JPS6364751B2

JPS6364751B2 -

Info

Publication number: JPS6364751B2
Application number: JP56119125A
Authority: JP
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1981-07-31
Publication date: 1988-12-13
Also published as: JPS5821577A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は超音波送受信装置、特に中間媒体を介
して超音波パルスビームを対象物に送受信する装
置の改良に関する。

超音波パルスビームを対象物に向かつて送信
し、対象物からの音響インピーダンスの差に基づ
く反射エコーを受信する超音波送受信装置が周知
であり、超音波レーダ、ソナーあるいは探傷装置
として実用化されている。また近年において、前
述した超音波送受信装置は医療分野における超音
波診断装置としても利用され、非観血的に被検体
内の臓器その他を観察できることから種々の診断
に供されている。

周知のように、前述した超音波パルスビームは
プローブ内に設けられた振動子を電気的に励振す
ることによつて対象物に向かつて送信されるが、
この時、プローブと対象物との間には水その他の
超音波減衰の少ない中間媒体を設ける場合があ
る。すなわち、このような中間媒体はプローブを
対象物に直接密接することが不可能な場合、ある
いは、超音波パルスビームに集束作用を与え、そ
の集束点に対象物を置きたい場合などに有用であ
り、このように、プローブと対象物とが離れた時
に両者間に介在する空気により超音波が著しく減
衰することを防止するために、前述した水その他
から成る中間媒体が両者間に設けられる。実際
上、前述した中間媒体は例えば対象物を水槽内に
沈め、水面近傍からプローブにより超音波パルス
ビームを対象物に向かつて送信する場合もあり、
あるいは、超音波診断装置においては、対象物で
ある被検体上に水袋などを置いて行う場合もあ
る。

以上のようにして、プローブと対象物との間に
中間媒体を設けることにより、超音波の伝搬条件
を変えたり、あるいは、所望の集束作用を得るこ
とができるなどの利点があるが、一方において、
中間媒体を超音波パルスビームが通過する時間だ
け超音波パルスビームの繰返し周波数を減少させ
なければならず、この結果、動きのある対象物に
対しては画像のちらつきが生じたり、あるいは、
プローブを所定方向に走査させて断層画像を得る
場合には、断層画像の分解能が低下するなどの欠
点が生じていた。

本発明は前述した従来の課題に鑑みなされたも
ので、その目的は極めて良好な超音波画像を得る
ことのできる改良された超音波送受信装置を提供
することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、中間媒
体を介して対象物に超音波パルスビームを送信し
対象物からの音響インピーダンスの差に基づく反
射エコーを受信する超音波送受信装置において、
上記中間媒体の厚さを対象物の厚さとほぼ等しい
かそれ以上に設定し、超音波パルスビームの送信
周期を超音波パルスビームが中間媒体内を往復す
る無反射時間にほぼ等しく設定したことを特徴と
する。

すなわち、本発明は通常の中間媒体の厚みが対
象物の厚みとほぼ等しいか、あるいは、これより
大きく設定されることに着目し、超音波パルスビ
ームの送信周期を前述したように設定することに
より、超音波パルスビームが中間媒体を通過する
に必要な無反射時間を無駄時間とすることなく、
この間に前回送信された超音波パルスビームの反
射エコーをはめ込み、この結果、超音波パルスビ
ームの繰返し周波数を増加させることによつて、
ちらつきなどを改善した高品質の画像が得られる
という利点を有する。

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説
明する。

第１図には、本発明に係る超音波送受信装置を
被検体の臓器を観察する超音波診断装置に適用し
た実施例が示され、対象物である被検体１０の診
断を要する臓器上方には水袋あるいは水槽などに
充填された水などの中間媒体１２が設けられ、中
間媒体１２によつて被検体１０から所定距離離さ
れた位置で中間媒体１２の水面下にその振動面０
が配設されたプローブ１４が設けられ、プローブ
１４からは超音波パルスビーム１００が中間媒体
１２を通過して被検体１０に照射されている。実
施例における超音波パルスビーム１００はプロー
ブ１４内に設けられた音響レンズ等によつて集束
作用が与えられており、その集束点が被検体１０
のほぼ目標位置に設定されている。すなわち、実
施例においては、中間媒体１２の厚みによつて被
検体１０が超音波パルスビーム１００の集束点近
傍に位置決めされることを可能としている。そし
て、通常の場合、前記中間媒体１２の厚みl₁は被
検体１０の厚みl₂とほぼ等しいか、あるいは、こ
れより大きく設定されている。

本発明において特徴的なことは、超音波パルス
ビーム１００の送信周期を超音波パルスビーム１
００が中間媒体１２内を往復する無反射時間にほ
ぼ等しく設定したことであり、すなわち、超音波
パルスビーム１００が中間媒体１２の厚みl₁を通
過する際には、この領域に反射体が存在しないこ
とから、この往復時間内では何らの反射エコーも
発生しない。従つて、本発明においては、基本的
にこの無反射時間内に被検体１０の厚みl₂から反
射される反射エコー信号列をはめ込むことを特徴
とする。すなわち、第１図において、時刻t₁にて
送信された超音波パルスビームは矢印で示される
ように、中間媒体１２および被検体１０に向かつ
て進み、被検体１０の表面Ａからの反射エコーは
時刻t₃にてプローブ１４に受信され、また被検体
１０の下面Ｂからの反射エコーは時刻t₄にてプロ
ーブ１４で受信される。従つて、従来方式によれ
ば、時刻t₁〜t₄までを超音波パルスビーム１００
の送信周期として設定していたが、これでは時刻
t₁〜t₃までの無反射時間T₀だけ無駄に発振周期が
増加し、超音波パルスビーム１００の繰返し周波
数が減少することになり、ちらつきあるいは分解
能の低下が生じるという問題があつた。

本発明においては、第１図に示されるように、
超音波パルスビーム１００の送信周期Ｔを前述し
た無反射時間T₀とほぼ等しく、実施例において
は、無反射時間T₀より僅かに小さく設定するこ
とにより、高品質のかつ無駄のない送受信が行わ
れる。すなわち、第１図に示されるように、第１
回のビーム送信は時刻t₁にて行われ、これにより
送信周期Ｔ遅れた時刻t₂にて第２回目のビーム送
信が行われる。そして、第２回目のビーム送信完
了直後に第１回目の反射エコー受信が時刻t₃〜t₄
にて行われ、この受信完了後、第３回目の送信が
時刻t₅により行われる。以下同様に任意回目の送
信直後に前回の反射エコー受信がはめ込まれ、こ
の結果、第１図の斜視部で示されるように、無駄
時間のない効率のよい送受信を行うことが可能と
なる。

なお中間媒体１２および被検体１０より更に深
部にある例えばＣ部からの反射エコーも所望の反
射エコーに重畳されるが、このような深部におい
て得られる反射エコーはその強度が小さく、特に
ビームの集束作用ならびに利得調整回路等の作用
により著しく低下するので、所望の反射エコーに
与える影響は実用上無視することができる。

第２図には、前述した超音波パルスビーム１０
０の送受信作用を行うための簡単な回路構成例が
示され、発振器１６のパルス信号は送信クロツク
回路１８で制御されて送受切換回路２０に供給さ
れる。送受切換回路２０は所定の送信タイミング
でプローブ１４の振動子に所定の励振信号を供給
し、この結果、プローブ１４から超音波パルスビ
ームが送信される。そして反射エコーはプローブ
１４の振動子により電気的に検出され、送受切換
回路２０によつて受信された信号が増幅回路２２
を介して出力端子２４から図示しないモニタ回路
に供給される。

以上説明したように、本発明によれば、中間媒
体を往復する無反射時間に所定の反射エコー受信
信号列をはめ込むことによつて、無駄時間のない
効率のよい送受信を行うことが可能となり、種々
の超音波装置、特に超音波診断装置などに極めて
有効な超音波送受信装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波送受信方式を超音
波診断装置に適用した好適な実施例を示す説明
図、第２図は第１図に好適な制御回路のブロツク
図である。１０……対象物である被検体、１２……中間媒
体、１００……超音波パルスビーム、T₀……無
反射時間、Ｔ……送信周期。

Claims

【特許請求の範囲】

１中間媒体を介して対象物に超音波パルスビー
ムを送信し対象物からの音響インピーダンスの差
に基づく反射エコーを受信する超音波送受信装置
において、上記中間媒体の厚さを対象物の厚さと
ほぼ等しいかそれ以上に設定し、超音波パルスビ
ームの送信周期を超音波パルスビームが中間媒体
内を往復する無反射時間にほぼ等しく設定したこ
とを特徴とする超音波送受信装置。