JPH0620456B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPH0620456B2 JPH0620456B2 JP59178814A JP17881484A JPH0620456B2 JP H0620456 B2 JPH0620456 B2 JP H0620456B2 JP 59178814 A JP59178814 A JP 59178814A JP 17881484 A JP17881484 A JP 17881484A JP H0620456 B2 JPH0620456 B2 JP H0620456B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波診断装置に関し、特にセクタ走査におけ
る音場画像の表示に適した超音波診断装置に関する。
る音場画像の表示に適した超音波診断装置に関する。
従来の超音波診断装置には、セクタ音場を形成させパル
スエコーの強弱を方位角および距離をパラメーターとし
てアナログビデオ信号もしくは該信号のデータセセット
として採取し、パルスエコーの強弱分布を診断画像とし
て映像化する方形ラスタスキャン方式（たとえば標準Ｔ
Ｖ方式）の表示器を備えたものがある。従来のかかる装
置では探触子近傍での過剰データによる画素の多重書込
と中距離以遠でのデータ不足による画素の書込不足とい
う問題がある。すなわちセクタ音場は、探触子近傍での
仮想原点を走査原点とする等間隔相当の方位角の走査線
を有するので、該走査線毎時間的にサンプリングして得
られた画素は極座標上に分布することになる。
スエコーの強弱を方位角および距離をパラメーターとし
てアナログビデオ信号もしくは該信号のデータセセット
として採取し、パルスエコーの強弱分布を診断画像とし
て映像化する方形ラスタスキャン方式（たとえば標準Ｔ
Ｖ方式）の表示器を備えたものがある。従来のかかる装
置では探触子近傍での過剰データによる画素の多重書込
と中距離以遠でのデータ不足による画素の書込不足とい
う問題がある。すなわちセクタ音場は、探触子近傍での
仮想原点を走査原点とする等間隔相当の方位角の走査線
を有するので、該走査線毎時間的にサンプリングして得
られた画素は極座標上に分布することになる。
しかるに方形ラスタスキャン方式である標準ＴＶでは直
交座標表示であるので、該標準ＴＶを用いて上記画素を
表示させる為には、極座標上の画素を直交座標上に再配
置することが必要となる。ところが直交座標を構成する
画像メモリは実用上、無限少に細分化されているわけで
はないので再配置に伴う固有のあいまいさが発生する。
すなわち、各走査線間にデータが書き込まれない空ピク
セルが残存し、画像にモアレパターンが現われて画質が
劣化する場合がある。そこで、従来の装置には、中距離
以遠でのデータ不足による画素の書込不足に対しては走
査線相互間の平均化または補間により補正するようにし
たものがある。しかし、この装置では原データ不足は致
命的であり、また走査線をより多くして画素不足を解決
しようとするのは静止画像に対しては有効であるが、フ
レームレートが低下し動画像に対しては好ましくない。
一方、再配置に伴う固有のあいまいさの問題に対して
は、放射格子−正方格子間の写像変換としてとらえ、写
像変換を、特にある方位角の走査線のエコー信号を受信
中に、もしくはそれに準ずる速さで、その走査線分の、
あるいは過去数本分の走査線データを保持するデータバ
ッファを介して実行するようにしたものも実用化されて
いる。たとえばエコー信号を等間隔でサンプリングして
得た放射格子内の同一走査線上でデータの内挿補間を行
い、しかるのちに隣りの走査線の対応する距離およびそ
の近傍に対する内挿補間を行うことによりすべての正方
格子に画素を配置する。この装置では、各定められた方
位角近傍の隣りあう数本の走査線上のエコー信号データ
群を元に補間し、サンプリング後に画素データを再配置
して補間するのであるから、各正方格子上に画素を配置
し得るが、音場実データとの差異は依然として存在する
ので自然で正確な診断画像が得られない欠点があった。
交座標表示であるので、該標準ＴＶを用いて上記画素を
表示させる為には、極座標上の画素を直交座標上に再配
置することが必要となる。ところが直交座標を構成する
画像メモリは実用上、無限少に細分化されているわけで
はないので再配置に伴う固有のあいまいさが発生する。
すなわち、各走査線間にデータが書き込まれない空ピク
セルが残存し、画像にモアレパターンが現われて画質が
劣化する場合がある。そこで、従来の装置には、中距離
以遠でのデータ不足による画素の書込不足に対しては走
査線相互間の平均化または補間により補正するようにし
たものがある。しかし、この装置では原データ不足は致
