JP2006095172A - 超音波プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】 撮影上の自由度が大きいバイプレーンの超音波プローブを実現する。
【解決手段】 ２つの走査面（２１２，２１４）を超音波でそれぞれ走査するための２つの超音波トランスデューサアレイ（２２２，２２４）を有する超音波プローブについて、２つの超音波トランスデューサアレイのうちの一方を他方に対して相対的に姿勢が可変なようにした（６００，７００）。一方の超音波トランスデューサアレイの走査面は、他方の超音波トランスデューサアレイの走査面と垂直に交差する。一方の超音波トランスデューサアレイの走査面と他方の超音波トランスデューサアレイの走査面との交差位置は、一方の超音波トランスデューサアレイの姿勢変化に伴って変化する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、超音波プローブ（ｐｒｏｂｅ）に関し、特に、２つの走査面を超音波でそれぞれ走査するいわゆるバイプレーン（ｂｉｐｌａｎｅ）の超音波プローブに関する。

超音波診断装置では、体腔の内側から超音波診断を行うとき体腔挿入形の超音波プローブが用いられる。この種のプローブの中にバイプレーンの超音波プローブがある。バイプレーンの超音波プローブは、２つの走査面を超音波でそれぞれ走査するための２つの超音波トランスデューサアレイを有する（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２６５３０５号公報（第２−３頁、図１−３）

２つの走査面は、送受信部における２つの超音波トランスデューサの配置によって決まってしまうので、撮影される２つの画像の相互関係が固定され撮影上の自由度がない。
そこで、本発明の課題は、撮影上の自由度が大きいバイプレーンの超音波プローブを実現することである。

上記の課題を解決するための本発明は、２つの走査面を超音波でそれぞれ走査するための２つの超音波トランスデューサアレイを有する超音波プローブであって、前記２つの超音波トランスデューサアレイのうちの一方は他方に対して相対的に姿勢が可変である、ことを特徴とする超音波プローブである。

前記一方の超音波トランスデューサアレイの走査面が他方の超音波トランスデューサアレイの走査面と垂直に交差することが、断面が直交する２つの断層像を得る点で好ましい。

前記一方の超音波トランスデューサアレイの走査面と他方の超音波トランスデューサアレイの走査面との交差位置が、前記一方の超音波トランスデューサアレイの姿勢変化に伴って変化することが、断面が直交する２つの断層像の相互関係を変化させる点で好ましい。

一端側に前記２つの超音波トランスデューサアレイが設けられた棒状構造部を有することが、体腔の内側からの撮影を可能にする点で好ましい。
前記棒状構造部が、他端側に前記一方の超音波トランスデューサアレイの姿勢を操作するための操作部を有することが、超音波トランスデューサアレイの姿勢の操作を容易にする点で好ましい。

前記操作部と前記一方の超音波トランスデューサアレイが前記棒状構造部の内部でリンク機構によって連結されることが、レバーによる操作を容易にする点で好ましい。
前記操作部と前記一方の超音波トランスデューサアレイが前記棒状構造部の内部で繰り糸機構によって連結されることが、ノブによる操作を容易にする点で好ましい。

前記棒状構造部が、他端側に前記一方の超音波トランスデューサアレイの姿勢を示す指標を有することが、一方の超音波トランスデューサアレイの姿勢の確認を容易にする点で好ましい。

本発明によれば、超音波プローブが、２つの走査面を超音波でそれぞれ走査するための２つの超音波トランスデューサアレイを有する超音波プローブであって、前記２つの超音波トランスデューサアレイのうちの一方は他方に対して相対的に姿勢が可変であることを特徴とするので、撮影上の自由度が大きいバイプレーンの超音波プローブを実現することができる。

以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に、超音波プローブの構成を示す。超音波プローブは発明を実施するための最良の形態の一例である。本プローブの構成によって、超音波プローブに関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。

同図に示すように、本プローブは概ね棒状の外形を持つ。超音波プローブのエンクロージャ（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）は、例えばプラスチック（ｐｌａｓｔｉｃｓ）材料等で構成される。エンクロージャの内部には、超音波トランスデューサアレイ（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ａｒｒａｙ）を始めとする超音波送受用の内部ユニット（ｕｎｉｔ）が収容されている。

棒状構造の一方側は体腔挿入部１０２である。体腔挿入部１０２は、例えば直腸等の体腔に挿入可能な程度に細身で適宜の長さの棒体となっている。体腔挿入部１０２の先端の２個所は送受端２０２，２０４となっている。体腔挿入部１０２は、本発明における棒状構造部の一例である。

送受端２０２，２０４の内側に、２つの波長音波トランスデューサアレイがそれぞれ設けられている。２つの波長音波トランスデューサアレイは、いずれも、複数の超音波振動子の１次元配列等によって構成される。

これらのアレイは、走査面２１２，２１４を超音波ビーム（ｂｅａｍ）でそれぞれ走査する。超音波ビームの走査は電子スキャン（ｓｃａｎ）方式により電気的に制御される。走査面２１２と走査面２１４は互いに垂直に交差する。これによって、同一の関心領域の互いに垂直な２つの断面を同時に撮影することができる。

棒状構造の他方側は握り部１０４となっている。握り部１０４は使用者による把時に便利なように適宜の太さとなっている。握り部１０４の後端には超音波診断装置本体に接続するための図示しない信号ケーブルが設けられる。

握り部１０４には、レバー（ｌｅｖｅｒ）６００が設けられている。レバー６００は回転軸６０２に固定されている。使用者は、レバー６００を操作してその回転角度を調節することができる。使用者は、また、指標６０４によってレバー６００の回転角度を知ることができる。レバー６００の回転は、エンクロージャ内の後述のリンク（ｌｉｎｋ）機構を介して、送受端２０４の内側の超音波トランスデューサアレイに伝達される。レバー６００は、本発明における操作部の一例である。

図２に、エンクロージャ内の要部の構造を示す。同図に示すように、エンクロージャの内部には、２つの超音波トランスデューサアレイ２２２，２２４が設けられている。超音波トランスデューサアレイ２２２は、送受端２０２の内側にあって走査面２１２を超音波ビームで走査する。超音波トランスデューサアレイ２２４は、送受端２０４の内側にあって走査面２１４を超音波ビームで走査する。

超音波トランスデューサアレイ２２２は位置が固定である。超音波トランスデューサアレイ２２４は回転軸６２４に固定されている。回転軸６２４はリンク機構７００を介してレバー６００の回転軸６０２に連結されている。

リンク機構７００は、回転軸６０２，６２４にそれぞれ一端が固定された平行な腕７０２，７２４と、それらの他端にヒンジ（ｈｉｎｇｅ）によって両端が結合された連結腕７３０で構成される。

このような構成により、レバー６００の回転が超音波トランスデューサアレイ２２４に伝達されるので、超音波トランスデューサアレイ２２４の回転角度をレバー６００によって調節することが可能になる。すなわち、超音波トランスデューサアレイ２２４の姿勢を超音波トランスデューサアレイ２２２に関して相対的に変更することができる。

これによって、例えば図３に示すように、走査面２１２における走査面２１４の交差位置を変更することができる。したがって、走査面２１２における別な関心領域について、互いに垂直な２つの断面を撮影することができる。交差位置は任意に調節可能であり、これによって、任意の関心領域について互いに垂直な２つの断面を同時に撮影することができる。すなわち、バイプレーン撮影の自由度が大きい。

超音波トランスデューサアレイ２２４の回転角度の調節はレバーに変えてノブ（ｋｎｏｂ）で調節するようにしてもよい。そのような例を図４ないし図６に示す。各図において、図１ないし図３に示したものと同様な部分は、同一の符号を付し説明を省略する。

握り部１０４には、ノブ８００が設けられている。ノブ８００は回転軸８０２に固定されている。使用者は、ノブ８００を操作してその回転角度を調節することができる。使用者は、また、指標８０４によってノブ８００の回転角度を知ることができる。ノブ８００の回転は、エンクロージャ内の後述の繰り糸機構を介して、送受端２０４の内側の超音波トランスデューサアレイに伝達される。ノブ８００は、本発明における操作部の一例である。

図５に、エンクロージャ内の要部の構造を示す。同図に示すように、エンクロージャの内部には、２つの超音波トランスデューサアレイ２２２，２２４が設けられている。超音波トランスデューサアレイ２２２は、送受端２０２の内側にあって走査面２１２を超音波ビームで走査する。超音波トランスデューサアレイ２２４は、送受端２０４の内側にあって走査面２１４を超音波ビームで走査する。

超音波トランスデューサアレイ２２２は位置が固定である。超音波トランスデューサアレイ２２４は回転軸８２４に固定されている。回転軸８２４は繰り糸機構７００を介してノブ８００の回転軸８０２に連結されている。繰り糸機構７００は、回転軸８０２，８２４にそれぞれ固定されたプーリ（ｐｕｌｌｅｙ）９０２，９２４と、それらにかけ回されたされたワイヤ（ｗｉｒｅ）９３０で構成される。

このような構成により、ノブ８００の回転が超音波トランスデューサアレイ２２４に伝達されるので、超音波トランスデューサアレイ２２４の回転角度をノブ８００によって調節することが可能になる。すなわち、超音波トランスデューサアレイ２２４の姿勢を超音波トランスデューサアレイ２２２に関して相対的に変更することができる。

これによって、例えば図６に示すように、走査面２１２における走査面２１４の交差位置を変更することができる。したがって、走査面２１２における別な関心領域について、互いに垂直な２つの断面を撮影することができる。交差位置は任意に調節可能であり、これによって、任意の関心領域について互いに垂直な２つの断面を撮影することができる。すなわち、バイプレーン撮影の自由度が大きい。

本発明を実施するための最良の形態の一例の超音波プローブを示す図である。 超音波プローブのエンクロージャ内の主要部を示す図である。 超音波トランスデューサアレイの姿勢調節を示す図である。 本発明を実施するための最良の形態の他の例の超音波プローブを示す図である。 超音波プローブのエンクロージャ内の主要部を示す図である。 超音波トランスデューサアレイの姿勢調節を示す図である。

符号の説明

１０２ 体腔挿入部
１０４ 握り部
２０２，２０４ 送受端
２１２，２１４ 走査面
２２２，２２４ 超音波トランスデューサアレイ
６００ レバー
６０２，６２４ 回転軸
７００ リンク機構
８００ ノブ
８０２，８２４ 回転軸
９００ 繰り糸機構

Claims (8)

1. ２つの走査面を超音波でそれぞれ走査するための２つの超音波トランスデューサアレイを有する超音波プローブであって、
   前記２つの超音波トランスデューサアレイのうちの一方は他方に対して相対的に姿勢が可変である、
   ことを特徴とする超音波プローブ。
2. 前記一方の超音波トランスデューサアレイの走査面が他方の超音波トランスデューサアレイの走査面と垂直に交差する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
3. 前記一方の超音波トランスデューサアレイの走査面と他方の超音波トランスデューサアレイの走査面との交差位置が、前記一方の超音波トランスデューサアレイの姿勢変化に伴って変化する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の超音波プローブ。
4. 一端側に前記２つの超音波トランスデューサアレイが設けられた棒状構造部を有する、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の超音波プローブ。
5. 前記棒状構造部が、他端側に前記一方の超音波トランスデューサアレイの姿勢を操作するための操作部を有する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の超音波プローブ。
6. 前記操作部と前記一方の超音波トランスデューサアレイが前記棒状構造部の内部でリンク機構によって連結される、
   ことを特徴とする請求項５に記載の超音波プローブ。
7. 前記操作部と前記一方の超音波トランスデューサアレイが前記棒状構造部の内部で繰り糸機構によって連結される、
   ことを特徴とする請求項５に記載の超音波プローブ。
8. 前記棒状構造部が、他端側に前記一方の超音波トランスデューサアレイの姿勢を示す指標を有する、
   ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の超音波プローブ。

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