JPH069563B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPH069563B2 JPH069563B2 JP20825084A JP20825084A JPH069563B2 JP H069563 B2 JPH069563 B2 JP H069563B2 JP 20825084 A JP20825084 A JP 20825084A JP 20825084 A JP20825084 A JP 20825084A JP H069563 B2 JPH069563 B2 JP H069563B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- beam width
- ultrasonic diagnostic
- diagnostic apparatus
- delay time
- ultrasonic
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は超音波反射法により音速計測および組織の均一
性計測することにより、肝硬変、脂肪肝を検出する装置
に関する。
性計測することにより、肝硬変、脂肪肝を検出する装置
に関する。
超音波により、肝硬変、脂肪肝を検出する試みは、これ
まで行なわれていない。
まで行なわれていない。
従来、種々の肝臓状態につき、音速計測が行なわれた例
がいくつかある。
がいくつかある。
例えば、反射法による音速測定例としてウルトラサウン
ド・イン・メディシン・アンド・バイオロジー(Ultras
ound in Medicine & Biology)誌,第8巻,第4号,第
413〜420頁に記載のメジャーメント・オブ・ベロ
シティー・オブ・プロパゲーション・フロム・ウルトラ
ソニック・パルスエコー・データ(Mesurement of Velo
city of Propagation from Ultrasonic Pulse-Echo Dat
a)なる文献に示された例がある。この方法は、同一タ
ーゲットに対し、2方向から超音波ビームを送受し、生
体と音響カップリング液との界面での屈折を利用する方
法である。
ド・イン・メディシン・アンド・バイオロジー(Ultras
ound in Medicine & Biology)誌,第8巻,第4号,第
413〜420頁に記載のメジャーメント・オブ・ベロ
シティー・オブ・プロパゲーション・フロム・ウルトラ
ソニック・パルスエコー・データ(Mesurement of Velo
city of Propagation from Ultrasonic Pulse-Echo Dat
a)なる文献に示された例がある。この方法は、同一タ
ーゲットに対し、2方向から超音波ビームを送受し、生
体と音響カップリング液との界面での屈折を利用する方
法である。
また別の方法として本発明者等が既に出願した高分解能
超音波断層装置による音速計測法(特願昭58-23548、特
願昭58-77428、特願昭58-150139)がある。
超音波断層装置による音速計測法(特願昭58-23548、特
願昭58-77428、特願昭58-150139)がある。
しかし、音速パラメータのみで、肝硬変、脂肪肝などの
種々の肝臓状態を精度よく検出することは不可能であっ
た。
種々の肝臓状態を精度よく検出することは不可能であっ
た。
本発明は高分解能超音波断層装置により、反射法によ
り、組織の均一性を表わすパラメータとして超音波ビー
ムのビーム幅を計測し、このビーム幅と音速とから、肝
硬変と脂肪肝を検出しようとするものである。
り、組織の均一性を表わすパラメータとして超音波ビー
ムのビーム幅を計測し、このビーム幅と音速とから、肝
硬変と脂肪肝を検出しようとするものである。
本発明の特徴は、受波信号の遅延手段の遅延時間を可変
とし、装置の想定音速を変化させることにより、媒質音
速を計測する手段と、超音波ビーム幅を計測することに
より組織の均一性を計測する手段とにより、肝硬変、脂
肪肝を検出しようとするものである。
とし、装置の想定音速を変化させることにより、媒質音
速を計測する手段と、超音波ビーム幅を計測することに
より組織の均一性を計測する手段とにより、肝硬変、脂
肪肝を検出しようとするものである。
本発明の他の特徴は以下の実施例の説明にて明らかにさ
れる。
れる。
はじめに、媒質の均一性計測の実施例について述べる。
実施例の説明に先だち、理解の容易のために従来のリニ
ア型超音波診断装置の概要を第1図により説明する。1
〜Nは接触子の全配列素子、1〜nは送受波口径D内の
配列素子である。送受波口径位置をa,b,cと順次移
動させることにより超音波ビームはa′,b′,c′と
移動する。この従来装置では送受波口径はほぼ同一であ
りコスト,パーフォマンスから比較的小口径が採用され
ている。
ア型超音波診断装置の概要を第1図により説明する。1
〜Nは接触子の全配列素子、1〜nは送受波口径D内の
配列素子である。送受波口径位置をa,b,cと順次移
動させることにより超音波ビームはa′,b′,c′と
移動する。この従来装置では送受波口径はほぼ同一であ
りコスト,パーフォマンスから比較的小口径が採用され
ている。
第2図は本発明の一実施例であり、送波口径D1と受波
口径D2が異口径、かつ受波口径D2が従来装置に比
し、大口径となっている。従って、送受波指向特性はほ
ぼ受波口径D2により決定され、分解能R,焦点深度L
はそれぞれ次式で与えられる。
口径D2が異口径、かつ受波口径D2が従来装置に比
し、大口径となっている。従って、送受波指向特性はほ
ぼ受波口径D2により決定され、分解能R,焦点深度L
はそれぞれ次式で与えられる。
R=λ/D2 ……(1) L=4λ(X/D2)2 ……(2) ここでλ:波長,X:深度である。例えば深度X=10
0mm,波長λ=0.43mm,受波口径D2=64mmのと
き、分解能R=0.007(rad)=0.4(deg),焦点深度L=4
mmとなる。
0mm,波長λ=0.43mm,受波口径D2=64mmのと
き、分解能R=0.007(rad)=0.4(deg),焦点深度L=4
mmとなる。
このように、高分解能かつ焦点深度が浅くなると、媒質
中の音速度の影響が大きくなる。換言すると装置設計時
の設定音速が被検体の媒質中の音速と大きくずれている
と、高分解能は得られない。
中の音速度の影響が大きくなる。換言すると装置設計時
の設定音速が被検体の媒質中の音速と大きくずれている
と、高分解能は得られない。
第2図に示すように、深度X,配列素子Y(原点は口径
中心)とし、収束用遅延時間と媒質内音速の初期値をそ
れぞれτ0(Y),V0とすれば となる。ここで右辺は幾何形状のみで決定される値であ
る。
中心)とし、収束用遅延時間と媒質内音速の初期値をそ
れぞれτ0(Y),V0とすれば となる。ここで右辺は幾何形状のみで決定される値であ
る。
媒質内の正確な音速をVとしたとき、深度Xの反射体の
画像がフォーカスするように遅延時間τ0(Y)を遅延
時間τ(Y)に変化させるものとする。このとき、 となるはずである。
画像がフォーカスするように遅延時間τ0(Y)を遅延
時間τ(Y)に変化させるものとする。このとき、 となるはずである。
式(3),(4)より、媒質の正確な音速Vは V=V0・τ0(Y)/τ(Y) …(5) となり、V0・τ0(Y)は既知であるので、τ(Y)
を知れば音速Vが計測されることになる。
を知れば音速Vが計測されることになる。
第3図は1チャンネル受波遅延回路の実施例である。1
0は遅延回路,11はA−D変換器,12はラインメモ
リ,13はタイミング発生器,14はクロック発生器で
ある。15は入力端子,16は出力端子である。いまク
ロック発生器14のクロック周波数f0のとき遅延回路
10の遅延時間をτ0(Y)とすれば、クロック周波数
をf0Pに変化したときの遅延時間τ(Y)は となる。したがって(5),(6)より となる。
0は遅延回路,11はA−D変換器,12はラインメモ
リ,13はタイミング発生器,14はクロック発生器で
ある。15は入力端子,16は出力端子である。いまク
ロック発生器14のクロック周波数f0のとき遅延回路
10の遅延時間をτ0(Y)とすれば、クロック周波数
をf0Pに変化したときの遅延時間τ(Y)は となる。したがって(5),(6)より となる。
このように可変遅延手段のクロック周波数の変化f0P/
f0と初期音速V0から媒質中の正確な音速Vを計測さ
れることになる。
f0と初期音速V0から媒質中の正確な音速Vを計測さ
れることになる。
第4図において、21は前置増幅器,10は受波整相
器,22は圧縮および検波器,23は切換器,24は制
御回路,25は画像表示器,14はクロック周波数発生
器,26は超音波ビーム幅(BW)検出器,27は音速
の平均値 と標準偏差(ΔV)検出器,28は上記各パラメータ
(ビーム幅BW,音速の平均値 および標準偏差(ΔV)の計測値表示器である。20は
電子走査形超音波断層装置である。受波整相器10の遅
延素子の遅延時間はクロック周波数発生器14により制
御されることは前述のとおりである。
器,22は圧縮および検波器,23は切換器,24は制
御回路,25は画像表示器,14はクロック周波数発生
器,26は超音波ビーム幅(BW)検出器,27は音速
の平均値 と標準偏差(ΔV)検出器,28は上記各パラメータ
(ビーム幅BW,音速の平均値 および標準偏差(ΔV)の計測値表示器である。20は
電子走査形超音波断層装置である。受波整相器10の遅
延素子の遅延時間はクロック周波数発生器14により制
御されることは前述のとおりである。
制御回路24において、画像表示器25の任意のX座標
X0を選択し、1走査線区間(例えば64μs)のみ制
御信号を発生する。このとき切換器23はONとなり圧
縮,検波器22の出力をビーム幅検出器26に入力す
る。
X0を選択し、1走査線区間(例えば64μs)のみ制
御信号を発生する。このとき切換器23はONとなり圧
縮,検波器22の出力をビーム幅検出器26に入力す
る。
第5図にY方向の1走査線のデータ例を示す。
第5図において、横軸は方位θ(θ=Y/X0),縦軸
は利得Gである。これは断層装置のビームパターンを示
す。ビーム幅検出器26において−6dBビーム幅BW
0(またはBW)を自動計測する。均一媒質中の超音波
ビームの利得とビーム幅をそれぞれG0,BW0とすれ
ば、不均一媒質に対しては、指向特性が劣化し、それぞ
れG,BWとなる(参考文献例,ジョン・ウィリー・ア
ンド・サンズ社(John Wiley & Sons,Inc.)発行,プリ
ンシプルズ・オブ・アパーチャー・アンド・アレイ・シ
ステム・デザイン(Principles of Aperture & Array S
ystem Design)第303頁)。このように媒質の均一性
と超音波ビーム幅は強い相関があるので、超音波ビーム
幅計測から媒質の均一性を推定することができる。
は利得Gである。これは断層装置のビームパターンを示
す。ビーム幅検出器26において−6dBビーム幅BW
0(またはBW)を自動計測する。均一媒質中の超音波
ビームの利得とビーム幅をそれぞれG0,BW0とすれ
ば、不均一媒質に対しては、指向特性が劣化し、それぞ
れG,BWとなる(参考文献例,ジョン・ウィリー・ア
ンド・サンズ社(John Wiley & Sons,Inc.)発行,プリ
ンシプルズ・オブ・アパーチャー・アンド・アレイ・シ
ステム・デザイン(Principles of Aperture & Array S
ystem Design)第303頁)。このように媒質の均一性
と超音波ビーム幅は強い相関があるので、超音波ビーム
幅計測から媒質の均一性を推定することができる。
第6図は装置の想定音速Vを変化させたときの超音波ビ
ーム幅(BW)の変化を示す。均一媒質に対して想定音
速(V)が生体音速V0と一致した場合に超音波ビーム
幅は最小となりBW0となる。このとき音速の標準偏差
はΔV0である。一方、不均一媒質に対しては、ビーム
幅が最小(BW)となるのは特定の音速ではない。この
とき標準偏差ΔVは、均一媒質に対し、大きくなる。こ
こで標準偏差としては例えば、ビーム幅が、最小値BW
の2倍となるときの想定音速V1,V2の差として定義
する。
ーム幅(BW)の変化を示す。均一媒質に対して想定音
速(V)が生体音速V0と一致した場合に超音波ビーム
幅は最小となりBW0となる。このとき音速の標準偏差
はΔV0である。一方、不均一媒質に対しては、ビーム
幅が最小(BW)となるのは特定の音速ではない。この
とき標準偏差ΔVは、均一媒質に対し、大きくなる。こ
こで標準偏差としては例えば、ビーム幅が、最小値BW
の2倍となるときの想定音速V1,V2の差として定義
する。
第6図において装置の想定音速を変化させる方法とし
て、手動によりクロック周波数発生器14を変化させて
も、自動的に変化させてもよいことは明らかである。
て、手動によりクロック周波数発生器14を変化させて
も、自動的に変化させてもよいことは明らかである。
このように、組織の均一性計測法として、超音波ビーム
幅(BW)による方法、または、装置の想定音速を変化
させたときの音速の標準偏差(ΔV)による方法が考え
られる。
幅(BW)による方法、または、装置の想定音速を変化
させたときの音速の標準偏差(ΔV)による方法が考え
られる。
第7図は、本発明者等が臨床実験により得た、種々の肝
臓と、平均音速(V)である。この図から明らかなよう
に、脂肪肝は、正常肝、肝硬変より十分、音速が遅いこ
とは明らかである。しかし、第8図に示すように肝硬変
と、正常肝との音速は一部オーパーラップしているた
め、音速パラメータ例えば のみで両者を分類することは困難である。
臓と、平均音速(V)である。この図から明らかなよう
に、脂肪肝は、正常肝、肝硬変より十分、音速が遅いこ
とは明らかである。しかし、第8図に示すように肝硬変
と、正常肝との音速は一部オーパーラップしているた
め、音速パラメータ例えば のみで両者を分類することは困難である。
本発明者等が、種々の肝臓の組織の音響特性について、
詳細に検討した結果、以下の結果が明らかとなった。
詳細に検討した結果、以下の結果が明らかとなった。
すなわち、正常肝、脂肪肝は組織が比較的均一であるの
に対し、肝硬変は超音波波長に対し、十分大きい不規則
なブロックの集合体となっており、不均一であるという
ことである。
に対し、肝硬変は超音波波長に対し、十分大きい不規則
なブロックの集合体となっており、不均一であるという
ことである。
したがって、平均音速以外に、組織の均一性を計測すれ
ば、3種の肝臓状態が分類可能であることが明らかとな
った。
ば、3種の肝臓状態が分類可能であることが明らかとな
った。
組織の均一性としてビーム幅(BW)または音速の標準
偏差(ΔV)を求めればよいことは前述の通りである。
偏差(ΔV)を求めればよいことは前述の通りである。
以下において例としてビーム幅(BW)を組織の均一性
パラメータとして用した場合について説明する。
パラメータとして用した場合について説明する。
第8図において次の診断論理、すなわち とする。
ここで、BWは組織の均一性を表わすパラメータであり
BW1は閾値である。Vは平均音速を表わすパラメータ
であり、Vα,Vβは閾値である。
BW1は閾値である。Vは平均音速を表わすパラメータ
であり、Vα,Vβは閾値である。
第9図は実施例であり、30は平均音速検出回路、31
は組織の均一性検出回路、32は診断論理演算回路であ
り、式(8)の判定を行うものである。33は病名表示
器であり、診断結果を表示するものである。
は組織の均一性検出回路、32は診断論理演算回路であ
り、式(8)の判定を行うものである。33は病名表示
器であり、診断結果を表示するものである。
このように、音速パラメータのみでは、肝硬変と正常肝
とは分離不可能であったものが、組織の均一性パラメー
タを追加することにより、より高精度に肝硬変を自動診
断することが可能となる。
とは分離不可能であったものが、組織の均一性パラメー
タを追加することにより、より高精度に肝硬変を自動診
断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】 第1図は電子走査型超音波断層装置の走査方法説明図、
第2図は本発明の説明図、第3図は本発明の整相器の実
施例であり、11はA/D変換器、12はラインメモ
リ、14はクロック周波数発生器である。第4図は本発
明の実施例であり、23は切換器、26はビーム幅検出
器、28は各種パラメータ表示器である。第5図は媒質
中のビームパターン、第6図は実施例の動作をそれぞれ
示す。第7図は、種々の肝臓と音速パラメータとの関係
を表わす図、第8図は本発明の診断論理を表わす図、第
9図は本発明の他の実施例であり、30は平均音速検出
回路、31は組織の均一性検出回路、32は診断論理演
算回路、33は病名表示器である。
第2図は本発明の説明図、第3図は本発明の整相器の実
施例であり、11はA/D変換器、12はラインメモ
リ、14はクロック周波数発生器である。第4図は本発
明の実施例であり、23は切換器、26はビーム幅検出
器、28は各種パラメータ表示器である。第5図は媒質
中のビームパターン、第6図は実施例の動作をそれぞれ
示す。第7図は、種々の肝臓と音速パラメータとの関係
を表わす図、第8図は本発明の診断論理を表わす図、第
9図は本発明の他の実施例であり、30は平均音速検出
回路、31は組織の均一性検出回路、32は診断論理演
算回路、33は病名表示器である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片倉 景義 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−220051(JP,A) 特開 昭61−290938(JP,A)
Claims (6)
- 【請求項1】配列する複数の電気音響変換素子を用いて
対象への超音波の送受波を行なう超音波送受波手段と、
前記複数の電気音響変換素子からの各受波信号に遅延時
間の分布を与えて加算することにより所定深度位置に収
束する受波ビームによる超音波の反射波応答を表わす応
答信号を形成する整相手段とを備えた超音波診断装置に
おいて、前記遅延時間を変更する遅延時間変更手段を具
備し前記対象の内部組織の平均音速を計測する手段と、
前記所定深度位置における前記応答信号の方位方向での
利得の分布に基づいて受波ビームのビーム幅を検出する
ビーム幅検出手段と、前記ビーム幅と前記平均音速に基
づいて前記対象の内部組織の病変の判定を行なう手段と
を有することを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項2】前記遅延時間変更手段による前記遅延時間
の分布の変更に伴う前記ビーム幅の変化の計測を行なう
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の超音波
診断装置。 - 【請求項3】前記遅延時間変更手段は前記遅延時間を自
動的に変更させることを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載の超音波診断装置。 - 【請求項4】前記超音波送受波手段は前記電気音響変換
素子の配列方向に送受波の位置を順次移動させながら送
受波を繰り返すものであり、前記ビーム幅検出手段は前
記所定深度位置における前記送受波の繰返し毎の前記応
答信号の利得の分布から前記ビーム幅を検出することを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の超音波診断装
置。 - 【請求項5】前記ビーム幅検出手段は前記所定深度位置
での受波ビームの最小のビーム幅を検出することを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の超音波診断装置。 - 【請求項6】前記超音波送受波手段は送波口径よりも大
きな受波口径により送受波を行なうことを特徴とする特
許請求の範囲第1項に記載の超音波診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20825084A JPH069563B2 (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20825084A JPH069563B2 (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6187538A JPS6187538A (ja) | 1986-05-02 |
JPH069563B2 true JPH069563B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=16553139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20825084A Expired - Lifetime JPH069563B2 (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH069563B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6319133A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-26 | 株式会社日立製作所 | 超音波診断装置 |
JP5179963B2 (ja) * | 2007-09-04 | 2013-04-10 | 富士フイルム株式会社 | 超音波診断装置及びその作動方法、並びに、画像処理プログラム |
CN102970937B (zh) | 2010-06-30 | 2015-07-08 | 富士胶片株式会社 | 超声诊断装置和超声诊断方法 |
EP2589341A1 (en) | 2010-06-30 | 2013-05-08 | FUJIFILM Corporation | Ultrasound diagnostic device and ultrasound diagnostic method |
JP6588733B2 (ja) * | 2015-05-13 | 2019-10-09 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 超音波診断装置及びその制御プログラム |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20825084A patent/JPH069563B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6187538A (ja) | 1986-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4830015A (en) | Method and system for measuring an ultrasound tissue characterization | |
US4781199A (en) | System and method for measuring sound velocity of internal tissue in an object being investigated | |
US4669482A (en) | Pulse echo method and apparatus for sound velocity estimation in vivo | |
US4653505A (en) | System and method for measuring sound velocity of tissue in an object being investigated | |
US8469887B2 (en) | Method and apparatus for flow parameter imaging | |
US4622978A (en) | Ultrasonic diagnosing apparatus | |
JP2001503853A (ja) | 運動物体の運動と速度を決定するための装置並びに方法 | |
US20070110291A1 (en) | Image processing system and method for editing contours of a target object using multiple sectional images | |
EP0256686A1 (en) | Method and apparatus for measuring ultrasonic velocity in a medium by crossed beams | |
JP2001128976A (ja) | Prf調節方法および装置並びに超音波撮影装置 | |
US5564424A (en) | Method and apparatus for pulsed doppler ultrasound beam-forming | |
JP2004290249A (ja) | 超音波撮像装置及び超音波撮像方法 | |
JP4768100B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JP2000197636A (ja) | 複数のアルゴリズムを使用する超音波カラ―・フロ―画像 | |
JP2003230560A (ja) | 超音波画像診断装置 | |
US4779623A (en) | System for measuring sound velocity of tissue in an object and simultaneously providing a real-time B-mode image of the object | |
JPH069563B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JPH08191834A (ja) | 超音波計測装置 | |
JPH069562B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JPH069561B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JPH01145043A (ja) | 超音波診断装置 | |
JPH0499566A (ja) | 超音波診断装置 | |
JP3583838B2 (ja) | 超音波水中探知装置 | |
JPH0368694B2 (ja) | ||
JP2811202B2 (ja) | 超音波診断装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |