JPH0288047A - 電子走査形超音波断層装置 - 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〕 本発明は、超音波の送受信により生体内の組織を観察す
る超音波断層装置に関し、特に、実時間で生体の断層像
を得るのに好適な電子走査形超音波断層装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

従来の電子走査形超音波断層装置は、特公昭５８−２６
９７号及び特公昭６８−６００１０号公報に記載される
ように、一つの超音波探触子で直交する２方向の断層像
を得るために、超音波の送受信を行う回路を２分割し、
それぞれの送受信回路系を一つの超音波探触子に設けら
れた直交する２つの振動子群に接続することにより、そ
れぞれ断層像が同時に得られるようにしていた。

また、超音波探触子の切換機能を設けた装置では、一つ
の超音波探触子に設けた２つの振動子群を独立した２つ
の超音波探触子と同じように接続することにより、超音
波探触子の切換機能をそのまま使用し、２面の異なった
断層像を交互に表示するか、一方の画像を静止した後に
、他方を実時間でＷＡ？１するといった方法で２面の断
層像を一つの画像の中に並列に表示していた。

第３図は、パイプレーン形超音波探触子を用いた従来の
電子走査形超音波断層装置の回路例を示す。

第３図において、ｌａ、ｌｂは振動子群、２ａ’、　２
ｂ’は電磁開閉器からなる切換器群、８は切換器駆動回
路群、４は制御回路、５はパルス発生器、６は遅延パル
ス発生回路群、７は送受波分離回路群、８は増幅回路群
、９は延遅回路群、１０は合成回路、１１は信号処理回
路、１２はディジタルスキャンコンバータ（以下、ＤＳ
Ｃという）、１３はテレビモニター、１４は電磁開閉器
からなる駆動信号切換器群である。

この従来の回路は、第３図に示すように、切換器駆動回
路群３は単一構成であり、駆動信号の切換えに電磁開閉
器で構成した駆動信号切換群１４を設けている。

市記従来回路の構成では、振動子群１ａと１ｂを切り換
える駆動信号の切換えに電磁開閉器を使用しているため
高速の切換えができず、２つの振動子群による断層像を
同時に実時間で表示することができない。そのため、１
つの振動子群で得られた断層像をＤＳＣ１２のメモリに
より記憶して静止させ、他の振動子群による断層像を実
時間で表示するという並列表示の方式がとられていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記従来の技術では、異った２面の断層
像を表示することができるが、前者は画像を形成する上
での要素となる回路を２分割しているために画質の低下
を招くという問題があった。

また、後者は、２つの断層像を同時に実時間で表示する
点について配慮されておらず、なかでも直交する２つの
断層像においてはこれを２次元的に把握するという点に
おいて充分ではないという問題があった。

また、従来技術における超音波探触子の切換器には、電
磁開閉器による電気的な切換手段のような低速の切換器
が用いられていたために、高速での切換えができず、自
動的に交互の切換えを行っても、実時間性を大きく損う
という問題があった。

さらに、電磁開閉器のような電気的切換器には、切換の
繰り返しによる寿命の問題もあった。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。

本発明の目的は、複数の異なった面の断層像を得るため
に、独立した振動子群を複数個配置した超音波断層用超
音波探触子と、該超音波断層用超音波探触子のそれぞれ
の振動子群を切換可能とする切換器を設け、それぞれの
振動子群による超音波の送受信機能を切換可能とした超
音波断層装置において、２つの異った面の断層像の同時
実時間表示を、画質の低下を招くことなく、また実時間
性の低下を最小限に押えて行うことができる技術を提供
することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明は、複数の異なった
面の断層像を得るために、独立した振動子群を複数個配
置した超音波断層用超音波探触子（以下、パイプレーン
形超音波探触子という）と、該超音波断層用探触子のそ
れぞれの振動子群を切換可能とする切換器を設け、それ
ぞれの振動子群による超音波の送受信機能を切換可能と
した電子走査形超音波断層装置であって、前記切換器は
、振動子群の選択切換を高速で行い、複数の断層像を同
時に実時間で表示可能とする電子切換器であり、該電子
切換器の切換を自動的に制御可能な制御回路により行う
ことを最も主要な特徴とする。

〔作用〕

前述の手段によれば、パイプレーン形超音波探触子の振
動子群の切換器としてダイオードスイッチのような電子
切換器とこれを駆動する制御回路、例えば、電子切換器
をパイプレーン形超音波探触子のそれぞれの振動子群に
対して配置し、それぞれの切換器を駆動する制御回路を
設けることにより、例えばパイプレーン形超音波探触子
に配置された２つの振動子群に対する超音波の送受信の
切換えは、−走査線毎に行うか、一画面の走査が終了し
た時に行われ、それぞれの断層像を表示するためのフレ
ームメモリーに順次記憶された後に、テレビモニター上
に表示され、順次実時間で書き換えられる。

これらの手段により２つの異った面の断層像が同時実時
間で表示される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

なお、全図において、同一機能を有するものは同一符号
を付け、その繰り返しの説明は省略する。

第１図は１本発明を適用した一実施例の電子走査形超音
波断層装置の概略構成を示すブロック図である。

本実施例の電子走査形超音波断層装置は、第１図に示す
ように、２組の振動子群１ａと１ｂを配置したパイプレ
ーン形超音波探触子１を用いて生体内の異なった２つの
断面の断層像を同時に実時間で得るものであり、本実施
例では、リニア形とコンベックス形の組合せとしている
。

振動子群１ａと１ｂは、それぞれダイオードスイッチの
ような電子的に切換えが行い得る電子切換器群２ａ及び
２ｂに接続されている。この電子切換器群２ａ及び２ｂ
は、制御回路４からの信号により制御されるそれぞれの
電子切換器駆動回路群３ａ及び３ｂで駆動されるように
なっている。

また、電子切換器群２ａ及び２ｂは、振動子群１ａと１
ｂの選択だけではなく、各振動子群の中で超音波の送受
信をする少数の振動子群の選択をし、これを順次切り換
えることにより、超音波ビームの位置を移動して断面の
情報を得る機能を有している。

一方の振動子群１ａ（又はｌｂ）で１つの断面の情報が
得られた後、電子切換器駆動回路群３ａ及び３ｂにより
電子切換器群２ａ及び２ｂが選択駆動され、他方の振動
子群１ｂ（又はｌａ）に切り換える。このように、駆動
する振動子群１ａ又は１ｂを切り換えることにより、異
った断面の情報が続いて得られる。

超音波の送信は、パルス発生器５からの信号で超音波の
ビームを形成するための位置制御をした高圧パルスを発
生する遅延パルス発生回路群６からの信号により行われ
る。この高圧パルスは、電子切換器群２ａ又は２ｂを通
り振動子群１ａ又は１ｂの中で選択された少数の振動子
群に印加される。

印加された高圧パルスは、各々の振動子で超音波に変換
されて生体内に送波される。各振動子からの超音波は、
位相制御されているため超音波ビームとなって生体内を
通過するとともに、生体組織の各部で反射エコーを発生
する。

超音波の反射エコーの受信は、振動子群１ａ又は１ｂの
中で選択した少数の振動子群で行う。受信する振動子の
選択は、送信の時と同じく電子切換器２ａ及び２ｂで行
われ、受信信号は送信の高圧パルスと同じ系統経路を通
って送受波分離回路７で高圧分離され受信信号となる。

各受信信号は、増幅器群８により増幅された後、遅延回
路群９で位相制御により整相されて合成回路１０で１本
のビデオ信号となる。ビデオ信号は、信号処理回路１１
を経てＤＳＣ１２に入力され、テレビ信号に走査変換さ
れてテレビモニター１３に表示される。

ＤＳＣ：１２では、超音波の送受位の位置情報によリメ
モリへの書込みを制御するとともにテレビモニター１３
への表示位置を制御して生体内の断面と合った画像を形
成し、２つの振動子群１ａ及び１ｂから得られる断層像
を同時に並列して実時間画像として表示する。

第２図は、本実施例の電子走査形超音波断層装置の制御
信号の信号波形図を示す。

超音波の送受信は、第２図に示すように、同期信号Ａに
同期し、振動子切換信号Ｂ工、Ｂ２．・・・・Ｂ　、Ｂ
、、１．　”Ｂ　ｎ及びＣ１，Ｃ，、ｊ＋ｊｌｃＫ。

Ｃ８や１．・・・・Ｃｎは順次切り換えられる。

また、制御回路４の中で発生する振動子群切換信号りは
、同期信号ＡとともにＤＳＣ１２に送られ、断層像を記
憶するためのメモリのアドレス信号を形成する同期信号
となる。

以上の説明かられかるように、本実施例によれば、パイ
プレーン形超音波探触子１の振動子群１ａ及び１ｂの切
換器としてダイオードスイッチのような電子切換器２ａ
及び２ｂと、これを駆動する制御回路１例えば、電子切
換器２ａ及び２ｂをパイプレーン形超音波探触子１のそ
れぞれの振動子群１ａ及び１ｂに対して配置し、それぞ
れの電子切換器２ａ及ぞ２ｂを駆動する制御回路４を設
けることにより、例えばパイプレーン形超音波探触子１
に配置された２つの振動子群１ａ及び１ｂに対する超音
波の送受信の切換えは、−走査線毎に行うか、一画面の
走査が終了した時に行われ、それぞれの断層像を表示す
るためのフレームメモリに順次記憶された後に、テレビ
モニター１３上に表示され、順次実時間で書き換えられ
る。

これらの手段により２つの異った面の断層像が同時実時
間で表示される。

すなわち、前述した第３図に示す従来の回路構成では、
振動子群１ａと１ｂを切り換える駆動信号の切換えに電
磁開閉器からなる駆動信号切換器群１４を使用している
ため高速の切換えができず、２つの振動子群１ａ及び１
ｂによる断層像を同時に実時間で表示することができな
い。そのため、１つの振動子群で得られた断層像をＤＳ
Ｃ１２のメモリにより記憶して静止させ、他の振動子群
による断層像を実時間で表示するという並列表示の方式
がとられていたが、第１図に示す本実施例の電子走査形
超音波断層装置では、電磁開閉器は用いられておらず、
２組の電子切換器駆動回路群３　ａ　＋３ｂを設けてい
るので、振動子群１ａとｌｂを切り換える駆動信号の切
換えは、振動子群１ａ及び１ｂ内の少数の振動子群の選
択と同一の機能で動作するため、高速の切換えができ、
２つの断層像が同時に実時間で表示される。

なお、前記実施例では、２つの振動子群１ａと１ｂを切
換える目的だけに電子切換器２ａ及び２ｂを使用してい
るが、リニア形超音波探触子やコンベックス形超音波探
触子では一般に振動子群の中から送受信する振動子群を
選択し順次これを切換える目的で電子切換器と切換信号
制御回路が用いられているため、本発明の目的とする断
面の切換えを切換信号制御回路の制御で兼用することが
できる。

以上１本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されることなく、その要旨
を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能なことは
言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、説明したように１本発明によれば、パイプレーン
形超音波探触子で得られる異った２面の断層像が交互に
高速切換が可能であるので、実時間で同時に表示するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用した一実施例の電子走査形超音
波断層装置の゛概略構成を示すブロック図。 第２図は、本実施例の電子走査形超音波断層装置の制御
信号の信号波形図、 第３図は、従来の電子走査形超音波断層装置の回路例の
概略構成を説明するためのブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の異なった面の断層像を得るために、独立し
   た振動子群を複数個配置した超音波診断用探触子と、該
   超音波診断用探触子のそれぞれの振動子群を切換可能と
   する切換器を設け、それぞれの振動子群による超音波の
   送受信機能を切換可能とした電子走査形超音波断層装置
   であって、前記切換器は、振動子群の選択切換を高速で
   行い、複数の断層像を同時に実時間で表示可能とする電
   子切換器であり、該電子切換器の切換を自動的に制御可
   能な制御回路によって行うことを特徴とする電子走査形
   超音波断層装置。