DE69127538T2

DE69127538T2 - Diagnostisches Ultraschallgerät unter Verwendung einer zur Linear- und Winkelabtastung gesteuerten Sonde

Info

Publication number: DE69127538T2
Application number: DE69127538T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Echizenya; Toshiro Ishimura; Koichi Matsui; Akiko Mizunuma; Yoshihisa Taniguchi
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1991-11-28
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2011-11-29
Also published as: EP0504480B1; US5255681A; DE69127538D1; EP0504480A3; EP0504480A2

Description

1. Gebiet der Erfindung:

Diese Erfindung betrifft eine Ultraschallwellendiagnose vorrichtung, insbesondere eine Ultraschallwellendiagnosevorrichtung, die dreidimensionale Ultraschallwellen abtastet.
2. FESTSTELLUNG ZUM STAND DER TECHNIK:
Es existieren bereits verschiedene, erfundene Ultraschallwellenmeßsonden, die in Körperhöhlen eingeführt werden können, um innerhalb der Körper Querschnittsbilder zu erhalten. Solche herkömmlichen Ultraschallwellenmeßsonden waren überwiegend eine Darstellung durch ein solches Einzelabtastsystem, wie einem Linearabtastsystem oder einem Rädialabtastsystem.
Jedoch war es im Falle der Beobachtung einer Plague innerhalb einer Vene oder dergleichen wünschenswert, ein Bild dreidimensional aufzunehmen, indem gleichzeitig ein lineares und ein radiales Bild dargestellt werden.
Daher wurde herkömmlicherweise ein Verfahren angewandt, wie in Fig. 29 (A) dargestellt, bei welchen durch Vorwärtsschieben und Zurückziehen einer Ultraschallwellenmeßsonde 301 mit einem Ultraschallwellenoszillator 302 in einem Seitenteil bei jeder Drehung mehrere Querschnittsbilder aufgenommen und verarbeitet werden, um lineare Bilder und radiale Bilder darzustellen.
Als eine solche Vorrichtung, bei der radiale Bilder und lineare Bilder erhalten werden können, ist eine Vorrichtung, bei der eine Ultraschallwellenmeßsonde radial abtastet und in axialer Richtung bewegt werden kann, in der Veröffentlichungen offenbart, z. B. in der japanischen Patenänmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 9439/1982 und dem japanischen Gebrauchsmusteranmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 74108/1988.
Als Abtastsystem zum gleichzeitigen Darstellen eines radialen Bildes und eines linearen Bildes ist ebenfalls ein Spiralsystem vorhanden, bei dem, wie dies in Fig. 29(B) dargestellt ist, die Meßsonde 301 kontinuierlich vor- und zurückgezogen und dabei gedreht wird.
Der Anmelder der vorliegenden Anmeldung hat ebenfalls in der Veröffentlichung der japanischen Patentanmelungsoffenlegungsschrift Nr. 265536/1990 eine solche Vorrichtung vorgeschlagen, bei der der Drehantrieb und der Vorwärtsund Rückwärtsbewegungsantrieb einer Ultraschallwellenmeßsonde miteinander synchronisiert sind, um gesteuert zu werden, wie dies in den Fig. 30 und 31 dargestellt ist.
Bei einem dreidimensionalen Abtastantriebsteil 310 eines Beispiels des Standes der Technik, wie dies in Fig. 30 dargestellt ist, ist ein Ultraschallwellenoszillator 311, der ein Ultraschallwellensende-/empfangsteil ist, mit einem wellenartigen Antriebsübertragungsteil 312 verbunden, das innerhalb einer Hülle 313 enthalten sind, welche im Endteil kugelförmig abgeschlossen ist. Innerhalb der oben erwähnten Hülle 313 sind an der Endseite ein Dichtelement 314 und O-Ringe 315 vorgesehen, die das oben erwähnte Antriebsübertragungsteil 312 halten. Der Raum innerhalb des Endteils der Hülle 113, der durch das Dichtelement 314 und die O-Ringe 315 dicht gegenüber der oben erwähnten Hülle 313 abgedichtet ist, ist mit einem akustischen Medium 316 gefüllt.
Das oben erwähnte Antriebsübertragungsteil 312 erstreckt sich am hinteren Endteil aus dem hinteren Endteil der oben erwähnten Hülle 313 heraus und ist über ein Verbindungsteil 317 mit einem Schrittmotor 318 verbunden. Dieser Schrittmotor 318 ist mit einer Codiereinrichtung 319 kombiniert, die die Drehposition dieses Schrittmotors erfaßt, und sie sind innerhalb einer Drehbewegungsteilhülle 320 enthalten und werden darin gehalten.
Die oben erwähnte Drehbewegungsteilhülle 320 ist an einem Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteil 321 befestigt, welches an ein Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteil 322 geschraubt ist, das aus einer Kugelumlaufspindel besteht. Das oben erwähnte Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteil 322 ist mit einem Antriebsteil eines Schrittmotors 323 verbunden, um mittels dieses Schrittmotors 323 gedreht zu werden. Der oben erwähnte Schrittmotor 323 ist mit einer Codiereinrichtung 324 kombiniert, die die Drehposition dieses Schrittmotors 323 erfaßt.
Das oben erwähnte Verbindungsteil 317, der Schrittmotor 318, die Codiereinrichtung 319, die Drehbewegungsteilhülle 320, das Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteil 321, das Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteil 322, der Schrittmotor 323 und die Codiereinrichtung 324 sind in der Hülle 325 eingeschlossen, an der das hintere Endteil der oben erwähnten Hülle 313 befestigt ist. Der oben erwähnte Schrittmotor 323 ist an der oben erwähnten Hülle 325 befestigt.
Wie dies in Fig. 31 dargestellt ist, weist das Ultraschallwellenmeßsondensteuerungssystem eine Steuerungsschaltung 330, die die Drehung, das Vorrücken und Rückziehen des Ultraschallwellenoszillators 311 steuert, einen Taktoszillator 331, bei dem ein Startsignal str des Ultraschallwellenoszillators 311 eingegeben wird und bei dem ein Takt clc ausgegeben wird, und eine Verzögerungsschaltung 323 auf, bei der der Takt dc vom oben erwähnten Taktoszillator 331 eingegeben und die ein Signal DLY, das durch Verzögerung dieses Taktes dc um eine viertel Periode T erhalten wird, ausgibt.
Der oben erwähnte Takt dc und das Signal DLY werden als Zweiphasenantriebssignale über einen schaltenden Schalter 333 in die Schrittmotoren 318 und 323 eingegeben, der mittels eines Steuersignals J von der oben erwähnten Steuerungsschaltung 330 gesteuert wird, um den Zustand, in dem der Takt dc eine Phase A aufweist und das Signal DLY eine Phase B aufweist, in den Zustand, in dem der Takt clc
eine Phase B aufweist und das Signal DLY eine Phase A aufweist, gegeneinander umschaltet.
Die Phase A des Ausgangssignals C der Codiereinrichtung 319, die mit dem oben erwähnten Schrittmotor 318 verbunden ist, und die Phase Z des Ausgangssignals Z, das bei jeder Drehung ausgegeben wird, werden in die oben erwähnte Steuerungsschaltung 330 eingegeben. Auf die gleiche Weise werden die Phase A des Ausgangssignals G und die Phase Z des Ausgangssignals H der mit dem oben erwähnten Schrittmotor 323 verbundenen Codiereinrichtung 324 in die oben erwähnte Steuerungsschaltung 330 eingegeben.
Selbst wenn ein spiralförmiges Abtasten mit einer solchen dreidimensionalen Ultraschallwellendiagnosevorrichtung ausgeführt wird, ist sie jedoch beschränkt auf die Zeit des Abtastens, in der ein dreidimensional, abgetastetes Ultraschallwellenbild beobachtet werden kann. Um unter Verwendung eines Computers oder dergleichen Bilder genau dreidimensional anhand des Ultraschallwellenbildes, das durch dreidimensionales Abtasten erhalten wird, aufzuarbeiten, ist es notwendig, die Bilder in regelmäßigen Abständen in irgendwelchen Bildaufzeichnungsmitteln einmal aufzuzeichnen.
Um Bildspeicher innerhalb des Ultraschallwellendiagnosevorrichtungsgehäuses vorzusehen, wie sie für das dreidimensionale Abtasten erforderlich sind, z. B., um 200 Lagen eines Ultraschallwellenbildes, welches aus 512 x 512 x 8 Bits gebildet ist, aufzuzeichnen, ist eine Aufzeichnungskapazität von 40 Mbits notwendig. Um einen solchen Umfang von Bildspeichern zur Verfügung zustellen, sind eine Menge teurer Speicher erforderlich, das Gehäuse der Ultraschallwellendiagnosevorrichtung muß groß sein, der Stromverbrauch ist groß und die Wärmeerzeugung ist groß.
Es ist ebenfalls unmöglich eine Vielzahl von Bildern von Krankheitsbeispielen dauerhaft zu speichern.
Um weiterhin die Einführbarkeit der oben erwähnten Ultraschallwellenmeßsonde in eine Körperhöhle hinein zu verbessern, ist es wünschenswert, daß der Außendurchmesser der Meßprobe klein ist. Z. B. ist in der Veröffentlichung der japanischen Gebrauchsmusteranmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 141421/1990 eine Ultraschallwellenmeßsonde offenbart, bei der ein Element (Gehäuse), das eine Ultraschallwellenoszillatoreinheit hält, angrenzend an die Hülleninnenseitendurchmesseroberfäche verschiebbar gelagert, um den Außendurchmesser der Meßsonde klein zu halten.
