JPS6140417B2 - - Google Patents
Info
- 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
Links
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
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τ１〜τo
（τo＝ｄo／vvは被観測媒体内での音速，τ１＞
τo）を与えて励振すれば超音波の主ビームはθ
（θ＝sin-1vτo／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（τ１＜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
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τ１〜τo
（τo＝ｄo／vvは被観測媒体内での音速，τ１＞
τo）を与えて励振すれば超音波の主ビームはθ
（θ＝sin-1vτo／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（τ１＜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
【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。
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。
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。
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。
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5051083A JPS58175549A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 超音波断層装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5051083A JPS58175549A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 超音波断層装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58175549A JPS58175549A (ja) | 1983-10-14 |
| JPS6140417B2 true JPS6140417B2 (ja) | 1986-09-09 |
Family
ID=12860955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5051083A Granted JPS58175549A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 超音波断層装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58175549A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02120509U (ja) * | 1989-03-16 | 1990-09-28 |
-
1983
- 1983-03-28 JP JP5051083A patent/JPS58175549A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02120509U (ja) * | 1989-03-16 | 1990-09-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58175549A (ja) | 1983-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4319489A (en) | Ultrasonic diagnostic method and apparatus | |
| US3918025A (en) | Ultrasonic imaging apparatus for three-dimensional image display | |
| US4596145A (en) | Acoustic orthoscopic imaging system | |
| US4541435A (en) | Ultrasonic imaging apparatus | |
| US4582065A (en) | Ultrasonic step scanning utilizing unequally spaced curvilinear transducer array | |
| CA1161152A (en) | Ultrasonic diagnosing apparatus | |
| JPS6242616B2 (ja) | ||
| KR20020079560A (ko) | 초음파 송수신 방법, 초음파 송수신 장치, 초음파 촬영방법 및 초음파 촬영 장치 | |
| JPH0414018B2 (ja) | ||
| US4099419A (en) | Ultrasonic tomography apparatus | |
| JPS63125243A (ja) | 超音波診断装置 | |
| US4665924A (en) | Ultrasonic imaging apparatus | |
| JPS62133945A (ja) | 超音波診断装置 | |
| GB1582293A (en) | Scanning apparatus | |
| JPS6140417B2 (ja) | ||
| JPH0499566A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP3139815B2 (ja) | 水中物体表示装置 | |
| JPS5943170B2 (ja) | 超音波送受波装置 | |
| JPH1099331A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPH04314435A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP2001037757A (ja) | 超音波ビーム走査方法および装置並びに超音波撮像装置 | |
| JPS582697B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPH0479583B2 (ja) | ||
| JP4610781B2 (ja) | 超音波ビーム調整方法および装置並びに超音波診断装置 | |
| JPH06269454A (ja) | 超音波診断装置 |