JPS60129039A

JPS60129039A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPS60129039A
Application number: JP58238214A
Authority: JP
Inventors: 広田　祐一; 小玉　利勝; 赤坂　秀也; 康人竹内
Original assignee: Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1983-12-16
Publication date: 1985-07-10
Also published as: US4674516A; DE3482438D1; JPH0147181B2; WO1985002531A1; EP0198923B1; EP0198923A4; EP0198923A1

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕本発明は、超音波診断装置の検査回路に関する。

〔従来技術の説明〕

マトリクススイッチは超音波診断装置の要部である。こ
のマトリクススイッチは、数千点にも及ぶスイッチを有
している。

従来、このマトリクススイッチの検査は、検査治具を使
用して行っていた。

この方法では、検査に要する時間が過大になる欠点があ
った。また、装置使用者が検査を行うのに不便であった
。

〔発明の目的〕

本発明は、前述の欠点を除去するもので、自己診断回路
を装備した超音波診断装置を提供することを目的とする
。

〔発明の特徴〕

本発明は、超音波診断装置のマトリクススイッチおよび
タップ付き遅延回路の検査を行う手段であって、多チャ
ンネルの超音波探触子を接続する接続端子と、この接続
端子に送波パルスを与える送信回路と、上記接続端子に
生じる受波パルスを増幅検波して時間軸上に画像表示す
る受信回路と、上記送信回路および上記受信回路を制御
する制御回路とを備え、上記送信回路には、トリガ信号
源と、このトリガ信号源の出力を起点にそれぞれ異なる
遅延時間のパルスを発生して上記超音波探触子の各チャ
ンネルに与える送波遅延制御回路とを備え、上記受信回
路には、タップ付き遅延回路と、上記接続端子の各チャ
ンネルが一辺に接続され、上記タップ付き遅延回路の各
タップが他の一辺に接続されたマトリクススイッチとを
備え、上記制御回路は、上記送波遅延選択回路の各チャ
ンネルの選択および与える遅延量の制御と、上記マトリ
クススイッチの開閉制御とを行うように構成された超音
波診断装置において、上記制御回路は操作によりその制
御モードを検査モードに設定することができるように構
成され、この検査モードでは、上記制御回路は、上記送
波遅延選択回路の各チャンネルを順次一つずつ選択する
とともに、選択されたチャンネルに所定の遅延量を与え
るように制御し、この選択されたチャンネルについて上
記マトリクススイッチを順次一つずつ開閉させるように
制御するように構成されたことを特徴とする。

また、所定の遅延量は、マトリクススイッチの開閉にし
たがって変化するように構成されてもよい。

また、制御回路は、マトリクススイッチの開閉のタイミ
ングを送波パルスがそのマトリクススイッチに直接入力
するタイミングで行うように構成されてもよい。

さらに、制御回路は、検査モードでは送信回路を制御し
て、送波パルスの電力を小さくするように構成されるこ
とが望ましい。

〔実施例による説明〕

以下、本発明実施例装置を図面に用いて説明する。

第１図は、この実施例装置の要部の構成を示すブロック
構成図である。

まず、この実施例装置の構成と接続を説明する。

この実施例装置は、第１図に示すように、送波ディレィ
およびチャンネル選択回路１と、送波アンプ２と、ピエ
ゾ超音波探触子３と、受波アンプ４と、マトリクススイ
ッチ（以下、タップ・セレクタという。）５と、タップ
付き遅延回路（以下、ディレィ・ラインという。）６と
、増幅検波回路７と、アナログ・デジタル・コンバータ
（以下、Ａ−Ｄコンバークという。）８と、画像メモリ
９と、デジタル・アナログ・コンバータ（以下、Ｄ・Ａ
コンバータという。）１０と、画像表示管（以下、ＣＲ
Ｔという。）１１と、トリガ発生回路１２と、マイクロ
・プロセッサ１３と、スキャン・コントローラ１４と、
スイッチ回路１５と、アドレス・コントローラ１６とで
構成される。

