JPS6160694B2

JPS6160694B2 -

Info

Publication number: JPS6160694B2
Application number: JP11451679A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Iinuma
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1979-09-06
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1986-12-22
Also published as: JPS5640130A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、診断効率および診断精度の向上を
はかつた超音波診断装置に関する。

近年、盛んに使用されるようになつた超音波診
断装置は、被検体に対する超音波の送受波位置
を、レートパルス信号に同期して、つまり各レー
ト走査毎にステツプ移動させることにより１フレ
ーム分の断層像を得るものである。

ところで、このような超音波診断装置におい
て、上記レート走査の周期を例えば0.25ｍsec
（レート走査周波数4kHz）程度に比較的短く定め
ると、例えば133レート走査線からなる１フレー
ム画像を得るために要する時間は約33ｍsecとな
る。したが道つて、断層像を30フレーム／secで
画像表示することができ、すなわち断層像の実時
間表示を行なうことができる。ところが、このよ
うにレート走査周期を短く定めると、超音波の伝
搬速度が1500ｍ／secと比較的遅いため、超音波
送受波方向の診断可能領域が狭くなつて実用に適
さなくなる虞れがあつた。また、上記診断可能領
域よりも深い位置からの反射超音波が次のレート
走査の反射超音波に混入するため、SN比の低下
を招いて良質の断層像を得ることが困難となつて
いた。したがつて、以上のようにレート走査周期
を短く設定した場合には、実時間描写は可能であ
るが概略的な診断結果しか得ることができず、詳
細な診断には適さなかつた。

一方、前記レート走査周期を例えば１ｍsec
（レート走査周波数1kHz）のように比較的長く定
めると、深さ方向の診断範囲は前記レート走査周
期が短い場合（0.25ｍsec）に比較して４倍と非
常に広くなる。また、次のレート走査時において
受波される上記診断範囲以深からの反射超音波
は、信号レベルが極めて小さくなるので画像の
SN比低下を招く虞れはない。しかしながら、１
フレーム画像を得るために要する時間が長くな
り、これに伴つて１秒間に得られるフレーム数
が、例えば１フレーム133走査線の場合7.5フレー
ムと著しく減少する。このため、比較的動きの速
い臓器の観測が十分できず、かつ表示画面のちら
つきが増大して実時間表示が困難となり、診断位
置の確認等の断層像観測を行なうことができなか
つた。

この発明は、上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、断層像を実時間で
観測することができ、しかも広範囲にわたり解像
度の良い高品質な断層像を記録することができる
超音波診断装置を提供することにある。

すなわち、この発明は、断層情報を表示のみす
る場合、つまり断層情報の観測時と、断層情報の
記録時とにおいて、超音波の送受波周期（レート
走査周期）を、例えば観測時よりも記録時の方が
長くなるように記録操作に連動して切り換え設定
することを特徴としている。

したがつて、観測時には断層情報を実時間で表
示することができ、更に記録時には広範囲でしか
もSN比が高く解像度の良い断層情報を得ること
ができる。この結果、被検体における診断位置の
確認を行ない易くするとともに記録結果から精度
の高い診断を行うことができ、診断効率および精
度を向上させる上で極めて多大な効果を発揮し得
る。

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明する。第１図は同実施例における超音波診断装
置の概略構成図で、図中１は基準発振器を示して
いる。この基準発振器１は、所定の周期、例えば
0.25ｍsec（発振周波数4kHz）で基準パルス信号
BPを発生するもので、この基準パルス信号BPは
後に詳述するレートパルス発生器２を介してレー
トパルス信号RPとして送波回路３および走査制
御回路４にそれぞれ供給されている。上記送波回
路３は、上記レートパルス信号RPに同期して発
生した送波パルス信号をスイツチング回路５を介
して超音波振動子群６に供給し、超音波振動子群
６を付勢して図示しない被検体に超音波を送波せ
しめるものである。また、前記走査制御回路４
は、レートパルス信号RPが発生される毎に、つ
まり各レート走査毎に上記スイツチング回路５を
切換制御して超音波の送波位置を移動制御するも
のである。

一方、前記超音波振動子群６で受波して得られ
た反射超音波信号は、前記スイツチング回路５を
介して受波回路７に導びかれ、この受波回路７で
検波および増幅等の信号処理がなされた後、モニ
タ装置８による画像表示に供されている。つま
り、モニタ装置８は、前記走査制御回路４により
各レート走査毎に出力される水平垂直各走査信号
に従つて、上記反射超音波信号を輝点表示してい
る。また、上記モニタ装置８で表示された反射超
音波信号、つまり被検体の断層像は、カメラ９に
よつて適時記録されるようになつている。なお、
上記カメラ９は診断者により操作されるもので、
このときシヤツタの開閉状態を示す信号が前記レ
ートパルス発生器２に導びかれるようになつてい
る。

さて、前記レートパルス発生器２は第２図に示
す如く構成されている。すなわち、基準パルス信
号BPは、一方において第１のアンド回路２１に
供給され、他方において分周回路２２を介して第
２のアンド回路２３に供給されている。ここで、
上記分周回路２２は、Ｔ形フリツプフロツプ２
４，２５および単安定マルチバイブレータ
（MMV）２６をそれぞれ直列に接続したもので、
基準パルス信号（4kHz）BPを1/4に分周して
1kHz（周期１ｍsec）としている。上記第１およ
び第２の各アンド回路２１，２３は、カメラ９の
シヤツタ開閉状態に対応して発生される制御信号
XSの信号レベルに従つて、上記供給された基準
パルス信号BPおよび分周パルス信号を択一的に
オア回路２７を介して出力するものである。な
お、図中２８に示す電源Ｖおよび抵抗Ｒは、カメ
ラ９のシヤツタ開閉状態に対応する制御信号XS
を発生するもので、シヤツタが閉じているときに
信号レベル「１」を、またシヤツタ開放時に信号
レベル「０」を発生している。

このように構成された装置は次のように動作す
る。先ず、カメラ９のシヤツタを常閉状態とする
と、つまりカメラ９を作動させずに断層像の観測
を行うときには、第１のアンド回路２１が開成さ
れるとともに第２のアンド回路２３が閉成され、
この結果基準パルス信号BPがレートパルス信号
RPとして送波回路３および走査制御回路４に出
力される。したがつて、上記基準パルス信号BP
の発生周期、つまり0.25ｍsecに同期して超音波
の送受波動作がなされ、モニタ装置８には１フレ
ーム133レート走査線の断層像が30フレーム／sec
で表示される。すなわち、ちらつきの非常に少な
い断層像が実時間観測される。

次に、カメラ９をモニタ装置８の表示画面に対
向配置してシヤツタを開放する。これにより、第
１のアンド回路２１は閉成、また第２のアンド回
路２３は開成され、この結果分周回路２２で1/4
に分周されたパルス信号、つまり周期が１ｍsec
（発振周波数1kHz）の信号が第３図に示す如くレ
ートパルス信号RPとして出力される。なお、上
記分周回路２２の各Ｔ形フリップフロツプ２４，
２５およびMMV２６は、ともに立上がりエツジ
で作動し、上記各Ｔ形フリップフロツプ２４，２
５は第３図F₁，F₂に示す如く４進カウンタとし
て機能する。この結果、上記１ｍsecの発生周期
を有するレートパルス信号RPに同期した超音波
の送受波動作がなされ、モニタ装置８には診断範
囲、つまり被検体の深部方向に広い１フレーム
133レート走査線の断層像が7.5フレーム／secで
表示される。そして、これらの各断層像はカメラ
９のフイルムに順次重ね撮りされる。

また、上記カメラ９のシヤツタを再び閉状態と
すると、第１および第２の各アンド回路２１，２
３はそれぞれ開成および閉成され、この結果基準
パルス信号（周期0.25ｍsec、発振周波数4kHz）
BPがレートパルス信号RPとして出力される。し
たがつて、モニタ装置８には先に述べた如くちら
つきのない断層像が実時間で表示され、画像観測
に供される。

このような装置によれば、断層像観測時に周期
が0.25ｍsec（4kHz）と短いレートパルス信号
BPを使用し、また断層像をフイルムに記録する
場合にはカメラ９のシヤツタ開閉操作に同期して
周期が１ｍsec（1kHz）と比較的長いレートパル
ス信号RPに切り換えて超音波の送受波動作を行
なうことによつて、断層像をちらつきを生じるこ
となく実時間で表示することができ、また診断範
囲が広くしかもSN比が高くて解像度の優れた断
層像をフイルムに記録することができる。したが
つて、正確な被検体観測を行ない得て迅速に診断
することができ、さらに高精度の診断結果を得る
ことができる。すなわち、診断効率および精度の
優れた装置を提供することができる。また、上記
したようにレート走査周期の切り換えを、カメラ
９の操作に同期して行なつたことによつて、いわ
ゆる自動的に観測と記録との使い分けを行なうこ
とができ、取り扱いを複雑化することなく簡易に
して診断を行うことができる。

以上の説明ではカメラ９のシヤツタが開状態で
断層像が重ね撮りされるが、１フレーム分だけが
アンブランキングされて撮影されるようにするこ
とも従来技術を併用すれば可能である。

なお、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、観測時および記録時における
各レート走査周期は、0.25ｍsecおよび１ｍsec以
外に設定しても良い。また、１フレーム当りのレ
ート走査線数を133本以外に定めても良く、この
レート走査線数は観測時と記録時とにおいて例え
ば観測時よりも記録時の方が多くなるように可変
して定めても良い。さらに、観測時と記録時との
走査方式を別々に定めても良く、特に記録時にリ
ニア走査とセクタ走査とを複合して行う、いわゆ
るコンパウンド走査方式を適用することにより、
解像度の優れた断層像を得ることができる。この
場合についても、上記コンパウンド走査のレート
走査周期は観測時における走査方式のそれよりも
長く設定して実施される。また、記録装置として
カメラ９の他に、IC画像メモリや磁気記録を適
用しても良い。さらに、モニタ装置としてグラフ
イツクデイスプレイ等を用いることができ、その
他走査制御回路や送波回路、受波回路等について
も、この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。

以上詳述したようにこの発明によれば、断層像
の画像表示時、つまり観測時における超音波の送
受波繰り返し周期を記録装置の操作に連動して、
記録時に低速に、つまり長時間に設定したことに
よつて、断層像を実時間で観測することができ、
しかも広範囲にわたり解像度の優れた高品質な断
層像を記録することができる超音波診断装置を実
現し、ここに提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成
図、第２図は同実施例の要部構成図、第３図は上
記実施例の動作説明に用いるためのタイミング図
である。１……基準発振器、２……レートパルス発生
器、３……送波回路、４……走査制御回路、５…
…スイツチング回路、６……超音波振動子群、７
……受波回路、８……モニタ装置、９……カメ
ラ、RP……レートパルス信号、BP……基準パル
ス信号。

Claims

【特許請求の範囲】

１所定の繰り返し周期で超音波を送受波して被
検体の断層情報を得画像表示する超音波診断装置
本体と、上記断層情報を記録する記録装置と、こ
の装置の操作に連動して上記記録装置の記録動作
時における前記超音波の送受波繰り返し周期を実
時間観測時の送受波繰り返し周期よりも長くする
手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装
置。