JP6353386B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus and self-diagnosis method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、超音波を用いて生体内の断層像を表示する超音波診断装置及びその自己診断方法に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays a tomographic image in a living body using ultrasonic waves and a self-diagnosis method thereof.

医療分野においては、超音波振動子から超音波パルスを生体内に放射し、その生体内から発せられるエコーから、臓器や血管断面などの各種生体情報を得る超音波診断装置が広く用いられている。超音波診断装置としては、多数の超音波振動子をアレイ状に配列したものの他、特許文献１、２に示すように、先端部に微小の超音波振動子を搭載した超音波プローブを用いるものがある。このような超音波プローブは、消化管用の内視鏡とともに用いられ、具体的には、内視鏡の鉗子チャンネルに挿入して用いられている。   In the medical field, an ultrasonic diagnostic apparatus that radiates an ultrasonic pulse from an ultrasonic transducer into a living body and obtains various biological information such as an organ and a blood vessel cross section from an echo emitted from the living body is widely used. . As an ultrasonic diagnostic apparatus, in addition to an arrangement of a large number of ultrasonic transducers in an array, as shown in Patent Documents 1 and 2, an ultrasonic probe having a fine ultrasonic transducer mounted on the tip is used. There is. Such an ultrasonic probe is used together with an endoscope for a digestive tract, and specifically used by being inserted into a forceps channel of an endoscope.

特開平６−１７８７７６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-177876 特開２００３−３２５５２５号公報JP 2003-325525 A

超音波診断装置においては、超音波振動子にパルス信号を送信するための送信回路が設けられている。この送信回路には、パルス信号に所定の振幅を持たせるために、例えば、約２００Vや約±１００Vの高電圧が印加されている。そのため、送信回路については、他の回路と比較すると、劣化が早い。このように送信回路が劣化した場合に、超音波画像が全く表示しなくなり、また、正常な超音波画像と明らかに異なる画像が表示されるような場合には、送信回路の異常に気付くことができる。しかしながら、送信回路が劣化したとしても、その送信回路の劣化が超音波画像上でそれほど現れていないような場合には、送信回路の異常に気が付かないことがある。この場合には、診断に影響が出る可能性がある。   In the ultrasonic diagnostic apparatus, a transmission circuit for transmitting a pulse signal to the ultrasonic transducer is provided. For example, a high voltage of about 200 V or about ± 100 V is applied to the transmission circuit in order to give the pulse signal a predetermined amplitude. For this reason, the transmission circuit deteriorates faster than other circuits. When the transmission circuit deteriorates in this way, the ultrasonic image is not displayed at all, and when an image clearly different from the normal ultrasonic image is displayed, an abnormality in the transmission circuit may be noticed. it can. However, even if the transmission circuit is deteriorated, if the deterioration of the transmission circuit does not appear so much on the ultrasonic image, the abnormality of the transmission circuit may not be noticed. In this case, the diagnosis may be affected.

本発明は、パルス信号を超音波振動子に送信する送信回路などの回路が劣化した場合であっても、診断に影響を与えることが無い超音波診断装置及びその自己診断方法を提供することを目的とする。   The present invention provides an ultrasonic diagnostic apparatus and a self-diagnosis method thereof that do not affect the diagnosis even when a circuit such as a transmission circuit that transmits a pulse signal to an ultrasonic transducer is deteriorated. Objective.

本発明は、超音波振動子に対して第１信号を送信する第１送信回路を含む複数の送信回路を有する送信部と、超音波振動子からのエコー信号を受信する第１受信回路を少なくとも有する受信部とを備える超音波診断装置において、複数の送信回路のうち第１送信回路と第１受信回路とを接続するように制御する接続制御部と、第１送信回路と第１受信回路とが接続されている状態で、第１送信回路から第２信号を発信するように制御し、且つ、第１受信回路が、第１送信回路から、超音波振動子を介さずに直接的に受信した第２信号に基づいて、第１送信回路及び第１受信回路の状態を判定する信号制御部とを備え、信号制御部は、第１送信回路から発信した第２信号のパターンと第１受信回路が受信した第２信号のパターンとの比較処理を行い、両者が同一又は類似であると判断した場合には第１送信回路と第１受信回路はいずれも正常であると判定する。 The present invention includes at least a transmission unit having a plurality of transmission circuits including a first transmission circuit that transmits a first signal to an ultrasonic transducer, and a first reception circuit that receives an echo signal from the ultrasonic transducer. In the ultrasonic diagnostic apparatus including the receiving unit, the connection control unit that controls the first transmitting circuit and the first receiving circuit to be connected among the plurality of transmitting circuits, the first transmitting circuit, and the first receiving circuit, Is connected to the first transmission circuit, and the first reception circuit receives the signal directly from the first transmission circuit without passing through the ultrasonic transducer. was based on the second signal, Bei example and determining signal controller the status of the first transmission circuit and the first reception circuit, the signal control unit of the second signal originating from the first transmitting circuit pattern and the first Comparison processing with the pattern of the second signal received by the receiving circuit There, it is determined that if both are determined to be identical or similar are normally both the first transmission circuit and the first receiving circuit.

