JPS58183148A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPS58183148A JPS58183148A JP6521782A JP6521782A JPS58183148A JP S58183148 A JPS58183148 A JP S58183148A JP 6521782 A JP6521782 A JP 6521782A JP 6521782 A JP6521782 A JP 6521782A JP S58183148 A JPS58183148 A JP S58183148A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- ultrasonic diagnostic
- ultrasonic
- transducer
- circuit
- 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.)
- Pending
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、超音波を用いて生体の断ｆ−像を得る超音
波診断装置に係り、特にアレイ型超音波プローブをさら
に機械的に移動させることにより方位分解症の向上を計
った超音波診断装置に関するものである。
波診断装置に係り、特にアレイ型超音波プローブをさら
に機械的に移動させることにより方位分解症の向上を計
った超音波診断装置に関するものである。
生体の診断を行なうためのものとして超音波診断法があ
り、これは超音波パルスを生体内に放射し、音響的特性
（ｆｔ＃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浸鏝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４障害が極めて少ないとともに、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
に背反しつつある。
り、これは超音波パルスを生体内に放射し、音響的特性
（ｆｔ＃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浸鏝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４障害が極めて少ないとともに、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
に背反しつつある。
、超音波診断法には現在一般に行なわれているＢモード
法の他ζこＣモード法がちる。第１１ΔｆａｔはＢモー
ド法の説明図で、１はアレイ型超音波プローブ、２はこ
のプローブ１の移動面、３は生体であり、断層像３ａは
移動面２に対して垂直な而のものが得られる。
法の他ζこＣモード法がちる。第１１ΔｆａｔはＢモー
ド法の説明図で、１はアレイ型超音波プローブ、２はこ
のプローブ１の移動面、３は生体であり、断層像３ａは
移動面２に対して垂直な而のものが得られる。
一方、第１図＋ｂｌはＣモード法を示すもので、１，２
゜３はそれぞれアレイ型超音波プローブその移動面。
゜３はそれぞれアレイ型超音波プローブその移動面。
生体であり、ｖｆｒ層！象３ｂは移動［ｉｉ２に対して
平行な面のものを得ている。
平行な面のものを得ている。
このようなＣモード法において１画質の！Ｌ否は方位分
解能によって略決定される。この方法では検査時間をよ
り短くしなければならないので、使用するプローブとし
ては一次元あるいは二次元のアレートランスデユーサで
構成されたものが提案されているが、前者の方が実現が
容易である。
解能によって略決定される。この方法では検査時間をよ
り短くしなければならないので、使用するプローブとし
ては一次元あるいは二次元のアレートランスデユーサで
構成されたものが提案されているが、前者の方が実現が
容易である。
すなわち第１図ｔｂｌに示すように、−次元のアレート
ランスデユーサ１を用い、アレイ方向（Ｘ方向）では電
子走査を行ない、またアレ一方向と直角な方向（Ｙ方向
）では機械的にトランスデユーサ１を移動させながら生
体３内を走査し、ある一定深さからの信号のみを表示し
て断層像を得てぃた。
ランスデユーサ１を用い、アレイ方向（Ｘ方向）では電
子走査を行ない、またアレ一方向と直角な方向（Ｙ方向
）では機械的にトランスデユーサ１を移動させながら生
体３内を走査し、ある一定深さからの信号のみを表示し
て断層像を得てぃた。
分解能のよい画質のもの８得るため（こは、超音波ビー
ムを県東させなくてはならないが、こび）場合アレイ方
向では成子集束法がとられまたＩ３向では音４レンズに
上り集束ぐる方法りＳとられ“ｒｌｚ）る。
ムを県東させなくてはならないが、こび）場合アレイ方
向では成子集束法がとられまたＩ３向では音４レンズに
上り集束ぐる方法りＳとられ“ｒｌｚ）る。
しかしながら、これらの方法では細い超音波ビームは秦
東点付近に限定されるため、この部分でしか良好な画１
象が得られない欠点があった。待（こ。
東点付近に限定されるため、この部分でしか良好な画１
象が得られない欠点があった。待（こ。
レンズにより集束の場合には渠束点はプローブを交換し
ない限り変化できなかった。
ない限り変化できなかった。
この発明はＬ記の事情に為づきなされたものＣ１全体と
しての回路構成をｉ−路化し得るととも（こｇに良好な
画１象が得られるＩ４音波診１祈′ｆｉ置を提供しよう
とするものである。
しての回路構成をｉ−路化し得るととも（こｇに良好な
画１象が得られるＩ４音波診１祈′ｆｉ置を提供しよう
とするものである。
この発明の超音波診断装置は、アレイ型超音波プローブ
を配列方向き直角な方向に機械的に移動させながら −
ｉｓもしくは傭数個の振動子を１択して超音波パルスの
送受信を行ない、４られた受信信号のうち前記プローブ
から所定の距離にある物体からの反射波を抽出して記憶
させ、この記憶した信号について振動子の配列方向およ
びこれと直角な方向の２方向においてたたみ込みを行な
うことを特徴とするものである。
を配列方向き直角な方向に機械的に移動させながら −
ｉｓもしくは傭数個の振動子を１択して超音波パルスの
送受信を行ない、４られた受信信号のうち前記プローブ
から所定の距離にある物体からの反射波を抽出して記憶
させ、この記憶した信号について振動子の配列方向およ
びこれと直角な方向の２方向においてたたみ込みを行な
うことを特徴とするものである。
この発明はレーダ分野で用いられる開口合成法の原理を
超音波診断装置に応用したものであり。
超音波診断装置に応用したものであり。
第２図は開口合成法の原理を一次元方向について示して
いる。
いる。
トランスデユーサ１１はＸ軸上に沿って電気的にスイッ
チングしあるいは機械的に移動しなからＺｌ１１］方向
に超音波の送受信を行なう。いまＰｎ点に反射体１２（
反射係数γｎ）があると仮足しその座標を（Ｘｎ、 Ｚ
ｎ）とすれば１位置（Ｘ、 Ｏ）にあるトランスデユー
サ１１から放射された音波ａｔ（ｔ）がＰｎ点で反射し
、再び前記トランスデー−サ１１により受信された場合
の信号Ｓｒは次式で示される。
チングしあるいは機械的に移動しなからＺｌ１１］方向
に超音波の送受信を行なう。いまＰｎ点に反射体１２（
反射係数γｎ）があると仮足しその座標を（Ｘｎ、 Ｚ
ｎ）とすれば１位置（Ｘ、 Ｏ）にあるトランスデユー
サ１１から放射された音波ａｔ（ｔ）がＰｎ点で反射し
、再び前記トランスデー−サ１１により受信された場合
の信号Ｓｒは次式で示される。
５ｒ＝ｒｎｆＣＡ ｔ、）ｓｉｎ（ω、（ｔ ｔ＋
）＞ −−−−−−ＩＩ）ただし Ｃあり、送１８波５ｔ（ｔ）は ５ｔ（ｔ）＝Ｊ”（ｔ）ｓｉｎωｏ１ ごある。ここでω。＝２πｆ０ なお、Ｉ６は１４音波中心周波数、 ｆ（ｔメま超１波
ｔｉＪレスの包絡線を示している。
）＞ −−−−−−ＩＩ）ただし Ｃあり、送１８波５ｔ（ｔ）は ５ｔ（ｔ）＝Ｊ”（ｔ）ｓｉｎωｏ１ ごある。ここでω。＝２πｆ０ なお、Ｉ６は１４音波中心周波数、 ｆ（ｔメま超１波
ｔｉＪレスの包絡線を示している。
波され、さらにフィルタによって高周波成分（２ω。）
を除去すれば、その出力Ｓは次式に示すようになる。
を除去すれば、その出力Ｓは次式に示すようになる。
この信号Ｓは以下に示す基準イぎ吋Ｓｃとたたみこみが
行なわれて、 Ｐｎ点の１象が構成される。
行なわれて、 Ｐｎ点の１象が構成される。
ただし！（キ″Ｚｎβ）は積分範囲を示し、βはトラン
スデューサ１１のビーム幅である。
スデューサ１１のビーム幅である。
したがって
となり、この式は表示面Ｓ−２上の８−ＸｔｓでＰｎ点
の反射体１２の儂が構成されたことを示している。
の反射体１２の儂が構成されたことを示している。
この発明によれば、断ＩＩ儂の分解能は距ｌｌｌ１！（
深さ）に依存しないため常に良好な画像が得られる特長
がある。またこの発明において記憶回路のメモリサイズ
は従来のものに比して多くなるが、遅延回路を必要とし
ないためアナログ回路が簡略化され全体としての構成を
簡単なものとすることができる。
深さ）に依存しないため常に良好な画像が得られる特長
がある。またこの発明において記憶回路のメモリサイズ
は従来のものに比して多くなるが、遅延回路を必要とし
ないためアナログ回路が簡略化され全体としての構成を
簡単なものとすることができる。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第３図において、アレイ型超音波プローブとじてのトラ
ンスデユーサ２１は複数個の振動子２１１゜２１２・・
・２１Ｎを直線状に配列したもので、これらの振動子に
対応して同数の電子スイッチ２２１．２２２・・・２２
Ｎが設けられている。これらの′成子スイッチ２２１゜
２２２・・・２２Ｎを制御することにより、振動子２１
１゜２１２・・・２１Ｎ中の１１ｉｔを順次選択する。
ンスデユーサ２１は複数個の振動子２１１゜２１２・・
・２１Ｎを直線状に配列したもので、これらの振動子に
対応して同数の電子スイッチ２２１．２２２・・・２２
Ｎが設けられている。これらの′成子スイッチ２２１゜
２２２・・・２２Ｎを制御することにより、振動子２１
１゜２１２・・・２１Ｎ中の１１ｉｔを順次選択する。
これによりパルサ２３で作られたドライブパルスは例え
ば振動子２１１に供給され振動子２１１から被検体に向
けて超音波が放射される。
ば振動子２１１に供給され振動子２１１から被検体に向
けて超音波が放射される。
被検体からの反射波は再び振動子２１１により受信され
、この受信信号は増幅５２４を介して２１ｉ！のミキサ
２５ａ、２５ｂに供給され発振器２６の出力信号との間
で乗算が行なわれる。
、この受信信号は増幅５２４を介して２１ｉ！のミキサ
２５ａ、２５ｂに供給され発振器２６の出力信号との間
で乗算が行なわれる。
この場合、発振器２６の出力信号はミキサ２５ａし１／
２位相がシフトされて供給される。ミキサ２５ａ２５ｂ
の出力は低域通過フィルタ２８ａ ２８ｂにおいて高周
波成分が除去された後、サンプルホールド回路２９轟、
２９ｂ 、アナログディジタル変換器３０ａ、 ３０ｂ
を経てそれぞれ記憶回路３１ａ、３１ｂに記憶される。
２位相がシフトされて供給される。ミキサ２５ａ２５ｂ
の出力は低域通過フィルタ２８ａ ２８ｂにおいて高周
波成分が除去された後、サンプルホールド回路２９轟、
２９ｂ 、アナログディジタル変換器３０ａ、 ３０ｂ
を経てそれぞれ記憶回路３１ａ、３１ｂに記憶される。
ただし、この時記憶される信号はＣモード像として表示
される所定の深さの信号のみでよい。
される所定の深さの信号のみでよい。
次いで、トランスデー−サ２１を配列方向と直角な方向
に微小ステップΔｙだけ順次移動し、それぞれのステッ
プにおいて同様なスイッチング動作が繰り返される。
に微小ステップΔｙだけ順次移動し、それぞれのステッ
プにおいて同様なスイッチング動作が繰り返される。
かくしてＭステラプ機械的な移動が行なわれると、記憶
された信号は信号処理回路３２において（４）式の計算
が８とＺｎについて２次元的に行なわれ。
された信号は信号処理回路３２において（４）式の計算
が８とＺｎについて２次元的に行なわれ。
この結果はフレームメモリ３３で一旦記憶してからテレ
ビモニタのような表示器３４に表示される。
ビモニタのような表示器３４に表示される。
なお１図中３５は構成各部を制御するための主制御回路
である。
である。
信号処理回路３２では、 ＭｘＮｘＬポイントについて
の情報が記憶されている。ただしＬは閑さ方向について
のサンプリングポイントを表わしている。
の情報が記憶されている。ただしＬは閑さ方向について
のサンプリングポイントを表わしている。
１ポイント８ビツトの画像信号とすれば、前記記憶回路
３１ａ 、３１ｂのメモリサイズはＭｘＮｘＬバイトと
なる。またに枚のＣモード１を同時に得ようとすれば、
この記憶回路３１ｍ、 ３１ｂのメモリサイズはＭｘＮ
ｘＬｘＫバイトとなる。
３１ａ 、３１ｂのメモリサイズはＭｘＮｘＬバイトと
なる。またに枚のＣモード１を同時に得ようとすれば、
この記憶回路３１ｍ、 ３１ｂのメモリサイズはＭｘＮ
ｘＬｘＫバイトとなる。
トランスデー−サ２１のビーム・腐βが比較的小さい（
例えば１０°以下）とすれば、１枚のＣモード鷹はＭｘ
Ｎポイントの情報から構成することができる。この場合
に、まずＸ方向についてたたみ込みを行ない次にＹ方向
についてたたみ込みを行なうことにより（４）式を２次
元的に構成することかできる。
例えば１０°以下）とすれば、１枚のＣモード鷹はＭｘ
Ｎポイントの情報から構成することができる。この場合
に、まずＸ方向についてたたみ込みを行ない次にＹ方向
についてたたみ込みを行なうことにより（４）式を２次
元的に構成することかできる。
一般的には（３）式の計算をＦＥ’Ｔ（高速フーリエ変
換回路）により行なうようにＣれば、処理時間を短かく
することができる。
換回路）により行なうようにＣれば、処理時間を短かく
することができる。
また、この処理に使用する基準信号Ｓｃは信号処理回路
３２内でその都度算出してもよいがＦｔＯＭ等Ｘ〜 信号は矩形波であってもよく、この場合には−の移相器
２７を容易に構成し得る利点がある。
３２内でその都度算出してもよいがＦｔＯＭ等Ｘ〜 信号は矩形波であってもよく、この場合には−の移相器
２７を容易に構成し得る利点がある。
さらにこの発明に上って得られるＣモード断層儂が複ａ
ｌＬ）秋の場合ｌこは、これらを表示器３４上に１枚づ
つ順次表示したりあるいは複数枚を同時に表示すること
ができ、しかもこれらはＸ４１フイルム等に記録して長
期間保存することもできるので診断上好都合である。
ｌＬ）秋の場合ｌこは、これらを表示器３４上に１枚づ
つ順次表示したりあるいは複数枚を同時に表示すること
ができ、しかもこれらはＸ４１フイルム等に記録して長
期間保存することもできるので診断上好都合である。
以上のようにこの発明は断ＮＩ儂の分解能が距離（深さ
）に依存しないため１−像が良好であるとともに遅延回
路を必要としないため全体としての構成を簡略化し得る
ものである。
）に依存しないため１−像が良好であるとともに遅延回
路を必要としないため全体としての構成を簡略化し得る
ものである。
なお、この発明は上記実ｍ例に限定されるものではなく
要旨を変更しない範囲において種々変形して実施するこ
とができる。
要旨を変更しない範囲において種々変形して実施するこ
とができる。
第１図（ａｌ （ｂｌはそれぞれ超音波診断法のモード
についてのものでｔａｒはＢモード法の説明図、１ｂｌ
ｉ、ｔＣモード法の説明図、第２図はこの発明において
用いる開口合成法の原理を一次元方向について示す説明
図、第３図はこの発明の一実施例の回路構成図である。 にアレイ型超音波プローブ ２：移動面 ３：生体 ３ａ、３ｂ ：断層儂 １１：トランスデー−サ １２：反射体２１ニドラン
スデユーサ ２１１．２１２・・・・・・２１Ｐ：撮動子２２１．２
２２・・・・・・２２）’ ： 電子スイッチ２３：パ
ルサ ２４：ｔｌ１幅器２５ｇ、２５ｂ ：ミキ
サ ２６：発振器２７：移相器 ２８ａ、 ２８ｂ
：低域通過フィルり２９ａ、２９ｂ ：ナンプルホー
ルド回路３０ ａ ＊ ３Ｑ ｂ：アナログディジタル
変換器Ｊ ｌ ａ ＋３１ ｂ ：紀憧回路 ３２：
信号処理回路３３：フレームメモリ ３４：表示器３
５：主制御回路 外１名 第１図 ｒａ） （ｂ） 第２図 １
についてのものでｔａｒはＢモード法の説明図、１ｂｌ
ｉ、ｔＣモード法の説明図、第２図はこの発明において
用いる開口合成法の原理を一次元方向について示す説明
図、第３図はこの発明の一実施例の回路構成図である。 にアレイ型超音波プローブ ２：移動面 ３：生体 ３ａ、３ｂ ：断層儂 １１：トランスデー−サ １２：反射体２１ニドラン
スデユーサ ２１１．２１２・・・・・・２１Ｐ：撮動子２２１．２
２２・・・・・・２２）’ ： 電子スイッチ２３：パ
ルサ ２４：ｔｌ１幅器２５ｇ、２５ｂ ：ミキ
サ ２６：発振器２７：移相器 ２８ａ、 ２８ｂ
：低域通過フィルり２９ａ、２９ｂ ：ナンプルホー
ルド回路３０ ａ ＊ ３Ｑ ｂ：アナログディジタル
変換器Ｊ ｌ ａ ＋３１ ｂ ：紀憧回路 ３２：
信号処理回路３３：フレームメモリ ３４：表示器３
５：主制御回路 外１名 第１図 ｒａ） （ｂ） 第２図 １
Claims (2)
- （１） 複数個の振動子が直線状番と配列されたアレ
イ型超音波プローブと、このプローブを振動子の配夕Ｕ
方向と直角な方向に機械約６こ移動させる手段と、＠記
プローブ中の一個もしくＣま複数個の振動子を選択し超
音波／＜）レスの送受信を行なう手段と、これらの手段
によって得られた受信信号のうち前記プローブから所定
の距Ｉｌｌこある物体からの反射波を抽出し記憶する手
段と、こＱ）手段により記憶された信号について振動子
の配列方向およびこれと直角な方向の二方向におＧ）で
たたみ込みを行なう信号処理回路と、この回路の出力を
表示または記録する手段とを備えていることを特徴とす
る超音波診断装置。 - （２） 反射波を抽出するプローブからの距離が複数
段に設定されていることを特徴とする特許請求の範囲＠
１項記城の超音波診断装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6521782A JPS58183148A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 超音波診断装置 |
| DE8383300926T DE3375614D1 (en) | 1982-02-24 | 1983-02-22 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| EP83300926A EP0087318B1 (en) | 1982-02-24 | 1983-02-22 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| AU11737/83A AU539425B2 (en) | 1982-02-24 | 1983-02-22 | Ultrasonic scanning array - focussing in two directions |
| US06/469,315 US4542746A (en) | 1982-02-24 | 1983-02-24 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6521782A JPS58183148A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58183148A true JPS58183148A (ja) | 1983-10-26 |
Family
ID=13280519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6521782A Pending JPS58183148A (ja) | 1982-02-24 | 1982-04-19 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58183148A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61217143A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| JPH07236642A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-12 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2009066409A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | General Electric Co <Ge> | 位置情報に基づいて関心対象ボリュームを収集するための方法及びシステム |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP6521782A patent/JPS58183148A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61217143A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| JPH07236642A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-12 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2009066409A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | General Electric Co <Ge> | 位置情報に基づいて関心対象ボリュームを収集するための方法及びシステム |
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