JPS6252571B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に肋間から心臓等を診断する場合に
有用な超音波診断装置に関するものである。

生体や金属製品等の被検体の内部に超音波を送
出し、被検体内部からの反射波を受信解析して、
被検体の断層像を表示する超音波診断装置は、い
わゆるＢスコープとして広く知られている。

Ｂスコープにおいて、超音波ビームを被検体断
層面に沿つて走査させる方法として、リニア走
査、扇形走査、コンタクト走査、アーク走査等
種々の方法が知られているが、特に肋骨の間から
心臓等を診断する場合には、扇形走査（またはセ
クタ走査）が多く用いられる。扇形走査を行う方
法としては、超音波を送受する探触子を首振り運
動させる機械的走査法と、アレイ状配列の複数の
圧電変換素子（以下圧電素子と略記する）を可変
遅延駆動することにより超音波ビームを偏向させ
る電子式走査法とがある。

このような扇形走査によつて肋骨の間から心臓
等を診断する場合には、探触子を肋間に正確に位
置づける操作が必要であること、また比較的狭い
範囲しか走査できないことなどの問題があつた。

本発明の目的は、探触子を肋間に正確に位置づ
ける必要がなく、また広い範囲にわたつて扇形走
査ができる超音波診断装置を提供することにあ
る。

本発明の装置は、複数の圧電素子が少くとも１
列に配列された探触子と、これら圧電素子を順次
駆動して超音波パルスを順次送出させる第１の手
段と、反射波をそれぞれ検出して各圧電素子の前
方に近接した障害物の有無を検知する第２の手段
と、前方に近接した障害物が無い隣接した圧電素
子を選択して超音波パルスを送出せしめる第３の
手段と、第３手段の送出超音波パルスに応じた反
射波より断層像を表示する第４の手段とを備える
ことを特徴としている。

第１図は、本発明の装置の原理を説明するため
の図である。

複数の圧電素子が１列に配列された探触子１０
を被検体２０である人体の胸部にあて、圧電素子
を一端より順次駆動すると、超音波が人体内部に
向け、順次送出される。この反射波と同じ圧電素
子で順次検出すると、前方に近接して肋骨２１が
ある部分の圧電素子からは、短時間内に強い反射
波が検出される。前方に肋骨等の障害物のない圧
電素子からは、より長い時間を経てから心臓２２
等からの比較的弱い反射波が検出される。

従つて、短時間内に強い反射波が検出されない
隣接した１群の圧電素子中から、中央部の必要個
数の圧電素子を選択し、扇形走査を行わせれば、
肋骨から心臓等を診断することができる。

第２図は、本発明の装置の一実施例で特に探触
子部分の構造と操作例を説明するための図であ
る。この場合、探触子１０は128個の圧電素子群
１１と、ケース１２と、水１４を収納したシリコ
ンゴムの水袋１３とを備えている。この水袋１３
は可撓性を有し、肋骨の凹凸に沿つて胸部に密着
する故、超音波は効率良く人体内部に伝播される
インピーダンス整合部を構成する。この実施例に
おいては、肋間の圧電素子が各々34個ずつ２組選
択され、隣接する２個所の肋間からそれぞれ扇形
走査を行う。この２つの走査範囲を授疊して表示
すれば、１つの走査より広い範囲にわたつて観察
することができる。

更に、両扇形の重なり部分はコンパクトスキヤ
ンの効果があらわれ、特に画像の写実性（連続
性）が向上する。

第３図は第２図の探触子を選択走査するための
本発明の装置の回路構成の１実施例を示す。探触
子１０の各圧電素子はそれぞれゲート回路１１０
に接続され、各ゲートの開閉によつて発振回路１
２０により選択的に励振される。

今、制御回路１００の指令により発振回路１２
０が起動され、さらにゲートを順次開閉させるた
めの信号がゲート回路に送られる。かくして、各
圧電素子から順次超音波が送出され、また各反射
波が順次受信されて障害物検知回路１３０へと送
られる。障害物検知回路１３０では各圧電素子か
らの各反射波について、第１の反射波までの時間
と第１の反射波の強度とから、前方に近接して肋
骨があるかどうかを検知して制御回路１００へ伝
える。

制御回路１００では、肋骨が前方にない２つの
窓の位置を一時記憶し、各窓の中心位置にある圧
電素子を計算し、その近傍の必要数34ケの圧電素
子を選択して、スキヤンゲート記憶回路１４０へ
記憶させる。スキヤンゲート記憶回路１４０の内
容に基づき、ゲート回路１１０の２組のゲートが
開かれ、２つの遅延回路１５１および１５２が制
御回路１００によつて走査方向を指示され、発振
回路１２０からの励振信号を遅延させて２組の各
圧電素子へと伝える。

このようにして２組の扇形走査が行われる。

各扇形走査による反射波は、各々同じ２組の圧
電素子により受信されて、再び各遅延回路１５１
または１５２により遅延再生されて各々映像信号
発生回路１６１または１６２に送られる。こゝで
信号は利得調整、波形解析処理等を施され、映像
信号として映像制御回路１７０へと送られ、一時
記憶された後番地選択読出しを受け表示器１８０
に表示される。

第４図は、障害物検知回路１３０の具体的な１
構成例である。

１つの圧電素子で受信される反射波受信々号の
波形を各回路の上に示す。受信号はまず時間スラ
イス回路１３２に送られ、ゲート制御回路１３１
によつて発振タイミングに合せて一定時間内の波
形にスライスされる。次いで、増幅器１３４によ
つて一定レベルに増幅され、続いてレベルスライ
ス回路１３４によつて所定レベルでスライスさ
れ、レベル以下の雑音成分は除去される。したが
つて肋骨で反射された比較的短時間に返つてくる
強い反射波のみが検知され、肋骨の有無が確認さ
れる。

以上のように本発明の装置によれば、肋間に位
置する圧電素子が自動的に選択される故探触子を
肋間に正確に位置づける必要がなく、また２ケ所
以上の肋間からそれぞれ扇形走査を行い、それら
を重疊して表示することにより広い範囲にわたつ
て容易に診断を行うことができる。

尚、実施例の走査として扇形走査のみならず、
電子的リニア走査や開口面合成のための走査を用
いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の原理を説明するための
図、第２図および第３図は本発明の一実施例を説
明するための図、ならびに第４図は障害物検知回
路の一構成例を説明するための図である。 １０……探触子、１１……圧電素子、１３……
水袋、２０……被検体、２１……肋骨、１００…
…制御回路、１１０……ゲート回路、１２０……
発振回路、１３０……障害物検知回路、１４０…
…スキヤンゲート記憶回路、１５１および１５２
……遅延回路、１６１および１６２……映像信号
発生装置、１７０……映像制御回路、１８０……
表示器、１３２……時間スライス回路、１３４…
…レベルスライス回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検体の内部に超音波を送出し、被検体内部
   からの反射波を受信解析して、被検体の断層像を
   表示する超音波診断装置において、複数の圧電素
   子が少くとも１列に配列された探触子と、前記圧
   電素子を順次駆動して超音波パルスを順次送出さ
   せる第１の手段と、前記超音波パルスの反射波を
   それぞれ検出して前記被検体表面近くの骨を検知
   する第２の手段と、前記骨が無い隣接した圧電素
   子を選択して超音波パルスを送出せしめる第３の
   手段と、前記第３手段の送出超音波に応じた反射
   波により断層像を表示する第４の手段とを具備す
   ることを特徴とする超音波診断装置。 ２ 前記第３の手段は、前記骨が無い隣接した圧
   電素子を複数組選択して各組にそれぞれ扇形走査
   を行わせる手段であり、そして第４の手段は前記
   複数組が扇形走査を行つた各面の断層像を合成し
   て表示する手段である特許請求の範囲第１項記載
   の超音波診断装置。 ３ 前記第２の手段は、時間スライス回路および
   レベルスライス回路を含む手段である特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の超音波診断装置。 ４ 前記探触子は少くとも超音波を送出する側に
   可撓性インピーダンス整合部を備えている特許請
   求の範囲第１項、第２項または第３項記載の超音
   波診断装置。