JP2800241B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JP2800241B2 JP2800241B2 JP1079910A JP7991089A JP2800241B2 JP 2800241 B2 JP2800241 B2 JP 2800241B2 JP 1079910 A JP1079910 A JP 1079910A JP 7991089 A JP7991089 A JP 7991089A JP 2800241 B2 JP2800241 B2 JP 2800241B2
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- Japan
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- circuit
- amplifier
- reflected echo
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- diagnostic apparatus
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、生体内に超音波ビームを送信するととも
に、生体内からの反射エコーを受信処理し、生体情報を
モニタに表示するようにした超音波診断装置に関する。
に、生体内からの反射エコーを受信処理し、生体情報を
モニタに表示するようにした超音波診断装置に関する。
医用分野において、生体内部の断層像等を観察するた
めに超音波診断装置が用いられている。この超音波診断
装置は、超音波を送受信するためのトランスデューサ
と、画像情報が表示されるモニタを有する診断装置本体
とから構成されている。診断装置本体には、超音波送信
部及び受信部が設けられている。
めに超音波診断装置が用いられている。この超音波診断
装置は、超音波を送受信するためのトランスデューサ
と、画像情報が表示されるモニタを有する診断装置本体
とから構成されている。診断装置本体には、超音波送信
部及び受信部が設けられている。
このような超音波診断装置においては、観察する部位
等の各条件に応じて、トランスデューサが変更できるよ
うになっている。そしてトランスデューサを変更した場
合には、そのトランスデューサに合わせて受信部の増幅
器のゲインや、ダイナミックレンジを適宜調整し、画像
調整を行うようにしている。また、被検査体である患者
の調査部位や、患者毎によっても受信部のゲイン等を調
整している。
等の各条件に応じて、トランスデューサが変更できるよ
うになっている。そしてトランスデューサを変更した場
合には、そのトランスデューサに合わせて受信部の増幅
器のゲインや、ダイナミックレンジを適宜調整し、画像
調整を行うようにしている。また、被検査体である患者
の調査部位や、患者毎によっても受信部のゲイン等を調
整している。
前記受信部の調整についてより詳細に説明する。受信
部のダイナミックレンジをA、ゲインをB、検波回路に
おけるオフセットを(STC回路の各ゲイン値に相当)C
(t)とし、反射エコーをe(t)とすると、反射エコ
ーは、表示モニタまでに、次のような変換を受ける。
部のダイナミックレンジをA、ゲインをB、検波回路に
おけるオフセットを(STC回路の各ゲイン値に相当)C
(t)とし、反射エコーをe(t)とすると、反射エコ
ーは、表示モニタまでに、次のような変換を受ける。
y(t)=A・|log(B・|e(t)|+1)+C
(t)| この各値A,B,C(t)によってモニタでの画質が異な
るので、従来装置では、トランスデューサや患者等に応
じてこの各値A,B,C(t)を手動で調整していた。しか
し、この調整作業は非常に煩雑である。したがって、各
値を一旦調整した後は、トランスデューサを変更したよ
うな場合にも、調整を行わないのが現状である。
(t)| この各値A,B,C(t)によってモニタでの画質が異な
るので、従来装置では、トランスデューサや患者等に応
じてこの各値A,B,C(t)を手動で調整していた。しか
し、この調整作業は非常に煩雑である。したがって、各
値を一旦調整した後は、トランスデューサを変更したよ
うな場合にも、調整を行わないのが現状である。
この発明の目的は、受信部の調整を行うことなく、常
に良好な画質の画像情報をモニタ上に表示することので
きる超音波診断装置を得ることを目的とする。
に良好な画質の画像情報をモニタ上に表示することので
きる超音波診断装置を得ることを目的とする。
この発明に係る超音波診断装置は、生体内に超音波ビ
ームを送信するとともに、生体内から得られる反射エコ
ーの情報により、生体情報をモニタに表示するようにし
たものである。そして、モニタへ画像表示するために、
前記反射エコー信号を受信処理する前記反射エコーを増
幅する第1のアンプと、STC機能を有する検波回路と、
第2アンプとから構成されている受信エコー処理手段
と、 前記反射エコーのレベルを検出し、この検出結果に応
じて前記第1のアンプのゲイン、前記検波回路のオフセ
ット値、前記第2のアンプのゲイン(ダイナミックレン
ジ)を自動調整するそれぞれの調整制御手段とを備えて
いる。
ームを送信するとともに、生体内から得られる反射エコ
ーの情報により、生体情報をモニタに表示するようにし
たものである。そして、モニタへ画像表示するために、
前記反射エコー信号を受信処理する前記反射エコーを増
幅する第1のアンプと、STC機能を有する検波回路と、
第2アンプとから構成されている受信エコー処理手段
と、 前記反射エコーのレベルを検出し、この検出結果に応
じて前記第1のアンプのゲイン、前記検波回路のオフセ
ット値、前記第2のアンプのゲイン(ダイナミックレン
ジ)を自動調整するそれぞれの調整制御手段とを備えて
いる。
この発明においては、調整制御手段で反射エコー信号
のレベルが検出され、その検出結果に応じて、画像表示
に関する第1のアンプのゲイン、検波回路のオフセット
値、第2のアンプのゲイン(ダイナミックレンジ)がそ
れぞれ最適値に制御される。
のレベルが検出され、その検出結果に応じて、画像表示
に関する第1のアンプのゲイン、検波回路のオフセット
値、第2のアンプのゲイン(ダイナミックレンジ)がそ
れぞれ最適値に制御される。
これにより、煩雑な調整作業をすることなしに、常に
良好な画像をモニタ上に表示できる。
良好な画像をモニタ上に表示できる。
第2図は電子走査型の超音波診断装置の全体構成図を
示している。トランスデューサ1は、診断装置本体2に
対して着脱自在となっている。
示している。トランスデューサ1は、診断装置本体2に
対して着脱自在となっている。
診断装置本体2の送信部は、トランスデューサ1の各
振動子を駆動するための送信駆動回路3と、送信駆動回
路3の各回路を遅延制御するための送信遅延回路4とか
ら構成されている。また、受信部は、受信遅延回路5を
有し、この受信遅延回路5の遅延量は受信遅延制御回路
6によって制御されるようになっている。受信遅延回路
5の出力には、クラッタ成分を除去するためのフィルタ
7が設けられ、その出力は受信エコー処理部8と、画像
調整制御手段9とに接続されている。
振動子を駆動するための送信駆動回路3と、送信駆動回
路3の各回路を遅延制御するための送信遅延回路4とか
ら構成されている。また、受信部は、受信遅延回路5を
有し、この受信遅延回路5の遅延量は受信遅延制御回路
6によって制御されるようになっている。受信遅延回路
5の出力には、クラッタ成分を除去するためのフィルタ
7が設けられ、その出力は受信エコー処理部8と、画像
調整制御手段9とに接続されている。
受信エコー処理部8の出力は、A/D変換回路10を介し
てDSC(Digital Scan Converter)11に接続されてい
る。DSC11はディジタルメモリを有しており、画像信号
をテレビジョン信号に変換するためのものである。この
DSC11によってテレビジョン信号に変換された画像信号
は、D/A変換回路12を介してアナログ信号に変換され、
モニタ13に表示されるようになっている。
てDSC(Digital Scan Converter)11に接続されてい
る。DSC11はディジタルメモリを有しており、画像信号
をテレビジョン信号に変換するためのものである。この
DSC11によってテレビジョン信号に変換された画像信号
は、D/A変換回路12を介してアナログ信号に変換され、
モニタ13に表示されるようになっている。
第1図は前記第2図における受信エコー処理部8及び
画像調整制御手段9の詳細を示したものである。この受
信エコー処理部8は、反射エコーe(t)に対して、 y(t)=A・|log(B・|e(t)|+1)+C
(t)| 但し、A:ダイナミックレンジ B:ゲイン C(t):検波回路におけるオフセット の処理を行うためのものであり、第1のアンプ15と、対
数増幅するためのログアンプ16と、STC機能を有する検
波回路17と、第2のアンプ18とから構成されている。
画像調整制御手段9の詳細を示したものである。この受
信エコー処理部8は、反射エコーe(t)に対して、 y(t)=A・|log(B・|e(t)|+1)+C
(t)| 但し、A:ダイナミックレンジ B:ゲイン C(t):検波回路におけるオフセット の処理を行うためのものであり、第1のアンプ15と、対
数増幅するためのログアンプ16と、STC機能を有する検
波回路17と、第2のアンプ18とから構成されている。
また、画像調整制御手段9は、反射エコーのレベルを
検出して、この反射エコーのレベルに最適なダイナミッ
クレンジA、ゲインB、及び検波回路17におけるオフセ
ットC(t)を求めるためのものである。そして、C
(t)を求めるために、積分器20とCPUで構成されるC
(t)演算部21を有している。また、Bを求めるため
に、積分器22と、1フレーム平均回路23と、B発生回路
24を有し、さらに、Aを求めるために、ピークホールド
回路25と、1フレーム平均回路26と、RE演算回路27と、
A発生回路28とを有している。また、この画像調整制御
手段9の各回路は、タイミング発生回路及びクロック発
生回路29によって同期がとられている。
検出して、この反射エコーのレベルに最適なダイナミッ
クレンジA、ゲインB、及び検波回路17におけるオフセ
ットC(t)を求めるためのものである。そして、C
(t)を求めるために、積分器20とCPUで構成されるC
(t)演算部21を有している。また、Bを求めるため
に、積分器22と、1フレーム平均回路23と、B発生回路
24を有し、さらに、Aを求めるために、ピークホールド
回路25と、1フレーム平均回路26と、RE演算回路27と、
A発生回路28とを有している。また、この画像調整制御
手段9の各回路は、タイミング発生回路及びクロック発
生回路29によって同期がとられている。
次に動作について説明する。
受信エコー処理部8及び画像調整制御手段9を除いた
部分の動作は従来装置と同様であり、ここでは省略す
る。
部分の動作は従来装置と同様であり、ここでは省略す
る。
まず、C(t)の演算動作について説明する。
反射エコーe(t)は、積分器20に入力され、ここで
時間積分される。すなわち、 但し、e(t):t=0〜約300μs(=T)の周期的
信号 ΔT :T/K k=1〜K(10程度) を求める。このkは、第3図における反射エコーe
(t)の概略特性P1(図中破線で示す)を求めるための
ものである。
時間積分される。すなわち、 但し、e(t):t=0〜約300μs(=T)の周期的
信号 ΔT :T/K k=1〜K(10程度) を求める。このkは、第3図における反射エコーe
(t)の概略特性P1(図中破線で示す)を求めるための
ものである。
次に、1フレーム全体における特性P1を求めるため
に、C(t)演算部21によって、 C(t)=C(0,1,…,K) 但し、 N:1フレーム中のビーム本数 を求める。この演算は、第5図に示すフローチャートに
したがってCPUで行われる。
に、C(t)演算部21によって、 C(t)=C(0,1,…,K) 但し、 N:1フレーム中のビーム本数 を求める。この演算は、第5図に示すフローチャートに
したがってCPUで行われる。
まずステップS1にて超音波ビーム番号iを、i=1
に、またステップS2にてk=1に設定し、ステップS3
で、前記積分器20で求められたkをCPUのRAMに取り込
む。次にステップS4で、H(i,k)=kと定義し、ス
テップS5でkの値をインクリメントした後、ステップS6
に移行する。ステップS6ではkがK以下か否かを判断
し、kがKを越えるまで前記ステップS3〜ステップS6を
繰り返す。次に、ステップS7でiがN以下か否かを判断
し、iがNに達していない場合は、ステップS8でiの値
をインクリメントしてステップS2〜ステップS7を繰り返
す。
に、またステップS2にてk=1に設定し、ステップS3
で、前記積分器20で求められたkをCPUのRAMに取り込
む。次にステップS4で、H(i,k)=kと定義し、ス
テップS5でkの値をインクリメントした後、ステップS6
に移行する。ステップS6ではkがK以下か否かを判断
し、kがKを越えるまで前記ステップS3〜ステップS6を
繰り返す。次に、ステップS7でiがN以下か否かを判断
し、iがNに達していない場合は、ステップS8でiの値
をインクリメントしてステップS2〜ステップS7を繰り返
す。
このようにして、1フレーム中の全ビームについて、
第4図のK=1,2,…,10の各ブロックについてkを加
算する。これにより、第5図に示すように、kの特性
が求められる。これを、第5図の一点鎖線で示す特性に
するために、以下のC(k)を求め、検波回路17のオフ
セット値として、換言すればSTC回路のゲインデータと
してメモリへ出力する。
第4図のK=1,2,…,10の各ブロックについてkを加
算する。これにより、第5図に示すように、kの特性
が求められる。これを、第5図の一点鎖線で示す特性に
するために、以下のC(k)を求め、検波回路17のオフ
セット値として、換言すればSTC回路のゲインデータと
してメモリへ出力する。
すなわち、ステップS9でk=1に設定し、ステップS1
0で、 を演算する。このC(k)の値は、CPUのRAMに記憶して
おく。次にステップS11でkの値をインクリメントし、
ステップS12でkがK以下か否かを判断する。kがKを
越えるまで、ステップS10〜ステップS12を繰り返す。こ
のようにして求められた各ブロック毎のC(k)を、ス
テップS13でSTC回路のメモリへ出力する。
0で、 を演算する。このC(k)の値は、CPUのRAMに記憶して
おく。次にステップS11でkの値をインクリメントし、
ステップS12でkがK以下か否かを判断する。kがKを
越えるまで、ステップS10〜ステップS12を繰り返す。こ
のようにして求められた各ブロック毎のC(k)を、ス
テップS13でSTC回路のメモリへ出力する。
次にBの演算動作について説明する。
反射エコーe(t)は積分器22に入力され、ここで時
間積分されて、 が求められる。そして1フレーム平均回路23で、を全
ビームについて加算し平均する。すなわち、 を求める。B発生回路24では、1フレーム平均回路23の
出力Eに対して B=D/E 但し、D=1 の演算を行い、受信エコー処理部8の第1のアンプ15の
ゲインとして出力する。
間積分されて、 が求められる。そして1フレーム平均回路23で、を全
ビームについて加算し平均する。すなわち、 を求める。B発生回路24では、1フレーム平均回路23の
出力Eに対して B=D/E 但し、D=1 の演算を行い、受信エコー処理部8の第1のアンプ15の
ゲインとして出力する。
次にAの演算動作について説明する。
前記反射エコーe(t)はピークホールド回路25に入
力され、ここで各ビーム毎の最大値emaxを求める。そし
て、1フレーム平均回路26で、 を演算し、emaxの1フレームの平均を求める。次にRE演
算回路27によって、 RE=max/ を求め、A発生回路28にて、 A=F/RE 但し、F=2 を求め、このAを受信処理部8の第2のアンプ18のゲイ
ンとして出力する。
力され、ここで各ビーム毎の最大値emaxを求める。そし
て、1フレーム平均回路26で、 を演算し、emaxの1フレームの平均を求める。次にRE演
算回路27によって、 RE=max/ を求め、A発生回路28にて、 A=F/RE 但し、F=2 を求め、このAを受信処理部8の第2のアンプ18のゲイ
ンとして出力する。
このような本実施例では、反射エコーe(t)のレベ
ルに応じて、最適な画質が得られるように自動的に各ゲ
イン等の値が調整される。したがって、容易に常に良好
な画像をモニタ上に表示することができる。
ルに応じて、最適な画質が得られるように自動的に各ゲ
イン等の値が調整される。したがって、容易に常に良好
な画像をモニタ上に表示することができる。
(a) 前記実施例では、各演算部において、それそれ
D=1,F=2と設定したが、これらの値は、モニタ等に
合わせて適宜設定すればよい。
D=1,F=2と設定したが、これらの値は、モニタ等に
合わせて適宜設定すればよい。
(b) 前記実施例では、A及びBの値を求める際に、
ハード回路で構成したが、積分器、及びピークホールド
回路以外は、A/D変換回路及びCPUで構成することができ
る。
ハード回路で構成したが、積分器、及びピークホールド
回路以外は、A/D変換回路及びCPUで構成することができ
る。
(c) 前記実施例では、を求める際に積分器22を用
いたが、 =Σk であるので、積分器20の出力を加算器で加算して求めて
もよい。
いたが、 =Σk であるので、積分器20の出力を加算器で加算して求めて
もよい。
以上のような本発明では、反射エコー信号のレベルを
検出するとともに、この検波結果に応じて、画像表示に
関する受信エコー処理部のゲイン、検波回路のオフセッ
ト値、ダイナミックレンジを自動的に調整するようにし
たので、煩雑な調整作業をすることなしに、常に良好な
画像をモニタ上に表示することができる。また、コント
ロールパネルから画質調整のための各種装置を省略する
ことができる。
検出するとともに、この検波結果に応じて、画像表示に
関する受信エコー処理部のゲイン、検波回路のオフセッ
ト値、ダイナミックレンジを自動的に調整するようにし
たので、煩雑な調整作業をすることなしに、常に良好な
画像をモニタ上に表示することができる。また、コント
ロールパネルから画質調整のための各種装置を省略する
ことができる。
第1図は本発明の一実施例による超音波診断装置の受信
処理部及び画像調整制御手段のブロック構成図、第2図
はこれらの手段を備えた超音波診断装置の全体構成図、
第3図は反射エコーの波形図、第4図及び第5図はそれ
ぞれ本発明の一実施例の動作を説明するための図、第6
図は前記実施例装置のC(t)演算を行う際のフローチ
ャートである。 8……受信エコー処理部、9……画像調整制御手段、1
5,16……アンプ、16……ログアンプ、17……検波回路、
20,22……積分器、21……C(t)演算部、23……1フ
レーム平均回路、24……B発生回路、25……ピークホー
ルド回路、26……1フレーム平均回路、27……RE演算回
路、28……A発生回路。
処理部及び画像調整制御手段のブロック構成図、第2図
はこれらの手段を備えた超音波診断装置の全体構成図、
第3図は反射エコーの波形図、第4図及び第5図はそれ
ぞれ本発明の一実施例の動作を説明するための図、第6
図は前記実施例装置のC(t)演算を行う際のフローチ
ャートである。 8……受信エコー処理部、9……画像調整制御手段、1
5,16……アンプ、16……ログアンプ、17……検波回路、
20,22……積分器、21……C(t)演算部、23……1フ
レーム平均回路、24……B発生回路、25……ピークホー
ルド回路、26……1フレーム平均回路、27……RE演算回
路、28……A発生回路。
Claims (1)
- 【請求項1】生体内に超音波ビームを送信するととも
に、生体内から得られる反射エコーの情報により、生体
情報をモニタに表示するようにした超音波診断装置にお
いて、 モニタへ画像表示するために、前記反射エコー信号を受
信処理する前記反射エコーを増幅する第1のアンプと、
STC機能を有する検波回路と、第2アンプとから構成さ
れている受信エコー処理手段と、 前記反射エコーのレベルを検出し、この検出結果に応じ
て前記第1のアンプのゲイン、前記検波回路のオフセッ
ト値、前記第2のアンプのゲイン(ダイナミックレン
ジ)を自動調整するそれぞれの調整制御手段と、 を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1079910A JP2800241B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1079910A JP2800241B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02255133A JPH02255133A (ja) | 1990-10-15 |
JP2800241B2 true JP2800241B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=13703443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1079910A Expired - Fee Related JP2800241B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2800241B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS579443A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-18 | Olympus Optical Co | Processing circuit for signal of ultrasonic diagnosing device |
JPS5769852A (en) * | 1980-10-21 | 1982-04-28 | Fujitsu Ltd | Ultrasonic diagnostic device |
JPS6253641A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-09 | 株式会社島津製作所 | 超音波診断装置 |
-
1989
- 1989-03-29 JP JP1079910A patent/JP2800241B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02255133A (ja) | 1990-10-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |