WO1985002531A1 - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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WO1985002531A1
WO1985002531A1 PCT/JP1984/000579 JP8400579W WO8502531A1 WO 1985002531 A1 WO1985002531 A1 WO 1985002531A1 JP 8400579 W JP8400579 W JP 8400579W WO 8502531 A1 WO8502531 A1 WO 8502531A1
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WO
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switch
line
output
matrix
diagnostic apparatus
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PCT/JP1984/000579
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French (fr)
Inventor
Yuichi Hirota
Toshikatsu Kodama
Hideya Akasaka
Yasuhito Takeuchi
Original Assignee
Yokogawa Medical Systems, Ltd.
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/5205—Means for monitoring or calibrating

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus provided with a matrix * switch detection means. (Background technology)
  • a delay line having a plurality of taps is used, and a signal received by each transducer is supplied to a predetermined tap of the delay line, and one end of the delay line is supplied.
  • a combined reception signal obtained by adding each signal with a predetermined delay time is obtained.
  • the delay time of each signal is changed by switching the tap of the delay line, thereby changing the direction and focus of the received beam.
  • a matrix switch is used to switch the taps of the delay line, so that any of the received signals can be connected to any of the taps.
  • Such a matrix switch is an essential part of the ultrasonic diagnostic apparatus. This matrix switch has thousands of switch elements.
  • This conventional method has the inconvenience that inspection cannot be performed unless a special inspection apparatus is used.
  • An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus equipped with a matrix switch inspection means, which is configured to also use a commonly-provided mechanism in an ultrasonic diagnostic apparatus. With the goal.
  • the present invention provides an ultrasonic diagnostic apparatus in which a test and a sequencer are built in, and the test / sequencer makes it possible to use one channel of a matrix switch.
  • the taps of the delay line are switched from one to the number li, and each time these taps are switched, a test signal is input to the channel from the ultrasonic probe drive circuit and obtained from the output end of the delay line.
  • a signal is displayed on a display screen of a display device as a pseudo echo signal so that the presence or absence of a failure of a switch element of the channel of the matrix switch of the matrix switch can be determined based on a pattern of a pseudo echo image displayed on the display screen. It was done.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a waveform diagram showing signal waveforms at various parts in FIG.
  • 3 to 6 show examples of display screens on a CRT showing inspection results.
  • Fig. 7 is a circuit diagram showing a failure where one switch element of the matrix ⁇ switch keeps closing.
  • Fig. 8 is a waveform diagram showing the pulse waveform at the time of failure when one switch element of the matrix switch keeps closing. '
  • FIG. 9 is a block diagram showing a detailed configuration of the transmission delay and channel selection circuit of FIG.
  • the apparatus of this embodiment includes a transmission delay and channel selection circuit 1, transmission amplifiers 2 ⁇ to 2 ⁇ , ultrasonic probes 31 to 3 ⁇ , and a reception amplifier 4 1-4 ⁇ , matrix ⁇ switch 5, tapped delay ⁇ line 6, amplification and detection circuit 7, analog * digital * converter (hereinafter referred to as A * D converter) 8, image memory 9, digital ⁇ Analog ⁇ converter (hereinafter referred to as D ⁇ A converter) 1), Image display device (hereinafter referred to as CRT) 11, Trigger generation circuit 12, Test sequencer 13, Scan ⁇ Sequencer 14 and switch circuit ⁇ 5 and address It consists of a roller 16.
  • a * D converter analog * digital * converter
  • D ⁇ A converter digital ⁇ Analog ⁇ converter
  • the output pulse of the trigger generation circuit 12 is supplied as one input signal to the transmission delay and channel control circuit ⁇ .
  • Each of the ⁇ outputs of the transmission delay and channel selection circuit 1 is connected to each input of n transmission amplifiers 2 1 2.n, and each of the ⁇ transmission amplifiers 2 1 2 n Are connected to the respective inputs of the ⁇ ultrasonic probes 3 13 n and the respective n receiver amplifiers 4 1 4 ⁇ .
  • Each of the outputs of the ⁇ receive amplifiers 4 1 4 ⁇ is connected to each of the ⁇ receive signal input lines of the matrix switch 5 and each of the ⁇ output lines of the matrix switch 5. Is connected to each of the ⁇ input taps of the delay line 6.
  • Matrix ⁇ Switch 5 At each intersection of the input line and the output line, a switch element is provided.
  • the output of the delay ⁇ line 6 is connected to the input of the amplification detection circuit 7, and the output of the amplification detection circuit 7 is connected to the input of the A ⁇ D converter 8.
  • the output of the A ⁇ D converter 8 is connected to the image signal input of the image memory 9, the output of the image memory 9 is connected to the input of the D * A converter 10 and the D ⁇ A converter 10 Is connected to the input of @ RT11.
  • the output of the trigger generating circuit 12 is connected to the input of the test sequencer 3, and the first output of the test sequencer 13 is connected to the input of the address controller 16, and the address The output of the controller 16 is connected to the address input of the image memory 9.
  • the second output of the test sequencer 3 is connected to the input of the scan sequencer 14, and the third output of the test sequencer 3 is connected to the first input of the switch circuit 15.
  • Connected, Test * The fourth output of the sequencer is connected to the second input of switch circuit # 5.
  • the output of the scan sequencer 14 is connected to the third input of the switch circuit 15.
  • the output of the switch circuit 15 is connected to the control signal input of the transmission delay and channel selection circuit 1 and the control signal input of the matrix switch 5.
  • the test sequencer 13 and scan ⁇ sequencer 14 are composed of a microphone processor. These tests ⁇ Sequencer 13
  • Each of the sequencer 14 and the switch circuit 15 may be a function formed inside a common microprocessor.
  • FIG. 9 The detailed configuration of the transmission delay and channel selection circuit 1 is shown in FIG.
  • counters 11 1 to ⁇ 1 ⁇ are provided corresponding to the ultrasonic probes 31 to 3 ⁇ , respectively, and these counters are read from the read-only memory ⁇ 20.
  • a delay time set value and a chip select signal are provided.
  • the delay time set value and the chip select signal are stored in advance in a read only memory * 20 according to the direction and focus of the transmitted ultrasonic beam.
  • Read-only memory # 20 is read based on the address output from the read address generator # 30.
  • the address output from the read address generator 130 is controlled by a control signal of the test sequencer 3 or the scan sequencer 14 provided through the switch circuit 15.
  • the clock pulse generator 140 is activated by a trigger pulse given from the trigger generation circuit # 2 and generates a clock pulse having a period much shorter than the repetition period of the trigger pulse.
  • those enabled by the chip select signal count down the delay time according to this clock pulse and output when the count reaches 0.
  • output pulses delayed by the delay time set for them are obtained from predetermined ones of the counters 11 1 to 11 ⁇ , respectively.
  • test ⁇ sequencer 13 and the switch circuit 15 are removed, and the output of the scan ⁇ sequencer ⁇ 4 is connected to the transmission delay and channel selection circuit 1 and the control signal input of the matrix switch 5.
  • the configuration read is a normal mechanism provided in this type of ultrasonic diagnostic apparatus.
  • a feature of the present invention is that a test * sequencer 13 and a switch circuit 15 are added to the configuration of a new ultrasonic diagnostic apparatus, and an output of the test sequencer 13 is connected to a switch circuit # 5. Via the transmission delay and channel selection circuit 1 and the control input of the matrix * switch 5, and then the test
  • the echo signal stored in the frame memory 9 is read out in accordance with the display operation of CR in ⁇ , converted to an analog luminance signal by a D ⁇ A converter, and given to ⁇ R ⁇ ⁇ 1 to be supplied to the video signal. Will be displayed as
  • the ultrasound probes 3 ⁇ to 3 ⁇ are separated from the subject.
  • ⁇ , ⁇ , C, D, and ⁇ in FIG. 2 are signal waveform diagrams of the respective parts A, ⁇ , C, D, and K marked with X in FIG.
  • Switching of the switch circuit 15 is performed by a control signal supplied from the test sequencer 3 to the switch circuit 15, and a connection corresponding to the inspection mode is configured.
  • the transmission signal and the channel selection circuit 1 and the matrix switch 5 are controlled by the control signal of the test sequencer 13.
  • the address controller is also controlled by the test sequencer # 3.
  • the transmission delay and channel selection circuit 1 and the matrix switch 5 are each connected to the first channel of the second ultrasonic probe 3.
  • the transmission delay and channel selection Transmitting delay folly t TD of ⁇ road ⁇ is to take the maximum it, also, Ma Bok Rikusu ⁇ switch
  • the receiving delay amount t RD of 5 is controlled to take the minimum value.
  • the minimum value of the reception delay t RD is set by closing one rightmost switch element of the second channel of the matrix switch 5.
  • the transmission delay and channel selection circuit 1 transmits the transmission trigger pulse B with a delay of t TD. Is output.
  • the transmitting trigger pulse B is input to the receiving amplifier 41, and a saturated output C is output from the receiving amplifier 41.
  • This output C is input to the delay line 6 via the switch element at the position where the minimum reception delay amount t RD of the matrix switch 5 is given, and the received signal D saturated from the delay line 6 Is output.
  • the saturated reception signal D is detected by the amplification detection circuit 7, converted to a digital signal by the A ⁇ D converter 8, and is converted into a digital signal by the address signal K from the address controller 16.
  • ) gives the depth of the “echo”.
  • the transmission delay amount t TD is reduced by one step, and the reception delay amount t R [) is increased by one step, and the same operation as described above is performed by the next trigger pulse.
  • the "echo one" signal is stored in the image memory 9 next to the "echo".
  • the reception delay amount t RD is further increased by closing the switch element on the left of the matrix * switch 5 instead of the previously closed switch element of the first channel. In the case of this, which is the sum of the transmit delay amount t TD and the reception delay amount t RD ⁇ amount of delay t D is kept constant. The same operation is repeated on the first channel until the received delay amount t RD reaches the maximum value.
  • the output C of the receiving amplifier 4 is blocked by the failed switching element, so that the output C of the receiving amplifier 4 is blocked. Is not displayed only for that part. That is, as shown in FIG.
  • the broken portion of the bright line corresponds to the position of the failed switch element. If the delay line 6 is broken, the bright line display is interrupted in the middle as shown in FIG. 5, and the length of the bright line is shortened. The break point of the bright line corresponds to the break point of the delay line 6.
  • a delay line 6 delays two saturated received signals D from the delay line 6. Is output. For this reason, as shown in FIG. 6, two bright lines intersect each other on the display screen of the CRT 11. This is because, as shown in Fig. 8 ', when the reception delay amount t RD is increased from the minimum value to the maximum value, the pulse that has received the reception delay via the faulty switch C, Is always output with a constant time delay with respect to the generation timing to of the output C of the receiving amplifier 41, while receiving the receiving delay via the normally operating switches e, d ... Pulse, that is, the pulse not shaded in the figure, is at timing t. Is output with a very long time delay.
  • the delay time t TD which gradually decreases from the maximum value of the transmission delay and channel selection circuit ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , is added to these delay times, and the depth of each “echo” is obtained.
  • the display on the CRT 11 is displayed diagonally crossing the display on the CRT 11 of the pulse that has passed the normal switch. The intersection of these emission lines corresponds to the fault location.
  • the transmission delay amount is complementarily changed according to the change in the reception delay amount, and the sum of the transmission delay amount and the reception delay amount is controlled to be constant.
  • the present invention can be implemented even when the sum of the delay amounts is changed while the transmission delay amount is kept constant. For example, if the sum changes as a linear function, the brightness display is inclined with respect to the X axis, which is a normal pattern.
  • the transmission delay amount t TD is set to the maximum value
  • the reception delay amount t RD is set to the minimum value.
  • the present invention can be implemented even if this relationship is reversed. In implementing the present invention, it is desirable to control the transmission amplifier 2 to reduce the power of the transmission pulse so that the reception amplifier 4 is not excessively saturated.
  • the present invention is convenient because a defective portion of the matrix switch and the tapped delay circuit of the ultrasonic diagnostic apparatus can be specified by the pattern indicated by the bright line appearing on the GRT.

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Description

丄
明 細
〔技術分野〕
本発明は、 マトリクス *スイツチ検查手段を備えた超音波診断装置に関する。 〔背景技術〕
超音波診断装置においては、 複数のタップを持つディレイ♦ラインが用いられ、 個 々の振動子が受信した信号を、 このディレイ♦ラインの所定のタップにそれぞれ供給 して、 このディレイ♦ラインの一端から、 個々の信号をそれぞれ所定の遅延時間で加 算した合成の受信信号を得るようにしている。
個々の信号の遅延時閻は、 ディレイ♦ラインのタップの切換えによって変更され、 これによつて受波ビームの方向や焦点が変更される。 ディレイ♦ラインのタップの切 換えには、 マトリクス♦スィッチが用 (/、られ、 複数の受信信号の任意のものを複数の タップの任意のものに接続できるようにしている。
このようなマ卜リクス♦スィッチは超音波診靳装置の要部である。 このマ卜リクス スィッチは、 数千点にも及ぶスィッチ素子を有している。
従采、 このマトリクス ·スィッチの検査は、 例えば特開昭 57-44364号公報に記載さ れているような複雑な検査装置を使用して行っていた。
この従来方法では、 特別な検査装置を使用しなければ検査できない不便さがあった。
〔発明の開示〕
本発明は、 前述の欠点を除去するもので、 超音波診断装置に、 普通に備わっている 機構を兼用して構成される、 マトリクス♦スイツチ検査手段を装備した超音波診断装 置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、 本発明は、 超音波診断装置にテス卜，シーケンサを内 蔵させ、 このテス卜 ·シーケンサにより、 マトリクス♦スィッチの一つのチャンネル
Vν IιP?Oο . において、 ディレイ ·ラインのタップを一方の から li番に切換え、 これらタップの 切換えごとにそのチャンネルに超音波探触子駆動回路から試験用信号を入力し、 ディ レイ ·ラインの出力端から得られる信号を擬似エコー信号として表示装置の表示画面 に表示させ、 表示画面に表示された擬似ェコ- -像のパターンに基づいてマトリクス · スィッチのそのチヤンネルのスィッチ素子の故障の有無を判定できるようにしたもの である。
〔図面の簡単な説明〕
第 1図は本発明実施例装置の構成を示すブロック構成図。
第 2図は第 Ί図の各部 おける信号波形を示す波形図。
第 3図〜第 6図は検査結果を示す C R T上の表示画面の例を示す図。
第 7図はマトリクス♦スィッチの 1つのスイツチ素子が閉になりつづける故障を示 す回路図。
第 8図はマ卜リクス ·スィツチの 1つのスィッチ素子が閉になりつづける故障時め パルス波形を示す波形図。 '
第 9図は第 1図の送波ディレイおよびチャンネル選択回路の詳細な構成を示すプロ ック図。
〔発明を実施するための最良の形態）
以下、 本発明実施例装置を図面に用いて説明する。
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、第 1図に示すように、 送波ディレイおよびチャンネル選択回路 1 と、 送波アンプ 2 Ί〜2 ηと、 超音波探触子 3 1〜3 ηと、 受波アンプ 4 1〜4 ηと、 マトリクス♦スィッチ 5と、 タップ付きディレイ♦ライン 6と、 増幅検波回路 7と、 アナログ *デジタル *コンバータ （以下、 A * Dコンバータという） 8と、 画像メモ リ 9と、デジタル♦アナログ♦コンバータ （以下、 D♦ Aコンバータという） 1〇と、 画像表示装置（以下、 C RTという） 1 1と、 卜リガ発生回路 1 2と、 テス卜 ·シー ケンサ 1 3と、 スキャン♦シーケンサ 1 4と、 スィッチ回路 Ί 5と、 アドレス♦コン トロ—ラ 1 6とで構成される。
送波ディレイおよびチャンネル制御回路 Ίには、 卜リガ発生回路 1 2の出力パルス が Ίつの入力信号として与えられる。 送波ディレイおよびチャンネル選択回路 1の π 個の出力のそれぞれは、 n個の送波アンプ 2 1 2.nのそれぞれの入力に接続され、 また、 π個の送波アンプ 2 1 2 nのそれぞれの出力は、 π個の超音波探触子 3 1 3 nのそれぞれおよび n個の受波アンプ 4 1 4 πのそれぞれの入力に接続される。 η個の受波アンプ 4 1 4 ηの出力のそれぞれは、 マ卜リクス♦スィッチ 5の π個の 受波信号入力ラインのそれぞれに接続され、 マトリクス ·スィッチ 5の η個の出カラ インのそれぞれは、 ディレイ ·ライン 6の η個の入力タップのそれぞれに接続される。 マトリクス♦スィッチ 5 入力ラインと出力ラインの各交点には、 それぞれスイツザ 素子が設けられている。
ディレイ♦ライン 6の出力は、 増幅検波回路 7の入力に接続され、 増幅検波回路 7 の出力は、 A♦ Dコンバータ 8の入力に接続される。 A♦ Dコンパ一タ 8の出力は、 画像メモリ 9の画像信号入力に接続され、 画像メモリ, 9の出力は、 D * Aコンバータ 1 0の入力に接続され、 D♦ Aコンパ一タ 1 0の出力は、 〇R T 1 1の入力に接続さ れる。
また、 卜リガ発生回路 1 2の出力は、 テス卜 ·シーケンサ Ί 3の入力に接続され、 テス卜♦シーケンサ 1 3の第一の出力は、 アドレス ·コントローラ 1 6の入力に接続 され、 アドレス ·コン卜ローラ 1 6の出力は、 画像メモリ 9のアドレス入力に接続さ れる。
また、 テス卜♦シーケンサ Ί 3の第二の出力は、 スキャン ·シーケンサ 1 4の入力 に接続され、 テス卜♦シーケンサ Ί 3の第三の出力は、 スィッチ回路 1 5の第一の入 力に接続され、 テス卜 *シーケンサの第四の出力は、 スィッチ回路 Ί 5の第二の入力 に接続される。 また、 スキャン ·シーケンサ 1 4の出力は、 スィッチ回路 1 5の第三 の入力に接続される。 スィッチ回路 1 5の出力は、 送波ディレイおよびチャンネル選 択回路 1のコント口--ル信号入力およびマトリクス♦スィッチ 5のコントロール信号 入力に接統される。 テス卜 ·シーケンサ 1 3およびスキャン♦シーケンサ 1 4は、 マ イク口プロセッサなどによって構成される。 これらテス卜♦シーケンサ 1 3、 スキヤ
OMPI
f ^ W τνIPO ン ·シーケンサ 1 4およびスィッチ回路 1 5は、 共通のマイクロプロセッサの内部に それぞれ形成される機能であってもよい。
送波ディレイおよびチャンネル選択回路 1の詳細な構成を第 9図に示す。 第 9図に おいて、 カウンタ 1 1 Ί〜Ί 1 ηが超音波探触子 3 1〜3 ηに対応してそれぞれ設け られ、 これらのカウンタにリードオンリー ·メモリ Ί 2 0から読み出されたディレイ 時間設定値およびチップセレクト信号がそれぞれ与えられる。
これらのディレイ時間設定値およびチップセレク卜信号は、 送波される超音波ビー ムの方向および焦点などに応じて、 予めリ一ドオンリ一 *メモリ Ί 2 0に記憶されて いる。 リードオンリー♦メモリ Ί 2 0の読み出しは、読み出しアドレス発生器 Ί 3 0 が出力するアドレスに基マいて行われる。 読み出しアドレス発生器 1 3 0が出力する アドレスは、 スィッチ回路 1 5を通じて与えられるテス卜♦シーケンサ Ί 3またはス キャン♦シーケンサ 1 4の制御信号によって制御される。
クロックパルス発生器 1 40は、 卜リガ発生回路 Ί 2から与えられる卜リガパルス によって起動されて、 このトリガパルスの繰返し周期よりもはるかに短い周期のクロ ックパルスを発生し、 このクロックパルスを各カウンタ 1 1 1〜1 Ί πに供給する。 各カウンタ Ί 1 1〜Ί 1 ηのうちチップセレクト信号によってイネ一ブルになってい るものは、 このクロックパルスに従って、 ディレイ時間のカウン卜ダウンを行い、 計 数値が 0になったときにそれぞれ出力パルスを生じる。 これによつて、 各カウンタ 1 1 1〜1 1 ηのうちの所定のものから、 それらに設定されたディレイ時間だけ遅延し た出力パルスがそれぞれ得られる。
このような構成において、 テス卜♦シーケンサ 1 3とスィッチ回路 1 5を取除き、 スキャン♦シーケンサ Ί 4の出力を送波ディレイおよびチャンネル選択回路 1とマ卜 リクス ·スィッチ 5のコントロール信号入力に接読した構成は、 この種の超音波診断 装置に備わっている通常の機構である。
本発明の特徵とするところは、 テス卜 *シーケンサ 1 3とスィッチ回路 1 5が、 通 常の超音波診新装置の構成に付加され、 テス卜♦シーケンサ 1 3の出力が、 スィッチ 回路 Ί 5を経由して、 送波ディレイおよびチャンネル選択回路 1およびマトリクス * スィッチ 5のコント口一ル入力に接続ざれ、 テス卜♦シーケンサ Ί 3により、 後;ポす
OMPI るようなマ卜リクス♦スィッチ 5の検査が行われることにある。
通常モードにおいては、 スィッチ回路 1 5の切換えにより、 スキャン *シーケンサ 4の出力信号が、 送波ディレイおよびチャンネル選択回路 Ίと、 マトリクス♦スィ ツチ 5のコント口—ル信号入力に供給される接続が形成される。 これによつて、 スキ ャン♦シーケンサ 1 4の制御のもとに、 送波ディレイおよびチャンネル選択回路 1に より、 超音波の送信のビ一ムフォーミングが行われ、 マトリクス♦スィッチ 5とディ レイ♦ライン 6によって、 超音波の受信のビームフォーミングが行われる。 ' そして、 このようにしてディレイ♦ライン 6の出力端に得られたエコー信号が、 検 波増幅回路 7によって検波および増幅され、 A， Dコンパ—タ 8によってディジタル 信号に変換され、 アドレス♦コントローラ 1 6による制御のもとにフレームメモリ 9 に記憶される。 フレームメモリ 9に記憶されたエコー信号は、 C R in Ίの表示動作 に合わせて読み出され、 D♦ Aコンパ- -タでアナログの輝度信号に変換されて、 〇R Τ Ί 1に与えられ映像として表示される。
次に、 この実施例装置につきマ卜リクス♦スィッチ検査モード時の動作について説 明する。
マトリクス ·スィッチ検査モードにおいては、 超音波探触子 3 Ί〜3 ηは、 被検体 から離されている。
第 2図の Α， Β , C, D , Κは、 第 1図に X印を付した A, Β , C , D， Kの各部 の信号波形図である。
スィッチ回路 1 5の切換は、 テス卜♦シーケンサ Ί 3からスィッチ回路 1 5に与え られるコン卜口—ル信号により行われ、 検査モ-ドに対応する接続が構成される。 これによつてテス卜♦シーケンサ 1 3のコン卜ロール信号により、 送波ディレイお よびチャンネル選択回路 1およびマトリクス♦スィッチ 5が制御される。 この検査モ -ドにおいて、 テス卜♦シーケンサ Ί 3により、 アドレスコン卜ローラも制御される。 まず、 テスト♦シーケンサ 1 3の最初のコント口一ル信号により、 送波ディレイお よびチャンネル選択回路 1およびマトリクス♦スィッチ 5のそれぞれは、 第 Ίの超音 波探触子 3 にかかわる第 1チャンネルにおいて、 送波ディレイおよびチャンネル選 択回路 Ίの送波ディレイ愚 t TDは最大 itをとるように、 また、 マ卜リクス♦スィッチ
5の受波ディレイ量 t RDは最小値をとるように制御される。受波ディレイ t RDの最小 値は、 マトリクス ·スィッチ 5の第 Ίチャンネルの最右端の 1つのスィッチ素子を閉 にすることによって設定される。 '
この状態で卜リガ発生回路が通常の超音波診断のときと同様に卜リガパルス Aを発 生すると、 送波ディレイおよびチャンネル選択回路 1は、 ディレイ量 tTDのディレイ を受けた送波卜リガパルス Bを出力する。 この送波卜リガパルス Bは、 受波アンプ 4 1に入力し、 受波アンプ 4 1から飽和した出力 Cが出力される。 この出力 Cは、 マ卜 リクス♦スィッチ 5の最小の受波ディレイ量 t RDを与える位置にあるスィッチ素子を 経由してディレイ ·ライ 6に入力され、 ディレイ♦ライン 6より飽和した受波信号 Dが出力される。 この飽和した受波信号 Dは、 増幅検波回路 7にて檢波され、 また A ♦ Dコンバータ 8にてデジタル信号に変換されて、 アドレス♦コン卜口- -ラ 1 6から のアドレス信号 Kによって、 画像メモリ 9に記億される。 これによつて受波信号りが あたかも 1つのエコーであるかのように、画像メモリ 9に記億される。 送波ディレイ 量 tTDと受波ディレイ'量 t R|)の和 t Dが「エコー」の深さを与える。
次に周じ第 1チャンネルで、 送波ディレイ量 t TDがー段減らされ、 かつ、 受波ディ レイ量 t R[)が一段増されて次の卜リガパルスにより前述と周様の動作が行われ「ェコ 一」信号が画像メモリ 9中にさきの「エコー」の隣に記億される。受波ディレイ量 t RDの一段増しは、 マ卜リクス *スィッチ 5の第 1チャンネルのそれまで閉じていたス イッチ素子に代えて、 その左隣のスィッチ素子を閉にすることによって行われる。 こ の場合に、送波ディレイ量 tTDと受波ディレイ量 tRDとの和である鎗ディレイ量 tD は一定に保たれる。 周様な動作が、 第 1チャンネルで、 受波ディレイ量 t RDが最大値 になるまで鑲返し行われる。
これによつて、マトリクス ·スィッチ 5の第 1チャンネルの全スィッチ素子が 1つ ずつ端から頓番に閉じられ、 この閉じられたスィッチ素子を通過した 「エコー」 の像 が、 順次画像メモリ 9に記憶される。マトリクス♦スィッチ 5のスィッチ素子は、 通 常の超音波診断のときと同様な卜リガパルスの Ί発につき、 Ί個が閉じられるので、 Ίつのチャンネルの全スイッチ素子は、 きわめて高度に走査される。 画像メモリ 9の 「エコー」 像が C R T Ί Ίに表示されると、 マ卜リクス，スィッチ 5のスィッチ素子が正常で、 かつディレイ♦ライン 6に断線がなければ〇R T 1 Ίの 画面上には、 第 3図に示すように、 ディレイ量が一定な飽和した受波信号 Dにより X 軸と平行の方向に、 輝度の一定な輝篛が表示される。
しかし、 マ卜リクス♦スィッチ 5の Ίつのスイツチ素子が閉にならない故障がある と、 受波アンプ 4の出力 Cは、 この故障したスィッチ素子で阻止されるので、 この受 波アンプ 4の出力 Cは、 その部分だけ表示されない。 すなわち、 第 4図のように輝線 のどぎれが発生する。 輝線のとぎれの箇所が故障したスィッチ素子の位置に相当する。 また、 ディレイ♦ライン 6に断線があると、 第 5図に示すように、 輝線表示が途中 で中靳されて、 輝線の長 が短くなる。 輝線の中断箇所がディレイ ·ライン 6の断線 箇所に相当する。
また、 第 7図に示すように、 マトリクス♦スィッチ 5の 1つのスィッチ素子 Cが閉 になりつづける故障があると、 ディレイ ·ライン 6からは時間のずれた 2個の飽和し た受波信号 Dが出力される。 このため、 C R T 1 1の表示画面には、 第 6図のように、 2本の輝線が交差して ¾示される。 なぜなら、 第 8 '図に示すように、 受波ディレイ量 t RDを最小値から最大値に増加させたときに、 故障スィッチ Cを経由する受波ディレ ィを受けたパルス、 すなわち周図で斜線を施したパルスは、 受波アンプ 4 1の出力 C の発生タイミング t o に対し、 常に一定値の時間遅れで出力され、 一方正常動作のス イッチ e、 d……を経由する受波ディレイを受けたパルス、 すなわち図で斜線の施さ れていないパルスは、 タイミング t。 に対し頗次増大する時間遅れで出力される。
これらの遅延時間に対して、 送波ディレイおよびチャンネル選択回路 Ίの最大値か ら順次減少する遅延時間 t TDが加算され、 それぞれの 「エコー」 の深さとなるから、 故障スィッチ素子を通過したパルスの C R T 1 1上の表示は、 正常スィッチを通過し たパルスの C R T 1 1上の表示に対し、 斜めに交差して表示される。 これらの輝線の 交差点が故障の位置に相当する。
このように、 マトリクス♦スィッチ 5のスィッチ素子の故障およびディレイ♦ライ ン 6の断線の有無によって、 C R T 1 Ί上には、 それぞれ特有の輝線のパターンが表 示されるので、 そのパターンによって、 マトリクス ·スィッチ 5およびディレイ ·ラ
ΟΜΡΙ イン 6の故障がその故障の部位をも含めて容易に 別できる c
第 Ίチャンネルの検査が終わったら、 マ卜リクス♦スィッチ 5の第 2チャンネルに ついて周様な検査を行い、 以下顒次各チャンネルについての検査を行う。 Ίチャンネ ル当りの検査がきわめて短時間で行えるので、 マトリクス *スィッチ 5の全スィッチ 素？を検査するのに、 それほど時間を要しない。
この実施例装置では、 受波ディレイ量の変化に応じて、 それと祖補的に送波ディレ ィ量を変化させ、 送波ディレイ量と受波ディレイ量との総和を一定に保つように制御 されているが、 送波ディレイ量を一定にして、ディレイ量の総和を変化させる場合で あっても本発明は実施できる。 例えば、 総和が一次関数的に変化するものとすれば、 輝辕表示は X軸に対し傾斜し、 これが正常なパターンとなる。
またこの実施例装置では、 はじめに送波ディレイ量 t TDを最大値にとり、 受波ディ レイ量 t RDを最小値にとっているが、 この関係を逆にしても本発明は実施できる。 なお、本発明を実施するにあたっては、送波アンプ 2を制御して、送波パルスの 電力を小さくして、 受波アンプ.4が過度に飽和しないようにすることが望ましい。
〔産業上の利用可能性〕
本発明は、 前述のように、 G R T上に現われる輝線表示されたパターンにより、 超 音波診靳装置のマ卜リクス ·スイツチおよぴタップ付き遅延回路の不良箇所を特定で きるので便利である。
また、数千点のスィッチを有するマトリクス *スィッチの検査が、 超音波診断装置 に普通に備わっている機構を兼用して構成される検査手段により、 短時間に実施でき るので便利である。
また、 この装置の使用者が、 容易に検査を行うことができるので便利である。
¾£
OMPI

Claims

請求の範囲
1 複数のチャンネルのそれぞれに対応して設けられた複数の超音波探触子 （31 ) , (32) , ···, (3 n) と、
所定の周期で卜リガパルスを発生する卜リガ発生手段 （12)と、
この卜リガ発生手段によって起動されて， 卜リガパルスからそれぞれ可変の遅延時 間だけ遅れた複数の駆動信号を生じ、 これら駆動信号を前記複数の超音波探触子にそ れぞれ与える超音波探触子駆動手段 （1 ) , (21 ) , (22〉 ， ···， （2n〉 と、 各チャンネルの前記超音波探触子の両端電圧を入力信号とする受信手段 （4Ί ) , (42) , ···, (4n)と、
所定の間隔で設けられた複数のタップを有するディレイ ·ライン （6) と、
前記受信手段の複数のチャンネルのそれぞれに接続された複数の入力ラインと、 前 記ディレイ♦ラインの複数のタッタのそれぞれに接続され、 前記複数の入力ラインと 交差する複数の出力ラインと、 これら入力ライ：/と出力ラインの交点にそれぞれ設け られたスィッチ素子とを有するマトリクス スィッチ手段 （5)と、
前記ディレイ♦ラインの出力信号に基づく映像を表示する画像表示手段 （ 7 )〜
m ) , (16) と、
被検体の超音波診断のために、 前記駆動手段に送信超音波のビームフォーミングを 行わせ、 前記マトリクス ·スィッチ手段に受信反射波のビームフォーミンバを行わせ る制御信号を出力するスキャン ·シーケンサ手段 （14)と、
前記マトリクス♦スィッチの 1つの入力ラインに属するスィッチ素子のおのおのを、 前記卜リガ発生手段が卜リガパルスを発生するたびに、 前記ディレイ♦ラインの一方 の端のタップにつながる出力ラインとの交点に位置するスィッチ素子から、 前記ディ レイ♦ラインの他方の端のタップにつながる出力ラインとの交点に位置するスィッチ 素？まで、 一時には 1個だけを閉じる関係で頫番に閉じるように制御し、 1つの入力 ラインについてのこのようなスィッチ制御を完了するたぴに頗次他の入力ラインにつ いて周様なスィッチ制御を行うテス卜♦シーケンサ手段 （13) と、
前記スキャン ·シーケンサ手段の制御出力信号と前記テス卜 ·シーケンサ手段の制
OMPI
§?J AT10 御出力信号とを択一的に選択して前記駆動手段及びマトリクス♦スィッチ手段に与え るスィッチ手段（ Ί 5 ) と、
を具備する超音波診靳装置。
2 前記テス卜♦シーケンサ手段は、 前記ディレイ♦ラインの出力端に最も近いタツ プにつながるマトリクス ·スィッチ手段の出力ラインとマトリクス♦スィッチ手段の 1つの入力ラインとの交点に位置するスィッチ素子から、 前記ディレイ ·ラインの出 力端に最も遠いタップにつながるマ卜リクス♦スィッチ手段の出力ラインとマ卜リク ス *スイツチ手段の Ίつの入力ラインとの交点に位置するスィッチ素子まで一時には 1個を閉じる関係で頫番に閉じるように制御するための制御信号を出力するものであ る請求の範囲 Ίの超音波診断装置。
3 前記テス卜 ·シーケンサ手段は、 前記ディレイ♦ラインの出力端に最も遠いタツ プにつながるマ卜リクス *スイッチ手段の出力ラインとマ卜リクス♦スイツチ手段の 1 0の入力ラインとの交点に位置するスィッチ素子から、 前記ディレイ♦ラインの出 力端に最も近^タップにつながるマ卜リクス ·スイツチ手段の出力ラインとマ卜リク ス ·スイツチ手段の 1つの入力ラインとの交点に位置す-るスィヅチ素子まで一時には Ί個を閉じる関係で頫番に閉じるように制御するための制御信号を出力するものであ る請求の範囲 1の超音波診断装置。
4 前記テス卜 *シーケンサ手段は、 前記駆動手段が生じる駆動信号の遅延時間を前 記マトリクス♦スィッチ手段のスィッチ素子の開閉制御にともなう前記ディレイ♦ラ インの遅延時間の変化とは相補的に変化させる制御信号を出力するものである請求の 範囲 Ίの超音波診断装置。
5 前記画像表示手段は、 前記ディレイ♦ラインの出力信号に基づく映像信号を記憶 するビデオメモリを含む請求の範囲 1の超音波診断装置。
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