JP7202905B2

JP7202905B2 - Ultrasound diagnostic equipment and ultrasound probe

Info

Publication number: JP7202905B2
Application number: JP2019010045A
Authority: JP
Inventors: 載鎬崔
Original assignee: Canon Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2023-01-12
Anticipated expiration: 2039-01-24
Also published as: JP2020116159A

Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置及び超音波プローブに関する。 An embodiment of the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic probe.

医用分野では、超音波プローブの複数の振動子（圧電振動子）を用いて発生させた超音波を利用して、被検体内部を画像化する超音波診断装置が使用されている。超音波診断装置は、超音波診断装置に接続された超音波プローブから被検体内に超音波を送信させ、反射波に基づくエコー信号を生成し、画像処理によって所望の超音波画像を得る。 2. Description of the Related Art In the medical field, an ultrasonic diagnostic apparatus is used that images the inside of a subject using ultrasonic waves generated using a plurality of transducers (piezoelectric transducers) of an ultrasonic probe. An ultrasonic diagnostic apparatus transmits ultrasonic waves into a subject from an ultrasonic probe connected to the ultrasonic diagnostic apparatus, generates echo signals based on reflected waves, and obtains a desired ultrasonic image by image processing.

超音波診断装置は、超音波の送信制御を行う送信回路と、被検体から反射された超音波の受信制御を行う受信回路と、受信した超音波で信号処理を行う信号処理回路（例えば、Ｂモード処理回路及びドプラ処理回路）とを備える。そして、超音波診断装置の送受信制御回路は、メモリに書かれている制御パラメータをＰＲＩごとに読み出し、送信回路と、受信回路と、信号処理回路とに転送する機能をもつ。 The ultrasonic diagnostic apparatus includes a transmission circuit that controls transmission of ultrasonic waves, a reception circuit that controls reception of ultrasonic waves reflected from the subject, and a signal processing circuit (for example, B mode processing circuit and Doppler processing circuit). The transmission/reception control circuit of the ultrasonic diagnostic apparatus has a function of reading the control parameters written in the memory for each PRI and transferring them to the transmission circuit, the reception circuit, and the signal processing circuit.

送受信制御回路から転送される制御パラメータは、スキャンモードによらず、画一的に決められている。一方で、近年、フレームレートの向上や、低流速血流表示等の新たな診断サービス実現のため、並列同時受信におけるビーム数の増加が求められている。それを実現するためには、メモリから送受信制御回路を介した送信回路、受信回路、信号処理回路までの制御パラメータの転送速度の改善が求められている。 The control parameters transferred from the transmission/reception control circuit are uniformly determined regardless of the scan mode. On the other hand, in recent years, in order to improve the frame rate and realize new diagnostic services such as low-velocity blood flow display, there is a demand for an increase in the number of beams in parallel simultaneous reception. In order to achieve this, it is required to improve the transfer speed of control parameters from the memory to the transmission circuit, the reception circuit, and the signal processing circuit via the transmission/reception control circuit.

特開２００８－２１２４９２号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-212492

本発明が解決しようとする課題は、制御パラメータの転送速度を向上させることである。 The problem to be solved by the present invention is to improve the transfer speed of control parameters.

実施形態に係る超音波診断装置は、超音波の送受信制御のための制御パラメータを記憶する記憶部から制御パラメータを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して送信部、受信部、及び信号処理部に転送する送受信制御部を備える。記憶部は、スキャンモードに応じた、制御パラメータの中の一部の制御パラメータのみを記憶する。送受信制御部は、一部の制御パラメータを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出して送信部、受信部、及び信号処理部に転送する。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment reads control parameters from a storage unit that stores control parameters for ultrasonic transmission/reception control for each transmission/reception cycle of ultrasonic pulses, and sends them to a transmission unit, a reception unit, and a signal processing unit. A transmission/reception control unit for transferring is provided. The storage unit stores only some of the control parameters according to the scan mode. The transmission/reception control unit reads part of the control parameters for each transmission/reception cycle of ultrasonic pulses and transfers them to the transmission unit, the reception unit, and the signal processing unit.

図１は、実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す概略図。1 is a schematic diagram showing the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment; FIG. 図２は、実施形態に係る超音波診断装置において、制御パラメータの流れを示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the flow of control parameters in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment; 図３は、実施形態に係る超音波診断装置において、超音波の送信パルスと、制御パラメータの転送のタイミングとを示す図。FIG. 3 is a diagram showing transmission pulses of ultrasonic waves and timing of transfer of control parameters in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment; 図４は、比較例における制御パラメータ構成を表として示す図。FIG. 4 is a diagram showing a control parameter configuration in the form of a table in a comparative example; 図５は、実施形態に係る超音波診断装置において、制御パラメータ構成の第１例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a first example of a control parameter configuration in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment; 図６は、実施形態に係る超音波診断装置において、制御パラメータ構成の第２例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a second example of control parameter configuration in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment; 図７は、実施形態に係る超音波診断装置において、制御パラメータ構成の第３例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a third example of control parameter configuration in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment; 図８は、実施形態に係る超音波診断装置において、制御パラメータ構成の第４例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a fourth example of control parameter configuration in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment;

以下、図面を参照しながら、超音波診断装置及び超音波プローブの実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic probe will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment.

図１は、超音波プローブ１０と、実施形態に係る超音波診断装置２０と、入力インターフェース４０と、ディスプレイ５０とを示す。なお、超音波診断装置２０に、超音波プローブ１０と、入力インターフェース４０と、ディスプレイ５０とのうちの少なくとも１個を加えた装置を超音波診断装置と称する場合もある。以下の説明では、超音波診断装置２０の外部に、超音波プローブ１０と、入力インターフェース４０と、ディスプレイ５０との全てが備えられる場合について説明する。 FIG. 1 shows an ultrasonic probe 10, an ultrasonic diagnostic apparatus 20 according to an embodiment, an input interface 40, and a display 50. As shown in FIG. An apparatus obtained by adding at least one of the ultrasonic probe 10, the input interface 40, and the display 50 to the ultrasonic diagnostic apparatus 20 may be called an ultrasonic diagnostic apparatus. In the following description, the case where the ultrasonic probe 10, the input interface 40, and the display 50 are all provided outside the ultrasonic diagnostic apparatus 20 will be described.

超音波プローブ１０は、前面部に複数個の微小な振動子（圧電素子）を備え、スキャン対象を含む領域、例えば管腔体を含む領域に対して超音波の送受波を行う。各振動子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルスを超音波パルスに変換し、また、受信時には反射波を電気信号（受信信号）に変換する機能を有する。超音波プローブ１０は小型、軽量に構成されており、ケーブル（又は無線通信）を介して超音波診断装置２０に接続される。 The ultrasonic probe 10 has a plurality of minute transducers (piezoelectric elements) on its front surface, and transmits and receives ultrasonic waves to and from a region including a scan target, for example, a region including a lumen. Each transducer is an electroacoustic transducer, and has a function of converting an electric pulse into an ultrasonic pulse during transmission and converting a reflected wave into an electric signal (receiving signal) during reception. The ultrasonic probe 10 is configured to be compact and lightweight, and is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus 20 via a cable (or wireless communication).

超音波プローブ１０は、スキャン方式の違いにより、リニア型、コンベックス型、及びセクタ型等の種類に分けられる。また、超音波プローブ１０は、アレイ配列次元の違いにより、アジマス方向に１次元（１Ｄ）的に複数個の振動子が配列された１Ｄアレイプローブと、アジマス方向かつエレベーション方向に２次元（２Ｄ）的に複数個の振動子が配列された２Ｄアレイプローブとの種類に分けられる。なお、１Ｄアレイプローブは、エレベーション方向に少数の振動子が配列されたプローブを含む。 The ultrasonic probe 10 is classified into a linear type, a convex type, a sector type, and the like, depending on the scanning method. In addition, the ultrasonic probe 10 has a 1D array probe in which a plurality of transducers are arranged one-dimensionally (1D) in the azimuth direction, and a two-dimensional (2D) array probe in the azimuth and elevation directions. ) can be classified into a 2D array probe in which a plurality of transducers are arranged. Note that the 1D array probe includes a probe in which a small number of transducers are arranged in the elevation direction.

ここで、３Ｄスキャン、つまり、ボリュームスキャンが実行される場合、超音波プローブ１０として、リニア型、コンベックス型、及びセクタ型等のスキャン方式を備えた２Ｄアレイプローブが利用される。又は、ボリュームスキャンが実行される場合、超音波プローブ１０として、リニア型、コンベックス型、及びセクタ型等のスキャン方式を備え、エレベーション方向に機械的に揺動する機構を備えた１Ｄプローブが利用される。後者のプローブは、メカ４Ｄプローブとも呼ばれる。 Here, when 3D scanning, that is, volume scanning, is performed, a 2D array probe having scanning methods such as a linear type, a convex type, and a sector type is used as the ultrasonic probe 10 . Alternatively, when volume scanning is performed, a 1D probe having a linear, convex, sector, or other scanning method and a mechanism for mechanically swinging in the elevation direction is used as the ultrasonic probe 10. be done. The latter probes are also called mecha 4D probes.

超音波診断装置２０は、送信回路２１と、受信回路２２と、信号処理回路２３と、送受信制御回路２４と、第１メモリ２５と、制御回路２６と、第２メモリ２７と、画像生成回路２８と、画像メモリ２９と、ネットワークインターフェース３０とを備える。回路２１～２３，２８は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ:Application Specific Integrated Circuit）等によって構成されるものである。しかしながら、その場合に限定されるものではなく、回路２１～２３，２８の機能の全部又は一部は、送受信制御回路２４又は制御回路２６がプログラムを実行することで実現されるものであってもよい。 The ultrasonic diagnostic apparatus 20 includes a transmission circuit 21, a reception circuit 22, a signal processing circuit 23, a transmission/reception control circuit 24, a first memory 25, a control circuit 26, a second memory 27, and an image generation circuit 28. , an image memory 29 and a network interface 30 . The circuits 21 to 23 and 28 are configured by application specific integrated circuits (ASICs) or the like. However, it is not limited to that case, and all or part of the functions of the circuits 21 to 23 and 28 may be implemented by the transmission/reception control circuit 24 or the control circuit 26 executing a program. good.

また、部材２１～３０の全部又は一部は、超音波プローブ１０に設けられてもよい。 Also, all or part of the members 21 to 30 may be provided in the ultrasonic probe 10 .

送信回路２１及び受信回路２２は、送受信制御回路２４による制御の下、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。 The transmission circuit 21 and the reception circuit 22 control transmission directivity and reception directivity in transmission and reception of ultrasonic waves under the control of the transmission/reception control circuit 24 .

送信回路２１は、パルス発生回路と、送信遅延回路と、パルサ回路等を有する。送信回路２１は、送受信制御回路２４から転送される送信制御パラメータに従って超音波振動子に駆動信号を供給する。送信制御パラメータは、制御パラメータの一例であり、送信開口や送信遅延等を含む（図４等に図示）。 The transmission circuit 21 has a pulse generation circuit, a transmission delay circuit, a pulser circuit, and the like. The transmission circuit 21 supplies drive signals to the ultrasonic transducers according to transmission control parameters transferred from the transmission/reception control circuit 24 . A transmission control parameter is an example of a control parameter, and includes a transmission aperture, a transmission delay, and the like (illustrated in FIG. 4 and the like).

パルス発生回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。送信遅延回路は、超音波プローブ１０の超音波振動子から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサ回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波振動子に駆動パルスを印加する。送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される送信ビームの送信方向を任意に調整する。なお、送信回路２１は、送信部の一例である。 A pulse generation circuit repeatedly generates rate pulses for forming a transmitted ultrasound wave at a predetermined rate frequency. The transmission delay circuit sets the delay time for each piezoelectric transducer necessary to focus the ultrasonic waves generated from the ultrasonic transducers of the ultrasonic probe 10 into a beam shape and determine the transmission directivity. given for each rate pulse that occurs. Also, the pulsar circuit applies a drive pulse to the ultrasonic transducer at a timing based on the rate pulse. The transmission delay circuit arbitrarily adjusts the transmission direction of the transmission beam transmitted from the piezoelectric vibrator surface by changing the delay time given to each rate pulse. Note that the transmission circuit 21 is an example of a transmission section.

受信回路２２は、アンプ回路と、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換器と、加算器等を有する。受信回路２２は、超音波振動子が受信したエコー信号を受け、このエコー信号に対して、送受信制御回路２４から転送される受信制御パラメータに従って各種処理を行ってエコーデータを生成する。受信制御パラメータは、制御パラメータの一例であり、受信開口や受信遅延等を含む（図４等に図示）。 The receiving circuit 22 has an amplifier circuit, an A/D (Analog to Digital) converter, an adder, and the like. The receiving circuit 22 receives the echo signals received by the ultrasonic transducers, performs various processes on the echo signals according to the receiving control parameters transferred from the transmitting/receiving control circuit 24, and generates echo data. A reception control parameter is an example of a control parameter, and includes reception aperture, reception delay, and the like (illustrated in FIG. 4 and the like).

アンプ回路は、エコー信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行う。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正されたエコー信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルデータに受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、Ａ／Ｄ変換器によって処理されたエコー信号の加算処理を行ってエコーデータを生成する。加算器の加算処理により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。なお、受信回路２２は、受信部の一例である。 The amplifier circuit amplifies the echo signal for each channel and performs gain correction processing. The A/D converter A/D-converts the gain-corrected echo signal and gives the digital data a delay time necessary to determine the reception directivity. The adder adds the echo signals processed by the A/D converter to generate echo data. The addition processing of the adder emphasizes the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity of the echo signal. Note that the receiving circuit 22 is an example of a receiving section.

信号処理回路２３は、Ｂモード処理回路２３Ａとドプラ処理回路２３Ｂとを備える。信号処理回路２３は、受信回路２２が生成したエコーデータを受け、このエコーデータに対して、送受信制御回路２４から転送される信号処理制御パラメータに従って各種処理を行ってＢモードデータやドプラデータを生成する。信号処理制御パラメータは、制御パラメータの一例であり、信号処理係数やＤＭＡ（Direct Memory Access）情報（アドレス等）やヘッダ（Header）情報等を含む（図４等に図示）。ＤＭＡとは、プログラムされた機械語の命令群の実行によってアキュムレータ等を介する方法によらず、メモリとメモリとの間、又は、メモリとＩ／Ｏデバイスとの間で直接データを転送する機能を意味する。なお、信号処理回路２３は、信号処理部の一例である。 The signal processing circuit 23 includes a B-mode processing circuit 23A and a Doppler processing circuit 23B. The signal processing circuit 23 receives the echo data generated by the receiving circuit 22, performs various processes on the echo data according to the signal processing control parameters transferred from the transmission/reception control circuit 24, and generates B-mode data and Doppler data. do. The signal processing control parameters are an example of control parameters, and include signal processing coefficients, DMA (Direct Memory Access) information (such as addresses), header information, and the like (illustrated in FIG. 4 and the like). DMA is a function that directly transfers data between memory and memory or between memory and I/O device by executing a group of programmed machine language instructions without using an accumulator or the like. means. Note that the signal processing circuit 23 is an example of a signal processing unit.

Ｂモード処理回路２３Ａは、送受信制御回路２４による制御の下、受信回路２２からエコーデータを受信し、対数増幅、及び包絡線検波処理等を行って、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（２次元又は３次元データ）を生成する信号処理回路である。このデータは、一般に、Ｂモードデータと呼ばれる。なお、Ｂモード処理回路２３Ａは、Ｂモード処理部の一例である。 The B-mode processing circuit 23A receives the echo data from the receiving circuit 22 under the control of the transmission/reception control circuit 24, and performs logarithmic amplification, envelope detection processing, etc., so that the signal strength is represented by the brightness of luminance. A signal processing circuit that generates data (two-dimensional or three-dimensional data). This data is commonly referred to as B-mode data. The B-mode processing circuit 23A is an example of a B-mode processing section.

ドプラ処理回路２３Ｂは、送受信制御回路２４による制御の下、受信回路２２からのエコーデータから速度情報を周波数解析し、平均速度、分散、パワー等の移動体の移動情報を多点について抽出したデータ（２次元又は３次元データ）を生成する信号処理回路である。このデータは、一般に、ドプラデータと呼ばれる。ここで、移動体とは、例えば、血流や、心壁等の組織、造影剤である。なお、ドプラ処理回路２３Ｂは、ドプラ処理部の一例である。 Under the control of the transmission/reception control circuit 24, the Doppler processing circuit 23B frequency-analyzes the velocity information from the echo data from the reception circuit 22, and extracts the movement information of the moving body such as average velocity, dispersion, and power for multiple points. It is a signal processing circuit that generates (two-dimensional or three-dimensional data). This data is commonly called Doppler data. Here, the moving body is, for example, blood flow, tissue such as a heart wall, and a contrast agent. The Doppler processing circuit 23B is an example of a Doppler processing unit.

送受信制御回路２４は、クライアント側の制御回路である。送受信制御回路２４は、専用又は汎用のＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processor unit）、又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）の他、ＡＳＩＣ、及び、プログラマブル論理デバイス等を意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：simple programmable logic device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：complex programmable logic device）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）等が挙げられる。 The transmission/reception control circuit 24 is a control circuit on the client side. The transmission/reception control circuit 24 means a dedicated or general-purpose CPU (central processing unit), MPU (micro processor unit), GPU (Graphics Processing Unit), ASIC, programmable logic device, or the like. Examples of programmable logic devices include simple programmable logic devices (SPLDs), complex programmable logic devices (CPLDs), and field programmable gate arrays (FPGAs). mentioned.

また、送受信制御回路２４は、単一の回路によって構成されてもよいし、複数の独立した回路要素の組み合わせによって構成されてもよい。後者の場合、第１メモリ２５は回路要素ごとに個別に設けられてもよいし、単一の第１メモリが複数の回路要素の機能に対応するプログラムを記憶するものであってもよい。なお、送受信制御回路２４は、制御部の一例である。 Also, the transmission/reception control circuit 24 may be composed of a single circuit, or may be composed of a combination of a plurality of independent circuit elements. In the latter case, the first memory 25 may be provided individually for each circuit element, or a single first memory may store programs corresponding to functions of a plurality of circuit elements. Note that the transmission/reception control circuit 24 is an example of a control unit.

送受信制御回路２４は、Ｂモード及びドプラモード等の検査モードや、ＰＳ（Pulse Inversion）及びＣＦ（Combination Focus）等のスキャンモードが決定されると、ホスト側の制御回路２６の指令により、第１メモリ２５に、対応する制御パラメータを記憶させる。送受信制御回路２４は、第１メモリ２５から、制御パラメータとしての送信制御パラメータと、受信制御パラメータと、信号処理制御パラメータとを超音波パルスの送受信周期ごとに読み出す。そして、送受信制御回路２４は、読み出した送信制御パラメータと、受信制御パラメータと、信号処理制御パラメータとを、送信回路２１と、受信回部２２と、信号処理回路２３とにそれぞれ転送する。 When an inspection mode such as B mode or Doppler mode or a scan mode such as PS (Pulse Inversion) or CF (Combination Focus) is determined, the transmission/reception control circuit 24 receives a command from the control circuit 26 on the host side to perform the first The memory 25 stores the corresponding control parameters. The transmission/reception control circuit 24 reads the transmission control parameter, the reception control parameter, and the signal processing control parameter as control parameters from the first memory 25 for each ultrasonic pulse transmission/reception cycle. Then, the transmission/reception control circuit 24 transfers the read transmission control parameter, reception control parameter, and signal processing control parameter to the transmission circuit 21, the reception circuit section 22, and the signal processing circuit 23, respectively.

第１メモリ２５は、クライアント側のメインメモリである。第１メモリ２５は、ＲＡＭ（random access memory）、フラッシュメモリ（flash memory）等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等によって構成されてもよい。第１メモリ２５は、ＵＳＢ（universal serial bus）メモリ及びＤＶＤ（digital video disk）等の可搬型メディアによって構成されてもよい。第１メモリ２５は、送受信制御回路２４において用いられる各種処理プログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（operating system）等も含まれる）や、プログラムの実行に必要なデータを記憶する。なお、第１メモリ２５は、記憶部の一例である。 The first memory 25 is the client-side main memory. The first memory 25 may be composed of a semiconductor memory device such as a RAM (random access memory), a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. The first memory 25 may be composed of portable media such as a USB (universal serial bus) memory and a DVD (digital video disk). The first memory 25 stores various processing programs (including application programs, an OS (operating system), etc.) used in the transmission/reception control circuit 24, and data necessary for executing the programs. Note that the first memory 25 is an example of a storage unit.

制御回路２６は、ホスト側の制御回路である。制御回路２６の構成は送受信制御回路２４の構成と同等であるので説明を省略する。制御回路２６は、第１メモリ２５に記憶させる制御パラメータを制御することができる。なお、制御回路２６は、制御部の一例である。 The control circuit 26 is a control circuit on the host side. Since the configuration of the control circuit 26 is the same as that of the transmission/reception control circuit 24, the description thereof will be omitted. The control circuit 26 can control control parameters stored in the first memory 25 . Note that the control circuit 26 is an example of a control unit.

第２メモリ２７は、ホスト側のメインメモリである。第２メモリ２７の構成は第１メモリ２５の構成と同等であるので説明を省略する。また、第２メモリ２７は、ＯＳに、操作者に対するディスプレイ５０への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力インターフェース４０によって行うことができるＧＵＩ（graphical user interface）を含めることもできる。なお、第２メモリ２７は、記憶部の一例である。 The second memory 27 is the main memory on the host side. Since the configuration of the second memory 27 is the same as that of the first memory 25, the description thereof is omitted. In addition, the second memory 27 may include a GUI (graphical user interface) in the OS, which uses many graphics to display information on the display 50 for the operator and allows basic operations to be performed through the input interface 40. can. Note that the second memory 27 is an example of a storage unit.

画像生成回路２８は、制御回路２６による制御の下、超音波プローブ１０が受信したエコー信号に基づいて、所定の輝度レンジで表現された超音波画像データを生成する。例えば、画像生成回路２８は、超音波画像データとして、Ｂモード処理回路２３Ａによって生成された２次元のＢモードデータから反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像データを生成する。また、画像生成回路２８は、超音波画像として、ドプラ処理回路２３Ｂによって生成された２次元のドプラデータから移動態情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらの組み合わせ画像としてのカラードプラ画像を生成する。なお、画像生成回路２８は、画像生成部の一例である。 Under the control of the control circuit 26, the image generation circuit 28 generates ultrasound image data expressed in a predetermined luminance range based on echo signals received by the ultrasound probe 10. FIG. For example, the image generation circuit 28 generates, as ultrasound image data, B-mode image data representing the intensity of the reflected wave in luminance from the two-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing circuit 23A. In addition, the image generation circuit 28 converts the two-dimensional Doppler data generated by the Doppler processing circuit 23B as an ultrasound image into an average velocity image, a variance image, a power image, or a combination of these images representing movement information. Generate color Doppler images. Note that the image generation circuit 28 is an example of an image generation unit.

ここで、画像生成回路２８は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像生成回路２８は、超音波プローブ１０による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成回路２８は、スキャンコンバート以外に、種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート処理後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行なう。また、画像生成回路２８は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。 Here, the image generation circuit 28 generally converts (scan converts) a scanning line signal train of ultrasonic scanning into a scanning line signal train of a video format typified by television and the like, and converts the ultrasonic waves for display. Generate image data. Specifically, the image generating circuit 28 generates ultrasonic image data for display by performing coordinate conversion according to the scanning mode of ultrasonic waves by the ultrasonic probe 10 . In addition to the scan conversion, the image generation circuit 28 performs various image processing such as image processing (smoothing processing) for regenerating a brightness average value image using a plurality of image frames after scan conversion processing. Alternatively, image processing (edge enhancement processing) using a differential filter in the image is performed. Further, the image generating circuit 28 synthesizes character information of various parameters, scales, body marks, etc. with the ultrasonic image data.

すなわち、Ｂモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成回路２８が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、Ｂモードデータ及びドプラデータは、生データ（Raw Data）とも呼ばれる。画像生成回路２８は、スキャンコンバート処理前の超音波画像データから、表示用の超音波画像データを生成する。 That is, the B-mode data and Doppler data are ultrasound image data before scan conversion processing, and the data generated by the image generation circuit 28 are ultrasound image data for display after scan conversion processing. B-mode data and Doppler data are also called raw data. The image generating circuit 28 generates ultrasonic image data for display from the ultrasonic image data before scan conversion processing.

画像メモリ２９は、２軸方向に複数のメモリセルを備えた２次元メモリを含む。画像メモリ２９は、信号処理回路２３又は画像生成回路２８によって生成された２次元の超音波画像データ等を記憶する。なお、画像メモリ２９は、記憶部の一例である。 The image memory 29 includes a two-dimensional memory having a plurality of memory cells in two axial directions. The image memory 29 stores two-dimensional ultrasonic image data generated by the signal processing circuit 23 or the image generating circuit 28, and the like. Note that the image memory 29 is an example of a storage unit.

また、画像生成回路２８は、制御回路２６による制御の下、画像メモリ２９としての２次元メモリに配列された断面のデータに対し、必要に応じて補間処理を行う３次元再構成を行うことで、３次元メモリ内にボリュームデータを生成する。補間処理方法としては、公知の技術が用いられる。 In addition, under the control of the control circuit 26, the image generation circuit 28 performs three-dimensional reconstruction by performing interpolation processing as necessary on cross-sectional data arranged in a two-dimensional memory as the image memory 29. , to generate volume data in a three-dimensional memory. A known technique is used as the interpolation processing method.

さらに、画像生成回路２８は、ボリュームデータをディスプレイ５０にて表示するための各種の画像データを生成するために、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行なう。画像生成回路２８は、レンダリング処理として、例えば、断面再構成法（ＭＰＲ：Multi Planer Reconstruction）を行なってボリュームデータからＭＰＲ画像データを生成する処理を行う。また、画像生成回路２８は、レンダリング処理として、例えば、３次元の情報を反映した画像データを生成するボリュームレンダリング（ＶＲ：Volume Rendering）処理を行う。 Furthermore, the image generation circuit 28 performs rendering processing on the volume data in order to generate various image data for displaying the volume data on the display 50 . As rendering processing, the image generation circuit 28 performs, for example, a cross-sectional reconstruction method (MPR: Multi Planer Reconstruction) to generate MPR image data from volume data. In addition, the image generation circuit 28 performs volume rendering (VR) processing for generating image data reflecting three-dimensional information as rendering processing, for example.

画像メモリ２９は、３軸方向であるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に複数のメモリセルを備えた３次元メモリを含む。画像メモリ２９は、制御回路２６の制御による制御の下、画像生成回路２８によって生成されたボリュームデータを記憶する。 The image memory 29 includes a three-dimensional memory having a plurality of memory cells along the X-, Y-, and Z-axes. The image memory 29 stores volume data generated by the image generating circuit 28 under the control of the control circuit 26 .

ネットワークインターフェース３０は、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワークインターフェース３０は、この各種プロトコルに従って、超音波診断装置２０と、外部の医用画像管理装置６０及び医用画像処理装置７０等の他の機器とを接続する。この接続には、電子ネットワークを介した電気的な接続等を適用することができる。ここで、電子ネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、無線／有線の病院基幹のＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワーク及び衛星通信ネットワーク等を含む。 The network interface 30 implements various information communication protocols according to the form of the network. The network interface 30 connects the ultrasonic diagnostic apparatus 20 with other devices such as the external medical image management apparatus 60 and the medical image processing apparatus 70 according to these various protocols. An electrical connection or the like via an electronic network can be applied to this connection. Here, the term "electronic network" refers to all information communication networks using telecommunication technology, including wireless/wired LANs (Local Area Networks) of hospital backbones, Internet networks, telephone communication networks, and optical fiber communication networks. , cable communication networks and satellite communication networks.

また、ネットワークインターフェース３０は、非接触無線通信用の種々のプロトコルを実装してもよい。この場合、超音波診断装置２０は、例えば超音波プローブ１０と、ネットワークを介さず直接にデータ送受信することができる。なお、ネットワークインターフェース３０は、ネットワーク接続部の一例である。 Network interface 30 may also implement various protocols for contactless wireless communication. In this case, the ultrasonic diagnostic apparatus 20 can directly transmit/receive data to/from the ultrasonic probe 10 without going through a network, for example. Note that the network interface 30 is an example of a network connection unit.

入力インターフェース４０は、操作者によって操作が可能な入力デバイスと、入力デバイスからの信号を入力する入力回路とを含む。入力デバイスは、トラックボール、スイッチ、マウス、キーボード、操作面に触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力デバイス、及び音声入力デバイス等によって実現される。操作者により入力デバイスが操作されると、入力回路はその操作に応じた信号を生成して制御回路２６に出力する。なお、入力インターフェース４０は、入力部の一例である。 The input interface 40 includes an input device operable by an operator and an input circuit for inputting signals from the input device. Input devices include trackballs, switches, mice, keyboards, touch pads that perform input operations by touching the operation surface, touch screens that integrate display screens and touch pads, non-contact input devices using optical sensors, and a voice input device or the like. When the operator operates the input device, the input circuit generates a signal according to the operation and outputs it to the control circuit 26 . Note that the input interface 40 is an example of an input unit.

ディスプレイ５０は、例えば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ等の一般的な表示出力装置により構成される。ディスプレイ５０は、制御回路２６の制御に従って各種情報を表示する。なお、ディスプレイ５０は、表示部の一例である。 The display 50 is configured by a general display output device such as a liquid crystal display or an OLED (Organic Light Emitting Diode) display. The display 50 displays various information under the control of the control circuit 26 . Note that the display 50 is an example of a display unit.

また、図１は、超音波診断装置２０の外部機器である医用画像管理装置６０及び医用画像処理装置７０を示す。医用画像管理装置６０は、例えば、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）サーバであり、ネットワークを介してデータ送受信可能に超音波診断装置２０等の機器に接続される。医用画像管理装置６０は、超音波診断装置２０によって生成された超音波画像等の医用画像をＤＩＣＯＭファイルとして管理する。 1 also shows a medical image management apparatus 60 and a medical image processing apparatus 70, which are external devices of the ultrasonic diagnostic apparatus 20. As shown in FIG. The medical image management apparatus 60 is, for example, a DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) server, and is connected to equipment such as the ultrasonic diagnostic apparatus 20 via a network so as to be able to transmit and receive data. The medical image management apparatus 60 manages medical images such as ultrasonic images generated by the ultrasonic diagnostic apparatus 20 as DICOM files.

医用画像処理装置７０は、ネットワークを介してデータ送受信可能に超音波診断装置２０や医用画像管理装置６０等の機器に接続される。医用画像処理装置７０としては、例えば、超音波診断装置２０によって生成された超音波画像に対して各種画像処理を施すワークステーションや、タブレット端末等の携帯型情報処理端末等が挙げられる。なお、医用画像処理装置７０はオフラインの装置であって、超音波診断装置２０によって生成された超音波画像を可搬型の記憶媒体を介して読み出し可能な装置であってもよい。 The medical image processing apparatus 70 is connected to devices such as the ultrasonic diagnostic apparatus 20 and the medical image management apparatus 60 so as to be able to transmit and receive data via a network. Examples of the medical image processing apparatus 70 include a workstation that performs various image processing on an ultrasonic image generated by the ultrasonic diagnostic apparatus 20, a portable information processing terminal such as a tablet terminal, and the like. Note that the medical image processing apparatus 70 may be an off-line apparatus, and may be an apparatus capable of reading an ultrasonic image generated by the ultrasonic diagnostic apparatus 20 via a portable storage medium.

続いて、超音波診断装置２０の機能について説明する。 Next, functions of the ultrasonic diagnostic apparatus 20 will be described.

図２は、制御パラメータの流れを示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing the flow of control parameters.

図２は、超音波診断装置２０のうち、送信回路２１と、受信回路２２と、信号処理回路２３と、送受信制御回路２４と、第１メモリ２５とを示す。図２に示すように、送受信制御回路２４は、第１メモリ２５から制御パラメータである送信制御パラメータと、受信制御パラメータと、信号処理制御パラメータを読み出す。 FIG. 2 shows a transmission circuit 21 , a reception circuit 22 , a signal processing circuit 23 , a transmission/reception control circuit 24 and a first memory 25 in the ultrasonic diagnostic apparatus 20 . As shown in FIG. 2, the transmission/reception control circuit 24 reads the transmission control parameter, the reception control parameter, and the signal processing control parameter, which are the control parameters, from the first memory 25 .

送受信制御回路２４は、送信制御パラメータを送信回路２１に転送し、送信回路２１による超音波の送信を制御する。送受信制御回路２４は、受信制御パラメータを受信回路２２に転送し、受信回路２２による超音波の受信を制御する。送受信制御回路２４は、信号処理制御パラメータを信号処理回路２３に転送し、信号処理回路２３による信号処理を制御する。 The transmission/reception control circuit 24 transfers transmission control parameters to the transmission circuit 21 and controls transmission of ultrasonic waves by the transmission circuit 21 . The transmission/reception control circuit 24 transfers the reception control parameters to the reception circuit 22 and controls reception of ultrasonic waves by the reception circuit 22 . The transmission/reception control circuit 24 transfers signal processing control parameters to the signal processing circuit 23 and controls signal processing by the signal processing circuit 23 .

図３は、超音波の送信パルスと、制御パラメータの転送のタイミングとを示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing transmission pulses of ultrasonic waves and the timing of transfer of control parameters.

図３に示すように、超音波パルスの送受信周期（ＰＲＩ：Pulse Repetition Interval）は、送信準備期間と、送信期間と、受信期間とを含む。 As shown in FIG. 3, the ultrasonic pulse transmission/reception interval (PRI: Pulse Repetition Interval) includes a transmission preparation period, a transmission period, and a reception period.

図３は、並列同時受信時の動作を説明するものであり、並列同時受信のビーム数Ｎ（Ｎ＝１，２，…）が４である場合を例示する。送受信制御回路２４は、送信準備期間に、第１メモリ２５から、第１のＶｅｃｔｏｒ用の送信制御パラメータ「送信Ｔ１」を読み出し、それを送信回路２１に転送する。なお、Ｖｅｃｔｏｒは、１送受信単位を表す。続いて、送受信制御回路２４は、第１メモリ２５から、第１のＶｅｃｔｏｒ用、かつ、第１の受信ビーム用の受信制御パラメータ「受信Ｒ１１」と、第１のＶｅｃｔｏｒ用、かつ、第１の受信ビーム用の信号処理制御パラメータ「信号Ｐ１１」とを読み出し、それらを受信回路２２と、信号処理回路２３とにそれぞれ転送する。 FIG. 3 explains the operation during parallel simultaneous reception, and illustrates a case where the number of beams N (N=1, 2, . . . ) for parallel simultaneous reception is four. The transmission/reception control circuit 24 reads the transmission control parameter “transmission T1” for the first Vector from the first memory 25 and transfers it to the transmission circuit 21 during the transmission preparation period. Note that Vector represents one transmission/reception unit. Subsequently, the transmission/reception control circuit 24 reads from the first memory 25 the reception control parameter “reception R11” for the first vector and the first reception beam, and the reception control parameter “reception R11” for the first vector and the first reception beam. The signal processing control parameter "signal P11" for the reception beam is read out and transferred to the reception circuit 22 and the signal processing circuit 23, respectively.

送信回路２１は、送受信制御回路２４から転送された送信制御パラメータ「送信Ｔ１」に従って超音波送信を行い、受信回路２２は、反射した超音波を受信してメモリ（図示省略）に蓄えておく。その後、受信回路２２は、送受信制御回路２４から転送された受信制御パラメータ「受信Ｒ１１」に従って第１の受信ビームのビームデータを生成して信号処理回路２３に送る。 The transmission circuit 21 transmits ultrasonic waves according to the transmission control parameter "transmission T1" transferred from the transmission/reception control circuit 24, and the reception circuit 22 receives the reflected ultrasonic waves and stores them in a memory (not shown). After that, the reception circuit 22 generates beam data of the first reception beam according to the reception control parameter “reception R11” transferred from the transmission/reception control circuit 24 and sends it to the signal processing circuit 23 .

信号処理回路は、受信回路２２から出力された第１の受信ビームのビームデータを受け、送受信制御回路２４から転送された信号処理制御パラメータ「信号Ｐ１１」に従って信号処理を行った後、送受信制御回路２４を介して画像生成回路２８に送る。 The signal processing circuit receives the beam data of the first reception beam output from the reception circuit 22, performs signal processing according to the signal processing control parameter "signal P11" transferred from the transmission/reception control circuit 24, and then performs signal processing. 24 to the image generation circuit 28 .

また、第１の受信ビームのビームデータの生成と信号処理とが行われる間に、送受信制御回路２４は、第１のＶｅｃｔｏｒ用、かつ、第２の受信ビーム用の受信制御パラメータ「受信Ｒ１２」と、第１のＶｅｃｔｏｒ用、かつ、第２の受信ビーム用の信号処理制御パラメータ「信号Ｐ１２」とを第１メモリ２５から読み出し、それらを受信回路２２と、信号処理回路２３とにそれぞれ転送する。 Further, while the beam data of the first reception beam is being generated and the signal processing is being performed, the transmission/reception control circuit 24 sets the reception control parameter "reception R12" for the first Vector and for the second reception beam. and the signal processing control parameter "signal P12" for the first vector and the second receive beam are read from the first memory 25 and transferred to the receiving circuit 22 and the signal processing circuit 23, respectively. .

