JPS63181748A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JPS63181748A
JPS63181748A JP62013691A JP1369187A JPS63181748A JP S63181748 A JPS63181748 A JP S63181748A JP 62013691 A JP62013691 A JP 62013691A JP 1369187 A JP1369187 A JP 1369187A JP S63181748 A JPS63181748 A JP S63181748A
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JP
Japan
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signal
echo signal
transducers
diagnostic apparatus
ultrasonic diagnostic
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Pending
Application number
JP62013691A
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English (en)
Inventor
俊夫 白坂
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS63181748A publication Critical patent/JPS63181748A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/262Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by electronic orientation or focusing, e.g. with phased arrays
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/34Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
    • G10K11/341Circuits therefor

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  • Acoustics & Sound (AREA)
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transducers For 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、省電力化を図った超音波診断装置に関する。
(従来の技術) アレイ状の多数の超音波振動子(以下単に振動子と称す
る)を備え、任意の振動子又は複数の振動子を一組とし
て用いて被検体に対して超音波の送受波を行い、所望部
位のエコー信号を検出してこれに応じた断層像を表示す
る超音波診断装置においては、電源スィッチを投入する
ことにより振動子に電源を供給して超音波送受のための
駆動を行うようになっている。このような超音波診断装
置を実際に使用するにあたっては、電源スイツチ投入後
被検体に振動子を接触して診断を開始するまでに、患者
の準備や装置の条件設定等の準備作業が必要なためかな
りの待ち時間を賀しているのが突状である。従ってこの
間振動子を空駆動していることになるので、電源によっ
て振動子自体で発熱が生じることになって無駄な電力が
消費されることになる。このため振動子の寿命が縮めら
れるようになり、また安全上も好ましくない。
これら欠点を改善するために、被検体からのエコー信号
を検出しこれに応じて振動子に供給する電源電圧の波高
値を切換える方法が提案されている。すなわち、エコー
信号が検出されたときは電源電圧の波高値を上げて供給
することにより通常の断層像を表示させるように行い、
エコー信号が検出されないときは電源電圧の波高値を下
げて供給することにより、振動子自体で消費される電力
の節約を図ることが行われている。
(発明が解決しようとする問題点) ところでこのような従来の改善策においては、実際に装
置に適用した場合電源電圧の波高値の切換制御は瞬間に
例えば超音波の送信信号の繰返し期間以内で数10ns
程度で行わなければならない。
しかしながらこの波高値の切換は一般的に装置を構成し
ている送信器群の電源電圧によって決定されるので、こ
の電源電圧の切換制御を瞬間に行うのは応答性の点で技
術的に困難でおるという問題がおる。
本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
送信器群の電源電圧の切換制御を行うことなく省電力化
を図った超音波診断装置を提供することを目的とするも
のである。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明は、受波されたエコー
信号を検出しこの内容に応じて送波用振動子の数を制御
する手段を備えたことを特徴としている。
(作 用) 検出されたエコー信号の内容が例えば被検体の設定深度
からのエコー信号であるときは通常の断層像を得るに必
要な数に送波用振動子を設定する。
またその内容が例えば音響レンズ内多重エコー信号のみ
であるときは前記必要な数よりも少ない数に送波用振動
子を設定する。
(実施例) 第1図は本発明の超音波診断装置の実施例を示すブロッ
ク図で、第2図は装置を構成している各ブロックの主要
位置における信号波形のタイミングチャートを示してい
る。基準信号発生器1は第2図aのような基準パルスを
発生し、送信器群3に加える。送信器群3にはこれと共
に送信データ発生器2から送信データが加えられ、多数
の振動子から成る振動子群4に対してこれを駆動するに
必要な高電圧のパルス信号を発生する。通常の状態では
振動子群4に対して数十素子を一組として、それぞれの
振動子に互いに時間差を与えてパルス信号を加えること
により、振動子群4から発生する超音波のビームを偏向
又は集束させるように制御する。振動子群4は超音波ビ
ームを集束するための音響レンズを備えている。送信器
群3によって第2図aのパルス信号の立下りのタイミン
グで第2図すのElのような送信パルスが振動子群4に
加えられると、音響レンズにおいてE2のような音響レ
ンズ内多重エコー、又は被検体からのエコー信号が発生
する。また振動子群4を被検体の体表に接触した場合は
送信パルスE1に応じたE3のようなエコー信号が被検
体の設定深度から反射してくる。第2図すの信号は受信
器群5によって受信され第3図Cのように増幅される。
この信号Cは表示器6に加えられると共に、検波器7に
よって検波されたLPF8により高調波が除去された後
コンパレータ10においてコンパレータ設定電圧発生器
9から加えられた設定電圧Vと第2図dのように比較さ
れる。
コンパレータ10からは第2図eのように設定電圧■よ
り大きなタイミング区間に相当した高レベルの信号が出
力され、第1の7リツプフロツプ15に加えられる。
第1のモノステイブルマルチバイブレータ(以下単にマ
ルチバイブレータと称する)11は信号aが加えられる
と第2図にような所定パルス幅W1の信号fを発生する
。このパルス幅W1は前記送信パルスE1の範囲に相当
している。第2のマルチバイブレーク12は信号aが加
えられると第2図のような所定パルス幅W2の信@qを
発生する。このパルス幅W1は前記送信パルスE1及び
音響レンズ内多重エコーE2の範囲に相当している。第
1のロジックゲート13は信号f、Qが加えられること
により第2図のような信号りを出力する。この信号りは
音響レンズ内多重エコーE2の発生する領域のみに相当
するゲート信号で音響レンズ内多重エコーF2の有無を
検出するために用いられる。第2のロジックゲート14
は信@a + gが加えられることにより第2図のよう
な信@iを出力する。この信号iは被検体の設定深度か
らのエコー信号E3に相当するゲート信号でエコー信号
E3の有無を検出するために用いられる。
第1のフリップフロップ15は信号e、hが加えられる
ことにより第2図のような信@jを出力する。第2のフ
リップフロップ16は信号e、iが加えられることによ
り第2図のような信号1を出力する。第3のロジックゲ
ート17は信号:。
jが加えられることにより第2図のような信@kを出力
する。尚、第2図j以降において点線の波形は送信パル
スE1のみ存在している場合の波形を示している。これ
に対して実線は送信パルスE1.音響レンズ内に多重エ
コーE2.エコー信号E3が存在している場合の波形を
示している。
信号には送信パルスE1のみの場合信号iの立上りのタ
イミングで立上る波形となる。
第4のロジックゲート18は信号に、夕が加えられるこ
とによりその出力を第3のマルチバイブレータ19に加
え、この第3のマルチバイブレータ19は第2図のよう
な信@mを予め設定された期間twのみ出力して送信デ
ータ発生器2及びコンパレータ設定電圧発生器9に加え
る。第3のマルチバイブレータ19はその期間twが数
秒前後と比較的長く設定され、またリトリガブル機能を
備えている。この第3のマルチバイブレータ19の出力
信号mは、第1のロジックゲート13の出力信号h(音
響レンズ内多重エコーE2の有無を検出するためのもの
)及び第2のロジックゲート13の出力信@i (エコ
ー信@E3の有無を検出するためのもの)に応じて変化
する。振動子群4が被検体の体表に接触された場合は、
信@iが出力されることによりエコー信号E3が検出さ
れるので、第3のマルチバイブレータ19は第2図のよ
うなハイレベルの信号mを出力する。これによって送信
データ発振器2は、振動子群4の振動数を通常の断層像
を得るに必要な数に設定して駆動するようなデータを送
信器群3に対して出力する。
一方、振動子群4が被検体の体表から離されて空中放置
された場合は、音響レンズ内多重エコー信@E2が発生
して信号りが出力されるので、第3図のマルチバイブレ
ータ19はローレベルの信号mを出力する。これによっ
て送信データ発振器2は、振動子群4の振動数を前記必
要な数よりも少ない数例えば−又は三素子に減じて駆動
するようなデータを送信器群3に対して出力する。なお
振動子群4を被検体の体表に接触中に瞬間的に離した場
合、空中放置したとみなされるような誤動作を防止する
ために第2図のハイレベルの信号mの期間twは比較的
長く設定されている。また第3のマルチバイブレータ1
9がローレベルの信号mを出力したときは、コンパレー
タ設定電圧発生器9の設定電圧Vは低められる。これに
よって駆動振動子の数が減じられたことによる受信信号
の低下に対処して回路動作の安定化が図られている。
次に本実施例の作用を説明する。
振動子群4を被検体の体表に接触して診断を行う場合は
、設定深度からの被検体のエコー信号が検出され、また
、被検体が水中内にある物体の場合音響レンズ内多重エ
コーが検出されて、第3のマルチバイブレータ19はハ
イレベルの信号mを出力して送信データ発生器2に加え
る。
これによって振動子群4の振動子は通常の断層像を得る
゛に必要な数となるように設定されて、送信器群3によ
って駆動される。一方、振動子群4を被検体の体表から
離して所定時間以上空中放置した場合は、設定深度から
の被検体のエコー信号が検出されず音響レンズ内多重エ
コー信号のみが検出されるので、第3のマルチバイブレ
ータ19はローレベルの信@mを出力して送信データ発
生器2に加える。これによって振動子群4の振動子は通
常の断層像を得るに必要な数よりも少なく減じられて駆
動される。
従って本実施例によれば振動子群4を空中放置した場合
は、振動子群4の少ない振動子例えば−又は三素子に対
してのみ電源電圧が供給されるので、従来のように送信
器群の電源電圧の切換制御を行うことなく省電力化を図
ることができる。
振動子群4の駆動すべき振動子の数や駆動のタイミング
等は目的、要望に応じて任意に設定することができる。
[発明の効果] 以上述べて明らかなように本発明によれば、受波された
エコー信号を検出しこの内容に応じて送波用振動子の数
を制御するようにしたので、技術的に容易な手段によっ
て省電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の超音波診断装置の実施例を示すブロッ
ク図、第2図は本実施例装置の動作を説明するタイミン
グチャートである。 1・・・基準信号発生器、2・・・送信データ発生器、
3・・・送信器群、4・・・振動子群、9・・・コンパ
レータ設定電圧発生器、10・・・コンパレータ、 11.12.19 ・・・モノステイブルマルチバイブレータ、13.14
,17.18・・田シックゲート、15.16・・・フ
リップフロップ、 a乃至m・・・信号。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アレイ状の多数の振動子を備え任意の振動子又は
    複数の振動子を一組として用いて超音波の送受波を行う
    超音波診断装置において、受波されたエコー信号を検出
    する手段と、エコー信号の内容に応じて送波用振動子の
    数を制御する手段とを備えたことを特徴とする超音波診
    断装置。
  2. (2)前記エコー信号の内容が被検体の設定深度からの
    エコー信号及び音響レンズ内多重エコー信号から成る特
    許請求の範囲第1項記載の超音波診断装置。
  3. (3)前記制御手段が設定深度からのエコー信号が検出
    されずかつ音響レンズ内多重エコー信号が検出されたと
    き通常の断層像を得るに必要な数よりも少ない数に送波
    用振動子を減らしそれ以外は通常の断層像を得るに必要
    な数の送波用振動子を設定する機能を備えた特許請求の
    範囲第1項記載の超音波診断装置。
JP62013691A 1987-01-22 1987-01-22 超音波診断装置 Pending JPS63181748A (ja)

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US07/402,997 US4945767A (en) 1987-01-22 1989-09-06 Method and system for controlling ultrasonic probe operation

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