JPH01214350A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus

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Publication number
JPH01214350A
JPH01214350A JP63041137A JP4113788A JPH01214350A JP H01214350 A JPH01214350 A JP H01214350A JP 63041137 A JP63041137 A JP 63041137A JP 4113788 A JP4113788 A JP 4113788A JP H01214350 A JPH01214350 A JP H01214350A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transducer
probe
distance
delay circuit
point
Prior art date
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Pending
Application number
JP63041137A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuteru Aragai
和照 新貝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH01214350A publication Critical patent/JPH01214350A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To simplify the constitution of a delay circuit by determining the interval between vibrators so that the vibrators of probes different in adapting frequency satisfy specific relation between the center intervals of the vibrators and the distance from the vibrator row to the converging point of an ultrasonic wave and mounting probes capable of using the delay circuit in common even if frequency is made different. CONSTITUTION:The center interval (d) of the vibrator of a probe of each adapting frequency is determined by setting the display possible max. distance of a tomographic image to L and adapting a formula (7). On the basis of a vibrator of d1=0.71mm and 3.5MHz, the center intervals d2, d3 of the vibrators of 5MHz, 7.5MHz are set to 0.62mm and 0.50mm. When a delay circuit for converging the ultrasonic wave of the probe having adapting frequency of 3.5MHz to a point F11 is used in the probe by determining the center intervals of the vibrators drive the probes of 5MHz, 7.5MHz, the ultrasonic waves transmitted from the probes are converged to a point F21 or F31 satisfying formula (7) or (8). When the delay circuit for converging an ultrasonic wave to F12, F13, F14 is used in common, the same result is obtained with respect to F12, F22, F23, F13, F23, F33 and F14, F24, F34.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は生体に対する超音波の送受信を行う探触子を
備えて、生体の断層画像を得る超音波診断装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that is equipped with a probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a living body and obtains tomographic images of the living body.

(従来の技術〕 超音波診断装置は分解能のよい断層像を得るために、探
触子が備える多数個のアレイ状に配列された圧電振動子
のうちから連続する複数の振動子を選択して、はぼ同時
にパルス駆動して超音波を送信する。この際選択された
振動子のうち端の振動子はど時間的に早く駆動して、各
振動子から出る波面を合成して集束性をもつ波面を作る
ことによって指向性を良好にできることが従来から知ら
れている。
(Prior Art) In order to obtain a tomographic image with good resolution, an ultrasound diagnostic device selects a plurality of consecutive piezoelectric transducers from among a large number of piezoelectric transducers arranged in an array in a probe. , the ultrasonic waves are transmitted by pulse driving almost simultaneously.At this time, the end transducers of the selected transducers are driven temporally earlier, and the wave fronts emitted from each transducer are combined to improve focusing. It has been known for a long time that directivity can be improved by creating a wavefront with

第4図は上記の送信を行わせるための原理図で、電子リ
ニア走査として知られているものである。
FIG. 4 is a diagram showing the principle for performing the above transmission, which is known as electronic linear scanning.

−直線上に中心間隔dで配列されたn個の振動子E l
 +・・・IEIIのうちから連続する複数個(n個。
- n oscillators E l arranged on a straight line with center spacing d
+... A plurality of consecutive items (n items) from IEII.

man)の振動子Elr ・・・* Ei**−+から
成る振動子列1を選択する。各振動子の送信面上の中心
点をPI、・・・Pj+ ・・・+Psとする。この振
動子列1の中心を通り、その振動子列1に直交する直線
をZ軸にとり、Z軸上に定めた点Fを中心として前記の
振動子列lの左右の一番端の振動子の中心点PI+とP
、とを通る円弧R(半径Xo)を画く。
The transducer row 1 consisting of the transducers Elr . . . The center point on the transmission surface of each vibrator is assumed to be PI, . . . Pj+ . . . +Ps. A straight line passing through the center of this transducer row 1 and perpendicular to the transducer row 1 is taken as the Z-axis, and the left and rightmost transducers of the above-mentioned transducer row center points PI+ and P
, and draw an arc R (radius Xo).