受信制御パラメータ「受信Ｒ１２」と信号処理制御パラメータ「信号Ｐ１２」の転送が終わり、かつ、第１の受信ビームのビームデータの生成が終わると、受信回路２２は、第２の受信ビームのビームデータを生成し、信号処理回路２３に送る。以上の動作を並列同時受信のビーム数Ｎの分繰り返す。 When the transmission of the reception control parameter "reception R12" and the signal processing control parameter "signal P12" is completed and the generation of the beam data of the first reception beam is completed, the reception circuit 22 generates the beam data of the second reception beam. is generated and sent to the signal processing circuit 23 . The above operation is repeated for the number of beams N for parallel simultaneous reception.

ここで、前述のような制御パラメータの転送方法では、ＰＲＩの間に転送する制御パラメータの量が決まっているため、１本の受信ビームのビームデータを生成するためには一定の制御パラメータの転送時間が必要である。近年、フレームレートの向上や、新たな診断サービス実現のため、並列同時受信のビーム数Ｎを増やすことが求められる。しかし、並列同時受信のビーム数Ｎを増やすと、１本のビームデータの生成のための制御パラメータの転送時間が一定にかかるため、ＰＲＩが長くなりビームデータの生成に時間が掛かる。 Here, in the method of transferring control parameters as described above, since the amount of control parameters to be transferred during the PRI is fixed, it is necessary to transfer a certain amount of control parameters in order to generate beam data for one reception beam. I need time. In recent years, in order to improve the frame rate and realize new diagnostic services, it is required to increase the number of beams N for parallel simultaneous reception. However, if the number of beams N for parallel simultaneous reception is increased, it takes a certain amount of time to transfer the control parameters for generating one beam of data.

特に、サンプル数が少ないビームデータを生成する場合には、ビームデータの生成が終了しても、次の受信ビーム用の制御パラメータの転送が終わらないため、次の受信ビームのビームデータの生成を開始することができない場合がある。そのため、制御パラメータの転送時間を考慮して、ＰＲＩを長くするしかない。結果的に、並列同時受信のビーム数Ｎが増えても、ＰＲＩを長くなるため、期待するフレームレートに対応できない。 In particular, when generating beam data with a small number of samples, the transfer of control parameters for the next receive beam does not end even after beam data generation ends. may not be able to start. Therefore, there is no choice but to lengthen the PRI in consideration of the control parameter transfer time. As a result, even if the number of beams N for parallel simultaneous reception is increased, the PRI is lengthened, and the expected frame rate cannot be met.

図４は、比較例における制御パラメータ構成を表として示す図である。 FIG. 4 is a table showing a control parameter configuration in a comparative example.

前述したように、送受信制御回路２４は、超音波の送信に使用される送信制御パラメータと、超音波の受信に使用される受信制御パラメータと、信号処理に使用される信号処理制御パラメータとを第１メモリ２５から読み出し、送信回路２１と、受信回路２２と、信号処理回路２３とに転送する。図４は、図３と同様に、並列同時受信のビーム数Ｎが４である場合の制御パラメータが第１メモリ２５に蓄えられている構成である。 As described above, the transmission/reception control circuit 24 sets transmission control parameters used for transmitting ultrasonic waves, reception control parameters used for receiving ultrasonic waves, and signal processing control parameters used for signal processing. 1 read out from the memory 25 and transfer to the transmission circuit 21 , the reception circuit 22 and the signal processing circuit 23 . FIG. 4 shows a configuration in which control parameters are stored in the first memory 25 when the number of beams N for parallel simultaneous reception is four, as in FIG.

１つのＶｅｖｔｏｒの制御パラメータは、送信制御パラメータと、並列同時受信のビーム数Ｎの分の受信制御パラメータ及び信号処理制御パラメータとを含む。送信制御パラメータは、送信開口と、送信遅延等のパラメータにより構成される。受信制御パラメータは、受信開口と、受信遅延等のパラメータにより構成される。信号処理制御パラメータは、信号処理係数と、ＤＭＡ情報と、ヘッダ情報等のパラメータにより構成される。 The control parameters of one Vevtor include transmission control parameters, and reception control parameters and signal processing control parameters for the number N of beams for parallel simultaneous reception. The transmission control parameters are composed of parameters such as transmission aperture and transmission delay. The reception control parameters are composed of parameters such as reception aperture and reception delay. The signal processing control parameters are composed of parameters such as signal processing coefficients, DMA information, and header information.

これらの制御情報はすべての送信制御パラメータごとに同じ量（Ｓｉｚｅ)を持つ。また、すべての受信ビームのビームごとに同じ量を持つ。送受信制御回路から転送される制御パラメータは、スキャンモードによらず、画一的に決められているので、並列同時受信のビーム数Ｎを増やすと、制御パラメータもＮ倍に増え、ビームデータの生成ごとに第１メモリ２５から制御パラメータを読み出し、各回路に転送しなければならない。制御パラメータの転送時間が律速となるので、制御パラメータの転送時間の改善が望まれる。 These control information have the same size for all transmission control parameters. It also has the same amount per beam for all receive beams. Since the control parameters transferred from the transmission/reception control circuit are uniformly determined regardless of the scan mode, if the number of beams N for parallel simultaneous reception is increased, the control parameters are also increased N times, and the beam data is generated. The control parameters must be read from the first memory 25 and transferred to each circuit each time. Since the control parameter transfer time is rate-determining, it is desired to improve the control parameter transfer time.

そこで、本実施形態では、送信回路２１と、受信回路２２と、信号処理回路２３とに転送する制御パラメータ、特に、受信回路２２と、信号処理回路２３とに転送する制御パラメータの一部の制御パラメータのみを転送することとし、制御パラメータの転送量を最小限にして転送時間を短くすることができる。それにより、特に、並列同時受信の場合に、ＰＲＩを長くすることなく、高フレームレートを実現することができる。なお、本実施形態は、並列同時受信の場合に限定されるものではないが、並列同時受信の場合により大きな効果が得られるので、その場合について説明する。 Therefore, in the present embodiment, control parameters transferred to the transmission circuit 21, the reception circuit 22, and the signal processing circuit 23, in particular, part of the control parameters transferred to the reception circuit 22 and the signal processing circuit 23 are controlled. By transferring only the parameters, the transfer amount of the control parameters can be minimized and the transfer time can be shortened. Thereby, especially in the case of parallel simultaneous reception, a high frame rate can be achieved without lengthening the PRI. Although the present embodiment is not limited to the case of parallel simultaneous reception, a greater effect can be obtained in the case of parallel simultaneous reception, so that case will be described.

続いて、転送する制御パラメータについて図５～図８を用いて説明する。 Next, control parameters to be transferred will be described with reference to FIGS. 5 to 8. FIG.

１．第１例
図５は、超音波診断装置２０において、制御パラメータ構成の第１例を示す図である。図５は、ＰＳ（Pulse Inversion）のスキャンモード場合の、転送される制御パラメータ構成を示す。図５は、制御パラメータのうち、信号処理制御パラメータの転送量を減らす場合に相当する。 1. First Example FIG. 5 is a diagram showing a first example of the configuration of control parameters in the ultrasonic diagnostic apparatus 20. As shown in FIG. FIG. 5 shows the configuration of transferred control parameters in PS (Pulse Inversion) scan mode. FIG. 5 corresponds to the case of reducing the transfer amount of the signal processing control parameter among the control parameters.

ＰＳは、第１のＶｅｃｔｏｒの送信と、位相の反転（１８０反転度）したパルスによる第２のＶｅｃｔｏｒの送信とを行い、１回目の受信と２回目の受信とを加算する方法である。加算した受信信号は基本周波数成分が消え、高調波成分が残る。ＰＳでは、１回目の受信ビームではビームデータを生成するが、２回目の受信ビームとの加算のため、信号処理回路２３のメモリ（図示省略）に蓄えておく。つまり、１回目の受信ビームは、送受信制御回路２４を介して画像生成回路２８に送られないため、１回目（例えば、奇数回）の受信ビームについてＤＭＡ情報等の転送は省略でき、信号処理制御用データは、最後の受信ビームの分だけ送られればよい。 PS is a method of transmitting a first vector and transmitting a second vector using a pulse whose phase is inverted (180 degrees of inversion), and adding the first and second receptions. The fundamental frequency component of the added received signal disappears, and the harmonic component remains. The PS generates beam data for the first reception beam, but stores it in the memory (not shown) of the signal processing circuit 23 for addition with the second reception beam. That is, since the first reception beam is not sent to the image generation circuit 28 via the transmission/reception control circuit 24, the transfer of DMA information and the like for the first (for example, odd number) reception beam can be omitted, and signal processing control can be performed. It is only necessary to send data for the last receive beam.

そこで、信号処理制御パラメータが転送された信号処理回路２３は、第１メモリ２５の中に実際に蓄えられた信号処理制御パラメータの中で、受信ビームを画像生成回路２８に送るために使われる信号処理制御パラメータであるＤＭＡ情報と、ヘッダ情報とにマスク（Mask）を掛け無効処理する。 Therefore, the signal processing circuit 23 to which the signal processing control parameters have been transferred stores the signals used for sending the received beams to the image generation circuit 28 among the signal processing control parameters actually stored in the first memory 25. The DMA information, which is the processing control parameter, and the header information are masked to invalidate them.

なお、図５は、ＰＳ時の例であるが、その場合に限定されるものではない。例えば、ＣＦ（Combination Focus）の場合にも同様に適用できる。ＣＦは、多段フォーカスとも呼ばれ、送信時、送信焦点を浅い部位、中間部位、深い部位に合わせて超音波の送信を行い、それぞれ反射してきた受信信号から、焦点があった部位の受信信号だけを使って、つなぎ合わせて、１本の受信ビームのビームデータを生成する方法である。ＣＦが「３」の場合、超音波を３回送受信し、３回目のみ受信ビームのビームデータを生成し、送受信制御回路２４を介して画像生成回路２８に送る。つまり、信号処理制御用データは、最後の受信ビームの分だけ送られればよい。 Although FIG. 5 shows an example of PS, the present invention is not limited to that case. For example, the same applies to CF (Combination Focus). CF is also called multi-stage focus, and when transmitting, ultrasonic waves are transmitted by adjusting the transmission focus to a shallow part, an intermediate part, and a deep part. are used to join together to generate beam data of one reception beam. When CF is "3", ultrasonic waves are transmitted/received three times, and beam data of the received beam only for the third time is generated and sent to the image generation circuit 28 via the transmission/reception control circuit 24 . In other words, the signal processing control data only needs to be sent for the last receive beam.

そこで、信号処理制御パラメータが転送された信号処理回路２３は、第１メモリ２５の中に実際に蓄えられている、送受信制御回路２４を介して画像生成回路２８に送られない１回目と２回目の制御パラメータの中で、受信ビームのビームデータを画像生成回路２８に送るために使われる信号処理制御パラメータであるＤＭＡ情報とヘッダ情報とにマスクを掛け無効処理する。なお、マスクを掛け無効処理する制御パラメータは、ＤＭＡ情報と、ヘッダ情報とのうち少なくとも一方であればよい。 Therefore, the signal processing circuit 23, to which the signal processing control parameters have been transferred, stores the first and second parameters actually stored in the first memory 25 that are not sent to the image generation circuit 28 via the transmission/reception control circuit 24. Among the control parameters, DMA information and header information, which are signal processing control parameters used to send the beam data of the received beam to the image generation circuit 28, are masked and invalidated. At least one of the DMA information and the header information may be used as the control parameter for the masking and invalidation process.

２．第２例
図６は、超音波診断装置２０において、制御パラメータ構成の第２例を示す図である。図６は、制御パラメータのうち、信号処理制御パラメータの転送量を減らす場合に相当する。第１メモリ２５は、スキャンモードに応じた、信号処理制御パラメータの中の一部の信号処理制御のみを記憶する。 2. Second Example FIG. 6 is a diagram showing a second example of the configuration of control parameters in the ultrasonic diagnostic apparatus 20. As shown in FIG. FIG. 6 corresponds to the case of reducing the transfer amount of the signal processing control parameter among the control parameters. The first memory 25 stores only part of the signal processing control parameters in accordance with the scan mode.

前述のように、ＰＳ、ＣＦ等のスキャンモードによっては、制御パラメータの中に無効処理するパラメータが存在する。スキャンモードを選択する場合、ホスト側の制御回路２６はすべての制御パラメータを演算してクライアント側の第１メモリ２５に蓄えておく。その際、無効処理する制御パラメータを除外し、有効処理する制御パラメータのみを選択して制御パラメータとして第１メモリ２５に蓄える。 As described above, depending on the scan mode such as PS and CF, there are parameters to be invalidated among the control parameters. When selecting the scan mode, the control circuit 26 on the host side calculates all the control parameters and stores them in the first memory 25 on the client side. At this time, the control parameters to be invalidated are excluded, and only the control parameters to be validated are selected and stored in the first memory 25 as control parameters.

これにより、送受信制御回路２４は、制御パラメータのうち実際に有効な制御パラメータだけを読み出すことになるので、送信回路２１等に制御パラメータのみを転送することができ、制御パラメータの転送速度を改善することができる。 As a result, the transmission/reception control circuit 24 reads out only the control parameters that are actually effective among the control parameters, so that only the control parameters can be transferred to the transmission circuit 21 or the like, thereby improving the transfer speed of the control parameters. be able to.

３．第３例
図６に示す制御パラメータ構成のためには、ホスト側の制御回路２６のソフトウェアの変更が必要である。一方で、ホスト側の制御回路２６のソフトウェアを変更することなく、送受信制御回路２４による処理のみで転送時間を短くできるという効果を得ることができる。その場合を図７に示す。 3. Third Example For the control parameter configuration shown in FIG. 6, it is necessary to change the software of the control circuit 26 on the host side. On the other hand, it is possible to obtain the effect that the transfer time can be shortened only by processing by the transmission/reception control circuit 24 without changing the software of the control circuit 26 on the host side. This case is shown in FIG.

図７は、超音波診断装置２０において、制御パラメータ構成の第３例を示す図である。送受信制御回路２４は、スキャンモードに応じた、超音波パルスの送受信周期ごとに第１メモリ２５の信号処理制御パラメータの中の一部の信号処理制御パラメータのみを読み出す。 FIG. 7 is a diagram showing a third example of control parameter configuration in the ultrasonic diagnostic apparatus 20. As shown in FIG. The transmission/reception control circuit 24 reads out only some of the signal processing control parameters in the first memory 25 for each transmission/reception cycle of the ultrasonic pulse according to the scan mode.

第１メモリ２５がすべての制御パラメータを記憶する構成になっている場合、送受信制御回路２４は、第１メモリ２５から制御パラメータを読み出し各回路に転送する際に、第１メモリ２５から有効処理する制御パラメータのみを読み出す。 When the first memory 25 is configured to store all the control parameters, the transmission/reception control circuit 24 reads out the control parameters from the first memory 25 and transfers them to each circuit. Read control parameters only.

これにより、送受信制御回路２４は、制御パラメータのうち実際に有効な一部の制御パラメータのみを読み出すことになるので、送信回路２１等に一部の制御パラメータのみを転送することができ、制御パラメータの転送速度を改善することができる。 As a result, the transmission/reception control circuit 24 reads out only a portion of the control parameters that are actually valid, so that only a portion of the control parameters can be transferred to the transmission circuit 21 or the like. transfer speed can be improved.

４．第４例
図８は、超音波診断装置２０において、制御パラメータ構成の第３例を示す図である。図８は、制御パラメータのうち、受信制御パラメータの転送量を減らす場合に相当する。 4. Fourth Example FIG. 8 is a diagram showing a third example of the configuration of control parameters in the ultrasonic diagnostic apparatus 20. As shown in FIG. FIG. 8 corresponds to the case of reducing the transfer amount of the reception control parameter among the control parameters.

制御パラメータはすべてに同じ量（サイズ）をもち、すべての受信ビームごとに同じ量をもつものとして説明した。しかし、より詳細に見てみると、スキャンモードによっては、第１～第４のすべての受信ビームで共通に使われる制御パラメータが存在する場合がある。 The control parameters have been described as having the same amount (size) for all and having the same amount for all receive beams. However, looking at it in more detail, depending on the scan mode, there may be control parameters that are commonly used for all the first to fourth receive beams.

図８の受信制御パラメータで、第１の受信ビームのその他のパラメータと、第２の受信ビーム、第３の受信ビーム、及び第４の受信ビームのその他のパラメータとは同一（共通）である。例えば、その他のパラメータとは、例えば、白黒、又は、カラーの種別を示すものである。この場合に、ホスト側の制御回路２６が第１メモリ２５に制御パラメータを蓄える場合に、共通のパラメータを第１の受信ビームのみに残し、第２の受信ビーム、第３の受信ビーム、及び第４の受信ビームでは除外して第１メモリ２５に蓄えておく。 In the reception control parameters of FIG. 8, other parameters of the first reception beam and other parameters of the second, third, and fourth reception beams are the same (common). For example, other parameters indicate, for example, black-and-white or color type. In this case, when the control circuit 26 on the host side stores the control parameters in the first memory 25, the common parameters are left only for the first reception beam, and the parameters for the second reception beam, the third reception beam, and the third reception beam are left. 4 receiving beams are excluded and stored in the first memory 25 .

これにより、転送する制御パラメータの量を減らすことができ、制御パラメータの転送速度を改善することができる。
５．第５例 As a result, the amount of control parameters to be transferred can be reduced, and the control parameter transfer speed can be improved.
5. Fifth example

図８に示す制御パラメータ構成のためには、ホスト側の制御回路２６のソフトウェアの変更が必要である。一方で、ホスト側の制御回路２６のソフトウェアを変更することなく、送受信制御回路２４による処理のみで、共通パラメータを除外し、間引いた制御パラメータを転送することもできる。 For the control parameter configuration shown in FIG. 8, it is necessary to change the software of the control circuit 26 on the host side. On the other hand, it is also possible to remove the common parameters and transfer thinned control parameters only by processing by the transmission/reception control circuit 24 without changing the software of the control circuit 26 on the host side.

第１メモリ２５がすべての制御パラメータを記憶する構成になっている場合、送受信制御回路２４が制御パラメータを各回路に転送する際に、第１メモリ２５から第１の受信ビーム用の制御パラメータのみを読み出して、第２の受信ビーム、第３の受信ビーム、及び第４の受信ビーム用の制御パラメータの読み出しを除外する。 If the first memory 25 is configured to store all control parameters, only the control parameters for the first receive beam are stored in the first memory 25 when the transmission/reception control circuit 24 transfers the control parameters to each circuit. to exclude reading control parameters for the second receive beam, the third receive beam, and the fourth receive beam.

これにより、転送する制御パラメータの量を減らすことができ、制御パラメータの転送速度を改善することができる。 As a result, the amount of control parameters to be transferred can be reduced, and the control parameter transfer speed can be improved.

超音波診断装置２０によれば、第１メモリ２５に記憶する制御パラメータを制限する、又は、第１メモリ２５から読み出す制御パラメータを制限することで、送受信回路２４から各回路に転送される制御パラメータのデータ量を減らすことができる。これにより、制御パラメータの転送速度を向上できるので、ＰＲＩを維持したままフレームレートの向上を実現することができる。 According to the ultrasonic diagnostic apparatus 20, by limiting the control parameters stored in the first memory 25 or limiting the control parameters read from the first memory 25, the control parameters transferred from the transmission/reception circuit 24 to each circuit data volume can be reduced. As a result, the transfer speed of the control parameters can be improved, so that the frame rate can be improved while maintaining the PRI.

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、制御パラメータの転送速度を向上させることができる。特に、並列同時受信を採用する場合に、ＰＲＩを長くすることなく、高フレームレートを実現することができる。 According to at least one embodiment described above, it is possible to improve the transfer speed of control parameters. In particular, when parallel simultaneous reception is employed, a high frame rate can be achieved without lengthening the PRI.

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 It should be noted that although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

１０超音波プローブ
２０超音波診断装置
２１送信回路
２２受信回路
２３信号処理回路
２４送受信制御回路
２５第１メモリ
２６制御回路
２８画像生成回路 10 Ultrasound Probe 20 Ultrasound Diagnostic Apparatus 21 Transmission Circuit 22 Reception Circuit 23 Signal Processing Circuit 24 Transmission/Reception Control Circuit 25 First Memory 26 Control Circuit 28 Image Generation Circuit

Claims

An ultrasound comprising a transmission/reception control unit that reads the control parameters for transmission/reception control of ultrasonic waves from a storage unit that stores control parameters for each transmission/reception cycle of ultrasonic pulses and transfers the control parameters to a transmission unit, a reception unit, and a signal processing unit. An ultrasonic diagnostic device,
The transmission/reception control unit reads, from the storage unit , control parameters for valid processing according to the scan mode, and does not read control parameters for invalid processing from the storage unit,
The transmission/reception control unit transfers the control parameters to be effectively processed to the transmission unit, the reception unit, and the signal processing unit.
Ultrasound diagnostic equipment.

The control parameter to be effectively processed is selected in the case of parallel simultaneous reception,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 .

The scan modes are PS (Pulse Inversion) and CF (Combination Focus),
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2 .

The control parameter is a signal processing control parameter to be transferred to the signal processing unit, and what is not included in the control parameter to be effectively processed is at least one of DMA (Direct Memory Access) information and header information. ,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 .

The control parameter is a reception control parameter to be transferred to the reception unit, and what is not included in the control parameter to be effectively processed is information indicating the type of black and white or color.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 .

An ultrasound comprising a transmission/reception control unit that reads the control parameters for transmission/reception control of ultrasonic waves from a storage unit that stores control parameters for each transmission/reception cycle of ultrasonic pulses and transfers the control parameters to a transmission unit, a reception unit, and a signal processing unit. a sonic probe,
The transmission/reception control unit reads, from the storage unit , control parameters for valid processing according to the scan mode, and does not read control parameters for invalid processing from the storage unit,
The transmission/reception control unit transfers the control parameters to be effectively processed to the transmission unit, the reception unit, and the signal processing unit.
ultrasound probe.