JPH10295688A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPH10295688A JPH10295688A JP9104743A JP10474397A JPH10295688A JP H10295688 A JPH10295688 A JP H10295688A JP 9104743 A JP9104743 A JP 9104743A JP 10474397 A JP10474397 A JP 10474397A JP H10295688 A JPH10295688 A JP H10295688A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- delay
- diagnostic apparatus
- ultrasonic diagnostic
- ultrasonic probe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
得て、診断部位の断層像の画質を向上した超音波診断装
置を提供する。 【解決手段】 被検体内に超音波を送信すると共にその
反射波を受信する超音波探触子1と、超音波送受信手段
(2,3,4)及び画像生成手段(5,6,7)並びに
画像表示手段(8)さらに制御手段(9)を備えた超音
波診断装置本体10とを有する超音波診断装置におい
て、前記超音波探触子1によって受信された超音波の遅
延周波数特性を平坦化するための遅延等価器を有する遅
延等価回路19を具備したものである。従って、高感度
を維持しつつ良好なパルス応答特性を得て、診断部位の
断層像の画質を向上することができる。
Description
音波パルスを送受することにより、被検体の診断部位の
断層像を得る超音波診断装置に関し、特に、超音波探触
子によって受信された超音波の遅延周波数特性を平坦化
するための遅延等価器を具備することにより、高感度を
維持しつつ良好なパルス応答特性を得て、診断部位の断
層像の画質を向上する超音波診断装置に関する。
うに、被検体内に超音波を送信すると共にその反射波を
受信する超音波探触子1と、超音波を送信する送波器2
a,2b,…,2nと、受信した超音波の反射エコー信
号を増幅する前置増幅器3a,3b,…,3nと、送波
ビームに対応する受信ビームを形成し所望の方向の反射
エコー信号を取り出す整相加算器4と、反射エコー信号
をビデオ信号に変換する検波部5及びレベル圧縮器6
と、ビデオ信号をテレビ信号に変換するスキャンコンバ
ータ7と、テレビ信号に変換された被検体の断層像を表
示する画像表示手段としての表示部8と、上記構成要素
を制御する制御手段としての制御部9とを有して成って
いた。なお、符号10は超音波診断装置本体を示し、符
号11a,11b,…,11nは、超音波探触子1と超
音波診断装置本体10とを電気的に結ぶ信号ケーブルを
示している。
超音波探触子1を示す断面図である。この超音波探触子
1は、ケース11内に圧電セラミック振動子12、バッ
キング材13、音響マッチング層14a,14b及び電
極15を有して成るものである。なお、上記超音波探触
子1からは同軸ケーブル16が延設されており、該同軸
ケーブル16の端部にはコネクタ17が配設されてい
る。このコネクタ17内には、インダクタ18が配設さ
れている。
り且つ高度な分解能である診断部位の断層像を得るため
には、上記超音波探触子1のパルス応答特性を良好にす
る必要があった。このため、超音波周波数そのものを高
くすることでパルス幅を短くしたり、バッキング材13
の音響インピーダンスを圧電セラミック振動子12の音
響インピーダンスに近い値にして所謂ダンピングにより
パルス幅の短い応答特性を得たりしていた。
来の超音波診断装置においては、超音波周波数そのもの
を高くした場合は、超音波の特性により減衰が著しく大
きくなり、深部の感度を著しく低下させてしまうという
問題があった。また、バッキング材13の音響インピー
ダンスを圧電セラミック振動子12の音響インピーダン
スに近くした場合は、超音波探触子1内部の損失が大き
くなり、感度が低下するという問題があった。
処し、超音波探触子によって受信された超音波の遅延周
波数特性を平坦化するための遅延等価器を具備すること
により、高感度を維持しつつ良好なパルス応答特性を得
て、診断部位の断層像の画質を向上する超音波診断装置
を提供することを目的とする。
に、本発明による超音波診断装置は、被検体内に超音波
を送信すると共にその反射波を受信する超音波探触子
と、前記超音波探触子を駆動して超音波を発生させると
共に受信した反射エコーの信号を処理する超音波送受信
手段及びこの超音波送受信手段からの信号により画像デ
ータを生成する画像生成手段並びにこの画像生成手段か
らの出力信号を画像として表示する画像表示手段さらに
上記各構成要素を制御する制御手段を備えた超音波診断
装置本体とを有する超音波診断装置において、前記超音
波探触子によって受信された超音波の遅延周波数特性を
平坦化するための遅延等価器を具備したものである。
装置本体以外の前記超音波探触子側に設けてもよい。
図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明による
超音波診断装置の第一の実施形態を示すブロック図であ
る。この超音波診断装置は、超音波を被検体の診断部位
に送信することによりその断層像を得るものであり、被
検体内に超音波を送信すると共にその反射波を受信する
超音波探触子1と、超音波を送信する送波器2a,2
b,…,2nと、受信した超音波の反射エコー信号を増
幅する前置増幅器3a,3b,…,3nと、送波ビーム
に対応する受信ビームを形成し所望の方向の反射エコー
信号を取り出す整相加算器4と、反射エコー信号をビデ
オ信号に変換する検波部5及びレベル圧縮器6と、ビデ
オ信号をテレビ信号に変換するスキャンコンバータ7
と、テレビ信号に変換された被検体の断層像を表示する
画像表示手段としての表示部8と、上記構成要素を制御
する制御手段としての制御部9とを有し、更に遅延等価
回路19及び遅延等価回路制御部20を有して成ってい
る。
と、前置増幅器3a,3b,…,3nと、整相加算器4
とで、超音波探触子1を駆動して超音波を発生させると
共に受信した反射エコーの信号を処理する超音波送受信
手段を構成している。そして、上記検波部5、レベル圧
縮器6及びスキャンコンバータ7とで、前記超音波送受
信手段からの信号により画像データを生成する画像生成
手段を構成している。更に、上記超音波送受信手段、画
像生成手段、画像表示手段及び制御手段とで、超音波診
断装置本体10を構成している。なお、符号11a,1
1b,…,11nは、超音波探触子1と超音波診断装置
本体10とを電気的に結ぶ信号ケーブルを示している。
は、超音波診断装置本体10内において整相加算器4と
検波部5の間に遅延等価回路19が設けられ、この遅延
等価回路19に遅延等価回路制御部20が接続されてい
る。上記遅延等価回路19は、超音波診断装置本体10
に取り付けられた超音波探触子1の遅延周波数特性を平
坦化するもので、その内部構成は、図2に示すように異
なる遅延周波数特性をもつ複数の遅延等価器21a,2
1b,21cが並列に配設され、入力側及び出力側にセ
レクタ22a,22bが接続されている。そして上記遅
延等価回路19に設けられた端子23によって、後述す
る遅延等価回路制御部20から発信された遅延等価器選
択信号S1が入力され、上記セレクタ22a,22bに
送られる。更に、遅延等価器選択信号S1を入力したセ
レクタ22a,22bは、該遅延等価器選択信号S1に
基づいてS/Wを作動し、遅延等価器21aを選択する
場合は接点a1,a2に、遅延等価器21bを選択する
場合は接点b1,b2に、遅延等価器21cを選択する
場合は接点c1,c2に切り替えて接続する。なお、図
2において、Lはインダクタを示し、Cはコンデンサを
示している。
触子1から探触子識別信号S2を入力し遅延等価回路1
9に対して遅延等価器選択信号S1を送出するもので、
上記探触子識別信号S2に基づいて、超音波診断装置本
体10に接続された超音波探触子1の遅延周波数特性を
平坦化するのに最適な遅延等価器21a,21b,21
c(図2参照)を選択するように、プログラムされたも
のである。この遅延等価回路制御部20は、例えば上記
探触子識別信号S2に含まれる超音波探触子1の周波数
帯域に基づいて、遅延等価器21を選択するテーブルで
あってもよい。
置の動作について説明する。複数の送波器2a,2b,
…,2nから所定の遅延パターンの電気パルス群が、図
1で示す信号ケーブル11a,11b,…,11nによ
って、例えばアレイ形の超音波探触子1に印加され、被
検体に対して超音波パルスが放射される。被検体内部か
らの反射エコーは、超音波探触子1によって受信され、
電気信号に変換される。その後、該電気信号は前置増幅
器3a,3b,…,3nによって増幅され、整相加算器
14によって所望の方向のエコー信号が取り出される。
この整相加算器14によって取り出された信号は、遅延
等価回路19に入力されて遅延周波数特性が平坦化され
る。この平坦化された信号は、検波部5、レベル圧縮器
6によりビデオ信号に変換され、スキャンコンバータ7
によってテレビ信号に変換された後、表示部8によって
被検体の診断部位における断層像が表示される。なお、
超音波探触子1から送信される超音波の走査は、制御部
9によって行われる。
おける遅延周波数特性の平坦化作用を説明するための説
明図である。この図において、図3(a)及び図3
(b)は、遅延等価器21が無い場合の超音波探触子1
自体の遅延周波数特性及びゲイン特性である。この場合
の遅延周波数特性は、信号の通過帯域の下端の周波数f1
と上端の周波数f2とで極大を示しており、この極大を示
す周波数の成分が他の遅延量の少ない成分に比べて遅れ
て伝達されるため、応答特性を劣化させる原因となって
いる。即ち、このような特性の超音波探触子1を通過し
たパルス波形は、図4(a)に示すような尾引きの長い
パルス波形となり、断層像の画質を悪化させることとな
る。図3(c)及び図3(d)は、遅延等価器21自体
の遅延周波数特性及びゲイン特性である。この遅延等価
器21のゲイン特性は、図3(d)で示すように理論上
平坦である。一方、遅延等価器21の遅延周波数特性
は、図3(c)で示すように、遅延周波数特性の周波数
f1とf2との中間点frで頂点を有する山形状となってい
る。
した遅延周波数特性、即ち遅延等価器21を具備した超
音波診断装置の遅延周波数特性及びゲイン特性を図3
(e)及び図3(f)に示す。この図からも分かるよう
に、合成されたゲイン特性は、遅延等価器21が無い場
合の超音波探触子1自体のゲイン特性と同じであるた
め、感度が低下してしまう等の弊害もない。更に、合成
された遅延周波数特性は、図3(a)で示される周波数
f1とf2との間の谷部と、図3(c)で示される山部とが
相殺されて平坦となっている。従って、図4(b)に示
すようにパルス波形には尾引きがなくなって、断層像の
画質が向上する。
は、超音波診断装置本体10内に複数の遅延等価器21
を有する遅延等価回路19を配設し、上記遅延等価器2
1のうち最適なものを選択する構成であるため、超音波
探触子1側に遅延周波数特性を平坦化する手段を配設す
る必要がない。従って、従来の超音波探触子をそのまま
接続して遅延周波数特性を平坦化することができるた
め、汎用性を向上することができる。
二の実施形態に係る超音波探触子を示す断面図である。
この実施形態は、一つの遅延等価器21' を上記超音波
診断装置本体10以外の前記超音波探触子1側に設けた
ものであり、該超音波探触子1は、ケース11内に圧電
セラミック振動子12、バッキング材13、音響マッチ
ング層14a,14b及び電極15を有し、更に遅延等
価器21' を有して成るものである。なお、上記超音波
探触子1からは同軸ケーブル16が延設されており、該
同軸ケーブル16の端部にはコネクタ17が配設されて
いる。上記ケース11内には、インダクタ18が配設さ
れている。また、上記コネクタ17は、超音波診断装置
本体10に接続されて、該超音波診断装置本体10と超
音波探触子1との信号の授受を可能としている。
ネルギーと超音波エネルギーとを変換する圧電材料で構
成されている。この圧電材料としては、例えばジルコン
・チタン酸鉛(PZT)系の圧電セラミック又はチタン
酸鉛(PbTiO3 )系の圧電セラミックなどがある。
PZT系の圧電セラミックスは、電気エネルギーと超音
波エネルギーとの変換効率を表わす電気機械結合係数が
大きいことと、誘電率が大きく電気回路系との電気的イ
ンピーダンス整合がとりやすいという特徴がある。ま
た、PbTiO3 系の圧電セラミックは、横効果の振動
結合が著しく弱いことから、不要振動が激減し、純粋に
厚み縦振動のみの理想に近い送受波特性が得られる点に
特徴がある。
ック振動子12の背面から出る音波が再び圧電セラミッ
ク振動子12に戻ってこないように設けられたものであ
り、超音波の減衰の大きい材料を使用している。音響マ
ッチング層14a,14bは、圧電セラミック振動子1
2の音響インピーダンスが生体(被検体)の音響インピ
ーダンスよりも著しく大きいため、これを整合して圧電
セラミック振動子12の振動が効率よく生体に伝播でき
るように設けられたものである。上記電極15は、上記
圧電セラミック振動子12と第一の実施形態で説明した
超音波診断装置本体10とを電気的に結合するものであ
る。
は、超音波探触子1のケース11内に遅延等価器21'
が配設されている。上記遅延等価器21' は、図6に示
す内部回路となっており、二つのコンデンサC1,C2 、
中点タップ付きインダクタL 1 、インダクタL2 とで構
成されている。この遅延等価器21を構成する回路は、
次数が二次の全域通過フィルタであり、伝達関数のゲイ
ン特性は全周波数帯域で一定であり、遅延周波数特性は
フィルタを構成する素子C1,C2,L1,L2 の定数によっ
て決まる共振周波数と鋭さQをもって極大となる。な
お、このように構成された遅延等価器21による遅延周
波数特性の平坦化の作用は、第一の実施形態の遅延等価
器21と同様である。従って、上述の第二の実施形態に
係る超音波探触子1を有する超音波診断装置によれば、
上記遅延等価器21を上記超音波診断装置本体10以外
の上記超音波探触子側に設けたので、超音波診断装置本
体10側に遅延等価器21が備えられていない超音波診
断装置に対しても、遅延周波数特性を平坦化して診断部
位の断層像の画質を向上することができる。
三の実施形態に係る超音波探触子を示す断面図である。
この実施形態は、上述の第二の実施形態と同様、一つの
遅延等価器21' を上記超音波診断装置本体以外の前記
超音波探触子1側に設けたものである。また、上記超音
波探触子1からは同軸ケーブル16が延設されており、
該同軸ケーブル16の端部にはコネクタ17が配設され
ている。このコネクタ17内には、インダクタ18が配
設されており、更に遅延等価器21' が配設されてい
る。なお、上記コネクタ17は、超音波診断装置本体1
0に接続されて、該超音波診断装置本体10と超音波探
触子1との信号の授受を可能としている。このような超
音波探触子1を有する超音波診断装置によれば、既述し
た第二の実施形態と同様、超音波診断装置本体10側に
遅延等価器21' が備えられていない超音波診断装置に
対しても、遅延周波数特性を平坦化して診断部位の断層
像の画質を向上することができる。
価器21' は、安定抵抗型であるので、周波数全域にお
いて回路のインピーダンスが一定の値R0 となってお
り、図8の回路図に示すように、複数の遅延等価器2
1' を直列に配置した多段の構成にすることができる。
このように遅延等価器21' を多段に設置することによ
って、超音波探触子1が受信した超音波の遅延周波数特
性をより精密に平坦化することができる。また、図5及
び図7に示すように、例えば超音波探触子1の前面に音
響マッチング層14a,14bを複数設置することによ
って、検出する信号の広帯域化を図った場合、超音波探
触子1の遅延周波数特性の凹凸がより複雑化する傾向に
あるが、このような場合、多段に配置された遅延等価器
21' は好適である。また、複数の振動子の素子をアレ
イ化した一般の電子走査型の超音波探触子に本発明を適
用する場合には、上記遅延等価器21' をチャンネル数
だけ上記実施形態と同様な箇所に配置すればよい。
について説明したが、本発明の遅延等価器21及び2
1' は、上記回路構成に限られず、超音波探触子1によ
って受信された超音波の遅延周波数特性を平坦化するも
のであれば他のものであってもよい。
で、超音波探触子によって受信された超音波の遅延周波
数特性を平坦化するための遅延等価器を具備することに
より、高感度を維持しつつ良好なパルス応答特性を得
て、診断部位の断層像の画質を向上することができる。
装置本体以外の前記超音波探触子側に設けたことによ
り、超音波診断装置本体側に遅延等価器が備えられてい
ない超音波診断装置に対しても、遅延周波数特性を平坦
化して診断部位の断層像の画質を向上することができ
る。
を示すブロック図である。
路図である。
坦化作用を説明するための説明図である。
を示す説明図であり、(a)は遅延等価器を配設してい
ない場合、(b)は遅延等価器を配設している場合を示
す説明図である。
に係る超音波探触子を示す断面図である。
示す回路図である。
に係る超音波探触子を示す断面図である。
器を示す回路図である。
る。
示す断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 被検体内に超音波を送信すると共にその
反射波を受信する超音波探触子と、前記超音波探触子を
駆動して超音波を発生させると共に受信した反射エコー
の信号を処理する超音波送受信手段及びこの超音波送受
信手段からの信号により画像データを生成する画像生成
手段並びにこの画像生成手段からの出力信号を画像とし
て表示する画像表示手段さらに上記各構成要素を制御す
る制御手段を備えた超音波診断装置本体とを有する超音
波診断装置において、前記超音波探触子によって受信さ
れた超音波の遅延周波数特性を平坦化するための遅延等
価器を具備したことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項2】 上記遅延等価器は、上記超音波診断装置
本体以外の前記超音波探触子側に設けたことを特徴とす
る請求項1記載の超音波診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10474397A JP3892104B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10474397A JP3892104B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10295688A true JPH10295688A (ja) | 1998-11-10 |
JP3892104B2 JP3892104B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=14388986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10474397A Expired - Fee Related JP3892104B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3892104B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57203434A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-13 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic diagnostic apparatus |
JPH01212544A (ja) * | 1988-02-22 | 1989-08-25 | Hitachi Medical Corp | 超音波診断装置 |
JPH0686779A (ja) * | 1992-09-07 | 1994-03-29 | Hitachi Medical Corp | 超音波受信回路 |
US5590658A (en) * | 1995-06-29 | 1997-01-07 | Teratech Corporation | Portable ultrasound imaging system |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP10474397A patent/JP3892104B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57203434A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-13 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic diagnostic apparatus |
JPH01212544A (ja) * | 1988-02-22 | 1989-08-25 | Hitachi Medical Corp | 超音波診断装置 |
JPH0686779A (ja) * | 1992-09-07 | 1994-03-29 | Hitachi Medical Corp | 超音波受信回路 |
US5590658A (en) * | 1995-06-29 | 1997-01-07 | Teratech Corporation | Portable ultrasound imaging system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3892104B2 (ja) | 2007-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5226847A (en) | Apparatus and method for acquiring imaging signals with reduced number of interconnect wires | |
CN102197660B (zh) | 声振子以及图像生成装置 | |
JP5656520B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
CN102577436A (zh) | 超声波探头及超声波摄像装置 | |
JP2008510582A (ja) | 細線インタフェースを有する超音波トランスデューサ | |
JP2002045357A (ja) | 超音波診断装置 | |
JP5702326B2 (ja) | 超音波プローブおよびそれを備える超音波診断装置 | |
JP2012015680A (ja) | 超音波プローブ及び超音波診断装置 | |
EP2215968A1 (en) | Ultrasonic probe and ultrasonic imaging apparatus | |
JPS6320543B2 (ja) | ||
JP2002336248A (ja) | 超音波探触子 | |
Vos et al. | Transducer for harmonic intravascular ultrasound imaging | |
EP0306288B1 (en) | Ultrasonic imaging apparatus | |
JP3892104B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
CN103006258B (zh) | 超声诊断设备和超声图像生成方法 | |
JP2013135793A (ja) | 超音波プローブおよび超音波検査装置 | |
JP5226205B2 (ja) | 超音波探触子および超音波撮像装置 | |
JP2011010916A (ja) | 超音波診断装置 | |
JP3210442B2 (ja) | 超音波プローブおよび変換コネクタ | |
JP5439864B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JP2580090B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JPH0112814Y2 (ja) | ||
JPS58131558A (ja) | 超音波探触子 | |
JPH0630934A (ja) | 超音波探触子 | |
WO2010032500A1 (ja) | 超音波診断装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040422 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040422 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060620 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060711 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060829 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061206 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131215 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |