JPH0331058B2 - - Google Patents

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JPH0331058B2
JPH0331058B2 JP61043515A JP4351586A JPH0331058B2 JP H0331058 B2 JPH0331058 B2 JP H0331058B2 JP 61043515 A JP61043515 A JP 61043515A JP 4351586 A JP4351586 A JP 4351586A JP H0331058 B2 JPH0331058 B2 JP H0331058B2
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JP
Japan
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wave transmission
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JP61043515A
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Yasuto Takeuchi
Takao Tosen
Motoyoshi Ando
Yoshiro Iseki
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Yokogawa Medical Systems Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8979Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/06Measuring blood flow
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13Tomography
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は超音波診断装置のアレイ探触子の駆動
方法に関する。
(従来の技術) 超音波の人体に対する特性即ち減衰や反射の度
合が組織や病変部により異なることを利用して超
音波による医療用検査が行われている。動作原理
によつて分類すると生体組織の超音波透過特性に
よつて像を画く方法と生体内各部からの超音波の
反射波を見る方法とがあるが、前者は現在殆ど用
いられておらず、反射波によつて像を画く方法が
主として用いられている。反射波によつて像を画
く方法にはパルス法と連続波(以下CWという)
ドプラ法があり、パルス法は送波した超音波のパ
ルスと反射して受信した超音波のパルスとの時間
差によつて所望の部位との距離を知り、反射波の
振幅によつて反射部位の反射率を知る方法であつ
て、観察の便利さからBモードイメージング法が
主として用いられる。Bモードイメージング法は
CRT(ブラウン管)を反射波によつて輝度変調す
る方式である。Bモードイメージング法で代表さ
れるパルス法の送信波と反射波の関係を第2図に
示す。図において11は送信波で12は生体の組
織から反射して帰つて来る反射波である。送信波
11と反射波12との間隔をt秒、音速をcとす
れば送信点と反射部位との距離Rは次式で求めら
れる。
R=ct/2 第2図に明らかなように送信パルス幅は狭く、
又、送信パルス間隔は全エコーの帰投時間に比し
充分に長いので送信パルスと受信パルスとが重な
ることはないため、アレイ探触子の全エレメント
を送信及び受信に時分割的に使用することができ
る。一方CWドプラ法はドプラ効果を利用して、
連続波の超音波を送信し、例えば血流のような移
動する物体からの反射波の周波数の送信周波数か
らのずれ及び移動方向から移動物体の移動速度を
知る方法である。このCWドプラ法は連続波を送
信するため、送信と受信に同じエレメントを使用
することが出来ず、アレイ探触子のエレメントを
送信用と受信用とに区分けして使用している。
(発明が解決しようとする問題点) 前記の2種の方法において、Bモードイメージ
ング法ではその分解能を上げるためには送波波形
のパルス幅を狭くする必要があるが、送波パワー
が小さいと受信されるエコーのパワーも小さくな
り、SN比が悪くなつて画質が低下するので、探
触子の許容印加電圧の範囲内で送波パワーを増加
させるように送波パルス振幅を大きくしなければ
ならない。このパルス振幅を大きくするためには
送波ドライバの出力電圧を高くする(例えば80V
以上にする)必要がある。一方CWドプラ法の場
合は送波波形は連続波なので、生体に対する安全
限界の理由と、探触子の取扱可能電力限界の理由
との2つの面から送波ドライバの出力電圧を低く
(例えば数V)しなければならない。
ところで、CWドプラ法で血流測定中において
も、スナツプシヨツト的にBモードイメージング
法によつて対象物の像を観測して関心部位周辺の
位置関係等を知り、再びCWドプラ法に切替えて
測定を続行するというイメージング手法が可能で
あることが望まれるのだが、これを可能にするに
は、送波ドライバの出力電圧を低電圧−高電圧−
低電圧と瞬時にして切替える必要がある。
この切替えを実現する構成としては、送波ドラ
イバに高電源電圧を供給しておき、その終段アン
プの出力振幅をコントロールすることにより前記
低電圧及び高電圧を出力させるものが考えられる
が、この場合CWモードのときには、小振幅出力
を高電圧の電源から電流を抽出して与えねばなら
ないことから、終段アンプ部分での叛熱量が大き
くなり過ぎるので実際上使用できない。そこで、
送波ドライバへの供給電源電圧を前記低電圧出力
時にはその出力に相応して低くし前記高電圧出力
時には高くするという電源電圧の切替えによりム
ダな電力を省き発熱量を小さくすることが考えら
れる。しかし、この切替えの手法としては、回路
に介在するバイパスコンデンサの充放電を伴うの
で、瞬時に切替えることは困難で、切替時間は少
なくとも数十〜〜数百ミリ秒を要し、そのためB
モード撮像の前後にそのような過渡的休止をおか
ねばならず、実質的にCWドプラ法を中断しない
でBモードイメージングをスナツプシヨツト的に
行つて位置を確認したいという主旨にそうことが
困難である。
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたもの
で、その目的は、CWドプラ法観測中にBモード
イメージングをスナツプシヨツト的にSN比の低
下や画質の劣化を来たすことのなく行うことがで
きるアレイ探触子の駆動方法であつて、送波ドラ
イバの構成を複雑化することもない駆動方法を実
現することにある。
(問題点を解決するための手段) 前記の問題点を解決する本発明は、アレイ探触
子のエレメントを2群に分け、各エレメント群に
別の送波ドライバを接続し、第1の送波ドライバ
はその担当するエレメント群を低電圧で駆動し第
2の送波ドライバはその担当するエレメント群を
高電圧で駆動し得るように、第1及び第2の送波
ドライバへの電源供給を各々別々に行うと共に、
連続波を送波する時には第1の送波ドライバのみ
作動させ、パルス波を送波する時には第1及び第
2の送波ドライバを共に作動させるようにしたこ
とを特徴とするものである。
(作用) 本発明の駆動方法では、CWドプラ法の時は第
1の送波ドライバにより一方のエレメント群を低
電圧連続波で駆動し、Bモードイメージング法等
の時は第2の送波ドライバにより他方のエレメン
ト群を高電圧パルスで駆動すると共に前記一方の
エレメント群も第1の送波ドライバにより低電圧
パルスで駆動する。これら両動作態様の間で各群
に供給する電源電圧は変更する必要はなく、第1
の送波ドライバには連続波の送波に適した低い電
源電圧が与えられ、第2の送波ドライバにはパル
ス波の送波に適した高い電源電圧が与えられてい
る。
(実施例) 以下に図面を参照して本発明方法の実施例を詳
細に説明する。
第1図は本発明方法を実施する超音波診断装置
の一例を示すブロツク図である。図において、1
は送波するタイミングを定める送波タイミング発
生回路でトリガ信号を送波ドライバ2T,2Rに
出力するものである。ここで、送波ドライバ2
T,2Rはそれぞれアレイ探触子3のエレメント
群3T,3Rを励振させるもので、この内、送波
ドライバ2TはCWドプラ法の場合、連続波を送
波するようにエレメント群3Tを駆動し、Bモー
ドイメージング法の場合はパルス波を送波するよ
うにエレメント群3Tを駆動する送波ドライバで
ある。一方、送波ドライバ2RはBモードイメー
ジング法の場合にのみパルス波を送波するように
エレメント群3Rを駆動する送波ドライバであ
る。4は送波ドライバ2T,2Rに電源供給を行
う送波ドライバ電源で、送波ドライバ2Tには低
電源電圧を供給し、送波ドライバ2Rには高電源
電圧を供給している。この低電源電圧はCWドプ
ラ法に適切な数V程度の値であり、高電源電圧は
Bモードイメージング法に適切な80V以上の値で
この電圧値が略送波ドライバ2T,2Rの出力幅
(波高値)となる。
6は送波ドライバ2T,2Rの送波信号及び探
触子3での受波信号を受けるビームフオーマで、
CWドプラ法により送受波した時のビームフオー
マ6の出力信号はドプラ分析器7に入力され、分
析がなされるように構成されている。又、Bモー
ドイメージング法により送受波した時のビームフ
オーマ6の出力信号はBモードイメージング信号
処理器8に入力され、そこで信号処理がなされる
ように構成されている。9はドプラ分析器7及び
Bモードイメージング信号処理器8の出力信号が
入力されるデイジタルスキヤンコンバータ(以
下、DSCと略称する)、10は該DSC9の出力信
号を表示するCRTである。尚、ビームフオーマ
6,ドプラ分析器7,Bモードイメージング信号
処理器8,DSC9等は従来の超音波診断装置に
用いられているものと同じものである。
次に第1図の装置の動作を説明しながら本発明
方法を具体的に説明する。先ず、CWドプラ法の
場合においては、送波タイミング発生回路1は送
波ドライバ2Tにのみ連続波による駆動を行う為
の制御信号を出力する。このため、探触子3のエ
レメント群3Tのみが低電圧の連続波で励振され
る。この駆動により送波された超音波の反射波は
もう一方のエレメント群3Rにより受波され、そ
の受波信号がビームフオーマ6に入力されて、ド
プラ分析器7の分析結果がDSC9を介してCRT
10に送られ、そこに表示される。
このCWドプラ法による駆動時にBモードイメ
ージを観察したい場合には、その切替え信号を外
部から受けた送波タイミング発生回路1が送波ド
ライバ2T及び2Rに同じタイミングで制御用の
トリガ信号を出力する。これにより、送波ドライ
バ2T及び2Rからそれぞれ低電圧パルス,高電
圧パルスが出力され、エレメント群3T,3Rは
このパルス波で励振される。エレメント群3T,
3Rから送波された超音波の反射波はエレメント
群3T,3Rにより受波され、受波信号はビーム
フオーマ6を介してBモードイメージング信号処
理器8に入力され、そこで処理がなされた後、
DSC9を介してCRT10に送られ、輝度変調に
よる表示がなされる。
この駆動方法では、CWドプラ法で連続波を送
波する場合は低電源電圧の供給を受けている送波
ドライバ2Tのみが駆動され、Bモードイメージ
ング法でパルス波を送波する場合は高電源電圧の
供給を受けている送波ドライバ2Rも駆動され
る。従つて、何れの方法においても送波パワーは
適切なものとなる。更に、切替えに際して電源電
圧の切替えを要しないので、CWドプラ法から間
断なくBモードイメージング法に移行でき、又、
直ちにCWドプラ法に戻ることができる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば同じアレ
イ探触子を用いて、CWドプラ法とBモードイメ
ージング法による観察を行える。又、2つの方法
を間断なく切替えることができ、又、Bモードイ
メージング法でのSN比を落して画質を劣化させ
るようなこともない。更に、送波ドライバの各チ
ヤンネル(駆動端子)には、それぞれ1つのエレ
メント(振動子)のみが接続され、両送波ドライ
バのチヤンネル数の総数はエレメントの総数に等
しいので、両送波ドライバの総チヤンネル数が、
従来の電源電圧切替え方式の送波ドライバにおけ
る総チヤンネル数と同一であり、送波ドライバの
構成が複雑化することもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施する超音波診断装置
の一例を示すブロツク図、第2図はBモードイメ
ージング法の送信波と反射波の関係を示す図であ
る。 1…送波タイミング発生回路、2T,2R…送
波ドライバ、3…アレイ探触子、3T,3R…エ
レメント群、4…送波ドライバ電源、6…ビーム
フオーマ、7…ドプラ分析器、8…Bモードイメ
ージング信号処理器、9…DSC、10…CRT。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 送波ドライバの出力で駆動され超音波を送波
    する超音波診断装置のアレイ探触子の駆動方法に
    おいて、アレイ探触子のエレメントを2群に分
    け、各エレメント群に別の送波ドライバを接続
    し、第1の送波ドライバは該第1の送波ドライバ
    に接続されたエレメント群を低電圧で駆動し第2
    の送波ドライバは該第2の送波ドライバに接続さ
    れたエレメント群を高電圧で駆動し得るように、
    第1及び第2の送波ドライバへの電源供給を行う
    と共に、連続波を送波する時には第1の送波ドラ
    イバのみ作動させ、パルス波を送波する時には第
    1及び第2の送波ドライバを作動させるようにし
    たことを特徴とするアレイ探触子の駆動方法。
JP61043515A 1986-02-28 1986-02-28 アレイ探触子の駆動方法 Granted JPS62201144A (ja)

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EP87901661A EP0295302B1 (en) 1986-02-28 1987-02-27 Ultrasonic diagnostic device
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WO (1) WO1987005199A1 (ja)

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