JPH0616784B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPH0616784B2 JPH0616784B2 JP60280945A JP28094585A JPH0616784B2 JP H0616784 B2 JPH0616784 B2 JP H0616784B2 JP 60280945 A JP60280945 A JP 60280945A JP 28094585 A JP28094585 A JP 28094585A JP H0616784 B2 JPH0616784 B2 JP H0616784B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching
- received
- receiving
- phasing
- ultrasonic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は超音波診断装置に係り、特に高分解能,高速撮
像に好適な高性能装置に関する。
像に好適な高性能装置に関する。
受波焦点の距離を反射波の帰還時間に同期させて順次移
動させ、全視野にわたり焦点が合うようにするダイナミ
ツクフオーカス方式と呼ばれる超音波撮像方式が知られ
ている。このような連続的な焦点の変化を行う装置の例
は、特開昭56-112234号に示される。これを第1図,第
2図を用いて説明する。
動させ、全視野にわたり焦点が合うようにするダイナミ
ツクフオーカス方式と呼ばれる超音波撮像方式が知られ
ている。このような連続的な焦点の変化を行う装置の例
は、特開昭56-112234号に示される。これを第1図,第
2図を用いて説明する。
アレイ状の探触子30の各素子は送波用の遅延回路15
を介して入力する送波トリガによりドライバ20で駆動
され、所定焦点を有する音波ビームを発する。これによ
り生じる反射波は探触子30で検出される。各素子の受
波信号はアンプ20を介して2組の整相器50a,50
bに導かれる。この2組の整相器の出力には切換器55
が設けられており、一方の出力が切換器55にて選択さ
れている期間中に他方の整相器では52a、もしくは5
2bに示す切換器により遅延線のタツプを行う。これを
交互に行うことによりタツプ切換中のノイズの混入する
のをさけ、受波焦点を連続して移動することができる。
図中60は画像処理回路、70は表示器を示し、第2図
は以上の動作をタイムチヤートで示す。このような従来
の超音波装置では、1本の走査線に対応する受波信号を
得るためには2組の整相器が必要である。したがつて、
複数の走査線を得てさらに撮像速度を上げようとすると
き、装置規模が増大する欠点があつた。
を介して入力する送波トリガによりドライバ20で駆動
され、所定焦点を有する音波ビームを発する。これによ
り生じる反射波は探触子30で検出される。各素子の受
波信号はアンプ20を介して2組の整相器50a,50
bに導かれる。この2組の整相器の出力には切換器55
が設けられており、一方の出力が切換器55にて選択さ
れている期間中に他方の整相器では52a、もしくは5
2bに示す切換器により遅延線のタツプを行う。これを
交互に行うことによりタツプ切換中のノイズの混入する
のをさけ、受波焦点を連続して移動することができる。
図中60は画像処理回路、70は表示器を示し、第2図
は以上の動作をタイムチヤートで示す。このような従来
の超音波装置では、1本の走査線に対応する受波信号を
得るためには2組の整相器が必要である。したがつて、
複数の走査線を得てさらに撮像速度を上げようとすると
き、装置規模が増大する欠点があつた。
本発明の目的は高分解能画像を高速で得る超音波装置を
提供することにある。
提供することにある。
本発明の基本的概念は、複数の受波ビーム位置にてそれ
ぞれ焦点を深度方向に移動させながら受波ビームを形成
し、各々の受波ビームの形成にて焦点の切換時に発生す
るノイズの接続時間中は受波信号を除去し、隣接する受
波ビームの受波信号から補間により得た信号を除去され
た期間の受波信号に代えて表示に用いるものである。こ
れを実現するには、相隣接する受波ビーム同志で、焦点
の切換位置、すなわち整相器のタツプ切換のタイミング
が異なつている必要がある。
ぞれ焦点を深度方向に移動させながら受波ビームを形成
し、各々の受波ビームの形成にて焦点の切換時に発生す
るノイズの接続時間中は受波信号を除去し、隣接する受
波ビームの受波信号から補間により得た信号を除去され
た期間の受波信号に代えて表示に用いるものである。こ
れを実現するには、相隣接する受波ビーム同志で、焦点
の切換位置、すなわち整相器のタツプ切換のタイミング
が異なつている必要がある。
このような本発明の構成によれば、焦点の切換時のノイ
ズの混入を除去して連続した焦点の移動によるダイナミ
ツクフオーカス方式の撮像が行われるので高品質,高分
