JPH04318486A - 超音波ドプラー診断装置の送受信機 - Google Patents
超音波ドプラー診断装置の送受信機Info
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- JPH04318486A JPH04318486A JP3110915A JP11091591A JPH04318486A JP H04318486 A JPH04318486 A JP H04318486A JP 3110915 A JP3110915 A JP 3110915A JP 11091591 A JP11091591 A JP 11091591A JP H04318486 A JPH04318486 A JP H04318486A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波ドプラー診断装置
の送受信機に関し、詳しくは、人体等の被検体内に超音
波を送信して被検体組織間の音響的なインピーダンスの
異なる界面から反射してくる超音波を受信し、被検体内
に存在する運動体の運動状態をドプラー法により検出し
て被検体を診断する超音波ドプラー診断装置において、
耐外来ノイズ性能及び受信感度を向上させると共に、必
要な信号のみを増幅検出するようにした送受信機に関す
る。
の送受信機に関し、詳しくは、人体等の被検体内に超音
波を送信して被検体組織間の音響的なインピーダンスの
異なる界面から反射してくる超音波を受信し、被検体内
に存在する運動体の運動状態をドプラー法により検出し
て被検体を診断する超音波ドプラー診断装置において、
耐外来ノイズ性能及び受信感度を向上させると共に、必
要な信号のみを増幅検出するようにした送受信機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図６はパルスドプラー形診断装置の従来
の送受信機における送信機主要部の構成を示している。 図において、１２は高圧送信パルスを発生する送信パル
ス発生回路、１３はドプラーモード（Ｄモード：運動体
によるドプラー周波数偏移を利用した測定モード）、Ｍ
モード（固定されたプローブから運動体までの距離の時
間的変化を表示する測定モード）等に応じたモードステ
ート信号ＭＯＤＥにより各モードの送信電圧−ＶＤ，−
ＶＭを切り換えるモード切換スイッチ、１６は伝送ケー
ブル、１７′は人体とじかに接触し、超音波を送受信す
るプローブ先端部、Ｘは超音波送受信用の振動子、Ｌは
同調用のインダクタンスを示している。なお、１４は電
流リミッタ、１５は電圧リミッタであり、これらと前記
プローブ先端部１７′及び伝送ケーブル１６等は受信機
の一部をも構成している。また、ＧＴＲは送受信基準グ
ラウンドを示す。
の送受信機における送信機主要部の構成を示している。 図において、１２は高圧送信パルスを発生する送信パル
ス発生回路、１３はドプラーモード（Ｄモード：運動体
によるドプラー周波数偏移を利用した測定モード）、Ｍ
モード（固定されたプローブから運動体までの距離の時
間的変化を表示する測定モード）等に応じたモードステ
ート信号ＭＯＤＥにより各モードの送信電圧−ＶＤ，−
ＶＭを切り換えるモード切換スイッチ、１６は伝送ケー
ブル、１７′は人体とじかに接触し、超音波を送受信す
るプローブ先端部、Ｘは超音波送受信用の振動子、Ｌは
同調用のインダクタンスを示している。なお、１４は電
流リミッタ、１５は電圧リミッタであり、これらと前記
プローブ先端部１７′及び伝送ケーブル１６等は受信機
の一部をも構成している。また、ＧＴＲは送受信基準グ
ラウンドを示す。
【０００３】この送信機では、送信トリガ信号ＴＭを受
けた送信パルス発生回路１２が、モード切換スイッチ１
３により選択された所定モードに対応するパルスを伝送
ケーブル１６を介してプローブ先端部１７′内の振動子
Ｘに送信し、人体に向けて超音波を送信する。図７は、
図６における各部の信号波形であり、図７の信号ａ，ｂ
は図６における位置ａ，ｂに対応する。また、図７にお
いてＴＸは送信パルスを、ＲＸは送信パルスによる振動
子Ｘでの戻り成分を、ＲＳは受信信号成分をそれぞれ示
す。
けた送信パルス発生回路１２が、モード切換スイッチ１
３により選択された所定モードに対応するパルスを伝送
ケーブル１６を介してプローブ先端部１７′内の振動子
Ｘに送信し、人体に向けて超音波を送信する。図７は、
図６における各部の信号波形であり、図７の信号ａ，ｂ
は図６における位置ａ，ｂに対応する。また、図７にお
いてＴＸは送信パルスを、ＲＸは送信パルスによる振動
