JPS6382633A

JPS6382633A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPS6382633A
Application number: JP23066286A
Authority: JP
Inventors: 岡崎　清
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-09-29
Filing date: 1986-09-29
Publication date: 1988-04-13

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）本発明は超音波を用いて被検体内の組織を診断する超音
波診断装置に係わり、特に組織の音響パラメータ（音速
、波形乱れ、散乱係数、減衰係数、または非線形パラメ
ータ等）を測定することにより組織を特性化し、診断に
供するための音響パラメータ測定並びにその表示機能を
備えた１超音波診断装置に関するものである。

（従来の技術）被検体中の超音波伝播速度は、その被検体における超音
波伝播経路に存在する組成の影響を少なからず受ける。

すなわち、このことは生体中の例えば、臓器内等に発生
した腫よう等の病変、或いは肝硬変等を超音波伝播速度
で知ることができることを意味しており、従って、生体
中の超音波伝播速度を計測することは臨床的に大きな価
値がある。

そこで、このことを利用して生体中の超音波伝播速度の
情報を得、これよシ目標とする位置での組成を検をする
試みが成されている。

従来、かかる検査に供するための実用的な超音波測定法
としては、電子スキャン方式の超音波診断装置を用いた
第５図に示すような手法が提案されている。

すなわち、図において１は超音波リニヤ電子スキャン用
グローブであシ、このプローブ１を用い、図示しない体
六面に接している超音波受診面２の一端Ａから体内へθ
方向に向けて超音波ノ４ルスを発射する。

ここで、電子スキャン方式の超音波装置とは、複数個の
超音波振動子（以下、単に振動子と称する）を直線的に
並設した超音波振動子アレイによるプローブを用い、こ
のプローブにおける隣接するいくつかの振動子を一群と
して、これら−群の振動子に対して、送信超音波ビーム
の方向とそのビームにおける振動子位置に応じてそれぞ
れ定まる所定の遅延時間を以て、１屯動・やルスをそれ
ぞれ与え、超音波励振させるもので、励振された各振動
子からの超音波は放射状に伝播しつつ互いに干渉し合う
ことで、ある領域では打ち消し合い、ある領域では強め
合うかたちとなシ、結果的に超音波ビームを得る方式で
ある。受波は一般的には、送波に用いた上記−群の振動
子にて行い該振動子群の検出信号を送波時の遅延時間を
以て遅延することで時間軸を揃えた後、合成して受信信
考とする。そして、上記−群の振動子と一ピツチずつず
らして行くことによシ、発生する超音波ビームの位（置
がずれることから、励振する振動子を電気的に選択し、
また励振タイミングを制御することで、リニヤ・スキャ
ンを行うことが出来、また、所望位置でのセクタ・スキ
ャンを行うことが出来る。

このようにして、発生されたθ方向に向かうビーム状の
超音波パルスは、例えば、位置が肝組織に設定してあっ
たとすると、この肝組織中の送波経路４を直進し、点Ｐ
で反射する。ここでは、この反射波（エコー）のうち、
受波経路５を辿ってグローブ１に到来するエコーを送信
に供した振動子群では無く、この到来したエコーの入射
位置にある振動子群（該プローブ１における右端Ｂの振
動子群）で受信させる。

上記Ａ、Ｂ間の距離ｙは既知であるから、経路４．５を
伝播する超音波の伝播時間ｔを測定すれば肝組織中の音
速ＣはＣ＝７７石］７；６　　　　　　　・・・・・・（１）
によシ求めることが出来る。

この原理を利用して音速と測定するものである。

音速が未知であるからθは厳密には未知であり、また、
生体の中に点Ｐなる反射点が存在するわけでは無いから
、上記（１）式から音速を求めるために実施には種々の
工夫も必要になる。そこで、この方式を用いた装置とし
ては第６図に示すような構成をとっている。

図において、１は超音波プローブであシ、超音波受信を
行う例えば１２８素子の振動子Ｔｌ、〜Ｔ１２８を直線
的に並設してグローグーと構成している。振動子ＴＩ、
〜Ｔ１２８並設面は第夕図のグローブ１の超音波送受波
面２となる。　　　１２はリード線、１３は回路選択切
換えスイッチであるマルチプレクサ、１５は励振する一
群の振動子各々に対し、与えるべき遅延量を得るための
送信用遅延回路、１４は超音波励損駆動用のパルスを発
生するパルサ、１６は受信に供する一群の振動子各々に
対し、受信方向や素子位置に応じて時間軸等を揃えるた
めに必要な、エコーの遅延量を得るための受信用遅延回
路、１７は画像や文字情報等の表示に用いるディスプレ
イ、１８は計算回路、１９は受信用遅延回路１６を介し
て得た振動子ＴＩ、〜Ｔ１２８からの受信エコーの信号
と合成して増幅及び検波するとともに、また、対数変換
して深さによる信号レベルの補正と行って受信信号とし
て出力する受信回路、２θは受信信号をディジタル信号
に変換するＮ勺変換器、２１はノ９ルサ駆動用のレート
パルス信号及び目的とする被検体部位からのエコーをサ
ンプリング記憶するため、メモリに対するアドレスを順
次更新するためのクロック信号と発生する発振器、２２
は受信信号記憶用のメモリ、２３は超音波／４’ルス発
生毎に上記メモリ２２の同一アドレスにおける記憶デー
タ値と新たな入力データとを加算し、平均してその該当
アドレスに該加算平均値を格納するための処理回路、２
４は上記メモリ２２に記憶された加算平均処理済みの受
信波形のサンプル値を用いてピーク値を示すデータを調
べ、これよシ該ピーク値を持つデータの時間（アドレス
）を求める波形解析回路である。上記計算回路１８はこ
の波形解析回路２４の求めた時間情報から伝播時間ｔを
計算するとともに、得られた伝播時間ｔをもとに被検体
内組織の複数の局所における音速を計算し、且つ、これ
らと空間的に平均して出力する機能を有する。そして、
この計算結果はディスプレイ１７に表示させる。２５は
システム制御手段であり、ＣＰＵ　（中央処理装置；例
えば、マイクロプロセッサ）を中心に構成されている。

このシステム制御手段２５は予め定められたプログラム
に従い、上記マルチプレクサ１３の動作制御や上記送信
用遅延回路１５及び受信用遅延回路１６の遅延時間の設
定及び上記メモリ２２の書き込み、読み出し制御及び上
記計算回路１８の動作制御と司るものである。

上記振動子ＴＩ、〜Ｔ１２８は、電圧パルスを印加され
ると励振されて超音波パルスを放射し、超音波パルスが
入射すると電圧を発生する。１２８素子の振動子ＴＩ、
〜Ｔ１２８は例えば、各振動子の累子幅ａを０．６７、
とじてこれが、素子中心間でのピッチｄ＝０．７２．の
間隔で１２８素子直線的に並べである。これらの各振動
子に対する電気信号の送受はケーブル３内のリード線１
２を通して行う。また、上記発振器２１は例えば、ｌＯ
ＭＨｚの基準クロックを発生し、また、これを分周して
４　ｋＨｚのレートパルスに変換して出力する。

このレートパルスは３２個の送信遅延回路１５を経て３
２個のパルサ１４と駆動する。パルサ１４は超音波励振
駆動用のパルスと発生する回路であり、これら３２個の
パルサ１４の出力は切換え回路であるマルチプレクサ１
３によす１２８個の退勤子Ｔ１１．〜Ｔ１２８のうち、
Ａ端にあるＴＩ。

〜Ｔ３２に１対１の対応を以てそれぞれ入力される。

また、振動子で１．〜Ｔ１２８はグローブ１のコーテイ
ング材を通して体表に接し、振動子素子から出力された
超音波は生体中に伝播される。

標準的には生体組織の音速をＣ８＝　１５３０　Ｃｍ／
ｓ〕とすれば、超音波ビームとθ。方向に放射するには
１−１接する素子間の遅延時間τ。

τｏ＝（ｄ／Ｃ０）・出θ。　　　　　　　・・・・・
・（２）となり、このような遅延時間差を以て容素子が
駆動されるように送信遅延回路１５を設定する。

すなわち、ＰＤＩ　＝　０、ＰＤ２　＝τ。、ＰＤ３　
＝　２丁ｏ１・・・ＰＤ３２　＝　３２τ。なる遅延時
間を与える。

もし、生体組織内の音速がＣであれば、超音波ビームは
θ。方向へ進むが、一般にはｃｏとは限らず、これと異
なる値Ｃである。この時の超音波の伝わる方向θはスネ
ルの法則からｓｉｎθ／Ｃ＝７θ／ｃ　　　　　　　　　　−・・−
（３）　　　　Ｏで示された値となる。

超音波ノ卆ルスと放射した後、マルチプレクサ１３はＢ
端にある振動素子Ｔ９７．〜Ｔ１２８で受信した超音波
反射波信号は送信の場合と同様の遅延を受けて合成され
、受信回路１９に入力される。ここで、受信遅延回路１
６の遅延時間はＲＤｌ＝３１τ。、ＲＤ２　＝　３０τ
ｏ１・・・、　ＲＤ３１　＝τ。、ＲＤ３２＝０のよう
に設定される。

このようにすると、音速Ｃ６でθ。方向に送波された超
音波ビームが生体中では音速がＣとなって、これによシ
θ方向に指向性と持つようなかたちとなっても、振動子
素子群Ｔ９７．〜Ｔ１２８ばθ方向に指向性を持ち、θ
方向からの反射波と受信するようになる。受信信号は受
信回路１９で増幅、検波、対数変換され、また、φ変換
器２ｏにより所定のサンプリングタイミングでの変換さ
れてメモリ２２に記憶される。メモリ２２はレートパル
スのタイミングを基準として１０　ＭＨｚのクロックに
同期して順次アドレスが更新されており、メモリ２２に
記憶された受信波形のサンプル値のアドレスは超音波パ
ルス発射時点からの時間に例えば、１００ｎｓ間隔の精
度で正確に一致している。

従って、アドレスによりそのアドレスでのデータの得ら
れた時刻（超音波パルス発射時点からの経過時刻）がわ
かる。

記憶された波形のピーク値はＰ点からの反射波を示し、
波形解析回路２４でピーク値の時間（アドレス）を検出
すれば伝播時間ｔが求まる。前述の（３）式を（１）式
に代入すると生体中の音速ＣはＣ＝Ｖ死フで−５７・・
・・・・（４）となる。更に（４）式に（２）式を代入
すると０＝７７１扉〒７１　　　　　　　・・・・・・
（４′ｆとなる。ｙ、ｄ、τ。は既升であるから、測定
によって得られた伝播時間ｔ２用いて計算回路１８によ
シ上記（４）７式の計算を行って音速Ｃの値を求め、デ
ィスプレイ１７に出力する。

第７図は伝播時間ｔの測定法を示すタイムチャー１であ
シ、（、）のレートパルスの立下がシｔ　よシ僅かに遅
れた時刻に超音波／４’ルスが発射される。

パルスのピークの時刻はｔｌである。

このように、送波ビームの中心と受波指向方向の交点に
点反射体Ｐがある場合は第６図（ａ）のように、時刻ｔ
２にピークを持つ反射波が得られ、ｔ２とｔｌの時間間
隔としてｔが求められる。肝内の血管などがうまくＰ点
の位置に来るようにグローブを調整することも可能であ
るが、対象が生体であるだけに実際上、ビームの交点に
点反射体に相当するものが存在することは希である。

一般的には観察部位が例えば肝臓であった場合、Ｐ点で
示される近傍は比較的均一な肝組織である。

従って、このＰ点近傍からの反射波は比較的均一な肝組
織からの反射波となる。そして、ビームはある太さを有
することから、この反射波のうち最も早く到達するのは
第８図の２１点を経由するものとなり、また、最も遅く
到達するものば２２点を経由するものとなる。従って、
受信波形はＰｌからＰ２までの幅分の時間にまたがる。

従って、この場合の受信波形は第７図（ｂ）のように拡
がり、しかも、組織は完全に均一ではなく、また、生体
組織であるために種々の場所で散乱された超音波は互い
に干渉し合った信号成分であるスペックル信号を含めて
受信されるから、波形にはイｊ１々ランダムな凹凸が生
じることとなる。

それ故に、これではピーク値を検出できないので、プロ
ーブ会多少動かすことによって、ビーム交差点の肝内の
位置を僅かづつ、ずらしたエコーデータを得て、これら
を加算することで、雑音成分と打消すようにする。すな
わち、（ｂ）の波形の凹凸はランダムであると考えられ
るから、ビーム交差点を変えて数百乃至致方回分加算す
るか、あるいはピークホールドの処理をすると波形はか
なり滑らかにな９、この結果、（Ｃ）のようになる。

また、上記手法に変え、１つのピークを有する単峰性の
関数を用いて最小２乗法によシカーブフィッティングを
行っても良く、これによっても（ｄ）のように完全に滑
らかな曲線で１．４換えることが出来る。

次に計算回路１８により、ｔ＝ｔ２−ｔｌとして伝播時
間ｔを求める。

今、超音波周波数として３．５　ＭＨｚを用い、ｙ；４
８ヨとし、そして、超音波ビームが上記交差点Ｐ近傍に
集束したとすると、該Ｐ点近傍でのビーム幅（送受での
ピークでの約１７係）は約２８である。

このとき、２１点を経由したものと２２点を経由したも
のとの伝播時間差Δｔは約４．５μＳである。

そして、Ｃ＝Ｃ０とした場合、超音波ビーム方向がθ。

＝３０°として、伝播時間ｔはおよそ６２．７μＢであ
る。ピーク値の時刻ｔ２の測定精度はΔｔの１／１０以
下と考えられるから、音速測定誤差は１０　ｒｒｖ’ｓ
以下と言うことが出来る。

このようにして測定された音速は、第５図の経路４，５
の平均音速であり、この音速情報をディスプレイ１７上
にこの場合の検在部位である肝臓近傍の超音波Ｂモード
像（断層像）とともに表示して診断に利用する。

以上はＰ点近傍の組織における平均音速を求めるもので
あるが、上述の手法を更に工夫すると、局所の音速測定
も可能である。第９図を用いてその手法を示す。

第９図は腹部体表にプローブ１の超音波送受面２を轟て
、肝臓の断面３２ｆ通常の電子スキャンと行っている場
合の説明図である。ディスプレイ１７には電子スキャン
によシ得られたＢモード像３０が表示され、また、音速
測定の設定した伝播経路もマーカにより、上記Ｂモード
保に重畳して表示されるようにしである。３１は被検者
の脂肪。

筋肉層、３２は肝臓の断面で肝実質、３３は横隔膜、３
４は肝臓内の異常組織（例えば、膝よう）である。

肝実質３２の平均音速を測定する場合には上記方法で問
題ないが、局所、すなわち、ここでは肝門の異常組織３
４部分の音速を測定しようとする場合は異常組織３４部
分を含む肝組織の平均音速では不都合である。

この場合は超音波の測定点（送受双方におけるビーム指
向方向の交点位ｌｌ２）がＰＬ、ＰＯで示す異常組織３
４部分の境界点に来るように超音波ビームの送受位置を
定める。この時、グローブ１での上記測定点ＰＩ、ＰＯ
の延長線位置を０とし、また、ＰＩ点を測定点とする超
音波ビームの伝播経路において、グローブ１での出射点
をＡ及びＢ、入射点ｉＢ及び０１また、２０点を測定点
とする超音波ビームの伝播経路における出射点１ｃ及び
Ｄ、入射点をＤ及びＯｌそして、プローブ１での上記測
定点ＰＩ、ＰＯの延長線位置をｏとし、これらの各点を
通る伝播経路（Ａ−＋Ｂ　、Ａ→０゜Ｂ→０、Ｃ−）Ｄ
　、Ｃ→Ｏ，Ｄ→０）での伝播時間ｔ（ＡＢ）、ｔ（Ａ
Ｏ）、ｔ（ＢＯ）、ｔ（ＣＤ）。

ｔ　（Ｃｏ）、ｔ　（Ｄｏ）を求める。

また、ＰＩ、ＰＯ間の往復の超音波伝播時間とｔｔ、Ａ
−）ＰＯ間の超音波伝播時間をＡＰＯ、Ｐ　Ｏ→Ｂ間の
超音波伝播時間ｔＰＯＢ、ＰＯ→０間の超音波伝播時間
をＰＯＯ、ｃ−＋ｐ　１間の超音波伝播時間をＣＰＩ　
、　Ｐ　１→ＤＰ１間の超音波伝播時間をＰＩＤ　。

Ｐ１→０間の超音波伝播時間をＰｌｏとし、これらを用
いてｔ（ＡＢ）、ｔ（ＡＯ）、ｔ（ＢＯ）、ｔ（ＣＤ）
、ｔ（Ｃｏ）、ｔ（Ｄｏ）を計算する。

すなわち、ｔ　（ＡＢ　）＝ＡＰＯ＋ＰＯＢｔ　（ＡＯ）＝ＡＰＯ＋（ｔｔ／２）＋Ｐ１０ｔ　（Ｂ
　Ｏ）＝＝　ＢＰＯ＋（ｔｔ／２）＋Ｐ１０ｔ（ＣＤ）
−ＣＰ１＋Ｐ］、Ｄｔ（Ｃｏ）＝ＣＰ１＋Ｐ１０ｔ　（Ｄｏ　）＝ＤＰ　Ｉ＋Ｐ　１０・・・・・・（５）であシ、これよシ次式で１１が求まる。

ｔｔ＝［（ｔ（ＡＯ）＋ｔ（ＢＯ）−ｔ（ＡＢ）　）−
（ｔ（Ｃｏ）＋ｔ（Ｄｏ）−ｔ（ＣＤ））］　　　　　
　　　・・・・・・（Ｃ６従って、ＰＩ、ＰＯ間の距離
ｌｘｔ、平均音速をＣ６，ＡＢ間の距離ｆｃｙ□、ｃＤ
間の距離をｙｌとすると、ｃｌ＝２ｘｔ７ｔｔ＝（ｙＯ−ｙｌ）／（ｔｔ−一θ）　　　・・・・・・
（７）Ｘｚ＝（ｙＯ−ｙｌ）／２ｔａｎθ　　　　　　
　−・−（８）として局所の音速Ｃｔが求まる。θの値
としては、正常肝臓部分の平均音速Ｃ２用いて（３）式
よりθ＝胞−’　（（Ｃ／Ｃ０）・出θ。）　　　　　
・・・・・・（９）を近似式として用いて求めれば良い
。実際には正常肝組織との境界で超音波ビームは屈折を
起すため、（７）式は厳密ではないが、境界へのビーム
の入射が垂直に近ければ誤差は少ない。尚、この誤差は
入射角をもとに計算により４正することも可能である。

このようにして関心部位の音速Ｉｎ報を求め、文字情報
（第９図でばＣ１が肝実質部の音速、Ｃ２が異常部分の
音速と示している）としてＢモード像および測定した超
音波伝播経路の表示マーカとともにディスプレイに表示
し、診１ｔ１に供するとともに写真轍影あるいはビデオ
録画するなどして保存する。

このような音速Ｂｆ測はクロス・モード音速計測（交差
ビーム法）と云うが、上述した手法の場合、グローブ１
におけるＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、０点について伝播経路（Ａ−
＋Ｂ、Ａ→Ｏ，Ｂ→０、Ｃ−）Ｄ。

Ｃ→Ｏ，Ｄ→Ｏ）の計６通りの伝播経路における伝播時
間と測定し、局所の音速分水めるものであった。そして
、このように１つの測定点について、３つの経路を計測
することで、超音波ビームを斜めよシ入射させ、斜めよ
ｐ出射させることに伴う腹壁の影響（体表及び皮下組織
の厚みの違いによる影響）を少なくするようにして梢度
を向上させている。

ところが、腹壁の厚みは均一ですく、シかも、測定点ま
での往路及び復路の各々の行程中での物理的な状況も異
なること、並びに、これによる音波の減衰状況の違いや
各経路での測定タイミングのずれに伴う生体運動の影響
と言った要因よシ、各測定値には誤差分が入る。この誤
差分を、上記方式では多種の経路での測定値を用いて加
重平均することで低減するようにしているが、かかる本
来の目的に反して、上記３経路方式の場合、特にＢから
Ａ、ＤからＣに向う経路での測定が欠如していると言う
不対称測定のために統計的に不均一な平均となることか
ら、厳密には上記誤差を低減できないと言う問題が残っ
た。

そこで、被検体の上記測定に供する超音波ビーム送受経
路−つ毎に、往路方向及び佼路方向２−組として上記検
出測定？少なくともそれぞれ一回以上行うべく制御分桁
い、これによって、−経路当り、送受方向を逆にして偶
数回（少なくとも往復２回）の検出測定を行い、対称測
定となるようにし、この検出測定によシ得た情報をもと
に平均の超音波伝播速度を求めることで、統計的に均一
な平均とするようにして誤差の低減を図るようにした対
称測定方式のクロス・モード音速測定法も提案されてい
る。

この方式は、具体的には第２図に示すように、上部境界
での反射点（測定点）Ｐｌｌ及びＰ１２、下部境界での
反射点（測定点）Ｐｏｏ内に含まれる異常部分の局所音
速を測定するに当って、超音波ビーム送受経路を（１）
　Ａ　−＋　Ｐｏ８４　Ｂ、（２）　Ａ　−＋　Ｐ、１
→Ｃ１（３）　Ｂ　−＋　Ｐｏｏ−＋　Ａ　、　（４）
　Ｐ、２→Ｄの４ルートとるようにする。すなわち、グ
ローブ１のＡおよびＢ位置各々を超音波ビーム送波位は
とするとともに受波位置としても用いるようにする。そ
して、Ａ位置より送波し、ＰＯＯで反射したものをＢ位
置で受信し、次にＡ位置よシ送波し、Ｐｌｊで反射した
ものをＣ位置で受信し、次にＢ位置より送波し、ＰＯＤ
で反射したものをＡ位置で受信し、次に８位はよシ送波
し、Ｐ＋２で反射したものｉＤ位置で受信すると言った
具合に送受と切換えるようにすることによって、測定経
路の対称性を待たせ、しかも、超音波ビームの送受方向
の指向方向をθなる同一角度とするようにするものであ
る。

これによれば、−経路当り、少なくとも往路と復路の往
復２回の検出測定を行うので、対称測定となシ、この検
出測定によシ得た情報をもとに平均の超音波伝播速度を
求めるので、統計的に均一な平均となって、誤差の低減
を図ることが出来るようになった。

このようなりロス・モード音速測定機能は、超音波診断
装置に組込まれ、通常、超音波像（例えばＢモード像）
とともにディスプレイ上に表示される。

この様子を第１０図に示す。図において、４０はリアル
タイムで測定された被検体関心部位のＢモード像、４ノ
はこの関心部位における上記クロス・モード音速測定の
設定ビーム・パスのルートラ示スビーム・パス・マーカ
、４２は上記クロス・モード音速測定によシ得られたビ
ーム・パス・ルート別のリアルタイムＡモード像、４３
は上記クロス・モード音速測定により得られたビーム・
パス・ルート別の各音速値、４４ばこれらビーム・パス
・ルート別の各音速値をもとに求めた対象部位の平均音
運値変化図である。ビーム・ノＪ？ス・マーカ４１は、
上記（１）、〜（４）のルートを示しており、また、音
速値３３はこれらルートのうち、上記（１）のルートの
音速値！ｋＶ１、上記（２）のルートのルートの音速値
をｖ２、上記（３）のルートの音速値をｖ３、上記（４
）のルートのルートの音速値をＶ４として数値表示して
いる。尚、■はこれら４ルートの平均音速値である。ま
た、上記平均音速値変化図４４はこの平均音速値の時間
変化を示したものである。

また、Ａモード像４２はルート（１）と（３）のものを
Ｂｌ、Ｂ３として、ルート（２）と（４）のものをＢ２
゜Ｂ４として衣示しである。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来のクロス・モード音測計測機能を有する
超音波診断装置は目的部位の８モード像と、目的とする
部位における超音波の伝播速度の計算値を表示し、また
、超音波の散乱波形ｔ−Ａモードで表示するものである
。

一方、被検体中の音の伝播はその経路に存在する組成の
影４Ｉヲ必ず受けるわけであるから、このことを考える
と、音速値以外の音ｆ’Ｑ　ノ４ラメータ、例えば、超
音波エコーの波形の乱れやＬ４乱係奴。

減衰係数、あるいは非線形・量ラメータ等を調べること
によって観察対象組織についての見方を変えた情報を得
ることが出来ることを意味する。

そして、これら音響・ぐラメータをもとに観察対象組織
の特性化を図れば臨床的に更に高い価値が得られると考
えられる。

しかるに従来においては音速値と波形表示程度でめった
ことから、十分に情報を引き出しているとは云えない。

従来においても音速値の時間変化図を表示できるように
した装置が考えられてはいるが、形式的に表示するのみ
で現在時点との対応が不明確でありたり、音速値の時系
列データがグラフ表示されるだけでその安定性を定量的
に指し示す平均値や分散値を求め、合わせて表示すると
云った機能は無い０そこでこの発明の目的とするところはクロス・モード音
速計測によるｍ織特性化パラメータ測定機能を有する超
音波診断装置において、各種音響°掌・ぐラメータに基づく計測結果をグラフまたは数撤によ
り現在時点との対応をもって表示することができるよう
にし、以って任意の目的部位の組織を定量的または半定
量的に特性化した情報として得ることかでき、超音波に
よる診１析能の飛鰯的向上を図ることのできるようにし
た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）上記目的を達成する丸め、本発明は仄のように構成する
。すなわち、複数の超音波振動素子を並設して構成した
グローブを用い、このプローブの超音波振動素子のうち
、隣接する所定数を一群とするとともに、選択した一群
の超音波振動素子を用いて超音波ビームの送受を行い超
音波断層像を得、これをディスプレイに表示し、また、
被検体の目的部位に対し、複数の超音波送波及び受波経
路を以て超音波ビームの送受を行うべくそれぞれ異なる
超音波ビーム送波用及び受波用の一群の超音波振動素子
を用い、超音波送受を行って上記目的部位からの反射波
を検出しその送波がら受波までに要した時間を測定する
ことにより上記目的部位の超音波伝播速度情報を得、こ
れ全上記ディスプレイに表示して診断に供する超音波診
断装置において、前記超音波伝播速度情報の時間変化図
、超音波の波形の乱れ、散乱係数、減衰係数などの各種
音響パラメータを選択する手段と、収集し九超音波反射
情報をもとにこの選択した音響ノ臂うメータに基づく情
報を演算して求めると共にこれを図表化してディスプレ
イに表示すべく制御し、また前記収集した超音波反射波
情報をもとに超行波伝播経路のＡモード像を作成し、！
た、前記時間変化図の表示の際には現在時点の位置マー
カを付して表示すべく制御する演算制御手段とを具備す
る。

（作用）このような構成において、前記音響・ンラメータ選択手
段により必要とする音響・母うメータを選択設定する。

そして、目的部位にグローブを当てこのとき得られる超
音波断層像にて位置決めを行った後、測定の開始指示を
行うと、プローブより収集された超音波反射波情報をも
とに演算制御手段はこの選択した音響パラメータに基づ
く情報を演算して求めると共にこれを図弐化してディス
プレイに表示すべく制御し、また前記収集した超音波反
射波情報をもとに超音波伝播経路のＡモード像を作成し
、また、前記時間変化図の表示の際には現在時点の位置
マーカを付して表示すべく制御する。

従って、本発明によれば音速情報だけでなく、所望とす
る各種音響・ンラメータに基づく情報を図＆［テディス
プレイに表示することができ、目的部位の超音波情報を
種々の見方を変えた情報として得ることができ、また、
時間変化図は現在位置をマーカ表示するので状況変化も
把握しやすくなるなど、臨床的に豊富で有用な超音波診
断情報の得られる超音波診断装置を提供することができ
る。

（実施例）以下、本発明の一実施例について口面を参照して説明す
る。

第１図は本装置の要部構成を示すブロック図である。図
中１はプローブ、１２はリード線、１３はマルチプレク
サ、１４はノ９ルサ、１５は送信用遅延回路、１６は受
信用遅延回路、１７はディスプレイ、１９は受信回路、
２０はＡ／Ｄ変換器。

２１はクロック発振器、２２はメモリ、２３は処理回路
、２４は波形解析回路である。これらは基本的には先に
説明した第５図における同一符号、同一名称を付したも
のと同じであシ、従って、ここで改めて説明はしない。

１８は計算回路であって、この計算回路１８はシステム
制御手段２５にの制御下においてメモリ２２の記憶デー
タや波形解析回路２４の出力をもとに音速や平均値計算
、ビーム・−パス毎の波形の乱れ部分の波形抽出表示、
音速値の時間変化図作成、その現在位置マーカの作成表
示、超音波エコーの指定領における音速の平均値や分散
値計算。

減衰係数係数計算等を行う機能を有する。

尚、これらのうち、どれを実行させるかは後述する条件
設定器により設定するものとし、この設定内容に基づい
てシステム制御手段２５Ａが計算回路１８に指示する。

２ｓ　Ａｕシステム制御手段であり、システム全体の制
御を司る。２６は切換えスイッチであり、受信用遅延回
路１６の合成出力のクロス・モード音速測定側Ｘと超音
波Ｂモード像を得る超音波装置側Ｂへの供給ルート選択
切換えを行うものである５　２７は超音波装置側の受信
回路であシ、受信信号の増幅、検波、対数変換等を行う
ものである。２８はＡ／１）変換器であり、受信回路２
７の出力をディノタル信号に変換するものである。２９
はマーカ発生器であシ、上記クロス・モード音速計測の
計測ルート（ビーム・・ぐスのルート）表示用の画像デ
ータを発生するものである。３０はディジタル・スキャ
ンΦコンバータであり、フレーム・メモリを有していて
上記Ａ／Ｄ変換器２８の出力するディノタル・データを
そのデータの収集されたビーム位置対応のアドレスに順
欠更新格納してゆくと共に、読み出しはディスプレイ１
７の走丘タイミングに合せて行い、以て超音波像の収集
タイミングとディスグレイ１７における表示夕・ｆミン
グの違いをこのフレーム・メモリを介在させることで支
陣の無いようにコンバートするものである。また、上記
マーカ発生器２９の出力はこのディソタルφスキャン争
コンバータ３０のフレームーメ七り上におけるＢモード
１象の上記クロス・モード音速計測の計測ルート対応位
置に薔き込まれる。

また、上記メモリ２２はＡモード像のデータをも更新５
己憶する。さらにまた、上Ｈ己ディスグレイ１７は図示
しないが、表示画隊メモリであるビデオＲＡＭを・Ｈし
ておシ、上記計り（回路１８にて計算された音速データ
、Ａモード像、音速平均値の変化・９ターン等のグラフ
を所定のレイアウト、所定。

のフォーマットで格納するように制御手段２５Ａ。

にて制御される。そして、このビデオＲＡＭ上の画像デ
ータとディノタル・スキャン拳コニ／ノマータ３０の出
力に基づいて画像を表示する。

本装置はクロス・モード音速測定に関しては、基本的に
は先の従来技術で説明したものと同じであるが、本装置
では第５図の構成に対し、従来のシステム制御手段２５
の機能を久のように設定しである。本装置で用いるシス
テム制御手段２５には、ＣＰＵ　（中央処理装置；例え
ば、マイクロプロセッサ）を中心に構成されている点で
は従来と変シは無い。このシステム制御手段２５には予
め定められたプログラムに従い、上記マルチプレクサ１
３の動作制御や上記送信用遅延回路１５及び受信用遅延
回路１６の遅延時間の設定及び上記メモリ２２の書き込
み、読み出し制御及び上記計算回路１８の動作制御並び
に切換えスイッチ２６の切換え制御、マーカ発生器２９
のマーカ出力制御等を司るものである。

ソシテ１通常はＢモードのための超音波スキャンを行い
つつ、その合間（所定タイミング毎に）クロスやモード
音速測定のための超音波送受を行うように制御し、Ｂモ
ードのリアルタイム表示と、音速測定の計算及びその結
果の表示及び全ビーム・パスの平均音速の計算およびそ
のプロット表示を行う。

また、Ａモード表示を行いたい場合はＢモードのスキャ
ンが終わった時点で８モードＩｌ＃！をフリーズさせ、
次いでクロス・モード音速測定を行ってその音速計算、
表示並びにクロス・モード音速測定を行った各ビーム・
パスでの測定データによるフリーズＡモード像の表示、
平均Ａモード像表示、選択された１つのビーム・・マス
の平均音速変化図または局所音速変化図の表示を行う。

また、選択された１つのビーム・ノ９スにおける設定ク
ロス・モード計測領域での波形の乱れや散乱係数、減衰
係数等、計算回路１８が測定波形データをもとに解析し
て求めた結果をディスプレイ１７に表示制御する機能を
も有している。

ｔた、クロス・モード音速測定に関しては例えば、マル
チプレクサ１３の動作制御を矢のように行う。

すなわち、第２図に示すように本装置では上部境界での
反射点（測定点）Ｐ目及びＰ目％下部境界での反射点（
測定点）Ｐｏｏ内に含まれる異常部分の局所音速を測定
するに当って、超音波ビーム送受経路をＡ−＋Ｐｏｏ−
＋Ｂ、Ａ−＋Ｐ１１→Ｃ，Ｂ−＋Ｐｏ。

→Ａ、Ｂ−＋Ｐ１２→Ｄの４ルートとるようにする。

すなわち、プローブ１のＡおよびＢ位置各々を超音波ビ
ーム送波位置とするとともに受波位置としても用いるよ
うにする。そして、Ａ位置よシ送波し、ＰＯＯで反射し
たものｆｃ＋３位置で受信し、次にＡ位置より送波し、
ｐＨで反射したものをＣ位置で受信し、矢にＢ位置より
送波し、ＰＯＯで反射したものをＡ位置で受信し、久に
Ｂ位置より送波し、ＰＩ３で反射したものをＤ位置で受
信すると言った具合に送受を切換えるようにすることに
よって、測定経路の対称性を持たせ、しかも、超音阪ビ
ームの送受方向の指向方向をθなる同一角度とするよう
にしている。また、計測ルートを対称形としたことで、
統計的に不均一な平均とならないようにし、以て誤差の
縮減を可能にしている。

また、３１はクロス・モード計測領域設定や、測定した
い音響・！ラメータの設定２表示切換などの指令を行う
栄件設定器であり、またプローブ１のビーム・・母スの
位置を定めて計測領域を設定するためのものであってこ
の設定によってビーム・パス・マーカ表示位置も決定さ
れる。

条件設定器３１はスイッチ群やトラックゴール等を用い
て構成してあり、波形の乱れ等を測定する場合のビーム
・・マスに対する区間を指示する区間ｒ−）の設定等も
行える。

このような構成の装置の作用を説明する。

本装置ではクロス・モード音速測定は第２図に示すよう
な４つのルートＢｌ、Ｂ２．Ｆ３３．Ｂ４を用いて計６
１すするものとする。そして、Ｂモードの超音波電子ス
キ、−ンの合間を縫って所定のタイミングで切換えスイ
ッチ２６が端子Ｂ側からＸ側〈−り的に切換えられ、音
速測定が行われる。

具体的に説明すると、先ずはじめにプローブ１を被検体
の目的部位に接触させ、システムを作動させるとシステ
ム制御手段、？５Ａの制御のもとに切換えスイッチ２６
が端子Ｂ側に切換えられ、また、マルチプレクサ１３は
リニヤ電子スキャンのための選択が行われるとともに、
遅延回路１５゜１６はリニヤ電子スキャンのための遅延
時間が設定され、これら遅延時間を以て、上記マルチプ
レクサ１３の選択した振動子群よシ超音波送受が行われ
る。この受信信号の合成出力は受信回路２７により増幅
、検波され、Ａ／Ｄ変換器２８にてディノタルデータに
変換されてディノタル・スキャンφコンバータ３０に入
力させる。そして、超音波スキャン位置に対応するディ
ノタル・スキャン・コンバータ３０のフレーム・メモリ
位置にデータを格納させる。スキャン位置を順にシフト
させながら、このような超音波スキャンが順久成されて
ディ９タルａスキヤン拳コンバータ３０には超音波Ｂモ
ード像が形成される。また、条件設足器３１を設定操作
するとマーカ発生器２９によセ、この設定されたクロス
・モード音速測定のビーム・／４’スのマーカが出力さ
れ、ディノタル・スキャン・コンバータ３０のフレーム
・メモリにおける該クロス・モード音速測定位置に対応
する位置に該マーカが格納される。このようにして形成
されたディノタル・スキャン・コンバータ３０のフレー
ム崇メモリ上のｔｍデータはディスプレイ１７のスキャ
ンに合せて読み出され、ディスプレイ１７に与えられて
表示される。

所定のタイミングにおいてシステム制御手段２５Ａは切
換えスイッチ２６を端子Ｘ側に切換える。そしてクロス
・モード音速測定に入る。この音速唄１］定は始めに、
８７のルートで行う。

すなわち、上記システム制御手段２５Ａの制御により、
送受−Ｍ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τ
ｏ＝（ｄ／Ｃｏ）ＳＩＩＩＩ９０（前記（２）式）の関
係になるように設定される。そして、マルチプレクサ１
３の切換え動作により、プローブ１のＡ点に属する振動
子群ＴＩ、〜Ｔ３２と・量ルサ１４の出力端とが接続さ
れる。

また、クロック発振器２１よりレートパルスが発生され
、これが送信遅延回路１５を介してノｆルサ１４に入力
される。すると、パルサ１４より対応する送信遅延回路
１５の遅延時間分ずれたタイミングで励振・９ルスが出
力され、振動子ＴＩ、〜Ｔ３２のうち、核パルサの対応
する振動子に入力され、振動子は超音波を発生する。そ
して、上記遅延時間によシ定まる所定方向θに超音波ビ
ームとして送波される。

一方、システム制御手段２５にの制御によシ、送信用遅
延回路１６の遅延時間が設定され、マルチプレクサ１３
の切換え動作により、プローブ１のＢ点に属する振動子
群Ｔ９７．〜Ｔ１２８と前記受信用遅延回路１６の入力
端とが接続される。

これによシ、プローブ１のＡ点に属する振動子群よシ被
検体に向って送波された超音波ビームは、点ＰＯＯでの
反射分がプローグＩＩ）Ｂ点に属する振動子群によシ受
波され、そのエコーは受信用遅延回路１６によシ、送信
の場合と同様の時間差を与えられた後に合成され、出力
される。

この受信用遅延回路１６よシの受信エコー合成出力は、
受信回路１９によ）増幅、検波された後、Ａ／Ｄ変換器
２θによりディノタル値に変換され、メモリ２２に書き
込まれる。メモリ２２ではクロック発振器２０の出力す
るクロック信号により、超音波ビームの送信毎に所定の
タイミングをもって、アドレスが更新され、且つ、シス
テム制御手段２５ｋにより、書き込み制御が成されて、
測定点からのエコーが時間との対応を以りたかたちで記
憶される。これはＡモード像のデータとなる。

プローブ１のＡ点、Ｂ点のそれぞれに属する振動子群に
よシ、上述した超音波送受が複数回行われる場合には、
処理回路２３の作用によシ受信エコーの加算平均が行わ
れる。

この作業が終わるとシステム制御手段２５Ａは切換えス
イッチ２６を再び端子Ｂ側に切換え、Ｂモード像の収集
に入る。そして、所定タイミング時にシステム制御手段
２５Ａは切換えスイッチ２６を端子Ｘ側に切換え、Ｂ２
のルートにおけるクロス・モード音速測定に移る。

すると、システム制御手段２５Ａの制御によりマルチプ
レクサ１３が動作して、今度はＢ点に属する振動子群に
変えてプローブ１の６点に属する振動子群と受信用遅延
回路１６の入力端とが接続され、グローブ１のＡ点に属
する振動子群よシ送波された超音波の点ｐＨでの反射成
分が、ｆロープ１の６点に属する振動子群によシ受波さ
れる。

その受信エコーは受信用遅延回路１６により、送波の場
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、上述の場合と同様に受信回路
１９によ）増幅、検波された後、Ｂ２のルートにおける
超音波の送波よシ、受波までの時間ｔ２の計測に供され
る。

この作業が終わるとシステム制御手段２５Ａは切換えス
イッチ２６を再び端子Ｂ側に切換え、Ｂモード像の収集
に入る。そして、所定タイミング時にシステム制御手段
２５Ａは切換えスイッチ２６を端子Ｘ側に切換え、Ｂ３
のルートにおけるクロス・モード音速測定に移る。

すると、システム制御手段２５にの制御によりマルチプ
レクサ１３が動作して、今度はＡ点に属する振動子群に
変えてプローブ１のＢ点に属する振動子群Ｔ９７．〜Ｔ
１２８とパルサ１４の出力端とが接続され、また、６点
に属する振動子群に代えてグローブ１のＡ点に属する振
動子群が受信用遅延回路１６に接続される。そして、プ
ローブ１のＢ点に属する振動子群より超音波が送波され
、この送波された超音波の点ＰＯＯでの反射成分がプロ
ーブ１のＡ　、Ｑに属する振動子群によｐ受波される。

その受信エコーは受信用遅延回路１６によシ、送波の場
合と同様の時間量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、上述の場合と同様に受信回路
１９によシ増幅、検波された後、Ｂ３のルートにおける
超音波の送置よシ、受波までの時間ｔ３の計測に供され
る。

この作業が終わるとシステム制御手段２５には切換えス
イッチ２６を再びＢ側に切換え、Ｂモード像の収集に入
る。そして、所定タイミング時にシステム制御手段２５
Ａは切換えスイッチ２６を端子Ｘ側に切換え、Ｂ４のル
ートにおけるクロス・モード音速測定に移る。

システム制御手段２５にの制御によシマルチプレクサ１
３が動作して、今度はＡ点に属する振動子群に変えてプ
ローブ１のＤ点に属する振動子群と受信用遅延回路１６
の入力端とが接続される。

そして、グローブｌのＢ点に属する振動子群よ）超音波
を送波させると、この送波された超音波の点Ｐ１２での
反射成分が、プローブ１のＤ点に属する振動子群によυ
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、送波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、上述の場合と同様に受信回路
１９により増幅、検波された後、Ｂ４のルートにおける
超音波の送波よシ、受ｅまでの時間ｔ４の計測に供され
る。

この作業が終わるとシステム制御手段、？、５Ａは切換
えスイッチ２６を再び端子Ｂ側に切換え、Ｂモード像の
収集に入る。そして、所定タイミング時にシステム制御
手段２５には切換えスイッチ２６ｆ、端子Ｘ側に切換え
、ＢｌのルーｈＫおけるクロス・モード音速測定に移る
。このような動作が繰返されてリアルタイムロモード１
．１！の表示とクロス・モード音速両足用データの加算
平均が行われる。

このようにして、所定回加算平均され、記憶されたデー
タはメモリ２２より読み出され、波形解析回路２４によ
りそのピークを示すデータが調べられて、そのデータが
格納されたアドレスの情報が時間情報として計算回路１
８に送られる。そして、計算回路１８によりこれをもと
にＢｌ、Ｂ２゜Ｒ３、Ｂ４のルート別における超音波の
送波から上記ピークまでの時間ｔｌ、ｔ２．ｔ３．ｔ４
計算される。その後、更に各ルート別音速値Ｖｌ。

Ｖ、’、Ｖｉ、Ｖ４及び全ビーム・・９スにおける平均
音速値Ｖが計算され、その表示はディスプレイ１７にて
行われる。

また、前記条件設矩器３ノにて波形の乱れの表示設定が
されていれば、シスデム制御手段２５Ａの制御のもとに
メモリ２２より読み出したデータと条件設定器３１によ
る設定した区間ｒ−トＧ１゜Ｇ２を用いて＃Ｆ算回路１
８は各ビーム・パス毎の該区間における波形の乱れ部分
を抽比しこれをシステノ・制御手段２５Ａの制御下にお
いてディスプレイ１７に表示し、また、同様に散乱係数
の表示が設定されていれば散乱係数が、また波状係数、
音速値の時間変化図作成や現位置マーカの表示、超音波
エコーの指定領域における音速の平均値や分散値など設
定手段によシ設定されたものについて計算し、底水する
。

