JPH0651040B2 - 超音波断面画像作成方法、同装置及び超音波走査器 - Google Patents
超音波断面画像作成方法、同装置及び超音波走査器Info
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- JPH0651040B2 JPH0651040B2 JP60210883A JP21088385A JPH0651040B2 JP H0651040 B2 JPH0651040 B2 JP H0651040B2 JP 60210883 A JP60210883 A JP 60210883A JP 21088385 A JP21088385 A JP 21088385A JP H0651040 B2 JPH0651040 B2 JP H0651040B2
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- G—PHYSICS
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- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
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- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
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- G01S7/5206—Two-dimensional coordinated display of distance and direction; B-scan display
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- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は走査面に直角な回転軸の周りに回転可能で且つ
前記走査面内の前記回転軸と同心的な円に沿つて間隔を
とつて配置された少くとも第１及び第２のトランスジユ
ーサからなる１個のトランスジユーサアレイを使用し
て、前記トランスジユーサアレイを回転軸の周りに回転
させ、一つの走査面においてパルスエコー法により体内
の２つの異なる一部重畳するセクター走査を行う体内の
超音波断層像生成方法及び前記方法を実施する装置及び
走査器に関する。
前記走査面内の前記回転軸と同心的な円に沿つて間隔を
とつて配置された少くとも第１及び第２のトランスジユ
ーサからなる１個のトランスジユーサアレイを使用し
て、前記トランスジユーサアレイを回転軸の周りに回転
させ、一つの走査面においてパルスエコー法により体内
の２つの異なる一部重畳するセクター走査を行う体内の
超音波断層像生成方法及び前記方法を実施する装置及び
走査器に関する。
腹部及び産婦人科超音波診断及び身体の柔い部分を検査
を行う場合、二次元Ｂ像法（Ｂ−image method）を使用
するのが一般的である。この方法では検査領域を超音波
ビームで線状に走査する。所望により超音波ビームを表
示して超音波像を形成するさまざまな技術的方法があ
る。低速Ｂ像法として知られる合成走査法と高速Ｂ像法
として知られるリアルタイム法とに区別される。
を行う場合、二次元Ｂ像法（Ｂ−image method）を使用
するのが一般的である。この方法では検査領域を超音波
ビームで線状に走査する。所望により超音波ビームを表
示して超音波像を形成するさまざまな技術的方法があ
る。低速Ｂ像法として知られる合成走査法と高速Ｂ像法
として知られるリアルタイム法とに区別される。
従来の合成走査法では１個のモノリシツクトランスジユ
ーサからな超音波トランスジユーサが結合媒体を介して
皮膚上を通過し、トランスジユーサの平行及び角変位の
結合がなされる。任意時点のトランスジユーサ位置が電
気調整装置に送信されて、デイスプレイユニツト内で関
連する超音波ビーム方向に電子ビームを偏向させる。こ
のようにして、超音波像が一線ずつ形成される。この方
法では像の形成が比較的遅く、例えば像ごとに３０秒か
ら２分程度を要するため、表示を行うためには像記憶装
置を使用しなければならない。従来の合成走査方法の利
点は次の通りである。
ーサからな超音波トランスジユーサが結合媒体を介して
皮膚上を通過し、トランスジユーサの平行及び角変位の
結合がなされる。任意時点のトランスジユーサ位置が電
気調整装置に送信されて、デイスプレイユニツト内で関
連する超音波ビーム方向に電子ビームを偏向させる。こ
のようにして、超音波像が一線ずつ形成される。この方
法では像の形成が比較的遅く、例えば像ごとに３０秒か
ら２分程度を要するため、表示を行うためには像記憶装
置を使用しなければならない。従来の合成走査方法の利
点は次の通りである。
1.像の粒度（“斑点ノイズ”）が低減される。その結
果、異なる組織部間のグレートーン差が一層容易に見え
るようになり、例えば膨脹やほう腫等の異なる組織の構
造を一層容易に確認できる。
果、異なる組織部間のグレートーン差が一層容易に見え
るようになり、例えば膨脹やほう腫等の異なる組織の構
造を一層容易に確認できる。
2.組織と臓器の境界の描写が改善される。このような境
界は超音波を反射するため、超音波ビームが境界表面に
垂直に入射する時トランスジユーサは最大エコー信号を
送出する。検査中の体内にはいくつかの異なる方向から
超音波パルスが当てられるため、合成走査ではこの状態
が満たされる可能性が高い。
界は超音波を反射するため、超音波ビームが境界表面に
垂直に入射する時トランスジユーサは最大エコー信号を
送出する。検査中の体内にはいくつかの異なる方向から
超音波パルスが当てられるため、合成走査ではこの状態
が満たされる可能性が高い。
前記旧来の合成走査法の欠点は次のようである。
1.低速の像形成ということは静止記憶像しか生成でき
ず、新しい像を生成するにはこれを消去しなければなら
ないため動作のリアルタイムデイスプレイを得ることが
できない。
ず、新しい像を生成するにはこれを消去しなければなら
ないため動作のリアルタイムデイスプレイを得ることが
できない。
2.検査所要時間が比較的長い。
3.低速像形成中に臓器の動作により生じた人偽構造が像
品質に大きな逆効果を与える。
品質に大きな逆効果を与える。
4.所要装置及び操作技術が比較的複雑である。
5.特にトランスジユーサを手動で移動させる場合には、
像品質は操作者の熟練度に大きく左右される。従つて使
用可能な像を得るには、操作者を適格に訓練する必要が
ある。同じ訓練を受けて同じ経験を持つ操作者であつて
も、同じ対象から得られる像は通常異なるものである。
像品質は操作者の熟練度に大きく左右される。従つて使
用可能な像を得るには、操作者を適格に訓練する必要が
ある。同じ訓練を受けて同じ経験を持つ操作者であつて
も、同じ対象から得られる像は通常異なるものである。
従来の合成走査法に較べて、リアルタイム法は高速像形
成を特徴とする。機械的もしくは電子的に制御された走
査により、各像を数分の１秒で生成することができる。
リアルタイム法で得られる像繰返周波数は毎秒１５画像
より高くすることができる。
成を特徴とする。機械的もしくは電子的に制御された走
査により、各像を数分の１秒で生成することができる。
リアルタイム法で得られる像繰返周波数は毎秒１５画像
より高くすることができる。
リアルタイム法の主な利点は比較的良好な解像度及び充
分なグレー階級で検査時間が比較的短くなり、比較的高
い像繰返周波数により動作をリアルタイムで表示するこ
とができる、すなわち検査中に動作を直接観察できると
いう事実である。リアルタイム法の他の利点は像の正確
な再現性、（すなわち像品質の操作者の技能に対する依
存度が低い）、装置コストが低い、及び装置の操作が簡
単なことである。
分なグレー階級で検査時間が比較的短くなり、比較的高
い像繰返周波数により動作をリアルタイムで表示するこ
とができる、すなわち検査中に動作を直接観察できると
いう事実である。リアルタイム法の他の利点は像の正確
な再現性、（すなわち像品質の操作者の技能に対する依
存度が低い）、装置コストが低い、及び装置の操作が簡
単なことである。
合成走査法と比較した場合のリアルタイム法の一つの重
要な欠点は異なる柔い部分のデイスプレイの満足度が低
いことである。一方では像斑点ノイズが高いためグレー
トーン差の明瞭度は低く、他方ではリアルタイム法の場
合被検査体に異なる方向から超音波パルスを当てる可能
性がないため、組織と臓器の境界の描写は良好でない。
要な欠点は異なる柔い部分のデイスプレイの満足度が低
いことである。一方では像斑点ノイズが高いためグレー
トーン差の明瞭度は低く、他方ではリアルタイム法の場
合被検査体に異なる方向から超音波パルスを当てる可能
性がないため、組織と臓器の境界の描写は良好でない。
