JPH07265302A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 システムクロック信号に起因するノイズを抑
え画質を向上させる。 【構成】 この装置では、送波フォーカスコントローラ
５及び受波フォーカスコントローラ６による各条件の設
定が行われない期間、システムクロック信号の供給を停
止するクロック停止信号発生回路９を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置、特
に、探触子より超音波ビームを送波し、生体からの反射
波を受波して超音波診断画像を描画する超音波診断装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置は、探触子から超音波ビ
ームを生体内に送波するとともに、その反射波を受波し
信号処理することによってモニタ上に診断画像を表示す
るものである。探触子から送波される超音波ビームは、
電子走査によって所定の範囲でスキャニングが行われ
る。この電子走査方式では、探触子を構成する複数の微
小振動子にそれぞれ異なる遅延量を与え、これにより超
音波ビームに指向性を持たせるようにしている。

【０００３】また、電子走査方式では、超音波ビームを
任意の位置で絞る、いわゆる電子フォーカス法が可能で
ある。この電子フォーカス法では、たとえば生体内のフ
ォーカス点から反射してくる超音波を各微小振動子で受
信し、これらの各微小振動子で得られた信号のそれぞれ
に適当な遅延時間を与えることにより、フォーカス点か
らの信号の位相を合わせ信号を加算している。送波時の
フォーカス設定も同様であり、フォーカス点に対して受
波と同様な遅延時間を各振動子毎に与えることにより、
送波される超音波ビームが生体内の所定深さ位置（フォ
ーカス点）で絞られる。

【０００４】このように電子走査を行ったり、あるいは
フォーカス点を設定するためには、各微小振動子が駆動
されるタイミングを制御する必要がある。このため、条
件設定手段によって各振動子毎に遅延時間が設定され、
送波条件及び受波条件が設定される。このような送波条
件及び受波条件の設定は、システムクロック信号に同期
して行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の超音波診断装置
では、動作中において常にシステムクロック信号が送波
回路及び受波回路に供給されている。このため、反射波
を受波している最中にシステムクロック周波数を主成分
とする不必要な信号が受波信号に重畳し、モニタ上に表
示された診断画像に白い斑点が胡麻塩状に表れ、画質が
劣化するという問題がある。特に、生体の深部では反射
波が減衰し受波信号が微弱となるので、前述のようなノ
イズによる画質劣化が顕著となる。

【０００６】本発明の目的は、システムクロック信号に
起因する画質劣化を抑えることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波診断
装置は、探触子より超音波ビームを送波し、生体からの
反射波を受波して超音波診断画像を描画する装置であ
り、超音波を送波するための送波手段と、生体からの反
射波を受波する受波手段と、条件設定手段と、クロック
信号発生手段と、クロック信号停止手段と、処理手段
と、表示手段とを備えている。条件設定手段は、送波手
段に送波条件を受波手段に受波条件をそれぞれ設定する
ための手段である。クロック信号発生手段は、条件設定
手段に条件設定用のクロック信号を与える手段である。
クロック信号停止手段は、条件設定手段による条件設定
が行われない期間、クロック信号発生手段から出力され
るクロック信号を停止させる手段である。処理手段は、
受波手段で受波された反射波を処理して断層像を得る手
段である。表示手段は、処理手段で得られた断層像を表
示する手段である。

【０００８】

【作用】本発明に係る超音波診断装置では、探触子より
超音波ビームが生体内に送波され、その反射波を受波し
て超音波診断画像が表示手段に描画される。このとき、
条件設定手段により送波条件と受波条件とがクロック信
号に基づいて設定され、この設定された各条件にしたが
って送波及び受波が行われる。条件設定手段によって送
波及び受波条件の設定が終了すると、クロック信号は不
要となる。そこで、次の送波までの期間についてクロッ
ク信号の出力を停止する。

【０００９】ここでは、受波手段が反射波を受波し処理
する際に、受波手段にクロック信号が与えられていない
ので、クロック信号が受波信号の処理に悪影響を与える
ことはなく、特に生体深部の診断画質が向上する。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例による超音波診断装
置の概略ブロック図である。この超音波診断装置は、送
受波信号処理ユニット１とディジタル画像処理ユニット
２とを有している。送受波信号処理ユニット１はプロー
ブ３を有している。プローブ３は複数の微小振動子から
なり、マルチプレクサ４に接続されている。マルチプレ
クサ４は複数の微小振動子のうちの所定の振動子を選択
して電子走査を行うためのものである。マルチプレクサ
４には送波フォーカスコントローラ５及び受波フォーカ
スコントローラ６が接続されている。送波フォーカスコ
ントローラ５にはパルサー７が、また受波フォーカスコ
ントローラ６には受波処理回路８がそれぞれ接続されて
いる。送波フォーカスコントローラ５は、フォーカス位
置に応じて複数の微小振動子のそれぞれに異なる遅延時
間を与えるための回路であり、遅延線、遅延量設定部等
を含んでいる。パルサー７は超音波ビームを送信するた
めの駆動パルスを送波フォーカスコントローラ５及びマ
ルチプレクサ４を介してプローブ３に与えるためのもの
である。受波フォーカスコントローラ６は、各振動子か
ら得られた反射信号にそれぞれ異なる遅延量を与えて整
相するための回路である。この受波フォーカスコントロ
ーラ６は、送波フォーカスコントローラ５と同様に遅延
線及び遅延量設定部等を含んでいる。受波処理回路８は
受波フォーカスコントローラ６によってそれぞれ異なる
遅延量を与えられた各微小振動子からの反射エコー信号
を加算する位相合成回路と、断層データを得るための対
数増幅及び検波処理を行う対数増幅検波回路とを含んで
いる。また、送受波信号処理ユニット１はクロック停止
信号発生回路９を含んでいる。クロック停止信号発生回
路９については後述する。

【００１１】ディジタル画像処理ユニット２は、Ａ／Ｄ
変換回路１０と、ＤＳＣ（ディジタルスキャンコンバー
タ）１１と、モニタ１２とを有している。Ａ／Ｄ変換回
路１０は、受波処理回路８からの反射エコー信号をディ
ジタル信号に変換するためのものである。ＤＳＣ１１は
画像メモリを備えており、超音波ビームの送波タイミン
グで入力された画像データを標準方式のテレビジョン信
号に変換する。またディジタル画像処理ユニット２は、
システムクロック信号を発生するクロック信号発生回路
１５と、クロック信号コントローラ１６とを含んでい
る。クロック信号コントローラ１６は、送受波信号処理
ユニット１側に供給するクロック信号の制御を行うため
の回路である。

【００１２】クロック停止発生回路９は、送波フォーカ
スコントローラ５及び受波フォーカスコントローラ６か
らの信号を受けてクロック停止信号をクロック信号コン
トローラ１６に出力するためのものである。また、Ａ／
Ｄ変換回路１０からの標本化終了信号を受けて送受波シ
ステムクロック復帰信号をクロック信号コントローラ１
６に出力するための回路である。

【００１３】次に図２に示す各信号のタイムチャートに
したがって動作を説明する。装置が起動されると、パル
サー７から駆動パルスが出力され、駆動される複数の振
動子のそれぞれに対応した遅延量が送波フォーカスコン
トローラ５によって与えられて出力される。これらの遅
延された駆動パルスはマルチプレクサ４を介してプロー
ブ３の微小振動子に与えられる。これにより、所定の方
向にプローブ３から超音波ビームが出力される。生体内
の各部位で反射した反射エコーは再びプローブ３によっ
て受信され、この反射エコー信号はマルチプレクサ４を
介して受波フォーカスコントローラ６に与えられる。受
波フォーカスコントローラ６では、送波フォーカスコン
トローラ５に対応した遅延量がそれぞれの反射エコー信
号に与えられ、受波処理回路８に出力される。受波処理
回路８では、各微小振動子からの反射エコーを位相合成
し、検波増幅等を行うことによって断層画像信号を得
る。これらの断層画像信号はＡ／Ｄ変換回路１０でディ
ジタルデータに変換され、ＤＳＣ１１に入力される。Ｄ
ＳＣ１１では、得られた断層データをモニタ１２に表示
可能な信号に変換して出力する。

【００１４】ここで、送波フォーカスコントローラ５及
び受波フォーカスコントローラ６では、スキャンを行う
ために、またフォーカス点を設定するために、遅延量を
変更する必要がある。この遅延量の変更及び設定は、ク
ロック信号発生回路１５から出力されるシステムクロッ
ク信号Ｋ、すなわちクロック信号コントローラ１６を介
して与えられるシステムクロック信号Ｃに基づいて行わ
れる。パルサー７からはクロック信号に同期して駆動パ
ルスＰが出力される。そして送波及び受波条件の設定が
終了すれば、その旨の信号がクロック停止信号発生回路
９に与えられる。クロック停止信号発生回路９では、送
波及び受波条件の設定が必要でなくなった時点でクロッ
ク停止信号Ｈをクロック信号コントローラ１６に対して
出力する。クロック停止信号の発生タイミングは、受波
条件設定完了時点であるが受波ダイナミックフォーカス
方式が採用されている場合はフォーカスが変化しなくな
った時点である。また、受波口径制御方式が採用されて
いる場合には、最大口径となった時点でクロック停止信
号Ｈが発生され、また両方式が採用されている場合には
前記いずれかの時点での最大時間経過後にクロック停止
信号が発生される。なお、基本的には送波条件すなわち
送波フォーカス設定完了時点か、受波条件すなわちマル
チプレクサ設定と受波フォーカス設定完了時点のいずれ
かの時点の最大時間がクロック停止信号の発生タイミン
グとなる。

【００１５】図３は、受波口径制御方式におけるクロッ
ク停止信号の発生タイミングを説明する図である。ここ
では、パルサー７により超音波が時刻ｔ０に送波され
て、経過時刻ｔ１，ｔ２にかけて受波口径Ａが連続的に
増加していく場合を示しており、時刻ｔ２が最大時刻で
あればこの時点でクロック停止信号Ｈが発生される。こ
のようにしてクロック停止信号Ｈがクロック信号コント
ローラ１６に与えられると、クロック信号コントローラ
１６からはクロック信号Ｃが出力されない。このため、
反射エコーＳを受波し、これを処理する際にはシステム
クロック信号Ｃが送受波信号処理ユニット１に与えられ
ておらず、クロック信号を主成分とするノイズが受波信
号に重畳するのを抑えることができる。したがって、特
に生体深部からの受波信号にもノイズが現れにくく画質
が向上する。

【００１６】反射エコー信号の標本化が終了すると、Ａ
／Ｄ変換回路１０からその旨の信号がクロック停止信号
９に対して出力される。クロック停止信号発生回路９で
は、この信号を受けて復帰信号Ｒをクロック信号コント
ローラ１６に対して出力する。この復帰信号Ｒを受けた
クロック信号コントローラ１６は、クロック信号発生回
路１５からのクロック信号Ｋを送受波信号処理ユニット
１に対して出力する。このシステムクロック信号Ｃに基
づいて新たに送波フォーカスコントローラ５及び受波フ
ォーカスコントローラ６において送波条件及び受波条件
が更新される。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明では、受波手段が反
射波を受波し、処理する際にクロック信号が与えられて
いないので、クロック信号が受波処理に悪影響を与える
ことはなく、診断画質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による超音波診断装置の概略
ブロック図。

【図２】本発明の一実施例の動作を説明するための各信
号のタイムチャート。

【図３】受波口径制御方式を採用した場合のクロック停
止信号の発生タイミングを説明するための図。

【符号の説明】

３ プローブ ５ 送波フォーカスコントローラ ６ 受波フォーカスコントローラ ９ クロック停止信号発生回路 １５ クロック信号発生回路 １６ クロック信号コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】探触子より超音波ビームを送波し、生体か
   らの反射波を受波して超音波診断画像を描画する超音波
   診断装置であって、 超音波を送波するための送波手段と、 生体からの反射波を受波する受波手段と、 前記送波手段に送波条件を、前記受波手段に受波条件を
   それぞれ設定するための条件設定手段と、 前記条件設定手段に条件設定用のクロック信号を与える
   クロック信号発生手段と、 前記条件設定手段による条件設定が行われない期間、前
   記クロック信号発生手段から出力されるクロック信号を
   停止させるクロック信号停止手段と、 前記受波手段で受波された反射波を処理して断層像を得
   る処理手段と、 前記処理手段で得られた断層像を表示する表示手段と、
   を備えた超音波診断装置。