JPH0438942A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus

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Publication number
JPH0438942A
JPH0438942A JP2144355A JP14435590A JPH0438942A JP H0438942 A JPH0438942 A JP H0438942A JP 2144355 A JP2144355 A JP 2144355A JP 14435590 A JP14435590 A JP 14435590A JP H0438942 A JPH0438942 A JP H0438942A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gain
depth
ultrasonic
echo signal
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2144355A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniyasu Tamura
田村 邦康
Isao Uchiumi
勲 内海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2144355A priority Critical patent/JPH0438942A/en
Publication of JPH0438942A publication Critical patent/JPH0438942A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable amplification to almost the same intensity even for reflected signals obtained from all possible depths by setting a gain curve in such a manner that the more a rising rate increases, the greater the depth at which the reflection signal of an ultrasonic pulse is obtained to amplify the reflected signal, with the determination of a gain of a preamplifier based on the gain curve. CONSTITUTION:An ROM 8 of a gain control circuit 4 has a gain curve set as comprising two straight lines that gives a low increase rate at a less depth and a high increase rate at a larger depth When an echo signal is supplied to preamplifiers 3-3, a gain value is read out corresponding to a depth at which the echo signal is obtained and a gain value of the preamplifiers 3-3 is set through a D/A converter 9. Thereafter, the echo signals are amplified by the gain and delayed with delay circuits 6-6 to be added in an adder 7. The results are sent to a display system to be shown as ultrasonic image. This enables adjustment to almost the same intensity for echo signals obtained at all possible depths.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、超音波プローブで受信されたエコー信号を増
幅した後、後処理して超音波画像を生成する超音波診断
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an ultrasound diagnostic method in which an echo signal received by an ultrasound probe is amplified and then post-processed to generate an ultrasound image. Regarding equipment.

(従来の技術) 現在、生体の軟部組織の断層像を無侵襲で検査する方法
の一つとして、超音波診断装置が広く知られている。
(Prior Art) Ultrasonic diagnostic apparatuses are currently widely known as one of the methods for non-invasively examining tomographic images of soft tissue of a living body.

超音波診断装置は、超音波プローブの端面から生体内に
超音波パルスを放射し、このパルスが各生体組織間、即
ち音響インピーダンスの差のある箇所で反射した反射波
をエコー信号として受信して、これに基づいて生体内部
の超音波画像を生成するものである。
Ultrasonic diagnostic equipment emits ultrasonic pulses from the end face of an ultrasonic probe into a living body, and receives reflected waves from the pulses reflected between living tissues, that is, locations where there is a difference in acoustic impedance, as echo signals. , based on which an ultrasound image of the inside of a living body is generated.

このとき、生体組織間で得られるエコー信号は、超音波
パルスの放射位置からエコー信号が得られる反射位置ま
での距離、即ち深度か大きくなるにつれて減衰するので
、受信されたエコー信号はその反射位置の深度に応じて
増幅しなければならない。
At this time, the echo signal obtained between living tissues is attenuated as the distance (in other words, the depth) from the emission position of the ultrasound pulse to the reflection position where the echo signal is obtained increases, so the received echo signal is attenuated at the reflection position. must be amplified according to the depth.

このため、従来は、深度の増加に対して一次関数的に増
加するゲイン値を予め設定しておき、このゲイン値でエ
コー信号を増幅することで、各深度で得られるエコー信
号の強度が同一となるように調節していた。
For this reason, conventionally, a gain value that increases linearly with increasing depth is set in advance, and the echo signal is amplified using this gain value, so that the intensity of the echo signal obtained at each depth is the same. It was adjusted so that

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、実際にはエコー信号の距離に対する減衰
率は、単一の一次関数的に変化せず、距離が遠くなるほ
ど減衰率が大きくなるので、従来の方法では高精度なエ
コー信号の強度調節ができないという欠点があめる。
(Problem to be solved by the invention) However, in reality, the attenuation rate of an echo signal with respect to distance does not change according to a single linear function, and the attenuation rate increases as the distance increases. Another drawback is that it is not possible to accurately adjust the intensity of the echo signal.

このため、近距離で得られるエコー信号の強度か好適と
なるようにゲイン値の増加率を設定すると、遠距離で得
られるエコー信号の感度かとれなくなり、これとは反対
に、遠距離で得られるエコー信号の強度が好適となるよ
うにゲイン値の増幅率を設定すると、近距離で得られる
エコー信号によってプリアンプや後段回路の出力が飽和
してしまい、鮮明な超音波画像を得ることができないと
いう不具合があった。
Therefore, if the increase rate of the gain value is set so that the strength of the echo signal obtained at a short distance is suitable, the sensitivity of the echo signal obtained at a long distance will not be the same; If the amplification factor of the gain value is set so that the intensity of the echo signal obtained is suitable, the output of the preamplifier and subsequent circuit will be saturated by the echo signal obtained at a short distance, making it impossible to obtain a clear ultrasound image. There was a problem.

この発明はこのような従来の課題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、あらゆる深度で
得られたエコー信号の強度を高精度に同一化調節するこ
とのできる超音波診断装置を提供することにある。
This invention was made in order to solve such conventional problems, and its purpose is to provide ultrasonic diagnostics that can precisely adjust the intensity of echo signals obtained at any depth. The goal is to provide equipment.

[発明の構成] (課題を解決するだめの手段) 上記目的を達成するため、本発明は、送波回路で生成さ
れた超音波パルスを放射するとともに該超音波パルスの
被検体による反射信号を受信する超音波プローブを有し
、この超音波プローブで得られた反射信号を増幅器で増
幅した後、後処理して超音波画像を生成する超音波診断
装置において、前記被検体からの反射信号が得られる深
度か大きいほど、上昇率か大きくなるゲイン曲線を記憶
するゲイン記憶手段と、前記記憶されたゲイン曲線に基
づいて前記増幅器のゲインを調節するゲイン調節手段と
、を有することが特徴である。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the present invention emits an ultrasonic pulse generated by a wave transmitting circuit and also emits a reflected signal of the ultrasonic pulse by a subject. In an ultrasonic diagnostic apparatus that has a receiving ultrasound probe, a reflected signal obtained by the ultrasound probe is amplified by an amplifier, and then post-processed to generate an ultrasound image, the reflected signal from the subject is The present invention is characterized in that it includes a gain storage means for storing a gain curve in which the increase rate increases as the depth obtained increases, and a gain adjustment means for adjusting the gain of the amplifier based on the stored gain curve. .

(作用) 上述の如く構成すれば、超音波パルスによる反射信号が
得られる深度が大きいほど上昇率が大きいゲイン曲線か
ゲイン記憶手段に記憶される。
(Function) With the configuration as described above, a gain curve having a larger rate of increase as the depth at which a reflected signal by an ultrasonic pulse is obtained is stored in the gain storage means.

そして、超音波プローブから反射信号が取込まれると、
前記ゲイン記憶手段に記憶されたゲインカーブに基づい
て、反射信号が増幅される。
Then, when the reflected signal is captured from the ultrasound probe,
The reflected signal is amplified based on the gain curve stored in the gain storage means.

従って、反則信号が得られる深度に関係なく、はぼ一定
強度に反射信号を増幅できるようになる。
Therefore, the reflected signal can be amplified to a nearly constant intensity regardless of the depth at which the foul signal is obtained.

(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示す構成図である。(Example) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

同図に示すように、本実施例における超音波診断装置は
、高周波パルスを発振する複数のバルサ1〜1と、この
高周波パルスを超音波パルスに変換して被検体に放射す
るとともに該被検体で反射したエコー信号を受信して電
気信号に変換する超音波プローブ2と、電気信号に変換
されたエコー信号を増幅する複数のプリアンプ3〜3と
、各プリアンプ3〜3のゲインを調節するゲインコント
ロール回路4を有している。
As shown in the figure, the ultrasonic diagnostic apparatus in this embodiment includes a plurality of balsas 1 to 1 that oscillate high-frequency pulses, converts the high-frequency pulses into ultrasonic pulses, emits them to a subject, and emits the high-frequency pulses to a subject. an ultrasonic probe 2 that receives echo signals reflected by and converts them into electrical signals, a plurality of preamplifiers 3 to 3 that amplifies the echo signals converted to electrical signals, and a gain that adjusts the gain of each preamplifier 3 to 3. It has a control circuit 4.

また、この超音波診断装置は、超音波プローブ2におけ
る超音波パルスの放射位置の違いによるエコー信号の時
間的なずれを求めるレート回路5と、各プリアンプ3〜
3で増幅されたエコー信号の時間的なずれを前記レート
回路5の出力に基づいて補正する遅延回路6〜6と、遅
延回路6〜6で時間的なずれか補正されたエコー信号を
加算して後段回路である表示系へ出力する加算器7を備
えている。
Further, this ultrasonic diagnostic apparatus includes a rate circuit 5 for determining a time shift of an echo signal due to a difference in the emission position of ultrasonic pulses in the ultrasonic probe 2, and each preamplifier 3 to
Delay circuits 6 to 6 correct the time deviation of the echo signal amplified in step 3 based on the output of the rate circuit 5, and add the echo signals corrected in time by the delay circuits 6 to 6. The adder 7 is provided for outputting to a display system which is a subsequent stage circuit.

ゲインコントロール回路4は、第2図に示すように、被
検体(不図示)の深度と各プリアンプ3〜3におけるゲ
イン値との関数が記憶されるROM8と、ROM8から
出力されたゲインをアナログ化して各プリアンプ3〜3
へ供給するD/A変換器9を有している。
As shown in FIG. 2, the gain control circuit 4 includes a ROM 8 in which a function between the depth of the subject (not shown) and the gain value in each preamplifier 3 to 3 is stored, and the gain outputted from the ROM 8 is converted into an analog. each preamplifier 3~3
It has a D/A converter 9 for supplying data to the D/A converter 9.

次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

各パルサ1〜1から高周波パルスが発振すると、超音波
プローブ2は、この高周波パルスを超音波パルスに変換
して被検体に放射する。
When a high frequency pulse is emitted from each pulser 1 to 1, the ultrasonic probe 2 converts the high frequency pulse into an ultrasonic pulse and emits it to the subject.

第3図(A)は放射された超音波パルスの伝搬過程を示
しており、この場合、体表から筋肉、脂肪、内部臓器に
伝搬している。
FIG. 3(A) shows the propagation process of the emitted ultrasonic pulse, in this case propagating from the body surface to muscles, fat, and internal organs.

そして、筋肉と脂肪との境界、及び脂肪と内部臓器との
境界等の音響インピーダンスが変化する地点では、超音
波パルスの反射が生じるので、この反射波はエコー信号
として超音波プローブ2に取込まれる。
At points where the acoustic impedance changes, such as the boundary between muscle and fat, or the boundary between fat and internal organs, reflections of the ultrasound pulse occur, so this reflected wave is captured by the ultrasound probe 2 as an echo signal. It will be done.

これによって、例えば第3図(B)に示すように、反射
位置の深度が深くなるにつれて振幅が減衰するエコー信
号が得られ、このエコー信号は発振したバルサ1〜1に
対応するプリアンプ3〜3に供給される。
As a result, as shown in FIG. 3(B), for example, an echo signal whose amplitude attenuates as the depth of the reflection position becomes deeper is obtained, and this echo signal is transmitted to the preamplifiers 3 to 3 corresponding to the oscillated balsas 1 to 1. supplied to

また、第2図に示すゲインコントコール回路4のROM
8には、第3図(C)に示すように、浅い深度で低増加
率、深い深度で高増加率となるような2本の直線からな
るゲインカーブが設定されている。そして、プリアンプ
3〜3にエコー信号が供給されると、このエコー信号が
得られた深度に応じたゲイン値が読出され、D/A変換
器9を介してプリアンプ3〜3のゲイン値が設定される
Furthermore, the ROM of the gain control circuit 4 shown in FIG.
8, as shown in FIG. 3(C), a gain curve consisting of two straight lines is set such that the increase rate is low at shallow depths and high at deep depths. Then, when the echo signal is supplied to the preamplifiers 3 to 3, a gain value corresponding to the depth at which this echo signal was obtained is read out, and the gain value of the preamplifier 3 to 3 is set via the D/A converter 9. be done.

その後、エコー信号はこのゲイン値で増幅され、遅延回
路6〜6で遅延されて加算器7で合成された後、表示系
に送られ、超音波画像として表示されるのである。
Thereafter, the echo signal is amplified by this gain value, delayed by delay circuits 6 to 6, and combined by an adder 7, and then sent to a display system and displayed as an ultrasound image.

このようにして、本実施例では、ゲインコントロール回
路4のROM8に、近距離地点で低増加率、遠距離地点
て高増加率となるようなゲインカーブを予め設定してお
き、超音波プローブから得られるエコー信号をこのゲイ
ンカーブを基に増幅しているので、あらゆる深度で得ら
れたエコー信号について、はぼ同一の強度となるように
調節することができる。
In this way, in this embodiment, a gain curve is set in advance in the ROM 8 of the gain control circuit 4 so that the gain curve has a low increase rate at a short distance point and a high increase rate at a far distance point, and Since the obtained echo signal is amplified based on this gain curve, it is possible to adjust the intensity of the echo signals obtained at any depth to be approximately the same.

その結果、遠距離で得られるエコー信号の感度がとれな
くなったり、近距離で得られるエコー信号が飽和する等
の不具合が解消され、高精度な超音波画像を得ることが
できるようになる。
As a result, problems such as insensitivity of echo signals obtained at long distances or saturation of echo signals obtained at short distances are eliminated, and highly accurate ultrasound images can be obtained.

なお、本実施例では、ROM8に第3図(C)に示すよ
うな2本の直線からなるゲインカーブを設定したが、本
発明はこれに限らず、深度が大きくなるにつれてゲイン
の増加率が大きくなるような3本以上の直線からなるゲ
インカーブや、放物線状にゲインが増加するゲインカー
ブを設定しても良いことは明らかである。
In this embodiment, a gain curve consisting of two straight lines as shown in FIG. 3(C) is set in the ROM 8, but the present invention is not limited to this. It is obvious that a gain curve consisting of three or more straight lines that increases in value or a gain curve in which the gain increases in a parabolic manner may be set.

第4図は、第1図に示したゲインコントロール回路4の
他の実施例を示す構成図である。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the gain control circuit 4 shown in FIG. 1.

同図はオペアンプ10を用いた非反転増幅器であり、ダ
イオードDがOFFのとき、すなわち、Vs≦(R,/
R2)  ・VB が成立するときオペアンプ10の増幅度Aは、A = 
 (Rt / R、) となり、ダイオードDがONのとき、すなわち、Vg 
> (R+ / R2) ” VBが成立するときには
、増幅度Aは、 A−(1/Rs )+ (1/R+ )l  ” Rt
となる。
The figure shows a non-inverting amplifier using an operational amplifier 10, and when diode D is OFF, that is, Vs≦(R,/
R2) ・When VB holds true, the amplification degree A of the operational amplifier 10 is A =
(Rt/R,), and when diode D is ON, that is, Vg
> (R+/R2) "When VB is established, the amplification degree A is A-(1/Rs)+(1/R+)l" Rt
becomes.

ド 従って、コンロール用信号■5の大きさを調節すれば、
増幅度Aの大きさを2段階に切換えることができるので
、第3図(C)に示したゲインカーブを容易に得ること
ができる。
Therefore, if you adjust the magnitude of the control signal ■5,
Since the magnitude of the amplification degree A can be switched in two stages, the gain curve shown in FIG. 3(C) can be easily obtained.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明では、超音波パルスの反射
信号が得られる深度が大きいほど上昇率が大きくなるゲ
イン曲線を設定し、このゲイン曲線に基づいてプリアン
プのゲインを決定し、反射信号を増幅している。
[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, a gain curve is set in which the rate of increase increases as the depth at which the reflected signal of the ultrasonic pulse is obtained increases, and the gain of the preamplifier is determined based on this gain curve. and amplifies the reflected signal.

従って、あらゆる深度から得られた反射信号でも、はぼ
同一強度に増幅することができるようになり、高精度な
超音波画像を得ることができるという効果が得られる。
Therefore, reflected signals obtained from all depths can be amplified to approximately the same intensity, resulting in the effect that highly accurate ultrasound images can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図はゲイ
ンコントロール回路の内部構成を示すブロック図、第3
図(A)は超音波パルスの伝搬過程を示す説明図、同図
(B)はこの超音波パルスによるエコー信号の波形図、
同図(C)は該エコー信号を増幅すべくゲインカーブを
示す図、第4図はゲインコントロール回路の他の実施例
を示す構成図である。 1〜1・・パルサ 2・・・超音波プローブ3〜3・・
・プリアンプ 4・・・ゲインコントロール回路
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing the internal structure of a gain control circuit, and Fig. 3 is a block diagram showing an internal structure of a gain control circuit.
Figure (A) is an explanatory diagram showing the propagation process of an ultrasonic pulse, and Figure (B) is a waveform diagram of an echo signal due to this ultrasonic pulse.
FIG. 4C is a diagram showing a gain curve for amplifying the echo signal, and FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the gain control circuit. 1-1...Pulsa 2...Ultrasonic probe 3-3...
・Preamplifier 4...gain control circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】 送波回路で生成された超音波パルスを放射するとともに
該超音波パルスの被検体による反射信号を受信する超音
波プローブを有し、この超音波プローブで得られた反射
信号を増幅器で増幅した後、後処理して超音波画像を生
成する超音波診断装置において、 前記被検体からの反射信号が得られる深度が大きいほど
、上昇率が大きくなるゲイン曲線を記憶するゲイン記憶
手段と、 前記記憶されたゲイン曲線に基づいて前記増幅器のゲイ
ンを調節するゲイン調節手段と、を有することを特徴と
する超音波診断装置。
[Scope of Claims] An ultrasonic probe that emits an ultrasonic pulse generated by a wave transmitting circuit and receives a reflected signal of the ultrasonic pulse from a subject, and includes a reflected signal obtained by the ultrasonic probe. In an ultrasound diagnostic apparatus that generates an ultrasound image by amplifying it with an amplifier and then post-processing it, a gain memory stores a gain curve in which the increase rate increases as the depth at which the reflected signal from the subject is obtained increases. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: means for adjusting the gain of the amplifier based on the stored gain curve.
JP2144355A 1990-06-04 1990-06-04 Ultrasonic diagnostic apparatus Pending JPH0438942A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2144355A JPH0438942A (en) 1990-06-04 1990-06-04 Ultrasonic diagnostic apparatus

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JP2144355A JPH0438942A (en) 1990-06-04 1990-06-04 Ultrasonic diagnostic apparatus

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JP (1) JPH0438942A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5882782A (en) * 1993-05-28 1999-03-16 Sekisui Kaseihin Kogyo Kabushiki Kaisha Separable foamed thermoplastic resin laminate sheet, process for producing the same, and formings produced therefrom
US6391402B1 (en) 1998-07-24 2002-05-21 Japan Polystyrene, Inc. Easily recyclable container

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