JPS6337665B2 - - Google Patents
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- JPS6337665B2 JPS6337665B2 JP56049395A JP4939581A JPS6337665B2 JP S6337665 B2 JPS6337665 B2 JP S6337665B2 JP 56049395 A JP56049395 A JP 56049395A JP 4939581 A JP4939581 A JP 4939581A JP S6337665 B2 JPS6337665 B2 JP S6337665B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- signal
- ultrasonic
- signals
- line
- Prior art date
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は医用超音波診断装置に関するものであ
る。
る。
現在の超音波診断装置は、圧電素子等の超音波
振動子からなる超音波プローブに１〜10MHz程度
の電気的高周波パルスを一定周期で印加して、生
体内に超音波パルスを放射し、生体内の音響イン
ピーダンス（密度と音速の積）の差があるところ
で一部反射されて戻つてくる超音波エコー信号を
同一超音波プローブで受信して電気信号に変換
し、これを増幅、検波して処理を行なう方法（パ
ルス反射法）を用いたものが主流である。しかし
ながら、かかる超音波診断装置では方位方向のサ
イドローブによる悪影響という問題がある。この
問題を第１図を参照して詳細に説明する。
振動子からなる超音波プローブに１〜10MHz程度
の電気的高周波パルスを一定周期で印加して、生
体内に超音波パルスを放射し、生体内の音響イン
ピーダンス（密度と音速の積）の差があるところ
で一部反射されて戻つてくる超音波エコー信号を
同一超音波プローブで受信して電気信号に変換
し、これを増幅、検波して処理を行なう方法（パ
ルス反射法）を用いたものが主流である。しかし
ながら、かかる超音波診断装置では方位方向のサ
イドローブによる悪影響という問題がある。この
問題を第１図を参照して詳細に説明する。
例えば第１図Ａにおいて、リニア電子スキヤン
プローブ１の１部分ａから垂直に超音波ビーム
BMを発射して斜めに配置された反射体Ｔに当て
た場合、超音波ビームBM（メインビーム）と反
射体Ｔとの交点ｄからのエコー信号（メインロー
ブ）の外に、その周囲からのエコー信号（サイド
ローブ）が受信されることになる。このサイドロ
ーブのうち、反射体Ｔに直角に入力されたビーム
の反射する点ｂからのサイドローブが強くなり、
第１図Ｂに示すように、ｂ点からのサイドローブ
があたかもab＝acの距離にあるメインビームBM
上の点ｃからのエコー信号（メインローブ）であ
るが如く受信されることになる。このため表示画
面にアーチフアクトが生ずるという不都合が生じ
ていた。また、生体内では連続的にエコーが生じ
るため、位相差、干渉を起し周波数などに依存し
て画像に凹凸が出るという問題もあつた。
プローブ１の１部分ａから垂直に超音波ビーム
BMを発射して斜めに配置された反射体Ｔに当て
た場合、超音波ビームBM（メインビーム）と反
射体Ｔとの交点ｄからのエコー信号（メインロー
ブ）の外に、その周囲からのエコー信号（サイド
ローブ）が受信されることになる。このサイドロ
ーブのうち、反射体Ｔに直角に入力されたビーム
の反射する点ｂからのサイドローブが強くなり、
第１図Ｂに示すように、ｂ点からのサイドローブ
があたかもab＝acの距離にあるメインビームBM
上の点ｃからのエコー信号（メインローブ）であ
るが如く受信されることになる。このため表示画
面にアーチフアクトが生ずるという不都合が生じ
ていた。また、生体内では連続的にエコーが生じ
るため、位相差、干渉を起し周波数などに依存し
て画像に凹凸が出るという問題もあつた。
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、サイドローブによるアーチフアクトを減少さ
せると共に前記欠点を改善し得る超音波診断装置
を提供することを目的とするものである。
り、サイドローブによるアーチフアクトを減少さ
せると共に前記欠点を改善し得る超音波診断装置
を提供することを目的とするものである。
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
第２図は本発明の原理、特にサイドローブの低
減についての原理を説明するための波形図であ
る。本発明は先ず通常の音場において、目的の方
向及び位置に超音波ビームを放射することによつ
て第２図Ａの如くｃ点にメインロープMlを有す
ると共にｂ点に強いサイドローブSlを有する信号
の送受波を行ない、次に特定の音場を作り出し、
この音場においてメインビームの位置と方向を変
えずに超音波ビームを放射して、同図Ｂに示すよ
うなｃ点にメインローブMlを有し、サイドロー
ブSlがｂ点以外の位置に生じているような信号を
送受波し、最後に各信号Ａ，Ｂを演算処理（例え
ば乗算）することによつて同図Ｃに示すようなメ
インローブMlを得てサイドローブの減少あるい
は消滅を図るものである。
減についての原理を説明するための波形図であ
る。本発明は先ず通常の音場において、目的の方
向及び位置に超音波ビームを放射することによつ
て第２図Ａの如くｃ点にメインロープMlを有す
ると共にｂ点に強いサイドローブSlを有する信号
の送受波を行ない、次に特定の音場を作り出し、
この音場においてメインビームの位置と方向を変
えずに超音波ビームを放射して、同図Ｂに示すよ
うなｃ点にメインローブMlを有し、サイドロー
ブSlがｂ点以外の位置に生じているような信号を
送受波し、最後に各信号Ａ，Ｂを演算処理（例え
ば乗算）することによつて同図Ｃに示すようなメ
インローブMlを得てサイドローブの減少あるい
は消滅を図るものである。
上記原理を実現するための超音波診断装置の一
実施例を第３図に示して説明する。同図において
１はｎ個の振動子が列状に配置されたリニア電子
スキヤンプローブであり、２はｎ本のラインを介
してｎ個の振動子をそれぞれ励振するためのパル
サーを含むパルサー群であり、３は前記各パルサ
ーを遅延駆動する送信用遅延線（送信DL）群で
あり、５は前記ｎ個の振動子によつて受信される
エコー信号をそれぞれ増幅するためのｎ個のプリ
アンプを含むプリアンプ群であり、６は各プリア
ンプからの出力信号を遅延させて出力する受信用
遅延線（受信DL）群であり、７は受信DL群６か
らの各出力信号を加算して出力する加算器であ
る。４は、送信タイミング信号Soと、前記パル
サー群２、送信及び受信DL群３，６、プリアン
プ群５、加算器７を制御するための信号S1，S2及
び後述するスイツチ８の切換信号S3を出力する制
御器であり、特に制御信号S1とS2は交互に出力さ
れるようになつており、切換信号S3は前記制御信
号S1，S2が出力される毎に、それと同期したタイ
ミングでスイツチ８のＮ個のタツプの切換動作を
行なう信号となつている。９は２個１組のライン
メモリ１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ…をＮ組（Na，
Nb迄）有するラインメモリ群であり、前述した
スイツチ８のＮ個のタツプに切換接続される加算
器７からの各ラインのデータをそれぞれ記憶する
ようになつている。１０は演算部であり例えば前
記各一対毎のラインメモリのデータを乗算して順
次出力するようになつている。１１は演算部１０
から順次出力されるデータを増幅するメインアン
プであり、このメインアンプ１１からの出力（図
示しない処理回路によつてアナログ信号に変換さ
れる）が表示部１２に供給されて画像表示が行な
われる。
実施例を第３図に示して説明する。同図において
１はｎ個の振動子が列状に配置されたリニア電子
スキヤンプローブであり、２はｎ本のラインを介
してｎ個の振動子をそれぞれ励振するためのパル
サーを含むパルサー群であり、３は前記各パルサ
ーを遅延駆動する送信用遅延線（送信DL）群で
あり、５は前記ｎ個の振動子によつて受信される
エコー信号をそれぞれ増幅するためのｎ個のプリ
アンプを含むプリアンプ群であり、６は各プリア
ンプからの出力信号を遅延させて出力する受信用
遅延線（受信DL）群であり、７は受信DL群６か
らの各出力信号を加算して出力する加算器であ
る。４は、送信タイミング信号Soと、前記パル
サー群２、送信及び受信DL群３，６、プリアン
プ群５、加算器７を制御するための信号S1，S2及
び後述するスイツチ８の切換信号S3を出力する制
御器であり、特に制御信号S1とS2は交互に出力さ
れるようになつており、切換信号S3は前記制御信
号S1，S2が出力される毎に、それと同期したタイ
ミングでスイツチ８のＮ個のタツプの切換動作を
行なう信号となつている。９は２個１組のライン
メモリ１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ…をＮ組（Na，
Nb迄）有するラインメモリ群であり、前述した
スイツチ８のＮ個のタツプに切換接続される加算
器７からの各ラインのデータをそれぞれ記憶する
ようになつている。１０は演算部であり例えば前
記各一対毎のラインメモリのデータを乗算して順
次出力するようになつている。１１は演算部１０
から順次出力されるデータを増幅するメインアン
プであり、このメインアンプ１１からの出力（図
示しない処理回路によつてアナログ信号に変換さ
れる）が表示部１２に供給されて画像表示が行な
われる。
ここで、前記制御器４からの制御信号S1とS2と
の関係について第４図を参照して詳細に説明す
る。制御信号S1，S2は超音波が送受波される音場
の状態を異ならせるために用いられる信号であ
り、第４図は異なつた音場を作り出す方法として
超音波ビームのフオーカス（焦点）位置を変化さ
せる場合の一例を示している。例えば第４図ａ
は、リニア電子スキヤンプローブ１における振動
子NO1〜NOnのうち第１の制御信号S1によつて
先ずNO2〜NO9の８個の振動子を駆動した後に
第２の制御信号S2によつてNO1〜NO10の10個の
振動子を駆動することによつて１回目の送受信走
査を終り、次に再び第１の制御信号S1によつて
NO3〜NO10の８個の振動子を駆動した後に第２
の制御信号S2によつてNO2〜NO11の10個の振動
子を駆動して２回目の走査を終り、更に同様に
制御信号S1，S2を切換えながら８個又は10個を１
組とした振動子を順次１個づつずらしながら３回
目、４回目の走査を行なう場合を示している。こ
の場合、前記送信DL群３及び受信DL群６による
遅延状態は制御信号S1とS2との間で焦点によつて
特に異ならせる。このような振動子駆動方式を用
いると、第５図に示すように第１の制御信号S1に
よつて駆動されて発生した超音波ビームBM1と
第２の制御信号S2によつて駆動されて発生した超
音波ビームBM2（図中破線で示す）とは、それぞ
れメインビームMB（図中鎖線で示す）の発生位
置と方向は変らずに、フオーカス（焦点）位置が
P1（距離l1）からP2（距離l2）に変化するだけとな
る。従つて各ビームBM1，BM2に基づいて送受
波が行なわれる超音波はそれぞれ異なつた音場で
の波動として把握される。
の関係について第４図を参照して詳細に説明す
る。制御信号S1，S2は超音波が送受波される音場
の状態を異ならせるために用いられる信号であ
り、第４図は異なつた音場を作り出す方法として
超音波ビームのフオーカス（焦点）位置を変化さ
せる場合の一例を示している。例えば第４図ａ
は、リニア電子スキヤンプローブ１における振動
子NO1〜NOnのうち第１の制御信号S1によつて
先ずNO2〜NO9の８個の振動子を駆動した後に
第２の制御信号S2によつてNO1〜NO10の10個の
振動子を駆動することによつて１回目の送受信走
査を終り、次に再び第１の制御信号S1によつて
NO3〜NO10の８個の振動子を駆動した後に第２
の制御信号S2によつてNO2〜NO11の10個の振動
子を駆動して２回目の走査を終り、更に同様に
制御信号S1，S2を切換えながら８個又は10個を１
組とした振動子を順次１個づつずらしながら３回
目、４回目の走査を行なう場合を示している。こ
の場合、前記送信DL群３及び受信DL群６による
遅延状態は制御信号S1とS2との間で焦点によつて
特に異ならせる。このような振動子駆動方式を用
いると、第５図に示すように第１の制御信号S1に
よつて駆動されて発生した超音波ビームBM1と
第２の制御信号S2によつて駆動されて発生した超
音波ビームBM2（図中破線で示す）とは、それぞ
れメインビームMB（図中鎖線で示す）の発生位
置と方向は変らずに、フオーカス（焦点）位置が
P1（距離l1）からP2（距離l2）に変化するだけとな
る。従つて各ビームBM1，BM2に基づいて送受
波が行なわれる超音波はそれぞれ異なつた音場で
の波動として把握される。
又、第４図ｂは、各制御信号S1とS2とがそれぞ
れ同一の振動子群（例えばNO1〜NO8の８個）
を選択駆動して順次１個づつずらしながら走査し
て行く場合を示しているが、各制御信号S1とS2と
の間では送信及び受信DL群３，６の遅延状態を、
第１（DL1）と第２（DL2）に分けて変化させてい
る。この場合にも前記同様、メインビームの位置
と方向を変えずにフオーカス点を変えるものであ
るからそれぞれの音場が異なつたものとなる。
れ同一の振動子群（例えばNO1〜NO8の８個）
を選択駆動して順次１個づつずらしながら走査し
て行く場合を示しているが、各制御信号S1とS2と
の間では送信及び受信DL群３，６の遅延状態を、
第１（DL1）と第２（DL2）に分けて変化させてい
る。この場合にも前記同様、メインビームの位置
と方向を変えずにフオーカス点を変えるものであ
るからそれぞれの音場が異なつたものとなる。
次に上記構成の装置の動作を説明する。制御器
４からの送信タイミング信号Soは送信DL群３に
よつて所定の遅延が施されてパルサー群２に送ら
れる。このとき、送信DL群３及びパルサー群２
は制御信号S1によつて所定の遅延線及びパルサー
が選択されるようになつており、これによつてプ
ローブ１内の振動子が選択駆動されて超音波を発
射する（例えば第５図の実線BM1の状態）。反射
体Ｔからのエコー信号は同一振動子によつて受波
されてプリアワプ群５及び受信DL群６を介して
加算器７に取り込まれる。このとき、制御器４か
らのスイツチ切換信号S3が出力されてスイツチ８
が最初のタツプに接続されるため、加算器７の１
ライン分の加算データがラインメモリ群９内の最
初のラインメモリ１ａ内に記憶される。次に、制
御器４から第２の制御信号S2が出力され、送信
DL群３及びパルサー群２の選択状態が変化し、
このときのパルサー２からの信号によつて所定の
振動子が選択されて超音波の発射が行なわれる
（例えば第５図の破線BM2の状態）。このときに
反射体Ｔから得られるエコー信号はプリアンプ群
５及び受信DL群６を介して加算器７に取り込ま
れる。これと同時に制御器４からのスイツチ切換
信号S3によつてスイツチ８が２番目のタツプに切
換えられるため、加算器７の１ライン分の加算デ
ータがラインメモリ群９内の初段の対のうちの２
番目のラインメモリ１ｂ内に記憶される。ここ
で、前述のように第１の制御信号S1によつて作り
出される超音波の音場と第２の制御信号S2によつ
て作り出される音場とが異なるため、受波信号も
メインローブの位置と方向は変らないが、サイド
ローブの発生位置及びレベルが異なつた２種類の
信号（例えば第２図のＡ，Ｂ）が得られることに
なる。以下同様にして同一位置と方向から得られ
る２種類の信号が各組のラインメモリに記憶され
る。
４からの送信タイミング信号Soは送信DL群３に
よつて所定の遅延が施されてパルサー群２に送ら
れる。このとき、送信DL群３及びパルサー群２
は制御信号S1によつて所定の遅延線及びパルサー
が選択されるようになつており、これによつてプ
ローブ１内の振動子が選択駆動されて超音波を発
射する（例えば第５図の実線BM1の状態）。反射
体Ｔからのエコー信号は同一振動子によつて受波
されてプリアワプ群５及び受信DL群６を介して
加算器７に取り込まれる。このとき、制御器４か
らのスイツチ切換信号S3が出力されてスイツチ８
が最初のタツプに接続されるため、加算器７の１
ライン分の加算データがラインメモリ群９内の最
初のラインメモリ１ａ内に記憶される。次に、制
御器４から第２の制御信号S2が出力され、送信
DL群３及びパルサー群２の選択状態が変化し、
このときのパルサー２からの信号によつて所定の
振動子が選択されて超音波の発射が行なわれる
（例えば第５図の破線BM2の状態）。このときに
反射体Ｔから得られるエコー信号はプリアンプ群
５及び受信DL群６を介して加算器７に取り込ま
れる。これと同時に制御器４からのスイツチ切換
信号S3によつてスイツチ８が２番目のタツプに切
換えられるため、加算器７の１ライン分の加算デ
ータがラインメモリ群９内の初段の対のうちの２
番目のラインメモリ１ｂ内に記憶される。ここ
で、前述のように第１の制御信号S1によつて作り
出される超音波の音場と第２の制御信号S2によつ
て作り出される音場とが異なるため、受波信号も
メインローブの位置と方向は変らないが、サイド
ローブの発生位置及びレベルが異なつた２種類の
信号（例えば第２図のＡ，Ｂ）が得られることに
なる。以下同様にして同一位置と方向から得られ
る２種類の信号が各組のラインメモリに記憶され
る。
演算部１０では前記ラインメモリ群９内の各組
毎の信号を乗算して得た信号（例えば第２図Ｃ）
を作り出して順次メインアンプ１１に向けて送出
する。このようなメインアンプ１１の出力に基づ
いて表示部１２で画像表示が行なわれる。
毎の信号を乗算して得た信号（例えば第２図Ｃ）
を作り出して順次メインアンプ１１に向けて送出
する。このようなメインアンプ１１の出力に基づ
いて表示部１２で画像表示が行なわれる。
以上の説明から明らかなように、演算部１０か
らの出力信号はサイドローブを減小させた第２図
Ｃのような信号となるので、画像にアーチフアク
トが発生することはない。
らの出力信号はサイドローブを減小させた第２図
Ｃのような信号となるので、画像にアーチフアク
トが発生することはない。
本発明は前記実施例に限定されず種々の変形実
施が可能である。例えば前記実施例では同一の位
置と方向において２種類の異なる音場を作り出し
て目的を達成するものであつたが、３種類以上の
音場を作り出してサイドローブの減小率を更に高
めるようにしてもよい。又、異なる音場を作り出
す方法も前記実施例に限定されず、発生超音波の
周波数を複数回変化させる方法、異なる音響レン
ズを複数回取り替える方法、異なるアパーチヤを
複数回使用する方法等を使用してもよい。
施が可能である。例えば前記実施例では同一の位
置と方向において２種類の異なる音場を作り出し
て目的を達成するものであつたが、３種類以上の
音場を作り出してサイドローブの減小率を更に高
めるようにしてもよい。又、異なる音場を作り出
す方法も前記実施例に限定されず、発生超音波の
周波数を複数回変化させる方法、異なる音響レン
ズを複数回取り替える方法、異なるアパーチヤを
複数回使用する方法等を使用してもよい。
更に、前記実施例ではプローブとしてリニア電
子スキヤンプローブを使用したが、これに限定さ
れず例えば第６図に示すように振動子を直方体状
にしたプローブ１′を使用し、これを機械的に矢
印θ方向に回転させて異なる音場を作るようにし
てもよいし、第７図に示すように振動子チツプを
放射状に配置した菱形形状のマトリクスプローブ
１′を使用して、Ｘ及びＹ方向に振動子を選択駆
動して異なる音場を作り出すようにしてもよい。
更に、例えば４つの異なる音場の場合にはＸ方
向、Ｙ方向と、（＋ｘ／２、＋ｙ／２）、（−ｘ／２、
−ｙ／２） 方向の４種類を使つて異なる音場を作り出しても
よい。
子スキヤンプローブを使用したが、これに限定さ
れず例えば第６図に示すように振動子を直方体状
にしたプローブ１′を使用し、これを機械的に矢
印θ方向に回転させて異なる音場を作るようにし
てもよいし、第７図に示すように振動子チツプを
放射状に配置した菱形形状のマトリクスプローブ
１′を使用して、Ｘ及びＹ方向に振動子を選択駆
動して異なる音場を作り出すようにしてもよい。
更に、例えば４つの異なる音場の場合にはＸ方
向、Ｙ方向と、（＋ｘ／２、＋ｙ／２）、（−ｘ／２、
−ｙ／２） 方向の４種類を使つて異なる音場を作り出しても
よい。
第１図Ａ及びＢはサイドローブの発生原因を説
明するための図、第２図Ａ〜Ｃは本発明によるサ
イドローブの減小原理を説明するための波形図、
第３図は本発明装置の一実施例ブロツク図、第４
図ａ及びｂは本発明装置による制御方法を説明す
るための概略図、第５図は本発明装置による異な
る音場を作り出す状態の説明図、第６図及び第７
図は本発明の他の実施例に使用されるプローブの
概略図である。 １……プローブ、２……パルサー群、３……送
信DL群、４……制御器、５……プリアンプ、６
……受信DL群、７……加算器、８……スイツチ、
９……ラインメモリ群、１０……演算部、１１…
…メインアンプ、１２……表示部。
明するための図、第２図Ａ〜Ｃは本発明によるサ
イドローブの減小原理を説明するための波形図、
第３図は本発明装置の一実施例ブロツク図、第４
図ａ及びｂは本発明装置による制御方法を説明す
るための概略図、第５図は本発明装置による異な
る音場を作り出す状態の説明図、第６図及び第７
図は本発明の他の実施例に使用されるプローブの
概略図である。 １……プローブ、２……パルサー群、３……送
信DL群、４……制御器、５……プリアンプ、６
……受信DL群、７……加算器、８……スイツチ、
９……ラインメモリ群、１０……演算部、１１…
…メインアンプ、１２……表示部。
Claims (1)
- １ 超音波プローブと、この超音波プローブに接
続されメインビームの位置及び方向は揃えサイド
ローブの発生位置が互いに異なる音場の超音波ビ
ームを複数回送波させる駆動手段と、この駆動手
段での超音波ビーム送波により得られる複数の超
音波エコー信号同志を演算しサイドローブを軽減
する演算手段とを具備することを特徴とする超音
波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4939581A JPS57166148A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4939581A JPS57166148A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57166148A JPS57166148A (en) | 1982-10-13 |
| JPS6337665B2 true JPS6337665B2 (ja) | 1988-07-26 |
Family
ID=12829836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4939581A Granted JPS57166148A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57166148A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62186850A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-15 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP5473381B2 (ja) * | 2008-06-23 | 2014-04-16 | キヤノン株式会社 | 超音波装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5713043Y2 (ja) * | 1977-12-28 | 1982-03-16 | ||
| JPS5613935A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic diagnosing device |
-
1981
- 1981-04-03 JP JP4939581A patent/JPS57166148A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57166148A (en) | 1982-10-13 |
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