JPH0710261B2 - 超音波走査方式 - Google Patents
超音波走査方式Info
- Publication number
- JPH0710261B2 JPH0710261B2 JP61009561A JP956186A JPH0710261B2 JP H0710261 B2 JPH0710261 B2 JP H0710261B2 JP 61009561 A JP61009561 A JP 61009561A JP 956186 A JP956186 A JP 956186A JP H0710261 B2 JPH0710261 B2 JP H0710261B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- sector
- transducer
- transmission
- ultrasonic
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 多数の短冊型振動子を同基板上に配列するトランスデュ
ーサを診断プローブとする所謂，フェーズドアレイの走
査手段に係り，プローブ近傍の観測領域における過密な
超音波ビームによる画像の不明確さを解消するための走
査制御手段について提示されたものである。
ーサを診断プローブとする所謂，フェーズドアレイの走
査手段に係り，プローブ近傍の観測領域における過密な
超音波ビームによる画像の不明確さを解消するための走
査制御手段について提示されたものである。
本発明はリアルタイム診断法として着目されている特
に，電子的セクタ（扇形）走査をなすトランスデューサ
の超音波走査方式に関する。
に，電子的セクタ（扇形）走査をなすトランスデューサ
の超音波走査方式に関する。
医学診断に超音波パルスを応用するこの種の診断装置
は，人体軟組織での音響的特性が，組織の境界やまたは
臓器によって異なるのを用いて，例えば組織の境界域か
らはねかえってくる反射パルス（エコー）の振幅や位置
を検出して診断に適用している。この場合，超音波周波
数は組織内超音波減衰量，あるいは画像分解能の関係か
ら１〜10MHzが一般的に使用されている。
は，人体軟組織での音響的特性が，組織の境界やまたは
臓器によって異なるのを用いて，例えば組織の境界域か
らはねかえってくる反射パルス（エコー）の振幅や位置
を検出して診断に適用している。この場合，超音波周波
数は組織内超音波減衰量，あるいは画像分解能の関係か
ら１〜10MHzが一般的に使用されている。
本発明は組織内超音波ビームのセクタ走査手段に係り，
特に，体表近傍おける画像分解能を高めことによる，例
えば肋骨の間から心臓診断に有効とする鮮明な画像形成
をなすべき要求に基づきなされたものである。
特に，体表近傍おける画像分解能を高めことによる，例
えば肋骨の間から心臓診断に有効とする鮮明な画像形成
をなすべき要求に基づきなされたものである。
第４図はトランスデューサによる従来のセクタ走査原理
図，また第３図はセクタ走査の駆動回路構成を示す回路
ブロック図である。
図，また第３図はセクタ走査の駆動回路構成を示す回路
ブロック図である。
原理図において,10は微細ピッチで横方向に数拾個の素
子を配列するトランスデューサ，及び,11はトランスデ
ューサ10の開口中心0oから対面する図示放射方向θｏ乃
至θｎの範囲にわたり走査する視野角度αの超音波ビー
ム線である。前記ビーム走査を行う診断装置の駆動回路
ブロック図は第３図にしめされる。
子を配列するトランスデューサ，及び,11はトランスデ
ューサ10の開口中心0oから対面する図示放射方向θｏ乃
至θｎの範囲にわたり走査する視野角度αの超音波ビー
ム線である。前記ビーム走査を行う診断装置の駆動回路
ブロック図は第３図にしめされる。
セクタ走査制御部30は，診断装置に付帯する予め指定す
る走査偏向角情報，ビーム焦点に対する位相遅延量情報
を格納するROM（Read Only Memory）データ，を読みだ
しこれを駆動回路３によって素子駆動に必要なパルス増
幅がされてトランスデューサ10側に出力する。
る走査偏向角情報，ビーム焦点に対する位相遅延量情報
を格納するROM（Read Only Memory）データ，を読みだ
しこれを駆動回路３によって素子駆動に必要なパルス増
幅がされてトランスデューサ10側に出力する。
他方，セクタ走査制御部30は，前記超音波パルス送信側
に対するパルス駆動の同期信号によって反射エコーパル
スの受信回路32,素子選択回路33,及び受信ディレイ回路
34からなる反射エコーパルス受信側回路を制御して，ロ
グアンプに出力するようになっている。
に対するパルス駆動の同期信号によって反射エコーパル
スの受信回路32,素子選択回路33,及び受信ディレイ回路
34からなる反射エコーパルス受信側回路を制御して，ロ
グアンプに出力するようになっている。
このように従来のセクタ走査方法においては、トランス
デューサ10による被検体観測のセクタ中心近傍領域が非
常に狭隘となり、従って、この領域は超音波ビーム走査
線11の密度が過大となっている。
デューサ10による被検体観測のセクタ中心近傍領域が非
