部
24 パラレル/シリアル変換部
26 無線通信部
28 送信駆動部
30 送信制御部
32 受信制御部
34 通信制御部
36 探触子制御部
38 バッテリ制御部
40 バッテリ
42 受電部
48 バッキング層
50 無機(セラミクス)圧電素子
52 第1音響整合層
54 有機圧電体
56 音響レンズ
60 無線通信部
62 シリアル/パラレル変換部
64 データ格納部
68画像生成部
70 表示制御部
72 表示部
74 通信制御部
76 本体制御部
78 操作部
80 格納部
82 給電制御部
84 電源部
86 プローブホルダ
90 給電部
92 整相加算部
94 画像処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultrasonic diagnostic apparatus 12 (Ultrasound) probe 14 Diagnostic apparatus main body 18 Transducer 20 Reception signal processing part 24 Parallel / serial conversion part 26 Wireless communication part 28 Transmission drive part 30 Transmission control part 32 Reception control part 34 Communication control part 36 probe control unit 38 battery control unit 40 battery 42 power receiving unit 48 backing layer 50 inorganic (ceramics) piezoelectric element 52 first acoustic matching layer 54 organic piezoelectric material 56 acoustic lens 60 wireless communication unit 62 serial / parallel conversion unit 64 data Storage unit 68 Image generation unit 70 Display control unit 72 Display unit 74 Communication control unit 76 Main body control unit 78 Operation unit 80 Storage unit 82 Power supply control unit 84 Power source unit 86 Probe holder 90 Power supply unit 92 Phase adjusting and adding unit 94 Image processing unit

Claims (6)

超音波の送受信を行なう複数の無機セラミクス圧電体、および、無機セラミクス圧電体が送信した超音波の二次以上の高調波の超音波エコーを受信して、電気信号に変換して画像信号として出力する複数の有機圧電体を有する超音波探触子と、
前記無機セラミクス圧電体を駆動する駆動手段と、
前記有機圧電体が出力した画像信号を処理して、超音波画像を生成する診断装置本体とを有し、
かつ、前記駆動手段は、前記有機圧電体が画像信号を出力する際には、前記無機セラミクス圧電体の共振特性波形から、波高強度が高い順に3波以上を選択して、波高強度が等しくなるように近似して生成した、矩形波の駆動電圧波形によって、前記無機セラミクス圧電体を駆動することを特徴とする超音波診断装置。
Multiple inorganic ceramic piezoelectric materials that transmit and receive ultrasonic waves, and ultrasonic echoes of the second and higher harmonics of ultrasonic waves transmitted by inorganic ceramic piezoelectric materials are received, converted into electrical signals, and output as image signals An ultrasonic probe having a plurality of organic piezoelectric bodies,
Driving means for driving the inorganic ceramic piezoelectric material;
A diagnostic apparatus main body that processes an image signal output from the organic piezoelectric body and generates an ultrasonic image;
In addition, when the organic piezoelectric body outputs an image signal, the driving means selects three or more waves in order of increasing wave height from the resonance characteristic waveform of the inorganic ceramic piezoelectric body, and the wave height intensity becomes equal. An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the inorganic ceramic piezoelectric body is driven by a rectangular driving voltage waveform generated by approximation.
選択する波数が5以下である請求項1に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the wave number to be selected is 5 or less. 前記選択した波の波高強度をVp、前記矩形波の駆動電圧波形と選択した波とが交差する点の強度をVxとして、『交わり強度=Vx/Vp』とした際に、
前記駆動電圧波形が、共振特性波形から波高強度が高い順に5波を選択して、前記交わり強度が0.33〜0.8となるように生成した矩形波の駆動電圧波形である請求項2に記載の超音波診断装置。
When the wave height intensity of the selected wave is Vp, the intensity at the point where the drive voltage waveform of the rectangular wave intersects the selected wave is Vx, and “crossing intensity = Vx / Vp”,
The drive voltage waveform is a rectangular drive voltage waveform generated by selecting five waves in descending order of wave height intensity from the resonance characteristic waveform and generating the intersection intensity of 0.33 to 0.8. An ultrasonic diagnostic apparatus according to 1.
前記駆動電圧波形が、前記交わり強度が0.66〜0.8となるように生成した矩形波の駆動電圧波形である請求項3に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein the driving voltage waveform is a rectangular driving voltage waveform generated so that the crossing intensity is 0.66 to 0.8. 前記選択した波の波高強度をVp、前記矩形波の駆動電圧波形と選択した波とが交差する点の強度をVxとして、『交わり強度=Vx/Vp』とした際に、
前記駆動電圧波形が、共振特性波形から波高強度が高い順に4波を選択して、交わり強度が0.33〜0.8となるように生成した矩形波の駆動電圧波形である請求項2に記載の超音波診断装置。
When the wave height intensity of the selected wave is Vp, the intensity at the point where the drive voltage waveform of the rectangular wave intersects the selected wave is Vx, and “crossing intensity = Vx / Vp”,
The drive voltage waveform is a rectangular drive voltage waveform generated by selecting four waves in descending order of wave height intensity from the resonance characteristic waveform and generating an intersection intensity of 0.33 to 0.8. The ultrasonic diagnostic apparatus as described.
前記選択した波の波高強度をVp、前記矩形波の駆動電圧波形と選択した波とが交差する点の強度をVxとして、『交わり強度=Vx/Vp』とした際に、
前記駆動電圧波形が、共振特性波形から波高強度が高い順に3波を選択して、交わり強度が0.5〜0.8となるように生成した矩形波の駆動電圧波形である請求項2に記載の超音波診断装置。
When the wave height intensity of the selected wave is Vp, the intensity at the point where the drive voltage waveform of the rectangular wave intersects the selected wave is Vx, and “crossing intensity = Vx / Vp”,
The drive voltage waveform is a rectangular wave drive voltage waveform generated by selecting three waves in descending order of wave height intensity from the resonance characteristic waveform and generating an intersection intensity of 0.5 to 0.8. The ultrasonic diagnostic apparatus as described.
JP2010269413A 2010-12-02 2010-12-02 Ultrasonic diagnostic equipment Active JP5526009B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010269413A JP5526009B2 (en) 2010-12-02 2010-12-02 Ultrasonic diagnostic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010269413A JP5526009B2 (en) 2010-12-02 2010-12-02 Ultrasonic diagnostic equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012115558A JP2012115558A (en) 2012-06-21
JP5526009B2 true JP5526009B2 (en) 2014-06-18

