JPH1024038A - Ultrasonograph - Google Patents

Ultrasonograph

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JPH1024038A
JPH1024038A JP8180734A JP18073496A JPH1024038A JP H1024038 A JPH1024038 A JP H1024038A JP 8180734 A JP8180734 A JP 8180734A JP 18073496 A JP18073496 A JP 18073496A JP H1024038 A JPH1024038 A JP H1024038A
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ultrasonic
signal
pulse
diagnostic apparatus
response signal
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日出夫 安達
Yoshiki Kuroda
吉己 黒田
Takuya Imahashi
拓也 今橋
Mineyuki Maezawa
峰雪 前沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an acoustic structure from the surface to the depth of a subject for inspection by providing a separating and detecting means by which, of ultrasonic response signals output from a pulse generating/receiving means, only the ultrasonic response signal that was the first to act on the subject for inspection is separated and detected immediately after the application of a pulse signal. SOLUTION: A trapezoidal pulse signal 16 controlled by a control signal 28 from a trapezoidal pulse waveform control part 15 is made to branch into two by a branch circuit, and one branch signal 17a is applied to an ultrasonic transducer 4 via an amplifier 3. Ultrasonic vibration produced thereby is made to comes into an object, and an echo signal reflected by its boundary surface with foreign matter is input to a differential amplifier 6 via an attentutor 5. A delay circuit 7 is made to match the other lower branch signal 17b, and the signal is output as a signal 23 from which an applied voltage signal is eliminated. Thus by separating and detecting an ultrasonic response signal immediately after application to the ultrasonic transducer 4, the surface state of the object can be diagnosed with accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波トランスデ
ューサにパルス電圧を印加することにより発生する超音
波応答信号を解析して被検対象物の表面及び深部に亘っ
て音響的構造を検出する超音波診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic transducer for analyzing an ultrasonic response signal generated by applying a pulse voltage to an ultrasonic transducer and detecting an acoustic structure over a surface and a deep portion of a test object. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、超音波トランスデューサにパル
ス電圧を印加することにより発生する超音波応答信号を
解析して、被検対象物の音響的構造を検出する超音波診
断装置が、医療分野、非破壊検査分野において実用化さ
れている。
2. Description of the Related Art Generally, an ultrasonic diagnostic apparatus which analyzes an ultrasonic response signal generated by applying a pulse voltage to an ultrasonic transducer to detect an acoustic structure of an object to be inspected is used in the medical field and non-medical fields. Practical in the field of destructive inspection.

【0003】これらの超音波トランスデューサにおいて
は、種々の構造や駆動法が開発されている。例えば、医
療分野では、超音波トランスデューサを体腔内に挿入し
て皮下脂肪や肋骨に邪魔されずに、生体組織の異常を診
断出来る超音波内視鏡への需要が急激に増加している。
更に、血管内に超音波トランスデューサカテーテルを挿
入し、血管内に堆積した血栓の有無や血管の硬化を診断
する超音波診断装置が提案されている。又、一方で生体
組織の表面の粘弾性特性を診断するという超音波診断装
置も触覚センサ装置と称して、研究開発が進められてい
る。
[0003] Various structures and driving methods have been developed for these ultrasonic transducers. For example, in the medical field, the demand for an ultrasonic endoscope capable of diagnosing an abnormality of a living tissue without interfering with subcutaneous fat or ribs by inserting an ultrasonic transducer into a body cavity is rapidly increasing.
Further, there has been proposed an ultrasonic diagnostic apparatus which inserts an ultrasonic transducer catheter into a blood vessel and diagnoses the presence or absence of a thrombus deposited in the blood vessel and the hardening of the blood vessel. On the other hand, an ultrasonic diagnostic apparatus for diagnosing the viscoelastic property of the surface of a living tissue is also called a tactile sensor apparatus, and research and development are proceeding.

【0004】例えば、USP5,454,373号で
は、超音波トランスデューサカテーテルに関して開示さ
れている。この超音波トランスデューサカテーテルは、
図13(a),(b)に示した様な構造、即ち、フレキ
シブル管状構造体101の先端にベアリング102を介
して回動可能に配置されたトランスデューサアセンブリ
103を回転駆動軸104の回転で回転させることによ
り、超音波ビームをメカニカル走査して超音波断層像を
得る様に構成している。
For example, US Pat. No. 5,454,373 discloses an ultrasonic transducer catheter. This ultrasonic transducer catheter
13 (a) and 13 (b), that is, a transducer assembly 103 rotatably disposed at the tip of a flexible tubular structure 101 via a bearing 102 is rotated by rotation of a rotation drive shaft 104. By doing so, the ultrasonic beam is mechanically scanned to obtain an ultrasonic tomographic image.

【0005】この装置に用いている超音波トランスデュ
ーサ105は、図13に示したような構造、即ち約0.
2mmφの圧電素子107の超音波送受側の面に超音波透
過レンズ108を、背面側にバッキング材109を接合
した構造になっている。この様な構造により、血管の分
岐部100近傍の血管壁111に付着した血栓112の
形状を描画することができ、超音波エコー信号の検出時
刻と超音波エコー信号の振幅の大きさから超音波像を合
成するものである。
The ultrasonic transducer 105 used in this device has a structure as shown in FIG.
An ultrasonic transmission lens 108 is bonded to the surface on the ultrasonic transmission / reception side of the piezoelectric element 107 of 2 mmφ, and a backing material 109 is bonded to the back side. With such a structure, it is possible to draw the shape of the thrombus 112 attached to the blood vessel wall 111 near the bifurcation 100 of the blood vessel, and the ultrasonic wave is detected based on the detection time of the ultrasonic echo signal and the amplitude of the ultrasonic echo signal. This is for combining images.

【0006】一方、本願発明の出願人は、特開平6−2
73396号公報において、血管の粘弾性を検出する触
覚センサを提案している。この触覚センサは、図14に
示す様な超音波振動子(図15に示す圧電体107a)
にインパルス電圧を印加した時の振動応答のパラメータ
を抽出し、これらのパラメータを加工し、演算した結果
を用いて、対象物の表面と深部の両方の粘弾性に対応し
た触感を呈示する装置に関するものであり、深部診断可
能な触覚センサ装置である。ここで、触覚センシングと
いうのは、対象物の表面の硬軟性を検出することである
ので、この触覚センサの提案は、被検対象物の表面及び
深部に亘って、音響的構造を検出する超音波診断装置と
言い直すことが出来る。
On the other hand, the applicant of the present invention is disclosed in
No. 73396 proposes a tactile sensor for detecting the viscoelasticity of blood vessels. This tactile sensor is an ultrasonic vibrator as shown in FIG. 14 (piezoelectric body 107a shown in FIG. 15).
It extracts the parameters of the vibration response when an impulse voltage is applied to the object, processes these parameters, and uses the calculated result to provide a tactile sensation corresponding to both the viscoelasticity of the surface and the deep part of the object This is a tactile sensor device capable of deep diagnosis. Here, tactile sensing is to detect the hardness of the surface of an object, and therefore, this tactile sensor is proposed to detect an acoustic structure over the surface and a deep portion of the object. It can be restated as an ultrasound diagnostic device.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前述したように特開平
6−273396号公報において、被検対象物の表面及
び深部に亘って音響的構造を検出する超音波診断装置が
提案されているが、以下のような課題を改善することに
よって、更に好ましい超音波診断装置が提供できる。
As described above, Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-273396 proposes an ultrasonic diagnostic apparatus for detecting an acoustic structure over a surface and a deep portion of a test object. By improving the following problems, a more preferable ultrasonic diagnostic apparatus can be provided.

【0008】まず、インパルス電圧を印加した時の振動
応答波形から表面及び深部に亘って音響的構造に関する
情報を検出する場合、表面情報即ち触覚情報は、インパ
ルス電圧を印加した直後の超音波応答信号に含まれ、深
部情報は、直後の超音波応答信号に後続する超音波応答
信号即ちエコー信号に含まれる。
First, when detecting information on an acoustic structure over a surface and a deep portion from a vibration response waveform when an impulse voltage is applied, surface information, that is, tactile information, is an ultrasonic response signal immediately after the impulse voltage is applied. , And the deep information is included in an ultrasonic response signal, that is, an echo signal following the immediately following ultrasonic response signal.

【0009】これらの超音波応答信号は、圧電振動子の
圧電効果によって高周波パルス信号に変換されるが、直
後の超音波応答信号から変換された高周波パルス信号に
は、インパルス電圧信号が重畳されて観測される為、こ
の重畳信号からは対象物接触による直後超音波応答信号
の変化を検出することは困難となる。即ち、表面情報、
即ち触覚情報を感度良く検出することは困難である。
[0009] These ultrasonic response signals are converted into high frequency pulse signals by the piezoelectric effect of the piezoelectric vibrator, and an impulse voltage signal is superimposed on the high frequency pulse signal converted from the immediately succeeding ultrasonic response signal. Since it is observed, it is difficult to detect a change in the ultrasonic response signal immediately after contact with the object from the superimposed signal. That is, surface information,
That is, it is difficult to detect tactile information with high sensitivity.

【0010】従って、インパルス電圧信号が重畳した高
周波パルス信号から、インパルス電圧を印加した直後の
超音波応答信号のみに対応した高周波パルス信号を分離
して検出し、解析する必要性があることが課題となる。
そこで本願発明は、被検対象物の表面及び深部に亘って
音響的構造を検出することが出来る超音波診断装置を提
供することを目的とする。
Therefore, there is a need to separate and detect a high-frequency pulse signal corresponding only to an ultrasonic response signal immediately after the application of an impulse voltage from a high-frequency pulse signal on which an impulse voltage signal is superimposed, and to analyze the high-frequency pulse signal. Becomes
Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of detecting an acoustic structure over a surface and a deep part of a test object.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、超音波を用いて対象物の音響的構造を検出
する超音波診断装置において、前記対象物に放射する超
音波を発生させる、圧電振動子で構成される超音波トラ
ンスデューサと、予め定めたパルス信号を生成し、前記
超音波トランスデューサに該パルス信号を印加して超音
波を発生させて前記対象物に照射し、その反射された超
音波を受信し、超音波応答信号として出力するパルス発
生/受信手段と、前記パルス発生/受信手段から出力さ
れる超音波応答信号のうち、前記対象物と最初に作用し
た、前記パルス信号を印加した直後の超音波応答信号の
みを分離し検出する分離検出手段とを有する超音波診断
装置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an ultrasonic diagnostic apparatus for detecting an acoustic structure of an object using ultrasonic waves. An ultrasonic transducer composed of a piezoelectric vibrator, generating a predetermined pulse signal, applying the pulse signal to the ultrasonic transducer, generating an ultrasonic wave, irradiating the object, and reflecting the ultrasonic wave. Pulse generating / receiving means for receiving the generated ultrasonic wave and outputting it as an ultrasonic response signal, and the pulse which has acted on the object first among the ultrasonic response signals output from the pulse generating / receiving means Provided is an ultrasonic diagnostic apparatus having separation detecting means for separating and detecting only an ultrasonic response signal immediately after a signal is applied.

【0012】さらに前記分離検出手段は、前記パルス発
生/受信手段により生成したパルス信号を、同等の少な
くとも2つの信号に分岐する分岐手段と、前記分岐手段
により分岐された分岐信号の一方を増幅する増幅手段
と、前記増幅手段からの増幅信号を前記超音波トランス
デューサに印加した直後に応答した信号を前記直後の超
音波応答信号として入力し、該直後の超音波応答信号の
振幅を予め定めた値まで低減させる減衰手段と、前記分
岐手段により分岐された他方の分岐信号を遅延させる手
段と、前記遅延手段からの遅延出力と前記減衰手段から
の減衰出力の差をとる差分手段とで構成される。又は、
前記分離検出手段は、前記直後の超音波応答信号のみを
分離検出するための低損失超音波遅延媒体及びゲート手
段を有している。
[0012] Further, the separation detecting means may be a branching means for branching the pulse signal generated by the pulse generating / receiving means into at least two equivalent signals, and amplify one of the branch signals branched by the branching means. Amplifying means, and a signal responding immediately after applying the amplified signal from the amplifying means to the ultrasonic transducer is input as the immediately following ultrasonic response signal, and the amplitude of the immediately following ultrasonic response signal is a predetermined value. And a delay means for delaying the other branch signal branched by the branching means, and a difference means for calculating a difference between a delay output from the delay means and an attenuation output from the attenuation means. . Or
The separation detecting means has a low-loss ultrasonic delay medium and a gate means for separating and detecting only the immediately following ultrasonic response signal.

【0013】以上のような構成の超音波診断装置は、前
記パルス発生/受信手段のパルス発生部から超音波トラ
ンスデューサに所定のパルス電圧を印加すると、超音波
トランスデューサは、圧電振動子の固有の共振周波数に
等しい周波数成分を有した超音波信号を対象物に照射
し、その反射した超音波信号から超音波応答信号を生成
し、生成された信号から圧電振動子の圧電効果によって
高周波パルス電圧信号に変換される。この電圧信号のう
ちパルス電圧印加直後に発生する電圧信号には、印加パ
ルス電圧信号と直後超音波応答信号が圧電変換された高
周波パルス電圧信号が含まれており、このうち、直後超
音波応答信号には、対象物の表面状態に対応した触覚信
号が含まれている。
In the ultrasonic diagnostic apparatus having the above-described configuration, when a predetermined pulse voltage is applied to the ultrasonic transducer from the pulse generator of the pulse generating / receiving means, the ultrasonic transducer causes a specific resonance of the piezoelectric vibrator. An object is irradiated with an ultrasonic signal having a frequency component equal to the frequency, an ultrasonic response signal is generated from the reflected ultrasonic signal, and the generated signal is converted into a high-frequency pulse voltage signal by a piezoelectric effect of a piezoelectric vibrator. Is converted. Among these voltage signals, the voltage signal generated immediately after the application of the pulse voltage includes the applied pulse voltage signal and the high-frequency pulse voltage signal obtained by piezoelectrically converting the immediately following ultrasonic response signal. Contains a tactile signal corresponding to the surface state of the object.

【0014】従って、パルス電圧を印加した直後の超音
波応答信号のみを前記分離検出手段により分離検出し、
所定の解析処理し音響的構造を検出して、対象物の表面
状態が診断される。
Therefore, only the ultrasonic response signal immediately after the application of the pulse voltage is separated and detected by the separation detecting means,
A predetermined analysis process is performed to detect the acoustic structure, and the surface condition of the object is diagnosed.

【0015】そして直後の超音波応答信号には、対象物
の表面状態に対応した触覚信号が含まれており、パルス
電圧を印加した直後の超音波応答信号を分離検出し、解
析する手段を有していれば、対象物の表面状態を診断で
きる効果が得られる。
The immediately following ultrasonic response signal includes a tactile signal corresponding to the surface condition of the object, and has means for separating, detecting, and analyzing the ultrasonic response signal immediately after application of the pulse voltage. If so, the effect of diagnosing the surface condition of the object can be obtained.

【0016】さらに圧電振動子に発生した超音波を低損
失超音波遅延媒体を経て、対象物に作用させ、この時の
応答信号を低損失超音波遅延媒体を経て圧電振動子に返
し、圧電振動子の圧電効果により高周波パルス電圧信号
に変換する。この場合の高周波パルス電圧信号は、圧電
振動子に発生した超音波が低損失超音波遅延媒体を往復
する時間だけ、パルス電圧印加タイミングより遅れるた
め、この時間経過後の信号のみを伝達させるゲート手段
を通過させる。ゲート手段を通過した信号には圧電振動
子への印加電圧波形が含まれていない。
Further, the ultrasonic wave generated in the piezoelectric vibrator is applied to an object through a low-loss ultrasonic delay medium, and a response signal at this time is returned to the piezoelectric vibrator through the low-loss ultrasonic delay medium, and the piezoelectric vibrator is driven. The signal is converted into a high-frequency pulse voltage signal by the piezoelectric effect of the element. Since the high-frequency pulse voltage signal in this case is delayed from the pulse voltage application timing by the time that the ultrasonic wave generated in the piezoelectric vibrator reciprocates in the low-loss ultrasonic delay medium, the gate means for transmitting only the signal after the lapse of this time Through. The signal passing through the gate means does not include the voltage waveform applied to the piezoelectric vibrator.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。図1乃至図5を参照し
て、本発明による超音波診断装置の第1の実施形態につ
いて説明する。ここで、図1は第1の実施形態の超音波
診断装置の構成例を示す図であり、図2は超音波応答波
形を模式に示した図であり、図3は台形パルス発生器の
内部構成例を示す図であり、図4はダイナミックダンピ
ングの原理を説明するための図であり、図5は、本実施
形態を説明するための、通常の超音波診断装置に利用さ
れている方法で得られる超音波応答波形を示す図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. A first embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment, FIG. 2 is a diagram schematically showing an ultrasonic response waveform, and FIG. 3 is an internal view of a trapezoidal pulse generator. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example, FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of dynamic damping, and FIG. 5 is a diagram for explaining the present embodiment, which is a method used in a normal ultrasonic diagnostic apparatus. It is a figure showing the obtained ultrasonic response waveform.

【0018】この超音波診断装置において、例えば、最
大電圧が10V以下、立ち上がり時間tr が20ns以
下、電圧保持時間tw が20〜100nsで可変,立ち下
がり時間tf が20〜200nsで可変できる台形パルス
を一定の周期で繰り返して発生する台形パルス発生器1
と、この台形パルス発生器1の出力信号16を2つに分
岐し、等価な2つの信号17a,17bを生成する分岐
回路2と、前記信号17aを50〜100Vに電圧増幅
させる為の高周波増幅器3と、高周波増幅器3で増幅さ
れた増幅信号18が直接印加される超音波トランスデュ
ーサ4と、超音波トランスデューサ4が出力した後述す
る高周波パルス電圧信号19a,19bのうち、高周波
パルス電圧信号19aの電圧を低電圧に減衰させる減衰
器5と、パルス電圧信号19bから直後応答信号を除去
するゲート回路59と、前記信号17bを遅延させるた
めの遅延回路7と、この遅延回路7からの信号21と減
衰器5からの信号20との差をとる差動増幅器6と、差
動増幅器6の出力信号と高周波増幅器8の出力信号を波
形解析のために合波するFFT回路9と、差動増幅器6
からの1つの出力信号23をゲートタイミング設定部1
0からの信号に基づいて、一定の時間通過させるゲート
回路11と、このゲート回路11を通過してくる信号2
5の最大値を検出し、その出力信号26を台形パルスの
立ち下がり時間に関係したn値として次段の台形パルス
波形制御部15へ自動入力させる最大値検出器12と、
台形パルスの立ち下がり時間に関係したn値を予め複数
記憶し、台形波形の最適化に用いられるマニュアル設定
回路13と、前記最大値検出器12の信号26とマニュ
アル設定回路13からのn値のいずれかを選択する切り
替えスイッチ14と、切り替えスイッチ14からの信号
に基づき、台形パルス発生器1の制御を行う台形パルス
波形制御部15とで構成される。
[0018] In the ultrasonic diagnostic apparatus, for example, the maximum voltage is 10V or less, the rise time t r is 20ns or less, the variable voltage holding time t w in 20~100Ns, the fall time t f can be varied by 20~200ns Trapezoidal pulse generator 1 that repeatedly generates trapezoidal pulses at a constant cycle
A branch circuit 2 for branching the output signal 16 of the trapezoidal pulse generator 1 into two and generating two equivalent signals 17a and 17b, and a high-frequency amplifier for amplifying the signal 17a to 50 to 100V 3, the ultrasonic transducer 4 to which the amplified signal 18 amplified by the high frequency amplifier 3 is directly applied, and the voltage of the high frequency pulse voltage signal 19a among the high frequency pulse voltage signals 19a and 19b, which will be described later, output from the ultrasonic transducer 4. Attenuator 5 that attenuates the signal 17b to a low voltage, a gate circuit 59 that removes a response signal immediately after the pulse voltage signal 19b, a delay circuit 7 that delays the signal 17b, and a signal 21 from the delay circuit 7 and attenuation. A differential amplifier 6 for obtaining a difference from the signal 20 from the amplifier 5 and a combined output signal of the differential amplifier 6 and an output signal of the high-frequency amplifier 8 for waveform analysis. The FFT circuit 9 to the differential amplifier 6
Output signal 23 from the gate timing setting unit 1
A gate circuit 11 that allows a certain period of time to pass based on the signal from 0, and a signal 2 that passes through the gate circuit 11
5, a maximum value detector 12 for detecting the maximum value of 5 and automatically inputting its output signal 26 as an n value related to the fall time of the trapezoidal pulse to the trapezoidal pulse waveform control unit 15 at the next stage;
A plurality of n values related to the fall time of the trapezoidal pulse are stored in advance, and the manual setting circuit 13 used for optimizing the trapezoidal waveform, and the signal 26 of the maximum value detector 12 and the n value from the manual setting circuit 13 are used. It comprises a changeover switch 14 for selecting one of them, and a trapezoidal pulse waveform control unit 15 for controlling the trapezoidal pulse generator 1 based on a signal from the changeover switch 14.

【0019】前記高周波パルス電圧信号19a,19b
は、印加電圧信号18と、超音波応答信号が圧電変換され
た高周波パルス電圧信号との重畳信号になっていて、特
に、印加電圧信号18を印加直後に発生する直後高周波
パルス電圧信号は、直後超音波応答信号の圧電変換によ
って得られる直後高周波パルス電圧信号(図2に示す波
形29)と、印加電圧信号18(図2に示す波形30と
同じ)との重畳信号となっており、かなり複雑な波形
(図示せず)となる。図1において、減衰器5、差動増
幅器6、遅延回路7を点線で囲った部分は、直後超音波
応答を印加電圧信号18と分離するための回路ブロック
部を示している。
The high frequency pulse voltage signals 19a, 19b
Is a superimposed signal of the applied voltage signal 18 and the high-frequency pulse voltage signal obtained by piezoelectrically converting the ultrasonic response signal. In particular, immediately after the applied voltage signal 18 is applied, the high-frequency pulse voltage signal is immediately Immediately after being obtained by the piezoelectric conversion of the ultrasonic response signal, it is a superimposed signal of the high-frequency pulse voltage signal (waveform 29 shown in FIG. 2) and the applied voltage signal 18 (same as the waveform 30 shown in FIG. 2), which is considerably complicated. Waveform (not shown). In FIG. 1, a portion surrounded by a dotted line of the attenuator 5, the differential amplifier 6, and the delay circuit 7 indicates a circuit block unit for separating the immediately following ultrasonic response from the applied voltage signal 18.

【0020】次に図3には、前記台形パルス発生器1の
具体的な回路構成例を示し説明する。この回路は、後述
するダイナミックダンピングを実現するための具体的な
回路例であり、従来の超音波診断装置には用いられてい
ない回路構成である。
Next, FIG. 3 shows an example of a specific circuit configuration of the trapezoidal pulse generator 1 and will be described. This circuit is a specific example of a circuit for realizing dynamic damping described later, and has a circuit configuration not used in a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

【0021】この台形パルス発生器1においては、矩形
波発生器37の出力部が、トランジスタ38とエミッタ
抵抗46からなるエミッタフォロワ回路に接続され、そ
の出力は、ダイオード39と抵抗40からなる台形パル
スの立ち上がり時間設定部35と、ダイオード41と抵
抗42とFET43とからなる台形パルスの立ち下がり
時間設定部36との並列回路に接続されている。
In the trapezoidal pulse generator 1, the output of the rectangular wave generator 37 is connected to an emitter follower circuit comprising a transistor 38 and an emitter resistor 46, and the output thereof is a trapezoidal pulse comprising a diode 39 and a resistor 40. , And a trapezoidal pulse fall time setting unit 36 composed of a diode 41, a resistor 42, and an FET 43.

【0022】更に、それらの出力は、トランジスタ45
とエミッタ抵抗47からなるエミッタフォロワ回路に、
他方が接地された積分用コンデンサ44を介して接続さ
れ、台形パルス発生器出力部へ導かれている。また前記
FETのゲート部には、台形パルス波形制御回路15か
らの制御信号28が入力される様に接続されている。こ
の制御信号28は、台形パルス波形制御部15におい
て、信号27が台形パルスのパルス幅を決めるm値設定
部10からの信号によって、デューティ設定信号48に
変換された後、デューティ設定部49に入力され、生成
された矩形波のデューティ比設定信号を矩形波発生器3
7へ送出する。
Further, their outputs are
And an emitter follower circuit consisting of
The other is connected via a grounded integrating capacitor 44 and led to the trapezoidal pulse generator output. The gate of the FET is connected so that a control signal 28 from the trapezoidal pulse waveform control circuit 15 is input. The control signal 28 is converted into a duty setting signal 48 by the signal from the m-value setting unit 10 which determines the pulse width of the trapezoidal pulse in the trapezoidal pulse waveform control unit 15 and then input to the duty setting unit 49. The generated square wave duty ratio setting signal is output to the square wave generator 3.
7

【0023】この様に構成された第1の実施形態の超音
波診断装置の作用について説明する。本実施形態には、
以下の特徴がある。第1の特徴としては、台形パルスを
超音波トランスデューサに印加した直後の超音波応答信
号を分離検出する。第2の特徴としては、前記直後の超
音波応答信号が機械的に全くダンピングされていない領
域を有し、且つ短いパルス幅の超音波パルスとなってい
ることである。第3の特徴としては、前記直後の超音波
応答信号が対象物に入射し、対象物内の異常組織との境
界面で反射して超音波トランスデューサにエコー信号と
して戻る信号も受信し、直後信号とエコー信号、又はエ
コー信号同志の関係をFFTを経て信号解析出来る様に
なっていることである。
The operation of the thus configured ultrasonic diagnostic apparatus of the first embodiment will be described. In this embodiment,
It has the following features. As a first feature, an ultrasonic response signal immediately after applying a trapezoidal pulse to an ultrasonic transducer is separated and detected. The second feature is that the immediately following ultrasonic response signal has an area where no mechanical damping is performed, and is an ultrasonic pulse having a short pulse width. As a third feature, the immediately following ultrasonic response signal is incident on the object, the signal reflected at the interface with the abnormal tissue in the object and returned to the ultrasonic transducer as an echo signal is also received, and the immediately following signal is received. And the echo signal or the relationship between the echo signals can be analyzed through FFT.

【0024】本実施形態により、第1の特徴を実現する
為の方法として、電気的な信号処理で直後超音波応答信
号分離を行うというものである。以下、図1乃至図6を
参照して、作用について詳述する。
According to the present embodiment, as a method for realizing the first feature, the immediately following ultrasonic response signal is separated by electrical signal processing. Hereinafter, the operation will be described in detail with reference to FIGS.

【0025】まず、台形パルス波形制御部15からの制
御信号28によって、パルス幅twと立ち下がり時間tf
が最適に制御された台形パルス信号16は、分岐回路
2によって、2つの同等な分岐信号17a,17bに分
岐される。これらの分岐信号のうち、分岐信号17a
は、高周波増幅器3によって、50〜100Vに増幅さ
れ、増幅された増幅信号18が超音波トランスデューサ
4に印加される。圧電振動子からなる超音波トランスデ
ューサ4は、図6(a),(b)に示すように、背面負
荷材が一切形成されていないため、圧電振動子の共振周
波数近くで超音波振動が発生する。
Firstly, the control signal 28 from the trapezoidal pulse waveform controller 15, the pulse width t w and fall time t f
The trapezoidal pulse signal 16, which is optimally controlled, is branched by the branch circuit 2 into two equivalent branch signals 17 a and 17 b. Of these branch signals, the branch signal 17a
Is amplified by the high frequency amplifier 3 to 50 to 100 V, and the amplified signal 18 is applied to the ultrasonic transducer 4. As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the ultrasonic transducer 4 composed of a piezoelectric vibrator has no back-side load material, so that ultrasonic vibration occurs near the resonance frequency of the piezoelectric vibrator. .

【0026】この超音波振動は、台形パルス電圧印加直
後に発生する直後超音波応答信号29と印加電圧信号3
0との大きな振幅の重畳信号と、対象物中に入射し、減
衰して異物との境界面で反射し、エコー信号として観測
される超音波信号31,32,33,34とが時間軸上
に合成された信号19a,19bとなる。この信号19
aは、減衰器5によって信号17aと同レベルの電圧に
減衰された減衰信号20として、差動増幅器6の一方の
入力端子に入力される。
This ultrasonic vibration is generated immediately after the trapezoidal pulse voltage is applied. The ultrasonic response signal 29 and the applied voltage signal 3
The superimposed signal having a large amplitude of 0 and the ultrasonic signals 31, 32, 33, and 34 that enter the object, are attenuated, reflected at the interface with the foreign matter, and observed as echo signals are shown on the time axis. Signals 19a and 19b combined with This signal 19
a is input to one input terminal of the differential amplifier 6 as an attenuated signal 20 attenuated by the attenuator 5 to a voltage of the same level as the signal 17a.

【0027】一方、分岐回路2における他の出力信号1
7bは、高周波増幅器3や減衰器5による位相遅れを補
正する為に、遅延回路7を通し、差動増幅器6の他方の
入力端子に入力される。この差動増幅器6から印加電圧
信号が除去された信号23として出力される。
On the other hand, another output signal 1 in the branch circuit 2
7b is input to the other input terminal of the differential amplifier 6 through a delay circuit 7 in order to correct a phase delay caused by the high frequency amplifier 3 and the attenuator 5. The differential amplifier 6 outputs the signal 23 from which the applied voltage signal has been removed.

【0028】また、信号19bは、ゲート回路59で直
後応答信号が除去されたエコー信号のみが検出される。
このエコー信号と信号22は、同じタイムドメインの信
号になる様に合波されて、合波信号24となり、FFT
回路9によって信号解析される。最初の動作では、超音
波トランスデューサ4は無負荷状態とし、エコー信号が
全く検出されない様にして、直後応答信号22のみを検
出し、直後超音波応答波形が最適の形状になる様にn値
をマニュアル設定する。同時に、その状態でのFFT解
析結果、即ち直後超音波応答信号の中心周波数f0 、最
大振幅A0 、比帯域幅α0 等のパラメータを記憶してお
く。
As for the signal 19b, only the echo signal from which the immediately following response signal has been removed by the gate circuit 59 is detected.
The echo signal and the signal 22 are multiplexed so as to become the same time domain signal, and become a multiplexed signal 24.
The signal is analyzed by the circuit 9. In the first operation, the ultrasonic transducer 4 is in a no-load state, and no echo signal is detected, and only the immediate response signal 22 is detected. The n value is set so that the immediate ultrasonic response waveform has an optimal shape. Set manually. At the same time, the result of the FFT analysis in that state, that is, parameters such as the center frequency f 0 , the maximum amplitude A 0 , and the fractional bandwidth α 0 of the immediately following ultrasonic response signal are stored.

