JPH1057373A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電流消費の抑制、電力消費の低減、電源の小型
化、コストダウン、および電源の発散熱の放熱機構の小
型軽量化を図る。 【解決手段】超音波探触子４を駆動するパルサー回路２
がリニアアンプで構成され、超音波探触子４から送波さ
れた超音波パルスに係るエコー信号の受波の開始と終了
までの期間、ノアゲート９の出力で制御トランジスタ８
をオフにして駆動トランジスタ７と制御トランジスタ８
とによるバイアス電流ｉの消費を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波探触子を構
成する多数の振動子素子それぞれのうち、チャンネルに
対応した振動子素子それぞれを駆動するパルサー回路そ
れぞれがリニアアンプのような増幅回路で構成された超
音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波探触子は圧電素子のような振動子
素子の多数で構成されているが、これら振動子素子をパ
ルサー回路から印加される駆動パルスで駆動することで
該振動子素子それぞれから超音波パルスが体内に向けて
送波される。超音波診断装置においては、一般には、こ
のような超音波探触子における多数の振動子素子に対し
てチャンネルに対応する所定数の振動子素子それぞれ
を、それぞれに対応するパルサー回路それぞれにマルチ
プレクサのような切換手段で切換接続していき、チャン
ネルの振動子素子それぞれをパルサー回路それぞれから
の駆動パルスによって駆動するように構成されている。

【０００３】そして、このような超音波診断装置におい
ては、ＢモードとかドップラモードとかＣＦＭ（カラー
フローマップ）などの複数のモードを有するものがある
が、このような複数のモードを有する場合では体内に対
する超音波エネルギの関係で各モードに応じて振動子素
子それぞれの駆動パルスの波高値を変更する必要がある
場合があり、そのためには、パルサー回路それぞれとし
ては駆動パルスの波高値の変更にリニアアンプを用いた
ものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】パルサー回路に用いら
れたリニアアンプは一般にはトランジスタなどの回路部
品で構成されており、チャンネルとして選択された振動
子素子それぞれを駆動させる必要のない期間例えばエコ
ー信号の受波が開始されてから終了するまでの期間にお
いても、このトランジスタなどの回路部品に電流が流さ
れて消費されているために、チャンネル分のリニアアン
プそれぞれの合計の電流消費は相当に大きなものとなる
という課題がある。また、駆動パルスの波高値が高い場
合ではパルサー回路それぞれでの電力消費も大きくなる
という課題がある。さらにパルサー回路に供給する電源
も必然的に大型化してしまい、超音波診断装置がこの大
型化した電源のためにコストアップとなるうえ、電源が
大型であるがゆえにその電源からの発散熱を放熱させる
ための機構も大型化重量化してしまうという課題があ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するため、超音波探触子を駆動するパルサー回路
が増幅回路で構成された超音波診断装置において、少な
くとも前記超音波探触子から送波された超音波パルスに
係るエコー信号の受波の開始と終了までの期間について
は前記パルサー回路での電流消費を抑制するモードに制
御することを特徴とする構成としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【０００７】図１を参照して本発明の実施の形態に係る
超音波診断装置は、基本的に制御回路１と、増幅回路こ
の例ではリニアアンプで構成され制御回路１からの制御
信号の入力に応答して駆動パルスを出力するパルサー回
路２と、切換手段としてのマルチプレクサ３と、圧電素
子のような振動子素子の多数で構成されパルサー回路２
からの駆動パルスによって駆動されて超音波パルスを発
射する超音波探触子４と、超音波探触子４で受波された
エコー信号をマルチプレクサ３を介して取り込む受波回
路５などを有している。ここで、パルサー回路２および
受波回路５はそれぞれ図１では図解の便宜上単一のブロ
ックで示されているが、所定数例えば６４チャンネルあ
るいは１２８チャンネル分配備され、パルサー回路２そ
れぞれは逆流素子ダイオード６を介してマルチプレクサ
３内の対応する切換端子に、受波回路５それぞれもマル
チプレクサ３内の対応する切換端子にそれぞれ接続され
ている。なお、以下の説明ではパルサー回路２および受
波回路５は図１に従って単一として説明する。