Family

ID=46499143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010269413A Active JP5526009B2 (en) 2010-12-02 2010-12-02 Ultrasonic diagnostic equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5526009B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6089741B2 (en) * 2013-02-04 2017-03-08 セイコーエプソン株式会社 Ultrasonic measuring device, ultrasonic imaging device, and ultrasonic measuring method
JP6186737B2 (en) * 2013-02-04 2017-08-30 セイコーエプソン株式会社 Ultrasonic measuring device, ultrasonic imaging device, and ultrasonic measuring method
JP6251030B2 (en) * 2013-12-18 2017-12-20 東芝メディカルシステムズ株式会社 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60113599A (en) * 1983-11-24 1985-06-20 Nec Corp Ultrasonic wave probe
JPH01265945A (en) * 1988-04-15 1989-10-24 Fujitsu Ltd Ultrasonic signal transmission device
JPH05238039A (en) * 1992-02-26 1993-09-17 Dainippon Printing Co Ltd Thermal transfer recording method and recording device
JP3665408B2 (en) * 1996-02-29 2005-06-29 株式会社東芝 Drive pulse generator
JP2000279408A (en) * 1999-03-30 2000-10-10 Aloka Co Ltd Transmitting circuit and waveform generating method in ultrasonic wave diagnostic device
JP2001327846A (en) * 2000-05-24 2001-11-27 Naoyuki Aoyama Method for agitating fine liquid droplet and device used in the method
JP4427915B2 (en) * 2001-02-28 2010-03-10 ソニー株式会社 Virtual sound image localization processor
JP4911000B2 (en) * 2007-11-21 2012-04-04 コニカミノルタエムジー株式会社 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012115558A (en) 2012-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5443309B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and method
JP5656520B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2012005600A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2010187833A (en) Ultrasonic probe charger, charge method, and ultrasonic diagnostic apparatus
US11986348B2 (en) Ultrasound system and method for controlling ultrasound system
JP2012161555A (en) Ultrasound diagnostic apparatus and method
JP2012165893A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image generation method
JP5526009B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2012065881A (en) Ultrasound probe
JP5346641B2 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
JP6944048B2 (en) Ultrasonic system and control method of ultrasonic system
JP5283725B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2013244206A (en) Ultrasonic diagnostic equipment and data processing method
JP5367746B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP5669631B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and method for operating ultrasonic diagnostic apparatus
JP5215426B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
WO2022201655A1 (en) Ultrasonic diagnostic device and method for controlling ultrasonic diagnostic device
WO2021020039A1 (en) Ultrasonic diagnostic device and method for controlling ultrasonic diagnostic device
JP2012161559A (en) Ultrasound diagnostic apparatus
JP7080309B2 (en) Ultrasonic probe, ultrasonic probe control method and ultrasonic system
WO2019208387A1 (en) Ultrasound system and ultrasound system control method
JP2012176183A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image generation method
JP5230765B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2019180934A (en) Ultrasound probe, ultrasound probe control method, and ultrasound system
JP2012183103A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image generating method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130710

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140121

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140408

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140414

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5526009

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250