JPS5865145A - 超音波断層検査装置 - Google Patents

超音波断層検査装置

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JPS5865145A
JPS5865145A JP56162465A JP16246581A JPS5865145A JP S5865145 A JPS5865145 A JP S5865145A JP 56162465 A JP56162465 A JP 56162465A JP 16246581 A JP16246581 A JP 16246581A JP S5865145 A JPS5865145 A JP S5865145A
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ultrasonic tomographic
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ultrasonic
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JP56162465A
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川渕 正己
村松 文夫
孝悦 斉藤
福本 晃
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明け、超音波断層検査装置に関し簡単左手段を用い
て超音波ビームを扇形に走査し、扇形の超音波断層像を
得る低価格で小J(!Iの扇形電子走査型超音波断層検
査装置c以下ESUと略す)を提供せんとするものであ
る。
簡単な手段でESUを構成する方法の一つとして、特開
昭52−68492号公報に示されたものがあり、これ
を第1図によって説明する。第1図−において、101
は人体などの被検体、1o2はESU用位相配列圧電振
動子群(以下PALと略す)、103はアナログ可変i
j!延線装置であって。
音響伝搬媒体105および凹面状に配置された線状配列
圧電振動子群(以下LAと略す)1o6とで構成されて
いる。LA106は、各圧電振動子に接続された選択ス
イッチによって所定の個数のド接するグループ107が
励振され、超音波ビーム108となって伝搬媒体105
中を伝搬し。
PAL104およびPAL1o2f:経て、被検体10
1中に超音波ビームを送り込む。一方、被検体101よ
りの反射ビームII′i、、送fgの場合と同じ経路を
経てLA106のもとのグループ107で受信され、以
下通常の信号処理を経て1画像表示が実施されることに
なる。被検体101中での超音波の偏向はLA106の
素子選択によって行なわれている。
上記の従来の構成においては、現在実用化されているE
SUに比して、可変遅延部が第1図に示すように著しく
簡略化されている。従来のESUが高価格で、かつ装置
筐体が大型化していた主要な原因が可変遅延部にあった
事を考え併せると。
上記の構成では低価格で小型化されたESUを提供でき
る可能性を有していることがわかる。
反面、上記の構成では、アナログ可変遅延線装置103
内におい一?:、LA106.!:PAL104の間で
多重反射が生じ、イの多−Iト反射信号が、Xの信号に
重畳し1画像全劣下させるという欠点を持っている。こ
の多重反射は次のようにして発生する。送信超音波ビー
ムがLAの隣接した一部の振動子群107より、角度θ
でPAL104に放射された場合、その超音波ビーム1
A−0で表現すると、PALへの入射超音波ビームの一
部は。
PA’L104で区射され、0点を中心としたA点の対
角点Bに到達し、B点でまた反射され、逆の経路をたど
ってA点に戻る。即ち第1図の装置における可変遅延装
置ではA−0−Hの2多重反射系が存在し、この多重反
射信号により、−画像の品位が低下させられていた。上
記の説明は、送信信号について述べたものであるが、受
信信号がPAL104からLAIO6に向けて放射され
る場合についても同様に発生する。この多重反射信号の
レベルは、従来例の場合、θ=Ooおよびθ=2oOの
場合、真の信号に対して、それぞれ−8dβ。
−27dβであり、極めてダイナミックレンジの狭い画
像しか得られない。本発明はこのような多重反射信号を
除去することを目的とするものズある。
本発明は、上記した可変遅延装置の長所を活かしつつ、
かつ従来例にみられる短所すなわち可変遅延装置103
内における多重反射を防止した。
高性能で、かつ小型低価格の扇形電子走査型超音波断層
検査装置を提供するものである。
第2図a、bは5本発明による断層検査装置の全体構成
を示したもので、aはLAを送信、受信両方に使用する
場合、bはLAを受信のみに使用する場合の全体kf成
を示したものである。1ず全体構成に関する第1の実施
例である同図aについて説明する。第2図aにおいて、
201は人体などの被検体、202は可変遅延装置であ
る。203は直線電子走査型超音波断層検査装置で用い
られているものと類似した送信器、204は選択スイッ
チ、206は受信器、2o6は画像表示装置。
20了はPALである。
送信器203より発生された駆動パルスはLAの所定の
振動子群を選択する選択スイッチ204を介して、後述
する構造をもつ可変遅延装置202を構成するLAの所
定の隣接する圧電振動子群に印加される。この圧電振動
子群から放射された超音波ビームは、第1図を基に説明
した伝搬路を経て、受信器205に入力され、増幅、検
波などの受信信号処理を受けた後1画像表示装置206
に画像表示され1診断などの用に供される。     
次にLAi受信のみに使用する場合の全体構成である纂
2図すについて説明する。第2図すのaと異なるところ
は、送信器として 超音波ピ虻ムをPAL207から扇
形に放射させるための扇形電子走査型超音波断層検査装
置用送信器209と、送信信号を可変遅延装置202の
PALに印加させな−いための送受信切替スイッチ20
8i具備した事である。全体の動作は、まず送信器20
9より、所定の偏向角度に対応した送信411号をPA
L207に印加する。なおこの時送受信切替スイッチ2
0日は、開状態となっており、送信信号が可変遅延装置
202に印加されないようになっている。なおこの送受
信切替スイッチ208は送信信号送出後閉の状態となり
、受信信号を可変遅延装置202に導く動作をする。被
検体201から得られたエコー信号は、送受信切替スイ
ッチ208を通して可変遅延装置202に印加され、P
AL207より放出した超音波ビームの偏向角度に対応
して選択スイッチ204で選択されたLAの所定の隣接
した圧電振動子群で受信し、受信器206に入力される
。この受信信号は、検波、増幅などの受信信号処理を受
けた後1画像表示装置206に入力され2診断の用に供
される。第2図に示す全体構成は同図aに示した装置に
比べ送信器がやや複雑となっているものの、高い信号レ
ベルをもつ駆動信号が可変遅延装置用に放射されないた
め。
送信信号の多重反射を防止できること、および。
送信信号の被検体までの伝搬路中に、PAL207が1
つだけ存在するのみで、aの場合のように。
LAが1個、PALが2個存在する場合に比べ。
システム感度が高くなるという長所を有する。以下に述
べる可変遅延装置は、aの全体構成をもつ場合を中心に
説明するが、基本的には、bの全体ない。
次に本発明の特徴である可変遅延装置202−の構造に
ついて、具体的実施例をもとに説明する。
本実施例にお−ける可変遅延装置は、従来例の短所であ
る多重反射の発生を除去あるいは抑圧できるものである
〇 第3図は、本発明の第一の実施例における可変遅延装置
を示すものである。第3図は、PAL301とLA30
2の設置状態を超音波ビームの走査方向と直交する断面
で示したものである。従来の可変遅延装置と異なる点は
、PAL301とLA302が相対的に所定の角度0を
持って対向し、設置されていることである。この結果1
例えばPALaolから放射された超音波ビーム303
はLA302で受信され、かつ反射信号304は。
可変遅延装置の周辺Kmされた音波吸収体306で吸収
され、多重反射信号を除去するものである〇第3図の構
成ではL A 302 カP A L 301に対し、
θだけ傾斜して設置された構造となっているが、逆にP
AL301がLA302に対し傾斜。
装置された場合でも同様な効果が得られる。また。
PAL301C1中心0と、LA302の中心ABが同
一線上にある必要もなく、要するに反射信号304がP
AL301に戻る経路がなくなればよい。PAL301
とLA302の相対的設置d角度は、PAL301およ
びLA302の送、受信開口径およびPAL301とL
A302の距離等を勘案して設定する。
第4図は、第2の実施例における可変遅延装置を示すも
のである。第4図は、超音波ビームの走査方向と平行な
断面で示されている0画4図の構造の特徴は、従来例の
LAに対し、約半分のLA401しか用いていないこと
である。さらに詳述するならば、この約半分のLA4o
↑−は、PAL402に対し、αの角度だけ傾斜して設
置されていることである。第4図の構造にすることによ
り例えば第1図で前述したA−0,8なる径路での多重
反射系が、音波吸収体403によって除去され、多重反
射信号レベルは著しく低下する。実験0 によると、θ=200の場合、従来列の場合、−27d
βであった多重反射信号レベルは約−5odβにまで下
げることができた〇 第6図は第3の実施例を示すものである。第5図は、正
規の受信イ、1号を増加させることにより。
実効的に多重反射信号の低下を図ったものである。
第6図において1例えばLAs○4の振動子がω個あり
、それぞれに対応した選択スイッチ501もS1〜S6
oの60個あるとする。選択スイッチ601は図示した
様にa、bの2端子をもち、a端子は受信器および送信
器602に接続され、b端子は、電気的整合回路503
 If(接続されている。
今、Sl、S2の選択スイッチfa側に倒し、振動子P
1.P2を送信あるいは受信状態とした場合前述した如
ぐLA504とPAL505によるA←O,Bなら多重
反射系が存在する。従来の構成では、B点に対応した選
択スイッチ8599 ”60は開放状態であり、整合状
態は最悪なものであった。第5図の構成においては送信
あるいは受信に関係しない選択スイッチ501は、全て
b端子、即ち電気的整合回路503に接続されており、
多重反射超音波ビームを可能な限り電気信号に変換し、
実効的に多重反射超音波ビーム、即ち多小反射信号を低
下させている。第6図では、送受信に関係しない選択ス
イッチを全て電気的整合回路503に接続する方法を例
示したが、こ、t′Fは、超音波ビームがサイドローブ
を有していること一14慮して行ったもので1選択スイ
ッチ501の電気的整合回路603への接続個数および
選択スイッチ位置は、多重反射信号レベルを所定のレベ
ル以下に抑えられることを目途に設定すればよい。この
ような処置により実験によると多重反射信号レベルは、
−6〜−10dβ低下させることができた0 以上1種々の実施例についてそれぞれ説明したが1これ
らの実施例全組合せ使用することにより。
効果はさらに向上することは明らかである。
以」二説明したように2本発明によれば扇形電子走査型
超音波断層検査装置がもつ基本的な長所。
即ち、簡単な手段で超音波ビームを扇形に送受波2 できることに加え、従来の装置がもっていた短所即ち多
重反射による断層像の劣下全防止することができ、高品
位でかつ小型、安1曲な扇形電子走査型超音波断層検査
装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の可変遅延装置の概略構成図、第2図a、
bはそれぞれ本発明の一実施例における扇形電子走査超
音波断層検査装置の全体構成を示すブロック図、第3図
、第4図はそれぞれ本発明に使用される可変遅延装置の
構成例を示すm1面図、第6図は本発明の他の実施例の
概略構成図である。 102.104,207,301.402,506・・
・・・・位相配列圧電撮動子群、101,102・・・
・・被検体、106,107,302,401,504
  ・=−・ 線状配列圧電振動子群、103,202
・・・・・・可変遅延装置、108,303,304・
・−・・超音波ビーム 105  ・・・・音波伝搬媒
体、305,403・・・・・音波吸収体、204,5
01 ・・・・・選択スイッチ、205.203.50
2−=−・送受信器。 206 ・・・・・表示装置。 第 1 国 第2図 (b) 第3図 第4図 第5図 Jρ2

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)円弧状に初数個配列された第1の圧tii’振動
    子l1Y−と、+−tj線状VC複数個配列された第2
    の1)已′市振動子11″r′と、前記2つの圧電振動
    子群の間に介在する音波伝搬媒体とを有する可変遅延装
    置を具備し。 第1 と第2 の圧電振動子群間で発生する反射信号を
    吸収または抑圧する手段を設けたこ(!:を特徴とする
    超音波断層検査装置。
  2. (2)・]ジ1と第2の圧電振動子群E超音波ビーム走
    査面内と異なる面内で相対的に所定の角度で対向させ、
    音波伝搬媒体の周囲を音波吸収体で榎ったことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の超音波断層検査装置。
  3. (3)第1と第2の圧電振動子群と超音波ビーム走査面
    内において相対的に所定の角度で対向させ。 音波伝搬媒体の周囲を音波吸収体で覆ったことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の超音波断層検査装置。
  4. (4)第1の圧電振動子群の送信あるいは受信状態にあ
    る圧電振動子以外のすべてまたは前記反射信号を受ける
    田型振動子を電気的整合回路に接続したこと全特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の超音波断層検査装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57174919A (en) * 1981-04-22 1982-10-27 Olympus Optical Co Ltd Surface wave delaying device
JPS57175265A (en) * 1981-04-22 1982-10-28 Olympus Optical Co Ltd Delaying device of ultrasonic wave
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