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JPS59120141A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus

Info

Publication number
JPS59120141A
JPS59120141A JP22726982A JP22726982A JPS59120141A JP S59120141 A JPS59120141 A JP S59120141A JP 22726982 A JP22726982 A JP 22726982A JP 22726982 A JP22726982 A JP 22726982A JP S59120141 A JPS59120141 A JP S59120141A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
signal
wave
output
ultrasonic diagnostic
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.)
Pending
Application number
JP22726982A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
博 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP22726982A priority Critical patent/JPS59120141A/en
Publication of JPS59120141A publication Critical patent/JPS59120141A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、診断のための医療機器の分野に属し、さら
に詳しくは、超音波によって被検体内の組織の質の情報
を収集する超音波診断装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention belongs to the field of medical devices for diagnosis, and more specifically, ultrasonic diagnosis that collects information on the quality of tissue within a subject using ultrasound waves. It is related to the device.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

超音波診断装置は、超音波ビームを生体内に走査し、生
体内からの反射波全収集することにより断層像を再生し
て、形態診@をおこなうものである。近年、超音波技術
の進歩により、断層像の分解能が飛躍的に向上して技術
的限界に近づくに従い、臨床医から、形態診断の限界を
超えた生体組織の質の情報を得たいという要求が高まっ
ている。
An ultrasonic diagnostic apparatus scans an ultrasound beam into a living body and collects all reflected waves from within the living body to reproduce a tomographic image and perform a morphological diagnosis@. In recent years, advances in ultrasound technology have dramatically improved the resolution of tomographic images and as we approach the technical limits, clinicians are demanding to obtain information on the quality of living tissue that goes beyond the limits of morphological diagnosis. It's increasing.

即ち、超音波診断による組織の質の同定であり、近年、
このティシュ争キャラクタライゼーション(Ti5su
e Characterizatton )に関する基
礎的な研究が盛んになってきている。組織の質の情報を
必要とする場合として、例えば、超音波断層1象で肝臓
内に腫瘍の存在が認められ、形態診断のみではそnが悪
性であるか否〃・の判断が不可能となる場合がある。こ
のような場合、組織の質に対する情報例えば超音波の減
衰の大きさ、超音波の音速等の計llx+1ができれば
、新たな判断材料として診断に供することができる。
In other words, it is the identification of tissue quality by ultrasonic diagnosis, and in recent years,
Characterization of this tissue war (Ti5su
Basic research on e-Characterizatton is becoming more popular. For example, when information on tissue quality is required, the presence of a tumor in the liver is detected in a single ultrasound tomogram, and it is impossible to determine whether the tumor is malignant or not based on morphological diagnosis alone. It may happen. In such a case, if a total of llx+1 of information regarding the quality of the tissue, such as the magnitude of attenuation of ultrasound waves and the speed of sound of ultrasound waves, is available, it can be used as new judgment material for diagnosis.

組織の質に対する情報としての超音波の減衰を求める具
体的な手段と1−では、生体からの超音波反射信号全ス
ペクトラム分析する方法がある。この方法は、1981
年米国超音波医学会でJ、P JorLeJ′等により
発表されている(公演予稿集P11o8)。
A specific method for determining the attenuation of ultrasound waves as information on the quality of tissue.1-) There is a method of analyzing the entire spectrum of an ultrasound reflection signal from a living body. This method was developed in 1981.
It was presented at the American Society of Ultrasound in Medicine in 2008 by J.P. JorLeJ' and others (Proceedings of the performance P11o8).

この方法によると、超音波断層像を得るのに用いられる
超音波反射信号を生体内の所望の区間毎に区切り、この
区間の超音波信号のスペクトラム分析′ff:各区間毎
に行なう。そして、成る区間のスペクトラムと別の区間
のスペクトラムとを比較すれば、その2つの区間の超音
波の減衰が、超音波の帯域内の周波数の関数として求め
られる。
According to this method, the ultrasonic reflection signal used to obtain an ultrasonic tomographic image is divided into desired sections within the living body, and spectrum analysis of the ultrasonic signal in this section is performed for each section. Then, by comparing the spectrum of this section with the spectrum of another section, the attenuation of the ultrasonic waves in the two sections can be determined as a function of the frequency within the ultrasonic band.

」二連したスペクトラム分析の手法は、生体内へ発明さ
れる超音波が、第1図(α)図示のように時間的に極め
て短いパルス1であること全前提としている。時間的に
短い超音波パルス1に、広い周波数帯域を有しているた
め、第1図(b)図示のように、その周波数スペクトラ
ム2は、広い周波数帯域を有している。このため、成る
特定の周波数に対する減衰情報を得るために、スペクト
ラム分析が必要となっている。
The dual spectrum analysis method is based on the premise that the ultrasonic wave introduced into the living body is a temporally extremely short pulse 1 as shown in FIG. 1 (α). Since the temporally short ultrasonic pulse 1 has a wide frequency band, its frequency spectrum 2 has a wide frequency band as shown in FIG. 1(b). Therefore, spectrum analysis is required to obtain attenuation information for specific frequencies.

