JPS59141937A - 反射波受信装置 - Google Patents
反射波受信装置Info
- Publication number
- JPS59141937A JPS59141937A JP1576483A JP1576483A JPS59141937A JP S59141937 A JPS59141937 A JP S59141937A JP 1576483 A JP1576483 A JP 1576483A JP 1576483 A JP1576483 A JP 1576483A JP S59141937 A JPS59141937 A JP S59141937A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reflected wave
- vibrator
- wave receiving
- signal
- receiving device
- 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】
本発明は人体などの被検体に超音波パルスを発射し、そ
の反射波を受信し、最終的に必要に応じてＢモードエコ
グラム像等の形式にて表示することのできる超音波診断
装置における反射波受信装置に関するものである。
の反射波を受信し、最終的に必要に応じてＢモードエコ
グラム像等の形式にて表示することのできる超音波診断
装置における反射波受信装置に関するものである。
前記被検体、す力わち人体衣どの生体組織においては超
音波の減衰が比較的大であシこれを無視し得ない。パル
ス・エコ一方式による超音波検査を行うに当っては反射
波は至近距離からの、往復行程における減衰も少いもの
が最初に受信され、逐次遠方からの、よシ減衰を被った
ものが受信される。それ故にこのような反射波を受信す
るに際しては送波パルスの送シ出し時刻から起算して最
初は受信機のゲインを絞シ、時間が経過するに従ってゲ
インを上昇させて受信を行う、という受信方式（これを
一般にＴＧＣと呼ぶ）が一般的に採用されている。
音波の減衰が比較的大であシこれを無視し得ない。パル
ス・エコ一方式による超音波検査を行うに当っては反射
波は至近距離からの、往復行程における減衰も少いもの
が最初に受信され、逐次遠方からの、よシ減衰を被った
ものが受信される。それ故にこのような反射波を受信す
るに際しては送波パルスの送シ出し時刻から起算して最
初は受信機のゲインを絞シ、時間が経過するに従ってゲ
インを上昇させて受信を行う、という受信方式（これを
一般にＴＧＣと呼ぶ）が一般的に採用されている。
しかしながら、このような従来のＴＧＣによる受信方式
では媒質の分散性までは補償し得がいという難点があっ
た。すなわち、遠方の、もしくは低レベルの反射波いわ
ゆる弱い反射波は、単に増幅度を上げただけではある程
度までしか受信できない。反射源の反射特性からしても
、また媒質の分散性（高域はど損失が大きい、という性
質）からしても、探触子から見て弱い反射源はより低い
周波数で観察するのが適切である。
では媒質の分散性までは補償し得がいという難点があっ
た。すなわち、遠方の、もしくは低レベルの反射波いわ
ゆる弱い反射波は、単に増幅度を上げただけではある程
度までしか受信できない。反射源の反射特性からしても
、また媒質の分散性（高域はど損失が大きい、という性
質）からしても、探触子から見て弱い反射源はより低い
周波数で観察するのが適切である。
その対策として、反射源の距１１１１［（もしくは時間
）が先に行くに従って一方的に受信系のフィルタの中心
周波数ｆＯを下げてゆきつつ反射波を受信する方式（例
えば米国特許第４．０１６．７５０ 号）がある。
）が先に行くに従って一方的に受信系のフィルタの中心
周波数ｆＯを下げてゆきつつ反射波を受信する方式（例
えば米国特許第４．０１６．７５０ 号）がある。
一方、超音波画像の分解能は送受波される超音波ビーム
の細さに依存する。洩い部位から深い部位にわたって高
分解能の画像を得るためには浅い部位から深い部位まで
一様に細いビームとする必要がある。
の細さに依存する。洩い部位から深い部位にわたって高
分解能の画像を得るためには浅い部位から深い部位まで
一様に細いビームとする必要がある。
本発明は、このような点に着目し、一様分布でない共振
特性を有し、更に音線軸上で焦点の移動ができるように
構成された超音波探触子を使用し、受信回路側では経過
時間に対応して受信系のフィルタの中心周波数ｆＯを下
げてゆきつつ反射波を受信することにより高分解能高品
質の画像を得ることのできる反射波受信装置を提供する
ことにある。
特性を有し、更に音線軸上で焦点の移動ができるように
構成された超音波探触子を使用し、受信回路側では経過
時間に対応して受信系のフィルタの中心周波数ｆＯを下
げてゆきつつ反射波を受信することにより高分解能高品
質の画像を得ることのできる反射波受信装置を提供する
ことにある。
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。第１図は本
発明に係る反射波受信装置の一実施例を示す要部構成図
である。同図において、１はバルサ３からの出力パルス
により付勢されて超音波を発生し、被検体からの反射波
を受信し電気信号に変換して出力する超音波探触子であ
る。この超音波探触子については後で改めて詳しく説明
する。
発明に係る反射波受信装置の一実施例を示す要部構成図
である。同図において、１はバルサ３からの出力パルス
により付勢されて超音波を発生し、被検体からの反射波
を受信し電気信号に変換して出力する超音波探触子であ
る。この超音波探触子については後で改めて詳しく説明
する。
切換器２を介して導かれる前記反射波信号は増幅器４で
適宜に増幅された後可変バンドパスフィルタ６に入力さ
れる。可変バンドパスフィルタ６の付勢されるランプ発
生器よ多発生する。また、このクロックはバルサ３の付
勢にも使用される。可変バンドパスフィルタ６の出力は
対数増幅器８で（３） 対数圧縮された後、検波器９にて検波され、この検波信
号は続くローパスフィルタ１０で高周波分がカットされ
、ビデオ信号として出力される。
適宜に増幅された後可変バンドパスフィルタ６に入力さ
れる。可変バンドパスフィルタ６の付勢されるランプ発
生器よ多発生する。また、このクロックはバルサ３の付
勢にも使用される。可変バンドパスフィルタ６の出力は
対数増幅器８で（３） 対数圧縮された後、検波器９にて検波され、この検波信
号は続くローパスフィルタ１０で高周波分がカットされ
、ビデオ信号として出力される。
超音波探触子１は、第２図（イ）に示されるように構成
されている。すなわち、円環状の振動子１１ａ（これは
円板状である）、１ｌｂ（説明を簡潔にするため振動子
の数を２個とした）を備え、その前面には整合層１礼１
３を、またその後面にはバッキング材１４を取シ付けた
ものである。振動子は中央のものほど厚さが薄く、外周
のものほど厚みの大きいものとなっている。なお、整合
層は無くても、あるいは１つでもよく、また整合層の前
面にビームを絞るための音響レンズ１５を取り付けても
よい。
されている。すなわち、円環状の振動子１１ａ（これは
円板状である）、１ｌｂ（説明を簡潔にするため振動子
の数を２個とした）を備え、その前面には整合層１礼１
３を、またその後面にはバッキング材１４を取シ付けた
ものである。振動子は中央のものほど厚さが薄く、外周
のものほど厚みの大きいものとなっている。なお、整合
層は無くても、あるいは１つでもよく、また整合層の前
面にビームを絞るための音響レンズ１５を取り付けても
よい。
また、整合層は各振動子ごとに別個に設けてもよい（第
２図の（ロ）、（ハ）、に））。なお、これらの振動子
□前面にも音響レンズを取り付けてもよい。あるいは、
音響レンズを取り付ける代りに超音波送受波面を第２図
に）のように凹面状に形成してもよい。
２図の（ロ）、（ハ）、に））。なお、これらの振動子
□前面にも音響レンズを取り付けてもよい。あるいは、
音響レンズを取り付ける代りに超音波送受波面を第２図
に）のように凹面状に形成してもよい。
更にまた、振動子は第３図に示すように一体構造に形成
されたものでもよい。以上のような構成の（４） 振動子はいずれも中央部はどの共振周波数が高く外周部
はど共振周波数が低くなっている。
されたものでもよい。以上のような構成の（４） 振動子はいずれも中央部はどの共振周波数が高く外周部
はど共振周波数が低くなっている。
このように厚みの異なる振動子を並列接続して通常の２
端子構造と成して、バルサ３からのパルスによシ付勢す
る。得られる反射波信号は切換器２及び増幅器４を経て
可変バンドパスフィルタ６に導かれる。可変バンドパス
フィルタ６の帯域幅は、送波パルスに同期してランプ発
生器７より送出される単調スロープ電圧（ランプ電圧）
で制御され、時間の経過と共に中心周波数が下がってゆ
く。従って、可変バンドパスフィルタ６の出力から見れ
ば、バンドパスフィルタに規定される中心周波数ｆＯを
呈する厚みの振動子部分を選択的に利用したことになり
、結果としてダイナミック開口が行われることになシ、
また各環状帯ごとに焦点の位置が音線軸上にて異なる距
離になるようにしておけば可変焦点をも自動的に行った
ことになる。
端子構造と成して、バルサ３からのパルスによシ付勢す
る。得られる反射波信号は切換器２及び増幅器４を経て
可変バンドパスフィルタ６に導かれる。可変バンドパス
フィルタ６の帯域幅は、送波パルスに同期してランプ発
生器７より送出される単調スロープ電圧（ランプ電圧）
で制御され、時間の経過と共に中心周波数が下がってゆ
く。従って、可変バンドパスフィルタ６の出力から見れ
ば、バンドパスフィルタに規定される中心周波数ｆＯを
呈する厚みの振動子部分を選択的に利用したことになり
、結果としてダイナミック開口が行われることになシ、
また各環状帯ごとに焦点の位置が音線軸上にて異なる距
離になるようにしておけば可変焦点をも自動的に行った
ことになる。
なお、振動子は円環状のものに限ったことはなく、これ
を１次元縮退させて筒面とし、また縮退させた軸の方向
のスイッチドアレイを構成するように細かく分割したも
のでもよい。第４図はこのような場合の振動子の構造を
示すものである。すなわち、ステップ状の厚さのもの（
同図の（イ））、厚みを連続的に変化させたもの（同図
の（ロ））、更に板金体に曲率をもたせてｙ方向のフォ
ーカシングを行わせるもの（同図の（ハ）、に））、更
に１枚板ではなく厚みの異なるより細幅の板をｙ方向に
対称に並べたもの、更にその複数枚の板を一つの筒面に
整列させてフォーカシングできるようにしたものでもよ
い。
を１次元縮退させて筒面とし、また縮退させた軸の方向
のスイッチドアレイを構成するように細かく分割したも
のでもよい。第４図はこのような場合の振動子の構造を
示すものである。すなわち、ステップ状の厚さのもの（
同図の（イ））、厚みを連続的に変化させたもの（同図
の（ロ））、更に板金体に曲率をもたせてｙ方向のフォ
ーカシングを行わせるもの（同図の（ハ）、に））、更
に１枚板ではなく厚みの異なるより細幅の板をｙ方向に
対称に並べたもの、更にその複数枚の板を一つの筒面に
整列させてフォーカシングできるようにしたものでもよ
い。
なお、バッキング、整合層、レンズの使用は従前どおり
可能である。また、整合層の厚さを、分担する中心周波
数と厚みの各部分帯ごとに適応させて異ならしめること
も好ましい。また、外側のより低い中心周波数ｆＯＯも
のほど比帯域幅を狭とするように、すなわち共振を鋭く
するようにバッキング材ないし整合層を調整してもよい
。更に、第４図の（ロ）、に）の平凹断面の振動子を凹
々の振動子断面となるようにしてもよい。また、第５図
に示すように分割型のものは、アレイのピッチを外ｔ
７ ） 側と内側とで異ならしめてもよい。
可能である。また、整合層の厚さを、分担する中心周波
数と厚みの各部分帯ごとに適応させて異ならしめること
も好ましい。また、外側のより低い中心周波数ｆＯＯも
のほど比帯域幅を狭とするように、すなわち共振を鋭く
するようにバッキング材ないし整合層を調整してもよい
。更に、第４図の（ロ）、に）の平凹断面の振動子を凹
々の振動子断面となるようにしてもよい。また、第５図
に示すように分割型のものは、アレイのピッチを外ｔ
７ ） 側と内側とで異ならしめてもよい。
更にまた、第６図に示すように周辺部の焦点距離が中央
部のそれよりも長くなるように形成された音響レンズ１
５’を振動子１１前面に接合したもの牟 でもよい。このような構成によυリニアレイ型の探触子
（セクタスキャン用やコンベックスアレイを含む）を形
成し、これを用いれば、近距離では遠距離に比べてより
高い周波数成分の信号を受信し処理することができる。
部のそれよりも長くなるように形成された音響レンズ１
５’を振動子１１前面に接合したもの牟 でもよい。このような構成によυリニアレイ型の探触子
（セクタスキャン用やコンベックスアレイを含む）を形
成し、これを用いれば、近距離では遠距離に比べてより
高い周波数成分の信号を受信し処理することができる。
第７図は本発明の他の実施例図で、高域用と低域用とに
別々のパルサと受信回路を設けたものである。２つのバ
ンドパスフィルタから得られた信号は重み付は加算回路
６０にて１つの信号に合成され、その後は第１図と同様
の処理が行われる。
別々のパルサと受信回路を設けたものである。２つのバ
ンドパスフィルタから得られた信号は重み付は加算回路
６０にて１つの信号に合成され、その後は第１図と同様
の処理が行われる。
以上述べたところはりニヤスキャン型のものの場合であ
るが、これに限らず、フェーズドアレイシステム（リニ
ヤスキャンとセクタスキャンとを問わず）に対しても本
発明の方式を応用することができる。
るが、これに限らず、フェーズドアレイシステム（リニ
ヤスキャンとセクタスキャンとを問わず）に対しても本
発明の方式を応用することができる。
以上説明したように、本発明によれば、近距離に対して
は高い周波数成分の反射波信号を、遠距離に対しては低
い周波数成分の反射波信号を得て画像信号として用いる
ことができると同時に、近距離に対しては小開口、遠距
離に対しては大開口で超音波を送受信することができ、
しかも近距離から遠距離までにわたって可変焦点とし、
一様に細いビームを送受することができ、高分解能高品
質の画像を得ることができる。
は高い周波数成分の反射波信号を、遠距離に対しては低
い周波数成分の反射波信号を得て画像信号として用いる
ことができると同時に、近距離に対しては小開口、遠距
離に対しては大開口で超音波を送受信することができ、
しかも近距離から遠距離までにわたって可変焦点とし、
一様に細いビームを送受することができ、高分解能高品
質の画像を得ることができる。
第１図は本発明に係る反射波受信装置の一実施例を示す
構成図、第２図及び第６図社探触子の構成図、第５図な
いし第５図は振動子の構成図、第７図は本発明の他の実
施例図である。 １・・・探触子、２．２ａ、 ２ｂ ・・・切換器、３
．３ｍ、 ３ｂ・・・パルサ、４，４ａ、仙・・・増幅
器、５・・・クロ、り発生器、６．６ａ、 ６ｂ・・・
可変バンドパスフィルタ、８・・・対数増幅器、９・・
・検波器、１０・・・ローパスフィルタ、７０・・・重
み付は加算回路、８０・・・コントローラ、９０・・・
スキャナ。 ２２− （９） （８）
構成図、第２図及び第６図社探触子の構成図、第５図な
いし第５図は振動子の構成図、第７図は本発明の他の実
施例図である。 １・・・探触子、２．２ａ、 ２ｂ ・・・切換器、３
．３ｍ、 ３ｂ・・・パルサ、４，４ａ、仙・・・増幅
器、５・・・クロ、り発生器、６．６ａ、 ６ｂ・・・
可変バンドパスフィルタ、８・・・対数増幅器、９・・
・検波器、１０・・・ローパスフィルタ、７０・・・重
み付は加算回路、８０・・・コントローラ、９０・・・
スキャナ。 ２２− （９） （８）
Claims (2)
- （１） 超音波を送受波する振動子を有する超音波探
触子を使用して被検体からの反射波信号を受信し、該信
号を適宜に処理して被検体の画像信号を得るように構成
された反射波受信装置において、前記振動子を中央部に
対して周辺部はど厚みを犬にして中央部では高い周波数
で、周辺部ではよシ低い周波数で共振するように構成し
、この振動子からの反射波信号を通過帯域が経過時間と
共に下がるように構成されたバンドパスフィルタを介し
て受信するようにして、近距離に対しては小開口で高い
周波数成分の反射波信号を受信し、遠距離に対しては大
開口で低い周波数成分の反射波信号を受信するようにし
たことを特徴とする反射波受信装置。 - （２） 前記振動子は、その前面に、周辺部の焦点距
離が中央部のそれよシも長くなるように形成された音響
レンズを接合したものであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の反射波受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1576483A JPS59141937A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 反射波受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1576483A JPS59141937A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 反射波受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59141937A true JPS59141937A (ja) | 1984-08-14 |
Family
ID=11897857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1576483A Pending JPS59141937A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 反射波受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59141937A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002502622A (ja) * | 1998-02-03 | 2002-01-29 | ボストン・サイアンティフィック・リミテッド | 環状アレイ構造の超音波カテーテル |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5640129A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-16 | Akashi Seisakusho Kk | Composite acoustic lens for probe of ultrasonic diagnosis apparatus |
| JPS57203434A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-13 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| JPS5829455A (ja) * | 1981-08-18 | 1983-02-21 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
-
1983
- 1983-02-02 JP JP1576483A patent/JPS59141937A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5640129A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-16 | Akashi Seisakusho Kk | Composite acoustic lens for probe of ultrasonic diagnosis apparatus |
| JPS57203434A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-13 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| JPS5829455A (ja) * | 1981-08-18 | 1983-02-21 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002502622A (ja) * | 1998-02-03 | 2002-01-29 | ボストン・サイアンティフィック・リミテッド | 環状アレイ構造の超音波カテーテル |
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