JPS61100237A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JPS61100237A
JPS61100237A JP59222715A JP22271584A JPS61100237A JP S61100237 A JPS61100237 A JP S61100237A JP 59222715 A JP59222715 A JP 59222715A JP 22271584 A JP22271584 A JP 22271584A JP S61100237 A JPS61100237 A JP S61100237A
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    • G01S7/52036Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation
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    • G01S15/895Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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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、超音波を生体内へ発射し生体内からの反射波
を検出することによって生体内の・情報を得て診断に供
する超音波診断装置に係り、特に生体組織の組織特性と
して生体の非線形係数を求め、これを影像化する超音波
診断に置に関する。
[発明の技術的背景] 従来、超音波診断装置は、生体内へ超音波を発射しその
生体内からの反射信号を検出することによって、生体内
における反射の強さの分布を超音波診断像として求めて
診断に供していた。ここで、上記断層像は、反射の強さ
の分布による形態の情報を示しており、従って、生体組
織の組織性状そのものを直接的に示してはいない。
そこで、近年、超音波によって生体組織の組繊特性その
ものを検出して診断に供そうという研究が盛んに行なわ
れるようになってきた。組織特性としては超音波に対す
る減衰、音速、散乱、および非線形係数が取りあげられ
ている。
即ち、生体の非線形係数を求めこれを影像化しようとい
う試みは第43回日本超音波医学会講演論文集(市田信
行他、「実時間非線系パラメータトモグラフィ」、第4
3回日本超音波医学会講演論文集、p、519.昭和5
8年12月)に見られる。これらの試みにおける非線形
係数を影像化する方法としては、信号超音波に対して、
直交する方向から低周波のポンプ波を発生させて信号超
音波の位相変化を検出する方法、あるいは信号超音波と
逆方向から低周波のポンプ波を発生させて信号超音波の
位相変化を検出する方法とがある。
[背景技術の問題点] 上述した従来の非線形係数を影1化する方法では、2つ
の超音波が直交、或いは逆行する構成となっており、実
際に人間を対重として診断に使用するには極めて不便で
ある。また、ポンプ波として非常に低周波の超音波を用
いなければならないため、非線形効果が信号超音波の位
相変化という形で検出されなければならないために検出
方法が困難であった。
[発明の目的] 本発明は、生体の非線形係数を容易に検出でき、影像化
可能な超音波診断装置を提供することにある。
[発明の概要] 本発明による超音波診断装置は、上記目的を達成するた
めに、2つの異なる周波数ω1.ω2を有したパルス超
音波により生体内を走査する手段と、上記生体内から反
射される上記パルス超音波夫々に対応した反射波夫々の
信号強度をこれら反射波が発生したタイミングからの時
間の関数として検出及び記憶する手段と、上記生体内に
おける非線形効果によって発生する差の周波数(ω1−
ω2)を有した差分反射波の信号強度を上記パルス超音
波夫々が発生されたタイミングから時間の関数として検
出及び記憶する手段と、この検出された各時刻1おける
上記差分反射波0信号強度を・同一   1時刻におけ
る上記反射波夫々の信号強度によって補正する演算手段
と、この演算によって補正された上記差分反射波の信号
強度、或いは上記反射波夫々の信号強度を2次元的断層
像として表示する表示手段とを具備したことを特徴とす
る。
[発明の実施例] 以下本発明に係る超音波診断装置を図面を参照して説明
する。先ず、実施例の説明に先立ち、本発明の原理を第
1図を参照して説明する。即ち、第1図(a>に示すよ
うに超音波トランスデユーサにより、周波数ω1.ω2
の2種類のバースト波の超音波パルスを時間間隔τで生
体内へ放射する。
この場合、生体はその内部で音響的な不均一性を有して
いるので、上記超音波パルスは夫々反射される。生体深
部へ伝搬して行く2つの超音波パルス(進行波)と反射
して生体表面側へ戻ってくる2つの超音波パルス(反射
波)とは時間間隔τで分離されている。しかし、先に発
射された周波数ω1の超音波パルスに基づく反射波と後
から発射された周波数ω2の超音波パルスに基づく進行
波(反射波)とは、第1図(b)に示すように重さなり
合う。従って、この重さなり合う点Xでの非線形係数に
比例してω1の反射波とω2の進行波とのミキシングが
おこり、ω1とω2との差の周波数(ω1−ω2)を有
する超音波パルス(差分反射波)が第1図(C)に示す
ように発生する。これが生体表面側に伝搬して第1図(
d)に示すように体表に達して超音波トランスデユーサ
により検出される。実際には、ω1の反射波は生体内の
いたるところで発生しているので、上述したω1の反射
波とω2の進行波とのミキシングもいたるところでおこ
る。
この場合、どの部位で生じた差分反射波であるかは、ω
1.ω2の超音波パルス(進行波)の発生タイミングと
、(ω1−ω2)の差分反射波の検出のタイミングとか
ら一義的に決定される。また、生体内では超音波の減衰
があり、またその反射強度は生体内の部位によって異な
る。そのため、生体内X点における(ω1−ω2)の差
分反射波の信号の強さM(x)は、下記式(1)のよう
になる。
M(x)=α(X)−rl  (x+vτ)・A工 (
x+vτ)・A2 (×) ・・・(1) 上記式(1)によれば、差分反射波の信号の強ざM (
x )には、α(X)なる非線形係数の情報だけではな
く、rl (X)なる反射係数及びω1゜ω2の超音波
パルス(進行波)のX点までの減衰によって決定される
X点におけるω1.ω2の超音波パルス(進行波)の振
幅の情報A+  (X)およびA2  (X)をも同時
に含んでいる。
この場合、ω1の反射波を、時間の関数として検出して
おけば、rl (X)At  (x)は既知となり、こ
れによりM(x)を較正すれば差分反射波の信号の強さ
は下記式(2のM’  (x)となる。
M’  (X)−(X (X) ・A2 (X)   
−(2)ω2の超音波パルス(進行波)の振幅の情報A
2(X)は、生体内でほぼ指数関数的に減少するから、
これを指数関数的ゲイン補正によって補正すると、非線
形係数α(X)を表す断層像が得られる。
このことは、通常の超音波断層が反射信号R(x) =
r (x) A (X) を傳てほぼ指数関数的に減少する振幅A(×)を、指数
関数的ゲイン補正によって補正して、反射係数r(x)
に応じた断層像を得ていることに対応している。
次ぎに上記本発明の原理に基く本発明に係る超音波診断
装置を第2図に示す一実施例を参照して説明する。即ち
、10は音響整合層の2層化等の手法により広帯域を図
ったりニアアレイ形の超音波探触子(超音波トランスデ
ユーサ)であり、生体Pに超音波を送信し、その反射波
を受信するものである。この超音波探触子10は、例え
ば、1.5MH2〜3.5MHzに有効な感度を有する
ものである。
11は超音波探触子10の各振動子を切換えて送受信の
振動子の組として例えばNaを選定するスイッチング回
路である。12は例えば周波数ω1 =3.5MHz 
、oo2 =2MH2tr有シタFjJ振用のバースト
パルスを、スイッチング回路11    !により選定
された超音波探触子10の各振動子N個に、所定の遅延
時間をもたせて与えるバーストパルス発振器である。
13は上記バーストパルス夫々による超音波送信が超音
波集束がなされるべく送信遅延制御を行なうと共に、周
波数ω1.ω2を有した送信超音波が所定の遅延時間τ
をもってバーストパルス発振器12から出力されるべく
バーストパルス発振器12に、所定の信号を与える送信
遅延回路である。
14は超音波探触子1oから得られた周波数ω1゜ω2
を有した反射波の信号及び上述した非線形現象に基く周
波数(ω1−ω2)を有した差分反射波の信号を所定の
信号レベルまで増幅する前置増幅器である。15は送信
遅延回路13に対応し、受信信号の受信遅延制御を行な
う受信遅延制御回路である。
164は受信遅延制御回路15から得られた周波数ω1
.ω2を有した反射波の信号及び周波数(ω1−ω2)
を有した差分反射波の信号をA/D変換等を行なうと共
に8スコープ像の情報を生成する信号処理回路である。
17はデジタル量の周波数ω1.ω2を有した反射波の
信号及び周波数(ω1−ω2)を有した差分反射波の信
号により、上記式(21における周波数ω2を有した反
射波の信号の強さA2(x)を信号指数関数的ゲイン補
正を実行して非線形係数α(X)を示す情報を求める演
算装置である。
18は上記Bスコープ像の情報、非線形係数α(X)を
示す情報をTVモニタ等に表示する表示装置である。1
9は上記における送受信制御を行なうと共に上記各回路
に所定の制御信号を与える信号制御回路である。
次ぎに上記の如く溝成された本実施例の動作について説
明する。
即ち、信号制御回路19よりの信号で送信遅延回路13
が動作し、N11lの送信遅延制御信号がバーストパル
ス光振器12に送られる。送信用超音波としてのバース
トパルスの周波数は、信号制御回路1つよりの信号によ
り最初はω1に設定されている。N個の周波数ω1のバ
ースト波は、スイッチング回路23で選択されたN個の
振動子に印加され、周波数ω1の超音波バースト波を生
体P内へ放射する。
次に全く同様にして時間τだけ遅れてバーストパルス発
生器12の周波数がω2に設定されて駆動され、生体P
内にω2のバーストパルス波が発生される。
この動作により、反射信号ω1.ω2及び非線形現象に
よる周波¥1(ω1−ω2)の差分信号は、夫々装置増
幅器14、受信遅延回路15及び信号処理回路16を経
て、演算装置17に取込まれ、Bスコープ像情報、非線
形係数α(X)を示す情報が求められる。
次に信号制御回路19よりの信号で、スイッチング回路
11は異なるN個の小振動子を選択し、生体P内の異な
る位置で前述と全く同様な超音波バースト波の送受信及
び受信信号の処理が行なりれる。以上述べたことが次々
と繰り返されて、生体P内の一断面上の信号が全て求め
られる。この貞   ようにして求められた各情報は表
示装置18に表f 示される。
上記構成は、第1図に示した本発明の原理を実施する一
般例として示したものであり、上記以外に本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、2つの周波数ω1.
