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JPS60122367A - 超音波測定方法およびその装置 - Google Patents

超音波測定方法およびその装置

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Publication number
JPS60122367A
JPS60122367A JP58229853A JP22985383A JPS60122367A JP S60122367 A JPS60122367 A JP S60122367A JP 58229853 A JP58229853 A JP 58229853A JP 22985383 A JP22985383 A JP 22985383A JP S60122367 A JPS60122367 A JP S60122367A
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JP
Japan
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measured
ultrasonic
attenuation coefficient
frequencies
attenuation
Prior art date
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Application number
JP58229853A
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English (en)
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JPH0467149B2 (ja
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Yoshinori Hayakawa
吉則 早川
Tadashi Fujii
正 藤井
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Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Terumo Corp filed Critical Terumo Corp
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Priority to US06/657,028 priority patent/US4566330A/en
Priority to EP84112223A priority patent/EP0146707B1/en
Priority to DE8484112223T priority patent/DE3485387D1/de
Publication of JPS60122367A publication Critical patent/JPS60122367A/ja
Publication of JPH0467149B2 publication Critical patent/JPH0467149B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
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    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
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    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/895Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum
    • G01S15/8952Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum using discrete, multiple frequencies
    • GPHYSICS
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    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023Details of receivers
    • G01S7/52036Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (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。

Description

【発明の詳細な説明】 ■8発明の背景 A、技術分野 本発明は、超音波を物体に送信し、物体の内部からの反
射超音波を受信して、物体内部の音響特性を測定する超
音波測定方法の改良に係り、特に物体内部の超音波伝播
に伴う減衰に関する情報を提供する超音波測定方法およ
びその装置に関する。
B、先行技術とその問題点 超音波測定技術は現在金属探傷、魚群探知、医療診断分
野等広範囲にわたって利用されている。中でも医療用の
超音波断層装置の最近の発展には目をみはるものがある
超音波断層装置は原理的には、パルスエコー法を用いて
おり、被測定物体としての生体内へ送信された超音波・
ぐルスが生体内部の音響インピーダンスの異なる境界で
反射する現象を利用し、この反射波(エコー)を受信し
ていわゆるBモード法による生体の断層像を表示するも
のである。従ってこのエコーには生体内部での超音波の
減衰、音響インピーダンス、音速等の様様な情報が含ま
れている。しかし従来の装置では、これらの各情報が明
確に分離されず、単にエコーの振幅を表示しているにす
ぎない。
具体的には、生体内の音速を一定と仮定し、さらに生体
内の超音波伝播による減衰は、いわゆるSTC(5en
sitivity Time Control )回路
と呼ばれている回路によって任意的に補正をしたエコー
振幅値を輝度に変調し、これをブラウン管上に断層像と
して表示しているにすぎない。従って、得られた断層像
は、生体内部の音響インピーダンス境界面の2次元的分
布を定性的に画像化したものとなシ、必然的に生体組織
の位置や形に関する形態情報がその利用の中心となって
いる。つまり、生体組織の特性である減衰度、音速等の
測定はなされていないのが現状である。
生体組織の減衰情報を得ようとする試みがいくつか報告
されている。後で詳しく述べるように、エコー信号には
生体組織伝播による減衰と音響インピーダンスの異なる
境界での反射強度の2つの情報が含まれており、両者は
いずれも、未知である。したがって厳密にこの2つの影
響を分離することは、今のところ極めて困難であると言
わざるを得ない。
反射強度が超音波の周波数に依存しないと仮定した場合
には、被測定物体の同一部分について複数の異なる周波
数の超音波を送受信しエコーの各周波数成分の音圧比を
測定すれば、反射強度の影響をなくして伝播による減衰
係数をめることが可能となる。このような仮定は、超音
波の波長に比べて十分大きな広がりをもつ音響境界、例
えば平面反射板の場合には成立する。
しかし実際の生体組織では、使用する超音波の波長程度
あるいはそれ以下の大きさの散乱体が存在し得るので、
この仮定は生体組織全体を考えたとき必ずしも成立する
ことは考えにくい。
このような状況を鑑みて本出願人は、生体の超音波伝播
による減衰情報を音響境界での反射強度の影響を少なく
して測定する方法および装置を特願昭55−4.957
1として出願している0しかしながら前記出願の発明で
得られる超音波減衰情報は、減衰係数そのものではなく
、被測定物体内の所定の区間における超音波減衰係数(
5) の平均値の一次式である。
■0発明の目的 本発明は、被測定物体の減衰係数、および減衰係数の周
波数依存性を近似的に測定する超音波測定方法および装
置を提供することを目的とする。
本発明によれば、複数の異なる周波数の超音波パルスを
被測定物体に送信し、物体内よシ反射された超音波パル
スのエコーを検出し、この検出された複数の周波数のエ
コーを情報処理することによって物体の超音波特性に関
する定量的な情報を得る超音波測定方法において、2つ
の異なる周波数よシ測定された減衰係数の平均値、およ
びこれら2つの周波数を含む3つの異なる周波数より測
定された減衰係数の平均値より、物体の減衰係数に関す
る情報を算出する。
本発明の一つの特徴によれば、減衰係数に関する情報は
、被測定物体における超音波の減衰係数を含む。
(6) 本発明の他の特徴によれば、減衰係数に関する情報は、
被測定物体における超音波の減衰係数の周波数依存性を
含む。
本発明による超音波測定装置は、複数の異なる周波数の
超音波・やルスを被測定物体に送信する手段と、物体内
より反射された超音波・やルスのエコーを検出する手段
と、検出された複数の周波数のエコーを情報処理し物体
の超音波特性に関する定量的な情報を得る手段と、この
得られた定量的な情報を表示する手段とを有する超音波
測定装置であって、情報を得る手段は、2つの異なる周
波数の減衰係数の平均値、および2つの周波数を含む3
つの異なる周波数の減衰係数の平均値をめ、これらの平
均値より該物体の減衰係数に関する情報を算出する。
■1発明の詳細な説明および作用 次に添付図面を参照して、本発明による超音波測定方法
の実施例を詳細に説明する。
まず第1図によって本発明の原理について説明を行う。
超音波探触子lから被測定物体4に放射された超音波・
やルス10は、音響特性不連続面2および3によってそ
れぞれ反射され、それぞれの反射・ぐルス20および3
0が探触子1によって検出される。
いま、パルス放射から反射パルス受信までの時間Itと
すると、超音波探触子lから音響特性不連続面までの距
離Xは、音速−6vとして次式で与えられる。
x = V−t / 2 ここで周波数fで放射された・ぐルス10の強度を■。
(f)、受信した反射パルスの強度k ICf、X )
とすると、近似的に次式が成立する。
(1)式の両辺の自然対数をとると ここでαCf、x)は被測体物体4の超音波伝播による
減衰係数であり、fa(f″X)・g(x)は、周波数
依存性を考慮に入れた音響特性不連続面の反射強度であ
る。
a(Cx)の値は、波長(λ=V/V)より充分大きい
音響特性不連続面では、a(f、x)=0であシ、波長
よジ充分小さい音響特性不連続面では、a(f、x)=
4である。従っである特定の周波数帯域内ではa(f、
X)は一定であり、生体については0くα(f、x)<
4であると考えられる。またx b (x)は、反射波
が広がることに起因して超音波探触子1の位置での反射
強度が弱まる効果を考慮したもので、充分に広い音響特
性不連続面では、b(x) = O、小さい音響特性不
連続面では、b(x)=−2である。従って一般に−2
<b(x)< Oである。
またα(f、x)は、超音波の伝播による減衰係数であ
る。但し、以上の考察では、放射超音波10(9) は理想的に細いペンシル・ビームとし、また近接した複
数の音響特性不連続面からの反射波相互間の干渉の効果
は無視している。
エコー強度の分布から情報処理をして被検査物体4の超
音波特性に関する定量的情報を得る原理は、(2)式か
ら出発する。
数学的見通しを良くするため、ここで仮シにエコー強度
I(f、X)が距離Xおよび周波数fについて連続的に
得られるとして、(2)式の両辺をXで一階偏微分する
と、 一4α(f、 x)・・・(3) さらに周波数fで一階偏微分すると ・・・(4) 両辺にf”frかけ整理すると次式を得る。
(10) また(3)式の両辺を周波数の対数tnfで2階偏微分
すると次式を得る。
被検査物体の超音波減衰係数が周波数の巾β(X)乗に
比例するとα(J’、x)−α。(X)・fβ(X)と
なり、従って(5)式の左辺は次のようになる。
また(6)式の左辺は、次のようになる。
(8) / (7)より (7)2/ (8)より となシ、減衰係数α(f、x)およびその周波数依存性
β(x)がまる。すなわち(9)式および(5) (6
)式より ・・・・・・α■ また(9)式のβ(X)オヨヒ(10式(7) α(f
、x)ヨり、α(f、x)=α。(X)・fβ(X)の
関係を用いてα。(X)が、次式α。(X)=α(j’
、x)/Vβ(X)よりめられる。
09式の分母および分子の第1項は測定量であるが、第
2項は非測定量である音響特性不連続面の反射強度によ
る項であシ、β(X) 請求める場合には誤差を生じる
原因となる。
反射強度の周波数依存性を示す係数a(f、x)が測定
する周波数の範囲で一定であれば、ナなわな9、従って
(5)式および(6)式はそれぞれ次式のようになる。
・・・・・・α→ 従って09式は0■および03式よシ ・・・・・・・・・α→ となり、同様に01式は次のようになる。
・・・・・・・・α→ これらは09式および(11式に比べて誤差の項が少/
’IQ) なくなっていることがわかる。すなわち04式でαΦ式
は次式のように誤差を含まない式となる。
つまり、反射強度の周波数依存性を示す係数a(f、x
)が測定する範囲の周波数fおよび距離Xに依存せず一
定であれば、faとなパ00式によって減衰係数α(f
、X)の周波数依存性β(X)が正確に測定されるわけ
である。この場合には00式よQ1α(f、 x)も次
式のように正確に測定することが可能となる。
以上の説明ではエコー信号強度I(、l’、X)が距離
Xおよび周波数fに関して連続的に得られる場合につい
て述べたが、実際の測定の場合には、エコー信号は散乱
体のある位置Xにより離散的(14) に与えられるので、若干の修正を必要とする。
すなわち、(5)式および(6)式で用いた微分の代わ
りに差分を用いなければならない。第1図に示すように
、散乱体2,3が離散的に存在する位置f Xlおよび
X2として両位置の間で(2)式の差分をめ変形すると
、次式のようになる。
数値微分により(4)式に対応する近似式を得るに・・
・・・・翰 ただし であるから、 同様に数値微分によシ(6)式に対応する近似式を得る
ために、3つの周波数f1+ f2. f5Cf1<f
2< f、 )についてデータをとり、周波数の対数”
f 1 + tnf2 + ZnI2に関して2階の差
分面をとって変形すれば次式を得る。 / に −I:I 8 「〕 S ど) (25)式の分母および分子の第1項はへ◇式と同様、
測定量であるが、第2項のD2およびD5はαめ式と同
様、音響特性不連続面の反射強度による周波数依存性が
あるために生じる項であり、βωに対しては誤差の項と
なる。反射強度の周波数依存性faCf・X)が測定す
る周波数の範囲で一定であれば、すなわちa(f4.x
l)=a(f2.xl)=a(f3.X、)およびa 
(flp X2 ) ”” a (f2 e X 2 
)=a (f3 * X 2 )であれば、aはXのみ
の関数となシD5は零となる。よって翰式および(22
1式は次式のようになる。
又(27)式は(28)および(29)式より・・・・
・・(31) となり、これら2つの式は(25)式および(27)式
に比べると誤差の項が少なくなっていることがわかる。
更に反射強度の周波数依存性a(x)が距離Xに依存せ
ず一定であればa(X2)−a(Xl)よp (30)
式は次式のようにさらに誤差を、少ない式となる。
、11′ 省 ( (24) つまシ反射強度の周波数依存性を示す係数a(f、x)
が測定する範囲の周波数fおよび距離Xに依存せず一定
であればa(f、x)−aとなり、c3a式によって減
衰係数α(f、 りの周波数依存性の平均値β(X)が
さらに正確に測定されるわけである。
この場合には、0])式によシ、α(f、x)も次式の
ようにさらに正確に測定することが可能となる。
1L11− 11 理 9 Q (υ 述 (26) 翰式及び(イ)式においてD2及びD3は実験値からは
まらない誤差項である。翰式においてD2はa(f、x
)がflr f5 + x 1r X 2によらず定数
のときは消去され、(イ)式においてD3はa(f、x
)がX11 X2には依存していても周波数f4.f2
.f3について一定であるときは消去されるが、そうで
ない場合については次のようにしてその相対誤差を評価
できる。即ちO< a(f、x) < 4であるので ・・・・・G4 となり、これは翰式におけるD2による相対誤差/″ (27) べ (28) ところで現実には、超音波プローブ1から、例えば減衰
の極めて小さい水中に向けて送信された超音波ビームは
、そのゾローブ1の開口、あるいは中心周波数によって
その音場が変化する。音場は、近似的には第2図(4)
のようになシ、また中心軸上の強度は超音波プローブ1
からの距離Xによって同(B)に示すように変化する。
なお同(B)の縦軸は、最大強度工。に対する距離Xに
おける強度を示している。
そこで装置の実用上はこれを較正しておかなければ正し
い測定が行なえない。すなわち、音圧の変動をあらかじ
め標準媒質で測定し、被測定物体からのエコー振幅(音
圧)を標準音圧で割シ算し規格化することで、超音波プ
ローブの音場特性の影響を除き、測定された減衰度を、
よシ普遍的な値とすることが可能となる。
標準媒質による測定は次のようにして行なうのが適当で
ある。第3図のように、脱気水100中にたとえばステ
ンレスの完全反射体102を、設け、この完全反射体1
02からのエコー振幅(29) 全標準音圧とする。超音波プローブ1と完全反射体10
2の距離を相対的に変化させ、各距離からのエコー振幅
を測定すれば、標準音圧曲線が第4図のようにめられる
実用に適した装置としては、標準音圧曲線をあらかじめ
測定し、装置内に記憶させておくことが有利である。又
再度、標準音圧曲線を測定したい場合には、第5図のよ
うに階段状の完全反射体102aを有する装置を作成す
ればよい。
すなわち超音波プローブlを走査機構8で同図の矢印の
方向に水平走査すると、超音波プローブlと反射体10
2aの反射面との距離が段階的に変化する。そこで完全
反射体102aからのエコー振幅を測定し、順次記憶す
れば標準音圧曲線を得ることができる。
以上のように、複数の異なる周波数(fl。
f2. f3)によって減衰係数α(f、り 、αo(
X)およびその周波数依存性β(、)を近似的に測定で
きることが示されたわけである。とくに、反射強度が観
測する範囲の周波数fおよび距離Xに(30) 依存せず一定であれば、α(f、x) 、α、(、)お
よびβ(X)をさらに正確に測定することが可能である
次に第6図にブロック図で示す本発明の実施例について
詳細説明を行う。
第6図に示す実施例は、本発明による超音波測定方法を
実現する装置であシ、生体4などの被測定物体の表面に
設定された電気信号と超音波の相互変換を行なう超音波
探触子1に送信回路5が接続されて送信系が構成され、
また受信回路7、対数増幅回路18、検波回路19およ
びSTC回路zOによって受信系が構成されている。探
触子1による走査は走査部8によって制御回路17の制
御のもとに行なわれる。
生体4の内部で反射された超音波エコーは表示部15に
可視像として表示される。表示部15に表示されるのは
、本発明に従って算出された、たとえばエコー振幅の減
衰係数および(または)その周波数依存性であるが、こ
れは、受信した超音波エコーから2つのメモリ回路lO
および12を使用して演算回路11によって得られる。
送信回路5より探触子lに第7図のよう々急峻に減衰す
る広帯域の駆動・ぐルスが印加される。
探触子1は高分子系振動子(ポリフッ化ビニルデン: 
PVDF ) 、高分子と無機物の複合系振動子、ある
いは音響整合層を付加したPZT振動子が広帯域特性を
もつ探触子として好ましい。この結果探触子lより第8
図のような広帯域超音波・ぐルスが被測定物体4の内部
へ送波(信)される。
被測定物体4中の音響特性不連続面(たとえば第1図の
2,3)で反射散乱された超音波エコーは同じ探触子1
によって受波(信)され受信回路7へ入力される。受信
回路7で増幅されたエコー信号(Aモード信号)はl変
換器9でデジタル化され、メモIJ 10へ蓄積される
このメモリ10内のAモード信号は、第9A図および第
9B図に示した所定のアルゴリズムによって演算回路1
1で処理され、これによって前述のβ(X)、αo(X
) 、α(几5C)をめ、これらの値をメモリ12へ蓄
積する。このメモリ12内のβ(X)、αo(X)ある
いはα(f、X)’を必要に応じて選択し、D/A変換
器13でアナログ化し、映像出力増幅回路14へ入力し
、表示部15へ可視画像として出力する。
生体4におけるβ(X)、α。(X)あるいはα(f、
x)を測定したい関心領域は、表示部15へ展開された
生体4のBモード像200(第10図)上においてたと
えば枠202で示すように、関心領域設定回路16によ
って設定される。すなわち従来行なわれているように、
Bモード像は、走査部8によって探触子1を被測定物体
4上に走査し、Aモード信号を収集することによって得
られる。走査の方法は、メカニカル・セクタ、コンノウ
ンドスキャン、リニア電子スキャンおよびセクタ電子ス
キャン等、多くの方式がある。
しかしそれらの詳細については本発明に直接関係ないの
で、ここでは説明を省略する。このような走査で得られ
たエコー信号は、受信回路7を通シ、対数増幅回路18
によって対数増幅され、検波回路19およびSTC回路
20によって(33) STC補正を受ける。STC補正されたエコー信号は、
メモIJ 21に蓄積され、映像出力増幅回路14によ
って表示部15へBモード像として展開される。このB
モード像を出力する各回路の動作は公知であるので、説
明を省略する。
ところでメモリ21への書き込み(入力)を停止し、こ
のメモIJ 21内の情報を繰返し出力(再生)すれば
、フリーズBモード像が表示部15へ展開される。この
フリーズ像200上において、第10図のように、α(
,7”、X) 、αo(X)。
β(X)’を測定したい関心領域202を関心領域設定
回路16で指定する。指定法は、設定回路16の操作部
(図示せず)を操作して例えば第10図のように関心領
域の区間を枠202で指定すればよく、この方法は、い
わゆるキャリハ計測による2点間の距離計測法に類似し
たものである。
次に、演算回路11で実行されるα(7,り 。
αo(、) 、β(、)を測定するアルゴリズムにつ込
て、第9A図および第9B図のフローチャートに従(3
4) って詳細説明を行う。第9A図および第9B図の左側の
フローチャートに対応して、右側にその処理結果がグラ
フなどで示されている。また演算回路11の機能ブロッ
クが第11図に示されている。
まず加算平均処理部50では、メモリ1oがら読み出し
た受信信号を指定区間について加算平均を行う(300
,302)。次に検波処理部51で上記加算平均された
受信信号1000を検波する(304)。次に高周波成
分抽出部52では、受信信号1001の高周波成分のみ
を抽出した受信信号1002を作り、所定レベルL。以
上の受信信号1003に変換する(306)。
次に極大値検出部53では、受信信号1003の極大値
の位置2000〜2003を検出する(308)。
次にエコー強度算出部54では、検出された極大値20
00〜2003のうちで指定区間の始めと終りの位置に
最も近い極大値2000および2003を決定し、この
位置に対応した受信信号1000の波形について所定巾
のハミングウィンドウをかけて高速フーリエ変換(FF
T)を実行し、工げ、x)をめる(310)。
そこで探触子1による音場特性を較正するために、規格
部56では、前述のようにして標準媒質100または1
00aなどでめたJ(f、X)でI(f、x)を規格化
し、I(f、x)を与える(312)。
生体4の音速C8全一定、たとえばC3=1,530m
/sと仮定しているので、Xl−ctl、X2−ct2
でXl + X2が得られる。
次に、前述したように周波数f1.f3における指定区
間での超音波減衰係数の平均値H2及びfl、 f2.
 f3における同平均値に比例する量H3が減衰係数算
出部57でめられる(314゜316)。このH2およ
びH3よシさらに、目的のβ(X)、α(f、X)およ
びα。(X)が次にめられる(318.320)。これ
らのH2,H3゜β(X)、αo(x)およびα(f、
X)の値がメモリ12へ入力され、映像出力増幅器14
を通って表示部15へ出力され、メモリ21から読み出
されたBモード画像と共に表示部15に併示される。
H2、H3,およびα(f、りは[Ne p e r/
cm)の単位で表現されるが、必要に応じて演算回路l
l内で[dB/cm)の単位に変換してもよい。又は、
β(X)も表示可能である。α。(、)も[dBh[M
Hz )の単位で表示できる。
ところで本装置による第2の表示モードでは、指定区間
のみの減衰係数を測定するのではなく、全画面如対して
単位画素(区間)当シのH2゜H31β(X)、α。(
