JPS62170235A - 超音波走査方式 - Google Patents

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】 〔概要〕 多数の短冊型振動子を同基板上に配列するトランスデユ
ーサを診断プローブとする所謂、フェーズドアレイの走
査手段に係り、プローブ近傍の観測領域における過密な
超音波ビームによる画像の不明確ざを解消するための走
査制御手段について提示されたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明はリアルタイム診断法として着目されている特に
、電子的セクタ（扇形）走査をなすトランスデユーサの
超音波走査方式に関する。

医学診断に超音波パルスを応用するこの種の診断装置は
３人体軟組織での音響的特性が１組織の境界やまたは臓
器によって異なるのを用いて９例えば組織の境界域から
はねかえってくる反射パルス（エコー）の振幅や位置を
検出して診断に適用している。この場合、超音波周波数
は組織内超音波減衰量、あるいは画像分解能の関係から
１〜１０Ｍｌｔｚが一般的に使用されている。

本発明は組織内超音波ビームのセクタ走査手段に係り、
特に１体表近傍おける画像分解能を高めことによる９例
えば肋骨の間から心臓診断に有効とする鮮明な画像形成
をなすべき要求に基づきなされたものである。

〔従来の技術〕

第４図はトランスデユーサによる従来のセクタ走査原理
図、また第３図はセクタ走査の駆動回路構成を示す回路
ブロック図である。

原理図において、１０は微細ピッチで横方向に数拾個の
素子を配列するトランスデユーサ、及び。

１１ばトランスデユーサｌＯの開口中心Ｏｏから対面す
る図示放射方間θ０乃至θｎの範囲にわたり走査する視
野角度αの超音波ビーム線である。前記ビーム走査を行
う診断装置の駆動回路ブロック図は第３図にしめされる
。

セクタ走査制御部３０は１診断装置に付帯する予め指定
する走査偏向角情報、ビーム焦点に対する位相遅延量情
報を格納するＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍ。

ｒｙ）データ、を読みだしこれを駆動回路３１によって
素子駆動に必要なパルス増幅がされてトランスデユーサ
１０側に出力する。

他方、セクタ走査制御部３０は、前記超音波パルス送信
側に対するパルス駆動の同期信号によって反射エコーパ
ルスの受信回路３２．素子選択回路３３゜及び受信ディ
レィ回路３４からなる反射エコーパルス受信側回路を制
御して、ログアンプに出力するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かような従来のセクタ走査方法は、トランスデユーサ１
０が設置になる特に、被検体観測のセクタ中心近傍にお
ける領域において、当然ながらその領域は極狭となる。

また該領域は超音波ビーム走査線１１の密度が過大とな
ることである。

このため、最新の超音波診断装置においては走査方向の
分解能を向上せしめるため超音波ビームをより細く絞る
工夫を行っているが、走査線密度の高いこと、更に、近
距離音場による散乱が大きいこととあいまってその効果
が期待出来ないと云う欠点がある。

即ち９本発明の目的はセクタ走査の開口中心近傍におけ
る観察領域を拡大して診断に有効な画像情報を取得する
走査方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するに当たり１本発明によれば、被検
体の体表近傍における画像情報を取得するセクタ走査方
法に関して、その一つは多数配列されたトランスデユー
サｌＯのエコー観測をなす受信側回路において第１図（
ａ）に示す如きリニア走査Ｐｏ・−・、Ｐｉ−Ｐｎを設
けることである。

更に、他の一つとして、前記トランスデユーサＩＯのエ
コー観測をなす受信側回路において第１図（ｂ）に示す
如きセクタ走査の中心Ｏｏ＋０１・・−Ｏｊを逐次移動
せしめるようなセクタ走査をすることである。

尚又、前記セクタ走査と併せてトランスデユーサの開口
を制御することである。

〔作　用〕

トランスデユーサが設置された体表近傍におけるセクタ
走査線に対して、受信側のエコー観測をリニア走査する
かまたはセクタ中心を逐次移動走査することにより、従
来の前記セクタ中心近傍における狭い診断領域が拡大さ
れ、また走査線の過密領域における診断画像の分解能を
向上させるに有効である。

〔実施例〕

以下１本発明の走査方式を第１図（ａ）及び同図（ｂ）
に示す原理図に従って、また第２図リニア走査並びにセ
クタ走査の回路ブロック図に従って１本発明の詳細な説
明する。

第１図（ａｌは本発明におけるリニア走査原理を示す走
査線形態図である。又、第１図（ｂ）はセクタ走査の中
心を逐次移動させるかまたは前記セクタ中心の逐次移動
と併せて開口制御をなす走査線形態図である。

第１図（ａ）は、トランスデユーサ１０のセクタ走査角
度α内領域、特に、前記走査の開口中心００を基準とし
てこれから観測半径Ｐｉ内に包含される対象領域に対し
て、トランスデユーサ開口に直面する至近距離（図示Ｐ
ｏ＋　Ｐ　１　”−’Ｐｉ’−’＋Ｐｎのそれぞれと、
セクタ走査ビーム線θ０．θｌ・−・θｉ・−・、θｎ
の交点に至るまでの距離）１図示する被検体観測領域２
０を、エコー観測域とするリニア走査形態とするもので
ある。

又同図（ｂ）は、前記せるリニア走査領域と等価的に略
同−の被検体観測領域２０に対して、トランスデユーサ
１０の中心をＯｏから逐次的に０１・−Ｏｊ　の如く移
動させながらセクタ走査することを示す図である。

これを更に詳細に説明すると、エコー観測に当たり、セ
クタ走査の一ビーム線θ０に対して、これと平行する視
野角度θ０でもって複数の線分θＯｊ、ＯＪ＋　　θｏ
１．ｏ１及びθｏ、００　　とすべきエコー観測のセク
タ中心を、　Ｏｊ、　０１及び００の如く逐次移動さら
せながら走査するセクタ走査形態とするものである。更
に同図（ｂ）は、トランスデユーサ１０に対して垂直方
向に近いセクタ走査ビーム線θｉに対してこれと平行す
る視野角度θ量でもってθｉ＋１．θｉ＋２．及びθｉ
＋３とするエコー観測のセクタ中心を逐次移動ざらせな
がら走査するセクタ走査形態を示したものである。

但し１図示するエコー観測のためのセクタ中心。

Ｏｊ、　０１及びＯｏの逐次移動にともなう視野は断続
的破線となっているが、　Ｏｏ乃至Ｏｊのｊを多点する
ことにより実効上は連続していると考えても良い。

次に前記リニア走査並びにセクタ走査に係る第１図を参
照しながら９本発明の診断装置が具備する第２図のブロ
ック回路実施例図に従って説明する。但し実施例図にお
いて、トランスデユーサ１０を駆動する前記第３図と同
じ構成回路部分には。

同参照番号が付与され本発明の要旨が明確となるように
しである。

図中、２１はリニア走査系Ａの受信回路＋ａ＋、　２２
はセクタ走査系Ｂの受信回路（ｂ）、２３と２４は受信
回路（ａｌ並びに受信回路（ｂｌからの各素子出力を選
択して例えばセクタ走査の開口等を制御する素子選択回
路、また２５と２６はそれぞれ受信回路２１と２２の後
段側に設けた利得制御回路である。

先づ、第１図（ａｌのリニア走査の場合について説明す
る。

今θｉ方向へ超音波ビームを送出したとすると。

該送出後、トランスデユーサ１０の受信回路系Ａのみが
作動するように利得制御回路２５側の利得を高め、他方
の同制御回路２６の利得をＯｌとなす制御がされる。及
びまた、受信回路系Ａは開口面からＰｉに至る距離に存
在するエコー受信状態となる。

即ら、受信回路（ａ）２１からのエコー信号が素子選択
回路２３．受信ディレィ回路３４．及び利得制御回路２
５を経て１画像表示のディスプレイパネルに表示される
ことになる。

しかしながら、第１図（ａ）のＰｉ点より遠い観測領域
にあるエコー信号を受信するとすれば受信回路系Ｂの利
得制御回路２６の利得を高めると共に他方側の利得制御
回路２５の利得をＯｏとなす制御が制御部３０によりな
される。

ここで利得制御回路２５及び２６は、前記Ｐｉ点でのリ
ニア走査からセクタ走査への切り換えをきわめて円滑に
行わせるために設けたものである。

次ぎに第１図（ｂ）のセクタ走査の場合について説明す
る。

図において、θｉ力方向超音波ビームを送出したとする
と、該送出後、トランスデユーサＩＯはエコー受信状態
に入る。このとき素子選択回路２４により開口中心Ｏｏ
から前記送出のθｉ力方向同じ向きになるように逐次、
トランスデユーサの受信回路２２を動作させ、かつまた
図示＋ｍ〜−糟で示すエコー受信の開口素子群の動作を
選択するものである。

前記＋ｍ〜−ｍで示す開口素子の選択動作は、制御部３
０による利得制御回路２６の駆動制御により行なうこと
が出来る。

前記受信回路（ｂ）からのエコー信号は、素子選択回路
２４．受信ディレィ回路３４．及び利得制御回路２６を
経て９画像表示のディスプレイパネルに表示されること
になる。

〔発明の効果〕

以上、説明したことから明らかなようにセクタ走査線に
対するエコー観測の本発明超音波走査方式とすれば、ト
ランスデユーサが設置された被検体観測領域において、
従来の前記セクタ中心近傍における狭い診断領域が拡大
され、また走査線の過密領域における画像分解能を向上
させるに有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明のリニア走査原理図。 同図（ｂ）は本発明のセクタ走査原理図。 第２図はリニア走査並びにセクタ走査の回路ブロック実
施例図。 第３図は従来の駆動回路構成ブロック図。 第４図はトランスデユーサによる従来のセクタ走査原理
図である。 図中、１０はトランスデユーサ。 ２０は被検体領域（観測） ２１と２２は受信回路。 ２３と２４は受信素子選択回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定角度αで扇形走査するトランスデューサ（１
   ０）を具える超音波診断装置において、前記トランスデ
   ューサ（１０）の開口に平行する被検体領域（２０）か
   らのエコー観測のためのトランスデューサの走査をリニ
   ア走査（Ｐ＿０…Ｐｉ…Ｐｎ）することを特徴とする超
   音波走査方式。
2. （２）前項記載の超音波診断装置において、被検体領域
   （２０）からのエコー観測を、トランスデューサの中心
   （Ｏ＿０、Ｏ＿１…Ｏ＿ｊ）を逐次移動させながらセク
   タ走査することを特徴とする超音波走査方式。
3. （３）トランスデューサのセクタ走査中心（Ｏ＿０、Ｏ
   ＿１…Ｏ＿ｊ）を逐次移動させる手段と並行して該トラ
   ンスデューサの開口を制御することを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の超音波走査方式。