JPH0422347A

JPH0422347A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH0422347A
Application number: JP2125332A
Authority: JP
Inventors: Kuniyasu Tamura; 田村　邦康
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1990-05-17
Publication date: 1992-01-27

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、超音波ビームの焦点距離を調節しながら被検
体からのエコー信号を取込む超音波診断装置に関する。

（従来の技術）近年、生体内組織の断層像を無侵襲で得るものの一つと
して、超音波診断装置が多く採用されている。

超音波診断装置は、超音波プローブの取付けられた複数
の振動子に高周波パルスを与えることで超音波ビームを
発生させ、この超音波ビームの被検体からの反射波（エ
コー信号）を受信して、被検体内部の断層像を生成する
ものである。

第７図はこのような超音波診断装置における超音波プロ
ーブの従来例を示すものであり、該超音波プローブ１に
は、短冊状に構成された振動子２がプローブ長手方向（
以下、走査方向という）に対して複数個並設されている
。

また、各振動子２〜２は、高周波パルスを発振するパル
サ３と接続されており、高周波パルスが与えられると音
響レンズ５を介して超音波ビームを被検体（不図示）に
放射する。そして、この超音波ビームによるエコー信号
が得られると、このエコー信号は各振動子２〜２に取込
まれ、プリアンプ４〜４で増幅された後、図示しない後
処理回路に送られて超音波画像が生成され表示される。

（発明が解決しようとする課題）ところで、超音波診断装置は、その分解能を向上させる
ために、超音波画像の入手位置に応じて超音波ビームの
焦点を調節しなければならない。

しかしながら、前述した従来装置では、超音波プローブ
の走査方向については、振動子２〜２が分割して配設さ
れているので、多段フォーカス等の方法で容易に焦点を
調節することができるが、走査方向に対して垂直な方向
（以下、レンズ方向という）については、音響レンズ５
による焦点の調節だけであるので、高精度に調節するこ
とができない。

このため、装置の分解能を向上させることが困難となり
、鮮明な超音波画像を生成することができないという課
題かあった。

この発明はこのような従来の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、レンズ方向につ
いても容易に焦点調節の可能な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）上記目的を達成するため、本発明は、超音波プローブに
搭載する超音波振動子を該超音波プローブの長手方向、
及び幅方向に分割して配設し、この超音波振動子による
送受信で被検体からのエコー信号を取込む超音波診断装
置において、前記被検体からのエコー信号を入手すべく
焦点距離に応じた電圧信号を出力する電圧出力手段と、
該電圧信号に基づいて少なくとも幅方向に分割された前
記超音波振動子のうち動作させるものを選択制御して超
音波ビームの焦点距離を調節する振動子選択手段と、を
有することが特徴である。

（作用）上述の如く構成すれば、電圧出力手段において、被検体
からのエコー信号を入手すべく焦点距離に応じた電圧信
号が出力される。そして、振動子選択手段では、この電
圧信号に基づいて少なくとも幅方向に分割された各超音
波振動子に供給される高周波パルスの導通を制御する。

その結果、マトリクス状に配設された各超音波振動子の
うち、超音波を放射するものが選択制御され、これによ
って、超音波ビームの焦点距離が調節される。

従って、被検体の深度にかかわらず、常に高精度な分解
能で超音波画像を得ることができるようになる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

同図に示すように超音波プローブ１は、マトリクス状に
配列された複数の振動子２〜２を搭載しており、このう
ちレンズ方向は５個の振動子２〜２に分割されている。

第２図はレンズ方向に分割された５個の振動子２〜２と
各周辺機器を示す構成図であり、以下同図に基づいて本
実施例の構成を説明する。

いま、各振動子２〜２を判別するためにサフィックスａ
　−ｅを符して示すと、中央の振動子２ｃはバルサ３の
出力端であるとともにプリアンプ４の入力端である主幹
６に接続されている。また、振動子２ｃに隣接する振動
子２ｂ、２ｄは、ダイオードＤ１を介して主幹６に接続
され、両端の振動子２ａ、２ｅは、ダイオードＤ２．　
及びＤｌを介して主幹６に接続されている。このとき、
各ダイオードＤＩ、Ｄ２．Ｄ３は、主幹６がら振動子２
ａ、２ｂ、２ｄ、２ｅに向う方向が順方向となるように
接続されている。

また、ダイオードＤ１のカソード側は抵抗Ｒ１を介して
電源Ｖｃと接続され、ダイオードＤ２のカソード側は抵
抗Ｒ２を介して電源Ｖｃと接続されている。

また、ダイオードＤＩ、及びＤ３のアノード側である主
幹６は、抵抗３を介して電源ＶＥと接続されており、両
型源ＶＣ，ＶＥの差電圧によって、各ダイオードＤＩ、
Ｄ２．Ｄ３にバイアス電圧が印加されるようになってい
る。

そして、第２図で説明した振動子２ａ〜２ｅ。

及びその周辺機器を超音波プローブ１の走査方向に複数
個並設することて、第１図に示す本実施伊１装置が構成
される。

次に、本実施例の作用について説明する。

第３図は、各バルサ３に発振タイミングを与える送信パ
ルスと、電圧Ｖｃの出力特性を示すタイムチャートであ
る。

いま、バルサ３〜３に送信パルスが与えられると、バル
サ３〜３は高周波パルスを発振し、これによって超音波
プローブ１は被検体（不図示）へ超音波ビームを放射す
る。そして、超音波プローブ１は被検体の表面付近で発
生するエコー信号を取込み、時間の経過とともに順次被
検体のより深い位置で発生するエコー信号を取込む。

このとき、電圧Ｖｃは、電圧ＶＥを基準として一定の傾
きで上昇している。そして、時刻ｔ１において、ダイオ
ードＤ１の両端電圧が０．７　［Ｖ］となり、時刻ｔ２
において、ダイオードＤ２．Ｄ３の両端電圧が１．４　
［Ｖ］　となる。

従って、近距離で発生したエコー信号を取込むとき（時
刻ｔ１以前）には、各ダイオードＤ１゜Ｄ２．Ｄ３はす
べて非導通となるので、第２図に示す振動子２Ｃのみが
パルサ３と接続される。その結果、該振動子２Ｃ単独に
よる超音波ビームの放射が行なわれるので、第４図に示
すように、超音波ビームの焦点距離が近距離となる。

また、中距離で発生したエコー信号を取込むとき（時刻
ｔ１〜１２）には、ダイオードＤ１のみが導通するので
、第２図に示す振動子２ｂ、２ｃ。

２ｄが同時にパルサ３と接続される。これによって、各
振動子２ｂ、２Ｃ，２ｄから超音波ビームが放射される
ので、第４図に示すように、超音波ビームの焦点距離が
中距離となる。

更に、遠距離で発生したエコー信号を取込むとき（時刻
ｔ２以後）には、ダイオードＤＩ、Ｄ２゜Ｄ３がすべて
導通状態となるので、全振動子２ａ〜２ｅから超音波ビ
ームが放射される。その結果、第４図に示すように超音
波ビームの焦点距離が遠距離となる。

こうして、被検体の深度に応じた焦点距離の調節が行な
われるのである。

このようにして、本実施例では、振動子２〜２を超音波
プローブ１のレンズ方向に分割して搭載し、受信するエ
コー信号が発生する距離（こ応して、超音波ビームを放
射する振動子２〜２を選択卵制御して超音波ビームの焦
点距離を調節してもする。

従って、被検体の深度にかかわらず、常に好適な焦点距
離を維持しながらエコー信号を取込むことができるよう
になり、分解能を向上すること力丸できるようになる。

なお、本実施例では振動子２〜２をレンズ方向に５分割
する構成としたが、本発明はこれに限らず、分割数を増
加させきめ細かく焦点距離を調節すれば、分解能がより
向上することは勿論である。

第５図は本発明の他の実施例を示す構成図であり、この
例では、ダイオードＤ１のカソード側１こ接続する電源
と、ダイオードＤ２のカソード側１こ接続する電源を個
別に用意しである。このよう２こ構成することによって
、ダイオードＤ１の導通タイミングとダイオードＤ２．
Ｄ３の導通タイミングを個別に制御することができるよ
うになるので、より高精度な焦点距離の調節が可能とな
る。

第６図は更に他の実施例を示す構成図であり、この例で
は、中心部に設置された振動子２Ｃについてもダイオー
ドＤ４を介してパルサ３と接続されている。そして、ダ
イオードＤＩ、ダイオードＤ２．Ｄ３　　ダイオードＤ
４は、それぞれ別個の電源ＶＣ１、Ｖｃ２　、Ｖｃ４て
その導通・非導通が制御されるようになっている。

このような構成によれば、各振動子２ａ〜２ｅに供給さ
れる高周波パルスがすべてダイオードを通過するので、
同一形状の波形が得られ、安定した超音波ビームが得ら
れるようになる。

［発明の効果］以上説明したように本発明では、超音波プローブに、長
手方向、及び幅方向に分割して配設された超音波振動子
を搭載し、少なくとも幅方向に分割された各超音波振動
子のうち動作させるものを選択制御することで、超音波
ビームの焦点距離を調節している。

従って、エコー信号を入手する距離に応じた焦点距離と
なるように超音波ビームを制御することができるように
なり、装置の分解能が著しく向上するという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はレン
ズ方向に分割された５個の振動子とこの周辺機器を示す
構成図、第３図は電圧Ｖｃの変化特性を示すタイムチャ
ート、第４図は超音波プローブから放射された超音波ビ
ームを示す説明図。第５図は他の実施例を示す構成図、第６図は更に他の実
施例を示す構成図、第７図は従来例を示す構成図である
。１・・・超音波プローブ　２〜２・・・振動子３〜３・
・・バルサ　　　４〜４・・・プリアンプＤ１〜Ｄ３・
・・ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】超音波プローブに搭載する超音波振動子を、該超音波プ
ローブの長手方向、及び幅方向に分割して配設し、この
超音波振動子による送受信で被検体からのエコー信号を
取込む超音波診断装置において、前記被検体からのエコー信号を入手すべく焦点距離に応
じた電圧信号を出力する電圧出力手段と、該電圧信号に
基づいて少なくとも幅方向に分割された前記超音波振動
子のうち動作させるものを選択制御して超音波ビームの
焦点距離を調節する振動子選択手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置。