JP2018015034A - Ultrasonic device, ultrasonic measurement device, and ultrasonic measurement method - Google Patents

Ultrasonic device, ultrasonic measurement device, and ultrasonic measurement method Download PDF

Info

Publication number
JP2018015034A
JP2018015034A JP2016145151A JP2016145151A JP2018015034A JP 2018015034 A JP2018015034 A JP 2018015034A JP 2016145151 A JP2016145151 A JP 2016145151A JP 2016145151 A JP2016145151 A JP 2016145151A JP 2018015034 A JP2018015034 A JP 2018015034A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
measurement
ultrasonic element
element arrays
element array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016145151A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
一幸 加納
Kazuyuki Kano
一幸 加納
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2016145151A priority Critical patent/JP2018015034A/en
Publication of JP2018015034A publication Critical patent/JP2018015034A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic device, an ultrasonic measurement device, and ultrasonic measurement method capable of improving the degree of freedom of a measurement position.SOLUTION: An ultrasonic device comprises: plural ultrasonic element arrays 43; and a moving part 5 which moves each of the ultrasonic element arrays. The ultrasonic element arrays comprise plural ultrasonic transmission and reception parts arranged in a first direction crossing a thickness direction, and are disposed at positions not interfering with each other in the first direction. The moving part 5 moves the ultrasonic element arrays in a second direction crossing the thickness direction and the first direction.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、超音波デバイス、超音波測定装置、及び超音波測定方法に関する。   The present invention relates to an ultrasonic device, an ultrasonic measurement apparatus, and an ultrasonic measurement method.

従来、超音波を送受信する複数の振動素子(超音波素子)が一方向に配置され構成された一次元アレイ振動子(一次元アレイ)を含む超音波プローブ、及び当該超音波プローブを備える超音波診断装置(超音波測定装置)が知られている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1に記載の超音波測定装置は、所定の走査面内において、各超音波素子から放射状に超音波を送信するコンベックス型又はセクタ型や、各超音波素子から直線状に超音波を送信するリニア型の超音波素子アレイを備えている。このように構成された超音波測定装置は、走査面における測定対象の断層画像を取得することができる。
Conventionally, an ultrasonic probe including a one-dimensional array transducer (one-dimensional array) in which a plurality of vibration elements (ultrasonic elements) transmitting and receiving ultrasonic waves are arranged in one direction, and an ultrasonic wave including the ultrasonic probe A diagnostic device (ultrasonic measurement device) is known (see, for example, Patent Document 1).
The ultrasonic measuring apparatus described in Patent Document 1 transmits a convex type or a sector type in which ultrasonic waves are transmitted radially from each ultrasonic element within a predetermined scanning plane, or linearly transmits ultrasonic waves from each ultrasonic element. A linear type ultrasonic element array is provided. The ultrasonic measurement apparatus configured as described above can acquire a tomographic image of the measurement target on the scanning plane.

特開2012−105751号公報JP 2012-105751 A

ところで、一次元アレイを備える超音波プローブを用いて、複数の測定位置で超音波測定を実施するには、例えば、複数の一次元アレイを配置すること考えられる。例えば、複数の一次元アレイを、走査面が略平行となるように、走査面の法線方向に沿って配置することにより、複数の位置で内部断層画像を取得することができる。   By the way, in order to perform ultrasonic measurement at a plurality of measurement positions using an ultrasonic probe having a one-dimensional array, for example, it is conceivable to arrange a plurality of one-dimensional arrays. For example, an internal tomographic image can be acquired at a plurality of positions by arranging a plurality of one-dimensional arrays along the normal direction of the scanning surface so that the scanning surfaces are substantially parallel.

しかしながら、この場合、測定位置の間隔を一次元アレイの外形寸法よりも小さくすることできない。また、一端、超音波素子アレイを配置した後では、測定位置間隔を変更することは容易ではない。このように、従来の構成では、測定位置を自由に設定することが困難であった。   However, in this case, the interval between the measurement positions cannot be made smaller than the outer dimension of the one-dimensional array. In addition, after the ultrasonic element array is arranged at one end, it is not easy to change the measurement position interval. Thus, with the conventional configuration, it is difficult to freely set the measurement position.

本発明は、測定位置の自由度を向上させることができる超音波デバイス、超音波測定装置、及び超音波測定方法を提供することを一つの目的とする。   An object of the present invention is to provide an ultrasonic device, an ultrasonic measurement apparatus, and an ultrasonic measurement method that can improve the degree of freedom of measurement positions.

本発明の一適用例に係る超音波デバイスは、複数の超音波素子アレイと、前記複数の超音波素子アレイのそれぞれを移動させる移動部と、を備え、前記複数の超音波素子アレイは、厚み方向に交差する第1方向に配列された複数の超音波送受信部を備え、前記第1方向において互いに干渉しない位置に配置され、前記移動部は、前記複数の超音波素子アレイを、前記厚み方向及び前記第1方向に交差する第2方向に移動させることを特徴とする。   An ultrasonic device according to an application example of the invention includes a plurality of ultrasonic element arrays and a moving unit that moves each of the plurality of ultrasonic element arrays, and the plurality of ultrasonic element arrays have a thickness. A plurality of ultrasonic transmission / reception units arranged in a first direction intersecting the direction, arranged at positions that do not interfere with each other in the first direction, and the moving unit includes the plurality of ultrasonic element arrays in the thickness direction And moving in a second direction intersecting the first direction.

本適用例では、複数の超音波素子アレイのそれぞれは、超音波送受信部が第1方向に配列されている、所謂、一次元アレイとして構成されている。この超音波素子アレイは、第2方向における中心を通り、かつ、第1方向に配列された超音波送受信部の配列方向に平行な中心線を含む走査面に沿って超音波を送受信する。
これら複数の超音波素子アレイは、第1方向において互いに干渉しない位置に配置されている。このため、移動部は、複数の超音波素子アレイのそれぞれを、第2方向の任意の位置に移動可能である。このように、超音波素子アレイの外形寸法の制限を受けることなく、第2方向における測定位置間隔の自由度を向上させることができる。
In this application example, each of the plurality of ultrasonic element arrays is configured as a so-called one-dimensional array in which ultrasonic transmission / reception units are arranged in the first direction. This ultrasonic element array transmits and receives ultrasonic waves along a scanning plane that includes a center line that passes through the center in the second direction and is parallel to the arrangement direction of the ultrasonic transmission / reception units arranged in the first direction.
The plurality of ultrasonic element arrays are arranged at positions that do not interfere with each other in the first direction. Therefore, the moving unit can move each of the plurality of ultrasonic element arrays to an arbitrary position in the second direction. As described above, the degree of freedom of the measurement position interval in the second direction can be improved without being limited by the outer dimensions of the ultrasonic element array.

本適用例の超音波デバイスにおいて、前記複数の超音波素子アレイは、それぞれの超音波送受面の法線が互いに交わることが好ましい。
本適用例では、複数の超音波素子アレイは、第2方向から平面視して、各超音波素子アレイの法線が交わるように配置されている。つまり、第2方向から平面視して、各超音波素子アレイは互いに傾斜して配置されている。
ここで、各超音波素子アレイが互いに傾斜せずに同一平面上に配置されている場合と比較する。この場合、少なくとも一つの超音波素子アレイの超音波の送信角度を大きくすることにより、測定対象の表面付近の浅い領域を複数の超音波素子アレイによって測定できる。しかしながら、超音波の送信角度を大きくすることにより、超音波の画質が劣化してしまう。また、送信角度を大きくするにも限度があり、測定対象の表面近傍を測定できないおそれもある。これに対して、本適用例では、第2方向から平面視して、複数の超音波アレイが互いに傾斜して配置されている。これにより、第2方向から見て、複数の超音波素子アレイの測定領域が重畳する重畳領域の位置を各超音波素子アレイに近づけることができる。
In the ultrasonic device according to this application example, it is preferable that the normal lines of the ultrasonic transmission / reception surfaces of the plurality of ultrasonic element arrays intersect each other.
In this application example, the plurality of ultrasonic element arrays are arranged so that the normal lines of the ultrasonic element arrays intersect in plan view from the second direction. That is, when viewed in plan from the second direction, the respective ultrasonic element arrays are arranged so as to be inclined with respect to each other.
Here, it compares with the case where each ultrasonic element array is arrange | positioned on the same plane, without mutually inclining. In this case, by increasing the ultrasonic transmission angle of at least one ultrasonic element array, a shallow region near the surface of the measurement target can be measured by a plurality of ultrasonic element arrays. However, increasing the transmission angle of ultrasonic waves degrades the image quality of the ultrasonic waves. In addition, there is a limit to increasing the transmission angle, and there is a possibility that the vicinity of the surface of the measurement target cannot be measured. On the other hand, in this application example, the plurality of ultrasonic arrays are arranged so as to be inclined with respect to each other in plan view from the second direction. Thereby, when viewed from the second direction, the position of the overlapping region where the measurement regions of the plurality of ultrasonic element arrays are superimposed can be brought close to each ultrasonic element array.

本発明の一適用例に係る超音波測定装置は、複数の超音波素子アレイと、前記複数の超音波素子アレイのそれぞれを移動させる移動部と、を備える超音波デバイスと、前記超音波デバイスを制御する制御部と、を具備し、前記複数の超音波素子アレイは、厚み方向に交差する第1方向に配列された複数の超音波送受信部を備え、前記第1方向において互いに干渉しない位置に配置され、前記移動部は、前記複数の超音波素子アレイを、前記厚み方向及び前記第1方向に交差する第2方向に移動させ、前記制御部は、前記移動部を制御して、前記超音波素子アレイを前記第2方向に移動させる移動制御部を備えることを特徴とする。   An ultrasonic measurement apparatus according to an application example of the present invention includes an ultrasonic device including a plurality of ultrasonic element arrays, and a moving unit that moves each of the plurality of ultrasonic element arrays, and the ultrasonic device. A plurality of ultrasonic element arrays arranged in a first direction intersecting the thickness direction, and in positions not interfering with each other in the first direction. Arranged, the moving unit moves the plurality of ultrasonic element arrays in a second direction intersecting the thickness direction and the first direction, and the control unit controls the moving unit to control the ultrasonic element. A movement control unit that moves the acoustic wave element array in the second direction is provided.

本適用例では、上記適用例と同様に、複数の超音波素子アレイは、第1方向において互いに干渉しない位置に配置されている。このため、移動部は、複数の超音波素子アレイのそれぞれを、第2方向の任意の位置に移動可能である。このように、超音波素子アレイの外形寸法の制限を受けることなく、第2方向における測定位置間隔の自由度を向上させることができる。   In this application example, as in the above application example, the plurality of ultrasonic element arrays are arranged at positions that do not interfere with each other in the first direction. Therefore, the moving unit can move each of the plurality of ultrasonic element arrays to an arbitrary position in the second direction. As described above, the degree of freedom of the measurement position interval in the second direction can be improved without being limited by the outer dimensions of the ultrasonic element array.

本適用例の超音波測定装置において、前記複数の超音波素子アレイは、それぞれの超音波送受面の法線が互いに交わることが好ましい。
本適用例では、複数の超音波素子アレイは、第2方向から平面視して、各超音波素子アレイの法線が交わるように配置されている。つまり、第2方向から平面視して、各超音波素子アレイは互いに傾斜して配置されている。
本適用例では、上記適用例と同様に、第2方向から平面視して、複数の超音波アレイが互いに傾斜して配置されている。これにより、第2方向から見て、複数の超音波素子アレイの測定領域が重畳する重畳領域の位置を各超音波素子アレイに近づけることができる。
In the ultrasonic measurement apparatus according to this application example, it is preferable that the normal lines of the ultrasonic transmission / reception surfaces of the plurality of ultrasonic element arrays intersect each other.
In this application example, the plurality of ultrasonic element arrays are arranged so that the normal lines of the ultrasonic element arrays intersect in plan view from the second direction. That is, when viewed in plan from the second direction, the respective ultrasonic element arrays are arranged so as to be inclined with respect to each other.
In this application example, similarly to the application example described above, the plurality of ultrasonic arrays are arranged to be inclined with respect to each other when seen in a plan view from the second direction. Thereby, when viewed from the second direction, the position of the overlapping region where the measurement regions of the plurality of ultrasonic element arrays are superimposed can be brought close to each ultrasonic element array.

本適用例に係る超音波測定装置において、前記移動制御部は、前記複数の超音波素子アレイを前記第2方向において互いにずれる位置に移動させることが好ましい。
本適用例では、複数の超音波素子アレイを第2方向の互いにずれる位置に配置するため、複数の超音波素子アレイのそれぞれで異なる測定位置を異ならせることができる。
ここで、例えば、一つの超音波素子アレイを移動させたり、傾斜させたりして、走査面を移動させる場合では、複数の測定位置で同時に測定することが困難であった。これに対して、本適用例では、複数の測定位置について略同時に超音波測定を行うことができる。
In the ultrasonic measurement apparatus according to this application example, it is preferable that the movement control unit moves the plurality of ultrasonic element arrays to positions shifted from each other in the second direction.
In this application example, since the plurality of ultrasonic element arrays are arranged at positions shifted from each other in the second direction, different measurement positions can be made different for each of the plurality of ultrasonic element arrays.
Here, for example, when the scanning plane is moved by moving or tilting one ultrasonic element array, it is difficult to measure simultaneously at a plurality of measurement positions. On the other hand, in this application example, ultrasonic measurement can be performed at a plurality of measurement positions substantially simultaneously.

本発明の一適用例に係る超音波測定装置において、前記移動制御部は、超音波測定の実施時において、前記複数の超音波素子アレイの少なくとも一つを前記第2方向に移動させることが好ましい。
本適用例では、複数の超音波素子アレイの少なくとも一つを第2方向に移動させる。つまり、少なくとも一つの超音波素子アレイのスキャン面を、当該スキャン面に交差する第2方向に移動させる。これにより、第2方向に沿って複数の測定位置で、超音波測定を実施することができる。例えば、第2方向に移動する対象物を測定する際に、同一の超音波素子アレイによって当該対象物を測定することができる。
In the ultrasonic measurement apparatus according to an application example of the invention, it is preferable that the movement control unit moves at least one of the plurality of ultrasonic element arrays in the second direction when performing ultrasonic measurement. .
In this application example, at least one of the plurality of ultrasonic element arrays is moved in the second direction. That is, the scan plane of at least one ultrasonic element array is moved in the second direction intersecting the scan plane. Thereby, ultrasonic measurement can be performed at a plurality of measurement positions along the second direction. For example, when measuring an object moving in the second direction, the object can be measured by the same ultrasonic element array.

本適用例に係る超音波測定装置において、前記移動制御部は、前記複数の超音波素子アレイの少なくとも一つの前記第2方向の移動速度を変更することが好ましい。
本適用例では、超音波素子アレイの移動速度を変更する。このような構成では、スキャン面の移動速度を変更することができる、スキャン面の位置変更の自由度を向上させることができる。例えば、本適用例では、第2方向に移動する対象物の移動速度に基づいて、超音波素子アレイの移動速度を変更することができる。この場合、対象物の移動に応じてスキャン面を移動させることができる。
In the ultrasonic measurement apparatus according to this application example, it is preferable that the movement control unit changes a moving speed in the second direction of at least one of the plurality of ultrasonic element arrays.
In this application example, the moving speed of the ultrasonic element array is changed. With such a configuration, it is possible to improve the degree of freedom in changing the position of the scan plane, which can change the moving speed of the scan plane. For example, in this application example, the moving speed of the ultrasonic element array can be changed based on the moving speed of the object moving in the second direction. In this case, the scan plane can be moved according to the movement of the object.

本適用例に係る超音波測定装置において、前記制御部は、前記超音波素子アレイによる超音波測定の測定結果に基づいて、当該測定結果が得られた測定位置における測定対象の位置を検出し、前記位置の検出結果に基づいて前記第2方向に沿った前記測定対象の位置を推定する位置検出部を備えることが好ましい。
本適用例では、位置検出部は、複数の測定位置のそれぞれについて測定対象の位置を検出する。そして、位置検出部は、検出結果に基づいて、第2方向に沿った測定対象の位置を推定する。このような構成では、複数の位置で同時に超音波測定を実施できるため、測定対象の位置を迅速に推定できる。また、測定対象に応じて測定位置を変更することができ、測定対象の位置を高精度に推定できる。
In the ultrasonic measurement apparatus according to this application example, the control unit detects the position of the measurement target at the measurement position where the measurement result is obtained based on the measurement result of the ultrasonic measurement by the ultrasonic element array, It is preferable to provide a position detection unit that estimates the position of the measurement object along the second direction based on the detection result of the position.
In this application example, the position detection unit detects the position of the measurement target for each of the plurality of measurement positions. And a position detection part estimates the position of the measuring object along a 2nd direction based on a detection result. In such a configuration, the ultrasonic measurement can be performed simultaneously at a plurality of positions, so that the position of the measurement target can be quickly estimated. Further, the measurement position can be changed according to the measurement object, and the position of the measurement object can be estimated with high accuracy.

本発明の一適用例に係る超音波測定方法において、複数の超音波素子アレイと、前記複数の超音波素子アレイのそれぞれを移動させる移動部と、を備え、前記複数の超音波素子アレイは、厚み方向に交差する第1方向に配列された複数の超音波送受信部を備え、前記第1方向において互いに干渉しない位置に配置され、前記移動部は、前記複数の超音波素子アレイを、前記厚み方向及び前記第1方向に交差する第2方向に移動可能な超音波デバイスを用いた超音波測定方法であって、前記複数の超音波素子アレイの少なくとも一つを、前記第2方向に移動させながら超音波測定を実施させることを特徴とする。   In the ultrasonic measurement method according to an application example of the present invention, the ultrasonic measurement method includes: a plurality of ultrasonic element arrays; and a moving unit that moves each of the plurality of ultrasonic element arrays. A plurality of ultrasonic transmission / reception units arranged in a first direction intersecting the thickness direction, arranged at positions that do not interfere with each other in the first direction, and the moving unit includes the plurality of ultrasonic element arrays in the thickness direction; An ultrasonic measurement method using an ultrasonic device movable in a direction and a second direction intersecting the first direction, wherein at least one of the plurality of ultrasonic element arrays is moved in the second direction. It is characterized by carrying out ultrasonic measurement.

本適用例では、上記適用例と同様に、複数の超音波素子アレイは、第1方向において互いに干渉しない位置に配置されている。このため、移動部は、複数の超音波素子アレイのそれぞれを、第2方向の任意の位置に移動可能である。このように、超音波素子アレイの外形寸法の制限を受けることなく、第2方向における測定位置間隔の自由度を向上させることができる。
また、本適用例では、複数の超音波素子アレイの少なくとも一つを第2方向に移動させる。つまり、少なくとも一つの超音波素子アレイのスキャン面を、当該スキャン面に交差する第2方向に移動させる。これにより、第2方向に沿って複数の測定位置で、超音波測定を実施することができる。例えば、第2方向に移動する対象物を測定する際に、同一の超音波素子アレイによって当該対象物を測定することができる。
In this application example, as in the above application example, the plurality of ultrasonic element arrays are arranged at positions that do not interfere with each other in the first direction. Therefore, the moving unit can move each of the plurality of ultrasonic element arrays to an arbitrary position in the second direction. As described above, the degree of freedom of the measurement position interval in the second direction can be improved without being limited by the outer dimensions of the ultrasonic element array.
In this application example, at least one of the plurality of ultrasonic element arrays is moved in the second direction. That is, the scan plane of at least one ultrasonic element array is moved in the second direction intersecting the scan plane. Thereby, ultrasonic measurement can be performed at a plurality of measurement positions along the second direction. For example, when measuring an object moving in the second direction, the object can be measured by the same ultrasonic element array.

本適用例に係る超音波測定方法において、前記複数の超音波素子アレイの少なくとも一つの前記第2方向の移動速度を変更することが好ましい。
本適用例では、超音波素子アレイの移動速度を変更する。このような構成では、スキャン面の移動速度を変更することができる、スキャン面の位置変更の自由度を向上させることができる。例えば、本適用例では、第2方向に移動する対象物の移動速度に基づいて、超音波素子アレイの移動速度を変更することができる。この場合、対象物の移動に応じてスキャン面を移動させることができる。
In the ultrasonic measurement method according to this application example, it is preferable that the moving speed in the second direction of at least one of the plurality of ultrasonic element arrays is changed.
In this application example, the moving speed of the ultrasonic element array is changed. With such a configuration, it is possible to improve the degree of freedom in changing the position of the scan plane, which can change the moving speed of the scan plane. For example, in this application example, the moving speed of the ultrasonic element array can be changed based on the moving speed of the object moving in the second direction. In this case, the scan plane can be moved according to the movement of the object.

第1実施形態の超音波測定装置の概略構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic measurement apparatus according to a first embodiment. 第1実施形態の超音波プローブの概略構成を示す正面図。1 is a front view showing a schematic configuration of an ultrasonic probe according to a first embodiment. 第1実施形態の超音波プローブの概略構成を示す側面図。1 is a side view showing a schematic configuration of an ultrasonic probe according to a first embodiment. 第1実施形態の超音波デバイスの概略構成を示す斜視図。1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ultrasonic device according to a first embodiment. 第1実施形態の超音波デバイスの概略構成を示す正面図。The front view which shows schematic structure of the ultrasonic device of 1st Embodiment. 第1実施形態の超音波ユニットの概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the ultrasonic unit of 1st Embodiment. 第1実施形態の超音波センサーを模式的に示す平面図。The top view which shows typically the ultrasonic sensor of 1st Embodiment. 図7のA−A線における超音波センサーの断面を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the cross section of the ultrasonic sensor in the AA of FIG. 第1実施形態の超音波測定処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the ultrasonic measurement process of 1st Embodiment. 第1実施形態の予備測定処理を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the preliminary measurement process of 1st Embodiment. 第1実施形態の本測定処理を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating this measurement process of 1st Embodiment. 第2実施形態の超音波測定処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the ultrasonic measurement process of 2nd Embodiment. 第2実施形態の本測定処理を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating this measurement process of 2nd Embodiment.

[第1実施形態]
以下、第1実施形態に係る超音波測定装置について説明する。
図1は、第1実施形態の超音波測定装置1の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態の超音波測定装置1は、対象物(本実施形態では生体M)に対して固定される超音波プローブ2と、超音波プローブ2を制御して生体M内の内部断層画像(超音波画像)を得る制御装置7と、得られた内部断層画像が表示される表示装置8と、を備えている。
[First Embodiment]
Hereinafter, the ultrasonic measurement apparatus according to the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an ultrasonic measurement apparatus 1 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the ultrasonic measurement apparatus 1 according to the present embodiment controls an ultrasonic probe 2 that is fixed to an object (the living body M in the present embodiment), and the ultrasonic probe 2 to control the living body M. A control device 7 for obtaining an internal tomographic image (ultrasonic image), and a display device 8 for displaying the obtained internal tomographic image.

本実施形態の超音波測定装置1は、例えば穿刺針を生体内の所定の器官(例えば血管)に挿入する穿刺作業を行う際に好適に用いることができる。
例えば、穿刺作業において、施術者は、超音波プローブ2を生体における穿刺を行いたい患部位置に超音波の伝搬効率を向上させるための音響整合材(例えばジェル等)を塗布し、超音波プローブ2を固定する。そして、超音波測定装置1は、超音波プローブ2から生体内に超音波を送信する超音波送信処理、及び生体内で反射された反射超音波を超音波プローブ2で受信する超音波受信処理を行う。そして、超音波プローブ2は、超音波受信処理により得られた受信信号を制御装置7に出力し、制御装置7は、受信信号に基づいて生体内の超音波画像を形成して表示装置8に表示させる。
このような超音波測定装置1を用いることで、施術者は、表示装置8に表示された超音波画像を確認(観察)しながら、穿刺作業を効率的に行うことができる。
以下、本実施形態の超音波測定装置1の各構成について詳細に説明する。
The ultrasonic measurement apparatus 1 of the present embodiment can be suitably used when performing a puncturing operation in which, for example, a puncture needle is inserted into a predetermined organ (for example, a blood vessel) in a living body.
For example, in the puncturing operation, the practitioner applies an acoustic matching material (for example, a gel) for improving the propagation efficiency of the ultrasonic wave to the affected part position where the ultrasonic probe 2 is to be punctured in the living body. To fix. The ultrasonic measurement apparatus 1 performs ultrasonic transmission processing for transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic probe 2 into the living body and ultrasonic receiving processing for receiving reflected ultrasonic waves reflected in the living body with the ultrasonic probe 2. Do. Then, the ultrasonic probe 2 outputs a reception signal obtained by the ultrasonic reception process to the control device 7, and the control device 7 forms an in-vivo ultrasonic image based on the reception signal and displays it on the display device 8. Display.
By using such an ultrasonic measurement device 1, the practitioner can efficiently perform a puncturing operation while confirming (observing) an ultrasonic image displayed on the display device 8.
Hereinafter, each configuration of the ultrasonic measurement apparatus 1 of the present embodiment will be described in detail.

[超音波プローブの構成]
図2は、超音波プローブ2を−Y側から見た際の概略構成を示す図であり、図3は、+X側から見た際の概略構成を示す図である。
超音波プローブ2は、図2及び図3に示すように、超音波を送受信する超音波デバイス3と、この超音波デバイス3と生体Mとの間に配置される音響整合部材9を超音波デバイス3に対して固定する固定部材6と、を含み構成される。なお、超音波プローブ2は、ケーブルにより制御装置7に接続され、当該制御装置7による制御に基づいて得られた超音波画像が表示装置8に表示される。
[Configuration of ultrasonic probe]
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration when the ultrasonic probe 2 is viewed from the −Y side, and FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration when viewed from the + X side.
As shown in FIGS. 2 and 3, the ultrasonic probe 2 includes an ultrasonic device 3 that transmits and receives ultrasonic waves, and an acoustic matching member 9 that is disposed between the ultrasonic device 3 and the living body M. 3, and a fixing member 6 that is fixed to 3. The ultrasonic probe 2 is connected to the control device 7 by a cable, and an ultrasonic image obtained based on the control by the control device 7 is displayed on the display device 8.

[超音波デバイスの構成]
図4は、超音波デバイス3の概略構成を示す斜視図である。図5は、超音波デバイス3を−Y側から見た際の概略構成を示す側面図である。
超音波デバイス3は、3つの超音波ユニット4(第1ユニット4A、第2ユニット4B及び第3ユニット4C)と、超音波ユニット4を第2方向であるY方向に沿って移動可能に支持する移動部5と、を備える。
[Configuration of ultrasonic device]
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of the ultrasonic device 3. FIG. 5 is a side view showing a schematic configuration when the ultrasonic device 3 is viewed from the −Y side.
The ultrasonic device 3 supports three ultrasonic units 4 (first unit 4A, second unit 4B, and third unit 4C) and the ultrasonic unit 4 so as to be movable along the Y direction that is the second direction. A moving unit 5.

[超音波ユニットの構成]
図6は、超音波ユニット4の概略構成を示す断面図である。
超音波ユニット4は、筐体41を備え、この筐体41の内部に、図6に示すように、超音波センサー42と、回路基板46とが収納されている。
後に詳述するが、超音波センサー42は、超音波の送受信を行う超音波素子アレイ43を有する。この超音波素子アレイ43は、一方向に沿って配列された複数の超音波送受信部44を備える一次元アレイとして構成されている。
ここで、第1ユニット4A、第2ユニット4B、及び第3ユニット4Cのそれぞれに対応する超音波センサー42を、第1超音波センサー、第2超音波センサー、及び第3超音波センサーとする。また、第1超音波センサー、第2超音波センサー、及び第3超音波センサーのそれぞれに対応する超音波素子アレイ43を、第1超音波素子アレイ43A、第2超音波素子アレイ43B、及び第3超音波素子アレイ43Cとする(図5参照)。
また、第1ユニット4Aは、第1超音波素子アレイ43Aの超音波送受信部44の配列方向が、X方向に平行となるように配置される。また、第2ユニット4B及び第3ユニット4Cは、配列方向がY方向に傾斜するように配置される。
なお、第1ユニット4A、第2ユニット4B及び第3ユニット4Cは、配置姿勢が異なる以外、基本的に同様に構成されている。以下の説明では、主に、第1ユニット4Aの構成について説明する。
[Configuration of ultrasonic unit]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the ultrasonic unit 4.
The ultrasonic unit 4 includes a housing 41, and an ultrasonic sensor 42 and a circuit board 46 are accommodated in the housing 41 as shown in FIG.
As will be described in detail later, the ultrasonic sensor 42 includes an ultrasonic element array 43 that transmits and receives ultrasonic waves. The ultrasonic element array 43 is configured as a one-dimensional array including a plurality of ultrasonic transmission / reception units 44 arranged along one direction.
Here, the ultrasonic sensor 42 corresponding to each of the first unit 4A, the second unit 4B, and the third unit 4C is a first ultrasonic sensor, a second ultrasonic sensor, and a third ultrasonic sensor. In addition, the ultrasonic element array 43 corresponding to each of the first ultrasonic sensor, the second ultrasonic sensor, and the third ultrasonic sensor is replaced with the first ultrasonic element array 43A, the second ultrasonic element array 43B, and the first ultrasonic element array 43B. It is assumed that there are three ultrasonic element arrays 43C (see FIG. 5).
The first unit 4A is arranged such that the arrangement direction of the ultrasonic transmission / reception units 44 of the first ultrasonic element array 43A is parallel to the X direction. Further, the second unit 4B and the third unit 4C are arranged such that the arrangement direction is inclined in the Y direction.
The first unit 4A, the second unit 4B, and the third unit 4C are basically configured in the same manner except for the disposition posture. In the following description, the configuration of the first unit 4A will be mainly described.

[筐体の構成]
筐体41は、例えば平面視が矩形状となる箱状部材であり、内部に超音波センサー42や回路基板46を収納する。筐体41は、図6に示すように、生体M側の一面に、超音波センサー42を露出させるセンサー窓411が設けられている。この筐体41は、移動部5によってY方向に沿って移動可能に支持される。
[Case configuration]
The housing 41 is a box-shaped member having a rectangular shape in plan view, for example, and houses the ultrasonic sensor 42 and the circuit board 46 therein. As shown in FIG. 6, the housing 41 is provided with a sensor window 411 that exposes the ultrasonic sensor 42 on one surface of the living body M side. The casing 41 is supported by the moving unit 5 so as to be movable along the Y direction.

[超音波センサーの構成]
次に、超音波センサー42について説明する。
図7は、本実施形態の超音波センサー42を模式的に示す平面図である。図8は、図7のA−A線を断面した際の超音波センサー42の概略断面図である。なお、図7及び図8は、第1ユニット4Aを構成する超音波センサー42について図示している。
超音波センサー42は、一つの超音波素子アレイ43が設けられている。この超音波素子アレイ43は、厚み方向に交差する一方向(第1超音波センサーでは第1方向であるX方向)に複数の超音波送受信部44が配置され構成されている。また、超音波送受信部44は、複数の超音波トランスデューサー45がY方向に配置されて構成されている。この超音波素子アレイ43は、超音波送受信部44が個別に駆動されることにより、Y方向における超音波送受信部44の中央を通り、かつ、ZX面に平行な仮想面(以下、スキャン面とも称す)に沿って、超音波ビームを走査可能に構成されている。
なお、図7に示す例では、超音波送受信部44は、Y方向7個の超音波トランスデューサー45を含んで構成され、超音波センサー42は、X方向に8個の超音波送受信部44を含んで構成される。
[Configuration of ultrasonic sensor]
Next, the ultrasonic sensor 42 will be described.
FIG. 7 is a plan view schematically showing the ultrasonic sensor 42 of the present embodiment. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the ultrasonic sensor 42 taken along the line AA in FIG. 7 and 8 illustrate the ultrasonic sensor 42 constituting the first unit 4A.
The ultrasonic sensor 42 is provided with one ultrasonic element array 43. The ultrasonic element array 43 includes a plurality of ultrasonic transmission / reception units 44 arranged in one direction intersecting the thickness direction (the X direction which is the first direction in the first ultrasonic sensor). The ultrasonic transmission / reception unit 44 is configured by arranging a plurality of ultrasonic transducers 45 in the Y direction. This ultrasonic element array 43 has a virtual plane (hereinafter also referred to as a scan plane) that passes through the center of the ultrasonic transmission / reception unit 44 in the Y direction and is parallel to the ZX plane when the ultrasonic transmission / reception unit 44 is individually driven. The ultrasonic beam can be scanned along the line.
In the example illustrated in FIG. 7, the ultrasonic transmission / reception unit 44 includes seven ultrasonic transducers 45 in the Y direction, and the ultrasonic sensor 42 includes eight ultrasonic transmission / reception units 44 in the X direction. Consists of including.

超音波センサー42は、例えば、図8に示すように、素子基板421、封止板422、音響整合層423、及び音響レンズ424等を含んで構成されている。
素子基板421は、図7に示すように、基部421Aと、振動膜421Bと、圧電素子421Cと、を備えている。
基部421Aは、例えばSi等の半導体基板により構成されている。この基部421Aには、各々の超音波トランスデューサー45に対応した開口部421A1が設けられている。本実施形態では、各開口部421A1は、基部421Aの基板厚み方向を貫通した貫通孔であり、当該貫通孔の一端側(封止板422側)に振動膜421Bが設けられる。
For example, as shown in FIG. 8, the ultrasonic sensor 42 includes an element substrate 421, a sealing plate 422, an acoustic matching layer 423, an acoustic lens 424, and the like.
As shown in FIG. 7, the element substrate 421 includes a base 421A, a vibration film 421B, and a piezoelectric element 421C.
The base 421A is made of a semiconductor substrate such as Si, for example. The base 421A is provided with openings 421A1 corresponding to the respective ultrasonic transducers 45. In the present embodiment, each opening 421A1 is a through-hole penetrating the base 421A in the substrate thickness direction, and a vibration film 421B is provided on one end side (sealing plate 422 side) of the through-hole.

振動膜421Bは、例えばSiOや、SiO及びZrOの積層体等より構成され、基部421Aの封止板422側全体を覆って設けられている。すなわち、振動膜421Bは、開口部421A1を構成する隔壁421A2により支持され、開口部421A1の封止板422側を閉塞する。この振動膜421Bの厚み寸法は、基部421Aに対して十分小さい厚み寸法となる。 The vibration film 421B is made of, for example, SiO 2 or a laminate of SiO 2 and ZrO 2 and is provided so as to cover the entire sealing plate 422 side of the base 421A. That is, the vibration film 421B is supported by the partition wall 421A2 constituting the opening 421A1, and closes the sealing plate 422 side of the opening 421A1. The thickness dimension of the vibration film 421B is sufficiently small with respect to the base portion 421A.

圧電素子421Cは、図7及び図8に示すように、各開口部421A1を閉塞する振動膜421B上にそれぞれ設けられている。この圧電素子421Cは、下部電極421C1、圧電膜421C2、及び上部電極421C3の積層体により構成されている。ここで、振動膜421Bのうち、開口部421A1を閉塞する領域と、圧電素子421Cとにより、1つの超音波トランスデューサー45が構成される。   As illustrated in FIGS. 7 and 8, the piezoelectric element 421 </ b> C is provided on the vibration film 421 </ b> B that closes each opening 421 </ b> A <b> 1. The piezoelectric element 421C is configured by a laminated body of a lower electrode 421C1, a piezoelectric film 421C2, and an upper electrode 421C3. Here, one ultrasonic transducer 45 is configured by a region of the vibration film 421B that closes the opening 421A1 and the piezoelectric element 421C.

このような超音波トランスデューサー45では、下部電極421C1及び上部電極421C3の間に所定周波数の矩形波電圧が出力されることで、圧電膜421C2が変形され、これにより開口部421A1を閉塞する振動膜421Bが振動することで、超音波が送信される(超音波送信処理)。また、振動膜421Bに超音波が入力されて振動膜421Bが振動すると、圧電膜421C2の下部電極421C1側と上部電極421C3側との間で電位差が生じる。これにより、下部電極421C1及び上部電極421C3の電位差を検出することで、超音波が受信されたことを検出することが可能となる(超音波受信処理)。   In such an ultrasonic transducer 45, the piezoelectric film 421C2 is deformed by outputting a rectangular wave voltage of a predetermined frequency between the lower electrode 421C1 and the upper electrode 421C3, and thereby the vibration film that closes the opening 421A1. When 421B vibrates, ultrasonic waves are transmitted (ultrasonic transmission processing). When an ultrasonic wave is input to the vibration film 421B and the vibration film 421B vibrates, a potential difference is generated between the lower electrode 421C1 side and the upper electrode 421C3 side of the piezoelectric film 421C2. Accordingly, it is possible to detect that an ultrasonic wave has been received by detecting a potential difference between the lower electrode 421C1 and the upper electrode 421C3 (ultrasonic reception processing).

また、本実施形態では、上述のように、超音波トランスデューサー45が、X方向及びY方向に沿ってアレイ状に配置されている。
ここで、下部電極421C1は、駆動電極配線であり、Y方向に沿う直線状に形成され、X方向に沿って複数平行に配列される。つまり、下部電極421C1は、Y方向に並ぶ複数の超音波トランスデューサー45に跨って設けられ、これらを結線する。この下部電極421C1の両端部(±Y側端部)には、回路基板46に電気接続される駆動端子421D1が設けられている。
また、上部電極421C3は、X方向に沿って直線状に形成されており、X方向に並ぶ複数の超音波トランスデューサー45に跨って設けられ、これらを結線する。そして、上部電極421C3の±X側端部は共通電極線421D2に接続される。この共通電極線421D2は、Y方向に沿って複数配置された上部電極421C3同士を結線し、その±Y側端部には、回路基板46に電気接続される共通端子421D3が設けられている。
In the present embodiment, as described above, the ultrasonic transducers 45 are arranged in an array along the X direction and the Y direction.
Here, the lower electrode 421C1 is a drive electrode wiring, is formed in a straight line shape along the Y direction, and is arranged in parallel along the X direction. That is, the lower electrode 421C1 is provided across the plurality of ultrasonic transducers 45 arranged in the Y direction, and connects them. Drive terminals 421D1 that are electrically connected to the circuit board 46 are provided at both ends (± Y side ends) of the lower electrode 421C1.
Further, the upper electrode 421C3 is formed linearly along the X direction, and is provided across a plurality of ultrasonic transducers 45 arranged in the X direction to connect them. The ± X side end of the upper electrode 421C3 is connected to the common electrode line 421D2. The common electrode line 421D2 connects a plurality of upper electrodes 421C3 arranged along the Y direction, and a common terminal 421D3 electrically connected to the circuit board 46 is provided at the ± Y side end.

次に、超音波センサー42を構成する封止板422について説明する。封止板422は、素子基板421に接合され、素子基板421を補強する。この封止板422は、Z方向から見た平面視において、素子基板421の超音波トランスデューサー45が配置される領域を覆って形成されており、例えば、Si等の半導体基板や、絶縁体基板により構成される。なお、封止板422の材質や厚みは、超音波トランスデューサー45の周波数特性に影響を及ぼすため、超音波トランスデューサー45にて送受信する超音波の中心周波数に基づいて設定することが好ましい。   Next, the sealing plate 422 constituting the ultrasonic sensor 42 will be described. The sealing plate 422 is bonded to the element substrate 421 and reinforces the element substrate 421. The sealing plate 422 is formed so as to cover a region where the ultrasonic transducer 45 of the element substrate 421 is disposed in a plan view as viewed from the Z direction. For example, a semiconductor substrate such as Si or an insulator substrate Consists of. In addition, since the material and thickness of the sealing plate 422 affect the frequency characteristics of the ultrasonic transducer 45, it is preferable to set based on the center frequency of the ultrasonic wave transmitted and received by the ultrasonic transducer 45.

そして、この封止板422は、例えば、素子基板421の振動膜421B上に形成された接合膜422Aにより素子基板421に接合される。接合膜422Aは、基部421Aの開口部421A1以外の領域(開口部421A1間の隔壁421A2)に対応して設けられている。よって、接合膜422Aにより振動膜421Bの振動が阻害されることがなく、各超音波トランスデューサー45の間のクロストークも抑制できる。
また、図示は省略するが、封止板422は、下部電極421C1や上部電極421C3の端子に対向して貫通孔が設けられており、当該貫通孔に下部電極421C1や上部電極421C3と回路基板46とを接続する電極が設けられる。電極としては、例えば貫通電極であってもよく、リード線やFPC等であってもよい。
The sealing plate 422 is bonded to the element substrate 421 by a bonding film 422A formed on the vibration film 421B of the element substrate 421, for example. The bonding film 422A is provided corresponding to a region other than the opening 421A1 of the base 421A (the partition 421A2 between the openings 421A1). Therefore, the vibration of the vibration film 421B is not inhibited by the bonding film 422A, and crosstalk between the ultrasonic transducers 45 can be suppressed.
Although not shown, the sealing plate 422 is provided with a through hole facing the terminals of the lower electrode 421C1 and the upper electrode 421C3, and the lower electrode 421C1, the upper electrode 421C3, and the circuit board 46 are provided in the through hole. Are provided. The electrode may be a through electrode, for example, a lead wire, FPC, or the like.

音響整合層423は、図8に示すように、基部421Aの開口部421A1内を埋めるように、素子基板421の超音波の送受信側に設けられている。
音響レンズ424は、素子基板421の超音波の送受信側に設けられている。この音響レンズ424は、超音波トランスデューサー45から送信された超音波を生体内の所定の深さ位置に収束させる。
このような音響整合層423や音響レンズ424は、超音波トランスデューサー45から送信された超音波を生体に伝搬させ、また、生体内で反射した超音波を効率よく超音波トランスデューサー45に伝搬させる。このため、音響整合層423や音響レンズ424は、音響インピーダンスの値が生体の音響インピーダンスに近い値に設定されている。
As shown in FIG. 8, the acoustic matching layer 423 is provided on the ultrasonic wave transmission / reception side of the element substrate 421 so as to fill the opening 421A1 of the base 421A.
The acoustic lens 424 is provided on the ultrasonic wave transmission / reception side of the element substrate 421. The acoustic lens 424 converges the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transducer 45 to a predetermined depth position in the living body.
The acoustic matching layer 423 and the acoustic lens 424 propagate the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transducer 45 to the living body and efficiently propagate the ultrasonic wave reflected in the living body to the ultrasonic transducer 45. . For this reason, the acoustic matching layer 423 and the acoustic lens 424 are set so that the acoustic impedance value is close to the acoustic impedance of the living body.

[回路基板の構成]
次に、回路基板46について説明する。
回路基板46は、超音波センサー42の各駆動端子421D1及び各共通端子421D3のそれぞれと電気接続されており、制御装置7の制御に基づいて超音波センサー42を制御する。
具体的には、回路基板46は、送信回路、基準電極回路、受信回路等を備えている。送信回路は、各駆動端子421D1にパルス波形の駆動電圧を印加する。基準電極回路は、各共通端子421D3に所定の基準電圧(例えば0V等)を印加する。受信回路は、各駆動端子421D1から出力された受信信号を取得し、当該受信信号の増幅処理、A−D変換処理、整相加算処理等を実施して制御装置7に出力する。
[Configuration of circuit board]
Next, the circuit board 46 will be described.
The circuit board 46 is electrically connected to each of the drive terminals 421D1 and the common terminals 421D3 of the ultrasonic sensor 42, and controls the ultrasonic sensor 42 based on the control of the control device 7.
Specifically, the circuit board 46 includes a transmission circuit, a reference electrode circuit, a reception circuit, and the like. The transmission circuit applies a drive voltage having a pulse waveform to each drive terminal 421D1. The reference electrode circuit applies a predetermined reference voltage (for example, 0 V) to each common terminal 421D3. The reception circuit acquires the reception signal output from each drive terminal 421D1, performs amplification processing, A-D conversion processing, phasing addition processing, and the like of the reception signal, and outputs them to the control device 7.

[移動部の構成]
移動部5は、図4及び図5に示すように、第1ユニット4A、第2ユニット4B、及び第3ユニット4Cを、X方向において互いに干渉しない位置に支持する。また、移動部5は、第1ユニット4A、第2ユニット4B、及び第3ユニット4CのそれぞれをY方向に移動可能に支持する。
この移動部5は、第1ユニット4Aを支持する第1移動部5Aと、第1移動部5Aの一端側に連続し第2ユニット4Bを支持する第2移動部5Bと、第1移動部5Aの他端側に連続し第3ユニット4Cを支持する第3移動部5Cと、を備える。
これらのうち第2移動部5Bと第3移動部5Cとは、X方向に沿って第1移動部5Aから離れるにしたがって+Z側に向かうように、第1移動部5Aに対して所定の角度で傾斜している。
[Configuration of moving part]
As shown in FIGS. 4 and 5, the moving unit 5 supports the first unit 4A, the second unit 4B, and the third unit 4C at positions that do not interfere with each other in the X direction. The moving unit 5 supports the first unit 4A, the second unit 4B, and the third unit 4C so as to be movable in the Y direction.
The moving unit 5 includes a first moving unit 5A that supports the first unit 4A, a second moving unit 5B that continues to one end of the first moving unit 5A and supports the second unit 4B, and a first moving unit 5A. And a third moving part 5C that is continuous with the other end side and supports the third unit 4C.
Among these, the second moving unit 5B and the third moving unit 5C are at a predetermined angle with respect to the first moving unit 5A so as to move toward the + Z side as they move away from the first moving unit 5A along the X direction. Inclined.

図4に示すように、第1移動部5Aは、本体部51と、スライダー52と、スクリュー軸53と、モーター54と、を備え、第1ユニット4AをY方向に沿って移動可能に支持する。
本体部51は、スライダー52の移動方向をY方向に規制するガイド溝511が設けられる。ガイド溝511は、Y方向に沿って設けられ、X方向に凹となる溝部である。
As shown in FIG. 4, the first moving unit 5A includes a main body 51, a slider 52, a screw shaft 53, and a motor 54, and supports the first unit 4A so as to be movable along the Y direction. .
The main body 51 is provided with a guide groove 511 that restricts the moving direction of the slider 52 in the Y direction. The guide groove 511 is a groove provided along the Y direction and recessed in the X direction.

スライダー52は、第1ユニット4Aを、ガイド溝511に沿ってY方向に移動可能に支持する。このスライダー52は、支持部521と、突出部522と、ねじ孔523と、を有する。支持部521は、第1ユニット4Aの筐体41を支持する。突出部522は、支持部521の−X側及び+X側の両側に設けられ、X方向に突出する。これら突出部522は、ガイド溝511に挿入される。ねじ孔523は、支持部521にY方向に貫通して設けられ、スクリュー軸53が螺合される。   The slider 52 supports the first unit 4 </ b> A so as to be movable in the Y direction along the guide groove 511. The slider 52 includes a support portion 521, a protruding portion 522, and a screw hole 523. The support part 521 supports the housing 41 of the first unit 4A. The protrusions 522 are provided on both the −X side and the + X side of the support portion 521 and protrude in the X direction. These protrusions 522 are inserted into the guide grooves 511. The screw hole 523 is provided through the support portion 521 in the Y direction, and the screw shaft 53 is screwed therein.

スクリュー軸53は、ねじ孔523に螺合され、+Y側の端部においてモーター54に接続される。
モーター54は、本体部51に固定され、制御装置7の制御に基づいて駆動され、スクリュー軸53を回転させる。
なお、図4では図示を省略しているが、本体部51の−Y側に配置された第1固定部62は、スクリュー軸53の−Y側の端部を支持する。また、+Y側に配置された第2固定部63は、モーター54が設けられる。
The screw shaft 53 is screwed into the screw hole 523 and connected to the motor 54 at the + Y side end.
The motor 54 is fixed to the main body 51 and is driven based on the control of the control device 7 to rotate the screw shaft 53.
Although not shown in FIG. 4, the first fixing portion 62 disposed on the −Y side of the main body portion 51 supports the −Y side end portion of the screw shaft 53. The second fixing portion 63 arranged on the + Y side is provided with a motor 54.

このように構成された第1移動部5Aでは、モーター54の駆動によってスクリュー軸53が回動され、スライダー52がY方向に沿って移動される。これにより、スライダー52に固定された第1ユニット4A、すなわち第1超音波素子アレイ43Aが、Y方向に沿って移動される。
なお、第2移動部5B及び第3移動部5Cも、第1移動部5Aと略同様に構成される。
In the first moving unit 5A configured as described above, the screw shaft 53 is rotated by driving the motor 54, and the slider 52 is moved along the Y direction. Accordingly, the first unit 4A fixed to the slider 52, that is, the first ultrasonic element array 43A is moved along the Y direction.
The second moving unit 5B and the third moving unit 5C are also configured in substantially the same manner as the first moving unit 5A.

[超音波素子アレイの配置]
上述のように構成された超音波デバイス3では、第1超音波素子アレイ43A、第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cは、X方向において、互いに干渉しない位置に配置される。すなわち、第2超音波素子アレイ43Bは、第1超音波素子アレイ43Aよりも−X側に配置される。また、第3超音波素子アレイ43Cは、第1超音波素子アレイ43Aよりも+X側に配置される。
[Arrangement of ultrasonic element array]
In the ultrasonic device 3 configured as described above, the first ultrasonic element array 43A, the second ultrasonic element array 43B, and the third ultrasonic element array 43C are arranged at positions that do not interfere with each other in the X direction. . That is, the second ultrasonic element array 43B is disposed on the −X side with respect to the first ultrasonic element array 43A. The third ultrasonic element array 43C is arranged on the + X side with respect to the first ultrasonic element array 43A.

また、超音波デバイス3では、第1超音波素子アレイ43Aは、超音波送受面431がXY面に平行に配置されている。また、第1超音波素子アレイ43Aは、超音波送受信部44の配列方向がX方向と平行になるように配置されている。また、第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cは、超音波送受信部44の配列方向がX方向に沿う方向となるように、第1超音波素子アレイ43Aに対して傾斜して配置される。   In the ultrasonic device 3, the first ultrasonic element array 43 </ b> A has the ultrasonic transmission / reception surface 431 arranged in parallel to the XY plane. The first ultrasonic element array 43A is arranged so that the arrangement direction of the ultrasonic transmission / reception units 44 is parallel to the X direction. The second ultrasonic element array 43B and the third ultrasonic element array 43C are inclined with respect to the first ultrasonic element array 43A so that the arrangement direction of the ultrasonic transmission / reception units 44 is in the direction along the X direction. Arranged.

具体的には、図5に示すように、−Y側から見た平面視において、第2超音波素子アレイ43Bは、第1超音波素子アレイ43Aに対して、反時計回り方向に角度δ傾斜し、第3超音波素子アレイ43Cは、第1超音波素子アレイ43Aに対して、時計回り方向に角度δ傾斜している。
ここで、第1超音波素子アレイ43Aの開口中心(X方向及びY方向における中心)を通り、超音波送受面431面の法線N1とする。同様に、第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cについて、開口中心を通る超音波送受面431面の法線をそれぞれ法線N2、法線N3とする。各法線N1,N2,N3は、−Y側から見た平面視において点Pで交差している。なお、各法線N1,N2,N3は、ねじれの関係にあるため、互いに交差していない。
また、第1超音波素子アレイ43A、第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cは、点Pから等距離の位置に配置されている。
Specifically, as shown in FIG. 5, the second ultrasonic element array 43B is inclined by an angle δ in the counterclockwise direction with respect to the first ultrasonic element array 43A in a plan view viewed from the −Y side. The third ultrasonic element array 43C is inclined at an angle δ in the clockwise direction with respect to the first ultrasonic element array 43A.
Here, it passes through the opening center (center in the X direction and Y direction) of the first ultrasonic element array 43A, and is defined as the normal line N1 of the ultrasonic transmission / reception surface 431 surface. Similarly, with respect to the second ultrasonic element array 43B and the third ultrasonic element array 43C, the normal lines of the ultrasonic transmission / reception surface 431 passing through the center of the opening are defined as a normal line N2 and a normal line N3, respectively. The normals N1, N2, and N3 intersect at a point P in a plan view viewed from the −Y side. Note that the normals N1, N2, and N3 do not intersect each other because they have a twisted relationship.
Further, the first ultrasonic element array 43A, the second ultrasonic element array 43B, and the third ultrasonic element array 43C are arranged at a position equidistant from the point P.

ここで、第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cの第1超音波素子アレイ43Aに対する傾斜角度δは、超音波素子アレイ43A,43B,43Cの各測定領域F1,F2,F3が重なる重畳領域F4(図5参照)が、生体Mの内側に位置するように設定される。例えば、図5に示すように、第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cから最大送信角度以下の送信角度θで超音波を送信させた際の重畳領域F4が生体Mの内側に位置するように設定される。これにより、重畳領域F4が生体内に位置することにより、重畳領域F4の一部が音響整合部材9に重なることなく、生体内を効率良く測定することができる。なお、超音波素子アレイ43の最大送信角度は、例えばサイドローブの発生を抑制可能な(つまりサイドローブ条件を満たす)送信角度の最大値であり、超音波送受信部44の配置間隔や、超音波の波長に基づいて算出することができる。   Here, the inclination angle δ of the second ultrasonic element array 43B and the third ultrasonic element array 43C with respect to the first ultrasonic element array 43A is the measurement areas F1, F2, F3 of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, 43C. Is set so that the overlapping region F4 (see FIG. 5) where the two overlap each other is located inside the living body M. For example, as shown in FIG. 5, the overlapping region F4 when the ultrasonic waves are transmitted from the second ultrasonic element array 43B and the third ultrasonic element array 43C at a transmission angle θ equal to or smaller than the maximum transmission angle is the inner side of the living body M. Is set to be located at Thereby, since the superimposition area | region F4 is located in a biological body, a part of superimposition area | region F4 can be measured efficiently in the biological body, without overlapping the acoustic matching member 9. FIG. Note that the maximum transmission angle of the ultrasonic element array 43 is, for example, the maximum value of the transmission angle that can suppress the occurrence of side lobes (that is, satisfy the side lobe condition). It can be calculated based on the wavelength.

[固定部材の構成]
固定部材6は、図2及び図3に示す、音響整合部材9を超音波デバイス3に対して固定する。この固定部材6は、超音波デバイス3が取り付けられる固定本体部61と、固定本体部61の−Y側かつ+Z側からZ方向に延出する第1固定部62と、当該第1固定部62の+Y側に位置し、固定本体部61の+Y側かつ+Z側からZ方向に延出する第2固定部63と、を有する。音響整合部材9は、第1固定部62と第2固定部63との間に挟まれるように配置される。これにより、超音波プローブ2を生体Mの表面に沿って移動させたとしても、超音波デバイス3に対する音響整合部材9の位置ずれを抑制できる。
[Configuration of fixing member]
The fixing member 6 fixes the acoustic matching member 9 shown in FIGS. 2 and 3 to the ultrasonic device 3. The fixing member 6 includes a fixing main body 61 to which the ultrasonic device 3 is attached, a first fixing portion 62 extending in the Z direction from the −Y side and the + Z side of the fixing main body 61, and the first fixing portion 62. And a second fixing portion 63 extending in the Z direction from the + Y side and the + Z side of the fixing main body portion 61. The acoustic matching member 9 is disposed so as to be sandwiched between the first fixing portion 62 and the second fixing portion 63. Thereby, even if the ultrasonic probe 2 is moved along the surface of the living body M, the displacement of the acoustic matching member 9 with respect to the ultrasonic device 3 can be suppressed.

固定本体部61は、制御装置7に接続されるケーブルが設けられている。この固定本体部61は、超音波プローブ2を操作する際に施術者によって把持される。固定本体部61の形状は、図示例のように矩形状に限らず、施術者が把持し易い形状であってもよい。また、固定本体部61の内部に超音波センサー42を駆動するための回路基板等が設けられていてもよい。   The fixed main body 61 is provided with a cable connected to the control device 7. The fixed body 61 is gripped by the practitioner when operating the ultrasonic probe 2. The shape of the fixed main body 61 is not limited to a rectangular shape as in the illustrated example, and may be a shape that can be easily grasped by a practitioner. In addition, a circuit board or the like for driving the ultrasonic sensor 42 may be provided inside the fixed main body 61.

第1固定部62は、図3に示すように、Y方向から見た平面視において、略矩形状の外形を有する。この第1固定部62は、穿刺針のガイドとしての溝部622と、スキャン開始位置を示す開始マーク623と、を有する。
溝部622は、第1固定部62の−Y側の面621の+Z側の端部で、かつ、X方向における中心部に形成されている。この溝部622の底面622Aは、図3に示すように、+Z側に向かうにしたがって+Y側に向かうように所定の角度(例えばXY面に対して15°以上30°以下の角度)で傾斜している。このため、施術者は、穿刺針10を底面622Aに沿って移動させることにより、超音波プローブ2に対して穿刺針10を所定の角度で移動させることが容易である。したがって、施術者は、生体Mの内部の血管M1に対して穿刺針10を穿刺する際に、適切な穿刺作業をより容易に行うことができる。
As shown in FIG. 3, the first fixing portion 62 has a substantially rectangular outer shape in a plan view viewed from the Y direction. The first fixing portion 62 has a groove portion 622 as a guide for the puncture needle, and a start mark 623 indicating the scan start position.
The groove portion 622 is formed at the + Z side end portion of the −Y side surface 621 of the first fixing portion 62 and at the center portion in the X direction. As shown in FIG. 3, the bottom surface 622A of the groove 622 is inclined at a predetermined angle (for example, an angle of 15 ° or more and 30 ° or less with respect to the XY plane) toward the + Y side toward the + Z side. Yes. For this reason, the practitioner can easily move the puncture needle 10 at a predetermined angle with respect to the ultrasonic probe 2 by moving the puncture needle 10 along the bottom surface 622A. Therefore, the practitioner can easily perform an appropriate puncturing operation when puncturing the puncture needle 10 into the blood vessel M1 inside the living body M.

開始マーク623は、第1固定部62の−Y側の面621の−X側の位置に設けられ、超音波プローブ2におけるスキャンが開始される−X側位置を示す。本実施形態の超音波プローブ2では、超音波測定を実施する際に、X方向に沿って配置されている超音波送受信部44を−X側から+X側に向かって順次駆動される。なお、開始マーク623は、X方向及びZ方向のそれぞれに沿って設けられ互いにL字状に交差する溝を例示しているが、これに限定されず、例えば、X方向及びZ方向のいずれかに沿って設けられた溝であってもよいし、Y方向から見た平面視において円形や矩形状の溝であってもよい。また、開始マーク623は、溝以外にも突部であってもよい。また、第1固定部62に開始マーク623を印字してもよい。   The start mark 623 is provided at a position on the −X side of the −Y side surface 621 of the first fixing portion 62, and indicates a −X side position where scanning with the ultrasonic probe 2 is started. In the ultrasonic probe 2 of the present embodiment, when performing ultrasonic measurement, the ultrasonic transmission / reception unit 44 arranged along the X direction is sequentially driven from the −X side to the + X side. The start mark 623 is illustrated as a groove provided along each of the X direction and the Z direction and intersecting with each other in an L shape. However, the present invention is not limited to this, and for example, one of the X direction and the Z direction. The groove may be provided along the groove, or may be a circular or rectangular groove in a plan view viewed from the Y direction. Further, the start mark 623 may be a protrusion other than the groove. In addition, the start mark 623 may be printed on the first fixing portion 62.

[音響整合部材の構成]
音響整合部材9は、図2及び図3に示すように、超音波測定時において、超音波デバイス3と生体Mの表面との間に配置され、超音波デバイス3から送信された超音波を生体に効率良く伝搬させ、また、生体内で反射した超音波を効率良く超音波デバイス3に伝搬させる。このため音響整合部材9は、生体に近い音響インピーダンスを有する。
また、音響整合部材9は、弾性材料、例えばジェル状の材料で形成され、Y方向から見た平面視において台形状の外形を有する。このため、音響整合部材9は、超音波デバイス3の各超音波素子アレイ43と、生体表面との両方に対して好適に密着可能である。
[Configuration of acoustic matching member]
As shown in FIGS. 2 and 3, the acoustic matching member 9 is disposed between the ultrasonic device 3 and the surface of the living body M during ultrasonic measurement, and transmits ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic device 3 to the living body. The ultrasonic wave reflected in the living body is efficiently propagated to the ultrasonic device 3. For this reason, the acoustic matching member 9 has an acoustic impedance close to that of a living body.
The acoustic matching member 9 is formed of an elastic material, for example, a gel-like material, and has a trapezoidal outer shape in plan view as viewed from the Y direction. For this reason, the acoustic matching member 9 can be suitably adhered to both the ultrasonic element array 43 of the ultrasonic device 3 and the living body surface.

[制御装置の構成]
次に、制御装置7について説明する。
制御装置7は、制御部に相当し、CPU(Central Processing Unit)等により構成された演算部と、メモリー等により構成された記憶部とを含んで構成される。
記憶部には、超音波プローブ2を用いた超音波測定や、超音波測定結果に基づいた生体の超音波画像の生成及び表示を行うための各種プログラムや各種データが記憶されている。
演算部は、記憶部に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、図1に示すように、送受信制御部71、画像形成部72、表示制御部73、移動制御部74、位置検出部75、及び、状態判定部76等として機能する。また、制御装置7には、その他、キーボード等により構成された入力操作部等が設けられていてもよい。
[Configuration of control device]
Next, the control device 7 will be described.
The control device 7 corresponds to a control unit, and includes a calculation unit configured by a CPU (Central Processing Unit) or the like and a storage unit configured by a memory or the like.
The storage unit stores various programs and various data for ultrasonic measurement using the ultrasonic probe 2 and generation and display of an ultrasonic image of a living body based on the ultrasonic measurement result.
As shown in FIG. 1, the calculation unit reads and executes various programs stored in the storage unit, and as illustrated in FIG. 1, the transmission / reception control unit 71, the image forming unit 72, the display control unit 73, the movement control unit 74, and the position detection unit 75. And function as the state determination unit 76 and the like. In addition, the control device 7 may be provided with an input operation unit composed of a keyboard or the like.

送受信制御部71は、超音波プローブ2を制御して、超音波センサー42の所定の超音波送受信部44から超音波を送信させる。この際、送受信制御部71は、X方向に並ぶ複数個の超音波送受信部44を遅延駆動させることで、超音波の送信角度を制御する。また、送受信制御部71は、超音波プローブ2を制御して、超音波送受信部44からの受信信号を取得する。   The transmission / reception control unit 71 controls the ultrasonic probe 2 to transmit ultrasonic waves from a predetermined ultrasonic transmission / reception unit 44 of the ultrasonic sensor 42. At this time, the transmission / reception control unit 71 controls the transmission angle of the ultrasonic waves by delay driving the plurality of ultrasonic transmission / reception units 44 arranged in the X direction. Further, the transmission / reception control unit 71 controls the ultrasonic probe 2 to acquire a reception signal from the ultrasonic transmission / reception unit 44.

画像形成部72は、超音波プローブ2の各超音波素子アレイ43A,43B,43Cから出力された受信信号(画像信号)に基づいて、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cのそれぞれに対応する超音波画像を生成する。
表示制御部73は、表示装置8に対して、生成された各超音波画像を表示させる。
移動制御部74は、モーター54を制御して、第1ユニット4A、第2ユニット4B、及び第3ユニット4C、すなわち第1超音波素子アレイ43A、第2超音波素子アレイ43B、及び第3超音波素子アレイ43CをY方向に移動させ、位置を変更する。
The image forming unit 72 corresponds to each of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C based on the reception signals (image signals) output from the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C of the ultrasonic probe 2. Generate an ultrasound image.
The display control unit 73 causes the display device 8 to display each generated ultrasonic image.
The movement control unit 74 controls the motor 54 to control the first unit 4A, the second unit 4B, and the third unit 4C, that is, the first ultrasonic element array 43A, the second ultrasonic element array 43B, and the third super unit. The acoustic wave element array 43C is moved in the Y direction to change the position.

位置検出部75は、超音波プローブ2による超音波測定の結果に基づいて、血管M1や穿刺針10等の対象物の位置を検出する。位置検出部75は、例えば、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cのそれぞれに対応する超音波画像の画像処理を行い、各超音波画像のそれぞれについて対象物の位置を検出する。また、位置検出部75は、複数の測定位置での対象物の位置検出結果から、対象物の位置を推定する。
状態判定部76は、穿刺作業を行う際に、位置検出部75による穿刺針10の位置の検出結果に基づいて、超音波測定装置1による超音波測定処理が適切な状態でなされているかを判定する。例えば、状態判定部76は、穿刺針10の位置(先端位置)が適切であるか否か、すなわちエラー判定を行う。
The position detection unit 75 detects the position of an object such as the blood vessel M1 or the puncture needle 10 based on the result of ultrasonic measurement by the ultrasonic probe 2. For example, the position detection unit 75 performs image processing of ultrasonic images corresponding to each of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C, and detects the position of the object for each of the ultrasonic images. Further, the position detection unit 75 estimates the position of the object from the position detection results of the object at a plurality of measurement positions.
The state determination unit 76 determines whether the ultrasonic measurement processing by the ultrasonic measurement device 1 is performed in an appropriate state based on the detection result of the position of the puncture needle 10 by the position detection unit 75 when performing the puncturing operation. To do. For example, the state determination unit 76 performs error determination as to whether or not the position (tip position) of the puncture needle 10 is appropriate.

[超音波測定処理]
図9は、超音波測定装置1における超音波測定処理の一例を示すフローチャートである。図10は、予備測定処理を説明するための図であり、図11は、本測定処理を説明するための図である。図10及び図11では、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cと穿刺針10と血管M1の位置関係を模式的に示している。なお、図10及び図11では、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cによるスキャン範囲SAを一点鎖線で示している。スキャン範囲SAは、超音波素子アレイ43のスキャン面に沿って広がる測定領域である。
以下、超音波測定装置1における超音波測定処理について説明する。なお、本実施形態の超音波測定装置1は、上述のように、例えば穿刺針を生体内の所定の器官(例えば血管)に挿入する穿刺作業を行う際に用いることができる。本実施形態では、施術者が穿刺針をY方向に沿って生体内に挿入する穿刺を行う前に、超音波測定装置1は、予備測定を実施し、予備測定の測定結果から、血管等の器官の位置を検出(推定)する。そして、超音波測定装置1は、位置の検出結果に基づいて決定された穿刺位置を測定位置とする本測定を実施して超音波画像を取得し、表示装置8に表示する。施術者は、超音波画像を観察することにより、穿刺針の位置をより確実に把握することができる。
[Ultrasonic measurement processing]
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of an ultrasonic measurement process in the ultrasonic measurement apparatus 1. FIG. 10 is a diagram for explaining the preliminary measurement process, and FIG. 11 is a diagram for explaining the main measurement process. 10 and 11 schematically show the positional relationship among the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C, the puncture needle 10, and the blood vessel M1. 10 and 11, the scanning range SA by the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C is indicated by a one-dot chain line. The scan range SA is a measurement region that extends along the scan plane of the ultrasonic element array 43.
Hereinafter, the ultrasonic measurement process in the ultrasonic measurement apparatus 1 will be described. Note that, as described above, the ultrasonic measurement apparatus 1 according to the present embodiment can be used when performing a puncturing operation in which, for example, a puncture needle is inserted into a predetermined organ (for example, a blood vessel) in a living body. In this embodiment, before the practitioner performs puncture for inserting the puncture needle into the living body along the Y direction, the ultrasonic measurement device 1 performs preliminary measurement, and from the measurement result of the preliminary measurement, Detect (estimate) the position of the organ. Then, the ultrasonic measurement device 1 performs the main measurement with the puncture position determined based on the position detection result as the measurement position, acquires an ultrasonic image, and displays the ultrasonic image on the display device 8. The practitioner can more reliably grasp the position of the puncture needle by observing the ultrasonic image.

図9に示すように、先ず、移動制御部74は、モーター54を制御して、第1ユニット4A、第2ユニット4B、及び第3ユニット4C、すなわち第1超音波素子アレイ43A、第2超音波素子アレイ43B、及び第3超音波素子アレイ43Cの位置を予備測定位置に設定する(ステップS1)。
図10では、第1超音波素子アレイ43A、第2超音波素子アレイ43B、及び第3超音波素子アレイ43Cの配置が、予備測定用の第1配置に設定されている。この第1配置では、第1超音波素子アレイ43AはY方向における中央に、第2超音波素子アレイ43Bは−Y側端部に、第3超音波素子アレイ43Cは+Y側端部に配置される。すなわち、各スキャン範囲SAの間隔(測定位置の間隔)は、最大となる。
As shown in FIG. 9, first, the movement control unit 74 controls the motor 54 to perform the first unit 4A, the second unit 4B, and the third unit 4C, that is, the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array. The positions of the acoustic element array 43B and the third ultrasonic element array 43C are set as preliminary measurement positions (step S1).
In FIG. 10, the arrangement of the first ultrasonic element array 43A, the second ultrasonic element array 43B, and the third ultrasonic element array 43C is set to the first arrangement for preliminary measurement. In this first arrangement, the first ultrasonic element array 43A is arranged at the center in the Y direction, the second ultrasonic element array 43B is arranged at the −Y side end, and the third ultrasonic element array 43C is arranged at the + Y side end. The That is, the interval between the scan ranges SA (measurement position interval) is maximized.

ここで、第1配置では、Y方向における各超音波素子アレイ43A,43B,43Cの測定位置の間隔が所定値以上であることが好ましい。上記所定値は、超音波断層画像から血管M1等の対象物の位置や形状つまり三次元配置を適切に算出(推定)可能な値であり、予め、実験やシミュレーション等により算出できる。例えば、本実施形態のように血管M1を測定対象とする場合、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cに対応する各超音波画像における血管の位置に基づいて血管の三次元配置を推定する。この際、測定位置間の間隔が小さいと、血管の向きや位置の推定精度が低下する場合がある。したがって、測定位置間の間隔を上記所定値以上とすることにより、上記推定精度の低下を抑制できる。
また、測定位置間の間隔は所定の上限値以下であることが好ましい。例えば、血管が屈曲している場合等では、血管の三次元配置を正確に推定できない場合がある。したがって、測定位置の間隔を、測定対象に応じて設定された上限値以下とすることにより、対象物の三次元配置の推定精度の低下を抑制できる。
Here, in the first arrangement, it is preferable that the interval between the measurement positions of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C in the Y direction is equal to or greater than a predetermined value. The predetermined value is a value that can appropriately calculate (estimate) the position and shape of the object such as the blood vessel M1 from the ultrasonic tomographic image, that is, the three-dimensional arrangement, and can be calculated in advance by experiment, simulation, or the like. For example, when the blood vessel M1 is a measurement target as in the present embodiment, the three-dimensional arrangement of blood vessels is estimated based on the position of the blood vessel in each ultrasonic image corresponding to each ultrasonic element array 43A, 43B, 43C. At this time, if the interval between the measurement positions is small, the accuracy of estimating the direction and position of the blood vessel may decrease. Therefore, the fall of the said estimation precision can be suppressed by making the space | interval between measurement positions more than the said predetermined value.
Moreover, it is preferable that the space | interval between measurement positions is below a predetermined | prescribed upper limit. For example, when the blood vessel is bent, the three-dimensional arrangement of the blood vessel may not be accurately estimated. Therefore, the fall of the estimation precision of the three-dimensional arrangement | positioning of a target object can be suppressed by making the space | interval of a measurement position below into the upper limit set according to the measuring object.

次に、超音波測定装置1は、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cを駆動させて予備測定を行う(ステップS2)。
ステップS2では、送受信制御部71は、図10に示す第1配置とされた各超音波素子アレイ43A,43B,43Cを順次駆動させて、超音波測定を実施する。
送受信制御部71は、例えば、図5に示すように、第1超音波素子アレイ43Aの超音波の送信角度を0°とし、第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cの超音波の送信角度を所定角度θとして、超音波測定を送信させる。
画像形成部72は、超音波の受信結果に基づいて、超音波画像(例えばBモード画像)を生成する。表示制御部73は、生成された超音波画像を表示装置8に表示させる。図10に示す、第1超音波画像Im1は第1超音波素子アレイ43Aの、第2超音波画像Im2は第2超音波素子アレイ43Bの、第3超音波画像Im3は第3超音波素子アレイ43Cの超音波測定結果から生成される。
Next, the ultrasonic measurement apparatus 1 performs preliminary measurement by driving the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C (step S2).
In step S2, the transmission / reception control unit 71 sequentially drives each of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C arranged in the first arrangement shown in FIG. 10 to perform ultrasonic measurement.
For example, as shown in FIG. 5, the transmission / reception control unit 71 sets the ultrasonic transmission angle of the first ultrasonic element array 43A to 0 °, and sets the ultrasonic waves of the second ultrasonic element array 43B and the third ultrasonic element array 43C. The ultrasonic measurement is transmitted with the transmission angle of the sound wave as a predetermined angle θ.
The image forming unit 72 generates an ultrasonic image (for example, a B-mode image) based on the ultrasonic reception result. The display control unit 73 causes the display device 8 to display the generated ultrasonic image. 10, the first ultrasonic image Im1 is the first ultrasonic element array 43A, the second ultrasonic image Im2 is the second ultrasonic element array 43B, and the third ultrasonic image Im3 is the third ultrasonic element array. It is generated from the ultrasonic measurement result of 43C.

次に、移動制御部74は、後述するステップS4における本測定を実施する際の各超音波素子アレイ43A,43B,43CのY方向位置(測定位置)を取得する(ステップS3)。
ステップS3では、移動制御部74は、第1超音波素子アレイ43Aの測定領域F1の中央部分を血管M1が通過するように、第1超音波素子アレイ43AのY方向位置を本測定時の測定位置として取得する。また、本測定時における第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cの測定位置は、後述するが、第1超音波素子アレイ43Aの測定位置に応じて設定される(図11参照)。なお、本測定位置は、穿刺者による入力操作によって設定されてもよいし、位置検出部75による血管M1の三次元位置の推定結果に基づいて取得されてもよい。
Next, the movement control unit 74 acquires the Y-direction positions (measurement positions) of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C when performing the main measurement in step S4 described later (step S3).
In step S3, the movement control unit 74 measures the position in the Y direction of the first ultrasonic element array 43A during the main measurement so that the blood vessel M1 passes through the central portion of the measurement region F1 of the first ultrasonic element array 43A. Get as position. Further, the measurement positions of the second ultrasonic element array 43B and the third ultrasonic element array 43C at the time of the main measurement are set according to the measurement positions of the first ultrasonic element array 43A, which will be described later (see FIG. 11). ). The actual measurement position may be set by an input operation by a puncture person, or may be acquired based on the estimation result of the three-dimensional position of the blood vessel M1 by the position detection unit 75.

例えば、位置検出部75は、ステップS2の予備測定処理によって得られた各超音波画像Im1,Im2,Im3に基づいて、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cの各測定位置における血管M1の位置を検出する。そして、位置検出部75は、各測定位置での血管M1の位置の検出結果に基づいて、血管M1の三次元位置を推定する(図10参照)。そして、移動制御部74は、血管M1の三次元位置の推定結果と、第1超音波素子アレイ43Aの測定領域F1の位置とに基づいて、本測定時における第1超音波素子アレイ43Aの測定位置Psを取得する。   For example, the position detection unit 75 determines the position of the blood vessel M1 at each measurement position of each of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C based on the respective ultrasonic images Im1, Im2, and Im3 obtained by the preliminary measurement process in step S2. Is detected. Then, the position detection unit 75 estimates the three-dimensional position of the blood vessel M1 based on the detection result of the position of the blood vessel M1 at each measurement position (see FIG. 10). The movement control unit 74 then measures the first ultrasonic element array 43A at the time of the main measurement based on the estimation result of the three-dimensional position of the blood vessel M1 and the position of the measurement region F1 of the first ultrasonic element array 43A. The position Ps is acquired.

次に、移動制御部74は、モーター54を制御して、第1超音波素子アレイ43A、第2超音波素子アレイ43B、及び第3超音波素子アレイ43Cの位置を本測定位置に設定する(ステップS4)。
図11では、第1超音波素子アレイ43A、第2超音波素子アレイ43B、及び第3超音波素子アレイ43Cの配置が、本測定用の第2配置に設定されている。この第2配置では、Y方向における各超音波素子アレイ43A,43B,43Cのスキャン範囲SA(つまり測定位置)の間隔が第1配置よりも小さい。図11に示す例では、第1超音波素子アレイ43Aのスキャン範囲SAと、第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cのスキャン範囲SAとが略隣接して配置されている。これにより、スキャン範囲SA間にギャップがある場合よりも、穿刺者は、穿刺針10の先端位置をより確実に把握することができる。
Next, the movement control unit 74 controls the motor 54 to set the positions of the first ultrasonic element array 43A, the second ultrasonic element array 43B, and the third ultrasonic element array 43C as the main measurement positions ( Step S4).
In FIG. 11, the arrangement of the first ultrasonic element array 43A, the second ultrasonic element array 43B, and the third ultrasonic element array 43C is set to the second arrangement for the main measurement. In the second arrangement, the interval between the scan ranges SA (that is, measurement positions) of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C in the Y direction is smaller than that in the first arrangement. In the example shown in FIG. 11, the scan range SA of the first ultrasonic element array 43A and the scan range SA of the second ultrasonic element array 43B and the third ultrasonic element array 43C are arranged substantially adjacent to each other. Thereby, the puncture person can grasp the tip position of puncture needle 10 more certainly than the case where there is a gap between scan ranges SA.

次に、超音波測定装置1は、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cを駆動させて本測定を行う(ステップS5)。
ステップS5では、送受信制御部71は、ステップS2と同様に、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cを順次駆動させて、超音波測定を実施する。画像形成部72は、超音波の受信結果に基づいて超音波画像を生成する。表示制御部73は、生成された超音波画像を表示装置8に表示させる。図11に示す、各超音波画像Im4,Im5,Im6は、それぞれ各超音波素子アレイ43A,43B,43Cの超音波測定結果から生成される。
Next, the ultrasonic measurement device 1 drives the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C to perform the main measurement (step S5).
In step S5, the transmission / reception control unit 71 sequentially drives the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C to perform ultrasonic measurement, as in step S2. The image forming unit 72 generates an ultrasonic image based on the ultrasonic reception result. The display control unit 73 causes the display device 8 to display the generated ultrasonic image. The ultrasonic images Im4, Im5, and Im6 shown in FIG. 11 are generated from the ultrasonic measurement results of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C, respectively.

次に、位置検出部75は、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cの測定結果に基づいて、穿刺針10の位置を検出する(ステップS6)。
位置検出部75は、本備測定の測定結果に基づいて、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cのそれぞれの測定位置において、穿刺針10の位置を検出する。例えば、位置検出部75は、図11に示す各超音波画像Im4,Im5,Im6のそれぞれについて、エッジ検出等により穿刺針10の有無を検出する。また、位置検出部75は、穿刺針10を検出した場合は、当該穿刺針10の位置を取得する。
Next, the position detector 75 detects the position of the puncture needle 10 based on the measurement results of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C (step S6).
The position detection unit 75 detects the position of the puncture needle 10 at each measurement position of each of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C based on the measurement result of the main measurement. For example, the position detection unit 75 detects the presence / absence of the puncture needle 10 by edge detection or the like for each of the ultrasonic images Im4, Im5, and Im6 shown in FIG. Moreover, the position detection part 75 acquires the position of the said puncture needle 10, when the puncture needle 10 is detected.

次に、状態判定部76は、ステップS6における穿刺針10の位置検出結果に基づいてエラーを判定する(ステップS7)。表示制御部73は、状態判定部76によってエラーと判定された場合、エラー判定結果を表示装置に表示させる。
例えば、状態判定部76は、各超音波画像Im4,Im5,Im6から穿刺針10が検出された場合、穿刺針10の先端位置が+Y側に進み過ぎている可能性があるため、エラーと判定する。また、各超音波画像Im4,Im5,Im6のいずれからも穿刺針10が検出されない場合、穿刺針10と血管M1との距離が離れすぎている可能性があるため、エラーと判定する。
一方、第2超音波画像Im5のみや、第1超音波画像Im4及び第2超音波画像Im5のみから穿刺針10が検出された場合、状態判定部76は、エラーが検出されなかったと判定する。
Next, the state determination part 76 determines an error based on the position detection result of the puncture needle 10 in step S6 (step S7). When the state determination unit 76 determines that an error has occurred, the display control unit 73 displays an error determination result on the display device.
For example, when the puncture needle 10 is detected from each of the ultrasonic images Im4, Im5, and Im6, the state determination unit 76 determines that the tip position of the puncture needle 10 has advanced too far to the + Y side, so that it is an error. To do. Further, when the puncture needle 10 is not detected from any of the ultrasonic images Im4, Im5, and Im6, the distance between the puncture needle 10 and the blood vessel M1 may be too far, so that it is determined as an error.
On the other hand, when the puncture needle 10 is detected only from the second ultrasonic image Im5, or only from the first ultrasonic image Im4 and the second ultrasonic image Im5, the state determination unit 76 determines that no error has been detected.

なお、第1超音波画像Im4及び第2超音波画像Im5のみから穿刺針10が検出された場合でも、第1超音波画像Im4で検出された穿刺針10と血管M1との距離が所定閾値よりも大きい場合は、状態判定部76はエラーと判定してもよい。これにより、状態判定部76は、穿刺針10の位置が血管M1から遠すぎる可能性があることを判定できる。   Even when the puncture needle 10 is detected only from the first ultrasonic image Im4 and the second ultrasonic image Im5, the distance between the puncture needle 10 detected in the first ultrasonic image Im4 and the blood vessel M1 is greater than a predetermined threshold. If it is larger, the state determination unit 76 may determine an error. Thereby, the state determination part 76 can determine that the position of the puncture needle 10 may be too far from the blood vessel M1.

次に、制御装置7は、測定終了の指示を受けたか否かを判定する(ステップS8)。ステップS8でNOと判定されると、制御装置7は、ステップS5以降の処理を実行し、YESと判定されると、制御装置7は、超音波測定処理を終了させる。   Next, the control device 7 determines whether or not a measurement end instruction has been received (step S8). If it determines with NO by step S8, the control apparatus 7 will perform the process after step S5, and if it determines with YES, the control apparatus 7 will complete | finish an ultrasonic measurement process.

[第1実施形態の作用効果]
本実施形態では、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cは、第X方向において互いに干渉しない位置に配置されている。このため、移動部5は、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cのそれぞれを、Y方向の任意の位置に移動可能である。このように、超音波素子アレイ43の外形寸法の制限を受けることなく、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cの測定位置間隔(スキャン範囲SAの間隔)の自由度を向上させることができる。
例えば、本実施形態のように各超音波素子アレイ43A,43B,43CをY方向において異なる位置(互いにずれる位置)に配置することにより、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cの測定位置を異ならせることができ、異なる測定位置について同時に超音波測定を実施させることができる。
[Effects of First Embodiment]
In the present embodiment, the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C are arranged at positions that do not interfere with each other in the X direction. Therefore, the moving unit 5 can move each of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C to an arbitrary position in the Y direction. Thus, the degree of freedom of the measurement position interval (interval of the scan range SA) of each of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C can be improved without being limited by the outer dimensions of the ultrasonic element array 43.
For example, by arranging the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C at different positions in the Y direction (positions shifted from each other) as in this embodiment, the measurement positions of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C are different. The ultrasonic measurement can be performed simultaneously for different measurement positions.

本実施形態では、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cは、Y方向から平面視して、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cは、互いに傾斜して配置されている。
ここで、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cは、が互いに傾斜せずに同一平面上に配置されている構成を上述の本実施形態の構成と比較する。この場合、例えば、第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cの超音波の送信角度を大きくすることにより、体表面付近の浅い位置に、重畳領域F4を設定できる。しかしながら、超音波の送信角度を大きくすることにより、超音波の画質が劣化してしまう。また、送信角度を大きくするにも限度があり、重畳領域F4の位置を超音波素子アレイ43側に近づけることができないおそれもある。
これに対して、本実施形態のように、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cが互いに傾斜して配置されていることにより、Y方向から見て重畳領域F4の位置を各超音波素子アレイ43A,43B,43Cに近づけることが容易である。
In the present embodiment, the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C are arranged in an inclined manner with respect to each other when viewed in plan from the Y direction.
Here, the configuration in which the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C are arranged on the same plane without being inclined with each other is compared with the configuration of the present embodiment described above. In this case, for example, the overlapping region F4 can be set at a shallow position near the body surface by increasing the ultrasonic transmission angle of the second ultrasonic element array 43B and the third ultrasonic element array 43C. However, increasing the transmission angle of ultrasonic waves degrades the image quality of the ultrasonic waves. In addition, there is a limit in increasing the transmission angle, and there is a possibility that the position of the overlapping region F4 cannot be brought closer to the ultrasonic element array 43 side.
On the other hand, as in the present embodiment, the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C are arranged so as to be inclined with respect to each other, so that the position of the overlapping region F4 can be determined as viewed from the Y direction. It is easy to get close to 43A, 43B, and 43C.

移動制御部74は、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cの配置を、測定位置の間隔がより大きい第1配置と、測定位置間隔がより小さい第2配置との間で変更する。このような構成では、施術者は、第1配置によって、より広い測定範囲に複数の測定位置を設定でき、より広範囲に亘って測定対象を観察することができる。一方、施術者は、第2配置によって、より狭い測定範囲に複数の測定位置を設定でき、測定対象をより詳細に観察できる。   The movement control unit 74 changes the arrangement of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C between a first arrangement having a larger measurement position interval and a second arrangement having a smaller measurement position interval. In such a configuration, the practitioner can set a plurality of measurement positions in a wider measurement range and observe the measurement object over a wider range by the first arrangement. On the other hand, the practitioner can set a plurality of measurement positions in a narrower measurement range by the second arrangement, and can observe the measurement object in more detail.

位置検出部75は、第1配置において、上述のようにより広い測定範囲に対して設定された複数の測定位置のそれぞれについて、測定対象の位置を検出する。そして、位置検出部75は、検出結果に基づいて、血管M1等の測定対象の位置を推定する。このような構成では、複数の位置で同時に超音波測定を実施できるため、測定対象の位置を迅速かつ高精度に推定することができる。   In the first arrangement, the position detection unit 75 detects the position of the measurement object for each of the plurality of measurement positions set for the wider measurement range as described above. And the position detection part 75 estimates the position of measuring objects, such as the blood vessel M1, based on a detection result. In such a configuration, since ultrasonic measurement can be performed simultaneously at a plurality of positions, the position of the measurement target can be estimated quickly and with high accuracy.

[第2実施形態]
以下、第2実施形態について説明する。
上記第1実施形態では、穿刺作業を行う際の本測定において、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cを静止させていた。これに対して、第2実施形態では、本測定において、第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bを穿刺針10の位置に応じて移動させる点で相違している。
なお、以降の説明にあたり、第1実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment will be described.
In the first embodiment, the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C are stationary in the main measurement during the puncturing operation. In contrast, the second embodiment is different in that the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B are moved according to the position of the puncture needle 10 in the main measurement.
In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

[超音波測定処理]
図12は、超音波測定装置1における超音波測定処理の一例を示すフローチャートである。
図13は、本測定処理を説明するための図である。図13では、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cと穿刺針10と血管M1の位置関係を模式的に示している。
図12に示すように、先ず、移動制御部74は、第1超音波素子アレイ43A、第2超音波素子アレイ43B、及び第3超音波素子アレイ43Cの位置を予備測定位置(図10の第1配置を参照)に設定する(ステップS1)。
次に、超音波測定装置1は、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cを駆動させて予備測定を行う(ステップS2)。
[Ultrasonic measurement processing]
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of an ultrasonic measurement process in the ultrasonic measurement apparatus 1.
FIG. 13 is a diagram for explaining the main measurement process. FIG. 13 schematically shows the positional relationship among the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C, the puncture needle 10, and the blood vessel M1.
As shown in FIG. 12, first, the movement control unit 74 determines the positions of the first ultrasonic element array 43A, the second ultrasonic element array 43B, and the third ultrasonic element array 43C as the preliminary measurement positions (the first measurement element in FIG. 10). (See 1 arrangement) (step S1).
Next, the ultrasonic measurement apparatus 1 performs preliminary measurement by driving the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C (step S2).

次に、移動制御部74は、後述する本測定における測定位置を取得する(ステップS9)。
図13に示すように、本測定における第3超音波素子アレイ43Cの測定位置(Y方向位置)は、最終位置に設定される。ここで、最終位置とは、穿刺針10が血管M1に挿入される位置である。したがって、第3超音波素子アレイ43Cの測定領域F3の中央位置の近傍を血管M1が通過する位置を、第3超音波素子アレイ43CのY方向位置を最終位置として取得する。
Next, the movement control unit 74 acquires a measurement position in the main measurement described later (step S9).
As shown in FIG. 13, the measurement position (Y direction position) of the third ultrasonic element array 43C in the main measurement is set to the final position. Here, the final position is a position where the puncture needle 10 is inserted into the blood vessel M1. Therefore, the position where the blood vessel M1 passes in the vicinity of the center position of the measurement region F3 of the third ultrasonic element array 43C is acquired as the final position of the Y direction position of the third ultrasonic element array 43C.

なお、後述するように、本測定では、第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bの位置は、穿刺針10の位置に応じて変更される。つまり、第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bは、穿刺針10の先端位置に基づく速度で移動される。これら第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bの初期位置は、例えば、−Y側端部に設定される。   As will be described later, in this measurement, the positions of the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B are changed according to the position of the puncture needle 10. That is, the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B are moved at a speed based on the tip position of the puncture needle 10. The initial positions of the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B are set, for example, at the −Y side end.

次に、移動制御部74は、モーター54を制御して、第1超音波素子アレイ43A、第2超音波素子アレイ43B、及び第3超音波素子アレイ43Cの位置を本測定位置に設定する(ステップS4)。すなわち、移動制御部74は、第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bを初期位置に、第3超音波素子アレイ43Cを最終位置Psに移動させる。   Next, the movement control unit 74 controls the motor 54 to set the positions of the first ultrasonic element array 43A, the second ultrasonic element array 43B, and the third ultrasonic element array 43C as the main measurement positions ( Step S4). That is, the movement control unit 74 moves the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B to the initial position and the third ultrasonic element array 43C to the final position Ps.

次に、超音波測定装置1は、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cを駆動させて本測定を行う(ステップS10)。
超音波測定装置1は、移動制御部74によって第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bを設定された移動速度(以下、アレイ速度とも称する)で移動させ(アレイ速度が0の場合は静止)、かつ、第3超音波素子アレイ43Cを静止させた状態で、送受信制御部71によって、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cを駆動させて超音波測定を実施させる。
ここで、本実施形態では、移動制御部74は、後述するステップS12における速度判定結果に基づくアレイ速度にて、第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bを移動させる。これにより、第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bは、穿刺針10の先端位置に応じて移動される。
Next, the ultrasonic measurement apparatus 1 drives the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C to perform the main measurement (Step S10).
The ultrasonic measurement apparatus 1 moves the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B by the movement control unit 74 at a set moving speed (hereinafter also referred to as array speed) (the array speed is 0). In the case where the third ultrasonic element array 43C is stationary, the transmission / reception control unit 71 drives the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C to perform ultrasonic measurement.
Here, in the present embodiment, the movement control unit 74 moves the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B at an array speed based on a speed determination result in step S12 described later. Thereby, the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B are moved according to the tip position of the puncture needle 10.

画像形成部72は、超音波の受信結果に基づいて超音波画像を生成する。表示制御部73は、生成された超音波画像を表示装置8に表示させる。図13に示す、各超音波画像Im7,Im8,Im9は、それぞれ各超音波素子アレイ43A,43B,43Cの超音波測定結果から生成される。なお、図13では、第3超音波素子アレイ43Cに対応する第3超音波画像Im9に、穿刺針10の先端の最終目的位置を示すマークが表示される。   The image forming unit 72 generates an ultrasonic image based on the ultrasonic reception result. The display control unit 73 causes the display device 8 to display the generated ultrasonic image. The ultrasonic images Im7, Im8, and Im9 shown in FIG. 13 are generated from the ultrasonic measurement results of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C, respectively. In FIG. 13, a mark indicating the final target position of the tip of the puncture needle 10 is displayed in the third ultrasonic image Im9 corresponding to the third ultrasonic element array 43C.

なお、ステップS10の本測定の開始から、第2超音波素子アレイ43Bによる第2超音波画像Im8に穿刺針10が検出されるまでの間、移動制御部74は、第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bを静止させている。   Note that, from the start of the main measurement in step S10 until the puncture needle 10 is detected in the second ultrasonic image Im8 by the second ultrasonic element array 43B, the movement control unit 74 performs the first ultrasonic element array 43A. The second ultrasonic element array 43B is stationary.

次に、位置検出部75は、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cの測定結果に基づいて、穿刺針10の位置を検出する(ステップS6)。
位置検出部75は、各超音波画像Im7,Im8,Im9のそれぞれについて穿刺針10を検出する。また、位置検出部75は、穿刺針10を検出した場合は、当該穿刺針10の位置を取得する。
Next, the position detector 75 detects the position of the puncture needle 10 based on the measurement results of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C (step S6).
The position detection unit 75 detects the puncture needle 10 for each of the ultrasonic images Im7, Im8, and Im9. Moreover, the position detection part 75 acquires the position of the said puncture needle 10, when the puncture needle 10 is detected.

次に、状態判定部76は、ステップS6における穿刺針10の検出結果に基づいて、アレイ速度の適否や、エラー発生の有無を含む測定状態を判定する(ステップS11)。
状態判定部76は、本測定直後で、第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bが静止している場合は、第2超音波画像Im8から穿刺針10が検出されたか否かを判定する。つまり、穿刺針10が検出された場合は、第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bを移動させる必要があると判定される。
なお、ステップS11で移動開始の判定が成された後、ステップS10において移動制御部74は、第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bの移動を開始させる。この際、アレイ速度の初期値は、予め設定された値に設定される。また、初期値は、穿刺開始から穿刺針10が検出されるまでの経過時間に基づいて算出された値に設定されてもよい。
Next, the state determination unit 76 determines the measurement state including the appropriateness of the array speed and the presence / absence of an error based on the detection result of the puncture needle 10 in step S6 (step S11).
When the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B are stationary immediately after the main measurement, the state determination unit 76 determines whether the puncture needle 10 has been detected from the second ultrasonic image Im8. Determine. That is, when the puncture needle 10 is detected, it is determined that the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B need to be moved.
Note that after the movement start determination is made in step S11, the movement control unit 74 starts moving the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B in step S10. At this time, the initial value of the array speed is set to a preset value. The initial value may be set to a value calculated based on the elapsed time from the start of puncturing until the puncture needle 10 is detected.

また、ステップS11において、状態判定部76は、第2超音波素子アレイ43Bの第2超音波画像Im8のみに穿刺針10が検出される場合は、アレイ速度が、穿刺針10の先端位置に対して適正であると判定し、それ以外の場合、速度エラーと判定する。
例えば、状態判定部76は、第2超音波画像Im8に加え、第1超音波素子アレイ43Aに対応する第1超音波画像Im7に穿刺針10が検出された場合、アレイ速度が遅いと判定する。
また、状態判定部76は、各超音波画像Im7,Im8,Im9のいずれにも穿刺針10が検出されない場合、アレイ速度が早いと判定する。
In step S11, when the puncture needle 10 is detected only in the second ultrasonic image Im8 of the second ultrasonic element array 43B, the state determination unit 76 determines that the array speed is higher than the tip position of the puncture needle 10. If it is not, it is determined as a speed error.
For example, when the puncture needle 10 is detected in the first ultrasonic image Im7 corresponding to the first ultrasonic element array 43A in addition to the second ultrasonic image Im8, the state determination unit 76 determines that the array speed is slow. .
Further, the state determination unit 76 determines that the array speed is fast when the puncture needle 10 is not detected in any of the ultrasonic images Im7, Im8, and Im9.

次に、制御装置7は、測定終了の指示を受けたか否かを判定し(ステップS8)、YESと判定されると、制御装置7は超音波測定処理を終了させる。
ステップS8でNOと判定されると、制御装置7はステップS5以降の処理を実行する。つまり、ステップS5において、移動制御部74は、例えば、アレイ速度を複数の速度に設定可能であり、ステップS11の速度判定結果に基づいて移動速度を設定する。
例えば、移動制御部74は、ステップS11でアレイ速度が遅いと判定された場合は、現在設定されているアレイ速度よりも一段階大きい速度に設定する。また、移動制御部74は、ステップS11でアレイ速度が速いと判定された場合は、現在設定されているアレイ速度よりも一段階小さい速度に設定する。
Next, the control device 7 determines whether or not an instruction to end the measurement has been received (step S8). If it is determined YES, the control device 7 ends the ultrasonic measurement process.
If it determines with NO by step S8, the control apparatus 7 will perform the process after step S5. That is, in step S5, the movement control unit 74 can set the array speed to a plurality of speeds, for example, and sets the movement speed based on the speed determination result in step S11.
For example, if it is determined in step S11 that the array speed is slow, the movement control unit 74 sets the speed one step higher than the currently set array speed. If it is determined in step S11 that the array speed is high, the movement control unit 74 sets the speed one step lower than the currently set array speed.

[第2実施形態の作用効果]
本実施形態では、移動制御部74は、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cのうちの少なくとも一つをY方向に移動させる。このような構成では、Y方向に移動する穿刺針10等の対象物を、複数の測定位置で測定できる。
また、超音波素子アレイの移動速度(アレイ速度)を変更する。このような構成では、穿刺針10等の対象物の位置(移動速度)に基づいて、アレイ速度を変更することができる。これにより、Y方向に移動する穿刺針10の先端等を、移動させる超音波素子アレイの測定領域に収めることができる。
[Effects of Second Embodiment]
In the present embodiment, the movement control unit 74 moves at least one of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C in the Y direction. In such a configuration, an object such as the puncture needle 10 that moves in the Y direction can be measured at a plurality of measurement positions.
Further, the moving speed (array speed) of the ultrasonic element array is changed. In such a configuration, the array speed can be changed based on the position (movement speed) of an object such as the puncture needle 10. Thereby, the tip of the puncture needle 10 moving in the Y direction can be stored in the measurement region of the ultrasonic element array to be moved.

本実施形態では、第1超音波素子アレイ43Aと第2超音波素子アレイ43Bとを一体的に移動させる。そして、第1超音波画像Im7及び第2超音波画像Im8の二つから。穿刺針10の位置を検出することにより、穿刺針10の先端の動き(位置)を検出することができる。また、先端の動き(位置)に応じて、アレイ速度を変更することができる。   In the present embodiment, the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B are moved together. From the first ultrasonic image Im7 and the second ultrasonic image Im8. By detecting the position of the puncture needle 10, the movement (position) of the tip of the puncture needle 10 can be detected. Further, the array speed can be changed according to the movement (position) of the tip.

[変形例]
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
例えば、上記各実施形態では、3個の超音波素子アレイがX方向に配列されていたが、超音波素子アレイの配列数はこれに限定されず、4個以上の超音波素子アレイが配置される構成としてもよい。
上記各実施形態では、全ての超音波素子アレイの測定領域が重畳している構成を例示したが、これに限定されない。つまり、複数の超音波素子アレイのうちの一部の測定領域が互いに重畳する構成としてもよい。
[Modification]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention includes configurations obtained by modifying, improving, and appropriately combining the embodiments as long as the object of the present invention can be achieved. Is.
For example, in each of the above embodiments, three ultrasonic element arrays are arranged in the X direction, but the number of ultrasonic element arrays is not limited to this, and four or more ultrasonic element arrays are arranged. It is good also as a structure to be.
In each said embodiment, although the structure which the measurement area | region of all the ultrasonic element arrays overlapped was illustrated, it is not limited to this. That is, a configuration may be adopted in which some measurement regions of a plurality of ultrasonic element arrays overlap each other.

上記実施形態では、中央に配置された第1超音波素子アレイからZ方向に超音波を送信(リニアスキャン)させ、第1超音波素子アレイよりも+X側又は−X側に配置された他の超音波素子アレイからZ方向に傾斜する方向に超音波を送信(斜角スキャン)させていたが、これに限定されない。例えば、第1超音波素子アレイに斜角スキャンを実施させてもよい。また、第2超音波素子アレイ及び第3超音波素子アレイにリニアスキャンを実施させてもよい。   In the above embodiment, ultrasonic waves are transmitted (linear scan) in the Z direction from the first ultrasonic element array arranged in the center, and other elements arranged on the + X side or the −X side from the first ultrasonic element array. Although ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic element array in a direction inclined in the Z direction (bevel scan), the present invention is not limited to this. For example, an oblique scan may be performed on the first ultrasonic element array. Further, the second ultrasonic element array and the third ultrasonic element array may be subjected to linear scanning.

上記実施形態では予備測定及び本測定の際に、超音波の送信角度を予め設定された角度としていたが、これに限定されない。例えば、予備測定の際に、超音波の送信角度を変更して広範囲の超音波画像を取得してもよい。そして、取得した超音波画像から測定対象の位置を検出し、位置の検出結果に基づいて、本測定時の送信角度を設定してもよい。これにより、対象物の位置に対してより適切な送信角度を設定することができ、重畳領域F4内に測定対象をより確実に収めることができる。   In the above embodiment, the ultrasonic transmission angle is set to a preset angle in the preliminary measurement and the main measurement, but the present invention is not limited to this. For example, during the preliminary measurement, a wide range of ultrasonic images may be acquired by changing the ultrasonic transmission angle. Then, the position of the measurement target may be detected from the acquired ultrasonic image, and the transmission angle during the main measurement may be set based on the position detection result. Thereby, a more suitable transmission angle can be set with respect to the position of the object, and the measurement object can be more reliably accommodated in the overlapping region F4.

上記第1実施形態では、第2配置として、図11に示すように、第1超音波素子アレイ43Aのスキャン範囲SAと、第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cのスキャン範囲SAとが略隣接して配置されていたが、これに限定されない。例えば、第1超音波素子アレイ43Aのスキャン範囲SAと、第2超音波素子アレイ43B及び第3超音波素子アレイ43Cのスキャン範囲SAとが、所定のギャップを介して配置されてもよい。このような構成では、Y方向における全測定範囲を大きくすることができる。例えば、対象物がY方向に沿って延在する場合、対象物のより広い範囲を詳細に観察できる。   In the first embodiment, as the second arrangement, as shown in FIG. 11, the scan range SA of the first ultrasonic element array 43A, and the scan ranges of the second ultrasonic element array 43B and the third ultrasonic element array 43C. The SA is disposed substantially adjacent to the SA, but is not limited to this. For example, the scan range SA of the first ultrasonic element array 43A and the scan range SA of the second ultrasonic element array 43B and the third ultrasonic element array 43C may be arranged via a predetermined gap. With such a configuration, the entire measurement range in the Y direction can be increased. For example, when the object extends along the Y direction, a wider range of the object can be observed in detail.

上記第2実施形態では、3つの超音波素子アレイ43のうちの2つを移動させる構成を例示したが、これに限定されず、1つのみを移動させてもよいし、3つを同時に移動させてもよい。例えば、3つ移動させる場合、3つの超音波素子アレイ43のスキャン範囲SAが略隣接する状態で、同時に移動させることにより、穿刺針10の先端位置をより確実に検出できる。   In the second embodiment, the configuration in which two of the three ultrasonic element arrays 43 are moved is exemplified, but the present invention is not limited to this, and only one may be moved, or three may be moved simultaneously. You may let them. For example, when three are moved, the tip position of the puncture needle 10 can be detected more reliably by simultaneously moving the three ultrasonic element arrays 43 in a state where the scan ranges SA are substantially adjacent to each other.

上記第2実施形態では、穿刺針10の先端位置を超音波画像に基づいて検出していたが、例えば、穿刺針10の移動量や移動速度や向きを検出するセンサーを別に設けてもよい。例えば、固定部材6の溝部622にローラ等を設け、当該ローラの回転量で移動量を検出するようにしてもよい。この場合、超音波画像の測定位置、超音波画像に基づく穿刺針の位置、及び、穿刺針の移動量から穿刺針の先端位置を算出することができる。また、この場合、第2超音波素子アレイ43Bは固定し、第1超音波素子アレイ43Aのみを穿刺針10の移動に応じて移動させても、穿刺針10の先端位置を算出することができる。さらに、この場合、第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bによる測定結果(超音波画像)に基づいて、穿刺針10の角度や向きをより高精度に検出することができる。   In the second embodiment, the tip position of the puncture needle 10 is detected based on the ultrasound image. However, for example, a sensor for detecting the movement amount, movement speed, and direction of the puncture needle 10 may be provided separately. For example, a roller or the like may be provided in the groove 622 of the fixed member 6 and the movement amount may be detected by the rotation amount of the roller. In this case, the tip position of the puncture needle can be calculated from the measurement position of the ultrasound image, the position of the puncture needle based on the ultrasound image, and the amount of movement of the puncture needle. In this case, the tip position of the puncture needle 10 can be calculated even when the second ultrasonic element array 43B is fixed and only the first ultrasonic element array 43A is moved according to the movement of the puncture needle 10. . Furthermore, in this case, the angle and orientation of the puncture needle 10 can be detected with higher accuracy based on the measurement results (ultrasonic image) by the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B.

上記第2実施形態では、アレイ速度を変更する構成を例示したが、これに限定されず、アレイ速度を一定速度としてもよい。例えば、アレイ速度を一定として第1超音波素子アレイ43A及び第2超音波素子アレイ43Bを移動させる場合、超音波測定装置は、第1超音波画像に穿刺針が検出された場合に、穿刺針の移動速度の超過を検出してもよい。また、超音波測定装置は、第2超音波画像に穿刺針が検出されない場合は、穿刺針の移動速度の遅延を検出してもよい。   In the second embodiment, the configuration for changing the array speed is exemplified, but the present invention is not limited to this, and the array speed may be a constant speed. For example, when the first ultrasonic element array 43A and the second ultrasonic element array 43B are moved while the array speed is constant, the ultrasonic measuring device detects the puncture needle when the puncture needle is detected in the first ultrasonic image. An excess of the moving speed may be detected. In addition, the ultrasonic measurement device may detect a delay in the moving speed of the puncture needle when the puncture needle is not detected in the second ultrasonic image.

上記第2実施形態では、穿刺針10の到達予測位置を第3超音波画像Im9(図13)に表示させてもよい。また、到達予測位置が、目的位置に対して許容範囲を超えて離れている場合は、エラーを報知してもよい。なお、到達予測位置は、例えば、複数の測定位置で測定された穿刺針10の位置情報や、穿刺針10の角度、向きの情報等に基づいて算出することができる。   In the second embodiment, the predicted arrival position of the puncture needle 10 may be displayed on the third ultrasonic image Im9 (FIG. 13). Further, when the predicted arrival position is away from the target position beyond the allowable range, an error may be notified. The predicted arrival position can be calculated based on, for example, position information of the puncture needle 10 measured at a plurality of measurement positions, information on the angle and orientation of the puncture needle 10, and the like.

上記実施形態では、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cを順次駆動するとしたが、これに限定されず、同時に駆動して同時に超音波画像を取得してもよい。
また、取得した超音波画像を個別に表示させていたが、各超音波素子アレイ43A,43B,43Cの測定結果から、3次元画像を生成し、表示させてもよい。
In the above embodiment, the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C are sequentially driven. However, the present invention is not limited to this, and the ultrasonic images may be simultaneously acquired by driving simultaneously.
Further, although the acquired ultrasonic images are individually displayed, three-dimensional images may be generated and displayed from the measurement results of the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C.

上記実施形態では、超音波デバイス3の各超音波素子アレイ43A,43B,43Cは、Y方向の平面視において、それぞれの超音波送受面431の法線が交差する交点Pから等距離の位置に配置されていたが、これに限らない。例えば、上記実施形態の構成よりも、第1超音波素子アレイ43Aを交点P側に配置してもよい。これにより、第1超音波素子アレイ43Aと測定対象との距離を小さくできる。したがって、第1超音波素子アレイ43Aによる測定精度を向上させることができる。   In the above embodiment, the ultrasonic element arrays 43A, 43B, and 43C of the ultrasonic device 3 are equidistant from the intersection P where the normal lines of the respective ultrasonic transmission / reception surfaces 431 intersect in a plan view in the Y direction. Although it was arranged, it is not limited to this. For example, you may arrange | position the 1st ultrasonic element array 43A to the intersection P side rather than the structure of the said embodiment. Thereby, the distance between the first ultrasonic element array 43A and the measurement target can be reduced. Therefore, the measurement accuracy by the first ultrasonic element array 43A can be improved.

上記実施形態では、複数の超音波素子アレイは、Y方向(第2方向)の平面視において、それぞれの超音波送受面431の法線が1点で交差する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、複数の超音波素子アレイの少なくとも一部の法線が、上述のように交差する構成でもよい。また、複数の超音波素子アレイは、超音波送受面が同一面上又は、平行となるように配置されてもよい。つまり、複数の超音波素子アレイは、Y方向(第2方向)の平面視において、傾斜せずに配置されていてもよい。このような構成でも、各超音波素子アレイから超音波送受面に交差する方向に超音波を送信させることにより、重畳領域を形成でき、各測定領域の間隔の自由度を向上させることができる。   In the above embodiment, the plurality of ultrasonic element arrays have exemplified the configuration in which the normal lines of the respective ultrasonic transmission / reception surfaces 431 intersect at one point in a plan view in the Y direction (second direction). Not. For example, at least a part of normal lines of the plurality of ultrasonic element arrays may intersect as described above. The plurality of ultrasonic element arrays may be arranged such that the ultrasonic transmission / reception surfaces are on the same plane or parallel. That is, the plurality of ultrasonic element arrays may be arranged without being inclined in a plan view in the Y direction (second direction). Even in such a configuration, by transmitting ultrasonic waves from each ultrasonic element array in a direction intersecting the ultrasonic transmission / reception surface, a superimposed region can be formed, and the degree of freedom of the interval between the measurement regions can be improved.

上記実施形態では、超音波デバイス3と対象物との間に音響整合部材9を配置していたが、これに限定されず、音響整合部材9を配置しなくてもよい。例えば、生体と略同じ音響インピーダンスを有する水等の媒質内で測定を実施する場合等において、音響整合部材9を設ける必要がない。
また、超音波デバイス3に対して音響整合部材9を固定する固定部材6を備える構成を例示したが、これに限定されず、固定部材6を備えない構成としてもよい。
In the said embodiment, although the acoustic matching member 9 was arrange | positioned between the ultrasonic device 3 and the target object, it is not limited to this, The acoustic matching member 9 does not need to be arrange | positioned. For example, in the case where measurement is performed in a medium such as water having substantially the same acoustic impedance as that of a living body, it is not necessary to provide the acoustic matching member 9.
Moreover, although the structure provided with the fixing member 6 which fixes the acoustic matching member 9 with respect to the ultrasonic device 3 was illustrated, it is not limited to this, It is good also as a structure which does not include the fixing member 6.

上記実施形態では、超音波トランスデューサー45として、振動膜421Bと、当該振動子を振動させる振動子としての圧電素子421Cと、を備える構成を例示した。しかしながら、これに限定されず、圧電素子以外の振動子、例えば、静電アクチュエーター等を備える構成としてもよい。
また、超音波トランスデューサー45は、振動膜を備えず、圧電素子等の振動子を振動させることにより超音波送信するように構成されてもよい。
In the above embodiment, the configuration including the vibration film 421 </ b> B and the piezoelectric element 421 </ b> C as a vibrator that vibrates the vibrator is illustrated as the ultrasonic transducer 45. However, the present invention is not limited to this, and a configuration including a vibrator other than the piezoelectric element, such as an electrostatic actuator, may be employed.
Further, the ultrasonic transducer 45 may not be provided with a vibration film, and may be configured to transmit ultrasonic waves by vibrating a vibrator such as a piezoelectric element.

上記実施形態では、生体内の器官を測定対象とする超音波測定装置を例示したが、これに限定されない。例えば、各種構造物を測定対象として、当該構造物の欠陥の検出や老朽化の検査を行う測定機に、本発明を適用することができる。また、例えば、半導体パッケージやウェハ等を測定対象として、当該測定対象の欠陥を検出する測定機にも本発明を適用することができる。   In the said embodiment, although the ultrasonic measuring apparatus which makes a measurement object an in-vivo organ was illustrated, it is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a measuring machine that uses various structures as a measurement object and detects defects in the structures or inspects aging. Further, for example, the present invention can be applied to a measuring machine that detects a defect of the measurement target using a semiconductor package, a wafer, or the like as the measurement target.

その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。   In addition, the specific structure for carrying out the present invention may be configured by appropriately combining the above-described embodiments and modifications within the scope that can achieve the object of the present invention, and may be appropriately changed to other structures and the like. May be.

1…超音波測定装置、3…超音波デバイス、4…超音波ユニット、4A…第1ユニット、4B…第2ユニット、4C…第3ユニット、5…移動部、5A…第1移動部、5B…第2移動部、5C…第3移動部、9…音響整合部材、43…超音波素子アレイ、43A…第1超音波素子アレイ、43B…第2超音波素子アレイ、43C…第3超音波素子アレイ、44…超音波送受信部、74…移動制御部、75…位置検出部、431…超音波送受面、N1…(第1超音波素子アレイの)法線、N2…(第2超音波素子アレイの)法線、N3…(第3超音波素子アレイの)法線、P…交点、Ps…測定位置、M…生体、M1…血管
δ…傾斜角度、θ…送信角度。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic measuring device, 3 ... Ultrasonic device, 4 ... Ultrasonic unit, 4A ... 1st unit, 4B ... 2nd unit, 4C ... 3rd unit, 5 ... Moving part, 5A ... 1st moving part, 5B ... 2nd moving part, 5C ... 3rd moving part, 9 ... Acoustic matching member, 43 ... Ultrasonic element array, 43A ... 1st ultrasonic element array, 43B ... 2nd ultrasonic element array, 43C ... 3rd ultrasonic wave Element array 44... Ultrasonic transmission / reception unit 74. Movement control unit 75. Position detection unit 431. Ultrasonic transmission / reception surface N 1... Normal (of the first ultrasonic element array) N 2. Normal line of element array, N3... (Normal line of third ultrasonic element array), P... Intersection, Ps... Measurement position, M.

Claims (10)

複数の超音波素子アレイと、
前記複数の超音波素子アレイのそれぞれを移動させる移動部と、を備え、
前記複数の超音波素子アレイは、厚み方向に交差する第1方向に配列された複数の超音波送受信部を備え、前記第1方向において互いに干渉しない位置に配置され、
前記移動部は、前記複数の超音波素子アレイを、前記厚み方向及び前記第1方向に交差する第2方向に移動させる
ことを特徴とする超音波デバイス。
A plurality of ultrasonic element arrays;
A moving unit that moves each of the plurality of ultrasonic element arrays,
The plurality of ultrasonic element arrays includes a plurality of ultrasonic transmission / reception units arranged in a first direction intersecting the thickness direction, and are arranged at positions that do not interfere with each other in the first direction,
The moving unit moves the plurality of ultrasonic element arrays in a second direction intersecting the thickness direction and the first direction.
請求項1に記載の超音波デバイスにおいて、
前記複数の超音波素子アレイは、それぞれの超音波送受面の法線が互いに交わる
ことを特徴とする超音波デバイス。
The ultrasonic device according to claim 1,
In the plurality of ultrasonic element arrays, normal lines of respective ultrasonic transmission / reception surfaces intersect each other.
複数の超音波素子アレイと、前記複数の超音波素子アレイのそれぞれを移動させる移動部と、を備える超音波デバイスと、
前記超音波デバイスを制御する制御部と、を具備し、
前記複数の超音波素子アレイは、厚み方向に交差する第1方向に配列された複数の超音波送受信部を備え、前記第1方向において互いに干渉しない位置に配置され、
前記移動部は、前記複数の超音波素子アレイを、前記厚み方向及び前記第1方向に交差する第2方向に移動させ、
前記制御部は、前記移動部を制御して、前記超音波素子アレイを前記第2方向に移動させる移動制御部を備える
ことを特徴とする超音波測定装置。
An ultrasonic device comprising: a plurality of ultrasonic element arrays; and a moving unit that moves each of the plurality of ultrasonic element arrays;
A control unit for controlling the ultrasonic device,
The plurality of ultrasonic element arrays includes a plurality of ultrasonic transmission / reception units arranged in a first direction intersecting the thickness direction, and are arranged at positions that do not interfere with each other in the first direction,
The moving unit moves the plurality of ultrasonic element arrays in a second direction intersecting the thickness direction and the first direction,
The said control part is provided with the movement control part which controls the said moving part and moves the said ultrasonic element array to the said 2nd direction. The ultrasonic measuring device characterized by the above-mentioned.
請求項3に記載の超音波測定装置において、
前記複数の超音波素子アレイは、それぞれの超音波送受面の法線が互いに交わる
ことを特徴とする超音波測定装置。
The ultrasonic measurement apparatus according to claim 3,
In the plurality of ultrasonic element arrays, normal lines of respective ultrasonic transmission / reception surfaces intersect each other.
請求項3又は請求項4に記載の超音波測定装置において、
前記移動制御部は、前記複数の超音波素子アレイを前記第2方向において互いにずれる位置に移動させる
ことを特徴とする超音波測定装置。
In the ultrasonic measuring device according to claim 3 or 4,
The movement control unit moves the plurality of ultrasonic element arrays to positions shifted from each other in the second direction.
請求項3から請求項5のいずれか一項に記載の超音波測定装置において、
前記移動制御部は、超音波測定の実施時において、前記複数の超音波素子アレイの少なくとも一つを前記第2方向に移動させる
ことを特徴とする超音波測定装置。
In the ultrasonic measuring device according to any one of claims 3 to 5,
The movement control unit moves at least one of the plurality of ultrasonic element arrays in the second direction when performing ultrasonic measurement.
請求項6に記載の超音波測定装置において、
前記移動制御部は、前記複数の超音波素子アレイの少なくとも一つの前記第2方向の移動速度を変更する
ことを特徴とする超音波測定装置。
The ultrasonic measurement apparatus according to claim 6,
The said movement control part changes the moving speed of the said 2nd direction of at least 1 of these ultrasonic element arrays. The ultrasonic measuring device characterized by the above-mentioned.
請求項3から請求項7のいずれか一項に記載の超音波測定装置において、
前記制御部は、前記超音波素子アレイによる超音波測定の測定結果に基づいて、当該測定結果が得られた測定位置における測定対象の位置を検出し、前記位置の検出結果に基づいて前記第2方向に沿った前記測定対象の位置を推定する位置検出部を備える
ことを特徴とする超音波測定装置。
In the ultrasonic measuring device according to any one of claims 3 to 7,
The control unit detects a position of a measurement target at a measurement position where the measurement result is obtained based on a measurement result of ultrasonic measurement by the ultrasonic element array, and the second control unit detects the second position based on the detection result of the position. An ultrasonic measurement apparatus comprising: a position detection unit that estimates a position of the measurement object along a direction.
複数の超音波素子アレイと、前記複数の超音波素子アレイのそれぞれを移動させる移動部と、を備え、前記複数の超音波素子アレイは、厚み方向に交差する第1方向に配列された複数の超音波送受信部を備え、前記第1方向において互いに干渉しない位置に配置され、前記移動部は、前記複数の超音波素子アレイを、前記厚み方向及び前記第1方向に交差する第2方向に移動可能な超音波デバイスを用いた超音波測定方法であって、
前記複数の超音波素子アレイの少なくとも一つを、前記第2方向に移動させながら超音波測定を実施させる
ことを特徴とする超音波測定方法。
A plurality of ultrasonic element arrays; and a moving unit that moves each of the plurality of ultrasonic element arrays, wherein the plurality of ultrasonic element arrays are arranged in a first direction intersecting a thickness direction. An ultrasonic transmission / reception unit is disposed at a position where the ultrasonic transmission / reception unit does not interfere with each other in the first direction, and the moving unit moves the plurality of ultrasonic element arrays in a second direction intersecting the thickness direction and the first direction. An ultrasonic measurement method using a possible ultrasonic device,
An ultrasonic measurement method comprising performing ultrasonic measurement while moving at least one of the plurality of ultrasonic element arrays in the second direction.
請求項9に記載の超音波測定方法において、
前記複数の超音波素子アレイの少なくとも一つの前記第2方向の移動速度を変更する
ことを特徴とする超音波測定方法。

The ultrasonic measurement method according to claim 9,
The ultrasonic measurement method, wherein a moving speed in the second direction of at least one of the plurality of ultrasonic element arrays is changed.

JP2016145151A 2016-07-25 2016-07-25 Ultrasonic device, ultrasonic measurement device, and ultrasonic measurement method Pending JP2018015034A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016145151A JP2018015034A (en) 2016-07-25 2016-07-25 Ultrasonic device, ultrasonic measurement device, and ultrasonic measurement method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016145151A JP2018015034A (en) 2016-07-25 2016-07-25 Ultrasonic device, ultrasonic measurement device, and ultrasonic measurement method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018015034A true JP2018015034A (en) 2018-02-01

Family

ID=61076552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016145151A Pending JP2018015034A (en) 2016-07-25 2016-07-25 Ultrasonic device, ultrasonic measurement device, and ultrasonic measurement method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018015034A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10722214B2 (en) Ultrasonic device, ultrasonic probe, and ultrasonic apparatus
US20170205500A1 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic apparatus
US20160015361A1 (en) Ultrasound probe for puncture needle and ultrasound diagnostic device using same
JP6397600B1 (en) POSITION CONTROL DEVICE, POSITION CONTROL METHOD, AND ULTRASONIC VIDEO SYSTEM
JP2017046811A (en) Ultrasonic device, ultrasonic module, and ultrasonic measuring apparatus
JP2018029645A (en) Ultrasonic device and ultrasonic measurement apparatus
JP4654335B2 (en) Ultrasonic image inspection method, ultrasonic image inspection apparatus
JP6597063B2 (en) Ultrasonic device, ultrasonic module, and ultrasonic measuring instrument
US20170285153A1 (en) Ultrasonic device, ultrasonic measurement apparatus, and ultrasonic image display
JP2018015034A (en) Ultrasonic device, ultrasonic measurement device, and ultrasonic measurement method
JP2018015035A (en) Ultrasonic device and ultrasonic measurement apparatus
JP2016114441A (en) Ultrasonic flaw detection system and inspection method
JP4795707B2 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
JP5317395B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic image display method
US20170258452A1 (en) Ultrasonic image processing device, ultrasonic measurement apparatus, and ultrasonic image processing method
WO2017154534A1 (en) Ultrasonic probe, ultrasonic measuring device, and ultrasonic measuring method
JP5331839B2 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
US10055841B2 (en) Ultrasonic image apparatus, control device for ultrasonic image apparatus, and ultrasonic image forming method
JP2018029697A (en) Ultrasonic device and ultrasonic measurement device
JP4434913B2 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
WO2017145820A1 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic measurement apparatus
JP2018133621A (en) Ultrasonic device, ultrasonic probe, and ultrasonic apparatus
JP2018125590A (en) Supersonic wave device, supersonic wave probe, and supersonic wave device
JP2017208596A (en) Ultrasonic transducer device, ultrasonic probe, and ultrasonic measuring apparatus
JP2018056879A (en) Ultrasonic device, ultrasonic probe, and ultrasonic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20180907

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20181120