JPH10165399A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPH10165399A JPH10165399A JP8330680A JP33068096A JPH10165399A JP H10165399 A JPH10165399 A JP H10165399A JP 8330680 A JP8330680 A JP 8330680A JP 33068096 A JP33068096 A JP 33068096A JP H10165399 A JPH10165399 A JP H10165399A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生体表面への密着性が確保しやすいリニア配
列の探触子にてアーク走査を実現する。 【解決手段】 複数の振動素子１０からなるリニアアレ
イ振動子において、送受信に用いる振動素子１０を順に
シフトしていく。所定数の振動素子１０を１送受信グル
ープ１２として一度に駆動し、エコー受信を行う。この
送受信グループ１２は、１送受信ごとに所定振動素子数
分ずつシフトされていく。そして、送受信グループ１２
の各振動素子１０の遅延量１４を制御することにより、
フォーカス点１００、すなわちアーク走査におけるアー
ク（円弧）の中心点に向かう超音波ビームを形成する。
ここで、送受信グループ１２の各振動素子１０の遅延量
１４は、フォーカス点１００の位置（すなわち深さ）
と、各振動素子１０のアレイ内における位置により決定
する。
列の探触子にてアーク走査を実現する。 【解決手段】 複数の振動素子１０からなるリニアアレ
イ振動子において、送受信に用いる振動素子１０を順に
シフトしていく。所定数の振動素子１０を１送受信グル
ープ１２として一度に駆動し、エコー受信を行う。この
送受信グループ１２は、１送受信ごとに所定振動素子数
分ずつシフトされていく。そして、送受信グループ１２
の各振動素子１０の遅延量１４を制御することにより、
フォーカス点１００、すなわちアーク走査におけるアー
ク（円弧）の中心点に向かう超音波ビームを形成する。
ここで、送受信グループ１２の各振動素子１０の遅延量
１４は、フォーカス点１００の位置（すなわち深さ）
と、各振動素子１０のアレイ内における位置により決定
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体に超音波を送
受波することにより生体内部の組織の断層画像を生成す
る超音波診断装置に関する。
受波することにより生体内部の組織の断層画像を生成す
る超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波診断装置による生体組織の断層画
像イメージングにおいては、超音波ビームの走査が行わ
れる。走査方式には、リニア走査やセクタ走査、アーク
走査など様々な方式があり、診断対象に適した走査方式
が選択される。
像イメージングにおいては、超音波ビームの走査が行わ
れる。走査方式には、リニア走査やセクタ走査、アーク
走査など様々な方式があり、診断対象に適した走査方式
が選択される。
【０００３】これらの中で、乳腺や甲状腺の腫瘍など比
較的小さい組織のイメージングには、アーク走査方式が
有効であるとされている。アーク走査は機械式及び電子
式のいずれについても実現されている。機械式のアーク
走査は、アーク上の軌道に沿って探触子を移動させなが
ら超音波の送受波を行う方式であり、一般的にフレーム
レートを高くすることが困難なためリアルタイムイメー
ジングには適さない。
較的小さい組織のイメージングには、アーク走査方式が
有効であるとされている。アーク走査は機械式及び電子
式のいずれについても実現されている。機械式のアーク
走査は、アーク上の軌道に沿って探触子を移動させなが
ら超音波の送受波を行う方式であり、一般的にフレーム
レートを高くすることが困難なためリアルタイムイメー
ジングには適さない。
【０００４】電子式のアーク走査では、図３に示すよう
な複数の振動素子５０を凹型（コンケーブ：concave ）
状に配列したコンケーブ形探触子が従来より用いられて
いる。このコンケーブ形探触子によれば、電子リニア走
査と同様の回路構成にてアーク走査を実現することがで
きた。
な複数の振動素子５０を凹型（コンケーブ：concave ）
状に配列したコンケーブ形探触子が従来より用いられて
いる。このコンケーブ形探触子によれば、電子リニア走
査と同様の回路構成にてアーク走査を実現することがで
きた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】コンケーブ形探触子
は、その特有の振動子面形状のため、例えば平面的な部
位など振動子面の形状と適合しない被検部位に対しては
振動子面の密着性が確保できず、診断が困難な場合があ
った。また、このため、被検部位によっては、探触子を
回転させながら任意の方向の断層面のアーク走査画像を
得るといったことは困難であった。
は、その特有の振動子面形状のため、例えば平面的な部
位など振動子面の形状と適合しない被検部位に対しては
振動子面の密着性が確保できず、診断が困難な場合があ
った。また、このため、被検部位によっては、探触子を
回転させながら任意の方向の断層面のアーク走査画像を
得るといったことは困難であった。
【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、生体表面への適合性の高い形状
を有する探触子にてアーク走査を実現する超音波診断装
置を提供することを目的とする。
になされたものであり、生体表面への適合性の高い形状
を有する探触子にてアーク走査を実現する超音波診断装
置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明に係る超音波診断装置は、複数の振動素子
がリニア配列されたアレイ振動子と、前記各振動素子に
対応して設けられた遅延器群と、前記各振動素子の励振
を制御することにより超音波ビームを形成させる制御手
段であって、前記各遅延器の遅延量を制御することによ
り、各超音波ビームを生体内部で交差させてアーク走査
を行わせる制御手段とを有する。
めに、本発明に係る超音波診断装置は、複数の振動素子
がリニア配列されたアレイ振動子と、前記各振動素子に
対応して設けられた遅延器群と、前記各振動素子の励振
を制御することにより超音波ビームを形成させる制御手
段であって、前記各遅延器の遅延量を制御することによ
り、各超音波ビームを生体内部で交差させてアーク走査
を行わせる制御手段とを有する。
【０００８】この構成では、振動素子をリニア配列して
アレイ振動子を構成し、各振動素子にはそれぞれ対応す
る遅延器を介して送信パルスを供給する。そして、各遅
延器の遅延量を制御手段にて制御することによりアレイ
振動子から放射される超音波ビームを特定の点に向け、
アーク走査を行うことが可能となる。
アレイ振動子を構成し、各振動素子にはそれぞれ対応す
る遅延器を介して送信パルスを供給する。そして、各遅
延器の遅延量を制御手段にて制御することによりアレイ
振動子から放射される超音波ビームを特定の点に向け、
アーク走査を行うことが可能となる。
【０００９】この構成によれば、アレイ振動子がリニア
配列により構成されているため、コンケーブ形よりも生
体表面への適合性が高く、従って様々な被検部位につい
てアーク走査画像を得ることができる。
配列により構成されているため、コンケーブ形よりも生
体表面への適合性が高く、従って様々な被検部位につい
てアーク走査画像を得ることができる。
【００１０】この構成では、超音波ビームのアーク走査
は、所定数の振動素子を１送受信グループとしてこの送
受信グループの組み合わせをアレイに沿って順次シフト
させていくとともに、その送受信グループを構成する各
振動素子の遅延量の調整により設定方向へビームを電子
フォーカスし、送受信グループのシフトにつれて各振動
素子の遅延量を変化させることにより実現する。
は、所定数の振動素子を１送受信グループとしてこの送
受信グループの組み合わせをアレイに沿って順次シフト
させていくとともに、その送受信グループを構成する各
振動素子の遅延量の調整により設定方向へビームを電子
フォーカスし、送受信グループのシフトにつれて各振動
素子の遅延量を変化させることにより実現する。
【００１１】この構成において、各遅延器の遅延量は、
フォーカス点から前記各振動素子までの距離に基づき決
定する。このことは、逆に言えば、１つの探触子でも、
遅延量の設定の仕方によって様々な曲率のアーク走査を
実行できることを意味する。本発明の好適な態様では、
リニア走査を実現する第２の制御手段と、セクタ走査を
実現する第３の制御手段と、３つの前記制御手段のいず
れかを選択して動作させる走査切替手段を有することを
特徴とする。この構成によれば、１つの振動子で３種類
の走査を実現することができる。
フォーカス点から前記各振動素子までの距離に基づき決
定する。このことは、逆に言えば、１つの探触子でも、
遅延量の設定の仕方によって様々な曲率のアーク走査を
実行できることを意味する。本発明の好適な態様では、
リニア走査を実現する第２の制御手段と、セクタ走査を
実現する第３の制御手段と、３つの前記制御手段のいず
れかを選択して動作させる走査切替手段を有することを
特徴とする。この構成によれば、１つの振動子で３種類
の走査を実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る超音波診断装
置の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
置の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】図１は、本実施形態の超音波診断装置にお
けるアーク走査の概念図である。本実施形態では、複数
（例えば２００個）の振動素子１０からなるリニアアレ
イ振動子において、リニア走査の場合と同様にして送受
信に用いる振動素子１０を順にシフトしていく。所定
数、例えば２４〜３２個の振動素子１０を１送受信グル
ープ１２として一度に駆動し、エコー受信を行う。この
送受信グループ１２は、１送受信ごとに所定振動素子数
分ずつシフトされていく。そして、本実施形態では、送
受信グループ１２の各振動素子１０の遅延量１４を制御
することにより、フォーカス点１００、すなわちアーク
走査におけるアーク（円弧）の中心点に向かう超音波ビ
ームを形成する。ここで、送受信グループ１２の各振動
素子１０の遅延量１４は、フォーカス点１００の位置
（すなわち深さ）と、各振動素子１０のアレイ内におけ
る位置により決定することができる。
けるアーク走査の概念図である。本実施形態では、複数
（例えば２００個）の振動素子１０からなるリニアアレ
イ振動子において、リニア走査の場合と同様にして送受
信に用いる振動素子１０を順にシフトしていく。所定
数、例えば２４〜３２個の振動素子１０を１送受信グル
ープ１２として一度に駆動し、エコー受信を行う。この
送受信グループ１２は、１送受信ごとに所定振動素子数
分ずつシフトされていく。そして、本実施形態では、送
受信グループ１２の各振動素子１０の遅延量１４を制御
することにより、フォーカス点１００、すなわちアーク
走査におけるアーク（円弧）の中心点に向かう超音波ビ
ームを形成する。ここで、送受信グループ１２の各振動
素子１０の遅延量１４は、フォーカス点１００の位置
（すなわち深さ）と、各振動素子１０のアレイ内におけ
る位置により決定することができる。
【００１４】このようにして、順次送受信グループ１２
をシフトさせていくことにより、フォーカス点１００を
中心としたアーク走査を実現することができる。
をシフトさせていくことにより、フォーカス点１００を
中心としたアーク走査を実現することができる。
【００１５】図２は、本実施形態の超音波診断装置の送
受信機構の具体例を示している。送受信制御回路２０
は、所定時間ごとに可変遅延パルス発生器２２に対して
送信パルスを出力すると共に、この送信パルスと同期し
たタイミングパルスを電子スイッチ２６及び受信可変遅
延回路４０に供給する。可変遅延パルス発生器２２は、
送信パルスに応じて、各振動素子３０ごとについてトリ
ガパルスを生成する回路であり、各振動素子ごとについ
て別個に遅延量を設定することが可能となっている。遅
延量の設定は、モード設定器４２によって行われる。可
変遅延パルス発生器２２は、各振動素子３０に対応し
て、ビームの方向及びフォーカシングに応じた遅延量の
トリガパルスを発生する。高周波パルス発振器２４は、
このトリガパルスを電力増幅して振動素子３０の駆動パ
ルスを生成する。この駆動パルスは電子スイッチ２６に
入力される。電子スイッチ２６は、送受信制御回路２０
からのタイミングパルスに応じて、リニア配列のアレイ
振動子２８の振動素子３０から送受信グループを選択す
る。すなわち、電子スイッチ２６は、送受信グループの
振動素子３０についてのみオンとなり、駆動パルスを伝
える。そして、この駆動パルスにより送受信グループに
含まれる振動素子３０が駆動され超音波パルスを発振す
る。
受信機構の具体例を示している。送受信制御回路２０
は、所定時間ごとに可変遅延パルス発生器２２に対して
送信パルスを出力すると共に、この送信パルスと同期し
たタイミングパルスを電子スイッチ２６及び受信可変遅
延回路４０に供給する。可変遅延パルス発生器２２は、
送信パルスに応じて、各振動素子３０ごとについてトリ
ガパルスを生成する回路であり、各振動素子ごとについ
て別個に遅延量を設定することが可能となっている。遅
延量の設定は、モード設定器４２によって行われる。可
変遅延パルス発生器２２は、各振動素子３０に対応し
て、ビームの方向及びフォーカシングに応じた遅延量の
トリガパルスを発生する。高周波パルス発振器２４は、
このトリガパルスを電力増幅して振動素子３０の駆動パ
ルスを生成する。この駆動パルスは電子スイッチ２６に
入力される。電子スイッチ２６は、送受信制御回路２０
からのタイミングパルスに応じて、リニア配列のアレイ
振動子２８の振動素子３０から送受信グループを選択す
る。すなわち、電子スイッチ２６は、送受信グループの
振動素子３０についてのみオンとなり、駆動パルスを伝
える。そして、この駆動パルスにより送受信グループに
含まれる振動素子３０が駆動され超音波パルスを発振す
る。
【００１６】体内からのエコーは、振動素子３０によっ
て受信され、その受信エコー信号は電子スイッチ２６を
介して受信可変遅延回路４０に入力される。受信可変遅
延回路４０は、各振動素子３０ごとに対応して別個に遅
延量を設定することが可能であり、可変遅延パルス発生
器２２と同様の遅延量設定がなされる。受信可変遅延回
路４０の遅延量設定も、モード設定器４２によってなさ
れる。受信エコー信号は、この受信可変遅延回路４０に
て所定の遅延を受けたのち加算され、信号処理回路に送
られて処理される。なお、本発明は、信号処理回路の構
成、処理とは無関係なので、信号処理回路についての説
明は省略する。
て受信され、その受信エコー信号は電子スイッチ２６を
介して受信可変遅延回路４０に入力される。受信可変遅
延回路４０は、各振動素子３０ごとに対応して別個に遅
延量を設定することが可能であり、可変遅延パルス発生
器２２と同様の遅延量設定がなされる。受信可変遅延回
路４０の遅延量設定も、モード設定器４２によってなさ
れる。受信エコー信号は、この受信可変遅延回路４０に
て所定の遅延を受けたのち加算され、信号処理回路に送
られて処理される。なお、本発明は、信号処理回路の構
成、処理とは無関係なので、信号処理回路についての説
明は省略する。
【００１７】本実施形態の超音波診断装置は、リニア走
査モード、アーク走査モード、セクタ走査モードの３つ
のモードで動作可能である。このモードの切り替えを行
うのがモード設定器４２である。例えば、モード設定器
４２にてリニア走査モードを選択すると、可変遅延パル
ス発生器２２や受信可変遅延回路４０は電子フォーカス
のみのモードに設定され、電子スイッチ２６には送受信
グループの振動素子数や１回の送受信ごとのシフト量が
設定される。これにより、電子フォーカスを伴うリニア
走査が実現される。
査モード、アーク走査モード、セクタ走査モードの３つ
のモードで動作可能である。このモードの切り替えを行
うのがモード設定器４２である。例えば、モード設定器
４２にてリニア走査モードを選択すると、可変遅延パル
ス発生器２２や受信可変遅延回路４０は電子フォーカス
のみのモードに設定され、電子スイッチ２６には送受信
グループの振動素子数や１回の送受信ごとのシフト量が
設定される。これにより、電子フォーカスを伴うリニア
走査が実現される。
【００１８】また、アーク走査モードを選択した場合
は、可変遅延パルス発生器２２や受信可変遅延回路４０
はアーク走査及び電子フォーカスのモードに設定され、
電子スイッチ２６には送受信グループの振動素子数や１
回の送受信ごとのシフト量が設定される。モード設定器
４２は、アーク走査の場合の各振動素子についての遅延
量をテーブルとして有しており、この遅延量データが可
変遅延パルス発生器２２や受信可変遅延回路４０に設定
される。テーブルには、フォーカス点の深さと各振動素
子３０のアレイ内における位置から演算された遅延量が
登録されている。これにより、送受信制御回路２０から
リニア走査の場合と同様に等間隔の送信パルスを送信す
るだけで、電子的なアーク走査を実現することができ
る。なお、深さの異なる複数のフォーカス点についての
遅延量を求めてテーブルに登録しておけば、それら各フ
ォーカス点を選択することにより、異なった半径のアー
ク走査を行うこともできる。
は、可変遅延パルス発生器２２や受信可変遅延回路４０
はアーク走査及び電子フォーカスのモードに設定され、
電子スイッチ２６には送受信グループの振動素子数や１
回の送受信ごとのシフト量が設定される。モード設定器
４２は、アーク走査の場合の各振動素子についての遅延
量をテーブルとして有しており、この遅延量データが可
変遅延パルス発生器２２や受信可変遅延回路４０に設定
される。テーブルには、フォーカス点の深さと各振動素
子３０のアレイ内における位置から演算された遅延量が
登録されている。これにより、送受信制御回路２０から
リニア走査の場合と同様に等間隔の送信パルスを送信す
るだけで、電子的なアーク走査を実現することができ
る。なお、深さの異なる複数のフォーカス点についての
遅延量を求めてテーブルに登録しておけば、それら各フ
ォーカス点を選択することにより、異なった半径のアー
ク走査を行うこともできる。
【００１９】また、セクタ走査モードを選択した場合
は、電子スイッチ２６がすべてオンに設定され、可変遅
延パルス発生器２２や受信可変遅延回路４０はセクタ走
査モードに設定される。アレイ振動子２８の中央部の所
定数個の振動素子３０のみを用いてセクタ走査を行う場
合には、その中央部の振動素子３０に対応するスイッチ
のみがオンに設定される。これにより、可変遅延パルス
発生器２２や受信可変遅延回路４０は、ビーム偏向方向
及びフォーカスに対応した遅延量を各振動素子３０につ
いて設定し、これにより電子的なセクタ走査が実現され
る。
は、電子スイッチ２６がすべてオンに設定され、可変遅
延パルス発生器２２や受信可変遅延回路４０はセクタ走
査モードに設定される。アレイ振動子２８の中央部の所
定数個の振動素子３０のみを用いてセクタ走査を行う場
合には、その中央部の振動素子３０に対応するスイッチ
のみがオンに設定される。これにより、可変遅延パルス
発生器２２や受信可変遅延回路４０は、ビーム偏向方向
及びフォーカスに対応した遅延量を各振動素子３０につ
いて設定し、これにより電子的なセクタ走査が実現され
る。
【００２０】このように本実施形態によれば、どのよう
な形状の被検部位にも適合性の高いリニア配列のアレイ
振動子において、アーク走査を実現することができる。
な形状の被検部位にも適合性の高いリニア配列のアレイ
振動子において、アーク走査を実現することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
生体表面への密着性が確保しやすいリニア配列の探触子
にてアーク走査を実現することができる。
生体表面への密着性が確保しやすいリニア配列の探触子
にてアーク走査を実現することができる。
【図１】 実施形態におけるアーク走査を概念的に示し
た図である。
た図である。
【図２】 実施形態の超音波診断装置の要部を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】 従来の電子コンケーブアーク走査探触子の概
略形状を示す図である。
略形状を示す図である。
１０，３０ 振動素子、１２ 送受信グループ、１４
遅延量、２０ 送受信制御回路、２２ 可変遅延パルス
発生器、２４ 高周波パルス発振器、２６ 電子スイッ
チ、２８ アレイ振動子、４０ 受信可変遅延回路、４
２ モード設定器、１００ フォーカス点。
遅延量、２０ 送受信制御回路、２２ 可変遅延パルス
発生器、２４ 高周波パルス発振器、２６ 電子スイッ
チ、２８ アレイ振動子、４０ 受信可変遅延回路、４
２ モード設定器、１００ フォーカス点。
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の振動素子がリニア配列されたアレ
イ振動子と、 前記各振動素子に対応して設けられた遅延器群と、 前記各振動素子の励振を制御することにより超音波ビー
ムを形成させる制御手段であって、前記各遅延器の遅延
量を制御することにより、各超音波ビームを生体内部で
交差させてアーク走査を行わせる制御手段と、 を含む超音波診断装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の超音波診断装置であっ
て、 所定数の振動素子を１送受信グループとしてこの送受信
グループの組み合わせをアレイに沿って順次シフトさせ
ていくとともに、その送受信グループを構成する各振動
素子の遅延量の調整により設定方向へビームを電子フォ
ーカスし、送受信グループのシフトに伴って各振動素子
の遅延量を変化させることにより超音波ビームをアーク
走査することを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の超音波診断装置
であって、 前記各遅延器の遅延量は、フォーカス点から前記各振動
素子までの距離に基づき決定されることを特徴とする超
音波診断装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の超音波
診断装置であって、 リニア走査を実現する第２の制御手段と、セクタ走査を
実現する第３の制御手段と、３つの前記制御手段のいず
れかを選択して動作させる走査切替手段を有することを
特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8330680A JPH10165399A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8330680A JPH10165399A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10165399A true JPH10165399A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18235384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8330680A Pending JPH10165399A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10165399A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014226296A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 超音波診断装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59114478A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 超音波映像装置のスイツチド・アレイ・セクタ走査方法 |
| JPS59149132A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-27 | 株式会社日立製作所 | 超音波診断装置およびこれを用いる音速計測方法 |
| JPH05192337A (ja) * | 1992-01-24 | 1993-08-03 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| JPH06189A (ja) * | 1992-06-18 | 1994-01-11 | Toshiba Corp | 超音波撮像装置 |
| JPH07231892A (ja) * | 1994-02-22 | 1995-09-05 | Fujitsu Ltd | 超音波診断装置 |
-
1996
- 1996-12-11 JP JP8330680A patent/JPH10165399A/ja active Pending
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