子Ｘでの戻り成分を、ＲＳは受信信号成分をそれぞれ示
す。
【０００４】一方、図８は従来の送受信機における受信
機主要部の構成を示しており、図６と同一の構成要素に
は同一の符号を付してある。図中、２は広帯域プリアン
プ、３はバンドパスフィルタ、１０は、アンプゲインを
一掃引の間で時間的に変化させることにより、人体の深
さに応じた受信信号の減衰を補正するためのＳＴＣ（深
さ方向ゲインコントロール）信号発生回路、１０１，１
０２，１０３はボリューム、９０は反転器、４１，４２
はミキサ、５１，５２はアンプ、６１，６２はローパス
フィルタ、７１，７２はバッファアンプ、２００は受信
信号を処理するディジタル処理部である。
機主要部の構成を示しており、図６と同一の構成要素に
は同一の符号を付してある。図中、２は広帯域プリアン
プ、３はバンドパスフィルタ、１０は、アンプゲインを
一掃引の間で時間的に変化させることにより、人体の深
さに応じた受信信号の減衰を補正するためのＳＴＣ（深
さ方向ゲインコントロール）信号発生回路、１０１，１
０２，１０３はボリューム、９０は反転器、４１，４２
はミキサ、５１，５２はアンプ、６１，６２はローパス
フィルタ、７１，７２はバッファアンプ、２００は受信
信号を処理するディジタル処理部である。
【０００５】この受信機では、人体の深さ方向に沿って
減衰する受信信号を、送受信タイミングに従いアンプゲ
インを上げることにより補正している。この補正アンプ
ゲインカーブを上記ＳＴＣ信号と称し、このカーブは、
人体深さ方向の超音波減衰特性と等価な電圧カーブに置
き換えたアンプゲインコントロールカーブである。図８
の受信機では、ＳＴＣ信号発生回路１０からのＳＴＣ信
号を反転器９０により反転した信号を、プリアンプ２及
びバンドパスフィルタ３に対するＡＧＣ（自動ゲインコ
ントロール）信号として入力するように構成されている
。
減衰する受信信号を、送受信タイミングに従いアンプゲ
インを上げることにより補正している。この補正アンプ
ゲインカーブを上記ＳＴＣ信号と称し、このカーブは、
人体深さ方向の超音波減衰特性と等価な電圧カーブに置
き換えたアンプゲインコントロールカーブである。図８
の受信機では、ＳＴＣ信号発生回路１０からのＳＴＣ信
号を反転器９０により反転した信号を、プリアンプ２及
びバンドパスフィルタ３に対するＡＧＣ（自動ゲインコ
ントロール）信号として入力するように構成されている
。
【０００６】図９は上記受信機の動作を示す各信号の波
形図である。この図において、ＰＲＦは超音波の送受信
タイミングパルス、ＴＭは前述のように送信トリガ信号
、ＲＦは電圧リミッタ１５から出力される受信生信号、
ＲＦ１，ＲＦ２はバンドパスフィルタ３から出力される
受信信号、ＤＩＦ１，ＤＩＦ２はバッファアンプ７１，
７２から出力される受信信号を示している。図９におい
て、送受信タイミングパルスＰＲＦに従い、ＳＴＣ信号
発生回路１０により図のごとく人体内の深い部分でアン
プゲインが増すようなＳＴＣ信号を発生させる。このＳ
ＴＣ信号を反転させたＡＧＣ信号を、受信生信号ＲＦが
入力されるプリアンプ２及びバンドパスフィルタ３に加
え、ゲインを調節して受信信号ＲＦ１，ＲＦ２を得る。 これらの受信信号ＲＦ１，ＲＦ２はミキサ４１，４２、
アンプ５１，５２、ローパスフィルタ６１，６２、バッ
ファアンプ７１，７２を介して受信信号ＤＩＦ１，ＤＩ
Ｆ２となる。
形図である。この図において、ＰＲＦは超音波の送受信
タイミングパルス、ＴＭは前述のように送信トリガ信号
、ＲＦは電圧リミッタ１５から出力される受信生信号、
ＲＦ１，ＲＦ２はバンドパスフィルタ３から出力される
受信信号、ＤＩＦ１，ＤＩＦ２はバッファアンプ７１，
７２から出力される受信信号を示している。図９におい
て、送受信タイミングパルスＰＲＦに従い、ＳＴＣ信号
発生回路１０により図のごとく人体内の深い部分でアン
プゲインが増すようなＳＴＣ信号を発生させる。このＳ
ＴＣ信号を反転させたＡＧＣ信号を、受信生信号ＲＦが
入力されるプリアンプ２及びバンドパスフィルタ３に加
え、ゲインを調節して受信信号ＲＦ１，ＲＦ２を得る。 これらの受信信号ＲＦ１，ＲＦ２はミキサ４１，４２、
アンプ５１，５２、ローパスフィルタ６１，６２、バッ
ファアンプ７１，７２を介して受信信号ＤＩＦ１，ＤＩ
Ｆ２となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の送受信
機には次のような問題がある。まず、この送受信機は受
信時の入力インピーダンスが大きいため、人体に接触す
るプローブ先端部１７′を介して人体からの誘起電圧が
