JPS58334B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波診断装置、特にＣモードあるいはＦモー
ドなどの超音波像を１回の走査により複数枚同時に得る
ことのできる改良された超音波診断装置に関するもので
ある。

被検体中に超音波ビームを放射し、反射エコー信号から
被検体中の生体組織を観察する超音波診断装置が周知で
あり、広範囲の診断に用いられている。

通常の場合、超音波診断装置は被検体の体軸に対して直
交する面に沿った画像即ち断層像を観察するために用い
られてきたが、近年Ｘ線診断装置と同様に被検体の体軸
に平行な平面像あるいは体軸と任意の傾斜角を有する平
面像を得ることのできる超音波診断装置が広く用いられ
るようになってきた。

このような平面像は超音波ビームを放射する探触子から
任意に選択された深度における反射エコー信号のみを検
出することにより得られ、深度が常に一定に保持されて
いる場合、探触子の走査面即ち被検体の体軸に平行な平
面像が得られ、このような一定深度の平面像を得る手法
がＣモード法と称され、また走査に従ってエコー信号を
検出する深度に変化を与える手法がＦモード法と称され
、体軸に対して傾斜した平面像あるいは曲面像を得るこ
とが可能である。

以下においては、このような体軸に対して平行あるいは
傾斜された平面像及び曲面像を総称して平面像と称する
。

第１図には従来のＣモード法による超音波診断装置が示
されている。

被検体１０の診断部位近傍にはＹ軸スキャナ１２が設け
られ、Ｙ軸スキャナ１２に電子走査式超音波探触子１４
が固定されている。

探触子１４はその下端放射面にＰＺＴなどの電気音響変
換素子からなる複数個の振動子が整列配置され、後述す
る送受信回路により予め定められたプログラムに従って
選択された振動子が励起されることにより被検体１０中
にＸ軸方向に走査される超音波ビームを放射することが
できる。

一方Ｙ軸スキャナ１２はスキャナ駆動装置１６からの駆
動信号により駆動され、制御信号端子１８に供給される
Ｙ軸走査信号に基づき探触子１４がＹ軸方向に所定速度
で駆動される。

従って前述したＸ軸方向の電子走査をＹ軸方向の探触子
駆動走査との組合せにより、探触子１４からの超音波パ
ルスビームは第１図の斜線を施したＡＢで示される平面
と平行に走査されることとなる。

探触子１４のＸ軸電子走査はタイミング回路２０、パル
ス発振器２２及び走査制御回路２４を含む送信回路によ
り制御され、パルス発振器２２の送信パルス信号が走査
制御回路２４で定められたタイミングで所定プログラム
に基づいて選択された探触子１４の振動子へ供給され、
この選択された振動子群から被検体１０内へ超音波パル
スビームが放射される。

被検体１０内の各組織から反射される超音波エコー信号
は探触子１４の各振動子により受信され、電気的に変換
された受信信号が検波増幅回路２６に供給され、エコー
信号が抽出される。

この抽出されたエコー信号はＡＤ変換回路２８によりデ
ジタル信号に変換された後、平面像の深度を決定するゲ
ート回路３０を介してインターフェース３２へ供給され
る。

探触子１４からの超音波パルスビームは被検体１００体
軸、第１図においてはほぼＹ軸に一致した軸に対して直
角方向に放射され、ＡＤ変換回路２８からはこの放射方
向（２軸）に沿った全反射エコー信号が出力されるが、
平面画像即ちＸＹ面に沿った信号のみを取り出すため、
ゲート回路３０は探触子１４から超音波パルスビームが
放射された後、このビームが特定の選択された深度に達
する時間経過後に短期間ゲートを開き、このときのデジ
タル信号のみをインターフェース３２へ通過させる。

この信号選択作用が第２図に詳細に説明されている。

第２図は探触子１４の振動子の受信波形を示し、横軸に
超音波エコービームが放射された後の時間が、そして縦
軸に信号強度が示されている。

波形１００は送信回路により振動子が励起されたときの
イニシャルエコー即ち送信波形を示し、その後に継続す
る波形２００が受信波形を示す。

いま第１図において、探触子１４から所望の平面ＡＢと
の間を超音波ビームが往復するに要する時間をｔとする
と、１発の超音波エコービーム放射に対する平面ＡＢか
らの反射エコー信号は第２図においてイニシャルエコー
１００の発生からｔ経過後における波形２０１となるこ
とが明らかである。

従ってゲート回路３０のゲートを走査制御回路２４の放
射同期信号発生時からｔ経過後に短期間ゲート開放すれ
ば、ＡＢ平面における反射エコー信号２０１のみを検出
することができる。

以上のゲート作用を各超音波パルスビーム放射のつど行
うことにより、インターフェース３２には平面ＡＢに沿
った反射エコー情報が順次供給されることとなる。

ゲート回路３０の開放タイミングｔを制御するためにゲ
ート回路３０には時間設定回路３４が接続され、時間設
定回路３４のタイミング設定は走査パネル３６からの手
動制御により任意に選択調整することができ、また走）
査パネル３６に組み込まれたコンピュータの指示により
平面ＡＢを体軸（Ｙ軸）に対して任意の傾斜面あるいは
曲面とすることも可能である。

第１図において、時間設定回路３４へはタイミング回路
２０からの同期信号が供給され、走査制御回路２４とゲ
ート回路３０との同期がとられている。

インターフェース３２の出力は画像メモリ３８に供給さ
れて所定のメモリアドレスに格納され、この画像メモリ
３８の記憶情報がタイミング回路２０からの読出指令信
号に従って、テレビなどのモニタ４０により表示される
。

以上のように、従来装置では探触子１４の超音波ビーム
を所定平面に沿って走査することにより超音波平面画像
を得ることができる。

しかしながら従来装置では所定平面に沿った１回の走査
により１枚の超音波平面像例えば第１図における平面Ａ
Ｂに沿った平面像しか得られず、深度の異なる複数枚の
平面像を得るためには複数回の走査を必要とし診断に時
間がかかり、また深度の異なる部位における平面像を同
時に観察することができないという欠点があった。

本発明は上記した従来の欠点を解消するためになされた
もので、その目的は１回の走査で同時に複数枚の平面像
を得ることのできる改良された超音波診断装置を提供す
ることにある。

上記目的を達成するために、本発明は振動子により受信
された信号から任意の深度に対応する信号を取り出すゲ
ート回路を複数個設け、各ゲート回路の開放タイミング
を個別に設定して各ゲート回路から異なる深度に対応す
る受信信号を取り出し、この受信信号をそれぞれに対応
する表示部に供給することにより１回の走査で同時に複
数の異なる深度における平面像を得ることを特徴とする
。

本発明において、各ゲート回路の開放タイミングは走査
中一定値に保持して平面像を得ることもでき、また走査
の進行と共に予め定められたプログラムに従って開放タ
イミングを変化させて傾斜平面あるいは曲面を得ること
も可能である。

本発明において、複数の平面像情報は同時に複数のモニ
タで表示しても良く、また同一画面に区分された例えば
テレビ画面の上下に区分された表示部に同時表示するこ
とも可能であり、更に複数の平面像情報をいったん記憶
装置に記憶して任意の選択された情報のみを表示するこ
とも可能であり、種々の必要性に応じて各平面像が診断
に供される。

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

第３図には本発明に係る超音波診断装置の好適な実施例
が示され、第１図と同一部材には同一符号を付して説明
を省略する。

第３図から明らかなように、ＡＤ変換回路２８の出力デ
ジタルエコー信号は３個のゲート回路３０ａ、３０ｂ及
び３０ｃに供給される。

本発明においで特徴的なことは異なる深度に対応する受
信信号のみを取り出すために複数個のゲート回路が設け
られていることであり、第３図の実施例においては、３
個のゲート回路により深度の異なる平面ａ、ｂ及びＣに
沿った平面像が検出される。

各ゲート回路３０ａ＞３０ｂ及び３０ｃには、時間設定
回路３４に接続された開放タイミング分配回路４２から
それぞれ個別の開放タイミング信号が供給されている。

第４図には所望平面ａ、ｂ及びＣに対応する開放タイミ
ングが示され、平面ａからの平面像を得るために開放タ
イミングｔａが選択され、分配回路４２からは開放タイ
ミングｔａが第１のゲート回路３０ａに供給される。

同様に平面すからの平面像を得るために開放タイミング
ｔｂが第２のゲート回路３０ｂへ、そして平面ｃからの
平面像を得るために開放タイミングｔｃが第３のゲート
回路３０ｃへ供給される。

従って各ゲート回路３０ａ、３０ｂ及び３０ｃからはそ
れぞれ異なる深度における受信信号のみが取り出され、
それぞれに対応して設けられたインターフェース３２ａ
、３２ｂ及び３２ｃへ供給される。

図示された実施例においては各インターフェース３２ａ
、３２ｂ及び３２ｃの平面像情報は３個の画像メモリ３
８ａ、３８ｂ及び３８ｃに格納記憶された後、タイミン
グ回路２０からの読出指令信号に従って、別個に設けら
れたモニタ４０ａ。

４０ｂ及び４０ｃにより表示される。

従って診断者は３個のモニタ４０ａ、４０ｂ及び４０ｃ
を同時に見ながら、１回の走査により深度の異なる複数
の平面像を観察することが可能となる。

各ゲート回路３０ａ、３０ｂ及び３０ｃへの開放タイミ
ングは走査パネル３６からの指令により選択され、走査
中一定の開放タイミングに保持することにより体軸即ち
Ｙ軸に沿った平面像を得ることができ、また走査の進行
に従い、開放タイミングを変化させることにより体軸に
傾斜した平面及び曲面からなる平面像を得ることも可能
である。

図示した実施例においては３個のゲート回路が設定され
ているが、ゲート回路の個数は任意に選択することがで
きる。

また図示した実施例では各ゲート回路に対応した表示部
を有するが、単一のテレビモニタの上下面あるいは左右
面に分割した特定の表示部に対応する複数の平面像を表
示して単一テレビモニタで複数枚の平面像を同時観察す
ることも可能であり、またいったん記憶された複数枚の
平面像情報を任意に取り出し、診断作用に供することも
可能である。

更に図示した実施例においては、ゲート回路がＡＤ変換
回路２８に接続されているが、ゲート回路は受信回路の
任意の部分に接続することが可能である。

以上説明したように、本発明によれば１回の走査で複数
枚の平面像を得ることができ、診断時間を著しく短縮し
て診断の効率化及び被検体の拘束時間低減に多大の寄与
をし、更に比較的動きの早い臓器における深度の異なる
断層像を同時に得ることができ、各深度での相対的な運
動を観察することができるなど種々の診断に有益である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波診断装置の一例を示すブロック回
路図、第２図は第１図の従来装置におけるゲート回路の
開放タイミングを示す受信信号波形図、第３図は本発明
に係る超音波診断装置の好適な実施例を示すブロック回
路図、第４図は第３図の実施例における開放タイミング
を示す受信波形図である。 １０・・・・・・被検体、１２・・・・・・Ｙ軸スキャ
ナ、１４・・・・・・探触子、２０・・・・・・タイミ
ング回路、２２・・・・・・パルス発振器、２４・・・
・・・走査制御回路、２８・・・・・・ＡＤ変換回路、
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ・・・ゲート回路、３２ａ、３
２ｂ、３２ｃ・・・・・・インターフェース、３４・・
・・・・時間設定回路、３６・・・・・・走査パネル、
３８ａ 、３８ｂ 、３８ｃ・・・・・・画像メモリ、
４０ａｔ４０ｂ、４０ｃ・・・・・・表示部、４２・・
・・・・開放タイミング分配回路。 （５）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検体中へ超音波ビームを放射するとともに被検体
   からの反射エコーを受信する超音波探触子と、探触子か
   らの超音波ビームを二次元平面に沿って走査する走査装
   置と、探触子の受信信号から所定の深度に対応する信号
   のみを取り出すゲート回路と、所定深度の超音波像を表
   示する表示部とを含む超音波診断装置において、ゲート
   回路は予め定められた異なる深度に対応する受信信号の
   みを取り出す複数のゲート回路から成り、各ゲート回路
   の出力がそれぞれ対応する複数の表示部に供給され一回
   の走査により同時に複数の異なる深度における超音波像
   を得ることを特徴とする超音波診断装置。 ２、特許請求の範囲１記載の装置において、前記複数個
   のゲート回路にそれぞれ個別の開放タイミング信号を供
   給する開放タイミング分配回路を含む超音波診断装置。 ３ 特許請求の範囲２記載の装置において、前記各ゲー
   ト回路に対応するそれぞれの異なる開放タイミング信号
   は走査中一定値に保持される超音波診断装置。 ４ 特許請求の範囲２記載の装置において、前記各ゲー
   ト回路に対応するそれぞれの異なる開放タイミング信号
   は走査の進行と共に予め定められたプログラムに従って
   変化する超音波診断装置。