JPH04300530A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JPH04300530A
JPH04300530A JP3066430A JP6643091A JPH04300530A JP H04300530 A JPH04300530 A JP H04300530A JP 3066430 A JP3066430 A JP 3066430A JP 6643091 A JP6643091 A JP 6643091A JP H04300530 A JPH04300530 A JP H04300530A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
micro
oscillators
pulse
transducer block
drive
Prior art date
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Pending
Application number
JP3066430A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Imai
豊 今井
Takashi Iba
伊庭 隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP3066430A priority Critical patent/JPH04300530A/ja
Publication of JPH04300530A publication Critical patent/JPH04300530A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】超音波診断装置には、図4のように超音
波探触子2、この超音波探触子2内の個々の微小振動子
毎に対応して設けられたプリアンプ4、パルサ6、およ
びディレイ8とを有するとともに、各ディレイ8出力を
加算する加算回路10と、加算回路10出力に基づいて
処理回路12でフィルタとかログ圧縮とか検波等の必要
な信号処理を施し、ついでデジダルスキャンコンバータ
14に出力して、図示していないCRT画面に超音波の
断層像を映し出すように構成されたものがある。
【0003】このような超音波診断装置に備えられてい
る超音波探触子2と、パルサ6とにおいて、超音波探触
子2については、これを所定方向に連続配列された複数
の微小振動子で構成するとともに、所定数の微小振動子
を振動子ブロックとして、前記方向に微小振動子の所定
数毎にその振動子ブロックをずらしながら、パルサ6か
らの駆動パルスで各振動子ブロック内の微小振動子を実
質的に同時駆動して超音波を発射させ、パルサ6につい
ては前記微小振動子にそのブロック内での配列位置に応
じて駆動パルスを印加してこれを駆動するようにしたも
のがある。
【0004】このような振動子ブロック内の各微小振動
子に対する駆動パルス印加方式について図5および図6
を参照して説明する。
【0005】図5は、振動子ブロック内の各微小振動子
を説明の簡略化のため例えばA1〜A9の9個を想定し
、各微小振動子A1〜A9のそれぞれに駆動パルスP1
〜P9を印加するパルサ6としてはPC1〜PC9の9
個とする。
【0006】第1の印加方式として図6(a)での駆動
パルスP1〜P9は、各微小振動子A1〜A9のそれぞ
れに個別にすべて単極性でかつ波連数が一波連で駆動電
圧レベルが同一の駆動パルスとなっている。第2の印加
方式として(b)の駆動パルスP1〜P9は、すべて単
極性でかつ波連数が一波連であるが(a)とは異なって
駆動電圧レベルが振動子ブロック内の端側から中央側に
向かうに従って順次にステップ的に大きくなる駆動パル
スとなっている。第3の印加方式として(c)の駆動パ
ルスは、波連数が一波連と2波連との組み合わせの単極
性のもので駆動電圧レベルがすべて同一の駆動パルスと
なっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図6(a)の第1の印
加方式では振動子ブロック内のすべての微小振動子A1
〜A9に対して、その配列位置とは無関係に駆動電圧レ
ベルが同一の駆動パルスを印加するために、発射超音波
にメインローブの両側にサイドローブが生じる。そして
、メインローブの超音波はサイドローブのそれよりもレ
ベル的に大であるから、メインローブの反射超音波のみ
の受波レベルにまで感度を調整することでサイドローブ
の反射超音波は超音波診断のための断層像としてCRT
画面上には映し出されないが、感度を上げるとサイドロ
ーブの反射超音波も受波される結果、CRT画面上には
メインローブの反射超音波による患部の断層像のみなら
ず、患部の断層像とは無関係のサイドローブによる虚像
もCRT画面上に映し出されるという不具合がこの第1
の印加方式にはある。
【0008】図6(b)の第2の印加方式では、振動子
ブロック内の微小振動子の配列位置に応じて、すなわち
、端側の微小振動子A1,A9から中央側の微小振動子
A5に向かうに従って駆動パルスの駆動電圧レベルを大
きくすることで、サイドローブを抑えることで、感度を
大きく上げることができるようにし、これによって、C
RT画面上には患部の断層像のみが映し出されるように
することができる。
【0009】しかしながら、この第2の印加方式では、
駆動パルスの電圧レベルを大きくするためには高電圧を
短時間で切り換えていくことになるから、電力消費が多
くなるという不具合がある。
【0010】図6(c)の第3の印加方式では、実質的
に第1と第2の駆動パルス印加方式の欠点を解消できる
ものの、波連数がせいぜい3程度しかとれないものであ
り、その3程度の波連数では振動子ブロック内の微小振
動子の数が数十程度になってくると断層像から患部の超
音波診断を行うための距離分解能が不十分になるという
不具合がある。
【0011】本発明は、電力消費を抑えながら断層像の
感度を十分に上げることが可能で、しかも距離分解能に
優れた駆動パルス印加方式を備えたものにすることを目
的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の請求項1に係る超音波診断装置においては
、超音波探触子と、パルサとを有しており、超音波探触
子は、所定方向に連続配列された複数の微小振動子から
なり、かつ、所定数の微小振動子を振動子ブロックとし
て、前記方向に微小振動子の所定数毎にその振動子ブロ
ックをずらしながら、駆動パルスで各振動子ブロック内
の微小振動子が実質的に同時駆動されるものであり、パ
ルサは、前記振動子ブロック内の各微小振動子のそれぞ
れに駆動電圧レベルが同一の駆動パルスを出力するもの
であって、該振動子ブロック内の微小振動子の配列位置
に応じて、該駆動パルスに対する波連数(前記同時駆動
としての同じ周期で印加する駆動パルスの数)とパルス
幅との組み合わせを可変させるものであることを特徴と
している。
【0013】本発明の請求項2に係る超音波診断装置に
おいては、前記パルサが、前記振動子ブロック内の各微
小振動子のそれぞれに駆動電圧レベルが同一の駆動パル
スを出力するものであって、該振動子ブロック内の微小
振動子の配列位置に応じて、該駆動パルスの周波数を可
変させるものであることを特徴としている。
【0014】本発明の請求項3に係る超音波診断装置に
おいては、前記パルサが、振動子ブロック内の各微小振
動子のそれぞれに駆動電圧レベルが同一の駆動パルスを
出力するものであって、該振動子ブロック内の微小振動
子の配列位置に応じて、該駆動パルスに対する波連数と
、パルス幅と、周波数との組み合わせを可変させるもの
であることを特徴としている。
【0015】
【作用】各請求項においては、所定方向に連続配列され
た複数の微小振動子からなる超音波探触子において、所
定数の微小振動子を振動子ブロックとして、前記方向に
微小振動子の所定数毎にその振動子ブロックをずらしな
がら、駆動パルスで各振動子ブロック内の微小振動子を
実質的に同時駆動するときに、パルサからの駆動パルス
を前記振動子ブロック内の各微小振動子のそれぞれに出
力するとともに、該振動子ブロック内の微小振動子の配
列位置に応じて、請求項1では、該駆動パルスに対する
波連数とパルス幅との組み合わせを可変させ、請求項2
では周波数を可変させ、請求項3ではそれらの組み合わ
せで可変させる。
【0016】したがって、波連数としては中央側の微小
振動子に対して3つであっても端側の微小振動子から中
央側のそれに向かうに従って駆動パルスのパルス幅とか
、消磁スイッチとか波連数とか調整をすることで容易に
超音波のサイドローブの影響を軽減することができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
【0018】本実施例の超音波診断装置は基本的には図
4の構成であり、図5と同様にして超音波探触子を駆動
パルスで駆動するようになっている。すなわち、超音波
探触子は従来と同様に、所定方向に連続配列された複数
の微小振動子からなるものであって、図5のように所定
数、この実施例では9個、の微小振動子A1〜A9を1
つの振動子ブロックとして、前記方向に微小振動子の所
定数、例えば1個毎にその振動子ブロックをずらしなが
ら、駆動パルスで各振動子ブロック内の微小振動子が実
質的に同時駆動されるものである。
【0019】本実施例ではパルサの構成に特徴がある。 すなわち、パルサは、微小振動子の数に対応して設けら
れており、いずれも図1のように構成されている。すな
わち、図5の各パルサPC1〜PC9は、それぞれ、図
1のように波連数設定回路S1と、パルス幅設定回路S
2と、駆動パルス出力回路S3とを有している。波連数
設定回路S1は、波連数を設定するものであり、パルス
幅設定回路S2は駆動パルスのパルス幅を設定するもの
であり、駆動パルス出力回路S3は駆動パルスを出力す
るものである。実施例ではこれらをハードウエア的に示
しているが、マイクロコンピュータでソウトウエアで構
成することができる。
【0020】まず、各パルサPC〜PC9において、パ
ルサPC1,PC9の波連数設定回路S1においては波
連数が1であると設定されており、パルス幅設定回路S
2においてパルス幅がW1であると設定されている。以
下、同様にパルサPC2、PC8は波連数が1、駆動パ
ルスのパルス幅がW2(>W1)であると設定され、パ
ルサPC3,PC7は波連数が2、各駆動パルスのパル
ス幅がW1、パルサPC4,PC6は波連数が2、駆動
パルスのパルス幅がW2、バルサPC5は波連数が3、
各駆動パルスのパルス幅がW1に設定されている。
【0021】このような設定によって、振動子ブロック
内の各微小振動子A1〜A9それぞれには、各パルサP
C1〜PC9それぞれから図2の単極性の駆動パルスP
1〜P9が印加されることになり、その結果、A1とか
A9といった端側の微小振動子からA5の中央側の微小
振動子に向かうに従ってトータルとしてレベルが同一の
印加駆動パルスのパルス幅が長くなるから、効果的には
図5(b)の第2の印加方式と同様に超音波のサイドロ
ーブが抑圧されたもので、図5(a)の第1の印加方式
と同様に電力を多く消費することがなく、しかも、図5
(c)の第3の印加方式のように波連数が最高で3個で
あるために微小振動子の数の増大につれて距離分解能が
低下してくるといった問題のあるものとは異なって、波
連数としては最高では3個でも駆動パルスのパルス幅を
可変することで微小振動子の数が増大しても距離分解能
を高めことができるものとなる。
【0022】なお、図2では駆動パルスが単極性であっ
たが、それを双極性として図3のように中央側の微小振
動子A5に対する駆動パルスの周波数(周期でT1)を
該微小振動子A5の固有振動周波数に合わせ込み、該中
央の微小振動子より端側の微小振動子に対してはその周
波数を高く、すなわち周期をそれぞれ順次に短く、つま
りT1>T2>T3>T4>T5の関係に制御すること
で実質的に図2と同様の作用効果のあるものとしてもよ
く、あるいはそれらの組み合わせであってもよい。
【0023】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば、超音波探触子内の所定数の微小振動子
を振動子ブロックとして、前記方向に微小振動子の所定
数毎にその振動子ブロックをずらしながら、駆動パルス
で各振動子ブロック内の微小振動子を実質的に同時駆動
するときに、パルサからの駆動パルスを前記振動子ブロ
ック内の各微小振動子のそれぞれに出力するとともに、
該振動子ブロック内の微小振動子の配列位置に応じて、
請求項1では、該駆動パルスに対する波連数とパルス幅
との組み合わせを可変させ、請求項2では周波数を可変
させ、請求項3ではそれらの組み合わせで可変させるよ
うにしたから、波連数としては中央側の微小振動子に対
して3つであっても端側の微小振動子から中央側のそれ
に向かうに従って駆動パルスのパルス幅とか、周波数と
か波連数とか調整をすることで容易に超音波のサイドロ
ーブの影響を軽減することができる結果、電力消費を抑
えながら断層像の感度を十分に上げることが可能で、し
かも距離分解能に優れた駆動パルス印加方式を備えたも
のにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る超音波診断装置の要部の
ブロック図である。
【図2】図1の動作説明に供する駆動パルスの例を示す
波形図である。
【図3】図1の動作説明に供する駆動パルスの他の例を
示す波形図である。
【図4】超音波診断装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
【図5】超音波診断装置の超音波探触子とパルサとの関
係を示す図である。
【図6】従来方式による駆動パルスの波形図である。
【符号の説明】
2  超音波探触子 6  パルサ A1〜A9  振動子ブロック内の微小振動子PC〜P
C9  振動子ブロック内のパルサP1〜P9  駆動
パルス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  超音波探触子と、パルサとを有してお
    り、超音波探触子は、所定方向に連続配列された複数の
    微小振動子からなり、かつ、所定数の微小振動子を振動
    子ブロックとして、前記方向に微小振動子の所定数毎に
    その振動子ブロックをずらしながら、駆動パルスで各振
    動子ブロック内の微小振動子が実質的に同時駆動される
    ものであり、パルサは、前記振動子ブロック内の各微小
    振動子のそれぞれに駆動電圧レベルが同一の駆動パルス
    を出力するものであって、該振動子ブロック内の微小振
    動子の配列位置に応じて、該駆動パルスに対する波連数
    (前記同時駆動としての同じ周期で印加する駆動パルス
    の数)とパルス幅との組み合わせを可変させるものであ
    ることを特徴とする超音波診断装置。
  2. 【請求項2】  前記パルサが、前記振動子ブロック内
    の各微小振動子のそれぞれに駆動電圧レベルが同一の駆
    動パルスを出力するものであって、該振動子ブロック内
    の微小振動子の配列位置に応じて、該駆動パルスの周波
    数を可変させるものであることを特徴とする請求項1に
    記載の超音波診断装置。
  3. 【請求項3】  前記パルサが、振動子ブロック内の各
    微小振動子のそれぞれに駆動電圧レベルが同一の駆動パ
    ルスを出力するものであって、該振動子ブロック内の微
    小振動子の配列位置に応じて、該駆動パルスに対する波
    連数と、パルス幅と、周波数との組み合わせを可変させ
    るものであることを特徴とする請求項1に記載の超音波
    診断装置。
JP3066430A 1991-03-29 1991-03-29 超音波診断装置 Pending JPH04300530A (ja)

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