JPS62170232A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus

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JPS62170232A
JPS62170232A JP1039286A JP1039286A JPS62170232A JP S62170232 A JPS62170232 A JP S62170232A JP 1039286 A JP1039286 A JP 1039286A JP 1039286 A JP1039286 A JP 1039286A JP S62170232 A JPS62170232 A JP S62170232A
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JP
Japan
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ultrasonic
time
sound
measurement
point
Prior art date
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Pending
Application number
JP1039286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
信 平間
住野 洋一
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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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 velocity 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7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. 7 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 using this probe 1, ultrasonic pulses are emitted into the body in the θ direction from one end A of the ultrasonic examination surface 2 that is in contact with the body surface (not shown). fire.

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、送信追音波ビーム
の方向とそのご一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、駆動パルスをそれぞれ
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−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 according to the direction of the transmitted pursuit sound beam and the position of the transducers in the group. , 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 by -pitch, the position of the generated ultrasonic beam shifts. Therefore, 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〜)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における右端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 (eco~),
Echoes arriving at the probe 1 following the delivery route 5 are received by the transducer group at the incident position of the echoes that have arrived (the transducer group at the right end B of the probe 1), rather than by the transducer group that was used for transmission. .

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=y/(t−3i 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 path 4.5 is measured, the sound speed C in the liver tissue is c=y/(t-3i nθ) −( 1).

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8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T1.〜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7図のプローブ1の超音波送受
波面2どなる。
In the figure, reference numeral 1 denotes an ultrasonic probe, for example, a 128-element transducer T1.1 that transmits and receives ultrasonic waves. -T128 are linearly arranged in parallel to form the probe 1. Transducer TI
, ~T128 The juxtaposed surface corresponds to the ultrasonic wave transmitting/receiving surface 2 of the probe 1 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、1G
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はバ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(財)手
段25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2
2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, 1G
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 21 is an oscillator 22 that generates a rate pulse signal for driving the balsa and a clock signal for sequentially updating addresses for the memory in order to sample and store the echo from the target part of the subject. 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). The system system means 25 controls the operation of the multiplexer 13, sets the delay times of the transmission delay circuit 15 and the reception delay circuit 16, and controls the memory 2 according to a predetermined program.
2 and controls the operation of the calculation circuit 18.

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T1.
〜T128は例えば、各振動子の素子幅aを0.67#
lとしてこれが、素子中心間でのピッチd=o、72m
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 vibrator T1.
~T128 is, for example, the element width a of each vibrator is 0.67#
This is the pitch between element centers d=o, 72m
128 elements are arranged linearly at intervals of . 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、10MHzの基準クロ
ックを発生し、また、これを分周して4kHz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個のバルサ14を駆動す
る。バルサ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個のバルサ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、〜T32
に1対1の対応を以てそれぞれ入力される。
Further, the oscillator 21 generates, for example, a 10 MHz reference clock, divides the frequency of this clock, converts it into a 4 kHz rate pulse, and outputs the pulse. This rate pulse passes through 32 transmission delay circuits 15 and drives 32 balsers 14. The balsers 14 are circuits that generate pulses for ultrasonic excitation driving, and the outputs of these 32 balsers 14 are sent to 128 transducers T11. ~T128, TI at the A end, ~T32
are input in a one-to-one correspondence.

また、振動子TI、〜T128はプロニブ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 pronib 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C,=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τ0τo=(d/Co)・sin
θo−(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。
Standardly, the speed of sound in living tissue is C, = 1530 [m/S]
Then, in order to radiate the ultrasonic beam in the θ0 direction, the delay time between adjacent elements τ0τo=(d/Co)・sin
θo-(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、PD1=O、PC)2 =TO、PD3=2
τ0、 ・・・P D 32= 32τ0なる遅延時間
を与える。
That is, PD1=O, PC)2=TO, PD3=2
τ0, . . . A delay time of P D 32=32τ0 is given.

もし、生体組織内の音速がCo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 r nθo/Co
  −(3)で示された値となる。
If the sound velocity in the living tissue is Co, 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 r nθo/Co 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@
i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1
6の遅延時間はRD1=31τ0、RD2=30τo 
、 −、RD31=τo、RD32=0のように設定さ
れる。
After emitting the ultrasonic pulse, the multiplexer 13
The vibrating element T97. The ultrasonic reflected wave signals received at ~T128 are delayed in the same way as in the case of transmission, are synthesized, and are input to the receiving circuit 19. Here, reception delay circuit 1
The delay time of 6 is RD1=31τ0, RD2=30τo
, −, RD31=τo, and RD32=0.

このようにすると、音速Coでθ0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T91.〜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10MH2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、100ns間
隔の精度で正確に一致している。従って、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 θ0 direction at the sonic speed Co becomes C in the living body and has directivity in the θ direction, the transducer element group T91. ~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 10MH2 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 ultrasonic pulse emission time, for example. They match exactly with an accuracy of 100 ns intervals. Therefore, from the address, the time when data at that address was obtained (the elapsed time from the time when the ultrasonic pulse was emitted) can be determined.

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となる。更に(4)式に(
2)式を代入するとC= −ノ y−d/l  ・ τ
 0    ・・・  (4−)となる。y、d、τ0
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により上記く4′)式の計算を行っ
て音速Cの値を求め、ディスプレイ11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-mentioned equation (3) into equation (1) yields the sound speed C in the living body. Furthermore, in equation (4) (
2) Substituting the formula, C= -no y-d/l ・τ
0...(4-). y, d, τ0
Since C is known, the calculation circuit 18 calculates the above equation 4' using the propagation time t obtained by measurement to obtain the value of the sound speed C, and outputs it to the display 11.

第9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. 9 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9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、超音波ビームは太さを
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9図の91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, among the reflected waves mentioned above, the one that reaches the earliest is the one that goes through the 91 points in Figure 9, and the one that arrives the latest is the one that goes through the 12 points. becomes. 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9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 9(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. Like (C)
Ru.

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3.5MH2を用い、y=48
m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2Mである。
Now, using 3.5MH2 as the ultrasonic frequency, y=48
m, and if the ultrasonic beam is focused near the intersection point P, the beam width near the point P (about 17% at the peak in transmission and reception) is about 2M.

このとき、91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 91 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62.7μs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、音速測定誤差は理論的には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 μs. Since the measurement accuracy at time t2 of the peak value is considered to be less than 1/10 of Δt, the sound speed measurement error is theoretically 10 m.
/S or less.

このようにして測定された音速は、第7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 and 5 in Figure 7.
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11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 will be shown using FIG.

第11図は腹部体表にブO−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. 11 is an explanatory diagram of a case where the ultrasound transmitting/receiving surface 2 of the tube O-bu 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 abnormal tissue (for example, 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(送受双方におけるビーム指
向方向の交点位置)がPI 、POで示す異常組113
4部分の境界点に来るように超音波ご一ムの送受位置を
定める。この時、プローブ1での上記測定点P1 、P
Oの延長線位置を○とし、また、91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B。
In this case, the ultrasonic measurement point (intersection position of beam direction directions for both transmitting and receiving) is abnormal group 113 indicated by PI and PO.
The transmitting and receiving position of the ultrasonic wave is determined so that it is located at the boundary point of the four parts. At this time, the above measurement points P1, P with probe 1
The extension line position of O is indicated by ○, and the emission points of the probe 1 are A and B in the propagation path of the ultrasound beam with 91 points as measurement points.

入射点をB及び○、また、PO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D、入射点を
D及び0、そして、プローブ1での上記測定点pi 、
poの延長線位置をOとし、これらの各点を通る伝播経
路(A−B、A−+O,B→O,C−D、C−0,D−
0)F(7)伝播時1fflt(AS>、t (八〇)
、t (BO)、t (CD)。
The incident points are B and ○, the emission points in the propagation path of the ultrasonic beam with the PO point as the measurement point are C and D, the incidence points are D and 0, and the measurement point pi at the probe 1,
Let the extension line position of po be O, and the propagation path passing through each of these points (A-B, A-+O, B→O, CD, C-0, D-
0) F(7) 1fflt(AS>, t (80) during propagation
, t (BO), t (CD).

t (Co)、t (Do)を求める。Find t (Co) and t (Do).

また、Pl 、PO間の往復の超音波伝播時間をt2、
A−4PO間の超音波伝播時間をAPO。
In addition, the round-trip ultrasonic propagation time between Pl and PO is t2,
APO is the ultrasonic propagation time between A-4PO.

PO→B間の超音波伝播時間をPOB、 PO−+。The ultrasonic propagation time between PO → B is POB, PO-+.

間の超音波伝播時間をPOO,C−IP1間の超音波伝
播時間をCPI 、P1→DP1間の超音波伝播時間を
PI D、P1→0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 POO, C-IP1 is CPI, the ultrasonic propagation time between P1 → DP1 is PID, the ultrasonic propagation time between P1 → 0 is Plo,
Using these, t(AB>.

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

t (Co)、t (Do)を計算する。すなわち、t
 (AB)=APO+POB t (AO> −APO+ (t l、/2 ) +P
10t (BO) =BPO+ (t R/2 ) +
P10t (CD)=CP1 +PI D t (Co)=CP1 +P10 t(Do) −DPI +P10 ・・・(5) であり、これより次式でtRが求まる。
Calculate t (Co) and t (Do). That is, t
(AB)=APO+POB t (AO> -APO+ (t l, /2) +P
10t (BO) =BPO+ (t R/2) +
P10t (CD)=CP1 +PI D t (Co)=CP1 +P10 t(Do) -DPI +P10 (5) From this, tR can be found using the following equation.

J= [(t (AO)+t (BO)−t (AS)
)−(t (Go) +t (Do)−t (CD))] ・・・(C6 従って、pi 、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、 (12= 2)l/1ffi = (VO−1)/(tM・tanθ)・・・(7) Xffi= (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=S !
 n−’  ((C/Co ) ・s i ner3 
)・・・(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。
J = [(t (AO) + t (BO) - t (AS)
) - (t (Go) + t (Do) - t (CD))] ... (C6 Therefore, the distance between pi and po is ×2, and the average sound speed is 0°C
, the distance between AB is yo, and the distance between cD is yl, (12=2)l/1ffi = (VO-1)/(tM・tanθ)...(7) Xffi= (yo -yl) / 2tanθ...
(8) The local speed of sound C°C can be found as follows. As the value of θ, using the average sound speed C of the normal liver portion, θ=S! from equation (3).
n-' ((C/Co) ・s i ner3
)...(9) may be used as an approximation 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11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. 11, 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. 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
,D、0点について伝播経路(A→B、A→O,B−+
O,C−D、C−0,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。
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
, D, the propagation path (A→B, A→O, B−+
The propagation time in a total of six propagation paths (O, CD, C-0, 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、8!!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
影響と言った要因により、各測定値には誤差分が入る。
However, 8! ! The thickness of the 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 sound waves and measurement timing on each route. Each measurement value includes an error amount due to factors such as the influence of biological movement associated with deviation.

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経路力式の場合、待に
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。
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 force formula, it is difficult to The problem remains that the above error cannot be strictly reduced because the average is statistically non-uniform due to the asymmetric measurement in which the measurement along the path from A to D is missing and from D to C. Ta.

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)Plt及びPt2、下部境界での
反射点(測定点>PIIO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(l
l  A−+Pa a →B、 (2)  A−+P1
 s−+C,(3B−+P++  D−)A、(4) 
  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渡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、Pa a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、Pls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
、Pao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、Pt2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する
ものである。
Specifically, as shown in Figure 2, this method consists of reflection points (measurement points) Plt and Pt2 at the upper boundary, reflection points (measurement point > local sound velocity of the abnormal part included in PIIO) at the lower boundary, and In measuring the ultrasonic beam transmission and reception path (l
l A-+Pa a →B, (2) A-+P1
s-+C, (3B-+P++ D-)A, (4)
Try to take four routes: Pt 2 → D. That is, each of the A and B positions of the probe 1 is used as an ultrasonic beam transmission position and also as a delivery position. Then, the wave is transmitted from position A, the wave reflected at Pa a is received at position B, then the wave is transmitted from position A, the wave reflected at Pls is received at position C, and then the wave is transmitted from position 8. By switching the transmission and reception such that the wave reflected by Pao is received at position A, then transmitted from position B, and the wave reflected at Pt2 is received at position D, the measurement path can be changed. The aim is to provide symmetry and to make the directivity directions of the ultrasonic beams in the transmitting and receiving directions 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12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8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・パス・マーカ
、42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@
33はこれらルートのうち、上記(1)のルートの音速
値を■1、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(勾のルートの
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1直である。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モード像42はルート(1)と
(3)のものを81.83として、ルート(2と(4)
のものを82 、B4として表示しである。
This situation is shown in FIG. In the figure, 40 is an 8-mode image of the subject's region of interest measured in real time; 41
is a beam path marker indicating the route of the set beam path for the cross-mode sound velocity measurement in this region of interest; 42 is a real-time A-mode image for each beam path route obtained by the cross-mode sound velocity measurement; 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 also indicates the speed of sound @
33 is the sound speed value of the route (1) above among these routes, ■1, the sound speed value of the route (2) above is v2,
The sound speed value of the above route (3) is numerically displayed as V3. The sound speed value of the route of the above (gradient route) is numerically indicated as ■4.
is the average sound speed of these four routes. Further, the average sound speed value change diagram 44 shows the time change of this average sound speed value. In addition, the A-mode image 42 has roots (1) and (3) as 81.83, and roots (2 and (4)) as 81.83.
The one shown below is displayed as 82, 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、超音波ビームの送、受信経路中にある種々の散乱体
による散乱を受け、これらの散乱波による干渉(スペッ
クル)により、計測信号は大きく変動している。そして
、この変動している計測信号から第9図(d)の如く、
ピーク値の位置を求め、上記の伝播時間tを計測するに
本方式は、求めたピーク値の位置により、精度が大きく
変動する。そして、推定音速の精度、安定性、再現性に
直接影響を与える。
By the way, in such a loss mode sound velocity measurement, the ultrasonic beam is scattered by various scatterers in the transmission and reception paths, and the measurement signal fluctuates greatly due to interference (speckle) caused by these scattered waves. are doing. From this fluctuating measurement signal, as shown in Fig. 9(d),
In this method of determining the position of the peak value and measuring the above-mentioned propagation time t, the accuracy varies greatly depending on the position of the determined peak value. This directly affects the accuracy, stability, and reproducibility of the estimated sound speed.

上記、変動の大きい信号を安定化する方法としては、第
13図に示すように、多くのサンプル信号81.〜3n
を得て、その平均Saを取る方法がある。しかし、あま
り多くのサンプル信号を得ると、リアルタイム性が失わ
れる欠点がある。逆にリアルタイム性にこだわると、十
分に平均化されない変動の残った第14図のa、bのよ
うなデータのピーク値を検出してしまい、同一部位につ
いて何回測定しても異なる値を示すと云った測定の安定
性の問題を残すことになる。
As shown in FIG. 13, as a method for stabilizing the signal with large fluctuations, many sample signals 81. ~3n
There is a method to obtain the average Sa. However, if too many sample signals are obtained, real-time performance is lost. On the other hand, if we focus on real-time performance, we will end up detecting peak values of data such as a and b in Figure 14, which have fluctuations that are not sufficiently averaged, and will show different values no matter how many times we measure the same part. This leaves problems with measurement stability.

〔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、少ないサンプル数で高精
度かつ安定性の高い測定が可能であり、しかも、リアル
タイム性を維持できて、クロス・モード音速測定精度を
向上させることの出来るクロス・モード音速測定機能付
超音波診断装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to perform highly accurate and highly stable measurements with a small number of samples in an ultrasonic diagnostic apparatus having a cross-mode sound velocity measurement function. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus with a cross-mode sound velocity measurement function, which can further maintain real-time performance and improve cross-mode sound velocity measurement accuracy.

〔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、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、診断に供する音速測定灘能を備えた超音
波診断装置において、上記音速測定に用いられ、上記超
音波ビームの受信信号の低周波数成分を抽出するフィル
タを設け、この抽出した受信信号を用いて音速測定を行
うことを特徴とする。
That is, in order to achieve the above object, the present invention uses a probe configured by arranging a plurality of ultrasonic vibrating elements in parallel, and sets a predetermined number of adjacent ultrasonic vibrating elements of the probe into a group, and In order to transmit and receive ultrasound beams to the target site using multiple ultrasound transmission and reception paths, a group of ultrasound transducer elements for transmitting and receiving different ultrasound beams are used to transmit and receive ultrasound beams. The ultrasonic wave propagation velocity information of the target area is obtained by detecting the reflected wave from the target area and measuring the time required from transmission to reception of the wave, and is equipped with a sound velocity measurement function for diagnosis. The ultrasonic diagnostic apparatus is characterized in that it is provided with a filter that is used to measure the speed of sound and extracts low frequency components of the received signal of the ultrasound beam, and that the extracted received signal is used to measure the speed of sound.

かかる構成において、クロス・モード音速測定のための
超音波ビーム受信信号はフィルタを通して低域成分が抽
出され、音速測定に供される。すなわら、このようなフ
ィルタリング処理を施すことで、ピーク位置検出の誤認
の原因になるスペックル等の高周波雑音成分を除去する
とともに、このフィルタリング処理された受信信号を複
数収集し、これを加算平均して得た波形をもとにピーク
位置の検出を行うことで、正確なピーク位置検出を行え
るようにし、高精度の音速測定を行うことが出来るよう
にする。また、フィルタリング処理を行って高周波雑音
成分を除去するようにしたことで、加算平均する回数を
少なくしてもピーク位置を高精度で検出できることから
、サンプル数を少なく出来る分、測定時間を短縮出来、
結果的にリアルタイム性を損うことなく、高精度の音速
測定を行うことが可能になる。
In such a configuration, the ultrasonic beam reception signal for cross-mode sound speed measurement is passed through a filter to extract low frequency components, and the low-frequency components are extracted and used for sound speed measurement. In other words, by performing such filtering processing, high-frequency noise components such as speckles that can cause misidentification of peak position detection are removed, and multiple received signals that have been subjected to this filtering processing are collected and added together. By detecting the peak position based on the averaged waveform, it is possible to accurately detect the peak position and to perform highly accurate sound speed measurement. In addition, by performing filtering processing to remove high-frequency noise components, the peak position can be detected with high accuracy even if the number of times of averaging is reduced, so the measurement time can be shortened by reducing the number of samples. ,
As a result, it becomes possible to perform highly accurate sound speed measurements without impairing real-time performance.

〔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はバルサ、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8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 balsa, 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 reference numerals in FIG. 8 as 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。21
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A10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・バスのルート
)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11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
ルート対応位置に言き込まれる。
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. 21
is a receiving circuit on the ultrasonic device side, which performs amplification, detection, logarithmic conversion, etc. of the received signal. 28 is an A10 converter, which converts the output of the receiving circuit 27 into a digital signal. A marker generator 29 generates image data for displaying the measurement route (beam bus route) of the cross-mode sound velocity measurement. 30 is a digital scan converter, which has a frame memory and sequentially updates and stores the digital data output from the A/D converter 28 at an address corresponding to the beam position where the data is collected. At the same time, reading is performed in accordance with the scanning timing of the display 11, so that the difference between the acquisition timing of the ultrasonic image and the display timing on the display 17 is converted without any problem by interposing this frame memory. . Further, the output of the marker generator 29 is written into 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、31a、31b、31cは受信回路19の出力信
号をフィルタリングするローパス・フィルタであり、各
々異なるカットオフ周波数に設定されたO−バス・フィ
ルタである。32はこれらローパス・フィルタ31a、
31b、31cのいずれかを選択する選択スイッチであ
り、この選択スイッチ32にて選択されたローパス・フ
ィルタの出力を上記A/D変換器20に与えるためのも
のである。
Moreover, 31a, 31b, and 31c are low-pass filters that filter the output signal of the receiving circuit 19, and are O-bus filters each set to a different cutoff frequency. 32 are these low-pass filters 31a,
This is a selection switch for selecting either one of the filters 31b and 31c, and is used to provide the output of the low-pass filter selected by the selection switch 32 to the A/D converter 20.

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
の画像データとディジタル・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. The image data on this video RAM and the digital scan converter 30
Display an image based on the output of .

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8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の動作側−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 that described in the prior art with regard to cross-mode sound velocity measurement, but this device has 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 16, the writing and reading control of the memory 22, the operation side of the calculation circuit 18, the switching control of the changeover switch 26, and marker generation. Vessel 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・バ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. Calculate the measurements and display the results, and calculate and plot the average sound speed of the entire beam bus.

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・バスで
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・バスの平均音
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 image based on measurement data on beam bath, average A
A mode image is displayed, and an average sound speed change diagram or a local sound speed change diagram of one selected beam bus is displayed.

また、クロス・モード音速測定に関しては例えば、対称
測定法を用いるものとすると、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, if a symmetric measurement method is used, 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)Plを及びPt 2 、下部境界での
反射点く測定点>Po a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 o−+B、A−+Pt 1→C,B−+Po 
a +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渡位置としても用
いるようにする。そして、A位置より送波し、Pa a
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、Pll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、Pan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、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
るようする。
That is, as shown in Fig. 2, in this device, the reflection point (measurement point) Pl and Pt 2 at the upper boundary, the reflection point at the lower boundary and the local sound velocity of the abnormal part included in the measurement point > Po a. When measuring, the ultrasonic beam transmission and reception path is A-
+Po o-+B, A-+Pt 1→C, B-+Po
Try to take four routes: a +A, B-+Pt 2 →D. That is, each of the A and B positions of the probe 1 is used as an ultrasonic beam transmission position and also as a delivery position. Then, the wave is transmitted from position A, and Pa a
The wave reflected by is received at position B, then transmitted from position A, the wave reflected by Pll is received at position C, then transmitted from position B, and the wave reflected by Pan is transmitted from position A. By switching the transmission and reception such that the wave is received, then transmitted from position B, and reflected by PI3 is received at position D, the measurement path is symmetrical, and the ultrasonic beam The directivity directions of the transmitting and receiving directions are set to be the same angle θ.

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.

本実施例ではクロス・モード音速測定は第2図に示すよ
うな4つのルートB1 、 B2 、 B3 。
In this embodiment, the cross-mode sound velocity measurement is performed using four routes B1, B2, and B3 as shown in FIG.

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を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。
B4 is used for measurement, and each reflection point is preset by the operator at an optimal depth close to the target region by referring to the B-mode ultrasound image. Then, at a predetermined timing between the ultrasonic electronic scans in mode B, the changeover switch 26 switches from the terminal B side to
side and a sound velocity measurement is taken.

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111 m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1
3の選択した振動子群より超音波送受が行われる。この
受信信号の合成出力は受信回路27により層幅、検波さ
れ、AID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七〜ド像が
形成される。また、マーカ発生器2つにより設定された
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11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
At 111 m of 5A, the selector switch 26 is connected to terminal B.
Also, the multiplexer 13 is selected for linear electronic scanning, and the delay circuits 15, 16 are set with delay times for linear electronic scanning, and with these delay times, the multiplexer 13 is selected for linear electronic scanning.
Ultrasonic waves are transmitted and received from the selected transducer group No. 3. The combined output of the received signals is layer width-detected by the receiving circuit 27, converted into digital data by the AID converter 28, and inputted to the digital scan converter 30. Then, the digital
Store data in the frame◆memory location of the scan converter 30. While sequentially shifting the scan position, these ultrasonic scans are sequentially processed to form ultrasonic B7 to D images in the digital scan converter 30. In addition, the beam bus marker for cross-mode sound velocity measurement set by the two marker generators is output, and is applied to the position corresponding to the cross-mode sound velocity measurement position in the frame memory of the digital scan converter 30. Markers are stored. The image data thus formed on the frame memory of the digital scan converter 30 is read out in accordance with the scanning of the display 11, 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。
At a predetermined timing, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal X side.

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。
Then, cross mode sound velocity measurement begins. This sound velocity measurement is first performed on route B1.

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/Go)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、対応するパルサ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 as τo=(d/Go)Sinθ0 (formula (2) above)
The relationship is set as follows. Under the control of the system control means 25A, a predetermined number of transmitting vibration elements belonging to point A of the probe 1 are connected to the output ends of the corresponding pulsers 14 by the switching operation of the multiplexer 13.

例えば、この時のプローブ1のA点に属する上記所定数
の送信用振動素子が32個であるとすれば、振動子群T
I、〜T32とパルサ14の出力端とが接続される。
For example, if the predetermined number of transmitting transducer elements belonging to point A of probe 1 at this time is 32, transducer group T
I, ~T32 and the output end of the pulser 14 are connected.

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を介してパルサ14に入力さ
れる。すると、パルサ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、該パルサの対応する
振動子に入力され、感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 is input to the pulser 14 via the transmission delay circuit 15. Then, from the pulser 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 pulser 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、ブロ−ブ1のB点に
属した所定数の受信用振動素子がマルチプレクサ13の
切換え動作により、対応する遅延回路16の入力端と接
続される。
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, a predetermined number of reception By the switching operation of the multiplexer 13, the vibrating element is connected to the input terminal of the corresponding delay circuit 16.

ここでは、送信用振動素子が32個であるため、プロー
ブ1のB点に属する32個の振動子群T97゜〜T12
8と前記受信用遅延回路16の入力端とが接続される。
Here, since there are 32 transmitting transducer elements, the 32 transducer groups belonging to point B of probe 1 T97° to T12
8 and the input terminal of the reception delay circuit 16 are connected.

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
反射分がプローブ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。
As a result, the ultrasound beam transmitted from the transducer group belonging to point A of the probe 1 toward the subject is reflected at point Poo and received by the transducer group belonging to point B of the probe 1. The echoes are combined and output after being given a time difference similar to that in the case of transmission by the reception delay circuit 16.

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、操作者が選択
した選択スイッチ32により接続されている1つのロー
パス・フィルタ31a(〜33C)(この時のビーム交
差点の深さ、開口幅(送、受信に供する一群の超音波振
動子の分布幅)、偏向角、波長によって経験的、臨床的
に定めた最適カットオフ周波数を持つローパス・フィル
タで、例えば、操作者が選択スイッチ32により適宜選
択する)を通してフィルタリングされる。そして、この
フィルタリングされた受信エコー合成出力は、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, one low-pass filter 31a (~33C) is connected by the selection switch 32 selected by the operator (the depth of the beam intersection at this time, the aperture width (transmission, reception) A low-pass filter having an optimum cutoff frequency determined empirically or clinically depending on the distribution width of a group of ultrasonic transducers (distribution width of a group of ultrasonic transducers used for filtered through. The filtered received echo synthesis output is then 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 control is performed by the system control means 25A, and the echoes from the measurement points are stored in a form corresponding 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、このモードの選択期間内
に集中して(または、次回以降に巡ってくる該モードで
の何回分かの超音波送受を用いたかたちで)複数回の測
定を行うことになるが、この測定により得られた受信エ
コーは、処理回路23の作用により同一ルーとのものに
対し、加算平均が成される。
The above-mentioned ultrasonic transmission and reception is concentrated within the selection period of this mode by the transducer groups belonging to points A and B of the probe 1 (or at several times in the selected mode from next time onwards). (using ultrasonic transmission and reception), the received echoes obtained through this measurement are averaged over those of the same route by the action of the processing circuit 23. Ru.

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、B
2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 velocity in route 2.

すると、システム制卸手段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点に属した所定数の振動子群とそ
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P1t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。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, instead of the transducer group belonging to point B, the predetermined number of transducer groups belonging to the 0 point of the probe 1 and the corresponding reception It is connected to the input end of the delay circuit 16, and a predetermined number of vibrator groups belonging to point A of the probe 1 are connected to the corresponding balsers 14, respectively. Then, the reflected component at point P1t 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. 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、且つ、ローパス・フィルタ
によるフィルタリングの後、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 after filtering by a low-pass filter, the time t2 from the transmission of the ultrasonic wave on the route B2 to the delivery is measured. served.

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、83
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T91.〜T128とこれらに対応するパルサ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8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 Transmitting transducer group T91.32 (in the example, 32 elements). ~T128 and their corresponding pulsar 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
Ultrasonic waves are transmitted from the transducer group belonging to eight points, and the reflected components of the transmitted ultrasonic waves at point Poo are 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1〜におけ
る超音波の送波より、受波までの時間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 t3 from transmitting the ultrasonic waves to receiving them in the loops 1 to B3.

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点に属する上記所定数の振動子群とそれぞ
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、ブO−ブ1のB点に属する該所定数の振動子群
が各々対応のパルサ14と接続される。そして、振動子
群と受信用遅延回路16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 multiplexer 1 is controlled by the system control means 25A.
3 operates, and this time, instead of the transducer group belonging to point A, the predetermined number of transducer groups belonging to point D of the probe 1 are connected to the corresponding input terminals of the reception delay circuits 16, Further, the predetermined number of vibrator groups belonging to point B of the bus 1 are connected to the corresponding pulsers 14, respectively. Then, the transducer group and the input terminal of the receiving delay circuit 16 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 reception echo is transmitted to the reception delay circuit 16.
The signals are synthesized 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、B1
のルートにおけるクロス・モード音速測定に移る。 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。
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. 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(第5図参照)、
記憶されたローパス・フィルタによるフィルタリング処
理済みデータはメモリ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18に送られる。そして、計算回路18により
これをもとに81.82.83 、B4のルート別にお
ける超音波の送波から上記ピークまでの時間t1.t2
 。
In this way, it is added and averaged a predetermined number of times (see Figure 5).
The stored data that has been filtered by the low-pass filter is read out from the memory 22, data indicating its peak is examined by the waveform analysis circuit 24, and information on the address where the data is stored is sent to the calculation circuit 18 as time information. sent to. Based on this, the calculation circuit 18 calculates the time t1.81.82.83 from the transmission of the ultrasonic waves to the above-mentioned peak for each route of B4. t2
.

t3.t4計算される。その後、更に各ルート別音速値
Vl 、V2 、V3 、V4及び全ビーム・バスにお
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。
t3. t4 is calculated. Thereafter, the sound speed values Vl, V2, V3, V4 for each route and the average sound speed V for all beam buses are further 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・バスのルートを示すビー
ム・バス・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・バス・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・バス・ルート別の各音速値、55はこれら
ビーム・バス・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・バス・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。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5
5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モード像53はルート(1)と(3のものをBl
 、83として、ルート(′2Jと(4)のものを82
 、B4として表示しである。
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.
Mode sound velocity measurement setting Beam bus marker indicating the beam bus route, 53 is a frozen A mode image for each beam bus 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 bus 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 bus route. The beam bus marker 52 indicates the routes (1) to (4) above,
Among these routes, the sound speed value 54 is Vl, the sound speed value of the route (1) above, V2, the sound speed value of the route (2), V3, the sound speed value of the route (3) above, and V3, the sound speed value of the route (3) above. The sound speed value of route 4) 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 image of each route. In addition, the above average sound speed value change diagram 5
5 shows the time change of this average sound velocity value. In addition, the A mode image 53 is Bl
, 83, and the root (′2J and (4)) as 82
, B4.

以上の系において、ローパス・フィルタ31a〜31c
のカットオフ周波数は、超音波ビームの散乱波形の広が
りをTsとして、十分な平滑効果と、波形の過大ななま
りを防ぐ効果から、 1/10TsくfCく110.3Ts内に設定する。
In the above system, the low-pass filters 31a to 31c
The cutoff frequency is set within 1/10 Ts x fC x 110.3 Ts, with Ts being the spread of the scattered waveform of the ultrasound beam, in order to obtain a sufficient smoothing effect and prevent the waveform from being excessively rounded.

尚、散乱波形の広がりTaは、実験的に求めても良いし
、また、系のビームの広がりと偏向角から近似的に求め
ても良い。例えば、第10図(a>に示すようにA点か
ら送信し、8点で受信する系を考える。送受信に供する
一群の超音波振動子の開口幅をd、偏向角をθ、ビーム
交差点の深さ2とすると、ビームの広がりP3・P4は
P3−P4=2λz/d    ・”(10)である。
Incidentally, the spread Ta of the scattered waveform may be determined experimentally or may be obtained approximately from the beam spread and deflection angle of the system. For example, consider a system that transmits from point A and receives at 8 points as shown in Figure 10 (a).The aperture width of a group of ultrasonic transducers used for transmission and reception is d, the deflection angle is θ, and the beam intersection When the depth is 2, the beam spreads P3 and P4 are P3-P4=2λz/d.'' (10).

ここでλは超音波の波長である。この時、超音波ビーム
の交差領域からのエコーで最も早く受信されるのは第1
0図(b)におけるA−Pl−8なる経路を伝播したエ
コーであり、最も遅く受信されるのは、同図A−P5−
P3−P2−P4−P6−Bなる経路を辿ったエコーで
ある。
Here, λ is the wavelength of the ultrasound. At this time, the echo from the intersection area of the ultrasound beam that is received earliest is the first one.
This is the echo that propagated along the path A-Pl-8 in Figure 0(b), and the echo that is received the latest is A-P5- in the same figure.
This is an echo that followed the path P3-P2-P4-P6-B.

従って、その散乱波の広がりTsは音速をCとすると Ts” c l A”P2”B−A−P 1 ”B )
り吉iP5・P3・P2・P4・P61= 2λ Z/
C−d  −S  i  n θ   、・ (N)と
なる。ここで、例えば、d = 16M、 Z =40
s、θ=20°、λ= 0.4 M1C=  l、 5
 rta/μSとするとTa”;3,9μseCである
。そこでこの場合、カットオフ周波数は 25kHz (f c (855kHz  となる。ま
た、これから交差点の深さ、開口幅、偏向角、波長に応
じて、このカットオフ周波数を変更、またはいくつかの
異なるカットオフ周波数を持つローパス・フィルタを選
択して使用することにより、ピーク位置誤認の原因とな
る高周波雑音成分の除去に十分な効果が得られるもので
ある。また、この時、この周波数は一般の8モード像再
生には低過ぎるものであり、Bモード像も同じ受信エコ
ーから得るような系ではBモード重用に別のフィルタを
設けてこれを通したものを用いる。
Therefore, the spread of the scattered wave Ts is Ts" c l A" P2 "B-A-P 1 "B), where the speed of sound is C.
Rikichi iP5・P3・P2・P4・P61= 2λ Z/
Cd −S i n θ, · (N). Here, for example, d = 16M, Z = 40
s, θ=20°, λ= 0.4 M1C= l, 5
If rta/μS is Ta"; 3.9μseC. Therefore, in this case, the cutoff frequency is 25kHz (f c (855kHz). Also, depending on the depth of the intersection, the aperture width, the deflection angle, and the wavelength, By changing this cutoff frequency or selecting and using several low-pass filters with different cutoff frequencies, a sufficient effect can be obtained in removing high-frequency noise components that cause peak position misidentification. Also, at this time, this frequency is too low for general 8-mode image reproduction, and in systems where the B-mode image is also obtained from the same received echo, it is necessary to provide a separate filter for the B-mode and pass it through. Use the one you made.

また、この実施例ではアナログ・フィルタを用いている
が、勿論デジタル・フィルタを用いて実施しても何等差
支えない。
Further, although an analog filter is used in this embodiment, it is of course possible to use a digital filter without any problem.

ディジタル・フィルタによる手法について説明する。−
例として波形のわかっている信号の時間差を検出する統
計処理の一手法を相互相関関数を用いる方式にて説明す
る。
A method using a digital filter will be explained. −
As an example, one statistical processing method for detecting time differences between signals whose waveforms are known will be explained using a method using a cross-correlation function.

これは、参照波形信号と得られたエコー信号の相互相関
関数を求めて、そのピーク発生時間から伝播時間を検出
するものである。この参照波形信号としては、実験的な
アンサプル平均処理を行った信号を用いても良いし、ま
た、近似的にガウス形、三角波形、正弦波、矩形波形を
用いても良い。
In this method, a cross-correlation function between a reference waveform signal and an obtained echo signal is obtained, and the propagation time is detected from the peak occurrence time. As this reference waveform signal, a signal subjected to experimental answer averaging processing may be used, or approximately a Gaussian waveform, a triangular waveform, a sine wave, or a rectangular waveform may be used.

参照波形信号をg(t)、得られたエコー波形をf (
t)とした時、相互相関h(τ)は次のように求められ
る。
The reference waveform signal is g(t), and the obtained echo waveform is f(
t), the cross-correlation h(τ) is obtained as follows.

h(τ)=  fQ(t)f(t−で)dt・・・(1
2) このf(τ)のピーク発生時間差τ口から伝播時間差を
得る。参照波形信号が実験により求めた信号であれば、
参照信号幅は決定されるが、近似波形を用いている場合
には、前述のTaを用いて0、3 Ts < T(10
Tsとすることにより、十分な変動抑圧効果が期待でき
る。
h (τ) = fQ (t) f (at t-) dt... (1
2) Obtain the propagation time difference from the peak occurrence time difference τ of this f(τ). If the reference waveform signal is a signal obtained by experiment,
The reference signal width is determined, but when using an approximate waveform, 0, 3 Ts < T (10
By setting Ts, a sufficient fluctuation suppression effect can be expected.

また、ディジタル・フィルタ処理は加算処理前でも後で
も良いが、加算処理後の信号に対して行うことにより、
データを数を少なくすることが出来る。
Also, digital filter processing can be performed before or after addition processing, but by performing it on the signal after addition processing,
It is possible to reduce the number of data.

近似的な参照波形信号の一例として、矩形の参照波形信
号の場合について第6図に示す。第6図(a)に示すよ
うに時間幅Tのデータ・ウィンドウWを設定し、このデ
ータ・ウィンドウW内のデータの積分値をそのウィンド
ウの中心時間tcのデータとして、このデータ・ウィン
ドウWの位置を変えながら繰返し処理をして、第6図(
b)に示すように時間平均されたデータを得る。
As an example of an approximate reference waveform signal, a case of a rectangular reference waveform signal is shown in FIG. As shown in FIG. 6(a), a data window W with a time width T is set, and the integral value of the data within this data window W is taken as the data at the center time tc of the window. The process is repeated while changing the position, and the result shown in Figure 6 (
Obtain time-averaged data as shown in b).

この時間平均されたデータのピークを検出し、その時間
位置から伝播時間を求める。当然、この参照波形信号に
ガウス波形、三角波形を用いることが出来る。その場合
にはウィンドウ内の積分時に重み付けを行う。
The peak of this time-averaged data is detected, and the propagation time is determined from its time position. Naturally, a Gaussian waveform or a triangular waveform can be used for this reference waveform signal. In that case, weighting is performed during integration within the window.

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8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
距離は第2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 measures 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 eight points. As shown in FIG. 2, the moving distances of the center positions of the transducer group belonging to point 0 and the transducer group belonging to point 0 in the transducer arrangement direction are the same distance Δy.

また、超音波ビームの偏向角θはいずれの場合もθ0と
し、等しくする。
Further, the deflection angle θ of the ultrasonic beam is set to θ0 in both cases, and is made equal.

従って、これにより点pH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, point pH and point P12 are in a positional relationship that is symmetrical about a line that passes through point Poo and is perpendicular to the ultrasound transmission/reception wave surface of probe 1, and the distance between them is Δy becomes.

ここに点Poo、点P110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、8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, point Poo, point P110 and point P12 are ultrasound reflection points in the internal tissue of the subject, but at the same time A of probe 1
It means the intersection of the ultrasonic transmission/reception directional directions by the transducer groups belonging to the point, point 8, point 0, and point D, respectively.

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
)               ・・・〈13)この
(13)式の演算実行によって得られるΔt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
)...<13) Δt obtained by executing the calculation of equation (13) is the point pH
→This is the estimated value of the propagation time of the ultrasonic wave propagating along the path between point Poo and point P12.

そこで、計算回路18により点Pz→点Po。Therefore, the calculation circuit 18 changes the point Pz 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)/(Δt−3inθ0)・・・(
14) この(14)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-3inθ0)...(
14) The average sound velocity calculated by this equation (14) is calculated locally in the internal tissue of the subject (in this case, point p11.Poo).

PI3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 PI3).

このように、Pit、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算出
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, it is possible to calculate the sound velocity locally in the internal tissue of the subject from the reflected components of the ultrasound waves at the 23 points Pit, POO, and PI. 13, by appropriately switching and changing the intersection position of the directional directions in the transmission and reception of ultrasound, it is possible to determine the sound velocity at multiple locations in the tissue within the body 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・バスをマーカとし
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・バ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 bus passing through this possible intersection position as a marker, and when a measurement route is set, the beam bus on this measurement route is Select a bus as a marker and output it.

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 I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 I is added and indicated with "・"
is the intersection of the ultrasonic transmission and reception directional directions.

この場合、上述したと同様に(Poo、Pls 。In this case, as described above (Poo, Pls.

PI3 )、(P+ 1.P21 、P22 )。PI3), (P+ 1.P21, P22).

(P+2.P22.P23>、(P21.P31゜P3
2)、(P22.P32.P33)。
(P+2.P22.P23>, (P21.P31゜P3
2), (P22.P32.P33).

(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間係にある第
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超音波ビ
ームを用いてのフィルタリング済み反射波について上記
測定を行い、(14)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), ..., in line with the abnormality to be measured, the first intersection and the point that passes through this first intersection and is perpendicular to the ultrasonic wave transmission/reception plane of the probe 1. The second position is located in a line-symmetrical relationship with the line as the axis. Select a combination of three reflection points at the third intersection, perform the above measurements on the filtered reflected waves using the ultrasonic beam that passes through the above-mentioned routes at the three intersections, and calculate the equation (14). By calculating the average sound speed, it is possible to determine the distribution of the average sound speed at a desired location 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ナイスプレイ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 nice play 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・・・(15) 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...(15) Here, C is the unsampled average sound speed information, and N is the number of combinations of intersection points used to calculate the local sound speed, which is 3 in the case of this example. be.

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(16)式ににより、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、
(17)式を演算し、音速値Cを求める。
That is, from each combination of three intersection points, the measured propagation time is set as Δti and according to equation (16), the ultrasonic propagation time is first unsampled and averaged, and the average result is used to calculate
Calculate the equation (17) to obtain the sound speed value C.

Δ仝= < 1yN>U (Δt〜i)   、(16
)l s=+ 1 ・・・(17) 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U図の如く表示する。
Δ仝=<1yN>U (Δt〜i), (16
)l s=+1 (17) 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2
5A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罪手段2
5A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。
Also, if you want to see the A mode image, the system control means 2
Give freeze command to 5A. Although not shown, a freeze command switch or the like is provided and operated by the operator. Upon receiving this command, the system criminal control method 2
5A immediately after collecting data on all the ultrasonic beam transmission and reception paths to be subjected to measurement to obtain the ultrasonic propagation velocity information,
Control is performed to sequentially freeze the obtained ultrasound tomographic images. 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 on the same route is obtained by the calculation circuit 18,
As shown in FIG.
The image 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8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、音速測定は音速測定用の
超音波ビーム受信信号をローパス・フロCシタを介して
フィルタリングし、高周波成分の雑音を除去したものを
複数サンプル分、加算平均してこれよりピーク圃を検出
し、時間位置を検出し、音速値の計算に用いるので、フ
ィルタリング処理による高周波雑音除去効果弁、サンプ
ル数を少なくでき、従って、これにより、リアルタイム
性を保持しつつ、高精度の音速測定をすることが可能に
なる。
In the embodiment described above, in the normal mode, cross-mode sound velocity measurement for 1 loop is inserted between scanning of 8-mode images, and only the B-mode image and sound velocity measurement values 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, for sound speed measurement, the ultrasonic beam reception signal for sound speed measurement is filtered through a low-pass flow filter, high frequency component noise is removed, and multiple samples are averaged and the peak field is detected from this. Since the time position is detected and used to calculate the sound speed value, the number of samples can be reduced due to high frequency noise removal effect through filtering processing, and therefore, it is possible to measure the sound speed with high precision while maintaining real-time performance. becomes possible.

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. be.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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、スペックル等の変
動を含む少ないサンプルデータから、高精度、高安定性
のある伝播時間検出ができ、しかも、少ないサンプルデ
ータを以て実現出来るのでリアルタイム性を損うことが
ない等、信頼性を性能の飛躍向上を図ることの出来るク
ロス・モード音速測定機能付超音波診断装置を提供でき
る。
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 detect the propagation time with high accuracy and high stability from a small amount of sample data including fluctuations such as speckles, and moreover, It is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus with a cross-mode sound velocity measurement function that can be realized with a small amount of sample data, so that real-time performance is not impaired, and the reliability and performance can be dramatically improved.

【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・モード音速計測データのフィル
タリング処理波形を加算平均して変動分の影響を抑えた
本発明の詳細な説明するための図、第6図はディジタル
・フィルタリング処理の概要を説明するための図、第7
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8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9図、〜第11図
はその作用を説明するための図、第12図は従来装置の
ディスプレイ表示例を示す図、第13図、第14図は従
来装置によるスペックル低減と時間位置測定誤差発生の
関係を説明するための図である。 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、31a、〜31c・・・ローパス・フ
ィルタ、32・・・選択スイッチ、TI、〜T128・
・・超音波振動素子。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 第3図 ’:l!:1 第4図 第6図 第11図 第12図 +           t ”        t(a) ; + を 第13図 第14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 in detail the present invention in which filtering processed waveforms of cross-mode sound velocity measurement data are added and averaged to suppress the influence of fluctuations, and Fig. 6 is an overview of the digital filtering processing. Figure for, No. 7
The figure is a diagram for explaining the principle of cross-mode sound velocity measurement, Figure 8 is a block diagram showing the configuration of a conventional ultrasonic diagnostic device that performs cross-mode sound velocity measurement, and Figures 9 to 11 are 12 is a diagram showing an example of a display of a conventional device. FIGS. 13 and 14 are diagrams illustrating the relationship between speckle reduction and time position measurement error caused by the conventional device. It is. 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, 31a, to 31c ...Low pass filter, 32...Selection switch, TI, ~T128.
...Ultrasonic vibration element. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 2 Figure 3': l! :1 Figure 4 Figure 6 Figure 11 Figure 12 + t ” t(a); + Figure 13 Figure 14

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、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、診断に供する音速測定機能を
備えた超音波診断装置において、上記音速測定に用いら
れ、上記超音波ビームの受信信号の低周波数成分を抽出
するフィルタを設け、この抽出した受信信号を利用して
音速測定を行うことを特徴とする超音波診断装置。
Using a probe configured by arranging a plurality of ultrasonic transducer elements in parallel, a predetermined number of adjacent ultrasonic transducer elements of this probe are grouped together, and a target region of the subject is
In order to transmit and receive ultrasound beams through multiple ultrasound transmission and reception paths, a group of ultrasound transducer elements for transmitting and receiving different ultrasound beams are used to transmit and receive ultrasound beams to the target area. In an ultrasonic diagnostic apparatus equipped with a sound speed measurement function, the ultrasonic propagation velocity information of the target area is obtained by detecting reflected waves from the source and measuring the time required from transmission to reception of the waves, and is used for diagnosis. An ultrasonic diagnostic apparatus that is used to measure the speed of sound and is provided with a filter that extracts a low frequency component of a received signal of the ultrasonic beam, and uses the extracted received signal to measure the speed of sound.
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JP1039286A Pending JPS62170232A (en) 1986-01-21 1986-01-21 Ultrasonic diagnostic apparatus

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JP (1) JPS62170232A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013176255A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 富士フイルム株式会社 Ultrasound diagnostic device, and data processing method

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WO2013176255A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 富士フイルム株式会社 Ultrasound diagnostic device, and data processing method

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