JP2000023979A

JP2000023979A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP2000023979A
Application number: JP10197643A
Authority: JP
Inventors: Tomonao Kawashima; 知直川島; Masahiro Ono; 正弘大野; Toshiaki Ishimura; 寿朗石村; Ichiro Odate; 一郎大舘; Jun Hasegawa; 潤長谷川; Sumihiro Uchimura; 澄洋内村; Takeshi Kawabata; 健川端; Hiroshige Kodama; 啓成児玉; Hideki Koyanagi; 秀樹小柳
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-07-13
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 2000-01-25
Anticipated expiration: 2018-07-13
Also published as: JP3776597B2

Abstract

(57)【要約】【課題】位置検出を省電力で可能とする超音波診断装
置を提供する。【解決手段】超音波プローブ２の先端の超音波振動子
１７により、ラジアルスキャンで得られるエコー信号は
超音波観測装置３を経て、画像データに変換されて超音
波画像処理装置６に送られる。フリーズ・レリーズスイ
ッチ２２の操作によるフリーズ信号により、観測モニタ
４にフリーズ画を表示すると共に、位置算出装置８内の
励起信号を超音波プローブ２の先端の磁場発生器２４に
印加して磁場を発生させ、磁場検出器２９により検出さ
れた磁場発生器２４の位置信号を位置データに変換し
て、超音波画像処理装置６に位置データのアドレズでフ
リーズ画の画像データと共に格納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波プローブによ
り超音波スキャンを行い、超音波断層像を得る超音波診
断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、超音波を生体にスキャンして超音
波画像を得る超音波診断装置は生体の診断等に広く用い
られるようになった。この場合、得られた超音波画像
がどの位置に対するものであるか分かるように位置検出
機能を備えたものがある。

【０００３】例えば、特開昭６２−６８４４２号公報で
は、体外式の超音波診断装置において、位置検出器とし
て磁気コイルを励振し、ボディマーク上にプローブの位
置、配向を重畳表示させるようにしたものが開示されて
いる。また、特開平６−２６１９００号公報では、超音
波３次元画像処理を行う際、磁気コイルを常に励振し続
けるようにしたものを開示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例では励振するた
めの電流を不必要に流していたため、電力が無駄になる
欠点があった。また、超音波画像上にノイズとなって画
質を低下させる場合もある。

【０００５】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
ので、位置検出を省電力で可能とする超音波診断装置を
提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】超音波によるスキャンを
行い生体の超音波画像を得る超音波プローブと、空間に
磁場を張る磁場発生手段と、該磁場を検出する磁場検出
手段と、検出した該磁場から前記超音波プローブの位置
を算出し、位置データを得る位置算出手段と、前記磁場
発生手段を駆動する駆動手段と、を有する超音波診断装
置において、前記駆動手段は超音波画像の静止または記
録を指示する指示信号及び前記スキャンに同期したスキ
ャン信号との少なくとも一方にに同期して磁場発生手段
を駆動することにより、磁場発生手段を常時駆動する場
合よりも電力消費を少なくできるようにしている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。（第１の実施の形態）図１ないし図３は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の
超音波診断装置の全体構成を示し、図２は超音波プロー
ブの操作部の構成を示し、図３は位置検出装置の構成を
示す。

【０００８】図１に示す本発明の第１の実施の形態の超
音波診断装置１は生体内に挿入される超音波プローブ２
と、この超音波プローブ２が接続され、超音波プローブ
２に内蔵された超音波振動子を駆動及び、信号処理等を
行う超音波観測装置３と、この超音波観測装置３と接続
され、超音波画像の表示を行う観測モニタ４と、超音波
画像をプリントするビデオプリンタ５と、超音波観測装
置３と接続され、画像処理を行う超音波画像処理装置６
と、この超音波画像処理装置６と接続され、超音波画像
の表示を行うモニタ７と、超音波プローブ２が接続さ
れ、超音波プローブ２の所定位置を検出する位置算出装
置８とから構成される。

【０００９】超音波プローブ２は体腔内に挿入される細
長の挿入部１１とその後端に設けられた操作部１２とを
有し、操作部１２から延出された例えば２本のコード１
３、１４（図２参照）の端部に設けたコネクタ１５、１
６はそれぞれ超音波観測装置３と位置算出装置８に着脱
自在で接続される。

【００１０】挿入部１１の先端部には超音波振動子１７
が収納され、この超音波振動子１７は挿入部１１内に挿
通されたフレキシブルシャフト１８の先端に取り付けら
れ、このフレキシブルシャフト１８の基端は図２に示す
ように操作部１２内に設けたモータ１９に接続されてい
る。

【００１１】そして、このモータ１９を回転させること
によりその回転をフレキシブルシャフト１８で伝達し、
このフレキシブルシャフト１８の先端に取り付けた超音
波振動子１７を回転駆動するようにしている。

【００１２】超音波振動子１７に接続されフレキシブル
シャフト１８の中空部を挿通された信号線２１は操作部
１２からさらにコード１３内を挿通され、超音波観測装
置３内部の図示しない送受信回路に接続され、送受信回
路から超音波振動子１７を駆動する送信信号が印加さ
れ、超音波振動子１７は回転駆動されながら超音波をフ
レキシブルシャフト１８の軸に垂直な方向に放射状に出
射する。つまり、メカニカルにラジアルスキャン（ラジ
アル走査）する。

【００１３】ラジアル走査された超音波の反射波は超音
波振動子１７で受信されて電気信号に変換されてエコー
信号となり、コード１３内の信号線２１により超音波観
測装置３内部の図示しないで送受信回路に伝送される。
そして、送受信回路等の信号処理系で増幅、検波、Ａ／
Ｄ変換等されてメモリに画像データが一時格納され、さ
らにＤＳＣ等を経てビデオ信号に変換され、リアルタイ
ムで観測モニタ４及びビデオプリンタ５に入力される。

【００１４】また、図２に示すように操作部１２にはフ
リーズ・レリーズスイッチ２２が設けてあり、このスイ
ッチ２２を押すとフリーズ信号が発生し、このフリーズ
信号は信号線２３を介してモータ１９（より詳細にはモ
ータ駆動回路）に印加されると共に、超音波観測装置３
と、位置算出装置８とに入力される。モータ１９はフリ
ーズ信号により回転を停止する。

【００１５】また、超音波観測装置３では、フリーズ信
号により、メモリに画像データの上書きを禁止して、フ
リーズ画に相当するビデオ信号を観測モニタ４及びビデ
オプリンタ５に出力する。従って、観測モニタ４にはフ
リーズ画が表示されることになる。また、ビデオプリン
タ５にはフリーズ信号が（レリーズ信号として）印加さ
れ、フリーズ画をプリントする。このフリーズ信号は超
音波観測装置３からさらに超音波画像処理装置６にも出
力され、例えば３次元画像を生成する際の位置データに
利用される。

【００１６】また、挿入部１１の先端部には超音波振動
子１７に近い位置に磁場発生器２４を形成する例えばコ
イル２５が取り付けてあり、このコイル２５に接続され
た信号線２６はコード１４内を挿通され、位置算出装置
８と接続されている。このコイル２５は例えばソレノイ
ドであり、そのソレノイドの向きは挿入部１１の軸方向
に設定してあり、ソレノイドが発生する磁場を検出する
ことにより、挿入部１１の軸方向の方位（配向）を検出
できるようにしている。

【００１７】位置算出装置８は具体的には図３に示すよ
うな構成であり、信号線２６はＯＮ／ＯＦＦスイッチ２
７を介して発振器２８に接続され、スイッチ２７がＯＮ
された時のみ発振器２８の発振信号が励起信号としてコ
イル２５に印加され、その周囲に磁場を張る。

【００１８】また、位置算出装置８には磁場を検出する
既知の位置に配置された磁場検出器２９が設けられてお
り、この磁場検出器２９を形成する例えばコイル３０で
検出された位置信号は位置算出装置８内部の位置算出回
路３１に入力され、位置算出の処理を行い、位置データ
を生成し、この位置データを超音波画像処理装置６に出
力する。磁場検出器２９或いはコイル３０は実際には複
数の既知の位置に配置され、複数の位置信号から磁場発
生器２４の３次元位置を検出できるようにしている。

【００１９】図１に示すように超音波画像処理装置６内
には、制御動作を行うＣＰＵ３２と、このＣＰＵ３２と
バス３３で接続されたバッファ３４と、３次元画像デー
タを格納する３Ｄメモリ３５と、３次元画像生成の処理
を行う画像処理回路３６と、３次元画像データをＤ／Ａ
変換等の表示のための処理を行い、モニタ７にビデオを
出力する表示回路３７と、バッファ３４に入力されるデ
ータのＯＮ／ＯＦＦを行うスイッチ３８とを備えてい
る。

【００２０】そして、超音波観測装置３からの画像デー
タと位置算出装置８からの位置データはＯＮされた場合
のスイッチ３８を介してバッファ３４に入力されるよう
になっている。このスイッチ３４は超音波観測装置３を
経て入力されるフリーズ信号でＯＦＦからＯＮされるよ
うに制御される。

【００２１】そして、バッファ３４に格納された画像デ
ータを位置データに対応したアドレスで３Ｄメモリ３５
に格納し、この３Ｄメモリ３５に格納された複数のフリ
ーズ画の画像データに対して画像処理回路３６は３次元
画像生成の処理を行い、表示回路３７を経てモニタ７に
出力することにより３次元画像の表示を行うようにして
いる。

【００２２】本実施の形態では、フリーズ画（静止画）
を得たい場合或いはフリーズ画の記録を得たい場合にそ
の指示を行う入力手段としてのフリーズ・レリーズスイ
ッチ２２を操作した場合に発生するフリーズ信号（ビデ
オプリンタ５が接続されている場合にはフリーズ信号が
レリーズ信号ともなる）により、フリーズ画の表示等を
行うと共に、このフリーズ信号によりスイッチ２７をＯ
ＦＦからＯＮして磁場発生器２４に磁場発生の励起信号
（駆動信号）を印加して、磁場を発生させるようにして
いることが特徴となっている。

【００２３】次に本実施の形態の作用を説明する。ま
ず、フリーズ・レリーズスイッチ２２からの入力がない
とき、すなわち、フリーズ信号が出力されないで、位置
算出装置８のスイッチ２７及び超音波画像処理装置６の
スイッチ３８が開いているときの動作を説明する。

【００２４】超音波振動子１７は、モータ１９、フレキ
シブルシャフト１８の回転によって生体内のラジアルス
キャンをメカニカルに行う。つまり、超音波振動子１７
は超音波を挿入部１１の軸の周りに放射状に超音波を送
出する。

【００２５】音響インピーダンスの変化部分で反射され
た超音波は超音波振動子１７で受波されてエコー信号に
なり、このエコー信号は、超音波観測装置３に入力され
て、ビデオ信号に変換され、超音波画像としてリアルタ
イムで観測モニタ４、ビデオプリンタ５に入力する。観
測モニタ４は、超音波断層画像を表示する。

【００２６】次にフリーズ・レリーズスイッチ２２が操
作されて、フリーズ信号が位置算出装置８及び超音波画
像処理装置６に入力され、内部のスイッチ２７及び３８
を閉じる。

【００２７】また、フリーズ信号は（モータ駆動回路に
印加され）モータ１９の回転を停止させ、従って、ラジ
アルスキャンが停止する。

【００２８】また、このフリーズ信号は超音波観測装置
３に入力され、内部のメモリを書き込み禁止状態にして
その書き込み禁止直前にメモリに書き込まれた画像デー
タを繰り返し読み出すことになり、従って観測モニタ４
には、静止画（フリーズ操作前のラジアルスキャンで得
た超音波画像データ１枚）の超音波断層画像を表示す
る。また、ビデオプリンタ５は、フリーズ信号がレリー
ズ信号として作用し、この入力でフリーズ状態の超音波
画像を印刷する。

【００２９】また、フリーズ信号によりスイッチ２７が
ＯＮすることにより、発振器２８で発振された交流の励
起信号が磁場発生器２４のコイル２５に印加され、コイ
ル２５の周囲に磁場を張る。この磁場は磁場検出器２９
のコイル３０で検出され、検出された磁場の強度等を示
す信号が磁場発生器２４の位置に対応する位置信号とし
て位置算出回路３１に入力される。

【００３０】この位置信号は、位置算出回路３１で超音
波プローブ２の先端の位置と超音波プローブ２の長手方
向の配向（方位）を示すデジタルの位置データに変換さ
れ、超音波画像処理装置６に送信される。

【００３１】この超音波画像処理装置６には超音波振動
子１７からのエコー信号に対し、超音波観測装置３によ
って信号処理されたデジタルの画像データも送信されて
くる。

【００３２】そして、スイッチ３８がフリーズ信号によ
りＯＮされるので、位置データ及び画像データはバッフ
ァ３４に一時記憶される。

【００３３】超音波画像処理装置６内のＣＰＵ３２は、
バッファ３４に記憶された画像データを、位置データに
対応した３Ｄメモリ３５のアドレスに格納する。

【００３４】術者等の使用者は例えば超音波プローブ２
の挿入部１１を生体内に少しづつ挿入したり、先端の位
置や角度を少しずつ変えながら、フリーズ・レリーズス
イッチ２２のＯＮ／ＯＦＦ動作を繰り返すことで超音波
３次元画像データが構成され、３Ｄメモリ３５に記憶さ
れる。

【００３５】画像処理回路３６は３Ｄメモリ３５内の超
音波３次元画像データより超音波３次元画像を作成し、
作成された超音波３次元画像は表示回路３７にてＤ／Ａ
等の処理を経てビデオ信号がモニタ７に入力され、モニ
タ画面に超音波３次元画像を表示する。この処理は特願
平０９−２８３９１５号等、公知の方法で行う。

【００３６】本実施の形態は以下の効果を有する。位置
算出装置８は、フリーズ・レリーズスイッチ２２からの
フリーズ信号の入力があった時のみ、磁場発生器２４を
駆動して磁場を発生させるようにしているので、位置検
出が不必要な時には、磁場発生器２４を駆動することが
なくその分消費電力を削減でき、位置検出系の電力使用
を効率的（有効）に行うことができる。つまり、位置検
出を省電力で行うことができる。

【００３７】また、観測モニタ４に表示される超音波画
像、ビデオプリンタ５で印刷される超音波画像や、３Ｄ
メモリ３５内の超音波３次元画像データ、モニタ７に表
示される超音波３次元画像には位置検出系に由来するノ
イズの影響を少なくできる。つまり、フリーズ・レリー
ズスイッチ２２を操作した時のみフリーズ信号を発生し
て、励起信号を磁場発生器２４に流すが、この時には既
にフリーズ画の画像データは生成されており、（この時
には）単にデジタルの画像データの転送等が行われるの
で、励起信号或いは磁場によるノイズの影響は少ない。

【００３８】なお、本実施の形態ではフリーズ・レリー
ズスイッチ２２を操作して発生するフリーズ信号により
スイッチ２７がＯＮされて、磁場発生器２４が発生する
磁場を磁場検出器２９で検出して位置算出装置８で位置
データを生成すると共に、ＯＮされたスイッチ３８を経
て超音波観測装置３から１フレーム分の画像データと位
置データとをバッファ３４に転送するようにしている
が、（フリーズ・レリーズスイッチ２２を押す操作が継
続して行われていても）スイッチ２７を磁場検出器２９
が磁場検出を行うのに必要な時間の後にＯＮからＯＦＦ
にしても良い。

【００３９】また、フリーズ・レリーズスイッチ２２を
操作して発生するフリーズ信号によりＯＮするスイッチ
３８も１フレーム分の画像データの転送に必要な時間の
後にＯＮからＯＦＦにしても良い。

【００４０】この場合、位置データも当然必要である
が、磁場検出器２９の磁場検出による位置信号から位置
データの算出に時間がかかる場合には、１フレーム分の
画像データの転送に遅れて位置データをバッファ３４に
転送するようにしても良い。或いは、磁場検出の信号を
（位置算出装置８で位置データを生成する処理を行う事
無く）デジタルのデータに変換して、１フレーム分の画
像データの転送時にバッファ３４に転送し、バッファ３
４に格納された磁場検出のデータに対して位置算出手段
が位置データを生成するようにしても良い。

【００４１】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図４及び図５を参照して説明する。図４は
本発明の第２の実施の形態における超音波プローブの操
作部の構成を示し、図５は位置算出装置の構成を示す。

【００４２】第１の実施の形態では磁気発生器２４に励
起信号を印加するスイッチ２７が位置算出装置８内に設
けていたが、本実施の形態では超音波プローブ２内、よ
り具体的には操作部１２内に設けたものである。

【００４３】図４に示すように磁場発生器２４に接続さ
れる信号線２６には操作部１２内でスイッチ２７が介挿
されてコード１４側へと延出され、図５に示すようにコ
ネクタ１６を介して位置算出装置８に接続される。この
スイッチ２７はフリーズ信号によってＯＦＦからＯＮさ
れる。

【００４４】また、図５に示すようにコネクタ１６が接
続される位置算出装置８内では励起信号を伝達する信号
線２６は発振器２８に接続される。つまり、図３におけ
るスイッチ２７を図４に示すように操作部１２内に設け
た構成となっている。その他は第１の実施の形態と同様
の構成である。

【００４５】本実施の形態の作用はスイッチ２７が設け
られた位置（場所）が異なるのみで、第１実施の形態と
同じ作用となる。本実施の形態は超音波プローブ２と位
置算出装置８とを接続するコード１４内に挿通される信
号線の本数を低減できる。その他は第１の実施の形態と
同様の効果を有する。

【００４６】（変形例）応用例として超音波３次元画像
処理を行う場合のみについて説明したが、特開昭６２−
６８４４２号のように、モニタのボディーマーク上にプ
ローブの位置、配向を重畳表示させるような応用例に本
実施の形態の構成を適用しても良い。

【００４７】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態を図６、図７、図８を参照して説明する。図
６は本発明の第３の実施の形態の超音波診断装置の全体
構成を示し、図７は超音波プローブの操作部の構成を示
し、図８は位置検出装置の構成を示す。