尚、表示したいものは１種類であっても、また、同時に
複数であってもかまわない。

尚、同時多種の情報を更新して表示するには表示に要す
る時間がかかシすぎることを考慮して通常状態ではＢモ
ード像と音速測定値、平均値音速時間変化図、現在時点
マーカのみｔｌ−順欠更新して表示させるものとする。

そのため、この場合はＡモード像等、その他のものは既
に表示されたもの以外はフリーズ時のみ表示させる。

朶ディスプレイ１７の表示例を第４図に示す。図中５１は
Ｂモード像、５２はこの関心部位における上記クロス・
モード音速測定の設定ビーム・・ヤスのルートラ示すビ
ーム・ノ平ス・マーカ、５３は上記クロス・モード音速
測定にょシ得られたビームーノｌス番ルート別のフリー
ズＡモードｊ’Ｊ、５４は上記クロス・モート”音速１
１１＋１１定によシ得られたビーム・／’Ｐ　ス・ルー
ト別の各音速値、５５はこれらビーム・パス・ルート別
の各音速値をもとに求めた対象部位の平均音速変化図で
ある。ビーム・・ナス・マーカ５２は、上記（１）、〜
（４）のルートを示しておシ、また、音速値５４はこれ
らルートのうち、上記（１）のルートの音速値をＶｌ、
上記（２）のルートのルートの音速値をｖ２、上記（３
）のルートの音速値をＶ３、上記（４）のルートの音速
値をｖ４として数値表示している。尚、■はこれら４ル
ートの平均音速値である。また、５６は分散値、５７は
各ルートの平均Ａモード像を示したものである。また、
上記平均音速値変化図５５にこの平均音速値の時間変化
を示したものである。また、Ａモード像５３はルート（
１）と（３）のものをＢｌ、Ｂ３として、ルート（２）
と（４）のものを８２．Ｂ４として表示しである。

尚、以上のクロス・モード音速測定での超音波送受波に
おいて、本ｇｃ置￥ｉＡ点に属する振動子群とＤ点に属
する振動子群それぞれの振動子配列方向における中心位
置の移動距離及び８点に属する振動子群と０点に属する
振動子群それぞれの振動子配列方向における中心位（，
７の移動距離は第２図に示されるように同一の距離Δ９
　とする。また、超音波ビームの偏向角θはいずれの場
合もθＯとし、等しくする。

従って、これにより点ｐＨと点Ｐ１□は、儂ＰＯＯを通
り、且つ、ゾローブ１の超音波送受波面に対して垂直な
線を軸として隷対称となる位置関係だあり、また、その
間の距離４・まΔ、となる。

ここに点Ｐ０゜１点ＰＩＩｒ点ｐ＋ｚは、被検体内組織
における超音波反射点であるが、同時に！ロープ１のＡ
点、８点、０点、Ｄ点のそれぞれに属する振動子群によ
る超音波送受指向の交点を意味するものである。

そこで上述した超音波送受波により得られた時間ｔＪ、
〜ｔ４を用いて計算回路１８には次の演算を実行させる
。

Δｔ＝（（ｔｚ−ｔｚ）＋（ｔ３−ｔｌ））／２＝（（
ｔＪ＋ｔＪ）／２）−（（ｔ２＋ｗ）／２）　　　　　
・・・（１゜この（１０式の演算実行によって得られる
Δｔは、点ｐｉｔ→点ＰＯＯ→点Ｐ１２間の経路を伝播
する超音波の伝播時間推定値となる。

そこで、計算回路１８により点Ｐ目→、薇Ｐ。。→点Ｐ
口間の経路を伝播する超音波の平均の音速ＣＡｔ−次式
によシ求める。

このα９式によシ算出された平均音速は被検体内組織の
局所（この場合、点Ｐ１　＋　＋ＰＯＯ＋Ｐ１２　を含
む部位）における音速を表わしている。

このように、ＰＩｔ　＋ＰＯＯ＋Ｐ１２３点での超音波
の反射成分より、被検体内組繊の局部における音速を算
出することが出来るものであるから、超音波の送受波に
使用する振動子をマルチプレクサ１３により、適宜に切
換え、超音波の送受における指向方向の交点位置を変え
ることにより、偏向角θを変えることなく、被検体内組
織の複数局所における音速を求めることが出来る。

第３図は振動子の切換えにより、局所音速を測定するこ
との出来る領域を示す図である３一般に、指向方向を定
める遅延時間は遅延素子によシ得るが、この遅延素子は
設定できる遅延時間が限られた範囲である。そのため、
上記交点は特定化されるので、マーカ発生器２９からは
このとシ得る交点位置を通るビーム・・ヤスをマーカと
して出力できるようにしておき、計測ルートが設定され
た時、この計測ルートでのビーム・・ぐスをマーカトシ
テ選択して出力するようにする。

図中３１は局所音速の測定可能領域であり、この領域３
１における符号Ｐ。０．〜Ｐ７Ｙを付して示す「・」は
超音波送受指向方向の交点である。

この場合、上述したと同様Ｋ　（Ｐｏｏ　、Ｐｌｔ　＋
Ｐ１２　）　ｅ　（Ｐ＋　ｔ　ｔ　Ｐ２　ｓ　ｅ　Ｐ２
２　）　ｒ　（Ｐ目ｙＰ２□、Ｐ２３）・（Ｐ２ｔ　ｐ
Ｐｓｔ　ＰＰ３２　）ｌ（Ｐ２２　ＰＰ３２　ＰＰ３１
　Ｌ　（Ｐ２３　＋Ｐ３３ｐＰ３４）＋・・・の如く、
測定対象とする異常部に合せ、第１の交点とこの第１の
交点をａ　Ｄ、巨つ、グローブ１の超音波送受波面に対
して■直な線を袖とした腺対称な位置関係にある第２．
第３の交点の３つの反射点の組合せてついて選択し、該
３つの交点での上述のようなルートを通る反射波につい
て上記測定を行い、（１℃式の演イＴによる平均音速を
求めることにより、測定可能領域３１内における所望局
所の平均音速の分布を求めることが出来る。

計算回路１８において算出された所望局所の音速値は輝
度変調あるいはカラー変調した後にディスプレイ１７に
音速分布としてｔζ示することも可能である。

本装置では平均化したものをディスプレイ１７に第１０
図の如くプロットして図表表示する。

また、Ａモード像を見たい場合にはシステム制御手段２
５　ＡＫフリーズ指令を与える。これは条件設定器３）
に設けた７リーズ指令スイツチをオペレータが操作する
ことで行う。この指令を受けるとシステム制御手段、？
５Ａは上記超音波伝播速度情報を得るための測定に供す
る超音波ビーム送受経路全部のデータ収集後、直ちに、
得られている超音波断層像のフリーズを順次実行するよ
うに制御する。そして、各ルートにおける音速測定値を
求め、これをディスプレイ１７に表示すると共に平均値
をプロットし、表示する。また、メモリ２２の格納デー
タよ、９Ａモード像が生成され、また、同一ルートの平
均値を用いたＡモード像が計算回路１８にて求められ、
それぞれディスプレイ１７に与えられて第４図の如く、
所定位置に所定フォーマットで７リ一ズ表示される。

また、このとき条件設定器３１で設定した音響ノ々ラメ
ータに応じ、その演算を行って結果が表示される。

この時の表示像はＢモード像を含め、時間的にほぼ一致
しているので、これを記録保存すれば、ある時点での総
合的な測定データとして極めて有用である。

フリーズ指令を解除すれば、先に説明した通常モードで
の両足表示に戻シ、リアルタイムでのモード像表示と音
速６１１１定データの逐次更看ｒが実施される。

ここで音響・！ラメータ別表示例を説明する。

第４図（ｂ）はクロス・モード音速計測によって例えば
散乱波形パターンの乱れから組織念特性化するための表
示例であり、４つのビーム・パスにそれぞれ対応して反
射照での波形部分について抽出し、時間軸上に表示した
様子を示している。５８ｔｓ〜５８ｄで下す抽出波形は
ＢＥＡＭＪ〜ＢＥＡＭ４すなわち、ビーム・パスのＡ、
〜Ｄに対応する。

また、第４図（Ｃ）は例えば音速値を表示し、その時間
変化図を表示し比例である。尚、図において４０はリア
ルタイムで測定された被検体関心部位の８モード像、４
１はこの関心部位における上記クロス・モード音速測定
の設定ビーム・・ヤスのルートを示スビーム・パス・マ
ーカ、４２は上記りロス・モード音速測定により得られ
たビーム・ノ９ス・ルート別のリアルタイム人モード像
、４３は上記クロス・モード音速測定によシ得られたビ
ーム・・（ス・ルート別の各音速値、４４はこれらビー
ム・・９ス・ルート別の各音速値をもとに求めた対象部
位の平均音速値変化図である。ビーム・パス・マーカ４
１は、上記（１）、〜（４）のルートを示してお９、ま
た、音速値３３はこれらルートのうち、上記（１）のル
ートの音速値をＶｌ、上記（２）のルートのルートの音
速値ｔ−Ｖ２、上記（３）のルートの音速値をＶ３、上
記（４）のルートのルートの音速値をｖ４として数値表
示している。尚、■はこれら４ルートの平均音速値であ
る。また、上記平均音速値変化図４４はこの平均音速値
の時間変化を示したものである。また、Ａモード像４２
はルート（１）と（３）のものをＢｌ、Ｂ３として、ル
ート（２）と（４）のものを８２．Ｂ４として表示しで
ある。

また１本装置では条件設定器３１の例えばトラックざ−
ルを操作することにより各ルート別人モード像上にゲー
トＧｌ　、Ｇ２を設定することができ、このデートＧノ
、Ｇ２の区間における平均的な波形を求めて表示するこ
とができる。

第４図（ｄ）は音速値及びその時間変化図及び散乱波形
を表示した例である。

また、第４図（、）は音速値とその時間変化図上での位
置を明確化するために、パーグラフ状の現在位置マーカ
６１を時間変化図の時間軸下に表示したものであり、現
在位置マーカ６１の先Ｒｊｙ　６１　ａが現在時点を示
している。

第４図（ｆ）は音速値とその時間変化図、別の表示形態
の現在位置マーカ表示を行った場合を示している。ここ
では時間変化図４４の波形の現在位置相当箇所を切欠い
たかたちでマーカ６０とし、これによって位置を知らせ
る。

第４図（ｇ）は音速値とその時間変化図、現在位置マー
カ及び波形表示の他に時間変化図上に設定したゲートＧ
ｌｌ　、Ｇ１２で区切られた領域のデータの平均値と分
散値を数値として表示した（符号６２）例を示している
。ここでデートＧ１１゜Ｇ１２は条件設定器３ノのスイ
ッチまたはトラックビール等の移ｕＪ設定手段によシ移
動設定可能である。

このように本装置はクロス・モード音速計測機能を有す
る超音波診断装置において、音速計測機能の他、その時
間変化図と現在時点の関係の表示や超音波エコーの波形
の乱れ、散乱係数、減衰係数、非線形パラメータ等の音
響パラメータに基づく情報の演算１表示機能を持たせ、
これらを選択して表示させることができるようにしたも
のである。

従って、超音波にて観察対象組織を診断するに当って音
響ノ！ラメータを選択することで見方を変えた種々の情
報を得ることができるようになシ、任意の目的部位の組
織を定量的にあるいは半定量的に特性化した情報として
の超音波診断↑１ｖ報を得ることができて、超音波によ
る診断能の地間的向上させることができるようになる。

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定するこ
となく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実
施し得るものである。

［発明の効果コ以上詳述したように本発明によれば、クロス・モード音
速計測による組織特注化パラメータ測定機能を有する超
音波診断装置において、谷種晋響キパラメータに基づく計測結果をグラフ′または数段によ
シ現在時点との対応をもって表示することかできるよう
になシ、従って任意の目的部位の組織を定量的または半
定量的に特性化した清報として得ることができ、超音波
による診断能の飛躍的向上を図ることのできるようにし
た超音波診断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部構成ブロック図、
第２図は本発明のＩｇ、埋的な説明をするための図、第
３図は本装置のゾロープにおける測定点設定可能領域を
説明する丸めの図、ｉ４図は本装置のデ、ｆスゲレイ表
示例を示す図、第５図はクロス・モード音速計測の原理
を説明するための図、第６図はクロス・モード音速計測
を行う従来の超音波診断装置の溝底を示すブロック図、
第７図、〜第９図はその作用を説明するための図、第１
０図は従来装置のディスルイ表示例を示す図である。１・・・プローブ、”１３・・・マルチプレクサ、１４
１．。パルサ、１５・・・送信用遅延回路、１６・・・受信用
遅延回路、１７・・・ディスグレイ、１８・・・計算回
路、１９．２７・・・受信回路、２０．２８・−Ａ／Ｄ
変換器、２ノ・・・クロック発振器、２２・・・メモリ
、２３・・・処理回路、２４・・・波形解析回路、２５
ｋ・・・システム制御手段、２６・・・切換えスイッチ
、マーカ発生器、３０・・・ディジタル・スキャン・コ
ンパ−ｐ、ＴＩ。〜Ｔ１２８・・・超音波振動素子。出願人代理人　弁理士　鈴　江武　彦第２図第３図第４図（ａ）Ｐ第５図第７図第８図第９図第１０図手続補正書動式）％式％１、事件の表示特願昭６１−２３０６６２号２、発明の名称超音波診断装置３、補正をする者事件との関係　　　特許出願人（３０７）　　株式会社　東芝４、代理人東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル５、
補正命令の日付昭和６１年１１月２５日７、補正の内容（１）　　明細書第５５頁第１行目に「〜第９図」とあ
るを「第８図、第９図」と訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

複数の超音波振動素子を並設して構成したプローブを用
い、このプローブの超音波振動素子のうち、隣接する所
定数を一群とするとともに、選択した一群の超音波振動
素子を用いて超音波ビームの送受を行い超音波断層像を
得、これをディスプレイに表示し、また、被検体の目的
部位に対し、複数の超音波送波及び受波経路を以て超音
波ビームの送受を行うべくそれぞれ異なる超音波ビーム
送波用及び受波用の一群の超音波振動素子を用い、超音
波送受を行って上記目的部位からの反射波を検出しその
送波から受波までに要した時間を測定することにより上
記目的部位の超音波伝播速度情報を得、これを上記ディ
スプレイに表示して診断に供する超音波診断装置におい
て、前記超音波伝播速度情報の時間変化図、超音波の波
形の乱れ、散乱係数、減衰係数などの各種音響パラメー
タを選択する手段と、収集した超音波反射波情報をもと
にこの選択した音響パラメータに基づく情報を演算して
求めると共にこれを図表化してディスプレイに表示すべ
く制御し、また前記収集した超音波反射波情報をもとに
超音波伝播経路のＡモード像を作成し、また、前記時間
変化図の表示の際には現在時点の位置マーカを付して表
示すベく制御する演算制御手段を具備したことを特徴と
する超音波診断装置。