JP2000197631A - Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device - Google Patents

Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device

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Publication number
JP2000197631A
JP2000197631A JP11000170A JP17099A JP2000197631A JP 2000197631 A JP2000197631 A JP 2000197631A JP 11000170 A JP11000170 A JP 11000170A JP 17099 A JP17099 A JP 17099A JP 2000197631 A JP2000197631 A JP 2000197631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
rotating
fixed
probe
scanning
Prior art date
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Pending
Application number
JP11000170A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Hashimoto
新一 橋本
Masayuki Takano
政由起 高野
Original Assignee
Toshiba Corp
株式会社東芝
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, 株式会社東芝 filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11000170A priority Critical patent/JP2000197631A/en
Publication of JP2000197631A publication Critical patent/JP2000197631A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stereoscopically scan sound wave beams and to prepare the ultrasonic three-dimensional images of high image quality by providing a rotation part provided with an ultrasonic wave array oscillator rotatable to a fixed part and rotating the ultrasonic wave array oscillator to the fixed part. SOLUTION: To the fixed part constituted of a sheath 19 provided with a spherical acoustic window on a tip part, a rotary transformer 6, a bearing 7, a rotary encoder 8 and a motor 9, the rotation part composed of an acoustic lens 2, an electronic sector array transducer (ultrasonic wave array oscillator) 3, a flexible printed board (FPC), a lead line 4 and a connector 5 is freely rotatably disposed. Then, the rotary shaft 12 of the motor 9 is connected to the rotation part and the rotation part is rotated by the drive of the motor 9. The stereoscopic ultrasonic wave scanning of a three-dimensional space is realized by ultrasonic wave beams transmitted and received to/from the electronic sector array transducer 3 simultaneously rotated by the rotation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リアルタイムで超
音波三次元画像を撮影するための超音波探触子及び超音
波診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus for capturing an ultrasonic three-dimensional image in real time.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的に知られている従来の超音波診断
装置では、超音波ビームを用いて二次元平面内を走査す
ることにより、例えば被検体内の断面画像を表示するこ
とができる。
2. Description of the Related Art In a generally known conventional ultrasonic diagnostic apparatus, for example, a cross-sectional image of a subject can be displayed by scanning a two-dimensional plane using an ultrasonic beam.
【0003】近年、超音波診断装置の超音波送受信部で
ある超音波プローブ(超音波探触子)を移動させながら
診断画像を収集し、三次元情報を得る試みが盛んに行わ
れており、超音波診断装置における三次元画像表示には
新たな診断の可能性が期待されている。実際には、腹部
用のコンベックスプローブやリニアアレイプローブを手
動または機械的に移動させたり、電子セクタプローブを
回転させる機構を持った経食道用マルチプレーンプロー
ブなどを用いるといった、三次元領域の走査に関する研
究が進められている。
In recent years, attempts have been made to collect diagnostic images while moving an ultrasonic probe (ultrasonic probe), which is an ultrasonic transmission / reception unit of an ultrasonic diagnostic apparatus, to obtain three-dimensional information. New diagnostic possibilities are expected for three-dimensional image display in ultrasonic diagnostic equipment. Actually, it relates to scanning of a three-dimensional area, such as moving abdominal convex probe or linear array probe manually or mechanically, or using a transesophageal multiplane probe with a mechanism to rotate the electronic sector probe. Research is ongoing.
【0004】フェイズドアレイプローブにより三次元領
域の走査を機械的に行なった場合、三次元画像の再構成
に時間がかかる(少なくとも数分)という問題点があ
る。これは、画像データの収集時間が機械系の移動速度
に多く依存するためである。例えば腹部のような生体臓
器の移動速度が小さく、且つ移動量自体が小さいような
場合は、画像の再構成に数分の時間を要することはそれ
ほど大きな問題とはならないが、例えば心臓のような、
常に激しく運動している部位を観察するためにはリアル
タイム性の高い画像が必要となる。
When a three-dimensional area is mechanically scanned by a phased array probe, it takes a long time (at least several minutes) to reconstruct a three-dimensional image. This is because the image data collection time largely depends on the moving speed of the mechanical system. For example, when the moving speed of a living organ such as the abdomen is small and the moving amount itself is small, it takes less time to reconstruct an image. ,
In order to always observe a part that exercises violently, an image with high real-time properties is required.
【0005】しかしながら、従来の超音波診断システム
においては、三次元画像を再構成するために要する画像
データの量と、超音波ビームの走査に要する時間との観
点からリアルタイムで三次元画像を得られるようなシス
テムは実現されていない。
However, in the conventional ultrasonic diagnostic system, a three-dimensional image can be obtained in real time from the viewpoint of the amount of image data required for reconstructing the three-dimensional image and the time required for scanning the ultrasonic beam. Such a system has not been realized.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情を考
慮してなされたものであり、三次元領域への超音波ビー
ムの立体的な走査を高速に行うことができる超音波探触
子を提供し、リアルタイム性を低下させること無く高画
質の超音波三次元画像を得ることができる超音波診断装
置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an ultrasonic probe capable of performing a three-dimensional scanning of an ultrasonic beam onto a three-dimensional region at high speed. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus which can provide a high-quality ultrasonic three-dimensional image without deteriorating the real-time property.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために本発明は次のように構成されている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention is configured as follows.
【0008】(1)本発明の超音波探触子は、固定部
と、この固定部に対し回転可能であって、超音波アレイ
振動子を有する回転部と、前記回転部と固定部との間で
前記超音波アレイ振動子の電気信号を伝達する信号伝達
手段と、を具備し、前記回転部を前記固定部に対し回転
駆動して前記超音波アレイ振動子を回転させることで超
音波ビームの立体的な走査を可能としたことを特徴とす
るものである。
(1) An ultrasonic probe according to the present invention comprises: a fixed portion; a rotating portion rotatable with respect to the fixed portion; and a rotating portion having an ultrasonic array vibrator; Signal transmission means for transmitting an electric signal of the ultrasonic array transducer between the ultrasonic beam and the ultrasonic beam by rotating the ultrasonic rotating element relative to the fixed part to rotate the ultrasonic array element. In which a three-dimensional scan is enabled.
【0009】上記(1)の発明によれば、回転部と固定
部との間で超音波アレイ振動子の電気信号を伝達する信
号伝達手段を備えているので、超音波アレイ振動子を高
速に回転させることができる。このため、リアルタイム
性の高いボリュームスキャンを実現できる。なお、超音
波アレイ振動子に電子セクタタイプのものを用いる場合
であっても、コーン状の超音波ビームを超音波探触子の
先端から送受信する構成とすれば探触子自体の口径を極
めて小さくできる。このことは、超音波ビームが障害物
等に遮られる割合が小さくなることを意味する。言い替
えれば、超音波放射(面)を有効に利用できるというこ
とである。具体例としては、肋間などの狭い領域を介し
た超音波走査を行うような超音波探触子に本発明は有効
である。また、上記信号伝達手段は、具体的にはロータ
リートランス、またはスリップリングにより構成され
る。
According to the invention of (1), since the signal transmitting means for transmitting the electric signal of the ultrasonic array transducer between the rotating part and the fixed part is provided, the ultrasonic array transducer can be operated at high speed. Can be rotated. Therefore, a volume scan with high real-time properties can be realized. Even if an electronic sector type ultrasonic transducer is used, the diameter of the probe itself can be extremely large if the cone-shaped ultrasonic beam is transmitted and received from the tip of the ultrasonic probe. Can be smaller. This means that the rate at which the ultrasonic beam is blocked by an obstacle or the like becomes smaller. In other words, the ultrasonic radiation (surface) can be used effectively. As a specific example, the present invention is effective for an ultrasonic probe that performs ultrasonic scanning through a narrow area such as the space between ribs. Further, the signal transmission means is specifically constituted by a rotary transformer or a slip ring.
【0010】(2)本発明の他の超音波探触子は、固定
部と、この固定部に対し回転可能であって、超音波アレ
イ振動子を有する回転部と、前記回転部と固定部との間
で前記超音波アレイ振動子の電気信号を伝達する信号伝
達手段と、前記回転部の回転方向を順次に逆転させるダ
ブルリンク逆転手段と、を具備し、前記回転部を前記固
定部に対し前記ダブルリンク逆転手段により回転駆動し
て前記超音波アレイ振動子を回転させることで超音波ビ
ームの立体的な走査を可能としたことを特徴とするもの
である。
(2) Another ultrasonic probe according to the present invention comprises: a fixed portion; a rotating portion rotatable with respect to the fixed portion; and a rotating portion having an ultrasonic array transducer; and the rotating portion and the fixed portion. Signal transmission means for transmitting an electrical signal of the ultrasonic array transducer between the, and double link reversal means for sequentially reversing the rotation direction of the rotating part, the rotating part to the fixed part On the other hand, three-dimensional scanning of the ultrasonic beam is enabled by rotating the ultrasonic array transducer by rotating the double-link reversing means.
【0011】上記(2)の発明によれば、上記超音波ア
レイ振動子として従来の超音波プローブを用い、この超
音波プローブをダブルリンク逆転手段に組み込んだ場
合、超音波プローブは、その回転方向が180度ごとで
逆転するようなツイスト運動をする。これにより超音波
プローブのケーブルが捩れることがなく、三次元領域へ
の立体的な超音波走査を極めて容易な構成により実現で
きる。
According to the invention (2), when a conventional ultrasonic probe is used as the ultrasonic array vibrator and this ultrasonic probe is incorporated in the double link reversing means, the ultrasonic probe is rotated in the rotational direction. Make a twisting motion that reverses every 180 degrees. Thus, the ultrasonic probe cable is not twisted, and three-dimensional ultrasonic scanning over a three-dimensional region can be realized with a very easy configuration.
【0012】(3)本発明のさらに他の超音波探触子
は、超音波アレイ振動子を揺動させることにより、超音
波ビームの立体的な走査が可能な超音波探触子におい
て、前記超音波アレイ振動子に設けられる音響レンズの
曲率中心と、音響窓の少なくとも内側の曲率中心とを揺
動運動の回転中心とし、かつ、音響レンズの球形部の曲
率中心と前記音響窓の球形部の曲率中心とをほぼ同一と
したことを特徴とするものである。
(3) Still another ultrasonic probe according to the present invention is an ultrasonic probe capable of three-dimensional scanning of an ultrasonic beam by swinging an ultrasonic array vibrator. The center of curvature of the acoustic lens provided in the ultrasonic array transducer and the center of curvature of at least the inside of the acoustic window are used as the center of rotation of the oscillating motion, and the center of curvature of the spherical part of the acoustic lens and the spherical part of the acoustic window And the center of curvature is made substantially the same.
【0013】上記(3)の発明によれば、揺動するトラ
ンスデューサ表面(音響レンズ)と音響窓との距離を極
めて近距離に設定できる。これにより、多重反射による
虚像の出現を防止することができ、かつ、高速な超音波
三次元走査が可能となる。なお、音響窓と音響レンズと
の間隙は、ほぼ1mm以下とすることが好ましい。
According to the invention (3), the distance between the oscillating transducer surface (acoustic lens) and the acoustic window can be set to be extremely short. Thereby, appearance of a virtual image due to multiple reflection can be prevented, and high-speed ultrasonic three-dimensional scanning can be performed. It is preferable that the gap between the acoustic window and the acoustic lens be approximately 1 mm or less.
【0014】(4)本発明の超音波診断装置は、超音波
アレイ振動子を回転駆動することにより超音波ビームの
立体的な走査が可能な超音波探触子を備えた超音波診断
装置において、前記超音波ビームの所望の走査領域を関
心領域として設定する設定手段と、前記設定手段により
設定された関心領域に従って前記超音波ビームの走査を
制御する制御手段と、を具備するものである。
(4) An ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention is an ultrasonic diagnostic apparatus having an ultrasonic probe capable of three-dimensional scanning of an ultrasonic beam by rotationally driving an ultrasonic array transducer. Setting means for setting a desired scanning area of the ultrasonic beam as a region of interest, and control means for controlling scanning of the ultrasonic beam in accordance with the region of interest set by the setting means.
【0015】超音波三次元のリアルタイム表示において
は、リアルタイム性を維持するために超音波走査を適切
に制御する必要があるが、上記(4)に記載の発明によ
れば、関心領域設定画面により提供される視覚的な情報
に基づき超音波走査を容易に制御することができる。こ
れにより、リアルタイム表示のための三次元超音波デー
タを適切かつ容易に収集でき、操作性を向上できる。
In real-time display of three-dimensional ultrasonic waves, it is necessary to appropriately control ultrasonic scanning in order to maintain real-time properties. According to the invention described in the above (4), the region of interest setting screen can be used. Ultrasonic scanning can be easily controlled based on the provided visual information. Thereby, three-dimensional ultrasonic data for real-time display can be appropriately and easily collected, and operability can be improved.
【0016】より具体的に構成された発明では、前記制
御手段は、前記関心領域の設定に基づいて、走査線数、
走査断面数、駆動パルスのレート周波数、前記超音波振
動子の回転数の少なくともいずれか一つを設定する。
In a more specifically configured invention, the control means determines the number of scanning lines based on the setting of the region of interest.
At least one of the number of scanning sections, the rate frequency of a driving pulse, and the number of rotations of the ultrasonic transducer is set.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】(第1実施形態)第1の実施形態は、超音
波アレイ振動子を連続回転させることにより三次元領域
を立体的に走査する超音波探触子(超音波プローブ)に
関する。
(First Embodiment) The first embodiment relates to an ultrasonic probe (ultrasonic probe) which scans a three-dimensional region three-dimensionally by continuously rotating an ultrasonic array transducer.
【0019】図1(a)は、本発明の第1の実施形態に
係る超音波探触子の構成を示す断面図である。本実施形
態の超音波探触子の要部は、大別して、固定部と、この
固定部に対し回転可能な回転部とから成る。
FIG. 1A is a cross-sectional view showing the configuration of the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention. The main part of the ultrasonic probe of the present embodiment is roughly composed of a fixed part and a rotating part rotatable with respect to the fixed part.
【0020】固定部は、シース19、ロータリートラン
ス6、ベアリング7、ロータリエンコーダ8、モータ9
から構成されており、回転部は、音響レンズ2、電子セ
クタアレイトランスデューサ(超音波アレイ振動子)
3、FPC(フレキシブルプリント基板)13、リード
ライン4、コネクタ5から構成されている。モニタ9の
回転軸12が回転部に結合されており、このモータ9を
駆動することで回転部を固定部に対し回転させ、これに
伴って回転する電子セクタアレイトランスデューサ3か
ら送受波される超音波ビームによる、三次元空間の立体
的な超音波走査を実現する。より詳しくは、電子セクタ
アレイトランスデューサ3を、その振動子面の中心を通
り且つ振動子面に垂直な軸を回転中心として回転させ
る。
The fixed parts are a sheath 19, a rotary transformer 6, a bearing 7, a rotary encoder 8, a motor 9
, The rotating part is an acoustic lens 2, an electronic sector array transducer (ultrasonic array transducer)
3, an FPC (flexible printed circuit board) 13, a lead line 4, and a connector 5. The rotating shaft 12 of the monitor 9 is connected to the rotating part. By driving the motor 9, the rotating part is rotated with respect to the fixed part, and the supersonic wave transmitted and received from the electronic sector array transducer 3 rotating with this is rotated. A three-dimensional ultrasonic scan in a three-dimensional space by a sound beam is realized. More specifically, the electronic sector array transducer 3 is rotated around an axis passing through the center of the transducer surface and perpendicular to the transducer surface.
【0021】シース19に形成されている音響窓1は、
音響レンズ2とほぼ同一の曲率中心の球形部を有してお
り、これら球形部において音響窓1と音響レンズ2との
間隔は一定となっている。なお、音響窓1と音響レンズ
2との間隙には液体の音響伝搬媒体が充填されており、
これにより回転部と固定部との間の力学抵抗を小さくし
てある。
The acoustic window 1 formed in the sheath 19
The acoustic lens 2 has spherical portions having substantially the same center of curvature as the acoustic lens 2, and the distance between the acoustic window 1 and the acoustic lens 2 is constant in these spherical portions. The gap between the acoustic window 1 and the acoustic lens 2 is filled with a liquid acoustic propagation medium.
This reduces the mechanical resistance between the rotating part and the fixed part.
【0022】回転駆動される電子セクタアレイトランス
デューサ3の音響放射面の中心は、同トランスデューサ
3を含む回転部をモータ9に接続する回転軸12の延長
上となる。また、電子セクタアレイトランスデューサ3
から放射される超音波ビームの放射面の形状は、球面の
一部を切り取ったような形状であり、これにあわせて音
響レンズ2の形状も球体の一部を切り取ったような形状
(球形部)となっている。
The center of the acoustically radiating surface of the electronic sector array transducer 3 that is driven to rotate is on the extension of the rotating shaft 12 that connects the rotating part including the transducer 3 to the motor 9. The electronic sector array transducer 3
The shape of the radiating surface of the ultrasonic beam radiated from the sphere is a shape obtained by cutting a part of a spherical surface, and the shape of the acoustic lens 2 is accordingly changed to a shape obtained by cutting a part of a sphere (spherical portion). ).
【0023】図1(b)に電子セクタアレイトランスデ
ューサ3の超音波放射面の正面図を示す。同図において
11は、電子セクタアレイトランスデューサ3の一素子
ラインを示している。
FIG. 1B is a front view of the ultrasonic radiation surface of the electronic sector array transducer 3. In the figure, reference numeral 11 denotes one element line of the electronic sector array transducer 3.
【0024】図2は、本実施形態の超音波探触子の回転
部を方向Aから見た図である。電子セクタアレイトラン
スデューサ3を構成する超音波振動素子31のそれぞれ
にリードライン4が接続されており、これらのリードラ
イン4はFPC13に配設されている。FPC13は、
円筒形状をなす回転部の側面に設けられている。
FIG. 2 is a view of the rotating portion of the ultrasonic probe according to the present embodiment viewed from a direction A. Lead lines 4 are connected to the respective ultrasonic vibration elements 31 constituting the electronic sector array transducer 3, and these lead lines 4 are provided on the FPC 13. FPC13 is
It is provided on a side surface of a rotating part having a cylindrical shape.
【0025】図3は、本実施形態の超音波探触子の回転
部のC−C’断面を方向Bから見た図である。FPC1
3上に配設されたリードライン4は、超音波振動素子3
1に対応して回転部の基端側に設けられたコネクタ5の
それぞれに接続されている。なお、14はアースライン
を示している。
FIG. 3 is a view of the rotating section of the ultrasonic probe according to the present embodiment, taken along the line CC ′, as viewed in the direction B. FPC1
The lead line 4 disposed on the ultrasonic vibration element 3
1 is connected to each of the connectors 5 provided on the base end side of the rotating unit. Incidentally, reference numeral 14 denotes an earth line.
【0026】図4は、本実施形態の超音波探触子のC−
C’断面を示す図である。円筒形状をなす固定部の内側
(中心軸12側)に、ベアリング7を介して回転部が挿
入されている。回転部のC−C’断面部分には、コネク
タ5及びアース(接地)15が円周上に配置されてい
る。
FIG. 4 is a graph showing C- of the ultrasonic probe according to the present embodiment.
It is a figure which shows C 'cross section. A rotating part is inserted through a bearing 7 inside the fixed part having a cylindrical shape (on the side of the central shaft 12). The connector 5 and the ground (ground) 15 are arranged on the circumference of the section along the line CC ′ of the rotating part.
【0027】図5は本実施形態の超音波探触子の回転部
側のロータリートランスを示す図であり、図6は本実施
形態の超音波探触子の固定部側のロータリートランスを
示す図である。ロータリートランス6は、回転部と固定
部(非回転部)との間で電気信号を伝達する信号伝達手
段であって、回転軸12の周囲に、超音波アレイ振動子
の素子数に応じたチャンネル数分だけ設けられている。
なお、ロータリートランス6の代わりに、信号伝達手段
をスリップリングにより構成しても良い。
FIG. 5 is a diagram showing a rotary transformer on the rotating unit side of the ultrasonic probe of the present embodiment, and FIG. 6 is a diagram showing a rotary transformer on the fixed unit side of the ultrasonic probe of the present embodiment. It is. The rotary transformer 6 is a signal transmission unit that transmits an electric signal between the rotating unit and the fixed unit (non-rotating unit). It is provided for only a few minutes.
Note that, instead of the rotary transformer 6, the signal transmission means may be configured by a slip ring.
【0028】ロータリートランス6の1チャンネルは回
転部に対応する内輪部61と、固定部に対応する外輪部
62とからなる。図5は、ロータリートランス6の内輪
部61の結線図を示し、図6は、ロータリートランス6
の内輪部62の結線図を示している。
One channel of the rotary transformer 6 includes an inner ring portion 61 corresponding to the rotating portion and an outer ring portion 62 corresponding to the fixed portion. FIG. 5 shows a connection diagram of the inner ring portion 61 of the rotary transformer 6, and FIG.
3 shows a connection diagram of the inner ring portion 62 of FIG.
【0029】図5に示すロータリートランス6の内輪部
61の信号ラインコネクタ16に電子セクタアレイトラ
ンスデューサ3の各素子からのリードライン4が接続さ
れており、ロータリートランス6の内輪部61の信号
は、図6に示す外輪部62に伝達される。外輪部62に
伝達された信号すなわち電子セクタアレイトランスデュ
ーサ3からの信号(プローブ信号)は、信号線18を経
て本体10に供給される構成である。
The lead line 4 from each element of the electronic sector array transducer 3 is connected to the signal line connector 16 of the inner ring 61 of the rotary transformer 6 shown in FIG. 5, and the signal of the inner ring 61 of the rotary transformer 6 is The power is transmitted to the outer ring portion 62 shown in FIG. The signal transmitted to the outer ring portion 62, that is, the signal (probe signal) from the electronic sector array transducer 3 is supplied to the main body 10 via the signal line 18.
【0030】また、本実施形態では回転軸12の回転位
置を検出するためにロータリーエンコーダ8が設けられ
ており、かかるロータリーエンコーダ8からの検出信号
は本体10に送られる構成である。ロータリーエンコー
ダ8によれば、高速回転時における回転位置の検出が可
能となり、これにより超音波走査を高精度に制御でき
る。
In this embodiment, a rotary encoder 8 is provided to detect the rotational position of the rotary shaft 12, and a detection signal from the rotary encoder 8 is sent to the main body 10. According to the rotary encoder 8, it is possible to detect the rotational position at the time of high-speed rotation, and thereby it is possible to control ultrasonic scanning with high accuracy.
【0031】以上説明したように本実施形態の超音波探
触子は、大別して回転部と固定部(非回転部)とから成
り、この回転部に電子セクタアレイトランスデューサ3
(超音波アレイ振動子)が配置されており、回転部と固
定部との間にはロータリートランス6(信号伝達手段)
が設けられている。そして、電子セクタアレイトランス
デューサ3の電気信号をロータリートランス6(信号伝
達手段)を介して回転部から固定部に伝達する。固定部
に伝達された信号は、本体10と超音波探触子とを着脱
可能に接続するコネクタ(不図示)を介して本体10に
供給される構成となっている。これにより、電子セクタ
アレイトランスデューサ3を高速に回転させても信号線
及びその他の機構に対し負荷をかけることなく円滑に信
号伝達を行うことができる。
As described above, the ultrasonic probe according to the present embodiment is roughly divided into a rotating part and a fixed part (non-rotating part).
(Ultrasonic array transducer) is arranged, and a rotary transformer 6 (signal transmission means) is provided between the rotating part and the fixed part.
Is provided. Then, the electric signal of the electronic sector array transducer 3 is transmitted from the rotating section to the fixed section via the rotary transformer 6 (signal transmitting means). The signal transmitted to the fixing unit is configured to be supplied to the main body 10 via a connector (not shown) that detachably connects the main body 10 and the ultrasonic probe. Thereby, even if the electronic sector array transducer 3 is rotated at a high speed, the signal can be smoothly transmitted without applying a load to the signal lines and other mechanisms.
【0032】したがって、三次元領域への超音波ビーム
の立体的な走査を高速に行うことができ、リアルタイム
で超音波三次元画像を撮影して表示させることが可能に
なる。
Therefore, the ultrasonic beam can be three-dimensionally scanned into the three-dimensional area at a high speed, and an ultrasonic three-dimensional image can be photographed and displayed in real time.
【0033】また、電子セクタアレイトランスデューサ
3が円形に構成されているとともに、超音波探触子の先
端部に付加される音響レンズ2は球形状を有しており、
この音響レンズ2の球形部分の曲率は、音響窓1の球形
部分と同一の曲率中心に設定されている。これにより、
電子セクタアレイトランスデューサ3を含む回転部を、
回転軸12を介してモータ9により回転駆動した場合に
音響窓1と電子セクタアレイトランスデューサ3の音響
レンズ2との間隔を最小(ほぼ1mm以下)且つ一定に
することが可能となる。
The electronic sector array transducer 3 is formed in a circular shape, and the acoustic lens 2 added to the tip of the ultrasonic probe has a spherical shape.
The curvature of the spherical portion of the acoustic lens 2 is set at the same center of curvature as the spherical portion of the acoustic window 1. This allows
A rotating unit including the electronic sector array transducer 3;
When rotated by the motor 9 via the rotating shaft 12, the distance between the acoustic window 1 and the acoustic lens 2 of the electronic sector array transducer 3 can be minimized (substantially 1 mm or less) and constant.
【0034】したがって、音響窓1と電子セクタアレイ
トランスデューサ3との間の多重の影響を最小にすると
ともに回転時における力学抵抗を小さくすることができ
る。
Accordingly, it is possible to minimize the influence of multiplexing between the acoustic window 1 and the electronic sector array transducer 3 and to reduce the mechanical resistance during rotation.
【0035】また、本実施形態のようにコーン状の超音
波ビームを超音波探触子の先端から送受信する構成で
は、探触子自体の口径を極めて小さくできる。このこと
は、超音波ビームが障害物等に遮られる割合が小さくな
ることを意味する。言い替えれば、超音波放射(面)を
有効に利用できるということである。具体例としては、
肋間などの狭い領域を介した超音波走査を行うような超
音波探触子に本発明は有効である。
In the configuration in which the cone-shaped ultrasonic beam is transmitted and received from the tip of the ultrasonic probe as in the present embodiment, the diameter of the probe itself can be extremely reduced. This means that the rate at which the ultrasonic beam is blocked by an obstacle or the like becomes smaller. In other words, the ultrasonic radiation (surface) can be used effectively. As a specific example,
The present invention is effective for an ultrasonic probe that performs ultrasonic scanning through a narrow region such as the space between ribs.
【0036】(第2実施形態)第2の実施形態は、三次
元領域を立体的に走査可能な超音波探触子であって、ダ
ブルリンク逆転機構を備えた超音波探触子に関する。
(Second Embodiment) The second embodiment relates to an ultrasonic probe capable of three-dimensionally scanning a three-dimensional area, and having a double link reversing mechanism.
【0037】図7は、本発明の第2の実施形態に係る超
音波探触子の概略構成を示す断面図である。本実施形態
の超音波探触子は、モータ24と、このモータ24に接
続されたダブルリンク逆転機構部23と、このダブルリ
ンク逆転機構部23に接続された保持具21及び22か
らなるアダプタとを有しており、超音波振動子を内蔵す
る電子セクタプローブ20が上記アダプタに組み込まれ
ており、当該プローブ20をツイスト運動させる。すな
わち、本実施形態では、電子セクタプローブ20及び保
持具21により回転部が構成される。
FIG. 7 is a sectional view showing a schematic configuration of an ultrasonic probe according to a second embodiment of the present invention. The ultrasonic probe according to the present embodiment includes a motor 24, an adapter including a double link reverse rotation mechanism 23 connected to the motor 24, and holders 21 and 22 connected to the double link reverse rotation mechanism 23. An electronic sector probe 20 having a built-in ultrasonic transducer is incorporated in the adapter, and causes the probe 20 to perform a twist movement. That is, in the present embodiment, a rotating unit is configured by the electronic sector probe 20 and the holder 21.
【0038】ツイスト運動においては、ダブルリンク逆
転機構部23により、180度回転ごとにプローブ20
の回転方向が逆転する。ダブルリンク逆転機構部23に
は、モータ24からの回転駆動力が入力される。
In the twisting motion, the probe 20 is rotated every 180 degrees by the double link reversing mechanism 23.
Rotation direction is reversed. The rotation driving force from the motor 24 is input to the double link reverse rotation mechanism 23.
【0039】音響窓25内(液漕)には液体の音響伝搬
媒質26が満たされており、例えばベアリングから成る
保持具22により、プローブ20は液漕内において回転
運動可能となっている。また保持具22は液漕内におけ
る液体のシールを担う。プローブケーブル27はツイス
ト運動に耐える程度のゆとりを持って超音波診断装置本
体(図示しない)に接続される。
The acoustic window 25 (liquid tank) is filled with a liquid acoustic propagation medium 26, and the probe 20 can be rotated in the liquid tank by, for example, a holder 22 formed of a bearing. Further, the holder 22 serves to seal the liquid in the liquid tank. The probe cable 27 is connected to an ultrasonic diagnostic apparatus main body (not shown) with enough space to withstand a twist movement.
【0040】図8は上記ダブルリンク逆転機構23の構
造を示す正面図である。ダブルリンク逆転機構23にお
いては、同図に示すように、モータ24の出力に対し固
定された入力円板30上に、固定ピン32が設けられて
おり、この入力円板30の中心から点対称で等距離とな
る位置に出力軸A,Bが設けられている。この2つの出
力軸A,Bの両者は、互いに歯が噛み合うように歯車
A,Bを介して連結されている。また、歯車A,Bの各
々から、レバーA,Bが同じ長さだけ突出するように設
けられており、固定ピン32に片方のレバーのみが引っ
掛かるような構造となっている。
FIG. 8 is a front view showing the structure of the double link reverse rotation mechanism 23. In the double link reversing mechanism 23, as shown in the figure, a fixed pin 32 is provided on an input disk 30 fixed to the output of the motor 24, and point symmetry is provided from the center of the input disk 30. The output shafts A and B are provided at positions equidistant from each other. Both of the two output shafts A and B are connected via gears A and B such that their teeth mesh with each other. The levers A and B are provided so as to protrude by the same length from each of the gears A and B, so that only one of the levers is hooked on the fixing pin 32.
【0041】このような構造を有するダブルリンク逆転
機構23によれば、入力円板30がモータ24の駆動力
により回転運動すると、固定ピン32によりレバーAが
押し回され、これと同時に歯車Aと噛み合う歯車Bが回
転し、これによりレバーBが逆回転する。
According to the double link reverse rotation mechanism 23 having such a structure, when the input disk 30 is rotated by the driving force of the motor 24, the lever A is pushed by the fixing pin 32, and at the same time, the gear A is The meshing gear B rotates, whereby the lever B reversely rotates.
【0042】約180度回転すると、出力軸のずれによ
り固定ピン32はレバーAから離脱し、続いてレバーB
を逆回転させる。180度毎にこれと同様の動作が繰り
返され、これにより出力軸の180度の反転運動が実現
される。したがって、出力軸A,Bのいずれか一方にセ
クタプローブ20を固定してツイスト運動させれば、超
音波ビームのボリュームスキャンすなわち立体的な走査
が可能となり、リアルタイムで超音波三次元画像を得る
ことが可能となる。
When the output shaft is rotated by about 180 degrees, the fixing pin 32 is disengaged from the lever A due to the displacement of the output shaft.
To reverse rotation. The same operation is repeated every 180 degrees, thereby realizing a 180-degree inversion movement of the output shaft. Therefore, if the sector probe 20 is fixed to one of the output shafts A and B and twisted, a volume scan of the ultrasonic beam, that is, a three-dimensional scan can be performed, and a three-dimensional ultrasonic image can be obtained in real time. Becomes possible.
【0043】このような本実施形態では、従来の電子セ
クタアレイプローブをそのまま使用することも可能であ
り、これを脱着して通常のプローブとして使用すること
も可能である。また、本実施形態のプローブ走査におい
ては、上記第1の実施形態とは異なり、プローブの回転
運動を伴わないため、連続的に回転する回転系からの信
号取り出しのために特段の手段を講じる必要がなく、構
成が簡素になるという利点もある。
In this embodiment, a conventional electronic sector array probe can be used as it is, or it can be detached and used as a normal probe. Further, unlike the first embodiment, the probe scanning of the present embodiment does not involve the rotational movement of the probe, so it is necessary to take special measures for extracting signals from a continuously rotating rotating system. There is also an advantage that the configuration is simplified.
【0044】(第3実施形態)図9は本発明の第3の実
施形態に係る超音波探触子の概略構成を示す断面図であ
る。本実施形態は超音波トランスデューサ(超音波振動
子)を揺動させることで超音波ビームの立体的な走査が
可能な超音波探触子に関する。
(Third Embodiment) FIG. 9 is a sectional view showing a schematic configuration of an ultrasonic probe according to a third embodiment of the present invention. The present embodiment relates to an ultrasonic probe capable of three-dimensional scanning of an ultrasonic beam by swinging an ultrasonic transducer (ultrasonic transducer).
【0045】超音波トランスデューサ41は、モータ4
7により回転中心22を軸に揺動運動するように構成さ
れている。この超音波トラスジューサ41が揺動運動す
る音響窓43内には音響伝搬媒質44が充填されてい
る。また、トランスデューサ41の音響レンズ42は、
円筒から切り出した様な形状を有しており、その曲率中
心が揺動運動の中心45と等しくなるように音響レンズ
42の屈折率及び幾何学焦点が設定されている。
The ultrasonic transducer 41 includes a motor 4
7, so as to swing about the rotation center 22. An acoustic window 43 in which the ultrasonic transducer 41 swings is filled with an acoustic propagation medium 44. The acoustic lens 42 of the transducer 41 is
It has a shape cut out from a cylinder, and the refractive index and the geometrical focus of the acoustic lens 42 are set such that the center of curvature is equal to the center 45 of the oscillating motion.
【0046】同様に、その曲率中心が揺動中心45と等
しくなるように音響窓43の屈折率及び幾何学焦点が設
定されている。これにより、トランスジューサ41の揺
動運動時における音響レンズ43と音響窓43との間隔
を一定且つ最小に保つことが可能となる。
Similarly, the refractive index and the geometrical focus of the acoustic window 43 are set so that the center of curvature is equal to the center 45 of swing. This makes it possible to keep the distance between the acoustic lens 43 and the acoustic window 43 constant and minimum during the swing motion of the transducer 41.
【0047】このように音響窓43と音響レンズ42と
の間を一定且つ最小に設定することで、超音波トランス
デューサ41を高速に揺動させることができ、三次元領
域への超音波ビームの立体的な走査を行った場合であっ
ても、超音波画像に与える音響窓43と超音波トランス
デューサ41との間の多重反射の影響を最小限に抑える
ことができる。
As described above, by setting the distance between the acoustic window 43 and the acoustic lens 42 to be constant and minimum, the ultrasonic transducer 41 can be swung at a high speed, and a three-dimensional region of the ultrasonic beam can be formed. Even when a typical scan is performed, the effect of multiple reflection between the acoustic window 43 and the ultrasonic transducer 41 on the ultrasonic image can be minimized.
【0048】(第4実施形態)第4実施形態は、上述し
た第1乃至第3実施形態にて説明した超音波探触子のい
ずれかを備えたリアルタイム三次元超音波診断装置に関
する。
(Fourth Embodiment) The fourth embodiment relates to a real-time three-dimensional ultrasonic diagnostic apparatus provided with any of the ultrasonic probes described in the first to third embodiments.
【0049】超音波画像の表示においては、リアルタイ
ム性を維持するために毎秒30フレーム程度の画像表示
能が必要であるとされている。超音波の生体内における
音速は1500m/s程度であり、一定時間内に収集で
きる超音波エコー信号はその視野深度(観察深度)によ
って限界が決まっていると言っても過言ではない。つま
り、視野深度15cmを超音波走査によって観察しよう
とする場合、最高5KHzのレート周波数により送信超
音波パルスを送信することができる。
In displaying an ultrasonic image, it is said that an image display capability of about 30 frames per second is required to maintain real-time performance. The sound speed of an ultrasonic wave in a living body is about 1500 m / s, and it is not an exaggeration to say that the ultrasonic echo signal that can be collected within a certain period of time is determined by its depth of field (observation depth). In other words, when observing the depth of field of 15 cm by ultrasonic scanning, the transmission ultrasonic pulse can be transmitted at a maximum rate frequency of 5 KHz.
【0050】単純計算では毎秒30フレームの画像を得
るために、走査線総数を166本以内にしなければなら
ない。現在の超音波診断装置では、デジタル処理技術の
進歩や、高画質化のために送信段数の多段化などによ
り、単純に前記のようには決定できないが、基本的な限
界は変わっていない。つまり、リアルタイムに超音波三
次元画像を構成するボリュームデータを収集するために
は、データの空間密度を荒くするか、走査する空間を小
さくすることが必要となる。
In the simple calculation, in order to obtain an image of 30 frames per second, the total number of scanning lines must be 166 or less. The current ultrasonic diagnostic apparatus cannot be simply determined as described above due to the progress of digital processing technology and the increase in the number of transmission stages for higher image quality, but the basic limit remains unchanged. That is, in order to collect volume data constituting an ultrasonic three-dimensional image in real time, it is necessary to reduce the spatial density of data or to reduce the scanning space.
【0051】本実施形態はこの点に着目したものであ
り、操作者が本実施形態の超音波診断装置を起動し、超
音波三次元画像を最初に表示する段階では、走査線密度
を荒くして走査し、これにより広範囲のデータを得て超
音波三次元画像を表示し、その表示画面上において、当
初の走査空間よりも小さい領域を関心領域として指定
し、指定された関心領域について走査線の密度を細かく
し(データの空間密度を上げて)て走査する機能を備え
ている。
The present embodiment focuses on this point. When the operator starts the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment and initially displays an ultrasonic three-dimensional image, the scanning line density is reduced. Scanning, thereby obtaining a wide range of data and displaying an ultrasonic three-dimensional image, designating a region smaller than the original scanning space as a region of interest on the display screen, and scanning the designated region of interest with a scanning line. It has a function of scanning by reducing the density of data (by increasing the spatial density of data).
【0052】図10に、関心領域を設定するための画面
の一表示例を示す。同図に示される複数の矢印を画面上
で操作することにより関心領域の変更を行なうことがで
きる。このような関心領域の変更を操作者が指示するた
めの手段としては、ライトペン、トラックボール、マウ
ス等のポインティングデバイス等を用いることができ、
その種類は限定されない。
FIG. 10 shows a display example of a screen for setting a region of interest. The region of interest can be changed by operating a plurality of arrows shown in the figure on the screen. As a means for the operator to instruct such a change of the region of interest, a light pen, a trackball, a pointing device such as a mouse, or the like can be used.
The type is not limited.
【0053】関心領域設定画面により所望の関心領域が
設定されると、その情報は装置のCPUにより処理さ
れ、1断面の走査領域、走査線数、収集断面数、収集断
面位置等のパラメータの値に反映される。このようなC
PUによる処理によれば、必要最低限の項目(フレーム
数等)を設定するのみという簡明な操作により最適な設
定を自動的に得ることができる。
When a desired region of interest is set on the region-of-interest setting screen, the information is processed by the CPU of the apparatus, and values of parameters such as the scanning region of one section, the number of scanning lines, the number of collecting sections, and the position of the collecting section are set. Is reflected in Such a C
According to the processing by the PU, the optimal setting can be automatically obtained by a simple operation of setting only the minimum necessary items (the number of frames and the like).
【0054】なお、必要に応じて、駆動パルスのレート
周波数や、超音波振動子を回転駆動するモータの回転数
といったパラメータを自動的に最適な状態に設定する機
能を備えていても良い。これらの機能により、リアルタ
イム性が高く、かつ関心領域において高画質である超音
波三次元画像を得ることができる。また、上述のように
自動設定とすることで、操作者が三次元表示による設定
項目の増加による負担なく、従来の超音波診断装置と同
様に、容易に超音波走査をすることが可能となる。
If necessary, a function may be provided for automatically setting parameters such as the rate frequency of the drive pulse and the number of revolutions of the motor for rotatingly driving the ultrasonic transducer to an optimum state. With these functions, it is possible to obtain an ultrasonic three-dimensional image having high real-time properties and high image quality in the region of interest. Further, by performing the automatic setting as described above, it becomes possible for the operator to easily perform the ultrasonic scanning similarly to the conventional ultrasonic diagnostic apparatus without the burden of increasing the setting items by the three-dimensional display. .
