JPH03267052A

JPH03267052A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH03267052A
Application number: JP2065559A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Yamazaki; 山崎　延夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-03-17
Filing date: 1990-03-17
Publication date: 1991-11-27
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: JP2851114B2

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、超音波探触子から被検体に対して超音波を送
受波し、これにより生体の断層像を得る超音波診断装置
に関する。

（従来の技術）超音波パルスを生体内に送波し、該生体内の各組織から
の反射波により生体情報を得る超音波診断法は、Ｘ線の
ような照射障害がなく、しかも造影剤なしで軟部組織の
診断ができる利点を有している。最近の超音波診断装置
における超音波探触子は、配列形（アレイ型ともいう。

）圧電振動子が用いられている。この超音波探触子の各
振動子を駆動信号により駆動して超音波を発生させ、こ
の超音波を生体内に送波する。そしてこの生体内から前
記同一振動子に得られる受信信号に所定の遅延時間を与
えることにより、超音波ビームを所定の距離（位置）に
集束させて、解像度の優れた断層像を得るようにしてい
る。

第３図は従来のこの種の電子走査型超音波診断装置の一
例を示す概略構成図である。同図において、まずパルス
発生器２Ａから生体内に送波される超音波パルスの間隔
を決定する繰り返しパルスが、送信遅延回路２Ｂに出力
される。この繰り返しパルスは送信遅延回路２Ｂにより
送信超音波の送波方向と収束点から決定される所定の遅
延時間が与えられた後、送信駆動回路（バルサ）２Ｃに
送られ駆動パルスが形成される。この駆動パルスは、超
音波探触子１を駆動すると、発生した超音波は図示しな
い生体内に送波される。

一方、生体内から反射された超音波ビームは、前記超音
波探触子１により受信され、さらにプリアンプ３Ａに送
られる。

さらに第４図に示すような受波ダイナミックフォーカス
法（ＤＶＡＦともいう。）を受信遅延回路３Ｂ１．３Ｂ
２　（以下ＲＤＬ３Ｂ１．３Ｂ２という。）に採用して
いる。

すなわちコントローラ１５ａからスイッチ３８３に切換
信号ｓｌＯが入力すると、この切換信号ｓｌｏによりス
イッチ３Ｂ３はＲＤＬ３Ｂ１゜３Ｂ２を選択する。そう
すると、ＲＤＬ３Ｂ１゜３Ｂ２がそれぞれ有する遅延パ
ターンにより受信フォーカス点Ｆ１及びＦ３を生じさせ
ながら、エコー信号は加算器３Ｃに入力する。そして加
算器３Ｃにより各々の振動子のエコー信号が合成され、
さらに包路線検波回路４Ａによりエコー信号の包絡線が
検出されてＢモード像データが得られる。

さらにエコー信号はＤＳＣ（ディジタルψスキャン・コ
ンバータ）６Ａに記憶される。

かくしてＤＳＣ６Ａから読み出されたＢモード像データ
は、受信フォーカスＦ１乃至Ｆ３を生じたものであるか
ら、近距離から遠距離まで全ての領域にわたって分解能
の良い画像がＴＶモニタ６Ｂに得られる。

一方、超音波画像の高分解能を得るための方法として、
前記受波ダイナミックフォーカス法以外に送信コンビネ
ーションフォーカス法もある。この送信コンビネーショ
ンフォーカス法は、送信時に近距離から遠距離まで全て
の領域に亘って複数のフォーカスを生じさせながら、超
音波を送波するものであり、その原理は、上述した受波
ダイナミックフォーカス法とほぼ同様である。

また前記超音波探触子ＩＡから例えば超音波探触子ＩＢ
に切換えるときには、この超音波探触子ＩＢに必要な遅
延データをいちいち演算して求め、この遅延データを用
いて超音波送受信を行なうようにしていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述した超音波診断装置にあっては、次
のように問題がある。前記遅延データ量は例えば電子セ
クタプローブ（探触子）１本当たり、送信時には、送信
素子数×コンビネーションフォーカス段数×走査線数だ
け必要であり、受信時には、受信素子数×ダイナミック
フォーカス段数×走査線数だけ必要であった。またこれ
らの遅延データを設定する方法としては、（１）まず装置に接続可能なすべての超音波探触子の遅
延データをＲＯＭに格納する方法。

