JPS58198332A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPS58198332A JPS58198332A JP57080698A JP8069882A JPS58198332A JP S58198332 A JPS58198332 A JP S58198332A JP 57080698 A JP57080698 A JP 57080698A JP 8069882 A JP8069882 A JP 8069882A JP S58198332 A JPS58198332 A JP S58198332A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- measured
- reflected wave
- electroacoustic transducer
- diagnostic apparatus
- 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)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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
発明の技術分野
本発明は、超音波を送信および受信する電気音響変換素
子から被測定体表面までの間に伝達媒体を介在させる超
音波プローブを用いる超音波診断装置に関する。 技術の背景 近年、超音波ビームで同一平面内を走査することにより
断層像を得る超音波診断装置が多く実用化されている。 超音波ビームで走査する方法は次の−２つに大別される
。１つは電子式走査と呼ばれる方法で、分割された電気
音響変換素子を用いて電子式に駆動する素子群を選択し
たり、駆動する素子に各々異なる遅延を与えて超音波ビ
ームを平行もしくは扇形に走査するものである。他の１
つは機械式走査と呼ばれる方法で、電気音響変換素子を
機械式に回転、揺動させてビームを走査するものである
。 前者の電子式には電気音響変換素子を直接被測定体（例
えば生体）に接触させることが可能なものもあるが、後
者の機械式では電気音響変換素子を動かすので直接被測
定体に接触させることができず、通常液体の伝播物質を
用いて音響的結合を図っている。このため電気音響変換
素子と被測定体との間の多重反射がノイズとなって受信
信号に重畳されるという問題がある。 第１図はこの説明図で、ｌは機械走査式のプローブ、２
は回転もしくは揺動駆動される電気音響変換素子、３は
被測定体、Ｓはその表面、Ｘは心臓等の組織、４は扇形
の走査領域、５はプローブｌ内に満たされる超音波伝達
媒体である。被測定体３内の超音波伝播速度をＶ ２−
、媒体５で満たされたプローブ１内の超音波伝播速度ｖ
１とすると、一般にはｖＩ−ｖ２またはｖｌ＜ｖ２に選
ばれる。変換素子２から超音波パルスＤＰが送出される
と先ず被測定体表面Ｓによる１次反射波Ｒ３＋を生ずる
。次に該パルスが被測定体中を進行すると組織Ｘで反射
波ＲＸを生ずる。変換素子２により受信したいものは、
超音波パルスＤＰの走査対象領域４からの反射波である
から、該超音波が領域４に入った直後に反射して戻った
時点から該超音波が領域４の最大深さ１２まで到達しそ
こで反射して戻るまでの間が領域４からの反射波受信可
能期間でなければならない。しかし上記の表面Ｓによる
反射波Ｒ３＋は変換素子２に達するとそこで再び反射し
、表面Ｓに戻って２次的な反射波Ｒ３２を生ずる。これ
が多重反射の第１のもので、この２次反射波Ｒ３２は変
換素子２へ反射波ＲＸと共に戻る恐れがあり、反射波Ｒ
Ｘに対するノイズとなる。 従来技術と問題点 第１図の変換素子２と被測定体表面Ｓとの間の距離が１
１であるとすれば、この距離の片道伝播時間はｔｌ−Ｉ
Ｉ／ｖＩであり、表面Ｓからの１次、２次・・・・・・
反射波は超音波送信後２ｔ＋、４ｔ＋・・・・・・後に
受信される。一方、被測定体３内の距離７！２の片道伝
播時間はｔ ２ ＝ １２ ／ Ｖ ２であるから、走
査対象領域４からの反射波は２ｔ＋〜２ｔ（＋’ｌｔ２
内に現れる。これらが２次反射波Ｒ３２の受信前に受信
されてしまえば反射波Ｒ３２がＲＸに重畳することはな
い。これを式で表わせば４ｔ＋’２ｔ＋＋２ｔ２ 、’、ｔ＋＞ｔ ２ である。この条件はプローブｌ （ＩＩＪのＩＩＪ及び
又はｖＩを選定することにより満足させ得る。 第２図は上述した条件に設定されたプローブを用いた従
来の駆動法の説明図で、ＤＰＩ、ＤＰ２、・・・・・・
は繰り返し間隔てで発生される超音波パルス、ＲＳＨ、
’Ｒ３１２は表面Ｓによる１次反射波、ＲＸＩ、ＲＸ２
は組織Ｘからの反射波、Ｒ３２，は表面Ｓによる２次反
射波である。この方法により多重反射は完全に抑圧でき
るが、駆動してから最大測定深さｌ！２からの反射超音
波受信までの時間２（ｔ＋＋ｔ２）が媒体不使用の電子
式に比べて大きく、一般には２倍以上となる。しかも、
第２図の従来方法では最大測定深さ１２からの反射超音
波を受信してから次の駆動を行なうように制御している
ので駆動の繰り返し周期τは電子式の１／２以下に低下
し、心臓等の速い動きを観察するのに不都合であった。 発明の目的 本発明は、伝播経路中の送信超音波と受信超音波が何ら
干渉しないことに着目して、既存のプローブ構成を変え
ることなく超音波パルスの駆動間隔を短縮しようとする
ものである。 発明の構成 本発明は、電気音響変換素子から被測定体表面までの間
に超音波伝達媒体を介在させ、且つ、該電気音響変換素
子から該被測定体表面までの長さ１１なる前記伝達媒体
を超音波が伝播する時間ｔ１が咳被測定体表面から被測
定体中の最大測定深さまでの距＃１１２を超音波が伝播
する時間１２以上となる様に、該長さ１１及び、伝達媒
体を選定してなる超音波プローブを備えた超音波診断装
置において、該電気音響変換素子の駆動間隔τを２・
子から被測定体表面までの間に伝達媒体を介在させる超
音波プローブを用いる超音波診断装置に関する。 技術の背景 近年、超音波ビームで同一平面内を走査することにより
断層像を得る超音波診断装置が多く実用化されている。 超音波ビームで走査する方法は次の−２つに大別される
。１つは電子式走査と呼ばれる方法で、分割された電気
音響変換素子を用いて電子式に駆動する素子群を選択し
たり、駆動する素子に各々異なる遅延を与えて超音波ビ
ームを平行もしくは扇形に走査するものである。他の１
つは機械式走査と呼ばれる方法で、電気音響変換素子を
機械式に回転、揺動させてビームを走査するものである
。 前者の電子式には電気音響変換素子を直接被測定体（例
えば生体）に接触させることが可能なものもあるが、後
者の機械式では電気音響変換素子を動かすので直接被測
定体に接触させることができず、通常液体の伝播物質を
用いて音響的結合を図っている。このため電気音響変換
素子と被測定体との間の多重反射がノイズとなって受信
信号に重畳されるという問題がある。 第１図はこの説明図で、ｌは機械走査式のプローブ、２
は回転もしくは揺動駆動される電気音響変換素子、３は
被測定体、Ｓはその表面、Ｘは心臓等の組織、４は扇形
の走査領域、５はプローブｌ内に満たされる超音波伝達
媒体である。被測定体３内の超音波伝播速度をＶ ２−
、媒体５で満たされたプローブ１内の超音波伝播速度ｖ
１とすると、一般にはｖＩ−ｖ２またはｖｌ＜ｖ２に選
ばれる。変換素子２から超音波パルスＤＰが送出される
と先ず被測定体表面Ｓによる１次反射波Ｒ３＋を生ずる
。次に該パルスが被測定体中を進行すると組織Ｘで反射
波ＲＸを生ずる。変換素子２により受信したいものは、
超音波パルスＤＰの走査対象領域４からの反射波である
から、該超音波が領域４に入った直後に反射して戻った
時点から該超音波が領域４の最大深さ１２まで到達しそ
こで反射して戻るまでの間が領域４からの反射波受信可
能期間でなければならない。しかし上記の表面Ｓによる
反射波Ｒ３＋は変換素子２に達するとそこで再び反射し
、表面Ｓに戻って２次的な反射波Ｒ３２を生ずる。これ
が多重反射の第１のもので、この２次反射波Ｒ３２は変
換素子２へ反射波ＲＸと共に戻る恐れがあり、反射波Ｒ
Ｘに対するノイズとなる。 従来技術と問題点 第１図の変換素子２と被測定体表面Ｓとの間の距離が１
１であるとすれば、この距離の片道伝播時間はｔｌ−Ｉ
Ｉ／ｖＩであり、表面Ｓからの１次、２次・・・・・・
反射波は超音波送信後２ｔ＋、４ｔ＋・・・・・・後に
受信される。一方、被測定体３内の距離７！２の片道伝
播時間はｔ ２ ＝ １２ ／ Ｖ ２であるから、走
査対象領域４からの反射波は２ｔ＋〜２ｔ（＋’ｌｔ２
内に現れる。これらが２次反射波Ｒ３２の受信前に受信
されてしまえば反射波Ｒ３２がＲＸに重畳することはな
い。これを式で表わせば４ｔ＋’２ｔ＋＋２ｔ２ 、’、ｔ＋＞ｔ ２ である。この条件はプローブｌ （ＩＩＪのＩＩＪ及び
又はｖＩを選定することにより満足させ得る。 第２図は上述した条件に設定されたプローブを用いた従
来の駆動法の説明図で、ＤＰＩ、ＤＰ２、・・・・・・
は繰り返し間隔てで発生される超音波パルス、ＲＳＨ、
’Ｒ３１２は表面Ｓによる１次反射波、ＲＸＩ、ＲＸ２
は組織Ｘからの反射波、Ｒ３２，は表面Ｓによる２次反
射波である。この方法により多重反射は完全に抑圧でき
るが、駆動してから最大測定深さｌ！２からの反射超音
波受信までの時間２（ｔ＋＋ｔ２）が媒体不使用の電子
式に比べて大きく、一般には２倍以上となる。しかも、
第２図の従来方法では最大測定深さ１２からの反射超音
波を受信してから次の駆動を行なうように制御している
ので駆動の繰り返し周期τは電子式の１／２以下に低下
し、心臓等の速い動きを観察するのに不都合であった。 発明の目的 本発明は、伝播経路中の送信超音波と受信超音波が何ら
干渉しないことに着目して、既存のプローブ構成を変え
ることなく超音波パルスの駆動間隔を短縮しようとする
ものである。 発明の構成 本発明は、電気音響変換素子から被測定体表面までの間
に超音波伝達媒体を介在させ、且つ、該電気音響変換素
子から該被測定体表面までの長さ１１なる前記伝達媒体
を超音波が伝播する時間ｔ１が咳被測定体表面から被測
定体中の最大測定深さまでの距＃１１２を超音波が伝播
する時間１２以上となる様に、該長さ１１及び、伝達媒
体を選定してなる超音波プローブを備えた超音波診断装
置において、該電気音響変換素子の駆動間隔τを２・
【
２くτミ〕・２・ｔｌに設定してなることを特徴とする
、以下図示の実施例を参照しながらこれを詳細に説明す
る。 発明の実施例 第３図は本発明の一実施例を示す波形図で、第１の超音
波パルスＤＰ＋を発射してから２ｔ＋ｆ＆に表面Ｓによ
る１次反射波Ｒ３ｏが得られる点、そして２（ｔ＋＋ｔ
２）内に組織Ｘからの反射波ＲＸ１が得られる点、さら
に４ｔ＋後に表面Ｓによる２次反射波ＲＳ２．が得られ
る点は第２図と同様である。またＲ８１２が第２の超音
波パルスＤＰ２の表面Ｓによる１次反射波であり、さら
にＲＸ２が組織ＸからのＤＰ２の反射波である点も同様
である。しかし、第２図では第２の超音波パルスＤＰ２
を第１の超音波パルスＤＰ＋から２（ｔｌ＋１２）以上
遅れて発生しているに対し、本発明ではこれを２ｔ１〉
τ２２ｔ２なる間隔で発生する。第３の超音波パルスＤ
Ｐ３以下についても同様である。これを第１．第２の超
音波パルスＤＰ＋、ＤＰ２について説明すると次の様に
なる。つまり、第２の超音波パルスＤＰ２の駆動の瞬間
には前回の受信波ＲＳｏ 、 ＲＸ ＋等は媒体中を
伝搬しており、未だ電気音響変換素子２に入射していな
い。そしてパルスＤＰ２の駆動の直後に受信動作を開始
することで前回の駆動による受信波Ｒ３，、。 ＲＸ＋を受けることができる。この時送信波ＤＰ２と、
前回の受信波Ｒ３ｏ、ＲＸ＋等とは媒体中で干渉するこ
とはない。そして最大測定深さ１２からの受信が完了し
たら、次のパルスＤＰ３の駆動を行なう。パルスＤＰ３
と□表面Ｓがらの前回の２次反射波Ｒ３２，が重っても
よい。つまりτ−２τ１でもよい、但し領域４特に組織
Ｘからの反射波と重なってはならないのでτ２イ２ｔ２
である必要がある。 第４図は駆動および受信系の概略構成図で、ＩＯは駆動
回路、１１はその駆動電圧Ｄ Ｐ”が受信回路１２へ回
り込むのを制限するリミッタ、１３は受信回路１２の出
力（受信波）を整流する整流回路、１４は断層像を表示
する陰極線管（ＣＲＴ）、１５は本発明に係わる駆動間
隔てを発生するタイミング発生回路、】６はこれに基づ
きＣＲＴ１４に掃引信号を与える掃引信号発生回路であ
る。 １５．１０．２の系で超音波を送出し、２．１１．１２
の系で反射波を受信し、受信出力を整流したのちＣＲＴ
１４に表示する。尚、整流回路１３の出力をＡ／Ｄ変換
器１７でデジタル値に変換し、これをメモリ１８に格納
した後ＣＲＴ１４に表示してもよい。 第５ＦｙＪは本発明の他の実施例で、電子走査式のプロ
ーブに通用したものである。本例では電気音響変換素子
２を円弧状に分割し、電子式に駆動素子群をずらせて扇
形に走査する。この方式は遅延素子を用いずに超音波を
扇形に走査ができ、さらに、走査されるビームがほぼ生
体２の表面Ｓ付近を通るので、心臓Ｘを肋骨６の間を通
して観察する場合等に有効である。この場合も、電気音
響変換素子２と被測定体３との間に距離があるため、第
１図と同様の問題が生ずる。従って、本発明の通用でそ
の駆動間隔τを短縮できる。 発明の効果。 以上述べたように本発明によれば、電気音響変換素子と
被測定体との間に伝達媒体を介在させるプローブ使用の
超音波診断装置において、多重反射を抑えつつ、駆動繰
返し周期を高めることができるので、心臓等の速い動き
を観察する場合に好都合である。
２くτミ〕・２・ｔｌに設定してなることを特徴とする
、以下図示の実施例を参照しながらこれを詳細に説明す
る。 発明の実施例 第３図は本発明の一実施例を示す波形図で、第１の超音
波パルスＤＰ＋を発射してから２ｔ＋ｆ＆に表面Ｓによ
る１次反射波Ｒ３ｏが得られる点、そして２（ｔ＋＋ｔ
２）内に組織Ｘからの反射波ＲＸ１が得られる点、さら
に４ｔ＋後に表面Ｓによる２次反射波ＲＳ２．が得られ
る点は第２図と同様である。またＲ８１２が第２の超音
波パルスＤＰ２の表面Ｓによる１次反射波であり、さら
にＲＸ２が組織ＸからのＤＰ２の反射波である点も同様
である。しかし、第２図では第２の超音波パルスＤＰ２
を第１の超音波パルスＤＰ＋から２（ｔｌ＋１２）以上
遅れて発生しているに対し、本発明ではこれを２ｔ１〉
τ２２ｔ２なる間隔で発生する。第３の超音波パルスＤ
Ｐ３以下についても同様である。これを第１．第２の超
音波パルスＤＰ＋、ＤＰ２について説明すると次の様に
なる。つまり、第２の超音波パルスＤＰ２の駆動の瞬間
には前回の受信波ＲＳｏ 、 ＲＸ ＋等は媒体中を
伝搬しており、未だ電気音響変換素子２に入射していな
い。そしてパルスＤＰ２の駆動の直後に受信動作を開始
することで前回の駆動による受信波Ｒ３，、。 ＲＸ＋を受けることができる。この時送信波ＤＰ２と、
前回の受信波Ｒ３ｏ、ＲＸ＋等とは媒体中で干渉するこ
とはない。そして最大測定深さ１２からの受信が完了し
たら、次のパルスＤＰ３の駆動を行なう。パルスＤＰ３
と□表面Ｓがらの前回の２次反射波Ｒ３２，が重っても
よい。つまりτ−２τ１でもよい、但し領域４特に組織
Ｘからの反射波と重なってはならないのでτ２イ２ｔ２
である必要がある。 第４図は駆動および受信系の概略構成図で、ＩＯは駆動
回路、１１はその駆動電圧Ｄ Ｐ”が受信回路１２へ回
り込むのを制限するリミッタ、１３は受信回路１２の出
力（受信波）を整流する整流回路、１４は断層像を表示
する陰極線管（ＣＲＴ）、１５は本発明に係わる駆動間
隔てを発生するタイミング発生回路、】６はこれに基づ
きＣＲＴ１４に掃引信号を与える掃引信号発生回路であ
る。 １５．１０．２の系で超音波を送出し、２．１１．１２
の系で反射波を受信し、受信出力を整流したのちＣＲＴ
１４に表示する。尚、整流回路１３の出力をＡ／Ｄ変換
器１７でデジタル値に変換し、これをメモリ１８に格納
した後ＣＲＴ１４に表示してもよい。 第５ＦｙＪは本発明の他の実施例で、電子走査式のプロ
ーブに通用したものである。本例では電気音響変換素子
２を円弧状に分割し、電子式に駆動素子群をずらせて扇
形に走査する。この方式は遅延素子を用いずに超音波を
扇形に走査ができ、さらに、走査されるビームがほぼ生
体２の表面Ｓ付近を通るので、心臓Ｘを肋骨６の間を通
して観察する場合等に有効である。この場合も、電気音
響変換素子２と被測定体３との間に距離があるため、第
１図と同様の問題が生ずる。従って、本発明の通用でそ
の駆動間隔τを短縮できる。 発明の効果。 以上述べたように本発明によれば、電気音響変換素子と
被測定体との間に伝達媒体を介在させるプローブ使用の
超音波診断装置において、多重反射を抑えつつ、駆動繰
返し周期を高めることができるので、心臓等の速い動き
を観察する場合に好都合である。
第１図は機械走査式プローブを用いる超音波診断の説明
図、第２図は従来の駆動法を示す波形図、第３図は本発
明の一実施例を示す波形図、第４図は駆動系および受信
系の概略ブロック図、第５図は本発明の（ｔの実施例を
示す説明図である。 図中、１はプローブ、２は電気音響変換素子、３は被測
定体、４は走査領域、ＤＰｌ、ＤＰ２゜・・・・・・は
超音波パルスである。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔
図、第２図は従来の駆動法を示す波形図、第３図は本発
明の一実施例を示す波形図、第４図は駆動系および受信
系の概略ブロック図、第５図は本発明の（ｔの実施例を
示す説明図である。 図中、１はプローブ、２は電気音響変換素子、３は被測
定体、４は走査領域、ＤＰｌ、ＤＰ２゜・・・・・・は
超音波パルスである。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔
Claims (1)
- 電気音響変換素子から被測定体表面までの間に超音波伝
達媒体を介在させ、且つ、該電気音響変換素子から該被
測定体表面までの長さ１１なる前記伝達媒体を超音波が
伝播する時間ｔ１が該被測定体表面から被測定体中の最
大測定深さまでの距離１２を超音波が伝播する時間ｔ２
以上となる様に、該長さ１１及び、伝達媒体を選定して
なる超音波プローブを備えた超音波診断装置において、
該電気音響変換素子の駆動間隔てを２・ｔｌくτく２・
ｔｌに設定してなることを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57080698A JPS58198332A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57080698A JPS58198332A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58198332A true JPS58198332A (ja) | 1983-11-18 |
Family
ID=13725542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57080698A Pending JPS58198332A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58198332A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6798190B2 (en) | 2001-02-23 | 2004-09-28 | Power Measurement Ltd. | Compact intelligent electronic device incorporating transformers |
| JP2020063975A (ja) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 超音波検査システム |
| JP2022042612A (ja) * | 2020-09-03 | 2022-03-15 | 株式会社東芝 | 検査装置及び検査方法 |
-
1982
- 1982-05-13 JP JP57080698A patent/JPS58198332A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6798190B2 (en) | 2001-02-23 | 2004-09-28 | Power Measurement Ltd. | Compact intelligent electronic device incorporating transformers |
| JP2020063975A (ja) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 超音波検査システム |
| JP2022042612A (ja) * | 2020-09-03 | 2022-03-15 | 株式会社東芝 | 検査装置及び検査方法 |
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