【0055】図11は、上記機能を本実施形態の超音波
診断装置において実現するためのフローチャートであ
る。
FIG. 11 is a flowchart for realizing the above functions in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment.
【0056】先ずステップS0において、三次元領域の
立体的な走査が可能な本発明に係る超音波探触子を、例
えば操作者が超音波診断装置の本体に接続すると、ステ
ップS1において三次元表示機能が自動選択される。す
なわち、超音波探触子の接続と同時に、三次元表示に係
る処理の実行が自動的に開始されるものとなっている。
First, in step S0, when an ultrasonic probe according to the present invention capable of three-dimensional scanning of a three-dimensional area is connected to, for example, the main body of an ultrasonic diagnostic apparatus by an operator, a three-dimensional display is performed in step S1. The function is automatically selected. That is, the execution of the processing related to the three-dimensional display is automatically started simultaneously with the connection of the ultrasonic probe.
【0057】ステップS2におけるメモリへの初期設定
の読み込みにおいては、以下、例えば1)〜5)に示す
ようなパラメータの初期設定がなされる。 1)超音波ビームの走査範囲(視野角、視野深度) 2)走査線数 3)断面数 4)フレーム数 5)駆動パルスのレート周波数 そしてステップS3において上記設定に従った駆動条件
が実行され、ステップS4においてデータの取り込みが
行われる。ここで取り込まれたデータに基づき所定の演
算が行われ、ステップS5において三次元画像データが
構成される。そしてステップS6において作成された三
次元画像データに基づいた超音波三次元画像の表示が行
われる。
In reading the initial settings into the memory in step S2, the following initial settings of parameters, for example, 1) to 5) are performed. 1) Ultrasonic beam scanning range (viewing angle, visual field depth) 2) Number of scanning lines 3) Number of sections 4) Number of frames 5) Rate frequency of driving pulse Then, in step S3, driving conditions according to the above settings are executed. In step S4, data is fetched. A predetermined calculation is performed based on the data taken in here, and three-dimensional image data is formed in step S5. Then, an ultrasonic three-dimensional image is displayed based on the three-dimensional image data created in step S6.
【0058】次に、ステップS7において、上述した領
域設定画面が表示されるとともに、ステップS8におい
て操作者による関心領域の設定が起動される。かかる設
定は操作者が所望の領域設定を終えるまで、繰り返し行
うことが可能となっている。
Next, in step S7, the above-described region setting screen is displayed, and in step S8, setting of the region of interest by the operator is started. Such setting can be repeated until the operator finishes setting the desired area.
【0059】関心領域の設定が完了すると、ステップS
9に移行し、新たな駆動条件が算出(又は既に算出さ
れ、事前にメモリに記憶されている条件の読み込み)さ
れ、実行される。
When the setting of the region of interest is completed, step S
Then, the process proceeds to 9 where a new driving condition is calculated (or a condition that has already been calculated and stored in the memory in advance) is executed.
【0060】以上説明したように、超音波三次元のリア
ルタイム表示においては、リアルタイム性を維持するた
めに超音波走査を適切に制御する必要があるが、本実施
形態の超音波診断装置によれば、関心領域設定画面にお
いて、走査データの空間密度及び走査空間の両者を視覚
的に把握しながら超音波走査を容易に制御することがで
きる。これにより、リアルタイム表示のための三次元超
音波データを適切かつ容易に収集でき、操作性を向上で
きる。
As described above, in real-time display of three-dimensional ultrasonic waves, it is necessary to appropriately control ultrasonic scanning in order to maintain real-time properties. According to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment, On the region of interest setting screen, it is possible to easily control the ultrasonic scanning while visually grasping both the spatial density of the scanning data and the scanning space. Thereby, three-dimensional ultrasonic data for real-time display can be appropriately and easily collected, and operability can be improved.
【0061】したがって、リアルタイム性を低下させる
こと無く高画質の超音波三次元画像を容易に得ることが
できるようになる。
Accordingly, a high-quality ultrasonic three-dimensional image can be easily obtained without deteriorating the real-time property.
【0062】なお、本発明は上述した第1乃至第4実施
形態のみに限定されず種々変形して実施可能である。
The present invention is not limited to the above-described first to fourth embodiments, but can be implemented with various modifications.
【0063】[0063]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、三
次元領域への超音波ビームの立体的な走査を高速に行う
ことができる超音波探触子を提供でき、リアルタイム性
を低下させること無く高画質の超音波三次元画像を得る
ことができる超音波診断装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an ultrasonic probe capable of performing high-speed three-dimensional scanning of an ultrasonic beam on a three-dimensional area, and to reduce real-time performance. It is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of obtaining a high-quality ultrasonic three-dimensional image without any problem.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の第1実施形態に係る超音波探触子の概
略構成を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施形態に係る超音波探触子の回
転部を方向Aから見た図。
FIG. 2 is a view of a rotating unit of the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention as viewed from a direction A.
【図3】本発明の第1実施形態に係る超音波探触子の回
転部のC−C’断面を方向Bから見た図。
FIG. 3 is a view of a rotating section of the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention, taken along a line CC ′ in a direction B.
【図4】本発明の第1実施形態に係る超音波探触子のC
−C’断面を示す図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a C of the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention.
The figure which shows the -C 'section.
【図5】本発明の第1実施形態に係る超音波探触子の回
転部側のロータリートランスを示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a rotary transformer on a rotating unit side of the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1実施形態に係る超音波探触子の固
定部側のロータリートランスを示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a rotary transformer on the fixed unit side of the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2実施形態に係る超音波探触子の概
略構成を示す断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing a schematic configuration of an ultrasonic probe according to a second embodiment of the present invention.
【図8】上記第2実施形態に係るダブルリンク逆転機構
の構造を示す正面図。
FIG. 8 is a front view showing the structure of a double link reverse rotation mechanism according to the second embodiment.
【図9】本発明の第3の実施形態に係る超音波探触子の
概略構成を示す断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an ultrasonic probe according to a third embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第4実施形態に係る超音波診断装置
における関心領域設定画面の一例を示す図。
FIG. 10 is a view showing an example of a region-of-interest setting screen in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第4実施形態に係る超音波診断装置
における関心領域設定に関する動作の一例を示すフロー
チャート。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of an operation related to region of interest setting in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1…音響窓 2…音響レンズ 3…電子セクタアレイトランスデューサ 4…リードライン 5…コネクタ 6…ロータリートランス 7…ベアリング 8…ロータリーエンコーダ 9…モータ 10…本体 19…シース Reference Signs List 1 acoustic window 2 acoustic lens 3 electronic sector array transducer 4 lead line 5 connector 6 rotary transformer 7 bearing 8 rotary encoder 9 motor 10 body 19 sheath
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G047 AC13 BC13 DB02 DB03 DB05 DB10 GA01 GA02 GA19 GB02 GB18 GB25 GE01 GE05 GF11 GF28 GF30 GF32 GH01 GH09 GH15 4C301 AA02 BB13 BB28 BB30 BB33 BB35 EE07 EE10 GA02 GB05 GB28 GC01 GC15 GC23 GD10 HH04 HH08 JA14 JA16 KK16 KK27 KK30 5C054 AA05 CA08 FA00 FC15 FD02 HA12 5D019 AA06 AA11 FF04 GG03 GG10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G047 AC13 BC13 DB02 DB03 DB05 DB10 GA01 GA02 GA19 GB02 GB18 GB25 GE01 GE05 GF11 GF28 GF30 GF32 GH01 GH09 GH15 4C301 AA02 BB13 BB28 BB30 BB33 BB35 EE07 GB10 GC02 GB05 HH04 HH08 JA14 JA16 KK16 KK27 KK30 5C054 AA05 CA08 FA00 FC15 FD02 HA12 5D019 AA06 AA11 FF04 GG03 GG10

Claims (9)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 固定部と、この固定部に対し回転可能で
    あって、超音波アレイ振動子を有する回転部と、前記回
    転部と固定部との間で前記超音波アレイ振動子の電気信
    号を伝達する信号伝達手段と、を具備し、前記回転部を
    前記固定部に対し回転駆動して前記超音波アレイ振動子
    を回転させることで超音波ビームの立体的な走査を可能
    としたことを特徴とする超音波探触子。
    1. A fixed portion, a rotating portion rotatable with respect to the fixed portion and having an ultrasonic array vibrator, and an electric signal of the ultrasonic array vibrator between the rotating portion and the fixed portion. Signal transmitting means for transmitting, the three-dimensional scanning of the ultrasonic beam by rotating the rotating part with respect to the fixed part and rotating the ultrasonic array transducer. Ultrasonic probe featuring.
  2. 【請求項2】 前記信号伝達手段は、ロータリートラン
    スにより構成されることを特徴とする請求項1に記載の
    超音波探触子。
    2. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein said signal transmission means is constituted by a rotary transformer.
  3. 【請求項3】 前記信号伝達手段は、スリップリングに
    より構成されることを特徴とする請求項1に記載の超音
    波探触子。
    3. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein said signal transmission means is constituted by a slip ring.
  4. 【請求項4】 固定部と、この固定部に対し回転可能で
    あって、超音波アレイ振動子を有する回転部と、前記回
    転部と固定部との間で前記超音波アレイ振動子の電気信
    号を伝達する信号伝達手段と、前記回転部の回転方向を
    順次に逆転させるダブルリンク逆転手段と、を具備し、 前記回転部を前記固定部に対し前記ダブルリンク逆転手
    段により回転駆動して前記超音波アレイ振動子を回転さ
    せることで超音波ビームの立体的な走査を可能としたこ
    とを特徴とする超音波探触子。
    4. A fixed part, a rotating part rotatable with respect to the fixed part and having an ultrasonic array vibrator, and an electric signal of the ultrasonic array vibrator between the rotating part and the fixed part. And a double link reversing means for sequentially reversing the direction of rotation of the rotating part. The driving means rotates the rotating part with respect to the fixed part by the double link reversing means, and An ultrasonic probe characterized in that three-dimensional scanning of an ultrasonic beam is enabled by rotating an ultrasonic array transducer.
  5. 【請求項5】 固定部と、この固定部に対し回転可能な
    回転部とを具備し、前記回転部に超音波アレイ振動子を
    設け、前記回転部を前記固定部に対し回転駆動して前記
    超音波アレイ振動子を回転させることにより超音波ビー
    ムの立体的な走査が可能な超音波探触子において、 前記超音波アレイ振動子の超音波送受波面に設けられ、
    所定の曲率の球形部を有する音響レンズと、 前記固定部に設けられ、所定の曲率の球形部を有する音
    響窓と、 を具備し、 前記音響レンズの球形部の曲率中心と前記音響窓の球形
    部の曲率中心とをほぼ同一としたことを特徴とする超音
    波探触子。
    5. A fixed part and a rotating part rotatable with respect to the fixed part, wherein the rotating part is provided with an ultrasonic array vibrator, and the rotating part is driven to rotate with respect to the fixed part, and In the ultrasonic probe capable of three-dimensional scanning of the ultrasonic beam by rotating the ultrasonic array transducer, provided on the ultrasonic wave transmitting and receiving surface of the ultrasonic array transducer,
    An acoustic lens having a spherical portion with a predetermined curvature, and an acoustic window provided on the fixed portion and having a spherical portion with a predetermined curvature, wherein the center of curvature of the spherical portion of the acoustic lens and the spherical shape of the acoustic window are provided. An ultrasonic probe, wherein the center of curvature of the portion is substantially the same.
  6. 【請求項6】 前記音響窓と音響レンズとの間隙がほぼ
    1mm以下であることを特徴とする請求項5に記載の超
    音波探触子。
    6. The ultrasonic probe according to claim 5, wherein a gap between the acoustic window and the acoustic lens is approximately 1 mm or less.
  7. 【請求項7】 超音波アレイ振動子を揺動させることに
    より、超音波ビームの立体的な走査が可能な超音波探触
    子において、 前記超音波アレイ振動子に設けられる音響レンズの曲率
    中心と、音響窓の少なくとも内側の曲率中心とを揺動運
    動の回転中心としたことを特徴とする超音波探触子。
    7. An ultrasonic probe capable of three-dimensional scanning of an ultrasonic beam by oscillating an ultrasonic array vibrator, wherein: a center of curvature of an acoustic lens provided in the ultrasonic array vibrator; An ultrasonic probe, characterized in that at least the center of curvature inside the acoustic window and the center of rotation of the oscillating motion are used as the center of rotation.
  8. 【請求項8】 超音波アレイ振動子を回転駆動すること
    により超音波ビームの立体的な走査が可能な超音波探触
    子を備えた超音波診断装置において、 前記超音波ビームの所望の走査領域を関心領域として設
    定する設定手段と、 前記設定手段により設定された関心領域に従って前記超
    音波ビームの走査を制御する制御手段と、 を具備することを特徴とする超音波診断装置。
    8. An ultrasonic diagnostic apparatus including an ultrasonic probe capable of three-dimensional scanning of an ultrasonic beam by rotating and driving an ultrasonic array transducer, wherein a desired scanning area of the ultrasonic beam is provided. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a setting unit that sets the target region as a region of interest; and a control unit that controls scanning of the ultrasonic beam according to the region of interest set by the setting unit.
  9. 【請求項9】 前記制御手段は、前記関心領域の設定に
    基づいて、走査線数、走査断面数、駆動パルスのレート
    周波数、前記超音波振動子の回転数の少なくともいずれ
    か一つを設定することを特徴とする請求項8に記載の超
    音波診断装置。
    9. The control means sets at least one of the number of scanning lines, the number of scanning sections, the rate frequency of a driving pulse, and the number of rotations of the ultrasonic transducer based on the setting of the region of interest. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 8, wherein:
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