JPS63181746A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus

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JPS63181746A
JPS63181746A JP62013692A JP1369287A JPS63181746A JP S63181746 A JPS63181746 A JP S63181746A JP 62013692 A JP62013692 A JP 62013692A JP 1369287 A JP1369287 A JP 1369287A JP S63181746 A JPS63181746 A JP S63181746A
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JP
Japan
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ultrasound
ultrasonic
transducer
propagation
reception
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JP62013692A
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Japanese (ja)
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信 平間
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は超音波を用いて被検体内の組織を診断する装置
、特に組織の超音波伝播速度(以下、音速という)を測
定することにより組織を診断する超音波診断装置に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to an apparatus for diagnosing tissues within a subject using ultrasound, and in particular to the ultrasonic propagation velocity (hereinafter referred to as sound velocity) of tissues. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic device that diagnoses tissue by measuring.

(従来の技術) 生体組織を診断する装置として、生体組織の音速を測定
することにより診断する超音波診断装置がある。以下に
その超音波診断装置の基本原理を第5図に従って説明す
る。
(Prior Art) As a device for diagnosing living tissue, there is an ultrasonic diagnostic device that diagnoses living tissue by measuring the sound velocity of the living tissue. The basic principle of the ultrasonic diagnostic apparatus will be explained below with reference to FIG.

即ち、リニア電子スキャン用の超音波プローブ(以下、
プローブという)1を用い、図示しない体表に接してい
る超音波送受波面2の一端Aから体内へθ方向に超音波
パルスを発射する。すると超音波パルスは例えば肝組織
中の送波経路4を直進し、点Pで反射した超音波は受波
経路5を通り右@Bの超音波振動子(以下、振動子とい
う)で受信される。A、8間の距離yは既知であるから
経路4,5を伝播する伝播時間tを測定すれば肝組織中
の音速Cは C=y/ (t −sinθ’)      −(1)
として求まる。
That is, an ultrasonic probe for linear electronic scanning (hereinafter referred to as
Using a probe (referred to as a probe) 1, ultrasonic pulses are emitted into the body in the θ direction from one end A of an ultrasonic wave transmitting/receiving surface 2 that is in contact with a body surface (not shown). Then, the ultrasonic pulse goes straight along the transmission path 4 in the liver tissue, for example, and the ultrasound reflected at point P passes through the reception path 5 and is received by the ultrasonic transducer on the right @B (hereinafter referred to as the transducer). Ru. Since the distance y between A and 8 is known, by measuring the propagation time t for propagating through paths 4 and 5, the sound speed C in the liver tissue is C = y/ (t - sin θ') - (1)
It can be found as

又、標準的な生体組織の音速をCo=1530m/sと
した場合、超音波ビームをθ0方向に放射するにはプロ
ーブ1の隣接する各振動子間の遅延時間差τ0を、 ’l:o = (d/Co ) −sinθ   ・(
2)となるように設定すれば良い。
Furthermore, when the sound speed of standard biological tissue is Co = 1530 m/s, in order to radiate the ultrasound beam in the θ0 direction, the delay time difference τ0 between adjacent transducers of the probe 1 is expressed as 'l:o = (d/Co) −sinθ・(
2).

もし生体組織の音速がGoであれば超音波ビームはθ0
方向へ進むが、一般にはGoとは限らずGoと異なる値
Cである。このとき超音波の伝播する方向はスネルの法
則から sinθ/C= sinθo / Co    −(3
)で示される値となる。
If the sound speed of the living tissue is Go, the ultrasound beam is θ0
However, in general, the value C is not limited to Go but is different from Go. At this time, the direction of propagation of the ultrasonic wave is determined by Snell's law as sinθ/C=sinθo/Co −(3
) is the value shown.

ところで、前(1)式を用いて算出される音速Cは第5
図の伝播経路A−P−Bに亘る平均音速であるが、これ
とは別に例えば肝全体の音速をマクロ的に把握したいと
いう臨床的要請も強い。温浸性の肝疾患においては肝全
体がマクロ的に変化し、且つ、その広がりが3次元的だ
からである。
By the way, the sound speed C calculated using the above equation (1) is the fifth
This is the average speed of sound over the propagation path A-P-B in the figure, but apart from this, there is also a strong clinical demand to understand, for example, the sound speed of the entire liver from a macroscopic perspective. This is because in digestible liver diseases, the entire liver changes macroscopically and its spread is three-dimensional.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来装置によれば、得られる音速情報が
1次元情報でおるため、超音波伝播経路内に入ってしま
う例えば血管等の不均一物質の影響を強く受け、肝全体
のマクロ的な変化を反映する音速情報を得ることができ
ない。
(Problems to be Solved by the Invention) However, according to the conventional device, the sound velocity information obtained is one-dimensional information, so the influence of non-uniform substances such as blood vessels that enter the ultrasound propagation path is strongly affected. Therefore, it is not possible to obtain sound velocity information that reflects macroscopic changes in the liver as a whole.

そこで本発明は上記欠点を除去するもので、その目的と
するところは、被検体所望部位のマクロ的な変化を反映
する音速情報を精度良く得ることができる超音波診断装
置を提供することにおる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks, and its purpose is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can accurately obtain sound velocity information that reflects macroscopic changes in a desired part of a subject. .

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、被検体への超音波送波と送波された超音波の
被検体よりの反射成分の受波とを1組の超音波送受波と
し、超音波送波指向性と超音波受波指向性との交差点が
それぞれ異なる複数組の超音波送波により収集された受
信エコーより各超音波伝播経路における超音波伝播時間
を得ると共に得られた伝播時間と伝播経路長とに基づき
、且つ、伝播時間誤差を最小とする評価関数を用いて被
検体内組織の平均的な超音波伝播速度を算出する計算回
路を備えたものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention provides a set of ultrasonic waves that transmit ultrasonic waves to a subject and receive reflected components of the transmitted ultrasonic waves from the subject. The ultrasound propagation time in each ultrasound propagation path is obtained from the received echoes collected by multiple sets of ultrasound transmissions, each with a different intersection point between the ultrasound transmission directivity and ultrasound reception directionality. It is equipped with a calculation circuit that calculates the average ultrasonic propagation velocity in the internal tissue of the subject based on the propagation time and propagation path length obtained from the above and using an evaluation function that minimizes the propagation time error. be.

(作 用) 各超音波伝播経路における超音波伝播時間を求め、求め
られた伝播時間と伝播経路長とに基づき、且つ、伝播時
間誤差を最小とする評価関数を用いて被検体内組織にお
ける平均音速を求めることで、被検体所望部位のマクロ
的な変化を反映する音速情報を精度良く得るようにして
いる。
(Function) The ultrasonic propagation time in each ultrasonic propagation path is determined, and based on the obtained propagation time and propagation path length, an evaluation function that minimizes the propagation time error is used to calculate the average in the internal tissue of the subject. By determining the sound speed, sound speed information that reflects macroscopic changes in the desired region of the subject can be obtained with high accuracy.

(実施例) 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.

第1図は本発明の実施例装置のブロック図である。振動
子アレイ11は第5図のプローブの超音波送受波面2に
配列されており、励振パルスが加えられると超音波パル
スを放射し、また、超音波が入射すると電圧を発生して
超音波を検出する。
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention. The transducer array 11 is arranged on the ultrasonic wave transmitting/receiving surface 2 of the probe shown in FIG. To detect.

振動子アレイ11(T1−T12B)は振動子幅aが0
.67#のちのが素子中心間隔d=0.72Mで128
素子直線上に並んでいる。これら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を通して行わ
れる。
The transducer array 11 (T1-T12B) has a transducer width a of 0.
.. 67# later is 128 with element center spacing d=0.72M
The elements are lined up in a straight line. Electric signals are sent and received to and from each of these vibrators through lead wires 12 within the cable 3.

21はクロック発振器であり例えば10MHzの基準ク
ロックを発生し、それを分周して例えば4 KHzのレ
ートパルスを出力するものである。
A clock oscillator 21 generates a reference clock of, for example, 10 MHz, divides the frequency thereof, and outputs a rate pulse of, for example, 4 KHz.

15はレートパルスを遅延する送信用遅延回路、14は
遅延されたレートパルスの入力に応じて励振パルスを出
力するパルサである。このパルサ14より出力された励
振パルスはマルチプレクサ13を介して振動子アレイ1
1中の所定の振動子に印加されるように成っている。1
6は振動子アレイ11中の所定の振動子によって受波さ
れた超音波の受信エコーを所定時間遅延した後に合成し
て出力する受信用遅延回路であり、19はこの受信用遅
延回路16の出力を増幅、検波する受信回路である。2
2はこの受信回路19の出力データを記憶するメモリで
あり、23はこのメモリ22の記憶内容と前記受信回路
19を介して新たに取= 6− り込まれるデータとの関係で加算平均処理を行う処理回
路である。24は加算平均処理結果の波形解析を行う波
形解析回路であり、25は、この波形解析回路24の出
力より波形のピーク値又は重心の時間(アドレス)を計
測して超音波伝播時間tを得ると共に、得られた伝播時
間tと超音波伝播経路長とを基に被検体内組織の空間的
な平均音速を求めるものである。またこの平均音速計算
においては、伝播時間の誤差を最小とする評価関数が加
味される。尚、この演算については後に詳述する。26
はこの計算回路25の計算結果を表示するディスプレイ
である。27はシステム制御手段であり、CPU (中
央処理装置)を中心に構成されている。このシステム制
御手段27は、予め定められたプログラムに従い前記マ
ルチプレクサ13の動作制御、前記送信用遅延回路15
及び受信用遅延回路16の遅延時間の設定、前記メモリ
22の書き込み読み出し制御、前記計算回路25の動作
制御を司るものである。
15 is a transmission delay circuit that delays the rate pulse; 14 is a pulser that outputs an excitation pulse in response to input of the delayed rate pulse. The excitation pulse output from this pulser 14 is transmitted to the transducer array 1 via the multiplexer 13.
The voltage is applied to a predetermined vibrator in 1. 1
6 is a reception delay circuit that synthesizes and outputs the received echoes of ultrasonic waves received by predetermined transducers in the transducer array 11 after a predetermined time delay; 19 is the output of this reception delay circuit 16; This is a receiving circuit that amplifies and detects the waves. 2
2 is a memory for storing the output data of this receiving circuit 19, and 23 is an averaging process based on the relationship between the stored contents of this memory 22 and the data newly taken in via the receiving circuit 19. This is a processing circuit that performs 24 is a waveform analysis circuit that analyzes the waveform of the result of the averaging process, and 25 measures the peak value or the time (address) of the center of gravity of the waveform from the output of this waveform analysis circuit 24 to obtain the ultrasonic propagation time t. At the same time, the spatial average sound speed of the internal tissue of the subject is determined based on the obtained propagation time t and the ultrasound propagation path length. Also, in this average sound speed calculation, an evaluation function that minimizes the propagation time error is taken into consideration. Note that this calculation will be explained in detail later. 26
is a display that displays the calculation results of this calculation circuit 25. 27 is a system control means, which is mainly composed of a CPU (central processing unit). This system control means 27 controls the operation of the multiplexer 13 and the transmission delay circuit 15 according to a predetermined program.
It also controls the setting of the delay time of the reception delay circuit 16, the write/read control of the memory 22, and the operation control of the calculation circuit 25.

次に、以上構成による実施例装置の作用について説明す
る。
Next, the operation of the embodiment device having the above configuration will be explained.

第2図は本実施例における超音波送受波の説明図である
FIG. 2 is an explanatory diagram of ultrasonic wave transmission and reception in this embodiment.

システム制御手段27の制御により送信遅延回路15の
遅延時間が設定される。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が前(1)式の関係となる
ように設定される。そして、マルチプレクサ13の切り
換え動作により、プローブ1のA点に属する振動子群T
1〜T32とパルサ14の出力端とが接続され、パルサ
14より所定の時間差を有して出力される励振パルスが
前記A点に属する振動子群に印加される。一方、システ
ム制御手段27の制御により受信用遅延回路16の遅延
時間が設定され、マルチプレクサ13の切り換え動作に
よりプローブ1のB点に属する振動子群T97〜T12
8と前記受信用遅延回路16の入力端とが接続される。
The delay time of the transmission delay circuit 15 is set under the control of the system control means 27. This delay time is set so that the delay time difference τ0 between adjacent vibrators satisfies the relationship expressed by equation (1) above. Then, by the switching operation of the multiplexer 13, the transducer group T belonging to the point A of the probe 1 is
1 to T32 are connected to the output end of the pulser 14, and excitation pulses output from the pulser 14 with a predetermined time difference are applied to the vibrator group belonging to the point A. On the other hand, the delay time of the receiving delay circuit 16 is set under the control of the system control means 27, and the transducer group T97 to T12 belonging to the point B of the probe 1 is set by the switching operation of the multiplexer 13.
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点に属する振動子群より被
検体に向けて送波された超音波の点Pooでの反射成分
がプローブ1のB点に属する振動子群により受波され、
その受信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て出力される
。この受信用遅延回路16よりの受信エコーの合成出力
は受信回路19により増幅、検波された後、メモリ22
に書き込まれる。プローブ1のA点、B点のそれぞれに
属する振動子群を介して上述した超音波送受波が複数回
行われる場合には、処理回路23の作用により受信エコ
ーの加算平均処理が行われる。メモリ22より読み出さ
れた受信エコーは波形解析回路24を介して計算回路2
5に入力され、超音波の送波より受波までの時間t1の
計測に供される。この計測は受信波形のピークを検出す
ることにより容易に行うことができる。
As a result, the reflected component of the ultrasonic waves transmitted toward the subject from the transducer group belonging to point A of the probe 1 at point Poo is received by the transducer group belonging to point B 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. The combined output of the reception echoes from the reception delay circuit 16 is amplified and detected by the reception circuit 19, and then sent to the memory 22.
will be written to. When the above-described ultrasonic wave transmission and reception is performed multiple times via the transducer groups belonging to points A and B of the probe 1, the processing circuit 23 performs averaging processing of the received echoes. The received echo read out from the memory 22 is sent to the calculation circuit 2 via the waveform analysis circuit 24.
5, and is used to measure the time t1 from the transmission of the ultrasonic wave to the reception of the ultrasonic wave. This measurement can be easily performed by detecting the peak of the received waveform.

次に、システム制御手段27の制御によりマルチプレク
サ13が動作し、プローブ1の0点に属ザる振動子群T
96〜丁!27と受信用遅延回路16の入力端とが接続
され、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P11での反射成分がプローブ1の0点に
属する振動子群により受波される。そしてその受信エコ
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て出力される。受信エコー
の合成出力は上記の場合と同様に受信回路19により増
幅、検波された後、メモリ22.波形解析回路24を介
して計算回路25に入力され、超音波の送波より受波ま
での時間t2の計測に供される。
Next, the multiplexer 13 is operated under the control of the system control means 27, and the transducer group T belonging to the zero point of the probe 1 is
96~ding! 27 and the input end of the reception delay circuit 16 are connected, and the reflected component at point P11 of the ultrasound transmitted from the transducer group belonging to point A of probe 1 is the transducer group belonging to point 0 of probe 1. The waves are received by Then, the reception echoes are given a time difference similar to that in the case of transmission by the reception delay circuit 16, and then synthesized and output. The combined output of the received echoes is amplified and detected by the receiving circuit 19 in the same way as in the above case, and then stored in the memory 22. The signal is input to the calculation circuit 25 via the waveform analysis circuit 24, and is used to measure the time t2 from the transmission of the ultrasonic wave to the reception of the ultrasonic wave.

次に、システム制御手段27の制御によりマルチプレク
サ13が動作し、プローブ1のD点に属する振動子群T
2〜T33とパルサ14の出力端とが接続され、また、
プローブ1のB点に属する振動子群T97〜丁mと受信
用遅延回路16の入力端とが接続される。そして今度は
プローブ1のD点に属する振動子群より送波された超音
波の点P12での反射成分がプローブ1のB点に属する
振動子群により受波され、その受信エコーは上記の場合
と同様に受信用遅延回路16.受信回路19.メモリ2
2.波形解析回路24を介して計算回路25に入力され
、超音波の送波より受波までの時間t3の計測に供され
る。
Next, the multiplexer 13 is operated under the control of the system control means 27, and the transducer group T belonging to the point D of the probe 1 is activated.
2 to T33 and the output end of the pulser 14 are connected, and
The transducer groups T97 to T9m belonging to point B of the probe 1 are connected to the input end of the receiving delay circuit 16. Then, the reflected component at point P12 of the ultrasonic wave transmitted from the transducer group belonging to point D of probe 1 is received by the transducer group belonging to point B of probe 1, and the received echo is as described above. Similarly, the reception delay circuit 16. Receiving circuit 19. memory 2
2. The signal is input to the calculation circuit 25 via the waveform analysis circuit 24, and is used to measure the time t3 from the transmission of the ultrasonic wave to the reception of the ultrasonic wave.

以上の超音波送受波において、A点に属する振動子群T
1〜T32及びD点に属する振動子群T2〜T33それ
ぞれの振動子配列方向の中心位置の移動距離はΔyであ
り、本実施例の場合振動子1素子分に相当する。0点に
属する振動子群T96〜Ti27とB点に属する振動子
群T97〜T128との間にも上記と同様の関係がある
。また、超音波ビームの偏向角はいずの場合も角度θ°
であり等しい。
In the above ultrasonic wave transmission and reception, the transducer group T belonging to point A
The movement distance of the center position of each of the transducer groups T2 to T33 belonging to points 1 to T32 and point D in the transducer arrangement direction is Δy, which corresponds to one transducer element in this embodiment. The same relationship as above exists between the transducer groups T96 to Ti27 belonging to point 0 and the transducer groups T97 to T128 belonging to point B. In addition, the deflection angle of the ultrasound beam is always θ°
and are equal.

従って、点Pnと点P12とは、点Pooを通り且つプ
ローブ1の超音波送受波面に対して垂直な線を軸として
線対称となる位置関係におり、また、その間の距離は△
yとなる。
Therefore, point Pn and point P12 are in a line-symmetrical positional relationship with respect to a line that passes through point Poo and is perpendicular to the ultrasound transmission/reception wave surface of probe 1, and the distance between them is △
It becomes y.

ここに、点Poo、点P112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性の交差点を意味するものである。
Here, point Poo, point P112, and point P12 are ultrasound reflection points in the internal tissue of the subject. It means the intersection of transmitting and receiving directivity.

以上の手順によりPoo、 Pn 、 PI3の交差点
に対する伝播時間ti 、t2’ 、t3が得られる。
By the above procedure, the propagation times ti, t2', and t3 for the intersection of Poo, Pn, and PI3 are obtained.

同様にして第3図に示すように多数の交差点P21゜P
22.Pn、 P3t、 P32. P33. P34
. P41°°°に対する伝播時間t4.t5.t6.
t7.ti。
Similarly, as shown in Fig. 3, a large number of intersections P21゜P
22. Pn, P3t, P32. P33. P34
.. Propagation time t4 for P41°°°. t5. t6.
t7. Ti.

ts 、tlo、tllを得る。ここでデータ収集領域
28は三角形Poo −P71− P78であり、この
三角形はディスプレイ26のBモード像上に重ねて表示
され、術者にデータ収集領域を知らせる。このとき必要
があれば、トラックボール等により該データ収集領域の
移動、拡大、縮小を行うことができる。
Obtain ts, tlo, and tll. Here, the data collection area 28 is a triangle Poo-P71-P78, and this triangle is displayed superimposed on the B-mode image on the display 26 to inform the operator of the data collection area. At this time, if necessary, the data collection area can be moved, enlarged, or reduced using a trackball or the like.

次に得られた伝播時間データtiを用いた平均音速の算
出について説明する。
Next, calculation of the average sound speed using the obtained propagation time data ti will be explained.

まず第4図のように音速の異なる2層の媒質での伝播時
間tiは、送受信素子間距離をyi、偏向角をθ、被測
定媒質音速をCとすると、と表わされ、yiに比例する
項と定数項toとで表わされる。ここでtoは、超音波
の送受信に関する回路の遅延時間も含んでいる。さらに
(2)、 (3) 12一 式からtiは、 と表わされる。ここで、α=(d/τo C” )であ
る。
First, as shown in Figure 4, the propagation time ti in a two-layer medium with different sound velocities is expressed as, where yi is the distance between the transmitting and receiving elements, θ is the deflection angle, and C is the sound velocity in the medium to be measured, and is proportional to yi. It is expressed by a term to and a constant term to. Here, to also includes the delay time of the circuit related to transmission and reception of ultrasonic waves. Furthermore, from the set of (2) and (3) 12, ti is expressed as follows. Here, α=(d/τo C”).

そこで前記のように得られた伝播時間tiとその時の送
受信素子間距離yiとから伝播時間誤差εiを次のよう
に定義する。
Therefore, the propagation time error εi is defined as follows from the propagation time ti obtained as described above and the distance yi between the transmitting and receiving elements at that time.

ε1=ti−αyi−to     ・・・(6)ここ
でε:は伝播媒質、散乱特性の不均一性に起因するもの
である。この平均2乗誤差f(α。
ε1=ti−αyi−to (6) Here, ε: is caused by the nonuniformity of the propagation medium and scattering characteristics. This mean squared error f(α.

to )は、 であり、これを最小とするα、toをα、toとすると
、 シー ・・・(8) から、 α=jNΣyiti−Σy1Σtj]/INXyi2−
(Σyi)2]・・・(9) が得られる。
to ) is , and if this is the minimum α, and to are α, to, then C... (8) From α=jNΣyiti−Σy1Σtj]/INXyi2−
(Σyi)2]...(9) is obtained.

6=d/τo ’6”’      −(to)である
から推定音速@Cは、 c=ra/τo6戸/2 ・・・(111 この(II)式の演算が計算回路25により行われ、そ
の演算出力がディスプレイ26に表示される。
Since 6=d/τo '6''' - (to), the estimated sound speed @C is: c=ra/τo6/2 (111) The calculation of equation (II) is performed by the calculation circuit 25, The calculation output is displayed on the display 26.

このように本実施例装置においては、前(II)式の演
算実行により平均音速を求めるようにしたもので、これ
によれば超音波伝播時間の誤差(ε:)を最小とする評
価・関数が加味されているから、伝−1A  − 播媒質や散乱体の不均一性の影響を低減することができ
、被検体所望部位例えば肝全体のマクロ的な変化を反映
する音速情報を正確に得ることができる。この情報は特
に温浸性の肝疾患などの診断において有益と考えられる
In this way, in the device of this embodiment, the average sound speed is determined by executing the calculation of the previous equation (II), and according to this, the evaluation function that minimizes the error (ε:) in the ultrasonic propagation time is calculated. Since this is taken into account, it is possible to reduce the influence of non-uniformity of the propagation medium and scatterer, and accurately obtain sound velocity information that reflects macroscopic changes in the desired part of the subject, such as the entire liver. be able to. This information is considered particularly useful in the diagnosis of digestible liver diseases.

ここで例えば被検体所望部位の平均音速を得る他の方法
として、複数局所の音速を測定しそれらを単純に平均す
ることが考えられるが、このような方法によれば伝播媒
質の不均一性や散乱体の不均一性の影響を適確に除去で
きないため、本実施例による音速情報の方が高精度であ
る。
Here, for example, another method for obtaining the average sound velocity at a desired part of the subject is to measure the sound velocity at multiple locations and simply average them. Since the influence of the non-uniformity of the scatterer cannot be accurately removed, the sound speed information according to this embodiment is more accurate.

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範
囲内で適宜に変形実施が可能であるのはいうまでもない
Although one embodiment of the present invention has been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be modified as appropriate within the scope of the gist of the present invention.

例えば上記実施例においてはプローブ1のA点又はD点
に属する振動子群より超音波を送波し、プローブ1のB
点又は0点に属する振動子群により超音波を受波するも
のについて説明したが、超音波の送受にそれぞれ使用す
る振動子群は上記の場合と逆にしても同様の効果を奏す
る。
For example, in the above embodiment, ultrasonic waves are transmitted from the transducer group belonging to point A or point D of probe 1, and
Although a case has been described in which ultrasonic waves are received by a group of transducers belonging to a point or a point 0, the same effect can be obtained even if the groups of transducers used for transmitting and receiving ultrasonic waves are reversed to the above case.

また、上記実施例においてはマルチプレクサ13により
振動子を切り換えるにあたり、振動子群の中心位置間の
距離Δyを振動子1素子分として説明したが、これに限
定されるものではなく、2素子分以上としても良い。
Furthermore, in the above embodiment, when switching the transducers by the multiplexer 13, the distance Δy between the center positions of the transducer group was explained as one transducer element, but the distance is not limited to this, and it is two or more transducers. It's good as well.

さらに、上記実施例においては隣接する各振動子間にお
ける遅延時間差τ0が前(1)式の関係となるように送
信用遅延回路15及び受信用遅延回路16の遅延時間を
設定したが、超音波ビームの焦点路@Fを加味し、次式
で表わされる遅延時間τ(X)を設定するようにしても
良い。
Furthermore, in the above embodiment, the delay times of the transmitting delay circuit 15 and the receiving delay circuit 16 were set so that the delay time difference τ0 between adjacent transducers satisfies the relationship expressed by the above equation (1). The delay time τ(X) expressed by the following equation may be set by taking into account the focal path @F of the beam.

τ(X)=(F/Co H1+(X/F)2 +2(X
/F)sinθ−1)・・・(12) ここに、Xはプローブ1の振動子群における各振動子の
配列方向の位置(座標)である。このように遅延時間を
設定した場合、指向性交差領域と焦点とが合致し、指向
性交差領域の面積が小さくなるため、受信波形のピーク
が急峻となる。従って、受信波形のピーク値検出を適確
に行うことができる。
τ(X)=(F/Co H1+(X/F)2 +2(X
/F) sin θ-1) (12) Here, X is the position (coordinate) of each transducer in the transducer group of the probe 1 in the arrangement direction. When the delay time is set in this way, the directional intersection area and the focal point match, and the area of the directional intersection area becomes smaller, so that the peak of the received waveform becomes steeper. Therefore, the peak value of the received waveform can be accurately detected.

また、上記実施例では測定対象領域を三角形状(第3図
28参照)としたが、矩形2円形等種々の変形が可能で
おる。
Further, in the above embodiment, the area to be measured is triangular (see FIG. 3, 28), but various modifications such as rectangular, bicircular, etc. are possible.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば被検体所望部位のマ
イクロ的な変化を反映する音速情報を高精度で得ること
ができ、臨床上極めて有益な情報を得ることができる超
音波診断装置を提供することができる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, it is possible to obtain sound velocity information that reflects microscopic changes in a desired part of a subject with high accuracy, and it is possible to obtain clinically extremely useful information. An ultrasonic diagnostic device can be provided.

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

第1図は本発明の一実施例装置のブロック図、第2図乃
至第4図は本実施例の作用説明図、第5図は超音波伝播
速度の測定原理の説明図である。 11・・・振動子アレイ、25・・・計算回路、26・
・・ディスプレイ。
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 4 are diagrams illustrating the operation of this embodiment, and FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of measurement of ultrasonic propagation velocity. 11... Vibrator array, 25... Calculation circuit, 26.
··display.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数の超音波振動子を配列して成る振動子アレイを備え
、この振動子アレイを構成する複数の超音波振動子を、
隣接する超音波振動子群毎に超音波送波用と超音波受波
用とに使い分け、且つ、被検体に向けて送波した超音波
の該被検体よりの反射成分を基に該被検体内組織におけ
る超音波伝播速度情報を得て診断に供する超音波診断装
置において、被検体への超音波送波と送波された超音波
の被検体よりの反射成分の受波とを1組の超音波送受波
とし、超音波送波指向性と超音波受波指向性との交差点
がそれぞれ異なる複数組の超音波送波により収集された
受信エコーより各超音波伝播経路における超音波伝播時
間を得ると共に得られた伝播時間と伝播経路長とに基づ
き、且つ、伝播時間誤差を最小とする評価関数を用いて
被検体内組織の平均的な超音波伝播速度を算出する計算
回路を備えたことを特徴とする超音波、断装置。
A transducer array consisting of a plurality of ultrasonic transducers arranged, the plurality of ultrasonic transducers constituting this transducer array,
Each adjacent ultrasound transducer group is used for ultrasound transmission and ultrasound reception, and the ultrasound transducer is used for ultrasound transmission and ultrasound reception, and the ultrasound transducer is used for ultrasound transmission and ultrasound reception. In an ultrasonic diagnostic device that obtains ultrasound propagation velocity information in internal tissues and uses it for diagnosis, a set of ultrasound waves is transmitted to the subject and a reflected component of the transmitted ultrasound is received from the subject. The ultrasonic propagation time in each ultrasonic propagation path is determined from the received echoes collected by multiple sets of ultrasonic transmitters with different intersection points between the ultrasonic transmitting directivity and the ultrasonic receiving directivity. and a calculation circuit that calculates the average ultrasonic propagation velocity in the internal tissue of the subject based on the obtained propagation time and propagation path length and using an evaluation function that minimizes the propagation time error. An ultrasonic cutting device featuring:
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