JPH04254754A - 超音波３次元撮像装置 - Google Patents
超音波３次元撮像装置Info
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- JPH04254754A JPH04254754A JP3016342A JP1634291A JPH04254754A JP H04254754 A JPH04254754 A JP H04254754A JP 3016342 A JP3016342 A JP 3016342A JP 1634291 A JP1634291 A JP 1634291A JP H04254754 A JPH04254754 A JP H04254754A
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- Japan
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- receiving
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医用超音波診断装置や
非破壊検査装置等に用いられる超音波３次元撮像装置に
関する。
非破壊検査装置等に用いられる超音波３次元撮像装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術は、特開昭６２−１２８５２
記載のように、１次元配列振動子を用いた２次元超音波
像に対して、複数の受波ビームを形成する構成が提案さ
れている。２次元超音波像の場合、所望の分解能を得る
のに必要な１断層像内のビーム数は、１００〜２００本
である。例えば、撮像深度を１５ｃｍとして、１本のビ
ームを送受信するのに必要な時間は０．２ｍｓｅｃであ
る。従って、送波ビーム１本に対し１〜２の受波ビーム
を同時形成すれば、毎秒２５〜５０コマの撮像速度が得
られ、動きのある臓器に対してもリアルタイムで像が得
られる。
記載のように、１次元配列振動子を用いた２次元超音波
像に対して、複数の受波ビームを形成する構成が提案さ
れている。２次元超音波像の場合、所望の分解能を得る
のに必要な１断層像内のビーム数は、１００〜２００本
である。例えば、撮像深度を１５ｃｍとして、１本のビ
ームを送受信するのに必要な時間は０．２ｍｓｅｃであ
る。従って、送波ビーム１本に対し１〜２の受波ビーム
を同時形成すれば、毎秒２５〜５０コマの撮像速度が得
られ、動きのある臓器に対してもリアルタイムで像が得
られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】３次元超音波像の場合
、所望の分解能を得るのに必要な１立体内のビーム数は
、２次元に対し１桁以上（例えば、１０倍）である。 従って、送波ビーム１本に対し１〜２本の受波ビームを
形成していたのでは、極端に撮像速度を低くするか、分
解能を劣化させて撮像速度を上げる必要があった。
、所望の分解能を得るのに必要な１立体内のビーム数は
、２次元に対し１桁以上（例えば、１０倍）である。 従って、送波ビーム１本に対し１〜２本の受波ビームを
形成していたのでは、極端に撮像速度を低くするか、分
解能を劣化させて撮像速度を上げる必要があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する手
段として、１本の３次元送波方向に対し、等角度で複数
本（３本以上）の３次元受波ビームを同時形成する構成
とした。
段として、１本の３次元送波方向に対し、等角度で複数
本（３本以上）の３次元受波ビームを同時形成する構成
とした。
【０００５】
【作用】上記構成により、感度が均一な３次元受波ビー
ムが同時に多数形成できるので、高撮像速度で高分解能
な３次元超音波撮像が実現できる。
ムが同時に多数形成できるので、高撮像速度で高分解能
な３次元超音波撮像が実現できる。
【０００６】
【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。
明する。
【０００７】図１は、本発明による回路構成例を示す図
である。１は２次元配列振動子であり、３次元送波手段
２によって３次元送波ビームＴを形成する。１で受信さ
れた信号は、増幅手段３で増幅された後、３次元受波フ
ォーカス手段４により、例えば４方向の受波ビームＲ１
〜Ｒ４を同時形成する。４の出力は、検波、圧縮などの
信号処理手段５で信号処理され後、３次元メモリ手段６
に入力される。６の出力は、制御手段８の信号に従い、
表示手段７によって３次元表示、または任意断面表示さ
れる。送波ビーム方向Ｔ、及び受波ビーム方向Ｒ１〜Ｒ
４は制御手段８によって制御される。
である。１は２次元配列振動子であり、３次元送波手段
２によって３次元送波ビームＴを形成する。１で受信さ
れた信号は、増幅手段３で増幅された後、３次元受波フ
ォーカス手段４により、例えば４方向の受波ビームＲ１
〜Ｒ４を同時形成する。４の出力は、検波、圧縮などの
信号処理手段５で信号処理され後、３次元メモリ手段６
に入力される。６の出力は、制御手段８の信号に従い、
表示手段７によって３次元表示、または任意断面表示さ
れる。送波ビーム方向Ｔ、及び受波ビーム方向Ｒ１〜Ｒ
４は制御手段８によって制御される。
【０００８】図２は、２次元配列振動子１の素子分割例
を示す図である。（ａ）は矩形分割、（ｂ）は同心円と
放射線分割、（ｃ）は６角形分割の場合である。その他
の分割形状も考えられるが、どのような形状の２次元配
列素子分割においても、各素子の面積はほぼ等しくなる
ように分割した方が整相加算上良いことは明らかである
。また、送波ビームＴの指向性が、Ｔを中心軸とする立
体角円錐表面上でほぼ等しい感度となるように、図２で
示した２次元配列振動子の同心円内、または楕円面内の
素子を送受信駆動する。従って、ＴとＲ１〜Ｒ４の角度
をｒ１〜ｒ４として、ｒ１＝ｒ２＝ｒ３＝ｒ４となるよ
うに受波ビームを形成することにより、送受信感度が均
一なビームが同時に複数本形成できる。
を示す図である。（ａ）は矩形分割、（ｂ）は同心円と
放射線分割、（ｃ）は６角形分割の場合である。その他
の分割形状も考えられるが、どのような形状の２次元配
列素子分割においても、各素子の面積はほぼ等しくなる
ように分割した方が整相加算上良いことは明らかである
。また、送波ビームＴの指向性が、Ｔを中心軸とする立
体角円錐表面上でほぼ等しい感度となるように、図２で
示した２次元配列振動子の同心円内、または楕円面内の
素子を送受信駆動する。従って、ＴとＲ１〜Ｒ４の角度
をｒ１〜ｒ４として、ｒ１＝ｒ２＝ｒ３＝ｒ４となるよ
うに受波ビームを形成することにより、送受信感度が均
一なビームが同時に複数本形成できる。
【０００９】図３は、本発明による受波整相回路４の回
路構成例を示すブロック図である。Ａ１〜Ａｎは図１の
増幅手段３の出力端子、ＭＰＸは選択手段である。ＭＰ
Ｘ出力は、可変口径、または可変フォーカスに従ってＡ
１〜Ａｎの隣接した任意の端子の組を選択し、第１の遅
延手段Ｐ１〜Ｐ４に入力される。Ｐ１〜Ｐ４では隣接端
子間（例えば、４端子）の位相合わせを行い、第２の遅
延手段Ｂ１〜Ｂ４に入力される。Ｂ１〜Ｂ４では各ブロ
ック間（例えば、４ブロック）の位相合わせを行い、そ
の各出力をａ，ｂ，ｃ，ｄとする。ａ，ｂ，ｃ，ｄを加
算することにより送波方向Ｔと同じ方向に受波ビームが
形成できる。そこで、ａ，ｂ，ｃ，ｄをバスラインＢＬ
を介して、第３の遅延手段Ｃ１〜Ｃ４にそれぞれ入力す
る。Ｃ１〜Ｃ４では送波方向Ｔに対して微小角ｒ１〜ｒ
４だけ受波ビームが偏向されるようにそれぞれ位相合わ
せを行い、加算手段Ｄ１〜Ｄ４によって加算される。Ｄ
１〜Ｄ４の出力が、送波方向Ｔに対して同時に形成され
る受波ビームＲ１〜Ｒ４となる。
路構成例を示すブロック図である。Ａ１〜Ａｎは図１の
増幅手段３の出力端子、ＭＰＸは選択手段である。ＭＰ
Ｘ出力は、可変口径、または可変フォーカスに従ってＡ
１〜Ａｎの隣接した任意の端子の組を選択し、第１の遅
延手段Ｐ１〜Ｐ４に入力される。Ｐ１〜Ｐ４では隣接端
子間（例えば、４端子）の位相合わせを行い、第２の遅
延手段Ｂ１〜Ｂ４に入力される。Ｂ１〜Ｂ４では各ブロ
ック間（例えば、４ブロック）の位相合わせを行い、そ
の各出力をａ，ｂ，ｃ，ｄとする。ａ，ｂ，ｃ，ｄを加
算することにより送波方向Ｔと同じ方向に受波ビームが
形成できる。そこで、ａ，ｂ，ｃ，ｄをバスラインＢＬ
を介して、第３の遅延手段Ｃ１〜Ｃ４にそれぞれ入力す
る。Ｃ１〜Ｃ４では送波方向Ｔに対して微小角ｒ１〜ｒ
４だけ受波ビームが偏向されるようにそれぞれ位相合わ
せを行い、加算手段Ｄ１〜Ｄ４によって加算される。Ｄ
１〜Ｄ４の出力が、送波方向Ｔに対して同時に形成され
る受波ビームＲ１〜Ｒ４となる。
【００１０】図４は、本発明による受波整相回路の別の
実施例を示す図である。Ａ１〜Ａｎ，ＭＰＸ，Ｐ１〜Ｐ
４は図３と同様のものである。ＡＤ１〜ＡＤ４はＡ／Ｄ
変換器、Ｍ１〜Ｍ４はメモリである。すなわち、Ｐ１〜
Ｐ４の出力は、ＡＤ１〜ＡＤ４によりＡ／Ｄ変換された
後、Ｍ１〜Ｍ４にそれぞれ記憶される。Ｍ１〜Ｍ４の出
力は、バスラインＢＬを介してデジタル遅延手段Ｅ１〜
Ｅ４に入力される。Ｅ１〜Ｅ４では、図３のＢ１〜Ｂ４
で行ったブロック間の位相合わせと、Ｃ１〜Ｃ４で行っ
た微小角ｒ１〜ｒ４の位相合わせを同時に行う。Ｅ１〜
Ｅ４の各出力は、デジタル加算手段Ｆ１〜Ｆ４によりそ
れぞれ加算され、受波ビームＲ１〜Ｒ４を形成する。
実施例を示す図である。Ａ１〜Ａｎ，ＭＰＸ，Ｐ１〜Ｐ
４は図３と同様のものである。ＡＤ１〜ＡＤ４はＡ／Ｄ
変換器、Ｍ１〜Ｍ４はメモリである。すなわち、Ｐ１〜
Ｐ４の出力は、ＡＤ１〜ＡＤ４によりＡ／Ｄ変換された
後、Ｍ１〜Ｍ４にそれぞれ記憶される。Ｍ１〜Ｍ４の出
力は、バスラインＢＬを介してデジタル遅延手段Ｅ１〜
Ｅ４に入力される。Ｅ１〜Ｅ４では、図３のＢ１〜Ｂ４
で行ったブロック間の位相合わせと、Ｃ１〜Ｃ４で行っ
た微小角ｒ１〜ｒ４の位相合わせを同時に行う。Ｅ１〜
Ｅ４の各出力は、デジタル加算手段Ｆ１〜Ｆ４によりそ
れぞれ加算され、受波ビームＲ１〜Ｒ４を形成する。
【００１１】上記実施例では、４ブロックの第２遅延手
段から４本の受波ビームを同時形成する場合について説
明したが、任意数ブロックの第２遅延手段から４本以上
の受波ビームを同時形成する場合にも適応可能なことは
明らかである。また、第１遅延手段によりブロック分割
することなしに、各素子Ａ１〜Ａｎの受波信号から第２
、及び第３遅延手段により直接複数の受波ビームを形成
することも可能である。
段から４本の受波ビームを同時形成する場合について説
明したが、任意数ブロックの第２遅延手段から４本以上
の受波ビームを同時形成する場合にも適応可能なことは
明らかである。また、第１遅延手段によりブロック分割
することなしに、各素子Ａ１〜Ａｎの受波信号から第２
、及び第３遅延手段により直接複数の受波ビームを形成
することも可能である。
【００１２】
【発明の効果】感度が均一な３次元受波ビームが同時に
多数形成できるので、高撮像速度で高分解能な３次元超
音波撮像が実現できる。
多数形成できるので、高撮像速度で高分解能な３次元超
音波撮像が実現できる。
【図１】本発明の実施例による回路構成例を示す図。
【図２】２次元配列振動子の素子分割例を示す図。
【図３】本発明の実施例による受波整相回路の回路構成
例を示すブロック図。
例を示すブロック図。
【図４】本発明による受波整相回路の別の実施例を示す
図。
図。
１…２次元配列振動子、２…３次元送波フォーカス手段
、３…増幅手段、４…３次元受波フォーカス手段、５…
信号処理手段、６…３次元メモリ、７…表示手段、８…
制御手段、ＭＰＸ…選択手段、Ｐ１〜Ｐ４…第１遅延手
段、Ｂ１〜Ｂ４…第２遅延手段、Ｃ１〜Ｃ４…第３遅延
手段，Ｄ１〜Ｄ４…加算手段、ＡＤ１〜ＡＤ４…Ａ／Ｄ
変換器、Ｍ１〜Ｍ４…メモリ、Ｅ１〜Ｅ４…デジタル遅
延手段、Ｆ１〜Ｆ４…デジタル加算手段。
、３…増幅手段、４…３次元受波フォーカス手段、５…
信号処理手段、６…３次元メモリ、７…表示手段、８…
制御手段、ＭＰＸ…選択手段、Ｐ１〜Ｐ４…第１遅延手
段、Ｂ１〜Ｂ４…第２遅延手段、Ｃ１〜Ｃ４…第３遅延
手段，Ｄ１〜Ｄ４…加算手段、ＡＤ１〜ＡＤ４…Ａ／Ｄ
変換器、Ｍ１〜Ｍ４…メモリ、Ｅ１〜Ｅ４…デジタル遅
延手段、Ｆ１〜Ｆ４…デジタル加算手段。
Claims (3)
- 【請求項１】超音波を送受信する２次元配列振動子と、
超音波ビームを３次元的に収束するための３次元フォー
カス手段と、該複数方向の受波超音波ビームを同時形成
するための３次元受波フォーカス手段と、該３次元受波
フォーカス手段出力を検波、圧縮する信号処理手段と、
該信号処理手段出力を記憶する３次元メモリ手段と、該
３次元メモリ手段出力を３次元表示、または任意断面表
示する手段と、該各手段を制御する制御回路から構成し
たことを特徴とする超音波３次元撮像装置。 - 【請求項２】請求項１記載の３次元受波フォーカス手段
において、１送波方向に対し、等しい角度方向の３次元
受波ビームを同時に複数本形成することを特徴とする超
音波３次元撮像装置。 - 【請求項３】請求項１記載の３次元受波フォーカス手段
として、Ａ／Ｄ変換器とメモリを用いたことを特徴とす
る超音波３次元撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016342A JP2961903B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 超音波３次元撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016342A JP2961903B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 超音波３次元撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254754A true JPH04254754A (ja) | 1992-09-10 |
| JP2961903B2 JP2961903B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=11913723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3016342A Expired - Fee Related JP2961903B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 超音波３次元撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2961903B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001085031A1 (en) * | 2000-05-09 | 2001-11-15 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2004506498A (ja) * | 2000-08-24 | 2004-03-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ダイナミックな超小型ビーム形成を伴う超音波診断画像システム |
| JP2004174236A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 超音波撮像方法及び超音波撮像装置 |
| WO2005016150A1 (ja) * | 2003-08-14 | 2005-02-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 超音波診断装置 |
| JP2006167206A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2010005138A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| JP2010099466A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-05-06 | Toshiba Corp | 超音波診断装置及び超音波送受信方法 |
| JP2010523253A (ja) * | 2007-04-13 | 2010-07-15 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 高速超音波による厚いスライスのイメージング |
| JP2011019858A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-03 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2012502692A (ja) * | 2008-09-15 | 2012-02-02 | テラテク・コーポレーシヨン | ３次元超音波画像形成システム |
| US8845540B2 (en) | 2009-07-28 | 2014-09-30 | Hitachi Aloka Medical, Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus for forming an ultrasound beam based on a common grouping pattern |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090306510A1 (en) | 2005-06-17 | 2009-12-10 | Kunio Hashiba | Ultrasound Imaging Apparatus |
-
1991
- 1991-02-07 JP JP3016342A patent/JP2961903B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6866634B2 (en) * | 2000-05-09 | 2005-03-15 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| WO2001085031A1 (en) * | 2000-05-09 | 2001-11-15 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2004506498A (ja) * | 2000-08-24 | 2004-03-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ダイナミックな超小型ビーム形成を伴う超音波診断画像システム |
| JP2004174236A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 超音波撮像方法及び超音波撮像装置 |
| WO2005016150A1 (ja) * | 2003-08-14 | 2005-02-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 超音波診断装置 |
| JP2006167206A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2010523253A (ja) * | 2007-04-13 | 2010-07-15 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 高速超音波による厚いスライスのイメージング |
| JP2010005138A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| US8888705B2 (en) | 2008-06-26 | 2014-11-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound diagnosis apparatus |
| JP2012502692A (ja) * | 2008-09-15 | 2012-02-02 | テラテク・コーポレーシヨン | ３次元超音波画像形成システム |
| JP2010099466A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-05-06 | Toshiba Corp | 超音波診断装置及び超音波送受信方法 |
| JP2011019858A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-03 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| US9146306B2 (en) | 2009-07-21 | 2015-09-29 | Hitachi Aloka Medical, Ltd. | Ultrasound diagnostic apparatus |
| US8845540B2 (en) | 2009-07-28 | 2014-09-30 | Hitachi Aloka Medical, Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus for forming an ultrasound beam based on a common grouping pattern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2961903B2 (ja) | 1999-10-12 |
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| JPH0223285Y2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |