JPH064071B2 - 超音波断層検査装置 - Google Patents
超音波断層検査装置Info
- Publication number
- JPH064071B2 JPH064071B2 JP63171274A JP17127488A JPH064071B2 JP H064071 B2 JPH064071 B2 JP H064071B2 JP 63171274 A JP63171274 A JP 63171274A JP 17127488 A JP17127488 A JP 17127488A JP H064071 B2 JPH064071 B2 JP H064071B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric vibrator
- ultrasonic beam
- ultrasonic
- group
- variable delay
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- Expired - Lifetime
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、超音波断層検査装置に関し簡単な手段を用い
て超音波ビームを扇形に走査し、扇形の超音波断層像を
低価格で小型の扇形電子走査型の超音波断層検査装置
（以下ＥＳＵと略す）を提供せんとするものである。
て超音波ビームを扇形に走査し、扇形の超音波断層像を
低価格で小型の扇形電子走査型の超音波断層検査装置
（以下ＥＳＵと略す）を提供せんとするものである。
簡単な手段でＥＳＵを構成する方法の一つとして、特開
昭５２−６８４９２号公報に示されたものがあり、これ
を第１図によって説明する。第１図において、１０１は
人体などの被検体、１０２はＥＳＵ用位相配列圧電振動
子群（以下ＰＡＬと略す）、１０３はアナログ可変遅延
線装置であって、音響伝搬媒体１０５および凹面状に配
置された線状配列圧電振動子群（以下ＬＡと略す）106
とで構成されている。ＬＡ１０６は、各圧電振動子に接
続さえた選択スイッチによって所定の個数の隣接するグ
ループ１０７が励振され、超音波ビームとなって伝搬媒
体１０５中を伝搬し、ＰＡＬ１０４およびＰＡＬ１０２
を経て、被検体１０１中に超音波ビームを送り込む。一
方、被検体１０１よりの反射ビームは、送信の場合と同
じ経路を経てＬＡ１０６のもとのグループ１０７で受信
され、以下通常の信号処理を経て、画像表示が実施され
ることになる。被検体１０１中での超音波の偏向はＬＡ
１０６の素子選択によって行なわれている。
昭５２−６８４９２号公報に示されたものがあり、これ
を第１図によって説明する。第１図において、１０１は
人体などの被検体、１０２はＥＳＵ用位相配列圧電振動
子群（以下ＰＡＬと略す）、１０３はアナログ可変遅延
線装置であって、音響伝搬媒体１０５および凹面状に配
置された線状配列圧電振動子群（以下ＬＡと略す）106
とで構成されている。ＬＡ１０６は、各圧電振動子に接
続さえた選択スイッチによって所定の個数の隣接するグ
ループ１０７が励振され、超音波ビームとなって伝搬媒
体１０５中を伝搬し、ＰＡＬ１０４およびＰＡＬ１０２
を経て、被検体１０１中に超音波ビームを送り込む。一
方、被検体１０１よりの反射ビームは、送信の場合と同
じ経路を経てＬＡ１０６のもとのグループ１０７で受信
され、以下通常の信号処理を経て、画像表示が実施され
ることになる。被検体１０１中での超音波の偏向はＬＡ
１０６の素子選択によって行なわれている。
上記の従来の構成においては、現在実用化されているＥ
ＳＵに比して、可変遅延部が第１図に示すように著しく
簡略化されている。従来のＥＳＵが高価格で、かつ装置
筐体が大型化していた主要な原因が可変遅延部にあった
事を考え併せると、上記の構成では低価格で小型化され
たＥＳＵを提供できる可能性を有していることがわか
る。
ＳＵに比して、可変遅延部が第１図に示すように著しく
簡略化されている。従来のＥＳＵが高価格で、かつ装置
筐体が大型化していた主要な原因が可変遅延部にあった
事を考え併せると、上記の構成では低価格で小型化され
たＥＳＵを提供できる可能性を有していることがわか
る。
反面、上記の構成では、アナログ可変遅延線装置１０３
内において、ＬＡ１０６とＰＡＬ１０４の間で多重反射
が生じ、その多重反射信号が、真の信号に重畳し、画像
を劣化させるという欠点を持っている。この多重反射は
次のようにして発生する。送信超音波ビームがＬＡの隣
接した一群の振動子群１０７より、角度θでＰＡＬ１０
４に放射された場合、その超音波ビームをＡ−Ｏで表現
すると、ＰＡＬへの入射超音波ビームの一部は、ＰＡＬ
１０４で反射され、Ｏ点を中心としたＡ点の対角点Ｂに
到達し、Ｂ点でまた反射され、逆の経路をたどってＡ点
に戻る。即ち第１図の装置における可変遅延装置ではＡ
ＯＢの多重反射系が存在し、この多重反射信号によ
り、画像の品位が低下させられていた。上記の説明は、
送信信号について述べたものであるが、受信信号がＰＡ
Ｌ１０４からＬＡ１０６に向けて放射される場合につい
ても同様に発生する。この多重反射信号のレベルは、従
来例の場合、Χ＝０°およびθ＝２０°の場合、真の信
号に対して、それぞれ-8db,-27dBであり、極めてダイナ
ミックレンジの狭い画像しか得られない。本発明はこの
ような多重反射信号を除去することを目的とするもので
ある。
内において、ＬＡ１０６とＰＡＬ１０４の間で多重反射
が生じ、その多重反射信号が、真の信号に重畳し、画像
を劣化させるという欠点を持っている。この多重反射は
次のようにして発生する。送信超音波ビームがＬＡの隣
接した一群の振動子群１０７より、角度θでＰＡＬ１０
４に放射された場合、その超音波ビームをＡ−Ｏで表現
すると、ＰＡＬへの入射超音波ビームの一部は、ＰＡＬ
１０４で反射され、Ｏ点を中心としたＡ点の対角点Ｂに
到達し、Ｂ点でまた反射され、逆の経路をたどってＡ点
に戻る。即ち第１図の装置における可変遅延装置ではＡ
ＯＢの多重反射系が存在し、この多重反射信号によ
り、画像の品位が低下させられていた。上記の説明は、
送信信号について述べたものであるが、受信信号がＰＡ
Ｌ１０４からＬＡ１０６に向けて放射される場合につい
ても同様に発生する。この多重反射信号のレベルは、従
来例の場合、Χ＝０°およびθ＝２０°の場合、真の信
号に対して、それぞれ-8db,-27dBであり、極めてダイナ
ミックレンジの狭い画像しか得られない。本発明はこの
ような多重反射信号を除去することを目的とするもので
ある。
本発明は、上記した可変遅延装置の長所を活かしつつ、
かつ従来例にみられる短所すなわち可変遅延装置１０３
内における多重反射を防止した、高性能で、かつ小型低
価格の扇形電子走査型超音波断層検査装置を提供するも
のである。
かつ従来例にみられる短所すなわち可変遅延装置１０３
内における多重反射を防止した、高性能で、かつ小型低
価格の扇形電子走査型超音波断層検査装置を提供するも
のである。
第２図ａ，ｂは、本発明による断層検査装置の全体構成
を示したもので、ａはＬＡを送信，受信両方に使用する
場合、ｂはＬＡを受信のみに使用する場合の全体構成を
示したものである。まず全体構成に関する第１の実施例
である同図ａについて説明する。第２図ａにおいて、２
０１は人体などの被検体、２０２は可変遅延装置であ
る。203は直線電子走査型超音波断層検査装置で用いら
れているものと類似した送信器、２０４は選択スイッ
チ、２０５は受信器、２０６は画像表示装置、２０７は
ＰＡＬである。
を示したもので、ａはＬＡを送信，受信両方に使用する
場合、ｂはＬＡを受信のみに使用する場合の全体構成を
示したものである。まず全体構成に関する第１の実施例
である同図ａについて説明する。第２図ａにおいて、２
０１は人体などの被検体、２０２は可変遅延装置であ
る。203は直線電子走査型超音波断層検査装置で用いら
れているものと類似した送信器、２０４は選択スイッ
チ、２０５は受信器、２０６は画像表示装置、２０７は
ＰＡＬである。
送信器２０３より発生された駆動パルスはＬＡの所定の
振動子群を選択する選択スイッチ２０４を介して、後述
する構造をもつ可変遅延装置202を構成するＬＡの所定
の隣接する圧電振動子群に印加される。この圧電振動子
群から放射された超音波ビームは、第１図を基に説明し
た伝搬路を経て、受信器２０５に入力され、増幅，検波
などの受信信号処理を受けた後、画像表示装置２０６に
画像表示され、診断などの用に供される。
振動子群を選択する選択スイッチ２０４を介して、後述
する構造をもつ可変遅延装置202を構成するＬＡの所定
の隣接する圧電振動子群に印加される。この圧電振動子
群から放射された超音波ビームは、第１図を基に説明し
た伝搬路を経て、受信器２０５に入力され、増幅，検波
などの受信信号処理を受けた後、画像表示装置２０６に
画像表示され、診断などの用に供される。
次にＬＡを受信のみに使用する場合の全体構成である第
２図ｂについて説明する。第２図ｂのａと異なるところ
は、送信器として超音波ビームをＰＡＬ２０７から扇形
に放射させるための扇形電子走査型超音波断層検査装置
用送信器２０９と、送信信号を可変遅延装置２０２のＰ
ＡＬに印加させないための送受信切替スイッチ２０８を
具備した事である。全体の動作は、まず送信器２０９よ
り、所定の偏向角度に対応した送信信号をＰＡＬ２０７
に印加する。なおこの時送受信切替スイッチ２０８は、
開状態となっており、送信信号が可変遅延装置２０２に
印加されないようになっている。なおこの送受信切替ス
イッチ２０８は送信信号送出後閉の状態となり、受信信
号を可変遅延装置２０２に導く動作をする。被検体２０
１から得られたエコー信号は、送受信切替スイッチ２０
８を通して可変遅延装置２０２に印加され、ＰＡＬ２０
７より放出した超音波ビームの偏向角度に対応して選択
スイッチ２０４で選択されたＬＡの所定の隣接した圧電
振動子群で受信し、受信器205に入力される。この受信
信号は、検波，増幅などの受信信号処理を受けた後、画
像表示装置２０６に入力され、診断の用に供される。第
２図に示す全体構成は同図ａに示した装置に比べ送信器
がやや複雑となっているものの、高い信号レベルをもつ
駆動信号が可変遅延装置用に放射されないため、送信信
号の多重反射を防止できること、および、送信信号の被
検体までの伝搬路中に、ＰＡＬ207が１つだけ存在する
のみで、ａの場合のように、ＬＡが１個、ＰＡＬが２個
存在する場合に比べ、システム感度が高くなるという長
所を有する。以下に述べる可変遅延装置は、ａの全体構
成をもつ場合を中心に説明するが、基本的には、ｂの全
体構成をもつものにも適用できることは言うまでもな
い。
２図ｂについて説明する。第２図ｂのａと異なるところ
は、送信器として超音波ビームをＰＡＬ２０７から扇形
に放射させるための扇形電子走査型超音波断層検査装置
用送信器２０９と、送信信号を可変遅延装置２０２のＰ
ＡＬに印加させないための送受信切替スイッチ２０８を
具備した事である。全体の動作は、まず送信器２０９よ
り、所定の偏向角度に対応した送信信号をＰＡＬ２０７
に印加する。なおこの時送受信切替スイッチ２０８は、
開状態となっており、送信信号が可変遅延装置２０２に
印加されないようになっている。なおこの送受信切替ス
イッチ２０８は送信信号送出後閉の状態となり、受信信
号を可変遅延装置２０２に導く動作をする。被検体２０
１から得られたエコー信号は、送受信切替スイッチ２０
８を通して可変遅延装置２０２に印加され、ＰＡＬ２０
７より放出した超音波ビームの偏向角度に対応して選択
スイッチ２０４で選択されたＬＡの所定の隣接した圧電
振動子群で受信し、受信器205に入力される。この受信
信号は、検波，増幅などの受信信号処理を受けた後、画
像表示装置２０６に入力され、診断の用に供される。第
２図に示す全体構成は同図ａに示した装置に比べ送信器
がやや複雑となっているものの、高い信号レベルをもつ
駆動信号が可変遅延装置用に放射されないため、送信信
号の多重反射を防止できること、および、送信信号の被
検体までの伝搬路中に、ＰＡＬ207が１つだけ存在する
のみで、ａの場合のように、ＬＡが１個、ＰＡＬが２個
存在する場合に比べ、システム感度が高くなるという長
所を有する。以下に述べる可変遅延装置は、ａの全体構
成をもつ場合を中心に説明するが、基本的には、ｂの全
体構成をもつものにも適用できることは言うまでもな
い。
次に本発明の特徴である可変遅延装置２０２の構造につ
いて、具体的実施例をもとに説明する。本実施例におけ
る可変遅延装置は、従来例の短所である多重反射の発生
を除去あるいは抑圧できるものである。
いて、具体的実施例をもとに説明する。本実施例におけ
る可変遅延装置は、従来例の短所である多重反射の発生
を除去あるいは抑圧できるものである。
第３図は、本発明の第１の実施例における可変遅延装置
を示すものである。第３図は、ＬＡ３０１とＰＡＬ３０
２の超音波ビームの送受信面の設置状態を、ＬＡ３０１
とＰＡＬ３０２の超音波ビームの走査面と直交する断
面、即ちＬＡ３０１とＰＡＬ３０２の圧電振動子の配列
方向と直交する面内における断面で示したものである。
を示すものである。第３図は、ＬＡ３０１とＰＡＬ３０
２の超音波ビームの送受信面の設置状態を、ＬＡ３０１
とＰＡＬ３０２の超音波ビームの走査面と直交する断
面、即ちＬＡ３０１とＰＡＬ３０２の圧電振動子の配列
方向と直交する面内における断面で示したものである。
従来の可変遅延装置と異なる点は、ＬＡ３０１とPAL302
が相対的に所定の角度θを持って対向し、設置されてい
ることである。この結果、例えばLA301から放射された
超音波ビーム３０３はＰＡＬ302で受信され、かつ反射
信号３０４は、可変遅延装置の周辺に施された音波吸収
体３０５で吸収され、多重反射信号を除去するものであ
る。第３図の構成ではＰＡＬ３０２がＬＡ３０１に対
し、θだけ傾斜して設置された構造となっているが、逆
にＬＡ３０１がＰＡＬ３０２に対し傾斜，設置された場
合でも同様な効果が得られる。また、LA301の中心０
と、ＰＡＬ３０２の中心ＡＢが同一線上にある必要もな
く、要するに反射信号３０４がＬＡ３０１に戻る経路が
なくなればよい。LA301とＰＡＬ３０２の相対的設置角
度は、ＬＡ３０１およびＰＡＬ３０２の送，受信開口径
およびＬＡ３０１とＰＡＬ３０２の距離等を勘案して設
定する。
が相対的に所定の角度θを持って対向し、設置されてい
ることである。この結果、例えばLA301から放射された
超音波ビーム３０３はＰＡＬ302で受信され、かつ反射
信号３０４は、可変遅延装置の周辺に施された音波吸収
体３０５で吸収され、多重反射信号を除去するものであ
る。第３図の構成ではＰＡＬ３０２がＬＡ３０１に対
し、θだけ傾斜して設置された構造となっているが、逆
にＬＡ３０１がＰＡＬ３０２に対し傾斜，設置された場
合でも同様な効果が得られる。また、LA301の中心０
と、ＰＡＬ３０２の中心ＡＢが同一線上にある必要もな
く、要するに反射信号３０４がＬＡ３０１に戻る経路が
なくなればよい。LA301とＰＡＬ３０２の相対的設置角
度は、ＬＡ３０１およびＰＡＬ３０２の送，受信開口径
およびＬＡ３０１とＰＡＬ３０２の距離等を勘案して設
定する。
以上、種々の実施例についてそれぞれ説明したが、これ
らの実施例を組合せ使用することにより、効果はさらに
向上することは明らかである。
らの実施例を組合せ使用することにより、効果はさらに
向上することは明らかである。
以上説明したように、本発明によれば扇形電子走査型超
音波断層検査装置がもつ基本的な長所、即ち、簡単な手
段で超音波ビームを扇形に送受波できることに加え、従
来の装置がもっていた致命的な短所即ち多重反射による
断層像の劣化を、ＰＡＬとＬＡとを超音波ビームの走査
面と直交する面内で相対的に傾斜させて設置することに
より防止することができ、高品位でかつ小型，安価な扇
形電子走査型超音波断層検査装置が実現できる。
音波断層検査装置がもつ基本的な長所、即ち、簡単な手
段で超音波ビームを扇形に送受波できることに加え、従
来の装置がもっていた致命的な短所即ち多重反射による
断層像の劣化を、ＰＡＬとＬＡとを超音波ビームの走査
面と直交する面内で相対的に傾斜させて設置することに
より防止することができ、高品位でかつ小型，安価な扇
形電子走査型超音波断層検査装置が実現できる。
第１図は従来の可変遅延装置の概略構成図、第２図ａ，
ｂはそれぞれ本発明の一実施例における扇形電子走査超
音波断層検査装置の全体構成を示すブロック図、第３図
は本発明に使用される可変遅延装置の構成例を示す断面
図である。 １０１，２０１……被検体、１０２，１０４，２０７，
３０２……位相配列圧電振動子群、１０３，２０２……
可変遅延装置、１０５……音波伝搬媒体、１０６，１０
７，３０１……線状配列圧電振動子群、１０８，３０
３，３０４……超音波ビーム、２０３，２０５……送受
信器、204……選択スイッチ、２０６……表示装置、３
０５……音波吸収体。
ｂはそれぞれ本発明の一実施例における扇形電子走査超
音波断層検査装置の全体構成を示すブロック図、第３図
は本発明に使用される可変遅延装置の構成例を示す断面
図である。 １０１，２０１……被検体、１０２，１０４，２０７，
３０２……位相配列圧電振動子群、１０３，２０２……
可変遅延装置、１０５……音波伝搬媒体、１０６，１０
７，３０１……線状配列圧電振動子群、１０８，３０
３，３０４……超音波ビーム、２０３，２０５……送受
信器、204……選択スイッチ、２０６……表示装置、３
０５……音波吸収体。
Claims (2)
