JPS6058132A - 超音波診断装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、立体視の可能な超音波診断装置に関するも
のである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

超音波診断におけるパルス反射法による表示方式として
Ｃモード法がある。Ｃモード法とは、一定深さの平面（
被検査面）の反射エコーによる像をブラウン管上に表示
する方法である。

通常のＣモード像は、被検査面に垂直な方向の超音波ビ
ームのみを使用して構成されるため、再生画像に全く立
体感は得られない。このため、１１Ｊ生画像よ！ｌｌ得
られる診断情報は２次元の情報のみであり、三次元的情
報が心太な場合には、深さの異なる複数の被検量面につ
いてのＣモード像を再生し、これらのＣモード像から三
次元情報を類推する他なかった。従って、診断情報とし
て不確実なものであった。

〔発明の目的〕

この発８Ａは前記事情に鑑みてなされたものでちゃ、類
推という不確実さを排除し１、両眼視差に基づいて純す
いに被検体内怪報の立体視を行い得る超音波診断装置′
！ｉ：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だめのこの発明に係る超音波診断装
置の概要は、被検体に対しＮｉ１波の送受波を行う超召
妓フローフと、前記被検体に幻し超音波が州めに入射す
るように走査すると共に、同−被検査域について斜入角
度の異なる２以」二の方向から超音波を送受波するよう
に前記超音波プローブ全制御する制御手段と、前記走査
方向と交差する方向に前記超音波フローツを順次移動さ
せる駆動手段と、２次元走査によって得られたデータの
うち超音波発射時から一定時１０」経過後のデータをサ
ンプリングするゲート手段と、該ゲート手段の出力とし
ての被検査面上に関する異なる２以上の方向からの画像
より両眼視差に基づいて立体画像を作成する画像表示手
段とを有することを％徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実Ｍ９８を図面を参照して説明する
。

第１図は、この発明に係る超音波診断装置のブロックタ
イヤグラムである。

第１図において、超・昌波フローブ１は例えば電子リニ
ア走査型超音波７０−プであり、超Ｂ波送受波ｊＭｊ　
１　ａを被検体に直接又は氷袋を介して当接し超音波情
報の収集を行う。駆動手段５は、前記超音波７“ローブ
１を図示矢印人方向に駆動するものでｈシ、ガイド２と
、一端を前記超音波７０−ブ１に固着し他端を前記カイ
ト２に摺動自在に保持されたアーム３と、該アーム３の
！！／１動制御を行う駆動制御部４とから成っている。

制御手段９は、被検体に対し超音波が斜めに入射するよ
うに走査すると共に、同一照射域について斜入角度の異
なる２方向から超音波を送受波するように前記超音波フ
ローツ１を制御するものである。前記制御手段９は、前
記ン追波フローブ１におけるアレイ状に配列された振動
子のうちの同時駆動振動子を選択する駆動振動子選択部
６と、被検体に対して超音波が斜めに入射するように振
動子の駆動タイミングを遅延制御する遅延制御部７と、
前記駆動振動子選択部６．遅延制御部７の制御に基づい
て超音波フローツ１の送受波駆動を行うバルザー８とか
ら成っている。

レシーバ１０は、１ラスター毎のＡモード波形をｌｏｇ
変換、検波処理等をしてｕｊ力する。Ａ／Ｄ変換器１１
は、レシーバ１０の出力をテイジタル信号に変換して出
力する。

ゲート手段１４は、前記Ａ　／　Ｄ　亥換益１１からの
出力データのうち超音波発射時力・ら−示時間経過後の
データのみをサンプリングするものである。

ゲート手段１４は、Ａ／Ｄ変換器Ｊ１の出力たるディジ
タル値の１き込みを行うインフットバツフアメモリ】２
と、書き込捷れたデータのうち所定のデータを選択して
出力するように指令するデート指定回路１３とから成っ
ている。ゲート手段１４は、Ａ／Ｄ変換器１１の出力の
うちの所定のデータを選択して、−例として最低エレジ
スクより成るインフットバッファメモリ１２により構成
される場合もある。この場合、１回の超音波送受波でｎ
個の深さのデータを収集する変形例においては、ｎ　個
のレジスタあるいはＨｗａｒｃ１以上の容量のメモリよ
りインフットバッファメモリ１２を構成する。

画像表示手段２３は、被検査面上に関する異なる２方向
からの画像より両眼視差に基づいて立体画像を作成する
ものである。画像表示手段２３は、ｍｌ、Ｉｎのフレー
ムメモリ１５．１６と、フレームメモリコントローラ１
７と、第１．第２のブラウン管１８．１９と、レンズ２
０．２１及びレンチキュラ板２２とから成っている。前
記第１．第２のフレームメモリ１５，１６ｉｄ、前記イ
ンフットバックアメモリ１２の出力としての被検査面上
に関する異なる２方向からのそれぞれの画像を、前記フ
レームメモリコントローラ１７の制御に基づいて書き込
みを行い、その内容を第１．第２のフラウン管１８．１
９に表示するようになっている。

以上のように構成された超音波診断装置の作用について
第２図をも参照に加えて説明する。

第２図は、この発明に係る超音波診断装置による被検査
向上に関するデータ収集の一例を示す概略説明図である
。第２図に示すデータ収集は、電子リニア走査型超音波
プローブ１の振動子の半数を用いて一方向からの超音波
の送受波な行い、他の半数を用いて他方向からの超音波
の送受波を行うものである。但し、半数ずつの送受波に
限定することなく使用振動子数は任意である。即ち、振
動子の全数を用いて２回リニアスキャンを行い、２方向
からのデータを２回に分けて収集してもよい。第２図に
示すように、先ず、アレイ状の超音波振動子の左半数を
用いて、図示角度十〇の角度で被検査面２４上の′４１
＠査領域ａｉ／こ亘って超音波ラスタＬ１の走査を行う
。同時駆動振動子の選択は、駆動振動子選択部６によっ
てノー次図示左側から右側に向って行なわれ、斜入角度
十θの設定は、遅延制御部７の駆動遅延制御によって行
なわれる。

次に、電子エリア走査型超音波フローブｌの右半数の超
音波振動子を用いて、図示角度−〇の角度で同−被検査
領域ａ［亘って超廿波ラスタＬ、の走査を行う。同時駆
動振動子の選択は、超音波フローツ１の中央より右側に
向って行なわれる。以上の走査によって同−被検査域ａ
について異なる２方向からの超音波送受波が行なわれる
。

次に、超音波フローツ１を図示Ａ方向に微少距離だけ移
動させ、上記と同じ異なる２方向からの走査を行う。超
音波プローブ１の図示人方向への移動は、駆動制御部４
からの駆動指令に基づいて、アーム３がガイド２に沿っ
て駆動されることにより行なわれる。この後、超音波フ
ローツ１の図示人方向に順次微少距離移動させ、各位置
毎に上記と同じ異なる２方向からの走査全行う。以上の
操作によって、被検査域ａの巾に亘って異なる２方向か
らの２次元走査が行なわれる。

次に、上記２次元走査によって得られたデータの処理に
ついて説明する。レシーバ１．ＯＫよって、各ラスター
毎のＡモード波形かｌｏｇ変換、検波処理等され、Ａ／
Ｄ変換器１１の出力としてｎｆｌ記Ａモード波形に対応
するディジクＡ信号が順次性られる。このディジタル信
号は、インフットバッファメモリ１２に順次入力するこ
とになる。ゲート指示回路１３は、上記ディジタル信号
のうち、超音波振動子から一定時間経過後のディジタル
信号のみを指定してインプットバッファメモリ１２よシ
出力させる。即ち、被検査面２４土のデータに対応する
ディジタル信号のみかインフットバッファメモリ１２よ
り出力されることになる。ｎ１］述した被＠査域ａにつ
いての２次元走査によってイ４）られた全てのディジタ
ル信号について同じ処理がなされることにより、インフ
ットバックアメモリ１２の出力として、被検査面２４土
についての異なる２方向からの画像データが得られるこ
とになる。

この異なる２方向からの画像データは、フレームメモリ
コントローラ１７の制御に基づいて、各方向毎に第１．
第２のフｔ・−ムメモリ１５．１６に記憶される。第１
のフレームメモリ１５には、角庶子θの方向からのテー
ク収集に基づく画像データカ記憶され、第２のフレーム
メモリ１６には、角度−６の方向からのテーク収集に基
づく画像テークが記憶される。そして、第１のフレーム
メモリ１５に記憶された画像テークは、第１のブラウン
管１８に入力して画像表示に供され、−力、第２のフレ
ームメモリ１６に記憶された画像テークは、第２のブラ
ウン管１９に入力して画像表示に供されることになる。

第１．第２のブラウン管に表示された各画像全レンズ２
０，２１及びレンチキュラ板２２を介して見れば、両眼
視差に基づいて立体画像として観察することができる。

しかも、超音波による診断で仁１リアルタイム性に優れ
ているだめ、被検査域についての三次元情報を実時間で
観察することがｏ］能となる。従って、血管、胆管等の
立体視、肺よう及び病裳位の立体視が可能とな９、診断
上有効な画像を提供することができる。

この発明は前記実施例に限定されるものではなく、この
発明の要旨の範囲内で種々の変形例を包含することは言
うまでもない。

例えば、被検査域についての芥なる２方向からのテーク
収集は、前記実施例に眠らず神々の方法が考えられる。

第３図、第４図り仙のテーク収集を示す概略説明図であ
る。第３図に示す方法は、電子リニア走査型超音波７０
−ブ１の図示左端から右端に向かって斜入角庶子〇の超
看波ラスクーＬ、の走査を行い、その後超音汲フローブ
１を図示Ｂ方向に平行移動し、超音波フローフの図示左
端から右端に向かって斜入角度−〇の超音波ラスクーＬ
９の走査を行うものである。このような方法によれば、
電子リニア走査型超音波ノローブｌの全ての振動子を用
いて一方向からのテーク収集が行なえるため、前記実施
例のように一方向からのデータ収集を振動子の半数を用
いて行う場合に比べて情報量を増大できる。尚、超七波
ノローフｌの図示Ｂ方向への移動を行うために、ｎｊｌ
記制御手段９としてプローブ躯動手段を真価する必要か
ある。また、超音波フローブｌを２個共ψ拍し、それぞ
れの超音波ンローブ１よシ斜入角度の異なる超音波ラス
タＬ、、Ｌ、を走査するようにすれば超音波ブロー７１
の図示Ｂ方向への移動は不要となる。

第４図に示す方法は、シングルプローブ２５を被検体に
対して斜めに設定して斜入角庶子〇の超音波ラスクーＬ
、を被検体に発射し、図示Ｂ方向に沿って機械的に走査
することにより一方向からのデータ収集を行う。次に、
シングルプローブ２５の設定角度を変えて斜入角度−〇
の超音波ラスターＬ、を被検体に発射し、図示Ｂ方向に
沿って機械的に走査することによシ他方向からのテーク
収集を行う。このようにすればシングルプローブ２５を
用いても立体画像の作成を行い得る。

尚、第３図、第４図に示す方法において、先ず斜入角庶
子〇でＡ方向のスキャンを終了し、その後斜入角度−〇
でＡ方向のスキャンを行って斜入角度の異なる２組のテ
ークを収ニドしてもよい。

また、前記実施例では−の被検査面上のデータを異なる
２方向から収集したものであるが、複数の被検査面につ
いてのデータを異なる２方向から収集することも可能で
ある。これは、インプットバッファメモリ１２に記憶さ
ｄｚたデータに対して、ゲート指定回路１３が超倍鼓発
射時から一定時間経過した複数のポイントについてサン
フリングを行うようにすｈはよい。このようにずれは、
−回のテーク収集に際して複数の被検査域についての立
体視が可能となる。

さらに、土訃′のようにして−又は複数の＠青域につい
て異なる２方向からの１１１Ｉ像が伯られれは、この画
像から立体画像を作成するブプ法は既知のわ１ｔ々の手
段を適用できる。前記実施例のようにレンチキュラ板２
２を用いるものの他、２つの画像を光情報に変換してホ
ロクラムを作成し立体情報を得るようにしてもよい。

なお、上記実施例は−又は複数の被検査域について異な
る２方向からデータ収集全行い、これに基づいて立体画
像を作成するものであったが、２方向のみに限らず多方
向からデータ収ｋｔ行い、このうちから複数の画像を選
択して立体画像を作成するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば被検体内の情報
を実時間で立体視することができる超脩妓診断装誼を提
供することができる。しかも、従来のように二次元情報
から三次元情報を類推するという不確実な手段を用いる
ことがなく、両眼視差に基づいて純すいに立体画像全作
成できるため診断上極めて有効な画像を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る超毛波診断装置のブロックダイ
ヤグラム、第２図は被検査向上に関するデータ収集の一
例を示す概略底ψ」図、第３図、第４図は被検査面上に
関するデータ収集の変形例を示す概略説明図である。 ■・・・超音波７０−ブ、５・・・駆動手段、９・・・
制卸手段、１４・・・ゲート手段、　２３・・・画像表
示手段、２４・・・被検査面 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）、−−−
０７ 弔３図 ＼２４ ”’２４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　被検体に対し超音波の送受波を行う超音波プロ
   ーブと、前記被検体に対し超音波が斜めに入射するよう
   に走査すると共に、同−被検査域について斜入角度の異
   なる２以上の方向から超音波を送受波するように前記超
   音波プローブを制御する制御手段と、前記走査方向と交
   差する方向に前記超音波フローツを順次移動させる駆動
   手段と、２次元走査によって得られたデータのうち超音
   波発射時から一定時間経過後のデータをサンプリングす
   るゲート手段と、該ゲート手段の出力としての被検査面
   上に関する異なる２以上の方向からの画像よシ両眼視差
   に基づいて立体画像を作成する画像表示手段とを有する
   ことを特徴とする超音波診断装置。 （２）前記超音波フローツは電子リニア走査型超音波プ
   ローブであって、前記制御手段は同時駆動振動子の駆動
   を遅延制御して前記被検体に対して超音波を斜めに入射
   するように走査することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の超音波診断装置。 （８）　前記制御手段は、アレイ状に配列された超音波
   振動子の半数を用いて一方向からの超音波の送受波を行
   い、他の半数を用いて他方向からの超音波の送受波を行
   うように制御することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項に記載の超音波診断装置。 （４）前記制御手段は、を子リニア走査型超音波７゛ロ
   ーブを平行移動させて斜入角度の異なる２以上の方向か
   ら超音波を送受波するように制御することを特徴とする
   特許請求の範囲第２項に記載の超音波診断装置。 （５）前記超音波プローブはシングルフローブであって
   、前記制御手段は前記シングルフローフを被検体に対し
   て斜めに設定して機械的に走査制御することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の超音波診断装置。 （６）前記ゲート手段は、超音波発射時から一定時間経
   過後のデータを複数ポイントについてサンプリングを行
   い、複数の被検査面上のデータを収集することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の超音波診断装置。