JPH0530464B2 - - Google Patents

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JPH0530464B2
JPH0530464B2 JP58127240A JP12724083A JPH0530464B2 JP H0530464 B2 JPH0530464 B2 JP H0530464B2 JP 58127240 A JP58127240 A JP 58127240A JP 12724083 A JP12724083 A JP 12724083A JP H0530464 B2 JPH0530464 B2 JP H0530464B2
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JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
tomography apparatus
arrays
ultrasonic tomography
electroacoustic transducer
Prior art date
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JP58127240A
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Japanese (ja)
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JPS6018159A (en
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Tadashi Fujii
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Terumo Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 A 技術分野 本発明は超音波断層撮影装置、とくに、生体の
表在性組織用の超音波断層撮影装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION A. Technical Field The present invention relates to an ultrasonic tomography apparatus, and particularly to an ultrasonic tomography apparatus for superficial tissues of a living body.

B 先行技術とその問題点 超音波断層撮影装置は、リニア電子スキヤナ、
セクタ電子スキヤナ、コンタクト・コンパウン
ド・スキヤナなどの様々な超音波スキヤナ方式に
よつて、たとえば生体などの被検体の各部に使用
されている。たとえば、肝臓、膵臓、腎臓などの
腹部、胎児などの産婦人科領域、心臓等の幅広い
領域にわたつて臨床使用され、診断上有用な情報
を提供している。
B. Prior art and its problems Ultrasonic tomography devices are linear electronic scanners,
Various ultrasonic scanner systems such as sector electronic scanners and contact compound scanners are used for various parts of objects to be examined, such as living bodies. For example, it is used clinically in a wide range of areas including the abdomen, including the liver, pancreas, and kidneys, obstetrics and gynecology, including the fetus, and the heart, and provides diagnostically useful information.

このような生体組織の深部のみならず、表在性
組織についても適用可能である。技術の現状で
は、甲状腺、乳腺、頚部(頚動脈)などが中心と
なつている。
It is applicable not only to such deep parts of living tissues but also to superficial tissues. At the current state of the art, the focus is on the thyroid, mammary glands, and neck (carotid artery).

通常の超音波断層撮影装置は、生体の比較的深
部の断層像を撮像するように設計されており、こ
のような装置を比較的体表面に近い(数cm以下)
部位の診断に使用しても、深部の描出に比較して
通常、解像力が低下する傾向にある。これは、深
部の観測のために、生体内における超音波の吸収
の少ない3.5MHzを使用していること、および生
体深部においても指向性が良いように大きな超音
波送信開口を使用している点による。このため、
生体浅部における距離分解能および方位分解能が
犠牲となつている。
Ordinary ultrasonic tomography devices are designed to take tomographic images of relatively deep parts of living bodies, and such devices are designed to take images relatively close to the body surface (several centimeters or less).
Even when used for diagnosing an area, the resolution usually tends to be lower than that used to visualize deep parts. This uses 3.5MHz, which has low absorption of ultrasound in the living body, for deep observation, and uses a large ultrasound transmission aperture to ensure good directivity even deep inside the living body. by. For this reason,
Distance resolution and azimuth resolution in shallow parts of the body are sacrificed.

第1図を参照し、周波数fで振動する送信開口
Dの平面円形振動子10の近似的音場を考える。
生体中を伝搬する超音波の音速をcとすると、そ
の波長λはc/fとなる。同図に示すように、振
動子10から距離D2/2λまでの領域はフレネル
領域FNと称し、ビーム径は開口Dに等しい。つ
まりy=Dである。これによつて近距離音場が形
成される。この距離以遠はビーム径が角度λ/D
で広がるフラウンホーフア領域FHである。すな
わちy=2(λ/D)・xである。
Referring to FIG. 1, consider an approximate sound field of a planar circular vibrator 10 with a transmitting aperture D vibrating at a frequency f.
If the sound speed of an ultrasonic wave propagating in a living body is c, its wavelength λ is c/f. As shown in the figure, the region from the vibrator 10 to a distance D 2 /2λ is called a Fresnel region FN, and the beam diameter is equal to the aperture D. In other words, y=D. This creates a near-field sound field. Beyond this distance, the beam diameter is at an angle λ/D
This is the Fraunhofer region FH, which extends in the region. That is, y=2(λ/D)·x.

これからわかるように、開口Dが一定であれば
周波数fが高いほど指向性が良い。また、周波数
一定であれば、開口Dが大きいほど指向性は良く
なるが、当然、ビーム径も大きくなる。
As can be seen from this, if the aperture D is constant, the higher the frequency f, the better the directivity. Furthermore, if the frequency is constant, the larger the aperture D, the better the directivity, but naturally the beam diameter also becomes larger.

最近、表在性組織用の超音波断層撮影装置とし
て、5MHz、7.5MHz、10MHzの周波数帯を使用す
るものの開発および商品化が活発に行なわれてい
る。これは、高周波を使用することによつて距離
分解能を向上させ、また送信開口を小さくできる
ことで方位分解能を向上させている。
Recently, ultrasonic tomography devices for superficial tissues that use frequency bands of 5 MHz, 7.5 MHz, and 10 MHz have been actively developed and commercialized. This improves distance resolution by using high frequencies, and improves azimuth resolution by making the transmission aperture smaller.

実時間断層像を得るためには、電子走査方式が
優れている。機械的または手動方式による表在性
組織用スキヤナもすでに商品化されているが、実
時間性に欠けているため、実時間専用の超音波断
層撮影装置の開発が望まれている。
Electronic scanning is an excellent method for obtaining real-time tomographic images. Mechanical or manual scanners for superficial tissue have already been commercialized, but they lack real-time performance, so there is a desire to develop a real-time dedicated ultrasonic tomography apparatus.

電子スキヤナ用の高周波プローブを構成するに
はいくつかの技術的および製造上の問題がある。
すなわち、第1に電気音響変換トランスジユーサ
の材料、第2に製造技術の問題である。
There are several technical and manufacturing issues in constructing high frequency probes for electronic scanners.
That is, the first problem is the material of the electroacoustic conversion transducer, and the second problem is the manufacturing technology.

たとえば第2図に示すように、矢印Aの方向に
超音波が進行する直方体の振動子アレイ12の場
合、トランスジユーサの厚み振動を利用している
ので、高い周波数を使用するためにはその厚さt
を薄くしなければならない。また、近似的にピス
トン音源とするためには、その幅Wと厚みtの比
を1から離す必要がある。従来多く使用されてい
るPZT(チタン酸、ジルコン酸鉛系圧電セラミツ
ク材)の代りに、異方性の高いチタン酸鉛を使用
することで、幅Wを厚さtより大きくすることが
できるが、後者は前者に比較して変換効率が低い
点に難がある。
For example, as shown in Fig. 2, in the case of a rectangular parallelepiped transducer array 12 in which ultrasonic waves propagate in the direction of arrow A, the thickness vibration of the transducer is utilized, so in order to use high frequencies, it is necessary to Thickness t
must be made thinner. Furthermore, in order to approximate a piston sound source, the ratio of its width W to thickness t must be kept away from 1. By using highly anisotropic lead titanate instead of the conventionally widely used PZT (piezoelectric ceramic material based on titanate and lead zirconate), the width W can be made larger than the thickness T. However, the latter has a problem in that the conversion efficiency is lower than the former.

送信する際に、アレイ12上の複数の素子を1
組として駆動する場合、グレーテイングローブを
抑圧するためにはその超音波の波長λに比較して
各素子のピツチPを小さくする必要がある。
When transmitting, multiple elements on array 12 are
When driving as a set, in order to suppress the grating globe, it is necessary to make the pitch P of each element smaller than the wavelength λ of the ultrasonic wave.

要約すると、周波数が高いと、振動体の厚さが
薄くなり、ピストン音源に近づけるためにはこれ
に応じて幅も狭くしなければならないが、このよ
うな振動体をアレイ状に構成するのは、製造技術
上困難が伴なう。また、方位分解能を向上させ、
なおかつ走査線密度を高めるためには複数の振動
体によつて1つの音響開口を構成ればよいが、こ
のとき生ずるクレーテイングローブを抑圧するた
めには振動体の素子間隔を超音波の波長以下にす
る必要があり、やはり製造技術上の困難が伴な
う。なおさらに方位分解能を向上させるための電
子フオーカスは、本質的に量子化のサイドロープ
を生ずる。
In summary, as the frequency increases, the thickness of the vibrating body becomes thinner, and the width must be made narrower accordingly in order to bring it closer to the piston sound source, but configuring such vibrating bodies in an array is , there are difficulties in manufacturing technology. It also improves azimuth resolution,
Furthermore, in order to increase the scanning line density, one acoustic aperture can be constructed from multiple vibrating bodies, but in order to suppress the crater globe that occurs at this time, the element spacing of the vibrating body should be set to be less than the wavelength of the ultrasonic wave. However, there are also difficulties in terms of manufacturing technology. Electron focusing to further improve lateral resolution inherently produces quantization sidelobes.

このように、高周波の表在性組織用スキヤナを
実現するためには、その電気音響変換材料の適切
な選択と、微細加工技術の問題を解決しなければ
ならない。
Thus, in order to realize a high-frequency superficial tissue scanner, it is necessary to appropriately select the electroacoustic transducer material and solve problems in microfabrication technology.

発明の目的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、
高解像度の断層像を得ることができる表在性組織
用の超音波断層撮影装置を提供することを目的と
する。
Purpose of the invention The present invention overcomes the drawbacks of the prior art,
An object of the present invention is to provide an ultrasonic tomography apparatus for superficial tissues that can obtain high-resolution tomographic images.

本発明によれば、電気信号と超音波との相互変
換を行なう電気音響変換手段と、電気音響変換手
段を駆動して超音波を送信し被検体から反射され
電気音響変換手段で検出された超音波に応じた電
気信号を受信する送受信回路と、受信した電気信
号に応じた映像を可視表示する映像出力手段と、
電気音響変換手段、送受信回路および映像出力手
段を制御して被検体の超音波断層撮影を行なう制
御回路とを含む超音波断層撮影装置において、電
気音響変換手段は、超音波を送受信する複数の振
動体からなる振動子アレイを備え、複数の振動体
のそれぞれは、全体として平坦なほぼ直方体の形
状を有し、直方体は、超音波を送受信する方向に
おける辺の長さがこれに垂直な2方向における辺
の長さよりも短く、2方向における辺の長さがほ
ぼ等しく、複数の振動体は比較的高い周波数の超
音波を出力し、制御回路は、複数の振動体を単体
で1個ずつ順次駆動することによつて超音波送受
信のリニア走査を行なうものである。
According to the present invention, there is provided an electroacoustic transducer that performs mutual conversion between an electrical signal and an ultrasound, and an electroacoustic transducer that drives the electroacoustic transducer to transmit ultrasound, which is reflected from a subject and detected by the electroacoustic transducer. a transmitting/receiving circuit that receives an electrical signal corresponding to the sound wave; a video output means that visually displays an image corresponding to the received electrical signal;
In an ultrasonic tomography apparatus that includes an electroacoustic transducer, a transmitting/receiving circuit, and a control circuit that controls an image outputting means to perform ultrasonic tomography of a subject, the electroacoustic converting means converts a plurality of vibrations to transmit and receive ultrasound. Each of the plurality of vibrating bodies has an approximately flat rectangular parallelepiped shape as a whole, and the rectangular parallelepiped has two sides perpendicular to the direction in which the ultrasound is transmitted and received. The lengths of the sides in two directions are approximately equal, the plurality of vibrating bodies output relatively high frequency ultrasonic waves, and the control circuit sequentially controls the plurality of vibrating bodies one by one. By driving, linear scanning of ultrasonic wave transmission and reception is performed.

本発明の一つの特徴によれば、超音波の周波数
は、被検体としての生体の表面からその中に電気
音響変換手段によつて超音波を出力した際に生体
の表在性組織以遠において遠距離音場を形成する
程度に高い周波数に設定される。
According to one feature of the present invention, the frequency of the ultrasonic wave is set such that when the ultrasonic wave is output from the surface of a living body as an object into the body by an electroacoustic transducer, The frequency is set high enough to form a distance sound field.

本発明の一つの特徴によれば、振動子アレイ
は、振動体が線形配列された2列のアレイを備
え、2列のアレイの振動体は、各列のアレイの間
で互いに、各アレイにおける振動体配列ピツチの
実質的の半分に等しい長さだけずらせて配列され
ている。
According to one feature of the present invention, the vibrator array includes two arrays in which vibrating bodies are linearly arranged, and the vibrating bodies in the two arrays are mutually arranged between the arrays in each column. The vibrating body array pitch is shifted by a length substantially equal to half of the vibrating body array pitch.

本発明の一つの特徴によれば、複数の振動体の
それぞれには、その前方に超音波を収束させるた
めの音響レンズが形成されている。
According to one feature of the present invention, each of the plurality of vibrating bodies is provided with an acoustic lens for converging ultrasonic waves in front of the vibrating body.

本発明の一つの特徴によれば、2列のアレイ
は、2列のアレイのスライス方向における指向性
の中心が近距離音場の範囲内で互いに交差するよ
うに配置されている。
According to one feature of the invention, the two rows of arrays are arranged such that the directivity centers of the two rows of arrays in the slice direction intersect each other within the near field.

本発明の一つの特徴によれば、映像出力手段は
所定のフレームレートで映像を実時間表示し、制
御回路は、フレームレートで電気音響変換手段、
送受信回路および映像出力手段を制御し、生体の
表在性組織で反射された超音波が電気音響変換手
段で検出される程度の速度で振動体を順次走査さ
せ、映像出力手段は映像に対して信号処理を行な
う。
According to one feature of the present invention, the video output means displays the video in real time at a predetermined frame rate, and the control circuit displays the electroacoustic conversion means at the frame rate.
The transmitting/receiving circuit and the video output means are controlled, and the vibrating body is sequentially scanned at a speed such that the ultrasonic waves reflected from the superficial tissues of the living body are detected by the electroacoustic transducer. Performs signal processing.

本発明の一つの特徴によれば、信号処理は、映
像のS/N比を増加させる処理を含む。
According to one feature of the invention, the signal processing includes processing to increase the S/N ratio of the video.

本発明の一つの特徴によれば、信号処理は、映
像の走査線本数を増加させる処理を含む。
According to one feature of the invention, the signal processing includes processing to increase the number of scan lines of the video.

本発明の一つの特徴によれば、振動子アレイ
は、被検体をスライスして方位方向に複数のスラ
イス断層像を得るように配設された複数のアレイ
を含む。
According to one feature of the present invention, the transducer array includes a plurality of arrays arranged to slice the subject and obtain a plurality of slice tomographic images in the azimuth direction.

発明の具体的説明および作用 次に添付図面を参照して本発明による超音波断
層撮影装置の実施例を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION AND OPERATIONS OF THE INVENTION Next, embodiments of the ultrasonic tomography apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第3図を参照すると、本発明による超音波断層
撮影装置の実施例では、表在性組織用の高周波プ
ローブ100が16個の電気音響変換材料からなる
振動子102のアレイ104と、これに対応して
設けられたスイツチ106とを有する。
Referring to FIG. 3, in an embodiment of an ultrasonic tomography apparatus according to the present invention, a high frequency probe 100 for superficial tissue includes an array 104 of 16 transducers 102 of electroacoustic transducer material and a corresponding A switch 106 is provided.

スイツチ回路106は、所定の周波数の超音波
を送信し、被検体から反射したエコーを受信する
送受信回路110に接続されている。この送受信
回路110は、この実施例では1チヤネル分の機
能を有する。送受信回路110で受信された信号
は受信信号処理回路112で必要な信号処理を受
け、映像回路114で映像信号に変換される。こ
の映像信号は、たとえば陰極線管(CRT)など
の映像表示装置すなわちモニタ116に可視像と
して表示される。これらの各回路の動作は制御回
路118によつて制御される。
The switch circuit 106 is connected to a transmitting/receiving circuit 110 that transmits ultrasonic waves of a predetermined frequency and receives echoes reflected from the subject. This transmitting/receiving circuit 110 has the function of one channel in this embodiment. The signal received by the transmitting/receiving circuit 110 undergoes necessary signal processing in the received signal processing circuit 112, and is converted into a video signal by the video circuit 114. This video signal is displayed as a visible image on a video display device such as a cathode ray tube (CRT), ie, a monitor 116. The operation of each of these circuits is controlled by control circuit 118.

本装置全体の動作は、通常の超音波パルスによ
るいわゆるBモード断層撮影による。生体の比較
的深部における断層像を得るためには、振動子は
通常10〜15mmの音響開口を有し、送受信する超音
波の指向性を良くしていた。しかし生体の浅部、
すなわち表在性組織の超音波断層像を得るために
は、このような大きな開口は必要ない。たとえ
ば、甲状腺、頚動脈などの部位に限つても、目的
の診断深さは人体表面から3cm程度の深さまで撮
影できれば十分であり、表皮から1〜2cmの深さ
にほぼ目的の組織が存在すると考えられる。ま
た、走査の幅も3〜5cm程度あれば十分であると
考えられる。
The entire operation of this apparatus is based on so-called B-mode tomography using normal ultrasound pulses. In order to obtain tomographic images in relatively deep parts of the living body, the transducer usually has an acoustic aperture of 10 to 15 mm to improve the directivity of the transmitted and received ultrasound waves. However, in the shallow parts of the body,
That is, such a large aperture is not necessary to obtain an ultrasonic tomographic image of superficial tissues. For example, even if the target diagnostic depth is limited to areas such as the thyroid gland or carotid artery, it is sufficient to be able to image to a depth of about 3 cm from the surface of the human body, and it is thought that the target tissue exists approximately 1 to 2 cm deep from the epidermis. It will be done. Further, it is considered that a scanning width of about 3 to 5 cm is sufficient.

前述のように、円形の超音波振動子の場合、近
似的に近距離音場である振動体から距離D2/2λ
までの範囲では超音波ビームの径が音響開口Dに
ほぼ等しい。したがつて、これが約2〜3cm程度
になるように超音波の波長λ、すなわち周波数
f、および開口の径Dを選択すればよい。
As mentioned above, in the case of a circular ultrasonic transducer, the distance from the vibrating body, which is approximately the near field, is D 2 /2λ
In the range up to this point, the diameter of the ultrasonic beam is approximately equal to the acoustic aperture D. Therefore, the wavelength λ of the ultrasonic wave, that is, the frequency f, and the diameter D of the aperture may be selected so that this is about 2 to 3 cm.

D2/2λとDとの関係は第4図に示すような関
係(D2/2λ=fD2/2C=fD2/3、但しfはMHz)
をとるので、周波数fに応じてたとえば曲線2
0,22,24がプロツトされる。これから、た
とえばD2/2λを20mmとするには、周波数fが
15MHz(曲線22)では開口径Dを2mm、20MHz
(曲線24)では1.7mmとすればよい。このよう
に、前述の診断の深さD2/2λに応じて最適なf
およびDを選択することが可能である。尚、曲線
20は周波数fが10MHzの場合である。
The relationship between D 2 /2λ and D is as shown in Figure 4 (D 2 /2λ = fD 2 /2C = fD 2 /3, where f is MHz)
Therefore, depending on the frequency f, for example, curve 2
0, 22, 24 are plotted. From now on, for example, to set D 2 /2λ to 20 mm, the frequency f must be
At 15MHz (curve 22), the aperture diameter D is 2mm, 20MHz
(Curve 24), it should be 1.7 mm. In this way, the optimal f according to the aforementioned diagnostic depth D 2 /2λ
and D can be selected. Note that the curve 20 is for the case where the frequency f is 10 MHz.

