JP2004294188A - 超音波顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【課題】このような測定方法では、1点のデータを解析するために、100MHz〜200MHzステップでデータを取るには、21回の測定がという問題があった。
【解決手段】インパルス発信機1から広帯域の周波数、例えば100MHz〜200MHzの周波数成分を含むインパルスを発超音波振動子2に発信すると、超音波振動子2は複数の周波数を含む超音波をガラス基板3の上に載置されて超音波伝播媒体4で覆われた試料5に照射されるので、照射された超音波の反射波は再度超音波振動子2で受信され、超音波振動子2で受信された反射波は受信機6で受信されて増幅され、A/D変換器7でアナログ反射信号からデジタル反射信号に変換されて、受信波信号のベクトル変換機能8aとベクトル表示変換機能8bを設けたパーソナルコンピュータ8に入力され、ベクトルの軌跡は表示装置9で表示される。
【選択図】 図1
【解決手段】インパルス発信機1から広帯域の周波数、例えば100MHz〜200MHzの周波数成分を含むインパルスを発超音波振動子2に発信すると、超音波振動子2は複数の周波数を含む超音波をガラス基板3の上に載置されて超音波伝播媒体4で覆われた試料5に照射されるので、照射された超音波の反射波は再度超音波振動子2で受信され、超音波振動子2で受信された反射波は受信機6で受信されて増幅され、A/D変換器7でアナログ反射信号からデジタル反射信号に変換されて、受信波信号のベクトル変換機能8aとベクトル表示変換機能8bを設けたパーソナルコンピュータ8に入力され、ベクトルの軌跡は表示装置9で表示される。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、切り出した組織の音速を1回の超音波の照射で周波数ごとに表示する超音波顕微鏡に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、超音波顕微鏡で組織音速を測定する場合、例えば、10μmの組織切片をスライドガラス上にセットし、超音波顕微鏡で100MHzから200MHzまでを5MHzステップで周波数を変えながら測定して、取得されたデータから極大値を示す周波数と極小値を示す周波数を求め、それぞれの周波数に対して求められたデータを図4に示すように論理計算グラフのそれぞれの点A1、A2、・・・Anでそれぞれプロットし、このプロットされた線図より試料の組織の音速を求めている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような測定方法では、点A1〜点Anのデータを解析するために、100MHz〜200MHzを5MHzステップでデータを取るには、21回の測定が必要になるり、多大な時間をようするとともに、周波数の不安定性が誤差要因となるなどの問題がった。
【0004】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、複数の周波数を含むインパルスを発信するインパルス発信機と、該インパルス発信機から出力されたインパルスを入力することによって超音波を出力する超音波振動子と、試料を載置したガラス基板と、前記超音波振動子から前記ガラス基板及び前記試料に照射された超音波の反射波を受信して増幅する受信機と、該受信機からの反射波信号をデジタル変換するA/D変換器と、該A/D変換器から出力されたデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換機能とフーリエ変換された信号を前記試料の音速を解析する音速解析機能とを設けたパーソナルコンピュータと、該パーソナルコンピュータの出力を表示する表示装置とからなり、前記インパルス発信機からの1回の出力によって取り込まれた超音波の反射波信号を前記パーソナルコンピュータのベクトル変換機能でベクトル変換して、得られたデータをベクトル表示変換機能に入力して、それぞれの周波数ごとの前記試料のベクトルを演算し、演算されたベクトルを前記表示装置で表示することにより、表示された軌跡より試料の特性を求めるものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明は、インパルス発信機から出力された複数の周波数を含むインパルスを超音波振動子に入力し、超音波振動子から複数の周波数を含む超音波を試料に照射することにより、その反射波をデジタル変換し、フーリエ変換したデータをパーソナルコンピュータのベクトル変換機能でベクトル変換することにより、一度に複数の周波数のそれぞれの周波数における試料のベクトル軌跡を求めることができるので、この求められたそれぞれの周波数のベクトルを表示させて軌跡を描くことにより、この軌跡から試料の特性を求めることができる。
【0006】
【実施例】
図1は本発明の実施例の超音波顕微鏡のブロック図で、インパルス発信機1から広帯域の周波数、例えば100MHz〜200MHzの周波数成分を含むインパルスを発超音波振動子2に発信すると、超音波振動子2は複数の周波数を含む超音波をガラス基板3の上に載置されて超音波伝播媒体4で覆われた試料5に照射されるので、照射された超音波の反射波は再度超音波振動子2で受信され、超音波振動子2で受信された反射波は受信機6で受信されて増幅され、A/D変換器7でアナログ反射信号からデジタル反射信号に変換されて、受信波信号のベクトル変換機能8aとベクトル表示変換機能8bを設けたパーソナルコンピュータ8に入力され、ベクトルの軌跡は表示装置9で表示される。
【0007】
ここで、本発明の原理を説明すると、まず、図2(a)(b)に示すように、ガラス基板3に試料5がない場合に超音波振動子2から照射されたインパルス超音波AWによって、ガラス基板5から反射信号Srefが生じるが、ガラス基板3に試料がある場合は、基板からの反射信号Sdと試料5表面からの反射信号SSが生じる。そして、これらの受波信号ベクトルSdとSsは、図3に示すように、2つの反射波の和Sd+Ssとなり、又、周波数を変化することにより基板からの反射信号Sdは0を中心として回転し、試料5表面からの反射信号SSは信号Sdの先端で回転するので、2つの信号ベクトルSd+Ssはそれぞれ回転し、図4に示すように、それぞれの周波数に対応した2つの信号ベクトルSd+Ssの先端の軌跡Aを表示装置9に表示することができる。
【0008】
このように構成した本実施例では、複数の周波数を含むインパルスによって得られる基板からの反射信号Sdと試料5表面からの反射信号SSのベクトルを演算して、表示装置9で表示することにより、表示された軌跡Aから試料の周波数特性を知ることができ、この軌跡Aを演算して表示する時間は短く、手術中の組織診断の可能な時間が実現でき、又、1回の送受信で軌跡Aを表示することができるため、測定中に試料の温度が上昇することないので精度が上がるという利点がある。
【0009】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波顕微鏡は、インパルス発信機から出力された複数の周波数を含むインパルスを超音波振動子に入力し、超音波振動子から複数の周波数を含む超音波を試料に照射することにより、その反射波の受信信号のベクトルの軌跡を表示することにより、複数の周波数のそれぞれの周波数における試料の軌跡が表示されるので、1回の超音波の送受信で各周波数の組織音速軌跡を求めことができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の超音波顕微鏡のブロック図である。
【図2】図1の装置において音速及び厚さを求める状態を示した図である。
【図3】図1の装置において、反射波のベクトルを複素平面上に表現した図である。
【図4】図3の反射波のベクトルの軌跡を表示した図である。
【符号の説明】
1 インパルス発信機
2 超音波振動子
3 ガラス基板
4 伝播媒体(水)
5 試料
6 受信機
7 A/D変換器
8 パーソナルコンピュータ
9 表示装置
【発明が属する技術分野】
本発明は、切り出した組織の音速を1回の超音波の照射で周波数ごとに表示する超音波顕微鏡に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、超音波顕微鏡で組織音速を測定する場合、例えば、10μmの組織切片をスライドガラス上にセットし、超音波顕微鏡で100MHzから200MHzまでを5MHzステップで周波数を変えながら測定して、取得されたデータから極大値を示す周波数と極小値を示す周波数を求め、それぞれの周波数に対して求められたデータを図4に示すように論理計算グラフのそれぞれの点A1、A2、・・・Anでそれぞれプロットし、このプロットされた線図より試料の組織の音速を求めている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような測定方法では、点A1〜点Anのデータを解析するために、100MHz〜200MHzを5MHzステップでデータを取るには、21回の測定が必要になるり、多大な時間をようするとともに、周波数の不安定性が誤差要因となるなどの問題がった。
【0004】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、複数の周波数を含むインパルスを発信するインパルス発信機と、該インパルス発信機から出力されたインパルスを入力することによって超音波を出力する超音波振動子と、試料を載置したガラス基板と、前記超音波振動子から前記ガラス基板及び前記試料に照射された超音波の反射波を受信して増幅する受信機と、該受信機からの反射波信号をデジタル変換するA/D変換器と、該A/D変換器から出力されたデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換機能とフーリエ変換された信号を前記試料の音速を解析する音速解析機能とを設けたパーソナルコンピュータと、該パーソナルコンピュータの出力を表示する表示装置とからなり、前記インパルス発信機からの1回の出力によって取り込まれた超音波の反射波信号を前記パーソナルコンピュータのベクトル変換機能でベクトル変換して、得られたデータをベクトル表示変換機能に入力して、それぞれの周波数ごとの前記試料のベクトルを演算し、演算されたベクトルを前記表示装置で表示することにより、表示された軌跡より試料の特性を求めるものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明は、インパルス発信機から出力された複数の周波数を含むインパルスを超音波振動子に入力し、超音波振動子から複数の周波数を含む超音波を試料に照射することにより、その反射波をデジタル変換し、フーリエ変換したデータをパーソナルコンピュータのベクトル変換機能でベクトル変換することにより、一度に複数の周波数のそれぞれの周波数における試料のベクトル軌跡を求めることができるので、この求められたそれぞれの周波数のベクトルを表示させて軌跡を描くことにより、この軌跡から試料の特性を求めることができる。
【0006】
【実施例】
図1は本発明の実施例の超音波顕微鏡のブロック図で、インパルス発信機1から広帯域の周波数、例えば100MHz〜200MHzの周波数成分を含むインパルスを発超音波振動子2に発信すると、超音波振動子2は複数の周波数を含む超音波をガラス基板3の上に載置されて超音波伝播媒体4で覆われた試料5に照射されるので、照射された超音波の反射波は再度超音波振動子2で受信され、超音波振動子2で受信された反射波は受信機6で受信されて増幅され、A/D変換器7でアナログ反射信号からデジタル反射信号に変換されて、受信波信号のベクトル変換機能8aとベクトル表示変換機能8bを設けたパーソナルコンピュータ8に入力され、ベクトルの軌跡は表示装置9で表示される。
【0007】
ここで、本発明の原理を説明すると、まず、図2(a)(b)に示すように、ガラス基板3に試料5がない場合に超音波振動子2から照射されたインパルス超音波AWによって、ガラス基板5から反射信号Srefが生じるが、ガラス基板3に試料がある場合は、基板からの反射信号Sdと試料5表面からの反射信号SSが生じる。そして、これらの受波信号ベクトルSdとSsは、図3に示すように、2つの反射波の和Sd+Ssとなり、又、周波数を変化することにより基板からの反射信号Sdは0を中心として回転し、試料5表面からの反射信号SSは信号Sdの先端で回転するので、2つの信号ベクトルSd+Ssはそれぞれ回転し、図4に示すように、それぞれの周波数に対応した2つの信号ベクトルSd+Ssの先端の軌跡Aを表示装置9に表示することができる。
【0008】
このように構成した本実施例では、複数の周波数を含むインパルスによって得られる基板からの反射信号Sdと試料5表面からの反射信号SSのベクトルを演算して、表示装置9で表示することにより、表示された軌跡Aから試料の周波数特性を知ることができ、この軌跡Aを演算して表示する時間は短く、手術中の組織診断の可能な時間が実現でき、又、1回の送受信で軌跡Aを表示することができるため、測定中に試料の温度が上昇することないので精度が上がるという利点がある。
【0009】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波顕微鏡は、インパルス発信機から出力された複数の周波数を含むインパルスを超音波振動子に入力し、超音波振動子から複数の周波数を含む超音波を試料に照射することにより、その反射波の受信信号のベクトルの軌跡を表示することにより、複数の周波数のそれぞれの周波数における試料の軌跡が表示されるので、1回の超音波の送受信で各周波数の組織音速軌跡を求めことができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の超音波顕微鏡のブロック図である。
【図2】図1の装置において音速及び厚さを求める状態を示した図である。
【図3】図1の装置において、反射波のベクトルを複素平面上に表現した図である。
【図4】図3の反射波のベクトルの軌跡を表示した図である。
【符号の説明】
1 インパルス発信機
2 超音波振動子
3 ガラス基板
4 伝播媒体(水)
5 試料
6 受信機
7 A/D変換器
8 パーソナルコンピュータ
9 表示装置
Claims (1)
- 複数の周波数を含むインパルスを発信するインパルス発信機と、該インパルス発信機から出力されたインパルスを入力することによって超音波を出力する超音波振動子と、試料を載置したガラス基板と、前記超音波振動子から前記ガラス基板及び前記試料に照射された超音波の反射波を受信して増幅する受信機と、該受信機からの反射波信号をデジタル変換するA/D変換器と、該A/D変換器から出力されたデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換機能とフーリエ変換された信号を前記試料の音速を解析する音速解析機能とを設けたパーソナルコンピュータと、該パーソナルコンピュータの出力を表示する表示装置とからなり、前記インパルス発信機からの1回の出力によって取り込まれた超音波の反射波信号を前記パーソナルコンピュータのベクトル変換機能でベクトル変換して、得られたデータをベクトル表示変換機能に入力して、それぞれの周波数ごとの前記試料のベクトルを演算し、演算されたベクトルを前記表示装置で表示することにより、表示された軌跡より試料の特性を求めることを特徴とする超音波顕微鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003085151A JP2004294188A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 超音波顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003085151A JP2004294188A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 超音波顕微鏡 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004294188A true JP2004294188A (ja) | 2004-10-21 |
Family
ID=33400142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003085151A Pending JP2004294188A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 超音波顕微鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004294188A (ja) |
-
2003
- 2003-03-26 JP JP2003085151A patent/JP2004294188A/ja active Pending
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060227 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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A977 | Report on retrieval |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080507 |
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20081007 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |