JPS62207441A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus

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JPS62207441A
JPS62207441A JP61048921A JP4892186A JPS62207441A JP S62207441 A JPS62207441 A JP S62207441A JP 61048921 A JP61048921 A JP 61048921A JP 4892186 A JP4892186 A JP 4892186A JP S62207441 A JPS62207441 A JP S62207441A
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JP
Japan
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ultrasonic
measurement
mode
sound
reception
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Pending
Application number
JP61048921A
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Japanese (ja)
Inventor
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
Priority to JP61048921A priority Critical patent/JPS62207441A/en
Publication of JPS62207441A publication Critical patent/JPS62207441A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 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計測
することにより組織を特性化し、診断に供するための音
速計測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] [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to an ultrasonic diagnostic device that diagnoses tissue within a subject using ultrasound, and particularly relates to an ultrasonic diagnostic device that diagnoses tissue within a subject using ultrasound. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus equipped with a sound velocity measurement and display function for characterizing tissues and providing diagnosis.

(従来の技術) 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。
(Prior Art) 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#
JFa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. It is clinically important to measure #
There is JFa.

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計測法
としては、電子スキャン方式の超当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−m 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 from -mA of an ultrasound receiving surface 2 in contact with a body surface (not shown) into the body in the θ direction. fire.

周知のように電子スキャン方式の超音波amとは、複数
個の超音波撮動子(以下、単に摂動子と称する〉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、これら一群の撮動子に対して、送信超音波ビ
ームの方向とそのビームにおける振動子位置に応じてそ
れぞれ定まる所定の遅延時間を以て、駆動パルスをそれ
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Bでは打ち消し合い、あるW4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@動子を一ピッチずつず
らして行くことにより、発生する超音波ビームの位置が
ずれることから、励振する撮動子を電気的に選択し、ま
た励振タイミングを刷面することで、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。
As is well known, electronic scanning type ultrasound AM uses a probe consisting of an ultrasound transducer array in which a plurality of ultrasound transducers (hereinafter simply referred to as perturbators) are arranged in parallel. A drive pulse is applied to each of the group of adjacent transducers with a predetermined delay time determined according to the direction of the transmitted ultrasound beam and the position of the transducer in the beam. The ultrasonic waves from each excited transducer propagate radially and interfere with each other, canceling each other in a certain B range and strengthening each other in a certain W4 region, resulting in This is a method of obtaining an ultrasonic beam.Generally, the reception is performed by the group of transducers used for transmitting the waves, and the detection signal of the group of transducers is delayed by the delay time at the time of transmitting the waves. After aligning the axes, they are combined to form a received signal.Then, by shifting the above group of @ moving elements one pitch at a time, the position of the generated ultrasonic beam shifts, so the excited camera element is shifted. By electrically selecting and controlling the excitation timing, linear scans can be performed, and sector scans can be performed at desired positions.

このようにして、発生されたθ方向に向かうビーム状の
超音波パルスは、例えば、位置が肝組織に設定してあっ
たとすると、この肝組織中の送波経路4を直進し、点P
で反射する。ここでは、この反射波(エコー)のうち、
受波経路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 (echo),
The echo that arrives at the probe 1 following the receiving path 5 is received not by the transducer group used for transmission, but by the transducer group at the incident position of the echo that has arrived (the transducer group at the right end B of the probe 1). let

上記A、B間の距離yは既知であるから、経路4.5を
伝播する超音波の伝播時間tを計測すれば肝組織中の音
速Cは C−y/ (t −s i nθ)    −(1)に
より求めることが出来る。
Since the distance y between A and B is known, if the propagation time t of the ultrasound propagating along the path 4.5 is measured, the sound speed C in the liver tissue is C-y/(t-s inθ)- It can be obtained from (1).

この原理を利用して音速を計測するものである。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だ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。
This principle is used to measure the speed of sound. Since the speed of sound is unknown, θ is strictly unknown, and since there is no reflection point P in the living body, various methods are required to calculate the speed of sound from equation (1) above. It will also require some ingenuity. Therefore, an apparatus using this method has a configuration as shown in FIG.

図において、1は一超音波プローブであり、超音波送受
信を行う例えば128素子の振動子丁1゜〜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T
1.〜T128並設而は第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, and the probe 1 is constructed by linearly arranging 128 transducers T1 to T128 for transmitting and receiving ultrasonic waves. Transducer T
1. ~T128 The parallel arrangement 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、16
は受信に供する一群の振動子各々に対し、受信方向や素
子位置に応じて時間軸等を揃えるために必要な、エコー
の遅延m@得るための受信用遅延回路、17は画一や文
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
横波するとともに、また、対数変換して深さによる信号
レベルの補正を行って受信信号として出力する受信回路
、20は受信信号をディジタル信号に変換するA/D変
換器、21はパルサ駆動用のレートパルス信号及び目的
とする被検体部位からのエコーをサンプリング記憶する
ため、メモリに対するアドレスを順次更新するためのク
ロック信号を発生ずる発振器、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81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
おける音速を計口し、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に表示さぜる。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。このシステム制御手段
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1Gの遅延時間の設定及び上記メモリ22
の書き込み、読み出し制御及び上記計算回路18の動作
制御を司るものである。
12 is a lead wire; 13 is a multiplexer which is a circuit selection switch; 15 is a transmission delay circuit for obtaining the amount of delay to be given to each of a group of vibrators to be excited;
4 is a pulser that generates pulses for ultrasonic excitation drive, 16
17 is a receiving delay circuit for obtaining an echo delay m@ necessary for aligning the time axis etc. according to the receiving direction and element position for each of a group of transducers used for reception, and 17 is a receiving delay circuit for obtaining uniformity and character information. 18 is a calculation circuit, 19 is a transducer TI obtained through the reception delay circuit 16,
- A receiving circuit that synthesizes the received echo signals from T128, amplifies and transversely waves the signals, performs logarithmic conversion, corrects the signal level according to depth, and outputs the resultant signal as a received signal; 20 converts the received signal into a digital signal; An A/D converter for conversion, 21 is an oscillator for generating a clock signal for sequentially updating addresses in a memory in order to sample and store a rate pulse signal for driving a pulser and an echo from a target subject part, 22 23 is a memory for storing received signals, and 23 adds the stored data value at the same address of the memory 22 and new input data every time an ultrasonic pulse is generated, averages it, and stores the added average value at the corresponding address. A processing circuit 24 examines data indicating a peak value using the sample values of the received waveforms that have been subjected to the averaging process and is stored in the memory 22, and from this determines the time (address) of the data having the peak value. This is a waveform analysis circuit. The 81 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. In addition, it has a function of spatially averaging and outputting these. This calculation result is then displayed on the display 17. 25 is a system control means, which is mainly configured with a CPU (central processing unit: for example, a microprocessor). This system control means 25 controls the operation of the multiplexer 13, sets the delay time of the transmission delay circuit 15 and the reception delay circuit 1G, and controls the memory 22 according to a predetermined program.
It controls writing and reading of , and controls the operation of the calculation circuit 18 .

上記振動子7N、〜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素子の撮動子T1.
〜T128は例えば、各振動子の素子幅aを0.678
としてこれが、素子中心間でのピッチd −0,72m
+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jノー
ド線12を通して行う。また、上記発振器21は例えば
、IOM)Izの基準りOツクを発生し、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。
The transducers 7N to T128 are excited and emit ultrasonic pulses when voltage pulses are applied to them, and generate voltages when the ultrasonic pulses are incident on them. 128-element camera T1.
~ T128 is, for example, the element width a of each vibrator is 0.678
This is the pitch d −0,72m between the element centers.
128 elements are arranged linearly with + spacing. Electric signals are transmitted and received to and from each of these vibrators through the j-node line 12 within the cable 3. Further, the oscillator 21 generates an output signal based on a reference signal of, for example, IOM)Iz, and also divides the frequency of this signal to convert it into a 4 kHz rate pulse and outputs it.

このレートパルスは32個の送信遅延回路15を経て3
2個のパルサ14を駆動する。パルサ14は超音波励振
駆動用のパルスを発生する回路であり、これら32個の
パルサ14の出力は切換え回路であるマルチプレクサ1
3により128個の撮動子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。
This rate pulse passes through 32 transmission delay circuits 15 and then passes through 3 transmission delay circuits 15.
Two pulsers 14 are driven. The pulser 14 is a circuit that generates pulses for ultrasonic excitation driving, and the outputs of these 32 pulsers 14 are sent to the multiplexer 1, which is a switching circuit.
3, 128 camera elements T11. ~T128,
The signals are input to TI and T32 at the A end in a one-to-one correspondence.

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

標準的には生体組織の音速をCo=1530[m/s]
とすれば、超音波ビームを00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 sound speed in living tissue is Co = 1530 [m/s]
Then, in order to radiate the ultrasonic beam in the 00 direction, the delay time between adjacent elements τ0τo=(d/Co)・sin
The transmission delay circuit 15 is set so that θo.=(2>), and each element is driven with such a delay time difference.

すなわち、PDI −0、PD2 =τo、PD3−2
τ0、 ・p [) 32−32τ0なる遅延時間を与
える。
That is, PDI -0, PD2 = τo, PD3-2
τ0, ·p [) Gives a delay time of 32−32τ0.

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−5inθo/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-5inθo/Co according to Snell's law.
- The value shown in (3) is obtained.

超音波パルスを放射した後、マルチプレクサ13はB端
にある振動素子T97.〜T128で受信した超音波反
射波信号は送信の場合と同様の遅延を受けて合成され、
受信回路19に入力される。ここで、受信遅延回路16
の遅延時間はRDI−31τ0、RD2−30τo 、
 ・”−、RD31−τo1RD 32−0のように設
定される。
After emitting the ultrasonic pulse, the multiplexer 13 transmits the vibrating element T97. ~The ultrasonic reflected wave signals received at T128 are synthesized after receiving the same delay as in the case of transmission,
The signal is input to the receiving circuit 19. Here, the reception delay circuit 16
The delay times are RDI-31τ0, RD2-30τo,
・”-, RD31-τo1RD32-0.

このようにすると、音速Go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T97.〜T128はθ方向に指向性を持ち、θ
方向からの反射波を受信するようになる。受信信号は受
信回路19で増幅、検波、対数変換され、また、A/D
変換器20により所定のサンプリングタイミングで△/
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10Mth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 Go has a sonic speed C in the living body and has directivity in the θ direction, the transducer element group T97. ~T128 has directivity in the θ direction, and θ
It will receive reflected waves from the direction. The received signal is amplified, detected, and logarithmically converted in the receiving circuit 19, and is also A/D
△/ at a predetermined sampling timing by the converter 20
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 10Mth 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.

記憶された波形のビーク田は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B(アドレス)を検出
すれば伝播時間tが求まる。前述の(3)式を(1)式
に代入すると生体中の音速Cは C=   VCo/(t −5inθo )   ・”
 (4)となる。更に(4)式に(2)式を代入すると
C=  y・ / ・τ0   ・・・(4′)となる
。V+d、τ0は既知であるから、計測によって得られ
た伝播時間tを用いて計算回路18により上記(4′)
式の計算を行って音速Cの埴を求め、ディスプレイ17
に出力する。
The beak field of the stored waveform shows the reflected wave from point P,
When the waveform analysis circuit 24 detects the peak value B (address), the propagation time t can be determined. Substituting the above equation (3) into equation (1), the sound speed C in the living body is C= VCo/(t −5inθo ) ・”
(4) becomes. Further, by substituting the equation (2) into the equation (4), C= y・/・τ0 (4') is obtained. Since V+d and τ0 are known, the calculation circuit 18 calculates the above (4') using the propagation time t obtained by measurement.
Calculate the formula to find the sound speed C, and display 17
Output to.

第9図は伝播時間主の計測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より侵か遅れ
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 measurement method mainly based on propagation time, in which an ultrasonic pulse is emitted at a time later than the falling edge 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。
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.

針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。
It is possible to adjust the probe so that the blood vessel inside the needle is properly positioned at point P, but since the target is a living body, there is actually 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Ill織である。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11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。
Generally, when the observation site is, for example, the liver, the vicinity indicated by point P is a relatively uniform hepatic tissue. 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 11 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91ffi(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 91st ffi (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. Since the signal is received including the resulting speckles, 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、ビーム交差点の針内の
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故万回分加算す
るか、あるいはピークホールドの処理をすると波形はか
なり清らかになり、この結果、(C)のようになる。
Therefore, since the peak value cannot be detected with this method, by moving the probe a little, the echo data is obtained by slightly shifting the position of the beam intersection within the needle, and these are added 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 becomes much clearer by changing the beam intersection and adding hundreds to thousands of times, or by performing peak hold processing. It will look like (C).

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3.5M)12を用い、V =
 48mとし、そして、超音波ビームが上記交差点P近
傍に集束したとすると、該P点近傍でのビーム幅(送受
でのピークでの約17%)は約21Mである。このとき
、11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。
Now, using 3.5M)12 as the ultrasound frequency, V =
48 m, and if the ultrasonic beam is focused near the above-mentioned intersection P, the beam width near the point P (about 17% at the peak in transmission and reception) is about 21 M. At this time, the propagation time difference Δt between the one passing through 11 points and the one passing through 12 points is about 4.5 μs.

そして、C=Co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、音速計測誤差は理論的には10m
/S以下と言うことが出来る。
When C=Co, 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.

このようにして計測された音速は、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11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 11 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)ホの手法を更に工夫すると、局所の音速計
測も可能である。第11図を用いてその手法を示す。
The above method is for finding the average sound speed in the tissue near point P, but if the method in (a) above is further improved, it is also possible to measure the local sound speed. The method will be shown using FIG.

第11図は股部体表にプローブ1の超音波送受面2を当
て、肝臓の断面32を通常の電子スキャンを行っている
場合の説明図である。ディスプレイ17には電子スキャ
ンにより得られたBモード鍮30が表示され、また、音
速計測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1ll(例えば、腫よう
)である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a case where the ultrasonic wave transmitting/receiving surface 2 of the probe 1 is applied to the body surface of the crotch region and a normal electronic scan is performed on a cross section 32 of the liver. The B-mode brass 30 obtained by electronic scanning is displayed on the display 17, and the propagation path set for sound velocity measurement is also displayed superimposed on the B-mode image using a marker. 31 is the subject's fat and muscle layer; 32 is a cross section of the liver showing the liver parenchyma; 33 is the diaphragm; and 34 is an abnormality (for example, a tumor) within the liver.

肝実質32の平均音速を計測する場合には上記方法で問
題ないが、局所、すなわち、ここでは針内の異常組織3
4部分の音速を計測しようとする場合は異常組1134
部分を含む肝1fA 13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 local, that is, the abnormal tissue 3 inside the needle,
If you want to measure the speed of sound in 4 parts, use abnormal group 1134.
The average speed of sound in the liver 1fA 13, which includes the part, is disadvantageous.

この場合は超音波の計測点(送受双方におけるビーム指
向方向の交点位置)がPl 、POで示す異常組織34
部分の境W点に来るように超音波ビームの送受位置を定
める。この時、プローブ1での上記計測点P1 、PO
の延長線位置をOとし、また、11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、入射点を8及び0、また、90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Olそして、プローブ1での上記測
定点P1 、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−+o、
C40,D−0)r(7)伝tlBV間t(AS)、 
 虹(AO)、t (BO)、t (CD)。
In this case, the ultrasonic measurement point (the intersection position of the beam direction directions for both transmission and reception) is Pl, and the abnormal tissue 34 indicated by PO
The transmitting/receiving position of the ultrasonic beam is determined so that it is at the boundary W point between the parts. At this time, the above measurement point P1, PO with probe 1
The extension line position is O, and in the propagation path of the ultrasonic beam with 11 points as measurement points, the emission points of probe 1 are A and B, the input points are 8 and 0, and 90 points are measurement points. In the propagation path of the ultrasonic beam, the emission points are C and D, the incident point is D and Ol, and the above measurement point P1 with probe 1 and the extension line position of PO are O, and the propagation path passing through each of these points is (A-B, A→O, B→O, c-+o,
C40, D-0) r(7) transmission tlBV t(AS),
Rainbow (AO), t (BO), t (CD).

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

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

PO→B間の超音波伝播時間をPOB、PO→O間の超
音波伝播時間をpoo、c→P1間の超音波伝播時間を
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、コレ’)
 ’i:用いrt(AB>。
The ultrasonic propagation time between PO→B is POB, the ultrasonic propagation time between PO→O is poo, the ultrasonic propagation time between c→P1 is CPI, the ultrasonic propagation time between P1→DP1 is PI D
, let the ultrasonic propagation time between P1 → 0 be Plo, and this')
'i: Use rt(AB>.

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

t (、Co)、t (Do) をgtllli。T 
すF) チ、t  (AS)−APOAPOB t  (AO)−APO+  (t Q/2  )+P
1 0t  (BO)−BPO+  (t (1/2 
 )+P1 0t  (CD)−CPI  +PI  
Dt  (Co)−CPI  +P1 0t  (Do
)−DPI  +P1 0・・・ (5) であり、これより次式でt2が求まる。
gtlli t (,Co), t (Do). T
F) Ch, t (AS)-APOAPOB t (AO)-APO+ (t Q/2)+P
1 0t (BO)-BPO+ (t (1/2
)+P1 0t (CD)-CPI +PI
Dt (Co)-CPI +P1 0t (Do
)-DPI +P1 0... (5) From this, t2 can be found using the following equation.

tffi−[(t (AO)+t (80)−t (A
B))−(t (Co) +t(Do)−t(CD))]  ・=(6)従って、
pi 、po間の距離をxQ、平均音速を(1,AB間
の距離をyo、co閤の距離をylとすると、 Cj2=2X℃/lR −(VO−yl )/(tR−tanθ)・・・(7) Xffi= (yO−1)/ 2tanθ−(8)とし
て局所の音速C2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−5in’ 
 ((C/Co)  ・ Sinθ0 )・・・ (9
) を近似式として用いて求めれば良い。実際には正常肝組
織との境界で超音波ビームは屈折を起すため、(7)式
は厳密ではないが、境界へのビームの入射が垂直に近け
れば誤差は少ない。尚、この誤差は入射角をもとに計算
により補正することも可能である。
tffi-[(t (AO)+t (80)-t (A
B)) - (t (Co) + t (Do) - t (CD))] ・= (6) Therefore,
If the distance between pi and po is xQ, the average speed of sound is (1, the distance between AB is yo, and the distance between co and yl is, then Cj2=2X℃/lR - (VO-yl)/(tR-tanθ)・...(7) The local sound speed C2 is determined as '
((C/Co) ・Sinθ0)... (9
) as an approximate formula. In reality, the ultrasound beam is refracted at the boundary with normal liver tissue, so equation (7) is not exact, but if the beam incidence on the boundary is close to perpendicular, the error will be small. Note that this error can also be corrected by calculation based on the angle of incidence.

このようにして関心部位の音速情報を求め、文字情報(
第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モード像および計測した超
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(或いは、ビーム
交差法)音速計jll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。
This type of sound speed measurement is called a cross mode (or cross beam method) sound speed meter, but in the case of the method described above,
A, B, C, D in probe 1.

0点について伝播経路(A−8,A→O,B→O1C→
D、C→○、D−0)の計6通りの伝播経路における伝
播時間を計測し、局所の音速を求めるものであった。そ
して、このように1つの計測点について、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
めより出射さじることに伴う腹壁の彰W(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。
Propagation path for point 0 (A-8, A→O, B→O1C→
The propagation time in a total of six propagation paths (D, C→○, D-0) was measured to determine the local speed of sound. By measuring three paths for one measurement point in this way, we can measure the thickness of the abdominal wall (the thickness of the body surface and subcutaneous tissue) due to the ultrasonic beam entering obliquely and exiting obliquely. The accuracy is improved by reducing the influence of differences.

ところが、腹壁の厚みは均一でなく、しかも、計測点ま
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
各経路での計測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、各計測1aには誤差分が入る。こ
の誤差分を、上記方式では多種の経路での計測値を用い
て加締平均することで低減するようにしているが、かか
る本来の目的に反して、上記3経路方式の場合、特にB
からA、DからCに向う経路での計測が欠如していると
古う不対称計測のために統計的に不均一な平均となるこ
とから、gII’Hには上記誤差を低減できない。
However, the thickness of the abdominal wall is not uniform, and the physical conditions during the outbound and return trips to the measurement point are also different, and this causes differences in the attenuation of sound waves and the measurement results on each route. Due to factors such as the influence of biological motion due to timing deviations, each measurement 1a includes an error. In the above method, this error is reduced by averaging the caulking using the measured values of various routes, but contrary to the original purpose, in the case of the above three route method, especially B
If there is a lack of measurement along the paths from A to D and from D to C, the average will be statistically non-uniform due to old asymmetric measurements, and therefore gII'H cannot reduce the above error.

そこで、被検体の上記計測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
称計測方式のクロス・モード音速計測法も提案されてい
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 returning 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3図に示すように、上部境界
での反射点(計測点)Ptt及びPt2、下部境界での
反eA点(計測点)Pao内に含まれる異常部分の局所
音速を計測するに当って、超音波ビーム送受経路を(1
)  A−)PG a−8、(21A4P1  +  
−C、(3)    B−+Pa  O−+A、  [
4,)    Pt  2→Dの4ルートとるようにす
るものである。すなわら、プローブ1のAおよびB位置
各々を超音波ビーム送波位置とするとともに受波位置と
しても用いるようにする。そして、八位置より送波し、
Pao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、Plt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、PIIOで反射したものを八位置
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 3, this method is based on the localization of the abnormal part contained within the reflection points (measurement points) Ptt and Pt2 at the upper boundary and the reflection point eA (measurement point) Pao at the lower boundary. When measuring the speed of sound, the ultrasonic beam transmission and reception path is (1
) A-) PG a-8, (21A4P1 +
-C, (3) B-+Pa O-+A, [
4,) Pt 2→D four routes are taken. That is, each of the A and B positions of the probe 1 is used as an ultrasonic beam transmitting position and also as a receiving position. Then, the wave is transmitted from the 8th position,
The wave reflected at Pao is received at position B, then transmitted from position A, the wave reflected at Plt is received at position C, then transmitted from position 8, and the wave reflected at PIIO is transmitted at position 8. By switching the transmission and reception such that the wave is received at position B, then transmitted from position B, and the wave reflected at position D is received at position D, the measurement path is symmetrical. The direction of beam transmission and reception is made to be 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・モード音速計測機能は、超音波診断
装置に組込まれ、通常、超音波像(例えばBモード象)
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
タイムで計測された被検体関心部位の8モード象、41
はこの関心部位における上記クロス・モード音速計測の
設定ビーム・バスのルートを示すビーム・バス・マーカ
、42は上記クロス・モード音速計測により得られたビ
ーム・バス・ルート別のリアルタイムAモード像、43
は上記クロス・モード音速計測により得られたビーム・
バス・ルート別の各音速値、44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
速直変化図である。ビーム・バス・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
1aをVl、上記(2)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として数置表示している。
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, and 41
is a beam bus marker indicating the route of the set beam bus for the cross-mode sound velocity measurement in this region of interest; 42 is a real-time A-mode image of each beam bus 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 bus route, 44 is a direct change diagram of the average sound speed of the target region obtained based on each sound speed value for each beam bus route. The beam bus marker 41 indicates the routes (1) to (4) above, and also indicates the speed of sound [
33 is the sound velocity 1a of the route (1) above, Vl, the sound velocity value of the route (2), v2, the sound velocity value of the route (3), v3, and the sound velocity value of the route (4). The sound speed value of the route is displayed in numerals as ■4.

尚、■はこれら4ルートの平均音速値である。また、上
記平均音3Ni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モード象42はルート
(1)ζ(3のものを81 、B3として、ル−ト(2
)と(4)のものを32.B4として表示しである。
Note that ■ is the average sound speed value of these four routes. Further, the above average sound 3Ni value change diagram 44 shows the time change of this average sound speed value. In addition, the A mode elephant 42 is the root (1) ζ(3 as 81, B3 as the root (2)
) and (4) are 32. It is displayed as B4.

このような画像表示を行うに当ってはシステム制nD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6fっで上記
4ルートのクロス・モード音速計測を行い計算回路18
により計算して、その計測結果を表示する。そして、△
モード像はクロス・モード音速計測により得たエコーを
利用して表示する。
In displaying such an image, the B mode image 40 is rewritten in real time under the control of the system-based D means, and in between, the cross mode of the four routes mentioned above is Calculation circuit 18 that measures the speed of sound
Calculate and display the measurement results. And △
The mode image is displayed using echoes obtained by cross-mode sound velocity measurements.

すなわち、何!1iifiliか分の8モード像のデー
タを収集し、逐次更新表示するとともにその何画面か分
のBモード像のデータ収集完了毎にクロス・モード音速
計測を折込むなどしてBモード像のリアルタイム表示を
行い、この8モード園を見ながらの所望位置での音速計
測を行うものである。
I mean, what! Collects 8-mode image data for every 1ifili and displays it in sequential updates, and displays the B-mode image in real time by inserting cross-mode sound velocity measurement every time the collection of B-mode image data for several screens is completed. The speed of sound is measured at a desired position while viewing this 8-mode garden.

ところで、このようなりロス・モード音速計IIIにJ
5いては、超音波ビームの送、受信軽路中にある種々の
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。
By the way, J
5, the ultrasonic beam is scattered by various scatterers during the transmission and reception paths, and interference (
speckle), the measurement signal fluctuates greatly.

そして、この変動している計測信号からy49図<d)
の如く、ピーク(直の位置を求め、上記の伝1■時間t
を計測するが、その計測結果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。すなわら、スペ
ックルの大きいデータによりピーク位置検出すると、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計測しても異なる値を示す
と云った計測の不安定性のIII題を残すことになる。
Then, from this fluctuating measurement signal, y49 diagram < d)
As in, find the position of the peak (direction), and calculate the time t of the above
However, the accuracy of the measurement results varies greatly depending on the position of the calculated peak value. This directly affects the accuracy, stability, and reproducibility of the estimated sound speed. In other words, if peak positions are detected using data with large speckles, peak values of data such as a and b in Figure 14 will be detected, and no matter how many times the same part is measured, it will show different values. This leaves us with the third problem of measurement instability.

従って、上記変動の大きい信号を安定化するために第1
3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を取るなどしてスペックルの低減を
図るようにする。
Therefore, in order to stabilize the signal with large fluctuations, the first
As shown in FIG. 3, many sample signals 81. ~3n is obtained, and the average Sa is taken to reduce speckles.

ところで、スペックルは音速計測の計測ルートに血管等
の不均一物質が入った場合に大きくなる。そして、プロ
ーブが術者の手で支えられていること、また、被検体の
呼吸性移動があること等の理由から、qのように不均一
物質の影響を受ける頻度はかなり高い。従って、被検体
を通る送受波経路と血管等の位置的な関係を確認する手
段がないため、音速を計測しても、それが不均一媒質の
影響をどの程度受けたものであるか不明であり、計測値
の信頼性は不十分であった。すなわち、リアルタイムB
モード像の表示を行っているとは言っても何画面か分の
Bモード像のデータを収集し、逐次更新表示するととも
にその何画面か分の8モード像のデータ収集完了毎にク
ロス・モード音速計測を折込むなどしているため、リア
ルタイムBモード像上に音速計測経路のマーカを表示し
ても所詮はBモード像と音速計測では時間的な次元が全
く別であると言っても良く、上記動きのために、被検体
のどの位置を通っての音速計測であるか事実上vilみ
Σできない。
By the way, speckles become larger when a non-uniform substance such as a blood vessel enters the measurement route for sound velocity measurement. Because the probe is supported by the operator's hand and the subject moves due to breathing, the probe is often affected by heterogeneous substances like q. Therefore, there is no way to confirm the positional relationship between the wave transmission and reception path passing through the subject and blood vessels, etc., so even if the sound speed is measured, it is unclear to what extent it is affected by the inhomogeneous medium. However, the reliability of the measured values was insufficient. That is, real-time B
Even though it is displaying the mode image, it collects several screens worth of B-mode image data, updates it sequentially, and displays the cross mode every time the data collection of the 8-mode image for several screens is completed. Because the sound speed measurement is folded in, even if a marker for the sound speed measurement path is displayed on the real-time B-mode image, it can be said that the time dimension of the B-mode image and the sound speed measurement are completely different after all. , Due to the above-mentioned movement, it is virtually impossible to know which position of the subject the sound velocity is being measured through.

(発明が解決しようとする問題点) このように従来方式ではBモード像のデータ収集時点と
音速計測時点とはデータ収集が時間的に全く違うため、
Bモード像上に音速計測の経路をマーカ表示しても被検
体の体動や手持ち支持されたプローブの偏移により被検
体に対する計測ルートが変った際、その実際の計測ルー
トとBモード像との位置的な対応がわからないから、計
測ルートにスペックルの大きな原因となる血管等が存在
しても、現実にはわからないので確実に計測精度が確保
できるものでは無い。
(Problem to be solved by the invention) In this way, in the conventional method, the data collection time of the B-mode image and the time of sound velocity measurement are completely different in terms of time.
Even if the sound velocity measurement route is displayed with a marker on the B-mode image, if the measurement route for the subject changes due to body movement of the subject or deviation of the hand-held probe, the actual measurement route and the B-mode image may be Since the positional correspondence of the speckles is not known, even if there is a blood vessel or the like that is a major cause of speckles in the measurement route, it is not known in reality and measurement accuracy cannot be ensured.