（２）次に装置に接続可能なすべての超音波探触子につ
いての遅延データを間引いてＲＯＭに格納し、超音波探
触子を切換時に残りの遅延データを補間回路で求める方
法。

（３）さらに遅延データを演算するに必要な基本的なパ
ラメータのみ各々の超音波探触子毎にＲＯＭに格納し、
超音波探触子を切換時にそのパラメータを用いて遅延デ
ータを演算により求める方法。

などの方法があり、（１）から（３）の順に方法が移行
してきた。

すなわち超音波画像の高分解能化を図るために、同時駆
動素子を増加させたり、あるいは前記受波ダイナミック
フォーカス法、送信コンビネーションフォーカス法によ
るフォーカス点の増加に伴って膨大な遅延データが必要
となってきた。このため超音波探触子を切換える時に遅
延データを演算して転送する従来の方法では、超音波探
触子の切換えに要する時間が長くなり、操作性に問題が
あった。

そこで本発明の目的は、超音波探触子の切換えに要する
時間を短縮でき、操作性を向上して操作者の作業負担を
軽減し得る超音波診断装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決する為の手段）本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。本発明は、装置本体に接続される複
数の超音波探触子のいずれか１つを切換手段で選択し選
択された超音波探触子で被検体に対して超音波を送受波
し、得られるエコー信号に基づき断層像を得る超音波診
断装置において、前記装置本体に電源を投入すると、前
記複数の超音波探触子の識別情報に基づきこれら超音波
探触子に対応する超音波送受信のための遅延データを演
算する演算手段と、この演算手段により演算された遅延
データを記憶する記憶手段と、前記超音波探触子の切換
時に選択された超音波探触子に対応する遅延データを、
前記記憶手段から読み出す制御手段とを備えたことを特
徴とする。

（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。装置本体に電源を投入すると、各々の超音波探
触子から識別情報が演算手段に入力されこの演算手段に
より装置本体に接続されている全ての超音波探触子に対
する遅延データが演算され、これらの遅延データが記憶
手段に記憶される。そして超音波探触子を切換える時に
は、選択された超音波探触子に対応する遅延データが、
制御手段により前記記憶手段から直ちに読み出されるの
で、超音波探触子の切換に要する時間を短縮でき、操作
性が向上でき、これにより操作者の作業負担を軽減でき
る。

（実施例）第１図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図である。なお第３図に示す部分と同一部
分は、同一符号を付しその詳細は省略する。

超音波診断装置は、仕様の異なる３つの超音波探触子Ｉ
Ａ〜ＩＣ，これらの超音波探触子ＩＡ〜ＩＣに対応して
設けられたコネクタ１４Ａ〜１４Ｃ２このコネクタ１４
Ａ〜１４Ｃを介して前記３つの超音波探触子ＩＡ〜ＩＣ
に入力端子ａ〜Ｃがそれぞれ接続されコントローラ１５
からの制御信号Ｓ、により前記入力端子ａ　−ｃのいず
れかを選択する切換手段としての切換スイッチ２Ｄを有
する。

また装置は、送信系２として送信遅延回路２Ｂ。

パルサ２Ｃを有し、受信系３としてプリアンプ３Ａ、受
信遅延回路３Ｂ、加算器３Ｃを有する。

さらに装置は、Ｂモード処理系４として包絡線検波回路
４Ａを有し、表示系６としてＤＳＣ６Ａ。

ＴＶモニタ６Ｂを有する。

さらにまた装置は、演算手段としての遅延データ演算回
路１０．記憶手段としての遅延データメモリ１１．制御
手段としてのコントローラ１５゜送信遅延コントロール
回路１２．受信遅延コントロール回路１３を有している
。

また前記コントローラ１５は、装置本体に電源を投入す
ると、前記超音波探触子ＩＡ〜ＩＣから超音波探触子を
示す識別情報（ＩＤ情報ともいう。）Ｓ２を入力し、こ
の識別情報Ｓ２を前記遅延データ演算回路１０に与える
。

前記遅延データ演算回路１０は１、前記装置本体に電源
を投入すると、前記コントローラ１５から入力する識別
情報に基づき、切換スイッチ２Ｄにより切換接続可能な
全ての超音波探触子ＩＡ。

ＩＢ、ＩＣについての超音波送受信のための遅延データ
を演算により求め、求められた超音波探触子ごとの遅延
データを遅延データメモリ１１に出力する。なお前記遅
延データは、送信コンビネーションフォーカス及び受波
ダイナミックフォーカス法を行なうための遅延データを
含む。

前記遅延データメモリ１１は、例えばランダム・アクセ
ス・メモリ（ＲＡＭ）であり、前記コントローラ１５か
ら入力する制御信号Ｓ３により各種の超音波探触子ＩＡ
、ＩＢ、ＩＣに必要な遅延データを内部の対応するメモ
リ領域１１Ａ。

１１Ｂ、ＩＩＣに書き込む。

前記送信遅延コントロール回路１２は、前記コントロー
ラ１５から入力する制御信号Ｓ４により前記切換スイッ
チ２Ｄで選択された超音波探触子に対応する送信遅延デ
ータを、前記遅延データメモリ１１内のメモリ領域から
読み出し、これをパルサ２Ｃに与える。

前記受信遅延コントロール回路１３は、前記コントロー
ラ１５から入力する制御信号Ｓ５により前記切換スイッ
チ２Ｄにより選択された超音波探触子に対応する必要な
受信遅延データを、前記遅延データメモリ１１内のメモ
リ領域から読み出し、これを受信遅延回路３Ｂに与える
。

そして送信遅延コントロール回路１２から入力する送信
遅延データは、繰り返しパルスに対して送信超音波の送
波方向と収束点から決定される所定の遅延時間が与えら
れたものであり、この送信遅延データはパルサ２Ｃに送
られ駆動パルスが形成される。この駆動パルスは、前記
切換スイッチ２Ｄのいずれかの入力端子、コネクタを介
して選択された超音波探触子１を駆動すると、発生した
超音波は図示しない生体内に送波される。

さらに受波ダイナミックフォーカス法を採用した受信遅
延回路３Ｂ（例えば２系統のからなる受信遅延回路）に
入力する。すなわち前記第３図に示すような回路により
２系統のどちらかを選択する。そうすると、２系統に前
記受信遅延コントロール回路１３から入力する受信遅延
データにより受信フォーカス点（例えばＦｌ乃至Ｆ３）
を生じさせながら、エコー信号は加算器３Ｃに入力する
。

そして加算器３Ｃにより各々の振動子のエコー信号が合
成され、さらに包絡線検波回路４Ａによりエコー信号の
包絡線が検出されてＢモード像データが得られる。さら
にエコー信号はディジタル・スキャン・コンバータ（Ｄ
ＳＣ）６Ａに記憶される。

１２このように本実施例によれば、装置本体に電源を投入す
ると、各々の超音波探触子ＩＡ〜ＩＣから識別情報が遅
延データ演算回路１０に入力されこの遅延データ演算回
路１０により装置本体に接続されている全ての超音波探
触子ＩＡ〜ＩＣに対する遅延データが演算され、これら
の遅延データが遅延データメモリ１１に記憶される。そ
して超音波探触子を切換える時には、選択された超音波
探触子に対応する遅延データが、送信遅延コントロール
回路１２．受信遅延コントロール回路１３により前記遅
延データメモリ１１から直ちに読み出されるので、超音
波探触子の切換に要する時間を短縮できる。これにより
超音波探触子の操作性が向上でき、操作者の作業負担を
軽減できる。

なお前記遅延データ演算回路１０は、電源投入時に遅延
データを間引いて演算し、超音波探触子を切換時に前記
演算された遅延データを用いて補間演算を行なっても良
い。

次に前記実施例の変形例１を説明する。変形例１では、
前記遅延データメモリ１１内の記憶内容を装置内の設け
られた図示しないバックアップ電源によりバックアップ
可能としておく。そして後に電源を再投入した際に、接
続されている超音波探触子が交換されないときには、再
度に亘り遅延データを演算回路１０により求める必要が
ない。

また超音波探触子が交換されていたときには、遅延デー
タを演算回路１０により求め、求められた遅延データを
前記遅延データメモリ１１に記憶し、ＲＡＭの内容を書
き換えるようにしても良い。

このように−度遅延データを演算すれば、装置に接続さ
れている超音波探触子が交換されない限り、電源を再び
投入した時に、演算を行なう必要がなくなる。これによ
り装置の立ち上げも迅速化できる。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第２の実施例では、超音波探触子内にバックアップＲＡ
ＭまたはＥ２ＰＲＯＭなどのデータ書き替えが可能なメ
モリ（記憶素子）を有し、前記第１の実施例または前記
変形例１で演算した遅延データを、超音波探触子内の前
記メモリに書き込む。

第２図は前記第２の実施例の具体的なブロック図である
。本実施例は、前記第１の実施例に対して遅延データメ
モリ１１を超音波探触子側に設けた点が異なる。すなわ
ち超音波探触子ＩＡ〜ＩＣと切換スイッチ２Ｄとの間に
設けられたコネクタ１４Ａ〜１４Ｃ内に遅延データメモ
リＩＩＡ〜１１Ｃを設けている。また切換スイッチ２Ｄ
の出力端子ｄ側には、遅延データ演算回路１０の出力端
子が接続されている。

そして遅延データ演算回路１０に入力する制御信号ｓ２
に基づき演算された遅延データは、切換スイッチ２Ｄを
介して前記遅延データメモリ１１に書き込まれる。

さらに前記切換スイッチ２Ｄの出力端子ｄから送信遅延
コントロール回路１２及び受信遅延コントロール回路１
３まで接続されている。すなわち送信遅延コントロール
回路１２及び受信遅延コントロール回路１３はコントロ
ーラ１５から入力する制御信号により、前記遅延データ
メモリ１１から必要な遅延データを切換スイッチ２Ｄを
介して入力し、パルサー２Ｃ，受信遅延回路３Ｂに遅延
データを出力する。なおその他の構成は前記第１の実施
例と同様である。

このような第２の実施例であっても、前記第１の実施例
と同様に超音波探触子の切換時間を短縮でき、操作性を
向上でき、これにより操作者の作業負担を軽減できると
いう効果が得られる。

次に変形例２について説明する。この変形例２では、前
記第２の実施例で書き込まれた時と同一機種において、
電源が再投入された時には、再度遅延データを演算する
必要がない。また超音波探触子が別機種の装置に接続さ
れて電源が投入された時には、超音波探触子内の遅延デ
ータメモリの遅延データを、前記別機種におけるフォー
カス条件により演算した遅延データに書き換える。

このようにしても、前記変形例１と同様な効果が得られ
る。

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。

　５６［発明の効果］本発明によれば、装置本体に電源を投入すると、各々の
超音波探触子から識別情報が演算手段に入力されこの演
算手段により装置本体に接続されている全ての超音波探
触子に対する遅延データが演算され、これらの遅延デー
タが記憶手段に記憶される。そして超音波探触子を切換
える時には、選択された超音波探触子に対応する遅延デ
ータが、制御手段により前記記憶手段から直ちに読み出
されるので、超音波探触子の切換に要する時間を短縮で
き、操作性が向上でき、操作者の作業負担を軽減し得る
超音波診断装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図、第２図は本発明の第２の実施例を示す
概略ブロック図、第３図は従来・・・パルサ、２Ｄ・・
・切換スイッチ、３Ａ・・・プリアンプ、３Ｂ・・・受
信遅延回路（ＲＤＬ）　、３Ｃ・・・加算器、４Ａ・・
・包絡線検波回路、６Ａ・・・ＤＳＣ１６Ｂ・・・ＴＶ
モニタ、１０・・・遅延データ演算回路、１１・・・遅
延データメモリ、１２・・・送信遅延コントロール回路
、１３・・・受信遅延コントロール回路、１４・・・コ
ネクタ、１５・・・コントローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

　装置本体に接続される複数の超音波探触子のいずれか
１つを切換手段で選択し選択された超音波探触子で被検
体に対して超音波を送受波し、得られるエコー信号に基
づき断層像を得る超音波診断装置において、前記装置本
体に電源を投入すると、前記複数の超音波探触子の識別
情報に基づきこれら超音波探触子に対応する超音波送受
信のための遅延データを演算する演算手段と、この演算
手段により演算された遅延データを記憶する記憶手段と
、前記超音波探触子の切換時に選択された超音波探触子
に対応する遅延データを、前記記憶手段から読み出す制
御手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。