JPS5875536A - 超音波診断装置 - 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】 （１）発明の技術分野 本発明は、いわゆるＭモード像を現示する超音波診断装
置に関する。

（２）技術の背景 超音波像にはＡモード、ＢモードＺＭモードなどがあり
、Ｍモードは診断対象の遅動を表示するのＫよく使用さ
れる。原理は第１図および第２図に示す如くで、探触子
（超音波発受信子）　Ｘｔａｌを被験体表面Ｂ８に当て
、同期信号８ＹＮＣと同期してドライバＤＫ高周波パル
スを発生させ、これを探触子に加えて超音波を被験体内
へ送出させる。

発射された超音波パルス％は体内を伝播し、対象物Ａ１
次いでＢに当って反射、透過し、反射波Ｗａ、Ｗｂが探
触子Ｘｔａｌに受信され、電気信号に変換される。この
電気信号はレシーバＲで増幅等され、検波回路ＤＩ丁で
検波され、検波出力は図示しないＣＲＴの輝度変ｗ４を
する。ＣＲＴでは超音波送出と同時にビームを掃引し、
反射波が到来するとき輝度変臭され、そして探触子位置
角度は不変のまま、超音波送出、反射波の受信、空間的
位置をず−らしつつのビーム走査は繰り返し行なわれる
ので、ＣＲＴの管面には第２図（、）の如き像が現われ
る。ここで’１１　＊ｔｔ　ｔｓ・・−・・は各超音波
パルス送出タイミング、線ｔはビーム走査線、点Ｐは反
射波によるビームの輝度変調点である。対象物Ａ。

Ｂが静止していると何時も同じタイミングで反射波が戻
るので輝度変更点軌跡はＣＲ〒管面上で水平線となるが
、対象物ム、Ｂが探触子に対して近すいた）遠去かった
りする運動をしていると反射波の受信タイミングが早く
なったり遅くなワたシし、図示のような曲線となる。心
臓の弁などの場合この運動は周期運動でア抄、曲線ム、
Ｂ（これは対象物ム、Ｂからのもの）は波状となる。運
動振幅は鋏波の振幅で表わされる。

（３）従来技術と問題点 ところで被験体の超音波像には周波数特性がある。即ち
超音波が比較的低い周波数であると、膜のような薄い、
弱い（それが有っても無くても余り差がない）ものは透
過してしまりて微弱な反射波しか生ぜず、臓器の周壁の
ような厚い、強固なもので強い反射波を発生する。これ
に対して周波数が高いと膜のような薄弱なものでも比較
的強い反射波を生じ、このため伝播に伴なう減衰が著し
い。従って高い周波数の超音波で見た被験体像と低い周
波数の超音波で見た被験体像は異なり、薄弱である対象
物もまた厚強である対象物も観察したい例えば臓器をそ
の内壁近くの薄膜等と共に観察したい場合は低、高両周
波数の超音波を使用することが望まわる。

しかし従来のＭモード超音波診断装置は通常、一定の周
波数範囲の送、受信回路および探触子を用いており、周
波数を変えるには探触子を取換え、送受信回路の周波数
特性を変更する必要があり、異なる周波数のＭモード像
を見る又はそれらの合成像を見ることは容易ではない又
は不可能であった。

探触子および送受信回路の周波数特性を広帯域圧して、
低、高両周波数の超音波を同時送、受信可能とすれば、
低Ｊ高周波数の超音波像の合成像を現示することができ
る。第７図はか＼る方式の受信部を示し、Ｒは低、高周
波の超音波反射波を受信スるレジ−／（、ＨＰＦはバイ
パスフィルタ、ムＤは加算器でレシーバＥの出力とフィ
ルタＨＰＦの出力を合成する。こうして高周波を増強し
た受信出力を検波し−、ＣＲＴの輝度変調に供する。し
かしこの方式では所望の結果は得られない。即ち人間の
視覚特性は光の強弱に対数的にしか反応せず、そしてＣ
ＲＴディスプレイそれ自身もその入力電圧−発光強度特
性は大きな入力電圧に対して飽和を示すので、異なる逃
理を施した信号を時間軸上で加えて振幅を変えるという
方法では、大振ｓｋｉは全て飽和領域に入りて均尋化さ
れてしまい、各抽出成分の４１）黴の差が充分に表現さ
れない。

なおこの第７図で（ｂ）はレシーバＲの出力、（Ｃ）は
フィルタＨＰＦＯ出力、（萄は検波出力であシ、（−図
のす、　＠、ｄの信号である。

（４）発明の目的 本発明は被験体の低、高周波各超音波健を明瞭に表わし
九Ｍモードの低、高周波超音波合成健を現示可能な超音
波診断装置を提供しようとするものである。

（５）発明の構成 本発明は超音波送出方向を一定として繰シ返し超音波パ
ルスを送出し、その反射波の受信出力で、時間軸と直交
方向に主走食そして時間軸方向に軸走査さｔする表示面
又は記録面の走ｉ線に輝度変調をして；Ｍモード像を現
示する超音波診断装置において、送出する超音波パルス
の周波数を各超音波送出毎に順次変更し、及び又は反射
波受信回路の周波数特性を各超音波送出毎に順次変更す
るようにしてなることを特徴とするが、次に実施例を参
照しながらこれを詐細に説明する。

（６）発明の実施例 第３図は本発明の亀１の実施例を示す。Ｒはレシーバで
前述の超音波反射波を受信する。ＨＰＦはバイパスフィ
ルタであり、レシーバＨの出力の高周波成分を堆出す、
ＳＷは切換スイッチで、前述の同期信号８ＹＮＣと同期
して切換動作を行ない、レシーバ只の出力またはフィル
タＨＰＦの出力を検波器ＤＥＴへ導く。Ｓ　Ｗ　Ｌは切
換論理回路で、スイッチＳＷの切換え要領を指示する。

例えばこの回路８ＷＬはフリップフロップであシ、同期
信号８ＹＮＣでセット、リセットされて交互１ｃＨ（ハ
イ）、Ｌ（Ｅｌ−）となる出力を生じ、この出力を受け
てスイッチＳＷは接点ａ、ｂを交互に切換える。この場
合検波器ＤＩ〒の出力は交互に、レシーバＲの出力の検
波出力、フィルタＨＰＦの出力の検波出力となり、それ
らがＣＲＴの電子ビームを交互に輝度変調することにな
る。ｔＩＩＬ３図（ｂ）はこの場合のＭモード像の説明
図で、奇数時点１１＊＊ｍｓ１、−一−ではレシーバＥ
側の検波出力とすれば偶数時点１．．１番、ｔ・・−・
ではフィルタＨＰＦ側の検波出力とな）、前者を・、後
者を×で示している。

このように空間的には微細間隔で分離されかつインタリ
ープされた低周波像および高周波像であると、飽和の問
題を回避できかつ視覚的に両像は合成され、薄弱部、厚
強部が共和鮮明な超音波像が得られる。

第４図は本発明の第２の実施例を示し、本例ではレシー
バＲの出力をローパス、パントノ（ス、／Ｓイパス各フ
ィルタＬＰＦ、ＢＰＦ、ＨＰＦへ導き、スイッチＳＷに
より各フィルタの出力を逐次検波器ＤｇＴへ導く。この
場合の切換論−回路８ＷＬは゛例えば同期信号８ＹＮＣ
が入るごとにステップする６ビツトリングカウンタで、
またスイッチ８Ｗけ該カウンタ出力でオンオフされる３
個のアナログスイッチで構成される。Ｍモード像は各走
査線毎にＬＰＦ、ＩＩＰＦ、ＨＰＦ、ＬＰＦ・・・・・
・のものとなる。

第５図は本発明の他の実施例を示す。本例は送信側を示
しており、ドライバＤに入力する信号をローパス、バイ
パスまたはパントノ（スすることにより、探触子からは
低、高、中周波谷超音波を逐次発生させる。この場合受
信側ではフィルタＨＰ　Ｆ。

ＬＰＦ、ＢＰＦを用いる必要はなく、単なる広帯域受信
回路でよいが、勿論第４図のようにこれらのフィルタを
用いてもよい。同様に第３図、第４図回路を用いる場合
は各使用フィルタに応じて超音波周波数を変えてもよく
、あるいは共通の広帯域のものを用いてもよい。

ＣＲＴディスプレイの各走査線の間隔つまり線密度は、
被験体に応じて適宜変更する。ｊ！ｌｌち該間隔を小、
従りて線密度を大にすると密な画像が得られるが、速い
運動をする対象物の場合＃ｉ線状輪郭になるべきものが
ある幅を持った帯状輪郭になってしまい、見ずらくなる
。このような場合は線ｖｌｉ度を小にすれば横に引伸ば
され線状輪郭に戻る。

ところで本発明の周波数を変える方式でこの線密度変更
を行なうと、次のような問題が生じる。即ち、第６図で
−）は線密度を適当ＫＬ、レシーバＲからの非処理出力
Ｖ、とフィルタ旧すからの処理出力Ｖｔ　（第３図参照
）を交互に表示し、これによ抄適当な鮮明度の画像が得
られていた例とする。

この線密度を２倍和すると第６図（−の如くなシ、画像
は横方向で縮ｔｂ、各輝度変更点が接近する。

そして余如接近すると、処理、非処理出力を空間的に分
離して表示する効果が薄すれ、輝度の低いものは輝度の
高いものに隠れて見えなくなる。つまり、薄弱部は喪失
してしまう。これを防ぐには第６図（ｂ）に示すように
、　Ｖｌ、　Ｖ、、　Ｖ、、　Ｖ、、　Ｖｌ、　Ｖ、。

・・−と処理、非処理出力を２つずつ組にするとよい。

このようにすれば処理、非処理各画像の画素の空間的間
隔は不変となり（空間周期一定）、画像の分離、視覚的
合成が前と＃１ｙ同様に可能になる。この場合の切換論
理回路５ＷＬＦｉ当然Ｈ，Ｈ。

Ｌ、Ｌ、Ｈ・・曲の出力を生じるもめとする〇第６図（
１）では出力ｖＩ＝Ｖ！を交互に表示するので１周期の
送受信回数にはに＝２である。第６図（ｃ）も同様でに
＝２　テあるが、第６図（ｂ）はｖ、、　ｖ、、　ｖ、
。

馬で１周期なのでに＝４である。が＼る周期回数Ｋを用
いると、第６図（−の処理は線密度に応じて周期回数Ｋ
を変える、本例では線密度ＤＫ比例して周期回数Ｋを増
減する（Ｄを２倍にするならＫも２倍にする）、走査線
の横方向送り速度Ｖを用いるならＶＫ反比例させてＸを
変えることと言える。

超音波受信回路”には微分、積分、ＡＧＣ，対数増幅な
どの機能を付加することが多いが、周波数切換えに応じ
てか＼る諸機能の切換えを行なう、例えば前記Ｋを周期
として予め定めた順番で、異なる特性を有する微分、積
分、ＡＧＣ，対数増幅などの回路を切換えてもよい。

（イ）発明の詳細 な説明したように本発明によれば異なる周波数の超音波
Ｍモード像あるいはそれらの合成像を簡単に１薄゛弱部
、厚強部ともに＃明に現示することができ甚だ有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はＭモード超音波診断装置の概略ブロック図、＃
Ｉ２図はその動作説明用の波形図、第３図〜第５図は本
発明の実施例を示すブロック図、第６図は線密度と周波
数切換えの要領を示す説明図、第７図は低、高周波成分
の単純合成や場合の説明図である。 図面で、Ｘｔａｌは超音波送受信子、Ｄはドライノ（、
（ＲＦｉレシーバ、Ｘは１周期間の超音波送出回数であ
る。 □ 出願人　富士通株式会社 代理人弁理士　　　實　　　柳　　　　　　稔第１図 １：１５ 第２図 第３図 （ａ） 第５図 第６図 第７図 第１頁の続き ［相］発　明　者　林治 川崎市中原区上小田中１０１５番地 富士通株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　超音波送出方向を一定として繰シ返し超音波
   パルスを送出し、その反射波の受信出力で、時間軸と直
   交方向に主走査そして時間軸方向に−ｊ走査される表示
   面又は記録面の走査線に輝度変調をしてＭモード像を現
   示する超音波診断装置において、送出する超音波パルス
   の周波数を各超音波送出毎に順次変更し、及び又は反射
   波受信回路の周波数特性を各超音波送出毎に順次変更す
   るようにしてなることを特徴とする超音波診断装置。
2. （２）Ｍモード像の線警度が変更されるに伴なって１周
   期間の超音波送出回数を変えるようにしてなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波診断装置。