JP3243237B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents
Ultrasound diagnostic equipmentInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波の伝搬にと
もなう非線形歪みを利用する超音波診断装置に関し、特
に、フレームレートの低下を少なくした超音波診断装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus utilizing non-linear distortion caused by the propagation of ultrasonic waves, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus with a reduced frame rate.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ハーモニックイメージング機能を
備えた超音波診断装置、すなわち超音波の非線形伝搬歪
みにより発生した高調波を利用して画像を構成する超音
波診断装置が知られている。その構成としては、高調波
の抽出の方法により3つに分けられる。2. Description of the Related Art In recent years, there has been known an ultrasonic diagnostic apparatus having a harmonic imaging function, that is, an ultrasonic diagnostic apparatus which forms an image using harmonics generated by nonlinear propagation distortion of ultrasonic waves. The configuration is divided into three according to the method of extracting harmonics.
【0003】第1の方法は、受信したエコー信号をハイ
パスフィルタに通して基本波成分を減衰させ、高調波を
抽出するものである。以下、図9をもとにその動作を説
明する。In the first method, a received echo signal is passed through a high-pass filter to attenuate a fundamental wave component and a harmonic is extracted. The operation will be described below with reference to FIG.
【0004】図9に示す超音波診断装置は、パルス発生
回路101と、制御回路102と、探触子103と、受信回路104
と、ハイパスフィルタ105と、検波器106と、走査変換器
107と、表示部108とから構成されている。[0004] The ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 9 includes a pulse generating circuit 101, a control circuit 102, a probe 103, and a receiving circuit 104.
, High-pass filter 105, detector 106, and scan converter
107 and a display unit 108.
【0005】つぎに本従来例の動作を説明する。制御回
路102の制御信号に従って、パルス発生回路101より、電
気パルスが発生し、探触子103において超音波パルスに
変換され、図示されない体内に送信される。体内におい
ては、非線形伝搬により、エネルギの一部が高調波に変
換される。これら、基本波と高調波の混合したエコー信
号を探触子103において電気信号に変換し、受信回路104
で適当な振幅に整えた後、ハイパスフィルタ105におい
て基本波を除去し、高調波成分を抽出する。この抽出し
た高調波成分を検波器106において検波し、走査変換器1
07を介して表示部108に表示する。Next, the operation of the conventional example will be described. In accordance with a control signal from the control circuit 102, an electric pulse is generated from the pulse generation circuit 101, converted into an ultrasonic pulse by the probe 103, and transmitted to the body (not shown). In the body, part of the energy is converted to harmonics by nonlinear propagation. The probe 103 converts the mixed echo signal of the fundamental wave and the harmonic into an electric signal, and outputs the electric signal to the receiving circuit 104.
After adjusting the amplitude to an appropriate value, the fundamental wave is removed by the high-pass filter 105, and a harmonic component is extracted. The extracted harmonic component is detected by the detector 106, and the scanning converter 1
The information is displayed on the display unit 108 via 07.
【0006】第2の方法は、例えば米国特許5,706,819
号に開示されているような方法である。この方法を図1
0および、図11をもとに説明する。図10に示す超音
波診断装置は、パルス発生回路101と、制御回路102と、
探触子103と、受信回路104と、検波器106と、走査変換
器107と、表示部108と、A/D変換器109と、メモリ110
と、加算器111とを備えている。図11は図10のパル
ス発生回路101の内部構成およびその動作を示したもの
で、パルス発生回路101はFETスイッチ112、113を備
えている。A second method is described, for example, in US Pat. No. 5,706,819.
The method is disclosed in US Pat. This method is illustrated in FIG.
0 and FIG. The ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 10 includes a pulse generation circuit 101, a control circuit 102,
Probe 103, receiving circuit 104, detector 106, scan converter 107, display unit 108, A / D converter 109, and memory 110
And an adder 111. FIG. 11 shows the internal configuration and operation of the pulse generation circuit 101 of FIG. 10. The pulse generation circuit 101 includes FET switches 112 and 113.
【0007】次に本従来例の動作を説明する。本従来例
のシーケンスは、送受信2回を一組として行なわれる。
制御回路102は、パルス発生回路101に制御信号を送る
が、1回目の送信では、図11(a)のパルス発生回路
101のFETスイッチ112がFETスイッチ113よりも先
にONし、そのタイミングは図11(b)のようにな
る。探触子103での送受信、受信回路104での増幅は第1
の従来例と同様である。受信回路104の出力信号は、A
/D変換器109においてディジタル信号に変換され、メ
モリ110に格納される。次に2回目の送受信が行なわれ
るが、2回目の送信では、図11(c)のようなタイミ
ングでFETスイッチ113はFETスイッチ112よりも先
にONする。この結果、2回目の送信パルスは1回目と
逆相になる。Next, the operation of the conventional example will be described. In the sequence of the conventional example, two transmissions and receptions are performed as one set.
The control circuit 102 sends a control signal to the pulse generation circuit 101. In the first transmission, the pulse generation circuit 101 shown in FIG.
The FET switch 112 of 101 is turned on before the FET switch 113, and the timing is as shown in FIG. The transmission and reception by the probe 103 and the amplification by the reception circuit 104 are the first.
Is the same as the conventional example. The output signal of the receiving circuit 104 is A
The signal is converted into a digital signal by the / D converter 109 and stored in the memory 110. Next, the second transmission / reception is performed. In the second transmission, the FET switch 113 is turned on before the FET switch 112 at the timing as shown in FIG. As a result, the second transmission pulse has a phase opposite to that of the first transmission pulse.
【0008】以上のような2回の送受信において得られ
たエコー信号を加算器111により加算すると、基本波成
分は相殺されて消失し、2次の高調波のみが残る。本従
来例ではこのような方法により高調波を抽出する。検波
器106以降の処理は第1の従来例と同様である。When the echo signals obtained in the two transmissions and receptions as described above are added by the adder 111, the fundamental wave component is canceled and disappears, and only the second harmonic remains. In this conventional example, harmonics are extracted by such a method. The processing after the detector 106 is the same as in the first conventional example.
【0009】さらに第3の方法として、特開昭61-27923
5号公報記載の方法が知られている。以下、その動作原
理について、図12に示すブロック図を参照して説明す
る。As a third method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-27923 is disclosed.
A method described in Japanese Patent Publication No. 5 is known. Hereinafter, the operation principle will be described with reference to the block diagram shown in FIG.
【0010】図12に示す超音波診断装置は、パルス発
生回路101と、制御回路102と、探触子103と、受信回路1
04と、被検体105と、検波器106と、走査変換器107と、
表示部108と、A/D変換器109と、メモリ114、115と、
演算部116と、可変利得部119とを備えている。The ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 12 comprises a pulse generating circuit 101, a control circuit 102, a probe 103, a receiving circuit 1
04, the subject 105, the detector 106, the scan converter 107,
A display unit 108, an A / D converter 109, memories 114 and 115,
An operation unit 116 and a variable gain unit 119 are provided.
【0011】図12において、パルス発生回路101は、
第1回目の送信において振幅Aの駆動パルスを発生して
探触子103を駆動し、振幅Bの超音波パルスを発生させ
る。パルス発生回路101は2回目の送信においては、振
幅が1回目の2倍である2Aの駆動パルスを発生し、探
触子103を駆動して、振幅が2Bのパルスを発生させ
る。探触子103で発生した超音波パルスは被検体105内を
伝搬する。In FIG. 12, a pulse generation circuit 101 comprises:
In the first transmission, a drive pulse having an amplitude A is generated to drive the probe 103 to generate an ultrasonic pulse having an amplitude B. In the second transmission, the pulse generation circuit 101 generates a 2A drive pulse whose amplitude is twice the first transmission, drives the probe 103, and generates a pulse having an amplitude of 2B. The ultrasonic pulse generated by the probe 103 propagates in the subject 105.
【0012】超音波パルスは、被検体105内における伝
搬距離が増加するにつれて非線形歪みを増し、かつ超音
波の振幅が大であればその歪み量も大となる。この歪み
は高調波成分の発生に基づくものであり、そのため基本
波の振幅は減少する。また、超音波パルスのビームにお
いて、振幅が比較的大きなメインローブのピーク部分は
歪みが大であり、振幅が比較的小さいサイドローブ部分
では歪みが小さい。上記のようにして、歪んだ超音波パ
ルスは被検体105において散乱され、エコーとなり、探
触子103で受信信号に変換される。The ultrasonic pulse increases nonlinear distortion as the propagation distance within the subject 105 increases, and the distortion amount increases as the amplitude of the ultrasonic wave increases. This distortion is based on the generation of harmonic components, and therefore the amplitude of the fundamental wave decreases. In the ultrasonic pulse beam, the distortion is large at the peak portion of the main lobe having a relatively large amplitude, and small at the side lobe portion having a relatively small amplitude. As described above, the distorted ultrasonic pulse is scattered in the subject 105, becomes an echo, and is converted into a received signal by the probe 103.
【0013】第1回目の送信に対する受信信号に対し
て、可変利得部119は倍率Cで受信信号を増幅し、第2
回目の送信に対する受信信号に対して、可変利得部119
は倍率が半分のC/2倍で受信信号を増幅する。第1回
目の受信信号はA/D変換器109により量子化・離散化
された後、メモリ114に記憶され、第2回目の受信信号
はA/D変換器109により量子化・離散化された後、メ
モリ115に記憶される。そして、メモリ114、115から読
み出され、演算部116で第1回目の受信信号と第2回目
の受信信号との差分がとられ、出力される。The variable gain section 119 amplifies the received signal for the first transmission by a factor C,
For the received signal for the second transmission, the variable gain unit 119
Amplifies the received signal at C / 2 times the magnification of half. The first received signal is quantized and discretized by the A / D converter 109, and then stored in the memory 114. The second received signal is quantized and discretized by the A / D converter 109. Thereafter, it is stored in the memory 115. Then, the signals are read from the memories 114 and 115, and the difference between the first received signal and the second received signal is obtained by the arithmetic unit 116 and output.
【0014】この場合、1回目の受信信号と、2回目の
受信信号のサイドローブに起因する成分を比較してみる
と、比較的振幅が小さいために、その振幅の比は正確に
2倍であると言える。一方、メインローブに起因する成
分は比較的振幅が大きいために前述したような理由によ
り振幅の比は正確に2倍ではない。そのため、演算部11
6による減算により、サイドローブに起因する成分はゼ
ロとなるが、メインローブに起因する成分はゼロではな
くなる。この差信号は、メインローブの振幅が大きい部
分、すなわち非常に細いビームにより得られた受信信号
に相当するとみなせる。このようにして減算された受信
信号は、検波器106で検波され、走査変換器107を介し
て、表示部108に分解能が高い、サイドローブの少ない
画像として表示される。In this case, comparing the components caused by the side lobes of the first reception signal and the second reception signal, the amplitude ratio is exactly twice since the amplitude is relatively small. It can be said that there is. On the other hand, since the component caused by the main lobe has a relatively large amplitude, the amplitude ratio is not exactly twice for the above-described reason. Therefore, the operation unit 11
By the subtraction by 6, the component due to the side lobe becomes zero, but the component due to the main lobe is not zero. This difference signal can be considered to correspond to a portion where the amplitude of the main lobe is large, that is, a received signal obtained by a very narrow beam. The reception signal thus subtracted is detected by the detector 106, and displayed on the display unit 108 via the scan converter 107 as an image with high resolution and few side lobes.
【0015】上記3つの方法のうち、第1の方法すなわ
ちフィルタによる抽出では、基本波の帯域が高調波と重
なってしまうと、フィルタにより高調波成分のみを抽出
することができなくなる。このため、送信パルスの帯域
をある程度狭くする必要があり、画像の縦分解能を劣化
させる原因となる。したがって、画像の縦分解能の点か
ら考えると第2、第3の従来例のほうが優れていると言
える。Of the above three methods, in the first method, that is, the extraction by the filter, if the band of the fundamental wave overlaps with the harmonic, it becomes impossible to extract only the harmonic component by the filter. For this reason, it is necessary to narrow the band of the transmission pulse to some extent, which causes deterioration of the vertical resolution of the image. Therefore, it can be said that the second and third conventional examples are superior in terms of the vertical resolution of the image.
【0016】ところで高調波の振幅は、探触子の焦点付
近の深度で最も大きくなり、それより深いところでは、
徐々に小さくなっていく。もともと、高調波のレベルは
基本波に比較して小さいため、深い部位では、高調波信
号はノイズに埋もれてしまい、画像を構成することが不
可能になる。By the way, the amplitude of the harmonic becomes largest at a depth near the focal point of the probe.
It gradually gets smaller. Originally, since the level of the harmonic is smaller than that of the fundamental wave, the harmonic signal is buried in the noise at a deep portion, making it impossible to form an image.
【0017】この点に鑑みて、特開平10-179589号公報
に開示されたような方式が提案されている。この方式を
図13を用いて説明する。図13に示す超音波診断装置
は、パルス発生回路101と、制御回路102と、探触子103
と、受信回路104と、検波器106、117と、走査変換器107
と、表示部108と、A/D変換器109と、メモリ110と、
加算器111と、混合器118とを備えている。In view of this point, a system as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-179589 has been proposed. This method will be described with reference to FIG. An ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 13 includes a pulse generation circuit 101, a control circuit 102, and a probe 103.
, Receiving circuit 104, detectors 106 and 117, and scan converter 107
Display unit 108, A / D converter 109, memory 110,
An adder 111 and a mixer 118 are provided.
【0018】以上のような構成において。基本的な動作
は第2の従来例と同様であるが、メモリ110、加算器111
により抽出し、検波器106で検波した高調波による画像
と、A/D変換器109の出力を検波器117で検波した基本
周波数の画像を混合器118において混合させる。これに
より、深い部位では、基本波により画像を構成すること
で、高調波と基本周波数エコーを共通画像中にブレンド
し、雑音の減少や深さ依存減衰を克服するものである。In the above configuration. The basic operation is the same as that of the second conventional example, except that the memory 110 and the adder 111 are used.
In the mixer 118, the image of the harmonics extracted by the detector 106 and the image of the fundamental frequency detected by the detector 117 from the output of the A / D converter 109 are mixed. Thus, in a deep part, an image is composed of a fundamental wave, thereby blending a harmonic and a fundamental frequency echo in a common image to overcome noise reduction and depth-dependent attenuation.
【0019】また、この方法を第3の従来例に適用した
場合を図14を用いて説明する。図14に示した超音波
診断装置は、パルス発生回路101と、制御回路102と、探
触子103と、受信回路104と、検波器106、117と、走査変
換器107と、表示部108と、A/D変換器109と、メモリ1
14、115と、演算部116と、混合器118とを備えている。A case where this method is applied to the third conventional example will be described with reference to FIG. The ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 14 includes a pulse generation circuit 101, a control circuit 102, a probe 103, a reception circuit 104, detectors 106 and 117, a scan converter 107, a display unit 108, , A / D converter 109 and memory 1
14, 115, an operation unit 116, and a mixer 118.
【0020】この従来例においては、演算部116により
抽出し、検波器106で検波した高調波による画像と、A
/D変換器109の出力を検波器117で検波した基本周波数
の画像を混合器118において混合させる。これにより、
深い部位では、基本波により画像を構成することで、高
調波と基本周波数エコーを共通画像中にブレンドし、雑
音の減少や深さ依存減衰を克服するものである。In this conventional example, an image based on harmonics extracted by the arithmetic unit 116 and detected by the detector 106 and A
The image of the fundamental frequency detected by the detector 117 from the output of the / D converter 109 is mixed by the mixer 118. This allows
In a deep part, an image is composed of a fundamental wave, thereby blending a harmonic and a fundamental frequency echo in a common image to overcome noise reduction and depth-dependent attenuation.
【0021】[0021]
【発明が解決しようとする課題】上記第2、第3の従来
例においては、送信帯域を制限する必要はないが、送受
信を同一方向に対し2回繰り返す必要があるために、フ
レームレートが半分に低下するという問題が生じる。ま
た、心臓のような動きのある臓器において、2回の送受
信の間に被検体が動いてしまった場合に正しい演算がさ
れなくなるという問題も生ずる。この問題を解決するた
めに、送信繰り返し周波数を高くすると、深い部位のエ
コーが返ってくる前に次の送信パルスを発生してしまう
ことになり、表示できる深さが浅くなってしまう。In the second and third prior arts described above, it is not necessary to limit the transmission band, but since the transmission and reception must be repeated twice in the same direction, the frame rate is reduced by half. The problem is that it decreases. In addition, in a moving organ such as a heart, there is a problem in that when the subject moves between two transmissions and receptions, a correct calculation cannot be performed. If the transmission repetition frequency is increased to solve this problem, the next transmission pulse will be generated before the echo of a deep part returns, and the displayable depth will be shallow.
【0022】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、ハーモニックイメージング機能を備えた
超音波診断装置において、フレームレートの低下を少な
くすることを目的とする。An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to reduce a decrease in frame rate in an ultrasonic diagnostic apparatus having a harmonic imaging function.
【0023】また、本発明は、ハーモニックイメージン
グ機能を有する超音波診断装置において、フレームレー
トの低下を少なくし、かつ、深い部位までの表示を可能
とすることを目的とするものである。Another object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus having a harmonic imaging function in which a reduction in the frame rate is reduced and a display can be made to a deep part.
【0024】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明の超音波診断装置
は、被検体に対して超音波を送受信する探触子と、前記
探触子を駆動する駆動パルスの極性が可変の送信手段
と、前記送信手段により被検体内に送信され、反射して
探触子に返ってきたエコー信号を離散化・量子化する変
換手段と、極性が互いに異なる駆動パルスに対応する、
前記変換手段の出力信号をもとに前記被検体内における
非線形歪み分を検出する加算手段と、前記送信手段にお
ける前記極性の異なる駆動パルスの間隔を調節するパル
ス間隔調節手段とを備えた。この構成により、ハーモニ
ックイメージング機能を有する超音波診断装置におい
て、フレームレートの低下を少なくすることが可能とな
る。According to an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, there is provided a probe for transmitting / receiving an ultrasonic wave to / from a subject, and transmitting means for changing the polarity of a driving pulse for driving the probe. A conversion means for discretizing and quantizing the echo signal transmitted to the inside of the subject by the transmission means and reflected and returned to the probe, and corresponding to driving pulses having different polarities,
An adder for detecting a non-linear distortion component in the subject based on an output signal of the converter; and a pulse interval adjuster for adjusting an interval between the drive pulses having different polarities in the transmitter. With this configuration, it is possible to reduce a decrease in the frame rate in the ultrasonic diagnostic apparatus having the harmonic imaging function.
【0025】また、本発明の超音波診断装置は、被検体
に対して超音波を送受信する探触子と、前記探触子を駆
動する駆動パルスの振幅が可変の送信手段と、前記送信
手段により被検体内に送信され、反射して探触子に返っ
てきたエコー信号を離散化・量子化する変換手段と、振
幅が互いに異なる駆動パルスに対応する、前記変換手段
の出力信号をもとに前記被検体内における非線形歪み分
を検出する減算手段と、前記送信手段における前記振幅
の異なる駆動パルスの間隔を調節するパルス間隔調節手
段とを備えた。この構成により、ハーモニックイメージ
ング機能を有する超音波診断装置において、フレームレ
ートの低下の少なくすることが可能となる。Further, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention comprises: a probe for transmitting / receiving an ultrasonic wave to / from a subject; transmitting means for varying the amplitude of a driving pulse for driving the probe; A conversion unit for discretizing and quantizing the echo signal transmitted into the subject, reflected and returned to the probe, and an output signal of the conversion unit corresponding to drive pulses having different amplitudes. And a pulse interval adjusting unit for adjusting an interval between the driving pulses having different amplitudes in the transmitting unit. With this configuration, it is possible to reduce a decrease in the frame rate in the ultrasonic diagnostic apparatus having the harmonic imaging function.
【0026】さらに、前記本発明の超音波診断装置にお
いて、非線形歪み分と基本波成分とを混合する混合手段
を設けた。この構成により、ハーモニックイメージング
機能を有する超音波診断装置において、フレームレート
の低下を少なし、かつ、深い部位までの表示が可能とな
る。Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, a mixing means for mixing the nonlinear distortion component and the fundamental wave component is provided. With this configuration, in an ultrasonic diagnostic apparatus having a harmonic imaging function, a decrease in the frame rate can be reduced, and a display can be made to a deep part.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1〜図8を用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0028】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに極性の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を加算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、互いに極性の
異なる駆動パルスの間隔を可変にした。(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention. In this ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic diagnostic apparatus that sequentially generates ultrasonic waves by two types of driving pulses having different polarities from each other, transmits the generated ultrasonic waves into a subject, adds those echo signals, and extracts a harmonic component. The intervals between drive pulses having different polarities are made variable.
【0029】図1に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、駆動パルスを生成するパルス発生回路1
と、パルス発生回路1を制御する制御回路2と、パルス
発生回路1で生成される駆動パルスの間隔を調節するパ
ルス間隔調節器5と、パルス発生回路1で発生された駆
動パルスを超音波に変換して被検体へ送信か、かつ、そ
の受信エコーを電気信号に変換する探触子3と、探触子
3で受信された信号の振幅調整等を行う受信回路4と、
受信回路4の出力を離散化・量子化するA/D変換器9
と、A/D変換器9の出力を記憶するメモリ10と、A/
D変換器9の出力とメモリ10の出力とを加算して高調波
成分を抽出する加算器11と、それぞれ加算器10の出力、
A/D変換器9の出力を検波する検波器6、検波器17
と、検波器6の出力と検波器17の出力とを混合する混合
器18と、混合器18の出力を表示用の画像データに変換す
る走査変換器7と、走査変換器7の出力を表示する表示
する表示部8とを備えている。この図において、図13
に示した従来の超音波診断装置と対応する構成要素に
は、図13で使用した名称と同一名称を用いた。つま
り、本実施の形態の基本構成は、図13の従来装置にパ
ルス間隔調節器5を接続したものである。As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment has a pulse generation circuit 1 for generating a drive pulse.
A control circuit 2 for controlling the pulse generation circuit 1, a pulse interval adjuster 5 for adjusting the interval between drive pulses generated by the pulse generation circuit 1, and a drive pulse generated by the pulse generation circuit 1 A probe 3 for converting and transmitting the signal to the subject and converting the received echo into an electric signal; a receiving circuit 4 for adjusting the amplitude of a signal received by the probe 3;
A / D converter 9 for discretizing and quantizing the output of receiving circuit 4
A memory 10 for storing the output of the A / D converter 9;
An adder 11 for adding the output of the D converter 9 and the output of the memory 10 to extract a harmonic component;
Detector 6 and detector 17 for detecting the output of A / D converter 9
A mixer 18 for mixing the output of the detector 6 and the output of the detector 17, a scan converter 7 for converting the output of the mixer 18 into image data for display, and displaying the output of the scan converter 7 And a display unit 8 for displaying. In this figure, FIG.
The same names as those used in FIG. 13 are used for components corresponding to the conventional ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. That is, the basic configuration of the present embodiment is such that the pulse interval adjuster 5 is connected to the conventional device of FIG.
【0030】以上のように構成された超音波診断装置の
動作を説明する。この超音波診断装置の動作は、パルス
間隔調節器5に関連する部分を除けば、図13の従来装
置と基本的に同一であるため、ここでは、本実施の形態
の特徴であるパルス間隔調節器5に関連する動作を説明
する。The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described. The operation of this ultrasonic diagnostic apparatus is basically the same as that of the conventional apparatus shown in FIG. 13 except for a part related to the pulse interval adjuster 5, and therefore, here, the pulse interval adjustment which is a feature of the present embodiment is described. The operation related to the container 5 will be described.
【0031】図2は、パルス間隔調節器5の制御にもと
づくパルス発生トリガ信号、パルス発生回路1の送信パ
ルス、および、受信エコー信号における基本周波数成分
と高調波成分のタイミングを示す図である。ここで、
(a)はパルス発生トリガ、(b)は送信パルス、
(c)は受信エコー信号における基本周波数成分、
(d)は受信エコー信号における高調波成分である。FIG. 2 is a diagram showing a pulse generation trigger signal based on the control of the pulse interval adjuster 5, a transmission pulse of the pulse generation circuit 1, and a timing of a fundamental frequency component and a harmonic component in a reception echo signal. here,
(A) is a pulse generation trigger, (b) is a transmission pulse,
(C) is a fundamental frequency component in the received echo signal,
(D) is a harmonic component in the received echo signal.
【0032】図2に示すように、まず、タイミングTA
において、パルス間隔調整器5の制御より送信パルスト
リガ信号が出力され、パルス発生回路1より送信パルス
が発生され、探触子3より被検体内に超音波パルスが送
出される。被検体が均一媒体であると仮定すると、エコ
ーの基本波成分は、図2(c)のように浅い部分すなわ
ち送信パルスの直後では大きく、深い部分すなわち送信
パルスから時間が経過するにつれ小さくなる。また、体
内で発生する高調波成分は徐々に増大し、フォーカス点
F付近で最も大きくなり、その後、深くなるにつれ小さ
くなっていく。ここで注目すべきは、高調波成分は、フ
ォーカス点以遠で比較的浅い部位で減衰して信号が検知
できなくなってしまうことであり、この図では送信パル
スのタイミングTAからt1後に信号が検知できなくなっ
ている。このタイミングにおいて、基本波の信号はまだ
検知できている。高調波成分の抽出には基本波が存在し
ても問題ないことから、本実施の形態では、1回目の送
信タイミングTAより高調波が検知できなくなったタイ
ミングTB(TAから時間t1後)において、1回目のパル
スとは逆相の2回目の送信パルスを発生する。As shown in FIG. 2, first, at the timing T A
In, a transmission pulse trigger signal is output from the control of the pulse interval adjuster 5, a transmission pulse is generated from the pulse generation circuit 1, and an ultrasonic pulse is transmitted from the probe 3 into the subject. Assuming that the subject is a uniform medium, the fundamental wave component of the echo becomes large immediately after the shallow portion, that is, immediately after the transmission pulse, as shown in FIG. 2C, and becomes smaller as time elapses from the deep portion, that is, the transmission pulse. The harmonic components generated in the body gradually increase, become largest near the focus point F, and then become smaller as the depth increases. Here it should be noted, the harmonic component is to signal attenuated at a relatively shallow sites focus point beyond can no longer be detected, the signal after t1 from the timing T A of the transmitted pulse in this figure detects No longer. At this timing, the signal of the fundamental wave is still detected. Since the extraction of the harmonic components is no problem even if there exists a fundamental wave, in the present embodiment, the timing T B (T A from the time t1 after the harmonics from the transmission timing T A for the first time can no longer be detected ), A second transmission pulse having a phase opposite to that of the first pulse is generated.
【0033】2回目の送信パルスに対するエコーから
は、高調波の抽出を行なう他に、深い部位の画像を構成
するために基本波信号を検波する。したがって、基本波
のエコーが充分小さくなるタイミングTC(TBから時間
t2後。ただしt2>t1)まで待ち、次の送信パルスを発生
する。From the echo for the second transmission pulse, in addition to extracting the harmonics, a fundamental signal is detected in order to form an image of a deep part. Therefore, the timing T C (T B from the time when the echo of the fundamental wave becomes sufficiently small)
After t2. However, wait until t2> t1) and generate the next transmission pulse.
【0034】ここで、図13に示した従来の方式と本実
施の形態とを比較すると、従来の方式では、基本波およ
び高調波の抽出に対し、t2の2倍の時間が必要であった
のに対して、本実施の形態では(t1+t2)の時間で行な
うことができる。Here, comparing the conventional system shown in FIG. 13 with the present embodiment, the conventional system requires twice as long as t2 for extracting the fundamental wave and the harmonic. On the other hand, in the present embodiment, it can be performed in the time of (t1 + t2).
【0035】以上のように、本発明の第1の実施の形態
では、1回目の送信パルスの受信エコーから高調波成分
が検知できなくなった時点で、1回目の送信パルスと逆
相の2回目の送信パルスを発生し、その受信エコーの基
本波成分が充分小さくなった時点で、1回目の送信パル
スと同相の送信パルスを発生し、以後同様に周期的に動
作させるので、基本波および高調波を抽出し、画像を構
成するために必要な時間を短縮することができる。これ
により、高調波成分および基本成分を高いフレームレー
トで抽出することができ、さらに、高調波と基本周波数
エコーを共通画像中にブレンドし、雑音の減少や深さ依
存減衰を克服することができる。As described above, in the first embodiment of the present invention, when the harmonic component cannot be detected from the reception echo of the first transmission pulse, the second transmission of a phase opposite to that of the first transmission pulse. When the fundamental wave component of the received echo becomes sufficiently small, a transmit pulse having the same phase as the first transmit pulse is generated, and the pulse is operated periodically thereafter. The time required to extract the waves and construct the image can be reduced. As a result, the harmonic component and the fundamental component can be extracted at a high frame rate, and the harmonic and the fundamental frequency echo can be blended in a common image to reduce noise and overcome depth-dependent attenuation. .
【0036】なお、第1の実施の形態は、図13の従来
装置にパルス間隔調節器を付加したものであったが、図
10に示す従来装置にパルス間隔調節器を付加すること
により、同様にしてフレームレートの低下を防止するこ
とができる。In the first embodiment, a pulse interval adjuster is added to the conventional device shown in FIG. 13; however, the same effect can be obtained by adding a pulse interval adjuster to the conventional device shown in FIG. Thus, a decrease in the frame rate can be prevented.
【0037】(第2の実施の形態)図3は、本発明の第
2の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに振幅の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を減算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、互いに極性の
異なる駆動パルスの間隔を可変にした。(Second Embodiment) FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a second embodiment of the present invention. In this ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic diagnostic apparatus that sequentially generates ultrasonic waves by two types of driving pulses having different amplitudes from each other, transmits the ultrasonic waves into a subject, and subtracts those echo signals to extract harmonic components. The intervals between drive pulses having different polarities are made variable.
【0038】図3に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、駆動パルスを生成するパルス発生回路1
と、パルス発生回路1を制御する制御回路2と、パルス
発生回路1で生成される駆動パルスの間隔を調節するパ
ルス間隔調節器5と、パルス発生回路1で発生された駆
動パルスを超音波に変換して被検体へ送信か、かつ、そ
の受信エコーを電気信号に変換する探触子3と、探触子
3で受信された信号の振幅調整等を行う受信回路4と、
受信回路4の出力の利得を可変制御する利得制御部19
と、利得制御部19の出力を離散化・量子化するA/D変
換器9と、A/D変換器9の出力を記憶するメモリ14、
15と、メモリ14の出力とメモリ15の出力とを減算して高
調波成分を抽出する演算部16と、それぞれ演算部16の出
力、A/D変換器9の出力を検波する検波器6、検波器
17と、検波器6と検波器17の出力を混合する混合器18
と、混合器18の出力を表示用の画像データに変換する走
査変換器7と、走査変換器7の出力を表示する表示する
表示部8とを備えている。この図において、図14に示
した従来の超音波診断装置と対応する構成要素には、図
14で使用した名称と同一名称を用いた。つまり、本実
施の形態の基本構成は、図14の従来装置にパルス間隔
調節器5を接続したものである。As shown in FIG. 3, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment has a pulse generation circuit 1 for generating a drive pulse.
A control circuit 2 for controlling the pulse generation circuit 1, a pulse interval adjuster 5 for adjusting the interval between drive pulses generated by the pulse generation circuit 1, and a drive pulse generated by the pulse generation circuit 1 A probe 3 for converting and transmitting the signal to the subject and converting the received echo into an electric signal; a receiving circuit 4 for adjusting the amplitude of a signal received by the probe 3;
Gain control section 19 for variably controlling the gain of the output of receiving circuit 4
An A / D converter 9 for discretizing and quantizing the output of the gain control unit 19; a memory 14 for storing the output of the A / D converter 9;
An arithmetic unit 16 for subtracting the output of the memory 14 from the output of the memory 15 to extract a harmonic component; a detector 6 for detecting the output of the arithmetic unit 16 and the output of the A / D converter 9; Detector
17, a mixer 18 for mixing the outputs of the detector 6 and the detector 17
A scanning converter 7 for converting the output of the mixer 18 into image data for display; and a display unit 8 for displaying the output of the scanning converter 7. In this figure, the components corresponding to those of the conventional ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 14 have the same names as those used in FIG. That is, the basic configuration of the present embodiment is such that the pulse interval adjuster 5 is connected to the conventional device of FIG.
【0039】以上のように構成された超音波診断装置の
動作を説明する。この超音波診断装置の動作は、パルス
間隔調節器5に関連する部分を除けば、図14の従来装
置と基本的に同一である。また、パルス間隔調節器5に
関連する動作は、送信パルスを交互に逆相にする代わり
に、交互にレベルを増減させることを除けば、第1の実
施の形態と同様である。The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described. The operation of this ultrasonic diagnostic apparatus is basically the same as that of the conventional apparatus shown in FIG. 14 except for a part related to the pulse interval adjuster 5. The operation related to the pulse interval adjuster 5 is the same as that of the first embodiment except that the level is alternately increased or decreased instead of alternately changing the transmission pulse in the opposite phase.
【0040】このように、本発明の第2の実施の形態に
よれば、1回目の送信パルスの受信エコーから高調波成
分が検知できなくなった時点で、1回目の送信パルスと
2倍のレベルの2回目の送信パルスを発生し、その受信
エコーの基本波成分が充分小さくなった時点で、1回目
の送信パルスと同じレベルの送信パルスを発生し、以後
同様に周期的に動作させるので、基本波および高調波を
抽出し、画像を構成するために必要な時間を短縮するこ
とができる。これにより、高調波成分および基本成分を
高いフレームレートで抽出することができ、さらに、高
調波と基本周波数エコーを共通画像中にブレンドし、雑
音の減少や深さ依存減衰を克服することができる。As described above, according to the second embodiment of the present invention, when the harmonic component cannot be detected from the reception echo of the first transmission pulse, the level is twice as high as that of the first transmission pulse. Is generated, and when the fundamental wave component of the received echo becomes sufficiently small, a transmission pulse having the same level as the first transmission pulse is generated, and thereafter, the pulse is periodically operated. The time required to extract fundamental waves and harmonics and construct an image can be reduced. As a result, the harmonic component and the fundamental component can be extracted at a high frame rate, and the harmonic and the fundamental frequency echo can be blended in a common image to reduce noise and overcome depth-dependent attenuation. .
【0041】なお、第2の実施の形態は、図14の従来
装置にパルス間隔調節器を付加したものであったが、図
12に示す従来装置にパルス間隔調節器を付加すること
により、同様にしてフレームレートの低下を防止するこ
とができる。In the second embodiment, a pulse interval adjuster is added to the conventional device shown in FIG. 14; however, the same effect can be obtained by adding a pulse interval adjuster to the conventional device shown in FIG. Thus, a decrease in the frame rate can be prevented.
【0042】(第3の実施の形態)図4は、本発明の第
3の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに振幅の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を加算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、互いに極性の
異なる駆動パルスの間隔を可変にし、かつ高調波成分抽
出時の基本波成分の漏れを少なくした。(Third Embodiment) FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a third embodiment of the present invention. In this ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic diagnostic apparatus that sequentially generates ultrasonic waves by two types of drive pulses having different amplitudes from each other, transmits the generated ultrasonic waves into a subject, adds those echo signals, and extracts a harmonic component. In addition, the intervals between the drive pulses having different polarities are made variable, and the leakage of the fundamental wave component at the time of extracting the harmonic component is reduced.
【0043】図4に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、パルス発生回路1と、制御回路2と、探触
子3と、受信回路4と、パルス間隔調節器5と、検波器
6、17と、走査変換器7と、表示部8と、A/D変換器
9と、メモリ10と、加算器11と、混合器18と、ハイパス
フィタル20とを備えている。この図において、図1に示
した第1の実施の形態の超音波診断装置と同一の構成要
素には、図1で使用した符号と同一符号を用いた。本実
施の形態の構成は、第1の実施の形態の超音波診断装置
における加算器11と検波器6との間にハイパスフィタル
20を接続したものである。As shown in FIG. 4, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment comprises a pulse generating circuit 1, a control circuit 2, a probe 3, a receiving circuit 4, a pulse interval adjuster 5, It includes detectors 6 and 17, a scan converter 7, a display unit 8, an A / D converter 9, a memory 10, an adder 11, a mixer 18, and a high-pass filter 20. In this figure, the same components as those of the ultrasonic diagnostic apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. The configuration of the present embodiment is such that a high-pass filter is provided between the adder 11 and the detector 6 in the ultrasonic diagnostic apparatus of the first embodiment.
20 connected.
【0044】次に図4の動作について説明する。本実施
の形態の基本動作は、第1の実施の形態と同様であるた
め、ここでは本実施の形態の特徴であるハイパスフィタ
ル20に関連する動作を説明する。加算器11は、メモリ10
から出力された1回目の送信パルスのエコーと、A/D
変換器9から出力された2回目の送信パルスのエコーと
を加算することで、高調波成分を抽出する。しかし、加
算器11にはわずかながらも基本波成分が混入しているた
め、それをハイパスフィルタ20により除去することで、
検波器6においてより精度の高い高調波の抽出を可能と
した。Next, the operation of FIG. 4 will be described. Since the basic operation of this embodiment is the same as that of the first embodiment, the operation related to the high-pass vitality 20, which is a feature of this embodiment, will be described here. The adder 11 has a memory 10
Of the first transmission pulse output from the A / D
The harmonic component is extracted by adding the echo of the second transmission pulse output from the converter 9. However, since the fundamental wave component is slightly mixed in the adder 11, by removing it with the high-pass filter 20,
In the detector 6, higher-precision harmonics can be extracted.
【0045】このように、本発明の第3の実施の形態に
よれば、高調波成分および基本成分を高いフレームレー
トで抽出し、かつ高調波抽出時の基本波成分の漏れを少
なくして画質を向上させることができる。。As described above, according to the third embodiment of the present invention, the harmonic component and the fundamental component are extracted at a high frame rate, and the leakage of the fundamental component at the time of the harmonic extraction is reduced to improve the image quality. Can be improved. .
【0046】(第4の実施の形態)図5は、本発明の第
4の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに極性の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を加算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、深部における
基本波成分のレベルを監視することで、互いに極性の異
なる駆動パルスの間隔を最適に設定する。(Fourth Embodiment) FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In this ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic diagnostic apparatus that sequentially generates ultrasonic waves by two types of driving pulses having different polarities from each other, transmits the generated ultrasonic waves into a subject, adds those echo signals, and extracts a harmonic component. By monitoring the level of the fundamental wave component in the deep part, the intervals between driving pulses having different polarities are set optimally.
【0047】図5に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、パルス発生回路1と、制御回路2と、探触
子3と、受信回路4と、パルス間隔調節器5と、検波器
6、17と、走査変換器7と、表示部8と、A/D変換器
9と、メモリ10と、加算器11と、混合器18と、信号レベ
ル検出器21とを備えている。この図において、図1に示
した第1の実施の形態の超音波診断装置と同一の構成要
素には、図1で使用した符号と同一符号を用いた。本実
施の形態の構成は、第1の実施の形態の超音波診断装置
におけるパルス間隔調節器5に、A/D変換器9の出力
レベルを検出する信号レベル検出器21を接続したもので
ある。As shown in FIG. 5, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment comprises a pulse generation circuit 1, a control circuit 2, a probe 3, a reception circuit 4, a pulse interval adjuster 5, It includes detectors 6 and 17, a scan converter 7, a display unit 8, an A / D converter 9, a memory 10, an adder 11, a mixer 18, and a signal level detector 21. . In this figure, the same components as those of the ultrasonic diagnostic apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. In the configuration of the present embodiment, a signal level detector 21 for detecting the output level of the A / D converter 9 is connected to the pulse interval adjuster 5 in the ultrasonic diagnostic apparatus of the first embodiment. .
【0048】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。本実施の形態の基本動作は第1の実施の形態と同様
であるため、ここでは本実施の形態の特徴である信号レ
ベル検出器21に関連する動作を説明する。信号レベル検
出器21は、A/D変換器9でディジタル信号に変換され
たエコー信号のレベルを検出し、どの深さになれば、エ
コー信号が検出レベルより小さくなるかを計測してパル
ス間隔調節器5にフィードバックし、図2におけるt2の
時間を決定することで、t2の時間を最短に設定する。Next, the operation of this embodiment will be described. Since the basic operation of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, the operation related to the signal level detector 21 which is a feature of the present embodiment will be described here. The signal level detector 21 detects the level of the echo signal converted into a digital signal by the A / D converter 9 and measures the depth at which the echo signal becomes smaller than the detection level to determine the pulse interval. By feeding back to the controller 5 and determining the time of t2 in FIG. 2, the time of t2 is set to the shortest.
【0049】このように、本発明の第4の実施の形態に
よれば、被検体の深部における基本波成分のレベルを監
視することで、極性が交互に反転する二種類の送信パル
スの間隔を適切に調節し、高調波成分および基本成分を
高いフレームレートで抽出することができる。As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, by monitoring the level of the fundamental wave component in the deep part of the subject, the interval between the two types of transmission pulses whose polarities are alternately inverted is determined. With proper adjustment, harmonic components and fundamental components can be extracted at a high frame rate.
【0050】(第5の実施の形態)図6は、本発明の第
5の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに振幅の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を減算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、深部における
基本波成分のレベルを監視することで、互いに振幅の異
なる駆動パルスの間隔を最適に設定する。(Fifth Embodiment) FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. In this ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic diagnostic apparatus that sequentially generates ultrasonic waves by two types of driving pulses having different amplitudes from each other, transmits the ultrasonic waves into a subject, and subtracts those echo signals to extract harmonic components. By monitoring the level of the fundamental wave component in the deep part, the intervals between the drive pulses having different amplitudes from each other are optimally set.
【0051】図6に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、本実施の形態の超音波診断装置は、パルス
発生回路1と、制御回路2と、探触子3と、受信回路4
と、パルス間隔調節器5と、検波器6、17と、走査変換
器7と、表示部8と、A/D変換器9と、メモリ14、15
と、演算部16と、混合器18と、信号レベル検出器21とを
備えている。この図において、図3に示した第2の実施
の形態の超音波診断装置と同一の構成要素には、図3で
使用した符号と同一符号を用いた。本実施の形態の構成
は、第2の実施の形態の超音波診断装置におけるパルス
間隔調節器5に、A/D変換器9の出力レベルを検出す
る信号レベル検出器21を接続したものである。As shown in FIG. 6, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment has a pulse generating circuit 1, a control circuit 2, a probe 3, Circuit 4
, A pulse interval controller 5, detectors 6 and 17, a scan converter 7, a display unit 8, an A / D converter 9, and memories 14 and 15.
, An operation unit 16, a mixer 18, and a signal level detector 21. In this figure, the same components as those of the ultrasonic diagnostic apparatus of the second embodiment shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. In the configuration of the present embodiment, a signal level detector 21 for detecting the output level of the A / D converter 9 is connected to the pulse interval adjuster 5 in the ultrasonic diagnostic apparatus of the second embodiment. .
【0052】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。本実施の形態の基本動作は第2の実施の形態と同様
であるため、ここでは本実施の形態の特徴である信号レ
ベル検出器21に関連する動作を説明する。信号レベル検
出器21は、A/D変換器9でディジタル信号に変換され
たエコー信号のレベルを検出し、どの深さになれば、エ
コー信号が検出レベルより小さくなるかを計測してパル
ス間隔調節器5にフィードバックし、図2におけるt2の
時間を決定することで、t2の時間を最短に設定する。Next, the operation of this embodiment will be described. Since the basic operation of this embodiment is the same as that of the second embodiment, the operation related to the signal level detector 21 which is a feature of this embodiment will be described here. The signal level detector 21 detects the level of the echo signal converted into a digital signal by the A / D converter 9 and measures the depth at which the echo signal becomes smaller than the detection level to determine the pulse interval. By feeding back to the controller 5 and determining the time of t2 in FIG. 2, the time of t2 is set to the shortest.
【0053】このように、本発明の第5の実施の形態に
よれば、被検体の深部における基本波成分のレベルを監
視することで、振幅が交互に増減する二種類の送信パル
スの間隔を適切に調節し、高調波成分および基本成分を
高いフレームレートで抽出することができる。As described above, according to the fifth embodiment of the present invention, by monitoring the level of the fundamental wave component in the deep part of the subject, the interval between two types of transmission pulses whose amplitude alternately increases and decreases can be determined. With proper adjustment, harmonic components and fundamental components can be extracted at a high frame rate.
【0054】(第6の実施の形態)図7は、本発明の第
6の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに極性の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を加算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、深部における
高調波成分のレベルを監視することで、、互いに極性の
異なる駆動パルスの間隔を最適に設定する。(Sixth Embodiment) FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a sixth embodiment of the present invention. In this ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic diagnostic apparatus that sequentially generates ultrasonic waves by two types of driving pulses having different polarities from each other, transmits the generated ultrasonic waves into a subject, adds those echo signals, and extracts a harmonic component. By monitoring the level of the harmonic component in the deep part, the intervals between the drive pulses having different polarities are set optimally.
【0055】図7に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、パルス発生回路1と、制御回路2と、探触
子3と、受信回路4と、パルス間隔調節器5と、検波器
6、17と、走査変換器7と、表示部8と、A/D変換
器9と、メモリ10と、加算器11と、混合器18と、信号レ
ベル検出器21とを備えている。この図において、図1に
示した第1の実施の形態の超音波診断装置と同一の構成
要素には、図1で使用した符号と同一符号を用いた。本
実施の形態の構成は、第1の実施の形態の超音波診断装
置におけるパルス間隔調節器5に、加算器11の出力レベ
ルを検出する信号レベル検出器21を接続したものであ
る。As shown in FIG. 7, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment comprises a pulse generating circuit 1, a control circuit 2, a probe 3, a receiving circuit 4, a pulse interval adjuster 5, It includes detectors 6 and 17, a scanning converter 7, a display unit 8, an A / D converter 9, a memory 10, an adder 11, a mixer 18, and a signal level detector 21. . In this figure, the same components as those of the ultrasonic diagnostic apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. In the configuration of the present embodiment, a signal level detector 21 for detecting the output level of the adder 11 is connected to the pulse interval adjuster 5 in the ultrasonic diagnostic apparatus of the first embodiment.
【0056】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。本実施の形態の基本動作は第1の実施の形態と同様
であるため、ここでは本実施の形態の特徴である信号レ
ベル検出器21に関連する動作を説明する。信号レベル検
出器21は、加算器11で抽出された高調波信号のレベルを
検出し、どの深さになれば、高調波信号が所定の検出レ
ベルより小さくなるかを計測してパルス間隔調節器5に
フィードバックし、図2におけるt1の時間を決定するこ
とで、t1の時間を最短に設定する。Next, the operation of this embodiment will be described. Since the basic operation of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, the operation related to the signal level detector 21 which is a feature of the present embodiment will be described here. The signal level detector 21 detects the level of the harmonic signal extracted by the adder 11, and measures the depth at which the harmonic signal becomes smaller than a predetermined detection level to measure the pulse interval. 5 to determine the time of t1 in FIG. 2 to set the time of t1 to the shortest.
【0057】このように、本発明の第6の実施の形態に
よれば、深部における高調波成分のレベルを監視するこ
とで、互いに極性の異なる二種類の送信パルスの間隔を
適切に調節し、高調波成分および基本成分を高いフレー
ムレートで抽出することができる。As described above, according to the sixth embodiment of the present invention, by monitoring the level of the harmonic component in the deep part, the interval between two types of transmission pulses having different polarities is appropriately adjusted, Harmonic components and fundamental components can be extracted at a high frame rate.
【0058】(第7の実施の形態)図8は、本発明の第
7の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに振幅の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を減算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、深部における
高調波成分のレベルを監視することで、互いに振幅の異
なる駆動パルスの間隔を最適に設定する。(Seventh Embodiment) FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a seventh embodiment of the present invention. In this ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic diagnostic apparatus that sequentially generates ultrasonic waves by two types of driving pulses having different amplitudes from each other, transmits the ultrasonic waves into a subject, and subtracts those echo signals to extract harmonic components. By monitoring the level of the harmonic component in the deep part, the intervals between the drive pulses having different amplitudes from each other are optimally set.
【0059】図8に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、パルス発生回路1と、制御回路2と、探触
子3と、受信回路4と、パルス間隔調節器5と、検波器
6、17と、走査変換器7と、表示部8と、A/D変換器
9と、メモリ14、15と、演算部16と、混合器18と、信号
レベル検出器21とを備えている。この図において、図3
に示した第2の実施の形態の超音波診断装置と同一の構
成要素には、図3で使用した符号と同一符号を用いた。
本実施の形態の構成は、第2の実施の形態の超音波診断
装置におけるパルス間隔調節器5に、演算部16の出力レ
ベルを検出する信号レベル検出器21を接続したものであ
る。As shown in FIG. 8, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment comprises a pulse generating circuit 1, a control circuit 2, a probe 3, a receiving circuit 4, a pulse interval adjuster 5, It comprises detectors 6, 17, a scanning converter 7, a display unit 8, an A / D converter 9, memories 14, 15, an operation unit 16, a mixer 18, and a signal level detector 21. ing. In this figure, FIG.
The same reference numerals as those used in FIG. 3 are used for the same components as those of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment shown in FIG.
In the configuration of the present embodiment, a signal level detector 21 for detecting the output level of the arithmetic section 16 is connected to the pulse interval adjuster 5 in the ultrasonic diagnostic apparatus of the second embodiment.
【0060】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。本実施の形態の基本動作は第2の実施の形態と同様
であるため、ここでは本実施の形態の特徴である信号レ
ベル検出器21に関連する動作を説明する。信号レベル検
出器21は、演算器16で抽出された高調波信号のレベルを
検出し、どの深さになれば、高調波信号が検出レベルよ
り小さくなるかを計測し、パルス間隔調節器5にフィー
ドバックし、図2におけるt1の時間を決定することで、
t1の時間を最短に設定する。Next, the operation of this embodiment will be described. Since the basic operation of this embodiment is the same as that of the second embodiment, the operation related to the signal level detector 21 which is a feature of this embodiment will be described here. The signal level detector 21 detects the level of the harmonic signal extracted by the arithmetic unit 16, measures at which depth the harmonic signal becomes smaller than the detection level, and sends the signal to the pulse interval controller 5. By feedback and determining the time of t1 in FIG. 2,
Set the time of t1 to the shortest.
【0061】このように、本発明の第7の実施の形態に
よれば、被検体の深部における高調波成分のレベルを監
視することで、振幅が交互に増減する二種類の送信パル
ス間隔を適切に調節し、高調波成分および基本成分を高
いフレームレートで抽出することができる。As described above, according to the seventh embodiment of the present invention, by monitoring the level of the harmonic component in the deep part of the subject, the two types of transmission pulse intervals whose amplitude alternately increases and decreases can be appropriately adjusted. , And the harmonic component and the fundamental component can be extracted at a high frame rate.
【0062】[0062]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハーモニックイメージング機能を有する超音波診断装置
において、超音波の送受信繰り返し間隔を短くし、ハー
モニックイメージングにおける、フレームレートの低下
を少なくし、動きのある臓器における画質の劣化程度を
小さくすることができる。また、高調波成分と基本波成
分とを混合することにより、深い部位までの表示が可能
となる。As described above, according to the present invention,
In an ultrasonic diagnostic apparatus having a harmonic imaging function, a repetition interval of transmission and reception of ultrasonic waves can be shortened, a decrease in a frame rate in harmonic imaging can be reduced, and the degree of image quality deterioration in a moving organ can be reduced. In addition, by mixing the harmonic component and the fundamental component, it is possible to display a deep part.
【図1】本発明の第1の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention;
【図2】本発明の第1の実施の形態を説明するためのタ
イミングチャート、FIG. 2 is a timing chart for explaining the first embodiment of the present invention;
【図3】本発明の第2の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a second embodiment of the present invention;
【図4】本発明の第3の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a third embodiment of the present invention;
【図5】本発明の第4の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a fourth embodiment of the present invention;
【図6】本発明の第5の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a fifth embodiment of the present invention;
【図7】本発明の第6の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a sixth embodiment of the present invention;
【図8】本発明の第7の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a seventh embodiment of the present invention;
【図9】第1の従来例の超音波診断装置の構成を示すブ
ロック図、FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a first conventional example of an ultrasonic diagnostic apparatus;
【図10】第2の従来例の超音波診断装置の構成を示す
ブロック図、FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a second conventional example of an ultrasonic diagnostic apparatus;
【図11】第2の従来例の超音波診断装置のパルス発生
回路の動作についての説明図、FIG. 11 is an explanatory diagram showing an operation of a pulse generation circuit of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a second conventional example;
【図12】第3の従来例の超音波診断装置の構成を示す
ブロック図、FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a third conventional example of an ultrasonic diagnostic apparatus.
【図13】第4の従来例の超音波診断装置の構成を示す
ブロック図、FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a fourth conventional example of an ultrasonic diagnostic apparatus.
【図14】第5の従来例の超音波診断装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a fifth conventional ultrasonic diagnostic apparatus.
1 パルス発生回路 2 制御回路 3 探触子 5 パルス間隔調節器 9 A/D変換器 11 加算器 16 演算部 18 混合器 20 ハイパスフィルタ 21 信号レベル検出器 Reference Signs List 1 pulse generation circuit 2 control circuit 3 probe 5 pulse interval adjuster 9 A / D converter 11 adder 16 operation unit 18 mixer 20 high-pass filter 21 signal level detector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 8/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) A61B 8/00
Claims (7)
子と、前記探触子を駆動する駆動パルスの極性が可変の
送信手段と、前記送信手段により被検体内に送信され、
反射して探触子に返ってきたエコー信号を離散化・量子
化する変換手段と、極性が互いに異なる駆動パルスに対
応する、前記変換手段の出力信号をもとに前記被検体内
における非線形歪み分を検出する加算手段と、前記送信
手段における前記極性の異なる駆動パルスの間隔を調節
するパルス間隔調節手段とを備えたことを特徴とする超
音波診断装置。A probe for transmitting / receiving ultrasonic waves to / from the subject; a transmitting unit having a variable polarity of a driving pulse for driving the probe; and a transmitting unit transmitting the ultrasonic wave into the subject by the transmitting unit.
A converting means for discretizing and quantizing the echo signal reflected and returned to the probe; and a non-linear distortion in the subject based on an output signal of the converting means corresponding to driving pulses having mutually different polarities. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an adding unit that detects a minute; and a pulse interval adjusting unit that adjusts an interval between driving pulses having different polarities in the transmitting unit.
子と、前記探触子を駆動する駆動パルスの振幅が可変の
送信手段と、前記送信手段により被検体内に送信され、
反射して探触子に返ってきたエコー信号を離散化・量子
化する変換手段と、振幅が互いに異なる駆動パルスに対
応する、前記変換手段の出力信号をもとに前記被検体内
における非線形歪み分を検出する減算手段と、前記送信
手段における前記振幅の異なる駆動パルスの間隔を調節
するパルス間隔調節手段とを備えたことを特徴とする超
音波診断装置。2. A probe for transmitting and receiving an ultrasonic wave to and from a subject, transmitting means for varying the amplitude of a drive pulse for driving the probe, and transmitted into the subject by the transmitting means,
Converting means for discretizing and quantizing the echo signal reflected and returned to the probe; and non-linear distortion in the subject based on an output signal of the converting means corresponding to drive pulses having mutually different amplitudes. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: subtraction means for detecting a minute; and pulse interval adjustment means for adjusting an interval between drive pulses having different amplitudes in the transmission means.
設けたことを特徴とする請求項1記載の超音波診断装
置。3. An ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a high-pass filter is provided on an output side of said adding means.
段を備え、前記レベル検出手段の出力により、駆動パル
スの発生タイミングを変化させることを特徴とする請求
項1または2記載の超音波診断装置。4. An ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising a level detecting means for monitoring an output of said converting means, wherein the generation timing of the driving pulse is changed by an output of said level detecting means. .
段を備え、前記レベル検出手段の出力により、駆動パル
スの発生タイミングを変化させることを特徴とする請求
項1記載の超音波診断装置。5. An ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising a level detecting means for monitoring an output of said adding means, wherein a timing of generating a driving pulse is changed by an output of said level detecting means.
段を備え、前記レベル検出手段の出力により、駆動パル
スの発生タイミングを変化させることを特徴とする請求
項2記載の超音波診断装置。6. An ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, further comprising a level detecting means for monitoring an output of said subtracting means, wherein a generation timing of a driving pulse is changed by an output of said level detecting means.
混合手段を設けたことを特徴とする請求項1または2記
載の超音波診断装置。7. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising mixing means for mixing the non-linear distortion component and the fundamental wave component.
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|---|---|---|---|---|
| US5706819A (en) | 1995-10-10 | 1998-01-13 | Advanced Technology Laboratories, Inc. | Ultrasonic diagnostic imaging with harmonic contrast agents |
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