【００４８】図１に示す超音波診断装置１Ａにおいて
は、フリーズ・レリーズスイッチ２２の操作に同期して
磁場発生器２４に励起信号を印加して、磁場を発生させ
ると共に、位置検出を行うようにしていたが、本実施の
形態では回転信号に同期して磁場発生器２４に励起信号
を印加して、磁場を発生させると共に、位置検出を行う
ようにしている。

【００４９】図６に示す第３の実施の形態の超音波診断
装置１Ｃは、生体内に挿入される超音波プローブ２と、
この超音波プローブ２が接続され、超音波プローブ２に
内蔵された超音波振動子を駆動及び、信号処理等を行う
超音波観測装置３と、この超音波観測装置３と接続さ
れ、超音波画像の表示を行う観測モニタ４と、超音波観
測装置３と接続され、画像処理を行う超音波画像処理装
置６と、この超音波画像処理装置６と接続され、超音波
画像の表示を行うモニタ７と、超音波プローブ２が接続
され、超音波プローブ２の所定位置を検出する位置算出
装置８とから構成される。

【００５０】図７に示すように超音波プローブ２の操作
部１２内のフレキシブルシャフト１８の後端が接続され
るモータ１９の回転軸にはギヤ４１が取り付けられ、こ
のギヤ４１に噛合するギヤ４２はロータリエンコーダ４
３の回転軸に接続されており、ロータリエンコーダ４３
はモータ１９の回転を検出して、回転信号を出力する。

【００５１】この回転信号は信号線４４を介して（図６
に示すように）コード１３の末端のコネクタ１５が接続
される超音波観測装置３と、コード１４の末端のコネク
タ１６が接続される位置算出装置８とに伝達される。

【００５２】超音波観測装置３ではこの回転信号に同期
して、メモリへの画像データの記憶等の処理を行うと共
に、この回転信号を超音波観測装置３からさらに超音波
画像処理装置６に伝達する。

【００５３】図８に示すように、位置算出装置８では回
転信号により発振器２８に接続されたスイッチ２７の開
閉を制御する。より、具体的には、回転信号により、ス
イッチ２７をＯＦＦからＯＮする。図８の位置算出装置
８は図３の位置算出装置８において、スイッチ２７がフ
リーズ信号でなく、回転信号で開閉される構成になって
いる。

【００５４】また、図６に示すように超音波画像処理装
置６では回転信号により超音波観測装置３からの画像デ
ータ及び位置算出装置８からの位置データが入力される
バッファ３４の入力端に設けたスイッチ３８の開閉を制
御する。より、具体的には、回転信号により、スイッチ
３８をＯＦＦからＯＮする。

【００５５】その他の構成は第１の実施の形態と同様の
構成であり、同じ構成要素には同じ符号を付け、その説
明を省略する。

【００５６】次に本実施の形態の作用を説明する。超音
波振動子１７は、モータ１９、フレキシブルシャフト１
８の回転によって生体内のラジアルスキャンを行う。

【００５７】ロータリエンコーダ４３の回転軸は、モー
タ１９の回転軸とギヤ４２、４１を介して連動して回転
する。そして、ロータリーエンコーダ４３は、例えば、
モータの１回転する毎にクロック状の回転信号を位置算
出装置８と超音波観測装置３に送信する。

【００５８】位置算出装置８は、回転信号の入力があっ
たときにスイッチ２７をＯＮにして励起信号を磁場発生
器２４に送信する。そして、磁場発生器２４は、位置算
出装置８からの交流の励起信号により磁場を発生する。

【００５９】磁場発生器２４の発生する磁場は磁場検出
器２９で検出され、位置信号を生成する。この位置信号
は、位置信号算出装置８内の位置算出回路３１で超音波
プローブ２の先端の位置と配向を示すデジタルの位置デ
ータに変換され、超音波画像処理装置６に送信される。

【００６０】また、超音波振動子１７からのエコー信号
は、超音波観測装置３で信号処理され、デジタルの画像
データに変換され、超音波画像処理装置６に送信され
る。

【００６１】１画像分、すなわちラジアルスキャン１回
分の画像データは、回転信号の入力があったときに、バ
ッファ３４に入力し記憶される。

【００６２】超音波画像処理装置６内のＣＰＵ３２は、
バッファ３４に記憶された画像データに対応した３Ｄメ
モリ３５のアドレスに格納する。こうして、ラジアルス
キャンを行いながら、使用者が超音波プローブ２の先端
の位置や角度を少しずつ変えることで超音波３次元画像
データが構成され、３Ｄメモリ３５に記憶される。

【００６３】画像処理回路３６は、３Ｄメモリ３５内の
超音波３次元画像データより超音波３次元画像を作成
し、超音波３次元画像は表示回路３７にてＤ／Ａ変換等
の処理を経てモニタ７に表示される。この処理は特願平
０９−２８３９１５号等、公知の方法で行う。

【００６４】本実施の形態は以下の効果を有する。位置
算出装置８は、ロータリエンコーダ４３からの回転信号
の入力があったときのみ、磁場発生器２４を駆動するの
で、位置検出が不必要なときに、磁気発生器２４を駆動
することがなく位置検出系の電力供給効率が向上する。

【００６５】また、磁場は磁場発生器２４周囲の磁性体
や導電体の配置に敏感に変化するため、例えばフレキシ
ブルシャフト１８が導電体等を含んで構成されているよ
うなときに、上記のような構成にすると、いつもフレキ
シブルシャフト１８が同じ回転角度になったときに磁場
発生器２４が磁場を発生するため、磁場のゆらぎが少な
く、位置データをいつもほぼ同じ条件で取得することが
できる。

【００６６】本実施の形態では、回転信号に同期させ、
モータ１９の一回転につきスイッチ２７、３８を一回開
閉するように構成したが、例えば信号線４４の途中でロ
ータリエンコーダ４３の出力の直近に、回転信号のクロ
ックを計数し適当なカウント値でクロックを出力するカ
ウンタを設け、スイッチ２７、３８の開閉をこのクロッ
クに同期させるように構成しても良いことは勿論であ
る。

【００６７】このように構成することによって、スイッ
チの開閉動作を数回転につき一回行うよう間引くことが
できる。モータ１９の回転は使用者が超音波プローブ２
の先端の位置や角度を変える速度より速いため、本当に
必要な画像データや位置データを適当な間隔で得ること
ができる。また、バッファ３４や３Ｄメモリ３５の容量
の節約にもなる。

【００６８】（変形例）超音波３次元画像処理を行う場
合のみについて説明したが、特開昭６２−６８４４２号
公報のように、モニタのボディーマーク上にプローブの
位置、配向を重畳表示させるような応用例に本実施の形
態の構成を適用しても良い。

【００６９】（第４の実施の形態）次に本発明の第４の
実施の形態を図９及び図１０を参照して説明する。図９
は本発明の第４の実施の形態の超音波診断装置の全体構
成を示し、図１０は３Ｄメモリの構造を示す。

【００７０】図９に示す第４の実施の形態の超音波診断
装置１Ｄは図６の超音波診断装置１Ｃにおいて、さらに
周期性体動を検出する手段を設け、この手段により生成
されたゲート信号に同期して超音波３次元画像データの
構築を行うようにするものである。

【００７１】具体的には、この超音波診断装置１Ｄで
は、周期性体動として例えば心電波形を検出する電極５
１と、この電極５１により検出された体動信号は位相検
出装置５２に入力され、体動信号における所定の位相を
検出するとパルス状のゲート信号を発生し、このゲート
信号は超音波画像処理装置６のスイッチ３８をＯＦＦか
らＯＮに開閉制御するようにしている。

【００７２】なお、本実施の形態では、磁場発生器２４
への励起信号のＯＮ／ＯＦＦを（図６の超音波診断装置
１Ｃで行っていた）回転信号で制御しないで、常時磁場
発生器２４へ励起信号を印加している。その他の構成は
第３の実施の形態と同様である。

【００７３】次に本実施の形態の作用を説明する。（ａ）超音波振動子１７からのエコー信号は超音波観測
装置３でデジタルの画像データに変換され、超音波画像
処理装置６に送信される。

【００７４】（ｂ）磁場発生器２４は、位置算出装置８
からの励起信号により磁場を発生する。磁場検出器２９
は、磁場発生器２４が発生する磁場を検出し、位置信号
を生成する。この位置信号は、位置算出装置８内の位置
算出回路３１で超音波プローブ２の先端の位置と配向を
示すデジタルの位置データに変換され、超音波画像処理
装置６に送信される。

【００７５】（ｃ）電極５１からの例えば生体の心電等
の周期性の信号は、体動信号として、位相検出装置５２
に入力し、その位相が検出される。（ｄ）この位相検出装置５２は、特定の位相の時にの
み、ゲート信号を超音波画像処理装置６に送信する。

【００７６】超音波画像処理装置６内のスイッチ３８は
ゲート信号が入力したときのみ閉じるため、特定の体動
位相の画像データ、位置データがバッファ３４に記憶さ
れる。（ｅ）ＣＰＵ３２は、バッファ３４に記憶された画像デ
ータを、位置データに対応して図１０に示すように３次
元的にメモリを配置したような構成にした３Ｄメモリ３
５のアドレスに格納する。

【００７７】これらの（ａ）〜（ｅ）の動作を繰り返す
ことで、超音波３次元画像データが構成され、３Ｄメモ
リ３５に記憶される。（ｆ）画像処理回路３６は３Ｄメモリ３５内の超音波３
次元画像データより超音波３次元画像を作成し、表示回
路３７にてＤ／Ａ変換等の処理を経て、モニタ７に表示
される。処理は、特願平０９−２８３９１５号等、公知
の方法で行う。

【００７８】本実施の形態では、特定の体動位相のみを
選択して、超音波３次元画像データを構成したため、歪
みのない正確な超音波３次元画像データを抽出される。
従って、歪みの少ない超音波３次元画像を表示できる。

【００７９】なお、上述した各実施の形態等を変形した
り、部分的に組み合わせる等して構成される実施の形態
等も本発明に属する。例えば第１の実施の形態と第３の
実施の形態とを組み合わせて、フリーズ・レリーズスイ
ッチ２２が操作された場合のフリーズ信号と回転信号と
の論理積（フリーズ信号と回転信号とをアンド回路を通
して得る）得るような信号で、スイッチ２７、３８をＯ
ＦＦからＯＮにするようにしても良い。

【００８０】より具体的に説明すると、通常はスイッチ
２７、３８はＯＦＦとし、フリーズ・レリーズスイッチ
２２が操作された場合にフリーズ信号を発生し、さらに
このフリーズ信号中における回転信号が出力されるタイ
ミングの信号（以下、タイミング信号という）により、
モータ１９の回転の停止、フリーズ画の生成（メモリの
書き込み一時禁止）、スイッチ２７、３８のＯＦＦから
ＯＮを行うようにしても良い。

【００８１】このようにすると、使用者がフリーズ画の
表示或いは記録の指示を行った操作時に、その操作時に
おけるいつも同じ回転状態になったタイミングで磁場を
発生するので、磁場の発生条件を揃えることができ、よ
り精度が高い位置検出を行うことができる。また、省電
力で位置検出を行うことができる。

【００８２】また、例えば第１の実施の形態と第４の実
施の形態とを組み合わせて、フリーズ・レリーズスイッ
チ２２が操作された場合のフリーズ信号と周期性体動信
号の位相検出装置５２の出力信号との論理積を得るよう
な信号で、スイッチ２７、３８をＯＦＦからＯＮにする
ようにしても良い。

【００８３】より具体的に説明すると、通常はスイッチ
２７、３８はＯＦＦとし、フリーズ・レリーズスイッチ
２２が操作された場合にフリーズ信号を発生し、さらに
このフリーズ信号中における位相検出装置５２により心
電波形が特定の位相に達したタイミングの信号（以下、
タイミング信号という）により、モータ１９の回転の停
止、フリーズ画の生成（メモリの書き込み一時禁止）、
スイッチ２７、３８のＯＦＦからＯＮを行うようにして
も良い。この場合、位相検出装置５２により検出する特
定の位相は例えば心電波形の変化が小さい位相或いは波
形変化がほぼ停止して動き始めるタイミングの位相等を
検出する。

【００８４】このようにすると、使用者がフリーズ画の
表示或いは記録の指示を行った操作時に、その操作時に
おける体動が小さい時或いは殆ど停止して体動が動く直
前に得られた画像をフリーズすると共に、磁場を発生さ
せるので、得られる超音波画像データは体動の影響の少
ない画質が良いフリーズ画の表示とか、３次元超音波画
像を得ることができる。また、省電力で位置検出系を形
成できる。

【００８５】［付記］１．超音波によるスキャンを行い生体の超音波画像を得
る超音波プローブと、空間に磁場を張る磁場発生手段
と、該磁場を検出する磁場検出手段と、検出した該磁場
から前記超音波プローブの位置を算出し、位置データを
得る位置算出手段と、前記磁場発生手段を駆動する駆動
手段と、を有する超音波診断装置において、前記駆動手
段を超音波画像の静止または記録を指示する指示信号及
び前記スキャンに同期したスキャン信号との少なくとも
一方に同期して磁場発生手段を駆動することを特徴とす
る超音波診断装置。

【００８６】２．付記１において、前記駆動手段は前記
指示信号及びスキャン信号の論理積の信号で駆動する。３．付記１において、前記駆動手段は前記指示信号及び
生体が行う周期性体動の特定の位相を検出した信号の論
理積の信号で駆動する。

【００８７】４．超音波によるスキャンを行い生体の超
音波画像を得る超音波プローブと、該超音波画像の静止
または記録を指示する入力手段と、空間に磁場を張る磁
場発生手段と、該磁場を検出する磁場検出手段と、検出
した該磁場から前記超音波プローブの位置を算出し、位
置データを得る位置算出手段と、前記磁場発生手段を駆
動する駆動手段と、を設けた超音波診断装置において、
前記駆動手段が、前記入力手段の入力に同期して磁場発
生手段を駆動したことを特徴とする超音波診断装置。

【００８８】５．超音波によるスキャンを行い生体の超
音波画像を得る超音波プローブと、該スキャンを１回行
うごとにスキャン信号を生成するスキャン信号生成手段
と、空間に磁場を張る磁場発生手段と、該磁場を検出す
る磁場検出手段と、検出した該磁場から前記超音波プロ
ーブの位置を算出し、位置データを得る位置算出手段
と、前記磁場発生手段を駆動する駆動手段と、を設けた
超音波診断装置において、前記駆動手段が、該スキャン
信号に同期して磁場発生手段を駆動したことを特徴とす
る超音波診断装置。

【００８９】６．生体に超音波を送受波して生体の連続
した複数の超音波画像データを得る超音波プローブと、
前記超音波プローブの位置を検出し、位置データを作成
する位置検出手段と、該超音波画像データと、該位置デ
ータとを記憶し、超音波３次元画像データを構成するデ
ータ構成手段と、を設けた超音波診断装置において、前
記データ構成手段が、生体が行う周期性体動の特定の位
相のデータのみから該超音波３次元画像データを構成す
ることを特徴とする超音波診断装置。７．付記６におい
て、前記周期性体動が心電であること。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
音波によるスキャンを行い生体の超音波画像を得る超音
波プローブと、空間に磁場を張る磁場発生手段と、該磁
場を検出する磁場検出手段と、検出した該磁場から前記
超音波プローブの位置を算出し、位置データを得る位置
算出手段と、前記磁場発生手段を駆動する駆動手段と、
を有する超音波診断装置において、前記駆動手段を超音
波画像の静止または記録を指示する指示信号及び前記ス
キャンに同期したスキャン信号との少なくとも一方に同
期して磁場発生手段を駆動するようにしているので、磁
場発生手段を常時駆動する場合よりも電力消費を少なく
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の超音波診断装置の
全体構成を示す図。

【図２】超音波プローブの操作部の構成を示す図。

【図３】位置検出装置の構成を示す図。

【図４】本発明の第２の実施の形態における超音波プロ
ーブの操作部の構成を示す図。

【図５】位置検出装置の構成を示す図。

【図６】本発明の第３の実施の形態の超音波診断装置の
全体構成を示す図。

【図７】超音波プローブの操作部の構成を示す図。

【図８】位置検出装置の構成を示す図。

【図９】本発明の第４の実施の形態の超音波診断装置の
全体構成を示す図。

【図１０】３Ｄメモリの構成図。

【符号の説明】

１Ａ…超音波診断装置２…超音波プローブ３…超音波観測装置４…観測モニタ５…ビデオプリンタ６…超音波画像処理装置７…モニタ８…位置算出装置１１…挿入部１２…操作部１３，１４…コード１５，１６…コネクタ１７…超音波振動子１８…フレキシブルシャフト１９…モータ２２…フリーズ・レリーズスイッチ２４…磁場発生器２５…コイル２７…スイッチ２８…発振器２９…磁場検出器３０…コイル３１…位置算出回路３２…ＣＰＵ３４…バッファ３５…３Ｄメモリ３６…画像処理回路３７…表示回路３８…スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石村寿朗東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者大舘一郎東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者長谷川潤東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者内村澄洋東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者川端健東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者児玉啓成東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者小柳秀樹東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内Ｆターム(参考） 4C301 AA02 BB03 BB28 BB30 CC01 EE18 EE20 FF01 GA15 GD06 GD10 HH51 JA19 JB03 JB04 KK01 KK16 KK28 LL03 LL08 LL20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波によるスキャンを行い生体の超音
波画像を得る超音波プローブと、空間に磁場を張る磁場
発生手段と、該磁場を検出する磁場検出手段と、検出し
た該磁場から前記超音波プローブの位置を算出し、位置
データを得る位置算出手段と、前記磁場発生手段を駆動
する駆動手段と、を有する超音波診断装置において、前記駆動手段は超音波画像の静止または記録を指示する
指示信号及び前記スキャンに同期したスキャン信号との
少なくとも一方にに同期して磁場発生手段を駆動するこ
とを特徴とする超音波診断装置。