JP2002330971A - 走査ヘッド内に撮像素子位置検出器を備えた食道越し超音波プローブ - Google Patents
走査ヘッド内に撮像素子位置検出器を備えた食道越し超音波プローブInfo
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 食道越し超音波プローブ内の変換器の位置の
より正確な測定値を得られる撮像装置を提供する。 【解決手段】 位置検出器は好ましくは、開口（５３
０）を有するコードディスクと、発光装置（５２４、５
２８）及び光検知装置（５１４、５１８）とから成る装
置とを含む。コードディスクは撮像素子（４３６）と同
期して回転するので、開口（５３０）を通過する光の検
知パターンは撮像素子（４３６）の位置を測定する。ポ
テンショメータのようなその他の様々な位置検出器を、
プローブの走査ヘッド（１２０）内で使用することがで
きる。プローブはまた、撮像及び折曲制御装置を有する
制御ハンドルを含む。
より正確な測定値を得られる撮像装置を提供する。 【解決手段】 位置検出器は好ましくは、開口（５３
０）を有するコードディスクと、発光装置（５２４、５
２８）及び光検知装置（５１４、５１８）とから成る装
置とを含む。コードディスクは撮像素子（４３６）と同
期して回転するので、開口（５３０）を通過する光の検
知パターンは撮像素子（４３６）の位置を測定する。ポ
テンショメータのようなその他の様々な位置検出器を、
プローブの走査ヘッド（１２０）内で使用することがで
きる。プローブはまた、撮像及び折曲制御装置を有する
制御ハンドルを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の好ましい実施形態
は、一般的に体内撮像プローブの改良に関し、より具体
的には、走査ヘッド内に置かれた撮像素子の位置を検知
するために、プローブの走査ヘッド内に置かれた撮像素
子位置検出器を備えた食道越し超音波プローブに関す
る。
は、一般的に体内撮像プローブの改良に関し、より具体
的には、走査ヘッド内に置かれた撮像素子の位置を検知
するために、プローブの走査ヘッド内に置かれた撮像素
子位置検出器を備えた食道越し超音波プローブに関す
る。
【０００２】
【発明の背景】様々な健康状態は、内臓や体内組織に影
響を与える。これらの状態を効率的に診断及び治療する
ためには、一般的に医者が患者の内臓や体内組織を直接
観察することが必要とされる。例えば、様々な心臓疾患
を診断するために、心臓専門医は患者の心臓の患部を直
接観察する必要がある場合が多い。患者に負担のかかる
外科的手法の代わりに、患者の内臓や体内組織の画像を
直接観察するために超音波撮像法がしばしば用いられて
いる。
響を与える。これらの状態を効率的に診断及び治療する
ためには、一般的に医者が患者の内臓や体内組織を直接
観察することが必要とされる。例えば、様々な心臓疾患
を診断するために、心臓専門医は患者の心臓の患部を直
接観察する必要がある場合が多い。患者に負担のかかる
外科的手法の代わりに、患者の内臓や体内組織の画像を
直接観察するために超音波撮像法がしばしば用いられて
いる。
【０００３】食道越し超音波心臓検査（ＴＥＥ）は、超
音波変換器を使用して患者の心臓を観察するための１つ
の手法である。食道越し超音波心臓検査装置は、プロー
ブと処理装置とモニタとを含むのが普通である。プロー
ブは処理装置に接続され、処理装置はモニタに接続され
ている。作動時に、処理装置はトリガ信号をプローブへ
送る。するとプローブは患者の心臓内へ超音波信号を放
射する。次にプローブは、前に放射した超音波信号のエ
コーを検知する。次に、プローブは、検知した信号を処
理装置へ送り、処理装置はその信号を画像に変換する。
この画像はモニタ上に表示される。通常、プローブは、
半可撓性の内視鏡を含み、該半可撓性の内視鏡は内視鏡
の末端近くに置かれた変換器を含む。通常、変換器は、
４８個から９６個の圧電素子を有する圧電変換器であ
る。
音波変換器を使用して患者の心臓を観察するための１つ
の手法である。食道越し超音波心臓検査装置は、プロー
ブと処理装置とモニタとを含むのが普通である。プロー
ブは処理装置に接続され、処理装置はモニタに接続され
ている。作動時に、処理装置はトリガ信号をプローブへ
送る。するとプローブは患者の心臓内へ超音波信号を放
射する。次にプローブは、前に放射した超音波信号のエ
コーを検知する。次に、プローブは、検知した信号を処
理装置へ送り、処理装置はその信号を画像に変換する。
この画像はモニタ上に表示される。通常、プローブは、
半可撓性の内視鏡を含み、該半可撓性の内視鏡は内視鏡
の末端近くに置かれた変換器を含む。通常、変換器は、
４８個から９６個の圧電素子を有する圧電変換器であ
る。
【０００４】食道越し超音波心臓検査中に、内視鏡は患
者の口内に挿入され、患者の食道内に置かれるのが普通
である。次に内視鏡は、変換器が心臓を撮像可能な位置
になるように位置決めされる。すなわち、内視鏡は、撮
像しようとしている心臓又はその他の体内組織が変換器
の視野の方向になるように、位置決めされる。一般的に
は、変換器は食道壁を通して超音波信号を送り、超音波
信号は心臓又はその他の体内組織に当たる。次に変換器
は、超音波信号が患者の体内組織内の様々な点から跳ね
返って来るので、その超音波信号を受ける。次いで変換
器は、受け取った信号を内視鏡内を通し普通は配線を介
して、送り返す。内視鏡を通して信号が伝えられた後
に、内視鏡を処理装置に接続する配線を介して、信号は
処理装置に入力される。
者の口内に挿入され、患者の食道内に置かれるのが普通
である。次に内視鏡は、変換器が心臓を撮像可能な位置
になるように位置決めされる。すなわち、内視鏡は、撮
像しようとしている心臓又はその他の体内組織が変換器
の視野の方向になるように、位置決めされる。一般的に
は、変換器は食道壁を通して超音波信号を送り、超音波
信号は心臓又はその他の体内組織に当たる。次に変換器
は、超音波信号が患者の体内組織内の様々な点から跳ね
返って来るので、その超音波信号を受ける。次いで変換
器は、受け取った信号を内視鏡内を通し普通は配線を介
して、送り返す。内視鏡を通して信号が伝えられた後
に、内視鏡を処理装置に接続する配線を介して、信号は
処理装置に入力される。
【０００５】必要に応じて、変換器はその撮像面に垂直
な軸の周りで回転させることができる。撮像作業中に撮
像走査面を変えるために、変換器は回転可能である。す
なわち変換器は、水平走査面あるいは垂直走査面から
（そして水平走査面と垂直走査面の間のあらゆる位置
に）体内組織を撮像するために回転させることができ
る。普通、変換器は、その正常位置からいずれの方向へ
も９０°回転させることができる。
な軸の周りで回転させることができる。撮像作業中に撮
像走査面を変えるために、変換器は回転可能である。す
なわち変換器は、水平走査面あるいは垂直走査面から
（そして水平走査面と垂直走査面の間のあらゆる位置
に）体内組織を撮像するために回転させることができ
る。普通、変換器は、その正常位置からいずれの方向へ
も９０°回転させることができる。
【０００６】変換器の位置又は配向は、通常、プローブ
の制御ハンドル内に置かれたポテンショメータのような
位置検出器によって測定される。機械的な伝達機構が、
制御ハンドル内に置かれた位置検出器を、走査ヘッド内
に置かれた変換器に接続する。例えば、変換器は、可撓
性の軸又はシャフトを介して、位置検出器に接続するこ
とができる。従って、変換器と位置検出器とはかなりの
距離だけ離れているのが普通である。変換器と位置検出
器とが離れていることにより、位置測定における誤差が
生じる懼れがある。例えば、走査ヘッド内の変換器と制
御ハンドル内の位置検出器との間の長い機械的な距離が
原因して、遊び、ばね張力、力学的ヒステリシス、ある
いはデッドゾーンなどの機械的不整が生じる可能性があ
る。機械的不整は不正確な位置測定を招くことになる。
位置測定の不正確さは、医者又は他のプローブオペレー
タに、医者が実際に見ている走査面とは異なる走査面か
ら体内組織を見ていると信じさせることになる。例え
ば、位置検出器は、正しい測定が正常な配向から３０°
である場合に、変換器の位置をその正常な配向から３３
°の位置で測定することになるであろう。制御ハンドル
内の位置検出器によって測定される変換器の位置は、次
に撮像装置のモニタ上に表示されるのが普通である。そ
の結果、もしそのずれが十分に大きければ、例えば１０
°のずれがあるならば、医者は今撮像されている患者を
誤診及び／又は誤った治療を施すことになろう。更に、
３次元画像を形成するために２次元画像が結合される場
合には、一般的に、３°から５°の間といった小さな誤
差及びずれにより、不正確さが生じる。
の制御ハンドル内に置かれたポテンショメータのような
位置検出器によって測定される。機械的な伝達機構が、
制御ハンドル内に置かれた位置検出器を、走査ヘッド内
に置かれた変換器に接続する。例えば、変換器は、可撓
性の軸又はシャフトを介して、位置検出器に接続するこ
とができる。従って、変換器と位置検出器とはかなりの
距離だけ離れているのが普通である。変換器と位置検出
器とが離れていることにより、位置測定における誤差が
生じる懼れがある。例えば、走査ヘッド内の変換器と制
御ハンドル内の位置検出器との間の長い機械的な距離が
原因して、遊び、ばね張力、力学的ヒステリシス、ある
いはデッドゾーンなどの機械的不整が生じる可能性があ
る。機械的不整は不正確な位置測定を招くことになる。
位置測定の不正確さは、医者又は他のプローブオペレー
タに、医者が実際に見ている走査面とは異なる走査面か
ら体内組織を見ていると信じさせることになる。例え
ば、位置検出器は、正しい測定が正常な配向から３０°
である場合に、変換器の位置をその正常な配向から３３
°の位置で測定することになるであろう。制御ハンドル
内の位置検出器によって測定される変換器の位置は、次
に撮像装置のモニタ上に表示されるのが普通である。そ
の結果、もしそのずれが十分に大きければ、例えば１０
°のずれがあるならば、医者は今撮像されている患者を
誤診及び／又は誤った治療を施すことになろう。更に、
３次元画像を形成するために２次元画像が結合される場
合には、一般的に、３°から５°の間といった小さな誤
差及びずれにより、不正確さが生じる。
【０００７】変換器は体内組織を２次元的に撮像するの
が普通であるが、その２次元画像は３次元画像を作り出
すために記録され結合されることができる。３次元画像
を作り出すために、変換器は様々な半径方向の角度に回
転させられ、それによって様々な走査面を撮像するのが
普通である。様々な走査面からの画像は、それらに対応
する記録された位置測定値を用いて、記録され結合され
る。しかしながら、位置測定値の不正確さは、作り出さ
