JPS59174151A - 超音波映像装置 - Google Patents

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】 本発明は、超音波映像装置に関し、特に超音波を送受波
する超音波グローブの振動子アレイ面の形すなわち振動
素子の分布状態が可変に構成された超音波映像装ＷｔＫ
関する。

従来方式では、送受波する超音波ビームについてビーム
フォーミング（線順次）方式や一斉送受波（開口合成）
方式をとる場合にあっても、振動素子の分布状態は固定
であり、使用の都度その分布状態を変更するということ
は構造上不可能であった。しかし表から、プローブを当
接する被検体（人体）の表面形状は一様ではなく、プロ
ーブを当接したとき体表と全振動素子表面とがあまねく
一様にぴったりと密接せしめ得る場合は殆んどない。し
たがって、アーティファクトを生む結果をまねくのが現
状である。

ところで、最近は、２個のグローブを用い、一方ではＢ
モード、他方で性パルスドプラを行うようにしておき、
これを同一の目的領域に適用するものがある。この場合
、両グローブの位置関係はそれを位置付けする機械式ス
キャナの保持機構で決る程度の精度で保持されている。

またその機構の範囲内では位置が相対的に可変である。

しかし、相互の位置関係はあくまで機械的スキャナの検
出精度で決シ、高精度なものは期待できない。

本発明の目的は、このような点に鑑み、超音波グローブ
を用い、かつその振動子表面は被検体表面に応じて任意
に変形でき、その表面形状を音波の到来時間に基づき求
め得る超音波映像装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、そのような振動素子の分布状態が
可変なプローブで開口合成方式又は−前送受波方式によ
り目的領域の断層画像を形成することのできる超音波映
像装置を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、被検体表
面に合わせて振動素子の分布状態を変形させ、その分布
状態を音響学的に計測し、その結果をもとに、各素子よ
シ送受波される超音波波面が所定の目的領域に一致して
係わるように各素子に寄与する電気的位相ないし遅延時
間を修正し得るようにしたことを特徴としている。

以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。第１図に示
すように、超音波プローブを複数個の部分アレイ振動子
〜ＡＲｎで構成する。各部分アレイはそれぞれ複数個の
振動素子を直線状に配列したアレ振動子であり、ヒンジ
Ｈ１〜ＨｎトアームＡ１〜Ａｎ−１で連結され、相互に
回転し、図示のように被検体１０表面に対応する形状に
曲げられるように々っている。各アレイ振動子は図示し
ない送受信回路に電気的に接続される。

このような構成のグローブを図示の如く被検体表面に当
接し、各プレイ振動子を密接させた状態でヒンジ部Ｈ工
〜Ｈｎを固定する。その後、プローブを持上げ、そのま
ま第２図に示すように水槽１ｏの水１１の中（空中でも
可）に入れ、水槽内の点液源Ｐからの音波を一斉又は時
分割的に受信する。アレイで受は取ったパルスの時間を
図示しない送受信回路部において検知し、設定されたプ
レイの形状を求める。このプロセスは１回に限ったこと
はなく、数回の繰υ返し、更には点液源の位置を種々変
化させて行ってもよく、そのよう々プロセスによりプレ
イ形状をより高精度に求めることができる。

また、点液源Ｐの代シに、点反射源Ｐｒを用いてもよい
。そのとき、照射パルスはどこから与えてもよく、この
プレイの中のどこか一部から与えればよい。また分割単
位がまた各々部分プレイを成す如く分割され、その部分
アレイ内でのエレメント配置が不変々らば、配置の計測
はこの部分アレイを単位として行えばよく、全エレメン
トにわたって行う必要はない。このようにして得た各部
分アレイの位置情報は、各部分アレイを使って独立に求
めたりニヤスキャン、セクタスキャンなどの画像をビデ
オ信号として得たのち図示しないフレームメモリ上で重
ねて大きな１枚画像とするだめの位置合せのために用い
てもよいが、一方、これら部分アレイのいくつかにわた
って相互の波面の位相の合わせられる如き音響システム
を一体として成さしめ、開口合成法ないし一斉送受波法
により像形成をするために利用してもよい。

また一方、アレイの分布を知る手法として空中で火花放
電衣どを点液源Ｐとして用いる場合、水中用（人体用）
のトランスデユーサ−は著しく感度が低くて好ましくな
い。それ故に第３図の如く、それ専用のコンデンサマイ
クＣＭなどを併設した部分アレイを用いるのがよい。

更に他の方法として、第４図に示す方式のものでもよい
。前述の方式では、プローブを被検体１に当接して、そ
の表面形状を決めてから全体を−たん被検体から離し、
別な所で（空中あるいは水槽中で）位置の１較正１をし
たあとで再び被検体の上にもどす、という面倒々操作を
必要としたのに対し、これは被検体の上にのせたｉｔ分
布の計測、即ち、１較正１を行うようにしたものである
。

これは、前記のコンデンサマイクをアレイの送受波面か
らその反対の面に移し、点液源ｐ＋を空中の、１同一子
面上の１背後においたものである。■からすべての部分
アレイをみとおすことが出来るとは限らぬが、少なくと
も２，３点のンをおけばすべてをカバーし得る。

更に他の方法として、第５図の如く、被検体にグローブ
を当接して固定した状態において、アレイの一端から音
波を照射し、被検体を伝播して来る直接波を各部分プレ
イで受信し位置較正を行う手法を適用することができる
。すなわち、通常アレイは図示の如く内側に曲けられる
から、一端の部分アレイからは他端のアレイが直接波で
観測でき、また中央部のアレイはいずれの部分アレイか
らの直接波によっても観測できる。故に、較正用意波源
ｐ、　ｐ’　　を両端の部分アレイ中にとり、被検体中
の音速を一様と考えれば全体の位置較正ができる。もち
ろんこれ゛を水槽中で行ってもよい。この場合、各プレ
イのエレメントは相当良い（広角な）単独指向性をもっ
ている必要がある。なお、イメージングのためのエコー
データの採取を始めてしまってから位置・較正のデータ
を求めることも可能である。また、較正用波源ｐＨ、ｐ
Ｈ＋を全く別に（ただし同一平面上に）独立してもうけ
てもよい。これは送波専用の広角度ハイドロ７オンでも
よい。

以上説明したように、本発明によれに１従来のように機
械式スキャナによることなく、プローブの表面形状を音
響学的計測に基づいて求めることができ、そのような測
定を繰シ返すことによシ容易によシ高精度に表面形状を
求めることができ、更に１その結果をもとに各素子に寄
与する電気的位相ないし遅延時間を正確に設定し、目的
領域を正確に探査する仁とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波プローブの構造を示す図、第２
図は位置較正の方法を示す図、第５図は部分アレイの一
実施例構成図、第４図及び第５図はプレイの位置較正方
式の他の実施例図である。 １・・・被検体、ＡＲ□〜ＡＲｎ・・・部分アレイ、Ｈ
工〜Ｈｎ・・・ヒンジ、Ａ□〜Ａｎ−１・・・アーム、
１ｏ・・・水ｍ、ｕ・・・水、ｐ、　ｐ’、　ｐ”、　
ｐ旧　・・・点液源、ＣＭ・・・コンデンサマイク。 ７　１　　ｌ オ　３　図 ０Ｍ 第４図 ＝−Ｐ′ ７＋’２１ｆｆｉ ） ｌ グ　　、ｆ　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の振動子を配列あるいは分布させつつそれらが全体
   として対画する目的領域内の反射源分布の状況をとらえ
   んとする超音波映像装置において上記配列もしくは分布
   が目的領域の外形に応じて決定され、またその決定のの
   ち少なくとも１回の較正ジ−タンスを有し、該シーケン
   スにおいては上記多数の振動子の内少なくとも１つのエ
   レメントを付勢し超音波を発射せしめ、のこシのすべて
   のエレメントでもってその発射された超音波の直接波を
   受け、到達するまでの時間を求めることによシ上記配列
   あるいは分布の形状を測定する如く構成されたことを特
   徴とする超音波映像装置。