JPS6018158A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPS6018158A JPS6018158A JP12461283A JP12461283A JPS6018158A JP S6018158 A JPS6018158 A JP S6018158A JP 12461283 A JP12461283 A JP 12461283A JP 12461283 A JP12461283 A JP 12461283A JP S6018158 A JPS6018158 A JP S6018158A
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- JP
- Japan
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- ultrasonic
- transducers
- signal
- ultrasonic transducer
- balsa
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、超音波プローブ内に配列した超音波振動子
群より超音波ビームを被検体に発射し、所定部位よＱ反
射する超音波エコーを受診して超音波像を得る超音波診
断装置の技術分野に属する。
群より超音波ビームを被検体に発射し、所定部位よＱ反
射する超音波エコーを受診して超音波像を得る超音波診
断装置の技術分野に属する。
超音波診断装置ｒ（おいて、発射する超音波ビームの径
が方位方向（超音波ビームの伝搬方向に対して直交する
方向）の分解能に影響を与える。第１図に示すように、
超音波ビームの径は、超音波グローブの近傍で超音波グ
ローブの超音波発射１」径にほぼ等しいために、超音波
発射口径を小さくすることにより、超音波プローブ近傍
での方位方向の分解能の向上を図ることかできる。しか
し、超音波プローブよシ離れるに従って、波動の必然的
な拡散現象によシ、超音波ビームの径が拡がり、そして
、その拡がりの径は超音波発射口径が小きい程大きくな
る。すなわち、近距離音場で高い方位分解能を得るため
には、超音波発射口径を小さくしなければならず、遠距
離音場では、超音波発射口径を大きくしなければならな
い。つ首り、遠近いずれの音場でも高い方位分Ｍ能を得
るために、互いに反する条件を満足しなければならない
のである。
が方位方向（超音波ビームの伝搬方向に対して直交する
方向）の分解能に影響を与える。第１図に示すように、
超音波ビームの径は、超音波グローブの近傍で超音波グ
ローブの超音波発射１」径にほぼ等しいために、超音波
発射口径を小さくすることにより、超音波プローブ近傍
での方位方向の分解能の向上を図ることかできる。しか
し、超音波プローブよシ離れるに従って、波動の必然的
な拡散現象によシ、超音波ビームの径が拡がり、そして
、その拡がりの径は超音波発射口径が小きい程大きくな
る。すなわち、近距離音場で高い方位分解能を得るため
には、超音波発射口径を小さくしなければならず、遠距
離音場では、超音波発射口径を大きくしなければならな
い。つ首り、遠近いずれの音場でも高い方位分Ｍ能を得
るために、互いに反する条件を満足しなければならない
のである。
従来、遠近いずれの音場でも高い方位分解能を得るため
に、受信でのみ、距離に応じた可変口径を行なっている
。これを若し、１枚の超音波像を得る。ために送信時に
おいても距離に応じた可変口径にしようとすると、変化
させる口径段数分だけ超音波振動子を駆動しなければな
らなくなり、一枚の超音波像を得るだめの時間が増加し
、リアルタイム性を欠除してしまう。
に、受信でのみ、距離に応じた可変口径を行なっている
。これを若し、１枚の超音波像を得る。ために送信時に
おいても距離に応じた可変口径にしようとすると、変化
させる口径段数分だけ超音波振動子を駆動しなければな
らなくなり、一枚の超音波像を得るだめの時間が増加し
、リアルタイム性を欠除してしまう。
この発明は、前記事情に鑑みてなされたーものであり、
超音波発射口径を可変するために駆動する超音波振動子
数を変化させることなく、遠近いずれの音場においても
方位分解能を向上させ、かつリアルタイム性に欠けるこ
とのない良質の超音波像を得ることのできる超音波診断
装置を提供することを目的とするものである。
超音波発射口径を可変するために駆動する超音波振動子
数を変化させることなく、遠近いずれの音場においても
方位分解能を向上させ、かつリアルタイム性に欠けるこ
とのない良質の超音波像を得ることのできる超音波診断
装置を提供することを目的とするものである。
〔発明の概要〕
前記目的を達成するためのとの発明の概要は、配列した
核数個の超音波振動子により超音波を送受信することに
より超音波像の表示可能な超音波診断装置において、同
時に駆動する超音波振動子列の中心にある超音波振動子
から配列端にある超音波振動子へ、順次にパルス幅が大
きくなるところの、各超音波振動子を励振する駆動パル
ス信号を出力するバルサと、複数個の超音波振動子で受
信し、加算したエコー信号を、中心周波数および帯域を
深さに応じて可変して補正する可変バンドパスフィルタ
とを備え、送信時に駆動する超音波振動子の個数を変え
ることなく、実質的な送信の可変口径を可能とすること
を特徴とするものである。
核数個の超音波振動子により超音波を送受信することに
より超音波像の表示可能な超音波診断装置において、同
時に駆動する超音波振動子列の中心にある超音波振動子
から配列端にある超音波振動子へ、順次にパルス幅が大
きくなるところの、各超音波振動子を励振する駆動パル
ス信号を出力するバルサと、複数個の超音波振動子で受
信し、加算したエコー信号を、中心周波数および帯域を
深さに応じて可変して補正する可変バンドパスフィルタ
とを備え、送信時に駆動する超音波振動子の個数を変え
ることなく、実質的な送信の可変口径を可能とすること
を特徴とするものである。
第２図はこの発明の一実施例装置における送信系と超音
波振動子群とを示すブロック図、および第６図は前記実
施例装置における受４ａ系と超音波振動子群とを示すブ
ロック図である。
波振動子群とを示すブロック図、および第６図は前記実
施例装置における受４ａ系と超音波振動子群とを示すブ
ロック図である。
第２図において、１で示すのは超音波振動子であり、多
数の超音波振動子１（超音波振動子群）が超音波グロー
ブ（図示せず）の超音波発射面に一列に配置され、多数
の超音波振動子１それぞれより集中するように位相を制
御した超音波を発射し、その反射エコーを各超音波振動
子１で受波する構成となっている。２で示すのは、各超
音波振動子、１に対応してそれぞれ設けられたバルサで
あり、集中のために遅延したバルサ駆動信号およびバル
サ制御信号を入力して、超音波振動子群のうち配列中心
にある超音波振動子よりも配列端にある超音波振動子に
印加されるのが、よシバルス幅の大きい駆動パルス信号
を超音波振動子に出力する構成となっている。６で示す
のはバルサコントローラであり、各超音波振動子１に対
する各バルサ２に所定パルス幅の１１駆動パルス信号を
発信するようにバルサ制御信号を出力する構成と寿って
いる。５で示すのは遅延回路であり、バルサ駆動信号と
レート信号とを入力して所定時間遅延したバルサ駆動信
号を出力する構成となっている。４で示すのは送受信コ
ントローラであり、レート信号をパＡ／？コントローラ
３１Ｃ，レート信号とバルサ駆動信号とを各遅延回路５
に出力する。
数の超音波振動子１（超音波振動子群）が超音波グロー
ブ（図示せず）の超音波発射面に一列に配置され、多数
の超音波振動子１それぞれより集中するように位相を制
御した超音波を発射し、その反射エコーを各超音波振動
子１で受波する構成となっている。２で示すのは、各超
音波振動子、１に対応してそれぞれ設けられたバルサで
あり、集中のために遅延したバルサ駆動信号およびバル
サ制御信号を入力して、超音波振動子群のうち配列中心
にある超音波振動子よりも配列端にある超音波振動子に
印加されるのが、よシバルス幅の大きい駆動パルス信号
を超音波振動子に出力する構成となっている。６で示す
のはバルサコントローラであり、各超音波振動子１に対
する各バルサ２に所定パルス幅の１１駆動パルス信号を
発信するようにバルサ制御信号を出力する構成と寿って
いる。５で示すのは遅延回路であり、バルサ駆動信号と
レート信号とを入力して所定時間遅延したバルサ駆動信
号を出力する構成となっている。４で示すのは送受信コ
ントローラであり、レート信号をパＡ／？コントローラ
３１Ｃ，レート信号とバルサ駆動信号とを各遅延回路５
に出力する。
第６図において、６で示すのはプリアンプでちゃ、各超
音波振動子１に対応して設けられ、各超音波振動子１で
受波した超音波エコーを電気信号に変換したエコー信号
を増幅する。７で示すのは遅延回路でちゃ、各プリアン
プ６に対応して設けられ、各プリアンプ６より出力され
るエコー信号を遅延して位相制御をする構成となってい
る。８で示すのは、加算器であジ、位相制御された各エ
コー信号を加算する。９で示すのは可変バンドパスフィ
ルタでアリ、加算器８より出力されるエコー信号のうち
近距離音場のエコー信号を取り出すときにはフィルター
特性として中心周波数を高域側にし、また遠距離音場の
エコー信号を取り出すときにはフィルター特性として中
心周波数を低域側にするように、距離に応じてフィルタ
ー特性を可変する構成となっている。１０で示すのはイ
ｇ号処理部でちり、１１で示すのは表示装置であり、超
音波像を表示する。
音波振動子１に対応して設けられ、各超音波振動子１で
受波した超音波エコーを電気信号に変換したエコー信号
を増幅する。７で示すのは遅延回路でちゃ、各プリアン
プ６に対応して設けられ、各プリアンプ６より出力され
るエコー信号を遅延して位相制御をする構成となってい
る。８で示すのは、加算器であジ、位相制御された各エ
コー信号を加算する。９で示すのは可変バンドパスフィ
ルタでアリ、加算器８より出力されるエコー信号のうち
近距離音場のエコー信号を取り出すときにはフィルター
特性として中心周波数を高域側にし、また遠距離音場の
エコー信号を取り出すときにはフィルター特性として中
心周波数を低域側にするように、距離に応じてフィルタ
ー特性を可変する構成となっている。１０で示すのはイ
ｇ号処理部でちり、１１で示すのは表示装置であり、超
音波像を表示する。
次に以上構成の作用について述べる。
第２図に示すように、多数のラスタよシ表示される超音
波像のうち１本のラスタを形成するために、先ず、送受
信コントローラ４より１発のレート信号をバルサコント
ローラろとＮ個の遅延回路５とに出力すると同時に、バ
ルサ駆動信号をＮ個の遅舞回路５に出力する。バルサコ
ントローラ６はレート信号を入力するとＮ個の超音波振
動子１に印加する駆動パルス信号のパルス幅を決定する
バルサ制御信号をバルサ２に出力する。遅延回路５はレ
ート信号およびバルサ駆動信号を入力すると、Ｎ個の超
音波振動子１よシ発射される超音波ビームが所定方向に
フォーカスするように、バルサ駆動信号を所定時間遅延
させ、これを各遅延回路５に対応するバルサ２に出力す
る。各バルサ２は、遅延したバルサ駆動信号とバルサ制
御信号とを入力すると、配列した超音波振動子群中の中
心に位置する超音波振動子１に印加する駆動パルス信号
のパルス幅よりも、配列端に位置する超音波振動子１に
印加する駆動パルス信号のパルス幅のほうが順次に大き
くなるように、それぞれ異なるパルス幅の駆動パルス（
Ｋ号を発振し、これを各超音波振動子１に出力する。そ
うすると、第４図（ｂ）に示すように、中心に位置する
超音波振動子１にはパルス幅の狭い駆動パルス信号が印
加され、配列端に向う超音波振動子１には第４図（ａ）
に示すようなパルス幅の広い駆動パルス信号が印加さｉ
Ｌるので、超音波振動子群の中心部からは第４図（ｄ）
Ｋ示すように帯域が広く、また、配列端部からは第４
図（ｅ）に示すように帯域の狭い超音波ビームが所定方
向にフォーカスするように遅延して出力される。
波像のうち１本のラスタを形成するために、先ず、送受
信コントローラ４より１発のレート信号をバルサコント
ローラろとＮ個の遅延回路５とに出力すると同時に、バ
ルサ駆動信号をＮ個の遅舞回路５に出力する。バルサコ
ントローラ６はレート信号を入力するとＮ個の超音波振
動子１に印加する駆動パルス信号のパルス幅を決定する
バルサ制御信号をバルサ２に出力する。遅延回路５はレ
ート信号およびバルサ駆動信号を入力すると、Ｎ個の超
音波振動子１よシ発射される超音波ビームが所定方向に
フォーカスするように、バルサ駆動信号を所定時間遅延
させ、これを各遅延回路５に対応するバルサ２に出力す
る。各バルサ２は、遅延したバルサ駆動信号とバルサ制
御信号とを入力すると、配列した超音波振動子群中の中
心に位置する超音波振動子１に印加する駆動パルス信号
のパルス幅よりも、配列端に位置する超音波振動子１に
印加する駆動パルス信号のパルス幅のほうが順次に大き
くなるように、それぞれ異なるパルス幅の駆動パルス（
Ｋ号を発振し、これを各超音波振動子１に出力する。そ
うすると、第４図（ｂ）に示すように、中心に位置する
超音波振動子１にはパルス幅の狭い駆動パルス信号が印
加され、配列端に向う超音波振動子１には第４図（ａ）
に示すようなパルス幅の広い駆動パルス信号が印加さｉ
Ｌるので、超音波振動子群の中心部からは第４図（ｄ）
Ｋ示すように帯域が広く、また、配列端部からは第４
図（ｅ）に示すように帯域の狭い超音波ビームが所定方
向にフォーカスするように遅延して出力される。
以上の動作と同様にして、送受信コントローラ４よシレ
ートイに号とバルサ駆動信号とを次々に出力することに
より、１枚の超音波像を得るに必要たラスク分の超音波
ビームが超音波振動子群よシ発射されることになる。
ートイに号とバルサ駆動信号とを次々に出力することに
より、１枚の超音波像を得るに必要たラスク分の超音波
ビームが超音波振動子群よシ発射されることになる。
次いで、被検体内の各部位より反身」シてくる超音波エ
コーを各超音波振動子１で受波し、これを電気信号であ
るエコー信号に変換し、プリアンプ６および遅延回路７
により位相制御した後、各超音波振動子１よυのエコー
信号を加算器８で加算すると、第５図（ａ）に示すよう
な周波数特性の加算エコー信号が得られる。そこで、可
変バンドパスフィルタ９のフィルタ特性を、第５図（ｂ
）に示すように可変し、近距離音場より反射するところ
の得られろ加算エコー信号は高域側に中心周波数を有す
るフィルタ特性Ａで補正し、中距離音場より反射すると
ころの得られる加算エコー信号は中程度の中心周波数を
有するフィルタ特性Ｂで補正し、遠距離音場については
フィルタ特性Ｃで補正する。
コーを各超音波振動子１で受波し、これを電気信号であ
るエコー信号に変換し、プリアンプ６および遅延回路７
により位相制御した後、各超音波振動子１よυのエコー
信号を加算器８で加算すると、第５図（ａ）に示すよう
な周波数特性の加算エコー信号が得られる。そこで、可
変バンドパスフィルタ９のフィルタ特性を、第５図（ｂ
）に示すように可変し、近距離音場より反射するところ
の得られろ加算エコー信号は高域側に中心周波数を有す
るフィルタ特性Ａで補正し、中距離音場より反射すると
ころの得られる加算エコー信号は中程度の中心周波数を
有するフィルタ特性Ｂで補正し、遠距離音場については
フィルタ特性Ｃで補正する。
このように、超音波ビーム発射の際に、近距離および遠
距離の音場いずれについても、中心部の超音波振動子よ
り発する超音波の周波数帯域を広くし、端部の超音波振
動子にいたる程、超音波の周波数帯域を狭くなるように
超音波振動子を駆動し、また、超音波エコーの受信の際
には、近距離音場よシのエコー信号を高中心周波数のバ
ンドパスフィルタに通し、遠距離音場よりのエコー信号
を低中心周波数のバンドパスフィルタに通すので、実質
的に近距離音場については小さな送信口径、遠距離音場
については大きな送信口径で送信していることとなる。
距離の音場いずれについても、中心部の超音波振動子よ
り発する超音波の周波数帯域を広くし、端部の超音波振
動子にいたる程、超音波の周波数帯域を狭くなるように
超音波振動子を駆動し、また、超音波エコーの受信の際
には、近距離音場よシのエコー信号を高中心周波数のバ
ンドパスフィルタに通し、遠距離音場よりのエコー信号
を低中心周波数のバンドパスフィルタに通すので、実質
的に近距離音場については小さな送信口径、遠距離音場
については大きな送信口径で送信していることとなる。
したがって、従来のように、距離に応じた方位分解能を
得るために超音波発射１」径を可変して送信する必要が
ガく、その分だけリアルタイム性の向上した超音波像を
得ることができる。
得るために超音波発射１」径を可変して送信する必要が
ガく、その分だけリアルタイム性の向上した超音波像を
得ることができる。
以上、この発明の一実施例について詳述したが、この発
明は前記実施例に限定されるものではなく、この発明の
吸上の範囲内で適宜に変形して実施することができるの
はいうまでもない。
明は前記実施例に限定されるものではなく、この発明の
吸上の範囲内で適宜に変形して実施することができるの
はいうまでもない。
たと、ｔば、可変バンドパスフィルタのフィルタ特性を
第５シ１（ｃ）に示すように一口］変してもよい。
第５シ１（ｃ）に示すように一口］変してもよい。
以上詳述したこの発明によると、リアルタイム性を損う
ことなく、送信の笑買的可変口径を行なうことができ、
遠近いずれの音場においても方位分解能を向上させるこ
とができ、良質の超音波像を表示する超音波診断装置を
提供することができる。
ことなく、送信の笑買的可変口径を行なうことができ、
遠近いずれの音場においても方位分解能を向上させるこ
とができ、良質の超音波像を表示する超音波診断装置を
提供することができる。
第１図は超音波プローブよシ発射される超音波ビームの
伝搬特性を示す説明図、第２図はこの発明の一実施例装
膜における送信系と超音波振動子群とを示すブロック図
、第６図は前記実施例装置における受信系と超音波振動
子群とを示すプロッ図、第４図（ａ）と（Ｃ）および（
ｂ）と（ｄ）は超音波振動子を駆動するパルス信号のパ
ルス幅と超音波特性との関係を示す説明図、並びに、第
５図（ａ）は加算エコー信号の周波数特性を示す特性図
および第５図（ｂ）（Ｃ）それぞれは可変バンドパスフ
ィルタにおける可変フィルタ特性を示す特性図である。 １・・・超音波振動子、２・・・バルサ、９・・・可変
バンドパスフィルタ。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）５Ｐｊ５ （ｂ） （Ｃ）
伝搬特性を示す説明図、第２図はこの発明の一実施例装
膜における送信系と超音波振動子群とを示すブロック図
、第６図は前記実施例装置における受信系と超音波振動
子群とを示すプロッ図、第４図（ａ）と（Ｃ）および（
ｂ）と（ｄ）は超音波振動子を駆動するパルス信号のパ
ルス幅と超音波特性との関係を示す説明図、並びに、第
５図（ａ）は加算エコー信号の周波数特性を示す特性図
および第５図（ｂ）（Ｃ）それぞれは可変バンドパスフ
ィルタにおける可変フィルタ特性を示す特性図である。 １・・・超音波振動子、２・・・バルサ、９・・・可変
バンドパスフィルタ。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）５Ｐｊ５ （ｂ） （Ｃ）
Claims (1)
- 配列した複数個の超音波振動子により超音波を送受信す
ることにより超音波像の表示可能な超音波診断装置にお
いて、同時に駆動する超音波振動子列の中心にある超音
波振動子から配列端にある超音波振動子へ、順次にパル
ス幅が大きくなるところの、各超音波振動子を励振する
、駆動パルス信号を出力するパルサーと、複数個の超音
波振動子で受信し、加算したエコー信号を、中心周波数
および帯域を深さに応じて可変して補正する可変バンド
パスフィルタとを備え、送信時に連動する超音波振動子
の個数を変えることなく、実質的な送信の可変Ｌ」径を
可能とすることを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12461283A JPS6018158A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12461283A JPS6018158A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6018158A true JPS6018158A (ja) | 1985-01-30 |
Family
ID=14889732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12461283A Pending JPS6018158A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018158A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63165786A (ja) * | 1986-12-24 | 1988-07-09 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | 超音波ビームの調節方法 |
-
1983
- 1983-07-11 JP JP12461283A patent/JPS6018158A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63165786A (ja) * | 1986-12-24 | 1988-07-09 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | 超音波ビームの調節方法 |
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