JPH02142541A - 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］ この発明は、超音波振動子により被検体内に超音波を送
波し、該被検体内での超音波エコーを前記超音波振動子
で受波することにより被検体内の断層像を得るようにし
た超音波診断装置に関する。

〔従来の技術〕

超音波診断装置は、例えば特開昭６３−８４５３１号公
報に聞伝されているように、一般に、超音波探触子と、
装置本体である超音波観測装置と、これらを接続する電
気ケーブルとから構成されている。

超音波探触子は、被検体に対して超音波の送受波を行う
もので、通常術者の手に保持されて操作されるため小形
化する必要があり、したがって超音波振動子や整合回路
等の必要最低限の回路で構成される。また、超音波観測
装置は送信回路、受信回路、スキャンコンバータ、テレ
ビモニタ、電源回路等から構成され、電気ケーブルは超
音波観測装置と超音波探触子との間で電気信号の授受を
行う多数の信号線で構成される。

第４図は従来の超音波診断装置の要部の構成を示すもの
である。超音波探触子ｌには並列に接続して超音波振動
子２および整合用インダクタ３が設けられ、シールド線
より成る電気ケーブル４を介して超音波観測装置５の送
信回路６および受信回路７に接続され、送信回路６にタ
イミングジェネレータ８から超音波を送波するためのト
リガ信号が供給されるようになっている。

かかる超音波診断装置において、タイミングジェネレー
タ８から送信回路６に第５図に示すようなトリガ信号Ｓ
を供給すると、このトリガ信号Ｓは送信回路６において
高電圧の超音波付勢パルスＰに変換され、電気ケーブル
４を介して超音波振動子２に印加される。これにより、
超音波振動子２が駆動され、被検体（図示せず）内に向
けて超音波が送波される。ここで、超音波振動子２は超
ｌ付勢パルスＰがロー■ノベルとなっても、振動が収束
するまで超音波を送波することになるので、第５図に示
すように超音波振動子２から送波される超音波Ｅは超音
波付勢パルスＰの立ち下がりから期間Ｔｄにおいて残響
を有することになる。また、被検体内に送波された超音
波の反射波は、超音波振動子２で受波されて電気信号に
変換され、電気ケーブル４を介して受信回路７に供給さ
れる。受信回路７に供給されたエコー信号は、ここで増
幅等の処理が行われた後、スキャンコンバータ等で所要
の信号処理が行われてテレビモニタに表示される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来の超音波診断装置にあって
は、超音波振動子２、送信回路６および受信回路７が常
時電気ケーブル４に接続されているため、超音波振動子
２に超音波付勢パルスＰが印加されている期間には、受
信回路７の容量成分等の影響を受けて超音波付勢パルス
Ｐの高周波成分が減衰し、超音波振動子２から送波され
る超音波出力が低下してしまう。また、超音波付勢パル
スＰの印加が終了して超音波振動子２から残響が生じて
いる期間Ｔｄには、超音波振動子２が送信回路６、受信
回路７および電気ケーブル４のインピーダンスの影響を
受けて残響時間が長くなり、さらに残響期間Ｔｄが経過
して次の超音波付勢パルスＰが印加されるまでの受信期
間には、超音波振動子２が受波した超音波エコー信号出
力が送信回路６の容量成分等の影響を受けて低下してし
まう。

このようなことから、従来の超音波診断装置にあっては
、十分満足した距離分解能およびＳ／Ｎを得ることがで
きないという問題があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、距離分解能およびＳ／Ｎを向上し得るよう適
切に構成した超音波診断装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明では超音波振動子に
共通の電気ケーブルを介して接続された送信回路および
受信回路を有し、送信回路からの超音波付勢パルスを電
気ケーブルを介して超音波振動子に供給して超音波を送
波させ、該超音波振動子で受波した超音波の受信信号を
電気ケーブルを介して受信回路に供給するようにした超
音波診断装置において、前記電気ケーブルと前記送信回
路、前記受信回路および前記超音波振動子とのそれぞれ
間に設けた第１、第２および第３のスイッチ手段と、こ
れら第１、第２および第３のスイッチ手段を前記超音波
付勢パルスに同期して制御する手段とを設ける。

