JP2009060943A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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Tomokazu Fujii
友和 藤井
Kazuya Akagi
和哉 赤木
Masatoshi Nishino
正敏 西野
Yoichi Ogasawara
洋一 小笠原
Osamu Nakajima
修 中嶋
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Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus permitting easy operation of an ultrasonic probe. <P>SOLUTION: The ultrasonic diagnostic apparatus comprises: the ultrasonic probe 1 for transmitting/receiving ultrasonic waves to/from a subject P; a holder mechanism 21 disposed in the ultrasonic probe 1 for holding the ultrasonic probe 1 at a prescribed angle; a switch 23 for operating the holder mechanism 21; a transmission/receiving part 4 for driving the ultrasonic probe 1 to scan the subject P with ultrasonic waves; an image data generating part 5 for generating image data based on received signals from the transmission/receiving part 4; and a display part 6 for displaying the image data generated by the image data generating part 5. The holder mechanism 21 applies the power to the ultrasonic probe 1 to be held at the angle when the input operation is performed from the switch 23. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波により被検体の体内を画像化し診断を行う超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that images and diagnoses the inside of a subject with ultrasonic waves.

超音波診断装置は、被検体に超音波を走査して被検体内の組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波を受信して生成した画像データを表示部に表示するものである。この超音波による診断方法は、超音波プローブの先端部を被検体の体表に接触させることにより、被検体の体内に超音波が走査された領域の画像データによる観察を行うことができる。このため、生体内の心臓、血管、腹部、泌尿器などの各種器官の診断や治療に広く用いられている。この超音波診断装置には、被検体内の様々な領域の画像データの生成が可能なように、多種類の超音波プローブがあり、これらの超音波プローブを操作して様々な検査が行われる。   The ultrasonic diagnostic apparatus displays image data generated by scanning a subject with ultrasonic waves and receiving a reflected wave generated by a difference in acoustic impedance of a tissue in the subject on a display unit. In this ultrasonic diagnostic method, the tip of the ultrasonic probe is brought into contact with the body surface of the subject, whereby observation can be performed based on image data of a region where the ultrasound is scanned in the subject. For this reason, it is widely used for diagnosis and treatment of various organs such as the heart, blood vessels, abdomen, and urinary organs in the living body. In this ultrasonic diagnostic apparatus, there are many types of ultrasonic probes so that image data of various regions in the subject can be generated, and various inspections are performed by operating these ultrasonic probes. .

そして、二次元や三次元の画像データを得るために複数の圧電振動子が一次元又は二次元に配列された超音波プローブを操作者が手に持って操作し、被検体の体表上を移動したり、様々な角度に傾斜させる。そして、被検体の関心部位を含む位置及び角度で超音波プローブを手で固定して超音波を二次元又は三次元方向に走査させることにより、二次元又は三次元の画像データを生成する。   Then, in order to obtain two-dimensional or three-dimensional image data, the operator operates an ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged one-dimensionally or two-dimensionally, and operates on the body surface of the subject. Move or tilt at various angles. Then, two-dimensional or three-dimensional image data is generated by fixing the ultrasonic probe by hand at a position and angle including the region of interest of the subject and scanning the ultrasonic waves in a two-dimensional or three-dimensional direction.

また、複数の圧電振動子が一次元に配列された振動子部を機械的に揺動する超音波プローブを被検体の関心部位を含む位置及び角度に手で固定して、振動子部を揺動させながら各揺動角で超音波を二次元方向に走査させることにより、三次元の画像データを生成する装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   In addition, an ultrasonic probe that mechanically swings a vibrator portion in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged one-dimensionally is fixed by hand to a position and an angle including a region of interest of a subject, and the vibrator portion is shaken. An apparatus is known that generates three-dimensional image data by scanning an ultrasonic wave in a two-dimensional direction at each oscillation angle while moving (see, for example, Patent Document 1).

更に、複数の圧電振動子が一次元に配列された超音波プローブを手で移動する操作を行い、各移動位置における二次元画像データを生成すると共にその位置を検出することにより、各移動位置で生成された複数の二次元画像データ及びこの二次元画像データの位置情報から三次元画像データを生成する装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。   Furthermore, by performing an operation of manually moving an ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged one-dimensionally, generating two-dimensional image data at each moving position and detecting the position, An apparatus for generating three-dimensional image data from a plurality of generated two-dimensional image data and position information of the two-dimensional image data is known (see, for example, Patent Document 2).

更にまた、複数の圧電振動子が一次元に配列された超音波プローブを、超音波の走査方向に手で移動する操作を行い、各移動位置で二次元画像データを生成し、生成した複数の二次元画像データを合成して広範囲の二次元画像データであるパノラマ画像データを生成する。
特開2007―6983号公報 特開2000―238号公報
Furthermore, an ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged in a one-dimensional manner is manually moved in the scanning direction of the ultrasonic wave, and two-dimensional image data is generated at each moving position. The two-dimensional image data is synthesized to generate panoramic image data that is a wide range of two-dimensional image data.
JP 2007-6983 A Japanese Patent Laid-Open No. 2000-238

しかしながら、超音波プローブを手で持って移動、傾斜等の様々な操作を繰り返した後、所望の画像データを観察するために一定の角度で固定する必要がある。このため、操作者の手に負担が掛かり、超音波プローブを一定の角度で保持できなくなり画質が低下してしまう問題がある。また、超音波プローブの移動により二次元や三次元の画像データを生成する場合には、一定の速度で超音波プローブを移動させる必要がある。このため、操作者の手に負担が掛かり、超音波プローブを一定の速度で移動できなくなり画質が低下してしまう問題がある。   However, after repeating various operations such as moving and tilting by holding the ultrasonic probe by hand, it is necessary to fix it at a certain angle in order to observe desired image data. For this reason, a burden is placed on the operator's hand, and there is a problem that the ultrasonic probe cannot be held at a constant angle and the image quality is deteriorated. In addition, when generating two-dimensional or three-dimensional image data by moving the ultrasonic probe, it is necessary to move the ultrasonic probe at a constant speed. For this reason, a burden is placed on the operator's hand, and there is a problem that the ultrasonic probe cannot be moved at a constant speed and the image quality is deteriorated.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、超音波プローブの操作が容易な超音波診断装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus in which an ultrasonic probe can be easily operated.

上記問題を解決するために、請求項1に係る本発明の超音波プローブは、被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、前記超音波プローブに配置され、前記超音波プローブを所定の角度に保持する保持手段と、前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波を走査する送受信手段と、前記送受信手段からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データ生成手段により生成された画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problem, an ultrasonic probe of the present invention according to claim 1 is disposed in an ultrasonic probe that transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject, the ultrasonic probe, and the ultrasonic probe Holding means for holding a predetermined angle; transmitting / receiving means for driving the ultrasonic probe to scan the subject with ultrasonic waves; and image data generating means for generating image data based on a received signal from the transmitting / receiving means And display means for displaying the image data generated by the image data generation means.

本発明によれば、所定の角度で保持する力を超音波プローブに与えることにより、超音波プローブの操作が容易になり、操作者の手への負担を軽減することができる。また、画像データの精度を高めることができる。   According to the present invention, by applying a force that holds at a predetermined angle to the ultrasonic probe, the operation of the ultrasonic probe becomes easy and the burden on the operator's hand can be reduced. In addition, the accuracy of the image data can be increased.

本発明の実施例を説明する。   Examples of the present invention will be described.

以下に、本発明による超音波診断装置の実施例を、図1乃至図10を参照して説明する。
図1は、本発明による超音波診断装置の実施例の構成を示したブロック図である。この超音波診断装置10は、被検体Pに対して超音波の送受波を行なう超音波プローブ1と、超音波プローブ1を一定の角度に保持するためのプローブ保持部2と、超音波プローブ1の位置及び角度を検出して位置及び角度データを生成する位置検出部3と、超音波プローブ1に対して超音波駆動信号の送信と反射信号の受信を行なう送受信部4とを備えている。
Embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. The ultrasonic diagnostic apparatus 10 includes an ultrasonic probe 1 that transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject P, a probe holding unit 2 that holds the ultrasonic probe 1 at a certain angle, and an ultrasonic probe 1. Are provided with a position detector 3 that detects position and angle and generates position and angle data, and a transmitter / receiver 4 that transmits an ultrasonic drive signal and a reflected signal to the ultrasonic probe 1.

また、送受信部4によって得られた受信信号を処理して二次元画像データや三次元画像データ等の画像データを生成する画像データ生成部5と、画像データ生成部5で生成された画像データを表示する表示部6と、各種コマンド信号を入力する操作部7と、上述したこれらのユニットを統括して制御するシステム制御部8とを備えている。   Also, the image data generated by the image data generation unit 5 is processed by the image data generation unit 5 that processes the reception signal obtained by the transmission / reception unit 4 to generate image data such as 2D image data and 3D image data. A display unit 6 for displaying, an operation unit 7 for inputting various command signals, and a system control unit 8 for controlling these units as a whole are provided.

超音波プローブ1は、被検体Pの体表面に先端部を接触させて超音波の送受波を行なうものであり、例えば一列に配列された複数個(N個)の圧電振動子を有している。この圧電振動子は電気音響変換素子であり、送波時には電気パルス(超音波駆動信号)を超音波パルス(送信超音波)に変換し、また受波時には被検体Pからの超音波反射波(受信超音波)を電気信号(超音波受信信号)に変換する機能を有している。   The ultrasonic probe 1 is for transmitting and receiving ultrasonic waves by bringing the tip portion into contact with the body surface of the subject P. For example, the ultrasonic probe 1 has a plurality (N) of piezoelectric vibrators arranged in a line. Yes. This piezoelectric vibrator is an electroacoustic transducer, which converts an electric pulse (ultrasonic drive signal) into an ultrasonic pulse (transmitted ultrasonic wave) at the time of transmission, and an ultrasonic reflected wave (from the subject P at reception) ( It has a function of converting received ultrasonic waves into electrical signals (ultrasound received signals).

そして、使用しないときには、図2に示すように、検査に備えて操作部7に隣接されたプローブホルダ9に掛けて保管される。なお、プローブホルダ9は、超音波プローブ1を含む超音波診断装置10に使用する可能性のある複数の超音波プローブを所定の角度で保持できるようになっている。   Then, when not in use, as shown in FIG. 2, it is stored on the probe holder 9 adjacent to the operation unit 7 in preparation for the inspection. The probe holder 9 can hold a plurality of ultrasonic probes that may be used in the ultrasonic diagnostic apparatus 10 including the ultrasonic probe 1 at a predetermined angle.

プローブ保持部2は、超音波プローブ1内に配置され、ジャイロ効果により超音波プローブ1に作用する力を発生する保持機構21と、超音波プローブ1の外側に配置され、保持機構21を制御する機構制御部22と、保持機構21を作動させる入力操作を行うスイッチ23を備えている。スイッチ23は、図3に示すように、超音波診断装置10の操作者が超音波プローブ1を手に持って操作するとき、押下して入力操作が容易なように一部が超音波プローブ1の外側に突出して配置される。   The probe holding unit 2 is disposed in the ultrasonic probe 1 and is disposed outside the ultrasonic probe 1 to control the holding mechanism 21 and a holding mechanism 21 that generates a force acting on the ultrasonic probe 1 by a gyro effect. A mechanism control unit 22 and a switch 23 for performing an input operation for operating the holding mechanism 21 are provided. As shown in FIG. 3, when the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 operates the switch 23 while holding the ultrasonic probe 1 in his / her hand, a part of the switch 23 is pressed so that the input operation is easy. It protrudes outside and is arranged.

位置検出部3は、磁場を発生するトランスミッタ31、トランスミッタ31が発生した磁場を検出するレシーバ32、及び超音波プローブ1の位置及び角度のデータを生成する信号処理部33を備えている。   The position detection unit 3 includes a transmitter 31 that generates a magnetic field, a receiver 32 that detects the magnetic field generated by the transmitter 31, and a signal processing unit 33 that generates position and angle data of the ultrasonic probe 1.

トランスミッタ31は、被検体Pの近傍に配置され、磁場中心部から外側に向かって磁場を形成する。被検体Pの検査は、超音波プローブ1に装着されたレシーバ32が、トランスミッタ31の磁場を正確に検出可能な磁場エリア内で行われる。レシーバ32は、トランスミッタ31が発生する3次元方向の磁場を検出して信号処理部33に出力する。   The transmitter 31 is disposed in the vicinity of the subject P and forms a magnetic field from the center of the magnetic field toward the outside. The inspection of the subject P is performed in a magnetic field area where the receiver 32 attached to the ultrasonic probe 1 can accurately detect the magnetic field of the transmitter 31. The receiver 32 detects a three-dimensional magnetic field generated by the transmitter 31 and outputs the detected magnetic field to the signal processing unit 33.

信号処理部33は、レシーバ32の検出信号に基づいて、トランスミッタ31を原点とする空間におけるレシーバ32の座標を求め、この求めた座標に基づいて超音波プローブ1の座標である位置データを生成する。また、レシーバ32が形成する座標系の回転角度を求め、この求めた回転角度に基づいて超音波プローブ1の回転角度である角度データを生成する。そして、生成した位置及び角度データをシステム制御部8に出力する。   The signal processing unit 33 obtains the coordinates of the receiver 32 in the space with the transmitter 31 as the origin based on the detection signal of the receiver 32, and generates position data that is the coordinates of the ultrasonic probe 1 based on the obtained coordinates. . Further, the rotation angle of the coordinate system formed by the receiver 32 is obtained, and angle data that is the rotation angle of the ultrasonic probe 1 is generated based on the obtained rotation angle. Then, the generated position and angle data is output to the system control unit 8.

送受信部4は、被検体Pに放射する超音波パルスの繰り返し周期(Tr)を決定するレートパルスを発生させ、送信において所定の深さに超音波を集束するための集束用遅延時間と所定の走査方向に超音波を送波するための偏向用遅延時間とを前記レートパルスに与えた後、超音波プローブ1に内蔵されたN個の圧電振動子を駆動し、被検体Pに対して送信超音波を放射するための超音波駆動パルスを生成して超音波プローブ1に出力する。   The transmission / reception unit 4 generates a rate pulse that determines the repetition period (Tr) of the ultrasonic pulse radiated to the subject P, a focusing delay time for focusing the ultrasonic wave to a predetermined depth in transmission, and a predetermined delay time. After applying the deflection delay time for transmitting ultrasonic waves in the scanning direction to the rate pulse, N piezoelectric vibrators built in the ultrasonic probe 1 are driven and transmitted to the subject P. An ultrasonic drive pulse for emitting ultrasonic waves is generated and output to the ultrasonic probe 1.

また、超音波プローブ1から出力された微小な超音波受信信号を増幅して十分なS/Nを確保し、この超音波受信信号に対して所定の深さからの受信超音波を集束して細い受信ビーム幅を得るための集束用遅延時間と二次元の走査面に超音波の受信指向性を設定するための偏向用遅延時間とを与えた後、圧電振動子からのNチャンネルの超音波受信信号を整相加算して1つに纏めて画像データ生成部5に出力する。   Further, a minute ultrasonic wave reception signal output from the ultrasonic probe 1 is amplified to secure a sufficient S / N, and the ultrasonic wave received from a predetermined depth is focused on the ultrasonic wave reception signal. After giving a focusing delay time for obtaining a narrow reception beam width and a deflection delay time for setting the reception directivity of ultrasonic waves on a two-dimensional scanning plane, N-channel ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator The received signals are phased and added together and output to the image data generation unit 5.

画像データ生成部5は、送受信部4から出力された信号に対して包絡線検波を行った後、対数変換する。この対数変換した信号をデジタル信号に変換して、Bモード画像データを生成する。また、送受信部4から出力された信号に対してドプラ偏移周波数を検出しデジタル信号に変換した後、血流情報のみを抽出して、その抽出したドプラ信号に対して自己相関処理を行う。この自己相関処理結果に基づいて血流の平均流速値、分散値等の血流情報として表されるドプラモード画像データを生成する。そして生成したBモード画像データやドプラモード画像データの二次元画像データを走査変換する。更に、システム制御部8から供給される超音波プローブ1の位置及び角度データに基づいて、複数の二次元画像データから三次元画像データを生成する。   The image data generation unit 5 performs envelope detection on the signal output from the transmission / reception unit 4 and then performs logarithmic conversion. The logarithmically converted signal is converted into a digital signal to generate B-mode image data. Further, after detecting the Doppler shift frequency of the signal output from the transmission / reception unit 4 and converting it to a digital signal, only the blood flow information is extracted, and autocorrelation processing is performed on the extracted Doppler signal. Based on the autocorrelation processing result, Doppler mode image data expressed as blood flow information such as an average blood flow velocity value and a variance value is generated. Then, the generated two-dimensional image data such as B-mode image data or Doppler mode image data is scan-converted. Further, based on the position and angle data of the ultrasonic probe 1 supplied from the system control unit 8, 3D image data is generated from a plurality of 2D image data.

表示部6は、変換回路、モニタなどを備え、画像データ生成部5から出力された画像データを内部の変換回路のD/A変換とテレビフォーマット変換により映像信号に変換して表示する。   The display unit 6 includes a conversion circuit, a monitor, and the like, and converts the image data output from the image data generation unit 5 into a video signal by D / A conversion and television format conversion of the internal conversion circuit and displays the video signal.

操作部7は、操作パネル上に各種スイッチ、キーボード、トラックボール、マウス等の入力デバイスとタッチコマンドスクリーンを備え、被検体PのID、氏名等の被検体情報を設定する入力操作、送受信条件や画像データ生成モード等の撮像条件を設定する入力操作、検査開始操作、検査終了操作等が行われると、その入力情報をシステム制御部8に供給する。   The operation unit 7 includes an input device such as various switches, a keyboard, a trackball, and a mouse on the operation panel and a touch command screen, and an input operation for setting subject information such as the ID and name of the subject P, transmission / reception conditions, When an input operation for setting imaging conditions such as an image data generation mode, an inspection start operation, an inspection end operation, or the like is performed, the input information is supplied to the system control unit 8.

システム制御部8は、CPUや記憶回路を備え、操作部7やプローブ保持部2のスイッチ23の入力操作により供給される各種の入力情報に基づいて、プローブ保持部2の機構制御部22、位置検出部3、送受信部4、画像データ生成部5、及び表示部6の各ユニットの制御やシステム全体の制御を行なう。   The system control unit 8 includes a CPU and a storage circuit, and based on various input information supplied by an input operation of the operation unit 7 and the switch 23 of the probe holding unit 2, the mechanism control unit 22 of the probe holding unit 2, the position Control of each unit of the detection unit 3, the transmission / reception unit 4, the image data generation unit 5, and the display unit 6 and control of the entire system are performed.

次に、図1乃至図4を参照して、プローブ保持部2の構成の詳細を説明する。
図4は、プローブ保持部2の保持機構21の構成を示した図である。保持機構21は、超音波プローブ1を所定の角度に保持させるための駆動力を発生する第1のモータ211と、この第1のモータ211により矢印R1方向に回転する回転軸212と、この回転軸212を中心として回転可能に回転軸212に固定された円盤状の回転体213と、回転軸212を回転可能に保持する2つの第1の回動軸215を有する第1のフレーム214とを備えている。
Next, details of the configuration of the probe holding unit 2 will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the holding mechanism 21 of the probe holding unit 2. The holding mechanism 21 includes a first motor 211 that generates a driving force for holding the ultrasonic probe 1 at a predetermined angle, a rotary shaft 212 that is rotated in the direction of the arrow R1 by the first motor 211, and this rotation. A disk-shaped rotating body 213 fixed to the rotating shaft 212 so as to be rotatable about the shaft 212, and a first frame 214 having two first rotating shafts 215 that rotatably hold the rotating shaft 212. I have.

また、第1の回動軸215を介して第1のフレーム214を矢印R2方向に回動する第2のモータ216と、第1の回動軸215を介して第1のフレーム214を回動可能に保持する2つの第2の回動軸219を有する第2のフレームと217と、第1の回動軸215を介して第1のフレーム214を第2のフレーム217に固定する第1のブレーキ218と、第2の回動軸219を介して第2のフレーム217を矢印R3方向に回動する第3のモータ220と、第2の回動軸219を介して第2のフレーム217を回動可能に保持する2つの支持アーム221と、第2の回動軸219を介して第2のフレーム217を支持アーム221に固定する第2のブレーキ222とを備えている。   In addition, the second motor 216 that rotates the first frame 214 in the direction of the arrow R <b> 2 via the first rotation shaft 215, and the first frame 214 that rotates via the first rotation shaft 215. A first frame 214 is fixed to the second frame 217 via the first rotation shaft 215, and a second frame 217 having two second rotation shafts 219 that can be held. A third motor 220 that rotates the second frame 217 in the direction of the arrow R3 via the brake 218, the second rotation shaft 219, and the second frame 217 via the second rotation shaft 219. Two support arms 221 that are rotatably held, and a second brake 222 that fixes the second frame 217 to the support arm 221 via a second rotation shaft 219 are provided.

