JP2009082583A - Ultrasonic probe - Google Patents

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Eiji Kasahara
英司 笠原
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Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic probe capable of changing the array of a plurality of vibration units corresponding to a mechanical scanning range. <P>SOLUTION: A scanning mechanism 10 and a movable part 8 are provided inside a case 7 and the movable part 8 is provided with a first movable body 12 and a second movable body 14. Their angle interval is increased/decreased by a varying mechanism 24. The varying mechanism 24 has a slider provided over two arm members 17 and 19, and by vertically moving the slider, the angle interval of two array vibrators 20 and 22 is freely varied. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は超音波探触子に関し、特に、生体内の三次元空間に対して超音波を送受波するメカニカル走査型の超音波探触子に関する。   The present invention relates to an ultrasonic probe, and more particularly to a mechanical scanning ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a three-dimensional space in a living body.

医療の分野において、三次元超音波診断を行うために、3Dプローブが利用される。3Dプローブとしては、2Dアレイ振動子を備えたもの、1Dアレイ振動子をメカニカル走査するもの、が知られている。後者の3Dプローブは、通常、1つの振動部(あるいは可動体)を有し、それが走査機構によって往復走査される。これによって三次元エコーデータ取込空間(三次元空間)が形成される。1ボリュームを取得するまでの時間を短縮化するために、つまりボリュームレートを上げるために、特許文献1には、3Dプローブに機械走査される2つのアレイ振動子を設けた構成が開示されている。つまり、三次元空間を複数に分割して並列的にデータの取込みを行って、ボリュームレートを向上させるものである。   In the medical field, 3D probes are used to perform three-dimensional ultrasonic diagnosis. As a 3D probe, a probe provided with a 2D array transducer and a probe that mechanically scans the 1D array transducer are known. The latter 3D probe usually has one vibration part (or a movable body), which is reciprocally scanned by a scanning mechanism. As a result, a three-dimensional echo data capturing space (three-dimensional space) is formed. In order to shorten the time until one volume is acquired, that is, to increase the volume rate, Patent Document 1 discloses a configuration in which two array transducers that are mechanically scanned by a 3D probe are provided. . That is, the volume rate is improved by dividing the three-dimensional space into a plurality of pieces and taking in data in parallel.

特開2005−87637号公報JP 200587637 A

しかしながら、特許文献1には、複数のアレイ振動子の配列を可変する構成は開示されていない。例えば、機械走査範囲が広い場合と狭い場合とで同一のアレイ振動子配列を利用すると、場合によってはそれらを十分に活用できなくなる。特に、機械走査範囲が狭い場合に1つのアレイ振動子しか利用できなくなる。   However, Patent Document 1 does not disclose a configuration for changing the arrangement of a plurality of array transducers. For example, if the same array transducer arrangement is used for the case where the mechanical scanning range is wide and the case where the mechanical scanning range is narrow, depending on the case, they cannot be fully utilized. In particular, when the mechanical scanning range is narrow, only one array transducer can be used.

本発明の目的は、機械走査範囲に応じて複数の振動ユニットの配列を変更できる超音波探触子を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an ultrasonic probe capable of changing the arrangement of a plurality of vibration units according to a mechanical scanning range.

本発明は、探触子ケースと、前記探触子ケース内に配置された走査機構と、前記探触子ケース内に配置され、それぞれがビーム走査面を形成するアレイ振動子を有し、前記走査機構によって機械的に走査される複数の可動体と、前記複数の可動体の配列を機械的に可変する可変機構と、を含み、前記複数の可動体の配列の変更により複数のビーム走査面の配列を変更し得る、ことを特徴とする超音波探触子に関する。   The present invention includes a probe case, a scanning mechanism disposed in the probe case, an array transducer disposed in the probe case, each forming a beam scanning plane, A plurality of movable bodies that are mechanically scanned by a scanning mechanism; and a variable mechanism that mechanically varies the arrangement of the plurality of movable bodies, and a plurality of beam scanning surfaces by changing the arrangement of the plurality of movable bodies. The present invention relates to an ultrasonic probe characterized in that the arrangement of the probe can be changed.

上記構成によれば、可変機構により、複数の振動ユニットの配列(特に望ましくは相互間の角度)を可変できる。よって、機械走査範囲が大きければそれに応じた広がった配列を設定でき、機械走査範囲が小さければそれに応じた狭まった配列を設定できる。3つ以上の振動ユニットが設けられる場合にも本発明を適用できる。機械走査のための機構と、配列変更のための機構と、で駆動源を別々にしてもよいし共通にしてもよい。   According to the above configuration, the arrangement of the plurality of vibration units (particularly preferably, the angle between them) can be varied by the variable mechanism. Therefore, if the mechanical scanning range is large, a wide array can be set. If the mechanical scanning range is small, a narrow array can be set. The present invention can also be applied when three or more vibration units are provided. The drive source may be different for the mechanism for mechanical scanning and the mechanism for changing the arrangement, or may be common.

望ましくは、前記走査機構は、所定の回転軸回りにおいて前記複数の可動体を揺動走査し、前記可変機構は、前記複数の可動体相互間の角度を可変する。この構成によれば、揺動走査が行われる場合において、各可動体の担当角度範囲を最適化できる。望ましくは、前記各可動体は、前記アレイ振動子を収容した振動部と、前記振動部を保持するアーム部材と、を有し、前記可変機構は、前記複数の可動体が有する複数のアーム部材間に跨って設けられたスライダと、前記スライダを昇降させることにより前記複数のアーム部材相互間の角度を可変する昇降機構と、を有する。この構成によれば、スライダの上下運動により簡便に角度を可変できる。また、高速の機械走査がなされても、設定された角度を確実に維持できる。   Preferably, the scanning mechanism swings and scans the plurality of movable bodies around a predetermined rotation axis, and the variable mechanism varies the angle between the plurality of movable bodies. According to this configuration, when the swing scanning is performed, the assigned angle range of each movable body can be optimized. Preferably, each of the movable bodies includes a vibrating portion that houses the array transducer, and an arm member that holds the vibrating portion, and the variable mechanism includes a plurality of arm members that the plurality of movable bodies have. A slider provided between them, and an elevating mechanism that varies the angle between the plurality of arm members by elevating the slider. According to this configuration, the angle can be easily changed by the vertical movement of the slider. Further, the set angle can be reliably maintained even when high-speed mechanical scanning is performed.

以上説明したように、本発明によれば、機械走査範囲に適合した振動ユニット配列を実現できる。よって、機械走査範囲の大小にかかわらずボリュームレートを向上できる。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize a vibration unit array suitable for the mechanical scanning range. Therefore, the volume rate can be improved regardless of the size of the mechanical scanning range.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明に係る超音波探触子の好適な実施形態が示されている。図1に示される超音波探触子は、超音波診断装置本体に接続され、3次元エコーデータ取込空間(3次元空間)を形成する3Dプローブである。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention. The ultrasonic probe shown in FIG. 1 is a 3D probe that is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus body and forms a three-dimensional echo data capturing space (three-dimensional space).

3Dプローブ6は、例えば生体表面上に当接して用いられるものである。具体的には、3Dプローブ6はケース7を有し、ケース7の下面である送受波面が生体表面上に当接される。その状態で超音波の送受波が行われる。ケース7の内部には、図示されるように可動部8及び走査機構10が設けられている。可動部8は第1可動体12及び第2可動体14を含むものである。それらの可動体12,14は回転軸26を中心として揺動運動する。その揺動運動は走査機構10により行われている。走査機構10は、後に説明するように、駆動源としてのモータ及びギア機構を有している。   The 3D probe 6 is used, for example, in contact with a biological surface. Specifically, the 3D probe 6 has a case 7, and a transmission / reception surface that is a lower surface of the case 7 is brought into contact with the living body surface. In this state, ultrasonic waves are transmitted and received. Inside the case 7, a movable part 8 and a scanning mechanism 10 are provided as shown. The movable part 8 includes a first movable body 12 and a second movable body 14. These movable bodies 12 and 14 oscillate around the rotation shaft 26. The swinging motion is performed by the scanning mechanism 10. As will be described later, the scanning mechanism 10 includes a motor and a gear mechanism as drive sources.

第1可動体12は振動部16及びアーム機構17を有する。振動部16は1Dアレイ振動子20を有する。このアレイ振動子20は直線状あるいは円弧状に配列された複数の振動素子からなるものであり、アレイ振動子20によって超音波ビームが電子走査され、これによって第1走査面が形成される。第2可動体14は、振動部18及びアーム部材19を有する。振動部18は1Dアレイ振動子22を有する。アレイ振動子22は、上記のアレイ振動子20と同様に、電子走査方向に配列された複数の振動素子からなるものである。アレイ振動子22によって超音波ビームが形成され、その超音波ビームが電子走査されることにより第2走査面が形成される。第1走査面及び第2走査面の2つの走査面を同時に揺動走査することにより角錐形状をもった3次元データ取込領域が形成される。各可動体12,14は3次元空間全体を2分割した各部分の走査を担当するものである。勿論それらの部分が一部オーバーラップしていてもよい。ちなみに、θ1は第1可動体12の揺動走査による走査範囲を示しており、θ2は第2可動体14の揺動走査による走査範囲を表している。Δθは2つの可動体の相互間における角度間隔を表している。   The first movable body 12 has a vibrating part 16 and an arm mechanism 17. The vibration unit 16 includes a 1D array transducer 20. The array transducer 20 is composed of a plurality of transducer elements arranged linearly or arcuately, and an ultrasonic beam is electronically scanned by the array transducer 20, thereby forming a first scanning surface. The second movable body 14 includes a vibrating portion 18 and an arm member 19. The vibration unit 18 includes a 1D array transducer 22. Similar to the array transducer 20 described above, the array transducer 22 is composed of a plurality of transducer elements arranged in the electronic scanning direction. An ultrasonic beam is formed by the array transducer 22, and the second scanning surface is formed by electronic scanning of the ultrasonic beam. A three-dimensional data capturing area having a pyramid shape is formed by simultaneously swinging and scanning the two scanning planes of the first scanning plane and the second scanning plane. Each of the movable bodies 12 and 14 is responsible for scanning each portion obtained by dividing the entire three-dimensional space into two. Of course, those portions may partially overlap. Incidentally, θ1 represents the scanning range by the swing scanning of the first movable body 12, and θ2 represents the scanning range by the swing scanning of the second movable body 14. Δθ represents the angular interval between the two movable bodies.

本実施形態の3Dプローブ6は、そのケース7内に更に可変機構24を有している。可変機構24、は第1可動体12におけるアーム部材17と、第2可動体14におけるアーム部材19との間に跨ってあるいはそれらを横切るように設けられた機構である。この機構の詳細については、後に図4等を用いて詳述する。可変機構24によれば、2つの可動体12,14(すなわち2つのアレイ振動子20,22)の角度間隔を自在に設定できるので、走査範囲全体の大きさに応じて、具体的にはそれらを2分するように、Δθを設定すれば、単一の可動体を揺動運動する場合に比べてボリュームレートを2倍にできるという利点がある。すなわち、電子走査範囲を維持し、また走査面のピッチ等を維持したとしても、2つの可動体を同時に動作させて並列的なデータの取込を行うことにより、ボリュームレートを2倍に上げることが可能となる。しかも、全体の走査範囲が狭い場合であっても2つの可動体12,14の角度間隔を狭くすればボリュームレート向上効果を維持できるという利点がある。従来においては、走査範囲が狭い場合には必ずしも複数の可動体によるボリュームレート向上の利益を得られない場合があったが、本実施形態に係る可変機構24によれば複数の可動体の配列を変更することにより走査範囲の大小に関わらずボリュームレート向上という利点を得ることができる。   The 3D probe 6 of this embodiment further has a variable mechanism 24 in the case 7 thereof. The variable mechanism 24 is a mechanism provided so as to straddle or cross between the arm member 17 in the first movable body 12 and the arm member 19 in the second movable body 14. Details of this mechanism will be described later with reference to FIG. According to the variable mechanism 24, the angular interval between the two movable bodies 12 and 14 (that is, the two array transducers 20 and 22) can be set freely, so that specifically according to the size of the entire scanning range, If Δθ is set so as to divide into two, there is an advantage that the volume rate can be doubled compared to the case where a single movable body is swung. That is, even if the electronic scanning range is maintained and the pitch of the scanning surface is maintained, the volume rate can be doubled by simultaneously operating two movable bodies and taking in parallel data. Is possible. Moreover, even if the entire scanning range is narrow, there is an advantage that the effect of improving the volume rate can be maintained by narrowing the angular interval between the two movable bodies 12 and 14. Conventionally, when the scanning range is narrow, there is a case where it is not always possible to obtain the benefit of improving the volume rate by the plurality of movable bodies. However, according to the variable mechanism 24 according to the present embodiment, the arrangement of the plurality of movable bodies is changed. By changing, the advantage of improving the volume rate can be obtained regardless of the size of the scanning range.

ちなみに、全走査範囲を2分割して、各分割された範囲毎に可動体の走査範囲を割り当てるようにしてもよいが、それぞれの可動体の走査範囲を部分的にオーバーラップさせて、空間的な繋がりを良好にするようにしてもよい。また、3つ以上の可動体を設けて並列的に受信データの取込を行うことも可能である。   Incidentally, the entire scanning range may be divided into two, and the scanning range of the movable body may be assigned to each of the divided ranges. However, the scanning range of each movable body may be partially overlapped to obtain a spatial You may make it make a good connection. It is also possible to provide three or more movable bodies and capture received data in parallel.

次に、図2乃至図4を用いて可変機構の詳細について説明をする。図2及び図3には2つの可動体12,14におけるアーム部材17,19が示されている。また、可変機構24におけるスライダ30が示されている。図2及び図3において、各アーム部材17,19にはその長手方向に沿ってスライド溝38,40が形成されており、それらのスライド溝38,40にはスライダ30の両端に設けられたスライドピン32,34がスライド自在に貫通している。2つのピン32,34の間隔は一定であり、スライダ30を上下運動すれば、それらのピン32,34とスライド溝38,40との係合関係により2つのアーム部材17,19の相互間における角度を可変することができる。図2にはその角度が狭い場合の例が示されており、図3にはその角度が広い場合の例が示されている。以下に説明するように、各アーム部材17,19は具体的には一対のアームによって構成されるものであり、それぞれのアームにはスライド溝が形成されている。   Next, the details of the variable mechanism will be described with reference to FIGS. 2 and 3 show the arm members 17 and 19 of the two movable bodies 12 and 14. Further, a slider 30 in the variable mechanism 24 is shown. 2 and 3, the arm members 17 and 19 are formed with slide grooves 38 and 40 along the longitudinal direction thereof. The slide grooves 38 and 40 have slides provided at both ends of the slider 30. The pins 32 and 34 are slidably penetrated. The interval between the two pins 32 and 34 is constant, and if the slider 30 is moved up and down, the engagement between the pins 32 and 34 and the slide grooves 38 and 40 causes the two arm members 17 and 19 to be located between each other. The angle can be varied. FIG. 2 shows an example when the angle is narrow, and FIG. 3 shows an example when the angle is wide. As will be described below, each of the arm members 17 and 19 is specifically composed of a pair of arms, and a slide groove is formed in each arm.

図4には走査機構10及び可変機構24の具体的な構成例が示されている。上述したアーム部材17は一対のアーム17A,17Bによって構成され、アーム部材19はアーム19A,19Bによって構成されている。それぞれのアーム17A,17B,19A,19Bにはそれぞれスライド溝38A,38B,40A,40Bがアーム長手方向に形成されている。そして、電子走査方向の一方端及び他方端にはそれぞれアームの交差状態が構成されており、例えば図4における右側ではアーム17A及び19Aが交差しており、図4における左側ではアーム17B及び19Bが交差している。そのような交差状態において、一方側には、スライダ30Aが設けられており、他方側にはスライダ30Bが設けられている。ここで、それぞれのスライダ30A,30Bは互いに同一の構成を有しており、ここではスライダ30Aを代表して説明する。   FIG. 4 shows a specific configuration example of the scanning mechanism 10 and the variable mechanism 24. The arm member 17 described above is constituted by a pair of arms 17A and 17B, and the arm member 19 is constituted by arms 19A and 19B. Slide arms 38A, 38B, 40A, and 40B are formed in the arm longitudinal direction in the arms 17A, 17B, 19A, and 19B, respectively. Then, an arm intersecting state is formed at one end and the other end in the electronic scanning direction, for example, the arms 17A and 19A intersect on the right side in FIG. 4, and the arms 17B and 19B intersect on the left side in FIG. Crossed. In such an intersecting state, a slider 30A is provided on one side, and a slider 30B is provided on the other side. Here, the sliders 30A and 30B have the same configuration, and here, the slider 30A will be described as a representative.

スライダ30Aは、スライド部材46A及びスライド部材48Aを有している。それらのスライド部材46A,48Aは2つのアーム17A,19Aを挟み込むように設けられており、それらの間に2つのスライドピン32A,32Bが設けられている。スライドピン32Aはスライド溝38Aを貫通しており、スライドピン32Bはスライド溝40Aを貫通している。スライド部材48Aには一対の挿通孔が形成されておりそれらの挿通孔には垂直方向に伸長した一対の支柱50が通っている。すなわち、一対の支柱50に沿ってスライド部材48Aが上下方向に運動可能に設けられており、すなわちスライダ30Aが2つの支柱50の案内により昇降運動をする。各支柱50の外面はネジ構造を有しており、それを挿通させる挿通孔の内面もネジ構造を有している。よって、それぞれの支柱50を回転駆動すると、ネジの螺合関係によってスライダ30Aが上方へあるいは下方へ運動する。その運動方向は各支柱50の回転方向による。   The slider 30A has a slide member 46A and a slide member 48A. The slide members 46A and 48A are provided so as to sandwich the two arms 17A and 19A, and two slide pins 32A and 32B are provided therebetween. The slide pin 32A passes through the slide groove 38A, and the slide pin 32B passes through the slide groove 40A. A pair of insertion holes are formed in the slide member 48A, and a pair of struts 50 extending in the vertical direction pass through these insertion holes. That is, the slide member 48 </ b> A is provided so as to be movable in the vertical direction along the pair of columns 50, that is, the slider 30 </ b> A moves up and down by guiding the two columns 50. The outer surface of each column 50 has a screw structure, and the inner surface of the insertion hole through which it is inserted also has a screw structure. Therefore, when each of the columns 50 is rotationally driven, the slider 30A moves upward or downward depending on the screwed relationship. The movement direction depends on the rotation direction of each column 50.

モータ52は各スライダ30A,30Bを上下運動させる駆動力を生成しており、その駆動力はギア機構54を介して4つの支柱50に伝達されている。その伝達にあたっては水平軸周りの回転運動を垂直軸周りの回転運動に変換するため4つの傘歯車56が設けられている。ちなみに、各支柱50の両端は、ブロック58によって回転自在に支持されており、そのブロック58は回転軸26に結合されている。走査機構10は駆動用のモータ42及びその駆動力を回転軸に伝達するギア部44を有している。   The motor 52 generates a driving force that moves the sliders 30 </ b> A and 30 </ b> B up and down, and the driving force is transmitted to the four columns 50 through the gear mechanism 54. In the transmission, four bevel gears 56 are provided to convert the rotational motion around the horizontal axis into the rotational motion around the vertical axis. Incidentally, both ends of each column 50 are rotatably supported by a block 58, and the block 58 is coupled to the rotation shaft 26. The scanning mechanism 10 includes a driving motor 42 and a gear portion 44 that transmits the driving force to the rotating shaft.

本実施形態においては、走査機構10と可変機構24とにおいてそれぞれ独立して駆動源を設けたが、それらの駆動源を共用し、クラッチ機構等を設けることにより、駆動力の伝達及び遮断を切り替えるようにしてもよい。勿論、可変機構24としては図4に示されたものに限られず、2つの振動子の角度間隔を可変できる限りにおいて各種の構成を採用し得る。但し、図4に示した構成によれば、スライダ30A,30Bが2つのアーム部材に掛け渡され、それによって簡便に両者の角度間隔を可変できるという利点がある。また、一旦設定された角度間隔を確実に維持できるという利点がある。   In this embodiment, drive sources are provided independently for the scanning mechanism 10 and the variable mechanism 24. However, by sharing these drive sources and providing a clutch mechanism or the like, transmission and interruption of driving force are switched. You may do it. Of course, the variable mechanism 24 is not limited to that shown in FIG. 4, and various configurations can be adopted as long as the angular interval between the two vibrators can be varied. However, according to the configuration shown in FIG. 4, the sliders 30 </ b> A and 30 </ b> B are spanned over the two arm members, and thereby there is an advantage that the angular interval between the two can be easily changed. Further, there is an advantage that the angular interval once set can be reliably maintained.

図5には、上述した3Dプローブ6を有する超音波診断装置がブロック図として示されている。3Dプローブ6は超音波診断装置本体にプローブケーブルを介して接続されるものである。3Dプローブ6は上述した第1アレイ振動子20、第2アレイ振動子22、走査機構10、可変機構24等を有している。ちなみに、走査機構10による揺動走査の角度位置を検出するためのセンサ及び可変機構24による角度間隔を検出するためのセンサは図示省略されている。それらのセンサからの出力信号は制御部80に入力される。   FIG. 5 shows a block diagram of the ultrasonic diagnostic apparatus having the 3D probe 6 described above. The 3D probe 6 is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body via a probe cable. The 3D probe 6 includes the first array transducer 20, the second array transducer 22, the scanning mechanism 10, the variable mechanism 24, and the like described above. Incidentally, a sensor for detecting the angular position of the swing scanning by the scanning mechanism 10 and a sensor for detecting the angular interval by the variable mechanism 24 are not shown. Output signals from these sensors are input to the control unit 80.

超音波診断装置本体は、第1送信部60及び第2送信部62を有する。また、第1受信部64及び第2受信部66を有する。第1アレイ振動子20には第1送信部60及び第1受信部64が接続されており、第2アレイ振動子22には第2送信部62及び第2受信部66が接続されている。第1送信部60及び第2送信部62はいわゆる送信ビームフォーマーとして機能し、第1受信部64及び第2受信部66はいわゆる受信ビームフォーマーとして機能する。すなわち各受信部64,66は複数の受信信号に対して整相加算処理を実行し、これによりビームデータを生成する機能を有している。生成された各ビームデータは信号処理部68を経由して3Dメモリ70に格納される。   The ultrasonic diagnostic apparatus main body includes a first transmission unit 60 and a second transmission unit 62. In addition, the first receiving unit 64 and the second receiving unit 66 are provided. A first transmitter 60 and a first receiver 64 are connected to the first array transducer 20, and a second transmitter 62 and a second receiver 66 are connected to the second array transducer 22. The first transmission unit 60 and the second transmission unit 62 function as a so-called transmission beamformer, and the first reception unit 64 and the second reception unit 66 function as a so-called reception beamformer. That is, each receiving unit 64, 66 has a function of executing phasing addition processing on a plurality of received signals, thereby generating beam data. Each generated beam data is stored in the 3D memory 70 via the signal processing unit 68.

3Dメモリ70は3次元エコーデータ取込空間に対応した3次元記憶空間を有しており、各ビームデータを構成するエコーデータ(ボクセルデータ)は、対応するアドレスに格納される。メモリ70への書き込み又は読み出しに際して座標変換処理が実行される。その座標変換処理は送受波座標系から記憶空間座標系への変換処理である。画像形成部72は3Dメモリ70から読み出されたボリュームデータに基づいて、例えばボリュームレンダリング法に従って3次元超音波画像を形成するモジュールである。形成された3次元画像のデータは表示部74に送られる。   The 3D memory 70 has a three-dimensional storage space corresponding to a three-dimensional echo data capturing space, and echo data (voxel data) constituting each beam data is stored at a corresponding address. Coordinate conversion processing is executed when writing to or reading from the memory 70. The coordinate conversion process is a conversion process from the transmission / reception coordinate system to the storage space coordinate system. The image forming unit 72 is a module that forms a three-dimensional ultrasonic image based on the volume data read from the 3D memory 70 according to, for example, a volume rendering method. The data of the formed three-dimensional image is sent to the display unit 74.

制御部80は図5に示される各構成の動作制御を行っており、特に本実施形態の制御部80は可変機構24の制御を行っている。例えば、揺動走査範囲が60度に設定された場合、制御部80は可変機構20に対して2つの振動子間の各度間隔Δθとして30度を設定する。すなわち走査範囲全体の角度に基づいて2つの振動子間における角度間隔を設定するものである。入力部82は操作パネルによって構成され、その操作パネルはキーボード及びトラックボールを有するものである。   The control unit 80 controls the operation of each component shown in FIG. 5, and in particular, the control unit 80 of this embodiment controls the variable mechanism 24. For example, when the swing scanning range is set to 60 degrees, the control unit 80 sets 30 degrees as the interval Δθ between the two vibrators with respect to the variable mechanism 20. That is, the angle interval between the two transducers is set based on the angle of the entire scanning range. The input unit 82 includes an operation panel, and the operation panel includes a keyboard and a trackball.

図5に示される超音波診断装置によれば、3次元エコーデータの取込を行う場合に、ボリュームデータを取り込む3次元空間のサイズに応じて振動素子間の角度間隔を調整することができ、これによって最適な振動子配列を実現してボリュームレートを向上できるという利点がある。すなわち、単一の振動子を揺動走査する場合に比べてボリュームレートをほぼ2倍にできるという利点が得られる。しかも、全体の揺動走査範囲が狭い場合であってもそれに伴って2つの振動素子間の角度間隔が狭くされるため、その場合においてもボリュームレート向上の利点を得られる。   According to the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 5, when capturing three-dimensional echo data, the angular interval between the vibration elements can be adjusted according to the size of the three-dimensional space for capturing the volume data, This has the advantage that the volume rate can be improved by realizing an optimal transducer arrangement. That is, there is an advantage that the volume rate can be almost doubled as compared with the case where the single vibrator is swung and scanned. In addition, even when the entire swing scanning range is narrow, the angular interval between the two vibrating elements is narrowed accordingly, and in this case, the advantage of improving the volume rate can be obtained.

本発明に係る3Dプローブの好適な実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows suitable embodiment of 3D probe which concerns on this invention. 可変機構の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of a variable mechanism. 可変機構の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of a variable mechanism. 可変機構の詳細な構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detailed structure of a variable mechanism. 図1に示した3Dプローブを有する超音波診断装置を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an ultrasonic diagnostic apparatus having the 3D probe shown in FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

6 3Dプローブ、7 ケース、8 可動部、10 走査機構、12 第1可動体、14 第2可動体、16 振動部、18 振動部、20 第1アレイ振動子、22 第2アレイ振動子、24 可変機構。   6 3D probe, 7 case, 8 movable section, 10 scanning mechanism, 12 first movable body, 14 second movable body, 16 vibrating section, 18 vibrating section, 20 first array transducer, 22 second array transducer, 24 Variable mechanism.

Claims (3)

探触子ケースと、
前記探触子ケース内に配置された走査機構と、
前記探触子ケース内に配置され、それぞれがビーム走査面を形成するアレイ振動子を有し、前記走査機構によって機械的に走査される複数の可動体と、
前記複数の可動体の配列を機械的に可変する可変機構と、
を含み、
前記複数の可動体の配列の変更により複数のビーム走査面の配列を変更し得る、ことを特徴とする超音波探触子。
A probe case,
A scanning mechanism disposed in the probe case;
A plurality of movable bodies arranged in the probe case, each having an array transducer forming a beam scanning surface, and mechanically scanned by the scanning mechanism;
A variable mechanism that mechanically varies the arrangement of the plurality of movable bodies;
Including
An ultrasonic probe, wherein the arrangement of a plurality of beam scanning planes can be changed by changing the arrangement of the plurality of movable bodies.
請求項1記載の超音波探触子において、
前記走査機構は、所定の回転軸回りにおいて前記複数の可動体を揺動走査し、
前記可変機構は、前記複数の可動体相互間の角度を可変する、ことを特徴とする超音波探触子。
The ultrasonic probe according to claim 1,
The scanning mechanism swings and scans the plurality of movable bodies around a predetermined rotation axis,
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the variable mechanism varies an angle between the plurality of movable bodies.
請求項2記載の超音波探触子において、
前記各可動体は、前記アレイ振動子を収容した振動部と、前記振動部を保持するアーム部材と、を有し、
前記可変機構は、前記複数の可動体が有する複数のアーム部材間に跨って設けられたスライダと、前記スライダを昇降させることにより前記複数のアーム部材相互間の角度を可変する昇降機構と、を有する、ことを特徴とする超音波探触子。
The ultrasonic probe according to claim 2,
Each movable body has a vibration part that houses the array vibrator, and an arm member that holds the vibration part,
The variable mechanism includes a slider provided across a plurality of arm members of the plurality of movable bodies, and a lifting mechanism that varies the angle between the plurality of arm members by moving the slider up and down. An ultrasonic probe characterized by comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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