【０００８】パルサー回路２は制御回路１からの制御信
号の入力に応答してマルチプレクサ３を介して超音波探
触子４内のそれに対応するチャンネルの振動子素子に対
して駆動パルスを出力する。超音波探触子４は駆動パル
スによって駆動されて図示していない体内に向けて超音
波パルスを送波する。体内からの超音波パルスに係るエ
コー信号は超音波探触子４で受波されるとともに、マル
チプレクサ３を介して受波回路５に与えられ、図示して
いない処理回路で処理される一方、制御回路１には受波
回路５を介してエコー信号の受波の開始と終了とに関す
るデータが与えられる。

【０００９】パルサー回路２は図２を参照して説明する
ように、駆動トランジスタ７と、制御トランジスタ８
と、ノアゲート９などを備えている。駆動トランジスタ
７はそのベースに入力端子１０を介して制御回路１から
制御信号Ｓ３が与えられて導通駆動され、制御トランジ
スタ８が導通しているときには、直流カット用コンデン
サ１１を介したグランド側の抵抗１２と電源側＋Ｖｃｃ
の抵抗１３とで決定される増幅度に従って直流カット用
コンデンサ１４を介してその出力端子１５に接続された
マルチプレクサ３に駆動パルスＰを出力するようになっ
ている。制御トランジスタ８は、そのベースに電流制限
抵抗１６を介して接続されたノアゲート９の出力がロー
レベルのときは遮断制御され、ハイレベルのときは導通
制御される。ノアゲート９は２入力部を有し、一方の入
力部は入力端子１７を介して制御回路１に接続されこの
入力端子１７を介して制御回路１からエコー信号の受波
が開始されるとその受波が終了するまでの間はハイレベ
ルとなる受波状態信号Ｓ１が与えられ、他方の入力部は
入力端子１８を介して制御回路１に接続され、当該パル
サー回路２を使用しない場合には入力端子１８を介して
制御回路１からハイレベルとなるパルサーオフ信号Ｓ２
が与えられるようになっている。

【００１０】パルサー回路２を中心として本発明の超音
波診断装置の動作を図３を参照して説明すると、エコー
信号が受波されずまたパルサーオフでもないときは、図
３ａ，ｂで示すようにノアゲート９の各入力部それぞれ
にはローレベルの受波状態信号Ｓ１とローレベルのパル
サーオフ信号Ｓ２とが入力されるから、ノアゲート９出
力はハイレベルとなって制御トランジスタ８は導通状態
となっている。この状態において、駆動トランジスタ７
のベースに制御回路から駆動パルスの幅とかその波高値
などに対応した制御信号Ｓ３が与えられることによって
駆動トランジスタ７は導通しマルチプレクサ３に対して
当該パルサー回路２に対応する超音波探触子内の振動子
素子を駆動する駆動パルスＰを出力する。

【００１１】こうして、マルチプレクサ３に接続されて
いる振動子素子はこれによって振動して体内に向けて超
音波パルスを送波する。送波された超音波パルスが体内
で反射され最初のエコー信号の受波が時刻ｔ０で開始さ
れ、最後のエコー信号の受波が時刻ｔ１で終了するとす
る。制御回路１はこの受波の状態のデータを受波回路５
から入力して判断し、図３ａで示すようにハイレベルの
受波状態信号Ｓ１を受波開始の時刻ｔ０から受波終了の
時刻ｔ１までの間にノアゲート９の一方の入力部に出力
する。この場合、制御回路１はノアゲート９の他方の入
力部に対しては図３ｂで示すようなローレベルのパルサ
ーオフ信号Ｓ２を出力している。したがって、受波開始
の時刻ｔ０から受波終了の時刻ｔ０１までの間はノアゲ
ート９の出力部はローレベルとなるので、制御トランジ
スタ８は遮断している。したがって、時刻ｔ０〜ｔ１に
おいては、パルサー回路２内の駆動トランジスタ７と制
御トランジスタ８それぞれのコレクタエミッタ間を介し
ての電源＋Ｖｃｃからのバイアス電流ｉが図３ｃで示す
ように流れないので、パルサー回路２はバイアス電流ｉ
の消費が抑制されるモードとなっている。この場合、こ
のバイアス電流ｉは直流であり、かつ駆動トランジスタ
７のエミッタに直流カット用コンデンサ１１が接続され
ているから、バイアス電流ｉが駆動トランジスタ７のコ
レクタエミッタを介してグランド側抵抗１２に流れて消
費されることはない。

【００１２】次に、時刻ｔ１で受波が終了すると、制御
回路１はノアゲート９に図３ａで示すようなローレベル
の受波状態信号Ｓ１を入力するが、ノアゲート９には同
時に制御回路１から図３ｂで示すようなローレベルのま
まのパルサーオフ信号Ｓ２が入力されているので、ノア
ゲート９の出力はハイレベルとなって制御トランジスタ
８は導通状態となっており、これによりパルサー回路２
は制御回路１からの制御信号Ｓ３の入力に応答して駆動
パルスＰを出力することができる。

【００１３】時刻ｔ２で制御回路１からノアゲート９の
入力に図３ｃで示すようなハイレベルのパルサーオフ信
号Ｓ２が出力されると、ノアゲート９の出力はローレベ
ルとなり制御トランジスタ８は遮断状態となる。パルサ
ーオフ信号Ｓ２が制御回路１から出力されるのは、例え
ば６４チャンネル分の振動子素子を駆動しているのを、
診断部位によってはフォーカスの関係で４８チャンネル
分の振動子素子を駆動する場合がある。そうすると、１
６チャンネル分の振動子素子を使用する必要がなくな
る。そこで、このパルサー回路２が不使用の振動子素子
に該当している場合では、このパルサー回路２からは駆
動パルスを出力する必要がないので、このパルサー回路
２でのバイアス電流ｉの消費を抑制するモードにすると
よい。そのため、制御回路１は時刻ｔ２でこの不使用の
パルサー回路２での電流消費ｉを抑制するために図３ｂ
で示すようなハイレベルのパルサーオフ信号Ｓ２をノア
ゲート９に出力して制御トランジスタ８を遮断して図３
ｃで示すようにバイアス電流ｉの消費を抑制できるよう
しているのである。

【００１４】上述した本発明の実施の形態においては、
制御トランジスタ８を遮断することで駆動トランジスタ
７と制御トランジスタ８でのバイアス電流ｉの消費を抑
制しているけれども、パルサー回路２の電源＋Ｖｃｃの
ラインをオンオフに制御してそのバイアス電流ｉの消費
を抑制するようにしても構わない。

【００１５】上述した本発明の実施の形態においては、
各トランジスタ７，８に流れるバイアス電流ｉを完全に
遮断できるようにしているが、完全に遮断するのではな
く微少のバイアス電流ｉが流れるようにして、パルサー
回路２の動作の立ち上がりを迅速にできるようにしても
構わない。

【００１６】上述した本発明の実施の形態においては、
受波開始時刻ｔ０からバイアス電流ｉの消費を抑制する
ため制御トランジスタ８を遮断しているが、振動子素子
から超音波パルスを送波が終了した時点で制御トランジ
スタ８を遮断してバイアス電流ｉの消費を抑制するよう
にしても構わない。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、少なくと
も受波開始から終了までの間はパルサー回路でのバイア
ス電流の消費が抑制できるとともにそこでの電力消費も
低減でき、かつこのことによりパルサー回路の電源も大
型化することがなくなり、超音波診断装置としてコスト
ダウンが可能となり、さらには電源が大型にならないか
ら、電源からの発散熱を放熱させるための機構も小型軽
量化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の要
部のブロック図

【図２】図１のパルサー回路の具体回路図

【図３】動作説明に供する信号および電流波形図

【符号の説明】

１ 制御回路 ２ パルサー回路 ３ マルチプレクサ ４ 超音波探触子 ５ 受波回路 ７ 駆動トランジスタ ８ 制御トランジスタ ９ ノアゲート Ｓ１ 受波状態信号 Ｓ２ パルサーオフ信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波探触子を駆動するパルサー回路が
   増幅回路で構成された超音波診断装置において、 少なくとも前記超音波探触子から送波された超音波パル
   スに係るエコー信号の受波の開始と終了までの期間につ
   いては前記パルサー回路での電流消費を抑制するモード
   に制御することを特徴とする超音波診断装置。