JPS61217143A - 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） 本発明は開口合成法を用いて生体内の像を得る超音波診
断装置に係り、特に集束させた超音波ビームを送受信に
使用する超音波診断装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

超音波を用いて生体内の像を得る超音波診断装置は、近
年の高速走査装置の進歩による操作性の向上、無侵襲に
診断ができること等から急速に普及してきた。最近の超
音波診断装置に対する最大の要求は画質の向上である。

この画質向上のための技術として、特に超音波の送受信
方向に直交する方向の分解能（方位分解能）の向上が期
待できる開口合成法が注目され、その研究・開発が精力
的に進められている。

開口合成法を用いた超音波診断装置としては、例えば特
公昭５９−１４６６４４号公報に開示されているように
、超音波ビームを集束させて送受信し、かつその超音波
ビームの送受信位置を移動させて走査を行ない、生体内
からの反射波を受信して得られた受信信号について位相
検波を施し、この位相検波信号の生体内のある深さに対
応したデータ（これをホログラムデータという）と、同
じ深さの点反射体のホログラムデータと複素共役の関係
にある関数との間でたたみ込みを行なうマンチドフィル
タ処理によって、生体内の像を再構成する手法が知られ
ている。

この場合、ホログラムデータはそれに対応する生体内の
深さにおける超音波ビームのビーム幅に相当するデータ
長を持つので、１つのホログラムデータを得るのに要す
る時間は超音波ビームのビーム幅に対応する。従って、
超音波ビームの幅が広い領域で生体内の注目している超
音波反射体が動いたり、超音波トランスデユーサが生体
に対して動いたりすることによって、両者が相対的に動
いた場合、再構成により得られた像がこの相対的な動き
の影響を受けて、ぼけた像になってしまうという問題が
あった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、開口合成法による像の再構成において
生体内の超音波反射体と超音波トランスデユーサの相対
的な動きの影響を影響を軽減し、少なくとも検者が希望
する生体内の部分について鮮明な画像を得ることができ
る超音波診断装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明はこの目的を達成するため、超音波トランスデユ
ーサにより送受信される超音波ビームを集束させ、超音
波ビーム送受信位置を移動させながら得られた受信信号
に対して開口合成法に暴く処理を施して生体内の像を再
構成する超音波診断装置において、超音波により送受信
される超音波ビームの集束位置を可変する手段を設ける
ことを特徴とする。

超音波ビームの集束位置の可変は、例えば超音波トラン
スデユーサがリニアアレイ振動子で構成される場合、選
択された複数個の振動子の送受信信号を遅延させる時間
を相対的に変化させることによって達成される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、送受信超音波ビームの集束位置、すな
わちビーム幅の最も狭くなる位置が可変であるため、検
者がこの集束位置を生体内の希望の深さ、例えば特に注
目する部分の深さ、あるいは臓器等の動きの特に速い部
分の深さに設定することにより、その希望した深さでは
生体内の超音波反射体と超音波トランスデユーサとの相
対的な動きの影響による像のぼけが最小となり、鮮明な
像が得られる。従って、開口合成法の高い方位分解能と
いう利点を最大限に生かすことができ、診断能力向上に
大きく寄与する。

（発明の実施例〕 第１図に本発明の一実施例に係る超音波診断装置の構成
を示す。生体１に対し、超音波トランスデユーサ２が配
置される。超音波トランスデユーサ２はこの例では、複
数個の振動子３を一次元に配列して構成されたりニアア
レイ撮動子からなる。

各振動子３は、主制御回路４による制御で一定時間毎に
バルサ５から発生される駆動パルス（送信信号）が電子
走査回路６を介して与えられることにより駆動され、生
体１内に超音波ビームを送信する。また、生体内１から
の超音波の反射波は振動子３で受信された後、電子走査
回路６を介してプリアンプ６に供給され、増幅される。

第２図は電子走査回路６の詳細な構成を示したｂので、
超音波トランスデユーサ２における振動子３の数（ｎと
する）と同数のスイッチを含むスイッチ回路２１と、ｍ
個（ｍ＜ｎ）の遅延素子２２とからなっている。スイッ
チ回路２１は主制御回路４からの信号に基いて撮動子３
の例えば連続したｍ個を選択し、遅延素子２２はそのｍ
個の振動子への送信信号の遅延、および該撮動子による
受信信号の遅延を行なう。また、スイッチ回路２１は主
制御回路４からの制御によって１回の超音波ビームの送
受信毎に、選択するｍａｌの振動子の位置を例えば振動
子１個分ずつずらせ、それにより第３図に示すように超
音波ビーム３０の送受信位置を矢印×方向に移動させて
走査を行なう。

ここで、遅延素子２２の遅延時間は遅延時間制御回路１
４により任意に可変できるようになっている。すなわち
、遅延時間制御回路１４は例えば検者がキーボード１５
を介して入力する生体１内の深さに対応した位置に送受
信超音波ビームが集束するように、遅延素子２２の各遅
延時間を制御する。第３図はその一例であり、例えば超
音波ピ−ム３ｏが点３１ａに集束している状態で遅延時
開を変えることによって、超跨波ビーム３０が例えば破
線で示すように変化して、集束位置を点３２に変化させ
ることができることを示している。

第１図において、プリアンプ７で増幅された受信信号は
位相検波回路８に入力される。この位相検波回路８は超
音波トランスデユーサ２が送受信する超音波の中心周波
数とほぼ等しい周波数で、かつ位相が互いに９０”ずれ
た２つの参照信号を主制御回路４から受け、これらの参
照信号により受信信号を位相検波し、ｓｉｎおよびＣＯ
Ｓの２つの位相検波信号を得る。これらの位相検波信号
はＡ／Ｄコンバータ９でディジタル化された後、バッフ
ァメモリ１０に生体１内の各深さに対応した出され、こ
の演算回路１１において例えばホログラムデータと複素
共役の関係にある関数との間でたたみ込み処理される。

このたたみ込み処理が前述したマツチドフィルタ処理で
あり、この処理により生体１内の像が再構成される。こ
の再構成結果はディジタルスキャンコンバータ１２によ
り所定位置に表示され得る形態のビデオ信号に変換され
た後、テレビモニタ１３に供給されて表示される。

バッファメモリ１０に書込まれたホログラムデータは、
生体１内の同じ深さに対応する位相検波信号データの集
まりであるから、そのデータ長は超音波ビームのビーム
幅Ｗに対応する。従って、そのデータ長は第３図に示す
超音波ビーム３１の集束点３１ａで最も短くなる。ホロ
グラムデータを得るのに要する時間は、そのデータ長に
比例するわけであるから、ビーム幅が広い領域はど再構
成により得られた像は、ぼけを生じ易くなる。

ところが、上記実施例のように超音波ビームの集束位置
を可変する手段があれば、検者が最も希望する位置にそ
の集束位置を設定することにより、心臓のような動きの
速い臓器等の超音波反射体の像を観察する場合でも、鮮
明な像が得られるようになる。また、生体１の体動や検
者による超音波トランスデユーサ２の把持状態の変化等
によりトランスデユーサ１と生体１内の超音波反射体と
が相対的に動いた場合においても、鮮明な象を安定に得
ることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば開口合成法に基く処理としてマツチドフィルタ処
理以外のフィルタ処理を用いた場合でも、本発明を適用
できることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る超音波診断装置の構成
を示すブロック図、第２図は同実施例の要部構成を示す
図、第３図は同実施例の動作を説明するための図である
。 １・・・生体、２・・・超音波トランスデユーサ、３・
・・振動子、６・・・電子走査回路、８・・・位相検波
回路、１４・・・遅延時間制御回路、２１・・・スイッ
チ回路、２２・・・遅延素子。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２　図 第３　閃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波を送受信するための超音波トランスデューサと、
   この超音波トランスデューサにより送受信される超音波
   ビームを生体内の特定位置に集束させる手段と、前記超
   音波トランスデューサの超音波送受信位置を移動させる
   手段と、前記超音波トランスデューサで生体内からの反
   射波を受信して得られた受信信号に対し開口合成法に基
   く処理を施して前記生体内の像を再構成する手段と、前
   記超音波トランスデューサにより送受信される超音波ビ
   ームの集束位置を可変する手段とを備えたことを特徴と
   する超音波診断装置。