JPH02279147A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被検体に投射された超音波パルスのエコー
を受波して電気信号に変換し、そのエコー信号をゲイン
調整回路および／またはダイナミックレンジ調整回路を
有する信号処理回路で処理して超音波像を表示するよう
にした超音波診断装置に関する。

〔従来の技術〕

超音波診断装置においては、一般に、操作パネルにゲイ
ン調整ボリュームやダイナミックレンジ切り換えスイッ
チを設け、これにより診断に適した超音波像が得られる
ように、信号処理回路に設けられたゲイン調整回路のゲ
イン値やダイナミックレンジ調整回路のダイナミックレ
ンジ値を調整するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の超音波診断装置にあっては、ゲイン調整
ボリュームやダイナミックレンジ切り換えスイッチによ
り調整したゲイン値やダイナミックレンジ値を、超音波
像と共に表示装置に表示するようにはなってしないため
、超音波像を写真等に記録して経時的に診断する場合に
、同じゲイン値やダイナミックレンジ値を正確に再現す
ることが困難となり、正確な経時的診断ができないとい
う問題がある。

なお、従来の超音波診断装置として、例えば特開昭５３
−１３６３８３号公報に開示されているように、診断対
象の特定された１０番号等の情報信号を入力することに
より、診断対象に応じた強度の超音波信号を送波すると
共に、その情報信号を超音波像と共にモニタに表示する
ようにしたものがある。

しかし、この場合には、診断対象に応じた強度の超音波
信号を送波することはできても、その受信信号を処理す
る信号処理回路におけるゲイン値やダイナミックレンジ
値を調整すると、やはり同様な問題が生じることになる
。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、経時的な診断を同一条件で容易に行うことが
でき、したがって経時的診断を正確に行うことができる
よう適切に構成した超音波診断装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、この発明では、被検体に投射
された超音波パルスのエコーを受波して電気信号に変換
し、その受信信号をゲイン調整回路および／またはダイ
ナミックレンジ調整回路を有する信号処理回路で処理し
て前記被検体の超音波像を表示装置に表示するようにし
た超音波診断装置において、テスト信号を発生する手段
と、このテスト信号を前記受信信号に現れる前記被検体
からのエコー信号と時間的に分離して該受信信号に加算
する手段と、前記テスト信号の前記信号処理回路におけ
る入出力間の振幅変化を検出する手段と、この検出出力
に基づいて前記ゲイン調整回路および／またはダイナミ
ックレンジ調整回路におけるゲイン値および／またはダ
イナミックレンジ値を算出する手段とを具え、この算出
手段で算出したゲイン値および／またはダイナミックレ
ンジ値を前記被検体の超音波像と共に前記表示装置に表
示するよう構成する。

すなわち、この発明では、第１図に概念図を示すように
、テスト信号を発生するテスト信号発生回路１と、この
テスト信号発生回路１から発生されるテスト信号と図示
しない超音波振動子からの受信信号とを加算する加算器
２と、その加算出力を受ける信号処理回路３と、この信
号処理回路３に対する人力信号および出力信号を受ける
テスト信号変化算出回路４と、信号処理回路３およびテ
スト信号変化算出回路４の出力を表示する表示装置５と
を具える。ここで、信号処理回路３はゲイン調整回路お
よび／またはダイナミックレンジ調整回路を有し、図示
しない操作パネルに設けられたゲイン調整ボリュームお
よび／またはダイナミックレンジ切り換えスイッチによ
り、診断に適した超音波像が得られるように、ゲイン調
整回路のゲイン値および／またはダイナミックレンジ調
整回路のダイナミックレンジ値を調整し得るようになっ
ている。

〔作　用〕

第１図において、図示しない超音波振動子は第２図Ａに
示す送信タイミングパルスに同期して発生する第２図Ｂ
に示す送信シ旬レスにより励振され、これにより被検体
に超音波パルスを投射する。この超音波パルスの被検体
内でのエコーは超音波振動子で受波されて、第２図Ｃに
示すように電気信号に変換され、その受信信号が加算器
２に供給される。一方、テスト信号発生回路ｌからは、
第２図りに示すようなテスト信号が発生され、このテス
ト信号が加算器２において第２図Ｃに示す超音波振動子
からの受信信号に加算される。ここで、テスト信号は第
２図已に示すように、受信信号に現れる被検体からのエ
コー信号（第２図Ｃ，Ｅに符号イで示す）と時間的に分
離して、例えば超音波振動子における受信期間の最後に
加算される。

したがって、テスト信号はエコー信号の表示領域から光
分離れた位置にあるので、エコー信号の表示画像に影響
を与えることはない。

加算器２の出力（第２図Ｅ）は、信号処理回路３におい
てゲイン調整やダイナミックレンジ調整を受けて表示装
置５に供給され、これにより表示装置５に被検体の超音
波像が表示される。また、加算器２の出力および信号処
理回路３の出力はテスト信号変化算出回路４に供給され
、ここでテスト信号の信号処理回路３における入出力間
の振幅変化に基づいて信号処理回路３内のゲイン調整回
路やダイナミックレンジ調整回路のゲイン値やダイナミ
ックレンジ値が算出され、この算出された値が表示装置
５に超音波像と共に表示させる。

このように、この発明によれば、超音波像と共に信号処
理回路３におけるゲイン調整回路やダイナミックレンジ
調整回路のゲイン値やダイナミックレンジ値が表示装置
５に表示されるので、経時的診断を行う場合に、操作者
は表示装置５に表示されたゲイン値やダイナミックレン
ジ値を見ながら、操作パネルに設けられたゲイン調整ボ
リュームやダイナミックレンジ切り換えスイッチを調整
することにより、容易に同じゲイン値やダイナミックレ
ンジ値を正確に再現することができ、したがって経時的
診断を正確に行うことができる。

〔実施例〕

第３図はこの発明の第１実施例を示すブロック図である
。超音波振動子１１には、制御回路１２からの送信タイ
ミングパルス（第２図Ａ）に同期して送信回路１３から
出力される送信パルス（第２図Ｂ）を供給し、これによ
り超音波振動子１１を励振して被検体内に超音波パルス
を投射するようにする。

検体内に投射された超音波パルスのエコーは、超音波振
動子１１で受波し、その受信信号（第２図Ｃ）を５ＴＣ
（Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　Ｔｉｍｅ　ｇａｉｎ　Ｃｏｎｔ
ｒｏｌ）１４で増幅したのち加算回路１５に供給する。

一方、テスト信号発生回路１６からは、制御回路１２の
制御のもとにバースト波状のテスト信号（第２図Ｄ）を
発生させ、このテスト信号を加算回路１５において受信
信号に現れる被検体からのエコー信号と時間的に分離し
て該受信信号に加算する。

この加算回路１５の出力（第２図Ｅ）は、ゲイン調整回
路１７に供給し、このゲイン調整回路１７の出力を信号
処理部１８で検波等の信号処理を施した後表示装ｗ１９
に供給して被検体の超音波像を表示させるようにする。

なお、ゲイン調整回路１７は、操作パネル２０に設けた
ゲイン調整ボリュームによってそのゲイン値を調整し得
るようにする。

また、加算回路１５の出力およびゲイン調整回路１７の
出力は振幅検出回路２１にそれぞれ供給し、ここで制御
回路１２の制御のもとにそれぞれの信号に含まれている
テスト信号の振幅を検出してゲイン算出回路２２に供給
する。ゲイン算出回路２２では、振幅検出回路２１から
供給されるゲイン調整回路１７の入力側のテスト信号の
振幅値と、出力側のテスト信号の振幅値とに基づいてゲ
イン調整回路１７のゲイン値を算出し、これを数値デー
タとして表示装置１９に供給して被検体の超音波像と共
に表示させる。なお、ゲイン調整回路１７のゲイン値は
、該ゲイン調整回路１７に入力されるテスト信号の振幅
値を■、出力されるテスト信号の振幅値をＶ゛とすると
き、 ２０ｆｏｇ＋ｏ　（Ｖ’　／　Ｖ）　　　（ｄ　Ｂ　）
で求めることができる。