【0029】次に、対象物負荷を印加する。対象物が粘
弾性体の場合、等価的にインダクタンスLと直流抵抗R
との直列接続で表されることが知られており、これが圧
電振動子の等価回路の直列共振回路に直列に挿入される
ので、共振抵抗は大きくなり、共振周波数は低下するこ
とになる。これは、直後超音波応答信号の最大振幅A0
が低下し、中心周波数f0 が低下することを意味し、逆
に、この変化の様子から、どの程度、粘弾性体負荷が印
加されているか検出できる。
Next, an object load is applied. When the object is a viscoelastic body, the inductance L and the DC resistance R are equivalently
It is known that this is inserted in series with a series resonance circuit of an equivalent circuit of the piezoelectric vibrator, so that the resonance resistance increases and the resonance frequency decreases. This is the maximum amplitude A 0 of the immediately following ultrasonic response signal.
Means that the center frequency f 0 decreases, and conversely, from the state of this change, it is possible to detect how much the viscoelastic body load is applied.

【0030】この検出感度は、無負荷状態での最大振幅
0 が全くダンピングされていないことが好ましい。こ
れを実現するためにダイナミック・ダンピング(DD)
と称される方法を用いる。
As for the detection sensitivity, it is preferable that the maximum amplitude A 0 in the no-load state is not damped at all. Dynamic damping (DD) to achieve this
A method referred to as “a method” is used.

【0031】このDD方法は、通常、機械的振動を他の
機械振動の印加によって、制動しようとするものとして
使われているが、従来の背面負荷材を超音波トランスデ
ューサに形成して機械的、静的、構造的にダンピングす
るという通常の超音波診断装置に利用されている方法に
対して、本実施形態では、電気的に、駆動波形で動的に
一定の波数以上の波だけをダンピングすると言う意味で
ダイナミック・ダンピングと称している。重要なこと
は、図4に示すダイナミック・ダンピング領域(DD領
域)57は、大きくダンピングされて、その結果パルス
全体のパルス幅が短くなっているが、直前の非ダンピン
グ領域56では、全くダンピングされていない最大振幅
ampCを持っているということから、直後超音波応答信
号を用いて、表面情報センシング(触覚センシング)を
高感度で実現できる。背面負荷材を超音波トランスデュ
ーサに形成して機械的、静的、構造的にダンピングする
という通常の超音波診断装置に利用されている方法で得
られる超音波応答波形は、図5に示す信号59aのよう
に、ダンピングによってパルス幅は短くなっているが、
同時に超音波パルス全体がダンピングされてしまい、最
大振幅も既に大きくダンピングされているので、最大振
幅や中心周波数の高感度な変化を起こさせることが出来
ない。
This DD method is generally used for braking mechanical vibrations by applying other mechanical vibrations. However, a conventional back load member is formed on an ultrasonic transducer to provide mechanical and mechanical vibrations. In contrast to the method used in a normal ultrasonic diagnostic apparatus of damping statically and structurally, in the present embodiment, electrically, only a wave having a certain wave number or more is dynamically damped by a driving waveform. In that sense, it is called dynamic damping. Importantly, the dynamic damping region (DD region) 57 shown in FIG. 4 is greatly damped, and as a result, the pulse width of the entire pulse is shortened, but is completely damped in the immediately preceding non-damping region 56. Not maximum amplitude
Since it has ampC, it is possible to realize surface information sensing (tactile sensing) with high sensitivity using the immediately following ultrasonic response signal. An ultrasonic response waveform obtained by a method used in a general ultrasonic diagnostic apparatus of mechanically, statically, and structurally damping by forming a back load material into an ultrasonic transducer is a signal 59a shown in FIG. The pulse width is shortened by damping like
At the same time, the entire ultrasonic pulse is damped and the maximum amplitude is already greatly damped, so that it is not possible to cause a highly sensitive change in the maximum amplitude and the center frequency.

【0032】ここでDD方法の原理を図4を参照して、
以下に詳しく説明する。背面負荷材が形成されていない
圧電振動子は、ステップアップ電圧50を印加すると、
ステップアップ時刻T1から最大振幅 ampAを持つ超音
波振動51が励起される。またステップダウン電圧52
を印加すると、ステップダウン時刻T2から最大振幅 a
mpBを持ち、位相が反転した超音波振動53が励起され
る。これは、時刻T2 に於ける印加電圧の急変部の周波
数成分が圧電振動子の共振周波数以上であることが前提
であるが、これによって圧電共振が起こり、緩やかな立
ち下がり(時間tf )によってダンピングを受け、最大
振幅がamp Bに減衰する。
Here, the principle of the DD method will be described with reference to FIG.
This will be described in detail below. When the step-up voltage 50 is applied to the piezoelectric vibrator on which the back load material is not formed,
From the step-up time T1, the ultrasonic vibration 51 having the maximum amplitude ampA is excited. Step-down voltage 52
Is applied, the maximum amplitude a starts from the step-down time T2.
Ultrasonic vibration 53 having mpB and inverted in phase is excited. This is the frequency component of the sudden change of in the applied voltage at time T2 is assumed that at least the resonance frequency of the piezoelectric vibrator, whereby occurs a piezoelectric resonator, by falling gently falling (time t f) Due to the damping, the maximum amplitude attenuates to amp B.

【0033】以上の2つのステップ状印加電圧を合成し
た電圧保持時間tw を持った台形パルス54を印加する
と、非ダンピング領域56とダンピング領域57を持っ
た超音波パルス55が得られることがわかる。
[0033] When applying the above two stepwise applied voltage trapezoidal pulse 54 having the synthesized voltage holding time t w a, it can be seen that the ultrasonic pulse 55 having a non-damping region 56 and the damping region 57 can be obtained .

【0034】この様な非ダンピング領域を持ったパルス
幅の短い超音波パルスを得るには、台形パルスの立ち上
がり時間をtr 、電圧保持時間をtw 、立ち下がり時間
をtf 、圧電振動子の共振周波数の逆数をtp とする
と、 tr <tp <tfw =n×tp (n=1〜5) tf =m×tp (m=1〜10) が好ましい条件である。n>5の場合には、パルス幅が
長くなりすぎ、深さ方向の分解能が低下する。しかし、
m>10の場合には、前述した時刻T2 に於ける印加電
圧の急変部の周波数成分が、圧電振動子の共振周波数以
上にならなくなり、DD効果が大幅に低下する。
[0034] To obtain the short ultrasound pulses pulse width having such a non-damping region, the rise time of the trapezoidal pulses t r, a voltage holding time t w, the fall time t f, the piezoelectric vibrator When the reciprocal of the resonance frequency and t p, t r <t p <t f t w = n × t p (n = 1~5) t f = m × t p (m = 1~10) are preferred conditions It is. If n> 5, the pulse width becomes too long, and the resolution in the depth direction decreases. But,
When m> 10, the frequency component of the sudden change portion of the applied voltage at time T2 does not exceed the resonance frequency of the piezoelectric vibrator, and the DD effect is greatly reduced.

【0035】次に、最適な台形パルス信号を発生させる
台形パルス信号発生器について、図3を参照して、その
動作を詳述する。前記デューティ設定器49からの制御
信号によって、パルス幅tw 、繰り返し周波数1k〜1
0kHzの矩形波を矩形波発生器37から発生させる。
この発生信号をトランジスタ38とエミッタ抵抗46か
らなるエミッタフォロワ回路を介して順方向のダイオー
ド39と抵抗40の直列接続からなるtr 設定部と、逆
方向のダイオード41と抵抗42と可変抵抗用FET4
3の直列接続からなるtf設定部36の並列接続支に入
力する。
Next, the operation of a trapezoidal pulse signal generator for generating an optimal trapezoidal pulse signal will be described in detail with reference to FIG. By a control signal from the duty setting device 49, the pulse width t w, repetition frequency 1k~1
A rectangular wave of 0 kHz is generated from a rectangular wave generator 37.
And t r setting unit consisting of a series connection of a forward diode 39 and the resistor 40 via an emitter follower circuit comprising the generation signal from the transistor 38 and emitter resistor 46, the reverse direction of the diode 41 and the resistor 42 and the variable resistor FET4
3 is connected to the parallel connection branch of the t f setting unit 36 composed of series connection.

【0036】立ち上がり時間tr は抵抗40とコンデン
サ44によって決まる。また立ち下がり時間tf は抵抗
42とFET43のソース−ドレイン間抵抗とコンデン
サ44とによって決まる。ソース−ドレイン間抵抗は、
FET43のゲート電圧信号28(制御信号28)で制
御するが、ゲート電圧信号28は、台形パルス波形制御
回路15とm値設定回路によって信号27から変換され
る。信号27はDD領域に於ける最大電圧を最小にする
為のフィードバック信号で、n値設定回路13からマニ
ュアルで、または最大値検出回路12の出力26を直接
用いる。
The rise time tr is determined by the resistor 40 and the capacitor 44. The fall time t f is determined by the resistance 42, the resistance between the source and the drain of the FET 43, and the capacitor 44. The source-drain resistance is
Control is performed by the gate voltage signal 28 (control signal 28) of the FET 43. The gate voltage signal 28 is converted from the signal 27 by the trapezoidal pulse waveform control circuit 15 and the m-value setting circuit. The signal 27 is a feedback signal for minimizing the maximum voltage in the DD region. The signal 27 is used manually from the n-value setting circuit 13 or directly uses the output 26 of the maximum value detection circuit 12.

【0037】次にエコー信号の検出によって深部の情
報、即ち対象物の内部粘弾性特性の検出について図1を
参照して説明する。前記超音波トランスデューサ4の圧
電振動子の超音波応答信号の分岐信号19bは、ゲート
回路59を振幅の小さいエコー信号のみ通過するように
制御し、高周波増幅器8に入力、増幅する。その出力信
号は、直後超音波応答信号22と合成され、合成信号2
4としたうえで、FFT回路9で信号解析される。
Next, the detection of the information in the deep part, that is, the detection of the internal viscoelastic characteristic of the object by the detection of the echo signal will be described with reference to FIG. The branch signal 19b of the ultrasonic response signal of the piezoelectric vibrator of the ultrasonic transducer 4 is controlled to pass only the echo signal having a small amplitude through the gate circuit 59, and is input to the high frequency amplifier 8 and amplified. The output signal is synthesized with the immediately following ultrasonic response signal 22, and the synthesized signal 2
After that, the signal is analyzed by the FFT circuit 9.

【0038】この合成信号24は、図2に示す様に、直
後超音波応答信号29とエコー信号31(異物表面反
射)、信号32(異物背面反射)、信号33(異物表面
と対象物表面の間の多重反射)、信号34(対象物の裏
面反射)の様になっていると、時間t1 から対象物の音
速が、時間t2 から対象物内の異物の音速が、また、直
後超音波応答信号29とエコー信号31の振幅比A1 /
0 の関係から対象物の減衰率α1 が、エコー信号31
とエコー信号32の振幅比A2 / A1 の関係から対象物
内に存在する異物の減衰率α2 がそれぞれ次式に基づい
て計算される。
As shown in FIG. 2, the composite signal 24 is composed of an immediately following ultrasonic response signal 29, an echo signal 31 (reflection on the surface of a foreign material), a signal 32 (reflection on the back surface of a foreign material), and a signal 33 (reflection on the surface of the foreign material and the surface of the object). (Multiple reflections between objects) and the signal 34 (backside reflection of the object), the sound speed of the object from time t 1 , the sound speed of foreign matter in the object from time t 2 , Amplitude ratio A 1 / of sound wave response signal 29 and echo signal 31
From the relationship of A 0 , the attenuation rate α 1 of the object is equal to the echo signal 31.
And the amplitude ratio A 2 / A 1 of the echo signal 32, the attenuation rate α 2 of the foreign substance existing in the object is calculated based on the following equations.

【0039】 音速V1 = 2d1 / t1 、V2 = 2d2 / t2 減衰α1 = 20log (A1 / A0 )/ d1 α2 = 20log (A2 / A1 )/ d2 但し、上式で、表面から異物までの距離d1 、異物の層
厚d2 が既知であれば、音速、減衰率とも絶対値で表現
出来るが、実際の生体組織の様な対象物の場合は、最初
からd1 、d2 が既知であることはない。しかしなが
ら、対象物内部に出来た異物の音速V2 は、V1 に近い
と近似できるので、寸法比d1 / d2 は、t1 / t2
近似出来ることになる。
Sound velocity V 1 = 2d 1 / t 1 , V 2 = 2d 2 / t 2 attenuation α 1 = 20 log (A 1 / A 0 ) / d 1 α 2 = 20 log (A 2 / A 1 ) / d 2 However, in the above equation, if the distance d 1 from the surface to the foreign matter and the layer thickness d 2 of the foreign matter are known, both the sound velocity and the attenuation rate can be expressed by absolute values, but in the case of an object such as actual biological tissue, Does not know d 1 and d 2 from the beginning. However, the acoustic velocity V 2 of the foreign matter can be inside the object, so can be approximated as close to V 1, the dimensional ratio d 1 / d 2 would be approximated by t 1 / t 2.

【0040】従って、減衰率比は、粘性率比に対応する
ため、対象物に内部の異物の相対的な粘性率比が分かる
ことになる。通常、生体の音速は、比較的音速の早い肝
臓が1570m/ s、比較的音速の遅い脂肪が1476
m/ sとされており、その差は6.5%であり、対象物
の音速V1 が異物の音速V2 に等しいと近似しても、こ
の近似による寸法誤差も6.5%となり、実際の診断に
は全く問題のない範囲であり、通常の超音波診断でも全
く問題とされていない。
Accordingly, since the damping ratio corresponds to the viscosity ratio, the relative viscosity ratio of the foreign matter inside the object can be determined. Normally, the sound speed of a living body is 1570 m / s for a liver having a relatively fast sound speed, and 1476 m for a fat having a relatively slow sound speed.
m / s, and the difference is 6.5%. Even if the sound speed V 1 of the object is approximated to be equal to the sound speed V 2 of the foreign matter, the dimensional error due to this approximation is also 6.5%. There is no problem in actual diagnosis, and there is no problem in ordinary ultrasonic diagnosis.

【0041】尚、音速及び減衰の求め方は、以下に示す
FFT解析による方法もあるので、どちらを用いてもよ
い。図2に示す超音波応答信号29、31、32、3
3、34のそれぞれのFFTをF0 、F1 、F2 、F
3 、F4 とし、周波数fにおける。F0 とF1 の位相差
をφ10、F1 とF2 の位相差をφ21、とすると、 V1 = 4πd1 / (φ10/ f)、V2 = 4πd2 / (φ
21/ f) 減衰 α1 = 20log (|F1 / F0 |)/2 d1 α2 = 20log (|F2 / F1 |)/2 d2 となる。その後の処理は、前述した方法と同様であるた
め、ここでの説明は省略する。
Note that the sound velocity and the attenuation can be determined by any of the following methods based on FFT analysis. The ultrasonic response signals 29, 31, 32, 3 shown in FIG.
Each FFT of 3,34 F 0, F 1, F 2, F
3, and F 4, the frequency f. Assuming that the phase difference between F 0 and F 1 is φ 10 and the phase difference between F 1 and F 2 is φ 21 , V 1 = 4πd 1 / (φ 10 / f) and V 2 = 4πd 2 / (φ
21 / f) Attenuation α 1 = 20 log (| F 1 / F 0 |) / 2 d 1 α 2 = 20 log (| F 2 / F 1 |) / 2 d 2 Subsequent processing is the same as the above-described method, and a description thereof will be omitted.

【0042】次に、図6には、本発明の超音波診断装置
に用いられる超音波トランスデューサの構成を示し、説
明する。この超音波トランスデューサ4の圧電振動子4
aは、部分電極60aから裏面に折り返された引き出し
電極60acを有し、部分電極60bも引き出し電極60
bcを有する。保持部61は互いに絶縁された導線67,
68を有し、それぞれ端を電極パッド61a,61b,
61c,61dとして保持部61の図に示す部分に繋い
である。
Next, FIG. 6 shows and describes the configuration of an ultrasonic transducer used in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention. The piezoelectric vibrator 4 of the ultrasonic transducer 4
a has a lead electrode 60ac folded back from the partial electrode 60a to the back surface, and the partial electrode 60b also has a lead electrode 60ac.
with bc. The holding portion 61 includes a conducting wire 67 insulated from each other.
68, each having an electrode pad 61a, 61b,
61c and 61d are connected to the holding portion 61 shown in the drawing.

【0043】さらに、管状構造体77と脱着可能とする
ため、図8に示すような管状構造体77の雌ネジ部(図
示せず)を、該保持部61にネジ部62を有している。
引き出し電極61acは、保持電極パッド61aに61bc
は電極パッド61bに合うように接着をして圧電振動子
59と保持部を一体化する。
Further, in order to be detachable from the tubular structure 77, a female screw portion (not shown) of the tubular structure 77 as shown in FIG. .
The extraction electrode 61ac is connected to the holding electrode pad 61a by 61bc.
Is bonded to the electrode pad 61b to integrate the piezoelectric vibrator 59 and the holding portion.

【0044】このときの接着方法の一例としては、電極
パッド61a,61bに導電性ペーストを塗布し、その
周囲に嫌気性接着剤を塗布した後、圧電振動子4aを保
持部61に位置を確認しながら落とし込み、一定時間加
圧後、洗浄を行う。
As an example of the bonding method at this time, a conductive paste is applied to the electrode pads 61a and 61b, an anaerobic adhesive is applied around the conductive paste, and the position of the piezoelectric vibrator 4a is confirmed on the holding portion 61. Then, after pressurizing for a certain time, washing is performed.

【0045】嫌気性接着剤を使用することにより、空気
と触れていた部位の接着剤は、硬化せず、容易に取り除
くことができる。その後、受圧部を塗布する。この受圧
部材料にエポキシ系樹脂などの接着材となる材料を用い
た場合は、前述したようなプロセスを行わず、受圧部塗
布と圧電振動子と保持部の接着と受圧部形成を1つのプ
ロセスで行うことが可能である。
By using the anaerobic adhesive, the adhesive at the site that has been in contact with the air does not cure and can be easily removed. Then, a pressure receiving part is applied. When a material serving as an adhesive such as an epoxy resin is used as the pressure receiving portion material, the pressure receiving portion application, the bonding of the piezoelectric vibrator and the holding portion, and the pressure receiving portion formation are performed without performing the above-described process. It is possible to do with.

【0046】組立後の保持部61は、管状構造体77に
ねじ込むが、該管状構造体77にはOリング69、管状
構造体77にある信号線と繋がっている電気端子となる
ばね部66a,66bがある。リング69は気密性を確
実なものとし、ばね部は保持部との導通を確実なものと
している。ここで、2つのばね部は、上部電極60a、
下部電極60bにそれぞれ対応しており、バネ部66
a,66bと接続された信号線には、圧電振動子4aの
インビーダンス特性の変化が情報として伝達することに
なる。
The assembled holding portion 61 is screwed into the tubular structure 77. The tubular structure 77 has an O-ring 69, a spring portion 66a serving as an electric terminal connected to a signal line in the tubular structure 77, 66b. The ring 69 ensures airtightness, and the spring portion ensures conduction with the holding portion. Here, the two spring parts are upper electrodes 60a,
The spring portions 66 correspond to the lower electrodes 60b, respectively.
A change in the impedance characteristic of the piezoelectric vibrator 4a is transmitted as information to the signal line connected to the a and 66b.

【0047】この保持部の材質は、生体と直接接触する
可能性があるため、生体適合性や圧電振動子との接着性
を考慮して高密度ポリエチレンが望ましい。ただし生体
適合性を優先するならば、テフロンやポリウレタンでも
よい。さらに、着脱を考慮しない場合はネジ部62を省
略して単に、接着してもよい。
Since there is a possibility that the material of the holding portion is in direct contact with the living body, high-density polyethylene is desirable in consideration of biocompatibility and adhesion to the piezoelectric vibrator. However, if priority is given to biocompatibility, Teflon or polyurethane may be used. Further, when the attachment / detachment is not considered, the screw portion 62 may be omitted and the attachment may be simply performed.

【0048】また、図7には前記保持部61の変形例を
示す。この保持部のリベット形状は、リベットの凹部に
圧電振動子4aのそれぞれの電極に導通している電極端
子61c、61dが露出している。一方、図8に示して
いる管状構造体77には、リベットのメス部(図示せ
ず)を設けておき、その先端には信号線と導通している
端子66ta、66tbを設ける。
FIG. 7 shows a modified example of the holding portion 61. In the rivet shape of the holding portion, the electrode terminals 61c and 61d that are electrically connected to the respective electrodes of the piezoelectric vibrator 4a are exposed in the recesses of the rivet. On the other hand, the tubular structure 77 shown in FIG. 8 is provided with a female part (not shown) of a rivet, and the ends thereof are provided with terminals 66ta and 66tb which are electrically connected to the signal lines.

【0049】これらの保持部61と管状構造体77をは
め込むと、それぞれの端子が接触して電気的に導通とな
り、導通確認後、接着剤(エポキシ系)を用いて、保持
部と管状構造体を接着固定する。
When the holding portion 61 and the tubular structure 77 are fitted, the respective terminals come into contact and become electrically conductive. After the conduction is confirmed, the holding portion and the tubular structure 77 are bonded using an adhesive (epoxy). Adhesively fixed.

【0050】そして、受圧部63が対象物65に接して
いない状態では、音響結合層兼受圧部63と空気との音
響インピーダンスに大きな差があるので、超音波はいず
れの面に於いても殆ど放射せず、圧電振動子4aと音響
結合層兼受圧部63からなる超音波振動子の共振周波数
で自由振動する。
When the pressure receiving portion 63 is not in contact with the object 65, there is a large difference in the acoustic impedance between the acoustic coupling layer and pressure receiving portion 63 and air, so that ultrasonic waves are hardly emitted on any surface. It does not radiate and freely vibrates at the resonance frequency of the ultrasonic vibrator composed of the piezoelectric vibrator 4a and the acoustic coupling layer and pressure receiving portion 63.

【0051】この自由振動は背面側、即ち電極60b側
に一切背面負荷材が形成されていないため、大きな振幅
の自由振動を実現できる。この様に大きな振幅の自由振
動を実現できるもう1つの理由は、電極60a,60b
を部分電極とし、マウン卜構造体61にマウン卜する、
圧電振動子のエッジ部で振動が起らない様にしているこ
とである。
In this free vibration, since no back load material is formed on the back side, that is, on the electrode 60b side, free vibration with a large amplitude can be realized. Another reason for realizing such a large amplitude free vibration is that the electrodes 60a, 60b
Is used as a partial electrode, and mounted on the mounting structure 61.
Vibration does not occur at the edge of the piezoelectric vibrator.

【0052】この様に大きな振幅で自由振動していると
ころに、対象物65が接触すると、大きな振幅の自由振
動は、対象物の負荷状態に応じて、共振周波数と共振抵
抗が変化する。これに応じて超音波振動の中心周波数、
振動振幅も変化するので、この変化量を検出することに
よって、逆に対象物65の機械的特性、例えば粘弾性特
性を把握することが出来るのである。以上のように本実
施の形態によれば台形パルス印加直後の超音波直後応答
信号を分離して検出でき、エコー信号も検出できる。こ
の超音波直後応答信号は、ダイナミックダンピングとい
う特徴ある手法を用いることによって、殆どダンピング
を受けていない短いパルス幅の超音波直後応答信号を得
ることが出来る。
When the object 65 comes into contact with the free vibration having such a large amplitude, the resonance frequency and the resonance resistance of the large amplitude free vibration change according to the load state of the object. In response to this, the center frequency of the ultrasonic vibration,
Since the vibration amplitude also changes, the mechanical characteristics of the object 65, for example, the viscoelastic characteristics, can be grasped by detecting the amount of change. As described above, according to the present embodiment, the response signal immediately after the ultrasonic wave immediately after the application of the trapezoidal pulse can be separated and detected, and the echo signal can also be detected. The response signal immediately after the ultrasonic wave can be obtained by using a characteristic technique called dynamic damping, and the response signal immediately after the ultrasonic wave having a short pulse width which is hardly damped.

【0053】この信号は、殆どダンピングを受けていな
いので、対象物負荷によって、その中心周波数や振幅を
高感度で変化させる。このことは対象物の表面情報(表
面の粘弾性)の検出を高感度で出来ることを意味してお
り、粘弾性対象物が生体組織と考えれば、高精度の生体
組織診断が出来るという好ましい効果に結びつくことを
意味している。
Since this signal is hardly damped, its center frequency and amplitude are changed with high sensitivity depending on the object load. This means that the detection of the surface information (viscoelasticity of the surface) of the object can be performed with high sensitivity. If the viscoelastic object is considered to be a living tissue, it is possible to perform a highly accurate biological tissue diagnosis. Means to connect to

【0054】ー方、短いパルス幅の超音波直後応答信号
が対象物に侵入することによって得られるエコー信号
も、その伝搬経路の粘弾性特性に応じて、振幅や中心周
波数を変化させるので、超音波直後応答信号とエコー信
号の関係やエコー信号同志の関係、例えば振幅や中心周
波数の変化を解析することによって、対象物の深部情報
(深さ方向の粘弾性)の検出を高感度で出来る。このこ
とは、粘弾性対象物を生体組織と考えれば、高精度の生
体組織の深部診断が出来るという好ましい効果に結びつ
くことを意味している。
On the other hand, the echo signal obtained by the response signal immediately after the ultrasonic wave having a short pulse width penetrates the object also changes the amplitude and center frequency according to the viscoelastic characteristics of the propagation path. By analyzing the relationship between the response signal immediately after the sound wave and the echo signal and the relationship between the echo signals, for example, changes in amplitude and center frequency, it is possible to detect deep information (viscoelasticity in the depth direction) of the object with high sensitivity. This means that if the viscoelastic object is considered to be a living tissue, it will lead to a favorable effect that a deep diagnosis of the living tissue can be performed with high accuracy.

【0055】以上のことから本実施形態は、従来の超音
波診断装置で不可能だった表面情報の検出が可能な超音
波診断装置を提供できる。また他方、この表面情報の検
出は触覚センシングとみなすことも出来るので、従来の
触覚センサ装置で不可能だった深部情報の検出が可能な
触覚センサ装置を提供できる。
As described above, the present embodiment can provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of detecting surface information that was impossible with a conventional ultrasonic diagnostic apparatus. On the other hand, since the detection of the surface information can be regarded as tactile sensing, it is possible to provide a tactile sensor device capable of detecting deep information, which was impossible with a conventional tactile sensor device.

【0056】次に、図8(a)乃至(d)には、第2の
実施形態として、本発明の超音波診断装置に用いる超音
波トランスデューサの構成を示し説明する。図8(a)
には、先端部に音響結合層兼受圧部78が設けられた超
音波トランスデューサカテーテル77の外観を示し、同
図(b)には、超音波トランスデューサカテーテル77
をA方向から見た先端部付近の断面を示している。
Next, FIGS. 8A to 8D show, as a second embodiment, the configuration of an ultrasonic transducer used in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, and will be described. FIG. 8 (a)
FIG. 3B shows the appearance of an ultrasonic transducer catheter 77 provided with an acoustic coupling layer and pressure receiving portion 78 at the distal end, and FIG.
2 shows a cross section near the front end when viewed from the direction A.

【0057】この超音波トランスデューサカテーテル7
7は、図8(c)に示した様な2体構造で、同図(b)
に示すように、はめ合わされた構造である。この2体構
造のうち、一方は、はめ込み部80aと、はめ込みスト
ッパ83を付した保持構造体80の複数の部分に、複数
の圧電振動子82a〜82hが接合されている構造にな
っている。
This ultrasonic transducer catheter 7
7 is a two-body structure as shown in FIG.
As shown in FIG. One of the two-body structure has a structure in which a plurality of piezoelectric vibrators 82a to 82h are joined to a plurality of portions of the holding structure 80 provided with the fitting portion 80a and the fitting stopper 83.

【0058】まず、溶融石英等からなる円柱材料を、切
削や研削加工を施し、はめ込み部80aを形成し、さら
に圧電振動子82a〜82hをマウントする面89a〜
89hが形成されている。
First, a cylindrical material made of fused quartz or the like is cut or ground to form a fitting portion 80a, and the surfaces 89a to 89h to which the piezoelectric vibrators 82a to 82h are mounted.
89h are formed.

【0059】次に、共通接地電極99として、スパッタ
リングや真空蒸着等の手段を用いて、金、白金、又は金
/ チタン、白金/ チタン等の2層金属層を圧電振動子接
合面89a〜89hを含む皿状面及びはめ込み部80a
の表面に連続する様に形成する。さらに、前記圧電振動
子接合面89a〜89hに接着等により圧電振動子82
a〜82hを接合する。そして、圧電振動子82a〜8
2h上にシリコーン樹脂やウレタン樹脂を薄くコーティ
ングして、受圧部78を形成する。
Next, as the common ground electrode 99, gold, platinum, or gold is used by using means such as sputtering or vacuum deposition.
/ Titanium, Platinum / Dish-shaped surface including piezoelectric oscillator bonding surfaces 89a to 89h and fitting portion 80a
It is formed so as to be continuous on the surface of. Further, the piezoelectric vibrator 82 is bonded to the piezoelectric vibrator joining surfaces 89a to 89h by bonding or the like.
a to 82h are joined. Then, the piezoelectric vibrators 82a to 82a
A pressure receiving portion 78 is formed by coating a thin layer of silicone resin or urethane resin on 2 h.

【0060】円柱状はめ込み部80aにストッパリング
83を接着剤で固着し、超音波トランスデューサヘッド
92が完成する。この超音波トランスデューサヘッド9
2を図8(c)のB方向から見たのが、同図8(d)で
ある。
The stopper ring 83 is fixed to the cylindrical fitting portion 80a with an adhesive, and the ultrasonic transducer head 92 is completed. This ultrasonic transducer head 9
FIG. 8D is a view of No. 2 from the direction B in FIG. 8C.

【0061】これらの圧電振動子82a〜82hから
は、リード線93a〜93hが中心軸管状孔98に引導
され、内部配線93a" 〜93h" を経て、ターミナル
93a" 〜93h" に接続する。
From these piezoelectric vibrators 82a to 82h, lead wires 93a to 93h are led to the central shaft tubular hole 98, and are connected to terminals 93a "to 93h" via internal wirings 93a "to 93h".

【0062】一方、管状構造体79の中心軸管状孔98
´の内壁には、金属膜94が形成され、圧電振動子82
a〜82hのそれぞれに電気信号を授受する同軸多芯ケ
ーブル96が配置されている。この同軸多芯ケーブル9
6のシールド線(図示せず)は、管状構造体79の手元
操作部付近で、中心軸管状孔98´の内壁に形成されて
いる金属膜94に接続される。
On the other hand, the central shaft tubular hole 98 of the tubular structure 79
The metal film 94 is formed on the inner wall of the piezoelectric vibrator 82.
A coaxial multi-core cable 96 for transmitting and receiving an electric signal is arranged for each of a to 82h. This coaxial multi-core cable 9
The shield wire (not shown) of No. 6 is connected to the metal film 94 formed on the inner wall of the central shaft tubular hole 98 ′ in the vicinity of the hand operation portion of the tubular structure 79.

【0063】この超音波トランスデューサヘッド92の
先端は、最後に前面塞ぎ材97を接合封止する。この様
に構成された超音波トランスデューサヘッドの作用につ
いて説明する。前記同軸多芯ケ−ブル96と表面接地電
極94,99を経て、台形パルス電圧が圧電振動子82
a〜82hのそれぞれに順に印加される。この印加によ
って、圧電振動子82a〜82hに発生した超音波パル
スは、対象物に作用して、対象物の粘弾性特性に応じて
変調を受け、直後超音波応答信号として観測される。こ
の送受信を圧電振動子82a〜82hの各圧電振動子毎
に電子式切り替えスイッチ等の手段を用いて順次動作さ
せる。
The front end of the ultrasonic transducer head 92 finally seals and seals the front blocking member 97. The operation of the ultrasonic transducer head thus configured will be described. A trapezoidal pulse voltage is applied to the piezoelectric vibrator 82 through the coaxial multi-core cable 96 and the ground electrodes 94 and 99.
a to 82h. By this application, the ultrasonic pulses generated in the piezoelectric vibrators 82a to 82h act on the object, undergo modulation in accordance with the viscoelastic characteristics of the object, and are observed immediately after as an ultrasonic response signal. This transmission / reception is sequentially performed for each of the piezoelectric vibrators 82a to 82h using means such as an electronic changeover switch.

【0064】そしてエコー信号が観測されない圧電振動
子は、対象物に接していないので、圧電振動子の位置が
分かっていれば、超音波トランスデューサヘッド92の
向きが分かることになる。また、対象物に接していない
圧電振動子からの応答信号をFFT解析し、中心周波数
0 、最大値A0 、比帯域幅等のパラメータを抽出し、
これらをリファレンス値として、対象物接触面からの反
射超音波29の中心周波数f0 、最大値A0 ,比帯域幅
αと比較することによって対象物の粘弾性特性が判定で
きる。また、複数の超音波トランスデューサのそれぞれ
の信号処理方法は、前述した第1の実施形態と同様であ
り、ここでの説明は省略する。
Since the piezoelectric vibrator in which no echo signal is observed is not in contact with the object, if the position of the piezoelectric vibrator is known, the direction of the ultrasonic transducer head 92 can be known. Also, a response signal from the piezoelectric vibrator not in contact with the object is subjected to FFT analysis to extract parameters such as a center frequency f 0 , a maximum value A 0 , and a fractional bandwidth,
The viscoelastic characteristics of the object can be determined by comparing these values with the center frequency f 0 , the maximum value A 0 , and the specific bandwidth α of the reflected ultrasonic wave 29 from the object contact surface. The signal processing method of each of the plurality of ultrasonic transducers is the same as in the first embodiment described above, and the description is omitted here.

【0065】また圧電振動子が対象物に接触し、エコー
信号がそれぞれから検出できる時は、順に電子的に走査
することによって、円環状走査断層像が得られる。この
場合の信号処理方法は、リニア電子スキャン超音波診断
装置の場合と全く同じであり、ここでの説明は省略す
る。
When the piezoelectric vibrator comes into contact with the object and an echo signal can be detected from each object, an annular scanning tomographic image is obtained by performing electronic scanning sequentially. The signal processing method in this case is exactly the same as that in the case of the linear electronic scan ultrasonic diagnostic apparatus, and the description is omitted here.

【0066】この様な円環状走査断層像は、血管等の管
腔壁の360度周囲の様子を診断するのに有効である。
以上説明したように、対象物に接しているときは、対象
物表面で反射する超音波応答信号を解析して、対象物の
粘弾性特性を評価し、エコー信号から断層情報を得られ
るが、圧電振動子を環状に配設し、順次走査させること
によって、円環状走査断層像が得られ血管等の管腔壁の
360度周囲の様子を、対象物の表面情報と断層情報を
共に診断することが出来る様になる。
Such an annular scanning tomographic image is effective for diagnosing a 360-degree surrounding state of a lumen wall such as a blood vessel.
As described above, when in contact with the object, the ultrasonic response signal reflected on the object surface is analyzed, the viscoelastic characteristics of the object are evaluated, and tomographic information can be obtained from the echo signal. An annular scanning tomographic image is obtained by arranging the piezoelectric vibrators in an annular shape and sequentially scanning them, and a state around 360 degrees of a lumen wall such as a blood vessel is diagnosed together with the surface information and the tomographic information of the object. Will be able to do things.

【0067】次に図9(a)〜(d)を参照して、第3
の実施形態として、本発明の超音波診断装置に用いる超
音波トランスデューサについて説明する。ここで、前述
した第2の実施形態の構成と異なる点について説明す
る。構造の面で、図8と図9の比較から、超音波トラン
スデューサカテーテルの構成においては、複数の圧電振
動子が形成されているのは同じであるが、本実施形態
は、圧電振動子82a〜82hの前面に超音波遅延媒体
80を設けている点と、音響結合層兼受圧部が直接圧電
振動子に形成されずに、超音波遅延媒体80の対象物と
の接触面において形成されている点とが異なっている。
Next, referring to FIGS. 9A to 9D, the third
As an embodiment, an ultrasonic transducer used in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention will be described. Here, differences from the configuration of the above-described second embodiment will be described. 8 and 9, in the structure of the ultrasonic transducer catheter, it is the same that a plurality of piezoelectric vibrators are formed. However, in the present embodiment, the piezoelectric vibrators 82a to 82a The point where the ultrasonic delay medium 80 is provided on the front surface of 82h and the acoustic coupling layer and pressure receiving portion are not formed directly on the piezoelectric vibrator but are formed on the contact surface of the ultrasonic delay medium 80 with the object. The point is different.

【0068】また、本実施形態を実施するための超音波
診断装置の構成例を図10に示す。この構成で、図1に
示した部位と同等の部位には同じ参照符号を付してその
説明は省略する。この超音波診断装置は、前述した第1
の実施形態の構成から、分岐回路2、減衰器5、遅延回
路7及び、差動増幅器6を削除した簡単な構成になって
いる。
FIG. 10 shows an example of the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus for carrying out the present embodiment. In this configuration, parts that are the same as the parts shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted. This ultrasonic diagnostic apparatus uses the first
This is a simple configuration in which the branch circuit 2, the attenuator 5, the delay circuit 7, and the differential amplifier 6 are removed from the configuration of the embodiment.

【0069】図10において、台形パルス発生器1から
の台形パルス信号16は、高周波増幅器3によって50
〜100Vの信号18に増幅され、超音波トランスデュ
ーサ66に印加される。
In FIG. 10, the trapezoidal pulse signal 16 from the trapezoidal pulse generator 1 is
It is amplified to a signal 18 of の 100 V and applied to the ultrasonic transducer 66.

【0070】超音波トランスデューサは、図9(d)に
示す様に、単一の超音波遅延媒体80に複数の圧電振動
子82a〜82hが取りつけられている。圧電振動子8
2a〜82hに発生した超音波振動は、超音波遅延媒体
80中をtd / 2かかって伝搬し、対象物75の表面t
d / 2に到達し、対象物の表面の粘弾性特性に応じて中
心周波数の変化や振幅の変化を受ける。
In the ultrasonic transducer, as shown in FIG. 9D, a plurality of piezoelectric vibrators 82a to 82h are mounted on a single ultrasonic delay medium 80. Piezoelectric vibrator 8
The ultrasonic vibrations generated at 2a to 82h propagate through the ultrasonic delay medium 80 by t d / 2, and the surface t of the object 75
It reaches d / 2 and receives a change in center frequency and a change in amplitude according to the viscoelastic properties of the surface of the object.

【0071】この影響を受けた後の超音波応答信号が、
図11に示す超音波信号29であり、この超音波信号2
9の中心周波数や振幅と、対象物75を接触させない状
態で、台形パルス30を印加し、td 時間後に発生する
応答信号の中心周波数や振幅とを比較することによっ
て、対象物の表面粘弾性特性が検出できる。対象物接触
時の超音波応答波形は、図11に示す様に最初の表面情
報を含む超音波応答信号29に後続して、エコー信号3
1,32,33,34等が観測される。これらの信号に
それぞれFFT処理を施し、それぞれから中心周波数、
振幅、位相をパラメータ抽出し、比較することにより、
対象物とその内部に存在する異常組織の粘弾性特性比を
知ることが出来る。以上を各超音波トランスデューサ毎
に順次切り替える。
The ultrasonic response signal after being affected by this
This is the ultrasonic signal 29 shown in FIG.
By applying the trapezoidal pulse 30 in a state where the object 75 is not in contact with the center frequency and amplitude of the response signal 9 and comparing the center frequency and amplitude of the response signal generated after the time t d , the surface viscoelasticity of the object is obtained. Characteristics can be detected. As shown in FIG. 11, the ultrasonic response waveform at the time of contact with the object is the echo signal 3 following the ultrasonic response signal 29 including the first surface information.
1, 32, 33, 34, etc. are observed. Each of these signals is subjected to FFT processing, and the center frequency,
By extracting parameters of amplitude and phase and comparing them,
It is possible to know the viscoelastic characteristic ratio between the target object and the abnormal tissue existing inside the target object. The above is sequentially switched for each ultrasonic transducer.

【0072】本実施形態によれば、超音波が対象物表面
に到達した直後の応答信号を、印加台形パルス波形と分
離して検出することができ、対象物非接触時の応答信号
との比較によって、対象物の表面の粘弾性特性を検出で
きる。また、直後応答信号に後続して観察されるエコー
信号から対象物の深さ方向粘弾性特性が検出できる。ま
た、超音波トランスデューサは、圧電振動子が直接生体
等の対象物に接触しないので、生体に対する電流漏洩の
不安がなくなるだけでなく、超音波トランスデューサの
洗浄や消毒に対するダメージの心配もなくなる。
According to this embodiment, the response signal immediately after the ultrasonic wave reaches the surface of the object can be detected separately from the applied trapezoidal pulse waveform, and can be compared with the response signal when the object is not in contact. Thereby, the viscoelastic characteristics of the surface of the object can be detected. Further, the viscoelastic characteristic in the depth direction of the object can be detected from the echo signal observed following the immediately following response signal. Further, in the ultrasonic transducer, since the piezoelectric vibrator does not directly come into contact with an object such as a living body, not only is there no concern about current leakage to the living body, but also there is no worry about damage to the ultrasonic transducer for cleaning and disinfection.

【0073】次に図12には、前述した第3の実施形態
の変形例について説明する。この変形例が第3の実施形
態と異なる点は、圧電振動子の構造が異なるのみであ
る。即ち、皿状をした円環状圧電セラミクス85に素子
数(図12の例では、8個)に対応した数の部分電極8
6a〜86hと、その裏面に全面電極(図示せず)を施
し、部分電極形成後に全て同電位で分極し、超音波遅延
媒体に全面電極側が接触するように接着等の方法で接合
する。
Next, a modification of the above-described third embodiment will be described with reference to FIG. This modification differs from the third embodiment only in the structure of the piezoelectric vibrator. That is, the number of the partial electrodes 8 corresponding to the number of elements (eight in the example of FIG. 12) is added to the dish-shaped annular piezoelectric ceramics 85.
6a to 86h and the whole surface electrodes (not shown) are applied to the back surface, and after the partial electrodes are formed, they are all polarized at the same potential, and bonded by a method such as adhesion so that the whole electrode side comes into contact with the ultrasonic delay medium.

【0074】そして各部分電極毎にリード線87a〜8
7hをとりつけ、このリード線と超音波遅延媒体のはめ
込み部80aの表面に形成した表面接地電極99との間
に台形パルス電圧を印加する。
The lead wires 87a to 87a to 8
7h, and a trapezoidal pulse voltage is applied between the lead wire and the surface ground electrode 99 formed on the surface of the fitting portion 80a of the ultrasonic delay medium.

【0075】この変形例では、第3の実施の形態の様に
圧電振動子をl枚づつ接合する必要がなく、組立による
圧電振動子間の特性のばらつきを留意する必要がなくな
る。さらに、各圧電振動子部が曲面になり、曲面の凹面
側から超音波が出射するので超音波ビ−ムは絞られて、
超音波ビ−ムの迷走が起こりにくくなる。これによっ
て、高精度の直後超音波応答とエコー信号の検出ができ
る様になる。尚、本実施の形態では、圧電振動子が遅延
媒体に対し、対象物に接しない側に配設させた例である
が、圧電振動子の位置は、前述した第2の実施形態と同
様に、対象物に接する側に配設させた構成も当然、本発
明の範囲にあることは言うまでもない。
In this modification, it is not necessary to join the piezoelectric vibrators one by one as in the third embodiment, and it is not necessary to pay attention to variations in characteristics among the piezoelectric vibrators due to assembly. Further, each piezoelectric vibrator part has a curved surface, and ultrasonic waves are emitted from the concave side of the curved surface, so that the ultrasonic beam is narrowed,
Stray of the ultrasonic beam is less likely to occur. As a result, it becomes possible to detect the ultrasonic response and the echo signal immediately after the high accuracy. Note that, in this embodiment, the piezoelectric vibrator is disposed on the side not in contact with the object with respect to the delay medium, but the position of the piezoelectric vibrator is the same as in the above-described second embodiment. Needless to say, the configuration provided on the side in contact with the object is also within the scope of the present invention.

【0076】また本発明の超音波診断装置は、従来の超
音波診断装置に限定されず、従来触覚センサ、圧覚セン
サと称されるものも超音波振動を検出に用いているので
あれば含めて考えている。
Further, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is not limited to the conventional ultrasonic diagnostic apparatus, but includes conventional tactile sensors and pressure sensors as long as they use ultrasonic vibration for detection. thinking.

【0077】以上の実施形態について説明したが、本明
細書には以下の課題を解決する発明も含まれている。課
題として、前述した直後の超音波応答信号のみに対応し
た高周波パルス信号を分離出来れば、前記第1の課題
は、達成されることになるが、これだけでは、被検対象
物の表面及び深部に亘って音響的構造を高感度、高分解
能で検出できることにはならない。特に、深部情報検出
の際には、エコー信号のパルス幅が大きく影響する。
Although the above embodiments have been described, the present specification also includes inventions for solving the following problems. As a problem, if the high-frequency pulse signal corresponding to only the ultrasonic response signal immediately after the above can be separated, the first problem can be achieved. However, with this alone, the surface and deep portions of the object to be inspected can be achieved. This does not mean that the acoustic structure can be detected with high sensitivity and high resolution. In particular, when detecting deep information, the pulse width of the echo signal has a great effect.

【0078】一般に、エコー信号のパルス幅は、直後の
超音波応答信号のパルス幅で殆ど決定される。従来技術
に於いては、図14に示した様に圧電素子107の背面
に背面負荷材109を形成した超音波トランスデューサ
の構造によって超音波振動をダンピングさせ、パルス幅
を短くすることが行われている。
Generally, the pulse width of the echo signal is almost determined by the pulse width of the immediately following ultrasonic response signal. In the prior art, as shown in FIG. 14, the ultrasonic vibration is damped by the structure of the ultrasonic transducer in which the back load member 109 is formed on the back surface of the piezoelectric element 107 to shorten the pulse width. I have.

【0079】従来の超音波診断装置の様に、深部情報検
出のみが目的でエコー信号のみを信号処理する場合はこ
れでも良いが、深部情報だけでなく、表面情報即ち触覚
情報も感度良く検出する場合には、直後の超音波応答信
号が最初からダンピングされていると、所望する検出感
度が得られなくなってしまう課題がある。従って、表面
情報即ち触覚情報を感度良く検出する為に、直後の超音
波応答信号が最初からダンピングされていず、深部診断
の分解能を高めるため超音波パルスのパルス幅は短く出
来ることが必要である。
As in the case of the conventional ultrasonic diagnostic apparatus, when only the echo signal is processed for the purpose of detecting only the deep information, this may be used. However, not only the deep information but also the surface information, that is, the tactile information is detected with high sensitivity. In such a case, if the immediately following ultrasonic response signal is damped from the beginning, there is a problem that a desired detection sensitivity cannot be obtained. Therefore, in order to detect surface information, that is, tactile information with high sensitivity, the immediately following ultrasonic response signal is not damped from the beginning, and it is necessary that the pulse width of the ultrasonic pulse can be shortened in order to increase the resolution of deep diagnosis. .

【0080】以上の様な技術課題の解決によって、直後
の超音波応答信号が利用出来る様になると、この信号と
これに後続する信号との関係を導くことに意味が出てく
る。従来は、単純にエコー信号の検出される時刻とエコ
ー振幅の大きさの関係から、どの位置にどの様な音響的
不連続部があるかを描出していたのみで、生体表面から
音響的不連続部までの位置に存在する生体組織の粘弾性
特性や生体異常組織の粘弾性特性を描出していたのでは
ない。しかしながら、より望ましい超音波診断と言うの
は、正常な生体組織のどの位置にどの様な異常組織があ
って、正常な生体組織に比べどの程度の異常度になって
いるかを診断出来ることである。
When the immediately following ultrasonic response signal can be used by solving the above technical problems, it becomes meaningful to derive a relationship between this signal and a signal subsequent thereto. In the past, the position of what kind of acoustic discontinuity was simply depicted based on the relationship between the time at which the echo signal was detected and the magnitude of the echo amplitude. It does not depict the viscoelastic properties of the living tissue existing at the position up to the continuous part or the viscoelastic properties of the abnormal tissue. However, a more preferable ultrasonic diagnosis is to be able to diagnose what kind of abnormal tissue is located at which position in normal living tissue and how much abnormality is compared to normal living tissue. .

【0081】従って、正常な生体組織のどの位置に、ど
の様な、どの程度の異常組織が有るかを、絶対値または
相対値で表現できることが必要となる課題がある。さら
に、生体組織の超音波診断を行う場合、超音波ビームを
走査しなくてもある程度の診断は出来るが、超音波ビー
ムを走査して面情報が得られれば、更に診断の精度は向
上する。この様な面情報を得る為には、従来の技術の様
に、単一の超音波トランスデューサを回転させ、超音波
ビームを走査する方法があるが、本発明の目的の様に、
被検対象物の表面及び深部に亘って音響的構造を検出す
るには、超音波トランスデューサの超音波送受面は、被
検対象物の表面に接触している必要があるので、超音波
トランスデューサを回転させることは出来ず、電子走査
型の超音波トランスデューサにすることが必要である課
題があり、電子走査型の超音波トランスデューサでなけ
ればならない。
Therefore, there is a problem that it is necessary to be able to express, at an absolute value or a relative value, what position and how much abnormal tissue is present at which position in a normal living tissue. Further, when performing ultrasonic diagnosis of a living tissue, a certain degree of diagnosis can be performed without scanning an ultrasonic beam. However, if surface information is obtained by scanning an ultrasonic beam, the accuracy of diagnosis is further improved. In order to obtain such surface information, there is a method in which a single ultrasonic transducer is rotated and an ultrasonic beam is scanned, as in the related art, but as in the object of the present invention,
In order to detect the acoustic structure over the surface and deep portion of the test object, the ultrasonic transmitting / receiving surface of the ultrasonic transducer needs to be in contact with the surface of the test object. There is a problem that it cannot be rotated, and it is necessary to use an electronic scanning ultrasonic transducer. The electronic scanning ultrasonic transducer must be used.

【0082】(1) 圧電振動子からなる超音波トラン
スデューサと、これにパルス電圧を印加し、このパルス
電圧の印加によって前記超音波トランスデューサに発生
する超音波応答信号を受信するパルサ/レシーバと、該
パルサ/レシーバの出力信号を信号処理する手段からな
り、該出力信号を解析することによって、被検対象物の
音響的構造を検出する超音波診断装置に於いて、前記パ
ルス電圧を印加した直後の超音波応答信号を分離検出
し、解析する手段を有することを特徴とした超音波診断
装置。
(1) An ultrasonic transducer comprising a piezoelectric vibrator, a pulser / receiver for applying a pulse voltage to the ultrasonic transducer, and receiving an ultrasonic response signal generated in the ultrasonic transducer by applying the pulse voltage; Means for processing the output signal of the pulsar / receiver, and analyzing the output signal to detect the acoustic structure of the test object. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for separating, detecting and analyzing an ultrasonic response signal.

【0083】但し、前記直後の超音波応答信号とは、対
象物に最初に作用した超音波信号のことである。又、パ
ルサ/レシーバとは、通常用いられている一体化されて
いる装置で、パルサはパルス発生器、パルス幅、パルス
発生周期設定部、時定数設定器等を含みレシーバは、高
周波増幅器、フィルタ回路等から構成される装置であ
る。前記パルサから、圧電振動子からなる超音波トラン
スデューサにパルス電圧を印加すると、超音波トランス
デューサは、圧電振動子が持っている固有の共振周波数
に等しい周波数成分を有した超音波応答信号を発生させ
る。
However, the immediately following ultrasonic response signal is the first ultrasonic signal that has acted on the object. The pulser / receiver is a commonly used integrated device. The pulser includes a pulse generator, a pulse width, a pulse generation cycle setting unit, a time constant setting unit, and the like. It is a device composed of circuits and the like. When a pulse voltage is applied from the pulsar to an ultrasonic transducer composed of a piezoelectric vibrator, the ultrasonic transducer generates an ultrasonic response signal having a frequency component equal to the inherent resonance frequency of the piezoelectric vibrator.

【0084】この信号は、圧電振動子の圧電効果によっ
て高周波パルス電圧信号に変換される。この電圧信号の
うちパルス電圧印加直後に発生する電圧信号には、印加
パルス電圧信号と直後超音波応答信号が圧電変換された
高周波パルス電圧信号が含まれている。このうち、直後
超音波応答信号には、対象物の表面状態に対応した触覚
信号が含まれている。従って、パルス電圧を印加した直
後の超音波応答信号を分離検出し、解析する手段を有し
ていれば、対象物の表面状態を診断できる効果が得られ
る。
This signal is converted into a high-frequency pulse voltage signal by the piezoelectric effect of the piezoelectric vibrator. Among the voltage signals, the voltage signal generated immediately after the application of the pulse voltage includes a high-frequency pulse voltage signal obtained by piezoelectrically converting the applied pulse voltage signal and the immediately following ultrasonic response signal. Of these, the immediate ultrasonic response signal includes a tactile signal corresponding to the surface state of the object. Therefore, if there is a means for separating and detecting the ultrasonic response signal immediately after the application of the pulse voltage and analyzing the ultrasonic response signal, the effect of diagnosing the surface state of the object can be obtained.

【0085】(2) 前記(1)項に記載した超音波診
断装置において、前記した直後超音波応答信号のみを分
離検出する手段が、パルス発生器(パルサ)の出力を分
岐する手段と、分岐信号の一方を増幅する手段と、該増
幅信号を超音波トランスデューサに電圧印加したときの
直後応答信号を入力し、該直後信号の振幅を低減させる
減衰手段と、前記分岐信号の他方の信号を遅延させる手
段と、該遅延出力と前記減衰出力の差をとる手段とを有
することを特徴とした超音波診断装置。
(2) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (1), the means for separating and detecting only the immediately following ultrasonic response signal includes: means for branching the output of the pulse generator (pulsar); Means for amplifying one of the signals, a response signal immediately after voltage application of the amplified signal to the ultrasonic transducer, attenuation means for reducing the amplitude of the signal immediately after, and delaying the other signal of the branch signal An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: means for causing the delay output; and means for obtaining a difference between the delayed output and the attenuated output.

【0086】第1の実施形態が該当する。前記(1)項
に記載した超音波診断装置は、パルス発生器(パルサ)
の出力を分岐する手段を有しており、パルス出力は分岐
され、一方は、リファレンス信号として、他方は、増幅
手段で増幅した後、超音波トランスデューサにパルス電
圧印加するための超音波励起信号として用いられる。こ
の超音波励起信号の印加によって、超音波トランスデュ
ーサに直後超音波応答信号が励起されるが、印加パルス
電圧信号と、前記超音波応答信号が圧電変換された高周
波パルス電圧信号とは殆ど時間差が無いので、両者の重
畳信号として観測される。この重畳信号は電圧が高いの
で減衰手段によって適当な振幅に減衰する。一方、リフ
ァレンス信号は、他方の信号伝達経路に存在する増幅手
段や減衰手段や配線による全時間遅延に等しい時間遅延
を与える。そして、両信号を、差をとる手段に入力し差
動出力を得る。これらの手段を用いることによって、直
後の超音波応答信号のみを分離検出でき、対象物の表面
状態を診断出できる。
The first embodiment corresponds to this. The ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (1) is a pulse generator (pulsar).
The pulse output is branched, one of which is branched as a reference signal, and the other as an ultrasonic excitation signal for applying a pulse voltage to the ultrasonic transducer after being amplified by the amplification means. Used. The application of the ultrasonic excitation signal excites the ultrasonic response signal immediately after the ultrasonic transducer. However, there is almost no time difference between the applied pulse voltage signal and the high-frequency pulse voltage signal obtained by piezoelectrically converting the ultrasonic response signal. Therefore, it is observed as a superimposed signal of both. Since this superimposed signal has a high voltage, it is attenuated to an appropriate amplitude by the attenuating means. On the other hand, the reference signal gives a time delay equal to the total time delay due to the amplifying means, attenuating means, and wiring existing in the other signal transmission path. Then, the two signals are input to a means for obtaining a difference, and a differential output is obtained. By using these means, only the immediately following ultrasonic response signal can be separated and detected, and the surface condition of the object can be diagnosed.

【0087】(3) 前記(1)項に記載した超音波診
断装置において、前記直後の超音波応答信号のみを分離
検出する手段が低損失超音波遅延媒体とゲート手段を有
することを特徴とした超音波診断装置。
(3) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (1), the means for separating and detecting only the immediately following ultrasonic response signal has a low-loss ultrasonic delay medium and a gate means. Ultrasound diagnostic equipment.

【0088】第2の実施形態が該当する。但し、低損失
超音波遅延媒体は、第2の実施形態では、溶融石英を一
例として挙げているが、他の材料においても、例えばシ
リコンやニオブ酸リチウム、結晶化ガラス、又は振動に
対して損失の少ない材料、具体的には減衰率α<0.1dB/
cm程度であれば良い。また、もともと超音波ロスの少な
い対象物のみを測定することが分かっている場合は、必
ずしも溶融石英程度の超音波ロスの必要はなく、α<5d
B/cm程度あれば良い。
The second embodiment corresponds to the second embodiment. However, in the second embodiment, the low-loss ultrasonic delay medium is exemplified by fused quartz, but other materials may also have a loss due to, for example, silicon, lithium niobate, crystallized glass, or vibration. Less material, specifically, attenuation factor α <0.1dB /
It should be about cm. In addition, if it is known that only an object having a small ultrasonic loss is measured, it is not always necessary to use an ultrasonic loss equivalent to that of fused silica, and α <5d
B / cm should be enough.

【0089】従って、この(3)項は、圧電振動子に発
生した超音波を低損失超音波遅延媒体を経て、対象物に
作用させ、この時の応答信号を低損失超音波遅延媒体を
経て圧電振動子に返し、圧電振動子の圧電効果により高
周波パルス電圧信号に変換する。この場合の高周波パル
ス電圧信号は、圧電振動子に発生した超音波が低損失超
音波遅延媒体を往復する時間だけ、パルス電圧印加タイ
ミングより遅れるため、この時間経過後の信号のみを伝
達させるゲート手段を通過させる。ゲート手段を通過し
た信号には圧電振動子への印加電圧波形が含まれていな
い。
Accordingly, the item (3) is that the ultrasonic wave generated in the piezoelectric vibrator is applied to the object through the low-loss ultrasonic delay medium, and the response signal at this time is transmitted through the low-loss ultrasonic delay medium. The signal is returned to the piezoelectric vibrator and converted into a high-frequency pulse voltage signal by the piezoelectric effect of the piezoelectric vibrator. Since the high-frequency pulse voltage signal in this case is delayed from the pulse voltage application timing by the time that the ultrasonic wave generated in the piezoelectric vibrator reciprocates in the low-loss ultrasonic delay medium, the gate means for transmitting only the signal after the lapse of this time Through. The signal passing through the gate means does not include the voltage waveform applied to the piezoelectric vibrator.

【0090】以上の手段により、対象物による直後超音
波応答信号のみを分離検出できることになり、対象物の
表面状態を診断できる。 (4) 前記(1)項に記載した超音波診断装置に於い
て、前記したパルス電圧を印加する手段が、電気的にダ
ンピングされた時間領域とダンピングのされていない時
間領域とからなる超音波パルス振動を発生させる手段を
有していることを特徴とした超音波診断装置。
By the above means, only the immediately following ultrasonic response signal from the object can be separated and detected, and the surface condition of the object can be diagnosed. (4) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above (1), the means for applying the pulse voltage includes an ultrasonic wave having a time region electrically damped and a time region not damped. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for generating pulse vibration.

【0091】全ての実施の形態が該当する。従って、前
記(4)項は、パルス電圧を印加した直後、圧電振動子
に発生する超音波パルス振動は電気的にダンピングされ
た時間領域に於いては、振動振幅を殆ど持たず、ダンピ
ングのされていない時間領域に於いては、圧電振動子は
何の影響も受けていない全く自由な振動をするので大き
な振動振幅を持っている。よって、対象物負荷が加わっ
た時、ダンピングのされていない時間領域に於ける超音
波パルス振動は、対象物負荷が加わると振動状態が大き
く変化する。また前述したように、超音波パルスが本来
持っていた尾曳き部を電気的にダンピングしているた
め、超音波パルスのパルス幅を短くすることができる。
以上の手段により、対象物の表面情報を感度良く検出す
ることが可能となる。
All the embodiments are applicable. Therefore, in the above item (4), immediately after the application of the pulse voltage, the ultrasonic pulse vibration generated in the piezoelectric vibrator has almost no vibration amplitude in the electrically damped time region, and is thus damped. In the time range where the piezoelectric vibrator is not operated, the piezoelectric vibrator has a large vibration amplitude because it vibrates freely without any influence. Therefore, when an object load is applied, the ultrasonic pulse vibration in the time region where the damping is not performed changes greatly when the object load is applied. Further, as described above, since the tailing portion originally included in the ultrasonic pulse is electrically damped, the pulse width of the ultrasonic pulse can be shortened.
By the above means, it is possible to detect the surface information of the target object with high sensitivity.

【0092】(5) 前記(4)項に記載した超音波診
断装置に於いて、前記したパルス電圧を印加する手段
が、電圧立ち上がり時間tr 、電圧保持時間tw 、電圧
立ち下がり時間tf を持ち、前記超音波トランスデュー
サを構成する圧電振動子の共振周波数の逆数をtp とす
ると、 tr <tp <tfw = n×tp (n=1〜5 ) tf =m×tp (m=1〜10) の関係を有する台形パルスを発生させる手段と、該台形
パルスを増幅する手段を有することを特徴とした超音波
診断装置。
[0092] (5) above (4) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim, means for applying a pulse voltage the is, the voltage rise time t r, the voltage holding time t w, the voltage fall time t f the have the When t p the inverse of the resonance frequency of the piezoelectric transducer elements constituting each ultrasonic transducer, t r <t p <t f t w = n × t p (n = 1~5) t f = m × t p (m = 1~10) means for generating a trapezoidal pulse having a relationship, the ultrasonic diagnostic apparatus further comprising a means for amplifying a trapezoid pulse.

【0093】全ての実施の形態が該当する。但し、m,n
は必ずしも整数でなくても良く、実数を示している。ま
た圧電振動子は微分素子なので、印加電圧が増加した時
と減少する時では位相が反転した振動を起こす。
All the embodiments are applicable. Where m, n
Is not necessarily an integer, but indicates a real number. In addition, since the piezoelectric vibrator is a differential element, when the applied voltage increases and when the applied voltage decreases, the piezoelectric vibrator generates vibrations whose phases are inverted.

【0094】従って、前記(5)項は、圧電振動子の共
振周波数の逆数tp より短い時間tr の立ち上がりのス
テップアップ電圧を与えると、圧電振動子は共振周波数
で自由振動し、これに対し、逆数tp より長い時間tf
の立ち下がりのステップダウン電圧を与えると、時間t
f に対応して圧電振動子は、共振周波数で制動振動す
る。よって、適当なtw を持ち、上記tr 、tp 、tf
の関係の台形パルスを印加すると、電気的にダンピング
された時間領域とダンピングのされていない時間領域と
からなる超音波パルス振動を発生させることが可能とな
る。
[0094] Therefore, the item (5), given the rise of the step-up voltage of the reciprocal t p shorter time t r of the resonance frequency of the piezoelectric vibrator, the piezoelectric vibrator is free vibration at a resonant frequency, to contrast, longer than the inverse t p time t f
Is applied, the time t
The piezoelectric vibrator vibrates at the resonance frequency corresponding to f. Therefore, have the appropriate t w, the t r, t p, t f
When a trapezoidal pulse having the following relationship is applied, it is possible to generate ultrasonic pulse vibration composed of an electrically damped time region and an undamped time region.

【0095】以上の手段により、対象物の表面情報を感
度良く検出することが可能となり、短いパルス幅の超音
波応答信号が利用できる。 (6) 前記(5)項に記載した超音波診断装置に於い
て、前記台形パルスを発生させる手段が、前記m,nの
値を変化させる為の可変信号入力手段を有していること
を特徴とする超音波診断装置。
By the above means, the surface information of the object can be detected with high sensitivity, and an ultrasonic response signal having a short pulse width can be used. (6) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (5), the means for generating the trapezoidal pulse has a variable signal input means for changing the values of m and n. Ultrasound diagnostic device characterized by the following.

【0096】全ての実施の形態が該当する。従って、前
記(6)項は、m,nの値を変化させる為の可変信号入
力手段を有しているので可変信号を入力し、最適な超音
波応答信号が得られる最適台形パルス信号を発生するこ
とが可能となる。但し、mの値は、超音波応答波形の波
数を決めることになる。波数が多くなると、パルス幅は
長くなってしまい分解能に対しては悪影響を及ぼすが、
超音波パルスの超音波エネルギーは、波数が多いほど大
きくなりダイナミックレンジ増加に寄与する。よって、
台形パルスのtw 、tf を調整する機能があれば、対象
物の表面情報を大きな感度及び、大きなダイナミックレ
ンジで検出することが可能となり、短いパルス幅の超音
波応答信号が利用できる。
All the embodiments are applicable. Therefore, the item (6) has a variable signal input means for changing the values of m and n, so that the variable signal is input and the optimum trapezoidal pulse signal from which the optimum ultrasonic response signal is obtained is generated. It is possible to do. However, the value of m determines the wave number of the ultrasonic response waveform. When the wave number increases, the pulse width increases and the resolution is adversely affected.
The ultrasonic energy of the ultrasonic pulse increases as the wave number increases, contributing to an increase in the dynamic range. Therefore,
If the function of adjusting the t w, t f trapezoidal pulses, greater sensitivity of the surface information of the object and makes it possible to detect a large dynamic range, ultrasonic response signal with a short pulse width can be utilized.

【0097】(7) 前記(6)項に記載した超音波診
断装置に於いて、前記nの値は前記mの値を設定した上
で、前記(5)項に記載した電気的にダンピングされた
時間領域に於ける最大振幅が最小になる様に自動設定す
る手段を有することを特徴とする超音波診断装置。
(7) In the ultrasonic diagnostic apparatus described in the above item (6), after the value of the above n is set to the value of the above m, the electrical damping described in the above item (5) is performed. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for automatically setting a maximum amplitude in a time domain to be minimum.

【0098】全ての実施の形態が該当する。従って、前
記(7)項は、mの値を自動設定出来る様にすると、用
いる超音波トランスデューサを交換しても最適の超音波
応答波形が得られる。
All the embodiments are applicable. Therefore, in the above item (7), if the value of m can be automatically set, an optimum ultrasonic response waveform can be obtained even if the ultrasonic transducer used is replaced.

【0099】(8) 前記(1)項に記載した超音波診
断装置に於いて、前記パルス電圧を印加した直後の超音
波応答信号を検出し、解析する手段が直後超音波応答信
号から中心周波数f0 と最大振幅A0 をパラメータ抽出
する手段を有することを特徴とする超音波診断装置。
(8) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above (1), the means for detecting and analyzing the ultrasonic response signal immediately after the application of the pulse voltage is used to determine the center frequency from the immediately following ultrasonic response signal. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for extracting parameters of f 0 and the maximum amplitude A 0 .

【0100】全ての実施の形態が該当する。但し、中心
周波数f0 と最大振幅A0 をパラメータ抽出する手段
は、実施の形態では時間軸に対する超音波応答信号をFF
T 処理を施した上で、パラメータ抽出している。
All the embodiments are applicable. However, the means for extracting the parameters of the center frequency f 0 and the maximum amplitude A 0 uses the ultrasonic response signal with respect to the time axis in the embodiment as FF.
After T processing, parameters are extracted.

【0101】従って、前記(8)項は、直後超音波応答
信号は対象物負荷の有無や対象物負荷の大きさに対応し
て、その中心周波数や振幅が変化するので、中心周波数
0と最大振幅A0 をパラメータ抽出する手段によっ
て、これらの変化量を知ることによって、逆に対象物負
荷の有無や対象物負荷の大きさを知ることが出来る。
[0102] Therefore, the (8) section, ultrasonic response signal immediately after corresponding to the magnitude of the presence or object loads the object load, since the center frequency and the amplitude changes, a center frequency f 0 By knowing these changes by means of extracting the maximum amplitude A0 as a parameter, the presence or absence of the object load and the magnitude of the object load can be known.

【0102】(9) 前記(1)項に記載した超音波診
断装置に於いて、前記直後超音波応答信号に後続する超
音波応答信号を検出し、解析する手段を有する事を特徴
とした超音波診断装置。
(9) The ultrasonic diagnostic apparatus according to the above (1), further comprising means for detecting and analyzing an ultrasonic response signal following the immediately following ultrasonic response signal. Ultrasound diagnostic device.

【0103】但し、前記後続する超音波応答信号とは、
超音波エコー信号を意味する。全ての実施の形態が該当
する。従って、前記(9)項は、直後超音波応答信号S
0 から対象物の表面情報を検出することが可能となっ
た。後続する超音波応答信号は、対象物表面から深部に
伝搬していった超音波パルスが、その伝搬媒体の音響イ
ンピーダンスと異なる音響インピーダンスを持った組織
に出会うと、その境界で超音波パルスは反射し、エコー
信号Se1となって、超音波トランスデューサに戻ってゆ
く。また、その境界面で透過していった超音波パルス
は、次の境界面で反射を越し、最初の境界面に戻って行
き、そこで一部が境界面を透過し、エコー信号Se2とな
って超音波トランスデューサに戻ってゆく。
However, the following ultrasonic response signal is
Means ultrasonic echo signal. All embodiments correspond. Therefore, the term (9) is equivalent to the immediately following ultrasonic response signal S.
From 0, it became possible to detect the surface information of the object. Subsequent ultrasonic response signals show that when an ultrasonic pulse propagating deep from the surface of the object encounters tissue with an acoustic impedance different from that of the propagation medium, the ultrasonic pulse is reflected at the boundary. Then, the echo signal Se1 returns to the ultrasonic transducer. Further, the ultrasonic pulse transmitted through the boundary surface passes through the reflection at the next boundary surface, returns to the first boundary surface, and partially transmits through the boundary surface to become an echo signal Se2. Return to the ultrasonic transducer.

【0104】これらのエコー信号S0 とエコー信号Se1
の関係から前記伝搬媒体の音速が分かり、振幅比から前
記伝搬媒体の減衰が分かる。またSe1とSe2の関係から
前記異なる音響インピーダンスを持った組織の音速が分
かり、振幅比から前記異なる音響インピーダンスを持っ
た組織の減衰が分かる。
The echo signal S 0 and the echo signal Se 1
The sound velocity of the propagation medium can be determined from the relationship, and the attenuation of the propagation medium can be determined from the amplitude ratio. The sound velocity of the tissue having the different acoustic impedance is known from the relationship between Se1 and Se2, and the attenuation of the tissue having the different acoustic impedance is known from the amplitude ratio.

【0105】また、音速と減衰はそれぞれ粘弾性特性の
弾性と粘性に関係しているので、直後超音波応答信号に
後続する超音波応答信号を検出し、解析する手段が加わ
ることによって、表面だけでなく深部の粘弾性特性の診
断ができる。
Since the speed of sound and the attenuation are related to the elasticity and viscosity of the viscoelastic properties, respectively, the means for detecting and analyzing the ultrasonic response signal following the ultrasonic response signal immediately after is added, so that only the surface can be detected. But not deep viscoelastic properties.

【0106】(10) 前記(9)項に記載した超音波
診断装置に於いて、前記直後の超音波応答信号と後続し
た超音波応答信号との時間間隔を計測する手段と、後続
した複数の超音波応答信号間の時間間隔を計測する手段
を有することを特徴とする超音波診断装置。
(10) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (9), means for measuring a time interval between the immediately succeeding ultrasonic response signal and the succeeding ultrasonic response signal, An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for measuring a time interval between ultrasonic response signals.

【0107】全ての実施の形態が該当する。従って、前
記(10)項は、前記(9)項と同様の作用効果が得ら
れる。 (11) 前記(9)項に記載した超音波診断装置に於
いて、前記直後の超音波応答信号と後続した超音波応答
信号との最大振幅比を計測する手段と、後続した複数の
超音波応答信号間の時間間隔を計測する手段を有するこ
とを特徴とした超音波診断装置。
All the embodiments are applicable. Therefore, the above-mentioned item (10) has the same operation and effect as the item (9). (11) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (9), means for measuring a maximum amplitude ratio between the immediately succeeding ultrasonic response signal and a succeeding ultrasonic response signal, and a plurality of succeeding ultrasonic waves An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for measuring a time interval between response signals.

【0108】全ての実施の形態が該当する。従って、前
記(11)項は、前記(9)項と同様の作用効果が得ら
れる。 (12) 前記(9)項に記載した超音波診断装置に於
いて、前記直後の超音波応答信号の位相と後続した超音
波応答信号の位相との関係を計測する手段を有すること
を特徴とした超音波診断装置。
All the embodiments are applicable. Therefore, the above-mentioned item (11) has the same effect as the item (9). (12) The ultrasonic diagnostic apparatus according to the above (9), further comprising means for measuring a relationship between a phase of the immediately following ultrasonic response signal and a phase of a succeeding ultrasonic response signal. Ultrasonic diagnostic equipment.

【0109】全ての実施の形態が該当する。従って、前
記(12)項は、前記(9)項と同様の作用効果が得ら
れる。 (13) 前記(4)項に記載した超音波診断装置に於
いて、前記超音波トランスデューサが該超音波トランス
デューサの超音波送受側と反対側の面に於いて、超音波
振動に対する応力負荷が加わらない構造になっているこ
とを特徴とした超音波診断装置。
All the embodiments are applicable. Therefore, the above-mentioned item (12) has the same operation and effect as the item (9). (13) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (4), the ultrasonic transducer is subjected to a stress load for ultrasonic vibration on a surface of the ultrasonic transducer opposite to an ultrasonic transmitting / receiving side. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by having no structure.

【0110】全ての実施の形態が該当する。従って、前
記(13)項は、超音波トランスデューサが背面負荷材
を一切接合しない構造をとっているので前記(4)項に
記載した様に電気的にダンピングされた時間領域とダン
ピングのされていない時間領域とからなる超音波パルス
振動を発生させることができる。よって、対象物が接触
した時の超音波パルス振動の中心周波数や振幅の変化が
高感度及び、高ダイナミックレンジで検出できる。
All the embodiments are applicable. Therefore, the item (13) has a structure in which the ultrasonic transducer does not bond the back load material at all, and thus the electrically damped time region and the damping are not damped as described in the item (4). Ultrasonic pulse vibration composed of a time domain can be generated. Therefore, a change in the center frequency or amplitude of the ultrasonic pulse vibration when the object comes into contact can be detected with high sensitivity and a high dynamic range.

【0111】(14) 前記(13)項に記載した超音
波診断装置に於いて、前記トランスデューサが圧電振動
子と、超音波出射側の面に接合した音響結合層と該音響
結合層上に接合した受圧部からなることを特徴とした超
音波診断装置。
(14) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (13), the transducer is connected to the piezoelectric vibrator, the acoustic coupling layer joined to the surface on the ultrasonic wave emitting side, and the acoustic coupling layer joined to the acoustic coupling layer. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising a pressure receiving portion.

【0112】全ての実施の形態が該当する。従って、前
記(14)項は、圧電振動子に励起された超音波が音響
結合層を通して、一部は、対象物の深さ方向に受圧部を
介して効率良く侵入し、残りは、直後超音波応答信号と
して表面情報検出に用いられる。最適に音響結合される
と、対象物に大きな超音波エネルギーが侵入し、減衰の
大きな対象物でも音響的境界面まで達し、そこで、反射
した超音波エコー信号は検出でき、減衰の大きな対象物
でも弾性率と粘性率が評価できる。
All the embodiments are applicable. Therefore, in the above item (14), the ultrasonic wave excited by the piezoelectric vibrator passes through the acoustic coupling layer, a part of the ultrasonic wave efficiently penetrates through the pressure receiving portion in the depth direction of the object, and the other part is immediately after the ultrasonic wave. It is used for surface information detection as a sound wave response signal. When optimally acoustically coupled, large amounts of ultrasonic energy penetrate into the object and reach the acoustic interface even with highly attenuated objects, where reflected ultrasonic echo signals can be detected and even with highly attenuated objects. The modulus of elasticity and viscosity can be evaluated.

【0113】(15) 前記(13)項に記載した超音
波診断装置に於いて、前記超音波トランスデューサが圧
電振動子の超音波送受側の面に前記(4)に記載した低
損失超音波遅延媒体を接合し、低損失超音波遅延媒体の
対象物に接する側の表面に受圧部を兼ねた音響整合層が
形成されている構造を有することを特徴とする超音波診
断装置。
(15) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (13), the ultrasonic transducer may be provided on the surface of the piezoelectric vibrator on the side of transmitting and receiving the ultrasonic waves with the low-loss ultrasonic delay described in the above mode (4). An ultrasonic diagnostic apparatus having a structure in which a medium is joined and an acoustic matching layer serving also as a pressure receiving portion is formed on the surface of the low-loss ultrasonic delay medium on the side in contact with the object.

【0114】第2の実施形態が該当する。従って、前記
(15)項は、超音波トランスデューサの構造が低損失
超音波遅延媒体を接合し、また、背面には圧電振動子の
超音波振動の負荷になる様な背面負荷材が形成されてい
ない構造になっている。
The second embodiment corresponds to this. Therefore, in the above item (15), the structure of the ultrasonic transducer joins a low-loss ultrasonic delay medium, and the back surface is formed on the back surface so as to be a load of ultrasonic vibration of the piezoelectric vibrator. There is no structure.

【0115】そして圧電振動子に励起された超音波振動
は、低損失超音波遅延媒体を伝搬し、対象物に到達し、
その界面で反射する成分と対象物内に侵入して行く成分
に分かれる。前者の成分を直後超音波応答信号として用
い、この信号から対象物の表面情報を検出し、後者の成
分をエコー信号の発生に用い、このエコー信号から深部
情報を検出する。低損失超音波遅延媒体と対象物の間に
は音響整合層が形成されているので低損失超音波遅延媒
体内での多重反射は、低減され程良く表面情報と深部情
報を検出できる様になる。更に、対象物には圧電振動子
が直に接触することが無いので、対象物が生体の場合、
安全性に対する不安も完全に払拭できる効果も得られ
る。また、超音波トランスデューサの洗浄、消毒時の耐
薬品性の問題も全く無くなる。
The ultrasonic vibration excited by the piezoelectric vibrator propagates through the low-loss ultrasonic delay medium, reaches the object, and
The component is divided into a component reflected at the interface and a component penetrating into the object. The former component is used as the immediately following ultrasonic response signal, surface information of the object is detected from this signal, and the latter component is used to generate an echo signal, and deep information is detected from the echo signal. Since an acoustic matching layer is formed between the low-loss ultrasonic delay medium and the object, multiple reflections in the low-loss ultrasonic delay medium are reduced, and the surface information and the deep information can be detected appropriately. . Further, since the piezoelectric vibrator does not come into direct contact with the object, when the object is a living body,
An effect of completely eliminating concerns about safety can also be obtained. Further, the problem of chemical resistance at the time of cleaning and disinfecting the ultrasonic transducer is completely eliminated.

【0116】(16) 前記(15)項に記載した超音
波診断装置に於いて、前記超音波トランスデューサが1
つの低損失超音波遅延媒体に複数の圧電振動子を接合
し、該複数の圧電振動子の低損失超音波遅延媒体を挟ん
だ対角側の低損失超音波遅延媒体の表面に、対象物に超
音波を授受する為の受圧部が形成された構造を有するこ
とを特徴とする超音波診断装置。
(16) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (15), the ultrasonic transducer may be
A plurality of piezoelectric vibrators are joined to one low-loss ultrasonic delay medium, and the surface of the low-loss ultrasonic delay medium on the diagonal side sandwiching the low-loss ultrasonic delay medium of the plurality of piezoelectric vibrators, An ultrasonic diagnostic apparatus having a structure in which a pressure receiving portion for transmitting and receiving ultrasonic waves is formed.

【0117】第2の実施形態が該当する。従って、前記
(16)項は、前記(15)項の作用効果に加えて、1
つの低損失超音波遅延媒体に複数の圧電振動子を接合し
ているため、超音波トランスデューサの姿勢を変えなく
ても、対象物に低損失超音波遅延媒体を介して接してい
る圧電振動子を用いて、対象物の診断が出来る。また、
対象物に低損失超音波遅延媒体を介して接していない圧
電振動子の信号を参照信号として、低損失超音波遅延媒
体を介して接している圧電振動子からの信号に対し、温
度特性等の共通に被る不要特性を補正することも出来
る。
The second embodiment corresponds to this. Therefore, the item (16) has the effect of (1) in addition to the effect of the item (15).
Since a plurality of piezoelectric transducers are bonded to one low-loss ultrasonic delay medium, the piezoelectric transducer that is in contact with the object via the low-loss ultrasonic delay medium can be used without changing the posture of the ultrasonic transducer. The object can be used to diagnose the object. Also,
The signal of the piezoelectric vibrator that is not in contact with the object via the low-loss ultrasonic delay medium is used as a reference signal. Unnecessary characteristics that commonly occur can also be corrected.

【0118】(17) 前記(16)項に記載した超音
波診断装置に於いて、前記複数の圧電振動子が環状に配
列し、前記低損失超音波遅延媒体の超音波送受面も対角
的に環状に構成されていることを特徴とする超音波診断
装置。
(17) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (16), the plurality of piezoelectric vibrators are arranged in a ring, and the ultrasonic transmitting / receiving surface of the low-loss ultrasonic delay medium is also diagonal. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by being formed in a ring shape.

【0119】第2,第3の実施形態が該当する。従っ
て、前記(17)は、前記(16)項に記載した実施形
態では、環状に配列した圧電振動子の数は、8 個として
いるが、必ずしもこの数が最良ということでは無く、用
途に応じ、それ以上の数でもそれ以下の数でもよく、用
途に応じ設計すれば良い。また、ディスクリートな複数
の圧電素子を接合するとしているが、例えば、耐熱性が
高く、成膜性の良い超音波遅延媒体上に下部電極を介し
て圧電厚膜や圧電薄膜を形成し、その上に上部電極を形
成し、配線した構造でも構わない。
The second and third embodiments correspond to this. Therefore, in the above (17), in the embodiment described in the above item (16), the number of the piezoelectric vibrators arranged in a ring is eight, but this number is not necessarily the best, and it depends on the application. The number may be larger or smaller, and may be designed according to the application. Also, it is described that a plurality of discrete piezoelectric elements are joined. For example, a thick piezoelectric film or a thin piezoelectric film is formed via a lower electrode on an ultrasonic delay medium having high heat resistance and good film forming properties, and Alternatively, a structure in which an upper electrode is formed and wiring is performed may be used.

【0120】よって、複数の圧電振動子が環状に配列さ
せ、順次環状に沿って駆動走査させることにより、超音
波ビームを環状に走査できる。これによって先行技術の
様に機械的に環状に超音波トランスデューサを回転させ
る必要が無くなり、機械的な構造部品を大幅に削減で
き、装置の信頼性が大幅に向上する。
Therefore, the ultrasonic beam can be circularly scanned by arranging a plurality of piezoelectric vibrators in a ring shape and sequentially performing drive scanning along the ring shape. This eliminates the need to mechanically rotate the ultrasonic transducer in a circular manner as in the prior art, greatly reducing mechanical structural parts, and greatly improving the reliability of the apparatus.

【0121】(18) 前記(17)項に記載した超音
波診断装置に於いて、前記環状に配列した複数の圧電振
動子は環状圧電素子に分割電極が形成された構造である
ことを特徴とする超音波診断装置。第2,第3の実施形
態が該当する。従って、前記(18)項は、前記(1
7)項と同等の作用効果が得られる。
(18) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above mode (17), the plurality of piezoelectric vibrators arranged in a ring have a structure in which a split electrode is formed on a ring-shaped piezoelectric element. Ultrasonic diagnostic equipment. The second and third embodiments correspond to this. Therefore, the above item (18) corresponds to the above item (1).
The same operation and effect as in the item (7) can be obtained.

【0122】[0122]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、被
検対象物の表面及び深部に亘って音響的構造を検出する
ことが出来る超音波診断装置を提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of detecting an acoustic structure over a surface and a deep portion of a test object.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態の超音波診断装置の構成例を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment.

【図2】図1に示した超音波診断装置における超音波応
答波形を模式に示した図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an ultrasonic response waveform in the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG.

【図3】図1に示した超音波診断装置における台形パル
ス発生器の内部構成例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an internal configuration of a trapezoidal pulse generator in the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG.

【図4】第1の実施形態の超音波診断装置におけるダイ
ナミックダンピングの原理を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of dynamic damping in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment.

【図5】従来、通常の超音波診断装置に利用されている
方法で得られる超音波応答波形を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an ultrasonic response waveform obtained by a method conventionally used in a normal ultrasonic diagnostic apparatus.

【図6】第1の実施形態の超音波診断装置に用いられる
超音波トランスデューサの構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of an ultrasonic transducer used in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment.

【図7】図6に示した超音波トランスデューサの変形例
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the ultrasonic transducer shown in FIG.

【図8】第2の実施形態として、本発明の超音波診断装
置に用いる超音波トランスデューサの構成を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic transducer used in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention as a second embodiment.

【図9】第3の実施形態として、本発明の超音波診断装
置に用いる超音波トランスデューサの構成を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic transducer used in an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention as a third embodiment.

【図10】第3の実施形態を実施するための超音波診断
装置の構成例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of an ultrasonic diagnostic apparatus for implementing a third embodiment.

【図11】図10における超音波応答波形を模式に示し
た図である。
11 is a diagram schematically showing an ultrasonic response waveform in FIG.

【図12】第3の実施形態の超音波診断装置に用いる超
音波トランスデューサの変形例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a modified example of the ultrasonic transducer used in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment.

【図13】従来の超音波トランスデューサカテーテルの
構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a conventional ultrasonic transducer catheter.

【図14】従来の超音波振動子の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a conventional ultrasonic transducer.

【図15】従来の超音波診断装置の構成例を示す図であ
る。
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…台形パルス発生器 2…分岐回路 3…高周波増幅器 4…超音波トランスデューサ 5…減衰器 6…差動増幅器 7…遅延回路 8…高周波増幅器 9…FFT回路 10…ゲートタイミング設定部 11,59…ゲート回路 12…最大値検出器 13…n値設定回路 14…切り替えスイッチ 15…台形パルス波形制御部 16〜28…信号 REFERENCE SIGNS LIST 1 trapezoidal pulse generator 2 branch circuit 3 high-frequency amplifier 4 ultrasonic transducer 5 attenuator 6 differential amplifier 7 delay circuit 8 high-frequency amplifier 9 FFT circuit 10 gate timing setting unit 11, 59 Gate circuit 12 ... Maximum value detector 13 ... N value setting circuit 14 ... Changeover switch 15 ... Trapezoidal pulse waveform controller 16-28 ... Signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前沢 峰雪 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Mineyuki Maezawa 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波を用いて対象物の音響的構造を検
出する超音波診断装置において、 前記対象物に放射する超音波を発生させる、圧電振動子
で構成される超音波トランスデューサと、 予め定めたパルス信号を生成し、前記超音波トランスデ
ューサに該パルス信号を印加して超音波を発生させて前
記対象物に照射し、その反射された超音波を受信し、超
音波応答信号として出力するパルス発生/受信手段と、 前記パルス発生/受信手段から出力される超音波応答信
号のうち、前記対象物と最初に作用した、前記パルス信
号を印加した直後の超音波応答信号のみを分離し検出す
る分離検出手段と、を具備することを特徴とする超音波
診断装置。
1. An ultrasonic diagnostic apparatus for detecting an acoustic structure of an object using ultrasonic waves, comprising: an ultrasonic transducer configured to generate ultrasonic waves radiated to the object, the ultrasonic transducer including a piezoelectric vibrator; Generate a predetermined pulse signal, apply the pulse signal to the ultrasonic transducer, generate an ultrasonic wave, irradiate the object, receive the reflected ultrasonic wave, and output it as an ultrasonic response signal Pulse generation / reception means, and among the ultrasonic response signals output from the pulse generation / reception means, separate and detect only the ultrasonic response signal that has acted on the object first and immediately after the application of the pulse signal. An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising:
【請求項2】 前記分離検出手段は、 前記パルス発生/受信手段により生成したパルス信号
を、同等の少なくとも2つの信号に分岐する分岐手段
と、 前記分岐手段により分岐された分岐信号の一方を増幅す
る増幅手段と、 前記増幅手段からの増幅信号を前記超音波トランスデュ
ーサに印加した直後に応答した信号を前記直後の超音波
応答信号として入力し、該直後の超音波応答信号の振幅
を予め定めた値まで低減させる減衰手段と、 前記分岐手段により分岐された他方の分岐信号を遅延さ
せる手段と、 前記遅延手段からの遅延出力と前記減衰手段からの減衰
出力の差をとる差分手段と、を具備することを特徴とす
る請求項1記載の超音波診断装置。
2. The separating and detecting unit includes: a branching unit that branches a pulse signal generated by the pulse generating / receiving unit into at least two equivalent signals; and an amplifier that amplifies one of the branched signals branched by the branching unit. Amplifying means, and a signal responding immediately after applying the amplified signal from the amplifying means to the ultrasonic transducer is input as the immediately following ultrasonic response signal, and the amplitude of the immediately following ultrasonic response signal is predetermined. Attenuating means for reducing the value to a value, a means for delaying the other branch signal branched by the branching means, and a difference means for taking a difference between a delay output from the delay means and an attenuation output from the attenuation means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記分離検出手段は、 前記直後の超音波応答信号のみを分離検出するための低
損失超音波遅延媒体及びゲート手段を有することを特徴
とする請求項1記載の超音波診断装置。
3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein said separation detecting means includes a low-loss ultrasonic delay medium and a gate means for separating and detecting only the immediately following ultrasonic response signal. .
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JP2000005180A (en) * 1998-06-25 2000-01-11 Olympus Optical Co Ltd Acoustic impedance measuring device
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