送波ディレィおよびチャンネル制御回路１の一方の入力
は、トリガ発生回路１２の出力に接続され、送波ディレ
ィおよびチャンネル選択回路１の他方の入力は、スイッ
チ回路１５の切換出力に接続される。送波ディレィおよ
びチャンネル選択回路１のｎ個の出力のそれぞれは、ｎ
個の送波アンプ２のそれぞれの入力に接続され、また、
ｎ個の送波アンプ２のそれぞれの出力は、ｎ個のピエゾ
超音波探触子３のそれぞれおよびｎｌ［の受波アンプ４
のそれぞれの入力に接続される。ｎ個の受波アンプ４の
出力のそれぞれは、タップ・セレクタ５のｎ個の受波信
号入力のそれぞれに接続され、タップ・セレクタ５のｎ
個の出力のそれぞれは、ディレィ・ライン６のｎ個の入
力のそれぞれに接続される。

ディレィ・ライン６の出力は、増幅検波回路７の入力に
接続され、増幅検波回路７の出力は、Ａ・Ｄコンバータ
８の入力に接続される。Ａ−Ｄコンバータ８の出力は、
画像メモリ９の画像信′号入力に接続され、画像メモリ
９の出力は、Ｄ−・Ａコンバータ１０の入力に接続され
、Ｄ−Ａコンバータ１０の出力は、ＣＲＴＩＩの入力に
接続される。

また、トリガ発生回路１２の出力は、マイクロ・プロセ
ッサ１３の入力およびアドレス・コントローラ１６の一
方の入力のそれぞれに接続され、マイクロ・プロセッサ
１３の第一の出力はアドレス・コントローラ１６の他方
の入力に接続され、アドレス・コントローラ１６の出力
は、画像メモリ９のアドレス入力に接続される。

また、マイクロ・プロセッサ１３の第二の出力は、スキ
ャン・コントローラ１４の入力に接続毛れ、マイクロ・
プロセッサ１３の第主の出力は、スイ・ノチ回路１５の
第一の入力に接続され、マイクロ・プロセッサ１３の第
四の出力は、スイッチ回路１５の第二の入力に接続され
る。また、スキャン・コントローラ１４の出力は、スイ
ッチ回路１５の第三の入力に接続される。スイッチ回路
１５の出力は、送波ディレィおよびチャンネル選択回路
１の他方の入力およびタップ・セレクタ５のコントロー
ル信号入力に接続される。

本発明の特徴とするところは、スイッチ回路１５が付加
され、これに伴って、マイクロ・プロセツサ１３との間
に接続が付加され、また、マイクロ・プロセッサ１３の
出力がスイッチ回路１５を経由して、送波ディレィおよ
びチャンネル選択回路ｌおよびタップ・セレクタ５に接
続されていることにある。

また、このような構成を利用して、次のような動作が行
われることに本発明の特徴がある。

次に、この実施例装置につき本発明にかかわる検査モー
ド時の動作について説明する。

すなわち、スイッチ回路１５の操作により、スイッチ回
路１５の切換出力がスキャン・コントローラ１４の出力
に接続されているときは、この超音波診断装置の通常動
作が行われ、スイッチ回路１５の切換出力がマイクロ・
プロセッサ１３の第四の出力に接続されているときは、
この超音波給断装置は、検査モードになる。

ここで、第２図のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、には、第１図に×印
を付したＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、にの各部の信号波形図である
。

まず、スイッチ回路１５の切換は、マイクロ・プロセラ
−９−１３からのコントロール信号Ｉにより行われ、検
査モードに対応する接続が構成されると、マイクロ・プ
ロセッサ１３からのコントロール信号ＮおよびＯのそれ
ぞれにより、送波ディレィおよびチャンネル選択回路１
およびタップ・セレクタ５のそれぞれが制御される。

まず、はじめのコントロール信号ＮおよびＯにより、送
波ディレィおよびチャンネル選択回路１およびタップ・
セレクタ５のそれぞれは、第「０」番のピエゾ超音波探
触子３にかかわる第「０」番チャンネルに接続されるよ
うに、また、送波デイレイｉｔ　ｔ　ＴＤは最大値をと
るように、がっ、受波ディレィ量ｔＲＤは最小値をとる
ように制御される。

送波］・リガパルスＡは、送波ディレィおよびチャンネ
ル選択回路１によりディレィｎｌｔ　ｔ　ＴＤのディレ
ィを受けた送波トリガパルスＢを出力し、この送波１〜
リガバルスＢにより、ピエゾ超音波探触子３が駆動され
る。このとき、送波トリガパルスＢは、受波アンプ４に
も入力し、飽和した出力Ｃが出力される。この出力Ｃば
、クソブ・セレクタ５の最小の受波ディレィ量ｔＲＤを
与える位置にある接点を経由してディレィ・ライン６に
入力され、ディレィ・ライン６より飽和した受波信号り
が出力される。この飽和した受信信号りは、増＠検波回
路７にて検波され、またＡ−Ｄコンバーク８にてデジタ
ル信号Ｅに変換されて、画像メモリ９に入力する。

次に、第「０」番チャンネルで、送波ディレィｉｔ　ｔ
　ＴＤが一段減らされ、がっ、受波ディレィ量ｔＲＤが
一段増されて前述と同様の動作が行われる。この場合に
、送波ディレィ量ｔＴＤと受波ディレィ量ｔａＤとの和
である総ディレィ量ＴＤは一定に保たれる。この動作が
、第「０」チャンネルで、受波ディレィ量ｔＲｏが最大
値になるまで繰返し行われる。また、このような第「０
」番チャンネルでの動作が、第ｒｎＪ番チャンネルまで
のすべてのチャンネルに対し繰り返し実行される。この
一連の動作により、タップ・セレクタ５のすべてのスイ
ッチが順次１度ずつ閉ざされる。

さて、アドレス・コントローラ１６からのアドレス信号
Ｋにより、はじめの送波トリガパルスＡに対しては、こ
のパルスが出力された時刻より時間ｔｗだけ経由した後
に、画像メモリ９の時刻ＴＤに対応したＹ軸上にデジタ
ル信号Ｅが書き込まれる。次のトリガパルスＡに対して
は、画像メモリ９のＸ座標を１つずらして同様の書き込
みがなされる。

したがって、全ての回路が正常であれば、ＣＲＴｌｌの
画面上には、第３図に示すように、飽和した受信信号り
によりＸ軸と平行の方向に、連続した帯状の輝度表示が
行われる。

また、タップ・セレクタ５の１つのスイッチが閉になら
ない故障があると、受波アンプ４の出力Ｃは、この故障
したスイッチを経由してディレィ・ライン６に出力され
ないので、この受波アンプ４の出力Ｃは、ＣＲＴＩＩの
画面上に輝度表示されない。すなわち、連続した帯状の
輝度表示に輝度表示されない欠落部（ａｌが発生する。

この状態を第４図に示す。

また、ディレィ・ライン６に断線があると、第５図に示
すように、輝度表示が途中で中断されて、輝度表示され
ている帯状のパターンの長さが短くなる。

また、第７図に示すように、タップ・セレクタ５の１つ
のスイッチＣＣ）が閉になりつづける故障があると、デ
ィレィ・ライン６からは２個の飽和した受渡信号りが出
力される。故障したスイッチ（Ｃ）に対応した飽和した
受波信号りの送波ディレィ量および受波ディレィ量は固
定されているので、正常なスイッチ（ｄｌの輝度表示の
ほかに、この輝度表示に対して斜方向の輝度表示１ｂ）
が故障スイッチ（Ｃ）からの飽和した受波信号りにより
行われる。この状態を第６図に示す。すなわち、第８図
に示すように、受渡ディレィ量ｔＲＤを最小値から最大
値に増加させたときに１．故障スイッチ（Ｃ）を経由す
る受波ディレィを受けたパルス、すなわち図で斜線を施
したパルスは、ピエゾ超音波探触子３の受波タイミング
ｔｏに対し、常に一定値の時間遅れで出力され、一方正
常動作のスイッチｔｅｌ、　＋ｄ）、　−−−−−−を
経由する受波ディレィを受けたパルス、すなわち図で斜
線の施されていないパルスは、タイミングｔｏに対し順
次増大する時間遅れで出力される。

したがって、故障スイッチからの受波ディレィを受けた
パルスによるＣＲＴＩＩ上の表示は、正常スイッチから
受波ディレィを受けたパルスによるＣＲＴＩＩ上の表示
に対し、Ｙ軸方向すなわち遅延時間方向に対し斜めに交
差して表示される。

この実施例装置では、送波ディレィ量を変化し、かつ、
送波ディレィ量を受波ディレィ量との総和を一定に保つ
ように制御されているが、この総和が可変であっても本
発明は実施できる。たとえば、総和が一次関数的に変化
するものとすれば、帯状の輝度表示はＸ軸に対し傾斜す
る。

また、この実施例装置では、はじめに送波ディレィ量ｔ
Ｔｏを最大値にとっているが、この値を最小値にとって
も本発明は実施できる。

また、本発明では送波アンプ２を制御して、送波パルス
の電力を小さくして、受波アンプ４が過渡に飽和しない
ようにすることが望ましい。

〔発明のすＪ果〕

本発明は、前述のように、ＣＲＴ上に現われる輝度表示
された帯状の形および位置より、超音波診断装置のマト
リクススイッチおよびタップ付き遅延回路の不良個所を
特定できる。したがって、数千点のスイッチを有するマ
トリクススイッチの検査が、自己診断回路により短時間
に実施できる優れた効果がある。

また、この装置の使用者が、容易に検査を行うことがで
きるので、装置の保守が確実に行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置の要部の構成を示すブロック
構成図。第２図は第１図の要所における信号波形を示す波形図。第３図〜第６図は検査結果を示すＣＲＴ上の表示画面の
実例を示す図。第７図はタップ・セレクタのスイッチが閉になりつづけ
る故障を示す回路図。第８図はタップ・セレクタのスイッチが閉になりつづけ
る故障時のパルス波形を示す波形図。１・・・送波ディレィおよびチャンネル選択回路、２・
・・送波アンプ、３・・・ピエゾ超音波探触子、４・・
・受波アンプ、５・・・タップ・セレクタ、６・・・デ
ィレィ・ライン、７・・・増幅検波回路、８・・・Ａ−
Ｄコンハ゛−タ、９・・・画（象メモリ、１０・・・Ｄ
−Ａコンバーク、１１・・・ＣＲＴ、１２・・・トリガ
発生回路、１３・・・マイクロ・プロセッサ、１４・・
・スキャン・コントローラ、１５・・・スイッチ回路、
１６・・・アドレス・コントローラ。蔦　２　閏第　５図　Ｍ６　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多チャンネルの超音波探触子を接続する接続端子
と、この接続端子に送波パルスを与える送信回路と、上記接
続端子に生じる受波パルスを増幅検波して時間軸上に画
像表示する受信回路と、上記送信回路および上記受信回
路を制御する制御回路とを備え、上記送信回路には、トリガ信号源と、このトリガ信号源の出力を起点にそれぞれ異なる遅延時
間のパルスを発生して上記超音波探触子の各チャンネル
に与える送波遅延制御回路とを備え、上記受信回路には、タップ付き遅延回路と、上記接続端子の各チャンネルが一辺に接続され、上記タ
ップ付き遅延回路の各タップが他の一辺に接続されたマ
トリクススイッチとを備え、上記制御回路は、上記送波遅延選択回路の各チャンネルの選択および与え
る遅延量の制御と、上記マトリクススイッチの開閉制御
とを行うように構成された超音波診断装置において、。上記制御回路は操作によりその制御モードを検査モード
に設定することができるように構成され、この検査モー
ドでは、上記制御回路は、上記送波遅延選択回路の各チャンネルを順次一つずつ選
択するとともに、選択されたチャンネルに所定の遅延量
を与えるように制御し、この選択されたチャンネルにつ
いて上記マトリクススイッチを順次一つずつ開閉させる
ように制御するように構成されたことを特徴とする超音
波診断装置。
（２）所定の遅延量は、マトリクススイッチの開閉にし
たがって変化するように構成された特許請求の範囲第（
１１項に記載の超音波診断装置。
（３）制御回路は、マトリクススイッチの開閉のタイミ
ングを送波パルスがそのマトリクススイッチに直接入力
するタイミングで行うように構成された特許請求の範囲
第（１１項に記載の超音波診断装置。
（４）　制御回路は、検査モードでは送信回路を制御し
て、送波パルスの電力を小さくするように構成された特
許請求の範囲第（３）項に記載の超音波診断〜装置。