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JP3444546B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasound diagnostic equipment

Info

Publication number
JP3444546B2
JP3444546B2 JP29658293A JP29658293A JP3444546B2 JP 3444546 B2 JP3444546 B2 JP 3444546B2 JP 29658293 A JP29658293 A JP 29658293A JP 29658293 A JP29658293 A JP 29658293A JP 3444546 B2 JP3444546 B2 JP 3444546B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibrating
ultrasonic
vibrating elements
multiplexer
elements
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP29658293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07148167A (en
Inventor
雅彦 権藤
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Olympus Optical Co Ltd
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 Olympus Corp, Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Corp
Priority to JP29658293A priority Critical patent/JP3444546B2/en
Publication of JPH07148167A publication Critical patent/JPH07148167A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3444546B2 publication Critical patent/JP3444546B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、生体に対して超音波
の送受信を行って、生体内の超音波断層像を得る超音波
診断装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】超音波診断装置として、例えば、機械式
に回転する振動子から超音波を送受信して、胃壁や腸壁
の体内断層像を得るようにした超音波内視鏡が種々提案
されている。しかしながら、かかる超音波内視鏡におい
ては、振動子をフレキシブルシャフトを介して回転させ
るようにしているため、回転伝達が安定せず、出力画像
が流れたり、揺れたりするという不具合があった。 【0003】このような不具合を解決するものとして、
本願人は例えば特開平5−92002号公報において、
プローブ先端部にアレイ型振動子を組み込んで、開口合
成法により超音波画像の合成を行うようにしたものを提
案している。かかる超音波診断装置においては、1つの
画像を得るために、観測視野に応じた時間間隔で、多方
向または多数の振動素子について1回ずつ超音波の送受
波を行って、例えば512の音線データを得、これら音
線データに基づいて座標変換、補間処理等を行って超音
波断層像を表示器に出力するようにしている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】上記の本願人が先に提
案した超音波診断装置によれば、画像の流れや、揺れが
生じない安定した超音波断層像を得ることができるが、
本発明者による種々の実験によれば、以下に示すような
改良すべき点があることが判明した。すなわち、かかる
超音波診断装置においては、観測視野に応じた時間間隔
で、多方向または多数の振動素子について超音波駆動を
行って1つの断層像を構築するが、ここで断層像の画質
を良くするためには、画像を構成する超音波の音線数が
一般には、512本以上必要となる。 【0005】また、生体を対象とする超音波診断装置に
おいては、観測対象物が絶えず動くことから、画像構成
時間を短く、言い換えれば単位時間当たりの画像構成数
すなわちフレームレートをできる限り大きくする必要が
ある。 【0006】しかし、上記の音線数およびフレームレー
トは、互いにトレードオフの関係にあり、画質を良くす
るために音線数を多くするとフレームレートが小さくな
り、またフレームレートを大きくしようとすると、音線
数を少なくして画質を犠牲にしなければならないという
問題がある。 【0007】この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たもので、超音波の音線数を多くしたままで、画像構成
時間を短くでき、したがって画質が良好で、フレームレ
ートが大きい超音波断層像が得られるよう適切に構成し
た超音波診断装置を提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成する請
求項1に係る超音波診断装置は、複数の振動素子を円形
に配列し径方向に超音波の発生が可能な振動子アレイ
と、前記複数の振動素子の中から、複数の振動素子また
は複数の振動素子群を並列的に選択可能なマルチプレク
サと、選択された複数の振動素子または振動素子群から
超音波ビームを送波させるために、各振動素子または振
動素子群を駆動する複数の送信回路と、これら各振動素
子または振動素子群で受波される超音波ビームの反射信
号を処理してそれぞれ対応する方向の受信信号を得る複
数の受信合成手段と、前記マルチプレクサを制御して前
記複数の振動素子または前記複数の振動素子群を選択す
ることにより互いに干渉しない相対する径方向に超音波
ビームを並列的に発生させると共に、前記複数の振動素
子または前記複数の振動素子群の選択を所定の方向に順
次移動するように前記マルチプレクサを制御する制御手
段と、前記複数の受信合成手段からの受信信号に基づい
て1つの超音波画像を作成するデジタルスキャンコンバ
ータと、を具えることを特徴とするものである。 【0009】 【作用】 請求項1の発明によると、振動子アレイは、
制御手段による制御のもとにマルチプレクサにより複数
の振動素子または複数の振動素子群が並列的に選択され
ると共に、このマルチプレクサによる複数の振動素子ま
たは複数の振動素子群の選択が所定の方向に順次移動さ
れながら、選択された複数の振動素子または複数の振動
素子群からそれぞれの送信回路によって互いに干渉しな
相対する径方向に複数の合成超音波ビームが並列的に
送波される。これら超音波ビームのエコーは、マルチプ
レクサによって並列的に選択されている各振動素子また
は振動素子群で受波され、その反射信号は各受信合成手
段で処理されてそれぞれ対応する方向の受信信号が得ら
れ、これら受信合成手段からの受信信号に基づいてデジ
タルスキャンコンバータにおいて1つの超音波画像が作
成される。このように、制御手段による制御のもとにマ
ルチプレクサにより振動子アレイの中の複数の振動素子
または複数の振動素子群を並列的に選択すると共に、こ
のマルチプレクサによる複数の振動素子または複数の振
動素子群の選択を所定の方向に順次移動させながら、選
択された複数の振動素子または複数の振動素子群で互い
に干渉しない超音波の送受波を行うことにより、1つの
超音波断層像を構築するための時間を少なくでき、画質
およびフレームレートの向上を図ることが可能となる。 【0010】 このように、制御手段による制御のもと
にマルチプレクサにより振動子アレイの中の複数の振動
素子または複数の振動素子群を並列的に選択すると共
に、このマルチプレクサによる複数の振動素子または複
数の振動素子群の選択を所定の方向に順次移動させなが
ら、選択された複数の振動素子または複数の振動素子群
で互いに干渉しない相対する径方向で超音波の送受波を
行うことにより、1つの超音波断層像を構築するための
時間を少なくでき、画質およびフレームレートの向上を
図ることが可能となる。 【0011】 【実施例】以下、図面を参照して、この発明の好適実施
例について説明する。図1は、この発明の第1実施例を
示すものである。この実施例は、多数の振動素子を円形
に配列した振動子アレイ1を用い、この振動子アレイ1
からマルチプレクサ2によって第1,第2の振動素子群
3a,3bを並列的に順次選択して超音波の送受波を行
うものである。マルチプレクサ2で選択される第1の振
動素子群3aは、送信回路4aおよび遅延回路5aにそ
れぞれ接続し、第2の振動素子群3bは、送信回路4b
および遅延回路5bにそれぞれ接続する。また、送信回
路4a,4bには発信器10を接続し、この発信器10
からの送信トリガに基づいて、送信回路4a,4bによ
り所望の超音波ビームを作るようにタイミングを調整し
て、マルチプレクサ2を経て第1,第2の振動素子群3
a,3bを駆動し、これにより生体内に超音波ビーム7
a,7bを同時に送波させる。なお、第1,第2の振動
素子群3a,3bは、互いに超音波の干渉が生じないよ
うに、この実施例では正反対となるように選択すると共
に、その各群の素子数は、この実施例では等しくする。 【0012】超音波ビーム7aの生体内からのエコー
は、超音波ビーム7aを送波した振動素子群と同じ第1
の振動素子群3aで受波し、それらの反射信号をマルチ
プレクサ2および遅延回路5aを経て合成回路6aに供
給し、ここで合成処理して選択した第1の振動素子群3
aに対応する方向の受信信号を得る。同様に、超音波ビ
ーム7bの生体内からのエコーは、超音波ビーム7bを
送波した振動素子群と同じ第2の振動素子群3bで受波
し、それらの反射信号をマルチプレクサ2および遅延回
路5bを経て合成回路6bに供給し、ここで合成処理し
て選択した第2の振動素子群3bに対応する方向の受信
信号を得る。これら合成回路6a,6bの出力は、それ
ぞれ受信部8a,8bで適当な大きさに増幅してデジタ
ルスキャンコンバータ(DSC)9に供給し、ここで座
標変換や補間処理を行って表示器12に表示させる。な
お、マルチプレクサ2、デジタルスキャンコンバータ9
等の各部の動作は、コントロール部11によってタイミ
ング制御する。 【0013】図2は、マルチプレクサ2によって振動子
アレイ1から第1,第2の振動素子群3a,3bを選択
する様子を説明するための図である。この実施例では、
第1,第2の振動素子群3a,3bを、マルチプレクサ
2によって、振動素子を同一方向に1個ずつずらしなが
ら選択して、超音波ビーム7a,7bが微小角度ずれた
ところで超音波の送受波を行い、これにより第1,第2
の振動素子群3a,3bによる超音波ビームによって、
360°の全周での超音波受信信号を得、これら受信信
号をデジタルスキャンコンバータ9において座標変換お
よび補間処理して表示器12に見やすい形で表示する。 【0014】このように、この実施例においては、マル
チプレクサ2によって振動子アレイ1から超音波が互い
に干渉しない第1,第2の振動素子群3a,3bを並列
的に順次選択して超音波の送受波を行うようにしたの
で、多数の音線数(受信信号)よりなる超音波断層像を
短時間で得ることができる。したがって、断層画像の画
質およびフレームレートを有効に向上することができ
る。 【0015】図3は、この発明の第2実施例を示すもの
である。この実施例は、本願人が例えば特開平5−92
002号公報において提案した開口合成法を用いる超音
波診断装置を基本原理として、そのフレームレートの向
上を図ったもので、多数の振動素子を円形に配列した振
動子アレイ1から、コントロール部27の制御のもと
に、マルチプレクサ20によって互いに離間した2個の
振動素子を並列的に順次選択して超音波の送受波を行う
ものである。 【0016】マルチプレクサ20で選択される一方の振
動素子は、パルサ21aおよび受信増幅部22aにそれ
ぞれ接続し、他方の振動素子は、パルサ21bおよび受
信増幅部22bにそれぞれ接続する。また、パルサ21
a,21bには発信器10を接続し、この発信器10か
らの送信トリガに基づいて、パルサ21a,21bで高
振幅のパルスを発生して、マルチプレクサ20を経て選
択した2個の振動素子を駆動し、これにより生体内に超
音波を同時に送波させる。なお、マルチプレクサ20で
並列的に選択する2個の振動素子は、互いに超音波の干
渉が生じないように、この実施例では正反対となるよう
に選択する。 【0017】マルチプレクサ20で選択された一方の振
動素子から送波された超音波の生体内からのエコーは、
当該振動素子で受波し、その反射信号をマルチプレクサ
20を経て受信増幅部22aで適当な大きさに増幅した
後、A/Dコンバータ23aでデジタル信号に変換し、
このA/Dコンバータ23aの出力を、コントロール部
27によるアドレス制御回路25aの制御のもとに、選
択されている振動素子に対応する波面メモリ24aのメ
モリ領域に波面データとして格納する。同様に、他方の
振動素子から送波された超音波の生体内からのエコー
は、当該振動素子で受波し、その反射信号をマルチプレ
クサ20を経て受信増幅部22bで適当な大きさに増幅
した後、A/Dコンバータ23bでデジタル信号に変換
し、このA/Dコンバータ23bの出力を、コントロー
ル部27によるアドレス制御回路25bの制御のもと
に、選択されている他方の振動素子に対応する波面メモ
リ24bのメモリ領域に波面データとして格納する。 【0018】以上の動作を、マルチプレクサ20によっ
て並列的に選択する2個の振動素子を同一方向にずらし
ながら超音波の送受波を行い、これにより360°の全
周での波面データを波面メモリ24a,24bの対応す
るメモリ領域に格納する。その後、加算回路26a,2
6bにおいて、各振動素子から得られた波面データに基
づいて合成処理を行い、それらの出力を音線データとし
てデジタルスキャンコンバータ9に供給する。 【0019】ここで、各振動素子から得られた波面デー
タを合成するアルゴリズムは、一般に「Delay a
nd Sum」と呼ばれるもので、合成しようとする焦
点と各振動素子との空間距離に応じた送信からの遅れ時
間を考慮して、各振動素子の波面データを加算して焦点
の反射強度を得るものである。このため、波面メモリ2
4a,24bの読み出しアドレスを、コントロール部2
7によりアドレス制御回路25aを介して制御して、各
波面メモリ24a,24bから焦点に対応する波面デー
タを一連して出力させ、それらの一連の波面データを加
算回路26a,26bで加算して、焦点における超音波
の音線データを得る。このようにして、各加算回路26
a,26bから得られた音線データは、コントロール部
27の制御のもとに、デジタルスキャンコンバータ9で
座標変換および補間処理して、表示器12にラジアル画
像として表示する。 【0020】このように、この実施例によれば、マルチ
プレクサ20によって振動子アレイ1から超音波が互い
に干渉しない2個の振動素子を並列的に順次選択して超
音波の送受波を行い、各振動素子の波面データを開口合
成法により処理して超音波断層像を得るようにしたの
で、フレームレートを有効に向上することができる。 【0021】なお、この発明は、上述した実施例にのみ
限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能
である。例えば、第1実施例では、2つの振動素子群を
選択して2本の超音波ビームを送波するようにしたが、
超音波ビームが互いに干渉しなければ、3本以上の超音
波ビームを同時に発生するように、3つ以上の振動素子
群を並列的に選択するよう構成することもできる。この
ようにすれば、画質を低下させることなく、さらにフレ
ームレートを向上することができる。同様に、第2実施
例においても、同時に送波する超音波が互いに干渉しな
いように、3個以上の振動素子を並列的に選択して、さ
らにフレームレートを向上させるよう構成することもで
きる。 【0022】 以上のように、この発明によれば、マル
チプレクサにより複数の振動素子または複数の振動素子
群を並列的に順次選択して互いに干渉しない相対する径
方向に超音波の送受波を行うようにしたので、超音波の
音線数を多くしたままで画像構成時間を短くでき、した
がって画質が良好で、フレームレートが大きい超音波断
層像を得ることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for transmitting / receiving ultrasonic waves to / from a living body to obtain an ultrasonic tomographic image in the living body. . 2. Description of the Related Art As an ultrasonic diagnostic apparatus, for example, there is an ultrasonic endoscope which transmits and receives ultrasonic waves from a mechanically rotating vibrator and obtains in-vivo tomographic images of a stomach wall and an intestinal wall. Various proposals have been made. However, in such an ultrasonic endoscope, since the vibrator is rotated via the flexible shaft, the rotation transmission is not stable, and there is a problem that an output image flows or shakes. In order to solve such a problem,
The present applicant has disclosed in, for example, JP-A-5-92002,
An array type transducer is incorporated at the probe tip, and an ultrasonic image is synthesized by an aperture synthesis method. In such an ultrasonic diagnostic apparatus, in order to obtain one image, ultrasonic waves are transmitted and received once for each of the multi-directional or many vibrating elements at time intervals according to the observation field of view, for example, 512 sound rays. Data is obtained, coordinate conversion, interpolation processing, and the like are performed based on the sound ray data, and an ultrasonic tomographic image is output to a display. According to the ultrasonic diagnostic apparatus previously proposed by the present applicant, it is possible to obtain a stable ultrasonic tomographic image in which image flow or shaking does not occur. ,
According to various experiments by the present inventors, it has been found that there are points to be improved as described below. That is, in such an ultrasonic diagnostic apparatus, one tomographic image is constructed by performing ultrasonic driving on multi-directional or many vibrating elements at time intervals according to the observation field of view. Here, the image quality of the tomographic image is improved. In order to achieve this, 512 or more ultrasonic rays are generally required to form an image. Further, in an ultrasonic diagnostic apparatus for a living body, since an object to be observed constantly moves, it is necessary to shorten an image forming time, in other words, to increase the number of image forming per unit time, that is, the frame rate as much as possible. There is. However, the number of sound rays and the frame rate are in a trade-off relationship with each other. If the number of sound rays is increased to improve the image quality, the frame rate is reduced. There is a problem that image quality must be sacrificed by reducing the number of sound rays. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to shorten an image construction time while keeping the number of sound rays of an ultrasonic wave large, so that an ultrasonic wave having a good image quality and a large frame rate can be obtained. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus appropriately configured to obtain a tomographic image. According to a first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a plurality of vibrating elements arranged in a circle and capable of generating ultrasonic waves in a radial direction; And a multiplexer capable of selecting a plurality of vibration elements or a plurality of vibration element groups in parallel from among the plurality of vibration elements, and transmitting an ultrasonic beam from the selected plurality of vibration elements or the vibration element groups. For this purpose, a plurality of transmitting circuits for driving each of the vibrating elements or the vibrating element groups, and processing of the reflected signals of the ultrasonic beams received by the respective vibrating elements or the vibrating element groups, and receiving signals in the corresponding directions, respectively. A plurality of receiving / synthesizing means for obtaining the ultrasonic beams in opposite radial directions which do not interfere with each other by controlling the multiplexer to select the plurality of vibrating elements or the plurality of vibrating element groups. Control means for controlling the multiplexer so as to generate the plurality of vibrating elements or the plurality of vibrating element groups sequentially in a predetermined direction while generating the signals in parallel, and receiving signals from the plurality of receiving / synthesizing means. And a digital scan converter that creates one ultrasonic image based on the According to the first aspect of the present invention, the vibrator array includes:
Under the control of the control means, the plurality of vibrating elements or the plurality of vibrating element groups are selected in parallel by the multiplexer, and the plurality of vibrating elements or the plurality of vibrating element groups are sequentially selected by the multiplexer in a predetermined direction. While being moved, a plurality of combined ultrasonic beams are transmitted from the selected plurality of vibrating elements or the plurality of vibrating element groups in parallel in the radial directions that do not interfere with each other by the respective transmitting circuits. The echoes of these ultrasonic beams are received by each vibrating element or vibrating element group selected in parallel by the multiplexer, and the reflected signals are processed by each receiving / synthesizing means to obtain received signals in the corresponding directions. Then, one ultrasonic image is created in the digital scan converter based on the reception signals from these reception synthesis means. As described above, the plurality of vibrating elements or the plurality of vibrating element groups in the vibrator array are selected in parallel by the multiplexer under the control of the control means, and the plurality of vibrating elements or the plurality of vibrating elements by the multiplexer are selected. In order to construct one ultrasonic tomographic image by transmitting and receiving ultrasonic waves that do not interfere with each other in a plurality of selected vibration elements or a plurality of vibration element groups while sequentially moving the group selection in a predetermined direction. Can be reduced, and the image quality and the frame rate can be improved. As described above, a plurality of vibrating elements or a plurality of vibrating element groups in the vibrator array are selected in parallel by the multiplexer under the control of the control means, and the plurality of vibrating elements or the plurality of vibrating elements by the multiplexer are selected. While sequentially moving the selection of the vibrating element group in a predetermined direction, transmitting and receiving ultrasonic waves in opposite radial directions that do not interfere with each other in the plurality of selected vibrating elements or the plurality of vibrating element groups, The time for constructing an ultrasonic tomographic image can be reduced, and the image quality and the frame rate can be improved. Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In this embodiment, a vibrator array 1 in which a number of vibrating elements are arranged in a circle is used.
The first and second vibrating element groups 3a and 3b are sequentially selected in parallel by the multiplexer 2 to transmit and receive ultrasonic waves. The first vibrating element group 3a selected by the multiplexer 2 is connected to the transmitting circuit 4a and the delay circuit 5a, respectively, and the second vibrating element group 3b is connected to the transmitting circuit 4b.
And the delay circuit 5b. A transmitter 10 is connected to the transmitting circuits 4a and 4b.
The transmission circuits 4a and 4b adjust the timing so as to form a desired ultrasonic beam based on the transmission trigger from the first and second vibrating element groups 3 via the multiplexer 2.
a, 3b, thereby driving the ultrasonic beam 7 into the living body.
a and 7b are transmitted simultaneously. The first and second vibrating element groups 3a and 3b are selected so as to be opposite to each other in this embodiment so that ultrasonic interference does not occur, and the number of elements in each group is determined in this embodiment. In the example, they are equal. The echo of the ultrasonic beam 7a from within the living body is the same as the first vibration element group that transmitted the ultrasonic beam 7a.
And the reflected signals are supplied to the synthesizing circuit 6a via the multiplexer 2 and the delay circuit 5a, where they are synthesized and selected.
A received signal in a direction corresponding to a is obtained. Similarly, the echo of the ultrasonic beam 7b from the inside of the living body is received by the second vibrating element group 3b that is the same as the vibrating element group that transmitted the ultrasonic beam 7b, and the reflected signals are transmitted to the multiplexer 2 and the delay circuit. The signal is supplied to the synthesizing circuit 6b via 5b, where it is subjected to synthesizing processing to obtain a received signal in the direction corresponding to the selected second vibrating element group 3b. The outputs of the synthesizing circuits 6a and 6b are amplified to an appropriate size by the receiving units 8a and 8b, respectively, and supplied to a digital scan converter (DSC) 9, where they are subjected to coordinate conversion and interpolation processing and displayed on the display unit 12. Display. Note that the multiplexer 2, the digital scan converter 9
The operation of each unit such as is controlled by the control unit 11 in timing. FIG. 2 is a diagram for explaining how the multiplexer 2 selects the first and second vibrating element groups 3a and 3b from the vibrator array 1. As shown in FIG. In this example,
The first and second vibrating element groups 3a and 3b are selected by the multiplexer 2 while shifting the vibrating elements one by one in the same direction. When the ultrasonic beams 7a and 7b are shifted by a small angle, the transmission and reception of ultrasonic waves are performed. And the first and second
By the ultrasonic beam by the vibrating element groups 3a and 3b,
Ultrasonic reception signals over the entire circumference of 360 ° are obtained, and these reception signals are subjected to coordinate conversion and interpolation processing in the digital scan converter 9 and displayed on the display 12 in an easily viewable manner. As described above, in this embodiment, the first and second vibrating element groups 3a and 3b in which the ultrasonic waves do not interfere with each other from the vibrator array 1 are sequentially selected in parallel by the multiplexer 2 and the ultrasonic waves are transmitted. Since transmission and reception are performed, an ultrasonic tomographic image including a large number of sound rays (received signals) can be obtained in a short time. Therefore, the image quality and frame rate of the tomographic image can be effectively improved. FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. This embodiment is described in, for example,
The ultrasonic diagnostic apparatus using the aperture synthesis method proposed in Japanese Patent Application Publication No. 002-002 discloses a basic principle of improving the frame rate of the ultrasonic diagnostic apparatus. Under the control, two transducers separated from each other are sequentially selected in parallel by the multiplexer 20 to transmit and receive ultrasonic waves. One vibrating element selected by the multiplexer 20 is connected to the pulser 21a and the receiving amplifier 22a, respectively, and the other vibrating element is connected to the pulser 21b and the receiving amplifier 22b, respectively. Pulsa 21
The oscillator 10 is connected to a and 21b. Based on a transmission trigger from the oscillator 10, high-amplitude pulses are generated by the pulsars 21a and 21b. Drive, thereby simultaneously transmitting ultrasonic waves into the living body. In this embodiment, the two vibrating elements selected in parallel by the multiplexer 20 are selected so as to be opposite to each other so that no ultrasonic interference occurs. The echo from the living body of the ultrasonic wave transmitted from one of the vibrating elements selected by the multiplexer 20 is:
The signal is received by the vibrating element, and the reflected signal is amplified to an appropriate size by the reception amplifier 22a through the multiplexer 20, and then converted to a digital signal by the A / D converter 23a.
The output of the A / D converter 23a is stored as wavefront data in the memory area of the wavefront memory 24a corresponding to the selected vibration element under the control of the address control circuit 25a by the control unit 27. Similarly, the echo from the inside of the living body of the ultrasonic wave transmitted from the other vibrating element is received by the vibrating element, and the reflected signal is amplified to an appropriate size by the receiving amplifier 22b via the multiplexer 20. Thereafter, the signal is converted into a digital signal by the A / D converter 23b, and the output of the A / D converter 23b corresponds to the other selected vibration element under the control of the address control circuit 25b by the control unit 27. It is stored as wavefront data in the memory area of the wavefront memory 24b. The above operation is performed by transmitting and receiving ultrasonic waves while shifting two vibrating elements selected in parallel by the multiplexer 20 in the same direction, thereby storing the wavefront data over the entire 360 ° circumference in the wavefront memory 24a. , 24b in the corresponding memory areas. Thereafter, the adders 26a, 2
In step 6b, a synthesizing process is performed based on the wavefront data obtained from each of the vibrating elements, and the output is supplied to the digital scan converter 9 as sound ray data. Here, an algorithm for synthesizing the wavefront data obtained from each of the vibrating elements is generally called “Delay a
nd Sum ”, taking into account the delay time from the transmission according to the spatial distance between the focal point to be combined and each vibrating element, adding the wavefront data of each vibrating element to obtain the reflection intensity of the focal point Things. Therefore, the wavefront memory 2
4a and 24b are read from the control unit 2
7 through the address control circuit 25a to output a series of wavefront data corresponding to the focal point from each of the wavefront memories 24a and 24b, and add the series of wavefront data by the addition circuits 26a and 26b. Obtain ultrasonic ray data at the focal point. Thus, each of the adding circuits 26
The sound ray data obtained from a and 26b is subjected to coordinate conversion and interpolation processing by the digital scan converter 9 under the control of the control unit 27, and is displayed on the display 12 as a radial image. As described above, according to this embodiment, the multiplexer 20 sequentially selects, in parallel, two vibrating elements from which ultrasonic waves do not interfere with each other from the vibrator array 1 to transmit and receive ultrasonic waves. Since the wavefront data of the vibrating element is processed by the aperture synthesis method to obtain an ultrasonic tomographic image, the frame rate can be effectively improved. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications or changes are possible. For example, in the first embodiment, two vibration element groups are selected to transmit two ultrasonic beams,
If the ultrasonic beams do not interfere with each other, three or more vibration element groups may be selected in parallel so that three or more ultrasonic beams are generated at the same time. In this way, the frame rate can be further improved without lowering the image quality. Similarly, in the second embodiment, it is also possible to select three or more vibrating elements in parallel so that the ultrasonic waves transmitted simultaneously do not interfere with each other, thereby further improving the frame rate. As described above, according to the present invention, a plurality of vibrating elements or a plurality of vibrating element groups are sequentially selected in parallel by the multiplexer to transmit and receive ultrasonic waves in mutually opposite radial directions which do not interfere with each other. Since the waves are formed, it is possible to shorten the image formation time while keeping the number of sound rays of the ultrasonic wave large, and thus it is possible to obtain an ultrasonic tomographic image having good image quality and a high frame rate.

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の第1実施例を示す図である。 【図2】図1に示すマルチプレクサによる振動素子群の
選択の様子を説明するための図である。 【図3】この発明の第2実施例を示す図である。 【符号の説明】 1 振動子アレイ 2 マルチプレクサ 3a,3b 振動素子群 4a,4b 送信回路 5a,5b 遅延回路 6a,6b 合成回路 7a,7b 超音波ビーム 8a,8b 受信部 9 デジタルスキャンコンバータ 10 発信器 11 コントロール部 12 表示器 20 マルチプレクサ 21a,21b パルサ 22a,22b 受信増幅部 23a,23b A/Dコンバータ 24a,24b 波面メモリ 25a,25b アドレス制御回路 26a,26b 加算回路 27 コントロール部
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining how a multiplexer shown in FIG. 1 selects a vibrating element group. FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. [Description of Signs] 1 Transducer array 2 Multiplexers 3a, 3b Vibrating element groups 4a, 4b Transmission circuits 5a, 5b Delay circuits 6a, 6b Synthesis circuits 7a, 7b Ultrasonic beams 8a, 8b Receiving unit 9 Digital scan converter 10 Transmitter 11 Control Unit 12 Display 20 Multiplexers 21a, 21b Pulsers 22a, 22b Reception Amplification Units 23a, 23b A / D Converters 24a, 24b Wavefront Memory 25a, 25b Address Control Circuits 26a, 26b Addition Circuit 27 Control Unit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数の振動素子を円形に配列し径方向に
超音波の発生が可能な振動子アレイと、 前記複数の振動素子の中から、複数の振動素子または複
数の振動素子群を並列的に選択可能なマルチプレクサ
と、 選択された複数の振動素子または振動素子群から超音波
ビームを送波させるために、各振動素子または振動素子
群を駆動する複数の送信回路と、 これら各振動素子または振動素子群で受波される超音波
ビームの反射信号を処理してそれぞれ対応する方向の受
信信号を得る複数の受信合成手段と、 前記マルチプレクサを制御して前記複数の振動素子また
は前記複数の振動素子群を選択することにより互いに干
渉しない相対する径方向に超音波ビームを並列的に発生
させると共に、前記複数の振動素子または前記複数の振
動素子群の選択を所定の方向に順次移動するように前記
マルチプレクサを制御する制御手段と、 前記複数の受信合成手段からの受信信号に基づいて1つ
の超音波画像を作成するデジタルスキャンコンバータ
と、 を具えることを特徴とする超音波診断装置。
(57) [Claims] [Claim 1] A plurality of vibrating elements are arranged in a circle and radially arranged.
A vibrator array capable of generating ultrasonic waves, and a plurality of vibrating elements or a plurality of vibrating elements among the plurality of vibrating elements.
Multiplexer capable of selecting a number of vibrating element groups in parallel
And ultrasonic waves from a plurality of selected vibrating elements or a group of vibrating elements.
Each vibrating element or vibrating element to transmit the beam
A plurality of transmission circuits for driving the groups, and ultrasonic waves received by each of these vibrating elements or vibrating element groups
The reflected signals of the beam are processed and received in the corresponding directions.
A plurality of receiving synthesizing means for obtaining a signal signal, the plurality of transducer elements also controls the multiplexer
Are mutually isolated by selecting the plurality of vibrating element groups.
Generates ultrasonic beams in parallel in opposite radial directions without interference
And the plurality of vibrating elements or the plurality of vibrating elements.
The selection of the moving element group is sequentially moved in a predetermined direction.
Control means for controlling a multiplexer, and one control means based on reception signals from the plurality of reception synthesis means.
Digital Scan Converter for Creating Ultrasound Images
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
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