【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、バイオプシ用に好適な超音波診断装置に関
する。
（ロ）従来技術とその問題点
一般に、生体組織や体液を採取するにはバイオプシ用
超音波診断装置が使用される。この装置は、超音波探触
子の超音波走査方向の一側に穿刺針用ガイドを有するア
ダプタが取り付けられており、穿刺針を生体内に穿刺す
る場合には、オペレータがCRTに表示された超音波断層
像と穿刺針の影像とを観察しながら穿刺針の方向を調整
しつつ目標位置まで誘導する。
ところで、超音波断層像を得るためにリニア電子走査
型の超音波探触子を利用する場合には、超音波の指向性
を確保しつつ走査線間隔を密にするため、第３図に示す
ように、複数個の振動子を１つのブロックＢとし、この
ブロックＢに含まれる振動子を一時に駆動して超音波の
送受波を行なうとともに、ブロックＢを１振動子ずつず
らせながら超音波を走査する。その際、超音波走査線Ｌ
はブロックＢのほぼ中央位置にあると見なすことができ
るが、該ブロックが超音波探触子のアレー端部に位置す
るとき、同図中符号Ｗで示す領域では超音波の送受波が
行なわれないために超音波断層像の分解能が悪くなる。
すなわち、アレー端部近傍がいわば死角となっていた。
このため、生体に対する穿刺針の穿刺方向を十分に見定
めることができないという不都合があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、穿刺針の穿刺方向を容易に見定めることができ、
穿刺針を的確に目標位置まで誘導できるようにすること
を目的とする。
（ハ）問題点を解決するための手段
本発明のバイオプシ用超音波診断装置は、上記の目的
を達成するために、リニア電子走査型の超音波探触子を
構成する振動子の駆動数をアレー端部よりアレー中央部
に向かい順次増加させる振動子選択手段と、前記振動子
選択手段による振動子の駆動数の増加に対応して超音波
集束点を被検体の深部に向けて順次深く設定する集束点
設定手段とを備えた構成としている。
（ニ）作用
上記の構成によれば、アレー端部よりアレー中央部に
向かって超音波が走査されるのに伴なってその口径が増
大し、しかも、口径の増大に伴ない超音波の収束点も被
検体の深部に向けて順次深く設定される。したがって、
アレー端部において穿刺針の侵入方向に沿うかたちで超
音波断層像が明瞭に表示されることになり、穿刺針を的
確に目標位置まで誘導することが可能となる。
（ホ）実施例
第１図は本発明の実施例を示すバイオプシ用超音波診
断装置のブロック図である。同図において、符号１はバ
イオプシ用超音波診断装置の全体を示し、２は超音波を
送受波するリニア電子走査型の超音波探触子、４は超音
波探触子２を構成する多数の振動子の内から所定の探触
子を選択接続するマルチプレクサである。また、６はマ
ルチプレクサ４の接続を制御することにより振動子の駆
動数をアレー端部よりアレー中央部に向かい順次増加さ
せる振動子選択手段であって、本例では振動子選択用RO
Mで構成される。すなわち、この振動子選択用ROM6に
は、バイオプシ用として使用する場合の各振動子の選択
を決めるデータが予め記憶されており、このROM6のデー
タによってマルチプレクサ４の接続が制御される。
８は超音波探触子２に励振駆動用のパルス電圧を出力
するとともに、超音波探触子２で受信されたエコー信号
を増幅、検波する送受波回路、10は後述するコントロー
ラ20から与えられる超音波放射のタイミングパルスを各
振動子ごとに所定時間遅延する遅延回路である。また、
12は振動子選択手段６による振動子の駆動数に対応して
超音波の収束点を被検体深部に向けて設定する収束点設
定手段であり、本例では遅延時間設定用ROMで構成され
る。すなわち、この遅延時間設定用ROM12には、バイオ
プシ用として使用する場合の超音波の収束点を設定する
ための遅延時間のデータが予め記憶されており、このRO
M12のデータによって遅延回路10の遅延時間が設定され
る。14は遅延回路10を通ったエコー信号を加算、増幅す
る加算増幅器、16はA/D変換器、18はデジタルスキャン
コンバータである。20はコントローラであって、このコ
ントローラ20は遅延回路10を介して送受波回路８に超音
波放射のタイミングパルスを出力するとともに、A/D変
換器16によるエコー信号のサンプリングおよびデジタル
スキャンコンバータ18へのデータの書き込み、読み出し
を制御する。さらに、コントローラ20は、振動子選択用
ROM6と遅延時間設定用ROM12をアクセスして各ROM6、12
に記憶されているデータを読み出す。
次に、この構成のバイオプシ用超音波診断装置におい
て、超音波をリニア走査する場合の動作について説明す
る。
コントローラ20は、送受波回路８に超音波放射のタイ
ミングパルスを出力するのに先立ち、振動子選択用ROM6
と遅延時間設定用ROM12に対してバイオプシ用であるこ
とを示すセレクト信号CSと、１つの超音波断層像を構成
する各超音波走査線を指定するライン指定信号LNをそれ
ぞれ出力する。これにより、各ROM6、12からは対応する
データが読み出されて、マルチプレクサ４の接続が切り
換えられ、また、遅延回路10の遅延時間が設定される。
そして、コントローラ20から出力されたタイミングパル
スは遅延回路10によって各振動子ごとに所定の遅延時間
が与えられた後、送受波回路８に与えられる。これに応
じて、送受波回路８から各遅延時間に対応するタイミン
グでパスル電圧が出力され、このパスル電圧がマルチプ
レクサ４で選択された振動子に加わる。これにより、選
択された各振動子から超音波が被検体内に放射される。
振動子選択用ROM6のデータに基づく各振動子の選択
と、遅延時間設定用ROM12のデータに基づく各振動子に
対する遅延時間の設定は、次のように為される。