常に狭隘となり、従って、この領域は超音波ビーム走査
線11の密度が過大となっている。
このため，最新の超音波診断装置においては走査方向の
分解能を向上せしめるため超音波ビームをより細く絞る
工夫を行っているが，走査線密度の高いこと，更に，近
距離音場による散乱が大きいこととあいまってその効果
が期待出来ないと云う欠点がある。
分解能を向上せしめるため超音波ビームをより細く絞る
工夫を行っているが，走査線密度の高いこと，更に，近
距離音場による散乱が大きいこととあいまってその効果
が期待出来ないと云う欠点がある。
即ち，本発明の目的はセクタ走査の開口中心近傍におけ
る観察領域を拡大して診断に有効な画像情報を取得する
走査方法を提供することにある。
る観察領域を拡大して診断に有効な画像情報を取得する
走査方法を提供することにある。
上記の問題点は，複数個の圧電素子が配列されたトラン
スデューサを有し，該トランスデューサの圧電素子を位
相制御して超音波走査を行う超音波走査方式において，
セクタ状に送信した送信走査線に対応した受信走査線
が，前記トランスデューサの近傍領域では前記送信走査
線上の交点位置までリニア走査され，それ以遠の前記送
信走査線上ではセクタ走査されるように構成された超音
波走査方式と，セクタ状に送信した送信走査線に対応し
た受信走査線を，トランスデューサの近傍領域では前記
送信走査線の外側に平行に１本あるいは複数本を発生さ
せ，逐次送信走査線上に位置するように受信走査を行う
ように構成された超音波走査方式によって解決される。
スデューサを有し，該トランスデューサの圧電素子を位
相制御して超音波走査を行う超音波走査方式において，
セクタ状に送信した送信走査線に対応した受信走査線
が，前記トランスデューサの近傍領域では前記送信走査
線上の交点位置までリニア走査され，それ以遠の前記送
信走査線上ではセクタ走査されるように構成された超音
波走査方式と，セクタ状に送信した送信走査線に対応し
た受信走査線を，トランスデューサの近傍領域では前記
送信走査線の外側に平行に１本あるいは複数本を発生さ
せ，逐次送信走査線上に位置するように受信走査を行う
ように構成された超音波走査方式によって解決される。
トランスデューサが設置された体表近傍におけるセクタ
走査線に対して，受信側のエコー観測をリニア走査する
かまたはセクタ中心を逐次移動走査することにより，従
来の前記セクタ中心近傍における狭い診断領域が拡大さ
れ，また走査線の過密領域における診断画像の分解能を
向上させるに有効である。
走査線に対して，受信側のエコー観測をリニア走査する
かまたはセクタ中心を逐次移動走査することにより，従
来の前記セクタ中心近傍における狭い診断領域が拡大さ
れ，また走査線の過密領域における診断画像の分解能を
向上させるに有効である。
以下，本発明の走査方式を第１図（ａ）及び同図（ｂ）
に示す原理図に従って，また第２図リニア走査並びにセ
クタ走査の回路ブロック図に従って，本発明を詳細に説
明する。
に示す原理図に従って，また第２図リニア走査並びにセ
クタ走査の回路ブロック図に従って，本発明を詳細に説
明する。
第１図（ａ）は本発明におけるリニア走査原理を示す走
査線形態図である。又，第１図（ｂ）はセクタ走査の中
心を逐次移動させるかまたは前記セクタ中心の逐次移動
と併せて開口制御をなす走査線形態図である。
査線形態図である。又，第１図（ｂ）はセクタ走査の中
心を逐次移動させるかまたは前記セクタ中心の逐次移動
と併せて開口制御をなす走査線形態図である。
第１図（ａ）は，トランスデューサ10のセクタ走査角度
α内領域，特に，前記走査の開口中心Ooを基準としてこ
れから観測半径Pi内に包含される対象領域に対して，ト
ランスデューサ開口に直面する至近距離（図示Po,Pl…p
i…,pnのそれぞれと，セクタ走査ビーム線θo,θｌ…θ
ｉ…，θｎの交点に至るまでの距離），図示する被検体
観測領域20を，エコー観測域とするリニア走査形態とす
るものである。
α内領域，特に，前記走査の開口中心Ooを基準としてこ
れから観測半径Pi内に包含される対象領域に対して，ト
ランスデューサ開口に直面する至近距離（図示Po,Pl…p
i…,pnのそれぞれと，セクタ走査ビーム線θo,θｌ…θ
ｉ…，θｎの交点に至るまでの距離），図示する被検体
観測領域20を，エコー観測域とするリニア走査形態とす
るものである。
又同図（ｂ）は，前記せるリニア走査領域と等価的に略
同一の被検体観測領域20に対して，トランスデューサ10
の中心を0oから逐次的に0l…0jの如く移動させながらセ
クタ走査することを示す図である。
同一の被検体観測領域20に対して，トランスデューサ10
の中心を0oから逐次的に0l…0jの如く移動させながらセ
クタ走査することを示す図である。
これを更に詳細に説明すると，エコー観測に当たり，セ
クタ走査の一ビーム線θｏに対して，これと平行する視
野角度θｏでもって複数の線分θoj.0j,θo1.01及びθ
o.0oとすべきエコー観測のセクタ中心を,0j,01及び0oの
如く逐次移動さらせながら走査するセクタ走査形態とす
るものである。更に同図（ｂ）は，トランスデューサ10
に対して垂直方向に近いセクタ走査ビーム線θｉに対し
てこれと平行する視野角度θｉをもってθｉ＋1,θｉ＋
2,及びびｉ＋３とするエコー観測のセクタ中心に逐次移
動さらせながら走査するセクタ走査形態を示したもので
ある。
クタ走査の一ビーム線θｏに対して，これと平行する視
野角度θｏでもって複数の線分θoj.0j,θo1.01及びθ
o.0oとすべきエコー観測のセクタ中心を,0j,01及び0oの
如く逐次移動さらせながら走査するセクタ走査形態とす
るものである。更に同図（ｂ）は，トランスデューサ10
に対して垂直方向に近いセクタ走査ビーム線θｉに対し
てこれと平行する視野角度θｉをもってθｉ＋1,θｉ＋
2,及びびｉ＋３とするエコー観測のセクタ中心に逐次移
動さらせながら走査するセクタ走査形態を示したもので
ある。
但し，図示するエコー観測のためのセクタ中心,0j,01及
び0oの逐次移動にともなう視野は断続的破線となってい
るが,0o乃至0jのｊを多点することにより実効上は連続
していると考えても良い。
び0oの逐次移動にともなう視野は断続的破線となってい
るが,0o乃至0jのｊを多点することにより実効上は連続
していると考えても良い。
次に前記リニア走査並びにセクタ走査に係る第１図を参
照しながら，本発明の診断装置が具備する第２図のブロ
ック回路実施例図に従って説明する。但し実施例図にお
いて，トランスデューサ10を駆動する前記第３図と同じ
構成回路部分には，同参照番号が付与され本発明の要旨
が明確となるようにしてある。
照しながら，本発明の診断装置が具備する第２図のブロ
ック回路実施例図に従って説明する。但し実施例図にお
いて，トランスデューサ10を駆動する前記第３図と同じ
構成回路部分には，同参照番号が付与され本発明の要旨
が明確となるようにしてある。
図中,21はリニア走査系Ａの受信回路（ａ）,22はセクタ
走査系Ｂの受信回路（ｂ）,23と24は受信回路（ａ）並
びに受信回路（ｂ）からの各素子出力を選択して例えば
セクタ走査の開口等を制御する素子選択回路，または25
と26はそれぞれ受信回路21と22の後段側に設けた利得制
御回路である。
走査系Ｂの受信回路（ｂ）,23と24は受信回路（ａ）並
びに受信回路（ｂ）からの各素子出力を選択して例えば
セクタ走査の開口等を制御する素子選択回路，または25
と26はそれぞれ受信回路21と22の後段側に設けた利得制
御回路である。
先づ，第１図（ａ）のリニア走査の場合について説明す
る。
る。
今θｉ方向へ超音波ビームを送出したとすると，該送出
後，トランスデューサ10の受信回路系Ａのみが作動する
ように利得制御回路25側の利得を高め，他方の同制御回
路26の利得を0.となす制御がされる。及びまた，受信回
路系Ａは開口面からPiに至る距離に存在するエコー受信
状態となる。
後，トランスデューサ10の受信回路系Ａのみが作動する
ように利得制御回路25側の利得を高め，他方の同制御回
路26の利得を0.となす制御がされる。及びまた，受信回
路系Ａは開口面からPiに至る距離に存在するエコー受信
状態となる。
即ち，受信回路（ａ）21からのエコー信号が素子選択回
路23,受信ディレイ回路34,及び利得制御回路25を経て，
画像表示のディスプレィパネルに表示されることにな
る。
路23,受信ディレイ回路34,及び利得制御回路25を経て，
画像表示のディスプレィパネルに表示されることにな
る。
しかしながら，第１図（ａ）のPi点より遠い観測領域に
あるエコー信号を受信するとすれば受信回路系Ｂの利得
制御回路26の利得を高めると共に他方側の利得制御回路
25の利得を0.となす制御が制御部30によりなされる。
あるエコー信号を受信するとすれば受信回路系Ｂの利得
制御回路26の利得を高めると共に他方側の利得制御回路
25の利得を0.となす制御が制御部30によりなされる。
ここで利得制御回路25及び26は、前記Pi点でのリニア走
査からセクタ走査への切り換えをきわめて円滑に行わせ
るために設けたものである。
査からセクタ走査への切り換えをきわめて円滑に行わせ
るために設けたものである。
次ぎに第１図（ｂ）のセクタ走査の場合について説明す
る。
る。
図において，θｉ方向に超音波ビームを送出したとする
と，該送出後，トランスデューサ10はエコー受信状態に
入る。このとき素子選択回路24により開口中心0oから前
記送出のθｉ方向と同じ向きになるように逐次，トラン
スデューサの受信回路22を動作させ，かつまた図示＋ｍ
〜−ｍで示すエコー受信の開口素子群の動作を選択する
ものである。
と，該送出後，トランスデューサ10はエコー受信状態に
入る。このとき素子選択回路24により開口中心0oから前
記送出のθｉ方向と同じ向きになるように逐次，トラン
スデューサの受信回路22を動作させ，かつまた図示＋ｍ
〜−ｍで示すエコー受信の開口素子群の動作を選択する
ものである。
前記＋ｍ〜−ｍで示す開口素子の選択動作は，制御部30
による利得制御回路26の駆動制御により行なうことが出
来る。
による利得制御回路26の駆動制御により行なうことが出
来る。
前記受信回路（ｂ）からのエコー信号は，素子選択回路
24,受信ディレイ回路34,及び利得制御回路26を経て，画
像表示のディスプレィパネルに表示されることになる。
24,受信ディレイ回路34,及び利得制御回路26を経て，画
像表示のディスプレィパネルに表示されることになる。
以上，説明したことから明らかなようにセクタ走査線に
対するエコー観測の本発明超音波走査方式とすれば，ト
ランスデューサが設置された被検体観測領域において，
従来の前記セクタ中心近傍における狭い診断領域が拡大
され，また走査線の過密領域における画像分解能を向上
させるに有効である。
対するエコー観測の本発明超音波走査方式とすれば，ト
ランスデューサが設置された被検体観測領域において，
従来の前記セクタ中心近傍における狭い診断領域が拡大
され，また走査線の過密領域における画像分解能を向上
させるに有効である。
第１図（ａ）は本発明のリニア走査原理図， 同図（ｂ）は本発明のセクタ走査原理図， 第２図はリニア走査並びにセクタ走査の回路ブロック実
施例図， 第３図は従来の駆動回路構成ブロック図， 第４図はトランスデューサによる従来のセクタ走査原理
図である。 図中,10はトランスデューサ， 20は被検体領域（観測） 21と22は受信回路， 23と24は受信素子選択回路， 及び25と26は利得制御回路である。
施例図， 第３図は従来の駆動回路構成ブロック図， 第４図はトランスデューサによる従来のセクタ走査原理
図である。 図中,10はトランスデューサ， 20は被検体領域（観測） 21と22は受信回路， 23と24は受信素子選択回路， 及び25と26は利得制御回路である。
Claims (4)
- 【請求項１】複数個の圧電素子が配列されたトランスデ
ューサ（10）を有し，該トランスデューサ（10）の圧電
素子を位相制御して超音波走査を行う超音波走査方式に
おいて， セクタ状に送信した送信走査線に対応した受信走査線
が，前記トランスデューサ（10）の近傍領域では前記送
信走査線上の交点位置までリニア走査され，それ以遠の
前記送信走査線上ではセクタ走査されることを特徴とす
る超音波走査方式。 - 【請求項２】送信走査線に対応する受信走査線が，リニ
ア走査からセクタ走査に移行するように，リニア受信系
とセクタ受信系の両受信回路を備えた特許請求の範囲１
項記載の超音波走査方式。 - 【請求項３】セクタ状に送信した送信走査線に対応した
受信走査線を，トランスデューサ（10）の近傍領域では
前記送信走査線の外側に平行に１本あるいは複数本を発
生させ，逐次送信走査線上に位置するように受信走査を
行うことを特徴とする超音波走査方式。 - 【請求項４】セクタ状に送信した送信走査線に対応した
受信走査線を，トランスデューサ（10）の近傍領域では
前記送信走査線の外側に平行に１本あるいは複数本を発
生させ，逐次送信走査線上に位置して受信走査を行うよ
うに開口制御を行う受信回路を備えた特許請求の範囲３
項記載の超音波走査方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61009561A JPH0710261B2 (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 超音波走査方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61009561A JPH0710261B2 (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 超音波走査方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62170235A JPS62170235A (ja) | 1987-07-27 |
| JPH0710261B2 true JPH0710261B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=11723699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61009561A Expired - Fee Related JPH0710261B2 (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 超音波走査方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710261B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60129037A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-10 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
-
1986
- 1986-01-20 JP JP61009561A patent/JPH0710261B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62170235A (ja) | 1987-07-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |