JPH0194831A

JPH0194831A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH0194831A
Application number: JP62252319A
Authority: JP
Inventors: Akira Murata; 晃村田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-04-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はアレイ振動子を用いる超音波診断装置に関す
る。

〔従来の技術〕

多数の超音波振動子を配列して成るアレイ振動子を用い
、電子セクタ走査、電子リニア走査あるいは電子ラジア
ル走査により生体の超音波像を得るようにした超音波診
断装置は従来種々公知である。このようなアレイ振動子
を用いる超音波診断装置において、アレイ振動子から投
射される超音波のフォーカス距離を固定とすると、所望
の部位にフォーカスを合わせることができず、例えばア
レイ振動子を内視鏡の挿入先端部に設けて胃の層構造を
内部から観察する場合にあっては鮮明な画像が得られな
いという問題がある。

このような問題を解決するものとして、例えば特公昭６
１−５７０１２号公報および特開昭６２−８７１４０号
公報には、駆動振動子の数を変えたり、デイレイ量を変
えて各超音波の投射方向（走査線）において複数回走査
することにより、浅部から深部までフォーカスを合わせ
るようにしたダイナミックフォーカスの技法が提案され
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来のダイナミックフォーカス
法においては、焦点合わせを行いながら超音波ビームを
移動させ、その各走査線における複数の走査による受信
信号を全て像にしているため、回路構成が複雑で、コス
トが高くなると共に、所望の部位を観察する場合には、
無駄な走査が多くなって時間がかかり、したがってリア
ルタイム化を考えた場合にはフレームレートが低下する
という問題がある。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、簡単かつ安価にでき、しかもフレームレート
を低下させることなく所望の部位に焦点を合わせること
ができ、該部位の超音波像を高分解能でリアルタイムで
観察できるよう適切に構成した超音麺診断装置を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕上記目的を
達成するため、この発明ではアレイ振動子から投射され
る超音波の焦点距離を設定手段において予め複数設定し
、その設定された複数の焦点距離でそれぞれ投射された
超音波の受信信号のピーク値を検出して比較し、その比
較結果に基づいて設定手段で設定した焦点距離を選択し
てアレイ振動子を駆動制御する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すものである。

制御器１から送信器２に送信トリガが供給され、これに
より送信器２からデイレイライン３に送信パルスが供給
される。この送信パルスはデイレイライン３およびマル
チプレクサ４を介してアレイ振動子５の各超音波振動子
に、制御器１で設定された焦点距離に対応するデイレイ
量に応じて遅延されて供給され、これによりアレイ振動
子５から図示しない生体に向けて超音波が集束して投射
される。この実施例では、送信器２からの順次の送信パ
ルスの各々に対するアレイ振動子５の各超音波振動子の
デイレイ量を制御して電子セクタ走査する。アレイ振動
子５から投射された超音波のエコーは各超音波振動子で
受波され、その受信信号はマルチプレクサ４、デイレイ
ライン３、受信器６および増幅器７を経てデジタルスキ
ャンコンバータ（ＤＳＣ）　　８に供給され、制御器１
の制御のもとに表示器９に表示される。

この実施例では、アレイ振動子５から投射される超音波
の焦点距離を近距離から遠距離に向けてＦ、＝　０．５
　ｃｍ、　Ｆｚ　＝　０．７ｃｍ、　Ｐ３　＝　０．９
ｃｍ、　Ｆａ　＝　１．２国およびＦｓ　＝　１．５ｃ
ｍの５種類として、これら５種類の焦点距離ｐ、−ｐ、
の各々に対するセクタ走査の各走査線におけるデイレイ
ライン３でのデイレイ量をデイレイマツプ１０に予め記
憶し、このデイレイマツプ１０に記憶したデイレイ量を
制御器１において読み込み得るようにする。また、増幅
器７の出力はピーク値検出器１１に供給して受信信号の
ピーク値を検出し、これをメモリ１２に格納する。メモ
リ１２は順次の５走査線におけるピーク値を格納するも
ので、このメモリ１２に格納された５走査線分のピーク
値を比較器１３で比較して、その最大のものを制御器１
に供給し、これにより制御器１において最大のピーク値
を与えた焦点距離を選択してその焦点距離に対応する次
の走査線におけるデイレイ量をデイレイマツプ１０から
読み込んでデイレイライン３のデイレイ量を設定する。

すなわち、この実施例においては最初の５走査線を、第
１走査線を焦点距離Ｆ１、第２走査線を焦点距離Ｆ２、
−・・・・としてＦ、〜Ｆ、の順に走査し、その各走査
における第２図Ａに示すような増幅器７の受信信号出力
のピーク値をピーク値検出器１１で検出してメモリ１２
に格納する。このメモリ１２に格納された例えば第２図
ＢおよびＣに示すような各焦点距離における受信信号の
ピーク値を、比較器１３で比較して最も診断部位に合っ
ていると思われるもの、この場合には焦点距離Ｆ３にお
けるピーク値を選択し、これを制御器１に供給する。制
御器１では比較器１３からの出力に基づいて当該最適の
ピーク値を与えた焦点距離Ｆ、を決定し、次の第６走査
線目における焦点距離Ｆ３のデイレイ量をデイレイマツ
プ１０から読み込んでそのデイレイ量にデイレイライン
３を設定して第６走査線を走査する。

以下、第７走査線に対しては第２〜第６走査線における
ピーク値から、第８走査線に対しては第３〜第７走査線
におけるピーク値からというように、直前の５走査線分
のピーク値から最適のピーク値を与えた焦点距離を選択
して同様に走査する。

このようにすれば、エコーが最も強い被写体の表面部分
に焦点が合うようにオートフォーカスされることになる
。したがって、例えばアレイ振動子５を内視鏡の挿入先
端部に装着して胃の断層像を得る場合には、アレイ振動
子５から投射される超音波の焦点が強エコーとなる胃壁
に合うことになるので、胃の断層像を高分解能で得るこ
とができ、したがって胃の５Ｎ構造の境界部分等の診断
に有用となる。

なお、この発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば
、上述した実施例では走査線単位で焦点距離を選択する
ようにしたが、フレーム単位で焦点距離を選択するよう
にすることもできる。

この場合、比較の対象となるピーク値を、各フレームに
おける受信信号のピーク値としてもよいし、各走査線で
のピーク値の平均値としてもよい。このようにフレーム
単位で焦点距離を選択するようにすれば、フォーカス精
度をより一層高めることができる。また、予め設定する
焦点距離は５種類に限らず、それ以上あるいはそれ以下
とすることもでき、その種類に応じてメモリ１２の容量
、すなわち次の走査線あるいはフレームにおける焦点距
離を選択するための直前の走査線数あるいはフレーム数
を設定することができる。さらに、オートフォーカスの
効果は焦点距離を１つに固定しても得ることができる。

すなわち、焦点距離を固定しても、狙いの部位がほぼ平
坦のときは各走査線において超音波の到達距離が異なる
のでその受信エコーのピーク値も異なる。したがって、
例えば最初の５走査でピーク値が最大となる走査線のデ
ータを第６走査線におけるデータとして、第６走査線の
実際のデータは別に格納すると共にそのピーク値を同様
に検出して比較用のメモ１月２に格納し、第７走査線に
おいてはその直前の実際に走査して得た第２〜第６走査
線における最大のピーク値を有するデータを入れるよう
に、順次の走査線においてその直前の実際に走査して得
た最大のピーク値を有するデータを当該走査線のデータ
と９すれば、上述した実施例と同様のオートフォーカス
効果を得ることができると共に、この場合にはデイレイ
マツプを省略することができるので回路構成も簡単にな
る。また、上述した実施例では電子セクタ走査を行う場
合について示したが、この発明は電子リニア走査や電子
ラジアル走査にも有効に適用することができる。これら
の場合には、駆動する組の各超音波振動子に与える送信
パルスのデイレイ量を、選択した焦点距離に応じて制御
すればよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば予め設定した複数
の焦点距離における受信エコー信号のピーク値を検出し
て比較し、その比較結果に基づいて予め設定した焦点距
離を選択してアレイ振動子を駆動制御することによりオ
ートフォーカスを行うようにしたので、ダイナミックフ
ォーカスを行う場合に比べ回路構成を簡単にでき、コス
トを安くできると共に、−走査線において１回の走査で
済むのでフレームレートを低下させることなく所望の部
位に自動的に焦点を合わせることができ、該部位の超音
波像を高分解能でリアルタイム観碗することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
Ａ、ＢおよびＣはその動作を説明するための図である。１・・・制御器　　　　　　２・・・送信器３・・・デ
イレイライン　　４・・・マルチプレクサ５・・・アレ
イ振動子　　　６・・・受信器７・・・増幅器８・・・デジタルスキャンコンバータ９・・・表示器　　　　　　１０・・・デイレイマツプ
１１・・・ピーク値検出器　　１２・・・メモリ１３・
・・比較器時間ｔｅ寺Ｍｔ　　　　　焦点距１１！

Claims

【特許請求の範囲】

１、超音波を送受信するアレイ振動子と、このアレイ振
動子から投射される超音波の複数の焦点距離を予め設定
する手段と、この設定手段により設定された複数の焦点
距離でそれぞれ投射された超音波の受信信号のピーク値
を検出する手段と、このピーク値検出手段により検出し
た複数のピーク値を比較する手段と、その比較結果に基
づいて前記設定手段で設定した焦点距離を選択して前記
アレイ振動子を駆動制御する手段とを具えることを特徴
とする超音波診断装置。