JPH0339145A - Filter for controlling automatically quality of picture in ultrasonic diagnosis apparatus - Google Patents

Filter for controlling automatically quality of picture in ultrasonic diagnosis apparatus

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JPH0339145A
JPH0339145A JP1172896A JP17289689A JPH0339145A JP H0339145 A JPH0339145 A JP H0339145A JP 1172896 A JP1172896 A JP 1172896A JP 17289689 A JP17289689 A JP 17289689A JP H0339145 A JPH0339145 A JP H0339145A
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JP
Japan
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circuit
filter
signal
attenuation
ultrasonic
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JP1172896A
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Japanese (ja)
Inventor
Ikuo Hanamiya
花宮 幾雄
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to obtain always and automatically an image with good quality to various examinee with different physical constitutions by furnishing such a control device as an auto gain control automatically controlling a filter characteristics in accordance with the physical constitution of the examinee. CONSTITUTION:A signal RF1 as an output signal of an amplifier 18 amplifying a receiving signal after addition is input in the 2nd filter circuit 101. A signal RF2 of time series output from the filter circuit 101 is input into a dynamic band path filter (D.B.P.F) 19 as the 1st filter circuit. In addition, a transmitting trigger signal Y from a transmitting trigger circuit 16 and a detective smoothing signal Z from a detective smoothing circuit 20 are input into a filter characteristic controlling circuit 102. Characteristics of the filter circuit 101 becomes controllable by an output signal of the filter characteristic controlling circuit 102. The difference in a frequency spectrum of a receiving signal changeable due to attenuation of an ultrasonic wave of each examinee to which only the conventional D.B.P.F can not correspond can be automatically covered.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は超音波診断装置の画質自動調節フィルターに関
し、詳しくは、医療用超音波診断装置の電子回路のアナ
ログ部C以下、アナログ電子回路という)において、被
検体としての人体内からの超音波エコーを受信してこの
受信信号をアナログ処理する際に用いられる画質自動調
節用のアナログフィルターに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an automatic image quality adjustment filter for an ultrasonic diagnostic apparatus, and more specifically, an analog part C of an electronic circuit of a medical ultrasonic diagnostic apparatus, hereinafter referred to as an analog electronic circuit. ) relates to an analog filter for automatic image quality adjustment used when receiving ultrasonic echoes from within a human body as a subject and subjecting the received signals to analog processing.

(従来の技wf) 医療用超音波診断装置は1人体内に超音波ビームを発射
し1人体組織間の音響的なインピーダンスが異なる体内
a器の界面から反射してくる超音波を受信してこれらの
受信信号を画像表示することにより、体内の様子を診断
する装置である。
(Conventional technique wf) A medical ultrasound diagnostic device emits an ultrasound beam into a human body and receives the ultrasound reflected from the interface of internal organs with different acoustic impedances between human tissues. This device diagnoses the internal state of the body by displaying these received signals as images.

この超音波診断装置は、受(a信号を約64階調のディ
ジタル処理可能な画像信号にするためのアナログ電子回
路を備えており、このアナログ電子回路の構成を第5図
を参照しつつ説明する。
This ultrasonic diagnostic apparatus is equipped with an analog electronic circuit for converting the reception signal (a) into a digitally processable image signal with approximately 64 gradations.The configuration of this analog electronic circuit will be explained with reference to FIG. do.

同図において、11はプローブであり、その内部には多
数の微小片からなる超音波振動子ブロック(以下、単に
振動子ブロックという)が設けられ、これら多数の振動
子ブロックのうち任意の数の振動子ブロックの集合体に
より人体内へ超音波を発射し、かつ人体内からの超音波
エコーを受信するように構成されている。また、 12
はマトリックススイッチであり、前記プローブ11内の
どの振動子ブロックの集合体により超音波を送信または
受信するかを選択してスイッチングし:これらの振動子
ブロック集合体を1ピツチづつ走査する順序を走査線選
択信号発生回路22からの選択信号により選択してスイ
ッチングするものである。
In the same figure, reference numeral 11 denotes a probe, inside which is provided an ultrasonic transducer block (hereinafter simply referred to as a transducer block) consisting of a large number of microscopic pieces. The transducer block assembly is configured to emit ultrasonic waves into the human body and to receive ultrasonic echoes from within the human body. Also, 12
is a matrix switch, which selects and switches which set of transducer blocks in the probe 11 transmits or receives ultrasonic waves; scans the order in which these transducer block sets are scanned pitch by pitch; The selection signal from the line selection signal generation circuit 22 is used for selection and switching.

次に、I3は送信回路であり、前記振動子ブロックを電
気的に付勢するための高電圧の付勢送信パルスを発生す
るものである。また、14は受信回路であり1人体内か
らの超音波エコーを受信して増幅するものである。更に
、 15はデイレ−回路であり、超音波送信時に人体内
で位相合成により超音波の焦点を合わせ、かつ、受信時
にも位相合成により焦点を合わせるためのデイレ−パタ
ーンに従って動作するもので、このデイレ−パターンを
構成するデイレ−量はデイレ−1選択信号発生回路23
により選択されるようになっている。
Next, I3 is a transmission circuit, which generates a high-voltage energizing transmission pulse for electrically energizing the vibrator block. Further, 14 is a receiving circuit that receives and amplifies ultrasonic echoes from within a human body. Furthermore, 15 is a delay circuit which operates according to a delay pattern to focus the ultrasonic waves in the human body by phase synthesis when transmitting ultrasonic waves, and also to focus by phase synthesis when receiving them. The delay amount constituting the delay pattern is determined by the delay 1 selection signal generation circuit 23.
It is selected by

また、16は送信トリガー回路であり、プローブ11内
の振動子ブロックを付勢するタイミングパルスを送信ト
リガー信号Yとして、デイレ−回路15゜走査線選択信
号発生回路22、デイレ−量選択信号発生回路23、後
述する受信ダイナミックバンドパスフィルターC以下、
D、B、P、Fという)19.タイムゲインコントロー
ル回路(以下1丁、G、C回路という)21及びディジ
タル回路24に出力するようになっている1次いで、1
7は加算器であり、受信回路14にて増幅されてデイレ
−回路15により焦点合ゎせを行なった後の各振動子ブ
ロックの受信信号が加算されるものである。この加算は
、画像の一走査ライン毎のビデオ信号に対応した1本の
超音波ビームを時系列の信号(以下、R,F信号という
)にするために行なわれる。
Further, 16 is a transmission trigger circuit, which uses a timing pulse for energizing the transducer block in the probe 11 as a transmission trigger signal Y.Delay circuit 15.degree. scanning line selection signal generation circuit 22, delay amount selection signal generation circuit 23. Receiving dynamic band pass filter C described below,
D, B, P, F)19. 1, which is designed to output to a time gain control circuit (hereinafter referred to as 1 circuit, G, C circuit) 21 and a digital circuit 24;
Reference numeral 7 denotes an adder, which adds the received signals of each transducer block after being amplified by the receiving circuit 14 and focused by the delay circuit 15. This addition is performed to convert one ultrasonic beam corresponding to a video signal for each scanning line of an image into time-series signals (hereinafter referred to as R and F signals).

次に、18はアンプであり、加算後の受イa信号は後段
のり、B、P、F 19を有効に動作させるために増幅
される。また、 D、B、P、F 19は1体内の深さ
方向に変化する周波数スペクトルを時間の進行方向に変
化するフィルター特性によりフィルターリングして補正
するもので、可変容量ダイオードとインダクタンス及び
抵抗とから構成されている。
Next, 18 is an amplifier, and the received A signal after addition is amplified in order to effectively operate the subsequent stages, B, P, and F 19. In addition, D, B, P, and F 19 correct the frequency spectrum that changes in the depth direction inside the body by filtering it using filter characteristics that change in the direction of time. It consists of

次いで20は検波平滑回路であり、R,F信号をビデオ
信号として後段のディジタル回路24によりA/D変換
し易いように主信号から子信号になるように検波し、高
調波成分を平滑化して検波平滑信号Zとして出力する。
Next, 20 is a detection and smoothing circuit, which detects the R and F signals as video signals so that the main signal becomes a child signal so that it can be easily A/D converted by the digital circuit 24 at the subsequent stage, and smoothes harmonic components. Output as detected smoothed signal Z.

更に、T、G、C回路21は、 R,F信号をテレビモ
ニターの画像の輝度と人間の視感度との兼ね合いからL
OGスケールで圧縮して最大で約60dB程度に増幅す
るもので、この増幅度は1体内の深さによって減衰する
R、F信号を体内の深さによらず一定の振幅となるよう
に決定されている。そして、T、G。
Furthermore, the T, G, C circuit 21 converts the R and F signals into L due to the brightness of the image on the TV monitor and human visibility.
It is compressed using the OG scale and amplified to a maximum of about 60 dB, and the degree of amplification is determined so that the R and F signals, which attenuate depending on the depth inside the body, have a constant amplitude regardless of the depth inside the body. ing. And T,G.

C回路21の後段のディジタル回路24は、T、G、C
回路21の出力信号をA/D変換し、ビデオ信号として
処理するものである。
The digital circuit 24 after the C circuit 21 includes T, G, C
The output signal of the circuit 21 is A/D converted and processed as a video signal.

次に、このアナログ電子回路の一連の動作を説明する。Next, a series of operations of this analog electronic circuit will be explained.

まず、送信トリガー回路16により送信トリガー信号Y
を発生させ、超音波の焦点合わせのためにデイレ−回路
15を通して送信トリガー信号Yを遅延させる。この送
信トリガー信号Yは送信回路13に入力され、送信回路
13において高電圧の付勢送信パルスを所定のタイミン
グで発生させると共に、この付勢送信パルスはマトリッ
クススイッチ12に入力され、プローブ11内のどの振
動子ブロック集合体により送信するかを選択し、かつこ
れらの集合体の走査順序を選択した後、プローブ11に
よって超音波が人体内に発射される。
First, the transmission trigger circuit 16 generates a transmission trigger signal Y.
is generated, and the transmission trigger signal Y is delayed through the delay circuit 15 for focusing of the ultrasonic waves. This transmission trigger signal Y is input to the transmission circuit 13, which generates a high-voltage energizing transmission pulse at a predetermined timing, and this energizing transmission pulse is input to the matrix switch 12 to After selecting which transducer block aggregate to transmit and selecting the scanning order of these aggregates, the probe 11 emits ultrasonic waves into the human body.

人体内に超音波が発射されると同時に人体内からの超音
波エコーの受信を始め、この受信信号をマトリックスス
イッチ12においてプローブ11内のどの振動子ブロッ
ク集合体で受信するかを選択して受信回路14により増
幅する。そして、デイレ−回路tSを介して加算器17
により受信信号を加算し画像の一走査ライン毎のビデオ
信号に対応した1本の超音波ビームを時系列のR,F信
号に変換する。
At the same time that ultrasound is emitted into the human body, reception of ultrasound echoes from within the human body begins, and the matrix switch 12 selects which transducer block assembly in the probe 11 to receive this received signal and receives it. It is amplified by the circuit 14. Then, an adder 17 is added via a delay circuit tS.
The received signals are added together and one ultrasonic beam corresponding to the video signal for each scanning line of the image is converted into time-series R and F signals.

このR,F信号はアンプI8を通り、D、B、P、F 
19゜検波平滑回N20及びT、G、C回路21を通っ
てディジタル回路24によりA/D変換され、テレビモ
ニターの画像の一走査ライン毎のビデオ信号として処理
されることになる。
These R, F signals pass through amplifier I8, and D, B, P, F
The signal passes through a 19° detection and smoothing circuit N20 and a T, G, C circuit 21, is A/D converted by a digital circuit 24, and is processed as a video signal for each scanning line of an image on a television monitor.

ここで、前記り、B、P、F 19の機能について概略
的に説明する。
Here, the functions of B, P, and F 19 will be briefly explained.

まず、人体内へ発射された超音波は周波数に依存して散
乱や吸収により減衰し、また、非線形歪み等によって体
内部位の深さにより周波数スペクトルが低い周波数にず
れてくる。この体内の深さにより変化する周波数スペク
トルを第6図に示す。
First, ultrasonic waves emitted into the human body are attenuated by scattering and absorption depending on the frequency, and the frequency spectrum shifts to lower frequencies depending on the depth of the body part due to nonlinear distortion and the like. FIG. 6 shows a frequency spectrum that changes depending on the depth inside the body.

同図において、矢印dは体内部位の浅い所から深い所へ
の移動を示しており、この図から明らかなように、体内
部位が深い所に移動すると周波数スペクトルは低い周波
数へ寄ってくる。
In the figure, an arrow d indicates movement from a shallow to a deep part of the body, and as is clear from this figure, as the body part moves deeper, the frequency spectrum approaches lower frequencies.

従って、人体内から反射してくる和音、波の受信信号は
1人体の深さ方向に対応する時間の進行方向で周波数ス
ペクトルが変化しているので、前述した従来の超音波診
断装置のアナログ回路では。
Therefore, the frequency spectrum of the received chord and wave signals reflected from the human body changes in the time progression direction corresponding to the depth direction of the human body, so the analog circuit of the conventional ultrasound diagnostic device described above Well then.

フィルター特性が時間の進行方向にコントロールされる
り、B、P、F 19を採用している。
The filter characteristics are controlled in the direction of time, and B, P, and F 19 are used.

なお、このり、B、P、F 19は、超音波の送信1−
リガーを起点とした時間の経過と共に連続的に、はぼ一
定値の低利得の周波数領域に伸びるフィルター特性を有
している。そしてこのフィルター特性は、はぼJR準的
な体質である被診断者の体内減衰を基準として電子回路
定数的に決定されるものである。
In addition, B, P, F 19 are ultrasonic transmission 1-
It has a filter characteristic that extends continuously over time from the rigger to a frequency region with a low gain of approximately constant value. The filter characteristics are determined based on electronic circuit constants based on the internal attenuation of the person to be diagnosed, who has a constitution similar to that of JR.

(発明が解決しようとする課題) 上述のように、従来のり、B、P、F 19はその特性
がほぼ標準的な体質の被診断者を基準として予め設定さ
れている。このため、被診断者が標準的な体質でない場
合、例えば体質的に超音波の減衰が大きいIN!満体の
人間や筋肉質の人間では、アナログ電子回路に入力され
る受信信号に低周波数成分が多くなるので、体内の浅い
部位も深い部位も画像がぼやけて診断のための判読がで
きないことがある。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the characteristics of the conventional pastes B, P, and F 19 are set in advance based on a test subject with a substantially standard constitution. For this reason, if the person to be diagnosed does not have a standard constitution, for example, IN! In a full-bodied or muscular person, the received signal input to the analog electronic circuit will have many low-frequency components, so images of both shallow and deep parts of the body may become blurred and unreadable for diagnosis. .

すなわち従来では、被診断者の体質差によってり、8.
I)、F 19のフィルター特性の効き方が異なり、ま
た、このフィルター特性を!l!整する手段が何ら設け
られていないという問題があった。
In other words, conventionally, 8.
I), the effect of the filter characteristics of F 19 is different, and this filter characteristic! l! The problem was that no means were provided to correct the situation.

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは1体質の異なる様々な被診断者
に対しても常に41準体質の被診断者の場合と同様の良
好な画質が自動的に得られるようにした超音波診断装置
の画質自動調節フィルターを提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems,
The purpose of this is to improve the image quality of the ultrasonic diagnostic equipment so that even for various patients with different constitutions, the same good image quality as that for patients with sub-41 constitutions can be automatically obtained. Our goal is to provide self-adjusting filters.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため1本発明は、D、B、P、Fの
フィルター特性を診断者の体質に応じて自動調節する、
オートゲインコントロールのような調節手段をアナログ
電子回路に備えたものである。すなわち、より具体的に
は、アナログ電子回路内の第1のフィルター回路である
り、B、P、Fの前段に、D。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention automatically adjusts the filter characteristics of D, B, P, and F according to the constitution of the diagnostician.
The analog electronic circuit is equipped with adjustment means such as automatic gain control. More specifically, D.

B、P、Fの出力電圧をフィードバックしてその電圧値
でフィルター特性が変化するような第2のフィルター回
路としての可変容量ダイオード付き同調回路のフィルタ
ー回路を付加することにより、被診断者の体質に応して
フィルター特性を自動的にコントロールするものである
By adding a filter circuit of a tuned circuit with a variable capacitance diode as a second filter circuit that feeds back the output voltages of B, P, and F and changes the filter characteristics depending on the voltage value, it is possible to improve the constitution of the person to be diagnosed. The filter characteristics are automatically controlled according to the

(作用) アナログ電子回路内のり、B、P、Fの前段に、このり
(Function) Glue in the analog electronic circuit, in front of B, P, and F.

B、P、Fの出力電圧でフィルター特性が変化する第2
のフィルター回路を設置すると、D、B、P、Fの出力
端では、前記第2のフィルター回路と前記り、B。
The second filter characteristic changes depending on the output voltage of B, P, and F.
When a filter circuit is installed, the output terminals of D, B, P, and F are connected to the second filter circuit.

P、Fとのフィルター特性がスタガ同調方式のように単
一同調回路を2段にしたようなものとなり、全体として
人体の超音波減衰に応して所要の11′4波数帯域を有
する特性が自動的に得られるようになる。
The filter characteristics of P and F are like a two-stage single tuning circuit like the staggered tuning method, and the overall characteristics have the required 11'4 wave number band according to the ultrasonic attenuation of the human body. You will get it automatically.

(実施例) 以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明にかかる画質自動調節フィルターを含む
超音波診断装置のアナログ電子回路の構成を示しており
、第5図と同一の構成要素には同一の符号を付して説明
を省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。
FIG. 1 shows the configuration of an analog electronic circuit of an ultrasonic diagnostic apparatus including an automatic image quality adjustment filter according to the present invention, and the same components as in FIG. , the following will mainly explain the different parts.

第1図において、加算後の受信信号を増幅するアンプ1
8の出力信号としてのR,F信号RF、は第2のフィル
ター回路101に入力され、このフィルター回路101
から出力されるR、F信号RF2が第1のフィルター回
路としてのり、B、P、F 19に入力されているまた
、送信トリガー回路16からの送信トリガー信号Y及び
検波平滑回路20からの検波平滑信号Zがフィルター特
性制御回路102に入力され、このフィルター特性制御
口m102の出力信号によりフィルター回路lotの特
性が制御可能となっており、フィルター回路101. 
D、B、P、F 19及びフィルター特性制御回路10
2によって本発明にかかる画質自動調節フィルター10
0が構成されている。
In Figure 1, an amplifier 1 that amplifies the received signal after addition
The R and F signals RF as the output signals of 8 are input to the second filter circuit 101, and this filter circuit 101
The R and F signals RF2 outputted from the transmitter are inputted to the first filter circuit and are input to the B, P, and F signals 19. Also, the transmission trigger signal Y from the transmission trigger circuit 16 and the detection smoothing signal from the detection smoothing circuit 20 The signal Z is input to the filter characteristic control circuit 102, and the characteristics of the filter circuit lot can be controlled by the output signal of the filter characteristic control port m102.
D, B, P, F 19 and filter characteristic control circuit 10
Image quality automatic adjustment filter 10 according to the present invention according to 2
0 is configured.

そして、この実施例では、第2図に示すようなフィルタ
ー特性Qを実現するように画質自動11節フィルター1
00が作用する。すなわち、この特性は、単一同調回路
の周波数特性j+kを2段としたスタガ同調方式のよう
な、全体として所要の周波数帯域を有する特性である。
In this embodiment, the image quality automatic 11-section filter 1 is designed to achieve filter characteristics Q as shown in FIG.
00 works. That is, this characteristic has a required frequency band as a whole, like a staggered tuning system in which the frequency characteristic j+k of a single tuning circuit is two-staged.

つまりこの実施例では、簡単に説明すると検波平滑回路
20の出力電圧(検波平滑信号Z)をフィルター特性#
御回路102を経由してフィルター回路101にフィー
ドバックさせることにより、D、8.P、F1aの出力
フィルター特性を、人体内での超音波の減衰による周波
数スペクトルの変化に追従させて変化させるようにして
いる。
In other words, in this embodiment, to briefly explain, the output voltage (detection smoothing signal Z) of the detection smoothing circuit 20 is set to the filter characteristic #
By feeding back to the filter circuit 101 via the control circuit 102, D.8. The output filter characteristics of P and F1a are changed to follow changes in the frequency spectrum due to attenuation of ultrasonic waves within the human body.

ここで、フィルター回M 101は、D、B、P、F 
19と同様な可変容量ダイオードとインダクタンスとで
構成された同調回路のフィルターであり、フィルター特
性制御回路102の出力電圧によりフィルター特性が変
化するようになっている。フィルター特性制御回路10
2は、D、B、P、F 19の土山力信号を検波平滑回
路20を介して子信号に変換してなる検波平滑信号2を
入力電圧とし、送信トリガー信号Yのタイミングでフィ
ルター回路101の制御電圧用に入力電圧をCR開回路
より積分すると共に直流電圧化して出力電圧を生成する
。なお、フィルター特性制御回路102の出力電圧の時
間軸対振幅の波形は、送信トリガー信号のタイミング間
隔で鋸波状となっている。
Here, the filter times M 101 are D, B, P, F
This filter is a tuned circuit configured with a variable capacitance diode and an inductance similar to No. 19, and the filter characteristics are changed by the output voltage of the filter characteristics control circuit 102. Filter characteristic control circuit 10
2 uses the detection smoothed signal 2 obtained by converting the Tsuchiyama force signal of D, B, P, F 19 into a child signal via the detection smoothing circuit 20 as an input voltage, and outputs the filter circuit 101 at the timing of the transmission trigger signal Y. For the control voltage, the input voltage is integrated from the CR open circuit and converted into a DC voltage to generate the output voltage. Note that the waveform of the output voltage of the filter characteristic control circuit 102 with respect to the time axis versus the amplitude has a sawtooth shape at the timing interval of the transmission trigger signal.

このように構成することにより、フィルター回路101
及びり、B、P、F 19によって第2図の如き全体と
してスタガ同調方式のような所要のフィルター特性が、
被診断者の体質に応じて、また1人体内における超音波
の減衰に応じて自動的に得られるようになる。
With this configuration, the filter circuit 101
and B, P, and F 19, the required filter characteristics as a whole like the staggered tuning method as shown in FIG. 2 are obtained.
The information can be automatically obtained depending on the constitution of the person to be diagnosed and the attenuation of the ultrasonic waves within the human body.

次に、第3図は、フィルター回路101及びフィルター
特性制御回路102の具体例を示している。
Next, FIG. 3 shows a specific example of the filter circuit 101 and the filter characteristic control circuit 102.

同図において、前述したようにR,F信号RFよはアン
プ18の出力信号、R,F信号RF、はフィルター回路
101の出力信号であり、また、送信トリガー信号Yの
タイミング間隔は超音波診断装置の表示領域の体西深さ
方向に相当している。更に、検波平滑信号2の電圧は十
の交番波形であり、その振幅は超音波の減衰が大きいほ
ど小さくなるものである。
In the figure, as mentioned above, the R, F signal RF is the output signal of the amplifier 18, the R, F signal RF is the output signal of the filter circuit 101, and the timing interval of the transmission trigger signal Y is the ultrasonic diagnosis This corresponds to the depth direction of the display area of the device. Furthermore, the voltage of the detected smoothed signal 2 has a ten-fold alternating waveform, and its amplitude becomes smaller as the attenuation of the ultrasonic wave becomes larger.

なお、同図において、R4〜Rよ、は抵抗、OF工〜O
P、はオペアンプ、 Trl、 Tr2はF” E T
からなるトランジスタスイッチ、D、、D、は可変容量
ダイオード、D、、D、はダイオード、L、、L2はイ
ンダクタンス、C工〜C1はコンデンサ、VRは可変抵
抗(ボリウム)、M□、Jはそれぞれ第1゜第2の回路
ブロックを示している。
In addition, in the same figure, R4~R are resistors, OF~O
P is an operational amplifier, Trl, Tr2 is F''ET
D, , D are variable capacitance diodes, D, , D are diodes, L, , L2 are inductances, C~C1 are capacitors, VR is a variable resistor (volume), M□, J are The first and second circuit blocks are shown respectively.

このうち第1の回路ブロックM□においては。Among these, in the first circuit block M□.

送信トリガー信号Yが入力されるたびにトランジスタス
イッチTriがオンしてコンデンサC2がショートし、
その後オペアンプOP□によって検波平滑信号2がCR
積分される。このCR積分の役割について説明すると、
送信トリガー信号Yと同時に体内の深さ方向に超音波が
発射されて検波平滑信号2に相当する超音波エコーが受
信され始めるが、このトリガー信号後の時間経過が体内
の深さ方向に相当し、検波平滑信号Zがこの時間経過と
共に小さくなり、かつ、周波数スペクトルが低周波数方
向にずれるから、この現象とフィルター特性との整合を
とるためにCR積分を行い、CR定数が決定されるもの
である。
Every time the transmission trigger signal Y is input, the transistor switch Tri is turned on and the capacitor C2 is shorted.
After that, the detected smoothed signal 2 is CR by the operational amplifier OP□.
It is integrated. To explain the role of this CR integral,
Simultaneously with the transmission trigger signal Y, ultrasonic waves are emitted in the depth direction inside the body, and ultrasonic echoes corresponding to the detected smoothed signal 2 begin to be received, but the time lapse after this trigger signal corresponds to the depth direction inside the body. , the detected smoothed signal Z becomes smaller as time passes, and the frequency spectrum shifts toward lower frequencies. Therefore, in order to match this phenomenon with the filter characteristics, CR integration is performed to determine the CR constant. be.

また、第2の回路ブロックM2は上記第1の回路ブロッ
クM1と全く同様に動作する。そしてこの回路ブロック
M2においては、標準的な体質の被診断者体内での超音
波の減衰による周波数スペクトルの変化を想定して可変
抵抗VRの僅を予め設定しておき、オペアンプoP4に
よって積分された後の出力電圧は、オペアンプOP、に
おいで第1の回路ブロックM、の出力電圧と差分増幅さ
れる。ここで、オペアンプ○P、の出力電圧は、被診断
者に応じた検波平滑信号Zと標準体質の人体内での超音
波の減衰との差、すなわち被診断者における実際の超音
波の減衰と想定上の標準体質の人体における超音波の減
衰との差になる。
Further, the second circuit block M2 operates in exactly the same manner as the first circuit block M1. In this circuit block M2, a variable resistor VR is set in advance assuming a change in the frequency spectrum due to attenuation of ultrasonic waves within the body of a subject with a standard constitution, and integrated by an operational amplifier oP4. The subsequent output voltage is differentially amplified with the output voltage of the first circuit block M in the operational amplifier OP. Here, the output voltage of the operational amplifier ○P is the difference between the detected smoothed signal Z corresponding to the person to be diagnosed and the attenuation of the ultrasound in the normal human body, that is, the actual attenuation of the ultrasound in the person to be diagnosed. This is the difference between the attenuation of ultrasonic waves in a hypothetical standard human body.

このオペアンプOP、の出力電圧、つまりフィルター特
性制御回路102の出力電圧は可変容量ダイオードD1
.D、に加わり、これらの容量が変化して各々インダク
タンスL、、L2による共振周波数が変化し、周波数と
R,F信号RF、、 RF、、のゲイン比との関係が変
化することになる。これにより、第4図に示すように、
人体内での減衰による周波数スペクトルの変化1こり、
B、P、F 19の出力フィルター特性を追従させるこ
とができ、被診断者ごとの周波数スペクトルの変化を自
動的にカバーして超音波画像の画質を自動的に調節する
ことが可能になる。
The output voltage of this operational amplifier OP, that is, the output voltage of the filter characteristic control circuit 102, is the output voltage of the variable capacitance diode D1.
.. In addition to D, these capacitances change, and the resonance frequency due to the inductance L, , L2 changes, and the relationship between the frequency and the gain ratio of the R and F signals RF, , RF, changes. As a result, as shown in Figure 4,
Changes in frequency spectrum due to attenuation within the human body,
The output filter characteristics of B, P, and F 19 can be tracked, and the image quality of the ultrasound image can be automatically adjusted by automatically covering changes in the frequency spectrum for each patient.

(発明の効果) 以上のように本発明によれば、アナログ電子回路内のり
、B、P、Fの前段に第2のフィルター回路を設け、検
波平滑回路の出力電圧をフィードバックしてフィルター
特性制御回路により第2のフィルターの特性を自動的に
制御するようにしたため、従来のり、B、P、Fのみで
は対応できないところの。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the second filter circuit is provided before the circuits B, P, and F in the analog electronic circuit, and the output voltage of the detection smoothing circuit is fed back to the filter characteristic control circuit. Since the characteristics of the second filter are automatically controlled by the above, conventional glues B, P, and F cannot be used alone.

超音波の減衰により変化する受信信号の周波数スペクト
ルの被診断者毎の差を自動的にカバーすることができる
Differences between patients in the frequency spectrum of received signals that change due to attenuation of ultrasound waves can be automatically covered.