Bei der oben beschriebenen Ultraschallwellenmeßsonde, bei der das Gehäuse, das die Ultraschallwellenoszillatoreinheit hält, an die Innenumfangsfläche der Hülle angrenzend angeordnet ist, um den Außendurchmesser der Meßsonde klein zu halten, treten jedoch im Fall eines Aufbaus, bei dem ein ultraschallwellenübertragendes Medium zum Übertragen von Ultraschallwellen dicht innerhalb der Hülle eingeschlossen ist, solche Nachteile auf, daß das oben erwähnte Gehäuse gleichzeitig als Kolben wirkt, wobei das ultraschallwellenübertragende Medium zwischen dem Meßsondenende und dem oben erwähnten Gehäuse die Bewegung in der Längsrichtung des oben erwähnten Gehäuses stört und die lineare Abtastbarkeit wird unterbunden.
In dem Fall, bei dem das Ende der Ultraschallwellenmeßsonde beim Aufbau geöffnet ist, können die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden, aber bei der am Ende geöffneten Ultraschallmeßsonde treten solche Bedenken auf, daß eine Körperflüssigkeit ins Meßsondeninnere eindringt, die Sterilisierbarkeit gestört wird und ein solcher Meßsondeninnenaufbau, wie die Ultraschallwellenoszillatoreinheit, mit dem lebenden Körper in Berührung kommt, wobei die elektrische Isolierung verringert wird.
Das Ultraschallmeßsondenabtastsystem weist jetzt ein elektronisches Abtastsystem und ein mechanisches Abtastsystem auf. Die Ultraschallwellenstrahlabtastungsform kann in ein digitales System und ein lineares System unterteilt werden.
Fig. 32(a) zeigt eine Ultraschallwellenmeßsonde A mit einem Radialsystem und Fig. 32(b) zeigt eine Ultraschallwellenmeßsonde B mit einem Linearsystem. In den Figuren stellt das Bezugszeichen 407 einen Ultraschallwellenoszillator und 406 eine Hülle dar.
Es sei angemerkt, daß eine Ultraschallwellenmeßsonde eines mechanischen, linearen Abtastsystems z. B. in der Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 302836/1988 offenbart ist.
Der Aufbau einer herkömmliche, mechanischen Linearabtastsystemultraschallwellenmeßsondenvorrichtung wird unter Bezugnahme auf Fig. 33 erläutert.
Diese Ultraschallwellenmeßsondenvorrichtung weist eine Ultraschallwellenmeßsonde 402, die in einen menschlichen Körper 401 eingeführt wird, ein Antriebsteil 403, das die Ultraschallwellenmeßsonde 402 Ultraschallwellen abtasten läßt, eine Ultraschallwellenbeobachtungseinrichtung 404, die aus einem empfangenen Signal ein Bildsignal aufbaut, und einen Fernsehmonitor 405 auf, der ein Bild darstellt.
Bei der oben erwähnten Ultraschallwellenmeßsonde 402 stellt das Bezugszeichen 406 eine lange, flexible Hülle dar, die in sich in der Nähe des Endes einen Ultraschallwellen oszillator 407 hin- und herbewegbar enthält. Eine flexible Welle 408 innerhalb dieser Hülle 406 überträgt eine Hin- und Herbewegung, die durch das oben erwähnte Antriebsteil 403 erzeugt wird, auf den oben erwähnten Ultraschallwellenoszillator 407, um diesen Ultraschallwellenoszillator 407 zum linearen Abtasten von Ultraschallwellenstrahlen hin- und herzubewegen.
Innerhalb des oben erwähnten Antriebsteils 403 wird mittels eines Umwandlungsmechanismus 410 die Drehbewegung eines Motors 409 in eine Hin- und Herbewegung umgewandelt und diese Hin- und Herbewegung wird auf die oben erwähnte, flexible Welle 408 übertragen. Es sei angemerkt, daß eine Codiereinrichtung 411 die Drehwinkelversetzung des Motors 409 erfaßt und auf der Basis des erfaßten Ergebnisses die Umkehrung der Drehrichtung steuert, die Drehung des Motors 4D9 steuert und die Turbulenz eines Bilds 405a, die durch die Rotationsdispersion des Motors 409 verursacht wird, körrigiert.
Im Falle einer Diagnose wird die oben erwähnte Ultraschallwellenmeßsonde 402 in eine Objektposition 412 innerhalb des menschlichen Körpers 401 eingeführt (z. B. einen ganzen Gallenkanal) . Wenn der oben erwähnte Ultraschallwellenoszillator 407 durch das Antriebsteil 403 hin- und herbewegt wird, wird ein Ultraschallwellenstrahl, der durch diesen Ultraschallwellenoszillator 407 gesendet und empfangen wird, linear abgetastet, um ein empfangenes Signal zu erhalten. Dieses empfangene Signal wird zum Ultraschallwellenbeobachtungsmittel 404 übertragen und wird in ein Bildsignal umgewandelt.
Dann wird dieses Bildsignal zum Femsehmonitor 405 übertragen und ein Ultraschallwellenquerschnittsbild der Position, bei der der Ultraschallwellenstrahl abgetastet wurde, wird dargestellt, wie dies in Fig. 34(a) dargestellt ist.
In Fig. 35 sind die durch das Antriebsteil 403 erzeugte Hin- und Herbewegung und die Hin- und Herbewegung des Ultraschallwellenoszillators 407, der durch die flexible Welle 408 hin- und her bewegt wird, längs eines Zeitverlaufs dargestellt.
Da sich die oben erwähnte, flexible Welle 408 unvermeidlich streckt und zusammenzieht, zieht sie sich während der Hübe (a) bis (c) zusammen, während derer das Antriebsteil 403 den Ultraschallwellenoszillator 407 schiebt, aber sie dehnt sich während der Hübe (e) bis (g) aus, während derer der oben erwähnte Ultraschallwellenoszillator 407 gezogen wird.
Daher hält der oben erwähnte Ultraschallwellenoszillator 407 während der Hübe (d) und (h) für eine Weile an, wenn das Schieben / Ziehen umgekehrt wird, obwohl sich das oben erwähnte Antriebsteil 403 bewegt.
Da jedoch beim Ultraschallwellenbeobachtungsmittel 404 ein Bildsignal aufgebaut wird, das durch das Signal von der Codiereinrichtung 411 mit der Drehversetzung des Motors 409 des Antriebsteils 403 synchronisiert wird, werden Bildverzerrungen in dem Teil erzeugt, in dem der oben erwähnte Ultraschallwellenoszillator 407 in dem Ultraschallwellenquerschnittsbild, das am Monitor 405 dargestellt wird, anhält, d. h., bei beiden Endteilen des Bildes 405 a, wie dies in Fig. 34(b) dargestellt ist.
Daher traten bei der herkömmlichen Ultraschallwellenmeßsondenvorrichtung solche Probleme auf, daß keine glaubwürdigen Ultraschallwellenquerschnittsbilder erhalten werden und daß die Diagnose im großen und ganzen verhindert wird.
Als Gegenmaßnahme hierzu, könnte die Bewegungsversetzung des Ultraschallwellenoszillators 407 direkt im Endteil der oben erwähnten Ultraschallwellenmeßsonde 402 erfaßt werden, aber es ist technisch unmöglich, die Codiereinrichtung so klein zu machen, daß sie innerhalb des kleinen Durchmessers der Ultraschallwellenmeßsonde 402 montiert werden kann.
Es wurde ebenfalls ein Weg erwägt, das Bildsignal vom Ultraschallwellenbeobachtungsmittel 404 zum Femsehmonitor 405 zu übertragen, wobei die Signale in beiden Endteilen des Bilds 405a weggeschnitten werden, aber es entstehen dadurch Probleme, daß die Position der Bildinhalte während des Hinwegs und des Rückwegs des Abtastens verschieden sind, und, wie dies in den Fig. 36(a) und (b) dargestellt ist, das Bild 405a mit der Hin- und Herbewegung des Ultraschallwellenoszillators 407 nach links und rechts hin und her zu schwanken scheint.
Folglich können bei der herkömmlichen Technik die Bildverzerrungen an beiden Endteilen des Bildes 405a nicht effektiv beseitigt werden und die Nachteile der Diagnose können nicht gelöst werden.
In JP-A-2-265536/1990 wird eine Ultraschallmeßsonde mit einem drehbaren und zurückziehbaren Ultraschallwellensendeund Ultraschallwellenempfangsteil offenbart, die dadurch gekennzeichnet ist, daß es ein erstes Antriebsmittel zum drehbaren Bewegen des ultraschallwellensendenden- und wellenempfangenden Teils, ein zweites Antriebsmittel zum zurückschiebbaren Bewegen des Ultraschallwellensende- und Wellenempfangsteils, und Steuermittel zum synchronisierten Steuern des ersten Antriebsmittels und des zweiten Antriebsmittels aufweist.
In JP-A-2-265537/1990 wird eine Ultraschallwellenbeobachtungsvorrichtung zum Ausführen einer Bestrahlung eines Subjekts offenbart, um eine Ultraschallabtastfläche mittels einer Vielzahl von Abtastsystemen auszubilden, um innere Umstände zu beobachten, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aufweist: Mittel zum Anzeigen einer Abtastposition in Abhängigkeit von einem der Abtastsysteme, auf einem Ultraschalltomographiebild, welches durch Abtasten mittels des anderen Abtastsystems erhalten wird, und Mittel zum Bewegen einer Abtastfläche in Abhängigkeit des einen Abtastsystems zur dargestellten Abtastposition.
In JP-A-2-2271844/1990 wird eine Ultraschalldiagnosevorrichtung offenbart, die ein Ultraschallsende- und empfangsteil aufweist, welches einziehbar und drehbar ist, und welches in ein Subjekt eingeführt wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie Antriebsmittel zum Bewirken, daß das Ultraschallsende- und empfangsteil eine gleichzeitige Einziehbewegung und Drehbewegung ausführt, Zuordnungsmittel zum Zuordnen einer Position eines Abtastquerschnitts, welcher ein tomographisches Bild erhalten kann, und ein Signalextrahiermittel zum Extrahieren nur eines Empfangssignals von dem Ultraschallsende- und Empfangsteil in einem Querschnitt aufweist, welcher durch das Zuordungnungsmittel zugeordnet ist.

AUFGABEN UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Ultraschallwellendiagnosevorrichtung vorzusehen, bei der Querschnittsbilder in regelmäßigen Abständen automatisch aufgenommen und exakt aufgearbeitet werden können, so daß sie dreidimensionale Bilder sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ultraschallwellenmeßsonde vorzusehen, bei der die Bewegung in lineare Richtung eines Gehäuses, welches eine Ultraschallwellenoszillatoreinheit hält, ruckfrei ausgeführt werden kann und die Abtastbarkeit verbessert werden kann.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Ultraschallwellendiagnosevorrichtung vorzusehen, bei der Bildverzerrungen durch ein einfaches und effektives Verfahren beseitigt werden.
Die Erfindung löst diese Aufgaben durch das Vorsehen einer Vorrichtung, wie sie in Anspruch 1 beschrieben ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Figuren 1 bis 7 betreffen das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Ultraschallwellenmeßsondenantriebsteils darstellt. Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Aussehen eines Photounterbrechers darstellt. Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das ein Ultraschallwellenmeßsondensteuerungssystem darstellt. Fig. 4 ist eine Erläuterungsdarstellung zum Erläutern der Eingangs- und Ausgangssignale eines Mikrocomputers. Fig. 5 ist ein Zeitablaufdiagramm, das den Zeitablauf von Eingangs- und Ausgangssignalen des Mikrocomputers darstellt. Fig. 6 ist ein Zeitablaufdiagramm, das den Zeitablauf von Eingangs- und Ausgangssignale eines Mikrocomputers der ersten Modifikation darstellt. Fig. 7 ist eine Erläuterungsansicht zum Erläutern der Eingans- und Ausgangssignale eines Mikrocomputers der zweiten Modifikation. Die Fig. 9 und 10 betreffen das zweite Ausführungsbeispiel Fig. 9 ist eine Erscheinungsansicht, die einen schematischen Aufbau einer Ultraschallwellendiagnosevorrichtung darstellt. Fig. 10 ist eine Erläuterungsdarstellung zum Erläutern einer Anzeigelampe, die am vorderen Bedienpult einer dreidimensionalen Abtastvorrichtung befestigt ist. Die Fig. 11 bis 16 etreffen das dritte Ausführungsbeispiel Fig. 11 ist eine schematische Aufbaudarstellung eines Ultraschallwellenmeßsondenabtastantriebsystems. Fig. 12 ist eine Erläuterungsansicht, die den Aufbau eines Ultraschallwellenmeßsondenwellenverbindungsteils darstellt. Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht in axiale Richtung der Hülle der Ultraschallwellenmeßsonde. Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht in der Richtung, die unter rechtem Winkel die Hüllenachse einer Ultraschallwellenmeßsonde durchschneidet. Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht in die Richtung, die unter rechtem Winkel die Hüllenachse einer Ultraschallwellenmeßsonde der ersten Modifikation durchschneidet. Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht in eine Richtung, die unter rechtem Winkel die Hüllenachse einer Ultraschallwellenmeßsonde der zweiten Modifikation durchschneidet. Die Figuren 17 bis 20 betreffen das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 17 ist eine schematische Übersichtsdarstellung einer Ultraschallwellendiagnosevorrichtung. Fig. 18 ist eine Längsquerschnittsansicht des Endteils einer Ultraschallwellenmeßsonde. Fig. 19 zeigt eine Längsquerschnittsansicht, die den Betrieb der Ultraschallwellenmeßsonde während einer Zeitabfolge darstellt. Fig. 20 zeigt Diagramme, die die Änderungen von mehreren Echos, die durch ein Ultraschallwellenbeobachtungsmittel beobachtet werden, darstellen. Die Figuren 21 und 22 betreffen das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 21 ist eine Längsquerschnittsansicht des Endteils der Ultraschallwellenmeßsonde, die der in Fig. 18 entspricht. Fig. 22 ist ein Diagramm, das die Anderung des Mehrfachechos, das dem in Fig. 20(b) entspricht, darstellt. Fig. 23 betrifft das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ist eine Längsquerschnittsansicht des Endteils der Ultraschallwellenmeßsonde, die der in Fig. 18 entspricht Jede der Figuren 24 und 25 ist eine schematische Ansicht eines wesentlichen Teils einer Ultraschallwellendiagnosevorrichtung in einer anderen Erscheinungsform. Fig. 26 ist eine schematische Ansicht einer Erscheinungsform der Ultraschallwellenmeßsonde gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie zusammen mit einer Kauterisations-Lasersonde verwendet wird. Fig. 27 ist eine Längsquerschnittsansicht des Endteils der Ultraschallwellenmeßsonde in Fig. 26. Fig. 28 ist eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils einer Ultraschallwellendiagnosevorrichtung in einer weiteren Erscheinungsform. Die Figuren 29 bis 36 betreffen Beispiele des Standes der Technik. Fig. 29 ist eine Erläuterungsansicht zum Erläutern eines Abtastsystems eines Beispiels des Stands der Technik zum Erhalten eines radialen Bildes und eines linearen Bildes. Fig. 30 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Ultraschallwellenmeßsondenantriebsteils darstellt. Fig. 31 ist ein Blockdiagramm, das ein Ultraschallwellenmeßsondensteuerungs system darstellt. Fig. 32 ist eine erläuternde Darstellung, die Querschnitte von einem Ultraschallwellenmeßsondenabtastsystem darstellt.
Fig. 33 ist ein Aufbaudiagramm, das den allgemeinen Aufbau einer Ultraschallwellendiagnosevorrichtung darstellt. Fig. 34 zeigt erläuternde Darstellungen, die Ultraschallwellenquerschnittsbilder zeigen. Fig. 35 ist ein Erläuterungsdiagramm, das eine Zeitabfolge einer Ultraschallwellen meßsonde darstellt. Fig. 36 ist eine Erläuterungsansicht, die ein Ultraschallwellenquerschnittsbild darstellt während es von rechts nach links bewegt wird.

BESTE WEISE, UM DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN

Der Aufbau eines Antriebssystems einer Ultraschallwellendiagnosevorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 erläutert werden.
Wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, ist bei einer Ultraschallwellenmeßsonde 11 einer Ultraschallwellendiagnosevorrichtung, deren äußerer Durchmesser klein gehalten ist, um die Einführbarkeit in eine menschliche Körperhöhle zu verbessern, wie dies z. B. in der Veröffentlichung der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungschrift Nr. 141421/1990 erwähnt ist, und die weiterhin ein Ultraschallwellenoszillatoreinheitshalteelement (Gehäuse) aufweist, das angrenzend an die Innendurchmesserfläche einer Hülle verschiebbar gelagert ist, ein Ultraschallwellenoszillator 12, der ein Ultraschallwellensende- und empfangsteil ist, mit einem wellenähnlichen Antriebsübertragungsteil 13 verbunden, wobei diese innerhalb der Hülle 14 enthalten sind, die an ihrem Endteil kugelförmig geschlossen ist. Die oben erwähnte Hülle 14 weist innerhalb ihrer Endseite ein Dichtelement 15 und
O-Ringe 15b auf, die das oben erwähnte Antriebsübertragungsteil 13 halten. Der Raum innerhalb des Endteus der Hülle 14 ist durch die oben erwähnte Hülle 14, das Dichtelement isa und die O-Ringe 15b dicht geschlossen und mit einem akustischen Medium 16 aufgefüllt. Es sei erwähnt, daß das oben erwähnte Antriebsübertragungsteil 13 und die Hülle 14 flexibel sein können.
Am hinteren Endteil erstreckt sich das oben erwähnte Antriebsübertragungsteil 13 aus dem hinteren Endteil der oben erwähnten Hülle 14 hinaus und ist über ein Verbindungsteil 17 mit einem Gleichstrommotor 18 verbunden.
Dieser Gleichstrommotor 18 ist mechanisch mit einer Cödiereinrichtung 19 verbunden, die die Drehposition des Gleichstrommotors 18 erfaßt, und diese sind innerhalb einer Drehbewegungsteilhülle 20 enthalten und in dieser gelagert. Der Ultraschallwellenoszillator 12 wird durch den Gleichstrommotor 18 über das Antriebsübertragungsteil 13 gedreht und angetrieben, so daß die Drehbewegung des Gleichstrommotors 18 zur Codiereinrichtung 19 übertragen werden kann. Es sei angemerkt, daß ein Schrittmotor anstelle des Gleichstrommotors 18 verwendet werden kann.
Die oben erwähnte Drehbewegungsteilhülle 20 ist an einem Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteil 21 befestigt, welches an ein Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsteil 22 geschraubt ist, das aus einer Kugelumlaufspindel besteht und eine Lichtabschirmplatte 27 aufweist. Das oben erwähnte Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteil 22 ist mit einem Antriebsteil eines Schrittmotors 23 verbunden, um durch diesen Schrittmotor 23 gedreht zu werden.
Das oben erwähnte Verbindungsteil 17, der Gleichstrommotor 18, die Codiereinrichtung 19, die Drehbewegungsteilhülle 20, das Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteil 21, das Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteil 22 und der Schrittmotor 23 sind durch die Hülle 25 eingeschlossen, an der das hintere Ende der oben erwähnten Hülle 14 befestigt ist. Der oben erwähnte Schrittmotor 23 ist ebenfalls an der oben erwähnten Hülle 25 befestigt, an der weiterhin Photounterbrecher 26, die die Bewegung des oben erwähnten Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteils 21 erfassen, in den Positionen befestigt sind, die den beiden Enden des Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteils 22 entsprechen.
Wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, stehen sich bei diesem Photounterbrecher 26 ein lichtemittierendes Teil 28a und ein lichtempfangendes Teil 28b einander mit einem Spalt zwischen diesen gegenüber. Normalerweise wird durch die Lichtemission einer Leuchtdiode innerhalb dieses lichtemittierenden Teils 28a ein Fototransistor innerhalb des lichtempfangenden Teils 28b leitend. Wenn die oben erwähnte Lichtabschirmplatte 27 in den Spalt zwischen dem lichtemittierenden Teil 28a und dem lichtempfangenden Teil 28b eintritt, wird die Lichtemission der Leuchtdiode innerhalb des lichtemittierenden Teils 28a unterbrochen und der Fototransistor wird nichtleitend.
Wenn sich z. B. das oben erwähnte Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteil 21 vorwärts bewegt und die oben erwähnte Lichtabschirmplatte 27, die an dem oben erwähnten Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteil 21 befestigt ist, in den Spalt des Photounterbrechers 26 eintritt, wird daher der Fototransistor, der durch das lichtempfangende Teil 28b des Photounterbrechers 26 leitend war, nichtleitend, so daß erfaßt werden kann, daß das Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteil 21 am vorderen Endteil des Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteils 22 angekommen ist.
Das soll heißen, daß durch Überwachung des leitenden/nichtleitenden Zustands des Fototransistors des Lichtempfangsteils 28b des Photounterbrechers 26 die Bewegung des Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteils 21 zum vorderen Endteil und hinteren Endteil des Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteils 22 erfaßt werden kann.
Der Aufbau des Steuerungssystems der Ultraschallwellendiagnosevorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels soll im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 5 erläutert werden.
Wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, weist die Ultraschallwellendiagnosevorrichtung ein Antriebssteuerungsteil 38 und ein Bildaufzeichnungssteuerungsteil 39 auf. Dieses Antriebssteuerungsteil 38 weist eine Steuerungsschaltung 32, die die Drehung, das Vorrücken und das Einziehen des Ultraschallwellenoszillators 12 steuert, eine Gleichstromquelle 29, die den Gleichstrommotor 18 elektrische Leistung zuführt, und eine Gleichstrommotorsteuerungsschaltung 30 auf, die ein Steuerungssignal von der oben erwähnten Steuerungsschaltung 32 eingibt und den Gleichstrommotor 18 dadurch steuert, daß die Spannung der oben erwähnten Gleichstromquelle 29 gesteuert wird.
Da die Phase A des Signals C, das durch die oben erwähnte Codiereinrichtung 19 ausgegeben wird, in diese Gleichstrommotorsteuerungsschaltung 30 eingegeben wird und die Periode der Phase A des Signals C in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit des Gleichstrommotors 18 variiert, kann durch Steuerung der Motorantriebsspannung in Abhängigkeit von der Periodenänderung der Phase A des Signals C die Drehung des Gleichstrommotors 18 immer konstant gehalten werden.
Ebenso wird die Phase A des Signals C, das durch die oben erwähnte Codiereinrichtung 19 ausgegeben wird, gleichzeitig in die oben erwähnte Steuerungsschaltung 32 eingegeben und diese Steuerungsschaltung 32 dividiert die Frequenz der Phase A des Signals C und erzeugt die Steuerungssignale A und B für den Schrittmotor 23.
Weiterhin werden in diese Steuerungsschaltung 32 Positionserfassungssignale K und L des Photounterbrechers 26 eingegeben. Durch Umkehren der Drehung des Schrittmotors 23 durch Invertieren der Phasen der Steuerungssignale A und B des Schrittmotors 23, wird das Vorrücken und das Zurückziehen des oben erwähnten Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteils 21 gegeneinander umgeschaltet.
Ein Synchronisierungssignal M von dieser Steuerungsschaltung 32 wird in eine Aufzeichnungssteuerungsvorrichtung 34 ausgegeben, die z. B. einen Heimcomputer aufweist. Diese Aufzeichnungssteuerungsvorrichtung 34 ist mit einer solchen zusätzlichen Speichervorrichtung 35 verbunden, die Bilder aufzeichnen kann, wie z. B. eine Foto-CD, über eine solche Universalschnittstelle, wie z. B. eine RS-232C oder GP-IB, so daß diese zusätzliche Speichervorrichtung 35 gesteuert werden kann.
Diese mit den Synchronisierungssignal M synchronisierte Aufzeichnungssteuerungsvorrichtung 34 kann über eine Schnittstelle einen Aufzeichnungsbefehl an die zusätzliche Speichervorrichtung oder Aufzeichungsvorrichtung 35 senden.
Indem man hier z. B. eine Kugelumlaufspindel mit einem Rasterabstand von 1 mm als das Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteil 22 verwendet, gibt die Steuerungsschaltung 32 als Reaktion auf die Drehung der Kugelumlaufspindel (d. h. die Drehung des Schrittmotors) das Synchronisierungssignal M an die Aufzeichnungssteuerungsvorrichtung 34 aus. Das bedeutet z.
B. Ultraschallwellenbilder im Abstand von 1 mm durch Ausgeben des Signals einmal pro Drehung oder in Abständen von 2 mm durch Ausgeben des Signals einmal pro 2 Drehungen, die dann durch die zusätzliche Aufzeichnungsvorrichtung 35 aufgenommen werden können.
Die oben erwähnte, zusätzliche Speichervorrichtung 35 ist mit einer Anzeigevorrichtung 36 verbunden, die ein Bild anzeigen kann, das in die zusätzliche Speichervorrichtung 35 geschrieben wird oder aus dieser gelesen wird.
Wie dies in Fig. 4 gezeigt wird, ist das Schaltungsteil, das das Synchronisierungssignal M innerhalb der oben erwähnten Steuerungsschaltung 32 erzeugt, z. B. ein Mikrocomputer 41.
In diesen Mikrocomputer 41 wird die Phase A des Signals C, das von der Codiereinrichtung 19 ausgegeben wird, eingegeben, welche er zählt und wobei er die Steuerungs signale A und B des Schrittmotors 23 ausgibt und empfängt die durch den Photounterbrecher 26 ausgegebenen Signale K und L. Wann immer diese Signale K und L erfaßt werden, werden die Phasen der Steuerungssignale A und B invertiert und wenn die Drehung des Schrittmotors 23 umgekehrt wird, wird das Vorrücken und das Zurückziehen des Ultraschallwellenoszillators 11 wechselseitig umgeschaltet.
Weiterhin erzeugt der Mikrocomputer 41 das Synchronisierungssignal M, das an die Aufzeichnungssteuerungsvorrichtung 34 ausgegeben und mit der Phase A des Signals C und den Signalen K und L synchronisiert wird.
Die Zeitverläufe dieser Phase A des Signals C, der Signale K und L und des Synchronisierungssignals M sind in Fig. 5 dargestellt.
Wie dies in Fig. 5(A) dargestellt ist, zählt der Mikrocomputer 41 die Phase A des Signals C und gibt die Steuerungssignale A und B aus, gibt das Signal K aus, wenn das Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteil 21 das Ende des Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteils 22 erreicht, und gibt das Signal L aus, wenn das Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteil 21 das hintere Ende des Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteils 22 erreicht. Wenn das Signal K oder L erfaßt wird, invertiert der Mikrocomputer 41 ebenfalls die Phasen der Steuerungssignale A und B. Wie dies durch die gestrichelte Linie in Fig. 5(B) dargestellt ist, gibt der Mikrocomputer 41 weiterhin am Anfang und am Ende des linearen Abtastens das Synchronisierungssignal M nicht aus.
Der Betrieb der so aufgebauten Ultraschallwellendiagnose vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels soll erläutert werden.
Wenn erfaßt wird, daß das Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsübertragungsteil 21 zu einem der Endteile des Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteils 22 bewegt wurde, dann senden die Photounterbrecher 26, die an den Positionen, die den Enden des Vorwärts- und Rückwärtsmechanismusteils 22 entsprechen, befestigt sind, das Signal L oder K an den Mikrocomputer 41, der die Phasen der Steuerungssignale A und B invertiert, wenn das Signal K oder L vorhanden ist. Folglich wird die Drehung des Schrittmotors 23, der durch die Steuerungssignale A oder B gesteuert wird, umgekehrt und das Vorrücken und Einziehen des Ultraschallwellenoszillators 12 wird gesteuert.
Da andererseits der Mikrocomputer 41 das Synchronisierungssignal M am Anfang und am Ende des linearen Abtastens nicht ausgibt, hält die mit diesem Synchronisierungssignal M synchronisierte Aufzeichnungssteuerungsvorrichtung 34 während dieser Zeitdauer das Übertragen eines Aufzeichnungsbefehls über die Schnittstelle an die zusätzliche Speichervorrichtung 35 an.
Fall z. B. der lineare Abtastbereich ungefähr 30 mm beträgt, wird daher die Ausgabe des Synchronisierungssignals M in einem Bereich von 5 mm an jedem Ende des linearen Abtastens angehalten. Wenn der Aufzeichnungsbereich bei der zusätzlichen Aufzeichnungsvorrichtung ungefähr 20 mm lang ist, ist es möglich, Ultraschallwellenbilder in regelmäßigen Abständen aufzuzeichnen, ohne durch die Ausdehnung und das Zusammenziehen des Antriebsübertragungsteils 13 beeinflußt zu werden.
Da gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Ultraschallwellenbilder, die in den Abständen zwischen dem Anfang und dem Ende des linearen Abtastens unregelmäßig sind, durch die zusätzliche Aufzeichnungsvorrichtung 25 nicht aufgezeichnet werden, können folglich durch die zusätzliche Aufzeichnungsvorrichtung 35 nur Ultraschallwellenbilder aufgezeichnet werden, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.
Es sei angemerkt, daß der Zeitablauf der Eingangs- und Ausgangssignale des Mikrocomputers 31 dem in Fig. 5 entspricht, er ist aber nicht auf diesen beschränkt, sondern kann z. B. wie ein in Fig. 6 dargestelltes Zeitablaufdiagramm sein.
D. h., nur der Zeitverlauf des durch den Mikrocomputer 41 erzeugten Synchronisierungssignals M von Fig. 5 ist verschieden, aber der Zeitablauf der anderen Signale ist der gleiche wie in Fig. 5 und soll daher hier nicht erläutert werden.
Wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, heißt das, daß der Mikrocomputer 41a (siehe Fig. 4) der ersten Modifikation während der Zeitdauer von der Erfassung des Positionserfassungssignals K des Photounterbrechers 26 bis zur Erfassung des Positionserfassungssignals L ein Synchronisierungssignal M ausgibt (während der Zeitdauer, während der der Ultraschallwellenoszillator 21 in die Richtung weg vom Ende vorrückt), gibt aber während der Zeitdauer von der Erfassung des Signals L bis zur Erfassung des Signals K kein Synchronisierungssignal M aus (während der Zeitdauer, während der der Ultraschallwellenoszillator 12 in Richtung des Endes vorrückt).
Bei der mit einem solchen Mikrocomputer 41a der ersten Modifikation ausgestatteten Ultraschallwellendiagnosevorrichtung werden nur in dem Falle Ultraschallwellenbilder in der zusätzlichen Aufzeichnungsvorrichtung 35 aufgezeichnet, in dem der Ultraschallwellenoszillator 12 in Richtung weg vom Ende vorrückt, so daß von der zusätzlichen Aufzeichnungsvorrichtung 35 daher nur Ultraschallwellenbilder aus der Richtung von der Endseite aufgezeichnet werden. Daher ist die Richtung, in der die Bilder angeordnet sind, nicht unbekannt und es ist möglich das dreidimensionale Bild zu verarbeiten.
Es sei angemerkt, daß nur während der Zeitdauer, während der der Ultraschallwellenoszillator 12 in Richtung des Endes vorrückt, in der zusätzlichen Aufzeichnungsvorrichtung 35 Ultraschallwellenbilder aufgezeichnet werden können.
Weiterhin ist bei dem in Fig. 7 gezeigten Mikrocomputer 41b der zweiten Modifikation nur ein Teil der Signale, die in den Mikrocomputer 41 eingegeben werden, von denen in Fig. 4 dargestellten verschieden.
D. h., ein Linearabtaststoppschalter 42 ist mit einem Mikrocomputer 41b verbunden, so daß in dem Fall, in dem dieser Linearabtaststoppschalter 42 angeschaltet ist, die Steuerungssignale A und B und das Synchronisierungssignal M ausgegeben werden, aber in dem Fall, in dem dieser Linearabtaststoppschalter 42 ausgeschaltet ist, die Steuerungssignale A und B und das Synchronisierungssignal M angehalten werden.
Falls das lineare Abtasten angehalten wird und das Ultraschallwellenbild des gleichen Querschnitts zu sehen ist, wird daher durch Ausschalten des Linearabtaststoppschalters 42 dieses Bild nicht in der zusätzlichen Aufzeichnungsvorrichtung aufgezeichnet und daher wird der Aufzeichnungsbereich der zusätzlichen Aufzeichnungsvorrichtung nicht nutzlos verbraucht.
Es sei angemerkt, daß der Schaltungsteil, der das Synchronisierungssignal innerhalb der Steuerungsschaltung 32 erzeugt, aus dem Mikrocomputer 41 oder den Mikrocomputern 41a und 41b gebildet wird, aber ohne auf dies beschränkt zu sein z. B. durch eine PLD- oder ein TTL-Schaltung gebildet werden kann.
Das zweite Ausführungsbeispiel soll im folgenden erklärt werden.
Wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, weist die Ultraschallwellendiagnosevorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels eine Antriebssteuerungsvorrichtung 53, eine Bildaufzeichnungssteuerungsvorrichtung 54, die eine herkömmliche Modus- B-Anzeigeultraschallwellendiagnosevorrichtung darstellt, und eine dreidimensionale Abtastvorrichtung 55 auf, die ein dreidimensionales Abtaststeuerungsteil und ein dreidimensionales Abtastantriebsteil, die nicht dargestellt sind, aufweist.
Wie dies in Fig. 10 dargestellt ist, sind ebenfalls Anzeigelampen 57a und 57b auf einem vorderen Bedienpult 56 der dreidimensionalen Abtastvorrichtung 55 vorgesehen. Falls sich der Ultraschallwellenoszillator 12 beim linearen Abtasten vorwärts- und rückwärts bewegt, wird während der Zeitdauer, während der der Ultraschallwellenoszillator 12 (siehe Fig. 1) in Richtung des Endteils vorrückt, die Anzeigelampe 57a leuchten, während die Anzeigelampe 57b aus ist. Andererseits wird während der Zeitdauer, während der der Ultraschallwellenoszillator 12 vom Endteil zurückgezogen wird, die Anzeigelampe 57a aus sein, während die Anzeigelampe 57b leuchtet.
Da die dreidimensionale Abtastvorrichtung 55 mit der herkömmlichen Modus-B-Anzeigeultraschallwellendiagnosevorrichtung verbunden ist, wird gemäß der Ultraschallwellendiagnosevorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels ein dreidimensionales Abtaststeuerungsteil und Antriebsteil dieser dreidimensionalen Abtastvorrichtung 55 hinzugefügt und das dreidimensionale Abtasten wird möglich. Daher ist es nicht notwendig, eine neue dreidimensionale Ultraschallwellendiagnosevorrichtung zu kaufen und es ist wirtschaftlich. Ebenfalls ist kein Platz für das Abstellen einer neuen Diagnosevorrichtung notwendig.
Wenn der einführbare Teil der Ultraschallwellenmeßsonde 11 (siehe Fig. 1) in eine Körperhöhle eingeführt ist und selbst wenn der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungszustand des Ultraschallwellenoszillators 12 nicht durch eine Beobachtung bestätigt werden kann, ist es ebenfalls möglich diese mittels der Anzeigelampen 57a und 57b zu bestätigen und daher kann das Vorrücken und Zurückziehen des Ultraschallwellenoszillators 12 entsprechend der Änderung des Bildes ausgeführt werden.
Die anderen Anordnungen, Betriebsmodi und Wirkungen sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Das dritte Ausführungsbeispiel soll im folgenden erläutert werden.
Wie dies in Fig. 11 dargestellt ist, ist bei einer Ultraschallwellenmeßsonde 101 der Ultraschallwellendiagnosevorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels ein Endblock 103 am Ende einer flexiblen Hülle 102 befestigt, wobei Ultraschallwellen dicht am Inneren der oben erwähnten Hülle 102 durchtreten und ebenfalls durch ein solches ultraschallwellenübertragendes Medium 105 wie Paraffin, das in einer solchen Menge vorhanden ist, daß es mindestens das gesamte Gehäuse 104, das im Endteil eingebaut ist, auffüllt. Das oben erwähnte Gehäuse 104 hält eine später beschriebene Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124, ist nahe angrenzend an die Innendurchmesserfläche der oben erwähnten Hülle 102 verschiebbar gelagert und ist am Endteil an einer flexiblen Welle 106 befestigt.
Es sei angemerkt, daß die oben erwähnte Hülle 102 eine festgelegte Länge aufweist, so daß, wenn das oben erwähnte Gehäuse 104 am weitesten vorgerückt ist, ein Raum, z. B. von ungefähr einigen Millimetern, zwischen dem oben erwähnten Gehäuse 104 und dem Endblock 103 vorhanden ist, und daß, falls die oben erwähnte Hülle 102 gebogen wird, verhindert wird, daß die oben erwähnte flexible Welle 106 relativ länger wird als die oben erwähnte Hülle, damit der oben erwähnte Endblock 103 und das Gehäuse 104 nicht zusammenstoßen können.
Ebenfalls ist eine Vorderwelle 107 am hinteren Ende der oben erwähnten flexiblen Welle 106 befestigt und ist in ein Abtastantriebsteil 108 eingeführt, wird durch ein solches elastisches Halteelement 109, wie z. B. einen O-Ring, gehalten und wird von einem Lager 110 über ein Stützelement 111 gehalten, die innerhalb des oben erwähnten Abtastantriebsteils 108 vorgesehen sind.
Das oben erwähnte Stützelement 111 steht in Zahneingriff mit einer Kugelumlaufspindel 112, die mit ihrem hinteren Ende an der Welle eines linearen Abtastmotors 113 befestigt ist. Das oben erwähnte Stützelement 111 ist ebenfalls an einem Schaltelement 114 zum An-/Ausschalten von Photokopplern (Photounterbrecher) 115 befestigt. Die Photokoppler 115 zum Feststellen des Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsbereichs, d. h., des linearen Abtastbereichs des oben erwähnten Gehäuses 104, sind an beiden Seiten dieses Schaltelements 114 befestigt.
Der oben erwähnte Photokoppler 115 kann in jeder Position befestigt werden, indem er an zwei Stellen angeschraubt wird, z. B. von der Rückseite an zwei elliptischen Befestigungslöchern 116, die parallel längs der oben erwähnten Kugelumlaufspindel 112 vorgesehen sind, so daß der lineare Abtastbereich sauber eingestellt werden kann.
Es sei angemerkt, daß das oben erwähnte Schaltelement 114 am Endteil in Richtung des oben erwähnten Befestigungslochs 116 gebogen ist, wie dies durch die gestrichelte Linie in der Figur dargestellt ist, so daß ein Positionserfassungs signal von dem oben erwähnten Photokoppler 115 ausgegeben wird, wenn dieses Endteil in den Raum zwischen dem lichtemittierenden Teil und dem lichtempfangenden Teil des oben erwähnten Photokopplers 115 eintritt.
Eine durch Lager 121 getragene, hohle Hinterwelle 118 (dargestellt in Fig. 12) ist mit der Drehwelle des Radialabtastmotors 117 verbunden und die oben erwähnte Vorderwelle 107 ist verschiebbar in diese Hinterwelle 118 eingeführt. Wie dies in Fig. 12 dargestellt ist, weist die oben erwähnte Vorderwelle 107 einen Schlüsselweg 119 auf, der mit einem Schlüssel 120, der an der oben erwähnten Hinterwelle 118 befestigt ist, in Zahneingriff steht, so daß die Drehung des oben erwähnten Radialabtastmotors 117 von der oben erwähnten Hinterwelle 118 auf die oben erwähnte Vorderwelle 107 übertragen werden kann und die oben erwähnte Vorderwelle 107 durch den oben erwähnten hinteren Abtastmotor 113 durch Verschieben über die oben erwähnte Hinterwelle 118 vorgeschoben und zurückgezogen werden kann.