このように、この実施例によれば、超音波像と共にゲイ
ン調整回路１７のゲイン値が表示装置１９に表示される
ので、操作者は表示装置１９に表示されたゲイン値を見
ながら、操作パネル２０に設けられたゲイン調整ポリニ
ームを調整することができる。

したがって、経時的診断を行う場合には、容易に同じゲ
イン値やダイナミックレンジ値を正確に再現することが
できので、経時的診断を正確に行うことができる。

第４図はこの発明の第２実施例を示すブロック図である
。この実施例は、テスト信号として振幅の異なる２種の
バースト波を用い、これを利用して信号処理回路におけ
るゲイン調整回路およびダイナミックレンジ調整回路の
ゲイン値およびダイナミックレンジ値をそれぞれ算出し
て、表示装置に超音波像と共に表示させるようにしたも
のである。超音波振動子３１には、第１実施例と同様に
、制御回路３２からの第５図Ａに示す送信タイミングパ
ルスに同期して送信回路３３から出力される第５図Ｂに
示す送信パルスを供給し、これにより超音波振動子３１
を励振して被検体内に超音波パルスを投射するようにす
る。検体内に投射された超音波パルスのエコーは、超音
波振動子３１で受波し、その受信信号（第５図Ｃ）を５
ＴＣ３４で増幅したのち加算回路３５に供給する。

一方、テスト信号発生回路３６からは、制御回路３２の
制御のもとに、第５図りに示すように振幅Ｅ。

と、振幅ＥｚＣＥ＋　＜Ｅｚ）とのバースト波が一走査
毎に繰り返すテスト信号を発生させ、このテスト信号を
加算回路３５において受信信号に現れる被検体からのエ
コー信号と時間的に分離して該受信信号に加算して第５
図Ｅに示すような加算出力を得るようにする。この加算
回路３５の出力は、ゲイン調整回路、ダイナミックレン
ジ調整回路、検波回路等を有する信号処理回路３７に供
給し、この信号処理回路３７の出力を表示装置３８に供
給して被検体の超音波像を表示させるようにする。なお
、信号処理回路３７内のゲイン調整回路およびダイナミ
ックレンジ調整回路は、操作パネル３９に設けたゲイン
調整ボリュームおよびダイナミックレンジ切り換えスイ
ッチにより、診断に適した超音波像が得られるように、
そのゲイン値およびダイナミックレンジ値をそれぞれ調
整し得るようする。

また、加算回路３５の出力および信号処理回路３７の出
力は振幅検出回路４０にそれぞれ供給し、ここで制御回
路３２の制御のちとにそれぞれの信号に含まれている２
種のテスト信号の振幅を検出してゲイン・ダイナミック
レンジ算出回路４１に供給する。

ゲイン・ダイナミックレンジ算出回路４１では、振幅検
出回路４０から供給される信号処理回路３７の入力側の
２種のテスト信号の振幅値と、出力側の２種のテスト信
号の振幅値とに基づいて信号処理回路３７内のゲイン調
整回路のゲイン値およびダイナミックレンジ調整回路の
ダイナミックレンジ値をそれぞれ算出し、これらを数値
データとして表示装置３８に供給して被検体の超音波像
と共に表示させる。

ここで、ゲイン調整回路のゲイン値は、信号処理回路３
７から出力される２種のテスト信号の振幅をＥ１°＋　
Ｅ２″するとき、入力側の２種のテスト信号の振幅の差
（Ｅｘ−Ｅ＋）と、出力側の２種のテスト信号の振幅の
差（Ｅ２’　−Ｅ＋’　）　との比すなわち傾き（（Ｅ
２°−Ｅ、“）／　（ＥＺ〜Ｅ１））をゲイン値として
求めることができる。

また、ダイナミックレンジ調整回路のダイナミックレン
ジ値は、第６図に示すように、上記の傾き（ゲイン値）
と信号処理回路３７の最小入力電圧とによって求まる直
線に従って、その最小入力電圧と、信号処理回路３７の
出力し得る最大出力電圧が得られるときの入力電圧との
比から求めることができる。なお、信号処理回路３７の
最小入力電圧は、例えば信号処理回路３７の前段の回路
が出力するノイズレベルとして、これを予めゲイン・ダ
イナミックレンジ算出回路４１に設定してお（。

このように、この実施例によれば、信号処理回路３７に
設けられたゲイン調整回路およびダイナミックレンジ調
整回路のゲイン値およびダイナミックレンジ値をそれぞ
れ超音波像と共に表示装置３８に表示するようにしたの
で、操作者は表示装置３８を見ながら操作パネル３９に
設けたゲイン調整ボリュームおよびダイナミックレンジ
切り換えスイッチにより、診断に適した超音波像が得ら
れるように、そのゲイン値およびダイナミックレンジ値
をそれぞれ調整することができる。したがって、経時的
診断を行う場合には、容易に同じゲイン値やダイナミッ
クレンジ値を正確に再現することができので、経時的診
断を正確に行うことができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、信号処理回路に設け
られるゲイン調整回路やダイナミックレンジ調整回路の
ゲイン値やダイナミックレンジ値を、超音波像と共に表
示装置に表示するようにしたので、操作者は表示装置を
見ながら診断に適した超音波像が得られるように、操作
パネルに設けられたゲイン言周整ボリュームやダイナミ
ックレンジ切り換えスイッチにより、それらの値を容易
に調整することができる。したがって、経時的診断を行
う場合には、容易に同じゲイン値やダイナミックレンジ
値を正確に再現することができ、したがって経時的診断
を正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概念図、 第２図Ａ−Ｅは第１図の作用を説明するための各部の信
号波形図、 第３図はこの発明の第１実施例を示すブロック図、 第４図は同じく第２実施例を示すブロック図、第５図Ａ
−Ｅおよび第６図はその動作を説明するための図である
。 １−テスト信号発生回路　　　２・・−加算器３−・−
信号処理回路 ４−テスト信号変化算出回路　５・−表示装置１１．３
１・−・超音波振動子　　　　１２．３２−制御回路１
３．３３・・−送信回路　　　　　　１４．３４−３Ｔ
Ｃ１５，３５−・−加算回路 １６．３６・・−テスト信号発生回路 １７−ゲイン調整回路　　　　　１８−信号処理部１９
．３８−表示装置　　　　　　２０．３９−操作パネル
２１．４０−・振幅検出回路 ２２−ゲイン算出回路 ４１−ゲイン・ダイナミックレンジ算出回路時 許 出 願 人 オリンパス光学工業株式会社 第１図 第２図 第４図 第６図 グイナミックレンン 第５図 Ａｔｌ−入力端子 手 続 補 正 書 １、明細書第３頁第６行の［ようにはなってしない平成
元年 ６月 ９日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被検体に投射された超音波パルスのエコーを受波し
   て電気信号に変換し、その受信信号をゲイン調整回路お
   よび／またはダイナミックレンジ調整回路を有する信号
   処理回路で処理して前記被検体の超音波像を表示装置に
   表示するようにした超音波診断装置において、テスト信
   号を発生する手段と、このテスト信号を前記受信信号に
   現れる前記被検体からのエコー信号と時間的に分離して
   該受信信号に加算する手段と、前記テスト信号の前記信
   号処理回路における入出力間の振幅変化を検出する手段
   と、この検出出力に基づいて前記ゲイン調整回路および
   ／またはダイナミックレンジ調整回路におけるゲイン値
   および／またはダイナミックレンジ値を算出する手段と
   を具え、この算出手段で算出したゲイン値および／また
   はダイナミックレンジ値を前記被検体の超音波像と共に
   前記表示装置に表示するよう構成したことを特徴とする
   超音波診断装置。