そこで本発明の目的とするところは、ビーム交差法(ク
ロス・モード)による音速計測機能を有する超音波診断
装置において、音速計測を行っている計測ルートが被検
体のどの位置であるかを正確に把握できるようにし、以
て、音速計測値の信頼度を掴むことができるようにした
クロス・モード音速計測機能付超音波診断V装置を11
1供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to accurately determine the location of the measurement route on the subject in which the sound speed is being measured in an ultrasonic diagnostic device that has a sound speed measurement function using the beam crossing method (cross mode). 11 Ultrasonic diagnostic V equipment with cross mode sound speed measurement function that allows you to grasp the reliability of the sound speed measurement value.
It's about offering one meal.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明は、実数の超音波振動素
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TL数を一群とする
とともに被検体の目的部位に対し、所定方向の送波経路
を以て超音波ビームを送波し、上記目的部位においてこ
の送波経路と交差する所定方向の受波経路を以て超音波
ビームの受波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て超音波
Σ受を行い、上記目的部位からの反射波のピークを検出
しその送波からピーク受波までに要した時間を計測する
ことにより上記目的部位の超音波伝播速度情報を得て診
断に供する音速計測機能を備えた超音波診断¥R置にお
いて、少なくとも上記音速計測を行う音速計測モードと
超音波Bモード像を得る超音波@12側モードの切換え
を行うとともに上記プローブを1画面分のBモード像形
成データ収集のための走査毎にその走査途中で音速計測
データ収集のための走査を折混ぜて実施すべく超音波送
受vI 61]する制御手段と、音速計測時での超音波
送受波経路を表示装置に表示された超音波Bモード像上
の対応位置にマーカ表示するマーカ発生手段と、音速計
測時において同−送受経路毎に141:iB音波受波信
号の加算平均によるデータをもとに目的部位からの受波
信号のピーク位置を知り超音波伝播時間を得る解析手段
を設けて構成する。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention uses a probe configured by arranging a real number of ultrasonic vibrating elements in parallel, and uses adjacent ultrasonic vibrating elements of the probe. The number of TLs is grouped together and an ultrasound beam is transmitted to the target area of the subject through a transmission path in a predetermined direction, and the ultrasound beam is transmitted at the target area through a reception path in a predetermined direction that intersects with the transmission path. In order to receive the beam, ultrasonic Σ reception is performed using a group of ultrasonic vibrating elements for transmitting and receiving different ultrasonic beams, and the peak of the reflected wave from the target area is detected and its transmission is performed. At least the above-mentioned sound speed measurement is carried out in an ultrasonic diagnostic ¥R equipment equipped with a sound speed measurement function that obtains information on the ultrasonic propagation velocity of the target area and provides it for diagnosis by measuring the time required from the wave to the peak reception. In addition to switching between the sound velocity measurement mode and the ultrasound @12 side mode for obtaining an ultrasound B-mode image, the probe is used to collect sound velocity measurement data in the middle of each scan to collect one screen's worth of B-mode image forming data. A control means for transmitting and receiving ultrasonic waves in order to mix and match scanning for the purpose of scanning, and displaying markers at corresponding positions on the ultrasonic B-mode image displayed on the display device to indicate the ultrasonic wave transmission and reception path during sound velocity measurement. When measuring the speed of sound, the peak position of the received signal from the target area is determined based on data obtained by averaging the 141:iB sonic received signals for each transmission and reception path, and the ultrasonic propagation time is obtained. It is configured by providing an analysis means.

(作  用) かかる構成において、クロス・モード音速計測を開始す
ると制御手段によりBモード浄形成用の走査が開始され
、1画面のBモード像を得る走査毎にその走査途中で、
即ち、所定タイミング毎に例えばクロス・モード音速計
測のための1回(あるいは数回)の音速計測が成される
ように1ill園する。一方、音速計測のための超音波
ビーム送受信経路は超音波Bモード像上の該当位置にマ
ーカ表示される。従って、Bモード像と音速計測は同一
タイミングで実施される形と成り、Bモード像と音速計
測ルートが現実に正確に対応することとなる。そのため
、音速計測を被検体のどの位置で行っているかがわかる
ようになり、音速計測時の超音波の送受波ルート(it
測ルート)に血゛管等が入っているか否かを即座に知る
ことができる。
(Function) In such a configuration, when cross-mode sound velocity measurement is started, the control means starts scanning for B-mode clean formation, and during each scan to obtain one screen of B-mode images,
That is, one illumination is performed so that, for example, one (or several) sound speed measurements for cross-mode sound speed measurements are performed at predetermined timings. On the other hand, the ultrasonic beam transmission/reception path for measuring the speed of sound is displayed with a marker at the corresponding position on the ultrasonic B-mode image. Therefore, the B-mode image and the sound velocity measurement are performed at the same timing, and the B-mode image and the sound velocity measurement route correspond accurately to reality. Therefore, it is now possible to know where on the subject the sound velocity measurement is being performed, and the ultrasonic transmission and reception route (it
It is possible to instantly know whether there is a blood vessel, etc. in the measurement route.

このようにして、Bモード像のフレーム毎のデータ収集
途中に音速計測を折混ぜる形で順次送受波を繰返すこと
により得た音速計測用受波信号を加算平均し、該交差点
での受波信号のピーク位置を知り送波開始時点からこの
ピーク位置までの時間情報を得てこれより超音波伝播時
間が求められ、音速計測に供される。
In this way, the received signals for sound velocity measurement obtained by sequentially repeating wave transmission and reception with sound velocity measurement mixed in during data collection for each frame of the B-mode image are added and averaged, and the received signal at the intersection is The ultrasonic propagation time is calculated from the time information from the start of wave transmission to this peak position, and is used to measure the speed of sound.

このように、重装0Mでは1画面毎の8モード像の表示
のための超音波ビーム走査中に音速計°測のための超音
波走査を折混ぜるようにして、Bモード像の表示データ
収集と音速計測のためのデータ収集を事実上、同一タイ
ミングとなるようにしたことにより、プローブが動いた
り、被検体が動いたりしてもBモード像と音速計測ルー
トは表示されたBモード像上において正しく一致してい
るので、Bモード像と音速計測ルートのマーカを見れば
音速計測ルートと被検体との関係が確実にわかることか
ら、スペックル等の高周波雑音成分の発生源となる血管
等が計測ルートにどの程度がかわりを持ったかを掴むこ
とができるようになる。
In this way, in heavy equipment 0M, the display data of the B-mode image can be collected by intermixing the ultrasonic beam scanning for measuring the sound velocity with the ultrasonic beam scanning for displaying the 8-mode image for each screen. By making the data collection for sound velocity and sound velocity measurement virtually at the same timing, even if the probe moves or the subject moves, the B-mode image and the sound velocity measurement route will remain on the displayed B-mode image. Since they match correctly, the relationship between the sound velocity measurement route and the subject can be clearly seen by looking at the B-mode image and the marker for the sound velocity measurement route. It will be possible to grasp the extent to which the measurement route has changed.

そのため、音速計測値を読む場合にこれを考慮すること
で正確度の高い音速計測を行うことができるようになる
Therefore, by taking this into consideration when reading the sound velocity measurement value, highly accurate sound velocity measurement can be performed.

(実 施 例) 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。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本装置の要部構成を示すブロック図である。図
中1はプローブ、12はリード線、13はマルチプレク
サ、14はパルサ、15は送信用遅延回路、16は受信
用遅延回路、17はディスプレイ、19は受信回路、2
0はA/D変換器、21はクロック発振器、22はメモ
リ、23は処理回路、24は波形解析回路である。これ
らは基本的には先に説明した第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。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VJ換えスイッチであり、受信用遅延回路1
6の合成出力のクロス・モード音速測定側Xと超音波B
モード像を得や超音波装置側Bへの供給ルート選択切換
えを行うものである。27は超音波装置側の受信回路で
あり、受信信号の増幅、検波、フィルタリング、対数変
換等を行うものである。2BはA/D変換器であり、受
信回路27の出力をディジタル信号に変換するものであ
る。29はマーカ発生器であり、上記クロス・モード音
速計測の計測ルート(ビーム・バスの経路)を表示する
ための画像データ(マーカ)を発生するものである。3
0はディジタル・スキャン・コンバータであり、フレー
ム・メモリを有していて上記A/D変換器28の出力す
るディジタル・データをそのデータの収集されたビーム
位置対応のアドレスに順次更新格納してゆくと共に、読
み出しはディスプレイ17の走査タイミングに合せて行
い、以て超音波像の収集タイミングとディスプレイ17
における表示タイミングの違いをこのフレーム・メモリ
を介在させることで支障の無いようにコンバートするも
のである。
FIG. 1 is a block diagram showing the main structure of this device. In the figure, 1 is a probe, 12 is a lead wire, 13 is a multiplexer, 14 is a pulser, 15 is a transmission delay circuit, 16 is a reception delay circuit, 17 is a display, 19 is a reception circuit, 2
0 is an A/D converter, 21 is a clock oscillator, 22 is a memory, 23 is a processing circuit, and 24 is a waveform analysis circuit. These are basically the same 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 is a calculation circuit that performs sound velocity calculation, average value calculation, etc. based on the output of the A/D converter 20; 25A;
is a system control means and controls the entire system. , 26 is a VJ change switch, and reception delay circuit 1
Cross-mode sound velocity measurement side of the combined output of 6 and ultrasonic wave B
It is used to obtain a mode image and to select and switch the supply route to the ultrasonic device side B. Reference numeral 27 denotes a receiving circuit on the ultrasonic device side, which performs amplification, detection, filtering, logarithmic conversion, etc. of the received signal. 2B is an A/D converter, which converts the output of the receiving circuit 27 into a digital signal. Reference numeral 29 denotes a marker generator, which generates image data (marker) for displaying the measurement route (beam bus route) of the cross-mode sound velocity measurement. 3
0 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, readout is performed in accordance with the scanning timing of the display 17, so that the acquisition timing of the ultrasound image and the display 17 are
By interposing this frame memory, the difference in display timing between the two images can be converted without any problem.

また、上記マーカ発生器29の出力はこのディジタル・
スキャン・コンバータ30のフレーム・メモリ上におけ
るBモード像の上記クロス・モード音速計測の計測ルー
ト対応位置に書き込まれる。
Also, the output of the marker generator 29 is this digital signal.
The B-mode image is written on the frame memory of the scan converter 30 at a position corresponding to the measurement route of the cross-mode sound velocity measurement.

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3o
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 3o
Display an image based on the output of .

本装置はクロス・モード音速計測に関しては、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、CPIJ (中央処理袋d;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
13の動作制御や上記送信用遅延回路15及び受信用遅
延回路16の遅延時間の設定及び上記メモリ22の書き
込み、読み出し制御及び上記波形解析回路24及び上記
計算回路18の動作制御並びに切換えスイッチ26の切
換え制御、クロス・モード音速計測時にはBモード用の
超音波走査を実施しつつBモード走査中に設定された計
測ルートでの音速計測を折混ぜるべく走査切換えの制御
、マーカ発生器29のマーカ出力制御等を司るものであ
る。そして、音速計測時はBモードのための各フレーム
毎の超音波スキャン実行中に所定タイミング毎にクロス
・モード音速計測のための超音波送受を折混ぜて行うよ
うに制御し、Bモードのリアルタイム表示と音速計測を
行い、そして音速計測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ブロツl〜表示
を行表示 すなわち、本システムでは第2図に示すように、超音波
振動素子7素子を一群として送受波に用いるとすれば、
例えば超音波振動素子T1〜TIにより、リニア電子ス
キャンモード(切換えスイッチ26はBi子に切換える
)で超音波送受UT、tJRを行い、次に超音波振動素
子T2〜T8でリニア電子スキャンにより、超音波送受
を行い、次に超音波振動素子下3〜T9でリニア電子ス
キャンにより、超音波送受を行う。このようにして第1
回、〜第4回と順に振動素子1ピッチ分づつシフトさせ
ながらリニア電子スキャンによる送受波を行い(図では
UTl、URl、〜UT4.UR4で示しである)、こ
こで音速計測のモード(切換えスイッチ26は答端子に
切換える)に切換えて例えば、超音波振動素子下8〜T
14による送波角θによる送波(tJT5)を行い、且
つ、例えば超音波振動素子T116〜T122にょる受
波角(−〇)による受波(LIR5)を行う。
This device is basically the same as the one explained in the prior art section regarding cross-mode sound velocity measurement, but in contrast to the configuration shown in FIG.
The function is set as follows. The system control means 25A used in this apparatus is the same as the conventional system in that it is mainly composed of a CPIJ (central processing unit d; for example, a microprocessor). This system control means 25A controls the operation of the multiplexer 13, sets the delay time of the transmission delay circuit 15 and reception delay circuit 16, controls writing and reading of the memory 22, and analyzes the waveform according to a predetermined program. Operation control of the circuit 24 and the calculation circuit 18 and changeover control of the changeover switch 26, and during cross mode sound velocity measurement, conduct ultrasonic scanning for B mode and measure sound velocity along the measurement route set during B mode scanning. It controls scan switching for mixing, marker output control of the marker generator 29, etc. When measuring the sound speed, the ultrasonic transmission and reception for cross-mode sound speed measurement are mixed and controlled at predetermined timings while the ultrasonic scan is being executed for each frame for the B mode, and the real-time B mode Display and sound velocity measurement are performed, and the sound velocity measurement calculation and the display of the result and the calculation of the average sound velocity of the entire beam bus and its block l ~ display are displayed in rows. In other words, in this system, as shown in Figure 2, ultrasonic If seven vibration elements are used as a group for transmitting and receiving waves,
For example, the ultrasonic transducers T1 to TI perform ultrasonic transmission/reception UT and tJR in the linear electronic scan mode (the changeover switch 26 is switched to Bi mode), and then the ultrasonic transducers T2 to T8 perform ultrasonic scanning by linear electronic scanning. Sonic waves are transmitted and received, and then ultrasonic waves are transmitted and received by linear electronic scanning using the lower ultrasonic vibration elements 3 to T9. In this way the first
Waves are transmitted and received by linear electronic scanning while shifting the vibrating element by one pitch in the order of 1st and 4th times (indicated by UTl, URLl, and UT4.UR4 in the figure), and here the sound speed measurement mode (switching For example, the switch 26 is switched to the answer terminal) to connect the ultrasonic vibration element lower 8 to T.
Transmission (tJT5) is performed at a transmission angle θ according to 14, and reception (LIR5) is performed at a reception angle (−〇) by, for example, the ultrasonic transducer elements T116 to T122.

次に再びリニア電子スキャンに戻って超音波til[子
75〜T10ニヨルff1it波送受(UT6゜UR6
)を行い、次に超音波振動素子T6〜T11によるリニ
ア電子スキャンモードの超音波送受(LIT7.UR7
)を行う、・・・と言った具合にT8〜T14によるリ
ニア電子スキャンによる送受(UT9.UR9)を行い
、ここでまた、音速計測モードに移って超音波振動素子
T8〜T14での送波角θによる送波(UTlo)、超
音波振動素子T116〜T122による受波角(−〇)
での受波(tJRlo)を実施し、再びリニア電子スキ
ャンモードに戻る。そして、超音波振動素子T9〜T1
4による送受(UTll、URII)、超音波振動素子
T10〜T15による送受(UT12゜UR12)、・
・・超音波振動素子TI2〜TI7による送受(IJT
14.IJR14)を行い、ここでまた、超音波音速計
測モード移って、超音波振動素子T8〜T14での送波
角θによる送波(UT15)、超音波振動素子T11G
〜T122による受波角(−θ)での受波(UR15)
を実施し、再びリニア電子スキャンモードに戻って、先
の続きの位置からの振動素子1ピツチずつシフトさせて
のリニア1子スキヤンモード超音波送受を行う。
Next, return to linear electronic scanning again to transmit and receive ultrasonic waves (UT6゜UR6
), and then ultrasonic transmission and reception in linear electronic scan mode by ultrasonic transducer elements T6 to T11 (LIT7.UR7
), etc. Transmission and reception (UT9.UR9) is performed by linear electronic scanning using T8 to T14, and here, the mode is changed to sound velocity measurement mode to transmit waves using ultrasonic transducer elements T8 to T14. Transmission by angle θ (UTlo), reception angle by ultrasonic vibration elements T116 to T122 (-〇)
(tJRlo) and returns to the linear electronic scan mode again. And ultrasonic vibration elements T9 to T1
4 transmission and reception (UTll, URII), ultrasonic vibration elements T10 to T15 transmission and reception (UT12°UR12),
... Transmission and reception by ultrasonic transducer elements TI2 to TI7 (IJT
14. IJR14), and here again, the mode is changed to the ultrasonic sound velocity measurement mode, and the ultrasonic vibration elements T8 to T14 transmit waves at the transmission angle θ (UT15), and the ultrasonic vibration element T11G
~ Reception at reception angle (-θ) by T122 (UR15)
Then, the system returns to the linear electronic scan mode again, and performs linear single scan mode ultrasonic transmission and reception by shifting the vibrating element one pitch at a time from the previous position.

このようにリニア電子スキャンをプローブ1の例えば左
端から右端へ1フレ一ム分の超音波走査を行う間におい
て、所定のタイミング毎に音速計測を折混ぜてゆくよう
にシステム制御手段25Aは制御する。
In this way, while performing ultrasonic scanning for one frame from the left end to the right end of the probe 1 in the linear electronic scan, the system control means 25A controls so as to intermix sound velocity measurements at predetermined timings. .

なお、Aモード表示はBモードのスキャン実行中に行わ
れた上記クロス・モード音速計測にて得た各ビーム・バ
スでの測定データをもとに行う。
Note that the A-mode display is performed based on the measurement data on each beam bus obtained by the cross-mode sound velocity measurement performed during the B-mode scan.

これは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
速変化図のかたちでそれぞれ表示を行う。
This is performed in the form of an A-mode image display, an average A-mode image display, an average sound speed change diagram of one selected beam bus, or a local sound speed change diagram.

また、Bモードのリニア電子スキャン中に折混ぜる上述
の音速計測に関しては例えば、クロス・モードの対称計
測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。
Further, regarding the above-mentioned sound velocity measurement mixed during the B-mode linear electronic scan, if, for example, a cross-mode symmetric measurement method is used, the operation of the multiplexer 13 is controlled as follows.

すなわち、第3図に示すように本装置では上部境界での
反射点(計測点)pH及びPI3、下部境界での反射点
(計測点)Pa o内に含まれる異常部分の局所音速を
計測するに当って、超音波ビーム送受経路をA−IPa
 o−+B、A−+PJ 1−+C,B−+Pa 0−
IA、B−+Pt 2−+Dの4ルートζるようにす、
る。すなわち、プローブ1のAおよび8位回各々を超音
波ビーム送波位置とするとともに受波位置としても用い
るようにする。そして、A位置より送波し、POOで反
射したものを8位回で受信し、次にA位置より送波し、
Ps’tで反射したちの−をC位置で受信し、次に8位
回より送波し、Po11で反射したものをA位置で受信
し、次に8位回より送波し、PI3で反射したものを0
位が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、計測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。そして、これは先の音速計測モード突入
毎に毎回4つのルートの一つずつを順に測定するように
選択したり、あるいは、同一ルートを何回分か計測する
毎に次の他のルートに変えるようにするなど、適宜な順
序で実行させるものとする。
That is, as shown in Fig. 3, this device measures the pH and local sound velocity at the reflection point (measurement point) at the upper boundary and the abnormal part included in the reflection point (measurement point) Pa o at the lower boundary. For this purpose, the ultrasonic beam transmission and reception path is set to A-IPa.
o-+B, A-+PJ 1-+C, B-+Pa 0-
IA, B-+Pt 2-+D so that there are 4 routes,
Ru. That is, each of the A and 8th positions of the probe 1 is used as an ultrasonic beam transmitting position and also as a receiving position. Then, it sends a wave from position A, receives what is reflected by POO at the 8th time, and then sends a wave from position A,
Receive the - reflected at Ps't at position C, then transmit from the 8th position, receive what was reflected at Po11 at position A, then transmit from the 8th position, and transmit from PI3. What is reflected is 0
By switching the transmission and reception in such a way that the signal is received at
The directional directions of the ultrasonic beams in the transmission and reception directions are made to be at the same angle θ. Then, each time you enter the sound speed measurement mode, you can select to measure one of the four routes in turn, or change to the next other route every time you measure the same route several times. It shall be executed in an appropriate order, such as

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

本実施例ではクロス・モード音速計測は第3図に示すよ
うな4つのルートB1 、82 、83 。
In this embodiment, the cross-mode sound velocity measurement is performed using four routes B1, 82, and 83 as shown in FIG.

84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くビーム交差点)を予め設定してお
くものとする。また、Bモードの超音波像を参照して操
作者はクロス・モード音速計測ルー1〜を設定する。
84, and each reflection point is set in advance by the operator at the optimal depth (beam intersection) close to the target area by referring to the B-mode ultrasound image. shall be. Further, referring to the B-mode ultrasound image, the operator sets cross-mode sound velocity measurement rules 1 to 1.

これにより、システム制御手段25Aはマーカ発生器2
9を制御し、上記設定されたクロス・モード音速計測の
計測ルートを移動領域も含−めだかたちで表示するため
の画像データ(マーカ)を発生させる。マーカ発生B2
9の出力はディジタル・スキャン・コンバータ30のフ
レーム・メモリ上におけるBモード像の上記クロス・モ
ード音速計測の計測ルート対応位置に書き込まれるので
、ディスプレイ17上には現在の8モード像とともに設
定されたクロス・モード音速計測の計測ルートがマーカ
表示される。
As a result, the system control means 25A controls the marker generator 2.
9 to generate image data (marker) for displaying the measurement route of the cross mode sound velocity measurement set above in a visible form including the moving area. Marker generation B2
Since the output of 9 is written in the B mode image on the frame memory of the digital scan converter 30 at a position corresponding to the measurement route of the cross mode sound velocity measurement, it is set on the display 17 together with the current 8 mode image. The measurement route for cross mode sound velocity measurement is displayed with a marker.

従って、操作者は計測ルートに血管等が入らないか否か
、また入るとすればどの程度となるかを予め知ることが
でき、問題があれば設定を変更することが可能になる。
Therefore, the operator can know in advance whether blood vessels or the like will not enter the measurement route, and if so, to what extent, and can change the settings if there is a problem.

このようにして計測ルートの設定が完了したならば、次
に操作者は測定指令を与えて音速計測を開始させる。
Once the measurement route has been set in this way, the operator then issues a measurement command to start sound velocity measurement.

これは次のようにして行われる。すなわち、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、設定された始点位置での計測ルートにおける音
速計測が行われる。
This is done as follows. That is, the changeover switch 26 is temporarily switched from the terminal B side to the X side at a predetermined timing between the ultrasonic electronic scans in the B mode, and the sound velocity measurement is performed on the measurement route at the set starting point position. .

具体的に説明すると、先ずはじめにシステム制御手段2
5Aの制御のもとに切換えスイッチ26が端子B側に切
換えられ、また、マルチプレクサ13はリニヤ電子スキ
ャンのための選択が行われるとともに、遅延回路15.
16はりニヤ電子スキャンのための遅延時間が設定され
、これら遅延時間を以て、上記マルチプレクサ13の選
択した′Etu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により増幅、検波され
た後、Bモード像の画質を損わないように、且つ、不要
な雑音成分のみをカッ1〜するためのローパス・フィル
タ(カットオフ周波aIMHz程度)によりフィルタリ
ングされる。そして、A/D変換器28にてディジタル
データに変換されてディジタル・スキャン・コンバータ
30に入力され、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成されてデ
ィジタル・スキャン・コンバータ30には超音波Bモー
ド像が形成される。また、マーカ発生器29により設定
されたクロス・モード音速計測のビーム・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・モード音速計測位
置に対応する位置に該マーカが格納される。このように
して形成されたディジタル・スキャン・コンバータ30
のフレーム・メモリ上の画像データはディスプレイ17
のスキャンに合せて読み出され、ディスプレイ17に与
えられて表示される。
To explain specifically, first, the system control means 2
The selector switch 26 is switched to the terminal B side under the control of the delay circuit 15.5A, and the multiplexer 13 is selected for linear electronic scanning, and the delay circuit 15.
16 delay times are set for linear electronic scanning, and ultrasonic waves are transmitted and received from the 'Etu child group selected by the multiplexer 13 using these delay times. The combined output of this received signal is amplified and detected by the receiving circuit 27, and then a low-pass filter (cutoff It is filtered by a frequency (about IMHz). The data is then converted into digital data by the A/D converter 28 and input to the digital scan converter 30, and the data is stored in the frame memory location of the digital scan converter 30 corresponding to the ultrasound scan position. Such ultrasonic scans are sequentially performed while sequentially shifting the scan position, and an ultrasonic B-mode image is formed in the digital scan converter 30. In addition, the beam bus marker for cross mode sound velocity measurement set by the marker generator 29 is output, and the marker is placed at the position corresponding to the cross mode sound velocity measurement position in the frame memory of the digital scan converter 30. is stored. Digital scan converter 30 thus formed
The image data on the frame memory of
The data is read out in accordance with the scanning of the image data, and is provided to the display 17 for display.

各フレームでのリニア電子スキャン位置中における所定
のタイミングにおいて、音速51測を折混ぜるべく、シ
ステムilJ 111手段25Aは切換えスイッチ2G
を端子X側に切換える。そしてクロス・モード音速計測
に入る。この音速計測は始めに、上記設定された位置で
の81のルートで行う。
At a predetermined timing during the linear electronic scan position in each frame, the system ilJ 111 means 25A switches the changeover switch 2G to mix the sound speed 51 measurements.
Switch to terminal X side. Then, cross mode sound velocity measurement begins. This sound velocity measurement is first performed along route 81 at the above-determined position.

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撮動子間における遅延時間差
τ0がτo = (d/Co ) S i n8o (
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。
The delay time difference τ0 between adjacent camera elements is τo = (d/Co) S i n8o (
The relationship is set so as to satisfy the above equation (2). 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の八点く第3図参照)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Tl、〜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 the eight points of the probe 1 (see FIG. 3) is 32, then the transducer group Tl, ~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、振動子は超音波を発生する。そして
、上記遅延時間により定まる所定方向θに超音波ビーム
として送波される。
Further, a rate pulse is generated by the clock oscillator 21 and is input to the pulser 14 via the transmission delay circuit 15. Then, from the pulser 14, the corresponding transmission delay circuit 1
The excitation pulse is outputted 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、プローブ1のB点(
第3図参照)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1
G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, the point B of the probe 1 (
By switching the multiplexer 13, a predetermined number of receiving vibration elements belonging to the corresponding delay circuit 1
Connected to the G input end.

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点に屈する32個の振動子群T91゜〜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 T91° to T12 bend at point B of the probe 1.
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点に烏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 ultrasonic beam transmitted toward the subject from the transducer group located at point A of probe 1, the reflected portion at point Poo is received by the transducer group belonging to point B of probe 1. , the echoes are given the same time difference as in the case of transmission by the receiving delay circuit 16, and then synthesized and output.

この受信用遅延回路1Gよりの受信エコー合成出力は、
受信回路19により増幅、検波されフィルタリング(音
速計測時のフィルタリングはスペックルノイズによる波
形の歪みをを滑らかにし、測定の再現性を良くするため
のもので、カットオフ周波数100kHz程度のローパ
ス・フィルタを用いる)された後、A / D変換器2
0によりディジタル値に変換され、メモリ22に書ぎ込
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、計
測点からのエコーが時間との対応を以ったかたちで配憶
される。これはAモード像のデータとなる。
The received echo synthesis output from this receiving delay circuit 1G is:
The signal is amplified and detected by the receiving circuit 19 and filtered (filtering during sound velocity measurement is to smooth waveform distortion caused by speckle noise and improve measurement reproducibility, and a low-pass filter with a cutoff frequency of about 100 kHz is used. used), then A/D converter 2
0, it is converted into a digital value and written into the memory 22. In the memory 22, the address is updated at a predetermined timing every time an ultrasonic beam is transmitted by the clock signal output from the clock oscillator 20, and writing control is performed by the system control means 25A to record the echo from the measurement point. is stored in a form that corresponds to time. This becomes A-mode image data.

プローブ1のA点、B点のそれぞれに属する振動子群に
より、上述した超音波送受が、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
数回の計測を行うことになるが、この計測により得られ
た受信エコーは、処理回路23の作用により同一ルート
のもの(81ならB1のもの)に対し、加算平均が成さ
れる。
The above-mentioned ultrasonic transmission and reception is performed multiple times by the transducer groups belonging to each of the points A and B of the probe 1, using the number of times of ultrasonic transmission and reception in the mode that will occur from next time onwards. Measurement is performed, and the received echoes obtained through this measurement are averaged by the action of the processing circuit 23 with respect to those of the same route (if 81, those of B1).

これにより、変動抑圧が成される。This suppresses fluctuations.

この作業が終わると、システム制御手段25Aは切換え
スイッチ2Gを再び端子B側に切換え、Bモード像の収
集に入る。そして、Bモード像を腎るためのリニア電子
スキャン実行中における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
、目2のルートにおけるクロス・モード音速計測に移る
。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、今度は上記始点位置のルート
における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パルサ
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。
When this work is completed, the system control means 25A switches the changeover switch 2G to the terminal B side again, and starts collecting B-mode images. Then, at a predetermined timing during execution of the linear electronic scan for obtaining the B-mode image, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal X side, and moves on to cross-mode sound velocity measurement on the second route. Then, the multiplexer 13 is operated under the control of the system control means 25A, and this time the transducer group 0 of the probe 1 is changed to the transducer group belonging to point B on the route of the starting point position.
A predetermined number of transducer groups belonging to a point are connected to the input terminals of the corresponding reception delay circuits 16, and a predetermined number of transducer groups belonging to a point A of the probe 1 are connected to the corresponding pulsers 14, respectively. Connected. 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、82のルートにおける超音
波の送波より、受波までの時間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 the low-pass filter, the combined output of the received echoes is transmitted from the ultrasonic wave on the route 82 to the time t2 of reception. Provided for measurement.

この作業が終わるとシステム制御手段25Aは切換えス
イッチ2Gを再び端子B側に切換え、中断されたBモー
ド像の収集を再開する。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xl
I!lJに切換え、上記始点位置のルートにおけるB3
のルートでのクロス・モード音速計測に移る。すると、
システム制御手段25Aのtlllll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
変えてブ0−71のB点に属するしかも、反射点設定深
さに応じた所定数(先の例では32素子)の送信用振動
子群T97゜〜T128とこれらに対応するバルサ14
の出力端とが接続され、また、0点に属する振動子群に
代えてプローブ1のA点に属する32素子の振動子群が
受信用遅延回路16に接続される。そして、プローブ1
のB点に属する振動子群より超音波が送波され、この送
波された超音波の点Pooでの反射成分がプローブ1の
A点に属する振動子群により受波される。その受信エコ
ーは受信用遅延回路16により、送波の場合と同様の時
間差を与えられた後に合成されて出力される。
When this work is completed, the system control means 25A switches the changeover switch 2G to the terminal B side again, and restarts the interrupted collection of B-mode images. Then, at a predetermined timing, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal xl.
I! Switch to lJ, B3 in the route of the above starting point position
Let's move on to measuring the cross-mode sound speed along the route. Then,
The multiplexer 13 is operated by tllllll of the system control means 25A, and this time, instead of the transducer group belonging to the point A, it is changed to the transducer group belonging to the B point of the block 0-71, and a predetermined number (the previous Transmitting transducer group T97° to T128 (32 elements in the example) and the corresponding balsa 14
Further, instead of the transducer group belonging to point 0, a transducer group of 32 elements belonging to point A of probe 1 is connected to the receiving delay circuit 16. And probe 1
An ultrasonic wave is transmitted from the transducer group belonging to point B of the probe 1, and a reflected component of the transmitted ultrasonic wave at point Poo is received by the transducer group belonging to point A of the probe 1. The reception echoes are given the same time difference as in the case of transmission by the reception delay circuit 16, and then synthesized and output.

受信エコーの合成出力は、上述の場合と同様に受信回路
19により増幅、検波、フィルタリングされた後、B3
のルートにおける超音波の送波より、受波までの時fl
lt3の計測に供される。
The combined output of the received echoes is amplified, detected, and filtered by the receiving circuit 19 in the same way as in the above case, and then outputted to B3.
The time from ultrasonic transmission to reception on the route fl
Used for lt3 measurement.

この作業が終わるとシステム制御手段25Aは切換えス
イッチ2Gを再び端子B側に切換え、中断されていたB
モード像の収集を再nする。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のルートにのけるクロス・モード音
速計測に移る。
When this work is completed, the system control means 25A switches the selector switch 2G to the terminal B side again, and
Collect mode images again. Then, at a predetermined timing, the system control means 25A switches the selector switch 26 to the terminal X side, and moves to the cross mode sound velocity measurement on the route B4.

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、今度は上記始点位置のルートにおけるA
点に属する振動子群に代えてプローブ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1Gの入力端とが接続され、また、プローブ1の8
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。
The multiplexer 1 is controlled by the system control means 25A.
3 operates, and this time A in the route of the above starting point position
Instead of the transducer group belonging to the point D, the predetermined number of transducer groups belonging to the point D of the probe 1 are connected to the input terminals of the reception delay circuits 1G corresponding to the respective ones.
Each of the predetermined number of oscillator groups belonging to a point is connected to a corresponding pulsar 14.
connected to.

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8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、ブ0−11のD点に庇する振動
子群により受波される。
Then, the transducer group and the input terminal of the receiving delay circuit 16 are connected. Then, when ultrasonic waves are transmitted from the transducer group belonging to the eight points of probe 1, the reflected component of the transmitted ultrasonic wave at point P12 is reflected by the transducer group covering point D of probe 0-11. The waves are received by

そC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。この受信エコーの合成出力は、上)!の場
合と同様に受信回路19により増幅、検波、フィルタリ
ングされた後、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。
Then, the received echo is transmitted by the receiving delay circuit 16.
After being given the same time difference as in the case of wave transmission, the signals are combined and output. The combined output of this received echo is shown above)! After being amplified, detected, and filtered by the receiving circuit 19 in the same way as in the case of 1, the ultrasonic wave is used to measure the time t4 from transmitting the ultrasonic wave on the route B4 to receiving the wave.

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、中断されたBモー
ド像の収集を再開する。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X0
111に切換え、上記始点位置のルートに対して例えば
超音波振動子1ピッチ分移動させた新たな位置での81
のルートにおけるクロス・モード音速計測に移る。
When this work is completed, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal B side again, and restarts the interrupted collection of B-mode images. Then, at a predetermined timing, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal X0.
81 at a new position where the ultrasonic transducer is moved by, for example, one pitch with respect to the route of the above starting point position.
Let's move on to measuring the cross-mode sound speed along the route.

このような動作が繰返されて収集された複数のエコー信
号は第6図の如く、81〜B4の4ルー(・におけるそ
れぞれのエコー信号の加算平均値として得る。また、リ
ニアスキャンにより得たデータにより、リアルタイムB
モード像の表示が行われる。
A plurality of echo signals collected by repeating such an operation are obtained as an average value of the respective echo signals at 4 lous (81 to B4) as shown in Fig. 6.In addition, data obtained by linear scanning Real-time B
A mode image is displayed.

このようにして、各計測ルートについての計測値が加算
平均され、記憶される。この記憶されたデータはメモリ
22より読み出され、波形解析回路24によりピーク位
置が求荀られる。
In this way, the measured values for each measurement route are averaged and stored. This stored data is read out from the memory 22, and the peak position is determined by the waveform analysis circuit 24.

そしてこの求めたピーク位置対応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B1 、
B2.83.84のルート別における超音波の送波から
上記ピーク位置までの時間t1.t2.t3.t4が計
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■や局所音速値等が計算され、その表示はディスプレ
イ17にて行われる。
Then, information on the address where the data corresponding to the determined peak position is stored is sent to the calculation circuit 18 as time information. Then, based on this, the calculation circuit 18 calculates B1,
B2.83.84 Time t1. from transmission of ultrasonic waves to the above peak position for each route. t2. t3. t4 is calculated. After that, the sound speed values Vl and V2 for each route are further
, V3, V4, and the average sound velocity value (■) and local sound velocity value in the entire beam bus, etc., are calculated and displayed on the display 17.

このように、本装置では音速計測を各フレーム毎での8
モード像用データ収集のための電子スキャン中に折混ぜ
るようにしたものである。従って、音速計測を行う場合
でも、常にBモード像と音速計測ルート、音速計測値、
平均値音速時間変化図が順次更新されて表示される。
In this way, this device measures the speed of sound at 8
It is designed to be mixed during electronic scanning to collect data for mode images. Therefore, even when measuring the speed of sound, the B-mode image, the sound speed measurement route, the measured sound speed value,
The average sound speed time change chart is updated and displayed in sequence.

ディスプレイ17の表示例を第5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・
モード音速計測の設定ビーム・バスのルートを示すビー
ム・バス・マーカ、53は上記クロス・モード音速計測
により得られたビーム・バス・ルート別のAモード像、
54は上記クロス・モード音速計測により1ワられたビ
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Bl、〜B4のルートの移動領域を示しており、
また、音速11154はこれらルートのうち、上記B1
のルートの音速値をVl、上記B2のルートの音速値を
V2、上記B3のルートの音速値をv3、上記B4のル
ートの音速値をV4、局所(ビーム交差点)での平均音
速値をVLとして数値表示している。尚、■はこれら4
ルートの平均音速値である。また、56は分散値、57
は各ルートの平均Aモード像を示したものである。また
、上記平均音速値変化図55はこの平均音速値の時間変
化を示したものである。また、Aモード像53はルート
B1とB3のものをBi 、B3として、ルートB2と
84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.
A beam bus marker indicating the beam bus route for setting the mode sound speed measurement, 53 is an A mode image for each beam bus route obtained by the cross mode sound speed measurement,
54 is each sound speed value for each beam bus route that has been subtracted by 1 by the above cross mode sound speed measurement, and 55 is the average sound speed value change of the target area calculated based on each sound speed value for each beam bus route. It is a diagram. The beam bus marker 52 indicates the movement area of the route from Bl to B4, and
Also, the sound speed of 11154 is among these routes, B1 above.
The sound speed value of the route of above B2 is V2, the sound speed value of the above B3 route is v3, the sound speed value of the above B4 route is V4, the average sound speed value at the local (beam intersection) is VL. It is displayed numerically as . In addition, ■ indicates these 4
This is the average sound speed value of the route. Also, 56 is the variance value, 57
shows the average A-mode image of each route. Further, the average sound speed value change diagram 55 shows the time change of this average sound speed value. Further, in the A mode image 53, those of routes B1 and B3 are displayed as Bi and B3, and those of routes B2 and 84 are displayed as 82 and B4.

尚、以上のクロス・モード音速計測での超音波送受波に
おいて、本装置はA点に属する振動子群とD点に属する
振動子群それぞれの振動子配列方向における中心位置の
移動距離及びB点に腐する振動子群と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3図に示されるように同一の距離Δyとする。
In addition, in the ultrasonic wave transmission and reception in the cross-mode sound velocity measurement described above, this device detects the movement distance of the center position in the transducer arrangement direction of the transducer group belonging to point A and the transducer group belonging to point D, and the moving distance of the center position of the transducer group belonging to point A and the transducer group belonging to point D. As shown in FIG. 3, the moving distances of the center positions of the vibrator group that deteriorates and the vibrator group that belongs to the 0 point in the vibrator 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P1!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, this results in point P1! and point P12 are in a line-symmetrical positional relationship with respect to a line that passes through point Poo and is perpendicular to the ultrasound transmission/reception wave surface of probe 1, and the distance therebetween is Δy.

ここに点Poo、点P111点P12は、被検体内組織
における超音波反射点であるが、同時にプローブ1のA
点、B点、0点、D点のそれぞれに属する振動子群によ
る超音波送受指向方向の交点を意味するものである。
Here, point Poo, point P111 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 point B, point B, 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tl、
〜t4を用いて計算回路18にには次の演算を実行さけ
る。
Therefore, the time tl obtained by the above-mentioned ultrasonic wave transmission and reception,
~t4 is used to cause the calculation circuit 18 to perform the following operation.

Δt=((tl−t2)+(t3−t4)]/2= (
(tl +t3 )/2 )−((t2 +t4 )/
21・・・ (10) この(10)式の演算実行によって(りられる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1Mとなる。
Δt=((tl-t2)+(t3-t4)]/2=(
(tl +t3)/2)-((t2+t4)/
21... (10) Δt obtained by executing the calculation of equation (10) is
The estimated propagation time of the ultrasonic wave propagating along the path between point pH→point Poo→point P12 is 1M.

そこで、計算回路18により点P11→点Poo’→点
PL2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。
Therefore, the calculation circuit 18 calculates the average sound speed CA of the ultrasonic waves propagating along the path between point P11→point Poo'→point PL2 using the following equation.

CA=(Δy−co)/(Δt−8inθ0)・・・(
11) この(11)式により算出された平均音速は被検体内組
織の局所(この場合、点P1t、Poo。
CA=(Δy-co)/(Δt-8inθ0)...(
11) The average sound velocity calculated by this equation (11) is calculated locally in the internal tissue of the subject (in this case, points P1t and 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を変えるこ仁なく、被検体内組織
のm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 ultrasonic waves, it is possible to determine the sound velocity at a m-number locality in the internal tissue of the subject without changing the deflection angle θ.

第3図は振動子の切換えにより、局所音速を計測するこ
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1q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tiLaを通るビーム・パスをマー
カとして出力できるようにしておき、計測ルートが設定
された時、この計測ルートでのビーム・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 speed can be measured by switching the vibrator. Generally, the delay time that determines the pointing direction is increased by 1q depending on the delay element, but this delay element has a limited range of delay times that can be set. Therefore, since the above-mentioned intersection point is specified, the marker generator 29 is configured to output a beam path passing through this possible intersection point tiLa as a marker, and when a measurement route is set, Select and output the beam bus as a marker.

図中31は局所音速の計測可能領域であり、このf11
*31における符号POO,〜P71を付して示す「・
」は超音波送受指向方向の交点である。
31 in the figure is the measurable area of the local sound velocity, and this f11
* Indicated with the symbol POO in 31, ~P71 "・
” is the intersection point of the ultrasonic transmission/reception directional directions.

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

PI3 )、<Plt 、P21 、P22 )。PI3), <Plt, P21, P22).

(PI3.P22.P21)、(P21.Plt。(PI3.P22.P21), (P21.Plt.

P32 )、(P22.P32.P33 )。P32), (P22.P32.P33).

(P23 、P33 、P34 >、・・・ の如く、
計測対象とする異常部に合せ、第1の交点とこの第1の
交点を通り、且つ、プローブ1の超音波送受波面に対し
て垂直な線を軸とした線対称な位置関係にある第2.第
3の交点の3つの反射点の組合せについて選択し、該3
つの交点での上述のようなルートを通る超音波ビームを
用いてのフィルタリング済み反射波について上記計測を
行い、(11)式の演算による平均音速を求めることに
より、計1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。
(Like P23 , P33 , P34 >,...
In accordance with the abnormal area to be measured, a second point of intersection is located in a line-symmetrical positional relationship with respect to a line that passes through the first point of intersection and is perpendicular to the ultrasound transmission/reception wave surface of the probe 1. .. Select a combination of three reflection points at the third intersection, and
By performing the above measurement on the filtered reflected waves using the ultrasonic beam passing through the above-mentioned routes at the two intersection points, and calculating the average sound speed by calculating equation (11), the desired It is possible to obtain the local average sound speed distribution.

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

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

C−(1/N)、nc        ・・・(12)
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), nc...(12)
Here, C is the unsampled averaged sound velocity information, and N is the number of combinations of intersection points used to calculate the local sound velocity, which is 3 in this embodiment.

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つの交点の相合せより、計工1先ず超音
波伝播時間をアンサンプル平均し、その平均結果を用い
て、(14)式を演算し、音速値Cを求める。
That is, by combining each of the three intersection points, the ultrasonic propagation time is first unsampled and averaged, and using the average result, formula (14) is calculated to obtain the sound speed value C.

△ Δt−(1/N>、E (Δti)    ・・・(1
3)・・・(14) このようにして得られた音速値のアンサンプル平°均結
果を、ディスプレイ17に第10図の如く表示する。
△ Δt-(1/N>, E (Δti) ... (1
3)...(14) The unsampled average result of the sound velocity values thus obtained is displayed on the display 17 as shown in FIG.

また、上記超音波伝播速度情報を得るための音速計測モ
ード時に収集した超音波ビーム送受経路全部の収集デー
タを利用して、各ルーi−における音速測定(直が求め
られ、これをディスプレイ17に表示すると共に平均値
をブロンi・し、表示される。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(9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5図の
如く、所定位置に所定フォーマットで表示される。
Also, by using the collected data of all the ultrasonic beam transmission and reception paths collected during the sound velocity measurement mode to obtain the ultrasonic propagation velocity information, the sound velocity measurement (direction) at each loop i- is obtained, and this is displayed on the display 17. In addition, an A-mode image is generated from the data stored in the memory 22, and an A-mode image (9 is input to the calculation circuit 18) using the average value from the same route is displayed. are determined and given to the display 17 and displayed at a predetermined position in a predetermined format as shown in FIG.

以上説明したように本発明は、1画面毎のBモード像の
表示のための超音波ビーム走査中に音速計測のための超
音波走査を折混ぜるようにして、Bモード像の表示デー
タ収集と音速計測のためのデータ収集を事実上、同一タ
イミングとなるようにしたものである。これにより、プ
ローブが動いたり、被検体が動いたりしてもBモード像
と音速測定ルー]〜は表示されたBモード像上において
正しく一致しているので、Bモード像と音速計測ルート
のマーカを見れば音速計測ルートと被検体との関係が確
実にわかることから、スペックル等の高周波雑音成分の
発生源となる血管等が計測ルートにどの程度かかわりを
持ったかを掴むことができるようになる。そのため、音
速計測値を読む場合にこれを考慮することで正確度の高
い音速計測を行うことができるようになる。
As explained above, the present invention combines the ultrasonic scanning for measuring the speed of sound during the ultrasonic beam scanning for displaying the B-mode image for each screen, and collects the display data of the B-mode image. This allows the data collection for sound speed measurement to occur at virtually the same timing. As a result, even if the probe moves or the subject moves, the B-mode image and the sound velocity measurement route match correctly on the displayed B-mode image, so the B-mode image and the marker for the sound velocity measurement route Since the relationship between the sound velocity measurement route and the subject can be clearly seen by looking at the image, it is possible to grasp the extent to which blood vessels, etc., which are the source of high-frequency noise components such as speckles, are involved in the measurement route. Become. Therefore, by taking this into consideration when reading the sound velocity measurement value, highly accurate sound velocity measurement can be performed.

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I!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 the gist thereof remains unchanged. It can be implemented with appropriate modifications within the scope.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

このように本発明によれば、クロス・モード音速計測機
能を有する超音波診断装置において、Bモード像の表示
データ収集と音速計測のためのデータ収集を事実上、同
一タイミングとなるようにしたことにより、プローブが
動いたり、被検体が動いたりしてもBモード像と音速計
測ルートは表示されたBモード像上において正しく一致
しているので、Bモード像と音速計測ルーl−のマーカ
を見れば音速計測ルートと被検体との関係が確実にわか
ることから、スペックル等の高周波雑音成分の発生源と
なる血管等が計測ルートにどの程度かかわりを持ったか
を掴むことができ、そのため、音速計測値を読む場合に
これを考慮することで正確度の高い音速計測を行うこと
ができ、従って信頼性の高いクロス・モード音速開側機
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, display data collection of a B-mode image and data collection for sound velocity measurement are made to occur at virtually the same timing. Therefore, even if the probe moves or the subject moves, the B-mode image and the sound velocity measurement route correctly match on the displayed B-mode image, so the B-mode image and the marker for the sound velocity measurement rule l- can be By looking at it, you can clearly see the relationship between the sound velocity measurement route and the subject, so you can grasp the extent to which blood vessels, etc., which are the source of high-frequency noise components such as speckles, are involved in the measurement route. By taking this into account when reading the sound velocity measurement value, it is possible to measure the sound velocity with high accuracy, and therefore it is possible to provide a highly reliable ultrasonic diagnostic apparatus with a cross mode sound velocity open side function.

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

第1因は本発明の一実施例を示す要部構成ブロック図、
第2図、第3図は本発明の詳細な説明をするための図、
第4図は本装置のプローブにおける計測点設定可能領域
を説明するための図、第5図は本装置のディスプレイ表
示例を示す図、第6図は加締平均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示す図、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計測誤差発生の関係を
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・
・・パルサ、15・・・送信用遅延回路、16・・・受
信用iI!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、29・・・マーカ発生器、30・・・ディ
ジタル・スキャン・コンバータ、TI、〜T128・・
・超音波振動素子。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図 第4図 第5図 第6図 P 第7図 第97 第11図 第12叉 十               t 第13図
The first factor is a block diagram showing an embodiment of the present invention,
2 and 3 are diagrams for explaining the present invention in detail,
FIG. 4 is a diagram for explaining the measurement point setting area in the probe of this device, FIG. 5 is a diagram showing an example of the display display of this device, FIG. 6 is a diagram for explaining the caulking average,
Figure 7 is a diagram showing the principle of cross mode sound velocity measurement, Figure 8
The figure is a block diagram showing the configuration of a conventional ultrasonic diagnostic device that performs cross-mode sound velocity measurement, FIGS. 9 to 11 are diagrams for explaining its operation, and FIG. 12 is an example of the display of the conventional device. FIGS. 13 and 14 are diagrams for explaining the relationship between speckle reduction and the occurrence of time position measurement errors by conventional devices. 1... Probe, 13... Multiplexer, 14.
...Pulser, 15...Delay circuit for transmission, 16...II for reception! Extension circuit, 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, 29.. Marker generator, 30.. Digital scan. Converter, TI, ~T128...
・Ultrasonic vibration element. Applicant's Representative Patent Attorney Takehiko Suzue Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 P Figure 7 Figure 97 Figure 11 Figure 12 T Figure 13

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、所
定方向の送波経路を以て超音波ビームを送波し、上記目
的部位においてこの送波経路と交差する所定方向の受波
経路を以て超音波ビームの受波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
子を用いて超音波送受を行い、上記目的部位からの反射
波のピークを検出しその送波からピーク受波までに要し
た時間を計測することにより上記目的部位の超音波伝播
速度情報を得て診断に供する音速計測機能を備えた超音
波診断装置において、少なくとも上記音速計測を行う音
速計測モードと超音波Bモード像を得る超音波像観測モ
ードの切換えを行うとともに上記プローブを1画面分の
Bモード像形成データ収集のための走査毎にその走査途
中で音速計測データ収集のための走査を折混ぜて実施す
べく超音波送受制御する制御手段と、音速計測時での超
音波送受波経路を表示装置に表示された超音波Bモード
像上の対応位置にマーカ表示するマーカ発生手段と、音
速計測時において同一送受経路毎に得た超音波受波信号
の加算平均によるデータをもとに目的部位からの受波信
号のピーク位置を知り超音波伝播時間を得る解析手段と
を具備してなる超音波診断装置。
Using a probe configured by arranging multiple ultrasonic vibrating elements in parallel, a predetermined number of adjacent ultrasonic vibrating elements of this probe are grouped together, and a wave transmission path is created in a predetermined direction to the target region of the subject. A group of different ultrasonic beam transmitting and receiving groups, respectively, in order to transmit an ultrasonic beam by using a transmitter and receive the ultrasonic beam by a receiving path in a predetermined direction that intersects the transmitting path at the target site. Ultrasonic waves are transmitted and received using an ultrasonic vibrating element, the peak of the reflected wave from the target area is detected, and the time required from the transmission to the peak reception is measured to determine the propagation of the ultrasonic wave at the target area. In an ultrasonic diagnostic apparatus equipped with a sound speed measurement function that obtains speed information and uses it for diagnosis, at least switching between a sound speed measurement mode for measuring the sound speed and an ultrasound image observation mode for obtaining an ultrasonic B-mode image is performed, and the probe is A control means for controlling transmission and reception of ultrasonic waves so that each scan for collecting B-mode image formation data for one screen is intermixed with a scan for collecting sound velocity measurement data in the middle of the scan, and Marker generation means for displaying the sound wave transmission/reception path with a marker at a corresponding position on the ultrasound B-mode image displayed on the display device, and data based on the averaging of the ultrasound reception signals obtained for each same transmission/reception path during sound velocity measurement. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising analysis means for determining the peak position of a received signal from a target region based on the information and obtaining the ultrasonic propagation time.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012071037A (en) * 2010-09-29 2012-04-12 Fujifilm Corp Ultrasonic image diagnostic apparatus, ultrasonic image forming method, and program

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