JPS61213044A - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は台形型の走査方式を採用した超音波診断装置に
関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、生体の腹部診断用としてリニア走査方式による超
音波診断装置が用いられていたが、りニア走査方式では
視野が狭い欠点があり、視野を大きくしようとすれば振
動子数が増加し第３図の鎖線で示すように超音波プロー
ブ２０が大きくなるという欠点があった。

そこで、近年第３図の実線で示すように台形走査方式の
超音波プローブ２１を用いた超音波診断装置が登場し、
小型のものでもかなり大きな視野を得られるようになっ
た。

しかしながら、従来装置により台形型の画面を構成しよ
うとする場合には、第４図に示すように超音波プローブ
２１による斜め方向のスキャンの重ね合せとか、第５図
に示すように超音波プローブ２１によるリニア走査とセ
クター走査とを併用するりニアコンパウンド走査（マル
チセクター走査）　（米国特許第４．１５９．４６２号
）などが考えられているが、これらの走査方式では一画
面を構成する時間が長くリアルタイム性を欠くという問
題点があった。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、リアル
タイム性に優れかつ広い視野を有づる超音波画像を得る
ことのできる超音波診断装置の提供を目的とするもので
ある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するための本発明の概要は、複数の振動
子を並設してなる超音波プローブを備え、その各撮動子
を駆動制御して超音波の送受信を行い、受信したエコー
信号を信号処理して表示手段上に超音波画像を得るよう
にしてなる超音波診断装置において、前記振動子のうら
両端に位置する任意個数の振動子をセクター走査駆動す
るとともに、残余の中間部の振動子をリニア走査駆動す
る制御手段を具備したことを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の超音波診断装置の実施例を示すブロッ
ク図である。

同図において、１ａは記憶手段であり、レイト信号デー
タ、超音波の送受信の各走査線毎の駆動素子データ及び
遅延データを蓄えている。記憶手段１ａの前記各データ
は送受信制御手段１ｂにより読出し制御され超音波診断
装置の各部へ転送されるようになっている。この記憶手
段の内容に基づいて送受信制御手段は振動子群中、両端
の任意個数の振動子をセクター走査し、残余の中間部の
振動子をリニ□ア走査するような制御信号を送る。

２−１〜２−ｍは送信遅延部、３−１〜３−ｍはバルサ
、４は高圧スイッチ群であり、記憶手段１ａのレイト信
号データ及び遅延データは送受信制御手段１ｂにより制
御されて送信遅延部２−１〜２−ｍに転送され、またレ
イト信号データ及び駆動素子データは高圧スイッチ群４
に転送されるようになつτいる。

２１は、複数の振動子５−１〜５−ｎを並設してなる超
音波プローブで、これらの振動子５−１〜５−ｎはバル
サ３−１〜３−ｍ（ｒｒｌｎ）高圧スイッチ群４を介し
て送られてくる励振信号により駆動されるようになって
いる。

６−１〜６−ｍは、振動子５−１〜５−ｎから高圧スイ
ッチ群４を介して入力される超音波のエコー信号を増幅
するプリアンプ、７−１〜７−ｍは受信遅延部で、送受
信制御手段１ｂから転送される遅延データが入力され、
プリアンプ６−１〜６−ｍの出力信号に所定の遅延時間
を付与して加算器８に送出するようになっている。

加算器８の出力は送受信制御手段１ｂにより制御される
エコー信号処理回路９に入力され、ここでエコー信号に
対しフィルタリング、対数変換、検波、Ｓ　Ｔ　Ｃ（５
ｅｎｓｉｔｉｖｅ　Ｔｉｍｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）補正な
どの信号処理がなされた後、ディジタルスキャンコンバ
ータ１０を介して表示手段１１に入力され、表示手段１
１上に超音波画像が表示されるようになっている。

上記構成の装置において、生体内へ超音波のパルスを送
信する場合には、送受信制御手段１ｂから送信遅延部２
−１〜２−ｍヘレイト信号データ及び送信のための遅延
データが転送される。送信遅延部２−１〜２−ｍはこれ
らのデータに基づきノオーカス及び偏向のための遅延時
間信号をバルサ３−１〜３−ｍに与えて駆動する。

バルサ３−１〜３−ｍの出力信号は高圧スイッチ群４を
介して振動子５−１〜５−ｎへ入力されるが、このとき
高圧スイッチ群４は送受信制御手段１ｂから転送される
駆動素子データにより励振すべき振動子に対応するチャ
ンネルのみがオン状態に保持される。

従って、撮動子５−１〜５−ｎのうち、Ｘ番目（ｘ＝１
．２．３．・・・、ｎ）の振動子５−ｘか６５−（ｘ＋
ｍ−１）番目の振動子のみが励振される。例えばＸ−１
０，ｍ＝６とすると振動子５−１０から振動子５−１５
までの６個の振動子のみが励振される。但し、ｍ＝１．
２．３．・・・、ｎ（整数）である。

このようにして駆動素子データにより設定される任意数
の振動子が励振され、超音波パルスを生体内へ送波する
。

生体内からの超音波エコーは、送信時と同じ振動子５−
ｘ〜５−（ｘ＋ｍ−１）により受信され電気信号である
エコー信号に変換される。さらに送信時と同じ高圧スイ
ッチ群４のチャンネルを６−Ｘ〜６−（ｘ＋ｍ−１）に
入力されて増幅された後、送受信制御手段１から転送さ
れる遅延Ｆ　−夕により制御されている受信遅延部７−
ｘ〜７−（ｘ＋ｍ−１）に入力される。

このエコー信号は受信遅延部７−ｘ〜７−（ｘ＋ｍ−１
）においてフォーカス及び偏向のために遅延させられ、
次いで加算器８．エコー信号処理回路９．データセット
制御部１０で順次既述したような信号処理が行われて表
示手段１１により超音波画像が表示される。

以下同様にして記憶手段１ａに蓄えられているレイト信
号データ、駆動素子データ及び遅延データが送受信制御
手段１ｂにより読出し制御され高圧スイッチ群４．送受
信遅延部２−１〜２−ｎ。

７−１〜７−ｎに転送されるが、各レイト毎に駆動され
る送受信理延部２−１〜２−ｎ、７−１〜７−ｎ、高圧
スイッチ群４は両端では素子を固定してセクター走査を
行うように遅延時間は偏向色分ずれ、また、中間部にお
いては、素子を一素子ずつずらしながら同じ遅延時間で
リニア走査を行って、第２図に示すような台形型でかつ
リアルタイム性が良くかつ広い視野の走査面が得られる
。

なお、前記動作において、第２図のセクタ一部ＡＩ　、
Ａ２と、リニア部Ｂとでは走査線の深さにより密度が不
均一となるために画質の差異により両者間の境界線が生
じ、画像のつながりが悪化することが考えられるが、本
発明では次のようにして上記問題を軽減している。

例えば最大偏向角をθ°とし、セクタ一部Ａｔ。

Ａ２の０°〜θ０までの走査線数をＮ＋１とすればその
１番目（１＝Ｏ−Ｎ）の偏向角ａ（１）は次の関数で与
えられる。

ａ（１）−θ＊　（１／　Ｎ）　　・（ｘ　：定数）　
　　−（１１ここで、ある深さにおいてリニア部の走査
線の間隔とセクタ一部の０番目と１番目の間隔とを等し
いとして、定数Ｘを求め、前記（１）式によって各走査
線の偏向角ａ（１）を定めることによって、セクタ一部
とリニア部のつながりの悪さが軽減されることになる。

しかし、前記（１）式によらないである深さにおいてリ
ニア部と走査線間隔が同じようにセクタ一部の全てを走
査することも可能であるが、このようにするとセクタ一
部の走査線数が増加し、リアルタイム性を悪化させる。

また、１つの振動子の幅が大きな場合、その指向性によ
り変更すればする程ビームが広がるという性質がある（
第４２回超音波医学会論文集４２−Ｃ−４４“ビーム偏
向時の超音波パルス音場”）そのため偏向角の大きなと
ころでも細く、超音波ビームをセクター走査させること
はメリットがなく、前記（１）式のように偏向角が大き
くなると共に、その間隔も広がるようになっていた方が
良い。

本発明は上述した実施例に限定されず、その要旨の範囲
内で種々の変形が可能である。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、リアルタイム性に優れか
つ広い視野を有する超音波画像を得ることのできる超音
波診断装置を提供することができる。そして、セクター
走査の偏向角をリニア走査のビーム間隔との関係で適宜
設定することによって両走査部の境界部のつながりを良
好にすることができ、画質の向上が図れるという利点も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
走査態様図、第３図は従来のリニア走査と台形走査とを
比較した走査態様図、第４図は２方向の斜めスキャンを
合成して台形状の走査を行う場合の走査態様図、第５図
はりニアコンパウンド走査により台形状の走査を行う場
合の走査態様図である。 １ｂ・・・制御手段、５−１〜５−ｎ・・・振動子、１
１・・・表示手段、２１・・・超音波プローブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の振動子を並設してなる超音波プローブを備え、そ
   の各振動子を駆動制御して超音波の送受信を行い、受信
   したエコー信号を信号処理して表示手段上に超音波画像
   を得るようにしてなる超音波診断装置において、前記振
   動子のうち両端に位置する任意個数の振動子をセクター
   走査駆動するとともに、残余の中間部の振動子をリニア
   走査駆動する制御手段を具備したことを特徴とする超音
   波診断装置。