JPH0563508U - 受波ビームフォーマ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小開口のプローブにおいてもＳＮ比の劣化し
ない受波ビームフォーマを実現することである。 【構成】 プリアンプ２と遅延加算回路３とを有し、超
音波探触子１の複数のエレメントからの受波信号を、整
相加算する超音波診断装置の受波ビームフォーマにおい
て、超音波探触子１の実質開口が受信チャネルの数より
も少ない場合にも、前記エレメントＥ₁ 〜Ｅ₈ の出力を
全受信チャネルに入力させるように適宜切り替え接続す
るスイッチ群５を具備する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は超音波診断装置の受波ビームフォーマに関し、特に小開口受信時のＳ Ｎ比を改善した受波ビームフォーマに関する。

【０００２】

【従来の技術】

超音波診断装置は超音波探触子から超音波信号を被検体内に照射して、被検体 内の組織や病変部から反射されてくる信号を超音波探触子で受波し、その反射信 号により形成される断層像をＣＲＴに表示して診断の用に供する装置である。

【０００３】 この超音波診断装置に電子走査超音波診断装置がある。この方式は多数のエレ メントを持った超音波探触子のうち複数の特定のエレメントを開口させ、送波ビ ームを形成するように各エレメントにそれぞれの遅延量を与えて送波し、前記の 特定のエレメントの開口を逐次変更することにより走査を行っている。反射波に 対しても同様なエレメント開口の制御を行って受波している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

電子走査による受波信号のデータ処理を行う受波ビームフォーマの従来の回路 を図５に示してある。図において、１は送波及び受波を行う超音波探触子で、一 般に１２８エレメントとか２５６エレメントとかの多数のエレメントで構成され ているが、図では説明の都合上、８個のエレメントＥ₁ 〜Ｅ₈ の場合を示してい る。２は各エレメントＥ₁ 〜Ｅ₈ の受波信号を必要なレベルに増幅するＡ₁ 〜Ａ ₈ で構成されるプリアンプである。このプリアンプで増幅しておくことにより後 段の回路で混入する雑音に対して信号レベルを上げてＳＮ比を向上させている。

【０００５】 プリアンプ２の各構成アンプＡ₁ 〜Ａ₈ の出力は遅延加算回路３に入力されて 、送波時に与えられた遅延量に対応する遅延量を与えられ加算されて整相加算さ れた信号を後段回路に出力する。

【０００６】 この受波ビームフォーマにおいて、プリアンプ２のゲインをそれぞれ低目に設 定しておかないと、エレメントによっては受波信号レベルに差があり、遅延加算 回路３で信号が飽和してしまう場合がある。

【０００７】 このため、プリアンプ２の各構成アンプＡ₁ 〜Ａ₈ の後段に可変ゲインアンプ を挿入して、後段のダイナミックレンジに合わせて可変ゲインアンプのゲインを 各エレメントＥ₁ 〜Ｅ₈ や、反射体の深さに依存して調整することが行われる。

【０００８】 図６は可変ゲインアンプを用いた場合の受波ビームフォーマのブロック図であ る。図において、図５と同一の部分には同一の符号を付してある。４はゲインを 調整するためにプリアンプ２と遅延加算回路３との間に各エレメント毎に挿入し た可変ゲインアンプである。この可変ゲインアンプは次のような状態でＳＮ比の 良いものを得るのは困難である。

【０００９】 広帯域アンプにおける高周波領域 大振幅入力に対して低ゲインに調整した時 一方、高周波探触子やマイクロコンベックス探触子は大開口受信ができず、例 えば図５に示すようにそのエレメントの一部即ちエレメントＥ₁ 〜Ｅ₄ のみが動 作していて、プリアンプＡ₁ 〜Ａ₄ の出力のみが遅延加算回路３に入力されて遅 延データを与えられている場合がある。このためプリアンプ２と遅延加算回路３ に使用しないチャネルができて無駄であると共に、システム全体のＳＮ比が悪化 する。

【００１０】 本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、小開口のプローブに おいてもＳＮ比の劣化しない受波ビームフォーマを実現することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

前記の課題を解決する本考案は、プリアンプと遅延加算回路とを有し、超音波 探触子の複数のエレメントからの受波信号を整相加算する超音波診断装置の受波 ビームフォーマにおいて、前記超音波探触子の実質開口に含まれるエレメント数 が受信チャネルの数より少ない場合にも、前記エレメントの出力を全受信チャネ ルに入力させるように適宜切り替え接続するスイッチ群を具備することを特徴と するものである。

