JPH03222945A

JPH03222945A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH03222945A
Application number: JP2017927A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Maekawa; 前川　弘己
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1991-10-01

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、超音波探触子から被検体に対して超音波を送
受波し、これにより生体の断層像を得る超音波診断装置
に関する。

（従来の技術）超音波パルスを生体内に送波し、該生体内の各組織から
の反射波により生体情報を得る超音波診断法は、Ｘ線の
ような照射障害がなく、しかも造影剤なしで軟部組織の
診断ができる利点をＨしている。最近の超音波診断装置
における超音波探触子は、配列形（アレイ型ともいう。

）圧電振動子が用いられている。この超音波探触子の各
振動子を駆動信号により駆動して超音波を発生させ、こ
の超音波を生体内に送波する。そしてこの生体内から前
記同一振動子に得られる受信信号に所定の遅延時間を与
えることにより、超音波ビームを所定の距離（位置）に
集束させて、解像度の優れた断層像を得るようにしてい
る。

また最近では、第４図に示すような受波ダイナミックフ
ォーカス法を用いて、診断深さ方向に対して近い距離か
ら遠い距離まで、鮮明な断層画像を得るようにしている
。この受波ダイナミックフォーカス法とは、診断深さ方
向に対して近距離（Ｎ）ではフォーカス点Ｆ１（１段目
）、中距離（Ｍ）ではフォーカス点Ｆ２（２段目）、遠
距離（Ｆ）ではフォーカス点Ｆ３（３段目）を生じさせ
なから、反射超音波を受信するものである。この受波ダ
イナミックフォーカス法において、−射的には受信口径
りを変えることにより、フォーカス点Ｆ１乃至Ｆ３を得
ている。

第６図は従来の受信ウェイティングを用いた電子走査型
超音波診断装置の一例を示す概略ブロック図である。同
図において、まずパルス発生器２Ａから生体内に送波さ
れる超音波パルスの間隔を決定する繰り返しパルスが、
送信遅延回路２Ｂに出力される。この繰り返しパルスは
送信遅延回路２Ｂにより送信超音波の送波方向と収束点
から決定される所定の遅延時間が与えられた後、振動子
駆動回路（バルサ）２Ｃに送られ駆動パルスが形成され
る。この駆動パルスは、超音波探触子１を駆動すると、
発生した超音波は図示しない生体内に送波される。

一方、生体内から反射された超音波ビームは、前記超音
波探触子１により受信され、さらにプリアンプ３Ａに送
られる。ここでプリアンプ３Ａには、第７図（ａ）に示
すように各々の振動子ごとに時間的に遅延したエコー信
号（例えば振動子ｃｈｌ　〜ｃｈ７からのエコー信号ｅ
ｌ〜ｅ７）が人力する。すなわちこれらのエコー信号ｅ
１〜ｅ７は、図示のごとく中央の振動子（ｃｈ４）から
離れるに従って、時間的に遅れて人力する。これは、あ
るフォーカス点から各々の振動子までの距離の差に起因
するものである。

モしてウェイティング処理部１０は、コントロー５から
の制御信号ｓｌＯを入力すると、プリアンプ３Ａに入力
する各々のエコー信号（図示のエコー信号ｅ１〜ｅ７）
に対して、プリアンプ３Ａのゲインをウェイティング関
数で変化させ、フォーカス点Ｆ１領域ではウェイティン
グＷ１をかけ、フォーカス点Ｆ２領域ではウェイティン
グｗ２をかけ、フォーカス点Ｆ３領域ではウェイティン
グＷ３をかける。

前記フォーカス点Ｆｌ、Ｆ２．Ｆ３は、それぞれ受信遅
延回路３Ｂ１．３Ｂ２，３８３　（以下ＲＤＬ３Ｂ１．
ＲＤＬ３Ｂ２．ＲＤＬ３Ｂ３という。）によって生ずる
。すなわちコントローラ５からスイッチ３Ｃに切換信号
Ｓ１が人力すると、この切換信号ｓ１によりスイッチ３
ＣはＲＤＬ３ＢＩ　　ＲＤＬ３Ｂ２．ＲＤＬ３Ｂ３を選
択する。そうすると、ＲＤＬ３Ｂ１゜ＲＤＬ３Ｂ２　　
ＲＤＬ３８３がそれぞれ有する遅延パターンにより受信
フォーカス点Ｆｌ、Ｆ２゜Ｆ３により、プリアンプ３Ａ
からのエコー信号ｅ１〜ｅ７は、第７図（ｂ）に示すよ
うに位相が揃えられ、ＲＤＬ３Ｂからウェイティング処
理された各々のチャンネルのエコー信号ｅｄｌ〜ｅｄ７
か得られる。そして同位相の谷々のエコー信号は、加算
器３Ｄにより合成され、１つのエコー信号Ｅを得る。

