JPS60138483A - 超音波診断装置 - Google Patents

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、超音波診断装置の自己診断手段に関する。

〔従来技術の説明〕

超音波診断装置内の各種信号のディジタル計測は、信号
計測用の般用のハードウェアを利用して行われていた。

また、超音波診断装置に備わるアナログ・ディジタル変
換回路を利用している実施例装置は皆無である。

このために、超音波診断装置に備わる各種回路の動作を
検査するときに、般用の計測器を使用するために取扱い
および結果判定に熟達した能力を必要とする欠点があっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、前述の欠点を除去するもので、超音波診断装
置を構成する各種回路の状態をこの装置自体を構成する
回路と僅かな付加回路とを利用して容易に計測し、かつ
計測結果の解析が実行できる自己診断手段を備えた超音
波診断装置を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、超音波診断装置を構成する回路のうち所定の
回路の状態を計測し、かつ計測結果を解析する手段を自
機内に備えたもので、超音波周波数の電気信号を発生し
て超音波振動素子に与える送信回路と、この送信回路に
同期して上記超音波振動素子の出力電気信号を入力しそ
の電気信号を増幅処理する受信回路と、この受信回路の
出力信号をディジクル信号に変換するアナログ・ディジ
タル変換回路と、このアナログ・ディジタル変換回路の
出力ディジタル信号を一時保持する画像メモリと、この
画像メモリの内容を読出して画面に表示する画像表示部
と、上記送信回路、上記受信回路、上記アナログ・ディ
ジクル変換回路および上記画像メモリを制御するマイク
ロプロセツサを含む制御回路とを備えた超音波診断装置
において、上記アナログ・ディジタル変換回路の入力回
路に切換回路を設り、この切換回路を介して上記アナロ
グ・ディジタル変換回路の入力に、上記受信回路に出力
信号のほかに、この装置の複数の回路の監視用の信号電
圧を切換えて与えることができるように構成されたこと
を特徴とする。

また、切換回路が制御回路により制御されるように構成
され、この切換回路により監視用の信号電圧が選択され
ているときには、制御回路は画像メモリの内容を読出し
て監視用の信号電圧の値の評価を行うように構成される
ことが望ましい。

また、監視用の信号電圧は、分圧回路、増幅回路、遅延
回路のいずれか一以上を経由させ、レヘルあるいは時間
を規準化した値とすることがよい。

〔実施例による説明〕

以下、本発明の実施例装置を図面に基づいて説明する。

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、超音波振動素子部（以下、プローブ
という。）■と、送受信回路部２と、切換回路３と、ア
ナログ・ディジクル変換回路（以下、Ａ−Ｄコンバーク
という。）４と、画像メモリ５と、画像表示部６と、中
央制御装置（以下、ＣＩ）Ｕという。）７と、クロック
発生回路（以下、クロック回路という。）８と、監視信
号発生回路９とで構成され、ここで、送受回路部２は送
信回路と受信回路とを備え、また、画像表示部６はディ
ジタル・アナログ変換回路（以下、Ｄ−Ａコンバータと
いう。）６１と画像表示管６２とを備え、また、監視信
号発生回路９は分圧回路９１と、増幅回路９２と、遅延
回路９３と、分圧回路、増幅回路ならびに遅延回路のい
ずれか二つ以上で組合せした複数「ｎ−３」個の回路と
を備える。

送受信部２の送信回路の出力はプローブ１の入力に接続
され、プローブ１の出力は送受信部２の受信回路の入力
に接続され、送受信部２の受信回路のデータ出力は切換
回路３の第一のデータ人力に接続される。

一方１．監視信号発生回路９の複数ｒｎＪ個の入力は、
この実施例装置に備えられた複数［ｎｊ個の回路の出力
に接続され、監視信号発生回路９に備わる複数ｒｎＪ個
の回路の監視信号出力のそれぞれは切換回路３の第二の
データ入力から第ｎ＋１のデータ入力のそれぞれに接続
される。この内、分圧回路９１の監視信号出力は切替換
回路３の第二のデータ入力に接続され、増幅回路９２の
監視信号出力は切換回路３の第三のデータ入力に接続さ
れ、また、遅延回路９３の監視信号出力は切換回路３の
第四のデータ入力に接続される。

切換回路３のデータ出力はＡ−Ｄコンバータ４の入力に
接続され、Ａ−Ｄコンハーク４の出力ば画像メモリ５の
データ入力に接続され、画像メモリ５の第一のデータ出
力は画像表示部６のＤ−Ａコンバータ６１の人力に接続
され、Ｄ−Ａコンバータ６Ｉの出力はＣＲＴ　６２の入
力に接続される。また、画像メモリ３の第二のデータ出
力ばＣＰＵ７の入力に接続される。

クロック回路８の第一の出力は送受信回路部２のクロッ
ク信号入力に接続され、クロック回路８の第二の出力は
Ａ−Ｄコンバータ４のクロック信号入力に接続され、ま
た、クロック回路８の第三の出力は画像メモリ５のクロ
ック信号入力に接続される。ＣＰＵ７の第一の出力は切
換回路３の制御信号入力に接続され、ＣＰＵ７の第二の
出力はクロック発生回路８の入力に接続され、また１、
ＣＰＵ７の第三の出力は画像メモリ５のアドレス信号入
力に接続される。

本発明の特徴とするところは、監視信号発生回路９と切
換回路３が付加され、これに伴う接続がなされているこ
とと、ＣＰＵ７と画像メモリ５とがデータバスで接続さ
れ、ＣＰＵ７にて超音波診断装置に備わる複数の回路の
監視用信号電圧の値を評価するように構成されたことと
にある。

次に、この実施例装置の動作を説明する。この実施例装
置は、通常動作モードと故障診断モードとで動作する。

通常動作モードでは、プローブ１で検知した被検体に対
応するビデオ信号に基づいてＣＲＴ６２の画面上に画像
表示し、また、故障診断モードでは、この超音波診断装
置に備わる回路の状態に対応するデータに基づいてＣＰ
Ｕ７にて回路状態の評価およびＣＲＴ６２の画面上に計
測した信号の波形表示が行われる。以下の動作の説明で
は、第１図のぽかに超音波画像の一音線描画のタイミン
グを示す第２図を使用する。第２図中の符号■、■、■
、■、［相］、■、［相］および［相］は第１図中の符
号■、■、■、＠、■、■、［相］および［相］が付さ
れたＸ印の各部の信号波形図である。

まず、通常動作モードでの動作を説明する。このモード
では、ＣＰＵ７からの制御信号により、切換信号３にて
、送受信回路部２の受信部の出力信号が送出されるよう
に接続が選択される。送受信回路部２の送信回路からプ
ローブ１の超音波振動素子を駆動するパルス信号■が送
出され、プローブ１からの受波信号■は送受信回路部２
の受信回路に与えられ、この回路で増幅・遅延処理が行
われ、Ａ−Ｄコンバータ４にてディジタル信号■に変換
されて画像メモリ５に書き込まれる。書込みのタイミン
グはタイミング信号０に従う。すなわち、第２図に示す
ように、駆動パルス［相］の立上りを時間軸の原点にと
ると、原点から時間ＤＭＴ経過した時刻と、原点から時
間ＤｓＢ経過した時刻との間のディジタル信号■が画像
メモリ５に書き込まれる。この画像メモリ５の出力■は
Ｄ−Ａコンバータ６１にてアナログビデオ信号■に変換
されＣＲＴ６２の画面上に表示される。

次に、故障診断モードでの動作を説明する。このモード
では、ＣＰＵ７からの制御信号により、切換回路３にて
、監視信号発生回路９の出力信号が送出されるように接
続が選択される。監視信号発生回路９では、この超音波
診断装置に備わる回路の内で計測しようとする回路の信
号が入力されていて、これらの信号の電圧値がＡ−Ｄコ
ンハーク４の変換電圧範囲に収まるように分圧回路９１
および増幅回路９２にて分圧および増幅をうけ、また、
Ａ−Ｄコンバータ４の変換時間範囲にこれらの信号の立
上りおよび立下りが収まるように遅延回路９３にて遅延
が与えられる。切換回路３では、監視信号発生回路９の
出力の一つが選択されてＡ−Ｄコンバーク４への接続が
実行される。Ａ−Ｄコンバータ４でディジタル化された
信号■は、画像メモリ５に書き込まれる。この書込み動
作の完了の直後に、ＣＰＵ７では、スキャン動作を一時
停止し、この停止期間中に、画像メモリ５に格納されて
いる一音線分の内容をアドレス信号■にて読み出し、こ
の読み出しデータ［相］の解析が行われる。

また、画像メモリ５に格納されている信号［相］に対応
する波形をＣＲＴ６２の画面上に表示し、この表示波形
と圧密波形見本とを対比させて、信号［相］の正常およ
び異品を判定する。

次に、第２図に示す波形の信号［相］が監視信号発生回
路９の分圧回路９Ｉに与えられたときの動作を説明する
。この波形［相］は、超音波受波振動素子駆動パルス■
の立上りの時刻から時間１）ＰＬＪだけ遅れて生成され
、パルス幅が時間Ｄｐｏと時間Ｄｐｕの差であり、高レ
ベル電圧値がＶｐ＋、また、低レベル電圧値がＶＰＬで
ある正論理パルスである。また、このパルスが正常であ
るとぎは、時間Ｄｐりは第２図に示す時間ＤＭＴより長
く、かつ、時間Ｄｐｏは第２図に示す時間ＤＭＢより短
いものとする。ここで、Ａ−Ｄコンバータ４の変換電圧
範囲は０から■＾Ｈまでとし、この電圧値ＶＡＩ−１は
電圧値ＶｐＨより小なる値とする。

分圧回路９１に与えられた信号■は、分圧回路９１にて
、分圧後の高レベル電圧ＶｐＨ’　が、Ａ−Ｄコンバー
タ４の変換電圧範囲の上限値ＶＡＮの２／３の値に一致
するように分圧される。この分圧によって、圧密値に対
し５０％高い偏差の入力まで測定することができる。す
なわち、分圧された信号［相］の高レベル電圧■ＰＨ／
　および低レベル分圧■ＰＬ／は次式をそれぞれ満足す
る値である。

ＶＰＬ’　＝　−ＶＡＮ　・　ＶＰＬ　／　ＶｐＨこの
信号［相］が、Ａ−Ｄコンバータ４でディジクル信号に
変換される。このディジクル信号のビット数をＢとする
と、この１ビットが信号［相］の電圧偏差値に相当する
値は ３ＶＰＨ／２Ｂ″？１ である。

また、■音線あたりｎ個のデータを画参メモリ５に書き
込むものとすると、タイミングの最小分解能は （ＤＭＢ　ＤＭＴ）　／　（ｍ　−１）である。

すなわち、ＣＰＵ７では、元の信号［相］に対して、電
圧値については、スパンはＯ〜３　／　Ｚ　ＶｐＨで分
解能は３ＭＰＨ／２　、また、タイミングについては、
スパンＤＭＴ〜ＤＭＢで分解能はＣＤｌ−１も−ＤＨＴ
）／（ｍ−１）で測定することが可能である。したがっ
て、測定系の誤差および元の信号［相］の許容誤差によ
る総合誤差に対応する元の信号［相］の許容誤差範囲を
ＣＰＵ７に設定することにより、元の信号［相］の正常
および異品の判定が可能になる。

また、この実施例装置を利用して、電源電圧の正常およ
び異富を監視することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明は、前述のように、超音波診断装置の画像生成に
重要な影響を与える要因のうち、例えば、電源電圧値の
正否およびリンプルの含有量とその波形、また、時間利
得制御回路、時間周波数制御回路などの出力波形の検出
が、自機に内蔵された計測および解析手段を使用して行
なえるので、般用の計測器を使用して検定を行う場合の
ように熟達した能力を要しない。したがって、超音波診
断装置の取扱者が、この装置の診断を容易に行なえるの
で、常に装置を最良の状態で使用できる効果がある。

また、本発明では付加されるハードウェア量は僅かであ
り、超音波診断装置の自機内の回路を利用しているので
、コストパーフォマンスの高い優れた検査装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例装置の構成の要部を示すブロック構成
図。 第２図は、−音線を描画する各種の信号のタイミングチ
ャート。 １・・・プローブ、２・・・送受信回路部、３・・・切
換回路、４・・・Ａ−Ｄコンバータ、５・・・画像メモ
リ、６・・・画像表示部、７・・・ＣＰＵ、８・・・ク
ロック回路、９・・・監視信号発生回路、６１・・・Ｄ
−Ａコンバータ、６２・・・画像表示管、９１・・・分
圧回路、９２・・・増幅回路、９３・・・遅延回路。 特許出願人 横河メディカルシステム株式会社 代理人　弁理士　井　出　直　孝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１超音波周波数の電気信号を発生して超音波振動素
   子に与える送信回路と、 この送信回路に同期して上記超音波振動素子の出力電気
   信号を入力しその電気信号を増幅処理する受信回路と、 この受信回路の出力信号をディジタル信号に変換するア
   ナログ・ディジタル変換回路と、このアナログ・ディジ
   タル変換回路の出力ディジタル信号を一時保持する画像
   メモリと、この画像メモリの内容を読出して画面に表示
   する画像表示部と、 上記送信回路、上記受信回路、上記アナログ・ディジタ
   ル変換回路および上記画像メモリを制御するマイクロプ
   ロセッサを含む制御回路とを備えた超音波診断装置にお
   いて、 上記アナログ・ディジタル変換回路の入力回路に切換回
   路を設け、 この切換回路を介して上記アナログ・ディジクル変換回
   路の入力に、上記受信回路に出力信号のほかに、この装
   置の複数の回路の監視用の信号電圧を切換えて与えるこ
   とができ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）切換回路が制御回路により制御されるように構成
   され、 この切換回路により監視用の信号電圧が選択されている
   ときには、制御回路は画像メモリの内容を読出して監視
   用の信号電圧の値の評価を行うように構成された特許請
   求の範囲第（１）項に記載の超音波診断装置。 （３）　監視用の信号電圧は、 分圧回路、 増幅回路、 遅延回路 のいずれか−以上を経由した電圧である特許請求の範囲
   第（１）項に記載の超音波診断装置。