JPH0811119B2 - 超音波ビ−ムの走査方法 - Google Patents
超音波ビ−ムの走査方法Info
- Publication number
- JPH0811119B2 JPH0811119B2 JP61156929A JP15692986A JPH0811119B2 JP H0811119 B2 JPH0811119 B2 JP H0811119B2 JP 61156929 A JP61156929 A JP 61156929A JP 15692986 A JP15692986 A JP 15692986A JP H0811119 B2 JPH0811119 B2 JP H0811119B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic beam
- scanning
- image
- before expansion
- 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、リアルタイム性を損なうことなく、高精細
度の診断画像が得られるようにした超音波ビームの走査
方法に関する。
度の診断画像が得られるようにした超音波ビームの走査
方法に関する。
（ロ）従来技術とその問題点 一般に、超音波診断装置は、第３図に示すような構成
のものがある。この超音波診断装置は、多数の振動子エ
レメント２で構成されたリニア電子走査型のトランスジ
ューサ４を備える。このトランスジューサ４の各振動子
エレメント２は、コントローラ部６からマルチプレクサ
８に与えられる制御信号によって経時的に順次接続が切
り換えられる。したがって、パルサー10から発生された
駆動パルスがマルチプレクサ８で選択された各振動子エ
レメント２に加わり、これにより選択された振動子エレ
メント２が励振駆動されて被検体12に超音波ビームが放
射されつつ、リニア走査される。被検体12の各部から反
射された超音波エコーは、再びトランスジューサ２の各
振動子エレメント２によって受波され、各振動子エレメ
ント２からは受波した超音波エコーに対応したエコー信
号が出力される。このエコー信号は、マルチプレクサ８
を介して増幅器14で増幅された後、A/D変換器16でデジ
タル化され、デジタルスキャンコンバータ18に内蔵され
た画像メモリに記憶される。そして、画像メモリに記憶
されたエコー信号データは、TV走査に同期して読み出さ
れ、D/A変換器20でアナログ化された後、CRTモニタ22に
出力され、診断画像が表示される。
のものがある。この超音波診断装置は、多数の振動子エ
レメント２で構成されたリニア電子走査型のトランスジ
ューサ４を備える。このトランスジューサ４の各振動子
エレメント２は、コントローラ部６からマルチプレクサ
８に与えられる制御信号によって経時的に順次接続が切
り換えられる。したがって、パルサー10から発生された
駆動パルスがマルチプレクサ８で選択された各振動子エ
レメント２に加わり、これにより選択された振動子エレ
メント２が励振駆動されて被検体12に超音波ビームが放
射されつつ、リニア走査される。被検体12の各部から反
射された超音波エコーは、再びトランスジューサ２の各
振動子エレメント２によって受波され、各振動子エレメ
ント２からは受波した超音波エコーに対応したエコー信
号が出力される。このエコー信号は、マルチプレクサ８
を介して増幅器14で増幅された後、A/D変換器16でデジ
タル化され、デジタルスキャンコンバータ18に内蔵され
た画像メモリに記憶される。そして、画像メモリに記憶
されたエコー信号データは、TV走査に同期して読み出さ
れ、D/A変換器20でアナログ化された後、CRTモニタ22に
出力され、診断画像が表示される。
ところで、いま、超音波ビームの走査線数をＮ、超音
波走査線の切り換え時間をα、１画面形成時間をＴ、診
断深さをＬ、音速をＣとすると、これらの関係は、次式
で表わされる。
波走査線の切り換え時間をα、１画面形成時間をＴ、診
断深さをＬ、音速をＣとすると、これらの関係は、次式
で表わされる。
Ｎ＝T/（α＋2L/C） （１） ＝T/t （２） ここに、ｔ（＝α＋2L/C）は各超音波ビームの走査時
間間隔である。
間間隔である。
リニア電子走査では、超音波走査線の切り換え時間α