このエコー信号ＥはＢモード処理系４内の図示しないエ
コーフィルタにより所定の周波数成分が抽出され、包絡
線検波回路４Ａによりエコー信号の包路線が検出されて
Ｂモード像データが得られる。さらにこのＢモード像デ
ータはＤＳＣ（ディジタル・スキャン・コンバータ）６
Ａに記憶される。

かくしてＤＳＣ６Ａから読み出されたＢモード像データ
は、受信フォーカスＦ１乃至Ｆ３を生じたものであるか
ら、近距離から遠距離まで全ての領域にわたって分解能
の良い画像がＴＶモニタ６Ｂに得られる。

（発明が解決しようとする課題）しかしなから、上述した超音波診断装置にあっては、次
のように問題がある。すなわち受渡ダイナミックフォー
カスとするべく、前記ＲＤＬ、３Ｂ１．ＲＤＬ３Ｂ２．
ＲＤＬ３Ｂ３を切り換えると、これに伴ってウェイティ
ングがそれぞれｗｌ、ｗ２．ｗ３と変化するので、各々
のエコー信号ｅ１〜ｅ７のうち、エコー信号ｅ３〜ｅ５
はウェイティングｗ１がかけられ、エコー信号ｅｌ、ｅ
２．ｅ６．ｅ７はウェイティングｗ２がかけられること
となる。すなわちエコー信号ｅ１〜ｅ７に対して異なる
ウェイティングが混在することになり、これがため設定
したとおりのビームパターンが得られず、画１象の分解
能が低下するという問題があった。

そこで本発明の目的は、受波ダイナミックフォーカスに
おいて設定したとおりのビームパターンを得ることがで
き、これにより画像の分解能を向上し、しかも画像の歪
みを低減できる超音波診断装置を提１ｊすることにある
。

〔発明の構成］（課題を解決する為の手段）本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。本発明は、複数の振動子を併設して
なる超音波探触子から被検体に対して超音波を送波し該
被検体からの超音波を、複数の受（ハ遅延手段を切換え
ることにより複数のフォーカスを生じさせて前記各振動
子に受波し、各々のエコー信号を加算手段で合成して得
た信号に基づき断層像を得る超音波診断装置において、
前記フォーカスごとに前記各振動子からの各々のエコー
信号に対して異なる重み付けを行なう手段を、前記複数
の受信遅延手段と前記加算手段との間に設けたことを特
徴とするものである。

（作用）このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。複数の受信遅延手段によりフォーカスごとに、
各振動子からのエコー信号に対して所定の遅延時間がか
けられ、各エコー信号の位相が揃えられる。しかるのち
各エコー信号に対して受信ウェイティングをかける場合
、各エコー信号か同位相であるから、これらすべてのエ
コー信号に対して同一のウェイティング関数となる。

これにより均一のウェイティングがかけられ、受波ダイ
ナミックフォーカス内で設定通りのビームパターンが得
られるので、画像の分解能を向上でき、しかも画像の歪
みを低減できる。

（実施例）第１図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図である。なお第６図に示す部分と同一部
分は同一符号を付しその詳細は省略する。

本実施例が特徴とするところは、フォーカスＦｌ、Ｆ２
．Ｆ３ごとに前記超音波探触子１の各振動子からの各々
のエコー信号に対して異なる重み付け（ウェイティング
）を行なう手段としてのウェイティング処理部、すなわ
ち従来の第６図に示すようにプリアンプ３Ａとコントロ
ーラ５との間に介挿入されていたウェイティング処理部
１０を、受信遅延手段としてのＲＤＬ３Ｂと加算手段と
しての加算器３Ｄとの間に設けた点にある。なお前記コ
ントローラ５からは、前記ウェイティング処理部１０に
、制御信号ｓｌＯか人力するものとなっている。

このように構成された超音波診断装置によれば、まず図
示しない生体から反射される超音波は、超音波探触子１
の各振動子に受波される。そして各々のエコー信号は、
プリアンプ３Ａで所定量だけ増幅され、ＲＤＬ３Ｂに入
力する。そしてスイッチ３Ｃにより順次３つのＲＤＬ３
Ｂ１、ＲＤＬ３Ｂ２．ＲＤＬ３Ｂ３が切り換えられると
、第２図に示すようにフォーカス点Ｆｌ、Ｆ２゜Ｆ３ご
とに、各振動子からのエコー信号ｅ１〜ｅ７に対して所
定の遅延時間がかけられる。そうすると、これによつ各
々の振動子からのエコー信号の位相か揃えられて第２図
（ｂ）に示すエコー信号ｅｄｌ〜ｅｄ７を得る。

すなわちエコー信号ｅｄｌ〜ｅｄ７は同位相であって図
示の如くフォーカス点Ｆ２領域である。

しかるのち、ウェイティング処理部１０によりすべての
エコー信号ｅｄ］〜ｅｄ７に対してウェイティングｗ２
のみがかけられる。つまり均一のウェイティングを掛け
ることができることから、受波ダイナミックフォーカス
内で設定通りのビームパターンを得ることができる。こ
れにより画像の分解能を向上でき、しかも画像の歪みを
低減できる。

次に第２図は本発明の第２の実施例を示す概略構成図で
ある。第２の実施例が前記第１の実施例に対して特徴と
するところは、プリアンプ３ＡとＲＤＬ３Ｂとの間に、
プリアンプ３Ａから出力されるアナログ態様のエコー信
号を、ディジタル信号に変換するＡＤＣ１５（アナログ
・ディジタル・コンバータ）を設けた点である。

このＡＤＣ１５を用いて、プリアンプ３Ａからの各々エ
コー信号を、ディジタルデータに変換し、収集されたデ
ータをディジタル乗算処理することにより、ウェイティ
ングをかけることもできる。

このような実施例によっても、前記第１の実施例と同様
の効果を得ることができる。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。上述した実施例においては、ＲＤＬを３つとしたが、
その他の数であっても良い。またウェイティングｗ１〜
ｗ３は上述した関数に限定されるものではない。このほ
か本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能で
あるのは勿論である。

［発明の効果］本発明によれば、複数の受信遅延手段によりフォーカス
ごとに各振動子からのエコー信号に対して所定の遅延時
間がかけられ、各エコー信号の位相が揃えられる。しか
るのち各エコー信号に対して受信ウェイティングをかけ
る場合、各エコー信号が同位相であるから、これらすべ
てのエコー信号に対して同一のウェイティング関数とな
る。これにより均一のウェイティングがかけられ、受波
ダイナミックフォーカス内で設定通りのビームパターン
が得られるので、画像の分解能を向上でき、しかも画像
の歪みを低減できる超音波診断装置を提供できる。

４、図面のｆｆｔＩｑｔな説明第１図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図、第２図は前記実施例の作用を説明する
ための図、第３図は本発明の第２の実施例を示す概略ブ
ロック図、第４図は受波ダイナミックフォーカス法を示
す概略図、第５図はフォーカスごとのウェイティングを
示す図、第６図は従来の超音波診断装置の一例を示す概
略ブロック図、第７図は前記第６図に示す超音波診断装
置の作用を説明するための図である。

１・・・超音波探触子、２・・・送信系、２Ａ・・・パ
ルス発生器、２Ｂ・・・送信遅延回路、２Ｃ・・・パル
サ、３Ａ・・・プリアンプ、３Ｂ１．３Ｂ２，３８３・
・・ＲＤＬ　（受信遅延回路）、３Ｃ・・・切換スイッ
チ、３Ｄ・・加算器、４Ａ・・・包絡線検波回路、５・
・・コントローラ、６Ａ・・・ＤＳＣ，６Ｂ・・・ＴＶ
モニタ、１０・・・ウェイティング処理部、１５・・・
ＡＤＣ。

Claims

【特許請求の範囲】

複数の振動子を併設してなる超音波探触子から被検体に
対して超音波を送波し該被検体からの超音波を、複数の
受信遅延手段を切換えることにより複数のフォーカスを
生じさせて前記各振動子に受波し、各々のエコー信号を
加算手段で合成して得た信号に基づき断層像を得る超音
波診断装置において、前記フォーカスごとに前記各振動
子からの各々のエコー信号に対して異なる重み付けを行
なう手段を、前記複数の受信遅延手段と前記加算手段と
の間に設けたことを特徴とする超音波診断装置。