JPS5873345A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPS5873345A JPS5873345A JP56170077A JP17007781A JPS5873345A JP S5873345 A JPS5873345 A JP S5873345A JP 56170077 A JP56170077 A JP 56170077A JP 17007781 A JP17007781 A JP 17007781A JP S5873345 A JPS5873345 A JP S5873345A
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- JP
- Japan
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- pulse
- circuit
- transmission
- pulse signal
- signal
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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】
本発明は超音波診断装置、特にパルスエコー法を用いた
超音波診断装置に関する。
超音波診断装置に関する。
従来、この種の超音波診断装置、特にその送受信装置と
して以下に説明する装置が使用されていた。
して以下に説明する装置が使用されていた。
すなわち、第１図で示されるように、励振パルス信号１
００を入力する波形成形回路１０は励振パルス信号１０
０を送信インパルス信号１０２に波形成形し、該送信イ
ンパルス信号１０２を送信駆動回路１４にて増幅して超
音波トランスデユーサ１２へ供給することにより送信作
用が行われていた。そして、超音波トランスデユーサ１
２は被検体からの受信エコー信号を受信インパルス信号
１０４として出力し、該受信インパルス信号１０４を受
信増幅回路１６にて増幅して画像表示回路（図示せず）
に出力することにより受信作用が行われていた。
００を入力する波形成形回路１０は励振パルス信号１０
０を送信インパルス信号１０２に波形成形し、該送信イ
ンパルス信号１０２を送信駆動回路１４にて増幅して超
音波トランスデユーサ１２へ供給することにより送信作
用が行われていた。そして、超音波トランスデユーサ１
２は被検体からの受信エコー信号を受信インパルス信号
１０４として出力し、該受信インパルス信号１０４を受
信増幅回路１６にて増幅して画像表示回路（図示せず）
に出力することにより受信作用が行われていた。
しかしながら、上記従来の超音波診断装置においては、
送信パルス信号としてインパルス信号を用いていたので
、高感度の超音波画像感度を得るためには、インパルス
信号を高瞬時送信出力する必要がある。通常、前記送信
駆動回路１４の出力回路部（図示せず）にはトランジス
タ、サイリスタ等の素子が使われており、前記出力電力
はこれらの素子で定まる最大容量により制限される。従
って、超音波画像感度は上記素子で定まる最大容量によ
シ制約されるという欠点があった。
送信パルス信号としてインパルス信号を用いていたので
、高感度の超音波画像感度を得るためには、インパルス
信号を高瞬時送信出力する必要がある。通常、前記送信
駆動回路１４の出力回路部（図示せず）にはトランジス
タ、サイリスタ等の素子が使われており、前記出力電力
はこれらの素子で定まる最大容量により制限される。従
って、超音波画像感度は上記素子で定まる最大容量によ
シ制約されるという欠点があった。
本発明は前述した従来の課題に鑑みなされたもので、そ
の目的は超音波画像の距離分解能を劣化させることなく
、高出力インパルス駆動時に相当する高い超音波画像感
度を低瞬時送信出力にて得ること）かで゛きる超音波診
断装置を提供することにある。
の目的は超音波画像の距離分解能を劣化させることなく
、高出力インパルス駆動時に相当する高い超音波画像感
度を低瞬時送信出力にて得ること）かで゛きる超音波診
断装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は送信インパルス信
号をパルス全幅が伸長された送信チャープパルス信号に
変換するパルス伸長回路と、パルス伸長回路からの送信
チャープパルス信号を増幅し超音波トランスデユーサに
供給する送信駆動回路と、超音波トランスデユーサにて
受信された受信チャープパルス信号を増幅し更に対数増
幅する受信増幅回路と、受信増幅回路からの受信チャー
プパルス信号をパルス全幅が圧縮された受信パルス信号
に変換するパルス圧縮回路と、を備えたことを特徴とす
る。
号をパルス全幅が伸長された送信チャープパルス信号に
変換するパルス伸長回路と、パルス伸長回路からの送信
チャープパルス信号を増幅し超音波トランスデユーサに
供給する送信駆動回路と、超音波トランスデユーサにて
受信された受信チャープパルス信号を増幅し更に対数増
幅する受信増幅回路と、受信増幅回路からの受信チャー
プパルス信号をパルス全幅が圧縮された受信パルス信号
に変換するパルス圧縮回路と、を備えたことを特徴とす
る。
以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。
第２゛図には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実
施例が示されている。
施例が示されている。
第２図において、励振パルス信号１００は波形成形回路
１０に入力され、パルス伸長回路１８、送信駆動回路２
０を介して超音波トランスデユーサ１２に出力される。
１０に入力され、パルス伸長回路１８、送信駆動回路２
０を介して超音波トランスデユーサ１２に出力される。
そして、超音波トランスデユーサ１２がらの受信エコー
信号は受信増幅回路２２、パルス圧縮回路部を介して図
示しない画像表示回路に入力される。
信号は受信増幅回路２２、パルス圧縮回路部を介して図
示しない画像表示回路に入力される。
まず送信回路について説明すると、励振パルス信号１０
０を入力する波形成形回路１ｏは前述した従来例と同様
に波形成形を行い、送信インパルス信号１０２を出力す
る。送信インパルス信号１０２を入力するパルス伸長回
路１８は送信インパルス信号１０２のパルス変換を行い
、パルス全幅が伸長された送信チャープパルス信号１０
６を出力する。パルス伸長用の分散遅延線としては、第
３図で示される特性を有する５ＡＷＤＤＬ （５ｕｒｆ
ａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ ＷａｖｅＤｉｓｐｅｒｓｉ
ｖｅ Ｄｅｌａｙ Ｌｉｎｅｓ ）が用いられる。
０を入力する波形成形回路１ｏは前述した従来例と同様
に波形成形を行い、送信インパルス信号１０２を出力す
る。送信インパルス信号１０２を入力するパルス伸長回
路１８は送信インパルス信号１０２のパルス変換を行い
、パルス全幅が伸長された送信チャープパルス信号１０
６を出力する。パルス伸長用の分散遅延線としては、第
３図で示される特性を有する５ＡＷＤＤＬ （５ｕｒｆ
ａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ ＷａｖｅＤｉｓｐｅｒｓｉ
ｖｅ Ｄｅｌａｙ Ｌｉｎｅｓ ）が用いられる。
送信チャープパルス信号１０６を入力する送信駆動回路
２０は、送信チャープパルス信号１０６の増幅作用を行
い、送信チャープパルス信号１０８を超音波トランスデ
ユーサ１２に出力する。
２０は、送信チャープパルス信号１０６の増幅作用を行
い、送信チャープパルス信号１０８を超音波トランスデ
ユーサ１２に出力する。
次に受信回路について説明すると、送信チャープパルス
信号１０８により励起された超音波トランスデユーサ１
２は、被検体からの受信エコー信号を受信チャープパル
ス信号１１０として出力する。
信号１０８により励起された超音波トランスデユーサ１
２は、被検体からの受信エコー信号を受信チャープパル
ス信号１１０として出力する。
受信チャープパルス信号１１０を入力する受信増幅回路
２２は、受信前置増幅回路２２、対数増幅回路２６を含
んでいる。そして受信前置増幅回路２４は減衰した受信
チャープパルス信号１１０を増幅して受信チャープパル
ス信号１１２を出力し、対数増幅回路２６Ｆｉ受信チヤ
一プパルス信号１１４をパルス圧縮回路路に出力する。
２２は、受信前置増幅回路２２、対数増幅回路２６を含
んでいる。そして受信前置増幅回路２４は減衰した受信
チャープパルス信号１１０を増幅して受信チャープパル
ス信号１１２を出力し、対数増幅回路２６Ｆｉ受信チヤ
一プパルス信号１１４をパルス圧縮回路路に出力する。
受信チャープパルス信号１１４を入力するノ々ルス圧縮
回路２８は、受信チャープパルス信号１１４ （ＩＤパ
ルス変換を行い、パルス全幅が圧縮された出力ノシルス
信号１１６を図示しない画像表示回路に出力する。とこ
で、パルス圧縮用の分散遅延線としては。
回路２８は、受信チャープパルス信号１１４ （ＩＤパ
ルス変換を行い、パルス全幅が圧縮された出力ノシルス
信号１１６を図示しない画像表示回路に出力する。とこ
で、パルス圧縮用の分散遅延線としては。
第４図で示される特性を有する８ＡＷＤＤＬが用いられ
、パルス伸長用の５ＡＷＤＤＬと逆の特性を有する。
、パルス伸長用の５ＡＷＤＤＬと逆の特性を有する。
なお第５図には、超音波トランスデユーサ１２の伝達特
性が示され、図から明らかなように、超音波トランスデ
ユーサ１２は送受信に関与する所定の周波数帯域を有し
ている。
性が示され、図から明らかなように、超音波トランスデ
ユーサ１２は送受信に関与する所定の周波数帯域を有し
ている。
本発明の実施例は以上の構成から成り、以下にその作用
を説明する。
を説明する。
第６図に示されるような励振パルス信号１００は、パル
ス波形成形回路１０にて波形成形され、送信インパルス
信号１０２として出力される。そして、送信インパルス
信号１０２はパルス伸長回路１８に供給され、パルス伸
長用５ＡＷＤＤＬのパルス全幅伸長作用により周波数が
４ＭＨｚ→６ ＭＨｚの送信チャープパルス信号１０６
に変換される。送信チャープパルス信号１０６は送信駆
動回路２０に入力され増幅された後、送信チャープパル
ス信号１０８として超音波トランスデユーサ１２に供給
される。
ス波形成形回路１０にて波形成形され、送信インパルス
信号１０２として出力される。そして、送信インパルス
信号１０２はパルス伸長回路１８に供給され、パルス伸
長用５ＡＷＤＤＬのパルス全幅伸長作用により周波数が
４ＭＨｚ→６ ＭＨｚの送信チャープパルス信号１０６
に変換される。送信チャープパルス信号１０６は送信駆
動回路２０に入力され増幅された後、送信チャープパル
ス信号１０８として超音波トランスデユーサ１２に供給
される。
次に超音波トランスデユーサ１２の送受信作用について
説明すると、送信チャープパルス信号１０８が超音波ト
ランスデユーサ１２に供給されると、超音波トランスデ
ユーサ１２からは受信チャープパルス信号１１０が出力
される。
説明すると、送信チャープパルス信号１０８が超音波ト
ランスデユーサ１２に供給されると、超音波トランスデ
ユーサ１２からは受信チャープパルス信号１１０が出力
される。
そして、受信チャープパルス信号１１０は受信前置増幅
回路２４にて受信チャープパルス信号１１２に増幅され
、対数増幅回路２６にて第６図（Ｇ）で示されるような
受信′−チャープパルス信号１１４に対数増幅される。
回路２４にて受信チャープパルス信号１１２に増幅され
、対数増幅回路２６にて第６図（Ｇ）で示されるような
受信′−チャープパルス信号１１４に対数増幅される。
ここで、対数増幅回路２６のダイナミックレンジは１２
０ ｄＢであり、そのうちの半分すなわち６０ ｄＢは
信号源抵抗の熱雑音である。
０ ｄＢであり、そのうちの半分すなわち６０ ｄＢは
信号源抵抗の熱雑音である。
対数増幅回路２６にて対数増幅された受信チャープパル
ス信号１１４はパルス圧縮回路路に供給され、前述した
パルス伸長用８ＡＷＤＤＬと逆の特性を有するパルス圧
縮用５ＡＷＤＤＬによりパルス全幅の圧縮作用が行われ
、第６図（Ｈ）で示されるような出力パルス信号１１６
を図示しない画像表示回路に出力する。
ス信号１１４はパルス圧縮回路路に供給され、前述した
パルス伸長用８ＡＷＤＤＬと逆の特性を有するパルス圧
縮用５ＡＷＤＤＬによりパルス全幅の圧縮作用が行われ
、第６図（Ｈ）で示されるような出力パルス信号１１６
を図示しない画像表示回路に出力する。
ここで、超音波トランスデユーサ１２の送受信に関与す
る所定の周波数帯域Δｆは、第５図から明らかなように
、２ ＭＨｚであり、Ｓ ＡＷＤ Ｄ Ｌの４ ＭＨｚ
および６ ＭＨｚにおける各遅延時間の差ΔＴは、第３
図および第４図から明らかなように、ΔＴ ” ｔ２−
ｔｌ−８μｓである。従って、パルス全幅の圧縮前にお
ける対数増幅回路２６のダイナミックレンジをＹとする
と、パルス全幅を圧縮した後におけるダイナミックレン
ジは第６図（Ｈ）で示されるように、Ｙｘ ｆＴヨｆ＝
Ｙｘ ａ７丁＝ ４Ｙとナル。一方、雑音は時間との
相関関係がなく、パルス全幅を圧縮した後においてもＹ
／２のままであるから、雑音レンジは第６図（Ｈ）で示
されるように６０７４ ＝１５ｄＢとなる。
る所定の周波数帯域Δｆは、第５図から明らかなように
、２ ＭＨｚであり、Ｓ ＡＷＤ Ｄ Ｌの４ ＭＨｚ
および６ ＭＨｚにおける各遅延時間の差ΔＴは、第３
図および第４図から明らかなように、ΔＴ ” ｔ２−
ｔｌ−８μｓである。従って、パルス全幅の圧縮前にお
ける対数増幅回路２６のダイナミックレンジをＹとする
と、パルス全幅を圧縮した後におけるダイナミックレン
ジは第６図（Ｈ）で示されるように、Ｙｘ ｆＴヨｆ＝
Ｙｘ ａ７丁＝ ４Ｙとナル。一方、雑音は時間との
相関関係がなく、パルス全幅を圧縮した後においてもＹ
／２のままであるから、雑音レンジは第６図（Ｈ）で示
されるように６０７４ ＝１５ｄＢとなる。
この結果、見掛は上の感度の改善度は（パルス全幅圧縮
後の有効ダイナミックレンジ）と（パルス全幅圧縮前の
有効ダイナミックレンジ）との差、すなわち、 （１
２０−１５）−（１２０−６０）＝４５ｄＢと彦る。こ
れを仮に対数増幅回路が設けられていない場合と比較す
ると、たとえインパルス送信時に等しい瞬時送信出力で
送信したとしても、１２ ｄＢ Ｌか感度が改善されな
い。従って、対数増幅回路２６を介してパルス全幅の圧
縮作用を行うことにより、良好な感度改善度を得ること
ができる。
後の有効ダイナミックレンジ）と（パルス全幅圧縮前の
有効ダイナミックレンジ）との差、すなわち、 （１
２０−１５）−（１２０−６０）＝４５ｄＢと彦る。こ
れを仮に対数増幅回路が設けられていない場合と比較す
ると、たとえインパルス送信時に等しい瞬時送信出力で
送信したとしても、１２ ｄＢ Ｌか感度が改善されな
い。従って、対数増幅回路２６を介してパルス全幅の圧
縮作用を行うことにより、良好な感度改善度を得ること
ができる。
また対数増幅回路２６を介さない場合には、パルス全幅
の圧縮作用を行う時に、第６図（Ｆ）で示されるような
一１３ｄＢの時間領域のサイドローブを伴うので超音波
画像の距離分解能を悪化させることになるが、本発明の
如く対数増幅回路２６を介してパルス全幅の圧縮作用を
行うと、時間領域のサイドロープは入力換算で極めて小
さくなるので、距離分解能を悪化させることがない。
の圧縮作用を行う時に、第６図（Ｆ）で示されるような
一１３ｄＢの時間領域のサイドローブを伴うので超音波
画像の距離分解能を悪化させることになるが、本発明の
如く対数増幅回路２６を介してパルス全幅の圧縮作用を
行うと、時間領域のサイドロープは入力換算で極めて小
さくなるので、距離分解能を悪化させることがない。
以上説明したように、本発明によれば、送信時に５ＡＷ
ＤＤＬにてパルス全幅が伸長されたチャープパルス信号
を用い、受信時に送信時と逆の特性を持つ５ＡＷＤＤＬ
にてパルス全幅が圧縮されたパルδ信号を用いることに
よって、高出力インパルス駆動をした場合に相当する高
い超音波画像感度を低瞬時送信出力にて得ることができ
る。
ＤＤＬにてパルス全幅が伸長されたチャープパルス信号
を用い、受信時に送信時と逆の特性を持つ５ＡＷＤＤＬ
にてパルス全幅が圧縮されたパルδ信号を用いることに
よって、高出力インパルス駆動をした場合に相当する高
い超音波画像感度を低瞬時送信出力にて得ることができ
る。
また本発明によれば、対数増幅回路を介してパルス全幅
の圧縮作用が行われるので、超音波画像の距離分解能を
悪化させることがなく、良好な感度改善度を得ることが
できる。
の圧縮作用が行われるので、超音波画像の距離分解能を
悪化させることがなく、良好な感度改善度を得ることが
できる。
第１図は従来の超音波診断装置のブロック構成図、
第２図は本発明に係る超音波診断装置の好適な実施例を
示すブロック構成図、 第３図は第２図で示されるパルス伸長回路に使用される
５ＡＷＤＤＬの遅延時間−周波数特性図、第４図は第２
図で示されるパルス圧縮回路に使用される８ＡＷＤＤＬ
の遅延時間−周波数特性図、第５図は第２図で示される
超音波トランスデユーサの送受信伝達特性図、 第６図は第２図で示される超音波診断装置の各部におけ
る出力波形図である。 １０・・・パルス波形成形回路 １２・・・超音波トランスデユーサ １８・・・パルス伸長回路 ２０・・・送信駆動回路 ２２・・・受信増幅回路 ２４・・・受信前置増幅回路 ２６・・・対数増幅回路 ２８ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・−パル、
ス圧縮−路１００・・・・・・・・・・・・・・・・・
・励振パルス信号１０２・・・・・・・・・・・・・・
・・・・送信インパルス信号１０６ 、１０８ ・・・
・・・・・・送信チャープパルス信号１１０、１１２．
１１４・・・受信チャープパルス信号１１６・・・・・
・・・・・・・・・・・・・出力パルス信号。 出願人 アロカ株式会社 牙１ 図 才３図 第４１！１ 才５図 ４ＭＨｚ ５ＭＨｚｂＭＭｚ 牙 ６ 図 ｇ：１１ン ４ＭＨｚ ６ＭＨ２
示すブロック構成図、 第３図は第２図で示されるパルス伸長回路に使用される
５ＡＷＤＤＬの遅延時間−周波数特性図、第４図は第２
図で示されるパルス圧縮回路に使用される８ＡＷＤＤＬ
の遅延時間−周波数特性図、第５図は第２図で示される
超音波トランスデユーサの送受信伝達特性図、 第６図は第２図で示される超音波診断装置の各部におけ
る出力波形図である。 １０・・・パルス波形成形回路 １２・・・超音波トランスデユーサ １８・・・パルス伸長回路 ２０・・・送信駆動回路 ２２・・・受信増幅回路 ２４・・・受信前置増幅回路 ２６・・・対数増幅回路 ２８ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・−パル、
ス圧縮−路１００・・・・・・・・・・・・・・・・・
・励振パルス信号１０２・・・・・・・・・・・・・・
・・・・送信インパルス信号１０６ 、１０８ ・・・
・・・・・・送信チャープパルス信号１１０、１１２．
１１４・・・受信チャープパルス信号１１６・・・・・
・・・・・・・・・・・・・出力パルス信号。 出願人 アロカ株式会社 牙１ 図 才３図 第４１！１ 才５図 ４ＭＨｚ ５ＭＨｚｂＭＭｚ 牙 ６ 図 ｇ：１１ン ４ＭＨｚ ６ＭＨ２
Claims (1)
- （１）送信インパルス信号をパルス全幅が伸長された送
信チャープパルス信号に変換するパルス伸−升回路と、
パルス伸長回路からの送信チャープパルス信号を増幅し
超音波トランスデユーサに供給する送信駆動回路と、超
音波トランスデユーサにて受信された受信チャープパル
ス信号を増幅および対数増幅する受信増幅回路と、受信
増幅回路からの受信チャープパルス信号をパルス全幅が
圧縮された受信パルス信号に変換するパルス圧縮回路と
、を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170077A JPS5873345A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170077A JPS5873345A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873345A true JPS5873345A (ja) | 1983-05-02 |
| JPS638782B2 JPS638782B2 (ja) | 1988-02-24 |
Family
ID=15898208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56170077A Granted JPS5873345A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873345A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60241177A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | 形状認識装置 |
| US4949313A (en) * | 1988-04-20 | 1990-08-14 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus and pulse compression apparatus for use therein |
| US4949312A (en) * | 1988-04-20 | 1990-08-14 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus and pulse compression apparatus for use therein |
| JP2009068881A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Furuno Electric Co Ltd | パルス信号の送受信装置および送受信方法 |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP56170077A patent/JPS5873345A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60241177A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | 形状認識装置 |
| US4949313A (en) * | 1988-04-20 | 1990-08-14 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus and pulse compression apparatus for use therein |
| US4949312A (en) * | 1988-04-20 | 1990-08-14 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus and pulse compression apparatus for use therein |
| JP2009068881A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Furuno Electric Co Ltd | パルス信号の送受信装置および送受信方法 |
| US8295393B2 (en) | 2007-09-11 | 2012-10-23 | Furuno Electric Co., Ltd. | Device and method for transmitting/receiving pulse signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS638782B2 (ja) | 1988-02-24 |
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