JPS6346141A - 超音波診断装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、Ｂモードとドプラモードとの超音波診断を行
うことのできる超音波診断装置に関する。

（従来の技術） この種の超音波診断装置の従来例として下記の２種の超
音波診断装置を挙げることができる。

第５図は、電子スキャン方式の超音波診断装置であり、
アレイ状に配列された振動子を選択的に駆動してＢモー
ド、ドプラモードを共に収集できるようになっている。

即ち、例えば各レート（ＲＡＴＥ）毎に交互にＢモード
、ドプラモードの収集を行うことによりリアルタイムで
両モードの収集を行うか、あるいは先ずＢモードのみの
収集を行ってこれをフリーズ表示し、その後にドプラモ
ードで収集するかのいずれかの方式が採用されている。

一方、第６図はデュプレックス（ＤＵＰＬＥＸ）タイプ
の超音波スキャナであり、Ｂモード専用のトランスジュ
ーサと、ドプラ専用のトランスジューサとを、例えば音
響媒体である水の中に収容し、前記トランスジューサで
例えばメカニカルスキャンによってＢモードの収集を行
うと同時に、前記トランスジューサでドプラモードの収
集を行うようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） 第５図に示す方式によれば、従来より電子スキャンによ
るＢモードの超音波ビームの送受信条件（Ｆｏｃｕｓ条
件）と、ドプラモードの超音波ビームの送受信条件とは
同一でおり、ドプラのサンプリング点でフォーカスをか
けることは考慮されていなかった。

一方、第６図に示す方式にあっては、前記ドプラモード
用のトンスジューサがシングルプローブであるため、フ
ォーカス点をドプラのサンプリング点に従って設定する
ことは原理的に不可能となっていた。

このよう−に、従来方式にあってはドプラのサンプリン
グ点で必ずしも最適フォーカスになっていないため、ド
プラの分解能（特に方位分解能）が悪化するという欠点
があった。

そこで、本発明の目的とするところは、ドプラ。

Ｂモード共に収集できるもので必りながらもドプラのサ
ンプリング点で常にフォーカスを設定することのできる
超音波診断装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、超音波プローブと、この超音波プローブのＳ
動子群を送受信駆動する送受信制御回路とを有し、Ｂモ
ードとドプラモードとで超音波診断を行うことのできる
超音波診断装置において、ドプラモード時にドプラのサ
ンプリング位置を設定入力する入力部と、この入力部か
らの情報に基づき、ドプラビームが前記サンプリング点
でフォーカスされるように前記送受信制御回路でのフォ
ーカス条件を設定する制御部とを設けた構成とした。

（作　用） ドプラモードでのサンプリング点を設定入力する入力部
の情報に基づき、送受信制御回路でのフォーカス条件を
設定制御しているので、ドプラビームは前記サンプリン
グ点に常にフォー力ツシングされることになり、ドプラ
モード時の分解能特に方位分解能が向上する。尚、ドプ
ラモードに使用される超音波プローブとしては、送受信
制御回路でのフォーカス条件の設定に基づきドプラビー
ムにフォーカスをかけられる種々のプローブを採用でき
、代表例としては振動子をアレイ状に配列した電子スキ
ャン方式の超音波プローブ、振動子を同心円状に形成し
たアニユラタイプの超音波プローブを挙げることができ
る。また、電子スキャン方式の超音波プローブを使用す
る場合には、Ｂモード、ドプラモードでプローブを共用
してもよく、あるいはデュプレックスタイプとしてもよ
い。

（実施例） 以下゛、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明をデュプレックスタイプの超音波診断
装置に適用した場合のＢモード収集、ドプラモード収集
を説明する概略説明図である。デュプレックスタイプと
は、Ｂモード、ドプラモードでの収集に際してそれぞれ
別のプローブを用いる方式であり、本実施例では両プロ
ーブ１Ａ、１Ｂを共に電子スキャン方式のプローブとし
ている。

Ｂモード用のプローブを１Ａ、ドプラモード用のプロー
ブを１Ｂとしたとき、両プローブ１Ａ。

１Ｂは、第２図に示すように高圧スイッチ２によってい
ずれのプローブで送受信するか及び送信時。

受信時それぞれに使用される振動子群が選択されるよう
になっている。

また、上記高圧スイッチ２は送信制御回路３゜受信υ制
御回路７及びＣＰＵ１２によって制御されている。

前記送信制御回路３は、送信遅延コントローラ４、送信
遅延回路５及びパルサ６から構成されている。前記送信
遅延コントローラ４は、前記ＣＰＵ１２からの制御信号
に基づき、送信ビームのステアリング及び送信フォーカ
スを設定するコントロール信号を前記送信遅延回路５に
出力し、この送信遅延回路５の出力によって前記パルサ
６より高圧パルスを発して前記高圧スイッチ２の送信制
御を行うようになっている。一方、前記受信制御回路７
は、プリアンプ８．受信遅延コントローラ９、受信遅延
回路１０及び加算器１１から構成されている。そして、
前記高圧スイッチ２を介して入力される受信エコーをプ
リアンプ８で増幅し、前記ＣＰ［１２の制御に基づき前
記受信遅延コントローラ９でに２定された受信ビームの
ステアリング及び受信フォーカスを前記受信遅延回路１
０で施し、この後加算器１１で同時駆動振動子群からの
受信エコーを加算して出力するようになっている。

ここで、本実施例装置ではドプラモードのサンプリング
位置は、入力部であるコントロールパネル１３を操作す
ることにより入力されるようになっている°。この情報
は、後述するように前記ＣＰＵ１２に入力し、表示器１
８上での前記サンプリング位置の表示と、このサンプリ
ング位置で最適フォーカスになるべく送受信条件をコン
トロールする制御信号の生成に供されるようになってい
る。

前記受信制御回路７の後段には、ドプラ信号処理部１５
及びメインアンプ１６が設けられている。

そして、ドプラ信号はドプラ信号処理部１５で周波数分
析され、Ｂモードデータはメインアンプ１６で増幅され
ることになる。尚、前記受信制御回路７からの信号を、
前記ドプラ信＠処理部１５に入力させるか、前記メイン
アンプ１６に入力させるかの切り換えは前記ＣＰＵ１２
によって制御される。

上記ドプラ信号処理部１５又はメインアンプ１６からの
出力は、ＤＳＣ（ディジタル・スキャン・コンバータ）
１７を介して表示器１８に表示されるようになっている
。尚、前記サンプリング位置表示は、ＣＰＵ１’２から
の信号に基づきオーバーレイ１７を経由して前記表示器
］８に表示される。

以上のように構成された装置の作用について説明する。

先ず、プローブ１Ａのみを送受信駆動してＢモード像を
表示器１８上に表示する。尚、この際ＣＰＵ１２は、Ｂ
モード収集のための送受信条件を送信、受信制御回路３
，７に設定し、高圧スイッチ２でプローブ１Ａの振動子
群を選択駆動することによりＢモードの収集を行うが、
Ｂモードの収集については従来と同様であるのでその詳
細な説明は省略する。

この後、コントロールパネル１３よりドプラモードでの
サンプリング位置を設定すると、この清報はＣＰＵ１２
に入力し、その出力の一方はオーバーレイ１９に入力し
て前記Ｂモード像上のどの位置でサンプリングをしてい
るかを明示するマークを発生し、このマークは表示器１
８上に表示されることになる。他方、前記ＣＰＵ１２の
出力は、設定されたサンプリング位置でドプラビームの
）を−カスが最適になるべく送受信コントロールするた
めにミ送信遅延コントロール部４．受信遅延コントロー
ル部９の制御信号として出力されることになる。設定さ
れる送受信条件としては、下記の■〜■の各条件である
。

■送信フォーカス条件・・・送信デイレイデータ。

送信同時駆動振動子数 ■送信ビーム方向・・・送信デイレイデータ■受信フォ
ーカス条件・・・受信デイレイデータ。

受信１辰動子数 ■受信ビーム方向・・・受信デイレイデータ尚、上記の
各条件のうちフォーカス条件は■。

■の条件である。ここで、同時駆動振動子数は、前記サ
ンプリング点が超音波送受信面の近くにあるか遠くにあ
るかで相違し、近くにフォーカスする握合には、同時駆
動振動子数は少なく、即ち口径を小ざく設定し、一方遠
くにフォーカスする場合には同時駆動振動子数は多く、
即ち口径を大きく設定することが望ましい。

前記ＣＰＵ１２は上記の送信条件を送信遅延コントロー
ル４に送り、送信遅延回路５の遅延条件を設定し、送信
遅延回路５は、パルサ６を駆動してこのパルサ６より振
動子を励撮する駆動パルスが発生することになる。ドプ
ラモード時にあっては、前記ＣＰＵ１２．送信遅延コン
トロール部４よりの送信デイレイコントロールに基づき
、送信信号がサンプリング点で最適フォーカスになるよ
うに送信デイレイが施される。そして、前記パルサ６か
らの駆動パルスは前記高圧スイッチ２を介してドプラモ
ード用のプローブ１Ｂの振動子に印加され、ドプラビー
ムが被検体の例えば血流に向けて送波されることになる
。

その反射エコーは再びプローブ１Ｂの振動子で受波され
、高圧スイッチ２を介してプリアンプ８に入力し、ここ
で増幅された後に受信遅延回路１０に入力される。ここ
では送信時と同様に前記ＣＰＵ１’２．受信遅延コント
ロール部９よりの受信デイレイコントロールに基づき、
受信エコーがサンプリング点で最適フォーカスになるよ
うに受信デイレイが施される。この後、この受信信号は
加算器１１で加算され、ドプラ信号処理部１５に出力さ
れることになる。

ここで、前記ドプラ信号処理部１５の詳細を第３図を参
照して説明する。同図において、このドプラ信号処理部
１５では、前記加算器１１の出力と前記ＣＰＵ１２から
の参照周波数ｆｃとの直行検波を直行検波回路１５−１
で行い、次にドプラ偏移周波数ｆｄを取り出すためにロ
ーパスフィルタ１５−２を通って２ｆｃ＋ｆｄに相当す
る周波数成分をカットする。ローパスフィルタ１５−２
を通った出力ｆｄは、ゲート１５−３において前記ＣＰ
ｔＪ１２のゲートパルスにより、コントロールパネル１
３で設定されたサンプリング位置でサンプリングされる
。このゲート１５−３で抽出されたサンプリング信号は
、ＦＦＴｌ　５−４において周波数分析され、後段のＤ
ＳＣ１７に送出されて表示器１Ｂに表示されることにな
る。

このように、本実施例装置においては、Ｂモード像上で
流速を得たい位置をユーザがコントロールパネル１３で
設定すると、その設定位置で最適なフォーカス条件及び
偏向条件になるようにＣＰＵ１２が送受信系をコントロ
ールし、この結果ドアラ用のプローブ１Ｂで最適条件の
下でドプラモードでのデータ収集を行うことができる。

尚、上記実施例ではＢモード収集の後にドプラモードで
のデータ収集を行うものであったが、この場合には表示
器１８上で８モード像をフリーズしておけばよい。ただ
し、このように８モード。

ドプラモードを時間を変えて収集するものに限らず、両
モードを同時に収集するようにしてもよい。

この場合、デュプレックスタイプの超音波診断装置にあ
っては、Ｂモード、ドプラモードに使用されるそれぞれ
のプローブ１Ａ、１Ｂ毎に独立に超音波の送受信を行い
得る構成とすればよい。

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
内で種々の変形実施が可能である。

例えば、上記実施例ではデュプレックスタイプの超音波
診断装置を採用したが、同一のプローブでＢモードとド
プラモードとを行うものであってもよい。また、Ｂモー
ド、ドプラモードの収集についてはミ各しイト毎に交互
に両モードの収集を行ってもよく、この場合にはリアル
タイムでの表示が可能となる。あるいはＢモード像をフ
リーズした状態でドプラモードでの収集を行うようにし
てもよい。尚、レイト毎に交互に収集する場合にはリア
ルタイム表示が可能となる反面、偏移周波数の最大検出
範囲がドプラモードのみで収集する場合に比べて半分に
なるという欠点がおる。即ち、レイトを５Ｋｔ（Ｚにし
た場合、ドプラモードのみで収集する場合は±３　ＫＨ
ｚ内で偏移周波数を検出可能であるが、レイト毎に交互
に収集する場合にはその半分の±１．５ＫＨｚの範囲で
しか検出できず、エリアッシングが生じ易くなってこの
点で好ましくない。従って、より正確なドプラ計測を行
うのでおれば、ドプラの単一モードによるデータ収集の
意義がある。

また、ドプラモードに使用されるプローブとしては、必
ずしも電子スキャン（電子セクタ、電子リニア、電子コ
ンベックスなどを含む）方式のプローブに限らず、フォ
ー力ツシングが可能な種々のプローブを採用することが
できる。例えば、第４図（ａ）に示すように、超音波振
動子を同心円状に配列して形成したアニユラタイプのプ
ローブ２０であってもよい。このアニユラタイプのプロ
ーブ２０は、第４図（ｂ）に示すようにスキャン方向の
一断面で考察すれば電子スキャン方式のプローブと同様
に振動子がアレイ状に配列された構成となっているので
、各振動子に遅延をかけることにより同様にしてフォー
カスをかけることが可能である。

このアニユラタイプのプローブ２０と、電子スキャンプ
ローブ１Ｂとの長短を比較すれば次の通りである。

■　ビーム１向について 電子スキャンプローブ１Ｂは、電子制御によってビーム
偏向が可能であるが、アニユラタイプのプローブ２０で
は機械式にビームをｆ１向せざるを１７ない。

■　スキャン方向と直行するレンズ方向のフォー力ツシ
ングについて 電子スキャンプローブ１Ｂでは一般に厚み方向でビーム
を絞ることは技術的に難しいが、アニユラタイプのプロ
ーブ２０では、第４図（Ｃ）に示すようにレンズ方向に
も超音波振動子がアレイ状に配列された構成であるため
、遅延制御によってレンズ方向のフォー力ツシングをも
可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明にれば、Ｂモード。

ドプラモードの両モードでの超音波診断を行える超音波
診断装置において、ドプラモード時に設定されたサンプ
リング位置に応じて、ドプラビームを最適なフォーカス
条件で送受信することができ、分解能の良好なドプラ信
号を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるデュプレックスタイプ
の超音波診断装置によるＢモード、ドプラモードでのデ
ータ収集態様を示す概略説明図、第２図は実施例装置の
ブロック図、第３図は実施例装置におけるドプラ信号処
理部の詳細を示すブロック図、第４図（ａ）はアニユラ
タイプのプローブの平面図、第４図（ｂ）、（Ｃ）はぞ
れぞれ同図（ａ）のスキャン方向、レンズ方向の断面図
、第５図、第６図はＢモード、ドプラモードの収集が可
能な従来の超音波診断装置を示す概略説明図である。 １Ａ、１Ｂ・・・電子スキャン方式のプローブ。 ３．７・・・送受信制御回路、 １２・・・制御部、　１３・・・入力部、２０・・・ア
ニユラタイプのプローブ。 ＩＡ 第１図 （ｂ） 第４図 第　　５　図 喜６図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波プローブと、この超音波プローブの振動子
   群を送受信駆動する送受信制御回路とを有し、Ｂモード
   とドプラモードとで超音波診断を行うことのできる超音
   波診断装置において、ドプラモード時にドプラのサンプ
   リング位置を設定入力する入力部と、この入力部からの
   情報に基づき、ドプラビームが前記サンプリング点でフ
   ォーカスされるように前記送受信制御回路でのフォーカ
   ス条件を設定する制御部とを設けたことを特徴とする超
   音波診断装置。
2. （２）超音波プローブは振動子をアレイ状に配列して成
   る電子スキャン方式のプローブであって、Ｂモード、ド
   プラモードで共用した特許請求の範囲第１項記載の超音
   波診断装置。
3. （３）超音波プローブは、Ｂモード用、ドプラモード用
   で異なる２組の超音波プローブより成る特許請求の範囲
   第１項記載の超音波診断装置。
4. （４）ドプラ用の超音波プローブは、振動子をアレイ状
   に配列して成る電子スキャン方式の超音波プローブであ
   る特許請求の範囲第３項記載の超音波診断装置。
5. （５）ドプラ用の超音波プローブは、振動子を同心円状
   に形成して成るアニュラタイプの超音波プローブである
   特許請求の範囲第３項に記載の超音波診断装置。
6. （６）フォーカス条件として、送受信時の遅延量、同時
   駆動振動子数を設定する特許請求の範囲第１項乃至第５
   項のいずれか１項記載の超音波診断装置。