第1のモータ211は、第1のフレーム214の下端部における外面に固定され、超音波プローブ1の先端部が下方に向いているとき、保持機構21の停止中には自重により、回転軸212を鉛直方向に向けて保持する。そして、機構制御部22の作動の制御信号に基づいて、回転軸212をR1方向に回転する。また、機構制御部22の停止の制御信号に基づいて、回転軸212の回転を停止する。   The first motor 211 is fixed to the outer surface of the lower end portion of the first frame 214, and when the distal end portion of the ultrasonic probe 1 faces downward, the rotating shaft 212 is caused by its own weight while the holding mechanism 21 is stopped. Is held in the vertical direction. And based on the control signal of the action | operation of the mechanism control part 22, the rotating shaft 212 is rotated to R1 direction. Further, the rotation of the rotary shaft 212 is stopped based on the stop control signal of the mechanism control unit 22.

回転軸212は、第1のモータ211に一端部が連結され、両端部の近傍が第1のフレーム214に回転可能に保持される。そして、第1のモータ211の回転により、第1の速度又はこの第1の速度よりも速い第2の速度でR1方向に回転する。   One end of the rotation shaft 212 is connected to the first motor 211, and the vicinity of both ends is rotatably held by the first frame 214. Then, the first motor 211 rotates to rotate in the R1 direction at a first speed or a second speed higher than the first speed.

回転体213は、保持機構21にジャイロ効果を発生させるために設けられ、回転軸212に対して垂直に貫設固定されている。また、第1のフレーム214から離間して配置される。そして、回転軸212の回転により、回転軸212を回転中心として回転軸212と同じ方向に同じ速度で回転する。   The rotating body 213 is provided to cause the holding mechanism 21 to generate a gyro effect, and is fixed to the rotating shaft 212 so as to penetrate therethrough. Further, the first frame 214 is spaced apart from the first frame 214. Then, the rotation of the rotating shaft 212 causes the rotating shaft 212 to rotate at the same speed in the same direction as the rotating shaft 212 with the rotating shaft 212 as the rotation center.

第1のフレーム214は、円形又は楕円形を成し、回転体213の外側に配置される。また、第1の回動軸215を回動中心としてR2方向に回動可能に第2のフレーム217に保持されている。   The first frame 214 has a circular shape or an oval shape, and is disposed outside the rotating body 213. Further, the second frame 217 is held so as to be rotatable in the R2 direction with the first rotation shaft 215 as a rotation center.

2つの第1の回動軸215は、夫々一端面が第1のフレーム214の外面に接合されている。また、2つの第1の回動軸215の一方の軸の他端部に第2のモータ216が連結され、他方の軸の他端部の近傍に第1のブレーキ218が配置される。そして、第1のフレーム214が鉛直方向である基準角度に対して±90°未満の範囲内でR2方向に回動する。   One end surface of each of the two first rotation shafts 215 is joined to the outer surface of the first frame 214. The second motor 216 is connected to the other end of one of the two first rotating shafts 215, and the first brake 218 is disposed in the vicinity of the other end of the other shaft. Then, the first frame 214 rotates in the R2 direction within a range of less than ± 90 ° with respect to the reference angle that is the vertical direction.

第2のモータ216は、超音波プローブ1に対する回転軸212の角度を設定するために設けられ、第2のフレーム217に保持されている。そして、機構制御部22の作動の制御信号に基づいて、第1のフレーム214の角度を設定する。また、機構制御部22の停止の制御信号に基づいて、第2のモータ216の回転軸が回動自在になる。   The second motor 216 is provided to set the angle of the rotating shaft 212 with respect to the ultrasonic probe 1 and is held by the second frame 217. Then, the angle of the first frame 214 is set based on the operation control signal of the mechanism control unit 22. Further, based on the stop control signal of the mechanism control unit 22, the rotation shaft of the second motor 216 becomes rotatable.

第2のフレーム217は、第1のフレーム214から離間して外側に配置される。また、第2の回動軸219を回動中心としてR3方向に回動可能に支持アーム221に保持されている。そして、回転体213の中心を通り回転軸21に直交する仮想の第1の直線217a上に配置された第1の回動軸215を中心として第1のフレーム214を回動可能に保持する。   The second frame 217 is disposed outside and spaced from the first frame 214. Further, it is held by the support arm 221 so as to be rotatable in the R3 direction with the second rotation shaft 219 as the rotation center. Then, the first frame 214 is rotatably held around a first rotation shaft 215 disposed on a virtual first straight line 217a passing through the center of the rotating body 213 and orthogonal to the rotation shaft 21.

2つの第2の回動軸219は、夫々一端面が第2のフレーム217の外面に接合されている。また、2つの第2の回動軸219の一方の軸の他端部に第3のモータ220が連結され、他方の軸の他端部の近傍に第2のブレーキ222が配置されている。そして、第2のフレーム217が水平である基準角度に対して±90°未満の範囲内でR3方向に回動する。   One end face of each of the two second rotating shafts 219 is joined to the outer face of the second frame 217. A third motor 220 is connected to the other end of one of the two second rotating shafts 219, and a second brake 222 is disposed in the vicinity of the other end of the other shaft. Then, the second frame 217 rotates in the R3 direction within a range of less than ± 90 ° with respect to a horizontal reference angle.

第1のブレーキ218は、設定した回転軸212の角度を固定するために設けられ、第2のフレーム217に保持されている。そして、機構制御部22の作動の制御信号に基づいて、第1のフレーム214を第2のフレーム217に固定する。また、機構制御部22の停止の制御信号に基づいて、第2のフレーム217に対して第1のフレーム214を回動自在に開放する。   The first brake 218 is provided to fix the set angle of the rotating shaft 212 and is held by the second frame 217. Then, the first frame 214 is fixed to the second frame 217 based on the operation control signal of the mechanism control unit 22. Further, based on the stop control signal of the mechanism control unit 22, the first frame 214 is pivotally opened with respect to the second frame 217.

第3のモータ220は、回転軸212の角度を設定するために設けられ、支持アーム221に保持されている。そして、機構制御部22の作動の制御信号に基づいて、第2のフレーム217の角度を設定する。また、機構制御部22の停止の制御信号に基づいて、第3のモータ220の回転軸が回動自在になる。   The third motor 220 is provided to set the angle of the rotating shaft 212 and is held by the support arm 221. Then, the angle of the second frame 217 is set based on the operation control signal of the mechanism control unit 22. Further, based on the control signal for stopping the mechanism control unit 22, the rotation shaft of the third motor 220 can be freely rotated.

2つの支持アーム221は、超音波プローブ1に固定され、第2のフレーム217から離間して外側に配置される。そして、回転体213の中心を通り第1の直線217aに直交する仮想の第2の直線221a上に配置された第2の回動軸219を中心として第2のフレーム217を回動可能に保持する。   The two support arms 221 are fixed to the ultrasonic probe 1 and are disposed outside and spaced apart from the second frame 217. Then, the second frame 217 is rotatably held around the second rotation shaft 219 disposed on the virtual second straight line 221a passing through the center of the rotating body 213 and orthogonal to the first straight line 217a. To do.

第2のブレーキ222は、設定した回転軸212の角度を固定するために設けられ、支持アーム221に保持されている。そして、機構制御部22の作動の制御信号に基づいて、第2のフレーム217を支持アーム221に固定する。また、機構制御部22の停止の制御信号に基づいて、支持アーム221に対して第2のフレーム217を回動自在に開放する。   The second brake 222 is provided to fix the set angle of the rotation shaft 212 and is held by the support arm 221. Then, the second frame 217 is fixed to the support arm 221 based on the operation control signal of the mechanism control unit 22. Further, the second frame 217 is pivotally opened with respect to the support arm 221 based on a stop control signal from the mechanism control unit 22.

機構制御部22は、システム制御部8から供給される作動及び停止の制御信号に基づいて、保持機構21における各第1乃至第3のモータ211,216,220や各第1及び第2のブレーキ218,222を制御する。そして、保持機構21への制御信号は、送受信部4に接続された超音波プローブ1と送受信部4の間の信号を伝送するケーブル内に併設された信号線を介して送信される。   The mechanism control unit 22 is configured to operate the first to third motors 211, 216, 220 and the first and second brakes in the holding mechanism 21 based on the operation and stop control signals supplied from the system control unit 8. 218 and 222 are controlled. A control signal to the holding mechanism 21 is transmitted via a signal line provided in a cable that transmits a signal between the ultrasonic probe 1 connected to the transmission / reception unit 4 and the transmission / reception unit 4.

スイッチ23は、操作部7から検査開始操作が行われた後、検査終了操作が行われるまでの検査中に保持機構21を作動及び停止させるための入力デバイスであり、その入力情報はシステム制御部8に出力される。システム制御部8では、スイッチ23から出力される入力情報に基づいて、操作部7から設定されたスイッチ23の複数の機能である第1乃至第3のモードのいずれかのモード、並びに静止モード、移動モード、及び煽りモードのいずれかのモードに従って機構制御部22を制御する。   The switch 23 is an input device for operating and stopping the holding mechanism 21 during the inspection after the inspection start operation is performed from the operation unit 7 until the inspection end operation is performed. 8 is output. In the system control unit 8, based on the input information output from the switch 23, any one of the first to third modes, which are a plurality of functions of the switch 23 set from the operation unit 7, and the stationary mode, The mechanism control unit 22 is controlled in accordance with either the movement mode or the turn mode.

ここで、第1のモードが設定されている場合、機構制御部22は、スイッチ23が押下されているときに保持機構21を作動させ、スイッチ23が開放されているときに保持機構21を停止させる。また、第2のモードが設定されている場合、スイッチ23が開放されているときに保持機構21を作動させ、スイッチ23が押下されているときに保持機構21を停止させる。更に、第3のモードが設定されている場合、スイッチ23の押下毎に保持機構21を交互に作動及び停止させる。   Here, when the first mode is set, the mechanism control unit 22 operates the holding mechanism 21 when the switch 23 is pressed, and stops the holding mechanism 21 when the switch 23 is opened. Let When the second mode is set, the holding mechanism 21 is operated when the switch 23 is opened, and the holding mechanism 21 is stopped when the switch 23 is pressed. Further, when the third mode is set, the holding mechanism 21 is alternately operated and stopped every time the switch 23 is pressed.

以下、図1乃至図10を参照して、超音波診断装置10の動作の例を説明する。図5は、超音波プローブ1を被検体Pに対して一定の角度に固定して二次元画像データを生成する場合の超音波診断装置10の動作を示すフローチャートである。図6は、保持機構21のジャイロ効果により超音波プローブ1に作用する力を説明するための図である。   Hereinafter, an example of the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 1 to 10. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the ultrasound diagnostic apparatus 10 when the ultrasound probe 1 is fixed at a certain angle with respect to the subject P and two-dimensional image data is generated. FIG. 6 is a diagram for explaining the force acting on the ultrasonic probe 1 due to the gyro effect of the holding mechanism 21.

また、図7は、超音波プローブ1を被検体Pの体表に沿って移動して三次元画像データを生成する場合の超音波診断装置10の動作を示すフローチャートである。図8は、超音波プローブ1を移動操作する場合の保持機構21における回転軸212を設定する方向を示す図である。図9は、超音波プローブ1を煽り操作を説明するための図である。図10は、超音波プローブの外側に保持機構21を設けた例を示す図である。   FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 when the ultrasonic probe 1 is moved along the body surface of the subject P to generate three-dimensional image data. FIG. 8 is a diagram illustrating a direction in which the rotation shaft 212 is set in the holding mechanism 21 when the ultrasonic probe 1 is moved. FIG. 9 is a view for explaining the operation of turning the ultrasonic probe 1. FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which a holding mechanism 21 is provided outside the ultrasonic probe.

図5において、被検体Pの撮影部位を反映した二次元画像データを生成するためには、超音波プローブ1を一定の角度に保つ必要がある。このため、プローブ保持部2の機構制御部22を制御するための超音波プローブ1の角度の予め設定された許容限界値を有効にする。   In FIG. 5, in order to generate two-dimensional image data reflecting the imaging region of the subject P, it is necessary to keep the ultrasonic probe 1 at a constant angle. Therefore, a preset allowable limit value of the angle of the ultrasonic probe 1 for controlling the mechanism control unit 22 of the probe holding unit 2 is validated.

超音波診断装置10の操作者により、操作部7から画像データ生成モードをBモード画像データに設定した撮像条件、被検体Pの被検体情報等を設定し、スイッチ23のモードを例えば第3のモード及び静止モードに設定する操作が行われると、超音波診断装置10は動作を開始する(ステップS1)。   The operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 sets the imaging condition in which the image data generation mode is set to B-mode image data, the subject information of the subject P, and the like from the operation unit 7, and sets the mode of the switch 23 to, for example, the third mode. When the operation for setting the mode and the stationary mode is performed, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 starts operating (step S1).

ここで、複数の超音波プローブがプローブホルダ9に保持されている場合、操作部7から超音波プローブ識別操作を行うと、送受信部4に接続された超音波プローブ1内の保持機構21における回転軸212が所定の角度に設定された後、第1の速度で回転する。この回転により、超音波プローブ1がプローブホルダ9から起立する。このように、プローブホルダ9に保持された複数の超音波プローブの中から送受信部4に接続された超音波プローブ1を容易に識別することができる。   Here, when a plurality of ultrasonic probes are held by the probe holder 9, when the ultrasonic probe identification operation is performed from the operation unit 7, the rotation in the holding mechanism 21 in the ultrasonic probe 1 connected to the transmission / reception unit 4 is performed. After the shaft 212 is set to a predetermined angle, the shaft 212 rotates at the first speed. With this rotation, the ultrasonic probe 1 stands from the probe holder 9. In this way, the ultrasonic probe 1 connected to the transmission / reception unit 4 can be easily identified from among a plurality of ultrasonic probes held by the probe holder 9.

操作部7から検査開始操作が行われると、システム制御部8は、操作部7から入力操作された撮像条件に基づいて、プローブ保持部2、送受信部4、画像データ生成部5、及び表示部6の各ユニットを制御する。被検体Pの撮像部位の近傍の体表に超音波プローブ1を当てることにより、画像データ生成部5は、送受信部4から受信した受信信号から被検体Pの例えば二次元画像データを生成して表示部6にリアルタイムに表示する。   When an inspection start operation is performed from the operation unit 7, the system control unit 8 performs the probe holding unit 2, the transmission / reception unit 4, the image data generation unit 5, and the display unit based on the imaging condition input from the operation unit 7. 6 units are controlled. By applying the ultrasonic probe 1 to the body surface near the imaging region of the subject P, the image data generation unit 5 generates, for example, two-dimensional image data of the subject P from the reception signal received from the transmission / reception unit 4. Display on the display unit 6 in real time.

機構制御部22は、システム制御部8から供給される停止の制御信号に基づいて、保持機構21の第1乃至第3のモータ211,216,220並びに第1及び第2のブレーキ218,222を停止させて、第1のフレーム214を第2のフレーム217から開放すると共に、第2のフレーム217を支持アーム221から開放する(ステップS2)。   The mechanism control unit 22 controls the first to third motors 211, 216, 220 and the first and second brakes 218, 222 of the holding mechanism 21 based on the stop control signal supplied from the system control unit 8. The first frame 214 is released from the second frame 217, and the second frame 217 is released from the support arm 221 (step S2).

所望の画像データを得るために超音波プローブ1の先端部を被検体Pの体表に当てた状態で、体表上を移動させたり、体表に対して角度を変えたりする操作が行われると、保持機構21の回転軸212は、第1のモータ211の自重により第1のフレーム214及び第2のフレーム217が自在に回動して、鉛直方向に移動する。   In order to obtain desired image data, an operation of moving on the body surface or changing an angle with respect to the body surface is performed in a state where the tip of the ultrasonic probe 1 is in contact with the body surface of the subject P. Then, the rotation shaft 212 of the holding mechanism 21 moves in the vertical direction as the first frame 214 and the second frame 217 freely rotate by the weight of the first motor 211.

そして、スイッチ23を押下するn回目(n≧1)の入力操作が行われると、システム制御部8は、スイッチ23からの入力情報に基づいて、機構制御部22にn回目の制御信号を出力する。機構制御部22は、システム制御部8から供給されるn回目の制御信号に基づいて保持機構21を制御する。そして、nが奇数である場合(ステップS3のはい)、ステップS4に移行する。また、nが偶数である場合(ステップS3のいいえ)、ステップS2に戻る。表示部6に所望の画像データが表示される度に、奇数回目の入力操作が行われる。   When the n-th (n ≧ 1) input operation for pressing the switch 23 is performed, the system control unit 8 outputs the n-th control signal to the mechanism control unit 22 based on the input information from the switch 23. To do. The mechanism control unit 22 controls the holding mechanism 21 based on the nth control signal supplied from the system control unit 8. If n is an odd number (Yes in step S3), the process proceeds to step S4. If n is an even number (No in step S3), the process returns to step S2. Each time desired image data is displayed on the display unit 6, an odd number of input operations are performed.

ステップS3の「はい」の後に、機構制御部22は、システム制御部8から供給される作動の制御信号に基づいて、回転軸212が鉛直方向に向いている状態で、第1及び第2のブレーキ218,222を作動させて第1のフレーム214を第2のフレーム217に固定すると共に、第2のフレーム217を支持アーム221に固定する(ステップS4)。   After “Yes” in step S3, the mechanism control unit 22 performs the first and second operations in a state where the rotating shaft 212 is oriented in the vertical direction based on the operation control signal supplied from the system control unit 8. The brakes 218 and 222 are operated to fix the first frame 214 to the second frame 217 and the second frame 217 to the support arm 221 (step S4).

第1及び第2のフレーム214,217が固定された後、機構制御部22は、保持機構21の第1のモータ211を回転させる。この回転により、回転軸212及び回転体213は、第1の速度で回転する(ステップS5)。   After the first and second frames 214 and 217 are fixed, the mechanism control unit 22 rotates the first motor 211 of the holding mechanism 21. By this rotation, the rotating shaft 212 and the rotating body 213 rotate at the first speed (step S5).

このように、所望の二次元画像データを得ることが可能な角度に超音波プローブ1が操作されたとき、図6に示すように、超音波プローブ1をその角度から矢印R4方向に傾けようとすると、保持機構21のジャイロ効果による慣性力によりR4方向とは反対方向の矢印R5方向に反力が働く。この保持機構21の力が超音波プローブ1に作用して、超音波プローブ1の角度のぶれを抑制することができる。これにより、超音波プローブ1を一定の角度で固定しようとする操作者の手への負担を軽減し、二次元画像データの精度を高めることができる。   As described above, when the ultrasonic probe 1 is operated at an angle at which desired two-dimensional image data can be obtained, as shown in FIG. 6, the ultrasonic probe 1 is inclined from the angle in the direction of the arrow R4. Then, a reaction force acts in the direction of arrow R5 opposite to the R4 direction due to the inertial force due to the gyro effect of the holding mechanism 21. The force of the holding mechanism 21 acts on the ultrasonic probe 1, and the angle fluctuation of the ultrasonic probe 1 can be suppressed. As a result, the burden on the operator's hand trying to fix the ultrasonic probe 1 at a fixed angle can be reduced, and the accuracy of the two-dimensional image data can be increased.

所望の画像データがすべて得られた後、操作部7から検査終了操作が行われると、システム制御部8は、プローブ保持部2、送受信部4、画像データ生成部5、及び表示部6を停止させる。機構制御部22は、システム制御部8からの停止の制御信号に基づいて、第1のモータ211を停止させて回転軸212及び回転体213の回転を停止させると共に、第1及び第2のブレーキ218,222を停止させて第1及び第2のフレーム214,217を開放する(ステップS6)。そして、超音波診断装置10は動作を終了する(ステップS7)。   When the inspection end operation is performed from the operation unit 7 after all desired image data is obtained, the system control unit 8 stops the probe holding unit 2, the transmission / reception unit 4, the image data generation unit 5, and the display unit 6. Let The mechanism control unit 22 stops the first motor 211 based on the stop control signal from the system control unit 8 to stop the rotation of the rotating shaft 212 and the rotating body 213, and the first and second brakes. 218 and 222 are stopped and the first and second frames 214 and 217 are opened (step S6). Then, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 ends the operation (step S7).

なお、操作部7からの検査開始操作と共に位置検出部3で超音波プローブ1の角度の検出を開始させ、スイッチ23の奇数回目の入力操作が行われた後に位置検出部3から出力される角度データが、そのスイッチ23の入力操作が行われたときに位置検出部3から出力された開始の角度データに対して予め設定された許容限界角度に達した時点で、回転軸212及び回転体213を第1の速度から第2の速度に上げるように実施してもよい。これにより、超音波プローブ1により大きな力を作用させることが可能となり、超音波プローブ1をその角度で保持する操作の負担を更に軽減することができる。   The angle output from the position detection unit 3 after the position detection unit 3 starts detecting the angle of the ultrasonic probe 1 together with the inspection start operation from the operation unit 7 and the switch 23 is input an odd number of times. When the data reaches an allowable limit angle set in advance with respect to the starting angle data output from the position detector 3 when the input operation of the switch 23 is performed, the rotating shaft 212 and the rotating body 213 are reached. May be increased from the first speed to the second speed. As a result, a large force can be applied to the ultrasonic probe 1, and the burden of the operation of holding the ultrasonic probe 1 at that angle can be further reduced.

図7は、超音波プローブ1を被検体Pの体表に沿って移動して三次元画像データを生成する場合の超音波診断装置10の動作を示したフローチャートである。超音波プローブ1を移動して三次元画像データを生成する場合、超音波プローブ1を一定の速度や角度で移動させる必要がある。このため、機構制御部22を制御するための超音波プローブ1の移動速度及び角度の予め設定された許容限界値を有効にする。なお、移動速度の許容限界値だけを有効にする設定するようにしてもよい。この場合、機構制御部22は、移動速度の許容限界値に基づいて保持機構21を制御する。   FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 when the ultrasonic probe 1 is moved along the body surface of the subject P to generate three-dimensional image data. When moving the ultrasonic probe 1 to generate three-dimensional image data, it is necessary to move the ultrasonic probe 1 at a constant speed or angle. For this reason, the preset allowable limit values of the moving speed and angle of the ultrasonic probe 1 for controlling the mechanism control unit 22 are validated. Note that only the allowable limit value of the moving speed may be set to be valid. In this case, the mechanism control unit 22 controls the holding mechanism 21 based on the allowable limit value of the moving speed.

超音波診断装置10の操作者により操作部7から画像データ生成モードを三次元画像データに設定した撮像条件、被検体Pの被検体情報等を設定し、スイッチ23を例えば第3のモード及び移動モードに設定する操作が行われると、超音波診断装置10は動作を開始する(ステップS11)。   An imaging condition in which the image data generation mode is set to 3D image data, subject information of the subject P, and the like are set by the operator of the ultrasound diagnostic apparatus 10 from the operation unit 7, and the switch 23 is moved to, for example, the third mode and moved. When the operation for setting the mode is performed, the ultrasound diagnostic apparatus 10 starts to operate (step S11).

そして、操作部7から検査開始操作が行われると、システム制御部8は、操作部7から入力された撮像条件に基づいて、プローブ保持部2、位置検出部3、送受信部4、画像データ生成部5、及び表示部6の各ユニットを制御する。被検体Pの撮像部位の近傍の体表に超音波プローブ1を当てることにより、画像データ生成部5は、送受信部4から受信した受信信号から被検体Pの例えば二次元画像データを生成して表示部6にリアルタイムに表示する。   When an inspection start operation is performed from the operation unit 7, the system control unit 8 performs the probe holding unit 2, the position detection unit 3, the transmission / reception unit 4, and image data generation based on the imaging conditions input from the operation unit 7. Each unit of the unit 5 and the display unit 6 is controlled. By applying the ultrasonic probe 1 to the body surface near the imaging region of the subject P, the image data generation unit 5 generates, for example, two-dimensional image data of the subject P from the reception signal received from the transmission / reception unit 4. Display on the display unit 6 in real time.

機構制御部22は、システム制御部8から供給される停止の制御信号に基づいて、保持機構21の第1乃至第3のモータ211,216,220並びに第1及び第2のブレーキ218,222を停止させて、第1のフレーム214を第2のフレーム217から開放すると共に、第2のフレーム217を支持アーム221から開放する(ステップS12)。   The mechanism control unit 22 controls the first to third motors 211, 216, 220 and the first and second brakes 218, 222 of the holding mechanism 21 based on the stop control signal supplied from the system control unit 8. The first frame 214 is released from the second frame 217, and the second frame 217 is released from the support arm 221 (step S12).

所望の撮影部位を探索するために超音波プローブ1を被検体Pの体表上を移動させたり、体表に対して角度を変えたりする操作が行われると、保持機構21の回転軸212は鉛直方向に向けて移動する。   When an operation of moving the ultrasonic probe 1 on the body surface of the subject P or changing the angle with respect to the body surface in order to search for a desired imaging region, the rotation shaft 212 of the holding mechanism 21 is moved. Move in the vertical direction.

次いで、所望の三次元画像データを得るために超音波プローブ1を被検体Pの体表上の出発位置に定めた後、スイッチ23を押下してONする操作が行われると、システム制御部8は、スイッチ23からの入力情報に基づいて、機構制御部22に作動の制御信号を出力する。また、位置検出部3から出力される位置及び角度データ(出発位置及び角度データ)を内部の記憶回路に保存する。   Next, after the ultrasonic probe 1 is set at the starting position on the body surface of the subject P in order to obtain desired three-dimensional image data, an operation of pressing the switch 23 to turn it on is performed. Outputs an operation control signal to the mechanism control unit 22 based on input information from the switch 23. Further, the position and angle data (starting position and angle data) output from the position detector 3 are stored in an internal storage circuit.

機構制御部22は、システム制御部8から供給される制御信号に基づいて、回転軸212が鉛直方向に向いている状態で、第1及び第2のブレーキ218,222を作動させて第1のフレーム214を第2のフレーム217に固定すると共に、第2のフレーム217を支持アーム221に固定する(ステップS13)。   Based on the control signal supplied from the system control unit 8, the mechanism control unit 22 operates the first and second brakes 218, 222 in a state where the rotation shaft 212 is oriented in the vertical direction, thereby The frame 214 is fixed to the second frame 217, and the second frame 217 is fixed to the support arm 221 (step S13).

第1及び第2のフレーム214,217が固定された後、機構制御部22は、保持機構21の第1のモータ211を回転させる。この回転により、回転軸212及び回転体213は、第1の速度で回転する(ステップS14)。   After the first and second frames 214 and 217 are fixed, the mechanism control unit 22 rotates the first motor 211 of the holding mechanism 21. By this rotation, the rotating shaft 212 and the rotating body 213 rotate at the first speed (step S14).

そして、超音波プローブ1を出発位置から移動させる操作が行われると、システム制御部8は、位置検出部3から出力される位置データ及び内部の記憶回路に保存した出発位置データに基づいて、出発位置から移動した位置における超音波プローブ1の移動速度を算出する。また、位置検出部3から出力される角度データ及び内部の記憶回路に保存した出発角度データに基づいて、出発位置から移動した位置における角度データから出発角度データを差し引いて角度差を算出する。そして、移動した位置における算出した移動速度及び角度差が予め設定された許容限界値に達しているか否かを判定する。   When an operation for moving the ultrasonic probe 1 from the departure position is performed, the system control unit 8 starts the departure based on the position data output from the position detection unit 3 and the departure position data stored in the internal storage circuit. The moving speed of the ultrasonic probe 1 at the position moved from the position is calculated. Further, the angle difference is calculated by subtracting the departure angle data from the angle data at the position moved from the departure position based on the angle data output from the position detection unit 3 and the departure angle data stored in the internal storage circuit. Then, it is determined whether or not the calculated moving speed and angle difference at the moved position have reached a preset allowable limit value.

そして、算出した移動速度及び角度差が予め設定された許容限界値に達していない場合(ステップS15のいいえ)、ステップS22に移行する。また、算出した移動速度が予め設定された許容限界値に達している場合、及び/又は算出した移動速度が予め設定された許容限界値に達している場合(ステップS15のはい)、ステップS16に移行する。   If the calculated movement speed and angle difference have not reached the preset allowable limit value (No in step S15), the process proceeds to step S22. Further, when the calculated moving speed has reached the preset allowable limit value and / or when the calculated moving speed has reached the preset allowable limit value (Yes in step S15), the process proceeds to step S16. Transition.

次いで、算出した移動速度が予め設定された許容限界値に達している場合(ステップS16のはい)、ステップS17に移行する。また、算出された角度差だけが予め設定された許容限界値に達している場合(ステップS16のいいえ)、ステップS20に移行する。   Next, when the calculated moving speed has reached a preset allowable limit value (Yes in step S16), the process proceeds to step S17. When only the calculated angle difference has reached the preset allowable limit value (No in step S16), the process proceeds to step S20.

ステップS16の「はい」の後に、位置検出部3から出力された角度データに基づいて、回転軸212を鉛直方向から超音波プローブ1の移動方向又は移動方向とは反対方向に傾けながら回転軸212を第1の速度から第2の速度に上げて回転させる(ステップS17)。   After “Yes” in step S <b> 16, based on the angle data output from the position detection unit 3, the rotation shaft 212 is tilted from the vertical direction to the moving direction of the ultrasonic probe 1 or the direction opposite to the moving direction. Is rotated from the first speed to the second speed (step S17).

ここで、移動速度が許容上限界値に達して速いとき、第1及び第2のブレーキ218,222を停止させた後、第2及び第3のモータ216,220により、第1のフレーム214及び第2のフレーム217を回動させる。そして、図8(a)に示すように、回転軸212を鉛直方向から移動方向に対して反対方向である矢印R6方向に傾けて、移動方向と回転軸212の間の角度θ1が鈍角になるように設定する。回転軸212の設定後、第1及び第2のブレーキ218,222を作動させて、第1及び第2のフレーム214,217を、第2のフレーム217及び支持アーム221に固定する。   Here, when the moving speed reaches the allowable upper limit and is high, after the first and second brakes 218 and 222 are stopped, the first and second frames 214 and 220 are driven by the second and third motors 216 and 220, respectively. The second frame 217 is rotated. Then, as shown in FIG. 8A, the rotation shaft 212 is tilted from the vertical direction to the arrow R6 direction opposite to the movement direction, and the angle θ1 between the movement direction and the rotation shaft 212 becomes an obtuse angle. Set as follows. After the rotation shaft 212 is set, the first and second brakes 218 and 222 are operated to fix the first and second frames 214 and 217 to the second frame 217 and the support arm 221.

また、移動速度が許容下限界値に達して遅いとき、第1及び第2のブレーキ218,222を停止させた後、第2及び第3のモータ216,220により、第1のフレーム214及び第2のフレーム217を回動させる。そして、図8(b)に示すように、回転軸212を鉛直方向から移動方向である矢印R7方向に傾けて、移動方向と回転軸212の間の角度θ2が鋭角になるように設定する。回転軸212の設定後、第1及び第2のブレーキ218,222を作動させて、第1及び第2のフレーム214,217を、第2のフレーム217及び支持アーム221に固定する。   In addition, when the moving speed reaches the allowable lower limit value and is slow, after the first and second brakes 218 and 222 are stopped, the first and second frames 214 and 220 are driven by the second and third motors 216 and 220, respectively. The second frame 217 is rotated. Then, as shown in FIG. 8B, the rotation shaft 212 is tilted from the vertical direction to the arrow R7 direction, which is the movement direction, so that the angle θ2 between the movement direction and the rotation shaft 212 is set to an acute angle. After the rotation shaft 212 is set, the first and second brakes 218 and 222 are operated to fix the first and second frames 214 and 217 to the second frame 217 and the support arm 221.

このように、三次元画像データを生成するための超音波プローブ1を移動する操作が行われた場合、超音波プローブ1の移動速度が予め設定された許容限界値に達したときに、その速度を抑制する保持機構21の力が超音波プローブ1に作用して操作者に促すことにより、一定の速度で移動させることができる。   As described above, when the operation of moving the ultrasonic probe 1 for generating the three-dimensional image data is performed, when the moving speed of the ultrasonic probe 1 reaches a preset allowable limit value, the speed is increased. When the force of the holding mechanism 21 that suppresses this acts on the ultrasonic probe 1 and prompts the operator, it can be moved at a constant speed.

ステップS17の後に、位置検出部3から出力された位置データに基づいて、出発位置から移動した位置における超音波プローブ1の移動速度を算出する。算出した移動速度が予め設定された許容範囲内の限界値に達しているか否かを判定する。   After step S17, based on the position data output from the position detector 3, the moving speed of the ultrasonic probe 1 at the position moved from the starting position is calculated. It is determined whether or not the calculated moving speed has reached a limit value within a preset allowable range.

そして、算出した移動速度が予め設定された許容限界値に達していない場合(ステップS18のいいえ)、ステップS19に移行する。また、算出した移動速度が予め設定された許容限界値に達している場合(ステップS18のはい)、ステップS17に戻る。   If the calculated moving speed does not reach the preset allowable limit value (No in step S18), the process proceeds to step S19. If the calculated moving speed has reached the preset allowable limit value (Yes in step S18), the process returns to step S17.

ステップS18の「いいえ」の後に、位置検出部3から出力された角度データに基づいて、回転軸212を鉛直方向に戻しながら回転軸212を第2の速度から第1の速度に下げて回転させる(ステップS19)。その後、ステップS15に戻る。   After “No” in step S18, based on the angle data output from the position detector 3, the rotary shaft 212 is rotated from the second speed to the first speed while returning the rotary shaft 212 to the vertical direction. (Step S19). Thereafter, the process returns to step S15.

ここで、第1及び第2のブレーキ218,222を停止させた後、第2及び第3のモータ216,220により、第1のフレーム214及び第2のフレーム217を回動させて、回転軸212を出発角度データの角度に戻す。回転軸212を戻した後、第1及び第2のブレーキ218,222を作動させて、第1及び第2のフレーム214,217を、第2のフレーム217及び支持アーム221に固定する。   Here, after the first and second brakes 218 and 222 are stopped, the first and second frames 214 and 217 are rotated by the second and third motors 216 and 220 to rotate the rotating shaft. 212 is returned to the angle of the starting angle data. After the rotating shaft 212 is returned, the first and second brakes 218 and 222 are operated to fix the first and second frames 214 and 217 to the second frame 217 and the support arm 221.

ステップS16の「いいえ」の後に、回転軸212を第1の速度から第2の速度に上げて回転させる(ステップS20)。   After “No” in Step S16, the rotary shaft 212 is rotated from the first speed to the second speed (Step S20).

このように、三次元画像データを生成するための超音波プローブ1を移動する操作が行われた場合、超音波プローブ1の角度差が予め設定された許容限界値に達したときに、その角度を抑制する保持機構21の力が超音波プローブ1に作用して操作者に促すことにより、一定の角度で移動させることができる。   As described above, when an operation of moving the ultrasonic probe 1 for generating the three-dimensional image data is performed, when the angle difference of the ultrasonic probe 1 reaches a preset allowable limit value, the angle is determined. When the force of the holding mechanism 21 that suppresses the action acts on the ultrasonic probe 1 and prompts the operator, it can be moved at a constant angle.

次いで、位置検出部3から出力された角度データに基づいて、算出した角度差が予め設定された許容限界値に達しているか否かを判定する。そして、算出した角度差が予め設定された許容限界値に達している場合(ステップS21のはい)、ステップS20に戻る。また、算出した角度差が予め設定された許容限界値に達していない場合(ステップS21のいいえ)、ステップS14に戻る。   Next, based on the angle data output from the position detector 3, it is determined whether or not the calculated angle difference has reached a preset allowable limit value. When the calculated angle difference has reached a preset allowable limit value (Yes in step S21), the process returns to step S20. If the calculated angle difference does not reach the preset allowable limit value (No in step S21), the process returns to step S14.

超音波プローブ1の移動操作を終えた後、スイッチ23を押下してOFFする操作が行われると、機構制御部22は、システム制御部8からの停止の制御信号に基づいて、第1のモータ211を停止させて回転軸212及び回転体213を停止させると共に、第1及び第2のブレーキ218,222を停止させて第1及び第2の回動軸215,219を開放する(ステップS22)。   After the operation of moving the ultrasonic probe 1 is finished, when an operation of depressing the switch 23 to turn it off is performed, the mechanism control unit 22 determines the first motor based on the stop control signal from the system control unit 8. 211 is stopped to stop the rotary shaft 212 and the rotary body 213, and the first and second brakes 218 and 222 are stopped to open the first and second rotary shafts 215 and 219 (step S22). .

画像データ生成部5は、スイッチ23のON操作からOFF操作が行われるまでの間に送受信部4から受信した受信信号、及び位置検出部3から出力された位置及び角度データに基づいて三次元画像データを生成して表示部6に表示する。   The image data generation unit 5 generates a three-dimensional image based on the received signal received from the transmission / reception unit 4 and the position and angle data output from the position detection unit 3 between the ON operation and the OFF operation of the switch 23. Data is generated and displayed on the display unit 6.

そして、表示部6に超音波プローブ1の移動により生成された所望の三次元画像データが表示されたときに操作部7から検査終了操作を行うことにより、システム制御部8は、プローブ保持部2、位置検出部3、送受信部4、画像データ生成部5、及び表示部6を停止させ、超音波診断装置10は動作を終了する(ステップS23)。   Then, when desired three-dimensional image data generated by the movement of the ultrasonic probe 1 is displayed on the display unit 6, the system control unit 8 performs the inspection end operation from the operation unit 7, whereby the system control unit 8 performs the probe holding unit 2. Then, the position detection unit 3, the transmission / reception unit 4, the image data generation unit 5, and the display unit 6 are stopped, and the ultrasonic diagnostic apparatus 10 ends the operation (step S23).

このように、三次元画像データを生成するための超音波プローブ1を移動する操作が行われた場合、超音波プローブ1の移動速度が予め設定された許容限界値に達したときに、その速度を抑制する保持機構21の力が超音波プローブ1に作用して操作者に促すことにより、一定の速度で移動させることができる。また、超音波プローブ1の角度差が予め設定された許容限界値に達したときに、その角度を抑制する保持機構21の力が超音波プローブ1に作用して操作者に促すことにより、一定の角度で移動させることができる。これにより、超音波プローブ1を一定の速度及び角度に保持して移動しようとする操作者の手への負担を軽減し、三次元画像データの精度を高めることができる。   As described above, when the operation of moving the ultrasonic probe 1 for generating the three-dimensional image data is performed, when the moving speed of the ultrasonic probe 1 reaches a preset allowable limit value, the speed is increased. When the force of the holding mechanism 21 that suppresses this acts on the ultrasonic probe 1 and prompts the operator, it can be moved at a constant speed. Further, when the angle difference of the ultrasonic probe 1 reaches a preset allowable limit value, the force of the holding mechanism 21 that suppresses the angle acts on the ultrasonic probe 1 and prompts the operator to keep constant. It can be moved at an angle of. As a result, it is possible to reduce the burden on the operator's hand trying to move the ultrasonic probe 1 while maintaining a constant speed and angle, and improve the accuracy of the three-dimensional image data.

なお、超音波プローブ1の移動距離を設定し、スイッチ23を押下してONする操作が行われた後、位置検出部3から出力される位置データに基づいて出発位置から移動した距離が予め設定された許容限界値に達したときに、保持機構21をステップS17と同様に制御して、超音波プローブ1に移動を抑制する保持機構21の力が作用して操作者に促すことにより、設定した距離を移動させることができる。これにより、超音波プローブ1を設定した距離を移動させようとする操作の負担を軽減し、三次元画像データの精度を高めることができる。また、撮像部位毎に移動距離を設定することにより、操作者のスキルに頼らずに超音波プローブ1に所望の軌道を移動させることができる。   In addition, after the operation of setting the moving distance of the ultrasonic probe 1 and depressing the switch 23 to perform the ON operation is performed, the distance moved from the starting position is set in advance based on the position data output from the position detector 3. When the set allowable limit value is reached, the holding mechanism 21 is controlled in the same manner as in step S17, and the force of the holding mechanism 21 that suppresses the movement acts on the ultrasonic probe 1 to prompt the operator. Can be moved. Thereby, it is possible to reduce the burden of an operation to move the set distance of the ultrasonic probe 1 and to improve the accuracy of the three-dimensional image data. In addition, by setting the moving distance for each imaging region, it is possible to move the desired trajectory to the ultrasonic probe 1 without depending on the skill of the operator.

また、図9に示すように、三次元画像データを生成するための被検体Pの体表に接触した先端部を支点として超音波プローブ1を矢印R7及びR8方向に煽る操作が行われる場合、煽り角度の範囲を設定し、位置検出部3から出力される角度データに基づいて、超音波プローブ1の角度が設定した範囲内の予め設定された許容限界値に達したときに、停止していた第1乃至第3のモータ211,216,220並びに第1及び第2のブレーキ218,222の内の第1及び第2のブレーキ218,222を作動させて、第1及び第2のフレーム214,217を第2のフレーム217及び支持アーム221に固定する。そして、回転軸212を鉛直方向に保持した後、回転軸212を第1又は第2の速度で回転させ、超音波プローブ1に煽りを抑制する保持機構21の力が作用して操作者に促すことにより、設定した範囲を煽ることができる。これにより、超音波プローブ1を設定した範囲で煽ろうとする操作の負担を軽減し、三次元画像データの精度を高めることができる。   Further, as shown in FIG. 9, when an operation of turning the ultrasonic probe 1 in the directions of the arrows R7 and R8 is performed with the tip portion in contact with the body surface of the subject P for generating three-dimensional image data as a fulcrum, A range of the turning angle is set, and when the angle of the ultrasonic probe 1 reaches a preset allowable limit value within the set range based on the angle data output from the position detection unit 3, it is stopped. The first and second motors 211, 216, 220 and the first and second brakes 218, 222 among the first and second brakes 218, 222 are operated to operate the first and second frames 214. , 217 are fixed to the second frame 217 and the support arm 221. Then, after holding the rotating shaft 212 in the vertical direction, the rotating shaft 212 is rotated at the first or second speed, and the force of the holding mechanism 21 that suppresses the bending of the ultrasonic probe 1 acts to prompt the operator. Thus, the set range can be read. Accordingly, it is possible to reduce the burden of an operation for trying to beat the ultrasonic probe 1 within a set range, and to improve the accuracy of the three-dimensional image data.

更に、三次元画像データを生成するための超音波プローブ1を煽る操作が行われる場合、超音波プローブ1を煽る角速度が予め設定された許容限界値に達したときに、その角速度を抑制する保持機構21の力が超音波プローブ1に作用して操作者に促すことにより、一定の角速度で煽ることができる。これにより、超音波プローブ1を一定の角速度で煽ろうとする操作者の手への負担を軽減し、三次元画像データの精度を高めることができる。   Further, when an operation of turning the ultrasonic probe 1 for generating three-dimensional image data is performed, when the angular velocity of turning the ultrasonic probe 1 reaches a preset allowable limit value, the angular velocity is held to be suppressed. When the force of the mechanism 21 acts on the ultrasonic probe 1 to prompt the operator, the mechanism 21 can be turned at a constant angular velocity. As a result, it is possible to reduce the burden on the operator's hand trying to strike the ultrasonic probe 1 at a constant angular velocity, and to increase the accuracy of the three-dimensional image data.

更にまた、超音波の走査方向に超音波プローブ1を移動させ、移動した範囲における複数の二次元画像データを合成して二次元の広範囲なパノラマ画像データを生成するための超音波プローブ1を移動する操作が行われる場合、パノラマ画像データの生成モード、並びにスイッチ23の機能を第1乃至第3のモードのいずれかのモード及び移動モードに設定する。そして、超音波プローブ1の移動速度が予め設定された許容限界値に達したときに、その速度を抑制する保持機構21の力が超音波プローブ1に作用して操作者に促すことにより、一定の速度で移動させることができる。これにより、超音波プローブ1を一定の速度で移動させようとする操作者の手への負担を軽減し、パノラマ画像データの精度を高めることができる。   Furthermore, the ultrasound probe 1 is moved in the scanning direction of the ultrasound, and the ultrasound probe 1 for generating a wide range of two-dimensional panoramic image data by combining a plurality of two-dimensional image data in the moved range is moved. When the operation is performed, the panorama image data generation mode and the function of the switch 23 are set to any one of the first to third modes and the movement mode. When the moving speed of the ultrasonic probe 1 reaches a preset allowable limit value, the force of the holding mechanism 21 that suppresses the speed acts on the ultrasonic probe 1 and prompts the operator to keep constant. It can be moved at a speed of As a result, the burden on the operator's hand trying to move the ultrasonic probe 1 at a constant speed can be reduced, and the accuracy of the panoramic image data can be increased.

以上述べた本発明の実施例によれば、保持機構21のジャイロ効果により一定の角度で保持する力が超音波プローブ1に作用して、超音波プローブ1の角度のぶれを抑制することができる。   According to the embodiment of the present invention described above, the force that holds at a constant angle due to the gyro effect of the holding mechanism 21 acts on the ultrasonic probe 1, and the angle fluctuation of the ultrasonic probe 1 can be suppressed. .

また、画像データを生成するために超音波プローブ1を移動する操作を行う場合、超音波プローブ1の移動速度が予め設定された許容限界値に達したときに、超音波プローブ1にその速度を抑制する保持機構21の力が作用して操作者に促すことにより、一定の速度で移動させることができる。また、超音波プローブ1を煽る操作を行う場合、超音波プローブ1を煽る角速度が予め設定された許容限界値に達したときに、その角速度を抑制する保持機構21の力が超音波プローブ1に作用して操作者に促すことにより、一定の角速度で煽ることができる。   Further, when an operation of moving the ultrasonic probe 1 to generate image data is performed, when the moving speed of the ultrasonic probe 1 reaches a preset allowable limit value, the speed is set to the ultrasonic probe 1. When the force of the holding mechanism 21 to suppress acts to prompt the operator, the holding mechanism 21 can be moved at a constant speed. Further, when performing an operation of turning the ultrasonic probe 1, when the angular velocity at which the ultrasonic probe 1 is turned reaches a preset allowable limit value, the force of the holding mechanism 21 that suppresses the angular velocity is applied to the ultrasonic probe 1. By acting and prompting the operator, it is possible to beat at a constant angular velocity.

更に、画像データを生成するために超音波プローブ1を設定した距離を移動する操作を行う場合、位置検出部3から出力される位置データに基づいて、超音波プローブ1の出発位置から移動した距離が設定した移動距離の予め設定された許容限界値に達したときに、超音波プローブ1に移動を抑制する保持機構21の力が作用して操作者に促すことにより、設定した距離を移動させることができる。また、設定した角度の範囲で煽る操作を行う場合、位置検出部3から出力される角度データに基づいて、超音波プローブ1の角度が設定した範囲内の予め設定された許容限界値に達したときに、超音波プローブ1に煽りを抑制する保持機構21の力が作用して操作者に促すことにより、設定した範囲を煽ることができる。   Furthermore, when performing an operation of moving the set distance of the ultrasonic probe 1 to generate image data, the distance moved from the starting position of the ultrasonic probe 1 based on the position data output from the position detection unit 3 When a preset allowable limit value of the moving distance set by is reached, the force of the holding mechanism 21 that suppresses the movement acts on the ultrasonic probe 1 to prompt the operator to move the set distance. be able to. In addition, when performing an operation in the range of the set angle, based on the angle data output from the position detection unit 3, the angle of the ultrasonic probe 1 has reached a preset allowable limit value within the set range. Sometimes, the force of the holding mechanism 21 that suppresses the bending of the ultrasonic probe 1 acts and prompts the operator, so that the set range can be turned.

以上により、操作者の負担を軽減し、画像データの精度を高めることができる。また、操作者のスキルの差異によって超音波プローブ1の操作に起因する検査の質の差を低減すると共に、検査の質の向上を図ることができる。   Thus, the burden on the operator can be reduced and the accuracy of the image data can be increased. Moreover, the difference in the quality of the inspection due to the operation of the ultrasonic probe 1 can be reduced due to the difference in the skill of the operator, and the quality of the inspection can be improved.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、図10に示すように、超音波プローブの外側に着脱可能に保持機構21を配置するように実施してもよい。この超音波プローブ1aにシステム制御部8からの制御信号の伝送が可能なコネクタ1bを設け、保持機構21、この保持機構21の支持アーム221が固定された保持機構21を覆うケース24a、及びこのケース24aの一部に設けられた保持機構21に制御信号の伝送が可能なコネクタ1bに係合するコネクタ24bにより構成されるアタッチメント24を取り付ける。そして、保持機構21を必要としないときには超音波プローブ1aから取り外すことができる。これにより、超音波プローブ1aを小型化することができる。   In addition, this invention is not limited to the said Example, As shown in FIG. 10, you may implement so that the holding mechanism 21 may be arrange | positioned on the outer side of an ultrasonic probe so that attachment or detachment is possible. A connector 1b capable of transmitting a control signal from the system control unit 8 is provided on the ultrasonic probe 1a, and a holding mechanism 21, a case 24a covering the holding mechanism 21 to which the support arm 221 of the holding mechanism 21 is fixed, and this An attachment 24 constituted by a connector 24b engaged with a connector 1b capable of transmitting a control signal is attached to a holding mechanism 21 provided in a part of the case 24a. And when the holding mechanism 21 is not required, it can be removed from the ultrasonic probe 1a. Thereby, the ultrasonic probe 1a can be reduced in size.

また、複数の保持機構21を設け、各回転軸212が同一方向に向かないように制御し、その上で各回転軸212の回転速度を変更することにより、速やかに超音波プローブにその角度を変える保持機構21の力を与えることができる。また、各回転軸212が同一方向に向くように制御し、その上で各回転軸212の回転の速度を変更することにより、超音波プローブに強力な保持機構21の力を与えることができる。   In addition, by providing a plurality of holding mechanisms 21 and controlling each rotating shaft 212 not to be directed in the same direction, and changing the rotation speed of each rotating shaft 212 on that, the angle can be quickly adjusted to the ultrasonic probe. The force of the holding mechanism 21 to change can be given. Further, by controlling each rotating shaft 212 to be directed in the same direction and changing the rotation speed of each rotating shaft 212 on the control, it is possible to apply a powerful holding mechanism 21 force to the ultrasonic probe.

更に、格子状に複数の圧電振動子が配列された超音波プローブ、この超音波プローブを用いて電子的に超音波の三次元走査が可能な送受信部に置き換えるように実施してもよい。これにより、超音波プローブの角度のぶれを抑制することが可能となり、超音波プローブを、一定の角度に静止させて保持しようとする操作の負担を軽減し、画像データの精度を高めることができる。   Furthermore, an ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged in a lattice shape, and a transmission / reception unit capable of electronically performing three-dimensional ultrasonic scanning using the ultrasonic probe may be used. As a result, it is possible to suppress the fluctuation of the angle of the ultrasonic probe, and it is possible to reduce the burden of the operation of trying to hold the ultrasonic probe at a certain angle and to improve the accuracy of the image data. .

更にまた、一列に複数の圧電振動子が配列された振動子部を機械的に揺動することが可能な超音波プローブを用いて三次元画像データを生成する場合、超音波プローブの角度のぶれを抑制することができる。これにより、超音波プローブを、一定の角度で固定しようとする操作者の負担を軽減し、三次元画像データの精度を高めることができる。   Furthermore, when three-dimensional image data is generated using an ultrasonic probe that can mechanically oscillate a transducer unit in which a plurality of piezoelectric transducers are arranged in a row, the angle of the ultrasonic probe is fluctuated. Can be suppressed. Thereby, the burden on the operator who tries to fix the ultrasonic probe at a certain angle can be reduced, and the accuracy of the three-dimensional image data can be increased.

本発明の実施例に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係るプローブホルダの配置を示す図。The figure which shows arrangement | positioning of the probe holder which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るプローブ保持部のスイッチの配置を示す図。The figure which shows arrangement | positioning of the switch of the probe holding | maintenance part which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る保持機構の構成を示す図。The figure which shows the structure of the holding mechanism which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る超音波プローブを被検体に対して一定の角度に保持して二次元画像データを生成する場合の超音波診断装置の動作を示すフローチャート。6 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus when two-dimensional image data is generated while holding the ultrasonic probe according to the embodiment of the present invention at a constant angle with respect to the subject. 本発明の実施例に係る保持機構のジャイロ効果により超音波プローブに作用する力を説明するための図。The figure for demonstrating the force which acts on an ultrasonic probe by the gyro effect of the holding mechanism which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る超音波プローブを被検体の体表に沿って移動して三次元画像データを生成する場合の超音波診断装置の動作を示すフローチャート。6 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus when generating the three-dimensional image data by moving the ultrasonic probe according to the embodiment of the present invention along the body surface of the subject. 本発明の実施例に係る超音波プローブを移動操作する場合の保持機構における回転軸を設定する方向を示す図。The figure which shows the direction which sets the rotating shaft in a holding mechanism in the case of moving and operating the ultrasonic probe which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る超音波プローブの煽り操作を説明するための図。The figure for demonstrating the turning operation of the ultrasonic probe which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る超音波プローブの外側に保持機構を設けた例を示す図。The figure which shows the example which provided the holding mechanism in the outer side of the ultrasonic probe which concerns on the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

P 被検体
1 超音波プローブ
2 プローブ保持部
3 位置検出部
4 送受信部
5 画像データ生成部
6 表示部
7 操作部
8 システム制御部
10 超音波診断装置
21 保持機構
22 機構制御部
23 スイッチ
31 トランスミッタ
32 レシーバ
33 信号処理部
P Subject 1 Ultrasonic probe 2 Probe holding unit 3 Position detection unit 4 Transmission / reception unit 5 Image data generation unit 6 Display unit 7 Operation unit 8 System control unit 10 Ultrasound diagnostic device 21 Holding mechanism 22 Mechanism control unit 23 Switch 31 Transmitter 32 Receiver 33 Signal processor

Claims (9)

被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、
前記超音波プローブに配置され、前記超音波プローブを所定の角度に保持する保持手段と、
前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波を走査する送受信手段と、
前記送受信手段からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記画像データ生成手段により生成された画像データを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a subject;
A holding means disposed on the ultrasonic probe and holding the ultrasonic probe at a predetermined angle;
Transmitting / receiving means for driving the ultrasonic probe to scan the subject with ultrasonic waves;
Image data generating means for generating image data based on a received signal from the transmitting / receiving means;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: display means for displaying image data generated by the image data generation means.
前記保持手段は、前記超音波プローブを所定の角度に保持させるための駆動力を発生する第1の駆動手段と、この第1の駆動手段により回転する回転軸と、この回転軸を中心として回転可能に前記回転軸に固定された円盤状の回転体と、前記回転軸を回転可能に保持する第1のフレームと、前記回転体の中心を通り前記回転軸に直交する仮想の第1の直線上に配置された第1の回動軸を中心として前記第1のフレームを回動可能に保持する第2のフレームと、この第2のフレームに保持され、前記第1のフレームを回動して前記回転軸の角度を設定するための第2の駆動手段と、前記第1のフレームの前記第2のフレームへの固定が可能な第1のブレーキと、前記超音波プローブに固定され、前記回転体の中心を通り前記第1の直線に直交する仮想の第2の直線上に配置された第2の回動軸を中心として前記第2のフレームを回動可能に保持する支持アームと、この支持アームに保持され、前記第2のフレームを回動して前記回転軸の角度を設定するための第3の駆動手段と、前記第2のフレームの前記支持アームへの固定が可能な第2のブレーキとを備えたことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。   The holding means is a first driving means for generating a driving force for holding the ultrasonic probe at a predetermined angle, a rotating shaft rotated by the first driving means, and rotating about the rotating shaft. A disk-shaped rotating body that is fixed to the rotating shaft as possible, a first frame that rotatably holds the rotating shaft, and a virtual first straight line that passes through the center of the rotating body and is orthogonal to the rotating shaft. A second frame that rotatably holds the first frame around a first rotation axis disposed above, and a second frame that is held by the second frame and that rotates the first frame. A second driving means for setting an angle of the rotation shaft, a first brake capable of fixing the first frame to the second frame, and being fixed to the ultrasonic probe, Passes through the center of the rotating body and is orthogonal to the first straight line A support arm that rotatably holds the second frame around a second rotation axis that is arranged on a virtual second straight line, and a support arm that is held by the support arm and that rotates the second frame. The third drive means for moving and setting the angle of the rotating shaft, and a second brake capable of fixing the second frame to the support arm. The ultrasonic diagnostic apparatus according to 1. 前記回転軸は、前記第1乃至第3の駆動手段並びに前記第1及び第2のブレーキが停止いるとき、前記第1の駆動手段の上方に位置し、鉛直方向に向いていることを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。   The rotating shaft is located above the first driving means and is oriented in the vertical direction when the first to third driving means and the first and second brakes are stopped. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2. 前記超音波プローブに配置された前記保持手段を停止又は作動させる入力操作が可能な入力手段を有し、
前記保持手段は、前記入力手段からの前記保持手段を作動させるための入力操作に基づいて、前記回転軸が鉛直方向に向いている状態で前記第1及び第2のブレーキにより前記第1及び第2のフレームを前記第2のフレーム及び前記支持アームに固定した後、前記第1の駆動手段により前記回転軸を第1の速度で回転することを特徴とする請求項3に記載の超音波診断装置。
An input unit capable of performing an input operation for stopping or operating the holding unit disposed in the ultrasonic probe;
The holding means is based on an input operation for operating the holding means from the input means, and the first and second brakes are used by the first and second brakes in a state where the rotation shaft is oriented in the vertical direction. The ultrasonic diagnosis according to claim 3, wherein after the second frame is fixed to the second frame and the support arm, the rotating shaft is rotated at a first speed by the first driving means. apparatus.
前記超音波プローブの角度を検出する位置検出手段を有し、
前記保持手段は、前記位置検出手段により検出される角度と前記入力手段からの前記保持手段を作動させるための入力操作が行われたときの前記超音波プローブの角度の差が予め設定された許容限界値に達したとき、前記第1の駆動手段により前記回転軸を前記第1の速度よりも速い第2の速度で回転することを特徴とする請求項4に記載の超音波診断装置。
A position detecting means for detecting an angle of the ultrasonic probe;
The holding means has a preset allowable difference between an angle detected by the position detecting means and an angle of the ultrasonic probe when an input operation for operating the holding means from the input means is performed. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein when the limit value is reached, the first driving unit rotates the rotating shaft at a second speed higher than the first speed.
前記超音波プローブの位置を検出する位置検出手段を有し、
前記保持手段は、前記入力手段からの前記保持手段を作動させるための入力操作が行われたときの前記超音波プローブの出発位置及びこの出発位置を移動した後に前記位置検出手段により検出される位置から算出される移動速度が予め設定された許容限界値に達したとき、前記第2及び第3の駆動手段により前記回転軸を前記超音波プローブの移動方向又はこの移動方向とは反対方向に設定した後、前記第1及び第2のブレーキにより前記第1及び第2のフレームを前記第2のフレーム及び前記支持アームに固定し、更に前記第1の駆動手段により前記回転軸を前記第1の速度よりも速い第2の速度で回転することを特徴とする請求項4に記載の超音波診断装置。
A position detecting means for detecting the position of the ultrasonic probe;
The holding means is a starting position of the ultrasonic probe when an input operation for operating the holding means from the input means is performed, and a position detected by the position detecting means after moving the starting position. When the moving speed calculated from the above reaches a preset allowable limit value, the second and third driving means set the rotation axis in the moving direction of the ultrasonic probe or in the direction opposite to the moving direction. After that, the first and second frames are fixed to the second frame and the support arm by the first and second brakes, and the rotating shaft is fixed to the first frame by the first driving means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus rotates at a second speed higher than the speed.
前記超音波プローブの位置を検出する位置検出手段、及び前記超音波プローブの移動距離の設定が可能な距離設定手段を有し、
前記保持手段は、前記入力手段からの前記保持手段を作動させるための入力操作が行われたときの前記超音波プローブの出発位置及びこの出発位置を移動した後に前記位置検出手段により検出される位置から算出される移動距離が、前記距離設定手段により設定された移動距離の予め設定された許容限界値に達したとき、前記第2及び第3の駆動手段により前記回転軸を前記超音波プローブの移動方向又はこの移動方向とは反対方向に設定した後、前記第1及び第2のブレーキにより前記第1及び第2のフレームを前記第2のフレーム及び前記支持アームに固定し、更に前記第1の駆動手段により前記回転軸を前記第1の速度よりも速い第2の速度で回転することを特徴とする請求項4に記載の超音波診断装置。
A position detecting means for detecting the position of the ultrasonic probe; and a distance setting means capable of setting a moving distance of the ultrasonic probe;
The holding means is a starting position of the ultrasonic probe when an input operation for operating the holding means from the input means is performed, and a position detected by the position detecting means after moving the starting position. When the movement distance calculated by the distance setting means reaches a preset allowable limit value of the movement distance set by the distance setting means, the second and third driving means cause the rotation axis of the ultrasonic probe to move. After setting the moving direction or the direction opposite to the moving direction, the first and second frames are fixed to the second frame and the support arm by the first and second brakes, and further the first The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the rotating shaft is rotated at a second speed higher than the first speed by the driving means.
前記超音波プローブの角度を検出する位置検出手段、及び前記超音波プローブの角度の範囲の設定が可能な角度範囲設定手段を有し、
前記保持手段は、前記位置検出手段により検出される角度が前記角度範囲設定手段により設定された範囲内の予め設定された許容限界値に達したとき、前記回転軸が鉛直方向に向いている状態で前記第1及び第2のブレーキにより前記第1及び第2のフレームを前記第2のフレーム及び前記支持アームに固定した後、前記第1の駆動手段により前記回転軸を第1の速度で回転することを特徴とする請求項4に記載の超音波診断装置。
Position detecting means for detecting the angle of the ultrasonic probe, and angle range setting means capable of setting the angle range of the ultrasonic probe;
The holding means is in a state in which the rotation axis is oriented in the vertical direction when the angle detected by the position detection means reaches a preset allowable limit value within the range set by the angle range setting means. Then, after the first and second frames are fixed to the second frame and the support arm by the first and second brakes, the rotating shaft is rotated at the first speed by the first driving means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein:
前記保持手段は、前記超音波プローブに着脱可能に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the holding unit is detachably disposed on the ultrasonic probe.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014108311A (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ultrasonic image display device and control program thereof
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