JPH0249647A - 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、特に体表付近の領域の診断を行う場合にも好
適な超音波診断装置に関する。

（従来の技術） 電気信号の印加により超音波パルスを発生する圧電撮動
子を多数組合せたフェイズドアレイプローブを用いて被
検体に対して電子セクタ走査又は電子リニア走査を行う
超音波診断装置が知られている。第７図はそのようなフ
ェイズドアレイプローブ（以下単にプローブと称する）
を用いて電子セクタ走査を行う例を示すもので、被検体
２の体表にプローブ１を接触し電子セクタ走査によりプ
ローブ１の中心位置Ｃから順次超音波パルスの送受を行
うことにより体表から深部に向ってセクタ像３を）ｑる
ことができる。この電子セクタ走査は体表の一点Ｃから
深部に向って走査範囲が拡大されるので、体表において
は視野範囲が狭くなっているため腹部診断には望ましく
ない。これは体表付近の肝表面形状等を判断するには不
便なためでおる。この点では体表から深い部位に向って
走査範囲が一定な電子リニア走査が適している。

しかしながら腹部診断においては肋間走査も重要であり
、このような限られた領域の走査を行うには電子リニア
走査では無理なので、電子セクタ走査の特徴が活かされ
てくる。また血流情報を得るだめに腹部ドツプラ診断を
行う場合には、診断対象となる血管のほとんどが体表と
平行状態に存在しているのて゛、超音波パルスの進路方
向と直交関係となってしまうため電子リニア走査の適用
は困難となり、電子セクタ走査が有効となってくる。

このように総合的に考慮すると腹部診断を行う場合電子
セクタ走査は不可欠となる。

（発明が解決しようとする課題） ところで従来の超音波診断装置では、電子セクタ走査を
行う場合特に体表付近は視野範囲が狭いという欠点が存
在するので診断能が低下するという問題がある。

本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
電子セクタ走査を行う場合でも体表付近の視野範囲を拡
大するようにした超音波診断装置を提供することを目的
とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、電子セクタ走査を
行うセクタ走査制御部と、電子リニア走査を行うリニア
走査制御部と、両走査制御部を切換える制御手段とを備
えるようにしたものである。

（作　用） フェイズドアレイプローブを用いて電子走査を行う場合
、制御手段によってセクタ走査制御部及びリニア走査制
御部を所望のタイミングで切換えることにより、特に体
表付近が電子リニア走査によって補われたセクタ像が形
成される。従って電子セクタ走査を行う場合でも体表付
近の視野範囲が拡大される。

（実施例） 以下図面を参照して本発明実施例を説明する。

第１図は本発明の超音波診断装置の実施例を示すブロッ
ク図で、通常の電子セクタ走査を行うために必要な送受
信用遅延データをＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等
の記憶素子に格納しである電子セクタ走査制御部１０と
共に、電子セクタ走査と電子リニア走査を行うために必
要な送受信用遅延データ及び電子リニア走査における電
子フォーカスを行うために必要な遅延データをＲＯＭ等
に格納しである電子セクタ走査及び電子リニア走査制御
部９が用意され、これら両制御部９，１０は切換スイッ
チ１１によって所望のタイミングで切換えられる。送信
用遅延回路７及び受信用遅延回路８には前記電子セクタ
走査制御部１０又は電子セクタ走査及び電子リニア走査
制御部９から必要な遅延データが送られ、送信用遅延回
路７はレート信号発生器６から発生されたレート信号３
ｒを送信用遅延データに基づいて制御してパルサ４に加
える。パルサ４はレート信号Ｓｒをプロー７１を駆動す
るのに必要なレベルまで増幅して駆動信号としてプロー
ブ１に加える。プローブ１は多数の圧電振動子’ｈ、１
２，１３．・・・１ｎから組合され、前記制御部９，１
０からの遅延データに基づいたパルサ４からの駆動信号
に応じて超音波パルスを被検体に対してセクタ状に又は
リニア状に送波し、被検体から反射されたエコー信号を
受信信号として受波する。受信信号はプリアンプ５によ
って増幅された接受信用遅延回路８に加えられ、受信用
遅延回路８は前記制御部１０又は９から送られた遅延デ
ータに基づいて各撮動子ことの受信信号の時間軸を一致
させるように働く。受信信号はさらに加算器１３によっ
て整相加算された俊、検波器１４によってエコー成分が
検出され、ＤＳＣ（デジタル・スキャン・コンバータ）
１５によってＴＶ信号に変換されてＣＲＴデイスプレィ
等のＴＶモニタ１６に表示される。システムコントロー
ラ１２は全体の制御動作を司っており、所望のタイミン
グで切換スイッチ１１を切換えさせ、ざらに前記制御部
９においていずれかの制御部を選択するかの切換制御等
の必要な制御動作を行う。

切換スイッチ１１によって電子セクタ走査及び電子リニ
ア走査制御部９が選択された場合、プローブ１はシステ
ムコントローラ１２の制御の基に電子セクタ走査及び電
子リニア走査を第２図のように選択的に行い、第３図に
示すようなセクタ像３ａ及びリニア像３ｂから成る一画
面（フレーム）の画像３が形成されてＴＶモニタ１６に
表示される。例えばセクタ像３ａは６４本の電子セクタ
走査によるラスタによって構成され、リニア像３ｂは６
５本本目下のｎ木目までの（ｎ−６４）本の電子リニア
走査によるラスタによって構成される。

一画面を構成する電子セクタ走査と電子リニア走査を切
換えるタイミングは、（１）−ラスタごとに交互に走査
順を切換える、（２）最初にセクタ走査とリニア走査と
を別々に切換えるの２通りの方法を選択することができ
る。

次に本実施例の作用を説明する。

切換スイッチ１１によって電子セクタ走査及び電子リニ
ア走査制御部９を選択したとすると、システムコントロ
ーラ１２によってセクタ走査及びリニア走査のいずれか
が選択されて走査が開始される。先ず前記（１）のよう
に−ラスタごとに交互に走査順を切換える方法を述べる
。第４図はこのような走査を行う場合の各信号のタイミ
ングチャートを示すもので、（ａ）はフレーム信号、（
ｂ）はセクタ送受信号、（Ｃ）はセクタレート信号。

（ｄ）はリニア送受信号、（ｅ）はリニアレート信号を
示している。一画面を構成する１フレ一ム期間Ｔにおい
て、■番目のセクタレート信号（Ｃ）が発生すると、こ
れに同期してプローブ１によって超音波パルスの送受が
行われることにより■番目のラスタが描かれる。続いて
次のタイミングで０番目のリニアレート信号（ｅ）が発
生すると、これに同期して同様にプローブ１によって超
音波パルスの送受が行われることによりＯ番目のラスタ
が描かれる。続くタイミングで■番目のセクタレート信
号（Ｃ）が発生すると、これに同期して■番目のラスタ
が描かれる。次のタイミングでＯ番目のリニアレート信
号（ｅ）が発生すると、これ同期して６庸目のラスタが
描かれる。以下同様にしてセクタレート信号（Ｃ）とリ
ニアレート信号（ｅ）が交互のタイミングで発生される
ごとに、セクタ走査ではＯ番目のラスタが描かれるまで
、またリニア走査では■番目のラスタが描かれるまで同
様な動作が繰返される。これによって第２図に示すよう
な走査が行われて、第３図のように特に体表付近の視野
範囲が拡大されたセクタ像（正確には一部のリニア像と
セクタ像とが合成されたもの）が得られる。従って、こ
のようなセクタ像を観察することにより特に体表付近の
肝表面形状等を判断する際に便利となる。もちろんセク
タ走査の特徴を活かした腹部診断における肋間走査を行
う場合や、腹部ドプラ診断を行う場合も有効に適用する
ことができる。

次に前記（２）のようにセクタ走査とリニア走査を交互
に切換える方法を述べる。第５図はこのような走査を行
う場合の各信号のタイミングチャートを示すものである
。一画面を構成する１フレ一ム期間Ｔにおいて、■番目
乃至Ｑｉ目のセクタレート信号（Ｃ）が連続的に発生す
ると、これらに同期してプローブ１によって超音波パル
スの送受が連続的に行われることにより、■番目乃至６
４番目のラスタが連続的に描かれる。続くタイミングで
■番目乃至■番目のリニアレート信号（ｅ）が連続的に
発生すると、これらに同期して同様にプローブ１によっ
て超音波パルスの送受が連続的に行われることにより、
６庸目乃至■番目のラス２が連続的に描かれる。これに
よって前記（１）の場合と同様な走査が行われて、第３
図のようなセクタ像３が得られる。従って前記（１）の
場合と同様な効果を得ることができる。