解能の画像が得られる。
ズの混入を除去して連続した焦点の移動によるダイナミ
ツクフオーカス方式の撮像が行われるので高品質,高分
解能の画像が得られる。
また、複数受波ビームの同時形成も容易に行われるの
で、高分解能画像が高速で得られる。
で、高分解能画像が高速で得られる。
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
第3図は、本発明の一実施例におけるビーム位置,焦点
位置、及び補間の方法を図示した概念図である。縦方向
は深度方向を示し、横方向は探触子のアレイ配列の方向
を示す。説明を簡略化するために受波口径は送波口径よ
り充分大とし、送受波合成ビームはほぼ受波ビームによ
り決定されるものとする。図中、T1 ,T2 ,T3 は送
波ビーム位置(ビーム中心位置)を示し、R1 〜R6 は
受波ビーム位置(ビーム中心位置)を示す。したがつて
本例では、T1 の位置から送波後、R1 ,R2 の2本の
受波ビームの受波を並行して行う。次にT2 の送波によ
りR3 ,R4 の受波、T3 の送波によるR5 ,R6 の受
波を行う。受波ビームR1 ,R3 ,R5 について焦点距
離をF1 ,F3 ,F5 と順次移動し、受波ビームR2 ,
R4 ,R6 については焦点距離をF2 ,F4 ,F6 と順
次移動する。各受波ビーム位置を示す縦の線は、焦点を
順次切換える時間軸と見ることもでき、各々の受波ビー
ムにおいて焦点の切換、すなわち整相器のタツプ切換の
時刻を×印で示す。このとき発生する切換ノイズの持続
時間は高々、数μsであり、距離に換算すると音速を15
00m/sとして0.75mm/μs×5μs=3.75mm
程度以下である。本特許は、この切換ノイズの持続時間
の受波信号を除去し、第3図において、左右の受波ビー
ムの受波信号(○印)により補間しようとするものであ
る。補間の方法として、例えば受波ビームR5 の焦点F
2 の位置に対応する信号(R5 )F2としては により得る。ここで(R4)F2,(R6)F2は受波ビーム
R5 に隣接する受信ビームR4 ,及びR6 における焦点
位置F2 で整相した時の受波信号の振幅である。信号の
位相を保存したままで補間演算しても、保存されない状
態(検波後)に補間演算しても良い。
位置、及び補間の方法を図示した概念図である。縦方向
は深度方向を示し、横方向は探触子のアレイ配列の方向
を示す。説明を簡略化するために受波口径は送波口径よ
り充分大とし、送受波合成ビームはほぼ受波ビームによ
り決定されるものとする。図中、T1 ,T2 ,T3 は送
波ビーム位置(ビーム中心位置)を示し、R1 〜R6 は
受波ビーム位置(ビーム中心位置)を示す。したがつて
本例では、T1 の位置から送波後、R1 ,R2 の2本の
受波ビームの受波を並行して行う。次にT2 の送波によ
りR3 ,R4 の受波、T3 の送波によるR5 ,R6 の受
波を行う。受波ビームR1 ,R3 ,R5 について焦点距
離をF1 ,F3 ,F5 と順次移動し、受波ビームR2 ,
R4 ,R6 については焦点距離をF2 ,F4 ,F6 と順
次移動する。各受波ビーム位置を示す縦の線は、焦点を
順次切換える時間軸と見ることもでき、各々の受波ビー
ムにおいて焦点の切換、すなわち整相器のタツプ切換の
時刻を×印で示す。このとき発生する切換ノイズの持続
時間は高々、数μsであり、距離に換算すると音速を15
00m/sとして0.75mm/μs×5μs=3.75mm
程度以下である。本特許は、この切換ノイズの持続時間
の受波信号を除去し、第3図において、左右の受波ビー
ムの受波信号(○印)により補間しようとするものであ
る。補間の方法として、例えば受波ビームR5 の焦点F
2 の位置に対応する信号(R5 )F2としては により得る。ここで(R4)F2,(R6)F2は受波ビーム
R5 に隣接する受信ビームR4 ,及びR6 における焦点
位置F2 で整相した時の受波信号の振幅である。信号の
位相を保存したままで補間演算しても、保存されない状
態(検波後)に補間演算しても良い。
第4図に本発明の実施例の構成を示す。送波ビーム位置
T3 ,受波ビーム位置R5 ,R6 とする。1は探触子で
あり、リニア走査の場合には口径移動用切換器を含む。
2はn入力,1出力の整相器であり、出力をそれぞれ、
(R5),(R6)とする。3は信号処理回路であり、圧
縮,検波などの処理を行うものである。4はA/D変換
器、5は(−6)dB減衰器、6は加算器、7は第2の
切換器であり、第3図の切換ノイズの持続時間(例えば
5μs)の前後で切換えられる。第5図にタイムチヤー
トを示す。8はラインメモリ、9は表示器、10は制御
回路、11はタツプ付遅延回路、12は第1の切換回路
である。
T3 ,受波ビーム位置R5 ,R6 とする。1は探触子で
あり、リニア走査の場合には口径移動用切換器を含む。
2はn入力,1出力の整相器であり、出力をそれぞれ、
(R5),(R6)とする。3は信号処理回路であり、圧
縮,検波などの処理を行うものである。4はA/D変換
器、5は(−6)dB減衰器、6は加算器、7は第2の
切換器であり、第3図の切換ノイズの持続時間(例えば
5μs)の前後で切換えられる。第5図にタイムチヤー
トを示す。8はラインメモリ、9は表示器、10は制御
回路、11はタツプ付遅延回路、12は第1の切換回路
である。
ここで整相器2−1の出力(R5 )はA/D変換器4−
1によりデジタル化された後、切換器7−2、減衰器5
−1,5−3に入力する。整相器2−2の出力(R6 )
はA/D変換器4−2によりデジタル化された後、切換
器7−3,減衰器5−2に入力する。ラインメモリ8−
1,8−2の出力は表示器9に入力し、2本ビームを形
成する。ラインメモリ8−3の出力は切換器7−1,加
算器6−1,6−2に入力する。加算器6−3の他方の
入力は零である。
1によりデジタル化された後、切換器7−2、減衰器5
−1,5−3に入力する。整相器2−2の出力(R6 )
はA/D変換器4−2によりデジタル化された後、切換
器7−3,減衰器5−2に入力する。ラインメモリ8−
1,8−2の出力は表示器9に入力し、2本ビームを形
成する。ラインメモリ8−3の出力は切換器7−1,加
算器6−1,6−2に入力する。加算器6−3の他方の
入力は零である。
かかる構成によれば、整相器2−1の出力(R5)は切
換器7−2,ラインメモリ8−2をへて、表示器9に入
力する。しかし、切換ノイズの前後の区間は(1)式に
より(R4 )と(R6 )とにより補間される。ここで、
(R4 )は1回前の送波時(T2 )のラインメモリ8−
3の内容である。また受波ビーム(R4 )は切換器7−
1,ラインメモリ8−1をへて表示器9に入力する。受
波ビーム(R4 )の切換ノイズの前後の区間は(1)式
と同様に である。ここで、 は後述のように1回前の送波時(T2 )にラインメモリ
8−3に保持されている。
換器7−2,ラインメモリ8−2をへて、表示器9に入
力する。しかし、切換ノイズの前後の区間は(1)式に
より(R4 )と(R6 )とにより補間される。ここで、
(R4 )は1回前の送波時(T2 )のラインメモリ8−
3の内容である。また受波ビーム(R4 )は切換器7−
1,ラインメモリ8−1をへて表示器9に入力する。受
波ビーム(R4 )の切換ノイズの前後の区間は(1)式
と同様に である。ここで、 は後述のように1回前の送波時(T2 )にラインメモリ
8−3に保持されている。
さらに送波時(T3 )の整相器2−2の出力(R6 )は
切換器7−3をへて、ラインメモリ8−3に保持され
る。このとき切換ノイズの前後の区間は が保持され、次の送波時に備えるものとする。
切換器7−3をへて、ラインメモリ8−3に保持され
る。このとき切換ノイズの前後の区間は が保持され、次の送波時に備えるものとする。
このようにして、整相器を2個有することにより、同一
送波に対し、2本ビーム形成が可能である。
送波に対し、2本ビーム形成が可能である。
以上の説明では整相器個数を2としたが、一般にK個の
整相器と、(K+1)個のラインメモリとにより、同一
送波に対し、K本複数ビーム形成が可能である。
整相器と、(K+1)個のラインメモリとにより、同一
送波に対し、K本複数ビーム形成が可能である。
また、補間の方法として、前後の2本のビームの受波信
号の(−6dB)を用い補間したが、種種の変形が考え
られる。例えば前または後の1本のビームの受波信号を
減衰なしで置換する方法が考えられる。この場合、回路
構成が簡略化される利点がある。
号の(−6dB)を用い補間したが、種種の変形が考え
られる。例えば前または後の1本のビームの受波信号を
減衰なしで置換する方法が考えられる。この場合、回路
構成が簡略化される利点がある。
また、上記実施例によれば、となり合う受波ビームにて
順次変更する焦点の位置(深度方向)が互いに異なるた
め、同一深度について受波ビームごとに分解能のバラツ
キが生ずることがある。この場合はフレーム毎に交互に
各ビームの焦点移動パターンを置換することにより画質
を均一化する方法が考えられる。
順次変更する焦点の位置(深度方向)が互いに異なるた
め、同一深度について受波ビームごとに分解能のバラツ
キが生ずることがある。この場合はフレーム毎に交互に
各ビームの焦点移動パターンを置換することにより画質
を均一化する方法が考えられる。
第6,第7図は本発明の他の実施例である。第6図
(a)に示すように、例えば、送波ビームT2 に対して
受波ビームR3 ,R4 を形成する整送器2組と、受波ビ
ームR2 ,R5 の切換時刻 における受波ビームを形成する第3の整相器を有するも
のである。従つて、第3の整相器は点線で示すように、
受波ビームR2 ,R5 を交互に形成する。
(a)に示すように、例えば、送波ビームT2 に対して
受波ビームR3 ,R4 を形成する整送器2組と、受波ビ
ームR2 ,R5 の切換時刻 における受波ビームを形成する第3の整相器を有するも
のである。従つて、第3の整相器は点線で示すように、
受波ビームR2 ,R5 を交互に形成する。
1回前の送波時刻T1 において、すでに受波ビーム(R
2 )の切換ノイズ以外の時刻の受波ビームと、受波ビー
ム(R3 )の切換ノイズ区間の受波ビームが形成されて
いる。したがつて、送波時刻T2 において受波ビームR
2 とR3 とが同時に完全に形成される。このとき受波ビ
ーム(R4 )は切換ノイズ以外の時刻の受波ビームが形
成され、次回の送波T3 に備える。ここで第6図(b)
に示すように、切換ノイズ区間と、それ以外の区間では
送波感度がG2 とG2′ のように異なるため同一走査
線上に表示した場合、感度バラツキが生ずることがあ
る。これは探触子が決まればあらかじめ見積ることがで
きるので補正することができる。
2 )の切換ノイズ以外の時刻の受波ビームと、受波ビー
ム(R3 )の切換ノイズ区間の受波ビームが形成されて
いる。したがつて、送波時刻T2 において受波ビームR
2 とR3 とが同時に完全に形成される。このとき受波ビ
ーム(R4 )は切換ノイズ以外の時刻の受波ビームが形
成され、次回の送波T3 に備える。ここで第6図(b)
に示すように、切換ノイズ区間と、それ以外の区間では
送波感度がG2 とG2′ のように異なるため同一走査
線上に表示した場合、感度バラツキが生ずることがあ
る。これは探触子が決まればあらかじめ見積ることがで
きるので補正することができる。
第7図は第6図(a),(b)の動作を実現する実施例
であり、第4図と同一符号は同一動作を示す。ただし、
第2切換器7は第6図の説明の通りである。
であり、第4図と同一符号は同一動作を示す。ただし、
第2切換器7は第6図の説明の通りである。
第7図において は受波ビームRiの切換ノイズ発生区間、 はそれ以外の区間を示す。そこで とから完全な受波ビームが形成される。また循回的に動
作が行われるため、ラインメモリ8−3,8−4におい
ては送波ビームT1 のとき、それぞれ受波ビーム が入力し、送波ビームT2 のときに、それらが出力する
と同時に受波ビーム が入力するものとする。
作が行われるため、ラインメモリ8−3,8−4におい
ては送波ビームT1 のとき、それぞれ受波ビーム が入力し、送波ビームT2 のときに、それらが出力する
と同時に受波ビーム が入力するものとする。
かかる構成によれば、送波ビームT2 のとき、受波ビー
ム(R2 ),(R3 )が同時に完全に形成されることは
明らかである。
ム(R2 ),(R3 )が同時に完全に形成されることは
明らかである。
本発明によれば、移動焦点された高分解能画像を、同一
送波に対し複数ビーム同時受信することにより高速撮像
が可能となり、高性能超音波装置を実現できる効果があ
る。
送波に対し複数ビーム同時受信することにより高速撮像
が可能となり、高性能超音波装置を実現できる効果があ
る。
第1図及び第2図は従来装置説明図、第3,4,5図は
本発明実施例であり、第6,第7図は本発明の他の実施
例である。 第4図において、 2……整相器、4……A/D変換器、5は減衰器、6…
…加算器(5,6により補間器を形成する)、7……第
2切換器、8……ラインメモリ、9……表示器、10…
…制御回路、11……タツプ付遅延線、12……第1の
切換回路。
本発明実施例であり、第6,第7図は本発明の他の実施
例である。 第4図において、 2……整相器、4……A/D変換器、5は減衰器、6…
…加算器(5,6により補間器を形成する)、7……第
2切換器、8……ラインメモリ、9……表示器、10…
…制御回路、11……タツプ付遅延線、12……第1の
切換回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 真一 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 池田 宏 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 市川 祝善 千葉県柏市新十余二2―1 株式会社日立 メデイコ柏工場内 (72)発明者 栗山 欽治 千葉県柏市新十余二2―1 株式会社日立 メデイコ柏工場内 (56)参考文献 特開 昭56−112234(JP,A) 特開 昭58−183147(JP,A) 特開 昭60−163646(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】複数個の素子からなる配列素子の送受波信
号の振幅、位相を制御して超音波ビームを収束させ、走
査して送受信する超音波断層装置において、受波ビーム
を形成し深度方向で焦点位置を切換える第1の切換手段
を有する複数の整相手段と、前記複数の整相手段により
形成された複数の受波ビームのおのおのの焦点を切換え
