JPS6155382B2

JPS6155382B2 -

Info

Publication number: JPS6155382B2
Application number: JP53100480A
Authority: JP
Inventors: Koji Yoshimoto
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-08-18
Filing date: 1978-08-18
Publication date: 1986-11-27
Also published as: JPS5526975A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、超音波診断装置などの超音波映像装
置に係り、特に多数の単位振動素子を略規則的に
列をなして配設し、これら振動素子を電気的に順
次切換えて動作させ、被検体内での音波エコー信
号に基づいて被検体の断層像を得るいわゆる電子
スキヤン方式の超音波映像装置に関するものであ
る。

一般に、電子スキヤン方式の超音波診断装置
は、例えば第１図に示す様に構成されている。す
なわち、この例における超音波診断装置は、電気
信号により駆動されて被検体内に音波を放射し且
つ被検体内からの反射音波すなわち音波エコーを
受信して電気信号に変換する多数の小さな単位振
動子を例えば第２図の如く直線状に配列してなる
超音波プローブ１と、超音波プローブ１の振動素
子を駆動するための駆動回路２と、超音波プロー
ブ１で得られる前記音波エコーに基づく受信エコ
ー信号（電気信号）を増幅し映像表示用の輝度信
号に変換するビデオ回路３と、ビデオ回路３で得
られる輝度信号に対応しエコー源位置（反射位
置）に相当する位置信号を駆動回路２の動作に関
連して出力する位置信号回路４と、駆動回路２、
ビデオ回路３位置信号回路４等の動作タイミング
並びに超音波プローブ１中の作動させる振動素子
の決定・切換え等の制御を行なうコントロール回
路５と、超音波エコーに基づく断層像を表示する
ための表示器としてのCRT（cathode ray tube
〜陰極線管）６と、位置信号回路４から与えられ
る位置信号に応じてCRT６のビーム偏向を操作
する２個の（ＸおよびＹ方向の）偏向回路７，８
と、ビデオ回路３から与えられる輝度信号によつ
てCRT６のビームに輝度変調をかける輝度変調
回路９と、CRT６に電子線加速用高電圧を印加
するための高電圧回路１０とで構成されており、
CRT６、偏向回路７，８、輝度変調回路９、高
電圧回路１０からなる部分はモニタ部１１として
把握される。

従来、上述したような超音波診断装置において
は、第３図ａ，ｂに示すように超音波プローブ１
の多数の振動素子Ｔからなる振動素子列を一端か
ら他端まで（振動素子Ｔを１個または複数個ず
つ）ｎ回切換動作させB₁〜Bnなる音波ビームを
逐次発生させたとき、その移動距離に相当する距
離ａもしくはそれが一定の比率で縮小または拡大
された距離ｋ，ａの中に前記切換回数に相当する
ｎ本の走査線L₁〜LnをCRT６の表示画面Ｄ上に
表示するようにしていた。したがつて、表示画面
の走査線密度は前記振動素子Ｔを一端から他端ま
で切換走査する際、どれだけ多くの音波ビームを
切換えるか、すなわち、結果的には超音波プロー
ブ１の振動素子Ｔのピツチによつて決定される。
しかしながら、振動素子Ｔの寸法を小さくして短
かいピツチで配列することには限度があり、この
ため走査線の間隔を充分に狭くすることができ
ず、表示画像が疎雑になつてしまうという問題が
あつた。

これに対して、振動素子列の振動素子Ｔのピツ
チにより定まる走査線密度以上に走査線密度を向
上させるものとして微小角セクタ法と称される方
式が考えられている。この方式は、例えば第４図
ａ，ｂに示すように音波ビームを発射する際に一
組として駆動されるｍ個の振動素子T₁〜Tmを、
遅延時間の異なる遅延手段を介することにより、
両端部より中央部を遅らせて駆動し波面WSを凹
面として音波ビームをフオーカシング（集束させ
る）するとともに、全体的に少しずつ駆動時間を
ずらせて前記波面WSを傾斜させることにより音
波ビーム方向を微小角度傾け（これを微小角セク
タ走査と称する。フオーカシングしない場合もあ
る。）るものである。この微小角セクタ走査によ
り全く同じ振動素子T₁〜Tmを駆動して異なる位
置についての超音波エコーを得ることができる。
こうして、得られた超音波エコーをCRT６の表
示画面上に表示する際に第５図に示すように同様
の傾斜角度の音波ビームで得られた音波エコーを
表示する走査線La₁〜Lanの間にそれとは異なる
傾斜角度で前記音波ビームの間に位置する音波ビ
ームで得られた音波エコーによる走査線Lb₁〜
Lbnを表示して、走査線密度を向上させる。しか
しながら、この場合には振動素子Ｔの駆動時間を
ずらすための遅延手段における設定遅延時間を何
種類も用意しておき、この遅延時間の組合わせを
微小角セクタ用に最低２通り用意しなければなら
ないため構成が複雑となるという難点があつた。

本発明は、このような事情に基づいてなされた
もので、簡単な構成を用いて走査線密度を高め表
示密度、分解能の向上を図り得る超音波映像装置
を提供することを目的としている。

すなわち、本発明の特徴は、超音波プローブの
振動素子列を一列でなく複数とし、且つ各振動素
子列を構成する振動素子の位置が振動素子列相互
間で相対的にずれるようにして配置して、各振動
素子列から得られるエコー信号に対応する走査線
位置を相互に補間する構成とすることにある。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。

第６図は本発明の一実施例における超音波プロ
ーブの構成を示すものであり、この場合超音波プ
ローブ１２は並設された２列の振動素子列Ta，
Tbで構成され且つ第１の振動素子列Taを構成す
る振動素子Ta₁〜Tanと第２の振動素子列Tbを構
成する振動素子Tb₁〜Tbnとが半ピツチずつずれ
て配置されている。更に、第７図に示すように第
１の振動素子列Taと第２の振動素子列Tbが内側
に向つて微小角度傾斜して設けられている。

このような構成において、超音波プローブ１２
の駆動は次のように行なう。

まず、第１の方法は第１の振動素子列Taを従
来同様のリニア走査により複数個ずつまたは１個
ずつ順次切換えて動作させ、しかる後に第２の振
動素子列Tbを同様に順次切換えて動作させる。
従つて、表示画面上では第８図に示すように第１
の振動素子列Taによる走査線Ｌ_Tａの表示後に該
走査線Ｌ_Tａ間に第２の振動素子列Tbによる走査
線Ｌ_Tｂを挿入されることになり、インタレース
走査となる。

また、第２の方法は第１の振動素子列Taと第
２の振動素子列Tbを交互に動作させて、表示画
面上に端から順次走査線を（第８図においてＬ_T
ａとＬ_Tｂを交互に１本ずつ）表示する。

上記第１および第２の方法において、複数個ず
つの振動素子を駆動する際に駆動タイミングに時
間差を与えてフオーカシングを行なうようにして
も良い。

更に、第３の方法として上述した微小角セクタ
を併用することもできる。すなわち、第１の振動
素子列Taと第２の振動素子列Tbの駆動にそれぞ
れ微小角セクタ法を適用して、第９図に示す如く
第１の振動素子列Taによる音波ビームＢ_Tａ，
Ｂ_Tａ、第２の振動素子列Tbによる音波ビーム
Ｂ_Tｂ，Ｂ_Tｂが互いに重ならないように（Ｂ
_TａとＢ_Tａの間にＢ_Tｂが入るようにして
Ｂ_Tａ，Ｂ_Tｂ，Ｂ_Tａ，Ｂ_Tｂ，Ｂ_Tａ
…なる位置関係などとしてもよい）微小角セクタ
走査のセクタ角を定め、交互にあるいは順次切換
えて例えば第１０図に示すように前記音波ビーム
Ｂ_Tａ，Ｂ_Tａ，Ｂ_Tｂ，Ｂ_Tｂにそれぞれ
対応する走査線Ｌ_Tａ，Ｌ_Tａ，Ｌ_Tｂ，Ｌ_T
ｂによる表示を行なうようにする。この場合、
従来の一列だけの振動素子列で４方向微小角セク
タを行なうのと同等もしくはそれ以上の表示が可
能となり、しかも４方向微小角セクタではセクタ
走査用の遅延時間の組合わせが４通り必要となる
のに対し、２方向に対応する組合せを各素子列
Ta，Tbに切換えて与えるだけで済む。

上述した第３の方法においても、切換操作順序
の設定による表示等に際してインタレース走査お
よびノンインタレース走査のいずれを用いること
も可能である。

このようにして、容易に走査線密度を高めるこ
とができ、明瞭で分解能の高い超音波断層像を得
ることができる。しかも、この場合各振動素子列
Ta，Tbが内側に微小角傾斜されているので、第
１の振動素子列Taにより超音波の放射される幅
（断層面）と第２の振動子列Tbにより超音波の放
射される幅とが略一致しており、振動素子列を２
列にしたことによる分解能の低下も防止できる。

なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に
のみ限定されることなく、その要旨を変更しない
範囲内で種々変形して実施することができる。

例えば、上記実施例においては、振動素子列
Ta，Tbを互いに内側に傾斜させて断層面を略一
致させ振動素子列を２列としたことによる分解能
の低下を防止するようにしたが、第１１図に示す
ように振動素子列Ta′，Tb′は略同一平面上に設
けてその前面側にそれぞれの発生音波ビームを内
方に傾けるための音響レンズALa，ALbを設ける
構成としても良く、また、第１２図に示すように
各振動素子列Ta″，Tb″の振動面を凹面として放
射音波ビームを内側に傾斜させるようにしても良
い。さらに、若干断層部位の幅が広くなつても良
い場合には第１３図に示すように同一平面上に振
動素子列Ta，Tb″を設ける構成としても良
い。また、振動素子列は２列以上としても良い。

以上述べたように、本発明によれば、超音波プ
ローブにおける振動素子列を一列でなく複数列と
することにより、振動素子列から得られる超音波
エコー信号による走査線位置が相互に補間され、
簡単な構成で走査線密度を高め表示密度、分解能
の向上を図り得る超音波映像装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な超音波診断装置の構成の一例
を示すブロツク図、第２図は同例における超音波
プローブ１の構成を示す図、第３図ａおよびｂは
それぞれ同例において発生される超音波ビームお
よび表示画面の様子を説明するための図、第４図
ａ，ｂは従来考えられている微小角セクタ法を説
明するための図、第５図は微小角セクタ法による
表示を説明するための図、第６図は本発明の一実
施例の要部構成を概略的に示す図、第７図は第６
図のＡ―A′断面図、第８図は同実施例における
第１、第２の方法の表示画面の様子を説明するた
めの図、第９図は同実施例における第３の方法を
説明するための図、第１０図はその表示画面の様
子を説明するための図、第１１図〜第１３図は本
発明の他のそれぞれ異なる実施例を説明するため
の要部断面図である。１２…超音波プローブ、Ta，Tb，Ta′，Tb′，
Ta″，Tb″，Ta，Tb…振動素子列。

Claims

【特許請求の範囲】１多数の単位振動素子を列をなして配設し、こ
れら振動素子を電気的に順次切換えて１個以上の
所定個数ずつ動作させ、被検体内での音波エコー
信号を受信して、該音波エコー信号に基づいて被
検体の断層像を得る超音波映像装置において、前
記振動素子の配列を複数列とし、各振動素子列を
構成する振動素子の位置が振動素子列相互間で相
対的にずれるようにして配置し、各振動素子列か
ら得られるエコー信号に対応する走査線位置を相
互に補間する構成としたことを特徴とする超音波
映像装置。２各振動素子列は、それぞれ複数個ずつの振動
素子による微小角度のセクタ走査を伴つてリニア
走査される微小角セクタ方式により駆動される振
動素子列であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の超音波映像装置。