JPS61290942A - 超音波組織診断装置 - Google Patents

超音波組織診断装置

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JPS61290942A
JPS61290942A JP60133421A JP13342185A JPS61290942A JP S61290942 A JPS61290942 A JP S61290942A JP 60133421 A JP60133421 A JP 60133421A JP 13342185 A JP13342185 A JP 13342185A JP S61290942 A JPS61290942 A JP S61290942A
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ultrasonic
transducer
transducer group
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reception
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岡崎　清
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は超音波を生体内に送受波して医学的な診断情報
を得る装置であって、特に、超音波と生体組織との相互
作用で生じる非線形現象を用いて生体の組織診断を行う
超音波組織診断装置に関する。
［発明の技術的背景］ 近時、超音波を利用して生体組織の質の情報を抽出する
手法が種々提案されている。例えば、パルスエコー法に
よって送波ビームと受波ビームとを交差させ、種々の音
響パラメータ、非線形パラメータを計測する所謂交差ビ
ーム法は代表的な手法として注目されている。以下、こ
の交差ビーム法について説明する。
即ち、交差ビーム法を適用した超音波組織診断装置の一
例としては、通常のリニアスキャン用等の複数の超音波
振動子を配列した超音波振動子アレイを用い、この超音
波振動子アレイの中で互いに所定距離を離して第１の振
動子群と第２の振動子群とを設定し、例えば、第１の振
動子群を送波用とし第２の振動子群を受渡用として送受
切換えを行ない、この第１の振動子群の各振動子へ時間
差を持った駆動パルスを供給し所定の方向へ超音波を送
波して、この超音波送波から受波までの伝搬時間を計測
すると共に上記駆動パルスの駆動電圧を制御し、上記第
２の振動子群で受波された超音波エコーの駆動電圧依存
性を計測し駆動電圧依存パラメータを計算し、これらの
データに基づいて非線形パラメータを算出するようにし
たものがある。
［背゛景技術の問題点］ 上述したような超音波組織診断装置にあっては、算出さ
れた音響パラメータ、非線形パラメータにより正常組織
と病変組織の鑑別を行うようにしているが、１回の送受
波で得られるデータはその超音波送受波経路における同
−実質内のものであるため、実際のところこのパラメー
タのデータで正常・病変の鑑別を行うことは容易でない
。
また、実際の診断においては広範囲の部位の組織診断が
要求されるものであるが、上記の手法でこの広範囲部位
の組Ｓ診断を行おうとすると、機械的に超音波伝搬経路
を変化させる、即ち、プローブ（超音波振動子アレイ）
を体表面上に沿って動かす必要があるので、煉作が煩わ
しく診断効率は悪いものであった。
［発明の目的］ 本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
は、病変部位と正常部位との鑑別が容易であり且つ高い
診断効率で生体組織の診断が可能な超音波組織診断装置
を提供することにある。
［発明のＩ！要コ かかる目的を達成するために本発明による超音波組織診
断装置は、複数の超音波振動子を配列した超音波振動子
アレイと、この超音波撮動子アレイの各振動子に接続さ
れ送信に使用する複数の隣接する第１の振動子群とこの
第１の振動子群と所定路１！ＩｔｌＩれた受信に使用す
る第２の振動子群とを送受で切換えるスイッチ部と、こ
の第１の振動子群から所定の方向へ超音波が送波される
ように第１の振動子群の各振動子へ時間差を持った駆動
パルスを供給する送波部と、この超音波送波から受波ま
での伝搬時間を計測する伝ｍ時間計ｌＩｒ１部と、上記
第１の振動子群の駆動パルスの駆動電圧を制御する駆動
電圧制御部と、上記第２の振動子群で受波された超音波
エコーの駆動電圧依存性を計測し駆動電圧依存パラメー
タを計算する電圧依存パラメータ計測部と、上記伝搬時
間計測部及び電圧依存パラメータ計測部から得られたデ
ータに基づいて非線形パラメータを算出する非線形パラ
メータ算出部と、上記第１の振動子群及び第２の振動子
群の少なくともいずれか一方の中心位置を移動させるこ
とにより１次元もしくは２次元の非線形パラメータの特
性図を求めこれを画像表示する手段とを備えたことを特
徴とする。
［発明の実施例］ 以下本発明にかかる超音波組織診断装置の実施例を図面
を参照して説明する。
先ず、本発明の第１の実施例の原理を第１図を参照して
説明する。
第１に超音波の送受を移動させる方法を述べ、第２に各
超音波伝搬経路毎に求める音速（Ｃ）測定の原理を、第
３に各伝搬経路毎に求める駆動電圧依存パラメータ（Ｋ
）測定の原理を、第４に非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）算
出の原理を述べる。
１−■超音波伝搬経路のスキャン方法の原理リニア電子
スキャン用プローブ１を用い、図示しない体表に接して
いる超音波送受信面２の一端Ａ！に中心を有する第１の
振動子群から体内へθ方向に超音波パルスを発射し、超
音波パルスは生体内の送波経路４を直進し、点Ｐ１で反
射した超音波は受渡経路５を通り位置Ｂ１に中心を有す
る第２の振動子群で受信される。この経路で後述する音
速（Ｃ！）と駆動電圧依存パラメータ（Ｋ１）が求まる
と、次に送信はＡ２に中心を有する第１の振動子群に移
動し、超音波は経路６を直進し、点Ｐ２で反射して受波
経路７を通って位［８２に中心を有する第２の振動子群
で受信され、上記と同様にして本経路６Ｐ２７における
音速（Ｃ２）と駆動電圧依存パラメータ（Ｋ２）が求め
られる。
以下同様にして送波中心位置と受波中心位置が同一距離
移動していって最終的にｎ個の音速と駆動電圧依存パラ
メータとの組が求められる。
１−■音速（Ｃ）の測定の原理 リニア電子スキャン用プローブ１を用い、図示しない体
表に接している超音波送受信面２の一端Ａ１から体内へ
θ方向に超音波パルスを発射し、超音波パルスは例えば
肝組織中の送波経路４を直進し点Ｐ１で反射した超音波
は受渡経路５を通り中心位置Ｂ１の振動子で受信される
。Ａ！、Ｂｔ間の距離ｙは既知であるから経路４，５を
伝搬する伝搬時間ｔを測定すれば肝組織中の音速ＣはＣ
−Ｖ　／　（ｔ　−Ｓｉｎθ）　　　　　・（１１とし
て求まる。
以上が本実施例による音速測定法の基礎となる原理であ
る。但し音速が未知であるからθは厳密には未知であり
、また生体の中に点Ｐなる反射体が存在するわけではな
いから（１）式から音速を求めるために実際には種々の
工夫も必要となる。
１−■駆動電圧依存パラメータ（Ｋ）の測定の原理 リニア電子スキャン用プローブ１を用い、音速測定の場
合と同様にして超音波送受信面の一端Ａ１から体内へθ
方向に超音波パルスを発射し、生体組織中の経路４を直
進し点Ｐ１で反射した超音波は受渡経路５を通り中心位
置Ｂ１の振動子で受信される。このときバルサ駆動電圧
Ｕを例えばｕ−１０，２０，・・・１００［ボルト］と
変化させたときの受渡振幅■　［ボルト］を求め記憶し
ておく。次に、第２図に示すように次式（２のプロット
によって傾きγと切片δとを求める。
このとき、駆動電圧依存パラメータ（Ｋ−β／７）と、
非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）及び音速（Ｃ）との間に次
式（３）が成立する。
Ｋ−Ｋｎ　　（１＋８／２Ａ）／Ｃ２−（３１ここで、
ＫＥＩは周波数に依存する定数である。
１−■非線形パラメータＣＢ／Ａ）の算出の原理上記式
（１）により音速（Ｃ）を計算でき、上記式■により駆
動電圧依存パラメータ（Ｋ）を計算できるので、上記式
（３）により非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）を計算するこ
とができる。具体的には、次式（４）によって非線形パ
ラメータ（Ｂ／Ａ＞を求めることができる。
以下に、本発明の第１の実施例を具体的に説明する。
〈スキャン方法と音速測定〉 第３図のブロック図は本実施例の構成を示している。
振動子アレイ１１は第１図のプローブの超音波送受波面
２に配列されており、電圧パルスを加えられると超音波
パルスを放射し、超音波が入射すると電圧を発生して超
音波を検出する。
振動子アレイ１１　（Ｔｔ〜Ｔｔ２ｅ）は振動子素子幅
ａが０６４５ミリのものが素子中心間隔ｄ　−０，５ミ
リで１２８素子直線上に並んでいる。
これらの各振動子素子に対する電気信号の送受はケーブ
ル３内のリード線１２を通して行なう。
ＣＰＬＪ２１は例えば１０ＭＨｚの基準クロックを発生
するパルス発生器１８を有し、その基準クロックを分周
して例えば４ＫＨｚのレートパルスを発生し１６ケの送
信遅延回路１５を経由して１６ケのバルサ１４を駆動す
る。パルサ１４の出力はマルチプレクサ１３により撮動
子アレイ１１のうち位ｆｆＡｘに中心があるＴＩ　”Ｔ
ｔ　ｓにそれぞれ接続される。振動子アレイ１１はプロ
ーブのコーテイング材を通して体表に接し、振動子素子
から発生した超音波は生体中に放射される。標準的な生
体組織の音速をＯｓ　−１５３，０ｉ　／ｓとすれば、
超音波ビームをθ０方向に放射するには隣接する各素子
間の遅延時間τ０は、 τ０−　（ｄ　／Ｃａ　）　・ｓｉｎ　ｆｌａ　　　−
（５）となり、このような遅延時間差をもって各素子が
駆動されるように送信遅延回路１５を設定する。
すなわちＰＤｌ−０，ＰＯ２−τＯ、ＰＤ３＝２τ口、
・・・・・・、ＰＤｌ６−１５τ０なる遅延時間を与え
る。
もし生体組織の音速がＣ１１であれば超音波ビームはθ
０方向へ進むが一般にはＧｏとは限らずＣＤと異なる値
Ｃである。このとき超音波の伝搬する方向θはスネルの
法則から ｓｉｎθ／　Ｃ−Ｓｉｎθａ／Ｃａ　　　−（ｆ３Ａで
示される値となる。
超音波パルスを放射したあと、マルチプレクサ１３は位
置Ｂ１にある振動子素子Ｔｏ＋　−Ｔｍ　＋１６の１６
ケと受信遅延回路１６を接続するように切換えられたＴ
ｎ＋　−Ｔｍ　＋１６で受信した超音波反射波信号は送
信の場合と同様の遅延を受けて合成され受信回路１９に
入力する。すなわち受信遅延回路１６の遅延時間はＲＤ
ｌ−１５τａ　、　ＰＯ２−１４τｎ　、　・・・・・
・、　ＲＤ　１５−τｎ、ＲＤ１６−０のように設定さ
れる。このようにすると振動子素子群Ｔｌ−Ｔｌ１１＋
１６は生体の音速がＣｏ　　（Ｃ）であればθＵ　（θ
）方向に指向性を持ち、θａ　（θ）方向からの反射波
を受信する。受信信号は受信回路１つで増幅、検波され
、Ａ／Ｄ変換器　２０によりＡ／Ｄ変換されてメモリ２
２に記憶される。メモリ２２はレートパルスのタイミン
グを基準として１０ＭＨｚのりＯツクでアドレスが決定
されており、メモリ２２に記憶された受信波形のサンプ
ル値のアドレスは、超音波パルス発射時点からの時間に
１００ｎｓの精度で正確に一致している。
記憶された波形のピーク値はＰ点からの反射波を示し音
速計算回路２４でピーク値の時間（アドレス）を検出す
れば伝搬時間【が求まる。前述の０式を（１）式に代入
すると生体中の音速ＣはＣ−Ｖ　　ｏ　　　　　−５ｉ
ｎ　　ｏ）　　　・（７）となり、Ｖ、Ｃ＋、θＤは既
知であるから、測定によって得られた伝搬時間【を用い
て音速計算回路２４により（力式の計算を行なって音速
Ｃの値を求めディスプレイ２６に出力する。
第４図は、伝搬時間ｔの測定法を示すタイムチャートで
あり、（ａ　）のレートパルスの立下りｔ、より・わず
か遅れた時刻に超音波パルスが発射されパルスのピーク
の時刻はｔｌである。第５図のように送波ビームの中心
と受波指向性の中心の交点に点反射体Ｐがある場合は第
４図（ａ　）のように時刻ｔ２にピークを持つ反射波が
得られｔ２とｔｌの時間間隔としてｔが求められる。針
内の血管などがうまくＰ点の位置にくるようプローブを
調整することも可能であるが、一般には臨床の現場でビ
ームの交点に点反射体に相当するものを持ってくること
は困難である。
通常はＰ点で示される近傍は比較的均一な肝組織で満さ
れている。従って得られる反射波は送信超音波のビーム
幅と受信指向性のビーム幅との交叉した部分に含まれる
肝組織からの反射波となり最も早く到達するものは第５
図の８１点を経由するもので最も遅く到達するのは８２
点を経由するものである。従って、この場合の受信波形
は第４図（ｂ）のように拡がり、しかも組織は完全に均
一ではなくまたスペックル信号として受信されるから種
々ランダムは凹凸を生じる。これではピーク値を検出で
きないので、プローブを多少動かすことによってビーム
交叉点の針内の位置をわずか、ずらしながら得られる反
射波データを次々と加算回路２７により加算して行く。
（ｂ　）の波形の凹凸はランダムであると考えられるか
ら、ビーム交叉点を変えて数百回加算するかあるいはピ
ークホールドの処理をすると波形はかなり滑らかとなり
、（Ｃ）のようになる。これに対しピークを検索すれば
ピーク値の時間ｔ２を決定することができる。
ここで、ｔ　−ｔ　２−ｔ　１としてｔを求める。
超音波周波数として３．５ＭＨ７を用い、ｙ−４８ミリ
とすると交叉点近傍に集束したとしてそこでのビー、ム
幅（送受でピークの約１７％）は、約２ミリである。こ
のとき８１点を経由したものと８２点を経由したものの
伝搬時間の差Δ℃は約４．５μｓである。Ｃ−Ｇｏ　と
した場合伝搬時間ｔはθａ−３０”としておよそ６２．
７μｓである。ピーク値の時刻ｔ２の測定精度はΔｔの
１０分の１以下と考えられるから音速測定誤差は１０ｓ
　／ｓ以下ということができる。
〈駆動電圧依存パラメータ（Ｋ＞の測定〉駆動電圧依存
パラメータ（Ｋ）の測定方法は基本的には音速測定の場
合と同様であるが、次の点で異なっている。即ち、バル
サ１４を駆動する駆動電圧制御部１７がＣＰＵ２１の制
御によって駆動電圧（ｕ）を変化しながら加算回路２１
により加算された受波信号の振幅（Ｖ　）が各電圧（Ｌ
ｌ　）毎にフレームメモリ２２に記憶される（第４図参
照）。次に、フレームメモリ２２に記憶されたＵ。
■情報が電圧依存パラメータ計算回路２３に送られ、計
算式（２）の傾きγと切片δとが求められ、最終的に電
圧依存パラメータ（Ｋ＞が出力される。
〈非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）の測定）上述した音速測
定により音速（Ｃ）を求めることができ、上述した電圧
依存パラメータ測定により電圧依存パラメータ（Ｋ）を
求めることができるので、これらの測定値を非線形パラ
メータ計算回路２５に入力して上述した式（４）により
非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）を算出する。以下同様にし
て送受経路毎に音速（Ｃ）と非線形パラメータ（Ｂ／Ａ
）を算出する。
〈画像表示〉 第６図はディスプレイ２６の表示画面を示すも　　　　
　′ので、該表示画面には断層像（８−Ｍｏｄｅ　＞　
３１のほか次のものが表示される。即ち、音速値（Ｃ）
のグラフ３４と非線形パラメータ値（Ｂ／Ａ）のグラフ
３３とを示したパラメータグラフ３２とが表示される。
又、第４図（ｄ　）に示したような受波信号パターン３
５も表示される。尚、３６は断層像３１上のクロスビー
ムの超音波通過経路を、３７は正常組織を、３８は病変
組織を示している。
このように図示した超音波組＃１診断装置によれば、同
一生体組織内の音速（Ｃ）と非線形パラメータ（Ｂ／Ａ
）の２つの情報の超音波経路を順次変化させた結果が計
測でき表示されるので病変部と正常部とが鑑別しやすく
、操作もたやすい。
以上述べたように、第１の実施例によれば、生体内臓器
の音速（Ｃ）及び非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）を患者に
は何ら負担をかけず（無侵ＩＩ）に体内から簡単且つ短
時間に測定できる。特に、異なる超音波送受経路の音速
（Ｃ）と非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）との２つの生体情
報が計測でき、１次元のグラフとして表示されるので病
変部と正常部との鑑別が容易である。そして、この超音
波組織診断装置は従来臨床的にルーチン検査に使用され
ているリアルタイム断層装置と同時併用が可能でしかも
同一プローブで検査することができるので通常の断層像
を観測しながら適当な断面で音速及び非線形パラメータ
測定モードにワンタッチで切換えるという理想的な検査
方法を実施できる。
本発明の第２の実施例の原理を第７図を参照して説明す
る。即ち、第１に超音波の送受を移動させる方法を述べ
、第２に各超音波伝搬経路毎に求める音速（Ｃ）測定の
原理を、第３に各伝搬経路毎に求める駆動電圧依存パラ
メータ（Ｋ）測定の原理を、第４に非線形パラメータ（
Ｂ／Ａ）算出の原理を述べる。
２−■超音波伝搬経路のスキャン方法の原理リニア電子
スキャン用プローブ１を用い、図示しない体表に接して
いる超音波送受信面２の一端Ａ１に中心を有する第１の
振動子群から体内へ体表面と垂直（θ＝０°）な方向に
超音波パルスを発射し、超音波パルスは生体内の送波経
路ＡＰＩを直進し、点Ｐ！で反射した超音波は受波経路
５を通り角度θを有する位置Ｂ１に中心を有する第２の
振動子群で受信される。この経路ＡＰＩＢｔで後述する
音速（Ｃ１）と駆動電圧依存パラメータ（Ｋ１）が求ま
ると、次に送信はＡに中心を有する第１の振動子群に固
定され、超音波は経路ＡＰ２を直進し、点Ｐ２で反射し
て受波経路６を通って位置Ｂ２に中心を有する第２の振
動子群で受信され、上記と同様にして本経路ＡＰ２　Ｂ
２における音速（Ｃ２）と駆動電圧依存パラメータ（Ｋ
２）が求められる。以下同様にして受波中心位置が一定
距離移動していって最終的にｎ個の音速と駆動電圧依存
パラメータとの組が求められる。
２−■音速（Ｃ）の測定の原理 リニア電子スキャン用プローブ１を用い、図示しない体
表に接している超音波送受信面２の一端Ａから体内へ体
表面と垂直（θ−〇）の方向に超音波パルスを発射し、
超音波パルスは例えば肝組織中の送波経路ＡＰ１を直進
し点Ｐ１で反射した超音波は受波経路５を通り中心位置
Ｂ１の撮動子で受信される。Ａ、Ｂ１間の距離ｙ１は既
知であるから経路ＡＰ１，５を伝搬する伝搬時間ｔを測
定すれば肝組織中の音速Ｃは として求まる。
以上が本発明による音速測定法の基礎となる原理である
。但し音速が未知であるからθは厳密には未知であり、
また生体の中に点Ｐなる反射体が存在するわけではない
から（１）′式から音速を求めるために実際には種々の
工夫も必要となる。
２−■駆動電圧依存パラメータ（Ｋ）の測定の原理 リニア電子スキャン用プローブ１を用い、音速測定の場
合と同様にして超音波送受信面の一端Ａから体内へ体表
面と垂直な（θ−〇）方向に超音波パルスを発射し、生
体組織中の経路ＡＰ１を直進し点Ｐ１で反射した超音波
は受波経路５を通り中心位置Ｂ１の振動子で受信される
。このときバルサ駆動電圧Ｕを例えばｕ−１０，２０，
・・・１００［ボルト］と変化させたときの受波蚤幅Ｖ
　［ボルト］を求め記憶しておく。次に、次式１２３’
のプロット（第２図）によって傾きγと切片δとを求め
る。
・・・（ｚ′ このとき、駆動電圧依存パラメータ（Ｋ−σ〕下）と、
非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）及び音速（Ｃ）との間に次
式（３′が成立する。
Ｋ−にロ　（１＋８／２Ａ）／Ｃ”　　　・・・（３）
′ここで、Ｋｏは周波数に依存する定数である。
２−■非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）の算出上記式（１）
′　により音速（Ｃ）を計算でき、上記式（２１’　に
より駆動電圧依存パラメータ（Ｋ＞を計算できるので、
上記式（３）′　により非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）を
計算することができる。具体的には、次式（４）′　に
よって非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）を求めることができ
る。
以下に、本発明の第２の実施例を具体的に説明する。
くスキャン方法及び音速測定〉 第３図のブロック図は本実施例の構成を示している。
撮動子アレイ１１は第１図のプローブの超音波送受波面
２に配列されており、電圧パルスを加えられると超音波
パルスを放射し、超音波が入射すると電圧を発生して超
音波を検出する。
振動子アレイ１１（Ｔ１−Ｔ１２８）は振動子素子幅ａ
が０．４５ミリのものが素子中心間隔ｄ−〇、５ミリで
１２８素子直線上に並んでいる。これらの各振動子素子
に対する電気信号の送受はケーブル３内のリード線１２
を通して行なう。
ＣＰＵ２１は例えば１０ＭＨｚの基準クロックを発生す
るパルス発生器１８を有し、その基準クロックを分周し
て例えば４ＫＨｚのレートパルスを発生し１６ケの送信
遅延回路１５を経由して１６ケのバルサ１４を駆動する
。バルサ１４の出力はマルチプレクサ１３により振動子
アレイ１１のうち位置Ａに中心があるＴ１〜Ｔ！ｓにそ
れぞれ接続される。振動子アレイ１１はプローブのコー
テイング材を通して体表に接し、振動子素子から発生し
た超音波は生体中に放射される。標準的な生体組織の音
速をＣｏ　−１５３０ａ　／ｓとすれば、超音波ビーム
をθ０方向に放射するには隣接する各素子間の遅延時間
τ０は１ 、τａ　−（ｄ　／Ｃｏ　）　・ｓｉｎθａ　　　・＝
（５）’となり、このような遅延時間差をもって各素子
が駆動されるように送信遅延回路１５を設定する。
すなわちＰＤＩ−０，ＲＤ２−τロ、ＰＤ３−２τＵ、
・・・・・・、ＲＤｌ６−１５τ口なる遅延＠間を与え
る。
もし生体組織の音速がＧｏであれば超音波ビームはθａ
力方向進むが一般にはＣ１１とは限らずＧｏと異なる値
Ｃである。このとき超音波の伝搬する方向θはスネルの
法則から ｓｉｎ　　θ／　Ｑ　−ｓｉｎ　　θｎ　　／　Ｃｏ　
　　　＝１６）’で示される値となる。
超音波パルスを放射したあと、マルチプレクサ１３は位
置Ｂ１にある振動子素子Ｔ＋　−Ｔｍ　＋１６の１６ケ
と受信遅延回路１６を接続するように切換えられたＴ＋
＋＋　−Ｔｏ＋　＋１６で受信した超音波反射波信号は
送信の場合と同様の遅延を受けて合成され受信回路１９
に入力する。すなわち受信遅延回路１６の遅延時間はＲ
Ｄｌ−１５τａ　、　ＲＤ２＝１４τａ　、　・・・・
・・、　ＲＤ　１５−τｏ、ＲＤ１６＝０のように設定
される。このようにすると振動子素子群Ｔｍ　−ＴＩｌ
＋　＋　１６は生体の音速がＧｏ　　（Ｃ）であれば０
ｇ　（θ）方向に指向性を持ち、Ｃ６（θ）方向からの
反射波を受信する。受信信号は受信回路１９で増幅、検
波され、Ａ／Ｄ変換器２０によりＡ／Ｄ変換されてメモ
リ２２に記憶される。メモリ２２はレートパルスのタイ
ミングを基準として１０ＭＨｚのクロックでアドレスが
決定されており、メモリ２２に記憶された受信波形のサ
ンプル値のアドレスは、超音波パルス発射時点からの時
間に１００ｎｓの精度で正確に一致している。
記憶された波形のピーク値はＰ点からの反射波を示し音
速計算回路２４でピーク値の時間（アドレス）を検出す
れば伝搬時間ｔが求まる。前述の（ａ′式を（１）１式
に代入すると生体中の音速Ｃはとなり、Ｖｔ、Ｇｏ、θ
ａは既知であるから、測定によって得られた伝搬時間ｔ
１を用いて音速計算回路２４により（７）１式の計算を
行なって音速Ｃの値を求めディスプレイ２６に出力する
。
第４図は、伝搬時間ｔの測定法を示すタイムチャートで
あり、（ａ）のレートパルスの立下り１、よりわずか遅
れた時刻に超音波パルスが発射されパルスのピークの時
刻は℃１である。第５図のように送波ビームの中心と受
波指向性の中心の交点に点反射体Ｐがある場合は第４図
（ａ　）のように時刻ｔ２にピークを持つ反射波が得ら
れｔ２とｔｌの時間間隔としてｔが求められる。針内の
血管などがうまくＰ点の位置にくるようプローブを調整
することも可能であるが、一般には臨床の現場でビーム
の交点に点反射体に相当するものを持ってくることは困
難である。
通常はＰ点で示される近傍は比較的均一な肝組織で満さ
れている。従って得られる反射波は送信超音波のビーム
幅と受信指向性のビーム幅との交叉した部分に含まれる
肝組織からの反射波となり最も早く到達するものは第５
図の８１点を経由するもので最も遅く到達するのは１２
点を経由するものである。従って、この場合の受信波形
は第４図（ｂ　）のように拡がり、しかも組織は完全に
均一ではなくまたスペックル信号として受信されるから
種々ランダムな凹凸を生じる。これではピーク値を検出
できないので、プローブを多少動かすことによってビー
ム交叉点の針内の位置をわずか、ずらしながら得られる
反射波データを次々と加算回路２７により加算して行く
。（ｂ　）の波形の凹凸はランダムであると考えられる
から、ビーム交叉点を変えて数百回加算するかあるいは
ピークホールドの処理をすると波形はかなり滑らかとな
り、（Ｃ）のようになる。これに対しピークを検索すれ
ばピーク値の時間ｔ２を決定することができる。
ここで、ｔ　−ｔ　２−ｔ　１として【を求める。
超音波周波数として３．５ＭＨｚを用い、ｙ−４８ミリ
とすると交叉点近傍に集束したとしてそこでのビーム幅
（送受でピークの約１７％）は、約２ミリである。この
とき８１点を経由したものと１２点を経由したものの伝
搬時間の差Δｔは約４．５μｓである。Ｃ＝Ｇｏとした
場合伝搬時間ｔはθｏ−３０°としておよそ６２．７μ
ｓである。ピーク値の時刻ｔ２の測定精度はΔｔの１０
分の１以下と考えられるから音速測定誤差は１０ＩＩｌ
／Ｓ以下ということができる。
〈駆動電圧依存パラメータ（Ｋ）の測定〉駆動電圧依存
パラメータ（Ｋ）の測定方法は基本的には音速測定の場
合と同様であるが、次の点で異なっている。即ち、パル
サ１４を駆動する駆動電圧制御部１７がＣＰＵ２１の制
御によって駆動電圧（Ｕ　）を変化しながら加算回路２
１により・加算された受渡信号の振幅（Ｖ　）が各電圧
（ｕ　”）毎にフレームメモリ２２に記憶される（第４
図参照）。次に、フレームメモリ２２に記憶されたＵ。
■情報が電圧依存パラメータ計算回路２３に送られ、計
算式（２１’の傾きγと切片δとが求められ、最終的に
電圧依存パラメータ（Ｋ＞が出力される。
〈非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）の測定〉上述した音速測
定により音速（Ｃ）を求めることができ、上述した電圧
依存パラメータ測定により電圧依存パラメータ（Ｋ）を
求めることができるので、これらの測定値を非線形パラ
メータ計算回路２５に入力して上述した式（４′　によ
り非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）を算出する。以下同様に
して送受経路毎に音速（Ｃ）と非線形パラメータ（Ｂ／
Ａ＞を算出する。
〈局所音速Ｃｌ０Ｃと、局所非線形パラメータ（Ｂ／Ａ
）Ｉｏｃの導出〉 経路ＡＰｉ　Ｂ＋で求められたＣｉ、（Ｂ／Ａ）ｉから
経路Ａ　Ｐ　ｉ−ｘ　Ｂ　ｉ−ｔで求められたＣ１−１
゜（Ｂ／Ａ）ｉ−ｔを夫々差分器２８により差分をとり
、これをＰ　ｌ−Ｐ　ｉ−１間の局所音速Ｃ１ｏｃと局
所非線形パラメータ＜Ｂ／Ａ）Ｉｏｃとする。
く画像表示〉 第９図はディスプレイ２６の表示画面を示すもので、該
表示画面には断層像（Ｂ　−Ｍｏｄｅ　）　３ｔ’のば
か次のものが表示される。即ち、音速値（Ｃ）のグラフ
３４′と非線形パラメータ（８／Ａ＞のグラフ３３′と
を示したパラメータグラフ３２′とが表示される。又、
第４図（ｄ　）に示したような受渡信号パターン３５′
も表示される。尚、３６は断層像３１上のクロスビーム
の超音波゛通過経路を、３７は正常組織を、３８は病変
組織を示している。
このように図示した超音波組織診断ｖｌＮによれば、同
一生体組織内の音速（Ｃ）と非線形パラメータ（Ｂ／Ａ
＞の２つの情報の超音波経路を順次変化させた結果に基
づいて局所音速と局所非線形パラメータとが計測でき表
示されるので病変部と正常部とが鑑別しやすく、操作も
たやすい。
以上述べたように、第２の実施例によれば、生体内臓器
の音速（Ｃ）及び非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）を患者に
は何ら負担をかけず（無侵襲）に体外から簡単且つ短時
間に測定できる。特に、異なる超音波送受経路の音速（
Ｃ）と非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）との２つの生体情報
が計測でき、１次元のグラフとして表示されるので病変
部と正常部との鑑別が容易である。そして、この超音波
組織診断装置は従来臨床的にルーチン検査に使用されて
いるリアルタイム断層装置と同時併用が可能でしかも同
一プローブで検査することができるので通常の断層像を
観測しながら適当な断面で音速及び非線形パラメータ測
定モードにワンタッチで切換えるという理想的な検査方
法を実施できる。
本発明の第３の実施例の原理を第１０図を参照して説明
する。
第１に超音波送受をスキャンさせる方法を述べ、第２に
各超音波伝搬経路毎に求める音速測定（Ｃ）の原理を、
第３に各伝搬経路毎に求める駆動電圧依存パラメータ（
Ｋ）測定の原理を、第４に非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）
算出の原理を述べる。
３−■超音波伝搬経路のスキャン方法の原理リニア電子
スキャン用プローブ１を用い、図示しない体表に接して
いる超音波送受信面２の一端Ａ工１に中心を有する第１
の振動子群から体内へ体表面と垂直（θ−０°）な方向
に超音波パルスを発射し、超音波パルスは生体内の送波
経路ＡＩＰ１ｔを直進し、点Ｐ１１で反射した超音波は
受波経路ＰＩ　ＩＢｔ　ｔを通って角度θを有する位置
８１１に中心を有する第２の振動子群で受信される。こ
の経路Ａｓ　Ｐｓ　ｔ　Ｂｌ　ｔで後述する音速（Ｃ１
ｔ　）と駆動電圧依存パラメータ（Ｋｌｔ　）が求まる
と、次の送信はＡ１に中心を有する第１の振動子群に固
定され、超音波は経路Ａｒ　Ｐｔ　２を直進し、点Ｐ１
２で反射され受波経路Ｐ１２８１２を通って位置８１２
に中心を有するＭ２の振動子群で受信され、上記と同様
にして本経路Ａｔ　ＰＩ　２　Ｂｔ　２における音速（
Ｃｔ　２　）と駆動電圧依存パラメータ（Ｋ１２　）が
求められる。以下同様にして受波位置及び送波位置をス
キャンして最終的にｎｘｎ個の音速と駆動電圧依存パラ
メータとの組みが求められる。
３−■音速（Ｃ）の測定の原理 リニア電子スキャン用プＯ−プ１を用い、図示しない体
表に接している超音波送受信面２の一端Ａから体内へ体
表面と垂直（θ−Ｏ）の方向に超音波パルスを発射し、
超音波パルスは例えば肝組織中の送波経路ＡＲを直進し
点Ｐｔで反射した超音波は受渡経路５を通り中心位ＩＢ
１の振動子で受信される。Ａ、８１間の距離ｙ１は既知
であるから経路ＡＰｉ　、５を伝搬する伝搬時間ｔを測
定すれば肝組織中の音速Ｃは として求まる。
以上が本実施例による音速測定法の基礎となる原理であ
る。但し音速が未知であるからθは厳密には未知であり
、また生体の中に点Ｐなる反射体が存在するわけではな
いから（１１”式から音速を求めるために実際には種々
の工夫も必要となる。
３−■駆動電圧依存パラメータ（Ｋ）の測定の原理 リニア電子スキャン用プローブ１を用い、音速測定の場
合と同様にして超音波送受信面の一端Ａから体内へ体表
面と垂直な（θ−〇）方向に超音波パルスを発射し、生
体組織中の経路ＡＰ１ｔを直進し点ｐＨで反射した超音
波は受渡経路５を通り中心位置８１１の振動子で受信さ
れる。このとき、パルサ駆動電圧Ｕを例えばｔｌ−１０
，２０゜・・・１００［ボルト］と変化させたときの受
波振幅■　［ボルト］を求め記憶しておく。次に、次式
■″のプロット（第２図）によって傾きγと切片δとを
求める。
このとき、駆動電圧依存パラメータ（Ｋ＝β）了）と、
非線形パラメータ（Ｂ　／　Ａ　）及び音速（Ｃ）との
間に次式（３″が成立する。
Ｋ＝Ｋａ　　（１＋８／２Ａ）／Ｃ’　　−（３”ここ
で、Ｋｎは周波数に依存する定数である。
■非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）の算出の原理上記式（１
１”により音速（Ｃ）を計算でき、上記式（２″により
駆動電圧依存パラメータ（Ｋ）を計算できるので、上記
式（ａ″により非線形パラメータ（Ｂ／Ａ＞を計算する
ことができる。具体的には、次式４）″によって非線形
パラメータ（Ｂ／Ａ）を求めることができる。
第３の実施例を具体的に説明する。
〈スキャン方法と音速測定〉 第１１図のブロック図は本実施例の構成を示している。
振動子アレイ１１は第１図のプローブの超音波送受波面
２に配列されており、電圧パルスを加えられると超音波
パルスを放射し、超音波が入射すると電圧を発生して超
音波を検出する。
振動子アレイ１１（Ｔｒ〜Ｔｔｚｓ）は振動子素子幅ａ
が０．４５ミリのものが素子中心間隔ｄ　−０，５ミリ
で１２８素子直線上に並んでいる。
これらの各振動子素子に対する電気信号の送受はケーブ
ル３内のリード線１２を通して行なう。
ＣＰＵ２１は例えば１０ＭＨｚの基準クロックを発生す
るパルス発生器１８を有し、その基準クロックを分周し
て例えば４ＫＨ２のレートパルスを発生し１６ケの送信
遅延回路１５を経由して１６ケのパルサ１４を駆動する
。パルサ１４の出力はマルチプレクサ１３により振動子
アレイ１１のうち位置Ａ１に中心があるＴ１〜Ｔ１ｇに
それぞれ接続される。振動子アレイ１１はプローブのコ
ーテイング材を通して体表に接し、振動子素子から発生
した超音波は生体中に放射される。標準的な生体組織の
音速をＣｏ　−１５３０１／ｓとすれば、超音波ビーム
をθａ力方向放射するには隣接する各素子間の遅延時間
τ＠は、 τ＠　　−（ｄ　　／Ｇｏ　　）　　−５ｉｎ　　θａ
　　　　　　　−（５）　”となり、このような遅延時
間差をもって各素子が駆動されるように送信遅延回路１
５を設定する。
すなわちＰＤｌ−０，ＰＯ２−τＯ、ＰＯ２−２τ口、
・・・・・・、ＰＤｌ６−１５τ０なる遅延時間を与え
る。
もし生体組織の音速がＣｏであれば超音波ビームはθＤ
力方向進むが一般にはＣ＋とは限らすＣｏと異なる値Ｃ
である。このとき超音波の伝搬する方向θはスネルの法
則から ｓｉｎθ／　Ｃ−ｓｉｎθｏ　／　ｃｏ　　　・−（６
）”で示される値となる。
超音波パルスを放射したあと、マルチプレクサ１３は位
置Ｂｒｔにある振動子素子Ｔｌｌ１−ＴＩ＋１６の１６
ケと受信遅延回路１６を接続するように切換えられたＴ
ｌｌ〜ＴＩ＋１６で受信した超音波反射波信号は送信の
場合と同様の遅延を受けて合成され受信回路１９に入力
する。すなわち受信遅延回路１６の遅延時間はＲＤ１＝
１５τＣ９ＲＤ２−１４Ｔｏ　、　・・・・・・、ＲＤ
１５＝τｏ　、　ＰＯ１６−０のように設定される。こ
のようにすると振動子素子群Ｔｉ　−Ｔｍ　＋１６は生
体の音速がＣｏ　　（Ｃ）であればθロ　（θ）方向に
指向性を持ち、θ０　（θ）方向からの反射波を受信す
る。受信信号は受信回路１９で増幅、検波され、Ａ／Ｄ
変換器２０によりＡ／Ｄ変換されてメモリ２２に記憶さ
れる。メモリ２２はレートパルスのタイミングを基準と
して１０ＭＨ２のクロックでアドレスが決定されており
、メモリ２２に記憶された受信波形のサンプル値のアド
レスは、超音波パルス発射時点からの時間に１００ｎｓ
の精度で正確に一致している。
記憶された波形のピーク値はＰ点からの反射波を示し音
速計算回路２４でピーク値の時間（アドレス）を検出す
れば伝搬時間℃が求まる。前述の（ａ″式を（１）“式
に代入すると生体中の音速Ｃはとなり、Ｖｔｔ、Ｇｏ、
θ０は既知であるから、測定によって得られた伝搬時間
ｔｌを用いて音速計算回路２４により（７１”式の計算
を行なって音速Ｃの値を求めディスプレイ２６に出力す
る。
第４図は、伝搬時間ｔの測定法を示すタイムチャートで
あり、（ａ　）のレートパルスの立下りｔｏよりわずか
遅れた時刻に超音波パルスが発射されパルスのピークの
時刻はｔｌである。第５図のように送波ビームの中心と
受波指向性の中心の交点に点反射体Ｐがる場合は第４図
（ａ　）のように時刻ｔ２にピークを持つ反射波が得ら
れｔ２と【１の時間間隔としてｔが求められる。針内の
血管などがうまくＰ点の位置にくるようプローブを調整
することも可能であるが、一般には臨床の現場でビーム
の交点に点反射体に相当するものを持ってくることは困
難である。
通常はＰ点で示される近傍は比較的均一な肝組織で満さ
れている。従って得られる反射波は送信超音波のビーム
幅と受信指向性のビーム幅との交叉した部分に含まれる
肝組織からの反射波となり最も早く到達するものは第５
図の８１点を経由するもので最も遅く到達するのは２２
点を経由するものである。従って、この場合の受信波形
は第４図（ｂ　）のように拡がり、しかも組織は完全に
均一ではなくまたスベッ、タル信号として受信されるか
ら種々ランダムは凹凸を生じる。これではピーク値を検
出できないので、ブＯ−ブを多少動かすことによってビ
ーム交叉点の針内の位置をわずか、ずらしながら得られ
る反射波データを次々と加算回路２７により加算して行
く。（ｂ）の波形の凹凸はランダムであると考えられる
から、ビーム交叉点を変えて数百回加算するかあるいは
ピークホールドの処理をすると波形はかなり滑らかとな
り、（・Ｃ）のようになる。これに対しピークを検索す
ればピーク値の時間ｔ２を決定することができる。
ここで、ｔ　−ｔ　２−ｔ　１としてｔを求める。
超音波周波数として３．５ＭＨｚを用い、ｙ−４８ミリ
とすると交叉近傍に集束したとしてそこでのビーム幅（
送受でピークの約１７％）は、約２ミリである。このと
き８１点を経由したものと２２点を経由したものの伝搬
時間の差Δｔは約４．５μｓである。Ｃ−Ｃｏとした場
合伝搬時開ｔはθｏ−３０”としておよそ６２．７μｓ
である。ピーク値の時刻ｔ２の測定精度はΔｔの１０分
の１以下と考えられるから音速測定誤差は１０ｆｆｌ　
／Ｓ以下ということができる。
く駆動電圧依存パラメータ（Ｋ）の測定〉駆動電圧依存
パラメータ（Ｋ）の測定方法は基本的には音速測定の場
合と同様であるが、次の点で異なっている。即ち、バル
サ１４を駆動する駆。
動電圧制御部１７がＣＰＵ２１の制御によって駆動電圧
（Ｕ　）を変化しながら加算回路２１により加算された
受渡信号の振幅（Ｖ　）が各電圧（Ｕ）毎にフレームメ
モリ２２に記憶される（第４図参照）５次に、フレーム
メモリ２２に記憶されたＵ。
■情報が電圧依存パラメータ計算回路２３に送られ、計
算式（２の傾きγと切片δとが求められ、最終的に電圧
依存パラメータ（Ｋ）が出力される。
く非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）の測定〉上述した音速測
定により音速（Ｃ）を求めることができ、上述した電圧
依存パラメータ測定により電圧依存パラメータ（Ｋ）を
求めることができるので、これらの測定値を非線形パラ
メータ計算回路２５に入力して上述した式（４）″によ
り非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）を算出する。
以下同様にして送受経路毎に音速（Ｃ）と非線形パラメ
ータ（Ｂ／Ａ＞を算出する。
〈局所音速Ｃ１ｏ、ｃと局所非線形パラメータ（Ｂ／Ａ
）Ｉｏｃの導出〉 超音波経路ＡｉＰｉｊＢｉｊで求められたＣ１ｊと（Ｂ
／Ａ）ｉｊから経路Ａｔ　ｐ＋、ｊ−ｔ　ｓｔ、ｊ−ｔ
で求められた・Ｃｉ、ｊ−ｔと（Ｂ／Ａ　）　ｉ、ｊ−
ｔをそれぞれ差し引きこれをＰｔ、Ｊ−ｓ　Ｐｉ、ｊ間
の局所音速ＣＬ（ｉ、ｊ）と局所非線形パラメータ（Ｂ
／Ａ）　ＪＬ（ｉ、ｊ　）とする。この演算は再構成　
　　　□回路２９で実行される。
く画像表示〉 第１２図はディスプレイ２６の表示画面を示すもので、
該表示画面には断層像（８−Ｍｏｔｅ）３１のばか次の
ものが表示される。即ち、パラメータ表示３２″として
音速画像３４″が例えば青色で輝度は音速値の大小に応
じて表示され、非線形パラメータ画像３３″が例えば赤
色で輝度は非線形パラメータ値の大小に応じて表示され
る。又、第４図（ｄ）に示したような受渡信号パターン
（Ａ　−ｒａｏｄｅ＞　３５”　、およびカーソルポイ
ントにおける音速度値および非線形パラメータ値が３５
Ａの位置に表示される。尚、表示３６は断層像３１上の
超音波送受経路の表示であり、この表示３６は０Ｎ１０
ＦＦできるようになっている。又、。
３７は正常組織を、３８は病変組織を示している。
以上述べたように、第３の実施例によれば、生体内臓器
の音速（Ｃ）及び非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）を患者に
は何ら負担をかけず（無侵襲）に体外から簡単且つ短時
間に測定できる。特に、異なる超音波送受経路の音速（
Ｃ）と非線形パラメータ（Ｂ／Ａ）との２つの生体情報
が計測でき、２次元の画像として表示されるので病変部
と正常部との鑑別が容易である。そして、この超音波組
織診断装置は従来臨床的にルーチン検査に使用されてい
るリアルタイム断層装置と同時併用が可能でしかも同一
プローブで検査することができるので通常の断！Ｉ像を
１１測しながら適当な断面で音速及び非線形パラメータ
測定モードにワンタッチで切換えるという理想的な検査
方法を実施できる。
本発明は上記第１〜第３の実施例以外に以下の如く変形
して実施してもよい。
第７図に示す第２の実施例での送受を逆にする、即ち、
第１３図に示すように送波の中心位置を順次平行移動（
Ｂｌ　、　８２　、〜．　Ｂｎ　）　Ｌｒ、受渡の中心
位置をθ−９０°とした固定受波としてもよい。
また、第７図に示す第２の実施例では、送波（受渡）角
度をθ−９０’″としたが、第１４図に示すように受渡
角度θを任意の角度（０くθ〈９０）としてもよい。こ
れは、第１５図に示す送波固定の場０合における角度θ
にも適用されるものである。
尚、送波（受渡）角度θ−９０°であると、入射（反射
）の際の屈折角度等に伴なう誤差が生じないので、計測
データの精度向上が図られ、有利である。またθ−９０
°の場合には、第２図に示したように中心で送波パター
ンを逆転させればスキャン領域がリニアスキャンの１３
−　Ｍ　ｏｄｅにおけるスキャン領域と同じくなり、同
一視野の情報が収集でき、診断効率がよい。また、音速
及び非線形パラメータの少な（ともいずれか一方を算出
し、それを表示するようにしてもよい。
この他に本発明は上記実施例に限定されるものではなく
、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる
ものである。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、複数の超音波振動子
を配列した超音波振動子アレイと、この超音波振動子ア
レイの各振動子に接続され送信に使用する複数の隣接す
る第１の振動子群とこの第１の振動子群と所定距離離れ
た受信に使用する第２の振動子群とを送受で切換えるス
イッチ部と、この第１の振動子群から所定の方向へ超音
波が送波されるように第１の振動子群の各振動子へ時間
差を持った駆動パルスを供給する送波部と、この超音波
送波から受波までの伝搬時間を計測する伝噂オ棒１噌襦
寺ダ響凧−；→４１−９部−と−ｉ上記伝搬時る奔轢考
ボ→李；全算出部と、上記第１の振動子群及び第２の振
動子群の少なくともいずれか一方７→モ非−線１ボ→づ
〜り・の特性図を画像表示するようにしたので、病変部
位と正常部位との鑑別が容易であり且つ高い診断効率で
生体組織の診断を可能とした超音波組織診断装置が提供
できるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明における超音波伝搬速度及び電圧依存パ
ラメータを求める方法を説明するための図、第２図は電
圧依存パラメータＲを求める方法を説明するための図、
第３図は本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
、第４図は伝搬時間及び受波振幅の計測法を示すタイミ
ングチャート、第５図は送受信指向性と受信信号との関
係を説明するための図、第６図は第１の実施例における
ディスプレイの表示を示す図、第７図乃至第９図は本発
明の第２の実施例を示す図、第１０図乃至第１２図は本
発目の第３の実施例を示す図、第１３図乃至第１５図は
本発明の他の実施例を説明するための図である。 １１・・・振動子アレイ、１２・・・リード線、１３・
・・マルチプレクサ、１４・・・バルサ、１５・・・送
信遅延回路、１６・・・受信遅延回路、１７・・・駆動
電圧制御部、１８・・・パルス発生器、１９・・・受信
回路、２０・・・Ａ／Ｄ変換器、２１・・・ＣＰＵ、２
２・・・フレームメモリ、２３・・・電圧依存パラメー
タ計算回路、２４・・・音速計算回路、２５・・・非線
形パラメータ計算回路、２６・・・ディスプレイ、２７
・・・加算回路、２８・・・差分器、２９・・・再構成
回路、３１・・・断層像（８−Ｍｏｄｅ＞表示、３２．
３２’　、３２“・・・パラメータのグラフ、３３．３
３’　、３３”・・・非線形パラメータ（Ｂ／Ａ＞のグ
ラフ、３４．３４’　。 ３４″・・・音速値（Ｃ）のグラフ（表示）、３５゜３
５’　、　３５″・・・受信信号（Ａ−Ｍｏｄｅ）表示
、３５Ａ・・・音速値及び非線形パラメータの値の表示
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 々 ビｎ 第１４図 ？Ｉｎ 第１５図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）複数の超音波振動子を配列した超音波振動子アレ
    イと、この超音波振動子アレイの各振動子に接続され送
    信に使用する複数の隣接する第１の振動子群とこの第１
    の振動子群と所定距離離れた受信に使用する第２の振動
    子群とを送受で切換えるスイッチ部と、この第１の振動
    子群から所定の方向へ超音波が送波されるように第１の
    振動子群の各振動子へ時間差を持った駆動パルスを供給
    する送波部と、この超音波送波から受波までの伝搬時間
    を計測する伝搬時間計測部と、上記伝搬時間計測部から
    得られたデータに基づいて音速を算出する算出部と、上
    記第１の振動子群及び第２の振動子群の少なくともいず
    れか一方の中心位置を移動させることにより１次元もし
    くは２次元の音速の特性図を求めこれを画像表示する手
    段とを備えたことを特徴とする超音波組織診断装置。
  2. （２）手段は上記第１の振動子群の駆動パルスの駆動電
    圧を制御する駆動電圧制御部と、上記第２の振動子群で
    受波された超音波エコーの駆動電圧依存性を計測し駆動
    電圧依存パラメータを計算する電圧依存パラメータ計測
    部と、上記電圧依存パラメータ計測部から得られたデー
    タに基づいて非線形パラメータを算出する非線形パラメ
    ータ算出部とを有し、上記第１の振動子群及び第２の振
    動子群の少なくともいずれか一方の中心位置を移動させ
    ることにより１次元もしくは２次元の非線形パラメータ
    の特性図を求めこれを画像表示する構成であることを特
    徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の超音波組織診
    断装置。
  3. （３）手段は、送信用の第１の振動子群及び受信用の第
    ２の振動子群の中心位置を平行移動させるスキャン操作
    部と、各スキャン毎に得られたスキャン方向の音速変化
    図 を画像表示する表示手段とを備えたことを特徴とする特
    許請求の範囲第（１）項記載の超 音波組織診断装置。
  4. （４）手段は、送信用の第１の振動子群の中心位置を固
    定し受信用の第２の振動子群の中心位置を平行移動させ
    るスキャン操作部と、各スキャン毎に得られた各送受経
    路の音速値 を入力し隣接する経路間での差分値を求め 局所の音速を出力す る差分器と、この差分器により求められた局所音速を１
    次元グラフとし て画像表示する表示手段とを備えたことを特徴とする特
    許請求の範囲第（１）項記載の超音 波組織診断装置。
  5. （５）手段は、送信用の第１の振動子群の中心位置を固
    定し受信用の第２の振動子群の中心位置を平行移動させ
    ると共に上記第１の振動子群の中心位置を平行移動させ
    るスキャン操作部と、各スキャン毎に得られた各送受経
    路の音速値 を入力し隣接する経路間での差分値 を求め局所の音速を 出力する再構成回路と、この再構成回路により求められ
    た局所音速を２ 次元グラフとして画像表示する表示手段とを備えたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の超音波組
    織診断装置。
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