又、前記超音波パルス1が時間的に短いために、組繊内
の微小組織の配置の影響を受けて、反則信号のスペクト
ラム強度分布が変化し、多数の走査線(超音波ビーム)
についての加算平均処理が必要になる。これを第2図(
α) 、 Cb) ffi参照して説明する。第2図(
d) 、 (b)は、微小組織6の模式構造と、反射ス
ペクト2ム4とを示したものである。微小組織3の空間
的配置によって微小f’、11織6内の多重反射の干渉
効果が各周波数成分に対して異なるため、即ち、反射強
度が各周波数成分に対して異なるために、反射スペクト
ラム4は人な・1した超音波パルスのスペクトラム2と
に異って、多くのリップルを持った特性になる。従って
、微小組織6の空間的配置による影#を除去するために
、多数の走査線に関する加算平均を求めなければ、成る
深さでの平均的反射信号強度が得られないことになる。
Furthermore, since the ultrasonic pulse 1 is short in time, the spectral intensity distribution of the foul signal changes due to the influence of the arrangement of microstructures within the fibers, resulting in a large number of scanning lines (ultrasonic beams).
It is necessary to perform an averaging process for . This is shown in Figure 2 (
This will be explained with reference to α) and Cb) ffi. Figure 2 (
d) and (b) show the schematic structure of the microstructure 6 and the reflection spectrum 2m 4. Because the interference effect of multiple reflections within the microstructure 6 differs for each frequency component depending on the spatial arrangement of the microstructure 3, the reflection spectrum 4 Unlike the spectrum 2 of the ultrasonic pulse produced by humans, it has a characteristic with many ripples. Therefore, in order to remove the shadow # due to the spatial arrangement of the micro-tissue 6, the average reflected signal intensity at the corresponding depth cannot be obtained unless an average is calculated for a large number of scanning lines.

以上説明したように、断層像は分解能を重視するので時
間的に短かい超音波パルスを必要とするが、この時間的
に短かいパルスを減衰情報を得るためにそのまま用いて
いるため、スペクトラム分析及び加算平均処理が不可欠
となっている。このため、スペクトラム分析、加算平均
処理に要する大規模な記憶手段、演算手段が装置の大型
化を招くと共に、処理時間の遅延をも防止する術がなか
った。
As explained above, since tomographic images emphasize resolution, they require temporally short ultrasound pulses, but since these temporally short pulses are used as they are to obtain attenuation information, spectrum analysis And averaging processing is essential. Therefore, the large-scale storage means and calculation means required for spectrum analysis and averaging processing lead to an increase in the size of the apparatus, and there is no way to prevent delays in processing time.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明に、前記事情に鑑みて成されたものであり、極
めて簡易な構成で生体組織の減衰情報を得ることができ
ると共に、処理時間をも大幅に短縮することができる超
音波診断装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an ultrasonic diagnostic device that can obtain attenuation information of biological tissue with an extremely simple configuration and can significantly shorten processing time. The purpose is to

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

前記目的を達成するためのこの発明の概要は。 The outline of this invention for achieving the above object is as follows.

超音波ビーム全被検体内で走査し、被検体内からの反射
信号を検出して町「層像を表示する超音波診断装置にお
いて、時間的に継続するバースト波を発生するバースト
波発生手段と、該バースト波を入力すると共に、断層像
」二の所定方向に集束9偏向するように超音波全バース
ト駆動する送信手段と、超音波の送受波を行う超音波探
触子と、反射信号に受信フォーカスをかける受信手段と
、該受信手段からの反射信号全人力すると共に、その反
射強度と反引位置どから超音波の減衰士1′1報を得る
表示信号を出力する信号処理手段とを具備すること全特
徴とするものである。
In an ultrasonic diagnostic apparatus that scans an ultrasound beam within the entire subject and detects reflected signals from within the subject to display a layered image, a burst wave generating means that generates a burst wave that continues in time. , a transmission means for inputting the burst wave and driving the entire burst of ultrasound so as to focus and deflect the tomographic image in a predetermined direction; an ultrasound probe for transmitting and receiving the ultrasound; A receiving means for applying a reception focus, and a signal processing means for outputting a display signal that receives all the reflected signals from the receiving means and obtains information on the ultrasonic attenuator 1'1 based on the reflection intensity and retraction position. It has all the characteristics.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、この発明の一実施例を図面看:参照してh(2明
する。
An embodiment of the present invention will be explained below with reference to the drawings.

先ず、この発明の原理について、第6図(a) 、 (
A>を参照して説明する。従来、超音波のさに衰ti¥
報を得るためには、時間的に短い超音波パルスを用いて
いた。I〜かしながら、超音波の減衰情報′fr:得る
ということに絞ると、必ずしも時間的に短い超音波パル
スが必要ではない。第6図C(1) rこ示すような時
間的に長い超音波5を用いれば、その反射スペクトラム
6は同図(h)の如くその周波数帯域が極めて狭帯域と
なる。従って、特定の周波数に対する超音波の減衰情報
を得るために、スペクトラム分析を要することがない。
First, regarding the principle of this invention, Fig. 6(a), (
This will be explained with reference to A>. Conventionally, ultrasonic waves weakened
In order to obtain the information, temporally short ultrasound pulses were used. However, when focusing on obtaining ultrasonic attenuation information 'fr:, temporally short ultrasonic pulses are not necessarily necessary. If a temporally long ultrasonic wave 5 as shown in FIG. 6C(1) r is used, its reflection spectrum 6 will have an extremely narrow frequency band as shown in FIG. 6(h). Therefore, spectrum analysis is not required to obtain ultrasonic attenuation information for a specific frequency.

又、超音波5の継続時間が長いために、前Rt微小組織
乙の空間的配置の干渉効果が平均化される。例えば、第
1図(α)I/C示す超音波1の継続時間に対し、第6
図(α)K示す超音波5の継続時間を10倍とすれば、
微小組織6の空間的配置の干渉効果は10倍に平均化さ
れる。
Furthermore, since the duration of the ultrasound waves 5 is long, the interference effect of the spatial arrangement of the pre-Rt microtissues B is averaged out. For example, for the duration of ultrasound 1 shown in FIG. 1 (α) I/C,
If the duration of the ultrasonic wave 5 shown in Figure (α)K is multiplied by 10,
The interference effect of the spatial arrangement of the microtissues 6 is averaged ten times.

従って、複雑な7JI]算平均処理をも必要とし、なく
なる。ちなみに、第6図(α)図示の超音波5は、約1
5波艮であるが、超音波の周波数音5 MHzとすると
、波長に約300μmであり、15波長は4.5龍の分
〃(′能に対応する。
Therefore, complicated 7JI] arithmetic averaging processing is also unnecessary. By the way, the ultrasonic wave 5 shown in FIG. 6 (α) is about 1
If the frequency of ultrasonic waves is 5 MHz, the wavelength is about 300 μm, and 15 wavelengths corresponds to 4.5 wavelengths.

以上説明し/ζように、継続時間の長い超音波パルス金
柑いることにより、スペクトラム分析、加3I平均処り
を要せずに、容易に超音波の減衰情報を得ることができ
る。
As explained above, by using ultrasonic pulses with a long duration, it is possible to easily obtain ultrasonic attenuation information without the need for spectrum analysis or addition and averaging.

次に、上記原理Vc即」つだこの発明の一実施列を、図
面を参照して説明する。第4図は、この発明の一実施し
0である超音波診断装置のブロックダイヤグラムである
。本実施VIlは、電子IJ ニア走査型超音波診断装
置へ本発明を適用したものである。従って、この発明に
係る超音波診断装置は、通常の電子リニアスキャン全行
うだめの各手段を有すると共に、これに加えて、継続時
間の長い超音波を発する手段と、その反射波に基づいて
超音波の減Rを表示する手段とを有している。
Next, one embodiment of this invention based on the above-mentioned principle will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus that is one embodiment of the present invention. This embodiment VI1 is an application of the present invention to an electronic IJ near-scanning ultrasonic diagnostic apparatus. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention has not only the means for performing all the usual electronic linear scans, but also means for emitting long-duration ultrasonic waves and ultrasonic waves based on the reflected waves. and means for displaying the reduction R of the sound wave.

先ず、通常の重子リニアスキャンを行って、断層像全再
生する谷手段について説明する。副イ卸伯号発生都10
は、超音波の発射及びその反射波に基づく画像再構成の
だめの制御信号を発する。パルサー駆動信号発生部11
ri、前記制御信号発生部100制御信号に基づいてパ
ルサー駆動信号奮発する。送信遅延回路14は、前記パ
ルサー駆動信号をスイッチ16を介して人力すると共に
、同時駆動撮動子からの超音波に送信フォーカスをかけ
るための遅延時間を与える信号を出力する。パルサー1
5は、前記送信遅延回路14の出力に基づいて、超音波
振動子を駆動する高圧パルスを発する。この高圧パルス
は、同時駆動振動子を選択する振動子選択回路16を介
して、超音波探触子17のうちの所定の同時駆動振動子
全励振し、生体内へ超音波奮発するようになっている。
First, a method for reconstructing the entire tomographic image by performing a normal multiplex linear scan will be explained. Capital of Vice-I Wholesale Count No. 10
emits a control signal for image reconstruction based on the emission of ultrasonic waves and their reflected waves. Pulsar drive signal generator 11
ri, the control signal generator 100 generates a pulser drive signal based on the control signal. The transmission delay circuit 14 inputs the pulser drive signal manually via the switch 16 and outputs a signal that provides a delay time for applying transmission focus to the ultrasonic waves from the simultaneously driven camera elements. Pulsar 1
5 emits a high voltage pulse to drive the ultrasonic transducer based on the output of the transmission delay circuit 14. This high-voltage pulse excites all of the predetermined simultaneously driven transducers of the ultrasound probe 17 via the transducer selection circuit 16 that selects simultaneously driven transducers, so that ultrasonic waves are emitted into the living body. ing.

生体内からの反射波目、超音波探触子17にエリ検出さ
れると共に、振動子選択回路16を介して前置増幅器1
8で増11いされるようになっている。受信遅夕L!;
 ti11’i2回路19&L前nL 11!目、R増
1kX3ii18の出力を入力し、これに受・1♂フオ
ーカスをかけるための遅延時fiil 全加算して出力
する。第1の受信信号処理回路21は、ri!J j+
f″、受イh遅延カロp1回路19の出力を、ス・fタ
テ20を介して入力1〜、これfr:表示信号に変換し
て出力する。表示装置23は、リニアスギ゛ヤン(〆こ
9Lつて侍ら(Lる谷表示信号に基づいて超音波18t
I音塚を再生表示するようになっている。
The reflected wave from inside the living body is detected by the ultrasonic probe 17 and sent to the preamplifier 1 via the transducer selection circuit 16.
It is designed to be increased by 11 in 8. Late reception L! ;
ti11'i2 circuit 19&L front nL 11! Input the output of 1k×3ii18 for the 1st and 1st R, and add all of them during the delay time to apply the receive/1♂ focus and output the result. The first received signal processing circuit 21 performs ri! J j+
f'', the output of the receive h delay signal p1 circuit 19 is converted into the input 1~, this fr: display signal via the screen 20 and output. 9L Tsute Samurai (Ultrasonic 18T based on L valley display signal)
It is designed to play and display I Onzuka.

次に、超音波の減衰を得る手段について説明する。バー
スト波発生回路12は、継続時間の長い超音波奮発する
だめのバースト波全発生させるためのものである。この
バースト波発生回路12は、前記スイッチ16の前段に
、前記パルサー駆動信号発生部11と並列に配置されて
いる。そして、バースト波発生回路12は、前記制御信
号発生部10からのili制御信号に基づいて、前記バ
ースト波を発すると共に、スイッチ16を介して、前記
送信遅延回路14ヘパ−スト波を出力するようになって
いる。第2の受信信号処理回路22に、継続時間の長い
超音波に基づく反射波からの情報全処理するだめの回路
である。第2の受信信号処理回路22は、前記スイッチ
20の後段に、前記第1の受信信号処理回路21と並列
に配置されている。
Next, a means for obtaining ultrasonic attenuation will be explained. The burst wave generation circuit 12 is for generating all the burst waves that are generated by ultrasonic waves having a long duration. This burst wave generation circuit 12 is arranged in parallel with the pulser drive signal generation section 11 before the switch 16. The burst wave generation circuit 12 generates the burst wave based on the ili control signal from the control signal generation section 10, and also outputs the burst wave to the transmission delay circuit 14 via the switch 16. It has become. The second received signal processing circuit 22 is a circuit designed to process all information from reflected waves based on long-duration ultrasonic waves. The second received signal processing circuit 22 is arranged downstream of the switch 20 and in parallel with the first received signal processing circuit 21 .

ここで、第2の受信信号処理回路22の一構成丙全第5
図を参照して説明する。対数増幅器60は、均質な媒質
中での超音波が、一般に指数関数的に減衰することに鑑
み、指数関数的に変化する信号を線形な変化に変換する
だめのものである。検波回路61に、前記対数増幅器6
0からの高周波信号をビデオ信号に変換する。振幅調整
回路62は、超音波ビームの集束あるいは拡散効果によ
る固有の反射強度の変化を袖正するためのもので、前記
制御信号発生部10からの制御信号により制御される。
Here, one configuration of the second received signal processing circuit 22 is as follows.
This will be explained with reference to the figures. The logarithmic amplifier 60 is used to convert an exponentially changing signal into a linearly changing signal, considering that ultrasonic waves in a homogeneous medium generally attenuate exponentially. The detection circuit 61 includes the logarithmic amplifier 6
Converts high frequency signals from 0 to video signals. The amplitude adjustment circuit 62 is for correcting changes in the inherent reflection intensity due to the focusing or diffusion effect of the ultrasonic beam, and is controlled by the control signal from the control signal generating section 10.

