JPH0556978A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPH0556978A JPH0556978A JP3225909A JP22590991A JPH0556978A JP H0556978 A JPH0556978 A JP H0556978A JP 3225909 A JP3225909 A JP 3225909A JP 22590991 A JP22590991 A JP 22590991A JP H0556978 A JPH0556978 A JP H0556978A
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- JP
- Japan
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- ultrasonic
- catheter
- magnet
- coil
- blood vessel
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、血管内に生理食塩水等の異物を注
入することなく、血管内の狭窄や閉塞などの疾患の診断
のおよび治療が可能な超音波診断装置を提供するもので
ある。 【構成】 カテーテル１１の先端部に回動可能に設けた
超音波振動子１２に取り付けた磁石１４と、カテーテル
１１外壁に巻き付けたコイル１７による磁界の吸反発力
を利用して、超音波振動子１２を扇形走査させ、超音波
振動子１２から発射される超音波を血管２９内のアテロ
ーマ３０に当てて反射してくる超音波を検出して画像構
成することにより、アテローマ３０の超音波断層像を得
る。
入することなく、血管内の狭窄や閉塞などの疾患の診断
のおよび治療が可能な超音波診断装置を提供するもので
ある。 【構成】 カテーテル１１の先端部に回動可能に設けた
超音波振動子１２に取り付けた磁石１４と、カテーテル
１１外壁に巻き付けたコイル１７による磁界の吸反発力
を利用して、超音波振動子１２を扇形走査させ、超音波
振動子１２から発射される超音波を血管２９内のアテロ
ーマ３０に当てて反射してくる超音波を検出して画像構
成することにより、アテローマ３０の超音波断層像を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、血管内の狭窄や閉塞な
どの疾患を血管内部から超音波を用いて診断し、治療を
行なう超音波診断装置に関するものである。
どの疾患を血管内部から超音波を用いて診断し、治療を
行なう超音波診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、血管内の狭窄や閉塞などの疾患に
対し血管内に挿入したカテーテルを用いて診断し、治療
する血管形成手術が、開胸手術による血管バイパス化に
対し簡便であることから注目されている。この血管内部
から狭窄などの疾患を診断する方法は、例えば特開昭６
３ー３８３４号公報に「血管内視ビデオシステム」とし
て記載されている構成が知られている。
対し血管内に挿入したカテーテルを用いて診断し、治療
する血管形成手術が、開胸手術による血管バイパス化に
対し簡便であることから注目されている。この血管内部
から狭窄などの疾患を診断する方法は、例えば特開昭６
３ー３８３４号公報に「血管内視ビデオシステム」とし
て記載されている構成が知られている。
【０００３】以下、図４を参照して従来の血管内視ビデ
オシステムのカテーテル先端部について説明する。図４
において、３１はカテーテル、３２は血液排除用透明液
注入口、３３は画像伝達用光ファイバ口、３４は照明光
誘導用光ファイバ口、３５はバルーン、３６は血管、３
７は血管３６内壁にできた閉塞物や狭窄物であるアテロ
ーマである。
オシステムのカテーテル先端部について説明する。図４
において、３１はカテーテル、３２は血液排除用透明液
注入口、３３は画像伝達用光ファイバ口、３４は照明光
誘導用光ファイバ口、３５はバルーン、３６は血管、３
７は血管３６内壁にできた閉塞物や狭窄物であるアテロ
ーマである。
【０００４】以上のように構成された血管内視鏡ビデオ
システムについて、以下その動作について説明する。ま
ずカテーテル３１を血管３６内に挿入し、アテローマ３
７近傍まで移動する。アテローマ３７近傍にカテーテル
３１に先端部が達したとき、バルーン３５を膨らませて
血流を止めるとともに、照明光誘導用光ファイバ口３４
より患部を照明する。血管３６内は血液により不透明な
のであり視野を得るため例えば生理食塩水の透明液を血
液排除用透明液注入口３２から噴射し、画像伝達用光フ
ァイバ口３３から血管内内視鏡走査を行い、アテローマ
３７の状態を診断する。アテローマ３７の除去の必要性
が認められたときは、カテーテル３１の先端部をアテロ
ーマ３６に移動し、バルーン３５を膨らませて、血管形
成手術を行なう。
システムについて、以下その動作について説明する。ま
ずカテーテル３１を血管３６内に挿入し、アテローマ３
７近傍まで移動する。アテローマ３７近傍にカテーテル
３１に先端部が達したとき、バルーン３５を膨らませて
血流を止めるとともに、照明光誘導用光ファイバ口３４
より患部を照明する。血管３６内は血液により不透明な
のであり視野を得るため例えば生理食塩水の透明液を血
液排除用透明液注入口３２から噴射し、画像伝達用光フ
ァイバ口３３から血管内内視鏡走査を行い、アテローマ
３７の状態を診断する。アテローマ３７の除去の必要性
が認められたときは、カテーテル３１の先端部をアテロ
ーマ３６に移動し、バルーン３５を膨らませて、血管形
成手術を行なう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、アテローマの状態を内視鏡走査で行って
いるので、深さ方向の情報が十分に得られない問題点が
ある。また、生理食塩水を数回血管内に注入するので、
生体に対し多量の生理食塩水を注入してしまう恐れがあ
り、生体に悪影響を与える可能性があるという問題を有
していた。
来の構成では、アテローマの状態を内視鏡走査で行って
いるので、深さ方向の情報が十分に得られない問題点が
ある。また、生理食塩水を数回血管内に注入するので、
生体に対し多量の生理食塩水を注入してしまう恐れがあ
り、生体に悪影響を与える可能性があるという問題を有
していた。
【０００６】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、血管内に生理食塩水等を注入することなく血管内
診断を行なうことのできる超音波診断装置を開発するこ
とを目的とする。
ので、血管内に生理食塩水等を注入することなく血管内
診断を行なうことのできる超音波診断装置を開発するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、カテーテルの先端部に回動可能に設けられ
た超音波振動子と、超音波振動子に取り付けられた磁石
と、カテーテルの外壁に巻き付けたコイルと、コイルに
流れる電流を制御するコイルの電流制御部と、超音波振
動子から発射される超音波ビームの方向を検出する手段
と、超音波振動子に超音波信号を供給するとともに反射
超音波を受信して画像処理する手段を有している。
に本発明は、カテーテルの先端部に回動可能に設けられ
た超音波振動子と、超音波振動子に取り付けられた磁石
と、カテーテルの外壁に巻き付けたコイルと、コイルに
流れる電流を制御するコイルの電流制御部と、超音波振
動子から発射される超音波ビームの方向を検出する手段
と、超音波振動子に超音波信号を供給するとともに反射
超音波を受信して画像処理する手段を有している。
【０００８】
【作用】本発明は上記構成によって、カテーテル外壁の
コイルによる磁界と超音波振動子に取り付けられた磁石
の吸反発力を利用して磁石を前後運動させ、磁石の前後
運動を超音波振動子の扇形走査に変換することにより、
２次元の超音波断層像を得ることができる。
コイルによる磁界と超音波振動子に取り付けられた磁石
の吸反発力を利用して磁石を前後運動させ、磁石の前後
運動を超音波振動子の扇形走査に変換することにより、
２次元の超音波断層像を得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施例における超音波診
断装置の要部概略断面図である。図１において、１１は
カテーテル、１２はカテーテル１１の先端部に回転軸１
３を介して回動可能に設けられた超音波振動子、１４は
磁石、１５は超音波振動子１２に磁石１４を取り付ける
ための磁石の回転軸、１６は磁石１４の前後運動をスム
ーズにさせるための磁石用軸受け、１７はカテーテル１
１の外壁に巻き付けられたコイル、１８はカテーテル１
１の外壁に巻き付けられたコイル１７のリード線をカテ
ーテル内に通すための穴、１９はコイル１７と接続され
るコイルの電流制御部、２０はカテーテル内壁に固定さ
れた位置検出器、２１は磁石１４に固定された位置検出
用接点、２２は位置検出器２０に接続されたビーム方向
検出部、２３は超音波振動子１２に接続された超音波信
号送信部、２４は超音波振動子１２に接続された超音波
信号受信部、２５はビーム方向検出部２２と超音波信号
受信部２４に接続された走査変換部、２６は走査変換部
２５に接続された映像表示部、２７はカテーテル１１と
超音波振動子１２の間に取り付けられたメンブレン、２
８はカテーテル１１の外周に設けられたバルーン、２９
は血管、３０はアテローマである。
断装置の要部概略断面図である。図１において、１１は
カテーテル、１２はカテーテル１１の先端部に回転軸１
３を介して回動可能に設けられた超音波振動子、１４は
磁石、１５は超音波振動子１２に磁石１４を取り付ける
ための磁石の回転軸、１６は磁石１４の前後運動をスム
ーズにさせるための磁石用軸受け、１７はカテーテル１
１の外壁に巻き付けられたコイル、１８はカテーテル１
１の外壁に巻き付けられたコイル１７のリード線をカテ
ーテル内に通すための穴、１９はコイル１７と接続され
るコイルの電流制御部、２０はカテーテル内壁に固定さ
れた位置検出器、２１は磁石１４に固定された位置検出
用接点、２２は位置検出器２０に接続されたビーム方向
検出部、２３は超音波振動子１２に接続された超音波信
号送信部、２４は超音波振動子１２に接続された超音波
信号受信部、２５はビーム方向検出部２２と超音波信号
受信部２４に接続された走査変換部、２６は走査変換部
２５に接続された映像表示部、２７はカテーテル１１と
超音波振動子１２の間に取り付けられたメンブレン、２
８はカテーテル１１の外周に設けられたバルーン、２９
は血管、３０はアテローマである。
【００１１】以上のように構成された超音波診断装置に
ついて、以下図１、図２および図３を参照してその動作
を説明する。まずカテーテル１１を血管２９内に挿入
し、アテローマ３０近傍までカテーテル１１先端を移動
させる。カテーテル１１先端がアテローマ３０近傍に位
置したら、超音波信号送信部２３から超音波送信信号を
超音波振動子１２に転送し、超音波振動子１２により超
音波送信信号を超音波に変換してカテーテル１１の前方
に送波する。超音波振動子１２から送波された超音波は
血液中を伝搬しアテローマ３０に到達する。アテローマ
３０に到達した超音波は一部が反射され超音波振動子１
２に戻り、一部がアテローマ３０中を伝搬する。アテロ
ーマ３０中を伝搬する超音波は音響インピーダンスの違
いにより次々に反射され超音波振動子１２に戻る。反射
されて超音波振動子１２に戻った超音波は、超音波振動
子１２にて電気信号に変換され、超音波信号受信部２４
にて増幅し検波する。
ついて、以下図１、図２および図３を参照してその動作
を説明する。まずカテーテル１１を血管２９内に挿入
し、アテローマ３０近傍までカテーテル１１先端を移動
させる。カテーテル１１先端がアテローマ３０近傍に位
置したら、超音波信号送信部２３から超音波送信信号を
超音波振動子１２に転送し、超音波振動子１２により超
音波送信信号を超音波に変換してカテーテル１１の前方
に送波する。超音波振動子１２から送波された超音波は
血液中を伝搬しアテローマ３０に到達する。アテローマ
３０に到達した超音波は一部が反射され超音波振動子１
２に戻り、一部がアテローマ３０中を伝搬する。アテロ
ーマ３０中を伝搬する超音波は音響インピーダンスの違
いにより次々に反射され超音波振動子１２に戻る。反射
されて超音波振動子１２に戻った超音波は、超音波振動
子１２にて電気信号に変換され、超音波信号受信部２４
にて増幅し検波する。
【００１２】超音波振動子１２のビーム照射方向は、カ
テーテル１１の外壁に巻き付けたコイル１７に流す電流
を制御することにより扇形走査させる。カテーテル１１
先端部の概略図を図２に示す。図２に示すように、カテ
ーテル１１の外壁にはコイル１７が巻き付けてあり、コ
イル１７に電流を流し、カテーテル１１先端部に磁界を
発生させる。カテーテル１１先端部の磁界は、コイルの
電流制御部１９でコイル１７に流す電流を制御すること
により変化させる。コイル１７により作られる磁界の方
向と強さを制御することにより、磁石１４とコイルの磁
界の吸反発を利用して磁石１４を前後運動させる。超音
波振動子１２は磁石の回転軸１５を介して磁石に接続さ
れてので、磁石１４の前後運動により、回転軸１３を支
点として超音波振動子１２は扇形動作する。超音波振動
子１２の扇形走査の制御は、コイル１７に流す電流をコ
イルの電流制御部１９で制御することにより行なうこと
ができる。また超音波振動子１２の扇形動作の速さは、
コイル１７の巻き数、電流の大きさ、磁石１４の強さ、
カテーテル１１内の磁石１４の位置により変化させるこ
とができる。
テーテル１１の外壁に巻き付けたコイル１７に流す電流
を制御することにより扇形走査させる。カテーテル１１
先端部の概略図を図２に示す。図２に示すように、カテ
ーテル１１の外壁にはコイル１７が巻き付けてあり、コ
イル１７に電流を流し、カテーテル１１先端部に磁界を
発生させる。カテーテル１１先端部の磁界は、コイルの
電流制御部１９でコイル１７に流す電流を制御すること
により変化させる。コイル１７により作られる磁界の方
向と強さを制御することにより、磁石１４とコイルの磁
界の吸反発を利用して磁石１４を前後運動させる。超音
波振動子１２は磁石の回転軸１５を介して磁石に接続さ
れてので、磁石１４の前後運動により、回転軸１３を支
点として超音波振動子１２は扇形動作する。超音波振動
子１２の扇形走査の制御は、コイル１７に流す電流をコ
イルの電流制御部１９で制御することにより行なうこと
ができる。また超音波振動子１２の扇形動作の速さは、
コイル１７の巻き数、電流の大きさ、磁石１４の強さ、
カテーテル１１内の磁石１４の位置により変化させるこ
とができる。
【００１３】超音波振動子の角度情報を得るため、位置
検出器２０と位置検出用接点２１がある。磁石１４に固
定された位置検出用接点２１は、磁石１４が一往復する
たびにカテーテル１１内壁に固定された位置検出器２０
に一回接触する。このとき得られる電気信号を簡略的に
図示すると、図３のようになる。図３は位置検出器２０
の出力信号の一例で、位置検出器２０が位置検出用接点
２１に接触しているときの出力レベルはＰＨで、それ以
外の時の出力信号レベルはＰＬである。この出力信号に
より磁石の基準位置を知ることができる。また図３に示
すようにＴ１とＴ２の時間間隔を等間隔に分割し、回転
軸１３、磁石１４、磁石の回転軸１５、コイル１７、位
置検出器２０、位置検出用接点２１の位置関係、形状お
よび磁界の強さ、分布を考慮し、磁石１４の動作を直線
運動で近似することにより、超音波振動子１２のビーム
照射方向が算出できる。ビーム照射方向はビーム方向検
出部２２で計算される。
検出器２０と位置検出用接点２１がある。磁石１４に固
定された位置検出用接点２１は、磁石１４が一往復する
たびにカテーテル１１内壁に固定された位置検出器２０
に一回接触する。このとき得られる電気信号を簡略的に
図示すると、図３のようになる。図３は位置検出器２０
の出力信号の一例で、位置検出器２０が位置検出用接点
２１に接触しているときの出力レベルはＰＨで、それ以
外の時の出力信号レベルはＰＬである。この出力信号に
より磁石の基準位置を知ることができる。また図３に示
すようにＴ１とＴ２の時間間隔を等間隔に分割し、回転
軸１３、磁石１４、磁石の回転軸１５、コイル１７、位
置検出器２０、位置検出用接点２１の位置関係、形状お
よび磁界の強さ、分布を考慮し、磁石１４の動作を直線
運動で近似することにより、超音波振動子１２のビーム
照射方向が算出できる。ビーム照射方向はビーム方向検
出部２２で計算される。
【００１４】超音波振動子１２のビーム照射方向情報で
あるビーム方向検出部２２出力と、反射信号の超音波信
号受信部２４出力を、走査変換部２５にて標準テレビ出
力に変換する。走査変換部２５の出力により、２次元の
超音波断層像を映像表示部２６に表示し、血管２９内の
超音波診断を行なう。次にアテローマ３０の狭窄部にカ
テーテル１１外壁のバルーン２８が位置するようにカテ
ーテル１１を移動させ、バルーン２８を膨張させ、血管
形成を行い、血流状態を良好にする治療を行なう。
あるビーム方向検出部２２出力と、反射信号の超音波信
号受信部２４出力を、走査変換部２５にて標準テレビ出
力に変換する。走査変換部２５の出力により、２次元の
超音波断層像を映像表示部２６に表示し、血管２９内の
超音波診断を行なう。次にアテローマ３０の狭窄部にカ
テーテル１１外壁のバルーン２８が位置するようにカテ
ーテル１１を移動させ、バルーン２８を膨張させ、血管
形成を行い、血流状態を良好にする治療を行なう。
【００１５】以上のように本実施例によれば、カテーテ
ル１１外壁のコイル１７に流す電流を制御し、コイル１
７により発生した磁界と超音波振動子１２に接続された
磁石１４との吸反発力を利用し、磁石１４を直線運動さ
せることにより超音波振動子１２を扇形走査させ、超音
波振動子１２から送波される超音波を２次元に走査させ
ることが可能となる機構を設けることにより、血管内か
らアテローマ３０を簡便な構成で診断することができ
る。
ル１１外壁のコイル１７に流す電流を制御し、コイル１
７により発生した磁界と超音波振動子１２に接続された
磁石１４との吸反発力を利用し、磁石１４を直線運動さ
せることにより超音波振動子１２を扇形走査させ、超音
波振動子１２から送波される超音波を２次元に走査させ
ることが可能となる機構を設けることにより、血管内か
らアテローマ３０を簡便な構成で診断することができ
る。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明は、血管内に挿入可
能なカテーテルと、カテーテルの先端部に回動可能に設
けられた超音波振動子と、超音波振動子に取り付けられ
た磁石と、磁石を前後運動させるためにカテーテルの外
壁に巻き付けたコイルと、コイルに流れる電流を制御す
るコイルの電流制御部と、超音波振動子をカテーテルに
直交する向きに位置決めする手段と、超音波振動子から
発射される超音波ビームの方向を検出する手段と、超音
波振動子に超音波信号を供給するとともに反射超音波を
受信して画像処理する手段を設けることにより、簡便な
構成でカテーテル先端に配置された超音波振動子を扇形
走査させ、血管内に対して異物である例えば生理食塩水
等をいれることなく、カテーテル前方のアテローマの診
断と治療を行うことができる優れた超音波診断装置を実
現できるものである。
能なカテーテルと、カテーテルの先端部に回動可能に設
けられた超音波振動子と、超音波振動子に取り付けられ
た磁石と、磁石を前後運動させるためにカテーテルの外
壁に巻き付けたコイルと、コイルに流れる電流を制御す
るコイルの電流制御部と、超音波振動子をカテーテルに
直交する向きに位置決めする手段と、超音波振動子から
発射される超音波ビームの方向を検出する手段と、超音
波振動子に超音波信号を供給するとともに反射超音波を
受信して画像処理する手段を設けることにより、簡便な
構成でカテーテル先端に配置された超音波振動子を扇形
走査させ、血管内に対して異物である例えば生理食塩水
等をいれることなく、カテーテル前方のアテローマの診
断と治療を行うことができる優れた超音波診断装置を実
現できるものである。
【図１】本発明の一実施例における超音波診断装置の部
分概略断面図
分概略断面図
【図２】同実施例におけるカテーテル先端部の概略図
【図３】同実施例における超音波振動子の動作を示す信
号波形図
号波形図
【図４】従来の血管内視鏡ビデオシステムのカテーテル
先端部の概略断面図
先端部の概略断面図
１１ カテーテル １２ 超音波振動子 １３ 回転軸 １４ 磁石 １５ 磁石の回転軸 １６ 磁石用軸受け １７ コイル １８ 穴 １９ コイルの電流制御部 ２０ 位置検出器 ２１ 位置検出用接点 ２２ ビーム方向検出部 ２３ 超音波信号送信部 ２４ 超音波信号受信部 ２５ 走査変換部 ２６ 映像表示部 ２７ メンブレン ２８ バルーン ２９ 血管 ３０ アテローマ ３１ カテーテル ３２ 血液排除用透明液注入口 ３３ 画像伝達用光ファイバ口 ３４ 照明光誘導用光ファイバ口 ３５ バルーン ３６ 血管 ３７ アテローマ
Claims (1)
- 【請求項１】 血管内に挿入可能なカテーテルと、前記
カテーテルの先端部に回動可能に設けられた超音波振動
子と、前記カテーテル内に血液が入らないように前記カ
テーテルと前記超音波振動子の間に取り付けられた伸縮
性のあるメンブレンと、前記超音波振動子に取り付けら
れた磁石と、前記磁石を前後運動させるために前記カテ
ーテルの外壁に巻き付けたコイルと、前記コイルに流れ
る電流を制御するコイルの電流制御部と、前記超音波振
動子から発射される超音波ビームの方向を検出する手段
と、前記超音波振動子に超音波信号を供給するとともに
反射超音波を受信して画像構成する手段とを備えた超音
波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3225909A JPH0556978A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3225909A JPH0556978A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0556978A true JPH0556978A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16836792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3225909A Pending JPH0556978A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0556978A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP3120752A1 (en) * | 2007-01-19 | 2017-01-25 | Sunnybrook Health Sciences Centre | Scanning mechanisms for imaging probe |
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