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JPS6140417B2 - - Google Patents
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JPS6140417B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6140417B2
JPS6140417B2 JP5051083A JP5051083A JPS6140417B2 JP S6140417 B2 JPS6140417 B2 JP S6140417B2 JP 5051083 A JP5051083 A JP 5051083A JP 5051083 A JP5051083 A JP 5051083A JP S6140417 B2 JPS6140417 B2 JP S6140417B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main
signal
oscillator
counter
main counter
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.)
Expired
Application number
JP5051083A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58175549A (en
Inventor
Masao Kuroda
Toshiro Kondo
Toshio Ogawa
Sekijuro Ono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP5051083A priority Critical patent/JPS58175549A/en
Publication of JPS58175549A publication Critical patent/JPS58175549A/en
Publication of JPS6140417B2 publication Critical patent/JPS6140417B2/ja
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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、超音波ビームを人体などの被検体に
あてそのエコーを陰極線管などの表示手段に表示
して超音波断層像を得る超音波断層装置、特にこ
の超音波ビームを電子的に走査させるためのアレ
イ形(または配列形)超音波振動子の駆動方法、
ならびにアレイ形超音波振動子からの受波信号に
よる断層像表示方法、及び装置、に関するもので
ある。 従来、超音波ビームの電子的な偏向には、複数
個の超音波振動子をアレイ状に配列して、各振動
子の励振に時間差を与えて超音波ビームを偏向さ
せる方法が用いられている。第1図はこの様子を
示したものである。一直線状に配列されたn個の
振動子#1〜#nを同時に励振すれば、超音波の
主ビームは配列方向と直角にある(第1図a)。
又、#1〜#nの振動子をd1〜do(d1>do)の
距離に相当する所で各振動子の音波の波面が同位
相になるように各振動子に遅延時間τ〜τo
(τo=do/vvは被観測媒体内での音速,τ
τo)を与えて励振すれば超音波の主ビームはθ
(θ=sin-1o/l,lはアレイ形超音波振動子
の長さ)だけ偏向されたところにある(第1図
b)。同様にd1<do(τ<τo)とすれば−θ
(第1図c)だけ偏向させることができる。 上述のように、超音波主ビームの偏向は、アレ
イ状に配列された各振動子の励振に適当な遅延時
間を与えることにより可能である。このような原
理により、超音波主ビームを扇状に走査すること
も容易である。さてこのような時、超音波ビーム
のエコーを受信して位相合せを行ない、これを例
えば陰極線管(以後CRTと略記する)上に輝度
表示し、人間が観察できるようにするためには、
振動子の励振時間に同期して、CRTのビームを
扇状に走査する必要がある。 この目的のために、第2図に示す構成が考えら
れる。主発振器1の出力信号を主カウンタ3及び
鋸歯状波発生器2に与える。主カウンタ3の時々
刻々の内容はD/A変換器4によつてアナログ信
号に変換されたうえsin変換器5及びcos変換器6
の入力となる。一方、鋸歯状波発生器2は主発振
器1からの信号によつてトリガーされて鋸歯状波
を作成し、その出力信号が前記のsin変換器5及
びcos変換器6の他方の入力となる。sin変換器5
とcos変換器6は、鋸歯状波発生器2からの信号
をD/A変換器4からの信号によりsin倍あるい
はcos倍する機能を持つている。sin変換器5と
cos変換器6の出力はCRT8のX偏向系,Y偏向
系にそれぞれ加える。 一方、主カウンタ3はその内容により遅延時間
制御装置7を制御し、アレイ形振動子9の各エレ
メントに、主カウンタ3の内容に応じた遅延時間
を発生させ、主発振器のタイミングに同期して上
記遅延時間をもつて各エレメント#1〜#nを励
振する。受信部10は、アレイ形振動子9により
出射された超音波のエコーを受信し、これを
CRT8の輝度信号とする。受信部10には、当
然各エレメントからの受波信号の位相合せを行な
う機能が具備されている。 上記の構成により、超音波ビームを扇状に偏向
し、同時に表示系も超音波ビームに対応して扇状
に偏向でき、かつ超音波ビームからのエコーを輝
度変調できるため、被検体の断層像を観察するこ
とができる。一般に受信部10の受信器としては
アレイ形振動子9を共用する。 しかし、このように構成した場合、次のような
欠点がでてくる。一般に扇状走査を行なう場合、
扇の端から他の端へ順次走査を行なつていくが、
この扇を構成する超音波ビームは送,受波ともに
その角度方向に指向性を持たせている。しかしこ
の指向性は通常かなりの幅を持つているため、次
に角度を少し偏向させて超音波を打ち出すときに
は前の多重エコーなどの影響をうけないよう、観
測時間の数倍の遅れを与える必要がある。このた
