JPS62291584A - 超音波走査装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、超音波診断装置、特にアレイ状に配列さ４た
複数の超音波振動子を有し、その振動子の振動面から被
検体に向は超音波ビームを送受信し、かつ、この送受信
の状態が振動子面とほぼ平行に移動する複数回の連続し
た走査となるように、複数の振動子を電子的に走査する
超音波走査装置の改良に関する。

［従来の技術］ 近年、超音波を利用して診断を行う超音波診断装置が幅
広く用いられている。この超音波診断装置は、体内の組
織や臓器が異なる音響的特性を有することを利用してい
る。すなわち、超音波をごく短時間だけ体内に入射する
と、超音波か人体の中を伝搬する途中で異なった組織の
境界から一部分が反射して返ってくることを利用してい
る。

より具体的に説明すると、超音波パルスの放射を一定周
期で繰り返し行い、超音波ビームを細くするために一方
向へ集束して放射するようにし、超音波パルスが体内を
伝搬する途中で次々と発生する反射エコーを検出し、体
内組織の音響的特性の分布を画像表示させることによっ
て、体−内の様子を観察することができる。

従って、体内の各部にわたって、このような操作を行え
ば、すなわち、前述したように集束させた超音波ビーム
により体内を一定周期で走査し、その走査により反射エ
コーを陰極線管などの表示器に表示させれば、体内の音
響的特性の分布の断層像（平面）が得られることになる
。

ところで、上記のような超音波診断法の実施に供される
超音波送受信方式としては、従来の代表的なものとして
、第４図を示す方式がある。

第４図に示すように、十分に小さな電気音響変換器、す
なわち、′ａ数個の超音波振動子（以下、略して振動子
と称す。）Ｔｌ〜Ｔｎを送信回路ＸＴに対して一次元方
向に配列しておき、送信信号Ｄ１〜Ｄｍによって送信コ
ントロール信号ＴＣＮＴの制御下に、これら振動子Ｔ１
〜Ｔｎを配列方向に沿ってｍ個づつのブロックｔに分け
、これらブロックｔを同時に付勢し、ついでブロックｔ
を構成する振動子を順次に１個つつずらしなから付勢を
順次に繰り返していくことによりて、総数Ｍ木の走査線
犯を形成する。

以下、このような方式に借される振動子の配列を単にア
レイと略す。

なお、送信信号Ｄ１〜Ｄｍによって同時に付勢されるｍ
個づつの振動子の各々には、超音波ビームを細くして一
方向に集束させるための遅延時間が、図示のような遅延
時間信号ＤＬＹＳによって設定されている。

しかし、第４図に示すような方式においては、振動子ア
レイのうち、その両端のｍ−１個の振動子については、
走査線が形成されない。すなわち、アレイの全長にわた
る走査線が得られず、同時に付勢される振動子の個数ｍ
とアレイの全振動子の個数ｎに対して、全走査線本数Ｍ
は、Ｍ＝ｎ　−（ｍ−１）　＝ｎ−ｍ＋１ となる。

これに鑑みて、仮に、アレイの全長にわたる走査線が得
られるように走査線の開始と終りをアレイの両端にする
と、振動子が接続されていない送信回路が生じてしまう
。すなわち、空打ちか生じるので、体内組織の各部にわ
たる反射エコーを受信するときに、必要なこれらの受信
信号か空打ちの電気振動の中に埋もれてしまうという問
題か生じる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、前述のような事情に鑑みてなされたものて、
その目的とするところは、走査線の本数Ｍを Ｍ≧ｎ−ｍ＋１ に自由に設定できるようにし、しかも、前述の空打ちが
生じないようにすることにより、より広範囲な超音波診
断像が得られるように超音波を適切に走査して送受信を
行う超音波走査装置を提供することにある。

Ｌ問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明では、遅延時
間と同時付勢振動子との対応関係を保ち、同時付勢振動
子数ｍの減少に対応して振動子に電気エネルギーを供給
する送信回路への送信トリガーを停止させることができ
るようにする。

すなわち、本発明は、所定アレイに配列された複数個の
電気音響変換器と、複数個の電気音響変換器のうち同時
に付勢されるべき一群の電気音響変換器を選択する複数
のアドレス制御回路とを有し、選択された一群の電気音
響変換器を送信制御し、かつ、一群の電気音響変換器か
らの送信が電気音響変換器面とほぼ平行に８勤する周期
的な連続した走査線の形態で行なわれるよう走査制御を
行う超音波走査装置において、同時に付勢される一群の
電気音響変換器の個数ｍを可変となし、所定のアレイに
配列された複数個の電気音響変換器の全数をｎとすると
きに、走査線の本数が、ｎ−ｍ＋１以上に設定可能とし
たことを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、送信アドレス信号を読み取るＲＯＭ構
成のアドレス設定回路と、次のトリガーパルスが来るま
でアドレス設定回路に読み取った走査線のコントロール
信号をラッチする回路と、このコントロール信号により
、アレイの多数個の振動子の中から同時付勢する振動子
を選択するための一連の回路とを設けることにより、振
動子の繋っていない送信回路の空打ちを防止し、付勢し
たくない振動子に送信を停止する場合のコントロール回
路を設けることにより、走査線数を増加させ、より広範
囲の診断画像を得ることができる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明を詳細かつ具体的に説明す
る。

本発明の一実施例を第１図に示す。

第１図において、図中のＰはパルス発生回路であり、こ
のパルス発生回路Ｐより発生させたパルスＰＳの前縁と
後縁のタイミングにより図に示す回路全体の動作を開始
させる。

ＬＡＤは、別系統の制御回路より送信されてきたアドレ
ス信号ＴＡＤを読み取り、アレイ中で同時に付勢するｍ
個の振動子のアドレスを設定するアドレス設定回路であ
る。

ＤＬＹは超音波を集束させるための遅延時間信号ＤＬＹ
Ｓを発生させる遅延時間発生回路である。

ＭＩＩＸＤは、遅延時間発生回路ＤＬＹが発生する遅延
時間信号ＤＬＹＳの中から、同時に付勢するｍ個の振動
子の遅延時間をプローブコード信号ＰＣＤの制御の下に
選択する遅延時間選択回路である。

ＴＳＷは、同時に付勢するｍ個の振動子のうち、振動子
が接続されていない送信回路への送信信号の送出および
付勢したくない振動子が生じた場合の送信回路への送信
信号の送出を停止するための送信停止選択回路である。

ＭＩＩＸ　１およびＭＵＸ２はマトリックス状にスイッ
チを配列した送信マトリックス回路であって、同時に付
勢するｍ個の振動子を振動子アレイＡＲＹ中のｎ個のす
べての振動子の中から選択するための回路である。

ＩＰは、送信停止発生回路ＴＳＷを制御する送信停止信
号を発生ずる送信停止信号発生回路である。

ＴＬおよびＣＮＴは、送信マトリックス回路ＭＵＸＩお
よびＭＵＸ２を制御する送信コントロール回路である。

ＲはアレイＡＲＹの振動子で受信した信号を送信マトリ
クス回路ＭｔｌＸ２を経て受信して処理する受信回路で
ある。

次に、第１図に示した本発明実施例の動作について説明
する。

第２図にかかる本発明実施例の動作タイミングの一例を
示す。

第２図に示すように、パルス発生回路Ｐが発生するパル
スＰＳと、送信アドレス信号Ｔへりとは同タイミングで
発生させる。パルスＰＳの前縁のタイミングによって、
送信アドレス信号ＴＡＤをＲＯＭ構成のアドレス設定回
路ＣＡＤで解読して、走査線コントロール信号ＬＡＤＳ
を出す。

この走査線コントロール信号ＬＡＤＳは、送信コントロ
ール回路ＣＮＴおよびＴＬおよび送信停止信号発生回路
＋ＩＰに供給されて、次のパルスＰＳが入来するまでラ
ッチされている。送信コントロール回路ＣＮＴとＴＬお
よび送信停止信号発生回路ＨＰからタイミングをずらし
ながら送信コントロール信号ＣＮＳとＴＬＳ　、および
送信停止信号）ＩＰＳが、それぞれ出力される。

一方、パルスＰＳの後縁のタイミングで、遅延時間発生
回路ＤＬＹによって、遅延時間信号ＤＬＹＳが形成され
、遅延時間選択回路ＭＵＸＤでプローブコード信号ＰＣ
Ｄによって、同時付勢するｍ個の振動子の遅延時間を設
定する。

遅延時間選択回路ＭＵＸＤの出力する信号、すなわち第
１送信信号ＭＩＩＸＤＳは、ｍ個の遅延時間パルス信号
として、送信停止選択回路ＴＳＷに人力される。ここで
、送信停止信号ＨＰＳによって、ｍ個の第１送信信号Ｍ
ＵＸＤＳのうち、送信を停止したい個所のみオフにする
。

第２送イ３信号ＴＳＷは、図の例に示すように、送信を
停止したい個所１，２．３を送信オフとしている。

第２送信信号ＴＳＷＳは、送信マトリックス回路１ｉ１
１ＪＸ　ｌおよびＭｔｌＸ２で送信コントロール信号Ｃ
ＮＳとＴＬＳによってアレイ中のｎ個の全振動子の中か
ら同時付勢するｍ個の振動子を選択し、送信マトリック
ス回路Ｍｌ］Ｘ２の中の送信回路、すなわち、直接、振
動子に接続されて電気パルスを音害変換する回路の部分
を通って、体内に向けて超音波を放射する。

このようにして、第３図に示すような、アレイの全長に
わたる走査線１が得られるようになった。また、送信信
号は、送信停止信号１１Ｐｓによって、送信を停止した
い個所においてのみオフにされるので、空打ちが防止で
きるようになった。

［発明の効果］ 本発明によれは、送信アドレス信号を読み取るＲＯＭ構
成のアドレス設定回路と、次のトリガーパルスが来るま
でアドレス設定回路に読み取った走査線のコントロール
信号をラッチする回路と、このコントロール信号により
、アレイの多数個の振動子の中から同時付勢する振動子
を選択するための一連の回路とを設けることにより、振
動子の繋フていない送信回路の空打ちを防止し、付勢し
たくない振動子に送信を停止する場合のコントロール回
路を設けることにより、走査線数を増加させ、より広範
囲の診断画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、 ′ｆＪ２図は本発明の実施例における動作タイミングを
示すタイミングチャート、 第３図は本発明の詳細な説明図、 第４図は従来の走査方法の一例について示すブロック図
である。 ＸＴ・・・送信回路、 ＴＣＮＴ・・・送信コントロール、 Ｄ１〜Ｄｍ・・・送信信号、 ■１〜Ｔｎ・・・電気音響変換器（振動子）、ｔ・・・
送信ブロック、 λ・・・走査線、 Ｒ・・・受信回路、 ＡＩＩＹ・・・アレイ、 ＤＬＹＳ・・・遅延時間信号。 ７４３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所定アレイに配列された複数個の電気音響変換器と
   、該複数個の電気音響変換器のうち同時に付勢されるべ
   き一群の電気音響変換器を選択する複数のアドレス制御
   回路とを有し、選択された一群の電気音響変換器を送信
   制御し、かつ、前記一群の電気音響変換器からの送信が
   電気音響変換器面とほぼ平行に移動する周期的な連続し
   た走査線の形態で行なわれるよう走査制御を行う超音波
   走査装置において、 前記同時に付勢される一群の電気音響変換器の個数ｍを
   可変となし、前記所定のアレイに配列された複数個の電
   気音響変換器の全数をｎとするときに、前記走査線の本
   数が、ｎ−ｍ＋１以上に設定可能としたことを特徴とす
   る超音波走査装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の超音波走査装置におい
   て、前記一群の電気音響変換器のうち前記走査線に関連
   しない電気音響変換器の付勢および前記一群の電気音響
   変換器以外の電気音響変換器の付勢を停止させるように
   したことを特徴とする超音波走査装置。