JPS6060837A - 超音波媒体の反射型非線形パラメ−タ分布測定装置 - Google Patents
超音波媒体の反射型非線形パラメ−タ分布測定装置Info
- Publication number
- JPS6060837A JPS6060837A JP16859983A JP16859983A JPS6060837A JP S6060837 A JPS6060837 A JP S6060837A JP 16859983 A JP16859983 A JP 16859983A JP 16859983 A JP16859983 A JP 16859983A JP S6060837 A JPS6060837 A JP S6060837A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- wave
- measurement
- waves
- nonlinear parameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (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】
本発明は、反射型非線形パラメータ分布測定装置に係り
、測定用超音波バースト波とポンピング用超音波連続波
平面波とを、超音波媒体内で交差するように送波し、そ
の交差領域から反射される超音波バースト波の特定の周
波数成分から、該交差領域の等価非線形パラメータの変
化量を検知し、この該非線形パラメータの分布を二次元
的あるいは三次元的に表示し得る装置に関する。
、測定用超音波バースト波とポンピング用超音波連続波
平面波とを、超音波媒体内で交差するように送波し、そ
の交差領域から反射される超音波バースト波の特定の周
波数成分から、該交差領域の等価非線形パラメータの変
化量を検知し、この該非線形パラメータの分布を二次元
的あるいは三次元的に表示し得る装置に関する。
従来の反射エコー法による超音波診断装置では、生体組
織内の音響インピーダンスの変化に関する情報、つまり
肝臓等の組織の輪郭は描出できるが、組織の性質、例え
ば正常な肝臓なのか、悪性腫瘍に侵された肝臓なのかと
いう区別を行なうのは困難であった。このような組織の
性質を識別しようとする方法を組織特性弁別（Ｔ ｉ
ｓ ｓ ｕ ｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）
と総称し、例えば超音波の非線形パラメータが組織の性
質により異なることから、この非線形パラメータを測定
することにより、組織の性質を識別しようという方法が
考案されている（特願昭５８−３９９０７）。
織内の音響インピーダンスの変化に関する情報、つまり
肝臓等の組織の輪郭は描出できるが、組織の性質、例え
ば正常な肝臓なのか、悪性腫瘍に侵された肝臓なのかと
いう区別を行なうのは困難であった。このような組織の
性質を識別しようとする方法を組織特性弁別（Ｔ ｉ
ｓ ｓ ｕ ｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）
と総称し、例えば超音波の非線形パラメータが組織の性
質により異なることから、この非線形パラメータを測定
することにより、組織の性質を識別しようという方法が
考案されている（特願昭５８−３９９０７）。
しかし、従来の非線形パラメータ測定装置は、透過型の
ものはあるが、透過型は、送波用の探触子と受波用の探
触子をビーム軸を合わせて対向させねばならず、超音波
を透過しにくい骨や体腔内の空隙また組織内の屈折など
により制服を受けるという欠点を持っている。
ものはあるが、透過型は、送波用の探触子と受波用の探
触子をビーム軸を合わせて対向させねばならず、超音波
を透過しにくい骨や体腔内の空隙また組織内の屈折など
により制服を受けるという欠点を持っている。
本発明の目的は、測定用超音波バースト波とポンピング
用超音波連続波を用い、かつこのボンピング波を、被観
察部位をカバーしてかつ測定用バースト波に交差する平
面波に近いものとするよう構成し、ポンピング波による
測定用バースト波の反射への非線形効果を観測し、被観
察部位の等価ごとのできる超音波媒体の非線形パラメー
タ分布測定装置を提供するにある。
用超音波連続波を用い、かつこのボンピング波を、被観
察部位をカバーしてかつ測定用バースト波に交差する平
面波に近いものとするよう構成し、ポンピング波による
測定用バースト波の反射への非線形効果を観測し、被観
察部位の等価ごとのできる超音波媒体の非線形パラメー
タ分布測定装置を提供するにある。
本発明は、超音波媒体内で交差する測定用超音波バース
ト波とポンピング用超音波連続波を利用し、その交差領
域から反射される超音波バースト波の特定の周波数成分
を分離して測定することにより、該交差領域の等価非線
形パラメータの変化量を検知し、さらにこの交差領域を
移動させて測定を繰り返すことにより、該非線形パラメ
ータの分布を二次元的あるいは三次元的に表示できるよ
うにしたものである。
ト波とポンピング用超音波連続波を利用し、その交差領
域から反射される超音波バースト波の特定の周波数成分
を分離して測定することにより、該交差領域の等価非線
形パラメータの変化量を検知し、さらにこの交差領域を
移動させて測定を繰り返すことにより、該非線形パラメ
ータの分布を二次元的あるいは三次元的に表示できるよ
うにしたものである。
超音波媒体内の音圧がゼロの時の音速をｃｏ。
密度をρ０とすると測定波と直交する方向からＰなる音
圧が加えられたときの音速Ｃは パラメータ」と呼ばれるものであり、不均一媒質におい
ては場所により異った値を取る。尚、カッコ右下のｅは
等価（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）の意味である。
圧が加えられたときの音速Ｃは パラメータ」と呼ばれるものであり、不均一媒質におい
ては場所により異った値を取る。尚、カッコ右下のｅは
等価（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）の意味である。
ｉとｊは直交する方向であり、Ｓは等エントロピーであ
ることを示す。
ることを示す。
一方、一般に音響の分野で用いられている非線形パラメ
ーターは次のように定義されている。
ーターは次のように定義されている。
一との間には
という関係があり、液体、生体組織ではシ＃Ｏ６５従っ
て、ボンピング波の音圧Ｐにより、音速Ｃは、 だけ変化する事になる。
て、ボンピング波の音圧Ｐにより、音速Ｃは、 だけ変化する事になる。
第１図に反射法による非線形パラメータの測定原理を示
す。Ｘｓ、Ｘｐはそれぞれ測定用バースト波およびポン
ピング用連続波を放射する探触子。
す。Ｘｓ、Ｘｐはそれぞれ測定用バースト波およびポン
ピング用連続波を放射する探触子。
Ｍは超音波媒体を示す。一般に生体軟組織のような超音
波媒体Ｍの密度・音速の不連続面での超音波の反射係数
ｒＱ は次式で与えられる。
波媒体Ｍの密度・音速の不連続面での超音波の反射係数
ｒＱ は次式で与えられる。
での組織の密度と音速である。
今、この不連続面のポンピング用超音波連続波（ポンプ
波）が照射され、組織内部に次式のような音圧変化が与
えられたとする。
波）が照射され、組織内部に次式のような音圧変化が与
えられたとする。
但しωｐ、△Ｐｏはそれぞれポンプ波の周波数。
音圧振幅である。この音圧変化によって領域１゜２の音
速は変化し、各々の領域での非線形バラメ−タ（Ｂ／Ａ
）ｒ 、（Ｂ／Ａ）２ を使って（５）式から次のよう
に表わされる。
速は変化し、各々の領域での非線形バラメ−タ（Ｂ／Ａ
）ｒ 、（Ｂ／Ａ）２ を使って（５）式から次のよう
に表わされる。
但しＯｔｏ、Ｃｘはポンプ波による音圧変化が生ずる前
の音速である。
の音速である。
ここで、測定用バースト波の音圧は、ポンプ波のだけと
した。
した。
そこで、（６）、（８）式を使い、音圧変化△Ｐが加え
られた時の反射係数ｒ （△Ｐ）をめる ９と、 ・・・・・・（９） でかつに丁、に２ ＜＜１とした。
られた時の反射係数ｒ （△Ｐ）をめる ９と、 ・・・・・・（９） でかつに丁、に２ ＜＜１とした。
さらに生体軟組織においては、密度・音速の変化は小さ
いから、組織内部の平均的密度・音速を逼 １石 とす
ると、 （９）式は ｒ （△Ｐ）が ・・・・・・・・・ （１０） となる。
いから、組織内部の平均的密度・音速を逼 １石 とす
ると、 （９）式は ｒ （△Ｐ）が ・・・・・・・・・ （１０） となる。
よって今、有限時間幅で継続する周波数ω−の超音波バ
ースト波Ａを組織に入射し、この不連続面からの反射バ
ースト波を測定すると、その受波信号Ａ′は Ａ′■ｒ（△Ｐ）・Ａ ・・・・・・・・・（１１）ｊ
ωｓｔ で与えられる。但しＡ＝Ａｏｅ でＡｏは音圧振幅であ
るとすると（１１）式は （Ｂ ／ Ａ ） ７ （Ｂ ／ Ａ） ２４ ρＯＣ
Ｏ となる。
ースト波Ａを組織に入射し、この不連続面からの反射バ
ースト波を測定すると、その受波信号Ａ′は Ａ′■ｒ（△Ｐ）・Ａ ・・・・・・・・・（１１）ｊ
ωｓｔ で与えられる。但しＡ＝Ａｏｅ でＡｏは音圧振幅であ
るとすると（１１）式は （Ｂ ／ Ａ ） ７ （Ｂ ／ Ａ） ２４ ρＯＣ
Ｏ となる。
この受波信号Ａ′において周波数ωＳの成分はＴｏ 、
周波数（ωＳ＋ωｐ）の成分は例する。即ちこの反射信
号Ａ′のスペクトルを図示すると第２図のようになる。
周波数（ωＳ＋ωｐ）の成分は例する。即ちこの反射信
号Ａ′のスペクトルを図示すると第２図のようになる。
即ち、受渡信号Ａ′に対し、周波数ωｓ Ｎ近でのバン
ドパスフィルタ出力をとれば従来のパルスエコー法にお
いて得られる情報と対応するものが得られるし、周波数
ωＳ＋ωｐ付近でのバンドパスフィルタ出力をとれば、
非線形パラメータの変化量に対応するものが得られる。
ドパスフィルタ出力をとれば従来のパルスエコー法にお
いて得られる情報と対応するものが得られるし、周波数
ωＳ＋ωｐ付近でのバンドパスフィルタ出力をとれば、
非線形パラメータの変化量に対応するものが得られる。
この測定を一平面上で行なうと、従来のＢモード断層像
に対応する画像と、非線形パラメータの分布に対応する
画像が得られる。
に対応する画像と、非線形パラメータの分布に対応する
画像が得られる。
次に、装置全体の構成を第３図に、信号処理のタイミン
グチャートを第４図に示す。システムコントローラ１は
トリガー発生器２に指令を出し１〜トリガーパルスを発
生させる。トリガパルスに応答してバースト波アンプ３
からバースト波が出力され、送信プローブ４に与えられ
る。また遅延回路６に遅延幅を指定させ、受波プローブ
５で受けた信号への時間ゲート回路７の処理を制御する
。
グチャートを第４図に示す。システムコントローラ１は
トリガー発生器２に指令を出し１〜トリガーパルスを発
生させる。トリガパルスに応答してバースト波アンプ３
からバースト波が出力され、送信プローブ４に与えられ
る。また遅延回路６に遅延幅を指定させ、受波プローブ
５で受けた信号への時間ゲート回路７の処理を制御する
。
この時間ゲートは信号波バースト波とポンプ波が交差す
る領域からの反射バースト波だけが通過するよう設定さ
れる。さらにシステムコントローラはポンプ波・信号波
の交差領域を指定し、移動するよ・う、ビームコントロ
ーラ８に指令を送る。時間ゲートを通った１１号は周波
数ωＳ付近またはωＳ＋ωｐで透過するバンドパスフィ
ルタ９に通し、それぞれ組織の反射係数、非線形パラメ
ータの変化に対応する信号に回路１０．１１にて分離さ
れる。この信号を画像メモリ１２に蓄え、さらに一画面
分の信号を蓄えた後、システムコントローラの指示によ
り、表示側゛御部１．３の制御のもとにＢモード像また
は非線形パラメータ分布像をディスプレイ１４．１５に
て表示するようになっている。
る領域からの反射バースト波だけが通過するよう設定さ
れる。さらにシステムコントローラはポンプ波・信号波
の交差領域を指定し、移動するよ・う、ビームコントロ
ーラ８に指令を送る。時間ゲートを通った１１号は周波
数ωＳ付近またはωＳ＋ωｐで透過するバンドパスフィ
ルタ９に通し、それぞれ組織の反射係数、非線形パラメ
ータの変化に対応する信号に回路１０．１１にて分離さ
れる。この信号を画像メモリ１２に蓄え、さらに一画面
分の信号を蓄えた後、システムコントローラの指示によ
り、表示側゛御部１．３の制御のもとにＢモード像また
は非線形パラメータ分布像をディスプレイ１４．１５に
て表示するようになっている。
尚、１６はポンプ波用プローブである。
測定点の走査は、時間ゲートの遅延量を変えることによ
り、測定用ビームに沿った一次元的走査が可能であり、
またビーム方向と直角方向への走査は送・受波プローブ
４．５をリニアアレイ型探触子とするか、又はセクタス
キャン型の探触子とすれば容易に可能である。或いは測
定用ビームとポンプ波とをともに細く絞り、かつ測探触
子の位置関係を固定としたうえで、測探触子の組全体を
２次元的に移動させることにより、両ビームの交点を２
次元的に走査することも可能である。
り、測定用ビームに沿った一次元的走査が可能であり、
またビーム方向と直角方向への走査は送・受波プローブ
４．５をリニアアレイ型探触子とするか、又はセクタス
キャン型の探触子とすれば容易に可能である。或いは測
定用ビームとポンプ波とをともに細く絞り、かつ測探触
子の位置関係を固定としたうえで、測探触子の組全体を
２次元的に移動させることにより、両ビームの交点を２
次元的に走査することも可能である。
測定用超音波バースト波は有限の継続時間をもつため測
定には空間的分解能の劣化がもたらされる。これを避け
るためには第５図に示す様にできるだけ細く絞られたポ
ンプ波を用い、これとバースト波が直交するよう配置し
、交差領域を小さくとればよい。このことにより、空間
的分解能の劣化が改善される。但し、図中の記号は第１
図のものと同様である。もちろん、ポンプ波を細く絞ぼ
るということは、ポンプ波が平面波であるという仮定か
らはずれ、ポンプ波ビーム軸上で、距離とともに音圧分
布が変化する。そこで前もってポンプ波の音圧分布を測
定し、測定用バースト波とポンプ波との交差領域の位置
によって、このポンプ波の音圧を補正しておけば問題は
ない。
定には空間的分解能の劣化がもたらされる。これを避け
るためには第５図に示す様にできるだけ細く絞られたポ
ンプ波を用い、これとバースト波が直交するよう配置し
、交差領域を小さくとればよい。このことにより、空間
的分解能の劣化が改善される。但し、図中の記号は第１
図のものと同様である。もちろん、ポンプ波を細く絞ぼ
るということは、ポンプ波が平面波であるという仮定か
らはずれ、ポンプ波ビーム軸上で、距離とともに音圧分
布が変化する。そこで前もってポンプ波の音圧分布を測
定し、測定用バースト波とポンプ波との交差領域の位置
によって、このポンプ波の音圧を補正しておけば問題は
ない。
本発明によれば、生体組織など超音波媒体の非線形パラ
メータの分布像が表示できるので、今までのＢモード像
では見えない特徴が見いだせる。
メータの分布像が表示できるので、今までのＢモード像
では見えない特徴が見いだせる。
また反射型映像系のため扱いやすく、かつ従来のＢモー
ド像も表示できる。
ド像も表示できる。
第１図は反射型非線形パラメータ測定原理を説明する図
、第２図は受波信号Ａ′のスペクトルを示す図、第３図
は一実施例装置の全構成を示す図。 第４図は信号処理のタイミングチャートである。 また第５図はボンピング用超音波連続波を細く絞った場
合の反射型非線形パラメータ測定を示す図である。 第３図において、４．５は送・受波用プローブ。 】６はポンプ波用プローブ、９はパンドパスフイタ、１
０は反射係数をめる回路、１１は非線形パラメータをめ
る回路である。 第１図 隼 ２ 図 ′ｔ、４ 図 築５図
、第２図は受波信号Ａ′のスペクトルを示す図、第３図
は一実施例装置の全構成を示す図。 第４図は信号処理のタイミングチャートである。 また第５図はボンピング用超音波連続波を細く絞った場
合の反射型非線形パラメータ測定を示す図である。 第３図において、４．５は送・受波用プローブ。 】６はポンプ波用プローブ、９はパンドパスフイタ、１
０は反射係数をめる回路、１１は非線形パラメータをめ
る回路である。 第１図 隼 ２ 図 ′ｔ、４ 図 築５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （イ）超音波媒体内に測定用の超音波バースト波を送・
受波する１個の兼用の、または個別の超音波探触子と、 （ロ）ポンピング用の超音波連続波の平面波を送波する
超音波探触子と、 （ハ）該測定用超音波バースト波と該ポンピング用超音
波連続波が該超音波媒体内で交差する配置と、 （ニ）該配置において、該測定用超音波探触子で受波し
た該交差領域上での特定の場所からの反射超音波バース
ト波の特定の周波数成分だけを取り出し、該交差領域の
特定の場所での非線形パラメータの変化量をめる信号処
理回路と、 （ボ）該交差領域又は該交差領域上の該特定場所をずら
し、上記非線形パラメータの変化量の分布をめる手段と
を有することを特徴とする超音波媒体の反射型非線形パ
ラメータ分布測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16859983A JPS6060837A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 超音波媒体の反射型非線形パラメ−タ分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16859983A JPS6060837A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 超音波媒体の反射型非線形パラメ−タ分布測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6060837A true JPS6060837A (ja) | 1985-04-08 |
| JPH0421493B2 JPH0421493B2 (ja) | 1992-04-10 |
Family
ID=15871037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16859983A Granted JPS6060837A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 超音波媒体の反射型非線形パラメ−タ分布測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6060837A (ja) |
-
1983
- 1983-09-13 JP JP16859983A patent/JPS6060837A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0421493B2 (ja) | 1992-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7785259B2 (en) | Detection of motion in vibro-acoustography | |
| US7753847B2 (en) | Ultrasound vibrometry | |
| US5903516A (en) | Acoustic force generator for detection, imaging and information transmission using the beat signal of multiple intersecting sonic beams | |
| EP0152874B1 (en) | Ultrasonic measurement method, and apparatus therefor | |
| EP0066343B2 (en) | Method and apparatus for measuring ultrasonic attenuation characteristics | |
| EP0139235B1 (en) | Ultrasonic measurement method and apparatus therefor | |
| EP0128635B1 (en) | Measuring non-linear parameter of acoustic medium | |
| US4730495A (en) | Ultrasonic reflex transmission imaging method and apparatus | |
| US4511984A (en) | Ultrasound diagnostic apparatus | |
| JPH0261254B2 (ja) | ||
| US4313444A (en) | Method and apparatus for ultrasonic Doppler detection | |
| Kelsey et al. | Applications of ultrasound in speech research | |
| JPH043223B2 (ja) | ||
| JPH0898836A (ja) | 音波伝搬時間の表示方法および表示装置 | |
| JP2003230560A (ja) | 超音波画像診断装置 | |
| JPS6060837A (ja) | 超音波媒体の反射型非線形パラメ−タ分布測定装置 | |
| JP3280473B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPH0222660B2 (ja) | ||
| JPS6268441A (ja) | 超音波組織診断装置 | |
| JPS6053130A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPS61106137A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPS6272336A (ja) | 超音波組織診断装置 | |
| Kurjak | Revival: CRC Handbook of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology, Volume I (1990) | |
| JPS61290938A (ja) | 超音波診断装置 | |
| Le Croissette | Signal Processing In Ultrasound |