、)およびα(f、x)を測定し、その分布を画像とし
て表示することができる。
これは、第12図のように画像の各単位画素ΔSに対し
て前記と同様のアルゴリズムを適用すれば、可能となる
。この分布像は当然、Bモード像に比べて空間分解能は
劣化するが、表示している情報としては、従来全く測定
できなかった減衰係数に関する情報が得られることが根
本的な相違点となっている。
本実施例では探触子1として広帯域探触子を使用したが
、特開昭56−14.7082に記載(37) しであるように、複数の異なる周波数帯域を有する探触
子を使用してもよい。
■0発明の具体的効果 堤上のように本発明によれば、複数の異なる周波数で被
測定物体からのエコー強度を測定し、これによって被測
定物体の減衰係数および減衰係数の周波数依存性を近似
的に測定することができ、まだこれらの値の分布像を得
ることができる。よって、従来の形態学的な情報しか得
られなかった超音波断層測定方法および装置と異なり、
被測定物体の減衰に関する定量的情報を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の基本的な原理を説明する
ための説明図、 第3図、第4図および第5図は本発明の実施例に使用す
る超音波探触子の校正を説明するための説明図、 第6図は本発明による超音波測定方法を実現する装置の
実施例を示すブロック図、 (38) 第7図および第8図は、第6図に示す実施例の動作説明
に使用するパルス波形を示す波形図、第9A図および第
9B図は、第6図に示す実施例の装置の動作アルコ8リ
ズムを示す説明フロー図、 第10図は、第6図に示す実施例の装置で表示される超
音波段層映像の例を示す図、第11図は、第6図に示す
実施例の装置における演算回路の機能的構成を示す機能
ブロック図、 第12図は、第6図に示す実施例の装置の他の表示モー
ドを説明するための説明図である。 主要部分の符号の説明 l・・・・・・超音波探触子 10.12.21・・・・・・メモリ 11・・・・・・演算回路 15・・・・・・表示部 16・・・・・・関心領域設定回路 18・・・・・・対数増幅回路 20・・・・・・STC回路 50・・・・・・加算平均処理部 52・・・・・・高周波成分抽出部 53・・・・・・極大値検出部 54・・・・・・エコー強度算出部 55・・・・・・指定区間距離算出部 56・・・・・・規格化部 57・・・・・・減衰係数算出部 第1図 第2図 Yランス奢す11%−jillAX (cm) ”−”
”千−1,5M)12 第5図 第7図 筒音0図 第8図 第12図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 複数の異なる周波数の超音波・母ルスを被測定物
    体に送信し、該物体内より反射された超音波パルスのエ
    コーを検出し、該検出された複数の周波数のエコーを情
    報処理することによって該物体の超音波特性に関する定
    量的な情報を得る超音波測定方法において、 2つ′の異なる周波数より測定された減衰係数の平均値
    、および該2つの周波数を含む3つの異なる周波数よシ
    測定された減衰係数の平均値より、該物体の減衰係数に
    関する情報を算出することを特徴とする超音波測定方法
    。 2、前記減衰係数に関する情報は、前記被測定物体内に
    おける超音波の減衰係数を含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の超音波測定方法。 3、前記減衰係数に関する情報は、前記被測定物体内に
    おける超音波の減衰係数の周波数依存性を含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項または第2項に記載の超
    音波測定方法。 4 複数の異なる周波数の超音波・ぐルスを被測定物体
    に送信する手段と、該物体内より反射された超音波パル
    スのエコーを検出する手段と、検出された複数の周波数
    のエコーを情報処理し該物体の超音波特性に関する定量
    的な情報を得る手段と、該得られた定量的な情報を表示
    する手段とを有する超音波測定装置において、該情報を
    得る手段は、2つの異なる周波数の減衰係数の平均値、
    および該2つの周波数を含む3つの異なる周波数の減衰
    係数の平均値をめ、これらの平均値よシ該物体の減衰係
    数に関する情報を算出することを特徴とする超音波測定
    装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6375554A (ja) * 1986-09-17 1988-04-05 Nobuo Nakayama 音波を利用した測定方法および装置
JP2014108191A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Toshiba Corp 超音波診断装置及び制御プログラム

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2579763B1 (fr) * 1985-03-29 1987-04-10 Labo Electronique Physique Procede et appareil d'exploration de milieux par echographie ultrasonore
US4991124A (en) * 1988-10-11 1991-02-05 Simmonds Precision Products, Inc. System and method for ultrasonic determination of density
EP0377986A3 (en) * 1988-12-21 1990-10-31 Ngk Insulators, Ltd. Ultrasonic testing method
US5228004A (en) * 1988-12-21 1993-07-13 Ngk Insulators, Ltd. Ultrasonic testing method
JP2785636B2 (ja) * 1993-02-25 1998-08-13 株式会社エス.エス.ビー 生体組織多次元可視装置
DE4315988C2 (de) * 1993-05-13 1997-08-21 Grecon Greten Gmbh & Co Kg Vorrichtung zur Erstellung eines Rohdichteprofils über die Dicke eines plattenförmigen Werkstücks
US5635619A (en) * 1994-07-12 1997-06-03 Iowa State University Research Foundation, Inc. Apparatus and method for driving an ultrasonic transducer
DE19711863C2 (de) * 1997-03-21 1999-07-15 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zum Untersuchen von Grenzflächenbereichen mit Ultraschall
EP0878710A1 (en) * 1997-05-15 1998-11-18 Hoogovens Aluminium Walzprodukte GmbH Method for residual stress measurement
JP4146734B2 (ja) * 2003-01-17 2008-09-10 株式会社きんでん 超音波振動感知センサを用いた人の状態判別装置。
US20060034513A1 (en) * 2004-07-23 2006-02-16 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. View assistance in three-dimensional ultrasound imaging
US7752882B2 (en) 2005-11-17 2010-07-13 The Boeing Company Porosity reference standard utilizing a mesh
US7694546B2 (en) * 2005-11-17 2010-04-13 The Boeing Company Porosity reference standard utilizing one or more hollow, non-cylindrical shafts
US7762120B2 (en) * 2005-12-01 2010-07-27 The Boeing Company Tapered ultrasonic reference standard
US7770457B2 (en) * 2006-10-13 2010-08-10 The Boeing Company Pseudo porosity reference standard for metallic interleaved composite laminates
US7617714B2 (en) * 2006-12-06 2009-11-17 The Boeing Company Pseudo porosity reference standard for cored composite laminates
US7617715B2 (en) * 2006-12-21 2009-11-17 The Boeing Company Reference standard for ultrasonic measurement of porosity and related method
US8029644B2 (en) * 2007-11-15 2011-10-04 The Beoing Company Controlled temperature scrap removal for tape process
DE102008027367B4 (de) * 2008-06-09 2015-01-29 Siebo Hicken Vorrichtung zur Messung der Ultraschallabstrahlung von Ultraschallgeräten
US9912415B2 (en) * 2013-11-12 2018-03-06 Qualcomm Incorporated Fast service discovery and pairing using ultrasonic communication
TWI565272B (zh) * 2015-01-28 2017-01-01 晨星半導體股份有限公司 通訊系統及其相位誤差估計方法
WO2016168605A1 (en) 2015-04-16 2016-10-20 Gentuity, Llc Micro-optic probes for neurology
EP3344126A4 (en) 2015-08-31 2019-05-08 Gentuity LLC PICTURE SYSTEM WITH IMAGING PROBE AND DISTRIBUTION DEVICES
JP7160935B2 (ja) 2017-11-28 2022-10-25 ジェンテュイティ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 撮像システム
WO2020061001A1 (en) 2018-09-17 2020-03-26 Gentuity, Llc Imaging system with optical pathway
US12239412B2 (en) 2019-05-21 2025-03-04 Spryte Medical, Inc. Systems and methods for OCT-guided treatment of a patient

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58173539A (ja) * 1982-04-07 1983-10-12 富士通株式会社 超音波による生体組織特性測定方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4174635A (en) * 1978-06-01 1979-11-20 Oldendorf William H Method and apparatus for ultra sound imaging utilizing Rayleigh backscatter
US4322974A (en) * 1980-02-05 1982-04-06 New York University Ultrasound scanner
JPS56147082A (en) * 1980-04-17 1981-11-14 Yoshinori Hayakawa Method and device for quantitative ultrasonic inspection using plural frequencies
JPS57550A (en) * 1980-06-03 1982-01-05 Fujitsu Ltd Identification systm for specimen
US4389893A (en) * 1981-06-01 1983-06-28 North American Philips Corporation Precision ultrasound attenuation measurement
JPS5855850A (ja) * 1981-09-30 1983-04-02 Fujitsu Ltd 反射超音波による媒体特性測定方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58173539A (ja) * 1982-04-07 1983-10-12 富士通株式会社 超音波による生体組織特性測定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6375554A (ja) * 1986-09-17 1988-04-05 Nobuo Nakayama 音波を利用した測定方法および装置
JP2014108191A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Toshiba Corp 超音波診断装置及び制御プログラム

Also Published As

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EP0146707B1 (en) 1991-12-27
DE3485387D1 (de) 1992-02-06
US4566330A (en) 1986-01-28

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