!:うになっている。! : Sea urchins are turning.

以上のように構成された超音波診断装置の作用について
、第6図をも参照に加えて説明する。
The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be explained with reference to FIG. 6.

電子リニアスキャン全行なって超音波断層f敷金表示す
る動作については、従来と同様であるため、その説明を
省略する。尚、断層1象の表示に際しては、前記スイッ
チ16はバルサ−駆動信号発生部In:接続され、前記
スイッチ20は第1の受信イ、i号処理r問路21に接
続される。
The operation of performing the entire electronic linear scan and displaying the ultrasonic tomographic f security deposit is the same as the conventional method, so a description thereof will be omitted. Incidentally, when displaying the first tomographic image, the switch 16 is connected to the balser drive signal generating section In, and the switch 20 is connected to the first receiving I, i processing R interrogate 21.

以下、超音波の減衰全得るだめの動作についてa9明す
る。
Below, the operation of obtaining all attenuation of ultrasonic waves will be explained.

断層像−Lの所望の方向に超音波ビームを送信するため
に、1lilJ御信号発生部1oからの1ljlJ御信
号が振動子選択回路16.送信遅延回路14及び受信遅
延加算回路19へ送られ、駆動される振動子が〕九択さ
れると共にその駆動振動子に対する送受信の遅延時間が
設定される。又、前記制御信号に工って、スイッチ16
がバースト発生回路12に接続され、スイッチ20が第
2の受信処理回路22に接続される。
In order to transmit the ultrasonic beam in a desired direction of the tomographic image -L, the 1ljlJ control signal from the 1lilJ control signal generator 1o is sent to the transducer selection circuit 16. The signal is sent to the transmission delay circuit 14 and the reception delay addition circuit 19, where nine vibrators to be driven are selected, and the delay time of transmission and reception for the driven vibrator is set. Also, by modifying the control signal, the switch 16
is connected to the burst generation circuit 12, and the switch 20 is connected to the second reception processing circuit 22.

次に、制御信号発生回路10からの制御信号により、バ
ースト波発生回路12が駆動され、バースト波が発生す
る。このパース)ei、スイッチ16を介して送信遅延
回路14に送られ、同時駆動振動子に対するそれぞれの
遅廷差を持ったバースト波となって出力される。パルサ
ー15に、このバースト波によって駆動され、同圧のバ
ーストパルス金発生する。この高圧バースト波は、振動
子選択回路16を介して、超音波探触子17における同
時駆動振動子全駆動する。このため、継わ”1:時間の
長い超音波(以下バースト超音波という)が発せられる
。バースト超音波に対する反射信号に、超音波探触子1
7により検出され、振動子選択回路16.前置増幅器1
8.受信遅延加算回路スイッチ20を介して、超音波信
号として第2の受信信号処理回路22に入力する。
Next, the burst wave generation circuit 12 is driven by the control signal from the control signal generation circuit 10, and a burst wave is generated. This parsed wave) ei is sent to the transmission delay circuit 14 via the switch 16, and is output as a burst wave having a delay difference for each of the simultaneously driven oscillators. The pulser 15 is driven by this burst wave and generates burst pulse gold of the same pressure. This high-voltage burst wave drives all of the simultaneously driven transducers in the ultrasound probe 17 via the transducer selection circuit 16. Therefore, the ultrasonic wave with a long time (hereinafter referred to as burst ultrasonic wave) is emitted.The ultrasonic probe 1
7, and the transducer selection circuit 16. Preamplifier 1
8. The signal is input as an ultrasonic signal to the second received signal processing circuit 22 via the reception delay addition circuit switch 20.

ここで、反射位置に基づく前記超音波信号の反射強度の
変化は、生体内での超音波の減衰と、組織境界における
反射強度の変化とに依存する。従つて、反射位置の関数
として反射強度全表示すれば、その反射強度の変化から
組織内での超音波の減衰と、組織境界における反射強度
の変化とを観1tll+することができる。
Here, the change in the reflection intensity of the ultrasound signal based on the reflection position depends on the attenuation of the ultrasound in the living body and the change in the reflection intensity at the tissue boundary. Therefore, if the total reflection intensity is displayed as a function of the reflection position, the attenuation of the ultrasonic wave within the tissue and the change in the reflection intensity at the tissue boundary can be seen from the change in the reflection intensity.

以−1−の動作を行うものが、第2の受信信号処理回路
22である。第2の受信信号処理回路22におりる対数
増幅器30は、11jl述したように、均質な媒質中で
の超音波が一般に指数関数的に減衰することに丸み、指
数関数的に変化する前記超音波信号を、線形的変化の信
号に変換する。対数増幅器60の出力は、検波回路61
によってビデオ信号VC変換され、さらに振幅調整回路
62によって、超音波ビームの集束、拡散効果による固
有の反射強度の変化が袖正さ扛、第2の受信信号処理回
路22エリ出力される。この第2の受1g信号処理回路
22の出力に基づいて、表示装置26に画像表示される
表示内容を第6図に示す。第6図において、図示右側部
分は、超音波断層1家66と、該断層像66上に輝勝あ
るいは暗勝として表示されるバースト超音波64とを示
している。又、第6図図示左flltlの部分には、横
@を反射信号強度とし、縦軸を体表からの深さとし、反
射信号強度37を表示したものである。尚、図示66は
体表からの深さを示す距離マーカである0反躬信号強度
37に、均質部分においては体表からの深さに対して線
形に変化し、この傾きが生体組織eこおける超音波の減
衰を示している。従って、断層ば36と前記反射信号強
度37の傾きとから、生体組織の所望部位におけ超音波
の減衰を知得することができる。このため、k丸層イ象
による形)沈1珍1(六に力[1えて、超音波の減衰情
報から生体組織の質の同定を何9ことができ、診IU’
r f+#度の向上(r−図ることができる。
The second received signal processing circuit 22 performs the following operations. As mentioned above, the logarithmic amplifier 30 in the second received signal processing circuit 22 is configured to round off the fact that ultrasonic waves in a homogeneous medium generally decay exponentially, and to reduce the ultrasonic waves that change exponentially. Converts a sound wave signal into a linearly varying signal. The output of the logarithmic amplifier 60 is transmitted to the detection circuit 61
The video signal is converted into a VC signal by the amplitude adjustment circuit 62, and the changes in the inherent reflection intensity due to the focusing and diffusion effects of the ultrasonic beam are corrected and output to the second received signal processing circuit 22. FIG. 6 shows the contents of an image displayed on the display device 26 based on the output of the second receiving 1g signal processing circuit 22. In FIG. 6, the right side of the drawing shows an ultrasonic tomogram 66 and a burst ultrasonic wave 64 that is displayed as a bright spot or a dark spot on the tomographic image 66. Further, in the left flltl portion of FIG. 6, the reflected signal strength 37 is displayed, with the horizontal @ representing the reflected signal strength and the vertical axis representing the depth from the body surface. In addition, the 0-reverse signal intensity 37 shown in the figure 66 is a distance marker indicating the depth from the body surface, and in a homogeneous part, it changes linearly with the depth from the body surface, and this slope is the same as the biological tissue e. This shows the attenuation of ultrasound waves at . Therefore, from the slope of the tomographic curve 36 and the reflected signal intensity 37, it is possible to know the attenuation of the ultrasonic wave at a desired part of the living tissue. For this reason, it is possible to identify the quality of biological tissue from the ultrasound attenuation information, and the diagnosis IU'
r f+# improvement (r- can be achieved).

尚、継続時間の長い超音波を用いることによる距離方向
の分解能の悪化仁1、従来のスペクトラム分析に不可欠
な加算平均処理において、多数の走査線を用いることに
よる走査線型I11方向すなわち方位方向の分解能の感
化と等価である。従つで、分解能の面においては、従来
の方法に比して劣ることはない。
Note that the resolution in the distance direction deteriorates due to the use of ultrasonic waves with a long duration, and the resolution in the scanning line type I11 direction, that is, the azimuth direction, due to the use of a large number of scanning lines in the averaging process essential for conventional spectrum analysis. It is equivalent to the inspiration of Therefore, in terms of resolution, this method is not inferior to conventional methods.

この発明は前記実施νりに限定されるものではなく、こ
の発明の要旨の範囲内で種々の変形例を包言することほ
ぎ′)−1’でもない。例えば、前記第2の受信信号処
理回路22を、第7図に示す構成とすることもできる。
This invention is not limited to the above-mentioned embodiments, nor does it encompass various modifications within the scope of the gist of the invention. For example, the second received signal processing circuit 22 may have the configuration shown in FIG. 7.

第7図に示す第2の受信信号処理回路22は、第5図図
示の構成手段の後段に微分回路68を何カ1」シている
。上dじ構成を有する第2の受信信号処理1−1路22
の出力に基づいて、表示具盾゛26に画像表示きれる一
例を第8図に示す。この場合、第8図における右側部分
に示すよ5 VCb体表からの深さを示す縦軸に対]−
て、横1111に超督゛阪の減衰全+6L接衣示するこ
とができる。
The second received signal processing circuit 22 shown in FIG. 7 includes several differentiating circuits 68 after the constituent means shown in FIG. Second received signal processing 1-1 path 22 having the same configuration as above
An example of how an image can be displayed on the display shield 26 based on the output is shown in FIG. In this case, as shown on the right side of FIG.
Therefore, the total damping of the supersonic wave +6L can be shown on the side 1111.

又、前6[二実施しIJI/こおいては、断層鐵を1与
るための超音波探触子と、バースト超音波を発するため
の超音波探触子と全併用したが、これを別個に配置する
こともできる。これを、第9図全参照して説明する。第
9図に示す、r−うに、断層隊金得るための超音波探触
子17に対し、バースト超音波を発するだめの超音波探
触子40全別個に配置4シ、角度調整装置41でバース
ト超音波の発射方向を設定すると共に、その角1誌全角
度検出装置42で検出するようになっている。このよう
に構成することにより、バースト駆動に対して効率の良
い超音波探触子を別個に設計できる利点がある。例えば
、基本中心周波数500 KHzの超音波探触子音用い
て、高周波であるl、 5 AfHz 、 2.5 A
l11 z 、 5.5AIIIz 。
In addition, in the previous 6 [2nd IJI/here, we used an ultrasonic probe to apply one fault iron and an ultrasonic probe to emit burst ultrasonic waves, but this They can also be placed separately. This will be explained with full reference to FIG. As shown in FIG. 9, an ultrasonic probe 40 for emitting burst ultrasonic waves is placed separately from an ultrasonic probe 17 for obtaining fault force, and an angle adjustment device 41 The direction in which the burst ultrasonic waves are emitted is set, and the angle is detected by a full-angle detection device 42. This configuration has the advantage that efficient ultrasonic probes can be designed separately for burst driving. For example, using an ultrasonic probe consonant with a fundamental center frequency of 500 KHz, the high frequency l, 5 AfHz, 2.5 A
l11z, 5.5AIIIz.

4、5 MHz等の奇数倍の各周波数をバースト駆動し
、これらの周波数のバースト超音波を効率よく発生させ
ることができる。このようにすれば、異なる周波数に対
する減衰情報を得ることかり能となる。
It is possible to perform burst driving at odd multiples of frequencies such as 4 and 5 MHz, and efficiently generate burst ultrasonic waves at these frequencies. In this way, it becomes possible to obtain attenuation information for different frequencies.

さらに、この発明は、前述した電子リニア走査型超音波
診断装置にのみ通用されるばがりでなく、電子セクタ走
査型超音波診断装置あるいはメカニカルスキャン超音波
診断装置にも適用できることは言うまでもない。この場
合、前述した失#iii例のように、超音波探触子、送
受信手段ヲ、lす[層像を得るための谷手段と共用させ
てもよい。
Furthermore, it goes without saying that the present invention is applicable not only to the electronic linear scanning ultrasonic diagnostic apparatus described above, but also to electronic sector scanning ultrasonic diagnostic apparatuses or mechanical scanning ultrasonic diagnostic apparatuses. In this case, the ultrasonic probe and the transmitting/receiving means may be used together with the valley means for obtaining the layer image, as in the case of failure #iii mentioned above.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明によると、継続時間の長
い超音波(バースト超音波)を用いることにより、スペ
クトラム分析、加算平均処理等の複雑な処理′ff、要
せずに、極めて簡単な構成で超音波の減衰情報全即時に
表示することができる超音波診断装置を提供することが
できる。
As explained above, according to the present invention, by using ultrasonic waves with a long duration (burst ultrasonic waves), complex processing such as spectrum analysis and averaging processing is not required, and the configuration is extremely simple. It is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can display ultrasonic attenuation information in real time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(tz) 、 (&)は断層1象fr:得るため
に通常用いられる超音波の時間的波形とその周波数スペ
クトラムの特性図、第2図(a)は生体内微小組織の模
式肉及び継続時間の短い超音波を示す特性図、第2図(
b)は第2図(aJ図示の超音波による反射波の周波数
スペクトラムを示す特性図、第3図(αンは継続時間の
長い超f波を示す特性図、第6図Cb)は第6図(α)
図示の超音波による反射波のスペクトラムを示す特性図
、第4図はこの発明の一夫施例である超音波診断装置の
ブロックダイヤグラム、第5図ハ第2の受信信号処理回
路の一例金示すブロックダイヤグラム、第6図は第5図
図示の第2の受1ぽ信号処理回路の出力に基づく画像表
示の一例を示す概略説明図、第7図は第2の受信信号処
理回路の他の例を示すブロックダイヤグラム、第8図ハ
第7図図示の第2の受信信号処理回路の出力に基づく画
像表示の一例を示す概略説明図、第9図はこの発明に係
る超音波探触子の変形例を示す概略説明図である。 12・・・バースト波発生手段、  14.15゜16
・・・送信手段、 19・・・受信手段、 22・・・
信号処理手段。 代理人 弁理士  則  近  憲  佑 (ほか1名
)1図 一−−−−−副粒校 2図 −−−−一吋V裳 第5図 /;x’) 第6図 第  7 図 0NTIN γ 第8図
Figure 1 (tz) and (&) are characteristic diagrams of the temporal waveform of ultrasound and its frequency spectrum, which are usually used to obtain a cross-sectional image (fr), and Figure 2 (a) is a schematic diagram of in-vivo microtissues. and a characteristic diagram showing ultrasonic waves with a short duration, Fig. 2 (
b) is a characteristic diagram showing the frequency spectrum of the reflected wave due to the ultrasonic wave shown in aJ. Figure (α)
FIG. 4 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing an example of a second received signal processing circuit. 6 is a schematic explanatory diagram showing an example of an image display based on the output of the second receiving signal processing circuit shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a diagram showing another example of the second receiving signal processing circuit. FIG. 8C is a schematic explanatory diagram showing an example of an image display based on the output of the second received signal processing circuit shown in FIG. 7, and FIG. 9 is a modified example of the ultrasound probe according to the present invention. FIG. 12...Burst wave generating means, 14.15°16
...transmission means, 19...reception means, 22...
Signal processing means. Agent Patent attorney Noriyuki Chika (and 1 other person) 1 Figure 1 ----- Vice particle school 2 Figure 5/; x') Figure 6 Figure 7 Figure 0NTIN γ Figure 8

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)超音波ビームを被検体内で走査し、被検体内から
の反射信号を検出して@層像を表示する超音波診断装置
において、時間的に継続するバースト波全発生するバー
スト波発生手段と、該バースト波全入力すると共に、断
層像上の所定方向に集束、偏向するように超音波をバー
スト駆動する送信手段と、超音波の送受波を行う超音波
探触子と、反射信号に受信フォーカスをかける受信手段
と、該受信手段からの反射信号を人力すると共に、その
反射強度と反射位置とから超音波の減衰情報を得る表示
信号を出力する信号処理手段とを具備することを特徴と
する超音波診断装置。
(1) In an ultrasonic diagnostic device that scans an ultrasonic beam inside the subject, detects the reflected signal from within the subject, and displays a layer image, burst waves are generated that are continuous over time. means, a transmitting means for inputting the entire burst wave and driving the ultrasonic waves in bursts so as to focus and deflect them in a predetermined direction on the tomographic image, an ultrasonic probe for transmitting and receiving the ultrasonic waves, and a reflected signal. and a signal processing means for inputting the reflected signal from the receiving means and outputting a display signal for obtaining attenuation information of the ultrasonic wave from the reflection intensity and reflection position. Features of ultrasonic diagnostic equipment.
(2)前記超音波探触子9送信手段及び受信手段に、断
層像を得るための各手段と共用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。
(2) The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein each means for obtaining a tomographic image is used as the transmitting means and receiving means of the ultrasonic probe 9.
(3)前記信号処理手段は、入力信号の指数関数U !
 (′’i″iiUi(fjcfm〜11″1′・11
対数増幅器の出力全ビデオ信号に変換する検波器と、該
検波器の出力を入力すると共に超音波ビーム固有の反射
強度変化を抽圧(−で出力する振幅調整回路とから成る
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項VC記載の超音
波診断装置。 □ ・(4)前記信号処理手段は、入力信号の指数関数的変
化を線形的変化に変換する対数増幅器と、該対数増幅器
の出力をビデオ信号に変換する検波器と、該検波器の出
力を人力すると共に超音波ビーム固有の反射強度変化′
f:補正して出力する振幅調整回路と、振幅調整回路の
出力を入力してこれを微分して出力する微分回路とから
成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F!fr1□ 装置。                      
 :(5)前“’d ′(−7)波発生手段は・/(−
′)波0    。 周波数をOT変制御できることを特徴とする特許請  
  1求の範囲第1項に記載の超音波診断装置。   
     1□
(3) The signal processing means has an exponential function U! of the input signal.
(''i''iiUi(fjcfm~11''1'・11
It is characterized by comprising a detector that converts the output of the logarithmic amplifier into a full video signal, and an amplitude adjustment circuit that inputs the output of the detector and outputs the reflected intensity change specific to the ultrasound beam as an extraction (-). The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 VC. □ - (4) The signal processing means includes a logarithmic amplifier that converts an exponential change in an input signal into a linear change, and an output of the logarithmic amplifier that converts an exponential change in an input signal into a linear change. A detector that converts it into a video signal, a manual input of the output of the detector, and changes in reflected intensity specific to the ultrasound beam.
f: The ultrasonic wave according to claim 1, comprising an amplitude adjustment circuit that corrects and outputs it, and a differentiation circuit that inputs the output of the amplitude adjustment circuit, differentiates it, and outputs it. Examination F! fr1□ device.
:(5) The previous "'d '(-7) wave generation means is.../(-
′) Wave 0. The patent application is characterized in that the frequency can be controlled by OT variation.
1. The ultrasonic diagnostic apparatus according to item 1.
1□
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