JPH0467856A - バイスタティック送受信による超音波イメージャー - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は超音波の送波開口と受波開口が離れた距離に別
個に設けられ、超音波の送信と受信が独立して行なわれ
る（これをバイスタティック送受信という）超音波イメ
ージヤ−に関するものである。

［従来の技術］ 従来のＢモード超音波イメージヤ−は、超音波の送受波
開口が共通であるため、その送信繰返し周波数を高くし
て（これを旧ｇｈＰＲＦという）、被検体内の深部を詳
しく観察しようとすると、手前にある流部の組織に妨げ
られ２重写しのイメージとなるため旧ｇｌＩＰＲＦの動
作はできなかった。

ただパルスドプラ表示又はカラーフローマツピング表示
の場合に、被検体内の流部にドプラシフト成分を有する
物標が存在しないときに限り、深部を旧ｇｌＩＰＲＦで
表示することができた。

このように送波開口面から離れた被検体内の深部をＩｌ
ｉｇｈ　　ＰＲＦのＢモード表示により詳しく表示でき
る超音波イメージヤ−は、これまで実現できなかった。

また従来２つの探触子を用いてイメージを得る方法も考
えられたが、これはあくまでも別々の探触子がそれぞれ
個別にイメージを得る手法であり、この場合は探触子間
の相互の干渉を如何に低減するかが技術的課題であった
。

また圧延鋼板では一般に主圧延方向とこれに直角な方向
では超音波の伝播特性が異なり、これを音響異方性とい
う。そして超音波探傷試験に先立って、被検体の音響異
方性の検定が必要となる場合がある。この場合に斜角の
送信探触子と受信探触子とを用いてＶ走査を行ない、最
大透過パルスの得られる探触子間の距離から探傷屈折角
を測定する方法がある。しかしこれはあくまでも超音波
の屈折角や音速などの計測を目的とするものであり、イ
メージを得ることを目的とするものではなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のＢモード超音波イメージヤ−では、
超音波の送波間口面から離れた被検体内の深部を、送信
繰返し周波数を高くして（ＨｌｇｈＰＲＦにより）、詳
しくＢモード表示することができなかった。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、超音波の送波開口面から離れた被検体内の深部をＨｌ
ｇｈ　　ＰＲＦ又は連続波の超音波を用いて詳細にＢモ
ード表示又はカラーフローマツピング表示を行なうこと
ができる超音波イメージヤ−を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この請求項１の発明に係るバイスタティック送受信によ
る超音波イメージヤ−は、被検体の表面に相互の開口面
が十分能れた距離となるようにそれぞれ設けられた送波
アレイプローブ及び受波アレイプローブと、周期性バー
スト波の送信信号を発生し、同時に送波ビームの方位及
び集束を指定制御する送波ビーム制御信号を出力する送
信制御手段と、該送信制御手段から入力される前記送信
信号及び送波ビーム制御信号に基づき、前記送波アレイ
プローブを介して被検体内の指定された方位に集束した
ビームのバースト超音波を送波するビーム集束送波手段
と、該ビーム集束送波手段が前記送波アレイプローブを
介して送波したバースト超音波に基づき、前記受波アレ
イプローブを介して受波したエコーを、該エコーの受波
時刻順に送波音線上のエコー源を追尾するように、受渡
ビームの方位及び焦点位置を逐次移動させてエコー源の
信号強度を受信するビーム集束受信手段と、該ビーム集
束受信手段により得られた各方位毎の送波音線上のエコ
ー源の信号強度分布に基づき、Ｂモード表示を行なう表
示手段とを備えたものである。

この請求項２の発明に係るバイスタティック送受信によ
る超音波イメージヤ−は、被検体の表面に相互の開口面
が十分能れた距離となるようにそれぞれ設けられた送波
アレイプローブ及び受波アレイプローブと、連続波又は
周期性ロングパルスバースト波の送信信号を発生し、同
時に送波ビームの方位及び集束を指定制御する送波ビー
ム制御信号を出力する送信制御手段と、該送信制御手段
から入力される前記送信信号及び送波ビーム制御信号に
基づき、前記送波アレイプローブを介して被検体内の指
定された方位に集束したビームの超音波を送波するビー
ム集束送波手段と、該ビーム集束送波手段が前記送波ア
レイプローブを介して送波した超音波に基づくエコーを
前記受波アレイプローブを介してすべての受波方位及び
距離について無指向的に受信する受信手段と、該受信手
段により受信された信号の振幅及び位相を解析し、前記
ビーム集束送波手段によりビーム集束された送波音線上
のエコー源の信号強度分布を算出する信号処理手段と、
該信号処理手段が算出した各方位毎の送波音線上のエコ
ー源の信号強度分布に基づき、Ｂモード表示を行なう表
示手段とを備えたものである。

この請求項３の発明に係るバイスタティック送受信によ
る超音波イメージヤ−は、被検体の表面に相互の開口面
が十分能れた距離となるようにそれぞれ設けられた送波
アレイプローブ及び受波アレイプローブと、連続波又は
周期性ロングパルスバース′ト波の送信信号を発生し、
同時に送波ビームの方位及び集束を指定制御する送波ビ
ーム制御信号を出力する送信制御手段と、該送信制御手
段から入力される前記送信信号及び送波ビーム制御信号
に基づき、前記送波アレイプローブを介して被検体内の
指定された方位に集束したビームの超音波を送波するビ
ーム集束送波手段と、該ビーム集束送波手段が前記送波
アレイプローブを介して送波した超音波に基づくエコー
を前記受波アレイプローブを介してすべての受波方位及
び距離について無指向的に受信する受信手段と、該受信
手段により受信された信号の振幅及び位相の変化分を解
析し、前記ビーム集束送波手段によりビーム集束された
送波音線上のドプラシフト成分を有するエコー源のドプ
ラシフト方向及び信号強度分布を算出する信号処理手段
と、該信号処理手段が算出した各方位毎の送波音線上の
エコー源のドプラシフト方向及び信号強度分布に基づき
カラーフローマツピング表示を行なう表示手段とを備え
たものである。

この請求項４の発明に係るバイスタティック送受信によ
る超音波イメージヤ−は、前記請求項１乃至請求項３の
いずれかの発明において、前記送波アレイプローブ及び
ビーム集束送波手段に代えて、単一の送波素子よりなる
送波プローブと、前記送信制御手段から入力される前記
送信信号及び送波ビーム制御信号に基づき、前記送波プ
ローブを含む送波系の方位を機械的に走査させ、該走査
される送波プローブを介して超音波を被検体内に送波す
る走査送波手段とを備えたものである。

［作用］ この請求項１の発明においては、送波アレイプローブと
受渡アレイプローブとは、相互の開口面が十分離れた距
離となるようにそれぞれ被検体の表面に設けられる。送
信制御手段は周期性バースト波の送信信号を発生し、同
時に送波ビームの方位及び集束を指定制御する送波ビー
ム制御信号を出力する。ビーム集束送波手段は前記送信
制御手段から入力される送信信号及び送波ビーム制御信
号に基づき、前記送波アレイプローブを介して被検体内
の指定された方位に集束したビームのバースト超音波を
送波する。ビーム集束受信手段は前記ビーム集束送波手
段が送波アレイプローブを介して送波したバースト超音
波に基づき、前記受波アレイプローブを介して受波した
エコーを、該エコーの受波時刻順に送波音線上のエコー
源を追尾するように、受波ビームの方位及び焦点位置を
逐次移動させてエコー源の信号強度を受信する。表示手
段は前記ビーム集束受信手段により得られた各方位毎の
送波音線上のエコー源の信号強度分布に基づきＢモード
表示を行なう。

この請求項２の発明においては、送波アレイプローブと
受波アレイプローブとは、相互の開口面が十分離れた距
離となるようにそれぞれ被検体の表面に設けられる。送
信制御手段は連続波又は周期性ロングパルスバースト波
の送信信号を発生し、同時に送波ビームの方位及び集束
を指定制御する送波ビーム制御信号を出力する。ビーム
集束送波手段は前記送信制御手段から入力される送信信
号及び送波ビーム制御信号に基づき、前記送波アレイプ
ローブを介して被検体内の指定された方位に集束したビ
ームの超音波を送波する。受信手段は前記ビーム集束送
波手段が送波アレイプローブを介して送波した超音波に
基づくエコーを前記受波アレイプローブを介してすべて
の受波方位及び距離について無指向的に受信する。信号
処理手段は前記受信手段により受信された信号の振幅及
び位相を解析し、前記ビーム集束送波手段によりビーム
集束された送波音線上のエコー源の信号強度分布を算出
する。表示手段は前記信号手段が算出した各方位毎の送
波音線上のエコー源の信号強度分布に基づきＢモード表
示を行なう。

この請求項３の発明においては、送波アレイプローブと
受波アレイプローブとは、相互の開口面が十分離れた距
離となるようにそれぞれ被検体の表面に設けられる。送
信制御手段は連続波又は周期性ロングパルスバースト波
の送信信号を発生し、同時に送波ビームの方位及び集束
を指定制御する送波ビーム制御信号を出力する。ビーム
集束送波手段は前記送信制御手段から入力される送信信
号及び送波ビーム制御信号に基づき、前記送波アレイプ
ローブを介して被検体内の指定された方位に集束したビ
ームの超音波を送波する。受信手段は前記ビーム集束送
波手段が送波アレイプローブを介して送波した超音波に
基づくエコーを前記受波アレイプローブを介してすべて
の受波方位及び距離について無指向的に受信する。信号
処理手段は前記受信手段により受信された信号の振幅及
び位相の変化分を解析し、前記ビーム集束送波手段によ
りビーム集束された送波音線上のドプラシフト成分を有
するエコー源のドプラシフト方向及び信号強度分布を算
出する。表示手段は前記信号処理手段が算出した各方位
毎の送波音線上のエコー源のドプラシフト方向及び信号
強度分布に基づきカラーフローマツピング表示を行なう
。

この請求項４の発明においては、前記請求項１乃至請求
項３のいずれかの発明において、前記送波アレイプロー
ブ及びビーム集束送波手段に代えて、単一の送波素子よ
りなる送波プローブと、機械的に送波ビームの走査を行
なう走査送波手段とを設ける。そして走査送波手段は前
記送信制御手段から入力される前記送信信号及び送波ビ
ーム制御信号に基づき、前記送波プローブを含む送波系
の方位を機械的に走査させ、該走査される送波プローブ
を介して超音波を被検体内に送波する。

［実施例コ 第１図は本発明の一実施例を示すバイスタティック送受
信による超音波イメージヤ−のブロック図である。同図
において、１は送波アレイプローブであり、複数（例え
ば６４〜１２８個程度）の超音波送波素子が所定の開口
面にアレイ状に配列されている。従ってこの各送波素子
毎にそれぞれ励振するタイミングを調整することにより
所望の方位に集束した送波ビームの形成及びビーム走査
を行なわせることができる。２は送波アレイプローブ１
と十分離れた位置に設けられた受波アレイプローブであ
り、同様に複数（例えば前記６４〜１２８個）の超音波
受波素子か所定の開口面にアレイ状に配列されている。

この各受波素子毎に得られた受信信号（これをチャネル
別受信信号という）に、それぞれ調整された遅延時間を
付与して合成することにより所望の受波ビームの形成（
即ち受波ビームの中心方位及び焦点位置を所望の値に設
定すること）を行なうことができる。３は送波アレイプ
ローブ１内の各送波素子を励振し、それぞれ超音波を送
信させる送信器、４は受波アレイプローブ２内の各受波
素子から得られる受信信号をそれぞれ増幅する受信器、
５は送信ビームフォーマであり、送信信号発生器７から
の入力信号に対して、コントローラ８の指示に基づき、
各送信チャネル別（各送波素子別と同じ）に所定の遅延
時間を与えて送信器３に出力することにより、前記所望
の方位に集束した送波ビームを形成する。６は送信ビー
ムフォーマであり、受信器４から入力される各受信チャ
ネル別の受信信号に対して、コントローラ８の指示に基
づき、それぞれ調整された遅延時間を与えた後に加算合
成することにより前記所望の受渡ビーム（方位及び焦点
位置を含む）を形成する。７は送信信号発生器であり、
コントローラ８の指示により、一定の繰返し周期毎にバ
ースト波（特に請求項１の発明においては、ショートパ
ルスのバースト波）の送信信号を発生する。８は本装置
全体の制御を行なうコントローラである。

９はバンドパスフィルタ（以下ＢＰＦという）であり、
受信ビームフォーマ６の出力にはかなり広帯域の信号が
含まれるので、所望のエコー信号のみを取出すための帯
域制限用フィルタである。１０は対数増幅器であり、ロ
グアンプともいう。受信エコーは近距離はど信号強度が
大きく、遠距離はど信号強度が小さく、そのダイナミッ
クレンジが非常に広いので、これをカバーするため一般
に対数増幅器が用いられる。１１は検波器、１２はビデ
オ増幅器であり、検波後のログビデオを増幅するが、一
般に前段の対数特性を補正するように増幅する。

１３はＣＲＴ表示器であり、カラーフローマツピングを
表示する場合はカラー表示器が用いられる。

Ｉ４は偏向回路であり、コントローラ８の制御に基づき
水平走査信号及び垂直走査信号を発生し、ＣＲＴ表示器
１３に供給する。

第２図は第１図の動作を説明するだめの送受波ビーム例
を示す図である。図において、１は送波アレイプローブ
、２は受波アレイプローブ、ＳＫＬ、は体表面、５ＫＬ
２は生体内の目標物の表面、Ｚｌは関心領域、Ｚ２及び
Ｚ３は他の領域、Ｌ　Ｔ　１〜ＬＴ、は送波音線である
。

（１）第２図を参照し第１図を用いて、この請求項１の
発明について説明する。

コントローラ８の制御により、送信信号発生器７が一定
の繰返し周期毎にバースト波の送信信号を発生し、送信
ビームフォーマ５が指示された方位に集束した送波ビー
ムを形成するように各送信チャネルのタイミング調整を
行ない、送信器３が、送波アレイプローブ１内の各送波
素子を駆動する。

送波アレイプローブ１内の各送波素子から発生されたバ
ースト超音波は被検体（本例では生体）内に前記送波ビ
ームを形成するように送波される。

この送波ビームはコントローラ８から出力される送波ビ
ーム制御信号によって、その方位角とビーム集束（フォ
ー力スイング）が共に制御される。

そして第２図に示される送波音線ＬＴ、〜ＬＴｎの順に
、送波ビームの走査が行なわれる。

この送波ビームの走査により被検体内のエコー源より得
られるエコーを送波アレイプローブ２が受波し、受信器
４で信号増幅後、受渡ビームフォーマ６に供給する。受
波ビームフォーマ６はコン、トローラ８の制御に基づき
、実時間でエコーを受信しながら、このエコーの到着時
刻順に送波音線上のエコー源を追尾するように、受波ビ
ームの方位及び焦点位置を逐次移動する。第２図におい
て、いま送波音線ＬＴ　　上の送波を行っているとする
謡 と、受波ビームフォーマ６は送波音線ＬＴ　　上の■ 点Ｍ　　Ｍ　　、Ｍ　　、・・・を追尾するように受波
ビー０、　１　　　　２ ムの方位及び焦点位置を逐次移動する。勿論コントロー
ラ８は送信時刻を基準として上記音線ＬＴ　上の各点Ｍ
　　１Ｍ　、Ｍ２・・・がらのエコーＩｌロー 信号がそれぞれ受波アレイプローブ２に到着する各時刻
を算出し、この算出した各時刻に合わせて受波ビームの
方位及び焦点位置を制御する制御信号を受信ビームフォ
ーマ６に供給するものである。

このコントローラ８からの受渡ビーム制御信号に基づき
、上記ダイナミックトラッキング受信が行なわれる。

この受信ビームフォーマ６による受波ビームの方位及び
焦点位置の調整は、各受信チャネル毎に指定された遅延
時間が各チャネル毎の受信信号に必要なだけ与えられ、
しかも瞬時に変更されることにより技術的に可能となる
。またもし実時間において、上記ダイナミックトラッキ
ング受信が間に合わない場合には、受信器４がらの各チ
ャネル毎の受信信号を一旦波形メモリに記憶させ、この
記憶データをその後タイミングを調整して読出し加算処
理をするようにしてもよい。

そこでこの送波と受波のタイミング関係は、通常は先行
する送波に基づく受波動作が完了してから次の送波を行
なうのが一般的である。しかし本発明においては、必ず
しもこの制約を受けずに送波を行なうことができる。い
ま第２図の関心領域Ｚ１の中では、ある瞬間に走行中の
送波信号は１つしか存在しないが、それ以外の領域では
任意とすると、例えば領域ｚ２の中に次に送波信号が現
れてもよく、また領域Ｚ３の中に受波未了のエコー信号
が存在していてもよい。この手法はいわゆる旧ｇｈＰＲ
Ｆ（繰返し周波数を高くすること）を可能とする技術で
ある。

またこの旧ｇｌｌＰＲＦの動作において、送波ビーム及
び受波ビームのサイドローブその他の不要干渉波成分を
メインローブに比較して十分に小さなレベルにしておけ
ば、領域ｚ２中の送波信号から生じるエコーが受渡アレ
イプローブ２に入力する干渉波や、領域Ｚ３中を走行中
のエコーに対して送波アレイプローブ１がらの干渉波は
十分に抑圧される。これはアレイ開口面上における受信
信号のアポダイゼーション（重み付け）などに十分に考
慮すればよい。また送波アレイプローブ１及び受波アレ
イプローブ２は、少くとも６４〜１２８　個程度のアレ
イ素子を有し、高分解能の特性とすることによりサイド
ローブによる干渉波を抑圧することができる。

また患者の生体内の目標物の表面が第２図の５ＫＬ２近
傍で十分であるとすると、その他の空間はエコーを発生
しない透音性の液体で満たしてやることにより領域Ｚ２
及びｚ３からの干渉の問題を解決することができる。さ
らに領域ｚｌと、ｚ２及びｚ３との間に仕切板を設ける
ことにより、さらに干渉の影響を低減することができる
。

この請求項１の発明の特徴は、体表面５ＫＬ１より深部
にある目標物を部分拡大して精査できると共に、送波繰
返し周波数を高く設定できることである。

特に領域Ｚｌを小さくとれば、小さい程、送波繰返し周
波数を高くすることができる。これは通常のドプラ信号
の検出によるカラーフローマツピングの表示モードでは
、Ｈｌｇｈ　　ＰＲＦにすると、アリアジング（ａｌｌ
ａｓｉｎｇ、折返し現象）の少いイメージが得られるこ
と、及び高いフレームレートにして目標物の速い動作に
追従できること等の点で大きな利点となり得る。従って
旧ｇｈ　ＰＲＦは重要な意味を有する。

ＢＰＦ９以降ＣＲＴ表示器１３に表示されるまでの動作
は従来の超音波イメージヤ−と同一である。

但しＣＲＴ表示器１３の表示は送波音線ＬＴ１〜ＬＴ　
　の走査に従ったＢモード表示又はカラーフローマツピ
ング表示となる。

以上がバースト波の送信によるＢモード表示又はカラー
フローマツピング表示（単純なパルスドプラ表示も同様
に可能である）についての説明である。

（２）第１図を参考にして、この請求項２及び請求項３
の発明について説明する。

請求項１の発明においては、送波信号として周期性バー
スト波（特にショートパルスのバースト波）の超音波を
用いる手法について説明した。しかしこの請求項２及び
請求項３の発明においては、送波信号として連続波（以
下ＣＷという）又は周期性ロングパルスバースト波の超
音波を用い、この受波信号からＢモード表示又はカラー
フローマツピングの表示を行なうことができる手法を説
明する。

この場合、送信信号発生器７は前記ＣＷ又は周期性ロン
グパルスバースト波の送信信号を発生し、この送信信号
が送信ビームフォーマ５により送波ビームの方位及びそ
の集束（フォー力スイング）が制御され、送波アレイプ
ローブ１を介して送波される。例えば第２図の送波音線
ＬＴ１〜ＬＴｎをぐ一ム走査するように、ＣＷ又はロン
グパルスバースト波の超音波が送波アレイプローブ１か
ら送波される。受波アレイプローブ２は各送波音線上の
エコー源からのエコーを同時に受波し、次の手法（ａ）
又は手法（ｂ）のいずれかの手法を用いて空間（方位角
）分解しながら受信を行なう。

手法（ａ）：受波アレイプローブ２に含まれるすべての
アレイ素子からの受信信号を適当な時間長にわたり、例
えばＡ／Ｄ変換器を介して量子化後、この信号を一時記
憶装置に一旦記憶する。即ち全アレイ素子からの受信信
号をすべて同時に無指向的に受信し、−時記憶するわけ
である。その後−時記憶装置から各受信信号を読出すタ
イミングを調整し、この読出した各受信信号を再合成し
て移動焦点受波となるような信号処理を行なう。この移
動焦点受波を行なうための信号処理は例えばデジタルシ
グナルプロセッサ（ＤＳＰ）等により行なわれる。この
ような移動焦点受波を行なうための信号再合成処理によ
り、受信信号の振幅及び位相分布を解析し、各送波音線
上にあるエコー源の強度分布を検出し、最終的にこの検
出結果をＢモード表示することができる。

手法（ｂ）：ＣＷ又はロングパルスバースト波の超音波
を常に送波し、受渡ビームの方位及び焦点位置を、例え
ば第２図の送波音線ＬＦ　　上の黒丸塵 で示される位置Ｍ　　、Ｍ　　、Ｍ　　、・・・毎にト
レースしてエコーを拾い読みするように、受波ビームの
方位角とその焦点位置を変えて受信を行なう。

この手法は各音線上のエコーをすべて表示までに多くの
時間を要するが、特に時間的制約がない場合には採用す
ることができる。

上記手法（ａ）による信号再合成処理又は手法（ｂ）に
よる拾い読み処理の結果として、Ｂモード画像となるべ
きエコー源の強度分布マツプを得る。従ってこの手法（
ａ）又は手法（ｂ）による信号処理の結果をＢモード表
示する装置が請求項２の発明の超音波イメージヤ−とな
る。

さらに上記エコー源の強度分布マツプの時間変化を抽出
してドプラ処理（ドプラシフト方向及び信号強度検出処
理）をすれば、血流や心臓などのカラーフローマツピン
グ表示を行なうことができる。これが請求項３の発明の
超音波イメージヤ−となる。

この請求項２又は請求項３に係る超音波イメージヤ−の
技術的特徴について説明する。

まず受信系のダイナミックレンジへの要求はかなり厳し
いが、前記対数増幅器などを用いることにより技術的に
可能である。

次に各送波音線についてのデータ採取時間は、単純な事
後計算合成式のＢモード表示の場合は、数十μｓｅｃ程
度でよい。またドプラ表示又はＭＴＩ　（移動物標表示
）の場合には、従来のカラードプラ装置の場合に１本の
音線に要する時間と同程度でよい。即ち表示の際のフレ
ームレートや音線数は従来装置と同様でよいということ
である。

しかるにこの請求項２又は請求項３の発明によれば、Ｃ
Ｗの超音波を送波することができるので、アリアジング
（ａｌｌａｓｌｎｇ、折返し現象）の限界が無いという
大きな特徴がある。

また前記各送波音線についてのデータ採取時間を長くす
ると、前記請求項２及び請求項３の発明のいずれの場合
でも、受信系の帯域幅がそのＣＷ受信に見合う程度の狭
帯域で足りるという特徴がある。このＣＷ受信の場合に
受渡アレイプローブ２からの受信データは、各アレイ素
子毎に１対の複素数データで足りることになり、受渡の
方位角と焦点位置の分解は、一種の変形されたフーリエ
変換又はフレネル変換のオフセットの大きな場合に帰結
することになる。

次にこの請求項１乃至請求項３の発明においては、送波
アレイプローブｌに含まれる複数のアレイ素子の励振タ
イミングを調整することにより、送波ビームの方位及び
ホーカスイングを電子的に制御して各音線の走査をする
例を示したが、単一の送波振動子を含む送波系を機械的
に走査させるものでもよい。

即ち前記送波アレイプローブ１及び送信ビームフォーマ
５に代えて、単一の送波振動子よりなる送波プローブと
、送信信号発生器７からの送信信号及びコントローラ８
からの送波ビーム制御信号に基づき、前記送波プローブ
を含む送波系の方位を機械的に走査させ、この走査され
る送波プローブを介して超音波を被検体内に送波する走
査送波手段とを備えた請求項１乃至請求項３のいずれか
に記載のバイスタティック送受信による超音波イメージ
ヤ−が請求項４の発明となる。

更にこの請求項２又は請求項３の発明は、これを拡張さ
せることができる。押ち送波ビームの指向性を制御しな
いで、送波プローブからはＣＷの無指向性ビームによる
超音波を送波する。従って受渡アレイプローブ２から得
られる受信信号は同一データであり、この無指向・性の
同一データからすべての受信方位及び焦点位置について
、前記手法（ａ）の信号再合成処理を行なうことになる
。この場合受信系のダイナミックレンジは更に狭くなる
が、ＭＴＩ表示の場合にはこの拡張された請求項３の発
明は意味をもつことになる。即ち、特に動作の遅い（例
えばドプラシフト周波数が数Ｈｚ以下の）目標物や、特
に動作の速い（例えばドプラシフト周波数が数十ｋＨｚ
以上の）目標物の場合に、従来の方法では検出しにくい
が、この拡張された手法を用いれば検出できることがあ
る。この場合送波プローブはアレイ素子を含む必要はな
く、単一の凸面の拡散波面振動子でよい。

第３図は送受波アレイ素子の使い分けの例を示す図であ
り、大きなリニアアレイプローブの一端側の素子を送波
アレイ素子として用い、他端側の素子を受波アレイ素子
として用いて本発明に適用できる例を示している。Ｚｏ
はこの場合の検査したい領域である。また送波アレイプ
ローブ１と受波アレイプローブ２とを一体化した構造の
プローブも本発明に適用可能である。

また一般にアレイ形プローブに含まれる各素子は送受波
兼用の素子として用いられることが多いので、通常のＢ
モード動作の場合には、アレイ形プローブに含まれる各
素子を送受波兼用素子として用い、カラーフローマツピ
ング動作の場合にのみ、プローブの一端側を送波素子、
他端側を受波素子として、送波素子と受波素子とに使い
分ける方式とし、Ｂモード動作とカラーフローマツピン
グ動作とを使い分けるか、又は時分割で組合わせて表示
を行なうようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明においては、送波アレイプローブ
と受渡アレイプローブとは、相互の開口面が十分離れた
距離となるようにそれぞれ被検体の表面に設けられる。

そして請求項１の発明によれば、ビーム集束された周期
性バースト波の超音波を走査しながら送信し、同時に送
波音線上のエコー源を追尾するようにダイナミックトラ
ッキング受信をしてＢモード表示を行なうようにしたの
で、送信繰返し周波数を高く設定して被検体内の深部を
詳細に、例えば部分拡大して表示できる効果が得られる
。

また請求項２又は請求項３の発明によれば、ビーム集束
された連続波又は周期性ロングパルスバースト波の超音
波を走査しながら送信し、同時に受波アレイ素子により
無指向的に受波した信号の振幅及び位相を解析し、Ｂモ
ード画像となるべきエコー源の強度分布マツプを算出し
てＢモード表示を行なうか、さらにこの時間変化を抽出
してカラーフローマツピング表示を行なうようにしたの
で、アリアジングの制限が解除又は低減され、被検体内
の深部を請求項１の発明の場合よりさらに詳細に表示す
るか、または深部の血流などを詳細に表示できる効果を
有する。

また請求項４の発明によれば、送波ビームの電子走査に
代えて、単一の送波素子よりなる送波プローブを含む送
波系を機械的に走査させるようにしたので、送波プロー
ブ及び送波用電子走査回路が簡単化し、超音波イメージ
ヤ−装置のコストを低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すバイスタティック送受
信による超音波イメージヤ−のブロック図、第２図は第
１図の動作を説明するための送受波ビーム例を示す図、
第３図は送受波アレイ素子の使い分けの例を示す図であ
る。 図において、１は送波アレイプローブ、２は受渡アレイ
プローブ、３は送信器、４は受信器、５は送信ビームフ
ォーマ、６は受信ビームフォーマ、７は送信信号発生器
、８はコントローラ、９はＢＰＦ、１０は対数増幅器、
１１は検波器、１２はビデオ増幅器、１３はＣＲ７表示
器、１４は偏向回路である。 代理人　弁理士　佐々木　宗　治 １：送波アレイプローブ ２：受波アレイプローブ Ｚｌ、Ｚ２，２３：　＠Ｉ域 ＬＴ、−ＬＴｎ：　１ＬＪｔ謹

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体の表面に相互の開口面が十分離れた距離と
   なるようにそれぞれ設けられた送波アレイプローブ及び
   受波アレイプローブと、 周期性バースト波の送信信号を発生し、同時に送波ビー
   ムの方位及び集束を指定制御する送波ビーム制御信号を
   出力する送信制御手段と、 該送信制御手段から入力される前記送信信号及び送波ビ
   ーム制御信号に基づき、前記送波アレイプローブを介し
   て被検体内の指定された方位に集束したビームのバース
   ト超音波を送波するビーム集束送波手段と、 該ビーム集束送波手段が前記送波アレイプローブを介し
   て送波したバースト超音波に基づき、前記受波アレイプ
   ローブを介して受波したエコーを、該エコーの受波時刻
   順に送波音線上のエコー源を追尾するように、受波ビー
   ムの方位及び焦点位置を逐次移動させてエコー源の信号
   強度を受信するビーム集束受信手段と、 該ビーム集束受信手段により得られた各方位毎の送波音
   線上のエコー源の信号強度分布に基づき、Ｂモード表示
   を行なう表示手段とを備えたことを特徴とするバイスタ
   ティック送受信による超音波イメージャー。
2. （２）被検体の表面に相互の開口面が十分離れた距離と
   なるようにそれぞれ設けられた送波アレイプローブ及び
   受波アレイプローブと、 連続波又は周期性ロングパルスバースト波の送信信号を
   発生し、同時に送波ビームの方位及び集束を指定制御す
   る送波ビーム制御信号を出力する送信制御手段と、 該送信制御手段から入力される前記送信信号及び送波ビ
   ーム制御信号に基づき、前記送波アレイプローブを介し
   て被検体内の指定された方位に集束したビームの超音波
   を送波するビーム集束送波手段と、 該ビーム集束送波手段が前記送波アレイプローブを介し
   て送波した超音波に基づくエコーを前記受波アレイプロ
   ーブを介してすべての受波方位及び距離について無指向
   的に受信する受信手段と、該受信手段により受信された
   信号の振幅及び位相を解析し、前記ビーム集束送波手段
   によりビーム集束された送波音線上のエコー源の信号強
   度分布を算出する信号処理手段と、 該信号処理手段が算出した各方位毎の送波音線上のエコ
   ー源の信号強度分布に基づき、Ｂモード表示を行なう表
   示手段とを備えたことを特徴とするバイスタティック送
   受信による超音波イメージヤー。
3. （３）被検体の表面に相互の開口面が十分離れた距離と
   なるようにそれぞれ設けられた送波アレイプローブ及び
   受波アレイプローブと、 連続波又は周期性ロングパルスバースト波の送信信号を
   発生し、同時に送波ビームの方位及び集束を指定制御す
   る送波ビーム制御信号を出力する送信制御手段と、 該送信制御手段から入力される前記送信信号及び送波ビ
   ーム制御信号に基づき、前記送波アレイプローブを介し
   て被検体内の指定された方位に集束したビームの超音波
   を送波するビーム集束送波手段と、 該ビーム集束送波手段が前記送波アレイプローブを介し
   て送波した超音波に基づくエコーを前記受波アレイプロ
   ーブを介してすべての受波方位及び距離について無指向
   的に受信する受信手段と、該受信手段により受信された
   信号の振幅及び位相の変化分を解析し、前記ビーム集束
   送波手段によりビーム集束された送波音線上のドプラシ
   フト成分を有するエコー源のドプラシフト方向及び信号
   強度分布を算出する信号処理手段と、 該信号処理手段が算出した各方位毎の送波音線上のエコ
   ー源のドプラシフト方向及び信号強度分布に基づきカラ
   ーフローマッピング表示を行なう表示手段とを備えたこ
   とを特徴とするバイスタティック送受信による超音波イ
   メージャー。
4. （４）前記送波アレイプローブ及びビーム集束送波手段
   に代えて、 単一の送波素子よりなる送波プローブと、 前記送信制御手段から入力される前記送信信号及び送波
   ビーム制御信号に基づき、前記送波プローブを含む送波
   系の方位を機械的に走査させ、該走査される送波プロー
   ブを介して超音波を被検体内に送波する走査送波手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
   れかに記載のバイスタティック送受信による超音波イメ
   ージャー。