JPS5869535A - 超音波受信装置 - Google Patents
超音波受信装置Info
- Publication number
- JPS5869535A JPS5869535A JP16766481A JP16766481A JPS5869535A JP S5869535 A JPS5869535 A JP S5869535A JP 16766481 A JP16766481 A JP 16766481A JP 16766481 A JP16766481 A JP 16766481A JP S5869535 A JPS5869535 A JP S5869535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensitivity
- frequency
- ultrasonic
- reflected
- time
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波パルスを間欠的に被検体に放射して得
られる反射パルスにより放射部位の断層像を表示する超
音波撮像装置、特にその受信装置の改良に関する。
られる反射パルスにより放射部位の断層像を表示する超
音波撮像装置、特にその受信装置の改良に関する。
一般に、生体の超音波に対する減衰特性は、周波数をｆ
（ＭＨｚ）、伝播距離をＤ（ｃｍ）、減衰量をＡ（ｄＢ
）とすると Ａ ＝ ｆｐＤ −−−−−（１）で
与えられ、Ｐ（常数）は１前後とされている。
（ＭＨｚ）、伝播距離をＤ（ｃｍ）、減衰量をＡ（ｄＢ
）とすると Ａ ＝ ｆｐＤ −−−−−（１）で
与えられ、Ｐ（常数）は１前後とされている。
この減衰量を補正するために、受信増幅器の感度を伝播
距離に対応して時間的に変化させる方法が用いられてい
る。
距離に対応して時間的に変化させる方法が用いられてい
る。
受信増幅器の感度なＧ（ｄＢ）、増幅後の信号の大きさ
を一定値にとすれば、 Ａ＋Ｇ−Ｋ −−−−−（２）から Ｇ
＝に−ｆｐＤ ・・・・・（３）となり、受
信増幅器の感度の時間的変化率は周波ｆｉｆの関数とな
る。しかるに、従来は、この変化率を探触子の共振周波
数付近に合わせて選ぶか、もしくは装置の操作パネルか
ら一定の値を設定するのが普通であった。いずれにして
も従来の方法では、感度Ｇの時間的変化率は、設定され
た成る一定の値となってしまう。
を一定値にとすれば、 Ａ＋Ｇ−Ｋ −−−−−（２）から Ｇ
＝に−ｆｐＤ ・・・・・（３）となり、受
信増幅器の感度の時間的変化率は周波ｆｉｆの関数とな
る。しかるに、従来は、この変化率を探触子の共振周波
数付近に合わせて選ぶか、もしくは装置の操作パネルか
ら一定の値を設定するのが普通であった。いずれにして
も従来の方法では、感度Ｇの時間的変化率は、設定され
た成る一定の値となってしまう。
実際の超音波撮像装置においては、超音波はパルス波形
が用いられる。超音波パルスは、特定の周波数のみでな
く常に成る一定の範囲の周波数帯域を有している。した
がって、上記受信増幅器の時間対感度変化率をこの周波
数帯域内の特定の周い周波数成分に対しては補正が過大
となり、ｆｏより高い周波数成分に対しては過小となる
。このことは、受信された反射エコーが生体の減衰特性
に対して完全に補正されないことを意味し、波形歪みを
生じて断層像の劣化をもたらすことになる。
が用いられる。超音波パルスは、特定の周波数のみでな
く常に成る一定の範囲の周波数帯域を有している。した
がって、上記受信増幅器の時間対感度変化率をこの周波
数帯域内の特定の周い周波数成分に対しては補正が過大
となり、ｆｏより高い周波数成分に対しては過小となる
。このことは、受信された反射エコーが生体の減衰特性
に対して完全に補正されないことを意味し、波形歪みを
生じて断層像の劣化をもたらすことになる。
ゆえに、受信増幅器において補正すべき減衰量は各周波
数成分に対して異なり、時間対感度変化率も各周波数成
分に対して異なる値を与えなければならない。
数成分に対して異なり、時間対感度変化率も各周波数成
分に対して異なる値を与えなければならない。
第１図Ａは、超音波パルスの距離による周波数対振幅の
変化を示すスペクトル分布図であり、第１図Ｂは、それ
を補正するため周波数毎に与えるべき時間対感度の変化
を示す図である。第１図Ａにおいて、曲線ａは送信波形
のスペクトル分布、曲線すは距＃（深さ） ＤＩにおけ
るスペクトル分布、曲線Ｃは距離Ｄ２におけるスペクト
ル分布、曲線ｄは距離Ｄ３におけるスペクトル分布を示
す（ただし、Ｄ３＞Ｄ２＞ＤＩ）。また、ｆｏはスペク
トル分布ａの中心周波数、ｆｌはスペクトル分布ｄの中
心周波数、ｆ２はｆｏより高い周波数を示す。第１図Ｂ
において、 １ｔ１＋１２＋’３はそれぞれ距離Ｄ
１．Ｄ２．Ｄ３に対応する伝播時間、Ｓｆｏ 、 Ｓｆ
ｌ、 Ｓｆｌはそれぞれ周波数ｆＯｐｆ１． ｆ２に対
する時間対感度の変化を示す。しかし、Ｓｆｏ、 Ｓｆ
ｌ、 Ｓｆｌは、実際の装置においてはダイナミック・
レンジやＳ／Ｎ比に限界があるため、破線で示すような
曲線でよいことになる。また、Ｇｏは時間Ｏにおける感
度、Ｇ１．Ｇ２．Ｇ３は周波数ｆｏに対する時間’１
、ｔ２＋’３における感度を示す。
変化を示すスペクトル分布図であり、第１図Ｂは、それ
を補正するため周波数毎に与えるべき時間対感度の変化
を示す図である。第１図Ａにおいて、曲線ａは送信波形
のスペクトル分布、曲線すは距＃（深さ） ＤＩにおけ
るスペクトル分布、曲線Ｃは距離Ｄ２におけるスペクト
ル分布、曲線ｄは距離Ｄ３におけるスペクトル分布を示
す（ただし、Ｄ３＞Ｄ２＞ＤＩ）。また、ｆｏはスペク
トル分布ａの中心周波数、ｆｌはスペクトル分布ｄの中
心周波数、ｆ２はｆｏより高い周波数を示す。第１図Ｂ
において、 １ｔ１＋１２＋’３はそれぞれ距離Ｄ
１．Ｄ２．Ｄ３に対応する伝播時間、Ｓｆｏ 、 Ｓｆ
ｌ、 Ｓｆｌはそれぞれ周波数ｆＯｐｆ１． ｆ２に対
する時間対感度の変化を示す。しかし、Ｓｆｏ、 Ｓｆ
ｌ、 Ｓｆｌは、実際の装置においてはダイナミック・
レンジやＳ／Ｎ比に限界があるため、破線で示すような
曲線でよいことになる。また、Ｇｏは時間Ｏにおける感
度、Ｇ１．Ｇ２．Ｇ３は周波数ｆｏに対する時間’１
、ｔ２＋’３における感度を示す。
本発明は、このように各周波数成分に対して異なる補正
特性を得るために受信増幅器の感度を伝播時間のみなら
ず周波数成分に対しても連続的に変化させ、より正確な
補正を行ない、波形歪みを減少させ、断層像の劣化を防
止しようとするものである。
特性を得るために受信増幅器の感度を伝播時間のみなら
ず周波数成分に対しても連続的に変化させ、より正確な
補正を行ない、波形歪みを減少させ、断層像の劣化を防
止しようとするものである。
第２図は、本発明による時間対感度の周波数特性の変化
を示す曲線図である。図において、第１図と同一の符号
は同一の意味を表わし、Ｓｏ、Ｓｔｌ。
を示す曲線図である。図において、第１図と同一の符号
は同一の意味を表わし、Ｓｏ、Ｓｔｌ。
Ｓｉ２ 、 Ｓｉ２は、それぞれ時間ｔ＝ｏ 、 ｔ＝
ｔｌ 、 ｔ＝ｔ２゜ｔ、＝ｔ３における時間対感度の
周波数特性を示す。
ｔｌ 、 ｔ＝ｔ２゜ｔ、＝ｔ３における時間対感度の
周波数特性を示す。
また、図中の破線は、上記の如き制限による実用的な範
囲を示すものである。時間対感度にこのような周波数特
性の変化を与えることにより、受信された反射電気信号
（エコー）は、それを構成する各周波数成分に対してよ
り正確な感度補正が行なわれ、より歪みの少ない波形で
断層像を表示することができる。
囲を示すものである。時間対感度にこのような周波数特
性の変化を与えることにより、受信された反射電気信号
（エコー）は、それを構成する各周波数成分に対してよ
り正確な感度補正が行なわれ、より歪みの少ない波形で
断層像を表示することができる。
第３図は、本発明受信装置の概略を示すブロック図であ
る。同図において、破線で囲んだ部分が受信装置である
。送信回路（Ｉ）、振動子（２）、同期信号発生回路（
３）、 ＸＹ掃引信号発生回路（４）、対数増幅器（６
）、検波回路（７）９表示装置（８）は、いずれも従来
と同じものであるから説明を省略する。時間対感度周波
数特性補正回路（５）は、上述のように時間対感度の周
波数特性を変化させる回路である。同期信号発生回路（
３）は、間欠的に超音波パルスを発生させるための同期
信号を発生し送信回路（１）へ送ると共に、これと同期
して受信増幅器の感度を時間的及び周波数的に変化させ
るため、時間対感度周波数特性補正回路（５）へ同期信
号を送る。
る。同図において、破線で囲んだ部分が受信装置である
。送信回路（Ｉ）、振動子（２）、同期信号発生回路（
３）、 ＸＹ掃引信号発生回路（４）、対数増幅器（６
）、検波回路（７）９表示装置（８）は、いずれも従来
と同じものであるから説明を省略する。時間対感度周波
数特性補正回路（５）は、上述のように時間対感度の周
波数特性を変化させる回路である。同期信号発生回路（
３）は、間欠的に超音波パルスを発生させるための同期
信号を発生し送信回路（１）へ送ると共に、これと同期
して受信増幅器の感度を時間的及び周波数的に変化させ
るため、時間対感度周波数特性補正回路（５）へ同期信
号を送る。
第４図は、第３図における時間対感度周波数特性補正回
路（５）の第１の例を示すブロック図である。
路（５）の第１の例を示すブロック図である。
本例においては、時間対感度周波数特性補正回路は、そ
れぞれ同調周波数及び増幅度が可変の同調増幅回路（１
０１） ｓ （１０２） ｓ・・・・・・＋ （１０ｎ
）のスタガ接続されたもので構成されている。スタガの
段数ｎは、希望する帯域特性によって選定する。各同調
増幅回路は、第５図に示すような公知の回路を用いるこ
とができ、同調周波数は可変容ｔダイオード０３）。
れぞれ同調周波数及び増幅度が可変の同調増幅回路（１
０１） ｓ （１０２） ｓ・・・・・・＋ （１０ｎ
）のスタガ接続されたもので構成されている。スタガの
段数ｎは、希望する帯域特性によって選定する。各同調
増幅回路は、第５図に示すような公知の回路を用いるこ
とができ、同調周波数は可変容ｔダイオード０３）。
０４）の電圧を変えることにより、増幅度はＦＥＴＱ５
）のゲート電圧を制御することによってそれぞれ可変し
うるが、他の方法によってもよい。同調周波数制御信号
発生回路（ｌｈ） ｔ （１１２） ｔ・・・・・・、
（１１，ｎ）及び増幅度制御信号発生回路（１２１）
ｓ （１２２） ｙ・・・・・・、 （１２ｎ）は、
同期信号に同期して各同調増幅回路（１（ｈ） 、（１
０２） ｓ・・・・・・ｔ （１０ｎ）の各同調周波数
及び増幅度を可変にするための掃引信号を発生する（第
７図参照）が、それぞれの段の特性は希望する周波数特
性に応じて定める。
）のゲート電圧を制御することによってそれぞれ可変し
うるが、他の方法によってもよい。同調周波数制御信号
発生回路（ｌｈ） ｔ （１１２） ｔ・・・・・・、
（１１，ｎ）及び増幅度制御信号発生回路（１２１）
ｓ （１２２） ｙ・・・・・・、 （１２ｎ）は、
同期信号に同期して各同調増幅回路（１（ｈ） 、（１
０２） ｓ・・・・・・ｔ （１０ｎ）の各同調周波数
及び増幅度を可変にするための掃引信号を発生する（第
７図参照）が、それぞれの段の特性は希望する周波数特
性に応じて定める。
第６図は、第４図の回路を３段スタガとしたときの動作
例を示す時間対感度の周波数特性曲線図である。このよ
うに、時間と共に各同調増幅回路の同調周波数を低い方
に移動させると同時に各段の増幅度をも変化させて、希
望する時間対感度の周波数特性を得ることができる。第
７図は、第４図の回路動作を説明するだめの波形図であ
る。図において、ａ 、 ｂ−ｄ 、 ｅ−ｇ 、 ｈ
は、第４図に示す■、■〜■、ト■、■の位置に現われ
る信号波形を示す。
例を示す時間対感度の周波数特性曲線図である。このよ
うに、時間と共に各同調増幅回路の同調周波数を低い方
に移動させると同時に各段の増幅度をも変化させて、希
望する時間対感度の周波数特性を得ることができる。第
７図は、第４図の回路動作を説明するだめの波形図であ
る。図において、ａ 、 ｂ−ｄ 、 ｅ−ｇ 、 ｈ
は、第４図に示す■、■〜■、ト■、■の位置に現われ
る信号波形を示す。
第８図は、本発明に用いる時間対感度周波数特性補正回
路の第２の例を示すブロック図である。
路の第２の例を示すブロック図である。
第４図の例では、同調増幅回路の同調周波数を時間と共
に変化させたが、本例は、必要とするすべての帯域を複
数の狭い帯域に分割し、それぞれの周波数は固定してそ
の増幅度だけを変化させ、希望の特性を得るようにした
ものである。図における狭帯域増幅度可変同調増幅器（
１８１） ｓ （１８ｚ） ｔ・・・・・。
に変化させたが、本例は、必要とするすべての帯域を複
数の狭い帯域に分割し、それぞれの周波数は固定してそ
の増幅度だけを変化させ、希望の特性を得るようにした
ものである。図における狭帯域増幅度可変同調増幅器（
１８１） ｓ （１８ｚ） ｔ・・・・・。
（１８ｎ）は、狭帯域のフィルタと可変増幅回路の組合
わせで構成してもよく、また増幅度を変化できる狭帯域
の同調増幅器を用いてもよい。なお、並列接続でなく、
直列に接続したスタガ方式でもよい。
わせで構成してもよく、また増幅度を変化できる狭帯域
の同調増幅器を用いてもよい。なお、並列接続でなく、
直列に接続したスタガ方式でもよい。
以上説明したとおり、本発明によれば、受信された反射
エコーが生体の減衰特性に対して従来のものより正確に
補正され、波形歪みが減少して断層像の劣化が防止され
る。また、本発明によれば、受信増幅器の周波数特性を
任意に設定できるので、上述した減衰量の補正に加えて
、振動子の特性を補正したり、遠距離感度を向上させる
ため低い周波数成分を強調したり、分解能を向上させる
ため高い周波数成分を強調する等の操作が可能となる利
点がある。
エコーが生体の減衰特性に対して従来のものより正確に
補正され、波形歪みが減少して断層像の劣化が防止され
る。また、本発明によれば、受信増幅器の周波数特性を
任意に設定できるので、上述した減衰量の補正に加えて
、振動子の特性を補正したり、遠距離感度を向上させる
ため低い周波数成分を強調したり、分解能を向上させる
ため高い周波数成分を強調する等の操作が可能となる利
点がある。
第１図Ａは超音波パルスの距離による周波数対振幅の変
化を示すスペクトル分布図、第１図Ｂは補正のため周波
数毎に与えるべき時間対感度の変化を示す図、第２図は
本発明による時間対感度の周波数特性の変化を示す曲線
図、第３図は本発明受信装置の概略を示すブロック図、
第４図は第３図の時間対感度周波数特性補正回路の第１
の例を示すブロック図、第５図は第４図の同調増幅回路
の具体例を示す回路図、第６図は第４図回路の動作例を
示す時間対感度の周波数特性曲線図、第７図は第４図回
路の動作説明用波形図、第８図は本発明に用いる時間対
感度周波数特性補正回路の第２の例を示すブロック図で
アル。 （５）、 （ｉｏｌ〜ｔｏｆｉ 、 １１１〜１１１
、１２１〜１２Ｂ ） 、 （１８１〜１８ｎ 、 １
２．〜１２ｎ 、 １９ ）・・・・・・時間対感度周
波数特性補ｒ
”１１５開昭５８−６９５３５ （４） 雪 法 法′で側 手続補正書 昭和５６年１２月 ｔｔ日 １、事件の表示 昭和５６年特許願第 １６７６６４ 号２、発明ノ名
称 超音波受信装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 東京都新宿区西新宿１丁目８番１号（
新宅ビル）６、補正により増加する発明の数 ７、補正ノ対象 明細書の特許請求の範囲及び発明
の詳細な説明の各欄 ８、補正の内容 （１） 特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する。 （２）明細書２貞１４行「一定値にとすれば」ｔ「一定
値に＋信号の初期値をＡＯとすれば」と訂正する。 （３）同２頁１５行１’−Ａ＋Ｇ＝ＫＪを「（Ａｏ −
Ａ）＋Ｇ＝ＫＪと訂正する。 （４）同２頁１６行「Ｇ＝に−ｆｐＤＪを「Ｇ＝に−Ａ
ｏ −４−ｆｐＤ Ｊと訂正する。 以 上 特許請求の範囲 超音波パルスを間欠的に被検体に放射して得られる反射
パルスにより放射部位の断層像を表示する超音波撮像装
置において、上記反射パルスより得られる反射電気信号
を増幅する受信増幅器の感度を上記超音波パルス放射位
置から放射部位までの距離に関係する超音波伝播時間の
みならず超音波パルスが有する周波数成分に対しても補
正するため、上記反射電気信号を上記超音波伝播時間に
対応して予め設定した時間対感度変化率により増幅する
と共に、上記反射電気信号の周波数対振幅特性を上記超
音波伝播時間に対応して予め設定した時間対周波数特性
変化率により変化させて補正された反射電気信号を発生
する時間対感度周波数特性補正回路を設け、上田己補正
反射電気信号に基いて上記断層像を表示することを特徴
とする超音波受信装置。
化を示すスペクトル分布図、第１図Ｂは補正のため周波
数毎に与えるべき時間対感度の変化を示す図、第２図は
本発明による時間対感度の周波数特性の変化を示す曲線
図、第３図は本発明受信装置の概略を示すブロック図、
第４図は第３図の時間対感度周波数特性補正回路の第１
の例を示すブロック図、第５図は第４図の同調増幅回路
の具体例を示す回路図、第６図は第４図回路の動作例を
示す時間対感度の周波数特性曲線図、第７図は第４図回
路の動作説明用波形図、第８図は本発明に用いる時間対
感度周波数特性補正回路の第２の例を示すブロック図で
アル。 （５）、 （ｉｏｌ〜ｔｏｆｉ 、 １１１〜１１１
、１２１〜１２Ｂ ） 、 （１８１〜１８ｎ 、 １
２．〜１２ｎ 、 １９ ）・・・・・・時間対感度周
波数特性補ｒ
”１１５開昭５８−６９５３５ （４） 雪 法 法′で側 手続補正書 昭和５６年１２月 ｔｔ日 １、事件の表示 昭和５６年特許願第 １６７６６４ 号２、発明ノ名
称 超音波受信装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 東京都新宿区西新宿１丁目８番１号（
新宅ビル）６、補正により増加する発明の数 ７、補正ノ対象 明細書の特許請求の範囲及び発明
の詳細な説明の各欄 ８、補正の内容 （１） 特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する。 （２）明細書２貞１４行「一定値にとすれば」ｔ「一定
値に＋信号の初期値をＡＯとすれば」と訂正する。 （３）同２頁１５行１’−Ａ＋Ｇ＝ＫＪを「（Ａｏ −
Ａ）＋Ｇ＝ＫＪと訂正する。 （４）同２頁１６行「Ｇ＝に−ｆｐＤＪを「Ｇ＝に−Ａ
ｏ −４−ｆｐＤ Ｊと訂正する。 以 上 特許請求の範囲 超音波パルスを間欠的に被検体に放射して得られる反射
パルスにより放射部位の断層像を表示する超音波撮像装
置において、上記反射パルスより得られる反射電気信号
を増幅する受信増幅器の感度を上記超音波パルス放射位
置から放射部位までの距離に関係する超音波伝播時間の
みならず超音波パルスが有する周波数成分に対しても補
正するため、上記反射電気信号を上記超音波伝播時間に
対応して予め設定した時間対感度変化率により増幅する
と共に、上記反射電気信号の周波数対振幅特性を上記超
音波伝播時間に対応して予め設定した時間対周波数特性
変化率により変化させて補正された反射電気信号を発生
する時間対感度周波数特性補正回路を設け、上田己補正
反射電気信号に基いて上記断層像を表示することを特徴
とする超音波受信装置。
Claims (1)
- 超音波パルスを間欠的に被検体に放射して得られる反射
パルスにより放射部位の断層像を表示する超音波撮像装
置において、上記反射パルスを受けて反射電気信号に変
換する受信増幅器の感度を上記超音波パルス放射位置か
ら放射部位までの距離に関係する超音波伝播時間のみな
らず超音波パルスが有する周波数成分に対しても補正す
るため、上記反射電気信号を上記超音波伝播時間に対応
して予め設定した時間対感度変化率により増幅すると共
に、上記反射電気信号の周波数対振幅特性を上記超音波
伝播時間に対応して予め設定した時間対周波数特性変化
率により変化させて補正された反射電気信号を発生する
時間対感度周波数特性補正回路を設け、上記補正反射電
気信号に基いて上記断層像を表示することを特徴とする
超音波受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16766481A JPS5869535A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 超音波受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16766481A JPS5869535A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 超音波受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5869535A true JPS5869535A (ja) | 1983-04-25 |
Family
ID=15853931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16766481A Pending JPS5869535A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 超音波受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5869535A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5766742A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-23 | Fujitsu Ltd | Ultrasonic diagnostic device |
-
1981
- 1981-10-20 JP JP16766481A patent/JPS5869535A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5766742A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-23 | Fujitsu Ltd | Ultrasonic diagnostic device |
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