すなわち、この発明では、第１図に概念図を示すように
、第３図に示す構成の超音波診断装置において、電気ケ
ーブル４と送信回路６との間に第１のスイッチ手段１１
−１を、電気ケーブル４と受信回路７との間に第２のス
イッチ手段１１−２を、電気ケーブル４と超音波振動子
２との間に第３のスイッチ手段１１−３をそれぞれ設け
、これら第１、第２および第３のスイッチ手段１１−Ｌ
　１１−２および１１−３を、タイミングジェネレータ
８からのトリガ信号に同期して、したがって送信回路６
からの超音波付勢パルスに同期して制御手段１２からの
制御信号Ｓｌ＋　ＳｚおよびＳ、によりそれぞれ制御す
るようにする。

［作　用］ 上記構成において、第１、第２および第３のスイッチ手
段１１−１．１１−２および１１−３は、第２図にタイ
ムチャートを示すように、制御信号ＳＩ＋　Ｓｚおよび
Ｓ、によりそれぞれハイレベルでオン、ローレベルでオ
フとなるように制御される。すなわち、超音波付勢パル
スＰが超音波振動子２に印加されている期間には、制御
信号Ｓ、、　Ｓ、がハイレベル、Ｓ２がローレベルとな
り、送信回路６が第１のスイッチ手段１１−１、電気ケ
ーブル４および第３のスイッチ手段１１−３を介して超
音波振動子２に接続され、受信回路７は電気ケーブル４
から切り離されて送信状態となり、超音波振動子２から
超音波Ｅが送波される。次に、超音波付勢パルスＰの印
加が終了した残響期間Ｔｄには、制御信号Ｓ＋、Ｓｚ、
Ｓｓが全てローレベルとなり、超音波振動子２は電気ケ
ーブル４から切り離されて自由振動する。その後、残響
期間Ｔｄが経過し、次の超音波付勢パルスＰが印加され
るまでの期間には、制御信号Ｓｌがローレベル、Ｓ２お
よびＳ３がハイレベルとなって、送信回路６が電気ケー
ブル４から切り離され、超音波振動子２が第３のスイッ
チ手段１１−３、電気ケーブル４および第２のスイッチ
手段１１−２を介して受信回路７に接続されて受信状態
となる。

〔実施例〕

第３図はこの発明の一実施例を示すものである。

この実施例では、第１図に示した超音波診断装置におい
て、第１、第２および第３のスイッチ手段１１−１．１
１−２および１１−３として高速スイッチング可能なア
ナログスイッチ１５−１．１５−２および１５−３を用
いる。また、タイミングジェネレータ８からのトリガ信
号はアナログスイッチ１５−１に制御信号Ｓ１として供
給すると共に、単安定マルチバイブレーク１６−１およ
び１６−２にそれぞれ供給し、単安定マルチバイブレー
ク１６−１の出力を制御信号Ｓ２としてアナログスイッ
チ１５−２に、単安定マルチバイブレーク１６−２の出
力を制御信号Ｓ３としてアナログスイッチ１５−３にそ
れぞれ供給し、各アナログスイッチ１５−１〜１５−３
を対応する制御信号Ｓ、〜Ｓ３がハイレベルのときにオ
ン、ローレベルのときにオフとなるように構成する。単
安定マルチバイブレーク１６−１は、トリガ信号（制御
信号Ｓ＋）の立ち上がりエツジに同期して、送信回路６
から超音波振動子２に超音波付勢パルスＰが印加されて
超音波振動子２が駆動され、該超音波振動子２から残響
を含む超音波Ｅが送波されている期間中、その出力（制
御信号ＳＺ）をローレベルとするように構成する。また
、単安定マルチバイブレーク１６−２は、トリガ信号（
制御信号Ｓ＋）の立ち下がりエツジに同期して、その立
ち下がりから超音波振動子２の残響が終了するまでの期
間、その出力（制御信号Ｓ３）をローレベルとするよう
構成する。

このようにすれば、送信回路６から超音波付勢パルスＰ
が出力されている期間は、アナログスイッチ１５−１お
よび１５−３がオン、アナログスイッチ１５−２がオフ
となって、送信回路６が電気ケーブル４を介して超音波
振動子２に接続され、受信回路７は電気ケーブル４から
切り離されるので、超音波付勢パルスＰは受信回路７の
容量成分等の悪影響を受けることなく超音波振動子２に
印加される。

したがって、超音波付勢パルスＰの高周波成分の減衰は
小さなものとなり、超音波振動子２から送波される超音
波Ｅの出力低下も小さくなる。また、超音波付勢パルス
Ｐの印加が終了してから超音波Ｅの残響が終了するまで
の期間は、アナログスイッチ１５−１〜１５−３の全て
がオフとなって、超音波振動子２は電気ケーブル４、送
信回路６および受信回路７から切り離されるので、超音
波振動子２はこれらのインピーダンス等の悪影響を受け
ることなく振動することになる。したがって、残響期間
Ｔｄが短（なり、距離分解能を向上することができる。

更に、超音波Ｅの残響が終了してから次の超音波付勢パ
ルスＰが印加されるまでの期間は、アナログスイッチ１
５−２および１５−３がオン、アナログスイッチ１５−
１がオフとなって、送信回路６が電気ケーブル４から切
り離されるので、超音波振動子２で受波した超音波エコ
ー信号は送信回路６の容量成分等の悪影響を受けること
な（受信回路７に供給されることになる。したがって、
超音波エコー信号のＳ／Ｎを向上することができる。

なお、以上の実施例では、第１〜第３のスイッチ手段と
してアナログスイッチを用いたが、これはオン抵抗が小
さく、高速スイッチング可能な素子であれば任意のもの
を用いることができる。また、超音波付勢パルスＰを印
加する送信状態においてはアナログスイッチ１５−２の
みをオフ、残響期間Ｔｄにおいてはアナログスイッチ１
５−３のみをオフ、受信状態においてはアナログスイッ
チ１５−１のみをオフとするよう構成することもできる
。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば超音波付勢パルス
に同期して、該超音波付勢パルスの超音波振動子への印
加時、超音波の残響時および受信時に応じて、電気ケー
ブルと超音波振動子、送信回路および受信回路とのそれ
ぞれの間を適宜切り離すようにしたので、超音波振動子
の送受波する超音波の残響特性等を改善し、距離分解能
、Ｓ／Ｎを有効に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概念図、 第２図はその動作を示すタイムチャート、第３図はこの
発明の一実施例の要部を示す図、第４図および第５図は
従来の技術を説明するためのブロック図およびタイムチ
ャートである。 １・・・超音波探触子　　　２・・・超音波振動子３・
・・整合用インダクタ　４・・・電気ケーブル５・・・
超音波観測装置　　６・・・送信回路７・・・受信回路 ８・・・タイミングジェネレータ １１−１・・・第１のスイッチ手段 １１−２・・・第２のスイッチ手段 １１−３・・・第３のスイッチ手段 １２・・・制御手段 １５−１〜１５−３・・・アナログスイッチ１６〜１．
１６−２・・・単安定マルチバイブレーク第１図 第３図 第２図 の ロー し」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超音波振動子に共通の電気ケーブルを介して接続さ
   れた送信回路および受信回路を有し、送信回路からの超
   音波付勢パルスを電気ケーブルを介して超音波振動子に
   供給して超音波を送波させ、該超音波振動子で受波した
   超音波の受信信号を電気ケーブルを介して受信回路に供
   給するようにした超音波診断装置において、 前記電気ケーブルと前記送信回路、前記受 信回路および前記超音波振動子とのそれぞれの間に設け
   た第１、第２および第３のスイッチ手段と、これら第１
   、第２および第３のスイッチ手段を前記超音波付勢パル
   スに同期して制御する手段とを具えることを特徴とする
   超音波診断装置。