JPH1038863A - 超音波探査映像装置の波形取得・表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波の周波数、サンプリングピッチ、サン
プリング位置に関係なく、波形の＋／−ピーク値を取得
できかつ絶対振幅を得ることができる超音波探査映像装
置の波形取得・表示方法を提供する。 【解決手段】 被検体に周期的に超音波を発射し、その
反射波を入射し、ゲートによって反射波から一部の波形
を取り出し、ピーク値を保持する方法である。当該ゲー
トの幅をタイムスパンとサンプリング点数から決まるサ
ンプリングピッチ以上の値に定め、超音波発射の繰返し
パルスに同期させ当該繰返しパルスごとに順次にサンプ
リングピッチ分ずつゲート位置をシフトさせてゲートを
設定し、ゲートで反射波の一部を取り出し、一部波形か
ら＋／−ピーク値を保持し、サンプリング点数分の＋／
−ピーク値とそれに対応するゲートの位置を記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波探査映像装置
の波形取得・表示方法に関し、特に、被検体から反射さ
れた超音波の波形をプラスとマイナスのピーク値を含ん
で正確に捕捉して表示できる超音波探査映像装置の波形
取得・表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波探査映像装置では、探触子の音響
レンズから被検体に対して超音波を出射し、被検体に当
たり反射されて戻ってくる超音波のエコーを、音響レン
ズを介して入射させる。入射された超音波エコーは電気
信号に変換され、信号処理回路部に入力される。信号処
理回路部に入力された超音波エコーの波形を表す電気信
号は、好ましくは超音波エコーの波形形状が正確に維持
されるように取得され、メモリに記憶される。メモリに
記憶されたデータは、必要に応じてメモリから読み出さ
れ、ディスプレイに表示される。超音波エコーの波形形
状を正確に維持して取得し記憶することは、当該波形形
状自体に被検体に関する情報が含まれていることが多い
ので、重要である。超音波エコーの波形の取得は、アナ
ログ形式の電圧信号状態をサンプリングによってディジ
タル形式のデータに変換することにより行われる。

【０００３】超音波エコーの波形信号を記憶する方式と
しては、第１に、例えば、ディジタル・ストレージ・オ
シロスコープに代表されるように、高速なＡ／Ｄ変換器
を使用してアナログ信号を高速にサンプリングして記憶
する方式がある。図５にサンプリングの概念図を示す。
図５（Ａ）は原波形１０１を示し、超音波エコーの波形
を表す電圧信号である。図５（Ｂ）は、サンプリングし
て得られたデータの配列状態を示し、サンプリングで得
られたデータを黒点１０２で示している。これらの黒点
１０２を破線１０３でつなぐと、得られた全体の形状は
原波形１０１に類似した波形となる。サンプリングピッ
チは一定である。この方式には、超音波波形の繰返し性
を利用することによりＡ／Ｄ変換器の分解精度よりも高
い精度の細かいサンプリングピッチを達成する等価サン
プリング方式が含まれる。

【０００４】超音波エコーの波形信号を取得する他の方
式としては、例えば特開平２−１４０６６１号公報に開
示されるＡスコープデータを取得す方式がある。この方
式では、探触子を一次元的にスキャニングし、このスキ
ャニングに応じてゲート（或る一定の時間範囲）の位置
を順次に変化させ、各ゲート位置で超音波エコーの高さ
をデータとして取り込むように構成される。表示の際に
は、２次元表示画面で一方の軸は探触子の位置、他方の
軸はゲート位置とし、上記超音波エコーの高さを画像の
濃淡または疑似カラーで表示するようにした。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の方式では、
離散的な値によって原波形１０１を取得するために、サ
ンプリングピッチが、原波形１０１の波長に比較して十
分に小さくないと、原波形１０１のプラス（＋）または
マイナス（−）のピーク値を十分に捕らえることができ
ない。つまり、サンプリング時点が、原波形のピークの
発生時点と一致しないときには、当該ピーク値を得るこ
とができない。その一例を、図６を参照して説明する。
図６は、例えば、周波数ｆ（波長λ）の超音波の正弦半
波の原波形２０１に対してサンプリング周波数ｆｓ、サ
ンプリングピッチｔｓでサンプリングを行うときに、サ
ンプリングのデータ取得時点ｔ１，ｔ２の中間点に波形
のピークＰ１が来た最悪の状態を示している。この場合
には、誤差ｅ１すなわち真のピーク値Ｋ１とサンプリン
グ値との差は最大になり、次の（数１）式で与えられ
る。

【０００６】

【数１】ｅ１＝１−cos （１８０°×ｆ／ｆｓ）

【０００７】上記のように第１の方式によれば、周波数
ｆの超音波のピーク値を正確に捕らえることができない
場合があり、大きな誤差が生じることがある。一方、超
音波探査映像装置では、反射源である被検体の音響特性
を得るために、超音波エコーのピーク値を正確に捕らえ
ることが重要である。また、集束型プローブを使用する
場合の焦点合せ作業のモニタとして波形を表示するとき
には、サンプリングの度にピーク値が常に表示されてい
ないと、使用しずらいという問題が起きる。

【０００８】上記第１の方式を用いる場合において、上
式（数１）によって与えられる誤差ｅ１を例えば１％以
内にするためには、サンプリング周波数ｆｓは、超音波
の周波数よりも約２２倍以上でなければならない。従っ
て、超音波探査映像装置では、通常、１〜１００ＭＨｚ
程度の周波数の超音波が使用されているため、サンプリ
ング周波数ｆｓは２．２ＧＨｚという非常に高い周波数
によるサンプリングが要求される。

【０００９】また、最高サンプリングレートが上記条件
を満足しているとしても、そのサンプリングレートで常
にサンプリングが行われる訳ではない。その理由は、表
示使用とするタイムスパンが長くなると、サンプリング
データを一時的に記憶するためのメモリの容量が大量に
必要になるからである。例えば、水距離が約３０ｍｍで
あるとき、送信波を出射した時点から表面エコーを受け
た時点までの時間は約４０μｓとなる。このタイムスパ
ンにおいて、サンプリング周波数２．２ＧＨｚでサンプ
リングし、得られたデータを記憶し表示するためには、
８８０００ワードのメモリ容量が必要となる。

【００１０】以上の仕様を満たすディジタル・ストレー
ジ・オシロスコープを製作にするは、非常に高度な回路
技術が要求されると共に、装置の製作コストが上昇し、
装置が高額になるという問題を有する。

【００１１】上記第２の方式では、ゲート内での最大値
を捕えるように設定すれば、装置を構成するアナログ回
路の捕捉能力の範囲内で、超音波の周波数に依らず、ゲ
ートが設定されている間に、超音波エコーの原波形のピ
ーク値を捕らえることができる。しかし、表示しようと
するタイムスパンが長いときには、或る走査区間に対応
するゲートと次の走査区間に対応するゲートとの間で時
間軸上隙間が生じ、ピーク値を捕捉できない場合が生じ
ることもある。このような事態を避けるためには、ピー
ク値の捕りこぼしがないようにゲートの幅をオペレータ
が手動にて適切に設定できるように構成することが要求
される。また第２の方式では、回路の特性上１つのゲー
トについて＋ピーク値のみしか捕捉できないため、当該
＋ピーク値と−ピーク値の差（絶対振幅）を知ることが
できないという問題があった。さらに、被検体の音響特
性によって超音波エコーで位相の反転が起きる場合に
は、真の反射強度を知ることができないという問題があ
った。

【００１２】本発明の目的は、上記問題を解決すること
にあり、被検体からの超音波エコーの波形をサンプリン
グで取り出すにあたり、超音波の周波数、サンプリング
ピッチ、サンプリング位置に関係なく、波形の＋／−ピ
ーク値を取得でき、かつ絶対振幅を得ることができ、さ
らに回路構成的に高い技術が要求されず、安価に製作で
きる超音波探査映像装置の波形取得・表示方法を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段および作用】第１の本発明
（請求項１に対応）に係る超音波探査映像装置の波形取
得・表示方法は、上記目的を達成するため、被検体に対
して周期的に超音波を発射し被検体からの反射波を入射
し、ゲートを設定して反射波の波形からゲート内の波形
部分を取り出し、波形部分のピーク値を保持し、ピーク
値をディジタル値に変換し、ピーク値のディジタル値と
対応するゲートの位置を記憶する方法であり、さらに特
徴的工程として、上記ゲートの幅をタイムスパンとサン
プリング点数から決まるサンプリングピッチ以上の値に
定め、超音波を発射するための繰返しパルスの各々に同
期させてかつ当該繰返しパルスごとに順次にサンプリン
グピッチ分ずつゲート位置をシフトさせてゲートを設定
し、ゲートの各々によって反射波の波形の一部を取り出
し、一部の波形から＋／−ピーク値を保持し、サンプリ
ング点数分の＋／−ピーク値とそれに対応するゲートの
位置を記憶するようにした。

【００１４】上記第１の本発明では、サンプリングピッ
チ以上のゲート幅を有するゲートを作成し、当該ゲート
をサンプリング時点ごとにサンプリングピッチだけシフ
トさせて設定し、隣合うゲートが好ましくは重複部を有
して設定されるようにすると共に、このゲートに含まれ
る超音波エコーの波形部分を取り出し、当該波形部分に
おいて＋ピーク値と−ピーク値の両方またはそのいずれ
か一方と０を取り出して保持するようにした。かかるゲ
ート位置の設定により、超音波エコー波形における＋ピ
ークまたは−ピークを含む波形部分を必ず取り出すこと
ができるため、波形ピークを捕捉し損なうことは生じな
い。またゲートに含まれる波形部分から＋ピーク値（そ
れに相当する値）と−ピーク値（それに相当する値）の
両方またはそのいずれか一方を取得・保持できるため、
絶対振幅を得ることができる。

【００１５】第２の本発明（請求項２に対応）に係る超
音波探査映像装置の波形取得・表示方法は、上記第１の
発明による方法において、好ましくは、サンプリング点
数に対応する上記ゲートを同時に用意し、各サンプリン
グ時点に対応するゲートを、予めサンプリングピッチ分
ずつゲート位置をシフトさせて設定することを特徴とす
る。

【００１６】第３の本発明（請求項３に対応）に係る超
音波探査映像装置の波形取得・表示方法は、上記第１の
発明による方法において、好ましくは、サンプリング点
数よりも少ない数の複数のゲートを同時に用意し、複数
のゲートの群をセットとして扱い、複数のゲートの各々
を、繰返しパルスに同期させて対応するサンプリング時
点に、順次にサンプリングピッチ分ずつゲート位置をシ
フトさせて設定することを特徴とする。

【００１７】第４の本発明（請求項４に対応）に係る超
音波探査映像装置の波形取得・表示方法は、上記第１の
発明による方法において、好ましくは、記憶された＋／
−ピーク値を、それぞれのゲートと対応づけられた時間
座標軸上に垂直にプロットして反射波の波形を表示する
ことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。

【００１９】図１は、本発明による波形取得・表示方法
が実施される超音波探査映像装置の信号処理部およびそ
れに関連する装置構成部を示す。プローブ（超音波探触
子）１１は走査機構１２に取り付けられる。走査機構１
２はＸＹＺ移動機構を備え、プローブ１１を、直交する
３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の各方向へ三次元的に動作させる働
きを有する。プローブ１１は、走査機構１２によって被
検体１３の観察領域を走査する。走査機構１２は走査制
御装置１４により制御され、さらに、走査制御装置１４
は処理装置１５から制御のための指令を受ける。

【００２０】プローブ１１は、超音波探傷器１６に電気
的に関連付けられる。超音波探傷器１６は少なくともパ
ルサ・レシーバ１７とディテクタ（検出回路）１８を含
む。超音波探傷器１６は、パルサ・レシーバ１７のパル
サ部分に基づき、プローブ１１に対して所定の測定周期
でパルス信号を送信する。プローブ１１は、超音波探傷
器１６から与えられたパルス信号に基づいて超音波を発
生し、これを被検体１３に対して出射する。他方、プロ
ーブ１１は、被検体１３での反射で生じた超音波エコー
を入射し、パルス信号に対応するエコー信号を生成し、
超音波探傷器１６に出力する。被検体１３は、走査機構
１２の近くに設けられた水槽内に設置される。超音波探
傷器１６は、プローブ１１に対して出力したパルス信号
に対応するエコー信号を、パルサ・レシーバ１７のレシ
ーバ部分に基づき受信する。受信されたエコー信号は増
幅され、次段のディテクタ１８で、後述するような方法
により必要なピーク値（すなわちプラス（＋）ピーク値
とマイナス（−）ピーク値の両方またはいずれか一方と
０）を検出して、Ａ／Ｄ変換装置１９に送出する。Ａ／
Ｄ変換装置１９は、得られたピーク値を、アナログ値か
ら、例えば８ビット、２５６段階でディジタル値に変換
し、処理装置１５のマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）２０
が処理できる入力データとしてバス２１に送出する。

【００２１】上記ディテクタ１８は、ゲート回路１８ａ
と、＋ピークホールド回路１８ｂと、−ピークホールド
回路１８ｃからなる。ゲート回路１８ａは、処理装置１
５からの指令に基づき設定される或る時間範囲、すなわ
ち時間的に設定されるゲートを生成し、このゲートの範
囲に対応する超音波波形の部分のみを切り出す働きを有
する。＋ピークホールド回路１８ｂは、ゲート回路１８
ａによって切り出された波形部分の＋ピーク値または＋
ピーク値に相当する値を原則的に保持する。切り出され
た波形部分に、＋ピーク値が存在しない場合には０が保
持される。−ピークホールド回路１８ｃは、ゲート回路
１８ａによって切り出された波形部分の−ピーク値また
は−ピーク値に相当する値を原則的に保持する。切り出
された波形部分に、−ピーク値が存在しない場合には０
が保持される。ゲート回路１８ａ、＋ピークホールド回
路１８ｂ、−ピークホールド回路１８ｃの各々の詳細な
動作は、後述の動作説明で述べられる。

【００２２】バス２１には、マイクロプロセッサ２０の
他に、キーボード（図示せず）、各種プログラムが記憶
された領域やデータを記憶すべき領域を有するメモリ２
２、画像メモリ２３、操作パネル２４が接続される。画
像メモリ２３は、処理装置１５の外部に設けられたディ
スプレイ２５に接続され、内部に格納した画像データを
ディスプレイ２５に供給して表示動作を行わせる。上記
操作パネル２４は、視野、サンプリングピッチ、送りピ
ッチ等の走査動作に必要なパラメータ等を、測定者が入
力するためのインターフェースである。

【００２３】メモリ２２の内部には、ゲート位置・ゲー
ト幅演算プログラム２２ａ、波形表示プログラム２２ｂ
が格納され、さらに波形記憶領域２２ｃが設けられる。
ゲート位置・ゲート幅演算プログラム２２ａと波形表示
プログラム２２ｂによる動作に関する内容は、以下の動
作説明で述べられる。

【００２４】次に、上記構成を有する超音波探査映像装
置において、被検体１３からの超音波エコーの波形を取
得し表示する方法について説明する。

【００２５】最初にサンプリングピッチｔｓが決定され
る。通常、測定者は、操作パネル２４を操作することに
よって、取得・表示したい波形の範囲すなわちタイムス
パンと、波形データを取得すべき点数（サンプリング点
数または表示点数）を設定する。マイクロプロセッサ２
０は、操作パネル２４で入力されたタイムスパンと取得
点数のデータを用いて、タイムスパンを取得点数で等分
割することによって、上記サンプリングピッチｔｓを算
出する（下式（１）を参照）。マイクロプロセッサ２０
は、さらに、サンプリングピッチｔｓに対してゲート回
路１８ａの精度等で決まるαを加えた値を求め（下式
（２）を参照）、この値をゲート幅ｔ_G と決定する。こ
のゲート幅を有するゲートは、ディテクタ１８のゲート
回路１８ａに設定される。上記αは通常０〜Ｔｓ／２程
度の値である。以上のゲート幅の算出は、メモリ２２に
おけるゲート位置・ゲート幅演算プログラム２２ａによ
って実行される。

【００２６】

【数１】 サンプリングピッチ（ｔｓ）＝タイムスパン／取得点数 …（１） ゲート幅（ｔ_G ）＝ｔｓ＋α …（２）

【００２７】パルサ・レシーバ１７からプローブ１１に
対しては、通常の測定動作に従って、電気パルスが一定
の周期で繰返して送信される。パルサ・レシーバ１７か
ら電気パルスが出力されるタイミングは、マイクロプロ
セッサ２０によって与えられる。繰返して電気パルスが
送信されるタイミングによって、被検体から戻ってきた
超音波エコーの波形から波形値をサンプリングする時点
（サンプリング時点）が決定される。プローブ１１は、
電気パルスを供給されると、その振動素子によって超音
波を発射する。当該超音波が被検体１３に当たって反射
し、プローブ１１に戻ってくると、プローブ１１はこの
超音波エコーを電気信号に変換し、パルサ・レシーバ１
７に送る。パルサ・レシーバ１７は、プローブ１１から
送られた超音波エコーの電気信号を入力すると、この電
気信号を増幅し、ディテクタ１８に送る。当該電気信号
の波形は超音波エコーの波形と同じである。

