JPS6129736B2 - - Google Patents
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- JPS6129736B2 JPS6129736B2 JP5747380A JP5747380A JPS6129736B2 JP S6129736 B2 JPS6129736 B2 JP S6129736B2 JP 5747380 A JP5747380 A JP 5747380A JP 5747380 A JP5747380 A JP 5747380A JP S6129736 B2 JPS6129736 B2 JP S6129736B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- scanning
- beams
- doppler shift
- tomographic
- 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.)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多ビーム同期走査型リアルタイム超音
波断層撮像装置に関し、関心点POI（Point Of
Interest）つまり観察したい対象物のうち、心臓
の弁の様に比較的速い速度で運動しているPOIを
高解像度で表示できるようにしようとするもので
ある。
波断層撮像装置に関し、関心点POI（Point Of
Interest）つまり観察したい対象物のうち、心臓
の弁の様に比較的速い速度で運動しているPOIを
高解像度で表示できるようにしようとするもので
ある。
医療用超音波断層撮像装置の解像度を高めるた
めにコンパウンド方式と呼ばれる走査方式が用い
られているが、最近ではこれをリアルタイムで行
なうよう、多ビーム同時走査方式と呼ばれる方式
も提案されている。この方式は複数本の超音波ビ
ームを用いて並列に走査を行なうものであるが、
この簡単な例として２本の超音波ビームを同時に
用いるコンパウンド方式の電子式リアルタイム断
層撮像装置の走査原理を第１図に示す。超音波ビ
ームによる走査にはリニアスキヤン、セクタスキ
ヤン等があるが、第１図はセクタスキヤンの例を
示したもので、異なる原点ＯA，ＯBに配設された
２個の超音波送受波器（図示せず）から順次発生
されるパルス状の超音波ビームA0〜ＡN-1および
B0〜ＢN′-1がそれぞれ扇形の断層視野（セクタ）
Ａ，Ｂを形成する。そして、セクタＡ，Ｂはその
視野中心軸ＣA，ＣBを角度θで交叉させて一部の
領域を重複させる。
めにコンパウンド方式と呼ばれる走査方式が用い
られているが、最近ではこれをリアルタイムで行
なうよう、多ビーム同時走査方式と呼ばれる方式
も提案されている。この方式は複数本の超音波ビ
ームを用いて並列に走査を行なうものであるが、
この簡単な例として２本の超音波ビームを同時に
用いるコンパウンド方式の電子式リアルタイム断
層撮像装置の走査原理を第１図に示す。超音波ビ
ームによる走査にはリニアスキヤン、セクタスキ
ヤン等があるが、第１図はセクタスキヤンの例を
示したもので、異なる原点ＯA，ＯBに配設された
２個の超音波送受波器（図示せず）から順次発生
されるパルス状の超音波ビームA0〜ＡN-1および
B0〜ＢN′-1がそれぞれ扇形の断層視野（セクタ）
Ａ，Ｂを形成する。そして、セクタＡ，Ｂはその
視野中心軸ＣA，ＣBを角度θで交叉させて一部の
領域を重複させる。
走査手順としては、時刻ｔ＝t1においてビーム
A1，B1が同時に送受波され、ｔ＝t2においてビー
ムA2，B2が同時に送受波され、……………とい
う動作をくり返して１フレームが終了する。なお
ビームＡの走査回数Ｎと、ビームＢの走査回数
N′とは必ずしも等しくなくても良い。また、ビ
ームも必ずしも同時送受信される必要はなく若干
の時間ずれは許される。従つてセクタＡ，Ｂの重
複領域内に位置する対象物POIは２方向から観測
されることになるので、セクタＡまたはＢの一方
だけを用いる断層撮像装置に比し解像度向上が期
待される。つまり、セクタＡだけを用いるとすれ
ば原点ＯAと対象物POIとの間に障害物が介在し
た場合に該障害物の影になるPOI部分は観測され
ないことになり、またPOIの輪郭が凸凹している
と原点ＯAから見て影になる部分は全く又は余り
良好には観測されないことになるが、セクタＢを
併用すれば異なる角度からPOIを観測するので
かゝる障害物が除去又は問題とならなくなること
が期待できる。しかし、ビーム走査順序を前述の
ようにA0に対しB0，A1に対しB1……………と固
定すると動く物体に対しては問題が生ずる。これ
を第２図を参照して説明するに、例えば、時刻ｔ
＝tiでビームＡiにより、同図ａの様な形の像（の
一部）として撮像表示されたものが、時刻ｔ＝tj
にはビームＢjにより同図ｂの様な形の像（の一
部）として撮像表示されることになる（運動する
ので点線状態か実線状態になるため）。これでは
「同一の像を多方向から同時に走査して重ねるこ
とにより高解像度の像を表示する」というコンパ
ウンド方式の利点が完全には生かされない。この
傾向はPOIが高速運動するにつれ顕著となり、最
悪の場合にはビームＡiとＢjにより得られた映像
信号を表示装置の同一面に重ねて表示することに
意味がなくなる。
A1，B1が同時に送受波され、ｔ＝t2においてビー
ムA2，B2が同時に送受波され、……………とい
う動作をくり返して１フレームが終了する。なお
ビームＡの走査回数Ｎと、ビームＢの走査回数
N′とは必ずしも等しくなくても良い。また、ビ
ームも必ずしも同時送受信される必要はなく若干
の時間ずれは許される。従つてセクタＡ，Ｂの重
複領域内に位置する対象物POIは２方向から観測
されることになるので、セクタＡまたはＢの一方
だけを用いる断層撮像装置に比し解像度向上が期
待される。つまり、セクタＡだけを用いるとすれ
ば原点ＯAと対象物POIとの間に障害物が介在し
た場合に該障害物の影になるPOI部分は観測され
ないことになり、またPOIの輪郭が凸凹している
と原点ＯAから見て影になる部分は全く又は余り
良好には観測されないことになるが、セクタＢを
併用すれば異なる角度からPOIを観測するので
かゝる障害物が除去又は問題とならなくなること
が期待できる。しかし、ビーム走査順序を前述の
ようにA0に対しB0，A1に対しB1……………と固
定すると動く物体に対しては問題が生ずる。これ
を第２図を参照して説明するに、例えば、時刻ｔ
＝tiでビームＡiにより、同図ａの様な形の像（の
一部）として撮像表示されたものが、時刻ｔ＝tj
にはビームＢjにより同図ｂの様な形の像（の一
部）として撮像表示されることになる（運動する
ので点線状態か実線状態になるため）。これでは
「同一の像を多方向から同時に走査して重ねるこ
とにより高解像度の像を表示する」というコンパ
ウンド方式の利点が完全には生かされない。この
傾向はPOIが高速運動するにつれ顕著となり、最
悪の場合にはビームＡiとＢjにより得られた映像
信号を表示装置の同一面に重ねて表示することに
意味がなくなる。
本発明は、例えば上記の如き場合にはビーム
A0とB0、ビームA1とB1，……………という同時
走査ではなく、……………、ビームＡi-1とビー
ムＢj-1、ビームＡiとビームＢj、ビームＡi+1とビ
ームＢj+1，……………が同時、という様にPOI部
分の両ビームが同時走査になるようにする事によ
り、運動中のPOIに対してもコンパウンド方式の
利点を発揮できる超音波断層撮像装置を提供する
ことを目的としている。この目的を達成するため
本発明は、超音波ビームで所定の断層視野を走査
する超音波送受波器を少なくとも２個、各々の断
層視野の一部を重複させて配設した多ビーム走査
型の超音波撮像装置において、各超音波送受波器
の超音波送信タイミングを調整して前記断層視野
の重複領域内の任意の観察対象部位で各超音波送
受波器からの超音波ビームが同期して交叉するよ
うにさせる調整手段を備えてなることを特徴とす
るが、以下図示の実施例を参照しながらこれを詳
細に説明する。
A0とB0、ビームA1とB1，……………という同時
走査ではなく、……………、ビームＡi-1とビー
ムＢj-1、ビームＡiとビームＢj、ビームＡi+1とビ
ームＢj+1，……………が同時、という様にPOI部
分の両ビームが同時走査になるようにする事によ
り、運動中のPOIに対してもコンパウンド方式の
利点を発揮できる超音波断層撮像装置を提供する
ことを目的としている。この目的を達成するため
本発明は、超音波ビームで所定の断層視野を走査
する超音波送受波器を少なくとも２個、各々の断
層視野の一部を重複させて配設した多ビーム走査
型の超音波撮像装置において、各超音波送受波器
の超音波送信タイミングを調整して前記断層視野
の重複領域内の任意の観察対象部位で各超音波送
受波器からの超音波ビームが同期して交叉するよ
うにさせる調整手段を備えてなることを特徴とす
るが、以下図示の実施例を参照しながらこれを詳
細に説明する。
第３図は電子式セクタスキヤン方式に適用した
本発明の一実施例で、第１図と同様に２ビーム方
式をとり、またCRTデイスプレイは１電子銃方
式のものを想定している。同図においてKA及び
KBはそれぞれセクタＡ及びセクタＢのビーム番
号を指定するためのカウンタ、DEFは図示せぬ
CRTデイスプレイに対するＸ軸及びＹ軸偏向信
号Ｘ，Ｙの発生回路、SW１及びSW２はPOIで交
叉すべきビームＡiの番号ｉ及びビームＢjの番号
ｊを指定するためのパネルスイツチ、SW３はビ
ームＡk（ｋ＝０〜Ｎ−１）及びビームＢk
′（k′＝０〜N′−１）の番号ｋ，k′（これはデイ
スプレイ側の電子ビームによる走査の走査線番号
となる）を選択するためのスイツチ、SUBは
（ｊ−ｉ）を計算するための減算回路、COMPは
カウンタKAの値がパネルスイツチSW１で指定
されるｉになつた事を検出するためのコンパレー
タ、TCはカウンタKA及びKBに対するクロツク
CK及びプリセツト命令PSTを発生し、又、デイ
スプレイの表示を走査線毎にセクタＡ用、セクタ
Ｂ用に切り替えるための切替信号SLCTを発生す
るためのタイミング回路、ANGLはコンパウンド
スキヤン時の２つのセクタＡ，Ｂ間の角度（第１
図のθ）を検出するための角度検出機構、Ｚは偏
向信号Ｘ，Ｙで偏向されるデイスプレイ側の電子
ビームに輝度変調をかける信号Z′を出力する輝度
変調回路である。輝度変調回路Ｚの入力は各超音
波ビームの反射により得られる映像信号VDOと
コンパレータCOMPの一致出力（制御信号）Ｄで
あり、通常は映像信号VDOに応じた輝度変調出
力を与えるが、マーキングスイツチSWMをオン
にした場合は、一致出力Ｄに応動して、そのタイ
ミングではデイスプレイ上に輝線を表示する。
本発明の一実施例で、第１図と同様に２ビーム方
式をとり、またCRTデイスプレイは１電子銃方
式のものを想定している。同図においてKA及び
KBはそれぞれセクタＡ及びセクタＢのビーム番
号を指定するためのカウンタ、DEFは図示せぬ
CRTデイスプレイに対するＸ軸及びＹ軸偏向信
号Ｘ，Ｙの発生回路、SW１及びSW２はPOIで交
叉すべきビームＡiの番号ｉ及びビームＢjの番号
ｊを指定するためのパネルスイツチ、SW３はビ
ームＡk（ｋ＝０〜Ｎ−１）及びビームＢk
′（k′＝０〜N′−１）の番号ｋ，k′（これはデイ
スプレイ側の電子ビームによる走査の走査線番号
となる）を選択するためのスイツチ、SUBは
（ｊ−ｉ）を計算するための減算回路、COMPは
カウンタKAの値がパネルスイツチSW１で指定
されるｉになつた事を検出するためのコンパレー
タ、TCはカウンタKA及びKBに対するクロツク
CK及びプリセツト命令PSTを発生し、又、デイ
スプレイの表示を走査線毎にセクタＡ用、セクタ
Ｂ用に切り替えるための切替信号SLCTを発生す
るためのタイミング回路、ANGLはコンパウンド
スキヤン時の２つのセクタＡ，Ｂ間の角度（第１
図のθ）を検出するための角度検出機構、Ｚは偏
向信号Ｘ，Ｙで偏向されるデイスプレイ側の電子
ビームに輝度変調をかける信号Z′を出力する輝度
変調回路である。輝度変調回路Ｚの入力は各超音
波ビームの反射により得られる映像信号VDOと
コンパレータCOMPの一致出力（制御信号）Ｄで
あり、通常は映像信号VDOに応じた輝度変調出
力を与えるが、マーキングスイツチSWMをオン
にした場合は、一致出力Ｄに応動して、そのタイ
ミングではデイスプレイ上に輝線を表示する。
タイミング回路TCの発生するプリセツト命令
PSTはセクタＡ，Ｂを規定するフレーム同期信号
であり、この信号PSTでカウンタKAには「０」
が、またカウンタKBには減算回路SUBからの
（ｊ−ｉ）がプリセツトされる。一方、タイミン
グ回路TCの発生するクロツク信号CKは超音波ビ
ームのライン同時信号となり、このクロツクCK
の発生毎にカウンタKA，KBは同時にカウントア
ツプする。従つてカウンタKAの計数値がｉの時
はカウンタKBの計数値はｊ−ｉ＋ｉつまりｊと
なる。第３図には示さないが第１図の超音波ビー
ムＡi，ＢjはこのカウンタKA，KBの計数値に基
いて発生され、従つてこの回路方式によりＡi-1
とＢj-1，ＡiとＢj，Ａi+1とＢj+1，……………が
同時に走査されるようになる。図示しないCRT
デイスプレイは、クロツクCKの２倍の周波数を
持つ信号SLCTを受けてカウンタKA，KBの計数
値（走査線を指定する番号）を交互に通過させる
スイツチ（マルチプレクサ）SW3の出力に基づき
第１図と同様の、つまり各超音波ビームを各電子
ビームに置き換えた表示をなす。これは、電子ビ
ーム偏向回路を予めＡi（ｉ＝０、１、２………
……）の如き扇形走査を行なうように設計してお
き、角θが入力されるとそれを角θだけ回転させ
てＢi（ｉ＝０、１、２……………）を出力する
ようにしておくことで、容易に実現できる。
CRTデイスプレイが１電子銃方式の場合電子ビ
ームの走査速度は超音波ビームのそれの２倍にす
る。なお扇形走査という点では超音波ビーム側も
電子ビーム側も同じなので、以下の説明では第１
図の各信号を超音波ビームと電子ビームで共用す
ることがある。
PSTはセクタＡ，Ｂを規定するフレーム同期信号
であり、この信号PSTでカウンタKAには「０」
が、またカウンタKBには減算回路SUBからの
（ｊ−ｉ）がプリセツトされる。一方、タイミン
グ回路TCの発生するクロツク信号CKは超音波ビ
ームのライン同時信号となり、このクロツクCK
の発生毎にカウンタKA，KBは同時にカウントア
ツプする。従つてカウンタKAの計数値がｉの時
はカウンタKBの計数値はｊ−ｉ＋ｉつまりｊと
なる。第３図には示さないが第１図の超音波ビー
ムＡi，ＢjはこのカウンタKA，KBの計数値に基
いて発生され、従つてこの回路方式によりＡi-1
とＢj-1，ＡiとＢj，Ａi+1とＢj+1，……………が
同時に走査されるようになる。図示しないCRT
デイスプレイは、クロツクCKの２倍の周波数を
持つ信号SLCTを受けてカウンタKA，KBの計数
値（走査線を指定する番号）を交互に通過させる
スイツチ（マルチプレクサ）SW3の出力に基づき
第１図と同様の、つまり各超音波ビームを各電子
ビームに置き換えた表示をなす。これは、電子ビ
ーム偏向回路を予めＡi（ｉ＝０、１、２………
……）の如き扇形走査を行なうように設計してお
き、角θが入力されるとそれを角θだけ回転させ
てＢi（ｉ＝０、１、２……………）を出力する
ようにしておくことで、容易に実現できる。
CRTデイスプレイが１電子銃方式の場合電子ビ
ームの走査速度は超音波ビームのそれの２倍にす
る。なお扇形走査という点では超音波ビーム側も
電子ビーム側も同じなので、以下の説明では第１
図の各信号を超音波ビームと電子ビームで共用す
ることがある。
カウンタKAの計数値がｉになるとコンパレー
タCOMPは前述した制御信号Ｄを輝度変調回路Ｚ
に送り、その期間中即ちクロツクCKの１周期中
デイスプレイ上のビームＡi，Ｂjを明るく光らせ
る。これにより観察者は、ＡiとＢjがどの位置に
あるかを知る事ができ、スイツチSW１，SW２
によつてｉ，ｊを変えることにより、デイスプレ
イ上の任意のPOIでセクタＡ及びセクタＢの２本
のビームを同時に交叉させる事ができる。例えば
明るく光るビームＡiがPOIとクロスするようにデ
ジタルスイツチSW１を操作してｉを定め、その
とき光るビームＢjが同じPOIとクロスするよう
にデジタルスイツチSW２を操作する。
タCOMPは前述した制御信号Ｄを輝度変調回路Ｚ
に送り、その期間中即ちクロツクCKの１周期中
デイスプレイ上のビームＡi，Ｂjを明るく光らせ
る。これにより観察者は、ＡiとＢjがどの位置に
あるかを知る事ができ、スイツチSW１，SW２
によつてｉ，ｊを変えることにより、デイスプレ
イ上の任意のPOIでセクタＡ及びセクタＢの２本
のビームを同時に交叉させる事ができる。例えば
明るく光るビームＡiがPOIとクロスするようにデ
ジタルスイツチSW１を操作してｉを定め、その
とき光るビームＢjが同じPOIとクロスするよう
にデジタルスイツチSW２を操作する。
以上の説明ではKA，KBという２個のカウンタ
を用いたが、カウンタはKA1つとしそしてカウ
ンタKBの代わりに、（KAの値）＋（ｊ−ｉ）を計
算するための回路を用いてもよい。また走査線の
番号は逐次＋１される（インクリメントされる）
ことを仮定していたが、カウンタ等のあとに符号
変換回路を置くことによつて順不同に走査を行な
う場合にも適用でき、所望とするビームＡi，Ｂj
を輝線で示すことにより容易にPOIで複数のビー
ムを同時に交叉させることができる。更に第４図
に示す如く、ビームＡiとＢjとが点ｘで一致する
ならば、ビームＡi-1とＢj-1とは点ｙでビームＡi
＋１とＢj+1とは点ｚで一致する……………という
様にして、POIの軌跡を求める事ができる。この
ようにすればビームの走査線番号及びコンパウン
ドの角θを情報として所要とする計算を行なうこ
とにより、このPOIの軌跡を表示することもでき
る。
を用いたが、カウンタはKA1つとしそしてカウ
ンタKBの代わりに、（KAの値）＋（ｊ−ｉ）を計
算するための回路を用いてもよい。また走査線の
番号は逐次＋１される（インクリメントされる）
ことを仮定していたが、カウンタ等のあとに符号
変換回路を置くことによつて順不同に走査を行な
う場合にも適用でき、所望とするビームＡi，Ｂj
を輝線で示すことにより容易にPOIで複数のビー
ムを同時に交叉させることができる。更に第４図
に示す如く、ビームＡiとＢjとが点ｘで一致する
ならば、ビームＡi-1とＢj-1とは点ｙでビームＡi
＋１とＢj+1とは点ｚで一致する……………という
様にして、POIの軌跡を求める事ができる。この
ようにすればビームの走査線番号及びコンパウン
ドの角θを情報として所要とする計算を行なうこ
とにより、このPOIの軌跡を表示することもでき
る。
POIの指定方法として、こゝではスイツチSW
１，SW２によつて走査線Ａi，Ｂjの番号を指定
するという方法を用いているが、(1)例えばライト
ペンを用いて画面上の点を指定し、その点で複数
の超音波ビームが同時に交叉する様に装置内部で
走査線の番号を指定し、その指定されたPOIを通
る表示ビーム全体あるいはそのPOI部分だけを光
らせる方法、(2)例えば２ビーム同時走査方式セク
タスキヤンの場合、セクタＡ、セクタＢに対して
SWA，SWBというスイツチを設けておき、第５
図に示す様に、POIを指定したい時には、セクタ
Ａ，Ｂの表示ビームのうち、同時に発射される超
音波ビームに対応する（任意の）１本づつの表示
ビームＡi，Ｂjを明るく表示しておき、例えば
SWBを閉じている間はセクタＢの明るく表示さ
れた表示ビームＢjが適当な速度で自動的に順次
移動して行き、適当な所でSWBを開くと、セク
タＡ，Ｂの明るく表示されている２本の表示ビー
ムの交点がPOIとなる方法等が考えられる。また
実施例はセクタスキヤン方式に関するものであつ
たが、リニアスキヤン方式にも適用できることは
明らかであり、さらには３ビーム以上の同時走査
方式にも同様の考えを発展させ得ることは勿論で
ある。
１，SW２によつて走査線Ａi，Ｂjの番号を指定
するという方法を用いているが、(1)例えばライト
ペンを用いて画面上の点を指定し、その点で複数
の超音波ビームが同時に交叉する様に装置内部で
走査線の番号を指定し、その指定されたPOIを通
る表示ビーム全体あるいはそのPOI部分だけを光
らせる方法、(2)例えば２ビーム同時走査方式セク
タスキヤンの場合、セクタＡ、セクタＢに対して
SWA，SWBというスイツチを設けておき、第５
図に示す様に、POIを指定したい時には、セクタ
Ａ，Ｂの表示ビームのうち、同時に発射される超
音波ビームに対応する（任意の）１本づつの表示
ビームＡi，Ｂjを明るく表示しておき、例えば
SWBを閉じている間はセクタＢの明るく表示さ
れた表示ビームＢjが適当な速度で自動的に順次
移動して行き、適当な所でSWBを開くと、セク
タＡ，Ｂの明るく表示されている２本の表示ビー
ムの交点がPOIとなる方法等が考えられる。また
実施例はセクタスキヤン方式に関するものであつ
たが、リニアスキヤン方式にも適用できることは
明らかであり、さらには３ビーム以上の同時走査
方式にも同様の考えを発展させ得ることは勿論で
ある。
ところで、医療用超音波断層撮像装置では超音
波周波数のドップラ偏移を利用して、体内の血流
速や心臓の弁の運動速度等を測定する事が行なわ
れている。ところでコンパウンド方式で問題なの
は速い運動を行なう部分であるから、上記技術を
用いて観測対象内の最も動きの速い部位を自動的
にPOIとして検出し、その部位における解像力を
前記実施例の如くして改善することが考えられ
る。第６図はかゝる超音波ドップラ偏移計測手段
を有する超音波断層撮像装置に適用した本発明の
他の実施例であり、第３図と同様に２ビーム同時
走査方式の電子式セクタスキヤンを例としたもの
である。但し説明を簡単にするために偏向部、振
動子振動部等は省略してある。XA，XBは超音波
送受波器であり、これらが第１図の原点ＯA，ＯB
に配設される。送受波器XA，XBで受信された超
音波（超音波振動子が送波したものの反射波）は
２系統の回路ブロツクで処理されるが、送受波器
XAに関する各部信号波形を第７図に示してあ
る。以下第７図を参照しながら第６図の動作を説
明する。
波周波数のドップラ偏移を利用して、体内の血流
速や心臓の弁の運動速度等を測定する事が行なわ
れている。ところでコンパウンド方式で問題なの
は速い運動を行なう部分であるから、上記技術を
用いて観測対象内の最も動きの速い部位を自動的
にPOIとして検出し、その部位における解像力を
前記実施例の如くして改善することが考えられ
る。第６図はかゝる超音波ドップラ偏移計測手段
を有する超音波断層撮像装置に適用した本発明の
他の実施例であり、第３図と同様に２ビーム同時
走査方式の電子式セクタスキヤンを例としたもの
である。但し説明を簡単にするために偏向部、振
動子振動部等は省略してある。XA，XBは超音波
送受波器であり、これらが第１図の原点ＯA，ＯB
に配設される。送受波器XA，XBで受信された超
音波（超音波振動子が送波したものの反射波）は
２系統の回路ブロツクで処理されるが、送受波器
XAに関する各部信号波形を第７図に示してあ
る。以下第７図を参照しながら第６図の動作を説
明する。
送受波器XAで受信された信号は受信回路RAで
所定の処理（遅延加算、等化、増幅等）を受けた
後、ドップラ偏移検出回路DPAに送られる。検
出回路DPAはドップラ偏移が大きい程大きな出
力電圧を生じる。今第１図に示した様なセクタビ
ームＡのＡl，Ａl+1，Ａl+2という超音波ビームの
反射波を受信した時の検出回路DPAの出力が同
図ｂの様であつたとする。同図ａのＡl，Ａl+1，
Ａl+2は超音波ビームＡl，Ａl+1，Ａl+2の送受信期
間を示す。同図ｃはピーク値ホールド回路PHA
の出力であるが、該回路はビームＡlの反射波の
受信前にある値（図の場合３）を保持していたと
する。コンパレータCOMPAは、DPA出力ｘと
PHA出力ｙとがｘ＞ｙとなつた時にトランスミ
ツシヨンゲートTGAをオンにするが、Ａlの走査
線の間はｘ＜ｙであるので、ゲートTGAはオン
にはならない。Ａl+1の走査線期間ではｘ≧ｙと
なるのでこの間ゲートTGAはオンとなり、ホー
ルド回路PHAの出力は検出回路DPAの出力と等
しい値を示す。同時にｘ＞ｙの間、走査線の番号
を示すカウンタKAの値ｌ＋１がラツチLAに取り
込まれる。検出回路DPAの出力が下がり始める
とホールド回路PHAの出力は検出回路DPA出力
のピーク値４に保持されたまゝであるので、ｘ＜
ｙとなり、ラツチLAにはｌ＋１が保持される。
続くＡl+2の走査線においては常にｘ＜ｙである
から、ホールド回路PHA出力、ラツチLAの内容
はどちらも変化しない。以下同様の動作を続けて
いくと、ラツチLAの内容はセクタビームのう
ち、最大のドップラ偏移が存在した走査線の番号
（以下これをｉとする）を保持することになる。
タイミング回路TCはカウンタKAに走査線番号
を変えるためのクロツクCKを与えると共に、フ
レームの最初の時期に、カウンタKA及びホール
ド回路PHAを初期化するための制御信号INITを
与える。この制御信号INITによりカウンタKAの
内容は「０」となり、またホールド回路PHAの
出力電圧は初期値（例えば1V）となる。
所定の処理（遅延加算、等化、増幅等）を受けた
後、ドップラ偏移検出回路DPAに送られる。検
出回路DPAはドップラ偏移が大きい程大きな出
力電圧を生じる。今第１図に示した様なセクタビ
ームＡのＡl，Ａl+1，Ａl+2という超音波ビームの
反射波を受信した時の検出回路DPAの出力が同
図ｂの様であつたとする。同図ａのＡl，Ａl+1，
Ａl+2は超音波ビームＡl，Ａl+1，Ａl+2の送受信期
間を示す。同図ｃはピーク値ホールド回路PHA
の出力であるが、該回路はビームＡlの反射波の
受信前にある値（図の場合３）を保持していたと
する。コンパレータCOMPAは、DPA出力ｘと
PHA出力ｙとがｘ＞ｙとなつた時にトランスミ
ツシヨンゲートTGAをオンにするが、Ａlの走査
線の間はｘ＜ｙであるので、ゲートTGAはオン
にはならない。Ａl+1の走査線期間ではｘ≧ｙと
なるのでこの間ゲートTGAはオンとなり、ホー
ルド回路PHAの出力は検出回路DPAの出力と等
しい値を示す。同時にｘ＞ｙの間、走査線の番号
を示すカウンタKAの値ｌ＋１がラツチLAに取り
込まれる。検出回路DPAの出力が下がり始める
とホールド回路PHAの出力は検出回路DPA出力
のピーク値４に保持されたまゝであるので、ｘ＜
ｙとなり、ラツチLAにはｌ＋１が保持される。
続くＡl+2の走査線においては常にｘ＜ｙである
から、ホールド回路PHA出力、ラツチLAの内容
はどちらも変化しない。以下同様の動作を続けて
いくと、ラツチLAの内容はセクタビームのう
ち、最大のドップラ偏移が存在した走査線の番号
（以下これをｉとする）を保持することになる。
タイミング回路TCはカウンタKAに走査線番号
を変えるためのクロツクCKを与えると共に、フ
レームの最初の時期に、カウンタKA及びホール
ド回路PHAを初期化するための制御信号INITを
与える。この制御信号INITによりカウンタKAの
内容は「０」となり、またホールド回路PHAの
出力電圧は初期値（例えば1V）となる。
上述した動作は超音波送受波器XTBの系列、
つまりレシーバRB、ドップラ偏移検出回路
DPB、トランスミツシヨンゲートTGB、ピーク
値ホールド回路PHB、コンパレータCOMPB、ラ
ツチLBについても同様であり、ラツチLBはセク
タビームＢのうち、最大のドップラ偏移が存在し
た走査線の番号（以下これをｊとする）を保持す
る。
つまりレシーバRB、ドップラ偏移検出回路
DPB、トランスミツシヨンゲートTGB、ピーク
値ホールド回路PHB、コンパレータCOMPB、ラ
ツチLBについても同様であり、ラツチLBはセク
タビームＢのうち、最大のドップラ偏移が存在し
た走査線の番号（以下これをｊとする）を保持す
る。
従つて、セクタＡ，Ｂでどちらもドップラ偏移
最大の点POIとしてそこで２本のビームが同時に
交叉する様にするには、第３図のスイツチSW
１，SW２の代わりにそれぞれ第７図のラツチ
LA，LBを対応させ、そしてカウンタKAを
「０」に初期化するタイミングでカウンタKBには
減算回路SUBの出力ｊ−ｉをプリセツトすれば
よい。ビーム偏向回路（図示せぬ）へはセクタビ
ームＡの走査線番号としてカウンタKAの内容
（ｍとする）を、またセクタビームＢの走査線番
号としてはカウンタKBの内容（ｎ＝ｍ＋ｊ−
ｉ）を与えればよい。
最大の点POIとしてそこで２本のビームが同時に
交叉する様にするには、第３図のスイツチSW
１，SW２の代わりにそれぞれ第７図のラツチ
LA，LBを対応させ、そしてカウンタKAを
「０」に初期化するタイミングでカウンタKBには
減算回路SUBの出力ｊ−ｉをプリセツトすれば
よい。ビーム偏向回路（図示せぬ）へはセクタビ
ームＡの走査線番号としてカウンタKAの内容
（ｍとする）を、またセクタビームＢの走査線番
号としてはカウンタKBの内容（ｎ＝ｍ＋ｊ−
ｉ）を与えればよい。
第６図の回路例ではセクタＡ，Ｂ内に観察対象
としようとする心臓の弁等より速度の速い部位、
例えば血流速の大なる血管があると該血管をPOI
に指定する恐れがある。第８図はこの点を解決す
るために第６図の回路に付加すべき構成だけを示
した本発明の第３の実施例である。付加すべき回
路は送受波器XA系列に関して（XB側も同様）コ
ンパレータCOMP′AとアンドゲートANDAであ
り、レシーバRAの出力がコンパレータCOMP′A
で適当な基準電圧ＶrAと常時比較される。コンパ
レータCOMP′Aは（RAの出力）≧ＶrAの場合にだ
けアンドゲートANDAを開いてコンパレータ
COMPAの出力を通過させる。従つて、反射波の
強度がＶrAで規定されるレベル以下であれば第６
図のドップラ検出回路DPAの出力がどれだけ大
きくてもホールド回路PHA、ラツチLAに変化は
起こらない。このように反射波の絶対レベルによ
つてドップラ偏移の観測対象範囲を限定すれば、
血管における血流速が運動している心臓の弁の速
度より大きい場合でも該弁を確実にPOIに指定で
きる。
としようとする心臓の弁等より速度の速い部位、
例えば血流速の大なる血管があると該血管をPOI
に指定する恐れがある。第８図はこの点を解決す
るために第６図の回路に付加すべき構成だけを示
した本発明の第３の実施例である。付加すべき回
路は送受波器XA系列に関して（XB側も同様）コ
ンパレータCOMP′AとアンドゲートANDAであ
り、レシーバRAの出力がコンパレータCOMP′A
で適当な基準電圧ＶrAと常時比較される。コンパ
レータCOMP′Aは（RAの出力）≧ＶrAの場合にだ
けアンドゲートANDAを開いてコンパレータ
COMPAの出力を通過させる。従つて、反射波の
強度がＶrAで規定されるレベル以下であれば第６
図のドップラ検出回路DPAの出力がどれだけ大
きくてもホールド回路PHA、ラツチLAに変化は
起こらない。このように反射波の絶対レベルによ
つてドップラ偏移の観測対象範囲を限定すれば、
血管における血流速が運動している心臓の弁の速
度より大きい場合でも該弁を確実にPOIに指定で
きる。
また運動する物体の運動速度は見る角度によつ
て異なることがある。例えば周縁を抑えられた膜
体の中央部が往腹運動するような場合は該膜体と
垂直な方向ではドップラ偏移が大きく生じ、検出
出力は大きいが、該膜体と平行な方向ではドップ
ラ偏移が余り生ぜず、検出出力は小さい。このよ
うな場合は超音波ビームＡi，Ｂi（ｉ＝０、１、
２……………）により検知される高速運動物体は
同一物でないことがあり得る。かゝる場合は超音
波ビームＡi，Ｂiの一方で高速物体を検知し、他
方の超音波ビームは第３図で説明した方法で該高
速物体を同時走査するようにセツトするとよい。
て異なることがある。例えば周縁を抑えられた膜
体の中央部が往腹運動するような場合は該膜体と
垂直な方向ではドップラ偏移が大きく生じ、検出
出力は大きいが、該膜体と平行な方向ではドップ
ラ偏移が余り生ぜず、検出出力は小さい。このよ
うな場合は超音波ビームＡi，Ｂi（ｉ＝０、１、
２……………）により検知される高速運動物体は
同一物でないことがあり得る。かゝる場合は超音
波ビームＡi，Ｂiの一方で高速物体を検知し、他
方の超音波ビームは第３図で説明した方法で該高
速物体を同時走査するようにセツトするとよい。
以上述べたように本発明によれば、多ビーム同
時走査方式の超音波断層撮像装置において各ビー
ムのなす断層視野の重複領域の任意の１点を通過
する複数のビームを同時に交叉させることができ
るので、同一の像を多方向から同時に走査するコ
ンパウンド方式の利点を最大限活用し、観察対象
部位の解像度を高めることができる。
時走査方式の超音波断層撮像装置において各ビー
ムのなす断層視野の重複領域の任意の１点を通過
する複数のビームを同時に交叉させることができ
るので、同一の像を多方向から同時に走査するコ
ンパウンド方式の利点を最大限活用し、観察対象
部位の解像度を高めることができる。
第１図はセクタスキヤン方式の２ビーム同時走
査型断層撮像装置の走査原理の説明図、第２図
ａ，ｂは第１図の部分拡大図、第３図は本発明の
一実施例を示すブロツク図、第４図および第５図
は第３図の変形例の説明図、第６図は本発明の他
の実施例を示すブロツク図、第７図は第６図の各
部信号波形図、第８図は本発明の異なる実施例を
示す要部ブロツク図である。 図中、Ａ，Ｂは断層視野、Ａi，Ｂiは超音波ビ
ーム、POIは観察対象、XA，XBは超音波送受信
器、Ｚは輝度変調回路、TGA，PHA、COMPAは
最大値検出回路である。
査型断層撮像装置の走査原理の説明図、第２図
ａ，ｂは第１図の部分拡大図、第３図は本発明の
一実施例を示すブロツク図、第４図および第５図
は第３図の変形例の説明図、第６図は本発明の他
の実施例を示すブロツク図、第７図は第６図の各
部信号波形図、第８図は本発明の異なる実施例を
示す要部ブロツク図である。 図中、Ａ，Ｂは断層視野、Ａi，Ｂiは超音波ビ
ーム、POIは観察対象、XA，XBは超音波送受信
器、Ｚは輝度変調回路、TGA，PHA、COMPAは
最大値検出回路である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超音波ビームで所定の断層視野を走査する超
音波送受波器を少なくとも２個、各々の断層視野
の一部を重複させて配設した多ビーム走査型の超
音波撮像装置において、各超音波送受波器の超音
波送信タイミングを調整して前記断層視野の重複
領域内の任意の観察対象部位で各超音波送受波器
からの超音波ビームが同期して交叉するようにさ
せる調整手段を備えてなることを特徴とする、多
ビーム同期走査型超音波断層撮像装置。 ２ 超音波ビームの走査出力を入力されそして該
超音波ビームと同じ走査を電子ビームで行なつて
画像を表示する表示装置に、観察対象部位で交叉
する電子ビームを明示する輝度制御回路を付加し
てなることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
記載の多ビーム同期走査型超音波断層撮像装置。 ３ ドップラ偏移検出手段を有し、該ドップラ偏
移の最大点をビーム交叉点とする事を特徴とする
特許請求の範囲１又は２記載の多ビーム同期走査
型超音波断層撮像装置。 ４ ドップラ偏移検出手段と共に、反射波強度検
出手段をも有し反射波強度が一定レベル以上の領
域におけるドップラ偏移の最大点を、ビーム交叉
点とする事を特徴とする、特許請求の範囲３記載
の多ビーム同期走査型超音波断層撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5747380A JPS56152637A (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | Multiple beam scanning type ultrasonic tomograph apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5747380A JPS56152637A (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | Multiple beam scanning type ultrasonic tomograph apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56152637A JPS56152637A (en) | 1981-11-26 |
| JPS6129736B2 true JPS6129736B2 (ja) | 1986-07-09 |
Family
ID=13056663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5747380A Granted JPS56152637A (en) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | Multiple beam scanning type ultrasonic tomograph apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56152637A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0683022U (ja) * | 1993-05-20 | 1994-11-29 | 益夫 森山 | 足裏加圧器具 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11366208B2 (en) * | 2014-05-30 | 2022-06-21 | Koninklijke Philips N.V. | Synchronized phased array data acquisition from multiple acoustic windows |
-
1980
- 1980-04-30 JP JP5747380A patent/JPS56152637A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0683022U (ja) * | 1993-05-20 | 1994-11-29 | 益夫 森山 | 足裏加圧器具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56152637A (en) | 1981-11-26 |
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