点Fと各点Pj(j−2、・・・、m−1)とを結ぶ直
線と円弧Rとの交点Qj((j −2、・・・、m−1
)とし、計測する媒質中の音速Cで距MPJQjを除し
て遅延時間T、wp、Q、/Cとする。遅延時間Tjは
明らかに振動子列1の中央の振動子に対するもの程長い
、各振動子Ex−j−+(j−1、・・・。
The intersection point Qj ((j -2, ..., m-1
), and the distance MPJQj is divided by the speed of sound C in the medium to be measured to obtain the delay times T, wp, Q, /C. The delay time Tj is obviously longer for the central transducer of the transducer array 1, and the delay time Tj is longer for each transducer Ex-j-+(j-1, . . . ).

m)にこれらの遅延時間Tjを与えて同時駆動すれば、
前述のように各振動子からの波面が円形に合成されて点
Fに集束し、点Fの近傍で分解能の良好な断層像を得る
ことができる。
If m) is given these delay times Tj and driven simultaneously,
As described above, the wavefronts from each vibrator are combined into a circular shape and focused on point F, and a tomographic image with good resolution can be obtained in the vicinity of point F.

第5図は上記の駆動を行わせる回路のブロック図である
。探触子2を構成するn個の振動子E + +・・・、
E7のそれぞれに0本の信号ケーブル3で接続されたn
個のスイッチを備えるスイッチ群4があり、このうちm
個の振動子E’i、・・・+ E1*@−1からなる振
動子列1のそれぞれの振動子に接続されるm個のスイッ
チがON状態にある。クロックパルス発生回路5から出
力された駆動パルス6はm個の遅延回路CT、・・・、
CT」、・・・、 CT、によって所定の遅延時間T+
、・・・、T、、・・・、T、(ただし’r、−T、−
0)を与えられ、パルサpc+、・・・。
FIG. 5 is a block diagram of a circuit that performs the above driving. n oscillators E + + . . . that constitute the probe 2;
n connected with 0 signal cables 3 to each of E7
There is a switch group 4 comprising m switches, of which m
m switches connected to each vibrator of a vibrator array 1 consisting of vibrators E'i, . . . + E1*@-1 are in an ON state. The drive pulse 6 output from the clock pulse generation circuit 5 is sent to m delay circuits CT, . . .
CT'', ..., CT, predetermined delay time T+
,...,T, ,...,T, (where 'r, -T, -
0) is given, Pulsa pc+,...

pcj、・・・、 PG、を駆動し、これらバルサが発
する駆動信号が振動子E、、・・・+Ei*a−1に印
加される。第4図で説明したように振動子列1の中央の
振動子はど長い遅延時間が与えられ、−点に集束する円
形波面の超音波が送信される。この送信が行われた後制
御回路7はスイッチ群4においてm個の振動子Ei*1
+・・・+Eis6に接続されたスイッチをON状態と
し、振動子列方向にややシフトした点に集束する超音波
を送信する。以下同様に次々と送信を繰り返して測定対
象が走査される。
pcj, . As explained with reference to FIG. 4, the central transducer of the transducer row 1 is given a long delay time, and an ultrasonic wave with a circular wavefront focused on the - point is transmitted. After this transmission is performed, the control circuit 7 controls the m oscillators Ei*1 in the switch group 4.
+...+The switch connected to Eis6 is turned on, and ultrasonic waves focused at a point slightly shifted in the direction of the transducer array are transmitted. Thereafter, the measurement target is scanned by repeating transmission one after another in the same manner.

以上は送信の場合の説明であるが、受信の場合について
も同様な走査が行われる。
The above description is for the case of transmission, but similar scanning is performed for reception as well.

通常超音波診断装置に用いられる探触子は1種類に限ら
れることなく、診断の部位や用途に応じて通用周波数の
異なるものが用いられる。これは適用周波数により分解
能や超音波の減衰の度合がそれぞれ異なるからである。
The probes normally used in ultrasonic diagnostic apparatuses are not limited to one type, and probes with different common frequencies are used depending on the region to be diagnosed and the purpose. This is because the resolution and the degree of ultrasonic attenuation differ depending on the applied frequency.

適用周波数を異ならせた場合、適用周波数が高く振動子
の中心間隔dにくらべて相対的に超音波の波長λが小さ
くなると、振動子の正面のみならず側方に向かう超音波
ビームであるグレーティングローブなどのサイドロープ
が増大するようになる。このため主ビーム上にない対象
物体を検知し、断層像上で本来何もない位置にアーチフ
ァクトといわれる偽りの組織像を生じるようになる。こ
れを防止するため一般に適用周波数の異なる探触子にお
いては、それぞれ振動子の中心間隔を異ならせ、適用周
波数の高い振動子はどその中心間隔dを小さくするよう
にしている。また適用周波数が高くなれば超音波の減衰
も大となり、人体における減衰特性は平均して1 dB
/ MHz / cmと比較的大である。これらのこと
から一般に適用周波数の高い探触子はど振動子の中心間
隔dを小とし、同時に振動子列と超音波の集束点Fまで
の距離りを短くする。したがって周波数を異にする探触
子の振動子列に与える遅延時間の組み合わせは互いに異
なったものとなる。このため従来の超音波診断装置にお
いては探触子の適用周波数に応じて複数種類の遅延回路
を備えて、これらの遅延回路を切り換えて用いるように
している。
When the applied frequencies are different, if the applied frequency is high and the wavelength λ of the ultrasound is relatively small compared to the center distance d of the transducer, the grating, which is an ultrasonic beam directed not only in front of the transducer but also to the side, Side ropes such as lobes will increase. For this reason, a target object that is not on the main beam is detected, and a false tissue image called an artifact is generated at a position where there should be nothing on the tomographic image. To prevent this, generally, in probes with different applicable frequencies, the center spacing of the transducers is made different, and the center spacing d of the transducers with a higher applicable frequency is made smaller. In addition, the higher the applied frequency, the greater the attenuation of ultrasonic waves, and the attenuation characteristic of the human body is 1 dB on average.
/MHz/cm, which is relatively large. For these reasons, a probe with a high applicable frequency generally has a small center-to-center spacing d between transducers, and at the same time shortens the distance between the transducer array and the focal point F of the ultrasonic waves. Therefore, the combinations of delay times given to transducer arrays of probes having different frequencies are different from each other. For this reason, conventional ultrasonic diagnostic apparatuses are provided with a plurality of types of delay circuits depending on the applicable frequency of the probe, and these delay circuits are switched for use.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

遅延回路は診断装置本体を構成する回路ユニットの中で
コスト的に占める割り合いが大きい、したがって複数の
遅延回路を備えることは診断装置を高価なものとするの
みならず、装置の回路構成を複雑にするという問題があ
る。
The delay circuit occupies a large proportion of the cost of the circuit units that make up the main body of the diagnostic device, so having multiple delay circuits not only makes the diagnostic device expensive, but also complicates the circuit configuration of the device. There is a problem with making it.

この発明は周波数を異にしても遅延回路を共用できる探
触子を備えることによって遅延回路の構成を簡単にした
超音波診断装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus in which the configuration of the delay circuit is simplified by including a probe that can share the delay circuit even if the frequencies are different.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明は多数個の振動子をアレイ状に配列した探触子
を備え、これら配列した振動子の一端から順次複数個の
連続する振動子列を選択し、その振動子列を遅延回路を
介して同時作動させて行く電子走査によって超音波の送
受信を行い生体の断層画像を得る装置において、適用周
波数を異にする探触子の各振動子が振動子の中心間隔d
と振動子列と超音波の集束点までの距離りとの間でd7
Jτ−一定 の関係を満たすように振動子間隔dを定めるようにした
ものである。
This invention includes a probe in which a large number of transducers are arranged in an array, and sequentially selects a plurality of continuous transducer rows from one end of the arranged transducers, and connects the transducer rows through a delay circuit. In a device that obtains tomographic images of a living body by transmitting and receiving ultrasonic waves through simultaneous electronic scanning, each transducer of a probe with a different applied frequency has a center spacing d between the transducers.
d7 between the transducer array and the distance to the focal point of the ultrasonic wave.
The transducer spacing d is determined so as to satisfy a Jτ-certain relationship.

〔作用〕[Effect]

振動子の中心間隔dと、振動子列から超音波の集束点ま
での距離りとの間におけるd/VTニー−定という関係
式は振動子列に与える遅延時間の組み合わせ不変とする
という条件から導き出されたものである。
The relational expression d/VT knee-constant between the center spacing d of the transducers and the distance from the transducer array to the focal point of the ultrasonic wave is based on the condition that the combination of delay times given to the transducer array remains unchanged. It has been derived.

上記の関係を満たすように定めたdは適用周波数を高く
してLを小とした場合には小となり、適用周波数を低く
してLを大にとった場合には大となる。この傾向は適用
周波数が高い場合にはdを小とし、適用周波数が低い場
合にはdを大としていた従来の傾向と一致する。すなわ
ちdを上記の関係を満たすように定めることによって、
適用周波数の異なる探触子を診断装置の特性を損なうこ
となく遅延回路を共用させて使用することが可能となる
d, which is determined to satisfy the above relationship, becomes small when the applied frequency is made high and L is made small, and becomes large when the applied frequency is made low and L is made large. This tendency coincides with the conventional tendency in which d is made small when the applied frequency is high, and d is made large when the applied frequency is low. In other words, by setting d to satisfy the above relationship,
It becomes possible to use probes with different applicable frequencies by sharing a delay circuit without impairing the characteristics of the diagnostic device.

〔実施例〕〔Example〕

この発明の詳細な説明に先立って、この発明成立するこ
とについて説明する。
Prior to detailed description of this invention, the establishment of this invention will be explained.

第1図は第4図と同じく同時駆動されるm個の振動子E
E! 、・・・、 EEt*j−++・〜、 E[!!
−−−1からなる振動子列11を模式的に示したもので
ある。
Figure 1 shows m oscillators E driven simultaneously as in Figure 4.
E! ,..., EEt*j−++・〜, E[! !
---1 schematically shows a transducer row 11 consisting of 1.

第1図において振動子列11から超音波の集束点Fまで
の距離をり、超音波を点Fに集束させるような遅延時間
を得るために画く円弧の半径をX11振動子列11の中
央から両端の振動子EEiあるいはEEi。m−1の中
央までの距離をal+振動子列1の中央からある振動子
EEi−J−1の中央Pjまでの距離をak+集束点F
からPjまでの距離をす、とすれば、a I/ L <
 1 r  a w / L < 1であるのでX 、
 w fL” + a + ’ # L (1+ ’A< a r / L)”)   
−−−−−−(t)b、−ユ@ 4 a 、! #LC1+’ACa*/L>”3  −−−−<2+と
なる。ただしkはj<m/2+1の場合に−j。
In FIG. 1, calculate the distance from the transducer array 11 to the ultrasonic focusing point F, and calculate the radius of the arc drawn to obtain the delay time to focus the ultrasound at point F from the center of the transducer array 11. Oscillator EEi or EEi at both ends. The distance to the center of m-1 is al + the distance from the center of transducer row 1 to the center Pj of a certain transducer EEi-J-1 is ak + the focal point F
Let the distance from to Pj be a I/ L <
1 r a w / L < 1, so X ,
w fL" + a + '# L (1 + 'A< a r / L)")
-------(t)b, -yu @ 4 a,! #LC1+'ACa*/L>"3 ----<2+. However, k is -j when j<m/2+1.

j>II/2の場合に−m−j+1として与えられる。When j>II/2, it is given as -m-j+1.

振動子E[+1. j−1に与えられる遅延時間Tjは
既に述べたようにT j−P jQ j/Cである。し
たかってfl)、 +21により Pi Q。
Oscillator E [+1. The delay time Tj given to j-1 is Tj-PjQj/C, as described above. Therefore, fl), +21 leads to Pi Q.

jw − ”   (X+  bm) ”     (a% −am”)  −・・・−・−・
・−(3)CL となる。また距Hamは中心間隔をdとしてam ” 
l(j−1) d−%(m−1) dl−l (j  
%(m+1) ) d l  −−−−−−−(4)で
与えられる。またa、は(4)式においてj−1あるい
はj禦mとおいて a + −1’A (m −1) l a −・・−・
・−−−−−−−(5+として与えられる。
jw − ” (X+ bm) ” (a% −am”) −・・・−・−・
・-(3) CL becomes. Also, the distance Ham is am ” where the center spacing is d.
l(j-1) d-%(m-1) dl-l (j
%(m+1) ) d l ---------(4). Also, in equation (4), a is j-1 or j-m, and a + -1'A (m -1) l a -...-
・------(Given as 5+.

(3)、 (41,(51よりTJは Tj −−(m−j)(j −1) d” −−−−+
61CL きなる。したがってm個の振動子からなるいくつかの振
動子列のj番目の振動子には共通の遅延時間T、が与え
られるものとすると(6)式において77 、C,m、
Jは定数、L、dを変数として扱うことによりdとLと
の間には、 d*       2 CT J L    (m−J)(j−1) すなわち の関係が成立する。
(3), (41, (From 51, TJ is Tj −−(m−j)(j −1) d” −−−−+
61CL Kinaru. Therefore, assuming that the j-th oscillator of several oscillator arrays consisting of m oscillators is given a common delay time T, then in equation (6), 77, C, m,
By treating J as a constant and L and d as variables, the following relationship is established between d and L: d* 2 CT J L (m-J) (j-1).

(7)式は振動子例11から超音波の集束点までの距離
りを変えた場合には、必然的に同一の遅延時間を用いる
ことのできる振動子間隔が定まって(ることを示してい
る。すなわちこのようなdはLを小さ(すればLの平方
根に比例して小さ(なる。
Equation (7) shows that when the distance from transducer example 11 to the focal point of the ultrasonic wave is changed, the transducer spacing at which the same delay time can be used is inevitably determined. In other words, such d makes L small (then it becomes small in proportion to the square root of L).

このことは適用周波数を高くした場合には集束点を浅い
所に設定するようになることと、中心間隔を小さくして
アーチファクトを避けるようにして適切な送受信を行う
ようにする条件と一致するものである。
This is consistent with the fact that when the applied frequency is increased, the focal point is set at a shallower location, and the center spacing is reduced to avoid artifacts and perform appropriate transmission and reception. It is.

第2図はこの発明の実施例を2&llの振動子列12と
13とについて模式的に示した比較説明図である。
FIG. 2 is a comparative explanatory diagram schematically showing an embodiment of the present invention with respect to 2&ll vibrator arrays 12 and 13.

第2図[81に示す振動子列12は振動周波数がf。The vibrator array 12 shown in FIG. 2 [81] has a vibration frequency of f.

である中心間隔d、のn個の振動子から成る探触子14
のうちのm個の振動子EEli、・・・、EE1tリ−
2゜・・・、EEli、、、で構成されており、T++
(−0)、・・・。
A probe 14 consisting of n transducers with a center spacing d,
Among them, m oscillators EEli, ..., EE1t re-
It is composed of 2゜..., EEli, , and T++
(-0),...

T l j + ・・・、T+−(−0)の−組の遅延
時間が各振動子に与えられて、振動子列12から距離L
1の点F1に集束する円形波面の超音波を送信する。こ
の場合振動子EE1jに与えられる遅延時間T+Jは第
4図での説明と同様にT 1j−P +jQ IJ/ 
Cの関係を満足する。ここでP目は振動子EE1jの送
信面上の中心点、Q目は振動子EE1+あるいはEEl
、の送信面上の中心点pHあるいはpHlとF、との距
離rlを半径とする円弧R8と、F、とPIJを結ぶ直
*F+jP+−の延長との交点である。
T l j + ..., T + - (-0) - sets of delay times are given to each transducer, and the distance L
An ultrasonic wave with a circular wavefront that is focused on one point F1 is transmitted. In this case, the delay time T+J given to the oscillator EE1j is T 1j-P +jQ IJ/ as explained in FIG.
Satisfies relationship C. Here, the P-th point is the center point on the transmitting surface of the transducer EE1j, and the Q-th point is the center point of the transducer EE1+ or EEl.
This is the intersection of an arc R8 whose radius is the distance rl between the center point pH or pHl on the transmission surface of , and F, and the extension of the line *F+jP+- that connects F and PIJ.

(blは適用周波数がf、より高いf8である探触子1
5のn個の振動子のうちのm個の振動子EE2i 。
(bl is the probe 1 whose applied frequency is f and higher f8
m oscillators EE2i out of n oscillators of 5.

・・・、 EEh−j−+ 、・・・、EE2=、−+
からなる振動子列13を示したものである。適用周波数
がf、より高いため超音波の減衰は振動子列12におけ
るより大であるので、振動子列13の送信面と超音波の
集束点F2との距離Ltは、上記の減衰特性を考慮した
L8くLlとなる値に定められる。さらにこのL2から
中心間隔d、が(7)式の条件を満たすように定められ
る。この場合(a)の振動子列のd、、L、を考慮すれ
ば となり、これからd8は で与えられるeL!〈Llであるのでd、<d。
..., EEh-j-+ , ..., EE2=, -+
This figure shows a transducer row 13 consisting of the following. Since the applied frequency is higher than f, the attenuation of the ultrasonic waves is greater than that in the transducer array 12, so the distance Lt between the transmission surface of the transducer array 13 and the ultrasound focal point F2 is determined by considering the above attenuation characteristics. The value is determined to be L8 x Ll. Further, from this L2, the center distance d is determined so as to satisfy the condition of equation (7). In this case, considering d,,L, of the oscillator array in (a), d8 is given by eL! <Ll, so d, <d.

である、この場合振動子列13を振動子列12と同一の
遅延回路を介して駆動するので、j番目の振動子EE2
i−J−1は振動子列12のj番目の振動子EE1z。
In this case, since the oscillator array 13 is driven through the same delay circuit as the oscillator array 12, the j-th oscillator EE2
i-J-1 is the j-th vibrator EE1z of the vibrator row 12;

ト、と同一の遅延時間Tljが与えられる。The same delay time Tlj is given as .

振動子Eε2&。j−1の送信面の中心点PhからC×
T1jの距離に点Q2jをとると、d、<d、なのでQ
2Jの包絡線が作る円弧R8の曲率半径r8は必然的に
r、より小とな怜、Flより近くに定めたF、に超音波
の波面が集束することは明らかである。
Oscillator Eε2&. From the center point Ph of the transmitting surface of j-1 to C×
If we take point Q2j at the distance of T1j, then d, < d, so Q
It is clear that the radius of curvature r8 of the arc R8 created by the envelope of 2J is necessarily r, and the wavefront of the ultrasonic wave is focused on F, which is smaller than F1.

第3図は適用周波数が3.5 MHz、 5 Mllz
、 7.5 MHzの3種類の探触子について、この発
明の実施例を断層像の表示可能な最大距離との関係によ
って比較したものである。
In Figure 3, the applicable frequency is 3.5 MHz, 5 Mllz
, 7.5 MHz, the embodiments of the present invention are compared in relation to the maximum displayable distance of a tomographic image.

前にも記したように適用周波数が高くなるほど超音波の
減衰は大となり、断層像の表示可能な最大距離は一般に
3.5Ml2の探触子で約20cm、  5M)Izの
もので約151.7.5 Ml2のもので約10cmと
されている。この最大距離内において超音波の集束点を
一点に設定して断層像を得ることは画像の分解能の点で
好ましくない、したがって通常上記の最大距離内に数点
の集束点を設定し、診断する臓器の部位に応じてその近
傍の集束点を選択するのが普通である。第3図において
はこの集束点を4箇所としたものを示しである。
As mentioned earlier, the higher the applied frequency, the greater the attenuation of the ultrasound, and the maximum distance at which a tomographic image can be displayed is generally about 20 cm for a 3.5Ml2 probe and about 151cm for a 5M) Iz probe. It is said to be about 10 cm with 7.5 Ml2. Obtaining a tomographic image by setting the ultrasound focal point at one point within this maximum distance is not preferable in terms of image resolution, so usually several focal points are set within the above maximum distance for diagnosis. It is common practice to select a focal point near the organ depending on its location. FIG. 3 shows four convergence points.

各適用周波数の探触子の振動子の中心間隔dは断層像の
表示可能な最大距離をLとし、これに(71式を通用し
て定めたものである。すなわちd、−0,71mの3.
5MHzの振動子を基準とし、それぞれ5 MHz、 
7.5 MHzの振動子の中心間隔d 、 −0,62
fi。
The center spacing d of the transducer of the probe for each applicable frequency is determined by applying formula 71 to L, which is the maximum distance that can display a tomographic image. 3.
5 MHz, respectively, based on a 5 MHz resonator.
Center spacing d of a 7.5 MHz oscillator, −0,62
fi.

d、−Q、5Qmを決めている。d, -Q, and 5Qm are determined.

このようにして振動子の中心間隔を定めた探触子におい
て、適用周波数3.5 Ml(zの探触子の超音波を点
F、に集束させるための遅延回路を用いて5 MHzお
よび7.5 MHzの探触子を駆動すると、これらの探
触子から送信される超音波は(7)式あるいは(8)式
を満たす点FtlやF31に集束する。それぞれ点F+
t+  F+s+  F+aに集束させる遅延回路を共
用した場合のFl!+  F!t+  Fxs間+ F
 13+  F !3+F0間+  F+a+  Fz
4+  Fsa間についても同様である。このように断
層像の表示可能な最大距離が短くなれば、集束点までの
距離が短くなるので、遅延回路を共用して適切な送信、
さらに受信が可能であることがこの第3図によって示さ
れる。
In the probe in which the center spacing of the transducers is determined in this way, the applied frequencies of 5 MHz and 7 MHz are used using a delay circuit to focus the ultrasonic waves of the probe with an applied frequency of 3.5 Ml (z) on the point F. When .5 MHz probes are driven, the ultrasonic waves transmitted from these probes are focused on points Ftl and F31 that satisfy equation (7) or (8). Point F+, respectively.
Fl! when a delay circuit for focusing on t+ F+s+ F+a is shared! +F! t+ Between Fxs+F
13+F! Between 3+F0+F+a+Fz
The same applies to 4+Fsa. If the maximum distance at which a tomographic image can be displayed becomes shorter in this way, the distance to the focal point becomes shorter, so a delay circuit can be shared to ensure proper transmission,
FIG. 3 shows that further reception is possible.

