JPH0479943A - Ultrasonic diagnosing device - Google Patents

Ultrasonic diagnosing device

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JPH0479943A
JPH0479943A JP2190463A JP19046390A JPH0479943A JP H0479943 A JPH0479943 A JP H0479943A JP 2190463 A JP2190463 A JP 2190463A JP 19046390 A JP19046390 A JP 19046390A JP H0479943 A JPH0479943 A JP H0479943A
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ultrasonic
frame
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Shuichi Kawasaki
河崎 修一
Toshio Shirasaka
俊夫 白坂
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Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To increase the number of frames per unit time so as to enhance the real-time property of a three-dimensional device by causing an array transducer to transmit and receive ultrasonic pattern beams each of which shows plural-crest characteristic in the direction perpendicular to the direction of the array. CONSTITUTION:A transducer 20 comprises 1 to N lines of vibrating elements arranged in the direction of scanning X and L1 to LN lines of vibrator elements in the direction of lens focusing Y, and a transmitting circuit 21 for excitation and a receiving circuit 22 for receiving echo beams are provided. Transmission data for deciding excitation timing is fed to the transmitting circuit 21 by a transmission data outputting circuit 23. Signals output from a lens Y-direction delay controlling circuit 24 and a scanning X-direction delay controlling circuit 25 are fed to the transmitting circuit 21 in such a manner that ultrasonic beams emitted from the transducer 20 each exhibits a double-crest pattern. Further, signals output from both of the circuit 24, 25 are fed also to the receiving circuit 22 in such a manner that only a double-crest echo beam reflected by a subject is received.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、被検体に向けて超音波を発射し、これによ
って得られる被検体情報が付与された超音波を三次元デ
ータとして検出し、この検出結果を基にして被検体に関
する超音波三次元画像を作成する超音波診断装置に関す
るものである。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) This invention emits ultrasonic waves toward a subject, and converts the ultrasonic waves with subject information obtained thereby into three-dimensional The present invention relates to an ultrasound diagnostic apparatus that detects data and creates a three-dimensional ultrasound image of a subject based on the detection results.

(従来の技術) 超音波診断装置は、今日、被検体に対する極めて有益な
非侵襲的診断手段として多用されている。
(Prior Art) Ultrasonic diagnostic apparatuses are widely used today as extremely useful non-invasive diagnostic means for subjects.

また、このような超音波診断装置において、関連技術の
目覚ましい進歩と臨床的要求の高まりによって、被検体
についての三次元データ収集および三次元画像作成を考
慮した装置も実用化されつつある。
In addition, in such ultrasonic diagnostic apparatuses, due to remarkable progress in related technologies and increasing clinical demands, apparatuses that take into account three-dimensional data collection and three-dimensional image creation of a subject are being put into practical use.

その代表例については既に、この出願の出願人によって
、特願平1−125901号として出願されている。こ
れについて第10図を参照して説明する。
A typical example thereof has already been filed by the applicant of this application as Japanese Patent Application No. 1-125901. This will be explained with reference to FIG.

超音波探触子5は、方位方向に直交する方向に超音波ビ
ームの放射中心軸が移動走査されるアレイトランスジュ
ーサを備え、このトランスジューサはまた後述する制御
信号S1を付与されることによって、その超音波放射中
心軸が段階的に移動するように構成されている。
The ultrasonic probe 5 includes an array transducer in which the radiation central axis of the ultrasonic beam is moved and scanned in a direction perpendicular to the azimuth direction. The central axis of sound wave radiation is configured to move in stages.

上記した超音波探触子5は、先ず送信コントロール回路
2による制御下で送波回路6から送波駆動信号が供給さ
れることによって、そのトランスジューサが超音波パル
スを被検体に向けて発射する。この際の被検体内での反
射波を同一超音波探触子5にて受波し、この受波信号を
受波回路7に供給する。この受波回路に供給された受波
信号は、一方ではBモード処理部8に、また他方では位
相検出器11にそれぞれ供給される。Bモード処理部8
に供給された信号は、ここで白黒Bモード像信号に変換
される。一方、位相検出器11に供給された信号につい
ては、位相成分信号すなわち例えば血流によるドプラ偏
移信号が抽出され、これがカラー演算処理部12に供給
される。このカラー演算処理部では、供給されたドプラ
偏移信号を基にしてカラー血流像データを作成し、上記
した白黒Bモード像データと共にDSCIOに書き込む
In the above-mentioned ultrasound probe 5, first, under the control of the transmission control circuit 2, a transmission drive signal is supplied from the transmission circuit 6, so that its transducer emits ultrasound pulses toward the subject. The reflected waves within the subject at this time are received by the same ultrasonic probe 5, and this received signal is supplied to the receiving circuit 7. The received signal supplied to this receiving circuit is supplied to the B-mode processing section 8 on one side, and to the phase detector 11 on the other hand. B mode processing section 8
The signal supplied to is converted here into a monochrome B-mode image signal. On the other hand, a phase component signal, that is, a Doppler shift signal due to blood flow, for example, is extracted from the signal supplied to the phase detector 11, and this is supplied to the color calculation processing section 12. This color arithmetic processing section creates color blood flow image data based on the supplied Doppler shift signal, and writes it into the DSCIO together with the above-mentioned monochrome B-mode image data.

