JP5270896B2 - Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus, swinging a vibrator and easily obtaining blood flow information. <P>SOLUTION: The ultrasonic probe comprises a vibrator unit 11 for transmitting and receiving ultrasonic waves to/from a subject P, a swing arm 25 for swingably holding the vibrator unit 11, and a driving means of a first motor 21 for swing-driving the swing arm 25 to swing the vibrator unit 11. The swing arm 25 holds the vibrator unit 11 at a prescribed angle &theta; so as to transmit and receive the ultrasonic waves in a swing direction between the swing direction of the vibrator unit 11 and the subject direction of the subject P which is a direction opposite to the direction of the swing center of the vibrator unit 11 orthogonal to the swing direction, and the direction other than the subject direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;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プローブ及び超音波診断装置に係り、特に超音波を送受波する振動子を揺動する超音波プローブ及び超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus for imaging and diagnosing the inside of a subject with ultrasonic waves, and more particularly to an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus that swing a transducer that transmits and receives 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、超音波プローブを被検体の体表に接触させるだけで、リアルタイムの二次元画像データによる観察を行うことができるため、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。   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. This ultrasonic diagnostic method allows observation with real-time two-dimensional image data simply by bringing the ultrasonic probe into contact with the body surface of the subject, so that it can be used for in vivo heart, blood vessel, abdomen, urinary organs, etc. Widely used for diagnosis and treatment of various organs.

この超音波診断装置は、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、この超音波プローブに超音波を走査させる駆動信号の供給や、超音波プローブからの受信信号に基づいて画像データの生成を行う装置本体とにより構成される。   This ultrasonic diagnostic apparatus is based on an ultrasonic probe that transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject, a drive signal that causes the ultrasonic probe to scan ultrasonic waves, and a received signal from the ultrasonic probe. And an apparatus main body that generates image data.

超音波プローブには、図19に示すように、一列に配列された複数の圧電振動子を有する振動子部と、この振動子部を矢印R1及びR2に揺動する揺動アーム及びこの揺動アームを揺動駆動するモータからなる揺動機構と、被検体に接触させる部分に形成された超音波の伝播性に優れた音響窓を有する振動子部及び揺動機構を覆うケースとを備えたものがある。   As shown in FIG. 19, the ultrasonic probe includes a vibrator section having a plurality of piezoelectric vibrators arranged in a line, a swing arm that swings the vibrator sections in the directions of arrows R1 and R2, and the swing section. A swing mechanism composed of a motor that swings the arm, a vibrator unit having an acoustic window with excellent ultrasonic wave propagation formed in a portion that comes into contact with the subject, and a case that covers the swing mechanism There is something.

この超音波プローブでは、R1及びR2方向に直交する揺動アームの中心軸の方向に超音波の送受波が行われ、圧電振動子の配列方向に電子的に超音波の走査が行われる。また、装置本体では、各揺動角における超音波の電子走査により被検体の断層像を表すBモード画像データやドプラ効果を利用して血液の流速等の血流情報を表すドプラモード画像データ等の二次元画像データの生成や、複数の揺動角において生成される複数の二次元画像データを用いて三次元画像データの生成が行われる。   In this ultrasonic probe, ultrasonic waves are transmitted and received in the direction of the central axis of the swing arm perpendicular to the R1 and R2 directions, and ultrasonic scanning is electronically performed in the direction of arrangement of the piezoelectric vibrators. Further, in the apparatus main body, B-mode image data representing a tomographic image of a subject by electronic scanning of ultrasound at each oscillation angle, Doppler mode image data representing blood flow information such as blood flow velocity using the Doppler effect, etc. The two-dimensional image data is generated, and the three-dimensional image data is generated using a plurality of two-dimensional image data generated at a plurality of swing angles.

また、振動子部を揺動する揺動機構には、主アーム部及びこの主アームを揺動する主モータ部により構成される主揺動機構と、主アーム部の先端に個設された補助モータ及びこの補助モータによって先端に振動子部が固定された補助アームを揺動する補助揺動機構とにより構成される揺動機構が知られている。(例えば、特許文献1参照。)。   The swing mechanism for swinging the vibrator section includes a main swing mechanism composed of a main arm section and a main motor section for swinging the main arm, and an auxiliary provided at the tip of the main arm section. There is known a rocking mechanism including a motor and an auxiliary rocking mechanism that rocks an auxiliary arm having a vibrator portion fixed to the tip by the auxiliary motor. (For example, refer to Patent Document 1).

ところで、ドプラモード画像データの生成においては、血液の流速を算出する速度式は複数項の乗除の式で表され、複数項の1つに移動体の移動方向に対する超音波の送受波の方向の角度θxを余弦とするCOSθxが含まれているため、その角度θxが90°又は90°付近であると血流情報を得ることが困難になる。
特開2003―116853号公報
By the way, in the generation of Doppler mode image data, the velocity equation for calculating the blood flow velocity is expressed by a multi-term multiplication / division equation. Since COSθx with the angle θx as a cosine is included, it is difficult to obtain blood flow information when the angle θx is 90 ° or near 90 °.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-116853

しかしながら、図19に示した揺動機構を備えた超音波プローブを用いて、診断に必要な被検体の体表に平行に走行する血管内の血液の流速等の血流情報を得ようとしても、揺動アームの揺動範囲に超音波の送受波方向が血管に対して垂直になる揺動角が含まれるので血流情報の三次元画像データを得るのが困難な範囲が発生する。また、血管に対して超音波の送受波方向の角度を変更するために超音波プローブのケースをR1又はR2方向に傾けようとしても、振動子部の揺動軌道に沿って形成されている音響窓の曲率が小さく、音響窓との接触を保ったままで超音波プローブを被検体に対してほぼ垂直である角度から傾けることができない問題がある。   However, using the ultrasonic probe provided with the swing mechanism shown in FIG. 19, blood flow information such as blood flow velocity in the blood vessel traveling in parallel with the body surface of the subject necessary for diagnosis may be obtained. In addition, since the swing range of the swing arm includes a swing angle at which the ultrasonic wave transmission / reception direction is perpendicular to the blood vessel, a range in which it is difficult to obtain three-dimensional image data of blood flow information occurs. Also, even if the case of the ultrasonic probe is inclined in the R1 or R2 direction in order to change the angle of the ultrasonic wave transmission / reception direction with respect to the blood vessel, the sound formed along the swinging orbit of the transducer portion There is a problem that the curvature of the window is small and the ultrasonic probe cannot be tilted from an angle that is substantially perpendicular to the subject while maintaining contact with the acoustic window.

また、特許文献1の揺動機構では、主揺動機構と振動子部の間に補助モータ及び補助アームが配置されているので大きな慣性モーメントが作用し、振動子部を高速で揺動できない問題がある。また、主揺動機構及び補助揺動機構を同時に作動させる必要があるため制御が複雑になる問題がある。   Further, in the swing mechanism of Patent Document 1, since the auxiliary motor and the auxiliary arm are arranged between the main swing mechanism and the vibrator portion, a large moment of inertia acts and the vibrator portion cannot be swung at high speed. There is. Further, since the main swing mechanism and the auxiliary swing mechanism need to be operated at the same time, there is a problem that the control becomes complicated.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、振動子部を揺動して血流情報を容易に得ることができる超音波プローブ及び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 thereof is to provide an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus that can easily obtain blood flow information by swinging a transducer part. To do.

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振動子部を揺動する超音波プローブにおいて、前記振動子部を揺動可能に保持する揺動アームと、前記揺動アームを揺動駆動して前記振動子を揺動させる第1の駆動手段と、前記揺動アームの揺動中心の近傍に固定され、前記揺動アームに対する前記振動子部の角度を設定するための第2の駆動手段と、前記第2の駆動手段からの駆動力により、前記揺動アームの揺動中心を中心として回動する第1のアーム保持体と、前記第1のアーム保持体に夫々一端部が保持され、前記第1のアーム保持体の回動により互いに逆方向に平行移動して他端部で保持した前記振動子部を所定の角度に設定可能に回動する第1及び第2アームとを備え、前記揺動アームは、このアームの長手方向における中心軸が前記被検体に対してほぼ垂直になる基準角度において、前記振動子部の揺動方向とこの揺動方向に直交する前記振動子部の揺動中心の方向とは反対の方向である前記被検体の方向の間の前記揺動方向及び前記被検体方向以外の方向に超音波の送受波が可能なように前記所定の角度で前記振動子部を保持することを特徴とする。 In order to solve the above problem, an ultrasonic probe according to a first aspect of the present invention is an ultrasonic probe that swings a transducer unit that transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject. A swing arm that is swingably held; first drive means that swings the swing arm to swing the vibrator portion; and is fixed in the vicinity of the swing center of the swing arm; Second driving means for setting the angle of the vibrator portion with respect to the swing arm, and a second driving means that rotates about the swing center of the swing arm by a driving force from the second drive means. One of the arm holding bodies and the first arm holding body each having one end held by the first arm holding body, and the first arm holding body rotating in parallel to each other in the opposite directions and held by the other end setting the parts to a predetermined angle capable and first and second arms to rotate The swing arm includes the vibrator perpendicular to the swing direction of the vibrator unit at a reference angle at which a central axis in the longitudinal direction of the arm is substantially perpendicular to the subject. in the swinging direction and the predetermined angle the like in a direction other than the subject direction capable transmitting and receiving ultrasonic waves between the direction of the subject is a direction opposite to the direction of the swing center of the part The vibrator unit is held.

また、請求項3に係る本発明の超音波診断装置は、請求項1に記載の超音波プローブを用いて、前記被検体に対して平行及び直角以外の方向に超音波の送受波方向が可能なように前記揺動アームを揺動駆動させる装置本体を備えたことを特徴とする。 In addition, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention according to claim 3 is capable of transmitting and receiving ultrasonic waves in directions other than parallel and perpendicular to the subject using the ultrasonic probe according to claim 1. In this way, a device main body for swinging the swing arm is provided.

本発明によれば、所定の角度で振動子部を保持した揺動アームを揺動させることにより、被検体に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して、超音波の送受波方向を平行及び直角以外の角度に設定することが可能となり、血流情報の三次元画像データを容易に得ることができる。   According to the present invention, by oscillating the oscillating arm that holds the transducer unit at a predetermined angle, the ultrasonic wave transmission / reception direction is changed with respect to the blood vessel traveling at an angle parallel to or near to the subject. It is possible to set an angle other than parallel and right angle, and three-dimensional image data of blood flow information can be easily obtained.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下に、本発明による超音波診断装置の実施例1を、図1乃至図4を参照して説明する。
図1は、実施例1に係る超音波診断装置の構成を示したブロック図である。この超音波診断装置100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、及びこの超音波プローブ1の制御や、超音波プローブ1からの受信信号に基づいて画像データの生成などを行う装置本体2を備えている。
Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. The ultrasonic diagnostic apparatus 100 includes an ultrasonic probe 1 that transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject P, and controls the ultrasonic probe 1 and receives image data based on signals received from the ultrasonic probe 1. An apparatus main body 2 that performs generation and the like is provided.

超音波プローブ1は、超音波の送受波を行なうプローブ部10と、一端がこのプローブ部10に接続されたケーブル部8と、このケーブル部8の他端に接続され、装置本体2に対して信号の送受信を行うコネクタ部9とを備えている。   The ultrasonic probe 1 includes a probe unit 10 that transmits and receives ultrasonic waves, a cable unit 8 having one end connected to the probe unit 10, and the other end of the cable unit 8. And a connector portion 9 for transmitting and receiving signals.

プローブ部10は、超音波の送受波を行う振動子部11、この振動子部11を揺動方向である矢印R1及びR2方向に揺動する揺動機構20、及び振動子部11及び揺動機構20を覆うケース12により構成される。ケース12は、超音波の伝播性に優れた材料からなる音響窓13を有し、超音波の送受波は音響窓13を介して行われる。   The probe unit 10 includes an oscillating unit 11 that transmits and receives ultrasonic waves, an oscillating mechanism 20 that oscillates the oscillating unit 11 in the directions of arrows R1 and R2, and the oscillating unit 11 and oscillating. The case 12 covers the mechanism 20. The case 12 has an acoustic window 13 made of a material excellent in ultrasonic wave propagation, and ultrasonic waves are transmitted and received through the acoustic window 13.

振動子部11は、表面近傍に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、送波時にはコネクタ部9及びケーブル部8を介して装置本体2から出力される電気パルス(超音波駆動信号)を超音波パルス(送信超音波)に変換して、被検体Pの体内に送波する。また受波時には被検体P内から受波した超音波(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する。そして変換された超音波受信信号は、ケーブル部8及びコネクタ部9を介して装置本体2に出力される。   The vibrator unit 11 has a plurality (N) of piezoelectric vibrators arranged in a line near the surface. The piezoelectric vibrator is an electroacoustic transducer, and an electric pulse (ultrasonic drive signal) output from the apparatus main body 2 via the connector unit 9 and the cable unit 8 during transmission is converted into an ultrasonic pulse (transmission ultrasonic wave). The signal is converted and transmitted into the body of the subject P. Further, it has a function of converting an ultrasonic wave (reception ultrasonic wave) received from within the subject P into an electric signal (ultrasonic reception signal) during reception. The converted ultrasonic reception signal is output to the apparatus main body 2 via the cable portion 8 and the connector portion 9.

揺動機構20は、所定の角度で振動子部11を保持し、コネクタ部9及びケーブル部8を介して装置本体2から出力される制御信号に基づいて振動子部11を揺動する。   The swing mechanism 20 holds the vibrator unit 11 at a predetermined angle, and swings the vibrator unit 11 based on a control signal output from the apparatus main body 2 via the connector unit 9 and the cable unit 8.

装置本体2は、超音波プローブ1の振動子部11における圧電振動子の配列方向に超音波を電子的に走査させる超音波駆動信号を超音波プローブ1に送信すると共に、超音波プローブ1からの超音波受信信号を受信する送受信部3と、この送受信部3からの受信信号に基づき超音波の走査により形成される被検体P内の走査面の領域に対応するBモード画像データや血流の平均流速値、分散値等の血流情報を表すドプラモード画像データ等の二次元画像データ生成、更には超音波プローブ1の振動子部11の揺動により複数の揺動角で生成した二次元画像データから三次元画像データの生成を行う画像データ生成部4とを備えている。   The apparatus main body 2 transmits to the ultrasonic probe 1 an ultrasonic drive signal for electronically scanning ultrasonic waves in the direction of arrangement of the piezoelectric vibrators in the vibrator unit 11 of the ultrasonic probe 1, and from the ultrasonic probe 1. The transmission / reception unit 3 that receives the ultrasonic reception signal, and the B-mode image data or blood flow corresponding to the region of the scanning plane in the subject P formed by ultrasonic scanning based on the reception signal from the transmission / reception unit 3 Two-dimensional image data such as Doppler mode image data representing blood flow information such as average flow velocity values and dispersion values, and two-dimensional data generated at a plurality of swing angles by swinging the transducer unit 11 of the ultrasonic probe 1. And an image data generation unit 4 that generates three-dimensional image data from the image data.

また、画像データ生成部4で生成した二次元画像データや三次元画像データを表示する表示部5と、送受信部3における超音波の送受信条件の設定や各種コマンド信号の入力を行なう操作部6と、超音波プローブ1におけるプローブ部10の揺動機構20、送受信部3、画像データ生成部4、及び表示部5を統括して制御するシステム制御部7とを備えている。   The display unit 5 displays the two-dimensional image data and the three-dimensional image data generated by the image data generation unit 4, and the operation unit 6 sets ultrasonic transmission / reception conditions and inputs various command signals in the transmission / reception unit 3. And a system control unit 7 that controls the swinging mechanism 20 of the probe unit 10, the transmission / reception unit 3, the image data generation unit 4, and the display unit 5 in the ultrasonic probe 1.

次に、図1乃至図4を参照して、超音波プローブ1におけるプローブ部10の揺動機構20の構成を説明する。図2は、振動子部11及び揺動機構20の構成を示す図である。そして、図2(a)は振動子部11及び揺動機構20を揺動方向から見た図であり、図2(b)は振動子部11及び揺動機構20を揺動方向に対して垂直方向から見た図である。また、図3は、揺動機構20に振動子部11が保持される角度を説明するための図である。更に、図4は、揺動機構20の揺動範囲を説明するための図である。   Next, the configuration of the swing mechanism 20 of the probe unit 10 in the ultrasonic probe 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the vibrator unit 11 and the swing mechanism 20. 2A is a view of the vibrator unit 11 and the swinging mechanism 20 viewed from the swinging direction, and FIG. 2B is a view of the vibrator unit 11 and the swinging mechanism 20 with respect to the swinging direction. It is the figure seen from the perpendicular direction. FIG. 3 is a diagram for explaining an angle at which the vibrator unit 11 is held by the swing mechanism 20. Further, FIG. 4 is a diagram for explaining the swing range of the swing mechanism 20.

図2において、揺動機構20は、ケース12に固定された第1モータ21と、第1モータ21の回転軸に固定された第1歯車22と、第1歯車22に係合する第2歯車23と、第2歯車23の回動中心に貫設固定され、両端部が回動可能にケース12に保持された第1モータ21の回転軸に対して平行配置される揺動軸24と、揺動軸24に一端面が接合され、揺動軸24から距離L離れた他端面で振動子部11を裏面から保持する揺動軸24に対して垂直配置された揺動アーム25とにより構成される。   In FIG. 2, the swing mechanism 20 includes a first motor 21 fixed to the case 12, a first gear 22 fixed to the rotation shaft of the first motor 21, and a second gear engaged with the first gear 22. 23, and a swing shaft 24 that is fixed to the rotation center of the second gear 23 and is arranged parallel to the rotation axis of the first motor 21 that is rotatably supported by the case 12 at both ends. One end face is joined to the swing shaft 24, and the swing arm 25 is disposed perpendicular to the swing shaft 24 that holds the vibrator unit 11 from the back surface at the other end face away from the swing shaft 24 by a distance L. Is done.

なお、音響窓13の外面を被検体Pに接触させたとき、被検体Pの体表に対して揺動アーム25の長手方向における中心軸25aが垂直になる角度、即ち中心軸25aがケース12の中心軸12aに平行になる角度を揺動アーム25の基準角度とする。   When the outer surface of the acoustic window 13 is brought into contact with the subject P, the angle at which the central axis 25a in the longitudinal direction of the swing arm 25 is perpendicular to the body surface of the subject P, that is, the central axis 25a is the case 12. The reference angle of the swing arm 25 is defined as an angle parallel to the central axis 12a.

揺動アーム25は、基準角度において図3(a)に示すように、振動子部11の揺動方向である矢印R1方向とこの方向に直交する振動子部11の揺動軸24に位置する揺動中心の方向とは反対の方向である被検体Pの方向(被検体方向)の間のR1方向及び被検体方向以外の第1の方向に超音波の送受波が可能なように振動子部11を保持している。   As shown in FIG. 3A, the oscillating arm 25 is positioned on the oscillating shaft 24 of the transducer unit 11 orthogonal to the arrow R1 direction, which is the oscillating direction of the transducer unit 11, at the reference angle. The transducer so that ultrasonic waves can be transmitted and received in the R1 direction between the direction of the subject P (the subject direction) that is the direction opposite to the direction of the oscillation center and in the first direction other than the subject direction. Part 11 is held.

ここでは、図3(b)に示すように、第1の方向に超音波の送受波が可能なように振動子部11の表面が例えばR1方向に対して揺動アーム25の方向に所定の角度θ(0<θ<90°)傾斜した振動子部11の裏面を保持している。   Here, as shown in FIG. 3B, the surface of the vibrator unit 11 is set in a predetermined direction in the direction of the swing arm 25 with respect to, for example, the R1 direction so that ultrasonic waves can be transmitted and received in the first direction. The back surface of the vibrator portion 11 inclined by an angle θ (0 <θ <90 °) is held.

これにより、振動子部11の表面に対して垂直である超音波の送受波(走査線)の方向は、揺動アーム25の中心軸25a及びケース12の中心軸12a上にある被検体方向に対してR1方向に角度θ傾斜している。   Thus, the direction of ultrasonic transmission / reception waves (scanning lines) perpendicular to the surface of the transducer unit 11 is in the direction of the subject on the central axis 25a of the swing arm 25 and the central axis 12a of the case 12. On the other hand, the angle θ is inclined in the R1 direction.

そして、装置本体2からコネクタ部9及びケーブル部8を介して揺動機構20の揺動アーム25を揺動駆動する制御信号が出力されると、第1モータ21は第1歯車22をR1方向(又はR2方向)に回転させる。第1歯車22の回転により、第2歯車23は第1歯車22とは反対方向に回動する。第2歯車23の回動により、揺動軸24は第2歯車23と同じ方向に回動する。揺動軸24の回動により、揺動アーム25は、揺動軸24を揺動中心としてR1方向(又はR2方向)に揺動駆動される。揺動アーム25の揺動により、振動子部11は揺動アーム25に対して角度θに設定された状態で、揺動軸24を中心として回転半径である距離Lの円弧状の軌道を描いてR1方向(又はR2方向)に揺動する。   When a control signal for swinging and driving the swing arm 25 of the swing mechanism 20 is output from the apparatus body 2 via the connector section 9 and the cable section 8, the first motor 21 moves the first gear 22 in the R1 direction. (Or R2 direction). Due to the rotation of the first gear 22, the second gear 23 rotates in the opposite direction to the first gear 22. As the second gear 23 rotates, the swing shaft 24 rotates in the same direction as the second gear 23. As the swing shaft 24 rotates, the swing arm 25 is driven to swing in the R1 direction (or R2 direction) with the swing shaft 24 as a swing center. By swinging the swing arm 25, the vibrator unit 11 draws an arc-shaped trajectory having a distance L, which is a rotation radius, with the swing shaft 24 set as an angle θ with respect to the swing arm 25. Swings in the R1 direction (or R2 direction).

なお、音響窓13は振動子部11に離間して配置され、振動子部11の表面の軌道に沿ってこの軌道の曲率よりも小さい曲率で形成されている。そして、音響窓13の内側の面と振動子部11の表面の間には、図示しない超音波の伝播性に優れた液体である音響媒体が封入されている。   The acoustic window 13 is spaced apart from the transducer unit 11 and is formed along the track of the surface of the transducer unit 11 with a curvature smaller than the curvature of this track. An acoustic medium, which is a liquid excellent in ultrasonic wave propagation property (not shown), is enclosed between the inner surface of the acoustic window 13 and the surface of the vibrator unit 11.

ここで、ケース12を操作して音響窓13の外面を被検体Pに接触させると、被検体Pの体表に対してケース12の中心軸12aがほぼ垂直になる。そして、被検体P内に被検体Pの体表に対して例えば平行又は平行に近い角度で走行する血管がある。このとき、揺動アーム25が基準角度であると、図2(b)に示すように、走査線の方向は被検体P内の血管に対してほぼ角度(90°―θ)になる。   Here, when the case 12 is operated to bring the outer surface of the acoustic window 13 into contact with the subject P, the central axis 12a of the case 12 is substantially perpendicular to the body surface of the subject P. In the subject P, there is a blood vessel that travels at an angle that is parallel or nearly parallel to the body surface of the subject P, for example. At this time, if the swing arm 25 is at the reference angle, the direction of the scanning line is substantially an angle (90 ° −θ) with respect to the blood vessel in the subject P as shown in FIG.

次いで、揺動アーム25を基準角度からR1方向に例えば角度θ揺動駆動した揺動角において、走査線の方向は被検体Pの血管に対して角度(90°―2θ)になる。また、基準角度からR1方向に角度(90°―θ)揺動駆動した揺動角において、図4(a)に示すように、走査線の方向は被検体Pの血管に対して平行になるため、被検体P内に超音波を走査させることができない。更に、揺動アーム25を基準角度からR2方向へ角度θ揺動駆動した揺動角において、図4(b)に示すように、走査線の方向が被検体P内の血管に対してほぼ垂直になるため、被検体Pの血流情報に対応する三次元画像データを得ることが困難になる。   Next, at the swing angle in which the swing arm 25 is driven to swing, for example, the angle θ from the reference angle in the R1 direction, the direction of the scanning line is an angle (90 ° −2θ) with respect to the blood vessel of the subject P. Further, at the swing angle that is driven to swing from the reference angle in the R1 direction (90 ° −θ), the direction of the scanning line is parallel to the blood vessel of the subject P as shown in FIG. Therefore, ultrasonic waves cannot be scanned into the subject P. Further, at the swing angle in which the swing arm 25 is driven to swing the angle θ from the reference angle to the R2 direction, the direction of the scanning line is substantially perpendicular to the blood vessel in the subject P as shown in FIG. Therefore, it is difficult to obtain three-dimensional image data corresponding to blood flow information of the subject P.

従って、揺動アーム25の基準角度からR1方向の角度(90°―θ)近傍までの第1の揺動範囲内、及び基準角度からR2方向の角度θ近傍までの第2の揺動範囲内における各揺動角において、走査線の方向をケース12の中心軸12aに対して平行及び直角以外の角度に設定することができる。これにより、被検体Pの体表に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して、走査線の方向を被検体Pに対して平行及び垂直以外の放射状に設定することができる。   Therefore, within the first swing range from the reference angle of the swing arm 25 to the vicinity of the angle (90 ° −θ) in the R1 direction, and within the second swing range from the reference angle to the vicinity of the angle θ in the R2 direction. At each swing angle, the direction of the scanning line can be set to an angle other than parallel and perpendicular to the central axis 12a of the case 12. Thereby, the direction of the scanning line can be set to a radial direction other than parallel and perpendicular to the subject P with respect to the blood vessel traveling at an angle parallel to or close to the body surface of the subject P.

以上述べた本発明の実施例1によれば、所定の角度θで振動子部11を保持した揺動アーム25を第1及び第2の揺動範囲内で揺動駆動させることにより、走査線の方向をケース12の中心軸12aに対して平行及び垂直以外の角度に設定することができる。これにより、被検体Pの体表に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して走査線の方向を平行及び垂直以外の角度に設定することが可能となり、血流情報の三次元画像データを容易に得ることができる。   According to the first embodiment of the present invention described above, the oscillating arm 25 that holds the transducer unit 11 at a predetermined angle θ is oscillated within the first and second oscillating ranges, whereby the scanning line Can be set to an angle other than parallel and perpendicular to the central axis 12 a of the case 12. This makes it possible to set the direction of the scanning line to an angle other than parallel and vertical with respect to the blood vessel traveling at an angle parallel to or close to the body surface of the subject P, and 3D image data of blood flow information Can be easily obtained.

以下に、本発明による超音波診断装置の超音波プローブにおけるプローブ部の実施例2を、図5乃至図7を参照して説明する。図5は、実施例3に係るプローブ部の構成を示す図である。図6は、図5に示したプローブ部の振動子部及び揺動機構を含む各ユニットの構成を示す図である。図7は、図6に示した揺動機構の各揺動角における走査線の方向を示す図である。   The second embodiment of the probe portion in the ultrasonic probe of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the probe unit according to the third embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of each unit including the vibrator unit and the swing mechanism of the probe unit illustrated in FIG. 5. FIG. 7 is a diagram showing the direction of the scanning line at each swing angle of the swing mechanism shown in FIG.

図5に示した実施例2が図1における実施例1と異なる点は、角度の設定が可能な振動子部及びこの振動子部を揺動する揺動機構に置き換えた点と、その振動子部の角度を設定する第1の角度設定機構、この第1の角度設定機構を作動させるためのスイッチ、及びこのスイッチの操作に応じて第1の角度設定機構を制御する制御部を設けた点である。なお、実施例2を構成しているユニットの内、実施例1と同じ機能を有するユニットには同じ符号を付与し説明を省略又は簡略する。   The second embodiment shown in FIG. 5 is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that an angle can be set by a vibrator section and a swing mechanism that swings the vibrator section. A first angle setting mechanism for setting the angle of the part, a switch for operating the first angle setting mechanism, and a control unit for controlling the first angle setting mechanism in accordance with the operation of the switch It is. Of the units constituting the second embodiment, units having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図5において、プローブ部10aは、超音波の送受波を行う振動子部11aと、この振動子部11aを揺動する揺動機構20aと、振動子部11aの角度を設定する第1の角度設定機構40と、振動子部11a、揺動機構20a、及び第1の角度設定機構40を覆うケース12と、振動子部11aの角度を設定するための操作を行うケース12の外側に配置されたスイッチ30及びこのスイッチ30の入力操作に応じて第1の角度設定機構40を制御する制御部31とにより構成される。なお、スイッチ30及び制御部31を装置本体2に配置するようにしてもよい。   In FIG. 5, a probe unit 10a includes a transducer unit 11a that transmits and receives ultrasonic waves, a swing mechanism 20a that swings the transducer unit 11a, and a first angle that sets an angle of the transducer unit 11a. The setting mechanism 40, the vibrator unit 11a, the swinging mechanism 20a, the case 12 covering the first angle setting mechanism 40, and the case 12 for performing an operation for setting the angle of the vibrator unit 11a are disposed outside. And a control unit 31 that controls the first angle setting mechanism 40 in accordance with an input operation of the switch 30. Note that the switch 30 and the control unit 31 may be arranged in the apparatus main body 2.

図6は、プローブ部10aの振動子部11a、揺動機構20a、及び第1の角度設定機構40の構成を示した図である。図6(a)は振動子部11a、揺動機構20a、及び第1の角度設定機構40を揺動方向から見た図であり、図6(b)は振動子部11a、揺動機構20a、及び第1の角度設定機構40を揺動方向に対して垂直方向から見た図である。   FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the transducer unit 11a, the swing mechanism 20a, and the first angle setting mechanism 40 of the probe unit 10a. 6A is a view of the vibrator unit 11a, the swing mechanism 20a, and the first angle setting mechanism 40 as viewed from the swing direction, and FIG. 6B is a view of the vibrator unit 11a and the swing mechanism 20a. FIG. 5 is a view of the first angle setting mechanism 40 as viewed from the direction perpendicular to the swinging direction.

振動子部11aが図2における実施例1と異なる点は、揺動機構20a及び第1の角度設定機構40により矢印R1及びR2方向へ回動可能に保持されている点である。振動子部11aの裏面は、例えば長方形をなしている。なお、ケース12の中心軸12aに対して振動子部11aの表面が垂直である角度を振動子部11aの基準角度とする。   The vibrator unit 11a is different from the first embodiment in FIG. 2 in that the vibrator unit 11a is held by the swing mechanism 20a and the first angle setting mechanism 40 so as to be rotatable in the directions of arrows R1 and R2. The back surface of the vibrator part 11a has a rectangular shape, for example. The angle at which the surface of the vibrator part 11a is perpendicular to the central axis 12a of the case 12 is defined as the reference angle of the vibrator part 11a.

揺動機構20aは、ケース12に固定された第1モータ21と、第1モータ21の回転軸に固定された第1歯車22と、第1歯車22に係合する第2歯車23と、第2歯車23の回動中心に貫設固定され、両端部が回動可能にケース12に保持された第1モータ21の回転軸に対して平行配置される揺動軸24aとにより構成される。   The swing mechanism 20a includes a first motor 21 fixed to the case 12, a first gear 22 fixed to the rotation shaft of the first motor 21, a second gear 23 engaged with the first gear 22, The two gears 23 are fixedly provided at the center of rotation, and both ends thereof are constituted by a swing shaft 24a that is arranged in parallel to the rotation shaft of the first motor 21 that is rotatably held by the case 12.

また、揺動軸24aに一端面が接合され、揺動軸24aから距離L離れた他端部で振動子部11aの裏面の中央近傍を保持する揺動軸24aに対して垂直配置された揺動アーム25aにより構成される。なお、音響窓13の外面を被検体Pに接触させたとき、被検体Pの体表に対して揺動アーム25aの長手方向における中心軸25aaが垂直になる角度、即ち中心軸25aaがケース12の中心軸12aに平行になる角度を揺動アーム25aの基準角度とする。   Further, one end face is joined to the swinging shaft 24a, and the swinging member disposed perpendicularly to the swinging shaft 24a that holds the vicinity of the center of the back surface of the vibrator part 11a at the other end portion away from the swinging shaft 24a by a distance L. It is comprised by the movement arm 25a. When the outer surface of the acoustic window 13 is brought into contact with the subject P, the angle at which the central axis 25aa in the longitudinal direction of the swing arm 25a is perpendicular to the body surface of the subject P, that is, the central axis 25aa is the case 12. The angle parallel to the central axis 12a is defined as the reference angle of the swing arm 25a.

第1の角度設定機構40は、図示しない固定アームを介して揺動機構20aの揺動軸24aに固定された、又は揺動アーム25aの一端部の近傍に固定された第2モータ41と、第2モータ41の回転軸に固定された第3歯車42と、第3歯車42に縁辺が係合し、揺動機構20aの揺動軸24aに回動可能に貫設された円形の第1のアーム保持体43とにより構成される。   The first angle setting mechanism 40 is fixed to the swing shaft 24a of the swing mechanism 20a via a fixed arm (not shown), or fixed to the vicinity of one end of the swing arm 25a, A third gear 42 fixed to the rotating shaft of the second motor 41, and a circular first engaging with the third gear 42 at the edge and pivotably penetrating the swing shaft 24a of the swing mechanism 20a. Arm holding body 43.

また、第1のアーム保持体43における例えば揺動機構20aの第2歯車23とは反対側の側面の一縁辺に一端部が回動可能に保持され、一端部から距離L離れた他端部で振動子部11aの裏面における一辺の一端部を回動可能に保持する第1アーム44と、第1のアーム保持体43の前記一縁辺及び回動中心を通る直線上の他縁辺に一端部が回動可能に保持され、この一端部から距離L離れた他端部で振動子部11aの裏面における前記一辺の他端部を回動可能に保持する第1アーム44から離間して平行に配置された第2アーム45により構成される。   In addition, one end of the first arm holding body 43 is rotatably held on one edge of the side surface of the swing mechanism 20a opposite to the second gear 23, and the other end is separated from the one end by a distance L. The first arm 44 that rotatably holds one end portion of one side of the back surface of the vibrator portion 11a, and one end portion on the other edge on a straight line passing through the one edge side and the rotation center of the first arm holding body 43. Is pivotably held, and is spaced apart and parallel to the first arm 44 that pivotally holds the other end of the one side of the back surface of the vibrator portion 11a at the other end separated from the one end by a distance L. The second arm 45 is arranged.

そして、揺動機構20aの揺動アーム25a及び振動子部11aが基準角度にある状態で、スイッチ30を用いて振動子部11aを例えば角度θに設定する操作が行われると、制御部31は第1の角度設定機構40の第2モータ41をR2方向に回転させる。第2モータ41の回転により、第3歯車42はR2方向に回転する。第3歯車42の回転により、第1のアーム保持体43は第3歯車42とは反対方向に回動する。第1のアーム保持体43の回動により、第1及び第2アーム44,45は、互いに逆方向に平行移動して振動子部11aをR1方向に回動する。振動子部11aを回動した後、第2モータ41は停止する。この第2モータ41の停止により、振動子部11aは、図3(b)における振動子部11と同様に、揺動アーム25aで保持された部分を回動中心としてR1方向に角度θ傾斜して保持される。これにより、走査線の方向は揺動アーム25aの中心軸25aaに対してR1方向に傾斜した角度θに設定される。   When the swing arm 25a of the swing mechanism 20a and the vibrator portion 11a are at the reference angle and the switch 30 is used to set the vibrator portion 11a to, for example, the angle θ, the control unit 31 is The second motor 41 of the first angle setting mechanism 40 is rotated in the R2 direction. As the second motor 41 rotates, the third gear 42 rotates in the R2 direction. Due to the rotation of the third gear 42, the first arm holder 43 rotates in the opposite direction to the third gear 42. By the rotation of the first arm holder 43, the first and second arms 44 and 45 are translated in opposite directions to rotate the vibrator portion 11a in the R1 direction. After rotating the vibrator portion 11a, the second motor 41 stops. Due to the stop of the second motor 41, the vibrator unit 11a is inclined by an angle θ in the R1 direction with the portion held by the swing arm 25a as the rotation center, similarly to the vibrator unit 11 in FIG. Held. Thereby, the direction of the scanning line is set to an angle θ inclined in the R1 direction with respect to the central axis 25aa of the swing arm 25a.

なお、第1及び第2アーム44,45のいずれか一方のアームが揺動軸24aに近接するまで振動子部11aを回動することができる。従って基準角度から振動子部11aをR1及びR2方向に回動して振動子部11a表面が揺動アーム25aに対して直角未満までの範囲に振動子部11aの角度を設定することができる。   Note that the vibrator unit 11a can be rotated until one of the first and second arms 44 and 45 comes close to the swing shaft 24a. Therefore, the angle of the vibrator portion 11a can be set in a range where the surface of the vibrator portion 11a is less than a right angle with respect to the swing arm 25a by rotating the vibrator portion 11a in the R1 and R2 directions from the reference angle.

振動子部11aの角度設定後、装置本体2からコネクタ部9及びケーブル部8を介して揺動機構20aに揺動アーム25aを揺動駆動する制御信号が出力されると、揺動機構20aの第1モータ21は第1歯車22をR1方向(又はR2方向)に回転させる。第1歯車22の回転により、第2歯車23は第1歯車22とは反対方向に回動する。第2歯車23の回動により、揺動軸24aは第2歯車23と同じ方向に回動する。   After setting the angle of the vibrator portion 11a, when a control signal for swinging the swing arm 25a is output from the apparatus body 2 to the swing mechanism 20a via the connector portion 9 and the cable portion 8, the swing mechanism 20a The first motor 21 rotates the first gear 22 in the R1 direction (or R2 direction). Due to the rotation of the first gear 22, the second gear 23 rotates in the opposite direction to the first gear 22. As the second gear 23 rotates, the swing shaft 24 a rotates in the same direction as the second gear 23.

揺動軸24aの回動により、第1の角度設定機構40の第2モータ41は第3歯車42を停止させた状態で揺動軸24aの外周を揺動軸24aと同じ方向に同じ角度回動される。第2モータ41及び第3歯車42の回動により、第1のアーム保持体43は揺動軸24aと同じ方向に同じ角度回動する。また、揺動アーム25aはR1方向(又はR2方向)に揺動駆動される。   By the rotation of the swing shaft 24a, the second motor 41 of the first angle setting mechanism 40 rotates the outer periphery of the swing shaft 24a in the same direction as the swing shaft 24a with the third gear 42 stopped. Moved. By the rotation of the second motor 41 and the third gear 42, the first arm holder 43 is rotated by the same angle in the same direction as the swing shaft 24a. The swing arm 25a is driven to swing in the R1 direction (or R2 direction).

第1のアーム保持体43の回動及び揺動アーム25aの揺動により、第1及び第2アーム44,45は、揺動アーム25aと同じ方向に揺動駆動される。揺動アーム25a並びに第1及び第2アーム44,45の揺動により、振動子部11aは、揺動アーム25aの中心軸25aaに対して角度θに保持された状態で、R1方向(又はR2方向)に揺動する。   By the rotation of the first arm holder 43 and the swing of the swing arm 25a, the first and second arms 44 and 45 are driven to swing in the same direction as the swing arm 25a. Due to the swinging of the swing arm 25a and the first and second arms 44 and 45, the vibrator unit 11a is held at an angle θ with respect to the central axis 25aa of the swing arm 25a, in the R1 direction (or R2). Swing in the direction).

このように、被検体Pの体表に対して平行及び平行以外の角度で走行する血管の走行方向に応じて、その血管に対して走査線が平行及び垂直以外の方向になるように振動子部11aの角度を設定することができる。   Thus, according to the traveling direction of the blood vessel that travels at an angle other than parallel and parallel to the body surface of the subject P, the transducer is such that the scanning line is in a direction other than parallel and perpendicular to the blood vessel. The angle of the part 11a can be set.

また、第2モータ41を振動子部11aの揺動中心である揺動軸24aの近傍に配置することにより、振動子部11aを小さい慣性モーメントで揺動させることができる。これにより、振動子部11aを低出力で効率よく揺動させることができる。また、容易に高速揺動させることができる。   Further, by arranging the second motor 41 in the vicinity of the swing shaft 24a that is the swing center of the vibrator portion 11a, the vibrator portion 11a can be swung with a small moment of inertia. Thereby, the vibrator part 11a can be efficiently swung with a low output. Moreover, it can be easily swung at high speed.

ここで、ケース12を操作して音響窓13の外面を被検体Pに接触させると、被検体Pの体表に対してケース12の中心軸12aがほぼ垂直になる。そして、被検体P内に被検体Pの体表に対して例えば平行又は平行に近い角度で走行する血管がある。このとき、揺動アーム25aが基準角度であると、図6(a)に示すように、走査線は被検体P内の血管に対してほぼ角度(90°―θ)になる。   Here, when the case 12 is operated to bring the outer surface of the acoustic window 13 into contact with the subject P, the central axis 12a of the case 12 is substantially perpendicular to the body surface of the subject P. In the subject P, there is a blood vessel that travels at an angle that is parallel or nearly parallel to the body surface of the subject P, for example. At this time, if the swing arm 25a is at the reference angle, the scanning line is substantially at an angle (90 ° −θ) with respect to the blood vessel in the subject P as shown in FIG.

次いで、揺動アーム25aを基準角度からR1方向に例えば角度θ揺動駆動した揺動角において、図7(a)に示すように、走査線の方向は被検体Pの血管に対して角度(90°―2θ)になる。また、基準角度からR1方向に角度(90°―θ)揺動駆動した揺動角において、図4(a)の場合と同様に、走査線の方向は被検体Pの血管に対して平行になる。更に、揺動アーム25aを基準角度からR2方向に角度θ揺動駆動すると、図7(b)に示すように、走査線の方向が被検体P内の血管に対してほぼ垂直になるため、被検体Pの血流情報を得ることが困難になる。   Next, at the rocking angle obtained by driving the rocking arm 25a from the reference angle in the R1 direction, for example, by the angle θ, the direction of the scanning line is an angle (with respect to the blood vessel of the subject P) as shown in FIG. 90 ° -2θ). Further, at the swing angle driven by swinging from the reference angle to the R1 direction by an angle (90 ° −θ), the direction of the scanning line is parallel to the blood vessel of the subject P as in the case of FIG. Become. Further, when the swing arm 25a is driven to swing the angle θ from the reference angle in the R2 direction, the direction of the scanning line becomes substantially perpendicular to the blood vessel in the subject P as shown in FIG. It becomes difficult to obtain blood flow information of the subject P.

従って、揺動アーム25aの基準角度からR1方向の角度(90°―θ)近傍までの第1の揺動範囲内、及び基準角度からR2方向の角度θ近傍までの第2の揺動範囲内における各揺動角において、被検体Pの体表に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して走査線の方向を平行及び垂直以外の放射状に設定することができる。   Therefore, within the first swing range from the reference angle of the swing arm 25a to the vicinity of the angle (90 ° -θ) in the R1 direction, and within the second swing range from the reference angle to the vicinity of the angle θ in the R2 direction. At each swing angle, the direction of the scanning line can be set to a radial direction other than parallel and perpendicular to the blood vessel traveling at an angle parallel to or close to the body surface of the subject P.

以上述べた本発明の実施例2によれば、第2モータ41を揺動軸24a又は揺動アーム25aの一端部の近傍に配置することにより、振動子部11aを小さい慣性モーメントで揺動させることができる。これにより、振動子部11aを低出力で効率よく揺動させることができる。また、容易に高速揺動させることができる。   According to the second embodiment of the present invention described above, the second motor 41 is disposed in the vicinity of one end of the swing shaft 24a or the swing arm 25a, thereby swinging the vibrator portion 11a with a small moment of inertia. be able to. Thereby, the vibrator part 11a can be efficiently swung with a low output. Moreover, it can be easily swung at high speed.

また、第1の角度設定機構40を用いて揺動アーム25aに対して振動子部11aを所定の角度θに設定し、揺動アーム25aを第1及び第2の揺動範囲内で揺動駆動させることにより、被検体Pの体表に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して走査線の方向を平行及び垂直以外の角度に設定することが可能となり、その血管内における血流情報の三次元画像データを容易に得ることができる。   Further, the first angle setting mechanism 40 is used to set the vibrator portion 11a to a predetermined angle θ with respect to the swing arm 25a, and the swing arm 25a swings within the first and second swing ranges. By driving, it becomes possible to set the direction of the scanning line to an angle other than parallel and perpendicular to the blood vessel traveling at an angle parallel to or close to the body surface of the subject P, and blood flow in the blood vessel Information three-dimensional image data can be easily obtained.

更に、被検体Pの体表に対して平行以外の角度で走行する血管の走行方向に応じて、第1の角度設定機構40で振動子部11aの角度θを変更設定することにより、その血管に対して平行及び垂直以外の角度に設定することができる。これにより、被検体Pの体表に平行以外の角度で走行する血管に対しても、走査線の方向を平行及び垂直以外の角度に設定することが可能となり、血流情報の三次元画像データも容易に得ることができる。   Furthermore, by changing and setting the angle θ of the transducer unit 11a by the first angle setting mechanism 40 according to the traveling direction of the blood vessel traveling at an angle other than parallel to the body surface of the subject P, the blood vessel Can be set at angles other than parallel and vertical. This makes it possible to set the direction of the scanning line to an angle other than parallel and perpendicular to a blood vessel traveling at an angle other than parallel to the body surface of the subject P. Can also be easily obtained.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、図6の第1の角度設定機構40、振動子部11a、及び揺動機構20aを、図8に示すように、歯車機構を利用した第2の角度設定機構70と、第2の角度設定機構70に応じた振動子部11a1及びこの振動子部11a1を揺動する揺動機構60に置き換えて実施するようにしてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the first angle setting mechanism 40, the vibrator unit 11a, and the swinging mechanism 20a in FIG. 6 use a gear mechanism as shown in FIG. The second angle setting mechanism 70, the vibrator unit 11a1 corresponding to the second angle setting mechanism 70, and the swinging mechanism 60 that swings the vibrator unit 11a1 may be used.

この場合、振動子部11a1が図6の振動子部11aと異なる点は、揺動機構60に揺動可能に走査線が電子的に走査される走査方向における一側面で保持されている点と、他側面に固定された振動子部11a1の角度を設定するための角度設定歯車11a2が固定されている点である。   In this case, the vibrator unit 11a1 is different from the vibrator unit 11a of FIG. 6 in that it is held on one side in the scanning direction in which the scanning line is electronically scanned by the swing mechanism 60 so as to be swingable. The angle setting gear 11a2 for setting the angle of the vibrator portion 11a1 fixed to the other side surface is fixed.

第2の角度設定機構70は、揺動機構60の一部に固定された第2モータ71と、この第2モータ71の回転軸に固定された第3歯車72と、第3歯車72に直角に係合する第4歯車73と、第4歯車73の回転中心に一端面が固定され、他端部の近傍が振動子部11a1の角度設定歯車11a2に係合する第2モータ71の回転軸に垂直配置された回動アーム74とを備えている。そして、振動子部11a1を角度θに設定する第2モータ71及び第3歯車72の例えばR1方向への回転により、第4歯車73及び回動アーム74は矢印R3方向に回転する。回動アーム74の回転により、角度設定歯車11a2がR1方向に回動した後、第2モータ71は停止する。この第2モータ71の停止により、振動子部11a1は、揺動機構60に保持された部分を回動中心としてR1方向に角度θ傾斜して保持される。   The second angle setting mechanism 70 includes a second motor 71 fixed to a part of the swing mechanism 60, a third gear 72 fixed to the rotation shaft of the second motor 71, and a right angle to the third gear 72. A rotation shaft of the second motor 71 that is engaged with the angle setting gear 11a2 of the vibrator portion 11a1. And a pivot arm 74 arranged vertically. The fourth gear 73 and the rotating arm 74 are rotated in the direction of the arrow R3 by the rotation of the second motor 71 and the third gear 72 that set the vibrator portion 11a1 at the angle θ, for example, in the R1 direction. After the angle setting gear 11a2 is rotated in the R1 direction by the rotation of the rotation arm 74, the second motor 71 is stopped. Due to the stop of the second motor 71, the vibrator portion 11a1 is held at an angle θ in the R1 direction with the portion held by the swing mechanism 60 as the rotation center.

揺動機構60は、ケース12に固定された第1モータ61と、この第1モータ61の回転軸に固定された第1歯車62と、第1歯車62に係合する第2歯車63と、第2歯車63の回動中心に貫設固定され、両端部が回動可能にケース12に保持された第2の角度設定機構70の第2モータ71を保持する揺動軸64と、揺動軸64の一端部の近傍に一端面が接合され、他端部で振動子部11a1の一側面を回動可能に保持する揺動軸64に対して垂直配置された揺動アーム65と、揺動軸64に固定され、第2の角度設定機構70の回動アーム74を回転可能に保持するアーム保持体66とにより構成される。   The swing mechanism 60 includes a first motor 61 fixed to the case 12, a first gear 62 fixed to the rotation shaft of the first motor 61, a second gear 63 engaged with the first gear 62, A swing shaft 64 that holds the second motor 71 of the second angle setting mechanism 70 that is fixed to the rotation center of the second gear 63 and that is rotatably supported at the ends of the second gear 63. One end face is joined in the vicinity of one end of the shaft 64, and a swing arm 65 arranged perpendicular to the swing shaft 64 that rotatably supports one side surface of the vibrator portion 11a1 at the other end, The arm holding body 66 is fixed to the moving shaft 64 and rotatably holds the turning arm 74 of the second angle setting mechanism 70.

また、図9に示すように、ねじ機構を利用した第3の角度設定機構90と、第3の角度設定機構90に応じた振動子部11a3及びこの振動子部11a3を揺動する揺動機構80に置き換えて実施するようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 9, a third angle setting mechanism 90 using a screw mechanism, a vibrator unit 11a3 corresponding to the third angle setting mechanism 90, and a swing mechanism that swings the vibrator unit 11a3. It may be replaced with 80.

この場合、振動子部11a3が図6の振動子部11aと異なる点は、揺動機構80に揺動可能に走査線が電子的に走査される走査方向における一側面で保持されている点と、この一側面に連なる他側面に角度設定アーム11a4の一端部が固定されている点である。   In this case, the vibrator unit 11a3 is different from the vibrator unit 11a of FIG. 6 in that the swinging mechanism 80 is held on one side in the scanning direction in which the scanning line is electronically scanned so as to be swingable. The other end of the angle setting arm 11a4 is fixed to the other side of the one side.

第3の角度設定機構90は、揺動機構80の一部に固定された第2モータ91と、第2モータ91の回転軸に固定された第3歯車92と、第3歯車92に直角に係合する第4歯車93と、第4歯車93の回転中心に一端面が固定された第2モータ91の回転軸に垂直配置される回動アーム94と、回動アーム94の他端部の近傍に係合し、回動アーム94の長手方向である矢印L1及びL2方向に移動可能に回動アーム94に保持された角度設定アーム保持体95とを備えている。角度設定アーム保持体95は、振動子部11a3における角度設定アーム11a4の他端部近傍をこのアームの長手方向に沿ってスライド自在に保持している。   The third angle setting mechanism 90 includes a second motor 91 fixed to a part of the swing mechanism 80, a third gear 92 fixed to the rotation shaft of the second motor 91, and a right angle to the third gear 92. A fourth gear 93 to be engaged, a turning arm 94 arranged perpendicular to the rotation axis of the second motor 91 with one end face fixed to the rotation center of the fourth gear 93, and the other end of the turning arm 94. An angle setting arm holding body 95 that is engaged with the vicinity and is held by the turning arm 94 so as to be movable in the directions of the arrows L1 and L2, which are the longitudinal directions of the turning arm 94, is provided. The angle setting arm holding body 95 holds the vicinity of the other end of the angle setting arm 11a4 in the vibrator portion 11a3 so as to be slidable along the longitudinal direction of the arm.

そして、振動子部11a3を角度θに設定する第2モータ91及び第3歯車92の例えばR1方向への回転により、第4歯車93及び回動アーム94は矢印R3方向に回転する。回動アーム94のR3方向への回転により、角度設定アーム保持体95はL1方向に移動する。角度設定アーム保持体95の移動後、第2モータ91は停止する。この第2モータ91の停止により、振動子部11a3は、揺動機構80に保持された部分を回動中心としてR1方向に角度θ傾斜して保持される。   The fourth gear 93 and the rotating arm 94 are rotated in the direction of the arrow R3 by the rotation of the second motor 91 and the third gear 92 that set the vibrator portion 11a3 at an angle θ, for example, in the R1 direction. As the rotating arm 94 rotates in the R3 direction, the angle setting arm holding body 95 moves in the L1 direction. After the angle setting arm holder 95 moves, the second motor 91 stops. By stopping the second motor 91, the vibrator portion 11a3 is held at an angle θ in the R1 direction with the portion held by the swing mechanism 80 as the rotation center.

揺動機構80は、ケース12に固定された第1モータ81と、第1モータ81の回転軸に固定された第1歯車82と、第1歯車82に係合する第2歯車83と、第2歯車83の回動中心に貫設固定され、両端部がケース12に回動可能に保持された第3の角度設定機構90の第2モータ91を保持する揺動軸84と、揺動軸84の一端部近傍に一端面が接合され、他端部で振動子部11a3の一側面を回動可能に保持する揺動軸84に対して垂直配置された揺動アーム85と、揺動軸84に固定され、第3の角度設定機構90の回動アーム94を回転可能に保持するアーム保持体86とにより構成される。   The swing mechanism 80 includes a first motor 81 fixed to the case 12, a first gear 82 fixed to the rotation shaft of the first motor 81, a second gear 83 engaged with the first gear 82, A swing shaft 84 that holds the second motor 91 of the third angle setting mechanism 90 that is fixedly penetrated at the center of rotation of the two gears 83 and that is rotatably supported by the case 12; One end face is joined in the vicinity of one end of 84, and a swing arm 85 disposed perpendicular to the swing shaft 84 that rotatably holds one side surface of the vibrator portion 11a3 at the other end, and a swing shaft The arm holding body 86 is fixed to 84 and holds the turning arm 94 of the third angle setting mechanism 90 rotatably.

以下に、本発明による超音波診断装置の超音波プローブにおけるプローブ部の実施例3を、図10乃至図12を参照して説明する。図10は、実施例3に係るプローブ部の構成を示す図である。図11は、図10に示したプローブ部の振動子部及び揺動機構を含む各ユニットの構成を示す図である。図12は、図11に示した揺動機構の各揺動角における走査線の方向を示す図である。   The third embodiment of the probe portion in the ultrasonic probe of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the probe unit according to the third embodiment. FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of each unit including the transducer unit and the swing mechanism of the probe unit illustrated in FIG. 10. FIG. 12 is a diagram showing the direction of the scanning line at each swing angle of the swing mechanism shown in FIG.

図10に示した実施例3が図1における実施例1と異なる点は、ケース12の中心軸12aに対して所定の角度に保持される振動子部に置き換えた点と、その振動子部をケース12の中心軸12aに対して所定の角度で保持する第1の角度保持機構を設けた点である。なお、実施例3を構成しているユニットの内、実施例1と同じ機能を有するユニットには同じ符号を付与し説明を省略又は簡略する。   The third embodiment shown in FIG. 10 is different from the first embodiment in FIG. 1 in that the vibrator portion is held at a predetermined angle with respect to the central axis 12a of the case 12, and the vibrator portion is This is the point that a first angle holding mechanism that holds the case 12 at a predetermined angle with respect to the central axis 12a is provided. Of the units constituting the third embodiment, units having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

図10は、実施例3に係るプローブ部の構成を示した図であるにおいて、プローブ部10bは、超音波の送受波を行う振動子部11b、この振動子部11bを揺動する揺動機構20b、及び振動子部11bを所定の角度で保持する第1の角度保持機構40bと、振動子部11b、揺動機構20b、及び第1の角度保持機構40bを覆うケース12とにより構成される。   FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the probe unit according to the third embodiment. The probe unit 10b includes a transducer unit 11b that transmits and receives ultrasonic waves, and a swing mechanism that swings the transducer unit 11b. 20b and the first angle holding mechanism 40b that holds the vibrator portion 11b at a predetermined angle, and the case 12 that covers the vibrator portion 11b, the swinging mechanism 20b, and the first angle holding mechanism 40b. .

図11は、プローブ部10bの振動子部11b、揺動機構20b、及び第1の角度保持機構40bの構成を示した図である。図11(a)は振動子部11b、揺動機構20b、及び第1の角度保持機構40bを揺動方向から見た図であり、図11(b)は振動子部11b、揺動機構20b、及び第1の角度保持機構40bを揺動方向に対して垂直方向から見た図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the transducer unit 11b, the swinging mechanism 20b, and the first angle holding mechanism 40b of the probe unit 10b. FIG. 11A is a view of the vibrator portion 11b, the swing mechanism 20b, and the first angle holding mechanism 40b as seen from the swing direction, and FIG. 11B is a view of the vibrator portion 11b and the swing mechanism 20b. FIG. 6 is a view of the first angle holding mechanism 40b as viewed from a direction perpendicular to the swinging direction.

振動子部11bが図2における実施例1と異なる点は、揺動機構20b及び第1の角度保持機構40bにより矢印R1及びR2方向へ回動可能に保持されている点である。   The vibrator portion 11b is different from the first embodiment in FIG. 2 in that the vibrator portion 11b is held by the swing mechanism 20b and the first angle holding mechanism 40b so as to be rotatable in the directions of arrows R1 and R2.

揺動機構20bは、第1モータ21、第1歯車22、第2歯車23、及び揺動軸24と、揺動軸24に一端面が固定され、揺動軸24から距離L離れた他端部で振動子部11bの裏面の中央近傍を保持する揺動軸24に対して垂直配置された揺動アーム25bとにより構成される。なお、音響窓13の外面を被検体Pに接触させたとき、被検体Pの体表に対して揺動アーム25bの長手方向における中心軸25baが垂直になる角度、即ち中心軸25baがケース12の中心軸12aに平行になる角度を、揺動アーム25bの基準角度とする。   The swing mechanism 20 b includes a first motor 21, a first gear 22, a second gear 23, a swing shaft 24, and one end face fixed to the swing shaft 24 and the other end separated from the swing shaft 24 by a distance L. And a swing arm 25b disposed perpendicular to the swing shaft 24 that holds the vicinity of the center of the back surface of the vibrator portion 11b. When the outer surface of the acoustic window 13 is brought into contact with the subject P, the angle at which the central axis 25ba in the longitudinal direction of the swing arm 25b is perpendicular to the body surface of the subject P, that is, the central axis 25ba is the case 12. The angle parallel to the central axis 12a is defined as the reference angle of the swing arm 25b.

第1の角度保持機構40bは、揺動機構20bから離間して配置される。そして、一端部がケース12に固定され、揺動機構20bの揺動軸24の一部が遊貫して通る管状の固定軸46と、揺動機構20bの第2歯車23に対して平行に配置され、固定軸46の他端部に固定されたドーナツ板状の第2のアーム保持体47と、第2のアーム保持体47における例えば第2歯車23とは反対側の側面の一縁辺に一端部が回動可能に保持され、この一端部から距離L離れた他端部で振動子部11bの裏面における一辺の一端部を回動可能に保持する第1アーム44とにより構成される。   The first angle holding mechanism 40b is disposed away from the swinging mechanism 20b. One end portion is fixed to the case 12, and a tubular fixed shaft 46 through which a part of the swing shaft 24 of the swing mechanism 20b passes and the second gear 23 of the swing mechanism 20b are parallel to each other. A donut plate-shaped second arm holding body 47 arranged and fixed to the other end of the fixed shaft 46, and one edge of the side surface of the second arm holding body 47 opposite to the second gear 23, for example. One end portion is rotatably held, and the other end portion that is separated by a distance L from the one end portion is configured by a first arm 44 that rotatably holds one end portion on one side of the back surface of the vibrator portion 11b.

また、第2のアーム保持体47の前記一縁辺及び回動中心を通る直線上の他縁辺に一端部が回動可能に保持され、この一端部から距離L離れた他端部で振動子部11bにおける裏面の前記一辺の他端部を回動可能に保持する第1アーム44から離間して平行に配置された第2アーム45により構成される。   Further, one end of the second arm holding body 47 is rotatably held at the other edge on a straight line passing through the one edge and the rotation center, and the vibrator section is provided at the other end separated by a distance L from the one end. It is comprised by the 2nd arm 45 spaced apart and parallel to the 1st arm 44 which hold | maintains the other end part of the said one side of the back surface in 11b so that rotation is possible.

そして、揺動機構20bの基準角度にある揺動アーム25bの一端部と、第1及び第2アーム44,45の夫々一端部とが水平である位置から第2のアーム保持体47をR1方向に角度θ回動して固定軸46に固定することにより、振動子部11bは、図3(b)における振動子部11と同様に、揺動アーム25bで保持された部分を回動中心としてR1方向に角度θ傾斜して保持される。これにより、走査線の方向は、中心軸12aに対してR1方向に傾斜した角度θに保持される。   Then, the second arm holder 47 is moved in the R1 direction from a position where one end of the swing arm 25b at the reference angle of the swing mechanism 20b and one end of each of the first and second arms 44 and 45 are horizontal. By rotating the angle θ to be fixed to the fixed shaft 46, the vibrator portion 11b has the portion held by the swing arm 25b as the turning center, like the vibrator portion 11 in FIG. Inclined by an angle θ in the R1 direction. Thereby, the direction of the scanning line is held at an angle θ inclined in the R1 direction with respect to the central axis 12a.

装置本体2からコネクタ部9及びケーブル部8を介して揺動機構20bに揺動アーム25bを揺動駆動する制御信号が出力されると、揺動機構20bの第1モータ21は、第1歯車22をR1方向(又はR2方向)に回転させる。第1歯車22の回転により、第2歯車23は第1歯車22とは反対方向に回動する。第2歯車23の回動により、揺動軸24は第2歯車23と同じ方向に回動する。   When a control signal for swinging and driving the swing arm 25b is output from the apparatus body 2 to the swing mechanism 20b via the connector portion 9 and the cable portion 8, the first motor 21 of the swing mechanism 20b 22 is rotated in the R1 direction (or R2 direction). Due to the rotation of the first gear 22, the second gear 23 rotates in the opposite direction to the first gear 22. As the second gear 23 rotates, the swing shaft 24 rotates in the same direction as the second gear 23.

揺動軸24の回動により、揺動アーム25bは、揺動軸24を揺動中心としてR1方向(又はR2方向)に揺動駆動される。揺動アーム25bの揺動により、第1及び第2アーム44,45は、第2のアーム保持体47に保持された夫々一端部を揺動中心として揺動アーム25bと同じ方向に揺動される。揺動アーム25b並びに第1及び第2アーム44,45の揺動により、振動子部11bは、R1方向(又はR2方向)に揺動する。   As the swing shaft 24 rotates, the swing arm 25b is driven to swing in the R1 direction (or R2 direction) with the swing shaft 24 as a swing center. By swinging of the swing arm 25b, the first and second arms 44 and 45 are swung in the same direction as the swing arm 25b with one end held by the second arm holder 47 as the swing center. The By swinging the swing arm 25b and the first and second arms 44 and 45, the vibrator unit 11b swings in the R1 direction (or R2 direction).

ここで、ケース12を操作して音響窓13の外面を被検体Pに接触させると、被検体Pの体表に対してケース12の中心軸12aがほぼ垂直になる。そして、被検体P内に被検体Pの体表に対して例えば平行又は平行に近い角度で走行する血管がある。このとき、揺動アーム25bが基準角度であると、図11(b)に示すように、走査線の方向は被検体P内の血管に対してほぼ角度(90°―θ)になる。   Here, when the case 12 is operated to bring the outer surface of the acoustic window 13 into contact with the subject P, the central axis 12a of the case 12 is substantially perpendicular to the body surface of the subject P. In the subject P, there is a blood vessel that travels at an angle that is parallel or nearly parallel to the body surface of the subject P, for example. At this time, if the swing arm 25b is at the reference angle, the direction of the scanning line is substantially an angle (90 ° −θ) with respect to the blood vessel in the subject P as shown in FIG.

また、揺動アーム25bを基準角度からR1及びR2方向に例えば角度θ揺動駆動すると、図12(a)及び(b)に示すように、走査線は被検体Pの血管に対して基準角度における場合と同様の角度(90°―θ)になる。   When the swing arm 25b is driven to swing, for example, by an angle θ from the reference angle in the directions R1 and R2, the scanning line is at the reference angle with respect to the blood vessel of the subject P as shown in FIGS. The angle (90 ° −θ) is the same as in the case of.

更に、揺動アーム25bを基準角度からR1方向へ揺動駆動すると、第1及び第2アーム44,45の一方のアームが固定軸46に近接する第3の揺動範囲まで振動子部11bを揺動することができる。また、基準角度からR2方向へ揺動駆動すると、他方のアームが固定軸46に近接する第4の揺動範囲まで振動子部11bを揺動することができる。   Further, when the swing arm 25b is driven to swing in the R1 direction from the reference angle, the vibrator unit 11b is moved to the third swing range in which one of the first and second arms 44 and 45 is close to the fixed shaft 46. Can swing. Further, when the swinging drive is performed in the R2 direction from the reference angle, the vibrator unit 11b can be swung to the fourth swinging range in which the other arm is close to the fixed shaft 46.

このように、揺動アーム25bの第3及び第4の揺動範囲内における各揺動角において、走査線の方向をケース12の中心軸12aに対して一定の角度に設定することが可能になり、被検体Pの体表に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して走査線の方向を一定の角度(90°―θ)に設定することができる。従って、各走査線の方向を互いに平行に設定することができる。これにより、走査線の方向を実施例1の場合の放射状に設定するよりも被検体P内の深部に高密度の走査線を走査させることが可能となり、高い分解能を有する血流情報等の三次元画像データを得ることができる。   In this way, the direction of the scanning line can be set to a constant angle with respect to the central axis 12a of the case 12 at each swing angle within the third and fourth swing ranges of the swing arm 25b. Thus, the direction of the scanning line can be set to a constant angle (90 ° −θ) with respect to the blood vessel running at an angle parallel to or close to the body surface of the subject P. Therefore, the directions of the scanning lines can be set parallel to each other. As a result, it is possible to scan a high-density scanning line deeper in the subject P than to set the scanning line direction to be radial in the case of the first embodiment, and tertiary such as blood flow information having high resolution. Original image data can be obtained.

以上述べた本発明の実施例3によれば、揺動アーム25bを第3及び第4の揺動範囲内で揺動駆動させて、第1の角度保持機構40bによりケース12の中心軸12aに対して角度θに保持した振動子部11bを揺動させることにより、被検体Pの体表に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して平行及び垂直以外の角度で高密度の走査線を走査させることが可能となり、高い分解能を有する血流情報等の三次元画像データを容易に得ることができる。   According to the third embodiment of the present invention described above, the swing arm 25b is driven to swing within the third and fourth swing ranges, and the center angle 12a of the case 12 is moved by the first angle holding mechanism 40b. On the other hand, by swinging the transducer portion 11b held at an angle θ, a high-density scanning line at an angle other than parallel and perpendicular to a blood vessel traveling at an angle parallel to or close to the body surface of the subject P. 3D image data such as blood flow information having high resolution can be easily obtained.

以下に、本発明による超音波診断装置の超音波プローブにおけるプローブ部の実施例4を、図13乃至図15を参照して説明する。図13は、実施例4に係るプローブ部の構成を示す図である。図14は、図13に示したプローブ部の振動子部及び揺動機構を含む各ユニットの構成を示す図である。図15は、図14に示した揺動機構の各揺動角における走査線の方向を示す図である。   The fourth embodiment of the probe portion in the ultrasonic probe of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration of the probe unit according to the fourth embodiment. FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of each unit including the transducer unit and the swing mechanism of the probe unit illustrated in FIG. 13. FIG. 15 is a diagram showing the direction of the scanning line at each swing angle of the swing mechanism shown in FIG.

図13に示した実施例4が図10における実施例3と異なる点は、角度の設定が可能な振動子部、この振動子部をケース12の中心軸12aに対して所定の角度に設定可能に保持する第2の角度保持機構に置き換えた点と、その振動子部の角度を設定する操作を行うスイッチと、このスイッチの操作に応じて第2の角度保持機構を制御する制御部とを設けた点である。なお、実施例4を構成しているユニットの内、実施例3と同じ機能を有するユニットには同じ符号を付与し説明を省略する。   The fourth embodiment shown in FIG. 13 is different from the third embodiment in FIG. 10 in that an angle can be set for the vibrator portion, and this vibrator portion can be set at a predetermined angle with respect to the central axis 12a of the case 12. A second angle holding mechanism that is held by the switch, a switch that performs an operation of setting the angle of the vibrator unit, and a control unit that controls the second angle holding mechanism in accordance with the operation of the switch. It is a point provided. Of the units constituting the fourth embodiment, units having the same functions as those of the third embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図13において、プローブ部10cは、超音波の送受波を行う振動子部11cと、この振動子部11cを揺動する揺動機構20bと、振動子部11cの角度の設定が可能な第2の角度保持機構40cと、振動子部11c、揺動機構20b、及び第2の角度保持機構40cを覆うケース12と、振動子部11cの角度を設定するための操作を行うケース12の外側に配置されたスイッチ30c及びこのスイッチ30cの入力操作に応じて第2の角度保持機構40cを制御する制御部31cとにより構成される。なお、スイッチ30c及び制御部31cを装置本体2に配置するようにしてもよい。   In FIG. 13, the probe unit 10 c includes a transducer unit 11 c that transmits and receives an ultrasonic wave, a swinging mechanism 20 b that swings the transducer unit 11 c, and a second that can set the angle of the transducer unit 11 c. The angle holding mechanism 40c, the vibrator portion 11c, the swinging mechanism 20b, the case 12 covering the second angle holding mechanism 40c, and the case 12 for performing an operation for setting the angle of the vibrator portion 11c. The switch 30c is arranged, and a control unit 31c that controls the second angle holding mechanism 40c according to an input operation of the switch 30c. The switch 30c and the control unit 31c may be arranged in the apparatus main body 2.

図14は、プローブ部10cの振動子部11c、揺動機構20b、及び第2の角度保持機構40cの構成を示した図である。図14(a)は振動子部11c、揺動機構20b、及び第2の角度保持機構40cを揺動方向から見た図であり、図14(b)は振動子部11c、揺動機構20b、及び第2の角度保持機構40cを揺動方向に対して垂直方向から見た図である。   FIG. 14 is a diagram illustrating the configuration of the transducer unit 11c, the swing mechanism 20b, and the second angle holding mechanism 40c of the probe unit 10c. 14A is a view of the vibrator portion 11c, the swing mechanism 20b, and the second angle holding mechanism 40c as seen from the swing direction, and FIG. 14B is a view of the vibrator portion 11c and the swing mechanism 20b. FIG. 6 is a view of the second angle holding mechanism 40c as viewed from the direction perpendicular to the swinging direction.

振動子部11cが図11における実施例3と異なる点は、揺動機構20b及び第2の角度保持機構40cにより回動可能に保持されている点である。なお、ケース12の中心軸12aに対して振動子部11cの表面が垂直である角度を振動子部11cの基準角度とする。   The difference between the vibrator portion 11c and the third embodiment in FIG. 11 is that the vibrator portion 11c is rotatably held by the swing mechanism 20b and the second angle holding mechanism 40c. The angle at which the surface of the vibrator part 11c is perpendicular to the central axis 12a of the case 12 is defined as the reference angle of the vibrator part 11c.

第2の角度保持機構40cは、揺動機構20bから離間して配置される。そして、ケース12に固定された第2モータ41cと、この第2モータ41cの回転軸に固定された第3歯車42と、一端部がケース12に固定され、揺動機構20bの揺動軸24の一部が遊貫して通る管状の回動軸48と、第3歯車42に係合し、回動軸48の他端部に回動可能に保持されたドーナツ板状の第2のアーム保持体47cとにより構成される。   The second angle holding mechanism 40c is disposed away from the swinging mechanism 20b. The second motor 41c fixed to the case 12, the third gear 42 fixed to the rotation shaft of the second motor 41c, and one end portion of the second motor 41c fixed to the case 12, and the swing shaft 24 of the swing mechanism 20b. A donut plate-shaped second arm that engages with the third rotation gear 42 and is rotatably held at the other end of the rotation shaft 48. And a holding body 47c.

また、第2のアーム保持体47cにおける例えば揺動機構20bの第2歯車23とは反対側の側面の一縁辺に一端部が回動可能に保持され、この一端部から距離L離れた他端部で振動子部11cの裏面の一辺の一端部を回動可能に保持する第1アーム44により構成される。   In addition, one end of the second arm holding body 47c, for example, is pivotably held at one edge of the side surface opposite to the second gear 23 of the swing mechanism 20b, and the other end separated by a distance L from the one end. The first arm 44 that rotatably holds one end portion of one side of the back surface of the vibrator portion 11c.

更に、第2のアーム保持体47cの前記一縁辺及び回動中心を通る直線上の他縁辺に一端部が回動可能に保持され、この一端部から距離L離れた他端部で振動子部11cにおける裏面の前記一辺の他端部を回動可能に保持する第1アーム44から離間して平行に配置された第2アーム45とにより構成される。   Further, one end of the second arm holding body 47c is rotatably held at the other edge on the straight line passing through the one edge and the rotation center, and the vibrator portion is separated from the one end by a distance L. It is comprised by the 2nd arm 45 spaced apart from the 1st arm 44 which hold | maintains the other end part of the said one side of the back surface in 11c so that rotation is possible.

そして、揺動機構20bの揺動アーム25b及び振動子部11cが例えば基準角度にある状態で、スイッチ30cを用いて振動子部11cを角度θに設定する操作が行われると、制御部31cは、第2の角度保持機構40cの第2モータ41cをR2方向に回転させる。第2モータ41cの回転により、第3歯車42はR2方向に回転する。第3歯車42の回転により、第2のアーム保持体47cは第3歯車42とは反対方向に回動する。第2のアーム保持体47cの回動により、第1及び第2アーム44,45は、互いに逆方向に平行移動して振動子部11cをR1方向に回動する。振動子部11cの回動後、第2モータ41cは停止する。この第2モータ41cの停止により、振動子部11cは、図11(b)における振動子部11bと同様に、揺動アーム25bで保持された部分を回動中心としてR1方向に角度θ傾斜して保持される。これにより、走査線の方向は、ケース12の中心軸12a及び揺動アーム25bの中心軸25baに対してR1方向に傾斜した角度θに設定される。   When the swing arm 25b of the swing mechanism 20b and the vibrator unit 11c are at a reference angle, for example, when an operation for setting the vibrator unit 11c to the angle θ is performed using the switch 30c, the control unit 31c Then, the second motor 41c of the second angle holding mechanism 40c is rotated in the R2 direction. Due to the rotation of the second motor 41c, the third gear 42 rotates in the R2 direction. Due to the rotation of the third gear 42, the second arm holder 47 c rotates in the opposite direction to the third gear 42. By the rotation of the second arm holding body 47c, the first and second arms 44 and 45 are translated in opposite directions to rotate the vibrator portion 11c in the R1 direction. The second motor 41c stops after the vibrator portion 11c rotates. Due to the stop of the second motor 41c, the vibrator portion 11c is inclined at an angle θ in the R1 direction with the portion held by the swing arm 25b as the rotation center, like the vibrator portion 11b in FIG. Held. Thereby, the direction of the scanning line is set to an angle θ inclined in the R1 direction with respect to the central axis 12a of the case 12 and the central axis 25ba of the swing arm 25b.

なお、第1及び第2アーム44,45の一方のアームが回動軸48に近接するまで振動子部11cを回動することができる。即ち基準角度から振動子部11cをR1及びR2方向に回動して振動子部11cの表面が揺動アーム25bに対して直角未満までの範囲に振動子部11cの角度を設定することができる。   The vibrator unit 11 c can be rotated until one of the first and second arms 44 and 45 approaches the rotation shaft 48. That is, the angle of the vibrator portion 11c can be set in a range in which the surface of the vibrator portion 11c is less than a right angle with respect to the swing arm 25b by rotating the vibrator portion 11c in the R1 and R2 directions from the reference angle. .

このように、被検体Pの体表に対して平行以外の角度で走行する血管の走行方向に応じて、その血管に対して走査線が平行及び直角以外の方向になるようにケース12の中心軸12aに対する振動子部11cの角度を設定することができる。   Thus, according to the traveling direction of the blood vessel traveling at an angle other than parallel to the body surface of the subject P, the center of the case 12 is such that the scanning line is in a direction other than parallel and perpendicular to the blood vessel. The angle of the vibrator portion 11c with respect to the shaft 12a can be set.

振動子部11cの角度設定後、装置本体2からコネクタ部9及びケーブル部8を介して揺動機構20bに揺動アーム25bを揺動駆動する制御信号が出力されると、揺動機構20bの第1モータ21は第1歯車22をR1方向(又はR2方向)に回転させる。第1歯車22の回転により、第2歯車23は第1歯車22とは反対方向に回動する。第2歯車23の回動により、揺動軸24は第2歯車23と同じ方向に回動する。   After the angle of the vibrator portion 11c is set, when a control signal for swinging the swing arm 25b is output from the apparatus body 2 to the swing mechanism 20b via the connector portion 9 and the cable portion 8, the swing mechanism 20b The first motor 21 rotates the first gear 22 in the R1 direction (or R2 direction). Due to the rotation of the first gear 22, the second gear 23 rotates in the opposite direction to the first gear 22. As the second gear 23 rotates, the swing shaft 24 rotates in the same direction as the second gear 23.

揺動軸24の回動により、揺動アーム25bは、揺動軸24を揺動中心としてR1方向(又はR2方向)に揺動駆動される。揺動アーム25bの揺動により、第2モータ41cで停止された第2のアーム保持体47cに保持された第1及び第2アーム44,45は、第2のアーム保持体47cに保持された夫々一端部を揺動中心として揺動アーム25bと同じ方向に揺動される。揺動アーム25b並びに第1及び第2アーム44,45の揺動により、振動子部11cは、ケース12の中心軸12aに対して角度θに保持された状態で、R1方向(又はR2方向)に揺動する。   As the swing shaft 24 rotates, the swing arm 25b is driven to swing in the R1 direction (or R2 direction) with the swing shaft 24 as a swing center. Due to the swing of the swing arm 25b, the first and second arms 44 and 45 held by the second arm holder 47c stopped by the second motor 41c were held by the second arm holder 47c. Each of them is oscillated in the same direction as the oscillating arm 25b with one end portion as the oscillating center. Due to the swing of the swing arm 25b and the first and second arms 44 and 45, the vibrator portion 11c is held at an angle θ with respect to the central axis 12a of the case 12 in the R1 direction (or R2 direction). Rocks.

ここで、ケース12を操作して音響窓13の外面を被検体Pに接触させると、被検体Pの体表に対してケース12の中心軸12aがほぼ垂直になる。そして、被検体P内に被検体Pの体表に対して例えば平行又は平行に近い角度で走行する血管がある。このとき、揺動アーム25bが基準角度であると、図14(b)に示すように、走査線は被検体P内の血管の血流方向に対してほぼ角度(90°―θ)になる。   Here, when the case 12 is operated to bring the outer surface of the acoustic window 13 into contact with the subject P, the central axis 12a of the case 12 is substantially perpendicular to the body surface of the subject P. In the subject P, there is a blood vessel that travels at an angle that is parallel or nearly parallel to the body surface of the subject P, for example. At this time, if the swing arm 25b is at the reference angle, the scanning line is substantially at an angle (90 ° −θ) with respect to the blood flow direction of the blood vessel in the subject P as shown in FIG. .

また、揺動アーム25bを基準角度からR1及びR2方向に例えば角度θ揺動駆動すると、図15(a)及び(b)に示すように、走査線は被検体Pの血管に対して基準角度における場合と同様の角度(90°―θ)になる。   When the swing arm 25b is driven to swing, for example, by an angle θ from the reference angle in the directions R1 and R2, the scanning line is at the reference angle with respect to the blood vessel of the subject P as shown in FIGS. The angle (90 ° −θ) is the same as in the case of.

更に、揺動アーム25bを基準角度からR1方向への揺動駆動により、第1及び第2アーム44,45の一方のアームが回動軸48に近接する第3の揺動範囲まで振動子部11cを揺動することができる。また、基準角度からR2方向への揺動駆動により、他方のアームが回動軸48に近接する第4の揺動範囲まで振動子部11cを揺動することができる。   Further, the swinging arm 25b is driven to swing in the R1 direction from the reference angle, so that the vibrator unit reaches the third swinging range in which one of the first and second arms 44 and 45 is close to the rotating shaft 48. 11c can be swung. Further, by the swing drive from the reference angle in the R2 direction, the vibrator portion 11c can be swung to the fourth swing range in which the other arm is close to the rotation shaft 48.

このように、揺動アーム25bの第3及び第4の揺動範囲内における各揺動角において、走査線の方向をケース12の中心軸12aに対して一定の角度に設定することができる。また、被検体Pの体表に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して走査線の方向を角度(90°―θ)に平行に設定することができる。これにより、被検体P内の深部に高密度の走査線を走査させることが可能となり、高い分解能を有する血流情報等の三次元画像データを得ることができる。   As described above, the direction of the scanning line can be set to a constant angle with respect to the central axis 12a of the case 12 at each swing angle within the third and fourth swing ranges of the swing arm 25b. In addition, the direction of the scanning line can be set parallel to the angle (90 ° −θ) with respect to the blood vessel traveling at an angle parallel to or close to the body surface of the subject P. Thereby, it becomes possible to scan a high-density scanning line in a deep part in the subject P, and three-dimensional image data such as blood flow information having high resolution can be obtained.

以上述べた本発明の実施例4によれば、第2の角度保持機構40cを用いてケース12の中心軸12aに対して振動子部11cを角度θに設定し、揺動アーム25bを第3及び第4の揺動範囲内で揺動駆動させることにより、被検体Pの体表に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して走査線の方向を角度(90°―θ)に設定することができる。これにより、被検体P内の深部に高密度の走査線を走査させることが可能となり、高い分解能を有する血流情報等の三次元画像データを得ることができる。   According to the fourth embodiment of the present invention described above, the vibrator portion 11c is set to the angle θ with respect to the central axis 12a of the case 12 using the second angle holding mechanism 40c, and the swing arm 25b is set to the third position. And by oscillating and driving within the fourth oscillating range, the direction of the scanning line is set to an angle (90 ° −θ) with respect to the blood vessel traveling at an angle parallel or nearly parallel to the body surface of the subject P. can do. Thereby, it becomes possible to scan a high-density scanning line in a deep part in the subject P, and three-dimensional image data such as blood flow information having high resolution can be obtained.

また、被検体Pの体表に対して平行以外の角度で走行する血管の走行方向に応じて、第2の角度保持機構40cで振動子部11cの角度θを変更設定することにより、その血管に対して平行及び垂直以外の角度に設定することができる。これにより、被検体Pの体表に平行以外の角度で走行する血管に対しても平行及び直角以外の角度で高密度の走査線を走査させることが可能となり、高い分解能を有する血流情報の三次元画像データを容易に得ることができる。   Further, by changing and setting the angle θ of the transducer part 11c by the second angle holding mechanism 40c according to the traveling direction of the blood vessel traveling at an angle other than parallel to the body surface of the subject P, the blood vessel Can be set at angles other than parallel and vertical. Thereby, it becomes possible to scan a high-density scanning line at an angle other than parallel and perpendicular to a blood vessel traveling at an angle other than parallel to the body surface of the subject P, and blood flow information having high resolution can be obtained. Three-dimensional image data can be easily obtained.

以下に、本発明による超音波診断装置の超音波プローブにおけるプローブ部の実施例5を、図16乃至図18を参照して説明する。図16は、実施例5に係るプローブ部の構成を示す図である。図17は、図16に示したプローブ部の振動子部及び揺動機構を含む各ユニットの構成を示す斜視図である。図18は、図17に示した揺動機構の各揺動角における走査線の方向を示す図である。   The fifth embodiment of the probe portion in the ultrasonic probe of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 16 is a diagram illustrating the configuration of the probe unit according to the fifth embodiment. FIG. 17 is a perspective view showing the configuration of each unit including the transducer section and the swing mechanism of the probe section shown in FIG. FIG. 18 is a diagram showing the direction of the scanning line at each swing angle of the swing mechanism shown in FIG.

図16において、プローブ部10dは、超音波の送受波を行う振動子部11d、この振動子部11dを揺動方向である矢印R3及びR4方向に揺動する揺動機構20d、及び振動子部11dの角度の設定が可能な第3の角度保持機構40dと、振動子部11d、揺動機構20d、及び第3の角度保持機構40dを覆うケース12dと、振動子部11dの角度を設定するための操作を行うケース12dの外側に配置されたスイッチ30d及びこのスイッチ30dの入力操作に応じて第3の角度保持機構40dを制御する制御部31dとにより構成される。なお、スイッチ30d及び制御部31dを装置本体2に配置するようにしてもよい。   In FIG. 16, a probe unit 10d includes a transducer unit 11d that transmits and receives ultrasonic waves, a swing mechanism 20d that swings the transducer unit 11d in the directions of arrows R3 and R4, which are swing directions, and a transducer unit. The third angle holding mechanism 40d capable of setting an angle of 11d, the vibrator portion 11d, the swinging mechanism 20d, the case 12d covering the third angle holding mechanism 40d, and the angle of the vibrator portion 11d are set. And a control unit 31d that controls the third angle holding mechanism 40d according to an input operation of the switch 30d. The switch 30d and the control unit 31d may be arranged in the apparatus main body 2.

ケース12dは、超音波の伝播性に優れた材料からなる音響窓13dを有し、超音波の送受波は音響窓13dを介して行われる。   The case 12d has an acoustic window 13d made of a material excellent in ultrasonic wave propagation, and ultrasonic waves are transmitted and received through the acoustic window 13d.

図17は、プローブ部10dの振動子部11d、揺動機構20d、及び第3の角度保持機構40dの構成を示した斜視図である。   FIG. 17 is a perspective view illustrating the configuration of the transducer unit 11d, the swing mechanism 20d, and the third angle holding mechanism 40d of the probe unit 10d.

振動子部11dが図2における実施例1と異なる点は、揺動機構20dに保持されている点である。振動子部11dは、この裏面に一端部が固定され、半円形状の他端部が第3の角度保持機構40dの一部に係合する第1の角度設定板11d1を有する。   The difference between the vibrator portion 11d and the first embodiment in FIG. 2 is that the vibrator portion 11d is held by the swing mechanism 20d. The vibrator portion 11d has a first angle setting plate 11d1 having one end fixed to the back surface and the other end of the semicircular shape engaged with a part of the third angle holding mechanism 40d.

揺動機構20dは、ケース12dに固定された第1モータ21dと、この第1モータ21dの回転軸に固定された第1歯車22dと、第1歯車22dに係合する第2歯車23dと、第2歯車23dの回動中心に一端面が固定された揺動軸24dと、揺動軸24dの他端部で一端部が保持され、他端部で振動子部11dの長手方向における一端部を回動可能に保持する揺動アーム25dとにより構成される。   The swing mechanism 20d includes a first motor 21d fixed to the case 12d, a first gear 22d fixed to the rotation shaft of the first motor 21d, a second gear 23d engaged with the first gear 22d, A swing shaft 24d having one end face fixed to the rotation center of the second gear 23d, and one end portion held by the other end portion of the swing shaft 24d, and one end portion in the longitudinal direction of the vibrator portion 11d at the other end portion. Is constituted by a swing arm 25d that rotatably holds the.

揺動軸24dは、第2歯車23dと揺動アーム25dの間の一部が第3の角度保持機構40dの一部に回動可能に保持されている。また、揺動アーム25dの他端部は、一端部よりも音響窓13dに近い位置に配置され、揺動アーム25dの長手方向における中心軸は振動子部11dの長手方向における中心軸11daに一致する。   Part of the swing shaft 24d between the second gear 23d and the swing arm 25d is rotatably held by a part of the third angle holding mechanism 40d. The other end of the swing arm 25d is disposed closer to the acoustic window 13d than the one end, and the central axis in the longitudinal direction of the swing arm 25d coincides with the central axis 11da in the longitudinal direction of the transducer portion 11d. To do.

第3の角度保持機構40dは、揺動機構20dの揺動軸24dから離間して第2歯車23dに固定された第2モータ41dと、この第2モータ41dの回転軸に固定された第3歯車42dと、第3歯車42dに係合する第4歯車49と、第4歯車49の揺動機構20dの回動中心に一端面が固定された管状の回動軸50と、第4歯車49から離間して配置され、回動軸50の他端面に回動中心が固定されたドーナツ板状の第2の角度設定板51と、縁辺がケース12dに固定され、回動軸50を回動可能に保持する保持体52とにより構成される。   The third angle holding mechanism 40d includes a second motor 41d fixed to the second gear 23d and spaced from the swing shaft 24d of the swing mechanism 20d, and a third motor fixed to the rotation shaft of the second motor 41d. A gear 42d, a fourth gear 49 engaged with the third gear 42d, a tubular rotation shaft 50 having one end surface fixed to the rotation center of the swing mechanism 20d of the fourth gear 49, and a fourth gear 49 And the second angle setting plate 51 in the form of a donut plate, the edge of which is fixed to the case 12d, and the rotation shaft 50 is rotated. It is comprised with the holding body 52 hold | maintained possible.

回動軸50は、この管内を貫通する揺動機構20dの揺動軸24dを回動可能に保持している。また、第2の角度設定板51は、保持体52とは反対側の側面の縁辺が振動子部11dの第1の角度設定板11a1の他端部に係合し、振動子部11dの中心軸11daを中心として角度設定板11a1を矢印R5及びR6に傾動する。   The rotation shaft 50 rotatably holds the swing shaft 24d of the swing mechanism 20d penetrating through the tube. In addition, the second angle setting plate 51 is engaged with the other end of the first angle setting plate 11a1 of the vibrator part 11d at the edge of the side surface opposite to the holding body 52, and the center of the vibrator part 11d. The angle setting plate 11a1 is tilted to the arrows R5 and R6 about the shaft 11da.

図18は、振動子部11dの角度及び走査線の方向を示した図である。図18(a)は、基準角度における振動子部11d及び走査線を、振動子部11dの中心軸11da及び揺動軸24dの中心軸24daに対して垂直方向から見た図である。また、図18(b)の上図は図18(a)の振動子部11dを図に向かって左側から見た図であり、下図は図18(a)の振動子部11d及び走査線を振動子部11dの中心軸11daの方向から見た図である。更に、図18(c)の上図は図18(a)の振動子部11dをR5方向に角度θ回動した後に図に向かって左側から見た図であり、下図は上図の振動子部11d及び走査線の方向を振動子部11dの中心軸11daの方向から見た図である。   FIG. 18 is a diagram illustrating the angle of the transducer unit 11d and the direction of the scanning line. FIG. 18A is a diagram of the transducer unit 11d and the scanning line at the reference angle as viewed from a direction perpendicular to the central axis 11da of the transducer unit 11d and the central axis 24da of the swing shaft 24d. 18B is a diagram of the transducer unit 11d shown in FIG. 18A as viewed from the left side, and the lower diagram shows the transducer unit 11d and the scanning line in FIG. It is the figure seen from the direction of central axis 11da of vibrator part 11d. Further, the upper diagram of FIG. 18C is a diagram of the transducer unit 11d of FIG. 18A viewed from the left side after rotating the angle θ in the R5 direction, and the lower diagram is the transducer of the upper diagram. It is the figure which looked at the direction of the central axis 11da of the vibrator | oscillator part 11d about the direction of the part 11d and a scanning line.

振動子部11dの基準角度では、走査線は揺動軸24dの中心軸24daに交差する方向に走査される。そして、スイッチ30dを用いて振動子部11dを角度θに設定する操作が行われると、制御部31dは第3の角度保持機構40dの第2モータ41dをR3方向に回転させる。第2モータ41dの回転により、第3歯車42dはR3方向に回転する。第3歯車42dの回転により、第4歯車49、回動軸50、及び第2の角度設定板51は第3歯車42dとは反対方向に回動する。第2の角度設定板51の回動により、振動子部11dの第1の角度設定板11d1はR5方向に傾動する。第1の角度設定板11a1が傾動した後、第2モータ41dは停止する。第2モータ41dは停止する。この第2モータ41dの停止により、振動子部11dは、図18(c)に示すように、中心軸11daを中心としてR5方向に角度θ回動して保持される。これにより、走査線は揺動軸24dの中心軸24daに対してR5方向に傾斜した角度θに設定される。   At the reference angle of the transducer portion 11d, the scanning line is scanned in a direction intersecting the central axis 24da of the swing shaft 24d. And if operation which sets the vibrator | oscillator part 11d to angle (theta) using switch 30d is performed, the control part 31d will rotate the 2nd motor 41d of the 3rd angle holding mechanism 40d to R3 direction. Due to the rotation of the second motor 41d, the third gear 42d rotates in the R3 direction. Due to the rotation of the third gear 42d, the fourth gear 49, the rotation shaft 50, and the second angle setting plate 51 rotate in the opposite direction to the third gear 42d. By the rotation of the second angle setting plate 51, the first angle setting plate 11d1 of the vibrator portion 11d is tilted in the R5 direction. After the first angle setting plate 11a1 tilts, the second motor 41d stops. The second motor 41d stops. By stopping the second motor 41d, the vibrator portion 11d is held by being rotated by an angle θ in the R5 direction about the central axis 11da as shown in FIG. 18C. Thereby, the scanning line is set to an angle θ inclined in the R5 direction with respect to the central axis 24da of the swinging shaft 24d.

振動子部11dの角度設定後、装置本体2からコネクタ部9及びケーブル部8を介して揺動機構20dに振動子部11dを揺動する制御信号が出力されると、揺動機構20dの第1モータ21dは第1歯車22dを例えばR4方向(又はR3方向)に回転させる。第1歯車22dの回転により、第2歯車23dは第1歯車22dとは反対方向に回動する。第2歯車23dの回動により、揺動軸24dは第2歯車23dと同じ方向に回動する。揺動軸24dの回動により、揺動アーム25dは、揺動軸24dを揺動中心としてR3方向(又はR4方向)に揺動駆動される。   When the control signal for swinging the vibrator portion 11d is output from the apparatus main body 2 to the swing mechanism 20d through the connector portion 9 and the cable portion 8 after the angle of the vibrator portion 11d is set, the second state of the swing mechanism 20d. One motor 21d rotates the first gear 22d in the R4 direction (or R3 direction), for example. Due to the rotation of the first gear 22d, the second gear 23d rotates in the opposite direction to the first gear 22d. Due to the rotation of the second gear 23d, the swing shaft 24d rotates in the same direction as the second gear 23d. As the swing shaft 24d rotates, the swing arm 25d is driven to swing in the R3 direction (or R4 direction) with the swing shaft 24d as the swing center.

また、第2歯車23dの回動により、第2モータ41dで停止された第3の角度保持機構40dの第3歯車42d、第4歯車49、回動軸50、及び第2の角度設定板51は、第2歯車23dと同じ方向に同じ角度回動する。揺動アーム25dの揺動及び第2の角度設定板51の回動により、振動子部11dは、中心軸11daに対して角度θに保持された状態で、R3方向(又はR4方向)に揺動する。   Further, the third gear 42d, the fourth gear 49, the rotating shaft 50, and the second angle setting plate 51 of the third angle holding mechanism 40d stopped by the second motor 41d by the rotation of the second gear 23d. Rotates at the same angle in the same direction as the second gear 23d. Due to the swing of the swing arm 25d and the rotation of the second angle setting plate 51, the vibrator portion 11d swings in the R3 direction (or R4 direction) while being held at an angle θ with respect to the central axis 11da. Move.

ケース12dの音響窓13dは、揺動する振動子部11dの表面の軌道に沿って形成される円錐台の側面の形状を成している。そして、この音響窓13dに係合する被検体Pの突起した体表に接触させて、振動子部11dをR3及びR4方向に揺動させながら超音波の走査が行われる。   The acoustic window 13d of the case 12d has a shape of a side surface of a truncated cone formed along a trajectory of the surface of the vibrating transducer part 11d. Then, ultrasonic scanning is performed while contacting the protruding body surface of the subject P engaged with the acoustic window 13d and swinging the transducer portion 11d in the R3 and R4 directions.

このように、被検体Pの体表に対して平行以外の角度で走行する血管の走行方向に応じて、その血管に対して走査線が平行及び直角以外の方向になるようにケース12dの中心軸12daに対する振動子部11dの角度を設定することができる。   Thus, according to the traveling direction of the blood vessel traveling at an angle other than parallel to the body surface of the subject P, the center of the case 12d is set so that the scanning line is in a direction other than parallel and perpendicular to the blood vessel. The angle of the transducer part 11d with respect to the axis 12da can be set.

ここで、ケース12dを操作して音響窓13dに係合する被検体Pの突起した体表に接触させると、被検体P内に体表に対して例えば平行又は平行に近い角度で走行する血管がある。このとき、振動子部11dが基準角度であると、図18(b)に示すように、走査線は被検体P内の血管の血流方向に対してほぼ垂直になるため、被検体Pの血流情報に対応する三次元画像データを得ることが困難になる。また、振動子部11dが角度θに設定されていると、図18(c)に示すように、走査線の方向は被検体P内の血管に対して角度(90°+θ)に設定される。   Here, when the case 12d is operated and brought into contact with the protruding body surface of the subject P that engages with the acoustic window 13d, the blood vessel that travels in the subject P at an angle that is parallel or nearly parallel to the body surface, for example. There is. At this time, if the transducer unit 11d is at the reference angle, the scanning line is substantially perpendicular to the blood flow direction of the blood vessel in the subject P as shown in FIG. It becomes difficult to obtain three-dimensional image data corresponding to blood flow information. When the transducer unit 11d is set to an angle θ, the direction of the scanning line is set to an angle (90 ° + θ) with respect to the blood vessel in the subject P as shown in FIG. .

このように、揺動アーム25dの揺動範囲内の各揺動角において、被検体Pの体表に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して走査線の方向を角度(90°+θ)に設定することができる。これにより、被検体P内の深部に高密度の走査線を走査させることが可能となり、高い分解能を有する血流情報等の三次元画像データを得ることができる。   Thus, at each swing angle within the swing range of the swing arm 25d, the direction of the scanning line is set to an angle (90 ° + θ) with respect to the blood vessel traveling at an angle parallel to or close to the body surface of the subject P. ) Can be set. Thereby, it becomes possible to scan a high-density scanning line in a deep part in the subject P, and three-dimensional image data such as blood flow information having high resolution can be obtained.

以上述べた本発明の実施例5によれば、第3の角度保持機構40dを用いて振動子部11dを角度θに設定し、揺動アーム25dを揺動駆動させることにより、ケース12dの音響窓13dに係合する被検体Pの突起した体表に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して走査線の方向を一定の角度(90°+θ)に設定することができる。これにより、被検体P内の深部に高密度の走査線を走査させることが可能となり、高い分解能を有する血流情報等の三次元画像データを得ることができる。   According to the fifth embodiment of the present invention described above, the sound of the case 12d can be obtained by setting the vibrator portion 11d to the angle θ using the third angle holding mechanism 40d and driving the swing arm 25d to swing. The direction of the scanning line can be set to a constant angle (90 ° + θ) with respect to the blood vessel traveling at an angle parallel or nearly parallel to the protruding body surface of the subject P engaged with the window 13d. Thereby, it becomes possible to scan a high-density scanning line in a deep part in the subject P, and three-dimensional image data such as blood flow information having high resolution can be obtained.

また、被検体Pの体表に対して平行以外の角度で走行する血管の走行方向に応じて、第3の角度保持機構40dで振動子部11dの角度θを変更設定することにより、その血管に対して平行及び垂直以外の角度に設定することができる。これにより、被検体Pの体表に平行以外の角度で走行する血管に対しても平行及び垂直以外の角度で高密度の走査線を走査させることが可能となり、高い分解能を有する血流情報の三次元画像データを容易に得ることができる。   Further, by changing and setting the angle θ of the transducer part 11d by the third angle holding mechanism 40d according to the traveling direction of the blood vessel traveling at an angle other than parallel to the body surface of the subject P, the blood vessel Can be set at angles other than parallel and vertical. As a result, it becomes possible to scan a high-density scanning line at an angle other than parallel and perpendicular to a blood vessel traveling at an angle other than parallel to the body surface of the subject P. Three-dimensional image data can be easily obtained.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば被検体Pの突起した体表以外の平らな体表、窪んだ体表等の各体表に応じて、揺動軸24dの中心軸24daに対する振動子部11dの中心軸11daの角度を設定し、その角度に設定した振動子部の表面の軌道面に沿ってケースの音響窓を形成する。そして、振動子部を基準角度から例えば角度θに設定して揺動させることにより、各体表に平行又は平行に近い角度で走行する血管に対して平行及び垂直以外の方向に走査線を設定することができる。これにより、被検体Pの様々な形状の体表に平行な血管における血流情報の三次元画像データを容易に得ることができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, according to each body surface such as a flat body surface other than the protruding body surface of the subject P, and a recessed body surface, the swing shaft 24d An angle of the central axis 11da of the transducer unit 11d with respect to the central axis 24da is set, and an acoustic window of the case is formed along the track surface of the surface of the transducer unit set to the angle. Then, the scanning line is set in a direction other than parallel and perpendicular to a blood vessel traveling at an angle parallel to or close to each body surface by oscillating the vibrator unit from the reference angle, for example, by setting the angle θ. can do. Thereby, three-dimensional image data of blood flow information in blood vessels parallel to the body surface of various shapes of the subject P can be easily obtained.

本発明の実施例1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 Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係る振動子部及び揺動機構の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a vibrator unit and a swing mechanism according to the first embodiment of the invention. 本発明の実施例1に係る揺動機構に振動子部が保持される角度を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining an angle at which a vibrator unit is held by the swing mechanism according to the first embodiment of the invention. 本発明の実施例1に係る揺動機構の揺動範囲を説明するための図。The figure for demonstrating the rocking | fluctuation range of the rocking | fluctuation mechanism which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係るプローブ部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the probe part which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係るプローブ部の振動子部、揺動機構、及び第1の角度設定機構の構成を示す図。The figure which shows the structure of the vibrator | oscillator part of the probe part which concerns on Example 2 of this invention, a rocking | fluctuation mechanism, and a 1st angle setting mechanism. 本発明の実施例2に係る揺動アームの各揺動角における走査線の方向を示す図。The figure which shows the direction of the scanning line in each swing angle of the swing arm which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る第1の角度設定機構、振動子部、及び揺動機構の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the 1st angle setting mechanism which concerns on Example 2 of this invention, a vibrator | oscillator part, and a rocking | fluctuation mechanism. 本発明の実施例2に係る第1の角度設定機構、振動子部、及び揺動機構の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the 1st angle setting mechanism which concerns on Example 2 of this invention, a vibrator | oscillator part, and a rocking | fluctuation mechanism. 本発明の実施例3に係るプローブ部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the probe part which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係るプローブ部の振動子部、揺動機構、及び第1の角度保持機構の構成を示す図。The figure which shows the structure of the vibrator | oscillator part of the probe part which concerns on Example 3 of this invention, a rocking | fluctuation mechanism, and a 1st angle holding mechanism. 本発明の実施例3に係る揺動アームの各揺動角における走査線の方向を示す図。The figure which shows the direction of the scanning line in each swing angle of the swing arm which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係るプローブ部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the probe part which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例4に係るプローブ部の振動子部、揺動機構、及び第2の角度保持機構の構成を示す図。The figure which shows the structure of the vibrator | oscillator part of the probe part which concerns on Example 4 of this invention, a rocking | fluctuation mechanism, and a 2nd angle holding mechanism. 本発明の実施例4に係る揺動アームの各揺動角における走査線の方向を示す図。The figure which shows the direction of the scanning line in each swing angle of the swing arm which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例5に係るプローブ部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the probe part which concerns on Example 5 of this invention. 本発明の実施例5に係るプローブ部の振動子部、揺動機構、及び第3の角度保持機構の構成を示す図。The figure which shows the structure of the vibrator | oscillator part of the probe part which concerns on Example 5 of this invention, a rocking | fluctuation mechanism, and a 3rd angle holding mechanism. 本発明の実施例5に係る振動子部の角度の設定及び走査線の方向を説明するための図。FIG. 10 is a diagram for explaining setting of an angle of a transducer unit and a direction of a scanning line according to Example 5 of the invention. 背景技術に係る揺動機構を備えた超音波プローブの構成を説明するための図。The figure for demonstrating the structure of the ultrasonic probe provided with the rocking | fluctuation mechanism which concerns on background art.

符号の説明Explanation of symbols

P 被検体
8 ケーブル部
10 プローブ部
11 振動子部
12 ケース
12a,25a 中心軸
13 音響窓
20 揺動機構
21 第1モータ
22 第1歯車
23 第2歯車
24 揺動軸
25 揺動アーム
P subject 8 cable portion 10 probe portion 11 transducer portion 12 case 12a, 25a central shaft 13 acoustic window 20 swing mechanism 21 first motor 22 first gear 23 second gear 24 swing shaft 25 swing arm

Claims (3)

被検体に対して超音波の送受波を行う振動子部を揺動する超音波プローブにおいて、
前記振動子部を揺動可能に保持する揺動アームと、
前記揺動アームを揺動駆動して前記振動子を揺動させる第1の駆動手段と
前記揺動アームの揺動中心の近傍に固定され、前記揺動アームに対する前記振動子部の角度を設定するための第2の駆動手段と、
前記第2の駆動手段からの駆動力により、前記揺動アームの揺動中心を中心として回動する第1のアーム保持体と、
前記第1のアーム保持体に夫々一端部が保持され、前記第1のアーム保持体の回動により互いに逆方向に平行移動して他端部で保持した前記振動子部を所定の角度に設定可能に回動する第1及び第2アームとを備え、
前記揺動アームは、このアームの長手方向における中心軸が前記被検体に対してほぼ垂直になる基準角度において、前記振動子部の揺動方向とこの揺動方向に直交する前記振動子部の揺動中心の方向とは反対の方向である前記被検体の方向の間の前記揺動方向及び前記被検体方向以外の方向に超音波の送受波が可能なように前記所定の角度で前記振動子部を保持することを特徴とする超音波プローブ。
In an ultrasonic probe that swings a transducer unit that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject,
A swing arm for swingably holding the vibrator section;
First driving means for swinging and driving the swing arm to swing the vibrator portion ;
A second driving means fixed in the vicinity of the swing center of the swing arm and for setting an angle of the vibrator portion with respect to the swing arm;
A first arm holder that rotates about a swing center of the swing arm by a driving force from the second drive means;
One end portion is held by each of the first arm holders, and the vibrator unit that is parallelly moved in the opposite direction by the rotation of the first arm holder and held by the other end portion is set at a predetermined angle. A first arm and a second arm that pivotably move ;
The oscillating arm is configured so that the oscillating portion is perpendicular to the oscillating direction of the oscillating portion at a reference angle at which a central axis in the longitudinal direction of the arm is substantially perpendicular to the subject. the vibration in the rocking direction and the predetermined angle the like in a direction other than the subject direction capable transmitting and receiving ultrasonic waves between the direction of the subject is a direction opposite to the direction of the swing center An ultrasonic probe characterized by holding a child part.
前記第1のアーム保持体は、前記揺動アームの揺動駆動により、停止した前記第2の駆動手段と共に前記揺動アームの揺動角と同じ角度を同じ方向へ回動し、
前記第1及び第2アームは、前記揺動アームから離間して平行に配置され、前記揺動アームの揺動駆動により前記揺動アームと共に同じ方向に前記第1の保持体に保持された部分を揺動中心として前記第1のアーム保持体の回動角と同じ角度を揺動することを特徴とする請求項1に記載の超音波プローブ。
The first arm holder is rotated in the same direction as the swing angle of the swing arm together with the stopped second drive means by the swing drive of the swing arm,
The first and second arms are arranged in parallel and spaced apart from the swing arm, and are held by the first holding body in the same direction together with the swing arm by the swing drive of the swing arm. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the ultrasonic probe swings at the same angle as the rotation angle of the first arm holder with the center as a swing center .
請求項1に記載の超音波プローブを用いて、前記被検体に対して平行及び直角以外の方向に超音波の送受波方向が可能なように前記揺動アームを揺動駆動させる装置本体を備えたことを特徴とする超音波診断装置。An apparatus main body for swinging and driving the swing arm so that an ultrasonic wave can be transmitted and received in a direction other than parallel and perpendicular to the subject using the ultrasonic probe according to claim 1. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by that.
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