KR910009411B1 - 초음파 촬상장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

초음파 촬상장치

제1a도 및 제1b도는 본 발명의 구체적 실시에 따른 초음파 촬상장치의 블록도이며,

제2도는 제1도에 도시된 장치에 사용되는 이득 제어회로를 도시한 것이며,

제3도는 B-모드신호 및 D-모드신호의 신호레벨의 분포를 나타낸 것이며,

제4도는 초음파 촬상장치의 동작을 나타내는 타임차트도이며,

제5도는 제1a도 및 제1b도에 도시된 장치에 사용되는 다른 이득 제어회로를 도시한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 초음파 변환장치 2 : 송신장치

6 : 표시장치 7 : 수신장치

7B : 이득 제어회로 7C : A/D컨버터

8 : B-모드 처리장치 9 : D-모드 처리장치

21 : 감쇠장치 22 : 전환장치

본 발명은 초음파 촬상장치에 관한 것으로, 특히 토모그래프 화상을 얻기 위한 토모그래프 모드(B-모드) 및 혈류 데이타 또는 2차원 혈류화상(칼라 흐름 화상 매핑)을 얻기 위한 도플러 모드(D-모드)중 하나를 선택가능한 초음파 촬상장치에 관한 것이다.

초음파 촬상장치는 대체의 토모그래프 화상 또는 혈류화상을 얻기 위해 초음파 비임으로 대상물체를 스캔닝하여, 및 얻어진 화상을 기초로 하여 대상물체를 진단하기 위한 초음파 진단장치로서 사용된다.

대상물체를 초음파 비임으로 스캔닝 할려면, 초음파 비임을 변환 또는 편향시킬 필요가 있다.

초음파 비임을 변환 또는 편향시키는 장치로서, 지연회로들이 초음파 송신회로 및 초음파 수신회로에 구비된다.

일반적으로, 아날로그 지연소자, 예로서 LC지연소자가 지연회로로서 사용된다. 그러나, LC지연소자가 사용되는 곳에서는, 장기간의 지연을 얻기가 어렵고, 지연시간의 정확성을 얻기 어렵다.

특히, 구동 신호주파수가 증가하면, LC지연소자로서의 만족할만한 지연형성을 얻을 수 없다.

이러한 상황하에서, 지연회로 및 그 주변장치를 디지틀장치로 형성하는 것이 제안되었었다. 이 경우, A/D컨버터의 사용에 많은 고려를 해야한다. 초음파 신호는 하이레벨 신호로부터 로우레벨 신호까지 넓은 다이내믹 레인지를 가진다.

넓은 다이내믹 레인지 신호를 직접 A/D 변환하는 A/D컨버터는 일반적으로 사용되지 않고 값이 비싸다. 그러한 값비싼 A/D컨버터를 초음파 촬상장치의 많은 수의 채널들에 각각 구비한다면, 장치의 제조단가가 증가하게 된다.

본 발명의 목적은 디지틀 지연시스템으로 토모그래프 작동 및 도플러모드 작동을 형성시킬 수 있고, 값싼 좁은 다이내믹 레인지의 A/D컨버터를 사용하여 초음파 신호의 넓은 다이내믹 레인지를 다룰 수 있는 초음파 촬상장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따라서, 수신신호의 이득을 제어하는 이득 제얼회로가 수신신호를 디지틀화시키기 위해 A/D컨버터의 앞단에 연결된 초음파 촬상장치를 구비하고 있다.

본 발명에 따른 초음파 촬상장치는 초음파 비임을 출력하고 초음파 비임의 반향파를 토모그래프 화상을 얻기 위해 B-모드에 해당하는 B-모드 반향신호로 및 도플러 데이타를 얻기 위해서는 D-모드에 해당하는 D-모드 반향신호로 변환시키기 위한 초음파 변환기와; 대상물체를 스캔닝하기 위해 초음파 비임을 발생시키기 위하여 변환기를 구동시키는 송신기 회로와; B-모드 반향신호의 레벨이 D-모드 반향신호의 레벨과 같게 되도록 초음파 변환기로부터의 B-모드 및 D-모드 반향신호 출력의 이득을 제어하고, 이득 제어된 반향신호를 출력하는 이득 제어회로, 이득 제어된 신호를 디지틀 신호로 변환시키는 A/D컨버터 및 디지틀 신호를 지연시키고 수신된 신호를 출력하는 지연회로를 포함하는 수신기 회로와; 수신된 신호로부터 B-모드 화상신호를 생성하는 B-모드 처리회로와; 수신된 신호로부터 도플러 데이타를 생성하는 D-모드 처리회로와; 및 B-모드 화상신호 및 D-모드 데이타를 디스플레이하는 표시장치로 이루어진다.

본 발명에 따라서, D-모드에서는, D-모드신호의 진폭이 A/D컨버터의 입력 레인지와 일치하게 된다.

또한 B-모드에서는, B-모드신호의 이득을 줄여서, B-모드신호의 진폭이 A/D컨버터의 입력 레인지와 일치하게 된다.

따라서 작은 비트 즉, 좁은 다이내믹 레인지의 A/D컨버터가 각각의 수신채널에 사용될 수 있고, 토모그래프 화상모드 및 도플러모드가 동시에 실질적으로 형성될 수 있다.

제1a도 및 제1b도에 도시된 초음파 촬상장치는 어레이프로우브(1), 송신기 회로(2), 디지틀 수신기 회로(7), B-모드 처리회로(8), D-모드 처리회로(9), 및 영상 처리회로(6)로 이루어진다.

어레이프로우브(1)는 다수의 병렬 배치된 초음파 변환소자(1-1), (1-2), … (1-n), (n채널)들로 구성된다.

예로서, 어레이프로우브(1)는 섹터(sector)스캔모드에서 작동된다.

환언하면, 변환소자(1-1), (1-2), …(1-n)들은 송신기 회로(2)로 구동되어 초음파 비임을 대상물체(도시않음)에 전파한다.

다음으로 변환소자(1-1), (1-2), …(1-n)는 대상물체로부터 되돌아온 초음파 비임의 반향파를 수신하여, 해당반향신호를 디지틀 수신기회로(7)에 공급한다.

송신기 회로(2)는 펄스 발생기(2A), 송신 지연회로(2B), (2B-1, 2B-2, … 2B-n) 및 펄서(2C)(2C-1, 2C-2, …2C-n)로 이루어진다.

펄스 발생기(2A)는 초음파 송신 및 수신 타이밍을 정하기 위하여 레이트 펄스(rate pulse)(연속적인 펄스)를 출력한다.

송신 지연회로(2B), (2B-1, 2B-2, … 2B-n)는 송신 지연제어를 수행하며, 즉, 변환 소자들을 소자로부터 소자로 여기시키기 위해 타이밍들을 변화시켜서, 송신 비임을 포커싱하거나 섹터 스캔닝에 사용되는 비임을 편향시킨다.

펄서(2C)(2C-1, 2C-2, …2C-n)는 송신 지연회로(2B), (2B-1, 2B-2, … 2B-n)로부터의 송신 지연 제어신호 출력에 응답하여 변환소자(1-1), (1-2), …(1-n)에 고전압 펄스를 공급한다.

영상 처리회로(6)는 초음파 스캔을 TV스캔으로 변환시키기 위한 디지틀 스캔 컨버터(DSC)의 주된 부분을 구성하는 프레임 메모리(6A), 및 TV모니터(6B)로 이루어진다.

프레임 메모리(6A)는 TV스크린의 한 프레임에 해당하는 메모리 영역을 가진다.

B-모드 처리회로(8)로부터의 토모그래프 데이타의 중첩데이타(단색 데이타) 출력 및 D-모드 처리회로(9)로부터의 CFM(칼라 흐름 맵) 화상 데이타(칼라 데이타)출력이 모든 초음파 레스터에서 메모리 영역내에 기입된다.

하나의 프레임이 프레임 메모리(6A)에 형성되었으면, 토모그래프 화상상에 CFM화상을 중첩시켜 생성된 화상, 또는 토모그래프 화상상에 혈류 데이타(수치)를 나타내므로서 생성된 화상이 표준 TV포맷으로 TV모니터상에 표시된다.

디지틀 수신기회로(7)는 가변 이득형 프리앰프(7A)(7A-1, 7A-2, …7A-n), A/D컨버터(7C)(7C-1, 7C-2, …, 7C-n), 수신 지연회로 역할을 하는 시프트 레지스터(7D)(7D-1, 7D-2, …7D-n) 및 가산기(7E)로 이루어진다.

프리앰프(7A)(7A-1, 7A-2, …7A-n)는 어레이프로우브(1)의 변환소자(1-1), (1-2), …(1-n)로부터의 반향 신호를 수신하여, AGC회로(7B) 등과 같은 뒷단 회로에서 신호를 처리하는데 적합한 레벨까지 수신된 반향신호를 증폭시킨다.

이득 제어회로(7B)(7B-1, 7B-2, …7B-n)는 B-모드에서 낮은 이득을 얻고, D-모드에서 높은 이득을 얻도록 설계된다.

이득 레벨의 전환은 예로서 모드 신호가 제어신호 발생회로(10)로부터 이득 제어회로(7B)로 공급될 때 효과적이다.

A/D컨버터(7C)(7C-1, 7C-2, …, 7C-n)는 제2도에 도시된 바와 같이 이득 제어회로(7B)(7B-1, 7B-2, …7B-n)로부터 얻어진 각 채널의 이득-제어된 반향신호를 디지틀 신호로 전환한다.

시프트 레지스터(7D)(7D-1, 7D-2, …7D-n)는 수신 지연회로 역할을 하며, A/D컨버터(7C)(7C-1, 7C-2, …, 7C-n)로부터의 디지틀 반향 신호출력을 일시 저장한다.

송신 지연 제어에 따라서, 반향신호가 송신 포커싱 또는 섹터 스캔닝시 비임 편향각을 기초로 정해진 지연 시간에 해당하는 독출 타이밍으로 시프트 레지스터(7D)로부터 독출된다.

이러한 독출 동작은 수신 지연 제어 동작으로 간주된다. 가산기(7E)는 디지틀 방식으로 각각의 채널들로부터 공급된 지연된 반향 제어신호들을 가산하고, 가산된 값을 B-모드 처리회로(8) 또는 D-모드 처리회로(9)로 출력한다.

B-모드 처리회로(8)는 절대치 회로(absolute circuit) 및 지역 통과 필터로 구성된 엔빌로프 검출회로(8A), 및 ROM 같은 것으로 구성된 로그 변환표(8B)로 이루어진다. 로그 변환표(8B)는 진폭 검출회로(8A)로부터의 엔빌로프 검출신호의 진폭을 로그 변환시켜서, 얻어진 변환신호를 영상 처리회로(6)의 프레임 메모리(6A)에 저장시킨다.

D-모드 처리회로(9)는 디지틀 모드 직교 위상 검출을 얻기 위한 재 샘플링 회로(9Aa)(9Ab), 클러터(clutter)성분을 제거하기 위한 MTI(moving target indicator) 필터(9Ba)(9Bb), 및 혈류 데이타를 계산하기 위한 FFT(fast Fourier transformation) 연산회로, CFM화상을 계산하기 위한 상관(correlation) 연산회로 등을 포함하는 연산회로(9C)로 이루어진다.

재 샘플링 회로(9Aa)(9Ab)는 서로

상이한 위상을 갖는 2샘플링 펄스들을 사용하여 가산된 반향 신호로부터 2직교 위상 검출신호를 생성한다.

MTI필터(9Ba)(9Bb)는 심장 또는 혈관 벽의 운동에 의해 생성되고 직교 위상 검출신호의 도플러 시프트 성분에 포함된 2직교 위상 검출 신호로부터 클러터 성분을 제거한다.

연산회로(9C)에서, FFT연산회로는 MTI필터(9Ba)(9Bb)로부터의 입력신호를 주파수 분석하여 혈류의 분산(variance) 또는 평균 속도 같은 혈류 데이타를 계산하고, 계산된 혈류 데이트를 프레임 메모리(6A)로 출력한다.

또한, 연산회로(9C)에 포함된 상관 연산회로는 자기상관(autocorrelation) 처리에 의해 혈류의 속도, 방향 및 위치와 관련되는 데이타를 계산하고, 계산된 데이타를 칼라 처리하여, CFM화상 데이타를 생성한다.

CFM화상 데이타는 프레임 메모리(6A)에 저장된다. 제2도에 따라서, 이득 제어회로(7B)(7B-1, 7B-2, …7B-n)를 상세히 기술하기로 한다.

이득 제어회로(7B)(7B-1, 7B-2, …7B-n)는 ζdB의 감쇠율을 가진 감쇠기(21), 및 제어신호 발생회로(10)로부터의 제어신호에 의해 선택되는 접속점(B)(D)들을 갖는 전자스위치(22)로 이루어진다.

B-모드 작동에 있어서, 전자스위치(22)의 접속점(B)이 선택되고, 프리앰프(7A)로부터의 출력이 감쇠기(21)를 통해 A/D컨버터(7C)로 공급된다.

D-모드 작동에 있어서, 전자스위치(22)의 접속점(D)이 선택되고, 프리앰프(7A)의 출력이 A/D컨버터(7C)로 직접 공급된다.

본 구체적 실시에 따른 장치의 작동을 기술하기 전에, B-모드 토모그래프 화상신호(이하, “B-모드 신호”라 함) 및 D-모드 도플러 신호(이하, “D-모드 신호”라 함)를 기술하기로 한다.

B-모드 신호는 대상물체의 단면으로부터 반사된 초음파에 해당한다. 그러므로, B-모드 신호의 강도가 크게 높고, 즉, B-모드 신호가 높은 레벨의 신호이다.

환언하면, D-모드 신호는 혈구로부터 반사된 초음파의 도플러 성분에 상당한다. 그러므로, D-모드 신호의 강도가 B-모드 신호의 강도보다 크게 낮고, 즉, D-모드 신호가 낮은 레벨의 신호이다.

B-모드 신호와 D-모드 신호를 동시에 얻을 필요가 없다. 이들 신호들은 각각 처리될 수 있다.

B-모드 및 D-모드 회로의 다이내믹 레인지들이 분리 설정될 수 있다.

예로서, 제3도에 도시된 바와 같이, B-모드 및 D-모드 신호들의 전체 다이내믹 레인지가 “A+B”이면, 레인지 A는 B-모드 신호에 할당되고, 레이지 B는 D-모드 신호에 할당된다.

다이내믹 레인지 B-모드 및 D-모드 신호들의 2레인지로 나누어지고, 이들 신호들이 분리 처리되면, 좁은 다이내믹 레인지를 갖는 일반 회로 소자를 사용하여 이들 신호들을 처리하는 것이 가능하게 되어, 실제 모양을 완전히 만족하는 진단화상을 얻을 수 있다.

B-모드 신호의 레인지 A와 D-모드 신호의 레인지의 경계가 깨끗하지 못하다. 환언하면, 두 신호가 약간씩 겹쳐지거나 분리된다.

예로서, 제3도의 중간부분에 도시된 바와 같이, 전체 다이내믹 레인지(α+β+γ)dB이면, B-모드 신호의 다이내믹 레인지가 αdB이고, D-모드 신호의 다이내믹 레인지가 B-모드 신호의 레인지의 하한값보다 βdB 낮은 γdB이다.

모드 신호는 혈구의 운동을 나타내는 도플러 시프트 신호 및 심장이나 혈관벽의 운동을 나타내는 클러터 성분을 포함하고 있다.

클러터 성분의 레벨은 B-모드 신호의 최저 레벨(또는 제3도의 점선으로 나타낸 바와 같이 오버랩 될 수도 있다)과 동일하게 되는 경우가 있다.

이런 다이내믹 레인지의 신호가 진행되면, A/D컨버터(7C),(7C-1, 7C-2, …, 7C-n)는 적어도 δdB의 다이내믹 레인지를 가지는 것이 필수적이다.

B-모드 신호를 포화(saturating)시키지 않고 도플러 시프트 신호를 얻기 위해서 도플러 시프트 신호가 중첩되는 클러터 성분은 클러터 성분을 포화시키지 않고 디지틀화 시킬 필요가 없다는 것이 상기 이유이다.

감쇠기(21)를 통과한 b-모드 신호는 제3도에 도시된 범위(A)로 처리된다.

한편, 감쇠기(21)를 통과하지 않은 D-모드 신호는 도플러 시프트 신호 및 클러터 성분 둘 다를 포함하는 제3도에 도시된 범위(B)내에서 처리된다.

제1도에 도시된 초음파 촬상장치의 동작을 설명한다.

첫째, 오퍼레이터가 섹터 모드를 선택하고, 초점심도(focal depth)(싱글 스테이지 포커스) 및 토모그래프화상 및 CFM 화상을 중첩하여 얻어진 화상을 표시하는 진단 조건을 설정한다.

이런 조건에서, 장치는 제4도에 도시된 타이밍에 따라 제어신호 발생장치(10)로부터 처리된 제어신호에 의해 동작된다.

이 경우에 B-모드 신호의 다이내믹 레인지 및 D-모드 신호의 다이내믹 레인지는 제4도에 도시된 바와 같이, 서로 연관된다.

펄스 발생기(2A)는 레이트 펄스를 출력한다.

5개의 레이트 펄스가 하나의 초음파 래스터를 형성한다.

첫 번째 레이트 펄스가 발생되면, 이득 제어회로(7B)의 전자스위치(22)는 제어신호 발생회로(10)로부터 발생된 제어신호에 응답하여 접속점(B)을 선택하도록 동작한다. 결과적으로, 반향신호(B-모드 신호)는 감쇠기(21)에 의해 ζdB만큼 감쇠된다. 감쇠된 신호는 A/D컨버터(7C)에 공급되어 디지탈 신호로 변환한다.

이때, 가변 이득형 프리앰프(7A)의 이득 레벨이 수동으로 조정되고, 이로써 감쇠기(21)를 통과한 B-모드 신호의 진폭은 A/D컨버터(7C)의 입력 범위에 부합된다.

감쇠된 B-모드 신호는 전 다이내믹 레인지에서 디지틀화 된다. 각 채널의 디지틀화 된 B-모드 신호는 가산기(7E)에 의해 가산되고, 가산된 신호는 B-모드 처리회로(8)로 입력된다. 가산된 신호에 근거하여, B-모드 처리회로(8)는 토모그래프 화상 데이타를 발생한다. 토모그래프 화상 데이타는 영상 처리회로(6)의 프레임 메모리(6A)에 기억된다.

두 번째 레이트 펄스가 발생되면, 이득 제어회로(7B)의 전자스위치(22)는 접속점(D)을 선택하도록 동작한다. 반향신호(D-모드 신호)는 이득 제어회로(7B)에 의해 감쇠되지 않고, 직접 A/D컨버터(7C)로 입력되어 디지틀화된다.

이 경우에, D-모드 신호 진폭의 대부분은 A/D컨버터(7C)의 입력 범위내로 떨어진다. 모든 디지틀화된 D-모드 신호가 가산된 후, 가산된 신호는 D-모드 처리회로(9)로 입력된다.

D-모드 처리회로(9)에서, 재 샘플링 회로(9Aa)(9Ab)는 가산된 신호를 두 직교하는 위상 검출신호로 변환한다.

직교하는 위상 검출신호는 MTI필터(9Ba)(9Bb)를 통하여 흘러서, 그 클러터 성분이 제거된다.

MTI필터의 출력신호는 연산회로(9C)에 공급된다. 연산회로(9C)는 입력신호에 근거하여 혈류의 평균속도, 분산 등의 혈류 데이타를 발생한다.

이러한 동작은 세 번째, 네 번째 및 다섯 번째 펄스 발생시도 되풀이되어, 4개의 도플러 시프트 데이타 유닛이 동일 위치에서 얻어진다.

4개의 도플러 시프트 데이타 유닛에 근거를 두어, 미리 설정된 굴절각 위치의 비임에 관한 CFM 화상 데이타가 계산된다. 얻어진 CFM 화상 데이타는 영상 처리회로(6)의 프레임 메모리(6A)로 입력되고, 프레임 메모리(6A)에 미리 기억된 토모그래프 화상에 중첩된다.

따라서, 중첩된 화상 데이타가 메모리(6A)내에 형성된다. 상기 실시예에 따르면, 디지틀 수신기 회로의 A/D컨버터(7C)의 앞단에 제공된 이득 제어회로(7B)의 이득레벨은 B-모드나 또는 D-모드에 따라 변환된다. 따라서, A/D컨버터(7C)의 입력 레인지에 대응되는 진폭을 지닌 B-모드 신호 및 D-모드 신호가 생성될 수 있다(B-모드 신호는 감쇠되지만, D-모드 신호는 감쇠되지 않는다.)

특히, B-모드 신호는 D-모드 신호의 진폭과 실질적으로 동일한 진폭을 가지도록 감쇠기에 의해 감쇠된다.

D-모드에서 프리앰프(7A)의 출력 진폭과 부합되는 입력레인지를 갖는 A/D컨버터(7C)를 이용하여, B-모드 및 D-모드 신호가 디지틀화될 수 있다.

즉, 종래 기술에서, 반향신호가 처리되기 위해서는 14비트 이상의 다이내믹 레인지를 지닌 각 n개의 A/D컨버터(7B)가 필요하였다.

반면, 본 실시예에서는 반향신호가 약 8비트의 좁은 다이내믹 레인지를 지닌 A/D변환기에 의해 처리될 수 있다.

특히, 초음파 수신처리에 사용되는 A/D컨버터의 샘플링 주파수는 점점 더 증가하고, 채널수도 역시 점점 증가하는 경향이 있다. 이런 상황에서, 본 발명은 일반적인 약 8비트의 A/D컨버터를 이용하여 반향신호를 디지틀화하기 위한 초음파 촬상분야에 매우 유용하다.

제5도는 이득 제어회로의 변형예를 나타낸다. 제1a도내의 이득 제어회로(7B)(7B-1, 7B-2, …7B-n)에 대응하는 이득 제어회로(11B; 11B-1, 11B-2, …, 11B-n)는 감쇠기(31), 가변 이득형 증폭기(32) 및 제어 발생신호기(10)로부터의 제어신호에 응답하여 접속점(B)와 (D)중의 하나를 선택하도록 동작하는 전자스위치(33)를 포함하고 있다.

B-모드 동작에서, 전자스위치(33)는 접속점(B)을 선택하며, 프리앰프(11A)(프리앰프 “7A”에 대응되는)의 출력은 감쇠기(31)를 통하여 A/D컨버터(7C)로 들어간다.

D-모드 동작에서, 전자스위치(33)는 접속점(D)을 선택하도록 놓여져, 프리앰프(11A)의 출력은 가변 이득형 증폭기(32)에 공급되어 A/D컨버터(7C)에 입력된다.

B-모드 신호의 이득은 프리앰프(11A) 및 감쇠기(31)에 의해 제어되고, D-모드 신호의 이득은 A/D컨버터(7C)의 입력 레인지와 부합하도록 프리앰프(11A)와 가변 이득 타입 증폭기(32)에 의해 제어된다.

B-모드가 D-모드로 전환되거나 반대로 D-모드가 B-모드로 전환되는 동시에, 제어신호 발생회로(10)로부터의 제어신호는 전자스위치(33)의 동작 및 프리앰프(11A)와 가변 이득형 증폭기(32)의 이득을 제어한다.

상기 실시예에서, 입력 신호 대역을 제한하는 저역 통과 필터가 주기적인 노이즈를 막기 위해 제공된다.

이 저역 통과 필터는 프리앰프(7A)(11A)와 A/D컨버터(7C)사이에 설치된다. 비임의 방향은 B-모드와 D-모드 사이에서 달라진다. B-모드와 D-모드 신호가 종래 기술에서와 같이 서로 이용되지 않는다면, 동작 타이밍은 제4도에 도시된 타이밍에 제한되지 않는다.

본 발명은 환상형 어레이 프로우브를 사용하는 장치에 적용된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 수신신호의 이득을 제어하는 이득 제어회로가 수신신호를 디지틀화하는 회로의 앞단에 제공된다. 따라서, B-모드 및 D-모드 신호의 진폭의 A/D입력 레인지와 부합되도록 독립적으로 만들어질 수 있고, 결과적으로 좁은 다이내믹 레인지 A/D컨버터를 각 수신 채널에 사용할 수 있다.

본 발명은 수신회로의 정확성이 토모그래프화상 모드나 도플러모드에 따라 변화되고, 따라서 방향성 특성 및 해상도가 증진되는 초음파 촬상장치를 제공할 수 있다.

Claims (16)

1. 토모그래프 화상을 얻기 위한 B-모드와 도플러 데이타를 얻기 위한 D-모드를 선택하는 장치(10)와; 초음파 비임을 출력하고, 초음파 비임의 반향파를 B-모드에 대응하는 B-모드 반향신호나 D-모드에 대응하는 D-모드 반향신호로 변환하기 위해, 다수의 초음파 변환소자 어레이에 의해 형성된 초음파 변환장치(1)와; 변환소자에 구동펄스를 공급하기 위하여, 초음파 비임을 발생하는 상기 초음파 변환장치에 연결된 송신장치(2)와; B-모드 반향신호 레벨을 D-모드 반향신호 레벨과 동등하게 하도록 상기 변환장치로부터 출력된 B-모드 및 D-모드 반향신호의 이득을 제어하고 이득이 제어된 반향신호를 출력하는 이득 제어장치(7B-1, 7B-2, …), 이득 제어된 반향 신호를 디지탈 신호로 변환하는 컨버터 장치 및 디지탈 신호를 지연시키고 수신신호를 출력하는 지연장치를 포함하며, 상기 초음파 변환장치에 연결된 수신장치(7)와; 상기 수신신호로부터 B-모드 화상 신호를 생성하기 위해 상기 수신장치에 연결된 B-모드 처리장치(8)와; 상기 수신신호로부터 도플러 데이타를 생성하기 위해 상기 수신장치에 연결된 D-모드 처리장치(9)와, B-모드 화상 신호 및 도플러 데이타를 표시하기 위해 상기 B-모드 처리장치 및 D-모드 처리장치에 연결된 표시장치(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이득 제어장치는 B-모드 반향신호 레벨이 D-모드 반향신호 레벨과 동일하게 만들어지도록 상기 B-모드 반향신호를 감쇠시키는 감쇠장치(21)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 이득 제어장치는 D-모드 반향신호를 통과시키는 통과장치 및 상기 감쇠장치 중의 하나를 선택하는 전환장치(22)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 이득 제어장치는 B-모드 반향신호를 감쇠시키는 장치(31)와, D-모드 반향신호를 증폭하기 위한 장치(32)를 포함하고 있으며, 두 장치는 B-모드 및 D-모드 신호 레벨이 서로 동등하게 되도록 B-모드 신호는 감쇠시키고 D-모드 신호는 증폭시키는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 이득 제어장치는 상기 감쇠장치와 증폭장치 중의 하나를 선택하는 전환장치(33)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 지연장치는 B-모드 화상 신호와 도플러 데이타를 서로 중첩시키고 중첩된 데이타를 기억시키는 프레임 메모리(6A)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 D-모드 처리장치(9)는 수신신호에 근거하여 혈류 데이타 및 칼라 흐름 맵(color flow map) 데이타를 계산하는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 D-모드 처리장치는 위상이 Π/2 다른 두 샘플링 펄스를 이용하여 상기 수신신호를 샘플링하고 두 직교하는 위상 검출신호를 생성하는 장치(9Aa)(9Ab)와 상기 직교하는 위상 검출신호로부터 클러터 성분을 제거하기 위한 필터장치(9Ba)(9Bb)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
9. 토모그래프 화상을 얻기 위한 B-모드와 도플러 데이타를 얻기 위한 D-모드를 선택하는 장치(10)와; 초음파 비임을 대상물체에 방사하고, 대상물체로부터 반사된 초음파 비임의 반향파를 B-모드에 대응하는 B-모드 반향신호와 D-모드에 대응하는 D-모드 반향신호로 변환하기 위해, 다수의 초음파 변환소자 어레이에 의해 형성된 초음파 변환장치(1)와; 미리 설정된 위치에 접속되는 초음파 비임을 발생하고 설정된 스캔모드에서 대상물체를 스캔닝하기 위한 변환소자에 각 구동 펄스를 공급하기 위해 상기 초음파 변환장치에 연결된 송신장치(2)와; B-모드 반향신호 레벨을 D-모드 반향신호 레벨과 동등하게 하도록 상기 변환소자로부터 출력된 B-모드 및 D-모드 반향신호의 각 이득을 제어하고 이득이 제어된 반향신호를 출력하는 이득 제어장치(7B-1, 7B-2, …), 이득 제어된 반향신호를 디지탈신호로 변환하는 다수의 컨버터 장치 및 상기 접속 및 스캔모드에 따라 상기 컨버터 장치로부터 출력된 디지틀 신호를 지연시키고, 수신신호를 생성하기 위해 이들을 가산하기 위한 지연/가산장치를 포함하며, 상기 초음파 변환장치에 연결된 수신장치(7)와; 상기 수신신호로부터 B-모드 화상 신호를 생성하기 위해 상기 수신장치에 연결된 B-모드 처리장치(8)와; 상기 수신신호로부터 도플러 데이타를 생성하기 위해 상기 수신장치에 연결된 D-모드 처리장치(9)와; B-모드 화상 신호 및 도플러 데이타를 표시하기 위해 상기 B-모드 처리장치 및 D-모드 처리장치에 연결된 표시장치(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 각 이득 제어장치는 B-모드 반향신호 레벨이 D-모드 반향신호 레벨과 동등하게 만들어지도록 상기 B-모드 반향신호를 감쇠시키기 위한 장치(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 각 이득 제어장치는 D-모드 반향신호를 통과시키기 위한 통과장치 및 감쇠장치와 통과장치 중의 하나를 선택하기 위한 전환장치(22)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
12. 제9항에 있어서, 상기 각 이득 제어장치는 B-모드 반향신호를 감쇠하는 장치(31) 및 D-모드 반향신호를 증폭하는 장치(32)를 포함하고 있으며, 두 장치는 B-모드 및 D-모드 신호레벨이 서로 동등하게 되도록 B-모드 신호는 감쇠시키고 D-모드신호는 증폭시키는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 이득 제어장치는 상기 감쇠장치 및 증폭장치 중 하나를 선택하는 전환장치(33)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
14. 제9항에 있어서, 상기 표시장치는 B-모드 화상 신호와 도플러 데이타를 서로 중첩시키고 중첩된 데이타를 기억시키는 프레임 메모리(6A)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
15. 제9항에 있어서, 상기 D-모드 처리장치(9)는 수신신호에 근거하여 혈류 데이타 및 칼라 흐름 맵 데이타를 계산하는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 D-모드 처리장치는 위상이 Π/2 다른 두 샘플링 펄스를 이용하여 상기 수신신호를 샘플링하고 두 직교하는 위상 검출신호를 생성하는 장치(9Aa)(9Ab) 및 상기 직교하는 위상 검출신호로부터 클러터 성분을 소거하기 위한 필터장치(9Ba)(9Bb)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 촬상장치.

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