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JP7601658B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents
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Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、超音波診断装置に関する。 The embodiments disclosed in this specification and the drawings relate to an ultrasound diagnostic device.

超音波診断装置では、送信回路が電圧を超音波プローブに印可することにより、超音波プローブに超音波を発生させる。例えば、送信回路は、超音波プローブに駆動信号を送信することにより電圧を超音波プローブに印可する。 In an ultrasound diagnostic device, a transmission circuit applies a voltage to an ultrasound probe, causing the ultrasound probe to generate ultrasound waves. For example, the transmission circuit applies a voltage to the ultrasound probe by transmitting a drive signal to the ultrasound probe.

また、送信回路は、電源により供給された電圧を変圧するトランス(変圧器)を備える。送信回路は、トランスにより変圧された電圧を超音波プローブに印可する。送信回路が備えるトランスには、様々な種類がある。例えば、トランスが備える一次コイル(一次巻線又は単に一次側とも称される)の巻線数と、二次コイル(二次巻線又は単に二次側とも称される)の巻線数とは、様々な種類がある。巻線数が多いとトランス自体の規模(サイズ)が大きくなる傾向がある。一次コイルの巻線数と二次コイルの巻線数との比が1:1である場合、トランス周辺のスイッチング回路が多数設けられることで、所望の性能が得られる。かかる場合、トランス自体の規模が比較的小さくなるが、トランス周辺のスイッチング回路の規模が比較的大きくなる。このため、送信回路全体の規模は、比較的大きくなってしまう。 The transmission circuit also includes a transformer that transforms the voltage supplied by the power source. The transmission circuit applies the voltage transformed by the transformer to the ultrasonic probe. There are various types of transformers included in the transmission circuit. For example, there are various types of winding numbers of the primary coil (also called the primary winding or simply the primary side) and the secondary coil (also called the secondary winding or simply the secondary side) included in the transformer. If the number of windings is large, the scale (size) of the transformer itself tends to be large. When the ratio of the number of windings of the primary coil to the number of windings of the secondary coil is 1:1, the desired performance can be obtained by providing many switching circuits around the transformer. In such a case, the scale of the transformer itself is relatively small, but the scale of the switching circuits around the transformer is relatively large. As a result, the scale of the entire transmission circuit becomes relatively large.

そこで、トランスが、一次コイルとして2つの巻線及び2つの巻線の間に設けられたセンタータップを備え、二次コイルとして1つの巻線を備えることが考えられる。この場合、トランス周辺のスイッチング回路の規模が比較的小さくなるので、送信回路全体の規模が比較的小さくなる。 Therefore, it is conceivable that the transformer has two windings as a primary coil and a center tap provided between the two windings, and has one winding as a secondary coil. In this case, the size of the switching circuit around the transformer becomes relatively small, and therefore the size of the entire transmission circuit becomes relatively small.

しかしながら、このようなトランスでは、電源切り替え時に電荷が残留してしまう場合がある。例えば、超音波診断装置の超音波送信モードには様々な種類があり、超音波送信モード毎に、超音波送信モードに対応する電源が用いられる。すなわち、超音波診断装置は、使用される電源を切り替えることで、送信される超音波の種類を切り替える。そして、超音波診断装置は、送信される超音波の種類を切り替えることで、様々な種類の画像データを生成することができる。 However, in such a transformer, electric charge may remain when the power supply is switched. For example, an ultrasound diagnostic device has various types of ultrasound transmission modes, and a power supply corresponding to each ultrasound transmission mode is used for each ultrasound transmission mode. In other words, the ultrasound diagnostic device switches the type of ultrasound to be transmitted by switching the power supply used. The ultrasound diagnostic device can generate various types of image data by switching the type of ultrasound to be transmitted.

例えば、超音波診断装置が、反射波の強度を輝度で表したBモード画像データに基づくBモード画像に、血流情報を示すカラー画像データに基づくカラー画像を重畳してディスプレイに表示させる場合について説明する。この場合、超音波診断装置がBモード画像データ及びカラー画像データを生成する際に、送信回路は、印可する電圧の大きさが異なる2つの電源を交互に切り替えて、超音波プローブに大きさが異なる2つの電圧を交互に印可する。超音波診断装置は、Bモード画像データを生成する際には、比較的高い電圧を超音波プローブに印可することにより、Bモード画像データの元となる反射波データを収集する。また、超音波診断装置は、カラー画像データを生成する際には、比較的低い電圧を超音波プローブに印可することにより、カラー画像データの元となる反射波データを収集する。 For example, a case will be described in which an ultrasound diagnostic device displays a color image based on color image data showing blood flow information superimposed on a B-mode image based on B-mode image data in which the intensity of reflected waves is represented by brightness. In this case, when the ultrasound diagnostic device generates B-mode image data and color image data, the transmission circuit alternates between two power sources with different applied voltage magnitudes to alternately apply two voltages of different magnitudes to the ultrasound probe. When generating B-mode image data, the ultrasound diagnostic device applies a relatively high voltage to the ultrasound probe to collect reflected wave data that is the basis of the B-mode image data. Also, when generating color image data, the ultrasound diagnostic device applies a relatively low voltage to the ultrasound probe to collect reflected wave data that is the basis of the color image data.

ここで、超音波診断装置は、カラー画像データを生成する際に、複数の反射波データの相関をとるために、超音波を複数回送信する。そのため、カラー画像データを生成する際に送信される複数の超音波に対応する複数の電圧の波形(駆動信号の波形)であって、超音波プローブに印可される複数の電圧の波形は、同一であることが好ましい。ここで、超音波診断装置は、Bモード画像データを生成するための超音波送信モードから、カラー画像データを生成するための超音波送信モードに切り替える場合、比較的高い電圧の電源から比較的低い電圧の電源に切り替える。この場合、比較的高い電圧の電源から比較的低い電圧の電源に切り替えられた際に、トランスに電荷が残留してしまうことがある。このため、カラー画像データを生成する際に超音波プローブに印可される電圧の複数の周期分の波形のうち、例えば、1番目の周期の波形にスパイクノイズが発生することがある。このようなスパイクノイズは、カラー画像データに画像ノイズが発生する原因となる。 Here, when generating color image data, the ultrasound diagnostic device transmits ultrasound waves multiple times to correlate multiple reflected wave data. Therefore, it is preferable that the waveforms of multiple voltages (waveforms of drive signals) corresponding to the multiple ultrasound waves transmitted when generating color image data and the waveforms of multiple voltages applied to the ultrasound probe are the same. Here, when switching from an ultrasound transmission mode for generating B-mode image data to an ultrasound transmission mode for generating color image data, the ultrasound diagnostic device switches from a relatively high voltage power supply to a relatively low voltage power supply. In this case, when switching from a relatively high voltage power supply to a relatively low voltage power supply, a charge may remain in the transformer. For this reason, among the waveforms of multiple cycles of the voltage applied to the ultrasound probe when generating color image data, spike noise may occur, for example, in the waveform of the first cycle. Such spike noise causes image noise to occur in the color image data.

上記の問題点は、Bモード画像データを生成するモードから、カラー画像データを生成するモードに切り替える場合にのみ生じるものではなく、例えば、比較的高い電圧の電源から比較的低い電圧の電源に切り替えられた場合にも、同様の問題点が発生する。 The above problem does not only occur when switching from a mode that generates B-mode image data to a mode that generates color image data; the same problem occurs, for example, when switching from a relatively high-voltage power supply to a relatively low-voltage power supply.

特開2008-104629号公報JP 2008-104629 A 特開2006-26150号公報JP 2006-26150 A 国際公開第2011/058956号International Publication No. 2011/058956

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、送信回路の規模の増大を抑制しつつ、スパイクノイズの発生を抑制することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置付けることもできる。 One of the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve is to suppress the occurrence of spike noise while suppressing an increase in the size of the transmission circuit. However, the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve are not limited to the above problem. Problems corresponding to the effects of each configuration shown in the embodiments described below can also be positioned as other problems.

実施形態の超音波診断装置は、超音波プローブと、変圧器と、第1の電源と、第2の電源と、切替部と、第1の設定部と、第2の設定部と、制御部とを備える。超音波プローブは、印可された電圧の大きさに応じた超音波を送信する。変圧器は、2つの巻線及び前記2つの巻線の間に設けられたセンタータップを有する一次コイル並びに1つの巻線を有する2次コイルを有し、前記一次コイルに印可された電圧を変圧し、変圧された電圧を前記超音波プローブに印可する。第1の電源は、前記一次コイルに第1の大きさの第1の電圧を印可する。第2の電源は、前記一次コイルに前記第1の大きさよりも小さい第2の大きさの第2の電圧を印可する。切替部は、前記一次コイルに印可される電圧を前記第1の電圧及び前記第2の電圧のいずれか一方に切り替える。第1の設定部は、前記2つの巻線のうちの一の巻線とグランドとの間の第1の接続状態を導通状態又は非導通状態のいずれかの状態に設定する。第2の設定部は、前記2つの巻線のうちの他の巻線と前記グランドとの間の第2の接続状態を導通状態又は非導通状態のいずれかの状態に設定する。制御部は、前記切替部により前記一次コイルに印可される電圧が前記第1の電圧から前記第2の電圧に切り替えられる場合に、前記第1の接続状態及び前記第2の接続状態を同時に導通状態に設定するように前記第1の設定部及び前記第2の設定部を制御した後に、前記一次コイルに印可される電圧が前記第1の電圧から前記第2の電圧に切り替えられるように前記切替部を制御する。 An ultrasonic diagnostic device according to an embodiment includes an ultrasonic probe, a transformer, a first power source, a second power source, a switching unit, a first setting unit, a second setting unit, and a control unit. The ultrasonic probe transmits ultrasonic waves according to the magnitude of the applied voltage. The transformer has a primary coil having two windings and a center tap provided between the two windings, and a secondary coil having one winding, transforms a voltage applied to the primary coil, and applies the transformed voltage to the ultrasonic probe. The first power source applies a first voltage of a first magnitude to the primary coil. The second power source applies a second voltage of a second magnitude smaller than the first magnitude to the primary coil. The switching unit switches the voltage applied to the primary coil to either the first voltage or the second voltage. The first setting unit sets a first connection state between one of the two windings and ground to either a conductive state or a non-conductive state. The second setting unit sets the second connection state between the other of the two windings and the ground to either a conductive state or a non-conductive state. When the voltage applied to the primary coil is switched from the first voltage to the second voltage by the switching unit, the control unit controls the first setting unit and the second setting unit to simultaneously set the first connection state and the second connection state to a conductive state, and then controls the switching unit so that the voltage applied to the primary coil is switched from the first voltage to the second voltage.

図1は、実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an ultrasound diagnostic apparatus according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る送信回路の送信パルサの構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a transmission pulser of a transmission circuit according to an embodiment. 図3は、超音波診断装置が、Bモード超音波送信モードとカラー超音波送信モードとを交互に切り替える場合に実行する処理の一例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a process executed when the ultrasound diagnostic device alternately switches between a B-mode ultrasound transmission mode and a color ultrasound transmission mode. 図4は、超音波診断装置が、Bモード超音波送信モードとカラー超音波送信モードとを交互に切り替える場合に実行する処理の一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a process executed when the ultrasound diagnostic device alternately switches between a B-mode ultrasound transmission mode and a color ultrasound transmission mode. 図5は、実施形態に係る超音波診断装置が実行する処理の一例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of processing executed by the ultrasound diagnostic apparatus according to the embodiment. 図6は、実施形態に係る超音波診断装置が実行する処理の一例を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an example of processing executed by the ultrasound diagnostic apparatus according to the embodiment. 図7は、実施形態に係る超音波診断装置の制御回路が実行する処理の一例の流れを示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of processing executed by the control circuit of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment.

以下、図面を参照しながら、実施形態に係る超音波診断装置を説明する。 The ultrasound diagnostic device according to the embodiment will be described below with reference to the drawings.

(実施形態)
図1は、実施形態に係る超音波診断装置1の構成例を示すブロック図である。図1に例示するように、実施形態に係る超音波診断装置1は、装置本体100と、超音波プローブ101と、入力装置102と、ディスプレイ103とを有する。
(Embodiment)
1 is a block diagram showing an example of the configuration of an ultrasound diagnostic device 1 according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the ultrasound diagnostic device 1 according to the embodiment includes a device main body 100, an ultrasound probe 101, an input device 102, and a display 103.

超音波プローブ101は、例えば、複数の圧電振動子(圧電素子)を有する。これら複数の圧電振動子は、装置本体100が有する送受信回路110の送信回路111から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。具体的には、複数の圧電振動子は、送信回路111により電圧(送信駆動電圧)が印可されることにより送信駆動電圧に応じた波形の超音波を発生する。駆動信号が示す送信駆動電圧の波形が、複数の圧電振動子に印可される電圧の波形である。すなわち、超音波プローブ101は、印可された送信駆動電圧の大きさの応じた超音波を送信する。また、超音波プローブ101は、被検体Pからの反射波を受信し、反射波を電気信号である反射波信号(受信信号)に変換し、反射波信号を装置本体100に出力する。また、超音波プローブ101は、例えば、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ101は、装置本体100と着脱自在に接続される。 The ultrasonic probe 101 has, for example, a plurality of piezoelectric vibrators (piezoelectric elements). These piezoelectric vibrators generate ultrasonic waves based on a drive signal supplied from the transmission circuit 111 of the transmission/reception circuit 110 of the device main body 100. Specifically, the plurality of piezoelectric vibrators generate ultrasonic waves having a waveform corresponding to the transmission drive voltage when a voltage (transmission drive voltage) is applied by the transmission circuit 111. The waveform of the transmission drive voltage indicated by the drive signal is the waveform of the voltage applied to the plurality of piezoelectric vibrators. That is, the ultrasonic probe 101 transmits ultrasonic waves corresponding to the magnitude of the applied transmission drive voltage. The ultrasonic probe 101 also receives a reflected wave from the subject P, converts the reflected wave into a reflected wave signal (received signal), which is an electrical signal, and outputs the reflected wave signal to the device main body 100. The ultrasonic probe 101 also has, for example, a matching layer provided on the piezoelectric vibrator and a backing material that prevents the propagation of ultrasonic waves backward from the piezoelectric vibrator. The ultrasound probe 101 is detachably connected to the device body 100.

超音波プローブ101から被検体Pに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Pの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波として超音波プローブ101が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。そして、超音波プローブ101は、反射波信号を後述する送受信回路110の受信回路112に出力する。 When ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 101 to the subject P, the transmitted ultrasonic waves are reflected successively by the acoustic impedance discontinuity surfaces in the internal tissues of the subject P, and are received as reflected waves by the multiple piezoelectric transducers of the ultrasonic probe 101. The amplitude of the received reflected waves depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surfaces where the ultrasonic waves are reflected. When the transmitted ultrasonic pulse is reflected by the surface of a moving blood flow or a heart wall, the reflected waves undergo a frequency shift due to the Doppler effect depending on the velocity component of the moving body in the ultrasonic transmission direction. The ultrasonic probe 101 then outputs the reflected wave signal to the receiving circuit 112 of the transmitting/receiving circuit 110, which will be described later.

超音波プローブ101は、装置本体100と着脱可能に設けられる。被検体P内の2次元領域の走査(2次元走査)を行なう場合、操作者は、例えば、複数の圧電振動子が一列で配置された1Dアレイプローブを超音波プローブ101として装置本体100に接続する。1Dアレイプローブの種類としては、リニア型超音波プローブ、コンベックス型超音波プローブ、セクタ型超音波プローブ等が挙げられる。また、被検体P内の3次元領域の走査(3次元走査)を行なう場合、操作者は、例えば、メカニカル4Dプローブや2Dアレイプローブを超音波プローブ101として装置本体100と接続する。メカニカル4Dプローブは、1Dアレイプローブのように一列で配列された複数の圧電振動子を用いて2次元走査が可能であるとともに、複数の圧電振動子を所定の角度(揺動角度)で揺動させることで3次元走査が可能である。また、2Dアレイプローブは、マトリックス状に配置された複数の圧電振動子により3次元走査が可能であるとともに、超音波を集束して送信することで2次元走査が可能である。 The ultrasonic probe 101 is detachably attached to the device body 100. When scanning a two-dimensional area (two-dimensional scanning) in the subject P, the operator connects, for example, a 1D array probe in which multiple piezoelectric transducers are arranged in a row to the device body 100 as the ultrasonic probe 101. Types of 1D array probes include linear ultrasonic probes, convex ultrasonic probes, and sector ultrasonic probes. When scanning a three-dimensional area (three-dimensional scanning) in the subject P, the operator connects, for example, a mechanical 4D probe or a 2D array probe to the device body 100 as the ultrasonic probe 101. The mechanical 4D probe is capable of two-dimensional scanning using multiple piezoelectric transducers arranged in a row like the 1D array probe, and is also capable of three-dimensional scanning by swinging the multiple piezoelectric transducers at a predetermined angle (swing angle). In addition, the 2D array probe is capable of three-dimensional scanning using multiple piezoelectric transducers arranged in a matrix, and two-dimensional scanning is possible by focusing and transmitting ultrasonic waves.

入力装置102は、例えば、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等の入力手段により実現される。入力装置102は、超音波診断装置1の操作者からの各種設定要求を受け付け、受け付けた各種設定要求を装置本体100に転送する。 The input device 102 is realized by input means such as a mouse, keyboard, button, panel switch, touch command screen, foot switch, trackball, joystick, etc. The input device 102 accepts various setting requests from the operator of the ultrasound diagnostic device 1 and transfers the accepted various setting requests to the device main body 100.

ディスプレイ103は、例えば、超音波診断装置1の操作者が入力装置102を用いて各種設定要求を入力するためのGUI(Graphical User Interface)を表示したり、装置本体100において生成された超音波画像データに基づく超音波画像等を表示したりする。ディスプレイ103は、液晶モニタやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ等によって実現される。 The display 103 displays, for example, a GUI (Graphical User Interface) that allows the operator of the ultrasound diagnostic device 1 to input various setting requests using the input device 102, and displays ultrasound images based on ultrasound image data generated in the device body 100. The display 103 is realized by a liquid crystal monitor, a CRT (Cathode Ray Tube) monitor, or the like.

装置本体100は、超音波プローブ101から送信された反射波信号に基づいて超音波画像データを生成する。なお、超音波画像データは、画像データの一例である。装置本体100は、超音波プローブ101から送信された被検体Pの2次元領域に対応する反射波信号に基づいて2次元の超音波画像データを生成可能である。また、装置本体100は、超音波プローブ101から送信された被検体Pの3次元領域に対応する反射波信号に基づいて3次元の超音波画像データを生成可能である。図1に示すように、装置本体100は、送受信回路110と、バッファメモリ120と、信号処理回路130と、画像生成回路140と、画像メモリ150と、記憶回路160と、制御回路170とを有する。 The device body 100 generates ultrasound image data based on the reflected wave signal transmitted from the ultrasound probe 101. The ultrasound image data is an example of image data. The device body 100 can generate two-dimensional ultrasound image data based on the reflected wave signal transmitted from the ultrasound probe 101 corresponding to a two-dimensional region of the subject P. The device body 100 can also generate three-dimensional ultrasound image data based on the reflected wave signal transmitted from the ultrasound probe 101 corresponding to a three-dimensional region of the subject P. As shown in FIG. 1, the device body 100 has a transmission/reception circuit 110, a buffer memory 120, a signal processing circuit 130, an image generation circuit 140, an image memory 150, a memory circuit 160, and a control circuit 170.

送受信回路110は、制御回路170による制御を受けて、超音波プローブ101から超音波を送信させるとともに、超音波プローブ101に超音波の反射波を受信させる。すなわち、送受信回路110は、超音波プローブ101を介して走査を実行する。なお、走査は、スキャン、超音波スキャン又は超音波走査とも称される。送受信回路110は、送受信部の一例である。送受信回路110は、送信回路111と受信回路112とを有する。 The transmission/reception circuit 110, under the control of the control circuit 170, causes the ultrasonic probe 101 to transmit ultrasonic waves and causes the ultrasonic probe 101 to receive reflected waves of the ultrasonic waves. That is, the transmission/reception circuit 110 executes scanning via the ultrasonic probe 101. Note that scanning is also called scanning, ultrasonic scanning, or ultrasonic scanning. The transmission/reception circuit 110 is an example of a transmission/reception unit. The transmission/reception circuit 110 has a transmission circuit 111 and a reception circuit 112.

送信回路111は、制御回路170による制御を受けて、超音波プローブ101から超音波を送信させる。送信回路111は、制御回路111aと、レートパルサ発生回路と、送信遅延回路と、送信パルサとを有する。制御回路111aがレートパルサ発生回路、送信遅延回路及び送信パルサを制御することで、送信回路111が超音波プローブ101に駆動信号を供給する。送信回路111は、被検体P内の2次元領域を走査する場合、超音波プローブ101から2次元領域を走査するための超音波ビームを送信させる。また、送信回路111は、被検体P内の3次元領域を走査する場合、超音波プローブ101から3次元領域を走査するための超音波ビームを送信させる。 The transmission circuit 111 transmits ultrasonic waves from the ultrasonic probe 101 under the control of the control circuit 170. The transmission circuit 111 has a control circuit 111a, a rate pulser generating circuit, a transmission delay circuit, and a transmission pulser. The control circuit 111a controls the rate pulser generating circuit, the transmission delay circuit, and the transmission pulser, and the transmission circuit 111 supplies a drive signal to the ultrasonic probe 101. When scanning a two-dimensional region within the subject P, the transmission circuit 111 transmits an ultrasonic beam for scanning the two-dimensional region from the ultrasonic probe 101. When scanning a three-dimensional region within the subject P, the transmission circuit 111 transmits an ultrasonic beam for scanning the three-dimensional region from the ultrasonic probe 101.

制御回路111aは、制御回路170による制御を受けて、送信回路111全体を制御する。例えば、制御回路111aは、レートパルサ発生回路、送信遅延回路及び送信パルサを制御する。制御回路111aは、プロセッサにより実現される。制御回路111aは、制御部の一例である。 The control circuit 111a is controlled by the control circuit 170 and controls the entire transmission circuit 111. For example, the control circuit 111a controls the rate pulser generating circuit, the transmission delay circuit, and the transmission pulser. The control circuit 111a is realized by a processor. The control circuit 111a is an example of a control unit.

レートパルサ発生回路は、制御回路111aによる制御を受けて、所定のレート周波数(PRF:Pulse Repetition Frequency)で、送信超音波(送信ビーム)を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。レートパルスが送信遅延回路を経由することで、異なる送信遅延時間を有した状態で送信パルサに電圧が印加される。例えば、送信遅延回路は、超音波プローブ101から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの送信遅延時間を、レートパルサ発生回路により発生される各レートパルスに対して与える。送信パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ101に駆動信号(駆動パルス)を供給する。すなわち、送信パルサは、かかるレートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ101に駆動信号が示す波形の電圧(送信駆動電圧)を印可する。なお、送信遅延回路は、各レートパルスに与える送信遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの超音波の送信方向を任意に調整する。 The rate pulser generating circuit, under the control of the control circuit 111a, repeatedly generates rate pulses for forming a transmission ultrasonic wave (transmission beam) at a predetermined rate frequency (PRF: Pulse Repetition Frequency). The rate pulse passes through the transmission delay circuit, and a voltage is applied to the transmission pulser with a different transmission delay time. For example, the transmission delay circuit provides each rate pulse generated by the rate pulser generating circuit with a transmission delay time for each piezoelectric transducer required to focus the ultrasonic waves generated from the ultrasonic probe 101 into a beam and determine the transmission directivity. The transmission pulser supplies a drive signal (drive pulse) to the ultrasonic probe 101 at a timing based on the rate pulse. That is, the transmission pulser applies a voltage (transmission drive voltage) having a waveform indicated by the drive signal to the ultrasonic probe 101 at a timing based on the rate pulse. The transmission delay circuit arbitrarily adjusts the transmission direction of the ultrasonic wave from the piezoelectric transducer surface by changing the transmission delay time provided to each rate pulse.

駆動パルスは、送信パルサからケーブルを介して超音波プローブ101内の圧電振動子まで伝達した後に、圧電振動子において電気信号から機械的振動に変換される。すなわち、圧電振動子に電圧が印可されることによって、圧電振動子は機械的に振動する。この機械的振動によって発生した超音波は、生体内部に送信される。ここで、圧電振動子ごとに異なる送信遅延時間を持った超音波は、集束されて、所定方向に伝搬していく。 The drive pulse is transmitted from the transmitting pulser via a cable to the piezoelectric transducer in the ultrasonic probe 101, where it is converted from an electrical signal to mechanical vibration. That is, when a voltage is applied to the piezoelectric transducer, the piezoelectric transducer vibrates mechanically. Ultrasound generated by this mechanical vibration is transmitted into the living body. Here, the ultrasound waves, which have different transmission delay times for each piezoelectric transducer, are focused and propagate in a specified direction.

なお、送信回路111は、制御回路170による制御を受けて、所定の走査シーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有する。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間に送信駆動電圧の値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、または、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。 The transmission circuit 111 has a function that allows instantaneous change of the transmission frequency, transmission drive voltage, etc., in order to execute a predetermined scanning sequence under the control of the control circuit 170. In particular, the change of the transmission drive voltage is realized by a linear amplifier type transmitting circuit that can instantaneously switch the value of the transmission drive voltage, or a mechanism that electrically switches between multiple power supply units.

超音波プローブ101により送信された超音波の反射波は、超音波プローブ101内部の圧電振動子まで到達した後、圧電振動子において、機械的振動から電気的信号(反射波信号)に変換され、受信回路112に入力される。受信回路112は、プリアンプと、A/D(Analog to Digital)変換器と、直交検波回路等を有し、超音波プローブ101から送信された反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データ(受信データ)を生成する。そして、受信回路112は、生成した反射波データをバッファメモリ120に格納する。 The reflected wave of the ultrasound transmitted by the ultrasonic probe 101 reaches the piezoelectric transducer inside the ultrasonic probe 101, where it is converted from mechanical vibration to an electrical signal (reflected wave signal) and input to the receiving circuit 112. The receiving circuit 112 has a preamplifier, an A/D (Analog to Digital) converter, a quadrature detection circuit, etc., and performs various processes on the reflected wave signal transmitted from the ultrasonic probe 101 to generate reflected wave data (received data). The receiving circuit 112 then stores the generated reflected wave data in the buffer memory 120.

プリアンプは、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン調整(ゲイン補正)を行なう。A/D変換器は、ゲイン補正された反射波信号をA/D変換することでゲイン補正された反射波信号をデジタル信号に変換する。直交検波回路は、デジタル信号に変換された反射波信号をベースバンド帯域の同相信号(I信号、I:In-phase)と直交信号(Q信号、Q:Quadrature-phase)とに変換する。そして、直交検波回路は、I信号及びQ信号(IQ信号)を反射波データとしてバッファメモリ120に格納する。 The preamplifier amplifies the reflected wave signal for each channel and performs gain adjustment (gain correction). The A/D converter converts the gain-corrected reflected wave signal into a digital signal by A/D converting the gain-corrected reflected wave signal. The quadrature detection circuit converts the reflected wave signal, which has been converted into a digital signal, into an in-phase signal (I signal, I: In-phase) and a quadrature signal (Q signal, Q: Quadrature-phase) in the baseband. The quadrature detection circuit then stores the I signal and Q signal (IQ signal) in the buffer memory 120 as reflected wave data.

受信回路112は、超音波プローブ101から送信された2次元の反射波信号から2次元の反射波データを生成する。また、受信回路112は、超音波プローブ101から送信された3次元の反射波信号から3次元の反射波データを生成する。 The receiving circuit 112 generates two-dimensional reflected wave data from the two-dimensional reflected wave signal transmitted from the ultrasonic probe 101. The receiving circuit 112 also generates three-dimensional reflected wave data from the three-dimensional reflected wave signal transmitted from the ultrasonic probe 101.

バッファメモリ120は、送受信回路110により生成された反射波データを一時的に記憶するメモリである。例えば、バッファメモリ120は、所定数のフレーム分の反射波データを記憶することが可能なように構成されている。そして、バッファメモリ120は、所定数のフレーム分の反射波データを記憶している状態で、新たに1フレーム分の反射波データが受信回路112により生成された場合、受信回路112による制御を受けて、生成された時間が最も古い1フレーム分の反射波データを破棄し、新たに生成された1フレーム分の反射波データを記憶する。例えば、バッファメモリ120は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子によって実現される。 The buffer memory 120 is a memory that temporarily stores the reflected wave data generated by the transmission/reception circuit 110. For example, the buffer memory 120 is configured to be able to store a predetermined number of frames of reflected wave data. Then, when a new frame of reflected wave data is generated by the reception circuit 112 while a predetermined number of frames of reflected wave data is stored in the buffer memory 120, the buffer memory 120, under the control of the reception circuit 112, discards the oldest generated frame of reflected wave data and stores the newly generated frame of reflected wave data. For example, the buffer memory 120 is realized by a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory.

信号処理回路130は、バッファメモリ120から反射波データを読み出し、読み出された反射波データに対して各種の信号処理を施し、各種の信号処理が施された反射波データをBモードデータ又はドプラデータとして画像生成回路140に出力する。信号処理回路130は、例えば、プロセッサにより実現される。信号処理回路130は、信号処理部の一例である。 The signal processing circuit 130 reads the reflected wave data from the buffer memory 120, performs various signal processing on the read reflected wave data, and outputs the reflected wave data that has been subjected to various signal processing to the image generating circuit 140 as B-mode data or Doppler data. The signal processing circuit 130 is realized, for example, by a processor. The signal processing circuit 130 is an example of a signal processing unit.

例えば、信号処理回路130は、バッファメモリ120に、新たに1フレーム分の反射波データが格納される度に、新たにバッファメモリ120に格納された1フレーム分の反射波データを読み出す。そして、信号処理回路130は、1フレーム分の反射波データが読み出される度に、読み出された1フレーム分の反射波データに対して各種の信号処理を施すことにより、新たに1フレーム分のBモードデータ又はドプラデータを生成する。そして、信号処理回路130は、1フレーム分のBモードデータ又はドプラデータを生成する度に、新たに生成された1フレーム分のBモードデータ又はドプラデータを画像生成回路140に出力する。以下、信号処理回路130実行する各種の信号処理の一例を説明する。 For example, the signal processing circuit 130 reads out one frame of reflected wave data newly stored in the buffer memory 120 each time one frame of reflected wave data is stored in the buffer memory 120. Then, the signal processing circuit 130 generates one frame of B-mode data or Doppler data by performing various signal processing on the read one frame of reflected wave data each time one frame of reflected wave data is read out. Then, the signal processing circuit 130 outputs one frame of newly generated B-mode data or Doppler data to the image generation circuit 140 each time one frame of B-mode data or Doppler data is generated. An example of the various types of signal processing performed by the signal processing circuit 130 will be described below.

例えば、信号処理回路130は、バッファメモリ120から読み出した反射波データに対して、直交検波し、対数増幅及び包絡線検波処理等を施して、サンプル点ごとの信号強度(振幅強度)が輝度の明るさで表現されるBモードデータを生成する。例えば、信号処理回路130は、生成したBモードデータを画像生成回路140に出力する。 For example, the signal processing circuit 130 performs quadrature detection, logarithmic amplification, envelope detection processing, etc. on the reflected wave data read from the buffer memory 120 to generate B-mode data in which the signal strength (amplitude strength) of each sample point is expressed as luminance. For example, the signal processing circuit 130 outputs the generated B-mode data to the image generation circuit 140.

また、信号処理回路130は、高調波成分を映像化するハーモニックイメージングを行うための信号処理を実行する。ハーモニックイメージングとしては、コントラストハーモニックイメージング(CHI:Contrast Harmonic Imaging)や組織ハーモニックイメージング(THI:Tissue Harmonic Imaging)が挙げられる。また、コントラストハーモニックイメージングや組織ハーモニックイメージングでは、スキャン方式として、以下の方式が知られている。例えば、かかるスキャン方式として、振幅変調(AM:Amplitude Modulation)、パルスサブトラクション法(Pulse Subtraction法)又はパルスインバージョン法(Pulse Inversion法)と呼ばれる位相変調(PM:Phase Modulation)、及び、AMとPMとを組み合わせることで、AMの効果及びPMの効果の双方が得られるAMPM等が知られている。 The signal processing circuit 130 also executes signal processing for performing harmonic imaging to visualize harmonic components. Examples of harmonic imaging include contrast harmonic imaging (CHI) and tissue harmonic imaging (THI). In contrast harmonic imaging and tissue harmonic imaging, the following scanning methods are known. For example, such scanning methods include amplitude modulation (AM), phase modulation (PM), also known as the pulse subtraction method or pulse inversion method, and AMPM, which combines AM and PM to obtain both the effects of AM and PM.

また、信号処理回路130は、バッファメモリ120から読み出した反射波データを周波数解析することで、ドプラ効果に基づく移動体(血流や組織、造影剤エコー成分等)の運動情報を反射波データから抽出し、抽出した運動情報を示すドプラデータを生成する。例えば、信号処理回路130は、移動体の運動情報として、平均速度、平均分散値及び平均パワー値等を多点に渡り抽出し、抽出した移動体の運動情報を示すドプラデータを生成する。信号処理回路130は、生成したドプラデータを画像生成回路140に出力する。 The signal processing circuit 130 also performs frequency analysis on the reflected wave data read from the buffer memory 120 to extract motion information of the moving body (blood flow, tissue, contrast agent echo components, etc.) based on the Doppler effect from the reflected wave data, and generates Doppler data indicating the extracted motion information. For example, the signal processing circuit 130 extracts average speed, average variance, average power value, etc. across multiple points as motion information of the moving body, and generates Doppler data indicating the extracted motion information of the moving body. The signal processing circuit 130 outputs the generated Doppler data to the image generation circuit 140.

上記の信号処理回路130の機能を用いて、実施形態に係る超音波診断装置1は、カラーフローマッピング(CFM:Color Flow Mapping)法とも呼ばれるカラードプラ法を実行可能である。カラーフローマッピング法では、超音波の送受信が複数の走査線上で複数回行なわれる。そして、カラーフローマッピング法では、同一位置のデータ列に対してMTI(Moving Target Indicator)フィルタを掛けることで、同一位置のデータ列から、静止している組織、或いは、動きの遅い組織に由来する信号(クラッタ信号)を抑制して、血流に由来する信号(血流信号)を抽出する。そして、カラーフローマッピング法では、この血流信号から血流の速度、血流の分散、血流のパワー等の血流情報を推定する。信号処理回路130は、カラーフローマッピング法により推定された血流情報を示すカラー画像データを画像生成回路140に出力する。なお、カラー画像データは、ドプラデータの一例である。 Using the above-mentioned function of the signal processing circuit 130, the ultrasound diagnostic device 1 according to the embodiment can perform a color Doppler method, also called a color flow mapping (CFM) method. In the color flow mapping method, ultrasonic waves are transmitted and received multiple times on multiple scanning lines. In the color flow mapping method, a moving target indicator (MTI) filter is applied to the data sequence at the same position to suppress signals (clutter signals) originating from stationary tissue or slow-moving tissue from the data sequence at the same position, and a signal originating from blood flow (blood flow signal) is extracted. In the color flow mapping method, blood flow information such as the blood flow speed, blood flow dispersion, and blood flow power is estimated from this blood flow signal. The signal processing circuit 130 outputs color image data indicating the blood flow information estimated by the color flow mapping method to the image generation circuit 140. Note that the color image data is an example of Doppler data.

信号処理回路130は、2次元の反射波データ及び3次元の反射波データの両方の反射波データを処理可能である。 The signal processing circuit 130 is capable of processing both two-dimensional and three-dimensional reflected wave data.

画像生成回路140は、信号処理回路130から出力されたBモードデータ又はドプラデータから超音波画像データを生成する。画像生成回路140は、プロセッサにより実現される。 The image generation circuit 140 generates ultrasound image data from the B-mode data or Doppler data output from the signal processing circuit 130. The image generation circuit 140 is realized by a processor.

例えば、画像生成回路140は、信号処理回路130が生成した2次元のBモードデータから反射波の強度を輝度で表した2次元Bモード画像データを生成する。また、画像生成回路140は、信号処理回路130が生成した2次元のドプラデータから運動情報又は血流情報が映像化された2次元ドプラ画像データを生成する。なお、運動情報が映像化された2次元ドプラ画像データは、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。 For example, the image generating circuit 140 generates two-dimensional B-mode image data in which the intensity of the reflected wave is expressed as brightness from the two-dimensional B-mode data generated by the signal processing circuit 130. The image generating circuit 140 also generates two-dimensional Doppler image data in which motion information or blood flow information is visualized from the two-dimensional Doppler data generated by the signal processing circuit 130. The two-dimensional Doppler image data in which motion information is visualized is velocity image data, variance image data, power image data, or image data that is a combination of these.

ここで、画像生成回路140は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換(走査コンバート)し、表示用の超音波画像データを生成する。例えば、画像生成回路140は、信号処理回路130から出力されたデータに対して、超音波プローブ101による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成回路140は、走査コンバート以外に種々の画像処理として、例えば、走査コンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理(平滑化処理)や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理(エッジ強調処理)等を行なう。また、画像生成回路140は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。 Here, the image generating circuit 140 generally converts (scan converts) the scan line signal sequence of the ultrasound scan into a scan line signal sequence of a video format, such as that of a television, to generate ultrasound image data for display. For example, the image generating circuit 140 generates ultrasound image data for display by performing coordinate conversion on the data output from the signal processing circuit 130 according to the ultrasound scanning form of the ultrasound probe 101. In addition to scan conversion, the image generating circuit 140 also performs various image processing, such as image processing (smoothing processing) that regenerates an average brightness image using multiple image frames after scan conversion, and image processing (edge enhancement processing) that uses a differential filter within the image. In addition, the image generating circuit 140 combines text information of various parameters, scales, body marks, etc., with the ultrasound image data.

更に、画像生成回路140は、信号処理回路130により生成された3次元のBモードデータに対して座標変換を行なうことで、3次元Bモード画像データを生成する。また、画像生成回路140は、信号処理回路130により生成された3次元のドプラデータに対して座標変換を行なうことで、3次元ドプラ画像データを生成する。すなわち、画像生成回路140は、「3次元のBモード画像データ及び3次元ドプラ画像データ」を「3次元超音波画像データ(ボリュームデータ)」として生成する。そして、画像生成回路140は、ボリュームデータをディスプレイ103にて表示するための各種の2次元画像データを生成するために、ボリュームデータに対して様々なレンダリング処理を行なう。 Furthermore, the image generation circuit 140 generates three-dimensional B-mode image data by performing coordinate transformation on the three-dimensional B-mode data generated by the signal processing circuit 130. The image generation circuit 140 also generates three-dimensional Doppler image data by performing coordinate transformation on the three-dimensional Doppler data generated by the signal processing circuit 130. That is, the image generation circuit 140 generates "three-dimensional B-mode image data and three-dimensional Doppler image data" as "three-dimensional ultrasound image data (volume data)." The image generation circuit 140 then performs various rendering processes on the volume data to generate various types of two-dimensional image data for displaying the volume data on the display 103.

画像生成回路140が行なうレンダリング処理としては、例えば、断面再構成法(MPR:Multi Planer Reconstruction)を用いてボリュームデータからMPR画像データを生成する処理がある。また、画像生成回路140が行なうレンダリング処理としては、例えば、3次元の情報を反映した2次元画像データを生成するボリュームレンダリング(VR:Volume Rendering)処理がある。画像生成回路140は、画像生成部の一例である。 The rendering process performed by the image generation circuit 140 is, for example, a process of generating MPR image data from volume data using a multi-planar reconstruction method (MPR). In addition, the rendering process performed by the image generation circuit 140 is, for example, a volume rendering (VR) process of generating two-dimensional image data that reflects three-dimensional information. The image generation circuit 140 is an example of an image generation unit.

Bモードデータ及びドプラデータは、走査コンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成回路140が生成するデータは、走査コンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、Bモードデータ及びドプラデータは、生データ(Raw Data)とも呼ばれる。 The B-mode data and Doppler data are ultrasound image data before the scan conversion process, and the data generated by the image generation circuit 140 is ultrasound image data for display after the scan conversion process. Note that the B-mode data and Doppler data are also called raw data.

画像メモリ150は、画像生成回路140により生成された各種の画像データを記憶するメモリである。また、画像メモリ150は、信号処理回路130により生成されたデータも記憶する。画像メモリ150が記憶するBモードデータやドプラデータは、例えば、診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、画像生成回路140を経由して表示用の超音波画像データとなる。例えば、画像メモリ150は、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク又は光ディスクによって実現される。 The image memory 150 is a memory that stores various image data generated by the image generation circuit 140. The image memory 150 also stores data generated by the signal processing circuit 130. The B-mode data and Doppler data stored in the image memory 150 can be called up by the operator after diagnosis, for example, and becomes ultrasound image data for display via the image generation circuit 140. For example, the image memory 150 is realized by a semiconductor memory element such as a RAM or a flash memory, a hard disk, or an optical disk.

記憶回路160は、走査(超音波の送受信)、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報(例えば、患者ID、医師の所見等)や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。また、記憶回路160は、必要に応じて、画像メモリ150が記憶するデータの保管等にも使用される。例えば、記憶回路160は、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク又は光ディスクによって実現される。 The memory circuitry 160 stores control programs for scanning (transmitting and receiving ultrasound), image processing, and display processing, as well as various data such as diagnostic information (e.g., patient ID, doctor's findings, etc.), diagnostic protocols, and various body marks. The memory circuitry 160 is also used to store data stored in the image memory 150 as necessary. For example, the memory circuitry 160 is realized by a semiconductor memory element such as a flash memory, a hard disk, or an optical disk.

制御回路170は、超音波診断装置1の処理全体を制御する。具体的には、制御回路170は、入力装置102を介して操作者から入力された各種設定要求や、記憶回路160から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信回路110、信号処理回路130及び画像生成回路140の処理を制御する。また、制御回路170は、画像メモリ150に記憶された表示用の超音波画像データに基づく超音波画像を表示するようにディスプレイ103を制御する。例えば、制御回路170は、Bモード画像データに基づくBモード画像又はカラー画像データに基づくカラー画像を表示するようにディスプレイ103を制御する。また、制御回路170は、Bモード画像にカラー画像を重畳させて表示するようにディスプレイ103を制御する。制御回路170は、表示制御部又は制御部の一例である。制御回路170は、例えば、プロセッサにより実現される。超音波画像は、画像の一例である。 The control circuit 170 controls the overall processing of the ultrasound diagnostic device 1. Specifically, the control circuit 170 controls the processing of the transmission/reception circuit 110, the signal processing circuit 130, and the image generation circuit 140 based on various setting requests input by the operator via the input device 102 and various control programs and various data read from the storage circuit 160. The control circuit 170 also controls the display 103 to display an ultrasound image based on ultrasound image data for display stored in the image memory 150. For example, the control circuit 170 controls the display 103 to display a B-mode image based on B-mode image data or a color image based on color image data. The control circuit 170 also controls the display 103 to display a color image superimposed on the B-mode image. The control circuit 170 is an example of a display control unit or a control unit. The control circuit 170 is realized, for example, by a processor. An ultrasound image is an example of an image.

また、制御回路170は、送受信回路110を介して超音波プローブ101を制御することで、超音波走査の制御を行なう。 The control circuit 170 also controls the ultrasound probe 101 via the transmission/reception circuit 110, thereby controlling ultrasound scanning.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、若しくは、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、又は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは、記憶回路160に保存されたプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することで機能を実現する。なお、記憶回路160にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。更に、図1における複数の回路(例えば、信号処理回路130、画像生成回路140及び制御回路170)を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。すなわち、信号処理回路130、画像生成回路140及び制御回路170は、プロセッサにより実現される1つの処理回路に統合されてもよい。 The term "processor" used in the above description means a circuit such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), or a programmable logic device (e.g., a Simple Programmable Logic Device (SPLD), a Complex Programmable Logic Device (CPLD), or a Field Programmable Gate Array (FPGA)). The processor reads out a program stored in the memory circuit 160 and executes the read out program to realize its function. Note that instead of storing a program in the memory circuit 160, the program may be directly embedded in the processor circuit. In this case, the processor reads out and executes the program embedded in the circuit to realize its function. Note that each processor in this embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may be configured as a single processor by combining multiple independent circuits to realize its function. Furthermore, multiple circuits in FIG. 1 (e.g., the signal processing circuit 130, the image generation circuit 140, and the control circuit 170) may be integrated into one processor to realize the functions. That is, the signal processing circuit 130, the image generation circuit 140, and the control circuit 170 may be integrated into one processing circuit realized by a processor.

以上、実施形態に係る超音波診断装置1の全体構成について説明した。次に、送信回路111の送信パルサの構成の一例について説明する。図2は、実施形態に係る送信回路111の送信パルサの構成の一例を示す図である。 The overall configuration of the ultrasound diagnostic device 1 according to the embodiment has been described above. Next, an example of the configuration of the transmission pulser of the transmission circuit 111 will be described. FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the transmission pulser of the transmission circuit 111 according to the embodiment.

図2に示すように、送信回路111の送信パルサは、2つの電源11,12、2つのスイッチ13,14、2つのダイオード15,16、トランス(変圧器)17、2つのスイッチ18,19を備える。なお、2つの電源11,12は、送信回路111の外部に設けられてもよい。この場合、装置本体100が、送信回路111の外部に設けられた2つの電源11,12を備えてもよい。 As shown in FIG. 2, the transmission pulser of the transmission circuit 111 includes two power sources 11 and 12, two switches 13 and 14, two diodes 15 and 16, a transformer 17, and two switches 18 and 19. The two power sources 11 and 12 may be provided outside the transmission circuit 111. In this case, the device main body 100 may include the two power sources 11 and 12 provided outside the transmission circuit 111.

電源11は、電圧V1をトランス17の一次コイルに印可するための電源である。ここで電圧V1の大きさは「V1」である。電源11は、第1の電源の一例である。電圧V1は、第1の電圧の一例である。また、電圧V1の大きさ「V1」は、第1の大きさの一例である。電源11のマイナス側は、グランドに接地されている。電源11のプラス側は、スイッチ13を介してダイオード15のアノードに接続されている。 The power supply 11 is a power supply for applying a voltage V1 to the primary coil of the transformer 17. Here, the magnitude of the voltage V1 is "V1". The power supply 11 is an example of a first power supply. The voltage V1 is an example of a first voltage. Also, the magnitude "V1" of the voltage V1 is an example of a first magnitude. The negative side of the power supply 11 is connected to the ground. The positive side of the power supply 11 is connected to the anode of the diode 15 via the switch 13.

電源12は、電圧V1よりも低い電圧V2をトランス17の一次コイルに印可するための電源である。ここで電圧V2の大きさは「V2」である。すなわち、電圧V2の大きさ「V2」は、電圧V1の大きさ「V1」よりも小さい。電源12は、第2の電源の一例である。電圧V2は、第2の電圧の一例である。また、電圧V2の大きさ「V2」は、第2の大きさの一例である。電源12のマイナス側は、グランドに接地されている。電源12のプラス側は、スイッチ14を介してダイオード16のアノードに接続されている。 The power supply 12 is a power supply for applying a voltage V2, which is lower than the voltage V1, to the primary coil of the transformer 17. Here, the magnitude of the voltage V2 is "V2". That is, the magnitude "V2" of the voltage V2 is smaller than the magnitude "V1" of the voltage V1. The power supply 12 is an example of a second power supply. The voltage V2 is an example of a second voltage. Also, the magnitude "V2" of the voltage V2 is an example of a second magnitude. The negative side of the power supply 12 is grounded. The positive side of the power supply 12 is connected to the anode of the diode 16 via the switch 14.

スイッチ13は、電源11とダイオード15との間に設けられる。スイッチ13は、制御回路111aによる制御を受けて、電源11とダイオード15との間の接続状態を導通状態又は非導通状態のいずれかの状態に設定する。 The switch 13 is provided between the power supply 11 and the diode 15. Under the control of the control circuit 111a, the switch 13 sets the connection state between the power supply 11 and the diode 15 to either a conductive state or a non-conductive state.

例えば、スイッチ13が、制御回路111aによる制御を受けてオン(ON)された場合について説明する。この場合、電源11とダイオード15との間の接続状態が導通状態となり、電源11によりトランス17の一次コイルに電圧V1が印可される。 For example, a case will be described where the switch 13 is turned on (ON) under the control of the control circuit 111a. In this case, the connection between the power supply 11 and the diode 15 becomes conductive, and the power supply 11 applies a voltage V1 to the primary coil of the transformer 17.

また、例えば、スイッチ13が、制御回路111aによる制御を受けてオフ(OFF)された場合について説明する。この場合、電源11とダイオード15との間の接続状態が非導通状態となり、電源11によりトランス17の一次コイルに電圧V1が印可されなくなる。 Also, for example, a case will be described where the switch 13 is turned off (OFF) under the control of the control circuit 111a. In this case, the connection between the power source 11 and the diode 15 becomes non-conductive, and the power source 11 no longer applies the voltage V1 to the primary coil of the transformer 17.

スイッチ14は、電源12とダイオード16との間に設けられる。スイッチ14は、制御回路111aによる制御を受けて、電源12とダイオード16との間の接続状態を導通状態又は非導通状態のいずれかの状態に設定する。 The switch 14 is provided between the power supply 12 and the diode 16. The switch 14 is controlled by the control circuit 111a to set the connection state between the power supply 12 and the diode 16 to either a conductive state or a non-conductive state.

例えば、スイッチ14が、制御回路111aによる制御を受けてオンされた場合について説明する。この場合、電源12とダイオード16との間の接続状態が導通状態となり、電源12によりトランス17の一次コイルに電圧V2が印可される。 For example, a case will be described where the switch 14 is turned on under the control of the control circuit 111a. In this case, the connection between the power supply 12 and the diode 16 becomes conductive, and the power supply 12 applies a voltage V2 to the primary coil of the transformer 17.

また、例えば、スイッチ14が、制御回路111aによる制御を受けてオフされた場合について説明する。この場合、電源12とダイオード16との間の接続状態が非導通状態となり、電源12によりトランス17の一次コイルに電圧V2が印可されなくなる。 Also, for example, a case will be described where the switch 14 is turned off under the control of the control circuit 111a. In this case, the connection between the power supply 12 and the diode 16 becomes non-conductive, and the power supply 12 no longer applies the voltage V2 to the primary coil of the transformer 17.

このように、スイッチ13,14は、一次コイルに印可される電圧を電圧V1又は電圧V2のいずれか一方に切り替える。スイッチ13,14は、切替部の一例である。なお、送信回路111の送信パルサは、2つのスイッチ13,14に代えて、1つのスイッチを備えてもよい。そして、この1つのスイッチが、一次コイルに印可される電圧を電圧V1又は電圧V2のいずれか一方に切り替えてもよい。かかる1つのスイッチは、切替部の一例である。 In this way, the switches 13 and 14 switch the voltage applied to the primary coil to either voltage V1 or voltage V2. The switches 13 and 14 are an example of a switching unit. Note that the transmission pulser of the transmission circuit 111 may be provided with one switch instead of the two switches 13 and 14. This one switch may then switch the voltage applied to the primary coil to either voltage V1 or voltage V2. Such a single switch is an example of a switching unit.

ダイオード15は、電源11のプラス側に電流が流入することを防止するための逆流防止ダイオードである。すなわち、ダイオード15は、トランス17から電源11に向かう方向へ電流が流れることを抑制する。ダイオード15のカソードは、トランス17の一次コイルのセンタータップ17cに接続されている。ダイオード15は、第1の抑制部の一例である。 Diode 15 is a reverse current prevention diode that prevents current from flowing into the positive side of power supply 11. In other words, diode 15 suppresses current from flowing in the direction from transformer 17 toward power supply 11. The cathode of diode 15 is connected to center tap 17c of the primary coil of transformer 17. Diode 15 is an example of a first suppression unit.

ダイオード16は、電源12のプラス側に電流が流入することを防止するための逆流防止ダイオードである。すなわち、ダイオード16は、トランス17から電源12に向かう方向へ電流が流れることを抑制する。ダイオード16のカソードは、トランス17の一次コイルのセンタータップ17cに接続されている。ダイオード16は、第2の抑制部の一例である。 Diode 16 is a reverse current prevention diode that prevents current from flowing into the positive side of power supply 12. In other words, diode 16 suppresses current flow from transformer 17 toward power supply 12. The cathode of diode 16 is connected to center tap 17c of the primary coil of transformer 17. Diode 16 is an example of a second suppression unit.

トランス17は、一次コイル及び二次コイルを備える。トランス17は、一次コイルに印可された電圧を変圧し、変圧された電圧を送信駆動電圧として超音波プローブ101に印可する。 The transformer 17 has a primary coil and a secondary coil. The transformer 17 transforms the voltage applied to the primary coil and applies the transformed voltage to the ultrasonic probe 101 as a transmission drive voltage.

トランス17の一次コイルは、2つの巻線17a,17b及びセンタータップ17cを備える。センタータップ17cは、2つの巻線17a,17bの間に設けられている。トランス17の二次コイルは1つの巻線17dを備える。以下、巻線17aの巻線数を「N17a」とし、巻線17bの巻線数を「N17b」とし、巻線17dの巻線数を「N17d」とする。ここで、例えば、巻線数「N17a」と巻線数「N17b」とが同一であってもよい。また、巻線数「N17d」は、巻線数「N17a」よりも多くてもよい。また、巻線数「N17d」は、巻線数「N17b」よりも多くてもよい。 The primary coil of the transformer 17 includes two windings 17a and 17b and a center tap 17c. The center tap 17c is provided between the two windings 17a and 17b. The secondary coil of the transformer 17 includes one winding 17d. Hereinafter, the number of turns of the winding 17a is defined as "N 17a ", the number of turns of the winding 17b is defined as "N 17b ", and the number of turns of the winding 17d is defined as "N 17d ". Hereinafter, the number of turns of the winding "N 17a " and the number of turns of the winding "N 17b " may be the same, for example. The number of turns "N 17d " may be greater than the number of turns "N 17a ". The number of turns "N 17d " may be greater than the number of turns "N 17b ".

巻線17aの一端は、スイッチ18を介してグランドに接地されている。巻線17aの他端は、センタータップ17cに接続されている。巻線17bの一端は、センタータップ17cに接続されている。巻線17bの他端は、スイッチ19を介してグランドに接地されている。 One end of winding 17a is grounded via switch 18. The other end of winding 17a is connected to center tap 17c. One end of winding 17b is connected to center tap 17c. The other end of winding 17b is grounded via switch 19.

巻線17dの一端は、グランドに接地されている。巻線17dの他端は超音波プローブ101に接続されている。このため、トランス17により変圧された電圧が超音波プローブ101に印可される。 One end of the winding 17d is grounded. The other end of the winding 17d is connected to the ultrasonic probe 101. Therefore, the voltage transformed by the transformer 17 is applied to the ultrasonic probe 101.

2つのスイッチ18,19は、一次コイルに流れる電流の方向(一次コイルにおいて電流が流れる方向)を切り替えるためのスイッチである。 The two switches 18 and 19 are switches for switching the direction of current flowing through the primary coil (the direction in which current flows in the primary coil).

スイッチ18は、巻線17aのセンタータップ17cが接続されている側とは反対側に接続されるとともに、巻線17aとグランドとの間に設けられる。スイッチ18は、制御回路111aによる制御を受けて、巻線17aとグランドとの間の接続状態を導通状態又は非導通状態のいずれかの状態に設定する。例えば、スイッチ18が制御回路111aによる制御を受けてオンされた場合、巻線17aとグランドとの間の接続状態が導通状態となる。また、スイッチ18が制御回路111aによる制御を受けてオフされた場合、巻線17aとグランドとの間の接続状態が非導通状態となる。スイッチ18は、第1の設定部の一例である。また、巻線17aとグランドとの間の接続状態は、第1の接続状態の一例である。また、巻線17aは、一次コイルの2つの巻線17a,17bのうちの一の巻線の一例である。 The switch 18 is connected to the side opposite to the side to which the center tap 17c of the winding 17a is connected, and is provided between the winding 17a and ground. The switch 18 is controlled by the control circuit 111a to set the connection state between the winding 17a and ground to either a conductive state or a non-conductive state. For example, when the switch 18 is turned on under the control of the control circuit 111a, the connection state between the winding 17a and ground becomes a conductive state. When the switch 18 is turned off under the control of the control circuit 111a, the connection state between the winding 17a and ground becomes a non-conductive state. The switch 18 is an example of a first setting unit. The connection state between the winding 17a and ground is an example of a first connection state. The winding 17a is an example of one of the two windings 17a and 17b of the primary coil.

スイッチ19は、巻線17bのセンタータップ17cが接続されている側とは反対側に接続されるとともに、巻線17bとグランドとの間に設けられる。スイッチ19は、制御回路111aによる制御を受けて、巻線17bとグランドとの間の接続状態を導通状態又は非導通状態のいずれかの状態に設定する。例えば、スイッチ19が制御回路111aによる制御を受けてオンされた場合、巻線17bとグランドとの間の接続状態が導通状態となる。また、スイッチ19が制御回路111aによる制御を受けてオフされた場合、巻線17bとグランドとの間の接続状態が非導通状態となる。スイッチ19は、第2の設定部の一例である。また、巻線17bとグランドとの間の接続状態は、第2の接続状態の一例である。また、巻線17bは、一次コイルの2つの巻線17a,17bのうちの他の巻線の一例である。 The switch 19 is connected to the side opposite to the side to which the center tap 17c of the winding 17b is connected, and is provided between the winding 17b and ground. The switch 19 is controlled by the control circuit 111a to set the connection state between the winding 17b and ground to either a conductive state or a non-conductive state. For example, when the switch 19 is turned on under the control of the control circuit 111a, the connection state between the winding 17b and ground is a conductive state. When the switch 19 is turned off under the control of the control circuit 111a, the connection state between the winding 17b and ground is a non-conductive state. The switch 19 is an example of a second setting unit. The connection state between the winding 17b and ground is an example of a second connection state. The winding 17b is an example of the other winding of the two windings 17a and 17b of the primary coil.

例えば、スイッチ18がオンされ、スイッチ19がオフされている場合、超音波プローブ101には正の電圧が印可される。また、スイッチ18がオフされ、スイッチ19がオンされている場合、超音波プローブ101には負の電圧が印可される。 For example, when switch 18 is turned on and switch 19 is turned off, a positive voltage is applied to the ultrasonic probe 101. When switch 18 is turned off and switch 19 is turned on, a negative voltage is applied to the ultrasonic probe 101.

このように、本実施形態では、トランス17の一次コイルは、2つの巻線17a,17b、及び、2つの巻線17a,17bの間に設けられたセンタータップ17cを備える。また、トランス17の二次コイルは、1つの巻線17dを備える。この場合、トランス17周辺のスイッチング回路の規模が比較的小さくなるので、送信回路111全体の規模が比較的小さくなる。したがって、本実施形態によれば、送信回路111の規模の増大を抑制することができる。 Thus, in this embodiment, the primary coil of the transformer 17 has two windings 17a, 17b, and a center tap 17c provided between the two windings 17a, 17b. The secondary coil of the transformer 17 has one winding 17d. In this case, the size of the switching circuit around the transformer 17 is relatively small, and therefore the overall size of the transmission circuit 111 is relatively small. Therefore, according to this embodiment, it is possible to suppress an increase in the size of the transmission circuit 111.

次に、4つのスイッチ13,14,18,19のそれぞれが、オン又はオフのいずれかの状態になる場合の送信回路111の動作の一例について説明する。 Next, we will explain an example of the operation of the transmission circuit 111 when each of the four switches 13, 14, 18, and 19 is either on or off.

まず、スイッチ13がオンされ、スイッチ14がオフされ、スイッチ18がオンされ、スイッチ19がオフされている場合について説明する。この場合、電源11により一次コイルに電圧V1が印可される。そして、電源11からスイッチ18に接続されたグランドに向かう方向に電流が流れる。すなわち、巻線17aに電流が流れる。そして、トランス17は、電圧V1を、大きさがVOUT1((「N17d」/「N17a」)×V1)である正の電圧VOUT1に変圧する。そして、トランス17は、正の電圧VOUT1を超音波プローブ101に印可する。 First, a case will be described where switch 13 is on, switch 14 is off, switch 18 is on, and switch 19 is off. In this case, voltage V1 is applied to the primary coil by power supply 11. Then, a current flows in a direction from power supply 11 toward the ground connected to switch 18. In other words, a current flows through winding 17a. Then, transformer 17 transforms voltage V1 to a positive voltage VOUT1 whose magnitude is VOUT1 ((" N17d "/" N17a ")×V1). Then, transformer 17 applies positive voltage VOUT1 to ultrasonic probe 101.

次に、スイッチ13がオンされ、スイッチ14がオフされ、スイッチ18がオフされ、スイッチ19がオンされている場合について説明する。この場合、電源11により一次コイルに電圧V1が印可される。そして、電源11からスイッチ19に接続されたグランドに向かう方向に電流が流れる。すなわち、巻線17bに電流が流れる。そして、トランス17は、電圧V1を、大きさが「-VOUT1」(-(「N17d」/「N17b」)×V1)である負の電圧「-VOUT1」に変圧する。そして、トランス17は、負の電圧「-VOUT1」を超音波プローブ101に印可する。 Next, a case will be described where switch 13 is on, switch 14 is off, switch 18 is off, and switch 19 is on. In this case, voltage V1 is applied to the primary coil by power supply 11. Then, a current flows in a direction from power supply 11 toward the ground connected to switch 19. In other words, a current flows through winding 17b. Then, transformer 17 transforms voltage V1 to a negative voltage "-V OUT1 " whose magnitude is "-V OUT1 "(-("N 17d "/"N 17b ")×V1). Then, transformer 17 applies the negative voltage "-V OUT1 " to ultrasonic probe 101.

本実施形態では、超音波診断装置1にBモード画像データを生成するための超音波送信モードが設定されている場合、超音波診断装置1がBモード画像データを生成する。そして、超音波診断装置1がBモード画像データを生成する場合、制御回路111aは、正の電圧VOUT1及び負の電圧「-VOUT1」が交互に超音波プローブ101に印可されるように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。すなわち、制御回路111aは、Bモード画像データが生成される場合に一次コイルに印可される電圧を電圧V1に切り替えるように2つのスイッチ13,14を制御する。Bモード画像データは、第1の画像データの一例である。以下の説明では、Bモード画像データを生成するための超音波送信モードを「Bモード超音波送信モード」と称する場合がある。 In this embodiment, when an ultrasonic transmission mode for generating B-mode image data is set in the ultrasonic diagnostic device 1, the ultrasonic diagnostic device 1 generates B-mode image data. When the ultrasonic diagnostic device 1 generates B-mode image data, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that a positive voltage V OUT1 and a negative voltage "-V OUT1 " are alternately applied to the ultrasonic probe 101. That is, the control circuit 111a controls the two switches 13 and 14 so that the voltage applied to the primary coil is switched to voltage V1 when B-mode image data is generated. The B-mode image data is an example of the first image data. In the following description, the ultrasonic transmission mode for generating B-mode image data may be referred to as a "B-mode ultrasonic transmission mode".

次に、スイッチ13がオフされ、スイッチ14がオンされ、スイッチ18がオンされ、スイッチ19がオフされている場合について説明する。この場合、電源12により一次コイルに電圧V2が印可される。そして、電源12からスイッチ18に接続されたグランドに向かう方向に電流が流れる。すなわち、巻線17aに電流が流れる。そして、トランス17は、電圧V2を、大きさがVOUT2((「N17d」/「N17a」)×V2)である正の電圧VOUT2に変圧する。そして、トランス17は、正の電圧VOUT2を超音波プローブ101に印可する。 Next, a case will be described where switch 13 is turned off, switch 14 is turned on, switch 18 is turned on, and switch 19 is turned off. In this case, voltage V2 is applied to the primary coil by power supply 12. Then, a current flows in a direction from power supply 12 toward the ground connected to switch 18. In other words, a current flows through winding 17a. Then, transformer 17 transforms voltage V2 into positive voltage VOUT2 whose magnitude is VOUT2 ((" N17d "/" N17a ")×V2). Then, transformer 17 applies positive voltage VOUT2 to ultrasonic probe 101.

次に、スイッチ13がオフされ、スイッチ14がオンされ、スイッチ18がオフされ、スイッチ19がオンされた場合について説明する。この場合、電源12により一次コイルに電圧V2が印可される。そして、電源12からスイッチ19に接続されたグランドに向かう方向に電流が流れる。すなわち、巻線17bに電流が流れる。そして、トランス17は、電圧V2を、大きさが「-VOUT2」(-(「N17d」/「N17b」)×V2)である負の電圧「-VOUT2」に変圧する。そして、トランス17は、負の電圧「-VOUT2」を超音波プローブ101に印可する。 Next, a case will be described where switch 13 is turned off, switch 14 is turned on, switch 18 is turned off, and switch 19 is turned on. In this case, voltage V2 is applied to the primary coil by power supply 12. Then, a current flows in a direction from power supply 12 toward the ground connected to switch 19. In other words, a current flows through winding 17b. Then, transformer 17 transforms voltage V2 into a negative voltage "-V OUT2 " whose magnitude is "-V OUT2 "(-("N 17d "/"N 17b ")×V2). Then, transformer 17 applies the negative voltage "-V OUT2 " to ultrasonic probe 101.

本実施形態では、超音波診断装置1にカラー画像データを生成するための超音波送信モードが設定されている場合、超音波診断装置1がカラー画像データを生成する。そして、超音波診断装置1がカラー画像データを生成する場合、制御回路111aは、正の電圧VOUT2及び負の電圧「-VOUT2」が交互に超音波プローブ101に印可されるように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。ここで、超音波診断装置1がカラー画像データを生成する場合、制御回路111aは、正の電圧VOUT2及び負の電圧「-VOUT2」の組合せが複数回超音波プローブ101に印可されるように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。このように、制御回路111aは、カラー画像データが生成される場合に一次コイルに印可される電圧を電圧V2に切り替えるように2つのスイッチ13,14を制御する。カラー画像データは、第2の画像データの一例である。以下の説明では、カラー画像データを生成するための超音波送信モードを「カラー超音波送信モード」と称する場合がある。 In this embodiment, when an ultrasonic transmission mode for generating color image data is set in the ultrasonic diagnostic device 1, the ultrasonic diagnostic device 1 generates color image data. When the ultrasonic diagnostic device 1 generates color image data, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that a positive voltage V OUT2 and a negative voltage "-V OUT2 " are alternately applied to the ultrasonic probe 101. Here, when the ultrasonic diagnostic device 1 generates color image data, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that a combination of a positive voltage V OUT2 and a negative voltage "-V OUT2 " is applied to the ultrasonic probe 101 multiple times. In this way, the control circuit 111a controls the two switches 13 and 14 so that the voltage applied to the primary coil is switched to the voltage V2 when color image data is generated. The color image data is an example of the second image data. In the following description, the ultrasonic transmission mode for generating color image data may be referred to as a "color ultrasonic transmission mode".

ここで、超音波診断装置1が、Bモード画像データ及びカラー画像データを生成し、Bモード画像データに基づくBモード画像にカラー画像データに基づくカラー画像を重畳してディスプレイ103に表示させる場合について説明する。この場合、超音波診断装置1は、Bモード超音波送信モードと、カラー超音波送信モードとを交互に切り替えることを繰り返し行う。これにより、超音波診断装置1は、Bモード画像データとカラー画像データとを交互に繰り返し生成する。 Here, a case will be described in which the ultrasound diagnostic device 1 generates B-mode image data and color image data, and displays a color image based on the color image data on the display 103 by superimposing the color image based on the color image data on a B-mode image based on the B-mode image data. In this case, the ultrasound diagnostic device 1 repeatedly switches between the B-mode ultrasound transmission mode and the color ultrasound transmission mode. As a result, the ultrasound diagnostic device 1 repeatedly generates B-mode image data and color image data alternately.

図3及び図4は、超音波診断装置1が、Bモード超音波送信モードとカラー超音波送信モードとを交互に切り替える場合に実行する処理の一例を説明するための図である。 Figures 3 and 4 are diagrams for explaining an example of the processing performed by the ultrasound diagnostic device 1 when alternately switching between the B-mode ultrasound transmission mode and the color ultrasound transmission mode.

図4には、送信回路111が超音波プローブ101に印可する送信駆動電圧の大きさの時系列変化が示されている。図4において、横軸が時間(Time)を示し、縦軸が送信駆動電圧(Voltage)の大きさを示す。なお、ここでいう時間は、例えば、時刻である。図4において、時間t1から時間t3までの間、Bモード超音波送信モードが設定されている。そして、時間t11から時間t16までの間、カラー超音波送信モードが設定されている。 Figure 4 shows the time series change in the magnitude of the transmission drive voltage applied by the transmission circuit 111 to the ultrasound probe 101. In Figure 4, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the magnitude of the transmission drive voltage. Note that time here refers to, for example, the time of day. In Figure 4, the B-mode ultrasound transmission mode is set from time t1 to time t3. And, the color ultrasound transmission mode is set from time t11 to time t16.

具体的には、まず、制御回路111aは、時間t1から時間t2までの間、トランス17が正の電圧VOUT1を超音波プローブ101に印可するように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。 Specifically, first, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that the transformer 17 applies a positive voltage VOUT1 to the ultrasonic probe 101 during the period from time t1 to time t2.

そして、制御回路111aは、時間t2から時間t3までの間、トランス17が負の電圧「-VOUT1」を超音波プローブ101に印可するように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。 Then, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that the transformer 17 applies a negative voltage "-V OUT1 " to the ultrasonic probe 101 during the period from time t2 to time t3.

そして、制御回路111aは、時間t11から時間t12までの間、トランス17が正の電圧VOUT2を超音波プローブ101に印可するように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。 Then, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that the transformer 17 applies a positive voltage V OUT2 to the ultrasonic probe 101 during the period from time t11 to time t12.

そして、制御回路111aは、時間t12から時間t13までの間、トランス17が負の電圧「-VOUT2」を超音波プローブ101に印可するように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。 Then, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that the transformer 17 applies a negative voltage "-V OUT2 " to the ultrasonic probe 101 during the period from time t12 to time t13.

そして、制御回路111aは、時間t13から時間t14までの間、送信駆動電圧が超音波プローブ101に印可されないように、4つのスイッチ13,14,18,19をオフさせる。 Then, the control circuit 111a turns off the four switches 13, 14, 18, and 19 so that the transmission drive voltage is not applied to the ultrasound probe 101 between time t13 and time t14.

そして、制御回路111aは、時間t14から時間t15までの間、トランス17が正の電圧VOUT2を超音波プローブ101に印可するように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。 Then, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that the transformer 17 applies a positive voltage V OUT2 to the ultrasonic probe 101 during the period from time t14 to time t15.

そして、制御回路111aは、時間t15から時間t16までの間、トランス17が負の電圧「-VOUT2」を超音波プローブ101に印可するように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。 Then, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that the transformer 17 applies a negative voltage "-V OUT2 " to the ultrasonic probe 101 during the period from time t15 to time t16.

ここで、仮に、図4に示すように、制御回路111aが、時間t3から時間t11までの間、送信駆動電圧が超音波プローブ101に印可されないように、4つのスイッチ13,14,18,19の接続状態を制御する場合について説明する。例えば、制御回路111aは、時間t3から時間t11までの間、送信駆動電圧が超音波プローブ101に印可されないように、スイッチ13,18,19をオフさせ続ける。また、制御回路111aは、時間t3から時間(t11-Δt)までの間、スイッチ14をオフさせ続けるが、時間(t11-Δt)にスイッチ14をオンさせて、時間(t11-Δt)から時間t13までの間、スイッチ14をオンさせ続ける。ここで、時間(t11-Δt)は、時間t11よりも微小時間だけ前の時間を指す。 Here, as shown in FIG. 4, a case will be described in which the control circuit 111a controls the connection states of the four switches 13, 14, 18, and 19 so that the transmission drive voltage is not applied to the ultrasonic probe 101 from time t3 to time t11. For example, the control circuit 111a keeps the switches 13, 18, and 19 off so that the transmission drive voltage is not applied to the ultrasonic probe 101 from time t3 to time t11. The control circuit 111a also keeps the switch 14 off from time t3 to time (t11-Δt), but turns the switch 14 on at time (t11-Δt) and keeps the switch 14 on from time (t11-Δt) to time t13. Here, the time (t11-Δt) refers to a time that is an infinitesimal time before time t11.

この場合、図3における2つの矢印が示すように、制御回路111aは、時間(t11-Δt)において、スイッチ13をオフにさせたままスイッチ14をオンさせた後に、時間t11において、スイッチ19をオフにさせたままスイッチ18をオンにさせる。しかしながら、時間t11において、トランス17の一次コイルには、電荷が残留している。このように、一次コイルに電荷が残留してしまう理由としては、スイッチ14に逆流防止のためのダイオード16が接続されていることや、スイッチ14をオンさせた際に一次コイルがグランドに接続されていないことが理由として挙げられる。この場合、時間t11において電源11から電源12に切り替えられた場合であっても、トランス17の一次コイルに印可される電圧の大きさは、図3に示すように「V2」ではなく「V2」よりも大きい「V1´」となる。このように電荷が残留している場合には、図4に示すように、カラー画像データを生成する際に超音波プローブ101に印可される送信駆動電圧の複数の周期分の波形(図4の例では2周期分の波形)のうち、1番目の周期の波形にスパイクノイズ31が発生することがある。このようなスパイクノイズ31は、カラー画像データに画像ノイズが発生する原因となる。 In this case, as shown by the two arrows in FIG. 3, the control circuit 111a turns on the switch 14 while keeping the switch 13 off at time (t11-Δt), and then turns on the switch 18 while keeping the switch 19 off at time t11. However, at time t11, charge remains in the primary coil of the transformer 17. The reason why charge remains in the primary coil in this way is that the diode 16 for preventing backflow is connected to the switch 14, and the primary coil is not connected to ground when the switch 14 is turned on. In this case, even if the power source 11 is switched to the power source 12 at time t11, the magnitude of the voltage applied to the primary coil of the transformer 17 is not "V2" but "V1'" which is larger than "V2" as shown in FIG. 3. In this case, when charge remains, as shown in FIG. 4, spike noise 31 may occur in the first period of the waveform of the transmission drive voltage applied to the ultrasonic probe 101 when generating color image data (two periods in the example of FIG. 4). Such spike noise 31 causes image noise in color image data.

そこで、本実施形態では、超音波診断装置1は、トランス17の一次コイルに残留している電荷を取り除くことが可能なように、以下に説明する処理を実行する。 Therefore, in this embodiment, the ultrasound diagnostic device 1 executes the process described below to remove the charge remaining in the primary coil of the transformer 17.

図5及び図6は、実施形態に係る超音波診断装置1が実行する処理の一例を説明するための図である。制御回路111aは、図6に示す時間t1から時間t3までの間及び時間(t11-Δt)からt16までの間、図4に示す時間t1から時間t3までの間及び時間(t11-Δt)からt16までの間に実行する処理と同様の処理を行う。 FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining an example of processing executed by the ultrasound diagnostic device 1 according to the embodiment. The control circuit 111a executes processing similar to the processing executed between time t1 and time t3 and between time (t11-Δt) and t16 shown in FIG. 6, and between time t1 and time t3 and between time (t11-Δt) and t16 shown in FIG. 4.

ここで、図6に示すように、制御回路111aは、時間t3から時間t4までの間、送信駆動電圧が超音波プローブ101に印可されないように、4つのスイッチ13,14,18,19をオフさせる。ここで、時間t4は、時間t3から時間t11までの範囲内の1つの時間である。 As shown in FIG. 6, the control circuit 111a turns off the four switches 13, 14, 18, and 19 so that the transmission drive voltage is not applied to the ultrasonic probe 101 from time t3 to time t4. Here, time t4 is a period within the range from time t3 to time t11.

そして、図5及び図6に示すように、制御回路111aは、時間t4において、スイッチ13,14をオフさせたまま、スイッチ18及びスイッチ19を同時にオンさせる。そして、制御回路111aは、時間t4から所定の時間までの一定の時間幅の間、スイッチ13,14をオフさせ続けるとともに、スイッチ18及びスイッチ19をオンさせ続ける。これにより、図5の2つの矢印が示すように、巻線17aにおいてセンタータップ17cからスイッチ18に接続されたグランドに向かう方向に電流が流れるとともに、巻線17bにおいてセンタータップ17cからスイッチ19に接続されたグランドに向かう方向に電流が流れる。ここで、巻線17aに流れる電流の大きさ及び巻線17bに流れる電流の大きさは、同一であるが、巻線17aに流れる電流の方向及び巻線17bに流れる電流の方向は、互いに逆方向である。このため、トランス17内部で発生する磁束は互いに打ち消されて、二次コイルに電圧が発生することなく、一次コイルに残留する電荷が取り除かれる。なお、上述した一定の時間幅は、例えば、トランス17の一次コイル(2つの巻線17a,17b)の時定数で定められることができ、十分に電荷を取り除くことが可能な時間幅が設定される。すなわち、上述した一定の時間幅は、2つの巻線17a,17bに応じた時間幅である。 5 and 6, the control circuit 111a turns on the switches 18 and 19 at the same time at time t4 while keeping the switches 13 and 14 off. The control circuit 111a keeps the switches 13 and 14 off and keeps the switches 18 and 19 on for a certain time period from time t4 to a predetermined time. As a result, as shown by the two arrows in FIG. 5, a current flows in the winding 17a from the center tap 17c toward the ground connected to the switch 18, and a current flows in the winding 17b from the center tap 17c toward the ground connected to the switch 19. Here, the magnitude of the current flowing in the winding 17a and the magnitude of the current flowing in the winding 17b are the same, but the direction of the current flowing in the winding 17a and the direction of the current flowing in the winding 17b are opposite to each other. Therefore, the magnetic fluxes generated inside the transformer 17 cancel each other out, no voltage is generated in the secondary coil, and the charge remaining in the primary coil is removed. The above-mentioned certain time width can be determined, for example, by the time constant of the primary coil (two windings 17a, 17b) of the transformer 17, and a time width is set that allows sufficient removal of the charge. In other words, the above-mentioned certain time width is a time width that corresponds to the two windings 17a, 17b.

そして、制御回路111aは、時間t4から所定の時間までの一定の時間幅の間、スイッチ13,14をオフさせ続けるとともに、スイッチ18及びスイッチ19をオンさせ続けた後、上述した所定の時間から時間t11までの間、スイッチ13,18,19をオフさせ続けるとともに、上述した所定の時間から時間(t11-Δt)までの間、スイッチ14をオフさせ続ける。 Then, the control circuit 111a keeps switches 13 and 14 off and keeps switches 18 and 19 on for a fixed time span from time t4 to a predetermined time, and then keeps switches 13, 18, and 19 off from the predetermined time to time t11 and keeps switch 14 off from the predetermined time to time (t11-Δt).

このように、制御回路111aは、スイッチ13,14により一次コイルに印可される電圧が電圧V1から電圧V2に切り替えられる場合に、巻線17aとグランドとの間の接続状態及び巻線17bとグランドとの間の接続状態を、同時に、一定の時間幅の間、導通状態に設定するようにスイッチ18及びスイッチ19を制御する。その後、制御回路111aは、一次コイルに印可される電圧が電圧V1から電圧V2に切り替えられるようにスイッチ13,14を制御する。 In this way, when the voltage applied to the primary coil is switched by the switches 13 and 14 from voltage V1 to voltage V2, the control circuit 111a controls the switches 18 and 19 so that the connection state between the winding 17a and ground and the connection state between the winding 17b and ground are simultaneously set to a conductive state for a certain time width. After that, the control circuit 111a controls the switches 13 and 14 so that the voltage applied to the primary coil is switched from voltage V1 to voltage V2.

本実施形態によれば、一次コイルに残留する電荷が取り除かれるので、図6の符号32が指す円の内部が示すように、スパイクノイズの発生を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、カラー画像データに画像ノイズが発生することを抑制することができる。 According to this embodiment, the residual charge in the primary coil is removed, so that the occurrence of spike noise can be suppressed, as shown inside the circle indicated by reference numeral 32 in FIG. 6. Therefore, according to this embodiment, the occurrence of image noise in color image data can be suppressed.

図7は、実施形態に係る超音波診断装置1の制御回路111aが実行する処理の一例の流れを示すフローチャートである。なお、図7に示す処理は、超音波診断装置1がBモード画像データ及びカラー画像データを生成し、Bモード画像にカラー画像を重畳してディスプレイ103に表示させる場合に実行される。例えば、制御回路111aは、入力装置102を介してユーザからBモード画像にカラー画像を重畳してディスプレイ103に表示させる指示が装置本体100に入力された場合に、図7に示す処理の実行を開始する。 Figure 7 is a flowchart showing an example of the flow of processing executed by the control circuit 111a of the ultrasound diagnostic device 1 according to the embodiment. The processing shown in Figure 7 is executed when the ultrasound diagnostic device 1 generates B-mode image data and color image data, and displays the color image on the display 103 with a color image superimposed on the B-mode image. For example, the control circuit 111a starts executing the processing shown in Figure 7 when an instruction to display the color image on the display 103 with a color image superimposed on the B-mode image is input to the device main body 100 from the user via the input device 102.

(ステップS101)
図7に示すように、ステップS101において、制御回路111aは、電源を切り替える特定の送信を選択する。以下、ステップS101における具体的な処理について説明する。例えば、制御回路111aは、現在のタイミングが、Bモード画像データを生成するタイミングであるのか、又は、カラー画像データを生成するタイミングであるのかを判定する。現在のタイミングがBモード画像データを生成するタイミングである場合、制御回路111aは、Bモード超音波送信モードを選択し、選択されたBモード超音波送信モードを設定する。一方、現在のタイミングがカラー画像データを生成するタイミングである場合、制御回路111aは、カラー超音波送信モードを選択し、選択されたカラー超音波送信モードを設定する。
(Step S101)
As shown in Fig. 7, in step S101, the control circuit 111a selects a specific transmission for switching the power supply. The specific processing in step S101 will be described below. For example, the control circuit 111a judges whether the current timing is the timing for generating B-mode image data or the timing for generating color image data. If the current timing is the timing for generating B-mode image data, the control circuit 111a selects the B-mode ultrasound transmission mode and sets the selected B-mode ultrasound transmission mode. On the other hand, if the current timing is the timing for generating color image data, the control circuit 111a selects the color ultrasound transmission mode and sets the selected color ultrasound transmission mode.

(ステップS102)
次に、ステップS102では、制御回路111aは、高い電源レベルから低い電源レベルへ切り替えるか否かを判定する。以下、ステップS102における具体的な処理について説明する。具体的には、制御回路111aは、今回のステップS101(直近のステップS101)で設定された超音波送信モードにおいて切り替えられる電源によって一次コイルに印可される電圧の大きさが、前回のステップS101で設定された超音波送信モードにおいて切り替えられた電源によって一次コイルに印可される電圧の大きさよりも小さいか否かを判定する。
(Step S102)
Next, in step S102, the control circuit 111a determines whether or not to switch from a high power level to a low power level. The specific process in step S102 will be described below. Specifically, the control circuit 111a determines whether or not the magnitude of the voltage applied to the primary coil by the power source switched in the ultrasonic transmission mode set in this step S101 (the most recent step S101) is smaller than the magnitude of the voltage applied to the primary coil by the power source switched in the ultrasonic transmission mode set in the previous step S101.

例えば、今回のステップS101でカラー超音波送信モードが設定され、前回のステップS101でBモード超音波送信モードが設定された場合、カラー超音波送信モードにおいて一次コイルに印可される電圧V2の大きさは、Bモード超音波送信モードにおいて一次コイルに印可される電圧V1の大きさよりも小さい。このため、この場合、ステップS102において、制御回路111aは、今回のステップS101で設定されたカラー超音波送信モードにおいて一次コイルに印可される電圧V2の大きさが、前回のステップS101で設定されたBモード超音波送信モードにおいて一次コイルに印可される電圧V1の大きさよりも小さいと判定する。 For example, if the color ultrasound transmission mode is set in the current step S101 and the B-mode ultrasound transmission mode is set in the previous step S101, the magnitude of the voltage V2 applied to the primary coil in the color ultrasound transmission mode is smaller than the magnitude of the voltage V1 applied to the primary coil in the B-mode ultrasound transmission mode. Therefore, in this case, in step S102, the control circuit 111a determines that the magnitude of the voltage V2 applied to the primary coil in the color ultrasound transmission mode set in the current step S101 is smaller than the magnitude of the voltage V1 applied to the primary coil in the B-mode ultrasound transmission mode set in the previous step S101.

また、例えば、今回のステップS101でBモード超音波送信モードが設定され、前回のステップS101でカラー超音波送信モードが設定された場合、ステップS102において、制御回路111aは、今回のステップS101で設定されたBモード超音波送信モードにおいて一次コイルに印可される電圧V1の大きさが、前回のステップS101で設定されたカラー超音波送信モードにおいて一次コイルに印可される電圧V2の大きさよりも大きいと判定する。 Also, for example, if the B-mode ultrasound transmission mode is set in the current step S101 and the color ultrasound transmission mode is set in the previous step S101, in step S102, the control circuit 111a determines that the magnitude of the voltage V1 applied to the primary coil in the B-mode ultrasound transmission mode set in the current step S101 is greater than the magnitude of the voltage V2 applied to the primary coil in the color ultrasound transmission mode set in the previous step S101.

今回のステップS101で設定された超音波送信モードにおいて切り替えられる電源によって一次コイルに印可される電圧の大きさが、前回のステップS101で設定された超音波送信モードにおいて切り替えられた電源によって一次コイルに印可される電圧の大きさよりも小さい場合(ステップS102:Yes)、制御回路111aは、ステップS103へ進む。 If the magnitude of the voltage applied to the primary coil by the power source switched in the ultrasonic transmission mode set in the current step S101 is smaller than the magnitude of the voltage applied to the primary coil by the power source switched in the ultrasonic transmission mode set in the previous step S101 (step S102: Yes), the control circuit 111a proceeds to step S103.

一方、今回のステップS101で設定された超音波送信モードにおいて切り替えられる電源によって一次コイルに印可される電圧の大きさが、前回のステップS101で設定された超音波送信モードにおいて切り替えられた電源によって一次コイルに印可される電圧の大きさよりも大きい場合(ステップS102:No)、制御回路111aは、ステップS104へ進む。 On the other hand, if the magnitude of the voltage applied to the primary coil by the power source switched in the ultrasonic transmission mode set in the current step S101 is greater than the magnitude of the voltage applied to the primary coil by the power source switched in the ultrasonic transmission mode set in the previous step S101 (step S102: No), the control circuit 111a proceeds to step S104.

ここで、制御回路111aが実行するステップS102における処理が、図7に示す処理が開始されてから1回目のステップS102における処理である場合には、制御回路111aは、ステップS102において上述した判定処理を行わずに、ステップS104へ進む。 Here, if the process in step S102 executed by the control circuit 111a is the first process in step S102 since the process shown in FIG. 7 was started, the control circuit 111a does not perform the above-mentioned determination process in step S102 and proceeds to step S104.

(ステップS103)
ステップS103において、制御回路111aは、4つのスイッチ13,14,18,19全てを一旦オフにした後、一定の時間幅の間、スイッチ13,14をオフにさせ続けるとともに、スイッチ18及びスイッチ19を同時にオンにさせ続ける。その後、制御回路111aは、4つのスイッチ13,14,18,19全てを再びオフにする。
(Step S103)
In step S103, the control circuit 111a turns off all of the four switches 13, 14, 18, and 19, and then continues to keep the switches 13 and 14 off for a certain period of time while simultaneously keeping the switches 18 and 19 on. Thereafter, the control circuit 111a turns off all of the four switches 13, 14, 18, and 19 again.

例えば、先の図6に示すように、ステップS103において、制御回路111aは、時間t3から時間t4までの間、4つのスイッチ13,14,18,19全てを一旦オフにする。そして、制御回路111aは、時間t4から所定の時間までの一定の時間幅の間、スイッチ13,14をオフにさせ続けるとともに、スイッチ18及びスイッチ19を同時にオンにさせ続ける。そして、制御回路111aは、上述した所定の時間から時間t11までの間、スイッチ13,18,19を再びオフにするとともに、上述した所定の時間から時間(t11-Δt)までの間、スイッチ14をオフにさせ続ける。 For example, as shown in FIG. 6 above, in step S103, the control circuit 111a temporarily turns off all four switches 13, 14, 18, and 19 from time t3 to time t4. Then, the control circuit 111a keeps switches 13 and 14 off for a fixed time period from time t4 to a predetermined time, and keeps switches 18 and 19 on simultaneously. Then, the control circuit 111a turns switches 13, 18, and 19 off again from the predetermined time to time t11, and keeps switch 14 off from the predetermined time to time (t11-Δt).

(ステップS104)
そして、ステップS104において、制御回路111aは、電源を切り替える。以下、ステップS104における具体的な処理について説明する。例えば、直近のステップS101においてBモード超音波送信モードが設定された場合、制御回路111aは、スイッチ13をオンさせる。一方、直近のステップS101においてカラー超音波送信モードが設定された場合、制御回路111aは、スイッチ14をオンさせる。
(Step S104)
Then, in step S104, the control circuit 111a switches the power supply. Specific processing in step S104 will be described below. For example, if the B-mode ultrasound transmission mode is set in the immediately preceding step S101, the control circuit 111a turns on the switch 13. On the other hand, if the color ultrasound transmission mode is set in the immediately preceding step S101, the control circuit 111a turns on the switch 14.

(ステップS105)
そして、ステップS105において、制御回路111aは、送信回路111が超音波送信モードに応じた駆動信号を超音波プローブ101に送信するように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。以下、ステップS105における具体的な処理について説明する。
(Step S105)
Then, in step S105, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that the transmission circuit 111 transmits a drive signal according to the ultrasonic transmission mode to the ultrasonic probe 101. Hereinafter, a specific process in step S105 will be described.

例えば、直近のステップS101においてBモード超音波送信モードが設定された場合、制御回路111aは、正の電圧VOUT1及び負の電圧「-VOUT1」が交互に超音波プローブ101に印可されるように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。 For example, if the B-mode ultrasound transmission mode is set in the most recent step S101, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that a positive voltage V OUT1 and a negative voltage “−V OUT1 ” are alternately applied to the ultrasound probe 101.

一方、直近のステップS101においてカラー超音波送信モードが設定された場合、制御回路111aは、正の電圧VOUT2及び負の電圧「-VOUT2」が交互に超音波プローブ101に印可されるように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。そして、制御回路111aは、正の電圧VOUT2及び負の電圧「-VOUT2」の組合せが複数回超音波プローブ101に印可されるように、4つのスイッチ13,14,18,19を制御する。 On the other hand, when the color ultrasound transmission mode is set in the most recent step S101, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that the positive voltage V OUT2 and the negative voltage "-V OUT2 " are alternately applied to the ultrasound probe 101. Then, the control circuit 111a controls the four switches 13, 14, 18, and 19 so that a combination of the positive voltage V OUT2 and the negative voltage "-V OUT2 " is applied to the ultrasound probe 101 multiple times.

(ステップS106)
次に、ステップS106において、制御回路111aは、現在のタイミングが、スキャンを終了するタイミングであるか否かを判定する。例えば、入力装置102を介してユーザからスキャンを終了させる指示が装置本体100に入力された場合に、制御回路111aは、現在のタイミングがスキャンを終了するタイミングであると判定する。一方、かかる指示が装置本体100に入力されていない場合には、制御回路111aは、現在のタイミングがスキャンを終了するタイミングではないと判定する。
(Step S106)
Next, in step S106, the control circuit 111a judges whether or not the current timing is the timing to end the scan. For example, when an instruction to end the scan is input from the user to the device main body 100 via the input device 102, the control circuit 111a judges that the current timing is the timing to end the scan. On the other hand, when such an instruction is not input to the device main body 100, the control circuit 111a judges that the current timing is not the timing to end the scan.

現在のタイミングがスキャンを終了するタイミングではない場合(ステップS106:No)、制御回路111aは、ステップS101に戻り、ステップS101以降の処理を再び実行する。一方、現在のタイミングがスキャンを終了するタイミングである場合(ステップS106:Yes)、制御回路111aは、図7に示す処理を終了する。 If the current timing is not the timing to end the scan (step S106: No), the control circuit 111a returns to step S101 and executes the processes from step S101 onwards again. On the other hand, if the current timing is the timing to end the scan (step S106: Yes), the control circuit 111a ends the process shown in FIG. 7.

以上、実施形態に係る超音波診断装置1について説明した。本実施形態によれば、上述したように、スパイクノイズの発生を抑制することができる。また、本実施形態によれば、上述したように、送信回路111の規模の増大を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、送信回路111の規模の増大を抑制しつつ、スパイクノイズの発生を抑制することができる。 The above describes the ultrasound diagnostic device 1 according to the embodiment. According to this embodiment, as described above, it is possible to suppress the occurrence of spike noise. Furthermore, according to this embodiment, as described above, it is possible to suppress an increase in the scale of the transmission circuit 111. Therefore, according to this embodiment, it is possible to suppress the occurrence of spike noise while suppressing an increase in the scale of the transmission circuit 111.

なお、上述した実施形態では、超音波送信モードが、Bモード超音波送信モードからカラー超音波送信モードに切り替わる場合に、ステップS103において、制御回路111aが、一定の時間幅の間、スイッチ13,14を同時にオフにさせ続ける例について説明した。しかしながら、上述した実施形態で説明した場合以外にも、一次コイルに印可される電圧が低くなるように一次コイルに印可される電圧が切り替わる場合には、同様に、制御回路111aは、一定の時間幅の間、スイッチ13,14を同時にオフにさせ続けてもよい。この場合、一次コイルに印可される電圧が低くなるように一次コイルに印可される電圧が切り替わった後に超音波プローブ101に送信される駆動信号は、複数周期分の信号ではなく、1周期分の信号であってもよい。 In the above embodiment, when the ultrasound transmission mode is switched from the B-mode ultrasound transmission mode to the color ultrasound transmission mode, the control circuit 111a simultaneously keeps the switches 13 and 14 off for a certain time width in step S103. However, other than the case described in the above embodiment, when the voltage applied to the primary coil is switched so that the voltage applied to the primary coil is lowered, the control circuit 111a may also simultaneously keep the switches 13 and 14 off for a certain time width. In this case, the drive signal transmitted to the ultrasound probe 101 after the voltage applied to the primary coil is switched so that the voltage applied to the primary coil is lowered may be a signal of one period rather than a signal of multiple periods.

また、制御回路170が、制御回路111aが実行する処理の一部又は全部を実行してもよい。 In addition, the control circuit 170 may execute some or all of the processing executed by the control circuit 111a.

なお、プロセッサによって実行されるプログラムは、ROM(Read Only Memory)や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD(Compact Disk)-ROM、FD(Flexible Disk)、CD-R(Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な非一過性の記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることによって提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、上述した各処理機能を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、CPUが、ROM等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。 The program executed by the processor is provided in advance in a ROM (Read Only Memory) or a storage circuit. The program may be provided in a format that can be installed in these devices or in a format that can be executed, recorded on a non-transitory storage medium that can be read by a computer, such as a CD (Compact Disk)-ROM, a FD (Flexible Disk), a CD-R (Recordable), or a DVD (Digital Versatile Disk). The program may be provided or distributed by being stored on a computer connected to a network, such as the Internet, and downloaded via the network. For example, the program is composed of modules including each of the above-mentioned processing functions. In terms of actual hardware, the CPU reads and executes the program from a storage medium, such as a ROM, so that each module is loaded onto a main storage device and generated on the main storage device.

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、送信回路111の規模の増大を抑制しつつ、スパイクノイズの発生を抑制することができる。 According to at least one of the embodiments described above, it is possible to suppress the occurrence of spike noise while suppressing an increase in the size of the transmission circuit 111.

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims, as well as the scope and spirit of the invention.

1 超音波診断装置
11,12 電源
13,14,18,19 スイッチ
15,16 ダイオード
17 トランス
17a,17b,17d 巻線
17c センタータップ
101 超音波プローブ
110 送受信回路
111 送信回路
111a 制御回路
REFERENCE SIGNS LIST 1 Ultrasonic diagnostic device 11, 12 Power supply 13, 14, 18, 19 Switch 15, 16 Diode 17 Transformer 17a, 17b, 17d Winding 17c Center tap 101 Ultrasonic probe 110 Transmitting/receiving circuit 111 Transmitting circuit 111a Control circuit

Claims (7)

印可された電圧の大きさに応じた超音波を送信する超音波プローブと、
2つの巻線及び前記2つの巻線の間に設けられたセンタータップを有する一次コイル並びに1つの巻線を有する2次コイルを有し、前記一次コイルに印可された電圧を変圧し、変圧された電圧を前記超音波プローブに印可する変圧器と、
前記一次コイルの前記2つの巻線のうちいずれか1つの巻線に第1の大きさの第1の電圧を印可する第1の電源と、
前記一次コイルの前記2つの巻線のうちいずれか1つの巻線に前記第1の大きさよりも小さい第2の大きさの第2の電圧を印可する第2の電源と、
前記センタータップに接続され、前記一次コイルの前記2つの巻線のうちいずれか1つの巻線に印加される電圧の電圧状態を、前記第1の電圧が印可される第1の電圧状態、前記第2の電圧が印加される第2の電圧状態、及び、前記第1の電圧及び前記第2の電圧が印加されない第3の電圧状態のいずれかの電圧状態に切り替える切替部と、
前記2つの巻線のうちの一の巻線の前記センタータップが接続されている側とは反対側に接続され、記一の巻線とグランドとの間の第1の接続状態を導通状態又は非導通状態のいずれかの状態に設定する第1の設定部と、
前記2つの巻線のうちの他の巻線の前記センタータップが接続されている側とは反対側に接続され、記他の巻線と前記グランドとの間の第2の接続状態を導通状態又は非導通状態のいずれかの状態に設定する第2の設定部と、
前記電圧状態を前記第1の電圧状態から前記第2の電圧状態に切り替える場合に、前記電圧状態を前記第1の電圧状態から前記第3の電圧状態に切り替えるように前記切替部を制御し、前記電圧状態が前記第3の電圧状態であるときに前記第1の接続状態及び前記第2の接続状態を同時に導通状態に設定するように前記第1の設定部及び前記第2の設定部を制御した後に、前記電圧状態を前記第3の電圧状態から前記第2の電圧状態に切り替えるように前記切替部を制御する制御部と、
を備える、超音波診断装置。
an ultrasonic probe that transmits ultrasonic waves according to the magnitude of the applied voltage;
A transformer having a primary coil having two windings and a center tap provided between the two windings, and a secondary coil having one winding, transforming a voltage applied to the primary coil and applying the transformed voltage to the ultrasonic probe;
a first power supply that applies a first voltage of a first magnitude to one of the two windings of the primary coil;
a second power supply that applies a second voltage having a second magnitude smaller than the first magnitude to one of the two windings of the primary coil;
a switching unit connected to the center tap, which switches a voltage state of a voltage applied to one of the two windings of the primary coil to any one of a first voltage state in which the first voltage is applied, a second voltage state in which the second voltage is applied, and a third voltage state in which neither the first voltage nor the second voltage is applied ;
a first setting unit connected to one of the two windings opposite to the side to which the center tap is connected, and configured to set a first connection state between the one winding and ground to either a conductive state or a non-conductive state;
a second setting unit connected to the other of the two windings on a side opposite to the side to which the center tap is connected, and configured to set a second connection state between the other winding and the ground to either a conductive state or a non-conductive state;
a control unit that controls the switching unit to switch the voltage state from the first voltage state to the third voltage state when switching the voltage state from the first voltage state to the second voltage state, and controls the first setting unit and the second setting unit to simultaneously set the first connection state and the second connection state to a conductive state when the voltage state is the third voltage state, and then controls the switching unit to switch the voltage state from the third voltage state to the second voltage state ;
An ultrasound diagnostic device comprising:
前記変圧器から前記第1の電源に向かう方向へ電流が流れることを抑制する第1の抑制部と、
前記変圧器から前記第2の電源に向かう方向へ電流が流れることを抑制する第2の抑制部と、
を備える、請求項1に記載の超音波診断装置。
a first suppression unit that suppresses a current flow from the transformer toward the first power source;
a second suppression unit that suppresses a current flow from the transformer toward the second power source;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 .
前記制御部は、前記電圧状態を前記第1の電圧状態から前記第2の電圧状態に切り替える場合に、前記電圧状態が前記第3の電圧状態であるときに前記第1の接続状態及び前記第2の接続状態を一定の時間幅の間、導通状態に設定するように前記第1の設定部及び前記第2の設定部を制御する、
請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
the control unit controls the first setting unit and the second setting unit so as to set the first connection state and the second connection state to a conductive state for a certain time width when the voltage state is the third voltage state, when switching the voltage state from the first voltage state to the second voltage state.
3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
前記制御部は、前記第1の接続状態及び前記第2の接続状態を、前記2つの巻線の時定数に応じた前記一定の時間幅の間、導通状態に設定するように前記第1の設定部及び前記第2の設定部を制御する、
請求項3に記載の超音波診断装置。
the control unit controls the first setting unit and the second setting unit so as to set the first connection state and the second connection state to a conductive state for the certain time width according to a time constant of the two windings.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 .
前記制御部は、第1の画像データが生成される場合に前記電圧状態を前記第1の電圧状態に切り替えるように前記切替部を制御するとともに、第2の画像データが生成される場合に前記電圧状態を前記第2の電圧状態に切り替えるように前記切替部を制御する、
請求項1~4のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
the control unit controls the switching unit to switch the voltage state to the first voltage state when first image data is generated, and controls the switching unit to switch the voltage state to the second voltage state when second image data is generated.
5. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
前記制御部は、前記第1の画像データとしてBモード画像データが生成される場合に前記電圧状態を前記第1の電圧状態に切り替えるように前記切替部を制御するとともに、前記第2の画像データとしてカラー画像データが生成される場合に前記電圧状態を前記第2の電圧状態に切り替えるように前記切替部を制御する、
請求項5に記載の超音波診断装置。
the control unit controls the switching unit to switch the voltage state to the first voltage state when B-mode image data is generated as the first image data, and controls the switching unit to switch the voltage state to the second voltage state when color image data is generated as the second image data.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 5.
前記第1の設定部は、前記一の巻線と前記グランドとの間に設けられ、
前記第2の設定部は、前記他の巻線と前記グランドとの間に設けられる、
請求項1~6のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
the first setting portion is provided between the one winding and the ground ,
The second setting portion is provided between the other winding and the ground .
7. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
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