このため、例えば1体質的に超音波の減衰が大きい肥満
体の人間や筋肉質の人間に対しても標準体質の場合と同
様な画質を得ることができ、超音波画像の画質向上を図
ることができる。
Therefore, for example, it is possible to obtain the same image quality for an obese person or a muscular person who have a constitution that causes high attenuation of ultrasound waves as for a person with a normal constitution, and it is possible to improve the image quality of ultrasound images. can.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を含むアナログ電子回路の構
成図、第2図はこの発明の原理を示すフィルター特性図
、第3図はこの実施例における第2のフィルター回路及
びフィルター特性制御回路の構成図、第4図はこの実施
例におけるフィルター特性図、第5図は従来の技術を説
明するためのアナログ電子回路の構成図、第6図は人体
内の超音波の減衰による周波数スペクトルの変化を示す
フィルター特性図である。 12・・・マトリックススイッチ 14・・・受信回路 16・・・送信トリガー回路 18・・・アンプ 20・・・検波平滑回路 11・・プローブ 13・・送信回路 15・・・デイレ−回路 17・・・加算器 19・・・D、B、P、F 21・・・T、G、C回路 22・・・走査線選択信号発生回路 23・・・デイレ−量選択信号発生回路24・・・ディ
ジタル回路 100・・・画質自動調節フィルター 101・・フィルター回路 102・・・フィルター特性制御回路 R□〜R□7・抵抗  OPユ〜OP5・・・オペアン
プT r、 、 T r2・・・トランジスタスイッチ
D工、D2・・・可変容量ダイオード D、、D4・・・ダイオード L、、L、・・インダクタンス C0〜C3・・・コンデンサ  VR・・・可変抵抗M
、、M2・・回路ブロック
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] Fig. 1 is a block diagram of an analog electronic circuit including an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a filter characteristic diagram showing the principle of the invention, and Fig. 3 is a diagram showing the filter characteristics of a second embodiment of the present invention. 4 is a diagram of the filter characteristics in this embodiment, FIG. 5 is a diagram of the configuration of an analog electronic circuit for explaining the conventional technology, and FIG. 6 is a diagram of the filter circuit in the human body. FIG. 3 is a filter characteristic diagram showing changes in frequency spectrum due to attenuation of ultrasonic waves. 12... Matrix switch 14... Receiving circuit 16... Transmission trigger circuit 18... Amplifier 20... Detection smoothing circuit 11... Probe 13... Transmission circuit 15... Delay circuit 17... - Adder 19...D, B, P, F 21...T, G, C circuit 22...Scanning line selection signal generation circuit 23...Delay amount selection signal generation circuit 24...Digital Circuit 100... Image quality automatic adjustment filter 101... Filter circuit 102... Filter characteristic control circuit R□~R□7 Resistor OP~OP5... Operational amplifier T r, , T r2... Transistor switch D D2...Variable capacitance diode D, D4...Diode L, L,...Inductance C0-C3...Capacitor VR...Variable resistance M
,,M2...Circuit block

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)超音波エコーのアナログ受信信号を被検体内での
超音波の減衰に伴う周波数スペクトルの変化に対し時間
的に追従させてフィルターリングする第1のフィルター
回路を備えた超音波診断装置のアナログ電子回路におい
て、 前記被検体の体質に応じた超音波の減衰に相当する電圧
信号を、前記第1のフィルター回路の出力側からこの第
1のフィルター回路の前段に接続された第2のフィルタ
ー回路にフィルター特性制御回路を介してフィードバッ
クし、前記第2のフィルター回路の特性を可変としたこ
とを特徴とする超音波診断装置の画質自動調節フィルタ
ー。
(1) An ultrasonic diagnostic apparatus equipped with a first filter circuit that filters an analog reception signal of an ultrasonic echo by temporally tracking changes in the frequency spectrum due to attenuation of ultrasonic waves within the subject. In the analog electronic circuit, a voltage signal corresponding to the attenuation of the ultrasound according to the constitution of the subject is transmitted from the output side of the first filter circuit to a second filter connected to a stage preceding the first filter circuit. An image quality automatic adjustment filter for an ultrasonic diagnostic apparatus, characterized in that the characteristics of the second filter circuit are made variable by feeding back to the circuit via a filter characteristics control circuit.
(2)フィルター特性制御回路は、被検体の体質に応じ
た超音波の減衰に相当する電圧信号を超音波の送信トリ
ガー信号のタイミングで積分する第1の回路ユニットと
、標準体質の被検体における超音波の減衰に相当する電
圧信号を前記送信トリガー信号のタイミングで積分する
第2の回路ユニットと、前記第1及び第2の回路ユニッ
トの出力電圧の差分を増幅して第2のフィルター回路に
加える増幅回路とを備えた請求項(1)記載の超音波診
断装置の画質自動調節フィルター。
(2) The filter characteristic control circuit includes a first circuit unit that integrates a voltage signal corresponding to the attenuation of ultrasound according to the constitution of the subject at the timing of the ultrasound transmission trigger signal, and a a second circuit unit that integrates a voltage signal corresponding to the attenuation of the ultrasonic wave at the timing of the transmission trigger signal; and a second filter circuit that amplifies the difference between the output voltages of the first and second circuit units. The automatic image quality adjustment filter for an ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising an amplifier circuit for adding an amplifier circuit.
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