JP2851114B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JP2851114B2
JP2851114B2 JP2065559A JP6555990A JP2851114B2 JP 2851114 B2 JP2851114 B2 JP 2851114B2 JP 2065559 A JP2065559 A JP 2065559A JP 6555990 A JP6555990 A JP 6555990A JP 2851114 B2 JP2851114 B2 JP 2851114B2
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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、超音波探触子から被検体に対して超音波を
送受波し、これにより生体の断層像を得る超音波診断装
置に関する。
(従来の技術) 超音波のパルスを生体内に送波し、該生体内の各組織
からの反射波により生体情報を得る超音波診断法は、X
線のような照射障害がなく、しかも造影剤なしで軟部組
織の診断ができる利点を有している。最近の超音波診断
装置における超音波探触子は、配列形(アレイ型ともい
う。)圧電振動子が用いられている。この超音波探触子
の各振動子を駆動信号により駆動して超音波を発生さ
せ、この超音波を生体内に送波する。そしてこの生体内
から前記同一振動子に得られる受信信号に所定の遅延時
間を与えることにより、超音波ビームを所定の距離(位
置)に集束させて、解像度の優れた断層像を得るように
している。
第3図は従来のこの種の電子走査型超音波診断装置の
一例を示す概略構成図である。同図において、まずパル
ス発生器2Aから生体内に送波される超音波パルスの間隔
を決定する繰り返しパルスが、送信遅延回路2Bに出力さ
れる。この繰り返しパルスは送信遅延回路2Bにより送信
超音波の送波方向と収束点から決定される所定の遅延時
間が与えられた後、送信駆動回路(パルサ)2Cに送られ
駆動パルスが形成される。この駆動パルスは、超音波探
触子1を駆動すると、発生した超音波は図示しない生体
内に送波される。
一方、生体内から反射された超音波ビームは、前記超
音波探触子1により受信され、さらにプリアンプ3Aに送
られる。
さらに第4図に示すような受波ダイナミックフォーカ
ス法(DVAFともいう。)を受信遅延回路3B1,3B2(以下R
DL3B1,3B2という。)に採用している。
すなわちコントローラ15aからスイッチ3B3に切換信号
s10が入力すると、この切換信号s10によりスイッチ3B3
はRDL3B1,3B2を選択する。そうすると、RDL3B1,3B2がそ
れぞれ有する遅延パターンにより受信フォーカス点F1及
びF3を生じさせながら、エコー信号は加算器3Cに入力す
る。そして加算器3Cにより各々の振動子のエコー信号が
合成され、さらに包絡線検波回路4Aによりエコー信号の
包絡線が検出されてBモード像データが得られる。さら
にエコー信号はDSC(ディジタル・スキャン・コンバー
タ)6Aに記憶される。
かくしてDSC6Aから読み出されたBモード像データ
は、受信フォーカスF1乃至F3を生じたものであるから、
近距離から遠距離まで全ての領域にわたって分解能の良
い画像がTVモニタ6Bに得られる。
一方、超音波画像の高分解能を得るための方法とし
て、前記受波ダイナミックフォーカス法以外に送信コン
ビネーションフォーカス法もある。この送信コンビネー
ションフォーカス法は、送信時に近距離から遠距離まで
全ての領域に亘って複数のフォーカスを生じさせなが
ら、超音波を送波するものであり、その原理は、上述し
た受波ダイナミックフォーカス法とほぼ同様である。
また前記超音波探触子1Aから例えば超音波探触子1Bに
切換えるときには、この超音波探触子1Bに必要な遅延デ
ータをいちいち演算して求め、この遅延データを用いて
超音波送受信を行なうようにしていた。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した超音波診断装置にあっては、
次のように問題がある。前記遅延データ量は例えば電子
セクタプローブ(探触子)1本当たり、送信時には、送
信素子数×コンビネーションフォーカス段数×走査線数
だけ必要であり、受信時には、受信素子数×ダイナミッ
クフォーカス段数×走査線数だけ必要であった。またこ
れらの遅延データを設定する方法としては、 (1)まず装置に接続可能なすべての超音波探触子の遅
延データをROMに格納する方法。
(2)次に装置に接続可能なすべての超音波探触子につ
いての遅延データを間引いてROMに格納し、超音波探触
子を切換時に残り遅延データを補間回路で求める方法。
(3)さらに遅延データを演算するに必要な基本的なパ
ラメータのみ各々の超音波探触子毎にROMに格納し、超
音波探触子を切換時にそのパラメータを用いて遅延デー
タを演算により求める方法。などの方法があり、(1)
から(3)の順に方法が移行してきた。
すなわち超音波画像の高分解能化を図るために、同時
駆動素子を増加させたり、あるいは前記受波ダイナミッ
クフォーカス法,送信コンビネーションフォーカス法に
よるフォーカス点の増加に伴って膨大な遅延データが必
要となってきた。このため超音波探触子を切換える時に
遅延データを演算して転送する従来の方法では、超音波
探触子の切換えに要する時間が長くなり、操作性に問題
があった。
そこで本発明の目的は、超音波探触子の切換えに要す
る時間を短縮でき、操作性を向上して操作者の作業負担
を軽減し得る超音波診断装置を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決する為の手段) 本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次の
ような手段を講じた。本発明は、装置本体に接続される
複数の超音波探触子のいずれか1つを切換手段で選択し
選択された超音波探触子で被検体に対して超音波を送受
波し、得られるエコー信号に基づき断層像を得る超音波
診断装置において、前記装置本体に電源を投入すると、
前記複数の超音波探触子の識別情報に基づきこれら超音
波探触子に対応する超音波送受信のための遅延データを
演算する演算手段と、この演算手段により演算された遅
延データを記憶する記憶手段と、前記超音波探触子の切
換時に選択された超音波探触子に対応する遅延データ
を、前記記憶手段から読み出す制御手段とを備えたこと
を特徴とする。
(作用) このような手段を講じたことにより、次のような作用
を呈する。装置本体に電源を投入すると、各々の超音波
探触子から識別情報が演算手段に入力されこの演算手段
により装置本体に接続されている全ての超音波探触子に
対する遅延データが演算され、これらの遅延データが記
憶手段に記憶される。そして超音波探触子を切換える時
には、選択された超音波探触子に対応する遅延データ
が、制御手段により前記記憶手段から直ちに読み出され
るので、超音波探触子の切換に要する時間を短縮でき、
操作性が向上でき、これにより操作者の作業負担を軽減
できる。
(実施例) 第1図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示
す概略ブロック図である。なお第3図に示す部分と同一
部分は、同一符号を付してその詳細は省略する。
超音波診断装置は、仕様の異なる3つの超音波探触子
1A〜1C,これらの超音波探触子1A〜1Cに対応して設けら
れたコネクタ14A〜14C,このコネクタ14A〜14Cを介して
前記3つのた超音波探触子1A〜1Cに入力端子a〜cがそ
れぞれ接続されコントローラ15からの制御信号s1により
前記入力端子a〜cのいずれかを選択する切換手段とし
ての切換スイッチ2Dを有する。
また装置は、送信系2として送信遅延回路2B,パルサ2
Cを有し、受信系3としてプリアンプ3A,受信遅延回路3
B,加算器3Cを有する。さらに装置は、Bモード処理系4
として包絡線検波回路4Aを有し、表示系6としてDSC6A,
TVモニタ6Bを有する。
さらにまた装置は、演算手段としての遅延データ演算
回路10,記憶手段としての遅延データメモリ11,制御手段
としてのコントローラ15,送信遅延コントロール回路12,
受信遅延コントロール回路13を有している。
また前記コントローラ15は、装置本体に電源を投入す
ると、前記超音波探触子1A〜1Cから超音波探触子を示す
識別情報(ID情報ともいう。)s2を入力し、この識別情
報s2を前記遅延データ演算回路10に与える。
前記遅延データ演算回路10は、前記装置本体に電源を
投入すると、前記コントローラ15から入力する識別情報
に基づき、切換スイッチ2Dにより切換接続可能な全ての
超音波探触子1A,1B,1Cについての超音波送受信のための
遅延データを演算により求め、求められた超音波探触子
ごとの遅延データを遅延データメモリ11に出力する。な
お前記遅延データは、送信コンビネーションフォーカス
及び受波ダイナミックフォーカス法を行なうための遅延
データを含む。
前記遅延データメモリ11は、例えばランダム・アクセ
ス・メモリ(RAM)であり、前記コントローラ15から入
力する制御信号s3により各種の超音波探触子1A,1B,1Cに
必要な遅延データを内部の対応するメモリ領域11A,11B,
11Cに書き込む。
前記送信遅延コントロール回路12は、前記コントロー
ラ15から入力する制御信号s4により前記切換スイッチ2D
で選択された超音波探触子に対応する送信遅延データ
を、前記遅延データメモリ11内のメモリ領域から読み出
し、これをパルサ2Cに与える。
前記受信遅延コントロール回路13は、前記コントロー
ラ15から入力する制御信号s5により前記切換スイッチ2D
により選択された超音波探触子に対応する必要な受信遅
延データを、前記遅延データメモリ11内のメモリ領域か
ら読み出し、これを受信遅延回路3Bに与える。
そして送信遅延コントロール回路12から入力する送信
遅延データは、繰り返しパルスに対して送信超音波の送
波方向と収束点から決定される所定の遅延時間が与えら
れたものであり、この送信遅延データはパルサ2Cに送ら
れ駆動パルスが形成される。この駆動パルスは、前記切
換スイッチ2Dのいずれかの入力端子,コネクタを介して
選択された超音波探触子1を駆動すると、発生した超音
波は図示しない生体内に送波される。
一方、生体内から反射された超音波ビームは、前記超
音波探触子1により受信され、さらにプリアンプ3Aに送
られる。
さらに受波ダイナミックフォーカス法を採用した受信
遅延回路3B(例えば2系統のからなる受信遅延回路)に
入力する。すなわち前記第3図に示すような回路により
2系統のどちらかを選択する。そうすると、2系統に前
記受信遅延コントロール回路13から入力する受信遅延デ
ータにより受信フォーカス点(例えばF1乃至F3)を生じ
させながら、エコー信号は加算器3Cに入力する。そして
加算器3Cにより各々の振動子のエコー信号が合成され、
さらに包絡線検波回路4Aによりエコー信号の包絡線が検
出されてBモード像データが得られる。さらにエコー信
号はディジタル・スキャン・コンバータ(DSC)6Aに記
憶される。
かくしてDSC6Aから読み出されたBモード像データ
は、受信フォーカスF1乃至F3を生じたものであるから、
近距離から遠距離まで全ての領域にわたって分解能の良
い画像がTVモニタ6Bに得られる。
このように本実施例によれば、装置本体に電源が投入
すると、各々の超音波探触子1A〜1Cから識別情報が遅延
データ演算回路10に入力されこの遅延データ演算回路10
により装置本体に接続されている全ての超音波探触子1A
〜1Cに対する遅延データが演算され、これらの遅延デー
タが遅延データメモリ11に記憶される。そして超音波探
触子を切換える時には、選択された超音波探触子に対応
する遅延データが、送信遅延コントロール回路12,受信
遅延コントロール回路13により前記遅延データメモリ11
から直ちに読み出されるので、超音波探触子の切換に要
する時間を短縮できる。これにより超音波探触子の操作
性が向上でき、操作者の作業負担を軽減できる。
なお前記遅延データ演算回路10は、電源投入時に遅延
データを間引いて演算し、超音波探触子を切換時に前記
演算された遅延データを用いて補間演算を行なっても良
い。
次に前記実施例の変形例1を説明する。変形例1で
は、前記遅延データメモリ11内の記憶内容を装置内の設
けられた図示しないバックアップ電源によりバックアッ
プ可能としておく。そして後に電源を再投入した際に、
接続されてくる超音波探触子が交換がされないときに
は、再度に亘り遅延データを演算回路10により求める必
要がない。また超音波探触子が交換されていたときに
は、遅延データを演算回路10により求め、求められた遅
延データを前記遅延データメモリ11に記憶し、RAMの内
容を書き込えるようにしても良い。
このように一度遅延データを演算すれば、装置に接続
されている超音波探触子が交換されない限り、電源を再
び投入した時に、演算を行なう必要がなくなる。これに
より装置の立ち上げも迅速化できる。
次に本発明の第2の実施例について説明する。第2の
実施例では、超音波探触子内にバックアップRAMまたはE
2PROMなどのデータ書き替えが可能なメモリ(記憶素
子)を有し、前記第1の実施例または前記変形例1で演
算した遅延データを、超音波探触子内の前記メモリに書
き込む。
第2図は前記第2の実施例の具体的なブロック図であ
る。本実施例では、前記第1の実施例に対して遅延デー
タメモリ11を超音波探触子側に設けた点が異なる。すな
わち超音波探触子1A〜1Cと切換スイッチ2Dとの間に設け
られたコネクタ14A〜14C内に遅延データメモリ11A〜11C
を設けている。また切換スイッチ2Dの出力端子d側に
は、遅延データ演算回路10の出力端子が接続されてい
る。
そして遅延データ演算回路10に入力する制御信号s2
基づき演算された遅延データは、切換スイッチ2Dを介し
て前記遅延データメモリ11に書き込まれる。
さらに前記切換スイッチ2Dの出力端子dから送信遅延
コントロール回路12及び受信遅延コントロール回路13ま
で接続されている。すなわち送信遅延コントロール回路
12及び受信遅延コントロール回路13はコントローラ15か
ら入力する制御信号により、前記遅延データメモリ11か
ら必要な遅延データを切換スイッチ2Dを介して入力し、
パルサー2C,受信遅延回路3Bに遅延データを出力する。
なおその他の構成は前記第1の実施例と同様である。
このような第2の実施例であっても、前記第1の実施
例と同様に超音波探触子の切換時間を短縮でき、操作性
を向上でき、これにより操作者の作業負担を軽減できる
という効果が得られる。
次に変形例2について説明する。この変形例2では、
前記第2の実施例で書き込まれた時と同一機種におい
て、電源が再投入された時には、再度遅延データを演算
する必要がない。また超音波探触子が別機種の装置に接
続されて電源が投入された時には、超音波探触子内の遅
延データメモリの遅延データを、前記別機種におけるフ
ォーカス条件により演算した遅延データに書き換える。
このようにしても、前記変形例1と同様な効果が得ら
れる。
このほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実
施可能であるのは勿論である。
[発明の効果] 本発明によれば、装置本体に電源を投入すると、各々
の超音波探触子から識別情報が演算手段に入力されこの
演算手段により装置本体に接続されている全ての超音波
探触子に対する遅延データが演算され、これらの遅延デ
ータが記憶手段に記憶される。そして超音波探触子を切
換える時には、選択された超音波探触子に対応する遅延
データが、制御手段により前記記憶手段から直ちに読み
出されるので、超音波探触子の切換に要する時間を短縮
でき、操作性が向上でき、操作者の作業負担を軽減し得
る超音波診断装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図、第2図は本発明の第2の実施例を示す
概略ブロック図、第3図は従来の超音波診断装置の一例
を示す概略ブロック図、第4図は受波ダイナミックフォ
ーカス法を示す概略図である。 1A〜1C……超音波探触子、2……送信系、2C……パル
サ、2D……切換スイッチ、3A……プリアンプ、3B……受
信遅延回路(RDL)、3C……加算器、4A……包絡線検波
回路、6A……DSC、6B……TVモニタ、10……遅延データ
演算回路、11……遅延データメモリ、12……送信遅延コ
ントロール回路、13……受信遅延コントロール回路、14
……コネクタ、15……コントローラ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】装置本体に接続される複数の超音波探触子
    のいずれか1つを切換手段で選択し選択された超音波探
    触子で被検体に対して超音波を送受波し、得られるエコ
    ー信号に基づき断層像を得る超音波診断装置において、
    前記装置本体に電源を投入すると、前記複数の超音波探
    触子の識別情報に基づきこれら超音波探触子に対応する
    超音波送受信のための遅延データを演算する演算手段
    と、この演算手段により演算された遅延データを記憶す
    る記憶手段と、前記超音波探触子の切換時に選択された
    超音波探触子に対応する遅延データを、前記記憶手段か
    ら読み出す制御手段とを具備したことを特徴とする超音
    波診断装置。
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