る時点では受波信号を除去し、受波信号を隣接する複数
の受波ビームの受波信号から補間により得る補間手段
と、前記整相手段の出力と前記補間手段の出力とを切換
える第2の切換手段と、受波信号を記憶する記憶手段
と、および前記第1と第2の切換手段を制御する制御手
段とを有し、前記第1の切換手段はとなり合う受波ビー
ムにおいて互いにそれぞれ異なる深度で焦点を切換え、
同一の送波ビームに対し深度方向で焦点位置が変化する
複数の受波ビームを形成することを特徴とする超音波断
層装置。 - 【請求項2】複数個の素子からなる配列素子の送受波信
号の振幅、位相を制御して超音波ビームを収束させ、走
査して送受信する超音波断層装置において、受波ビーム
を形成し深度方向で焦点位置を切換える第1の切換手段
を有する第1及び第2の整相手段と、前記第1及び第2
の整相手段により形成された受波ビームのおのおのの焦
点を切換える時点において、受波ビームの形成を行なう
第3の整相手段と、前記第1、第2、及び第3の整相手
段の出力をそれぞれ切換える第2の切換手段と、受波信
号を記憶する記憶手段、および前記第1と第2の切換手
段を制御する制御手段とを有し、前記第1及び第2の整
相手段において前記第1の切換手段はそれぞれ異なる深
度で焦点を切換え、前記第1及び第2の整相手段により
形成された受波ビームのおのおのの焦点を切換える時点
における受信信号を、前記第3の整相手段により形成さ
れた受波ビームからの受信信号とみなして、同一の送波
ビームに対し深度方向で焦点位置が変化する複数の受波
ビームを形成することを特徴とする超音波断層装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280945A JPH0616784B2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280945A JPH0616784B2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62139638A JPS62139638A (ja) | 1987-06-23 |
| JPH0616784B2 true JPH0616784B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=17632100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60280945A Expired - Lifetime JPH0616784B2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616784B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01124446A (ja) * | 1987-11-09 | 1989-05-17 | Yokogawa Medical Syst Ltd | 信号編集回路 |
| JP2751295B2 (ja) * | 1989-01-21 | 1998-05-18 | 株式会社島津製作所 | ダイナミックフォーカス方式超音波診断装置 |
| JP2671633B2 (ja) * | 1991-05-15 | 1997-10-29 | 富士通株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP5490979B2 (ja) * | 2006-05-25 | 2014-05-14 | 株式会社日立メディコ | 超音波診断装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56112234A (en) * | 1980-02-12 | 1981-09-04 | Yokogawa Electric Works Ltd | Ultrasonic diagnosis apparatus |
| JPS58183147A (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-26 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| JPS60163646A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-26 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP60280945A patent/JPH0616784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62139638A (ja) | 1987-06-23 |
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