JPH07155321A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

Info

Publication number
JPH07155321A
JPH07155321A JP5306392A JP30639293A JPH07155321A JP H07155321 A JPH07155321 A JP H07155321A JP 5306392 A JP5306392 A JP 5306392A JP 30639293 A JP30639293 A JP 30639293A JP H07155321 A JPH07155321 A JP H07155321A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
signal
logarithmic
output
calibration
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP5306392A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2814900B2 (ja
Inventor
Yoshinao Sorinaka
由直 反中
Yasuhiro Nakamura
恭大 中村
Yuzo Yoshimoto
祐三 義本
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5306392A priority Critical patent/JP2814900B2/ja
Priority to US08/354,003 priority patent/US5507293A/en
Priority to EP94309054A priority patent/EP0657747B1/en
Priority to DE69419237T priority patent/DE69419237T2/de
Priority to CA002137430A priority patent/CA2137430C/en
Priority to EP98123130A priority patent/EP0913703B1/en
Priority to DE69431197T priority patent/DE69431197T2/de
Publication of JPH07155321A publication Critical patent/JPH07155321A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2814900B2 publication Critical patent/JP2814900B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/895Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum
    • G01S15/8954Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum using a broad-band spectrum
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023Details of receivers
    • G01S7/52025Details of receivers for pulse systems
    • G01S7/52026Extracting wanted echo signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023Details of receivers
    • G01S7/52036Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52004Means for monitoring or calibrating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/5205Means for monitoring or calibrating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタ手段の通過帯域特性や対数検波手段
の対数変換特性が有する誤差を信号発生手段から校正用
の信号を発生することにより、調整を必要とせずに高い
精度の画像を得る。 【構成】 校正モードにおいて信号処理制御手段12は
入力選択手段5により信号発生手段13をフィルタ手段
6に接続し、信号発生手段13の信号周波数を切り換え
るとともに、各周波数でフィルタ手段6の周波数が信号
周波数に一致するようフィルタ制御手段14に制御値を
与え、記憶する。信号処理制御手段12は信号発生手段
13の信号振幅を切り換え、各振幅で対数検波手段7か
ら出力するレベルを記憶し、フィルタ制御値と対数検波
手段7の出力レベルから補正値を演算し、エコー信号受
信時に制御信号を補正して制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体に対して超音波
を送信し、被検体からのエコー信号を受信して超音波画
像を得るようにした超音波診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の超音波診断装置について図6を参
照しながら説明すると、送信手段2により超音波探触子
1の振動子を順次駆動して生体M内へ超音波パルスを送
波させる。生体組織からの反射波を再び超音波探触子1
で受波して電気的なエコー信号に変換し、受信手段3で
信号処理し、遅延合成手段4で各チャンネルのエコー信
号に適正な遅延時間を与えて遅延合成する。通常、この
種の電気的な信号は、エコー信号以外に広帯域性のノイ
ズを含有しており、ノイズの少ない超音波画像を得るに
は、エコー信号の帯域以外の電気的ノイズを除外するの
が有効な方法である。ところが超音波の性質上、生体組
織の深い部位からの反射波ほど高周波成分は減衰し、周
波数帯域は低い方へシフトするために、上記フィルタ手
段6の通過帯域特性も画像深さに応じて変化させる必要
がある。そこで、超音波の生体中での帯域変化に応じて
通過帯域特性を変化させるフィルタ手段6およびフィル
タ制御手段14を具備している。
【0003】フィルタ手段6は一般的には可変容量ダイ
オードを用いたバンドパスフィルタで構成され、フィル
タ制御手段14から供給される制御電圧で可変容量ダイ
オードの容量を変化させることにより通過帯域特性を変
化させている。フィルタ制御手段14は超音波エコー信
号の周波数帯域変化に応じてフィルタ手段6の通過帯域
特性が経時的に変化するように制御電圧の制御カーブが
予め設定されている。
【0004】このほか、従来の超音波診断装置は、超音
波エコー信号が有する大きなダイナミックレンジを装置
の表示ダイナミックレンジにまで圧縮し、かつRF帯域
の超音波エコー信号を中間周波数帯域に変換する目的
で、フィルタ手段6からの出力信号に対して対数圧縮と
振幅包絡検波を行う対数検波手段7を備えている。ま
た、利得制御信号を発生する利得制御手段(振幅制御手
段)15と、対数検波手段7と利得制御手段(振幅制御
手段)15からの出力を加算する加算手段8を備えてお
り、操作者が超音波画像を最適な輝度に調整操作してい
る。さらに、与えられた基準電圧を基準として、加算手
段15からの出力をA/D変換するA/D変換器9とA
/D変換器9からの出力をDSC(ディジタルスキャン
コンバータ)を介して表示する表示手段10を備えるこ
とにより断層像の超音波画像を提供している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超音波診断装置では、可変容量ダイオードを主体部
品とするフィルタ手段6の通過帯域特性に装置間で大き
な誤差を有するために、製造の過程で可変容量ダイオー
ドの電圧対容量特性についての選別を行う際、人手を介
在する通過帯域特性の調整を必要としていた。また、対
数検波手段7の対数変換特性(ログリニア特性)やオフ
セットの誤差は超音波画像の輝度階調に大きな誤差を生
む原因となるために、製造の過程で対数変換特性とオフ
セットについて入手を介在する調整を必要としていた。
【0006】フィルタ手段6および対数検波手段7の特
性誤差の校正に費やす調整工数は超音波診断装置のコス
トを押上げるほか、超音波画像の精度を容易に確保する
ことができない。
【0007】さらに、市場においてフィルタ手段6や対
数検波手段7の性能確認を行うことは非常に困難であ
り、もしもその必要がある場合には専用の治具と測定器
が必要となるほか、作業者の熟練度が低いと確認作業に
多くの時間を費やすことになり、保守点検の面でその確
度が希薄となるなど、種々の問題点があった。
【0008】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、フィルタ手段の通過帯域特性と対数検波
手段の対数変換特性が有する誤差の校正を内蔵の校正用
の信号発生手段を用いて行うことにより、入手による調
整を不要とし、製造工程を削減して製造コストの低下を
図ることができ、また、超音波画像の高精度化を図るこ
とができ、さらに、上記特性の確認作業では専用の治具
や測定器を必要とせず、簡単で精度の高い保守点検を実
現できるようにした超音波診断装置を提供することを目
的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、生体中に超音波を送信するこ
とによって得られるエコー信号から必要な周波数帯域を
抽出する制御可能なフィルタ手段と、このフィルタ手段
から出力されたエコー信号を対数圧縮し、検波する対数
検波手段と、複数の振幅値と複数の周波数を出力可能な
信号発生手段と、校正モード時に上記信号発生手段を上
記フィルタ手段の入力に接続する入力選択手段と、校正
モード時に上記対数検波手段の出力信号から補正値を演
算し、エコー信号受信時に演算した補正値で上記フィル
タ手段の制御信号と上記対数検波手段のオフセットおよ
び対数変換特性を補正する信号処理制御手段とを具備し
たものである。
【0010】上記目的を達成するための本発明の他の技
術的手段は、生体中に超音波を送信することによって得
られるエコー信号から必要な周波数帯域を抽出する制御
可能なフィルタ手段と、このフィルタ手段から出力され
たエコー信号を対数圧縮し、検波する対数検波手段と、
複数の振幅値と複数の周波数を出力可能な信号発生手段
と、校正モード時に上記信号発生手段を上記フィルタ手
段の入力に接続する入力選択手段と、上記フィルタ手段
を所望の通過帯域特性に制御するフィルタ制御手段と、
利得制御信号を発生する利得制御手段と、上記対数検波
手段および利得制御手段からの出力を加算する加算手段
と、この加算手段からの出力をA/D変換するA/D変
換器と、このAD変換器に与える基準電圧を制御する基
準電圧制御手段と、上記A/D変換器から出力されたエ
コーデータを書き込むメモリと、校正モード時に上記入
力選択手段を制御し、入力を上記信号発生手段に切り換
え、この信号発生手段を校正手順に従って制御するとと
もに、このとき上記メモリに書き込まれたデータを読み
出し、上記フィルタ制御手段、利得制御手段および基準
電圧制御手段の各々から出力される制御信号に与える補
正値を演算し、エコー信号を受信するモードにおいて、
校正時に演算した補正値で上記フィルタ制御手段、利得
制御手段および基準電圧制御手段の各々からの制御信号
を補正する信号処理制御手段とを具備したものである。
【0011】上記目的を達成するための本発明の更に他
の技術的手段は、上記各技術的手段におけるフィルタ手
段の出力に対して対数圧縮を行わず、検波のみを行う直
線検波手段と、対数検波手段、あるいは上記直線検波手
段のいずれかの出力を選択することができ、上記フィル
タ手段の通過帯域特性が有する誤差の校正を行うとき、
上記対数検波手段の代わりに上記直線検波手段からの対
数圧縮されない検波出力を選択する検波出力選択手段と
を具備したものである。
【0012】そして、上記各技術的手段において、フィ
ルタ手段の通過帯域特性と対数検波手段の対数変換特性
が有する誤差の校正を、電源投入直後から表示手段に画
像を表示するまでの装置の起動期間中に実行するように
構成することができる。
【0013】また、操作者が画像表示モードの変更、測
定モードの変更、画像の性質の調整、文字の入力指令す
るための操作手段を具備し、操作者が上記操作手段を用
いて校正指令を実行したとき、フィルタ手段の通過帯域
特性と対数検波手段の対数変換特性が有する誤差の校正
を行うように構成することができる。
【0014】さらに、超音波断層像、各種測定結果、装
置の動作状況を表示する表示手段を具備し、フィルタ手
段の通過帯域特性と対数検波手段の対数変換特性が有す
る誤差についての校正動作について、校正の開始時、実
行期間中、終了時の各時点で、その動作状況を上記表示
手段に表示するように構成することができる。
【0015】
【作用】したがって、本発明によれば、校正モードにお
いて信号処理制御手段は、入力選択手段により信号発生
手段をフィルタ手段に接続し、信号発生手段の信号周波
数を切り換えるとともに、各周波数でフィルタ手段の周
波数が信号周波数に一致するよう制御値を与え、記憶
し、信号発生手段の信号振幅を切り換え、各振幅で対数
検波手段から出力するレベルを記憶し、フィルタ制御値
と対数検波手段の出力レベルから補正値を演算し、エコ
ー信号受信時に制御信号を補正して制御する。
【0016】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明の第1の実施例について図面
を参照しながら説明する。
【0017】図1は本発明の第1の実施例における超音
波診断装置を示すブロック図である。
【0018】本実施例においては、上記従来の超音波診
断装置と同一部分については同一符号を付してその説明
を省略し、異なる構成について説明する。
【0019】本実施例においては、図1に示すように、
上記従来の超音波診断装置である図6に対し、複数の振
幅と複数の周波数を発生することができる信号発生手段
13と、遅延合成手段4から出力される超音波エコー信
号、あるいは信号発生器13から出力される校正用の信
号のいずれかをフィルタ手段6へ接続する入力選択手段
5と、フィルタ手段6、対数検波手段7、加算手段8を
経た信号を入力するA/D変換器9に対してその入力レ
ンジを制御する基準電圧制御手段16と、校正モード時
のA/D変換器9の出力を記憶するメモリ11と、メモ
リ11から得られる校正モード時の測定値を基にフィル
タ手段6の通過帯域特性と対数検波手段7の対数変換特
性を補正するための補正値を算出する信号処理制御手段
12とを備えている。
【0020】以上の構成において、以下、校正モード時
の動作について説明する。信号処理制御手段12は予め
設定された校正手順に従い、まず、フィルタ手段6の通
過帯域特性について第1の校正を行い、次に、対数検波
手段7のオフセットおよび対数変換特性についての第2
の校正を行う。
【0021】第1の校正はフィルタ制御手段14に予め
設定されているフィルタ制御曲線を補正することを目的
としており、具体的には次の手順で行われる。信号処理
制御手段12は入力選択手段5に対し、入力として信号
発生手段13からの出力を選択するように制御する。信
号発生手段13は複数の周波数と複数の振幅の正弦波を
発生するものであり、周波数および振幅の選択は信号処
理制御手段12からの制御信号で制御される。一例とし
て、信号発生手段13は、信号S1を2.5MHz(−
9dBm)、信号S2を7.0MHz(−9dBm)信
号S3を5.0MHz(−9dBm)、信号S4を5.
0MHz(−49dBm)として正弦波を出力できるも
のとする。
【0022】まず、信号処理制御手段12は信号発生手
段13が信号S1を出力するように制御する。信号S1
は入力選択手段5により選択され、フィルタ手段6へ入
力される。次に、信号処理制御手段12はフィルタ制御
手段14を制御し、フィルタ手段6の通過帯域特性の中
心周波数が低い方から高い方へスイープするようにフィ
ルタ制御手段14からのフィルタ制御信号VFを経時的
に変化させる。今、フィルタ制御信号VFは時間に対し
て直線的に単調増加するものとし、フィルタ手段6の通
過帯域特性の中心周波数(以下、中心周波数と略す)は
フィルタ制御信号VFに対して直線的に変化するものと
する。この期間の振幅制御手段15および基準電圧制御
手段16の各々からの制御信号は変化せず、本校正動作
に適した制御値を維持するように信号処理手段12によ
り制御する。このとき、一定の周波数2.5MHzと一
定の振幅−9dBmをもった正弦波である信号S1はフ
ィルタ手段6の通過帯域特性の経時的な変化に伴う振幅
変調を受け、A/D変換器9で検出された後、メモリ1
1へ記憶される。メモリ11に記憶された検出値は図2
に示すように、フィルタ制御信号VFの変化に対して最
大値をもつ。これはフィルタ手段6の中心周波数が信号
S1の周波数2.5MHzに一致したときにフィルタ手
段6からの出力が最大となるからであり、このときのフ
ィルタ制御信号VFを検出値V1として信号処理制御手
段12は記憶する。
【0023】次に、信号処理制御手段12は信号発生手
段13が信号S2を出力するように制御し、前述の信号
S1の場合と同様に信号S2が最大値を示すところのフ
ィルタ制御信号VFをメモリ11から検出し、それを検
出値V2として記憶する。検出値V1およびV2より、
真のフィルタ制御信号対中心周波数特性(以下、検出特
性と略す)は図2に示す実線の直線のようになる。同図
の破線の直線を設計値から算出した設計値特性とすれ
ば、両直前間の差異がフィルタ手段6で発生する誤差と
なる。図2に示す両直線から、設計値特性と、検出特性
は次式のようになる。
【0024】 設計値特性:F={4.5/(Vd2-Vd1)}・VF+{7.0-4.5・Vd2/(Vd2-Vd1)} [MHz] 検出特性:F={4.5/(V2-V1)}・VF+{7.0-4.5・V2/(V2-V1)} [MHz] (ただし、Fはフィルタ手段6の中心周波数) …式1 また、超音波エコー受信時のフィルタ制御信号VFエコ
ー受信期間中にエコー信号の帯域変化に対応して変化す
るものであり、この変化曲線は予めフィルタ制御手段1
4に設定されており、例えば、図3の破線で示すような
曲線となる。そこで、初期設定されたフィルタ制御信号
を時間の関数で表わし、 VF=VFint(t) …式2 校正後のフィルタ制御信号を、 VF=VFcal(t) …式3 とすれば、校正前のフィルタ制御信号VF=VFint
(t)に対する校正後のフィルタ制御信号VFcal
(t)は式1および式2より次式で表わすことができ
る。
【0025】 校正後のフィルタ制御信号:VFcal(t)={(V2-V1)/(Vd2-Vd1)}・{VFint (t)-Vd2+V2・(Vd2-Vd1)/(V2-V1)} …式4 上式4を予めフィルタ制御手段14に初期設定されてい
たフィルタ制御曲線に対する補正式として用いると、図
3に示すように、初期設定されているフィルタ制御曲線
(破線)は実線で示される曲線のように補正される。信
号処理制御手段12はフィルタ制御手段14に初期設定
されていたフィルタ制御曲線を改め、この補正式で算出
されるフィルタ制御曲線を新たにフィルタ制御手段14
に設定し直すことで、第1の校正を終了する。
【0026】次に、信号処理制御手段12は第2の校正
として、対数検波手段7のオフセットおよび対数変換特
性に対する校正を行う。第2の校正は、A/D変換器9
の入力レンジを制御する基準電圧制御手段16に予め設
定されている2種類の基準電圧VtおよびVbに対して
補正値を与えることで、対数検波手段7で発生する対数
変換特性の誤差と対数検波手段7および加算手段8で発
生するオフセットについて校正することを目的とする。
【0027】信号処理制御手段12は既に第1の校正で
入力選択手段5により選択されている信号発生手段13
に対して、信号S3(5.0MHz、−9dBm)を発
生するように制御する。また、信号処理制御手段12は
フィルタ手段6の中心周波数が5.0MHzとなるよう
にフィルタ制御手段14を制御し、振幅制御手段15の
出力が0Vとなるように振幅制御手段15を制御する。
信号処理制御手段12はさらに、A/D変換器9の入力
レンジが最大となるような基準電圧VtおよびVbが出
力されるように基準電圧制御手段16を制御する。この
とき、A/D変換器9の出力から得られる検出値をメモ
リ11は格納し、さらにメモリ11からの検出値は信号
処理制御手段12に入力し、V3として記憶される。
【0028】次に、信号処理制御手段12は、信号発生
手段13が信号S4(5.0MHz、−49dBm)を
出力するように制御する。信号S3に対する検出値V3
を得るのと同様に、信号処理制御手段12は信号S4に
対する検出値V4を記憶する。得られた二つの検出値V
3およびV4から求まる対数変換特性(検出特性)を算
出すると、図4の実線で示すような直線の特性が得られ
る。図4の破線で示す直線の特性は設計値から求まる対
数検波手段6の対数変換特性(設計値特性)である。ま
た、フィルタ手段6の入力に与えられる信号レベルVi
n[dBm]に対する加算手段8の出力Voutは検出
特性より次式で表わされる。
【0029】 対数変換特性の検出特性:Vout={(V4-V3)/40}・Vin+(40・V3+9・V4)/49 [V] …式5 上式5で表わされる対数変換特性は、設計値特性に対数
検波手段7で発生する誤差を重畳したものであり、さら
に、対数検波手段7および加算手段8で発生するオフセ
ットをも含んでいる。信号処理制御手段12は、上式5
を対数変換特性およびオフセットに対する補正式として
用い、装置に要求される表示ダイナミックレンジに応じ
て基準電圧制御手段16の出力VtおよびVbを算出す
る。例えば、装置の表示ダイナミックレンジを60dB
とすると、Vtを入力0dBmに相当する対数検波手段
7の出力、Vbを入力−60dBmに相当する対数検波
手段7の出力に設定する。すなわち、信号処理制御手段
12は次式VtおよびVbを算出する。
【0030】 Vt={(V4-V3)/40}・(0)+(40・V3+9・V4)/49 =(40・V3+9・V4)/49 Vb={(V4-V3)/40}・(-60)+(40・V3+9・V4)/49 …式6 また、対数検波手段7の出力に対して振幅加算A[d
B]が必要とされる場合、信号処理制御手段12は次式
で算出される制御信号Vampを振幅制御手段15が出
力するように制御する。
【0031】 Vamp={(V4-V3)/40}・A [V] …式7 例えば、対数検波手段7の出力に対して10dBの振幅
加算を行う場合、振幅制御手段15からの制御信号(電
圧)Vampは次式で求まる値となる。
【0032】Vamp={(V4-V3)/40}・10 [V] 第2の校正は二つの検出値V3およびV4から導き出さ
れる式5および式7を信号処理制御手段12が記憶する
ことで終了する。
【0033】なお、上記第1の実施例では、第1の校正
で信号発生手段13の出力信号として信号S1およびS
2の2種類の周波数を用いたが、フィルタ手段6が有す
る制御電圧対中心周波数特性の非直線特性をも利用する
超音波診断装置では、さらに2種類以上の周波数を発生
することができる信号発生手段を備え、少なくとも3次
近似式からなる補正式を導き出す必要がある。また、上
記第1の実施例では、第2の校正で信号発生手段13の
出力信号として信号S3およびS4の2種類の周波数を
用いたが、対数検波手段7が有する対数変換特性の非直
線特性をも利用する超音波診断装置では、さらに2種類
以上の周波数を発生することができる信号発生手段を備
え、少なくとも3次近似式からなる補正式を導き出す必
要がある。
【0034】(実施例2)以下、本発明の第2実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。
【0035】図5は本発明の第2の実施例における超音
波診断装置を示すブロック図である。
【0036】本実施例においては、上記第2の実施例と
同一部分については同一符号を付してその説明を省略
し、異なる構成について説明する。本実施例の特徴とす
るとことは、図5に示すように、フィルタ手段6からの
出力信号に対して対数変換は行わず、振幅包絡検波のみ
を行う直線検波手段17と、対数検波手段7、あるいは
直線検波手段17のいずれかからの出力信号を選択し、
その出力を加算手段8へ接続する検波出力選択手段18
を備え、上記第1の実施例における第1の校正を行う期
間中においては、検波出力選択手段18が直線検波手段
17からの出力信号を選択するように信号処理制御手段
12により制御され、第2の校正を行う期間中および校
正モード以外の動作中においては、検波出力選択手段1
8が対数手段7の出力を選択するように信号処理制御手
段12により制御されるように構成されている。
【0037】この第2の実施例の超音波診断装置では、
フィルタ手段6の通過帯域特性の校正を行うとき、フィ
ルタ手段6の出力信号が有する微妙な振幅差を損なうこ
となく校正用信号をA/D変換器9が検出するので、精
度の高い校正を行うことができる。
【0038】(実施例3)以下、本発明の第3の実施例
について説明する。
【0039】第3の実施例の超音波診断装置において
は、上記第1および第2の実施例における校正を、電源
投入直後から表示手段10に画像を表示するまでの装置
の起動期間中に実行するものである。
【0040】この第3の実施例の超音波診断装置では、
電源投入ごとに上記第1および第2の実施例における校
正を行うので、長期的経時変化の少ない高精度な超音波
画像を得ることができる。
【0041】(実施例4)以下、本発明の第4の実施例
について説明する。
【0042】第4の実施例の超音波診断装置において
は、操作者が画像表示モードの変更、測定モードの変
更、画像の性質の調整、文字の入力を装置へ指令するた
めの操作手段(図示省略)を備え、操作者が操作手段を
用いて校正指令を入力したとき、上記第1および第2の
実施例における校正を行うものである。なお、ここで用
いられる校正指令は複数文字からなる文字列でよく、例
えば、“CAL$ON”という指令を上記操作手段から
入力されたとき、校正モードとして動作するように、予
め超音波診断装置にコマンド設定しておけばよい。
【0043】この第4の実施例の超音波診断装置では、
操作者が所望の時期に上記操作手段を用いて校正指令を
入力するだけで上記第1および第2の実施例に記載の校
正を行うことができるので、装置の保守点検のための作
業効率を向上させることができる。
【0044】(実施例5)以下、本発明の第5の実施例
について説明する。
【0045】第5の実施例の超音波診断装置において
は、図5に示す表示手段10に超音波断層像、各種測定
結果、装置の動作状況等を表示することができるように
構成され、上記第1および第2の実施例における校正の
開始時、実行期間中、終了時の各時点でその動作状況を
表示手段10に表示するようにしたものである。例え
ば、校正の開始時は、“Calibration st
art”、フィルタ手段6の通過帯域特性の校正中に
は、“Calibration for Filte
r”、対数検波手段7の対数変換特性とオフセットの校
正中には、“Calibration for Log
/Det.”、校正の終了時は、“Complete
d”というように文字列で表示する。
【0046】また、上記第1および第2の実施例におけ
る校正で得られるフィルタ手段6の通過帯域特性に対す
る補正値について、その範囲を予め規制しておき、信号
処理制御手段12が上記補正値と規制範囲を比較判断す
るようにしておけば、もしも補正値が規制範囲を超える
値を示す場合には、フィルタ手段6の動作不良とみな
し、上記表示手段10へ“Calibration e
rror with Filter”と表示する。ま
た、対数検波手段7の対数変換特性とオフセットの校正
で得られる補正式(式5)において、(V4−V3)の
値に対してその取り得る範囲を規制しておき、信号処理
制御手段12が上記補正値と規制範囲を比較判断するよ
うしておけば、もしも(V4−V3)が規制範囲を超え
る値を示す場合には対数検波手段7の動作不良とみな
し、上記表示手段10へ“Calibration e
rror with Log/Det.”と表示するこ
とで、動作不良を警告することができる。なお、これら
の警告は校正の終了時に表示すればよく、上記の“Co
mpleted”は表示しない。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、特
性バラツキの著しい可変容量ダイオードでフィルタ手段
を構成しても、製造の過程で可変容量ダイオードの選別
を行う必要がなく、さらに入手を介在するフィルタ特性
の調整を必要としない。また、製造の過程で対数変換特
性とオフセットについて入手を介在する調整を必要とし
ないことから選別工数および調整工数を削減することが
でき、製造コストを低下させることができる。また、A
/D変換器が支配する精度でフィルタ特性および対数変
換特性を校正することができるので、精度の高い超音波
画像を提供することができる。また、市場におけるフィ
ルタ特性や対数変換特性の確認作業では専用の治具や測
定器を必要とせず、確認の精度も作業者の熟練度に依存
しないので、簡単で精度の高い保守点検を実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における超音波診断装置
を示すブロック図
【図2】同超音波診断装置において検出される制御電圧
対中心周波数の特性図
【図3】同超音波診断装置において補正されるフィルタ
制御曲線図
【図4】同超音波診断装置において検出される対数変換
特性図
【図5】本発明の第2の実施例における超音波診断装置
を示すブロック図
【図6】従来の超音波診断装置を示すブロック図
【符号の説明】
1 超音波探触子 2 送信手段 3 受信手段 4 遅延合成手段 5 入力選択手段 6 フィルタ手段 7 対数検波手段 8 加算手段 9 A/D変換器 10 表示手段 11 メモリ 12 信号処理制御手段 13 信号発生手段 14 フィルタ制御手段 15 振幅制御手段 16 基準電圧制御手段 17 直線検波手段 18 検波出力選択手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体中に超音波を送信することによって
    得られるエコー信号から必要な周波数帯域を抽出する制
    御可能なフィルタ手段と、このフィルタ手段から出力さ
    れたエコー信号を対数圧縮し、検波する対数検波手段
    と、複数の振幅値と複数の周波数を出力可能な信号発生
    手段と、校正モード時に上記信号発生手段を上記フィル
    タ手段の入力に接続する入力選択手段と、校正モード時
    に上記対数検波手段の出力信号から補正値を演算し、エ
    コー信号受信時に演算した補正値で上記フィルタ手段の
    制御信号と上記対数検波手段のオフセットおよび対数変
    換特性を補正する信号処理制御手段とを具備した超音波
    診断装置。
  2. 【請求項2】 生体中に超音波を送信することによって
    得られるエコー信号から必要な周波数帯域を抽出する制
    御可能なフィルタ手段と、このフィルタ手段から出力さ
    れたエコー信号を対数圧縮し、検波する対数検波手段
    と、複数の振幅値と複数の周波数を出力可能な信号発生
    手段と、校正モード時に上記信号発生手段を上記フィル
    タ手段の入力に接続する入力選択手段と、上記フィルタ
    手段を所望の通過帯地域性に制御するフィルタ制御手段
    と、利得制御信号を発生する利得制御手段と、上記対数
    検波手段および利得制御手段からの出力を加算する加算
    手段と、この加算手段からの出力をA/D変換するA/
    D変換器と、このA/D変換器に与える基準電圧を制御
    する基準電圧制御手段と、上記A/D変換器から出力さ
    れたエコーデータを書き込むメモリと、校正モード時に
    上記入力選択手段を制御し、入力を上記信号発生手段に
    切り換え、この信号発生手段を校正手順に従って制御す
    るとともに、このとき上記メモリに書き込まれたデータ
    を読み出し、上記フィルタ制御手段、利得制御手段およ
    び基準電圧制御手段の各々から出力される制御信号に与
    える補正値を演算し、エコー信号を受信するモードにお
    いて、校正時に演算した補正値で上記フィルタ制御手
    段、利得制御手段および基準電圧制御手段の各々からの
    制御信号を補正する信号処理制御手段とを具備した超音
    波診断装置。
  3. 【請求項3】 フィルタ手段の出力に対して対数圧縮を
    行わず、検波のみを行う直線検波手段と、対数検波手
    段、あるいは上記直線検波手段のいずれかの出力を選択
    することができ、上記フィルタ手段の通過帯域特性が有
    する誤差の校正を行うとき、上記対数検波手段の代わり
    に上記直線検波手段からの対数圧縮されない検波出力を
    選択する検波出力選択手段とを具備した請求項1または
    2記載の超音波診断装置。
  4. 【請求項4】 フィルタ手段の通過帯域特性と対数検波
    手段の対数変換特性が有する誤差の校正を、電源投入直
    後から表示手段に画像を表示するまでの装置の起動期間
    中に実行するように構成された請求項1ないし3のいず
    れかに記載の超音波診断装置。
  5. 【請求項5】 操作者が画像表示モードの変更、測定モ
    ードの変更、画像の性質の調整、文字の入力を指令する
    ための操作手段を具備し、操作者が上記操作手段を用い
    て校正指令を入力したとき、フィルタ手段の通過帯域特
    性と対数検波手段の対数変換特性が有する誤差の校正を
    行うように構成された請求項1ないし3のいずれかに記
    載の超音波診断装置。
  6. 【請求項6】 超音波断層像、各種測定結果、装置の動
    作状況等を表示する表示手段を具備し、フィルタ手段の
    通過帯域特性と対数検波手段の対数変換特性が有する誤
    差についての校正の開始時、実行期間中、終了時の各時
    点でその動作状況を上記表示手段に表示するように構成
    された請求項4または5記載の超音波診断装置。
JP5306392A 1993-12-07 1993-12-07 超音波診断装置 Expired - Fee Related JP2814900B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5306392A JP2814900B2 (ja) 1993-12-07 1993-12-07 超音波診断装置
US08/354,003 US5507293A (en) 1993-12-07 1994-12-05 Ultrasonic diagnostic apparatus
DE69419237T DE69419237T2 (de) 1993-12-07 1994-12-06 Ultraschalldiagnosegerät
CA002137430A CA2137430C (en) 1993-12-07 1994-12-06 Ultrasonic diagnostic apparatus
EP94309054A EP0657747B1 (en) 1993-12-07 1994-12-06 Ultrasonic diagnostic apparatus
EP98123130A EP0913703B1 (en) 1993-12-07 1994-12-06 Ultrasonic diagnostic apparatus
DE69431197T DE69431197T2 (de) 1993-12-07 1994-12-06 Ultraschall Diagnose Gerät

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5306392A JP2814900B2 (ja) 1993-12-07 1993-12-07 超音波診断装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07155321A true JPH07155321A (ja) 1995-06-20
JP2814900B2 JP2814900B2 (ja) 1998-10-27

Family

ID=17956467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5306392A Expired - Fee Related JP2814900B2 (ja) 1993-12-07 1993-12-07 超音波診断装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5507293A (ja)
EP (2) EP0657747B1 (ja)
JP (1) JP2814900B2 (ja)
CA (1) CA2137430C (ja)
DE (2) DE69419237T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9439626B2 (en) 2012-09-03 2016-09-13 Seiko Epson Corporation Attachment for ultrasonic probe, ultrasonic probe, electronic device, and ultrasonic diagnostic apparatus

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982228A (en) * 1995-07-14 1999-11-09 Lucent Technologies Inc Frequency tuning apparatus and method for continuous-time filters
JP3462351B2 (ja) * 1996-08-30 2003-11-05 テルモ株式会社 超音波診断装置
JP4210386B2 (ja) * 1999-03-30 2009-01-14 テルモ株式会社 体腔内超音波診断装置
CN100431318C (zh) * 2002-09-05 2008-11-05 霍尼韦尔国际公司 合成射频检测系统和方法
US6844715B2 (en) 2002-09-05 2005-01-18 Honeywell International Inc. Synthetic RF detection system and method
EP1417927A1 (de) * 2002-11-11 2004-05-12 Schiller AG Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen und Übermitteln von elektrophysiologischen Signalen zur Verwendung in einem MRI-System
DK1417926T3 (da) 2002-11-11 2008-04-28 Schiller Ag Fremgangsmåde og anordning til detektering og bearbejdning af et EKG signal
JP4444008B2 (ja) * 2004-06-02 2010-03-31 パナソニック株式会社 超音波診断装置
US20070121757A1 (en) * 2005-11-29 2007-05-31 Lichung Chu Calibration apparatus and method for quadrature modulation system
US20080175506A1 (en) * 2007-01-19 2008-07-24 Seiko Epson Corporation Image processing device, electronic instrument, and method of calibrating anti-aliasing filter
WO2018140537A1 (en) * 2017-01-25 2018-08-02 Airmar Technology Corporation Methods and systems for optimizing acoustic transducer performance

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5829455A (ja) * 1981-08-18 1983-02-21 株式会社東芝 超音波診断装置
FR2554238B1 (fr) * 1983-10-28 1986-02-28 Labo Electronique Physique Appareil d'exploration de milieux par echographie ultrasonore
US4584880A (en) * 1984-06-04 1986-04-29 Dymax Corporation Tissue signature tracking tranceiver
US4676250A (en) * 1985-11-07 1987-06-30 North American Philips Corporation Method and apparatus for estimating the attenuation-vs-frequency slope of a propagation medium from the complex envelope of a signal
US5269309A (en) * 1991-12-11 1993-12-14 Fort J Robert Synthetic aperture ultrasound imaging system
US5269307A (en) * 1992-01-31 1993-12-14 Tetrad Corporation Medical ultrasonic imaging system with dynamic focusing
JP2776153B2 (ja) * 1992-06-30 1998-07-16 松下電器産業株式会社 超音波診断装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9439626B2 (en) 2012-09-03 2016-09-13 Seiko Epson Corporation Attachment for ultrasonic probe, ultrasonic probe, electronic device, and ultrasonic diagnostic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US5507293A (en) 1996-04-16
EP0913703B1 (en) 2002-08-14
EP0913703A1 (en) 1999-05-06
CA2137430A1 (en) 1995-06-08
DE69431197T2 (de) 2003-05-08
DE69431197D1 (de) 2002-09-19
CA2137430C (en) 1998-06-09
DE69419237D1 (de) 1999-07-29
DE69419237T2 (de) 1999-11-25
EP0657747B1 (en) 1999-06-23
JP2814900B2 (ja) 1998-10-27
EP0657747A1 (en) 1995-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7044914B2 (en) Apparatus and method for ultrasonic diagnostic imaging
JPH07155321A (ja) 超音波診断装置
JP5336717B2 (ja) Rf受信器
US8654992B2 (en) Sound processing apparatus, method for correcting phase difference, and computer readable storage medium
JP3494668B2 (ja) 超音波走査システムの利得を制御する機構
US8403853B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
US4578638A (en) Spectrum analyzer
US11083438B2 (en) Ultrasound diagnostic apparatus, a transmission condition setting method, and program
KR100365971B1 (ko) 신호처리회로보정방법및보정장치
US5083080A (en) High frequency signal measuring equipment with cabled detecting and signal companding
JP4455685B2 (ja) 受信信号から所定の周波数の信号を除去するシステム
JPH077375A (ja) 伝送線路の減衰補償方式
JP2850987B2 (ja) 周波数特性校正装置
JP7395542B2 (ja) 信号発生装置とその直線性補正方法
JP3216372B2 (ja) 超音波診断装置
KR100249020B1 (ko) 고주파 전원 조정장치
JP2024508328A (ja) 窓化非線形周波数変調チャープを使用する音響画像処理及び測定
JPH06225881A (ja) 超音波診断装置
JP2927496B2 (ja) 超音波診断装置の遅延時間補正回路
JP5973174B2 (ja) 高周波帯可変減衰器の調整装置及び調整方法
JPS61123209A (ja) 周波数特性補正装置
SU1365059A1 (ru) Широкополосна многозначна мера переменного напр жени
JPH0646193B2 (ja) 超音波受信信号増幅回路及びその利得制御方式
JPH04193165A (ja) 超音波診断装置
JPH0723960A (ja) 超音波診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees