JPS59164048A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPS59164048A JPS59164048A JP58038226A JP3822683A JPS59164048A JP S59164048 A JPS59164048 A JP S59164048A JP 58038226 A JP58038226 A JP 58038226A JP 3822683 A JP3822683 A JP 3822683A JP S59164048 A JPS59164048 A JP S59164048A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- echo
- signal
- ultrasonic
- deflection angle
- 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
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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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分゛野〕
この発明は、複数個の超音波振動子をアレイ状に配し、
一部またはすべての超音波振動子に遅延時間を与えて送
受信することによシ、超音波ビームの偏向を行なう超音
波診断装置に関するものである。
一部またはすべての超音波振動子に遅延時間を与えて送
受信することによシ、超音波ビームの偏向を行なう超音
波診断装置に関するものである。
第１図は矩形振動子の指向性を説明するだめの図である
。
。
第１図に示す矩形振動子１の遠距離音場での指向性Ｒは
、一般に次式のように表わされる。
、一般に次式のように表わされる。
（ｋ：波数）
ここで、第１図におけるｘｚ面内だけに注目すると次式
のようになる。
のようになる。
（γ＝−−α）
また第２図は矩形振動子から超音波を送信した場合の指
向特性を示した図である。前記第（２）式及び第２図よ
しいえることは、矩形振動子の遠距離音場での指向性は
、周波数を一足とすると開口幅が広いほど、また開口幅
を一定とすると、周波数が昼いほど指向性は鋭くなると
いうことである。この作用によって、矩形振動子をアレ
イ状に配列して、ある遅延時間を与えて偏向させた場合
、その中心軸上の音圧は、偏向しなかった場合に比べて
低下し、その傾向もまた前述同様に周波数が高いほど、
また開口幅が広いほど鋭くなる。
向特性を示した図である。前記第（２）式及び第２図よ
しいえることは、矩形振動子の遠距離音場での指向性は
、周波数を一足とすると開口幅が広いほど、また開口幅
を一定とすると、周波数が昼いほど指向性は鋭くなると
いうことである。この作用によって、矩形振動子をアレ
イ状に配列して、ある遅延時間を与えて偏向させた場合
、その中心軸上の音圧は、偏向しなかった場合に比べて
低下し、その傾向もまた前述同様に周波数が高いほど、
また開口幅が広いほど鋭くなる。
近年、超音波診断装置は距離分解能、及び方位分解能を
向上させるために、より高い周波数に注目するようにな
ってきた。一般的には、振動子の製造上の問題等もあシ
、受信波にフィルターをかけ、高域成分を取り出す方法
が行なわれている。
向上させるために、より高い周波数に注目するようにな
ってきた。一般的には、振動子の製造上の問題等もあシ
、受信波にフィルターをかけ、高域成分を取り出す方法
が行なわれている。
しかし、被検体内に減衰によって深い所での送信波のス
ペクトラムの中心周波数は、低い方に移動する。よって
、フィルター出力のスペクトラムの中心周波数も第６図
で示すように被検体内の深さが深いところほど低くなる
ようにし、同時に音圧も被検体内の深さが深いところほ
ど低下するため、従来被検体の深さに応じて感度を変化
させる方法、すなわち５１０回路によって音圧補正がな
されていた。
ペクトラムの中心周波数は、低い方に移動する。よって
、フィルター出力のスペクトラムの中心周波数も第６図
で示すように被検体内の深さが深いところほど低くなる
ようにし、同時に音圧も被検体内の深さが深いところほ
ど低下するため、従来被検体の深さに応じて感度を変化
させる方法、すなわち５１０回路によって音圧補正がな
されていた。
しかじ音圧の低下は、被検体内の深い所での減衰のみで
はなく、従来周波数が低かったため特に考慮する必要が
なかった超音波ビームの偏向に伴なう振動子の指向特性
によって起る音圧の低下が、周波数を高くすることに伴
い無視できなくなった。
はなく、従来周波数が低かったため特に考慮する必要が
なかった超音波ビームの偏向に伴なう振動子の指向特性
によって起る音圧の低下が、周波数を高くすることに伴
い無視できなくなった。
すなわち各偏向角における被検体の深さと中心軸上の音
圧との関係とを示した第４図から明らかなように被検体
の浅いところで、しかも偏向角が大きい場合はど音圧の
低下が激しい。例えばこの状態でＢモード像をＴφにモ
ニターに写し出した場合、被検体の浅い所で大きく偏向
したときほど像が暗くなるという現象が生じる。
圧との関係とを示した第４図から明らかなように被検体
の浅いところで、しかも偏向角が大きい場合はど音圧の
低下が激しい。例えばこの状態でＢモード像をＴφにモ
ニターに写し出した場合、被検体の浅い所で大きく偏向
したときほど像が暗くなるという現象が生じる。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであシ、高い
周波数を用いて超音波ビームを近距離音場で偏向した時
でも鮮明なモニター像が得られ、距離分解能、方位分解
能の優れた超音波診断装置を提供することを目的とする
。
周波数を用いて超音波ビームを近距離音場で偏向した時
でも鮮明なモニター像が得られ、距離分解能、方位分解
能の優れた超音波診断装置を提供することを目的とする
。
前記目的を達成するだめの本発明の概要は、受信した超
音波エコーの偏向角に応じてバンドパスフィルタの中心
周波数を可変するフィルタコントローラを具備し、偏向
による音圧を一定に維持することを特徴とするものであ
る。
音波エコーの偏向角に応じてバンドパスフィルタの中心
周波数を可変するフィルタコントローラを具備し、偏向
による音圧を一定に維持することを特徴とするものであ
る。
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
第５図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
同図において、２で示すのは送受信コントローラである
。送受信コントローラ２は、レート（ｒαｔｅ）信号を
発生している。３で示すのは、送信遅延部であシ、偏向
及び集束のだめの位相制御を行ない、トランスデユーサ
４に配列された複数の超音波振動子（図示せず〕を駆動
するだめのパルス信号を発生している。トランスデユー
サ４に配列された図示しない複数の超音波振動子は、被
検体（以下、生体ともいう）に超音波を送信し、また被
検体において反射した超音波エコーを受信し、さらに受
信した超音波エコーをエコー信号として電気信号に変換
する。５で示すのは、受信遅延部であシ、前記エコー信
号を偏向及び集束のための位相制御を行ない、さらに加
算することによシー信号に変換する。６′で示すのは、
フィルターコントローラであ夛、送受信コントローラ２
よシ出力されるレート信号を基にして、つまシ、レート
信号を内蔵するカウンタでカウントすることによシ得ら
れる角度情報によシ次に述べるバンドパスフィルタ６の
中心周波数を決定する制御信号を出力するように構成さ
れる。バンドパスフィルタ６は、フィルターコントロー
ラ６′よシ出力される制御信号によシフイルタ内のスタ
ートの中心周波数を可変し、前記エコー信号の周波数成
分中、生体の深さあるいは偏向角に応じて許容される範
囲の周波数成分を取シ出す。７で示すのは、 ｌｌｏｇ
アンプであジ、ダイナミックレンジを広げるために、ｆ
ｌｏｇ圧縮を行なう。８で示すのは、検波部であシ、エ
コー信号を全波整流してその包絡線を取り出す。
。送受信コントローラ２は、レート（ｒαｔｅ）信号を
発生している。３で示すのは、送信遅延部であシ、偏向
及び集束のだめの位相制御を行ない、トランスデユーサ
４に配列された複数の超音波振動子（図示せず〕を駆動
するだめのパルス信号を発生している。トランスデユー
サ４に配列された図示しない複数の超音波振動子は、被
検体（以下、生体ともいう）に超音波を送信し、また被
検体において反射した超音波エコーを受信し、さらに受
信した超音波エコーをエコー信号として電気信号に変換
する。５で示すのは、受信遅延部であシ、前記エコー信
号を偏向及び集束のための位相制御を行ない、さらに加
算することによシー信号に変換する。６′で示すのは、
フィルターコントローラであ夛、送受信コントローラ２
よシ出力されるレート信号を基にして、つまシ、レート
信号を内蔵するカウンタでカウントすることによシ得ら
れる角度情報によシ次に述べるバンドパスフィルタ６の
中心周波数を決定する制御信号を出力するように構成さ
れる。バンドパスフィルタ６は、フィルターコントロー
ラ６′よシ出力される制御信号によシフイルタ内のスタ
ートの中心周波数を可変し、前記エコー信号の周波数成
分中、生体の深さあるいは偏向角に応じて許容される範
囲の周波数成分を取シ出す。７で示すのは、 ｌｌｏｇ
アンプであジ、ダイナミックレンジを広げるために、ｆ
ｌｏｇ圧縮を行なう。８で示すのは、検波部であシ、エ
コー信号を全波整流してその包絡線を取り出す。
９で示すのは、ＳＴ Ｃ（５ｅｒＬｓｉ ｔｉ ｖｅ
ｔｙ Ｃ’ｏｎｔｒｏｔｌ ）部であシ、生体の深さに
応じた音圧補正と超音波ビームの偏向角に応じた音圧補
正とを行なう音圧補正手段である。１０で示すのは、Ｄ
ＳＣ（ＤｉｇｉｔａｌＳｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
）部でｓｂ、ＳＴＣ部９から送られたエコー信号をビデ
オ信号として処理する。１１で示すのは、モニターで＠
９．ＤＳＣ部からのビデオ信号に基づいて画像表示する
。
ｔｙ Ｃ’ｏｎｔｒｏｔｌ ）部であシ、生体の深さに
応じた音圧補正と超音波ビームの偏向角に応じた音圧補
正とを行なう音圧補正手段である。１０で示すのは、Ｄ
ＳＣ（ＤｉｇｉｔａｌＳｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
）部でｓｂ、ＳＴＣ部９から送られたエコー信号をビデ
オ信号として処理する。１１で示すのは、モニターで＠
９．ＤＳＣ部からのビデオ信号に基づいて画像表示する
。
次に以上構成の作用について述べる。
送受信コントローラ２で発生したｒａｔｅ信号は、送信
遅延部６．受信遅延部５．フィルターコントローラ６’
、ｓｒｃ部９及びＤＳＣ部１０にそれぞれの制御信号と
して入力する。送信遅延部６は、前記ｒａｔｅ信号を基
に偏向及び集束のための位相制御を行ない、トランスデ
ユーサ４に配列された複数の超音波振動子を駆動するた
めのパルス信号を発生する。トランスデユーサ４は、前
記送信遅延部６からのパルス信号によシ、谷超音彼振動
子を撮動させ生体に対して超音波を送信し、さらに生体
において反射した超音波エコーを受信し、複数のエコー
信号として受信遅延部５に送る。受信遅延部５は、前記
複数のエコー信号を、送受信コントローラー２からのｒ
ｔＬｔｅ信号に基づいて位相制御した後、加算すること
により、一つのエコー信号に変換し、次段のバンドパス
フィルター６に送る。バンドパスフィルター６は、受信
遅延部５から送られてくるエコー信号の信号成分中から
各偏向角及び生体中の深さに応じて許容される最も高い
周波数域を取ジ出す。これによって、各偏向角における
信号強度は、近距離および遠距離のそれぞれの音場でほ
ぼ一定になる。バンドパスフィルター６のフィルタ一定
数は、送受信コントローラ２からのγａｔｅ信号に基つ
いたフィルターコントローラ６′からの制御信号により
制御される。バンドパスフィルター６を通過したエコー
信号は、次にｌｏｇアンプ７でＪｌｏｇ圧縮が行なわれ
、さらに検波部８において上肢整流された後、 ＳＴＣ
部９に入力する。ＳＴＣ部９は送受信コントローラー２
からのγαｔｉ信号に基づいて生体の深さに応じた音圧
補正と、超音波ビームの偏向角に応じた音圧補正とを行
なう。すなわち、生体の深いところからのエコー信号に
対して感度を上げるように働くとともに、超音波ビーム
の偏向角が大きい場合には、生体の浅いところからのエ
コー信号に対してｇ度を上げるように働くのである。次
にＳＴＣ’部９において音圧補正が行なわれたエコー信
号はＤＳＣ部において、送受信コントローラ２からのｒ
ａｔｅ信号に基づいたビデオ処理がなされた後、モニタ
ー１１に画像表示される。このモニター１１の画像は、
前述したようにバンドパスフィルタ乙により、偏向角に
応じて、つまシ偏向角が太きい）１ど低い周波数成分を
取り出しているので偏向角の大きい場合においても、生
体の浅いところで画像が暗くなるという現象は生じない
。
遅延部６．受信遅延部５．フィルターコントローラ６’
、ｓｒｃ部９及びＤＳＣ部１０にそれぞれの制御信号と
して入力する。送信遅延部６は、前記ｒａｔｅ信号を基
に偏向及び集束のための位相制御を行ない、トランスデ
ユーサ４に配列された複数の超音波振動子を駆動するた
めのパルス信号を発生する。トランスデユーサ４は、前
記送信遅延部６からのパルス信号によシ、谷超音彼振動
子を撮動させ生体に対して超音波を送信し、さらに生体
において反射した超音波エコーを受信し、複数のエコー
信号として受信遅延部５に送る。受信遅延部５は、前記
複数のエコー信号を、送受信コントローラー２からのｒ
ｔＬｔｅ信号に基づいて位相制御した後、加算すること
により、一つのエコー信号に変換し、次段のバンドパス
フィルター６に送る。バンドパスフィルター６は、受信
遅延部５から送られてくるエコー信号の信号成分中から
各偏向角及び生体中の深さに応じて許容される最も高い
周波数域を取ジ出す。これによって、各偏向角における
信号強度は、近距離および遠距離のそれぞれの音場でほ
ぼ一定になる。バンドパスフィルター６のフィルタ一定
数は、送受信コントローラ２からのγａｔｅ信号に基つ
いたフィルターコントローラ６′からの制御信号により
制御される。バンドパスフィルター６を通過したエコー
信号は、次にｌｏｇアンプ７でＪｌｏｇ圧縮が行なわれ
、さらに検波部８において上肢整流された後、 ＳＴＣ
部９に入力する。ＳＴＣ部９は送受信コントローラー２
からのγαｔｉ信号に基づいて生体の深さに応じた音圧
補正と、超音波ビームの偏向角に応じた音圧補正とを行
なう。すなわち、生体の深いところからのエコー信号に
対して感度を上げるように働くとともに、超音波ビーム
の偏向角が大きい場合には、生体の浅いところからのエ
コー信号に対してｇ度を上げるように働くのである。次
にＳＴＣ’部９において音圧補正が行なわれたエコー信
号はＤＳＣ部において、送受信コントローラ２からのｒ
ａｔｅ信号に基づいたビデオ処理がなされた後、モニタ
ー１１に画像表示される。このモニター１１の画像は、
前述したようにバンドパスフィルタ乙により、偏向角に
応じて、つまシ偏向角が太きい）１ど低い周波数成分を
取り出しているので偏向角の大きい場合においても、生
体の浅いところで画像が暗くなるという現象は生じない
。
まだ本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形例を包含することはい
うまでもない。
発明の要旨の範囲内で種々の変形例を包含することはい
うまでもない。
以上説明したように、本発明によれば、超音波診断装置
において超音波エコーの偏向角に応じてバンドパスフィ
ルタの中心周波数を可変し、近距離音場では低周波成分
を取シ出すことによって各偏向角における近距離での信
号強度を一定に保つことができる。したがって、超音波
ビームの偏向角によシモニター像が影響されないため、
鮮明なモニター像が得られ、距離分解能、方位分解能の
優れた超音波診断装置を提供することができる。
において超音波エコーの偏向角に応じてバンドパスフィ
ルタの中心周波数を可変し、近距離音場では低周波成分
を取シ出すことによって各偏向角における近距離での信
号強度を一定に保つことができる。したがって、超音波
ビームの偏向角によシモニター像が影響されないため、
鮮明なモニター像が得られ、距離分解能、方位分解能の
優れた超音波診断装置を提供することができる。
第１図は矩形振動子の指向性を説明するための図、・第
２図は矩形振動子から超音波を送信した場合の指向特性
を示した図、第６図は被検体内容距離におけるフィルタ
ー出力のスペクトラムの中心周波数を示した図、第４図
は第３図より求めた各偏向角における被検体内の深さと
中心軸上の音圧の関係とを示した図、および第５図は本
発明の一実施例を示したブロック図である。 ２・・・送受信コントローラ、 ６・・・送信遅延部
。 ４・・・トランスデユーサ−１５・・・受信遅延部、６
・・・バンドパスフィルター、６′・・・フィルタコン
トローラ、 ７・・・ノＯｑアング、 ８・・・検
波部、 ９・・・ｓｒｃ部、 １０・・・ＤＳＣ部、
１１・・モニター。
２図は矩形振動子から超音波を送信した場合の指向特性
を示した図、第６図は被検体内容距離におけるフィルタ
ー出力のスペクトラムの中心周波数を示した図、第４図
は第３図より求めた各偏向角における被検体内の深さと
中心軸上の音圧の関係とを示した図、および第５図は本
発明の一実施例を示したブロック図である。 ２・・・送受信コントローラ、 ６・・・送信遅延部
。 ４・・・トランスデユーサ−１５・・・受信遅延部、６
・・・バンドパスフィルター、６′・・・フィルタコン
トローラ、 ７・・・ノＯｑアング、 ８・・・検
波部、 ９・・・ｓｒｃ部、 １０・・・ＤＳＣ部、
１１・・モニター。
Claims (1)
- 複数の超音波振動子をアレイ状に配列し、一部またはす
べての超音波振動子に遅延時間を与え送受信することに
よシ超音波ビームの偏向を行なう超音波診断装置におい
て、受信した超音波エコーによるエコー信号から所定周
波数成分を取シ出すバンドパスフィルタと、前記バンド
パスフィルタの中心周波数を超音波エコーの偏向角に応
じて可変するフィルタコントローラとを具備し、近距離
音場での音圧劣化による信号強度の低下を防止すること
を特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58038226A JPS59164048A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 超音波診断装置 |
| AU24833/84A AU549252B2 (en) | 1983-02-22 | 1984-02-22 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| EP84101865A EP0116979B1 (en) | 1983-02-22 | 1984-02-22 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| US06/582,538 US4537199A (en) | 1983-02-22 | 1984-02-22 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| KR1019840000868A KR860001814B1 (ko) | 1983-02-22 | 1984-02-22 | 초음파 진단 장치 |
| DE8484101865T DE3469321D1 (en) | 1983-02-22 | 1984-02-22 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58038226A JPS59164048A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59164048A true JPS59164048A (ja) | 1984-09-17 |
Family
ID=12519389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58038226A Pending JPS59164048A (ja) | 1983-02-22 | 1983-03-10 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59164048A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136703U (ja) * | 1985-02-12 | 1986-08-25 |
-
1983
- 1983-03-10 JP JP58038226A patent/JPS59164048A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136703U (ja) * | 1985-02-12 | 1986-08-25 |
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