JPS58165827A - 超音波断層装置 - 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、複数の振動子を有する探触子を配設し、遅延
線によるフォーカス（焦点）制御が可能な超音波断層装
置の改良に関するものである。

従来の複数の振動子を有する探触子を配設し、遅延線に
よるフォーカス制御が可能な超音波断層装置は、例えば
、第１図に示すように、振動子数８０個（１，５＋＋＋
＋＋＋ピツチ）口径１５ｍｍ（１０振動子）で１／２ピ
ツチ走査を使用し、走査線は１４０本である。このとき
、画像表示範囲（以下、画像エリアという）の大きさは
１０５ｍｍ（（８０−１０）×１．５＝１０　ｓ　）で
ある。

しかしながら、超音波映像をより深（まで観察しようと
するとき、フォーカシノグ（ｆｏｕｃｕｓｉｎｇ）の要
求により口径を大きくする必要がある。そこで、例えば
、従来の口径１５ｍｍを２７ｍｍ（１８振動子）の口径
に拡大すると、その画像エリアの大きさは、９３胴（（
８０−１８）Ｘｌ、５＝９３）となり、１２ｍｍも小さ
くなるという問題があった。また、口径が太きく　ｔＸ
って画像エリアの割合が小さくなった分だけ振動子数ン
増加すればよいのであるが、探触子が太き（なることは
、片手で操作できろという利点を消滅してしまうことに
なるため、所定以上の大きさにしたくないという問題が
あった。

本発明は、前記問題を解消するためになされたものであ
り、その特徴は、探触子の各振動子のスイッチング制御
を行う際に、所定数の仮想振動子音も含めてスイッチン
グ制御７行う手段を具備したことにある。

以下、実施例とともに本発明の詳細な説明する。

（１）本発明の原理 第２図は、本発明の詳細な説明するＴこめの図であり、
ｎは探触子の総振動子数、ｐは走査ピンチ、ｍは探触子
の口径の振動子数、ｔは仮想部分の振動子の数である。

従来の画像表示幅Ｌ１は、例えば、探触子の総振動子数
Ｙｎ、走査ピンチＹｐ、探触子の口径の振動子数’ａ＝
ｍとすると、式（１１で表わすことができる。

Ｌ、　＝　（ｎ−ｍ＋１　）　Ｘ　Ｐ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（１１本発明は、実際には存在し
ないが、第２図に示すように、探触子の振動子の両端に
、さらに振動子がｔ個づつ存在すると仮定して走査制御
を行い、次式（２）で表わされる画像表示幅Ｌ２を得る
ようにしたものである。

Ｌ２−（ｎ＋２ｔ−ｍ＋１）×ｐ・・・・・・・・・・
（２）即ち、走査線数で４を本２画像エリアで２ｔｐだ
け増加したことになり、大きな画像エリアが探触子の大
きさを変えずに得られることになる。しかしながら、仮
想振動子を使用した口径のときのみ送受信感度が低下及
び超音波ヒームの微小偏向が生じるので補正が必要であ
る。

（２）本発明の実施例 第３図は、前記本発明の原理に従った一実施例の構成を
示す図である。図中、１は探触子であり、ｎ個の振動子
Ｑ、〜Ｑｎとｎ個のダイオードスイッチ群で構成されて
いる。その振動子部の具体的な構成は、第４図に示すよ
うに、振動子ＱＩＩＱ２１Ｑ３・・・・にそれぞれ′直
列にコンデンサＣとダイオードスイッチＤが接続され、
振動子Ｑ、、Ｑ２．Ｑ３・・・・・とコンデンサＣの接
続点Ａは直接短絡用抵抗Ｒ１で接地され、コンデンサＣ
とダイオードＤの接続点Ｂは抵抗Ｒ２Ｙ介してダイオー
ドスイッチング信号ＤＳが入力されろようになっている
。まγこ、前記ダイオードＤの入力端子には超音波信号
ＵＳが入力される。２は超音波画像信号を増幅するため
の画像増幅器、３はデジタル・スキャンコンバータ部、
４はＣＲＴディスプレイ、テレビジョンモニタ等の表示
装置、５は第４図のグイオードスイッチＤＹ制御するた
めのダイオードスイッチ制御回路、６は遅延線によるフ
ォーカシングのためのフォーカス回路、Ｔはパルス発生
回路、８はダイオードスイッチ制御回路５及びフォーカ
ス回路６２制御するだめのＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌ
ｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。

第５図は、第３図に示すデジタル・スキャンコンバータ
部の一実施例の具体的な構成を示す図であり、３０１は
画像増幅器２かものビデオ信号ｔデジタル信号に変換す
るアナｐグ・デジタル変換器、３０２は書込み用サンプ
リング・バッファメモリであり、この出力信号は、シリ
アル・パラレルコンバータ３０３ＡＹ通して画像メモリ
に記憶されろ。シリアル・パラレルコンバータ３０３Ａ
は、超音波の送受信と同期したタイミングで動作り、［
ｊし用パラレル・シリアルフンバータ３０３Ｂは、テレ
ビジョンモニタ等の走査同期信号と同期したタイミング
で動作するものである。３０４は画像メモ！Ｊ、３０５
は画像メモリ制御回路、３０６はタイミング制御回路、
３０７はビデオ信号１位置表示マーり４．計測値等を混
合する混合器、３０８は混合器３０７からの出力をアナ
ｐグ信号に変換′ｆるデジタル・アナログ変換器である
。

次に、本実施例の動作を説明する。

第３図〜第５図において、デジタル・スキャンコンバー
タ部３からの所定のアドレスがＲＯＭ８に入力すると、
ＲＯＭ８から所定の振動子選択信号が出力して、タイオ
ードスイッチ制御回路５及びフォーカス回路６に入力さ
れる。二方第５図に示すデジタル・スキャンコン／・−
夕部３のタイミング制御回路３０６からの超音波の半波
長パルスからなるフォーカシング制御信号、即ち探触子
１の各振動子部、〜Ｑｎのリレーラインによる超音波打
ち出し遅延量を制御する信号がフォーカス回路６に入力
され、所定の選択された各振動子の超音波打ち出し時間
が決定される。また、前記ダイオードスイッチ制御回路
５はＲＯＭ８からの振動子選択信号に従って探触子１の
Ａ１−Ａｔ及びＢ、〜Ｂ。

の仮想振動子も含めた全振動子のうちｍ個ン選択接続し
て動作状態とｊる。この選択され７Ｃｍ個の各振動子は
、パルス発生回路７から前記フォーカス回路６でそれぞ
れ決定された遅延時間に対応して発生するパルスにより
超音波パルスを打ち出す。

この打ち出された超音波ビームは、被検体で反射されろ
。この反射超音波ビームは、前記ｍ個の振動子で受信さ
れ、画像増幅器２で増幅検波された後、デジタル・スキ
ャンコンバータ部３のアナログ・デジタル変換器３０１
に入力されてデジタル信号に変換され、書込み用サンプ
リングバッフ７メそり３０２を通してシリアル・パラレ
ルコンバータ３０３Ａに入力されろ。このシリアル・パ
ラレルコンバータ３０３Ａの出力は、所定のタイミング
で画像メモリ３０４に書込まれる。この画像メモリ３０
４に記憶された内容は、パラレル・ソリアルコンバータ
３０３ＢＹ通してテレビジョンモータ等の走査同期信号
に同期しＴこタイミングで読み出され、混合器３ｏ７．
デジタル・アナログ変換器３０Ｂを通して表示装置４に
超音波断層像が表示されろ。この動作を繰り返し行う。

前記打ち出しの振動子は、Ａ１〜Ｑ（ｎｎ−ｔ）＋　Ａ
２〜Ｑ（ｍ−ｔ＋＋）＋　　−−−°Ｑ（ｎ−ｍ−１）
＋ｂＱｎ＋□、・・・・・Ｑ（ｎ−ｔ）〜ハと移動させ
る。これによって走査線数を増加することになる。この
制御は、前述したように、ＲＯＭ８によって行われる。

実際には振動子Ａ、〜Ａｔは存在しないがフォーカスは
−ｔと−−ｔ＋１の間の延長に結ばれる。

２ 即ち、ｍ−を個の振動子でｍ個の口径分の役目を果すこ
とになる。この操作によって従来の方法と同じ走査線数
及び同じ画像エリアが得られる。この場合送受信感度イ
民下は、＜　ｍ　　ｊ　　＞　２に比例して低下するの
で増幅器で低下分を補正してやればよ〜１゜ なお、本発明は、前記実施例に限定されることなく、そ
の要旨を変更しない範囲において種々変更し得ることは
勿論である。

以上説明したように、本発明によれば、超音波送受信口
径乞拡大した時の画像エリアの縮少を補正するようにし
たので、実際に振動子数を増加しないで画像エリアを大
きくでき、かつ、片手で操作できる探触子を提供するこ
とができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の超音波断層装置の探触子の構成を示す
図、第２図は、本発明の詳細な説明する１こめの図、第
３図は、本発明の一実施例の構成を７０ツクで示す図、
第４図は、本実施例の探触子を説明するための図、第５
図は、第３図のデジタル・スキャンコンバータ部の具体
的な構成をフロックで示す図である。 １・探触子　　　　　２・・・画像増幅器３・・・デン
タル・スキャンコンバータ部４・・表示装置 ５・・・ダイオードスイッチ制御回路 ６　・フォーカス回路　７・・・パルス発生回路８・・
　ＲＯＭ 代理人　弁理士　秋　１）収　喜 第　１　図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の振動子を有する探触子を備えた超音波断層装置に
   おいて、各振動子のスイッチング乞制御する手段と、該
   ６振動子のスイッチング制御を行う際に、所定数の仮想
   振動子をも含めてスイッチング制御を行う手段を具備し
   たことを特徴とする超音波断層装置。