【００１２】

【作用】

小開口動作の超音波探触子において、受信チャネルより少ないエレメントから の受波信号をスイッチ群は切り替えて、プリアンプ及び遅延加算回路で構成する 受信チャネル全体に前記受波信号を入力させ、使用しない受信チャネルをなくし てＳＮ比を向上させる。

【００１３】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明する。

【００１４】 図１は本考案の一実施例のプロック図である。図において、図５と同等の部分 には同一の符号を付してある。図中、５は超音波探触子１の各エレメントＥ₁ 〜 Ｅ₈ からのデータが入力され、このデータを適宜切り替えてプリアンプ２に出力 するスイッチ群で、コントローラ（図示せず）からのデータにより制御されて切 り替える。遅延加算回路３にはコントローラから遅延制御データが入力されてい る。

【００１５】 次に、上記のように構成された実施例の動作を図２を参照して説明する。図２ はスイッチ群５にマトリクススイッチを用いた場合の図である。図の受波ビーム フォーマにおいて、エレメントＥ₁ 〜Ｅ₈ の８チャネルの超音波探触子１ではエ レメントＥ₁ 〜Ｅ₄ のみが開口している。

【００１６】 スイッチ群５はコントロールデータの制御によりエレメントＥ₁ のデータをプ リアンプ２のＡ₁ とＡ₂ に供給するように接続し、エレメントＥ₂ のデータをプ リアンプ２のＡ₃ ，Ａ₄ に、エレメントＥ₃ のデータをプリアンプ２のＡ₅ ，Ａ ₆ に、エレメントＥ₄ のデータをプリアンプ２のＡ₇ ，Ａ₈ に接続する。エレメ ントＥ₅ 〜Ｅ₈ は接続しないものとする。プリアンプ２のＡ₁ 〜Ａ₈ は遅延加算 回路３にそれぞれ入力され、１個のエレメントに２チャネルの受信回路を並列に 接続する。

【００１７】 従って、開口されているエレメントからのデータが遅延加算回路３の各受信チ ャネルにすべて入力されて遅延加算回路３には遊離した部分はない。 ２チャネ ルずつ並列に接続された受信回路には同一の遅延データを設定しておく。遅延加 算回路３は設定された遅延データに従って整相加算を行う。

【００１８】 超音波探触子１の各エレメントの開口数が受信チャネル数と等しい時のスイッ チ群５の動作状態を図３に示す。図において、図１と同一の符号を用いてある。 超音波探触子１のエレメントの開口数と、プリアンプ２及び遅延加算回路３とで 構成する受信チャネル数とは等しいので、スイッチ群５はエレメントＥ₁ 〜Ｅ₈ とプリアンプ２とを１対１に対応させている。

【００１９】 超音波探触子１のエレメントの開口数と、受信チャネルとの比が更に異なる場 合でも、スイッチ群５の接続を変更することで、如何様にも対応できる。

【００２０】 図４は異なった接続をした一例を示す接続図である。（イ）図はスイッチ群５ による接続の結果を示す図、（ロ）図は各チャネルの出力のゲインを示す図であ る。（イ）図のように接続することにより受信ゲインを（ロ）図に示すように重 み付けすることができる。

【００２１】 尚、本考案は上記の実施例に限定されるものではない。即ち、プリアンプとし て示したアンプは可変ゲインアンプを含んだアンプとしてもよい。

【００２２】

【考案の効果】 以上詳細に説明したように本考案によれば、コンベックスのような小開口プロ ーブでもＳＮ比が劣化しなくなり、実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のブロック図である。

【図２】超音波探触子が小開口の場合のスイッチ群の接
続図である。

【図３】超音波探触子の開口が受信チャネルと等しい場
合のスイッチ群の接続図である。

【図４】超音波探触子の各エレメントにゲインの重み付
けをした場合のスイッチ群の接続図で、（イ）図は接続
図、（ロ）図はその場合の重み付けされた各チャネルの
ゲインの折れ線図である。

【図５】従来の受波ビームフォーマおける小開口の場合
の接続図である。

【図６】従来の可変ゲインアンプを用いた受波ビームフ
ォーマのブロック図である。

【符号の説明】

１ 超音波探触子 ２ プリアンプ ３ 遅延加算回路 ５ スイッチ群

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリアンプ（２）と遅延加算回路（３）
   とを有し、超音波探触子（１）の複数のエレメントから
   の受波信号を整相加算する超音波診断装置の受波ビーム
   フォーマにおいて、 前記超音波探触子（１）の実質開口に含まれるエレメン
   ト数が受信チャネルの数より少ない場合にも、前記エレ
   メント（Ｅ₁ 〜Ｅ₈ ）の出力を全受信チャネルに入力さ
   せるように適宜切り替え接続するスイッチ群（５）を具
   備することを特徴とする受波ビームフォーマ。