前記２つの方法の欠点を受容することなくその利点を達
成できるような方法と装置が必要とされている。その必
要性は医療超音波診断において特に高い。
成できるような方法と装置が必要とされている。その必
要性は医療超音波診断において特に高い。
従つて、本発明の目的は合成走査法とリアルタイム法の
欠点を実質的に排除しながら両方法の利点を達成できる
ような方法、超音波像形成装置及び走査器を提供するこ
とである。
欠点を実質的に排除しながら両方法の利点を達成できる
ような方法、超音波像形成装置及び走査器を提供するこ
とである。
本発明に従つて、この目的は前記した種類の方法により
達成され、それは (a) 少くとも２つの異なる走査のうち、一方は第１のト
ランスジユーサにより実施され他方は第２のトランスジ
ユーサにより実施され、各トランスジユーサが超音波パ
ルスの放出及びエコー波の受信に使用される、 (b) 全走査中、身体に対する回転軸の位置は変化しな
い、ことを特徴とする。
達成され、それは (a) 少くとも２つの異なる走査のうち、一方は第１のト
ランスジユーサにより実施され他方は第２のトランスジ
ユーサにより実施され、各トランスジユーサが超音波パ
ルスの放出及びエコー波の受信に使用される、 (b) 全走査中、身体に対する回転軸の位置は変化しな
い、ことを特徴とする。
本発明はまた本発明に従つた方法を実施するのに使用で
きる２つの超音波像形成装置にも関連する。
きる２つの超音波像形成装置にも関連する。
第１の装置は走査面に直角な回転軸の周りを回転可能な
１個の超音波トランスジユーサアレイからなり、それは
少くとも第１及び第２のトランスジユーサを有し、これ
らのトランスジユーサは走査面内の回転軸と同心の円に
沿つて間隔をとつて配置されており、各トランスジユー
サの走査面内の断面はトランスジユーサの放出面に直角
でその中心を通る対称軸を有し、さらにトランスジユー
サアレイの回転運動を可能とする駆動機構と、トランシ
ーバユニツトを有している。本発明に従つて、本装置は
前記円に沿つて順次配置されたトランスジユーサの断面
対称軸が前記円の中心点から間隔のとられた点で交差す
ることを特徴とする。
１個の超音波トランスジユーサアレイからなり、それは
少くとも第１及び第２のトランスジユーサを有し、これ
らのトランスジユーサは走査面内の回転軸と同心の円に
沿つて間隔をとつて配置されており、各トランスジユー
サの走査面内の断面はトランスジユーサの放出面に直角
でその中心を通る対称軸を有し、さらにトランスジユー
サアレイの回転運動を可能とする駆動機構と、トランシ
ーバユニツトを有している。本発明に従つて、本装置は
前記円に沿つて順次配置されたトランスジユーサの断面
対称軸が前記円の中心点から間隔のとられた点で交差す
ることを特徴とする。
本発明に従つた第２の装置は走査面に直角な回転軸の周
りを回転可能な１個の超音波トランスジユーサアレイを
有し、それは走査面内の回転軸と同心の円に沿つて間隔
をとつて配置された少くとも一対のトランスジユーサか
らなり、各トランスジユーサの走査面内の断面はトラン
スジユーサの放出面に直角でその中心を通る対称軸を有
し、さらにトランスジユーサアレイの回転運動を可能と
する駆動機構とトランシーバユニツトを有している。本
装置は少くとも一対のトランスジユーサが円の直径の両
端に配置され、対をなす２個のトランスジユーサの断面
の対称軸が平行に且つ直径の同じ側に延在するか、もし
くは１方のトランスジユーサの対称軸が直径と一致し他
方のトランスジユーサの対称軸が直径と平行に延在する
ことを特徴としている。
りを回転可能な１個の超音波トランスジユーサアレイを
有し、それは走査面内の回転軸と同心の円に沿つて間隔
をとつて配置された少くとも一対のトランスジユーサか
らなり、各トランスジユーサの走査面内の断面はトラン
スジユーサの放出面に直角でその中心を通る対称軸を有
し、さらにトランスジユーサアレイの回転運動を可能と
する駆動機構とトランシーバユニツトを有している。本
装置は少くとも一対のトランスジユーサが円の直径の両
端に配置され、対をなす２個のトランスジユーサの断面
の対称軸が平行に且つ直径の同じ側に延在するか、もし
くは１方のトランスジユーサの対称軸が直径と一致し他
方のトランスジユーサの対称軸が直径と平行に延在する
ことを特徴としている。
本発明はまた、本発明に従つた像形成装置に使用して本
発明に従つた方法を実施できる２つの超音波走査器にも
関連する。
発明に従つた方法を実施できる２つの超音波走査器にも
関連する。
本発明に従つた第１の走査器は走査面に直角な回転軸の
周りを回転可能な１個の超音波トランスジユーサアレイ
を有し、それは少くとも第１及び第２のトランスジユー
サを有し、これらのトランスジユーサは走査面内の回転
軸と同心の円に沿つて間隔をとつて配置されており、各
トランスジユーサの走査面内の断面は放出面に直角でそ
の中心を通り対称軸を有し、さらに回転軸の周りにトラ
ンスジユーサアレイの回転運動を可能とする駆動機構を
有している。本走査器は円に沿つて連続的に配置された
トランスジユーサの断面の対称軸が前記円の中心から間
隔のとられた点で交差することを特徴としている。
周りを回転可能な１個の超音波トランスジユーサアレイ
を有し、それは少くとも第１及び第２のトランスジユー
サを有し、これらのトランスジユーサは走査面内の回転
軸と同心の円に沿つて間隔をとつて配置されており、各
トランスジユーサの走査面内の断面は放出面に直角でそ
の中心を通り対称軸を有し、さらに回転軸の周りにトラ
ンスジユーサアレイの回転運動を可能とする駆動機構を
有している。本走査器は円に沿つて連続的に配置された
トランスジユーサの断面の対称軸が前記円の中心から間
隔のとられた点で交差することを特徴としている。
本発明に従つた第の走査器は走査面に直角な回転軸の周
りを回転可能な１個の超音波トランスジユーサアレイを
有し、それは走査面内の回転軸と同心の円に沿つて間隔
をとつて配置された少くとも一対のトランスジユーサか
らなり、各トランスジユーサの走査面内の断面はトラン
スジユーサの放出面に直角でその中心を通る対称軸を有
し、さらに回転軸の周りにトランスジユーサアレイの回
転運動を可能とする駆動機構を有している。本走査器は
円の直径の両端に少くとも一対のトランスジユーサが配
置され、対をなす２個のトランスジユーサの断面対称軸
が平行に且つ直径の同じ側に延在するか、もしくは一方
のトランスジユーサの対称軸が直径と一致し他方のトラ
ンスジユーサの対称軸が直径と平行に延在することを特
徴としている。
りを回転可能な１個の超音波トランスジユーサアレイを
有し、それは走査面内の回転軸と同心の円に沿つて間隔
をとつて配置された少くとも一対のトランスジユーサか
らなり、各トランスジユーサの走査面内の断面はトラン
スジユーサの放出面に直角でその中心を通る対称軸を有
し、さらに回転軸の周りにトランスジユーサアレイの回
転運動を可能とする駆動機構を有している。本走査器は
円の直径の両端に少くとも一対のトランスジユーサが配
置され、対をなす２個のトランスジユーサの断面対称軸
が平行に且つ直径の同じ側に延在するか、もしくは一方
のトランスジユーサの対称軸が直径と一致し他方のトラ
ンスジユーサの対称軸が直径と平行に延在することを特
徴としている。
本発明に従つた超音波像形成方法及び装置及び本発明に
従つた超音波走査器により、従来の合成走査法（低速Ｂ
像法）及びリアルタイム法（高速Ｂ像法）の前記欠点を
受容することなく、両方法の利点を有する体内の超音波
断層像を生成することができる。本発明により達成され
る利点は次の通りである。
従つた超音波走査器により、従来の合成走査法（低速Ｂ
像法）及びリアルタイム法（高速Ｂ像法）の前記欠点を
受容することなく、両方法の利点を有する体内の超音波
断層像を生成することができる。本発明により達成され
る利点は次の通りである。
−・生成される超音像は粒度（“斑点ノイズ”）が低い
ため、類似の組織間のグレートーン差を一層容易に確認
できる。
ため、類似の組織間のグレートーン差を一層容易に確認
できる。
−・結果として生じる像で組織と臓器の境界を明瞭に確
認できる。
認できる。
−・本発明に従つた方法は身体に極めて接近して配置で
き且つ比較的高速の回転運動が可能なトランスジユーサ
により実施することができるため、比較的高い像繰返周
波数が得られ従つてリアルタイムで動作を表示すること
ができる。
き且つ比較的高速の回転運動が可能なトランスジユーサ
により実施することができるため、比較的高い像繰返周
波数が得られ従つてリアルタイムで動作を表示すること
ができる。
−・得られる繰返周波数が比較的高いため、走査中の臓
器の動作は像品質に逆効果を及ぼさない。
器の動作は像品質に逆効果を及ぼさない。
−・本発明の応用範囲は極めて広い。適切な選択及び特
定応用に適したトランスジユーサを使用することによ
り、例えば、患者の身体の異なる部分を検べることがで