め、扇の端から他の端へ順次走査する方法では超
音波の打ち出し間隔を短かくすることができず、
所望の断層像を得る時間が長くなる。この断層像
作成時間を短縮するには、上述の順次走査にかえ
て、扇を構成する一本の超音波ビームについて観
測終了時に、この超音波ビームの指向性の幅に入
らないところ、あるいはサイドローブのない、す
なわち指向性零の点に向つて次の超音波ビームを
出射するようにすればよいが、第2図の構成で
は、扇の各線を任意の順序で作成することはでき
ない。また、そのようにするにはsin変換器5や
cos変換器6等のかわりに特殊な関数発生手段を
必要とし、回路系が複雑となるし、各振動子エレ
メントに与える遅延時間の発生装置である遅延時
間制御装置7の構成も複雑になる。 本発明は上述した欠点を取り除くことのできる
超音波断層装置を提供することを目的とするもの
である。 以下、図面により本発明を説明する。 第3図は本発明の一実施例回路図である。第3
図において、11は記憶装置であり、この記憶装
置11には、扇状に走査する走査のシーケンスに
従つて、扇の任意の一つの角度に対して、表示手
段制御のための表示位置指定信号と、各振動子に
与える遅延量信号(この遅延量はそのものである
必要はなく等価なものでよい)とを一組のデータ
としてあらかじめ貯えておく。記憶装置11は、
第4図に例示するように、主発振器1と主カウン
タ3から構成されるデータ・アクセス手段によつ
て、主カウンタ3の内容に応じたsin,cos値など
の表示位置指定信号と遅延量信号を並列に取り出
して乗算器12,13及び遅延時間制御装置7に
入力させることができるものである。これはま
た、直列に取り出して別の記憶装置に記憶させる
構成とすることも可能である。このように構成す
ることによつて、偏向角度の選択順序が、記憶装
置11にデータをどのように配列しておくかによ
つて任意に決定しうることになる。この記憶装置
11のsin値は乗算器12に、cos値は乗算器13
に接続され、鋸歯状発生器2からの信号と乗算さ
れ、これらの乗算器12,13の出力信号が
CRT8のX,Y偏向系にそれぞれ加えられる。
なお、上記の動作はデイジタル回路をもつて実現
させることも可能である。また、記憶装置11の
遅延量信号を受けた遅延時間制御装置7の出力信
号によつてアレイ形振動子9の各エレメント#1
〜#nは、遅延量信号に応じた遅延時間をもつて
励振される。このような構成により、従来の欠点
は解決できる。すなわち、扇状を作成する順序は
記憶装置11のデータの並べ方の変更により可能
であり、各振動子に与える遅延量は例えば特願昭
50第135082号明細書(特公昭56−42293号公報参
照)「超音波振動子駆動方法及びその装置」の方
法によつて容易に与えられる。この方法によれば
送波のみならず受波の指向性をも制御可能であ
る。 遅延時間制御の方法の一例として、上記特願昭
50第135082号明細書(特公昭56−42293号公報参
照)に記載された方法に例示し、遅延時間制御装
置7とアレイ形振動子9とが、記憶装置11の内
容によつてどのように駆動されるかを、第5図に
より、簡単に説明する。第5図において、カウン
タ3は主発振器1からの信号を順次カウントし、
各々のカウント時に記憶装置11中のアドレスが
選択され、アレイ形振動子9の各々の振動子に対
する予め設定された特定の偏向角度に応ずる遅延
時間を決定する出力M〓(i)(iは1からnま
での間の自然数で、nはアレイ中の振動子総数で
ある)が並列に出力される。このM〓(i)は全
ての偏向角θに対して前もつて決定され蓄積され
ている。このM〓(i)は、必要とする遅延時間
をある値で正規化し、この正規化した量が、相隣
りあうエレメント間にて差をもつか否かで決定さ
れる量である。 さて並列出力されたM〓(i)はシフトレジス
タ20のプリセツト入力となり、シリアル入力
RIやLI及びクロツクパルスCP1の働きによつて、
ゲート21を介し、それぞれの振動子に対応して
設けられたカウンタ22(CT1〜CTn)に入力さ
れ、各カウンタ22は遅延時間に対応した内容
The present invention relates to an ultrasonic tomography apparatus that obtains an ultrasonic tomographic image by applying an ultrasonic beam to a subject such as a human body and displaying the echoes on a display means such as a cathode ray tube. A method of driving an array-type (or array-type) ultrasonic transducer for
The present invention also relates to a tomographic image display method and apparatus using received signals from an array type ultrasonic transducer. Conventionally, for electronic deflection of ultrasound beams, a method has been used in which multiple ultrasound transducers are arranged in an array and the ultrasound beam is deflected by giving a time difference to the excitation of each transducer. . Figure 1 shows this situation. If n transducers #1 to #n arranged in a straight line are simultaneously excited, the main beam of the ultrasonic wave is perpendicular to the arrangement direction (FIG. 1a).
In addition, a delay time is set for each transducer so that the wavefront of the sound wave of each transducer becomes the same phase at a distance between the transducers # 1 and #n corresponding to the distance from d 1 to d o (d 1 > d o ). τ 1 ~ τ o
o = d o /vv is the sound speed in the observed medium, τ 1 >
When excited by giving τ o ), the main beam of the ultrasonic wave becomes θ
( Fig . 1b). Similarly, if d 1 < d o1 < τ o ), -θ
(FIG. 1c). As described above, deflection of the main ultrasonic beam is possible by giving an appropriate delay time to the excitation of each vibrator arranged in an array. Based on this principle, it is also easy to scan the ultrasound main beam in a fan shape. Now, in such a case, in order to receive the echoes of the ultrasonic beam, perform phase matching, and display the echoes in brightness on a cathode ray tube (hereinafter abbreviated as CRT) for human observation,
It is necessary to scan the CRT beam in a fan shape in synchronization with the excitation time of the vibrator. For this purpose, the configuration shown in FIG. 2 can be considered. The output signal of the main oscillator 1 is applied to the main counter 3 and the sawtooth wave generator 2. The momentary contents of the main counter 3 are converted into analog signals by a D/A converter 4, and then converted to an analog signal by a sine converter 5 and a cos converter 6.
becomes the input. On the other hand, the sawtooth wave generator 2 is triggered by the signal from the main oscillator 1 to create a sawtooth wave, and its output signal becomes the other input of the sine converter 5 and cos converter 6. sin converter 5
The cos converter 6 has the function of multiplying the signal from the sawtooth wave generator 2 by sin or cos by the signal from the D/A converter 4. sin converter 5 and
The output of the cos converter 6 is applied to the X and Y deflection systems of the CRT 8, respectively. On the other hand, the main counter 3 controls the delay time control device 7 according to its contents, and generates a delay time in each element of the array type vibrator 9 according to the contents of the main counter 3, synchronizing with the timing of the main oscillator. Each element #1 to #n is excited with the above delay time. The receiving unit 10 receives echoes of the ultrasonic waves emitted by the array transducer 9, and transmits the echoes.
It is assumed to be the brightness signal of CRT8. The receiving section 10 is naturally equipped with a function of adjusting the phases of the received signals from each element. With the above configuration, the ultrasound beam can be deflected into a fan shape, and at the same time, the display system can also be deflected into a fan shape in response to the ultrasound beam, and the echoes from the ultrasound beam can be modulated in brightness, allowing observation of tomographic images of the subject. can do. Generally, the array type vibrator 9 is commonly used as a receiver for the receiving section 10. However, when configured in this way, the following drawbacks arise. Generally, when performing fan-shaped scanning,
Scanning is performed sequentially from one end of the fan to the other,
The ultrasonic beams that make up this fan are both transmitted and received with directivity in their angular directions. However, this directivity usually has a considerable range, so the next time the angle is slightly deflected and the ultrasonic wave is emitted, it is necessary to provide a delay several times the observation time to avoid being affected by previous multiple echoes, etc. There is. For this reason, the method of sequentially scanning from one end of the fan to the other end cannot shorten the interval between emitting ultrasonic waves.
It takes longer to obtain a desired tomographic image. In order to shorten this tomographic image creation time, instead of the sequential scanning described above, when the observation of one ultrasonic beam that makes up the fan is completed, it is possible to The next ultrasonic beam may be emitted toward a point with no lobe, that is, a point with zero directivity, but with the configuration shown in FIG. 2, the lines of the fan cannot be created in any order. In addition, in order to do so, sine converter 5 or
A special function generating means is required in place of the cos converter 6, etc., making the circuit system complicated, and the configuration of the delay time control device 7, which is a device for generating delay time given to each vibrator element, also becomes complicated. An object of the present invention is to provide an ultrasonic tomography apparatus that can eliminate the above-mentioned drawbacks. The present invention will be explained below with reference to the drawings. FIG. 3 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention. Third
In the figure, 11 is a storage device, and this storage device 11 stores a display position designation signal for controlling the display means for any one angle of the fan according to a scanning sequence that scans in a fan shape. , a delay amount signal given to each vibrator (this delay amount does not have to be the same, but may be equivalent) are stored in advance as a set of data. The storage device 11 is
As illustrated in FIG. 4, the data access means consisting of the main oscillator 1 and the main counter 3 is used to generate display position designation signals such as sin and cos values and delay amount signals according to the contents of the main counter 3. can be extracted in parallel and input to the multipliers 12 and 13 and the delay time control device 7. This can also be configured to be taken out serially and stored in a separate storage device. With this configuration, the order in which the deflection angles are selected can be arbitrarily determined depending on how the data is arranged in the storage device 11. The sin value of this storage device 11 is sent to a multiplier 12, and the cos value is sent to a multiplier 13.
are connected to and multiplied by the signal from the sawtooth generator 2, and the output signals of these multipliers 12 and 13 are
Each is added to the X and Y deflection systems of the CRT8.
Note that the above operation can also be realized using a digital circuit. Further, each element #1 of the array type vibrator 9 is controlled by the output signal of the delay time control device 7 which receives the delay amount signal of the storage device 11.
~#n are excited with a delay time according to the delay amount signal. With such a configuration, the conventional drawbacks can be overcome. That is, the order in which the fan shapes are created can be changed by changing the arrangement of data in the storage device 11, and the amount of delay given to each vibrator can be changed, for example, by
50 No. 135082 (see Japanese Patent Publication No. 56-42293) "Ultrasonic Vibrator Driving Method and Apparatus". According to this method, it is possible to control not only the directivity of transmitted waves but also the directionality of received waves. As an example of the delay time control method,
50 No. 135082 (see Japanese Patent Publication No. 56-42293), how the delay time control device 7 and the array type vibrator 9 can be controlled depending on the contents of the storage device 11. How it is driven will be briefly explained with reference to FIG. In FIG. 5, the counter 3 sequentially counts the signals from the main oscillator 1,
At each count, an address in the storage device 11 is selected and an output M〓(i) (i is 1 to n, where n is the total number of transducers in the array) are output in parallel. This M〓(i) is previously determined and stored for all deflection angles θ. This M〓(i) is a quantity determined by normalizing the required delay time by a certain value and determining whether or not this normalized quantity has a difference between adjacent elements. Now, the parallel output M(i) becomes the preset input of the shift register 20, and becomes the serial input.
By the action of RI, LI and clock pulse CP1,
Via the gate 21, it is input to the counters 22 ( CT1 to CTn ) provided corresponding to each vibrator, and each counter 22 has the contents corresponding to the delay time.

