JP2010279592A - Ultrasonic endoscope apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上部消化器官や気管支等の体腔内検査に用いる超音波内視鏡を備え、診断のために用いられる超音波画像を生成する超音波内視鏡装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic endoscope apparatus that includes an ultrasonic endoscope used for in-vivo examination of upper digestive organs, bronchi and the like, and generates an ultrasonic image used for diagnosis.
医療分野においては、被検体の内部を観察して診断を行うために、様々な撮像技術が開発されている。特に、超音波を送受信することによって被検体の内部情報を取得する超音波撮像は、リアルタイムで画像観察を行うことができる上に、X線写真やRI(radio isotope)シンチレーションカメラ等の他の医用画像技術と異なり、放射線による被曝がない。そのため、超音波撮像は、安全性の高い撮像技術として、産科領域における胎児診断の他、婦人科系、循環器系、消化器系等を含む幅広い領域において利用されている。 In the medical field, various imaging techniques have been developed in order to perform diagnosis by observing the inside of a subject. In particular, ultrasonic imaging that acquires internal information of a subject by transmitting and receiving ultrasonic waves enables real-time image observation, and other medical applications such as X-ray photographs and RI (radio isotope) scintillation cameras. Unlike imaging technology, there is no radiation exposure. Therefore, ultrasonic imaging is used as a highly safe imaging technique in a wide range of fields including gynecological, circulatory, and digestive systems as well as fetal diagnosis in the obstetrics field.
超音波撮像の原理は、次のようなものである。超音波は、被検体内における構造物の境界のように、音響インピーダンスが異なる領域の境界において反射される。そこで、超音波ビームを人体等の被検体内に送信し、被検体内において生じた超音波エコーを受信して、超音波エコーが生じた反射位置や反射強度を求めることにより、被検体内に存在する構造物(例えば、内臓や病変組織等)の輪郭を抽出することができる。 The principle of ultrasonic imaging is as follows. Ultrasound is reflected at the boundary between regions having different acoustic impedances, such as the boundary between structures in the subject. Therefore, an ultrasonic beam is transmitted into a subject such as a human body, an ultrasonic echo generated in the subject is received, and a reflection position and a reflection intensity at which the ultrasonic echo is generated are obtained. The contour of an existing structure (for example, a viscera or a diseased tissue) can be extracted.
一般に、超音波撮像のための装置においては、超音波の送受信機能を有する複数の超音波トランスデューサ(振動子)を含む超音波プローブ(探触子)が用いられる。近年においては、超音波プローブの一種として、患者の体腔内に挿入して使用される超音波内視鏡が開発されている。一般に、超音波内視鏡においては、超音波を送受信する超音波トランスデューサを機械的に回転させることにより視野角360°の走査を行うメカニカルラジアル走査方式が採用されている。また、超音波内視鏡の外周に沿って多数の超音波トランスデューサを配置しておき、電子的な走査により視野角360°の走査を行う電子ラジアル走査方式も提案されている。 In general, in an apparatus for ultrasonic imaging, an ultrasonic probe (probe) including a plurality of ultrasonic transducers (vibrators) having an ultrasonic transmission / reception function is used. In recent years, an ultrasonic endoscope that is used by being inserted into a body cavity of a patient has been developed as a kind of ultrasonic probe. In general, an ultrasonic endoscope employs a mechanical radial scanning method that performs scanning with a viewing angle of 360 ° by mechanically rotating an ultrasonic transducer that transmits and receives ultrasonic waves. There has also been proposed an electronic radial scanning method in which a large number of ultrasonic transducers are arranged along the outer periphery of the ultrasonic endoscope and scanning with a viewing angle of 360 ° is performed by electronic scanning.
関連する技術として、特許文献1には、メカニカルラジアル走査方式を採用した超音波内視鏡において、ドップラーモードの撮像を行うために、超音波トランスデューサの回転を一旦停止させ、この停止期間中に同じ方向の超音波ビームを2回形成することが開示されている。
図4は、従来の超音波内視鏡装置における超音波トランスデューサへの駆動信号と駆動モータへのモータ制御信号の一例を示すタイムチャートである。図4に示すように、特許文献1に示される従来の超音波内視鏡装置においては、超音波トランスデューサを連続して2回駆動するごとに、モータ制御信号を1回だけ出力することにより、同じ方向の超音波ビームを2回形成する間は超音波トランスデューサの回転を停止させている。
しかし、特許文献1の技術は、単素子の超音波トランスデューサを回転させるものであるため、ドップラーモードの撮像のために超音波トランスデューサの回転を停止させたり、超音波ビームの指向特性を制御したりすることが難しく、良好な超音波画像を得ることができない。他方、多数の超音波トランスデューサを用いる電子ラジアル走査方式においては、良好な画像を得るためには超音波内視鏡の外周に沿って多数の超音波トランスデューサを配置する必要があり、回路規模が大きくなってしまうという問題がある。
As a related technique, Patent Document 1 discloses that in an ultrasonic endoscope adopting a mechanical radial scanning method, rotation of an ultrasonic transducer is temporarily stopped in order to perform Doppler mode imaging, and the same during this stop period. It is disclosed to form a directional ultrasonic beam twice.
FIG. 4 is a time chart showing an example of a drive signal to an ultrasonic transducer and a motor control signal to a drive motor in a conventional ultrasonic endoscope apparatus. As shown in FIG. 4, in the conventional ultrasonic endoscope apparatus shown in Patent Document 1, every time the ultrasonic transducer is continuously driven twice, a motor control signal is output only once. While the ultrasonic beam in the same direction is formed twice, the rotation of the ultrasonic transducer is stopped.
However, since the technique of Patent Document 1 rotates a single-element ultrasonic transducer, the rotation of the ultrasonic transducer is stopped for Doppler mode imaging, or the directivity characteristics of the ultrasonic beam are controlled. It is difficult to obtain a good ultrasonic image. On the other hand, in the electronic radial scanning system using a large number of ultrasonic transducers, it is necessary to arrange a large number of ultrasonic transducers along the outer periphery of the ultrasonic endoscope in order to obtain a good image, and the circuit scale is large. There is a problem of becoming.
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、良好な超音波画像を得ると共に回路規模を小さく抑えることができる超音波内視鏡装置において、超音波トランスデューサの回転を停止させなくてもドップラーモードの撮像を可能にすることを目的とする。 Therefore, in view of the above points, the present invention provides an ultrasonic endoscope apparatus capable of obtaining a good ultrasonic image and reducing the circuit scale to a small size without stopping the rotation of the ultrasonic transducer. The purpose is to enable imaging.
上記課題を解決するため、本発明の1つの観点に係る超音波内視鏡装置は、円周の少なくとも一部上に所定の配列ピッチで配列され、複数の駆動信号に従って超音波ビームを送信すると共に超音波エコーを受信して複数の受信信号を出力する複数の超音波トランスデューサと、複数の超音波トランスデューサを上記円周に沿って回転させる駆動部と、複数の超音波トランスデューサの回転前後で異なる超音波トランスデューサの組合せにより超音波ビームを送信するように、複数の超音波トランスデューサの内の一部に供給される複数の駆動信号を発生する駆動信号発生部と、複数の超音波トランスデューサの内の少なくとも一部から出力される複数の受信信号に基づいて、超音波エコー源の移動に関する情報を表す画像データを生成する信号処理手段とを具備する。 In order to solve the above problem, an ultrasonic endoscope apparatus according to one aspect of the present invention is arranged at a predetermined arrangement pitch on at least a part of a circumference, and transmits an ultrasonic beam according to a plurality of drive signals. In addition, a plurality of ultrasonic transducers that receive ultrasonic echoes and output a plurality of received signals, a drive unit that rotates the plurality of ultrasonic transducers along the circumference, and before and after the rotation of the plurality of ultrasonic transducers are different. A drive signal generator for generating a plurality of drive signals to be supplied to a part of the plurality of ultrasonic transducers so as to transmit an ultrasonic beam by a combination of the ultrasonic transducers; A signal that generates image data representing information related to movement of the ultrasonic echo source based on a plurality of received signals output from at least a part. Comprising a processing unit.
本発明によれば、超音波内視鏡装置において、複数の超音波トランスデューサの回転前後で異なる超音波トランスデューサの組合せにより超音波ビームを送信するように、複数の超音波トランスデューサの内の一部に供給される複数の駆動信号を発生するようにしたので、良好な超音波画像を得ると共に回路規模を小さく抑え、超音波トランスデューサの回転を停止させなくてもドップラーモードの撮像を可能にすることができる。 According to the present invention, in an ultrasonic endoscope apparatus, an ultrasonic beam is transmitted to a part of a plurality of ultrasonic transducers so that an ultrasonic beam is transmitted by a combination of different ultrasonic transducers before and after the rotation of the plurality of ultrasonic transducers. Since a plurality of supplied drive signals are generated, it is possible to obtain a good ultrasonic image, reduce the circuit scale, and enable Doppler mode imaging without stopping the rotation of the ultrasonic transducer. it can.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態に係る超音波内視鏡装置の構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る超音波内視鏡装置は、超音波内視鏡1と、この超音波内視鏡1に接続されて信号を送受信する超音波内視鏡装置本体2とによって構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention. An ultrasonic endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention includes an ultrasonic endoscope 1 and an ultrasonic endoscope apparatus main body 2 that is connected to the ultrasonic endoscope 1 and transmits and receives signals. Is done.
超音波内視鏡1は、複数の超音波トランスデューサを含むトランスデューサアレイ10と、このトランスデューサアレイ10を回転駆動する駆動モータ16と、駆動モータ16の回転力をトランスデューサアレイ10に伝達する回転伝達ケーブル17と、トランスデューサアレイ10及び回転伝達ケーブル17を覆う保護カバー18と、保護カバー18を支持する支持部19とを含んでいる。
The ultrasonic endoscope 1 includes a
図2は、図1に示す超音波内視鏡装置におけるトランスデューサアレイの回転及び超音波ビームの形成の様子を示す模式図である。図2は、図1に示すトランスデューサアレイ10を超音波内視鏡1の軸方向に垂直な断面で示している。トランスデューサアレイ10を構成する複数の超音波トランスデューサ(「素子」ともいう)10a〜10jは、印加される複数の駆動信号に基づいて超音波を送信すると共に、伝搬する超音波エコーを受信して複数の受信信号を出力する。それらの超音波トランスデューサ10a〜10jは、超音波内視鏡内において、円柱状バッキング材9の円周の少なくとも一部上に所定の配列ピッチで配列されている。図2においては、超音波トランスデューサ10a〜10jが、円周の全周上にではなく一部上にのみ配列されているが、トランスデューサアレイ10を回転させながら複数の超音波ビームを順次形成することによって、全方位に超音波ビームを送信することができる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of rotation of the transducer array and formation of an ultrasonic beam in the ultrasonic endoscope apparatus shown in FIG. FIG. 2 shows the
トランスデューサアレイ10を構成する各超音波トランスデューサは、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛:Pb(lead) zirconate titanate)に代表される圧電セラミックや、PVDF(ポリフッ化ビニリデン:polyvinylidene difluoride)に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料(圧電体)の両端に電極を形成した振動子によって構成される。
Each ultrasonic transducer constituting the
そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮する。この伸縮により、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生し、それらの超音波の合成によって超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することによって伸縮し、電気信号を発生する。それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。 When a pulsed or continuous wave voltage is applied to the electrodes of such a vibrator, the piezoelectric body expands and contracts. By this expansion and contraction, pulsed or continuous wave ultrasonic waves are generated from the respective vibrators, and an ultrasonic beam is formed by synthesizing these ultrasonic waves. Each vibrator expands and contracts by receiving propagating ultrasonic waves and generates an electrical signal. These electrical signals are output as ultrasonic reception signals.
再び図1を参照すると、駆動モータ16は、回転速度及び停止位置を制御可能なステッピングモータであり、超音波内視鏡装置本体2から供給されるモータ制御信号に従って回転伝達ケーブル17を回転させることによりトランスデューサアレイ10を回転させる。回転伝達ケーブル17は、フレキシブルシャフトを含み、駆動モータ16によって発生する回転力をトランスデューサアレイ10に伝達する。また、回転伝達ケーブル17は、超音波内視鏡装置本体2において生成される駆動信号をトランスデューサアレイ10の複数の超音波トランスデューサに伝送し、超音波トランスデューサから出力される複数の受信信号を超音波内視鏡装置本体2に伝送する。トランスデューサアレイ10及び回転伝達ケーブル17をカバーして保護する保護カバー18の一端は、支持部19によって支持されており、他端は、被検体である患者の口腔内等に挿入される。
Referring to FIG. 1 again, the
なお、図1には、超音波内視鏡装置本体と超音波内視鏡1との間で信号線を介して有線による信号の送受信を行う例を示しているが、これに限らず、無線による信号の送受信をしても良い。無線による信号の送受信をする場合には、後述する超音波内視鏡装置本体の駆動信号発生部14及び受信信号処理部21に無線送受信器を接続すると共に、超音波内視鏡1の超音波トランスデューサ10にも無線送受信器を接続し、これらの無線送受信器の相互間で無線信号を送受信する。ここで用いる無線信号の搬送波には、電波や赤外線などを用いることができる。また、駆動モータ16に対する制御信号を超音波内視鏡装置本体から無線で送信する。さらに、超音波トランスデューサ10a〜10jに十分な電圧を供給するため、超音波内視鏡1内に蓄電池を備えることが好ましい。
FIG. 1 shows an example in which a wired signal is transmitted and received between the ultrasonic endoscope apparatus body and the ultrasonic endoscope 1 via a signal line. The signal may be transmitted / received. When wirelessly transmitting and receiving signals, a wireless transmitter / receiver is connected to a drive
超音波内視鏡装置本体2は、走査制御部11、送信遅延パターン記憶部12、送信制御部13、駆動信号発生部14、モータ制御部15、受信信号処理部21、受信制御部24、受信遅延パターン記憶部25、画像生成部26、D/A変換器27、表示部28、制御部29、格納部30、操作部31を備えている。ここで、受信信号処理部21〜画像生成部26は、複数の超音波トランスデューサから出力される複数の受信信号に基づいて画像データを生成する信号処理手段を構成している。また、受信制御部24、画像生成部26は、複数の超音波トランスデューサの回転前後に同じ方向に送信した超音波ビームによる受信データに基づいて動体と静止体とを区別する画像データを生成する画像データ生成手段を構成している。
The ultrasonic endoscope apparatus main body 2 includes a scanning control unit 11, a transmission delay
走査制御部11は、超音波ビームの送信方向及び超音波エコーの受信方向を順次設定する。送信遅延パターン記憶部12は、超音波ビームを形成する際に用いられる複数の送信遅延パターンを記憶している。送信制御部13は、走査制御部11において設定された送信方向に応じて、送信遅延パターン記憶部12に記憶されている複数の送信遅延パターンの中から1つの送信遅延パターンを選択し、その送信遅延パターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサ10a〜10jの駆動信号にそれぞれ与えられる遅延時間を設定する。あるいは、送信制御部13は、複数の超音波トランスデューサ10a〜10jから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように遅延時間を設定しても良い。
The scanning control unit 11 sequentially sets the transmission direction of the ultrasonic beam and the reception direction of the ultrasonic echo. The transmission delay
駆動信号発生部14は、例えば、複数の超音波トランスデューサ10a〜10jに対応する複数のパルサによって構成されている。駆動信号発生部14は、送信制御部13によって設定された遅延時間に従って、複数の超音波トランスデューサ10a〜10jから送信される超音波が超音波ビームを形成するように複数の駆動信号を超音波内視鏡1に供給し、又は、複数の超音波トランスデューサ10a〜10jから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように複数の駆動信号を超音波内視鏡1に供給する。
For example, the drive
モータ制御部15は、制御部29からの制御信号に従い、トランスデューサアレイ10が超音波ビームを1回送信する度に、トランスデューサアレイ10が所定角度ずつ回転するように、駆動モータ16の回転を制御する。
後述のドップラーモードでの撮像において、駆動信号発生部14は、駆動モータ16によるトランスデューサアレイ10の所定角度の回転ごとに、駆動する超音波トランスデューサ10の組合せをトランスデューサアレイ10の回転方向と逆方向にずらして駆動信号を発生する。これにより、トランスデューサアレイ10は、回転前と同じ方向に超音波ビームを送信する。
The
In imaging in the Doppler mode, which will be described later, the drive
受信信号処理部21は、複数の超音波トランスデューサ10a〜10jに対応して、複数の増幅器(プリアンプ)211a〜211jと、複数のA/D変換器212a〜212jとを含んでいる。超音波トランスデューサ10a〜10jから出力される受信信号は、それぞれ対応する増幅器211a〜211jにおいて増幅され、これらの増幅器211a〜211jから出力されるアナログの受信信号は、それぞれ対応するA/D変換器212a〜212jによってディジタルの受信信号(受信データ)に変換される。A/D変換器212a〜212jは、受信データを受信制御部24に出力する。
The reception
受信遅延パターン記憶部25は、受信信号処理部21から出力される複数の受信データに対して受信フォーカス処理を行う際に用いられる複数の受信遅延パターンを記憶している。受信制御部24は、走査制御部11において設定された受信方向に基づいて、受信遅延パターン記憶部25に記憶されている複数の受信遅延パターンの中から1つの受信遅延パターンを選択し、その受信遅延パターンに基づいて複数の受信データに遅延を与えて加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が形成される。
The reception delay
画像生成部26は、受信制御部24によって形成された音線信号に基づいて、被検体内の組織に関する画像信号を生成する。画像生成部26は、STC(sensitivity time control)部261と、包絡線検波部262と、DSC(digital scan converter:ディジタル・スキャン・コンバータ)263と、ドップラー処理部264とを含んでいる。
The
STC部261は、受信制御部24によって形成された音線信号に対して、超音波の反射位置の深度に応じて、距離による減衰の補正を施す。包絡線検波部262は、STC部261において補正が施された音線信号に対して包絡線検波処理等を施すことにより、被検体内の組織の断層画像情報を表すBモード画像信号を生成する。DSC263は、包絡線検波部262によって生成されたBモード画像信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換(ラスター変換)し、階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、表示用の画像信号を生成する。
The
ドップラー処理部264は、受信制御部24から出力される音線信号を記憶する波形メモリを含んでおり、同一方向における複数の音線信号に基づいて、ドップラーモードの画像信号を生成する。
ドップラーモードの画像信号としてCF(カラーフロー)モードの画像信号を生成する場合には、ドップラー処理部264が、同一方向における複数の音線信号の自己相関を求めることにより、エコー源の速度分布情報を算出する。DSC263は、こうして得られた速度分布情報を、包絡線検波部262によって生成された断層画像情報に重ねたCFモード画像信号を生成する。
また、ドップラーモードの画像信号としてPW(パルスウエイブ)モードの画像信号を生成する場合には、ドップラー処理部264が、同一方向における複数の音線信号に対してFFT(高速フーリエ変換)処理を施すことにより周波数成分を抽出し、エコー源の移動速度を算出し、この移動速度を示すPWモード画像信号を生成する。
The
When generating a CF (color flow) mode image signal as a Doppler mode image signal, the
When generating a PW (pulse wave) mode image signal as a Doppler mode image signal, the
D/A変換器27は、画像生成部26から出力されるディジタルの画像信号を、アナログの画像信号に変換する。表示部28は、例えば、CRTやLCD等のディスプレイ装置を含んでおり、アナログの画像信号に基づいて診断画像を表示する。
The D /
制御部29は、操作部31を用いたオペレータの操作に従って、超音波画像を生成するための撮像動作を実行するように、走査制御部11、画像生成部26等を制御する。実施形態においては、走査制御部11、送信制御部13、受信制御部24、画像生成部26、及び、制御部29が、CPUとソフトウェア(プログラム)によって構成されるが、これらをディジタル回路やアナログ回路で構成しても良い。ソフトウェア(プログラム)は、格納部30に格納される。格納部30における記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、フレキシブルディスク、MO、MT、RAM、CD−ROM、又は、DVD−ROM等を用いることができる。
The
図2に示すように、トランスデューサアレイ10を構成する複数の超音波トランスデューサ10a〜10jは、円弧上に所定の配列ピッチで配列されている。このトランスデューサアレイ10を回転させながら同一方向に2回の超音波ビームを形成するには、複数の超音波トランスデューサ10a〜10jのうち一部を用いて超音波ビームを形成し、トランスデューサアレイ10を所定角度回転させた後、複数の超音波トランスデューサ10a〜10jのうち他の一部を用いて超音波ビームを形成する。このとき、トランスデューサアレイ10を回転させた所定角度分だけ、回転方向と逆方向にずれた位置にある超音波トランスデューサを駆動する。例えば、トランスデューサアレイ10の所定の配列ピッチ分(1素子分)回転させたときは、1素子分だけずれた位置にある超音波トランスデューサを駆動する。一方、超音波エコーを受信するために用いる超音波トランスデューサは、超音波ビームを送信するために用いる超音波トランスデューサと同一でも良いし、異なっていても良い。また、全ての超音波トランスデューサ10a〜10jから出力される受信信号を、超音波診断画像を生成するために用いても良い。
As shown in FIG. 2, the plurality of
本実施形態のトランスデューサアレイ10は、図2(A)及び図2(B)に示すように、駆動モータ16から供給される回転力により矢印θ方向に回転しながら、超音波ビームを複数回形成し、その都度超音波エコーを受信して受信信号を生成する。ここでは、図2(A)に示す回転位置において超音波トランスデューサ10a〜10hを駆動することにより第1回目の超音波ビームを図示A方向に形成するものとする。トランスデューサアレイ10が1素子分回転して図2(B)に示す回転位置にきたとき、超音波トランスデューサ10b〜10iを駆動すれば、図2(A)に示すA方向と同じB方向に第2回目の超音波ビームを形成することができる。このように駆動することにより、ドップラーモードの撮像のために、超音波ビームを同じ方向に複数回送信している間にトランスデューサアレイ10の回転を停止させておく必要がなくなる。なお、トランスデューサアレイ10がさらに1素子分回転したとき、超音波トランスデューサ10c〜10jを駆動すれば、図2(A)に示すA方向と同じ方向に第3回目の超音波ビームを形成することもできるが、以下では同じ方向に2回の超音波ビームを送信する例について説明する。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
図3は、図1に示す超音波内視鏡装置における超音波トランスデューサへの駆動信号と駆動モータへのモータ制御信号の一例を示すタイムチャートである。図3に示すように、トランスデューサアレイ10が所定の角度位置に存在する期間1Aにおいては、駆動信号発生部14は超音波トランスデューサ10a〜10hを1回駆動することにより所定方向に第1の超音波ビームを送信する。次に、モータ制御部15がモータ制御信号を発生し、トランスデューサアレイ10が1素子分回転した角度位置に存在する期間1Bにおいては、駆動信号発生部14は超音波トランスデューサ10b〜10iを1回駆動することにより、第1の超音波ビームと同一方向に第2の超音波ビームを送信する。
FIG. 3 is a time chart showing an example of a drive signal to the ultrasonic transducer and a motor control signal to the drive motor in the ultrasonic endoscope apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 3, in the
モータ制御部15がさらにモータ制御信号を発生し、トランスデューサアレイ10がさらに1素子分回転した角度位置に存在する期間2Aにおいては、駆動信号発生部14は超音波トランスデューサ10a〜10hを1回駆動することにより、第1及び第2の超音波ビームと異なる所定方向に第3の超音波ビームを送信することもできる。モータ制御部15がさらにモータ制御信号を発生し、トランスデューサアレイ10がさらに1素子分回転した角度位置に存在する期間2Bにおいては、駆動信号発生部14は超音波トランスデューサ10b〜10iを1回駆動することにより、第3の超音波ビームと同一方向に第4の超音波ビームを送信する。
The
従来の電子ラジアル走査方式においては、超音波内視鏡の外周に、超音波内視鏡の全方位にわたって超音波トランスデューサを配置する。良好な超音波画像を得るために超音波内視鏡のチャンネル数を例えば256チャンネルとした場合には、超音波内視鏡に256個の超音波トランスデューサを配置し、256本の同軸ケーブルを用いて超音波内視鏡装置本体に接続する必要がある。さらに、超音波内視鏡装置本体において受信信号を処理する増幅器やA/D変換器のチャンネル数を例えば64とすれば、4:1の割合で信号選択をする信号切り替え器(マルチプレクサ:MUX)を超音波内視鏡装置本体に具備する必要もある。 In the conventional electronic radial scanning method, an ultrasonic transducer is arranged on the outer periphery of the ultrasonic endoscope over all directions of the ultrasonic endoscope. In order to obtain a good ultrasonic image, for example, when the number of channels of the ultrasonic endoscope is 256 channels, 256 ultrasonic transducers are arranged in the ultrasonic endoscope and 256 coaxial cables are used. Therefore, it is necessary to connect to the ultrasonic endoscope apparatus main body. Furthermore, if the number of channels of the amplifier and A / D converter for processing the received signal in the ultrasonic endoscope apparatus main body is 64, for example, a signal switcher (multiplexer: MUX) that selects signals at a ratio of 4: 1. Must be provided in the main body of the ultrasonic endoscope apparatus.
これに対し、本実施形態においては、超音波トランスデューサ10a、10b、・・・の回転前後で異なる超音波トランスデューサの組合せにより超音波ビームを送信することによって同一方向に複数の超音波ビームを送信し、超音波トランスデューサを回転させながらドップラーモードの撮像を行う。本実施形態においては、超音波トランスデューサ10a、10b、・・・を回転させるので、超音波内視鏡1の全方位にわたって超音波トランスデューサを配置する必要はなく、例えば64個の超音波トランスデューサを超音波内視鏡1の回転軸を囲む円周の一部上にまとめて配置した場合でも全方位にわたって良好な超音波画像を得ることができる。従って、超音波内視鏡1のチャンネル数と同軸ケーブルの本数を、それぞれ例えば64に削減できる。さらに、超音波内視鏡装置本体2における受信信号処理部21のチャンネル数が超音波内視鏡1のチャンネル数と同数(64)であれば、信号切り替え器(MUX)は不要であり、同数でなくても信号切り替え器(MUX)の規模を小さくすることができる。従って、本実施形態により回路規模を小さく抑えることができる。
On the other hand, in this embodiment, a plurality of ultrasonic beams are transmitted in the same direction by transmitting ultrasonic beams by a combination of different ultrasonic transducers before and after the rotation of the
上述の例では、トランスデューサアレイ10の配列ピッチ分に相当する回転角度ごとに超音波ビームを1回形成する例について説明したが、本発明はこれに限らず、トランスデューサアレイ10の配列ピッチ分の回転角度ごとに超音波ビームを2回又はそれ以上形成するものであっても良い。
In the above-described example, the example in which the ultrasonic beam is formed once for each rotation angle corresponding to the arrangement pitch of the
また、上述の例では、駆動モータ15をステッピングモータにより構成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、駆動モータ15を連続回転モータにより構成し、トランスデューサアレイ10を連続回転させることとしても良い。
また、上述の例では、同一方向に超音波ビームを複数回形成してドップラーモードの画像を生成する例について説明したが、本発明はこれに限らず、ある一直線上での超音波反射の経時変化を画像化したM(Motion)モードの画像を生成することとしても良い。
In the above-described example, the example in which the
In the above example, an example in which an ultrasonic beam is formed a plurality of times in the same direction to generate an image in the Doppler mode has been described. However, the present invention is not limited to this, and the time of ultrasonic reflection on a certain straight line is described. It is also possible to generate an image in M (Motion) mode in which changes are imaged.
本発明は、上部消化器官や気管支等の体腔内検査に用いる超音波内視鏡を備え、診断のために用いられる超音波診断画像を生成する超音波内視鏡装置において利用することが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in an ultrasonic endoscope apparatus that includes an ultrasonic endoscope used for in-vivo examination of upper digestive organs, bronchi and the like, and generates an ultrasonic diagnostic image used for diagnosis. is there.
1 超音波内視鏡
2 超音波内視鏡装置本体
9 円柱状バッキング材
10 トランスデューサアレイ
10a〜10j 超音波トランスデューサ
11 走査制御部
12 送信遅延パターン記憶部
13 送信制御部
14 駆動信号発生部
15 モータ制御部
16 駆動モータ
17 回転伝達ケーブル
18 保護カバー
19 支持部
21 受信信号処理部
211a〜211j 増幅器
212a〜212j A/D変換器
24 受信制御部
25 受信遅延パターン記憶部
26 画像生成部
261 STC部
262 包絡線検波部
263 DSC
264 ドップラー処理部
27 D/A変換器
28 表示部
29 制御部
30 格納部
31 操作部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic endoscope 2 Ultrasonic endoscope apparatus
H.264 Doppler processing unit 27 D /
Claims (5)
前記複数の超音波トランスデューサを前記円周に沿って回転させる駆動部と、
前記複数の超音波トランスデューサの回転前後で異なる超音波トランスデューサの組合せにより超音波ビームを送信するように、前記複数の超音波トランスデューサの内の一部に供給される複数の駆動信号を発生する駆動信号発生部と、
前記複数の超音波トランスデューサの内の少なくとも一部から出力される複数の受信信号に基づいて、超音波エコー源の移動に関する情報を表す画像データを生成する信号処理手段と、
を具備する超音波内視鏡装置。 A plurality of ultrasonic transducers arranged at a predetermined arrangement pitch on at least a part of the circumference, transmitting ultrasonic beams according to a plurality of drive signals and receiving ultrasonic echoes and outputting a plurality of reception signals;
A drive unit that rotates the plurality of ultrasonic transducers along the circumference;
A drive signal for generating a plurality of drive signals supplied to a part of the plurality of ultrasonic transducers so as to transmit an ultrasonic beam by a combination of different ultrasonic transducers before and after the rotation of the plurality of ultrasonic transducers Generating part,
Signal processing means for generating image data representing information relating to movement of an ultrasonic echo source based on a plurality of received signals output from at least a part of the plurality of ultrasonic transducers;
An ultrasonic endoscope apparatus comprising:
前記複数の超音波トランスデューサの内の少なくとも一部から出力される複数の受信信号に基づいて受信データを生成する受信信号処理部と、
前記複数の超音波トランスデューサの回転前後に同じ方向に送信した超音波ビームによる受信データに基づいて、超音波エコー源の移動に関する情報を表す画像データを生成する画像データ生成手段と、
を含む、請求項1乃至3の何れか一項記載の超音波内視鏡装置。 The signal processing means includes
A reception signal processing unit that generates reception data based on a plurality of reception signals output from at least some of the plurality of ultrasonic transducers;
Image data generating means for generating image data representing information on the movement of the ultrasonic echo source based on the received data by the ultrasonic beam transmitted in the same direction before and after the rotation of the plurality of ultrasonic transducers;
The ultrasonic endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009135929A JP2010279592A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Ultrasonic endoscope apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009135929A JP2010279592A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Ultrasonic endoscope apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010279592A true JP2010279592A (en) | 2010-12-16 |
Family
ID=43536933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009135929A Withdrawn JP2010279592A (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Ultrasonic endoscope apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010279592A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102018534A (en) * | 2010-12-30 | 2011-04-20 | 广州宝胆医疗器械科技有限公司 | Integrated color Doppler ultrasonic electronic bronchoscope system |
-
2009
- 2009-06-05 JP JP2009135929A patent/JP2010279592A/en not_active Withdrawn
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