JPH02167143A - 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］ この発明は例えば超音波の送受波時において、送受波信
号のディレー時間を制御する超音波診断装置、特にその
ディレー時間の制御に関するものである。

［従来の技術］ 第２図は従来の超音波診断装置のエコー信号の受信時を
示す概略図であり、図において、（２１）は微小振動子
で、パルス発生回路（図示せず）からのパルス信号を超
音波に、その超音波の反射波（２２）を受波してエコー
信号に変換するアレイ型の超音波探触子を形成する。

（２３）は反射体、（２４）は微小振動子（２１）毎に
適当なディレー時間をエコー信号に与え、エコー信号の
位相を合わせるディレーラインで、（２５）は位相の合
ったエコー信号を加算する加算器である。

従来の超音波診断装置は上記のように構成され、特にフ
ェイズドアレー式においては、超音波ビームのステアリ
ング或いはフォーカシングを行うため、各微小振動子（
２１）へのパルス信号及び反射体（２３）からのエコー
信号に対し適当な遅延を与える必要があり、例えばエコ
ー信号の受信時を第２図に基づいて説明すると、焦点Ｆ
にある反射体（２３）から反射してくる超音波の反射波
（２２）は、それぞれの微小振動子（２１）に受波され
てエコー信号に変換される。変換されたそれぞれのエコ
ー信号は、各ディレーライン（２４）で適当なディレー
時間が与えられ、反射体（２３）からの信号の位相が合
わせられる。位相の合ったエコー信号は加算器（２５）
で加算され、次段の信号処理部（図示せず）に送出され
る。

なお、エコー信号に遅延を与える手段としては、第３図
に示すように微小振動子（２１）からのエコー信号に応
じて、マトリクススイッチ制御回路（図示せず）により
ＯＮ、　ＯＦＦ制御されるマトリクススイッチ（３１）
を備えると共に、マトリクススイッチ（３１）の出力端
に対応する複数のタップを有し、超音波ビームのステア
リング角、或いはフォーカシングポイントに応じて各エ
コー信号を所望のタップにおいて遅延加算する固定ディ
レーライン（３２）で構成されたものが一般的である。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の超音波診断装置では、各エコー信号
に与えられるディレー量は、マトリクススイッチの制御
データとディレーラインのタップ間のディレー時間で決
定される。このタップ間のディレー時間は、システムが
制御することのできるディレー量の最小単位であり、遅
延量子化時間と呼ばれる。固定ディレーライン（アナロ
グディレーライン）のディレー時間は、それを通過する
周波数によって変化してしまう性質（周波数依存性）を
もつため、システムの遅延量子化時間は周波数によって
変えることが望ましい。

しかしながら従来のシステムでは、ある特定の周波数に
おけるディレーラインのディレー量をもとに遅延量子化
時間を決定しているため、例えば前記周波数と異なった
中心周波数をもっ探触子を使ってイメージングを行った
場合、同じ制御データが与えられたとしても、実際、各
信号に与えられるディレー時間（これを総称してディレ
ーマツプと呼ぶ）は意図したものと異なってくる。この
ようなディレーマツプのずれは、ステアリング角やフォ
ーカス点のずれの原因となりイメージの歪をまねく。ま
た、エコー信号の中心周波数は、エコー発生点の深さに
よって変化するので、この周波数変化によってもディレ
ーマツプのずれが生じるという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、周波数が変化した送波及び又は受波信号によって
イメージングを行った場合でも、イメージの歪を軽減で
きる超音波診断装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る超音波診断装置は、アレイ型超音波探触
子と、システムコントローラと、パルス発生回路からの
複数の送波パルスをそれぞれ遅延させて送波ビームフォ
ーミングを行う送波ビームフォーマと、被検体から帰投
した反射波に対応する複数のエコー信号が、複数の入力
端子にそれぞれ入力されるマトリクススイッチと、この
マトリクススイッチの出力信号が入力される複数のタッ
プを持つディレーラインを有する受波ビームフォーマと
を備え、送波及び又は受波される超音波の周波数に応じ
て前記システムコントローラがらディレーマツプ発生に
必要なデータを入力し、そのヤー データに基づてアイレー量を設定して制御データとし、
その制御データを送波ビームフォーマ及び又は受波ビー
ムフォーマに送出する送受波ディレーマツプ発生回路を
備えたものである。

［作用〕 この発明においては、システムコントローラがら送受波
ディレーマツプ発生回路に送波超音波の周波数情報を含
むデータが送出される。この送受波ディレーマツプ発生
回路は、そのデータをもとに送波超音波の周波数に適合
したディレーマツプを発生して送波ビームフォーマ及び
又は受波ビームフォーマに設定する。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
（１）はパルス発生回路、（２）はパルス発生回路（１
）から送出された複数の送波パルスに適当なディレー時
間を与える送波ビームフォーマで、この送波ビームフォ
ーマ（２）は、所定の方向にビームをステアリングする
と同時に、所定の焦点にビームをフォーカシングさせる
ようにパルス発生回路（１）の複数の送波パルスを遅延
する。

（３）は送波ビームフォーマ（２）を介した送波パルス
を増幅する電力増幅器、（４）は探触子で、多数の微小
振動子群からなり、増幅された送波パルスにより駆動さ
れて被検体に超音波が送波され、且つ被検体内からの音
響反射波を受波してエコー信号に変換する。

（５）はマトリクススイッチ、（６）は複数のタップを
有するディレーラインで、これらはマトリクススイッチ
（５）を介してディレーマツプに応じて定まるタップに
それぞれ人力された複数のエコー信号に適当なディレー
時間を与えて加算し出力する受波ビームフォーマを形成
する。

（７）は送受波ディレーマツプ発生回路で、システムコ
ントローラ（８）からディレーマツプ発生に必要なデー
タ（ステアリング角、送受フォーカス点、探触子の種類
（中心周波数）、関心領域（深さ）等）を入力し、その
データに対応したディレーマツプを発生してディレー量
を設定し、制御データとして送受波１回毎に送波ビーム
フォーマ（２）及びマトリクススイッチ（５）に送出す
る。

システムコントローラ（８）は、前記データを送受波デ
ィレーマツプ発生回路（７）に送出すると同時に、前記
送受波ディレーマツプ発生回路（７）、パルス発生回路
（１）及びマトリクススイッチ（５）の動作を同期させ
る信号を送出する。

上記のように構成された超音波診断装置の動作を、例え
ば基本となる周波数と異なった中心周波数を持つ探触子
（４）を使ってイメージングを行った場合について説明
する。

まずシステムコントローラ（８）からパルス発生回路（
１）、送受波ディレーマツプ発生回路（７）、マトリク
ススイッチ（５）等に動作を同期させる信号を送出する
。この時、パルス発生回路（１）から送波ビームフォー
マ（２）に送波パルスが送出されると、送受波ディレー
マツプ発生回路（７）にシステムコントローラ（８）か
ら前記探触子（４）の種類と関心領域の深さに対応した
データが送出される。

データを人力した送受波ディレーマツプ発生回路（７）
は、前記データをもとに探触子（４）の中心周波数に適
合したディレーマツプを発生してディレー量を設定し、
制御データとして送波ビームフォーマ（２）に送出して
、各送波パルスの遅延を制御する。送受波ディレーマツ
プ発生回路（７）はまた、探触子（４）の種類と関心領
域の深さに適合したディレーマツプを形成する制御デー
タをマトリクススイッチ（５）に与える。制御された送
波パルスは、電力増幅器（３）で増幅されて探触子（４
）に達し、振動子を駆動させ超音波を発生させる。この
超音波は被検体（図示せず）に投射され、且つ被検体か
らの反射波が探触子（４）に受波され、電気信号（以下
エコー信号という）に変換される。振動子（４）からの
各エコー信号は、マトリクススイッチ（５）に送出され
、送受波ディレーマツプ発生回路（ア）からの制御デー
タにより、エコー信号の中心周波数に適合するディレー
マツプが設定されたマトリクススイッチ（５）を通じて
ディレーライン（６）の各タップに送出されて遅延加算
され、次段の信号処理部（図示せず）に送出される。

なお、ディレーライン（６）が可変のディレーラインの
時は、エコー信号の中心周波数に適合するディレーマツ
プは、その量子化時間を変えることによって設定するよ
うにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、ディレーラインのディ
レー量に対する周波数特性を考慮したディレーマツプを
送波及び又は受波のビームフォーマに与えるようにした
ので、全ての種類のプローブに対してディレーマツプの
ずれが最小となり、ステアリング角、フォーカス点等の
ずれに起因するイメージの劣化が軽減されるという効果
が得られている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すプロ・ツク図、第２
図、第３図卒は従来の超音波診断装置のエコー信号の受
信部を示す概略図である。 図において、（１）はパルス発生回路、（２）は送波ビ
ームフォーマ、（３）は電力増幅器、（４）は探触子、
（５）はマトリクススイッチ、（６）はディレーライン
、（７）は送受波ディレーマツプ発生回路、（８）はシ
ステムコントローラである。 代理人　弁理士　佐々木　宗　治 マトリクススイッケ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アレイ型超音波探触子と、システムコントローラと、パ
   ルス発生回路からの複数の送波パルスをそれぞれ遅延さ
   せて送波ビームフォーミングを行う送波ビームフォーマ
   と、被検体から帰投した反射波に対応する複数のエコー
   信号が、複数の入力端子にそれぞれ入力されるマトリク
   ススイッチと、このマトリクススイッチの出力信号が入
   力される複数のタップを持つディレーラインを有する受
   波ビームフォーマとを有した超音波診断装置において、 送波及び又は受波される超音波の周波数に応じて前記シ
   ステムコントローラからディレーマップ発生に必要なデ
   ータを入力し、そのデータに基づてディレー量を設定し
   て制御データとし、その制御データを送波ビームフォー
   マ及び又は受波ビームフォーマに送出する送受波ディレ
   ーマップ発生回路を備えたことを特徴とする超音波診断
   装置。