きる。本発明は腹部臓器のリアルタイム超音波診断に応
用する場合、特に有利である。また本発明により得られ
る像繰返周波数により、心臓の検査にも適している。
定応用に適したトランスジユーサを使用することによ
り、例えば、患者の身体の異なる部分を検べることがで
きる。本発明は腹部臓器のリアルタイム超音波診断に応
用する場合、特に有利である。また本発明により得られ
る像繰返周波数により、心臓の検査にも適している。
−・得られる像は再現性が際立つて良好である、すなわ
ち、得られる像品質は操作者の技能とは実質的に無関係
である。
ち、得られる像品質は操作者の技能とは実質的に無関係
である。
−・皮膚表面及びその付近の走査領域の幅はセクター走
査の場合よりも大きい。
査の場合よりも大きい。
−・本発明に従つた方法を実施するのは比較的簡単であ
り、この目的のために要する検査時間は非常に短い。
り、この目的のために要する検査時間は非常に短い。
本発明に従つた方法は装置の出費を比較的少くして実施
することができる。
することができる。
［実施例］ 第１図に本発明に従つた方法を実施する超音波像形成装
置をブロツク図である。本装置は超音波走査器１１４及
び信号処理ユニツト１１５を有している。
置をブロツク図である。本装置は超音波走査器１１４及
び信号処理ユニツト１１５を有している。
超音波走査器１１４は超音波トランスジユーサユニツト
１１２及び駆動機構１４を有している。
１１２及び駆動機構１４を有している。
第１図に示す信号処理ユニツト１１５はトランシーバユ
ニツト１５と、素子接続器１６と、像信号処理ユニツト
１７と、超音波像を表示するテレビジヨンモニター１８
と制御ユニツト１９を有している。
ニツト１５と、素子接続器１６と、像信号処理ユニツト
１７と、超音波像を表示するテレビジヨンモニター１８
と制御ユニツト１９を有している。
第１図に示すように、トランスジユーサユニツト１１２
は例えばキヤリア２５上に配置された２個のトランスジ
ユーサ１２１，１２２からなる１個の超音波トランスジ
ユーサアレイを有し、それは走査面に直角な回転軸１３
の周りを回転することができ、函体２８及びプラスチツ
ク製の超音波透過性ダイアフラム２６により形成された
容器内に収納されている。容器には例えばひまし油等の
伝導液２７が充填されている。図面を簡単化するため
に、この液は第１図に示されていない。第１図から判る
ように、キヤリア２５の断面及び回転軸１３は同心であ
る。
は例えばキヤリア２５上に配置された２個のトランスジ
ユーサ１２１，１２２からなる１個の超音波トランスジ
ユーサアレイを有し、それは走査面に直角な回転軸１３
の周りを回転することができ、函体２８及びプラスチツ
ク製の超音波透過性ダイアフラム２６により形成された
容器内に収納されている。容器には例えばひまし油等の
伝導液２７が充填されている。図面を簡単化するため
に、この液は第１図に示されていない。第１図から判る
ように、キヤリア２５の断面及び回転軸１３は同心であ
る。
好ましくはアレイ内の各トランスジユーサは単体のモノ
リシツクトランスジユーサであるが、セグメント化され
たトランスジユーサでもよい。
リシツクトランスジユーサであるが、セグメント化され
たトランスジユーサでもよい。
モノリシツクトランスジユーサを使用する場合、各トラ
ンスジユーサの放出面は例えば円形もしくは環状とする
ことができる。この放出面は平坦とするかあるいは彎曲
させて超音波を焦点に集めることができる。この種の彎
曲は例えば球状、双曲線状もしくは円錐状とすることが
できる。
ンスジユーサの放出面は例えば円形もしくは環状とする
ことができる。この放出面は平坦とするかあるいは彎曲
させて超音波を焦点に集めることができる。この種の彎
曲は例えば球状、双曲線状もしくは円錐状とすることが
できる。
セグメント化されたトランスジユーサもしくは対応する
トランスジユーサ素子アレイを使用する場合、それらは
さまざまな形状とすることができる。
トランスジユーサ素子アレイを使用する場合、それらは
さまざまな形状とすることができる。
−・動的焦点合せとして知られる焦点合せを行うには、
例えば、複数個の同心環状トランスジユーサ素子からな
るトランスジユーサを使用するのが有利である。このア
レイの放出面は平坦、球状もしくは円錐状とすることが
できる。
例えば、複数個の同心環状トランスジユーサ素子からな
るトランスジユーサを使用するのが有利である。このア
レイの放出面は平坦、球状もしくは円錐状とすることが
できる。
−・超音波場の横方向マクシマを低減するには、環状ア
レイトラスジユーサ素子を使用するのが有利である。こ
のアレイの放出面は平坦、球状もしくは円錐状とするこ
とができる。
レイトラスジユーサ素子を使用するのが有利である。こ
のアレイの放出面は平坦、球状もしくは円錐状とするこ
とができる。
−・トランスジユーサに対して移動及び／もしくは電子
的に焦点合せすることができる超音波ビームを発生する
必要がある場合には、隣接するトランスジユーサ素子の
細長いアレイを使用するのが有利である。このアレイの
放出面の断面は平坦、球状もしくは円筒状もしくはＶ型
線とすることができる。
的に焦点合せすることができる超音波ビームを発生する
必要がある場合には、隣接するトランスジユーサ素子の
細長いアレイを使用するのが有利である。このアレイの
放出面の断面は平坦、球状もしくは円筒状もしくはＶ型
線とすることができる。
後記する一実施例において、第１図の各トランスジユー
サ１２１，１２２はモノリシツク超音波トランスジユー
サを有している。
サ１２１，１２２はモノリシツク超音波トランスジユー
サを有している。
トランスジユーサは頑丈なユニツトを形成している。好
ましくはトランスジユーサの放出面は球状であるが、円
筒状や平坦でもよい。
ましくはトランスジユーサの放出面は球状であるが、円
筒状や平坦でもよい。
制御ユニツト１９により制御される駆動機構１４により
トランスジユーサアレイを回転駆動させることができ
る。駆動機構は駆動モータとセルシンを有している。セ
ルシンは任意時点のトランスジユーサ位置に対応する信
号を送出し、この信号は像信号処理ユニツト１７へ送ら
れる。しかしながら、駆動機構は例えば制御回路は無い
が通常のセルシンを有する簡単な構造とすることができ
る。駆動用としてステツプモータを使用する場合はセル
シンは必要ではない。
トランスジユーサアレイを回転駆動させることができ
る。駆動機構は駆動モータとセルシンを有している。セ
ルシンは任意時点のトランスジユーサ位置に対応する信
号を送出し、この信号は像信号処理ユニツト１７へ送ら
れる。しかしながら、駆動機構は例えば制御回路は無い
が通常のセルシンを有する簡単な構造とすることができ
る。駆動用としてステツプモータを使用する場合はセル
シンは必要ではない。
トランシーバユニツト１５がトランスジユーサアレイ内
のトランスジユーサ素子に送信する信号を発生し、トラ
ンスジユーサ素子から送出されるエコー信号を処理して
像信号を発生する。
のトランスジユーサ素子に送信する信号を発生し、トラ
ンスジユーサ素子から送出されるエコー信号を処理して
像信号を発生する。
素子接続器１６がトランシーバユニツト１５とトランス
ジユーサアレイ間に接続されていて、アレイの個々のト
ランスジユーサをトランシーバ１５に電気的に接続す
る。
ジユーサアレイ間に接続されていて、アレイの個々のト
ランスジユーサをトランシーバ１５に電気的に接続す
る。
トランスジユーサユニツトがセグメント化されたトラン
スジユーサを有し且つトランスジユーサ素子を群として
使用する手段が設けられている場合には、トランスジユ
ーサ接続器１６はトランスジユーサの少くとも異なる２
群の隣接トランスジユーサ素子を選択して、選択された
各群のトランスジユーサ素子をトランシーバユニツト１
５へ電気的に接続する素子選定器１６１を有する。好ま
しくは、各群が等幅となり少くとも異なる２群の放出面
の中心間距離が各群の幅の半分とほぼ等しくなるように
素子選定器１６１はトランスジユーサ素子群を選定す
る。
スジユーサを有し且つトランスジユーサ素子を群として
使用する手段が設けられている場合には、トランスジユ
ーサ接続器１６はトランスジユーサの少くとも異なる２
群の隣接トランスジユーサ素子を選択して、選択された
各群のトランスジユーサ素子をトランシーバユニツト１
５へ電気的に接続する素子選定器１６１を有する。好ま
しくは、各群が等幅となり少くとも異なる２群の放出面
の中心間距離が各群の幅の半分とほぼ等しくなるように
素子選定器１６１はトランスジユーサ素子群を選定す
る。
アレイの少くとも２個の異なるトランスジユーサもしく
は異なるトランスジユーサに属する少くとも２個のトラ
ンスジユーサ素子もしくはトランスジユーサ素子群によ
り体内１１を走査するか、あるいは一方のトランスジユ
ーサの少くとも異なる２群のトランスジユーサ素子によ
り体内１１を走査して個々の像が記録される。像信号処
理ユニツト１７の目的は電子的合成の実施、すなわちこ
れらの個々の像を組立てて合成像を与えることである。
このため、前記ユニツト１７はトランシーバユニツトか
ら送出される像信号を記憶して関連づける装置と、結果
として生じる合成像に対応する像信号をテレビジヨンモ
ニター１８へ送信する装置を有している。
は異なるトランスジユーサに属する少くとも２個のトラ
ンスジユーサ素子もしくはトランスジユーサ素子群によ
り体内１１を走査するか、あるいは一方のトランスジユ
ーサの少くとも異なる２群のトランスジユーサ素子によ
り体内１１を走査して個々の像が記録される。像信号処
理ユニツト１７の目的は電子的合成の実施、すなわちこ
れらの個々の像を組立てて合成像を与えることである。
このため、前記ユニツト１７はトランシーバユニツトか
ら送出される像信号を記憶して関連づける装置と、結果
として生じる合成像に対応する像信号をテレビジヨンモ
ニター１８へ送信する装置を有している。
本明細書ではユニツト１７の詳細構造及び動作には触れ
ず、それについては同時に出願した米国特許出願第
号“合成超音波断層像のリアルタイム
デイスプレイ方法、超音波像形成装置及び像信号処理ユ
ニツト”を参照願いたい。
ず、それについては同時に出願した米国特許出願第
号“合成超音波断層像のリアルタイム
デイスプレイ方法、超音波像形成装置及び像信号処理ユ
ニツト”を参照願いたい。
テレビジヨンモニター１８が個々の像の前記合成により
生成される像を表示する。
生成される像を表示する。
制御ユニツト１９が駆動機構１４、トランシーバユニツ
ト１５、素子接続器１６、像信号処理ユニツト１７及び
テレビジヨンモニター１８の動作を制御する。
ト１５、素子接続器１６、像信号処理ユニツト１７及び
テレビジヨンモニター１８の動作を制御する。
第２図〜第９図は第１図のトランスジユーサアレイのい
くつかの実施例の走査面内の断面図である。第２図〜第
９図の各々において、トランスジユーサキヤリア２５の
位置を円２４で示す。図から判るように、トランスジユ
ーサはこの円に沿つて間隔をとつて配置され、各トラン
スジユーサの走査面内の断面はトランスジユーサの放出
面に直角でその中心を通つて延在する対称軸を有してい
る。第２図〜第９図に示すように、トランスジユーサ１
２１〜１２４はキヤリアの対称軸に関して異なる位置に
配置することができる。
くつかの実施例の走査面内の断面図である。第２図〜第
９図の各々において、トランスジユーサキヤリア２５の
位置を円２４で示す。図から判るように、トランスジユ
ーサはこの円に沿つて間隔をとつて配置され、各トラン
スジユーサの走査面内の断面はトランスジユーサの放出
面に直角でその中心を通つて延在する対称軸を有してい
る。第２図〜第９図に示すように、トランスジユーサ１
２１〜１２４はキヤリアの対称軸に関して異なる位置に
配置することができる。
第１図〜第６図に示すトランスジユーサアレイの共通す
る特徴は、円２４に沿つて順次配置されたトランスジユ
ーサの断面の対称軸３１〜３３が円２４の中心から離れ
た点３５，３６もしくは３７で交差することである。
る特徴は、円２４に沿つて順次配置されたトランスジユ
ーサの断面の対称軸３１〜３３が円２４の中心から離れ
た点３５，３６もしくは３７で交差することである。
第７図〜第９図に示すトランスジユーサアレイの共通す
る特徴はこれらのアレイの各々が少くとも一対のトラン
スジユーサ１２１，１２２及び１２３，１２４を有し、
少くとも一対のトランスジユーサが円２４の直径１４１
もしくは１４２の両端に配置され、対をなす２個のトラ
ンスジユーサの断面の対称軸３１１，３２１及び３３
１，３４１が直径１４１及び１４２の同じ側を平行に延
在しているか（第７図及び第９図参照）もしくは一方の
トランスジユーサの対称軸３１２が直径１４１と一致し
他方のトランスジユーサの対称軸３２２が直径１４１と
平行に延在している（第８図参照）ことである。
る特徴はこれらのアレイの各々が少くとも一対のトラン
スジユーサ１２１，１２２及び１２３，１２４を有し、
少くとも一対のトランスジユーサが円２４の直径１４１
もしくは１４２の両端に配置され、対をなす２個のトラ
ンスジユーサの断面の対称軸３１１，３２１及び３３
１，３４１が直径１４１及び１４２の同じ側を平行に延
在しているか（第７図及び第９図参照）もしくは一方の
トランスジユーサの対称軸３１２が直径１４１と一致し
他方のトランスジユーサの対称軸３２２が直径１４１と
平行に延在している（第８図参照）ことである。
第３図及び第５図に示すトランスジユーサアレイにおい
て、トランスジユーサは円に沿つて互いに等間隔で配置
されている。一方第２図、第４図、第６図〜第９図に従
つたトランスジユーサアレイでは、トランスジユーサは
互いにほぼ等間隔で配置されているだけである。
て、トランスジユーサは円に沿つて互いに等間隔で配置
されている。一方第２図、第４図、第６図〜第９図に従
つたトランスジユーサアレイでは、トランスジユーサは
互いにほぼ等間隔で配置されているだけである。
好ましくは、第１図〜第９図に示すアレイの全てのトラ
ンスジユーサの放出面が等幅である。この種のトランス
ジユーサアレイを使用する場合、トランスジユーサアレ
イの回転の結果として各トランスジユーサは検査中の身
体に対して異なる位置をとり、そこでは各トランスジユ
ーサは円２４の中心と検査中の身体との間に配置され、
走査面内の断面対称軸がトランスジユーサ装置と検査中
の身体との接触面に直角な方向となり、前記異なる位置
における隣接トランスジユーサの放出面の中心点が占有
する位置間の距離が１個のトランスジユーサの放出面の
幅のほぼ半分となるように円２４に沿つた個々のトラン
スジユーサの配置を選定するのが有利である（第２図〜
第９図）。これは例えば第７図及び第９図に示すトラン
スジユーサアレイにより達成することができる。
ンスジユーサの放出面が等幅である。この種のトランス
ジユーサアレイを使用する場合、トランスジユーサアレ
イの回転の結果として各トランスジユーサは検査中の身
体に対して異なる位置をとり、そこでは各トランスジユ
ーサは円２４の中心と検査中の身体との間に配置され、
走査面内の断面対称軸がトランスジユーサ装置と検査中
の身体との接触面に直角な方向となり、前記異なる位置
における隣接トランスジユーサの放出面の中心点が占有
する位置間の距離が１個のトランスジユーサの放出面の
幅のほぼ半分となるように円２４に沿つた個々のトラン
スジユーサの配置を選定するのが有利である（第２図〜
第９図）。これは例えば第７図及び第９図に示すトラン
スジユーサアレイにより達成することができる。
トランスジユーサアレイの前記実施例において、個々の
トランスジユーサの放出面は球状、円筒状、円錐状もし
くは平坦とすることができる。
トランスジユーサの放出面は球状、円筒状、円錐状もし
くは平坦とすることができる。
第１０図〜第１２図に関して説明するように、アレイの
各トランスジユーサ（例えば第１図の符号１２１，１２
２）は隣接するトランスジユーサ素子にセグメント化す
ることができ且つ頑丈なユニツトに形成することができ
る。トランスジユーサのセグメント化はその励起電極を
セグメント化して行うことができる。トランスジユーサ
素子の放出面は使用する電極の形状の選択によつて決る
異なる形状とすることができる。第１０図〜第１２図に
異なるトランスジユーサ素子にセグメント化されたトラ
ンスジユーサ１２１及び１２２の実施例を示す。
各トランスジユーサ（例えば第１図の符号１２１，１２
２）は隣接するトランスジユーサ素子にセグメント化す
ることができ且つ頑丈なユニツトに形成することができ
る。トランスジユーサのセグメント化はその励起電極を
セグメント化して行うことができる。トランスジユーサ
素子の放出面は使用する電極の形状の選択によつて決る
異なる形状とすることができる。第１０図〜第１２図に
異なるトランスジユーサ素子にセグメント化されたトラ
ンスジユーサ１２１及び１２２の実施例を示す。
第１０図の実施例において、トランスジユーサ電極によ
り覆われる領域は円型表面セグメントで形成されてい
る。これによつて第１０図に示すようなトランスジユー
サ素子４１〜４７へのセグメント化が行われる。同様
に、第１１図及び第１２図に示す実施例にはトランスジ
ユーサの素子６１〜６５及び８１〜８５へのセグメント
化を示す。
り覆われる領域は円型表面セグメントで形成されてい
る。これによつて第１０図に示すようなトランスジユー
サ素子４１〜４７へのセグメント化が行われる。同様
に、第１１図及び第１２図に示す実施例にはトランスジ
ユーサの素子６１〜６５及び８１〜８５へのセグメント
化を示す。
第１０図，第１１図もしくは第１２図に示すトランスジ
ユーサから発生される超音波ビームを焦点に集めるた
め、もしくは対応する受信特性のために、トランスジユ
ーサ放出面を彎曲する替りにもしくはさらにその上に個
々のトランスジユーサ素子からの送信信号やエコー信号
をさまざまに遅延させることができる。
ユーサから発生される超音波ビームを焦点に集めるた
め、もしくは対応する受信特性のために、トランスジユ
ーサ放出面を彎曲する替りにもしくはさらにその上に個
々のトランスジユーサ素子からの送信信号やエコー信号
をさまざまに遅延させることができる。
トランスジユーサ素子で形成された異なる群を使用する
ことにより、異なる超音波ビームを発生することができ
る。
ことにより、異なる超音波ビームを発生することができ
る。
第１０図の小円５１〜５７の各々がトランスジユーサ素
子群が発生する超音波ビームの断面対称中心を表わして
いる。次に示すトランスジユーサ素子群を使用して第１
０図に示すトランスジユーサによる合成像を生成するこ
とができる。
子群が発生する超音波ビームの断面対称中心を表わして
いる。次に示すトランスジユーサ素子群を使用して第１
０図に示すトランスジユーサによる合成像を生成するこ
とができる。
群 トランスジユーサ素子 対称中心 １ 41，42 51 ２ 42，43，44 52 ３ 44，45，46 53 ４ 46，47 54 ５ 41，42，43，44 55 ６ 42，43，44，45，46 56 ７ 44，45，46，47 57 ８ 41，42，43，44，45，46 52 ９ 42，43，44，45，46，47 53 １０ 41，42，43，44，45，46，47 56 １〜１０群の組合せにより体内を走査することにより、
斑点ノイズ量の異なる個々の像を生成することができ
る。これら個々の像の複数個を電子的に結合すれば、臓
器と組織の境界が個々の像の場合よりも一層明瞭な合成
像を生成することができる。
斑点ノイズ量の異なる個々の像を生成することができ
る。これら個々の像の複数個を電子的に結合すれば、臓
器と組織の境界が個々の像の場合よりも一層明瞭な合成
像を生成することができる。
第１１図の実施例において、トランスジユーサはトラン
スジユーサ素子６１〜６５を有している。第１１図にお
いて、各小円６６〜６９が２個１群の隣接トランスジユ
ーサ素子から発生できる超音波ビームのおおよその断面
対称中心を示す。第１０図のトランスジユーサと同様
に、次のようなトランスジユーサ素子群の組合せを使用
して高次の合成を行う目的で第１１図に示す実施例によ
り合成像を生成することができる。
スジユーサ素子６１〜６５を有している。第１１図にお
いて、各小円６６〜６９が２個１群の隣接トランスジユ
ーサ素子から発生できる超音波ビームのおおよその断面
対称中心を示す。第１０図のトランスジユーサと同様
に、次のようなトランスジユーサ素子群の組合せを使用
して高次の合成を行う目的で第１１図に示す実施例によ
り合成像を生成することができる。
群 トランスジユーサ素子 １ 61，62，63 ２ 62，63，64 ３ 63，64，65 ４ 61，62，63，64 ５ 62，63，64，65 ６ 61，62，63，64，65 第１０図及び第１１図に示す実施例に関する前記説明は
トランスジユーサ素子８１〜８５を有する第１２図のト
ランスジユーサの実施例にも同様に当てはまる。第１２
図において、小円８６〜８９の各々が対称中心を表わ
す。
トランスジユーサ素子８１〜８５を有する第１２図のト
ランスジユーサの実施例にも同様に当てはまる。第１２
図において、小円８６〜８９の各々が対称中心を表わ
す。
前記装置を例えば第１２図に示すようなトランスジユー
サで作動させる場合、良好な横方向解像度を得るため
に、放出面が対称構成とされるようにトランスジユーサ
素子群を選定し個々の群の放出面の対称軸が２つの隣接
するトランスジユーサ素子間の間隙内に来るかもしくは
トランスジユーサ素子の放出面の中心に来るように素子
選定器１６１を制御するのが有利である。この種の実施
例では、完全な動作サイクル中に選定される群の放出面
の対称軸が２つの隣接トランスジユーサ素子間の間隙内
もしくはトランスジユーサ素子の中心の各位置を少くと
も１回占有し、例外となりうるのは第１のトランスジユ
ーサ群の最初の半分及び最終トランスジユーサ群の第２
の半分のトランスジユーサ素子のみとなるように、トラ
ンスジユーサ素子群が選定されるように素子選定器を構
成するのが有利である。
サで作動させる場合、良好な横方向解像度を得るため
に、放出面が対称構成とされるようにトランスジユーサ
素子群を選定し個々の群の放出面の対称軸が２つの隣接
するトランスジユーサ素子間の間隙内に来るかもしくは
トランスジユーサ素子の放出面の中心に来るように素子
選定器１６１を制御するのが有利である。この種の実施
例では、完全な動作サイクル中に選定される群の放出面
の対称軸が２つの隣接トランスジユーサ素子間の間隙内
もしくはトランスジユーサ素子の中心の各位置を少くと
も１回占有し、例外となりうるのは第１のトランスジユ
ーサ群の最初の半分及び最終トランスジユーサ群の第２
の半分のトランスジユーサ素子のみとなるように、トラ
ンスジユーサ素子群が選定されるように素子選定器を構
成するのが有利である。
実施例において、素子選定器１６１は１個のトランスジ
ユーサによる走査期間中、トランスジユーサの少くとも
異なる一対のトランスジユーサ素子群を交互にトランシ
ーバユニツト１５に接続するように構成されている。
ユーサによる走査期間中、トランスジユーサの少くとも
異なる一対のトランスジユーサ素子群を交互にトランシ
ーバユニツト１５に接続するように構成されている。
第１図〜第１２図を参照として説明した装置を次のよう
に使用して、本発明に従つた方法、例えば患者の身体の
一部の超音波断層像の生成を行うことができる。
に使用して、本発明に従つた方法、例えば患者の身体の
一部の超音波断層像の生成を行うことができる。
第１図に示すように、トランスジユーサ装置１１２が検
査中の身体１１の一部の皮膚１１１に当てがわれ、トラ
ンスジユーサ装置ダイアフラム２６と患者の皮膚間に伝
導ゲル１１３が与えられる。次に軸１３の周りで回転運
動を行うトランスジユーサアレイで装置を作動させて体
内を走査し、トランスジユーサを連続的に移動させる。
査中の身体１１の一部の皮膚１１１に当てがわれ、トラ
ンスジユーサ装置ダイアフラム２６と患者の皮膚間に伝
導ゲル１１３が与えられる。次に軸１３の周りで回転運
動を行うトランスジユーサアレイで装置を作動させて体
内を走査し、トランスジユーサを連続的に移動させる。
モノリシツクトランスジユーサを有するトランスジユー
サアレイにより本発明の方法を実施するには、一部分だ
け重畳する少くとも２つのセクター走査を実施する。第
２図、第３図、第７図、もしくは第８図に示すようなト
ランスジユーサアレイを使用する場合、一方のセクター
走査は例えばトランスジユーサ１２１によつて行い他方
のセクター走査はトランスジユーサ１２２によつて行
う。３個もしくは４個のトランスジユーサを有すること
ができる第４図〜第６図もしくは第９図のトランスジユ
ーサアレイにより、この種の走査をさらに実施すること
もできる。これらの各走査において、各トランスジユー
サ素子は超音波パルスの放出及びエコー波の受信に使用
される。超音波パルスのこの放出及びエコー波の受信は
トランスジユーサアレイの回転運動中に行われる。この
ようにして行われる体内１１の全走査期間中、身体１１
に対する回転軸１３の位置は不変である。
サアレイにより本発明の方法を実施するには、一部分だ
け重畳する少くとも２つのセクター走査を実施する。第
２図、第３図、第７図、もしくは第８図に示すようなト
ランスジユーサアレイを使用する場合、一方のセクター
走査は例えばトランスジユーサ１２１によつて行い他方
のセクター走査はトランスジユーサ１２２によつて行
う。３個もしくは４個のトランスジユーサを有すること
ができる第４図〜第６図もしくは第９図のトランスジユ
ーサアレイにより、この種の走査をさらに実施すること
もできる。これらの各走査において、各トランスジユー
サ素子は超音波パルスの放出及びエコー波の受信に使用
される。超音波パルスのこの放出及びエコー波の受信は
トランスジユーサアレイの回転運動中に行われる。この
ようにして行われる体内１１の全走査期間中、身体１１
に対する回転軸１３の位置は不変である。
トランスジユーサがセグメント化されたトランスジユー
サを有する場合、好ましくは走査時に素子選定器１６１
が選定する各トランスジユーサの少くとも異なる２群の
隣接トランスジユーサ素子（例えば、第１０図〜第１２
図を参照として前記した群）を使用し、各群を超音波パ
ルスの放出及びエコー波の受信に使用する。
サを有する場合、好ましくは走査時に素子選定器１６１
が選定する各トランスジユーサの少くとも異なる２群の
隣接トランスジユーサ素子（例えば、第１０図〜第１２
図を参照として前記した群）を使用し、各群を超音波パ
ルスの放出及びエコー波の受信に使用する。
従つて、前記した方法により、１個の超音波トランスジ
ユーサ装置を使用して一つの走査面内の身体の少くとも
２つの異なる一部重畳するセクター走査をパルスエコー
法で実施することができる。このようにして、これらの
セクター走査により個個の異なる像が記録される。これ
らの各像に対応する像信号がトランシーバユニツト１５
によりエコー信号から得られ、像信号プロセツサ ユニ
ツト１７に連続的に記憶される。セクター走査により生
成される個々の異なる像の電子的結合は、このユニツト
１７内で記憶された像信号を適切に処理して連続的に実
施される。この結合により生成される合成像はテレビジ
ヨンモニター１８により表示される。
ユーサ装置を使用して一つの走査面内の身体の少くとも
２つの異なる一部重畳するセクター走査をパルスエコー
法で実施することができる。このようにして、これらの
セクター走査により個個の異なる像が記録される。これ
らの各像に対応する像信号がトランシーバユニツト１５
によりエコー信号から得られ、像信号プロセツサ ユニ
ツト１７に連続的に記憶される。セクター走査により生
成される個々の異なる像の電子的結合は、このユニツト
１７内で記憶された像信号を適切に処理して連続的に実
施される。この結合により生成される合成像はテレビジ
ヨンモニター１８により表示される。
本方法をセグメント化されたトランスジユーサにより実
施する際、結果として生じる超音波像の斑点ノイズは等
幅のトランスジユーサ素子群を使用し且つ少くとも２つ
の異なる走査を行うのに使用するトランスジユーサ素子
群の放出面中心間距離をトランスジユーサ素子もしくは
群の幅のほぼ半分に等しくなるように選定して低減され
る。
施する際、結果として生じる超音波像の斑点ノイズは等
幅のトランスジユーサ素子群を使用し且つ少くとも２つ
の異なる走査を行うのに使用するトランスジユーサ素子
群の放出面中心間距離をトランスジユーサ素子もしくは
群の幅のほぼ半分に等しくなるように選定して低減され
る。
断層像を生成する走査線を増やすために、トランスジユ
ーサ素子群の放出面は対称構成とされ、個々の群の放出
面の対称軸が２個の隣接トランスジユーサ素子間の間隙
内もしくはトランスジユーサ素子の放出面の中心に来る
ようにされる。
ーサ素子群の放出面は対称構成とされ、個々の群の放出
面の対称軸が２個の隣接トランスジユーサ素子間の間隙
内もしくはトランスジユーサ素子の放出面の中心に来る
ようにされる。
極めて多数の走査線を得るために、完全な走査サイクル
中に選定群の放出面の対称軸が隣接する２個のトランス
ジユーサ素子間の間隙もしくはトランスジユーサ素子の
中心の各位置を少くとも１回占有し、考えられる例外は
最初のトランスジユーサ群の第１の半分及び最終トラン
スジユーサ群の第２の半分のみとなるようにトランスジ
ユーサ素子群が選定される。
中に選定群の放出面の対称軸が隣接する２個のトランス
ジユーサ素子間の間隙もしくはトランスジユーサ素子の
中心の各位置を少くとも１回占有し、考えられる例外は
最初のトランスジユーサ群の第１の半分及び最終トラン
スジユーサ群の第２の半分のみとなるようにトランスジ
ユーサ素子群が選定される。
次に本発明に従つた装置を患者の検査に使用する方法を
第１３図及び第１４図を参照として説明する。第１３図
は患者の身体１１に対する走査器１１４の配置を示す。
装置の他の部分は第１３図のブロツク１１５に示す。第
１４図は心臓検査中の患者の心臓９１及び肋骨９３に対
する走査器１１４の配置を示す。これらの検査中に、
（第１３図及び第１４図に図示せぬ）トランスジユーサ
装置に収納されたトランスジユーサアレイは前記したよ
うに作動する、すなわち軸１３の周りに回転し、患者の
皮膚１１を通つて超音波パルスを放出し、エコー波を受
信する。
第１３図及び第１４図を参照として説明する。第１３図
は患者の身体１１に対する走査器１１４の配置を示す。
装置の他の部分は第１３図のブロツク１１５に示す。第
１４図は心臓検査中の患者の心臓９１及び肋骨９３に対
する走査器１１４の配置を示す。これらの検査中に、
（第１３図及び第１４図に図示せぬ）トランスジユーサ
装置に収納されたトランスジユーサアレイは前記したよ
うに作動する、すなわち軸１３の周りに回転し、患者の
皮膚１１を通つて超音波パルスを放出し、エコー波を受
信する。
第１図は本発明に従つた装置のブロツク図、第２図〜第
９図は第１図の超音波トランスジユーサアレイのいくつ
かの実施例の線図、第１０図〜第１２図は第１図〜第９
図のトランスジユーサのいくつかの実施例、第１３図〜
第１４図は本発明に従つた装置及び付随する超音波走査
器を患者の検査に使用する図である。 参照符号の説明 １３……回転軸 １４……駆動機構 １５……トランシーバユニツト １６……素子選定器 １７……像信号処理ユニツト １８……テレビジヨンモニター １９……制御ユニツト ２５……キヤリア ２６……ダイアフラム ２７……伝導液 ２８……函体 ４１〜４７、６１〜６５、８１〜８５……トランスジユ
ーサ素子 ９１……心臓 ９３……肋骨 １１１……皮膚 １１２……超音波トランスジユーサユニツト １１３……伝導ゲル １１４……超音波走査器 １１５……信号処理ユニツト １１６……患者 １２１〜１２４……トランスジユーサ １６１……素子選定器
９図は第１図の超音波トランスジユーサアレイのいくつ
かの実施例の線図、第１０図〜第１２図は第１図〜第９
図のトランスジユーサのいくつかの実施例、第１３図〜
第１４図は本発明に従つた装置及び付随する超音波走査
器を患者の検査に使用する図である。 参照符号の説明 １３……回転軸 １４……駆動機構 １５……トランシーバユニツト １６……素子選定器 １７……像信号処理ユニツト １８……テレビジヨンモニター １９……制御ユニツト ２５……キヤリア ２６……ダイアフラム ２７……伝導液 ２８……函体 ４１〜４７、６１〜６５、８１〜８５……トランスジユ
ーサ素子 ９１……心臓 ９３……肋骨 １１１……皮膚 １１２……超音波トランスジユーサユニツト １１３……伝導ゲル １１４……超音波走査器 １１５……信号処理ユニツト １１６……患者 １２１〜１２４……トランスジユーサ １６１……素子選定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター クルメナツハー スイス国ギプ―オベルフリツク，ブレウマ ツトハルデ 12 (72)発明者 クロード スクラエフアー スイス国ヴアルバツハ，キルヒストラーセ 474 (56)参考文献 特開 昭55−16687（ＪＰ，Ａ)
Claims (41)
- 【請求項１】パルスエコー法により一つの走査面内にお
いて少なくとも２回の異なった、部分的にのみ重複する
セクタ走査を行なって身体の超音波断面画像を作成する
方法であって、 (a) 少なくとも第１及び第２のトランスジューサを含
み、走査面に垂直な回転軸の回りに回転できるただ一つ
の超音波トランスジューサアレイを回転させる過程を含
み、これらのトランスジューサは回転可能なキャリアに
固定され、また走査面内の回転軸と同心な円に沿って間
隔を置いて配置され、また、これらのトランスジューサ
は回転軸の中心から延び、かつ各トランスジューサの放
射表面の中心を通る半径に対してそれぞれ異なった相対
位置にあり、 (b) 第１のトランスジューサにより第１番目の走査を
行い、第２のトランスジューサにより第２番目の走査を
行う過程を含み、第２番目の走査は部分的に第１番目の
走査と重複し、また各トランスジューサは、超音波パル
スを身体に対して直接送信するためとエコー波を身体か
ら受信するための両方に使用され、また (c) 走査中は、トランスジューサアレイの前記回転軸
の位置を身体に対して不変に維持する過程、を含む超音
波断面画像作成方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、各トランスジューサは頑丈なユニットを形成し隣接
するトランスジューサ素子にセグメント化されており、
走査の実施には各トランスジューサの少なくとも異なる
群の隣接トランスジューサ素子が使用され、各群は超音
波パルスの放射及びエコー波の受信に使用される、超音
波断面画像作成方法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項記載の方法におい
て、トランスジューサ素子群の放射表面は個々の群の放
射表面の対称軸が２個の隣接トランスジューサ素子間の
間隙内もしくはトランスジューサ素子の放射表面中心に
来るように対称構成とされている超音波断面画像作成方
法。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項記載の方法におい
て、全走査サイクル中、少なくともトランスジューサの
境界にないトランスジューサ素子に対して、選定された
群の放射表面の対称軸が隣接する２個のトランスジュー
サ素子間の間隙内の各位置もしくはトランスジューサ素
子の中心を少くとも１回占有する、超音波断面画像作成
方法。 - 【請求項５】特許請求の範囲第２項記載の方法におい
て、少なくとも一方のトランスジューサによる走査期間
中に、少なくとも一群のトランスジューサ素子が異なる
トランスジューサ群と交互に使用され各トランスジュー
サ素子群は超音波パルスの放射及びエコー波の受信の両
方に使用される、超音波断面画像作成方法。 - 【請求項６】パルスエコー法により一つの走査面内にお
いて少なくとも２回の異なった、部分的にのみ重複する
セクタ走査を行なって身体の断面画像を作成するための
超音波断面画像作成装置に使用する超音波走査器であっ
て、前記走査器は、 (a) 走査面に垂直な回転軸の回りに回転できるただ一
つの超音波トランスジューサアレイを含み、前記トラン
スジューサアレイは (i) 少なくとも第１及び第２のトランスジューサを含
み、これらのトランスジューサは回転可能なキャリアに
固定され、また走査面内の回転軸に同心な円に沿って間
隔を置いて配置され、 (ii) 走査面内における各トランスジューサの断面は、
トランスジューサの放射表面に垂直でかつ放射表面の中
心点を通る対称軸をもち、 (iii) 前記第１及び第２のトランスジューサは、回転軸
の中心から延びかつ各トランスジューサの放射表面の中
心を通る半径に対してそれぞれ異なった相対位置をも
ち、また (iv) これらのトランスジューサは、前記セクタ走査を
行なうために使用されるときは超音波パルスを身体に対
して直接送信し、またエコー波を身体から直接受信し、
また (b) 前記トランスジューサアレイを回転軸の回りに回
転運動させる駆動機構を含む、超音波断面画像作成装置
の超音波走査器。 - 【請求項７】特許請求の範囲第６項記載の走査器におい
て、トランスジューサは前記円にそって不均一に配置さ
れている、超音波断面画像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項８】特許請求の範囲第６項記載の走査器におい
て、トランスジューサは前記円に沿って均一に配置され
ている、超音波断面画像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項９】特許請求の範囲第６項記載の走査器におい
て、トランスジューサアレイの全トランスジューサのそ
れぞれの放射表面が等幅である、超音波断面画像作成装
置の超音波走査器。 - 【請求項１０】特許請求の範囲第６項記載の走査器にお
いて、トランスジューサアレイはそれぞれの放射表面が
等幅である複数のトランスジューサからなり、トランス
ジューサアレイの回転によりトランスジューサが円の中
心と検査中の身体との間に配置されるような位置に各ト
ランスジューサが来る時に検査中の身体に対して異なる
位置を占有し、走査面内のその断面対称軸はトランスジ
ューサアレイと検査中の身体との接触面に直角な方向と
なり、前記異なる位置における隣接トランスジューサの
放射表面中心が占有する位置間の距離は一方のトランス
ジューサの放射表面の幅のほぼ半分に相当する、超音波
断面画像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項１１】特許請求の範囲第６項記載の走査器にお
いて、個々のトランスジューサの放射表面が球状、円筒
状、円錐状もしくは平坦である、超音波断面画像作成装
置の超音波走査器。 - 【請求項１２】特許請求の範囲第６項記載の走査器にお
いて、少くとも一方のトランスジューサは頑丈なユニッ
トを形成し隣接するトランスジューサ素子にセグメント
化されている、超音波断面画像作成装置の超音波走査
器。 - 【請求項１３】特許請求の範囲第１２項記載の走査器に
おいて、前記画像作成装置はトランシーバユニットを含
み、トランスジューサの少くとも異なる２群の隣接トラ
ンスジューサ素子は前記トランシーバユニットに随意に
電気的に接続される超音波断面画像作成装置の超音波走
査器。 - 【請求項１４】特許請求の範囲第１３項記載の走査器に
おいて、異なる各群のトランスジューサ素子が円形表面
のそれぞれのセグメントで形成された一つの放射表面に
より作動する超音波断面画像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項１５】特許請求の範囲第１３項記載の走査器に
おいて、異なる各群のトランスジューサ素子がそれぞれ
の矩形表面で形成された一つの放射表面で作動する超音
波断面画像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項１６】特許請求の範囲第１３項記載の走査器に
おいて、異なる各群のトランスジューサ素子が円表面及
び矩形表面のそれぞれのセグメントで形成された一つの
放射表面で作動する超音波断面画像作成装置の超音波走
査器。 - 【請求項１７】パルスエコー法により一つの走査面内に
おいて、少なくとも２回の異なった、部分的にのみ重複
するセクタ走査を行なって身体の断面画像を作成するた
めの超音波断面画像作成装置に使用する超音波走査器で
あって、前記走査器は (a) 走査面に垂直な回転軸の回りに回転できるただ一
つの超音波トランスジューサアレイを含み、前記トラン
スジューサアレイは、 (i) 少なくとも一対のトランスジューサを含み、これ
らのトランスジューサは回転可能なキャリアに固定さ
れ、また走査面内の回転軸に同心な円に沿って間隔を置
いて配置され、 (ii) 走査面内における各トランスジューサの断面は、
トランスジューサの放射表面に垂直でかつ放射表面の中
心点を通る対称軸をもち、 (iii) 前記少なくとも一対のトランスジューサは、前記
円の直径の両端に配置され、前記対を作る２つのトラン
スジューサのそれぞれの断面の２つの対称軸は前記直径
に平行に延びかつ前記直径の同じ側に位置するか、又は
前記対の一方のトランスジューサの対称軸は前記直径と
一致しそして他方のトランスジューサの対称軸は前記直
径と平行に延び、また これらトランスジューサは、前記セクタ走査を行なうた
めに使用されるときは、超音波パルスを身体に対して直
接送信しまたエコー波を身体から直接受信し、また (b) 前記トランスジューサアレイを回転軸の回りに回
転運動させる駆動機構を含む、 超音波断面画像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項１８】特許請求の範囲第１７項記載の走査器に
おいて、トランスジューサは前記円にそって不均一に配
置されている、超音波断面像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項１９】特許請求の範囲第１７項記載の走査器に
おいて、トランスジューサは前記円に沿って均一に配置
されている、超音波断面像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項２０】特許請求の範囲第１７項記載の走査器に
おいて、トランスジューサアレイの全トランスジューサ
のそれぞれの放射表面が等幅である、超音波断面像作成
装置の超音波走査器。 - 【請求項２１】特許請求の範囲第１７項記載の走査器に
おいて、トランスジューサアレイはそれぞれの放射表面
が等幅である複数のトランスジューサからなり、トラン
スジューサアレイの回転によりトランスジューサが円の
中心と検査中の身体との間に配置されるような位置に各
トランスジューサが来る時に検査中の身体に対して異な
る位置を占有し、走査面内のその断面対称軸はトランス
ジューサアレイと検査中の身体との接触面に直角な方向
となり、前記異なる位置における隣接トランスジューサ
の放射表面中心が占有する位置間の距離は一方のトラン
スジューサの放射表面の幅のほぼ半分に相当する、超音
波断面像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項２２】特許請求の範囲第１７項記載の走査器に
おいて、個々のトランスジューサの放射表面が球状、円
筒状、円錐状もしくは平坦である、超音波の超音波断面
像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項２３】特許請求の範囲第１７項記載の走査器に
おいて、少くとも一方のトランスジューサは頑丈なユニ
ットを形成し隣接するトランスジューサ素子にセグメン
ト化されている、超音波断面像作成装置の超音波走査
器。 - 【請求項２４】特許請求の範囲第２３項記載の走査器に
おいて、前記断面像作成装置はトランシーバユニットを
含み、トランスジューサの少くとも異なる２群の隣接ト
ランスジューサ素子は前記トランシーバユニットに随意
に電気的に接続される超音波断面像作成装置の超音波走
査器。 - 【請求項２５】特許請求の範囲第２４項記載の走査器に
おいて、異なる各群のトランスジューサ素子が円形表面
のそれぞれのセグメントで形成された一つの放射表面に
より作動する超音波断面像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項２６】特許請求の範囲第２４項記載の走査器に
おいて、異なる各群のトランスジューサ素子がそれぞれ
の矩形表面で形成された一つの放射表面で作動する超音
波断面像作成装置の超音波走査器。 - 【請求項２７】特許請求の範囲第２４項記載の走査器に
おいて、異なる各群のトランスジューサ素子が円形表面
及び矩形表面のそれぞれのセグメントで形成された一つ
の放射表面で作動する超音波断面像作成装置の超音波走
査器。 - 【請求項２８】身体の断面画像を作成するための超音波
断面画像作成装置であって、特許請求の範囲第７項又は
第１８項又は第８項又は第１９項又は第９項又は第２０
項又は第１０項又は第２１項又は第１１項又は第２２項
又は第１２項又は第２３項又は第１３項又は第２４項又
は第１４項又は第２５項による超音波走査器と、前記走
査器に結合され超音波を発射し、前記走査器によって受
信したエコー波を処理するトランシーバとを含む、超音
波断面画像作成装置。 - 【請求項２９】身体の断面画像を作成するための超音波
断面画像作成装置であって、特許請求の範囲第６項によ
る超音波走査器と、前記走査器に結合され超音波を発射
し、前記走査器によって受信したエコー波を処理するト
ランシーバとを含む、超音波断面画像作成装置。 - 【請求項３０】特許請求の範囲第２９項記載の装置にお
いて、各トランスジューサは頑丈なユニットを形成し隣
接するトランスジューサ素子からなるセグメントを作っ
ており、また トランスジューサアレイとトランシーバユニットとの間
に接続され各トランスジューサの少なくとも異なる２群
の隣接トランスジューサ素子を選択して、選択された各
群をトランシーバユニットに電気的に接続する素子選定
器を有する、 超音波断面画像作成装置。 - 【請求項３１】特許請求の範囲第３０項記載の装置にお
いて、トランスジューサ素子群の放射表面が等幅となり
少くとも２つの異なる群の放射表面が群の幅の半分にほ
ぼ等しくなるように素子選定器がトランスジューサ素子
群を選択する、超音波断面画像作成装置。 - 【請求項３２】特許請求の範囲第３０項記載の装置にお
いて、放射表面が対称構成とされ個々の群の放射表面対
称軸が２個の隣接トランスジューサ素子間の間隙もしく
は一方のトランスジューサ素子の放射表面中心に来るよ
うに、素子選定器がトランスジューサ素子群を選定す
る、超音波断面画像作成装置。 - 【請求項３３】特許請求の範囲第３２項記載の装置にお
いて、全走査サイクル中、選定された群の放射表面の対
称軸が２個の隣接トランスジューサ素子間の間隙内の各
位置もしくはトランスジューサ素子の中心を少くとも１
回占有するように素子選定器がトランスジューサ素子群
を選択する、超音波断面画像作成装置。 - 【請求項３４】特許請求の範囲第３０項記載の装置にお
いて、素子選定器はトランスジューサの少くとも一対の
異なるトランスジューサ素子群を一方のトランスジュー
サによる走査中にトランシーバユニットに交互に接続す
る、超音波断面画像作成装置。 - 【請求項３５】身体の断面画像を作成するための超音波
断面画像作成装置であって、特許請求の範囲第１７項に
よる超音波走査器と、前記走査器に結合され超音波を発
射し、前記走査器によって受信したエコー波を処理する
トランシーバとを含む、超音波断面画像作成装置。 - 【請求項３６】特許請求の範囲第３５項記載の装置にお
いて、各トランスジューサは頑丈なユニットを形成し隣
接するトランスジューサ素子からなるセグメントを作っ
ており、また トランスジューサアレイとトランシーバユニットとの間
に接続され各トランスジューサの少なくとも異なる２群
の隣接トランスジューサ素子を選択して、選択された各
群をトランシーバユニットに電気的に接続する素子選定
器を有する、 超音波断面画像作成装置。 - 【請求項３７】特許請求の範囲第３６項記載の装置にお
いて、トランスジューサ素子群の放射表面が等幅となり
少くとも２つの異なる群の放射表面が群の幅の半分にほ
ぼ等しくなるように、素子選定器がトランスジューサ素
子群を選択する、超音波断面画像作成装置。 - 【請求項３８】特許請求の範囲第３６項記載の装置にお
いて、放射表面が対称構成とされ個々の群の放射表面対
称軸が２個の隣接トランスジューサ素子間の間隙もしく
は一方のトランスジューサ素子の放射表面中心に来るよ
うに、素子選定器がトランスジューサ素子群を選定す
る、超音波断面画像作成装置。 - 【請求項３９】特許請求の範囲第３８項記載の装置にお
いて、全走査サイクル中、選定された群の放射表面の対
称軸が２個の隣接トランスジューサ素子間の間隙内の各
位置もしくはトランスジューサ素子の中心を少くとも１
回占有するように素子選定器がトランスジューサ素子群
を選択する、超音波断面画像作成装置。 - 【請求項４０】特許請求の範囲第３６項記載の装置にお
いて、素子選定器はトランスジューサの少くとも一対の
異なるトランスジューサ素子群を一方のトランスジュー
サよる走査中にトランシーバユニットに交互に接続す
る、超音波断面画像作成装置。 - 【請求項４１】パルスエコー法により一つの走査面内に
おいて少なくとも２回の異なった、部分的にのみ重複す
るセクタ走査を行なって身体の断面画像を作成するため
の超音波断面画像作成装置に使用する超音波走査器であ
って、前記走査器は、 (a) 走査面に垂直な回転軸の回りに回転できる単一の
超音波トランスジューサアレイを含み、前記トランスジ
ューサアレイは (i) 少なくとも第１及び第２のトランスジューサを含
み、これらのトランスジューサは回転可能なキャリアに
固定され、また走査面内の回転軸に同心な円に沿って間
隔を置いて配置され、 (ii) 走査面内における各トランスジューサの断面は、
トランスジューサの放射表面に垂直でかつ放射表面の中
心点を通る対称軸をもち、 (iii) それぞれのトランスジューサの断面のそれぞれの
対称軸は、回転軸の中心から延びかつそれぞれトランス
ジューサの放射表面の中心を通る半径に対して異なった
角度を作り、 (iv) これらのトランスジューサは、前記セクタ走査を
行なうために使用されるときは超音波パルスを身体に対
して直接送信し、またエコー波を身体から直接受信し、
また (b) 前記トランスジューサアレイを回転軸の回りに回
転運動させる駆動機構を含む、超音波断面画像作成装置
の超音波走査器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH4575/84-5 | 1984-09-25 | ||
| CH457584 | 1984-09-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61168340A JPS61168340A (ja) | 1986-07-30 |
| JPH0651040B2 true JPH0651040B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=4278654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60210883A Expired - Lifetime JPH0651040B2 (ja) | 1984-09-25 | 1985-09-24 | 超音波断面画像作成方法、同装置及び超音波走査器 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0176878B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0651040B2 (ja) |
| AU (1) | AU584354B2 (ja) |
| CA (1) | CA1252553A (ja) |
| DE (1) | DE3577752D1 (ja) |
| DK (1) | DK432985A (ja) |
| ES (1) | ES8801106A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US4762002A (en) * | 1986-11-26 | 1988-08-09 | Picker International, Inc. | Probe array for ultrasonic imaging |
| JPH0259397A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 厚膜印刷用マスク |
| US5148810A (en) * | 1990-02-12 | 1992-09-22 | Acuson Corporation | Variable origin-variable angle acoustic scanning method and apparatus |
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