Es sei angemerkt, daß die oben erwähnte Vorderwelle 107 und Hinterwelle 118 aus einem leitenden Material ausgebildet und geerdet sind. Weiterhin sind ein Koaxialkabel 122, das mit einer Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124 (Fig. 13) verbunden ist, und ein Erdungsverstärkungskabel 123 durch die oben erwähnte Vorderwelle 107 und Hinterwelle 118 eingeführt. Das oben erwähnte Erdungsverstärkungskabel 123 ist an einem Ende mit der oben erwähnten Vorderwelle 107 und an dem anderen Ende mit der Hinterwelle 118 durch Löten oder dergleichen verbunden, so daß die oben erwähnte Vorderwelle 107 und Hinterwelle 118 auf dem gleichen Potential gehalten werden können, die Erdung verstärkt und das Rauschen reduziert werden kann.
Wie dies andererseits in Fig. 13 dargestellt ist, ist die Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124, die eine piezoelektrische Einrichtung, eine Anpassungsschicht und eine Saugschicht aufweist und die Ultraschallwellen ausstrahlt, wenn sie angeregt wird, in das oben erwähnte Gehäuse 104 eingebaut, wird von diesem gehalten und ist so befestigt, daß die ultraschallwellenemittierende Oberfläche nach Außerhalb des oben erwähnten Gehäuses 104 ausgerichtet ist, wobei das Gehäuse z. B. aus rostfreiem Stahl oder dergleichen gefertigt ist.
Das oben erwähnte Koaxialkabel 122 ist mit der oben erwähnten Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124 verbunden, ist durch die oben erwähnte, flexible Welle 106 eingeführt, durch eine Klebeflüssigkeit oder dergleichen in einem am Endteil des oben erwähnten Gehäuses 104 vorgesehenen Loch befestigt, ist weiterhin durch die oben erwähnte Vorderwelle 107 und Hinterwelle 118 eingeführt, verläuft durch das oben erwähnte Abtastantriebsteil 108 und ist am Ende mit einer nicht dargestellten Ultraschallwellenbeobachtungsvorrichtung verbunden.
Wie dies in Fig. 14 dargestellt ist, grenzt der Außendurchmesser des oben erwähnten Gehäuses 104 an den Innendurchmesser der Fläche der oben erwähnten Hülle 102 mit einer lichten Weite von z. B. ungefähr 1 mm an, ist aber andererseits in der Längsrichtung an der Seite gegenüberliegend zur ultraschallwellenaussendenden Oberfläche der oben erwähnten Ultraschallwellenoszillatoreinheit abgeschnitten, um einen Fließweg 125 auszubilden, damit das ultraschallwellenübertragende Medium 105 vorne und hinten in Längsrichtung zum oben erwähnten Gehäuses 104 fließen kann.
Der weitere Aufbau ist der gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Wenn bei der Ultraschallwellenmeßsonde 101 der Ultraschallwellendiagnosevorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels mit dem obigen Aufbau eine elektrische Leistung z. B. mit mehreren MHz bis mehreren 10 MHz über das Koaxialkabel 122 von der nicht dargestellten Ultraschallwellenbeobachtungsvorrichtung eingespeist wird, wird die Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124 angeregt und strahlt Ultraschallwellen zu einem zu untersuchenden Objekt.
Die vom Objekt reflektierten Ultraschallwellen werden durch die oben erwähnte Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124 empfangen, das Signal dieser Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124 wird durch die nicht dargestellte Ultraschallwellenbeobachtungsvorrichtung, verarbeitet und ein Querschnittsbild des untersuchten Objekts wird von einem nicht dargestellten Monitor dargestellt.
Es sei angemerkt, daß zu dieser Zeit das Rauschen weitgehend reduziert wird, da die Erdung der Vorderwelle 107 und der Hinterwelle 118, durch welche das oben erwähnte Koaxialkabel 122 eingeführt ist, durch das Erdungsverstärkungskabel 123 verstärkt wird.
Falls hier der Radialabtastmotor 117 gedreht wird, wird die Drehung von der Hinterwelle 118 über den Schlüssel 120 und den Schlüsselweg 119 zur Vorderwelle 107 übertragen, das Gehäuse 104, das an der flexiblen Welle 106 befestigt ist, gedreht und Ultraschallwellen werden von der oben erwähnten Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124, die durch das Gehäuse 104 gehalten wird, in die Richtung abgestrahlt, die unter rechtem Winkel zur Achse der Hülle 102 steht, um ein radiales Abtasten auszuführen.
Wenn ebenfalls der Linearabtastmotor 113 gedreht wird, dreht sich die Kugelumlaufspindel 112 und das Stützelement 111, das mit dieser Kugelumlaufspindel 112 im Zahnangriff steht, führt eine geradlinige Vorwärtsbewegung aus. Folglich bewegt sich das oben erwähnte Gehäuse 104 in axiale Richtung zur oben erwähnten Hülle 102 mittels der oben erwähnten Vorderwelle 107 und wenn der Endteil des Schaltelements 114 in den Raum zwischen dem lichtemittierenden Teil und dem lichtempfangenden Teil des Rhotokopplers 115 eintritt und ein Positionserfassungssignal ausgegeben wird, wird durch dieses Positionserfassungssignal die Drehrichtung des oben erwähnten Linearabtastmotors 113 umgekehrt und das oben erwähnte Gehäuse 104 wird die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung innerhalb des linearen Abtastbereichs wiederholen.
In diesem Fall wird das ultraschallwellenübertragende Medium 105 durch den Fließweg 125 vor und hinter dem Gehäuse 104 fließen, so daß die Bewegung des Gehäuses 104 nicht gestört wird, das oben erwähnte Gehäuse 104 sich sanft bewegt und die lineare Abtastbarkeit stark verbessert wird. Wenn weiterhin der oben erwähnte Linearabtastmotor 113 und der Radialabtastmotor 117 gleichzeitig gedreht werden, wird sich das oben erwähnte Gehäuse 104 spiralförmig bewegen und eine spiralförmiges Abtasten wird ermöglicht. Falls entweder ein radiales Abtasten, ein lineares Abtasten oder ein spiralförmiges Abtasten erfolgt, ist das zwischen der Hülle 102 und dem Gehäuse 104 eingeführte, ultraschallwellenübertragende Medium 105 ein Schmiermittel, und es ist der Ultraschallwellenoszillator einheit 124, die durch das Gehäuse 104 gehalten wird, möglich, das Abtasten ohne Ablenken bezüglich der Hülle 102 auszuführen und ein klares Ultraschallwellenbild wird erhalten.
Die anderen Betriebsmodi und Wirkungen sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel
Es sei angemerkt, daß hier eine Ultraschallwellenmeßsonde der ersten Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels in Fig. 15 dargestellt werden soll. Bei der Ultraschallwellenmeßsonde der ersten Modifikation sollen im folgenden die gleichen Komponenten wie bei der Ultraschallwellenmeßsonde des oben beschriebenen, dritten Ausführungsbeispiels die gleichen Bezugszeichen erhalten und sollen hier nicht erläutert werden.
Wie dies in Fig. 15 dargestellt ist, ist bei der Ultraschallwellenmeßsonde 129 der ersten Modifikation die Hülle 102 beim oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel aus einer Hülle 130 hergestellt, die eine Nut aufweist, die an der inneren Umfangsfläche ausgebildet ist, und ein Fließweg 132 für das ultraschallwellenübertragende Medium 105 ist aus dieser Nut gebildet.
D. h., daß ein zylindrisches Gehäuse 131, das die Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124 hält, angrenzend an die Innendurchmesserfläche der Hülle 130 verschiebbar angeordnet ist, und andererseits ist eine Nut an der Innenrandfläche der oben erwähnten Hülle 130 auf der der ultraschallwellensendenden Fläche gegenüberliegenden Seite der oben erwähnten Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124 ausgebildet und der Fließweg 132 für das ultraschallwellenübertragende Medium 105 wird aus dieser Nut gebildet.
Der oben erwähnte Fließweg 132 ist in Längsrichtung der oben erwähnten Hülle 130 sauber ausgebildet und ist linear, spiralförmig oder schlangenförmig. Es ist nicht notwendig zu sagen, daß die gleichen Betriebsmodi und Wirkungen wie bei der Ultraschallwellenmeßsonde des oben beschriebenen, ersten Ausführungsbeispiels erreicht werden können, selbst bei der Ultraschallwellenmeßsonde der zweiten Modifikation bei einer solchen Anordnung.
Weiterhin ist eine Ultraschallwellenmeßsonde der zweiten Modifikation in Fig. 16 dargestellt.
Die Ultraschallwellenmeßsonde 139 der zweiten Modifikation ist eine Ultraschallwellenmeßsonde des linearen Abtastungstyps, bei der der Querschnitt in der Richtung, die die axiale Richtung der Hülle 140 in senkrechter Richtung schneidet, im wesentlichen quadratisch ist, wobei ein Gehäuse 141 mit einem ungefähr quadratischen Querschnitt angrenzend an die Innenfläche der oben erwähnten Hülle 140 verschiebbar angeordnet ist und wodurch die Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124 gehalten wird.
Bei dem oben erwähnten Gehäuse 141 sind Durchgangslöcher, die durch das oben erwähnte Gehäuse 141 durchgehen, an der Seite, die der ultraschallwellensendenden Fläche der oben erwähnten Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124 gegenüberliegt, ausgebildet und Fließwege 142 für das ultraschallwellenübertragende Medium 105 sind aus diesen Durchgangslöchern gebildet.
Falls das Gehäuse 141 in axialer Richtung der Hülle 140 bewegt wird, fließt bei einer solchen Anordnung das ultraschallwellenübertragende Medium 105 durch die Fließwege 142, wodurch nicht nur die Realisierung eines sanften, linearen Abtastens ermöglicht wird, sondern ebenfalls, daß die Ultraschallwellenoszillatoreinheit 124 in Drehrichtung nicht versetzt und daher ein angepaßtes, lineares Abtasten ermöglicht wird.
Es sei angemerkt, daß bei der Ultraschallwellenmeßsonde des zweiten Ausführungsbeispiels die anderen, nicht dargestellten Elemente ebenfalls für das lineare Abtasten angepaßt sein können und die Hülle 140 und das Gehäuse 141 nicht darauf beschränkt sind, im Wesentlichen quadratisch zü sein, sondern können sauber ausgewählt sein, so daß sie von einer solchen Form sind, die die Verschiebung in der Drehrichtung unterdrückt, wie z. B. ein Polygon oder eine Ellipse. Weiterhin ist es nicht notwendig zu sagen, daß der Fließweg 142 für das ultraschallwellenübertragende Medium 105 nicht auf eine kreisförmige Bahn beschränkt ist, sondern kann sauber ausgewählt werden, so daß er von der Form eines Quadrats oder einer Ellipse ist.
Das vierte Ausführungsbeispiel soll erläutert werden. Es soll angemerkt werden, daß eine Ultraschallwellendiagnosevorrichtung eines mechanischen, linearen Abtastsystems in der Zeichnung dargestellt ist.
Wie dies in Fig. 17 dargestellt ist, stellt bei der Ultraschallwellendiagnosevorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels das Bezugszeichen 221 in der Zeichnung eine Ultraschallwellenmeßsonde dar, und eine lange, flexible Hülle 222, die diese Ultraschallwellenmeßsonde 221 ausbildet, ist an ihrem Basisende mit dem Antriebsteil 203 verbunden. Ein Gehäuse 207a, in dem ein Ultraschallwellenoszillator 207 befestigt und vorgesehen ist, ist im Endteil dieser Hülle 222 enthalten, so daß es längs der oben erwähnten Hülle hin und her bewegbar ist, und ist mit einem Hin- und Herbewegungsmechanismus 210 verbunden, der in dem oben erwähnten Antriebsteil 203 vorgesehen ist.
Das Bezugszeichen 223 stellt ein Mehrfachechoerfassungsmittel dar, das die durch den oben erwähnten Ultraschallwellenoszillator 207 empfangenen Echos erfaßt.
Das Bezugszeichen 224 stellt ein Mehrfachechobeurteilungsmittel dar, das die Zeitabstände der Echos erfaßt, die dürch das oben erwähnte Mehrfachechoerfassungsmittel 223 erfaßt werden, und beurteilt, ob die Abtastrichtung des Ultraschallwellenoszillators 207 im Hin- und Herbewegungsumkehrbereich liegt oder nicht.
Das Bezugszeichen 225 stellt ein Steuerungsmittel dar, welches ein empfangenes Signal an ein Ultraschallwellenbeobachtungsmittel 204 nur dann überträgt, wenn durch das oben erwähnte Mehrfachechobeurteilungsmittel 224 beurteilt wird, daß der Ultraschallwellenoszillator 207 in einem anderen Bereich abtastet als in dem Hin- und Herbewegungsumkehrbereich, d. h., daß er in einem Konstantgeschwindigkeitsabtastbereich Lb abtastet. Es sei angemerkt, daß das Bezugszeichen 205 einen Fernsehmonitor darstellt, welcher ein Beispiel für ein Anzeigemittel ist.
Wie dies in Fig. 18 dargestellt ist, bewegt sich der oben erwähnte Ultraschallwellenoszillator 207 im Endteil der oben erwähnten Hülle 222 hin und her, führt die Ultraschallwellenstrahlabtastung im Bereich des Bereichs L aus und wird in der Position eingestellt, die von der Innenfläche 222b im Bereich (Konstantgeschwindigkeitsabtastbereich) Lb des oben erwähnten Abtastbereichs L der Innenfläche 222a der oben erwähnten Hülle 228 mit Ausnahme beider Endteile La vom oben erwähnten Ultraschallwellenoszillator 207 entfernt liegt (in der Zeichnung, liegt sie daneben, indem die Dicke nur im Konstantgeschwindigkeitsabtastbereich Lb verringert ist) . Es sei angemerkt, daß die Außenfläche 222c der oben erwähnten Hülle 222 so ausgebildet ist, daß sie den gleichen Durchmesser aufweist.
Der weitere Aufbau ist der gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel
Der Betriebsmodus des vierten Ausführungsbeispiels des oben erwähnten Aufbaus soll im folgenden erläutert werden.
Wenn sich, wie dies in Fig. 19(d) dargestellt ist, der Ultraschallwellenoszillator 207 im Bereich befindet, wo die Abtastrichtung nahe am endenden Ende des Abtastbereichs L umgekehrt wird, wie dies in Fig. 20(a) dargestellt ist, nach der Ablaufzeit von t1 von dem emittierten Puls α1 des Ultraschallwellenoszillators 207 von der Innenfläche 222a der Hülle 222 ein Echo α2 empfangen und, nach der Ablaufzeit von t2, wird ein Echo α3 von der Außenfläche 222c der Hülle 222 empfangen. Daher ist die Zeitdifferenz zwischen den Echos α2 und α3 gleich t3.
Wenn andererseits, wie dies in den Fig. 19(a) und (f) dargestellt ist, der oben erwähnte Ultraschallwellenoszillator 207 mit einer konstanten Geschwindigkeit abtastet, wie dies in Fig. 20(b) dargestellt ist, wird nach der Ablaufzeit von t1' ein Echo α2 von der Innenfläche 222b der Hülle 222 empfangen und, nach der Ablaufzeit von t2¹, wird ein Echo α3 von der Außenfläche 222 empfangen.
Da in der oben erwähnten Hülle 222 im Konstantgeschwindigkeitsabtastbereich Lb die Innenfläche 222b in ihrer Lage weiter von dem Ultraschallwellenoszillator 207 weg ist, als die Innenfläche 222a an beiden Enden, d. h., da die Innenfläche 222b in ihrer Lage nahe der Außenfläche 222c ist, ist die Zeitdifferenz t3' zwischen den Echos α2 und α3 kürzer als die Zeitdifferenz t3 während der Umkehr der oben erwähnten Abtastrichtung (t3' < t3).
Folglich wird die durch das Mehrfachechoerfassungsmittel 223 erfaßte Zeitdifferenz zwischen den Echos α2 und α3 durch das Mehrfachechobeurteilungsmittel 224 beurteilt. Nur wenn diese Zeitdifferenz t3' beträgt, nur dann wird beurteilt, daß die Zeitdifferenz von t3' im Konstantgeschwindigkeitsabtastbeich Lb liegt und das Signal, das durch den oben erwähnten Ultraschallwellenoszillator 207 von dem oben erwähnten Steuerungsmittel 225 empfangen wird, wird zum Ultraschallwellenbeobachtungsmittel 204 übertragen.
Folglich wird auf dem Femsehmonitor 205 das Bild 205a nur im Bereich Lb dargestellt, in dem der Ultraschallwellen oszillator 207 mit konstanter Geschwindigkeit abtastet, und die Bildverzerrungen zum Zeitpunkt der Umkehr werden abgeschnitten.
Da ebenfalls im wesentlichen die Position des Ultraschallwellenoszillators 201 im Endteil der Ultraschallwellenmeßsonde 221 direkt erfaßt wird, bewegt sich das Bild 25 nicht nach links und rechts beim Hin- und Herbewegen.
Es sei angemerkt, daß beim vierten Ausführungsbeispiel das empfangene Signal, das in das Ultraschallwellenbeobachtungsmittel 204 eingegeben wird, diskontinuierlich ist, aber es ist nicht nötig zu erwähnen, daß die gesamte Verschaltung nicht darauf beschränkt ist und z. B. das Ausgangssignal des Ultraschallbeobachtungsmittels 4 diskontinuierlich sein kann.
Die anderen Betriebsmodi und Wirkungen sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel
Das fünfte Ausführungsbeispiel soll im folgenden erläutert werden. Es soll angemerkt werden, daß in der Zeichnung eine Ultraschallwellendiagnosevorrichtung eines mechanischen, linearen Abtastsystems dargestellt ist.
Das fünfte Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen das Gleiche wie das vierte Ausführungsbeispiel D. h., bei diesem fünften Ausführungsbeispiel weist, wie dies in Fig. 21 dargestellt ist, die Innenfläche 222a der Hülle 222 den gleichen Durchmesser auf und das Teil 222d, das dem Konstantgeschwindigkeitsabtastbereich Lb der Außenfläche 222c entspricht, ist in der Position angrenzend an die oben erwähnte Innenfläche 222a eingestellt (in der Zeichnung ist die Dicke verringert). Da, wie dies in Fig. 22 dargestellt ist, die Zeitdifferenz t3'" zwischen dem Echo α2 von der Innenfläche 222a der Hülle 222 und dem Echo α3 von der Außenfläche 222d kürzer ist, als die Zeitdifferenz t3 (siehe Fig. 20(a)) zwischen dem Echo α2 von der Innenfläche 222a und dem Echo α3 von der Außenfläche 222c, wie sie an beiden Enden La erfaßt wird, kann das Bildsignal übertragen werden, wenn diese Zeitdifferenz t3" erfaßt wird.
Da gemäß diesem fünften Ausführungsbeispiel die Innenfläche 222a der Hülle den gleichen Durchmesser aufweist, ist die Exzentrizität des Ultraschallwellenoszillators 207 zum Zeitpunkt des Abtastens minimal und, da die Außenfläche 222d bearbeitet werden kann, kann sie einfach geschmolzen werden.
Es sei angemerkt, daß es beim Konstantgeschwindigkeitsabtastbereich Lb wünschenswert ist, das Verhältnis des Innendurchmessers zum Außendurchmesser der Hülle 222 auf einen Wert nahe bei 1 : 1 einzustellen, damit kein weiteres Mehrfachecho höherer Ordnung zwischen den beiden Echos α2 und α3 eingefügt wird.
Ebenfalls ist die Form des Konstantgeschwindigkeitsabtastbereichs Lb der Hülle 222 nicht auf die oben erwähnten entsprechenden Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann eine Form aufweisen, bei der sich die Art des Echos von der Hülle 222 von der der anderen Teile unterscheidet.
Die anderen Ausführungen, Betriebsmodi und Wirkungen sind die gleichen wie beim vierten Ausführungsbeispiel
Das sechste Ausführungsbeispiel soll im folgenden erläutert werden. Es soll angemerkt werden, daß in der Zeichnung eine Ultraschallwellendiagnosevorrichtung eines mechanischen, linearen Abtastsystems dargestellt ist.
Das sechste Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen das Gleiche wie das fünfte Ausführungsbeispiel Wie dies in Fig. 23 dargestellt ist, heißt dies, daß bei diesem Ausführungsbeispiel die Außenfläche 222d im Konstantgeschwindigkeitsabtastbereich Lb der Hülle 222 des oben beschriebenen fünften Ausführungsbeispiels mit einem Belegungselement 231 belegt ist, um die Außenfläche dieser Hülle 222 abzuflachen, so daß die Ultraschallwellenmeßsonde 221 einfach eingeführt werden kann.
Das oben erwähnte Belegungselement 231 besteht aus einem Material mit einer akustischen Impedanz, die von derjenigen der oben erwähnten Hülle 222 verschieden ist, so daß das Echo α3 der Außenfläche 222d der oben erwähnten Hülle 222 genauso erfaßt werden kann, wie beim oben erwähnten vierten Ausführungsbeispiel.
Die anderen Anordnungen, Betriebsmodi und Wirkungen sind die gleichen wie beim vierten Ausführungsbeispiel
Falls das vierte bis sechste Ausführungsbeispiel nicht nur bei der Ultraschallwellendiagnosevorrichtung des linearen, mechanischen Abtastsystems angepaßt werden soll, sondern ebenfalls bei einer solchen Ultraschallwellendiagnosevorrichtung des spiralförmig abtastenden Typs, um dreidimensionale Bilder zu erhalten, wie dies z. B. in Fig. 24 dargestellt ist, sei angemerkt, daß das Bild zum Zeitpunkt der Umkehr der linearen Systemkomponente verarbeitet werden kann. Es soll angemerkt werden, daß das Bezugszeichen 241 einen Motor darstellt, der den Ultraschallwellenoszillator 207 in radiale Richtung antreibt.
Falls diese Ausführungsbeispiele ebenfalls für mechanische Sektorsystemultraschallwellendiagnosevorrichtungen, wie in Fig. 25 dargestellt, verwendet werden, ist es einfach das Bild zum Zeitpunkt der Umkehr der Hin- und Herbewegung zu verarbeiten. Es sei angemerkt, daß das Bezugszeichen 251 das zu diagnostizierende Zahnfleisch darstellt.
Es sei angemerkt, daß angenommen wird, daß die Ultraschallwellendiagnosevorrichtung der vorliegenden Erfindung wie in Fig. 26 dargestellt angewendet werden soll. D. h., falls die Kauterisierung weiter vorrückt, während die Querschnittsform des erkrankten Teils mit der Ultraschallwellenmeßsonde 221 der Ultraschallwellendiagnosevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beobachtet wird, kann verhindert werden, daß eine Röhrenhöhle 261 ausgehöhlt wird, wenn ein erkranktes Teil 262 der oben erwähnten Röhrenhöhle 261 unter Verwendung eines Durchgangsendoskops 263 mit einer Lasersonde 264 kauterisiert und entfernt werden soll.
Wenn weiterhin eine solche reflektierende Beschichtung, wie eine weiß angemalte Schicht 265 auf die Oberfläche 222c der Hülle 222 der oben erwähnten Ultraschallwellenmeßsonde 221 appliziert wird, wie dies in Fig. 27 dargestellt ist, ist es möglich, zu verhindern, daß die Ultraschallwellenmeßsonde 221 durch gestreutes Laserlicht kaputtgeht. Da nur der Ultraschallwellenoszillator 207 ein Teil ist, das wahrscheinlich durch den Laser zerstört werden kann, braucht eine solche reflektierende Beschichtung, wie eine Metallschicht, nur auf die Oberfläche dieses Ultraschallwellenoszillators 207 angewendet werden.
Falls weiterhin die Ultraschallwellendiagnosevorrichtung bei einer Vene angewendet werden soll, ist es notwendig, daß die Ultraschallwellenmeßsonde 221 genauestens sterilisiert werden sollte. Normalerweise sind die Einrichtungen, die bei einem Kreislaufsystem verwendet werden sollen, so abgedichtet, daß sie in einer Wegwerfpackung sterilisiert sind, die nur einmal verwendet wird. Wenn jedoch eine solche lange Einrichtung, wie die Ultraschallwellenmeßsonde 221, in der Wegwerfpackung enthalten ist, ist sie unpraktisch zu handhaben. Daher kann die Ultraschallwellenmeßsonde 221 in einem aufgewickelten Maßband in einer Wegwerfpackung 271 enthalten sein, so daß sie aus der oben erwähnten Wegwerfpackung 271 herausgezogen wird, wenn sie benötigt wird. Es sei angemerkt, daß das Bezugszeichen 272 in der Zeichnung einen externen Verbindungsverbinder darstellt.

Claims

1. Eine Ultraschallwellen-Diagnosevorrichtung, die aufweist:

- eine Ultraschallwellen-Meßsonde (11; 101; 221) mit einem Ultraschallwellen-Ausstrahl-/Empfangsteil (12; 124; 207), das gedreht, nach vom bewegt und zurückbewegt werden kann und das Ultraschallwellen ausstrahlt und empfängt;

- ein erstes Antriebsmittel (18; 117; 241), das das Ultraschallwellen-Ausstrahl-/Empfangsteil dreht;

- ein zweites Antriebsmittel (23; 113; 210), das das Ultraschallwellen-Ausstrahl-/Empfangsteil nach vom bewegt und zurückbewegt;

- ein zusätzliches Aufzeichnungsmittel (35), das die Signale von dem Ultraschallwellen-Ausstrahl-/Empfangsteil aufzeichnet;

- ein Aufzeichnungssteuerungsmittel (34), das an das zusätzliche Aufzeichnungsmittel ein Aufzeichnungssteuersignal, das mit dem ersten Antriebsmittel und dem zweiten Antriebsmittel synchronisiert ist, ausgibt;

gekennzeichnet durch

- ein erstes Antriebssteuerungsmittel (30), das das erste Antriebsmittel (18) steuert und

- ein zweites Antriebssteuerungsmittel (32), das das zweite Antriebsmittel (23) steuert und an das Aufzeichnungssteuerungsmittel (34) ein Synchronisationssignal (M) ausgibt, wobei das Aufzeichnungssteuersignal als Reaktion auf das Synchronisationssignal das Aufzeichnen ermöglicht.

2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin ein Vorwärtsbewegungs- und Rückwärtsbewegungs-Erfassungsmittel (26; 114; 115) aufweist, das erfaßt, daß das Ultraschallwellen-Ausstrahl/Empfangsteil (12; 124; 207) am Endteil des Vorwärtsbewegungs- und Rückwärtsbewegungsbereichs des Ultraschallwellen-Ausstrahl-/Empfangsteils positioniert ist, wobei das Aufzeichnungssteuerungsmittel (34) durch das Vorwärtsbewegungs- und Rückwärtsbewegungs-Erfassungsmittel (26; 114; 115) mit dem ersten Antriebsmittel (18; 117; 241) und dem zweiten Antriebsmittel (23; 113; 210) synchronisiert ist.

3. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das zweite Antriebsmittel (23) ein Schrittmotor ist.

4. Die Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, die weiterhin ein Pseudophase-A-Erzeugungsmittel (50), das eine Pseudophase A erzeugt, und ein Schaltmittel (51) aufweist, das eine Pseudophase von dem Pseudophasen- Erzeugungsmittel (50) und ein Signal von dem ersten Antriebsmittel (18) durch Umschalten gegeneinander austauscht und diese an das zweite Antriebssteuerungsmittel (32) ausgibt.

5. Die Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, die weiterhin ein Anzeigemittel (56; 57a; 57b) aufweist, das den Antriebszustand des zweiten Antriebsmittels (23; 113; 210) anzeigt.

6. Die Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 5, die weiterhin ein Drehungserfassungsmittel (19) aufweist, das die Drehung des ersten Antriebsmittels (18) durch das Vorwärtsbewegungs- und Rückwärtsbewegungs- Erfassungsmittel (26) und das Drehungserfassungsmittel (19) erfaßt.

7. Die Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der das erste Antriebsmittel (18) ein Gleichstrommotor ist und das Drehungserfassungsmittel (19) eine Codiereinrichtung ist, die die Drehposition des Gleichstrommotors erfaßt.

8. Die Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Ultraschallwellen-Meßsonde (221) einen Ultraschallwandler (207), der Ultraschallwellenstrahlen ausstrahlt, empfängt und abtastet, und eine Hülle (222) aufweist, die den Ultraschallwandler auf verschiebbare Weise enthält, wobei die Vorrichtung Umwandlungsmittel (204), die das von dem Ultraschallwandler empfangene Signal in ein Bildsignal umwandeln, und ein Anzeigemittel (205), das auf der Grundlage des Bildsignals ein Ultraschallwellen- Querschnittsbild anzeigt, aufweist und die weiterhin aufweist:

- ein Echoerfassungsmittel (223), das die von dem Ultraschallwandler (207) empfangenen Echos erfaßt,

- ein Echoentscheidungsmittel (224), das die Zeit der Intervalle der durch das Echoerfassungsmittel (223) etfaßten Echos mißt und entscheidet, ob die Abtastrichtung des Ultraschallwandlers (207) im Hin- und Herbewegungsumkehrbereich liegt oder nicht, und

- ein Steuerungsmittel (225), das ein empfangenes Signal an das Ultraschallwellenbeobachtungsmittel (204) nur dann überträgt, wenn von dem Multiplex-Echoentscheidungsmittel (224) entschieden wird, daß der Ultraschallwandler (207) einen anderen Bereich als den Hin- und Herbewegungsumkehrbereich abtastet.

9. Die Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das zweite Antriebssteuerungsmittel (32) die Drehung des zweiten Antriebsmittels (210) umkehrt und steuert, falls das Vorwärtsbewegungs- und Rückwärtsbewegungs-Erfassungsmittel (223) erfaßt, daß der Ultraschallwandler (207) im Endteil des Vorwärtsbewegungsund Rückwärtsbewegungsbereichs des Ultraschallwellen- Ausstrahl-/Empfangsteils positioniert ist.

10. Die Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 10, bei der die Hülle (222) in dem Abtastbereich mit konstanter Geschwindigkeit eine Dicke oder eine akustische Impedanz aufweist, die sich von derjenigen in dem anderen Bereich der Hülle unterscheidet.

11. Die Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Ultraschallwellen-Meßsonde (101) im Hüllenspitzenteil (102; 130; 140) vorgesehen ist, mit einem Gehäuse (125; 131; 141), das eine Ultraschallwellenoszillatoreinheit (124) hält und angrenzend an die Innenfläche der Hülle verschiebbar ausgestaltet ist und das Fließbahnen (125; 132; 142) aufweist, um ein Ultraschallwellen-übertragendes Medium (105) vor und hinter dem Gehäuse fließen zu lassen.

12. Die Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 9, bei der das Vorwärtsbewegungs- und Rückwärtsbewegungs- Erfassungsmittel (26; 114, 115) ein lichtausstrahlendes Mittel (28a), ein lichtabschirmendes Mittel (26) und ein lichtempfangendes Mittel (28b), die in der Ultraschallwellen-Meßsonde (11; 101), die durch das zweite Antriebsmittel (23; 113) vor- und zurückbewegt wird, vorgesehen sind, und eine Vielzahl von lichterfassenden Mitteln aufweist, die durch das lichtabschirmende Mittel (26) abgeschirmt werden und erfassen, daß der Ultraschallwellen-Ausstrahl-/Empfangsteil (12; 124) am

Endteil des Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsbereichs des Ultraschallwellen-Ausstrahl-/Empfangsteils positioniert ist.

13. Die Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin ein Signalstoppmittel aufweist, das das Aufzeichnungssteuerungsmittel (34) anhalten läßt das Aufzeichnungssteuersignal an das zusätzliche Aufzeichnungsmittel (35) auszugeben, falls das zweite Antriebssteuerungsmittel (32) stoppt.