JPS62257075A - 超音波診断装置における超音波受信方式 - Google Patents
超音波診断装置における超音波受信方式Info
- Publication number
- JPS62257075A JPS62257075A JP10172886A JP10172886A JPS62257075A JP S62257075 A JPS62257075 A JP S62257075A JP 10172886 A JP10172886 A JP 10172886A JP 10172886 A JP10172886 A JP 10172886A JP S62257075 A JPS62257075 A JP S62257075A
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- JP
- Japan
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- amplifier
- mode
- gain
- ultrasonic
- diagnostic apparatus
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- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 4
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or 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】
〔概要〕
超音波診断装置がＢモード又はＭモードで動作している
ときには、超音波振動子からの受信エコー信号を増幅す
る増幅器に増幅器毎に異なるゲインを与え、超音波診断
装置がドプラ・モードで動作しているときには、超音波
振動子からの受信エコーを増幅する増幅器に同一のゲイ
ンを与えるようにした超音波診断装置における超音波受
信方式〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ｂモード又はＭモードで動作している場合に
は超音波振動子からの受信エコー信号を増幅する増幅器
のゲインを増幅器毎に相違させ、ドプラ・モード時には
増幅器のゲインを同一とした超音波診断装置における受
信方式に関ずろものである。
ときには、超音波振動子からの受信エコー信号を増幅す
る増幅器に増幅器毎に異なるゲインを与え、超音波診断
装置がドプラ・モードで動作しているときには、超音波
振動子からの受信エコーを増幅する増幅器に同一のゲイ
ンを与えるようにした超音波診断装置における超音波受
信方式〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ｂモード又はＭモードで動作している場合に
は超音波振動子からの受信エコー信号を増幅する増幅器
のゲインを増幅器毎に相違させ、ドプラ・モード時には
増幅器のゲインを同一とした超音波診断装置における受
信方式に関ずろものである。
第５図は従来技術における受信ゲインの重み付けを説明
する図である。第５図において、１は超音波振動子、１
０はフェーズド・アレイをそれぞれ示している。フェー
ズド・アレイ１０はＮ個の超音波振動子１で構成されて
いる。受信エコーは各超音波振動子１によって電気信号
に変換され、走査方向に対応する適切な信号遅延を施さ
れた後、加算される。
する図である。第５図において、１は超音波振動子、１
０はフェーズド・アレイをそれぞれ示している。フェー
ズド・アレイ１０はＮ個の超音波振動子１で構成されて
いる。受信エコーは各超音波振動子１によって電気信号
に変換され、走査方向に対応する適切な信号遅延を施さ
れた後、加算される。
第５図から判るように、Ｂモード又はＭモードで動作す
るときは、両側の超音波振動子１に対応する増幅器のゲ
インは低く、中央の超音波振動子１に対応する増幅器の
ゲインは大きくされている。
るときは、両側の超音波振動子１に対応する増幅器のゲ
インは低く、中央の超音波振動子１に対応する増幅器の
ゲインは大きくされている。
また、ターゲットの距離がフェーズド・アレイ１０から
遠距雛にある程、増幅器のゲインは大きくされている。
遠距雛にある程、増幅器のゲインは大きくされている。
受信エコーを増幅する増幅器のゲインを増幅器毎に変化
させる理由は下記の通りである。第６図はフェーズド・
アレイ１０のビーム・パターンを示す図である。第６図
に示すように、フェーズド・アレイ１０のビーム・パタ
ーンは主ローブとサイドローブを有しており、サイドロ
ーブのレベルが大きいと方位分解能を劣化させ、ターゲ
ットの像を正しく認識することが出来なくなる。第５図
に示す如く増幅器のゲインを制御することにより主ロー
ブ近傍のサイドローブのレベルを低減化することが出来
る。なお、超音波振動装置がドプラ・モードで動作して
いる場合でも、従来の技術では第５図のようなゲインが
増幅器に与えられていた。
させる理由は下記の通りである。第６図はフェーズド・
アレイ１０のビーム・パターンを示す図である。第６図
に示すように、フェーズド・アレイ１０のビーム・パタ
ーンは主ローブとサイドローブを有しており、サイドロ
ーブのレベルが大きいと方位分解能を劣化させ、ターゲ
ットの像を正しく認識することが出来なくなる。第５図
に示す如く増幅器のゲインを制御することにより主ロー
ブ近傍のサイドローブのレベルを低減化することが出来
る。なお、超音波振動装置がドプラ・モードで動作して
いる場合でも、従来の技術では第５図のようなゲインが
増幅器に与えられていた。
ところが、ドプラ・モード時（パルス波ドプラ又は連続
波ドプラ）には各超音波振動子１に対応する増幅器のゲ
インが異なるため、Ｓ／Ｎ比が劣化してしまうと片う欠
点があった。超音波ドプラ装置は比較的に小さい受信エ
コーを取り扱うので、Ｓ／Ｎ比が劣化すると正確な像を
得ることが出来なくなる。
波ドプラ）には各超音波振動子１に対応する増幅器のゲ
インが異なるため、Ｓ／Ｎ比が劣化してしまうと片う欠
点があった。超音波ドプラ装置は比較的に小さい受信エ
コーを取り扱うので、Ｓ／Ｎ比が劣化すると正確な像を
得ることが出来なくなる。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであっ
て、Ｂモード君しくはＭモード又はドプラ・モードであ
ってもターゲットについて常に正確な像を得ることが出
来るようになった超音波診断装置における超音波受信方
式を提供することを目的としている。
て、Ｂモード君しくはＭモード又はドプラ・モードであ
ってもターゲットについて常に正確な像を得ることが出
来るようになった超音波診断装置における超音波受信方
式を提供することを目的としている。
以下、本発明を図面を参照しつつ説明する。第１図は本
発明の１実施例のブロック図である。第１図において、
２は増幅器、３はゲイン制御回路、４は電圧積分器、５
はアナログ・スイッチ、６は分圧回路をそれぞれ示して
いる。各増幅器２の上側端子はゲイン制御端子であり、
これには対応するアナログ・スイッチ５の出力が印加さ
れる。各増幅器２の下側の入力端子には超音波振動子１
からの受信エコー信号が入力され、これを増幅したもの
が増幅器２から出力される。電圧積分器４は第３図に示
す如く時間と共に増大するランプ信号を出力する。超音
波の送信繰返し周期に積分リセット信号により電圧積分
器４の出力はゼロになりその後一定の時定数で増大する
ランプ信号を出力する。
発明の１実施例のブロック図である。第１図において、
２は増幅器、３はゲイン制御回路、４は電圧積分器、５
はアナログ・スイッチ、６は分圧回路をそれぞれ示して
いる。各増幅器２の上側端子はゲイン制御端子であり、
これには対応するアナログ・スイッチ５の出力が印加さ
れる。各増幅器２の下側の入力端子には超音波振動子１
からの受信エコー信号が入力され、これを増幅したもの
が増幅器２から出力される。電圧積分器４は第３図に示
す如く時間と共に増大するランプ信号を出力する。超音
波の送信繰返し周期に積分リセット信号により電圧積分
器４の出力はゼロになりその後一定の時定数で増大する
ランプ信号を出力する。
ランプ信号は一方では各分圧回路６に入力され、各分圧
回路６により電圧振幅を分圧されたランプ信号が各アナ
ログスイッチ５の上側入力端子に入力される。他方、各
アナログスイッチ５の下側入力端子には電圧積分器４の
出力信号がそのまま入力される。
回路６により電圧振幅を分圧されたランプ信号が各アナ
ログスイッチ５の上側入力端子に入力される。他方、各
アナログスイッチ５の下側入力端子には電圧積分器４の
出力信号がそのまま入力される。
各分圧器６の電圧分圧比は、第２図の左側の図に示すよ
うに、端の超音波振動子Ｉに対応する分圧回路はど分圧
比が小さく従って対応するアナログスイッチ５の上側入
力端子へ入力されるランプ信号の電圧振幅は小さい。各
アナログ・スイッチ５が上側入力端子のゲイン制御信号
を出力している状態の下で、ドプラモード・コマンドが
入力されると、切換信号が生成され、各アナログ・スイ
７・チ５は下側人力のゲイン制御信号を出力するように
なる。各アナログ・スイッチ５の出力は対応する増幅器
２のゲイン制御端子（上側入力端子）に人力される。
うに、端の超音波振動子Ｉに対応する分圧回路はど分圧
比が小さく従って対応するアナログスイッチ５の上側入
力端子へ入力されるランプ信号の電圧振幅は小さい。各
アナログ・スイッチ５が上側入力端子のゲイン制御信号
を出力している状態の下で、ドプラモード・コマンドが
入力されると、切換信号が生成され、各アナログ・スイ
７・チ５は下側人力のゲイン制御信号を出力するように
なる。各アナログ・スイッチ５の出力は対応する増幅器
２のゲイン制御端子（上側入力端子）に人力される。
第２図は本発明の詳細な説明する図である。超音波診断
装置がＢモード又はＭモードの場合には、第２図の左側
の図で示すように、両端の超音波振動子１に対応する増
幅器２のゲインは低く、中央Ｏｊ、３音波振動子１に対
応する増幅器２のゲインは高くされている。パルス・ド
プラ・モードの場合には、第２図の右側の図で示すよう
に、各増幅器のゲインは一様である。しかし、ゲインは
、ＰＷリセット信号が入力されてから時間が経過する程
（深度が大きい程）、大きくされている。これは生体組
織の減衰特性のためにより深い位置からの受信エコー程
、信号レベルが低（なる効果を補正するためのものであ
る。
装置がＢモード又はＭモードの場合には、第２図の左側
の図で示すように、両端の超音波振動子１に対応する増
幅器２のゲインは低く、中央Ｏｊ、３音波振動子１に対
応する増幅器２のゲインは高くされている。パルス・ド
プラ・モードの場合には、第２図の右側の図で示すよう
に、各増幅器のゲインは一様である。しかし、ゲインは
、ＰＷリセット信号が入力されてから時間が経過する程
（深度が大きい程）、大きくされている。これは生体組
織の減衰特性のためにより深い位置からの受信エコー程
、信号レベルが低（なる効果を補正するためのものであ
る。
第４図は本発明によるＳ／Ｎ比の改善を説明するための
図である。第２図において、７は加算器、Ｓ、と８２は
受信エコー信号、Ｎ１とＮ２は白色ノイズ、Ａ、とＡ２
は増幅器のゲインをそれぞれ示している。受信エコー信
号ＳＩは上側の増幅器２でＡ１倍され、受信エコー信号
Ｓ２は下側の増幅器２でＡ２倍される。各増幅器２の出
力は位相制御された後に加算器７で加算される。位相制
御とは、同一時刻でターゲットから反射された波が同一
時刻で加算されるように、遅延制御を行うことを意味し
ている。従って、加算器７から出力される信号成分のパ
ワーは、 （Ａ、 Ｓ、 ←ΔｚＳｚ）′ となる。また、加算器７から出力される白色フィン、成
分のパワーは、 ＡＩ ” Ｎｌ ” ＋ ＡＸ
” Ｎｚ ”となる。パワーのＳ／Ｎ比は （Ａ＋ Ｓｔ ＋Ａ２ Ｓ２ ） ２Ａ Ｉ” Ｎ
１２＋ Ａｚ ” ＮＺ ”となる。問題を節単にす
るために Ｓ、＝Ｓ２ Ｎ、＝Ｎ２ としてＳ／Ｎ比が最大になる条件を求めるとＡ ＋ ＝
Ａ ｚ となる。以上は受信エコーを増幅する増幅器が２個の場
合であるが、増幅器の個数が２個以上の場合でも、各増
幅器のゲインを同一にすればＳ／Ｎ比が改善される。
図である。第２図において、７は加算器、Ｓ、と８２は
受信エコー信号、Ｎ１とＮ２は白色ノイズ、Ａ、とＡ２
は増幅器のゲインをそれぞれ示している。受信エコー信
号ＳＩは上側の増幅器２でＡ１倍され、受信エコー信号
Ｓ２は下側の増幅器２でＡ２倍される。各増幅器２の出
力は位相制御された後に加算器７で加算される。位相制
御とは、同一時刻でターゲットから反射された波が同一
時刻で加算されるように、遅延制御を行うことを意味し
ている。従って、加算器７から出力される信号成分のパ
ワーは、 （Ａ、 Ｓ、 ←ΔｚＳｚ）′ となる。また、加算器７から出力される白色フィン、成
分のパワーは、 ＡＩ ” Ｎｌ ” ＋ ＡＸ
” Ｎｚ ”となる。パワーのＳ／Ｎ比は （Ａ＋ Ｓｔ ＋Ａ２ Ｓ２ ） ２Ａ Ｉ” Ｎ
１２＋ Ａｚ ” ＮＺ ”となる。問題を節単にす
るために Ｓ、＝Ｓ２ Ｎ、＝Ｎ２ としてＳ／Ｎ比が最大になる条件を求めるとＡ ＋ ＝
Ａ ｚ となる。以上は受信エコーを増幅する増幅器が２個の場
合であるが、増幅器の個数が２個以上の場合でも、各増
幅器のゲインを同一にすればＳ／Ｎ比が改善される。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、Ｂモ
ードもしくはＭモード又はドプラ・モード時においても
常に正しいクーゲットの像を得ることが出来る。
ードもしくはＭモード又はドプラ・モード時においても
常に正しいクーゲットの像を得ることが出来る。
第１図は本発明の１実施例のブロック図、第２図は本発
明の詳細な説明する図、第３図は電圧積分器の出力を示
す図、第４図は本発明によるＳ／Ｎ比の改善を説明する
図、第５図は従来技術における受信ゲインの重み付けを
説明する図、第６図はフェーズド・アレイ１０のビーｌ
ドパターンを示す図である。 ■・・・超音波振動子、２・・・増幅器、３・・・従来
のゲイン回路、４・・・電圧積分器、５・・・アナログ
・スイッチ、６・・・ゲート回路。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 京 谷 四 部 ケインｌ／ＩｅＩＰロモト ３ Ｉ−イし日月の １ 欠犯イ列 躬１図 ント；肩ら４４ｄ）％イ乍イタ！ｊ 第Ｚ図 第３図 じ・・−ム・Ｊ ｚａターン 第６国
明の詳細な説明する図、第３図は電圧積分器の出力を示
す図、第４図は本発明によるＳ／Ｎ比の改善を説明する
図、第５図は従来技術における受信ゲインの重み付けを
説明する図、第６図はフェーズド・アレイ１０のビーｌ
ドパターンを示す図である。 ■・・・超音波振動子、２・・・増幅器、３・・・従来
のゲイン回路、４・・・電圧積分器、５・・・アナログ
・スイッチ、６・・・ゲート回路。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 京 谷 四 部 ケインｌ／ＩｅＩＰロモト ３ Ｉ−イし日月の １ 欠犯イ列 躬１図 ント；肩ら４４ｄ）％イ乍イタ！ｊ 第Ｚ図 第３図 じ・・−ム・Ｊ ｚａターン 第６国
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数の超音波振動子（１）より成るフェーズド・アレイ
（１０）と、 それぞれが複数の超音波振動子（１）のそれぞれと対応
し且つ対応する超音波振動子（１）からの受信エコーを
増幅する複数の増幅器（２）と、 増幅器（２）毎にゲインを制御するためのゲイン制御回
路（３）とを 具備し、 超音波診断装置がＢモード又はＭモードで動作している
時には上記増幅器（２）毎に与えられる上記ゲイン制御
回路（３）の対応する出力信号は異なる信号レベルを有
し、ドプラ・モードで動作している時には同一の信号レ
ベルを有してなることを特徴とする、超音波診断装置に
おける超音波受信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10172886A JPS62257075A (ja) | 1986-05-01 | 1986-05-01 | 超音波診断装置における超音波受信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10172886A JPS62257075A (ja) | 1986-05-01 | 1986-05-01 | 超音波診断装置における超音波受信方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62257075A true JPS62257075A (ja) | 1987-11-09 |
Family
ID=14308341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10172886A Pending JPS62257075A (ja) | 1986-05-01 | 1986-05-01 | 超音波診断装置における超音波受信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62257075A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02237550A (ja) * | 1989-03-10 | 1990-09-20 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
-
1986
- 1986-05-01 JP JP10172886A patent/JPS62257075A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02237550A (ja) * | 1989-03-10 | 1990-09-20 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
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