大きくなり、また、伝送ケーブル１６から外来誘導ノイ
ズが入り込み易い。そして、これらのノイズが振動子Ｘ
による交流受信信号電圧に重畳して伝送されるので、本
来の受信信号を歪ませる結果となり、検出信号の信頼性
が著しく低下する。
機には次のような問題がある。まず、この送受信機は受
信時の入力インピーダンスが大きいため、人体に接触す
るプローブ先端部１７′を介して人体からの誘起電圧が
大きくなり、また、伝送ケーブル１６から外来誘導ノイ
ズが入り込み易い。そして、これらのノイズが振動子Ｘ
による交流受信信号電圧に重畳して伝送されるので、本
来の受信信号を歪ませる結果となり、検出信号の信頼性
が著しく低下する。
【０００８】また、図９に示した受信生信号ＲＦの波形
において、微弱なドプラー信号成分ＤＯＰＲの後に人体
内の強反射体による強反射体信号成分ＢＥＲがある場合
には、人体の深さ方向に沿った超音波減衰特性と等価な
ＡＧＣ信号により、プリアンプ２及びバンドパスフィル
タ３において強反射体信号成分ＢＥＲが大きく増幅され
る。このため、受信信号ＲＦ１，ＲＦ２の波形は図示す
るようになり、最終的な受信信号ＤＩＦ１，ＤＩＦ２で
は本来の微弱なドプラー信号成分ＤＯＰＲが現われにく
くなってしまう。
において、微弱なドプラー信号成分ＤＯＰＲの後に人体
内の強反射体による強反射体信号成分ＢＥＲがある場合
には、人体の深さ方向に沿った超音波減衰特性と等価な
ＡＧＣ信号により、プリアンプ２及びバンドパスフィル
タ３において強反射体信号成分ＢＥＲが大きく増幅され
る。このため、受信信号ＲＦ１，ＲＦ２の波形は図示す
るようになり、最終的な受信信号ＤＩＦ１，ＤＩＦ２で
は本来の微弱なドプラー信号成分ＤＯＰＲが現われにく
くなってしまう。
【０００９】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、受信信号に重畳
するノイズを減少させると共に、ドプラー信号のように
必要な信号成分のみを増幅検出して受信感度を高めた超
音波ドプラー診断装置の送受信機を提供することにある
。
れたもので、その目的とするところは、受信信号に重畳
するノイズを減少させると共に、ドプラー信号のように
必要な信号成分のみを増幅検出して受信感度を高めた超
音波ドプラー診断装置の送受信機を提供することにある
。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、第１の発明は、被検体に接触するプローブ先端部に、
送信電圧により駆動されて被検体内に超音波を送信し、
かつ、被検体内の運動体からの反射超音波を受信する超
音波振動子を内蔵すると共に、前記振動子による受信信
号のドプラー周波数偏移を検出して前記運動体の運動状
態を診断する超音波ドプラー診断装置の送受信機におい
て、前記プローブ先端部に、前記振動子に接続される低
入力インピーダンスの受信用アンプを備えたものである
。ここで、振動子による受信信号電流を受信用アンプの
直流バイアス電流に重畳して受信信号伝送ケーブルのシ
ールド線を介し受信機に伝送することが望ましい。
、第１の発明は、被検体に接触するプローブ先端部に、
送信電圧により駆動されて被検体内に超音波を送信し、
かつ、被検体内の運動体からの反射超音波を受信する超
音波振動子を内蔵すると共に、前記振動子による受信信
号のドプラー周波数偏移を検出して前記運動体の運動状
態を診断する超音波ドプラー診断装置の送受信機におい
て、前記プローブ先端部に、前記振動子に接続される低
入力インピーダンスの受信用アンプを備えたものである
。ここで、振動子による受信信号電流を受信用アンプの
直流バイアス電流に重畳して受信信号伝送ケーブルのシ
ールド線を介し受信機に伝送することが望ましい。
【００１１】また、第２の発明は、送信電圧により駆動
されて被検体内に超音波を送信し、かつ、被検体内の運
動体からの反射超音波を受信する超音波振動子を備え、
この振動子による受信信号のドプラー周波数偏移を検出
して前記運動体の運動状態を診断する超音波ドプラー診
断装置の送受信機において、被検体の深さ方向に減衰す
る受信信号補正用のアンプゲインカーブ（ＳＴＣ信号）
を送受信の繰返しタイミングにて発生させるアンプゲイ
ン発生手段と、受信信号の振幅に応じた自動ゲインコン
トロール信号を発生させるゲインコントロール手段と、
前記アンプゲインカーブ及び自動ゲインコントロール信
号を加算する加算手段とを備え、この加算手段による加
算結果を新たな自動ゲインコントロール信号（ＡＧＣ信
号）として受信信号のアンプゲインを制御するものであ
る。
されて被検体内に超音波を送信し、かつ、被検体内の運
動体からの反射超音波を受信する超音波振動子を備え、
この振動子による受信信号のドプラー周波数偏移を検出
して前記運動体の運動状態を診断する超音波ドプラー診
断装置の送受信機において、被検体の深さ方向に減衰す
る受信信号補正用のアンプゲインカーブ（ＳＴＣ信号）
を送受信の繰返しタイミングにて発生させるアンプゲイ
ン発生手段と、受信信号の振幅に応じた自動ゲインコン
トロール信号を発生させるゲインコントロール手段と、
前記アンプゲインカーブ及び自動ゲインコントロール信
号を加算する加算手段とを備え、この加算手段による加
算結果を新たな自動ゲインコントロール信号（ＡＧＣ信
号）として受信信号のアンプゲインを制御するものであ
る。
【００１２】
【作用】第１の発明によれば、低入力インピーダンスの
受信用アンプをプローブ先端部に内蔵することにより、
プローブ先端部を介した被検体からの誘起電圧が小さく
なり、また、受信用アンプのバイアス電流（一定直流電
流）を伝送ケーブルのシールド線に流すことにより、耐
誘導ノイズレベルを高くしてノイズによる影響が小さく
なる。
受信用アンプをプローブ先端部に内蔵することにより、
プローブ先端部を介した被検体からの誘起電圧が小さく
なり、また、受信用アンプのバイアス電流（一定直流電
流）を伝送ケーブルのシールド線に流すことにより、耐
誘導ノイズレベルを高くしてノイズによる影響が小さく
なる。
【００１３】第２の発明によれば、もとのＡＧＣ信号と
ＳＴＣ信号とを加算した新たなＡＧＣ信号にて広帯域プ
リアンプのゲインを制御することにより、微弱なドプラ
ー信号成分の後に強反射体信号成分があるような受信信
号であっても、強反射体信号成分のアンプゲインが小さ
くなって微弱なドプラー信号のアンプゲインが増すため
、必要とするドプラー信号が強調されるようになる。
ＳＴＣ信号とを加算した新たなＡＧＣ信号にて広帯域プ
リアンプのゲインを制御することにより、微弱なドプラ
ー信号成分の後に強反射体信号成分があるような受信信
号であっても、強反射体信号成分のアンプゲインが小さ
くなって微弱なドプラー信号のアンプゲインが増すため
、必要とするドプラー信号が強調されるようになる。
【００１４】
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明する
。図１は第１の発明の実施例における送信機主要部の構
成を示している。この送信機は、後述するようにプロー
ブ先端部１７にアンプを内蔵して受信時の入力インピー
ダンスを低くし、かつ、前記アンプのバイアス電流であ
る数ｍＡの一定直流電流を伝送ケーブル１６のシールド
線に常時流すことで伝送ケーブル１６の耐誘導ノイズレ
ベルを高くし、受信信号に対するノイズの影響を小さく
したものである。
。図１は第１の発明の実施例における送信機主要部の構
成を示している。この送信機は、後述するようにプロー
ブ先端部１７にアンプを内蔵して受信時の入力インピー
ダンスを低くし、かつ、前記アンプのバイアス電流であ
る数ｍＡの一定直流電流を伝送ケーブル１６のシールド
線に常時流すことで伝送ケーブル１６の耐誘導ノイズレ
ベルを高くし、受信信号に対するノイズの影響を小さく
したものである。
【００１５】図１において、図６と同一の構成要素には
同一の符号を付して詳述を省略し、以下、異なる部分を
中心に説明する。まず、送信パルス発生回路１２にはコ
ンデンサＣ１及び伝送ケーブル１６を介してプローブ先
端部１７が接続されており、このプローブ先端部１７に
は、後述するトランジスタＴｒ１等からなる入力インピ
ーダンスが零の電流受信方式のアンプが内蔵されている
。すなわち、伝送ケーブル１６の信号線の一端と振動子
Ｘの一端との間にはダイオードＤ１、トランジスタＴｒ
１のコレクタ，エミッタ、ダイオードＤ４が直列に接続
され、トランジスタＴｒ１のベースと振動子Ｘの他端と
の間にはコンデンサＣｄ１，Ｃｄ２の並列回路が接続さ
れている。また、トランジスタＴｒ１のコレクタと振動
子Ｘの他端との間には抵抗Ｒ１，Ｒ２が直列に接続され
、その接続点はトランジスタＴｒ１のベースに接続され
ている。更に、振動子Ｘの他端側は伝送ケーブル１６の
シールド線に接続されている。また、トランジスタＴｒ
１のエミッタと振動子Ｘの他端との間には同調用インダ
クタンスＬ１が接続され、振動子Ｘの両端にはダイオー
ドＤ６が接続されている。
同一の符号を付して詳述を省略し、以下、異なる部分を
中心に説明する。まず、送信パルス発生回路１２にはコ
ンデンサＣ１及び伝送ケーブル１６を介してプローブ先
端部１７が接続されており、このプローブ先端部１７に
は、後述するトランジスタＴｒ１等からなる入力インピ
ーダンスが零の電流受信方式のアンプが内蔵されている
。すなわち、伝送ケーブル１６の信号線の一端と振動子
Ｘの一端との間にはダイオードＤ１、トランジスタＴｒ
１のコレクタ，エミッタ、ダイオードＤ４が直列に接続
され、トランジスタＴｒ１のベースと振動子Ｘの他端と
の間にはコンデンサＣｄ１，Ｃｄ２の並列回路が接続さ
れている。また、トランジスタＴｒ１のコレクタと振動
子Ｘの他端との間には抵抗Ｒ１，Ｒ２が直列に接続され
、その接続点はトランジスタＴｒ１のベースに接続され
ている。更に、振動子Ｘの他端側は伝送ケーブル１６の
シールド線に接続されている。また、トランジスタＴｒ
１のエミッタと振動子Ｘの他端との間には同調用インダ
クタンスＬ１が接続され、振動子Ｘの両端にはダイオー
ドＤ６が接続されている。
【００１６】一方、ダイオードＤ１，Ｄ４の各アノード
間には抵抗Ｒ３及びダイオードＤ３の直列回路及びダイ
オードＤ２が接続され、ダイオードＤ１のカソードとダ
イオードＤ４のアノードとの間には抵抗Ｒ４及びダイオ
ードＤ５の直列回路が接続されている。また、モード切
換スイッチ１３にはＭモード及びＤモードに対応するト
ランジスタＴｒ２，Ｔｒ３が接続され、これらのコレク
タは各々抵抗ＲＭ，ＲＤを介して伝送ケーブル１６の信
号線に接続されている。更に、コンデンサＣ１の一端は
コンデンサＣ２を介して電流リミッタ１４の入力側に接
続されている。なお、図１において、＋ＶｃはＤモード
バイアス電圧、−ＶｃはＭモードバイアス電圧である。
間には抵抗Ｒ３及びダイオードＤ３の直列回路及びダイ
オードＤ２が接続され、ダイオードＤ１のカソードとダ
イオードＤ４のアノードとの間には抵抗Ｒ４及びダイオ
ードＤ５の直列回路が接続されている。また、モード切
換スイッチ１３にはＭモード及びＤモードに対応するト
ランジスタＴｒ２，Ｔｒ３が接続され、これらのコレク
タは各々抵抗ＲＭ，ＲＤを介して伝送ケーブル１６の信
号線に接続されている。更に、コンデンサＣ１の一端は
コンデンサＣ２を介して電流リミッタ１４の入力側に接
続されている。なお、図１において、＋ＶｃはＤモード
バイアス電圧、−ＶｃはＭモードバイアス電圧である。
【００１７】上記構成において、ダイオードＤ１は送信
高圧パルスをカットして受信電流を通過させ、また、ダ
イオードＤ２は送信高圧パルスを振動子Ｘに送って受信
電流をカットする。抵抗Ｒ３は、Ｄモードの受信時にお
いてトランジスタＴｒ１のバイアス電流を設定し、ダイ
オードＤ３，Ｄ４により、送信高圧パルスをカットする
ように作用する。抵抗Ｒ４は、抵抗Ｒ１，Ｒ２と共にＭ
モード受信時にトランジスタＴｒ１のバイアス電流を設
定し、ダイオードＤ５により送信高圧パルスをカットす
る。ダイオードＤ６は振動子Ｘの送信高圧パルスを整形
し、かつ、Ｄモードの受信時においてトランジスタＴｒ
１のバイアス電圧を設定する。抵抗Ｒ１，Ｒ２はトラン
ジスタＴｒ１のバイアス電圧を設定し、コンデンサＣｄ
１，Ｃｄ２によりバイアス電圧を一定にする。また、同
調用インダクタンスＬ１はＤモードにて装荷することに
より、受信感度を向上させるためのものであり、Ｍモー
ドでは送信電圧が高く受信時の距離分解能が問題となる
ので、同調用インダクタンスＬ１を除去することとした
。
高圧パルスをカットして受信電流を通過させ、また、ダ
イオードＤ２は送信高圧パルスを振動子Ｘに送って受信
電流をカットする。抵抗Ｒ３は、Ｄモードの受信時にお
いてトランジスタＴｒ１のバイアス電流を設定し、ダイ
オードＤ３，Ｄ４により、送信高圧パルスをカットする
ように作用する。抵抗Ｒ４は、抵抗Ｒ１，Ｒ２と共にＭ
モード受信時にトランジスタＴｒ１のバイアス電流を設
定し、ダイオードＤ５により送信高圧パルスをカットす
る。ダイオードＤ６は振動子Ｘの送信高圧パルスを整形
し、かつ、Ｄモードの受信時においてトランジスタＴｒ
１のバイアス電圧を設定する。抵抗Ｒ１，Ｒ２はトラン
ジスタＴｒ１のバイアス電圧を設定し、コンデンサＣｄ
１，Ｃｄ２によりバイアス電圧を一定にする。また、同
調用インダクタンスＬ１はＤモードにて装荷することに
より、受信感度を向上させるためのものであり、Ｍモー
ドでは送信電圧が高く受信時の距離分解能が問題となる
ので、同調用インダクタンスＬ１を除去することとした
。
【００１８】次に、この動作を図２及び図３を参照しつ
つ説明する。なお、図２はＤモード、図３はＭモードの
場合であり、各波形の左端に記した符号は図１における
同一符号の位置ないし電流に対応する。送信トリガ信号
ＴＭにより、送信パルス発生回路１２から図のａに示す
負の送信電圧を発生させる。コンデンサＣ１を介したｂ
点では、モードステート信号ＭＯＤＥに応じたモード切
換スイッチ１３の動作及びトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３
の動作により、ＤモードまたはＭモードのバイアス電圧
±Ｖｃで電圧がレベルシフトする。
つ説明する。なお、図２はＤモード、図３はＭモードの
場合であり、各波形の左端に記した符号は図１における
同一符号の位置ないし電流に対応する。送信トリガ信号
ＴＭにより、送信パルス発生回路１２から図のａに示す
負の送信電圧を発生させる。コンデンサＣ１を介したｂ
点では、モードステート信号ＭＯＤＥに応じたモード切
換スイッチ１３の動作及びトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３
の動作により、ＤモードまたはＭモードのバイアス電圧
±Ｖｃで電圧がレベルシフトする。
【００１９】図１のｃ点では、振動子Ｘへの送信の反射
による電圧戻り成分と受信信号成分ＲＳとが現われる。 この受信信号成分ＲＳは、ＤモードではダイオードＤ４
により送信高圧パルスをカットしてダイオードＤ４のバ
イアス電流に重畳させ、同調用インダクタンスＬ１を介
して受信感度を高め、入力インピーダンスが零のトラン
ジスタＴｒ１に入力される。一方、Ｍモードにおける受
信信号成分ＲＳは、ダイオードＤ２のバイアス電流に重
畳させて受信する。なお、Ｄモードにおけるｆ点でのダ
イオードＤ４による送信高圧パルスのカットと受信信号
成分ＲＳ、及び、Ｍモードでの状態は図示するとおりで
ある。
による電圧戻り成分と受信信号成分ＲＳとが現われる。 この受信信号成分ＲＳは、ＤモードではダイオードＤ４
により送信高圧パルスをカットしてダイオードＤ４のバ
イアス電流に重畳させ、同調用インダクタンスＬ１を介
して受信感度を高め、入力インピーダンスが零のトラン
ジスタＴｒ１に入力される。一方、Ｍモードにおける受
信信号成分ＲＳは、ダイオードＤ２のバイアス電流に重
畳させて受信する。なお、Ｄモードにおけるｆ点でのダ
イオードＤ４による送信高圧パルスのカットと受信信号
成分ＲＳ、及び、Ｍモードでの状態は図示するとおりで
ある。
【００２０】次いで、図４は第２の発明の実施例におけ
る受信機主要部の構成を示している。この受信機では、
レベルが大きい受信信号成分のアンプゲインを下げ、本
来の微弱なドプラー信号成分のアンプゲインを上げるＡ
ＧＣ信号と、ＳＴＣ信号とを加算したアンプゲインカー
ブを新たなＡＧＣ信号としてゲインを制御することによ
り、受信信号中のドプラー信号成分を正確に検出しよう
とするものである。
る受信機主要部の構成を示している。この受信機では、
レベルが大きい受信信号成分のアンプゲインを下げ、本
来の微弱なドプラー信号成分のアンプゲインを上げるＡ
ＧＣ信号と、ＳＴＣ信号とを加算したアンプゲインカー
ブを新たなＡＧＣ信号としてゲインを制御することによ
り、受信信号中のドプラー信号成分を正確に検出しよう
とするものである。
【００２１】図４において、図８と同一の構成要素には
同一の符号を付して詳述を省略し、以下、異なる部分を
中心に説明する。すなわちこの実施例では、ＳＴＣ信号
発生回路１０の出力側にＡＧＣ信号発生回路８０が設け
られている。このＡＧＣ信号発生回路８０は、受信生信
号ＲＦを増幅する広帯域プリアンプ８２と、その出力側
のショットキーダイオードＤＭ、抵抗ＲＭ、コンデンサ
ＣＭと、ローパスフィルタ８３と、その出力信号とＳＴ
Ｃ信号発生回路１０からのＳＴＣ信号とを加算する加算
器８１とを備えている。このような構成において、受信
生信号ＲＦをプリアンプ８２にて増幅し、ショットキー
ダイオードＤＭ、抵抗ＲＭ及びコンデンサＣＭにより検
波すると共に、その出力信号をローパスフィルタ８３に
て平滑し、加算器８１によりＳＴＣ信号と加算した結果
を広帯域プリアンプ２及びバンドパスフィルタ３に対す
る新たなＡＧＣ信号として入力する。
同一の符号を付して詳述を省略し、以下、異なる部分を
中心に説明する。すなわちこの実施例では、ＳＴＣ信号
発生回路１０の出力側にＡＧＣ信号発生回路８０が設け
られている。このＡＧＣ信号発生回路８０は、受信生信
号ＲＦを増幅する広帯域プリアンプ８２と、その出力側
のショットキーダイオードＤＭ、抵抗ＲＭ、コンデンサ
ＣＭと、ローパスフィルタ８３と、その出力信号とＳＴ
Ｃ信号発生回路１０からのＳＴＣ信号とを加算する加算
器８１とを備えている。このような構成において、受信
生信号ＲＦをプリアンプ８２にて増幅し、ショットキー
ダイオードＤＭ、抵抗ＲＭ及びコンデンサＣＭにより検
波すると共に、その出力信号をローパスフィルタ８３に
て平滑し、加算器８１によりＳＴＣ信号と加算した結果
を広帯域プリアンプ２及びバンドパスフィルタ３に対す
る新たなＡＧＣ信号として入力する。
【００２２】次に、この動作を図５を参照しつつ説明す
る。まず、送受信タイミングパルスＰＲＦのタイミング
に従い、ＳＴＣ信号発生回路１０により図５に示すよう
な静的な特性カーブであるＳＴＣ信号を発生させる。一
方、受信生信号ＲＦを広帯域プリアンプ８２により増幅
した後に検波し、検波波形ＱＳＴ１を得る。更に、この
波形ＱＳＴ１をローパスフィルタ８３に通して平滑波形
ＱＳＴ２を得、これを加算器８１に入力する。
る。まず、送受信タイミングパルスＰＲＦのタイミング
に従い、ＳＴＣ信号発生回路１０により図５に示すよう
な静的な特性カーブであるＳＴＣ信号を発生させる。一
方、受信生信号ＲＦを広帯域プリアンプ８２により増幅
した後に検波し、検波波形ＱＳＴ１を得る。更に、この
波形ＱＳＴ１をローパスフィルタ８３に通して平滑波形
ＱＳＴ２を得、これを加算器８１に入力する。
【００２３】加算器８１では、上記ＳＴＣ信号と平滑波
形ＱＳＴ２とを加算してこれを反転させた信号を作成し
、プリアンプ２及びバンドパスフィルタ３に対する新た
なＡＧＣ信号としてこれらに入力する。その結果、受信
信号ＲＦ１，ＲＦ２の波形は図示するようになり、受信
信号中の強反射体信号成分等はあまり増幅されず、微弱
なドプラー信号成分ＤＯＰＲが大きく増幅される。この
信号はミキサ４１，４２、アンプ５１，５２、ローパス
フィルタ６１，６２、バッファアンプ７１，７２を介し
て受信信号ＤＩＦ１，ＤＩＦ２となり、必要とする本来
の微弱なドプラー信号ＤＯＰＲが明確に現われることに
なる。
形ＱＳＴ２とを加算してこれを反転させた信号を作成し
、プリアンプ２及びバンドパスフィルタ３に対する新た
なＡＧＣ信号としてこれらに入力する。その結果、受信
信号ＲＦ１，ＲＦ２の波形は図示するようになり、受信
信号中の強反射体信号成分等はあまり増幅されず、微弱
なドプラー信号成分ＤＯＰＲが大きく増幅される。この
信号はミキサ４１，４２、アンプ５１，５２、ローパス
フィルタ６１，６２、バッファアンプ７１，７２を介し
て受信信号ＤＩＦ１，ＤＩＦ２となり、必要とする本来
の微弱なドプラー信号ＤＯＰＲが明確に現われることに
なる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、プロ
ーブ先端部に低入力インピーダンスのアンプを内蔵した
ことにより、被検体からの誘起電圧を小さくして受信信
号への影響を小さくすることができる。また、アンプの
直流バイアス電流を伝送ケーブルのシールド線に流すよ
うにすれば、耐誘導ノイズレベルを高くすることができ
、受信信号におけるノイズの影響を一層小さくして検出
ドプラー信号の信頼性を著しく高めることが可能である
。
ーブ先端部に低入力インピーダンスのアンプを内蔵した
ことにより、被検体からの誘起電圧を小さくして受信信
号への影響を小さくすることができる。また、アンプの
直流バイアス電流を伝送ケーブルのシールド線に流すよ
うにすれば、耐誘導ノイズレベルを高くすることができ
、受信信号におけるノイズの影響を一層小さくして検出
ドプラー信号の信頼性を著しく高めることが可能である
。
【００２５】第２の発明によれば、被検体の深さ方向に
沿った超音波の減衰を補正するＳＴＣ信号とＡＧＣ信号
とを加算して新たなＡＧＣ信号を作成し、これによって
受信機のゲインを制御することにより、不要な信号のゲ
インを抑制して微弱なドプラー信号を大きく増幅し、本
来のドプラー信号を強調して受信感度及び信頼性を向上
させることができる。
沿った超音波の減衰を補正するＳＴＣ信号とＡＧＣ信号
とを加算して新たなＡＧＣ信号を作成し、これによって
受信機のゲインを制御することにより、不要な信号のゲ
インを抑制して微弱なドプラー信号を大きく増幅し、本
来のドプラー信号を強調して受信感度及び信頼性を向上
させることができる。
【図１】第１の発明の実施例を示す送信機主要部の構成
図である。
図である。
【図２】図１の実施例のＤモードにおける動作を示す波
形図である。
形図である。
【図３】図１の実施例のＭモードにおける動作を示す波
形図である。
形図である。
【図４】第２の発明の実施例を示す送信機主要部の構成
図である。
図である。
【図５】図４の実施例の動作を示す波形図である。
【図６】従来の技術における送信機主要部の構成図であ
る。
る。
【図７】図６の動作を示す波形図である。
【図８】従来の技術における受信機主要部の構成図であ
る。
る。
【図９】図８の動作を示す波形図である。
２，８２ 広帯域プリアンプ
３ バンドパスフィルタ
１０ ＳＴＣ信号発生回路
１２ 送信パルス発生回路
１３ モード切換スイッチ
１４ 電流リミッタ
１５ 電圧リミッタ
１６ 伝送ケーブル
１７ プローブ先端部
４１，４２ ミキサ
５１，５２ アンプ
６１，６２，８３ ローパスフィルタ７１，７２
バッファアンプ ８０ ＡＧＣ信号発生回路 ８１ 加算器 １０１，１０２，１０３ ボリューム２００ ディ
ジタル処理部 Ｘ 振動子 Ｌ 同調用インダクタンス Ｔｒ１ トランジスタ
バッファアンプ ８０ ＡＧＣ信号発生回路 ８１ 加算器 １０１，１０２，１０３ ボリューム２００ ディ
ジタル処理部 Ｘ 振動子 Ｌ 同調用インダクタンス Ｔｒ１ トランジスタ
Claims (3)
- 【請求項１】 被検体に接触するプローブ先端部に、
送信電圧により駆動されて被検体内に超音波を送信し、
かつ、被検体内の運動体からの反射超音波を受信する超
音波振動子を内蔵すると共に、前記振動子による受信信
号のドプラー周波数偏移を検出して前記運動体の運動状
態を診断する超音波ドプラー診断装置の送受信機におい
て、前記プローブ先端部に、前記振動子に接続される低
入力インピーダンスの受信用アンプを備えたことを特徴
とする超音波ドプラー診断装置の送受信機。 - 【請求項２】 受信信号電流を受信用アンプの直流バ
イアス電流に重畳して受信信号伝送ケーブルのシールド
線を介し受信機に伝送する請求項１記載の超音波ドプラ
ー診断装置の送受信機。 - 【請求項３】 送信電圧により駆動されて被検体内に
超音波を送信し、かつ、被検体内の運動体からの反射超
音波を受信する超音波振動子を備え、この振動子による
受信信号のドプラー周波数偏移を検出して前記運動体の
運動状態を診断する超音波ドプラー診断装置の送受信機
において、被検体の深さ方向に減衰する受信信号補正用
のアンプゲインカーブを送受信の繰返しタイミングにて
発生させるアンプゲイン発生手段と、受信信号の振幅に
応じた自動ゲインコントロール信号を発生させるゲイン
コントロール手段と、前記アンプゲインカーブ及び自動
ゲインコントロール信号を加算する加算手段とを備え、
この加算手段による加算結果を新たな自動ゲインコント
ロール信号として受信信号のアンプゲインを制御するこ
とを特徴とする超音波ドプラー診断装置の送受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110915A JPH04318486A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 超音波ドプラー診断装置の送受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110915A JPH04318486A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 超音波ドプラー診断装置の送受信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318486A true JPH04318486A (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=14547861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3110915A Withdrawn JPH04318486A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 超音波ドプラー診断装置の送受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04318486A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087602A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP3110915A patent/JPH04318486A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087602A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |