JPH01113031A - 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１ 本発明は医用超音波診断装置に関し、特にｍ音波探触子
の受波時の周波数特性の改善に関する。

〔従来の技術〕

医用超音波診断装置は、超音波探触子を被検体の体表面
に当接し、超音波を被検体内に送り込み、この超音波に
対する被検体の反応（反射特性、減衰特性、散乱特性等
）に従って被検体内から戻ってくる超音波を、電気信号
に変換している。そして、この電気信号に所定の処理を
施した後、ＣＲＴ等に表示する。

ところで、超音波断層像〈Ｂモード像）において、高い
周波数の超音波パルスで送受波を行うと、像の分解能が
向上するが、超音波パルスの減衰が大きいために、体表
面から離れた部位における感度が低下する。一方、低い
周波数の超音波パルスの場合には、逆の作用となる。従
って、深度幅のある部位を対象とした場合、高い周波数
から低い周波数の超音波を使って送受波をし、画像デー
タの収集をしないと、均一に、かつ、良好な分解能の画
像、つまり、良質な画像を得るのが難しい。

上記事情から開発されたのが、特開昭５６−１７５９８
号の可変周波数超音波探触子である。この超音波探触子
は探触子自体が広帯域の応答周波数特性を具備する構成
であり、これに複数の共振回路の中から選択される共振
回路を接続するようになっている。そして、異なる深度
の診断部位に対し、超音波探触子に各深度毎に適した共
振回路を選択的に接続し、接続された共振回路を含む送
受波系に合った周波数の超音波パルスで送受波をして所
望の画像データを収集する構成となっている。

上記のように、異なる深度の診断部位に対して別個の周
波数の超音波パルスで送受波を行うため、表示部は、各
周波数の超音波から得られる断層像を別個に、つまりＣ
ＲＴ上を分割して異なる深度毎の画像を表示することに
なる。これにより、深度毎に比較的鮮明な画像を得るこ
とができる。又、表示部は次の方式をとり得るようにも
なっている。

異なる周波数毎に求めた超音エコー信号をＣＲＴの同一
画面上に重ね合わせ表示し、各周波数に対応して超音波
診断装置の感度特性を変化させ、選択された周波数に対
応する深度領域の感度のみを最適値に設定して、複数回
の画像の重ね合わせによる表示を行う。これにより、近
距離から遠距離までの広範囲にわたって分解能の良好な
画像を同一画面上で得ることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の超音波診断装置は、複数回のスキャンを
して、所望の深度幅の断層像のデータ、すなわち、ＣＲ
Ｔで別個に表示される画像のデータや同一画面上に重ね
合わｌで表示される画像のデータの収集をしているため
、良質な画像を得るのに時間がかかるという問題がある
。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、深度幅のある部位における良′Ｒな画像を短
い時間（少ないスキャン）で得ることのできる超音波診
１１ｉ装置を実現するにある。

〔問題点を解決するための手段１ 前記した問題点を解決する本発明は、応答周波数特性が
広帯域の超音波探触子の受波系に複数の共振回路を配置
し、該共振回路を時間とともに切換えて眞記超音波探触
子の振動子の受波周波数特性を高周波域から低周波域に
変えるように構成したことを特徴とするものである。

［作用Ｊ 超音波探触子の撮動子の受波周波数特性が時間とともに
高周波域から低周波域に変る。従って、深度幅のある部
位における画像データを１回のスキャンで収集でき、短
い時間で良質な断層画像を得ることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

第１図において、１は広帯域化された例えば第３図に示
す特性の撮動子、２は共振回路、３はシールドケーブル
、４はタイミング発生回路、５は共］辰回路２及びケー
ブル３を介して振動子１と接続される送受波回路、６は
タイミング発生回路４からの信号に基づき共振回路２の
切換えを制御するスイッチコントローラである。超音波
探触子は振動子１が多数配列されてアレイ状で構成され
、各振動子毎に共振回路２が接続される。共振回路２は
電磁誘導量１１のインダクタ２１とａ接点２２ａ及びｂ
接点２２ｂ　　（２個の接点は同時にオン又はオフにな
らない）を有するスイッチ２２から成る基本ユニット２
３と、電磁誘導ａＬ２（Ｌ２＞Ｌ＋　）のインダクタ２
４とａ接点２５ａ及びｂ接点２５ｂ　　（２個の接点は
同時にオン又はオフにならない）を有するスイッチ２５
から成る基本ユニット２６とで構成される。各スイッチ
２２及び２５はスイッチコントローラ６によって制御さ
れる。

この制御によって振動子１とケーブル３の間にインダク
タ２１が接続されたときの等価電気回路は第２図に示す
構成となる。第２図において、Ｌｏ。

Ｃｏ＋及びＲｏはそれぞれ振動子の誘導成分、容量成分
及び抵抗成分である。Ｃｏｚは各振動子間に存在する容
量成分、Ｌｃ及びＣｃはシルトケーブル３の誘導成分及
び容量成分である。インダクタ２１の値ＬＫは各成分Ｃ
ｏｚ、Ｃｃ、Ｌｃとの間で次式（１）が成立するように
設定され、周波数ｆ’ｏｔで直列共振を起し、第４図（
イ）の特性を示すようになっている。尚、式中のＣＯ２
，ＣＣ及びＬｃは上記各成分Ｃｏ　２　、Ｃｃ及びＬｃ
の容量値及び誘導？値を表わしている。

接続された場合、又はインダクタ２１及び２４から成る
直列回路が接続された場合にも、第２図と同様な等価電
気回路が構成、され、上式と同様な関係が成立し、周波
＠ｆｏｅ（インダクタ２４接続のとき）又はｆａｘ（イ
ンダクタ２１及び２４から成る直列回路接続のとき）で
直列共振を起し、第４図（ロ）又は（ハ）の特性を示す
ようになっている。尚、各周波数の大小関係はｆｏ　１
　＞ｆ０２＞ｆｏ３である。

上記の構成において、断層像作成のためのスキャンは、
送波時にスイッチ２２及び２５の各ａ接点２２ａ及び２
５ａをオンにして、送受波回路５から撮動子１に超音波
パルスがストレートに印加される。受波時には、その受
波区間の中で、（１）スイッチ２２のｂ接点２２ｂ及び
スイッチ２５のａ接点２５ａがオンの状態、（２）スイ
ッチ２２のａ接点２２ａ及びスイッチ２５のｂ接点２５
ｂがオンの状態、（３）スイッチ２２のｂ接点２２ｂ及
びスイッチ２５のｂ接点２５ｂがオンの状態が順次作成
される。従って、超音波探触子の受波系には、インダク
タ２１．２５又は２１と２５から成る回路を含む共振回
路が時間とともに切換え接続される。各インダクタを含
む共振回路の切換えによって、Ｊｆ３音波探触子の受波
系に第５図に示Ｊ−特性の差をもたμることができる。

これは超音波の被検体内における減衰によりスペクトラ
ムがシフトすることと同じであり、時間毎にインダクタ
を切換え最適なフィルタで受波信号を処理できることを
表わしている。上記の様にして、１回の受波区間におけ
る浅部、中間部及び深部の各エコー信号を高周波域（ｆ
ｏ　ｌ域）、中間周波域（ｆ０２域）及び低周波域（ｆ
ｏ　３域）それぞれに分けて受波することができる。即
ら、１スキヤンで深１健幅のある部位における画像デー
タを深度に合わせた特性の下で収集することができる。

尚、上記実施例において、共振回路が超音波探触子とケ
ーブルの間に構成されているが、本発明はこれに限定す
るものではなく、ケーブルと送受波回路の間に構成して
もよい。又、共振回路の構成は実施例に限定されない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、共振回路を時間
とともに切換えて超音波探触子の撮動子の受波周波数特
性を高周波域から低周波域に変えているので、深度幅の
ある部位からの画像データを、最適な振動子の共振特性
の下で短い時間（少ないスキャン）で収集することがで
きる。つまり、深度幅のある部位における良質な画像を
短い時間で１ｑ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構成図、第２図は第１
図の構成における等価電気回路図、第３図は本発明の一
実施例における超音波探触子の特性図、第４図は本発明
の一実施例における共振回路の特性図、第５図は本発明
の一実施例の動作説明図である。 １・・・振動子　　　　　　　　２・・・共振回路３・
・・シールドケーブル ４・・・タイミング発生回路　　５・・・送受波回路６
・・・スイッチコントローラ ２１．２４・・・インダクタ ２２．２５・・・スイッチ ２３．２６・・・基本ユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 応答周波数特性が広帯域の超音波探触子の受波系に複数
   の共振回路を配置し、該共振回路を時間とともに切換え
   て前記超音波探触子の振動子の受波周波数特性を高周波
   域から低周波域に変えるように構成したことを特徴とす
   る超音波診断装置。