命的であり、また走査線をより多くして画素不足を解決
しようとするのは静止画像に対しては有効であるが、フ
レームレートが低下し動画像に対しては好ましくない。
一方、再配置に伴う固有のあいまいさの問題に対して
は、放射格子−正方格子間の写像変換としてとらえ、写
像変換を、特にある方位角の走査線のエコー信号を受信
中に、もしくはそれに準ずる速さで、その走査線分の、
あるいは過去数本分の走査線データを保持するデータバ
ッファを介して実行するようにしたものも実用化されて
いる。たとえばエコー信号を等間隔でサンプリングして
得た放射格子内の同一走査線上でデータの内挿補間を行
い、しかるのちに隣りの走査線の対応する距離およびそ
の近傍に対する内挿補間を行うことによりすべての正方
格子に画素を配置する。この装置では、各定められた方
位角近傍の隣りあう数本の走査線上のエコー信号データ
群を元に補間し、サンプリング後に画素データを再配置
して補間するのであるから、各正方格子上に画素を配置
し得るが、音場実データとの差異は依然として存在する
ので自然で正確な診断画像が得られない欠点があった。
本発明の目的は、画像フレームレートを低下させること
なく、中距離以遠でのデータを増大させ、画像表示時の
放射格子−正方格子間の写像変換のあいまいさを解決し
た、すなおで正常な診断画像が得られるセクタ音場を有
する超音波診断装置の提供にある。
なく、中距離以遠でのデータを増大させ、画像表示時の
放射格子−正方格子間の写像変換のあいまいさを解決し
た、すなおで正常な診断画像が得られるセクタ音場を有
する超音波診断装置の提供にある。
本発明は上述の目的を達成するため超音波を送受波する
フェーズドアレイ方式の探触子と、この探触子から出力
されるエコー信号データを画素データに変換する画素デ
ータ変換部と、放射格子−正方格子間の写像変換手順を
実行する写像変換部と、前記画素データ変換部で得られ
た画素データを該写像変換部から与えられる画素書込ア
ドレス指定信号に基づいて格納する画像メモリと、該画
像メモリから順次読み出された画素データを映像信号と
して受理したうえで診断画像として表示する方形ラスタ
スキャン方式の表示器と、前記探触子の駆動を制御し、
かつ、各部の統合制御を行う制御部とを備え、前記探触
子の位置を仮想原点として超音波を放射することによっ
てセクタ状音場を形成したうえで超音波エコーを受波す
るとともに、前記制御部による探触子の駆動制御に伴っ
て前記仮想原点を移動させてセクタ状音場を走査するこ
とにより音場特性と１対１に対応する表示画像を得るよ
うにしたことを特徴としている。
フェーズドアレイ方式の探触子と、この探触子から出力
されるエコー信号データを画素データに変換する画素デ
ータ変換部と、放射格子−正方格子間の写像変換手順を
実行する写像変換部と、前記画素データ変換部で得られ
た画素データを該写像変換部から与えられる画素書込ア
ドレス指定信号に基づいて格納する画像メモリと、該画
像メモリから順次読み出された画素データを映像信号と
して受理したうえで診断画像として表示する方形ラスタ
スキャン方式の表示器と、前記探触子の駆動を制御し、
かつ、各部の統合制御を行う制御部とを備え、前記探触
子の位置を仮想原点として超音波を放射することによっ
てセクタ状音場を形成したうえで超音波エコーを受波す
るとともに、前記制御部による探触子の駆動制御に伴っ
て前記仮想原点を移動させてセクタ状音場を走査するこ
とにより音場特性と１対１に対応する表示画像を得るよ
うにしたことを特徴としている。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の原理説明図である。フェーズドアレイ
方式の探触子Ｏ１より超音波走査線を放射しθo…θj…
θmの如く定められた角度で順次セクタ状音場を走査
し、超音波放射直後の各時間ｔo…ｔi…ｔnの如く定め
られた時間間隔で持ってエコー信号をサンプリングすれ
ば走査線上の黒点で示される位置でのデータが得られ
る。次に探触子の仮想原点をＯ２に移動させ、上記と同
様にしてエコー信号をサンプリングすれば走査線上の白
点で示される位置でのデータが得られる。セクタ状音場
走査の欠点は中距離以遠での走査密度が低下することで
あり、これは第１図の黒点より明らかである。そこで、
探触子の駆動を制御することによって仮想原点をＯ２に
移動させると白点のデータが得られるので、黒点データ
と白点データとで持ってセクタ状音場走査データとすれ
ば走査密度が高まる。従って、得られた黒点および白点
のエコーデータは、通常多用される市販のラスタスキャ
ン方式（たとえば標準ＴＶ方式）の表示器で持って診断
画像として抽出される時、フレーム毎に交互に黒点デー
タ、白点データを画像メモリより順次読み出し１フィー
