JPS62240037A

JPS62240037A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPS62240037A
Application number: JP61084076A
Authority: JP
Inventors: 治郎樋口; 雅彦矢野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-04-14
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1987-10-20
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: JPH0714393B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、複数の超音波振動子を直線状に配列し各振動
子から放射される超音波ビームのラスタを遅延データに
暴いて所望時間遅延させることにより、放射される球面
波の合成波面を任意角度偏向させて被検体をスキャンす
る超音波診１ｉＦｒ装置に関するものである。

（従来の技術）複数の超音波振動子１ａ、ｌｂ、ｌｃ、・・・１ｎを直
線状に備えた第６図のような超音波診断装置において、
各振動子１ａ、ｌｂ、ｌｃ、・・・をわずかずつ遅延時
間の異なる遅延手段２ａ、２ｂ。

２ｃ、・・・２ｎを介して電気信号で励振することによ
り、各振動子１ａ、ｌｂ、・・・から放射する超音波ビ
ームの球面波の合成波面３の方向を中心方向０からθ°
偏向させた任意方向に制御することができる。

従って前記遅延手段２　ａ　、　　２　ｂ、・・・の遅
延デ−夕を変えることにより第７図のように中心点Ｃか
ら互いにΔθ°偏向した所望数のラスタ■、■。

■、・・・ｎを描かせることができ、いわゆるセクタス
キャンを行うことができる。

このような超音波診断装置によって被検体の診断を行う
場合、振動子数、ラスタ数、フォーカス点数等（以下変
更要因と称する）の切換えを高速で行ってセクタスキャ
ンすることが重要であるが、変更要因の切換えを行う際
には振動子ごとの送信及び受信用の遅延データを変更す
る必要がある。

これら遅延データは予め演算してＲＡＭ等の記憶手段に
格納され、変更要因を切り換えるごとにＣＰＵによって
制御系に転送されることが行われる。

遅延データ１．は変更要因によって異なり次式のように
表わされる。

（以千慧゛も）１、＝二（ＣＦ＝　　−（ＣＦ但し、ｘ：中心点からの変位、Ｆ：フォーカス距離、Ｃ：音速。

ところでこの式から明らかなように変更要因が増加する
につれ必要なデータ数も増加するので、記憶手段として
のＲＡＭ等には大容量のものが要求される。また記憶容
量を小さくするために前記式を演算回路によって実現し
ようとすると、演算に時間がかかると共に回路構成が複
雑となり、結局いずれの場合でも装置の回路規模が大き
くなるのは避けられない。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の超音波診断装置には、変更要因が増加
すると記憶手段に大容量のものが要求されるので、装置
の回路規模が大きくなるという問題がある。

本発明は以上の問題に対処してなされたもので、変更要
因が増加しても小容量の記憶手段を用いて変更要因の切
り換えが行える超音波診断装置を提供することを目的と
する。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するために、所望数の真のラス
タの遅延データを格納する記憶手段と、記憶手段から取
り出した真のラスタの遅延データに暴きこの真のラスタ
に所望角度偏向して隣接する補間用ラスタを発生させる
ための補間用遅延データを算出する演算装置と、を備え
ることを特徴とするものである。

（作　用）予め所望数例えば１６本の真のラスタの遅延データが記
憶手段に格納される。次に前記１６本の真のラスタの各
々の間に、前記真のラスタの遅延データに基き演算手段
によって算出された補間用遅延データにより補間用ラス
タが発生される。

例えば８補間（隣接する真のラスタ間に等角度で７本の
補間用ラスタを発生させる）を行うことにより、全体で
１２０本のラスタを発生させることができる。補間動作
は演算手段に備っている乗算機能及び加算機能によって
任意に行わせることができる。これによって記憶手段の
容量は小さなもので十分となる。

（実施例）第１図は本発明実施例の超音波診断装置を示すもので、
本発明が適用される送受信用遅延データ作成部１０から
ＣＰＵＩ　１によって制御されて出力される送信用遅延
データ及び受信用遅延データは各々送信遅延回路１２及
び受信遅延回路１３に加えられる。パルサー１４から送
信用遅延データによって制御されて出力された駆動信号
は超音波振動子１５に加えられて、超音波ビームを被検
体に放射させる。一方、被検体で反射されたエコー信号
は前記超音波振動子１５で受信された後、アンプ１６を
介して受信遅延回路１３に加えられる。

受信用遅延データによって制御されてレシーバ１７に加
えられた受信信号は、Ａ／Ｄ変換されてＤＳＣ（デジタ
ルスキャンコンバータ）１８に格納され、必要に応じて
読み出されてＤ／Ａ変換されてデスプレイ１９上に表示
される。２０はラスタコントロール回路である。

第２図は第１図の送受信用遅延データ作成部１０の構成
を示すものである。

前記送信及び受信遅延回路１２．１３に加えられる各遅
延データは、この作成部ＩＯで作成される。

送受信用遅延データｔ４は従来例で説明したように、しで示され、複雑な式に基いて計算される。ところテｓ　
ｉ　ｎ　θはＱ”　＜θ〈９０°の範囲では増加関数で
あるため、θの増加につれて前記式のＦ値は小さくなっ
てい（ので、θに関してｔ６も単純増加関数となる。こ
のような単純増加関数である場合この値は数学的に直線
近似により、いわゆる補間法によって求めることができ
る。

従って、この補間法を超音波ビームのラスタ発生のため
の遅延データτ。の算出方法に適用することができ、隣
接する真のラスタの遅延データをτ１．τ、とした時、 τ。＝ａτ、＋ｂτｂ　　（ａ、ｂは係数で、ａ＋ｂ＝
ｌ）で算出することができる。すなわち、前記真のラスタの
遅延データ（真値）τ１．τ５に各々所望の係数を乗じ
、加算することにより遅延データτＣ（補間値）を有す
る新たなラスタ（補間用ラスタ）を真の両うスク間に発
生させることができる。本発明はこの原理に基き送受信
用遅延データ作成部１０を設けたものである。ＣＰＵＩ
Ｉによって予め演算された真のラスタ■、■を発生させ
るだめの遅延データτ、、τ、が各々ＲＡＭＩ・２Ｉ及
びＲＡＭ２・２２に交互に格納される。第４図はこのよ
うな遅延データτ、、τ１に基いて交互に発生された真
のラスタ■、■を示すもので、所望数設定することがで
きる。ＲＡＭ２１．２２に格納されるアドレスの制御は
ラスタコントロール回路２０によって制御されるアドレ
ス発生回路２３によって行われる。係数ＲＯＭ２４は所
望の係数ａ、ｂが格納され、乗算回路２５．２６におい
て各々前記ＲＡＭ２１の遅延データτ１及びＲＡＭ２２
の遅延データτ、と係数ａ、ｂとの乗算が行われる。こ
の乗算結果は加算回路２７に送られここで両者の加算が
行われた後、得られた遅延データτ。は第１図の送信遅
延回路１２及び受信遅延回路１３へ転送される。第５図
は２つの超音波ビームの合成波面３Ａ、３Ｂに中間値３
Ｃが補間される例で示している。

次に本実施例の作用を説明する。

第４図において真のラスタ■、■間に補間用ラスタ■を
をヰさせる鳩舎、このうスタ■を発汁させるための遅延
データτ。は次式のように算出される。

τ、＝ａτ、−＋１）τゎａ＝ｌ−Δθ、／Δθ ｂ＝ΔθＩ　／Δθ この算出は前記乗算回路２５．２６及び加算回路２７に
よって行われる。得られた遅延データτ０は送受遅延回
路１２．１３へ転送される。以下同様な作用によって所
望の遅延データが得られ、任意の位置および数の補間用
ラスタを得ることができる。ＲＡＭ２１．２２を２個容
易することによって真のラスタ■、■の遅延データτ１
．τ５を同時に読み出すことができるので、遅延データ
の転送速度が低下することはない。真のラスタ■。

０間に発生させる補間用ラスタは所望数選ぶことができ
る。この場合係数ＲＯＭ２４から出力される係数ａ、ｂ
はその数に応じて変化することになる。−例として真の
ラスタ■、■間に３本の補間用ラスタ■、■、■を発生
させる（４補間を行う）場合、各ラスタに応じて係数ａ
、ｂは次のような値をとることになる。

表１本のラスタを発生させるための遅延データは、必要な
チャンネル（素子）数に遅延量を乗じたものとなり、例
えば各々６４ｃｈ　、　９ｂｉｔに設定したとすると６
４Ｘ９ｂｉｔの遅延データとなる。従って、いま必要な
総うスク数を１２０本とすると全遅延データは１２０Ｘ
６４Ｘ９ｂｉｔとなる。

これを補間法を適用した本発明の超音波診断装置によれ
ば、８補間（隣接する真のラスク間に等角度で７本の補
間用ラスタを発生させる）を行うと、全遅延データは１
６Ｘ６４ｘ９ｂｉｔとなりこのデータをＲＡＭに格納さ
せれば良い。本実施例では２個ＲＡＭ２１．２２を用い
ているので、１個当りの格納すべき遅延データは８Ｘ６
４Ｘ９ｂｉｔとなる。そして各々対応するチャンネルご
とに補間を行う。従って実際の格納すべき遅延データは
総うスクの数分の１　（補間内容によって異なる）に減
らすことができるのでＲＡＭ容量は大きなものは不要で
ある。

なお所望数の真のラスタの遅延データは等間隔である必
要はなく、偏向角度θが小さい時は荒く、大きくなるに
つれて細かくとることによってさらにＲＡＭ容量を減ら
すことができる。

第３図は本発明の他の実施例を示すもので、ＲＡＭ２１
．２２に代えてＲＯＭ２８．２９を用いた例を示すもの
である。このように遅延データの格納手段としてＲＯＭ
を用いることにより、ＣＰＵに対してデータを演算させ
る必要がなくなりプローブ（振動子）ＩＤ信号によって
制御することができるので、リアルタイムの実現が容易
となる。またこれ以外にＲＡＭの場合と同様な効果を得
ることができる。

本実施例で示した補間法又はデータ容量等は一例を示し
たものであり、目的、用途等に応じて任意に変更するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、真のラスタの遅延デ
ータのみを記憶手段に格納し、その遅延データを基に補
間法によって補間用遅延データを算出することにより所
望数の補間用ラスタを発生させるようにしたものである
から、変更要因が増加しても小容量の記憶手段を用いて
変更要因の切換えを行うことができる。従って装置の回
路規模を大きくすることなく、必要な遅延データを速く
求めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の超音波診断装置を示すブロック
図、第２図及び第３図は本発明が適用される送受信用遅
延データ作成部の異なった構成を示すブロック図、第４
図は本発明を説明するためのラスタパターン図、第５図
は本発明を説明するための遅延特性図、第６図及び第７
図は従来例を示す概略図及びラスタバクーン図である。１０・・・送受信用遅延データ作成部、１１・・・ＣＰ
Ｕ、１２・・・送信遅延回路、１３・・・受信遅延回路
、１５・・・超音波振動子、２１．２２・・・ＲＡＭ、
２４・・・係数ＲＯＭ。２５．２６・・・乗算回路、２７・・・加算回路、２８
．２９・・・ＲＯＭ。第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の超音波振動子を直線状に配列し各振動子か
ら放射される超音波ビームのラスタを遅延データに基い
て所望時間遅延させることにより、放射される球面波の
合成波面を任意角度偏向させて被検体をスキャンする超
音波診断装置において、所望数の真のラスタの遅延デー
タを格納する記憶手段と、記憶手段から取り出した真の
ラスタの遅延データに基きこの真のラスタに所望角度偏
向して隣接する補間用ラスタを発生させるための補間用
遅延データを算出する演算手段と、を備えることを特徴
とする超音波診断装置。
（２）前記記憶手段が真のラスタの遅延データを交互に
格納する第１及び第２記憶手段から成る特許請求の範囲
第１項記載の超音波診断装置。
（３）前記記憶手段がＲＡＭ又はＲＯＭから成る特許請
求の範囲第１項記載の超音波診断装置。