JPH0155429B2 - - Google Patents
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- JPH0155429B2 JPH0155429B2 JP57014867A JP1486782A JPH0155429B2 JP H0155429 B2 JPH0155429 B2 JP H0155429B2 JP 57014867 A JP57014867 A JP 57014867A JP 1486782 A JP1486782 A JP 1486782A JP H0155429 B2 JPH0155429 B2 JP H0155429B2
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- transmitting
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- waves
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52046—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
- A61B8/14—Echo-tomography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/34—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
- G10K11/341—Circuits therefor
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- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波撮像装置、特に電子走査形超音
波撮像装置に関するものである。
波撮像装置に関するものである。
被検体中に放射される超音波ビームの反射エコ
ーに基づいて被検体を観察する超音波撮像装置に
おいて、従来は配列振動子の振動子の数を切換手
段により選択し、送波と受波口径を決定すると
き、両口径をほゞ同一としていた（以下送受同口
径方式とよぶ）。
ーに基づいて被検体を観察する超音波撮像装置に
おいて、従来は配列振動子の振動子の数を切換手
段により選択し、送波と受波口径を決定すると
き、両口径をほゞ同一としていた（以下送受同口
径方式とよぶ）。
いま高分解能化を目的として送受口径を大きく
すると配列素子ピツチはほゞ一定とする必要性か
ら素子数が大きくなり切換手段が実現できなくな
る欠点があつた。
すると配列素子ピツチはほゞ一定とする必要性か
ら素子数が大きくなり切換手段が実現できなくな
る欠点があつた。
一方、素子数を一定として素子ピツチを大きく
すると不要音響信号レベルが増大し、画質劣化を
きたす。
すると不要音響信号レベルが増大し、画質劣化を
きたす。
また送受同口径方式で全深度方向に良好な分解
能を得ようとすれば、複数回の送波をその送波焦
点を変化させながら行なう、いわゆる多段収束
（ダイナミツクフオーカス）が必要となる。しか
し高解像度化を計ると焦点深度が急速に浅くな
り、この段数が大幅に増加し、撮像速度の大幅な
低減をきたす。
能を得ようとすれば、複数回の送波をその送波焦
点を変化させながら行なう、いわゆる多段収束
（ダイナミツクフオーカス）が必要となる。しか
し高解像度化を計ると焦点深度が急速に浅くな
り、この段数が大幅に増加し、撮像速度の大幅な
低減をきたす。
かかる点に鑑み本発明は、小口径送波で収束音
波を出し、大口径受波をダイナミツクフオーカス
により整相することを特徴とし、もつて高分解能
高階調電子走査超音波撮像装置を実現するもので
ある。本発明によれば、受波ビーム幅は送波ビー
ム幅に比較し、狭いために同一送波ビームに対応
して複数受波ビームを得ることができると共に単
一送波で複数受波ビームが実時間で得られるため
撮像速度が増大するといる利点がある。また、通
常、受波大口径とすると装置規模が大きくなる
が、いま一回の送波でその使用口径の一部で受波
し、複数回の同一ビームの送波により全口径の受
波ビームを得ること（逐次受波合成）により実用
的装置規模とすることができるという利点が得ら
れる。
波を出し、大口径受波をダイナミツクフオーカス
により整相することを特徴とし、もつて高分解能
高階調電子走査超音波撮像装置を実現するもので
ある。本発明によれば、受波ビーム幅は送波ビー
ム幅に比較し、狭いために同一送波ビームに対応
して複数受波ビームを得ることができると共に単
一送波で複数受波ビームが実時間で得られるため
撮像速度が増大するといる利点がある。また、通
常、受波大口径とすると装置規模が大きくなる
が、いま一回の送波でその使用口径の一部で受波
し、複数回の同一ビームの送波により全口径の受
波ビームを得ること（逐次受波合成）により実用
的装置規模とすることができるという利点が得ら
れる。
以下図面により本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロツ
ク図であり、図において、１は配列振動子（例え
ば384素子）、２は送受波切換器、３は送波駆動回
路、４は前置増幅器、５は受波整相器、６は圧縮
回路、７は検波回路、８は表示器、９は制御部、
１０は受波ダイナミツクフオカス用メモリであ
り、ａ，ｂ及びｃは制御部９からの制御出力信号
でありそれぞれ、切換器２、送波駆動回路３およ
び受波ダイナミツクフオーカスメモリ１０を制御
する。ｄはダイナミツクフオカス用メモリ１０の
出力であり整相器５を制御する。なお、メモリ１
０には、各深度ごとに焦束点を形成するための整
相器５に与える遅延量が記憶されている。このよ
うな構成において、配列振動子１の384個の全素
子から、切換器２により送波口径（例えば48素
子）および受波口径（例えば192素子）が制御部
９の制御信号ａにより選択される。送波駆動回路
３は制御部９の制御信号ｂにより振幅及び位相が
制御され、切換器２をへて配列振動子１を駆動す
る。一方、192素子の各受波信号は前置増幅器４
により増幅された後、制御部９の制御信号ｃによ
り受波ダイナミツクフオーカス１１が制御され、
そのデータｄ用いて受波整相器５においては各深
度で整相加算された出力が得られる。その後は圧
縮回路６、検波回路７をへて表示器８に１本走査
線に超音波反射信号が表示される。次に制御部９
の制御信号ａにより、送受波口径が逐次移動さ
れ、表示器８上に超音波断層像が表示される。
ク図であり、図において、１は配列振動子（例え
ば384素子）、２は送受波切換器、３は送波駆動回
路、４は前置増幅器、５は受波整相器、６は圧縮
回路、７は検波回路、８は表示器、９は制御部、
１０は受波ダイナミツクフオカス用メモリであ
り、ａ，ｂ及びｃは制御部９からの制御出力信号
でありそれぞれ、切換器２、送波駆動回路３およ
び受波ダイナミツクフオーカスメモリ１０を制御
する。ｄはダイナミツクフオカス用メモリ１０の
出力であり整相器５を制御する。なお、メモリ１
０には、各深度ごとに焦束点を形成するための整
相器５に与える遅延量が記憶されている。このよ
うな構成において、配列振動子１の384個の全素
子から、切換器２により送波口径（例えば48素
子）および受波口径（例えば192素子）が制御部
９の制御信号ａにより選択される。送波駆動回路
３は制御部９の制御信号ｂにより振幅及び位相が
制御され、切換器２をへて配列振動子１を駆動す
る。一方、192素子の各受波信号は前置増幅器４
により増幅された後、制御部９の制御信号ｃによ
り受波ダイナミツクフオーカス１１が制御され、
そのデータｄ用いて受波整相器５においては各深
度で整相加算された出力が得られる。その後は圧
縮回路６、検波回路７をへて表示器８に１本走査
線に超音波反射信号が表示される。次に制御部９
の制御信号ａにより、送受波口径が逐次移動さ
れ、表示器８上に超音波断層像が表示される。
ここで第１図の切換器２の構成について第２図
ａ及びｂを用いて説明する。第２図ａにおいて、
48個（以下48チヤンネルという）の送波駆動回路
の第１チヤンネルは送波用スイツチSWTi（ｉ＝
１、49、97、145…）をへて＃１，４９，９７，
１４５、…の配列素子へ接続されている。同様に
駆動回路の第24チヤンネルは＃２４，７２，１２
０…の配列素子へ、第48チヤンネルは＃４８，９
６，１４４，…の配列素子へ接続されている。一
方、配列素子は受波用スイツチSWRiをへて192
個（以下192チヤンネルという）の前置増幅器と
接続されている。ここで送波用スイツチSWTiと
受波用スイツチSWRiとは第２図ｂの如く配列素
子ｕに対して並列に接続されている。なお、第１
図の制御信号ａに対応する各スイツチSWTi，
SWRiの制御信号は第２図ａ及びｂでは省略され
ている。
ａ及びｂを用いて説明する。第２図ａにおいて、
48個（以下48チヤンネルという）の送波駆動回路
の第１チヤンネルは送波用スイツチSWTi（ｉ＝
１、49、97、145…）をへて＃１，４９，９７，
１４５、…の配列素子へ接続されている。同様に
駆動回路の第24チヤンネルは＃２４，７２，１２
０…の配列素子へ、第48チヤンネルは＃４８，９
６，１４４，…の配列素子へ接続されている。一
方、配列素子は受波用スイツチSWRiをへて192
個（以下192チヤンネルという）の前置増幅器と
接続されている。ここで送波用スイツチSWTiと
受波用スイツチSWRiとは第２図ｂの如く配列素
子ｕに対して並列に接続されている。なお、第１
図の制御信号ａに対応する各スイツチSWTi，
SWRiの制御信号は第２図ａ及びｂでは省略され
ている。
いま送波用スイツチSWT１〜SWT４８および
受波用スイツチSWR１〜SWR１９２のみをON
状態とし、配列素子＃１〜＃４８で送波し、＃１
〜＃１９２の受波信号を前置増幅器へ接続する。
次に送波用スイツチSWT２〜SWT４９および受
波用スイツチSWR２〜SWR１９３のみをON状
態とし、配列素子＃２〜＃４９で送波し、＃２〜
＃１９３の受波信号を前置増幅器へ接続する。
受波用スイツチSWR１〜SWR１９２のみをON
状態とし、配列素子＃１〜＃４８で送波し、＃１
〜＃１９２の受波信号を前置増幅器へ接続する。
次に送波用スイツチSWT２〜SWT４９および受
波用スイツチSWR２〜SWR１９３のみをON状
態とし、配列素子＃２〜＃４９で送波し、＃２〜
＃１９３の受波信号を前置増幅器へ接続する。
ここで切換器SWTiの制御信号発生器としては
例えば384ビツトのリングカウンタ（48ビツトの
み１、他は０）を用い、制御信号１のとき切換器
SWTiをON状態とし、０のときOFF状態とすれ
ばよい。かくして、第２ａ及びｂ図の切換器の構
成により送受波口径の移動が可能となる。
例えば384ビツトのリングカウンタ（48ビツトの
み１、他は０）を用い、制御信号１のとき切換器
SWTiをON状態とし、０のときOFF状態とすれ
ばよい。かくして、第２ａ及びｂ図の切換器の構
成により送受波口径の移動が可能となる。
ここで、第３図に示すように口径移動にともな
い切換器の入出力のチヤンネル番号が変るので、
送波駆動回路の振幅重みと位相および受波整相器
の位相を変化させ配列素子上で所期の値となるよ
うにする必要がある。すなわち三角重み幅分布と
凹面の位相分布有する送波口径の移動の場合、配
列素子＃１〜＃４８の送波口径のとき、左側実線
に示すような振幅分布、位相分布与え、配列素子
＃２４〜＃７２の送波口径のとき、左側点線に示
すような振幅分布、位相分布を与えるように送波
駆動回路の出力を製造する必要がある。受波整相
器についても同様である。
い切換器の入出力のチヤンネル番号が変るので、
送波駆動回路の振幅重みと位相および受波整相器
の位相を変化させ配列素子上で所期の値となるよ
うにする必要がある。すなわち三角重み幅分布と
凹面の位相分布有する送波口径の移動の場合、配
列素子＃１〜＃４８の送波口径のとき、左側実線
に示すような振幅分布、位相分布与え、配列素子
＃２４〜＃７２の送波口径のとき、左側点線に示
すような振幅分布、位相分布を与えるように送波
駆動回路の出力を製造する必要がある。受波整相
器についても同様である。
第４図は、本発明における送・受波ビームの特
性曲線を示す図でその実線は、送波口径16mmで三
角重みを付加し、受波口径64mmで矩形重みを付加
した場合を示す。
性曲線を示す図でその実線は、送波口径16mmで三
角重みを付加し、受波口径64mmで矩形重みを付加
した場合を示す。
各配列素子を駆動する信号の振幅重みを意味
し、矩形重みは全素子が等振幅で駆動され、三角
重みは、中心素子が最大で両端素子が零、その中
間素子ではリニアに変化する振幅で駆動されるの
である。
し、矩形重みは全素子が等振幅で駆動され、三角
重みは、中心素子が最大で両端素子が零、その中
間素子ではリニアに変化する振幅で駆動されるの
である。
同図の点線は同口径方式についての収束点近傍
の超音波ビーム幅であり、送波口径32mmで矩形重
み、受波口径32mmで矩形重みである。
の超音波ビーム幅であり、送波口径32mmで矩形重
み、受波口径32mmで矩形重みである。
同図の一点鎖線は本発明の収束点近傍の送波ビ
ーム特性を示す。
ーム特性を示す。
このように本発明によれば送波収束点近傍にお
ける受波ビームの幅（−20dB）は送波ビーム幅
の1/8となる。したがつて、送受波ビーム（同図
実線）のメインビームはほゞ受波ビームと一致す
る。また送波ビーム幅が広いため受波ビームの方
位を送波ビームの方位から微小量（例えば±2x0、
ただし、x0＝λ／Ｄ λ：波長、Ｄ：受波口径）
ずらすことにより複数受波ビームを得ることがで
きる。
ける受波ビームの幅（−20dB）は送波ビーム幅
の1/8となる。したがつて、送受波ビーム（同図
実線）のメインビームはほゞ受波ビームと一致す
る。また送波ビーム幅が広いため受波ビームの方
位を送波ビームの方位から微小量（例えば±2x0、
ただし、x0＝λ／Ｄ λ：波長、Ｄ：受波口径）
ずらすことにより複数受波ビームを得ることがで
きる。
第４図に一点鎖線で示したのは本発明の一実施
例における送波ビームの、しかも収束点でのビー
ム特性であつたが、本発明の範囲に属する種々の
送波による送波ビームの全深度にわたる深度の送
波ビームについての特性を第５図に示す。同図実
線は送波口径16mmで収束点100mmかつ三角重みの
場合を示し、同図点線は矩形重みで他は実線と同
一条件、同図一点鎖線は送波口径８mmで収束点50
mmかつ矩形重みの−20dBビーム幅（片側）であ
る。同図二点鎖線は送波口径32mmすなわち送波口
径に対して約1/2の口径で収束点100mmかつ三角重
みの場合を示す。
例における送波ビームの、しかも収束点でのビー
ム特性であつたが、本発明の範囲に属する種々の
送波による送波ビームの全深度にわたる深度の送
波ビームについての特性を第５図に示す。同図実
線は送波口径16mmで収束点100mmかつ三角重みの
場合を示し、同図点線は矩形重みで他は実線と同
一条件、同図一点鎖線は送波口径８mmで収束点50
mmかつ矩形重みの−20dBビーム幅（片側）であ
る。同図二点鎖線は送波口径32mmすなわち送波口
径に対して約1/2の口径で収束点100mmかつ三角重
みの場合を示す。
このように口径16mmで三角重みとすることによ
り深度方向全域においてほゞ均一な送波ビームを
得ることができる。同図に示すように矩形重みの
ままで口径を1/2＝８mmとしても指向性は改善さ
れない。逆に送波口径をさらに大きくし、口径32
mmとすると収束点以外においてビームが大幅に悪
化するのである。
り深度方向全域においてほゞ均一な送波ビームを
得ることができる。同図に示すように矩形重みの
ままで口径を1/2＝８mmとしても指向性は改善さ
れない。逆に送波口径をさらに大きくし、口径32
mmとすると収束点以外においてビームが大幅に悪
化するのである。
以上述べたように本発明においては、送波小口
径で振幅重みをすることにより深度方向に一様な
比較的広い送波ビームを得、受波大口径で狭い複
数受波ビームを得、ダイナミツクフオーカスする
ことにより、全深度で高分解能な送受ビームを実
時間で得ることができる。
径で振幅重みをすることにより深度方向に一様な
比較的広い送波ビームを得、受波大口径で狭い複
数受波ビームを得、ダイナミツクフオーカスする
ことにより、全深度で高分解能な送受ビームを実
時間で得ることができる。
以上の説明では受波は矩形重みと仮定したが、
三角重みとしても、メインビームは２倍となるが
不要音響信号レベルは抑圧される効果がある。ま
た振幅重みを三角重みと仮定したが振幅重みとし
てハニング、ハミング、その他の重みでもよいこ
とは明らかである。
三角重みとしても、メインビームは２倍となるが
不要音響信号レベルは抑圧される効果がある。ま
た振幅重みを三角重みと仮定したが振幅重みとし
てハニング、ハミング、その他の重みでもよいこ
とは明らかである。
以上の説明では大口径で受波を行う場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず受波口径を逐
次合成し、全受波口径を得ることも可能である。
即ち、各送波時に部分的に受波整相することによ
り全受波口径を合成する場合である。この場合の
原理を第６図により説明する。
て述べたが、本発明はこれに限らず受波口径を逐
次合成し、全受波口径を得ることも可能である。
即ち、各送波時に部分的に受波整相することによ
り全受波口径を合成する場合である。この場合の
原理を第６図により説明する。
第６図において、Ti（ｉ＝０、１、２、３、
４）は送波口径、R0は近距離受波口径、R1，R2，
R3，R4は遠距離受波部分口径、R1＋R2＋3＋R4
は遠距離受波全口径を示す。なお、ｒは深度方向
の距離を示す。第７図は第６図を説明するための
タイムチヤートであり第７図ａは配列振動子ｕの
切換スイツチ制御電圧波形であり、Ti，Ri（ｉ＝
０、１、２、３、４）は第２図と対応している。
第７図ｂは送波パルスのタイムチヤートであり、
r0は配列振動子と特定点との距離であり、ｖは音
速である。
４）は送波口径、R0は近距離受波口径、R1，R2，
R3，R4は遠距離受波部分口径、R1＋R2＋3＋R4
は遠距離受波全口径を示す。なお、ｒは深度方向
の距離を示す。第７図は第６図を説明するための
タイムチヤートであり第７図ａは配列振動子ｕの
切換スイツチ制御電圧波形であり、Ti，Ri（ｉ＝
０、１、２、３、４）は第２図と対応している。
第７図ｂは送波パルスのタイムチヤートであり、
r0は配列振動子と特定点との距離であり、ｖは音
速である。
いま、第７図ａに示すようにT0，R0で送受同
口径として切換スイツチを選択し、第７図ｂに示
すように送波（T0）し、直後より受波する
（R0）。次に第７図ａのT1で送波口径を選択し
（T0と同一位置）、第７図ｂのT1で送波する。そ
の直後に第７図ａのR1で、受波口径を選択し、
時刻t0＝2r0／ｖ後に受波部分口径R1を受波整相す る。次に第７図ａのT2で送波口径を選択し第７
図ｂのT2で送波する。その直後に第７図ａのR2
で受波口径を選択し、時刻t0後に受波部分口径R2
を受波整相する。
口径として切換スイツチを選択し、第７図ｂに示
すように送波（T0）し、直後より受波する
（R0）。次に第７図ａのT1で送波口径を選択し
（T0と同一位置）、第７図ｂのT1で送波する。そ
の直後に第７図ａのR1で、受波口径を選択し、
時刻t0＝2r0／ｖ後に受波部分口径R1を受波整相す る。次に第７図ａのT2で送波口径を選択し第７
図ｂのT2で送波する。その直後に第７図ａのR2
で受波口径を選択し、時刻t0後に受波部分口径R2
を受波整相する。
以下同様にしてT4，R4終了時に受波は全口径
が整相される。
が整相される。
ここで、t0は切換器のダイオードスイツチが高
電圧で制御されるため開閉に要する時間であり、
r0は約30mmである。
電圧で制御されるため開閉に要する時間であり、
r0は約30mmである。
また、各受波部分口径R1，R2，R3，R4の整相
出力を位相を保持して加算すれば全受波口径の整
相出力と等価であることは明らかである。
出力を位相を保持して加算すれば全受波口径の整
相出力と等価であることは明らかである。
以上の説明では受波口径を４分割して部分受波
口径を形成したが他の分割法でもよいことは明ら
かである。
口径を形成したが他の分割法でもよいことは明ら
かである。
第８図は第６図に示す原理を実現する本発明の
一実施例の構成を示すブロツク図であり、第１図
と同一の構成を示している。但し送受波器２が第
９図に示す如く制御される。
一実施例の構成を示すブロツク図であり、第１図
と同一の構成を示している。但し送受波器２が第
９図に示す如く制御される。
このような構成において、配列振動子１の384
個の全素子から、切換器２により送波口径（48素
子）および受波部分口径（48素子）が制御部９の
制御信号ａにより選択される。送波駆動回路３は
制御部９の制御信号ｂにより送波口径48各素子の
振幅位相が制御され、切換器２をへて配列振動子
１を駆動する。一方、部分受波口径48素子の各受
波信号は前置増幅器４により増幅された後、制御
部９の制御信号ｃにより制御されたダイナミツク
フオーカスメモリ１１の出力ｄにより制御された
受波整相器５により整相加算される。
個の全素子から、切換器２により送波口径（48素
子）および受波部分口径（48素子）が制御部９の
制御信号ａにより選択される。送波駆動回路３は
制御部９の制御信号ｂにより送波口径48各素子の
振幅位相が制御され、切換器２をへて配列振動子
１を駆動する。一方、部分受波口径48素子の各受
波信号は前置増幅器４により増幅された後、制御
部９の制御信号ｃにより制御されたダイナミツク
フオーカスメモリ１１の出力ｄにより制御された
受波整相器５により整相加算される。
その結果、第６図に示す部分口径R1に対応す
る整相加算出力が得られる。
る整相加算出力が得られる。
次に同一送波口径で送波し、同様にして逐次部
分受波口径R2，R3，R4を受波し、全受波口径の
整相加算出力が受波整相器５より出力する。
分受波口径R2，R3，R4を受波し、全受波口径の
整相加算出力が受波整相器５より出力する。
その後は圧縮回路６、検波回路７をへて、表示
器８に１本の走査線に超音波反射信号が表示され
る。さらに制御部９の制御信号ａにより送受波口
径が逐次移動され、表示器８上に超音波断層像が
表示される。
器８に１本の走査線に超音波反射信号が表示され
る。さらに制御部９の制御信号ａにより送受波口
径が逐次移動され、表示器８上に超音波断層像が
表示される。
ここで第８図の切換器２の構成について第９図
を用いて説明する。
を用いて説明する。
送波駆動回路の48チヤンネル入力端と48チヤン
ネル受波信号出力端はそれぞれ接続されている。
ネル受波信号出力端はそれぞれ接続されている。
送波駆動回路および受波前置増幅回路の第１チ
ヤンネルはSWi（ｉ＝１、49、97、…）をへて、
＃１，４９，９７，…）の配列素子へ、第48チヤ
ンネルはSWi（ｉ＝48、96、144、…）をへて
＃１，４９，９７，…の配列素子へ接続されてい
る。第８図の制御信号ａに対応する各スイツチ
SWiの制御信号は第９図では省略されている。
ヤンネルはSWi（ｉ＝１、49、97、…）をへて、
＃１，４９，９７，…）の配列素子へ、第48チヤ
ンネルはSWi（ｉ＝48、96、144、…）をへて
＃１，４９，９７，…の配列素子へ接続されてい
る。第８図の制御信号ａに対応する各スイツチ
SWiの制御信号は第９図では省略されている。
いま、第２，３，６図に示ように、まず送波口
径TiをスイツチSWiにより選択し、送波する。
送波直後に受波口径RiをスイツチSWiにより選
択し受波信号を得る。スイツチの制御信号のシー
ケンスはあらかじめ読出し専用メモリ（Read
Only Memovy ROM）に記憶しておく。
径TiをスイツチSWiにより選択し、送波する。
送波直後に受波口径RiをスイツチSWiにより選
択し受波信号を得る。スイツチの制御信号のシー
ケンスはあらかじめ読出し専用メモリ（Read
Only Memovy ROM）に記憶しておく。
第９図の切換器により得られた部分口径受波信
号の整相について第１０図を用いて説明する。
号の整相について第１０図を用いて説明する。
第１０図において１〜４８は第９図の受波信号
の入力端子、１１は48チヤンネル受波信号の整相
器、１３はラインメモリ、１２は一方の入力を上
記整相器の出力とし、他方の入力をラインメモリ
の出力とする加算器、１４は第５図の整相器５の
出力端である。
の入力端子、１１は48チヤンネル受波信号の整相
器、１３はラインメモリ、１２は一方の入力を上
記整相器の出力とし、他方の入力をラインメモリ
の出力とする加算器、１４は第５図の整相器５の
出力端である。
このような構成によれば部分口径R1の48チヤ
ンネル受波信号は整相器１１により整相加算さ
れ、加算器１２をへて、ラインメモリに保持され
る。次に部分口径R2の受波信号は整相加算され
た後、部分口径R1の受波信号と加算器１２にお
いてコヒーレント加算が行なわれる。以後同様に
して部分口径R3，R4の受波信号が加算され、４
回送波後に全口径の受波整相が行なわれ、出力端
１４より出力する。
ンネル受波信号は整相器１１により整相加算さ
れ、加算器１２をへて、ラインメモリに保持され
る。次に部分口径R2の受波信号は整相加算され
た後、部分口径R1の受波信号と加算器１２にお
いてコヒーレント加算が行なわれる。以後同様に
して部分口径R3，R4の受波信号が加算され、４
回送波後に全口径の受波整相が行なわれ、出力端
１４より出力する。
このようにして部分受波口径合成により全受波
口径を得ることができるため受波整相器および切
換器の簡略化が実現できる。
口径を得ることができるため受波整相器および切
換器の簡略化が実現できる。
しかし、部分受波口径合成は一本の走査線を得
るために複数回の送受波によりコヒーレント加算
を行うため、特に被検体が急激な移動を行う場
合、各受波信号間の位相の相殺が生じ、信号が減
弱する場合が考えられる。この場合には、第１１
図に示すように各部分口径の整相出力を被波器１
５に通した後加算すればよい。他の構成は第１０
図と同一である。これはいわゆるインコヒーレン
ト加算であり、上述した問題は発生しない利点が
ある。
るために複数回の送受波によりコヒーレント加算
を行うため、特に被検体が急激な移動を行う場
合、各受波信号間の位相の相殺が生じ、信号が減
弱する場合が考えられる。この場合には、第１１
図に示すように各部分口径の整相出力を被波器１
５に通した後加算すればよい。他の構成は第１０
図と同一である。これはいわゆるインコヒーレン
ト加算であり、上述した問題は発生しない利点が
ある。
以上述べたように本発明によれば、固定収束の
小口径送波とし、ダイナミツクフオーカスの大口
径受波とすることにより全深度に対して高分解能
の超音波断層像を撮像速度を低下することなく得
ることができる。
小口径送波とし、ダイナミツクフオーカスの大口
径受波とすることにより全深度に対して高分解能
の超音波断層像を撮像速度を低下することなく得
ることができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロツ
ク図、第２図は第１図に示す実施例の要部を説明
する図、第３図はその要部の他の構成を説明する
図、第４図及び第５図は本発明による超音ビーム
の特性を示す図、第６図は本発明の原理を説明す
る図、第７図は第６図を説明するためのタイムチ
ヤートを示す図、第８図は本発明の他の実施例の
構成を示すブロツク図、第９図及び第１０図は第
８図の実施例の要部の構成を示す図、第１１図は
本発明の他の実施例の要部の構成を示す図であ
る。
ク図、第２図は第１図に示す実施例の要部を説明
する図、第３図はその要部の他の構成を説明する
図、第４図及び第５図は本発明による超音ビーム
の特性を示す図、第６図は本発明の原理を説明す
る図、第７図は第６図を説明するためのタイムチ
ヤートを示す図、第８図は本発明の他の実施例の
構成を示すブロツク図、第９図及び第１０図は第
８図の実施例の要部の構成を示す図、第１１図は
本発明の他の実施例の要部の構成を示す図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数個配列された振動子素子から収束音波を
送波し、その送波に対する反射音波の受波に際し
て受波ビームの収束点の深度をきりかえてダイナ
ミツクフオーカスを行なう超音波撮像装置におい
て、上記送波は受波よりも小さな口径を用いるこ
とにより送波ビームの収束点におけるビーム幅を
受波ビームの収束点におけるビーム幅より大きく
し、かつ方位が微少量ずれた複数の受波ビームを
同時に得ることを特徴とする超音波撮像装置。 ２ 複数個配列された振動子素子から収束音波を
送波し、その送波に対する反射音波の受波に際し
て受波ビームの収束点の深度をきりかえてダイナ
ミツクフオーカスを行なう超音波撮像装置におい
て、上記送波は受波口径の約1/2もしくはそれ以
下の口径を用いることにより送波ビームの収束点
におけるビーム幅を受波ビームの収束点における
ビーム幅より大きくしたことを特徴とする超音波
撮像装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57014867A JPS58132677A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 超音波撮像装置 |
| DE3303288A DE3303288C2 (de) | 1982-02-03 | 1983-02-01 | Ultraschall-diagnostisches Tomographiegerät |
| US06/769,805 US4974558A (en) | 1982-02-03 | 1985-08-27 | Ultrasonodiagnostic tomography apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57014867A JPS58132677A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 超音波撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58132677A JPS58132677A (ja) | 1983-08-08 |
| JPH0155429B2 true JPH0155429B2 (ja) | 1989-11-24 |
Family
ID=11872967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57014867A Granted JPS58132677A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 超音波撮像装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4974558A (ja) |
| JP (1) | JPS58132677A (ja) |
| DE (1) | DE3303288C2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3404852A1 (de) * | 1984-02-10 | 1985-08-22 | Yokogawa Medical Systems, Ltd., Musashino, Tokio/Tokyo | Phasengesteuerter ultraschall-empfaenger |
| DE3525179A1 (de) * | 1985-07-15 | 1987-01-22 | Siemens Ag | Verfahren und geraet zur ultraschall-abtastung eines objekts |
| DE3829999A1 (de) | 1988-09-01 | 1990-03-15 | Schering Ag | Ultraschallverfahren und schaltungen zu deren durchfuehrung |
| US5111824A (en) * | 1990-08-01 | 1992-05-12 | Quantum Medical Systems, Incorporated | Composite beam ultrasound imaging system having reduced image artifact |
| JP3133404B2 (ja) * | 1991-08-20 | 2001-02-05 | ジーイー横河メディカルシステム株式会社 | 超音波診断装置 |
| US5307815A (en) * | 1992-12-04 | 1994-05-03 | Hewlett-Packard Company | Ultrasonic transducer with integrated variable gain amplifier |
| US5415173A (en) * | 1993-02-23 | 1995-05-16 | Hitachi, Ltd. | Ultrasound diagnosis system |
| JP3094742B2 (ja) * | 1993-09-03 | 2000-10-03 | 松下電器産業株式会社 | 超音波診断装置 |
| US6029116A (en) * | 1994-08-05 | 2000-02-22 | Acuson Corporation | Method and apparatus for a baseband processor of a receive beamformer system |
| US5793701A (en) * | 1995-04-07 | 1998-08-11 | Acuson Corporation | Method and apparatus for coherent image formation |
| US5928152A (en) * | 1994-08-05 | 1999-07-27 | Acuson Corporation | Method and apparatus for a baseband processor of a receive beamformer system |
| US5685308A (en) * | 1994-08-05 | 1997-11-11 | Acuson Corporation | Method and apparatus for receive beamformer system |
| US5678554A (en) * | 1996-07-02 | 1997-10-21 | Acuson Corporation | Ultrasound transducer for multiple focusing and method for manufacture thereof |
| US6027448A (en) * | 1995-03-02 | 2000-02-22 | Acuson Corporation | Ultrasonic transducer and method for harmonic imaging |
| US5608690A (en) * | 1995-03-02 | 1997-03-04 | Acuson Corporation | Transmit beamformer with frequency dependent focus |
| US6005827A (en) | 1995-03-02 | 1999-12-21 | Acuson Corporation | Ultrasonic harmonic imaging system and method |
| US5579770A (en) * | 1995-05-02 | 1996-12-03 | Acuson Corporation | Multiple transmit zone splicing |
| US5891037A (en) * | 1997-12-18 | 1999-04-06 | Acuson Corporation | Ultrasonic Doppler imaging system with frequency dependent focus |
| US6293912B1 (en) | 1999-06-10 | 2001-09-25 | B-K Medical A/S | Ultrasound scanner with beam former |
| JP2004261229A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
| US7305885B2 (en) * | 2004-09-30 | 2007-12-11 | General Electric Company | Method and apparatus for phased array based ultrasonic evaluation of rail |
| CN100450443C (zh) * | 2004-12-15 | 2009-01-14 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 基于双波束及合成孔径的接收方法 |
| WO2020033376A1 (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-13 | Butterfly Network, Inc. | Methods and apparatuses for ultrasound imaging of lungs |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1497496A (fr) * | 1966-05-06 | 1967-10-13 | Massiot Philips Sa | Procédé et appareil d'analyse par ultrasons |
| DE2202989A1 (de) * | 1972-01-21 | 1973-07-26 | Siemens Ag | Fokussierter ultraschallwandler |
| JPS565536B2 (ja) * | 1973-05-21 | 1981-02-05 | ||
| US4001763A (en) * | 1975-02-03 | 1977-01-04 | Raytheon Company | Electronically stabilized beam former system |
| DE2529112C3 (de) * | 1975-06-30 | 1978-03-23 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Ultraschall-Applikator für die zeilenweise Ultraschallabtastung von Körpern |
| DE2643918C3 (de) * | 1976-09-29 | 1986-10-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Gerät zur Ultraschallabtastung |
| JPS5438693A (en) * | 1977-09-02 | 1979-03-23 | Hitachi Medical Corp | Ultrasonic wave diagnosing device |
| US4138895A (en) * | 1977-10-20 | 1979-02-13 | Rca Corporation | Switchable depth of focus pulse-echo ultrasonic-imaging display system |
| US4180790A (en) * | 1977-12-27 | 1979-12-25 | General Electric Company | Dynamic array aperture and focus control for ultrasonic imaging systems |
| US4145931A (en) * | 1978-01-03 | 1979-03-27 | Raytheon Company | Fresnel focussed imaging system |
| EP0017383A1 (en) * | 1979-03-20 | 1980-10-15 | THE GENERAL ELECTRIC COMPANY, p.l.c. | Ultrasonic imaging system |
| US4307613A (en) * | 1979-06-14 | 1981-12-29 | University Of Connecticut | Electronically focused ultrasonic transmitter |
| JPS5611047A (en) * | 1979-07-11 | 1981-02-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic diagnosing device |
| JPS5618778A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-21 | Toshiba Corp | Ultrasonic image apparatus |
| JPS5672857A (en) * | 1979-11-16 | 1981-06-17 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Method of scanning ultrasonic diagnosing device |
-
1982
- 1982-02-03 JP JP57014867A patent/JPS58132677A/ja active Granted
-
1983
- 1983-02-01 DE DE3303288A patent/DE3303288C2/de not_active Expired
-
1985
- 1985-08-27 US US06/769,805 patent/US4974558A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4974558A (en) | 1990-12-04 |
| JPS58132677A (ja) | 1983-08-08 |
| DE3303288A1 (de) | 1983-08-11 |
| DE3303288C2 (de) | 1985-04-11 |
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