方位分解能は、近距離音場の性質からビーム径
に依存するので、開口径Dが小さいほど良好にな
る。また、距離分解能は、周波数fが高いほど良
くなる。したがつて、Dを小さく、fを高くすれ
ば両分解能は良くなる。
Since the azimuth resolution depends on the beam diameter due to the nature of the near-field sound field, the smaller the aperture diameter D, the better it becomes. Further, the distance resolution becomes better as the frequency f becomes higher. Therefore, if D is made smaller and f is made higher, both resolutions will improve.

しかし、近距離音場すなわち診断の深さは、D
を小さく、またfを高くするほど短くなるので、
Dおよびfの値にはこの面から限界がある。ま
た、高い周波数では、生体中における超音波の減
衰が増加し、さらにこれに接続されている電子回
路のダイナミツクレンジの制約からも診断の深さ
が制限される。
However, the near field or diagnostic depth is D
The smaller the value and the higher the value of f, the shorter it becomes.
From this point of view, there are limits to the values of D and f. Furthermore, at high frequencies, the attenuation of ultrasound waves in the living body increases, and the depth of diagnosis is also limited by the dynamic range of the electronic circuits connected thereto.

たとえば第5図に示すように、生体軟組織での
減衰を約1dB/cm・MHzとすれば周波数fが高い
ほど生体内部における減衰量が多く、ダイナミツ
クレンジを100dBとすれば、超音波の周波数f
は、診断の深さ3cmでは約16MHz、2cmでは約
25MHzが限界である。また逆に、20MHzでは深さ
約2.5cmまでの診断が可能である。
For example, as shown in Figure 5, if the attenuation in biological soft tissue is approximately 1 dB/cm・MHz, the higher the frequency f, the greater the amount of attenuation inside the biological body.If the dynamic range is 100 dB, then the ultrasonic frequency f
is approximately 16 MHz at a diagnostic depth of 3 cm, and approximately 16 MHz at a diagnostic depth of 2 cm.
25MHz is the limit. Conversely, at 20MHz, diagnosis can be made to a depth of approximately 2.5cm.

一例を示すと、fが15MHz、開口径Dが2mmの
場合、深さ2cmまではビーム径が2mmであり、深
さ3cmでもビーム径は3mmにすぎない。なおその
半値幅は円形開口で1.4mm、矩形開口で1.2mmであ
る。このような振動子をたとえば16個アレイ状に
配列すれば、全長32mmのアレイが構成でき、約3
cm程度の走査幅を実現できる。
For example, when f is 15 MHz and the aperture diameter D is 2 mm, the beam diameter is 2 mm up to a depth of 2 cm, and even at a depth of 3 cm, the beam diameter is only 3 mm. The half width is 1.4 mm for a circular aperture and 1.2 mm for a rectangular aperture. For example, if 16 such transducers are arranged in an array, an array with a total length of 32 mm can be constructed, which is about 3
A scanning width of about cm can be achieved.

第3図に戻つて、制御回路118は第6図に示
すようなタイミングでスイツチ106を順次、付
勢し、各スイツチS1〜S16を順次オンにす
す。これによつて第3図における16個の振動子1
02が順次、左から右に走査され、それぞれのタ
イミングで超音波の送信と、生体内部で反射され
たそのエコーの受信が行なわれる。
Returning to FIG. 3, the control circuit 118 sequentially energizes the switches 106 at the timing shown in FIG. 6, turning on each switch S1 to S16 in sequence. This results in 16 oscillators 1 in Figure 3.
02 is sequentially scanned from left to right, and at each timing, ultrasonic waves are transmitted and their echoes reflected inside the living body are received.

従来のリニア走査では、複数たとえば8チヤネ
ル分の振動子が一斉に駆動され、この駆動が1チ
ヤネルずつシフトして走査が行なわれるのに対
し、本実施例では、同時には1チヤネル分である
1個の振動子102しか駆動されず、1チヤネル
ずつ順次シフトされてゆく。16チヤネルまで駆動
されれば、再び1チヤネルから駆動され、走査を
繰り返すことができる。たとえば、走査深度30
mm、走査幅が16チヤネルで32mm、生体内の音速c
が1500m/秒であるとすると、1フレームの走査
に要する時間は640マイクロ秒となる。一般に断
層映像の実時間表示は、毎秒60フレーム程度のレ
ートで行なわれるので、1フレームの走査に要す
る時間は約16.7ミリ秒である。したがつて、本実
施例ではこの約1/26の所要時間で走査が完了す
る。
In conventional linear scanning, transducers for a plurality of channels, for example, eight channels, are driven at the same time, and the driving is shifted one channel at a time to perform scanning. Only one vibrator 102 is driven, and the channels are sequentially shifted one by one. Once it has been driven up to 16 channels, it can be driven from channel 1 again and scanning can be repeated. For example, scan depth 30
mm, scanning width 32 mm with 16 channels, in-vivo sound velocity c
Assuming that the speed is 1500 m/sec, the time required to scan one frame is 640 microseconds. Generally, real-time display of tomographic images is performed at a rate of about 60 frames per second, so the time required to scan one frame is about 16.7 milliseconds. Therefore, in this embodiment, scanning is completed in about 1/26th of the required time.

この1フレーム期間における残りの時間は、信
号処理回路112における様々な信号処理に使用
することができる。これについては、後に詳述す
る。このように信号処理回路112によつて画像
処理された受信信号は、映像回路114において
映像信号に変換され、表示装置116において輝
度変調することによつて、いわゆるBモードで可
視画像として表示される。なお、本実施例では電
子フオーカス機能を与えていないので、従来のリ
ニア電子走査方式で必要であつた送受信信号に対
して位相遅延を与えるための遅延回路を必要とし
ないのも、1つの特徴である。
The remaining time in this one frame period can be used for various signal processing in the signal processing circuit 112. This will be detailed later. The received signal image-processed by the signal processing circuit 112 is converted into a video signal in the video circuit 114, and is displayed as a visible image in so-called B mode by modulating the brightness in the display device 116. . Furthermore, since this embodiment does not provide an electronic focus function, one of the features is that there is no need for a delay circuit to provide a phase delay to the transmitted and received signals, which was required in the conventional linear electronic scanning method. be.

前述の1フレーム期間における走査以外の時間
において、様々な信号処理を行なつてもよい。た
とえば、複数のフレームについて受信信号の加算
平均を行ない、S/N比を向上させることができ
る。たとえば、前述の例では1フレーム期間内に
26回加算平均演算を行なえば、S/N比が約5倍
程度向上する。また、加算平均演算の際に後述の
走査補間法を平行して行なうとしても、1フレー
ム期間内に13回の加算平均演算を行なうことがで
きる。
Various signal processing may be performed at times other than scanning in the one frame period described above. For example, the S/N ratio can be improved by averaging the received signals for a plurality of frames. For example, in the above example, within one frame period
If the averaging operation is performed 26 times, the S/N ratio can be improved by about 5 times. Further, even if the scanning interpolation method described later is performed in parallel during the averaging operation, the averaging operation can be performed 13 times within one frame period.

高いフレームレートによる走査の余剰時間にお
いて、複数の断面の実時間走査を行なうようにし
てもよい。これは、第7図に示すような複数の振
動子アレイA1、A2およびA3を含むプローブ20
0によつて実現される。このプローブ200は切
替回路202を有し、第8図のタイミング図に示
されるように、制御回路110の制御によつてこ
れから信号線S01,S02,S03に順次付勢
信号が供給される。したがつて、アレイA1のス
イツチS1からS16、アレイA2のスイツチS1から
S16、アレイA3のスイツチS1からS16というよう
に順にスイツチ106が付勢され、対応する振動
子102が順次駆動される。なお、この例では3
列のアレイA1〜A3が示されているが、これは一
例であつて、本発明を限定するものではなく、こ
れ以上または以下の数のアレイを配列してもよい
ことは有らかである。
In the surplus time of scanning at a high frame rate, real-time scanning of a plurality of cross sections may be performed. This includes a probe 20 including a plurality of transducer arrays A1, A2 and A3 as shown in FIG.
This is realized by 0. This probe 200 has a switching circuit 202, from which energizing signals are sequentially supplied to signal lines S01, S02, and S03 under the control of a control circuit 110, as shown in the timing diagram of FIG. Therefore, switches S1 to S16 of array A1 and switches S1 to S1 of array A2
The switches 106 are energized in order such as S16 and switches S1 to S16 of array A3, and the corresponding vibrators 102 are sequentially driven. In this example, 3
Although arrays of columns A1-A3 are shown, this is by way of example only and does not limit the invention; it is clear that more or fewer arrays may be arranged. .

このアレイA1〜A3は、第9図に示すように矢
印Bで示す方位方向、すなわちスライス方向に垂
直な方向に配列されている。したがつて、前述の
ように順次駆動されると、同図に示すように3つ
の走査スライス210,212,214について
断層撮影を行なうことができる。前述の例では、
この所要時間は1920マイクロ秒である。したがつ
て、1フレーム期間に加算平均演算を8回行なう
ことができる。さらに、2つのスライスずつ走査
線を補間する走査線補間演算を行なつても、2560
マイクロ秒で完了するので、加算平均を6回行な
うことができる。
The arrays A1 to A3 are arranged in the azimuth direction indicated by arrow B, that is, in the direction perpendicular to the slice direction, as shown in FIG. Therefore, when sequentially driven as described above, tomography can be performed for three scanning slices 210, 212, and 214 as shown in the figure. In the example above,
The time required for this is 1920 microseconds. Therefore, the averaging operation can be performed eight times in one frame period. Furthermore, even if you perform a scanning line interpolation operation that interpolates the scanning line every two slices, the
Since it is completed in microseconds, the averaging can be performed six times.

この方式を応用すれば、基本的には複数の断面
を同時に実時間表示することができる。また、い
わゆるCモード表示も可能であり、これらを組み
合せることによつて、断層画像の立体的表示を行
なうこともできる、 第10図に示すように、このような信号処理
は、映像信号を一時蓄積するデイジタルメモリ3
00を映像回路の出力側に設けて行なつてもよ
い。これによつて、走査映像を一時凍結させるフ
リーズ機能を実現してもよい。
By applying this method, it is basically possible to display multiple cross sections simultaneously in real time. In addition, so-called C-mode display is also possible, and by combining these, it is also possible to display a tomographic image three-dimensionally.As shown in Figure 10, such signal processing Temporary storage digital memory 3
00 may be provided on the output side of the video circuit. This may realize a freeze function that temporarily freezes the scanned image.

第11図は、16個の振動子102のアレイ10
4を有し、スイツチ回路が設けられていないプロ
ーブ400の例を示している。この実施例の場合
は、送受信回路402に各振動子102が多線で
接続され、送受信回路402は、16チヤネル分送
信機能と1チヤネル分の受信機能を有する。これ
によつて、第3図の実施例について説明したのと
同様な走査を行なうことができる。
FIG. 11 shows an array 10 of 16 transducers 102.
4, an example of a probe 400 having no switch circuit is shown. In the case of this embodiment, each vibrator 102 is connected to a transmitting/receiving circuit 402 via multiple wires, and the transmitting/receiving circuit 402 has a transmitting function for 16 channels and a receiving function for one channel. This allows a scan similar to that described for the embodiment of FIG. 3 to be performed.

このように本発明による超音波断層撮影装置で
は、電子フオーカスを使用していないので、回路
構成が簡略であり、またこれによるサイドローブ
も発生することがない。つまり、基本的には通常
の単一プローブによるBモードスキヤナと同じ効
果を奏する。
As described above, since the ultrasonic tomography apparatus according to the present invention does not use electronic focus, the circuit configuration is simple and no side lobes occur due to this. In other words, it basically has the same effect as a normal B-mode scanner using a single probe.

このような超音波断層撮影装置において、解像
度をさらに向上させるため、走査線数の増加や、
超音波ビームの集束を行なうと有利である。
In order to further improve resolution in such ultrasonic tomography equipment, increasing the number of scanning lines,
It is advantageous to focus the ultrasound beam.

走査線数の増加を行なわなければ、一般に走査
線の数は振動子の数に等しく、その間隔は振動子
間隔P(第2図)に等しい。たとえば、音響開口
径2mmでは走査線密度は5本/cmである。因に従
来のリニア電子スキヤナは12本/cm程度である。
Unless the number of scan lines is increased, the number of scan lines is generally equal to the number of transducers and their spacing is equal to the transducer spacing P (FIG. 2). For example, when the acoustic aperture diameter is 2 mm, the scanning line density is 5 lines/cm. For comparison, conventional linear electronic scanners have a scanning rate of about 12 lines/cm.

このような疎な走査線密度をデータ補間法によ
つて補間してもよい。これは、信号処理回路11
2における信号処理演算によつて、隣接する2本
の走査線の中間の画素データをたとえば線形補間
によつて補間するものである。これによれば、第
12図に示すように、k番目の走査線(実線50
0で示す)のデータNkとすれば、k番目の走査
線とk+1番目の走査線との中間にある補間され
る走査線k′(点線502で示す)のデータNk′は
(Nk+Nk+1)/2で得られる。
Such sparse scanning line density may be interpolated using a data interpolation method. This is the signal processing circuit 11
By the signal processing operation in step 2, pixel data between two adjacent scanning lines is interpolated by, for example, linear interpolation. According to this, as shown in FIG. 12, the kth scanning line (solid line 50
0)), then the data Nk' of the interpolated scanning line k' (indicated by dotted line 502) between the k-th scanning line and the k+1-th scanning line is (Nk+Nk+1)/2. It can be obtained with

また、次のような走査補間法によつて走査線増
加を行なつてもよい。これによれば、振動子ピツ
チPの半分の間隔で走査を行なうことができる。
第13図および第14図を参照すると、アレイ
A1とA2とでは互いにP/2だけアレイ方向すな
わち矢印Bに垂直な方向にシフトされた相対位置
に両アレイが配列され、支持体504によつて支
持されている。つまり、アレイA1から出力され
る走査線506と、アレイA2から出力される走
査線510とではP/2だけアレイ方向にずれて
配列されている。しかも、第15図および第16
図に示すように、両アレイA1とA2ではスライス
方向において超音波ビームの中心が、たとえば診
断深さの約半分の位置で互いに交差するように指
向性が付与されている。したがつて第16図から
わかるように、ビームの径は位置Fにおいて開口
径Dに等しくなつている。このようにしてスライ
ス方向の分解能を方位方向Bと同程度にしてい
る。この位置FはアレイA1とA2の向きを調整す
ることによつて任意に設定することができる。
Further, scanning lines may be increased by the following scanning interpolation method. According to this, scanning can be performed at intervals that are half the transducer pitch P.
Referring to FIGS. 13 and 14, the array
Both arrays A1 and A2 are arranged at relative positions shifted by P/2 from each other in the array direction, that is, in a direction perpendicular to arrow B, and are supported by a support 504. In other words, the scanning line 506 output from the array A1 and the scanning line 510 output from the array A2 are arranged shifted by P/2 in the array direction. Furthermore, Figures 15 and 16
As shown in the figure, both arrays A1 and A2 are given directivity such that the centers of the ultrasound beams intersect each other in the slice direction, for example, at a position approximately half of the diagnostic depth. Therefore, as can be seen from FIG. 16, the diameter of the beam is equal to the aperture diameter D at position F. In this way, the resolution in the slice direction is made comparable to that in the azimuth direction B. This position F can be arbitrarily set by adjusting the orientations of arrays A1 and A2.

また、第17図に示すようにアレイA1および
A2に音響レンズ600を配設してさらに分解能
を向上させてもよい。このレンズ600によつて
スライス方向のビーム幅は第18図に示すように
集束され、同図にL1で示すようにスライス幅が
開口径D以下になる領域が拡大される。この走査
補間法に前述の走査線増加法を併用すれば、走査
線密度はさらに倍になる。したがつて全体として
は、走査線密度を2〜4倍に増加させることがで
きる。なお、これらの図において、振動子アレイ
における音響整合層は、本発明の理解に直接関係
ないので、図の複雑化を避けるため図示を省略し
てある。
In addition, as shown in FIG. 17, array A1 and
An acoustic lens 600 may be provided at A2 to further improve the resolution. The beam width in the slice direction is focused by this lens 600 as shown in FIG. 18, and the region where the slice width is equal to or less than the aperture diameter D is expanded as shown by L1 in the same figure. If this scanning interpolation method is combined with the scanning line increasing method described above, the scanning line density will be further doubled. Overall, therefore, the scanning line density can be increased by a factor of 2 to 4. Note that in these figures, the acoustic matching layer in the vibrator array is not directly related to the understanding of the present invention, and is therefore omitted to avoid complicating the figures.

超音波ビームの集束は、このような音響レンズ
によるビームフオーカス法が有利に適用される。
超音波プローブは第19図に示すように、支持体
504に振動子102が支持され、その上に音響
整合層700が形成されている。振動子102に
単体はこの実施例では第20図Aに示すように開
口Dとスライス幅Lの直方体をなしている。同図
Bに示すようにスライス幅Lは開口Dに等しくし
てもよい。このようにすれば、本発明による超音
波断層撮影装置では分解能をスライス方向と方位
方向とで等しくすることができる。
A beam focusing method using such an acoustic lens is advantageously applied to focus the ultrasonic beam.
As shown in FIG. 19, the ultrasonic probe includes a vibrator 102 supported on a support 504, and an acoustic matching layer 700 formed thereon. In this embodiment, the vibrator 102 has a rectangular parallelepiped shape with an aperture D and a slice width L, as shown in FIG. 20A. The slice width L may be equal to the aperture D as shown in FIG. In this way, the ultrasonic tomography apparatus according to the present invention can have the same resolution in the slice direction and in the azimuth direction.

従来のリニア電子スキヤナでは、走査方式上、
スライス方向においてのみ音響レンズを適用する
ことができるが、本発明による超音波断層撮影装
置では、個々の振動子単体について音響レンズを
配設することができる。したがつて、集束される
音場は、電子フオーカス方式と比較すると本質的
に優れている。
In conventional linear electronic scanners, due to the scanning method,
Although an acoustic lens can be applied only in the slice direction, in the ultrasonic tomography apparatus according to the present invention, an acoustic lens can be provided for each single transducer. Therefore, the focused sound field is inherently superior compared to electronic focus methods.

第21図に示す音響レンズ600は凸型のもの
であり、第22図に示す音響レンズ610は凹型
のものである。これらは平面形状がこれらの図の
Bに示すように円形であるが、第23図に示すよ
うな方位方向Bにおいて直方な、かまぼこ型のも
のであつてもよい。勿論、これが凹型であつても
よい。
The acoustic lens 600 shown in FIG. 21 is a convex type, and the acoustic lens 610 shown in FIG. 22 is a concave type. These have a circular planar shape as shown in B of these figures, but may also be rectangular in the azimuth direction B and semicylindrical shape as shown in FIG. Of course, this may also be concave.

第21図または第23図に対応するものは、第
24図に示すように、また、第22図に対応する
ものは第25図に示すように、その凸面620お
よび凹面622の曲率半径をそれぞれr1および
r2、レンズ材料中の音速をそれぞれv1およびv2
とすると、 r1=F・(1−n) =F・(1−c/v1) r2=F・(1−n) =F・(1−c/v2) である。ただし、cは生体710における音速で
ある。また、凹型ではn<1(v>c)でrが正
であり、凸型ではn>1(v<c)でrが負であ
る。一例をあげると、cを約1500メートル/秒、
Fを10mmとして、凸型レンズ材料にv1が1100メ
ートル/秒のシリコンゴムを使用するとn=
1.36、r=3.6mmとなり、凹型レンズ材料にv2が
1800メートル/秒のポリカーボネートを使用する
とn=0.83、r1.7mmとなる。
The radii of curvature of the convex surface 620 and concave surface 622 are as shown in FIG. 24 for those corresponding to FIG. 21 or 23, and as shown in FIG. 25 for those corresponding to FIG. 22, respectively. r1 and
r2, the sound velocity in the lens material is v1 and v2, respectively
Then, r1=F.(1-n) =F.(1-c/v1) r2=F.(1-n) =F.(1-c/v2). However, c is the speed of sound in the living body 710. Further, in a concave type, r is positive when n<1 (v>c), and in a convex type, r is negative when n>1 (v<c). For example, if c is approximately 1500 m/s,
If F is 10 mm and silicone rubber with v1 of 1100 m/s is used as the convex lens material, n =
1.36, r=3.6mm, and v2 is the concave lens material.
Using polycarbonate at 1800 m/s, n=0.83 and r1.7 mm.

このような形状の音響レンズは、成形加工など
によつて容易に製造することができ、振動子アレ
イに必要な素子数だけ一体成形したレンズを製造
することが有利である。
An acoustic lens having such a shape can be easily manufactured by molding or the like, and it is advantageous to manufacture a lens that is integrally molded with the number of elements required for the vibrator array.

発明の具体的効果 本発明による超音波断層撮影装置では、電子フ
オーカスを使用することなく高解像度で表在性組
織の断層像を得ることができる。
Specific Effects of the Invention The ultrasonic tomography apparatus according to the present invention can obtain tomographic images of superficial tissues with high resolution without using electronic focus.

より具体的には、電子フオーカスを使用しない
ので量子化によるサイドローブが生ずることがな
く、凹面トランスジユーサや音響レンズによつて
集束音場が形成され、トランスジユーサ材料は幅
を厚みより大きくできることで近似的にピストン
音源を構成することができる。したがつて、優れ
た超音波の音場特性を形成することができる。
More specifically, since no electronic focus is used, there are no sidelobes due to quantization, a concave transducer or acoustic lens forms a focused sound field, and the transducer material has a width greater than its thickness. By doing this, it is possible to approximately configure a piston sound source. Therefore, excellent ultrasonic sound field characteristics can be formed.

とくに、10MHz程度以上の高周波領域において
良好な指向性で超音波を送受信できるので、とく
に表在性組織の断層撮影に効果的に適用できる。
また従来のリニア電子スキヤナに比較して、各振
動子材料を細かく切断する必要がなく、すなわち
振動子の幅が広くて数も少ないので、プローブの
加工や電極の配線が容易であるなど、製造状の利
点も顕著である。さらに、電子フオーカスを形成
するための回路が不要であり、送受信のチヤンネ
ル数も少なくてよいので、回路構成が簡略であ
り、装置本体とプローブを接続するケーブルの接
続線数も少なくてよいなど、装置構成が簡略化さ
れる。
In particular, since ultrasonic waves can be transmitted and received with good directivity in a high frequency region of about 10 MHz or higher, it can be particularly effectively applied to tomography of superficial tissues.
In addition, compared to conventional linear electronic scanners, there is no need to cut each vibrator material into small pieces, which means that the width of the vibrator is wider and fewer in number, making it easier to process probes and wire electrodes. The advantages are also significant. Furthermore, there is no need for a circuit to form an electronic focus, and the number of transmission and reception channels is small, so the circuit configuration is simple and the number of cable connections between the device and the probe is small. The device configuration is simplified.

さらに、高走査レートのため1フレームの走査
期間にかなりの余裕があるので、その間に画素信
号の複数フレームにわたる加算平均演算や、複数
断面の同時走査などの様々な信号処理を実時間で
行なうことができる。
Furthermore, because of the high scanning rate, there is a considerable margin in the scanning period of one frame, so various signal processing such as averaging pixel signals over multiple frames and simultaneous scanning of multiple cross sections can be performed in real time. I can do it.

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

第1図および第2図は本発明による超音波断層
撮影装置の基本原理を説明するための説明図、第
3図は本発明による超音波断層撮影装置の実施例
を示すブロツク図、第4図および第5図は第3図
に示す実施例に使用される超音波プローブの超音
波伝搬特性を説明するためのグラフ、第6図は第
3図の実施例の動作を示すタイミング図、第7図
および第8図は本発明の他の実施例を示すそれぞ
れブロツク図およびタイミング図、第9図は第7
図の実施例に使用されるプローブの例を示す斜視
図、第10図および第11図は本発明の他の実施
例を示すブロツク図、第12図は、本発明による
超音波断層撮影装置に適用されるデータ補間法に
よる走査線増加を説明するための説明図、第13
図ないし第25図は、本発明による超音波断層撮
影装置に適用される様々なプローブの構成を説明
するための説明図である。 主要部分の符号の説明、100……超音波プロ
ーブ、102……振動子、104……振動子アレ
イ、110……送受信回路、112……受信信号
処理回路、116……映像モニタ、118……制
御回路、600……音響レンズ。
1 and 2 are explanatory diagrams for explaining the basic principle of the ultrasonic tomography apparatus according to the present invention, FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the ultrasonic tomography apparatus according to the present invention, and FIG. 4 5 is a graph for explaining the ultrasonic propagation characteristics of the ultrasonic probe used in the embodiment shown in FIG. 3, FIG. 6 is a timing diagram showing the operation of the embodiment shown in FIG. 3, and FIG. 8 are block diagrams and timing diagrams showing other embodiments of the present invention, respectively, and FIG.
FIG. 10 and FIG. 11 are block diagrams showing other embodiments of the present invention, and FIG. 12 is a perspective view showing an example of a probe used in the embodiment shown in FIG. Explanatory diagram for explaining the increase in scanning lines due to the applied data interpolation method, 13th
25 through 25 are explanatory diagrams for explaining the configurations of various probes applied to the ultrasonic tomography apparatus according to the present invention. Explanation of symbols of main parts, 100... Ultrasonic probe, 102... Vibrator, 104... Transducer array, 110... Transmission/reception circuit, 112... Reception signal processing circuit, 116... Video monitor, 118... Control circuit, 600...acoustic lens.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電気信号と超音波との相互変換を行なう電気
音響変換手段と、 該電気音響変換手段を駆動して超音波を送信
し、被検体から反射され該電気音響変換手段で検
出された超音波に応じた電気信号を受信する送受
信回路と、 該受信した電気信号に応じた映像を可視表示す
る映像出力手段と、 該電気音響変換手段、送受信回路および映像出
力手段を制御して被検体の超音波断層撮影を行な
う制御回路とを含む超音波断層撮影装置におい
て、 前記電気音響変換手段は、超音波を送受信する
複数の振動体からなる振動子アレイを備え、該複
数の振動体のそれぞれは、全体として平坦なほぼ
直方体の形状を有し、該直方体は、超音波を送受
信する方向における辺の長さがこれに垂直な2方
向における辺の長さよりも短く、該2方向におけ
る辺の長さがほぼ等しく、 該複数の振動体は比較的高い周波数の超音波を
出力し、 前記制御回路は、該複数の振動体を単体で1個
ずつ順次駆動することによつて超音波送受信のリ
ニア走査を行なうことを特徴とする超音波断層撮
影装置。 2 前記超音波の周波数は、被検体としての生体
の表面からその中に前記電気音響変換手段によつ
て超音波を出力した際に該生体の表在性組織以遠
において遠距離音場を形成する程度に高い周波数
に設定されることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の超音波断層撮影装置。 3 前記振動子アレイは、振動体が線形配列され
た2列のアレイを備え、前記2列のアレイの振動
体は、各列のアレイの間で互いに、各アレイにお
ける振動体配列ピツチの実質的の半分に等しい長
さだけずらせて配列されていることを特徴とする
特許請求の範囲第2項記載の超音波断層撮影装
置。 4 前記複数の振動体のそれぞれには、その前方
に超音波を収束させるための音響レンズが形成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第2項
または第3項に記載の超音波断層撮影装置。 5 前記2列のアレイは、前記2列のアレイのス
ライス方向における指向性の中心が近距離音場の
範囲内で互いに交差するように配置されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の超音
波断層装置。 6 前記映像出力手段は所定のフレームレートで
映像を実時間表示し、 前記制御回路は、該フレームレートで前記電気
音響変換手段、送受信回路および映像出力手段を
制御し、生体の表在性組織で反射された超音波が
前記電気音響変換手段で検出される程度の速度で
前記振動体を順次走査させ、 該映像出力手段は前記映像に対して信号処理を
行なうことを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の超音波断層撮影装置。 7 前記信号処理は、映像のS/N比を増加させ
る処理を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
6項記載の超音波断層撮影装置。 8 前記信号処理は、映像の走査線本数を増加さ
せる処理を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第6項記載の超音波断層撮影装置。 9 前記振動子アレイは、被検体をスライスして
方位方向に複数のスライス断層像を得るように配
設された複数のアレイを含むことを特徴とする特
許請求の範囲第6項記載の超音波断層撮影装置。
[Scope of Claims] 1. An electroacoustic transducer for mutually converting an electrical signal and an ultrasonic wave, and an electroacoustic transducer that drives the electroacoustic transducer to transmit an ultrasonic wave that is reflected from a subject and transmitted by the electroacoustic transducer. a transmitting/receiving circuit that receives an electrical signal according to the detected ultrasound; a video output means that visually displays an image according to the received electrical signal; and a video output means that controls the electroacoustic converting means, the transmitting/receiving circuit, and the video output means. an ultrasonic tomography apparatus including a control circuit for performing ultrasonic tomography of a subject, wherein the electroacoustic transducer includes a transducer array made up of a plurality of vibrating bodies that transmit and receive ultrasonic waves; Each of the bodies has the shape of a generally flat rectangular parallelepiped as a whole, and the length of the side of the rectangular parallelepiped in the direction of transmitting and receiving ultrasound waves is shorter than the length of the sides in two directions perpendicular to this, and The plurality of vibrating bodies output ultrasonic waves of a relatively high frequency, and the control circuit sequentially drives the plurality of vibrating bodies one by one to generate ultrasonic waves. An ultrasonic tomography apparatus characterized by performing linear scanning of transmitting and receiving sound waves. 2 The frequency of the ultrasound is such that when the ultrasound is output from the surface of a living body as a subject into it by the electroacoustic transducer, a far-field sound field is formed beyond the superficial tissues of the living body. The ultrasonic tomography apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic tomography apparatus is set to a reasonably high frequency. 3. The vibrator array includes two arrays in which vibrating bodies are linearly arranged, and the vibrating bodies in the two arrays are substantially spaced apart from each other between the arrays in each column of the vibrating body array pitch in each array. 3. The ultrasonic tomography apparatus according to claim 2, wherein the ultrasonic tomography apparatus is arranged so as to be shifted by a length equal to half of . 4. The ultrasonic tomography according to claim 2 or 3, wherein each of the plurality of vibrating bodies is formed with an acoustic lens for converging ultrasonic waves in front of the vibrating body. Photography equipment. 5. Claim 3, wherein the two rows of arrays are arranged such that the directivity centers of the two rows of arrays in the slice direction intersect with each other within the range of the near sound field. Ultrasonic tomography device described in Section 1. 6. The video output means displays the video in real time at a predetermined frame rate, and the control circuit controls the electroacoustic conversion means, the transmitting/receiving circuit, and the video output means at the frame rate, and displays the video on the superficial tissues of the living body. Claims characterized in that the vibrating body is sequentially scanned at a speed such that reflected ultrasonic waves are detected by the electroacoustic transducer, and the image output means performs signal processing on the image. The ultrasonic tomography apparatus according to item 2. 7. The ultrasonic tomography apparatus according to claim 6, wherein the signal processing includes processing to increase the S/N ratio of the image. 8. The ultrasonic tomography apparatus according to claim 6, wherein the signal processing includes processing to increase the number of scanning lines of the image. 9. The ultrasonic wave according to claim 6, wherein the transducer array includes a plurality of arrays arranged to slice the subject and obtain a plurality of slice tomographic images in the azimuth direction. Tomography device.
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