JPH10295688A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- 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
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- ultrasonic
- delay
- diagnostic apparatus
- ultrasonic diagnostic
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 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。
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
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検体に対して超
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波診断装置は、図９に示すよ
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。
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。
【０００３】図１０は、従来の超音波診断装置における
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。
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。
【０００４】上記超音波探触子１により良好な画質であ
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。
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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
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。
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。
【０００６】そこで、本発明は、このような問題点に対
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。
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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
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。
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。
【０００８】また、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てもよい。
装置本体以外の前記超音波探触子側に設けてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
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。
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。
【００１０】また、上記送波器２ａ，２ｂ，…，２ｎ
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。
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。
【００１１】ここで、本発明の第一の実施形態において
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。
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。
【００１２】上記遅延等価回路制御部２０は、超音波探
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。
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。
【００１３】次に上記のように構成された超音波診断装
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。
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。
【００１４】図３及び図４は、前記遅延等価回路１９に
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。
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。
【００１５】そして、図３（ａ）と図３（ｃ）とを合成
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。
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。
【００１６】上記第一の実施形態に係る超音波診断装置
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。
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。
【００１７】図５は、本発明による超音波診断装置の第
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。
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。
【００１８】上記圧電セラミック振動子１２は、電気エ
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。
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。
【００１９】上記バッキング材１３は、上記圧電セラミ
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。
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。
【００２０】ここで、本発明の第二の実施形態において
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。
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。
【００２１】図７は、本発明による超音波診断装置の第
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。
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。
【００２２】更に、上記第二〜第三の実施形態の遅延等
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。
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。
【００２３】以上、本発明に係る第一〜第三の実施形態
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。
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。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されたの
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。
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。
【００２５】また、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。
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。
【図１】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。
を示すブロック図である。
【図２】上記超音波診断装置における遅延等価回路の回
路図である。
路図である。
【図３】上記遅延等価回路に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。
坦化作用を説明するための説明図である。
【図４】超音波探触子によって受信された超音波の波形
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。
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。
【図５】本発明による超音波診断装置の第二の実施形態
に係る超音波探触子を示す断面図である。
に係る超音波探触子を示す断面図である。
【図６】上記超音波診断装置に配設された遅延等価器を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図７】本発明による超音波診断装置の第三の実施形態
に係る超音波探触子を示す断面図である。
に係る超音波探触子を示す断面図である。
【図８】多段に設置した上記超音波診断装置の遅延等価
器を示す回路図である。
器を示す回路図である。
【図９】従来の超音波診断装置を示すブロック図であ
る。
る。
【図１０】従来の超音波診断装置に係る超音波探触子を
示す断面図である。
示す断面図である。
１…超音波探触子 ２…送波器 ３…前置増幅器 ４…整相加算器 ５…検波部 ６…レベル圧縮器 ７…スキャンコンバータ ８…表示部 ９…制御部 １０…超音波診断装置本体 １９…遅延等価回路 ２０…遅延等価回路制御部 ２１…遅延等価器
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 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3892104B2 (ja) | 2007-03-14 |
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