JPH02206451A - 超音波診断装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、被検体に対し送信遅延手段により複数の並設
された超音波振動子から超音波を遅延させて送波し、こ
れにより得られる超音波を受信遅延手段により遅延させ
て前記各振動子に受波し、この各振動子の受波信号を加
算して超音波診断情報を得る超音波診断装置に関する。

（従来の技術） 超音波診断装置においては、被検体に対し送信遅延線に
より複数の超音波振動子から超音波を相異なる遅延時間
で送波し、これにより得られる超音波を受信遅延線によ
り異なる時間で遅延して受波し、各信号を加算して超音
波診断情報を得ている。すなわち例えば被検体に対して
複数の振動子を並設してなる探触子から超音波を送波す
る際、前記送信遅延線により複数の振動子の中間に配置
された振動子を最大遅延時間とし、各振動子がら異なる
遅延時間１１．　ｔ２・・・で超音波を送波する。そラ
すると、超音波の波面が合成され、送信ビームＴは、１
つの送信フォーカスＦ１を生じながら、被検者の生体内
に送波される。そして生体内から散乱された超音波を受
信遅延線により各振動子毎に適切な遅延時間ｒｌ、ｒ２
・・・を与えて受信ビームＲを発生し通常Ｆ】と同じと
ころに受信フォーカスＦ２をかけ、それぞれの振動子で
受波し、前記受信フォーカスＦ２からの信号の位相を合
せている。そしてこれらの受波信号は加算器により加算
され、表示系に超音波像が得られる。以コニの方法が一
般的な電子フォーカス法である。

一方、最近においては、前記電子フォーカス法に対して
さらに分解能の良い超音波像を得る方法として多段フォ
ーカス法と受信ダイナミックフォーカス法がある。

多段フォーカス法は、複数のフォーカスを有し、それぞ
れのフォーカスに対して超音波の送受信を行なうので、
分解能および画質の改善を行なうことができるが、１本
の走査線を得るためにｎ回の送受信を行なわなければな
らない。

これに対して受信ダイナミ・ツクフォーカス法は、前記
多段フォーカスよりも分解能が劣化するが、画質を向」
二できるという利点があり、動きの速（亀臓器に適した
方法である。この受信ダイナミ・ツクフォーカス法は、
第１のフォーカスＦ１で送波を行い、受信時に振動子と
前記第１のフォーカスＦｌとの間の領域Ｐにおいては、
この領域Ｐにおける第２のフォーカスＦ２で受信し、ま
た前記第１のフォーカスＦ１よりも遠い領域Ｑにおいて
は、この領域Ｑにおける第３のフォーカスＦ３で受信し
、１本の走査データを得るものである。

第５図は送信ビームの方向と受信ビームの方向がずれた
場合に前記受信ダイナミ・ツクフォーカス法を用いた送
受信特性を示す図である。第５図において、送信ビーム
Ｔは、送信フォーカスＦ１で送波を行い、受信ビームＲ
は、送信ビームＴとは外れた方向にダイナミックフォー
カスをかける。

ここでこの送信ビームＴと受信ビームＲとの前記複数の
並設された振動子の方位方向に対する音場特性がほぼ同
一特性であれば、送信受信の総合特性は、送信ビーム方
向と受信ビーム方向との中間位置の方向となる。すなわ
ち第６図に示すように送信特性と受信特性との方位方向
に対する音場のバランスが合っている場合、つまり前記
振動子の距離方向に対して送信フォーカスＦｌの深さに
おける総合特性ＴＬ１は、送信特性ＴＣＩと受信特性Ｒ
Ｃとの中間となる。

（発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、前記振動子の距離方向に対して前記送信フォ
ーカスＦ１から離れるに従って、つまりずれた深さにお
いては、送信ビームＴおよび受信ビームＲを総合したと
きの総合特性は、送信ビーム方向と受信ビーム方向との
中間位置の方向とはならない。すなわち第５図の点線に
示すように総合特性ＴＬは、送信フォーカスＦｌから離
れるに従い、受信ビームＲ側に偏向する軌跡を描く。

これは以下の理由によるものである。

受信ダイナミックフォーカスは、前述したように１回の
送信動作に対して、受信フォーカスＦ２・・・を連続的
に移動して行くので、はぼ全ての深度においてフォーカ
スを絞って受信できる。

一方、送信の場合には１回の送信動作に対して、１つの
送信フォーカスＦＩＬかなく、この送信フォーカスＦｌ
を外れると、フォーカスが合わず音場が崩れてしまう。

このため、音場は送信フォーカスＦ１にフォーカスが合
っている場合に比較すると、弱くなってしまう。つまり
送受信総合特性ＴＬは、送信の音場と受信の音場との相
互関係により決定されるので、送信フォーカスＦ１を外
れると、第７図に示すように前記送信フォーカスＦｌよ
りも近い場合には、送信特性ＴＣ２による送受信総合特
性ＴＬ２　、第８図に示すように前記送信フォーカスＦ
ｌよりも遠い場合には、送信特性ＴＣ３による送受信総
合特性ＴＬ３の如く送信音場が崩れ、受信音場の方が総
合特性に寄与する割合いが相対的に大きくなる。このた
め総合特性ＴＬは、送信フォーカスＦｌ以外では受信ビ
ームＲ側に偏向した曲線になってしまい、位置誤差が生
じることになり、良好な超音波像が得られないという問
題があった。

そこで本発明の目的は、送受信総合特性を直線化でき、
表示系を複雑化することなく、位置誤差のない表示が可
能となり、良好な超音波像を得る超音波診断装置を提供
することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決する為に次のような手段を講じ
た。本発明は、被検体に対し送信遅延手段により複数の
並設された超音波振動子から送信ビームを１つの送信フ
ォーカスを生ずるよう遅延させて送波し、前記被検体か
ら反射されるエコを前記各振動子で受波し、複数の受信
フォーカスを生ずるよう遅延させて各振動子の受波信号
を加算して超音波診断情報を得る超音波診断装置におい
て、前記送信ビームの方位方向に対する音場特性と前記
受信ビームの方位方向に対する音場特性とにより得られ
る送受信総合特性が距離方向に対して前記送信フォーカ
スを離れるに従い前記受信ビーム側に偏向する際、前記
送受信総合特性が直線となるように前記偏向を相殺する
補正データを発生しこの補正データを前記受信遅延手段
に出力する制御手段を設けたものである。

（作　用） このような手段を講じたことにより次のような作用を呈
する。送受信総合特性が受信ビーム側に偏向する際には
、制御手段により前記偏向分だけを相殺するための補正
データが発生し、この補正データに基き受信遅延手段が
受信遅延時間を補正するので、これにより送受信総合特
性は、はぼ直線となる。したがって、表示系を複雑化す
ることなく、位置誤差のない表示が可能となり、分解能
を向上できるので、良好な超音波像を得ることができる
。

（実施例） 第１図は本発明に係る非同時受信時における超音波診断
装置の一実施例の概略構成を示す図である。ここに非同
時受信とは、１つの送波で１つの受波を行なうものであ
る。第１図において、探触子１は、複数の振動子を並設
し、図示しない被検者の生体内に超音波を送波するもの
である。送信遅延制御系２は、１つの送信フォーカスＦ
ｌをかけるべく前記各振動子から異なる遅延時間で超音
波送信ビームを送信制御するものである。送信器３は、
前記送信遅延制御系２から入力する制御信号により、前
記探触子１の各振動子から超音波を送信させるものであ
る。前置増幅器４は、前記探触子１で生体内から受波し
た超音波エコー信号を増幅するものである。受信遅延制
御系５は、受信ダイナミックフォーカスにすべく、前記
各振動子毎に適切な遅延時間を与え前記受信ビームに複
数の受信フォーカスをかけるように後述するダイナミッ
クフォーカス遅延線６を制御している。また受信遅延制
御系５は、送信ビームの方位方向に対する音場特性と受
信ビームの方位方向に対する音場特性とにより得られる
送受信総合特性が、距離方向に対して送信フォーカスを
離れるに従い受信ビーム側に偏向する際、前記送受信総
合特性が直線となるように前記偏向を相殺する補正デー
タを発生しこの補正データを前記ダイナミックフォーカ
ス遅延線６に出力するものである。すなわち補正データ
は、第５図において点線で示す受信ビームＲの右側に偏
向した曲線ＴＬを、第２図において実線で示す左側に偏
向した曲線ＨＤを得るような補正データで相殺し、点線
で示す直線的な総合特性ＨＴＬを得るものとなっている
。なお補正データは、受信遅延制御系内部の図示しない
メモリに予め記憶しておいたデータテーブルを、読出す
ことにより発生するものとなっている。前記ダイナミッ
クフォーカス遅延線６は、前記受信遅延制御系５からの
制御信号を受けて、前記各振動子に受波するエコー信号
をダイナミックフォーカス遅延するものである。総合制
御系７は、前記送信遅延制御系２および受信遅延制御系
５を制御するものである。受信器８は、前記ダイナミッ
クフォーカス遅延線６からの位相のそろった信号を受信
するものである。位相検出・演算処理回路９は、前記ダ
イナミックフォーカス遅延系６からの信号を位相検波し
、血流速計算などの演算処理を行なうものである。ＤＳ
ＣＩＯは、受信器８および位相検出・演算処理回路９か
らの信号を超音波スキャンからＴＶスキャンに変換し、
超音波像を表示するモニタ１１に出力するものである。

このように構成された実施例の作用について説明する。

まず、送信遅延制御系２がらの制御信号を受けて送信器
３が動作すると、探触子１の複数の並設された各振動子
から図示しない彼険者の生体内に１つの送信フォーカス
をがけた超音波送信ビームが送波される。そして受信遅
延制御系５により内部のメモリから補正データが読出さ
れ、補正データがダイナミックフォーカス遅延線６に送
出される。これによりダイナミックフォーカス遅延線６
の受信遅延特性は前記補正データで補正される。すなわ
ち第５図において点線で示す受信ビムＲの右側に偏向し
た曲線ＴＬは、第２図において実線で示す左側に偏向し
た曲線ＨＤを得るような補正データで相殺され、点線で
示す直線的な総合特性ＨＴＬが得られ、生体から散乱さ
れた超音波エコーは同一振動子に受波され、前置増幅器
４により受波信号は増幅される。すなわち送受信総合特
性はほぼ直線になって、受信器８に出力され、位相検波
・演算回路９により前記信号は位相検波され、それぞれ
の各信号が加算されてＤＳＣｌＯに出力される。さらに
Ｄ　Ｓ　Ｃ１０によりＴＶスキャンに変換され、ＴＶモ
ニタ１１に超音波像が表示される。したがって、送受信
総合特性はほぼ直線になっているので、表示系を複雑化
することなく、位置誤差のない表示が可能となり、良好
な超音波像が得られる。

次に前記実施例の変形例について説明する。第３図は前
記実施例の変形例を示す概略構成図である。なお前記第
１図に示す部分と同一部分については同一符号を付しそ
の詳細な説明は省略する。

変形例が特徴とするところは、１つの送波に対して２つ
の受波を同時に得る同時受信のために、前記増幅器４と
前記Ｄ　Ｓ　Ｃ１０との間にダイナミックフォーカス遅
延線６ａ、受信器８ａ、位相検出・演算回路９ａと、ダ
イナミックフォルカス遅延線６ｂ、受信器８ｂ、位相検
出・演算回路９ｂと、を並列的に接続した点にある。ダ
イナミックフォーカス遅延線８ａ、　Ｂｂ、受信器８ａ
、　８ｂ、位相検波・演゛算回路９ａ。

９ｂは、前述したダイナミックフォーカス遅延線６゜受
信器８１位相検波・演算回路９と同一構成となっている
。受信遅延制御系５ａは、ダイナミックフォーカス遅延
線Ｂａ、　６ｂをそれぞれ遅延制御するものである。ま
た受信遅延制御系５ａは、送信ビームの方位方向に対す
る音場特性と受信ビームの方位ｈ゛向に対する音場特性
とにより得られる送受信総合特性が、距離方向に対して
送信フォーカスを離れるに従い受信ビーム側に偏向する
際、前記送受信総合特性が直線となるように前記偏向を
相殺する補正データを発生しこの補正データを前記ダイ
ナミックフォーカス遅延線８ａ、　６ｂに出力するもの
である。すなわち第４図において実線で示す送信フォー
カスＦｌに対し左側に偏向した受信ビームＨＤａおよび
実線で示す送信フォーカスＦｌに対し右側に偏向した受
信ビームＨＤｂを得るような補正データを発生し、点線
で示す直線的な総合特性ＴＬａ、ＴＬｂを得るものとな
っている。なお補正データは、受信遅延制御系内部の図
示しないメモリに予め記憶し２ておいたデータテーブル
を読出すことにより発生するものとなっている。

このような構成によれば、同時受信時において、受信遅
延制御系統５ａにより第４図に示す如く実線で示す左側
に偏向した曲線ＨＤａ邦よび実線で示す右側に偏向した
曲線ＨＤｂを得るような補正ブタが発生する。そしてこ
の補正データがダイナミックフォーカス遅延線６ａ、　
６ｂに入力されると、生体内から散乱された超音波エコ
ービームが補正され、はぼ直線となる送受信総合特性が
得られる。

このような実施例においても、送受信総合特性はほぼ直
線になっているので、表示系を複雑化することなく、位
置誤差のない表示が可能となり、良好な超音波像が得ら
れる。

なお本発明は、上述した実施例に限定されるものではな
い。上述した実施例においては、補正データの発生法と
してメモリ内に予め記憶しであるデータテーブルを読出
すようにしていたが、例えば各段毎に逐次補正データを
計算するようにしても良い。このほか本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である
。

［発明の効果］ 本発明によれば、送信ビームの方位方向に対する音場特
性と受信ビームの方位方向に対する音場特性とにより得
られる送受信総合特性が距離方向に対して送信フォーカ
スを離れるに従い受信ビーム側に偏向する際、前記送受
信総合特性が直線となるように前記偏向を相殺する補正
データを発生しこの補正データを前記受信遅延手段に出
力する制御手段を設けたので、送受信総合特性を直線化
でき、表示系を複雑化することなく、位置誤差のない表
示が可能となり、良好な超音波像を得る超音波診断装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る非同時受信時の超音波診断装置の
一実施例の概略構成を示す図、第２図は受信遅延制御系
により受信ダイナミックフォーカスの軌跡を曲線化した
状態を示す図、第３図は同時受信時の変形例を示す図、
第４図は第３図に示す受信遅延制御系によりダイナミッ
クフォーカスの軌跡を曲線化した状態を示す図、第５図
は従来の送受信総合特性を示す図、第６図は送信フォー
カス点における送受信ビーム特性を示す図、第７図は送
信フォーカスよりも近い場合の送信受信ビーム特性を示
す図、第８図は送信フォーカスよりも遠い場合の送信受
信ビーム特性を示す図である。 ■・・・探触子、２・・・送信遅延制御系、３・・・送
信器、４・・・前置増幅器、５　、５ａ、　５ｂ・・・
受信遅延制御系、６　、８ａ、　８ｂ・・・ダイナミッ
クフォーカス遅延線、７・・・総合制御系、８　、８ａ
、　８ｂ・・・受信器、９　、９ａ。 ９ｂ・・・位相検出・演算回路、１０・・・ＤＳＣｌｌ
ｌ・・・モニタ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３ＩＸＩ 第２　図 第４　図 体勤チ 第５ 図 第 図 ＬＩ 第６ 図 第８ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体に対し送信遅延手段により複数の並設された超音
   波振動子から送信ビームを１つの送信フォーカスを生ず
   るよう遅延させて送波し、前記被検体より反射されるエ
   コーを前記各振動子で受波し、受信遅延手段により複数
   の受信フォーカスを連続的に生ずるよう遅延させて受信
   ビームを発生させ、各振動子の受波信号を加算して超音
   波診断情報を得る超音波診断装置において、前記送信ビ
   ームの方位方向に対する音場特性と前記受信ビームの前
   記方位方向に対する音場特性とにより得られる送受信総
   合特性が距離方向に対して前記送信フォーカスを離れる
   に従い前記受信ビーム側に偏向する際、前記送受信総合
   特性が直線となるように前記偏向を相殺する補正データ
   を発生しこの補正データを前記受信遅延手段に出力する
   制御手段を設けたことを特徴とする超音波診断装置。