JP2003305044A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 体腔内に挿入し、観察しようとしている超音
波の断層像が体腔内のどの辺の画像なのか分かりやすく
表示できる超音波診断装置を提供する。 【解決手段】 超音波内視鏡２の内視鏡挿入部９の長手
方向に送信コイル３１を、先端部には超音波振動子１８
による断層像を構築する場合の断層面の位置及び方向を
検出する位置方向検出用送信コイル３２を設け、コイル
３１、３２にコイル励起信号を印加して磁場を発生さ
せ、受信コイル群３７で磁場を検出し位置方向算出回路
３６でコイル３１の位置データ、コイル３２の位置及び
方向データを算出し、補助像作成回路３８に送り、挿入
形状の像と断層面の位置及び方向を示す補助像を作成
し、断層像と共に補助像を表示し、観察しようとしてい
る断層像が体腔内のどの辺の画像なのか分かりやすく表
示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波による診断を
行う超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波内視鏡を含め、細長の超音波プロ
ーブを体腔内に挿入して診断する超音波診断装置が周知
である。これらの装置では、特に超音波内視鏡のように
体腔内超音波プローブに光学観察窓が設けられている場
合、通常、術者は光学像をガイドとして観察しながら体
腔内超音波プローブ先端を腫瘍等の関心領域近傍まで挿
入する。

【０００３】次にモニタに表示されている超音波断層像
上に映し出された臓器の位置関係によって断層面の位置
／方向を解剖学的位置関係から判断し、体腔内超音波プ
ローブの先端を動かすことで関心領域をモニタ上に表示
させている。

【０００４】しかし、この方法では超音波断層像と解剖
学との関係についてのかなりの知識と、体腔内超音波プ
ローブ操作経験および超音波断層像の読影経験が無い
と、観察しようとしている超音波断層像が体腔内のどの
辺の画像なのかわからないという問題があった。

【０００５】さらに、光学像の撮像手段が設けられない
ほど細径の体腔内超音波プローブを用いた場合には、光
学像をガイドとして使うことができず、この問題はます
ます大きくなっていた。さらに、体腔内超音波プローブ
を膵臓や胆道など直接光学像で観察できない深部臓器に
用いる場合には、光学像をガイドとして使うことができ
ないため、この問題は一層深刻となり、この分野での体
腔内超音波検査の普及を大きく阻害していた。

【０００６】このため、たとえば特開平１１−１２３１
８７号公報では、生体内に挿入する超音波内視鏡の超音
波断層像の位置・方向を磁場を用いて検出し、胃などの
ボディーマーク上にこの位置・方向を超音波断層面マー
クとして表示する装置が開示されている。このように構
成・作用することで、観察しようとしている超音波断層
像が体腔内のどの辺の画像なのかわかりやすいという効
果を得ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、胃など臓器の
ボディーマーク上で、超音波断層像の位置・方向を正確
な位置に表示させることは極めて難しい。何故なら、特
開平１１−１２３１８７号公報に開示されている装置で
は、超音波断層像の位置・方向を超音波プローブ先端に
設けた磁場発生手段もしくは磁場検出手段を用いて検出
している。

【０００８】その一方、臓器の位置については、たとえ
ば磁場発生手段もしくは磁場検出手段を超音波プローブ
とは別に対象臓器の近傍の体表に設置して臓器の位置を
推測するしか良い方法がない。この方法では臓器の位置
や向きの検出は極めて不正確である。結局、この装置で
は表示されている画像が体腔内のどの辺の画像なのかわ
かりにくいという当初の問題が完全に解決できてはいな
かった。

【０００９】（発明の目的）本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、体腔内に挿入した超音波内視鏡を
含む体腔内超音波プローブを用いて、観察しようとして
いる超音波断層像が体腔内のどの辺の画像なのか分かり
やすく表示できる超音波診断装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】体腔内に挿入され先端に
超音波振動子を備えた超音波プローブから出力する超音
波エコー信号を基に超音波断層像を構築する超音波診断
装置において、前記超音波プローブの挿入形状を検出す
る挿入形状検出手段と、該挿入形状から挿入形状を含む
補助像を作成する補助像作成手段と、該超音波断層像と
前記挿入形状を含む補助像とを比較可能に表示する表示
手段と、を設けたことにより、挿入形状を含む補助像が
表示されることにより、超音波プローブの形状がどうな
っていて、超音波プローブの形状に対してどういう方向
で超音波断層像を観察しているのか等がわかりやすく認
識できるようにしている。

【００１１】

【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４は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第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は超音波内視鏡の構成を
示し、図３は補助像作成回路の作用説明図を示し、図４
はモニタでの表示画面を示す。

【００１２】図１に示すように本発明の第１の実施の形
態の超音波診断装置１は、体腔内超音波プローブとして
のラジアル走査型超音波内視鏡（以下、単に超音波内視
鏡）２と、この超音波内視鏡２で得られた超音波エコー
信号に所定の信号処理を施し、ラジアル走査面（以下、
単に断層面）の超音波断層像を構築する超音波観測部３
と、磁場を用いて超音波内視鏡２の挿入形状及び断層面
の位置と方向とを検出する位置方向検出部４と、挿入形
状と断層面の位置と方向から超音波断層像が体腔内のど
の辺の画像なのか分かるような補助像を作成し、超音波
断層像と補助像とを同時若しくは切り替えて表示するた
めのビデオ信号を生成する超音波画像処理部５と、超音
波断層像と補助像とを表示するモニタ６と、超音波内視
鏡２による光学的な観察を行う照明光を発生する光源装
置７とを備えている。

【００１３】超音波内視鏡２は、被検体８に挿入される
内視鏡挿入部９と、この内視鏡挿入部９の後端に設けら
れ、把持操作される内視鏡操作部１０とに大別される。
超音波内視鏡２の内視鏡挿入部９は被検体８内における
胃、食道、大腸のように湾曲の多い体腔内管路の中に挿
入されることから、可撓性のある材質で構成されてい
る。

【００１４】具体的には、内視鏡挿入部９は、図２に示
すように先端に設けられて硬質の先端部１１と、この先
端部１１の後端に設けられ、湾曲自在の湾曲部１２と、
この湾曲部１２の後端から内視鏡操作部１０の前端まで
の長尺で可撓性を有する可撓部１３とから構成される。
この湾曲部１２は内視鏡操作部１０に設けた湾曲ノブ１
４を回動する操作を行うことにより、内視鏡挿入部９内
に挿通された図示しないワイヤが進退移動し、図１の符
号Ａに示す湾曲方向等に湾曲して、先端部１１の方向を
ユーザは遠隔制御できるようにしている。

【００１５】先端部１１には、円柱を斜めに切り欠いた
ようにして形成した斜面部に照明窓１５と光学観察窓１
６とが形成され、光学的に観察する手段を形成してい
る。

【００１６】照明窓１５の内側には内視鏡挿入部９等を
挿通された図示しないライトガイドが挿痛され、外部の
光源装置７からの照明光を伝送して、この照明窓１５か
ら照明光を出射し、体腔内を照明する。

【００１７】そして、光学観察窓１６に取り付けた対物
光学系により体腔内の照明された患部等の関心部位等の
光学像を結像し、その光学像をイメージガイドにより伝
送し、内視鏡操作部１０の後端に設けた図示しない接眼
部を介して光学的に観察できるようにしている。なお、
対物光学系の結像位置にＣＣＤなどの撮像素子を配置し
たものでは、その撮像素子で撮像された信号は外部のビ
デオプロセッサに接続され、映像信号に変換されて図示
しないモニタに表示される。

【００１８】また、この先端部１１におけるその前方側
には円筒形状の先端キャップ１７が設けてあり、その内
部には例えば円板形状の超音波振動子１８が収納されて
いる。この超音波振動子１８は先端キャップ１７の基端
側の図示しない軸受け部で回転自在に支持され、その軸
受け部分はその後方側の内視鏡挿入部９内に挿通された
フレキシブルシャフト１９と連結され、このフレキシブ
ルシャフト１９は内視鏡操作部１０内部でローラ２１を
介して回転駆動用のモータ２２の回転軸２２ａに連結さ
れている。

【００１９】そして、このモータ２２が回転されること
により、図２の符号Ｂで示すようにフレキシブルシャフ
ト１９も回転され、その先端側に取り付けた超音波振動
子１８を回転し、図２に示す内視鏡挿入部９の軸に垂直
な断層面２３の面内で超音波ビーム２４を放射状に出射
する、つまりメカラジアル走査を行うことができるよう
にしている。

【００２０】上記ローラ２１は回転ベルト２５により他
方のローラ２６と接続され、この他方のローラ２６の回
転軸に取り付けたロータリエンコーダ２７により、モー
タ２２による回転量を検出できるようにしている。

【００２１】具体的には、モータ２２が１回転すると、
ローラ２１及びこのローラ２１と同じ半径で作られた他
方のローラ２６も１回転し、その回転を検出するロータ
リエンコーダ２７により、モータ２２による回転角を検
出し、その回転角の検出により、超音波振動子１８の回
転角を検出できるようにしている。このロータリエンコ
ーダ２７による検出信号は超音波振動子１８の回転角信
号として信号線２８ａにより超音波観測部３に送られ
る。

【００２２】また、超音波振動子１８はフレキシブルシ
ャフト１９内を挿通された信号線と接続され、この信号
線はモータ２２付近から外部に延出された信号線２８ｂ
となり、超音波観測部３と接続される。そして、この信
号線２８ｂにより超音波振動子１８に送信駆動信号を印
加したり、超音波振動子１８で受信して電気信号に変換
した超音波エコー信号を超音波観測部３に送る。

【００２３】また、モータ２２も信号線２８ｃにより超
音波観測部３と接続され、回転駆動Ｂ、回転停止の制御
を行うことができる。また、本実施の形態では、内視鏡
挿入部９の挿入形状を検出できるように、内視鏡挿入部
９の軸方向に一定の間隔をおいて挿入形状検出用送信コ
イル（以下、単に送信コイル）３１が複数設けられてい
る。

【００２４】各送信コイル３１は１軸の回りに導線が巻
かれたソレノイドコイルであり、そのコイルが巻かれて
いる向きは例えば内視鏡挿入部９の軸に平行となるよう
に設けている。そして、内視鏡挿入部９が被検体８に挿
入されている時には、その内視鏡挿入部９と一体となっ
て動くように内視鏡挿入部９内に固定されている。

【００２５】また、本実施の形態では、先端キャップ１
７の先端位置に断層面２３の位置及び方向を検出するた
めの断層面位置方向検出用送信コイル（以下、位置方向
検出用送信コイル）３２が取り付けられている。

【００２６】この位置方向検出用送信コイル３２は、直
交する２軸の回りに導線が巻かれた２つのソレノイドコ
イルが一体となった構造であり、便宜上、内視鏡挿入部
９の挿入軸（図２のｚ′方向）に垂直な２方向（図２の
ｘ′とｙ′の方向）と、コイルが巻かれている向きとが
一致するように固定されており、このうち、ｘ′が超音
波断層像の３時方向、ｙ′が超音波断層像の１２時方向
であるものとする。

【００２７】上記送信コイル３１及び位置方向検出用送
信コイル３２は、内視鏡挿入部９内に挿通された信号線
と接続され、これらの信号線は内視鏡操作部１０内部で
束ねられてケーブル３３となり、位置検出部４と接続さ
れる。

【００２８】図１に示すように位置方向検出部４には、
送信コイル３１及び位置方向検出用送信コイル３２にコ
イル励起信号を送信するコイル駆動回路３５と、送信コ
イル３１及び位置方向検出用送信コイル３２が空間的に
張る磁場を検出するために、例えば導線が巻かれている
向きが互いに異なる複数個の受信用コイル（以下、受信
コイル群）３７と、受信コイル群３７からの磁場検出信
号から複数個の送信コイル３１の位置データ（ｘ、ｙ、
ｚ）と、位置方向検出用送信コイル３２の位置データ
（ｘ、ｙ、ｚ）及び方向データ（ψ、θ、φ）とを算出
する位置方向算出回路３６とを設けている。なお、受信
コイル群３７は空間的に固定されている。また、図１に
示すように超音波画像処理部５は、送信コイル３１の位
置データと、位置方向検出用送信コイル３２の位置デー
タ及び方向データとから、補助像を作成する補助像作成
回路３８と、超音波観測部３からの超音波断層像とを同
一画面上に表示するために混合する混合回路３９と、こ
の混合回路３９からの混合出力をビデオ信号に変換し
て、そのビデオ信号をモニタ６に出力する表示回路４０
とを備えている。

【００２９】なお、図１では超音波断層像に関わるデー
タ、位置方向の情報、補助像に関わる信号／データ、表
示画面に関わる信号／データの送受を線の太さ等を変え
て示している。また、受信コイル群３７に固定された座
標系Ｏ−ｘｙｚは図２で示している。

【００３０】本実施の形態では、以下に説明するように
内視鏡挿入部９の挿入形状を検出すると共に、先端部１
１に設けた超音波振動子１８による走査により得られる
断層面の２３の位置と方向とを検出して、図４に示すよ
うに超音波断層像４１と共に補助像４２として表示する
構成にしていることが特徴となっている。

【００３１】次に本実施の形態の作用を説明する。ま
ず、超音波断層像に関わる信号及びデータについて説明
する。被検体８の体腔内に挿入された超音波振動子１８
は、超音波観測部３内の図示しない送信回路から送信さ
れるパルス状の送信駆動信号を電気音響変換して超音波
に変換する。

【００３２】そして、超音波振動子１８は超音波を送受
波しながらラジアル走査して断層面２３の超音波エコー
を電気信号に変換し、超音波エコー信号として超音波観
測部３に出力する。また、ロータリエンコーダ２７は超
音波振動子１８の回転角度を逐次、回転角度信号として
超音波観測部３に出力する。

【００３３】超音波観測部３は、得られた超音波エコー
信号に対して、包絡線検波、対数増幅、Ａ／Ｄ変換等、
公知の各種処理を施し、さらに回転角度信号を基に極座
標系のデジタルエコーデータをモニタ６に出力できるよ
うな直交座標系に変換するデジタルスキャンコンバート
処理を施し、超音波断層像の画像データを作成し、超音
波画像処理部５内の混合回路３９に出力する。そして、
混合回路３９からさらに表示回路４０を経てモニタ６に
出力され、モニタ６には図４に示すように超音波断層像
４１が表示される。

【００３４】なお、後述するように（補助像４２で表示
するＵＰ方向マーカ４４を）図４の超音波断層像４１に
もそのＵＰ方向マーカ４４を表示し、超音波断層像を表
示する際のＵＰ方向の基準方位をユーザに分かり易く表
示するようにしている。

【００３５】次に、位置方向の情報及び補助像４２に関
わる信号及びデータについて説明する。位置方向検出部
４内のコイル駆動回路３５は、送信コイル３１と位置方
向検出用送信コイル３２とに交流信号であるコイル励起
信号を出力する。

【００３６】このコイル励起信号の周波数は、各送信コ
イル３１毎に異なるものとされている。また、位置方向
検出用送信コイル３２では、導線が巻かれている方向別
に異なる周波数に設定されている。このようにして、被
検体８に挿入される内視鏡挿入部８の周囲には、各送信
コイル３１等によりそれぞれ異なる周波数で励起された
交番磁場が張られる。

【００３７】一方、位置方向検出部４に設けた受信コイ
ル群３７は、送信コイル３１等により励起された磁場を
受信し、電気信号である磁場検出信号を位置方向検出部
４の位置方向算出回路３６に出力する。

【００３８】位置方向算出回路３６は磁場検出信号を周
波数分解することで、送信コイル３１各々間での周波数
の違い、及び位置方向検出用送信コイル３２における導
線の巻かれている方向の違いも分解し、受信コイル群３
７に固定されたＯ−ｘｙｚで表現される以下のデータを
算出する。そして、それらのデータを位置方向データと
して、超音波画像処理部５の補助像作成回路３８に出力
する。

【００３９】位置方向データ； 位置方向検出用送信コイル３２の位置データ：（Ｘ，
Ｙ，Ｚ） 位置方向検出用送信コイル３２の方向データ：（ψ、
θ、φ） ［ψ、θ、φは位置方向検出用送信コイル３２に固定さ
れた座標系Ｏ−ｘ′ｙ′ｚ′の傾きを示すオイラー角
で、以下の意味がある。受信コイル群３７に固定された
座標系Ｏ−ｘｙｚを、ｘ軸の周りに角度ψだけ回転さ
せ、次にｙ軸の周りにさらに角度θだけ回転させ、最後
にｚ軸の周りに角度φだけ回転させた時に、図２の位置
方向検出用送信コイル３２に固定された座標系Ｏ′−
ｘ′ｙ′ｚ′に一致するよう、位置方向算出回路３６は
ψ、θ、φを算出するものとする。］ 送信コイル３１の位置データ：（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ） ［ｉはコイルの番号、内視鏡挿入部９の先端に一番近い
コイルが１番。］ この後、補助像作成回路３８は、位置方向データ（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）、（ψ、θ、φ）、（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）を基
にして内視鏡挿入部９の挿入形状と、断層面２３の位置
と方向とを合成した補助像を作成し、補助像の画像デー
タを混合回路３９に出力する。

【００４０】混合回路３９は、超音波断層像の画像デー
タを右側に、補助像の画像データを左側に並べて表示回
路４０に出力する。表示回路４０は並べられた画像デー
タを、ビデオ信号に変換し、モニタ６に出力する。モニ
タ６には図４のように超音波断層像４１と補助像４２と
を並べて表示する。

【００４１】次に、図３を参照して補助像作成回路３８
の作用を詳細に説明する。まず、挿入形状の算出： 補助像作成回路３８に設けられた図示しないメモリを
用いて、受信コイル群３７に固定された座標系Ｏ−ｘｙ
ｚをアドレスに持つセルからなるメモリ空間を設定す
る。このメモリ空間上のデータの初期値は全てのセルで
０とする。 送信コイル３１の位置データ（ｘi，ｙi，ｚi）と、
位置方向検出用コイル３２の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
をアドレスに持つセルのデータを１とする。

【００４２】上記のセルをｉの若い順番に線分で結
び、この線分上のアドレスを持つセルのデータを１とす
る。このとき結び方は直線状の線分でもよく、またスプ
ライン曲線でも良い。

【００４３】１番コイル［内視鏡挿入部９先端に一番
近い送信コイル３１］の位置データ（ｘi，ｙi，ｚi）
をアドレスに持つセルと、位置方向検出用コイル３２の
位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をアドレスに持つセルとを、
と同様に線分で結び、この線分上のアドレスを持つセ
ルのデータを１とする。

【００４４】断層面位置方向の算出： 図２のｘ′が超音波断層像の３時方向、ｙ′が超音波
断層像の１２時方向（表示の際にＵＰ方向として表示す
る基準方位として）である。このｘ′の方向単位ベクト
ルをＶ3、ｙ′の方向単位ベクトルをＶ12として、受信
コイル群３７に固定された座標系Ｏ−ｘｙｚでのＶ3と
Ｖ12の成分をそれぞれ以下の式で求める。

【００４５】 ここで、Ｔx（ψ）はｘ軸の周りの回転行列、Ｔy（θ）
はｙ軸の周りの回転行列、Ｔz（φ）はｚ軸の周りの回
転行列で、以下のように定義される。

【００４６】 受信コイル群３７に固定された座標系Ｏ−ｘｙｚでの
Ｖ3とＶ12の成分から、超音波断層像の３時方向、１２
時方向が座標系Ｏ−ｘｙｚの中で求められる。ここか
ら、位置方向検出用コイル３２の位置データ（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）をアドレスに持つセルを中心とし、Ｖ3とＶ12とを
２辺の方向とする断層面２３（の位置及び方向）を決定
する図３のような平行四辺形の指標（以下、断層面マー
カ）４３が生成される。

【００４７】この断層面マーカ４３の内部にあたるアド
レスを持つセルのデータを０．５とする。この断層面マ
ーカ４３は超音波断層像の断層面の位置と方向を表すこ
とに他ならない。

【００４８】さらにこの平行四辺形の１２時方向に図
３のような三角形の指標（以下、ＵＰ方向マーカ）４４
を設け、このＵＰ方向マーカ４４の内部にあたるアドレ
スを持つセルのデータを２とする。

【００４９】補助像の完成： このように、挿入形状と断層面位置方向とを示す補助
像がモデリングされる。このメモリ空間で０の部分は非
表示（透過表示）、１は表示、０．５は透過させて表
示、２は２倍濃く表示させるようにして、このモデルを
立体的に表現した補助像を作成する。この補助像４２が
図４の左側に示されている。

【００５０】本実施の形態は以下の効果を有する。本実
施の形態の構成作用によれば、上述した作用を、逐次繰
り返すことにより、超音波振動子１８のラジアル走査の
たびに超音波断層像４１が順次更新されつつ表示され、
そのときの挿入形状と、断層面２３の位置と方向とが合
成されて補助像４２の中で表示される。

【００５１】術者は、例えば膵臓を観察する場合には、
胃体部や十二指腸に挿入してそこから胃壁や腸壁越しに
膵臓を観察するのが通例であるが、本実施の形態で術者
が手動で内視鏡挿入部９の先端を動かしたり、湾曲ノブ
１４を介して湾曲させて先端の向きを変えたりすると、
挿入形状と断層面マーカ４３とが自動的に追従して変
形、移動するようになり、超音波内視鏡２の形状がどう
なっていて、さらにその上で超音波内視鏡２の形状に対
してどういう方向で超音波断層像４１を観察しているの
か、分かり易く認識することができる。

【００５２】即ち、補助像４２により、観察しようとし
ている超音波断層像４１が体腔内のどの辺の画像なのか
わかりやすいという当初の目的を達成することができ
る。

【００５３】また、補助像４２上に超音波断層像４１が
Ｖ3（３時方向）、Ｖ12（１２時方向）の方向を辺の方
向とする平行四辺形（断層面マーカ４３）で表示される
よう構成したため、術者には超音波断層像４１の断層面
２３が現在どの方向に向いているか一層わかりやすい。

【００５４】そのため、この平行四辺形が適切な方向に
向くように内視鏡挿入部９をねじったり湾曲ノブ１４を
介して内視鏡挿入部９を湾曲させて先端の向きを変える
ことで、関心領域を描出することが一層簡単になるとい
う効果を得られる。

【００５５】また、超音波断層像の１２時方向を示すマ
ーカ（ＵＰ方向マーカ４４）を設けた構成としたため、
術者には超音波断層像４１の断層面２３が現在どの方向
に向いているかさらに一層わかりやすい。

【００５６】そのため、ＵＰ方向マーカ４４が関心領域
の方向に向くように内視鏡挿入部９をねじったり湾曲ノ
ブ１４を介して内視鏡挿入部９を湾曲させて先端の向き
を変えることで、関心領域を描出することが一層簡単に
なるという効果を得ることができる。

【００５７】（変形例）上述した本実施の形態では補助
像４２と超音波断層像４１とを同時に同一画面に表示し
て比較し易いように構成したが、これは切り替えて表示
するような構成にしたり、選択により同時に表示した
り、切り替えて表示したりできるようにしても良い。ま
た別体に設けたモニタに別々に表示するよう構成しても
良い。

【００５８】例えば、補助像４２と超音波断層像４１と
を同時に同一画面に表示して、超音波断層像４１の観察
位置及び方向が明確に分かるようになった状態の場合に
は、超音波断層像４１のみを大きく表示させるように設
定しても良い。

【００５９】また、本実施の形態では位置方向検出部
４、超音波観測部３、超音波画像処理部５、モニタ６と
を別体にして設けたが、このうちのいくつか、もしくは
全てを一体にして構成しても良い。

【００６０】また、本実施の形態では送信コイル３１の
間隔を一定としたが、湾曲の激しい場所、特に湾曲ノブ
１４に連動して湾曲する湾曲部９の中や周辺では間隔を
密にするなど、一定でなくとも良い。

【００６１】また、本実施の形態では超音波内視鏡２を
メカニカルラジアル走査を行うラジアル走査型超音波内
視鏡としたが、これはセクタ走査やリニア走査など他の
走査でも良い。

【００６２】さらに内視鏡挿入軸に垂直でなく平行なリ
ニア走査など、超音波の走査方法に限定されない。光学
観察窓１６を搭載しないような超音波プローブでも良
い。また、走査面としてラジアル走査型超音波内視鏡の
ラジアル走査の断層面２３を考えたが、様々な走査の形
態に応じ、種々の形状の平面や曲面でも良い。

【００６３】本実施の形態では、ＵＰ方向マーカを１２
時方向（即ちＶ12の方向）のマーカとしたが、これはこ
の方向によらない。特定の方向ならば、例えば３時方向
（即ちＶ3の方向）でも良い。また、複数の方向を同時
にマーカとして表示しても良い。例えば、３時方向と１
２時方向の両方を同時に表示しても良い。

【００６４】また、湾曲ノブ１４で湾曲する超音波断層
像の方向としても良い。例えば、位置方向検出用送信コ
イル３２が巻かれている向きを湾曲の方向と一致するよ
う位置方向検出用送信コイル３２を固定するよう構成し
ても良い。このように構成することで、術者が湾曲ノブ
１４を介して湾曲させて内視鏡挿入部９の先端の向きを
変えるときに、どちらの方向に湾曲させれば関心領域が
見えるのかわかりやすい。

【００６５】そのため、例えば関心領域として膵臓が見
たければ補助像上の指標を見ながら、膵臓の向きに湾曲
ノブを介して湾曲させて先端の向きを変れば、関心領域
を描出することが簡単になるという効果を得ることがで
きる。

【００６６】本実施の形態では、断層面マーカとして平
行四辺形を用い、Ｖ3，Ｖ12がわかりやすいように構成
したが、これは例えば円盤形の指標でもよく、方形の指
標でも良い。

【００６７】本実施の形態では、位置方向検出用送信コ
イル３２は直交する２軸の周りに導線が巻かれた２つの
ソレノイドコイルが一体になった構造としたが、これは
それぞれの軸に別体のコイルでも良い。この際、位置方
向検出用送信コイル３２の位置データ（Ｘ，Ｙ、Ｚ）は
超音波内視鏡２の先端の適当な場所のデータになるよ
う、位置方向算出回路３６が適当な補正回路を搭載して
補正するようにしても良い。また、受信コイル群３７は
向きの異なるソレノイドコイルを別々に設ける構成とし
たが、これは逆に一体のコイルでも良い。

【００６８】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図５及び図６を参照して説明する。図５は
第２の実施の形態の全体構成を示し、図６は超音波内視
鏡の構成を示す。図５に示すように本発明の第２の実施
の形態の超音波診断装置１Ｂは図１に示す第１の実施の
形態において、磁場の送信（発生）と受信の関係を逆に
したものである。以下、異なる箇所のみを説明する。

【００６９】図５に示す超音波診断装置１Ｂでは第１の
実施の形態における送信側と受信側とが逆となってい
る。具体的には、本実施の形態における超音波内視鏡２
Ｂでは図６に示すように第１の実施の形態における内視
鏡挿入部９内部に配置された複数の送信コイル３１の代
わりに複数の挿入形状検出用受信コイル（以下、単に受
信コイル）５１が配置され、また先端部には（断層面）
位置方向検出用送信コイル３２の代わりに断層面位置方
向検出用受信コイル（以下、位置方向検出用受信コイ
ル）５２が取り付けてある。

【００７０】そして、受信コイル５１及び位置方向検出
用受信コイル５２に接続されたケーブル３３により磁場
を検出した磁場検出信号を図５に示す位置方向検出部４
Ｂにおける位置方向算出回路３６に出力する。

【００７１】また、本実施の形態では、図５に示すよう
に位置方向検出部４Ｂは受信コイル群３７の代わりに送
信コイル群５３が設けてあり、送信コイル群５３にはコ
イル駆動回路３５によりコイル駆動信号が印加される。
そして、上記のように受信コイル５１及び位置方向検出
用受信コイル５２にてその磁場を検出するようにしてい
る。

【００７２】なお、本実施の形態では、図６の照明窓１
５の内側には白色ＬＥＤが配置され、この白色ＬＥＤを
発光させて照明窓１５から白色の照明光を出射するよう
にしている。このため、本実施の形態では外部の光源装
置７を不要にしている。その他の構成は第１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。位置
方向検出部４Ｂ内のコイル駆動回路３５は、送信コイル
群５３へ交流信号であるコイル励起信号を出力する。こ
のようにして、被検体８と内視鏡挿入部９の先端の間に
は交番磁場が張られる。

【００７４】位置方向検出用受信コイル５２と受信コイ
ル５１は、送信コイル群５３により励起された磁場を受
信し、電気信号である磁場検出信号を位置方向算出回路
３６へ出力する。

【００７５】位置方向算出回路３６は、位置方向検出用
受信コイル５２と受信コイル５１の送信コイル群５３に
固定された座標系Ｏ−ｘｙｚで表現される位置方向デー
タを算出する。データは第１の実施形態と同じである。
その他の作用は、第１の実施の形態と同じである。

【００７６】本実施の形態は以下の効果を有する。本実
施の形態の構成作用によれば、磁場を送信するコイルを
被検体８の外へ出す構成であるため、第１の実施の形態
と比べて、磁場の出力を大きくすることができ、受信の
Ｓ／Ｎ比を上げて、位置方向データの精度を上げること
ができるという効果がある。その他の効果は、第１の実
施の形態と同じである。

【００７７】（変形例）第１の実施の形態において説明
した変形例を本実施の形態に対しても同様に適用するこ
とができる。

【００７８】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態を図７及び図８を参照して説明する。図７は
第３の実施の形態における超音波内視鏡の構成を示し、
図８は検出用カテーテルの構成を示す。本発明の第３の
実施の形態の超音波診断装置は、図１に示す第１の実施
の形態において、超音波内視鏡２とは構成が異なり、図
７に示す超音波内視鏡２Ｃを採用している。

【００７９】基本的には、この超音波内視鏡２Ｃは超音
波内視鏡本体６１に対して、その鉗子チャンネル６２に
図８に示す検出用カテーテル６３を挿通して取り付ける
ことにより、図２に示す超音波内視鏡２と殆ど同じ機能
を備えたものを実現できるようにしたものである。以
下、異なる箇所のみを説明する。

【００８０】図７に示すように超音波内視鏡本体６１に
おける内視鏡操作部１０の前端付近には、鉗子挿入口６
４が設けてあり、この鉗子挿入口６４の奥は内視鏡挿入
部９の長手方向に沿って中空チューブによりトンネル状
に形成され、鉗子等を挿通可能とする鉗子チャンネル６
２と連通している。この鉗子チャンネル６２は先端部１
１における照明窓１５等が形成された斜面部に設けた突
出口６５で開口している。

【００８１】本実施の形態におけるこの超音波内視鏡本
体６１は汎用の超音波内視鏡と同様の構成であり、従っ
てこの超音波内視鏡本体６１には、図２の超音波内視鏡
２における送信コイル３１及び位置方向検出用受信コイ
ル３２は設けられていない。その代わりに、この超音波
内視鏡本体６１の鉗子チャンネル６２に、図８に示す検
出用カテーテル６３を挿通して取り付けることにより、
図２に示す超音波内視鏡２と殆ど同じ機能を備えたもの
にできるようにしている。

【００８２】図８に示す超音波内視鏡本体６１の鉗子チ
ャンネル６２に着脱自在となる検出用カテーテル６３
は、シリコンチューブ等の可撓性を有する材質で形成さ
れた中空のチューブ６６で形成され、そのチューブ６６
の先端には硬質の先端ハウジング６７を設けている。

【００８３】先端ハウジング６７の内部に断層面位置方
向検出用送信コイル（以下、位置方向検出用送信コイ
ル）６８が収納固定されている。また、チューブ６６の
先端から根元にかけて、一定の間隔で挿入形状検出用送
信コイル（以下、送信コイル）６９が複数配置して固定
されている。

【００８４】位置方向検出用コイル６８，送信コイル６
９はそれぞれ信号線と接続され、信号線はチューブ６６
の根元から細径にされたケーブル部７０を挿通され、こ
のケーブル部７０の後端のコネクタ７１に接続されてい
る。このコネクタ７１は位置方向検出部４（図１参照）
と着脱自在に接続され、位置方向検出部４内部のコイル
駆動回路３５と電気的に接続され、使用時にはコイル駆
動回路３５からコイル励起信号が供給されるようにな
る。

【００８５】なお、この検出用カテーテル６３は、超音
波内視鏡本体６１の鉗子挿入口６４から鉗子チャンネル
６２内に挿入され、図７に示すように検出用カテーテル
６３の先端の先端ハウジング６７のみが突出口６５から
突出させた状態に位置決めして、鉗子挿入口６４におい
て図示しない留め具で固定される。その他の構成は、第
１の実施の形態と同様である。

【００８６】次に本実施の形態の作用を説明する。超音
波内視鏡２Ｃによる検査時には、検出用カテーテル６３
は超音波内視鏡本体６１の鉗子挿入口６４から鉗子チャ
ンネル６２へ挿入され、突出口６５で先端ハウジング６
７のみを突出させて、鉗子挿入口６４で図示しない留め
具により固定される。

【００８７】（図１に示す）位置方向検出部４内のコイ
ル駆動回路３５は、位置方向検出用送信コイル３２と各
送信コイル３１とへ交流信号であるコイル励起信号を出
力する。

【００８８】このコイル励起信号の周波数は、位置方向
検出用送信コイル３２では導線が巻かれている方向別
に、送信コイル３１では各コイル別に異なるものとす
る。このようにして、被検体８と内視鏡挿入部９の先端
の間には各送信コイル３１の各方向別に異なる周波数で
励起した交番磁場が張られる。

【００８９】このように構成作用した場合には、位置方
向検出用送信コイル３２の２つの各ソレノイドコイルの
向きは完全には超音波断層像の３時方向（ｘ′軸）、１
２時方向（ｙ′軸）とは一致しないが、位置方向算出回
路３６は位置方向検出用送信コイル３２の向きを示す磁
場検出信号とあらかじめ決っている挿入口６４での留め
具での固定方法とから、超音波断層像の３時方向（ｘ′
軸）、１２時方向（ｙ軸）を推定、補正して、方向デー
タ（ψ，θ、φ）を算出するものとする。その他の作用
は、第１の実施の形態と同じである。

【００９０】本実施の形態は以下の効果を有する。本実
施の形態の構成作用によれば、位置方向検出用送信コイ
ル３２と送信コイル３１を検出用カテーテル６３に設け
て超音波内視鏡本体６１と別体に設けるよう構成したた
め、関心領域の描出の際には検出用カテーテル６３を鉗
子チャンネル６２に挿通して補助像を参照することによ
り関心領域を超音波断層像内に描出して診断を行い、診
断後の処置時には検出用カテーテル６３を抜去後に鉗子
等の処置具を挿通し、各種の処置を行うことができる。
そのため、一本の超音波内視鏡本体６１で診断から処置
までをスムーズに実施することができる。

【００９１】本実施の形態の構成作用によれば、位置方
向検出用送信コイル３２と送信コイル３１を検出用カテ
ーテル６３に（超音波内視鏡本体６１と別体に）設ける
よう構成したため、超音波内視鏡本体６１としては汎用
の超音波内視鏡を用いることができ、位置方向検出用送
信コイル３２と送信コイル３１とを固定的に設けた専用
の超音波内視鏡を購入しなくとも良い。その他の効果
は、第１の実施の形態と同じである。

【００９２】（変形例）本実施の形態では位置方向検出
用送信コイル３２と送信コイル３１を検出用カテーテル
６３として別体に設ける構成を第１の実施の形態に適用
したが、磁場の送受信を逆にした第２の実施の形態に適
用しても良い。つまり、本実施の形態は磁場の送受信の
関係に限定されない。その他の変形例は、第１の実施の
形態の変形例として説明したものと同様に適用できる。

【００９３】（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
は第４の実施の形態における超音波内視鏡の構成を示
し、図１０は超音波観測部の構成を示す。

【００９４】本発明の第４の実施の形態の超音波診断装
置は、図１に示す第１の実施の形態において、超音波内
視鏡２とは構成が異なり、図９に示す電子走査型の超音
波内視鏡２Ｄを採用していると共に、超音波観測部３と
は構成が異なる図１０に示す超音波観測部３Ｄを採用し
ている。以下、異なる箇所のみを説明する。

【００９５】図９に示すように、本実施の形態に採用さ
れる超音波内視鏡２Ｄは、内視鏡挿入部９の先端の先端
部１１における照明窓１５及び観察窓１６が設けられた
斜面部の直前部分に円筒面状（環状）に超音波振動子ア
レイ部７１を設けている。

【００９６】この超音波振動子アレイ部７１は多数の短
冊状の超音波振動子７２をその部分の円筒面に沿って配
置して形成されている。この超音波振動子アレイ部７１
を形成する各超音波振動子７２はそれぞれ信号線７３に
接続され、各信号線７３は束ねられたケーブル７４にさ
れて内視鏡挿入部９内、内視鏡操作部１０内を挿通さ
れ、その後端は超音波観測部３Ｄに接続される。そし
て、各超音波振動子７２には超音波観測部３Ｄからパル
ス状の送信駆動電圧（駆動信号）が印加されると共に、
各超音波振動子７２で受信して電気信号に変換された超
音波エコー信号が超音波観測部３Ｄに伝送される。

【００９７】また、先端部１１におけるこの超音波振動
子アレイ部７１の前端には位置方向検出用送信コイル３
２が取り付けられている。また、内視鏡挿入部９内には
その長手方向に送信コイル３１が一定の間隔で配置され
ている。送信コイル３１及び位置方向検出用送信コイル
３２は第１の実施の形態で説明したようにケーブル３３
により位置方向検出部４よりコイル励起信号が印加され
る。

【００９８】本実施の形態では、超音波振動子アレイ部
７１の各超音波振動子７２を時経列的に駆動することに
より、出射される超音波ビーム２３を電子的にラジアル
走査する。このラジアル走査する方向を図９では符号Ｃ
で示している。

【００９９】図１０に示すように本実施の形態における
超音波観測部３Ｄは、その内部にパルス状の送信駆動電
圧（駆動信号）を発生する送信回路８０と、この送信駆
動電圧の各信号線毎に異なった遅延をかける送信遅延回
路８１と、超音波の送信ビームの形成に関与する超音波
振動子７２を複数個毎に順次選択して送信駆動電圧を出
力する送信切換回路８２と、送信ビームの形成に関与し
た複数の超音波振動子７２からの超音波エコー信号を順
次選択して後段の増幅回路に出力する受信切換回路８３
と、この受信切換回路８３からの各超音波エコー信号を
増幅する増幅回路８４と、増幅された各超音波エコー信
号を送信遅延回路での送信駆動電圧に対する遅延と同様
に遅延をかける受信遅延回路８５と、遅延のかかった各
超音波エコー信号を加算して１本の音線に相当する受信
ビーム信号を形成する加算回路８６と、受信ビーム信号
を対数増幅すると共に受信ビーム信号の包絡線を検波す
る包絡線検波回路８７と、受信ビーム信号の包絡線をＡ
／Ｄ変換して受信ビームデータに変換するＡ／Ｄ変換回
路８８と、極座標系の受信ビームデータをモニタ６に出
力できるような直交座標系に変換するデジタルスキャン
コンバータ（以下、単にＤＳＣ）８９と、これら超音波
観測部３Ｄ内部の各回路を制御する送受信コントローラ
９０とを有する。

【０１００】なお、ＤＳＣ８９は送受信コントローラ９
０から回転角度データにより、極座標系の受信ビームデ
ータを直交座標系の受信データに変換して超音波画像処
理部５の混合回路３９に出力する。その他の構成は第１
の実施の形態と同様である。

【０１０１】次に本実施の形態の作用を説明する。超音
波断層像に関わる信号およびデータについて説明する。
送信回路８０で発生した送信駆動電圧は送信遅延回路８
１で適当な遅延をかけられ、送信切換回路８２により選
択された複数の超音波振動子７２に入力する。このと
き、送信切換回路８２は送受信コントローラ９０からの
切換制御信号により連続して配列された複数の超音波振
動子７２を選択する。

【０１０２】また、送信遅延回路８１は配列の中央の超
音波振動子７２の送信駆動電圧には大きな遅延を、超音
波振動子７２が配列の中央から離れるにつれ送信駆動電
圧に小さな遅延をかける。これらの超音波振動子７２は
それぞれ送信駆動電圧を電気音響変換により超音波に変
換するが、この遅延により各超音波は１本の送信ビ−ム
を形成する。

【０１０３】送受信コントローラ９０が切換制御信号を
介して、順次、超音波ビームが図９のラジアル走査Ｃと
書かれた矢印の向きに旋回するよう送信切換回路８２に
超音波振動子７２を選択させることで、超音波内視鏡２
Ｄの挿入軸に垂直な断面を走査する、いわゆる電子式の
ラジアル走査を行うことができる。

【０１０４】超音波振動子アレイ７１は超音波を送受波
しつつラジアル走査して断層面の超音波エコーを電気信
号に変換し、超音波エコー信号として超音波観測部３Ｄ
内の受信切換回路８３へ出力する。

【０１０５】この受信切換回路８３では送受信コントロ
ーラ９０からの切換制御信号により送信切換回路８２で
選択されたのと同じ複数の超音波振動子７２を選択し、
選択された超音波振動子７２からの各超音波エコー信号
を増幅回路８４に出力する。各超音波エコー信号は増幅
回路８４で増幅され、受信遅延回路８５で適当な遅延を
かけられ、加算回路８６で加算されることにより、超音
波の１本の受信ビーム信号を形成する。

【０１０６】受信ビーム信号は包絡線検波回路８７で対
数増幅されるとともに自身の包絡線が検波され、Ａ／Ｄ
変換回路８８でデジタルの受信ビームデータに変換され
た後、ＤＳＣ８９に出力される。

【０１０７】送受信コントローラ９０は送信切換回路８
２、受信切換回路８３にどの超音波振動子７２を切り換
えさせるかの情報を基に切換制御信号を両回路に出力す
る一方、超音波振動子アレイ７１によるラジアル走査の
回転角度を回転角度データとしてＤＳＣ８９に出力す
る。

【０１０８】ＤＳＣ８９は回転角度データを基に極座標
系の受信ビームデータをモニタに出力できるような直交
座標系に変換して、超音波断層像の画像データを作成
し、超音波画像処理部５内の混合回路３９へ出力する。
その他の作用は、第１の実施の形態と同じである。

【０１０９】本実施の形態は以下の効果を有する。以上
説明した第４の実施の形態では、先端に超音波振動子ア
レイ７１を配し電子的にラジアル走査する超音波内視鏡
２Ｄを用い、送受信コントローラ９０からの回転角度デ
ータを基にして超音波断層像を作成する構成にしたた
め、第１の実施の形態のようにフレキシブルシャフト１
９を介して機械的にラジアル走査する超音波内視鏡２を
用い、超音波振動子１８から離れた内視鏡操作部１０内
のロータリエンコーダ２７で検出した回転角度信号を用
いて超音波断層像を作成する構成よりも、フレキシブル
シャフト１９両端でのねじれによる回転角度ずれや、内
視鏡挿入部９の先端に取り付けられた位置方向検出用送
信コイル３２とフレキシブルシャフト１９間の角度ずれ
に起因した角度検出誤差等の影響がなく超音波断層像の
１２時方向の角度を一層正確に得やすい。

【０１１０】さらに、第１の実施の形態のようにフレキ
シブルシャフト１９を介して機械的にラジアル走査する
超音波内視鏡２を用い、超音波振動子１８から離れた内
視鏡操作部１０内のロータリエンコーダ１９で検出した
回転角度信号を用いて超音波断層像を作成する構成より
も、挿入部９内部のフレキシブルシャフト１９や超音波
振動子１８の回転による金属部分の配置の変化に起因す
るような磁場の擾乱の影響を受けることが無い。そのた
め、位置方向検出部４から得られる位置や配向のデータ
の精度が狂うことがなく、超音波断層像の１２時方向の
角度を一層正確に得やすい。

【０１１１】このことは、得られる超音波断層像の１２
時方向の向きと、位置方向検出用送信コイル３２から得
られるＶ12の向きとの一致性が一層高まることになり、
平行四辺形で示される断層面マーカやＵＰ方向マーカの
ねじれ方向（内視鏡挿入軸の周りに回転する方向）の角
度を一層正確に表示することができるという効果を得る
ことができる。その他の効果は、第１の実施の形態と同
じである。

【０１１２】（変形例）本実施の形態では電子走査を行
う超音波内視鏡２Ｄを用いる構成を第１の実施の形態に
適用したが、磁場の送受信を逆にした第２の実施の形態
に適用しても良い。また、位置方向検出用送信コイル３
２と送信コイル３１を検出用カテーテル６３に別体に設
けた第３の実施の形態に適用しても良い。

【０１１３】本実施の形態では超音波内視鏡２Ｄを電子
ラジアル走査を行うラジアル走査型超音波内視鏡とした
が、これはセクタ走査やリニア走査など他の走査でも良
い。さらに内視鏡挿入軸に垂直でなく平行なリニア走査
やコンベックス走査など、超音波の走査方法に限定され
ない。さらに、環状の超音波振動子アレイ７１は３６０
°全周に設けられている必ずしも必要はなく、２７０°
でも１８０°でも、いかなる角度でも良い。

【０１１４】また、光学観察窓１６を搭載しないような
超音波プローブでも良い。走査面としてラジアル走査型
超音波内視鏡のラジアル走査の断層面を考えたが、様々
な走査の形態に応じ、種々の形状の平面や曲面でも良
い。その他、第１の実施の形態の変形例で説明したのと
同様な変形例を適用することができる。

【０１１５】［付記］ １．体腔内に挿入され先端に超音波振動子を備えた超音
波プローブから出力する超音波エコー信号を基に超音波
断層像を構築する超音波診断装置において、前記超音波
プローブの挿入形状を検出する挿入形状検出手段と、該
挿入形状から補助像を作成する補助像作成手段と、該超
音波断層像と該補助像とを比較可能に表示する表示手段
と、を設けたことを特徴とする超音波診断装置。

【０１１６】（付記１の効果）体腔内に挿入され先端に
超音波振動子を備えた超音波プローブから出力する超音
波エコー信号を基に超音波断層像を構築する超音波診断
装置において、超音波プローブの挿入形状を検出する挿
入形状検出手段と、挿入形状から補助像を作成する補助
像作成手段と、超音波断層像と補助像とを比較可能に表
示する表示手段と、を設けた構成としたため、術者は、
例えば膵臓を観察する場合には、胃体部や十二指腸に挿
入してそこから胃壁や腸壁越しに膵臓を観察するのが通
例であるが、本実施形態で術者が手動で超音波プローブ
挿入部先端を動かしたり湾曲ノブを介して湾曲させて先
端の向きを変えたりすると、挿入形状が自動的に追従し
て変形、移動するようになり、超音波プローブの形状が
どうなっていて、さらにその上で超音波プローブの形状
に対してどういう方向で超音波断層像を観察しているの
か、わかりやすく認識することができる。

【０１１７】即ち、観察しようとしている超音波断層像
が体腔内のどの辺の画像なのかわかりやすいという当初
の目的を達成することができる。

【０１１８】２．前記請求項１記載の超音波診断装置で
あって、断層面の位置と方向とを検出する断層面位置方
向検出手段と、を設け、前記補助像作成手段が該断層面
の該位置と該方向とを示す断層面マーカを作成し、該断
層面マーカと該挿入形状とを合成して該補助像を作成し
たことを特徴とする超音波診断装置。

【０１１９】（付記２の効果）断層面の位置と方向とを
検出する断層面位置方向検出手段とを設け、補助像作成
手段が断層面の位置と方向とを示す断層面マーカを作成
し、断層面マーカと挿入形状とを合成して補助像を作成
した構成としたため、術者には超音波断層像の断層面が
現在どの方向に向いているか一層わかりやすい。そのた
め、この断層面マーカが適切な方向に向くように超音波
プローブ挿入部をねじったり湾曲ノブを介して超音波プ
ローブ挿入部を湾曲させて先端の向きを変えることで、
関心領域を描出することが一層簡単になるという効果を
得ることができる。

【０１２０】３．請求項２記載の超音波診断装置であっ
て、前記補助像作成手段が該断層面の特定の方向を示す
方向マーカを作成し、該方向マーカと該断層面マーカと
該挿入形状とを合成して該補助像を作成したことを特徴
とする超音波診断装置。

【０１２１】（付記３の効果）補助像作成手段が断層面
の特定の方向を示す方向マーカを作成し、方向マーカと
断層面マーカと挿入形状とを合成して補助像を作成した
構成としたため、また、術者には超音波断層像の断層面
が現在どの方向に向いているかさらに一層わかりやす
い。そのため、方向マーカが関心領域の方向に向くよう
に超音波プローブ挿入部をねじったり湾曲ノブを介して
超音波プローブ挿入部を湾曲させて先端の向きを変える
ことで、関心領域を描出することが一層簡単になるとい
う効果を得ることができる。

【０１２２】４．前記請求項２の超音波診断装置であっ
て、前記挿入形状検出手段および前記断層面位置方向検
出手段が前記超音波プローブとは別体の検出用カテーテ
ルに設けられ、前記検出用カテーテルが前記超音波プロ
ーブに挿通するよう構成されていることを特徴とする超
音波診断装置。

【０１２３】（付記４の効果）挿入形状検出手段および
断層面位置方向検出手段が超音波プローブとは別体の検
出用カテーテルに設けられ、検出用カテーテルが超音波
プローブに挿通するよう構成したため、関心領域の描出
の際には検出用カテーテルを超音波プローブに挿通して
補助像を参照することにより関心領域を超音波断層像内
に描出して診断を行い、診断後の処置時には検出用カテ
ーテルを抜去後に鉗子等の処置具を挿通し、各種の処置
を行うことができる。そのため、一本の超音波プローブ
で診断から処置までをスムーズに実施することができ
る。

【０１２４】また、超音波プローブ自体も汎用の超音波
プローブを用いることができ、断層面位置方向検出用送
信コイルと挿入形状検出用送信コイルとを固定的に設け
た専用の超音波プローブを購入しなくとも良い。

【０１２５】５．前記請求項１ないし４の超音波診断装
置であって、前記超音波プローブが先端に超音波振動子
アレイを搭載した電子走査型超音波プローブであること
を特徴とする超音波診断装置。

【０１２６】（付記５の効果）超音波プローブが先端に
超音波振動子アレイを搭載した電子走査型超音波プロー
ブであるよう構成したため、第１の実施の形態のように
フレキシブルシャフトを介して機械的にラジアル走査す
る超音波プローブを用い、超音波振動子から離れた超音
波プローブ操作部内のロータリーエンコーダで検出した
回転角度信号を用いて超音波断層像を作成する構成より
も、フレキシブルシャフト両端でのねじれによる回転角
度ずれや、超音波プローブ挿入部先端に取り付けられた
断層面位置方向検出用送信コイルとフレキシブルシャフ
ト間の角度ずれに起因した角度検出誤差等の影響がな
く、超音波断層像の１２時方向の角度を一層正確に得や
すい。

【０１２７】さらに、第１の実施の形態のようにフレキ
シブルシャフトを介して機械的にラジアル走査する超音
波プローブを用い、超音波振動子から離れた超音波プロ
ーブ操作部内のロータリーエンコーダで検出した回転角
度信号を用いて超音波断層像を作成する構成よりも、超
音波プローブ挿入部内部のフレキシブルシャフトや超音
波振動子の回転による金属部分の配置の変化に起因する
ような磁場の擾乱の影響を受けることが無い。そのた
め、位置検出器から得られる位置や配向のデータの精度
が狂うことがなく、超音波断層像の１２時方向の角度を
一層正確に得やすい。

【０１２８】このことは、得られる超音波断層像の１２
時方向の向きと、断層面位置方向検出用送信コイルから
得られるＶ12の向きとの一致性が一層高まることにな
り、断層面マーカや方向マーカのねじれ方向（超音波プ
ローブ挿入軸の周りに回転する方向）の角度を一層正確
に表示することができるという効果を得ることができ
る。

【０１２９】６．付記１の超音波診断装置であって、前
記挿入形状検出手段が磁場を用いて該挿入形状を検出し
た。 ２．付記２の超音波診断装置であって、前記断層面位置
方向検出手段が磁場を用いて該断層面の該位置と該方向
とを検出した。

【０１３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、体
腔内に挿入され先端に超音波振動子を備えた超音波プロ
ーブから出力する超音波エコー信号を基に超音波断層像
を構築する超音波診断装置において、前記超音波プロー
ブの挿入形状を検出する挿入形状検出手段と、該挿入形
状から挿入形状を含む補助像を作成する補助像作成手段
と、該超音波断層像と前記挿入形状を含む補助像とを比
較可能に表示する表示手段と、を設けているので、挿入
形状を含む補助像が表示されることにより、超音波プロ
ーブの形状がどうなっていて、プローブの形状に対して
どういう方向で超音波断層像を観察しているのか等がわ
かりやすく認識できる。

【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
全体構成図。

【図２】超音波内視鏡の構成を示す図。

【図３】補助像作成回路の作用説明図。

【図４】モニタ上での超音波断層像と補助像との表示画
面例を示す図。

【図５】本発明の第２の実施の形態の超音波診断装置の
全体構成図。

【図６】超音波内視鏡の構成を示す図。

【図７】本発明の第３の実施の形態における超音波内視
鏡の構成を示す図。

【図８】検出用カテーテルの構成を示す図。

【図９】本発明の第４の実施の形態における超音波内視
鏡の構成を示す図。

【図１０】超音波観測部の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…超音波診断装置 ２…超音波内視鏡 ３…超音波観測部 ４…位置方向検出部 ５…超音波画像処理部 ６…モニタ ８…被検体 ９…内視鏡挿入部 １０…内視鏡操作部 １１…先端部 １２…湾曲部 １４…湾曲ノブ １５…照明窓 １６…光学観察窓 １７…先端キャップ １８…超音波振動子 １９…フレキシブルシャフト ２２…モータ ２３…断層面 ２４…超音波ビーム ２７…ロータリエンコーダ ３１…（挿入形状検出用）送信コイル ３２…（断層面）位置方向検出用送信コイル ３５…コイル駆動回路 ３６…位置方向算出回路 ３７…受信コイル群 ３８…補助像作成回路 ３９…混合回路 ４１…超音波断層像 ４２…補助像 ４３…断層面マーカ ４４…ＵＰ方向マーカ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体腔内に挿入され先端に超音波振動子を
   備えた超音波プローブから出力する超音波エコー信号を
   基に超音波断層像を構築する超音波診断装置において、 前記超音波プローブの挿入形状を検出する挿入形状検出
   手段と、 該挿入形状から補助像を作成する補助像作成手段と、 該超音波断層像と該補助像とを比較可能に表示する表示
   手段と、 を設けたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 断層面の位置と方向とを検出する断層面
   位置方向検出手段を設け、 前記補助像作成手段が該断層面の該位置と該方向とを示
   す断層面マーカを作成し、該断層面マーカと該挿入形状
   とを合成して該補助像を作成することを特徴とする請求
   項１記載の超音波診断装置。
3. 【請求項３】 前記補助像作成手段が該断層面の特定の
   方向を示す方向マーカを作成し、該方向マーカと該断層
   面マーカと該挿入形状とを合成して該補助像を作成する
   ことを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
4. 【請求項４】 前記挿入形状検出手段および前記断層面
   位置方向検出手段が前記超音波プローブとは別体の検出
   用カテーテルに設けられ、 前記検出用カテーテルが前記超音波プローブに挿通する
   よう構成されていることを特徴とする請求項２記載の超
   音波診断装置。
5. 【請求項５】 前記超音波プローブが先端に超音波振動
   子アレイを搭載した電子走査型超音波プローブであるこ
   とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の超
   音波診断装置。