このようなセクタ走査及びリニア走査を繰返す場合、セ
クタレート信号に比ベリニアレート信号の周波数は数倍
（周期は数分の１）に設定されることが必要であり、リ
ニアレート信号がセクタレート信号に接近している場合
には効果的でなくなる。−例としてセクタレート信号の
周波数を４ＫＨｚに設定したとすると、リニアレート信
号の周波数はその４倍（周期は１／４）の１６ＫＨｚに
設定される。このような各信号切換タイミングはすべて
システムコントローラ１２によって制御される。

また特にリニア走査を行う場合は、目的に応じて電子フ
ォーカスを行うこともできる。例えば画質向上を目的と
する場合にはプローブ１を構成する振動子群のうち隣接
する任意の振動子を組合せて電子フォーカスを行うよう
にする。この場合の必要な制御データは前記電子ラスタ
走査及び電子リニア走査制御部９から得ることができる
。なお視野幅を重視する場合には電子フォーカスは実施
せずに、１素子又は少数の振動子群を組合せてリニア操
作することも可能である。これはリニア走査を行う領域
が体表付近の近距離領域であるので、電子フォーカスを
行わなくとも振動子幅程度の分解能は得られるためであ
る。なお単なる通常のセクタ走査を行う場合は切換スイ
ッチ１１をセクタ走査制御部１０側に切換えればよい。

第６図は本発明の他の実施例を示すもので、電子セクタ
走査制御部９ａと電子リニア走査制御部９ｂとを分離し
、切換スイッチ１７によっていずれかに切換可能に構成
したものである。切換スイッチ１７の切換タイミングは
システムコントローラ１２によって制御することができ
る。本実施例によっても前記実施例と同様な効果を得る
ことができる。なお各実施例において、電子走査による
ラスタの本数は一例を示したものであり、目的。

用途等に応じて任意に設定することができる。

また、リニア走査によって説明した範囲の視野をさらに
拡大する目的で、台形走査等をセクタ走査と組合せても
本発明の目的を達成することができる。ざらに、プロー
ブとして多数の振動子を凸状に組合せたコンベックスプ
ローブ、又は凹状に組合せたコンケーププローブを用い
ることによりざらに視野範囲を拡大することが可能であ
る。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、電子セクタ走査及び
電子リニア走査を所望のタイミングで切換えて一画面を
構成するようにしたので、特に電子セクタ走査を行う場
合に体表付近が電子リニア走査によって補われたセクタ
像を得ることができ診断能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波診断装置の実施例を示すブロッ
ク図、第２図及び第３図は本実施例による電子走査方法
の説明図及びそれによって得られたセクタ像のパターン
、第４図（ａ＞乃至（ｅ）及び第５図（ａ）乃至（ｅ）
は本実施例による電子走査方法のタイミングチャート、
第６図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第７図
は従来例の電子走査方法の説明図である。　１・・・フ
ェイズドアレイプローブ、 ６・・・レート信号発生器、 ７・・・送信用遅延回路、　８・・・受信用遅延回路、
９・・・電子セクタ走査及び電子リニア走査制御部、９
ａ・・・電子セクタ走査制御部、 ９ｂ・・・電子リニア走査制御部、 １１．１７・・・切換スイッチ、 １２・・・システムコントローラ。 くり９ＪＬ斐信号 ぞククムートイ客号 ＪＺ？値愛椙ざ ノニア　し−トイ名ど！ （ｅ） 第　　５　　図 ＣＧ） でり９送砂イ＄号 ぞククレｙ４８号 ノニアレート４８号 （ｅ） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の振動子が組合されたフエイズドアレイプローブを
   用いて被検体に対して電子走査により超音波パルスの送
   受を行う超音波診断装置において、電子セクタ走査を行
   う電子セクタ走査制御部と、電子リニア走査を行う電子
   リニア走査制御部と、電子セクタ操作及び電子リニア走
   査の組合せによつて一画面を構成すべく前記両走査制御
   部を所望のタイミングで切換える制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする超音波診断装置。