ルドで全セクタ状音場走査データが表示されるようにす
れば、中距離近傍での過剰データの画像メモリへの配置
工夫の問題は必要がなくなり得られたデータを全て診断
画像画素として利用できる。
方式の探触子Ｏ１より超音波走査線を放射しθo…θj…
θmの如く定められた角度で順次セクタ状音場を走査
し、超音波放射直後の各時間ｔo…ｔi…ｔnの如く定め
られた時間間隔で持ってエコー信号をサンプリングすれ
ば走査線上の黒点で示される位置でのデータが得られ
る。次に探触子の仮想原点をＯ２に移動させ、上記と同
様にしてエコー信号をサンプリングすれば走査線上の白
点で示される位置でのデータが得られる。セクタ状音場
走査の欠点は中距離以遠での走査密度が低下することで
あり、これは第１図の黒点より明らかである。そこで、
探触子の駆動を制御することによって仮想原点をＯ２に
移動させると白点のデータが得られるので、黒点データ
と白点データとで持ってセクタ状音場走査データとすれ
ば走査密度が高まる。従って、得られた黒点および白点
のエコーデータは、通常多用される市販のラスタスキャ
ン方式（たとえば標準ＴＶ方式）の表示器で持って診断
画像として抽出される時、フレーム毎に交互に黒点デー
タ、白点データを画像メモリより順次読み出し１フィー
ルドで全セクタ状音場走査データが表示されるようにす
れば、中距離近傍での過剰データの画像メモリへの配置
工夫の問題は必要がなくなり得られたデータを全て診断
画像画素として利用できる。
第２図の(イ)は表示器として方形ラスタスキャン方式を
用いた場合のセクタ状音場走査の放射格子対ラスタスキ
ャン方式の正方格子（画像メモリのアドレスがこれに対
応する）とサンプリングされたエコーデータ（画素）と
の関係を示す説明図であり、第２図(ロ)はその一部を拡
大した図である。
用いた場合のセクタ状音場走査の放射格子対ラスタスキ
ャン方式の正方格子（画像メモリのアドレスがこれに対
応する）とサンプリングされたエコーデータ（画素）と
の関係を示す説明図であり、第２図(ロ)はその一部を拡
大した図である。
なお、第２図中、走査線中心上の黒丸は放射格子上の各
時間ｔにおいてサンプリングされたエコーデータであ
り、白丸は黒丸近傍のデータで正方格子上のエコーデー
タである。本発明では、探触子の仮想原点の移動距離と
点数は任意に設定してよいが、表示器との関連で実用的
には２点であり、かつ移動距離は同一物体（生体）に対
して反対波の帰投上に、おいて顕著な差違がなく従って
表示画像上に違和を感じない程度に限定される。放射格
子・正方格子変換は、放射距離：ｒ、放射角度：θ、写
像変換式：Ｆとすれば対応する正方格子点：∫（ｘ，
ｙ）は∫（ｘ，ｙ）＝Ｆ・∫∫（ｒ，θ）で算出され
る。正方格子点が無限小に細分される時、完全な写像変
換が可能であるが、現実には表示方式に見合った実用上
経済的な画像メモリで持って正方格子を構成するので対
応する正方格子点が存在しない現象が発生することが考
えられる。しかし、超音波走査線をフェーズドアレイな
どにより電子的に集束し、一条のビームとなってセクタ
状音場を走査すればそのときの走査線巾は無限小とはな
らず経済的な画像メモリで構成される正方格子間隔に比
して十分広くかつ振動エネルギーはほぼ均一である。そ
こで、放射原点０より放射されるセクタ状音場の走査線
は探触子の励振により放射角度はθoからθm迄ほぼ等間
隔に走査しつつ、走査線中心近傍の正方格子上の帰投
（エコー）データ（第２図(ロ)中の白丸）をサンプリン
グするようにすれば放射格子正方格子変換は完全に行う
ことができる。これを実現するには受信側にて帰投デー
タサンプリング時間間隔Δｔｎを正方格子点毎に可変さ
せると同時に各アレイ毎に設けられた遅延素子などを制
御して走査中心からの偶倚Δｌｎを正方格子点毎に設定
することで可能となる。
時間ｔにおいてサンプリングされたエコーデータであ
り、白丸は黒丸近傍のデータで正方格子上のエコーデー
タである。本発明では、探触子の仮想原点の移動距離と
点数は任意に設定してよいが、表示器との関連で実用的
には２点であり、かつ移動距離は同一物体（生体）に対
して反対波の帰投上に、おいて顕著な差違がなく従って
表示画像上に違和を感じない程度に限定される。放射格
子・正方格子変換は、放射距離：ｒ、放射角度：θ、写
像変換式：Ｆとすれば対応する正方格子点：∫（ｘ，
ｙ）は∫（ｘ，ｙ）＝Ｆ・∫∫（ｒ，θ）で算出され
る。正方格子点が無限小に細分される時、完全な写像変
換が可能であるが、現実には表示方式に見合った実用上
経済的な画像メモリで持って正方格子を構成するので対
応する正方格子点が存在しない現象が発生することが考
えられる。しかし、超音波走査線をフェーズドアレイな
どにより電子的に集束し、一条のビームとなってセクタ
状音場を走査すればそのときの走査線巾は無限小とはな
らず経済的な画像メモリで構成される正方格子間隔に比
して十分広くかつ振動エネルギーはほぼ均一である。そ
こで、放射原点０より放射されるセクタ状音場の走査線
は探触子の励振により放射角度はθoからθm迄ほぼ等間
隔に走査しつつ、走査線中心近傍の正方格子上の帰投
（エコー）データ（第２図(ロ)中の白丸）をサンプリン
グするようにすれば放射格子正方格子変換は完全に行う
ことができる。これを実現するには受信側にて帰投デー
タサンプリング時間間隔Δｔｎを正方格子点毎に可変さ
せると同時に各アレイ毎に設けられた遅延素子などを制
御して走査中心からの偶倚Δｌｎを正方格子点毎に設定
することで可能となる。
本発明においても遠方での正方格子点に空白ができるの
で、必要ならば放射原点Ｏ１，Ｏ２にて得られた放射角
度間のデータを用いて前記同様の方法により空白を埋め
ることも可能であり、より滑らかな画像が得られる。従
来特に放射角度方向の分解度を高めるために音波ビーム
の集束に努力が必要であったが、本発明によれば原理
上、集束度よりも走査線巾に渡って均一性が要求される
が、この点は集束度を高めるよりも容易であるからむし
ろ有利な点である。
で、必要ならば放射原点Ｏ１，Ｏ２にて得られた放射角
度間のデータを用いて前記同様の方法により空白を埋め
ることも可能であり、より滑らかな画像が得られる。従
来特に放射角度方向の分解度を高めるために音波ビーム
の集束に努力が必要であったが、本発明によれば原理
上、集束度よりも走査線巾に渡って均一性が要求される
が、この点は集束度を高めるよりも容易であるからむし
ろ有利な点である。
第３図は本発明の実施例に係る超音波診断装置のブロッ
ク図である。この実施例の超音波診断装置は、超音波を
送受波するフェーズドアレイ方式の探触子ＡＴと、この
探触子から出力されるエコー信号データを放射格子・正
方格子間の映像データセットに変換する映像データ変換
部ＰＤＴと、この映像データ変換部ＰＤＴで変換された
映像データセットを記憶する画像メモリ部ＰＭと、該画
像メモリ部ＰＭから順次読み出された画素データを映像
信号として受理し診断画像として表示する方形ラスタス
キャン方式の表示器ＴＶと、探触子ＡＴの駆動を制御す
るとともに、各部の統合制御を行う制御部ＭＣＮとを主
体に構成されている。なお、この制御部ＭＣＮは、探触
子ＡＴを構成する多数個のアレイのうちセクタ状音場の
走査に必要な個数のアレイを選択して駆動するととも
に、これら駆動されるアレイ群を切り替え制御する構成
となっている。そして、上記映像データ変換部ＰＤＴは
受波信号に対して所定の遅延時間を与える受波デレイ部
ＤＬ１、この受波デレイ部ＤＬ１に受波デレイ設定コー
ドを与える制御ＲＯＭ部ＣＲＭおよび、ＡＤ変換の変
換タイミングを設定する受波回路制御部ＥＣＮを備えて
なる。
ク図である。この実施例の超音波診断装置は、超音波を
送受波するフェーズドアレイ方式の探触子ＡＴと、この
探触子から出力されるエコー信号データを放射格子・正
方格子間の映像データセットに変換する映像データ変換
部ＰＤＴと、この映像データ変換部ＰＤＴで変換された
映像データセットを記憶する画像メモリ部ＰＭと、該画
像メモリ部ＰＭから順次読み出された画素データを映像
信号として受理し診断画像として表示する方形ラスタス
キャン方式の表示器ＴＶと、探触子ＡＴの駆動を制御す
るとともに、各部の統合制御を行う制御部ＭＣＮとを主
体に構成されている。なお、この制御部ＭＣＮは、探触
子ＡＴを構成する多数個のアレイのうちセクタ状音場の
走査に必要な個数のアレイを選択して駆動するととも
に、これら駆動されるアレイ群を切り替え制御する構成
となっている。そして、上記映像データ変換部ＰＤＴは
受波信号に対して所定の遅延時間を与える受波デレイ部
ＤＬ１、この受波デレイ部ＤＬ１に受波デレイ設定コー
ドを与える制御ＲＯＭ部ＣＲＭおよび、ＡＤ変換の変
換タイミングを設定する受波回路制御部ＥＣＮを備えて
なる。
このような構成の超音波診断装置において、まず初め
に、マイクロプロセッサー含む制御部ＭＣＮより、制御
ＲＭ部ＣＲＭに対して第１の音線に必要な情報を送
出すべく、制御ＲＭ部ＣＲＭにスタートアドレスＣ
Ａを与える。また切替部ＭＵＸに対して切替信号ＳＥＬ
を送出して読出しカウンターＲＤＣの読出しアドレスＲ
Ａと読出し信号ＲＣを画像メモリ部ＰＭの読出しメモリ
ＲＭに出力させる。この時並行して画像メモリ部ＰＭの
書込メモリＷＭには、制御ＲＭ部ＣＲＭからの書込
アドレスＷＡと書込信号ＷＣが出力される。さらに制御
ＲＭ部ＣＲＭからはパルサーデイレイ設定コードＳ
φ、受波デイレイ設定コードＳ１をパルサーデイレイ部
ＤＬφ、受波デイレイ部ＤＬ１にそれぞれ出力した後、
パルサートリガー信号ＰＴＲをパルス発生部ＰＵに出力
し、パルサーデイレイ部ＤＬφを経て探触子ＡＴのアレ
イに対してフェーズドパルス信号を与えて第１の音線を
放射させる。また制御ＲＭ部ＣＲＭからは受波回路
制御部ＥＣＮに対して制御データＣＤを出力し主増幅部
ＭＡに対してタイムゲイン制御信号ＴＧＣなどを送出さ
せる。さらに受波回路制御部ＥＣＮ内部のプリセットカ
ウンターはパルサートリガー信号ＰＴＲによってプリセ
ットされ、所定の値を計数したのちタイムアップに達す
ると１回目の、ＡＤ変換パルスＣＶＰをＡＤ変換部ＡＤ
に出力し主増幅部ＭＡからのビデオ信号ＶＤを即時ＡＤ
変換し、デジタルデータとして画像メモリ部ＰＭの書込
メモリＷＭおよび読出しメモリＲＭに出力する。この時
書込メモリＷＭにデータが書き込まれるが、読出しメモ
リＲＭは読出し信号ＲＣにより読出し状態になっている
ので読出しメモリＲＭの内容は不変である。探触子ＡＴ
より放射された音線の生体などからの帰投パルスは探触
子ＡＴのアレイにより電気信号Ｖに変換されてプリアン
プ部ＰＡにより増巾され、増幅されたアナログ信号Ａ
は、受波デイレイ部ＤＬ１により前もって与えられてい
る受波デイレイ設定コードＳ１の値に対応したデイレイ
が施こされて加算増巾部ＳＡに入力される。この結果加
算増幅部ＳＡからの出力信号はフェーズド増巾されたも
のとなり、音線中心よりΔｌ偏倚した音場の帰投パルス
に等しくなる。加算増幅部ＳＡからの出力は主増幅部Ｍ
Ａに入力されタイムゲイン制御信号ＴＧＣにより生体の
浅部から深部に渡りほぼ一様な出力が得られる。受波回
路制御部ＥＣＮより１回目のＡＤ変換パルスＣＶＰが出
力されと同時にタイムアップ信号Ｔを制御ＲＯＭ部Ｃ
ＲＯＭに出力され制御ＲＯＭ部ＣＲＭの内容アドレス
が＋１されるので、制御ＲＯＭ部ＣＲＭからの出力情
報Ｓφ，Ｓ１，ＣＤ，ＷＡは再設定されることとなる。
その結果、受波回路制御部ＥＣＮからのタイムゲイン制
御信号ＴＧＣの値も変更される。そして受波回路制御部
ＥＣＮ内部のプリセットカウンターは新たな値にプリセ
ットされ、それがタイムアップに達すると２回目のＡＤ
変換パルスＣＵＰをＡＤ変換部ＡＤへ送出してビデオ信
号ＶＰをＡＤ変換しデジタル化したデータを画像メモリ
ー部ＰＭの書込メモリＷＭにアドレスＷＡと書き込み信
号ＷＣによって格納する。この一連のデジタルスキャン
コンバーター（以下ＤＳＣという）処理をｎ回行なうこ
とで、放射音線巾内で正方格子点を埋めるるるデジタル
データセットがｎセット得られる。表示モニターに標準
ＴＶ方式を用いた場合にはｎの値は１音線当り約２５６
前後となる。受波回路制御部ＥＣＮはＡＤ変換パルスＣ
ＶＰの出力毎にタイムアップ信号Ｔを制御ＲＯＭ部Ｃ
ＲＭにも出力しているので、制御ＲＯＭ部ＣＲＭが
タイムアップ信号Ｔをｎ回受付けると制御部ＭＣＮに
対して要求信号ＲＱを送出し、書込信号ＷＣをオフして
待ち状態となる。要求信号ＲＱを受理した制御部ＭＣＮ
は第２の音線に必要な情報を与えるスタートアドレスＣ
Ａを制御ＲＯＭ部ＣＲＯＭに出力して第１の音線の時と
同様にして、第２の音線巾内で正方格子点を埋めるデジ
タルデータセットをｎセット得る。かかる一連の処理に
より第ｍ番目の音線を指令したのち制御部ＭＣＮは要求
信号ＲＱを受理するとＴＶシンクジェネレーターＴＶＳ
の垂直同期信号ＶＤに同期して切替信号ＳＥＬを切替部
ＭＵＸに送出して切替部ＭＵＸを切替え、画像メモリＰ
Ｍに対して書込アドレスＷＡ，書込信号ＷＣを読出しメ
モリＲＭに、読出しアドレスＲＡ、読出し信号ＲＣを書
込メモリＷＭに切替え入力することで、書込メモリＷＭ
の内容を読み出し可能状態とする。同時に読出しメモリ
ＲＭは前の書込メモリＷＭと同様、探触子ＡＴからの帰
投データが書き込み可能となる。読み出し状態になった
書込メモリＷＭの内容はＴＶシンクジェネレータＴＶＳ
の水平同期信号ＨＤにより同期される読み出しカウンタ
ーＲＤＣにより順次読み出されＤＡ変換部ＤＡに出力さ
れＴＶシンクジエネレータＴＶＳの同期信号ＳＹＮＣ信
号とで複合ビデオ信号として表示器ＴＶに出力される。
書込メモリＷＭの内容は二次元の正方格子上のデータセ
ットとして与えられ、これは表示器ＴＶの表示画素であ
る正方格子と一対一に対応されるよう配分されている。
したがって表示される画素は、各音線巾内でΔｔ，Δｌ
に基づき取得された正方格子上の帰投パルスデータその
ものであるから、セクタ状音場を走査する音線により得
られるｎ個×ｍ本のデータセットに対応する表示画素の
全体は生体内のセクタ状音場の断層像を抽出することに
なる。
に、マイクロプロセッサー含む制御部ＭＣＮより、制御
ＲＭ部ＣＲＭに対して第１の音線に必要な情報を送
出すべく、制御ＲＭ部ＣＲＭにスタートアドレスＣ
Ａを与える。また切替部ＭＵＸに対して切替信号ＳＥＬ
を送出して読出しカウンターＲＤＣの読出しアドレスＲ
Ａと読出し信号ＲＣを画像メモリ部ＰＭの読出しメモリ
ＲＭに出力させる。この時並行して画像メモリ部ＰＭの
書込メモリＷＭには、制御ＲＭ部ＣＲＭからの書込
アドレスＷＡと書込信号ＷＣが出力される。さらに制御
ＲＭ部ＣＲＭからはパルサーデイレイ設定コードＳ
φ、受波デイレイ設定コードＳ１をパルサーデイレイ部
ＤＬφ、受波デイレイ部ＤＬ１にそれぞれ出力した後、
パルサートリガー信号ＰＴＲをパルス発生部ＰＵに出力
し、パルサーデイレイ部ＤＬφを経て探触子ＡＴのアレ
イに対してフェーズドパルス信号を与えて第１の音線を
放射させる。また制御ＲＭ部ＣＲＭからは受波回路
制御部ＥＣＮに対して制御データＣＤを出力し主増幅部
ＭＡに対してタイムゲイン制御信号ＴＧＣなどを送出さ
せる。さらに受波回路制御部ＥＣＮ内部のプリセットカ
ウンターはパルサートリガー信号ＰＴＲによってプリセ
ットされ、所定の値を計数したのちタイムアップに達す
ると１回目の、ＡＤ変換パルスＣＶＰをＡＤ変換部ＡＤ
に出力し主増幅部ＭＡからのビデオ信号ＶＤを即時ＡＤ
変換し、デジタルデータとして画像メモリ部ＰＭの書込
メモリＷＭおよび読出しメモリＲＭに出力する。この時
書込メモリＷＭにデータが書き込まれるが、読出しメモ
リＲＭは読出し信号ＲＣにより読出し状態になっている
ので読出しメモリＲＭの内容は不変である。探触子ＡＴ
より放射された音線の生体などからの帰投パルスは探触
子ＡＴのアレイにより電気信号Ｖに変換されてプリアン
プ部ＰＡにより増巾され、増幅されたアナログ信号Ａ
は、受波デイレイ部ＤＬ１により前もって与えられてい
る受波デイレイ設定コードＳ１の値に対応したデイレイ
が施こされて加算増巾部ＳＡに入力される。この結果加
算増幅部ＳＡからの出力信号はフェーズド増巾されたも
のとなり、音線中心よりΔｌ偏倚した音場の帰投パルス
に等しくなる。加算増幅部ＳＡからの出力は主増幅部Ｍ
Ａに入力されタイムゲイン制御信号ＴＧＣにより生体の
浅部から深部に渡りほぼ一様な出力が得られる。受波回
路制御部ＥＣＮより１回目のＡＤ変換パルスＣＶＰが出
力されと同時にタイムアップ信号Ｔを制御ＲＯＭ部Ｃ
ＲＯＭに出力され制御ＲＯＭ部ＣＲＭの内容アドレス
が＋１されるので、制御ＲＯＭ部ＣＲＭからの出力情
報Ｓφ，Ｓ１，ＣＤ，ＷＡは再設定されることとなる。
その結果、受波回路制御部ＥＣＮからのタイムゲイン制
御信号ＴＧＣの値も変更される。そして受波回路制御部
ＥＣＮ内部のプリセットカウンターは新たな値にプリセ
ットされ、それがタイムアップに達すると２回目のＡＤ
変換パルスＣＵＰをＡＤ変換部ＡＤへ送出してビデオ信
号ＶＰをＡＤ変換しデジタル化したデータを画像メモリ
ー部ＰＭの書込メモリＷＭにアドレスＷＡと書き込み信
号ＷＣによって格納する。この一連のデジタルスキャン
コンバーター（以下ＤＳＣという）処理をｎ回行なうこ
とで、放射音線巾内で正方格子点を埋めるるるデジタル
データセットがｎセット得られる。表示モニターに標準
ＴＶ方式を用いた場合にはｎの値は１音線当り約２５６
前後となる。受波回路制御部ＥＣＮはＡＤ変換パルスＣ
ＶＰの出力毎にタイムアップ信号Ｔを制御ＲＯＭ部Ｃ
ＲＭにも出力しているので、制御ＲＯＭ部ＣＲＭが
タイムアップ信号Ｔをｎ回受付けると制御部ＭＣＮに
対して要求信号ＲＱを送出し、書込信号ＷＣをオフして
待ち状態となる。要求信号ＲＱを受理した制御部ＭＣＮ
は第２の音線に必要な情報を与えるスタートアドレスＣ
Ａを制御ＲＯＭ部ＣＲＯＭに出力して第１の音線の時と
同様にして、第２の音線巾内で正方格子点を埋めるデジ
タルデータセットをｎセット得る。かかる一連の処理に
より第ｍ番目の音線を指令したのち制御部ＭＣＮは要求
信号ＲＱを受理するとＴＶシンクジェネレーターＴＶＳ
の垂直同期信号ＶＤに同期して切替信号ＳＥＬを切替部
ＭＵＸに送出して切替部ＭＵＸを切替え、画像メモリＰ
Ｍに対して書込アドレスＷＡ，書込信号ＷＣを読出しメ
モリＲＭに、読出しアドレスＲＡ、読出し信号ＲＣを書
込メモリＷＭに切替え入力することで、書込メモリＷＭ
の内容を読み出し可能状態とする。同時に読出しメモリ
ＲＭは前の書込メモリＷＭと同様、探触子ＡＴからの帰
投データが書き込み可能となる。読み出し状態になった
書込メモリＷＭの内容はＴＶシンクジェネレータＴＶＳ
の水平同期信号ＨＤにより同期される読み出しカウンタ
ーＲＤＣにより順次読み出されＤＡ変換部ＤＡに出力さ
れＴＶシンクジエネレータＴＶＳの同期信号ＳＹＮＣ信
号とで複合ビデオ信号として表示器ＴＶに出力される。
書込メモリＷＭの内容は二次元の正方格子上のデータセ
ットとして与えられ、これは表示器ＴＶの表示画素であ
る正方格子と一対一に対応されるよう配分されている。
したがって表示される画素は、各音線巾内でΔｔ，Δｌ
に基づき取得された正方格子上の帰投パルスデータその
ものであるから、セクタ状音場を走査する音線により得
られるｎ個×ｍ本のデータセットに対応する表示画素の
全体は生体内のセクタ状音場の断層像を抽出することに
なる。
以上説明したように、本発明によれば、アレイ探触子の
駆動を制御して、放射原点を移動させ、交互にセクタ状
音場を形成させ、音場内を走査する音線からの帰投パル
スを、音線巾内で格納メモリの正方格子点を埋めるデー
タセットとして受波することで、動画率が高く遠方での
実効データ密度の高い診断画像が得られる。しかも本発
明を実施するに当っては、特殊な回路、素子などは必要
でなく、従来技術であるフェーズドアレイ技術の応用で
実現でき、従って経済的で信頼性の高いセクタスキャン
方式の超音波診断装置を提供できる。
駆動を制御して、放射原点を移動させ、交互にセクタ状
音場を形成させ、音場内を走査する音線からの帰投パル
スを、音線巾内で格納メモリの正方格子点を埋めるデー
タセットとして受波することで、動画率が高く遠方での
実効データ密度の高い診断画像が得られる。しかも本発
明を実施するに当っては、特殊な回路、素子などは必要
でなく、従来技術であるフェーズドアレイ技術の応用で
実現でき、従って経済的で信頼性の高いセクタスキャン
方式の超音波診断装置を提供できる。
なお最近のメモリ技術の進歩により、ダイナミックメモ
リに替ってより高速で低消費電力のスタチックＣＭＳ
メモリなどが低価格で市場に供給されるにおよんで、高
速ビデオメモリの設計は容易になり、周辺ＩＣも少くで
き、比較的容易に本発明が実施できるようになった。
リに替ってより高速で低消費電力のスタチックＣＭＳ
メモリなどが低価格で市場に供給されるにおよんで、高
速ビデオメモリの設計は容易になり、周辺ＩＣも少くで
き、比較的容易に本発明が実施できるようになった。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明の原理説
明図、第２図(イ)は放射格子と正方格子の関係を示し、
同図(ロ)はそれを拡大して示す各説明図、第３図は本発
明の実施例のブロック図である。 ＡＴ……探触子、ＰＤＴ……映像データ変換部、ＰＡ…
…プリアンプ、ＤＬ１……受波デイレイ部、ＤＬφ……
パルサーデイレイ部、ＰＵ……パルサー発生部、ＳＡ…
…加算増巾器、ＭＡ……主増巾部、ＡＤ……ＡＤ変換
部、ＤＡ……ＤＡ変換部、ＥＣＮ……受波回路制御部、
ＰＭ……画像メモリ部、ＷＭ……書き込み用メモリ、Ｒ
Ｍ……読み出し用メモリ、ＣＲＯＭ……制御ＲＯＭ部、
ＭＵＸ……切替部、ＲＤＣ……読み出しカウンター、Ｍ
ＣＮ……制御部、ＴＶＳ……ＴＶシンクジェネレータ
ー、ＴＶ……表示器
明図、第２図(イ)は放射格子と正方格子の関係を示し、
同図(ロ)はそれを拡大して示す各説明図、第３図は本発
明の実施例のブロック図である。 ＡＴ……探触子、ＰＤＴ……映像データ変換部、ＰＡ…
…プリアンプ、ＤＬ１……受波デイレイ部、ＤＬφ……
パルサーデイレイ部、ＰＵ……パルサー発生部、ＳＡ…
…加算増巾器、ＭＡ……主増巾部、ＡＤ……ＡＤ変換
部、ＤＡ……ＤＡ変換部、ＥＣＮ……受波回路制御部、
ＰＭ……画像メモリ部、ＷＭ……書き込み用メモリ、Ｒ
Ｍ……読み出し用メモリ、ＣＲＯＭ……制御ＲＯＭ部、
ＭＵＸ……切替部、ＲＤＣ……読み出しカウンター、Ｍ
ＣＮ……制御部、ＴＶＳ……ＴＶシンクジェネレータ
ー、ＴＶ……表示器
Claims (1)
- 【請求項１】超音波を送受波するフェーズドアレイ方式
の探触子と、この探触子から出力されるエコー信号デー
タを放射格子・正方格子間の映像データセットに変換す
る映像データ変換部と、この映像データ変換部で変換さ
れた映像データセットを記憶する画像メモリ部と、該画
像メモリ部から順次読み出された画素データを映像信号
として受理したうえで診断画像として表示する方形ラス
タスキャン方式の表示器と、前記探触子の駆動を制御
し、かつ、各部の統合制御を行う制御部とを備え、前記
探触子の位置を仮想原点として超音波を放射することに
よってセクタ状音場を形成したうえで超音波エコーを受
波するとともに、前記制御部による探触子の駆動制御に
伴って前記仮想原点を移動させてセクタ状音場を走査す
ることにより音場特性と１対１に対応する表示画像を得
るようにしたことを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59178814A JPH0620456B2 (ja) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59178814A JPH0620456B2 (ja) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6156638A JPS6156638A (ja) | 1986-03-22 |
| JPH0620456B2 true JPH0620456B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=16055124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59178814A Expired - Lifetime JPH0620456B2 (ja) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620456B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0666542B2 (ja) * | 1988-01-20 | 1994-08-24 | 太陽誘電株式会社 | 回路基板搭載部品接着方法 |
| US5446576A (en) * | 1990-11-26 | 1995-08-29 | Donnelly Corporation | Electrochromic mirror for vehicles with illumination and heating control |
| US5424898A (en) * | 1991-08-16 | 1995-06-13 | Donnelly Corporation | Fault tolerant drive circuit for electrochromic mirror system |
| US5193029A (en) * | 1991-11-19 | 1993-03-09 | Donnelly Corporation | Single sensor adaptive drive circuit for rearview mirror system |
| US5550677A (en) * | 1993-02-26 | 1996-08-27 | Donnelly Corporation | Automatic rearview mirror system using a photosensor array |
| US5877897A (en) | 1993-02-26 | 1999-03-02 | Donnelly Corporation | Automatic rearview mirror, vehicle lighting control and vehicle interior monitoring system using a photosensor array |
| DE10248747B4 (de) * | 2001-10-20 | 2018-08-02 | ZONARE Medical Systems, Inc. (n.d.Ges.d. Staates Delaware) | Breitstrahlabbildung |
| US8017898B2 (en) | 2007-08-17 | 2011-09-13 | Magna Electronics Inc. | Vehicular imaging system in an automatic headlamp control system |
| US8451107B2 (en) | 2007-09-11 | 2013-05-28 | Magna Electronics, Inc. | Imaging system for vehicle |
| US8446470B2 (en) | 2007-10-04 | 2013-05-21 | Magna Electronics, Inc. | Combined RGB and IR imaging sensor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56119873A (en) * | 1980-02-27 | 1981-09-19 | Toshiba Corp | Ultrasonic video device |
| JPS5750671A (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-25 | Hitachi Ltd | Method and device for ultrasonic video formation |
-
1984
- 1984-08-28 JP JP59178814A patent/JPH0620456B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6156638A (ja) | 1986-03-22 |
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