また、送信コントロール回路2から送信信号を、フレー
ムアドレス信号発生回路3に供給する。このようにして
特定回数の送信信号が供給される都度、フレームアドレ
ス発生回路3は更新されたフレームアドレス信号を1つ
づつ、次々にメカスキャンコントロール回路4に向けて
出力する。このメカスキャンコントロール回路はそのフ
レームアドレス信号を供給されて、これに応じた制御信
号S1を超音波探触子5に供給する。これによって、こ
の超音波探触子は内蔵するアレイトランスジューサの方
位方向に直交する方向の移動走査位置が次々に変更させ
られる。
Further, a transmission signal is supplied from the transmission control circuit 2 to the frame address signal generation circuit 3. In this manner, each time a specific number of transmission signals are supplied, the frame address generation circuit 3 sequentially outputs updated frame address signals one by one to the mechanical scan control circuit 4. This mechanical scan control circuit is supplied with the frame address signal and supplies a corresponding control signal S1 to the ultrasound probe 5. As a result, the scanning position of the ultrasonic probe in the direction orthogonal to the azimuth direction of the built-in array transducer is successively changed.

上記したように、メカスキャンコントロール回路4から
出力される制御信号S1によって、超音波探触子5内の
アレイトランスジューサの方位方向に直交する方向の1
つの走査位置(フレーム位置)が選択される。この選択
フレーム位置における、被検体に対する超音波送受波に
よって被検体組織情報を含む超音波データを収集処理し
て、結果をDSCIOに保持する。このような動作を繰
り返すことによって複数フレームについて超音波データ
を収集できるので、これらを最終的に合成することによ
って表示部15に三次元画像を表示することができる。
As described above, the control signal S1 outputted from the mechanical scan control circuit 4 controls the direction of the array transducer in the ultrasound probe 5,
One scanning position (frame position) is selected. Ultrasonic data including subject tissue information is collected and processed by transmitting and receiving ultrasound waves to and from the subject at this selected frame position, and the results are held in the DSCIO. By repeating such operations, it is possible to collect ultrasound data for a plurality of frames, and by finally combining these data, a three-dimensional image can be displayed on the display unit 15.

(発明が解決しようとする課題) 上記した三次元データ収集および三次元画像作成を考慮
した装置は、まず送信コントロール回路2からの送信信
号によってアレイトランスジュサの移動走査位置がスタ
ート位置すなわち第1フレーム位置をとる。トランスジ
ューサのこの位置で、トランスジューサは励振されて被
検体に向けて超音波が発射される。これによって、第1
フレーム分に相当するBモードデータ、ドプラ偏移デー
タ等が収集される。この収集の後、送信コントロール回
路2から次の送信信号が発せられて、トランスジューサ
は第2フレーム位置をとる。この第2フレーム位置は、
第1フレーム位置に対して、方位方向に直交する方向に
1ステツプ移動した位置である。この第2フレーム位置
で、トランスジューサから超音波を第1フレームの場合
と同様に発射させる。この時に、第2フレーム分に相当
するBモードデータ、ドプラ偏移データ等が収集される
。このようにして、第3フレーム以後第Nフレールまで
同様の動作を繰り返すことによって、それぞれに相当す
るBモードデータ、ドプラ偏移データ等が収集される。
(Problems to be Solved by the Invention) In an apparatus that takes into consideration three-dimensional data collection and three-dimensional image creation, first, the moving scanning position of the array transducer is set to the start position, that is, the first position, by a transmission signal from the transmission control circuit 2. Take frame position. At this position of the transducer, the transducer is excited and emits ultrasound toward the subject. This allows the first
B-mode data, Doppler shift data, etc. corresponding to frames are collected. After this acquisition, the next transmit signal is issued by the transmit control circuit 2 and the transducer assumes the second frame position. This second frame position is
This is a position moved by one step in a direction perpendicular to the azimuth direction with respect to the first frame position. At this second frame position, ultrasonic waves are emitted from the transducer in the same manner as in the first frame. At this time, B-mode data, Doppler shift data, etc. corresponding to the second frame are collected. In this way, by repeating the same operation from the third frame to the Nth flail, B-mode data, Doppler shift data, etc. corresponding to each frame are collected.

従って、上記した装置においては、三次元画像データ収
集のために、1フレームずつ第1フレームから第Nフレ
ームまで順番にそれぞれに対応するデータ収集をしなけ
ればならない。このため三次元画像作成のために必要と
するデータを収集するには、1フレ一ム単位のデータ収
集時間をTuとすると、N−Tuなる収集時間が必要で
ある。
Therefore, in the above-described apparatus, in order to collect three-dimensional image data, it is necessary to sequentially collect data corresponding to each frame from the first frame to the Nth frame. Therefore, in order to collect the data necessary for creating a three-dimensional image, a collection time of N-Tu is required, where Tu is the data collection time per frame.

このことはフレーム単位収集時間Tuを短縮したり、フ
レーム数を減少させたりしない限り、装置のリアルタイ
ム性を悪化させることになる。逆に、リアルタイム性を
維持するためTuを短縮するには、装置の経済性を無視
した性能向上が必要である。また、フレーム数を減少さ
せると、得られる三次元画像の分解能が悪化することに
なる。
This will deteriorate the real-time performance of the apparatus unless the frame unit collection time Tu is shortened or the number of frames is reduced. On the other hand, in order to shorten Tu in order to maintain real-time performance, it is necessary to improve the performance of the device without considering its economic efficiency. Furthermore, if the number of frames is reduced, the resolution of the obtained three-dimensional image will deteriorate.

この発明は上記した課題を解決するために成されたもの
で、その目的とするところは、被検体に関する三次元超
音波データを収集するに当り、経済的な手段によって、
フレーム数を減少させることなく、リアルタイム性を向
上させ得る超音波診断装置を提供することにある。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to use economical means to collect three-dimensional ultrasound data regarding a subject.
An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can improve real-time performance without reducing the number of frames.

[発明の構成コ (課題を解決するための手段) この発明は、上記目的を達成するために、アレイ方向と
直交する方向に複数時性ビームパターンを呈する超音波
を被検体に対して送受波するアレイトランスジューサと
、このアレイトランスジューサをアレイ方向に直交する
方向に移動走査させる手段とを備えた超音波探触子と、
前記アレイトランスジューサに対し前記複数時性超音波
送信制御を行う手段と、前記アレイトランスジューサに
対し前記アレイ方向と直交する方向に送信した超音波ビ
ームに対して同時に複数のラスタのデータを受信できる
超音波受波制御を行う手段と、前記送信制御手段の送信
信号を受信する動作を特定回数終了後に前記アレイトラ
ンスジューサの移動走査位置を変える移動走査制御手段
とを備えたことを特徴とする超音波診断装置である。
[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention transmits and receives ultrasonic waves exhibiting a multi-temporal beam pattern in a direction perpendicular to the array direction to and from a subject. an ultrasonic probe comprising: an array transducer for scanning; and means for moving and scanning the array transducer in a direction perpendicular to the array direction;
means for performing multi-temporal ultrasound transmission control on the array transducer; and ultrasound capable of simultaneously receiving data of a plurality of rasters with respect to the ultrasound beam transmitted to the array transducer in a direction orthogonal to the array direction. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for performing wave reception control, and movement scanning control means for changing the movement scanning position of the array transducer after the transmission control means has completed the operation of receiving the transmission signal a certain number of times. It is.

(作用) 超音波送信制御手段によって移動走査制御手段に送信信
号が供給されて、アレイトランスジューサは第1フレー
ムデータ収集位置に移動される。
(Operation) A transmission signal is supplied to the movement scanning control means by the ultrasonic transmission control means, and the array transducer is moved to the first frame data collection position.

また、超音波送信制御手段の送信信号によって、第1フ
レーム収集状態にあるアレイトランスジューサが励振さ
れ、複数時性ビームパターンの超音波が放射される。こ
の際の複数時性ビームパターンの各峰部は、アレイ方向
に対して直交する方向に離間して現出されるので、それ
ぞれの峰を単位フレームとして割当られる。すなわち、
例えば二峰性であれば1つの発信信号について第1およ
び第2フレームというようになる。
Furthermore, the array transducer in the first frame acquisition state is excited by the transmission signal from the ultrasound transmission control means, and ultrasound with a multi-temporal beam pattern is emitted. At this time, each peak of the multi-temporal beam pattern appears spaced apart in a direction perpendicular to the array direction, so each peak is assigned as a unit frame. That is,
For example, if the transmission signal is bimodal, there will be a first frame and a second frame for one transmitted signal.

超音波受波制御手段によって、被検体から反射してきた
複数時性エコービームを検出する。このようにして検出
されたビームを各峰毎に分離処理してそれぞれ隣りの別
々の単位−フレームデータとする。移動走査手段に超音
波送信制御手段から次の送信信号が供給されると、アレ
イトランスジュサが第2の走査位置に移動される。この
状態で、第1の走査位置での場合と同様に、複数時性の
超音波ビームをアレイトランスジューサから発射する。
A multi-temporal echo beam reflected from the subject is detected by the ultrasonic reception control means. The beams detected in this manner are separated into respective peaks to produce adjacent separate unit-frame data. When the moving scanning means is supplied with the next transmission signal from the ultrasonic transmission control means, the array transducer is moved to the second scanning position. In this state, a multi-temporal ultrasound beam is emitted from the array transducer as in the first scanning position.

この時の被検体でのエコービームを同様に検出して、例
えば二峰性であれば、第3、第4のフレームデータとし
て分離処理される。このような動作を繰り返すことによ
って、第Nフレームまでの分離処理データが短時間の下
で、例えば二峰性ビーム使用の場合には1/2の時間で
三次元データが得られる。
The echo beam from the subject at this time is similarly detected, and if it is bimodal, for example, it is separated into third and fourth frame data. By repeating such operations, the separated processing data up to the Nth frame can be obtained in a short time, for example, in the case of using a bimodal beam, three-dimensional data can be obtained in 1/2 the time.

(実施例) この発明の一実施例の構成を第1図および第2図を参照
して説明する。超音波探触子については、大部分が上記
した従来装置のそれと同一であるので、特徴部分である
二次元アレイトランスジューサ20のみを代表して示す
。このトランスジューサ20は、第2図にその詳細を示
すように、超音波ビームスキャン(X)方向に振動素子
が1〜N列分、またレンズ収束(Y)方向にL1〜LN
列分配列されている。
(Embodiment) The configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Since most of the ultrasonic probe is the same as that of the conventional device described above, only the characteristic part, the two-dimensional array transducer 20, is shown as a representative. As shown in detail in FIG. 2, this transducer 20 has 1 to N rows of vibrating elements in the ultrasonic beam scanning (X) direction, and L1 to LN rows in the lens convergence (Y) direction.
Arranged in columns.

アレイトランスジューサ20を励振するための送波回路
21、および被検体(図示せず)から反射してきたエコ
ービームを受信するための受波回路22を設ける。送波
回路21には励振タイミングを決定するための送信デー
タか、送信データ8力回路23によって供給される。ま
た、送信回路21には、後に詳述するか、トランスジュ
ーサ20から発射される超音波ビームが二峰性パタンを
呈するように、レンズ(Y)方向遅延コントロール回路
24およびスキャン(X)方向遅延コントロール回路2
5のそれぞれからの出力信号を供給するようにする。更
にまた、被検体で反射された二峰性エコービームのみを
受信するように、受波回路22にも両回路24.25か
らのそれぞれの出力信号を供給する。
A wave transmitting circuit 21 for exciting the array transducer 20 and a wave receiving circuit 22 for receiving an echo beam reflected from a subject (not shown) are provided. The transmission circuit 21 is supplied with transmission data for determining the excitation timing, or is supplied by the transmission data output circuit 23. The transmission circuit 21 also includes a lens (Y) direction delay control circuit 24 and a scan (X) direction delay control circuit so that the ultrasonic beam emitted from the transducer 20 exhibits a bimodal pattern, as will be described in detail later. circuit 2
5, respectively. Furthermore, the respective output signals from both circuits 24 and 25 are also supplied to the receiving circuit 22 so as to receive only the bimodal echo beam reflected by the subject.

上記した送波回路21.送信データ出力回路23、レン
ズ(Y)方向遅延コントロール回路24並びにスキャン
(X)方向遅延コントロール回路25のそれぞれは送信
コントロール回路26によって動作タイミングを制御さ
れる。一方、受渡回路22および両回路24.25のそ
れぞれは受信コントロール回路27によって制御される
The above-mentioned wave transmitting circuit 21. The operation timing of each of the transmission data output circuit 23, lens (Y) direction delay control circuit 24, and scan (X) direction delay control circuit 25 is controlled by a transmission control circuit 26. On the other hand, the transfer circuit 22 and both circuits 24 and 25 are each controlled by a reception control circuit 27.

受波回路22からの出力信号を白黒Bモート像(B/W
データ)処理回路28および例えば2個の位相検波器2
9a、29bにそれぞれ供給する。
The output signal from the wave receiving circuit 22 is converted into a black and white B mote image (B/W
data) processing circuit 28 and, for example, two phase detectors 2
9a and 29b, respectively.

Bモード像処理回路28からの出力信号すなわち白黒B
モード像信号は、ディジタル・スキャン・コンバータ(
DSC)30に供給される。また、位相検波器29a、
29bのそれぞれの出力信号すなわち血流によるドプラ
偏移信号をそれぞれに対応する周波数解析器31a、3
1bに供給する。
The output signal from the B-mode image processing circuit 28, that is, the black and white B
The mode image signal is converted to a digital scan converter (
DSC) 30. In addition, a phase detector 29a,
29b, that is, the Doppler shift signal due to blood flow, are transmitted to the corresponding frequency analyzers 31a and 3.
1b.

この場合、位相検波器29aによって抽出される信号は
二峰性超音波ビームの一方の峰成分に、また位相検波器
29bによって抽出される信号は残りの峰成分にそれぞ
れ対応している。周波数解析器31a、31bのそれぞ
れの出力信号すなわち血流情報をカラー演算化したカラ
ー像データ信号を共に加算器32に供給し、これによる
加算結果を信号選択器(SEL)33に送る。また、こ
の信号選択器には、周波数解析器31a、31bの各出
力を別々に供給できるようにも構成されている。尚、−
点鎖線のブロック41で囲まれた部分をカラードプラ解
析部と総称する。
In this case, the signal extracted by the phase detector 29a corresponds to one peak component of the bimodal ultrasound beam, and the signal extracted by the phase detector 29b corresponds to the remaining peak component. The respective output signals of the frequency analyzers 31a and 31b, that is, color image data signals obtained by converting blood flow information into color calculations, are both supplied to an adder 32, and the result of this addition is sent to a signal selector (SEL) 33. The signal selector is also configured to be able to separately supply each output of the frequency analyzers 31a and 31b. Furthermore, -
The portion surrounded by the block 41 indicated by a dashed dotted line is collectively referred to as a color Doppler analysis section.

加算器32からの出力信号および各周波数解析器31a
、31bからのそれぞれの出力信号は、信号選択器33
を介してDSC30に一旦保持される。また、DSC3
0から供給される各種データ信号を基にしてカラー像信
号を作成し、これをモニタ34に供給するカラー変換器
35が設けられる。尚、上記した全システム構成につい
ては、主コントローラ36によって制御されるように構
成する。
Output signal from adder 32 and each frequency analyzer 31a
, 31b are sent to the signal selector 33.
It is temporarily held in the DSC 30 via. Also, DSC3
A color converter 35 is provided which creates a color image signal based on various data signals supplied from 0 and supplies it to a monitor 34. The entire system configuration described above is configured to be controlled by the main controller 36.

次に上記した構成の動作について、第3図乃至第7図を
参照に加えて説明する。先ず、超音波探触子の二次元ア
レイトランスジューサ20のアレイ方向に対して直交す
る方向における移動走査位置を初期位置、すなわち第1
フレーム位置にセットする。この状態で、送信コントロ
ール回路26が発生する送信信号によって送波回路21
が駆動される。送波回路21の駆動によって、送信デー
タ出力回路23から供給される送信データ信号に基づい
て、アレイトランスジューサ20に対して励振電力が供
給される。
Next, the operation of the above configuration will be explained with reference to FIGS. 3 to 7. First, the moving scanning position of the two-dimensional array transducer 20 of the ultrasound probe in the direction perpendicular to the array direction is set to the initial position, that is, the first position.
Set it in the frame position. In this state, the transmission signal generated by the transmission control circuit 26 causes the transmission circuit 21 to
is driven. By driving the wave transmitting circuit 21, excitation power is supplied to the array transducer 20 based on the transmission data signal supplied from the transmission data output circuit 23.

この際、送波回路21には、レンズ(Y)方向遅延コン
トロール回路24およびスキャン(X)方向遅延コント
ロール回路25の各出力信号が供給されるため、次に述
べる原理によってアレイトランスジューサ20によって
、発射される超音波ビームパターンが二峰性を呈するこ
とになる。すなわち、アレイトランスジューサ20の配
列態様が第2図に示すように、超音波ビームスキャン(
X)方向(アレイ方向)に振動素子が1〜N列分、また
レンズ(Y)方向にL1〜LN列分配列されている。こ
のようなアレイトランスジューサ20において、まずス
キャン(X)方向に配列された各振動素子には、第3図
に示すような、遅延特性すなわち配列の両端で最大の遅
延量を示し、中間部で最低となる特性がそれぞれ付与さ
れる。
At this time, each output signal of the lens (Y) direction delay control circuit 24 and the scan (X) direction delay control circuit 25 is supplied to the wave transmitting circuit 21, so that the array transducer 20 transmits the signals according to the principle described below. The resulting ultrasonic beam pattern exhibits bimodality. That is, as shown in FIG. 2, the array transducer 20 is arranged in an ultrasonic beam scan (
The vibrating elements are arranged in 1 to N rows in the X) direction (array direction) and in L1 to LN rows in the lens (Y) direction. In such an array transducer 20, each vibrating element arranged in the scan (X) direction exhibits a delay characteristic as shown in FIG. Each is given the following characteristics.

また、レンズCY)方向に配列された各振動素子には、
第4図に示すような、遅延特性すなわち配列の両端で最
低値を示し、中間部で最大となる特性がそれぞれ付与さ
れる。その結果、アレイトランスジューサ20から放射
される超音波ビームパターンは、第5図に示すように、
レンズ(Y)方向に二峰性を呈することになる。尚、両
峰部間の角度がθで示されている。
In addition, each vibrating element arranged in the lens CY) direction has
As shown in FIG. 4, a delay characteristic, that is, a characteristic exhibiting a minimum value at both ends of the array and a maximum value at the middle portion, is provided. As a result, the ultrasonic beam pattern emitted from the array transducer 20 is as shown in FIG.
This results in bimodality in the lens (Y) direction. Note that the angle between both peaks is indicated by θ.

このようなレンズ(Y)方向に二峰性の超音波ビームが
被検体に向けて放射され、そのエコービームを同一のト
ランスジューサ2oにて送信時と同一の遅延特性を付与
することによって受信する。
Such a bimodal ultrasonic beam is emitted toward the subject in the lens (Y) direction, and the echo beam is received by the same transducer 2o by giving it the same delay characteristics as during transmission.

これによって、第1の峰部M1および第2の峰部M2の
それぞれに対応するエコービームEB、。
As a result, the echo beams EB respectively correspond to the first peak M1 and the second peak M2.

EB2を同時に受信する。これらのエコービームは、互
いに、レンズ(Y)方向にθなる角度差を持ち、従って
アレイトランスジューサ2oの第1フレーム位置におけ
る2つの互いに離間したサブフレームFla、Fibと
して位置づけることができる。この様子を第6図に示す
。すなわち、各サブフレームFla、Fibはそれぞれ
N個のラスタデータによって構成されている。
EB2 is received at the same time. These echo beams have an angular difference of θ in the lens (Y) direction from each other and can therefore be positioned as two mutually spaced subframes Fla, Fib at the first frame position of the array transducer 2o. This situation is shown in FIG. That is, each subframe Fla, Fib is composed of N pieces of raster data.

アレイトランスジューサ2oによって受波された超音波
ビームは、受波回路22によって電気信号に変換され、
一方では白黒Bモード像処理回路28に供給される。こ
れによって、サブフレームFla、Fibのそれぞれに
対応する白黒Bモト像データが作成され、DS030に
記録される。
The ultrasonic beam received by the array transducer 2o is converted into an electrical signal by the reception circuit 22,
On the one hand, it is supplied to a monochrome B mode image processing circuit 28. As a result, black-and-white B moto image data corresponding to each of the sub-frames Fla and Fib is created and recorded in the DS030.

他方、受波回路22からの出力信号は一対の位相検波器
29a、29bに送られ、前者によってサブフレームF
laにおける位相成分信号が、また後者によって、サブ
フレームFibにおける位相成分信号がそれぞれ抽出さ
れる。各位相検波器29a、29bからの信号(血流情
報)はそれぞれに対応する周波数解析器31a、31b
によってカラー演算されて、サブフレームFla。
On the other hand, the output signal from the wave receiving circuit 22 is sent to a pair of phase detectors 29a and 29b, and the former detects the subframe F.
The phase component signal in subframe Fib is extracted by the latter. The signals (blood flow information) from each phase detector 29a, 29b are transmitted to the corresponding frequency analyzer 31a, 31b.
Color calculation is performed on the subframe Fla.

Fibのカラー血流像データ信号に変換される。It is converted into a Fib color blood flow image data signal.

これらのデータ信号は、必要に応じて、加算器32によ
る加算出力として5EL33を介してDSC30に供給
される。この加算の様子が第7図に示されている。すな
わち、サブフレームFla、Fibの各データは加算さ
れて、1つのフレームFISのデータにまとめられる。
These data signals are supplied to the DSC 30 via the 5EL 33 as an addition output from the adder 32, as required. The state of this addition is shown in FIG. That is, each data of subframes Fla and Fib is added and combined into data of one frame FIS.

このことによって、そのデータを記録するDSC30の
フレームメモリ容量を減少させることが可能になる。
This makes it possible to reduce the frame memory capacity of the DSC 30 that records the data.

次に、送信コントロール回路26から第2番目の送信信
号が発信されると、アレイトランスジューサ20は第2
フレーム位置に移動される。この位置で、アレイトラン
スジューサ2oは、第1フレーム位置の時と同様に、二
峰性パターンの超音波ビームを発射する。この場合にお
いては、超音波ビームの各峰部は、第8図に示すように
、サブフレームF2a、F2bに対応している。従って
、このビームに基づくエコービームを受波することニヨ
ッテ、DSC301:fブフレームF2a。
Next, when the second transmission signal is transmitted from the transmission control circuit 26, the array transducer 20
Moved to frame position. In this position, the array transducer 2o emits a bimodal pattern of ultrasound beams as in the first frame position. In this case, each peak of the ultrasonic beam corresponds to subframes F2a and F2b, as shown in FIG. Therefore, receiving an echo beam based on this beam is the DSC 301:f frame F2a.

F2bにおける各種データ信号が記録される。このよう
な動作を、アレイトランスジューサ20の第Nフレーム
位置まで続行させることによって、DSC30にサブフ
レームFla、FibからFNa、FNbまでの各種デ
ータ信号が記録されることになる。
Various data signals at F2b are recorded. By continuing this operation up to the Nth frame position of the array transducer 20, various data signals from subframes Fla and Fib to FNa and FNb are recorded on the DSC 30.

このようにしてDSC30に記録された各種データ信号
を、カラー変換器35によってカラー映像信号に変換し
て後、三次元化された白黒Bモト像とカラー血流像との
重畳像として、第8図に示すように、モニタ34上に表
示する。この際のフレーム像の数は、アレイトランスジ
ューサ20の1フレ一ム位置毎に2つのサブフレームが
割当てられる結果、三次元データ収集時間を短縮するこ
とかできる。
The various data signals recorded in the DSC 30 in this way are converted into color video signals by the color converter 35, and then the 8th As shown in the figure, it is displayed on the monitor 34. As for the number of frame images in this case, two subframes are allocated to each frame position of the array transducer 20, so that the three-dimensional data acquisition time can be shortened.

今ここで、一般的な超音波診断装置を用いて、例えば第
11図に示されているような、被検体の肝臓腫瘍部にお
ける複雑に入り組んだ血管部をBモード像として得る場
合について説明する。第11図(a)において、拡大し
て示された該当血管部37に対し、トランスジューサか
ら放射される超音波ビーム面38を図示するように設定
して診断すると、第11図(b)に示すようなりモト像
39が得られる。すなわち、この像は、第11図(a)
において、血管部37が超音波ビム面38で交差する部
位に対応する部位にただ単に点情報40a、40b、・
・・としてそれぞれ表示されるに過ぎないものになる。
Now, we will explain the case where a common ultrasound diagnostic device is used to obtain a B-mode image of a complex blood vessel in a liver tumor area of a subject, as shown in FIG. 11, for example. . In FIG. 11(a), the ultrasound beam surface 38 emitted from the transducer is set as shown on the corresponding blood vessel part 37 shown in an enlarged manner for diagnosis, as shown in FIG. 11(b). A moto image 39 is obtained. That is, this image is shown in Figure 11(a).
, point information 40a, 40b, .
They become nothing more than displayed as...

従って、このようなりモード像39を参照しても、第1
1図(a)に示すような複雑構造の血管部について、そ
の血管の絡み具合を把握することか大変困難である。
Therefore, even if you refer to the mode image 39 like this, the first
It is very difficult to understand the degree of entanglement of blood vessels with a complicated structure as shown in FIG. 1(a).

上記したような不具合点は次のようにして解決される。The above-mentioned problems can be solved as follows.

すなわち、第1図に示す構成において、Bモード像につ
いては、DSC30に記録された各フレームに対応する
もののうちの1つを、またカラー血流像については、第
1図において加算器32の出力をDSC30に記録した
ものを使用し前記Bモード像とカラー血流像を合成して
、モニタ34にて表示するようにする。この方法によれ
ばDSCのフレームメモリを増加させなくてもよいとい
うメリットがある。このようにして、モニタ34に表示
される像は、第9図に示すように、1枚のBモード像に
複数フレームの血管断面を示す点情報を重ねて表示され
るので、複雑な血管構造をある程度正確に把握すること
が可能になる。
That is, in the configuration shown in FIG. 1, for the B-mode image, one of the frames corresponding to each frame recorded on the DSC 30 is used, and for the color blood flow image, the output of the adder 32 in FIG. is recorded on the DSC 30, the B-mode image and the color blood flow image are combined and displayed on the monitor 34. This method has the advantage that there is no need to increase the frame memory of the DSC. In this way, the image displayed on the monitor 34, as shown in FIG. 9, is a single B-mode image with point information indicating multiple frames of blood vessel cross sections superimposed, so that the image displayed on the monitor 34 is a complex blood vessel structure. can be understood with some degree of accuracy.

尚、第1図において、位相検波器29a129b1周波
数解析器31a、31bについては、時分割処理するこ
とで2系統もつ必要はなく、1系統でも可能となる。
In FIG. 1, the phase detector 29a129b1 and the frequency analyzer 31a, 31b do not need to have two systems by time-division processing, but can be provided with one system.

[発明の効果コ 以上記載したように、この発明の超音波診断装置によれ
ば、アレイトランスジューサを、このアレイ方向と直交
する方向に複数畦性を呈する超音波パターンビームに対
して、送受波するようにして、単位時間当りのフレーム
数を向上させたので、三次元装置のリアルタイム性か向
上する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the array transducer transmits and receives waves for an ultrasonic pattern beam exhibiting a plurality of ridges in a direction perpendicular to the array direction. In this way, the number of frames per unit time is increased, so the real-time performance of the three-dimensional device is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図は同実施例中のアレイトランスジューサの構成説
明図、第3図および第4図はそれぞれ第2図に示された
アレイトランスジューサの動作説明図、第5図は第2図
のアレイトランスジューサによる発信超音波ビームパタ
ーンを示す説明図、第6図は第5図に示すビームパター
ンとフレームとの関係を示す説明図、第7図および第8
図はそれぞれ同実施例の動作説明図、第9図は他の実施
例の動作説明図、第10図は従来の三次元超音波診断装
置のブロック構成図、第11図は従来のBモード像作成
手段の動作説明図である。 ・・・アレイトランスジューサ。 ・・・送波回路、22・・−受波回路。 ・・・レンズ方向遅延コントロール回路。 ・・・スキャン方向遅延コントロール回路。 ・・・送信コントロール回路。 ・・・受信コントロール回路 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 代理人 弁理士  近 藤   猛 第 図 第 図 第 図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an explanatory diagram of the configuration of the array transducer in the same embodiment, Figs. 3 and 4 are explanatory diagrams of the operation of the array transducer shown in Fig. 2, and Fig. 5 is an explanatory diagram of the array transducer shown in Fig. 2. An explanatory diagram showing the transmitted ultrasonic beam pattern, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the beam pattern and the frame shown in FIG. 5, and FIGS.
9 is an explanatory diagram of the operation of another embodiment, FIG. 10 is a block diagram of a conventional three-dimensional ultrasonic diagnostic apparatus, and FIG. 11 is a conventional B-mode image. FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the creation means. ...Array transducer. ... Wave transmitting circuit, 22...- Wave receiving circuit. ...Lens direction delay control circuit. ...Scan direction delay control circuit. ...Transmission control circuit.・・・Reception control circuit agent Patent attorney Noriyuki KondoRepresentative Patent attorney Takeshi Kondo

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アレイ方向と直交する方向に複数峰性ビームパタ
ーンを呈する超音波を被検体に対して送受波するアレイ
トランスジューサと、このアレイトランスジューサをア
レイ方向に直交する方向に移動走査させる手段とを備え
た超音波探触子と、前記アレイトランスジューサに対し
前記複数峰性超音波送信制御を行う手段と、前記アレイ
トランスジューサに対し前記アレイ方向と直交する方向
に送信した超音波ビームに対して同時に複数のラスタの
データを受信できる超音波受波制御を行う手段と、前記
送信制御手段の送信信号を受信する動作を特定回数終了
後に前記アレイトランスジューサの移動走査位置を変え
る移動走査制御手段とを備えたことを特徴とする超音波
診断装置。
(1) An array transducer that transmits and receives ultrasonic waves exhibiting a multi-peaked beam pattern in a direction perpendicular to the array direction to and from the subject, and a means for moving and scanning the array transducer in a direction perpendicular to the array direction. a plurality of ultrasonic beams transmitted to the array transducer in a direction orthogonal to the array direction; A means for performing ultrasonic reception control capable of receiving raster data, and a movement scanning control means for changing the movement scanning position of the array transducer after the operation of receiving the transmission signal of the transmission control means has completed a specified number of times. An ultrasonic diagnostic device featuring:
(2)前記アレイトランスジューサが二次元アレイトラ
ンスジューサで構成され、このトランスジューサのX、
Y方向のそれぞれに信号遅延特性を反映させることによ
って、前記トランスジューサが複数峰性パターンの超音
波ビームに対しての送受波を行うことを特徴とした請求
項1に記載された超音波診断装置。
(2) The array transducer is composed of a two-dimensional array transducer, and the X of this transducer is
2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transducer transmits and receives a multi-peak pattern of ultrasonic beams by reflecting signal delay characteristics in each of the Y directions.
(3)前記アレイトランスジューサによって同時に受波
されたフレーム方向の複数ラスタの超音波エコーデータ
を周波数解析した後の血流データに対し、その内の任意
の本数のラスタデータを加算して得たラスタから構成さ
れる血流データ用のフレームと、前記受信手段から同時
に受信されるB/Wデータからなるフレームとを重ねて
画像表示することを特徴とした請求項1に記載された超
音波診断装置。
(3) A raster obtained by adding an arbitrary number of raster data to blood flow data after frequency analysis of multiple rasters of ultrasonic echo data in the frame direction simultaneously received by the array transducer. 2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a frame for blood flow data consisting of a frame and a frame consisting of B/W data simultaneously received from the receiving means are displayed in a superimposed manner. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05344975A (en) * 1992-06-15 1993-12-27 Toshiba Corp Ultrasonic wave diagnosing system
KR100355718B1 (en) * 2000-06-10 2002-10-11 주식회사 메디슨 System and method for 3-d ultrasound imaging using an steerable probe
JP2009219511A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnostic apparatus

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