DE4323313A1

DE4323313A1 - Ultraschalldiagnosevorrichtung

Info

Publication number: DE4323313A1
Application number: DE19934323313
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Matsushima; Atsuo Iida; Keiichi Murakami; Takuya Noda
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1993-07-12
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2013-07-13
Also published as: DE4323313C2

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ultra schalldiagnosevorrichtung, welche mit einer Ultraschallson de Versehen ist, die eine Anzahl von Ultraschallwandlern umfaßt, die in einer spezifizierten Richtung angeordnet sind, um tomographische Bilder des Inneren eines Subjekts zu erhalten, indem Ultraschallwellen von dieser Sonde aus gesendet und empfangen werden, und insbesondere auf eine Ultraschalldiagnosevorrichtung mit einer verbesserten Ver zögerungssteuerung.

Beschreibung der verwandten Technik

Es wird eine Ultraschalldiagnosevorrichtung verwendet, welche die Diagnose einer inneren Erkrankung eines mensch lichen Körpers erleichtert, indem Ultraschallwellen in ein Subjekt, insbesondere einen menschlichen Körper, ausgesen det, von den Geweben des menschlichen Körpers reflektierte Echo-Ultraschallwellen durch eine Sonde empfangen werden, die eine Anzahl von Ultraschallwandlern aufweist, und ein Bild eines affizierten Teils des menschlichen Körpers auf Basis dieser empfangenen Ultraschallwellen angezeigt wird.

Fig. 16 ist ein Blockbild, das ein Konfigurationsbei spiel einer herkömmlichen Ultraschalldiagnosevorrichtung zeigt.

Eine Steuereinrichtung 8 liest Transmissionsverzöge rungs-Steuerdaten aus einer Einrichtung 4 zum Speichern von Transmissions-Verzögerungsbeträgen aus und stellt die Transmissionsverzögerungs-Steuerdaten in allen Kanälen der Transmissionsverzögerungseinrichtung 3 ein. Dann sendet die Steuereinrichtung 8 ein Transmissions-Startsignal zur Transmissionsverzögerungseinrichtung 3. Die Transmissionsverzögerungseinrichtung 3 empfängt dieses Transmissions- Startsignal und erzeugt einen Transmissionsimpuls zu einem Zeitpunkt auf Basis der voreingestellten Transmissionsver zögerungs-Steuerdaten. Dieser Transmissionsimpuls wird durch einen Transmissionstreiber 2 in einen Impuls mit hoher Spannung umgewandelt, und einzelne Wandler 1 werden durch diesen Impuls mit hoher Spannung getrieben.

Fig. 17 ist eine graphische Darstellung, die eine Be ziehung zwischen angeordneten Ultraschallwandlern und Fo kuspositionen in einem Subjekt zeigt.

Im Fall eines linearen Scan-Typs wird beispielsweise eine Scan-Linie normal zur Richtung des Arrays von Wand lern, wie in Fig. 17 gezeigt, durch von entsprechenden Wand lern 1, in Fig. 16 dargestellt, ausgesendete Ultraschallwel len gebildet. Zum Aussenden von Ultraschallwellen in ein Subjekt, so daß ein Fokus an einem in Fig. 17 gezeigten Punkt A gebildet werden kann, ist eine Differenz zwischen dem Weg OA und dem Weg RA (SA) wie nachstehend gezeigt, wobei die Zeitpunkte oder Zeitlagen von Transmissionsimpulsen entsprechend dem Punkt R (Wandler 1-1) und dem Punkt S (Wandler 1-128) berücksichtigt werden.

Unter der Annahme einer Verzögerungszeit, die durch die Transmissionsverzögerungseinrichtung 3 entsprechend dem Wandler nahe Punkt O mit D definiert wird, und der Schall geschwindigkeit mit V, ist eine Verzögerungszeit K, die durch die Transmissionsverzögerungseinrichtung 3 entspre chend den Punkten R und S definiert wird, wie nachstehend angegeben.

Durch jeden der anderen Wandler zu sendende Ultra schallwellen können ähnlich um eine Zeit verzögert werden, die durch den obigen Ausdruck von der Distanz H vom Punkt 0 zum Wandler angegeben ist. Dies ist das gleiche mit den Brennpunkten B und C.

Fig. 18 ist eine graphische Darstellung, die eine Be ziehung zwischen den Wandlern 1 und entsprechenden Verzöge rungszeiten zeigt.

Zum Senden von Ultraschallwellen, so daß der Fokus je weils an den in Fig. 17 gezeigten Brennpunkten A, B oder C positioniert wird, werden Ultraschallwellen von jedem Wand ler 1 ausgesendet, wobei sie um eine spezifizierte Verzöge rungszeit entlang der in Fig. 18 gezeigten Kurve der Brenn punkte A, B oder C verzögert werden.

Die Beschreibung wird fortgesetzt, wobei auf Fig. 16 zurückgegangen wird.

Von einer Gewebegrenze im Subjekt reflektierte Ultra schallwellen werden wieder von den Ultraschallwandlern 1 empfangen und in elektrische Signale umgewandelt. Die emp fangenen und in elektrische Signale umgewandelten Signale werden durch einen Vorverstärker 5 auf einen spezifizierten Amplifikationsgrad verstärkt und in eine Empfangsverzöge rungs/Addiereinrichtung 9 eingegeben. Die Empfangsverzöge rungs/Addiereinrichtung 9 verzögert die von einzelnen Kanä len eingegebenen Empfangssignale wie spezifiziert und ad diert die Empfangssignale von allen Kanälen, um Scan-Signa le zu erhalten. Im in Fig. 16 gezeigten Beispiel sind Emp fangsverzögerungseinrichtungen 10 entsprechend jeweiligen Kanälen vorgesehen, und die Steuereinrichtung 8 liest emp fangene verzögerungsgesteuerte Daten, die in der Einrich tung 7 zum Speichern von Empfangs-Verzögerungsbeträgen ge speichert sind, aus und stellt die empfangenen verzöge rungsgesteuerten Daten in allen Empfangsverzögerungsein richtungen 10 ein. Die Empfangsverzögerungseinrichtung 10 verzögert die einzugebenden Empfangssignale um eine Zeit auf Basis gegebener empfangener verzögerungsgesteuerter Da ten. Beispielsweise ist bekannt, daß eine derartige reprä sentative Empfangsverzögerungseinrichtung die Verzögerungs zeit variiert, indem selektiv Eingangs- und Ausgangs-Ab griffe durch einen Schalter über eine elektromagnetische Verzögerungsleitung verbunden werden, die eine Vielzahl von Eingangs- und Ausgangs-Abgriffen aufweist, oder daß sie Empfangssignale durch den A/D-Wandler in Digitalsignale umwandelt und die Zeiteinstellung oder Zeitlage unter Ver wendung des Schieberegisters oder eines Speichers, wie eines SRAM oder DRAM, verzögert.

Unter der Annahme einer Distanz vom Scan-Zentrum zu jedem Wandler mit H und einer Brennweite mit k ist eine für jeden Kanal im Fall eines linearen Scan-Typs angegebene Verzögerungszeit wie nachstehend, wie im Fall der Trans mission gezeigt, ausgeführt:

Wenn der Fokus für den Empfang nur auf denselben Fokus wie für die Transmission gesetzt wird, ist die Auflösung nur in einem Bereich nahe dem Fokus zufriedenstellend und in anderen Bereichen, in denen Ultraschallwellen gestreut werden, nicht zufriedenstellend. Daher gibt es ein als dynamischer Fokus bezeichnetes Verfahren, durch welches der für einen Empfang eingestellte Brennpunkt zu einem weiter entfernten Punkt sequentiell gemäß der Penetration von Ultraschallwellen verschoben wird, das heißt, die Zeit, die nach der Transmission vergangen ist, wird angepaßt, um eine gleichmäßige Auflösung ungeachtet der Penetration von Ultraschallwellen zu erhalten. Beispielsweise werden die in Fig. 6 gezeigten Brennpunkte A, B und C mit einem Intervall d eingestellt, und der Fokus wird durch Ändern der Einstellung zu Fokus B mit einem Zeitraum 2d/V, nachdem am Fokus A reflektierte Ultraschallwellen den Punkt O erreicht haben, und weiter zu Fokus C mit einem Zeitraum von 2d/V verschoben.

Alle Empfangssignale, die so in Übereinstimmung mit der Ankunftszeit zeitlich eingestellt sind, werden durch die Addiereinrichtung 11 addiert, ein so erhaltenes Scan- Signal wird zur Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) gesen det, und ein tomographisches Bild eines inneren Teils des Subjekts wird angezeigt.

Im Zuge der Diffusion von Ultraschalldiagnosevorrich tungen in den letzten Jahren verstärkte sich der Bedarf an einer höheren Auflösung, und es wurde notwendig, eine größere Scan-Apertur durch Erhöhen der Anzahl von Wandlern 1 zu implementieren.

Im folgenden wird eine Überlegung für eine weitere Verbesserung der Auflösung unter Durchführung der dynami schen Fokuseinstellung im oben beschriebenen, herkömmlichen Beispiel diskutiert. Im allgemeinen kann eine Verbesserung der Auflösung im Fokusbereich durch Vergrößern der Scan- Apertur oder Erhöhen der Anzahl von Elementen erzielt werden. In diesem Fall ist die Differenz des Weges zwischen den am zentralen Scan-Punkt O (siehe Fig. 17) empfangenen Ultraschallwellen und den an den Endpunkten R und S empfan genen groß. Demgemäß sollte die Verzögerungszeit D der durch die Wandler rund um das Scan-Zentrum im in Fig. 7 ge zeigten Fall erhaltenen Empfangssignale größer sein. Obwohl die Auflösung am Fokus weiter verbessert wird, wenn die Scan-Apertur groß gemacht wird, ist die Streuung von Ultra schallwellen an einer vom Fokus entfernten Position größer als die im Fall der kleineren Scan-Apertur, und die Auflö sung verschlechtert sich wiederum. Daher muß die Distanz d zwischen Brennpunkten (siehe Fig. 17) klein sein und die An zahl der durch das dynamische Fokuseinstellverfahren einzu stellenden Brennpunkte erhöht werden.

Als Folge der Ausdehnung der Verzögerungszeit D und der Reduktion der Distanz d zwischen Brennpunkten, mit anderen Worten im Fall von D<2d/V, tritt ein Problem beim dynamischen Fokuseinstellverfahren auf.

Im folgenden wird ein Fall diskutiert, in dem D<2d/V erfüllt ist. Wenn beispielsweise eine vom in Fig. 6 ge zeigten Fokus A reflektierte Ultraschallwelle am Punkt 0 empfangen wird, bleibt die reflektierte Ultraschallwelle, die dann zum Punkt R gesendet wird, am Punkt P. Das am Punkt O empfangene Signal wird nur um eine Verzögerungszeit D verzögert (siehe Fig. 18) und muß schließlich gleichzeitig wie die Signale von reflektierten Ultraschallwellen vom Fokus A, die von allen Wandlern 1 empfangen werden, addiert werden. Auf Grund von D<2d/V wird jedoch die Verzögerungs zeit jedes Empfangssignals in der Empfangsverzögerungsein richtung 10 (siehe Fig. 16) zu einer Verzögerungszeit (siehe Fig. 18) entsprechend dem Fokus B geändert, bevor die vom Fokus A reflektierte Ultraschallwelle von den Wandlern 1-1 und 1-128 an beiden Enden empfangen wird. Das Signal der vom Fokus A reflektierten Ultraschallwelle, die von den beispielsweise an den Punkten R und S angeordneten Wandlern 1-1 und 1-128 empfangen wird, wird um eine Verzögerungszeit entsprechend dem Fokus B verzögert, und demgemäß wird kein korrekter Fokus gebildet, was zu einer Ursache einer Ver schlechterung der Auflösung anstatt zu einer Verbesserung führt. Daher wird das herkömmliche Verfahren durch D<2d/V eingeschränkt, und die Verbesserung der Auflösung ist eben falls begrenzt.

Ein weiteres mit der Verzögerung in Zusammenhang ste hendes Problem ist eine Ungleichmäßigkeit der Schallge schwindigkeit in einem Subjekt.

Für Vergleichszwecke wird zuerst eine Ultraschalldiag nosevorrichtung, die nicht mit einem Merkmal zum Kompen sieren einer Wellenfrontabweichung von Ultraschallwellen versehen ist, und danach eine Ultraschalldiagnosevorri tung, die mit dem Merkmal zum Kompensieren der Wellenfront abweichung versehen ist, beschrieben.

Fig. 19 ist ein Blockbild einer herkömmlichen typischen Ultraschalldiagnosevorrichtung, die aus der Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 28989-1978 bekannt ist.

Die in Fig. 19 gezeigte Transmissions-Speichereinrich tung 113 speichert beispielsweise die Transmissionsverzöge rungszeitdaten für Ultraschallwandler entsprechend den in Fig. 18 dargestellten Fokuspositionen. Die Steuereinrichtung 108 liest die Transmissionsverzögerungsdaten entsprechend den in der Transmissions-Speichereinrichtung 113 gespei cherten spezifizierten Fokuspositionen aus und setzt sie in eine Gruppe von Transmissionsverzögerungsschaltungen 117. Treibimpulse werden von der Transmissionsverzögerungsschal tungsgruppe 117 in Übereinstimmung mit den Transmissions- Verzögerungsdaten ausgegeben, die auf jeweilige Zeitein stellungen entsprechend den Differenzen der Zeiten gesetzt wurden, die notwendig sind, damit von entsprechenden Wand lern 1-1, 1-2, . . . , 1-128 ausgesendete Ultraschallwellen die spezifizierten Fokuspositionen erreichen. Diese Treibimpulse werden durch eine Gruppe von Transmissionsschaltun gen 102 in Impulse mit hoher Spannung umgewandelt und trei ben entsprechende Wandler 1-1, 1-2, . . . , 1-128 einer Gruppe von Wandlern 1, wodurch Ultraschallwellen zur Innenseite des Subjekts (nicht gezeigt) erzeugt werden. Von diesen Wandlern 1-1, 1-2, . . . , 1-128 ausgesendete Ultraschallwel len werden synthetisiert, um einen Ultraschallstrahl zu bilden, der auf die spezifizierte Fokusposition im Subjekt zu fokussieren ist, und dieser Ultraschallstrahl wird in das Subjekt gesendet.

In das Subjekt gesendete Ultraschallwellen werden von der Gewebegrenze oder dgl. im Subjekt reflektiert und wieder von den Wandlern 1-1, 1-2, . . . , 1-128 empfangen, welche die Gruppe von Wandlern 1 bilden. Diese Empfangssi gnale werden jeweils durch Vorverstärker verstärkt, welche die Gruppe von Vorverstärkern 103 bilden, und in die Verzö gerungs/Addiereinrichtung 7 eingegeben. In diesem Fall speichert die Empfangs-Speichereinrichtung 109 Empfangsverzögerungsdaten, wie in Fig. 18 gezeigt, wie im Falle einer Transmission, entsprechend den in Fig. 17 dargestellten Brennpunkten, und die Empfangsverzögerungsdaten entspre chend den spezifizierten Brennpunkten werden durch die Steuereinrichtung 108 aus der Empfangs-Speichereinrichtung 109 ausgelesen. In diese Verzögerungs/Addiereinrichtung 107 eingegebene Empfangssignale werden in Übereinstimmung mit den Empfangsverzögerungsdaten durch die Verzögerungsleitung 106 entsprechend verzögert, so daß die spezifizierten Brennpunkte im Subjekt gebildet und durch den Addierer 120 miteinander addiert werden. Nur Empfangssignale von Posi tionen rund um den Fokus werden verstärkt, und Empfangssi gnale von anderen Positionen werden unterdrückt. Empfangssignale, die aus diesem Addierer 120 ausgegeben und mitein ander addiert werden, werden zur Anzeigeeinheit, nicht ge zeigt, gesendet, und die Anzeigeeinheit zeigt ein tomogra phisches Bild eines inneren Teils des Subjekt in Überein stimmung mit diesen addierten Empfangssignalen an.

In diesem Fall wird, wenn die Schallgeschwindigkeit im Subjekt gleichmäßig ist, ein Fokus in Übereinstimmung mit einer in Fig. 18 berechneten Verzögerungszeit gebildet. Ein tatsächlicher menschlicher Körper umfaßt jedoch viele ver schiedene Systeme und Substanzen, wie Fett, Muskeln, Leber, usw., und es ist bekannt, daß die Schallgeschwindigkeit in Fett von 1480 m/s wesentlich niedriger ist als die von 1570 m/s in anderen Systemen und Substanzen, wie Muskeln und Leber.

Mit anderen Worten besteht ein Problem, daß, wenn die Verzögerungszeit mit der Schallgeschwindigkeit, wie festge legt, eingestellt wird, die Wellenfronten von in einen menschlichen Körper durch die Wandler ausgesendeten Ultra schallwellen oder von Ultraschallwellen, die reflektiert werden, um die Wandler zu erreichen, abgelenkt werden und nicht ausgerichtet sind, was zu einer Verschlechterung der Auflösung führt. Außerdem ist die Dicke der Fettschicht bei einzelnen Subjekten, beispielsweise männlichen und weibli chen menschlichen Körpern, unterschiedlich, und daher kann die Schallgeschwindigkeit im voraus nicht als konstanter Faktor in die Berechnung einbezogen werden.

Eine Idee zur Bildung eines idealen Fokus durch Detek tieren und Kompensieren dieser Wellenfrontabweichung wurde bereits im US-Patent 4 817 614 vorgeschlagen.

Fig. 20 ist eine Grundkonfiguration einer Ultraschall diagnosevorrichtung, die mit dem Merkmal zum Kompensieren der oben beschriebenen Wellenfrontabweichung versehen ist. Um eine überlappende Beschreibung zu vermeiden, werden im folgenden nur die Punkte ausgeführt, die von der in Fig. 19 gezeigten Vorrichtung verschieden sind.

Wenn die Wandler 1-1, 1-2, . . . , 1-128 durch die Gruppe von Transmissionsschaltungen 102 getrieben werden, werden Ultraschallwellen von diesen Wandlern 1-1, 1-2, . . . , 1-128 in ein Subjekt gesendet. Ausgesendete Ultraschallwellen werden von einer Fokusposition im Subjekt reflektiert, wobei die Wellenfronten von Ultraschallwellen auf Grund einer Fettschicht nahe der Oberfläche des Subjektkörpers voneinander abgelenkt werden. Diese Empfangssignale werden durch die Gruppe von Vorverstärkern 103 entsprechend verstärkt, dann durch die Verzögerungsleitung 106 beispiels weise unter der Annahme, daß die Schallgeschwindigkeit festgelegt ist, verzögert und nach Abtasten mit einem spezifizierten Zeitintervall und A/D-Wandlung in den Detek tor 121 für ein zeitliches Nacheilen eingegeben. Der Detek tor 121 für ein zeitliches Nacheilen berechnet eine korre lative Funktion von zwei von benachbarten Wandlern erhal tenen Empfangssignalen und ein zeitliches Nacheilen, das heißt, es wird eine Wellenfrontabweichung von zwei Emp fangssignalen vom Maximalwert der korrelativen Funktion er halten. Ein Algorithmus zum Detektieren dieses zeitlichen Nacheilens bildet nicht das Hauptthema der vorliegenden Er findung, ist in einem bekannten Beispiel, US-Patent 4 817 614, detailliert beschrieben und wird daher in dieser Be schreibung weggelassen.

Obwohl beschrieben ist, daß Empfangssignale in den De tektor 121 für ein zeitliches Nacheilen eingegeben werden, nachdem sie in Digitalsignale umgewandelt wurden, kann ein Detektor für ein zeitliches Nacheilen vorgesehen werden, der eine korrelative Berechnung von Empfangssignalen, wie sie sind, durchführen kann. In diesem Fall werden Empfangs signale durch die Abtast-Halte-Schaltung entsprechend abge tastet, im Analogspeicher akkumuliert und in den Detektor für ein zeitliches Nacheilen eingegeben.

Wenn so vom Detektor 121 für ein zeitliches Nacheilen ein zeitliches Nacheilen detektiert wird, werden Transmis sionsverzögerungszeitdaten und Empfangsverzögerungszeit daten, die in der Transmissions-Speichereinrichtung 113 bzw. der Empfangs-Speichereinrichtung 109 gespeichert sind, überschrieben, so daß durch Kompensieren des zeitlichen Nacheilens richtige Brennpunkte gebildet werden. Daher wird bei der Transmission und beim Empfang folgender Ultraschallwellen die Verzögerungszeit bei der Transmission und beim Empfang kompensiert, und es wird trotz der Ungleich mäßigkeit der Schallgeschwindigkeit ein fein eingestellter Fokus gebildet.

In einer in Fig. 20 gezeigten Konfiguration werden die Speicher (Transmissions-Speichereinrichtung 113 und Emp fangs-Speichereinrichtung 109) zum Speichern von Verzöge rungszeitdaten zur Bildung des Fokus, der mit der Gleich mäßigkeit der Schallgeschwindigkeit berechnet wurde, als Speicher zum Speichern von Verzögerungszeitdaten nach der Kompensation verwendet, und daher ist sie insofern vorteil haft, als keine neuen Speicher für eine Kompensation zu sätzlich vorgesehen werden müssen. In dieser Konfiguration muß jedoch der Inhalt des RAM wiederum für alle Brennpunkte überschrieben werden. Ungefähr 16 Brennpunkte sind für eine Transmission und ungefähr 64 Brennpunkte für einen Empfang eingestellt, und alle Daten für 128 Wandler, das heißt ein großer Teil der Daten, müssen für alle Brennpunkte über schrieben werden, und daher tritt häufig ein elektrisches Rauschen auf, und es ist unmöglich, die Daten während des Empfangs von Ultraschallwellen zu überschreiben. Demgemäß müssen die Daten durch Suspendieren der Transmission und des Empfangs überschrieben werden, und daher fällt die Vollbildfrequenz um eine derartige Suspension, was zu einem Problem im Betrieb führt.

Ein weiteres herkömmliches Beispiel und die zu beach tenden Punkte werden nachstehend beschrieben.

Fig. 21 ist eine Grundkonfiguration einer weiteren her kömmlichen Ultraschalldiagnosevorrichtung. Dieses herkömm liche Beispiel ist konfiguriert, um die Phasen von Signalen beim Empfang zu steuern. Fig. 22 zeigt ein Beispiel einer Zeitwellenform eines Empfangssignals. Die Unterschiede zur in Fig. 19 und 20 gezeigten Ultraschalldiagnosevorrichtung werden nachstehend beschrieben.

Eine typische Wellenform jedes Empfangssignals ist wie in Fig. 22 gezeigt. Diese Wellenform hat eine konvexe Ein hüllende mit einer natürlichen Frequenz des Wandlers als Träger. Beispielsweise beträgt unter der Annahme, daß ein mit einer durchgehenden Linie gezeigtes Empfangssignal und ein mit einer strichlierten Linie dargestelltes Empfangssi gnal, das um ungefähr 100 ns vom ersteren Empfangssignal abweicht, miteinander addiert werden, das zeitliche Nach eilen in diesem Fall ungefähr 100 ns, und die Distanz von Vorwärts- und Rückwärtswanderungen der Schallwelle während dieses zeitlichen Nacheilens ist ungefähr 0,8 mm, wesent lich kleiner als die Auflösung von 1 mm allgemeiner Ultra schalldiagnosevorrichtungen. Im allgemeinen wird angenom men, daß das zeitliche Nacheilen um ungefähr ±1 Zyklus des Trägers die Auflösung kaum beeinflußt. Wenn jedoch eine Phasendifferenz in entsprechenden Empfangssignalen besteht, sollte nicht nur ein bloßes zeitliches Nacheilen, sondern auch eine derartige Phasendifferenz kompensiert werden. Wenn die Frequenz des Trägers mit 3,5 MHz angenommen wird, weicht die Phase des Empfangssignals um 3/8 Zyklen während 100 ns ab, und daher ist die Unterdrückung dieser Empfangs signale, wenn sie addiert werden, groß und haben die Signa le nach der Addition einen niedrigeren Pegel. Daher muß zur weiteren Verbesserung des Effekts der Addition die Phase ausgerichtet werden, indem feiner als um ungefähr ±1 Zy klus verzögert wird. Wenn eine derartige Phasenausrichtung nur durch die Verzögerungsleitung durchgeführt wird, sollte der Abgriff-Abstand an der Verzögerungsleitung äußerst fein sein, und die Kosten der Verzögerungsleitungen, die Kosten und das Ausmaß der Auswahlschalter sowie des Steuerbetrages werden sich erhöhen. Wie aus der Patentanmeldung Veröffent lichungsnr. 96286-1979 ersichtlich, ist eine Gruppe von Pha senschiebern 104 (siehe Fig. 21) mit den Signalleitungen von Wandlern 1-1, 1-2, . . . , 1-128 verbunden, und die Ausgänge dieser Phasenschieber sind selektiv mit den Abgriffen der Verzögerungsleitung durch Auswahlschalter 105 verbunden. Auf Basis dieser Konfiguration kann die oben beschriebene feine Phasenausrichtung durch die Gruppe von Phasenschie bern 104 durchgeführt werden, und das zeitliche Nacheilen kann durch die Verzögerungsleitung 106, die in einem geeig neten Maßstab ausgebildet werden kann, grob eingestellt werden.

Im Fall des Empfangs, für den beispielsweise die Fo kusse an den Brennpunkten a1, a2, . . . , a5, b0, b1, . . . , c5 entsprechend eingestellt werden, wie in Fig. 23 gezeigt, werden die Eingangsabgriffe der Verzögerungsleitung 106 für die im Bereich der Zone A angeordneten Brennpunkte a1∼a5 durch Steuern der Auswahlschalter 105 ausgewählt, um mit der Differenz der Verzögerungszeit des Punktes a3 übereinzu stimmen, und die Positionen dieser Abgriffe werden durch Phasenschieber 104 fein eingestellt, um mit den entspre chenden Brennpunkten übereinzustimmen. Ähnlich werden die Eingangsabgriffe der Verzögerungsleitung 106 durch Steuern der Auswahlschalter 105 ausgewählt, um die Differenz der Verzögerungszeit am Punkt b3 zum Setzen der Brennpunkte auf die Punkte b0∼b5 im Bereich der Zone B, und jener am Punkt c3 zum Setzen der Brennpunkte auf die Punkte c0∼c5 im Be reich der Zone C auszugleichen, und die Abgriffe dieser Po sitionen werden durch Phasenschieber 104 fein eingestellt, um mit den entsprechenden Brennpunkten übereinzustimmen.

Eine elektromagnetische Verzögerungsleitung wird ver breitet als Verzögerungsleitung verwendet. Eine derartige Verzögerungsleitung stellt nicht immer eine ideale Verzöge rungsleitung dar und kann einen Fehler enthalten. Wenn ein Ultraschallstrahl wie beim Sektorscannen oder Erhöhen der Scan-Apertur, um eine höhere Auflösung zu erhalten, abzu lenken ist, steigt die Verzögerungszeit durch die Verzöge rungsleitung häufig an, um eine Dauer von mehr als maximal 10 µs zu erreichen. In diesem Fall beträgt, obwohl eine Differenz der Verzögerungszeit von jedem Eingangsabgriff zu einem Ausgang 1% ist, das zeitliche Nacheilen von Emp fangssignalen schließlich mehr als 100 µs, und die Phase wird größtenteils abgelenkt. Im herkömmlichen Beispiel wurde daher die Verzögerungszeit, die von jedem Eingangsab griff zu einem Ausgang der an der Vorrichtung montierten Verzögerungsleitung erhalten wurde, gemessen, wurden Pha sensteuerdaten auf Basis der Meßdaten erstellt und die er haltenen Daten in der Empfangsspeichereinrichtung 109 gespeichert. Die tatsächliche Vorrichtung weist üblicherweise acht Zonen auf, und demgemäß werden die Abgriffe der Verzöge rungsleitung auf acht verschiedenen Wegen ausgewählt. Es gibt jedoch 64 oder mehr Brennpunkte, die eingestellt werden können, und daher müssen die Phasensteuerdaten von 64 Brennpunkten für jede der acht Zonen korrigiert werden. Diese Daten sind nicht Hardware-kompatibel, da die Verzöge rungsleitung mit dem Vorrichtungstyp variiert. Mit anderen Worten ist es bei jeder Vorrichtung notwendig, alle Phasensteuerdaten zu korrigieren und diese in einer Speicherein richtung zu speichern, was eine wesentliche Belastung für die Hersteller bedeutet.

Wie oben beschrieben, gab es viele Probleme in bezug auf die Speicherung und erneute Eingabe von Transmissions verzögerungszeitdaten und Empfangsverzögerungszeitdaten.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine angesichts der oben beschriebenen Probleme im Stand der Technik gestellte Aufgabe der Erfindung ist, eine Ultraschalldiagnosevorrichtung vorzusehen, welche es ermög lichen kann, daß geeignet positionierte Brennpunkte gebil det werden, sogar wenn eine Scan-Apertur vergrößert wird, und welche rasch und leicht eine Ungleichmäßigkeit der Schallgeschwindigkeit und ein zeitliches Nacheilen auf Grund der Verzögerungsleitung und dgl. absorbieren kann, wodurch eine höhere Auflösung anzuzeigender tomographischer Bilder sichergestellt wird.

Eine Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß der vorlie genden Erfindung, welche die oben beschriebene Aufgabe er füllen soll, umfaßt eine Ultraschallsonde, die eine Anzahl von Ultraschallwandlern aufweist, die in einer spezifizier ten Richtung in einem Array angeordnet sind, zum Aussenden von Ultraschallwellen in ein Subjekt und Empfangen der vom Subjekt reflektierten Ultraschallwellen, um erforderliche Empfangssignale zu erhalten, eine Verzögerungs/ Addierein richtung mit Variationen einer Verzögerungszeit zum Ver zögern entsprechender Empfangssignale, so daß ein Fokus, der sequentiell im Subjekt verschoben wird, gebildet wird, und Addieren der Empfangssignale miteinander, eine Verzöge rungszeit-Steuereinrichtung zum Steuern einer Verzögerungs zeit jedes Empfangssignals in der Verzögerungs/Addierein richtung und eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen tomogra phischer Bilder von inneren Teilen des Subjekts in Überein stimmung mit den Empfangssignalen, die von der Verzöge rungs/Addiereinrichtung ausgegeben und miteinander addiert werden, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verzögerungszeit-Steuereinrichtung die Verzöge rungs/Addiereinrichtung steuert, so daß alle Empfangssigna le adaptiv um Zeiten verzögert werden, die für eine Anzahl von Ultraschallwandlern in Übereinstimmung mit den Fokuspositionen, die sequentiell verschoben werden, Anord nungspositionen einer Anzahl von Ultraschallwandlern und einem Zeitraum vom Zeitpunkt, zu dem Ultraschallwellen von der Ultraschallsonde ausgesendet werden, entsprechend spezifiziert sind.

Im Fall einer Ultraschalldiagnosevorrichtung vom li nearen Scan-Typ, welche mit einer Ultraschallsonde vom li nearen Scan-Typ versehen ist, die eine Anzahl von Ultra schallwandlern, die linear angeordnet sind, als oben be schriebene Ultraschallsonde aufweist und ein 2-dimensiona les Scannen durchführt, indem eine Scan-Linie normal zur Array-Richtung einer Anzahl von Ultraschallwandlern gebil det wird und die Scan-Linie sequentiell in der oben be schriebenen Array-Richtung verschoben wird, um ein rechtwinkeliges tomographisches Bild eines inneren Teils eines Subjekts zu erhalten, ist die oben beschriebene Ver zögerungszeit-Steuereinrichtung eingerichtet, um die Verzö gerungs/Addiereinrichtung zu steuern, so daß die Emp fangssignale gemäß einem nachstehend angegebenen Ausdruck Verzögert werden, wobei die Distanz zwischen der Scan-Linie und jedem Ultraschallwandler H ist, ein Zeitraum vom Zeitpunkt der Transmission von Ultraschallwellen t ist, die Schallgeschwindigkeit im Subjekt V ist, jede Verzöge rungszeit K ist und eine spezifizierte Konstante, um einen negativen Wert der Verzögerungszeit K zu vermeiden, D ist.

K = D - H²/(V²t) (4)

In dieser Ultraschalldiagnosevorrichtung vom linearen Scan-Typ ist die obige Verzögerungszeit-Steuereinrichtung vorzugsweise eingerichtet, um die Verzögerungs/Addierein richtung in Übereinstimmung mit jeder Verzögerungszeit K zu steuern, die zu einem ganzzahligen Wert gemacht wird, indem sie in Einheitszeiten quantisiert wird, und kann diese ein gerichtet sein, um die Verzögerungs/Addiereinrichtung in Übereinstimmung mit jeder Verzögerungszeit K zu steuern, die unter Verwendung von D, H/V und t erhalten wird, die zu ganzzahligen Werten gemacht werden, indem diese Werte als Einheitszeiten quantisiert werden. Die Verzögerungs/Addier einrichtung kann unter Verwendung eines Ausdrucks gesteuert werden, der durch geeignetes Transformieren des Ausdrucks (4) erhalten wird.

Im Fall einer Ultraschalldiagnosevorrichtung vom kon vexen Sektor-Scan-Typ, welche mit einer Ultraschallsonde vom konvexen Sektor-Scan-Typ versehen ist, die eine Anzahl von Ultraschallwandlern, die in Form eines Kreisbogens in einem Array angeordnet sind, als oben beschriebene Ultra schallsonde umfaßt und ein 2-dimensionales Scannen durch führt, indem eine Scan-Linie gebildet wird, die normal zu einer Tangentiallinie der Array-Richtung einer Anzahl von Ultraschallwandlern verläuft, und die Scan-Linie sequen tiell in der oben beschriebenen Array-Richtung verschoben wird, um ein sektorförmiges tomographisches Bild eines inneren Teils eines Subjekts zu erhalten, ist die oben be schriebene Verzögerungszeit-Steuereinrichtung eingerichtet, um die Verzögerungs/Addiereinrichtung zu steuern, so daß die Empfangssignale in Übereinstimmung mit einem nachste hend angegebenen Ausdruck verzögert werden, wobei ein Radi us des Kreisbogens, entlang dem eine Anzahl von Ultra schallwandlern in einem Array angeordnet ist, R ist, ein Winkel, der durch die Scan-Linie und eine Linie gebildet wird, die das Zentrum des Kreisbogens und Ultraschallwand ler verbindet, R ist, ein Zeitraum vom Zeitpunkt der Trans mission von Ultraschallwellen t ist, die Schallgeschwindig keit im Subjekt V ist, jede Verzögerungszeit K ist, und eine spezifizierte Konstante, um einen negativen Wert der Verzögerungszeit zu vermeiden, D ist.

K = D - {(R/V) (1 - cos R) (t + 2R/V)}/{(R/V) (1 - cos R) + t} (5)

In dieser Ultraschalldiagnosevorrichtung vom konvexen Sektor-Scan-Typ ist wie in der obigen Ultraschalldiagnose vorrichtung vom linearen Scan-Typ die obige Verzögerungs zeit-Steuerschaltung vorzugsweise eingerichtet, um die Ver zögerungs/Addiereinrichtung in Übereinstimmung mit jeder Verzögerungszeit K zu steuern, die zu einem ganzzahligen Wert gemacht wird, indem sie als Einheitszeiten quantisiert wird, oder eingerichtet, um die Verzögerungs/Addiereinrich tung in Übereinstimmung mit jeder Verzögerungszeit K zu steuern, die unter Verwendung der Werte D, R/V, R/V(1-cos R) und t erhalten wird, die zu ganzzahligen Werten gemacht werden, indem diese Werte als Einheitszeiten quantisiert werden. Die Verzögerungs/Addiereinrichtung kann unter Ver wendung eines Ausdrucks gesteuert werden, der durch geeig netes Transformieren des Ausdrucks (4) erhalten wird.

Im Fall einer Ultraschalldiagnosevorrichtung vom pha sengesteuerten Array-Sektor-Scan-Typ, welche mit einer Ultraschallsonde vom linearen Typ versehen ist, die eine Anzahl von Ultraschallwandlern, die linearer angeordnet sind, als oben beschriebene Ultraschallsonde umfaßt und ein 2-dimensionales Scannen durchführt, indem eine Scan-Linie gebildet wird, die in einer Ebene, die durch spezifizierte Punkte an einem Array einer Anzahl von Ultraschallwandlern hindurchgeht und die Array-Richtung einer Anzahl von Ultra schallwandlern enthält, und in eine Richtung, die einen spezifizierten Winkel in Verbindung mit einer Linie normal zur oben beschriebenen Array-Richtung bildet, verläuft, und indem die Scan-Linie sequentiell in eine Richtung, in der der oben beschriebene spezifizierte Winkel sequentiell ge ändert wird, verschoben wird, um ein sektorförmiges tomo graphisches Bild eines inneren Teils eines Subjekts zu er halten, ist die oben beschriebene Verzögerungszeit-Steuer einrichtung eingerichtet, um die Verzögerungs/Addierein richtung zu steuern, so daß die Empfangssignale in Überein stimmung mit einem nachstehend angegebenen Ausdruck verzö gert werden, wobei eine Distanz zwischen dem spezifizierten Punkt und jedem Ultraschallwandler H ist, der oben be schriebene spezifizierte Winkel R ist, ein Zeitraum vom Zeitpunkt der Transmission von Ultraschallwellen t ist, die Schallgeschwindigkeit im Subjekt V ist, jede Verzögerungs zeit K ist, und eine spezifizierte Konstante, um einen ne gativen Wert der Verzögerungszeit K zu vermeiden, D ist.

K = D - {(HsinR/V) (- t + H/(VsinR))}/{t - HsinR/V} (6)

In dieser Ultraschalldiagnosevorrichtung vom phasenge steuerten Array-Sektor-Scan-Typ ist die obige Verzögerungs zeit-Steuereinrichtung vorzugsweise eingerichtet, um die Verzögerungs/Addiereinrichtung in Übereinstimmung mit jeder Verzögerungszeit K zu steuern, die zu einem ganzzahligen Wert gemacht wird, indem sie als in Begriffen von Einheitszeiten quantisiert wird, oder eingerichtet, um die Verzögerungs/Addiereinrichtung in Übereinstimmung mit jeder Verzögerungszeit K zu steuern, die unter Verwendung der Werte D, HsinR/V, H/(VsinR) und t erhalten wird, die zu ganzzahligen Werten gemacht werden, indem diese Werte als Einheitszeiten quantisiert werden. Die Verzögerungs/Addiereinrichtung kann unter Verwendung eines Ausdrucks gesteuert werden, der durch geeignetes Transformieren des Ausdrucks (4) erhalten wird.

Das oben beschriebene Problem trat beim herkömmlichen dynamischen Fokuseinstellverfahren auf, da der Fokus für einen Empfang in einem bestimmten Moment beispielsweise vom Fokus A zum Fokus B, wie in Fig. 17 gezeigt, verschoben wird, das heißt, eine Kurve der Verzögerungszeit in der Empfangsverzögerungseinrichtung 10 (siehe Fig. 16) wird von einer Kurve am Fokus A zu einer Kurve am Fokus B geändert. Im Gegensatz dazu soll in der vorliegenden Erfindung mit einer Umkehrung der Idee bekannt sein, von welcher Fokus position ein Signal, das soeben von einem bestimmten Wand ler empfangen wurde, in Übereinstimmung mit dem Zeitraum vom Zeitpunkt der Transmission von Ultraschallwellen re flektiert wird, (oder sollen die Berechnungsergebnisse ge speichert werden), und soll die Verzögerungszeit jedes Emp fangssignals, das von jedem Wandler erhalten wird, in Über einstimmung mit den Berechnungsergebnissen bestimmt werden.

Insbesondere ist die vorliegende Erfindung eingerich tet, so daß der Verzögerungsbetrag für die Empfangssignale, die von den nahe beiden Enden angeordneten Wandlern, bei spielsweise den Wandlern 1-1 und 1-128, erhalten werden, zu einer Verzögerungszeit entsprechend dem Fokus B geändert wird, nachdem vom Fokus A reflektierte Ultraschallwellen von den Wandlern (Wandler 1-1 und 1-128) empfangen werden, obwohl der Verzögerungsbetrag für die Signale, die von den Wandlern, beispielsweise den nahe dem Zentrum 0 angeord neten Wandlern 1-64 und 1-65, die in Fig. 17 gezeigt sind, erhalten werden, bei einer bestimmten Zeiteinstellung von einer Verzögerungszeit entsprechend dem Fokus A zu einer Verzögerungszeit entsprechend dem Fokus B geändert wird. Demgemäß wird ein geeignet positionierter Fokus sogar unter einer Bedingung gebildet, unter der die oben beschriebene Ungleichheit D<2d/V erfüllt ist und tomographische Bilder mit hoher Auflösung erhalten werden können.

In der Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß der vor liegenden Erfindung wird die Verzögerungszeit für entspre chende Empfangssignale, die von den Wandlern erhalten werden, grundsätzlich in Übereinstimmung mit der Fokusposi tion, die sequentiell verschoben wird, Array-Positionen einer Anzahl von Wandlern und dem Zeitraum vom Zeitpunkt bestimmt, zu dem Ultraschallwellen von der Ultraschallsonde ausgesendet werden. Spezifisch ist in den Fällen der Ultra schalldiagnosevorrichtung vom linearen Scan-Typ, der Ultra- Schalldiagnosevorrichtung vom konvexen Sektor-Scan-Typ und der Ultraschalldiagnosevorrichtung vom phasengesteuerten Array-Sektor-Scan-Typ die Verzögerungszeit K der Wandler durch die oben angeführten Ausdrücke (4), (5) oder (6) an gegeben.

Bei der Berechnung der Verzögerungszeit im herkömmli chen Beispiel sollte die Quadratwurzel, wie im obigen Aus druck (2) gezeigt, unter großem Zeitaufwand berechnet werden, sind einzelne Berechnungen für entsprechende Scan- Linien, Wandler und Brennpunkte notwendig, müssen daher die Berechnungen aus Gründen der Berechnungszeit und des Daten volumens in einem gewissen Ausmaß im voraus außerhalb der Vorrichtung abgeschlossen sein und müssen die aus den Be rechnungen erhaltenen Daten beispielsweise im ROM oder dgl., der in der Einrichtung 4 zum Speichern von Transmis sions-Verzögerungsbeträgen und der Einrichtung 7 zum Spei chern von Empfangs-Verzögerungsbeträgen vorgesehen ist, gespeichert werden. In diesem Fall hat insbesondere die Einrichtung 7 zum Speichern von Empfangs-Verzögerungsbeträ gen eine äußerst hohe Kapazität. Es kann die Notwendigkeit bestehen, die Daten aus Gründen wie einer Änderung der oder Erweiterung der Spezifikationen der Sonde zu überschreiben. Aus diesen Gründen ist das Verfahren des herkömmlichen Bei spiels in den Punkten der Kosten, der Abmessungen der Vor richtung, der Wartung der Vorrichtung u. a. im wesentlichen nachteilig.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Berechnung der Quadratwurzel nicht erforderlich, wie aus den oben ge zeigten Ausdrücken (4), (5) und (6) bekannt. Außerdem ist die Variable nur der Zeitraum t und sind andere Koeffizien ten die Konstanten, die in Übereinstimmung mit der Kon struktion der Ultraschallsonde, dem Scan-Muster und anderen Faktoren zu bestimmen sind; daher werden Echtzeit-Hoch geschwindigkeitsberechnungen ermöglicht, und es können anstatt der Einrichtung 7 zum Speichern von Empfangs-Verzö gerungsbeträgen (siehe Fig. 5) Betriebseinrichtungen vorge sehen werden, die eine Echtzeit-Berechnung des Empfangsver zögerungsbetrags durchführen können. In diesem Fall kann eine Änderung und Erweiterung der Spezifikationen der Sonde leicht aufgenommen werden.

Im folgenden wird die Ableitung der Ausdrücke (4), (5) und (6) beschrieben.

Nachstehend wird Ausdruck (4) im Fall einer Ultra schalldiagnosevorrichtung vom linearen Scan-Typ be schrieben.

Fig. 1 ist eine erläuternde Darstellung für die Be rechnung des Verzögerungsbetrages beim linearen Scannen.

Der Zeitpunkt, unmittelbar nach welchem eine Ultra schallwelle vom Punkt 0 ausgesendet wurde, wird als Zeit 0 angenommen, und die Zeit t wird eingestellt. Es wird ange nommen, daß eine Ultraschallwelle, die am Punkt A (oder A′) in einer Distanz H vom Punkt O zu einem bestimmten Zeit punkt t empfangen wird, vom Punkt F auf der Scan-Linie re flektiert wird. Wenn die Länge des Segments FO der Brenn weite k ist, ist der folgende nachstehende Ausdruck ge geben:

Eine Distanz, entlang welcher eine Ultraschallwelle bis zu einem Zeitpunkt t fortschreitet, ist wie nachstehend angegeben:

Daher ergibt sich:

Demgemäß ist die an den Punkten A und A′ gegebene Ver zögerungszeit K wie nachstehend angegeben:

Nachstehend wird der Ausdruck (5) im Fall der Ultra schalldiagnosevorrichtung vom konvexen Sektor-Scan-Typ be schrieben.

Fig. 2 ist eine erläuternde Darstellung für die Berech nung des Verzögerungsbetrags beim konvexen Sektor-Scannen.

In diesem Fall bezeichnet R den Radius der Sonde vom konvexen Typ und R einen Winkel, der durch die Scan-Linie und eine das Zentrum O des Radius und den Wandler (Punkt A) verbindende Linie gebildet wird. Wenn die Länge des Seg ments FP der Brennweite k ist, ergibt sich folgendes

Die an den Punkten A und A′ anzugebende Verzögerungszeit K ist wie folgt:

Außerdem wird ein Beispielfall, bei dem die phasenge steuerte Array-Sektor-Ultraschalldiagnosevorrichtung ver wendet wird, nachstehend beschrieben. Fig. 3 ist eine erläu ternde Darstellung für die Berechnung des Verzögerungsbe trags beim phasengesteuerten Array-Scannen. In diesem Fall bezeichnet H die Distanz vom Scan-Zentrum 0 zu jedem Wand ler und R einen Winkel, der durch die Richtung der Normalen der Wandler-Array-Ebene und die Scan-Linie gebildet wird.

Die am Punkt A anzugebende Verzögerungszeit K ist wie nachstehend ausgeführt:

Eine an einem Punkt A′ anzugebende Verzögerungszeit wird durch Einsetzen einer Distanz vom Punkt O zum Punkt A′ als "-H" in Ausdruck (6) erhalten und kann direkt in Aus druck (6) berechnet werden, indem "H" mit einem Vorzeichen versehen wird, wobei die Seite von Punkt A die positive und die Seite von Punkt A′ die negative ist.

Zum Einstellen der Verzögerungszeit für jedes Emp fangssignal, das von jedem Wandler erhalten wird, in Über einstimmung mit dem Ergebnis der Berechnung der Verzöge rungszeit K unter Verwendung der obigen Ausdrücke (4), (5) und (6) ist es praktischer, die Verzögerungszeit als Ein heitszeiten zu quantisieren, sie im voraus in einen ganz zahligen Wert umzuwandeln und eine Schaltungskonfiguration zum Verzögern von Empfangssignalen um diesen ganzzahligen Wert herzustellen. Auch sind zur Berechnung der Verzöge rungszeit unter Verwendung der obigen Ausdrücke (4), (5) und (6) Berechnungen mit höherer Geschwindigkeit möglich, indem die spezifizierten Werte in den Ausdrücken (4), (5) und (6) im voraus in ganzzahlige Werte umgewandelt werden, und dies wird bei der Vorrichtung, die mit einer Betriebseinrichtung zur Berechnung des Echtzeit-Emp fangsverzögerungsbetrags versehen ist, besonders bevorzugt.

Obwohl in den obigen Absätzen die Ultraschalldiagnose vorrichtung vom linearen Scan-Typ, die Ultraschalldiagnose vorrichtung vom konvexen Sektor-Scan-Typ bzw. die Ultra schalldiagnosevorrichtung vom phasengesteuerten Array- Sektor-Scan-Typ beschrieben sind, kann eine tatsächliche Ultraschalldiagnosevorrichtung selbstverständlich konstru iert werden, um mit mehrfachen Typen von Ultraschallsonden versehen und für eine Vielzahl von Scan-Mustern geeignet zu sein.

Die Vorliegende Erfindung, die zur Durchführung der oben beschriebenen Aufgaben gemacht wird, bezieht sich auf eine zweite bzw. dritte Ultraschalldiagnosevorrichtung, mit

1) einer Anzahl von Ultraschallwandlern, die in einer spezifizierten Richtung in einem Array angeordnet sind, zum Aus senden von Ultraschallwellen in ein Subjekt und zum Emp fangen der im Subjekt reflektierten Ultraschallwellen, um Empfangssignale zu erhalten,
2) einem Transmissionsteil zum Aussenden von Treibim pulsen zum Treiben der Ultraschallwandler, so daß von den Ultraschallwandlern ausgesendete Ultraschallwellen auf einen spezifizierten Punkt im Subjekt fokussiert werden,
3) einem Verzögerungs/Addierteil zum Verzögern der jeweils von den Ultraschallwandlern erhaltenen Empfangssi gnale und Addieren der Empfangssignale miteinander, und
4) einem Anzeigeteil zum Anzeigen eines tomographi schen Bildes eines inneren Teils des Subjekts in Überein stimmung mit den Empfangssignalen, die miteinander addiert und durch den Verzögerungs/Addierteil ausgegeben werden.

Die zweite Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat ihre Charakteristiken an der Empfängerseite. Mit anderen Worten ist die zweite Ultra schalldiagnosevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die mit (1)∼(4), wie oben beschrieben, versehen ist, ferner versehen mit:

5) einer ersten Speichereinrichtung zum Speichern von Steuerdaten, um eine Verzögerungszeit für jedes Empfangssi gnal zu bestimmen,
6) einer zweiten Speichereinrichtung zum Speichern von Kompensationsdaten, um die Steuerdaten zu kompensieren, und
7) einer Addiereinrichtung zum Addieren von aus der ersten Speichereinrichtung ausgelesenen Steuerdaten und aus der zweiten Speichereinrichtung ausgelesenen Kompensations daten,

und soll die Verzögerungszeit entsprechender Empfangs signale in Übereinstimmung mit den addierten Daten steuern.

Die zweite Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eingerichtet sein,

8) um mit einer Einrichtung zum Detektieren eines zeitlichen Nacheilens zum Detektieren eines zeitlichen Nacheilens zwischen Empfangssignalen versehen zu sein, das aus der Ungleichmäßigkeit einer Schallgeschwindigkeit in einem Subjekt in Übereinstimmung mit Empfangssignalen re sultiert,
9) um Steuerdaten zur Bestimmung der Verzögerungszeit entsprechender Empfangssignale in der ersten speicherein richtung in dem Fall zu speichern, in dem eine spezifizier te Schallgeschwindigkeit im Subjekt ermöglicht wird, und
10) um Kompensationsdaten zum Kompensieren eines zeitlichen Nacheilens zwischen Empfangssignalen, das durch die Einrichtung zum Detektieren eines zeitlichen Nacheilens detektiert wird, in der zweiten Speichereinrichtung zu speichern.

Eine Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß der vorlie genden Erfindung, die mit den Komponentenmerkmalen wie in (1)∼(7) beschrieben versehen ist, kann eingerichtet sein, so daß:

11) der Verzögerungs/Addierteil mit einer Phasenein stelleinrichtung zum Einstellen einer Phase jedes Empfangs signals und eine Anzahl von Abgriffen aufweisenden Verzöge rungsleitungen versehen ist,
12) Steuerdaten zur Bestimmung einer Verzögerungszeit jedes Empfangssignals in dem Fall, in dem eine Differenz der Verzögerungszeit durch die Verzögerungsleitungen nicht berücksichtigt wird, in der ersten Speichereinrichtung ge speichert werden, und
13) Kompensationsdaten zum Kompensieren einer Diffe renz der Verzögerungszeit durch die Verzögerungsleitungen in der zweiten Speichereinrichtung gespeichert werden.

Die zweite Ultraschalldiagnosevorrichtung, welche mit den in (1)∼(4) und (11)∼(13) spezifizierten Komponenten malen versehen ist, kann ferner die in (5)∼(7) spezifi zierten Merkmale aufweisen. Mit anderen Worten kann die wie oben beschrieben konstruierte Ultraschalldiagnosevorrich tung versehen sein mit:

14) einer Einrichtung zum Detektieren eines zeitli chen Nacheilens zum Detektieren eines zeitlichen Nacheilens zwischen Empfangssignalen, das aus der Ungleichmäßigkeit einer Schallgeschwindigkeit in einem Subjekt in Übereinstimmung mit Empfangssignalen resultiert, und
15) einer dritten Speichereinrichtung zum Speichern der zweiten Kompensationsdaten zum Kompensieren eines zeit lichen Nacheilens zwischen Empfangssignalen, das durch die Einrichtung zum Detektieren eines zeitlichen Nacheilens de tektiert wird,

wobei zusätzlich zu den in (1)∼(4) und (11)∼(13) spe zifizierten Komponentenmerkmale die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß:

16) die obigen Steuerdaten, Kompensationsdaten und zweiten Kompensationsdaten addiert werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Transmissionsseite der Vorrichtung eine ähnliche Konfiguration auf weisen. Mit anderen Worten ist in der dritten Ultraschall diagnosevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die mit den in (1)∼(4) spezifizierten Komponentenmerkmale ver sehen ist, der in (2) oben definierte Transmissionsteil versehen mit:

17) einer ersten Speichereinrichtung zum Speichern von Steuerdaten, die eine Transmissionszeiteinstellung jedes Treibimpulses bestimmen,
18) einer zweiten Speichereinrichtung zum Speichern von Kompensationsdaten, die die Steuerdaten kompensieren, und
19) einer Addiereinrichtung zum Addieren von aus der ersten Speichereinrichtung ausgelesenen Steuerdaten und aus der zweiten Speichereinrichtung ausgelesenen Kompensations daten,

und die Vorrichtung ist gekennzeichnet, um die Trans missionszeiteinstellung von Ultraschallwellen von entspre chenden Ultraschallwandlern in Übereinstimmung mit addier ten Daten zu steuern.

Es erübrigt sich anzumerken, daß die vorliegende Er findung das Vorsehen einer Ultraschalldiagnosevorrichtung ermöglicht, welche die Charakteristiken sowohl an der Transmissionsseite als auch an der Empfängerseite aufweist, indem die zweite Ultraschalldiagnosevorrichtung, die die Charakteristiken an der Empfängerseite aufweist, und die dritte Ultraschalldiagnosevorrichtung, die die Charakte ristiken an der Transmissionsseite aufweist, kombiniert werden.

Die oben beschriebene zweite und dritte Ultraschall diagnosevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind eingerichtet, um Steuerdaten zur Bestimmung der Verzöge rungszeit in der ersten Speichereinrichtung und Kompensa tionsdaten zum Kompensieren der Steuerdaten in der zweiten Speichereinrichtung zu speichern, aus der ersten bzw. zwei ten Speichereinrichtung ausgelesene Steuerdaten und Kompensationsdaten zu addieren und die Verzögerungszeit bei der Transmission und beim Empfang in Übereinstimmung mit den Daten, die miteinander addiert wurden, zu bestimmen.

In der oben beschriebenen zweiten und dritten Ultra schalldiagnosevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden in dem Fall, in dem kein zeitliches Nacheilen be steht, Idealwerte wie im Fall des herkömmlichen Beispiels in einer Speichereinrichtung gespeichert, das heißt der in der vorliegenden Erfindung spezifizierten ersten Speicher einrichtung, wobei ein zeitliches Nacheilen auf Grund einer Ungleichmäßigkeit der Schallgeschwindigkeit im menschlichen Körper oder einer Verzögerungszeit von einem Eingangs-Ab griff der Verzögerungsleitungen 6 zu einem Ausgangsanschluß gespeichert wird, beispielsweise als Phasenwert bei einer Trägerfrequenz eines Signals in der zweiten Speicherein richtung, die zusätzlich vorgesehen ist, und es werden Steuerdaten durch Addieren dieser aus beiden Speicherein richtungen ausgelesenen Daten erhalten. In diesem Fall kann die zweite Speichereinrichtung 5 nur so viele Daten wie die Anzahl von Scan-Linien, um die Ungleichmäßigkeit der Schallgeschwindigkeit in einem menschlichen Körper zu kom pensieren, und einen Kompensationsbetrag der Verzögerungs zeit für entsprechende Zonen im Falle der Kompensation einer Differenz der Verzögerungszeit durch die Verzöge rungsleitung speichern, und daher kann die zweite Speicher einrichtung mit einer weit geringeren Kapazität als die erste Speichereinrichtung verwendet werden. Es ist zufrie denstellend, nur in der zweiten Speichereinrichtung gespei cherte Kompensationsdaten zu überschreiben, und ein Über schreiben aller Steuerdaten für die Verzögerungszeit, das bisher erforderlich war, ist unnötig.

Wie oben beschrieben, ist die erste Ultraschalldiagno sevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingerich tet, um zur Anwendung des dynamischen Fokuseinstellverfah rens eine Berechnung durchzuführen, um zu prüfen, von welcher Fokusposition ein Signal, das soeben von einem Wandler erhalten wurde, in Übereinstimmung mit einer Zeit reflektiert wird, die seit dem Zeitpunkt verstrichen ist, zu dem eine Ultraschallwelle gesendet wurde, (oder um die Ergebnisse von Berechnungen zu speichern), und um die Ver zögerungszeit jedes Empfangssignals, das durch jeden Wand ler erhalten wird, in Übereinstimmung mit dem Berechnungs ergebnis zu bestimmen, und daher kann diese Ultraschall diagnosevorrichtung einen geeignet positionierten Fokus bilden und eine hohe Auflösung von Bildern vorsehen, sogar wenn die Scan-Apertur vergrößert ist. Die zweite und dritte Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß der vorliegenden Er findung sind eingerichtet, um Steuerdaten zur Bestimmung der Verzögerungszeit in der ersten Speichereinrichtung und Kompensationsdaten zum Kompensieren der Steuerdaten in der zweiten Speichereinrichtung zu speichern, aus der ersten bzw. zweiten Speichereinrichtung ausgelesene Steuerdaten und Kompensationsdaten zu addieren und die Verzögerungszeit bei der Transmission und beim Empfang in Übereinstimmung mit diesen addierten Daten zu bestimmen, und daher können diese Ultraschalldiagnosevorrichtungen leicht bei einer hohen Geschwindigkeit eine Differenz der Verzögerungszeit auf Grund einer Ungleichmäßigkeit der Schallgeschwindigkeit und einer Verzögerung durch die Verzögerungsleitung absorbieren.

Kurze Beschreibund der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine erläuternde Darstellung der Berechnung der Verzögerungszeit beim linearen Scannen;

Fig. 2 ist eine erläuternde Darstellung der Berechnung der Verzögerungszeit beim konvexen Sektor-Scannen;

Fig. 3 ist eine erläuternde Darstellung der Berechnung der Verzögerungszeit beim phasengesteuerten Array-Sektor- Scannen;

Fig. 4 ist ein Blockbild, das die Konfiguration einer Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwi schen Scan-Linien und Wandlern beim linearen Scannen zeigt;

Fig. 6 ist ein Blockbild, das die Einrichtung zum Be rechnen von Empfangsverzögerungsbeträgen beim linearen Scannen zeigt;

Fig. 7 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwi schen Scan-Linien und Wandlern beim konvexen Sektor-Scannen zeigt;

Fig. 8 ist ein Blockbild, das die Einrichtung zum Be rechnen von Empfangsverzögerungsbeträgen beim konvexen Sektor-Scannen zeigt;

Fig. 9 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwi schen Scan-Linien und Wandlern beim phasengesteuerten Array-Sektor-Scannen zeigt;

Fig. 10 ist ein Blockbild, das die Einrichtung zum Be rechnen von Empfangsverzögerungsbeträgen beim phasenge steuerten Array-Sektor-Scannen zeigt;

Fig. 11 ist ein Konfigurations-Blockbild, das eine Kon figuration der Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Verzögerungsmusters, das in der ersten Speichereinrichtung gespeichert ist, und eines tatsächlich anzugebenden Verzö gerungsmusters zeigt;

Fig. 13 ist eine Darstellung, die ein Beispiel von in der zweiten Speichereinrichtung gespeicherten Kompensa tions-Verzögerungsdaten zeigt;

Fig. 14 ist ein Konfigurations-Blockbild, das ein Variationsbeispiel der in Fig. 11 dargestellten Ausführungs form zeigt;

Fig. 15 ist ein Konfigurations-Blockbild einer Ultra schalldiagnosevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungs form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 ist ein Blockbild, das ein Konfigurationsbei spiel der herkömmlichen Ultraschalldiagnosevorrichtung zeigt;

Fig. 17 ist eine graphische Darstellung, die eine Be ziehung zwischen in einem Array angeordneten Ultraschall wandlern und Fokuspositionen im Subjekt zeigt;

Fig. 18 ist eine graphische Darstellung, die eine Be ziehung zwischen Wandlern und der Verzögerungszeit zeigt;

Fig. 19 ist ein Blockbild, das ein weiteres Konfigura tionsbeispiel der herkömmlichen Ultraschallwandler zeigt;

Fig. 20 ist ein Konfigurations-Blockbild einer Ultra schalldiagnosevorrichtung, die mit einer Konfiguration zum Kompensieren einer Wellenfrontabweichung versehen ist;

Fig. 21 ist ein Konfigurations-Blockbild einer weiteren unterschiedlichen herkömmlichen Ultraschalldiagnosevorrich tung;

Fig. 22 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Zeitwellenform von Empfangssignalen zeigt; und

Fig. 23 ist eine erläuternde Darstellung von Fokusposi tionen, die eine Beziehung zwischen dem Array von Ultra schallwandlern und Fokuspositionen im Subjekt repräsen tieren.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 4 ist ein Konfigurations-Blockbild einer Ultra schalldiagnosevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Um eine doppelte Beschreibung zu Vermeiden, ist die folgende Beschreibung nur auf die Unter schiede zum in Fig. 16 gezeigten herkömmlichen Beispiel be schränkt.

In dieser Ausführungsform ist die Einrichtung 12 zum Berechnen von Empfangsverzögerungsbeträgen anstatt der Ein richtung 7 zum Speichern von Empfangs-Verzögerungsbeträgen vorgesehen. Diese Einrichtung 12 zum Berechnen von Emp fangs-Verzögerungsbeträgen führt einen Echtzeit-Betrieb ge mäß einem der Ausdrücke (4), (5) und (6) entsprechend dem Typ der Wandler und dem Typ des Scan-Modus durch und stellt Empfangsverzögerungs-Steuerdaten auf Basis des Betriebser gebnisses in der Empfangsverzögerungseinrichtung 10 ein, so daß die von den Wandlern 1 erhaltenen Empfangssignale adap tiv durch die Empfangsverzögerungseinrichtung 10 verzögert werden.

Im folgenden werden die Beispiele der Einrichtung zum Berechnen von Empfangs-Verzögerungsbeträgen gemäß den Typen der Wandler 1 und des Scan-Modus beschrieben.

Fig. 5 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwi schen Scan-Linien und Wandlern beim linearen Scannen zeigt, und Fig. 6 ist ein Konfigurations-Blockbild der Einrichtung zum Berechnen von Empfangs-Verzögerungsbeträgen beim linearen Scannen.

In diesem Beispiel wird angenommen, daß 128 Wandler mit einem Abstand P in einem Array angeordnet sind und die Bezeichnungen 0, 1, . . . , i-1, i, . . . , n-1, n, . . . , 128 in dieser Reihenfolge von links erhalten.

In diesem Fall wird angenommen, daß die Scan-Linie n als Normale verläuft, die durch das Zentrum zwischen dem Wandler n-1 und dem Wandler n hindurchgeht, wie gezeigt, und an dieser Scan-Linie reflektierte Ultraschallwellen vom Wandler i empfangen werden. In diesem Fall ist eine Distanz Hn,i zwischen dem Scan n und dem Wandler i wie nachstehend angegeben.

Hn,i = |(n-i-1/2) · P| (7)

Demgemäß wird, wenn diese Distanz Hn,i für H im Aus druck (4) in bezug auf die Wandler eingesetzt wird, die Verzögerungszeit Kn, i jedes Wandlers in jeder Scan-Linie wie nachstehend gezeigt erhalten.

Kn,i = D-Hn,i²/(V²t) (8)

Der Ausdruck (7) kann wie nachstehend gezeigt trans formiert werden:

Hn,i = P ·|n-i| - P/2 (9)

Der Abstand P ist eine Konstante, die in Übereinstim mung mit dem Array von Wandlern vorherbestimmt wird, und daher wird die Distanz Hn,i primär gemäß einem absoluten Wert |n-i| der Differenz zwischen der Scan-Linie Nr. n und dem Wandler Nr. i bestimmt.

In die in Fig. 8 gezeigte Einrichtung zum Berechnen von Empfangs-Verzögerungsbeträgen zum linearen Scannen werden ein Sondenauswahlsignal, das anzeigt, daß eine lineare Scan-Sonde, die aus einem Array von Wandlern zum linearen Scannen besteht, an den Wandlern angebracht ist, wie darge stellt, die Scan-Linie Nr. n, der Wandler Nr. i, der Zeitraum t und die Konstante D eingegeben.

Die Scan-Linie Nr. n und der Wandler Nr. i werden in einen Rechner 12-1 eingegeben. Dieser Rechner 12-1 berech net den absoluten Wert einer Differenz von Signalen, die durch zwei Eingangsanschlüsse A und B eingegeben wurden, und Spezifisch wird der absolute Wert |n-i| einer Differenz zwischen der Scan-Linie Nr. n und dem Wandler Nr. i durch diesen Rechner 12-1 berechnet. Dieser berechnete absolute Wert |n-i| wird als Adressendaten in den ROM 12-2 ein gegeben. Das Sondenauswahlsignal wird auch in den ROM 12-2 eingegeben, und Hi²/V² entsprechend dem berechneten Wert |n-i| wird aus dem ROM 12-2 gemäß dem Sondenauswahlsignal ausgegeben. Dieser ausgegebene Wert Hi²/V² und der Zeitraum t werden in einen Teiler 12-3 eingegeben, und Hn,i²/(V²·t) wird vom Teiler 12-3 erhalten. Der Ausgangswert Hn,i²/(V²·t) dieses Teilers 12-3 und die Konstante D werden in einen Subtrahierer 12-4 eingegeben. Eine nachste hend angegebene Verzögerungszeit wird von diesem Sub trahierer 12-4 erhalten. Ausdruck (10) ist gleich wie Aus druck (8).

Kn,i = D - Hn,i²/(V² · t) (10)

Fig. 7 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwi schen den Scan-Linien und den Wandlern beim konvexen Sek tor-Scannen zeigt, und Fig. 8 ist ein Konfigurations-Block bild der Einrichtung zum Berechnen von Empfangs-Verzöge rungsbeträgen beim konvexen Sektor-Scannen.

Wandler sind in Form eines Kreisbogens angeordnet, und ein Winkel Rn,i, der durch eine Linie in der Scan-Linien richtung, die durch das Zentrum dieses Kreisbogens hindurchgeht, und eine Linie in der Richtung des Wandlers Nr. 1 gebildet wird, ist wie nachstehend angegeben, wobei der Radius des Kreisbogens R ist.

Rn,i = |(n-i+1/2 · P|/R (11)

Eine Verzögerungszeit Kn,i jedes Wandlers wird wie nachstehend angegeben durch Einsetzen des Ausdrucks (10) in Ausdruck (5) erhalten.

Kn,i = D - {(R/V) (1 - cosRn,i) (t + 2R/V)}/{(R/V) (1 - cosRn,i) + t} (12)

Wenn der Ausdruck (11) transformiert wird, wird der folgende Ausdruck erhalten, und ein Winkel Rn,i wird primär gemäß |n-i| bestimmt.

Die Scan-Linie Nr. n und der Wandler Nr. i werden in den Rechner 12-1 eingegeben, um |n-i| zu erhalten, und |n-i| wird in den ROM 12-2 eingegeben. Das Sondenauswahlsignal, das anzeigt, daß die Sonde zum konvexen Sektor-Scannen aus gewählt ist, wird in den ROM 12-2 eingegeben. 2R/V wird aus dem ROM 12-2 gemäß dem Sondenauswahlsignal ausgelesen, das empfangen und in einen Addierer 12-5 eingegeben wird, dann wird |n-i| eingegeben und R(1-cosRn,i)/V ausgelesen. 2R/V, ausgelesen aus dem ROM 12-2, und der Zeitraum t werden in den Addierer 12-5 eingegeben, und ein addierter Wert t+2R/V wird erhalten. Dieser addierte Wert t+2R/V wird mit R(1-cos Rn,i)/V, ausgelesen aus dem ROM 12-2, in einen Vervielfa cher eingegeben, und R(1-cosRn,i)(t+2R/V) wird erhalten.

Der Wert R(1-cosRn,i)/V und der Zeitraum t werden in den Addierer 12-7 eingegeben, und der Wert R(1-cosRn,i)/V+t wird erhalten. Die durch den Vervielfacher 12-6 und den Addierer 12-7 erhaltenen Werte R(1-cosRn,i)(t+2R/V)/V und R(1-cosRn,i)/V+t werden in den Teiler 12-8 eingegeben, und ein nachstehend angegebener Wert wird berechnet.

{R(1-cosRn,i)(t+2R/V}/{V)/fR(1-cosRn,i)/V+t}

Außerdem wird das Ergebnis der Berechnung dieses Teilers 12-8 mit der Konstante D in den Subtrahierer 12-9 eingege ben, und eine Verzögerungszeit, wie nachstehend angegeben, wird von diesem Subtrahierer 12-9 erhalten. Dieser Ausdruck (14) ist gleich wie Ausdruck (12).

Kn,i = D - {R (1 - cosRn,i) (t + 2R/V)/V}/{R (1 - cosRn,i)/V + t} (14)

Fig. 9 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwi schen den Scan-Linien und den Wandlern beim phasengesteuer ten Array-Sektor-Scannen zeigt, und Fig. 10 ist ein Konfigu rations-Blockbild der Einrichtung zum Berechnen von Emp fangs-Verzögerungsbeträgen beim phasengesteuerten Array- Sekor-Scannen.

Beim phasengesteuerten Array-Sektor-Scannen verläuft eine Anzahl von Scan-Linien radial. In diesem Fall wird an genommen, daß insgesamt 128 Scan-Linien mit den Scan-Linien Nr. 0∼127 vorgesehen sind und die Scan-Linie Nr. 0 und die Scan-Linie Nr. 127 symmetrisch verlaufen, wodurch andere Scan-Linien unter gleichen Winkeln zwischen den Scan-Linien Nr. 0 und Nr. 127 angeordnet sind. Demgemäß verläuft die Scan-Linie Nr. 64 in eine vertikale Richtung in der Darstel lung, das heißt eine Richtung normal zur Array-Richtung der Wandler.

Wenn ein durch die Scan-Linie der Scan-Linie Nr. 0 und die Scan-Linie von Nr. 127 gebildeter Winkel Φ ist, und ein durch die Scan-Linie (Senkrechte) der Scan-Linie Nr. 64 und die Scan-Linie von Nr. n gebildeter Winkel Rn ist, und eine Distanz Hn,i zwischen dem Zentrum eines Arrays von Wandlern (einem Punkt, an dem die Scan-Linie der Scan-Linie Nr. 64 und ein Wandler einander schneiden) und dem Wandler des Wandlers Nr. i Hn,i ist, sind diese Werte wie nachstehend angegeben:

Rn = (n-64)Φ/128 (15)

Hn,i = |(n-i-1/2) · P| (16)

Wie aus den Ausdrücken (15) und (16) bekannt ist, sind Φ und P vorherbestimmt, und daher ist der Winkel Rn primär durch n und die Distanz Hn,i auch primär durch |n-i| be stimmt.

Die Verzögerungszeit Kn,i jedes Wandlers auf jeder Scan-Linie wird, wie nachstehend angegeben, durch Einsetzen der Ausdruck (15) und (16) in den Ausdruck (6) erhalten.

Kn,i = D - {(Hn,i sin Rn/V) (-t + Hn,i/(V sin Rn/V))}/{t - Hn,i sin Rn/V} (17)

Die Scan-Linie Nr. n und der Wandler Nr. i werden in den Rechner 12-1 eingegeben, und ein absoluter Wert einer Dif ferenz dieser Werte wird erhalten. Das Sondenauswahlsignal, die Scan-Linie Nr. n und der Wert |n-i|, erhalten vom Rech ner 12-1, werden in den ROM 12-2 eingegeben, und Hn,i sin Rn/V und Hn,i/(V sin Rn) werden ausgelesen. Der aus dem ROM 12-2 ausgelesene Wert Hn,i sin Rn/V wird mit dem Zeitraum t in den Subtrahierer 12-10 eingegeben, und der Wert t-Hn,i sin Rn/V wird von diesem Subtrahierer 12-10 erhalten. Der aus dem ROM 12-2 ausgelesene Wert Hn,i/(V sin Rn) wird mit dem Zeitraum t in den Addierer 12-11 eingegeben, und der Wert -t+Hn,i/(V sin Rn) wird von diesem Addierer 12-11 er halten. Der vom Addierer 12-11 erhaltene Wert -t+Hn,i/ (V sin Rn) und der aus dem ROM 12-2 ausgelesene Wert Hn,i sin Rn/V werden in den Vervielfacher 12-12 eingegeben, und der Wert (Hn,i sin Rn/V) {-t+Hn,i/(V sin Rn)} wird vom Ver vielfacher 12-12 erhalten. Der von diesem Vervielfacher er haltene Wert (Hn,i sin Rn/V){-t+Hn,i/(V sin Rn)} wird in einen Teiler 12-13 zusammen mit dem vom Subtrahierer 12-10 erhaltenen Wert t-Hn,i sin Rn/V eingegeben, und der Wert {(Hn,i sin Rn/V) (-t+Hn,i/(V sin Rn))}/{t-Hn,i sin Rn/V} wird von diesem Teiler 12-13 erhalten. Der erhaltene Wert und die Konstante D werden in den Subtrahierer 12-14 einge geben, und jede Verzögerungszeit, wie nachstehend angege ben, wird vom Subtrahierer 12-14 erhalten. Dieser Ausdruck (18) ist gleich wie Ausdruck (17).

Kn,i = D - {(Hn,i sin Rn/V) (-t + Hn,i/(V sin Rn/V))}/{t - Hn,i sin Rn/V} (18)

In den obigen Absätzen wird die Einrichtung 12 zum Be rechnen von Empfangs-Verzögerungsbeträgen (siehe Fig. 4) als Hardware-Beispiel beschrieben; die Berechnung des Verzöge rungsbetrages kann jedoch gemäß einer Software durch einen Computer, der in die Vorrichtung eingebaut ist, durchge führt werden.

Eine Speichereinrichtung zum Speichern des im voraus berechneten Empfangs-Verzögerungsbetrags, wie im herkömmli chen Beispiel, kann anstatt der Einrichtung 12 zum Berech nen von Empfangs-Verzögerungsbeträgen vorgesehen sein, um die gespeicherten Werte zum Steuern der Empfangs-Verzöge rungseinrichtung 10 auszulesen. Sogar in diesem Fall kann die Notwendigkeit einer größeren Scan-Apertur erfüllt werden.

Fig. 11 ist ein Blockbild der Grundkonfiguration einer Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung. Die gleichen Kompo nenten wie die im entsprechenden herkömmlichen Beispiel (siehe Fig. 20) erhalten die gleichen Bezugszahlen, und nachstehend werden nur unterschiedliche Punkte beschrieben.

Diese Ultraschalldiagnosevorrichtung ist mit einer zweiten Transmissions-Speichereinrichtung 114 und einer zweiten Empfangs-Speichereinrichtung 110 zum Speichern von Kompensationsdaten zusätzlich zur ersten Transmissions-Spei chereinrichtung 113′ und der ersten Empfangs-Speicherein richtung 109′ zum Speichern von Transmissions-Verzögerungs zeitdaten bzw. Empfangs-Verzögerungszeitdaten (Steuerdaten, wie in der vorliegenden Erfindung definiert) entsprechend der herkömmlichen Transmissions-Speichereinrichtung 113 und Empfangs-Speichereinrichtung 109 versehen. Bei der tatsäch lichen Verzögerungszeitsteuerung werden an der Transmis sionsseite die Steuerdaten und die Kompensationsdaten, die aus der ersten Transmissions-Speichereinrichtung 113′ bzw. der zweiten Transmissions-Speichereinrichtung 114 ausgelesen werden, durch eine Gruppe von Addierern 115 addiert und zur Verzögerungsschaltung 117 gesendet, und an der Empfänger seite werden die Steuerdaten und die Kompensationsdaten, die aus der ersten Empfangs-Speichereinrichtung 109′ bzw. der zweiten Empfangs-Speichereinrichtung 110 ausgelesen werden, durch eine Gruppe von Addierern 111 addiert und zur Verzögerungs/Addiereinrichtung 107 gesendet.

Diese in Fig. 11 gezeigte Ultraschalldiagnosevorrich tung ist mit einem Detektor 121 für ein zeitliches Nachei len ähnlich jenem des herkömmlichen Beispiels, wie in Fig. 20 gezeigt, versehen, und Kompensationsdaten zum Kom pensieren eines zeitlichen Nacheilens, das durch diesen De tektor für ein zeitliches Nacheilen detektiert wird, werden in der zweiten Transmissions-Speichereinrichtung 114 und der zweiten Empfangs-Speichereinrichtung 110 gespeichert.

Fig. 12 ist eine Darstellung, welche Steuerdaten (Ver zögerungsmuster) zeigt, die in der ersten Transmissions speichereinrichtung 113′ und der ersten Empfangs-Speicher einrichtung 109′ gespeichert sind, und Fig. 13 ist eine Dar stellung, die ein Beispiel von Kompensationsdaten (Kompen sationsverzögerungsmuster) zeigt, die in der zweiten Trans missions-Speichereinrichtung 114 und der zweiten Empfangs speichereinrichtung 110 gespeichert sind.

Ein Verzögerungsmuster, das auf Grund eines zeitlichen Nacheilens auftritt, weicht nicht stark von einem Verzöge rungsmuster ab, unter der Annahme, daß die Schallgeschwin digkeit in einem Subjekt gleichmäßig ist, und daher wird ein von der Berechnung erhaltenes Verzögerungsmuster in der ersten Transmissions-Speichereinrichtung 113′ und der ersten Empfangs-Speichereinrichtung 109′ gespeichert, und wird eine Differenz zwischen einem theoretischen Verzöge rungsmuster und einem sich tatsächlich ergebenden Verzöge rungsmuster, wie in Fig. 13 gezeigt, in der zweiten Trans missions-Speichereinrichtung 114 und der zweiten Empfangs speichereinrichtung 110 gespeichert.

In dieser Ausführungsform, die mit einer Konfiguration wie oben beschrieben versehen ist, speichern die erste Transmissions-Speichereinrichtung 113′ und die erste Emp fangs-Speichereinrichtung 109′, die jeweils eine äußerst große Speicherkapazität erfordern, Steuerdaten, die unter der Annahme berechnet werden, daß die Schallgeschwindigkeit in einem Subjekt gleichmäßig ist, und die Steuerdaten müs sen nicht überschrieben werden. Die zusammen mit einer Un gleichmäßigkeit der Schallgeschwindigkeit erforderlichen Kompensationsdaten werden in der zweiten Transmissionsspeichereinrichtung 114 und der zweiten Empfangs-Speicher einrichtung 110 gespeichert, die eine kleinere Speicherka pazität aufweisen können, und daher kann die Zeit der erneuten Dateneingabe reduziert werden, und können tomo graphische Bilder mit einer hohen Vollbildfrequenz ange zeigt werden.

Obwohl die in Fig. 11 gezeigte Ausführungsform einge richtet ist, um ein vom Detektor 121 für ein zeitliches Nacheilen detektiertes zeitliches Nacheilen sowohl an der Transmissionsseite als auch der Empfängerseite zu kompen sieren, kann sie eingerichtet werden, um die Kompensation des zeitlichen Nacheilens nur an einer von der Transmissionsseite und der Empfängerseite zu kompensieren. Daher erhält eine von der Transmissionsseite und der Empfän gerseite eine Konfiguration ähnlich dem herkömmlichen Bei spiel, und die andere Seite kann mit der ersten Speicher einrichtung, der zweiten Speichereinrichtung und Addierern versehen sein.

Fig. 14 ist ein Konfigurations-Blockbild, das ein Va riationsbeispiel der in Fig. 11 dargestellten Ausführungs form zeigt. Die von der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform verschiedenen Punkte werden nachstehend beschrieben.

In der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform umfassen Gruppen von Addierern 111 bzw. 115 eine geringere Anzahl von Addierern als die Addierer, welche die in Fig. 11 ge zeigten Gruppen von Addierern 111 bzw. 115 bilden. Statt dessen ist eine Vielzahl von Verriegelungen, die Gruppen von Verriegelungen 112 bzw. 116 bilden, mit den Addierern, die Gruppen von Addierern 111 und 115 bilden, verbunden.

Diese Konfiguration ist an der Transmissionsseite und der Empfängerseite gleich, und demgemäß wird im folgenden nur die Konfiguration der Transmissionsseite beschrieben.

Aus der ersten Transmissions-Speichereinrichtung 113′ ausgelesene Steuerdaten und aus der zweiten Transmissionsspeichereinrichtung 114 ausgelesene Kompensationsdaten werden durch eine Gruppe von Addierern 115 miteinander ad diert. Wie oben beschrieben, ist eine Vielzahl von Verrie gelungen mit den Addierern, die diese Gruppe von Addierern 115 bilden, verbunden, und diese Verriegelungen sind ein zeln mit der Transmissionsverzögerungsschaltung 117 verbun den. Zum Einstellen von Brennpunkten liest die Steuerschal tung 108 sequentiell Steuerdaten und Kompensationsdaten aus der ersten Transmissions-Speichereinrichtung 113′ bzw. der zweiten Transmissions-Speichereinrichtung 114 so viele Male aus, wie die Anzahl der Verriegelungen, die mit einem Ad dierer der Gruppe von Addierern 111 verbunden sind, und speichert Daten sequentiell in den Verriegelungen. In diesem Fall erhöht sich der zum Einstellen der Brennpunkte erforderliche Aufwand verglichen mit der in Fig. 11 ge zeigten Ausführungsform, die Anzahl von Ausgangsanschlüssen der ersten Transmissions-Speichereinrichtung 113′ und der zweiten Transmissions-Speichereinrichtung 114 sowie die Anzahl von Addierern kann jedoch reduziert werden. Eine Ausdehnung der zum Einstellen der Brennpunkte notwendigen Zeit kann durch die Verwendung von Hochgeschwindigkeitsspeichern als erste Transmissions-Speichereinrichtung 113′ und zweite Transmissions-Speichereinrichtung 114 kompen siert werden.

Fig. 15 ist ein Blockbild einer Grundkonfiguration einer Ultraschalldiagnosevorrichtung gemäß einer weiteren anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die gleichen Komponenten wie im oben beschriebenen entsprechenden herkömmlichen Beispiel (siehe Fig. 21) erhal ten die gleichen Bezugszahlen, und nur unterschiedliche Punkte werden nachstehend beschrieben.

Diese Ausführungsform sieht eine charakteristische Konfiguration der vorliegenden Erfindung an der Empfängerseite vor. Die erste Empfangs-Speichereinrichtung 109′ speichert Phasensteuerdaten, die in eine Gruppe von Phasen schiebern 104 einzugeben sind, falls angenommen wird, daß eine ideale Verzögerungsleitung 106 ohne eine Differenz eines Verzögerungsbetrags vorgesehen ist, und die zweite Empfangs-Speichereinrichtung 110 speichert Kompensationsda ten für die Differenz der Verzögerungszeit, die aus Varia tionen bei der Fertigung entsprechender Verzögerungsleitun gen 6 resultiert. Ein tatsächlicher Phasenkompensationsbe trieb durch eine Gruppe von Phasenschiebern 104 wird in Übereinstimmung mit aus der ersten Empfangs-Speicherein richtung 109′ ausgelesenen Phasensteuerdaten und aus der zweiten Empfangs-Speichereinrichtung 110 ausgelesenen Kom pensationsdaten, die miteinander addiert werden, durchge führt. Demgemäß werden Variationen einzelner Verzögerungs leitungen 106 kompensiert und kann eine korrekte Addition von Verzögerungsbeträgen durchgeführt werden. In diesem Fall muß nur die zweite Empfangs-Speichereinrichtung 110, die eine geringe Speicherkapazität aufweist, auf Grund von Variationen einzelner Verzögerungsleitungen 106 überschrie ben werden, und daher werden Arbeitsstunden bei der Her stellung dieser Vorrichtung verglichen mit der herkömmli chen Vorrichtung reduziert.

In der in Fig. 18 dargestellten Ausführungsform wird eine Gruppe von Phasenschiebern 104 als Verzögerungsein richtung verwendet. In diesem Fall können Daten der Phasen werte beispielsweise mit 4 Bits ausgedrückt und wie in Tabelle 1 gezeigt codiert werden. So wird eine quantisierte Differenz von Phasenwerten gesteuert, um innerhalb ±1/16÷2 Zyklen (=±11,25°) zu liegen, und die Addition wird nicht nachteilig beeinflußt. Wenn negative Phasenwerte als binär codierte Komplemente ausgedrückt werden, weichen sie von den in Tabelle 1 angegebenen Werten nicht ab, und daher kann der Übertrag der Addition ignoriert und das Volumen der Verzögerungszeit-Steuerdaten auf das kleinsterforderliche begrenzt werden.

Tabelle 1

Die in Fig. 15 gezeigte Ausführungsform wird unter der Annahme beschrieben, daß die Kompensationsdaten zum Kompen sieren der Differenz von Verzögerungsbeträgen durch die Verzögerungsleitung in der zweiten Empfangs-Speicherein richtung 110 gespeichert werden. In diesem Fall kann die erste Empfangs-Speichereinrichtung 109′ nur Verzögerungsda ten zur Bildung der Brennpunkte an den in Fig. 106 gezeigten Fokuspositionen a3, b3 und c3 (Daten zur Auswahl der Ab griff-Positionen der Verzögerungsleitung 106 entsprechend dem Umschalten der Auswahlschalter 105) speichern, und die zweite Empfangs-Speichereinrichtung 110 kann Phasensteuer daten zur Bildung der Fokuspositionen a1, a2, . . . , c5 spei chern, einschließlich einer Fehlerkomponenten auf Grund der Verzögerungsleitung 106. In diesem Fall kann die zweite Empfangs-Speichereinrichtung 110 auch eine relativ niedrige Kapazität aufweisen, und es kann eine Erschwernis bei der Herstellung auf Grund qualitativer Variationen der Verzöge rungsleitung 6 erleichtert werden.

Claims

1. Ultraschalldiagnosevorrichtung, mit
einer Ultraschallsonde, die eine Anzahl von Ultra schallwandlern aufweist, die in einer spezifizierten Rich tung in einem Array angeordnet sind, zum Aussenden von Ultraschallwellen in ein Subjekt und Empfangen von im ge nannten Subjekt reflektierten Ultraschallwellen, um entsprechende Empfangssignale zu erhalten,
einer Verzögerungs/Addiereinrichtung zum Verzögern der genannten entsprechenden Empfangssignale und Addieren ver zögerter Signale, um ein addiertes Signal zu erzeugen, das einen Fokus angibt, der sequentiell im genannten Subjekt verschoben wird,
einer Verzögerungszeit-Steuereinrichtung zum Steuern entsprechender Verzögerungszeiten der genannten Empfangssi gnale in der genannten Verzögerungs/Addiereinrichtung, und
einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines tomogra phischen Bildes eines inneren Teils des genannten Subjekts in Übereinstimmung mit dem genannten addierten Signal, das von der genannten Verzögerungs/Addiereinrichtung ausgegeben wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Verzögerungs zeit-Steuereinrichtung die genannte Verzögerungs/Addierein richtung steuert, so daß entsprechende Empfangssignale adaptiv um entsprechende Verzögerungszeiten verzögert werden können, die für eine Anzahl der genannten Ultra schallwandler in Übereinstimmung mit einer Fokusposition, die sequentiell verschoben wird, entsprechenden Array-Posi tionen einer Anzahl der genannten Ultraschallwandler und einem Zeitraum von einem Zeitpunkt, zu dem Ultraschallwel len von den genannten Ultraschallwandlern ausgesendet werden, spezifiziert sind.

2. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 1, welche eine Ultraschalldiagnosevorrichtung von linearen Scan-Typ ist, welche mit einer Ultraschallsonde vom linearen Scan- Typ versehen ist, die eine Anzahl der genannten Ultra schallwandler in linearer Anordnung als genannte Ultra schallsonde aufweist, um rechteckige tomographische Bilder eines inneren Teils des genannten Subjekts durch 2-dimen sionales Scannen zu erhalten, indem Scan-Linien, die gebil det werden, um normal zur Array-Richtung einer Anzahl der genannten Ultraschallwandler in der genannten Array-Rich tung zu verlaufen, sequentiell verschoben werden, wobei die genannte Verzögerungszeit-Steuereinrichtung die genannte Verzögerungs/Addiereinrichtung steuert, so daß die genann ten Empfangssignale in Übereinstimmung mit K = D - H²/(V²t)verzögert werden, worin H eine Distanz zwischen einer Scan- Linie und jedem Ultraschallwandler ist, t ein Zeitraum vom Zeitpunkt der Transmission von Ultraschallwellen ist, V eine Schallgeschwindigkeit in einem Subjekt ist, K eine Verzögerungszeit ist, und D eine spezifizierte Konstante ist, um einen negativen Wert der Verzögerungszeit K zu ver meiden.

3. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Verzögerungszeitsteuereinrichtung die genannte Verzögerungs/Addiereinrich tung in Übereinstimmung der genannten Verzögerungszeit K steuert, die zu einem ganzzahligen Wert gemacht wird, indem die genannte Verzögerungszeit in Begriffen von Einheitszeiten quantisiert wird.

4. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Verzögerungszeit Steuereinrichtung die genannte Verzögerungs/Addiereinrich tung in Übereinstimmung mit der genannten Verzögerungszeit K steuert, die unter Verwendung der Werte D, H/V und t er halten wird, die zu ganzzahligen Werten gemacht werden, indem diese Werte als Einheitszeiten quantisiert werden.

5. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 1, welche eine Ultraschalldiagnosevorrichtung vom konvexen Sektor- Scan-Typ ist, welche mit einer Ultraschallsonde vom kon vexen Scan-Typ versehen ist, die eine Anzahl der genannten Ultraschallwandler in einer Kreisbogenanordnung als ge nannte Ultraschallsonde aufweist, um sektorförmige tomogra phische Bilder eines inneren Teils des genannten Subjekts durch 2-dimensionales Scannen zu erhalten, indem Scan- Linien, die gebildet werden, um normal zur Array-Richtung einer Anzahl der genannten Ultraschallwandler in der ge nannten Array-Richtung zu verlaufen, sequentiell verschoben werden, wobei die genannte Verzögerungszeit-Steuereinrich tung die genannte Verzögerungs/Addiereinrichtung steuert, so daß die genannten Empfangssignale in Übereinstimmung mit K = D - {R/V(1 - cos R)(t + 2R/V)}/{R/V (1 - cos R) + t}verzögert werden, worin R ein Radius des Kreisbogens ist, entlang dem eine Anzahl der genannten Ultraschallwandler angeordnet ist, R ein Winkel ist, der durch eine Scan-Linie und eine Linie gebildet wird, die das Zentrum des genannten Kreisbogens und den entsprechenden Ultraschallwandler ver bindet, t ein Zeitraum vom Zeitpunkt der Transmission von Ultraschallwellen ist, V eine Schallgeschwindigkeit in einem Subjekt ist, K eine Verzögerungszeit ist, und D eine spezifizierte Konstante ist, um einen negativen Wert der Verzögerungszeit K zu vermeiden.

6. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 5, da durch gekennzeichnet, daß die genannte Verzögerungszeitsteuereinrichtung die genannte Verzögerungs/Addiereinrich tung in Übereinstimmung mit der genannten Verzögerungszeit K steuert, die zu einem ganzzahligen Wert gemacht wird, indem die genannte Verzögerungszeit in Werten der Einheitszeit quantisiert wird.

7. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 5, da durch gekennzeichnet, daß die genannte Verzögerungszeitsteuereinrichtung die genannte Verzögerungs/Addiereinrich tung in Übereinstimmung mit der genannten Verzögerungszeit K steuert, die unter Verwendung der Werte D, R/V, R/V(1-cosR) und t erhalten wird, die zu ganzzahligen Werten gemacht werden, indem diese Werte als Einheitszeiten quantisiert werden.

8. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 1, welche eine Ultraschalldiagnosevorrichtung vom phasengesteuerten Array-Sektor-Scan-Typ ist, welche mit einer Ultraschall sonde vom linearen Scan-Typ versehen ist, die eine Anzahl der genannten Ultraschallwandler in linearer Anordnung als genannte Ultraschallsonde aufweist, um ein sektorförmiges tomographisches Bild eines inneren Teils des genannten Sub jekts durch 2-dimensionales Scannen zu erhalten, durch sequentielles Verschieben von Scan-Linien, die gebildet werden, um durch einen spezifizierten Punkt am Array einer Anzahl der genannten Ultraschallwandler hindurchzugehen und in einer Ebene, die die Array-Richtung einer Anzahl der ge nannten Ultraschallwandler enthält, und in eine Richtung, in der ein spezifizierter Winkel mit einer Linie normal zur genannten Array-Richtung der Ultraschallwandler gebildet wird, in eine Richtung, in der der genannte spezifizierte Winkel sequentiell geändert wird, zu verlaufen, wobei die genannte Verzögerungszeit-Steuereinrichtung die genannte Verzögerungs/Addiereinrichtung steuert, so daß die ge nannten Empfangssignale in Übereinstimmung mit K=D-{H sinR/V(-t+H/(V sinR)}/{t-H sinR/V}zu verzögern, worin H eine Distanz zwischen dem spezifi zierten Punkt und entsprechenden Ultraschallwandlern ist, R der genannte spezifizierte Winkel ist, t ein Zeitraum vom Zeitpunkt der Transmission von Ultraschallwellen ist, V eine Schallgeschwindigkeit in einem Subjekt ist, K eine Verzögerungszeit ist, und D eine spezifizierte Konstante ist, um einen negativen Wert der Verzögerungszeit K zu ver meiden.

9. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 8, da durch gekennzeichnet, daß die genannte Verzögerungszeit Steuereinrichtung die genannte Verzögerungs/Addiereinrich tung in Übereinstimmung mit der genannten Verzögerungszeit K steuert, die zu einem ganzzahligen Wert gemacht wird, indem die genannte Verzögerungszeit als Einheitszeiten quantisiert wird.

10. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 8, da durch gekennzeichnet, daß die genannte Verzögerungszeitsteuereinrichtung die genannte Verzögerungs/Addiereinrich tung in Übereinstimmung mit der genannten Verzögerungszeit K steuert, die unter Verwendung der Werte D, H sinR/V, H/(V sinR) und t erhalten wird, die zu ganzzahligen Werten ge macht werden, indem diese Werte als Einheitszeiten quanti siert werden.

11. Ultraschalldiagnosevorrichtung, mit einer Anzahl von Ultraschallwandlern, die in einer spezifizierten Richtung in einem Array angeordnet sind, zum Aussenden von Ultra schallwellen in ein Subjekt und Empfangen von im genannten Subjekt reflektierten Ultraschallwellen, um Empfangssignale zu erhalten, einem Transmissionsteil, der Treibimpulse zu entsprechenden Ultraschallwandler sendet, um die genannten Ultraschallwandler zu treiben, so daß von den genannten Ultraschallwandlern ausgesendete Ultraschallwellen am spe zifizierten Punkt fokussiert werden, einem Verzögerungs/Ad dierteil, der die genannten Empfangssignale verzögert und diese Signale miteinander addiert, um ein addiertes Signal zu erzeugen, und einem Anzeigeteil, der tomographische Bil der eines inneren Teils des Subjekts in Übereinstimmung mit dem genannten addierten Signal anzeigt, das vom genannten Verzögerungs/Addierteil ausgegeben wird, und dadurch ge kennzeichnet, daß der genannte Verzögerungs/Addierteil mit einer ersten Speichereinrichtung zum Speichern von Steuer daten, die eine Verzögerungszeit jedes der genannten Emp fangssignale bestimmen, einer zweiten Steuereinrichtung zum Speichern von Kompensationsdaten, die die genannten Steuer daten kompensieren, und einer Addiereinrichtung zum Addie ren der aus der genannten ersten Speichereinrichtung ausge lesenen Steuerdaten und der aus der genannten zweiten Spei chereinrichtung ausgelesenen Kompensationsdaten versehen ist und die Verzögerungszeit entsprechender Empfangssignale in Übereinstimmung mit diesen addierten Daten steuert.

12. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 11, mit einer Einrichtung zum Detektieren eines zeitlichen Nach eilens, die ein zeitliches Nacheilen unter den genannten Empfangssignalen auf Grund einer Ungleichmäßigkeit der Schallgeschwindigkeit im Subjekt detektiert, und dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste Speichereinrichtung Steuerdaten speichert, die eine Verzögerungszeit der ge nannten entsprechenden Empfangssignale bestimmt, unter der Annahme, daß die Schallgeschwindigkeit im Subjekt gleich mäßig ist, und die zweite Speichereinrichtung Kompensa tionsdaten speichert, die ein zeitliches Nacheilen unter den genannten Empfangssignalen kompensiert, das durch die genannte Einrichtung zum Detektieren eines zeitlichen Nach eilens detektiert wird.

13. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher der genannte Verzögerungs/Addierteil mit einer Pha senschiebereinrichtung zum Verschieben von Phasen der ge nannten Empfangssignale und einer Verzögerungsleitung ver sehen ist, die eine Anzahl von Abgriffen aufweist, die ge nannte erste Speichereinrichtung Steuerdaten speichert, die eine Verzögerungszeit der genannten entsprechenden Emp fangssignalen bestimmen, wobei eine Differenz von Verzöge rungsbeträgen der genannten Verzögerungsleitung von einer Berücksichtigung ausgeschlossen ist, und die genannte zweite Speichereinrichtung Kompensationsdaten speichert, die die Differenz von Verzögerungsbeträgen der genannten Verzögerungsleitung kompensieren.

14. Ultraschalldiagnosevorrichtung nach Anspruch 13, mit einer Einrichtung zum Detektieren eines zeitlichen Nach eilens zum Detektieren eines zeitlichen Nacheilens unter den genannten Empfangssignalen auf Grund der Ungleichmäßig keit der Schallgeschwindigkeit im Subjekt in Übereinstim mung mit den genannten Empfangssignalen und einer dritten Speichereinrichtung, die die zweiten Kompensationsdaten zum Kompensieren eines zeitlichen Nacheilens unter den genann ten Empfangssignalen, das von der genannten Einrichtung zum Detektieren eines zeitlichen Nacheilens detektiert wird, speichert, wobei die genannte Verzögerungs/Addiereinrich tung die genannten Steuerdaten, die genannten Kompensa tionsdaten und die genannten zweiten Kompensationsdaten addiert.

15. Ultraschalldiagnosevorrichtung, mit einer Anzahl von Ultraschallwandlern, die in einer spezifizierten Richtung in einem Array angeordnet sind, zum Aussenden von Ultra schallwellen in ein Subjekt und Empfangen von im genannten Subjekt reflektierten Ultraschallwellen, um Empfangssignale zu erhalten, einem Transmissionsteil, der Treibimpulse zu entsprechenden Ultraschallwandlern sendet, um die genannten Ultraschallwandler zu treiben, so daß von den genannten Ultraschallwandlern ausgesendete Ultraschallwellen am spe zifizierten Punkt fokussiert werden, einem Verzögerungs/Ad dierteil, der die genannten Empfangssignale verzögert und diese Signale miteinander addiert, um ein addiertes Signal zu erzeugen, und einem Anzeigeteil, der tomographische Bil der eines inneren Teils des Subjekts in Übereinstimmung mit Empfangssignalen anzeigt, die vom genannten Verzögerungs/ Addierteil ausgegeben werden, wobei die genannte Vorrich tung dadurch gekennzeichnet ist, daß der genannte Transmis sionsteil mit einer ersten Speichereinrichtung zum Spei chern von Steuerdaten, die einen Transmissionszeitpunkt der genannten entsprechenden Treibimpulse bestimmen, einer zweiten Speichereinrichtung zum Speichern von Kompensa tionsdaten, die die genannten Steuerdaten kompensieren, und einer Addiereinrichtung zum Addieren der genannten Steuer daten, die aus der genannten ersten Speichereinrichtung ausgelesen werden, und der genannten Kompensationsdaten, die aus der genannten zweiten Speichereinrichtung ausgele sen werden, versehen ist und den Transmissionszeitpunkt von Ultraschallwellen von den genannten Ultraschallwandlern in Übereinstimmung mit diesen addierten Daten steuert.