JPS61238236A

JPS61238236A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPS61238236A
Application number: JP7982185A
Authority: JP
Inventors: 明佐々木
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1985-04-15
Filing date: 1985-04-15
Publication date: 1986-10-23

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】〔技術分野〕本発明は、超音波診断装置に係り、特に、超音波受信信
号を増幅する増幅器のゲインを制御する技術に適用して
有効な技術に関するものである。

〔背景技術〕

超音波受信信号を増幅するゲイン可変形増幅器のゲイン
を補正するようにした従来のリニア電子走査形超音波診
断装置は、第４図に示すように、超音波送波パルス発生
回路２が、システム制御回路７からのシステムブランク
信号に同期した超音波打ち出しパルス信号により駆動さ
れ、超音波送波パルス信号を発生する。この超音波送波
パルス信号は、超音波探触子１に印加される。超音波探
触子１は、超音波パルスビームを発生して被検体に放射
し、被検体で反射された超音波反射信号は。

超音波探触子１で受信される。この受信された超音波反
射信号は、増幅器３に入力され、検波回路６で検波され
て表示装置８に超音波断層像となって表示されるように
なっている。

ここで、前記受信された超音波反射信号を増幅器３で増
幅する時に、超音波の反射部位の深度及び反射強度に応
じて増幅器３のゲインを制御して受信信号を補正するゲ
イン制御回路４が設けられている。

そして、そのゲイン補正値をボリウーム群からなるゲイ
ン補正値設定器５で設定するようになっている。このゲ
イン補正値設定方法は、■超音波探触子で受信される反
射波全体に対応する増幅器全部の感度間１１（ＧＡＩＮ
感度調１１）、■超音波探触子の近傍からの反射波の受
信に対応する増幅器だけの感度調整（ＮＥＡＲ感度調整
）、例えば、０〜３Ｃ１１程度の範囲からの反射波の信
号レベルを制御するもの、■遠方（深部）からの反射波
の受信に対応する増幅器だけの感度調整（ＦＡＲ感度調
整）例えば、３Ｃ１１以上の範囲からの反射波の信号レ
ベルを１１深度当りＯ〜６ｄＢの範囲で制御するもの等
に分けて設け、それぞれを、断層像を見ながら、手動（
マニアル）で調整して適切な画像を得るようになってい
る。

しかしながら、従来の増幅器のゲイン調整方法では、前
述のように、単純でないゲイン補正をマニアルで行なっ
ているので、適正な値を設定すことが困難であった。

また。機械になれない医師等では、さらに困難であると
いう問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ゲイン可変形増幅器のゲイン補正の設
定を容易にすることができ、かつ、常に最適な超音波画
像が得られる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、超音波断層像の深度方向を複数に分割し、こ
の分割された各分割区域の範囲内に現われる超音波受信
信号の平均値を検出し、走査方向に対して前記平均値の
ピーク値を検出し、この検出されたそれぞれのピーク値
をつなぎ合せて、これを前記ゲイン可変形増幅器の制御
端子に負帰還させたことにより、最適なゲイン設定を自
動的に制御して適正な超音波断層像を得ることができる
ようにしたものである。

〔発明の構成〕

以下、本発明の構成について、実施例とともに図面を用
いて説明する。

〔実施例Ｉ〕

第１図は、本発明をリニア電子走査形超音波診断装置に
適用した実施例Ｉを説明するための図であり、そのリニ
ア電子走査形超音波診断装置の主要部であるゲイン制御
回路の構成を示すブロック図、第２図は、本実施例の各
部の出力信号の波形を示す図である。

第２図において、（イ）は、システムブランク信号、（
ロ）は超音波打ち出し信号、（ハ）は検波出力信号、（
ニ）はアナログ・マルチプレクサ１３の出力、（ホ）は
アナログ・マルチプレクサ１９の出力、（へ）は反転増
幅器２０の出力である。

本実施例のリニア電子走査形超音波診断装置は、第１図
に示すように、超音波反射信号は、電圧制御形増帳器１
１に入力される。この電圧制御形増幅器１１で増幅され
た信号は、検波回路１２により検波され、ブラウン管（
ＣＲＴ）等の表示装置に表示されるようになフている。

また、前記検波信号は、アナログ・マルチプレクサ１３
に入力され、超音波断層像の深度方向を複数に分割され
るようになっている。すなわち、超音波断層像の深度方
向を複数に分割するためのアナログ・マルチプレクサ１
３の切換制御信号は、システムブランク信号（イ）に同
期した発振器１４及びカウンタ１５によって発生される
ようになっている。アナログ・マルチプレクサ１３は、
超音波断層像の深度方向を複数に分割された第２図の（
ニ）で示す信号を出力する。この各深度毎に分割された
信号（ニ）は、積分回路１６Ａ乃至１６Ｎに入力され、
それぞれ積分され、それぞれのピーク値は、ピーク値ホ
ールド回路１７Ａ乃至１７Ｎでホールドされる。ここで
、前記積分回路１６Ａ乃至１６Ｎのそれぞれの時定数は
、３０μｓｅｃ〜５０μｓｅｃに設定され、超音波の繰
り返しタイミングに影響を与えないようになっている。

また、前記ピーク値をホールドさせる時定数は、Ｏ、Ｊ
　ｓｅｃ。

〜０　、５　ｓｅｃに設定され、超音波探触子を生体上
で移動させた時の時間的追従性を保持させるようになっ
ている。

前記積分回路１６Ａ乃至１６Ｎの出力は、各々ピーク値
ホールド回路１７Ａ乃至１７Ｎに前述の所定時間ホール
ドされた後、ピーク値検出回路１８Ａ乃至１８Ｎに入力
され、前記各分割区域の範囲内に現われる超音反射信号
のピーク値に対応するピーク電圧を検出するようになっ
ている。このピーク値検出回路１８Ａ乃至１８Ｎの出力
は、アナログ・マルチプレクサ１９に入力されて再度時
間的に合成されて１反転増幅器２０に入力されるように
なっている。

ここで、前記ピーク値ホールド回路１７Ａ乃至１７Ｎと
して、前記積分回路１６Ａ乃至１６Ｎから入力される値
が前に入力された値よりも大きければ、新しい入力値が
ホールドされるようなピーク値ホールド回路をそれぞれ
用いた場合には、ピ一り値検出回路１８Ａ乃至１８Ｎを
省略することができる。また、可変抵抗器２１は、設定
レベル以下の受信信号が入力された時には正方向に、設
定レベル以上の受信信号が入力された時には負方向に動
作するようにオフセットレベルを設定するためのもので
ある。

前記反転増幅器２０の出力は、電圧制御層増幅器１１の
制御端子に入力され、負帰還ループを形成されるように
なっている。なお１図中、Ｒは抵抗、Ｃはコンデンサで
ある。

以上の説明かられかるように、本実施例によれば、次の
ような効果を得ることができる。

（１）超音波断層像の深度方向をアナログ・マルチプレ
クサ１３で複数に分割し、この分割された各分割区域の
範囲内に現われる超音波受信信号の平均値を積分回路１
６Ａ乃至１６Ｎで検出し、走査方向に対して前記平均値
のピーク値をピーク値検出回路１８Ａ乃至１８Ｎで検出
し、それぞれのピーク値をアナログ・マルチプレクサ１
９により時間的につなぎ合せて、これを電圧制御層増幅
器１１の制御端子に負帰還させたことにより、自動的に
電圧制御層増幅器１１の最適なゲイン補正値が設定でき
るので、良質な画像が得られる。

（２）前記（］）により、検査時間の短縮がはかれる。

（３）前記（１）により、ゲイン補正値の誤設定による
検査ミスを低減することができる。

（４）前記（１）により、操作性を向上させることがで
きる。

〔実施例■〕

第３図は１本発明の実施例Ｈのリニア電子走査形超音波
診断装置の主要部の構成を示すブロック図である。

本実施例Ｈのリニア電子走査形超音波診断装置の主要部
の構成は、前記実施例Ｉのアナログ・マルチプレクサ１
３の切換制御信号発生回路を形成する発振器１４及びカ
ウンタ１５の代りに、第３図に示すように、単安定マル
チバイブレータ２２を用いて、超音波断層像の深度方向
を近傍と遠方の領域の二つにアナログ・マルチプレクサ
１３により分割するようにしたものである。すなわち。

この単安定マルチバイブレータ２２からの切換制御信号
により、マルチプレクサ１３を切換える。

積分回路１６Ａは、近傍からの超音波反射信号の平均値
を検出し、積分回路１６Ｂは、遠方からの超音波反射信
号の平均値を検出するものである。

積分回路１６Ａ及び１６Ｂの出力は、ピーク値検出回路
１８Ａ及び１８Ｂに入力され、走査方向で得られるピー
ク値により、電圧制御層増幅器１１のゲイン補正値の設
定゛を自動的に実施されるようになっている。ピーク値
検出回路１８Ａの出力は、反転増幅器２０を通して、近
傍からの超音波反射信号のゲイン補正として動作させる
。ピーク値検出回路１８Ｂの出力は、積分回路の流し込
み電流として使用し、積分回路２３の傾きを制御して、
遠方からの超音波反射信号に対応した電圧制御層増幅器
１１のゲインの自動制御を行なわせて深部のゲイン補正
を行なうようになっている。

また、近傍から遠方までの全領域からの超音波反射信号
のゲイン補正、すなわち、電圧制御形増幅器１１の全部
のゲインを補正するときは、切換スイッチ２４をオンし
て積分回路２３を反転増幅１８２０として動作させるよ
うになっている。なお、図中、Ｒは抵抗、Ｃはコンデン
サである。

以上の説明かられかるように、本実施例によれば、高い
質の画像が要求されない場合に、簡単な構成で、実施例
■と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明を実施例にもとずき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
はいうまでもない。

例えば１本発明は１機械的走査形超音波診断装置、セク
タ走査形超音波診断装置等にも適用できることは勿論で
ある。

〔効果〕

以上説明したように、本発明によれば、超音波断層像の
深度方向を複数に分割し、この分割された各分割区域の
範囲内に現われる超音波受信信号の平均値を検出し、走
査方向に対して前記平均値のピーク値を検出し、それぞ
れのピーク値をつなぎ合せて、これをゲイン可変形増幅
器の制御端子に負帰還させたことにより、自動的にゲイ
ン可変形増幅器の最適なゲイン補正値が設定できるので
、操作性を向上させると共に良質な画像が得られる。

これにより、検査時間の短縮がはかれ、ゲイン補正値の
誤設定による検査ミスを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明をリニア電子走査路超音波診断装置に
適用した一実施例を説明するための図であり、第１図は、そのリニア電子走査路超音波診断装置の主要
部であるゲイン制御回路の構成を示すブロック図。第２図は、本実施例の各部の出力信号の波形を示す図、第３図は、本発明の実施例■のリニア電子走査路超音波
診断装置の主要部の構成を示すブロック図、第４図は、ゲイン可変形増幅器のゲインを補正すように
した従来のリニア電子走査路超音波診断装置の問題点を
説明するための概略構成を示すブロック図である。図中、１１・・・電圧制御形増幅器、１２・・・検波回
路、１３．１９・・・アナログ・マルチプレクサ、１４
・・・発振器、１５・・・カウンタ、１６Ａ乃至１６Ｎ
・・・積分回路、１７Ａ乃至１７Ｎ・・・ピーク値ホー
ルド回路、１８Ａ乃至１８Ｎ・・・ピーク値検出回路。２０・・・反転増幅器、２１・・・可変抵抗器、２２・
・・単安定マルチバイブレータ、２３・・・積分回路、
２４・・・切換スイッチである。

Claims

【特許請求の範囲】

超音波探触子で受波した超音波受信信号を増幅するゲイ
ン可変形増幅器を有する超音波診断装置において、超音
波断層像の深度方向を複数に分割する手段と、該手段に
よって分割された各分割区域の範囲内に現われる超音波
受信信号の平均値を検出する平均値検出手段と、走査方
向に対して前記平均値のピーク値を検出するピーク値検
出手段と、該ピーク値検出手段で検出されたそれぞれの
ピーク値をつなぎ合せる合成手段と、該合成手段の出力
を前記ゲイン可変形増幅器の制御端子に負帰還させる手
段を設けたことを特徴とする超音波診断装置。