JPH039736A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH039736A JPH039736A JP1144815A JP14481589A JPH039736A JP H039736 A JPH039736 A JP H039736A JP 1144815 A JP1144815 A JP 1144815A JP 14481589 A JP14481589 A JP 14481589A JP H039736 A JPH039736 A JP H039736A
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- ultrasonic
- electrical signal
- control means
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- deflection
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 15
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 description 1
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
複数の電気音響変換素子から超音波を走査して放射し、
被測定体の像を表示する超音波診断装置に関し、 装置のコスト増加及び大型化を招くことな（グレイティ
ング・ローブのレベルを抑えて虚像の発生を防止するこ
とができる超音波診断装置を提供することを目的とし、 印加された電気信号に基づいて超音波ビームを走査して
放射し、被測定体からの反射波を電気信号に変換して受
信する複数の電気音響変換素子と、該電気音響変換素子
に電気信号を印加する送信部と、該電気音響変換素子に
よって受信された電気信号に基づいて該被測定体の像を
表示する受信部とを有する超音波診断装置であって、該
送信部に備えられ超音波ビームの偏向角度の増加に従っ
て印加する電気信号の周波数を低下させる送信側１ｆｆ
ｌ１手段と、該受信部に備えられ超音波ビームの偏向角
度の増加に従って受信する電気信号の周波数を低下させ
る受信制御手段のいずれか一方もしくは両方の手段を設
け、また、前記超音波診断装置は超音波断層像を得る際
には超音波ビームを偏向させず、超音波ドツプラ像を得
る際には偏向させるように構成する。
被測定体の像を表示する超音波診断装置に関し、 装置のコスト増加及び大型化を招くことな（グレイティ
ング・ローブのレベルを抑えて虚像の発生を防止するこ
とができる超音波診断装置を提供することを目的とし、 印加された電気信号に基づいて超音波ビームを走査して
放射し、被測定体からの反射波を電気信号に変換して受
信する複数の電気音響変換素子と、該電気音響変換素子
に電気信号を印加する送信部と、該電気音響変換素子に
よって受信された電気信号に基づいて該被測定体の像を
表示する受信部とを有する超音波診断装置であって、該
送信部に備えられ超音波ビームの偏向角度の増加に従っ
て印加する電気信号の周波数を低下させる送信側１ｆｆ
ｌ１手段と、該受信部に備えられ超音波ビームの偏向角
度の増加に従って受信する電気信号の周波数を低下させ
る受信制御手段のいずれか一方もしくは両方の手段を設
け、また、前記超音波診断装置は超音波断層像を得る際
には超音波ビームを偏向させず、超音波ドツプラ像を得
る際には偏向させるように構成する。
本発明は、複数の電気音響変換素子から超音波を走査し
て放射し、被測定体の像を表示する超音波診断装置に関
する。
て放射し、被測定体の像を表示する超音波診断装置に関
する。
近年、超音波診断装置が、人体に及ぼず影ツが無いなど
の利点を有するため医療機関に広く普及してきている。
の利点を有するため医療機関に広く普及してきている。
超音波診断装置は、複数の電気音響変換素子を順次、駆
動することによって超音波ビームを走査して放射し、被
測定体の組織からの反射波をその強さに応じた電気信号
に変換し、電気信号を明るさに変えてテレビモニタ等に
表示することにより被測定体の超音波断層像やドツプラ
像を表示する装置である。超音波ビームの走査方法とし
ては、送受信する素子の組を順次ずらせ平行に超音波ビ
ームを走査するリニア走査の他に、送受信する素子に与
える遅延量を変化させ超音波の偏向角度を変えて放射状
に超音波ビームを走査する方法等がある。近年、リニア
走査を用いて体表付近に存在する血管内の血流のドツプ
ラ計測が行われている。血管は通常、体表と平行に存在
するため、リニア走査を行うと血流と超音波ビームの向
きがほぼ垂直になって流速が検出できない。
動することによって超音波ビームを走査して放射し、被
測定体の組織からの反射波をその強さに応じた電気信号
に変換し、電気信号を明るさに変えてテレビモニタ等に
表示することにより被測定体の超音波断層像やドツプラ
像を表示する装置である。超音波ビームの走査方法とし
ては、送受信する素子の組を順次ずらせ平行に超音波ビ
ームを走査するリニア走査の他に、送受信する素子に与
える遅延量を変化させ超音波の偏向角度を変えて放射状
に超音波ビームを走査する方法等がある。近年、リニア
走査を用いて体表付近に存在する血管内の血流のドツプ
ラ計測が行われている。血管は通常、体表と平行に存在
するため、リニア走査を行うと血流と超音波ビームの向
きがほぼ垂直になって流速が検出できない。
従って、血流のドツプラ像を得るには、体表と平行な血
流の向きに対して超音波ビームを垂直でなく、偏向させ
て放射することによってドツプラ計測する必要がある。
流の向きに対して超音波ビームを垂直でなく、偏向させ
て放射することによってドツプラ計測する必要がある。
然るに、超音波ビームの偏向に伴って表示画像に虚像が
発生するので、装置のコスト増加及び大型化を伴うこと
な（虚像の発生を防止することができる超音波診断装置
が望まれでいる。
発生するので、装置のコスト増加及び大型化を伴うこと
な（虚像の発生を防止することができる超音波診断装置
が望まれでいる。
第３図は従来例を示すブロツク図、第４図は超音波ビー
ムの偏向方法を例示する図である。全図を通じて同一符
号は同一対象物を示す。
ムの偏向方法を例示する図である。全図を通じて同一符
号は同一対象物を示す。
第３図において、
ビーム走査部ＢＳａからの制ｆａｌｌ信号に基づいて送
信回路Ｔ Ｒｌａ”＝Ｔ Ｒｎａは電気音響変換素子Ｃ
以下、素子という）ＥＬＩ〜Ｅ Ｌ ｎを電気的に駆動
することにより、素子ＥＬＩ〜ＥＬｎは順次、超音波ビ
ームを偏向して放射する。超音波ビームは被測定体の内
部より反射され、素子巳Ｌ１〜巳Ｌｎにより受信され電
気信号に変換される。電気信号は走査部ＢＳａの制御に
より受信回路ＲＶ１ａ〜ＲＶｎａにより増幅された後加
算され、１走査線の情報として表示記憶部ＤＭａに記憶
される。記憶された情報は超音波ビームを２次元的に走
査した後に、超音波断層像やドツプラ像として表示部Ｄ
Ｓａに表示される。
信回路Ｔ Ｒｌａ”＝Ｔ Ｒｎａは電気音響変換素子Ｃ
以下、素子という）ＥＬＩ〜Ｅ Ｌ ｎを電気的に駆動
することにより、素子ＥＬＩ〜ＥＬｎは順次、超音波ビ
ームを偏向して放射する。超音波ビームは被測定体の内
部より反射され、素子巳Ｌ１〜巳Ｌｎにより受信され電
気信号に変換される。電気信号は走査部ＢＳａの制御に
より受信回路ＲＶ１ａ〜ＲＶｎａにより増幅された後加
算され、１走査線の情報として表示記憶部ＤＭａに記憶
される。記憶された情報は超音波ビームを２次元的に走
査した後に、超音波断層像やドツプラ像として表示部Ｄ
Ｓａに表示される。
第４図において、
素子ＥＬＩ〜ＥＬ３は所定の遅延量ＤＬＩ〜ＤＬ３をも
って駆動され、素子Ｅ１−１〜Ｅ Ｌ ３から同心円状
に超音波が放射される。各同心円は超音波の山を表し、
山の間隔が波長λを示す。図ではＤＬＬが最も小さい遅
延量となっているため、ＥＬｌから早いタイミングで超
音波が放射され、超音波ビームはメインローブ波面で示
すように右方向に偏向される。偏向する角度をφとする
ためには隣合う素子間の遅延量の差Δτは Δτ＝ｄｓｉｎφ／Ｃ・・・・・・・（１）（ｄは素子
間ピッチ、Ｃは音速） となる。この遅延量は走査部（ＢＳａ）からの制御信号
に基づき送信回路（Ｔ ＲＩａ−Ｔ Ｒ３ａ） 、受信
回路（ＲＶｉａ−ＲＶ３ａ）によって与えられる（第３
図参照）。
って駆動され、素子Ｅ１−１〜Ｅ Ｌ ３から同心円状
に超音波が放射される。各同心円は超音波の山を表し、
山の間隔が波長λを示す。図ではＤＬＬが最も小さい遅
延量となっているため、ＥＬｌから早いタイミングで超
音波が放射され、超音波ビームはメインローブ波面で示
すように右方向に偏向される。偏向する角度をφとする
ためには隣合う素子間の遅延量の差Δτは Δτ＝ｄｓｉｎφ／Ｃ・・・・・・・（１）（ｄは素子
間ピッチ、Ｃは音速） となる。この遅延量は走査部（ＢＳａ）からの制御信号
に基づき送信回路（Ｔ ＲＩａ−Ｔ Ｒ３ａ） 、受信
回路（ＲＶｉａ−ＲＶ３ａ）によって与えられる（第３
図参照）。
しかし、角度θの方向でも超音波は強め合い、グレイテ
ィング・ローブと呼ばれる波面が形成されてしまう。グ
レイティング・ローブの発生する角度θは次式で求まる
。
ィング・ローブと呼ばれる波面が形成されてしまう。グ
レイティング・ローブの発生する角度θは次式で求まる
。
ｄ
（λは音波の波長）
グレイティング・ローブは表示画像に虚像を発生させる
ため診断上好ましくない。（２）式の右辺を１以上とす
る、即ち、 λ を満足することにより、グレイティング・ローブを無く
すことができる。
ため診断上好ましくない。（２）式の右辺を１以上とす
る、即ち、 λ を満足することにより、グレイティング・ローブを無く
すことができる。
従って、従来は素子間のピッチｄを小さくすることによ
ってグレイティング・ローブを無くして虚像の発生を防
止していた。
ってグレイティング・ローブを無くして虚像の発生を防
止していた。
上記のように従来方法によると、素子間のピンチを小さ
くすることによってグレイティング・ローブを無くし、
虚像の発生を防止するので、偏向角度が大きい程、素子
間のピッチを小さくする必要があり、素子数及び送受信
回路の増加を伴ってコストの増加及び装置の大型化を招
くという問題点があった。
くすることによってグレイティング・ローブを無くし、
虚像の発生を防止するので、偏向角度が大きい程、素子
間のピッチを小さくする必要があり、素子数及び送受信
回路の増加を伴ってコストの増加及び装置の大型化を招
くという問題点があった。
本発明は、装置のコスト増加及び大型化を招くことなく
グレイティング・ローブのレベルを抑えて虚像の発生を
防止することができる超音波診断装置を提供することを
目的とする。
グレイティング・ローブのレベルを抑えて虚像の発生を
防止することができる超音波診断装置を提供することを
目的とする。
〔課題を解決するための手段］
第１図は本発明の原理ブロック図を示す。
図において、
３は印加された電気信号に基づいて超音波ビームを走査
して放射し、被測定体４からの反射波を電気信号に変換
して受信する複数の電気音響変換素子、 １は電気音響変換素子３に電気信号を印加する送信部、 ２は電気音響変換素子３によって受信された電気信号に
基づいて被測定体４の像を表示する受信部、 １０は送信部１に設けられ、超音波ビームの偏向角度の
増加に従って印加する電気信号の周波数を低下させる送
信制御手段、 ２０は受信部２に設けられ、超音波ビームの偏向角度の
増加に従って受信する電気信号の周波数を低下させる受
信制御手段である。
して放射し、被測定体４からの反射波を電気信号に変換
して受信する複数の電気音響変換素子、 １は電気音響変換素子３に電気信号を印加する送信部、 ２は電気音響変換素子３によって受信された電気信号に
基づいて被測定体４の像を表示する受信部、 １０は送信部１に設けられ、超音波ビームの偏向角度の
増加に従って印加する電気信号の周波数を低下させる送
信制御手段、 ２０は受信部２に設けられ、超音波ビームの偏向角度の
増加に従って受信する電気信号の周波数を低下させる受
信制御手段である。
［作用］
本発明によれば、印加された電気信号に基づいて超音波
ビームを走査して放射し、被測定体４からの反射波を電
気信号に変換して受信する複数の電気音響変換素子３と
、電気音響変換素子３に電気信号を印加する送信部ｌと
、電気音響変換素子３によって受信された電気信号に基
づいて被測定体４の像を表示する受信部２とを有する超
音波診断装置において、送信部１の送信制御手段１０は
超音波ビームの偏向角度の増加に従って印加する電気信
号の周波数を低下させ、受信部２の受信制御手段２０は
超音波ビームの偏向角度の増加に従って受信する電気信
号の周波数を低下させるので、送信制御手段１０と受信
制御手段２０のいずれか一方もしくは両方の手段を設け
ることによって、ビームの偏向に伴って発生するグレイ
ティング・ローブのレベルを抑えることができる。
ビームを走査して放射し、被測定体４からの反射波を電
気信号に変換して受信する複数の電気音響変換素子３と
、電気音響変換素子３に電気信号を印加する送信部ｌと
、電気音響変換素子３によって受信された電気信号に基
づいて被測定体４の像を表示する受信部２とを有する超
音波診断装置において、送信部１の送信制御手段１０は
超音波ビームの偏向角度の増加に従って印加する電気信
号の周波数を低下させ、受信部２の受信制御手段２０は
超音波ビームの偏向角度の増加に従って受信する電気信
号の周波数を低下させるので、送信制御手段１０と受信
制御手段２０のいずれか一方もしくは両方の手段を設け
ることによって、ビームの偏向に伴って発生するグレイ
ティング・ローブのレベルを抑えることができる。
〔実施例］
以下、本発明の実施例を第２図を参照して説明する。全
図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
第２図で第１図に対応するものは一点鎖線で囲んである
。
。
本発明は、偏向角度φが大きくなったとき従来方法の素
子間のピンチを小さくする代わりに、前記（３）式にお
いて波長λを大きくする、即ち、周波数を低下するする
ことによりグレイティング・ローブのレベルを抑えるこ
とを利用している。
子間のピンチを小さくする代わりに、前記（３）式にお
いて波長λを大きくする、即ち、周波数を低下するする
ことによりグレイティング・ローブのレベルを抑えるこ
とを利用している。
第２図は本発明の実施例を示すブロツク図であって、説
明を容易にするため、１個の素子ＥＬとそれに接続する
送受信回路のみ示している。偏向角度が小さい走査線に
ついては送信回路ＴＲＩＩが従来同様の所定の周波数「
１の電気信号を出力し、偏向角度が大きい走査線につい
ては送信回路ＴＲ１２がｆｌよりも低い周波数ｆ２の電
気信号を出力する。これらの制御はビーム走査部ＢＳｂ
からの制御信号により行われる。
明を容易にするため、１個の素子ＥＬとそれに接続する
送受信回路のみ示している。偏向角度が小さい走査線に
ついては送信回路ＴＲＩＩが従来同様の所定の周波数「
１の電気信号を出力し、偏向角度が大きい走査線につい
ては送信回路ＴＲ１２がｆｌよりも低い周波数ｆ２の電
気信号を出力する。これらの制御はビーム走査部ＢＳｂ
からの制御信号により行われる。
このようにして素子ＥＬから図示省略する被測定体に対
して超音波が放射される。被測定体の内部からの反射波
は偏向角度が小さい走査線の情報については周波数ｆ１
の受信回路Ｒ■１１によって受信され、偏向角度が大き
い走査線の情報については周波数ｆ２の受信回路ＲＶ１
２によって受信され、記憶部ＤＭｂに格納された後、信
号処理されて表示部ＤＳｂに表示される。
して超音波が放射される。被測定体の内部からの反射波
は偏向角度が小さい走査線の情報については周波数ｆ１
の受信回路Ｒ■１１によって受信され、偏向角度が大き
い走査線の情報については周波数ｆ２の受信回路ＲＶ１
２によって受信され、記憶部ＤＭｂに格納された後、信
号処理されて表示部ＤＳｂに表示される。
従って、超音波ビームの偏向角度が大きいときは低い周
波数を使用して送受信することにより、素子間のピッチ
を小さくすることなくグレイティング・ローブのレベル
を低下させるように構成されている。
波数を使用して送受信することにより、素子間のピッチ
を小さくすることなくグレイティング・ローブのレベル
を低下させるように構成されている。
発明者はグレイティング・ローブの測定実験おいて、素
子のピッチを０．３ｍｍ 、受信周波数を５．０ＭＩＩ
ｚとする従来方法ではビームを偏向しない場合は一７０
ｄＢ以下と十分低いが、２０度偏向した場合は一３０ｄ
Ｂ以上となり、超音波像に悪影響を与えること、及び本
発明を実施して偏向なしのときは５．０Ｍｔｌｚ、 ２
０度偏向した場合はニア、５Ｍ）Ｉｚとするごとにより
偏向した場合も一５０ｄＢ以下となり従来方法よりも２
０ｄＢ改善されることを確認している。
子のピッチを０．３ｍｍ 、受信周波数を５．０ＭＩＩ
ｚとする従来方法ではビームを偏向しない場合は一７０
ｄＢ以下と十分低いが、２０度偏向した場合は一３０ｄ
Ｂ以上となり、超音波像に悪影響を与えること、及び本
発明を実施して偏向なしのときは５．０Ｍｔｌｚ、 ２
０度偏向した場合はニア、５Ｍ）Ｉｚとするごとにより
偏向した場合も一５０ｄＢ以下となり従来方法よりも２
０ｄＢ改善されることを確認している。
本実施例においては異なる周波数の電気信号を送受信す
る２糺の送受信回路を設ける例を説明したが、１組の送
信回路で２つの周波数の信号を切り換えて出力し、又は
２つの周波数を含む帯域の信号を出力し、１組の受信回
路でフィルタを切り換えて２つの周波数を受信する方法
など、本発明の実施方法には幾多の変形があることはい
うまでもない。
る２糺の送受信回路を設ける例を説明したが、１組の送
信回路で２つの周波数の信号を切り換えて出力し、又は
２つの周波数を含む帯域の信号を出力し、１組の受信回
路でフィルタを切り換えて２つの周波数を受信する方法
など、本発明の実施方法には幾多の変形があることはい
うまでもない。
以上説明したように本発明によれば、超音波ビームの偏
向角度の増加に従って送受信の周波数を低下させるだけ
で電気音響変換素子の配列ピッチを小さくする必要なし
にグレイティング・ローブによって生じる虚像を低減す
ることができるので、低コストで診断の精度を向上させ
ることができるといつ効果がある。
向角度の増加に従って送受信の周波数を低下させるだけ
で電気音響変換素子の配列ピッチを小さくする必要なし
にグレイティング・ローブによって生じる虚像を低減す
ることができるので、低コストで診断の精度を向上させ
ることができるといつ効果がある。
第１図は本発明の原理ブロック図、
第２図は本発明の実施例を示すブロック図、第３図は従
来例を示すブロック図、 第４図は超音波ビームの偏向方法を例示する図である。 図において、 ｌは送信部、 ２は受信部、 ３は電気音響変換素子、 ４は被測定体、 １０は送信制御手段、 ２０は受信制御手段、 ＥＬ、ＥＬＬ 〜ＥＬｎは素子、 ＴＲＩＩ、ＴＲ１２、Ｔ Ｒｌａ−Ｔ Ｒｎａは送信回
路、Ｒ■１１、ＲＶ１２、ＲＶ ｌａ−ＲＶｎａは受信
回路、ＢＳａ、ＢＳｂは走査部、 ＤＭａ、ＤＭｂは記憶部、 ＤＳａ、ＤＳｂは表示部 を示す。 本翅明ｆ）反理フ゛口、／り図
来例を示すブロック図、 第４図は超音波ビームの偏向方法を例示する図である。 図において、 ｌは送信部、 ２は受信部、 ３は電気音響変換素子、 ４は被測定体、 １０は送信制御手段、 ２０は受信制御手段、 ＥＬ、ＥＬＬ 〜ＥＬｎは素子、 ＴＲＩＩ、ＴＲ１２、Ｔ Ｒｌａ−Ｔ Ｒｎａは送信回
路、Ｒ■１１、ＲＶ１２、ＲＶ ｌａ−ＲＶｎａは受信
回路、ＢＳａ、ＢＳｂは走査部、 ＤＭａ、ＤＭｂは記憶部、 ＤＳａ、ＤＳｂは表示部 を示す。 本翅明ｆ）反理フ゛口、／り図
Claims (2)
- （１）印加された電気信号に基づいて超音波ビームを走
査して放射し、被測定体（４）からの反射波を電気信号
に変換して受信する複数の電気音響変換素子（３）と、
該電気音響変換素子（３）に電気信号を印加する送信部
（１）と、該電気音響変換素子（３）によって受信され
た電気信号に基づいて該被測定体（４）の像を表示する
受信部（２）とを有する超音波診断装置であって、 該送信部（１）に備えられ超音波ビームの偏向角度の増
加に従って印加する電気信号の周波数を低下させる送信
制御手段（１０）と、該受信部（２）に備えられ超音波
ビームの偏向角度の増加に従って受信する電気信号の周
波数を低下させる受信制御手段（２０）のいずれか一方
もしくは両方の手段を設けることを特徴とする超音波診
断装置。 - （２）前記超音波診断装置は超音波断層像を得る際には
超音波ビームを偏向させず、超音波ドップラ像を得る際
には偏向させることを特徴とする請求項（１）記載の超
音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1144815A JPH039736A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1144815A JPH039736A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH039736A true JPH039736A (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=15371107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1144815A Pending JPH039736A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH039736A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009204471A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Port & Airport Research Institute | 音響レンズを用いた映像取得装置 |
| CN105377142A (zh) * | 2013-07-10 | 2016-03-02 | 日立阿洛卡医疗株式会社 | 超声波诊断装置 |
-
1989
- 1989-06-07 JP JP1144815A patent/JPH039736A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009204471A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Port & Airport Research Institute | 音響レンズを用いた映像取得装置 |
| CN105377142A (zh) * | 2013-07-10 | 2016-03-02 | 日立阿洛卡医疗株式会社 | 超声波诊断装置 |
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