JPH0331059B2 - - Google Patents
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- JPH0331059B2 JPH0331059B2 JP59109831A JP10983184A JPH0331059B2 JP H0331059 B2 JPH0331059 B2 JP H0331059B2 JP 59109831 A JP59109831 A JP 59109831A JP 10983184 A JP10983184 A JP 10983184A JP H0331059 B2 JPH0331059 B2 JP H0331059B2
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- pumping
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Description
【発明の詳細な説明】
(A) 発明の技術分野
本発明は超音波媒体の非線形パラメータ分布測
定装置、特に、生体組織等の超音波媒体の物理特
性の空間分布を測定する方式に係り、音速が音圧
に対し、一次近似としては一定値であるが、二次
近似としては音圧に比例するという非線形性を示
すのを利用し、この非線形性パラメータの空間的
分布を媒体の特性値として測定し、更には、必要
に応じてその空間的分布の映像化を高速且つ容易
に行う様にした測定装置に関する。更には、特
に、いわゆる透過法でなく反射法によつて上記非
線形パラメータを測定する事ができる装置に関す
る。[Detailed Description of the Invention] (A) Technical Field of the Invention The present invention relates to a device for measuring nonlinear parameter distribution of an ultrasonic medium, and particularly to a method for measuring the spatial distribution of physical properties of an ultrasonic medium such as a living tissue. Taking advantage of the fact that the parameter is nonlinear with respect to sound pressure, which is a constant value as a first approximation, but is proportional to the sound pressure as a second approximation, the spatial distribution of this nonlinearity parameter can be expressed as a characteristic value of the medium. The present invention relates to a measuring device that can perform measurements and, if necessary, visualize its spatial distribution quickly and easily. Furthermore, the present invention particularly relates to an apparatus capable of measuring the above-mentioned nonlinear parameters by a reflection method rather than a so-called transmission method.
(B) 技術の背景と問題点
本発明が利用する非線形パラメータ映像法の原
理は、特願昭57−167036号又は特願昭58−119100
号に詳述されている。前者においては、比較的高
周波の測定用連続超音波ビームに直交する方向か
ら、比較的低周波のポンピング用平面パルス波を
交差させ、ポンピングパルスによつて位相変調さ
れた測定波を位相復調する事によつて、測定波ビ
ーム走査線上の非線形パラメータB/Aを高速に
求めていた。又、後者においては、ポンピングパ
ルスを、測定用ビームに直交する様に与える代わ
りに、測定用ビームと同軸状で且つ進行方向が測
定用ビームと逆方向になる様に与える事により、
測定用ビームが殆どあらゆる所でほぼ同一形状の
ポンピングパルスを受ける様にして、機械的に大
きな構造をなくす等の効果を得ていた。(B) Technical background and problems The principle of the nonlinear parameter imaging method used in the present invention is disclosed in Japanese Patent Application No. 57-167036 or Japanese Patent Application No. 58-119100.
Details are given in the issue. In the former, a relatively low-frequency pumping plane pulse wave is crossed from a direction orthogonal to a relatively high-frequency continuous measurement ultrasound beam, and the measurement wave phase-modulated by the pumping pulse is phase-demodulated. The nonlinear parameter B/A on the measurement wave beam scanning line was determined at high speed. In addition, in the latter case, instead of applying the pumping pulse perpendicularly to the measurement beam, by applying it coaxially with the measurement beam and with the traveling direction opposite to the measurement beam,
The measurement beam received pumping pulses of approximately the same shape almost everywhere, which had the effect of eliminating large mechanical structures.
しかし、これらの方法はいずれも、測定波送信
用振動子から放射された後、被測定媒体内を通過
して測定波受信用振動子で受信された信号を利用
するという、いわゆる透過法を用いているため、
実際の臨床応用において断層画像を得ようとする
と、その適用部位が測定用振動子対の間に被観察
部位を設ける事ができる様な乳房等に限られる
か、あるいは被観察部位を水枕で囲つて測定用振
動子対を走査する必要がある等、操作上の問題が
大きかつた。 However, all of these methods use the so-called transmission method, in which the signal is emitted from the measurement wave transmitting transducer, passes through the measured medium, and is received by the measurement wave receiving transducer. Because
When attempting to obtain tomographic images in actual clinical applications, the applicable site is limited to areas such as the breast where the observed site can be placed between a pair of measurement transducers, or the site to be observed is surrounded by a pillow of water. There were major operational problems, such as the need to scan the measurement transducer pair.
(C) 発明の目的と構成
本発明は、測定波として連続波を用いる代わり
にバースト状のパルス波を送受信兼用の測定波用
振動子から送信すると共に、該測定用超音波パル
スと殆ど同一場所から殆ど同一方向にポンピング
用の比較的低周波の超音波パルスを被観察媒体内
に送出する様にしておき、且つ、第1図に示す様
に、ポンピング波の音圧の高い部分(又は低い部
分)に測定用のバースト波が重畳する様に振動子
の駆動タイミングを調整しておき、ポンピングパ
ルスと測定用パルスの両方を送信した時に反射さ
れて帰つて来た測定用パルスの受信信号の位相
と、測定用パルスだけを送信した時に反射されて
帰つてきた測定用パルスの受信信号の位相との差
を求める事により、ポンピングパルスの影響だけ
による測定用パルスの位相変調を反射法で検出し
て、被観察媒体内の超音波非線形パラメータB/
Aを求めようとするものである。(C) Object and Structure of the Invention The present invention, instead of using a continuous wave as a measurement wave, transmits a burst-shaped pulse wave from a measurement wave transducer that is used for both transmission and reception, and also transmits a burst pulse wave from a measurement wave transducer that is used for both transmission and reception. As shown in Figure 1, relatively low-frequency ultrasound pulses for pumping are sent into the observed medium in almost the same direction from The driving timing of the transducer is adjusted so that the measurement burst wave is superimposed on the measurement pulse (part), and when both the pumping pulse and the measurement pulse are transmitted, the reception signal of the measurement pulse that is reflected back is By finding the difference between the phase and the phase of the received signal of the measurement pulse that is reflected and returned when only the measurement pulse is transmitted, the phase modulation of the measurement pulse due only to the influence of the pumping pulse can be detected using the reflection method. Then, the ultrasonic nonlinear parameter B/ in the observed medium is
This is an attempt to find A.
本発明は、進行する測定波上の1つの点に注目
した場合、その点が反射体に至るまでの間に、測
定用パルスが通過した領域の非線形パラメータ
B/A(但し場所の関数)とポンピング波の音圧
P(減衰の影響により場所の関数)との積の積分
値により定まる位相変調を受ける事を利用して、
受信信号を復調して得た位相信号を微分する事に
より、B/Aの分布を得ようとするものである。
そしてそのため、本発明は特許請求の範囲記載の
構成を持つ事を特徴としている。以下具体的に説
明する。 In the present invention, when focusing on one point on a traveling measurement wave, the nonlinear parameter B/A (however, a function of the location) of the area through which the measurement pulse passes before that point reaches the reflector. By utilizing the phase modulation determined by the integral value of the product of the pumping wave and the sound pressure P (which is a function of location due to the effect of attenuation),
This method attempts to obtain the B/A distribution by differentiating the phase signal obtained by demodulating the received signal.
Therefore, the present invention is characterized by having the structure described in the claims. This will be explained in detail below.
(D) 発明の実施例
超音波媒体内の音圧がゼロの時の音速をC0、
密度をρ0とすると、Pなる音圧が加えられた時の
音速Cは
C=C0+1/2ρ0C0・B/A・P …(1)
(但しB/A=2ρ0C0(aC/aP)s
(但し添字Sは等エントロピーである事を示
す。))となる。従つて、ポンピングパルスの音圧
Pにより、音速Cは、
ΔC=1/2ρ0C0 B/AP …(2)
だけ変化する事になる。(D) Embodiment of the invention The sound speed when the sound pressure in the ultrasonic medium is zero is C 0 ,
If the density is ρ 0 , the sound speed C when a sound pressure of P is applied is C=C 0 +1/2ρ 0 C 0・B/A・P …(1) (However, B/A=2ρ 0 C 0 (aC/aP) s (however, the subscript S indicates isentropy)). Therefore, due to the sound pressure P of the pumping pulse, the sound speed C changes by ΔC=1/2ρ 0 C 0 B/AP (2).
今、第2図に示す様に、Z=0に置かれた測定
波用超音波振動子Xnからバースト状の超音波パ
ルスWnを図のZ軸方向に被測定媒体中に送り込
み、反射体Mからの反射波を受信する場合を考え
る。この時、測定パルスWnと殆ど同一場所に設
置されたポンピングパルス送信用振動子Xpから、
ポンピングパルスWpを図示の様にZ軸方向に送
り込む。以下簡単のためにWpとWnとは重畳して
いると考えることとする。又、音圧Wnは音圧Wp
に比べて充分に小さく、式(1)(2)のPとしてはWp
によるものだけを考慮すれば良いものとする。測
定用パルスWnがZ=Zにある反射体Mに到達す
るまでの間に、各Zにおいて、式(2)により、場所
により異なる音速変化
ΔC(Z)=1/2ρ0C0・B/A(Z)・P(Z)…(
3)
を受ける事になり、従つて場所(Z)により異な
つたΔC(Z)に比例する位相変化を受ける事にな
る。従つて、反射体Mに到達した時には、第3式
で示される音速変化の積分値に比例した位相変化
Φ(Z)=K∫z 0ΔC(Z)dZ(K:比例定数)
=K∫z 01/2ρ0C0・B/A(Z)・P(Z)dZ…(4)
を受けている事になる。反射体Mで反射された
後、振動子Xnで受信されるまでの間は、ポンピ
ングパルスが存在しない(付確には、ポンピング
パルスの反射波が、測定用パルスの反射波と共に
戻つて来るが、往路での音圧に比べれば充分に小
さくなつている)ので、振動子Xnで受信された
測定用パルスの反射波を位相復調すれば、第4式
で示されるΦ(Z)が得られる事になる。 Now, as shown in Fig. 2, a burst-shaped ultrasonic pulse W n is sent into the medium to be measured from the measurement wave ultrasonic transducer X n placed at Z = 0 in the Z-axis direction of the figure, and is reflected. Consider the case where a reflected wave from a body M is received. At this time, from the pumping pulse transmitting transducer X p installed at almost the same location as the measurement pulse W n ,
Pumping pulse W p is sent in the Z-axis direction as shown. In the following, for the sake of simplicity, it will be assumed that W p and W n are superimposed. Also, the sound pressure W n is the sound pressure W p
, and P in equations (1) and (2) is W p
It is only necessary to consider the Until the measurement pulse W n reaches the reflector M at Z = Z, at each Z, according to equation (2), the sound speed changes depending on the location ΔC (Z) = 1/2ρ 0 C 0・B /A(Z)・P(Z)…(
3) Therefore, it will receive a phase change proportional to ΔC (Z) that differs depending on the location (Z). Therefore, when reaching the reflector M, the phase change Φ (Z) = K∫ z 0 ΔC (Z) dZ (K: constant of proportionality) = K∫ is proportional to the integral value of the change in sound speed shown by the third equation. z 0 1/2ρ 0 C 0・B/A(Z)・P(Z)dZ…(4). After being reflected by the reflector M, there is no pumping pulse until it is received by the transducer X n (more precisely, the reflected wave of the pumping pulse returns together with the reflected wave of the measurement pulse) is sufficiently small compared to the sound pressure on the outward path), so if the reflected wave of the measurement pulse received by the transducer X n is phase demodulated, Φ (Z) shown by the fourth equation You will get it.
Φ(Z)をZで微分する事により
dΦ(Z)/dZ=K1/2ρ0C0・B/A(Z)・P(Z
)…(5)
が得られ、第5式の左辺は実測で得られる値、右
辺のK、ρ0、C0は定数であるから、P(Z)を知
る事ができればB/A(Z)を求める事ができる。 By differentiating Φ(Z) with respect to Z, dΦ(Z)/dZ=K1/2ρ 0 C 0・B/A(Z)・P(Z
)...(5) is obtained, and the left side of equation 5 is the value obtained by actual measurement, and the right side K, ρ 0 and C 0 are constants, so if P(Z) can be known, B/A(Z ) can be found.
超音波周波数の例として、ポンピングパルスWp
としては生体組織内での減衰が余り大きくない
500KHz程度のものが用いられ、測定波パルスWn
としてはそれよりも1桁程度高い5MHz程度のも
のが用いられる。生体組織中では、超音波はほぼ
1dB/MHz/cmの減衰を受ける事が良く知られて
おり、500KHzのWpの場合、ほぼ0.5dB/cmの減
衰を受ける事になる。従つて、第5式のP(Z)
として、例えば
という式を用いてP(Z)を推定しても良い。こ
の場合、第5式より、
但しK′=2ρ0C0/KP(0)
α=0.5/20loge10
つまり、位相復調出力Φ(Z)を微分したものに、
距離Zと共に増大する様な係数K′e+〓Zを乗ずる事
によりB/A(Z)を得る事ができる。As an example of ultrasonic frequency, pumping pulse W p
As such, the attenuation within living tissues is not very large.
About 500KHz is used, and the measurement wave pulse W n
A frequency of about 5MHz, which is about an order of magnitude higher than that, is used. In living tissues, ultrasound waves are almost
It is well known that the attenuation is 1dB/MHz/cm, and in the case of Wp of 500KHz, the attenuation is approximately 0.5dB/cm. Therefore, P(Z) in the fifth equation
For example, P(Z) may be estimated using the following formula. In this case, from equation 5, However, K′=2ρ 0 C 0 /KP(0) α=0.5/20log e 10 In other words, the differentiated phase demodulation output Φ(Z) is
B/A(Z) can be obtained by multiplying by a coefficient K′e + 〓 Z that increases with distance Z.
生体組織中での減衰が1・dB/MHz/cmとい
う様に場所によらず一定、という様な仮定が成立
しない場合は、通常のBモード断層撮像装置でよ
く用いられている様な、距離Z毎に第3図の如き
自由なゲインを与える事のできるいわゆるTGC
(Time Gain Control)を用いても良い事は言う
までもない。 If the assumption that the attenuation in biological tissue is constant regardless of location, such as 1 dB/MHz/cm, does not hold, then the distance A so-called TGC that can give a free gain as shown in Figure 3 for each Z.
It goes without saying that it is also good to use (Time Gain Control).
尚、媒体中の平均音速をC0とした時、Z≒Cot
(t:超音波が送信されてからの時間)であるか
ら、dZ=Co dt
∴dΦ(Z)/dZ=1/C0 dΦ(Z)/dt …(8)
となり、第5式のZによる微分は、時間微分に置
き換えられるのは言うまでもない。 Furthermore, when the average sound speed in the medium is C 0 , Z≒Cot
(t: time since the ultrasonic wave was transmitted), so dZ=Co dt ∴dΦ(Z)/dZ=1/C 0 dΦ(Z)/dt...(8), and Z in the fifth equation Needless to say, the differentiation by can be replaced by the time differentiation.
以上の説明では、距離Zにある反射体からの反
射波の位相Φ(Z)が求まると仮定していたが、
以下の理由で、これは容易ではない。 In the above explanation, it was assumed that the phase Φ(Z) of the reflected wave from the reflector at distance Z can be found, but
This is not easy for the following reasons.
第1に、位相を検出するためには第4図aに示
す如き基準信号と受信信号との位相比較を行うよ
うにされている。しかし反射法の場合、第4図
b,cに示す如く、振動子と反射体との間の距離
が異なるだけで、基準信号に対する受信信号の位
相が大きく変化し、B/A(Z)・P(Z)の影響
による位相シフトを隠してしまう。 First, in order to detect the phase, a phase comparison is made between a reference signal and a received signal as shown in FIG. 4a. However, in the case of the reflection method, as shown in Fig. 4b and c, just a difference in the distance between the transducer and the reflector causes a large change in the phase of the received signal with respect to the reference signal, resulting in B/A(Z). This hides the phase shift due to the influence of P(Z).
第2に、生体組織内からの反射波は、第5図に
示す様に、反射波どうしの重畳が頻繁に起こつて
おり、第5図cに示す如く合成された受信信号は
元のいずれの信号a,bとも大きく異つた位相を
持つ事になつて、やはりB/A(Z)・P(Z)の影
響による位相シフトを隠してしまう。 Second, as shown in Figure 5, reflected waves from within living tissues are often superimposed on each other, and as shown in Figure 5c, the combined received signal is not the same as any of the original signals. Both signals a and b will have significantly different phases, which will hide the phase shift due to the influence of B/A(Z) and P(Z).
この様な現象を除くため、先に本出願人が出願
した特願昭58−227949号においてはポンピングパ
ルスと共に測定用パルスを送信した時の受信信号
の位相と、ポンピングパルスを送らずに測定用パ
ルスだけを送信した時の受信信号の位相との差を
求める様にしている。上記第4図又は第5図に示
した如き、伝搬又はパルス重畳による位相の変化
は、ポンピングパルスの存在する時も存在しない
時も同様に現れるから、それぞれの場合の位相復
調出力を記憶しておいてその差を得る事により、
伝搬又はパルス重畳の影響を除いた、B/A(Z)・
P(Z)の影響のみによる位相変化Φ(Z)を抽出
する事ができる。 In order to eliminate this phenomenon, in Japanese Patent Application No. 58-227949 previously filed by the present applicant, the phase of the received signal when the measurement pulse is transmitted together with the pumping pulse, and the phase of the reception signal when the measurement pulse is transmitted without sending the pumping pulse. The difference from the phase of the received signal when only the pulse is transmitted is determined. As shown in Fig. 4 or 5 above, the phase change due to propagation or pulse superimposition appears in the same way whether a pumping pulse exists or not, so the phase demodulation output in each case is memorized. By obtaining the difference between
It is possible to extract the phase change Φ(Z) due only to the influence of B/A(Z) and P(Z), excluding the influence of propagation or pulse superimposition.
これに対して本発明においては、第6図に示し
た如く、ポンピング波の高音圧部分(正音圧)に
測定波を重畳させた場合と、ポンピング波の低音
圧部分(負音圧)に測定波を重畳させた場合との
測定波の位相変化量を比較する事により、特願昭
58−227949号で述べたポンピング波の有無による
測定波の位相変化量の比較の場合よりも、高感度
にB/Aの分布が検出できる様にしている。 In contrast, in the present invention, as shown in Fig. 6, the measurement wave is superimposed on the high sound pressure portion (positive sound pressure) of the pumping wave, and the measurement wave is By comparing the amount of phase change of the measured wave with the case where waves are superimposed,
The B/A distribution can be detected with higher sensitivity than in the case of comparing the amount of phase change of the measurement wave depending on the presence or absence of the pumping wave as described in No. 58-227949.
以下図を用いて実施例の構成例を、説明する。
第7図において、1はポンピングパルスの送信の
タイミングを発生するタイミング制御部、2は測
定波バーストパルスのための連続波発振器、3は
ポンピングパルス用のドライバ、4はポンピング
パルスの特定の位相(通常は音圧が最大又は最小
の位相)に測定用バーストパルスが重畳される様
に発振器2の出力を切り出すためのゲート回路、
5は測定用振動子7を駆動するためのドライバ、
6はポンピングパルス発生用の振動子、7は測定
用パルス発生用の振動子、8は被測定超音波媒
体、9は受信増幅器、10は位相検出回路、11
は位相検出器10の出力を一時記憶するためのメ
モリ、12はメモリ11の出力から位相検出器1
0の出力を引算するための引算回路、13は微分
回路、14はいわゆるTime Gain Control回路
である。第7図b,cには、振動子6,7の構成
例を、見取り図(第7図b)及び断面図(同図
c)をもつて示してある。第8図には第7図図示
の主要部における時間波形を示してある。第8図
aのパルスが第7図のポンピングパルス用ドライ
バ3に与えられると、第8図cの波形が第7図の
ポンピングパルス発生用振動子6に印加される。
他方、第7図の連続波発振器2の出力は、ゲート
回路4によつて、例えばポンピングパルスの高音
圧部分にだけ測定用パルスが送出される様なタイ
ミング(第8図b左端)だけ切り出され、ドライ
バ5を通つて、第8図dの如き駆動信号が第7図
の測定用振動子7に印加される。この結果、ポン
ピングパルスと測定用パルスとは、例えば第6図
aに示した如きタイミング関係を保ちながら第7
図の被測定超音波媒体8の中を進行する事にな
る。被測定媒体中からの反射波は振動子7で受信
され、受信増幅器9で第8図eの如く増幅された
後、位相検出回路10に入力される。位相検出回
路のもう一方の入力には連続波発振器2の出力が
基準信号として与えられており、第8図fの如く
この2つの入力間の位相差が位相検出回路10か
ら出力されて記憶回路11に送られる。 An example of the configuration of the embodiment will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 7, 1 is a timing control unit that generates the timing of pumping pulse transmission, 2 is a continuous wave oscillator for measurement wave burst pulses, 3 is a driver for pumping pulses, and 4 is a specific phase ( A gate circuit for cutting out the output of the oscillator 2 so that the measurement burst pulse is superimposed on the phase where the sound pressure is usually maximum or minimum;
5 is a driver for driving the measurement vibrator 7;
6 is a transducer for generating pumping pulses, 7 is a transducer for generating measurement pulses, 8 is an ultrasonic medium to be measured, 9 is a receiving amplifier, 10 is a phase detection circuit, 11
12 is a memory for temporarily storing the output of the phase detector 10, and 12 is a memory for temporarily storing the output of the phase detector 10.
A subtraction circuit for subtracting an output of 0, 13 a differentiation circuit, and 14 a so-called time gain control circuit. FIGS. 7b and 7c show an example of the structure of the vibrators 6 and 7, with a sketch (FIG. 7b) and a sectional view (FIG. 7c). FIG. 8 shows time waveforms in the main parts shown in FIG. 7. When the pulse of FIG. 8a is applied to the pumping pulse driver 3 of FIG. 7, the waveform of FIG. 8c is applied to the pumping pulse generating vibrator 6 of FIG.
On the other hand, the output of the continuous wave oscillator 2 in FIG. 7 is extracted by the gate circuit 4 at a timing such that, for example, a measurement pulse is sent out only at the high sound pressure portion of the pumping pulse (left end in FIG. 8b). , a drive signal as shown in FIG. 8d is applied to the measuring vibrator 7 in FIG. 7 through the driver 5. As a result, the pumping pulse and the measurement pulse can be set at the seventh pulse while maintaining the timing relationship as shown in FIG.
It will proceed through the ultrasonic medium 8 to be measured shown in the figure. The reflected wave from the medium to be measured is received by the vibrator 7, amplified by the reception amplifier 9 as shown in FIG. 8e, and then input to the phase detection circuit 10. The output of the continuous wave oscillator 2 is given as a reference signal to the other input of the phase detection circuit, and the phase difference between these two inputs is outputted from the phase detection circuit 10 and sent to the storage circuit as shown in FIG. Sent to 11.
記憶回路11には、トリガ信号として、第8図
a図示のポンピング波駆動タイミングと、第8図
b図示のゲートタイミングとが与えられており、
ポンピング波駆動タイミングの直後のゲートタイ
ミングから一走査線の時間(第8図fのAの期
間)の間信号が記憶され、次のゲートタイミング
パルスで記憶内容を出力して引算回路12に送り
出す。引算回路12では、記憶回路11の出力
(第8図fのA)から、位相検出回路10の出力
(第8図fのB)を引き、ポンピング波の高音圧
部分に測定波が重畳した場合と、低音圧部分に重
畳した場合との位相検出回路の出力の差を第8図
gの如く得て、微分回路13を経て、Time
Gain Control回路14に送り出す。Time Gain
Control回路14には、トリガ信号として第8図
bのゲートタイミング信号が与えられており、測
定用パルスの送信に同期して、第7図の微分回路
13の出力(第8図h)に対して、例えば、第3
図に示す如き時間的に変化する増幅が行われ、最
終出力B/A(Z)が得られる。尚、記憶回路11
は、BBDやCCD等のデイレイラインによるアナ
ログ的なものでも、A/D変換器とメモリ又はシ
フトレジスタを組合わせたデイジタル的なもので
も、どちらでも良い事は言うまでもない。 The storage circuit 11 is given the pumping wave drive timing shown in FIG. 8a and the gate timing shown in FIG. 8b as trigger signals,
The signal is stored for a period of one scanning line (period A in FIG. 8 f) from the gate timing immediately after the pumping wave drive timing, and the stored contents are outputted and sent to the subtraction circuit 12 at the next gate timing pulse. . The subtraction circuit 12 subtracts the output of the phase detection circuit 10 (B in Fig. 8 f) from the output of the memory circuit 11 (A in Fig. 8 f), and the measurement wave is superimposed on the high sound pressure part of the pumping wave. The difference in the output of the phase detection circuit between the case where the sound pressure is superimposed on the low sound pressure part and the case where the sound pressure is superimposed on the low sound pressure part is obtained as shown in FIG.
The signal is sent to the gain control circuit 14. Time gain
The control circuit 14 is given the gate timing signal shown in FIG. 8b as a trigger signal, and synchronized with the transmission of the measurement pulse, the output of the differential circuit 13 shown in FIG. For example, the third
Time-varying amplification as shown in the figure is performed to obtain the final output B/A(Z). It goes without saying that the memory circuit 11 may be an analog type using a delay line such as a BBD or CCD, or a digital type using a combination of an A/D converter and a memory or a shift register.
以上の如く、本発明によれば、超音波媒体の非
線形パラメータB/A(Z)の空間分布を、従来の
様な透過法でなく反射法で得る事ができ、透過法
の場合に必要な水槽等の大きな機械的構造を全く
必要としなくなると共に、種々の部位から対象を
観察できる様になり、操作性を大幅に向上させる
事ができ、しかも、特願昭58−227949号に示すも
のに比べて、B/Aの検出感度を約2倍向上する
事ができる。 As described above, according to the present invention, the spatial distribution of the nonlinear parameter B/A(Z) of the ultrasonic medium can be obtained by the reflection method instead of the conventional transmission method, which is necessary for the transmission method. In addition to completely eliminating the need for large mechanical structures such as a water tank, the object can be observed from various parts, and operability can be greatly improved. In comparison, the detection sensitivity of B/A can be improved approximately twice.
以上の実施例の説明は、特許請求の範囲第1項
および第3項および第4項に関するものであつ
た。特許請求の範囲第1項が、位相検出結果の間
の引算によつて、ポンピングパルスの高音圧部分
に測定波を重畳させた場合、及び、低音圧部分に
重畳させた場合との位相差を得ようとしていたの
に対して、特許請求の範囲第2項は、ポンピング
波の高音圧部分に測定波を重畳させた場合の受信
RF信号と、ポンピング波の低音圧部分に測定波
を重畳させた場合の受信RF信号とを、直接に位
相比較する事によつて、ポンピング波の高音圧部
分に重畳させた場合と低音圧部分に重畳させた場
合との、受信信号の位相差を求めようとするもの
である。構成例を第9図に示す。第9図におい
て、第7図と同じ構成要素には同一の番号を付し
てあり、説明を省略する。第7図と異なるのは、
位相検出回路10と記憶回路11の順序が逆にな
り、引算回路12がなくなつた事である。第9図
の構成を用いる場合には、記憶回路11として
は、RF受信信号を直接記憶できるだけの充分に
高速のアナログ(CCD等による)又はデイジタ
ル(A/D変換器とメモリ又はシフトレジスタに
よる)的な記憶回路が必要である。第9図のシス
テムの動作は、第7図のシステムの動作から容易
に類推できるので説明は省略する。 The above description of the embodiments was related to claims 1, 3, and 4. Claim 1 provides a phase difference between the case where the measurement wave is superimposed on the high sound pressure part of the pumping pulse and the case where it is superimposed on the low sound pressure part by subtraction between the phase detection results. On the other hand, the second claim claims that the measurement wave is superimposed on the high sound pressure part of the pumping wave.
By directly comparing the phases of the RF signal and the received RF signal when the measurement wave is superimposed on the low sound pressure part of the pumping wave, we can compare the received RF signal when the measurement wave is superimposed on the high sound pressure part of the pumping wave and the low sound pressure part. The objective is to find the phase difference between the received signal and the case where it is superimposed on the received signal. A configuration example is shown in FIG. 9. In FIG. 9, the same components as in FIG. 7 are given the same numbers, and their explanations will be omitted. What is different from Figure 7 is that
The order of the phase detection circuit 10 and the memory circuit 11 is reversed, and the subtraction circuit 12 is eliminated. When using the configuration shown in FIG. 9, the memory circuit 11 may be an analog (by CCD, etc.) or digital (by an A/D converter and memory or shift register) that is fast enough to directly store the RF received signal. A storage circuit is required. The operation of the system shown in FIG. 9 can be easily inferred from the operation of the system shown in FIG. 7, so a description thereof will be omitted.
特許請求の範囲第5項は、測定したB/A(Z)
分布のS/N比を向上させる手段に関するもので
ある。非線形パラメータと音圧との積による測定
用パルスの位相変化量が小さい時には、本来の位
相変化量Φ(Z)に対して回路内その他で発生す
る雑音を無視できなくなる。更に、B/A(Z)を
求めるため、Φ(Z)を微分するが、この微分動
作も雑音を大きくする原因となる。従つて得られ
たB/A(Z)には雑音が含まれ易い事になる。こ
の様子を第10図に示す。第10図A図示の無雑
音のB/A(Z)出力に、第10図B図示の雑音N
が加わる事により、第10図C図示の如き信号が
実際には出力される。この対策として、同一部位
をK回測定して、第10図C図示のS1ないしSK
の如き雑音の加わつた信号を行つて、こられを同
一Z座標の点毎に加算すると、各点において信号
成分は振幅でK倍されるが、雑音成分は電力でK
倍されるに過ぎず、もし雑音が不規則雑音であれ
ば、各点における雑音振幅は√倍されるにとど
まる。従つて、S/N比は√倍改善されて、第
10図D図示の如き出力が得られる。 Claim 5 relates to means for improving the S/N ratio of the measured B/A(Z) distribution. When the amount of phase change of the measurement pulse due to the product of the nonlinear parameter and the sound pressure is small, noise generated in the circuit and elsewhere cannot be ignored with respect to the original amount of phase change Φ(Z). Furthermore, in order to obtain B/A(Z), Φ(Z) is differentiated, but this differentiation operation also causes increased noise. Therefore, the obtained B/A(Z) is likely to contain noise. This situation is shown in FIG. By adding the noise N shown in FIG. 10B to the noise-free B/A(Z) output shown in FIG. 10A, a signal as shown in FIG. 10C is actually output. As a countermeasure for this, measure the same part K times and measure S 1 to S K shown in Figure 10C.
If we take a signal with added noise like , and add these points at the same Z coordinate, the signal component at each point will be multiplied by K in amplitude, but the noise component will be multiplied by K in power.
If the noise is random noise, the noise amplitude at each point is only multiplied by √. Therefore, the S/N ratio is improved by a factor of √, and an output as shown in FIG. 10D is obtained.
この方法を用いたシステムの構成例を第11図
に示す。第11図において、第7図と同一の構成
要素には同一の番号を付してあり、説明は省略す
る。第11図において、16は、ポンピングパル
スの送信繰り返し周期Tだけ信号を遅らせる遅延
回路であり、例えばBBDやCCD等のアナログ的
手段で実現しても良いし、又、A/D変換器とシ
フトレジスタ又はメモリとを用いたデイジタル的
手段で実現しても良い事は言うまでもない。15
は加算器であり、遅延回路の種類に応じてアナロ
グ又はデイジタルのいずれのタイプでも良い。第
11図図示の構成の場合、Time Gain Control
回路14の出力が同一のZ軸座標の各点毎に加算
される事は明らかであり、いわゆる同期加算によ
りS/N比の改善を行う事ができる。 An example of the configuration of a system using this method is shown in FIG. In FIG. 11, the same components as in FIG. 7 are given the same numbers, and their explanations will be omitted. In FIG. 11, 16 is a delay circuit that delays the signal by the transmission repetition period T of the pumping pulse, and may be realized by analog means such as BBD or CCD, or by an A/D converter and a shift circuit. Needless to say, it may be realized by digital means using registers or memory. 15
is an adder, and may be of either analog or digital type depending on the type of delay circuit. In the case of the configuration shown in Figure 11, Time Gain Control
It is clear that the output of the circuit 14 is added for each point on the same Z-axis coordinate, and the S/N ratio can be improved by so-called synchronous addition.
本発明においては、更に特許請求の範囲第6項
に示す如く、B/A(Z)の二次元又は三次元分布
を得る事が可能となる。これまでの説明で明らか
なな様に、特定の走査線上のB/A(Z)の分布を
得る事ができるから、ポンピングパルス用振動子
6及び測定パルス用振動子7の相対位置を一定に
保つたままでxまたは/およびy方向に移動さ
せ、各xまたは/およびy座標に対応したメモリ
アドレスにB/A(Z)の値を記憶しておけば、B/A
(Z)の二次元または/および3次元分布を得る
事ができる。 In the present invention, it is further possible to obtain a two-dimensional or three-dimensional distribution of B/A(Z), as shown in claim 6. As is clear from the above explanation, since the distribution of B/A(Z) on a specific scanning line can be obtained, the relative positions of the pumping pulse transducer 6 and the measuring pulse transducer 7 can be kept constant. If you move it in the x or/and y direction while maintaining the same position and store the value of B/A (Z) in the memory address corresponding to each x or/and y coordinate, you can create a two-dimensional representation of B/A (Z). Or/and a three-dimensional distribution can be obtained.
例えば第12図に示す如く、ポンピングパルス
用振動子Xpと測定パルス用振動子Xnとをそれぞ
れアレイ振動子としたものを使い、いわゆる電子
スキヤンを行えば、容易にB/A(Z)の二次元分
布を得る事ができるのは明らかである。又第12
図図示の振動子アレイを図のy軸方向に拡張し
て、例えば第13図の様な構成の振動子アレイを
用いれば、容易にB/A(Z)の三次元分布を得る
事ができるのは明らかである。 For example, as shown in FIG. 12, if a so-called electronic scan is performed using a pumping pulse transducer X p and a measuring pulse transducer X n as array transducers, B/A(Z) can be easily obtained. It is clear that we can obtain a two-dimensional distribution of . Also the 12th
By expanding the illustrated transducer array in the y-axis direction of the figure and using a transducer array configured as shown in FIG. 13, for example, a three-dimensional distribution of B/A(Z) can be easily obtained. It is clear that
以上の説明では、二次元又は三次元のB/A(Z)
の分布を得るのに、第12図または第13図の如
き振動子アレイを用いる場合について説明した
が、第7図bの如き振動子を用いて機械的に一次
元又は二次元に走査する事により、二次元又は三
次元のB/A(Z)の分布を得ても良い事は言うま
でもない。 In the above explanation, we have explained the case where a transducer array as shown in Fig. 12 or Fig. 13 is used to obtain a two-dimensional or three-dimensional B/A(Z) distribution. It goes without saying that a two-dimensional or three-dimensional distribution of B/A(Z) may be obtained by mechanically scanning in one or two dimensions using a vibrator.
又、以上の説明では、ポンピングパルス用振動
子と測定パルス用振動子とは、横方向にずれた位
置に隣合わせに設けられていたが、特許請求の範
囲第7項に示した様に、例えば第14図に示す如
く、ポンピングパルス用の振動子Xpと測定パル
ス用の振動子Xnとを重合わせても良い。この場
合、第14図の測定パルス用振動子Xnとしては
例えば柔軟で音響インピーダンスが生体組織のそ
れに近いいわゆるPVDFを、ポンピングパルス用
振動子Xpとしては例えば硬くて音響インピーダ
ンスの大きないわゆるPZTを用いると、ポンピ
ングパルスはPVDF層を殆ど減衰なく通過でき、
しかもPZT層はPVDF層に対してパツキング層
BKとして作用する等、極めて具合の良い振動子
構造を実現できる。 Furthermore, in the above explanation, the pumping pulse vibrator and the measurement pulse vibrator are provided side by side at laterally shifted positions, but as shown in claim 7, for example, As shown in FIG. 14, the pumping pulse vibrator X p and the measurement pulse vibrator X n may be superimposed. In this case, the measuring pulse transducer X n shown in Fig. 14 is, for example, a so-called PVDF, which is flexible and has an acoustic impedance close to that of living tissue, and the pumping pulse transducer X p is, for example, a so-called PZT, which is hard and has a large acoustic impedance. When used, the pumping pulse can pass through the PVDF layer with little attenuation,
Moreover, the PZT layer is a packing layer compared to the PVDF layer.
It is possible to realize an extremely suitable vibrator structure, such as acting as a BK.
(E) 発明の効果
以上述べた如く、本発明によれば、以前に提案
した超音波媒体の非線形パラメータB/A(Z)の
測定法に比べて、よりコンパクトな装置構成で、
しかもより操作性の優れた反射法によつて、B/A
(Z)の分布を測定する事ができ、更に、特願昭
58−227949号に示すものよりも、2倍程度高感度
な測定が可能となる。(E) Effects of the invention As described above, according to the present invention, compared to the previously proposed method for measuring the nonlinear parameter B/A(Z) of an ultrasonic medium, a more compact device configuration is possible.
Furthermore, the distribution of B/A (Z) can be measured using the reflection method, which is easier to operate.
It is possible to perform measurements that are about twice as sensitive as those shown in No. 58-227949.
第1図および第2図は本発明の前提概念を説明
する説明図、第3図はいわゆるTime Gain
Controlの概念を説明する説明図、第4図および
第5図は、反射波の位相の概念を説明する説明
図、第6図は本発明において用いられる測定用超
音波パルスとポンピング用超音波パルスとの送出
タイミングを説明する説明図、第7図は本発明の
一実施例構成、第8図は第7図図示構成の動作を
説明する説明図、第9図は第7図に対応する一実
施例構成、第10図は同期加算の概念を説明する
ための説明図、第11図は同期加算を行うための
一実施例構成、第12図ないし第14図は振動子
の種々の実施形態例を示す。図中、1はタイミン
グ制御部、2は連続波発振器、3はポンピングパ
ルス用ドライバ、4はゲート回路、5は測定パル
ス用ドライバ、6はポンピングパルス用振動子、
7は測定パルス用振動子、8は被測定超音波媒
体、9は受信増幅器、10は位相検出回路、11
は記憶回路、12は引算回路、13は微分回路、
14はTime Gain Control回路、15は加算回
路、16は遅延回路を表す。
Figures 1 and 2 are explanatory diagrams explaining the premise concept of the present invention, and Figure 3 is a so-called Time Gain
An explanatory diagram explaining the concept of control, Figures 4 and 5 are explanatory diagrams explaining the concept of the phase of reflected waves, and Figure 6 shows the measurement ultrasonic pulse and pumping ultrasonic pulse used in the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the transmission timing of the configuration shown in FIG. 7, FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating the operation of the configuration shown in FIG. 7, and FIG. Example configuration, FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the concept of synchronous addition, FIG. 11 is an example configuration for performing synchronous addition, and FIGS. 12 to 14 are various embodiments of the vibrator. Give an example. In the figure, 1 is a timing control section, 2 is a continuous wave oscillator, 3 is a pumping pulse driver, 4 is a gate circuit, 5 is a measurement pulse driver, 6 is a pumping pulse vibrator,
7 is a measurement pulse transducer, 8 is an ultrasonic medium to be measured, 9 is a receiving amplifier, 10 is a phase detection circuit, 11
is a memory circuit, 12 is a subtraction circuit, 13 is a differentiation circuit,
14 represents a time gain control circuit, 15 represents an adder circuit, and 16 represents a delay circuit.
Claims (1)
つ低音圧の超音波パルスを送出する送受信兼用
の超音波振動子と、 (ロ) 該測定用超音波パルスと殆ど同一場所から殆
ど同一方向にポンピング用の比較的低周波且つ
高音圧の超音波パルスを該超音波媒体内に送出
する超音波振動子と、 (ハ) 該測定用超音波パルスが該ポンピング用超音
波パルスの予め定められた複数の特定の位相の
うちのいずれか1つの部分に重畳する様に送出
されるべく、振動子の駆動タイミングを制御す
る手段と、 (ニ) 該測定用超音波パルスの該超音波媒体内から
の反射波、から成る受信信号の位相を検出する
手段と、 (ホ) ポンピング用超音波パルスの上記特定の位相
のうちのいずれか1つに重畳する様に測定用超
音波パルスを送信した時に検出した受信信号の
位相(時間の関数)とポンピング用超音波パル
スの別の特定位相の部分に重畳する様に測定用
超音波パルスを送出した時に検出した受信信号
の位相(時間の関数)との差(時間の関数)を
求める手段と、 (ヘ) (ホ)で求めた、時間の関数としての位相差を微
分する事により、該超音波媒体の等価非線形パ
ラメータの、該測定用ビーム上の空間的分布を
求める手段 を有する事を特徴とする超音波媒体の非線形パラ
メータ分布測定装置。 2 上記予め定められた複数の特定の位相は、ポ
ンピング波の高音圧部(正音圧)及び低音圧部
(負音圧)である事を特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の超音波媒体の非線形パラメータ分布
測定装置。 3 ポンピング用超音波の音圧が超音波媒体内部
に行くと共に小さくなる効果を補償する手段とし
て、第1項(ヘ)の微分出力の後段に、時間と共に利
得の増大する増幅器を設けた事を特徴とする特許
請求範囲第1項または第2項記載の超音波媒体の
非線形パラメータ分布測定装置。 4 同一の測定ビーム線上の同一位置に対応する
非線形パラメータ値を、複数回の超音波パルスの
送受信毎に加算するいわゆる同期加算回路を持つ
事を特徴とする第1項ないし第3項いずれか記載
の超音波媒体の非線形パラメータ分布測定装置。 5 測定用およびポンピング用の振動子の組を一
次元的又は二次元的に走査する事により、二次元
的又は三次元的な等価非線形パラメータ分布像を
得るための走査部・表示部を持つ事を特徴とする
第1項ないし第4項いずれか記載の超音波媒体の
非線形パラメータ分布測定装置。 6 ポンピング用の振動子は材料としていわゆる
PZT等の圧電セラミツクを使用した単板または
アレイ振動子であり、測定用の振動子は材料とし
ていわゆるPVDFの如き有機圧電フイルムを使用
した単板又はアレイ振動子であつて、且つ、後者
は前者の前面を被覆する様に配置された振動子を
用いる事を特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第5項いずれか記載の超音波媒体の非線形パラ
メータ分布測定装置。 7 (イ) 超音波媒体内に測定用の比較的高周波且
つ低音圧の超音波パルスを送出する送受信兼用
の超音波振動子と、 (ロ) 該測定用超音波パルスと殆ど同一場所から殆
ど同一方向にポンピング用の比較的低周波且つ
高音圧の超音波パルスを該超音波媒体内に送出
する超音波振動子と、 (ハ) 該測定用超音波パルスが該ポンピング用超音
波パルスの予め定められた複数の特定の位相の
うちのいずれか1つの部分に重畳する様に送出
されるべく、振動子の駆動タイミングを制御す
る手段と、 (ニ) ポンピング用超音波パルスの上記特定位相の
いずれか1つに重畳する様に測定用超音波パル
スを送信した時の受信信号(いわゆるRF信号)
とポンピング用超音波パルスの別の特定位相の
部分に重畳する様に測定用超音波パルスを送出
した時の受信信号(RF信号)との位相差をRF
信号間の位相比較を行つて求める手段と、 (ホ) (ニ)で求めた、時間の関数としての位相差を微
分する事により、該超音波媒体の等価非線形パ
ラメータの、該測定用ビーム上の空間的分布を
求める手段 を有することを特徴とする超音波媒体の非線形パ
ラメータ分布測定装置。 8 上記予め定められた複数の特定の位相は、ポ
ンピング波の高音圧部(正音圧)及び低音圧部
(負音圧)である事を特徴とする特許請求の範囲
第7項記載の超音波媒体の非線形パラメータ分布
測定装置。 9 ポンピング用超音波の音圧が超音波媒体内部
に行くと共に小さくなる効果を補償する手段とし
て、第7項(ホ)の微分出力の後段に、時間と共に利
得の増大する増幅器を設けた事を特徴とする特許
請求範囲第7項または第8項記載の超音波媒体の
非線形パラメータ分布測定装置。 10 同一の測定ビーム線上の同一位置に対応す
る非線形パラメータ値を、複数回の超音波パルス
の送受信毎に加算するいわゆる同期加算回路を持
つ事を特徴とする第7項ないし第9項いずれか記
載の超音波媒体の非線形パラメータ分布測定装
置。 11 測定用およびポンピング用の振動子の組を
一次元的又は二次元的に走査する事により、二次
元的又は三次元的な等価非線形パラメータ分布像
を得るための走査部・表示部を持つ事を特徴とす
る第7項ないし第10項いずれか記載の超音波媒
体の非線形パラメータ分布測定装置。 12 ポンピング用の振動子は材料としていわゆ
るPZT等の圧電セラミツクを使用した単板また
はアレイ振動子であり、測定用の振動子は材料と
していわゆるPVDFの如き有機圧電フイルムを使
用した単板又はアレイ振動子であつて、且つ、後
者は前者の前面を被覆する様に配置された振動子
を用いる事を特徴とする特許請求の範囲第7項な
いし第11項いずれか記載の超音波媒体の非線形
パラメータ分布測定装置。[Scope of Claims] 1. (a) An ultrasonic transducer for both transmitting and receiving purposes that sends out an ultrasonic pulse of relatively high frequency and low sound pressure for measurement into an ultrasonic medium; (b) The ultrasonic pulse for measurement an ultrasonic transducer that sends a relatively low frequency and high sound pressure ultrasonic pulse for pumping into the ultrasonic medium from almost the same place in almost the same direction; (c) the measuring ultrasonic pulse is for pumping; (d) means for controlling the drive timing of the transducer so that the ultrasonic pulse is transmitted so as to be superimposed on any one of a plurality of predetermined specific phases of the ultrasonic pulse; (d) the measuring ultrasonic wave; means for detecting the phase of a received signal consisting of a reflected wave of a pulse from within the ultrasonic medium; (e) measuring so as to be superimposed on any one of the specific phases of the pumping ultrasonic pulse The phase (function of time) of the received signal detected when transmitting the ultrasonic pulse for measurement and the received signal detected when transmitting the ultrasonic pulse for measurement so as to be superimposed on another specific phase part of the ultrasonic pulse for pumping. The equivalent nonlinearity of the ultrasonic medium is obtained by differentiating the phase difference as a function of time obtained in (f) and (e). 1. A nonlinear parameter distribution measuring device for an ultrasonic medium, comprising means for determining the spatial distribution of parameters on the measurement beam. 2. The ultrasonic wave according to claim 1, wherein the plurality of predetermined specific phases are a high sound pressure part (positive sound pressure) and a low sound pressure part (negative sound pressure) of the pumping wave. Device for measuring nonlinear parameter distribution of media. 3. As a means of compensating for the effect that the sound pressure of the pumping ultrasonic wave decreases as it goes inside the ultrasonic medium, an amplifier whose gain increases with time is installed after the differential output in the first term (f). An apparatus for measuring nonlinear parameter distribution of an ultrasonic medium according to claim 1 or 2, characterized in that: 4. Any one of items 1 to 3, characterized by having a so-called synchronous addition circuit that adds nonlinear parameter values corresponding to the same position on the same measurement beam line each time multiple ultrasound pulses are transmitted and received. Nonlinear parameter distribution measuring device for ultrasonic media. 5. Having a scanning unit/display unit for obtaining a two-dimensional or three-dimensional equivalent nonlinear parameter distribution image by scanning a set of measurement and pumping transducers one-dimensionally or two-dimensionally. 5. A nonlinear parameter distribution measuring device for an ultrasonic medium according to any one of items 1 to 4, characterized in that: 6 Pumping oscillators are made of so-called materials.
It is a single plate or array vibrator using piezoelectric ceramic such as PZT, and the measuring vibrator is a single plate or array vibrator using an organic piezoelectric film such as so-called PVDF as a material, and the latter is different from the former. 6. A nonlinear parameter distribution measuring device for an ultrasonic medium according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the device uses a vibrator arranged so as to cover the front surface of the ultrasonic medium. 7 (a) An ultrasonic transducer for both transmitting and receiving purposes that sends out ultrasonic pulses of relatively high frequency and low sound pressure for measurement into an ultrasonic medium; (c) an ultrasonic transducer that sends an ultrasonic pulse of relatively low frequency and high sound pressure for pumping in a direction into the ultrasonic medium; (d) means for controlling the driving timing of the vibrator so as to be transmitted so as to be superimposed on any one of the plurality of specific phases of the pumping ultrasonic pulse; and (d) any of the specific phases of the pumping ultrasonic pulse Received signal (so-called RF signal) when ultrasonic pulses for measurement are transmitted so as to be superimposed on one
RF is the phase difference between the received signal (RF signal) when the measuring ultrasonic pulse is sent out so as to be superimposed on another specific phase part of the pumping ultrasonic pulse.
The equivalent nonlinear parameters of the ultrasonic medium are determined on the measurement beam by means of calculating the phase difference between the signals, and by differentiating the phase difference as a function of time obtained in (e) and (d). 1. A nonlinear parameter distribution measuring device for an ultrasonic medium, characterized in that it has means for determining a spatial distribution of. 8. The ultrasonic wave according to claim 7, wherein the plurality of predetermined specific phases are a high sound pressure part (positive sound pressure) and a low sound pressure part (negative sound pressure) of the pumping wave. Device for measuring nonlinear parameter distribution of media. 9. As a means of compensating for the effect that the sound pressure of the pumping ultrasonic wave decreases as it goes inside the ultrasonic medium, an amplifier whose gain increases with time is installed after the differential output in item 7 (e). An apparatus for measuring nonlinear parameter distribution of an ultrasonic medium according to claim 7 or 8. 10. Any one of items 7 to 9, characterized by having a so-called synchronous addition circuit that adds nonlinear parameter values corresponding to the same position on the same measurement beam line every time an ultrasound pulse is transmitted and received a plurality of times. Nonlinear parameter distribution measurement device for ultrasonic media. 11 Having a scanning unit/display unit for obtaining a two-dimensional or three-dimensional equivalent nonlinear parameter distribution image by scanning a set of measurement and pumping transducers one-dimensionally or two-dimensionally. 11. The nonlinear parameter distribution measuring device for an ultrasonic medium according to any one of items 7 to 10, characterized in that: 12 The pumping resonator is a single plate or array vibrator using a piezoelectric ceramic such as PZT as a material, and the measuring vibrator is a single plate or array vibrator using an organic piezoelectric film such as PVDF as a material. The nonlinear parameter of an ultrasonic medium according to any one of claims 7 to 11, characterized in that the latter uses a vibrator arranged so as to cover the front surface of the former. Distribution measuring device.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59109831A JPS60253434A (en) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | Apparatus for measuring non-linear parameter distribution ofultrasonic medium |
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| EP84308324A EP0147955B1 (en) | 1983-12-02 | 1984-11-30 | Ultrasonic non-linear parameter measuring system |
| DE8484308324T DE3474211D1 (en) | 1983-12-02 | 1984-11-30 | Ultrasonic non-linear parameter measuring system |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP59109831A JPS60253434A (en) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | Apparatus for measuring non-linear parameter distribution ofultrasonic medium |
Publications (2)
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|---|---|
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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1984
- 1984-05-30 JP JP59109831A patent/JPS60253434A/en active Granted
Also Published As
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