JPS6320543B2 - - Google Patents
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- JPS6320543B2 JPS6320543B2 JP55081799A JP8179980A JPS6320543B2 JP S6320543 B2 JPS6320543 B2 JP S6320543B2 JP 55081799 A JP55081799 A JP 55081799A JP 8179980 A JP8179980 A JP 8179980A JP S6320543 B2 JPS6320543 B2 JP S6320543B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/895—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum
- G01S15/8952—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum using discrete, multiple frequencies
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/348—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52046—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/34—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
- G10K11/341—Circuits therefor
- G10K11/343—Circuits therefor using frequency variation or different frequencies
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、人体等の被検査体に超音波を与え被
検査体からの反射波、透過波等を受け、被検査体
の内部状態を探るための超音波診断装置に関し、
特に走査時間を短縮し且つ受信画像の分解能を向
上しえるよう改良された超音波診断装置に関す
る。
検査体からの反射波、透過波等を受け、被検査体
の内部状態を探るための超音波診断装置に関し、
特に走査時間を短縮し且つ受信画像の分解能を向
上しえるよう改良された超音波診断装置に関す
る。
人体内部の断層像を得るために超音波診断装置
が広く利用されている。超音波診断装置では、超
音波パルスを人体に発射し、人体内部からの反射
波又は透過波を受信し、この受信波を基に人体内
部の組織を表わす断層像を得るものであり、Ｘ線
に比し、無侵襲性であり、危険が少ないという利
点がある。
が広く利用されている。超音波診断装置では、超
音波パルスを人体に発射し、人体内部からの反射
波又は透過波を受信し、この受信波を基に人体内
部の組織を表わす断層像を得るものであり、Ｘ線
に比し、無侵襲性であり、危険が少ないという利
点がある。
一般に広く用いられている超音波診断装置は、
反射波を利用したパルス反射法を利用しており、
このパルス反射法を一例に超音波診断装置の動作
を説明する。圧電素子から1M乃至10MHz程度の
超音波パルスを発射し、異なる音響インピーダン
スを持つ２つの組織の界面からのインピーダンス
不整合によるエコーパルス（反射波）を圧電素子
で受信し、これを表示して該不整合部の位置情報
を得るものである。（これはＡモードと称されて
いる。）断層像を得るには得るべき断層に従い超
音波パルスの発射位置又は角度を順次移動し、各
発射パルスの反射波を基に不整合部の位置情報を
合成表示し、断層像を得るものである。（これは
Ｂモードと称されている。） このような従来の超音波診断装置においては、
超音波パルスの発射周期は前の超音波パルス発射
後、そのエコーパルスが返つてくるのに充分な時
間経過後次の超音波パルスを発射するため、この
エコーパルス受信完了までの時間に限られてしま
うことになる。
反射波を利用したパルス反射法を利用しており、
このパルス反射法を一例に超音波診断装置の動作
を説明する。圧電素子から1M乃至10MHz程度の
超音波パルスを発射し、異なる音響インピーダン
スを持つ２つの組織の界面からのインピーダンス
不整合によるエコーパルス（反射波）を圧電素子
で受信し、これを表示して該不整合部の位置情報
を得るものである。（これはＡモードと称されて
いる。）断層像を得るには得るべき断層に従い超
音波パルスの発射位置又は角度を順次移動し、各
発射パルスの反射波を基に不整合部の位置情報を
合成表示し、断層像を得るものである。（これは
Ｂモードと称されている。） このような従来の超音波診断装置においては、
超音波パルスの発射周期は前の超音波パルス発射
後、そのエコーパルスが返つてくるのに充分な時
間経過後次の超音波パルスを発射するため、この
エコーパルス受信完了までの時間に限られてしま
うことになる。
このことは超音波の音速が人体組織で秒速約
1500ｍであるから、診断深さをＬｍとすると、パ
ルス発射からエコー受信完了に要する時間は、
2L／1500（秒）となり、パルス発射周期は最低
2L／1500（秒）である。
1500ｍであるから、診断深さをＬｍとすると、パ
ルス発射からエコー受信完了に要する時間は、
2L／1500（秒）となり、パルス発射周期は最低
2L／1500（秒）である。
即ち、１秒間に得られる走査線数は1500／2L
（本）に限られ、例えばＬ＝0.2ｍとすると、前述
の走査線数は3750（本）となり、極めて短時間
（例えば0.1秒）に断層像を得たい場合には充分な
走査線数を得ることは不可能である。
（本）に限られ、例えばＬ＝0.2ｍとすると、前述
の走査線数は3750（本）となり、極めて短時間
（例えば0.1秒）に断層像を得たい場合には充分な
走査線数を得ることは不可能である。
又、この走査線数の制限は、断層像をCRT受
像器に表示する際にも問題となる。
像器に表示する際にも問題となる。
即ち、体内の動きをチラツキなしに見せるため
には、約30フレーム／秒のフレーム速度が必要で
あるため、１フレーム内の走査線数は25／Ｌ（本）
に限られ、例えばＬ＝0.2ｍとすれば走査線数は
125本／フレームとなり、TV等の走査線数の1/4
に限られてしまう。このことは断層像は極めて粗
い表示がなされ、診断効果を低減させるものであ
る。
には、約30フレーム／秒のフレーム速度が必要で
あるため、１フレーム内の走査線数は25／Ｌ（本）
に限られ、例えばＬ＝0.2ｍとすれば走査線数は
125本／フレームとなり、TV等の走査線数の1/4
に限られてしまう。このことは断層像は極めて粗
い表示がなされ、診断効果を低減させるものであ
る。
即ち、従来の超音波診断装置においては、音速
という固有の制限のために、人体の心臓等の動的
組織を撮像する際には、走査線数が充分とれず、
一瞬の組織の状態を正確に診断することが困難で
又断層像は極めて粗い表示しかされえないという
欠点があり、この改善が特に要望されていた。
という固有の制限のために、人体の心臓等の動的
組織を撮像する際には、走査線数が充分とれず、
一瞬の組織の状態を正確に診断することが困難で
又断層像は極めて粗い表示しかされえないという
欠点があり、この改善が特に要望されていた。
本発明は、上述の要望に沿い単位時間当りに充
分なる走査線数を得ることができ、走査時間を短
縮し、且つ分解能の高い断層像を得ることが可能
な超音波診断装置を提供することを目的とするも
のである。
分なる走査線数を得ることができ、走査時間を短
縮し、且つ分解能の高い断層像を得ることが可能
な超音波診断装置を提供することを目的とするも
のである。
この目的の達成のため、本発明超音波診断装置
は、電気一音響変換素子を利用して、検体に超音
波を被射し、該超音波による該検体からの音響信
号を受信波信号として受信し、断層像を表示する
もので、送信手段と、該複数の周波数帯域にある
超音波による音響信号を区別した受信信号を出力
する受信手段とを備えることを特徴とする。
は、電気一音響変換素子を利用して、検体に超音
波を被射し、該超音波による該検体からの音響信
号を受信波信号として受信し、断層像を表示する
もので、送信手段と、該複数の周波数帯域にある
超音波による音響信号を区別した受信信号を出力
する受信手段とを備えることを特徴とする。
即ち、本発明はｎ種（ｎは整数で２以上）の
各々周波数の異なる超音波を放射する。そして、
その超音波に対する検体の反射波又は透過波は、
各超音波のものが合成されて伝搬される。この合
成波を、送信又は受信素子として使用される電気
一音響変換素子のフイルタ特性を以つて濾波して
各周波数の成分をもつ信号を抽出するものであ
り、このため特別の抽出フイルタ等をできるだけ
少なくするようにされる。
各々周波数の異なる超音波を放射する。そして、
その超音波に対する検体の反射波又は透過波は、
各超音波のものが合成されて伝搬される。この合
成波を、送信又は受信素子として使用される電気
一音響変換素子のフイルタ特性を以つて濾波して
各周波数の成分をもつ信号を抽出するものであ
り、このため特別の抽出フイルタ等をできるだけ
少なくするようにされる。
第１図、第２図は本発明の基本原理説明図であ
る。第１図は反射形の一例を示し、電気一音響変
換素子を含む深触子７，８は各々Ａ，Ｂの超音波
を検体に送信する。超音波Ａ，Ｂは異なる質の２
種類のものである。
る。第１図は反射形の一例を示し、電気一音響変
換素子を含む深触子７，８は各々Ａ，Ｂの超音波
を検体に送信する。超音波Ａ，Ｂは異なる質の２
種類のものである。
この超音波Ａに対し、検体Ｘより組織の変化す
る所で反射が起り、臓器Ｙとの境界より反射波Ｃ
１，Ｃ２が、検体Ｘの境界より反射波Ｃ３が返つ
てくる。同様に超音波Ｂに対し、反射波Ｄ１，Ｄ
２，Ｄ３が返つてくる。
る所で反射が起り、臓器Ｙとの境界より反射波Ｃ
１，Ｃ２が、検体Ｘの境界より反射波Ｃ３が返つ
てくる。同様に超音波Ｂに対し、反射波Ｄ１，Ｄ
２，Ｄ３が返つてくる。
この反射波は深触子７，８により受信され、電
気信号に変換される。しかしながら、各探触子
７，８は自己の送信超音波に対する反射波のみな
らず、他の送信超音波に対する反射波も受信して
しまう。即ち、探触子７，８は反射波Ｃ１〜Ｃ
３、Ｄ１〜Ｄ３を受信し、これを電気信号に変換
する。この時探触子７，８の濾波特性を利用して
反射波Ｃ１〜Ｃ３と、反射波Ｄ１〜Ｄ３との成分
を分離抽出する。抽出された反射波時系列は、各
探触子７，８の位置の断層情報として利用され
る。
気信号に変換される。しかしながら、各探触子
７，８は自己の送信超音波に対する反射波のみな
らず、他の送信超音波に対する反射波も受信して
しまう。即ち、探触子７，８は反射波Ｃ１〜Ｃ
３、Ｄ１〜Ｄ３を受信し、これを電気信号に変換
する。この時探触子７，８の濾波特性を利用して
反射波Ｃ１〜Ｃ３と、反射波Ｄ１〜Ｄ３との成分
を分離抽出する。抽出された反射波時系列は、各
探触子７，８の位置の断層情報として利用され
る。
反射形の場合、探触子７，８を送信・受信用に
兼用せず探触子７，８を送信用に用い、別に受信
用の電気−音響変換素子を設けてもよい。
兼用せず探触子７，８を送信用に用い、別に受信
用の電気−音響変換素子を設けてもよい。
Ｂモードを行うには、探触子７，８を機械的に
移動させる、いわゆる機械的リニアスキヤン法や
探触子７，８を多数アレー状に並設して、電気的
にスキヤンする電子的リニアスキヤン法を用いる
ことができる。又、セクタースキヤン法を適用す
ることも可能である。
移動させる、いわゆる機械的リニアスキヤン法や
探触子７，８を多数アレー状に並設して、電気的
にスキヤンする電子的リニアスキヤン法を用いる
ことができる。又、セクタースキヤン法を適用す
ることも可能である。
第２図は、透過形の一例を示し、二組の一対の
電気−音響変換素子７′，９及び８′，１０が対向
して設けられている。
電気−音響変換素子７′，９及び８′，１０が対向
して設けられている。
電気一音響変換素子７′，８′は各々Ａ，Ｂの超
音波を検体Ｘに送信する。超音波Ａ，Ｂは異なる
周波数のものである。
音波を検体Ｘに送信する。超音波Ａ，Ｂは異なる
周波数のものである。
この超音波Ａが臓器Ｙを含む検体Ｘを透過した
透過波Ｅは電気一音響変換素子９で受信され電気
信号に変換される。同様に超音波Ｂが臓器Ｙを含
む検体Ｘを透過した透過波Ｆは電気一音響変換素
子１０で受信され、電気信号に変換される。各電
気一音響変換素子９，１０は前述の反射形と同様
透過波Ｅ，Ｆの両方を受信するため、各素子９，
１０の帯域通過特性によつて透過波ＥとＦの成分
を分離抽出する。
透過波Ｅは電気一音響変換素子９で受信され電気
信号に変換される。同様に超音波Ｂが臓器Ｙを含
む検体Ｘを透過した透過波Ｆは電気一音響変換素
子１０で受信され、電気信号に変換される。各電
気一音響変換素子９，１０は前述の反射形と同様
透過波Ｅ，Ｆの両方を受信するため、各素子９，
１０の帯域通過特性によつて透過波ＥとＦの成分
を分離抽出する。
透過形の場合、受信用の電気一音響変換素子
９，１０はいずれか一方でもよい。
９，１０はいずれか一方でもよい。
又、反射形と同様に機械的又は電子的リニアス
キヤンを適用すれば断層像を得ることができ、セ
クタースキヤンも適用しうる。
キヤンを適用すれば断層像を得ることができ、セ
クタースキヤンも適用しうる。
第３図は一実施例を示し、第３図は第１図に対
応した送信波、反射波を時間軸ｔ上に示してあ
る。
応した送信波、反射波を時間軸ｔ上に示してあ
る。
即ち、探触子７より第３図ａの2MHzの周波数
の超音波Ａ１を送信し、又探触子８より第３図ｃ
の1MHzの周波数の超音波Ｂ１を送信する。この
反射波は各々Ａ１に対し、Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３
１、超音波Ｂ１に対しＤ１１，Ｄ２１，Ｄ３１と
なり、各探触子７，８の受信波は第３図ａ，ｃの
如く各反射波の合成波となり、この合成波の超音
波信号から各超音波対応の周波数（1MHzと2M
Hz）の帯域通過フイルターと同等な探触子によつ
て、各超音波対応の周波数の受信波を分離抽出す
る。
の超音波Ａ１を送信し、又探触子８より第３図ｃ
の1MHzの周波数の超音波Ｂ１を送信する。この
反射波は各々Ａ１に対し、Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３
１、超音波Ｂ１に対しＤ１１，Ｄ２１，Ｄ３１と
なり、各探触子７，８の受信波は第３図ａ，ｃの
如く各反射波の合成波となり、この合成波の超音
波信号から各超音波対応の周波数（1MHzと2M
Hz）の帯域通過フイルターと同等な探触子によつ
て、各超音波対応の周波数の受信波を分離抽出す
る。
第４図は超音波探触子の周波数特性の原理図を
示す。
示す。
図中横軸は周波数、縦軸はレベル（dB）で
ある。即ち、一般に超音波探触子に使用される圧
電材料、例えばPZT，PVF等について原理的に
は共振周波数0近傍において電気信号から超音波
信号に変換する際の特性は曲線T0であり、超音
波信号から電気信号に変換する際の特性は曲線
R0である事が知られている。
ある。即ち、一般に超音波探触子に使用される圧
電材料、例えばPZT，PVF等について原理的に
は共振周波数0近傍において電気信号から超音波
信号に変換する際の特性は曲線T0であり、超音
波信号から電気信号に変換する際の特性は曲線
R0である事が知られている。
従つて、上述の如き超音波診断装置の探触子と
して圧電素子を例えば１つの探触子で送受を行う
よう使用すれば、その探触子は通過帯域FBを持
つフイルタと等価となる。又、送信側探触子と受
信側探触子とが個別に設けられるものであつて
も、各探触子の送信、受信の特性が組合されて信
号通過帯域FBを持つものと同様となる。
して圧電素子を例えば１つの探触子で送受を行う
よう使用すれば、その探触子は通過帯域FBを持
つフイルタと等価となる。又、送信側探触子と受
信側探触子とが個別に設けられるものであつて
も、各探触子の送信、受信の特性が組合されて信
号通過帯域FBを持つものと同様となる。
本発明においてはこの点に着目し、これら探触
子の送受周波数特性を利用しつつ複数種の超音波
を区別するように考慮される。
子の送受周波数特性を利用しつつ複数種の超音波
を区別するように考慮される。
第５図は２つの探触子を各々異る中心周波数で
駆動した際の周波数特性図である。
駆動した際の周波数特性図である。
図中破線で示す曲線Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２′は受信
特性、即ち音響−電気変換特性、一点鎖線Ｔ１，
Ｔ２，Ｔ２′は送信特性、即ち電気一音響変換特
性を示し、更に、曲線Ｒ１，Ｔ１は中心周波数1
に対する特性であり、曲線Ｒ２，Ｔ２は中心周波
数2に対する特性であり曲線Ｒ２′，Ｔ２′は中心
周波数2に対する特性である。
特性、即ち音響−電気変換特性、一点鎖線Ｔ１，
Ｔ２，Ｔ２′は送信特性、即ち電気一音響変換特
性を示し、更に、曲線Ｒ１，Ｔ１は中心周波数1
に対する特性であり、曲線Ｒ２，Ｔ２は中心周波
数2に対する特性であり曲線Ｒ２′，Ｔ２′は中心
周波数2に対する特性である。
同図において、中心周波数1の超音波信号を受
信する超音波探触子（第１図、第２図の８，１
０）はその受信特性（R1）によつて、超音波探
触子（第１図、第２図の７，９）より送信された
2の超音波信号Ｔ２を受信しないように構成され
る。また中心周波数2の超音波信号を受信する超
音波探触子（第１図、第２図の７，９）はその受
信特性Ｒ２によつて超音波探触子（第１図、第２
図の８，１０）より送信された1の超音波信号Ｔ
１を受信しないように構成する。
信する超音波探触子（第１図、第２図の８，１
０）はその受信特性（R1）によつて、超音波探
触子（第１図、第２図の７，９）より送信された
2の超音波信号Ｔ２を受信しないように構成され
る。また中心周波数2の超音波信号を受信する超
音波探触子（第１図、第２図の７，９）はその受
信特性Ｒ２によつて超音波探触子（第１図、第２
図の８，１０）より送信された1の超音波信号Ｔ
１を受信しないように構成する。
従つて、この場合探触子以上に波フイルタは
不要でありしかも各帯域の信号が区別して出力で
きる。
不要でありしかも各帯域の信号が区別して出力で
きる。
人体腹部などの断層像をえる場合、1は高い時
間分解能を得るためにはあまり低い周波数は好ま
しくなく、また2は減衰率が周波数に比例するた
めあまり高い周波数は取れない。このような場合
は、1，2を広く離すことが好ましくなく第５図
の1，2′の関係の如くなり、その結果、受信特
性Ｒ２′を持つ受信素子（第１図、第２図の７，
９）は、送信素子（第１図、第２図８，８′）の
送信する信号成分CTを含む信号を電気信号とし
て出力する所謂クロストークを生ぜしめる。この
クロストーク部分（CT）を抑圧するために送信
素子を含む供給手段及び受信素子を含む受信手段
の一方又は両方にフイルタを設ける。例えば、受
信素子の受信特性R2′に対し第６図に直線LFで示
す特性を付加する。若しくは、送信特性Ｔ１に対
し、受信特性Ｒ２′によつて受信される信号成分
を少なくできる特性のフイルタを供給手段側に付
加する。
間分解能を得るためにはあまり低い周波数は好ま
しくなく、また2は減衰率が周波数に比例するた
めあまり高い周波数は取れない。このような場合
は、1，2を広く離すことが好ましくなく第５図
の1，2′の関係の如くなり、その結果、受信特
性Ｒ２′を持つ受信素子（第１図、第２図の７，
９）は、送信素子（第１図、第２図８，８′）の
送信する信号成分CTを含む信号を電気信号とし
て出力する所謂クロストークを生ぜしめる。この
クロストーク部分（CT）を抑圧するために送信
素子を含む供給手段及び受信素子を含む受信手段
の一方又は両方にフイルタを設ける。例えば、受
信素子の受信特性R2′に対し第６図に直線LFで示
す特性を付加する。若しくは、送信特性Ｔ１に対
し、受信特性Ｒ２′によつて受信される信号成分
を少なくできる特性のフイルタを供給手段側に付
加する。
以下、本発明を実施例により説明する。
以下の実施例は反射波を受信波とする例により
説明するが、透過波又は回折波を受信波として用
いることも可能である。
説明するが、透過波又は回折波を受信波として用
いることも可能である。
第７図は本発明の実施例基本ブロツク図を示
し、図中、１は送信ユニツト、２は受信ゲートユ
ニツト、３は受信処理ユニツト、４はデイスプレ
イ制御ユニツト、５はデイスプレイユニツト、６
は制御ユニツト、７は第１の探触子ユニツト、８
は第２の探触子ユニツトを示す。
し、図中、１は送信ユニツト、２は受信ゲートユ
ニツト、３は受信処理ユニツト、４はデイスプレ
イ制御ユニツト、５はデイスプレイユニツト、６
は制御ユニツト、７は第１の探触子ユニツト、８
は第２の探触子ユニツトを示す。
第１及び第２の探触子ユニツト７，８は各々５
つの探触子７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅをもつ周知のタイプ
のアレー型電気−音響変換素子である。
つの探触子７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅをもつ周知のタイプ
のアレー型電気−音響変換素子である。
このアレー型電気一音響変換素子は圧電素子を
含み、与えられた周波数信号に応じ超音波を発生
し、検体Ｘからのその反射波に応じ電気信号を発
生するものであり、且つ、各々第５図に示す送受
の周波数特性Ｒ１，Ｔ２′を持つものである。
含み、与えられた周波数信号に応じ超音波を発生
し、検体Ｘからのその反射波に応じ電気信号を発
生するものであり、且つ、各々第５図に示す送受
の周波数特性Ｒ１，Ｔ２′を持つものである。
送信ユニツト１は第１、第２の送信セレクタ１
１及び１２をもち、第１の送信セレクタ１１は第
１の探触子ユニツト７に、第２の送信セレクタ１
２は第２の探触子ユニツト８に対応する。
１及び１２をもち、第１の送信セレクタ１１は第
１の探触子ユニツト７に、第２の送信セレクタ１
２は第２の探触子ユニツト８に対応する。
各送信セレクタ１１及び１２は１つの入力端と
５つの出力端をもち、第１の送信セレクタ１１の
５つの出力端子の各々が第１の探触子ユニツト７
の各探触子７ａ乃至７ｅと接続される。第２の送
信セレクタ１２の５つの出力端子の各々は第２の
探触子ユニツト８の各探触子８ａ乃至８ｅと接続
される。送信セレクタ１１及び１２の入力端子は
第１及び第２の信号発生回路１３及び１４に各々
接続される。各送信セレクタ１１及び１２の入力
端と出力端とは回転アームにより接続され、回転
アームは選択回路１５の指令に従い、順次出力端
を選択接続する。
５つの出力端をもち、第１の送信セレクタ１１の
５つの出力端子の各々が第１の探触子ユニツト７
の各探触子７ａ乃至７ｅと接続される。第２の送
信セレクタ１２の５つの出力端子の各々は第２の
探触子ユニツト８の各探触子８ａ乃至８ｅと接続
される。送信セレクタ１１及び１２の入力端子は
第１及び第２の信号発生回路１３及び１４に各々
接続される。各送信セレクタ１１及び１２の入力
端と出力端とは回転アームにより接続され、回転
アームは選択回路１５の指令に従い、順次出力端
を選択接続する。
送信セレクタ１１及び１２は理解の容易のため
回転アームと接点で説明されるが、好ましくはゲ
ート回路の構成による周知のセレクト回路を用い
るとよい。
回転アームと接点で説明されるが、好ましくはゲ
ート回路の構成による周知のセレクト回路を用い
るとよい。
選択回路１５は制御ユニツト６の命令によつ
て、送信セレクタ１１及び１２の接続切替を行な
い、又、第１及び第２の信号発生回路１３及び１
４は制御ユニツト６の指令により各々超音波Ａ，
Ｂを発生させる信号を出力する。
て、送信セレクタ１１及び１２の接続切替を行な
い、又、第１及び第２の信号発生回路１３及び１
４は制御ユニツト６の指令により各々超音波Ａ，
Ｂを発生させる信号を出力する。
従つて、送信ユニツト１は、制御ユニツト６の
指令により、第１の信号発生回路１３より超音波
Ａの送信のための信号が、第２の信号発生回路１
４より超音波Ｂの送信のための信号が同時に出力
され、選択回路１５の指令により送信セレクタ１
１及び１２の選択出力端に接続される探触子７ａ
乃至７ｅ，８ａ乃至８ｅに信号が送られる。
指令により、第１の信号発生回路１３より超音波
Ａの送信のための信号が、第２の信号発生回路１
４より超音波Ｂの送信のための信号が同時に出力
され、選択回路１５の指令により送信セレクタ１
１及び１２の選択出力端に接続される探触子７ａ
乃至７ｅ，８ａ乃至８ｅに信号が送られる。
第７図においては、探触子７ａと８ａが選択さ
れており、探触子７ａより超音波Ａが、探触子８
ａより超音波Ｂが同時に送信される。
れており、探触子７ａより超音波Ａが、探触子８
ａより超音波Ｂが同時に送信される。
次に送信セレクタ１１及び１２は選択回路１５
の指令によつて、第２番目の出力端子を選択し、
第１、第２の信号発生回路１３，１４は各々探触
子７ｂ，８ｂに接続される。次に制御ユニツト６
から指令が来ると、第１、第２の信号発生回路１
３，１４より前述の超音波Ａ，Ｂに対応する出力
信号が発生され、探触子７ｂ，８ｂより超音波
Ａ，Ｂが送信される。
の指令によつて、第２番目の出力端子を選択し、
第１、第２の信号発生回路１３，１４は各々探触
子７ｂ，８ｂに接続される。次に制御ユニツト６
から指令が来ると、第１、第２の信号発生回路１
３，１４より前述の超音波Ａ，Ｂに対応する出力
信号が発生され、探触子７ｂ，８ｂより超音波
Ａ，Ｂが送信される。
いわゆる電子的リニアスキヤンが同時に二つの
探触子により行なわれる。
探触子により行なわれる。
第３図は各周波数における探触子７，８の送信
関係を示してある。
関係を示してある。
探触子７ａから７ｂの送信周期は従来のものと
何等変わりない。
何等変わりない。
第１及び第２の信号回路１３，１４は、インパ
ルス駆動が用いられる。これらは周知の回路構成
のため詳述しない。
ルス駆動が用いられる。これらは周知の回路構成
のため詳述しない。
このように送信ユニツト１により送信された超
音波に対する反射波は次のようにして受信ゲート
ユニツト、受信処理ユニツトで処理される。
音波に対する反射波は次のようにして受信ゲート
ユニツト、受信処理ユニツトで処理される。
受信ゲートユニツト２は、第１、第２の受信セ
レクタ２１及び２２をもち、第１の受信セレクタ
２１は第１の探触子ユニツト７に、第２の受信セ
レクタ２２は第２の探触子ユニツト８に対応す
る。
レクタ２１及び２２をもち、第１の受信セレクタ
２１は第１の探触子ユニツト７に、第２の受信セ
レクタ２２は第２の探触子ユニツト８に対応す
る。
各受信セレクタ２１及び２２は１つの出力端と
５つの入力端をもち、第１の受信セレクタ２１の
５つの入力端子の各々が第１の探触子ユニツト７
の各探触子７ａ乃至７ｅと接続される。第２の受
信セレクタ２２の５つの入力端子の各々は第２の
探触子ユニツト８の各探触子８ａ乃至８ｅと接続
される。受信セレクタ２１及び２２の出力端子は
第１乃び第２のゲイン補償回路２３及び２４に
各々接続される。各受信セレクタ２１及び２２の
入力端とは回転アームにより接続され、回転アー
ムは選択回路２５の指令に従い、順次入力端を選
択接続する。受信セレクタ２１及び２２は理解の
容易のため回転アームと接点で説明されるが、好
ましくはゲート回路の構成による周知のセレクト
回路を用いるとよい。選択回路２５は制御ユニツ
ト６の指令によつて受信セレクタ２１及び２２の
接続切替を行う。
５つの入力端をもち、第１の受信セレクタ２１の
５つの入力端子の各々が第１の探触子ユニツト７
の各探触子７ａ乃至７ｅと接続される。第２の受
信セレクタ２２の５つの入力端子の各々は第２の
探触子ユニツト８の各探触子８ａ乃至８ｅと接続
される。受信セレクタ２１及び２２の出力端子は
第１乃び第２のゲイン補償回路２３及び２４に
各々接続される。各受信セレクタ２１及び２２の
入力端とは回転アームにより接続され、回転アー
ムは選択回路２５の指令に従い、順次入力端を選
択接続する。受信セレクタ２１及び２２は理解の
容易のため回転アームと接点で説明されるが、好
ましくはゲート回路の構成による周知のセレクト
回路を用いるとよい。選択回路２５は制御ユニツ
ト６の指令によつて受信セレクタ２１及び２２の
接続切替を行う。
ゲイン補償回路２３及び２４は検体内の遠くか
ら返つてきた反射波ほど減衰が大きいため利得
（ゲイン）を時間的に変化させその減衰を補償す
るものである。ゲイン補償回路２３及び２４は制
御ユニツト６が超音波の出力指令を発生後送出す
る指令により前述の利得を時間的に変化させる。
ら返つてきた反射波ほど減衰が大きいため利得
（ゲイン）を時間的に変化させその減衰を補償す
るものである。ゲイン補償回路２３及び２４は制
御ユニツト６が超音波の出力指令を発生後送出す
る指令により前述の利得を時間的に変化させる。
従つて、受信ゲートユニツト２は選択回路２５
の指令により受信セレクタ２１及び２２の選択入
力端に接続させる。探触子７ａ乃至７ｅ，８ａ乃
至８ｅからの反射波による電気信号はゲイン補償
回路２３，２４に各々入力される。
の指令により受信セレクタ２１及び２２の選択入
力端に接続させる。探触子７ａ乃至７ｅ，８ａ乃
至８ｅからの反射波による電気信号はゲイン補償
回路２３，２４に各々入力される。
第７図においては探触子７ａと８ａが選択され
ており、探触子７ａよりの受信反射波対応の電気
信号がゲイン補償回路２３へ、探触子８ａよりの
受信反射波対応の電気信号がゲイン補償回路２４
へ入力される。
ており、探触子７ａよりの受信反射波対応の電気
信号がゲイン補償回路２３へ、探触子８ａよりの
受信反射波対応の電気信号がゲイン補償回路２４
へ入力される。
受信セレクタ２１及び２２は送信セレクタ１１
及び１２と同様に順次探触子７ｂと８ｂ，７ｃと
８ｃ，７ｄと８ｄ，７ｅと８ｅを選択し、送信セ
レクタの選択動作と同期して電子的リニアスキヤ
ンが行なわれる。
及び１２と同様に順次探触子７ｂと８ｂ，７ｃと
８ｃ，７ｄと８ｄ，７ｅと８ｅを選択し、送信セ
レクタの選択動作と同期して電子的リニアスキヤ
ンが行なわれる。
第３図のＣ１１及至Ｃ３１，Ｄ１１乃至Ｄ３１
は各々探触子７ａ及び８ａの受信超音波信号を示
している。
は各々探触子７ａ及び８ａの受信超音波信号を示
している。
ゲイン補償回路２３及び２４の出力は受信処理
ユニツト３に入力される。
ユニツト３に入力される。
受信処理ユニツト３は探触子７側の出力信号に
対し、第６図ａでLFとして示すフイルタ効果を
持つ抽出フイルタ３１、及び第１、第２のシフト
レジスタ３２，３３をもつ。抽出フイルタ３１は
送信超音波Ａ即ち第６図ａに示す中心周波数2の
超音波に対応する。反射波成分のみを抽出し、そ
の後アナログデジタル変換してシフトレジスタ３
２へ送り込む。他方、探触子８側の出力信号は第
５図で上述した如く送信超音波Ｂ即ち中心周波数
1の超音波に対応する反射波成分のみであるから
単にアナログデジタル変換してシフトレジスタ３
３へ送り込む。
対し、第６図ａでLFとして示すフイルタ効果を
持つ抽出フイルタ３１、及び第１、第２のシフト
レジスタ３２，３３をもつ。抽出フイルタ３１は
送信超音波Ａ即ち第６図ａに示す中心周波数2の
超音波に対応する。反射波成分のみを抽出し、そ
の後アナログデジタル変換してシフトレジスタ３
２へ送り込む。他方、探触子８側の出力信号は第
５図で上述した如く送信超音波Ｂ即ち中心周波数
1の超音波に対応する反射波成分のみであるから
単にアナログデジタル変換してシフトレジスタ３
３へ送り込む。
抽出フイルタの構成は送信超音波の帯域通過フ
イルタとアナログデジタル変換器が用いられる。
イルタとアナログデジタル変換器が用いられる。
こうしてシフトレジスタ３２，３３に蓄えられ
る情報は送信超音波に対する時系列の反射波のデ
ジタル値である。この時系列のデジタル値はデイ
スプレイユニツト５に表示されるため、デイスプ
レイ制御ユニツト４に入力される。
る情報は送信超音波に対する時系列の反射波のデ
ジタル値である。この時系列のデジタル値はデイ
スプレイユニツト５に表示されるため、デイスプ
レイ制御ユニツト４に入力される。
デイスプレイ制御ユニツト４は画面メモリ４１
と書き込み回路４０とデイスプレイ制御回路４２
をもつ。書込み回路４０は２つのシフトレジスタ
３２及び３３の出力信号を探触子７ａ乃至７ｅ，
８ａ乃至８ｅの位置に応じ対応する画面メモリ４
１の位置に書込む。デイスプレイ制御回路４２は
デイスプレイユニツト５の走査タイミングに合わ
せて画面メモリ４１の蓄積情報を送出し、デイス
プレイユニツト５に各時系列の反射波を表示せし
め断層像を現わしめる。
と書き込み回路４０とデイスプレイ制御回路４２
をもつ。書込み回路４０は２つのシフトレジスタ
３２及び３３の出力信号を探触子７ａ乃至７ｅ，
８ａ乃至８ｅの位置に応じ対応する画面メモリ４
１の位置に書込む。デイスプレイ制御回路４２は
デイスプレイユニツト５の走査タイミングに合わ
せて画面メモリ４１の蓄積情報を送出し、デイス
プレイユニツト５に各時系列の反射波を表示せし
め断層像を現わしめる。
このようにして超音波Ａ，Ｂを送信し、更にこ
の反射波を受信し、分離抽出してデイスプレイに
断層像を表示させる。
の反射波を受信し、分離抽出してデイスプレイに
断層像を表示させる。
上記実施例の場合、受信側の一方の受信信号に
対して、高域濾波する構成としているが他の方法
でも可能である。
対して、高域濾波する構成としているが他の方法
でも可能である。
第８図ａ，ｂは他の実施例の周波数特性を示す
図である。図中、第５図に用いたものと同じもの
は同一記号が付されている。即ち、同図ａの場
合、第７図の送信ユニツト１の第２の信号回路１
４と探触子８との間に濾波特性LF′を有するフイ
ルタを挿入する。尚この時第７図のフイルタ３１
は取除かられても良い。
図である。図中、第５図に用いたものと同じもの
は同一記号が付されている。即ち、同図ａの場
合、第７図の送信ユニツト１の第２の信号回路１
４と探触子８との間に濾波特性LF′を有するフイ
ルタを挿入する。尚この時第７図のフイルタ３１
は取除かられても良い。
この場合、送信スペクトラムSA１は、少なく
とも探触子７の受信特性Ｒ２によつて抽出されな
い帯域に存在する。
とも探触子７の受信特性Ｒ２によつて抽出されな
い帯域に存在する。
同図ｂは探触子が３個存在する場合の特性を示
し、フイルタの特性LF１，LF２によつて２つの
送信信号の帯域を斜線部SA１，SA２の如く限定
し、探触子の特性によつて１つの帯域SA３を限
定させ、区別して受信可能にさせるものである。
し、フイルタの特性LF１，LF２によつて２つの
送信信号の帯域を斜線部SA１，SA２の如く限定
し、探触子の特性によつて１つの帯域SA３を限
定させ、区別して受信可能にさせるものである。
従つて、フイルタを種々送信又は受信回路に適
用しても探触子の濾波特性を弁別のために使用し
ていればフイルタの数は少なくて済む。
用しても探触子の濾波特性を弁別のために使用し
ていればフイルタの数は少なくて済む。
尚上記の実施例にあつては、送信する超音波信
号をインパルス信号としたがバースト波信号、チ
ヤープ変調波信号等種々の変形が可能である。
号をインパルス信号としたがバースト波信号、チ
ヤープ変調波信号等種々の変形が可能である。
以上説明したように、本発明によれば、超音波
周波数帯域の異る帯域の信号成分を分離して出力
できるようにしたから、同時に複数の検体情報を
得ることが可能となり、医学の診断上或は工業上
極めて有効である。
周波数帯域の異る帯域の信号成分を分離して出力
できるようにしたから、同時に複数の検体情報を
得ることが可能となり、医学の診断上或は工業上
極めて有効である。
第１図及び第２図は本発明の原理説明図、第３
図、第４図、第５図、第６図は本発明の実施例説
明図、第７図は本発明の実施例ブロツク図、第８
図は本発明の他の実施例説明図を示す。 図中１は送信ユニツト、２は受信ゲートユニツ
ト、３は受信処理ユニツト、４はデイスプレイ制
御ユニツト、５はデイスプレイユニツト、６は制
御ユニツト、７，８は第１、第２の探触子ユニツ
ト、３１は抽出フイルタを示す。
図、第４図、第５図、第６図は本発明の実施例説
明図、第７図は本発明の実施例ブロツク図、第８
図は本発明の他の実施例説明図を示す。 図中１は送信ユニツト、２は受信ゲートユニツ
ト、３は受信処理ユニツト、４はデイスプレイ制
御ユニツト、５はデイスプレイユニツト、６は制
御ユニツト、７，８は第１、第２の探触子ユニツ
ト、３１は抽出フイルタを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 各々異なる周波数の超音波を発信するための
一対のトランスデユーサーと、該トランスデユー
サーの各々に接続される送信回路及び受信回路と
を備え、該発信超音波に対応する音響波を該トラ
ンスデユーサーで受信する超音波診断装置におい
て、 低周波用トランスデユーサーの送信周波数特性
と、高周波用トランスデユーサーの受信周波数特
性との重なり部分を抑えるフイルタを、該低周波
用トランスデユーサーの送信回路又は高周波用ト
ランスデユーサーの受信回路の一方又は両方に設
けたことを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8179980A JPS576649A (en) | 1980-06-16 | 1980-06-16 | Ultrasonic diagnosis apparatus |
| US06/274,160 US4413520A (en) | 1980-06-16 | 1981-06-16 | Ultrasonic imaging apparatus |
| DE8181302677T DE3174699D1 (en) | 1980-06-16 | 1981-06-16 | Ultrasonic imaging apparatus |
| EP81302677A EP0042288B1 (en) | 1980-06-16 | 1981-06-16 | Ultrasonic imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8179980A JPS576649A (en) | 1980-06-16 | 1980-06-16 | Ultrasonic diagnosis apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS576649A JPS576649A (en) | 1982-01-13 |
| JPS6320543B2 true JPS6320543B2 (ja) | 1988-04-28 |
Family
ID=13756529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8179980A Granted JPS576649A (en) | 1980-06-16 | 1980-06-16 | Ultrasonic diagnosis apparatus |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4413520A (ja) |
| EP (1) | EP0042288B1 (ja) |
| JP (1) | JPS576649A (ja) |
| DE (1) | DE3174699D1 (ja) |
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| JPS5990556A (ja) * | 1982-11-16 | 1984-05-25 | 三菱電機株式会社 | 超音波診断装置 |
| GB2156985B (en) * | 1984-04-02 | 1987-06-24 | Teltec Electronic Equip | Apparatus for measuring movable part-structures, eg blood vessels, within a living body |
| US4730495A (en) * | 1985-03-22 | 1988-03-15 | Sri International | Ultrasonic reflex transmission imaging method and apparatus |
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