【００２８】パルサ・レシーバ１７から送られる電気信
号を入力したディテクタ１８は、上記電気パルスが繰返
し送信される上記タイミングに同期した時点で、前述の
ゲート回路１８ａで設定されたゲート（ゲート幅は
ｔ_G ）を用いて、＋ピークホールド回路１８ｂと−ピー
クホールド回路１８ｃによって、当該ゲート内に含まれ
る上記電気信号の波形における＋ピーク値と−ピーク値
を取り出し、保持する。このとき、ゲート内の波形の中
に＋ピーク値（または＋ピーク値に相当する値）と−ピ
ーク値（または−ピーク値に相当する値）が存在すると
きには両者が取り出され、いずれか一方しか存在しない
ときには当該一方と０が取り出される。保持された＋ピ
ーク値と−ピーク値またはいずれか一方と０（以下では
「＋／−ピーク値」と記す）は、Ａ／Ｄ変換装置１９で
ディジタル値に変換された後、処理装置１５に送られ、
メモリ２２の波形記憶領域２２ｃに記憶される。波形記
憶領域２２ｃに＋／−ピーク値等を格納する際には＋／
−ピーク値とそのときのゲートの位置とをセットにして
格納される。

【００２９】ディテクタ１８では、パルサ・レシーバ１
７から継続的に電気信号が入力され、前述のごとくゲー
ト回路１８ａは上記電気パルスが繰返し送信されるタイ
ミングに同期してゲートを設定し、このゲートの範囲内
の電気信号波形から＋／−ピーク値を取り出して保持す
る。この際、ディテクタ１８のゲート回路１８ａによっ
て設定されるゲートは、設定される度に、サンプリング
ピッチｔｓの分だけゲート位置がシフトされる。

【００３０】上記の波形取得動作を図２〜図４を参照し
てさらに詳しく説明する。なお図２では、説明の便宜
上、上記αを０に設定している。

【００３１】図２に基づき＋／−ピーク値の取り出し・
保持の方法を原理的に説明する。図２で４１は上記電気
信号に相当する信号の波形を示す。ただし説明の便宜
上、正弦半波で示している。時間軸方向にはゲート幅が
サンプリングピッチ（ｔｓ）であるゲート４２ａ〜４２
ｄ（すなわちα＝０）が設定される。ゲート幅がｔｓで
サンプリングピッチｔｓごとゲートをシフトさせていく
ので、各ゲートの間では重複部分が生じない。波形４１
に関して、ゲート４２ａでは左端値５１ｂ（−ピーク値
に相当）と右端値５１ａ（＋ピーク値に相当）、ゲート
４２ｂでは０（５２ｂ：−ピーク値が存在せず）と右端
値５２ａ（＋ピーク値に相当）、ゲート４２ｃでは左端
値５３ａ（＋ピーク値に相当）と０（５３ｂ：−ピーク
値が存在せず）、ゲート４２ｄでは左端値５４ａ（＋ピ
ーク値に相当）と右端値５４ｂ（−ピーク値に相当）が
それぞれ取り出され、保持される。かかる波形の取り出
し・保持によれば、例えばゲート４２ｂで＋ピーク値Ｋ
２を実質的に保持している。同様にして−ピーク値も保
持できる。このようにして、各ゲートにおいて＋／−ピ
ーク値を取り出すことができ、このため超音波の周波数
によらず、またサンプリング位置によらず、波形のピー
ク値を取得することができる。また各ゲート４２ａ〜４
２ｄで、＋ピーク値と−ピーク値、またはいずれか一方
と０を取得するので、波形の絶対振幅を取得することが
できる。なお、サンプリングで得た波形値のデータの表
示位置は、各ゲートの例えば中央位置をサンプリング位
置の代表値として用いている。

【００３２】図３は、前述したゲート幅ｔ_G （＝ｔｓ＋
α）を有するゲート４３を、波形値の取り出し・保持時
点で順次にシフトさせながら、波形値の取り出し・保持
を行う工程を図解している。図３において４４は電気信
号の原波形であり、超音波エコーの波形に対応してい
る。かかる原波形４４に対して時間軸に沿って時間が経
過していくにつれて、ゲート４３、すなわち例えばゲー
ト（１）からゲート（５）が順次に時間的にシフトされ
ながら設定される。ゲート（１）〜ゲート（５）の各々
は電気パルスの送信に同期して設定される。この場合の
ゲートの設定では、ゲート幅がｔ_G でサンプリングピッ
チｔｓごとゲートをシフトさせていくので、隣合うゲー
ト同士で重複部分が形成される。このようなゲート
（１）〜（５）の各々において、図２を参照して説明さ
れた前述の波形データ取得方法により、＋／−ピーク値
４５、すなわち例えば＋／−ピーク（１）〜＋／−ピー
ク（５）が取り出され、保持される。以上の波形値の取
得は、その後の他のゲートにおける波形値の取得・保持
でも同じである。

【００３３】上記のゲート４３のゲート位置の設定は、
メモリ２２に格納されたゲート位置・プログラム幅演算
プログラム２２ａによって実行される。

【００３４】上記のごとくして、ディテクタ１８におけ
る上記＋／−ピーク値取り出し・保持方法で取り出され
た各ゲートでの＋／−ピーク値は、前述の通りすべてデ
ィジタル値に変換され、メモリ２２の波形記憶領域２２
ｃに、対応するゲート位置と共に格納される。

【００３５】次に、波形記憶領域２２ｃに格納された各
ゲートでの＋／−ピーク値を用いて、かつメモリ２２に
格納された波形表示プログラム２２ｂに基づいて、ディ
スプレイ２５に波形表示が行えるように、画像メモリ２
３に、各ゲートの位置と、対応する＋／−ピーク値と
を、記憶させる。画像メモリ２２での波形表示プログラ
ム２２ｂに基づくデータの記憶では、各ゲートの中間位
置をサンプリング位置とし、画像メモリ２２の横方向ま
たは縦方向を時間軸とみなして＋／−ピーク値をプロッ
トする。画像メモリ２２で記憶されたデータの内容は、
そのままディスプレイ２５に表示される。図４には、前
述のごとくして得られた＋／−ピーク値４５によって描
かれた＋／−ピーク表示の一例を示すものである。図４
における＋／−ピーク表示例で、上記図２での説明を参
照にして波形線を描くと、＋ピーク値と−ピーク値を正
確に捕らえた波形を表示することができる。

【００３６】上記に説明した波形取得・表示方法は、従
来の超音波探査映像装置において、その電気回路部分の
ゲート回路やＡ／Ｄ変換回路の構成を利用して、あるい
は比較的に少ない変更または付加を行うだけで達成で
き、安価な構成によって高い精度のピーク値を得ること
ができ、高いピーク値精度の波形表示を行うことができ
る。

【００３７】なお上記の波形取得・表示方法は、サンプ
リングピッチｔｓが、超音波の周波数ｆに対して相対的
に大きくなってくると、時間軸上の実際のピーク位置と
表示位置とにズレが生じるという不具合を有する。しか
し、上記方法は、反射源の音響特性を表すピーク値を正
確に捕捉することができ、また焦点合せの際の水距離を
調整しながらモニタとして使用することもできるので、
超音波探査映像装置として重要な技術となり、かつ使い
勝手を高めるものである。

【００３８】上記の波形取り出し・保持の方法では、デ
ィテクタ１８において電気パルスの繰返しに同期して毎
回サンプリングピッチずつゲート位置をシフトさせなが
らピーク値を保持する場合、換言すれば、超音波発射の
繰返しを利用して１つのゲートを順次にシフトさせる場
合を説明した。他の方式としては、回路的にサンプリン
グ点数と同数のゲートを同時に発生させることもでき
る。すなわちサンプリング点数に各々に対応するゲート
を同時に用意し、各サンプリング時点に対応するゲート
を、予めサンプリングピッチ分ずつゲート位置をシフト
させて設定することが可能である。また、さらなる他の
方式としては回路的にサンプリング点数よりも少ない数
の複数のゲートを同時に発生させ、順次繰返しと組合せ
るように構成することもできる。すなわち、サンプリン
グ点数よりも少ない数の複数のゲートを同時に用意し、
複数のゲートの群をセットとして扱い、複数のゲートの
各々を、繰返しパルスに同期させて対応するサンプリン
グ時点に、順次にサンプリングピッチ分ずつゲート位置
をシフトさせて設定することが可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、タイムスパンとデータ取得点数から決められたサ
ンプリングピッチと付加すべき値αとに基づきゲートを
決定し、当該ゲートを好ましくは重複部分を形成しなが
らシフトされるごとく設定し、このゲート内にてサンプ
リング時点を決め、かつ当該各ゲートで＋／−ピーク値
を取り出し・保持できるようにしたため、超音波の周波
数、サンプリングピッチ、サンプリング位置等に依存す
ることなく、超音波エコー波形の＋ピーク値および−ピ
ーク値と絶対振幅を取得し、表示することができる。従
って反射源の音響特性を表すピーク値を正確に捕捉で
き、精度の高い映像表示を行うことができる。また特定
のゲートを作って設定し、当該ゲート内のピーク値を保
持するだけで、精度の高いピーク値を含む超音波エコー
波形の取得できるので、比較的にわずかな装置変更を施
すだけで足り、超高速のＡ／Ｄ変換回路等が不要とな
り、安価な装置構成で波形取得・表示方法を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波探査映像装置のシステム構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る波形取得・表示方法で採用される
＋／−ピーク値のサンプリング方法を原理的に説明する
ための波形解説図である。

【図３】本発明に係る波形取得・表示方法での＋／−ピ
ーク値のサンプリングの一例を具体的に示す図である。

【図４】本発明に係る波形取得・表示方法で得られた＋
／−ピーク値の表示を示す図である。

【図５】従来のディジタル・ストレージ・オシロスコー
プによる波形取得例を示す図である。

【図６】従来のディジタル・ストレージ・オシロスコー
プによるピーク値サンプリングを説明するための波形解
説図である。

【符号の説明】

１１ プローブ １２ 走査機構 １３ 被検体 １５ 処理装置 １６ 超音波探傷器 １７ パルサ・レシーバ １８ ディテクタ ４３ ゲート ４５ ＋／−ピーク値

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に対して周期的に超音波を発射し
   前記被検体からの反射波を入射し、ゲートを設定して前
   記反射波の波形から前記ゲート内の波形部分を取り出
   し、前記波形部分のピーク値を保持し、前記ピーク値を
   ディジタル値に変換し、ピーク値の前記ディジタル値と
   対応するゲートの位置を記憶する超音波探査映像装置の
   波形取得・表示方法において、 前記ゲートの幅をタイムスパンとサンプリング点数から
   決まるサンプリングピッチ以上の値に定め、 前記超音波を発射するための繰返しパルスの各々に同期
   させてかつ当該繰返しパルスごとに順次にサンプリング
   ピッチ分ずつゲート位置をシフトさせて前記ゲートを設
   定し、 前記ゲートの各々によって前記反射波の波形の一部を取
   り出し、 前記一部の波形から＋／−ピーク値を保持し、サンプリ
   ング点数分の＋／−ピーク値とそれに対応するゲートの
   位置を記憶する、 ことを特徴とする超音波探査映像装置の波形取得・表示
   方法。
2. 【請求項２】 前記サンプリング点数に対応するゲート
   を同時に用意し、各サンプリング時点に対応する前記ゲ
   ートを、予め前記サンプリングピッチ分ずつゲート位置
   をシフトさせて設定することを特徴とする請求項１記載
   の超音波探査映像装置の波形取得・表示方法。
3. 【請求項３】 前記サンプリング点数よりも少ない数の
   複数のゲートを同時に用意し、前記複数のゲートの群を
   セットとして扱い、前記複数のゲートの各々を、前記繰
   返しパルスに同期させて対応するサンプリング時点に、
   順次に前記サンプリングピッチ分ずつゲート位置をシフ
   トさせて設定することを特徴とする請求項１記載の超音
   波探査映像装置の波形取得・表示方法。
4. 【請求項４】 記憶された前記＋／−ピーク値を、それ
   ぞれの前記ゲートと対応づけられた時間座標軸上に垂直
   にプロットして前記反射波の波形を表示することを特徴
   とする請求項１記載の超音波探査映像装置の波形取得・
   表示方法。