- 【請求項１】円弧状に複数個配列され超音波ビームを走
査する第１の圧電振動子群と、上記円弧の凹面側に上記
第１の圧電振動子群と同一方向に直線状に複数個配列さ
れ超音波ビームを走査する第２の圧電振動子群と、上記
第１及び第２の圧電振動子群の間に介在する音波伝搬媒
体とを有する可変遅延装置を具備し、上記第１及び第２
の圧電振動子群の超音波ビームの走査面と直交する面内
で、上記第１及び第２の圧電振動子群の何れか一方の圧
電振動子群の送受信面と他方の圧電振動子群の送受信面
とが互いに平行でなく、かつ何れか一方の圧電振動子群
から発した超音波ビームが他方の圧電振動子群に反射し
た後に、再び超音波ビームを発した圧電振動子群に到達
しない角度に、上記第１と第２の圧電振動子群を設置
し、上記音波伝搬媒体の周囲を音波吸収体で覆ったこと
を特徴とする超音波断層検査装置。 - 【請求項２】可変遅延装置と被検体に接触して用いる位
相配列圧電振動子群との間に送受信切替スイッチおよび
扇形電子走査型超音波断層検査装置用送信器を設けたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波断層
検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171274A JPH064071B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 超音波断層検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171274A JPH064071B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 超音波断層検査装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56162465A Division JPS5865145A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 超音波断層検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021246A JPH021246A (ja) | 1990-01-05 |
| JPH064071B2 true JPH064071B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=15920287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63171274A Expired - Lifetime JPH064071B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 超音波断層検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064071B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8914735B2 (en) | 2011-05-06 | 2014-12-16 | David H. Sitrick | Systems and methodologies providing collaboration and display among a plurality of users |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP63171274A patent/JPH064071B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8914735B2 (en) | 2011-05-06 | 2014-12-16 | David H. Sitrick | Systems and methodologies providing collaboration and display among a plurality of users |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH021246A (ja) | 1990-01-05 |
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