JPH01104251A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、超音波診断装置に係り、特に超音波走査線密
度をあげて画質の向上を計った、所謂１／２ピッチ走査
方式の超音波診断装置に関する。

［従来の技術］ 超音波診断装置として、探触子の任意の個数の振動素子
数を、繰り返しパルス毎に、あるいは任意の一定周期毎
に変化させて超音波走査線密度を向上させる１／２ピッ
チ走査方式のものが特開昭５２−６８７７５号公報によ
って公知である。

［ｇ！明が解決しようとする例題コ 前記公報に記載された１／２ピッチ走査方式のものは、
相隣り合う超音波ビームに出力および受信感度差がでる
ため、均質な画像を得るのが困難である。その原理説明
を第１図において説明する。

第２図において、１，２，３．・・・、ｎ−１，ｎは等
間隔に配設された振動素子を示す、４９口。

ハ、二、ホ、へは、振動素子による超音波送信。

受信の回数を示し、それぞれ、イにおいては１゜２．・
・・、ｎ−１の振動素子により、口においては１．２．
・・・、ｎの振動素子により、さらにハにおいては２，
３．・・・、ｎの振動素子により超音波の送受信を行な
うようにしである。したがって、各振動素子の中心間隔
を１ピツチ（ＩＰ）とすると。

１回毎の超音波送受信は超音波ビームが１／２（１／２
Ｆ）ピッチずつずれるように振動素子が選択使用される
ことになる。

すなわち、上記従来技術は、振動素子数ｎ＝１０とする
と、第１表に示すように、超音波送受順位第１表 １と２．３と４．５と６は振動素子数が９個と１０個の
ように相違するため、振動素子での送受感度が違い、そ
の受信信号をそのまま表示すると、超音波走査線の１本
おきに濃淡差が生じることになり、当然のことながら均
一な画像を得ることができないという問題点を有してい
るものであった。

本発明の目的は゛、超音波走査線密度を向上させ、かつ
相隣り合う超音波ビームの感度差をなくし、表示された
走査線間の濃淡のない均質な超音波画像が得られる超音
波診断装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、複数（ｍ個）の振動子を有する探触子と、
ｎ個の振動子（但し、ｎ＜ｍ）＃１〜＃ｎを、振動素子
１個毎にずらしながら順次選択し、各選択したｎ個の振
動子に対して第１．第２の送受波サイクルを設定し、第
１の送受波サイクルにあってはｎ個の選択振動子＃１〜
＃ｎ全体を駆動して送波を行わせ、受波に際しては振動
子＃１〜＃（ｎ＋α）（但し、α＝＋１又は−１）を選
択して受波を行わせ、第２の送受波サイクルにありでは
ｎ個の選択振動子＃１〜＃ｎ全体を駆動して送波を行わ
せ、受波に際しては振動子＃２〜＃（ｎ＋１＋β）（但
し、第１の送受波サイクルにあってα＝＋１の場合はβ
＝＋１とし、第１の送受波サイクルにあってα＝−１の
場合はβ＝−１とする）を選択して受波を行わせる振動
素子選択手段を設けた超音波診断装置によって解決され
る。

［作用コ 振動素子＃１〜＃ｎを選択したとき、第１の送受信サイ
クルでは＃１〜＃ｎのｎ個で送波し、＃１〜＃（ｎ−１
）で受信する。このとき送波の指向送波と受波の指向性
は−ピッチずれる。送受信のｎ−１ 総合指向特性は−と□との中間にある。すなわち＜ｎ　
　１ピツチ）上に送受信の総合指向特性がくる。

次に第２の送受信サイクルでは、第１の送受信サイクル
と同じく、＃１〜＃ｎのｎ個で送波し、＃２〜＃ｎで受
信する。このときの送波の指向性したがって、第１の送
受信サイクルと第２の送受信サイクルとの間で総合指向
特性は１／２ピツチずれたことになる。そして振動素子
を順次１個ずらして走査すると、１／２ピツチずつの走
査が行なわれる。そして、各送受信サイクルでの送波と
受波の振動素子数は送波がｎ個、受波が（ｎ　−１）個
との関係が保たれるため、各送受信サイクルでの感度差
は均一となる。

［実施例］ 第１図は本発明の原理説明をする図であって、第２図と
同一符号を付しであるものは同一のものを示しその説明
は省略する。すなわち、第１回目の超音波の送受波サイ
クルにおいては、振動素子１．２，３．・・・、ｎで送
波し、振動素子１，２゜３、・・・、ｎ−１で受波する
。第２回目の送受波サイクルにおいては、第１回目と同
様に振動素子１゜２．３．・・・、ｎで送波し、振動素
子２，３．・・・。

ｎで受波する。以下、振動素子を１個ずらして、同じく
ｎ個の振動素子２，３．・・・、ｎ＋１で第１゜第２の
送受波サイクルの動作を実行する。即ち、第１サイクル
では振動素子２，３．・・・、ｎ＋１で送波し、振動素
子２，３．・・・、ｎで受波し、第２サイクルでは振動
素子２，３．・・・、ｎ＋１で送波し、振動素子３，４
．・・・、ｎ＋１で受波する。例えば、振動素子ｎ＝１
０とすると、常に送波は１０個、受波は９個の振動素子
を使用することになり、そのときの走査ピッチは１／２
となる。これをもう少し具体的に説明すると第２表に示
す如くである。

第　　２　　表 尚、振動素子の番号は、素子番号で示したが、絶えず、
ｎ個の素子を選んでいく故に、そのｎ個の素子を＃１．
＃２．・・・、＃ｎとの相対番号で示してもよい。

また、第３図は上述の原理に基づいて送受波時の指向特
性を示したもので、同図からもわかるように、送波時の
振動子数をｎ、受波時の振動子数をｎ−１とすると、振
動子数が充分に大きいとき（探触子口径が大きいとき）
は、総合の指向性は、送波時の指向特性Ｘと受波時の指
向特性Ｙとの中心である総合指向特性Ｚとなる。ここで
、総合指向特性Ｚとは、Ｚ＝ＸＸＹである。第３図では
。

総合指向特性Ｚの出現場所は示しであるが具体的形態は
省略し七なる。ｚ＝ｘｘｙより当然に予想可能だからで
ある。

そこで、本実施例のように、ｎ個の振動素子＃１．８２
．・・・、＃ｎを順次選択し、且つ各ｎ個の振動素子に
対して第１．第２の送受波サイクルを採用することによ
り、総合指向特性Ｚは、１／２ピツチずつ平行移動する
。この１／２ピツチずっの平行移動とは、走査線が１７
２ピツチずつ設定できることを意味し、１ピツチの走査
線に比べて高精細な像が得られたことになる。更に、各
送受波は、必ずｎ個と（ｎ−１）個との振動素子からの
ものとなり、各送受信による素子数の変動が全くなく、
感度差はなくなる。

次に上述の超音波走査方法に基づく具体的な回路を第４
図に示し説明する。

第４図において１１は多数個の振動素子（１，２゜〜Ｉ
ｎ？・・・、ｍ）を有して成る探触子、１２はタイミン
グクロック信号発生器、１３は高圧パルス発生器、１４
はマルチプレクサ切替制御回路、１５はそのマルチプレ
クサで超音波の送、受波系を切替えるためのものである
。１６はマルチプレクサ１５によって受信側に切替えら
れたとき反射超音波を受波する受波回路、１７は受波回
路１６の出力部に設けた受波出力増幅器、１８は受波出
力を表示する表示器（ＣＲＴ）を示し、１９はその表示
器１８のＸ軸偏向回路、２０はＹ軸偏向回路である。

第４図に示す回路の各部め入出力波形は第５図に示す如
くであるが、同波形図と共に第４図の動作を説明する。

タイミングクロック信号発生Ｄ　１２よりのクロック信
号ａの入力により高圧パルス発生器１３からはパルス波
すが出方されるが、その出力パルス波すはそのとき制御
回路１４がらの［Ｉ］」レベル信号Ｃによりマルチプレ
クサ１５を介して探触子１１の各振動素子（１，２，・
・・、ｎ）に入力される。これによって超音波が発射さ
れ、被検体より反射波が得られるが、波形すで示す超音
波送信が終了した直後（Ｐ点）にマルチプレクサ１５を
制御信号Ｃにより制御し、１〜ｎ−１個の各振動素子が
受けた反射波ｄだけを受信回路１６に入力する。

そして、増幅器１７を介して、Ｘ、Ｙ軸偏向回路１９゜
２０により偏向しである表示器１８に超音波画像を表示
する。

そしてまた、次、のクロック信号入力により高圧パルス
が発生する直前において、制御回路１４はマルチプレク
サ１５を制御して１〜ｎ個の振動素子にだけ高圧パルス
を印加する。以下同様に制御回路Ｉ４の制御によりマル
チプレクサ１５を切替え、２〜ｎ個の各振動素子が受け
た反射波ｄだけを受信回路１６に入力し、表示器１８に
表示する。このようにして、振動素子からの超音波送信
時と被検体からの超音波受信時の使用振動子数を変え、
走査ピッチを１／２とし指向性を超音波送受信を総合し
たものとしたものであるから、超音波ビームの密度は向
上し、かつ相隣り合う超音波ビームの感度差はなくなる
。

なお、上述の実施例においては、受波時に使用する振動
素子数を、送波時に使用する振動素子数より１個少なく
する場合について述べたが、これに限らす受波時に使用
する振動素子数の方を多くしても同様の作用、効果が得
られる。即ち、１個多い受波振動素子の選択によっても
実現可能である。−膜化すれば、送波振動子を＃１．＃
２．・・・。

＃ｎとした場合、第１送受波サイクルにあっては＄１．
＃２．・・・、＃　（ｎ＋α）　（但し、α＝＋１又は
α＝−１）による受渡となり、第２送受波サイクルにあ
っては＃２．＃３．・・・、　１１　（ｎ＋１＋β）（
但し、第１送受波サイクルにあってα＝＋１の場合はβ
＝＋１、第１送受波サイクルにあってα＝−１の場合は
β＝−１とする）となる。この結果α＝＋１．又はα＝
−１のいずれであろうと、１／２ピツチ走査となり、か
つα＝−１では必ず（ｎ−１）個の受波素子、α＝＋１
の場合は必ず（ｎ＋１）個の受波素子となる。

［発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように本発明によれば、１／
２ピツチ走査での高精細化及び相隣り合う超音波ビーム
の感度差の均一化を達成でき、均質な超音波画像が得ら
れると共に、超音波ビームの密度の向上が図れるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による超音波走査方式を説明するための
原理図、第２図は従来例による超音波走査方式を説明す
るための原理図、第３図は第２図の走査方式による超音
波指向特性図、第４図は本発明の一実施例を示す回路構
成図、第５図は第４図の動作説明をする入出力波形図で
ある。 １１・・・超音波振動素子、１５・・・マルチプレクサ
。 第１図 イ　　ロ 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数（ｍ個）の振動子を有する探触子と、ｎ個の振
   動子（但し、ｎ＜ｍ）＃１〜＃ｎを、振動素子１個毎に
   ずらしながら順次選択し、各選択したｎ個の振動子に対
   して第１、第２の送受波サイクルを設定し、第１の送受
   波サイクルにあってはｎ個の選択振動子＃１〜＃ｎ全体
   を駆動して送波を行わせ、受波に際しては振動子＃１〜
   ＃（ｎ＋α）（但し、α＝＋１又は−１）を選択して受
   波を行わせ、第２の送受波サイクルにあってはｎ個の選
   択振動子＃１〜＃ｎ全体を駆動して送波を行わせ、受波
   に際しては振動子＃２〜＃（ｎ＋１＋β）（但し、第１
   の送受波サイクルにあってα＝＋１の場合はβ＝＋１と
   し、第１の送受波サイクルにあってα＝−１の場合はβ
   ＝−１とする）を選択して受波を行わせる振動素子選択
   手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。