JPH024351A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、超音波を用いてＢモード像等の診断情報を得
てこれを表示に供する超音波診断装置に関し、特に、多
段フォーカスの機能を改良した超音波診断装置に関する
。

（従来の技術） 超音波を用いた生体診断機器には、微小超音波振動子を
多数並設した超音波プローブ（アレイプローブ）を用い
て超音波ビームを被検体に対して電子フォーカスさせつ
つ走査し、これにより得られたエコーデータにより画像
フォーマットとしてＢモード像や２次元血流速像を生成
し表示に供する電子走査型超音波診断装置がある。

ここで、上述の装置における画像の生成について説明す
る。すなわち、アレイプローブを用い、リニア電子走査
であれば、超音波振動子の複数個を１単位とし、この１
単位の超音波振動子について励振を行ない超音波ビーム
の送波を行う方法であり、例えば、順次１振動子分づつ
ピッチをずらしながら１単位の素子の位置が順々に変わ
るようにして励振してゆくことにより、超音波ビームの
送波点位置を電子的にずらしてゆく走査である。

そして、超音波ビームが集束するように、励娠される超
音波振動子は、ビームの中心部に位置するものと側方に
位置するものとでその励振のタイミングを遅延時間の設
定によりずらし、これによって生ずる超音波振動子の各
発生超音波の位相差を利用し送信される超音波を集束（
電子フォーカス）させる。そして、同様に振動子により
反射超音波を受波して電気信号に変換して（ただし、送
信と受信とでは使用する振動子の数は同一とは限らない
。）、各送受波によるエコー情報を例えば断層像として
形成し、ＴＶモニタ等に画像表示する。

また、セクタ電子走査であれば、励振される１単位の超
音波振動子群に対し、超音波ビームの送波方向が順次扇
形に変わるように各振動子の励振タイミングを遅延時間
により所望の方向に応じて変化させてゆくものであり、
後の処理は基本的には上述したリニア電子走査と同じで
ある。そして、映像法には、超音波送受信に伴う信号を
合成して断層像化するＢモード像が代表的である。

ここで、Ｂモードセクタ走査における一段フオーカスを
第３図により、同じくＢモードセクタ走査における多段
フォーカスを第４図により、説明する。先ず、第３図（
ａ）は、セクタ走査超音波プローブＵＰにより、超音波
ビームを被検体に対してＢモード走査により送受波して
いる状況を示しており、ここでプローブＵＰの例えば垂
直下ライン（ラスタｒｉ）の異なる深さＦｌ、Ｆ２゜Ｆ
３．Ｆ４にそれぞれフォーカスを設定する場合を示して
いる。

第３図（ｂ）は深さＦｌにフォーカスを設定する場合に
おけるプローブＵＰの各振動子の送信タイミング及び受
信タイミングを決定する遅延量と振動子数（口径）とを
図示したものであり、送信に際しては深さＦｌにフォー
カスが形成されたものとなり、受信に際してはフォーカ
スが形成された深さＦｌからのデータを収集することが
できるようになる。第３図（Ｃ）は深さＦ２にフォーカ
スを設定する場合におけるプローブＵＰの各振動子の送
信タイミング及び受信タイミングを決定する遅延量と振
動子数（口径）とを図示したものであり、送信に際して
は深さＦ２にフォーカスが形成されたものとなり、受信
に際してはフォーカスが形成された深さＦ２からのデー
タを収集することができるようになる。

第３図（ｄ）は深さＦ３にフォーカスを設定する場合に
おけるプローブＵＰの各振動子の送信タイミング及び受
信タイミングを決定する遅延量と振動子数（口径）とを
図示したものであり、送信に際しては深さＦ３にフォー
カスが形成されたものとなり、受信に際してはフォーカ
スが形成された深さＦ３からのデータを収集することが
できるようになる。

第３図（ｅ）は深さＦ４にフォーカスを設定する場合に
おけるプローブＵＰの各振動子の送信タイミング及び受
信タイミングを決定する遅延量と振動子数（口径）とを
図示したものであり、送信に際しては深さＦ４にフォー
カスが形成されたものとなり、受信に際してはフォーカ
スが形成された深さＦ４からのデータを収集することが
できるようになる。

図示のように、遅延量と振動子数（口径）との変更によ
り、送信においては異なる深さにフォーカスを形成でき
、受信においては異なる深さに形成されたフォーカスか
らデータを得ることができる。そして、各フォーカス深
さ毎の１ラスクは、１回の超音波送受信で得ることがで
きる。つまり、１段フォーカスでは超音波送受信のル−
トで１つの超音波ラスタを得ることができる。なお、異
なる深さにフォーカスを形成する方法としては、上述し
た遅延量と振動子数（口径）とを共に制御する方法の他
に、同じ数の振動子に対して遅延量だけの変更を行うよ
うにしても実施できる。

一方、多段フォーカスについて、第４図（ａ）は、セク
タ走査超音波プローブＵＰにより、超音波ビームを被検
体に対してＢモード走査により送受波している状況を示
しており、ここでプローブＵＰの例えば垂直下ライン（
ラスタｒ１）の異なる深さＦ２．Ｆ４にフォーカスを設
定する場合を示している。

そして、ル−ト目で第４図（ｂ）に示すように深さＦ２
にフォーカスを設定する超音波送受信を行い、２レート
目で第４図（ｃ）に示すように深さＦ４にフォーカスを
設定する超音波送受信を行う。この２回の超音波送信に
より、結果的に第４図（ｄ）に示すように、送信に際し
ては深さＦ２．Ｆ４にフォーカスが形成されたものとな
り、受信に際してはフォーカスが形成された深さＦ２゜
Ｆ４からのデータを収集することができるようになる。

そして、フォーカス深さＦｌ、Ｆ２における１ラスタは
、２回の超音波送受信で得ることができる。つまり、０
段フォーカスでは超音波送受信のｎレートで１つの超音
波ラスタを得ることができる。

第５図は４段フォーカスを設定することができる装置の
フォーカススイッチと、フォーカス深さとの関係を模式
化したものであり、フォーカススイッチ５は、４つのフ
ォーカス選択スイッチ５ａ。

５ｂ、５ｃ、５ｄを有し、それぞれフォーカス深さＦｌ
、Ｆ２．Ｆ３．Ｆ４が設定されている。この場合、１段
フォーカスとして例えば１つのフォーカススイッチ５の
うちでフォーカス選択スイッチ５ｂを押すと、送信に際
しては被検体の深さｈ２を中心とした所定範囲に深さＦ
２のフォーカスが形成され、受信に際しては深さｈ２を
中心とした所定範囲に形成された深さＦ２のフォーカス
からのデータを収集するようになる。

また、多段フォーカスとして例えばフォーカススイッチ
５のうちでフォーカス選択スイッチ５ｂと５０とを押す
、つまり２段フォーカスを設定すると、送信に際しては
被検体の深さｈ２．ｈ４をそれぞれ中心とした所定範囲
に深さＦ２．Ｆ４のフォーカスが形成され、受信に際し
ては深さｈ２゜ｈ４を中心とした所定範囲に形成された
深さＦ２゜Ｆ４のフォーカスからのデータを収集するよ
うになる。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように従来の超音波診断装置によれば、多段フォ
ーカスにより所望の１つの深さ、又は複数の深さにフォ
ーカスを定めることができるので、該フォーカス部位を
高分解能にて診断することができるようになる。この場
合、フォーカス深さはフォーカス選択スイッチ毎に予め
固定化されているので、当初に設定し且つ適切となって
いるフォーカス深さが、診断部位や視野範囲を変更した
りすると、適切でなくなることがある。

例えば、当初、ある部位（関心部位）を高分解能で診断
するべくに該部位にフォーカスＦ２．Ｆ４を設定してい
るとする（実際は、フォーカス深さはフォーカス選択ス
イッチ毎に固定化さているので、関心部位に近いフォー
カス深さを設定するか、又は適宜のフォーカス深さの位
置に関心部位が対応するようにプローブを位置調整する
。）。

そして、関心部位から離れた部位も両方同時に観察しよ
うとする場合は、プローブを移動する。

そうすると、フォーカスが関心部位から外れることがあ
り、フォーカスの再設定を行わなければならない。また
、フォーカスの再設定にあって、適切とする深さがＦｌ
、Ｆ２の中間深さとＦ３゜Ｆ４の中間深さとが適切なも
のとなってしまい、これではフォーカス再設定の他にプ
ローブを再移動する必要が生じ、非常に繁雑な操作を行
わなければならない問題点があった。

そこで本発明の目的は、診断部位や視野範囲を変更した
場合であっても、操作が容易にして所望の深さにフォー
カスを設定することができるようにした超音波診断装置
を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じた構成としている。

すなわち、本発明は、超音波ビームを被検体に対してＢ
モード走査により送受波し、これにより得られたエコー
によりＢモード像を生成し表示に供するものであって、
それぞれ特定のフォーカス深さを設定する複数のフォー
カス選択スイッチを備え、該フォーカス選択スイッチを
選択操作することにより１つ以上のフォーカスを、少な
くとも送波において形成するようにした超音波診断装置
において、前記複数のフォーカス選択スイッチのうちで
選択されているもののフォーカス深さを可変する手段を
具備したことを特徴とする。

（作用） このような構成によれば、フォーカス選択スイッチで定
まっているフォーカス深さを、所望の深さに調整できる
ので、診断部位や視野範囲を変更した場合であっても、
操作が容易にして所望の深さにフォーカスを設定するこ
とができるようになる。

（実施例） 以下本発明にかかる超音波診断装置の一実施例を第１図
を参照して説明する。

第１図に示すように、微小振動子を複数個並設してなる
アレイプローブＵＰは、送受信回路１によりセクタ又は
リニア等のＢモード走査による送受信駆動がなされる。

この送受信回路１は、・送信制御回路２及び受信制御回
路３により送受信における遅延量設定によるタイミング
制御がなされる。

また、この送信制御回路２及び受信制御回路３には、フ
ォーカス制御系をなすコントローラ４．フォーカススイ
ッチ５．フォーカス無段階設定部１０からのフォーカス
制御信号が与えられる。

また、送受信回路１から得られたエコーデータは、Ａ／
Ｄ変換器６によりディジタル信号化されＤＳＣ（ディジ
タル・スキャン・コンバータ）７によりＢモード像とし
て超音波走査からＴＶ走査に変換され、Ｄ／Ａ変換器８
によりアナログ信号化された後にモニタ９にてＴＶ走査
による表示がなされる。

ここで、本実施例の特徴であるフォーカス制御系につい
て詳細に説明する。すなわち、フォーカススイッチ５は
第５図にて説明したものと同じ構成であって、このフォ
ーカススイッチ５は、４つのフォーカス選択スイッチ５
　Ｂ、　　５　ｂ、　　５　Ｃｒ５ｄを有し、それぞれ
フォーカス深さＦｌ、Ｆ２゜Ｆ３．Ｆ４が設定され、１
段フォーカス、２段フォーカス、３段フォーカス、４段
フォーカスを各種の組合わせで設定することができる。

そして、フォーカススイッチ５のフォーカス選択スイッ
チ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの１つ以上が押されると、コ
ントローラ４では対応するフォーカス深さを設定するた
めの遅延データが算出又はメモリから読出され、該遅延
データは送信制御回路２及び受信制御回路３に与えられ
、ここで調整が加えられ、フォーカス付きのＢモード走
査を行うための制御が実施される。

一方、フォーカス無段階設定部１０は、図示しない装置
のコンソールのフォーカススイッチ５に近接して設けら
れたツマミＩＯＡと、このツマミ１０Ａの軸に設けられ
ツマミＩＯＡの回転量をパルス数で出力するエンコーダ
１０Ｂと、このエンコーダＩＯＢからの出力に基づきツ
マミ１０Ａの回転方向を検出する回転方向検出部１０Ｃ
と、エンコーダＩＯＢからの出力におけるパルス数を計
数するパルス計数部１０Ｄと、パルス計数部１０Ｄから
の出力に基づきフォーカス深さ移動量を算出する移動量
算出部１０Ｅとから構成されている。

そして、コントローラ４は、フォーカススイッチ５のフ
ォーカス選択スイッチ５ａ、５ｂ、５ｃ。

５ｄの１つ以上が押されている状態で、フォーカス無段
階設定部１０からフォーカス深さ移動量を示すデータが
与えられたときに、固定化されているフォーカス深さの
設定を解いて上記移動量に基づいた分だけフォーカス深
さを変更した遅延データにするようになっている。

以上の構成によれば、第２図に示すように、例えば、フ
ォーカススイッチ５のフォーカス選択スイッチ５ｂが押
されたときには、フォーカス深さはＦ２であるが、この
とき、フォーカス無段階設定部１０のツマミＩＯＡを左
右に回すことにより、図示の如くフォーカス深さをＦｌ
の方向（浅い）又はＦ４の方向（深い）に微調整するこ
とができ、る。また、フォーカススイッチ５のフォーカ
ス選択スイッチ５ｂ、５ｃが押されたときには、フォー
カス深さはＦ２とＦ３であるが、このとき、フォーカス
無段階設定部１０のツマミ１０Ａを左右に回すことによ
り、Ｆ２とＦ３との関係を保持してフォーカス深さをＦ
ｌの方向（浅い）又はＦ４の方向（深い）に微調整する
ことができる。

このように本実施例によれば、フォーカススイッチ５で
定まっているフォーカス深さを、所望の深さに調整でき
るので、診断部位や視野範囲を変更した場合であっても
、操作が容易にして所望の深さにフォーカスを設定する
ことができるようになる。

なお、上記の例では、フォーカス深さを、エンコーダに
よる無段階調整により行う構成としているが、可変調整
できるものであれば同等特定するものではない。また、
送信フォーカスのみについて適用するようにしてもよい
。この他車発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できるものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明では、複数のフォーカス選択スイッ
チのうちで選択されているもののフォーカス深さを可変
する手段を具備したことにより、フォーカス選択スイッ
チで定まっているフォーカス深さを、所望の深さに調整
できるので、診断部位や視野範囲を変更した場合であっ
ても、操作が容易にして所望の深さにフォーカスを設定
することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる超音波診断装置の一実施例の構
成を示す図、第２図は同実施例の作用を示す図、第３図
は１段フォーカスの原理を示す図、第４図は多段フォー
カスの原理を示す図、第５図は従来例を説明する図であ
る。 ＵＰ・・・プローブ、１・・・送受信回路、２・・・送
信制御回路、３・・・受信制御回路、４・・・コントロ
ーラ、５・・・フォーカススイッチ、６・・・Ａ／Ｄ変
換器、７・・・ＤＳＣ，８・・・Ｄ／Ａ変換器、９・・
・モニタ、１０・・フォーカス無段階設定部。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波ビームを被検体に対してＢモード走査により送受
   波し、これにより得られたエコーによりＢモード像を生
   成し表示に供するものであって、それぞれ特定のフォー
   カス深さを設定する複数のフォーカス選択スイッチを備
   え、該フォーカス選択スイッチを選択操作することによ
   り１つ以上のフォーカスを、少なくとも送波において形
   成するようにした超音波診断装置において、前記複数の
   フォーカス選択スイッチのうちで選択されているものの
   フォーカス深さを可変する手段を具備したことを特徴と
   する超音波診断装置。