は無視できるので、（１）式から１画面形成時間Ｔは、 Ｔ＝tN＝2NL/C （３） となる。
は無視できるので、（１）式から１画面形成時間Ｔは、 Ｔ＝tN＝2NL/C （３） となる。
一方、超音波診断を行なう上で、診断画像の一部を拡
大してその部位を詳細に観察したい場合がある。このよ
うな場合に、超音波ビームの走査線数をそのままにして
画像を拡大すると、超音波走査線間のエコー信号データ
が不足して結果的に荒い画像となる。この不都合を解消
するには、超音波ビームの走査線数Ｎを増加することも
一つの対処の方法であるが、従来は、拡大画像を得る場
合にも超音波ビームの走査時間間隔ｔを一定にしている
ため、（３）式の関係から１画面形成時間Ｔが長くな
り、リアルタイム性が損なわれていた。すなわち、リア
ルタイム性が不足すると、表示画像にちらつきを生じて
画像が見にくくなる。
大してその部位を詳細に観察したい場合がある。このよ
うな場合に、超音波ビームの走査線数をそのままにして
画像を拡大すると、超音波走査線間のエコー信号データ
が不足して結果的に荒い画像となる。この不都合を解消
するには、超音波ビームの走査線数Ｎを増加することも
一つの対処の方法であるが、従来は、拡大画像を得る場
合にも超音波ビームの走査時間間隔ｔを一定にしている
ため、（３）式の関係から１画面形成時間Ｔが長くな
り、リアルタイム性が損なわれていた。すなわち、リア
ルタイム性が不足すると、表示画像にちらつきを生じて
画像が見にくくなる。
このため、従来技術では、拡大画像を表示する場合に
は、超音波ビームの走査線数自体は増やさずに、第４図
に示すように、画像メモリに記憶されたエコー信号デー
タを利用し、たとえば隣り合う超音波ビームの走査線相
互間の平均値を算出するなどの補間処理を行なってい
る。なお、第４図中、実線が実際の超音波走査線を、点
線が補間データをそれぞれ示す。
は、超音波ビームの走査線数自体は増やさずに、第４図
に示すように、画像メモリに記憶されたエコー信号デー
タを利用し、たとえば隣り合う超音波ビームの走査線相
互間の平均値を算出するなどの補間処理を行なってい
る。なお、第４図中、実線が実際の超音波走査線を、点
線が補間データをそれぞれ示す。
しかしながら、このような補間処理により得られたエ
コー信号データは、実際の超音波ビームの送受波に基づ
くエコー信号データとは異なるので、データの忠実性に
欠け、高精細度の画像を確保することができない。特
に、画像の拡大率が大きくなるほどその傾向が顕著とな
る。
コー信号データは、実際の超音波ビームの送受波に基づ
くエコー信号データとは異なるので、データの忠実性に
欠け、高精細度の画像を確保することができない。特
に、画像の拡大率が大きくなるほどその傾向が顕著とな
る。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、診断画像の拡大率を変えた場合においても、リア
ルタイム性を損なうことなく常に実際の超音波ビームを
送受波して得られたエコー信号データに基づく高精細度
の診断画像を表示できるようにすることを目的とする。
って、診断画像の拡大率を変えた場合においても、リア
ルタイム性を損なうことなく常に実際の超音波ビームを
送受波して得られたエコー信号データに基づく高精細度
の診断画像を表示できるようにすることを目的とする。
（ハ）問題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明では、超音波ビー
ムの送受波に基づいて得られる診断画像を拡大表示する
に際して、その診断画像の縦横の拡大率をＫとした場合
に、この拡大率に応じて、超音波ビームの走査線間隔を
拡大前の1/K倍に設定するとともに、体表面からL/K（Ｌ
は拡大前の診断深さ）の範囲のみのデータを取得するこ
とで、超音波ビームを拡大前と同じ全走査範囲に渡って
拡大前のＫ倍の速度で走査することにより、拡大前のリ
アルタイム性を損なうことなく、超音波ビームの走査線
密度を高めることを特徴とする。
ムの送受波に基づいて得られる診断画像を拡大表示する
に際して、その診断画像の縦横の拡大率をＫとした場合
に、この拡大率に応じて、超音波ビームの走査線間隔を
拡大前の1/K倍に設定するとともに、体表面からL/K（Ｌ
は拡大前の診断深さ）の範囲のみのデータを取得するこ
とで、超音波ビームを拡大前と同じ全走査範囲に渡って
拡大前のＫ倍の速度で走査することにより、拡大前のリ
アルタイム性を損なうことなく、超音波ビームの走査線
密度を高めることを特徴とする。
（ニ）実施例 以下、本発明の超音波ビームの走査方法の実施例を以
下に説明する。
下に説明する。
（ｉ）拡大表示しない通常の診断画像を得る場合 この場合は、まず、第１図（ａ）に示すように、隣り
合うＫ個（この例では４個）の振動子エレメントｅで１
つの振動子ブロックＢを構成し、２つの振動子ブロック
Ｂの各振動子エレメントｅに所定の遅延時間を与えて超
音波ビームが一点に集束するように設定する。そして、
各振動子ブロックＢを１振動子ブロックＢずつ（４振動
子エレメントｅずつ）ずらせながら超音波ビームを走査
する。したがって、いま、各振動子エレメントｅのピッ
チ間隔をｄとすると、超音波ビームの走査線間隔はkd
（＝4d）となる。そして、上記ピッチ間隔Kdで走査した
場合に、Ｎ本（たとえば110本）の走査線が得られるも
のとし、かつ、この走査線数Ｎで通常の１枚の診断画像
が形成されるように予め設定しておく。
合うＫ個（この例では４個）の振動子エレメントｅで１
つの振動子ブロックＢを構成し、２つの振動子ブロック
Ｂの各振動子エレメントｅに所定の遅延時間を与えて超
音波ビームが一点に集束するように設定する。そして、
各振動子ブロックＢを１振動子ブロックＢずつ（４振動
子エレメントｅずつ）ずらせながら超音波ビームを走査
する。したがって、いま、各振動子エレメントｅのピッ
チ間隔をｄとすると、超音波ビームの走査線間隔はkd
（＝4d）となる。そして、上記ピッチ間隔Kdで走査した
場合に、Ｎ本（たとえば110本）の走査線が得られるも
のとし、かつ、この走査線数Ｎで通常の１枚の診断画像
が形成されるように予め設定しておく。
なお、上記の実施例の他、振動子エレメントをＫ個
（上記の例では４個）おきに駆動しても超音波ビームの
走査線間隔をKd（＝4d）とすることができる。
（上記の例では４個）おきに駆動しても超音波ビームの
走査線間隔をKd（＝4d）とすることができる。
（ii）体表面近傍を拡大表示する場合 たとえば、第２図に示すように、上述の超音波ビーム
の走査により得られた診断画像の拡大表示前の診断深さ
をＬとしたとき、体表面からL/K（たとえばL/4）の範囲
にある画像を縦横それぞれＫ倍（＝４倍）に拡大表示す
るような場合である。
の走査により得られた診断画像の拡大表示前の診断深さ
をＬとしたとき、体表面からL/K（たとえばL/4）の範囲
にある画像を縦横それぞれＫ倍（＝４倍）に拡大表示す
るような場合である。
この場合は、まず、この縦横の拡大率Ｋに応じて、超
音波ビームの走査線間隔を拡大表示しない場合の1/K倍
（＝1/4倍）に設定する。すなわち、第１図（ｂ）に示
すように、隣り合うＫ個（この例では４個）の振動子エ
レメントｅで１つの振動子ブロックＢを構成し、２つの
振動子ブロックＢの各振動子エレメントｅに所定の遅延
時間を与えて超音波ビームが一点に集束するように設定
する。そして、各振動子ブロックＢを１振動子エレメン
トｅずつずらせながら超音波ビームを走査する。する
と、超音波ビームの走査線間隔は各振動子エレメントｅ
のピッチ間隔ｄとなる。したがって、診断画像の１画面
形成あたりの超音波ビームの走査線数はＫ倍（＝４倍）
に増えてKN（＝440本）となる。
音波ビームの走査線間隔を拡大表示しない場合の1/K倍
（＝1/4倍）に設定する。すなわち、第１図（ｂ）に示
すように、隣り合うＫ個（この例では４個）の振動子エ
レメントｅで１つの振動子ブロックＢを構成し、２つの
振動子ブロックＢの各振動子エレメントｅに所定の遅延
時間を与えて超音波ビームが一点に集束するように設定
する。そして、各振動子ブロックＢを１振動子エレメン
トｅずつずらせながら超音波ビームを走査する。する
と、超音波ビームの走査線間隔は各振動子エレメントｅ
のピッチ間隔ｄとなる。したがって、診断画像の１画面
形成あたりの超音波ビームの走査線数はＫ倍（＝４倍）
に増えてKN（＝440本）となる。
また、その際、超音波ビームを拡大前と同じ全走査範
囲に渡って拡大前のＫ倍（＝４倍）の速度で移動する。
