JPS60249946A - 超音波組織診断装置 - Google Patents
超音波組織診断装置Info
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- JPS60249946A JPS60249946A JP59104695A JP10469584A JPS60249946A JP S60249946 A JPS60249946 A JP S60249946A JP 59104695 A JP59104695 A JP 59104695A JP 10469584 A JP10469584 A JP 10469584A JP S60249946 A JPS60249946 A JP S60249946A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H5/00—Measuring propagation velocity of ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. of pressure waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/34—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
- G10K11/341—Circuits therefor
- G10K11/346—Circuits therefor using phase variation
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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］
本発明は超音波を用いて生体内の組織を診断する装置に
係り、特に組織の超音波伝播速度（以下音速という）を
測定する装置に関する。
係り、特に組織の超音波伝播速度（以下音速という）を
測定する装置に関する。
［発明の技術的背景］
従来生体組織の音速測定法としては、■送受２ヶのプロ
ーブを向い合わせてその間に乳房などをはさんでプロー
ブ間距離と伝播時間から音速をめるもの、■超音波ドツ
プラ効果を使い血流検出位置と断層像のずれから音速を
める方法、■断層像を合成する場合の音速設定値を変え
て画像のピントが最もよく合う音速設定値を音速とする
方法などがある。
ーブを向い合わせてその間に乳房などをはさんでプロー
ブ間距離と伝播時間から音速をめるもの、■超音波ドツ
プラ効果を使い血流検出位置と断層像のずれから音速を
める方法、■断層像を合成する場合の音速設定値を変え
て画像のピントが最もよく合う音速設定値を音速とする
方法などがある。
しかし■は乳房のように体表面に突出している組織の測
定に限られ肝臓の音速などは測定できない。
定に限られ肝臓の音速などは測定できない。
■は適当な血管を探す必要があり操作が困難で時間もか
かるため臨床的に使用するには不向きである。■は画像
のピント合わせを行なうことは、人間のパターン認識を
必要とするため時間も・かかり検査者が疲れるなどこれ
も臨床装置としては使用できない。
かるため臨床的に使用するには不向きである。■は画像
のピント合わせを行なうことは、人間のパターン認識を
必要とするため時間も・かかり検査者が疲れるなどこれ
も臨床装置としては使用できない。
［発明の目的］
本発明は簡便に体内組織の音速が測定でき、かつ従来の
超音波診断装置とも同時に併用可能な臨床用超音波音速
測定装置を提供することを目的とする。
超音波診断装置とも同時に併用可能な臨床用超音波音速
測定装置を提供することを目的とする。
［発明の概要］
この目的を達成するために本発明は複数の超音波振動子
を配列した超音波プローブの一部の第１振動子群より超
音波を被測定点へ送波することと、この第１振動子群よ
り所定距離離れた第２振動子群でこの被測定点からの超
音波エコーを受波することと、この第１振動子群から超
音波を送波してから、この超音波を受波するまでの伝播
１１間を測定することと、この伝播時間と、超音波送波
角度及び超音波受波角度と第１及び第２振動子群間距ｍ
′とから被測定点の超音波伝播速度をめることを特徴と
する。
を配列した超音波プローブの一部の第１振動子群より超
音波を被測定点へ送波することと、この第１振動子群よ
り所定距離離れた第２振動子群でこの被測定点からの超
音波エコーを受波することと、この第１振動子群から超
音波を送波してから、この超音波を受波するまでの伝播
１１間を測定することと、この伝播時間と、超音波送波
角度及び超音波受波角度と第１及び第２振動子群間距ｍ
′とから被測定点の超音波伝播速度をめることを特徴と
する。
［発明の実施例］
先ず本発明の概要を第１図の概要説明図を参照に説明す
る。リニア電子スキャン用プローブ１を用い、図示しな
い体表に接している超音波送受信面２の一端Ａから体内
へθ方向に超音波パルスを発射し、超音波パルスは例え
ば肝組織中の送波経路４を直進し点Ｐで反射した超音波
は受波経路５を通り右ｆ！１Ｂの振動子で受信される。
る。リニア電子スキャン用プローブ１を用い、図示しな
い体表に接している超音波送受信面２の一端Ａから体内
へθ方向に超音波パルスを発射し、超音波パルスは例え
ば肝組織中の送波経路４を直進し点Ｐで反射した超音波
は受波経路５を通り右ｆ！１Ｂの振動子で受信される。
Ａ、８間の距１ｉｌｙは既知であるから経路４．５を伝
播する伝播１１ｉ？間（を測定すれば肝組織中の音速Ｃ
はＣ−ｙ／（ｔ−ｓｉｎθ） ・・−・−（１’）とし
てまる。
播する伝播１１ｉ？間（を測定すれば肝組織中の音速Ｃ
はＣ−ｙ／（ｔ−ｓｉｎθ） ・・−・−（１’）とし
てまる。
以上が本発明による音速測定法の基礎となる原理である
。音速が未知であるからθは厳密には未知であり、ま１
＝生体の中に点Ｐなる反射体が存在するわけではないか
ら〈１）式から音速をめるために実際には種々の工夫も
必要となる。以下に音速測定を実現する本発明の一実施
例を説明する。
。音速が未知であるからθは厳密には未知であり、ま１
＝生体の中に点Ｐなる反射体が存在するわけではないか
ら〈１）式から音速をめるために実際には種々の工夫も
必要となる。以下に音速測定を実現する本発明の一実施
例を説明する。
第２図のブロック図は本実施例の構成を示している。振
動子アレイ１１は第１図のプローブの超音波送受波面２
に配列されており、電圧パルスを加えられると超音波パ
ルスを放射し、超音波が入射すると電圧を発生して超音
波を検出する。
動子アレイ１１は第１図のプローブの超音波送受波面２
に配列されており、電圧パルスを加えられると超音波パ
ルスを放射し、超音波が入射すると電圧を発生して超音
波を検出する。
振動子アレイ１１（１〜丁１２８）は振動子素子幅ａが
０．４５ミリのものが素子中心間隔 ｄ＝０．５ミリで
１２８素子直線上に並んでいる。これらの各振動子素子
に対する電気信号の送受はケーブル３内のリード線１２
を通して行なう。
０．４５ミリのものが素子中心間隔 ｄ＝０．５ミリで
１２８素子直線上に並んでいる。これらの各振動子素子
に対する電気信号の送受はケーブル３内のリード線１２
を通して行なう。
クロック発振器２１は例えば１０ＭＨｚの基準ロックを
有し、それを分周して例えば４ＫＨｚのレートパルスを
発生し３２ケの送信遅延回路１５を経由して３２ケのパ
ルサ１４を駆動する。パルサ１４の出力はマルチプレク
サ１３により振動子アレイ１１のうちＡ＃ｉ！にある１
１〜１−３２にそれぞれ接続される。振動子アレイ１１
はプローブのコーディング材を通して体表に接し、振動
子素子から発生した超音波は生体中に放射される。標準
的な生体組織の音速をＣｏ ＝１５３０ｍ／ｓとすれば
、超音波ビームを００方向に放射するには隣接する各素
子間の遅延時間 τ０は、 ｚ：ｏ’＝ （ｄ／Ｃｏ ） −ｓ ｉ ｎθｏ −−
−−−−（２＞となり、このような遅延時間差をもって
各素子が駆動されるように送信遅延回路１５を設定する
。
有し、それを分周して例えば４ＫＨｚのレートパルスを
発生し３２ケの送信遅延回路１５を経由して３２ケのパ
ルサ１４を駆動する。パルサ１４の出力はマルチプレク
サ１３により振動子アレイ１１のうちＡ＃ｉ！にある１
１〜１−３２にそれぞれ接続される。振動子アレイ１１
はプローブのコーディング材を通して体表に接し、振動
子素子から発生した超音波は生体中に放射される。標準
的な生体組織の音速をＣｏ ＝１５３０ｍ／ｓとすれば
、超音波ビームを００方向に放射するには隣接する各素
子間の遅延時間 τ０は、 ｚ：ｏ’＝ （ｄ／Ｃｏ ） −ｓ ｉ ｎθｏ −−
−−−−（２＞となり、このような遅延時間差をもって
各素子が駆動されるように送信遅延回路１５を設定する
。
すなわち Ｆ）Ｄ１＝Ｏ，ＰＤ２ ＝τｏ 、ｐ［）３
−２τ０、・・・・・・、Ｐ Ｄ ３２＝ ３１τ０な
る遅延時間を与える。
−２τ０、・・・・・・、Ｐ Ｄ ３２＝ ３１τ０な
る遅延時間を与える。
もし生体組織の音速がｃｏであれば超音諌ビームはθＯ
力方向進むが一般にはｃｏとは限らずＣＯと異なる値Ｃ
である。このとき超音波の伝播する方向θはスネルの法
則から ｓｉｎθ／Ｃ＝ ｓｉｎθ０／ＣＯ ・・・・・・（３） で示される値となる。
力方向進むが一般にはｃｏとは限らずＣＯと異なる値Ｃ
である。このとき超音波の伝播する方向θはスネルの法
則から ｓｉｎθ／Ｃ＝ ｓｉｎθ０／ＣＯ ・・・・・・（３） で示される値となる。
超音波パルスを放射したあと、マルチプレクサ１３はＢ
端にある振動子素子Ｔ９７〜−「１２８の３２ケと受信
遅延回路１６を接続するように切換えられたＴ９７〜王
１２８で受信した超音波反射波信号は送信の場合と同様
の遅延を受けて合成され受信回路１９に入力する。すな
わち受信遅延回路１６の遅延時間はＲＤ１＝３１ ｒｏ
、ＲＤ２ ＝３０ｒｏ、・・・・・・、ＲＤ３１＝τ
Ｏ，ＲＤ３２＝Ｑのように設定される。このようにする
と振動子素子群Ｔ９７〜Ｔ１２８は生体の音速がＣｏ
（Ｃ）であればθ０ （θ）方向に指向性を持ち、θ０
（θ）方向からの反射波を受信する。受信信号は受信
回路１９で増幅、検波され、Ａ／Ｄ変換器２０によりＡ
／Ｄ変換されてメモリ２２に記憶される。メモリ２２は
レートパルスのタイミングを基準として１０ＭＨｚのク
ロックでアドレスが決定されており、メモリ２２に記憶
された受信波形のサンプル値のアドレスは、超音波パル
ス発射時点からの時間に１００ｎＳの精度で正確に一致
している。
端にある振動子素子Ｔ９７〜−「１２８の３２ケと受信
遅延回路１６を接続するように切換えられたＴ９７〜王
１２８で受信した超音波反射波信号は送信の場合と同様
の遅延を受けて合成され受信回路１９に入力する。すな
わち受信遅延回路１６の遅延時間はＲＤ１＝３１ ｒｏ
、ＲＤ２ ＝３０ｒｏ、・・・・・・、ＲＤ３１＝τ
Ｏ，ＲＤ３２＝Ｑのように設定される。このようにする
と振動子素子群Ｔ９７〜Ｔ１２８は生体の音速がＣｏ
（Ｃ）であればθ０ （θ）方向に指向性を持ち、θ０
（θ）方向からの反射波を受信する。受信信号は受信
回路１９で増幅、検波され、Ａ／Ｄ変換器２０によりＡ
／Ｄ変換されてメモリ２２に記憶される。メモリ２２は
レートパルスのタイミングを基準として１０ＭＨｚのク
ロックでアドレスが決定されており、メモリ２２に記憶
された受信波形のサンプル値のアドレスは、超音波パル
ス発射時点からの時間に１００ｎＳの精度で正確に一致
している。
記憶された波形のピーク値はＰ点からの反射波を示し波
形解析回路２４でピーク値の時間（アドレス）を検出す
れば伝播時間ｔがまる。前述の（３）式を（１）式に代
入すると生体中の音速Ｃは Ｃ−ｙＣｏ／（ｔ−ｓｉｎθｏ ＞ Ｑ−・−（４＞と
なり、ｙ、 ｃｏ 、θ０は既知であるから、測定によ
って得られた伝播時間ｔを用いて計算回路２５により（
４）式の計算を行なって音速Ｃの値をめディスプレイ２
６に出力する。
形解析回路２４でピーク値の時間（アドレス）を検出す
れば伝播時間ｔがまる。前述の（３）式を（１）式に代
入すると生体中の音速Ｃは Ｃ−ｙＣｏ／（ｔ−ｓｉｎθｏ ＞ Ｑ−・−（４＞と
なり、ｙ、 ｃｏ 、θ０は既知であるから、測定によ
って得られた伝播時間ｔを用いて計算回路２５により（
４）式の計算を行なって音速Ｃの値をめディスプレイ２
６に出力する。
第３図は、伝播時間ｔの測定法を示すタイムチャートで
あり、（ａ＞のレートパルスの立下りｔｏよりわずか遅
れた時刻に超音波パルスが発射されパルスのピークの時
刻はｔｌである。第４図のように送波ビームの中心と受
波指向性の中心の交点に点反射体Ｐがある場合は第３図
（ａ）のように時刻ｔ２にピークを持つ反射波が得られ
ｔ２とｔｌの時間間隔としてｔがめられる。針内の血管
などがうまくＰ点の位置にくるようプローブを調整する
ことも可能であるが、一般には臨床の現場でビームの交
点に点反射体に相当するものを持ってくることは困難で
ある。
あり、（ａ＞のレートパルスの立下りｔｏよりわずか遅
れた時刻に超音波パルスが発射されパルスのピークの時
刻はｔｌである。第４図のように送波ビームの中心と受
波指向性の中心の交点に点反射体Ｐがある場合は第３図
（ａ）のように時刻ｔ２にピークを持つ反射波が得られ
ｔ２とｔｌの時間間隔としてｔがめられる。針内の血管
などがうまくＰ点の位置にくるようプローブを調整する
ことも可能であるが、一般には臨床の現場でビームの交
点に点反射体に相当するものを持ってくることは困難で
ある。
通常はＰ点で示される近傍は比較的均一な肝組織で満さ
れている。従って得られる反射波は送信超音波のビーム
幅と受信指向性のビーム幅との交叉した部分に含まれる
肝組織からの反射波となり最も早く到達するものは第４
図の１１点を経由するもので最も遅く到達するのは１２
点を経由するものである。従って、この場合の受信波形
は第３図（ｂ）のように拡がり、しかも組織は完全に均
一ではなくまたスペックル信号として受信されるから種
々ランダムな凹凸を生じる。これではピーク値を検出で
きないので、プローブを多少動かすことによってビーム
交叉点の針内の位置をわずか、ずらしながら得られる反
射波データを次々と加算して行く。（ｂ）の波形の凹凸
はランダムであると考えられるから、ビーム交叉点を変
えて数百〜飲方回加算するかあるいはピークホールドの
処理をすると波形はかなり滑らかとなり、（Ｃ）のよう
になる。これに対し１つのピークを有する単峰性の関数
のカーブを用いて最小２乗法によりカーブフィッティン
グを行なえば（（１）のように完全に滑らかな曲線でお
きかえることができピーク値の時間ｔ２を決定すること
ができる。ここで、ｔ＝ｔ２−ｔｌとしてｔをめる。
れている。従って得られる反射波は送信超音波のビーム
幅と受信指向性のビーム幅との交叉した部分に含まれる
肝組織からの反射波となり最も早く到達するものは第４
図の１１点を経由するもので最も遅く到達するのは１２
点を経由するものである。従って、この場合の受信波形
は第３図（ｂ）のように拡がり、しかも組織は完全に均
一ではなくまたスペックル信号として受信されるから種
々ランダムな凹凸を生じる。これではピーク値を検出で
きないので、プローブを多少動かすことによってビーム
交叉点の針内の位置をわずか、ずらしながら得られる反
射波データを次々と加算して行く。（ｂ）の波形の凹凸
はランダムであると考えられるから、ビーム交叉点を変
えて数百〜飲方回加算するかあるいはピークホールドの
処理をすると波形はかなり滑らかとなり、（Ｃ）のよう
になる。これに対し１つのピークを有する単峰性の関数
のカーブを用いて最小２乗法によりカーブフィッティン
グを行なえば（（１）のように完全に滑らかな曲線でお
きかえることができピーク値の時間ｔ２を決定すること
ができる。ここで、ｔ＝ｔ２−ｔｌとしてｔをめる。
超音波周波数として３．５ＭＨｚを用い ｙ−４８ミリ
とすると交叉点近傍に集束したとしてそこでのビーム幅
（送受でピークの約１７％）は 約２ミ、である。この
とき１１点を経由したものと１２点を経由したものの伝
播時間の差△ｔは約４．５μｓである。Ｃ＝Ｇｏとした
場合伝播時間ｔはθ０＝３０’としておよぞ６２．７μ
ｓである。ピーク値の時刻ｔ２の測定精度は△ｔの１０
分の１以下と考えられるから音速測定誤差は１０ｍ／ｓ
以下ということができる。
とすると交叉点近傍に集束したとしてそこでのビーム幅
（送受でピークの約１７％）は 約２ミ、である。この
とき１１点を経由したものと１２点を経由したものの伝
播時間の差△ｔは約４．５μｓである。Ｃ＝Ｇｏとした
場合伝播時間ｔはθ０＝３０’としておよぞ６２．７μ
ｓである。ピーク値の時刻ｔ２の測定精度は△ｔの１０
分の１以下と考えられるから音速測定誤差は１０ｍ／ｓ
以下ということができる。
このようにして測定された音速は第１図の経路４゜５の
平均の音速である。この手法を用いると局所の音速測定
も可能であり第５図を用いてその方法を示す。
平均の音速である。この手法を用いると局所の音速測定
も可能であり第５図を用いてその方法を示す。
第５図の説明図は腹部体表にプローブ１の超音波送受信
面２をあて、肝臓の断面３２を通常の電子スキャンＢモ
ード像として表示し画像も表示されており体表直下に皮
ふ、脂肪、筋肉層３１がありその内部が肝実質３２で横
隔膜３３まで続いている。肝実質３２の平均的音速を測
定する場合はづ゛でに述べた方法でよいが針内に腫瘍の
異常組織３４がある場合にはその音速を測定して周囲の
正常組織の音速と比較することは臨床的に価値がある。
面２をあて、肝臓の断面３２を通常の電子スキャンＢモ
ード像として表示し画像も表示されており体表直下に皮
ふ、脂肪、筋肉層３１がありその内部が肝実質３２で横
隔膜３３まで続いている。肝実質３２の平均的音速を測
定する場合はづ゛でに述べた方法でよいが針内に腫瘍の
異常組織３４がある場合にはその音速を測定して周囲の
正常組織の音速と比較することは臨床的に価値がある。
そこで、反射点くビーム指向性交点）Ｐｌ、ＰＯが腫瘍
３４の上下にくるように超音波ビームの発射位置を図の
ようにＡ、”’Ｃ，Ｄ、Ｂ、受信位置を０，８．Ｄと選
び、各伝播経路に対する以下の６種類の伝播時間ｔ（Ａ
Ｂ）、・・・・・・ｔ （Ｄｏ）を測定する。Ｐｌ １
．ＰＯ間の往復伝播時間をｔｃとし、各点間の伝播時間
をＡＰＯｌ・・・・・・などのように書くと ｔ（ＡＢ＞＝ＡＰＯ＋ＰＯＢ ｔ ＜ＡＯ）＝ＡＰ（１＋を乙／２＋Ｐ１０ｔ （ＢＯ
）＝ＢＰＯ＋ｔ ｃ／２＋Ｐ１０ｔ （ＣＤ）＝ＣＰ１
＋ＰＩ Ｄ ・・・（５）ｔ （ＧＯ）＝ＣＰ１ ＋
Ｐ１０ ｔ （Ｄｏ）＝ＤＰＩ ＋Ｐ１０ であり、これから次式でｔｚがまる。
３４の上下にくるように超音波ビームの発射位置を図の
ようにＡ、”’Ｃ，Ｄ、Ｂ、受信位置を０，８．Ｄと選
び、各伝播経路に対する以下の６種類の伝播時間ｔ（Ａ
Ｂ）、・・・・・・ｔ （Ｄｏ）を測定する。Ｐｌ １
．ＰＯ間の往復伝播時間をｔｃとし、各点間の伝播時間
をＡＰＯｌ・・・・・・などのように書くと ｔ（ＡＢ＞＝ＡＰＯ＋ＰＯＢ ｔ ＜ＡＯ）＝ＡＰ（１＋を乙／２＋Ｐ１０ｔ （ＢＯ
）＝ＢＰＯ＋ｔ ｃ／２＋Ｐ１０ｔ （ＣＤ）＝ＣＰ１
＋ＰＩ Ｄ ・・・（５）ｔ （ＧＯ）＝ＣＰ１ ＋
Ｐ１０ ｔ （Ｄｏ）＝ＤＰＩ ＋Ｐ１０ であり、これから次式でｔｚがまる。
ｔ 乙 ＝ ［（ｔ （ＡＯ） ＋ｔ （Ｓｏ） −ｔ
（ＡＢ＞ ）−（ｔ （Ｃｏ）＋ｔ （ＤＯ）−ｔ
（ＣＤ））］・・・・・・（６） 従ってＰｌ 、ＰＯ間の距離をＸｔ平均音速をＣｏとす
れば Ｃｏ−２×乙／ｌｚ ＝ （ｙＯ−１／１ ）／ （ｔｚ ・ｔａｎθ）・・
・・・・（７） Ｘｌ＝ （”ｌＴ１０−ｙｌ ）／２ｔａｎθ ・・・
・・・（８）として局所の音速Ｃｃがまる。
（ＡＢ＞ ）−（ｔ （Ｃｏ）＋ｔ （ＤＯ）−ｔ
（ＣＤ））］・・・・・・（６） 従ってＰｌ 、ＰＯ間の距離をＸｔ平均音速をＣｏとす
れば Ｃｏ−２×乙／ｌｚ ＝ （ｙＯ−１／１ ）／ （ｔｚ ・ｔａｎθ）・・
・・・・（７） Ｘｌ＝ （”ｌＴ１０−ｙｌ ）／２ｔａｎθ ・・・
・・・（８）として局所の音速Ｃｃがまる。
θの値としては正常肝臓部分の平均音速Ｃを用いて（３
）式より θ−５ｉｎ’ （（Ｃ／Ｃｏ ）−ｓｉｎθ０ ）・・
・（９） を近似値として用いればよい。
）式より θ−５ｉｎ’ （（Ｃ／Ｃｏ ）−ｓｉｎθ０ ）・・
・（９） を近似値として用いればよい。
実際には正常肝組織と異常組織の境界で超音波ビームは
屈折を起こすため（７）式は厳密ではないが境界へのビ
ームの入射が垂直に近ければ誤差は少ない。厳密には入
射角から計算で補正することも可能である。
屈折を起こすため（７）式は厳密ではないが境界へのビ
ームの入射が垂直に近ければ誤差は少ない。厳密には入
射角から計算で補正することも可能である。
得られた音速値は第５図に示でようにＢモード断層像上
に超音波ビーム経路を示すマーカを入れた画像と共に記
録する。
に超音波ビーム経路を示すマーカを入れた画像と共に記
録する。
［発明の効果］
以上ように本発明によれば、生体内臓器の音速を体外か
ら全く容易に患者には何ら負担をかけず（無侵襲）にし
かもきわめて短時間で測定することができる。また、こ
の方法は従来臨床的にルーヂン検査に使用されているリ
アルタイム断層装置と同時併用が可能でしかも同一プロ
ーブで検査できるため通常の断層像を観測しながら適当
な断面で音速測定モードにワンタッチで切換えればよい
から検査法としては理想的なものである。無侵襲検査で
あるため何回も測定可能で測定値の再視性がよく、測定
部位も断層像として記録に残せるため１回の検査のみな
らず、患者の経時的変化を長時間あるいは長期間にわた
って調べ、その経過から快方、悪化の判断を行なうにも
きわめて適している。しかも、音速の情報は従来の超音
波診断装置では得られなかった全く新しい定量的な情報
であり、超音波診断に新しい画期的な臨床価値を付加づ
るものである。
ら全く容易に患者には何ら負担をかけず（無侵襲）にし
かもきわめて短時間で測定することができる。また、こ
の方法は従来臨床的にルーヂン検査に使用されているリ
アルタイム断層装置と同時併用が可能でしかも同一プロ
ーブで検査できるため通常の断層像を観測しながら適当
な断面で音速測定モードにワンタッチで切換えればよい
から検査法としては理想的なものである。無侵襲検査で
あるため何回も測定可能で測定値の再視性がよく、測定
部位も断層像として記録に残せるため１回の検査のみな
らず、患者の経時的変化を長時間あるいは長期間にわた
って調べ、その経過から快方、悪化の判断を行なうにも
きわめて適している。しかも、音速の情報は従来の超音
波診断装置では得られなかった全く新しい定量的な情報
であり、超音波診断に新しい画期的な臨床価値を付加づ
るものである。
装置構成上も従来の例えばリニア電子スキャン装置とは
共通部分が多く小形、安価に作成することができる。
共通部分が多く小形、安価に作成することができる。
第１図は本発明における超音波伝播速度の測定法の概要
を示す説明図、第２図は本発明の一実施例を示すブロッ
ク図、第３図は同実施例の伝播時間計測方法を示すタイ
ミングチャート、第４図は送受信指向性と受信信号との
関係を示す説明図、第５図は局所の音速を測定する場合
の方法および記録法を示″Ｉｊ説明図である。 １・・・・・・超音波プローブ、２・・・・・・超音波
送受波面、３・・・・・・ケーブル、１１・・・・・・
振動子アレイ、１２・・・・・・リード線、１３・・・
・・・マルチプレクサ、１４・・・・・・パルサ、１５
・・・・・・送信遅延回路、１６・・・・・・受信遅延
回路、１９・・・・・・受信回路、２０・・・・・・Ａ
／Ｄ変換器、２１・・・・・・クロック発振器、２２・
・・・・・メモリ、２３・・・・・・処理回路、２４・
・・・・・波形解析回路、２５・・・・・・計算回路、
２６・・・・・・ディスプレイ 代理人弁理士 則近 憲佑 （ほか１名）第１図 第３図 第４図 第６図 手続補正書−（自発） 昭％ｏ、年ａ、−’ｂ 日 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５９−１０４６９５号 ２、発明の名称 超音波組織診断方法及びその装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）株式会社 東芝 ４、代理人 〒１０５ 東京都港区芝浦−丁目１番１号 ５、補正の対象 （１）明１書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第８頁第９行目乃至第１６行目「前述の（
３）式を（７ン式に代入すると生体中となり、ｙ、Ｃｏ
、θ０は既知であるから、測定によって得られた伝播時
間１を用いて計算回路２５により（４）式の計算を行な
って音速Ｃの値をめディスプレイ２６に出力する。」を 「前述の（３）式を（１）式に代入すると生体中となる
。さらに（４）式に（２）式を代入するとＣ−〜Ｇ丁［
７石７ ・・・・・・（４）どなる。ｙ、ｄ、τＯは既
知であるから、測定によろて得られた伝播時間ｔを用い
て計算回路２５により（４）式の計算を行なって音速Ｃ
の値をめディスプレイ２６に出力する。」 と補正する。
を示す説明図、第２図は本発明の一実施例を示すブロッ
ク図、第３図は同実施例の伝播時間計測方法を示すタイ
ミングチャート、第４図は送受信指向性と受信信号との
関係を示す説明図、第５図は局所の音速を測定する場合
の方法および記録法を示″Ｉｊ説明図である。 １・・・・・・超音波プローブ、２・・・・・・超音波
送受波面、３・・・・・・ケーブル、１１・・・・・・
振動子アレイ、１２・・・・・・リード線、１３・・・
・・・マルチプレクサ、１４・・・・・・パルサ、１５
・・・・・・送信遅延回路、１６・・・・・・受信遅延
回路、１９・・・・・・受信回路、２０・・・・・・Ａ
／Ｄ変換器、２１・・・・・・クロック発振器、２２・
・・・・・メモリ、２３・・・・・・処理回路、２４・
・・・・・波形解析回路、２５・・・・・・計算回路、
２６・・・・・・ディスプレイ 代理人弁理士 則近 憲佑 （ほか１名）第１図 第３図 第４図 第６図 手続補正書−（自発） 昭％ｏ、年ａ、−’ｂ 日 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５９−１０４６９５号 ２、発明の名称 超音波組織診断方法及びその装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）株式会社 東芝 ４、代理人 〒１０５ 東京都港区芝浦−丁目１番１号 ５、補正の対象 （１）明１書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第８頁第９行目乃至第１６行目「前述の（
３）式を（７ン式に代入すると生体中となり、ｙ、Ｃｏ
、θ０は既知であるから、測定によって得られた伝播時
間１を用いて計算回路２５により（４）式の計算を行な
って音速Ｃの値をめディスプレイ２６に出力する。」を 「前述の（３）式を（１）式に代入すると生体中となる
。さらに（４）式に（２）式を代入するとＣ−〜Ｇ丁［
７石７ ・・・・・・（４）どなる。ｙ、ｄ、τＯは既
知であるから、測定によろて得られた伝播時間ｔを用い
て計算回路２５により（４）式の計算を行なって音速Ｃ
の値をめディスプレイ２６に出力する。」 と補正する。
Claims (2)
- （１）複数の超音波振動子を配列した超音波プローブの
一部の第１振動子群より超音波を所定の方向へ送波する
ことと、 この第１振動子群より所定距離離れた第２％動子群で所
定の方向からの超音波エコーを受波することと、 この第１振動子群から超音波を送波してから、この超音
波を受波するまでの伝播時間を測定することと、 この伝播時間と超音波送波角度及び超音波受波角度と第
１及び第２振動子群間距離とから被′測定点の超音波伝
播速度をめることを特徴とする超音波組織診断方法。 - （２）複数の超音波Ｓ動子を配列した超音波振動子アレ
イと、この超音波振動子アレイの各振動子と接続され、
送信に使用する複数の隣接する第１振動子群と、この第
１振動子群と所定距離離れた受信に使用する複数の隣接
する第２振動子群とを送受で切換えるスイッチ部と、こ
の第１振動子群から所定の方向へ超音波が送波されるよ
うに第１振動子群の各振動子へ時間差を持った駆動パル
スを供給する送波部と、所定の方向からの超音波エコー
を受波するように第２振動子群の各振動子から供給され
る受信信号を時間差を与えて加篩する受波部と、この超
音波送波から受波までの伝播時間を計測する計測部とを
備えたことを特徴とする超音波組織診断装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59104695A JPS60249946A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 超音波組織診断装置 |
| DE19853518526 DE3518526A1 (de) | 1984-05-25 | 1985-05-23 | Anordnung und verfahren zur messung der schallgeschwindigkeit im gewebe eines objektes |
| US06/737,472 US4653505A (en) | 1984-05-25 | 1985-05-24 | System and method for measuring sound velocity of tissue in an object being investigated |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59104695A JPS60249946A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 超音波組織診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60249946A true JPS60249946A (ja) | 1985-12-10 |
| JPH0467977B2 JPH0467977B2 (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=14387608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59104695A Granted JPS60249946A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 超音波組織診断装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4653505A (ja) |
| JP (1) | JPS60249946A (ja) |
| DE (1) | DE3518526A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US20070269071A1 (en) * | 2004-08-10 | 2007-11-22 | 1...Limited | Non-Planar Transducer Arrays |
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| DE102008028736A1 (de) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Aesculap Ag | Verfahren zur Bestimmung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschallstrahlung in einer Gewebeschicht und Ultraschallsystem zur Durchführung dieses Verfahrens |
| US8956296B2 (en) * | 2008-11-24 | 2015-02-17 | Fujifilm Sonosite, Inc. | Systems and methods for active optimized spatio-temporal sampling |
| GB201403393D0 (en) * | 2014-02-26 | 2014-04-09 | Sinvent As | Methods and systems for measuring properties with ultrasound |
Family Cites Families (6)
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| US4121468A (en) * | 1977-06-23 | 1978-10-24 | General Electric Company | Method and apparatus for reflective ultrasonic imaging utilizing reconstruction of acoustic impedance projections |
| AU523895B2 (en) * | 1978-08-04 | 1982-08-19 | Commonwealth Of Australia, The | Ultrasonic echoscope |
| US4395909A (en) * | 1981-02-23 | 1983-08-02 | Imaging Associates | Body imaging technique |
| JPH064074B2 (ja) * | 1983-02-14 | 1994-01-19 | 株式会社日立製作所 | 超音波診断装置およびこれを用いる音速計測方法 |
| US4523468A (en) * | 1983-10-03 | 1985-06-18 | Trw Inc. | Phased array inspection of cylindrical objects |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP59104695A patent/JPS60249946A/ja active Granted
-
1985
- 1985-05-23 DE DE19853518526 patent/DE3518526A1/de active Granted
- 1985-05-24 US US06/737,472 patent/US4653505A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0467977B2 (ja) | 1992-10-30 |
| DE3518526A1 (de) | 1986-01-02 |
| DE3518526C2 (ja) | 1990-10-25 |
| US4653505A (en) | 1987-03-31 |
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