JPS62211046A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus

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JPS62211046A
JPS62211046A JP5526286A JP5526286A JPS62211046A JP S62211046 A JPS62211046 A JP S62211046A JP 5526286 A JP5526286 A JP 5526286A JP 5526286 A JP5526286 A JP 5526286A JP S62211046 A JPS62211046 A JP S62211046A
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JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
measurement
sound
mode
saturation
Prior art date
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Pending
Application number
JP5526286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
住野 洋一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5526286A priority Critical patent/JPS62211046A/en
Publication of JPS62211046A publication Critical patent/JPS62211046A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の目的〕 (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1I11並びにその表示機能を備えた超音波診*i
AHに関するものである。
Detailed Description of the Invention (Objective 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. Ultrasonic diagnosis *i equipped with a sound velocity meter 1I11 and its display function for characterizing tissues by measuring them and providing them for diagnosis
It is related to AH.

(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.

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

そこで、このことを利用して生体中の超音波伝播速度の
情報を(al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 (al) and to examine 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音波診断装置を用いた
第7図に示すような手法が提案されている。
Conventionally, as a practical ultrasonic measurement method for such examinations, a method as shown in FIG. 7 using an electronic scanning type ultrasonic diagnostic apparatus has been proposed.

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

周知のように電子スキャン方式の超音波装置とは、複数
個の超音波振動子(以下、単に撮動子と称する)を直線
的に並設した超音波振動子アレイによるプローブを用い
、このプローブにおける隣接するいくつかの振動子を一
群として、これら一群の振動子に対して、送信超音波ビ
ームの方向とそのビームにおける撮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、超音波励賑させるもので、励振された各振動
子からの超音波は故剣状に伝播しつつ■いに干渉し合う
ことで、ある領域では打ち消し合い、ある領域では強め
合うかたちとなり、結果的に超音波ビームを得る方式で
ある。受波は一般的には、送波に用いた上記一群の撮動
子にて行い該振動子群の検出信号を送波時の遅延時間を
以て遅延することで時間軸を揃えた後、合成して受信信
号とする。そして、上記一群の振動子を−ピッチずつず
らして行くことにより、発生する超音波ビームの位置が
ずれることから、励振する振動子を電気的に選択し、ま
た励振タイミングを制御することで、リニヤ・スキャン
を行うことが出来、また、所望位置でのセクタ・スキャ
ンを行うことが出来る。
As is well known, an electronic scanning type ultrasound device uses a probe consisting of an ultrasound transducer array in which multiple ultrasound transducers (hereinafter simply referred to as transducers) are arranged in parallel. A drive pulse is applied to each group of adjacent transducers with a predetermined delay time determined according to the direction of the transmitted ultrasound beam and the position of the imager in the beam. The ultrasonic waves from each excited vibrator propagate in a sword-like manner and interfere with each other, canceling each other out in some areas and reinforcing each other in others. As a result, an ultrasonic beam is obtained. Wave reception is generally performed using the group of transducers used for wave transmission, and the detection signals of the transducer group are delayed by the delay time during wave transmission to align the time axes, and then synthesized. and the received signal. By shifting the group of transducers by -pitch, the position of the generated ultrasonic beam shifts. Therefore, by electrically selecting the transducers to be excited and controlling the excitation timing, linear - Scanning can be performed, and sector scanning can be performed at desired locations.

このようにして、発生されたθ方向に向かうビーム状の
超音波パルスは、例えば、位置が肝組織に設定してあっ
たとすると、この肝組織中の送波経路4を直進し、点P
で反射する。ここでは、この反射波(エコー)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tよ無く、この到来したエコーの入
tJA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)で受信さゼる。
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 group of transducers used to transmit the echo that arrives at the probe 1 following the receiving path 5 is the group of transducers located at the input position tJA of the echo that has arrived (the group of transducers at the right end B of the probe 1). ) is received.

上記A、8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311ずれば肝11織
中の音速Cは C−V/(t−sinθ)    ・ (1)により求
めることが出来る。
Since the distance y between A and 8 above is known, if the propagation time t of the ultrasonic waves propagating through paths 4 and 5 is shifted by 311 in total, the sound speed C in the liver tissue becomes CV/(t-sin θ) It can be obtained from (1).

このyAII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ために実施には種々の工
夫も必要になる。そこで、この方式を用いたVA璽とし
ては第8図に示すような構成をとっている。
This yAII 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 inside the living body,
In order to obtain the speed of sound from the above equation (1), various measures are required. Therefore, a VA seal using this method has a configuration as shown in FIG.

図において、1は超音波プローブであり、超音波送受信
を行う例えば128素子の撮動子T1゜〜T128を直
線的に並設してプローブ1を構成している。振動子TI
、〜T128並股面は第7図のプローブ1の超音波送受
波面2となる。
In the figure, reference numeral 1 denotes an ultrasonic probe, and the probe 1 is constructed by linearly arranging, for example, 128 elements T1 to T128 for transmitting and receiving ultrasonic waves. Transducer TI
, ~T128 parallel crotch surface becomes 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は励振する一群の娠動子各々に対
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wtN動用のパルスを発生するバルサ、1
Gは受信に供する一群の撮動子各々に対し、受信方向や
素子位置に応じて時間軸等を揃えるために必要な、エコ
ーの遅延量を得るための受信用遅延回路、17は画像や
文字情報等の表示に用いるディスプレイ、18は計算回
路、19は受信用遅延回路16を介して得た撮動子Tl
、〜T128からの受信エコーの信号を合成して増幅及
び検波するとともに、また、対数変換して深さによる信
号レベルの補正を行って受信信号として出力する受信回
路、20は受信信号をディジタル信号に変換するA/D
変換器、21はバルサ駆動用のシー1〜パルス信号及び
目的とする被検体部位からのエコーをサンプリング記憶
するため、メモリに対するアドレスを順次更新するため
のクロック信号を発生する発IJjl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
該ビーク圃を持つデータの時間(アドレス)を求める波
形解析回路である。上記計算回路1B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33ける音速を計算し、且つ、これらを空間的
に平均して出力する機能を有する。そして、この計算結
果はディスプレイ17に表示さセる。25はシステム制
御手段であり、CPLI (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、ii!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 changeover switch; 15 is a transmission delay circuit for obtaining the amount of delay to be given to each of a group of stimulators to be excited;
4 is a balsa that generates pulses for ultrasonic excitation wtN motion, 1
G is a reception delay circuit for obtaining the echo delay amount necessary for aligning the time axis etc. according to the reception direction and element position for each of the group of image sensors used for reception, and 17 is a reception delay circuit for obtaining images and characters. A display used for displaying information, etc., 18 a calculation circuit, 19 a camera Tl obtained through a reception delay circuit 16;
,~A receiving circuit that synthesizes, amplifies, and detects the received echo signals from T128, performs logarithmic conversion, corrects the signal level according to depth, and outputs the resultant signal as a received signal; 20 converts the received signal into a digital signal; A/D to convert to
The converter 21 is a generator 22 that generates a clock signal for sequentially updating the address for the memory in order to sample and store the balsa drive pulse signal and the echo from the target part of the subject. A memory 23 for storing received signals 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. The processing circuit 24 examines the data indicating the 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 an analysis circuit. The calculation circuit 1B calculates the propagation time t from the time information obtained by the waveform analysis circuit 24, and also 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 CPLI (central processing unit; for example, a microprocessor). This system control means 25 follows a predetermined program.
Operation control of the multiplexer 13, setting of delay times of the transmission delay circuit 15 and reception delay circuit 1G, and writing to the memory 22, ii! It is in charge of protrusion control and operation control of the calculation circuit 18.

上記振動子TI、〜T128は、電圧パルスを印加され
ると励振されて超音波パルスをtli射し、超音波パル
スが入射すると21任を発生する。128素子のi動子
TI、〜T128は例えば、各振動子の素子幅aを0.
67−としてこれが、素子中心間でのピッチd−0.7
2姻の間隔で128素子直線的に並べである。これらの
各振動子に対する電気信号の送受はケーブル3内のリー
ド線12を通して行う。また、上記発振器21は例えば
、IOMH2の基準クロックを発生し、また、これを分
周して4kHzのレートパルスに変換して出力する。こ
のレートパルスは32個の送信遅延回路15を経て32
個のバルサ14を駆動する。バルサ14は超音波励振駆
動用のパルスを発生する回路であり、これら32個のバ
ルサ14の出力は切換え回路であるマルチプレクサ13
により128個の振動子T11.〜T128のうち、A
端にあるT11.〜T32に1対1の対応を以てそれぞ
れ入力される。
The transducers TI to T128 are excited when a voltage pulse is applied and emit ultrasonic pulses, and generate 21 pulses when the ultrasonic pulses are incident. For example, for the 128-element i-transducer TI, ~T128, the element width a of each transducer is set to 0.
67-, this is the pitch d-0.7 between the element centers.
128 elements are arranged linearly with two-way spacing. Electric signals are sent and received to and from each of these vibrators through lead wires 12 within the cable 3. Further, the oscillator 21 generates, for example, a reference clock for the IOMH 2, and also divides the frequency of this clock to convert it into a 4 kHz rate pulse and outputs the pulse. This rate pulse passes through 32 transmission delay circuits 15 and then passes through 32 transmission delay circuits 15.
balsa 14 is driven. The balsers 14 are circuits that generate pulses for ultrasonic excitation driving, and the outputs of these 32 balsers 14 are sent to the multiplexer 13, which is a switching circuit.
128 transducers T11. ~ Among T128, A
T11 at the end. - T32 are respectively inputted in a one-to-one correspondence.

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

標準的には生体組織の音速をCo=1530[m/S]
とすれば、超音波ビームをθ0方向に放射するには隣接
する素子間のi!!延時間τ0τ0−(d/Co)−8
inθ0−(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 θ0 direction, i! between adjacent elements is required. ! Extended time τ0τ0-(d/Co)-8
inθ0−(2), and the transmission delay circuit 15 is set so that each element is driven with such a delay time difference.

すなわち、PDl −0%PD2−τo1p[)3−2
τo、  −PD32−32τ0なる遅延時間を与える
That is, PDl -0%PD2-τo1p[)3-2
A delay time of τo, −PD32−32τ0 is given.

もし、生体組織内の音速がGoであれば、超音波ビーム
はθ0方向へ進むが、一般にはCoとは限らず、これと
異なる値Cである。この時の超音波の伝播する方向θは
スネルの法則からsinθ/C−5inθo/Co  
’・・(3)で示された値となる。
If the sound speed in the living tissue is Go, the ultrasonic beam will travel in the θ0 direction, but it is generally not limited to Co and has a different value C. The propagation direction θ of the ultrasonic wave at this time is sinθ/C-5inθo/Co according to Snell's law.
'...The value shown in (3) is obtained.

ms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1G
の遅延時間はRDI−31τ0、RD2−30τo 、
 ・・・”・、 R031−τo%RD32−0のよう
に設定される。
After emitting the ms wave pulse, the multiplexer 13 transmits the vibration 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, reception delay circuit 1G
The delay times are RDI-31τ0, RD2-30τo,
...”・, R031-τo%RD32-0.

このようにすると、音速Goで80方向に送波された超
音波ビームが生体中では音速がCとなって、これにより
θ方向に指向性を持つようなかたちとなっても、振動子
素子群T97.〜T128はθ方向に指向性を持ち、θ
方向からの反射波を受信するようになる。受信信号は受
信回路19で増幅、検波、対数変換され、また、A/D
変換器20により所定のサンプリングタイミングでA/
D変換されてメモリ22に記憶される。メモリ22はレ
ートパルスのタイミングを基準として10MH2のクロ
ックに同期して順次アドレスが更新されており、メモリ
22に記憶された受信波形のサンプル値のアドレスはm
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 an ultrasonic beam transmitted in 80 directions at a sound speed of Go has a sound speed of C in a living body and has directivity in the θ direction, the transducer element group T97. ~T128 has directivity in the θ direction, and θ
It will receive reflected waves from the direction. The received signal is amplified, detected, and logarithmically converted in the receiving circuit 19, and is also A/D
The converter 20 converts A/
The data is converted into D and stored in the memory 22. The address of the memory 22 is sequentially updated in synchronization with a 10MH2 clock based on the timing of the rate pulse, and the address of the sample value of the received waveform stored in the memory 22 is m.
It precisely matches the time from the time of emission of the sound wave pulse, with an accuracy of, for example, 100 ns intervals. Therefore, from the address, the time when data at that address was obtained (the elapsed time from the time when the ultrasonic pulse was emitted) can be determined.

記憶された波形のピーク値はP点からの反射波を示し、
波形解析回路24でピーク値の時間(アドレス)を検出
すれば伝播時間tが求まる。前述の(3)式を(1)式
に代入すると生体中の音速Cは C=JYCo/(t−sinθO)  ・ (4)とな
る。更に(4)式に(2)式を代入するとc=(>璽1
7「コア ・・・(4−)となる。y、c+、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の値を求め、ディスプレイ11に出力する。
The peak value of the stored waveform indicates the reflected wave from point P,
If the waveform analysis circuit 24 detects the time (address) of the peak value, the propagation time t can be determined. When the above-mentioned equation (3) is substituted into equation (1), the sound speed C in the living body becomes C=JYCo/(t-sinθO)·(4). Furthermore, by substituting equation (2) into equation (4), c = (> 1
7 "Core...(4-).Since y, c+, and τ0 are known, the calculation circuit 18 calculates the above equation (4-) using the propagation time t obtained by measurement. The value of the sound speed C is determined and output to the display 11.

第9図は伝)IN間tの計測法を示すタイムチ1r −
1・であり、(a)のレートパルスの立下がりtoより
僅か遅れた時刻に超音波パルスが発射される。パルスの
ピークの時刻はtlである。
Figure 9 shows the time chart 1r - showing the method for measuring the t between
1, and the ultrasonic pulse is emitted at a time slightly delayed from the falling edge to of the rate pulse in (a). The pulse peak time is tl.

このように、送波ビームの中心と受波指向方向の交点に
点反射体Pがある場合は第9図(a)のように、時刻t
2にピークを持つ反射波が(q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
The reflected wave having a peak at 2 is (q), and t is determined as the time interval between t2 and tl.

肝内の血管などがうまくP点の位置に来るようにプロー
ブを調整することも可能であるが、対象が生体であるだ
けに実際上、ビームの交点に点反射体に相当するものが
存在することは希である。
It is possible to adjust the probe so that blood vessels in the liver are placed at point P, but since the target is a living body, there is something equivalent to a point reflector at the intersection of the beams. This is rare.

一般的には観察部位が例えば肝臓であった場合、P点で
示される近傍は比較的均一な肝組織である。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2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 relatively uniform liver 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 2, and the one that arrives the latest that goes through the 12 points. becomes. Therefore, the received waveform spans a period of time corresponding to the width from Pl to P2.

従って、この場合の受信波形は第9図(b)のように拡
がり、しかも、組織は完全に均一ではなく、また、生体
組織であるために種々の散乱超音波を形成し、互いに干
渉し合った結果のスペックルを含めて受信されるから、
波形には種々ランダムな凹凸が生じることとなる。
Therefore, the received waveform in this case spreads as shown in Figure 9(b), and since the tissue is not completely uniform and is a living tissue, various scattered ultrasound waves are formed and interfere with each other. The received speckles are included in the resulting speckles, so
Various random irregularities will occur in the waveform.

それ故に、これではピーク値を検出できないので、プロ
ーブを多少動かすことによって、ビーム交差点の肝内の
位置を僅かづつ、ずらしたエコーデータを得て、これら
を加算することで、雑音成分を打消すようにする。すな
わち、(b)の波形の凹凸はランダムであると考えられ
るから、ビーム交差点を変えて数百乃至致方回分加算す
るか、あるいはピークホールドの処理をすると波形はか
なり滑らかになり、この結果、(C)のようになる。
Therefore, the peak value cannot be detected with this method, so by moving the probe a little, we obtain echo data that slightly shifts the position of the beam intersection in the liver, and add these together to cancel out the noise component. Do it like this. In other words, since the unevenness of the waveform in (b) is considered to be random, the waveform can be made considerably smoother by changing the beam intersection and adding several hundred or more matching times, or by performing peak hold processing. 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セを用い、y−48m
5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11%)は約21111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
vI(Jl差Δ℃は約4.5μsである。
Now, using 3.5Mce as the ultrasonic frequency, y-48m
5, and if the ultrasonic beam is focused near the intersection point P, the beam width near the point P (about 11% at the peak in transmission and reception) is about 21111. At this time,
The propagation vI (Jl difference Δ°C between the one passing through 11 points and the one passing through 12 points is about 4.5 μs.

そして、C−Goとした場合、超音波ビーム方向がθo
−30°として、伝播時間tはおよそ62.7μsであ
る。ピーク値の時刻t2の測定精度はΔtの1/10以
下と考えられるから、音速計測誤差は理論的には10m
/S以下と言うことが出来る。
In the case of C-Go, the ultrasound beam direction is θo
Assuming -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17上
にこの場合の検査部位である肝臓近傍の超音波Bモード
−(断層像)とともに表示して診断に利用する。
The sound speed measured in this way is the path 4.5 in Figure 7.
This sound speed information is displayed on the display 17 together with the ultrasonic B mode (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33ける平均音速を求めるもの
であるが、上述の手法を更に工夫すると、局所の音速計
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 33 areas in the tissue near the point P, but if the above-mentioned method is further improved, it is also possible to measure the local sound speed. The method will be shown using FIG.

第11図は腹部体表にプローブ1の超音波送受面2を当
て、肝臓の断面32を通常の電子スキャンを行っている
場合の説明図である。ディスプレイ11には電子スキャ
ンにより得られたBモード像30が表示され、また、音
速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Inして表示されるようにしである。31は被検
者の脂肪、筋肉層、32は肝臓の断面で肝実質、33は
横隔膜、34は肝臓内の異常組織(例えば、腫よう)で
ある。
FIG. 11 is an explanatory diagram when the ultrasonic wave transmitting/receiving surface 2 of the probe 1 is applied to the abdominal body surface and a normal electronic scan is performed on a cross section 32 of the liver. A B-mode image 30 obtained by electronic scanning is displayed on the display 11, and the propagation path set for sound velocity measurement is also displayed in the B-mode image using a marker. 31 is the subject's fat and muscle layer; 32 is a cross section of the liver showing the liver parenchyma; 33 is the diaphragm; and 34 is abnormal tissue (for example, tumor) within the liver.

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

この場合は超音波の計測点(送受双方におけるビーム指
向方向の交点位置)がPI 、POで示す異常組織34
部分の境界点に来るように超音波ビームの送受位置を定
める。この時、プローブ1での上記計測点PI 、PO
の延長線位置をOとし、また、21点を測定点とする超
音波ビームの伝播経路において、プローブ1での出射点
をA及びB。
In this case, the ultrasonic measurement point (intersection position of beam direction directions for both transmission and reception) is PI, abnormal tissue 34 indicated by PO.
The transmitting and receiving position of the ultrasonic beam is determined so that it comes to the boundary point of the part. At this time, the above measurement points PI, PO with probe 1
In the ultrasonic beam propagation path with 21 measurement points, the emission points of the probe 1 are A and B.

入射点を8及び0、また、10点を測定点とする超音波
ビームの伝播経路における出射点をC及び01入射点を
D及び0、そして、プローブ1での上記測定点P1.P
Oの延長線位置をOとし、これらの各点を通る伝播経路
(A−48,A−0,B→0.C−D、C→0.0→O
)での伝播時間t(AB>、t (AO)、t (BO
)、t (CD)。
The incident points are 8 and 0, the emission points in the propagation path of the ultrasonic beam are C and 01, the incident points are D and 0, and the measurement points P1 and 10 are the measurement points. P
The extension line position of O is O, and the propagation path passing through each of these points (A-48, A-0, B→0.C-D, C→0.0→O
) at propagation time t(AB>, t(AO), t(BO
), t (CD).

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

また、PI 、PO間の往復の超音波伝播時間をt2、
A110間の超音波伝播時間をAPO。
In addition, the round-trip ultrasonic propagation time between PI and PO is t2,
APO is the ultrasonic propagation time between A110 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→r)r’1間の超音波伝播時間をPl
D、Pi→0間の超音波伝播時間をPloとし、これら
を用いてt(AB)。
The ultrasonic propagation time between 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→r)r'1 is Pl
D, the ultrasonic propagation time between Pi → 0 is Plo, and using these, t(AB).

し (AO>、  t  (80)  、 t  (C
D)。
(AO>, t (80), t (C
D).

t (Co)、t (Do)を計口する。すなわち、t
 (AB)=APO+POB t (AO)−APO+ (tj2/2 )+P10t
  (BO)−BPO+  (t Q/2  >+P1
 0t  (CD)−CPl +PI  Dt  (G
o>−CPl +P1 0 t  (Do)−DPl +P1 0 ・・・ (5) であり、これより次式でt2が求まる。
Calculate t (Co) and t (Do). That is, t
(AB)=APO+POB t (AO)-APO+ (tj2/2)+P10t
(BO)-BPO+ (t Q/2 >+P1
0t (CD)-CPl +PI Dt (G
o>-CPl +P1 0 t (Do)-DPl +P1 0 (5) From this, t2 can be found using the following equation.

tR−[(t (AO)+t (BO)−t (AB)
) −(t (Go)+t (Do) −t (CD))] ・・・(6) 従って、pi 、po間の距離をX℃、平均音速を02
、AB間の距離をyO、CD間の距離をylとすると、 1−2)l/1j2 = (yO−yl )/(tffi−tanθ)・・・
(7) XQ= (yo −yl )/ 2tanθ・・・(8
) として局所の音速C℃が求まる。θの値としては、正常
肝臓部分の平均音速Cを用いて(3)式よりθ=SIn
’  ((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。
tR-[(t (AO)+t (BO)-t (AB)
) −(t (Go)+t (Do) −t (CD))] ...(6) Therefore, the distance between pi and po is X℃, and the average sound speed is 02
, the distance between AB is yO, and the distance between CD is yl, then 1-2) l/1j2 = (yO-yl)/(tffi-tanθ)...
(7) XQ= (yo −yl)/2tanθ...(8
) The local sound velocity C° can be found. As the value of θ, using the average sound speed C of the normal liver part, θ=SIn from equation (3)
'((C/Co) ・sinθ0)...(9) It may be determined using the following as an approximate expression. 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12診断に供するとともに写真躍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), which are displayed on the display together with the B-mode image and the display marker of the measured ultrasound propagation path. Or record it as a video and save it.

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)音速計測と云うが、上述した手法の場合、プロ
ーブ1におけるA、B、C,0゜0点について伝播経路
(A→[3,A→O,B→O1C−ID、C→O,D−
0)(7)fft6通’)’7)化11u路における伝
播時間を41測し、局所の音速を求めるものであった。
This type of sound speed measurement is called cross mode (or cross beam method) sound speed measurement, but in the case of the above-mentioned method, the propagation path (A → [3, A→O, B→O1C-ID, C→O, D-
0)(7)fft6')'7) The propagation time in the 11u path was measured 41 times to determine the local speed of sound.

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、
斜めより出射させることに伴う腹壁の影響(体表及び皮
下組織の厚みの違いににる影響)を少なくするようにし
て精度を向上させている。
By measuring three paths for one measurement point in this way, the ultrasonic beam is incident obliquely,
Accuracy is improved by reducing the influence of the abdominal wall (the influence of differences in the thickness of the body surface and subcutaneous tissue) caused by emitting light from an oblique direction.

ところが19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痒う生体運動の影響と
言った要因により、各計測値には誤差分が入る。この誤
差分を、上記方式では多種の経路での計測値を用いて加
算平均することで低減するようにしているが、かかる本
来の目的に反して、上記3経路力式の場合、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言う
不対称計測のために統計的に不均一な平均どなることか
ら、厳密には上記誤差を低減できない。
However, the thickness of No. 19 is not uniform, and the physical conditions during the outward and return journeys to the measurement point are also different, and this causes differences in the attenuation of the sound waves and the measurement timing on each route. Due to factors such as the influence of biological movement that causes misalignment, each measurement value contains an error. In the above method, this error is reduced by adding and averaging the measured values from various paths, but contrary to the original purpose, in the case of the above three path force method, especially from B to Strictly speaking, the above-mentioned error cannot be reduced because the asymmetric measurement in which measurements on the path from A and D to C are missing results in a statistically non-uniform average.

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′a2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, By performing detection measurements an even number of times (at least 2 times) with the transmitting and receiving directions reversed to ensure symmetrical measurements, and finding 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 making a statistically uniform average.

この方式は、具体的には第2図に示すように、上部境界
での反射点(計測点)Pt+及びPI2、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(1
)  A−+Pa 0−)B、(2J  A−+Pt 
 t  →C,(31B−+Po  a−)A、(4)
P12→Dの4ルートとるようにするものである。
Specifically, as shown in Figure 2, this method is based on the localization of the abnormal part contained within the reflection points (measurement points) Pt+ and PI2 at the upper boundary and the reflection points (measurement points) Pa o at the lower boundary. When measuring the speed of sound, the ultrasonic beam transmission and reception path is (1
) A-+Pa 0-)B, (2J A-+Pt
t →C, (31B-+Po a-)A, (4)
It is designed to take four routes: P12→D.

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、A位置より送波し、Pa oで反射
したものをB位置で受信し、次にA位置より送波し、P
il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、Peaで反射したものをA位置で受信し、次に
B位置より送波し、PI3で反射したものをD位置で受
信すると言った具合に送受を切換えるようにすることに
よって、測定経路の対称性を持たせ、しかも、超音波ビ
ームの送受方向の指向方向をθなる同一角度とするよう
にするものである。
That is, each of the A and B positions of the probe 1 is used as an ultrasonic beam transmitting position and also as a receiving position. Then, the wave is transmitted from position A, reflected at Pa o and received at position B, then transmitted from position A, and the wave reflected from Pa o is received at position B.
The wave reflected by il is received at position C, then transmitted from position 8, the wave reflected by Pea is received at position A, then transmitted from position B, and the wave reflected at PI3 is transmitted from position D. By switching between transmitting and receiving, the measurement path is made symmetrical, and moreover, the directional directions of the ultrasonic beams in the transmitting and receiving directions are set at the same angle θ.

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

このようなりロス・モード音速轟1測機能は、超音波診
断装置に組込まれ、通常、超音波III(例えばBモー
ド像)とともにディスプレイ上に表示される。
Such a loss mode sound velocity measurement function is incorporated into an ultrasonic diagnostic apparatus, and is usually displayed on a display together with ultrasonic III (for example, a B-mode image).

この様子を第12図に示す。図において、4oはリアル
タイムで計測された被検体関心部位のBモード像、41
はこの関心部位における上記クロス・モード音速計測の
設定ビーム・パスのルートを示すビーム・パス・マーカ
、42は上記クロス・モード音速計測により得られたビ
ーム・パス・ルート別のリアルタイムAモード像、43
は上記クロス・モード音速計測により得られたビーム・
パス・ルート別の各音速値、44はこれらビーム・パス
・ルート別の各音速値をもとに求めた対象部位の平均音
速値変化図である。ビーム・パス・マーカ41は、上記
(1)、〜(4)のルートを示しており、また、音速値
33はこれらルートのうち、上記(1)のルートの音速
値をvl、上記(2)のルートの音速値をv2、上記(
3のルートの音速Illをv3、上記(4)のルートの
ルートの音速値をv4として数値表示している。
This situation is shown in FIG. In the figure, 4o is a B-mode image of the subject's region of interest measured in real time, 41
is a beam path marker indicating the route of the set beam path for the cross-mode sound velocity measurement in this region of interest; 42 is a real-time A-mode image for each beam path route obtained by the cross-mode sound velocity measurement; 43
is the beam obtained by the above cross-mode sound velocity measurement.
Each sound speed value for each path/route, 44 is a diagram of changes in the average sound speed value of the target region determined based on each sound speed value for each beam, path, or route. The beam path marker 41 indicates the routes (1) to (4) above, and the sound velocity value 33 indicates the sound velocity value of the route (1) above among these routes, vl, and (2) above. ) is the sound velocity value of the route of v2, and the above (
The sound speed Ill of the route No. 3 is numerically displayed as v3, and the sound speed value of the route (4) above is v4.

尚、■はこれら4ルートの平均音速値である。また、上
記平均音速値変化図44はこの平均音速値の時間変化を
示したものである。また、Aモード像42はルート(1
)と(3)のものを81.B3として、ルー l−(2
)と(4)のものを82 、B4として表示しである。
Note that ■ is the average sound speed value of these four routes. Further, the average sound speed value change diagram 44 shows the time change of this average sound speed value. Moreover, the A-mode image 42 is the root (1
) and (3) are 81. As B3, Lou l-(2
) and (4) are displayed as 82 and B4.

このような画像表示を行うに当ってはシステム1llt
ll1手段のIll 1ullのもとに、Bモード象4
0についてはリアルタイムで書き替えており、また、そ
の合間を縫って上記4ルートのクロス・モード音速計測
を行い計篩回路18により計篩して、その計測結果を表
示する。そして、Aモード揄はクロス・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 order to display such an image, the system 1llt
Under Ill 1ull of ll1 means, B mode elephant 4
0 is rewritten in real time, and in between, the cross-mode sound velocity measurements of the four routes mentioned above are performed, and the measurement results are displayed using the meter sieve circuit 18. The A-mode error is displayed using the echo obtained by cross-mode sound velocity measurement.

すなわち、何画面か分の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Bモード漁のリアルタイム表示を行い、このB
モード像を見ながらの所望位置での音速計測を行うもの
である。
In other words, we collect 8-mode image data for several screens,
The B-mode fishing is displayed in real-time by sequentially updating the display and inserting cross-mode sound velocity measurement every time the data collection of the 8-mode image for several screens is completed.
The speed of sound is measured at a desired position while looking at the mode image.

ところで、このようなりロス・モード音速計測において
は、超音波ビームの送、受信経路中にある種々の散乱体
による散乱を受け、これらの散乱波による千〇(スペッ
クル)により、計測信号は大きく変動している。そして
、この変動している計測信号から第9図(d)の如く、
ピーク値の位置を求め、上記の伝播時間tを計測するが
、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。すなわち、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
の不安定性の問題を残すことになる。
By the way, in such a loss mode sound velocity measurement, the ultrasonic beam is scattered by various scatterers in the transmission and reception paths, and the measurement signal is greatly affected by speckles caused by these scattered waves. It's changing. From this fluctuating measurement signal, as shown in Fig. 9(d),
The position of the peak value is determined and the above-mentioned propagation time t is measured, but the accuracy of the measurement result varies greatly depending on the position of the determined peak value. This directly affects the accuracy, stability, and reproducibility of the estimated sound speed. That is, when the peak position is detected using data with large speckles, a,
A peak value of data such as b is detected, leaving a problem of measurement instability in which different values are shown no matter how many times the same region is measured.

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@S1.〜3nを
得て、その平均3a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 Figure 3, many sample signals @S1. ~3n is obtained and the average 3a is taken to reduce speckles.

ところで、音速計測の精度はスペックルの他にも受信し
た計測信号の飽和にも影響される。すなわち、第6図に
示すように、計測信号(エコー)波形のピークを用いて
音速を求める際に、第6図の実線aに示すような状態で
あれば、その波形のピークの現われる時点tpは正確に
計測することができるのであるが、図中の一点鎖線すで
示すように受信信号のレベルが大き過ぎて受信回路の飽
和レベルvsatに達したような場合には波形のピーク
が潰れてしまうことから、ピーク位置はtp′となり、
正確なピーク位置が計測できない。
Incidentally, the accuracy of sound velocity measurement is affected not only by speckle but also by the saturation of the received measurement signal. That is, as shown in FIG. 6, when determining the speed of sound using the peak of the measurement signal (echo) waveform, if the state is as shown by the solid line a in FIG. 6, the time point tp at which the peak of the waveform appears can be measured accurately, but as shown by the dashed-dotted line in the figure, if the level of the received signal is too high and reaches the saturation level vsat of the receiving circuit, the peak of the waveform will collapse. Therefore, the peak position is tp',
Accurate peak position cannot be measured.

従って、このような問題を避けるため、術者は受信系の
感度を予め適正に調整しながらデータを取る必要がある
が、従来、波形の飽で11を判定し、術者に知らせると
言う機能を有しないために、術者の経験に基づき試行錯
誤で設定するようにしてJ3す、音速計測を行う上で能
率が悪い。
Therefore, in order to avoid such problems, the surgeon needs to properly adjust the sensitivity of the receiving system in order to obtain data. Therefore, it is inefficient to measure the speed of sound by setting it by trial and error based on the operator's experience.

(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音速計測を行うに当り、受信信
号の飽和を抑制すべく、受信系のレベル調整を行うに当
り、その調整は術者の経験に頼っていたため、最適レベ
ルに旨く調整出来ないがために、音速測定に手間取ると
云う欠点があった。
(Problem to be solved by the invention) In this way, when measuring the speed of sound in the conventional method, the level adjustment of the receiving system is carried out in order to suppress the saturation of the received signal, and the adjustment depends on the operator's experience. However, since it was not possible to precisely adjust the sound velocity to the optimum level, it took time to measure the sound velocity.

また、この調整が不十分であると、音速測定の測定精度
に問題が生じ計l精度が確保できない。
Furthermore, if this adjustment is insufficient, there will be a problem with the accuracy of the sound velocity measurement, making it impossible to ensure total accuracy.

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tI能を有する超音波診
断装置において、受信した計測信号が飽和したときはこ
れを術者に知らせることができ、しかも、容易に適正値
に調整することができて音速計測に供することが出来る
ようにし、以て、能率の良い、しかも誰が測定しても高
い信頼度で音速計測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装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus having the ability to measure the sound velocity using the beam crossing method (cross mode), to be able to notify the operator when the received measurement signal is saturated. In addition, the cross mode allows for easy adjustment to the appropriate value and can be used for sound speed measurement, making it possible to measure sound speed efficiently and with high reliability no matter who makes the measurement. An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic device with a sound velocity measurement function.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(ト;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、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
kQ波県初素子のうち、隣接する所定数を一群とケると
こ(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J3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
断に洪する音速計測機能を備えた超音波診1!i装置に
おいて、上記音′a訂測を行う音速計測モード時の超音
波受波信号を検波増幅する増幅率可変調整可能な受信回
路と、この受信回路出力信号のレベルを監視して飽和時
これを検知する飽和検出器と、この飽和検知された時こ
れを報知するとともにその際のAモード像を画像表示す
べく制御する制一手段と、音速計測時において飽和検知
された超音波受波信号を除く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設けて構成する
(G; Means for solving the problem) In order to achieve the above object, the present invention uses a probe configured by arranging a plurality of ultrasonic vibration elements in parallel, and among the kQ wave prefectural elements of this probe, When a predetermined number of adjacent groups are grouped together, an ultrasound beam is transmitted to the target region of the subject along a transmission path in a predetermined direction. Ultrasonic waves are transmitted and received using a group of ultrasonic vibrating elements for transmitting and receiving different ultrasonic beams, respectively, in order to receive the ultrasonic beams using the receiving path of the ultrasonic beams. An ultrasonic diagnosis 1!i device equipped with a sound velocity measurement function that detects a peak and measures the time required from its transmission to peak reception to obtain ultrasound propagation velocity information of the target area and aid in diagnosis. , a receiving circuit with a variable amplification factor that detects and amplifies the ultrasonic received signal in the sound speed measurement mode for performing the sound 'a correction, and a receiving circuit that monitors the level of the output signal of this receiving circuit and detects when it is saturated. A saturation detector that detects saturation, a control means that notifies you when this saturation is detected and controls to display the A-mode image at that time, and an ultrasonic reception signal that detects saturation when measuring the speed of sound. The apparatus is constructed by providing analysis means for determining the peak position of the received signal from the target site and obtaining the ultrasonic propagation time based on the data obtained by averaging the received signals.

(作  用) かかる構成において、クロス・モードM速計測を開始す
ると受信回路の検波増幅後の超音波受波信号は飽和検出
器により飽和レベルに達しないか否かがC視され、飽和
が検知されると制御手段と波形解析手段にこれが報知さ
れる。すると、制御手段は飽和したことを直ちに操作者
に報知すべく表示装置に文字表示したり、あるいはブザ
ー、ランプ表示するなどして知らulかっ、表示装置に
はその際の超音波受波信号をAモード表示する。
(Function) In such a configuration, when cross mode M speed measurement is started, the ultrasonic received signal after detection and amplification in the receiving circuit is checked by the saturation detector to see if it has not reached the saturation level, and saturation is detected. When this happens, the control means and waveform analysis means are notified of this. Then, the control means immediately informs the operator of the saturation by displaying text on the display device, or by using a buzzer or lamp, and the display device displays the ultrasonic reception signal at that time. Display in A mode.

これにより操作者は超音波受波信号が飽和したことを直
らに知ることができ、また、表示されたAモード像より
飽和の状態を知ることが出来る。従って、操作者はこの
Aモード像を見て飽和しないようなレベルに受信回路の
増幅率を調整し直ず。
This allows the operator to immediately know that the ultrasonic reception signal is saturated, and also to know the state of saturation from the displayed A-mode image. Therefore, the operator must read this A-mode image and adjust the amplification factor of the receiving circuit to a level that does not saturate.

Aモード像は超音波受波信号を受ける毎に表示されるた
め、その波形を見ながらレベル調整すれば容易に最適レ
ベルに調整することが出来る。また、飽和した超音波受
波信号は波形解析の際に自動的に除外されるので、高精
度の音速計測が行えるようになり、しかも、増幅度の最
適設定が容易に行える。このようにして、音速計測のた
めの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。
Since the A-mode image is displayed every time an ultrasonic reception signal is received, the level can be easily adjusted to the optimum level by adjusting the level while looking at the waveform. Furthermore, since saturated ultrasonic reception signals are automatically excluded during waveform analysis, it becomes possible to measure the sound velocity with high accuracy, and moreover, the optimum amplification degree can be easily set. In this way, the received signals for sound speed measurement obtained by repeating the transmission and reception of waves for sound speed measurement are added and averaged, and the peak position of the received signal at the intersection is determined from the time when the wave transmission starts to this peak position. The ultrasonic propagation time is obtained from this time information and used for sound speed measurement.

このように、木製−では受信回路出力の飽和を監視し、
音速計測のための超音波受波信号に飽和が生じたときは
直ちにこれを操作者に知らせるとともに、受信回路が出
力した飽和超音波受波信号のAモード像を表示し、飽和
の状態を知らせ、受信回路の増幅率を適正値に調整し易
くし、また、飽和超音波受波信号を除外して波形解析す
ることで音速測定を行うようにしたものである。従って
、飽和が生じても誰でも容易に受信系を最適増幅度に設
定し直して音速計測を行うことが出来るようになり、高
精度の音速計測を行うことができるようになる。
In this way, the wooden model monitors the saturation of the receiving circuit output,
When saturation occurs in the ultrasonic reception signal for measuring the speed of sound, the operator is immediately notified of this, and the A-mode image of the saturated ultrasonic reception signal output by the receiver circuit is displayed to notify the operator of the saturation state. , the amplification factor of the receiving circuit can be easily adjusted to an appropriate value, and the speed of sound can be measured by analyzing the waveform while excluding the saturated ultrasonic reception signal. Therefore, even if saturation occurs, anyone can easily reset the receiving system to the optimum amplification degree and measure the speed of sound, making it possible to measure the speed of sound with high precision.

(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はバルサ、15は送信用遅延回路、16は受信
用遅延回路、17はディスプレイ、19は受信回路、2
0はA/D変換器、21はクロック発振器、22はメモ
リ、23は処理回路、24は波形解析回路である。これ
らは基本的には先に説明した第8図における同一符号、
同一名称を付したものと同じであり、従って、ここでは
改めて説明はしない。但し上記受信回路19はここでは
増幅率可変調整可能なものを用いている。18はA/D
変換器20の出力をもとに音速計綽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。2Gは切換えスイッチであり、受
信用遅延回路16の合成出力のクロス・モード音速測定
側Xと超音波Bモード像を得る超音波装置側Bへの供給
ルート選択切換えを行うものである。
FIG. 1 is a block diagram showing the main structure of this device. In the figure, 1 is a probe, 12 is a lead wire, 13 is a multiplexer, 14 is a balsa, 15 is a transmission delay circuit, 16 is a reception delay circuit, 17 is a display, 19 is a reception circuit, 2
0 is an A/D converter, 21 is a clock oscillator, 22 is a memory, 23 is a processing circuit, and 24 is a waveform analysis circuit. These are basically the same reference numerals in FIG. 8 as explained earlier.
It is the same as the one with the same name, so it will not be explained again here. However, the receiving circuit 19 here uses a circuit whose amplification factor can be variably adjusted. 18 is A/D
A calculation circuit 25A that performs sonic velocity measurement, average value calculation, etc. based on the output of the converter 20 is a system control means, and is in charge of controlling the entire system. 2G is a changeover switch that selects and switches the supply route of the combined output of the reception delay circuit 16 to the cross-mode sound velocity measurement side X and the ultrasonic device side B for obtaining an ultrasonic B-mode image.

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
。28はA/D変換器であり、受信回路27の出力をデ
ィジタル信号に変換するものである。
Reference numeral 27 denotes a receiving circuit on the ultrasonic device side, which performs amplification, detection, filtering, logarithmic conversion, etc. of the received signal. 28 is an A/D converter, which converts the output of the receiving circuit 27 into a digital signal.

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
の画象データ(マーカ)を発生するものである。30は
ディジタル・スキ11ン・コンバークであり、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11
にお番ノる表示タイミングの違いをこのフレーム・メモ
リを介在させることで支障の無いようにコンバートする
ものである。また、上記マーカ発生器29の出力はこの
ディジタル・スキャン・コンバータ30のフレーム・メ
モリ上におけるBモード像の上記クロス・モード音速計
測の計測ルート対応位置に出き込まれる。
A marker generator 29 generates image data (markers) for displaying the measurement route (beam bus route) of the cross mode sound speed measurement. Reference numeral 30 denotes a digital skin 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 was collected. At the same time, readout is performed in accordance with the scanning timing of the display 17, thereby adjusting the acquisition timing of the ultrasound image and the display 11.
By interposing this frame memory, differences in display timing can be converted without any problems. Further, the output of the marker generator 29 is sent to a position corresponding to the measurement route of the cross-mode sound velocity measurement of the B-mode image on the frame memory of the digital scan converter 30.

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

本装置はクロス・モード音速計測に関しては、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、CPU (中央処理装置:例え
ば、マイクロプロセッサ)を中心に構成されている点で
は従来と変りは無い。このシステム制御手段25Aは予
め定められたプログラムに従い、上記マルチプレクサ1
3の動作制御や上記送信用遅延回路15及び受信用遅延
回路16の遅延時間の設定及び上記メモリ22のさき込
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の動作ルリ御並びに切換えスイッチ26の切
換え制御、マーカ発生器29のマーカ出力制御等を司る
ものである。そして、通常はBモードのための超音波ス
キャンを行いつつ、その合間(所定タイミング毎に)ク
ロス・モード音速計測のための超音波送受を行うように
制御し、Bモードのリアルタイム表示と音速計測を行い
、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プロット表示を行う
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 configured with a CPU (Central Processing Unit: for example, a microprocessor). This system control means 25A controls the multiplexer 1 according to a predetermined program.
3, the setting of the delay time of the transmission delay circuit 15 and the reception delay circuit 16, the loading and reading control of the memory 22, the operation control of the waveform analysis circuit 24 and the calculation circuit 18, and the changeover switch. 26, marker output control of the marker generator 29, etc. Then, while normally performing ultrasonic scanning for B mode, in between (every predetermined timing) ultrasonic transmission and reception for cross mode sound velocity measurement is performed, real-time display of B mode and sound velocity measurement are performed. Then, it performs sound speed measurement calculations, displays the results, calculates the average sound speed of all beam buses, and displays the results in plots.

また、本システムでは受信口路19の出力は信号レベル
の飽和を検知する飽和検出器31を介してA/DI換器
20に与えるようにしており、飽和検出器31の飽和検
知出力は処理回路23とシステム制御手段25Aに与え
られる構成となっている。そして、飽和検出器31の飽
和検知出力を受けると処理回路23はその飽和の生じた
超音波受信信号を加算平均処理から除外する構成としで
ある。また、飽和検出器31の飽和検知出力を受けると
システムIIl卸手段25Aは飽和検知した超音波受信
信号のAモード像をディスプレイ17に表示でるととも
に、別途設けた発光ダイオード(L E D ) 32
およびブザー33を点灯及び鳴動させ、操作者に受信回
路19の出力が飽和していることを報知することが出来
るようにしである。また、システム制御手段25Aは文
字情報発生用のキャラクタジェネレータ34に対し、飽
和を知らせるメツセージコードを出力し、このメツセー
ジコードをキャラクタジェネレータ34により文字映像
信号化してディスプレイ17に与え、操作者に文字でも
飽和を知らせることが出来るようにしである。
Furthermore, in this system, the output of the receiving port path 19 is supplied to the A/DI converter 20 via a saturation detector 31 that detects saturation of the signal level, and the saturation detection output of the saturation detector 31 is sent to the processing circuit. 23 and system control means 25A. When receiving the saturation detection output from the saturation detector 31, the processing circuit 23 is configured to exclude the saturated ultrasonic reception signal from the averaging process. Further, upon receiving the saturation detection output from the saturation detector 31, the system II output means 25A displays an A-mode image of the ultrasonic reception signal that has detected saturation on the display 17, and also displays a separately provided light emitting diode (LED) 32.
The buzzer 33 is also turned on and sounds to notify the operator that the output of the receiving circuit 19 is saturated. Further, the system control means 25A outputs a message code to notify the saturation to the character generator 34 for generating character information, converts this message code into a character video signal by the character generator 34, and provides it to the display 17, so that the operator can also This is to let you know when it's saturated.

このように飽和を検知し、その飽和の状況をAモードの
がたらで具体的に表示するとと乙に、メツセージと光、
及び音で飽和が生じたことを直ちに知らせることが出来
るようにしたものである。
If saturation is detected in this way and the saturation situation is concretely displayed in the A mode, it will send a message and light,
And, the occurrence of saturation can be immediately notified by sound.

尚、通常におけるAモード表示は上記クロス・モード音
速計測にて得た各ビーム・パスでの測定データをちとに
行う。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・パ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。
Note that the normal A-mode display is performed by immediately displaying the measurement data for each beam path obtained by the above-mentioned cross-mode sound velocity measurement. This is an A-mode image display, an average A-mode image display,
Each of the selected beam paths is displayed in the form of an average sound speed change diagram or a local sound speed change diagram.

また、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。
Regarding the above-mentioned sound velocity measurement, for example, if a cross mode symmetric measurement method is used, the operation of the multiplexer 13 is controlled as follows.

すなわち、第2図に示すように本8i置では上部境界で
の反射点(計測点)PI3及びPI3、下部境界での反
射点(計測点)PIlO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−)
pHo −+B、 A−+Pt l−+C,B−+Po
 O→A、B−+Pt 2−eDの4ルートとるように
する。すなわち、プローブ1のAおよびB位置各々を超
音波ビーム送波位置とするとともに受波位置としても用
いるようにする。そして、A位置より送波し、Pa++
で反射したものを8位置で受信し、次にA位置より送波
し、Prt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、POOで反射したものをA位置で受信し
、次に8位置より送波し、PI3で反射したものをD位
置で受信すると言った具合に送受を切換えるようにする
ことによって、計測経路の対称性を持たせ、しから、i
A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. 2, in this 8i setting, the local sound speed of the abnormal part included in the reflection points (measurement points) PI3 and PI3 at the upper boundary and the reflection point (measurement point) PIlO at the lower boundary is measured. , the ultrasonic beam transmission and reception path is A-)
pHo −+B, A−+Pt l−+C, B−+Po
Try to take four routes: O→A, B-+Pt 2-eD. That is, each of the A and B positions of the probe 1 is used as an ultrasonic beam transmitting position and also as a receiving position. Then, the wave is transmitted from position A, and Pa++
The wave reflected at POO is received at position 8, then transmitted from position A, the wave reflected at Prt is received at position C, then transmitted from position 8, and the wave reflected at POO is transmitted at position A. By switching the transmission and reception, such as receiving, then transmitting from position 8, and receiving the reflected wave from PI3 at position D, the measurement path is symmetrical.
The directional directions of the A sound wave 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2図に示すよ
うな4つのルートBl 、 B2 、 B3 。
In this embodiment, the cross-mode sound velocity measurement is performed using four routes Bl, B2, and B3 as shown in FIG.

B4を用いて計測するものとし、各反射点はBモードの
超音波像を参照して操作者が目的部位に近い最適な深さ
にそれぞれの反射点(ビーム交差点)を予め設定してお
くものとする。また、8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トを設定する。
B4 is used for measurement, and each reflection point (beam intersection) is set in advance by the operator at the optimal depth close to the target area by referring to the B-mode ultrasound image. shall be. Further, the operator sets a cross-mode sound velocity measurement route by referring to the 8-mode ultrasonic image.

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。マーカ発生器29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. The output of the marker generator 29 is B on the frame memory of the digital scan converter 30.
Since it is written in the mode image at a position corresponding to the measurement route for cross-mode sound velocity measurement, the measurement route for cross-mode sound velocity measurement set together with the current 8-mode image is displayed as a marker on the display 17.

従って、操作者は計測ルートがどのように設定されてい
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 how the measurement route is set, 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が終わる毎に所定のタイミングで切
換えスイッチ2G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, every time the ultrasonic electronic scan in B mode is completed, the changeover switch 2G is temporarily switched from the terminal B side to the X side at a predetermined timing, and the sound velocity is measured 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2Gが端子B側に切
換えられ、また、マルチプレクサ13は電子スキャンの
ための選択が行われるとともに、遅延回路15.16は
電子スキャンのための遅延時間が設定され、これら遅延
時間を以て、上記マルチプレクサ13の選択した振動子
群より超音波送受が行われる。この受信信号の合成出力
は受信回路27により増幅、検波された後、Bモード象
の画質を損わないように、且つ、不要な雑音成分のみを
カットするためのローパス・フィルタ(カットオフ周波
数1MH7程度)によりフィルタリングされる。そして
、飽和検出器32で信号のレベルをチェックされた後、
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酸されてディジタル・スキャン・
コンバータ30には超音波Bモード像が形成される。
To explain specifically, first, the system control means 2
5A, the changeover switch 2G is switched to the terminal B side, the multiplexer 13 is selected for electronic scanning, and the delay circuits 15 and 16 are set to have a delay time for electronic scanning. With these delay times, ultrasonic waves are transmitted and received from the transducer group selected by the multiplexer 13. The combined output of this received signal is amplified and detected by the receiving circuit 27, and then filtered through a low-pass filter (cutoff frequency: 1 MH 7 filtered by degree). After the signal level is checked by the saturation detector 32,
The data is 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. These ultrasonic scans are sequentially acidified and converted into digital scans while shifting the scan position in sequence.
An ultrasonic B-mode image is formed in the converter 30.

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−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
In addition, the beam bus marker for cross mode sound velocity measurement set by the marker generator 29 is output and placed at the position corresponding to the cross mode sound velocity measurement position in the frame memory of the digital scan converter 30. The marker is stored. The image data thus formed on the frame memory of the digital scan converter 30 is read out in accordance with the scanning of the display 17, and is provided to the display 17 for display.

Bモードの電子スキャンが終わると音速計測を実施すべ
く、システム制御手段25Aは切換えスイッチ26を端
子X側に切換える。そしてクロス・モード音速計測に入
る。この音速計測は始めに、上記設定された位置での8
1のルートで行う。
When the B-mode electronic scan is completed, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal X side in order to measure the speed of sound. Then, cross mode sound velocity measurement begins. This sound velocity measurement begins with 8 points at the position set above.
Follow route 1.

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の遅延鍔面が設定される。
That is, under the control of the system control means 25A,
The delay face of the transmission/reception delay circuit 15 is set.

この遅延時間は隣接する各振動子間における遅延時間差
τ0がτo = (d/C□ ) s i nθ0 (
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11110手段25A(7)$1111
1+7)モ、!:1.:、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、対応するバルサ14の出力端と接続される。
The delay time difference τ0 between adjacent oscillators is τo = (d/C□) sinθ0 (
The relationship is set so as to satisfy the above equation (2). And the above system 11110 means 25A (7) $1111
1+7) Mo,! :1. : A predetermined number of transmitting vibration elements belonging to point A of the probe 1 are connected to the output ends of the corresponding balsers 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2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TI、〜T32とバルサ14の出力端とが
接続される。
For example, if the predetermined number of transmitting transducer elements belonging to the eight points of the probe 1 (see FIG. 2) is 32, then the transducer group TI, ~T32 and the output end of the balsa 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を介してバルサ14に入力さ
れる。すると、バルサ14より対応する送信遅延回路1
5の遅延時間分ずれたタイミングで励振パルスが出力さ
れ、撮動子Tl、〜T32のうち、該バルサの対応する
振動子に入力され、振動子は超音波を発生する。そして
、上記遅延時間により定まる所定方向θに超音波ビーム
として送波される。
Further, a rate pulse is generated by the clock oscillator 21, and this is input to the balsa 14 via the transmission delay circuit 15. Then, from the balsa 14, the corresponding transmission delay circuit 1
An excitation pulse is outputted at a timing shifted by a delay time of 5, and is input to a corresponding transducer of the balsa among the imagers Tl 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8点(
第2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
6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 eight points (
By switching the multiplexer 13, a predetermined number of receiving transducer elements belonging to the corresponding delay circuit 1
It is connected to the input terminal of 6.

ここでは、送信用振動素子が32mであるため、プロー
ブ1のB点に属する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 the transmitting transducer element is 32 m long, the 32 transducer groups belonging to point B of probe 1 T91° to T12
8 and the input terminal of the reception delay circuit 16 are connected.

これにより、プローブ1のA点に属する呈動子群より被
検体に向って送波された足音波ビームは、点Pooでの
反射弁がプローブ1のB点に属する振動子群により受波
され、そのエコーは受信用遅延回路16により、送信の
場合と同様の時間差を与えられた後に合成され、出力さ
れる。
As a result, the foot sound beam transmitted toward the subject from the transducer group belonging to point A of probe 1 is received by the reflection valve at point Poo 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16よりの受信エコー合成出力は、
受信回路19により増幅、検波されフィルタリング(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
形の歪みをを清らかにし、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、飽和検知された後、A/
D変換器20によりディジタル値に変換され、メモリ2
2に―き込まれる。メモリ22ではクロック発i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
たちで記憶される。これはAモード鍮のデータとなる。
The reception echo synthesis output from this reception delay circuit 16 is
The signal is amplified and detected by the receiving circuit 19 and filtered (filtering during sound velocity measurement is to clarify 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. ) and after saturation is detected, A/
It is converted into a digital value by the D converter 20 and stored in the memory 2.
2 - gets stuck. In the memory 22, the clock generator 20
The address is updated at a predetermined timing every time the ultrasonic beam is transmitted by the clock signal outputted by the system control means 25A, and the writing control is performed by the system control means 25A, so that the echoes from the measurement points correspond to the time. It will be remembered in the way it was written. This is A mode brass 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26を再び端子B側に切換え、Bモード−の収
集に入る。そして、Bモード像のデータ収集が終わると
システム制御手段25Aは切換えスイッチ26を端子X
側に切換え、B2のルートにおけるクロス・モード音速
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Pst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 selector switch 26 to the terminal B side again, and enters B mode collection. Then, when the data collection of the B mode image is completed, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal
side, and move on to cross-mode sound velocity measurement on route B2. Then, the multiplexer 13 is operated under the control of the system control means 25A, and this time, instead of the transducer group belonging to point B on the route of the starting point position, a predetermined number of transducer groups belonging to the 0 point of the probe 1 are selected. is connected to the input terminal of the reception delay circuit 16 corresponding to the probe 1, and a predetermined number of transducer groups belonging to the point A of the probe 1 are connected to the corresponding pulser 14, respectively. And A of probe 1
The reflected component at point Pst of the ultrasonic wave transmitted from the transducer group belonging to the point is received by the same number of transducer groups belonging to the zero point of the 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、旦っ、ローパス・フィルタ
によるフィルタリングおよび飽和検知の後、B2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 and saturation detection by the low-pass filter, the output is transmitted from the ultrasonic wave on the route B2 to the reception. It is used for measuring time t2.

この作業が終わるとシステムl1lil1手段25Aは
切換えスイッチ26を再び端子B側に切換え、Bモ゛−
ド像の収集を実行する。そして、それが終了するとシス
テム制御手段25Aは切換えスイッチ26を端子xll
lIJに切換え、上記始点位置のルートにおける83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の制御によりマルチプレクサ13
が動作して、今度はA点に属する振動子群に変えてプロ
ーブ1の8点に屈するしかも、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
.〜■128とこれらに対応するパルサ14の出力端と
が接続され、また、0点に属する振動子群に代えてプロ
ーブ1のA点に属する32素子の振動子群が受信用遅延
回路16に接続される。そして、プローブ1の8点に属
する振動子群より超音波が送波され、この送波された超
音波の点Pooでの反射成分がプローブ1のA点に属す
る振動子群により受波される。その受信エコーは受信用
遅延回路16により、送波の場合と同様の時間差を与え
られた後に合成されて出力される。
When this work is completed, the system l1lil1 means 25A switches the selector switch 26 to the terminal B side again, and the B mode
Execute the collection of de statues. When this is completed, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal xll.
Switch to lIJ and proceed to the cross mode sound velocity measurement on route 83 in the route of the above-mentioned starting point position. Then, under the control of the system control means 25A, the multiplexer 13
operates, and this time, the transducer group belonging to point A is changed to the 8 points of probe 1, and a predetermined number (32 elements in the previous example) of the transmitting transducer group according to the reflection point setting depth is changed to the transducer group belonging to point A. T97
.. ~■ 128 and the corresponding output terminals of the pulsers 14 are connected, and a 32-element transducer group belonging to the A point of the probe 1 is connected to the reception delay circuit 16 instead of the transducer group belonging to the 0 point. Connected. Then, ultrasonic waves are transmitted from the transducer group belonging to the eight points of the probe 1, and the reflected components of the transmitted ultrasonic waves at the point Poo are received by the transducer group belonging to the 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、飽和検出
器32による飽和検知の後、B3のルートにおける超音
波の送波より、受波までの時間t3の計測に供される。
The combined output of the received echoes is amplified, detected, and filtered by the receiving circuit 19 in the same way as in the case described above, and after the saturation is detected by the saturation detector 32, the time from the transmission of the ultrasonic wave on the route B3 to the reception of the ultrasonic wave is determined. It is used for measurement of t3.

この作業が終わるとシステム制御手段25Aは切換えス
イッチ26を再び端子B側に切換え、Bモード像の収集
を実行する。そして、それが終了するとシステムIll
 WJ手段25Aは切換えスイッチ26を端子X側に切
換え、B4のルートにおけるクロス・モード音速計測に
移る。
When this work is completed, the system control means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal B side again, and executes B-mode image collection. And when it finishes the system Ill
The WJ means 25A switches the changeover switch 26 to the terminal X side, and moves to 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16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 circuit 16 corresponding thereto, and
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1G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、プローブ1のD点に属する振動
子群により受波される。
Then, the transducer group and the input terminal of the receiving delay circuit 1G are connected. Then, when an ultrasonic wave is transmitted from the transducer group belonging to the eight points of the probe 1, the reflected component of the transmitted ultrasonic wave at the point P12 is received by the transducer group belonging to the point D of the probe 1. be done.

そして、その受信エコーは受信用遅延回路16により、
送波の場合と同様の時間差を与えられた後に合成されて
出力される。この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、飽和検出器32による飽和検知の後、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 reception echo is processed by the reception 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 the received echoes is amplified, detected, and filtered by the receiving circuit 19 in the same way as in the case described above, and after the saturation is detected by the saturation detector 32, it is received from the ultrasonic wave transmitted on the route B4. Time to wave t4
used 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26を再び端子B11Ilに切換え、Bモード像
の収集を実行する。そして、その終了の後、システムi
ll 111手段25Aは切換えスイッチ2Gを端子x
Ilに切換え、上記始点位置のルートに対して例えば超
音波撮動子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 B11Il again, and executes B-mode image collection. And after its completion, system i
ll 111 means 25A connects changeover switch 2G to terminal x
Il, and proceed to the cross-mode sound velocity measurement on route 81 at a new position where the ultrasonic sensor is moved, for example, by one pitch with respect to the route at the above-mentioned starting point position.

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5図の如く、81〜B4の4ルートにおけるそれ
ぞれのエコー信号の加篩平均値として得る。また、リニ
アス1−ヤ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 operations are obtained as a summed average value of the respective echo signals in the four routes 81 to B4, as shown in FIG. In addition, 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側御
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
置が求められる。
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81.8
2.83.84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tl、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. Based on this, the calculation circuit 18 calculates 81.8.
2.83.84 Time tl, t2. from ultrasonic transmission to the above peak position for each route. 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.

以上は受信回路19の出力信号に飽和がなかった場合の
動作であるが、飽和が生じたときは次のような動作とな
る。
The above is an operation when there is no saturation in the output signal of the receiving circuit 19, but when saturation occurs, the following operation occurs.

すなわち、受信回路19の出力は信号レベルの飽和を検
知する飽和検出器31を介してA/D変換器20に与え
るので、受信回路19の出力信号レベルが飽和すると飽
和検出器31は直ちにこれを検知して、飽和検知出力を
処理回路23とシステム制御手段25Aに与える。そし
て、飽和検出器31の飽和検知出力を受けると処理回路
23はその飽和の生じた超音波受信信号を加算平均処理
から除外する。すなわち、A/D変換器20の出ツノを
メモリ22に加算することを禁止する。また、飽和検出
器31の飽和検知出力を受けるとシステム制(財)手段
25Aはt1i相検知した超音波受信信号のAモード像
をディスプレイ11に表示するとともに、別途設けた発
光ダイオード(L E D ) 32およびブザー33
を点灯及び鳴動させ、操作者に受信回路19の出力が飽
和していることを報知する。また、システム制御手段2
5Aは文字情報発生用のキャラクタジェネレータ34に
対し、飽和を知らせるメツセージコードを出力し、この
メツセージコードをキャラクタジェネレータ34により
文字映像信号化してディスプレイ17に与え、操作者に
文字でも飽和を知らせる。従って、操作者は受信回路1
9出力が飽和したことを直ちに知る。そして、操作者は
ディスプレイ17に表示された飽和受信信号のAモード
像を見て飽和がどの程度であるかを知る。つぎに操作者
は受信回路19の増幅率を調整する。この調整時の受信
回路19の出力は音速計測モード突入毎に得られた受信
信号の増幅出力がAモード像の形でディスプレイ17上
に表示されるようにシステム制御手段25Aにて制御さ
れるので、このAモード波形の様子を見ながら容易に適
宜な増幅率に受信回路19を調整することが出来る。そ
して、調整が終了した時点で音速計測の開始指令をシス
テム制御手段25Aに与えることにより、最適な増幅率
での受信信号を利用した音速計測が実施される。尚、飽
和が解消されれば、上記LED32やブザー33および
文字表示、飽和Aモード波形の表示はなくなる。
That is, since the output of the receiving circuit 19 is given to the A/D converter 20 via the saturation detector 31 that detects the saturation of the signal level, the saturation detector 31 immediately detects the saturation when the output signal level of the receiving circuit 19 is saturated. It is detected and a saturation detection output is provided to the processing circuit 23 and the system control means 25A. Then, upon receiving the saturation detection output from the saturation detector 31, the processing circuit 23 excludes the saturated ultrasonic reception signal from the averaging process. That is, adding the output of the A/D converter 20 to the memory 22 is prohibited. Further, upon receiving the saturation detection output from the saturation detector 31, the system system means 25A displays an A-mode image of the ultrasonic reception signal detected in the t1i phase on the display 11, and displays a separately provided light emitting diode (L E D ) 32 and buzzer 33
lights up and sounds to notify the operator that the output of the receiving circuit 19 is saturated. In addition, the system control means 2
5A outputs a message code notifying saturation to a character generator 34 for generating character information, converts this message code into a character video signal by the character generator 34, and supplies it to the display 17, notifying the operator of saturation also in text. Therefore, the operator must
9. Immediately know that the output is saturated. The operator then sees the A-mode image of the saturated received signal displayed on the display 17 and knows the degree of saturation. Next, the operator adjusts the amplification factor of the receiving circuit 19. The output of the receiving circuit 19 during this adjustment is controlled by the system control means 25A so that the amplified output of the received signal obtained each time the sound velocity measurement mode is entered is displayed on the display 17 in the form of an A-mode image. The receiving circuit 19 can be easily adjusted to an appropriate amplification factor while observing the state of this A-mode waveform. Then, when the adjustment is completed, a sound velocity measurement start command is given to the system control means 25A, so that the sound velocity measurement using the received signal at the optimum amplification factor is carried out. Note that once saturation is eliminated, the LED 32, buzzer 33, character display, and saturated A mode waveform display disappear.

このように本発明は受信回路の飽和を検知し、その飽和
の状況をAモードのかたちで具体的に表示するとともに
、メツセージと光、及び音で飽和が生じたことを直ちに
知らせることが出来るようにしたものである。そして、
飽和状態を具体的に知らせるため、飽和受信信号のAモ
ード波形を表示するようにし、受信回路の増幅率調整を
実際の波形の状態を見ながら調整出来るようにしている
In this way, the present invention detects the saturation of the receiving circuit, concretely displays the saturation situation in the A mode, and can immediately notify that saturation has occurred with a message, light, and sound. This is what I did. and,
In order to specifically notify the saturation state, the A-mode waveform of the saturated reception signal is displayed so that the amplification factor of the receiving circuit can be adjusted while viewing the actual waveform state.

従って、本装置では音速計測を行う際に、受信信号に飽
和が生じても、誰でもこれを直ちに知って受信系を最適
増幅率に調整し、音速計測を実施することができる。そ
のため、能率良く、しかも轟精度の音速計測が実施可能
になる。
Therefore, with this device, even if saturation occurs in the received signal when measuring the speed of sound, anyone can immediately know this, adjust the receiving system to the optimum amplification factor, and measure the speed of sound. Therefore, it becomes possible to measure the speed of sound efficiently and with great precision.

ここで、本装置のディスプレイ17の表示例を第4図に
示す。図中51はBモード像、52はこの関心部位にお
ける上記クロス・モード音速計測の設定ビーム・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
より得られたビーム・バス・ルート別の各音速値、55
はこれらビーム・バス・ルート別の各音速−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B1.〜B4のルートの移動!域
を示しており、また、音速11354はこれらルートの
うち、上記B1のルー1〜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(・の音速値をv4、局所(ビー
ム交差点)での平均音速値を■[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121! In、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tI&53はルートB1と83のもの
を81 、 B3として、ルートB2と84のものを8
2.84として表示しである。また、飽和時のAモード
波形は飽和を知らせるメツセージと共に53の部分に表
示するなどすれば良い。
Here, an example of the display on the display 17 of this device is shown in FIG. In the figure, 51 is a B-mode image, 52 is a beam bus marker indicating the route of the beam bus set for the cross-mode sound velocity measurement in this region of interest, and 53 is the beam bus obtained by the cross-mode sound velocity measurement.・A mode image for each route, 54 is each sound speed value for each beam bus route obtained by the above cross mode sound speed measurement, 55
is a diagram of changes in the average sound speed value of the target region determined based on the respective sound speeds for each beam, bus, and route. The beam bus marker 52 is the one described above in B1. ~B4 route movement! Among these routes, the sound speed 11354 indicates the sound speed value of route 1 to B1 above as vl, the sound speed value of the above B2 route as V2, the sound speed value of the above B3 route as V3, and the sound speed value of the above B4 route as Vl. The sound speed value of Rou () is numerically displayed as v4, and the average sound speed value at the local (beam intersection) is numerically displayed as ■[. Note that ■ is the average sound speed value of these four routes. !In, 57 shows the average A mode image of each route. Also, the above average sound speed value change diagram 55 shows the time change of this average sound speed value. B1 and 83 are 81, B3 is B2 and 84 are 8
It is displayed as 2.84. Further, the A mode waveform at the time of saturation may be displayed in the section 53 together with a message notifying the saturation.

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点に腐する
振動子群それぞれの振動子配列方向における中心位置の
移動距離及びB点に属する振動子群と0点に属する振動
子群それぞれの振動子配列方向における中心位置の移動
距離は第2図に示されるように同一の距離Δyとする。
In addition, in the ultrasonic wave transmission and reception in the cross-mode sound velocity measurement described above, this device calculates the moving distance of the center position in the transducer arrangement direction of the transducer group belonging to point A and the transducer group rotting at point D, and B. As shown in FIG. 2, the moving distances of the center positions of the transducer group belonging to the point and the transducer group belonging to the zero point in the transducer arrangement direction are the same distance Δy.

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

従って、これにより点pHと点P12は、点Pooを通
り、且つ、ブO−ブ1の超音波送受波面に対して垂直な
線を軸として線対称となる位置関係にあり、また、その
間の距離はΔyとなる。
Therefore, as a result, point pH and point P12 are in a positional relationship that is symmetrical with respect to the line that passes through point Poo and is perpendicular to the ultrasonic wave transmission and reception surface of BuO-Bu1, and The distance is Δy.

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

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

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

そこで、計算回路18により点pH→点POO→点P1
2間の経路を伝播する超音波の平均の音速C^を次式に
より求める。
Therefore, the calculation circuit 18 calculates the point pH→point POO→point P1.
The average sound speed C^ of the ultrasonic waves propagating along the path between the two is determined by 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PIIIPOOIP12を含む
部位)における音速を表わしている。
CA-(Δy-co)/(Δt-8inθ0)...(
11) The average sound velocity calculated by this equation (11) represents the sound velocity in a local area of the internal tissue of the subject (in this case, a region including point PIIIPOOIP12).

このように、Ptt、Poo、Pl23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輝出
することが出来るものであるから、超音波の送受波に使
用する振動子をマルチプレクサ13により、適宜に切換
え、超音波の送受における指向方向の交点位置を変える
ことにより、偏向角θを変えることな(、被検体内組織
の複数局所における音速を求めることが出来る。
In this way, the sound velocity in the local tissues of the subject's body can be revealed from the reflected components of the ultrasound waves at the 23 points Ptt, Poo, and Pl. By appropriately switching the multiplexer 13 and changing the intersection point of the directional directions in the transmission and reception of ultrasound, the sound velocity at multiple locations in the internal tissue of the subject can be determined 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得るが、この遅延素子は
設定できる遅延時間が限られた範囲である。そのため、
上記交点は特定化されるので、マーカ発生器29からは
このとり得る交点位置を通るビーム・バスをマーカとし
て出力できるようにしておき、計測ルートが設定された
時、この計測ルートでのビーム・パスをマーカとして選
択して出力するようにする。
FIG. 3 is a diagram showing a region where the local sound speed can be measured by switching the vibrator. Generally, the delay time that determines the pointing direction is obtained by a delay element, but this delay element has a limited range of delay times that can be set. Therefore,
Since the above-mentioned intersection point is specified, the marker generator 29 is configured to output a beam bus passing through this possible intersection position as a marker, and when a measurement route is set, the beam bus on this measurement route is Select and output the path as a marker.

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

この場合、上述したと同様に(Poo * Pl s 
*P12)、(Ptt、P2t、P22)。
In this case, (Poo * Pl s
*P12), (Ptt, P2t, P22).

(Pl2.P22.P2:l )、(P21 、P3t
 。
(Pl2.P22.P2:l), (P21, P3t
.

Pl2)、(P22.Pl2.Plり。Pl2), (P22.Pl2.Plri.

(P2B、Pl3.Pl4)、・・・ 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)式の演睦による平均音速を求めることにより、
計測可能領11!!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。
(P2B, Pl3.Pl4), etc., in line with the abnormality to be measured, pass through the first intersection and this first intersection, and perpendicular to the ultrasound transmission/reception wave surface of the probe 1. The second one has a line-symmetrical positional relationship with the line as the axis. Selecting a combination of three reflection points at the third intersection, performing the above measurement on the filtered reflected waves using the ultrasonic beam passing through the above-described route at the three intersections,
By calculating the average sound speed by calculation of equation (11),
Measurable area 11! ! The distribution of the average sound speed at a desired local area within 31 can be obtained.

計算回路18において篩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 sound velocity value of the desired local area filtered out by the calculation circuit 18 can be displayed as a sound velocity 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.

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。
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つの交点の組合せより、計測された伝播
時間をΔtiとして(13)式により、先ず超昌波伝播
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, from each combination of three intersection points, the measured propagation time is set as Δti, and using equation (13), the supersonic wave propagation time is first unsampled averaged, and the average result is used to calculate (
14) Calculate the equation to find the sound speed value C.

Δt=(1/N)Σ(Δti)   ・・・(13)\
1=1 ・・・(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12図の如く表示する。
Δt=(1/N)Σ(Δti)...(13)\
1=1 (14) The unsampled average result of the sound speed 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、各ルートにおける音速測定値が求められ
、これをディスプレイ17に表示すると共に平均値をプ
ロットし、表示される。また、メモリ22の格納データ
よりAモード撒が生成され、また、同一ルートでの平均
値を用いたAモード像が計算回路18にて求められ、そ
れぞれディスプレイ17に与えられて第4図の如く、所
定位置に所定フォーマットで表示される。
Further, by using the collected data of all the ultrasonic beam transmission/reception routes collected during the sound velocity measurement mode for obtaining the ultrasonic propagation velocity information, the measured value of the sound velocity in each route is obtained, and this is displayed on the display 17. The average value is plotted and displayed. Further, an A-mode image is generated from the data stored in the memory 22, and an A-mode image using the average value for the same route is obtained by the calculation circuit 18, and each is given to the display 17 as shown in FIG. , is displayed at a predetermined position and in a predetermined format.

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

〔発明の効果〕〔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、音速計測のための
データ収集時に受信系の飽和により、受信信号波形が飽
和しても操作者にこれを直ちに知らせることができ、ま
た、客観的に受信系の増幅率を誰でも最適値に設定する
ことができる他、飽和波形は音速計測から自動的に除外
されるので高精度かつ、^能率で音速計測が実施できる
など、操作性が良く、しかも、信頼性の高いクロス・モ
ード音速計l14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, even if the received signal waveform becomes saturated due to saturation of the receiving system during data collection for sound velocity measurement, the operator can This information can be immediately notified, anyone can objectively set the amplification factor of the receiving system to the optimal value, and saturated waveforms are automatically excluded from sound speed measurement, so the sound speed can be measured with high precision and efficiency. It is possible to provide an ultrasonic diagnostic device with a cross-mode sound velocity meter 114 function that can perform measurements, has good operability, and is highly reliable.

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

第1図は本発明の一実施例を示す要部構成ブロック図、
第2図は本発明の詳細な説明をするための図、第3図は
本装置のプローブにおける計測点設定可能領域を説明す
るための図、第4図は本装置のディスプレイ表示例を示
す図、第5図は加算平均を説明するための図、第6図は
受信系の飽和とピーク点の検出誤差発生の関係を説明す
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F!
4差発生の関係を説明するための図である。 1・・・プローブ、13・・・マルチプレクサ、14・
・・バルサ、15・・・送信用遅延回路、16・・・受
信用遅延回路、17・・・ディスプレイ、18・・・計
算回路、 1’ll、 27・・・受信回路、20.2
8・・・A/D変換器、21・・・クロック発振器、2
2・・・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、3o・・・
ディジタル・スキャン・コンバータ、31・・・飽和検
出器、32・・・LED、33・・・ブザー、34・・
・キャラクタジェネレータ、T1・。 〜T128・・・超音波撮動素子。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図 第4図 第5図 振幅(V) 第6図 第11図 第゛12図 +            t +          t ■ + を 第13闇
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram for explaining the present invention in detail, FIG. 3 is a diagram for explaining the measurement point setting area in the probe of this device, and FIG. 4 is a diagram showing an example of the display of this device. , Figure 5 is a diagram to explain the averaging, Figure 6 is a diagram to explain the relationship between reception system saturation and peak point detection error generation, and Figure 7 is a diagram to explain the principle of cross-mode sound velocity measurement. Figure 8 is a block diagram showing the configuration of a conventional ultrasonic diagnostic device that performs cross-mode sound velocity measurement, Figures 9 to 11 are diagrams for explaining its operation, and Figure 12 is a conventional Figures 13 and 14 showing examples of display displays of the device
The figure shows speckle reduction and time position measurement using a conventional device F!
FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the occurrence of four differences. 1... Probe, 13... Multiplexer, 14.
...Balsa, 15...Delay circuit for transmission, 16...Delay circuit for reception, 17...Display, 18...Calculation circuit, 1'll, 27...Reception circuit, 20.2
8... A/D converter, 21... Clock oscillator, 2
2... Memory, 23... Processing circuit, 24... Waveform analysis circuit, 25A... System control means, 26...
Changeover switch, 29... Marker generator, 3o...
Digital scan converter, 31... Saturation detector, 32... LED, 33... Buzzer, 34...
・Character generator, T1・. ~T128...Ultrasonic imaging device. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 3 Figure 4 Figure 5 Amplitude (V) Figure 6 Figure 11 Figure 12 + t + t ■ + + in 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、上記音速計測を行う音速計測モー
ド時の超音波受波信号を検波増幅する増幅率可変調整可
能な受信回路と、この受信回路出力信号のレベルを監視
して飽和時これを検知する飽和検出器と、この飽和検知
された時これを報知するとともにその際のAモード像を
画像表示すべく制御する制御手段と、音速計測時におい
て飽和検知された超音波受波信号を除く受波信号の加算
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 the ultrasonic beam using the ultrasonic beam and receive the ultrasonic beam at the target site using a receiving path in a predetermined direction that intersects with the transmitting path. 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. An ultrasonic diagnostic apparatus equipped with a sound speed measurement function that obtains speed information and uses it for diagnosis, includes a receiving circuit with a variable amplification factor that detects and amplifies an ultrasonic reception signal in a sound speed measurement mode in which the sound speed is measured; a saturation detector that monitors the level of the receiving circuit output signal and detects when it is saturated; a control means that notifies you when this saturation is detected and controls to display an A-mode image at that time; Equipped with analysis means for determining the peak position of the received signal from the target area and obtaining the ultrasonic propagation time based on the data obtained by averaging the received signals excluding the ultrasonic received signal detected at saturation during measurement. An ultrasonic diagnostic device.
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