ω2の超音波パルスを用いることによって反射法構成と
し、従来の8スコープ像を得る超音波断層装置と全く同
様に簡便に診断に供することができると共・に非線形係
数の検出を上記周波数ω1.ω2の反射信号及び差分周
波数信号の振幅を検出するという方法で行なうため、容
易に精度良く非線形係数を求めることができ、影像表示
が可能となり、臨床的意義が大きい超音波診断装置が提
供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するための波形図、第2図
は本発明の一実施例を示すブロック図である・    
                    !1o・・
・超音波探触子、11・・・スイッチング回路、12・
・・バーストパルス発撮器、13・・・送信遅延回路、
14・・・前置増幅器、15・・・受信遅延回路、16
・・・信号処理回路、17・・・演算装置、18・・・
表示装置、19・・・信号制御回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 ω2       ω1 ω2   ω1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2つの異なる周波数ω1、ω2を有したパルス超音波に
    より生体内を走査する手段と、上記生体内から反射され
    る上記パルス超音波夫々に対応した反射波夫々の信号強
    度をこれら反射波が発生したタイミングからの時間の関
    数として検出及び記憶する手段と、上記生体内における
    非線形効果によって発生する差の周波数(ω1−ω2)
    を有した差分反射波の信号強度を上記パルス超音波夫々
    が発生されたタイミングから時間の関数として検出及び
    記憶する手段と、この検出された各時刻における上記差
    分反射波の信号強度を、同一時刻における上記反射波夫
    々の信号強度によつて補正する演算手段と、この演算に
    よって補正された上記差分反射波の信号強度、或いは上
    記反射波夫々の信号強度を2次元的断層像として表示す
    る表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装
    置。
JP59222715A 1984-10-23 1984-10-23 超音波診断装置 Granted JPS61100237A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002301068A (ja) * 2001-04-09 2002-10-15 Toshiba Corp 超音波診断装置
EP1493380A1 (en) 2003-07-02 2005-01-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for forming an image
JP2007222610A (ja) * 2006-01-26 2007-09-06 Toshiba Corp 超音波診断装置および超音波診断装置の制御プログラム

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62114539A (ja) * 1985-11-14 1987-05-26 富士通株式会社 超音波利用の流動表示装置
JPS63122923A (ja) * 1986-11-13 1988-05-26 Agency Of Ind Science & Technol 超音波測温装置
EP0279314B1 (en) * 1987-02-09 1991-09-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ultrasonic examination apparatus
DE3829999A1 (de) 1988-09-01 1990-03-15 Schering Ag Ultraschallverfahren und schaltungen zu deren durchfuehrung
US5720290A (en) 1993-04-07 1998-02-24 Metra Biosystems, Inc. Apparatus and method for acoustic analysis of bone using optimized functions of spectral and temporal signal components
US5396891A (en) * 1993-04-07 1995-03-14 Osteo Sciences Corporation System and method for external acoustic bone velocity measurement
US5333612A (en) * 1993-08-26 1994-08-02 Wild John J Volumetric breast interogation device
US6004272A (en) * 1995-06-07 1999-12-21 Hologic, Inc. Ultrasonic bone testing apparatus with repeatable positioning and repeatable coupling
US5879303A (en) * 1996-09-27 1999-03-09 Atl Ultrasound Ultrasonic diagnostic imaging of response frequency differing from transmit frequency
US6283919B1 (en) 1996-11-26 2001-09-04 Atl Ultrasound Ultrasonic diagnostic imaging with blended tissue harmonic signals
US6440075B1 (en) * 2000-10-02 2002-08-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ultrasonic diagnostic imaging of nonlinearly intermodulated and harmonic frequency components
US6901157B2 (en) * 2001-01-15 2005-05-31 Fuji Photo Film Co., Ltd. Ultrasonic diagnostic apparatus
WO2007051075A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Brigham And Women's Hospital, Inc. Ultrasound imaging
CN113768542B (zh) * 2020-06-10 2022-11-08 无锡祥生医疗科技股份有限公司 超声血流成像装置及超声设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59164956A (ja) * 1983-03-10 1984-09-18 Fujitsu Ltd 超音波媒体の等価非線形パラメ−タ分布測定装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002301068A (ja) * 2001-04-09 2002-10-15 Toshiba Corp 超音波診断装置
EP1493380A1 (en) 2003-07-02 2005-01-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for forming an image
JP2007222610A (ja) * 2006-01-26 2007-09-06 Toshiba Corp 超音波診断装置および超音波診断装置の制御プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH043223B2 (ja) 1992-01-22
US4679565A (en) 1987-07-14

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