接続制御部は、第１送信回路と第１受信回路はいずれも正常でないと判定された場合に、第１送信回路と異なる第２送信回路と第１受信回路とを接続するように制御し、信号制御部は、第２送信回路と第１受信回路とを接続した状態で、第２送信回路から発信した第２信号のパターンと第１受信回路が受信した第２信号のパターンとの比較処理を行い、両者が同一又は類似であると判断した場合には第２送信回路と第１受信回路はいずれも正常であると判定することが好ましい。信号制御部は、全ての送信回路の状態を判定し、全ての送信回路が正常でないと判定された場合には、警告表示を行うことが好ましい。 The connection control unit controls to connect the second transmission circuit and the first reception circuit different from the first transmission circuit when it is determined that neither the first transmission circuit nor the first reception circuit is normal . The signal control unit compares the pattern of the second signal transmitted from the second transmission circuit with the pattern of the second signal received by the first reception circuit in a state where the second transmission circuit and the first reception circuit are connected. When it is determined that both are the same or similar, it is preferable to determine that both the second transmission circuit and the first reception circuit are normal . It is preferable that the signal control unit determines the state of all the transmission circuits and displays a warning when it is determined that all the transmission circuits are not normal.

接続制御部は、第１送信回路と第１受信回路はいずれも正常でないと判定された場合に、第１受信回路と異なる第２受信回路と第１送信回路とを接続するように制御し、信号制御部は、第１送信回路と第２受信回路とを接続した状態で、第１送信回路から発信した第２信号のパターンと第２受信回路が受信した第２信号のパターンとの比較処理を行い、両者が同一又は類似であると判断した場合には第１送信回路と第２受信回路はいずれも正常であると判定することが好ましい。信号制御部は、全ての受信回路の状態を判定し、全ての受信回路が正常でないと判定された場合には、警告表示を行うことが好ましい。 The connection control unit controls to connect the second receiving circuit and the first transmitting circuit different from the first receiving circuit when it is determined that both the first transmitting circuit and the first receiving circuit are not normal , The signal control unit compares the pattern of the second signal transmitted from the first transmission circuit and the pattern of the second signal received by the second reception circuit with the first transmission circuit and the second reception circuit connected to each other. When it is determined that both are the same or similar, it is preferable to determine that both the first transmission circuit and the second reception circuit are normal . It is preferable that the signal control unit determines the state of all the reception circuits and displays a warning when it is determined that all the reception circuits are not normal.

第１信号は第１電圧に基づいて発せられ、第２信号は第１電圧よりも低い第２電圧に基づいて発せられることが好ましい。第１電圧を発生させる第１電源と、第２電圧を発生させる第２電源とを有することが好ましい。第１電圧を発生させる第１電源と、第１電源の第１電圧を減衰して第２電圧を発生させる減衰部とを有することが好ましい。   Preferably, the first signal is generated based on a first voltage, and the second signal is generated based on a second voltage lower than the first voltage. It is preferable to have a first power source that generates the first voltage and a second power source that generates the second voltage. It is preferable to include a first power source that generates the first voltage and an attenuation unit that attenuates the first voltage of the first power source to generate the second voltage.

本発明は、超音波振動子に対して第１信号を送信する第１送信回路を含む複数の送信回路を有する送信部と、超音波振動子からのエコー信号を受信する第１受信回路を少なくとも有する受信部とを備える超音波診断装置の自己診断方法において、接続制御部が、複数の送信回路のうち第１送信回路と第１受信回路とを接続するように制御するステップと、信号制御部が、第１送信回路と第１受信回路とが接続されている状態で、第１送信回路から第２信号を発信するように制御し、且つ、第１受信回路が、第１送信回路から、超音波振動子を介さずに直接的に受信した第２信号に基づいて、第１送信回路及び第１受信回路の状態を判定するステップとを有し、信号制御部により第１送信回路及び第１送信回路の状態を判定するステップでは、信号制御部は、第１送信回路から発信した第２信号のパターンと第１受信回路が受信した第２信号のパターンとの比較処理を行い、両者が同一又は類似であると判断した場合には第１送信回路と第１受信回路はいずれも正常であると判定する。
The present invention includes at least a transmission unit having a plurality of transmission circuits including a first transmission circuit that transmits a first signal to an ultrasonic transducer, and a first reception circuit that receives an echo signal from the ultrasonic transducer. In a self-diagnosis method of an ultrasonic diagnostic apparatus comprising a receiving unit, a step of controlling a connection control unit to connect a first transmission circuit and a first reception circuit among a plurality of transmission circuits, and a signal control unit Is controlled to transmit the second signal from the first transmission circuit in a state in which the first transmission circuit and the first reception circuit are connected, and the first reception circuit is from the first transmission circuit, Determining a state of the first transmission circuit and the first reception circuit based on the second signal directly received without passing through the ultrasonic transducer, and the signal control unit and the first transmission circuit In the step of determining the state of one transmission circuit, The signal control unit performs a comparison process between the pattern of the second signal transmitted from the first transmission circuit and the pattern of the second signal received by the first reception circuit, and determines that they are the same or similar. It is determined that both the first transmission circuit and the first reception circuit are normal.

本発明によれば、送信回路などの回路が劣化した場合であっても、診断に影響を与えることが無くなる。   According to the present invention, even when a circuit such as a transmission circuit is deteriorated, the diagnosis is not affected.

超音波診断装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of an ultrasound diagnosing device. 超音波観察モードの送信モード時における超音波診断装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the ultrasonic diagnosing device at the time of the transmission mode of ultrasonic observation mode. 超音波観察モードの受信モード時における超音波診断装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the ultrasound diagnosing device at the time of the reception mode of ultrasound observation mode. キャリブレーションモードにおける一連の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a series of flows in a calibration mode. キャリブレーションモード時の超音波診断装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the ultrasonic diagnosing device at the time of a calibration mode. 別実施形態の超音波診断装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the ultrasonic diagnosing device of another embodiment.

図１に示すように、超音波診断装置１０は、超音波プローブ１２と、スキャナ１４と、システム本体１６とを備えている。この超音波診断装置１０は、超音波プローブを用いて生体内に超音波を放射し、その生体からのエコーを元に生体内の断層像を表示する超音波観察モードと、超音波を発生させるためのパルス信号を発信する送信回路と生体内からのエコーに基づくエコー信号を受信する受信回路が正常か不良かを判定する自己診断を行うキャリブレーションモードを備えている。これら超音波観察モードとキャリブレーションモードは、モード切替SW１８又はキーボードKBにより切り替えることが可能である。   As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 includes an ultrasonic probe 12, a scanner 14, and a system main body 16. The ultrasonic diagnostic apparatus 10 emits ultrasonic waves into a living body using an ultrasonic probe, and generates an ultrasonic wave in an ultrasonic observation mode for displaying a tomographic image in the living body based on echoes from the living body. A calibration mode for performing a self-diagnosis to determine whether a transmission circuit for transmitting a pulse signal for receiving the signal and a reception circuit for receiving an echo signal based on an echo from the living body are normal or defective. The ultrasonic observation mode and the calibration mode can be switched by the mode switching SW 18 or the keyboard KB.

超音波プローブ１２は、メカニカルラジアル走査方式で超音波を送受信するプローブである。超音波プローブ１２は１個の超音波振動子２０を備えており、この超音波振動子２０は、所定の直径（例えば、２ｍｍ）を有するカテーテル（図示しない）の先端内部に設けられている。超音波振動子２０は、スキャナ１４内に設けられた超音波ビデオトランス２４を介して、システム本体１６内の送信部３０及び受信部３２に接続されている。また、スキャナ１４には、超音波振動子２０に接続されたアース２６が内蔵されている。なお、図示は省略するが、スキャナ１４には、超音波振動子を回転駆動させる駆動部が設けられている。また、超音波プローブ１２は、内視鏡の鉗子チャンネルに挿入して用いられる。   The ultrasonic probe 12 is a probe that transmits and receives ultrasonic waves by a mechanical radial scanning method. The ultrasonic probe 12 includes one ultrasonic transducer 20, and this ultrasonic transducer 20 is provided inside the distal end of a catheter (not shown) having a predetermined diameter (for example, 2 mm). The ultrasonic transducer 20 is connected to a transmission unit 30 and a reception unit 32 in the system main body 16 via an ultrasonic video transformer 24 provided in the scanner 14. Further, the scanner 14 includes a ground 26 connected to the ultrasonic transducer 20. Although not shown, the scanner 14 is provided with a drive unit that rotationally drives the ultrasonic transducer. The ultrasonic probe 12 is used by being inserted into a forceps channel of an endoscope.

システム本体１６は、超音波振動子２０に対してパルス信号を送信するための送信部３０と、超音波振動子２０で受信した生体内からのエコーに基づくエコー信号を受信するための受信部３２と、これら送信部３０と受信部３２の制御を行う中央制御回路３４（本発明の「信号制御回路」に対応する）とを備えている。また、システム本体１６においては、超音波ビデオトランス２４と送信部３０との間に第１送受信用切替部３１が設けられているとともに、超音波ビデオトランス２４と受信部３２との間に第２送受信用切替部３３が設けられている。   The system main body 16 includes a transmission unit 30 for transmitting a pulse signal to the ultrasonic transducer 20 and a reception unit 32 for receiving an echo signal based on an echo from the living body received by the ultrasonic transducer 20. And a central control circuit 34 (corresponding to the “signal control circuit” of the present invention) that controls the transmission unit 30 and the reception unit 32. Further, in the system body 16, a first transmission / reception switching unit 31 is provided between the ultrasonic video transformer 24 and the transmission unit 30, and a second is provided between the ultrasonic video transformer 24 and the reception unit 32. A transmission / reception switching unit 33 is provided.

第１送受信用切替部３１はONにしたときに送信部３０と超音波ビデオトランス２４との間を接続状態にし、OFFにしたときに送信部３０と超音波ビデオトランス２４との間を非接続状態にする。同様にして、第２送受信用切替部３３はONにしたときに受信部３２と超音波ビデオトランス２４との間を接続状態にし、OFFにしたときに受信部３２と超音波ビデオトランス２４との間を非接続状態にする。これら第１、第２送受信用切替部３１、３３のONとOFFの制御については、接続制御回路５４によって制御される。   When the first transmission / reception switching unit 31 is turned on, the transmission unit 30 and the ultrasonic video transformer 24 are connected, and when the first transmission / reception switching unit 31 is turned off, the transmission unit 30 and the ultrasonic video transformer 24 are not connected. Put it in a state. Similarly, when the second transmission / reception switching unit 33 is turned on, the receiving unit 32 and the ultrasonic video transformer 24 are connected to each other. The connection between them is disconnected. The connection control circuit 54 controls ON and OFF of the first and second transmission / reception switching units 31 and 33.

送信部３０は、第１送信回路３０ａと、第２送信回路３０ｂと、第３送信回路３０ｃを備えている。第１〜第３送信回路３０ａ〜３０ｃは、スキャナ１４を介して、超音波振動子２０に接続されている。また、第１〜第３送信回路３０ａ〜３０ｃは、送信回路切替部３６を介して、中央制御回路３４と接続されている。送信部３０には、高電圧VH（本発明の「第１電圧」に対応する）を発生する高圧電源４０と、高電圧VHよりも低い電圧の低電圧VL（本発明の「第２電圧」に対応する）を発生する低圧電源４２が接続されている。なお、高圧電源４０は、プラスマイナス１００V程度の高電圧VHを発生することが好ましい。   The transmission unit 30 includes a first transmission circuit 30a, a second transmission circuit 30b, and a third transmission circuit 30c. The first to third transmission circuits 30 a to 30 c are connected to the ultrasonic transducer 20 via the scanner 14. The first to third transmission circuits 30 a to 30 c are connected to the central control circuit 34 via the transmission circuit switching unit 36. The transmission unit 30 includes a high voltage power supply 40 that generates a high voltage VH (corresponding to the “first voltage” of the present invention), and a low voltage VL (a “second voltage” of the present invention) that is lower than the high voltage VH. Is connected to a low-voltage power source 42 that generates The high voltage power supply 40 preferably generates a high voltage VH of about plus or minus 100V.

受信部３２は、第１受信回路３２ａと、第２受信回路３２ｂと、第３受信回路３２ｃを備えている。第１〜第３受信回路３２ａ〜３２ｃは中央制御回路３４に接続されている。また、第１〜第３受信回路３２ａ〜３２ｃは、受信回路切替部４４を介して、超音波ビデオトランス２４と接続されている。   The receiving unit 32 includes a first receiving circuit 32a, a second receiving circuit 32b, and a third receiving circuit 32c. The first to third receiving circuits 32 a to 32 c are connected to the central control circuit 34. The first to third receiving circuits 32 a to 32 c are connected to the ultrasonic video transformer 24 via the receiving circuit switching unit 44.

中央制御回路３４における動作について、超音波観察モードとキャリブレーションモードに分けて以下説明する。超音波観察モードに設定されると、図２に示すように、電圧選択部５０は、高圧電源４０をONにし、低圧電源４２をOFFにする。これにより、第１〜第３送信回路３０ａ〜３０ｃのうちキャリブレーションモードで正常であると判定された設定送信回路に高電圧VHが印加される。次に、パルス信号を超音波振動子２０に送信する送信モードと、超音波振動子２０からのエコー信号を受信する受信モードが交互に行われる。   The operation in the central control circuit 34 will be described below separately for the ultrasonic observation mode and the calibration mode. When the ultrasonic observation mode is set, the voltage selection unit 50 turns on the high-voltage power supply 40 and turns off the low-voltage power supply 42 as shown in FIG. Accordingly, the high voltage VH is applied to the setting transmission circuit determined to be normal in the calibration mode among the first to third transmission circuits 30a to 30c. Next, a transmission mode for transmitting a pulse signal to the ultrasonic transducer 20 and a reception mode for receiving an echo signal from the ultrasonic transducer 20 are alternately performed.

送信モードにおいては、接続制御回路５４（本発明の「接続制御部」に対応する）は、第１、第２送受信用切替部３１、３３を制御して、第１送受信用切替部３１をONにする一方で、第２送受信用切替部３３をOFFにする。これにより、送信部３０と超音波ビデオトランス２４とが接続状態になる一方で、受信部３２と超音波ビデオトランス２４とが非接続状態になる。この状態で、トリガ出力部５６はトリガ信号を設定送信回路に送信する。設定送信回路は、トリガ信号を元に、高電圧VHに相当する振幅を持つパルス信号（本発明の「第１信号」に対応する）にして超音波振動子２０に送信する。パルス信号は、数十ナノ秒から数百ナノ秒のパルス信号であることが好ましい。超音波振動子２０はパルス信号に従って超音波パルスを生体内に放射する。   In the transmission mode, the connection control circuit 54 (corresponding to the “connection control unit” of the present invention) controls the first and second transmission / reception switching units 31 and 33 to turn on the first transmission / reception switching unit 31. On the other hand, the second transmission / reception switching unit 33 is turned OFF. As a result, the transmitter 30 and the ultrasonic video transformer 24 are connected, while the receiver 32 and the ultrasonic video transformer 24 are disconnected. In this state, the trigger output unit 56 transmits a trigger signal to the setting transmission circuit. The setting transmission circuit transmits to the ultrasonic transducer 20 as a pulse signal (corresponding to the “first signal” of the present invention) having an amplitude corresponding to the high voltage VH based on the trigger signal. The pulse signal is preferably a pulse signal of several tens of nanoseconds to several hundred nanoseconds. The ultrasonic transducer 20 radiates an ultrasonic pulse into the living body according to the pulse signal.

パルス信号の送信後は、すぐに、受信モードに切り替えられる。受信モードでは、接続制御回路５４は第１、第２送受信用切替部３１、３３を制御して、第１送受信用切替部３１をOFFに切り替えるとともに、第２送受信用切替部３３をONに切り替える。これにより、図３に示すように、送信部３０と超音波ビデオトランス２４とが非接続状態になる一方で、受信部３２と超音波ビデオトランス２４とが接続状態になる。この状態で、超音波振動子２０からのエコー信号を超音波ビデオトランス２４が受信する。超音波ビデオトランス２４は、超音波振動子２０から受信したエコー信号に対してノイズ除去処理を行う。ノイズ除去済みのエコー信号は、第１〜第３受信回路３２ａ〜３２ｃのうちキャリブレーションモードで正常であると判定された設定受信回路で受信される。設定受信回路は、受信したエコー信号を、ビデオ信号入力部５８に送信する。このビデオ信号入力部５８に入力されたエコー信号を元にして、モニタMTは超音波画像を表示する。   Immediately after the transmission of the pulse signal, the mode is switched to the reception mode. In the reception mode, the connection control circuit 54 controls the first and second transmission / reception switching units 31 and 33 to switch the first transmission / reception switching unit 31 to OFF and to switch the second transmission / reception switching unit 33 to ON. . As a result, as shown in FIG. 3, the transmission unit 30 and the ultrasonic video transformer 24 are disconnected from each other, while the reception unit 32 and the ultrasonic video transformer 24 are connected to each other. In this state, the ultrasonic video transformer 24 receives the echo signal from the ultrasonic transducer 20. The ultrasonic video transformer 24 performs noise removal processing on the echo signal received from the ultrasonic transducer 20. The echo signal from which noise has been removed is received by the setting reception circuit determined to be normal in the calibration mode among the first to third reception circuits 32a to 32c. The setting reception circuit transmits the received echo signal to the video signal input unit 58. Based on the echo signal input to the video signal input unit 58, the monitor MT displays an ultrasonic image.

一方、キャリブレーションモードの動作については、図４のフローチャートに沿って説明する。まず、キャリブレーションモードに設定する前に、図５に示すように、超音波プローブ１２をスキャナ１４から外しておく。キャリブレーションモードに設定されたら、電圧選択部５０は、高圧電源をOFFにし、低圧電源をONにする。次に、接続制御回路５４は、第１、第２送受信用切替部３１、３３を制御して、第１、第２送受信用切替部３１、３３のいずれもONにする。これにより、送信部３０と受信部３２とが直接的に接続される。また、接続制御回路５４は送信回路切替部３６を制御して、中央制御回路３４に接続する送信回路を、第１送信回路３０ａに切り替える。また、接続制御回路５４は、受信回路切替部４４を制御して、第２送受信用切替部３３に接続する受信回路を、第１受信回路３２ａに切り替える。これにより、第１送信回路３０ａが、直接的に、第１受信回路３２ａと接続される。   On the other hand, the operation in the calibration mode will be described with reference to the flowchart of FIG. First, before setting the calibration mode, the ultrasonic probe 12 is removed from the scanner 14 as shown in FIG. When the calibration mode is set, the voltage selection unit 50 turns off the high voltage power source and turns on the low voltage power source. Next, the connection control circuit 54 controls the first and second transmission / reception switching units 31 and 33 to turn on both the first and second transmission / reception switching units 31 and 33. Thereby, the transmission unit 30 and the reception unit 32 are directly connected. The connection control circuit 54 controls the transmission circuit switching unit 36 to switch the transmission circuit connected to the central control circuit 34 to the first transmission circuit 30a. Further, the connection control circuit 54 controls the reception circuit switching unit 44 to switch the reception circuit connected to the second transmission / reception switching unit 33 to the first reception circuit 32a. As a result, the first transmission circuit 30a is directly connected to the first reception circuit 32a.

次に、トリガ出力部５６からテスト用トリガ信号を第１送信回路３０ａに送信する。第１送信回路３０ａは、テスト用トリガ信号を元にして、低電圧VLに相当する振幅を持つテスト信号（本発明の「第２信号」に対応する）にする。テスト信号としては周期性を有する信号であり、例えば、正弦波、矩形波などが挙げられる。テスト信号は、直接、第１受信回路３２ａに送信される。第１受信回路３２ａで受信したテスト信号は、ビデオ信号入力部５８を介して、自己診断部６０に入力される。なお、キャリブレーションモードでは、受信回路は、送信回路からのテスト信号を直接的に受信するため、テスト信号の振幅によっては受信回路に大きく負荷がかかることがある。そこで、受信回路にかかる負荷を軽減するため、テスト信号は、超音波観察モードで用いる高電圧VHよりも低い低電圧VLにもとづいて、発生している。   Next, a trigger signal for test is transmitted from the trigger output unit 56 to the first transmission circuit 30a. Based on the test trigger signal, the first transmission circuit 30a generates a test signal having an amplitude corresponding to the low voltage VL (corresponding to the “second signal” of the present invention). The test signal is a signal having periodicity, and examples thereof include a sine wave and a rectangular wave. The test signal is transmitted directly to the first receiving circuit 32a. The test signal received by the first receiving circuit 32a is input to the self-diagnosis unit 60 via the video signal input unit 58. In the calibration mode, the receiving circuit directly receives the test signal from the transmitting circuit, and thus the receiving circuit may be heavily loaded depending on the amplitude of the test signal. Therefore, in order to reduce the load on the receiving circuit, the test signal is generated based on the low voltage VL lower than the high voltage VH used in the ultrasonic observation mode.

自己診断部６０では、第１送信回路３０ａから送信したテスト信号の波形（以下「送信波形」という）と第１受信回路３２ａで受信したテスト信号の波形（以下「受信波形」という）との比較処理を行うことによって、第１送信回路３０ａと第１受信回路３２ａが正常か不良かを判定する自己診断を行う。それぞれの波形を比較した結果、自己診断部６０で異常が無いと判断した場合には、第１送信回路３０ａと第１受信回路３２ａはいずれも正常であると判定する。なお、比較処理において異常が無いとは、例えば、送信波形のパターンと受信波形のパターンが同一又は類似していることをいい、比較処理において異常が有るとは、例えば、送信波形のパターンと受信波形のパターンが類似していないことをいう。   The self-diagnosis unit 60 compares the waveform of the test signal transmitted from the first transmission circuit 30a (hereinafter referred to as “transmission waveform”) with the waveform of the test signal received by the first reception circuit 32a (hereinafter referred to as “reception waveform”). By performing the process, a self-diagnosis is performed to determine whether the first transmission circuit 30a and the first reception circuit 32a are normal or defective. As a result of comparing the respective waveforms, when the self-diagnosis unit 60 determines that there is no abnormality, the first transmission circuit 30a and the first reception circuit 32a are both determined to be normal. Note that no abnormality in the comparison process means that, for example, the pattern of the transmission waveform and the pattern of the reception waveform are the same or similar, and that there is an abnormality in the comparison process means that, for example, the pattern of the transmission waveform and the reception waveform This means that the waveform patterns are not similar.

一方、自己診断部６０で異常が有ると判断した場合には、第１送信回路３０ａと第１受信回路３２ａのうちのいずれか一方を、他の送信回路又は受信回路に切り替えて、再度、自己診断を行う。例えば、第１送信回路３０ａを第２送信回路３０ｂに切り替える場合には、中央制御回路３４の切替制御出力部５２から接続制御回路５４に対して切替指示を出して、中央制御回路３４に接続する送信回路を、第１送信回路３０ａから第２送信回路３０ｂに切り替える。そして、第２送信回路３０ｂからテスト信号を送信し、そのテスト信号を第１受信回路３２ａで受信する。この受信したテスト信号に基づいて、再度、自己診断を行う。   On the other hand, if the self-diagnostic unit 60 determines that there is an abnormality, one of the first transmission circuit 30a and the first reception circuit 32a is switched to another transmission circuit or reception circuit, and the self-diagnosis unit 60 again Make a diagnosis. For example, when the first transmission circuit 30a is switched to the second transmission circuit 30b, a switching instruction is issued from the switching control output unit 52 of the central control circuit 34 to the connection control circuit 54, and the first control circuit 30a is connected to the central control circuit 34. The transmission circuit is switched from the first transmission circuit 30a to the second transmission circuit 30b. Then, a test signal is transmitted from the second transmission circuit 30b, and the test signal is received by the first reception circuit 32a. Based on the received test signal, self-diagnosis is performed again.

また、第１受信回路３２ａを第２受信回路３２ｂに切り替える場合には、中央制御回路３４の切替制御出力部５２から接続制御回路５４に対して切替指示を出して、第２送受信用に接続する受信回路を、第１受信回路３２ａから第２受信回路３２ｂに切り替える。そして、第１送信回路３０ａからテスト信号を送信し、そのテスト信号を第２受信回路３２ｂで受信する。この受信したテスト信号に基づいて、再度、自己診断を行う。   When the first receiving circuit 32a is switched to the second receiving circuit 32b, a switching instruction is issued from the switching control output unit 52 of the central control circuit 34 to the connection control circuit 54 to connect for the second transmission / reception. The receiving circuit is switched from the first receiving circuit 32a to the second receiving circuit 32b. Then, a test signal is transmitted from the first transmission circuit 30a, and the test signal is received by the second reception circuit 32b. Based on the received test signal, self-diagnosis is performed again.

以上のような手順で、自己診断部６０は、第１〜第３送信回路３０ａ〜３０ｃと第１〜第３受信回路３２ａ〜３２ｃの全てについて、正常であるか、不良であるかを判定する。ここで、第１〜第３送信回路３０ａ〜３０ｃの全てが不良である場合には、モニタMTに警告表示を行う。第１〜第３受信回路３２ａ〜３２ｃの全てが不良である場合にも、同様に、モニタMTに警告表示を行う。   With the above procedure, the self-diagnosis unit 60 determines whether all of the first to third transmission circuits 30a to 30c and the first to third reception circuits 32a to 32c are normal or defective. . Here, when all of the first to third transmission circuits 30a to 30c are defective, a warning is displayed on the monitor MT. Similarly, when all of the first to third receiving circuits 32a to 32c are defective, a warning is displayed on the monitor MT.

そして、第１〜第３送信回路３０ａ〜３０ｃのうち正常である送信回路を設定送信回路として設定するとともに、第１〜第３受信回路３２ａ〜３２ｃのうち正常である受信回路を設定送信回路として設定する。そして、接続制御回路５４は送信回路切替部３６を制御して、設定送信回路と中央制御回路３４とを接続させる。また、接続制御回路５４は受信回路切替部４４を制御して、設定受信回路と第２送受信用切替部３３とを接続する。これにより、キャリブレーションモードが完了する。なお、設定送信回路が複数ある場合には、使用時間が一番短いものを使用することが好ましい。設定受信回路が複数ある場合についても同様である。   The normal transmission circuit among the first to third transmission circuits 30a to 30c is set as the setting transmission circuit, and the normal reception circuit among the first to third reception circuits 32a to 32c is set as the setting transmission circuit. Set. Then, the connection control circuit 54 controls the transmission circuit switching unit 36 to connect the setting transmission circuit and the central control circuit 34. The connection control circuit 54 controls the reception circuit switching unit 44 to connect the setting reception circuit and the second transmission / reception switching unit 33. Thereby, the calibration mode is completed. When there are a plurality of setting transmission circuits, it is preferable to use the one with the shortest usage time. The same applies to the case where there are a plurality of setting reception circuits.

以上のようなキャリブレーションモードを超音波観察モードの前に行うことで、超音波観察モードでは、正常な設定送信回路及び設定受信回路のみを用いることができる。これにより、超音波画像を正常な状態で表示することができるため、診断に影響を与えることが無くなる。また、超音波観察モードでは、不良の送信回路と受信回路が用いられないため、装置全体としての耐用時間を伸ばすことが可能となる。   By performing the calibration mode as described above before the ultrasound observation mode, only the normal setting transmission circuit and the setting reception circuit can be used in the ultrasound observation mode. Thereby, since an ultrasonic image can be displayed in a normal state, it does not affect the diagnosis. Moreover, in the ultrasonic observation mode, since a defective transmission circuit and reception circuit are not used, it is possible to extend the service life of the entire apparatus.

なお、本実施形態では、高圧電源４０と低圧電源４２の２つの電源を用いているが、これに代えて、図６に示すように、高圧電源４０の１つの電源と電圧を減衰させる減衰部７０を用いて、高電圧VHと低電圧VLを発生するようにしてもよい。この場合、高電圧VHを発生するときには、高圧電源４０からの高電圧VHを減衰部７０で減衰せず、そのまま送信部３０に印加する。一方、低電圧VLを発生するときには、高圧電源４０からの高電圧VHを減衰部７０で低電圧VLに減衰した上で、減衰した低電圧VLを送信部３０に印加する。   In the present embodiment, two power sources, ie, the high voltage power source 40 and the low voltage power source 42 are used. Instead, as shown in FIG. 6, one power source of the high voltage power source 40 and an attenuating unit that attenuates the voltage are used. 70 may be used to generate the high voltage VH and the low voltage VL. In this case, when the high voltage VH is generated, the high voltage VH from the high-voltage power supply 40 is not attenuated by the attenuation unit 70 but is applied to the transmission unit 30 as it is. On the other hand, when the low voltage VL is generated, the high voltage VH from the high voltage power supply 40 is attenuated to the low voltage VL by the attenuation unit 70, and then the attenuated low voltage VL is applied to the transmission unit 30.

１０ 超音波診断装置
２０ 超音波振動子
３０ 送信部
３０ａ 第１送信回路
３０ｂ 第２送信回路
３２ 受信部
３２ａ 第１受信回路
３２ｂ 第２受信回路
３４ 中央制御回路（信号制御部）
４０ 高圧電源（第１電源）
４２ 低圧電源（第２電源）
５４ 接続制御回路（接続制御部）
７０ 減衰部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultrasonic diagnostic apparatus 20 Ultrasonic transducer 30 Transmission part 30a 1st transmission circuit 30b 2nd transmission circuit 32 Reception part 32a 1st reception circuit 32b 2nd reception circuit 34 Central control circuit (signal control part)
40 High-voltage power supply (first power supply)
42 Low voltage power supply (second power supply)
54 Connection control circuit (connection control unit)
70 Attenuator

Claims (9)

超音波振動子に対して第１信号を送信する第１送信回路を含む複数の送信回路を有する送信部と、前記超音波振動子からのエコー信号を受信する第１受信回路を少なくとも有する受信部とを備える超音波診断装置において、
複数の送信回路のうち第１送信回路と前記第１受信回路とを接続するように制御する接続制御部と、
前記第１送信回路と前記第１受信回路とが接続されている状態で、前記第１送信回路から第２信号を発信するように制御し、且つ、前記第１受信回路が、前記第１送信回路から、前記超音波振動子を介さずに直接的に受信した前記第２信号に基づいて、前記第１送信回路及び前記第１受信回路の状態を判定する信号制御部とを備え、
前記信号制御部は、前記第１送信回路から発信した前記第２信号のパターンと前記第１受信回路が受信した前記第２信号のパターンとの比較処理を行い、両者が同一又は類似であると判断した場合には前記第１送信回路と前記第１受信回路はいずれも正常であると判定する超音波診断装置。 A transmission unit including a plurality of transmission circuits including a first transmission circuit that transmits a first signal to the ultrasonic transducer, and a reception unit including at least a first reception circuit that receives an echo signal from the ultrasonic transducer. In an ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
A connection control unit for controlling the first transmission circuit and the first reception circuit among the plurality of transmission circuits to be connected;
In a state where the first transmission circuit and the first reception circuit are connected, control is performed so as to transmit a second signal from the first transmission circuit, and the first reception circuit performs the first transmission. from the circuit, on the basis of the second signal received directly without passing through the ultrasonic transducer, Bei example and determining signal controller the status of the first transmission circuit and the first receiving circuit,
The signal control unit performs a comparison process between the pattern of the second signal transmitted from the first transmission circuit and the pattern of the second signal received by the first reception circuit, and both are the same or similar. An ultrasonic diagnostic apparatus that determines that both the first transmission circuit and the first reception circuit are normal when determined . 前記接続制御部は、前記第１送信回路と前記第１受信回路はいずれも正常でないと判定された場合に、前記第１送信回路と異なる第２送信回路と前記第１受信回路とを接続するように制御し、
前記信号制御部は、前記第２送信回路と前記第１受信回路とを接続した状態で、前記第２送信回路から発信した前記第２信号のパターンと前記第１受信回路が受信した前記第２信号のパターンとの比較処理を行い、両者が同一又は類似であると判断した場合には前記第２送信回路と前記第１受信回路はいずれも正常であると判定する請求項１記載の超音波診断装置。 The connection control unit connects a second transmission circuit different from the first transmission circuit and the first reception circuit when it is determined that neither the first transmission circuit nor the first reception circuit is normal. To control and
The signal control unit is configured to connect the second transmission circuit and the first reception circuit, and receive the second signal pattern transmitted from the second transmission circuit and the second reception circuit. The ultrasonic wave according to claim 1, wherein a comparison process with a signal pattern is performed, and when both are determined to be the same or similar, the second transmission circuit and the first reception circuit are determined to be normal. Diagnostic device. 前記信号制御部は、全ての送信回路の状態を判定し、全ての送信回路が正常でないと判定された場合には、警告表示を行う請求項１または２記載の超音波診断装置。 The signal control unit determines the state of all transmission circuits, when all of the transmission circuit is determined not to be normal, an ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, wherein a warning is displayed. 前記接続制御部は、前記第１送信回路と前記第１受信回路はいずれも正常でないと判定された場合に、前記第１受信回路と異なる第２受信回路と前記第１送信回路とを接続するように制御し、
前記信号制御部は、前記第１送信回路と前記第２受信回路とを接続した状態で、前記第１送信回路から発信した前記第２信号のパターンと前記第２受信回路が受信した前記第２信号のパターンとの比較処理を行い、両者が同一又は類似であると判断した場合には前記第１送信回路と前記第２受信回路はいずれも正常であると判定する請求項１記載の超音波診断装置。 The connection control unit connects a second receiving circuit different from the first receiving circuit and the first transmitting circuit when it is determined that neither the first transmitting circuit nor the first receiving circuit is normal. To control and
The signal control unit is configured to connect the first transmission circuit and the second reception circuit, and the second signal received by the second reception circuit and the pattern of the second signal transmitted from the first transmission circuit. performs comparison processing between the signal patterns, both are the same or if it is determined that the similarity of determining according to claim 1 is normal both to the first transmitting circuit and the second receiving circuit ultrasonic Diagnostic device. 前記信号制御部は、全ての受信回路の状態を判定し、全ての受信回路が正常でないと判定された場合には、警告表示を行う請求項１ないし４いずれか１項記載の超音波診断装置。 5. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the signal control unit determines a state of all the reception circuits, and performs a warning display when it is determined that all the reception circuits are not normal. . 前記第１信号は第１電圧に基づいて発せられ、前記第２信号は前記第１電圧よりも低い第２電圧に基づいて発せられる請求項１ないし５いずれか１項記載の超音波診断装置。 Wherein the first signal is emitted on the basis of the first voltage, the second signal is an ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of 5 claims 1 emitted on the basis of a second voltage lower than the first voltage. 前記第１電圧を発生させる第１電源と、前記第２電圧を発生させる第２電源とを有する請求項６記載の超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6 , further comprising: a first power source that generates the first voltage; and a second power source that generates the second voltage. 前記第１電圧を発生させる第１電源と、前記第１電源の第１電圧を減衰して前記第２電圧を発生させる減衰部とを有する請求項６記載の超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6 , further comprising: a first power source that generates the first voltage; and an attenuation unit that attenuates the first voltage of the first power source to generate the second voltage. 超音波振動子に対して第１信号を送信する第１送信回路を含む複数の送信回路を有する送信部と、前記超音波振動子からのエコー信号を受信する第１受信回路を少なくとも有する受信部とを備える超音波診断装置の自己診断方法において、
接続制御部が、複数の送信回路のうち第１送信回路と前記第１受信回路とを接続するように制御するステップと、
信号制御部が、前記第１送信回路と前記第１受信回路とが接続されている状態で、前記第１送信回路から第２信号を発信するように制御し、且つ、前記第１受信回路が、前記第１送信回路から、前記超音波振動子を介さずに直接的に受信した前記第２信号に基づいて、前記第１送信回路及び前記第１受信回路の状態を判定するステップとを有し、
前記信号制御部により前記第１送信回路及び前記第１送信回路の状態を判定するステップでは、前記信号制御部は、前記第１送信回路から発信した前記第２信号のパターンと前記第１受信回路が受信した前記第２信号のパターンとの比較処理を行い、両者が同一又は類似であると判断した場合には前記第１送信回路と前記第１受信回路はいずれも正常であると判定する超音波診断装置の自己診断方法。 A transmission unit including a plurality of transmission circuits including a first transmission circuit that transmits a first signal to the ultrasonic transducer, and a reception unit including at least a first reception circuit that receives an echo signal from the ultrasonic transducer. In a self-diagnosis method of an ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
A step of controlling the connection control unit to connect the first transmission circuit and the first reception circuit among the plurality of transmission circuits;
The signal control unit controls the first transmission circuit to transmit a second signal in a state where the first transmission circuit and the first reception circuit are connected, and the first reception circuit Determining a state of the first transmission circuit and the first reception circuit based on the second signal received directly from the first transmission circuit without passing through the ultrasonic transducer. And
In the step of determining the state of the first transmission circuit and the first transmission circuit by the signal control unit, the signal control unit includes the pattern of the second signal transmitted from the first transmission circuit and the first reception circuit. Is compared with the pattern of the second signal received, and if both are the same or similar, it is determined that both the first transmission circuit and the first reception circuit are normal. A self-diagnosis method for an ultrasonic diagnostic apparatus.
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