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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- Japan
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- ultrasonic
- scanning
- beams
- doppler shift
- tomographic
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a multi-beam synchronous scanning type real-time ultrasonic tomography apparatus,
In other words, it is intended to enable high-resolution display of POIs of objects that are moving at relatively high speeds, such as heart valves.
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。 A scanning method called the compound method is used to increase the resolution of medical ultrasound tomographic imaging devices, but recently a method called the multi-beam simultaneous scanning method has been proposed to perform this in real time. This method uses multiple ultrasound beams to perform scanning in parallel.
As a simple example, FIG. 1 shows the scanning principle of a compound type electronic real-time tomographic imaging apparatus that uses two ultrasound beams simultaneously. There are various types of scanning by ultrasonic beams, such as linear scan and sector scan. Figure 1 shows an example of sector scan, in which two ultrasonic beams are transmitted and received at different origins O A and O B. Pulsed ultrasonic beams A 0 to A N-1 and
B 0 to B N ′ -1 are fan-shaped tomographic fields (sectors).
Form A and B. Sectors A and B intersect their visual field central axes C A and C B at an angle θ, so that some areas overlap.
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。 As for the scanning procedure, at time t= t1 , the beam
A 1 and B 1 are simultaneously transmitted and received, and at t=t 2 , beams A 2 and B 2 are simultaneously transmitted and received, and one frame is completed by repeating this operation. Note that the number of scans N of beam A and the number of scans of beam B
It does not necessarily have to be equal to N'. Furthermore, the beams do not necessarily need to be transmitted and received simultaneously, and a slight time lag is allowed. Therefore, since the object POI located within the overlapping area of sectors A and B will be observed from two directions, it is expected that the resolution will be improved compared to a tomographic imaging apparatus that uses only one of sectors A or B. In other words, if only sector A is used, if an obstacle exists between the origin O A and the object POI, the POI part that will be in the shadow of the obstacle will not be observed, and the outline of the POI will be uneven. If this is the case, the shadowed part seen from the origin O A will not be observed at all or very well, but if sector B is used in conjunction with this, the POI can be observed from different angles, so such obstacles can be removed or It is hoped that this will not become a problem. However, if the beam scanning order is fixed as A 0 to B 0 , A 1 to B 1 , etc. as described above, a problem will arise for moving objects. To explain this with reference to FIG. 2, for example, at time t
An image (part of) of the shape shown in the figure a is captured and displayed by the beam A i at =ti at time t = tj
In this case, the image will be displayed as (a part of) an image as shown in the figure b by the beam Bj (because it moves, it will be in a dotted line state or a solid line state). This does not fully utilize the advantage of the compounding method, which ``displays a high-resolution image by simultaneously scanning and overlapping the same image from multiple directions.'' This tendency becomes more noticeable as the POI moves at higher speeds, and in the worst case, there is no point in displaying the video signals obtained by the beams A i and B j overlappingly on the same surface of the display device.
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。 For example, the present invention can be applied to a beam
Instead of simultaneous scanning of A 0 and B 0 , beam A 1 and B 1 , ……………, beam A i-1 and beam B j-1 , beam A i and beam B j , By making both beams of the POI part scan simultaneously, such as beam A i+1 and beam B j+1 , ......, the compound method can be used even for moving POIs. The object of the present invention is to provide an ultrasonic tomographic imaging device that can exhibit advantages. In order to achieve this object, the present invention provides a multi-beam scanning type ultrasonic wave transmitter/receiver that scans a predetermined tomographic field of view with an ultrasonic beam, and is provided with at least two ultrasonic transducers that overlap a part of each tomographic field of view. In the ultrasound imaging device, the ultrasound transmission timing of each ultrasound transducer is adjusted so that the ultrasound beams from each ultrasound transducer are synchronized at any observation target site within the overlapping area of the tomographic field of view. It is characterized in that it is provided with an adjusting means for making it intersect, and this will be explained in detail below with reference to the illustrated embodiment.
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。 FIG. 3 shows an embodiment of the present invention applied to an electronic sector scan system, in which a two-beam system is used as in FIG. 1, and the CRT display is assumed to be of a one-electron gun system. In the same figure, KA and
KB is a counter for specifying the beam number of sector A and sector B, respectively, and DEF is not shown.
A circuit for generating X-axis and Y-axis deflection signals X and Y for the CRT display, SW1 and SW2 are panel switches for specifying the number i of beam A i and the number j of beam B j to be crossed at the POI, SW3 is the beam A k (k=0 to N-1) and beam B k
'(k' = 0 to N'-1), the switch for selecting numbers k and k' (this is the scanning line number for scanning by the electron beam on the display side), SUB is (j-i). A subtraction circuit for calculation, COMP is a comparator for detecting that the value of counter KA has reached i specified by panel switch SW1, and TC is a clock for counters KA and KB.
A timing circuit for generating CK and preset command PST, and a switching signal SLCT for switching the display display between sector A and sector B for each scanning line.ANGL is for two sectors during compound scan. Angle between A and B (first
Z is a brightness modulation circuit that outputs a signal Z' that applies brightness modulation to the electron beam on the display side that is deflected by the deflection signals X and Y. The input of the brightness modulation circuit Z is the video signal VDO obtained by reflection of each ultrasonic beam and the coincidence output (control signal) D of the comparator COMP.Normally, it gives a brightness modulation output according to the video signal VDO, but the marking switch When SW M is turned on, a bright line is displayed on the display at that timing in response to the coincidence output D.
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。 Preset command generated by timing circuit TC
PST is a frame synchronization signal that defines sectors A and B, and with this signal PST, the counter KA is set to "0".
However, the counter KB is also preset with (ji) from the subtraction circuit SUB. On the other hand, the clock signal CK generated by the timing circuit TC becomes a line simultaneous signal of the ultrasound beam, and this clock signal CK
Counters KA and KB count up at the same time each time . Therefore, when the count value of the counter KA is i, the count value of the counter KB is j-i+i, that is, j. Although not shown in FIG. 3, the ultrasonic beams A i and B j in FIG.
and B j-1 , A i and B j , A i+1 and B j+1 , . . . are scanned simultaneously. CRT not shown
The display is based on the output of the switch (multiplexer) SW 3 , which receives the signal SLCT with twice the frequency of the clock CK and alternately passes the counts (numbers that specify the scanning lines) of the counters KA and KB. The display is similar to , that is, each ultrasonic beam is replaced with each electron beam. This means that the electron beam deflection circuit is previously set to A i (i=0, 1, 2...
), and when the angle θ is input, it is rotated by the angle θ and outputs B i (i=0, 1, 2………). You can easily achieve this by doing as follows.
If the CRT display is of the single electron gun type, the scanning speed of the electron beam should be twice that of the ultrasonic beam. Note that in terms of fan-shaped scanning, the ultrasonic beam side and the electron beam side are the same, so in the following explanation, the first
Each signal in the figure may be shared by the ultrasound beam and the electron beam.
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。 When the count value of the counter KA reaches i, the comparator COMP sends the aforementioned control signal D to the brightness modulation circuit Z.
The beams A i and B j on the display are made to shine brightly during that period, that is, during one cycle of the clock CK. This allows the observer to know where A i and B j are, and switches SW1 and SW2.
By changing i and j according to , it is possible to simultaneously make the two beams of sector A and sector B intersect at any POI on the display. For example, operate the digital switch SW1 to determine i so that the brightly shining beam A i crosses a POI, and then operate the digital switch SW2 so that the bright beam B j crosses the same POI.
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。 In the above explanation, two counters, KA and KB, were used, but it is also possible to use only one counter, KA, and use a circuit for calculating (value of KA) + (j-i) instead of counter KB. good. Also, the scanning line number is sequentially +1 (incremented)
However, by placing a code conversion circuit after the counter etc., it can also be applied to the case where scanning is performed in random order, and the desired beams A i , B j
By showing the beam as an emission line, it is easy to make multiple beams intersect at the same time at the POI. Furthermore, as shown in FIG. 4, if beams A i and B j coincide at point x, beams A i-1 and B j-1 become beam A i at point y.
+1 and B j+1 match at point z, and the locus of the POI can be found. In this way, the locus of this POI can also be displayed by performing calculations using the beam scanning line number and the compound angle θ as information.
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。 As a method of specifying POI, here we use switch SW
1. A method is used in which the numbers of the scanning lines A i and B j are specified using SW2. (1) For example, a point on the screen is specified using a light pen, and multiple ultrasound waves are A method of specifying scanning line numbers within the device so that the beams intersect at the same time, and illuminating the entire display beam passing through the specified POI or only that POI portion. (2) For example, in the case of two-beam simultaneous scanning sector scanning. , for sector A and sector B
Set up switches SWA and SWB, and
As shown in the figure, when you want to specify a POI, among the display beams of sectors A and B, each (arbitrary) display beam A i and B j corresponding to the simultaneously emitted ultrasound beams is displayed brightly. For example,
While the SWB is closed, the brightly displayed display beam Bj of sector B will automatically move sequentially at an appropriate speed, and when the SWB is opened at an appropriate location, the brightly displayed display beam Bj of sectors A and B will move automatically at an appropriate speed. A possible method is to use the intersection of two display beams as the POI. Furthermore, although the embodiment relates to a sector scan method, it is obvious that the present invention can also be applied to a linear scan method, and it goes without saying that the same idea can be developed to a simultaneous scan method using three or more beams.
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。 By the way, in medical ultrasonic tomographic imaging apparatuses, the Doppler shift of the ultrasonic frequency is used to measure blood flow speed in the body, movement speed of heart valves, and the like. By the way, the problem with the compound method is the part that moves quickly, so using the above technology, the fastest moving part of the observation object is automatically detected as a POI, and the resolution of that part is determined as in the previous example. It is possible that this could be improved. FIG. 6 shows another embodiment of the present invention applied to an ultrasonic tomographic imaging apparatus having such an ultrasonic Doppler shift measuring means, and similarly to FIG. 3, an electronic sector scanning system using two beam simultaneous scanning is used. This is an example. However, to simplify the explanation, the deflection section, the vibrator vibrating section, etc. are omitted. XA and XB are ultrasonic transducers, and these are the origins O A and O B in Figure 1.
will be placed in The ultrasonic waves (reflected waves transmitted by the ultrasonic transducer) received by the transducers XA and XB are processed by two circuit blocks.
FIG. 7 shows the signal waveforms of various parts regarding XA. The operation shown in FIG. 6 will be explained below with reference to FIG.
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。 The signal received by the transducer XA undergoes predetermined processing (delay addition, equalization, amplification, etc.) in the receiving circuit RA, and then is sent to the Doppler shift detection circuit DPA. The detection circuit DPA produces a larger output voltage as the Doppler shift becomes larger. The output of the detection circuit DPA when it receives the reflected waves of the ultrasonic beams A l , A l+1 , A l+2 of the sector beam A shown in Fig. 1 is as shown in Fig. 1 b. Suppose that A l in a of the same figure, A l+1 ,
A l+2 indicates the transmission and reception period of the ultrasonic beams A l , A l+1 , and A l+2 . Figure c shows the peak value hold circuit PHA.
Assume that the output of the circuit holds a certain value (3 in the figure) before receiving the reflected wave of the beam A l . Comparator COMP A connects DPA output x
When the PHA output y becomes x>y, the transmission gate TGA is turned on, but since x<y between the scanning lines of A l , the gate TGA is not turned on. Since x≧y in the scanning line period A l+1 , the gate TGA is on during this period, and the output of the hold circuit PHA exhibits a value equal to the output of the detection circuit DPA. At the same time, while x>y, the value l+1 of the counter KA indicating the number of the scanning line is loaded into the latch LA. When the output of the detection circuit DPA starts to decrease, the output of the hold circuit PHA remains at the peak value 4 of the output of the detection circuit DPA, so x<
y, and l+1 is held in latch LA.
Since x<y always holds in the subsequent scanning line A l+2 , neither the output of the hold circuit PHA nor the contents of the latch LA change. If the same operation is continued, the contents of the latch LA will hold the number of the scanning line (hereinafter referred to as i) in which the maximum Doppler shift exists among the sector beams.
The timing circuit TC provides a clock CK for changing the scanning line number to the counter KA, and also provides a control signal INIT for initializing the counter KA and the hold circuit PHA at the beginning of the frame. This control signal INIT causes the content of the counter KA to become "0", and the output voltage of the hold circuit PHA to be the initial value (for example, 1V).
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。 The above operation is based on the series of ultrasonic transducer XTB,
In other words, receiver RB, Doppler shift detection circuit
The same applies to DPB, transmission gate TGB, peak value hold circuit PHB, comparator COMP B , and latch LB. Let j be).
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。 Therefore, in order to make the two beams intersect at the same time at the point POI where the Doppler shift is maximum in both sectors A and B, switch SW shown in Fig. 3 must be set.
1.Instead of SW2, use the latch shown in Figure 7.
It is sufficient to make LA and LB correspond and to preset the output ji of the subtraction circuit SUB into the counter KB at the timing when the counter KA is initialized to "0". The beam deflection circuit (not shown) receives the contents of the counter KA (referred to as m) as the scanning line number of the sector beam A, and the contents of the counter KB (n=m+j-) as the scanning line number of the sector beam B.
i) can be given.
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。 In the circuit example shown in Fig. 6, sectors A and B include areas faster than the heart valves, etc. to be observed.
For example, if there is a blood vessel with a high blood flow velocity, that blood vessel can be set as POI.
There is a risk that it will be designated as FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention, showing only the configuration to be added to the circuit of FIG. 6 in order to solve this problem. The circuits that need to be added are the comparator COMP′ A and the AND gate AND A for the transducer XA series (same for the XB side), and the output of the receiver RA is connected to the comparator COMP′ A.
It is constantly compared with an appropriate reference voltage V rA . The comparator COMP′ A opens the AND gate AND A only when (RA output) ≧ V rA .
Pass the output of COMP A. Therefore, if the intensity of the reflected wave is below the level specified by V rA , the sixth
No matter how large the output of the Doppler detection circuit DPA shown in the figure is, no change occurs in the hold circuit PHA and latch LA. If we limit the observation range of Doppler shift based on the absolute level of the reflected wave,
Even if the velocity of blood flow in a blood vessel is greater than the velocity of a moving heart valve, the valve can be reliably designated as a POI.
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。 Also, the speed of a moving object may differ depending on the viewing angle. For example, if the central part of a membrane whose periphery is suppressed moves in a round direction, a large Doppler shift will occur in the direction perpendicular to the membrane, and the detection output will be large, but the Doppler shift will be large in the direction parallel to the membrane. Not much deviation occurs and the detection output is small. In such a case, the ultrasound beams A i , B i (i=0, 1,
The high-speed moving objects detected by 2......) may not be the same object. In such a case, it is preferable to set one of the ultrasonic beams A i and B i so that the high-speed object is detected, and the other ultrasonic beam to simultaneously scan the high-speed object using the method explained in FIG.
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。 As described above, according to the present invention, a plurality of beams passing through any one point in the overlapping area of the tomographic field of view formed by each beam can be simultaneously intersected in a multi-beam simultaneous scanning type ultrasonic tomographic imaging apparatus. Therefore, it is possible to take full advantage of the advantage of the compound method in which the same image is simultaneously scanned from multiple directions, and to increase the resolution of the observation target region.
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。
Fig. 1 is an explanatory diagram of the scanning principle of a sector scan type two-beam simultaneous scanning tomographic imaging device, Fig. 2 a and b are partially enlarged views of Fig. 1, and Fig. 3 shows an embodiment of the present invention. 4 and 5 are explanatory diagrams of a modification of FIG. 3, FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a signal waveform diagram of each part of FIG. 6. FIG. 8 is a main part block diagram showing a different embodiment of the present invention. In the figure, A and B are tomographic fields of view, A i and B i are ultrasound beams, POI is the observation target, XA and XB are ultrasound transceivers, Z is the brightness modulation circuit, and TGA, PHA, and COMP A are maximum value detection It is a circuit.
Claims (1)
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。[Claims] 1. Multi-beam scanning type ultrasound imaging in which at least two ultrasonic transducers that scan a predetermined tomographic field of view with ultrasonic beams are arranged so that a part of each tomographic field of view overlaps. In the apparatus, the ultrasonic transmission timing of each ultrasonic transducer is adjusted so that the ultrasonic beams from each ultrasonic transducer synchronously intersect at any observation target site within the overlapping area of the tomographic field of view. 1. A multi-beam synchronous scanning ultrasonic tomography apparatus, characterized in that it is equipped with an adjusting means for adjusting the angle of the image. 2. A brightness control circuit is added to a display device that receives the scanning output of an ultrasonic beam and displays an image by performing the same scanning as the ultrasonic beam with an electron beam. A multi-beam synchronous scanning ultrasonic tomography apparatus according to claim 1, characterized in that: 3. The multi-beam synchronous scanning ultrasonic tomographic imaging apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it has a Doppler shift detection means, and the maximum point of the Doppler shift is set as a beam intersection point. 4 Claims characterized in that the beam intersection point is the maximum point of the Doppler shift in a region where the reflected wave intensity is at a certain level or above, which includes a reflected wave intensity detection means in addition to the Doppler shift detection means. 3. The multi-beam synchronous scanning ultrasonic tomography apparatus according to 3.
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 (en) | 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 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0683022U (en) * | 1993-05-20 | 1994-11-29 | 益夫 森山 | Foot pressure equipment |
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/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0683022U (en) * | 1993-05-20 | 1994-11-29 | 益夫 森山 | Foot pressure equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56152637A (en) | 1981-11-26 |
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