JPH08140971A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents
Ultrasonic diagnostic apparatusInfo
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、被検体内へ超音波パル
スを送受波し該被検体の診断部位について超音波断層像
又はパルスドプラ像、カラーフローマッピング像を得る
超音波診断装置に関し、特に、探触子の振動子素子へ供
給する駆動信号の波形を任意の形状に設定し、該探触子
から打ち出される超音波パルスの波形の歪みを低減する
ことができる超音波診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for transmitting and receiving ultrasonic pulses to and from an object to obtain an ultrasonic tomographic image, pulse Doppler image, or color flow mapping image for a diagnostic region of the object. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that can set the waveform of a drive signal supplied to a transducer element of a probe to an arbitrary shape and reduce the distortion of the waveform of an ultrasonic pulse emitted from the probe.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の超音波診断装置は、図１
４に示すように、複数の振動子素子が配列され被検体内
へ超音波パルスを送受波する探触子１と、この探触子１
を駆動して被検体内へ超音波パルスを複数チャンネルで
送波すると共にビームをフォーカスする送波手段（２，
３）と、上記被検体内の診断部位からの反射波を受波す
ると共に増幅する受波手段（４，５）と、この受波手段
で増幅された受波信号を入力してビーム集束するフォー
カス回路（６，７）と、このフォーカス回路からの受波
信号について信号処理を行う画像処理部（８，９，１
０）と、この画像処理部からの出力信号を超音波画像の
一画像単位ずつ記憶する画像記憶手段（１１，１２）
と、この画像記憶手段からの画像データを入力して超音
波画像として表示する画像表示手段（１３，１４）と、
上記各構成要素の動作を制御する制御部（１５）とを有
して成っていた。2. Description of the Related Art A conventional ultrasonic diagnostic apparatus of this type is shown in FIG.
As shown in FIG. 4, a probe 1 in which a plurality of transducer elements are arranged to transmit and receive ultrasonic pulses into and from a subject, and the probe 1
To transmit ultrasonic pulses in a plurality of channels to the inside of the subject by driving the laser and to focus the beam.
3), a wave receiving means (4, 5) for receiving and amplifying a reflected wave from the diagnostic region in the subject, and a wave receiving signal amplified by the wave receiving means are input to focus the beam. A focus circuit (6, 7) and an image processing unit (8, 9, 1) that performs signal processing on a received signal from this focus circuit.
0) and an output signal from the image processing unit for storing the image signal of the ultrasonic image one image unit at a time (11, 12).
And image display means (13, 14) for inputting image data from the image storage means and displaying as an ultrasonic image,
And a control unit (15) for controlling the operation of each of the above components.
【０００３】図１４において、送波手段は、送波ドライ
バ２と送波制御回路３とから成る。また、受波手段は、
リミッタ４とプリアンプ５とから成る。フォーカス回路
は、Ａ／Ｄ変換器６と遅延回路７とから成る。さらに、
画像処理部は、Ｂ像又はＭ像などの超音波断層像を再構
成する後処理回路８とパルスドプラ像を構成するＰＷ回
路９とカラーフローマッピング像を構成するＣＦＭ回路
１０とから成る。画像記憶手段は、バッファメモリ１１
と画像メモリ１２とから成る。さらにまた、画像表示手
段は、画像表示回路１３と表示器１４とから成る。そし
て、制御部は、ＣＰＵなどのコントローラ１５から成
る。なお、符号１６は、上記後処理回路８とＰＷ回路９
とＣＦＭ回路１０とを切り換える切換回路を示してい
る。In FIG. 14, the wave transmitting means comprises a wave transmitting driver 2 and a wave transmitting control circuit 3. Also, the wave receiving means is
It consists of a limiter 4 and a preamplifier 5. The focus circuit includes an A / D converter 6 and a delay circuit 7. further,
The image processing unit includes a post-processing circuit 8 for reconstructing an ultrasonic tomographic image such as a B image or an M image, a PW circuit 9 for forming a pulse Doppler image, and a CFM circuit 10 for forming a color flow mapping image. The image storage means is a buffer memory 11
And an image memory 12. Furthermore, the image display means comprises an image display circuit 13 and a display 14. The control unit is composed of a controller 15 such as a CPU. Reference numeral 16 is the post-processing circuit 8 and the PW circuit 9 described above.
2 shows a switching circuit for switching between the CFM circuit 10 and the CFM circuit 10.
【０００４】上記送波ドライバ２と送波制御回路３の内
部構成は、図１５に示すようになっている。すなわち、
送波制御回路３は、パルス発生器１７と、上記探触子１
の振動子素子のチャンネル＃１〜＃ｎ分の送波遅延回路
１８1〜１８ｎとから成り、上記コントローラ１５から
出力される探触子１の識別信号により該探触子１の種類
に応じると共に、使用者によって設定された送波フォー
カスの深度に応じて各振動子素子の打ち出しタイミング
を制御するようになっている。また、送波ドライバ２
は、上記探触子１の振動子素子のチャンネル＃１〜＃ｎ
分のスイッチ回路（例えば電界効果トランジスタ(ＦＥ
Ｔ)から成る）１９1〜１９ｎで構成され、上記送波制御
回路３から出力される電気信号の電圧に応じて該スイッ
チ回路１９1〜１９ｎをオン、オフして、各振動子素子
を駆動するのに適した電圧の駆動信号を探触子１に供給
するようになっている。なお、このような送波ドライバ
２としては、特開平4-367655号公報及び特開平5-84239
号公報に記載されたものがある。また、送波制御回路３
としては、特開平3-261466号公報に記載されたものがあ
る。The internal configurations of the wave transmission driver 2 and the wave transmission control circuit 3 are shown in FIG. That is,
The transmission control circuit 3 includes a pulse generator 17 and the probe 1 described above.
Of the transducer elements of channels # 1 to #n corresponding to the transmission delay circuits 18 1 to 18 n. The identification signal of the probe 1 output from the controller 15 allows the type of the probe 1 to be determined. The ejection timing of each transducer element is controlled according to the depth of the transmission focus set by the user. Also, the transmission driver 2
Are channels # 1 to #n of the transducer element of the probe 1.
Minute switch circuit (eg field effect transistor (FE
T)) 19 1 to 19n, and turns on / off the switch circuits 19 1 to 19n according to the voltage of the electric signal output from the wave transmission control circuit 3 to drive each transducer element. A drive signal having a voltage suitable for the operation is supplied to the probe 1. As such a wave transmission driver 2, Japanese Patent Laid-Open Nos. 4-367655 and 5-84239 are available.
Is described in Japanese Patent Application Publication No. Also, the transmission control circuit 3
As such, there is one described in JP-A-3-261466.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の超音波診断装置においては、送波ドライバ２が送波
制御回路３から出力される電気信号の電圧に応じてオ
ン、オフするスイッチ回路１９1〜１９ｎで構成されて
いたので、超音波パルスの送波のために探触子１に供給
される振動子素子の駆動信号は、図１６に示すように、
その波形が矩形波とされていた。また、その駆動信号の
制御は、同図（ａ）,（ｂ）に示すようにフォーカス制
御のために遅延時間を調整する他は、パルスデューティ
比や波数を調整するだけであった。そして、図１６に示
すような矩形波の駆動信号で探触子１の振動子素子を駆
動した場合は、該探触子１から打ち出される超音波パル
スは、その探触子１の構造や振動子素子の材質に由来す
る特性で定まってしまうものであった。従って、上記探
触子１から打ち出される超音波パルスが目的とする超音
波パルスの形状とかけ離れていて波形が歪んでいても、
その歪みを調整する手段は、上記のようにパルスデュー
ティ比や波数の調整しかなく、十分に歪みを低減させる
ことはできなかった。このことから、最終的に得られる
超音波画像の分解能が劣化し、特に、深度方向の分解能
が低下するものであった。However, in such a conventional ultrasonic diagnostic apparatus, the switch circuit in which the wave transmission driver 2 is turned on / off according to the voltage of the electric signal output from the wave transmission control circuit 3 is used. Since it is composed of 19 1 to 19 n, the drive signal of the transducer element supplied to the probe 1 for transmitting the ultrasonic pulse is, as shown in FIG.
The waveform was a rectangular wave. Further, the control of the drive signal is performed only by adjusting the pulse duty ratio and the wave number in addition to adjusting the delay time for focus control as shown in FIGS. Then, when the transducer element of the probe 1 is driven by the rectangular-wave drive signal as shown in FIG. 16, the ultrasonic pulse emitted from the probe 1 has a structure and a vibration of the probe 1. It was determined by the characteristics derived from the material of the child element. Therefore, even if the ultrasonic pulse ejected from the probe 1 is far from the target ultrasonic pulse shape and the waveform is distorted,
As the means for adjusting the distortion, only the pulse duty ratio and the wave number are adjusted as described above, and the distortion cannot be sufficiently reduced. From this, the resolution of the finally obtained ultrasonic image deteriorates, and particularly, the resolution in the depth direction decreases.
【０００６】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、探触子の振動子素子へ供給する駆動信号の波形を
任意の形状に設定し、該探触子から打ち出される超音波
パルスの波形の歪みを低減することができる超音波診断
装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention addresses such a problem, sets the waveform of the drive signal supplied to the transducer element of the probe to an arbitrary shape, and outputs an ultrasonic pulse emitted from the probe. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of reducing the distortion of the waveform.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第一の発明による超音波診断装置は、複数の振動子
素子が配列され被検体内へ超音波パルスを送受波する探
触子と、この探触子を駆動して被検体内へ超音波パルス
を複数チャンネルで送波すると共にビームをフォーカス
する送波手段と、上記被検体内の診断部位からの反射波
を受波すると共に増幅する受波手段と、この受波手段で
増幅された受波信号を入力してビーム集束するフォーカ
ス回路と、このフォーカス回路からの受波信号について
信号処理を行う画像処理部と、この画像処理部からの出
力信号を超音波画像の一画像単位ずつ記憶する画像記憶
手段と、この画像記憶手段からの画像データを入力して
超音波画像として表示する画像表示手段と、上記各構成
要素の動作を制御する制御部とを有する超音波診断装置
において、上記送波手段の内部に、上記探触子の振動子
素子へ供給する駆動信号の波形を任意の形状に設定する
任意波形発生回路を設けたものである。In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first invention is a probe in which a plurality of transducer elements are arranged to transmit and receive ultrasonic pulses into and from an object. And a transmitting means for driving the probe to transmit ultrasonic pulses into the subject in a plurality of channels and focusing the beam, and receiving a reflected wave from the diagnostic site in the subject. A wave receiving means for amplifying, a focus circuit for inputting and receiving the wave received signal amplified by the wave receiving means, beam focusing, an image processing section for performing signal processing on the wave received signal from the focus circuit, and this image processing Image storage means for storing the output signal from the unit for each image unit of the ultrasonic image, image display means for inputting image data from the image storage means and displaying it as an ultrasonic image, and operation of each of the above-mentioned constituent elements Control An ultrasonic diagnostic apparatus having a control section, wherein an arbitrary waveform generating circuit for setting a waveform of a drive signal supplied to the transducer element of the probe to an arbitrary shape is provided inside the wave transmitting means. Is.
【０００８】また、上記任意波形発生回路は、前記探触
子の振動子素子へ実験入力した駆動信号により発生した
超音波パルスに対する応答信号の波形又は周波数特性を
記憶した記憶回路と、この記憶回路に記憶された応答信
号を読み出して上記探触子の振動子素子へ供給すべき駆
動信号の波形を演算により求める演算回路とを有して成
るものとしてもよい。The arbitrary waveform generating circuit is a memory circuit that stores the waveform or frequency characteristic of a response signal to an ultrasonic pulse generated by a drive signal experimentally input to the transducer element of the probe, and the memory circuit. It is also possible to have an arithmetic circuit for reading the response signal stored in the above and calculating the waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe.
【０００９】さらに、上記任意波形発生回路は、前記探
触子の振動子素子へ実験入力した駆動信号により発生し
た超音波パルスに対する応答信号の波形又は周波数特性
を用い、上記探触子の振動子素子へ供給すべき駆動信号
の任意波形を予め演算して多数種類求め、この求めた多
数種類の駆動信号の任意波形を記憶しておく大容量の記
憶回路を有して成るものとしてもよい。Further, the arbitrary waveform generating circuit uses the waveform or frequency characteristic of the response signal to the ultrasonic pulse generated by the driving signal experimentally input to the transducer element of the probe, and uses the transducer of the probe. A large-capacity storage circuit may be provided to previously calculate arbitrary waveforms of the drive signal to be supplied to the element, obtain a large number of types, and store the obtained arbitrary waveforms of the plurality of types of drive signals.
【００１０】さらにまた、上記任意波形発生回路におい
て探触子の振動子素子へ供給すべき駆動信号の任意波形
の演算は、デコンボリューション法を用いて求めるもの
としてもよい。Furthermore, the arbitrary waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe in the arbitrary waveform generation circuit may be calculated by using the deconvolution method.
【００１１】第二の発明による超音波診断装置は、複数
の振動子素子が配列され被検体内へ超音波パルスを送受
波する探触子と、この探触子を駆動して被検体内へ超音
波パルスを複数チャンネルで送波すると共にビームをフ
ォーカスする送波手段と、上記被検体内の診断部位から
の反射波を受波すると共に増幅する受波手段と、この受
波手段で増幅された受波信号を入力してビーム集束する
フォーカス回路と、このフォーカス回路からの受波信号
について信号処理を行う画像処理部と、この画像処理部
からの出力信号を超音波画像の一画像単位ずつ記憶する
画像記憶手段と、この画像記憶手段からの画像データを
入力して超音波画像として表示する画像表示手段と、上
記各構成要素の動作を制御する制御部とを有する超音波
診断装置において、上記探触子の振動子素子へ実験入力
した駆動信号により発生した超音波パルスに対する被検
体内の診断部位からの反射波を受波する受波用探触子と
この受波信号を入力して増幅する受波回路とを備えて成
り上記超音波パルスに対する被検体の応答信号の波形又
は周波数特性を計測するインパルス応答計測手段を設
け、上記送波手段の内部には、上記インパルス応答計測
手段で計測した応答信号の波形又は周波数特性を記憶す
る記憶回路とこの応答信号を読み出して上記探触子の振
動子素子へ供給すべき駆動信号の波形を演算により求め
る演算回路とを備えて成り該探触子の振動子素子へ供給
する駆動信号の波形を任意の形状に設定する任意波形発
生回路を設けたものである。The ultrasonic diagnostic apparatus according to the second aspect of the invention is a probe in which a plurality of transducer elements are arranged to transmit and receive ultrasonic pulses into and out of a subject, and a probe which drives the probe to enter the subject. Transmitting means for transmitting ultrasonic pulses in a plurality of channels and focusing the beam, receiving means for receiving and amplifying reflected waves from the diagnostic region in the subject, and the receiving means for amplifying the reflected waves. A focus circuit for inputting the received wave signal and focusing the beam, an image processing unit for performing signal processing on the received signal from the focus circuit, and an output signal from the image processing unit for each image unit of an ultrasonic image. In an ultrasonic diagnostic apparatus having an image storage unit for storing, an image display unit for inputting image data from the image storage unit and displaying it as an ultrasonic image, and a control unit for controlling the operation of each component described above. By inputting this receiving signal and the receiving probe that receives the reflected wave from the diagnostic part in the subject for the ultrasonic pulse generated by the drive signal experimentally input to the transducer element of the above-mentioned probe An impulse response measuring means for measuring the waveform or frequency characteristic of the response signal of the subject to the ultrasonic pulse, which is provided with a receiving circuit for amplifying, is provided, and the impulse response measuring means is provided inside the transmitting means. The search circuit comprises a storage circuit for storing the waveform or frequency characteristic of the measured response signal, and an arithmetic circuit for reading out the response signal and computing the waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe. An arbitrary waveform generation circuit for setting the waveform of the drive signal supplied to the transducer element of the tentacle to an arbitrary shape is provided.
【００１２】また、上記受波用探触子は、被検体の内部
へ挿入して使用する生体内用探触子とするとよい。Further, it is preferable that the wave receiving probe is an in-vivo probe that is used by inserting it inside the subject.
【００１３】さらに、上記送波手段の内部に設けられた
任意波形発生回路には、該任意波形発生回路で設定され
た任意波形の駆動信号を用いて超音波画像を得る範囲を
指定する入力手段を接続してもよい。Further, the arbitrary waveform generating circuit provided inside the transmitting means has an input means for designating a range for obtaining an ultrasonic image by using a drive signal having an arbitrary waveform set by the arbitrary waveform generating circuit. May be connected.
【００１４】[0014]
【作用】このように構成された超音波診断装置は、送波
手段の内部に設けられた任意波形発生回路により、探触
子の振動子素子へ供給する駆動信号の波形を任意の形状
に設定するように動作する。これにより、上記駆動信号
の波形として、探触子から打ち出される超音波パルスの
波形の歪みが低減しうるような形状のものを選択するこ
とで、該探触子から打ち出される超音波パルスの波形の
歪みを低減することができる。特に、上記任意波形発生
回路の内部に設けられた記憶回路により、上記探触子の
振動子素子へ実験入力した駆動信号により発生した超音
波パルスに対する応答信号の波形又は周波数特性を記憶
しておき、演算回路で上記記憶回路に記憶された応答信
号を読み出して上記探触子の振動子素子へ供給すべき駆
動信号の波形を演算により求めるようにしたものにおい
ては、該探触子から打ち出される超音波パルスの波形の
歪みをさらによく低減することができる。In the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above, the waveform of the drive signal supplied to the transducer element of the probe is set to an arbitrary shape by the arbitrary waveform generating circuit provided inside the wave transmitting means. To work. Thus, by selecting a waveform that can reduce the distortion of the waveform of the ultrasonic pulse emitted from the probe as the waveform of the drive signal, the waveform of the ultrasonic pulse emitted from the probe is selected. Distortion can be reduced. In particular, the storage circuit provided inside the arbitrary waveform generation circuit stores the waveform or frequency characteristic of the response signal to the ultrasonic pulse generated by the drive signal experimentally input to the transducer element of the probe. In the case where the response signal stored in the storage circuit is read out by the arithmetic circuit and the waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe is obtained by calculation, the waveform is emitted from the probe. The waveform distortion of the ultrasonic pulse can be further reduced.
【００１５】また、第二の発明による超音波診断装置
は、受波用探触子と受波回路とを備えて成るインパルス
応答計測手段により、探触子から送波された超音波パル
スに対する被検体の応答信号の波形又は周波数特性を計
測し、送波手段の内部に設けられた任意波形発生回路の
記憶回路で上記インパルス応答計測手段により計測した
応答信号の波形又は周波数特性を記憶しておき、演算回
路で上記記憶回路に記憶された応答信号を読み出して上
記探触子の振動子素子へ供給すべき駆動信号の波形を演
算により求めることができ、該探触子から打ち出される
超音波パルスの波形の歪みを低減するのが、外部の装置
などを用いずに正確かつ容易に実行できる。In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second aspect of the present invention, the impulse response measuring means including the receiving probe and the receiving circuit is used to detect the ultrasonic pulse transmitted from the probe. The waveform or frequency characteristic of the response signal of the sample is measured, and the waveform or frequency characteristic of the response signal measured by the impulse response measuring means is stored in the memory circuit of the arbitrary waveform generating circuit provided inside the transmitting means. , An operation circuit can read the response signal stored in the memory circuit and calculate the waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe, and the ultrasonic pulse emitted from the probe can be obtained. The reduction of the waveform distortion can be accurately and easily performed without using an external device or the like.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は第一の発明による超音波診断装
置の実施例を示すブロック図である。この超音波診断装
置は、被検体内へ超音波パルスを送受波し該被検体の診
断部位について超音波断層像又はパルスドプラ像、カラ
ーフローマッピング像を得るもので、その全体構成は図
１４に示す従来例と同様に、探触子１と、送波手段と、
受波手段（４，５）と、フォーカス回路（６，７）と、
画像処理部（８，９，１０）と、画像記憶手段（１１，
１２）と、画像表示手段（１３，１４）と、制御部（１
５）とを有して成る。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first invention. This ultrasonic diagnostic apparatus obtains an ultrasonic tomographic image, a pulse Doppler image, or a color flow mapping image of a diagnostic region of the subject by transmitting and receiving ultrasonic pulses inside the subject, and its overall configuration is shown in FIG. Similar to the conventional example, the probe 1, the wave transmitting means,
A wave receiving means (4,5), a focus circuit (6, 7),
An image processing unit (8, 9, 10) and an image storage means (11,
12), image display means (13, 14), and control unit (1
5) and.
【００１７】上記探触子１は、被検体内へ超音波パルス
を送受波するもので、超音波の発生源であると共に反射
波を受波して電気信号に変換する複数の振動子素子が一
列状に配列され、複数チャンネル（＃１〜＃ｎ）で送受
波するようになっている。送波手段は、上記探触子１を
駆動して被検体内へ超音波パルスを複数チャンネル(＃
１〜＃ｎ）で送波すると共にビームをフォーカスするも
ので、その詳細な構成は後述する。また、受波手段は、
上記被検体内の診断部位からの反射波を受波すると共に
増幅するもので、リミッタ４と、探触子１のチャンネル
分のプリアンプ５とから成る。そして、フォーカス回路
は、上記受波手段のプリアンプ５で増幅された受波信号
を入力してビーム集束するもので、信号をディジタル化
するＡ／Ｄ変換器６と、信号の位相を揃える遅延回路７
とから成る。なお、符号７′はチャンネル分の遅延回路
７からの出力信号を加算する加算器を示している。The probe 1 transmits / receives ultrasonic waves into / from an object, and is a source of ultrasonic waves and has a plurality of transducer elements for receiving reflected waves and converting them into electric signals. They are arranged in a line and transmit and receive on a plurality of channels (# 1 to #n). The transmitting means drives the probe 1 to transmit ultrasonic pulses to the inside of the subject through a plurality of channels (#
1 to #n), the beam is focused and the beam is focused. The detailed configuration will be described later. Also, the wave receiving means is
It receives and amplifies the reflected wave from the diagnostic region in the subject, and comprises a limiter 4 and a preamplifier 5 for the channel of the probe 1. The focus circuit inputs the received wave signal amplified by the preamplifier 5 of the wave receiving means and focuses the beam, and the A / D converter 6 for digitizing the signal and the delay circuit for aligning the phase of the signal. 7
It consists of and. Reference numeral 7'denotes an adder that adds the output signals from the delay circuits 7 for the channels.
【００１８】画像処理部は、上記フォーカス回路の加算
器７′で整相加算された受波信号について信号処理を行
うもので、上記受波信号について信号圧縮と包絡線検波
を行いＢ像又はＭ像などの超音波断層像を再構成する後
処理回路８と、フィルタと掛け算器と加算器等から成り
上記受波信号について診断部位からのドプラ偏移成分を
抽出してパルスドプラ像を構成するＰＷ回路９と、フィ
ルタと掛け算器とＭＴＩフィルタと自己相関演算器等か
ら成り上記受波信号について診断部位からのドプラ偏移
成分を抽出してカラーフローマッピング像を構成するＣ
ＦＭ回路１０とから成る。また、画像記憶手段は、上記
画像処理部の各回路８，９，１０からの出力信号を切換
回路１６で切り換えて入力し、超音波画像の一画像単位
ずつ記憶するもので、バッファメモリ１１と、画像メモ
リ１２とから成る。The image processing unit performs signal processing on the received signal that has been phased and added by the adder 7'of the focus circuit, and performs signal compression and envelope detection on the received signal to obtain a B image or M image. A PW which is composed of a post-processing circuit 8 for reconstructing an ultrasonic tomographic image such as an image, a filter, a multiplier, an adder, etc., and extracts a Doppler shift component from the diagnostic region for the received signal to form a pulsed Doppler image. A circuit 9, a filter, a multiplier, an MTI filter, an autocorrelation calculator, etc., which extracts a Doppler shift component from the diagnostic region for the received signal and forms a color flow mapping image C.
And an FM circuit 10. Further, the image storage means stores the output signals from the respective circuits 8, 9 and 10 of the image processing section by switching them by the switching circuit 16 and stores the ultrasonic image one image unit at a time. , Image memory 12.
【００１９】さらに、画像表示手段は、上記画像記憶手
段の画像メモリ１２からの画像データを入力して超音波
画像として表示するもので、画像表示回路１３と、テレ
ビモニタなどの表示器１４とから成る。そして、制御部
は、上記各構成要素の動作を制御するもので、例えばＣ
ＰＵなどのコントローラ１５から成る。Further, the image display means inputs the image data from the image memory 12 of the image storage means and displays it as an ultrasonic image, and comprises an image display circuit 13 and a display 14 such as a television monitor. Become. The control unit controls the operation of each of the above components, and for example, C
It consists of a controller 15 such as a PU.
【００２０】ここで、本発明においては、上記送波手段
は、図１に示すように構成された送波ドライバ２０と、
送波制御回路２１とから成る。すなわち、送波制御回路
２１は、上記探触子１の振動子素子へ供給する駆動信号
の波形を任意の形状に設定する任意波形発生回路２２
と、上記探触子１の振動子素子のチャンネル＃１〜＃ｎ
分の送波遅延回路１８1〜１８ｎとから成る。そして、
上記任意波形発生回路２２は、複数の探触子の種類に応
じて供給すべき任意波形の駆動信号を複数個記憶してお
くＲＯＭ２３と、このＲＯＭ２３から読み出した駆動信
号を保持するラッチ２４と、このラッチ２４から取り出
した駆動信号を記憶するメモリ２５と、ラッチ２６と、
このラッチ２６を介してメモリ２５からのディジタルの
駆動信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器２７
と、このＤ／Ａ変換器２７からの信号を負荷となる送波
遅延回路＃１〜＃ｎをドライブするためのバッファ２８
とから成る。この場合、上記送波遅延回路１８1〜１８
ｎは、上記バッファ２８からのアナログ信号を送波フォ
ーカスに必要な時間だけ各チャンネル＃１〜＃ｎを遅延
させるようになっており、例えば抵抗ＲとインダクタＬ
を組み合わせた遅延線とセレクタで構成されるか、抵抗
ＲとキャパシタＣとトランジスタなどを組み合わせた遅
延線とセレクタで構成してもよい。また、送波ドライバ
２０は、上記送波遅延回路１８1〜１８ｎからの信号を
探触子１の各振動子素子の駆動に必要な電圧・電流に増
幅する線型増幅回路２９1〜２９ｎ（例えばＡ級パワー
アンプやＢ級パワーアンプなど）をチャンネル＃１〜＃
ｎ分備えて成る。なお、この場合のコントローラ１５
は、送波制御回路２１内に設けられた任意波形発生回路
２２の制御に必要な情報やタイミング信号を送る機能を
有している。Here, in the present invention, the transmitting means is a transmitting driver 20 configured as shown in FIG.
The transmission control circuit 21. That is, the wave transmission control circuit 21 sets the waveform of the drive signal supplied to the transducer element of the probe 1 in an arbitrary shape, and the arbitrary waveform generation circuit 22.
And channels # 1 to #n of the transducer element of the probe 1
Minute transmission delay circuits 18 1 to 18 n. And
The arbitrary waveform generating circuit 22 stores a ROM 23 that stores a plurality of drive signals having arbitrary waveforms to be supplied according to the types of a plurality of probes, and a latch 24 that holds the drive signals read from the ROM 23. A memory 25 for storing the drive signal extracted from the latch 24, a latch 26,
A D / A converter 27 for converting the digital drive signal from the memory 25 into an analog signal via the latch 26.
And a buffer 28 for driving the signal from the D / A converter 27 to the transmission delay circuits # 1 to #n serving as loads.
It consists of and. In this case, the transmission delay circuits 18 1 to 18
n is configured to delay each channel # 1 to #n by a time required to focus the transmission of the analog signal from the buffer 28. For example, a resistor R and an inductor L are provided.
It may be configured by a delay line and a selector that are combined with each other, or a delay line and a selector that are combined by a resistor R, a capacitor C, and a transistor. The wave transmission driver 20 also linearly amplifies the signals from the wave transmission delay circuits 18 1 to 18 n into the voltage / current necessary for driving each transducer element of the probe 1 (for example, linear amplifier circuits 29 1 to 29 n). Class A power amplifier, Class B power amplifier, etc.) channels # 1 to #
Prepared for n minutes. In this case, the controller 15
Has a function of sending information and timing signals necessary for controlling the arbitrary waveform generation circuit 22 provided in the transmission control circuit 21.
【００２１】次に、このように構成された第一の発明に
よる超音波診断装置の動作について説明する。この場
合、装置の全体的な動作は、図１４に示す従来例と略同
様であるのでその説明を省略し、本発明の構成の特徴部
分である送波手段の動作について説明する。まず、送波
制御回路２１内の任意波形発生回路２２に設けられたＲ
ＯＭ２３には、使用する探触子１の種類に応じて、操作
者が目的とする超音波パルスの波形を得るために任意の
波形に決めた複数の駆動信号が予め記憶されている。こ
の任意波形の駆動信号としては、例えば使用する探触子
１の種類においてそのときに得たい目的の超音波パルス
の波形と同じ形状としてもよい。Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first aspect of the invention thus constructed will be described. In this case, the overall operation of the apparatus is substantially the same as that of the conventional example shown in FIG. First, R provided in the arbitrary waveform generation circuit 22 in the transmission control circuit 21
The OM 23 stores in advance a plurality of drive signals that are determined to have arbitrary waveforms in order to obtain a desired ultrasonic pulse waveform by the operator, depending on the type of the probe 1 used. The drive signal of this arbitrary waveform may have the same shape as the waveform of the desired ultrasonic pulse desired at that time in the type of probe 1 used.
【００２２】このような状態で、コントローラ１５は、
ＲＯＭ２３から今回使用される探触子１の種類に応じて
供給する駆動信号を読み出すための読出しアドレスを、
該ＲＯＭ２３へ送出する。すると、ＲＯＭ２３は、上記
読出しアドレスに従って該当する駆動信号のデータを出
力し、ラッチ２４を介してメモリ２５へ送る。このと
き、上記コントローラ１５は、メモリ２５に書込みアド
レスを供給する。そして、上記メモリ２５に駆動信号の
データが書き込まれた後、該駆動信号のデータはメモリ
２５から読み出され、ラッチ２６を介してＤ／Ａ変換器
２７に送られる。入力した駆動信号は、このＤ／Ａ変換
器２７でアナログ信号に変換された後、バッファ２８で
ドライブされて各送波遅延回路１８1〜１８ｎへ送られ
る。この送波遅延回路１８1〜１８ｎにおいて、上記駆
動信号に対して各チャンネル＃１〜＃ｎごとのフォーカ
スに必要な遅延時間が与えられた後、送波ドライバ２０
へ送られる。これにより、送波ドライバ２０は、上記駆
動信号を各チャンネル＃１〜＃ｎの振動子素子の駆動に
必要な電圧・電流にして探触子１に供給する。In this state, the controller 15
The read address for reading the drive signal supplied from the ROM 23 according to the type of the probe 1 used this time is
It is sent to the ROM 23. Then, the ROM 23 outputs the data of the corresponding drive signal according to the read address and sends it to the memory 25 via the latch 24. At this time, the controller 15 supplies the write address to the memory 25. Then, after the data of the drive signal is written in the memory 25, the data of the drive signal is read from the memory 25 and sent to the D / A converter 27 via the latch 26. The input drive signal is converted into an analog signal by the D / A converter 27, is then driven by the buffer 28, and is sent to each of the transmission delay circuits 18 1 to 18 n. In the transmission delay circuits 18 1 to 18 n, after the delay time necessary for focusing for each of the channels # 1 to #n is given to the drive signal, the transmission driver 20
Sent to. As a result, the wave transmission driver 20 supplies the drive signal to the probe 1 as a voltage / current necessary for driving the transducer elements of each of the channels # 1 to #n.
【００２３】このようにして、探触子１の駆動信号を任
意波形に設定して供給することができ、そのとき得られ
る超音波パルスの波形も変化させることができる。この
状態を図２に示す実験例を参照して説明する。図２の左
側の列のグラフは探触子１の振動子素子に供給する駆動
信号の波形を示し、右側の列のグラフはそのとき得られ
る超音波パルスの波形（駆動信号に対する応答波形）を
示している。(図２中の左側の列は第４零点、右側の列
は第５零点で位置合わせしている。そして、左側列と右
側列の横軸(時間軸)は、別々のものである。時間軸は左
側列その列で、右側列は右側列で統一したものであり、
左側と右側の相互関係はない。）ここでは、探触子１と
して、例えば中心周波数3.5MHzでピッチ0.22mmのセクタ
探触子を使用した例を示す。また、目的とする超音波パ
ルスの波形は、sin波４周期で包絡線がcosの１周期とな
る波形とした。いま、目的とする超音波パルスの波形を
ｇ0(t)とし、周波数をｆとし、サンプリング周期をΔt
とし、整数をｉとすると、一例として ｇ0(t)＝{−sin(２πfΔti)}{cos(２πfΔti/４)＋１}／２ ただし、ｆ＝3.5MHz ，Δt＝40ns −４π≦２πfΔti≦４π となる。In this way, the drive signal of the probe 1 can be set to an arbitrary waveform and supplied, and the waveform of the ultrasonic pulse obtained at that time can also be changed. This state will be described with reference to the experimental example shown in FIG. The graph on the left side of FIG. 2 shows the waveform of the drive signal supplied to the transducer element of the probe 1, and the graph on the right side shows the waveform of the ultrasonic pulse (response waveform to the drive signal) obtained at that time. Shows. (The left column in FIG. 2 is aligned with the fourth zero point, the right column is aligned with the fifth zero point, and the horizontal axis (time axis) of the left column and the right column is separate. The axis is the left column and that column, and the right column is the right column.
There is no mutual relationship between the left side and the right side. Here, as the probe 1, for example, a sector probe with a center frequency of 3.5 MHz and a pitch of 0.22 mm is used. Further, the waveform of the target ultrasonic pulse is a waveform in which the sinusoidal wave has four cycles and the envelope has one cycle of cos. Now, let g 0 (t) be the target ultrasonic pulse waveform, f be the frequency, and Δt be the sampling period.
And an integer i, g 0 (t) = {− sin (2πfΔti)} {cos (2πfΔti / 4) +1} / 2, where f = 3.5 MHz, Δt = 40 ns −4π ≦ 2πfΔti ≦ 4π Becomes
【００２４】まず、図２（ａ）に示す矩形の駆動信号
は、図１４及び図１５に示す従来例の送波制御回路３及
び送波ドライバ２で探触子１に供給する駆動信号の波形
を示しており、このとき実際に得られる超音波パルスの
波形は、図２（ｂ）に実線で示すような波形となる。図
２（ａ）に示す矩形の駆動信号の立ち上がり、立ち下が
りに対する理想的な振動子素子の応答は、フレンチ・ハ
ット形（1.5周期のsin波で、波形の中心に対し始点及び
終点が減衰している）である。なお、駆動信号の矩形波
３波数は、パルスデューティ50％で繰り返し周波数が探
触子１の中心周波数と合わせてある。このため、上記探
触子１から打ち出される超音波パルスは４波数となるは
ずである。しかし、実際には、図２（ｂ）に実線で示す
波形のように波数が増加し、かつ波形が歪んでいる。こ
のとき、目的とする超音波パルスの波形は、図２（ｂ）
に破線で示しているが、例えば時刻０〜0.4μsの時点及
び1.2μs以上の時点で、実際のパルス波形（実線）と目
的とするパルス波形ｇ0(t)(破線）とがかけ離れてお
り、前述のような問題点が生じていた。First, the rectangular drive signal shown in FIG. 2A is a waveform of the drive signal supplied to the probe 1 by the conventional wave transmission control circuit 3 and the wave transmission driver 2 shown in FIGS. 14 and 15. The waveform of the ultrasonic pulse actually obtained at this time is a waveform as shown by the solid line in FIG. The ideal transducer element response to the rising and falling edges of the rectangular drive signal shown in Fig. 2 (a) is a French-hat type (sinus wave of 1.5 cycles, where the start and end points are attenuated with respect to the center of the waveform. It is). The three rectangular waves of the drive signal have a pulse duty of 50% and a repetition frequency matched with the center frequency of the probe 1. Therefore, the number of ultrasonic pulses emitted from the probe 1 should be four. However, in reality, the number of waves increases and the waveform is distorted as shown by the solid line in FIG. At this time, the waveform of the target ultrasonic pulse is as shown in FIG.
The broken line indicates that the actual pulse waveform (solid line) and the target pulse waveform g 0 (t) (broken line) are far apart at time 0-0.4 μs and time 1.2 μs or more. The above-mentioned problems have occurred.
【００２５】これに対して、図１に示す本発明の送波制
御回路２１及び送波ドライバ２０で探触子１に供給する
駆動信号の波形は、任意の形状とすることができ、図２
（ｃ）においては、図２（ｄ）において破線で示す目的
とする超音波パルスの波形と等しい形状の駆動信号とし
た場合を示している。このとき実際に得られる超音波パ
ルスの波形は、図２（ｄ）に実線で示すような波形とな
る。この場合は、図２（ｂ）に示す例と比較して、実際
のパルス波形（実線）と目的とするパルス波形ｇ0(t)
（破線）とが近付いてきており、例えば時刻０〜0.4μs
の時点で波形がかなり改善されていることがわかる。こ
のように、探触子１に供給する駆動信号の形状を任意に
設定する手段として任意波形発生回路２２を設けたこと
により、図２（ｄ）に示すように、得られる超音波パル
スの波形を目的とする超音波パルスの波形に近似した形
状に改善できる。On the other hand, the waveform of the drive signal supplied to the probe 1 by the wave transmission control circuit 21 and the wave transmission driver 20 of the present invention shown in FIG. 1 can be any shape.
FIG. 2C shows the case where the drive signal has the same shape as the waveform of the target ultrasonic pulse indicated by the broken line in FIG. 2D. The waveform of the ultrasonic pulse actually obtained at this time is as shown by the solid line in FIG. In this case, compared with the example shown in FIG. 2B, the actual pulse waveform (solid line) and the target pulse waveform g 0 (t)
(Dashed line) is approaching, for example, time 0 to 0.4 μs
It can be seen that the waveform is considerably improved at time point. As described above, by providing the arbitrary waveform generation circuit 22 as a means for arbitrarily setting the shape of the drive signal supplied to the probe 1, as shown in FIG. 2D, the waveform of the obtained ultrasonic pulse is obtained. Can be improved to a shape similar to the target ultrasonic pulse waveform.
【００２６】図３は第一の発明の第二の実施例を示す送
波手段のブロック図である。この実施例は、送波制御回
路２１内の任意波形発生回路２２として、探触子１の振
動子素子へ実験入力した駆動信号により発生した超音波
パルスに対する応答信号の波形又は周波数特性を記憶し
た記憶回路としてのＲＯＭ２３と、このＲＯＭ２３に記
憶された応答信号を読み出して上記探触子１の振動子素
子へ供給すべき駆動信号の波形を演算により求めるＣＰ
Ｕ又はＤＳＰ或いはＲＡＭ，ＲＯＭなどで構成された演
算回路３０とを有して成るものとしたものである。その
他は図１の構成と全く同じである。この場合は、上記Ｒ
ＯＭ２３に予め記憶された応答信号を読み出し、これを
用いて演算回路３０で上記探触子１の振動子素子へ供給
すべき駆動信号の波形をいちいち演算により求めるの
で、得られる超音波パルスの波形を目的とする超音波パ
ルスの波形に近似させるべく更に改善することができ
る。FIG. 3 is a block diagram of a wave transmitting means showing a second embodiment of the first invention. In this embodiment, as the arbitrary waveform generation circuit 22 in the transmission control circuit 21, the waveform or frequency characteristic of the response signal to the ultrasonic pulse generated by the drive signal experimentally input to the transducer element of the probe 1 is stored. CP as a memory circuit, and a response signal stored in the ROM 23 is read out and the waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe 1 is calculated by a CP
The arithmetic circuit 30 is composed of U, DSP, RAM, ROM or the like. Others are exactly the same as the configuration of FIG. In this case, R
The response signal stored in advance in the OM 23 is read out, and the waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe 1 is calculated by the arithmetic circuit 30 using this signal. Can be further improved so as to approximate the target ultrasonic pulse waveform.
【００２７】次に、図３のように構成された第二の実施
例による送波手段の動作について説明する。この場合
は、準備段階としてＲＯＭ２３に記憶しておく所要のデ
ータを実験により作成し、該ＲＯＭ２３に記憶させる必
要がある。そこで、このＲＯＭ２３に記憶させるデータ
の作成方法について以下に説明する。このときは、超音
波診断装置外の実験装置として、図４に示す装置を使用
する。まず、本発明の超音波診断装置における探触子１
以外の部分から成る超音波診断装置本体３１から実験用
の駆動信号（インパルス）ｆ(t)を発生させ、探触子１
に入力する。上記実験用の駆動信号ｆ(t)の発生は、図
３に示すＲＯＭ２３をインパルス発生用のテストＲＯＭ
に差し替えればよいが、上記の超音波診断装置本体３１
の代わりにファンクションジェネレータを用いて実験用
の駆動信号を発生させてもよい。このとき、理想的な駆
動信号は時間幅が無限小のものである。しかし、このよ
うな理想的なインパルスは、実際の電気回路では実現不
可能である。そのため、超音波診断装置の通常帯域より
広い帯域を確保するように、後述のディジタルオシロス
コープ３４のサンプリング周期以下の時間幅のものなら
ば、ほぼ理想的なインパルスを加えた場合と同等の応答
が得られる。Next, the operation of the wave transmitting means according to the second embodiment constructed as shown in FIG. 3 will be described. In this case, it is necessary to experimentally create the required data to be stored in the ROM 23 and store it in the ROM 23 as a preparatory step. Therefore, a method of creating data to be stored in the ROM 23 will be described below. At this time, the apparatus shown in FIG. 4 is used as an experimental apparatus outside the ultrasonic diagnostic apparatus. First, the probe 1 in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention
A drive signal (impulse) f (t) for an experiment is generated from the ultrasonic diagnostic apparatus main body 31 composed of other parts, and the probe 1
To enter. To generate the drive signal f (t) for the above experiment, the ROM 23 shown in FIG.
The ultrasonic diagnostic apparatus main body 31 may be replaced with
Instead of, the function generator may be used to generate the drive signal for the experiment. At this time, the ideal drive signal has an infinitesimal time width. However, such an ideal impulse cannot be realized by an actual electric circuit. Therefore, in order to secure a wider band than the normal band of the ultrasonic diagnostic apparatus, if the time width is equal to or less than the sampling period of the digital oscilloscope 34 described later, a response equivalent to that in the case of adding an almost ideal impulse is obtained. To be
【００２８】次に、上記のように入力された実験用の駆
動信号ｆ(t)により、探触子１の振動子素子が駆動され
超音波パルスが打ち出される。すると、この超音波パル
スは、水槽３２内の脱気水を伝播しハイドロフォン３３
で受波される。なお、上記水槽３２内の脱気水は人体を
模した音響媒体となるものであるが、人体を模した音響
媒体であるならば脱気水に限らず、他の液体又は固体で
もよく、例えばひまし油などでもよい。上記超音波パル
スを受波したハイドロフォン３３は、出力信号としてイ
ンパルスの応答信号ｇ(t)を出力し、この応答信号ｇ(t)
はディジタルオシロスコープ３４でサンプリングされ、
ディジタル信号として記憶される。Next, the transducer element of the probe 1 is driven by the driving signal f (t) for experiment input as described above, and the ultrasonic pulse is emitted. Then, the ultrasonic pulse propagates the deaerated water in the water tank 32 and the hydrophone 33.
Is received by. The degassed water in the water tank 32 serves as an acoustic medium imitating a human body, but is not limited to degassed water as long as it is an acoustic medium imitating a human body, and may be another liquid or solid. Castor oil may be used. The hydrophone 33 receiving the ultrasonic pulse outputs an impulse response signal g (t) as an output signal, and this response signal g (t)
Is sampled by the digital oscilloscope 34,
It is stored as a digital signal.
【００２９】次に、このディジタルの応答信号ｇ(t)
は、計算機３５に転送され、前記実験用の駆動信号ｆ
(t)と共にＲＯＭライタ３６に転送される。そして、こ
れらの信号ｇ(t)，ｆ(t)は、後述の目的とする超音波パ
ルスの波形ｇ0(t)と共にＲＯＭ２３に書き込まれる。以
上のようにして作成されたｇ(t)，ｆ(t)，ｇ0(t)のデー
タは、図５に示すように、ＲＯＭ２３内に１〜ｍ1まで
のｍ1個の探触子１の種類に対応して格納される。この
場合、目的とする超音波パルスの波形ｇ0(t)は、例えば
分解能を重視するＢ像では波数を少なくし、また分解能
よりＳ／Ｎを重視するドプラ像では波数を多くする、と
いうように数種類を使い分けたいことがある。そのた
め、ｇ0(t)については例えばｍ2個のデータを記憶して
いる。また、実験結果の応答信号ｇ(t)は、図５に示す
ように時刻ｔ0からサンプリング周期のΔt間隔でｔ1，
ｔ2，…，ｔm3と各時刻ごとに記憶されている。そし
て、本発明では、このようにしてデータが作成され記憶
されたＲＯＭ２３を、図３に示す任意波形発生回路２２
内に有している。Next, this digital response signal g (t)
Is transferred to the computer 35, and the drive signal f for the experiment is
It is transferred to the ROM writer 36 together with (t). Then, these signals g (t) and f (t) are written in the ROM 23 together with a target waveform g 0 (t) of an ultrasonic pulse described later. The data of g (t), f (t), and g 0 (t) created in the above manner are stored in the ROM 23 as m 1 probes 1 to m 1 as shown in FIG. It is stored corresponding to one type. In this case, the target waveform g 0 (t) of the ultrasonic pulse is, for example, such that the wave number is reduced in the B image where the resolution is important and the wave number is increased in the Doppler image where the S / N is emphasized rather than the resolution. There are times when I want to use several different types. Therefore, for g 0 (t), for example, m 2 data are stored. Further, the response signal g (t) of the experimental result is t 1 , t at the sampling interval Δt interval from time t 0 as shown in FIG.
It is stored for each time such as t 2 , ..., T m 3 . In the present invention, the ROM 23 in which the data is created and stored as described above is replaced with the arbitrary waveform generation circuit 22 shown in FIG.
Have in.
【００３０】次に、このように作成されたＲＯＭ２３の
データを用いて演算を行う演算回路３０の動作について
説明する。まず、図３に示すコントローラ１５は、上記
ＲＯＭ２３から今回使用される探触子１についての前記
実験用の駆動信号ｆ(t)と、その実験結果の応答信号ｇ
(t)と、目的とする超音波パルスの波形ｇ0(t)とを読み
出すための読出しアドレスを、該ＲＯＭ２３へ送出す
る。すると、ＲＯＭ２３は、上記読出しアドレスに従っ
てそれぞれ該当するデータを出力し、ラッチ２４を介し
て演算回路３０へ送る。このとき、演算回路３０内にメ
モリを有する場合は、上記ＲＯＭ２３からの各データを
その内蔵メモリに一旦取り込み、所定の演算手順に従っ
て順次読み出せばよい。また、上記演算回路３０内にメ
モリを有さない場合は、必要に応じ上記コントローラ１
５がＲＯＭ２３にアクセスして順次必要なデータを読み
出すようにすればよい。Next, the operation of the arithmetic circuit 30 which performs an arithmetic operation using the data of the ROM 23 thus created will be described. First, the controller 15 shown in FIG. 3 uses the drive signal f (t) for the experiment for the probe 1 used this time from the ROM 23 and the response signal g of the experiment result.
The read address for reading (t) and the target waveform g 0 (t) of the ultrasonic pulse is sent to the ROM 23. Then, the ROM 23 outputs corresponding data according to the read address and sends it to the arithmetic circuit 30 via the latch 24. At this time, if the arithmetic circuit 30 has a memory, each data from the ROM 23 may be temporarily stored in the built-in memory and sequentially read according to a predetermined arithmetic procedure. If the arithmetic circuit 30 does not have a memory, the controller 1 may be used as necessary.
5 may access the ROM 23 and sequentially read out necessary data.
【００３１】演算回路３０は、上記の各データを入力し
て次のように演算を行う。まず、一般に、線形時不変シ
ステムの伝達関数をｈ(t)とすると、入力する駆動信号
ｆ(t)と応答信号ｇ(t)との間には、次の式（１）の関係
が成り立つ。 ｇ(t)＝ｈ(t)＊ｆ(t) …（１） （＊：コンボリューションを表す） ここで、応答信号ｇ(t)をフーリエ変換してスペクトル
分布Ｇ(ω)を求め、入力する駆動信号ｆ(t)をフーリエ
変換してスペクトル分布Ｆ(ω)を求め、伝達関数ｈ(t)
をフーリエ変換してスペクトル分布Ｈ(ω)を求めると、
上記の式（１）は次の式（２）に書き換えられる。 Ｇ(ω)＝Ｈ(ω)・Ｆ(ω) …（２） よって、この式（２）からＨ(ω)は Ｈ(ω)＝Ｇ(ω)／Ｆ(ω) …（３） と書ける。The arithmetic circuit 30 inputs each of the above-mentioned data and performs the following arithmetic operation. First, assuming that the transfer function of a linear time-invariant system is h (t), the following relationship (1) is generally established between the input drive signal f (t) and response signal g (t). . g (t) = h (t) * f (t) (1) (*: represents convolution) Here, the Fourier transform of the response signal g (t) is performed to obtain the spectral distribution G (ω), and the input Fourier transform of the driving signal f (t) to obtain the spectral distribution F (ω), and transfer function h (t)
Fourier transform of to obtain the spectral distribution H (ω),
The above equation (1) can be rewritten as the following equation (2). G (ω) = H (ω) · F (ω) (2) Therefore, from this equation (2), H (ω) is H (ω) = G (ω) / F (ω) (3) Can write
【００３２】一方、目的とする超音波パルスｇ0(t)をフ
ーリエ変換してスペクトル分布Ｇ0(ω)を求め、上記目
的とする超音波パルスを打ち出すために供給すべき駆動
信号のスペクトル分布をＦ0(ω)とすると、式（２）と
同様にして次の式（４）の関係が成り立つ。 Ｇ0(ω)＝Ｈ(ω)・Ｆ0(ω) …（４） そこで、この式（４）に上記の式（３）を代入すると、 Ｇ0(ω)＝Ｇ(ω)・Ｆ0(ω)／Ｆ(ω) …（５） となる。よって、Ｆ0(ω)は、 Ｆ0(ω)＝Ｇ0(ω)・Ｆ(ω)／Ｇ(ω) …（６） となる。このＦ0(ω)を逆フーリエ変換することによ
り、探触子１に供給すべき駆動信号ｆ0(t)が求められ
る。この計算方法が、いわゆるデコンボリューション法
である。On the other hand, the target ultrasonic pulse g 0 (t) is Fourier-transformed to obtain the spectral distribution G 0 (ω), and the spectral distribution of the drive signal to be supplied in order to emit the target ultrasonic pulse is obtained. Is F 0 (ω), the relationship of the following expression (4) is established in the same manner as the expression (2). G 0 (ω) = H (ω) · F 0 (ω) (4) Then, by substituting the above equation (3) into this equation (4), G 0 (ω) = G (ω) · F 0 (ω) / F (ω) (5) Therefore, F 0 (ω) becomes F 0 (ω) = G 0 (ω) · F (ω) / G (ω) (6) By inverse Fourier transforming this F 0 (ω), the drive signal f 0 (t) to be supplied to the probe 1 is obtained. This calculation method is the so-called deconvolution method.
【００３３】なお、上記演算回路３０におけるフーリエ
変換や逆フーリエ変換は、ハードウェアで実現してもよ
いし、ソフトウェアで実現してもよい。また、上記ＲＯ
Ｍ２３には、各種の波形データが記憶されているものと
したが、事前に図４に示す計算機３５でフーリエ変換を
行った結果を記憶させておいてもよい。この場合は、上
記演算回路３０でフーリエ変換を行う必要はないので、
演算時間の短縮が図れる。さらに、ＲＯＭ２３のメモリ
容量を節約したい場合は、ｆ(t)及びｇ0(t)は数学的に
定義できるため、演算回路３０内にソフトウェアとして
持ち、フラグにより選択できるようにすればよい。ま
た、一般に逆フーリエ変換は、測定系のノイズの影響を
受け易く誤差が大きくなると言われているので、例えば
ウィーナーフィルタなどのフィルタを採用したり、重み
付け関数を用い平滑化した波形にして逆フーリエ変換を
行うなどのノイズの影響を少なくする演算を追加しても
よい。さらに、以上の説明では、演算回路３０の演算方
法としてフーリエ変換及び逆フーリエ変換を採用してい
るが、本発明における演算方法としてはこれらに限られ
ず、例えば、ヤコビ法、ガウス・ザイデル法、最小２乗
法などの演算方法を用いてもよい。The Fourier transform and the inverse Fourier transform in the arithmetic circuit 30 may be realized by hardware or software. In addition, the RO
Although various kinds of waveform data are stored in M23, the results of Fourier transform performed by the computer 35 shown in FIG. 4 may be stored in advance. In this case, it is not necessary to perform the Fourier transform in the arithmetic circuit 30, so
The calculation time can be shortened. Further, when it is desired to save the memory capacity of the ROM 23, f (t) and g 0 (t) can be defined mathematically, so that they can be held as software in the arithmetic circuit 30 and selected by a flag. Further, since it is generally said that the inverse Fourier transform is susceptible to the noise of the measurement system and the error becomes large, for example, a filter such as a Wiener filter is adopted, or a smoothed waveform using a weighting function is used to form the inverse Fourier transform. You may add the calculation which reduces the influence of noise, such as performing conversion. Further, in the above description, the Fourier transform and the inverse Fourier transform are adopted as the calculation method of the calculation circuit 30, but the calculation method in the present invention is not limited to these, and for example, the Jacobian method, the Gauss-Seidel method, the minimum A calculation method such as a square method may be used.
【００３４】上記のようにして、求めた演算結果は、図
３に示すメモリ２５へ転送される。このとき、上記コン
トローラ１５は、メモリ２５に書込みアドレスを供給す
ると共に、上記演算回路３０とメモリ２５のタイミング
が合うように制御する。そして、上記メモリ２５に求め
た駆動信号ｆ0(t)のデータが書き込まれた後、該駆動信
号ｆ0(t)のデータはメモリ２５から読み出され、ラッチ
２６を介してＤ／Ａ変換器２７に送られる。入力した駆
動信号ｆ0(t)は、このＤ／Ａ変換器２７でアナログ信号
に変換された後、バッファ２８でドライブされて各送波
遅延回路１８1〜１８ｎへ送られる。この送波遅延回路
１８1〜１８ｎにおいて、上記駆動信号ｆ0(t)に対して
各チャンネル＃１〜＃ｎごとのフォーカスに必要な遅延
時間が与えられた後、送波ドライバ２０へ送られる。こ
れにより、送波ドライバ２０は、上記駆動信号ｆ0(t)を
各チャンネル＃１〜＃ｎの振動子素子の駆動に必要な電
圧・電流にして探触子１に供給する。The calculation result obtained as described above is transferred to the memory 25 shown in FIG. At this time, the controller 15 supplies the write address to the memory 25 and controls the arithmetic circuit 30 and the memory 25 so that the timings thereof match. Then, after the obtained data of the drive signal f 0 (t) is written in the memory 25, the data of the drive signal f 0 (t) is read from the memory 25 and is D / A converted via the latch 26. Sent to the container 27. The input drive signal f 0 (t) is converted into an analog signal by the D / A converter 27, then driven by the buffer 28 and sent to each of the transmission delay circuits 18 1 to 18 n. In the transmission delay circuits 18 1 to 18 n, a delay time necessary for focusing for each of the channels # 1 to #n is given to the drive signal f 0 (t), and then the signal is sent to the transmission driver 20. . As a result, the wave transmission driver 20 supplies the drive signal f 0 (t) to the probe 1 as a voltage / current necessary for driving the transducer elements of each of the channels # 1 to #n.
【００３５】このようにして、目的とする超音波パルス
の波形ｇ0(t)を得るために探触子１に供給すべき駆動信
号ｆ0(t)を任意波形に設定して供給することができ、上
記探触子１から出力される超音波パルスの波形が改善さ
れる。この状態を図２（ｅ）,（ｆ）に示す実験例を参
照して説明する。図２（ｅ）は、上記演算回路３０で前
述のデコンボリューション法の手順に従って演算した探
触子１に供給すべき駆動信号ｆ0(t)を示している。この
とき実際に得られる超音波パルスの波形は、図２（ｆ）
に実線で示すような波形となる。この場合は、図２
（ｄ）に示す例と比較して、実際のパルス波形（実線）
と目的とするパルス波形ｇ0(t)（破線）とがほとんど一
致していることがわかる。このように、この第二の実施
例によれば、図２（ｆ）に示すように、ほぼ目的とする
超音波パルスの波形が得られ、波形の歪みを低減するこ
とができる。また、この実施例では、探触子１の種類ご
とにインパルスの応答信号ｇ(t)をＲＯＭ２３内に記憶
しているので、一つの探触子１が広帯域で中心周波数を
可変にできる場合でも、実験用の駆動信号ｆ(t)及びそ
の応答信号ｇ(t)は一つの探触子１に対して一種類でよ
く、目的とする超音波パルスの波形ｇ0(t)を周波数に応
じた種類だけ持てばよい。このとき、上記ｇ0(t)は、種
類の異なる探触子１でも中心周波数が同じならば共有で
きる場合がある。このため、ＲＯＭ２３のメモリ容量が
節約できる利点がある。In this way, the drive signal f 0 (t) to be supplied to the probe 1 in order to obtain the desired waveform g 0 (t) of the ultrasonic pulse is set to an arbitrary waveform and supplied. Thus, the waveform of the ultrasonic pulse output from the probe 1 is improved. This state will be described with reference to the experimental example shown in FIGS. FIG. 2E shows the drive signal f 0 (t) to be supplied to the probe 1 calculated by the calculation circuit 30 according to the procedure of the deconvolution method described above. The waveform of the ultrasonic pulse actually obtained at this time is shown in FIG.
The waveform is as shown by the solid line. In this case,
Actual pulse waveform (solid line) compared to the example shown in (d)
It can be seen that the target pulse waveform g 0 (t) (broken line) almost coincides with the target pulse waveform. As described above, according to the second embodiment, as shown in FIG. 2 (f), the waveform of the ultrasonic pulse of interest can be obtained, and the distortion of the waveform can be reduced. Further, in this embodiment, since the impulse response signal g (t) is stored in the ROM 23 for each type of the probe 1, even when one probe 1 can change the center frequency in a wide band. The test drive signal f (t) and its response signal g (t) may be one type for one probe 1, and the target waveform g 0 (t) of the ultrasonic pulse may be changed depending on the frequency. You only need to have different types. At this time, the above-mentioned g 0 (t) may be shared by different types of probes 1 if the center frequencies are the same. Therefore, there is an advantage that the memory capacity of the ROM 23 can be saved.
【００３６】図６は第一の発明の第三の実施例を示す送
波手段のブロック図である。この実施例は、送波制御回
路２１内の任意波形発生回路２２として、前記探触子１
の振動子素子へ実験入力した駆動信号ｆ(t)により発生
した超音波パルスに対する応答信号ｇ(t)の波形又は周
波数特性を用い、上記探触子１の振動子素子へ供給すべ
き駆動信号ｆ0(t)の任意波形を予め演算して多数種類求
め、この求めた多数種類の駆動信号ｆ0(t)の任意波形を
記憶しておく大容量の記憶回路としてＲＯＭ２３′を有
して成るものとしたものである。その他は図１又は図３
の構成と基本的に同じであるが、図３に示す構成から演
算回路３０及びメモリ２５及びラッチ２６を削除すると
共に、コントローラ１５′を図３に示すコントローラ１
５から演算回路３０及びメモリ２５及びラッチ２６への
制御信号を削除した構成としたものである。FIG. 6 is a block diagram of a wave transmitting means showing a third embodiment of the first invention. In this embodiment, the probe 1 is used as the arbitrary waveform generation circuit 22 in the transmission control circuit 21.
Drive signal to be supplied to the transducer element of the probe 1 by using the waveform or frequency characteristic of the response signal g (t) to the ultrasonic pulse generated by the drive signal f (t) experimentally input to the transducer element of An arbitrary waveform of f 0 (t) is calculated in advance to obtain a large number of types, and a ROM 23 ′ is provided as a large-capacity storage circuit for storing the obtained various types of arbitrary waveforms of the drive signal f 0 (t). It was made up of. Others are shown in FIG. 1 or FIG.
The configuration is basically the same as that of FIG. 3 except that the arithmetic circuit 30, the memory 25 and the latch 26 are deleted from the configuration shown in FIG.
5, the control signals from the arithmetic circuit 30, the memory 25, and the latch 26 are deleted.
【００３７】そして、この第三の実施例におけるＲＯＭ
２３′は、図３の実施例において演算回路３０で例えば
デコンボリューション法で演算して求めた探触子１に供
給すべき駆動信号ｆ0(t)を、例えば図４に示す計算機３
５で予め演算して多数種類求め、この求めた供給すべき
駆動信号ｆ0(t)を総て記憶している。従って、それだけ
の大容量のメモリとされている。ここで、一つの探触子
１で送波の中心周波数を切り換えて使用する場合には、
その中心周波数ごとにｆ0(t)を計算する。つまり、上記
ＲＯＭ２３′の内部は、図７に示すように、探触子１の
種類が１〜ｍ1まであり１個の探触子１について１〜ｍ2
種類の中心周波数の切り換えが可能であるとすると、ｍ
1×ｍ2個のｆ0(t)が記憶される構成とされている。図７
では、それをｆ01(t)，ｆ02(t)，ｆ03(t)，…，ｆ0m
2(t)と表している。そして、一つのｆ0(t)に対しては、
図５に示す実施例と同様に、時刻ｔ0からｔ1，ｔ2，
…，ｔm3と各時刻ごとのデータｆ01(t0)，ｆ01(t1)，
…，ｆ01(tm3)が記憶されている。The ROM in this third embodiment
Reference numeral 23 'denotes a drive signal f 0 (t) to be supplied to the probe 1 which is calculated by the arithmetic circuit 30 in the embodiment of FIG. 3 by the deconvolution method, for example, and is calculated by the computer 3 shown in FIG.
In step 5, a large number of types are calculated in advance, and the obtained drive signals f 0 (t) to be supplied are all stored. Therefore, it is considered as a large capacity memory. Here, when the center frequency of the transmitted wave is switched and used with one probe 1,
F 0 (t) is calculated for each center frequency. That is, in the inside of the ROM 23 ', as shown in FIG. 7, there are 1 to m 1 types of the probe 1 , and 1 to m 2 for one probe 1.
If it is possible to switch the center frequencies of the types, m
1 × m 2 pieces of f 0 (t) are stored. Figure 7
Then, f 01 (t), f 02 (t), f 03 (t), ..., f 0 m
It is expressed as 2 (t). And for one f 0 (t),
Similar to the embodiment shown in FIG. 5, from time t 0 to t 1 , t 2 ,
…, Tm 3 and data f 01 (t 0 ), f 01 (t 1 ), at each time,
..., f 01 (tm 3 ) is stored.
【００３８】次に、図６のように構成された第三の実施
例による送波手段の動作について説明する。まず、コン
トローラ１５′は、ＲＯＭ２３′に対して使用される探
触子１の種類とその中心周波数に従って必要なデータを
読み出すための読出しアドレスを出力する。すると、Ｒ
ＯＭ２３′は、この読出しアドレスに従って該当のデー
タｆ0(t)を出力し、ラッチ２４を介してＤ／Ａ変換器２
７へ送る。以下、図１又は図３の実施例と同様に動作し
て、送波ドライバ２０は、アナログ信号に変換されると
共に遅延時間が与えられた駆動信号ｆ0(t)を各チャンネ
ル＃１〜＃ｎの振動子素子の駆動に必要な電圧・電流に
して探触子１に供給する。この実施例の場合は、ＲＯＭ
２３′のメモリ容量は増えるが、図３に示す演算回路３
０を省略して回路構成の簡単化を図ると共に、その演算
動作を省略して制御の高速化を図ることができる。Next, the operation of the wave transmitting means according to the third embodiment constructed as shown in FIG. 6 will be described. First, the controller 15 'outputs a read address for reading necessary data to the ROM 23' according to the type of the probe 1 used and its center frequency. Then R
The OM 23 ′ outputs the corresponding data f 0 (t) according to the read address, and the D / A converter 2 via the latch 24.
Send to 7. Hereinafter, operates similarly to the embodiment of FIG. 1 or FIG. 3, transmitting driver 20, each channel a drive signal delay time is given while being converted into an analog signal f 0 (t) # 1~ # The voltage and current required to drive the n transducer elements are supplied to the probe 1. In the case of this embodiment, the ROM
Although the memory capacity of 23 'increases, the arithmetic circuit 3 shown in FIG.
The circuit configuration can be simplified by omitting 0, and the control operation can be speeded up by omitting the arithmetic operation.
【００３９】図８は第一の発明の第四の実施例を示す送
波手段のブロック図である。この実施例は、送波制御回
路２１内の各チャンネルごとの送波遅延回路１８1′〜
１８ｎ′をディジタル回路とし、例えばシフトレジスタ
とセレクタなどで構成したものである。このため、任意
波形発生回路２２の一部であるＤ／Ａ変換器２７とバッ
ファ２８とは、各送波遅延回路１８1′〜１８ｎ′の後
段に設けられ、それぞれ探触子１の振動子素子のチャン
ネル＃１〜＃ｎに対応してｎ個のものが並列に接続され
ている。また、コントローラ１５は、上記ディジタルの
送波遅延回路１８1′〜１８ｎ′の制御機能を併せ持つ
ものである。この実施例の場合は、アナログの送波遅延
回路に比し、回路の周波数特性や位相特性の影響を受け
にくく、またクロストークによるノイズの混入を低減す
ることができ、精度を向上することができる。なお、図
８は図１の実施例に対して適用した場合のみを示してい
るが、本発明はこれに限らず、図３及び図６の実施例に
対しても同様に適用できる。FIG. 8 is a block diagram of a wave transmitting means showing a fourth embodiment of the first invention. In this embodiment, the transmission delay circuit 18 1 ′ for each channel in the transmission control circuit 21
18n 'is a digital circuit, which is composed of, for example, a shift register and a selector. Therefore, the D / A converter 27 and the buffer 28, which are a part of the arbitrary waveform generation circuit 22, are provided in the subsequent stages of the respective transmission delay circuits 18 1 ′ to 18 n ′, and the transducers of the probe 1 are provided. Corresponding to the channels # 1 to #n of the device, n devices are connected in parallel. The controller 15 also has a control function of the digital transmission delay circuits 18 1 ′ to 18 n ′. In the case of this embodiment, compared to an analog transmission delay circuit, it is less susceptible to the frequency characteristics and phase characteristics of the circuit, and it is possible to reduce noise mixing due to crosstalk and improve accuracy. it can. Although FIG. 8 shows only the case where it is applied to the embodiment of FIG. 1, the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to the embodiments of FIGS. 3 and 6.
【００４０】図９は第二の発明による超音波診断装置の
要部の実施例を示すブロック図である。この第二の発明
は、図３に示す第一の発明の第二の実施例においては、
任意波形発生回路２２内のＲＯＭ２３に記憶させる所要
のデータを、図４に示す超音波診断装置外の実験装置を
使用して作成し該ＲＯＭ２３に書き込むという煩わしさ
があったが、それを解消するために、図３における送波
手段に対しインパルス応答計測手段３７を設けたもので
ある。その他は図３の構成と全く同じである。この実施
例におけるインパルス応答計測手段３７は、探触子１の
振動子素子へ実験入力した駆動信号ｆ(t)により発生し
た超音波パルスに対する被検体内の診断部位からの反射
波を受波する受波用探触子３８と、この受波信号を入力
して増幅する受波回路（３９，４０）とを備えて成り、
上記超音波パルスに対する被検体の応答信号ｇ(t)の波
形又は周波数特性を計測するようになっている。FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of the main part of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second invention. The second invention is the same as the second embodiment of the first invention shown in FIG.
The required data to be stored in the ROM 23 in the arbitrary waveform generation circuit 22 was created by using an experimental apparatus outside the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 4 and written in the ROM 23, but this is solved. Therefore, the impulse response measuring means 37 is provided to the wave transmitting means in FIG. Others are exactly the same as the configuration of FIG. The impulse response measuring means 37 in this embodiment receives the reflected wave from the diagnostic region in the subject for the ultrasonic pulse generated by the drive signal f (t) experimentally input to the transducer element of the probe 1. The receiving probe 38, and a receiving circuit (39, 40) for inputting and amplifying the received signal,
The waveform or frequency characteristic of the response signal g (t) of the subject with respect to the ultrasonic pulse is measured.
【００４１】上記受波用探触子３８は、前述の探触子１
と同様にチャンネル＃１〜＃ｎ分の振動子素子が一列状
に配列されている。また、受波回路は、チャンネル＃１
〜＃ｎ分のリミッタ３９とプリアンプ４０とから成る。
さらに、上記プリアンプ４０の後段には、チャンネル＃
１〜＃ｎ分のＡ／Ｄ変換器４１と遅延回路４２とが設け
られており、この両者でフォーカス回路を構成してい
る。そして、このフォーカス回路の遅延回路４２からの
出力信号は、上記任意波形発生回路２２内のＲＡＭ４３
へ入力されるようになっている。なお、符号４５及び４
６は、探触子１と受波用探触子３８とを選択する切換ス
イッチを示している。この場合、コントローラ１５は、
上記切換スイッチ４５，４６を制御する機能を有してい
る。The wave-receiving probe 38 is the above-mentioned probe 1.
Similarly, the transducer elements for channels # 1 to #n are arranged in a line. In addition, the receiving circuit is channel # 1.
It is composed of a limiter 39 and a preamplifier 40 for ~ n.
Further, the channel #
An A / D converter 41 for 1 to #n and a delay circuit 42 are provided, and both of them constitute a focus circuit. The output signal from the delay circuit 42 of the focus circuit is the RAM 43 in the arbitrary waveform generation circuit 22.
To be entered. Incidentally, reference numerals 45 and 4
Reference numeral 6 denotes a changeover switch for selecting the probe 1 and the wave receiving probe 38. In this case, the controller 15
It has a function of controlling the changeover switches 45 and 46.
【００４２】上記のような構成において、探触子１及び
受波用探触子３８の好適な例を示すと、図１１に示すよ
うに、探触子１は被検体４７の体表面上で経皮的に走査
するもので送波用の探触子として使い、受波用探触子３
８は被検体４７の体内に挿入される例えばバイオプシー
針の先端部に取り付けられた生体内用探触子とされてい
る。A preferred example of the probe 1 and the wave-receiving probe 38 having the above-described structure shows the probe 1 on the body surface of the subject 47 as shown in FIG. Transcutaneous scanning is used as a probe for transmitting waves, and a probe for receiving waves 3
Reference numeral 8 denotes an in-vivo probe attached to the tip of a biopsy needle, which is inserted into the body of the subject 47.
【００４３】図１０は第二の発明の第二の実施例の要部
を示すブロック図である。この実施例は、単板振動子か
ら成る受波用探触子４８と、１チャンネルのリミッタ４
９と、１チャンネルのプリアンプ５０と、１チャンネル
のＡ／Ｄ変換器５１とでインパルス応答計測手段３７′
を構成したものである。そして、上記１チャンネルのＡ
／Ｄ変換器５１からの出力信号は、前記任意波形発生回
路２２内のＲＡＭ４３へ入力されるようになっている。
なお、この実施例の受波用探触子４８も、図１１に示す
ように生体内用探触子として構成されるのが好ましい。FIG. 10 is a block diagram showing the main part of the second embodiment of the second invention. In this embodiment, a receiving probe 48 composed of a single plate vibrator and a 1-channel limiter 4 are used.
Impulse response measuring means 37 'with 9 and 1-channel preamplifier 50 and 1-channel A / D converter 51
Is configured. And the A of the above 1 channel
The output signal from the / D converter 51 is input to the RAM 43 in the arbitrary waveform generation circuit 22.
The wave-receiving probe 48 of this embodiment is also preferably configured as an in-vivo probe as shown in FIG.
【００４４】次に、上記のように構成された第二の発明
による超音波診断装置の動作について説明する。まず、
準備段階として任意波形発生回路２２内のＲＡＭ４３に
記憶すべき所要のデータを実験により作成し、ＲＡＭ４
３に記憶させる。そのために、図９又は図１０に示す受
波用探触子３８又は４８を、図１１に示すように、被検
体４７の体内に挿入し例えば目的とする診断部位へ到達
させる。次に、図９又は図１０に示す送波用としての探
触子１を図１１に示すように、被検体４７の体表面にて
上記受波用探触子３８又は４８を挿入した部位の上方へ
位置合わせして接触させる。この状態で、コントローラ
１５は、任意波形発生回路２２内のＲＯＭ２３に書き込
まれた実験用の駆動信号（インパルス)ｆ(t)を読み出す
と共に、この駆動信号ｆ(t)の信号路を探触子１側にす
るように切換スイッチ４５を制御する。これにより、上
記実験用の駆動信号ｆ(t)が探触子１へ入力し、この探
触子１は該駆動信号ｆ(t)により超音波パルスを図１１
に示す被検体４７内へ送波する。Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second aspect of the invention configured as described above will be described. First,
As a preparatory step, required data to be stored in the RAM 43 in the arbitrary waveform generation circuit 22 is created by an experiment, and the RAM 4
Store in 3. For that purpose, the receiving probe 38 or 48 shown in FIG. 9 or 10 is inserted into the body of the subject 47 as shown in FIG. 11 to reach, for example, a target diagnostic site. Next, as shown in FIG. 11, the probe 1 for transmitting the wave shown in FIG. 9 or 10 is placed on the surface of the body of the subject 47 in which the probe 38 or 48 for wave reception is inserted. Align and contact upwards. In this state, the controller 15 reads out the experimental drive signal (impulse) f (t) written in the ROM 23 in the arbitrary waveform generation circuit 22 and also detects the signal path of the drive signal f (t) through the probe. The changeover switch 45 is controlled so as to be set to the 1 side. As a result, the drive signal f (t) for the experiment is input to the probe 1, and the probe 1 generates an ultrasonic pulse by the drive signal f (t).
The signal is transmitted into the subject 47 shown in FIG.
【００４５】次に、上記打ち出された超音波パルスは、
図１１に示すように、被検体４７の生体内を伝播し受波
用探触子３８又は４８で受波される。このとき、コント
ローラ１５は、この受波信号の信号路を受波用探触子３
８又は４８側にするように切換スイッチ４６を制御す
る。次に、上記受波信号は、リミッタ３９又は４９を介
してプリアンプ４０又は５０へ入力し、信号増幅され
る。その後、Ａ／Ｄ変換器４１又は５１にてディジタル
信号に変換され、図９の場合は遅延回路４２にてフォー
カスされて、上記ＲＡＭ４３へ送られる。そして、この
ディジタルの受波信号は、インパルスの応答信号ｇ(t)
として上記ＲＡＭ４３に記憶される。ここまでの動作に
より、前述の図４に示す実験装置で行った動作が、図９
又は図１０に示すインパルス応答計測手段３７，３７′
によって実行される。その後の動作は、図３に示す実施
例と同様に、任意波形発生回路２２内の演算回路３０に
よって例えばデコンボリューション法を用いて、探触子
１に供給すべき駆動信号ｆ0(t)を求める。Next, the ultrasonic pulse thus launched is
As shown in FIG. 11, the wave propagates through the living body of the subject 47 and is received by the wave receiving probe 38 or 48. At this time, the controller 15 uses the signal path of the received signal as the receiving probe 3
The changeover switch 46 is controlled so as to be set to the 8 or 48 side. Next, the received signal is input to the preamplifier 40 or 50 via the limiter 39 or 49, and the signal is amplified. After that, it is converted into a digital signal by the A / D converter 41 or 51, is focused by the delay circuit 42 in the case of FIG. 9, and is sent to the RAM 43. The digital received signal is the impulse response signal g (t).
Is stored in the RAM 43 as By the operation up to this point, the operation performed by the experimental apparatus shown in FIG.
Alternatively, the impulse response measuring means 37, 37 'shown in FIG.
Performed by In the subsequent operation, similarly to the embodiment shown in FIG. 3, the driving signal f 0 (t) to be supplied to the probe 1 is supplied by the arithmetic circuit 30 in the arbitrary waveform generating circuit 22 using, for example, the deconvolution method. Ask.
【００４６】この第二の発明によれば、任意波形発生回
路２２内のＲＯＭ２３及びＲＡＭ４３に記憶させる所要
のデータを、前述の図４に示すような超音波診断装置外
の実験装置を使用することなく作成し、容易かつ迅速に
ＲＯＭ２３及びＲＡＭ４３に書き込むことができる。ま
た、探触子１で直接被検体４７の体内に実験用の超音波
パルスを送波し、このインパルスに対する上記被検体４
７の応答信号ｇ(t)を被検体４７の内部へ挿入された受
波用探触子３８，４８で受波するので、上記応答信号ｇ
(t)を正確に計測することができる。従って、演算によ
って求める任意波形の駆動信号ｆ0(t)も正確に求めるこ
とができる。なお、図９及び図１０に示す送波遅延回路
１８1〜１８ｎは、前述の図８に示す実施例と同様にデ
ィジタル方式としてもよい。According to the second aspect of the present invention, the required data to be stored in the ROM 23 and the RAM 43 in the arbitrary waveform generating circuit 22 can be obtained by using the experimental apparatus outside the ultrasonic diagnostic apparatus as shown in FIG. It can be created without writing, and can be written in the ROM 23 and the RAM 43 easily and quickly. Further, the probe 1 directly sends an ultrasonic pulse for experiment into the body of the subject 47, and the subject 4 responds to the impulse.
Since the response signal g (t) of No. 7 is received by the receiving probes 38 and 48 inserted into the subject 47, the response signal g (t)
(t) can be measured accurately. Therefore, the drive signal f 0 (t) having an arbitrary waveform obtained by calculation can also be obtained accurately. The transmission delay circuits 18 1 to 18 n shown in FIGS. 9 and 10 may be of a digital type as in the embodiment shown in FIG.
【００４７】図１２は第二の発明の第三の実施例を示す
ブロック図である。この実施例は、図９又は図１０に示
す送波制御回路２１内の任意波形発生回路２２に対し
て、該任意波形発生回路２２で設定された任意波形の駆
動信号ｆ0(t)を用いて超音波画像を得る範囲を指定する
入力手段５２を接続したものである。この入力手段５２
は、前述のようにして求めた探触子１に供給すべき駆動
信号ｆ0(t)を使って操作者が超音波画像を得る範囲を指
定するトラックボール又はパネルスイッチなどの入力装
置５３と、後述のセレクタ５８の制御機能を付加したコ
ントローラ１５と、上記入力装置５３で指定された範囲
を画像信号に変換する画像表示回路５４と、この画像表
示回路５４の出力信号と超音波画像の画像表示回路１３
（図１４参照）の出力信号とを合成する加算器５５と、
上記入力装置５３で指定した範囲以外に超音波を送波す
るときの探触子１の駆動信号ｆ1(t)を記憶しておくＲＯ
Ｍ５６と、ラッチ５７と、このラッチ５７からの信号と
図９又は図１０に示すラッチ２４，４４からの信号とを
切り換えるセレクタ５８とで構成されている。FIG. 12 is a block diagram showing a third embodiment of the second invention. In this embodiment, a drive signal f 0 (t) having an arbitrary waveform set by the arbitrary waveform generation circuit 22 is used for the arbitrary waveform generation circuit 22 in the wave transmission control circuit 21 shown in FIG. 9 or 10. The input means 52 for designating the range for obtaining the ultrasonic image is connected. This input means 52
Is an input device 53 such as a trackball or a panel switch for designating a range in which an operator obtains an ultrasonic image using the drive signal f 0 (t) to be supplied to the probe 1 obtained as described above. , A controller 15 to which a control function of a selector 58 described later is added, an image display circuit 54 for converting the range designated by the input device 53 into an image signal, an output signal of the image display circuit 54 and an image of an ultrasonic image. Display circuit 13
An adder 55 for synthesizing the output signal (see FIG. 14),
RO for storing the drive signal f 1 (t) of the probe 1 when the ultrasonic wave is transmitted outside the range specified by the input device 53
It is composed of an M56, a latch 57, and a selector 58 for switching between the signal from the latch 57 and the signal from the latches 24 and 44 shown in FIG. 9 or 10.
【００４８】次に、このように構成された第二の発明の
第三の実施例の動作について説明する。操作者は、図１
３に示すように、被検体４７の体内の診断部位へバイオ
プシー針の先端部に取り付けられた受波用探触子３８又
は４８を挿入するために、該受波用探触子３８，４８の
先端位置に注意を払う。よって、上記受波用探触子３
８，４８の先端及びその周辺の超音波画像は高画質であ
ることが要求される。そこで、操作者は、入力装置５３
により供給すべき駆動信号ｆ0(t)で送波する範囲を指定
する。次に、コントローラ１５は、上記入力装置５３で
指定された範囲をもとに画像表示回路５４を制御し、図
１３に示すように例えば矩形の指定範囲５９を表示する
ように制御する。その後、上記画像表示回路５４から出
力された指定範囲５９に相当する画像信号は、加算器５
５で超音波画像信号と合成され、表示器１４（図１４参
照）に送られて画像表示される。Next, the operation of the third embodiment of the second invention thus constructed will be described. The operator is
As shown in FIG. 3, in order to insert the receiving probe 38 or 48 attached to the distal end portion of the biopsy needle into the diagnostic site in the body of the subject 47, the receiving probe 38, 48 Pay attention to the tip position. Therefore, the above-mentioned receiving probe 3
Ultrasound images at the tips of 8 and 48 and their surroundings are required to have high image quality. Therefore, the operator uses the input device 53.
Specifies the range to be transmitted by the drive signal f 0 (t) to be supplied. Next, the controller 15 controls the image display circuit 54 based on the range designated by the input device 53, and controls to display, for example, a rectangular designated range 59 as shown in FIG. Thereafter, the image signal corresponding to the designated range 59 output from the image display circuit 54 is added by the adder 5
In step 5, the image is combined with the ultrasonic image signal and sent to the display 14 (see FIG. 14) for image display.
【００４９】次に、コントローラ１５は、ＲＯＭ５６へ
指定範囲以外に超音波を送波するときの探触子１の駆動
信号ｆ1(t)を読み出すための読出しアドレスを送る。こ
れにより上記ＲＯＭ５６から読み出されたｆ1(t)は、ラ
ッチ５７を介してセレクタ５８へ送られる。そして、こ
のセレクタ５８は、超音波走査線が上記入力装置５３で
指定された指定範囲５９（図１３参照）内に入っている
ならば駆動信号ｆ0(t)を、指定範囲５９外の領域ならば
駆動信号ｆ1(t)を選択するように、コントローラ１５に
より制御される。このように、本実施例によれば、演算
により求めた探触子１に供給すべき駆動信号ｆ0(t)で送
波する範囲を操作者が指定することができる。このこと
により、図１３に示す指定範囲５９内のようにｆ0(t)で
送波する領域では得られる超音波画像の画質を向上させ
ることができ、それ以外の領域でｆ1(t)で送波する領域
では通常の画質の画像が得られるという効果がある。Next, the controller 15 sends to the ROM 56 a read address for reading the drive signal f 1 (t) of the probe 1 when sending the ultrasonic wave outside the specified range. As a result, f 1 (t) read from the ROM 56 is sent to the selector 58 via the latch 57. Then, the selector 58 outputs the drive signal f 0 (t) if the ultrasonic scanning line is within the designated range 59 (see FIG. 13) designated by the input device 53, and outputs the signal outside the designated range 59. Then, the controller 15 controls so as to select the drive signal f 1 (t). As described above, according to the present embodiment, the operator can specify the range to be transmitted by the drive signal f 0 (t) to be supplied to the probe 1 obtained by the calculation. As a result, it is possible to improve the image quality of the ultrasonic image obtained in a region transmitting at f 0 (t) such as within the designated range 59 shown in FIG. 13, and f 1 (t) in other regions. There is an effect that an image with normal image quality can be obtained in the area transmitted by.
【００５０】なお、図１１及び図１３の説明では、受波
用探触子３８，４８としてバイオプシー針の先端部に振
動子を設けたものとしたが、本発明はこれに限らず、被
検体４７内に探触子を挿入するものならばどのようなも
のでもよく、例えばカテーテルや超音波内視鏡などを用
いてもよい。In the description of FIGS. 11 and 13, the transducers 38, 48 for receiving waves are provided with the vibrators at the tips of the biopsy needles, but the present invention is not limited to this, and the subject is not limited to this. Any type may be used as long as the probe can be inserted into the probe 47. For example, a catheter or an ultrasonic endoscope may be used.
【００５１】また、以上の第一の発明及び第二の発明に
おいて、任意波形発生回路２２内のＲＯＭ２３又は２
３′及びＲＡＭ４３は、超音波診断装置本体側ではなく
探触子１内に取り付ける構造としてもよい。さらに、上
記ＲＯＭ又はＲＡＭに代えて別の記憶手段、例えばフロ
ッピーディスクや光磁気ディスクとしてもよい。このよ
うに、探触子１内にｆ(t)，ｇ(t)，ｇ0(t)などを記憶す
る記憶回路を取り付ける構造とした場合は、各探触子１
内のＲＯＭ等にそれぞれの探触子のデータを記憶させて
おくことにより、同じ種類の探触子１でも製造工程の誤
差等により生じる特性のバラツキをも考慮して該探触子
１に供給すべき駆動信号ｆ0(t)を演算し設定することが
できる。Further, in the above first and second inventions, the ROM 23 or 2 in the arbitrary waveform generating circuit 22 is used.
The 3'and the RAM 43 may be attached to the probe 1 instead of the ultrasonic diagnostic apparatus main body side. Further, another storage means such as a floppy disk or a magneto-optical disk may be used instead of the ROM or RAM. As described above, when the probe 1 has a structure in which a memory circuit for storing f (t), g (t), g 0 (t), etc. is attached, each probe 1
By storing the data of each probe in the internal ROM or the like, even the same type of probe 1 is supplied to the probe 1 in consideration of variations in characteristics caused by errors in the manufacturing process. The drive signal f 0 (t) to be calculated can be calculated and set.
【００５２】[0052]
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
第一の発明によれば、送波手段の内部に設けられた任意
波形発生回路により、探触子の振動子素子へ供給する駆
動信号の波形を任意の形状に設定することができる。こ
れにより、上記駆動信号の波形として、探触子から打ち
出される超音波パルスの波形の歪みが低減しうるような
形状のものを選択することで、該探触子から打ち出され
る超音波パルスの波形の歪みを低減することができる。
特に、上記任意波形発生回路の内部に設けられた記憶回
路により、上記探触子の振動子素子へ実験入力した駆動
信号により発生した超音波パルスに対する応答信号の波
形又は周波数特性を記憶しておき、演算回路で上記記憶
回路に記憶された応答信号を読み出して上記探触子の振
動子素子へ供給すべき駆動信号の波形を演算により求め
るようにしたものにおいては、該探触子から打ち出され
る超音波パルスの波形の歪みをさらによく低減すること
ができる。従って、最終的に得られる超音波画像の分解
能を向上することができ、特に、深度方向の分解能を向
上することができる。Since the present invention is constructed as described above,
According to the first aspect, the waveform of the drive signal supplied to the transducer element of the probe can be set to an arbitrary shape by the arbitrary waveform generation circuit provided inside the wave transmitting means. Thus, by selecting a waveform that can reduce the distortion of the waveform of the ultrasonic pulse emitted from the probe as the waveform of the drive signal, the waveform of the ultrasonic pulse emitted from the probe is selected. Distortion can be reduced.
In particular, the storage circuit provided inside the arbitrary waveform generation circuit stores the waveform or frequency characteristic of the response signal to the ultrasonic pulse generated by the drive signal experimentally input to the transducer element of the probe. In the case where the response signal stored in the storage circuit is read out by the arithmetic circuit and the waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe is obtained by calculation, the waveform is emitted from the probe. The waveform distortion of the ultrasonic pulse can be further reduced. Therefore, the resolution of the ultrasonic image finally obtained can be improved, and particularly, the resolution in the depth direction can be improved.
【００５３】また、第二の発明によれば受波用探触子と
受波回路とを備えて成るインパルス応答計測手段によ
り、探触子から送波された超音波パルスに対する被検体
の応答信号の波形又は周波数特性を計測し、送波手段の
内部に設けられた任意波形発生回路の記憶回路で上記イ
ンパルス応答計測手段により計測した応答信号の波形又
は周波数特性を記憶しておき、演算回路で上記記憶回路
に記憶された応答信号を読み出して上記探触子の振動子
素子へ供給すべき駆動信号の波形を演算により求めるこ
とができ、該探触子から打ち出される超音波パルスの波
形の歪みを低減するのが外部の装置などを用いずに正確
かつ容易に実行できる。また、探触子で直接被検体の体
内に実験用の超音波パルスを送波し、このインパルスに
対する上記被検体の応答信号を被検体の内部へ挿入され
た受波用探触子で受波するので、上記応答信号を正確に
計測することができる。従って、演算によって求める任
意波形の駆動信号も正確に求めることができる。According to the second aspect of the invention, the response signal of the subject to the ultrasonic pulse transmitted from the probe is provided by the impulse response measuring means including the receiving probe and the receiving circuit. The waveform or frequency characteristic of the response signal measured by the impulse response measuring means is stored in the memory circuit of the arbitrary waveform generating circuit provided inside the wave transmitting means, and is stored in the arithmetic circuit. The response signal stored in the memory circuit can be read out to obtain the waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe by calculation, and the waveform distortion of the ultrasonic pulse emitted from the probe can be obtained. Can be accurately and easily performed without using an external device or the like. In addition, the probe directly sends an ultrasonic pulse for experiment into the body of the subject, and the response signal of the subject to this impulse is received by the receiving probe inserted inside the subject. Therefore, the response signal can be accurately measured. Therefore, it is possible to accurately obtain a drive signal having an arbitrary waveform obtained by calculation.
【図１】第一の発明による超音波診断装置の実施例を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first invention.
【図２】探触子の振動子素子に供給する駆動信号の波形
と、そのとき得られる超音波パルスの波形とを示すグラ
フである。FIG. 2 is a graph showing a waveform of a drive signal supplied to a transducer element of a probe and a waveform of an ultrasonic pulse obtained at that time.
【図３】第一の発明の第二の実施例を示す送波手段のブ
ロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a wave transmitting means showing a second embodiment of the first invention.
【図４】実験用の駆動信号を入力させて超音波パルスを
送波し、それによる実験結果の応答信号を計測する外部
の実験装置を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an external experimental apparatus for inputting a drive signal for an experiment, transmitting an ultrasonic pulse, and measuring a response signal of an experimental result by the ultrasonic pulse.
【図５】第二の実施例において任意波形発生回路内の記
憶回路としてのＲＯＭの内部構成を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an internal configuration of a ROM as a storage circuit in the arbitrary waveform generation circuit in the second embodiment.
【図６】第一の発明の第三の実施例を示す送波手段のブ
ロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a wave transmitting means showing a third embodiment of the first invention.
【図７】第三の実施例において任意波形発生回路内の大
容量の記憶回路としてのＲＯＭの内部構成を示す説明図
である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an internal configuration of a ROM as a large-capacity storage circuit in the arbitrary waveform generation circuit in the third embodiment.
【図８】第一の発明の第四の実施例を示す送波手段のブ
ロック図である。FIG. 8 is a block diagram of a wave transmission means showing a fourth embodiment of the first invention.
【図９】第二の発明による超音波診断装置の要部の実施
例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of a main part of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second invention.
【図１０】第二の発明の第二の実施例の要部を示すブロ
ック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a main part of a second embodiment of the second invention.
【図１１】第二の発明における送波用の探触子及び受波
用探触子の好適例を示す外観説明図である。FIG. 11 is an external explanatory view showing a preferred example of the wave transmitting probe and the wave receiving probe according to the second invention.
【図１２】第二の発明の第三の実施例を示すブロック図
である。FIG. 12 is a block diagram showing a third embodiment of the second invention.
【図１３】上記第二の発明の第三の実施例における動作
を説明するための状態図である。FIG. 13 is a state diagram for explaining an operation in the third embodiment of the second invention.
【図１４】従来及び本発明における超音波診断装置の全
体構成を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing an overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the related art and the present invention.
【図１５】従来例における送波手段の内部構成を示すブ
ロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing an internal configuration of a wave transmission means in a conventional example.
【図１６】従来例において探触子に供給される振動子素
子の駆動信号の波形を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing a waveform of a drive signal of the transducer element supplied to the probe in the conventional example.
１…探触子 ４…リミッタ ５…プリアンプ ６…Ａ／Ｄ変換器 ７…遅延回路 ８…後処理回路 ９…ＰＷ回路 １０…ＣＦＭ回路 １１…バッファメモリ １２…画像メモリ １３…画像表示回路 １４…表示器 １５，１５′…コントローラ １６…切換回路 １８1〜１８ｎ，１８1′〜１８ｎ′…送波遅延回路 ２０…送波ドライバ ２１…送波制御回路 ２２…任意波形発生回路 ２３，２３′…ＲＯＭ ２５…メモリ ２９1〜２９ｎ…線型増幅回路 ３０…演算回路 ３７，３７′…インパルス応答計測手段 ３８，４８…受波用探触子 ４５，４６…切換スイッチ ４７…被検体 ５２…超音波画像を得る範囲を指定する入力手段 ５９…指定範囲DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Probe 4 ... Limiter 5 ... Preamplifier 6 ... A / D converter 7 ... Delay circuit 8 ... Post-processing circuit 9 ... PW circuit 10 ... CFM circuit 11 ... Buffer memory 12 ... Image memory 13 ... Image display circuit 14 ... indicator 15, 15 '... controller 16 ... switching circuit 18 1 ~18n, 18 1' ~18n '... transmitting delay circuit 20 ... transmitting driver 21 ... transmitting control circuit 22 ... arbitrary waveform generator circuit 23, 23' ... ROM 25 ... memory 29 1 ~29n ... linear amplifier circuit 30 ... arithmetic circuit 37, 37 '... impulse response measurement unit 38, 48 ... probe for wave reception transducer 45, 46 ... change-over switch 47 ... subject 52 ... ultrasonic image Means for designating a range for obtaining
Claims (7)
超音波パルスを送受波する探触子と、この探触子を駆動
して被検体内へ超音波パルスを複数チャンネルで送波す
ると共にビームをフォーカスする送波手段と、上記被検
体内の診断部位からの反射波を受波すると共に増幅する
受波手段と、この受波手段で増幅された受波信号を入力
してビーム集束するフォーカス回路と、このフォーカス
回路からの受波信号について信号処理を行う画像処理部
と、この画像処理部からの出力信号を超音波画像の一画
像単位ずつ記憶する画像記憶手段と、この画像記憶手段
からの画像データを入力して超音波画像として表示する
画像表示手段と、上記各構成要素の動作を制御する制御
部とを有する超音波診断装置において、上記送波手段の
内部に、上記探触子の振動子素子へ供給する駆動信号の
波形を任意の形状に設定する任意波形発生回路を設けた
ことを特徴とする超音波診断装置。1. A probe in which a plurality of transducer elements are arranged to transmit and receive an ultrasonic pulse into and out of a subject, and an ultrasonic pulse is transmitted to the subject in a plurality of channels by driving the probe. And a beam transmitting means for focusing the beam, a wave receiving means for receiving and amplifying a reflected wave from the diagnostic region in the subject, and a beam receiving the wave receiving signal amplified by the wave receiving means. A focusing circuit that focuses, an image processing unit that performs signal processing on a received signal from the focusing circuit, an image storage unit that stores an output signal from the image processing unit for each image unit of an ultrasonic image, and this image. In an ultrasonic diagnostic apparatus having an image display unit for inputting image data from a storage unit and displaying it as an ultrasonic image, and a control unit for controlling the operation of each of the above-mentioned components, in the inside of the transmitting unit, the above-mentioned Probe The ultrasonic diagnostic apparatus is provided with an arbitrary waveform generation circuit that sets the waveform of the drive signal supplied to the transducer element to the arbitrary shape.
振動子素子へ実験入力した駆動信号により発生した超音
波パルスに対する応答信号の波形又は周波数特性を記憶
した記憶回路と、この記憶回路に記憶された応答信号を
読み出して上記探触子の振動子素子へ供給すべき駆動信
号の波形を演算により求める演算回路とを有して成るこ
とを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。2. The arbitrary waveform generating circuit, a storage circuit for storing the waveform or frequency characteristics of a response signal to an ultrasonic pulse generated by a drive signal experimentally input to the transducer element of the probe, and the storage circuit. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising: an arithmetic circuit that reads out the response signal stored in the probe and calculates the waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe. apparatus.
振動子素子へ実験入力した駆動信号により発生した超音
波パルスに対する応答信号の波形又は周波数特性を用
い、上記探触子の振動子素子へ供給すべき駆動信号の任
意波形を予め演算して多数種類求め、この求めた多数種
類の駆動信号の任意波形を記憶しておく大容量の記憶回
路を有して成ることを特徴とする請求項１記載の超音波
診断装置。3. The arbitrary waveform generating circuit uses the waveform or frequency characteristic of a response signal to an ultrasonic pulse generated by a drive signal experimentally input to the transducer element of the probe, and uses the transducer's transducer. An arbitrary waveform of a drive signal to be supplied to the element is calculated in advance to obtain a large number of types, and a large-capacity storage circuit for storing the obtained arbitrary waveforms of the various types of drive signals is provided. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
振動子素子へ供給すべき駆動信号の任意波形の演算は、
デコンボリューション法を用いて求めるものであること
を特徴とする請求項２又は３記載の超音波診断装置。4. The arbitrary waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe in the arbitrary waveform generation circuit is calculated by:
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is obtained by using a deconvolution method.
超音波パルスを送受波する探触子と、この探触子を駆動
して被検体内へ超音波パルスを複数チャンネルで送波す
ると共にビームをフォーカスする送波手段と、上記被検
体内の診断部位からの反射波を受波すると共に増幅する
受波手段と、この受波手段で増幅された受波信号を入力
してビーム集束するフォーカス回路と、このフォーカス
回路からの受波信号について信号処理を行う画像処理部
と、この画像処理部からの出力信号を超音波画像の一画
像単位ずつ記憶する画像記憶手段と、この画像記憶手段
からの画像データを入力して超音波画像として表示する
画像表示手段と、上記各構成要素の動作を制御する制御
部とを有する超音波診断装置において、上記探触子の振
動子素子へ実験入力した駆動信号により発生した超音波
パルスに対する被検体内の診断部位からの反射波を受波
する受波用探触子とこの受波信号を入力して増幅する受
波回路とを備えて成り上記超音波パルスに対する被検体
の応答信号の波形又は周波数特性を計測するインパルス
応答計測手段を設け、上記送波手段の内部には、上記イ
ンパルス応答計測手段で計測した応答信号の波形又は周
波数特性を記憶する記憶回路とこの応答信号を読み出し
て上記探触子の振動子素子へ供給すべき駆動信号の波形
を演算により求める演算回路とを備えて成り該探触子の
振動子素子へ供給する駆動信号の波形を任意の形状に設
定する任意波形発生回路を設けたことを特徴とする超音
波診断装置。5. A probe in which a plurality of transducer elements are arranged to transmit and receive ultrasonic pulses to and from an inside of a subject, and an ultrasonic pulse is transmitted to the inside of the subject by a plurality of channels by driving the probe. And a beam transmitting means for focusing the beam, a wave receiving means for receiving and amplifying a reflected wave from the diagnostic region in the subject, and a beam receiving the wave receiving signal amplified by the wave receiving means. A focusing circuit that focuses, an image processing unit that performs signal processing on a received signal from the focusing circuit, an image storage unit that stores an output signal from the image processing unit for each image unit of an ultrasonic image, and this image. In an ultrasonic diagnostic apparatus having an image display unit for inputting image data from a storage unit and displaying it as an ultrasonic image, and a control unit for controlling the operation of each of the above-mentioned components, to the transducer element of the probe. Experiment input And a wave receiving circuit that receives and amplifies the wave received by the ultrasonic wave generated by the drive signal from the diagnostic region in the subject. Impulse response measuring means for measuring the waveform or frequency characteristic of the response signal of the subject to the ultrasonic pulse is provided, and the waveform or frequency characteristic of the response signal measured by the impulse response measuring means is stored inside the wave transmitting means. Drive circuit to supply the transducer element of the probe to the transducer element of the probe by calculating the waveform of the drive signal to be supplied to the transducer element of the probe. The ultrasonic diagnostic apparatus is provided with an arbitrary waveform generation circuit for setting the waveform of FIG.
入して使用する生体内用探触子であることを特徴とする
請求項５記載の超音波診断装置。6. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 5, wherein the receiving probe is an in-vivo probe that is inserted into a subject for use.
形発生回路には、該任意波形発生回路で設定された任意
波形の駆動信号を用いて超音波画像を得る範囲を指定す
る入力手段を接続したことを特徴とする請求項５又は６
記載の超音波診断装置。7. An arbitrary waveform generating circuit provided inside said wave transmitting means is provided with input means for designating a range for obtaining an ultrasonic image using a drive signal having an arbitrary waveform set by said arbitrary waveform generating circuit. 7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that
The ultrasonic diagnostic apparatus described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6307109A JPH08140971A (en) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6307109A JPH08140971A (en) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08140971A true JPH08140971A (en) | 1996-06-04 |
Family
ID=17965148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6307109A Pending JPH08140971A (en) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08140971A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1033529A (en) * | 1996-07-22 | 1998-02-10 | Ge Yokogawa Medical Syst Ltd | Method and device for ultrasonic imaging |
| JP2001008934A (en) * | 1999-07-01 | 2001-01-16 | Toshiba Corp | Transmission circuit and transmission control method of ultrasonograph |
| WO2004091409A1 (en) * | 2003-04-16 | 2004-10-28 | Furuno Electric Co. Ltd. | Ultrasonic bone density measurement device, ultrasonic measurement device, ultrasonic bone density measurement method, and ultrasonic measurement method |
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| JP2011193914A (en) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Canon Inc | Biological information processing apparatus, biological information processing method, and biological information processing program |
| JP2013226236A (en) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Hitachi Aloka Medical Ltd | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2016527005A (en) * | 2013-07-19 | 2016-09-08 | ヴェラゾニックス，インコーポレーテッド | Method and system for generating arbitrary waveform using tri-state pulser |
-
1994
- 1994-11-17 JP JP6307109A patent/JPH08140971A/en active Pending
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| CN109363720A (en) * | 2013-07-19 | 2019-02-22 | 维拉声学公司 | The method and system that waveform generates |
| US10302750B2 (en) | 2013-07-19 | 2019-05-28 | Verasonics, Inc. | Method and system for arbitrary waveform generation using a tri-state transmit pulser |
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