いま、第２図に示すように、超音波探触子２の各振動
子にアレー左側端部から順に番号を１、２、３、…と付
け、また、同時選択される振動子を全体で一つのブロッ
クとした場合に、各ブロックごとの超音波走査線（この
場合の超音波走査線の位置はブロックのほぼ中央にある
と見なすことができる）に対してL1、L2、L3、…と順に
符号を付ける。さらに、各ブロックごとに設定される超
音波の収束点に対してF1、F2、F3、…と符号を付ける。
こうした場合、たとえば、最初は番号１〜４の４つの振
動子が１ブロックとして選択され、このブロックに含ま
れる各振動子の遅延時間は、各振動子から放射される超
音波が位相合成された結果としてF1の位置に収束するよ
うに設定される。次の超音波放射のタイミングでは、番
号１〜５の振動子が１ブロックとして選択され、このブ
ロックの超音波の収束点がF2の位置に設定される。以
降、番号10の振動子までは１ブロックに含まれる振動子
の数が１つずつ増加されるとともに、収束点も振動子の
数に応じて被検体の深部方向に沿うように遅延時間が設
定される。したがって、アレー左側端部からアレー中央
部に向けて超音波がリニア走査されるに伴ない超音波の
口径が増大するとともに収束点の位置も深くなる。ま
た、その際の超音波走査線の間隔は、各振動子のピッチ
をｄとすれば、d/2である。
番号１〜10の振動子までが１ブロックとして選択され
て収束点が所定位置F7に到達すると、それ以降では収束
点の深さが一定に保たれるように遅延時間が設定され
る。また、超音波走査線間隔はd/2となるように、次に
は番号２〜10まで、続いて番号２〜11、さらに、番号３
〜11というように順次振動子が選択されてアレー右側端
部までリニア走査される。
このように、穿刺針の侵入方向に沿うかたちで超音波
の収束が行なわれるので、アレー端部における超音波断
層像の分解能が向上し、有効視野が拡大する。
（へ）効果
以上のように本発明によれば、アレー端部よりアレー
中央部に向かって超音波が走査されるのに伴なってその
口径が増大し、しかも、口径の増大に伴ない超音波の収
束点も被検体の深部に向けて順次深く設定される。した
がって、アレー端部において穿刺針の侵入方向に沿うか
たちで超音波断層像が明瞭に表示されることになる。こ
のため、アレー端部における有効視野が広くなり、穿刺
針の穿刺方向を容易に見定めることができ、穿刺針を的
確に目標位置まで誘導することが可能となる。The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus suitable for biopsy. (B) Conventional technology and its problems Generally, an ultrasonic diagnostic apparatus for biopsy is used to collect a living tissue or a body fluid. In this device, an adapter having a puncture needle guide is attached to one side of the ultrasonic probe in the ultrasonic scanning direction, and when the puncture needle is punctured in the living body, the operator is displayed on the CRT. While observing the ultrasonic tomographic image and the image of the puncture needle, the puncture needle is guided to the target position while adjusting the direction of the puncture needle. By the way, when a linear electronic scanning type ultrasonic probe is used to obtain an ultrasonic tomographic image, it is shown in FIG. As described above, a plurality of transducers constitute one block B, the transducers included in the block B are driven at a time to transmit and receive ultrasonic waves, and the ultrasonic waves are transmitted while the block B is shifted one transducer at a time. Scan. At that time, the ultrasonic scanning line L
Can be regarded as being substantially at the center position of the block B, but when the block is located at the end of the array of the ultrasonic probe, transmission and reception of ultrasonic waves are performed in the area indicated by the symbol W in the figure. The resolution of the ultrasonic tomographic image is degraded because of the absence.
That is, the vicinity of the array end was a so-called blind spot.
For this reason, there has been a disadvantage that the puncture direction of the puncture needle with respect to the living body cannot be sufficiently determined. The present invention has been made in view of such circumstances, it is possible to easily determine the puncture direction of the puncture needle,
An object of the present invention is to enable a puncture needle to be accurately guided to a target position. (C) Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus for a biopsy of the present invention requires a drive number of transducers constituting a linear electronic scanning type ultrasonic probe. A vibrator selecting means for sequentially increasing from the array end toward the center of the array, and an ultrasonic focusing point is sequentially set deeper toward the deep part of the subject in response to an increase in the number of transducers driven by the vibrator selecting means. And a focusing point setting means. (D) Operation According to the above configuration, the aperture is increased as the ultrasound is scanned from the end of the array toward the center of the array, and the convergence of the ultrasound as the aperture is increased. The points are also set sequentially deeper toward the deeper part of the subject. Therefore,
At the end of the array, the ultrasonic tomographic image is clearly displayed along the penetration direction of the puncture needle, and the puncture needle can be accurately guided to the target position. (E) Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a biopsy ultrasonic diagnostic apparatus showing an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes the entirety of an ultrasonic diagnostic apparatus for biopsy, 2 denotes a linear electronic scanning type ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves, and 4 denotes a number of ultrasonic probes 2 constituting the ultrasonic probe 2. This is a multiplexer for selectively connecting a predetermined probe from among the transducers. Reference numeral 6 denotes a vibrator selection means for controlling the connection of the multiplexer 4 to sequentially increase the number of vibrators to be driven from the end of the array toward the center of the array.
Consists of M. That is, in the transducer selecting ROM 6, data for selecting each transducer when used for biopsy is stored in advance, and the connection of the multiplexer 4 is controlled by the data in the ROM 6. A transmitting / receiving circuit 8 outputs a pulse voltage for excitation drive to the ultrasonic probe 2, amplifies and detects an echo signal received by the ultrasonic probe 2, and 10 is provided from a controller 20 described later. This is a delay circuit that delays a timing pulse of ultrasonic radiation for a predetermined time for each transducer. Also,
Reference numeral 12 denotes convergence point setting means for setting the convergence point of the ultrasonic wave toward the deep part of the subject in accordance with the number of transducers driven by the transducer selection means 6, and in this example, is constituted by a ROM for setting a delay time. . That is, the delay time setting ROM 12 previously stores delay time data for setting a convergence point of ultrasonic waves when used for biopsy, and this RO
The delay time of the delay circuit 10 is set by the data of M12. Reference numeral 14 denotes an addition amplifier that adds and amplifies the echo signal that has passed through the delay circuit 10, 16 denotes an A / D converter, and 18 denotes a digital scan converter. Reference numeral 20 denotes a controller. The controller 20 outputs a timing pulse of ultrasonic radiation to the transmission / reception circuit 8 via the delay circuit 10, and also performs sampling of the echo signal by the A / D converter 16 and the digital scan converter 18. Control of writing and reading of data. Further, the controller 20 is used for selecting a vibrator.
Access the ROM 6 and the delay time setting ROM 12 to access each ROM 6, 12
Read the data stored in. Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus for a biopsy having this configuration when performing linear scanning with ultrasonic waves will be described. Prior to outputting the ultrasonic emission timing pulse to the transmission / reception circuit 8, the controller 20 reads the transducer selection ROM 6
And a select signal CS indicating that it is for biopsy, and a line designation signal LN that designates each ultrasonic scan line forming one ultrasonic tomographic image, to the delay time setting ROM 12. As a result, the corresponding data is read from each of the ROMs 6 and 12, the connection of the multiplexer 4 is switched, and the delay time of the delay circuit 10 is set.
The timing pulse output from the controller 20 is given to the transmission / reception circuit 8 after a predetermined delay time is given to each transducer by the delay circuit 10. In response, a pulse voltage is output from the transmission / reception circuit 8 at a timing corresponding to each delay time, and the pulse voltage is applied to the transducer selected by the multiplexer 4. Thereby, ultrasonic waves are radiated from the selected transducers into the subject. The selection of each transducer based on the data of the transducer selection ROM 6 and the setting of the delay time for each transducer based on the data of the delay time setting ROM 12 are performed as follows. Now, as shown in FIG. 2, the transducers of the ultrasonic probe 2 are numbered 1, 2, 3,... In order from the left end of the array, and the transducers selected simultaneously are referred to as a whole. When one block is used, L 1 , L 2 , and L 3 are set with respect to the ultrasonic scan line of each block (the position of the ultrasonic scan line in this case can be considered to be substantially at the center of the block). ,... Furthermore, F 1, F 2, F 3 relative convergence point of the ultrasonic wave is set for each block, attach ... and code.
In such a case, for example, first, four transducers of numbers 1 to 4 are selected as one block, and the delay time of each transducer included in this block is such that the ultrasonic waves radiated from each transducer are phase-synthesized. It is set so as to converge the position of the F 1 as a result. The timing of the next ultrasonic radiation, oscillator number 1-5 is selected as one block, the convergence point of the ultrasound of the block is set to the position of F 2. Thereafter, the number of vibrators included in one block is increased by one at a time up to the vibrator of number 10, and the delay time is set so that the convergence point also follows the depth direction of the subject according to the number of vibrators. Is done. Therefore, as the ultrasonic waves are linearly scanned from the left end of the array toward the center of the array, the diameter of the ultrasonic waves increases and the position of the convergence point also becomes deeper. The interval between the ultrasonic scanning lines at that time is d / 2, where d is the pitch of each transducer. When the convergence point to the transducer number 1 to 10 is selected as one block reaches a predetermined position F 7, at the subsequent deep convergence point is set the delay time to be kept constant. Also, the ultrasonic scanning line interval is set to d / 2, next to numbers 2 to 10, then to numbers 2 to 11, and further to number 3.
The transducers are sequentially selected as in the order of ~ 11 and linearly scanned to the right end of the array. As described above, since the convergence of the ultrasonic waves is performed along the penetration direction of the puncture needle, the resolution of the ultrasonic tomographic image at the end of the array is improved, and the effective visual field is expanded. (F) Effect As described above, according to the present invention, the aperture increases as the ultrasonic wave is scanned from the end of the array toward the center of the array, and the aperture increases as the aperture increases. The convergence point of the sound wave is also set sequentially deeper toward the deep part of the subject. Therefore, an ultrasonic tomographic image is clearly displayed at the end of the array along the direction of penetration of the puncture needle. Therefore, the effective visual field at the end of the array is widened, the puncturing direction of the puncture needle can be easily determined, and the puncture needle can be accurately guided to the target position.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示すバイオプシ用超音波診断
装置のブロック図、第２図は超音波の走査と収束点の位
置関係を示す説明図、第３図は従来の超音波の走査を説
明するために供する図である。
１…バイオプシ用超音波診断装置、６…振動子選択手段
（振動子設定用ROM）、12…収束点設定手段（遅延時間
設定用ROM）。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus for biopsy showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing a positional relationship between ultrasonic scanning and a convergence point, and FIG. FIG. 2 is a diagram provided for explaining conventional ultrasonic scanning. 1. Ultrasonic diagnostic device for biopsy, 6: Transducer selection means (ROM for setting transducer), 12: Convergence point setting means (ROM for setting delay time).