れる３次元画像を歪ませることになる。また、所望の正
確な３次元画像を作り出すために、正確な位置測定値が
必要である。
が普通であるが、その２次元画像は３次元画像を作り出
すために記録され結合されることができる。３次元画像
を作り出すために、変換器は様々な半径方向の角度に回
転させられ、それによって様々な走査面を撮像するのが
普通である。様々な走査面からの画像は、それらに対応
する記録された位置測定値を用いて、記録され結合され
る。しかしながら、位置測定値の不正確さは、作り出さ
れる３次元画像を歪ませることになる。また、所望の正
確な３次元画像を作り出すために、正確な位置測定値が
必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、撮像プローブ
内の変換器のような撮像素子の位置を測定するための、
より正確な装置と方法に対する必要性が存在する。特
に、食道越し超音波プローブ内の変換器の位置のより正
確な測定値を得られる撮像装置に対する必要性が存在す
る。これに加えて、正確な３次元画像を作り出すのに役
立てるために、撮像プローブ内の変換器位置のより正確
な測定値を得られる撮像装置に対する必要性が存在す
る。
内の変換器のような撮像素子の位置を測定するための、
より正確な装置と方法に対する必要性が存在する。特
に、食道越し超音波プローブ内の変換器の位置のより正
確な測定値を得られる撮像装置に対する必要性が存在す
る。これに加えて、正確な３次元画像を作り出すのに役
立てるために、撮像プローブ内の変換器位置のより正確
な測定値を得られる撮像装置に対する必要性が存在す
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、医療用撮像装
置及び／又は３次元撮像装置内で使用するための、食道
越し超音波プローブのような撮像プローブに関する。プ
ローブは、走査ヘッドを有する折曲部を含む。走査ヘッ
ドは、走査ヘッド内に置かれた変換器のような撮像素子
と位置検出器とを含む。撮像素子は軸によって位置検出
器に接続されるのが好ましい。従って、撮像素子と位置
検出器とは、互いに同一方向へ、しかも同一速度で回転
する。つまり、撮像素子と位置検出器との回転は同期し
ている。走査ヘッド内の位置検出器の位置によって、撮
像素子の位置の正確な測定値が得られる。
置及び／又は３次元撮像装置内で使用するための、食道
越し超音波プローブのような撮像プローブに関する。プ
ローブは、走査ヘッドを有する折曲部を含む。走査ヘッ
ドは、走査ヘッド内に置かれた変換器のような撮像素子
と位置検出器とを含む。撮像素子は軸によって位置検出
器に接続されるのが好ましい。従って、撮像素子と位置
検出器とは、互いに同一方向へ、しかも同一速度で回転
する。つまり、撮像素子と位置検出器との回転は同期し
ている。走査ヘッド内の位置検出器の位置によって、撮
像素子の位置の正確な測定値が得られる。
【００１０】位置検出器は好ましくは、開口を有するコ
ードディスクと、発光装置と光検知装置とから成る装置
とを含む。コードディスクは撮像素子と同期して回転す
るので、開口を通過する光の検知パターンは撮像素子の
位置を測定する。ポテンショメータのようなその他の様
々な位置検出器を、撮像素子と共に使用することができ
る。プローブはまた、撮像及び折曲制御装置を有する制
御ハンドルを含む。
ードディスクと、発光装置と光検知装置とから成る装置
とを含む。コードディスクは撮像素子と同期して回転す
るので、開口を通過する光の検知パターンは撮像素子の
位置を測定する。ポテンショメータのようなその他の様
々な位置検出器を、撮像素子と共に使用することができ
る。プローブはまた、撮像及び折曲制御装置を有する制
御ハンドルを含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の好ましい実施形
態による食道越し超音波プローブ１００を示す。プロー
ブ１００は、プローブシャフト１１０と制御ハンドル１
３０と装置ケーブル１５０とを含む。プローブシャフト
１１０は折曲部１１５を含む。折曲部１１５は、折曲部
分１２６と、撮像素子窓１２４を有する走査ヘッド１２
０とを含む。制御ハンドル１３０は撮像制御装置１３４
を含む。撮像制御装置１３４は、上側折曲制御ホイール
１３６と、上側ブレーキ１３７と、下側折曲制御ホイー
ル１３８と、下側ブレーキ１３９と、走査面押しボタン
１４０とを含む。
態による食道越し超音波プローブ１００を示す。プロー
ブ１００は、プローブシャフト１１０と制御ハンドル１
３０と装置ケーブル１５０とを含む。プローブシャフト
１１０は折曲部１１５を含む。折曲部１１５は、折曲部
分１２６と、撮像素子窓１２４を有する走査ヘッド１２
０とを含む。制御ハンドル１３０は撮像制御装置１３４
を含む。撮像制御装置１３４は、上側折曲制御ホイール
１３６と、上側ブレーキ１３７と、下側折曲制御ホイー
ル１３８と、下側ブレーキ１３９と、走査面押しボタン
１４０とを含む。
【００１２】プローブシャフト１１０は制御ハンドル１
３０に固定され、制御ハンドル１３０は装置ケーブル１
５０に接続されている。プローブシャフトの折曲部１１
５は、プローブシャフト１１０の末端から制御ハンドル
１３０に向かってほぼ３インチの位置までの範囲にあ
る。折曲部１１５は、折曲部分１２６に接続された走査
ヘッド１２０を含む。走査ヘッド１２０は音響撮像素子
窓１２４を含む。撮像素子窓１２４によって、変換器
（図示せず）のような撮像素子（図示せず）は、撮像の
ためにプローブ１００の外部にある組織に接近すること
ができる。
３０に固定され、制御ハンドル１３０は装置ケーブル１
５０に接続されている。プローブシャフトの折曲部１１
５は、プローブシャフト１１０の末端から制御ハンドル
１３０に向かってほぼ３インチの位置までの範囲にあ
る。折曲部１１５は、折曲部分１２６に接続された走査
ヘッド１２０を含む。走査ヘッド１２０は音響撮像素子
窓１２４を含む。撮像素子窓１２４によって、変換器
（図示せず）のような撮像素子（図示せず）は、撮像の
ためにプローブ１００の外部にある組織に接近すること
ができる。
【００１３】プローブシャフト１１０は制御ハンドル１
３０に接続されている。制御ハンドル１３０は、制御ハ
ンドル１３０の上に置かれた撮像制御装置１３４を含
む。制御ハンドル１３０の側面には、撮像素子の位置決
めを制御するための走査面押しボタンが設けてある。制
御ハンドル１３０の上面は、下側ブレーキ１３９と下側
折曲制御ホイール１３８とを支持している。下側折曲制
御ホイール１３８は上側折曲制御ホイール１３６と上側
ブレーキ１３７の下に置かれている。
３０に接続されている。制御ハンドル１３０は、制御ハ
ンドル１３０の上に置かれた撮像制御装置１３４を含
む。制御ハンドル１３０の側面には、撮像素子の位置決
めを制御するための走査面押しボタンが設けてある。制
御ハンドル１３０の上面は、下側ブレーキ１３９と下側
折曲制御ホイール１３８とを支持している。下側折曲制
御ホイール１３８は上側折曲制御ホイール１３６と上側
ブレーキ１３７の下に置かれている。
【００１４】制御ハンドル１３０の近位端は装置ケーブ
ル１５０に接続されている。装置ケーブル１５０は配線
（図示せず）を含む。配線は、装置ケーブル１５０の全
長を貫いて制御ハンドル１３０内まで延び、そこで信号
線（図示せず）を介してプローブ１００の走査ヘッド１
２０内の撮像素子に接続されている。装置ケーブル１５
０は次に処理装置（図示せず）に接続されている。撮像
素子は、走査ヘッド１２０を貫き、かつプローブ１００
の本体部の全長を貫いて延びる配線を介して、処理装置
に接続されている。その時、プローブ１００内の配線
は、装置ケーブル１５０を介して処理装置に接続されて
いる。次いで処理装置は、配線を介して画像を表示する
ためのモニタ（図示せず）に接続されている。
ル１５０に接続されている。装置ケーブル１５０は配線
（図示せず）を含む。配線は、装置ケーブル１５０の全
長を貫いて制御ハンドル１３０内まで延び、そこで信号
線（図示せず）を介してプローブ１００の走査ヘッド１
２０内の撮像素子に接続されている。装置ケーブル１５
０は次に処理装置（図示せず）に接続されている。撮像
素子は、走査ヘッド１２０を貫き、かつプローブ１００
の本体部の全長を貫いて延びる配線を介して、処理装置
に接続されている。その時、プローブ１００内の配線
は、装置ケーブル１５０を介して処理装置に接続されて
いる。次いで処理装置は、配線を介して画像を表示する
ためのモニタ（図示せず）に接続されている。
【００１５】図２は、本発明の好ましい実施形態によ
る、図１の食道越し超音波プローブ１００の折曲を示す
側面図２００である。折曲を示す側面図２００は、プロ
ーブシャフト１１０と制御ハンドル１３０と装置ケーブ
ル１５０とを含む。プローブシャフト１１０は折曲部１
１５を含む。折曲部１１５は、撮像素子窓１２４を有す
る走査ヘッド１２０と折曲部分１２６とを含む。折曲部
１１５は、非折曲位置２０５と、上方折曲位置２１０
と、下方折曲位置２２０にある場合が図に示されてい
る。制御ハンドル１３０は、撮像制御装置１３４を含
む。撮像制御装置１３４は、上側折曲制御ホイール１３
６と、上側ブレーキ１３７と、下側折曲制御ホイール１
３８と、下側ブレーキ１３９と、走査面押しボタン１４
０（図２には図示せず）とを含む。
る、図１の食道越し超音波プローブ１００の折曲を示す
側面図２００である。折曲を示す側面図２００は、プロ
ーブシャフト１１０と制御ハンドル１３０と装置ケーブ
ル１５０とを含む。プローブシャフト１１０は折曲部１
１５を含む。折曲部１１５は、撮像素子窓１２４を有す
る走査ヘッド１２０と折曲部分１２６とを含む。折曲部
１１５は、非折曲位置２０５と、上方折曲位置２１０
と、下方折曲位置２２０にある場合が図に示されてい
る。制御ハンドル１３０は、撮像制御装置１３４を含
む。撮像制御装置１３４は、上側折曲制御ホイール１３
６と、上側ブレーキ１３７と、下側折曲制御ホイール１
３８と、下側ブレーキ１３９と、走査面押しボタン１４
０（図２には図示せず）とを含む。
【００１６】図３は、本発明の好ましい実施形態によ
る、図１の食道越し超音波プローブ１００の折曲を示す
平面図３００である。折曲を示す平面図３００は、プロ
ーブシャフト１１０と制御ハンドル１３０と装置ケーブ
ル１５０とを含む。プローブシャフト１１０は折曲部１
１５を含む。折曲部１１５は、走査ヘッド１２０を有す
る撮像素子窓１２４と折曲部分１２６とを含む。折曲部
１１５は、非折曲位置３０５と、第１の側方折曲位置３
１０と、第２の側方折曲位置３２０にある場合が図に示
されている。制御ハンドル１３０は撮像制御装置１３４
を含む。撮像制御装置１３４は、上側折曲制御ホイール
１３６と、上側ブレーキ１３７と、下側折曲制御ホイー
ル１３８と、下側ブレーキ１３９と、走査面押しボタン
１４０とを含む。
る、図１の食道越し超音波プローブ１００の折曲を示す
平面図３００である。折曲を示す平面図３００は、プロ
ーブシャフト１１０と制御ハンドル１３０と装置ケーブ
ル１５０とを含む。プローブシャフト１１０は折曲部１
１５を含む。折曲部１１５は、走査ヘッド１２０を有す
る撮像素子窓１２４と折曲部分１２６とを含む。折曲部
１１５は、非折曲位置３０５と、第１の側方折曲位置３
１０と、第２の側方折曲位置３２０にある場合が図に示
されている。制御ハンドル１３０は撮像制御装置１３４
を含む。撮像制御装置１３４は、上側折曲制御ホイール
１３６と、上側ブレーキ１３７と、下側折曲制御ホイー
ル１３８と、下側ブレーキ１３９と、走査面押しボタン
１４０とを含む。
【００１７】作動時に、プローブ１００のプローブシャ
フト１１０は、患者の口を通して食道内へ挿入される。
次に、プローブシャフト１１０は、撮像される体内組織
が撮像素子窓１２４を通して撮像素子により撮像できる
ように、制御ハンドル１３０によって位置決めされる。
撮像している間に、プローブシャフト１１０の折曲部１
１５は、撮像接近をより容易にするために、あるいは体
内組織を異なる角度及び距離から撮像するために、折曲
させることができる。折曲部１１５は、下側折曲制御ホ
イール１３８を回すことにより、上方折曲位置２１０又
は下方折曲位置２２０に位置決めされることができる。
折曲部１１５は、下側折曲制御ホイール１３８により、
上向き１２０°から下向き４０°までの範囲で、それら
の間のあらゆる位置に折曲させることができる。下側ブ
レーキ１３９は、折曲部１１５に係合して、これを上方
及び下方折曲位置においてロックすることができる。
フト１１０は、患者の口を通して食道内へ挿入される。
次に、プローブシャフト１１０は、撮像される体内組織
が撮像素子窓１２４を通して撮像素子により撮像できる
ように、制御ハンドル１３０によって位置決めされる。
撮像している間に、プローブシャフト１１０の折曲部１
１５は、撮像接近をより容易にするために、あるいは体
内組織を異なる角度及び距離から撮像するために、折曲
させることができる。折曲部１１５は、下側折曲制御ホ
イール１３８を回すことにより、上方折曲位置２１０又
は下方折曲位置２２０に位置決めされることができる。
折曲部１１５は、下側折曲制御ホイール１３８により、
上向き１２０°から下向き４０°までの範囲で、それら
の間のあらゆる位置に折曲させることができる。下側ブ
レーキ１３９は、折曲部１１５に係合して、これを上方
及び下方折曲位置においてロックすることができる。
【００１８】同様に、折曲部１１５は側方の範囲全体に
わたって位置決めすることができる。折曲部は、上側折
曲制御ホイール１３６を回すことにより、第１の側方折
曲位置３１０又は第２の側方折曲位置３２０に位置決め
することができる。折曲部１１５は、上側折曲制御ホイ
ール１３６により、例えば左方の４０°の第１の側方折
曲位置から例えば右方の４０°の第２の側方折曲位置ま
での範囲で、それらの間のあらゆる位置に折曲させるこ
とができる。上側ブレーキ１３７は、折曲部１１５に係
合して、これを側方折曲位置においてロックすることが
できる。
わたって位置決めすることができる。折曲部は、上側折
曲制御ホイール１３６を回すことにより、第１の側方折
曲位置３１０又は第２の側方折曲位置３２０に位置決め
することができる。折曲部１１５は、上側折曲制御ホイ
ール１３６により、例えば左方の４０°の第１の側方折
曲位置から例えば右方の４０°の第２の側方折曲位置ま
での範囲で、それらの間のあらゆる位置に折曲させるこ
とができる。上側ブレーキ１３７は、折曲部１１５に係
合して、これを側方折曲位置においてロックすることが
できる。
【００１９】これに加えて、折曲部１１５は、上方向と
側方へ同時に折曲させることができる。また、折曲部１
１５は、下方向と側方へ同時に折曲させることができ
る。若しくは、プローブ１００は側方への折曲能力を含
まなくてもよい。
側方へ同時に折曲させることができる。また、折曲部１
１５は、下方向と側方へ同時に折曲させることができ
る。若しくは、プローブ１００は側方への折曲能力を含
まなくてもよい。
【００２０】撮像の間に、走査ヘッド１２０内の撮像素
子は、撮像素子窓１２４に対して垂直な軸の周りで回転
させることができる。撮像素子は、４９個から９６個の
圧電素子を含む圧電変換器であるのが好ましい。撮像素
子が回転する時、撮像素子の走査面は変化する。例え
ば、撮像素子がはじめ垂直走査面を撮像するように設定
されている場合には、撮像素子は水平走査面を撮像する
ために９０°回転させることが可能である。走査ヘッド
１２０内に置かれ、好ましくは撮像素子に接続される
か、あるいは撮像素子に取り付けられた別の構造体に接
続された位置検出器（図示せず）は、撮像素子の位置又
は配向を測定する。次に位置検出器は、プローブ１００
内の配線を介して、処理装置へ位置測定値を中継する。
次に処理装置はモニタ上に位置測定値を表示する。モニ
タ上に表示された位置測定値は、プローブを操作してい
る医者に、モニタ上に表示された画像の配向に関して教
える。つまり、医者は自分が見ている患者の体内組織の
走査面を判定することができる。例えば医者は、自分が
水平走査面から患者の体内組織を見ているのか、あるい
は垂直走査面から見ているのかを判定することが可能で
ある。また、位置測定値は処理装置によって記録される
ことができる。
子は、撮像素子窓１２４に対して垂直な軸の周りで回転
させることができる。撮像素子は、４９個から９６個の
圧電素子を含む圧電変換器であるのが好ましい。撮像素
子が回転する時、撮像素子の走査面は変化する。例え
ば、撮像素子がはじめ垂直走査面を撮像するように設定
されている場合には、撮像素子は水平走査面を撮像する
ために９０°回転させることが可能である。走査ヘッド
１２０内に置かれ、好ましくは撮像素子に接続される
か、あるいは撮像素子に取り付けられた別の構造体に接
続された位置検出器（図示せず）は、撮像素子の位置又
は配向を測定する。次に位置検出器は、プローブ１００
内の配線を介して、処理装置へ位置測定値を中継する。
次に処理装置はモニタ上に位置測定値を表示する。モニ
タ上に表示された位置測定値は、プローブを操作してい
る医者に、モニタ上に表示された画像の配向に関して教
える。つまり、医者は自分が見ている患者の体内組織の
走査面を判定することができる。例えば医者は、自分が
水平走査面から患者の体内組織を見ているのか、あるい
は垂直走査面から見ているのかを判定することが可能で
ある。また、位置測定値は処理装置によって記録される
ことができる。
【００２１】更に後述するように、本発明の好ましい実
施形態においては、位置検出器は制御ハンドル１３０内
ではなく、走査ヘッド１２０内に置かれる。位置検出器
を走査ヘッド１２０内に置くことにより、より正確な位
置測定値が得られる。すなわち、位置検出器は撮像素子
に取り付けられるから、撮像素子と位置検出器との間の
かなり大きな距離に関連した不整は減少される。従っ
て、不正確な位置測定値の原因となる、遊び、デッドゾ
ーン、ばね張力、力学的ヒステリシス、及び機械的な諸
現象は減少されるから、位置測定値はより正確になる。
正確な位置測定値は２次元画像の正確な位置解像度をも
たらす。
施形態においては、位置検出器は制御ハンドル１３０内
ではなく、走査ヘッド１２０内に置かれる。位置検出器
を走査ヘッド１２０内に置くことにより、より正確な位
置測定値が得られる。すなわち、位置検出器は撮像素子
に取り付けられるから、撮像素子と位置検出器との間の
かなり大きな距離に関連した不整は減少される。従っ
て、不正確な位置測定値の原因となる、遊び、デッドゾ
ーン、ばね張力、力学的ヒステリシス、及び機械的な諸
現象は減少されるから、位置測定値はより正確になる。
正確な位置測定値は２次元画像の正確な位置解像度をも
たらす。
【００２２】正確な３次元画像を形成するために、２次
元画像を結合することができる。記録された２次元画像
によって正確な３次元画像を形成するためには、それら
２次元画像の正確な位置測定値が必要である。位置検出
器は走査ヘッド１２０内に置かれているから、２次元画
像の位置測定値の精度は向上する。２次元画像は処理装
置内に記録することができる。次に、処理装置は、３次
元画像を形成するために、２次元画像位置測定値を参照
することにより、記録された２次元画像を結合すること
ができる。これらの２次元画像の記録された位置は正確
であるから、記録された２次元画像から形成され、得ら
れた３次元画像はより正確である。
元画像を結合することができる。記録された２次元画像
によって正確な３次元画像を形成するためには、それら
２次元画像の正確な位置測定値が必要である。位置検出
器は走査ヘッド１２０内に置かれているから、２次元画
像の位置測定値の精度は向上する。２次元画像は処理装
置内に記録することができる。次に、処理装置は、３次
元画像を形成するために、２次元画像位置測定値を参照
することにより、記録された２次元画像を結合すること
ができる。これらの２次元画像の記録された位置は正確
であるから、記録された２次元画像から形成され、得ら
れた３次元画像はより正確である。
【００２３】撮像の完了後、折曲部１１５は非折曲位置
２０５、３０５へと戻される。次に、プローブシャフト
１１０は患者の食道から除去される。
２０５、３０５へと戻される。次に、プローブシャフト
１１０は患者の食道から除去される。
【００２４】図４は、本発明の好ましい実施形態によ
る、図１の食道越し超音波プローブ１００の走査ヘッド
１２０の内部を示す図４００である。この内部を示す図
４００は、走査ヘッドフレーム４２０と、下方部フレー
ム４０６と、機械支持フレーム４１６と、可撓性駆動シ
ャフト４１２と、ウォームねじ頭部４２２を有するウォ
ームねじシャフト４１９と、信号線４４５とを含む。走
査ヘッドフレーム４２０は、ウォームねじシャフト４１
９の末端部分とウォームねじシャフト４１９に接続され
たウォームねじ頭部４２２とを含む。走査ヘッドフレー
ム４２０はまた、回転歯車４２６と、撮像素子４３６
と、撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８と、双方向装
着部材４４０と、信号線通路４４６と、位置検出ディス
ク４３５とを含む。回転歯車４２６は、側方はめ歯４２
８と縦方向はめ歯４３０とを含む。下方部フレーム４０
６は、可撓性駆動シャフト４１２と信号線４４５の近位
部分４０５とを含む。
る、図１の食道越し超音波プローブ１００の走査ヘッド
１２０の内部を示す図４００である。この内部を示す図
４００は、走査ヘッドフレーム４２０と、下方部フレー
ム４０６と、機械支持フレーム４１６と、可撓性駆動シ
ャフト４１２と、ウォームねじ頭部４２２を有するウォ
ームねじシャフト４１９と、信号線４４５とを含む。走
査ヘッドフレーム４２０は、ウォームねじシャフト４１
９の末端部分とウォームねじシャフト４１９に接続され
たウォームねじ頭部４２２とを含む。走査ヘッドフレー
ム４２０はまた、回転歯車４２６と、撮像素子４３６
と、撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８と、双方向装
着部材４４０と、信号線通路４４６と、位置検出ディス
ク４３５とを含む。回転歯車４２６は、側方はめ歯４２
８と縦方向はめ歯４３０とを含む。下方部フレーム４０
６は、可撓性駆動シャフト４１２と信号線４４５の近位
部分４０５とを含む。
【００２５】走査ヘッドフレーム４２０は、機械支持フ
レーム４１６を介して下方部フレーム４０６に接続され
ている。信号線４４５は、撮像素子４３６と処理装置の
間の電力及び信号通路を提供する。信号線４４５の近位
部分４０５は、小形同軸ケーブル（図示せず）を介して
処理装置に接続されている。信号線４４５は、撮像素子
４３６と処理装置との間を電気的に接続して、信号通路
を提供する。信号線４４５は、信号線通路４４６を通し
て、機械支持フレーム４１６内に入る。信号線４４５
は、機械支持フレーム４１６の開口（図示せず）を通し
て、機械支持フレーム４１６を貫通する。
レーム４１６を介して下方部フレーム４０６に接続され
ている。信号線４４５は、撮像素子４３６と処理装置の
間の電力及び信号通路を提供する。信号線４４５の近位
部分４０５は、小形同軸ケーブル（図示せず）を介して
処理装置に接続されている。信号線４４５は、撮像素子
４３６と処理装置との間を電気的に接続して、信号通路
を提供する。信号線４４５は、信号線通路４４６を通し
て、機械支持フレーム４１６内に入る。信号線４４５
は、機械支持フレーム４１６の開口（図示せず）を通し
て、機械支持フレーム４１６を貫通する。
【００２６】可撓性駆動シャフト４１２は、制御ハンド
ル１３０から延び、プローブシャフト１１０を貫通し
て、機械支持フレーム４１６内へと延びている。ウォー
ムねじシャフト４１９は、機械支持フレーム４１６にお
いて、可撓性駆動シャフト４１２に接続されている。ウ
ォームねじシャフト４１９は走査ヘッドフレーム４２０
内へと延びている。機械支持フレーム４１６は、開口
（図示せず）を通してウォームねじシャフト４１９がそ
の内部を貫通することができるようになっている。ウォ
ームねじ頭部４２２は、回転歯車４２６の側方はめ歯４
２８と作動的に噛合している。回転歯車４２６の縦方向
はめ歯４３０は、撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８
と作動的に噛合している。撮像素子を駆動するはめ歯歯
車４３８は、撮像素子４３６の周囲に取り付けたリング
歯車であってもよいし、あるいは撮像素子を駆動するは
め歯歯車４３８は、撮像素子４３６の本体の一部として
設けてもよい。
ル１３０から延び、プローブシャフト１１０を貫通し
て、機械支持フレーム４１６内へと延びている。ウォー
ムねじシャフト４１９は、機械支持フレーム４１６にお
いて、可撓性駆動シャフト４１２に接続されている。ウ
ォームねじシャフト４１９は走査ヘッドフレーム４２０
内へと延びている。機械支持フレーム４１６は、開口
（図示せず）を通してウォームねじシャフト４１９がそ
の内部を貫通することができるようになっている。ウォ
ームねじ頭部４２２は、回転歯車４２６の側方はめ歯４
２８と作動的に噛合している。回転歯車４２６の縦方向
はめ歯４３０は、撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８
と作動的に噛合している。撮像素子を駆動するはめ歯歯
車４３８は、撮像素子４３６の周囲に取り付けたリング
歯車であってもよいし、あるいは撮像素子を駆動するは
め歯歯車４３８は、撮像素子４３６の本体の一部として
設けてもよい。
【００２７】撮像素子４３６は双方向装着部材４４０上
に置かれる。双方向装着部材４４０は、双方向装着部材
４４０の内部に形成された開口（図示せず）を含み、こ
の開口により、図５を参照して更に後述するように、撮
像素子４３６を位置検出ディスク４３５に接続する軸を
通過させることができる。
に置かれる。双方向装着部材４４０は、双方向装着部材
４４０の内部に形成された開口（図示せず）を含み、こ
の開口により、図５を参照して更に後述するように、撮
像素子４３６を位置検出ディスク４３５に接続する軸を
通過させることができる。
【００２８】位置検出ディスク４３５は、様々な方式で
撮像素子に接続することができるが、撮像素子４３６
は、軸によって位置検出ディスク４３５に取り付けるの
が好ましい。すなわち、撮像素子４３６を位置検出ディ
スク４３５に接続するために、軸は撮像素子を駆動する
はめ歯歯車４３８を貫通して延びる。位置検出ディスク
４３５は、撮像素子４３６に直接固定されるのが好まし
い。これに代えて、軸を撮像素子を駆動するはめ歯歯車
４３８に固定してもよい。
撮像素子に接続することができるが、撮像素子４３６
は、軸によって位置検出ディスク４３５に取り付けるの
が好ましい。すなわち、撮像素子４３６を位置検出ディ
スク４３５に接続するために、軸は撮像素子を駆動する
はめ歯歯車４３８を貫通して延びる。位置検出ディスク
４３５は、撮像素子４３６に直接固定されるのが好まし
い。これに代えて、軸を撮像素子を駆動するはめ歯歯車
４３８に固定してもよい。
【００２９】図５は、本発明の好ましい実施形態によ
る、位置検出ディスク４３５の撮像素子４３６に対する
位置検出器結合５００を示している。この位置検出器結
合は、撮像素子４３６と、撮像素子を駆動するはめ歯歯
車４３８と、位置検出ディスク４３５と、第１の発光装
置５２４と、第２の発光装置５２８と、第１の光検知装
置５１４と、第２の光検知装置５１８と、位置検出ディ
スク４３５の周りに沿って放射方向に置かれた多数の開
口５３０と、軸５１０とを含む。軸５１０は、撮像素子
４３６の中心を位置検出器４３５の中心に接続する。
る、位置検出ディスク４３５の撮像素子４３６に対する
位置検出器結合５００を示している。この位置検出器結
合は、撮像素子４３６と、撮像素子を駆動するはめ歯歯
車４３８と、位置検出ディスク４３５と、第１の発光装
置５２４と、第２の発光装置５２８と、第１の光検知装
置５１４と、第２の光検知装置５１８と、位置検出ディ
スク４３５の周りに沿って放射方向に置かれた多数の開
口５３０と、軸５１０とを含む。軸５１０は、撮像素子
４３６の中心を位置検出器４３５の中心に接続する。
【００３０】再び図４を参照すると、作動時に、図１か
ら図３に示す走査面押しボタン１４０は、撮像素子４３
６に係合して、これを回転させる。走査面押しボタン１
４０は、制御ハンドル１３０内、プローブシャフト１１
０内、又は折曲部１１５内の或る位置に置かれたモータ
（図示せず）と接続されている。このモータは、可撓性
駆動シャフト４１２の近位部分に接続されており、可撓
性駆動シャフト４１２はウォームねじシャフト４１９に
接続されている。モータが作動すると、このモータは可
撓性駆動シャフト４１２を軸周りに回転させる。可撓性
駆動シャフト４１２の回転は、ウォームねじシャフト４
１９を回転させる。ウォームねじ頭部４２２はウォーム
ねじシャフト４１９に接続されているから、ウォームね
じシャフト４１９の回転はウォームねじ頭部４２２を同
じように回転させる。
ら図３に示す走査面押しボタン１４０は、撮像素子４３
６に係合して、これを回転させる。走査面押しボタン１
４０は、制御ハンドル１３０内、プローブシャフト１１
０内、又は折曲部１１５内の或る位置に置かれたモータ
（図示せず）と接続されている。このモータは、可撓性
駆動シャフト４１２の近位部分に接続されており、可撓
性駆動シャフト４１２はウォームねじシャフト４１９に
接続されている。モータが作動すると、このモータは可
撓性駆動シャフト４１２を軸周りに回転させる。可撓性
駆動シャフト４１２の回転は、ウォームねじシャフト４
１９を回転させる。ウォームねじ頭部４２２はウォーム
ねじシャフト４１９に接続されているから、ウォームね
じシャフト４１９の回転はウォームねじ頭部４２２を同
じように回転させる。
【００３１】ウォームねじ頭部４２２が回転すると、こ
のウォームねじ頭部４２２は回転歯車４２６の側方はめ
歯４２８と作動的に噛合しているので、ウォームねじ頭
部４２２の回転に応じて、回転歯車４２６を回転させ
る。側方はめ歯４２８と縦方向はめ歯４３０とは回転歯
車４２６上に置かれているから、側方はめ歯４２８の回
転は縦方向はめ歯４３０に作動的に伝達されて、縦方向
はめ歯４３０を回転させる。縦方向はめ歯４３０の回転
は、撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８と作動的に噛
合しているので、撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８
を回転歯車４２６の回転方向とは反対方向へ回転させ
る。次いで撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８の回転
は、撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８の回転方向と
同じ方向へ撮像素子４３６を回転させる。位置検出ディ
スク４３５は軸５１０によって撮像素子４３６と軸方向
で接続されているから、位置検出ディスク４３５は撮像
素子４３６と同一方向へ同一速度で軸の周りで回転す
る。すなわち、撮像素子４３６の回転は、位置検出ディ
スク４３５の回転と同期される。更に後述するように、
位置検出ディスク４３５を含む位置検出器は、撮像素子
４３６の位置を正確に測定する。位置検出ディスク４３
５を含む位置検出器は、撮像素子の位置を、配線を介し
て又は信号線４４５を通じて、処理装置へ中継する。
のウォームねじ頭部４２２は回転歯車４２６の側方はめ
歯４２８と作動的に噛合しているので、ウォームねじ頭
部４２２の回転に応じて、回転歯車４２６を回転させ
る。側方はめ歯４２８と縦方向はめ歯４３０とは回転歯
車４２６上に置かれているから、側方はめ歯４２８の回
転は縦方向はめ歯４３０に作動的に伝達されて、縦方向
はめ歯４３０を回転させる。縦方向はめ歯４３０の回転
は、撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８と作動的に噛
合しているので、撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８
を回転歯車４２６の回転方向とは反対方向へ回転させ
る。次いで撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８の回転
は、撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８の回転方向と
同じ方向へ撮像素子４３６を回転させる。位置検出ディ
スク４３５は軸５１０によって撮像素子４３６と軸方向
で接続されているから、位置検出ディスク４３５は撮像
素子４３６と同一方向へ同一速度で軸の周りで回転す
る。すなわち、撮像素子４３６の回転は、位置検出ディ
スク４３５の回転と同期される。更に後述するように、
位置検出ディスク４３５を含む位置検出器は、撮像素子
４３６の位置を正確に測定する。位置検出ディスク４３
５を含む位置検出器は、撮像素子の位置を、配線を介し
て又は信号線４４５を通じて、処理装置へ中継する。
【００３２】これに代えて、撮像素子４３６を回転させ
るために、様々な形式の係合部材が使用できる。例え
ば、可撓性駆動シャフト４１２に代えて半可撓性の回転
軸を使用することも可能である。また、撮像素子４３６
の回転を制御するために、一連の押し／引きワイヤを使
用してもよい。
るために、様々な形式の係合部材が使用できる。例え
ば、可撓性駆動シャフト４１２に代えて半可撓性の回転
軸を使用することも可能である。また、撮像素子４３６
の回転を制御するために、一連の押し／引きワイヤを使
用してもよい。
【００３３】図６は、本発明の好ましい実施形態による
位置検出器を近くから見た図６００である。位置検出器
は好ましくは、位置検出ディスク４３５と、第１の光検
知装置５１４と、第２の光検知装置５１８と、第１の発
光装置５２４と、第２の発光装置５２８とを含む。位置
検出ディスク４３５はコードディスクであるのが好まし
い。位置検出ディスク４３５は、位置検出ディスク４３
５の周りに沿って放射方向に置かれた多数の開口５３０
を含む。第１と第２の発光装置５２４、５２８、及び第
１と第２の第１の光検知装置５１４、５１８は、１つの
統合された構造体（図示せず）に形成されるのが好まし
い。この構造体は好ましくは、プローブ１００の内部に
取り付けられる。この構造体は、図示するように、位置
検出ディスク４３５が、第１と第２の発光装置５２４、
５２８と第１と第２の光検知装置５１４、５１８との間
を通過することができるような形状にするのが好まし
い。
位置検出器を近くから見た図６００である。位置検出器
は好ましくは、位置検出ディスク４３５と、第１の光検
知装置５１４と、第２の光検知装置５１８と、第１の発
光装置５２４と、第２の発光装置５２８とを含む。位置
検出ディスク４３５はコードディスクであるのが好まし
い。位置検出ディスク４３５は、位置検出ディスク４３
５の周りに沿って放射方向に置かれた多数の開口５３０
を含む。第１と第２の発光装置５２４、５２８、及び第
１と第２の第１の光検知装置５１４、５１８は、１つの
統合された構造体（図示せず）に形成されるのが好まし
い。この構造体は好ましくは、プローブ１００の内部に
取り付けられる。この構造体は、図示するように、位置
検出ディスク４３５が、第１と第２の発光装置５２４、
５２８と第１と第２の光検知装置５１４、５１８との間
を通過することができるような形状にするのが好まし
い。
【００３４】第１の光検知装置５１４は、第１の発光装
置５２４と整合させてある。第１の発光装置５２４は連
続的に光を発し、この光は第１の光検知装置５１４によ
って検知される。第２の光検知装置５１８は、第２の発
光装置５２８と整合させてある。第２の発光装置５２８
は連続的に光を発し、この光は第２の光検知装置５１８
によって検知される。位置検出ディスク４３５は不透明
であり、従って、光を遮断する。例えば、位置検出ディ
スク４３５の開口５３０が第１の光検知装置５１４と第
１の発光装置５２４との間に位置する時は、光は開口５
３０を通過し、この光を第１の光検知装置５１４が検知
する。しかしながら、位置検出ディスク４３５が回転し
て、第１の発光装置５２４と第１の光検知装置５１４と
の間に開口５３０が全く位置しない場合には、位置検出
ディスク４３５は第１の発光装置５２４から発せられた
光を遮断し、従って、第１の光検知装置５１４は光を検
知しない。
置５２４と整合させてある。第１の発光装置５２４は連
続的に光を発し、この光は第１の光検知装置５１４によ
って検知される。第２の光検知装置５１８は、第２の発
光装置５２８と整合させてある。第２の発光装置５２８
は連続的に光を発し、この光は第２の光検知装置５１８
によって検知される。位置検出ディスク４３５は不透明
であり、従って、光を遮断する。例えば、位置検出ディ
スク４３５の開口５３０が第１の光検知装置５１４と第
１の発光装置５２４との間に位置する時は、光は開口５
３０を通過し、この光を第１の光検知装置５１４が検知
する。しかしながら、位置検出ディスク４３５が回転し
て、第１の発光装置５２４と第１の光検知装置５１４と
の間に開口５３０が全く位置しない場合には、位置検出
ディスク４３５は第１の発光装置５２４から発せられた
光を遮断し、従って、第１の光検知装置５１４は光を検
知しない。
【００３５】第１と第２の発光装置５２４、５２８及び
第１と第２の光検知装置５１４、５１８に対し、開口５
３０は位置をずらしてある。すなわち、第１の光検知装
置５１４が光を検知する時、第２の光検知装置５１８は
第２の発光装置５２８から発せられた光の一部分のみを
検知するか、あるいは全く検知しない。また、第２の光
検知装置５１８が光を検知する時、第１の光検知装置５
１４は第１の発光装置５２４から発せられた光の一部分
のみを検知するか、あるいは全く検知しない。かくし
て、図８に関して後述するように、位置検出ディスク４
３５が回転する時、第１と第２の光検知装置５１４、５
１８の信号を比較して、位置検出ディスク４３５の回転
方向と速度とを判定することができる。
第１と第２の光検知装置５１４、５１８に対し、開口５
３０は位置をずらしてある。すなわち、第１の光検知装
置５１４が光を検知する時、第２の光検知装置５１８は
第２の発光装置５２８から発せられた光の一部分のみを
検知するか、あるいは全く検知しない。また、第２の光
検知装置５１８が光を検知する時、第１の光検知装置５
１４は第１の発光装置５２４から発せられた光の一部分
のみを検知するか、あるいは全く検知しない。かくし
て、図８に関して後述するように、位置検出ディスク４
３５が回転する時、第１と第２の光検知装置５１４、５
１８の信号を比較して、位置検出ディスク４３５の回転
方向と速度とを判定することができる。
【００３６】コードディスクのような位置検出ディスク
４３５の回転方向は、第１と第２の光検知装置５１４、
５１８からの信号の配列によって判定することができ
る。位置検出ディスク４３５の回転速度は、第１と第２
の光検知装置５１４、５１８によって検知される遷移の
頻度によって判定することができる。従って、位置検出
ディスク４３５が回転する時、位置検出ディスク４３５
の移動の大きさと方向とは、第１と第２の光検知装置５
１４、５１８が受ける光信号によって測定することがで
きる。位置検出ディスク４３５は撮像素子４３６と同一
速度で同一方向へ回転するから、位置検出ディスク４３
５の回転は撮像素子４３６の回転と一致、つまり同期し
ている。従って、撮像素子４３６の回転は、位置検出デ
ィスク４３５の回転によって測定することができる。
４３５の回転方向は、第１と第２の光検知装置５１４、
５１８からの信号の配列によって判定することができ
る。位置検出ディスク４３５の回転速度は、第１と第２
の光検知装置５１４、５１８によって検知される遷移の
頻度によって判定することができる。従って、位置検出
ディスク４３５が回転する時、位置検出ディスク４３５
の移動の大きさと方向とは、第１と第２の光検知装置５
１４、５１８が受ける光信号によって測定することがで
きる。位置検出ディスク４３５は撮像素子４３６と同一
速度で同一方向へ回転するから、位置検出ディスク４３
５の回転は撮像素子４３６の回転と一致、つまり同期し
ている。従って、撮像素子４３６の回転は、位置検出デ
ィスク４３５の回転によって測定することができる。
【００３７】図８は、本発明の好ましい実施形態による
位置検知方法のタイミング図８００である。このタイミ
ング図８００は、回転ダイアグラム８０５と遷移パルス
ダイアグラム８０６とを含む。回転ダイアグラム８０５
は、コードディスクのような位置検出ディスク４３５
と、第１の発光装置５２４と、第１の光検知装置５１４
と、第２の発光装置５２８と、第２の光検知装置５１８
と、開口５３０と、位置検出ディスク４３５の回転方向
を示す矢印８１０とを含む。遷移パルスダイアグラム８
０６は、第１の光検知装置５１４に対応する第１の遷移
パルス配列８２０と、第２の光検知装置５１８に対応す
る第２の遷移パルス配列８３０と、基準時間線８４０
と、進行する時間に対応する矢印８５０とを含む。
位置検知方法のタイミング図８００である。このタイミ
ング図８００は、回転ダイアグラム８０５と遷移パルス
ダイアグラム８０６とを含む。回転ダイアグラム８０５
は、コードディスクのような位置検出ディスク４３５
と、第１の発光装置５２４と、第１の光検知装置５１４
と、第２の発光装置５２８と、第２の光検知装置５１８
と、開口５３０と、位置検出ディスク４３５の回転方向
を示す矢印８１０とを含む。遷移パルスダイアグラム８
０６は、第１の光検知装置５１４に対応する第１の遷移
パルス配列８２０と、第２の光検知装置５１８に対応す
る第２の遷移パルス配列８３０と、基準時間線８４０
と、進行する時間に対応する矢印８５０とを含む。
【００３８】第１の遷移パルス配列８２０は、例えば論
理高パルス８２２のような論理高パルスと、例えば高か
ら低への遷移部８２３のような高から低への遷移と、例
えば低から高への遷移部８２５のような低から高への遷
移と、例えば論理低パルス８２４のような論理低パルス
とを含む。第２の遷移パルス配列８３０は、例えば論理
低パルス８３２のような論理低パルスと、例えば低から
高への遷移部８３３のような低から高への遷移と、例え
ば高から低への遷移部８３５のような高から低への遷移
と、例えば論理高パルス８３４のような論理高パルスと
を含む。回転ダイアグラム８０５中に示した時間内の特
定の瞬間は、遷移パルスダイアグラム８０６中に基準時
間線８４０により表されている。
理高パルス８２２のような論理高パルスと、例えば高か
ら低への遷移部８２３のような高から低への遷移と、例
えば低から高への遷移部８２５のような低から高への遷
移と、例えば論理低パルス８２４のような論理低パルス
とを含む。第２の遷移パルス配列８３０は、例えば論理
低パルス８３２のような論理低パルスと、例えば低から
高への遷移部８３３のような低から高への遷移と、例え
ば高から低への遷移部８３５のような高から低への遷移
と、例えば論理高パルス８３４のような論理高パルスと
を含む。回転ダイアグラム８０５中に示した時間内の特
定の瞬間は、遷移パルスダイアグラム８０６中に基準時
間線８４０により表されている。
【００３９】第１の光検知装置５１４が光を検知する
時、第１の光検知装置５１４は論理高パルスを発生す
る。第１の光検知装置５１４が光を検知しない時、第１
の光検知装置５１４は論理低パルスを発生する。第１の
発光装置５２４によって発せられる光の最大光度の５０
％といったような論理カットオフにおいて遷移が起こ
る。例えば、第１の光検知装置５１４が論理低パルスを
発生していて、次いで第１の発光装置５２４によって発
せられる光の最大光度の５０％又はそれ以上を検知する
時、低から高への遷移が起こる。第１の光検知装置５１
４が論理高パルスを発生していて、次いで第１の発光装
置５２４によって発せられる光の最大光度の５０％未満
を検知する時、高から低への遷移が起こる。
時、第１の光検知装置５１４は論理高パルスを発生す
る。第１の光検知装置５１４が光を検知しない時、第１
の光検知装置５１４は論理低パルスを発生する。第１の
発光装置５２４によって発せられる光の最大光度の５０
％といったような論理カットオフにおいて遷移が起こ
る。例えば、第１の光検知装置５１４が論理低パルスを
発生していて、次いで第１の発光装置５２４によって発
せられる光の最大光度の５０％又はそれ以上を検知する
時、低から高への遷移が起こる。第１の光検知装置５１
４が論理高パルスを発生していて、次いで第１の発光装
置５２４によって発せられる光の最大光度の５０％未満
を検知する時、高から低への遷移が起こる。
【００４０】同様に、第２の光検知装置５１８が光を検
知する時、第２の光検知装置５１８は論理高パルスを発
生する。第２の光検知装置５１８が光を検知しない時、
第２の光検知装置５１８は論理低パルスを発生する。第
２の発光装置５２８によって発せられる光の最大光度の
５０％といったような論理カットオフにおいて遷移が起
こる。例えば、第２の光検知装置５１８が論理低パルス
を発生していて、次いで第２の発光装置５２８によって
発せられる光の最大光度の５０％又はそれ以上を検知す
る時、低から高への遷移が起こる。第２の光検知装置５
１８が論理高パルスを発生していて、次いで第２の発光
装置５２８によって発せられる光の最大光度の５０％未
満を検知する時、高から低への遷移が起こる。
知する時、第２の光検知装置５１８は論理高パルスを発
生する。第２の光検知装置５１８が光を検知しない時、
第２の光検知装置５１８は論理低パルスを発生する。第
２の発光装置５２８によって発せられる光の最大光度の
５０％といったような論理カットオフにおいて遷移が起
こる。例えば、第２の光検知装置５１８が論理低パルス
を発生していて、次いで第２の発光装置５２８によって
発せられる光の最大光度の５０％又はそれ以上を検知す
る時、低から高への遷移が起こる。第２の光検知装置５
１８が論理高パルスを発生していて、次いで第２の発光
装置５２８によって発せられる光の最大光度の５０％未
満を検知する時、高から低への遷移が起こる。
【００４１】位置検出ディスク４３５の移動方向は、第
１と第２の光検知装置５１４、５１８の遷移の配列を決
定する。位置検出ディスク４３５は矢印８１０で示した
方向へ移動するので、第２の遷移パルス配列８３０の低
から高への遷移パルスが、第１の遷移パルス配列８２０
の高から低への遷移パルスに先行する。位置検出ディス
ク４３５の回転方向を判定するために、遷移の配列が位
置検出器によって登録される。逆に、位置検出ディスク
４３５が矢印８１０と反対の方向へ回転すると、第１の
遷移パルス配列８２０の低から高への遷移パルスが、第
２の遷移パルス配列８３０の高から低への遷移パルスに
先行する。従って、遷移の配列が登録されているので、
位置検出ディスク４３５の回転方向を判定することがで
きる。
１と第２の光検知装置５１４、５１８の遷移の配列を決
定する。位置検出ディスク４３５は矢印８１０で示した
方向へ移動するので、第２の遷移パルス配列８３０の低
から高への遷移パルスが、第１の遷移パルス配列８２０
の高から低への遷移パルスに先行する。位置検出ディス
ク４３５の回転方向を判定するために、遷移の配列が位
置検出器によって登録される。逆に、位置検出ディスク
４３５が矢印８１０と反対の方向へ回転すると、第１の
遷移パルス配列８２０の低から高への遷移パルスが、第
２の遷移パルス配列８３０の高から低への遷移パルスに
先行する。従って、遷移の配列が登録されているので、
位置検出ディスク４３５の回転方向を判定することがで
きる。
【００４２】これに代えて、光学装置は開口を用いない
で、反射式であってもよい。つまり、位置検出ディスク
４３５は、開口５３０の代わりに、位置検出ディスク４
３５の周りに沿って放射方向に置かれ、非反射面で相互
に隔てられた反射体を含むようにしてもよい。位置検出
ディスク４３５が反射体を含む場合には、第１と第２の
発光装置５２４、５２８と、第１と第２の光検知装置５
１４、５１８とは、位置検出ディスク４３５の同じ側に
置かれることになる。第１と第２の発光装置５２４、５
２８が光を発し、この光が位置検出ディスク４３５上の
反射体から反射されるように、第１と第２の発光装置５
２４、５２８と、第１と第２の光検知装置５１４、５１
８とは或る角度で配置される。しかしながら、第１と第
２の発光装置５２４、５２８が光を発し、この光が非反
射面に当たる時には、光は全く反射されない。例えば、
第１と第２の発光装置５２４、５２８は、光を発し、そ
の光が通過する反射体に入射角４５°で当たるように配
置することができる。従って、第１と第２の光検知装置
５１４、５１８は、対応する４５°の反射角で反射され
る光を検知するように配置することができる。
で、反射式であってもよい。つまり、位置検出ディスク
４３５は、開口５３０の代わりに、位置検出ディスク４
３５の周りに沿って放射方向に置かれ、非反射面で相互
に隔てられた反射体を含むようにしてもよい。位置検出
ディスク４３５が反射体を含む場合には、第１と第２の
発光装置５２４、５２８と、第１と第２の光検知装置５
１４、５１８とは、位置検出ディスク４３５の同じ側に
置かれることになる。第１と第２の発光装置５２４、５
２８が光を発し、この光が位置検出ディスク４３５上の
反射体から反射されるように、第１と第２の発光装置５
２４、５２８と、第１と第２の光検知装置５１４、５１
８とは或る角度で配置される。しかしながら、第１と第
２の発光装置５２４、５２８が光を発し、この光が非反
射面に当たる時には、光は全く反射されない。例えば、
第１と第２の発光装置５２４、５２８は、光を発し、そ
の光が通過する反射体に入射角４５°で当たるように配
置することができる。従って、第１と第２の光検知装置
５１４、５１８は、対応する４５°の反射角で反射され
る光を検知するように配置することができる。
【００４３】図９は、本発明の別の好ましい実施形態に
よる、磁気位置センサの撮像素子４３６に対する磁気セ
ンサ結合９００を示している。磁気センサ結合９００
は、撮像素子４３６と、軸９１２と、磁石９１０と、第
１の磁界検出装置９２０と、第２の磁界検出装置９３０
とを含む。撮像素子４３６は、軸９１２によって磁石９
１０に接続されている。第１の磁界検出装置９２０と第
２の磁界検出装置９３０とはホール検出器であるのが好
ましい。更に、第１の磁界検出装置９２０と第２の磁界
検出装置９３０とは、互いに９０°の角度で、磁石９１
０の下に配置されるのが好ましい。第１の磁界検出装置
９２０と第２の磁界検出装置９３０とは、走査ヘッド１
２０の内部に取り付けられる。磁石９１０の磁界は、不
平等磁界である。すなわち、磁石の一方側は、磁石の他
方側とは異なる磁気極性を有する。
よる、磁気位置センサの撮像素子４３６に対する磁気セ
ンサ結合９００を示している。磁気センサ結合９００
は、撮像素子４３６と、軸９１２と、磁石９１０と、第
１の磁界検出装置９２０と、第２の磁界検出装置９３０
とを含む。撮像素子４３６は、軸９１２によって磁石９
１０に接続されている。第１の磁界検出装置９２０と第
２の磁界検出装置９３０とはホール検出器であるのが好
ましい。更に、第１の磁界検出装置９２０と第２の磁界
検出装置９３０とは、互いに９０°の角度で、磁石９１
０の下に配置されるのが好ましい。第１の磁界検出装置
９２０と第２の磁界検出装置９３０とは、走査ヘッド１
２０の内部に取り付けられる。磁石９１０の磁界は、不
平等磁界である。すなわち、磁石の一方側は、磁石の他
方側とは異なる磁気極性を有する。
【００４４】作動時に、磁界検出装置９２０、９３０
は、磁石９１０の磁界を感知する。磁界検出装置９２
０、９３０からの出力は、磁界検出装置９２０、９３０
の表面上での磁束に比例する。従って、磁界が第１の磁
界検出装置９２０の表面に対して平行な時には、第１の
磁界検出装置９２０からの出力は最小となり、磁界が第
２の磁界検出装置９３０の表面に対して平行な時には、
第２の磁界検出装置９３０からの出力は最小となる。従
って、撮像素子４３６が回転すると、磁界検出装置９２
０、９３０によって感知される磁界は変化し、磁界検出
装置９２０、９３０からの出力も変化する。第１の磁界
検出装置９２０からの出力が最大値である時、第２の磁
界検出装置９３０からの出力は最小値となり、また、こ
の逆も成り立つ。若しくは、２つの磁界検出装置を使用
する代わりに、１つの磁界検出装置を使用してもよい。
しかしながら、２つの磁界検出装置を用いた方がより良
い解像度と精度が得られる。
は、磁石９１０の磁界を感知する。磁界検出装置９２
０、９３０からの出力は、磁界検出装置９２０、９３０
の表面上での磁束に比例する。従って、磁界が第１の磁
界検出装置９２０の表面に対して平行な時には、第１の
磁界検出装置９２０からの出力は最小となり、磁界が第
２の磁界検出装置９３０の表面に対して平行な時には、
第２の磁界検出装置９３０からの出力は最小となる。従
って、撮像素子４３６が回転すると、磁界検出装置９２
０、９３０によって感知される磁界は変化し、磁界検出
装置９２０、９３０からの出力も変化する。第１の磁界
検出装置９２０からの出力が最大値である時、第２の磁
界検出装置９３０からの出力は最小値となり、また、こ
の逆も成り立つ。若しくは、２つの磁界検出装置を使用
する代わりに、１つの磁界検出装置を使用してもよい。
しかしながら、２つの磁界検出装置を用いた方がより良
い解像度と精度が得られる。
【００４５】また、これに代えて、位置検出器はポテン
ショメータとすることができる。一般にポテンショメー
タは正常位置に対して較正されている。ポテンショメー
タの位置が変わると、ポテンショメータはその位置変化
を電気抵抗値に置き換える。その結果、撮像素子の回転
は、ポテンショメータの抵抗値を変化させる。次に、こ
の抵抗値は処理装置へと中継される。
ショメータとすることができる。一般にポテンショメー
タは正常位置に対して較正されている。ポテンショメー
タの位置が変わると、ポテンショメータはその位置変化
を電気抵抗値に置き換える。その結果、撮像素子の回転
は、ポテンショメータの抵抗値を変化させる。次に、こ
の抵抗値は処理装置へと中継される。
【００４６】また、位置検出器は、誘導位置センサとす
ることができる。誘導位置センサは、固定コイルと、撮
像素子４３６に取り付けられたコイルとを含む。例え
ば、固定コイルは、走査ヘッド１２０の内部部分に固定
することができる。撮像素子に取り付けられたコイルが
移動すると、両コイル間のインダクタンスが変化する。
従って、予め設定されている較正されたインダクタンス
からの偏差は、撮像素子の位置を測定するために、検出
器によって使用することができる。
ることができる。誘導位置センサは、固定コイルと、撮
像素子４３６に取り付けられたコイルとを含む。例え
ば、固定コイルは、走査ヘッド１２０の内部部分に固定
することができる。撮像素子に取り付けられたコイルが
移動すると、両コイル間のインダクタンスが変化する。
従って、予め設定されている較正されたインダクタンス
からの偏差は、撮像素子の位置を測定するために、検出
器によって使用することができる。
【００４７】更に、位置検出器は容量位置センサとする
ことができる。位置検出ディスク４３５は、走査ヘッド
１２０内に固定された１つ又はそれ以上の導電性プレー
トと、位置検出ディスク４３５上に放射方向に置かれた
多数の導電性プレートとを含む。位置検出ディスク４３
５が回転すると、位置検出ディスク４３５上のプレート
が回転する。固定されたプレートと位置検出ディスク４
３５上のプレートとの間のキャパシタンスが変化する。
従って、予め設定されている較正されたキャパシタンス
からの偏差は、電圧検出装置によって検出され、撮像素
子の位置を測定するために使用することができる。
ことができる。位置検出ディスク４３５は、走査ヘッド
１２０内に固定された１つ又はそれ以上の導電性プレー
トと、位置検出ディスク４３５上に放射方向に置かれた
多数の導電性プレートとを含む。位置検出ディスク４３
５が回転すると、位置検出ディスク４３５上のプレート
が回転する。固定されたプレートと位置検出ディスク４
３５上のプレートとの間のキャパシタンスが変化する。
従って、予め設定されている較正されたキャパシタンス
からの偏差は、電圧検出装置によって検出され、撮像素
子の位置を測定するために使用することができる。
【００４８】図７は、本発明の好ましい実施形態による
撮像方法のフロー図７００である。ステップ７１０にお
いて、プローブシャフト１１０の折曲部１１５上に置か
れた走査ヘッド１２０を患者の食道内へ挿入することに
より、医者は撮像作業を開始する。プローブ１００の折
曲部１１５は、撮像中に折曲させることができる。ステ
ップ７２０において、医者は患者の体内組織を撮像する
ために、プローブ１００を使用する。
撮像方法のフロー図７００である。ステップ７１０にお
いて、プローブシャフト１１０の折曲部１１５上に置か
れた走査ヘッド１２０を患者の食道内へ挿入することに
より、医者は撮像作業を開始する。プローブ１００の折
曲部１１５は、撮像中に折曲させることができる。ステ
ップ７２０において、医者は患者の体内組織を撮像する
ために、プローブ１００を使用する。
【００４９】ステップ７３０において、撮像素子４３６
の配向が、プローブ１００の走査ヘッド１２０内の位置
検出器４３５によって測定される。好ましくは、位置検
出器４３５は軸５１０に接続され、この軸５１０は撮像
素子４３６又は撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８に
接続される。前述したように、撮像素子を駆動するはめ
歯歯車４３８と、軸５１０と、位置検出器４３５とは、
走査ヘッド１２０の内部に置かれている。
の配向が、プローブ１００の走査ヘッド１２０内の位置
検出器４３５によって測定される。好ましくは、位置検
出器４３５は軸５１０に接続され、この軸５１０は撮像
素子４３６又は撮像素子を駆動するはめ歯歯車４３８に
接続される。前述したように、撮像素子を駆動するはめ
歯歯車４３８と、軸５１０と、位置検出器４３５とは、
走査ヘッド１２０の内部に置かれている。
【００５０】ステップ７４０において、異なる走査面か
ら体内組織を見るために、医者は撮像素子４３６を回転
させることができる。ステップ７５０において、撮像素
子４３６の配向が位置検出器４３５によって再び測定さ
れる。撮像が完了した後、ステップ７６０において、医
者は、プローブシャフト１１０の走査ヘッド１２０とプ
ローブシャフト１１０とを、患者の食道から除去する。
ら体内組織を見るために、医者は撮像素子４３６を回転
させることができる。ステップ７５０において、撮像素
子４３６の配向が位置検出器４３５によって再び測定さ
れる。撮像が完了した後、ステップ７６０において、医
者は、プローブシャフト１１０の走査ヘッド１２０とプ
ローブシャフト１１０とを、患者の食道から除去する。
【００５１】このように本発明は、撮像プローブ内の変
換器のような撮像素子の位置を測定するための改良され
た装置と方法とを提供する。特に本発明は、食道越し超
音波プローブ内の圧電変換器の位置を正確に測定するた
めの改良された装置と方法とを提供する。撮像素子の位
置の正確な測定は、プローブの走査ヘッド内に位置検出
器を置くことによって達成され、これによって、先行技
術によるプローブにあった機械的不整なしに撮像素子の
測定値を測定することができる。
換器のような撮像素子の位置を測定するための改良され
た装置と方法とを提供する。特に本発明は、食道越し超
音波プローブ内の圧電変換器の位置を正確に測定するた
めの改良された装置と方法とを提供する。撮像素子の位
置の正確な測定は、プローブの走査ヘッド内に位置検出
器を置くことによって達成され、これによって、先行技
術によるプローブにあった機械的不整なしに撮像素子の
測定値を測定することができる。
【００５２】撮像素子４３６の位置検出器４３５を走査
ヘッド１２０内に置くことにより、撮像素子４３６の位
置と配向のより正確な測定値が得られる。撮像素子４３
６の位置の正確な測定は、より正確な診断と治療を可能
にする。また、得られた画像は、正確な３次元画像及び
／又は図解を形成するために、位置測定値を参照するこ
とにより、互いに結合させることができる。記録された
幾つかの画像を１つの画像に結合させるためには、正確
な位置測定値が要求されるから、撮像素子の位置の正確
な測定は３次元撮像を可能にする。
ヘッド１２０内に置くことにより、撮像素子４３６の位
置と配向のより正確な測定値が得られる。撮像素子４３
６の位置の正確な測定は、より正確な診断と治療を可能
にする。また、得られた画像は、正確な３次元画像及び
／又は図解を形成するために、位置測定値を参照するこ
とにより、互いに結合させることができる。記録された
幾つかの画像を１つの画像に結合させるためには、正確
な位置測定値が要求されるから、撮像素子の位置の正確
な測定は３次元撮像を可能にする。
【００５３】本発明の特定の要素、実施形態、及び応用
について図示し説明してきたが、特に上記教示に照らし
て、当業者には種々の変更を行うことが可能であるか
ら、本発明はそれら特定の要素、実施形態、及び応用に
限定されるものではないことを理解されたい。従って、
かかる変更を含み、また本発明の技術思想と技術的範囲
内に含まれる諸特徴を組み込むことは、添付の特許請求
の範囲によって保護されることを意図している。
について図示し説明してきたが、特に上記教示に照らし
て、当業者には種々の変更を行うことが可能であるか
ら、本発明はそれら特定の要素、実施形態、及び応用に
限定されるものではないことを理解されたい。従って、
かかる変更を含み、また本発明の技術思想と技術的範囲
内に含まれる諸特徴を組み込むことは、添付の特許請求
の範囲によって保護されることを意図している。
【図１】 本発明の好ましい実施形態による食道越し超
音波プローブを示す図。
音波プローブを示す図。
【図２】 本発明の好ましい実施形態による、図１の食
道越し超音波プローブの折曲を示す側面図。
道越し超音波プローブの折曲を示す側面図。
【図３】 本発明の好ましい実施形態による、図１の食
道越し超音波プローブの折曲を示す平面図。
道越し超音波プローブの折曲を示す平面図。
【図４】 本発明の好ましい実施形態による、図１の食
道越し超音波プローブの走査ヘッド内部を示す図。
道越し超音波プローブの走査ヘッド内部を示す図。
【図５】 本発明の好ましい実施形態による、位置検出
ディスクの撮像素子に対する位置検出器結合を示す図。
ディスクの撮像素子に対する位置検出器結合を示す図。
【図６】 本発明の好ましい実施形態による、図４の位
置検出器を近くから見た図。
置検出器を近くから見た図。
【図７】 本発明の好ましい実施形態によるフロー図。
【図８】 本発明の好ましい実施形態による位置検知方
法のタイミング図。
法のタイミング図。
【図９】 本発明の別の好ましい実施形態による、磁気
位置センサの撮像素子に対する磁気センサ結合を示す
図。
位置センサの撮像素子に対する磁気センサ結合を示す
図。
１００ 食道越し超音波プローブ １１０ プローブシャフト １１５ 折曲部 １２０ 走査ヘッド １２４ 撮像素子窓 １２６ 折曲部分 １３０ 制御ハンドル １３４ 撮像制御装置 １３６ 上側折曲制御ホイール １３７ 上側ブレーキ １３８ 下側折曲制御ホイール １３９ 下側ブレーキ １４０ 走査面押しボタン １５０ 装置ケーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チアヤ・チェン アメリカ合衆国、カリフォルニア州、パ ロ・アルト、ドソト・ドライブ、761番 (72)発明者 ジョン・ロナンダー ノルウェー、3113・トンスバーグ、コメト ベイエン・21番 (72)発明者 ジョナサン・イー・スナイダー アメリカ合衆国、ユタ州、パーク・シティ ー、ノース・ステージコーチ、7350番 (72)発明者 ジョセフ・イー・ピール，ジュニア アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スコウ シャ、パーク・レーン、８番 (72)発明者 カール・ジョンスバーグ ノルウェー、3112・トンスバーグ、メイリ グト・７番 Ｆターム(参考） 2F063 AA35 BA00 DA02 DA05 DA14 DA17 DB07 DC08 FA01 GA03 GA07 GA53 HA04 2F065 AA37 AA39 BB13 CC00 FF17 GG13 JJ01 JJ05 JJ15 MM04 PP13 2F068 AA03 AA04 AA39 CC07 FF13 KK01 KK04 KK07 KK18 2F069 AA83 AA93 BB40 GG06 GG07 HH15 4C301 BB13 BB22 BB26 BB30 CC02 EE11 FF04 GA01 GB03 GD12 GD13 GD15 GD16 KK16
Claims (43)
- 【請求項１】 体内撮像プローブの走査ヘッド（１２
０）内に置かれた撮像素子（４３６）の位置を測定する
ための装置であって、 前記プローブの前記走査ヘッド（１２０）内に置かれた
位置検出器を含む、ことを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記撮像素子（４３６）が走査面を含
み、前記撮像素子（４３６）が、前記走査面を変えるた
めに回転することを特徴とする、請求項１に記載の装
置。 - 【請求項３】 前記位置検出器が光学センサであること
を特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 前記光学センサが、複数の発光装置（５
２４、５２８）及び光検知装置（５１４、５１８）を含
むことを特徴とする、請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 位置検出ディスク（４３５）を更に含
み、該位置検出ディスク（４３５）が、該位置検出ディ
スク（４３５）の周りに沿って放射方向に置かれた開口
（５３０）を有することを特徴とする、請求項３に記載
の装置。 - 【請求項６】 位置検出ディスク（４３５）を更に含
み、該位置検出ディスク（４３５）が、該位置検出ディ
スク（４３５）の周りに沿って放射方向に置かれた反射
体を有することを特徴とする、請求項３に記載の装置。 - 【請求項７】 前記位置検出器が、 複数の発光装置（５２４、５２８）及び光検知装置（５
１４、５１８）と、 その周りに沿って放射方向に置かれた、開口（５３０）
と反射体のうちの少なくとも１つを有する位置検出ディ
スク（４３５）と、を含み、 該位置検出ディスク（４３５）が、前記発光装置（５２
４、５２８）と前記光検知装置（５１４、５１８）との
間に置かれている、ことを特徴とする、請求項１に記載
の装置。 - 【請求項８】 前記位置検出器がポテンショメータであ
ることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項９】 前記位置検出器が、誘導位置センサと容
量位置センサと磁気位置センサのうちの少なくとも１つ
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項１０】 撮像制御装置（１３４）を含む制御ハ
ンドル（１３０）を更に含み、前記撮像制御装置（１３
４）が前記撮像素子（４３６）の位置を制御することを
特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項１１】 走査ヘッド（１２０）を有する折曲部
（１１５）を含む、医療用撮像装置内で使用するための
撮像プローブであって、前記走査ヘッド（１２０）が、 撮像素子（４３６）と、 該撮像素子（４３６）に機械的に接続され、該撮像素子
（４３６）の位置を測定する位置検出器と、を含むこと
を特徴とする撮像プローブ。 - 【請求項１２】 前記撮像素子（４３６）が走査面を含
み、前記撮像素子（４３６）が、前記走査面を変えるた
めに回転することを特徴とする、請求項１１に記載のプ
ローブ。 - 【請求項１３】 前記位置検出器が光学センサであるこ
とを特徴とする、請求項１１に記載のプローブ。 - 【請求項１４】 前記光学センサが、複数の発光装置
（５２４、５２８）及び光検知装置（５１４、５１８）
を含むことを特徴とする、請求項１３に記載のプロー
ブ。 - 【請求項１５】 コードディスクを更に含み、該コード
ディスクが、該コードディスク（４３５）の周りに沿っ
て放射方向に置かれた開口（５３０）を有することを特
徴とする、請求項１３に記載のプローブ。 - 【請求項１６】 コードディスクを更に含み、該コード
ディスクが、該コードディスクの周りに沿って放射方向
に置かれた反射体を有することを特徴とする、請求項１
３に記載のプローブ。 - 【請求項１７】 前記位置検出器が、 複数の発光装置（５２４、５２８）及び光検知装置（５
１４、５１８）と、 コードディスクの周りに沿って放射方向に置かれた、開
口（５３０）と反射体のうちの少なくとも１つを有する
位置検出ディスク（４３５）と、を含み、 前記コードディスクが、前記発光装置（５２４、５２
８）と光検知装置（５１４、５１８）との間に置かれて
いる、ことを特徴とする請求項１１に記載のプローブ。 - 【請求項１８】 前記位置検出器がポテンショメータで
あることを特徴とする、請求項１１に記載のプローブ。 - 【請求項１９】 前記位置検出器が、誘導位置センサと
容量位置センサと磁気位置センサのうちの少なくとも１
つを含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプロー
ブ。 - 【請求項２０】 撮像制御装置（１３４）を含む制御ハ
ンドル（１３０）を更に含み、前記撮像制御装置（１３
４）が前記撮像素子（４３６）の位置を制御することを
特徴とする、請求項１１に記載のプローブ。 - 【請求項２１】 体内撮像プローブの走査ヘッド（１２
０）内に置かれた撮像素子（４３６）の位置を測定する
方法であって、 前記走査ヘッド（１２０）内の位置検出器によって、前
記撮像素子（４３６）の位置を測定するステップを、含
むことを特徴とする方法。 - 【請求項２２】 前記測定するステップが、 患者の体内組織を異なる走査面から撮像するために、前
記撮像素子（４３６）が回転する間に、前記撮像素子
（４３６）の位置を測定すること、を含むことを特徴と
する、請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２３】 前記測定するステップが、 前記走査ヘッド（１２０）内の光学センサを用いて測定
すること、を含むことを特徴とする、請求項２１に記載
の方法。 - 【請求項２４】 前記測定するステップが、 前記走査ヘッド（１２０）内の複数の発光装置（５２
４、５２８）及び光検知装置（５１４、５１８）を用い
て測定すること、を含むことを特徴とする、請求項２３
に記載の方法。 - 【請求項２５】 前記測定するステップが、 開口（５３０）を有する光学ディスクを、前記発光装置
（５２４、５２８）と光検知装置（５１４、５１８）と
の間で回転させること、を含むことを特徴とする、請求
項２４に記載の方法。 - 【請求項２６】 前記測定するステップが、 反射体を有する光学ディスクを、前記発光装置（５２
４、５２８）と光検知装置（５１４、５１８）との間で
回転させること、を含むことを特徴とする、請求項２４
に記載の方法。 - 【請求項２７】 前記測定するステップが、 前記走査ヘッド（１２０）内のポテンショメータを用い
て測定すること、を含むことを特徴とする、請求項２１
に記載の方法。 - 【請求項２８】 前記測定するステップが、 前記走査ヘッド（１２０）内の誘導位置センサと容量位
置センサと磁気位置センサのうちの少なくとも１つを用
いて測定すること、を含むことを特徴とする、請求項２
１に記載の方法。 - 【請求項２９】 走査ヘッド（１２０）内に置かれた変
換器と位置検出器とを有する食道越し超音波プローブ
（１００）を用いて、患者の体内組織を撮像する方法で
あって、 前記プローブで患者を撮像するステップと、 前記変換器の位置を測定するために、前記位置検出器を
使用するステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項３０】 前記走査ヘッド（１２０）を患者の食
道内へ挿入するステップを更に含むことを特徴とする、
請求項２９に記載の方法。 - 【請求項３１】 前記撮像する間に前記変換器を回転さ
せるステップを更に含むことを特徴とする、請求項２９
に記載の方法。 - 【請求項３２】 走査ヘッド（１２０）を有する体内撮
像プローブを含む３次元撮像装置であって、前記走査ヘ
ッド（１２０）が、撮像素子（４３６）と、 該撮像素子（４３６）の配向を測定する位置検出器と、
を含む、ことを特徴とする３次元撮像装置。 - 【請求項３３】 前記撮像素子（４３６）が走査面を含
み、前記撮像素子（４３６）が、前記走査面を変えるた
めに回転することを特徴とする、請求項３２に記載の装
置。 - 【請求項３４】 前記位置検出器が光学センサであるこ
とを特徴とする、請求項３２に記載の装置。 - 【請求項３５】 前記光学センサが、複数の発光装置
（５２４、５２８）及び光検知装置（５１４、５１８）
を含むことを特徴とする、請求項３４に記載の装置。 - 【請求項３６】 位置検出ディスク（４３５）を更に含
み、該位置検出ディスク（４３５）が、該位置検出ディ
スク（４３５）の周りに沿って放射方向に置かれた開口
（５３０）を有することを特徴とする、請求項３４に記
載の装置。 - 【請求項３７】 位置検出ディスク（４３５）を更に含
み、該位置検出ディスク（４３５）が、該位置検出ディ
スク（４３５）の周りに沿って放射方向に置かれた反射
体を有することを特徴とする、請求項３４に記載の装
置。 - 【請求項３８】 前記位置検出器が、 複数の発光装置（５２４、５２８）及び光検知装置（５
１４、５１８）と、 コードディスクの周りに沿って放射方向に置かれた、開
口（５３０）と反射体のうちの少なくとも１つを有する
位置検出ディスク（４３５）と、を含み、 前記コードディスクが、前記発光装置（５２４、５２
８）と前記光検知装置（５１４、５１８）との間に置か
れている、ことを特徴とする、請求項３２に記載の装
置。 - 【請求項３９】 前記位置検出器がポテンショメータで
あることを特徴とする、請求項３２に記載の装置。 - 【請求項４０】 前記位置検出器が、誘導位置センサと
容量位置センサと磁気位置センサのうちの少なくとも１
つを含むことを特徴とする、請求項３２に記載の装置。 - 【請求項４１】 前記プローブが、撮像制御装置（１３
４）を含む制御ハンドル（１３０）を含み、前記撮像制
御装置（１３４）が前記撮像素子（４３６）の位置を制
御することを特徴とする、請求項３２に記載の装置。 - 【請求項４２】 処理装置を更に含み、該処理装置が、
前記撮像素子（４３６）によって撮像された２次元画像
を記録することを特徴とする、請求項３２に記載の装
置。 - 【請求項４３】 処理装置を更に含み、該処理装置が、
３次元画像を形成するために、前記撮像素子によって撮
像された２次元画像を結合することを特徴とする、請求
項３２に記載の装置。
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