JPS582697B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は超音波診断装置、特に超音波ビームによって
同時に直交する２つの断面を走査して各別の超音波断層
像を得る電子走査型超音波診断装置に関する。

周知の如く、超音波ビームによってヒトの体内臓器を電
子的に走査して、そのエコー信号を例えばブラウン管に
輝度変調して表示し超音波診断像を得る電子走査型超音
波診断装置とは、複数個の振動子エレメントがアレイ状
に配列されたアレー型振動子の各エレメントの励振に時
間差を与え超音波ビームを自由に偏向させるようにし、
その偏向角度を順次変化させ、ヒトの体内の一断面を扇
状に走査し、そのエコー信号をモニターブラウン管に輝
度変調して表示し、診断に供し得る超音波断層像を得る
ものである。

この一断面の走査によって映出される体内臓器の断面像
と共に、この断面に対して直角方向の断面を走査して得
られる断層像によりその臓器の概）略の大きさを知るこ
とが出来ることから、まず目的とする臓器の中心に向け
て振動子を体表に当てがい一断層像を得て、続いてその
侭振動子をその振動子面の中心を通る垂直線を軸として
９０度回転して直角方向の断面を走査して直角方向の断
層・像を得ている。

然しこの様にして得られる両断層像は同一時相でないた
め、特に心臓の様に拡張、収縮を繰り返す臓器にあって
は、両断面の時相が一致しないと無意味なものになると
いう問題がある。

； この発明の目的は振動子を体内臓器に向けて当てか
い同時に臓器の直交２断層像を得ることが出来るように
し、上記の様な欠点を解消した電子走査型超音波診断装
置を提供することにある。

上記した如く一断面に於ける断層像を得る従来・の電子
走査型超音波診断装置を第１図に示した。

この装置についてその概略を述べると、主発振器１から
のパルス信号ａを加えられた計数回路２はその内容によ
り、読出し専用の記憶回路３の番地指定を行なう。

記憶回路３には予め扇状に走査す｝る走査順に従って扇
形の任意の一つの角度に対してディスプレイ制御のため
のＳｉｎとＣｏｓの値、及び各振動子エレメントに与え
る送波及び受波信号の遅延量のデタが貯えられている。

計数回路２からは番地指定により、振動子７の各々のエ
レメ・ントに対する予め設定された特定の偏向角度に対
する遅延時間を決定するデータが並列に出力される。

遅延時間制御回路４は上記データを入力とし、そのデー
タにもとすいて、パルス発生器６に与える遅延パルス群
がタイミングパルス発生回路５のタイミング信号により
出力される。

パルス発生器６は振動子エレメント数と同数の励振パル
ス発生回路もち上記遅延パルス群により励振パルスを発
生し各エレメントを励振し特定の方向に超音波パルスを
発射させる。

発射された超音波パルスは体内臓器でエコー信号となり
各エレメントで受波される。

次に振動子７の各エレメントからの受波信号は受信回路
８に与えられる。

受信回路８は送波と同様に記憶回路３より出力される特
定受波偏向角度に対する受波遅延時間を決定するデータ
にもとすいて受信信号の位相合わせをおこなった後映像
信号を形成し、プランキング回路９で帰線時のプランキ
ングをかけブラウン管１３に輝度信号Ｚとして印加され
る。

一方記憶回路３より読み出されるＳｉｎとＣｏｓの値を
決定する各データはデジタル・アナログ変換器１０ａ，
１０ｂによりアナログ信号に変換され掃引信号発生回路
１２に与えられ鋸歯状波発生回路１１からの信号と積算
されてブラウン管１３への縦、横方向掃引信号Ｘ，Ｙの
偏向系に各々加えられる。

上記の構成により超音波主ビームに対応して扇状に偏向
でき、且つ超音波ビームからのエコー信号を輝度変調出
来るため体内臓器の一断層像を映出することが出来る。

このようにして得られる断層像は例えば毎秒３６コマの
高速で、映出することから心臓などの動きが観察でき、
この断層像と直角をなす断面の断層像を得るには振動子
の当接角度を９０度回転してその断層像を観察する。

前記した臓器の概略の大きさを求めようとする場合、例
えば心電波形から得られる同一時相信号に同期して直交
２断面の断層像を撮影しその時相に於ける概略の大きさ
を求める必要がある。

尚、第１図において、Ａは前記電子走査式超音波診断装
置の主カウンタである計数回路２、記憶回路３、遅延時
間制御回路４タイミングパルス発生回路５、及びデジタ
ル・アナログ変換器１０ａ，１０ｂから構成されている
送波受波制御装置であり、ＢはＳｉｎ，Ｃｏｓ変換器で
る掃引信号発生回路１２、鋸歯状波発生回路１１、受信
回路８及びプランキング回路９より構成される画像処理
装置であり、送受波制御装置Ａ及び画像処理装置Ｂに主
発振器１の信号を与えて，駆動することによりパルス発
振器６で遅延励振パルス群を発生し、振動子７の各エレ
メントを励振して超音波パルスを発射しそのエコー信号
を画像処理装置Ｂによりブラウン管１３のＸ偏向系、Ｙ
偏向系、及び輝度信号として出力するものである。

次にこの発明に係わる超音波診断装置についてその一例
を示したブロック図、波形図及び振動子の構造を示した
第４図により詳述する。

耶ち、この装置は主発振器１と駆動信号発生回路１４と
受波制御装置Ａと、パルス発生回路６と、振動子エレメ
ント群７ａ，７ｂが第４図に示すように直交してなる振
動子７と、画像処理装置Ｂと、画像中心位置切換器１５
及びブラウン管１３から構成され、主発振器１の信号ａ
は駆動信号発生回路１４に与えられて、第３図に示す如
く主発振器の信号ａの立上り、立下りに同期した信号ｂ
を発生する。

この信号ａと信号ｂが送受波制御装置Ａ・に入力し、２
回連続の遅延パルス信号群Ｃ１受波遅延制御信号ｄ及び
Ｓｉｎ，Ｃｏｓ値のアナログ信号ｅ，ｆを出力する。

パルス発生器６は遅延パルス信号群Ｃの信号に対応して
配置した励振パルス発生回路からなり、その励振パルス
信号は信号ａノハイレベル７’）＞Ｏ−レベルで駆動す
るアナログスイッチで２回づつ連続して発する励振パル
ス群を切換え振動子エレメント群７ａ及び７ｂを交互に
励振し直交する２断面の特定方向に超音波ビームを交互
に発射する。

そのエコー信号は各振動子’７ａ及びγｂで交互に受信
して画像処理装置Ｂに与えられる。

画像処理装置Ｂは前記受波遅延制御信号ｄにより交互い
受信するエコー信号の各々の位相合わせを映像信号を形
成し、信号ｂで駆動するプランキング回路９で交互の帰
線時のブランキ・ングをかけブラウン管１３の輝度信号
Ｚとして与える。

一方Ｓ Ｉ ｎ ｓ Ｃ ｏ ｓ値のアナログ信号ｅ，
ｆは信号ｂに同期して発する鋸歯状波発生回路１１から
の信号ｙと乗算されてブラウン管１３の縦横偏向系信号
Ｘ，Ｙとなり画像中心位置切換器１５冫に与えられる。

画像中心位置切換器１５は信号ａのハイレベル又はロー
レベルでアナログスイッチを駆動して中心位置を交互に
変えて、ブラウン管１３のＸＹ偏向形に各々加えられる
。

以上の如き構成により交互に発生する超音波ビームに対
応して、交互に扇状に偏向が出来、かつ各超音波ビーム
からのエコー信号を輝度変調出来るため体内臓器の直交
する２断層像を同時に映出することが出来る。

上述したように本発明装置は振動子を体表に当てたまゝ
で直交する２断面の断層像を同時に実時間に映出するこ
とが出来るものであるから心臓等の直交する２断面の断
層像から動態観察出来るので一層の診断効果が発揮出来
るものであり、又写真撮影することにより一枚の写真で
同一時相の直交断層が得られることから心臓等臓器の概
略の大きさが容易に求まるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示すブロックダイヤグラム、第２図
は本発明装置の一例を示すブロックダイヤグラム、第３
図は第２図の一部の信号波形図、第４図は本発明装置に
おける振動子の平面図である。 １・・・主発振器、２・・・計数回路、３・・・記憶回
路、４・・・遅延時間制御回路、５・・・タイミングパ
ルス発生回路、６・・・パルス発生器、７・・・振動子
、８・・・受信回路、９・・・プランキング回路、１０
ａ，１０ｂ・・・Ｄ−Ａ変換器、１１・・・鋸歯状波発
生回路、１２・・・掃引信号発生回路、１３・・・ブラ
ウン管、１４・・・駆動信号発生回路、１５・・・画像
中心位置切換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２組のアレー型振動子をその夫々の超音波ビーム走
   査面が直交するように接合した振動子と、各振動子エレ
   メントを交互に扇形ビームに対応する遅延時間を与えて
   励振する手段と、超音波ビームを直交する扇状に偏向せ
   しめる手段と、発射する超音波ビームに対応してブラウ
   ン管に交互に２組の扇状の偏向が得られる手段と、各超
   音波ビームからのエコー信号を輝度変調する手段とを包
   含し、直交する２つの断層像を同時にブラウン管に映出
   し得ることを特徴とする超音波診断装置。