JPS58146338A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus

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Publication number
JPS58146338A
JPS58146338A JP57028646A JP2864682A JPS58146338A JP S58146338 A JPS58146338 A JP S58146338A JP 57028646 A JP57028646 A JP 57028646A JP 2864682 A JP2864682 A JP 2864682A JP S58146338 A JPS58146338 A JP S58146338A
Authority
JP
Japan
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ultrasonic
probe
diagnostic apparatus
direction perpendicular
ultrasonic diagnostic
Prior art date
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Pending
Application number
JP57028646A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
高見沢 欣也
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP57028646A priority Critical patent/JPS58146338A/en
Priority to DE8383300926T priority patent/DE3375614D1/en
Priority to EP83300926A priority patent/EP0087318B1/en
Priority to AU11737/83A priority patent/AU539425B2/en
Priority to US06/469,315 priority patent/US4542746A/en
Publication of JPS58146338A publication Critical patent/JPS58146338A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、超音波を用いて生体の断層1象を得る超音
波診断装置に係り、特にアレイ型超音波プローブをその
配列方向と直角な方向に機械的に移動させることにより
方位分解能を向上した超音波診1析装置に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a single tomographic image of a living body using ultrasonic waves. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic device that improves azimuth resolution by mechanically moving the device.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

生体の診断を行なうためのものきして超音波診断法があ
り、これは超音波パルスを生体内ζこ放射し、音響的特
性(音響インピーダンス)の異なった各組織の境界から
反射してくる信号により生体内の情報を得るものである
。このような超音波検査法は無侵襲で行なうことができ
るため、被検者に苦痛を与えることがなく、またX線検
査の場合に比して被曝障害が極めて少ないばかりでなく
Ultrasonic diagnostic methods are used to diagnose living organisms, and this method emits ultrasonic pulses within the living body and reflects them from the boundaries of tissues with different acoustic characteristics (acoustic impedance). Information inside the body is obtained by signals. Since such ultrasonic examinations can be performed non-invasively, they do not cause any pain to the examinee, and are not only less likely to cause damage due to exposure to radiation than in the case of X-ray examinations.

軟部組織の断層像を容易に得ることができるため最近急
速に普及している。
It has become rapidly popular recently because it allows to easily obtain tomographic images of soft tissues.

これを実施するための具体的装置表しては超音波診断装
置があり、従来の電子走査形稙音波診断装置では方位分
解能を向上させるため、振動子配列方向(以下アレイ方
向と呼ぶ)において振動子駆動信号に相対的な遅延時間
を与えて送受波する。
A specific example of a device for implementing this is an ultrasonic diagnostic device.In conventional electronic scanning type ultrasonic diagnostic devices, in order to improve azimuth resolution, transducers are A relative delay time is given to the drive signal and the wave is transmitted and received.

いわゆる電子集束法が行なわれている。さらにこの集束
位置を超音波送信方向に順次移動して任意の深さに対し
て一様に分解能を向上させる移動焦点法も知られている
A so-called electron focusing method is being used. Furthermore, a moving focusing method is also known in which the focusing position is sequentially moved in the ultrasound transmission direction to uniformly improve the resolution at any depth.

またアレイ方向と直角な方向(以下レンズ方向と呼ぶ)
では音響レンズによる集束法がとられている。しかし、
このようなレンズによる集束法では集束点が固定されで
しまうため、集束点から離れた場所の分解能を良くむる
こ吉ができない欠点力fあった。
Also, the direction perpendicular to the array direction (hereinafter referred to as the lens direction)
In this case, a focusing method using an acoustic lens is used. but,
In the focusing method using such a lens, since the focusing point is fixed, there is a drawback that it is not possible to obtain good resolution at a location far from the focusing point.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

こσ)発明はヒ元の欠点を除去し、超音波ビームの集束
点の調整が容易で診断すべき部位を常時集束点近傍に的
確に位1樅させることができ、したがって良質の断層像
を得ることができる超音波診断装置を提供することを目
的とする。
σ) The invention eliminates the drawbacks of the ultrasound beam, makes it easy to adjust the focal point of the ultrasonic beam, and allows the area to be diagnosed to be accurately positioned near the focal point at all times, thus producing high-quality tomographic images. The purpose of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic device that can be obtained.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明の超音波診断装置は、アレイ型超音波プローブ
を複数個の振動素子の配列方向と直角な方向に機械的に
移動させるための手段および振動素子によって受信され
た信号に補正のための所定の遅延時間を与え反射波の位
相を揃えて合成する手段を備え、複数個の振動素子の配
列方向およびこれと直角の方向の超音波ビームの集束を
電子的手段により行なうものである。
The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes means for mechanically moving an array type ultrasonic probe in a direction perpendicular to the arrangement direction of a plurality of transducer elements, and a predetermined means for correcting signals received by the transducer elements. The ultrasonic beam is provided with a means for giving a delay time of 1 and aligning and synthesizing the reflected waves in phase, and focuses the ultrasonic beam in the direction in which the plurality of vibrating elements are arranged and in the direction perpendicular thereto by electronic means.

この発明において用いるアレイ型超音波プローブ10は
、@1図fal〜fclに示すように振動子配列方向と
直角な方向(レンズ方向)Xには無指向性あるいは弱い
指向性を、一方振動子配列方向(アレイ方向)Yには前
述したような電子集束法により比較的広い範囲で強いビ
ーム集束が行なわれている。図中1.2.3・・・は配
列された振動子を示している。また矢印Eはその方向の
電子的走査を、矢印Mはその方向の機械的走査を示すも
のである。
The array type ultrasonic probe 10 used in this invention has omnidirectional or weak directivity in the direction (lens direction) perpendicular to the transducer arrangement direction, and one side transducer arrangement as shown in Figure 1 fal to fcl. In the direction (array direction) Y, strong beam focusing is performed over a relatively wide range by the electron focusing method as described above. In the figure, numerals 1, 2, 3, . . . indicate arranged vibrators. Further, arrow E indicates electronic scanning in that direction, and arrow M indicates mechanical scanning in that direction.

第2図はこの発明のレンズ方向Xの動作原理を示すもの
である。プローブ10は超音波パルスを放射しながらX
軸上をA→B、C,D、Eの順に移動し、0点の真下に
置かれた反射物体Pからの反射波を受信する。この場合
1反射物体PはA〜E点のいずれの位置においてもプロ
ーブ10のビーム幅内に含まれるものとする。
FIG. 2 shows the principle of operation of the lens in the direction X of the present invention. The probe 10 emits ultrasonic pulses while
It moves on the axis in the order of A→B, C, D, and E, and receives the reflected wave from the reflecting object P placed directly below the 0 point. In this case, it is assumed that one reflecting object P is included within the beam width of the probe 10 at any position of points A to E.

第2図において、A点あるいはE点にあるプローブ10
から超音波パルスが放射され1反射物体Pで反射され、
再びプローブ10に戻ってくるまでに t□−1=ニル陀石石二009101..(1)の時間
がかかる。
In FIG. 2, the probe 10 is located at point A or point E.
An ultrasonic pulse is emitted from and reflected by a reflecting object P,
By the time you return to the probe 10 again, t□-1 = Niru Taishi Sekiji 009101. .. (1) takes time.

同様に8点あるいはD点では 2  □ tB=tn= −/a’+L・2 ・・・・・・・・・
・・・ (2)である。また0点では jo=−L  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・ (3)となる。ただし、(1)〜(
3)式において、dはプローブ10の移動ピッチ、Lは
0点から反射物体Pまでの距離、Vは媒質中の超音波速
度を示す。
Similarly, at point 8 or point D, 2 □ tB=tn= -/a'+L・2 ・・・・・・・・・
... (2). Also, at 0 points, jo=-L ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
......(3). However, (1) to (
In equation 3), d is the moving pitch of the probe 10, L is the distance from the 0 point to the reflecting object P, and V is the ultrasonic velocity in the medium.

そこで、A−E点で得られた信号に対し前述した時間に
対応した補正用遅延時間を与え、各点で得られた信号中
の反射物体Pよりの反射波の位相が一致するようにすれ
ば、これらの反射波のみが同位相で合成される。すなわ
ち反射物体Pからの信号のみがそれ以外のものよりも強
められて受信され明瞭に検知することカ5できる。
Therefore, a correction delay time corresponding to the above-mentioned time is given to the signal obtained at points A-E, so that the phases of the reflected waves from the reflecting object P in the signals obtained at each point match. For example, only these reflected waves are combined in the same phase. In other words, only the signal from the reflecting object P is received stronger than other signals, and can be clearly detected.

この補正用遅延時間はA、E点の受信信号を基準にとれ
ば、8.D点もしくは0点の受信信号に与えるべき相対
遅延時間τ3.τ9.τ。はそれぞれとなる。
This correction delay time is based on the received signals at points A and E, and is 8. Relative delay time τ3 to be given to the received signal at point D or point 0. τ9. τ. are respectively.

第3図は深さLの位置に反射物体Pと並んで他の反射物
体P′がある場合のA−E点における受信信号を示すも
のであり、falは時間補正前、(b)は前記遅延時間
を与えて補正した後の信号を、また(clはfblのも
のを合成した信号を示している。第3図rc+の合成後
の信号を見ると1反射物体Pよりの信号が強調され、他
のものと区別できることが解る。
Figure 3 shows the received signal at points A-E when there is another reflective object P' alongside the reflective object P at the depth L, fal is before time correction, and (b) is the received signal before time correction. The signal after correction by giving a delay time, and (cl shows the signal synthesized from fbl. Looking at the signal after synthesis in Fig. 3 rc+, the signal from one reflecting object P is emphasized. , it can be seen that it can be distinguished from other things.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明はアレイ型超音波プローグを配列方向と直角な
方向に機械的に移動させると、ともに、振動子の配列方
向およびこれと直角の方向の超音波ビームの集束をそれ
ぞれ電子的手段により行なうものである。したがってい
ずれの方向においても超音波ビームの集束点の調整を容
易にしかも比較的高速に行ない得るので診断すべき部位
を常時集束点近傍に的確に位置させることができ、良質
の断層像を得られる特長がある。
In this invention, when an array type ultrasonic probe is mechanically moved in a direction perpendicular to the arrangement direction, the ultrasonic beams are focused in the transducer arrangement direction and in a direction perpendicular to this by electronic means. It is. Therefore, the focal point of the ultrasound beam can be adjusted easily and relatively quickly in any direction, so the area to be diagnosed can always be accurately positioned near the focal point, and high-quality tomographic images can be obtained. It has its features.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第4図はアレイ型の超音波プローブ21およびこのプロ
ーブ21を通じて超音波の送受波を行なう超音波送受波
回路22の構成図、第5図はこのような超音波プローブ
21および超音波送受波回路22を含む実施例全体の回
路構成図である。
FIG. 4 is a block diagram of an array-type ultrasonic probe 21 and an ultrasonic transceiver circuit 22 that transmits and receives ultrasonic waves through the probe 21, and FIG. 5 is a diagram showing such an ultrasonic probe 21 and the ultrasonic transceiver circuit 22 is a circuit configuration diagram of the entire embodiment.

第4図に示すように、超音波プローブ21は複数個の振
動子211〜219・・・・・・21Mを直線状に配列
したもので、これらの撮動子に対応して同数の電子スイ
ッチ231〜239・・・・・・23Mが設けられてい
る。振動子211〜215はそれぞれ電子スイッチ23
1〜235を介して遅延線241〜245の一端に接続
され、遅延線241〜245の他端は一括してパルサ2
5の出力端およびリミッタ26の入方端にそれぞれ接続
されている。
As shown in FIG. 4, the ultrasonic probe 21 has a plurality of transducers 211 to 219...21M arranged in a straight line, and the same number of electronic switches corresponding to these transducers. 231-239...23M are provided. Each of the vibrators 211 to 215 is an electronic switch 23
1 to 235 to one end of the delay lines 241 to 245, and the other ends of the delay lines 241 to 245 are connected to the pulsers 2 at once.
5 and the input end of limiter 26, respectively.

振動子216〜219・・・・・・21Mおよび電子ス
イッチ236〜239・・・・・・23Mもそれぞれ5
個ずつの!洋に汁けられそれぞれ振動子211〜215
セよび電子スイッチ231〜235の場合と同様にそれ
ぞれ遅延線241〜245を介してパルサ25およびリ
ミッタ26に接続されている。図中27はプリアンプ、
28は走査制御回路を示している。
The vibrators 216 to 219...21M and the electronic switches 236 to 239...23M are each 5
One by one! Vibrators 211 to 215 respectively are soaked in water
Similarly to the circuit and electronic switches 231-235, they are connected to the pulser 25 and limiter 26 via delay lines 241-245, respectively. 27 in the figure is a preamplifier,
28 indicates a scanning control circuit.

tf送信の場合について述べれば、パルサ25でつくら
れたドライブパルスは電子スイッチ231〜235の投
入により遅延線241〜245を介してそれぞれ振動子
211〜215に供給されこれらの振動子211〜21
5から超音波を発生させる。
In the case of tf transmission, the drive pulses generated by the pulser 25 are supplied to the vibrators 211 to 215 via the delay lines 241 to 245, respectively, by turning on the electronic switches 231 to 235.
5 generates ultrasonic waves.

これにより媒質中(例えば第2図の反射物体P)で反射
した超音波は、撮動子211〜215でそれぞれ受信さ
れ電子スイッチ231〜235.遅延線241〜245
を通過した後加算され、リミッタ回路26を介してプリ
アンプ27に送られる。リミッタ回路26は、パルサ2
5の高圧パルス出力などの過大振幅信号がプリアンプ2
7に入力するのを阻+hl、でいる。
As a result, the ultrasonic waves reflected in the medium (for example, the reflective object P in FIG. 2) are received by the imagers 211 to 215, respectively, and are received by the electronic switches 231 to 235. Delay lines 241-245
After passing through, the signals are added and sent to the preamplifier 27 via the limiter circuit 26. The limiter circuit 26
Excessive amplitude signals such as the high voltage pulse output of
7 is blocked by +hl.

このとき、遅延線241と245は両側端子間短絡(す
なわち遅延時間零)、遅延線242.244および24
3における遅延時間を例えば式(4)および式(5ンの
ようにそれぞれ設定しておく。このようにすると超音波
ビームの電子集束が行なわれる。
At this time, the delay lines 241 and 245 are short-circuited between terminals on both sides (that is, delay time is zero), and the delay lines 242, 244, and 24
For example, the delay times in Eq. 3 are set as shown in Equation (4) and Equation (5), respectively. In this way, electron focusing of the ultrasonic beam is performed.

プリアンプ27の出力は第5図に示すように。The output of the preamplifier 27 is as shown in FIG.

サンプルホールド回路29に送られMD変換器3゜にお
いてディジタル信号に変換された後、  RAM(ラン
ダムアクセスメモリ)311に記憶される。
After being sent to the sample and hold circuit 29 and converted into a digital signal by the MD converter 3°, it is stored in a RAM (random access memory) 311.

次に第4図において、電子スイッチ241がオフ′成子
スイッチ246がオンになった状態で前と同様の動作が
行なわれるが、このとき遅延線242.246が両側端
子間短絡(すなわち遅延零)、遅延線243245およ
び遅延線244はそれぞれ式(4)および(5)のよう
に設定され、振動子212〜2J6が用いられて超音波
の送受波が行なわれる。この時の受信信号もディジタル
信号lこ変換された後、  R,AM 311に記憶さ
れる。
Next, in FIG. 4, the same operation as before is performed with the electronic switch 241 turned off and the terminal switch 246 turned on, but at this time the delay lines 242 and 246 are short-circuited between both terminals (that is, the delay is zero). , the delay line 243245, and the delay line 244 are set as shown in equations (4) and (5), respectively, and the transducers 212 to 2J6 are used to transmit and receive ultrasonic waves. The received signal at this time is also converted into a digital signal and then stored in the R, AM 311.

このようにして振動子211〜219・・・・・・21
Mを矢印Yに示す方向に1個ずつシフトしながら最終的
に撮動子21(M−4)〜21Mが使われるまでこれら
の動作は(M−4)  回くりかえされ、このとき得ら
れた信号はそれぞれR,AM 311に記憶される。す
なわちR,AM 311には超音波プローブ21を最初
の位置においてアレイ方向に電子走査したときの受信信
号がすべて記憶される。
In this way, the vibrators 211 to 219...21
These operations are repeated (M-4) times while shifting M one by one in the direction shown by arrow Y until camera elements 21 (M-4) to 21M are finally used. The signals are stored in R and AM 311, respectively. That is, the R, AM 311 stores all received signals when the ultrasonic probe 21 is electronically scanned in the array direction at the initial position.

次にプローブ駆動回路32からの信号で超音波プローブ
21はレンズ方向に1ステツプ(例えば11113 )
移動する。この位置番こおいても最初の位置と同様、ア
レイ方向の電子走査が行なわれ、(M−4)回の超音波
送受信により得られた信号はディジタル信号としてFO
AM 312に記憶される。
Next, the ultrasonic probe 21 takes one step (for example, 11113) in the direction of the lens using a signal from the probe drive circuit 32.
Moving. Similarly to the first position, electronic scanning in the array direction is performed at this position number, and the signals obtained by (M-4) ultrasonic transmission and reception are converted to FO as digital signals.
AM 312.

以下、超音波プローブ21の位置を矢印Xで示したレン
ズ方向に(N−1)  ステップ分移動するまでこれら
の動作は続けられる。
Thereafter, these operations are continued until the position of the ultrasound probe 21 is moved by (N-1) steps in the direction of the lens indicated by arrow X.

第6図は記憶回路をRAM311の場合について模式的
に示した説明図である。図のように、部幅を・■ビット
、深さ方向に\、アレイ方向にM−4個の3次元情報で
示される。
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a memory circuit in the case of RAM 311. As shown in the figure, the width of the section is represented by -■ bits, the depth direction is \, and the array direction is represented by M-4 pieces of three-dimensional information.

ここで記憶される深さ方向領域を△L、サンブリに関し
ては受信信号に対してサンプリング定理を満足するもの
でなければならない。すなわち、受信信号の最高周波数
成分をfh、サンプリング周波数をf5とすれば、 f、と2fh ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(6)となり、また fs=□  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(
力2ΔX である。
The depth direction area to be stored here is ΔL, and the sample must satisfy the sampling theorem for the received signal. That is, if the highest frequency component of the received signal is fh and the sampling frequency is f5, then f, and 2fh ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(6), and fs=□ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(
The force is 2ΔX.

次ニ、  R,AM311〜31Mに記憶された各々の
信号を合成し、レンズ方向のビーム集束を行なう点につ
いて述べる。
Next, we will discuss how to combine the signals stored in R and AM 311 to 31M and focus the beam in the lens direction.

記憶されている信号は、アレイ方向でのビーム集束がす
でになされているので、ここでの信号合成は主に同じ振
動子群(例えば211〜215)を用いて、超音波プロ
ーブ21をレンズ方向に動かしながら得た信号間での遅
延時間補正を行ない、レンズ方向のビーム集束を行なう
ものである。
Since the stored signals have already been beam focused in the array direction, the signal synthesis here is mainly done by using the same transducer group (for example, 211 to 215) and moving the ultrasound probe 21 in the lens direction. The beam is focused in the lens direction by correcting the delay time between signals obtained while moving the lens.

まずRAM 311〜31Nにおけるアレイ方向1番目
の信号(第6図のR,AM 311については斜線で示
している。)の場合について説明する。
First, the case of the first signal in the array direction in the RAMs 311 to 31N (R and AM 311 in FIG. 6 are indicated by diagonal lines) will be described.

この原理についてはすでに第2図および第3図に示した
通りであるが、ここではFOAM311〜31Nのアド
レスを指定することで遅延時間の補正を行なうことがで
きる。このアドレスの指定は遅延時間指定回路33によ
りRAM311〜31Nに対して行なう。
This principle has already been shown in FIGS. 2 and 3, but here the delay time can be corrected by specifying the addresses of the FOAMs 311 to 31N. This address is designated by the delay time designation circuit 33 for the RAMs 311-31N.

このときの補正精度はサンプルホールド回路29におけ
るサンプリング周期Tsに衣存し、補旧時の許容誤差△
τは すなわち、サンプリング周波数は前記(力式のほかに で決定される。
The correction accuracy at this time depends on the sampling period Ts in the sample and hold circuit 29, and the allowable error △
τ, that is, the sampling frequency is determined by the above (in addition to the force equation).

以上のようにこの発明においてはアレイ型超音波プルー
ブのレンズ方向およびアレイ方向のビーム集束をいずれ
も電子的に行なっているため、集束点を任意に変えるこ
とができる。したがって、診断すべき部位を常に集束点
近傍に的確に位置させることができるので良質な断層像
を潜られる特長がある。
As described above, in the present invention, since the beam focusing in both the lens direction and the array direction of the array type ultrasonic probe is performed electronically, the focusing point can be changed arbitrarily. Therefore, the region to be diagnosed can always be accurately located near the focal point, which has the advantage of providing high-quality tomographic images.

第5図において、信号の合成はディジタル加算器34で
行なわれ、その出力信号は包絡線信号を検波回路35で
抽出され、フレームメモリ36に記憶される。フレーム
メモリ36にはCR,Tのような表示器38に表示され
る1枚あるいは複数枚の画像がそのまま記憶されている
。フレームメモリ36の出力はD/A変換器37でアナ
ログ信号に変換されて表示器38上に表示される。フレ
ームメモリ36の出力をTVフォーマットに合せておけ
ば、一般のテレビモニタ上にも表示することが可能とな
る。なお、第5図において39は全体の制御を行なうた
めの主制御回路、40はプローブ位置信号発生器を示し
ている。
In FIG. 5, signal synthesis is performed by a digital adder 34, and an envelope signal of the output signal is extracted by a detection circuit 35 and stored in a frame memory 36. One or more images displayed on a display 38 such as CR or T are stored as they are in the frame memory 36. The output of the frame memory 36 is converted into an analog signal by a D/A converter 37 and displayed on a display 38. If the output of the frame memory 36 is adjusted to the TV format, it becomes possible to display it on a general TV monitor. In FIG. 5, numeral 39 indicates a main control circuit for controlling the entire system, and numeral 40 indicates a probe position signal generator.

この発明においては、アレイ方向およびレンズ方向のい
ずれの方向ζこもビームの集束点を自由−こしかも比較
的高速に変えることができるので、従来前われているB
モード法(rLつぃてはいうまでもなくCモード法すな
わち深さ一定の面における断層像を得る場合に適用して
一層有効である。
In this invention, since the focal point of the beam can be changed freely in both the array direction and the lens direction ζ and at relatively high speed, B
Needless to say, the rL mode method is more effective when applied to the C mode method, that is, when obtaining a tomographic image in a plane with a constant depth.

Cモード法の場合には、記憶すべき深さ方向のデータ量
tはBモード法の場合に比して極めて少なくなり、また
この場合の画質は主にアレイおよびレンズ方向の方位分
解能で決定されるため、この発明を適用することによる
効果が著しく現われる訳である。
In the case of the C-mode method, the amount of data t in the depth direction to be stored is extremely small compared to the case of the B-mode method, and the image quality in this case is mainly determined by the azimuth resolution in the array and lens directions. Therefore, the effects of applying this invention are significant.

またこの発明eは、アレイ型プローブを移動させるため
、水中にこのプローブを浸す、いわゆる水浸法検査が考
えられ、これにより本発明者がすでに報告しているよう
な乳がん実検装置への応用も可能である。
In addition, this invention e can be applied to a so-called water immersion test in which the array probe is immersed in water in order to move it, and this can be applied to a breast cancer actual examination device as already reported by the present inventor. is also possible.

なおこの発明の実施例においては電子走査方式のプロー
ブを用いる場合について述べたがセクタプローブを機械
的移動させるような構成をとることもできる。
Although the embodiments of the present invention have been described using electronic scanning type probes, a configuration in which the sector probes are mechanically moved may also be adopted.

この発明におけるレンズ方向の集束法はレーダの分野に
おける開口合成法を類似しているが、その特徴さすると
ころはアレイ方向に関してはリアルタイムの電子集束法
を使用しているため、開口合成法は1次元ですみ、した
がって画像構成時間が比較的短くなる特長がある。レン
ズ方向の合成手段については実施例として時間軸で処理
するものについて述べたが、F’F’T(高速フーリエ
変換回路)を用い1周波数軸に変換して行なうこともで
きる。
The focusing method in the lens direction in this invention is similar to the aperture synthesis method in the radar field, but its distinctive feature is that real-time electronic focusing is used in the array direction, so the aperture synthesis method is This method has the advantage that the image configuration time is relatively short. Regarding the synthesizing means in the lens direction, as an example, a method that processes on the time axis has been described, but it can also be performed by converting to one frequency axis using an F'F'T (fast Fourier transform circuit).

なお、開口合成法においては高分解能を得るために1元
来レンズ方向でのプローブの送受信感度はなるべく無指
向性であることが好ましく、そのためには口径を小さく
してやらなくてはならない。
In addition, in the aperture synthesis method, in order to obtain high resolution, it is preferable that the transmitting and receiving sensitivity of the probe in the lens direction is as non-directional as possible, and for this purpose, the aperture must be made small.

すなわち、プローブのレンズ方向口径をDとし。That is, let D be the aperture of the probe in the lens direction.

媒質が均一である条件のもとに、しかも超音波減衰を無
視すれば、任意の深さでの方位分解能XΔ△X:D/2 で与えられる。
Under the condition that the medium is homogeneous and ignoring ultrasonic attenuation, the lateral resolution at any depth is given by XΔΔX:D/2.

しかし、アレイ形プローブのレンズ方向口径を小さくす
ると。
However, if the aperture in the lens direction of the array type probe is made smaller.

1)送受信感度が低下する。1) Transmission and reception sensitivity decreases.

2)レンズ方向横振動モードが厚み振動モードに影響を
与える。
2) The transverse vibration mode in the lens direction affects the thickness vibration mode.

3)製作が難しい。3) Difficult to manufacture.

等の問題がある。そこで、これを改良したものとして口
径を大きくしたまま等測的な無指向性ビームを得る構成
について第7図(al〜telにより説明する。
There are other problems. Therefore, as an improvement on this, a configuration for obtaining an isometric omnidirectional beam while increasing the aperture will be described with reference to FIG. 7 (al to tel).

@7図においてfa)はプローブのレンズ方向口径を小
さくした場合のビーム幅を示している。図中41は振動
子である。(b) (c)はレンズ42あるいは凹面振
動子43で比較的浅い部分に一肚ビームを集束させその
後方の拡散した領域を用いることによりfalの場合と
同様のビームとするものである。
@ In Figure 7, fa) indicates the beam width when the aperture of the probe in the lens direction is made smaller. In the figure, 41 is a vibrator. In (b) and (c), a single beam is focused on a relatively shallow portion by a lens 42 or a concave vibrator 43, and a diffused region behind it is used to produce a beam similar to that in the case of fal.

(dl (e)は同様にレンズ44あるいは凹面振動子
45で拡散ビームを得る構成を示している。
(dl (e) similarly shows a configuration in which a diffused beam is obtained using a lens 44 or a concave vibrator 45.

信号の処理に当っては仮想点Q、 [fb)telの場
合には集束点〕に小口径プローブをおいたと仮定して演
算をする必要がある。
In signal processing, it is necessary to perform calculations on the assumption that a small-diameter probe is placed at the virtual point Q, [the focal point in the case of fb)tel].

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(al〜(C)はこの発明において用いるアレイ
型超音波プローブの一例およびこれにより発生する超音
波ビームの説明図、第2図および第3図(al〜(cl
はこの発明のレンズ方向における動作原理を示す説明図
、第4図はこの発明の一実施例のアレイ型超音波プルー
ブおよび超音波送受波回路を抽出して示す構成図、第5
図は同実施例全体の回路構成図、第6図はこの実施例に
おいて用いる記憶回路の一例を模式的に示した説明図、
第7図fat〜(e)は口径を大きくしたままレンズ方
向の無指向ビームを得る構成についての説明図である。 1.2,3 :振動子 10ニアレイ型超音波プローブ 21ニアレイ型超音波プローブ 211〜219・・・21M:振動子 22:超音波送受波回路 231〜239・・・23M:成子スイッチ241〜2
45:遅延線 25:パルサ    26:リミツタ 27:プリアンプ  28:走査制御回路29:サンプ
ルホールド回路  30 : A/D変換器311〜3
13・・・31N : RAM32ニブロ一ブ駆動回路 33:遅延時間制御回路 34:ディジタル加算器  3−5:検波回路36:フ
レームメモリ   37 : D/A変換器39:主制
御回路 40ニブローブ位置信号発生器
Figures 1 (al~(C)) are explanatory diagrams of an example of an array-type ultrasonic probe used in the present invention and the ultrasonic beams generated thereby, and Figures 2 and 3 (al~(cl)
4 is an explanatory diagram showing the operating principle in the lens direction of this invention, FIG. 4 is a configuration diagram extracting an array type ultrasonic probe and an ultrasonic wave transmitting/receiving circuit according to an embodiment of this invention, and FIG.
The figure is a circuit configuration diagram of the entire embodiment, and FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing an example of a memory circuit used in this embodiment.
FIGS. 7(a) to 7(e) are explanatory diagrams of a configuration for obtaining an omnidirectional beam in the lens direction while keeping the aperture large. 1.2, 3: Transducer 10 Near-array type ultrasonic probe 21 Near-array type ultrasonic probe 211-219...21M: Vibrator 22: Ultrasonic wave transmitting/receiving circuit 231-239...23M: Naruko switch 241-2
45: Delay line 25: Pulser 26: Limiter 27: Preamplifier 28: Scan control circuit 29: Sample hold circuit 30: A/D converter 311-3
13...31N: RAM 32 Nibrobe drive circuit 33: Delay time control circuit 34: Digital adder 3-5: Detection circuit 36: Frame memory 37: D/A converter 39: Main control circuit 40 Nibrobe position signal generation vessel

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)1次元に配列された複数個の振動子よりなるアレ
イ型超音波プψ−ブと、このプローブを前記振動子の配
列方向と直角な方向に機械的に縦動させるための手段と
、前記振動子によって受信された信号に補正のための遅
延時間を与え反射波の位相を揃えて合成するための手段
とを具備し、前記複数個の振動子の配列方向およびこれ
と直角の方向の超音波ビームの集束を電子的手段により
行なうことを特徴とする超音波診断装置。
(1) An array-type ultrasonic probe consisting of a plurality of transducers arranged in one dimension, and a means for mechanically vertically moving the probe in a direction perpendicular to the arrangement direction of the transducers. , means for giving a delay time for correction to the signal received by the vibrator and aligning and synthesizing the reflected waves in phase, the arrangement direction of the plurality of vibrators and the direction perpendicular thereto An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that an ultrasonic beam is focused by electronic means.
(2)複数個の撮動子の配列方向における超音波ビーム
の集束は遅延素子により受信信号に遅延時間を与えるこ
とにより行ない、前記撮動子の配列方向と直角の方向の
超音波ビームの集束は各ステップの受信信号を複数個の
記憶回路に記憶させた後これらの記憶回路のアドレスを
指定して読出すことにより行なうことを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の超音波診断装置。
(2) Focusing of the ultrasonic beam in the direction in which the plurality of image sensors are arranged is performed by giving a delay time to the received signal using a delay element, and focusing the ultrasound beam in the direction perpendicular to the direction in which the image sensors are arranged. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the receiving signals of each step are stored in a plurality of storage circuits, and then the addresses of these storage circuits are designated and read out. .
(3)  アレイ型超音波プローブの移動面に対して一
定の深さにある受信信号のみを覗り出しCモード断層像
として表示することを特徴とする特許請求の範囲第1項
または第2項記載の超音波診1析装置。
(3) Claims 1 or 2, characterized in that only received signals at a certain depth with respect to the moving plane of the array type ultrasound probe are peeked out and displayed as a C-mode tomographic image. The ultrasonic diagnosis and analysis device described above.
(4)複数個の振動子の配列方向と直角な方向における
・暗音波ビームが拡散するように曲UIrI撮動子また
は音響レンズを用いたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項ないし第3頃のいずれかに記載の超音波診断装置
(4) Claims 1 to 4 are characterized in that a curved UIrI camera element or an acoustic lens is used to diffuse the dark acoustic beam in the direction perpendicular to the direction in which the plurality of transducers are arranged. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of 3.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009066409A (en) * 2007-09-14 2009-04-02 General Electric Co <Ge> Method and system for acquiring volume of interest based on positional information
JP2014119416A (en) * 2012-12-19 2014-06-30 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Probe array

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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