JPS6332454B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6332454B2 JPS6332454B2 JP56100888A JP10088881A JPS6332454B2 JP S6332454 B2 JPS6332454 B2 JP S6332454B2 JP 56100888 A JP56100888 A JP 56100888A JP 10088881 A JP10088881 A JP 10088881A JP S6332454 B2 JPS6332454 B2 JP S6332454B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- receiver
- transmitter
- waves
- section
- Prior art date
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- Expired
Links
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- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 2
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は超音波指向性ビームにより被診断物
を走査すると共に超音波パルスを放射し、その反
射波を受信する超音波診断装置に関する。
を走査すると共に超音波パルスを放射し、その反
射波を受信する超音波診断装置に関する。
従来の超音波診断装置は超音波パルスを放射
し、その反射波を受信してその送波点から反射点
までの距離を検出するものであつた。この従来装
置によれば被診断生体のその媒質の質的状態、例
えば減衰率を検出することはできなかつた。X線
を利用した診断装置にいわゆるX線トモグラフイ
ーと呼ばれる装置、生体内部におけるX線の減衰
状態を知り、これにより生体の内部の各部におけ
るX線に対する媒質の質的状態を測定表示するも
のがあり、これは大変優れた装置である。しかし
X線を用いる場合はその生体のうちの一部のみに
しか適用できない。つまりX線を被爆することが
できない部分に対する診断を行うことができな
い。
し、その反射波を受信してその送波点から反射点
までの距離を検出するものであつた。この従来装
置によれば被診断生体のその媒質の質的状態、例
えば減衰率を検出することはできなかつた。X線
を利用した診断装置にいわゆるX線トモグラフイ
ーと呼ばれる装置、生体内部におけるX線の減衰
状態を知り、これにより生体の内部の各部におけ
るX線に対する媒質の質的状態を測定表示するも
のがあり、これは大変優れた装置である。しかし
X線を用いる場合はその生体のうちの一部のみに
しか適用できない。つまりX線を被爆することが
できない部分に対する診断を行うことができな
い。
一方、X線トモグラフイーと同様に超音波トモ
グラフイーも考えられているが、これは超音波を
放射し、生体を透過した超音波を検出することに
なり、超音波は生体中のガスや骨を透過すること
ができないため、このような超音波トモグラフイ
ーを利用できる部分は生体中のごく一部に限られ
てしまう。
グラフイーも考えられているが、これは超音波を
放射し、生体を透過した超音波を検出することに
なり、超音波は生体中のガスや骨を透過すること
ができないため、このような超音波トモグラフイ
ーを利用できる部分は生体中のごく一部に限られ
てしまう。
この発明の目的は超音波の反射特性を利用して
生体内の形状のみならず、質的な特性をも検出す
ることができるようにしようとするものである。
生体内の形状のみならず、質的な特性をも検出す
ることができるようにしようとするものである。
この発明によれば、鋭い指向性をもつ送波器に
より超音波パルスを生体内に放射し、その直接の
放射波を検出するのではなく、超音波が生体の進
行中にその各部において散乱波しながら進行する
が、その各部における散乱波を検出し、超音波送
波器と受波器の各位置、これらの指向方向の交差
点よりその受信した散乱波の反射点を知り、その
超音波パルスの放射よりその反射点を通つて受波
するまでの超音波通路を伝搬するに要した時間を
測定する。このような超音波指向方向の交差点を
二次元的に移動走行することにより、生体の各部
と対応した超音波パルスの経過時間を測定して、
例えば生体の各部における超音波の速度を求める
ことができ、よつて生体内の各部の音速を表示す
ることができ、例えば悪性腫瘍などは音速は速い
が、そのような個所を容易に発見することが可能
となる。
より超音波パルスを生体内に放射し、その直接の
放射波を検出するのではなく、超音波が生体の進
行中にその各部において散乱波しながら進行する
が、その各部における散乱波を検出し、超音波送
波器と受波器の各位置、これらの指向方向の交差
点よりその受信した散乱波の反射点を知り、その
超音波パルスの放射よりその反射点を通つて受波
するまでの超音波通路を伝搬するに要した時間を
測定する。このような超音波指向方向の交差点を
二次元的に移動走行することにより、生体の各部
と対応した超音波パルスの経過時間を測定して、
例えば生体の各部における超音波の速度を求める
ことができ、よつて生体内の各部の音速を表示す
ることができ、例えば悪性腫瘍などは音速は速い
が、そのような個所を容易に発見することが可能
となる。
例えば第1図に示すように、容器11の上板に
開口12が開けられ、開口12を塞ぐように被診
断物体13が容器11内の一部及び上部に配され
る。容器11内には超音波結合媒体、例えば水1
4が満され、容器11内において結合媒質14を
介して超音波送波器15より超音波パルスが被診
断物体13に入射される。送波器15は鋭い指向
性を持つており、この超音波指向性ビーム16に
沿つて送波器15より放射された超音波パルス
は、結合媒質14においては反射を生じることな
く進行し、物体13に入射され、物体13内では
その各点において散乱しながら進行する。
開口12が開けられ、開口12を塞ぐように被診
断物体13が容器11内の一部及び上部に配され
る。容器11内には超音波結合媒体、例えば水1
4が満され、容器11内において結合媒質14を
介して超音波送波器15より超音波パルスが被診
断物体13に入射される。送波器15は鋭い指向
性を持つており、この超音波指向性ビーム16に
沿つて送波器15より放射された超音波パルス
は、結合媒質14においては反射を生じることな
く進行し、物体13に入射され、物体13内では
その各点において散乱しながら進行する。
この発明においてはその散乱波を鋭い指向性の
受波器で受信するようにする。即ち送波ビーム1
6と交差する指向方向17を持つ受波器18が設
けられ、受波器18はその指向方向17よりの超
音波を受波し、この方向以外からの超音波の受信
を極力避ける構成とする。例えばこの例に示すよ
うに超音波を遮断するホーン19を受波器18の
前面に設け、このホーン19は第2図に示すよう
に内周面には超音波吸収乃至減衰層20を形成す
ることが好ましい。このようにして送波ビーム1
6と受波器の指向方向17との交点21で発生し
た散乱波中の指向方向17に向う反射パルスを受
波器18で受信する。
受波器で受信するようにする。即ち送波ビーム1
6と交差する指向方向17を持つ受波器18が設
けられ、受波器18はその指向方向17よりの超
音波を受波し、この方向以外からの超音波の受信
を極力避ける構成とする。例えばこの例に示すよ
うに超音波を遮断するホーン19を受波器18の
前面に設け、このホーン19は第2図に示すよう
に内周面には超音波吸収乃至減衰層20を形成す
ることが好ましい。このようにして送波ビーム1
6と受波器の指向方向17との交点21で発生し
た散乱波中の指向方向17に向う反射パルスを受
波器18で受信する。
送波器15の位置及びビーム16の指向方向の
角度と、受波器18の位置とその指向方向17の
角度とから両指向方向の交点21を知ることがで
きる。従つて送波器15より交点21で散乱し、
受波器18に至る通路上を知ることができ、この
経路を通つた超音波の送波されてから受波される
までの時間を知り、更にこれよりその経路におけ
る平均速度を知ることができる。
角度と、受波器18の位置とその指向方向17の
角度とから両指向方向の交点21を知ることがで
きる。従つて送波器15より交点21で散乱し、
受波器18に至る通路上を知ることができ、この
経路を通つた超音波の送波されてから受波される
までの時間を知り、更にこれよりその経路におけ
る平均速度を知ることができる。
送波ビーム16の方向を一定とした状態で受波
器18の指向方向17の角度又は位置を順次ずら
して送波ビーム16上の各点における散乱波を受
信し、その送波パルス及びその受波までに必要と
する時間を測定する。更に送波ビーム16の角度
又は位置をずらして同様にその送波ビーム上の各
点の散乱波を受信して以下同様のことを行い、図
に示すように物体13を例えば碁盤の目のように
した各微小領域22に分割し、その各微小領域2
2を反射点とする場合は超音波放射により受波器
で受信するまでの時間をそれぞれ測定する。
器18の指向方向17の角度又は位置を順次ずら
して送波ビーム16上の各点における散乱波を受
信し、その送波パルス及びその受波までに必要と
する時間を測定する。更に送波ビーム16の角度
又は位置をずらして同様にその送波ビーム上の各
点の散乱波を受信して以下同様のことを行い、図
に示すように物体13を例えば碁盤の目のように
した各微小領域22に分割し、その各微小領域2
2を反射点とする場合は超音波放射により受波器
で受信するまでの時間をそれぞれ測定する。
例えば送波器15のxy座標上の位置と、放射
ビーム16の角度とを、機構部31を制御部32
で制御して設定し、その制御部32よりの送波器
15の位置を示すデータx1y1θ1を座標演算部33
へ入力する。同様に受波器18のxy座標上の位
置及び指向方向の角度とを、機構部34を制御部
35で制御し、受波器18の位置を示すデータ
x2y2θ2を制御部35より座標演算部33に入力す
る。座標演算部33はこれら制御部32,35よ
りの送波器、受波器の各位置とその指向方向との
データから受信パルスが得られる物体13の各小
領域22が何れに属するかの座標位置を演算し、
その座標位置に対応したアドレスをアドレス発生
部36より発生する。つまり座標演算部33にお
いては指向ビーム16と受波器の指向方向17と
の交点21の各座標位置が演算される。
ビーム16の角度とを、機構部31を制御部32
で制御して設定し、その制御部32よりの送波器
15の位置を示すデータx1y1θ1を座標演算部33
へ入力する。同様に受波器18のxy座標上の位
置及び指向方向の角度とを、機構部34を制御部
35で制御し、受波器18の位置を示すデータ
x2y2θ2を制御部35より座標演算部33に入力す
る。座標演算部33はこれら制御部32,35よ
りの送波器、受波器の各位置とその指向方向との
データから受信パルスが得られる物体13の各小
領域22が何れに属するかの座標位置を演算し、
その座標位置に対応したアドレスをアドレス発生
部36より発生する。つまり座標演算部33にお
いては指向ビーム16と受波器の指向方向17と
の交点21の各座標位置が演算される。
送信部37より送波器15を励振してこれより
超音波パルスを放射し、受波器18よりの出力を
受信部38で受信増幅するが、送信部37よりパ
ルスを送信してから受信部38で受信パルスが得
られるまでの時間を時間測定部39で測定する。
この測定時間Tはアドレス発生部36のアドレス
により指定して記憶部41に記憶される。
超音波パルスを放射し、受波器18よりの出力を
受信部38で受信増幅するが、送信部37よりパ
ルスを送信してから受信部38で受信パルスが得
られるまでの時間を時間測定部39で測定する。
この測定時間Tはアドレス発生部36のアドレス
により指定して記憶部41に記憶される。
記憶部41には物体13をその小領域22に分
解した時の各点に対応した送波器15より受波器
18に至る超音波の通路の平均時間が記憶され
る。各微小領域の長さ(正確には超音波経路方向
における長さ)をSiと、その領域における超音波
の音速をViとすると、その微小領域をそれぞれ
通過する時間はSi/Vi=τiとなる。1/vi=xiとす ると、送波器15より交差点21を通り受波器1
8に至る通路上の各微小領域の長さSiと、その各
点におけるxiとの積を加算した値Σxisiがその領
域点に対する測定した平均時間Tiとなる。従つ
て各微小領域2における時間xiを未知数とする一
次の連立方程式を解くことによつて各微小領域2
2における音速viを知ることができる。このよう
な演算を、記憶部41から取り出して演算部42
で行つて各微小領域22における速度を求める。
物体13の二次元における微小領域22の速度乃
至各点における通過時間を表示部43に表示す
る。このような演算部42における演算や表示部
43による表示、更には記憶部41の記憶などは
この装置と離れた遠隔部で行うようにしてもよ
い。
解した時の各点に対応した送波器15より受波器
18に至る超音波の通路の平均時間が記憶され
る。各微小領域の長さ(正確には超音波経路方向
における長さ)をSiと、その領域における超音波
の音速をViとすると、その微小領域をそれぞれ
通過する時間はSi/Vi=τiとなる。1/vi=xiとす ると、送波器15より交差点21を通り受波器1
8に至る通路上の各微小領域の長さSiと、その各
点におけるxiとの積を加算した値Σxisiがその領
域点に対する測定した平均時間Tiとなる。従つ
て各微小領域2における時間xiを未知数とする一
次の連立方程式を解くことによつて各微小領域2
2における音速viを知ることができる。このよう
な演算を、記憶部41から取り出して演算部42
で行つて各微小領域22における速度を求める。
物体13の二次元における微小領域22の速度乃
至各点における通過時間を表示部43に表示す
る。このような演算部42における演算や表示部
43による表示、更には記憶部41の記憶などは
この装置と離れた遠隔部で行うようにしてもよ
い。
以上述べたようにこの発明による超音波診断装
置によれば、反射法により、つまり超音波の進路
における各点での散乱した超音波を受波すること
によつて透過法ではなく反射法によつて生体の内
部における微小領域における形状ではなく、その
媒質の質的な状態を検出することが可能である。
透過法に基づく場合においては骨やガスによつて
測定できない部分をこの発明の装置により測定す
ることができ、また当然のことであるがX線によ
る被爆のような問題は生じない。このようにして
従来不可能であつた各種臓器の質的な状態を検知
することが可能である。
置によれば、反射法により、つまり超音波の進路
における各点での散乱した超音波を受波すること
によつて透過法ではなく反射法によつて生体の内
部における微小領域における形状ではなく、その
媒質の質的な状態を検出することが可能である。
透過法に基づく場合においては骨やガスによつて
測定できない部分をこの発明の装置により測定す
ることができ、また当然のことであるがX線によ
る被爆のような問題は生じない。このようにして
従来不可能であつた各種臓器の質的な状態を検知
することが可能である。
また第1図について示したように物体13のあ
る断面における二次元の各微小領域を、送波ビー
ムと受波指向方向との交点を移動走査するが、こ
れは例えば送波器15の移動又は必要に応じて回
動と受波器18の移動又は必要に応じて回動とに
より行う。このようなことは例えば従来の超音波
診断装置における送受波器ビームの走査手段をそ
のまま利用することができ、そのようなものとし
ては例えば特開昭52−484号公報に示すような手
段を使うことができる。また受波器18としては
一つのみならず複数個を同時に動作し、例えば第
1図において受波器18′を設け、その指向方向
17′と送波ビーム16との交点11′の散乱超音
波を電波し、つまり1回の超音波パルスの送波に
よつてその進行方向における複数の散乱点からの
超音波を受波するようにして交差点の二次元走査
を高速にすることができる。
る断面における二次元の各微小領域を、送波ビー
ムと受波指向方向との交点を移動走査するが、こ
れは例えば送波器15の移動又は必要に応じて回
動と受波器18の移動又は必要に応じて回動とに
より行う。このようなことは例えば従来の超音波
診断装置における送受波器ビームの走査手段をそ
のまま利用することができ、そのようなものとし
ては例えば特開昭52−484号公報に示すような手
段を使うことができる。また受波器18としては
一つのみならず複数個を同時に動作し、例えば第
1図において受波器18′を設け、その指向方向
17′と送波ビーム16との交点11′の散乱超音
波を電波し、つまり1回の超音波パルスの送波に
よつてその進行方向における複数の散乱点からの
超音波を受波するようにして交差点の二次元走査
を高速にすることができる。
先に述べたように受波器18としては不用のも
のを受波しないように非常に鋭い指向性を得るた
め、ホーン状の遮蔽体19を用いることが好まし
い。この第1図に示すように物体18と結合媒質
14とを用いて超音波を物体13に入射させる場
合は結合媒質14においては殆んど散乱が行われ
ず、また結合媒質の音速は一定で予め知られてい
るため、結合媒質14と物体13との境界面にお
いては反射が得られ、その境界面を知ることがで
き、これに応じてこの結合媒質14における演算
は省略するようにして構成し、それだけ演算量を
少なくし、また記憶部41の記憶容量を減らすこ
とができる。
のを受波しないように非常に鋭い指向性を得るた
め、ホーン状の遮蔽体19を用いることが好まし
い。この第1図に示すように物体18と結合媒質
14とを用いて超音波を物体13に入射させる場
合は結合媒質14においては殆んど散乱が行われ
ず、また結合媒質の音速は一定で予め知られてい
るため、結合媒質14と物体13との境界面にお
いては反射が得られ、その境界面を知ることがで
き、これに応じてこの結合媒質14における演算
は省略するようにして構成し、それだけ演算量を
少なくし、また記憶部41の記憶容量を減らすこ
とができる。
更にデータの信頼性を高めるため、送波器と受
波器とを同一形態として超音波通路においてその
一方で超音波パルスの放射をして他方で受波を
し、次に他方で超音波パルスを送波し、一方でそ
れを受波をし、この両者に対して同一データが得
られた場合にそのデータを正しいものとして利用
するようにしてもよい。
波器とを同一形態として超音波通路においてその
一方で超音波パルスの放射をして他方で受波を
し、次に他方で超音波パルスを送波し、一方でそ
れを受波をし、この両者に対して同一データが得
られた場合にそのデータを正しいものとして利用
するようにしてもよい。
尚、一般に超音波診断装置としては例えば搬送
波を3MHzのものを利用するが、その3MHzよりも
低い周波数成分も発生しており、従つて例えば
1MHzなどの低い成分の反射散乱波をの受信に利
用することによつて、なるべく減衰を受けない散
乱波を受波するようにすることも可能である。
波を3MHzのものを利用するが、その3MHzよりも
低い周波数成分も発生しており、従つて例えば
1MHzなどの低い成分の反射散乱波をの受信に利
用することによつて、なるべく減衰を受けない散
乱波を受波するようにすることも可能である。
第1図はこの発明による超音波診断装置の一例
をすむブロツク図、第2図は受波器の指向性を鋭
くする手段を示す断面図である。 15:送波器、13:被診断物体、16:超音
波送波ビーム、17:受波指向方向、18:受波
器、21:交点、22:物体の微小領域、31:
送波器の駆動機構部、32:制御部、33:座標
演算部、34:受波器の駆動機構部、35:制御
部、36:アドレス信号発生部、37:超音波パ
ルス送信部、38:超音波パルス受信部、39:
時間計測部、41:記憶部、42:演算部、4
3:表示部。
をすむブロツク図、第2図は受波器の指向性を鋭
くする手段を示す断面図である。 15:送波器、13:被診断物体、16:超音
波送波ビーム、17:受波指向方向、18:受波
器、21:交点、22:物体の微小領域、31:
送波器の駆動機構部、32:制御部、33:座標
演算部、34:受波器の駆動機構部、35:制御
部、36:アドレス信号発生部、37:超音波パ
ルス送信部、38:超音波パルス受信部、39:
時間計測部、41:記憶部、42:演算部、4
3:表示部。
Claims (1)
- 1 ビーム状指向性を持つ送波器と、その送波器
を励振して超音波パルスを放射させる超音波パル
ス送信部と、上記送波器の指向方向と交差する鋭
い指向性を持つ受波器と、その受波器の受波出力
を受信増幅する超音波パルス受信部と、上記超音
波パルスの送信から、上記送波器及び受波器の指
向方向の交差点における超音波パルスの散乱波を
上記超音波パルス受信部で受信するまでの時間を
測定する時間測定部とを具備する超音波診断装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56100888A JPS581438A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56100888A JPS581438A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS581438A JPS581438A (ja) | 1983-01-06 |
JPS6332454B2 true JPS6332454B2 (ja) | 1988-06-30 |
Family
ID=14285861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56100888A Granted JPS581438A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS581438A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH048363U (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-24 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH064074B2 (ja) * | 1983-02-14 | 1994-01-19 | 株式会社日立製作所 | 超音波診断装置およびこれを用いる音速計測方法 |
JPS60249947A (ja) * | 1984-05-24 | 1985-12-10 | 株式会社東芝 | 超音波ct装置 |
JPS61115544A (ja) * | 1984-11-12 | 1986-06-03 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
JPS61279234A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
JPS61290941A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-20 | 株式会社東芝 | 超音波組織診断装置 |
JPS6262266A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-18 | Aloka Co Ltd | 超音波伝搬速度測定方法 |
JPH07115717B2 (ja) * | 1987-11-17 | 1995-12-13 | 株式会社タツノ・メカトロニクス | 給油装置の表示器 |
JP6553210B2 (ja) * | 2015-01-15 | 2019-07-31 | ハーリング、ロドニー | 拡散音響共焦点撮像装置 |
-
1981
- 1981-06-29 JP JP56100888A patent/JPS581438A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH048363U (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-24 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS581438A (ja) | 1983-01-06 |
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