JPS58216044A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

Info

Publication number
JPS58216044A
JPS58216044A JP9914082A JP9914082A JPS58216044A JP S58216044 A JPS58216044 A JP S58216044A JP 9914082 A JP9914082 A JP 9914082A JP 9914082 A JP9914082 A JP 9914082A JP S58216044 A JPS58216044 A JP S58216044A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weighting
weighting coefficient
side lobe
beam width
ultrasonic diagnostic
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
Application number
JP9914082A
Other languages
English (en)
Inventor
住野 洋一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP9914082A priority Critical patent/JPS58216044A/ja
Publication of JPS58216044A publication Critical patent/JPS58216044A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は超音波診断装置に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
超音波診断装置において超音波反射エコーのサイドロブ
の軽減を図る試みが種々提案されている。
例えば送信あるいは受信時に1組として動作する振動子
群にそれぞれ異なる振幅重みを付加することKより、そ
の指向性パターンを変化させ得ることに着目して超音波
診断装置におけるサイドロブを低減することが既に報告
されている(文献1:奥島、遠藤「電子走査超音波断層
像装置用探触子の最適重み係数の検討」日本超音波医学
会講演論文集P116〜P174(昭和51年5月)瓢
照)。
一般にサイドロブを抑圧するとメインロブのビーム幅は
広がる傾向にあシ、またメインロブのビーム幅全細く絞
ろうとするとサイドロブは上ってくる。このため例えば
ドルフ(Dolph )はあるビーム幅を指定し、その
ビーム幅に対してサイドロブ全最低に抑圧するための振
幅重み係数、あるいはあるサイドロブレベルを指定し、
そのサイドロブレベルに対してビーム幅を最小とするた
めの振幅重み係数の算出方法を提案している(文献2:
C,L、 DoLph rA Current Diz
tributioys forBroadside A
rrays TVhich Optimizes th
eReLationship Ettwten Bea
m Width ancL 5ide−Lobe Le
vel J proc、 IRE Jwnt、1946
7’33’5〜P348参照)。そして、ここで提案さ
れている振幅重み係数は伝送する信号の周波数の関数と
なつている。
一方、通常の超音波診断装置における伝送信号は、第1
図に示すように約1〜10癩の広帯域の連続スペクトラ
ム全有するパルス波であシ、シかも被検体内深度はいわ
ゆる近距離音場内にあシ、上記文献2で取シ扱っている
連続波にて形成される無限遠点における指向性パターン
に関する問題とは事情が異なっており文献2の結果をそ
のまま適用することはできない。但し、集束を行なつ几
際の集束点における指向性パターンは無限遠点における
ものと近似的に等しい。
そこでパルス波を用いた計算機シミュレーションによっ
て中心周波数f、と集束点での指向性ノくターンにおけ
るサイドロブレベルの関係を調べ第2図の曲線1を得た
。この場合、振幅重みは全て1である(すなわち一様と
している)。この結果から明らかなように、サイドロブ
レベルは各周波数成分によって異なシ、ある周波数(こ
の場合2朋χ付近)において最小となシ、それ以上高い
周波数に対しては周波数が高くなればなる程サイドロブ
レベルも大きくなっている。
ところで、超音波診断装置にあっては超音波の生体内伝
搬による減衰の問題があシ、シかもその減衰は周波数依
存性を有するという問題が指摘される。すなわち、第6
図の実線で示すように被検体内深度の各距離における中
心周波数は距離が遠くなればなる程低域にシフトする。
ここで、反射波の中心周波数は被検体内全域を考えた場
合、1〜5 MHzの範囲を変化することになる。また
、高周波成分が存在する浅い部分では低周波成分をカッ
トし、その中心周波数を高域にすることKよって細いビ
ームを得る目的で距離によってバンドパスフィルタの中
心周波数をずらす方式をとることがあるが、このような
方式をとると中心周波数の変化幅は更に大きくなシ、1
〜7 MHzの範囲を変化することになるd第2図(h
)は前記文献2の方法で算出した振幅重み係数を用いて
シミュレーションによって求めたメインロブの送受信音
場における−2 Q dBビーム幅の周波数依存性を示
すものである◎ことで、振幅重み係数は第4図(α)〜
(d)に示す様に、重みが一様のもの(α)と一様な場
合よりもメインビーム幅を細くする様な重みを6種類選
び(b)→(C)→(d)の順に順次ビーム幅が細くな
るように設定した。第4図においては横軸が一組として
選択される振動子の番号であり、縦軸に重みの程度を示
し7jo前述の第2図(α) 、 Ch)における数字
1〜4はそれぞれ第4図の(α)〜(d)に対応してお
り、第2図<h>のシミュレーション結果から明らかな
ようにビーム幅が細くなっている。ところが第2図(α
)に着目すると、サイドロブレベル 幅が細くなればなる程高くなってきており、特に最も細
くビームを絞った屋4の曲線の場合などは高周波成分例
えば7 MHzでのサイドロブレベル+ i Q dB
と非常に大きくなっている。
以上のことから明らかなように、従来公知の振幅重みを
用いてメインロブのビーム幅を絞る方法はサイドロブレ
ベルが実用上問題ないレベル以下であるという制約条件
による限界があυ、シ力工も反射波の全ての周波数成分
に対してサイドロブレベルが低減されている必要がある
が、それらの条件を満たす友めには同一開口幅内の素子
数を増加させる等の方法をとればよいがシステムの規模
が大きくなり好ましくない。
〔発明の目的〕
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであシ、現状の
システム規模を増大させることなく被検体内全域に亘っ
てサイドロブレベルを抑圧することのできる超音波診断
装置全提供することを目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成するために、超音波の生体内の
減衰を考慮し、受信時に生体内からの反射エコーの周波
数成分に応じて適宜各振動子に与える振動重みを変化さ
せてメインロブのビーム幅を細く絞り、しかも被検体内
距離の全域に亘って実用上差し支えない程度にサイドロ
ブを抑圧することを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下実施例によシ本発明奮具体的に説明する0第5図は
本発明の一実施例たる超音波診断装置の受信部の構成を
示すブロック図である。同図において1は超音波振動子
群であシ複数個(例えば64個)の振動子1A〜1Nt
−有し、各振動子の一端が共通に接地されている05け
ナナログスイッチ群であシ前記各振動子17〜1Nに対
応して複数個のスイッチ5A〜5Nが設けられている0
6はマルチブレフサ群であシ、前記スイッチ群5會介し
てそれぞれ8個1組の振動子の出力を選択的に切換て出
力できる8個のマルチプレクサ6α〜6hによって構成
されている。7はプリアンプ群であ夛、前記各マルチプ
レクサ6α〜6hによって選択された振動子からの出力
を増幅する8個のプリアンプ7α〜7hによって構成さ
れている。8は各プリアンプ7α〜7hに重み付は會施
す増幅器群であシ、外部印加電圧によって増幅率をコン
トロールできる8個の増幅器8α〜8At−有する。9
はクロックパルス発生器であシ、10はこのクロックパ
ルス発生器9からの出力51に基づいて重み係数の切換
タイミングを与えるタイミングパルスS2’t−作シ出
すタイミングパルス発生器であり、11は予め指定され
た順序で前記増幅器8α〜8Aの各外部印加電圧端子に
所定の直流電圧を与える増幅率制御回路であシ、12は
遅延回路、16は加算器である。
前記構成の装置において、前記増幅率制御回路11から
の直流電圧出力a6〜α、の組合せ全変化させることに
よシ重み係数を変えることができる。
そζでこのような重み係数の設定の仕方の一例を第6図
をも参照に加えて詳細に説明する。
前述の第2図(α)に注目すると、同じ重み付は係数に
対しては低周波成分程すイドロブVベルが低く(但し’
l MHz以上において)、このことは低周波成分に対
しては実用上差し支えない範囲内でサイドロブVべ)v
f上げる代シにメインビーム幅を細く絞ることができる
こと金意味している。例えば今仮シに実用上サイドロブ
レベルが−20d、B程度以下であれば問題ないとする
と、第2図(α)の破線で示したように1〜3.5 J
fHzに対してはA40曲線(重み係数は第4図(d)
) 、3.5〜5 Mllzに対してはA6の曲線(第
4図(’)) 、5〜6 Jlllzに対してはA20
曲線(第4図(A)) 、6〜7勘に対してはA1の曲
IN(第4図(α))となるようにそれぞれ重み付けを
行なえば、メインビーム幅は第2図(A)の破線で示し
た様に低周波では一様な重み付け(第4図(α))の場
合より約20%程度ビーム幅が細くなっておシ、シかも
サイドロブは全ての周波数成分に対して約−20d、B
程度となっていることが分る。但し、7MH2ではメイ
ンビーム幅はその他の重み付けの場合(第4図(h) 
、 (C) 、 @)の場合)よりも太くなる。
第6図は以上の検討を基にして得られた重み係数を切換
える領域を示したものである。同図に示したように反射
波の中心周波数は被検体内距離と共に次第に低域にシフ
トして行き、第2図(α) 、 (A)の破線と合せて
考えると、第6図のiの領域(深さ0〜20w迄)は第
4図(d)の重み係数、■の領域は第4図(C)の重み
係数、■の領域は第4図(b)の重み係数、■の領域は
第4図(α)の重み係数全採用することによって目的を
達成できる。
前記実施例の増幅率制御回路11内には少なくとも前記
4種類の重み係数が格納されており、これらがタイミン
グパルス発生器10からの信号S2によって深さに応じ
て自動的に切換えられるようになっている。この意味に
おいて、増幅器群8と増幅率制御回路11とを総称して
重み付は手段と言うことができ、クロックパルス発生器
9及びタイミングパルス発生器10を総称して重み係数
を経時的に変化させる制御手段ということができる0次
に、第7図のタイムチャートと共に前記実施例装置の動
作全説明する。先ず、アナログスイッチ群5のアナログ
スイッチを選択して一組として動作する振動子を選択す
る。例えば8個の振動子10〜1Jを選択したとすると
、これらの振動子からの信号のみが受信されることにな
る。次にこれらの8チヤンネルの信号はマルチプレクサ
群乙によって後段の装置の処理が容易になるように信号
の並べ替え処理に供される。すなわち、ここに例示した
リニア走査型の場合には一組として動作する振動子群を
一走査線毎のタイミングで一振励子ずつずらして送信あ
るいは受信を行なうため、例えば振動子1Dからの信号
は現在のタイミングで2段目のプリアンプ7hK導ひか
れるが、次のタイミングでは1段目のプリアンプ7aに
導びかれなければならない。このようなタイミング設定
がマルチプレクサ群6の動作によって順次実行されるわ
けである0マルチプレクサ群6及びプリアンプ群7を介
して増幅された信号は増幅器群8に入力される。ここで
増幅器群8は増幅率制御回路11から出力されるα@”
gmの直流電圧に比例してその増幅率が変化するもので
ある。第7図に示すようFC1走査線毎に発生するクロ
ックパルスS1ヲトリガ信号にして重み係数を切換える
タイミングに対応するパルスS2がタイミングパルス発
生器10よシ出力され、信号S2の立上シ毎に制御回路
11の出力a(1〜α3が前述の各重み係数に対応して
図の如く出力される。この結果、各チャンネルに所定の
タイミングで所定の重み付け(第4図(a)〜(d)と
第6図との関係)が可能となシ、これらの信号は遅延回
路12によシ集束のための遅延が施されて加算器13に
入力される0このようにして本発明の目的が達成できる
尚、前記実施例ではリニア走査型を説明したが、セクタ
走査型あるいは円環状配列の1振動子においても適用で
き乏ことは明らかである。
また、上記実施例では重み係数を4通シとして変化させ
たが、更に距離を細かく分割したシ、あるいは拡張して
距離に対して連続的に重み係数を変化させてもよい。
更に上記実施例では重み係数として中央の素子の係数よ
シ端の素子の係数に太きくシ、メインビームを重み係数
が一様な場合よシも細くすることを目的とじ几場合を示
したが、特にサイドロブの低減だけを目的とする場合に
は重み係数の具体的数値を実施例の場合とは逆の関係に
よるように設定すればよい。
〔発明の効果〕
以上詳述し九本発明によれば重み付は手段を付加するだ
けで済み、現状のシステムの規模を増大させることなく
被検体内全域に亘ってサイドロブレベルを抑圧できる超
音波診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は超音波振動子から放射される超音波ノくルスの
パワースペクトラム図、第2図(’E) 、 (b) 
ハ振幅重み付けを行なった場合のサイドロブレベル及び
メインビームの周波数依存性のシミュレーション結果金
示す図、第3図は被検体内全域離における反射波のスペ
クトラムにおける中心周波数を示す図、第4図(a)〜
(樽は各振動子に与える振幅重み分布図、第5図は本発
明の一実施例を示すブロック図、第6図は被検体内の各
領域において振幅重みを切換える様子を示す説明図、第
7図は動作説明の1ζめのタイムチャートである0 代理人弁理士 則 近 憲 佑 (iか1名)−=P1
須脳(パHr) (0) 一圀慎わ’(MHi) (b) 一周1わとHhzフ 12345515 1234567tj

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数個の超音波振動子を一組として送受信を行なって超
    音波像を得る超音波診断装置において、受信時に一組と
    して動作する振動子群のそれぞれに振幅重み係数を付加
    する重み付は手段と、該重み付手段の振幅重み係数を経
    時的に変化させる制御手段とを設けたことを特徴とする
    超音波診断装置0
JP9914082A 1982-06-11 1982-06-11 超音波診断装置 Pending JPS58216044A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9914082A JPS58216044A (ja) 1982-06-11 1982-06-11 超音波診断装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9914082A JPS58216044A (ja) 1982-06-11 1982-06-11 超音波診断装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58216044A true JPS58216044A (ja) 1983-12-15

Family

ID=14239395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9914082A Pending JPS58216044A (ja) 1982-06-11 1982-06-11 超音波診断装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58216044A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59171542A (ja) * 1983-03-18 1984-09-28 三菱電機株式会社 超音波診断装置
JPS6468238A (en) * 1987-09-10 1989-03-14 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59171542A (ja) * 1983-03-18 1984-09-28 三菱電機株式会社 超音波診断装置
JPH0344773B2 (ja) * 1983-03-18 1991-07-09 Mitsubishi Electric Corp
JPS6468238A (en) * 1987-09-10 1989-03-14 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4224829A (en) Two-dimensional linear B-scan ultrasound diagnostic apparatus with phase and amplitude tapering
EP0627635B1 (en) Ultrasonic imaging by radial scan of trapezoidal sector
US5419330A (en) Ultrasonic diagnostic equipment
US7291108B2 (en) Ultrasonic transmission/reception apparatus for generating an image based on ultrasonic echoes and vibro-acoustic sounds
JP2770391B2 (ja) 超音波撮像装置
JPWO2014087532A1 (ja) 超音波探触子及び超音波診断装置
JPH0155429B2 (ja)
JPH06114056A (ja) 超音波診断装置
JPH02209135A (ja) 超音波送受信装置
JP2001276064A (ja) 超音波診断装置のビームフォーマ
JPS58216044A (ja) 超音波診断装置
KR860001814B1 (ko) 초음파 진단 장치
JPH07124161A (ja) 超音波診断装置
JP4344146B2 (ja) 超音波診断装置の開口決定方法
JPH0614927A (ja) 超音波診断装置
JPH0119549B2 (ja)
JP3515630B2 (ja) 超音波診断装置
JP2005095320A (ja) 超音波送受信装置及び超音波送受信方法
JPS59115027A (ja) 超音波診断装置
JPS59222139A (ja) 超音波診断装置
JPS62142539A (ja) 電子走査式超音波断層検査装置
JPH0649287Y2 (ja) 超音波診断装置
Hassan et al. 27 th National Radio Science Conference
JPS60261443A (ja) 超音波診断装置
JP2000166920A (ja) 超音波撮像方法および装置