JPS5815851A - 超音波診断装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばセクタ状の走査（以下セクタ式電子ス
キャンともいう）を行なう超音波診断装置に関すｈｔの
である〇 セクタ式電子スキャン超音波診所装置は、超音波プ關−
プ自体の形状が小さいという利点を有するため主として
循環器系の診断に使用されている０この装置紘例えば第
１図に示すように直線状に配列し危複数の振動子１を駆
動する際に、順次運気時間の異なる複数の遅延線３を介
して所定の繰）返し周期を有するパルスを印加すること
にょ）超音波ビーム２を所望の方向に偏向させて、セク
タ状のスキャンを行なうようにしている。しかしながら
このような装置を使用した場合、偏向角度を大きくする
と複数の超音波ビー＾間で位相の干渉（以下グレーティ
ングローブともいう）が生じ、このため得られた画一に
虚俊がｉゎれるという問題が生ずる◎又、偏向ＫｄｌＰ
ｌ！な遅蔦時間を作）出すための遅延線も偏向角度を大
きくすればする椙形状が大きぐなると共に高価になると
−う問題もあった。

かかる問題点を解決する九めに、振動子群を円弧状にし
て凸面が被検体く臨むように配置し、各振動子を全知Ｑ
９ｘア式電子ス中ヤンによ）駆動するヒとｋよってセク
タ走査を行なう装置が提案されている◎ζ０＠案装置に
よれば、偏向走査方式によることなくセクタ走査を行な
うことができるので偏向のための遅延線を設ける必要が
なく、従うてグレーティングローブも発生しない。又、
方位方向の分解能の向上を図るた込に電子収束（電子７
ｊｊス）を行なっているが、かかる場合に使用される遅
延線は前記偏向のための遅延＃に比較して極めて小さく
かつ低価格のもので足〕るため前述のように装置が大型
化し高価になる等の問題もなり０ しかし、ながら、この提案装置によって電子フォーカス
法による方位方向の分解能の向上を図る場合に種々の問
題が生ずる。即ち、電子フォーカス法紘第５ＷＡＫ示す
ように、同時駆動を行なう複数（図では４個）の振動子
１Ａ〜ＩＤｔ選択し、各振動子に接続した遅延！１３１
〜３Ｄの遅延量を外側のそれよシも内側の方を順次多く
するようにして各振動子を駆動し、もって集束点Ｆに向
けてビームを絞シ込むようにしている◎この場合、集束
の度合な＾める（即ち分解能を向上させる）ためには同
時駆動振動子総数の幅、即ち波面Ｗの間隔（口径）Ｌを
広（するか或いは同一口径で振動子ピッチ４を値かくす
るととＫよってそＱ目的を達成できる０しかし、循環器
系の診漸に用いる装置では肋骨の間隔によって幅が制約
されるため前記口後を戴くすること社できない〇一方振
動子ビツテｄを狭め為と前記ロ径Ｌｌ一定とした場合、
同時駆動振動子数が増加する仁とにな〕、こＯようを振
動子数の増加に応じて接続される遅延−及びｍｓ子駆動
用パルナーの数も増加することにな〕、装・置Ｏ大崖化
、高価格化を招くことに＆る０従って、前記提案装置に
おいて方位方向の分解能を向上させること紘困難であり
九〇 本発ｌｌ紘前記事情に僑みてなされえもＯ″ｅ番）、ダ
レ−ティングー−プを発生させず、かつ同時駆動振動子
Ｓ数Ｏｒ３径、遅延−、パ羨ナーを増Ｊ１ｍさせること
なく方位分解能を向上させることがで自る趨膏絖診断装
置を提供することを目的とするものである。

以下実施例によ）本発明ｔ−具体的に説明する・第４１
１は本発明終電の一実施例を示すブーツク図である。図
中１は複数の振動子１−１．１−１’。

１−２．−−−−が円弧状に形成され凸画が被検体に臨
むように配置される超音波プローブである。４は、制御
１１）１６によって制御され、所定ｏ１１ｋＭ返し周期
でパルスを発生する／（ルス発生器であり、５紘趨音液
ビームにフォーカスをかけるための遅延回路であ）、６
は複数個の振動子＠０中から任意の振動子を選択し、順
次振動子を駆動する丸めのノ（ルナ−であル、８は被検
体からのエコー情報を前記送信時ｏｊＩ延と同一の遅延
を施して受信する九めｏｌｉＷｇＩＩ賂であハ９はエコ
ー情報を増幅検波する九めＯ増幅検波−路であシ、１０
は増幅検波ａｍからＯ出力信号をディジタル信号に変換
するに１変換器で０．１１は〜Φ変換器からの信号を順
次転送するバッファメモリであ）、１２はノ（ラフアメ
毫りかも送出される信号を順次格納するフレームメモリ
で６）、１３はフレームメモリに格納されたデータなＩ
［次読み出す出力バツファメ峰りであ勤、１４はバッフ
ァメモリから送ａ＆されるディジタル信号ｔアナログ信
号に変換するＤ／ム変換器で１１１５は超音波断層儂を
表示するテレビジーン受僚機（ＣＲＴ　）であ４ｏそし
て、本発明でｔｉ４１に超音波グローブ１とパルｔ−６
，遅嶌回路８との間に、前記制御器からの切換信号によ
って制御されて各振動子をブーツク毎に切換える切換ス
イッチ手段１７を設けている０ 前記切換スイッチ手段１７と各振動子との接続関係Ｏ詳
細を第５図を参照して説明するＯ複数個の振動子は例え
ば第３図に示した従来の同時駆動振動子総数（４個）の
口４ＩＬと同一〇〇径内に２倍の数、即ち８個の一動子
が含まれるように配置されている（振動子ピッチを１／
２Ｋしている）＠こＯ意味で各振動子には一組毎に同一
符号とそれで配置される複数個の切換スイッチ１７−１
〜１７−−を有してシシ、各切換スイッチ線両端部に動
作に寄与す為接点６．−を備え、中間Ｉｌに動作に寄与
し＆い接点（即ち不感接点）＆を備えてｓＰｊ　ｓ例え
ばｊｌｌの切換スイッチ１７−１におけｈ接点−は前記
振動子のうち相隣）合う２個ＯＩｉ動子１−１＃１−１
′に共通接続され、接点−は次段の相隣１合う２個の振
動子１−１’、１−２に共通接続されている。麹の切換
スイッチ１７−２〜１７−ｍも同一の構成を有し、各接
点６及び−は対応する位置の相隣１合う２個の振動子及
び次段の相隣〕会う２個の振動子にそれぞれ共通接続さ
れている◎各切換スイッチ１７−１〜１７−ｓの他端は
共通Ｋ１１ｉ絖され、パルサー６及び受信遅延回路８に
接続されている・このような切換スイッチは前記制御器
１６から、の切換制御信号によって制御される。

次に前記装置の動作を説明する。

先ず、パルス発生器４によル所定周期毎に発生されたパ
ルスは送信遅延回路５を介してパルサー−６に入力され
、これによ〕パルサーから所定ｏｍ駆動パルス発生され
振動子の駆動が行なわれる。

このとき各振動子ａ４延駆動されるため超音波ビームに
はフォーカスがかけられるととになる◎そして、被検体
からの超音波エコー信号は受信遅延回路８を介して増幅
検波圏路９によって受信され、ム順変換器１０によ〕デ
ィジタル信号に変換され、一旦パツファメ峰り１１にス
トアされた後、順次ツレームメ篭り１２に格納される◎
７レームメモリ１２内に格納されたエコー情報はテレビ
の走査線の掃引タイミングでバッファメモリ１３を介シ
て読み出され、　Ｄ／Ａ変換器１４によってアナログ信
号に変換され良後超音波断層像としてＣＲＴ１５に表示
される。

次に、第５図及び第６図を参照して振動子の駆動走査方
法について説明する０尚、この実施例では説明の便宜上
同時駆動振動子数を８個として説明する０１１００走査
■に尚っては４個の切換スイッチ１７−１〜１７−４を
接点ａＫｍ続し、他の切換スイッチ１７−５〜１７−ａ
ｄ全て不感接点暴に位置させておく。この状態でパルｔ
−６から駆動パルスを発生させると８個の振動子１−１
．１−１’。

１−２．１−２’、１−５．１−３’、１−４．１−４
’のみが送受信に寄与することになる０次に２回目の走
査■のと自は前記４個の切換スイッチ１７−１〜１）４
を全て接点−に切換える◎すると、２番目の振動子１−
１’−９番間の振動子１−５０８個のＩ！励子が選択さ
れて同時駆動される。５回目の走査■のと龜には２番間
の切換スイッチ１７−２〜５番目の切換スイッチ１７−
５０４個のスイッチを全て接点畠に閉じて３番目の振動
子１−２〜１０番目の振動子１−５′の８個の振動子を
選択して同時駆動し、４ＥＩＯ走査■Ｏと亀は、接点＃
に切換えることによ〕４番目の振動子１−２′〜１１番
目の振動子１−６Ｏ８個の振動子を同時駆動し、以下同
様にして、１個づつずらしながら８個を同時に駆動する
。而して壺切換スイッチの接点切換タイミングはｊＩ６
図のようになる０ 以上Ｏ超音波走査では振動子が円弧状に配列されている
ので上戸り状のスキャンを行なうことができ、かつ同時
に駆動される各振動子に紘所定Ｏ遍延が施されているの
でフォーカスがかけられ方位方向の分解能を向上させる
ようになっている。

このような装置であれば、各振動子ピッチを１／２にし
ているため同時駆動振動子数が２倍になるがその口径は
従来と変っていないため、同一口径であルながも各超音
波ビームのピッチが１／２になるＯで方位方向の分解能
の向上を図ることができる。しかも、前述のような切換
スイッチを用いることによ９２個を一組として駆動する
ことができ、これに応じて２個Ｏ振動子に同一の遅延を
施すことができるので同時駆動振動子数が２倍に増加し
てもパルサー及び遅嶌回路Ｏ数を増加させる必要がない
。又、偏向走査を行なわないのでグレーティング四−プ
が発生することはない。

本発明は前記実施例に限定されず種々Ｏ変屡実施が可能
である０例えば各振動子と切換スイッチとＯ接続関係な
ｊＩ７．図のようＫｍ成して４よい０Ｍ図では相隣１合
う振動子を共通接続せずに、１個毎に接点−２−に接続
している・かかる場合に前述と同様な切換操作を行なう
と、第１回目の走査■では１つ置＊に４個の振動子１−
１．ｊ−２゜１−３．１−４が選択されて同時に駆動音
れ、２ｇ１目の走査■では１個ずれ穴位置にある４個Ｏ
振動子１−１’、１−２’、１−５’、１−４’が同時
駆動されることになる０この場合でも同時駆動振動子の
口径は変らず、しかも超音波ビームのピッチは従来Ｏ場
合０１／２となるので方位方向の分解能の向上が図れる
と共に、パルサー６及び遅延回路８０個数も増加しない
。

尚、前記各実施例では遅蝙回路を送信用と受信用０２つ
を設けた場合を示したが、単体の遅嶌回路で兼用させて
送受値時に切換えるようにしてもよい。又、表示装置と
してテレビに代えてｘＹモニターを使用すれば構成を更
に簡略化することができる◎ 以上詳達した本発明によれば、グレーティングローブを
発生させず、かつ同時駆動振動子総数０口径を変える仁
となく、シかもパルナー、遅砥線Ｏ数を増加させずに方
位方向の分解能の向上が図れる七りタース中ヤン方式の
超音波診断装置を提供することができる０

【図面の簡単な説明】

第１図はビーム偏向方式のセクタース中ヤン超音波診断
装置の概略説明図、第２図社円弧状振動子を用い友セク
タスキャン超音波診断装置の概略説明図、館３図は電子
フォーカス法の原理的説明図、第４図は本発明の一実施
例ブロック図、第５図は振動子と切換スイッチ手段の接
続関係の一例を示す回路図、第６図は前記スイッチの切
換タインンダを示すタイムチャート、第７８は本発明Ｏ
他の実施例における振動子と切換スイッチ手段との接続
関係の一例を示す回路図である０１−超音波プー−ブ、
　１−１．１−１’、１−２゜−一・１−ｇｈ・−振動
子、　６・・・パルサー、　５，８−遅爾回路、１６−
・・制御器、　１７−切換スイッチ手段、　　　１７−
１．１７−２．−−−−−−１７−１５−切換スイッチ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の振動子を円弧状に配列し、凸面が被検体に臨むよ
   うに配置し、該振動子を駆動することによシセクタ走査
   を行なう超音波診断装置において、１つのパルサー及び
   遅延回路に対して複数個の振動子を切換接続可能な切換
   スイッチを複数個設け、こＯ複数の切換スイッチの選択
   制御によ）同時駆動振動子総数の口径を変えることなく
   方位方向の分解能の向上を図ったことを特徴とする超音
   波診断装置。