JPH0657213B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波探触子のアレイ
状微小振動子を複数個同時駆動しながらリニアスキャン
を行う超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、アレイ状の微小振動子群
からなる超音波探触子を備えた医用超音波診断装置で
は、超音波ビームのスキャンが電子的に行われる。電子
スキャン法は超音波の切換時間が短く、微小振動子を切
換えるスイッチを任意に選択し、超音波ビームの位置を
自由に設定できる。この特徴を生かして、リニアスキャ
ンによるＢモード像と同時にＭモード像を表示するよう
にした超音波診断装置が実用化されている。

【０００３】図３は上記両モード像を得るスキャン法の
説明図である。図３において、微小振動子１、２、…が
アレイ状に配列されている。各振動子は切換えスイッチ
を介して送受波回路（図示せず）に接続される。そし
て、切換えスイッチ操作により、微小振動子は１〜５、
２〜６、３〜７、４〜８のグループで順次送受波が行わ
れる。即ち、開口を微小振動子の配列方向に１ピッチづ
つ移行するリニアスキャンが実行され（走査ビームの、
、、及びが形成される）、データが取り込まれ
る。４回のリニアスキャン後、微小振動子２１〜２５か
らなるグループによる送受波が行われ（走査ビームが
形成される）、データが取り込まれる。続いて、微小振
動子５〜９、…、８〜１２からなるグループによる４回
のリニアスキャンと、微小振動子２１〜２５からなるグ
ループによる送受波が行われ、それぞれデータが取り込
まれる。以下同様なスキャンが所定の回数行われること
により、所望の部位のＢモード像及びＭモード像が実時
間でみることができる。

【０００４】従来、上記機能を備えた超音波診断装置
は、送波系に高電圧制御用駆動回路を備えた送波ドライ
バを振動子個々に設け、該送波ドライバに高電圧パルス
発生回路からの信号を与えて、所望の振動子を駆動する
構成となっている。

【０００５】上記構成において、各振動子に印加される
駆動電圧は個々の高電圧制御用ドライブ回路の制御によ
って重み付けされる。通常、開口を構成する振動子の中
心に位置する振動子には最も高い電圧、例えば１００Ｖ
が与えられ、中心から離れるに従って低い電圧が与えら
る。そしてスキャン時には、駆動電圧は約１０μｓの速
さでリニアスキャンの開口の切換えやＢモード→Ｍモー
ド又はこの逆の切換えが行われ、所定のデータが取込ま
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の超音波
診断装置にあっては、送波ドライバ毎に高電圧制御用駆
動回路を設けて重み付けを行っている。即ち、多くの高
電圧制御用駆動回路を必要とするため、コスト高を招く
と言う問題がある。又、多くの高電圧制御用駆動回路に
よる発熱があるため、その対策を講ずる必要がある。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的はコスト低減と発熱の抑止を実現した
超音波診断装置を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の超音波診断装置は、超音波探触子のアレイ状微小振
動子を複数個同時駆動しながらリニアスキャンを行う超
音波診断装置において、振動子を同時駆動する信号は、
各振動子に対して２以上の同じ波数を有し、且つ、各振
動子を駆動する信号波形におけるパルス波間の周期を変
化させて、開口の中心に対応する信号が振動子の中心周
波数に最も近く、開口の中心から離れるに従って該中心
周波数からの外れが大きくなる周波数を有する波形でも
って重み付けした信号であることを特徴としている。

【０００９】

【作用】各振動子を駆動する信号波形におけるパルス波
間の周期を変化させて、超音波の重み付けをする。

【００１０】

【実施例】以下、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
り、送波系の主要部を示す。図１において、送波系は高
周波信号を発生する高周波発振器１１と、高周波発振器
１１からの高周波信号をもとに駆動パルス（バースト
波）を作成する駆動パルス発生器１２と、入力される駆
動パルスからパルス波間の周期の異なる複数の駆動パル
スを作成する周波数制御器１３と、周波数制御器１３か
らの各駆動パルスに所定の遅延量を与える送波ビームフ
ォーマ１４と、送波ビームフォーマからの駆動パルスに
基づき振動子１５を駆動する送波ドライバ１６とで構成
される。

【００１１】尚、説明の都合上、以下において超音波診
断装置は１回の送受波を５個の振動子１５ａ、１５ｂ、
１５ｃ、１５ｄ及び１５ｅを用いて行うものとし、順次
５個の振動子で形成される開口を移動させて所定の領域
でのデータを取り込むものとする。又、５個の各振動子
には送波ドライバ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ及び
１６ｅがそれぞれ接続されているものとする。

【００１２】次に、上記構成の動作について説明をす
る。図２は動作説明図であり、各符号は上記説明と同一
意味で用いられている。いまパルス発生器１２は高周波
発振器１１からの高周波信号をもとにバースト数２個の
駆動パルスＰ１を作成し、それを周波数制御器１３に入
力する。周波数制御器１３は、駆動パルスＰ１から振幅
が同じで開口の中心に対応する信号が振動子の中心周波
数に最も近く、開口の中心から離れるに従って該中心周
波数からの外れが大きくなる周波数を有する波形である
駆動パルスＰ２１、Ｐ２２及びＰ２３を作成する。送波
ビームフォーマ１４は駆動パルスＰ２１、Ｐ２２及びＰ
２３に基づき、最初の駆動パルスについて位相の合った
駆動パルスＰ５１、Ｐ５２、及びＰ５３を作成する。そ
して、各駆動パルスは下記の通り各送波ドライバに出力
される。 駆動パルスＰ５３→送波ドライバ１６ｃ 駆動パルスＰ５２→送波ドライバ１６ｂ、１６ｄ 駆動パルスＰ５１→送波ドライバ１６ａ、１６ｅ 従って、開口の中心に位置する振動子１５ｃは、振動子
の中心周波数に最も近い駆動パルスによって駆動され
る。上記以外の振動子は、開口の中心から離れるに従っ
て中心周波数からの外れが大きくなる駆動パルスによっ
て駆動される。これにより振動子１５ａ、１５ｂ、１５
ｃ、１５ｄ及び１５ｅからは、超音波Ｐ４１、Ｐ４２、
Ｐ４３、Ｐ４２及びＰ４１が被検体内に送波される。

【００１３】前記実施の場合、各振動子を駆動する信号
波形におけるパルス波間の周期を変化させて、開口の中
心に対応する信号が振動子の中心周波数に最も近く、開
口の中心から離れるに従って該中心周波数からの外れが
大きくなる周波数を有する波形でもって重み付けをする
ので、送信パルスの幅を変化させて超音波の重み付けを
行う方法に比べて、周波数帯域にかかわらない効率の良
い超音波の重み付けが実現される（送信パルスの幅を変
化させて超音波の重み付けを行う方法は、パルス幅を大
きくすると、周波数帯域が狭くなるのに伴って直流成分
の振幅が大きくなり、従って、相対的に高周波成分の振
幅が小さくなって高周波域における超音波の重み付けに
ついて効率が悪い）。尚、駆動パルス発生器１２が作成
する駆動パルスの波数は２個に限定する必要はない。

【００１４】

【発明の効果】以上説明の通り、本発明の超音波診断装
置によれば、波形を可変して重み付けした信号で開口を
形成する複数の振動子を同時駆動するようにしたため、
個々の送波ドライバ毎に高電圧制御用駆動回路が不要と
なった。このため、コストの低減が実現できるうえに、
発熱を抑えることができる。又、各振動子を駆動する信
号波形におけるパルス波間の周期を変化させて、開口の
中心に対応する信号が振動子の中心周波数に最も近く、
開口の中心から離れるに従って該中心周波数からの外れ
が大きくなる周波数を有する波形でもって重み付けをす
るので、周波数帯域にかかわらない効率の良い超音波の
重み付けを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施例における動作説明図である。

【図３】Ｂモード像及びＭモード像を得るスキャン法の
説明図である。

【各符号の説明】

１１ 高周波発生器 １２ 駆動パルス発生器 １３ 周波数制御器 １４ 送波ビームフォーマ １５、１５ａ〜１５ｅ 振動子 １６、１６ａ〜１６ｅ 送波ドライバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波探触子のアレイ状微小振動子を複
   数個同時駆動しながらリニアスキャンを行う超音波診断
   装置において、 振動子を同時駆動する信号は、各振動子に対して２以上
   の同じ波数を有し、且つ、各振動子を駆動する信号波形
   におけるパルス波間の周期を変化させて、開口の中心に
   対応する信号が振動子の中心周波数に最も近く、開口の
   中心から離れるに従って該中心周波数からの外れが大き
   くなる周波数を有する波形でもって重み付けした信号で
   あることを特徴とする超音波診断装置。