JPH05277116A - Ultrasonic diagnostic device - Google Patents
Ultrasonic diagnostic deviceInfo
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- JPH05277116A JPH05277116A JP4076476A JP7647692A JPH05277116A JP H05277116 A JPH05277116 A JP H05277116A JP 4076476 A JP4076476 A JP 4076476A JP 7647692 A JP7647692 A JP 7647692A JP H05277116 A JPH05277116 A JP H05277116A
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- focus
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は医療分野で利用されてい
る多数の超音波振動子を有するアレイ型超音波プローブ
と、電子フォーカスを行う超音波診断装置に関するもの
で、特に自動的に電子フォーカスの条件を最適化し、鮮
明な断層像を提供する超音波診断装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array type ultrasonic probe having a large number of ultrasonic transducers used in the medical field, and an ultrasonic diagnostic apparatus for performing electronic focusing, and more particularly to automatic electronic focusing. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that optimizes the conditions described above and provides a clear tomographic image.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、超音波診断装置では、高分解能化
のための大開口化とより細い超音波ビームを形成するた
めの遅延操作による電子フォーカスが行われている。一
方被検体である生体の構造上、検査領域の表層部には脂
肪層、筋肉層などの層状構造が存在し、これらの構造の
音速の違い起因するフォーカスの乱れ、すなわち分解能
の低下が大きな問題となっている。この問題を解決しよ
うとするものとして、例えば、”フェイズ−アベレイシ
ョン コレクション ユージング シグナルズフローム
ポイント リフレクタ アンド デフューズ スキャ
ッタズ:ベイシック プリンシプルズ(PHASE−A
BERRATION CORRECTION USIN
G SIGNALS FROM POINT REFL
ECTORS AND DIFFUSE SCATTE
RERS:BASIC PRINCIPLES)”、フ
ラックス、オドネル(S.W.FLAX AND M.
O’DONNELL),アイ、トリプル、イー、トラン
スアクション、ウルトラソニックス、ファーロエレクト
リクス、アンド、フレキュエンシコントロール(IEE
E TRANSACTION,ULTRASONIC
S、FEROELECTRICS,AND FREQU
ENCY CONTROL VOL.35、NO.6、
NOVEMBER、1988)は、超音波アレイを構成
する隣あう超音波振動子の受信信号の相互相関を計算す
る事によって、電子フォーカスの遅延補正量を計算し、
腹壁によるフォーカスの乱れを改善しようと試みてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, in ultrasonic diagnostic equipment, electronic focusing has been carried out by a large aperture for high resolution and a delay operation for forming a narrower ultrasonic beam. On the other hand, due to the structure of the living body that is the subject, there is a layered structure such as a fat layer and a muscle layer in the surface layer part of the inspection area, and the disturbance of focus due to the difference in the sound velocity of these structures, that is, the deterioration of resolution is a big problem. Has become. As an attempt to solve this problem, for example, “Phase-Averaging Collection Using Signals From Point Reflector and Diffuse Scatters: Basic Principles (PHASE-A)
BERROR CORRECTION USIN
G SIGNALS FROM POINT REFL
ECTORS AND DIFFUSE SCATTE
RERS: BASIC PRINCIPLES) ", Flux, O'Donnell (SW FLAX AND M.
O'DONNELL), Eye, Triple, E, Transaction, Ultrasonics, Pharoelectrics, And, Flecuency Control (IEE
E TRANSACTION, ULTRASONIC
S, FEROELECTRICS, AND FREQU
ENCY CONTROL VOL. 35, NO. 6,
NOVEMBER, 1988) calculates the delay correction amount of the electronic focus by calculating the cross-correlation of the reception signals of the adjacent ultrasonic transducers forming the ultrasonic array,
He is trying to improve the focus disorder due to the abdominal wall.
【0003】以下、図7を参照して従来のフォーカスの
改善技術ついて説明する。図7において、101は超音
波振動子、102は超音波プローブ、103は電子フォ
ーカスを行う受信回路、104は相関器、105は信号
処理画像構成部、106は反射点である。A conventional focus improving technique will be described below with reference to FIG. In FIG. 7, reference numeral 101 is an ultrasonic transducer, 102 is an ultrasonic probe, 103 is a receiving circuit for electronic focusing, 104 is a correlator, 105 is a signal processing image forming unit, and 106 is a reflection point.
【0004】以上のような図7に示される構成におい
て、反射点106にフォーカスされるように、受信回路
103内の遅延時間107が調整されているとする。超
音波プローブ102内の超音波振動子101は送受信を
行い、受信回路103内において、各超音波振動子10
2の出力に対して上記の遅延時間107が与えられ、信
号処理画像構成部105において加算操作、信号処理等
が行われ画像構成が実行される。一方受信回路103の
出力の1部は相関器104に入力され、相関器104内
で隣あう超音波振動子102の出力の相互相関が計算さ
れその最大値を示す時間差が遅延補正量として受信回路
103に入力され遅延時間107が変更される。伝搬経
路108に音速変化が存在せず、かつ遅延時間107の
初期設定値が適切であれば、相関器104の出力は0と
なり遅延時間の補正は行われないが、伝搬経路108に
音速の不均質が存在する場合には相関器104において
超音波の伝搬時間差に等しい時間差が計算され、受診回
路103内において遅延時間107の補正が実行され、
反射点106に対してフォーカスが合わされる。In the configuration shown in FIG. 7 as described above, it is assumed that the delay time 107 in the receiving circuit 103 is adjusted so as to focus on the reflection point 106. The ultrasonic transducer 101 in the ultrasonic probe 102 performs transmission / reception, and in the receiving circuit 103, each ultrasonic transducer 10
The above-mentioned delay time 107 is given to the output of No. 2, and the image processing is executed by the signal processing image construction unit 105 by performing addition operation, signal processing, and the like. On the other hand, a part of the output of the receiving circuit 103 is input to the correlator 104, the cross-correlation of the outputs of the adjacent ultrasonic transducers 102 is calculated in the correlator 104, and the time difference showing the maximum value thereof is the delay correction amount as the receiving circuit. It is input to 103 and the delay time 107 is changed. If there is no change in the sound velocity on the propagation path 108 and the initial setting value of the delay time 107 is appropriate, the output of the correlator 104 is 0 and the delay time is not corrected, but the sound velocity on the propagation path 108 is not corrected. When there is homogeneity, a time difference equal to the propagation time difference of ultrasonic waves is calculated in the correlator 104, and the delay time 107 is corrected in the receiving circuit 103,
The reflection point 106 is focused.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、音速の不均質の出現頻度が高くなった場
合や、音速差が大きな場合には、伝搬時間差に起因する
遅延時間補正量を正確に計算することができず、充分な
フォーカスの改善ができないという課題を有していた。However, in the above-mentioned conventional configuration, when the frequency of sound velocity inhomogeneity is high or the difference in sound velocity is large, the delay time correction amount caused by the propagation time difference is accurately determined. However, there is a problem in that the focus cannot be calculated sufficiently and the focus cannot be improved sufficiently.
【0006】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、音速の不均質の出現頻度が高くなった場合や、音
速差が大きな場合にも適切なフォーカス条件の補正を行
い、高分解能な超音波断層像を構成する超音波診断装置
を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art. When the frequency of sound velocity inhomogeneity is high, or when the difference in sound velocity is large, an appropriate focus condition is corrected to obtain a high resolution. An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that forms an ultrasonic tomographic image.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、多数の超音波振動子を有するアレイ型超音
波プローブと電子フォーカスを行う超音波診断装置対
し、第1に受信超音波信号あるいは画像信号を受けて、
自動的にダイナミックフォーカスの最適条件を導出する
人工知能部と、人工知能部からの条件を受けてリアルタ
イムでフォーカスの条件を変化させる電子フォーカス可
変制御器の構成を有している。In order to achieve this object, the present invention relates to an array type ultrasonic probe having a large number of ultrasonic transducers and an ultrasonic diagnostic apparatus for performing electronic focusing. Signal or image signal,
It has a configuration of an artificial intelligence unit that automatically derives the optimum condition of the dynamic focus, and an electronic focus variable controller that changes the focus condition in real time in response to the condition from the artificial intelligence unit.
【0008】第2に、上記人工知能部の入力パラメータ
として、受信信号あるいは画像の特徴を抽出する信号解
析部を設けたものである。Secondly, a signal analysis unit for extracting a received signal or a feature of an image is provided as an input parameter of the artificial intelligence unit.
【0009】第3に、プローブ内部の上記超音波振動子
とは別の計測用センサーと、上記計測用センサーの出力
から計測結果を上記人工知能部に出力する計測処理部を
設けた構成となっている。Thirdly, there is provided a measurement sensor separate from the ultrasonic transducer inside the probe, and a measurement processing section for outputting the measurement result from the output of the measurement sensor to the artificial intelligence section. ing.
【0010】[0010]
【作用】本発明は上記構成によって、第1に人工知能部
によって受信信号、あるいは画像信号が判断され、電子
フォーカス可変制御器に最適フォーカス条件が入力さ
れ、電子フォーカス可変制御器はリアルタイムで自動的
にフォーカスを最適に制御し、検査中常に鮮明な画像を
構成することができる。According to the present invention, the artificial intelligence section firstly judges the received signal or the image signal, the optimum focus condition is inputted to the electronic focus variable controller, and the electronic focus variable controller automatically operates in real time. The focus can be optimally controlled so that a clear image can be formed during the inspection.
【0011】第2に受信信号、画像信号は、信号解析部
に入力され、最適フォーカス条件を求めるための特徴パ
ラメータが1個、ないし数個抽出される。抽出された特
徴パラメータは人工知能部に渡され、人工知能部によっ
て最適フォーカス条件が求められ、電子フォーカス可変
制御器に最適フォーカス条件が入力され、電子フォーカ
ス可変制御器はリアルタイムで自動的にフォーカスを最
適に制御し、検査中常に鮮明な画像を構成することがで
きる。Secondly, the received signal and the image signal are input to the signal analysis section, and one or several characteristic parameters for obtaining the optimum focus condition are extracted. The extracted feature parameters are passed to the artificial intelligence unit, the optimum focus condition is calculated by the artificial intelligence unit, the optimum focus condition is input to the electronic focus variable controller, and the electronic focus variable controller automatically adjusts the focus in real time. It can be optimally controlled to produce a clear image during inspection.
【0012】第3に超音波プローブ内に設けられた計測
用センサーが画像化のための超音波のスキャンの間隙に
動作し、最適フォーカス条件を求めるための、アプリオ
リな情報を得る。計測用センサーの出力は本体内の計測
処理部に入力され、計測結果あるいは計測結果の特徴的
パラメータが抽出され、最適フォーカス条件決定のため
の1パラメータとして人工知能部に入力される。また、
第2の作用と同様に、信号解析部からの出力も人工知能
部に入力され、人工知能部によって最適フォーカス条件
が求められ、電子フォーカス可変制御器に最適フォーカ
ス条件が入力され、電子フォーカス可変制御器はリアル
タイムで自動的にフォーカスを最適に制御し、検査中常
に鮮明な画像を構成することができる。Thirdly, a measuring sensor provided in the ultrasonic probe operates in a gap of ultrasonic scanning for imaging, and obtains a priori information for obtaining an optimum focus condition. The output of the measurement sensor is input to the measurement processing unit in the main body, the measurement result or the characteristic parameter of the measurement result is extracted, and is input to the artificial intelligence unit as one parameter for determining the optimum focus condition. Also,
Similar to the second operation, the output from the signal analysis unit is also input to the artificial intelligence unit, the artificial intelligence unit obtains the optimum focus condition, the electronic focus variable controller is input with the optimum focus condition, and the electronic focus variable control is performed. The instrument automatically and optimally controls the focus in real time to ensure that a clear image is always constructed during the examination.
【0013】[0013]
【実施例】 (実施例1)以下、本発明の第1実施例について、図面
を参照しながら説明する。First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】図1は本発明の第1実施例における全体の
概略ブロック図である。図1において、11は超音波プ
ローブ、12は送受信器、13は信号処理部、14は画
像構成部、15は人工知能部、16は電子フォーカス可
変制御器、17は超音波ビームである。FIG. 1 is an overall schematic block diagram of a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is an ultrasonic probe, 12 is a transceiver, 13 is a signal processing unit, 14 is an image forming unit, 15 is an artificial intelligence unit, 16 is an electronic focus variable controller, and 17 is an ultrasonic beam.
【0015】図2ないし図3は、電子フォーカスの遅延
量補正の概念図である。図2ないし図3において、11
は超音波プローブ、21は超音波振動子、22は被検体
である生体、23は電子フォーカスのフォーカス点、2
4は生体内の腹壁、25は各超音波振動子から送信され
た超音波の伝搬経路、26は模擬的に表現した電子フォ
ーカスのための遅延量である。2 to 3 are conceptual diagrams of correction of delay amount of electronic focus. 2 to 3, 11
Is an ultrasonic probe, 21 is an ultrasonic transducer, 22 is a living body as a subject, 23 is a focus point of electronic focus, 2
Reference numeral 4 is an abdominal wall in the living body, 25 is a propagation path of an ultrasonic wave transmitted from each ultrasonic transducer, and 26 is a delay amount for simulated electronic focusing.
【0016】以上のように構成された超音波診断装置に
おいて、超音波プローブ11は送受信器12からの駆動
信号をうけて、超音波パルスを生体22内に送信する。
送受信時の電子フォーカス操作により、超音波は空間的
に超音波の集中した超音波ビーム17を形成し被検体で
ある生体22内を選択的に検査する。生体22内で反射
された超音波は超音波プローブ11で受診され送受信器
12内で増幅され信号処理部13を経て画像構成部14
に送られ画像信号となり、画像表示装置に表示される。
図2(a)に示されるように、生体22が均質な媒質で
ある場合には超音波伝搬経路25は、与えられた遅延量
26によりフォーカス点23に集束し、分解能の高い画
像が得られるが、図2(b)の場合のように、生体22
の表層部に腹壁24などの不均質が存在する時には、図
2(a)と同じ遅延量26を設定しても超音波伝搬経路
25はフォーカス点23に集束せず分解能を落とす原因
となる。In the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above, the ultrasonic probe 11 receives the drive signal from the transmitter / receiver 12 and transmits the ultrasonic pulse into the living body 22.
By the electronic focus operation during transmission and reception, ultrasonic waves form an ultrasonic beam 17 in which ultrasonic waves are spatially concentrated and selectively inspect the inside of a living body 22 which is a subject. The ultrasonic waves reflected in the living body 22 are examined by the ultrasonic probe 11, amplified in the transmitter / receiver 12, passed through the signal processing unit 13, and passed through the image forming unit 14.
To be an image signal, which is displayed on the image display device.
As shown in FIG. 2A, when the living body 22 is a homogeneous medium, the ultrasonic wave propagation path 25 is focused on the focus point 23 by the given delay amount 26, and an image with high resolution is obtained. However, as in the case of FIG.
When there is an inhomogeneity such as the abdominal wall 24 in the surface layer, even if the same delay amount 26 as in FIG. 2A is set, the ultrasonic wave propagation path 25 is not focused on the focus point 23, which causes a reduction in resolution.
【0017】第1の実施例では、人工知能部15を設
け、信号処理部13から受信信号、あるは各種信号処理
過程の信号が、またあるいは画像構成部14から画像信
号が人工知能部15に入力される。人工知能部15で
は、これらの入力信号から、電子フォーカスの設定条件
の良否を判断し、もし図2(b)の場合のようにフォー
カスが乱れていると判断した場合には、人工知能部15
は内部規則に従って、電子フォーカスを最適化する条件
を導出して、電子フォーカス可変制御器16に出力す
る。電子フォーカス可変制御器16では入力信号を受け
て、電子フォーカスの遅延量26を再設定する。人工知
能部15の出力した条件が正しければ、電子フォーカス
の状況は図3に示される状況となり、送受信を実行する
各超音波振動子21に対して状況に応じた遅延量26が
設定され、超音波伝搬経路26はフォーカス点23に集
束し、分解能の改善が行われる。もし人工知能部15の
出力した条件が正しくなければ、次回の受信時、あるい
は画像構成時において、上記の行程が電子フォーカスが
最適化されるまで繰り返され、オートフォーカスが実行
される。In the first embodiment, the artificial intelligence section 15 is provided, and the received signal from the signal processing section 13 or the signal of various signal processing steps or the image signal from the image forming section 14 is sent to the artificial intelligence section 15. Is entered. The artificial intelligence unit 15 judges whether the setting condition of the electronic focus is good or bad from these input signals, and if it is judged that the focus is disturbed as in the case of FIG. 2B, the artificial intelligence unit 15
In accordance with the internal rules, derives the condition for optimizing the electronic focus and outputs it to the electronic focus variable controller 16. The electronic focus variable controller 16 receives the input signal and resets the electronic focus delay amount 26. If the condition output by the artificial intelligence unit 15 is correct, the electronic focus situation becomes the situation shown in FIG. 3, and the delay amount 26 corresponding to the situation is set for each ultrasonic transducer 21 performing transmission / reception, The sound wave propagation path 26 is focused on the focus point 23, and the resolution is improved. If the condition output by the artificial intelligence unit 15 is not correct, the above process is repeated until the electronic focus is optimized at the time of the next reception or at the time of image formation, and the auto focus is executed.
【0018】以上のように本発明の第1の実施例では、
診断装置内の各種信号処理部、あるいは画像構成部から
の出力を受けて、電子フォーカスの最適条件を求める人
工知能部と、上記人工知能部からの出力を受け、リアル
タイムで電子フォーカスの設定値を変更する電子フォー
カス可変制御器を具備することにより、診断中にオート
フォーカスを行う事が可能と成る。As described above, in the first embodiment of the present invention,
Receiving output from various signal processing units in the diagnostic device, or the image forming unit, an artificial intelligence unit that obtains optimum conditions for electronic focusing, and output from the artificial intelligence unit, and sets the setting value of electronic focusing in real time. By providing a variable electronic focus variable controller, it becomes possible to perform autofocus during diagnosis.
【0019】(実施例2)次に本発明の第2の実施例に
ついて説明する。図4は本発明の第2の実施例のブロッ
ク図である。図4において、11は超音波プローブ、1
2は送受信器、13は信号処理部、14は画像構成部、
15は人工知能部、16は電子フォーカス可変制御器、
17は超音波ビーム、41は信号解析部である。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram of the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, 11 is an ultrasonic probe, 1
2 is a transceiver, 13 is a signal processing unit, 14 is an image forming unit,
Reference numeral 15 is an artificial intelligence unit, 16 is an electronic focus variable controller,
Reference numeral 17 is an ultrasonic beam, and 41 is a signal analysis unit.
【0020】以上のように構成された超音波診断装置に
おいて超音波プローブ11、送受信器12、信号処理部
13、画像構成部14、電子フォーカス可変制御器16
は、第1の実施例と同様に動作する。第2の実施例にお
いては、信号処理部13、あるいは画像構成部14から
の各種信号は信号解析部41に入力され、信号解析部4
1において各入力信号が解析され、信号の特徴が抽出さ
れる。抽出される特徴量は電子フォーカスの設定条件の
良否を判定するのに都合の良いものであり、1個あるい
は数個の特徴量にするのが望ましい。また特徴量の抽出
は、アナログ的な連続関数でも、適当な区間分割を行っ
て、それぞれの区間内での特徴量でもよい。抽出された
特徴量は人工知能部15に入力され、人工知能部15内
では、電子フォーカスの設定条件の良否を判断し、人工
知能部15は内部規則に従って、電子フォーカスを最適
化する条件を導出して、電子フォーカス可変制御器16
に出力する。電子フォーカス可変制御器16では入力信
号を受けて、電子フォーカスの遅延量26を再設定す
る。もし人工知能部15の出力した条件が正しくなけれ
ば、次回の受信時、あるいは画像構成時において、上記
の行程が電子フォーカスが最適化されるまで繰り返さ
れ、オートフォーカスが実行される。In the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above, the ultrasonic probe 11, the transceiver 12, the signal processing unit 13, the image forming unit 14, and the electronic focus variable controller 16
Operates similarly to the first embodiment. In the second embodiment, various signals from the signal processing unit 13 or the image composing unit 14 are input to the signal analyzing unit 41, and the signal analyzing unit 4
At 1, each input signal is analyzed and the signal features are extracted. The extracted feature quantity is convenient for determining the quality of the electronic focus setting condition, and it is desirable to use one or several feature quantities. In addition, the extraction of the feature amount may be an analog continuous function, or may be performed by performing appropriate segment division to obtain the feature amount in each segment. The extracted feature amount is input to the artificial intelligence unit 15, and in the artificial intelligence unit 15, the quality of the setting condition of the electronic focus is determined, and the artificial intelligence unit 15 derives the condition for optimizing the electronic focus according to the internal rule. Then, the electronic focus variable controller 16
Output to. The electronic focus variable controller 16 receives the input signal and resets the electronic focus delay amount 26. If the condition output by the artificial intelligence unit 15 is not correct, the above process is repeated until the electronic focus is optimized at the time of the next reception or at the time of image formation, and the auto focus is executed.
【0021】以上のように本発明の第2の実施例では、
診断装置内の各種信号処理部、あるいは画像構成部から
の出力を受けて、各入力信号の特徴量を抽出する信号解
析部と、上記信号解析部の出力をうけて電子フォーカス
の最適条件を求める人工知能部と、上記人工知能部から
の出力を受け、リアルタイムで電子フォーカスの設定値
を変更する電子フォーカス可変制御器を具備することに
より、診断中にオートフォーカスを行う事が可能と成
る。As described above, in the second embodiment of the present invention,
A signal analysis unit that receives the output from various signal processing units or an image configuration unit in the diagnostic device and extracts the feature amount of each input signal, and the output of the signal analysis unit is used to obtain the optimum condition of electronic focus. By providing the artificial intelligence unit and the electronic focus variable controller that receives the output from the artificial intelligence unit and changes the set value of the electronic focus in real time, it is possible to perform the autofocus during the diagnosis.
【0022】(実施例3)以下本発明の第3の実施例に
ついて説明する。図5は本発明の第3の実施例のブロッ
ク図である。図5において、11は超音波プローブ、1
2は送受信器、13は信号処理部、14は画像構成部、
15は人工知能部、16は電子フォーカス可変制御器、
21は超音波振動子、41は信号解析部、51は計測用
センサー、52は計測処理部である。(Embodiment 3) A third embodiment of the present invention will be described below. FIG. 5 is a block diagram of the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, 11 is an ultrasonic probe, 1
2 is a transceiver, 13 is a signal processing unit, 14 is an image forming unit,
Reference numeral 15 is an artificial intelligence unit, 16 is an electronic focus variable controller,
Reference numeral 21 is an ultrasonic transducer, 41 is a signal analysis unit, 51 is a measurement sensor, and 52 is a measurement processing unit.
【0023】以上のように構成された超音波診断装置に
おいて超音波プローブ11、送受信器12、信号処理部
13、画像構成部14、電子フォーカス可変制御器1
6、および信号解析部41は、第2の実施例と同様に動
作する。第3の実施例においては、超音波プローブ11
内に画像化のための通常の超音波振動子21とは別種の
計測用センサー51を具備し、超音波振動子21の送受
信の間に計測用センサー51による生体内部の計測が行
われる。計測用センサー51の出力は、計測処理部52
に送られ、計測処理部52において計測値の算出、ある
いは計測値の解析等の処理が行われ、それらの結果が電
子フォーカスの良否判定の要素として人工知能部15に
出力される。人工知能部15では実施例1、実施例2と
同様に、電子フォーカスの設定条件の良否を判断し、人
工知能部15は内部規則に従って、電子フォーカスを最
適化する条件を導出して、電子フォーカス可変制御器1
6に出力する。電子フォーカス可変制御器16では入力
信号を受けて、電子フォーカスの遅延量26を再設定す
る。 もし人工知能部15の出力した条件が正しくなけ
れば、次回の受信時、あるいは画像構成時において、上
記の行程が電子フォーカスが最適化されるまで繰り返さ
れ、オートフォーカスが実行される。In the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above, the ultrasonic probe 11, the transceiver 12, the signal processing unit 13, the image forming unit 14, the electronic focus variable controller 1
6, and the signal analysis unit 41 operates similarly to the second embodiment. In the third embodiment, the ultrasonic probe 11
A measurement sensor 51 of a different type from the normal ultrasonic transducer 21 for imaging is provided therein, and the inside of the living body is measured by the measurement sensor 51 during transmission and reception of the ultrasonic transducer 21. The output of the measurement sensor 51 is the measurement processing unit 52.
Then, the measurement processing unit 52 performs processing such as calculation of the measurement value or analysis of the measurement value, and the result is output to the artificial intelligence unit 15 as an element for determining whether the electronic focus is good or bad. In the same manner as in the first and second embodiments, the artificial intelligence unit 15 determines whether the setting condition of the electronic focus is good or bad, and the artificial intelligence unit 15 derives the condition for optimizing the electronic focus according to the internal rule, and then the electronic focus. Variable controller 1
Output to 6. The electronic focus variable controller 16 receives the input signal and resets the electronic focus delay amount 26. If the condition output by the artificial intelligence unit 15 is not correct, the above process is repeated until the electronic focus is optimized at the time of the next reception or at the time of image formation, and the auto focus is executed.
【0024】以上のように本発明の第3の実施例では、
診断装置内の各種信号処理部、あるいは画像構成部から
の出力を受けて、各入力信号の特徴量を抽出する信号解
析部と、超音波プローブ内の生体計測用センサーと、上
記計測センサーの出力から計測の処理を行う計測処理部
と、上記信号解析部と、上記計測処理部の出力をうけて
電子フォーカスの最適条件を求める人工知能部と、上記
人工知能部からの出力を受け、リアルタイムで電子フォ
ーカスの設定値を変更する電子フォーカス可変制御器を
具備することにより、診断中にオートフォーカスを行う
事が可能と成る。As described above, in the third embodiment of the present invention,
A signal analysis unit that receives the output from various signal processing units in the diagnostic apparatus or the image configuration unit and extracts the feature amount of each input signal, a biometric sensor in the ultrasonic probe, and the output of the measurement sensor From the measurement processing unit that performs measurement processing from the signal analysis unit, the artificial intelligence unit that receives the output of the measurement processing unit and obtains the optimum condition of electronic focus, and the output from the artificial intelligence unit, and in real time. By providing the electronic focus variable controller for changing the set value of the electronic focus, it becomes possible to perform the autofocus during the diagnosis.
【0025】(実施例4)次に本発明の第4の実施例に
ついて説明する。図6は本発明の第4の実施例における
超音波プローブの構造とその計測原理を示した図であ
る。図6において11は超音波プローブ、21は超音波
振動子、22は生体、23はフォーカス点、24は腹
壁、25は超音波伝搬経路、61は計測用振動子、62
は計測用超音波伝搬経路、63は画像化用受信信号、6
4は腹壁計測用受信信号である。(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram showing the structure of the ultrasonic probe and the measuring principle thereof in the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 6, 11 is an ultrasonic probe, 21 is an ultrasonic transducer, 22 is a living body, 23 is a focus point, 24 is an abdominal wall, 25 is an ultrasonic wave propagation path, 61 is a transducer for measurement, and 62 is a measuring transducer.
Is an ultrasonic wave propagation path for measurement, 63 is a received signal for imaging, 6
Reference numeral 4 is a reception signal for abdominal wall measurement.
【0026】以上のような図6に示される構成におい
て、計測用振動子61は、画像化用受信信号63に関す
る超音波振動子21に比べてより高い周波数に共振特性
を持ち、超音波振動子21の送受信行程の間に超音波の
送受信を行う。計測用振動子61は電子フォーカスの乱
れの主要原因である生体22の表層部に存在する媒質の
不均質の計測を目的とするため、表層部において充分な
計測分解能を有することが必要である。また、被検深さ
は数cm程度以下であることから10MHz以上の高周
波が適当である。計測用振動子61によって送信された
高周波超音波は、生体22の表層部を伝搬し、例えば図
6の計測用超音波伝搬経路を通って、表層部構造の1つ
である腹壁62に達し、腹壁62によって反射されて再
び計測用振動子61によって受信される。受信信号は計
測処理部52に送られ、例えば振動子表面から腹壁境界
までの距離などの腹壁に関する情報が算出され、人工知
能部15における電子フォーカス状況の判断に対する判
断材料を与える。In the configuration shown in FIG. 6 as described above, the measuring transducer 61 has a resonance characteristic at a higher frequency than the ultrasonic transducer 21 for the imaging reception signal 63, and the ultrasonic transducer Ultrasonic waves are transmitted and received during the transmitting and receiving process of 21. The measuring oscillator 61 is required to have sufficient measurement resolution in the surface layer portion because the purpose is to measure the inhomogeneity of the medium existing in the surface layer portion of the living body 22, which is the main cause of the disturbance of the electronic focus. Further, since the depth to be inspected is about several cm or less, a high frequency of 10 MHz or more is suitable. The high-frequency ultrasonic wave transmitted by the measuring transducer 61 propagates in the surface layer of the living body 22, reaches the abdominal wall 62, which is one of the surface layer structures, for example, through the measuring ultrasonic wave propagation path in FIG. It is reflected by the abdominal wall 62 and is received again by the measuring transducer 61. The received signal is sent to the measurement processing unit 52, information about the abdominal wall such as the distance from the transducer surface to the abdominal wall boundary is calculated, and the artificial intelligence unit 15 gives a judgment material for the judgment of the electronic focus state.
【0027】なお、図6における超音波振動子21と計
測用振動子61はともにアレイ構成で交互に配列された
構成になっているが、計測用振動子61は表層部の計測
が可能ならば他の構成でもかまわない。Although the ultrasonic transducers 21 and the measuring transducers 61 in FIG. 6 are arranged alternately in an array configuration, if the measuring transducers 61 can measure the surface layer portion. Other configurations are also acceptable.
【0028】以上のように本発明の第4の実施例では、
超音波プローブ内に画像を構成するための超音波振動子
とは別の計測用振動子設け、生体の表層部に存在し電子
フォーカスの乱れの主原因となる腹壁等の構造を計測
し、通常の受信信号や、画像信号などから得られる情報
とは別の情報を得ることにより、電子フォーカスの状況
をより正確に判断することができ、したがってより正確
な遅延量の補正を行うことが可能となる。As described above, in the fourth embodiment of the present invention,
An ultrasonic transducer for forming an image in the ultrasonic probe is provided for measurement separately from the ultrasonic transducer, and the structure of the abdominal wall etc. that is the main cause of the disturbance of the electronic focus existing in the surface layer of the living body is measured, By obtaining information different from the information obtained from the received signal or the image signal, it is possible to more accurately determine the state of electronic focus, and thus it is possible to perform more accurate delay amount correction. Become.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上のように本発明は、多数の超音波振
動子を有する超音波振動子アレイと電子フォーカスを行
う超音波診断装置対し、受信超音波信号あるいは画像信
号を受けて、自動的にダイナミックフォーカスの最適条
件を導出する人工知能部と、人工知能部からの条件を受
けてリアルタイムでフォーカスの条件を変化させる電子
フォーカス可変制御器の構成を有し、診断中にオートフ
ォーカスを行う事が可能と成る。また、人工知能部の入
力パラメーターとして、受信信号あるいは画像の特徴を
抽出する信号解析部を設け、より容易にあるいは高速に
遅延量の補正を行いオートフォーカスを実行することが
できる。INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, an ultrasonic transducer array having a large number of ultrasonic transducers and an ultrasonic diagnostic apparatus for electronic focusing are automatically received by receiving a received ultrasonic signal or an image signal. It has an artificial intelligence part that derives the optimum condition of the dynamic focus, and an electronic focus variable controller that changes the focus condition in real time in response to the condition from the artificial intelligence part. Is possible. Further, as the input parameter of the artificial intelligence unit, the signal analysis unit for extracting the received signal or the feature of the image is provided, and the delay amount can be corrected more easily or at high speed to execute the autofocus.
【0030】さらに、プローブ内部の上記超音波振動子
とは別の計測用センサーと、上記計測用センサーの出力
から計測結果を上記人工知能部に出力する計測処理部を
設けることにより、通常の受信信号や、画像信号などか
ら得られる情報とは別の情報を得、電子フォーカスの状
況をより正確に判断することができ、したがってより正
確な遅延量の補正を行うことが可能となる。Further, by providing a measurement sensor separate from the ultrasonic transducer inside the probe, and a measurement processing section for outputting the measurement result from the output of the measurement sensor to the artificial intelligence section, normal reception can be achieved. Information different from the information obtained from the signal or the image signal can be obtained to more accurately determine the state of electronic focus, and thus more accurate delay amount correction can be performed.
【図1】本発明の第1の実施例における超音波診断装置
のブロック結線図FIG. 1 is a block connection diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】(a)は同超音波診断装置において均質媒質に
おける電子フォーカスの概念図 (b)は同超音波診断装置において不均質媒質における
電子フォーカスの乱れの概念図FIG. 2A is a conceptual diagram of electron focus in a homogeneous medium in the ultrasonic diagnostic apparatus, and FIG. 2B is a conceptual diagram of electron focus disorder in a heterogeneous medium in the ultrasonic diagnostic apparatus.
【図3】同超音波診断装置において不均質媒質における
遅延量補正による電子フォーカス改善の概念図FIG. 3 is a conceptual diagram of electronic focus improvement by delay amount correction in a heterogeneous medium in the ultrasonic diagnostic apparatus.
【図4】本発明の第2の実施例における超音波診断装置
のブロック結線図FIG. 4 is a block connection diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3の実施例における超音波診断装置
のブロック結線図FIG. 5 is a block connection diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第4の実施例における超音波診断装置
の要部である超音波プローブの構造図および計測の概念
図FIG. 6 is a structural diagram of an ultrasonic probe, which is a main part of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, and a conceptual diagram of measurement.
【図7】従来の超音波診断装置の概念図FIG. 7 is a conceptual diagram of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.
11 超音波プローブ 12 送受信器 13 信号処理部 14 画像構成部 15 人工知能部 16 電子フォーカス可変制御器部 17 超音波ビーム 21 超音波振動子 22 生体 23 フォーカス点 24 腹壁 25 超音波伝搬経路 26 遅延量 41 信号解析部 51 計測用センサー 52 計測処理部 61 計測用振動子 62 計測用超音波伝搬経路 63 画像化用受信信号 64 腹壁計測用受信信号 101 超音波振動子 102 超音波プローブ 103 受信回路 104 相関器 105 信号処理画像構成部 106 反射点 107 遅延時間 108 伝搬経路 11 ultrasonic probe 12 transmitter / receiver 13 signal processing unit 14 image forming unit 15 artificial intelligence unit 16 electronic focus variable controller unit 17 ultrasonic beam 21 ultrasonic transducer 22 living body 23 focus point 24 abdominal wall 25 ultrasonic wave propagation path 26 delay amount 41 signal analysis unit 51 measurement sensor 52 measurement processing unit 61 measurement transducer 62 measurement ultrasonic wave propagation path 63 imaging reception signal 64 abdominal wall measurement reception signal 101 ultrasonic transducer 102 ultrasonic probe 103 reception circuit 104 correlation Device 105 Signal processing image configuration unit 106 Reflection point 107 Delay time 108 Propagation path
フロントページの続き (72)発明者 足立 明久 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内Continued Front Page (72) Inventor Akihisa Adachi 3-10-1 Higashisanda, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Matsushita Giken Co., Ltd.
Claims (4)
配列したアレイ型超音波プローブと、各種信号処理部、
あるいは画像構成部からの出力を受けて、電子フォーカ
スの最適条件を求める人工知能部と、上記人工知能部か
らの出力を受け、リアルタイムで電子フォーカスの設定
値を変更する電子フォーカス可変制御器とを具備する超
音波診断装置。1. An array type ultrasonic probe in which a large number of ultrasonic transducers for imaging a subject are arrayed, various signal processing units,
Alternatively, an artificial intelligence unit that receives the output from the image forming unit and determines the optimum condition of the electronic focus, and an electronic focus variable controller that receives the output from the artificial intelligence unit and changes the set value of the electronic focus in real time are provided. An ultrasonic diagnostic apparatus provided.
配列したアレイ型超音波プローブと、各種信号処理部、
あるいは画像構成部からの出力を受けて、受信信号、あ
るいは超音波断層像の特徴を抽出する信号解析部と、上
記信号解析部の出力を受けて電子フォーカスの最適条件
を求める人工知能部と、上記人工知能部からの出力を受
け、リアルタイムで電子フォーカスの設定値を変更する
電子フォーカス可変制御器とを具備する超音波診断装
置。2. An array type ultrasonic probe in which a large number of ultrasonic transducers for imaging a subject are arrayed, various signal processing units,
Alternatively, receiving an output from the image forming unit, a received signal, or a signal analysis unit that extracts the characteristics of the ultrasonic tomographic image, and an artificial intelligence unit that receives the output of the signal analysis unit and determines the optimum condition of electronic focusing, An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an electronic focus variable controller that receives an output from the artificial intelligence unit and changes a set value of electronic focus in real time.
配列したアレイ型超音波プローブと、上記超音波プロー
ブ内部にある上記超音波振動子とは別種の計測用センサ
ーと、上記計測用センサーの出力を受けて、計測結果を
出力する計測処理部と、上記超音波振動子の出力を処理
する各種信号処理部、あるいは画像構成部からの出力を
受けて、受信信号、あるいは超音波断層像の特徴を抽出
し数値化する信号解析部と、上記計測処理部及び上記信
号解析部の出力を受けて電子フォーカスの最適条件を求
める人工知能部と、上記人工知能部からの出力を受け、
リアルタイムで電子フォーカスの設定値を変更する電子
フォーカス可変制御器とを具備する超音波診断装置。3. An array type ultrasonic probe in which a large number of ultrasonic transducers for imaging a subject are arrayed, a measuring sensor of a different type from the ultrasonic transducers inside the ultrasonic probe, and the measuring instrument. In response to the output from the sensor, the measurement processing unit that outputs the measurement result, the various signal processing unit that processes the output of the ultrasonic transducer, or the output from the image forming unit, receives the received signal or the ultrasonic tomographic image. A signal analysis unit that extracts and digitizes the characteristics of the image, an artificial intelligence unit that obtains the optimum conditions of electronic focus by receiving the outputs of the measurement processing unit and the signal analysis unit, and receives the output from the artificial intelligence unit,
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an electronic focus variable controller that changes a set value of electronic focus in real time.
超音波振動子であり、被検体表層部の層状構造を計測す
る事を特徴とする請求項3記載の超音波診断装置。4. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein the measuring sensor in the probe is a high-frequency ultrasonic transducer and measures the layered structure of the surface layer of the subject.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4076476A JPH05277116A (en) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Ultrasonic diagnostic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4076476A JPH05277116A (en) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Ultrasonic diagnostic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05277116A true JPH05277116A (en) | 1993-10-26 |
Family
ID=13606245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4076476A Pending JPH05277116A (en) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Ultrasonic diagnostic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05277116A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014050756A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 富士フイルム株式会社 | Ultrasonic inspection device, method for generating ultrasonic image data, and program |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4076476A patent/JPH05277116A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014050756A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 富士フイルム株式会社 | Ultrasonic inspection device, method for generating ultrasonic image data, and program |
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