JPS62122639A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus

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Publication number
JPS62122639A
JPS62122639A JP26300385A JP26300385A JPS62122639A JP S62122639 A JPS62122639 A JP S62122639A JP 26300385 A JP26300385 A JP 26300385A JP 26300385 A JP26300385 A JP 26300385A JP S62122639 A JPS62122639 A JP S62122639A
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JP
Japan
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ultrasonic
point
mode
sound velocity
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP26300385A
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Japanese (ja)
Inventor
岡崎 清
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP26300385A priority Critical patent/JPS62122639A/en
Publication of JPS62122639A publication Critical patent/JPS62122639A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は超音波を用いて被検体内の組織を診断する超音
波診断装置に係わり、特に組織の超音波伝播速度を測定
することにより組織を特性化し、診断に供するための音
速測定並びにその表示機能を備えた超音波診断装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an ultrasound diagnostic apparatus for diagnosing tissue within a subject using ultrasound, and in particular for diagnosing tissue by measuring the ultrasonic propagation velocity of the tissue. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic device equipped with sound velocity measurement and display functions for characterizing and diagnosing the same.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

被検体中の超音波伝播速度は、その被検体における超音
波伝播経路に存在する組成の影響を少なからず受ける。
The ultrasonic propagation velocity in a subject is influenced to a large extent by the composition present in the ultrasonic propagation path in the subject.

すなわち、このことは生体中の例えば、臓器内等に発生
した腫よう等の病変、或いは肝硬変等を超音波伝播速度
で知ることができることを意味しており、従って、生体
中の超音波伝播速度を計測することは臨床的に大きな価
値がある。
In other words, this means that it is possible to detect lesions such as tumors in organs, liver cirrhosis, etc. in a living body based on the ultrasonic propagation velocity. Measuring this has great clinical value.

そこで、このことを利用して生体中の超音波伝播速度の
情報を得、これより目標とする位置での組成を検査する
試みが成されている。
Therefore, attempts have been made to utilize this fact to obtain information on the ultrasonic propagation velocity in the living body and use this information to inspect the composition at a target position.

従来、かかる検査に供するための実用的な超音波測定法
としては、電子スキャン方式の超音波診断装置を用いた
第5図に示すような手法が提案されている。
Conventionally, as a practical ultrasonic measurement method for such examinations, a method as shown in FIG. 5 using an electronic scanning type ultrasonic diagnostic apparatus has been proposed.

すなわち、図において1は超音波リニヤ電子スキャン用
プローブであり、このプローブ1を用い、図示しない体
表面に接している超音波受診面2の一端Aから体内へθ
方向に向けて超音波パルスを発射する。
That is, in the figure, 1 is a probe for ultrasonic linear electronic scanning, and this probe 1 is used to move θ into the body from one end A of the ultrasound receiving surface 2 that is in contact with the body surface (not shown).
Fires ultrasonic pulses in the direction.

ここで、電子スキャン方式の超音波装置とは、複数個の
超音波振動子(以下、単に振動子と称する)を直線的に
並設した超音波振動子アレイによるプローブを用い、こ
のプローブにおける隣接するいくつかの振動子を一群と
して、これら一群の振動子に対して、送信超音波ビーム
の方向とそのビームにおける振動子位置に応じてそれぞ
れ定まる所定の遅延時間を以て、駆動ノ5ルスをそれぞ
れ与え、超音波励振させるもので、励振された各振動子
からの超音波は放射状に伝播しつつ互いに干渉し合うこ
とで、ある領域では打ち消し合い、ある領域では強め合
うかたちとなり、結果的に超音波ビームを得る方式であ
る。受波は一般的には、送波に用いた上記一群の振動子
にて行い該振動子群の検出信号を送波時の遅延時間を以
て遅延することで時間軸を揃えた後、合成して受信信号
とする。そして、上記一群の振動子を一ピッチずつずら
して行くことにより、発生する超音波ビームの位置がず
れることから、励振する振動子を電気的に選択し、また
励振タイミングを制御することで、リニヤ・スキャンを
行うことが出来、また、所望位置でのセクタ・スキャン
を行うことが出来る。
Here, the electronic scanning type ultrasound device uses a probe with an ultrasound transducer array in which a plurality of ultrasound transducers (hereinafter simply referred to as transducers) are arranged in parallel. A drive pulse is applied to each group of transducers with a predetermined delay time determined depending on the direction of the transmitted ultrasonic beam and the position of the transducer in the beam. , which excites ultrasonic waves, and the ultrasonic waves from each excited transducer propagate radially and interfere with each other, canceling each other out in some areas and reinforcing each other in other areas, resulting in ultrasonic waves. This is a method to obtain a beam. Wave reception is generally performed using the above-mentioned group of transducers used for wave transmission, and the detection signals of the transducer group are delayed by the delay time during wave transmission to align the time axes, and then synthesized. Let it be the received signal. By shifting the group of transducers one pitch at a time, the position of the generated ultrasonic beam shifts, so by electrically selecting the transducers to be excited and controlling the excitation timing, linear - Scanning can be performed, and sector scanning can be performed at desired locations.

このようにして、発生されたθ方向に向かうビーム状の
超音波パルスは、例えば、位置が肝組織に設定してあっ
たとすると、この肝組織中の送波経路4を直進し、点P
で反射する。ここでは、この反射波(エコー)のうち、
受渡経路5を辿ってプローブ1に到来するエコーを送信
に供した振動子群では無く、この到来したエコーの入射
位置にある振動子群(該プローブ1における右@Bの振
動子群)で受信させる。
In this way, if the beam-shaped ultrasonic pulse generated in the θ direction is set at a position in the liver tissue, it will travel straight along the transmission path 4 in the liver tissue and go straight to the point P.
reflect. Here, out of this reflected wave (echo),
The echo that arrives at the probe 1 following the delivery route 5 is received not by the transducer group that sent it, but by the transducer group at the incident position of the echo that arrived (the transducer group on the right @B of the probe 1). let

上記A、B間の距離yは既知であるから、経路4.5を
伝播する超音波の伝播時間tを測定すれば肝組織中の音
速Cは C,−V/ (t −s i nθ”)    −(1
)により求めることが出来る。
Since the distance y between A and B is known, if the propagation time t of the ultrasound propagating along the path 4.5 is measured, the sound velocity C in the liver tissue is C, -V/ (t - sin θ'' ) −(1
) can be obtained.

この原理を利用して音速を測定するものである。This principle is used to measure the speed of sound.

音速が未知であるからθは厳密には未知であり、また、
生体の中に点Pなる反射点が存在するわけでは無いから
、上記(1)式から音速を求めるために実施には種々の
工夫も必要になる。そこで、この方式を用いた装置とし
ては第6図に示すような構成をとっている。
Since the speed of sound is unknown, θ is strictly unknown, and
Since there is no reflection point such as point P in a living body, various measures must be taken to obtain the speed of sound from equation (1) above. Therefore, an apparatus using this method has a configuration as shown in FIG.

図において、1は超音波プローブであり、超音波送受信
を行う例えば128素子の振動子TI、〜T128を直
線的に並設してプローブ1を構成している。振動子TI
、〜T128並設面は第4図のブ口−11の超音波送受
波面2となる。
In the figure, reference numeral 1 denotes an ultrasonic probe, and the probe 1 is configured by linearly arranging transducers TI to T128 of, for example, 128 elements for transmitting and receiving ultrasonic waves. Transducer TI
, ~T128 juxtaposed surfaces become the ultrasonic wave transmitting/receiving surface 2 of the port 11 in FIG.

12はリード線、13は回路選択切換えスイッチである
マルチプレクサ、15は励振する一群の振動子各々に対
し、与えるべき遅延量を得るための送信用遅延回路、1
4は超音波励振駆動用のパルスを発生するパルサ、16
は受信に供する一群の振動子各々に対し、受信方向や素
子位置に応じて時間軸等を揃えるために必要な、エコー
の遅延量を得るための受信用遅延回路、17は画像や文
字情報等の表示に用いるディスプレイ、18は計算回路
、19は受信用遅延回路16を介して得た振動子TI、
〜T128からの受信エコーの信号を合成して増幅及び
検波するとともに、また、対数変換して深さによる信号
レベルの補正を行って受信信号として出力する受信回路
、20は受信信号をディジタル信号に変換するA/D変
換器、21はパルサ駆動用のレートパルス信号及び目的
とする被検体部位からのエコーをサンプリング記憶する
ため、メモリに対するアドレスを順次更新するためのク
ロック信号を発生する発振器、22は受信信号記憶用の
メモリ、23は超音波パルス発生毎に上記メモリ22の
同一アドレスにおける記憶データ値と新たな入力データ
とを加算し、平均してその該当アドレスに該加算平均値
を格納するための処理回路、24は上記メモリ22に記
憶された加算平均処理済みの受信波形のサンプル値を用
いてピーク値を示すデータを調べ、これより該ピーク値
を持つデータの時間(アドレス)を求める波形解析回路
である。上記計算回路18はこの波形解析回路24の求
めた時間情報から伝播時間tを計算するとともに、得ら
れた伝播時間tをもとに被検体内組織の複数の局所にお
ける音速を計算し、且つ、これらを空間的に平均して出
力する機能を有する。そして、この計算結果はディスプ
レイ17に表示させる。25はシステム制御手段であり
、CPU (中央処理装置;例えば、マイクロプロセッ
サ)を中心に構成されている。このシステム制卸手段2
5は予め定められたプログラムに従い、上記マルチプレ
クサ13の動作制御や上記送信用遅延回路15及び受信
用遅延回路16の遅延時間の設定及び上記メモリ22の
書き込み、読み出し制御及び上記計算回路18の動作制
御を司るものである。
12 is a lead wire; 13 is a multiplexer which is a circuit selection switch; 15 is a transmission delay circuit for obtaining the amount of delay to be given to each of a group of vibrators to be excited;
4 is a pulser that generates pulses for ultrasonic excitation drive, 16
17 is a receiving delay circuit for obtaining the echo delay amount necessary for aligning the time axis etc. according to the receiving direction and element position for each of the group of transducers used for reception, and 17 is a receiving delay circuit for obtaining image, text information, etc. 18 is a calculation circuit, 19 is a transducer TI obtained through a reception delay circuit 16,
- A receiving circuit that synthesizes, amplifies, and detects the received echo signals from T128, performs logarithmic conversion, corrects the signal level according to depth, and outputs it as a received signal; 20 converts the received signal into a digital signal; An A/D converter for conversion, 21 is an oscillator for generating a clock signal for sequentially updating addresses for the memory in order to sample and store the rate pulse signal for driving the pulser and the echo from the target subject part, 22 23 is a memory for storing received signals, and 23 adds the stored data value at the same address of the memory 22 and new input data every time an ultrasonic pulse is generated, averages it, and stores the added average value at the corresponding address. A processing circuit 24 examines data indicating a peak value using the sample values of the received waveforms that have been subjected to the averaging process and is stored in the memory 22, and from this determines the time (address) of the data having the peak value. This is a waveform analysis circuit. The calculation circuit 18 calculates the propagation time t from the time information obtained by the waveform analysis circuit 24, and calculates the speed of sound at a plurality of localities in the internal tissue of the subject based on the obtained propagation time t, and, It has a function to spatially average and output these. This calculation result is then displayed on the display 17. 25 is a system control means, which is mainly configured with a CPU (Central Processing Unit; for example, a microprocessor). This system control means 2
5 controls the operation of the multiplexer 13, sets the delay time of the transmission delay circuit 15 and reception delay circuit 16, controls writing and reading of the memory 22, and controls the operation of the calculation circuit 18, according to a predetermined program. It governs the

上記振動子TI、〜T128は、電圧パルスを印加され
ると励振されて超音波パルスを放射し、超音波パルスが
入射すると電圧を発生する。128素子の振動子TI、
〜T128は例えば、各振動子の素子幅aを0.67j
11としてこれが、素子中心間でのピッチd −0,7
2mの間隔で128素子直線的に並べである。これらの
各振動子に対する電気信号の送受はケーブル3内のリー
ド線12を通して行う。
The transducers TI to T128 are excited and emit ultrasonic pulses when a voltage pulse is applied to them, and generate a voltage when the ultrasonic pulse is incident. 128 element transducer TI,
~T128 is, for example, the element width a of each vibrator is 0.67j
11, this is the pitch d −0,7 between the element centers.
128 elements are arranged linearly at intervals of 2 m. Electric signals are sent and received to and from each of these vibrators through lead wires 12 within the cable 3.

また、上記発振器21は例えば、10M)Izの基準ク
ロックを発生し、また、これを分周して4klbのレー
トパルスに変換して出力する。このレートパルスは32
個の送信遅延回路15を経て32個のパルサ14を駆動
する。パルサ14は超音波励振駆動用のパルスを発生す
る回路であり、これら32個のパルサ14の出力は切換
え回路であるマルチプレクサ13により128個の振動
子T11.〜T128のうち、A端にあるTI、〜T3
2に1対1の対応を以てそれぞれ入力される。
Further, the oscillator 21 generates a reference clock of, for example, 10 M) Iz, and also divides the frequency of this to convert it into a 4 klb rate pulse and outputs it. This rate pulse is 32
32 pulsers 14 are driven through 32 transmission delay circuits 15. The pulsers 14 are circuits that generate pulses for ultrasonic excitation drive, and the outputs of these 32 pulsers 14 are sent to 128 transducers T11. ~T128, TI at the A end, ~T3
2 in a one-to-one correspondence.

また、振動子TI、〜T128はプローブ1のコーテイ
ング材を通して体表に接し、振動子素子から出力された
超音波は生体中に伝播される。
Further, the transducers TI, to T128 are in contact with the body surface through the coating material of the probe 1, and the ultrasonic waves output from the transducer elements are propagated into the living body.

標準的には生体組織の音速を Co −1530[m/ S ]とすれば、超音波ビー
ムをθ0方向に放射するには隣接する素子間の遅延時間
τO z:o = (d/ Co ) ・s i nθo  
−(2)となり、このような遅延時間差を以て各素子が
駆動されるように送信遅延回路15を設定する。
Assuming that the speed of sound in living tissue is standardly Co -1530 [m/S], the delay time between adjacent elements τO z:o = (d/Co) ・To radiate an ultrasound beam in the θ0 direction s i nθo
-(2), and the transmission delay circuit 15 is set so that each element is driven with such a delay time difference.

すなわち、p[)1−0 、PD2−τ01p[)3=
2τo、  ・=PD32=32τ0なる遅延時間を与
える。
That is, p[)1-0, PD2-τ01p[)3=
A delay time of 2τo, .=PD32=32τ0 is given.

もし、生体組織内の音速がGoであれば、超音波ビーム
はθ0方向へ進むが、一般にはCoとは限らず、これと
異なる値Cである。この時の超音波の伝播する方向θは
スネルの法則からsinθ/C=s t nθo/Go
  −(3)で示された値となる。
If the sound speed in the living tissue is Go, the ultrasonic beam will travel in the θ0 direction, but it is generally not limited to Co and has a different value C. The propagation direction θ of the ultrasonic wave at this time is sinθ/C=s t nθo/Go from Snell's law.
- The value shown in (3) is obtained.

超音波パルスを放射した後、マルチプレクサ13はB端
にある振動素子T97.〜T128で受信した超音波反
射波信号は送信の場合と同様の遅延を受けて合成され、
受信回路19に入力される。ここで、受信遅延回路16
の遅延時間はRDl−31τo1RD2−30τo 1
−”=、 RD31=−τ0゜RD32−0のように設
定される。
After emitting the ultrasonic pulse, the multiplexer 13 transmits the vibrating element T97. ~The ultrasonic reflected wave signals received at T128 are synthesized after receiving the same delay as in the case of transmission,
The signal is input to the receiving circuit 19. Here, the reception delay circuit 16
The delay time is RDl-31τo1RD2-30τo1
−”=, RD31=−τ0°RD32-0.

このようにすると、音速Goで00方向に送波された超
音波ビームが生体中では音速がCとなって、これにより
θ方向に指向性を持つようなかたちとなっても、振動子
素子群T97.〜T128はθ方向に指向性を持ち、θ
方向からの反射波を受信するようになる。受信信号は受
信回路19で増幅、検波、対数変換され、また、A/D
変換器20により所定のサンプリングタイミングでA/
D変換されてメモリ22に記憶される。メモリ22はレ
ートパルスのタイミングを基準として10M)lxのク
ロックに同期して順次アドレスが更新されており、メモ
リ22に記憶された受信波形のサンプル値のアドレスは
超音波パルス発射時点からの時間に例えば、100n8
間隔の精度で正確に一致している。従つて、アドレスに
よりそのアドレスでのデータの得られた時刻(超音波パ
ルス発射時点からの経過時刻)がわかる。
In this way, even if the ultrasonic beam transmitted in the 00 direction at the sonic speed Go has a sonic speed C in the living body and has directivity in the θ direction, the transducer element group T97. ~T128 has directivity in the θ direction, and θ
It will receive reflected waves from the direction. The received signal is amplified, detected, and logarithmically converted in the receiving circuit 19, and is also A/D
The converter 20 converts A/
The data is converted into D and stored in the memory 22. The address of the memory 22 is updated sequentially in synchronization with a 10M) lx clock based on the timing of the rate pulse, and the address of the sample value of the received waveform stored in the memory 22 is updated in time from the time of ultrasonic pulse emission. For example, 100n8
Accurately match spacing accuracy. Therefore, the address indicates the time at which data at that address was obtained (the elapsed time from the time when the ultrasonic pulse was emitted).

記憶された波形のピーク値はP点からの反射波を示し、
波形解析回路24でピーク値の時間(アドレス)を検出
すれば伝播時間tが求まる。前述の(3)式を(1)式
に代入すると生体中の音速Cは C−VCo/(t−sinθo)   ・”(4)とな
る。更に(4)式に(2)式を代入するとc=F1フ丁
7丁77     ・・・(4′)となる。y、d、τ
0は既知であるから、測定によって得られた伝播時間t
を用いて計算回路18により上記(4′)式の計算を行
って音速Cの値を求め、ディスプレイ17に出力する。
The peak value of the stored waveform indicates the reflected wave from point P,
If the waveform analysis circuit 24 detects the time (address) of the peak value, the propagation time t can be determined. Substituting the above equation (3) into equation (1), the sound velocity C in the living body becomes C-VCo/(t-sinθo) ・”(4).Furthermore, substituting equation (2) into equation (4), c=F1 777...(4').y, d, τ
Since 0 is known, the propagation time t obtained by measurement
Using the calculation circuit 18, the above equation (4') is calculated to obtain the value of the sound speed C, and the value is output to the display 17.

第7図は伝播時間tの測定法を示すタイムチャートであ
り、(a)のレートパルスの立下がりtoより僅か遅れ
た時刻に超音波パルスが発射される。パルスのピークの
時刻はtlである。
FIG. 7 is a time chart showing a method for measuring the propagation time t, in which an ultrasonic pulse is emitted at a time slightly delayed from the falling edge to of the rate pulse in (a). The pulse peak time is tl.

このように、送波ビームの中心と受波指向方向の交点に
点反射体Pがある場合は第7図(a)のように、時刻t
2にピークを持つ反射波が得られ、t2とtlの時間間
隔としてtが求められる。肝内の血管などがうまくP点
の位置に来るようにプローブを調整することも可能であ
るが、対象が生体であるだけに実際上、ビームの交点に
点反射体に相当するものが存在することは希である。
In this way, when there is a point reflector P at the intersection of the center of the transmitting beam and the receiving direction, the time t
A reflected wave having a peak at t2 is obtained, and t is determined as the time interval between t2 and tl. It is possible to adjust the probe so that blood vessels in the liver are placed at point P, but since the target is a living body, there is something equivalent to a point reflector at the intersection of the beams. This is rare.

一般的には観察部位が例えば肝臓であった場合、P点で
示される近傍は比較的均一な肝組織である。
Generally, when the observation site is, for example, the liver, the vicinity indicated by point P is relatively uniform liver tissue.

従って、このP点近傍からの反射波は比較的均一な肝組
織からの反射波となる。そして、超音波ど一ムは太さを
有することから、上記反射波のうち最も早く到達するの
は第8図の21点を経由するものとなり、また、最も遅
く到達するものは12点を経由するものとなる。従って
、受信波形はPlからP2までの幅分の時間にまたがる
Therefore, the reflected wave from the vicinity of this point P becomes a relatively uniform reflected wave from the liver tissue. Since the ultrasonic beam has a thickness, the earliest of the reflected waves mentioned above will arrive via the 21 points in Figure 8, and the one that will arrive the latest will arrive via the 12 points. Become something to do. Therefore, the received waveform spans a period of time corresponding to the width from Pl to P2.

従って、この場合の受信波形は第7図(b)のように拡
がり、しかも、組織は完全に均一ではなく、また、生体
組織であるために種々の散乱超音波を形成し、互いに干
渉し合った結果のスペックルを含めて受信されるから、
波形には種々ランダムな凹凸が生じることとなる。
Therefore, the received waveform in this case spreads as shown in Figure 7(b), and since the tissue is not completely uniform and is a living tissue, various scattered ultrasound waves are formed and interfere with each other. The received speckles are included in the resulting speckles, so
Various random irregularities will occur in the waveform.

それ故に、これではピーク値を検出できないので、プロ
ーブを多少動かすことによって、ビーム交差点の肝内の
位置を僅かづつ、ずらしたエコーデータを得て、これら
を加算することで、雑音成分を打消すようにする。すな
わち、(b)の波形の凹凸はランダムであると考えられ
るから、ビーム交差点を変えて数百乃至致方回分加算す
るか、あるいはピークホールドの処理をすると波形はか
なり滑らかになり、この結果、(C)のようになる。
Therefore, the peak value cannot be detected with this method, so by moving the probe a little, we obtain echo data that slightly shifts the position of the beam intersection in the liver, and add these together to cancel out the noise component. Do it like this. In other words, since the unevenness of the waveform in (b) is considered to be random, the waveform can be made considerably smoother by changing the beam intersection and adding several hundred or more matching times, or by performing peak hold processing. It will look like (C).

また、上記手法に変え、1つのピークを有する単峰性の
関数を用いて最小2乗法によりカーブフィッティングを
行っても良く、これによっても(d)のように完全に滑
らかな曲線で置換えることが出来る。
Alternatively, instead of the above method, curve fitting may be performed by the least squares method using a unimodal function with one peak, and this also allows replacement with a completely smooth curve as shown in (d). I can do it.

次に計算回路18により、t=t2−tlとして伝播時
間tを求める。
Next, the calculation circuit 18 calculates the propagation time t as t=t2-tl.

今、超音波周波数として3.5MToを用い、y一48
酬とし、そして、超音波ビームが上記交差点P近傍に集
束したとすると、該P点近傍でのビーム幅(送受でのピ
ークでの約17%)は約21Mである。
Now, using 3.5MTo as the ultrasonic frequency, y-48
Assuming that the ultrasonic beam is focused near the intersection point P, the beam width (about 17% at the peak in transmission and reception) near the point P is about 21M.

このとき、21点を経由したものと12点を経由したも
のとの伝播時間差Δtは約4.5μsである。
At this time, the propagation time difference Δt between the one passing through 21 points and the one passing through 12 points is about 4.5 μs.

そして、C=Goとした場合、超音波ビーム方向がθo
−30°として、伝播時間tはおよそ62、7 iであ
る。ピーク値の時刻t2の測定精度はΔtの1/10以
下と考えられるから、音速測定誤差は10m/S以下と
言うことが出来る。
When C=Go, the ultrasound beam direction is θo
−30°, the propagation time t is approximately 62,7 i. Since the measurement accuracy at time t2 of the peak value is considered to be 1/10 or less of Δt, it can be said that the sound velocity measurement error is 10 m/s or less.

このようにして測定された音速は、第5図の経路4.5
の平均音速であり、この音速情報をディスプレイ17上
にこの場合の検査部位である肝臓近傍の超音波Bモード
像(断層像)とともに表示して診断に利用する。
The sound speed measured in this way is the path 4.5 in Figure 5.
This sound speed information is displayed on the display 17 together with an ultrasound B-mode image (tomographic image) near the liver, which is the examination site in this case, and is used for diagnosis.

以上はP点近傍の組織における平均音速を求めるもので
あるが、上述の手法を更に工夫すると、局所の音速測定
も可能である。第9図を用いてその手法を示す。
The above method is for determining the average sound velocity in the tissue near the point P, but if the above-mentioned method is further improved, it is also possible to measure the local sound velocity. The method is shown using FIG.

第9図は腹部体表にプローブ1の超音波送受面2を当て
、肝臓の断面32を通常の電子スキャンを行っている場
合の説明図である。ディスプレイ17には電子スキャン
により得られたBモード像30が表示され、また、音速
測定の設定した伝播経路もマーカにより、上記Bモード
像に重畳して表示されるようにしである。31は被検者
の脂肪、筋肉層、32は肝臓の断面で肝実質、33は横
隔膜、34は肝臓内の異常組織〈例えば、腫よう)であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a case where the ultrasonic wave transmitting/receiving surface 2 of the probe 1 is applied to the abdominal body surface and a normal electronic scan is performed on a cross section 32 of the liver. A B-mode image 30 obtained by electronic scanning is displayed on the display 17, and the propagation path set for sound velocity measurement is also displayed superimposed on the B-mode image using a marker. 31 is the subject's fat and muscle layer; 32 is a cross-section of the liver, showing the liver parenchyma; 33 is the diaphragm; and 34 is an abnormal tissue (for example, a tumor) within the liver.

肝実質32の平均音速を測定する場合には上記方法で問
題ないが、局所、すなわち、ここでは肝内の異常組織3
4部分の音速を測定しようとする場合は異常組織34部
分を含む肝組織の平均音速では不都合である。
There is no problem with the above method when measuring the average sound velocity in the liver parenchyma 32, but when measuring the average sound velocity in the liver parenchyma 32,
When trying to measure the sound speed of four parts, it is inconvenient to use the average sound speed of the liver tissue including the 34 parts of the abnormal tissue.

この場合は超音波の測定点く送受双方におけるビーム指
向方向の交点位置)がPl 、POで示す異常組織34
部分の境界点に来るように超音波ビームの送受位置を定
める。この時、プローブ1での上記測定点pi 、po
の延長線位置をOとし、また、21点を測定点とする超
音波ビームの伝播経路において、プローブ1での出射点
をA及び81入射点を8及び01また、10点を測定点
とする超音波ビームの伝播経路における出射点をC及び
01入射点をD及び01そして、プローブ1での上記測
定点p1 、pOの延長線位置を0とし、これらの各点
を通る伝播経路(A−+B、 A−+O。
In this case, the ultrasonic measurement point (intersection position of the beam direction directions for both transmission and reception) is Pl, and the abnormal tissue 34 indicated by PO
The transmitting and receiving position of the ultrasonic beam is determined so that it comes to the boundary point of the part. At this time, the above measurement points pi, po with probe 1
The extension line position is O, and in the propagation path of the ultrasonic beam with 21 points as measurement points, the emission point of probe 1 is A, the 81 incidence point is 8 and 01, and 10 points are measurement points. The emission point in the propagation path of the ultrasonic beam is C and 01, the incident point is D and 01, and the extension line position of the measurement points p1 and pO on probe 1 is 0, and the propagation path passing through each of these points (A- +B, A-+O.

B−+0.C−+D、c−+o、D−+0)rの伝播時
間t (AB)、t (AO)、t (BO)、t(C
D)、t(Co)、t(Do)を求める。
B-+0. C-+D, c-+o, D-+0) r propagation time t (AB), t (AO), t (BO), t(C
D), t(Co), and t(Do) are determined.

また、Pl 、PO間の往復の超音波伝播時間を1℃、
A−)PO間・の超音波伝播時間をAPO。
In addition, the round-trip ultrasonic propagation time between Pl and PO is 1°C,
A-) Ultrasonic propagation time between PO and APO.

PO→B間の超音波伝播時間をPOB、PO→O間の超
音波伝播時間をPOO,C−+p1間の超音波伝播時間
をCPl 、P1→DP1間の超音波伝播時間をPI 
D、P1→O間の超音波伝播時間をPloとし、これら
を用いてt(AB)。
The ultrasonic propagation time between PO→B is POB, the ultrasonic propagation time between PO→O is POO, the ultrasonic propagation time between C-+p1 is CPl, the ultrasonic propagation time between P1→DP1 is PI
D, let Plo be the ultrasonic propagation time between P1 and O, and use these to calculate t(AB).

t (AO)、t (Bob、t (CD)。t (AO), t (Bob, t (CD).

t (Co)、t (Do)を計算する。すなわち、t
  (AB)=APO+POB t  (AO)=APO+  (t /2/2  >+
P1 0t (BO)=BPO+(tn/2 ) 十P
10t  (CD)=CP1  +PI  Dt  (
Co)=CP1  +pi  Ot  (Do)=DP
I  +P1 0・・・ (5) であり、これより次式で1℃が求まる。
Calculate t (Co) and t (Do). That is, t
(AB)=APO+POB t (AO)=APO+ (t/2/2 >+
P1 0t (BO)=BPO+(tn/2) 10P
10t (CD)=CP1 +PI Dt (
Co)=CP1 +pi Ot (Do)=DP
I + P1 0... (5) From this, 1°C can be found using the following formula.

tg=[(t(AO>+t(BO)−t(AB>)−(
t (Co)+t (Do)−t (CD))]・・・
(C6 従って、Pl 、PO間の距離を×2、平均音速を0℃
、AB間の距離をyO,CD間の距離をylとすると、 Cβ=2Xj2/l/!。
tg=[(t(AO>+t(BO)-t(AB>)-(
t (Co)+t (Do)-t (CD))]...
(C6 Therefore, the distance between Pl and PO is x2, and the average sound speed is 0℃
, where the distance between AB is yO and the distance between CD is yl, Cβ=2Xj2/l/! .

= (yO−yl )/ (tn−tanθ)・・・(
7) XI−(yO−yl )/ 2tanθ  ・< 8 
)として局所の音速C℃が求まる。θの値としては、正
常肝臓部分の平均音速Cを用いて(3)式よりθ−8i
n゛1 ((C/Co)−sinθ0 )・・・ (9
) を近似式として用いて求めれば良い。実際には正常肝組
織との境界で超音波ビームは屈折を起すため、(7)式
は厳密ではないが、境界へのビームの入射が垂直に近け
れば誤差は少ない。尚、この誤差は入射角をもとに計算
により補正することも可能である。
= (yO-yl)/(tn-tanθ)...(
7) XI-(yO-yl)/2tanθ・<8
), the local sound velocity C° can be found. As the value of θ, using the average sound velocity C of the normal liver part, θ-8i is calculated from equation (3).
n゛1 ((C/Co)-sinθ0)... (9
) as an approximate formula. In reality, the ultrasound beam is refracted at the boundary with normal liver tissue, so equation (7) is not exact, but if the beam incidence on the boundary is close to perpendicular, the error will be small. Note that this error can also be corrected by calculation based on the angle of incidence.

このようにして関心部位の音速情報を求め、文字情報(
第9図ではC1が肝実質部の音速、C2が異常部分の音
速を示している)としてBモード像および測定した超音
波伝播経路の表示マーカとともにディスプレイに表示し
、診断に供するとともに写真撮影あるいはビデオ録画す
るなどして保存する。
In this way, the sound velocity information of the region of interest is obtained, and the text information (
In Fig. 9, C1 indicates the sound velocity in the liver parenchyma and C2 indicates the sound velocity in the abnormal region), and the B-mode image and the measured ultrasound propagation path are displayed on the display together with display markers, and are used for diagnosis as well as for photographing or Save by recording a video.

このような音速計測はクロス・モード音速計測と云うが
、上述した手法の場合、プローブ1におけるA、B、C
,O,0点について伝播経路(A−+B、A→O,B→
0、C→D、C→○。
This type of sound velocity measurement is called cross-mode sound velocity measurement, but in the case of the above-mentioned method, A, B, and C at probe 1 are
, O, For the 0 point, the propagation path (A-+B, A→O, B→
0, C→D, C→○.

D−+O)の計6通りの伝播経路における伝播時間を測
定し、局所の音速を求めるものであった。そして、この
ように1つの測定点について、3つの経路を計測するこ
とで、超音波ビームを斜めより入射させ、斜めより出射
させることに伴う腹壁の影響(体表及び皮下組織の厚み
の違いによる影響)を少なくするようにして精度を向上
させている。
The propagation time in a total of six propagation paths (D-+O) was measured to determine the local speed of sound. By measuring the three paths for one measurement point in this way, we can measure the influence of the abdominal wall (due to differences in the thickness of the body surface and subcutaneous tissue) caused by the ultrasound beam entering and exiting obliquely. The accuracy is improved by reducing the influence of

ところが、腹壁の厚みは均一でなく、しかも、測定点ま
での往路及び復路の各々の行程中での物理的な状況も異
なること、並びに、これによる音波の減衰状況の違いや
各経路での測定タイミングのずれに伴う生体運動の影響
と言った要因より、各測定値には誤差分が入る。この誤
差分を、上記方式では多種の経路での測定値を用いて加
重平均することで低減するようにしているが、かかる本
来の目的に反して、上記3経路方式の場合、特にBから
A、DからCに向う経路での測定が欠如していると言う
不対称測定のために統計的に不均一な平均となることか
ら、厳密には上記誤差を低減できないと言う問題が残っ
た。
However, the thickness of the abdominal wall is not uniform, and the physical conditions during the outward and return journeys to the measurement point are also different, and this causes differences in the attenuation of the sound waves and the measurement results on each route. Due to factors such as the influence of biological motion due to timing deviations, each measurement value contains an error. In the above method, this error is reduced by weighted averaging using measured values from various routes, but contrary to the original purpose, in the case of the above three route method, especially from B to A. , due to the asymmetric measurement in which measurements on the path from D to C are missing, the average is statistically non-uniform, so the problem remains that the above error cannot be strictly reduced.

そこで、被検体の上記測定に供する超音波ビーム送受経
路一つ毎に、往路方向及び復路方向を一組として上記検
出測定を少なくともそれぞれ一回以上行うべく制御を行
い、これによって、−経路当り、送受方向を逆にして偶
数回(少なくとも往復2回)の検出測定を行い、対称測
定となるようにし、この検出測定により得た情報をもと
に平均の超音波伝播速度を求めることで、統計的に均一
な平均とするようにして誤差の低減を図るようにした対
称測定方式のクロス・モード音速測定法も提案されてい
る。
Therefore, for each ultrasonic beam transmission/reception path used for the above-mentioned measurement of the object, control is performed so that the above-mentioned detection measurement is performed at least once each with the outgoing direction and the backward direction as a set, and thereby - per path, Perform detection measurements an even number of times (at least two round trips) with the transmitting and receiving directions reversed to ensure symmetrical measurements, and calculate the average ultrasonic propagation velocity based on the information obtained from these detection measurements. A cross-mode sound velocity measurement method using a symmetric measurement method has also been proposed, which aims to reduce errors by obtaining a uniform average.

この方式は、具体的には第2図に示すように、上部境界
での反射点(測定点)Plを及びPl2、下部境界での
反射点く測定点)PDII内に含まれる異常部分の局所
音速を測定するに当って、超音波ビーム送受経路を(1
1A−+Pn n −4B。
Specifically, as shown in Figure 2, this method uses the reflection point (measurement point) Pl and Pl2 at the upper boundary, the reflection point (measurement point) at the lower boundary), and the localization of the abnormal part included in PDII. When measuring the speed of sound, the ultrasonic beam transmission and reception path is (1
1A-+Pn-4B.

(2)  A−+Pt L−+c1(3) 84pHo
 →A、(4)P12→Dの4ルートとるようにする。
(2) A-+Pt L-+c1 (3) 84pHo
→ A, (4) P12 → D take 4 routes.

すなわち、プローブ1のAおよびB位置各々を超音波ビ
ーム送波位置とするとともに受波位置としても用いるよ
うにする。そして、A位置より送波し、Pooで反射し
たものを8位置で受信し、次にA位置より送波し、Pl
lで反射したものをC位置で受信し、次にB位置より送
波し、PH1+で反射したものをA位置で受信し、次に
B位置より送波し、Pl2で反射したものをC位置で受
信すると言った具合に送受を切換えるようにすることに
よって、測定経路の対称性を持たせ、しかも、超音波ビ
ームの送受方向の指向方向をθなる同一角度とするよう
にするものである。
That is, each of the A and B positions of the probe 1 is used as an ultrasonic beam transmitting position and also as a receiving position. Then, it transmits a wave from position A, receives what is reflected at Poo at position 8, then transmits it from position A, and receives the wave reflected at Poo.
The wave reflected at l is received at position C, then transmitted from position B, the wave reflected at PH1+ is received at position A, then transmitted from position B, and the wave reflected at Pl2 is transmitted at position C. By switching between transmitting and receiving, the measurement path is made symmetrical, and moreover, the directional directions of the ultrasonic beams in the transmitting and receiving directions are set at the same angle θ.

これによれば、−経路当り、少なくとも往路と復路の往
復2回の検出測定を行うので、対称測定となり、この検
出測定により得た情報をもとに平均の超音波伝播速度を
求めるので、統計的に均一な平均となって、誤差の低減
を図ることが出来るようになった。
According to this, detection measurements are performed at least twice per route, on the outbound and return trips, resulting in symmetrical measurements, and the average ultrasonic propagation velocity is determined based on the information obtained from these detection measurements, so statistical analysis is performed. This results in a uniform average, which makes it possible to reduce errors.

このようなりロス・モード音速測定機能は、超音波診断
装置に組込まれ、通常、超音波像(例えばBモード像)
とともにディスプレイ上に表示される。
Such a loss mode sound velocity measurement function is built into an ultrasound diagnostic device, and is usually used to measure ultrasound images (for example, B-mode images).
displayed on the display.

この様子を第10図に示す。図において、40はリアル
タイムで測定された被検体関心部位のBモード像、41
はこの関心部位における上記クロス・モード音速測定の
設定ビーム・パスのルートを示すビーム争バス中7−カ
、42は上記クロスψモード音速測定により得られたビ
ーム・パス・ルート別のリアルタイムAモード像、43
は上記クロス・モード音速測定により得られたビーム・
パス・ルート別の各音速値、44はこれらビーム・パス
・ルート別の各音速値をもとに求めた対象部位の平均音
速値変化図である。ビーム・パス・マーカ41は、上記
(1)、〜(4)のルートを示しており、また、音速値
33はこれらルートのうち、上記(1)のルートの音速
値をVl、上記(2)のルートのルートの音速値をV2
、上記(3)のルートの音速値をV3、上記(4)のル
ートのルートの音速値を■4として数値表示している。
This situation is shown in FIG. In the figure, 40 is a B-mode image of the subject's region of interest measured in real time; 41
indicates the route of the set beam path for the cross-mode sound velocity measurement in this region of interest, and 42 indicates the real-time A mode for each beam path route obtained by the cross-ψ mode sound velocity measurement. statue, 43
is the beam obtained by the above cross-mode sound velocity measurement.
Each sound speed value for each path/route, 44 is a diagram of changes in the average sound speed value of the target region determined based on each sound speed value for each beam, path, or route. The beam path marker 41 indicates the routes (1) to (4) above, and the sound velocity value 33 indicates the sound velocity value of the route (1) above among these routes, Vl, and the sound velocity value of the route (2) above. ) is the sound velocity value of the route of the route V2
, the sound speed value of the route (3) above is numerically displayed as V3, and the sound speed value of the route (4) above is numerically displayed as ■4.

尚、■はこれら4ルートの平均音速値である。また、上
記平均音速値変化図44はこの平均音速値の時間変化を
示したものである。また、Aモート像42ハJL、 −
ト(1) ト(3) (7)も(7)を81 、B3と
して、ルート(21と(4)のものを82 、B4とし
て表示しである。
Note that ■ is the average sound speed value of these four routes. Further, the average sound speed value change diagram 44 shows the time change of this average sound speed value. Also, A-moat image 42ha JL, -
(1), (3), and (7) are also displayed with (7) as 81 and B3, and the roots (21 and (4)) as 82 and B4.

このような画像表示を行うに当ってはシステム制御手段
の制御のもとに、Bモード像40についてはリアルタイ
ムで書き替えており、また、その合間を縫って上記4ル
ートのクロス・モード音速測定を行い計算回路18によ
り計算して、その測定結果を表示する。そして、Aモー
ド像はクロス・モード音速測定により得たエコーを利用
して表示するようにする。
When displaying such an image, the B-mode image 40 is rewritten in real time under the control of the system control means, and in between, cross-mode sound velocity measurements of the four routes mentioned above are performed. The calculation circuit 18 performs calculations and displays the measurement results. The A-mode image is displayed using echoes obtained by cross-mode sound velocity measurements.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

ところで、このようなりロス・モード音速測定において
は、送、受信に供する振動子群はそれぞれ異なる位置の
ものを用いると言う複雑な振動子選択を行う必要があり
、また、送受信用の遅延回路も、設定可能な遅延時間が
所定ステップ刻みで所定範囲に制限されるため、ハード
ウェアの関係、コストの関係等から第2図に示すような
各反射点の深さは遅延回路の取り得る遅延時間の範囲で
何種類かに定まり、且つ、ハードウェアの簡便さから深
さが異なっても送受信用の各振動子群の素子数は常に一
定数としである。
By the way, in such a loss mode sound velocity measurement, it is necessary to perform complex selection of transducers in which groups of transducers are used for transmission and reception at different positions, and delay circuits for transmission and reception are also required. Since the settable delay time is limited to a predetermined range at predetermined step increments, the depth of each reflection point as shown in Figure 2 is determined by the possible delay time of the delay circuit due to hardware and cost considerations. The number of elements in each transducer group for transmission and reception is always a constant number even if the depth is different due to the simplicity of the hardware.

ところが電子スキャン方式により超音波ビームを形成す
ることから、次のような不都合を生ずる。
However, since the ultrasonic beam is formed using the electronic scanning method, the following disadvantages arise.

すなわち、励振する振動子群の幅である開口幅は送受さ
れる超音波ビームの焦点の大きさや深さ及びビーム幅に
密接に関係する。
That is, the aperture width, which is the width of the vibrator group to be excited, is closely related to the focal size and depth of the transmitted and received ultrasonic beam, and the beam width.

例えば、開口幅をり、超音波の波長をλとすると、各振
動子より放射される超音波の干渉を利用した電子スキャ
ン方式の場合、超音波ビームはD2/4λの深さ以上で
は超音波ビームが発散する傾向がある。そのため、焦点
位置より深いところでは分解能が極端に悪くなる。その
ため、使用する振動子群の各振動子の遅延時間を制御し
て焦点距離を目的の深さに調整するようにするが、上述
したように、遅延回路の設定可能な遅延時間は決まって
おり、自由度は限られている。
For example, if the aperture width is the width of the aperture and the wavelength of the ultrasonic wave is λ, then in the case of an electronic scanning method that uses the interference of the ultrasonic waves emitted from each transducer, the ultrasonic beam will become ultrasonic at a depth of D2/4λ or more. The beam tends to diverge. Therefore, the resolution becomes extremely poor at locations deeper than the focal point. Therefore, the focal length is adjusted to the desired depth by controlling the delay time of each transducer in the transducer group used, but as mentioned above, the delay time that can be set for the delay circuit is fixed. , the degrees of freedom are limited.

従って、開口幅りが固定の場合は、上述のD2/4λな
る関係に基づく発散を考慮すると設定可能な最深位置で
の分解能を確保するために、ある程度、開口幅を大きく
とらざるを得ない。
Therefore, when the aperture width is fixed, the aperture width must be made large to some extent in order to ensure the resolution at the deepest settable position, taking into account the divergence based on the above-mentioned relationship D2/4λ.

それがために、浅い位置を焦点とした場合には焦点位置
での集束が大きくなり、焦点位置を僅かに外れるとビー
ム幅は急激に太くなるので、焦点位置に反射点が合致し
た場合を除き、クロス・モード音速測定精度は悪くなる
。すでに述べたように、遅延回路の取り得る遅延時間は
、ステップ刻みでしかも、限られた種類であることから
、所望の反射点にうまく焦点位置が合うと云うことは希
である。
For this reason, if the focal point is set at a shallow position, the focusing at the focal position will be large, and if the focal position is slightly deviated, the beam width will suddenly become thicker, so unless the reflection point coincides with the focal position, , the accuracy of cross-mode sound velocity measurement becomes worse. As already mentioned, the delay time that the delay circuit can take is stepwise and of limited types, so it is rare for the desired reflection point to be successfully focused.

故に、音速測定精度が十分なものとならない欠点がある
Therefore, there is a drawback that the accuracy of sound velocity measurement is not sufficient.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであり、その
目的とするところは、クロス・モード音速測定機能を有
する超音波診断装置において、遅延回路の設定可能な遅
延時間を変更すること無く、浅い位置での深さ方向の分
解能(距離分解能)及びビーム方向と直交する方向の分
解能(方位分解能)を保つことを可能とし、以て、クロ
ス・モード音速測定精度を向上させることが出来るよう
にしたクロス・モード音速測定機能付超音波診断装置を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus having a cross-mode sound velocity measurement function without changing the settable delay time of the delay circuit. , it is possible to maintain resolution in the depth direction (distance resolution) and resolution in the direction perpendicular to the beam direction (azimuthal resolution) at shallow positions, thereby improving cross-mode sound velocity measurement accuracy. An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic device with a cross-mode sound velocity measurement function.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

すなわち上記目的を達成するため本発明は、複数の超音
波振動素子を並設して構成したプローブを用い、このプ
ローブの超音波振動素子のうち、隣接する所定数を一群
とするとともに、選択した一群の超音波振動素子を用い
て超音波ビームの送受を行い超音波断層像を得、これを
ディスプレイに表示し、また、被検体の目的部位に対し
、複数の超音波送波及び受波経路を以て超音波ビームの
送受を行うべくそれぞれ異なる超音波ビーム送波用及び
受波用の一群の超音波振動素子を用い、超音波送受を行
って上記目的部位からの反射波を検出しその送波から受
波までに要した時間を測定することにより上記目的部位
の超音波伝播速度情報を得、これを上記ディスプレイに
表示して診断に供する超音波診断装置において、選択し
た焦点位置に応じ開口幅を可変すべく浅い焦点位置の設
定時程、上記一群の振動子数を少なく選択する開口=2
6− 幅可変選択機能を持ち、送受信に用いる振動子の選択制
御をする制御手段を具備し、選択した焦点位置に応じて
送受信に供する振動群の構成素子数を可変するようにし
たことを特徴とする。
That is, in order to achieve the above object, the present invention uses a probe configured by arranging a plurality of ultrasonic transducer elements in parallel, groups a predetermined number of adjacent ultrasonic transducer elements of the probe, and selects Ultrasonic beams are transmitted and received using a group of ultrasonic transducer elements to obtain ultrasonic tomographic images, which are displayed on a display. In order to transmit and receive ultrasound beams, a group of ultrasonic vibrating elements for transmitting and receiving different ultrasound beams are used to transmit and receive ultrasound, detect reflected waves from the target area, and transmit the waves. In an ultrasonic diagnostic device that obtains information on the ultrasonic propagation velocity of the target area by measuring the time required from the point to the reception of the wave, and displays this information on the display for diagnosis, the aperture width is adjusted according to the selected focal position. The smaller the number of oscillators in the above group is selected, the more the shallow focus position is set in order to vary the aperture = 2
6- Features include a variable width selection function, a control means for selecting and controlling the vibrator used for transmission and reception, and the number of constituent elements of the vibration group used for transmission and reception can be varied according to the selected focal position. shall be.

かかる構成において、クロス・モード音速測定のための
焦点位置の選択設定を行うと、制御手段はその選択焦点
位置に応じて予め定められた数の振動素子を一群とする
クロス・モード音速測定送受位置の送信用及び受信用の
振動子群を選択して超音波送受に供する。 このとき、
一群を形成する振動素子の数は選択焦点位置が浅い程、
上記一群の振動子数を少なく選択する。この結果、浅い
位置を焦点とした場合には振動子の開口幅が狭くなるの
で超音波ビームは細くなり、焦点位置での集束は小さく
なる。そのため、従来のように太い超音波ビームを用い
た場合のように、焦点位置を僅かに外れるとビーム幅は
急激に太くなると云うことがなくなるので、焦点位置に
反射点が合致しなくとも、距離及び方位分解能は広い範
囲で十分確保出来るようになる。また、深い焦点位置で
は開口幅を十分広くするので分散による分解能低下を防
止できる。従って、遅延回路の取り得る遅延時間が、ス
テップ刻みでしかも、限られた種類であって、焦点位置
が自由に選択出来なくとも、クロス・モード音速測定精
度は飛躍的に向上する。
In such a configuration, when a focus position for cross-mode sound velocity measurement is selected, the control means selects a cross-mode sound velocity measurement transmission/reception position that groups a predetermined number of vibration elements according to the selected focus position. The transmitting and receiving transducer groups are selected and used for ultrasonic transmission and reception. At this time,
The number of vibrating elements forming a group increases as the selected focus position becomes shallower.
The number of oscillators in the group is selected to be small. As a result, when a shallow position is focused, the aperture width of the transducer becomes narrower, the ultrasonic beam becomes narrower, and the focusing at the focal position becomes smaller. Therefore, unlike when a thick ultrasonic beam is used in the past, the beam width does not suddenly increase when the focal position is slightly deviated, so even if the reflection point does not match the focal position, the distance And azimuth resolution can be ensured sufficiently over a wide range. Furthermore, since the aperture width is made sufficiently wide at a deep focal position, it is possible to prevent resolution degradation due to dispersion. Therefore, even if the delay time that the delay circuit can take is stepwise and of limited types, and the focal position cannot be freely selected, the cross-mode sound velocity measurement accuracy is dramatically improved.

このように選択焦点位置に応じて開口幅を可変としたこ
とにより、クロス・モード音速測定機能を有する超音波
診断装置において、遅延回路の設定可能な遅延時間を変
更すること無く、浅い位置での深さ方向の分解能(距離
分解能)及びビーム方向と直交する方向の分解能(方位
分解能)を保つことが可能となり、従って、クロス・モ
ード音速測定精度を向上させることが出来るようになる
By making the aperture width variable according to the selected focal position, ultrasonic diagnostic equipment with a cross-mode sound velocity measurement function can be used at shallow positions without changing the settable delay time of the delay circuit. It becomes possible to maintain the resolution in the depth direction (distance resolution) and the resolution in the direction orthogonal to the beam direction (azimuth resolution), and therefore it becomes possible to improve the cross-mode sound speed measurement accuracy.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本装置の要部構成を示すブロック図である。図
中1はプローブ、12はリード線、13はマルチプレク
サ、14はパルサ、15は送信用遅延回路、16は受信
用遅延回路、17はディスプレイ、19は受信回路、2
0はA/D変換器、21はクロック発振器、22はメモ
リ、23は処理回路、24は波形解析回路である。これ
らは基本的には先に説明した第5図における同一符号、
同一名称を付したものと同じであり、従って、ここでは
改めて説明はしない。
FIG. 1 is a block diagram showing the main structure of this device. In the figure, 1 is a probe, 12 is a lead wire, 13 is a multiplexer, 14 is a pulser, 15 is a transmission delay circuit, 16 is a reception delay circuit, 17 is a display, 19 is a reception circuit, 2
0 is an A/D converter, 21 is a clock oscillator, 22 is a memory, 23 is a processing circuit, and 24 is a waveform analysis circuit. These are basically the same symbols as in FIG. 5 explained earlier.
It is the same as the one with the same name, so it will not be explained again here.

18はA/D変換器20の出力をもとに音速計算や平均
値計算等を行う計算回路、25Aはシステム制御手段で
あり、システム全体の制御を司る。26は切換えスイッ
チであり、受信用遅延回路16の合成出力のクロス・モ
ード音速測定側Xと超音波Bモード像を得る超音波装置
側Bへの供給ルート選択切換えを行うものである。、2
7は超音波装置側の受信回路であり、受信信号の増幅、
検波、対数変換等を行うものである。28はA/D変換
器であり、受信回路27の出力をディジタル信号に変換
するものである。29はマーカ発生器であり、上記クロ
ス・モード音速計測の計測ルート(ビーム・パスのルー
ト)表示用の画像データを発生するものである。30は
ディジタル・スキャン・コンバータであり、フレーム・
メモリを有していて上記A/D変換器28の出力するデ
ィジタル・データをそのデータの収集されたビーム位置
対応のアドレスに順次更新格納してゆくと共に、読み出
しはディスプレイ17の走査タイミングに合せて行い、
以て超音波像の収集タイミングとディスプレイ17にお
ける表示タイミングの違いをこのフレーム・メモリを介
在させることで支障の無いようにコンバートするもので
ある。また、上記マーカ発生器29の出力はこのディジ
タル・スキャン−コンバータ30のフレーム・メモリ上
におけるBモード像の上記クロス・モード音速計測の計
測ルート対応位置に書き込まれる。
18 is a calculation circuit that calculates the speed of sound and average value based on the output of the A/D converter 20, and 25A is a system control means that controls the entire system. Reference numeral 26 denotes a changeover switch, which selects and switches the supply route of the combined output of the receiving delay circuit 16 to the cross-mode sound velocity measurement side X and the ultrasonic device side B for obtaining an ultrasonic B-mode image. ,2
7 is a receiving circuit on the ultrasonic device side, which amplifies the received signal,
It performs wave detection, logarithmic conversion, etc. 28 is an A/D converter, which converts the output of the receiving circuit 27 into a digital signal. Reference numeral 29 denotes a marker generator, which generates image data for displaying the measurement route (beam path route) of the cross-mode sound speed measurement. 30 is a digital scan converter, which converts the frame
It has a memory and sequentially updates and stores the digital data output from the A/D converter 28 at the address corresponding to the beam position where the data was collected, and reads out data in accordance with the scanning timing of the display 17. conduct,
Thus, by interposing this frame memory, the difference between the acquisition timing of the ultrasound image and the display timing on the display 17 can be converted without any problem. Further, the output of the marker generator 29 is written on the frame memory of the digital scan-converter 30 at a position corresponding to the measurement route of the cross-mode sound velocity measurement of the B-mode image.

また、上記メモリ22はAモード像のデータをも更新記
憶する。さらにまた、上記ディスプレイ17は図示しな
いが、表示画像メモリであるビデオRAMを有しており
、上記計算回路18にて計算された音速データ、Aモー
ド像、音速平均値の変化パターン等のグラフを所定のレ
イアウト、所定のフォーマットで格納するように制御手
段25Aにて制御される。そして、このビデオRAM上
の画像デー3〇− −夕とディジタル◆スキャン・コンバータ30の出力に
基づいて画像を表示する。
The memory 22 also updates and stores the data of the A-mode image. Furthermore, although not shown, the display 17 has a video RAM which is a display image memory, and displays graphs of the sound speed data, A-mode image, change pattern of the average sound speed, etc. calculated by the calculation circuit 18. The control means 25A controls the data to be stored in a predetermined layout and in a predetermined format. Then, an image is displayed based on the image data 30 on the video RAM and the output of the digital ◆ scan converter 30.

本装置はクロス・モード音速測定に関しては、基本的に
は先の従来技術で説明したものと同じであるが、本装置
では第5図の構成に対し、従来のシステム制御手段25
の機能を次のように設定しである。本装置で用いるシス
テム制御手段25Aは、cpu <中央処理装置;例え
ば、マイクロプロセッサ)を中心に構成されている点で
は従来と変りは無い。このシステム制御手段25Aは予
め定められたプログラムに従い、上記マルチプレクサ1
3の動作制御や上記送信用遅延回路15及び受信用遅延
回路1Gの遅延時間の設定及び上記メモリ22の書き込
み、読み出し制御及び上記計算回路18の動作制御並び
に切換えスイッチ26の切換え制御、マーカ発生器29
のマーカ出力制御等を司るものである。
This device is basically the same as the one explained in the prior art with regard to cross-mode sound velocity measurement, but in contrast to the configuration shown in FIG.
The function is set as follows. The system control means 25A used in this apparatus is the same as the conventional system in that it is mainly configured with a CPU (central processing unit; for example, a microprocessor). This system control means 25A controls the multiplexer 1 according to a predetermined program.
3, the setting of the delay time of the transmission delay circuit 15 and the reception delay circuit 1G, the writing and reading control of the memory 22, the operation control of the calculation circuit 18, the switching control of the changeover switch 26, and the marker generator. 29
This controls marker output control, etc.

そして、通常はBモードのための超音波スキャンを行い
つつ、その合間(所定タイミング毎に)クロス・モード
音速測定のための超音波送受を行うように制御し、Bモ
ードのリアルタイム表示と、音速測定の計算及びその結
果の表示及び全ビーム・パスの平均音速の計算およびそ
のプロット表示を行う。
While ultrasonic scanning is normally performed for B-mode, it is controlled to transmit and receive ultrasonic waves for cross-mode sound velocity measurement in between (every predetermined timing), and the real-time display of B-mode and sound velocity are controlled. Calculates the measurements and displays the results, and calculates and plots the average sound speed of the entire beam path.

また、Aモード表示を行いたい場合はBモードのスキャ
ンが終わった時点でBモード像をフリーズさせ、次いで
クロス・モード音速測定を行ってその音速計算、表示並
びにクロス・モード音速測定を行った各ビーム・パスで
の測定データによるフリーズAモード像の表示、平均A
モード像表示、選択された1つのビーム・パスの平均音
速変化図または局所音速変化図の表示を行う。
In addition, if you want to display A-mode, freeze the B-mode image when the B-mode scan is completed, then perform cross-mode sound velocity measurement, calculate and display the sound velocity, and display the cross-mode sound velocity. Display of frozen A mode images with measurement data in the beam path, average A
A mode image display, an average sound speed change diagram or a local sound speed change diagram of one selected beam path are displayed.

また、クロス・モード音速測定に関しては例えば、マル
チプレクサ13の動作制御を次のように行う。
Regarding the cross mode sound velocity measurement, for example, the operation of the multiplexer 13 is controlled as follows.

すなわち、第2図に示すように本装置では上部境界での
反射点(測定点)Pll及びPI3、下部境界での反射
点(測定点)Pan内に含まれる異常部分の局所音速を
測定するに当って、超音波ビーム送受経路をA−+Po
 a 4B、A−)PllLC,B−)Po rr →
A、B→Pt 2 →Dの4ルートとるようにする。す
なわち、プローブ1のAおよびB位置各々を超音波ビー
ム送波位置とするとともに受波位置としても用いるよう
にする。そして、A位置より送波し、P++oで反射し
たものをB位置で受信し、次にA位置より送波し、Pl
lで反射したものをC位置で受信し、次に8位置より送
波し、Panで反射したものをA位置で受信し、次に8
位置より送波し、PI3で反射したものをD位置で受信
すると言った具合に送受を切換えるようにすることによ
って、測定経路の対称性を持たせ、しかも、超音波ビー
ムの送受方向の指向方向をθなる同一角度とするように
している。また、計測ルートを対称形としたことで、統
計的に不拘=な平均とならないようにし、以て誤差の縮
減を可能にしている。
That is, as shown in Fig. 2, this device measures the local sound velocity of the abnormal part included in the reflection points (measurement points) Pll and PI3 at the upper boundary and the reflection point (measurement point) Pan at the lower boundary. The ultrasonic beam transmission/reception path is changed to A-+Po.
a 4B, A-) PllLC, B-) Po rr →
Try to take four routes: A, B → Pt 2 → D. That is, each of the A and B positions of the probe 1 is used as an ultrasonic beam transmitting position and also as a receiving position. Then, the wave is transmitted from position A, reflected at P++o and received at position B, then transmitted from position A, and the wave reflected at P++o is received at position B.
The wave reflected by L is received at position C, then transmitted from position 8, the wave reflected by Pan is received at position A, and then the wave is transmitted from position 8.
By switching the transmission and reception such that the wave is transmitted from the ultrasonic beam position and the wave reflected by PI3 is received at the D position, the measurement path is symmetrical, and the directional direction of the ultrasonic beam in the transmission and reception direction is changed. are made to be the same angle θ. Furthermore, by making the measurement route symmetrical, it is possible to avoid a statistically unrestricted average, thereby reducing errors.

更にまた、システム制御装置25Aはクロス・モード音
速測定時には選択設定した上記反射点の深さにより送、
受信に供する各々の一群の振動子数を可変して選択接続
する。
Furthermore, the system control device 25A transmits data according to the depth of the selected reflection point when measuring cross mode sound velocity.
The number of transducers in each group for reception is varied and selectively connected.

これは、設定した観測点の深さ、すなわち、選択設定し
た上記反射点の深さに応じ、浅い位置では深い位置での
ビームの分散は配慮する必要がないので、焦点近傍を中
心に広い範囲での分解能を向上させるべくビームが細く
なるように、励振振動子数を少なくして、送受信に供す
る振動子分布幅である開口幅を狭める。また、選択設定
した上記反射点が深い位置の場合では、測定対象位置が
深いので、この領域近傍でのビームの分散を配慮する必
要があることから、この領域近傍でのビームの分散が生
じないようにビームを太くすべく、励振振動子数を多く
し、開口幅を広げる。尚、この開口幅は設定し得る各深
さ毎に、予め定めておくものとする。これにより、測定
位置合々での分解能の向上を図って、音速測定精度を確
保するようにしである、この点に本装置の最大の特徴が
ある。
This depends on the depth of the set observation point, that is, the depth of the selected reflection point, and since there is no need to consider the dispersion of the beam at a deep position at a shallow position, it can be used over a wide range centered around the focal point. In order to improve the resolution of the beam, the number of excited oscillators is reduced and the aperture width, which is the oscillator distribution width used for transmission and reception, is narrowed. In addition, if the selected reflection point is located at a deep position, the measurement target position is deep, so it is necessary to take into account beam dispersion near this area, so that beam dispersion near this area does not occur. In order to make the beam thicker, we increase the number of excited oscillators and widen the aperture width. Note that this opening width is determined in advance for each settable depth. As a result, the resolution at each measurement position is improved to ensure sound speed measurement accuracy, and this is the most distinctive feature of the present device.

このような構成の装置の作用を説明する。The operation of the device having such a configuration will be explained.

本装置ではクロス・モード音速測定は第2図に示すよう
な4つのルートB1 、82 、 B3 、 B4を用
いて計測するものとし、各反射点はBモードの超音波像
を参照して操作者が目的部位に近い最適な深さにそれぞ
れの反射点堂予め設定しておくものとする。そして、B
モードの超音波電子スキャンの合間を縫って所定のタイ
ミングで切換えスイッチ26が端子B側からX側に一次
的に切換えられ、音速測定が行われる。
In this device, cross-mode sound velocity measurement is performed using four routes B1, 82, B3, and B4 as shown in Figure 2, and each reflection point is determined by the operator by referring to the B-mode ultrasound image. Each reflection point shall be set in advance at an optimal depth close to the target area. And B
The changeover switch 26 is temporarily switched from the terminal B side to the X side at a predetermined timing between the ultrasonic electronic scanning modes, and sound velocity measurement is performed.

具体的に説明すると、先ずはじめにシステム制御手段2
5Aの制御のもとに切換えスイッチ26が端子B側に切
換えられ、また、マルチプレクサ13はリニヤ電子スキ
ャンのための選択が行われるとともに、遅延回路15.
16はリニヤ電子スキャンのための遅延時間が設定され
、これら遅延時間を以て、上記マルチプレクサ13の選
択した振動子群より超音波送受が行われる。この受信信
号の合成8力は受信回路27により増幅、検波され、A
/D変換器28にてディジタルデータに変換されてディ
ジタル・スキャン・コンバータ30に入力される。そし
て、超音波スキャン位置に対応するディジタル・スキャ
ン・コンバータ30のフレーム・メモリ位置にデータを
格納させる。スキャン位置を順にシフトさせながら、こ
のような超音波スキャンが順次酸されてディジタル・ス
キャン・コンバータ30には超音波Bモード像が形成さ
れる。また、マーカ発生器29により設定されたクロス
・モード音速測定のビーム・バスのマーカが出力され、
ディジタル・スキャン・コンバータ30のフレーム・メ
モリにおける該クロス・モード音速測定位置に対応する
位置に該マーカが格納される。このようにして形成され
たディジタル・スキャン・コンバータ30のフレーム・
メモリ上の画像データはディスプレイ17のスキャンに
合せて読み出され、ディスプレイ17に与えられて表示
される。
To explain specifically, first, the system control means 2
The selector switch 26 is switched to the terminal B side under the control of the delay circuit 15.5A, and the multiplexer 13 is selected for linear electronic scanning, and the delay circuit 15.
Delay times 16 for linear electronic scanning are set, and ultrasonic waves are transmitted and received from the transducer group selected by the multiplexer 13 using these delay times. The combined 8 power of this received signal is amplified and detected by the receiving circuit 27, and A
The data is converted into digital data by the /D converter 28 and input to the digital scan converter 30. The data is then stored in the frame memory location of the digital scan converter 30 corresponding to the ultrasound scan position. While sequentially shifting the scan position, these ultrasonic scans are sequentially processed to form an ultrasonic B-mode image in the digital scan converter 30. In addition, a beam bus marker for cross mode sound velocity measurement set by the marker generator 29 is output,
The marker is stored in the frame memory of digital scan converter 30 at a position corresponding to the cross-mode sound velocity measurement position. The frame of the digital scan converter 30 thus formed
The image data on the memory is read out in accordance with the scan of the display 17, and is provided to the display 17 for display.

所定のタイミングにおいてシステム制御手段25Aは切
換えスイッチ26を端子X側に切換える。そしてクロス
・モード音速測定に入る。この音速測定は始めに、B1
のルートで行う。
At a predetermined timing, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal X side. Then, cross mode sound velocity measurement begins. This sound velocity measurement begins with B1
Do this route.

すなわち、上記システム制御手段25Aの制御により、
送受遅延回路15の遅延時間が設定される。
That is, under the control of the system control means 25A,
The delay time of the transmission/reception delay circuit 15 is set.

この遅延時間は隣接する各振動子間における遅延時間差
τ0がτo−(d/Co)sinθ0(前記(2)式)
の関係になるように設定される。そして、上記システム
制御手段25Aの制御のもとに、プローブ1のA点に属
した、しかも、上記反射点設定深さに応じた所定数の送
信用振動素子がマルチプレクサ13の切換え動作により
、対応するバルサ14の出力端と接続される。
This delay time is determined by the delay time difference τ0 between adjacent oscillators equal to τo−(d/Co)sinθ0 (formula (2) above).
The relationship is set as follows. Then, under the control of the system control means 25A, a predetermined number of transmitting vibration elements belonging to the point A of the probe 1 and corresponding to the reflection point setting depth are controlled by the switching operation of the multiplexer 13. It is connected to the output end of the balsa 14.

例えば、この時のプローブ1のA点に属する上記所定数
の送信用振動素子TT(Xi、j)が32であるとすれ
ば、振動子群TI、〜T32とバルサ14の出力端とが
接続される。
For example, if the predetermined number of transmitting transducer elements TT (Xi, j) belonging to point A of the probe 1 at this time is 32, the transducer group TI, ~T32 and the output end of the balsa 14 are connected. be done.

また、クロック発振器21よりレートパルスが発生され
、これが送信遅延回路15を介してバルサ14に入力さ
れる。すると、バルサ14より対応する送信遅延回路1
5の遅延時間分ずれたタイミングで励振パルスが出力さ
れ、振動子TI、〜T32のうち、該バルサの対応する
振動子に入力され、振動子は超音波を発生する。そして
、上記遅延時間により定まる所定方向θに超音波ビーム
として送波される。
Further, a rate pulse is generated by the clock oscillator 21, and this is input to the balsa 14 via the transmission delay circuit 15. Then, from the balsa 14, the corresponding transmission delay circuit 1
An excitation pulse is output at a timing shifted by a delay time of 5, and is input to the corresponding transducer of the balsa among the transducers TI to T32, and the transducer generates an ultrasonic wave. Then, the ultrasonic beam is transmitted in a predetermined direction θ determined by the delay time.

一方、システム制御手段25Aの制御により、送信用遅
延回路16の遅延時間が設定され、そして、上記システ
ム制御手段25Aの制御のもとに、プローブ1のB点に
属した、しかも、上記反射点設定深さに応じた所定数の
受信用振動素子TR(Xi。
On the other hand, under the control of the system control means 25A, the delay time of the transmission delay circuit 16 is set, and under the control of the system control means 25A, the delay time of the transmission delay circuit 16 is set, and under the control of the system control means 25A, A predetermined number of reception transducer elements TR (Xi.

j)がマルチプレクサ13の切換え動作により、対応す
る遅延回路16の入力端と接続される。
j) is connected to the input terminal of the corresponding delay circuit 16 by the switching operation of the multiplexer 13.

ここでは、送信用振動素子TT(Xi、j)が32であ
るため、プローブ1のB点に属する32個の振動子群T
97.〜T128と前記受信用遅延回路16の入力端と
が接続される。これにより、プローブ1のA点に属する
振動子群より被検体に向って送波された超音波ビームは
、点Pooでの反射弁がプローブ1のB点に属する振動
子群により受波され、そのエコーは受信用遅延回路16
により、送信の場合と同様の時間差を与えられた後に合
成され、出力される。
Here, since the number of transmitting transducer elements TT (Xi, j) is 32, there are 32 transducer groups T belonging to point B of probe 1.
97. ~T128 and the input terminal of the receiving delay circuit 16 are connected. As a result, the ultrasonic beam transmitted toward the subject from the transducer group belonging to point A of the probe 1 is received by the reflection valve at point Poo by the transducer group belonging to point B of the probe 1. The echo is transmitted to the receiving delay circuit 16.
After giving the same time difference as in the case of transmission, the signals are combined and output.

この受信用遅延回路16よりの受信エコー合成出力は、
受信回路19により増幅、検波された後、A/D変換器
20によりディジタル値に変換され、メモリ22に書き
込まれる。メモリ22ではクロック発振器20の出力す
るクロック信号により、超音波ビームの送信毎に所定の
タイミングをもって、アドレスが更新され、且つ、シス
テム制御手段25Aにより、書き込み制御が成されて、
測定点からのエコーが時間との対応を以ったかたちで記
憶される。これはAモード像のデータとなる。
The reception echo synthesis output from this reception delay circuit 16 is
After being amplified and detected by the receiving circuit 19, it is converted into a digital value by the A/D converter 20 and written into the memory 22. In the memory 22, the address is updated at a predetermined timing every time an ultrasound beam is transmitted by the clock signal output from the clock oscillator 20, and writing is controlled by the system control means 25A.
Echoes from measurement points are stored in a form that corresponds to time. This becomes A-mode image data.

プローブ1のA点、B点のそれぞれに属する振動子群に
より、上述した超音波送受が複数回行われる場合には、
処理回路23の作用により受信エコーの加算平均が行わ
れる。
When the above-mentioned ultrasonic transmission and reception is performed multiple times by the transducer groups belonging to each of the points A and B of the probe 1,
By the action of the processing circuit 23, the received echoes are averaged.

この作業が終わるとシステム制御手段25Aは切換えス
イッチ26を再び端子B側に切換え、Bモード像の収集
に入る。そして、所定タイミング時にシステム制御手段
25Aは切換えスイッチ26を端子X側に切換え、B2
のルートにおけるクロス・モード音速測定に移る。
When this work is completed, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal B side again, and starts collecting B-mode images. Then, at a predetermined timing, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal X side, and
Let's move on to measuring the cross-mode sound speed along the route.

すると、システム制御手段25Aの制御によりマルチプ
レクサ13が動作して、今度はB点に属する振動子群に
変えてプローブ1の0点に属した、しかも、上記反射点
設定深さ対応の所定数の振動子群(この場合は先の81
ルートの反射点より浅い位置であるから送受信用ともこ
れより少ない所定数となる)とそれぞれに対応する受信
用遅延回路16の入力端とが接続され、また、プローブ
1のA点に属する該受ない所定数の振動子群が各々対応
のバルサ14と接続される。そして、プローブ1のA点
に属する振動子群より送波された超音波の点P11での
反射成分が、プローブ1の0点に属する該送信時と同数
の振動子群により受波される。
Then, the multiplexer 13 is operated under the control of the system control means 25A, and this time, the group of transducers belonging to the point B is changed to the group of transducers belonging to the zero point of the probe 1. Oscillator group (in this case, the previous 81
Since the position is shallower than the reflection point of the route, the predetermined number for both transmission and reception is smaller than this) and the input terminal of the reception delay circuit 16 corresponding to each is connected. A predetermined number of vibrator groups are each connected to a corresponding balsa 14. Then, the reflected component at point P11 of the ultrasonic wave transmitted from the transducer group belonging to point A of probe 1 is received by the same number of transducer groups belonging to point 0 of probe 1 as at the time of transmission.

その受信エコーは受信用遅延回路16により、送波の場
合と同様の時間差を与えられた後に合成されて出力され
る。
The reception echoes are given the same time difference as in the case of transmission by the reception delay circuit 16, and then synthesized and output.

受信エコーの合成出力は、上述の場合と同様に受信回路
19により増幅、検波された後、B2のルートにおける
超音波の送波より、受渡までの時間t2の計測に供され
る。
The combined output of the received echoes is amplified and detected by the receiving circuit 19 in the same way as in the case described above, and is then used to measure the time t2 until delivery from the transmission of the ultrasonic wave on the route B2.

この作業が終わるとシステム制御手段25Aは切換えス
イッチ26を再び端子B側に切換え、Bモード像の収集
に入る。そして、所定タイミング時にシステム制御手段
25Aは切換えスイッチ26を端子X側に切換え、B3
のルートにおけるクロス・モード音速測定に移る。
When this work is completed, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal B side again, and starts collecting B-mode images. Then, at a predetermined timing, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal X side, and
Let's move on to measuring the cross-mode sound speed along the route.

すると、システム制御手段25Aの制御によりマルチプ
レクサ13が動作して、今度はA点に属する振動子群に
変えてプローブ1のB点に属するしかも、反射点設定深
さに応じた所定数(先の例では32素子)の送信用振動
子群T97.〜T128とこれらに対応するバルサ14
の出力端とが接続され、また、0点に属する振動子群に
代えてプローブ1のA点に属する32素子の振動子群が
受信用遅延回路16に接続される。そして、プローブ1
のB点に属する振動子群より超音波が送波され、この送
波された超音波の点Pooでの反射成分がプローブ1の
A点に属する振動子群により受波される。その受信エコ
ーは受信用遅延回路16により、送波の場合と同様の時
間差を与えられた後に合成されて出力される。
Then, the multiplexer 13 is operated under the control of the system control means 25A, and this time, the group of transducers belonging to point A is changed to a group of transducers belonging to point B of the probe 1, and a predetermined number of transducers corresponding to the setting depth of the reflection point (the In the example, a transmitting transducer group T97.32 elements). ~T128 and their corresponding balsa 14
Further, instead of the transducer group belonging to point 0, a transducer group of 32 elements belonging to point A of probe 1 is connected to the receiving delay circuit 16. And probe 1
An ultrasonic wave is transmitted from the transducer group belonging to point B of the probe 1, and a reflected component of the transmitted ultrasonic wave at point Poo is received by the transducer group belonging to point A of the probe 1. The reception echoes are given the same time difference as in the case of transmission by the reception delay circuit 16, and then synthesized and output.

受信エコーの合成出力は、上述の場合と同様に受信回路
19により増幅、検波された後、B3のルートにおける
超音波の送波より、受渡までの時間4l− t3の計測に供される。
The combined output of the received echoes is amplified and detected by the receiving circuit 19 in the same way as in the case described above, and is then used to measure the time 4l-t3 from ultrasonic wave transmission on the route B3 to delivery.

この作業が終わるとシステム制御手段25Aは切換えス
イッチ26を再び端子B側に切換え、Bモード像の収集
に入る。そして、所定タイミング時にシステム制御手段
25Aは切換えスイッチ26を端子X側に切換え、B4
のルートにおけるクロス・モード音速測定に移る。
When this work is completed, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal B side again, and starts collecting B-mode images. Then, at a predetermined timing, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal X side, and
Let's move on to measuring the cross-mode sound speed along the route.

システム制御手段25Aの制御によりマルチプレクサ1
3が動作して、今度はA点に属する振動子群に変えてプ
ローブ1のD点に属する、しかも、B4のルートにおけ
る上記反射点設定深さ対応の所定数の振動子群(この場
合は先の83ルートの反射点より浅い位置であるから送
受信用ともこれより少ない所定数となる)とそれぞれに
対応する受信用遅延回路16の入力端とが接続され、ま
た、プローブ1のB点に属する該受ない所定数の振動子
群が各々対応のバルサ14と接続される。そして、振動
子群と受信用遅延回路18の入力端とが接続される。そ
して、プローブ1のB点に属する振動子群より超音波を
送波させると、この送波された超音波の点P12での反
射成分が、プローブ1のD点に属する振動子群により受
波される。そして、その受信エコーは受信用遅延回路1
6により、送波の場合と同様の時間差を与えられた後に
合成されて出力される。
The multiplexer 1 is controlled by the system control means 25A.
3 operates, and this time, instead of the transducer group belonging to point A, a predetermined number of transducer groups belonging to point D of probe 1 and corresponding to the above reflection point setting depth on the route B4 (in this case Since the position is shallower than the reflection point of the previous 83 routes, the predetermined number is smaller than this for both transmission and reception) and the input terminal of the reception delay circuit 16 corresponding to each is connected, and also to point B of the probe 1. A predetermined number of vibrator groups that belong to the group are connected to corresponding balsers 14, respectively. Then, the transducer group and the input terminal of the receiving delay circuit 18 are connected. When an ultrasonic wave is transmitted from the transducer group belonging to point B of probe 1, the reflected component of the transmitted ultrasonic wave at point P12 is received by the transducer group belonging to point D of probe 1. be done. Then, the received echo is transmitted to the receiving delay circuit 1.
6, the signals are combined and output after being given the same time difference as in the case of wave transmission.

受信エコーの合成出力は、上述の場合と同様に受信回路
19により増幅、検波された後、B4のルートにおける
超音波の送波より、受波までの時間t4の計測に供され
る。
The combined output of the received echoes is amplified and detected by the receiving circuit 19 in the same way as in the case described above, and then used to measure the time t4 from transmitting the ultrasonic wave to receiving the wave on the route B4.

この作業が終わるとシステム制御手段25Aは切換えス
イッチ2Gを再び端子B側に切換え、Bモード像の収集
に入る。そして、所定タイミング時にシステム制御手段
25Aは切換えスイッチ26を端子X側に切換え、B1
のルートにおけるクロス・モード音速測定に移る。
When this work is completed, the system control means 25A switches the changeover switch 2G to the terminal B side again, and starts collecting B-mode images. Then, at a predetermined timing, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal X side, and
Let's move on to measuring the cross-mode sound speed along the route.

このような動作が繰返されてリアルタイムBモード像の
表示とクロス・モード音速測定用データの加算平均が行
われる。
These operations are repeated to display a real-time B-mode image and average the cross-mode sound velocity measurement data.

このようにして、所定回加算平均され、記憶されたデー
タはメモリ22より読み出され、波形解析回路24によ
りそのピークを示すデータが調べられて、そのデータが
格納されたアドレスの情報が時間情報として計算回路1
8に送られる。そして、計算回路18によりこれをもと
に81.B2,83゜B4のルート別における超音波の
送波がら上記ピークまでの時間t1 、t2.t3.t
4計算される。その後、更に各ルート別音速値V1.V
2 。
In this way, the data that has been averaged a predetermined number of times and stored is read out from the memory 22, and the waveform analysis circuit 24 examines the data indicating the peak, and the information of the address where the data is stored is converted into time information. As calculation circuit 1
Sent to 8th. Based on this, the calculation circuit 18 calculates 81. B2, 83° The time from ultrasonic wave transmission to the above peak for each route of B4 is t1, t2. t3. t
4 is calculated. After that, the sound speed value V1 for each route. V
2.

V3 、V4及び全ビーム・パスにおける平均音速値V
が計算され、その表示はディスプレイ17にて行われる
V3, V4 and average sound velocity value V in all beam paths
is calculated and displayed on the display 17.

従って、通常状態ではBモード像と音速測定値、平均値
音速時間変化図のみが順次更新されて表示される。Aモ
ード像等、その他のものは既に表示されたちの以外はフ
リーズ時のみ表示される。
Therefore, in the normal state, only the B-mode image, the measured sound speed, and the average sound speed time change diagram are updated and displayed one after another. Other items, such as A-mode images, are only displayed when frozen, except for those that are already displayed.

ディスプレイ17の表示例を第4図に示す。図中51は
Bモード像、52はこの関心部位における上記クロス・
モード音速測定の設定ビーム・パスのルートを示すビー
ム・パス・マーカ、53は上記クロス・モード音速測定
により得られたビーム・パス・ルート別のフリーズAモ
ード像、54は上記クロス・モード音速測定により得ら
れたビーム・パス・ルート別の各音速値、55はこれら
ビーム・パス・ルート別の各音速値をもとに求めた対象
部位の平均音速値変化図である。ビーム・パス・マーカ
52は、上記(1)、〜(4)のルートを示しており、
また、音速値54はこれらルートのうち、上記(1)の
ルートの音速値をvl、上記(2)のルートのルートの
音速値を■2、上記(31のルートの音速値を■3、上
記(4)のルートのルートの音速値を■4として数値表
示している。尚、■はこれら4ルートの平均音速値であ
る。また、56は分散値、57は各ルートの平均Aモー
ド像を示したものである。また、上記平均音速値変化図
55はこの平均音速値の時間変化を示したものである。
An example of the display on the display 17 is shown in FIG. In the figure, 51 is a B-mode image, and 52 is the above-mentioned cross at this region of interest.
Beam path marker indicating the route of the beam path set for mode sound velocity measurement, 53 is a frozen A mode image for each beam path route obtained by the above cross mode sound velocity measurement, 54 is the above cross mode sound velocity measurement Each sound speed value for each beam path and route obtained by 55 is a change diagram of the average sound speed value of the target region determined based on each sound speed value for each beam path and route. The beam path marker 52 indicates the routes (1) to (4) above,
Also, the sound speed value 54 is the sound speed value of the route (1) above among these routes, vl, the sound speed value of the route (2) above, ■2, the sound speed value of the route (31), above (31), The sound speed value of the route in (4) above is numerically displayed as ■4. In addition, ■ is the average sound speed value of these four routes. Also, 56 is the dispersion value, and 57 is the average A mode of each route. In addition, the average sound speed value change diagram 55 shows the time change of this average sound speed value.

また、Aモード像53はルート(1)と(3)のものを
81 、B3として、ルート(2)と4)のものを82
.84として表示しである。
Also, the A mode images 53 are 81 for roots (1) and (3), 82 for roots (2) and 4) as B3, and 82 for roots (2) and 4).
.. It is displayed as 84.

尚、以上のクロス・モード音速測定での超音波送受波に
おいて、本装置はA点に属する振動子群とD点に属する
振動子群それぞれの振動子配列方向における中心位置の
移動距離及びB点に属する振動子群と0点に属する振動
子群それぞれの振動子配列方向における中心位置の移動
距離はM2図に示されるように同一の距離Δyとする。
In addition, in the ultrasonic wave transmission and reception in the cross-mode sound velocity measurement described above, this device detects the moving distance of the center position in the transducer arrangement direction of the transducer group belonging to point A and the transducer group belonging to point D, and the moving distance of the center position of the transducer group belonging to point A and the transducer group belonging to point D, respectively. The movement distance of the center position in the transducer arrangement direction of the transducer group belonging to point 0 and the transducer group belonging to point 0 is the same distance Δy as shown in diagram M2.

また、超音波ビームの偏向角θはいずれの場合もB0と
し、等しくする。
Further, the deflection angle θ of the ultrasonic beam is set to B0 and is made equal in both cases.

従って、これにより点P1sと点P12は、点Pooを
通り、且つ、プローブ1の超音波送受波面に対して垂直
な線を軸として線対称となる位置関係にあり、また、そ
の間の距離はΔyとなる。
Therefore, as a result, the points P1s and P12 are in a positional relationship that is symmetrical about a line that passes through the point Poo and is perpendicular to the ultrasound transmission/reception wave surface of the probe 1, and the distance between them is Δy becomes.

ここに点P o o r点Pt t 、点P12は、被
検体内組織における超音波反射点であるが、同時にプロ
ーブ1のA点、B点、0点、D点のそれぞれに属する振
動子群による超音波送受指向方向の交点を意味するもの
である。
Here, the point P o o r point Pt t and the point P12 are the ultrasonic reflection points in the internal tissue of the subject, but at the same time, the transducer groups belonging to the points A, B, 0, and D of the probe 1, respectively. This means the intersection of the ultrasound transmission and reception directional directions.

そこで上述した超音波送受波により得られた時間t1.
〜t4を用いて計算回路18には次の演算を実行させる
Therefore, the time t1 obtained by the above-mentioned ultrasonic wave transmission and reception.
~t4 is used to cause the calculation circuit 18 to execute the following calculation.

Δt−((tl −t2 )+ (t3−t4 ) )
/2−((tl + t3 ) /2)−((t2 +
 t4 )/2)・・・(10) この(10)式の演算実行によって得られる△tは、点
pH→点Poo→点P12間の経路を伝播する超音波の
伝播時間推定値となる。
Δt-((tl-t2)+(t3-t4))
/2-((tl + t3) /2)-((t2 +
t4)/2)...(10) Δt obtained by executing the calculation of equation (10) becomes the estimated propagation time value of the ultrasonic wave propagating along the path between point pH→point Poo→point P12.

そこで、計算回路18により点P11→点Po。Therefore, the calculation circuit 18 changes the point P11 to the point Po.

→点P12間の経路を伝播する超音波の平均の音速CA
を次式により求める。
→Average sound speed CA of ultrasonic waves propagating along the path between points P12
is calculated using the following formula.

CA=(Δy−Co)/(△t−5inθ0)・・・(
11) この(11)式により算出された平均音速は被検体内組
織の局所(この場合、点P11.Poo。
CA=(Δy-Co)/(Δt-5inθ0)...(
11) The average sound velocity calculated by this equation (11) is calculated locally in the internal tissue of the subject (in this case, point P11.Poo).

PI2を含む部位)における音速を表わしている。represents the speed of sound in the region (including PI2).

このように、pH,POO,PI23点での超音波の反
射成分より、被検体内組織の局所における音速を締出す
ることが出来るものであるから、超音波の送受波に使用
する振動子をマルチプレクサ13により、適宜に切換え
、超音波の送受における指向方向の交点位置を変えるこ
とにより、偏向角θを変えることなく、被検体内組織の
複数局所における音速を求めることが出来る。
In this way, the sound velocity in the local tissues of the subject's body can be suppressed from the reflected components of ultrasound at 23 points of pH, POO, and PI, so the transducer used for transmitting and receiving ultrasound waves is By appropriately switching the multiplexer 13 and changing the intersection position of the directional directions in the transmission and reception of ultrasound, it is possible to determine the sound speed at multiple locations in the internal tissue of the subject without changing the deflection angle θ.

第3図は振動子の切換えにより、局所音速を測定するこ
との出来る領域を示す図である。一般に、指向方向を定
める遅延時間は遅延素子により得るが、この遅延素子は
設定できる遅延時間が限られた範囲である。そのため、
上記交点は特定化されるので、マーカ発生器29からは
このとり得る交点位置を通るビーム・パスをマーカとし
て出力できるようにしておき、計測ルートが設定された
時、この計測ルートでのビーム・パスをマーカとして選
択して出力するようにする。
FIG. 3 is a diagram showing a region where the local sound velocity can be measured by switching the vibrator. Generally, the delay time that determines the pointing direction is obtained by a delay element, but this delay element has a limited range of delay times that can be set. Therefore,
Since the above-mentioned intersection point is specified, the marker generator 29 is configured to output a beam path passing through this possible intersection position as a marker, and when a measurement route is set, the beam path on this measurement route is Select and output the path as a marker.

図中31は局所音速の測定可能領域であり、この領域3
1における符号Poo、〜P7 rを付して示す「・」
は超音波送受指向方向の交点である。
In the figure, 31 is the measurable region of local sound velocity, and this region 3
The symbol Poo in 1, ~P7 "・" shown with r
is the intersection of the ultrasonic transmission and reception directional directions.

この場合、上述したと同様に(Poo 、 Pi 1 
In this case, (Poo, Pi 1
.

PI2 )、(PI t 、P21 、P22 )。PI2), (PIt, P21, P22).

(PI2.P22.P2B )、(P21 、P31 
(PI2.P22.P2B), (P21, P31
.

P32)、  (P22.  P32.  Pヨ 3 
)。
P32), (P22. P32. Pyo 3
).

(P23 、P33 、P34 )、・・・ の如く、
測定対象とする異常部に合せ、第1の交点とこの第1の
交点を通り、且つ、プローブ1の超音波送受波面に対し
て垂直な線を軸とした線対称な位置関係にある第2.第
3の交点の3つの反射点の組合せについて選択し、該3
つの交点での上述のようなルートを通る、しかも、交点
位置毎にビーム太さを異ならせた(すなわち、浅い位置
では開口幅を狭くして細いビームとさせた、また、深い
位置では開口幅を広くして太いビームとさせた)超音波
ビームを用いての反射波について上記測定を行い、(1
1)式の演算による平均音速を求めることにより、測定
可能領域31内における所望局所の平均音速の分布を求
めることが出来る。
(P23 , P33 , P34 ),... Like,
In line with the abnormality to be measured, a second point of intersection and a second point of intersection that is symmetrical with respect to a line that passes through the first point of intersection and is perpendicular to the ultrasound transmission/reception wave surface of the probe 1. .. Select a combination of three reflection points at the third intersection, and
The beam passes through the above-mentioned route at two intersection points, and the beam thickness is made different for each intersection position (i.e., at shallow positions, the aperture width is narrowed to create a thin beam, and at deep positions, the aperture width is The above measurement was carried out on the reflected waves using an ultrasonic beam (with a wide beam and a thick beam), and the results were as follows: (1
By determining the average sound speed by calculating the equation 1), it is possible to determine the distribution of the average sound speed at a desired local area within the measurable region 31.

計算回路18において算出された所望局所の音速値は輝
度変調あるいはカラー変調した後にディスプレイ17に
音速分布として表示することも可能である。
The desired local sound speed value calculated by the calculation circuit 18 can also be displayed as a sound speed distribution on the display 17 after being subjected to brightness modulation or color modulation.

本装置では平均化したものをプロットして図表表示する
が、以下のような平均化を実行しても良い。この平均化
(アンサンプル平均)は次式の演算により行う。
In this device, the averaged values are plotted and displayed graphically, but the following averaging may also be performed. This averaging (unsampled averaging) is performed using the following equation.

C−(1/N)ΣC・・・(12) 1:1 ここにCはアンサンプル平均された音速情報、Nは局所
音速の算出に供された交点の組合せ数で、本実施例の場
合では3である。
C-(1/N)ΣC...(12) 1:1 Here, C is the unsampled averaged sound speed information, and N is the number of combinations of intersection points used to calculate the local sound speed, in the case of this example. So it's 3.

また、次のようにしてもアンサンプル平均することが出
来る。
Also, unsample averaging can be performed as follows.

すなわち、各3つの交点の組合せより、計測された伝播
時間をΔtiとして(13)式により、先ず超音波伝播
時間をアンサンプル平均し、その平均結果を用いて、(
14)式を演算し、音速値Cを・・・(14) このようにして得られた音速値のアンサンプル平均結果
を、ディスプレイ17に第10図の如く表示する。
That is, from each combination of three intersection points, the measured propagation time is set as Δti, the ultrasonic propagation time is first unsampled averaged using equation (13), and the average result is used to calculate (
14) Calculate the equation to obtain the sound speed value C...(14) The unsampled average result of the sound speed values thus obtained is displayed on the display 17 as shown in FIG.

また、Aモード像を見たい場合にはシステム制・御手段
25Aにフリーズ指令を与える。これは図示しないがフ
リーズ指令スイッチ等を設けてこれをオペレータが操作
することで行う。この指令を受けるとシステム制御手段
25Aは上記超音波伝播速度情報を得るための測定に供
する超音波ビーム送受経路全部のデータ収集後、直ちに
、得られている超音波断層像のフリーズを順次実行する
ように制御する。そして、各ルートにおける音速測定値
を求め、これをディスプレイ17に表示すると共に平均
値をプロットし、表示する。また、メモリ22の格納デ
ータよりAモード像が生成され、また、同一ルートでの
平均値を用いたAモード像が計算回路18にて求められ
、それぞれディスプレイ17に与えられて第4図の如く
、所定位置に所定フォーマットでフリーズ表示される。
Furthermore, if it is desired to view the A-mode image, a freeze command is given to the system control/control means 25A. Although not shown, a freeze command switch or the like is provided and operated by the operator. Upon receiving this command, the system control means 25A immediately freezes the obtained ultrasonic tomographic images one after another after collecting data on all the ultrasonic beam transmission and reception paths used for measurement to obtain the ultrasonic propagation velocity information. Control as follows. Then, the measured sound speed values for each route are obtained and displayed on the display 17, and the average value is plotted and displayed. Further, an A-mode image is generated from the data stored in the memory 22, and an A-mode image using the average value of the same route is obtained by the calculation circuit 18, and each is given to the display 17 as shown in FIG. , is displayed frozen in a predetermined position and in a predetermined format.

この時の表示像はBモード像を含め、時間的にほぼ一致
しているので、これを記録保存すれば、ある時点での総
合的な測定データとして極めて有用である。
Since the displayed images at this time, including the B-mode image, almost coincide in time, if these are recorded and saved, they are extremely useful as comprehensive measurement data at a certain point in time.

フリーズ指令を解除すれば、先に説明した通常モードで
の測定表示に戻り、リアルタイムでのモード像表示と音
速測定データの逐次更新が実施される。
When the freeze command is released, the measurement display returns to the normal mode described above, and the mode image display and the sound speed measurement data are sequentially updated in real time.

以上説明した実施例にあっては、通常モードではBモー
ド像のスキャンの合間に1ル一ト分のクロス・モード音
速測定を挟むようにし、Bモード像と音速測定値の更新
のみを行うようにしたことから、Bモード像をリアルタ
イムで表示することが出来るとともに、被検体内組織の
複数局所における音速値を逐次測定して更新表示するこ
とが出来るようになる。また、Aモード像を含めである
時点での音速測定値やBモード像を見たい時にはフリー
ズ指令を与えることで、4ルートのクロス・モード音速
測定後、直ちにBモード像のフリーズを実行させ、音速
値の計算とAモード像の生成を行うので、同一時相での
Bモード像及びAモード像、音速値を合せて表示するこ
とが出来る。しかも、このクロス・モード音速測定時に
はこれに先立って行ったクロス・モード音速測定のため
の焦点位置の選択設定により、システム制御手段がその
選択焦点位置に応じて予め定められた数の振動素子を一
群とするクロス・モード音速測定送受位置の送信用及び
受信用の振動子群を選択して超音波送受に供する。この
とき、一群を形成する振動素子の数は選択焦点位置が浅
い程、上記一群の振動子数を少なく選択する。この結果
、浅い位置を焦点とした場合には振動子の開口幅が狭く
なるので超音波ビームは細くなり、焦点位置での集束は
小さくなる。そのため、従来のように太い超音波ビーム
を用いた場合のように、焦点位置を僅かに外れるとビー
ム幅は急激に太くなると言ったことがなくなるので、焦
点位置に反射点が合致しなくとも距離及び方位分解能は
広い範囲で十分確保できるようになる。また、深い焦点
位置では開口幅を十分広くするので、ビームの分散によ
る分解能低下を防止でき、従って、遅延回路のとり得る
遅延時間がステップ刻みでしかも限られた種類であって
、焦点位置が自由に選択出来なくともクロス・モード音
速測定は飛躍的に向上する。この結果、時相のずれのな
い、且つ、診断に極めて有用な信頼性の高い音速情報を
含めての総合的超音波診断像を得ることが出来る超音波
診断装置となる。
In the embodiment described above, in the normal mode, cross-mode sound velocity measurements for one ruple are inserted between scans of B-mode images, and only the B-mode images and sound velocity measurements are updated. As a result, the B-mode image can be displayed in real time, and the sound velocity values at multiple locations in the internal tissue of the subject can be successively measured and updated for display. In addition, when you want to see the sound velocity measurements at a certain point in time, including the A-mode image, or the B-mode image, you can give a freeze command to freeze the B-mode image immediately after measuring the cross-mode sound velocity of the 4 routes. Since the sound velocity value is calculated and the A-mode image is generated, the B-mode image, A-mode image, and the sound velocity value at the same time phase can be displayed together. Furthermore, when measuring the cross-mode sound velocity, the system control means selects a predetermined number of vibration elements according to the selected focal position, based on the selection and setting of the focal position for the cross-mode sound velocity measurement previously performed. A group of transducers for transmitting and receiving at a cross-mode sound velocity measurement transmitting/receiving position is selected and used for ultrasonic transmitting and receiving. At this time, the shallower the selected focal position, the smaller the number of vibrating elements forming one group is selected. As a result, when a shallow position is focused, the aperture width of the transducer becomes narrower, the ultrasonic beam becomes narrower, and the focusing at the focal position becomes smaller. Therefore, unlike when using a thick ultrasonic beam as in the past, the beam width does not suddenly become wider when the focal position is slightly deviated, so even if the reflection point does not match the focal position, the beam width can be and azimuth resolution can be ensured sufficiently over a wide range. In addition, since the aperture width is made sufficiently wide at a deep focal position, it is possible to prevent a decrease in resolution due to beam dispersion.Therefore, the delay time that the delay circuit can take is in steps and is limited in type, so the focal position can be freely adjusted. Even if it cannot be selected, cross-mode sound velocity measurement will be dramatically improved. As a result, an ultrasonic diagnostic apparatus can obtain a comprehensive ultrasonic diagnostic image without time phase shift and including highly reliable sound velocity information that is extremely useful for diagnosis.

また、本装置はリアルタイムでの観察を行いながら必要
に応じ、フリーズを行うことで、被検休所53一 定部位、例えば、肝全体のマクロ的な変化を反映する音
速情報やその音速情報測定ルートでのAモード像等を含
めた総合的な情報を一枚の画像に納めて観察することが
出来、肝臓のように、肉組織が正常状態時では均質な臓
器類の診断には極めて有用である。
In addition, this device performs real-time observation and freezes as necessary to provide sound velocity information that reflects macroscopic changes in a certain part of the test resting place 53, for example, the entire liver, and the sound velocity information measurement route. Comprehensive information, including A-mode images, etc., can be observed in a single image, making it extremely useful for diagnosing organs such as the liver, whose flesh tissue is homogeneous when it is in its normal state. be.

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上
記し、且つ、図面に示す実施例に限定されるものではな
く、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施し
得るものである。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist thereof. be.

(発明の効果〕 このように本発明によれば、クロス・モード音速測定機
能を有する超音波診断装置において、遅延回路の設定可
能な遅延時間を変更すること無く、浅い位置での深さ方
向の分解能(距離分解能)及びビーム方向と直交する方
向の分解能(方位分解能)を保つことが出来、従って、
クロス・モード音速測定精度を向上させることが出来る
ようになる等の特徴を有するクロス・モード音速測定機
能付超音波診断装置を提供することが出来る。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, in an ultrasonic diagnostic apparatus having a cross-mode sound velocity measurement function, it is possible to perform measurement in the depth direction at a shallow position without changing the settable delay time of the delay circuit. It is possible to maintain resolution (distance resolution) and resolution in the direction orthogonal to the beam direction (azimuthal resolution), and therefore,
It is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus with a cross-mode sound velocity measurement function, which has features such as being able to improve cross-mode sound velocity measurement accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す要部構成ブロック図、
第2図は本発明の詳細な説明をするための図、第3図は
本装置のプローブにおける測定点設定可能領域を説明す
るための図、第4図は本装置のディスプレイ表示例を示
す図、第5図はクロス・モード音速計測の原理を説明す
るための図、第6図はクロス・モード音速計測を行う従
来の超音波診断装置の構成を示すブロック図、第7図。 〜第9図はその作用を説明するための図、第10図は従
来装置のディスプレイ表示例を示す図である。 1・・・プローブ、13・・・マルチプレクサ、14・
・・バルサ、15・・・送信用遅延回路、16・・・受
信用遅延回路、17・・・ディスプレイ、18・・・計
算回路、19.27・・・受信回路、20.28・・・
A/D変換器、21・・・クロック発振器、22・・・
メモリ、23・・・処理回路、24・・・波形解析回路
、25A・・・システム制御手段、26・・・切換えス
イッチ、マーカ発生器、30・・・ディジタル・スキャ
ン・コンバータ、TI、〜T128・・・超音波振動素
子。 第2図 第3図 第4図 第5図 第8図 第9図 第10図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram for explaining the present invention in detail, FIG. 3 is a diagram for explaining the measurement point setting area in the probe of this device, and FIG. 4 is a diagram showing an example of the display of this device. , FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of cross-mode sound velocity measurement, FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus that performs cross-mode sound velocity measurement, and FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of cross-mode sound velocity measurement. 9 is a diagram for explaining its operation, and FIG. 10 is a diagram showing an example of a display of a conventional device. 1... Probe, 13... Multiplexer, 14.
...Balsa, 15...Delay circuit for transmission, 16...Delay circuit for reception, 17...Display, 18...Calculation circuit, 19.27...Reception circuit, 20.28...
A/D converter, 21... clock oscillator, 22...
Memory, 23... Processing circuit, 24... Waveform analysis circuit, 25A... System control means, 26... Changeover switch, marker generator, 30... Digital scan converter, TI, ~T128 ...Ultrasonic vibration element. Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 8 Figure 9 Figure 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数の超音波振動素子を並設して構成したプローブを用
い、このプローブの超音波振動素子のうち、隣接する所
定数を一群とするとともに、選択した一群の超音波振動
素子を用いて超音波ビームの送受を行い超音波断層像を
得、これをディスプレイに表示し、また、被検体の目的
部位に対し、複数の超音波送波及び受波経路を以て超音
波ビームの送受を行うべくそれぞれ異なる超音波ビーム
送波用及び受波用の一群の超音波振動素子を用い、超音
波送受を行って上記目的部位からの反射波を検出しその
送波から受波までに要した時間を測定することにより上
記目的部位の超音波伝播速度情報を得、これを上記ディ
スプレイに表示して診断に供する超音波診断装置におい
て、選択した焦点位置に応じ開口幅を可変すべく浅い焦
点位置の設定時程、上記一群の振動子数を少なく選択す
る開口幅可変選択機能を持ち、送受信に用いる振動子の
選択制御をする制御手段を具備し、選択した焦点位置に
応じて送受信に供する振動群の構成素子数を可変するよ
うにしたことを特徴とする超音波診断装置。
Using a probe configured by arranging multiple ultrasonic vibrating elements in parallel, a predetermined number of adjacent ultrasonic vibrating elements of this probe are set as one group, and ultrasonic waves are generated using the selected group of ultrasonic vibrating elements. The beam is transmitted and received to obtain an ultrasonic tomographic image, which is displayed on a display, and the ultrasound beam is transmitted and received through multiple ultrasound transmission and reception paths to the target area of the subject. Using a group of ultrasonic vibrating elements for transmitting and receiving ultrasonic beams, transmit and receive ultrasonic waves, detect reflected waves from the target area, and measure the time required from transmitting the waves to receiving the waves. In an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains ultrasonic propagation velocity information of the target area and displays it on the display for diagnosis, a shallow focal position setting time is used to vary the aperture width according to the selected focal position. , which has a variable aperture width selection function for selecting a smaller number of transducers in the group, and includes control means for selecting and controlling the transducers used for transmission and reception, and is a constituent element of the vibration group used for transmission and reception according to the selected focal position. An ultrasonic diagnostic device characterized in that the number is variable.
JP26300385A 1985-11-22 1985-11-22 Ultrasonic diagnostic apparatus Pending JPS62122639A (en)

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JP26300385A JPS62122639A (en) 1985-11-22 1985-11-22 Ultrasonic diagnostic apparatus

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63317139A (en) * 1987-06-19 1988-12-26 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2012192133A (en) * 2011-03-18 2012-10-11 Fujifilm Corp Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound image producing method

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