すると、超音波ビームの走査時間間隔は拡大前の1/K
（＝1/4）となるが、体表面からL/Kの範囲さえ観察でき
れば良いので、超音波の送受波には何等支障は生じな
い。したがって、この場合の１枚の拡大画像の形成時間
をＴ′とすると、（３）式から、 Ｔ′＝KN・（2L/K）/C＝2NL/C＝Ｔ となり、拡大前の１画面形成時間Ｔと同じになる。すな
わち、リアルタイム性は拡大前後で全く同じである。し
かも、画像を拡大した分だけ超音波ビームの走査線数が
増えているので、拡大前と同じ精細度の画像が得られる
ことになる。
囲に渡って拡大前のＫ倍（＝４倍）の速度で移動する。
すると、超音波ビームの走査時間間隔は拡大前の1/K
（＝1/4）となるが、体表面からL/Kの範囲さえ観察でき
れば良いので、超音波の送受波には何等支障は生じな
い。したがって、この場合の１枚の拡大画像の形成時間
をＴ′とすると、（３）式から、 Ｔ′＝KN・（2L/K）/C＝2NL/C＝Ｔ となり、拡大前の１画面形成時間Ｔと同じになる。すな
わち、リアルタイム性は拡大前後で全く同じである。し
かも、画像を拡大した分だけ超音波ビームの走査線数が
増えているので、拡大前と同じ精細度の画像が得られる
ことになる。
同様に、体表面からL/2の範囲にある画像を２倍に拡
大表示するような場合には、２つの振動子エレメントｅ
ずつずらせながら、かつ、超音波ビームを拡大前と同じ
全走査範囲に渡って拡大前の２倍の速度で走査すれば良
いことになる。
大表示するような場合には、２つの振動子エレメントｅ
ずつずらせながら、かつ、超音波ビームを拡大前と同じ
全走査範囲に渡って拡大前の２倍の速度で走査すれば良
いことになる。
上記実施例は、リニア電子走査を行なう場合である
が、コンベックス電子走査の場合においても同様に適用
することができる。また、セクタ電子走査の場合におい
て、体表面近傍を拡大表示する場合には、走査速度を拡
大表示しない場合と同一としておき、超音波ビームの走
査時間間隔を1/K倍にすればリアルタイム性を損なうこ
となく超音波ビームの走査線数をＫ倍に増やすことがで
き、したがって、拡大画像においても拡大前と同様の精
細度の画像が得られる。また、注目した領域を拡大表示
する場合には、その対象となる拡大領域での走査速度を
1/Kにして、超音波ビームを走査する時間間隔は拡大後
も同一にすればリアルタイム性を損なうことなく超音波
ビームの走査線数をＫ倍に増やすことができ、したがっ
て、拡大画像においても、拡大前と同様の精細度の画像
が得られる。さらに、この実施例のように超音波ビーム
を電子走査する場合に限らず、機械的に走査する場合で
も本発明を適用することができる。
が、コンベックス電子走査の場合においても同様に適用
することができる。また、セクタ電子走査の場合におい
て、体表面近傍を拡大表示する場合には、走査速度を拡
大表示しない場合と同一としておき、超音波ビームの走
査時間間隔を1/K倍にすればリアルタイム性を損なうこ
となく超音波ビームの走査線数をＫ倍に増やすことがで
き、したがって、拡大画像においても拡大前と同様の精
細度の画像が得られる。また、注目した領域を拡大表示
する場合には、その対象となる拡大領域での走査速度を
1/Kにして、超音波ビームを走査する時間間隔は拡大後
も同一にすればリアルタイム性を損なうことなく超音波
ビームの走査線数をＫ倍に増やすことができ、したがっ
て、拡大画像においても、拡大前と同様の精細度の画像
が得られる。さらに、この実施例のように超音波ビーム
を電子走査する場合に限らず、機械的に走査する場合で
も本発明を適用することができる。
（ホ）効果 以上のように本発明によれば、診断画像の拡大率を変
えた場合においても、常に実際の超音波ビームを送受波
して得られたエコー信号データに基づく診断画像を表示
できるので、高精細度の診断画像が得られ、しかも、リ
アルタイム性が損なわれないという優れた効果が発揮さ
れる。
えた場合においても、常に実際の超音波ビームを送受波
して得られたエコー信号データに基づく診断画像を表示
できるので、高精細度の診断画像が得られ、しかも、リ
アルタイム性が損なわれないという優れた効果が発揮さ
れる。
第１図および第２図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は超音波ビームの走査方法の説明図、第２図は診断
画像の拡大表示の説明図、第３図は超音波診断装置のブ
ロック図、第４図は従来の診断画像を拡大表示する場合
のデータ補間の説明図である。 ｅ……振動子エレメント、Ｂ……振動子ブロック。
１図は超音波ビームの走査方法の説明図、第２図は診断
画像の拡大表示の説明図、第３図は超音波診断装置のブ
ロック図、第４図は従来の診断画像を拡大表示する場合
のデータ補間の説明図である。 ｅ……振動子エレメント、Ｂ……振動子ブロック。
Claims (1)
- 【請求項１】超音波ビームの送受波に基づいて得られる
診断画像を拡大表示するに際して、その診断画像の縦横
の拡大率をＫとした場合に、この拡大率に応じて、超音
波ビームの走査線間隔を拡大前の1/K倍に設定するとと
もに、体表面からL/K（Ｌは拡大前の診断深さ）の範囲
のみのデータを取得することで、超音波ビームを拡大前
と同じ全走査範囲に渡って拡大前のＫ倍の速度で走査す
ることにより、拡大前のリアルタイム性を損なうことな
く、超音波ビームの走査線密度を高めることを特徴とす
る超音波ビームの走査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61156929A JPH0811119B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 超音波ビ−ムの走査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61156929A JPH0811119B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 超音波ビ−ムの走査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6311137A JPS6311137A (ja) | 1988-01-18 |
| JPH0811119B2 true JPH0811119B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=15638444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61156929A Expired - Lifetime JPH0811119B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 超音波ビ−ムの走査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811119B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5919137A (en) * | 1996-12-04 | 1999-07-06 | Acuson Corporation | Ultrasonic diagnostic imaging system with programmable acoustic signal processor |
| US6074347A (en) * | 1996-12-04 | 2000-06-13 | Acuson Corporation | Method and apparatus for controlling acoustic signal bandwidth in an ultrasonic diagnostic imaging system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841538A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-10 | 富士通株式会社 | 超音波診断装置の局部拡大表示方式 |
-
1986
- 1986-07-03 JP JP61156929A patent/JPH0811119B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6311137A (ja) | 1988-01-18 |
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