JPS62170233A

JPS62170233A - トランスジユ−サの励振駆動方法

Info

Publication number: JPS62170233A
Application number: JP1251786A
Authority: JP
Inventors: 小森　詳弘; 伊庭　隆; 大二奥田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1986-01-22
Filing date: 1986-01-22
Publication date: 1987-07-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、主として超音波診断装置におけるトランスジ
ューサの励振駆動方法に関する。

（ロ）従来技術とその問題点従来のトランスジューサの励振駆動方法には、放射する
超音波の周波数を広帯域化し、受波回路側で超音波エコ
ーの浅部、深部の周波数を選択する、いわゆるダイナミ
ックフィルタ法がある。しかしながら、この方法を適用
する場合において、従来はトランスジューサから放射さ
れる超音波の周波数成分を一定に設定しているので、エ
コー信号の利得を深度に応じて有効に調整することが難
しかった。すなわち、信号利得のダイナミックレンジに
は自ずから制限があるので、浅部から反射された超音波
のエコー信号を検出する場合には、深部からのエコー信
号の強度が不足したり、逆に、深部からのエコー信号を
検出する場合には、浅部からのエコー信号強度が大きく
なり過ぎて増幅器が飽和してしまうなどの不都合を生じ
ていた。

一方、他の方法として、被検体の浅部に対しては振動子
の開口面積を小さく、深部に対しては振動子の開口面積
を大きくそれぞれ設定し、かつ、深度に応じてフォーカ
スを調整して超音波の送受波を行なう、いわゆる可変口
径ダイナミックフォーカス法がある。この方法によれば
、深度に応じてトランスジューサから放射される超音波
のパワーおよびフォーカスが選択されるので、ある程度
距離分解能のある診断画像を得ることができる。

しかしながら、この方法においてもトランスジューサの
励振パルスの波連数およびパルス幅は深度にかかわらず
常に一定であり、したがって、放射される超音波の周波
数成分も一定なため、依然として超音波のエコー信号の
利得を深度に応じて有効に調整することが難しいという
問題があった。

本発明は従来のかかる問題点を解消し、被検体の深度に
応じてトランスジューサから放射される超音波の周波数
成分とパワーとを設定することにより、エコー信号の利
得を深度に応じて有効に調整できるようにして、Ｓ／Ｎ
比を改善した良好な画質の診断像が得られるようにする
ことを目的とする。

（ハ）構成本発明は上述の目的を達成するため、トランスジューサ
を励振駆動して超音波を被検体内に放射するに際して、
被検体の浅部に対しては振動子の開口面積を小さく、か
つ、励振パルスの波連数およびパルス幅を共に小さく設
定し、被検体の深部に対しては振動子の開口面積を大き
く、かつ、励振パルスの波連数およびパルス幅を共に大
きく設定するようにしている。

（ニ）実施例以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明の方法を適用するための超音波診断装置
のブロック図である。同図において、符号Ｉは超音波診
断装置、２は超音波の送受波を行なうトランスジューサ
で、第２図（ａ）に示すように、複数の振動子３．３、
・・・で構成されている。

４はトランスジューサ２の励振駆動すべき振動子３を選
択切換えして開口面積を設定するマルチプレクサ、６は
マルチプレクサ４で選択されたトランスジューサ２の振
動子３に、第３図（ａ）〜（Ｃ）に示すような励振パル
スを発信するパルス発信回路、８はトランスジューサ２
から放射される超音波のフォーカスを設定するために、
励振パルスに所定の遅延時間を与える遅延回路、１０は
トランスジューサ２で受波した超音波エコーに対応して
出力されるエコー信号を増幅、検波する受波回路、１２
は受波回路ＩＯから出力されるエコー信号を画像データ
として記憶するイメージメモリ回路、Ｉ４はイメージメ
モリ回路１２から読み出された画像データを画像表示す
るＣＲＴ、１６は上記各部の動作を制御する制御回路で
ある。

次に、この超音波診断装置Ｉによりトランスジューサ２
を励振駆動する方法について説明する。

まず、被検体に対して超音波を放射するに際して、まず
、被検体の深度に応じて振動子の開口面積を調整する。

これには、第２図（ｂ）に示すように、制御回路Ｉ６で
マルチプレクサ４を制御して同時駆動する振動子３の数
を、たとえば、浅部に超音波を放射する場合には４個、
中間部の場合には８個、深部の場合には１６個というよ
うに選択することにより行なう。そして、この状態で制
御回路１６からパルス発信回路６に制御信号を与え、パ
ルス発信回路６からこの制御信号に応答した励振パルス
を発信させて、上記のようにして選択した各振動子３に
励振パルスを加わえる。しかも、その際、被検体の深度
に応じて励振パルスの波連数およびパルス幅を調整する
。これには、第３図（ａ）〜（Ｃ）に示すように、たと
えば、被検体の浅部に超音波を放射する場合には、励振
パルスの波連数が１つで、そのパルス幅をＴ、に設定し
たとすると、中間部に超音波を放射する場合には、波連
数が２つで、そのパルス幅をＩ２（ただしＩ２＞　Ｔ　
Ｉ）に設定し、また、深部に超音波を放射する場合には
、波連数が３つで、そのパルス幅をＩ３（ただしＩ３＞
Ｉ２）に設定する。

このようにして、波連数とパルス幅が設定された励振パ
ルスを、遅延回路８で所定の遅延時間を与えてフォーカ
スを設定した後、マルチプレクサ４で選択された各振動
子３に加えろ。

この結果、トランスジューサ２からは、第２図（ｄ）〜
（ｆ）に示すように、深度に応じた周波数特性（Ｌ＞ｆ
ｔ＞Ｉ３）をらつ超音波が放射されることになる。すな
わち、被検体の浅部に対しては、少数の振動子３を波連
数およびパルス幅が小さい励振パルスで駆動するので、
パワーが比較的小さく、しかも周波数帯域が比較的広く
、かつ、その中心周波数ｒ、が高い超音波が放射される
（同図（ｄ）参照）。

一方、被検体の深部に対しては、多数の振動子３を波速
敗およびパルス幅が大きい励振パルスで駆動するので、
パワーが比較的大きく、しかも周波数帯域が比較的狭く
、かつ、その中心周波数ｆ、が低い超音波が放射される
（同図（ｆ））。中間深度に対しては、第３図（ｄ）と
同図（ｆ）との中間の特性の超音波が放射される。

したがって、このような特性をもつ超音波の反射エコー
を再びトランスジューサ２で受波した場合には、得られ
る超音波エコー信号は、本質的にＳ　Ｔ　Ｃ（Ｓ　ｅｎ
ｓｉｔｉｖｉｔｙ　Ｔ　ｉｍｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能
をもつことになる。さらに、受波回路ＩＱでは深度に応
じて周波数を選択するダイナミックフィルタ法が適用さ
れる。したがって、トランスジューサ２からのエコー信
号をマルチプレクサ４、遅延回路８を介して受波回路８
に入力して増幅する場合には、ダイナミックレンジ内で
被検体の深度に応じて利得を有効に調整することができ
る。このため、Ｓ／Ｎ比が向上する。

このようにして、受波回路１０を通ったエコー信号はイ
メージメモリ回路１０に送出し、ここに画像データとし
て記憶する。そして、イメージメモリ回路１０に記憶さ
れた画像データを制御回路Ｉ４によってＴＶ走査速度で
読み出し、これをＣＲＴに出力する。従って、ＣＲＴに
は被検体の浅部から深部に渡って良好な画質の診断像が
表示される。

なお、この実施例では、リニア走査形の超音波診断装置
に適用した場合について説明したが、これに限定されず
、円環形のトランスジューサにも本発明を適用すること
ができる。

（ホ）効果以上のように本発明によれば、被検体の深度に応じてト
ランスジューサから放射される超音波の周波数成分とパ
ワーとを設定することにより、エコー信号の利得を深度
に応じて有効に調整できるようになる。したがって、Ｓ
　／　Ｎ比が改善され、良好な画質の診断像が得られる
ようになるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は本発明の方法を適用するための超音波診断装置の
ブロック図、第２図および第３図はトランスジューサの
励振駆動方法の説明図である。！・・・超音波診断装置、２・・・トランスジューサ、
３・・・振動子。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）トランスジューサを励振駆動して超音波を被検体
内に放射するに際して、被検体の浅部に対しては振動子
の開口面積を小さく、かつ、励振パルスの波連数および
パルス幅を共に小さく設定し、被検体の深部に対しては
振動子の開口面積を大きく、かつ、励振パルスの波連数
およびパルス幅を共に大きく設定することを特徴とする
トランスジューサの励振駆動方法。