【式】となる。そしてクロツクパル スCP2を加えることによつて各カウンタ22の内
容を励振パルスとすれば、超音波ビームを所定の
偏向角度に偏向することが可能となる。受波部1
0も記憶装置11からの出力信号M〓(i)を受
け、このM〓(i)を使用して位相合せを行なう
ことでCRTの輝度変調信号が形成される。この
場合、M〓(i)は所謂差分型超音波受波方式の
各振動子出力側に設置された遅延素子の遅延時間
選択信号(例えばLC型遅延素子のタツプ選択信
号)として働くことは詳述するまでもない。 第6図は本発明の他の実施例を示す図である。
第3図の主発振器1に同期した、これより遅い発
振周波数の副発振器を備え、この副発振器のタイ
ミングに主発振を主発振器の一定期間のみ止め、
この一定期間は予め任意の値にセツトされた副カ
ウンタ(本実施例においては、カウント機能は本
質的に必要ないが、後に述べるようにスキヤンニ
ングMモードを表示するときにはカウント機能が
必要となるので、このような言葉を用いた。)の
内容を使用して、記憶装置のアドレスを選択する
ように構成するといろいろな表示が可能となる。
例えば、断層像と同時に扇状の任意の角度方向の
Mモード(UCG)を得る構成について説明す
る。このMモード法とは超音波をある方向に出射
して、例えば、超音波の進行して行く深度方向を
表示系のY軸に、時間経過をX軸にとり、超音波
エコーの強度により表示系を輝度変調するもので
ある。第6図は断層像とこのMモードを同時に表
示するための一実施例を示している。第6図にお
いて、15は主発振器1に同期した主発振より遅
い発振周波数を出力する副発振器(例えば主発振
器の出力を分周する分周器)であり、この副発振
器15の出力は別の主カウンタ2′に接続され、
この出力はD/A変換器17に導かれ、別の
CRT8′のX偏向系に接続する。つまり、主カウ
ンタ2′とD/A変換器17とで一種の鋸歯状波
発生器を構成している。よつてCRT8′のX方向
の走査は低速である。 一方、鋸歯状波発生器2の信号はCRT8′のY
偏向系に、受信部10の出力は切換スイツチ1
4′を通してCRT8′のZ信号系に加える。ま
た、副カウンタ16を備え、この出力は切換スイ
ツチ14を通して記憶装置11に加える。このよ
うな構成により、副発振器15のタイミング時に
切換スイツチ14,14′をb側に切換えCRT
8′にMモードの波形を作成することができる。
いま、主発振器1を5kHzとし、副発振器15を
500Hzに選択すれば、扇状の線10本分に1本の割
合でMモードの波形が得られ、このような時分割
で断層像はリアルタイムに観察でき、かつ任意の
方向(副カウンタ16の内容により扇状の任意の
線を選択できる)のMモード波形も同時に観察で
きる。この場合、設定された方向はCRT8上に
明示されている。なぜなら、この方向については
電子線のラスターする回数が他の方向に比して十
分大きいため輝度がはるかに大きいためである。
その他、明示の方法として、この方向について
CRT8にブランキングをかけるなどの手段を講
じてもよい。さらに副カウンタ16をカウント機
能させることによつて掃引することにより断層像
上をスキヤニングせたMモードも容易に観察する
ことができる。なお、同図においてはアレイ形振
動子9内に遅延時間制御装置7を含ませて図示し
た。 第7図はさらに他の本発明の実施例を示すもの
で、第3図のデータ・アクセス手段内に狭視野選
択手段を設けたものである。 本発明においては、上述した説明から明らかな
ように、扇状走査を行なえる最大角度、つまり最
大偏向幅(以下広視野と呼ぶ。)は記憶手段11
に蓄積するデータによつて、決定される。(もち
ろんこのデータの蓄積にあたつては分解能などが
考慮される。)いま、上記広視野中の任意の狭い
視野(以下、狭視野と呼ぶ。)を選択表示できれ
ば非常に有効である。なぜなら、特に心臓などの
動いている臓器を観察するような場合、予め広視
野で観察し、これを所望の領域のみを狭視野で観
察することにより画面の作成時間を短かくし、こ
の結果心臓の弁などの動きをより実時間表示に近
づけようとすることが可能であるからである。本
実施例においては、記憶手段11内に設定されて
いる広視野中の所望の狭視野を選択して、繰り返
し表示する手段を開示する。第7図において、2
4は主発振器1により駆動される領域選択器であ
り、この領域選択器24の信号により始点発生器
23の状態が強制的に主カウンタ3の内部にプリ
セツトされる。(この場合主カウンタ3はプリセ
ツト可能なカウンタを用いる。)このような構成
により、領域選択器24は視野幅を限定するよう
に、かつ始点発生器23は走査開始位置を任意に
変化できるように設けられていることになるた
め、所望の偏向領域が任意に選択可能となる。例
えば、始点発生器23は扇状の任意の偏向角に対
応するアドレスを表わす2進コードを発生し、こ
の扇形の位置に対応した2進コードは自由に選択
可能とする。また領域選択器24は扇形のライン
数何本分かにより、タイミングを発生するような
ものであり、単なるカウンタでも構成可能である
ことは言うまでもない。 次に本発明の効果について述べる。 以上に詳述してきたように、本発明によれば、
sin変換やcos変換等の非線形素子を必要とせず、
かつ扇形以外の形にも容易に変更可能であり、ま
た、例えば扇形に走査する時の扇の一本の線に相
当する振動子遅延量及びX−Y表示系の位置指定
用データ等を一組のデータとして蓄える方式であ
ることから、制御部が簡略化され、かつ超音波の
打ち出し時間も短縮することが可能となり、さら
に断層像と任意の角度方向のMモードを同時に表
示する構成にもまた所望の偏向領域を任意に選択
可能とする構成にも容易に変更可能である。以上
に述べた効果に加え、本発明によれば従来の第2
図の構成における遅延時間制御装置7の構成が簡
単になるという効果もある。すなわち、任意の偏
向角に対して振動子に与える遅延時間τ〓はl・
sinθ/vで与えられる。θが小さい範囲ではτ
〓は近似的にl・θ/vを満足する。このような
範囲ではτ〓の変化分が等しい時に、CRT上の
偏向角もほぼ等偏向角で変化する。しかしながら
θが大きくなるとこの関係は満足しなくなり、超
音波の打ち出し方向とCRT上の輝線との対応が
つかなくなる。このため偏向角またはτ〓のどち
らかに非線形の要素を持たさなくてはならない。
一方、本発明によれば、等偏向角で偏向しても、
または等変化のτ〓で偏向しても、常に超音波の
打ち出し方向とCRT上の輝線に対応がつくよう
記憶装置11のデータを予め作成できるので、装
置の構成が簡略となる。
[Formula] becomes. If the content of each counter 22 is made into an excitation pulse by adding the clock pulse CP2, it becomes possible to deflect the ultrasonic beam to a predetermined deflection angle. Receiving section 1
0 also receives the output signal M(i) from the storage device 11 and performs phase matching using this M(i) to form a brightness modulation signal for the CRT. In this case, it is clear that M(i) functions as a delay time selection signal (for example, a tap selection signal for an LC type delay element) for the delay element installed on the output side of each transducer in the so-called differential ultrasonic wave receiving system. Needless to say. FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
A sub oscillator with a slower oscillation frequency is provided which is synchronized with the main oscillator 1 shown in FIG.
During this fixed period, a sub-counter (in this embodiment, a counting function is not essentially required, but a counting function is required when displaying the scanning M mode as described later) is set in advance to an arbitrary value. If the address of the storage device is selected using the contents of , such words are used, various displays become possible.
For example, a configuration for obtaining a fan-shaped M mode (UCG) in an arbitrary angular direction at the same time as a tomographic image will be described. This M-mode method is to emit ultrasound in a certain direction, for example, the depth direction in which the ultrasound travels is set on the Y-axis of the display system, and the elapsed time is set on the X-axis, and the display system is based on the intensity of the ultrasound echo. It modulates the brightness. FIG. 6 shows an embodiment for simultaneously displaying a tomographic image and this M mode. In FIG. 6, 15 is a sub oscillator (for example, a frequency divider that divides the output of the main oscillator) that outputs an oscillation frequency slower than the main oscillation frequency synchronized with the main oscillator 1, and the output of this sub oscillator 15 is connected to the main counter 2',
This output is led to a D/A converter 17, and another
Connect to the X deflection system of CRT8'. In other words, the main counter 2' and the D/A converter 17 constitute a kind of sawtooth wave generator. Therefore, the scanning speed of the CRT 8' in the X direction is slow. On the other hand, the signal of the sawtooth wave generator 2 is
In the deflection system, the output of the receiving section 10 is connected to the changeover switch 1.
It is added to the Z signal system of CRT8' through 4'. It also includes a sub-counter 16, the output of which is applied to the storage device 11 through the changeover switch 14. With this configuration, the changeover switches 14 and 14' are switched to the b side at the timing of the sub oscillator 15, and the CRT
8' can create an M mode waveform.
Now, the main oscillator 1 is set to 5kHz, and the sub oscillator 15 is set to 5kHz.
If 500 Hz is selected, an M-mode waveform is obtained for every 10 fan-shaped lines, and tomographic images can be observed in real time with such time division, and can be viewed in any direction (the contents of the sub counter 16). An arbitrary fan-shaped line can be selected using the M-mode waveform. In this case, the set direction is clearly displayed on the CRT8. This is because the number of times the electron beam rasters in this direction is sufficiently large compared to other directions, so the brightness is much greater.
Other ways to clarify this direction
Measures such as blanking the CRT 8 may also be taken. Furthermore, by causing the sub-counter 16 to perform a counting function, it is possible to easily observe the M mode in which a tomographic image is scanned by sweeping. In addition, in the figure, the delay time control device 7 is shown included in the array type vibrator 9. FIG. 7 shows yet another embodiment of the present invention, in which narrow field selection means is provided within the data access means of FIG. In the present invention, as is clear from the above description, the maximum angle at which fan-shaped scanning can be performed, that is, the maximum deflection width (hereinafter referred to as wide field of view) is determined by the storage means 11.
Determined by the data accumulated in (Of course, resolution etc. are taken into consideration when accumulating this data.) It would be very effective if any narrow field of view (hereinafter referred to as narrow field of view) within the wide field of view could be selectively displayed. This is because, especially when observing a moving organ such as the heart, by first observing a wide field of view and then observing only the desired area with a narrow field of view, the screen creation time can be shortened. This is because it is possible to display the movements of valves and the like closer to real-time display. In this embodiment, a means for selecting a desired narrow field of view from a wide field of view set in the storage means 11 and repeatedly displaying the selected narrow field of view is disclosed. In Figure 7, 2
Reference numeral 4 denotes a region selector driven by the main oscillator 1, and the state of the starting point generator 23 is forcibly preset in the main counter 3 by a signal from the region selector 24. (In this case, the main counter 3 uses a counter that can be preset.) With this configuration, the area selector 24 can limit the field of view width, and the starting point generator 23 can arbitrarily change the scanning start position. Since the deflection area is provided, a desired deflection area can be arbitrarily selected. For example, the starting point generator 23 generates a binary code representing an address corresponding to an arbitrary deflection angle in a fan shape, and the binary code corresponding to the position of this fan shape can be freely selected. Further, the area selector 24 generates timing depending on the number of fan-shaped lines, and it goes without saying that it can also be configured with a simple counter. Next, the effects of the present invention will be described. As detailed above, according to the present invention,
Does not require nonlinear elements such as sin conversion or cos conversion,
In addition, it can be easily changed to a shape other than a fan shape, and for example, when scanning in a fan shape, the amount of transducer delay corresponding to one line of the fan, data for specifying the position of the X-Y display system, etc. Since the data is stored as a set of data, the control unit is simplified and the ultrasonic launch time can be shortened, and it is also possible to display a tomographic image and M mode in any angular direction at the same time. Further, the configuration can be easily modified to allow a desired deflection area to be selected arbitrarily. In addition to the effects described above, according to the present invention, the conventional second
Another effect is that the configuration of the delay time control device 7 in the configuration shown in the figure is simplified. In other words, the delay time τ〓 given to the vibrator for any deflection angle is l・
It is given by sinθ/v. In the range where θ is small, τ
〓 approximately satisfies l·θ/v. In such a range, when the amount of change in τ〓 is equal, the deflection angle on the CRT also changes by approximately the same deflection angle. However, as θ becomes larger, this relationship is no longer satisfied, and the direction in which the ultrasonic waves are emitted does not correspond to the emission line on the CRT. For this reason, either the deflection angle or τ must have a nonlinear element.
On the other hand, according to the present invention, even when deflected at equal deflection angles,
Alternatively, even if the deflection is performed by a uniform change of τ, the data in the storage device 11 can be created in advance so that there is always a correspondence between the emission direction of the ultrasonic wave and the bright line on the CRT, which simplifies the configuration of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図,第2図は本発明を説明するための図、
第3図は本発明の一実施例図、第4図はその一部
詳細図、第5図,第6図は本発明の他の実施例
図、第7図はさらに他の本発明実施例の要部を示
す図である。 符号の説明、1……主発振器、2……鋸歯状波
発生器、3……主カウンタ、4,17……D/A
変換器、5……sin変換器、6……cos変換器、7
……遅延時間制御装置、8,8′……陰極線管、
9……アレイ形振動子、10……受信部、11…
…記憶装置、12,13……乗算器、15……副
発振器、16……副カウンタ、20……シフトレ
ジスタ、23……始点発生器、24……領域選択
器。
1 and 2 are diagrams for explaining the present invention,
FIG. 3 is a diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 4 is a detailed diagram of a part thereof, FIGS. 5 and 6 are diagrams of other embodiments of the present invention, and FIG. 7 is a still further embodiment of the present invention. FIG. Explanation of symbols, 1... Main oscillator, 2... Sawtooth wave generator, 3... Main counter, 4, 17... D/A
Converter, 5...sin converter, 6...cos converter, 7
...Delay time control device, 8,8'...Cathode ray tube,
9...Array type vibrator, 10...Receiving section, 11...
...Storage device, 12, 13... Multiplier, 15... Sub-oscillator, 16... Sub-counter, 20... Shift register, 23... Starting point generator, 24... Area selector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数個の超音波振動子をアレイ状に配列し各
振動子に所望の遅延量を与えることで遅延量に応
じた偏向角で超音波を送受波しその受波信号から
被検体の断層像を表示手段に表示する電子走査形
の超音波断層装置において、各振動子に与える遅
延量信号と表示手段に与えるsin値,cos値よりな
る表示位置指定信号とが各偏向角ごとの組データ
として予め蓄積された記憶手段と、主発振器とそ
の発振周波数をカウントする主カウンタからなり
この主カウンタ出力に応じた偏向角に対する遅延
量信号及び表示位置指定信号を記憶手段から読出
すデータ・アクセス手段と、上記表示手段に加え
第2の表示手段とを有し、上記データ・アクセス
手段が上記主発振器と上記主カウンタに加えて、
上記主発振器に同期し、かつその発振周波数より
遅い発振周波数を有する副発振器と、この副発振
器の発振時には上記主カウンタによる読出しを中
断し、所定の偏向角に対応するアドレスを選択す
る手段とを具備し、かつ上記アドレスの遅延量信
号によつて得られた受波信号を上記第2の表示手
段のZ信号とすることを特徴とする超音波断層装
置。 2 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
上記データ・アクセス手段が狭視野選択手段を有
していることを特徴とする超音波断層装置。 3 特許請求の範囲第2項記載の装置において、
上記狭視野選択手段が付加されたデータ・アクセ
ス手段が、主発振器と、この主発振器の出力をカ
ウントするプリセツト可能な主カウンタと、この
プリセツト可能な主カウンタのプリセツト入力
に、接続され、狭視野走査開始点に関するデータ
が蓄積されているアドレスを指定する信号が設定
されている始点発生器と、上記主カウンタの出力
が入力され、上記主カウンタへ上記始点発生器の
アドレス指定信号をプリセツトさせる信号を発生
する領域選択器とから構成されていることを特徴
とする超音波断層装置。
[Scope of Claims] 1. A plurality of ultrasonic transducers are arranged in an array and each transducer is given a desired amount of delay, thereby transmitting and receiving ultrasonic waves at a deflection angle corresponding to the amount of delay, and generating the received signal. In an electronic scanning type ultrasonic tomography device that displays a tomographic image of a subject on a display means, a delay amount signal given to each transducer and a display position designation signal consisting of a sine value and a cosine value given to the display means are used for each deflection. It consists of a storage means that has been stored in advance as set data for each angle, and a main counter that counts the main oscillator and its oscillation frequency.A delay amount signal and a display position designation signal for the deflection angle according to the output of this main counter are read from the storage means. and a second display means in addition to the display means, the data access means in addition to the main oscillator and the main counter;
a sub-oscillator that is synchronized with the main oscillator and has an oscillation frequency slower than the oscillation frequency of the main oscillator; and means for interrupting reading by the main counter and selecting an address corresponding to a predetermined deflection angle when the sub-oscillator oscillates. An ultrasonic tomography apparatus characterized in that the received signal obtained by the delay amount signal of the address is used as the Z signal of the second display means. 2. In the device according to claim 1,
An ultrasonic tomography apparatus characterized in that the data access means comprises narrow field selection means. 3. In the device according to claim 2,
A data access means to which the narrow field selection means is attached is connected to a main oscillator, a presettable main counter for counting the output of the main oscillator, and a preset input of the presettable main counter, A start point generator to which a signal designating an address where data related to the scan start point is stored is set, and a signal to which the output of the main counter is input and causes the main counter to preset the address designation signal of the start point generator. An ultrasonic tomography apparatus comprising: a region selector that generates an area selector;
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02120509U (en) * 1989-03-16 1990-09-28

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