以上の説明はn個の振動子を中心間隔dで一直線上に配
置したリニア型探触子に関するものであるが、複数個の
振動子を曲線上(通常円周上)に等間隔で配置したコン
ベックス型探触子についても全く同様に成り立つもので
ある。またn個の振動子を用いて電子走査により超音波
ビームを扇状に振らせてセクタ走査を行わせる電子セク
タ型探触子においては、セクタ走査用の遅延回路と集束
を行わせる遅延回路を備えており、このうちの集束を行
わせる遅延回路を共用することが可能である。またセク
タ走査におけるビームの広がり角度の差異を問題にしな
ければセクタ走査用の遅延回路も共用することができる
The above explanation relates to a linear type probe in which n transducers are arranged in a straight line with center spacing d, but it is also possible to use a linear probe in which multiple transducers are arranged at equal intervals on a curved line (usually on the circumference). The same holds true for convex probes. In addition, an electronic sector type probe that uses n transducers to perform sector scanning by swinging the ultrasonic beam in a fan shape by electronic scanning is equipped with a delay circuit for sector scanning and a delay circuit for focusing. Of these, the delay circuit that performs focusing can be shared. Further, if the difference in beam spread angle in sector scanning is not a problem, the delay circuit for sector scanning can also be shared.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば適用周波数を異にする探触子の振動子
の中心′間隔dを振動子列から超音波の集束点までの距
離りに対して同一の遅延回路を用い得る条件によって導
いたd / J−L =一定という関係で定めるように
したので、従来のように周波数の異なる探触子毎に異な
る遅延回路を用いる必要がなくなり、一種類の遅延回路
を備えるだけで、すべての探触子を適切な条件で用いる
ことが可能となる。この結果診断装置の本体ユニント回
路の中でコスト的に大きな割り合いを占めていた遅延回
路の数を大幅に減することができ、経済的効果のみなら
ず装置の構成を簡単にする上でも大きな効果を得ること
ができる。
According to this invention, the distance d between the centers of the transducers of probes with different applied frequencies is determined based on the condition that the same delay circuit can be used for the distance from the transducer row to the focal point of the ultrasonic waves. Since it is determined based on the relationship that d/J-L = constant, it is no longer necessary to use different delay circuits for each probe with a different frequency as in the past, and all probes can be used with just one type of delay circuit. It becomes possible to use the tentacle under appropriate conditions. As a result, it is possible to significantly reduce the number of delay circuits that account for a large proportion of the cost in the main unit circuit of the diagnostic device, which has a large effect not only on the economical side but also on simplifying the configuration of the device. effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の詳細な説明図、第2図はこの発明の
実施例における振動子の中心間隔を異にする振動子列の
超音波の集束点を示す比較説明図、第3図はこの発明の
実施例のそれぞれ振動子の中心間隔を異にする三種類の
探触子における超音波の集束点と表示可能最大距離との
関係を示すグラフ、第4図は振動子列に与える遅延時間
の説明図、第5図は探触子の駆動回路のプロンク図であ
る。 1.11,12,13  :振動子列、2.14.15
 :探触子、a、dl+dZ  :中心間隔、Et、・
・・、El、・・・。 E、、、、、EE、 、・・・、 EEi、、−、、E
Eli 、・・・、EEli、、−1゜EE2. 、・
・・、 EE24.−I:振動子、CTC,・・・、C
T、:?厄初÷の中1じ間隔d(mm) 惰3図
Fig. 1 is a detailed explanatory diagram of the present invention, Fig. 2 is a comparative explanatory diagram showing the focusing points of ultrasonic waves of transducer rows with different center intervals of transducers in an embodiment of the invention, and Fig. 3 is a A graph showing the relationship between the focal point of ultrasonic waves and the maximum distance that can be displayed in three types of probes with different center spacings of transducers according to the embodiment of this invention, FIG. 4 is a delay given to the transducer array An explanatory diagram of time, FIG. 5 is a Pronk diagram of the probe drive circuit. 1.11, 12, 13: Transducer row, 2.14.15
: Probe, a, dl+dZ : Center distance, Et,・
..., El,... E,,,,,EE,,...,EEi,,-,,E
Eli,...,EEli,, -1°EE2. ,・
..., EE24. -I: Vibrator, CTC,...,C
T:? Distance d (mm) between 1st ÷ 1st interval d (mm)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)多数個の振動子をアレイ状に配列した探触子を備え
、これら配列した振動子の一端から順次複数個の連続す
る振動子列を選択し、その振動子列を遅延回路を介して
同時作動させて行く電子走査によって超音波の送受信を
行い生体の断層画像を得る装置において、適用周波数を
異にする探触子の各振動子が振動子の中心間隔dと振動
子列と超音波の集束点までの距離Lとの間で d/√L=一定 の関係を満たすことを特徴とする超音波診断装置。
[Claims] 1) A probe is provided with a large number of transducers arranged in an array, and a plurality of continuous transducer rows are sequentially selected from one end of the arranged transducers, and the transducer row is In a device that obtains tomographic images of a living body by transmitting and receiving ultrasonic waves through electronic scanning, which is activated simultaneously via a delay circuit, each transducer of a probe with different applied frequencies has a center spacing d between the transducers. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that a distance L between a transducer array and a focal point of ultrasound waves satisfies a constant relationship d/√L=.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11809700B2 (en) 2010-04-07 2023-11-07 Apple Inc. Device, method, and graphical user interface for managing folders with multiple pages

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