JP2512461B2 - 機械的に操縦可能な超音波ビ−ムを備えた超音波変換器プロ−ブ - Google Patents
機械的に操縦可能な超音波ビ−ムを備えた超音波変換器プロ−ブInfo
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- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/35—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams
- G10K11/352—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams by moving the transducer
- G10K11/355—Arcuate movement
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、超音波ビームガ一平面領域内で操縦され
るように、機械的に操縦される音波測定要素を備えた超
音波変換器プローブに関する。
るように、機械的に操縦される音波測定要素を備えた超
音波変換器プローブに関する。
（ロ）従来の技術 そのプローブは本来、血液の速度測定を伴う生物組織
構造の超音波影像や、血流の影像を形成するために使用
されるよう計画されている。
構造の超音波影像や、血流の影像を形成するために使用
されるよう計画されている。
市場には、同様な用途の多くの同様な装置が存在す
る。これらの装置の問題は、影像の形成とドップラー測
定を同時に行うことが困難だということである。もし、
変換器が、限定されたビーム方向にしたがってドップラ
ー測定をおこなうための影像形成をおこなう間に掃射動
作からすばやく停止され、新たな影像形成掃射をおこな
うため、その測定後直ちに加速されるならば、ミス信号
推定法（Missing Signal Estimator method）を用いる
と、1982年11月９日出願の米国特許出願第440,255号に
記載されているように、限定されたビーム方向に沿う２
次元拡大された影像形成とドップラー血液速度測定を実
用上の目的に対して同時に達成することが可能である。
この発明は、影像形成とドップラー測定を実際上同時に
おこなうことができるよう、ビーム方向移動の急速な加
速を達成する構造を提供するものである。1984年４月24
日出願の米国特許出願第603,511号に記載のように、急
速な加速が達成されることは、２次元の組織影像形成と
２次元の流れ測定にとってもまた有効である。
る。これらの装置の問題は、影像の形成とドップラー測
定を同時に行うことが困難だということである。もし、
変換器が、限定されたビーム方向にしたがってドップラ
ー測定をおこなうための影像形成をおこなう間に掃射動
作からすばやく停止され、新たな影像形成掃射をおこな
うため、その測定後直ちに加速されるならば、ミス信号
推定法（Missing Signal Estimator method）を用いる
と、1982年11月９日出願の米国特許出願第440,255号に
記載されているように、限定されたビーム方向に沿う２
次元拡大された影像形成とドップラー血液速度測定を実
用上の目的に対して同時に達成することが可能である。
この発明は、影像形成とドップラー測定を実際上同時に
おこなうことができるよう、ビーム方向移動の急速な加
速を達成する構造を提供するものである。1984年４月24
日出願の米国特許出願第603,511号に記載のように、急
速な加速が達成されることは、２次元の組織影像形成と
２次元の流れ測定にとってもまた有効である。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 この点については、超音波変換器が開示された米国特
許出願第4,421,118号（ダウ）が参照される。ダウの変
換器は、機械的連結具によって固定基体に連結された変
換器要素を有する移動可能なホルダを具備した変換器頭
部アッセンブリからなる。直線往復運動を与えるために
取り付けられたモータは、前記機械的連結具がそのモー
タで駆動された場合、領域走査法で変換器正面の物体に
超音波エネルギーを伝達し、その物体から反射信号を受
け取る往復切り換え動作を変換器要素ホルダと変換器要
素とにさせる前記機械的連結具に連結される。しかし、
この公知の配置による機械的連結具は、角度のある掃射
の急速な加速を得る問題に特に関して、著しい欠点を有
する。
許出願第4,421,118号（ダウ）が参照される。ダウの変
換器は、機械的連結具によって固定基体に連結された変
換器要素を有する移動可能なホルダを具備した変換器頭
部アッセンブリからなる。直線往復運動を与えるために
取り付けられたモータは、前記機械的連結具がそのモー
タで駆動された場合、領域走査法で変換器正面の物体に
超音波エネルギーを伝達し、その物体から反射信号を受
け取る往復切り換え動作を変換器要素ホルダと変換器要
素とにさせる前記機械的連結具に連結される。しかし、
この公知の配置による機械的連結具は、角度のある掃射
の急速な加速を得る問題に特に関して、著しい欠点を有
する。
したがって、この発明の新規性は、例えばそれが第１
図によって描かれ、さらに以下に記述されるように、複
合掃射順序が得られるようにビーム方向の急速な加速が
達成される機械的な構造にある。
図によって描かれ、さらに以下に記述されるように、複
合掃射順序が得られるようにビーム方向の急速な加速が
達成される機械的な構造にある。
1982年11月９日の米国特許出願第440,255号によれ
ば、ミス信号推定器（Missing Signal Estimator）は、
変換器が静止している間に、ドップラー測定に準拠した
ドップラー代用信号を発振するため使用される。このド
ップラー代用信号は、見かけ上は影像形成とドップラー
測定が同時に得られるように２次元の組織や流れの影像
が形成される期間で利用される。
ば、ミス信号推定器（Missing Signal Estimator）は、
変換器が静止している間に、ドップラー測定に準拠した
ドップラー代用信号を発振するため使用される。このド
ップラー代用信号は、見かけ上は影像形成とドップラー
測定が同時に得られるように２次元の組織や流れの影像
が形成される期間で利用される。
したがって、この発明の超音波プローブの構造の目的
は、事実上無視してよいほどにビーム方向の切り換え期
間を十分小さくし、変換器の振動と変換器に消費電力と
を許容されるべき値に保つように変換器を急速に加速す
ることである。また、ビーム動作がその掃射期間中に、
組織影像形成からの高いドップラーシフトを避けるよう
に円滑におこなわれることは、流れ影像形成にとっては
特に重要である。
は、事実上無視してよいほどにビーム方向の切り換え期
間を十分小さくし、変換器の振動と変換器に消費電力と
を許容されるべき値に保つように変換器を急速に加速す
ることである。また、ビーム動作がその掃射期間中に、
組織影像形成からの高いドップラーシフトを避けるよう
に円滑におこなわれることは、流れ影像形成にとっては
特に重要である。
（ニ）問題点を解決するための手段 この発明によれば前述の内容は、固定磁気アッセンブ
リと、その磁気アッセンブリにかかわって両方向に直線
的に移動可能なコイルとを具備した直線作動モータを有
する、機械的に操縦可能な音波測定要素を備えた超音波
変換器プローブにおいて達成される。一対の間隔を有し
た個別の回転可能に設けられたプーリとそのプーリどう
しを連結する可撓性のベルトから形成された機械的装置
は、モータコイルと超音波変換器または音波測定要素と
を連結させる。変換器要素がプーリの少なくとも一つと
ともに回転するように設けられているため、モータコイ
ルの直線動作が変換器の回転動作に変換され、それによ
って超音波を放射する変換器が選択された掃射角度領域
にしたがって掃射をおこなう。固定磁気材で補足的に形
成された位置センサと、モータコイルとともに移動する
ように設けられた位置コイルとは、コイルの直線位置
と、それに対応する変換器要素の角度方位や位置を検出
するために利用される。
リと、その磁気アッセンブリにかかわって両方向に直線
的に移動可能なコイルとを具備した直線作動モータを有
する、機械的に操縦可能な音波測定要素を備えた超音波
変換器プローブにおいて達成される。一対の間隔を有し
た個別の回転可能に設けられたプーリとそのプーリどう
しを連結する可撓性のベルトから形成された機械的装置
は、モータコイルと超音波変換器または音波測定要素と
を連結させる。変換器要素がプーリの少なくとも一つと
ともに回転するように設けられているため、モータコイ
ルの直線動作が変換器の回転動作に変換され、それによ
って超音波を放射する変換器が選択された掃射角度領域
にしたがって掃射をおこなう。固定磁気材で補足的に形
成された位置センサと、モータコイルとともに移動する
ように設けられた位置コイルとは、コイルの直線位置
と、それに対応する変換器要素の角度方位や位置を検出
するために利用される。
さらにこの発明の目的、特徴および利点は、目下のと
ころ好ましく、かつ、実例的なこの発明の実施態様の以
下の詳細記述を添付図と関連づけて参照することによっ
てより十分に評価されるであろう。
ころ好ましく、かつ、実例的なこの発明の実施態様の以
下の詳細記述を添付図と関連づけて参照することによっ
てより十分に評価されるであろう。
（ホ）実施例 第1a図は、超音波変換器ビームを掃射する平面領域10
を図解したものである。太線12はその時点のビーム方向
を示し、ビームの掃射角度は矢付16で示すように領域中
心線14からビーム方向12に向かって測定される。第1b図
は、ある時間間隔にわたって掃射する超音波ビームの変
化角度を、代表的な例を用いて示したタイムチャートで
ある。したがって第1b図は、以下の識別可能なビーム掃
射部分を図解している。
を図解したものである。太線12はその時点のビーム方向
を示し、ビームの掃射角度は矢付16で示すように領域中
心線14からビーム方向12に向かって測定される。第1b図
は、ある時間間隔にわたって掃射する超音波ビームの変
化角度を、代表的な例を用いて示したタイムチャートで
ある。したがって第1b図は、以下の識別可能なビーム掃
射部分を図解している。
1.生物組織の、パルスエコー振幅影像形成を行うための
ビームの第１領域掃射101（〜20msec）と、 2.パルスエコードップラー流れ影像形成（〜40msec）を
行うために縮小された角度で始まる第２領域掃射103を
準備するビーム方向急速変化102（〜5msecまたはそれ以
下）と、 3.パルスまたは連続波のどちらか一方でドップラー血液
速度測定を行うための静止ビーム掃射角度への、もう一
つのビーム方向急速変化104（〜5msecまたはそれ以下）
と、 4.さらに、ビーム掃射101から105までの新しいシーケン
スを始めるための、所定の角度へのもう一つのビーム方
向急速変化106。
ビームの第１領域掃射101（〜20msec）と、 2.パルスエコードップラー流れ影像形成（〜40msec）を
行うために縮小された角度で始まる第２領域掃射103を
準備するビーム方向急速変化102（〜5msecまたはそれ以
下）と、 3.パルスまたは連続波のどちらか一方でドップラー血液
速度測定を行うための静止ビーム掃射角度への、もう一
つのビーム方向急速変化104（〜5msecまたはそれ以下）
と、 4.さらに、ビーム掃射101から105までの新しいシーケン
スを始めるための、所定の角度へのもう一つのビーム方
向急速変化106。
この発明の超音波変換器プローブは、その計画された
有用性とって重要だと思われる二つの設計基準を満たす
ことが意図されている。第１の規準は、予期される操作
モード間、すなわち２次元構造影像形成と２次元流れ影
像形成とドップラー血液速度測定、の切り換え時間を最
小にするようにプローブがビーム方向を急速に加速する
ことである。第２の規準は、流れ影像形成における組織
やたとえば構造物からの信号の急激なドップラーシフト
を避けるために、超音波ビームの掃射速度をそのプロー
ブが一定に保つこと（すなわち無高周波振動）が望まれ
る。
有用性とって重要だと思われる二つの設計基準を満たす
ことが意図されている。第１の規準は、予期される操作
モード間、すなわち２次元構造影像形成と２次元流れ影
像形成とドップラー血液速度測定、の切り換え時間を最
小にするようにプローブがビーム方向を急速に加速する
ことである。第２の規準は、流れ影像形成における組織
やたとえば構造物からの信号の急激なドップラーシフト
を避けるために、超音波ビームの掃射速度をそのプロー
ブが一定に保つこと（すなわち無高周波振動）が望まれ
る。
この第２の基準を満たす動作を達成するについては、
ギヤ伝動装置、たとえばベベルギヤの噛み合わせやラッ
クとピニオン機構の使用を避けることが重要であり、そ
のような装置はプローブの価格を増大させるが念入りに
製作され、かつ、組み立てられていないと、振動を伝え
たり、あるいは、振動を引き起こす原因となることがあ
る。それゆえ、音波測定変換器がモータの移動要素に直
接設けられた場合（移動要素の一体部としてか例えばロ
ッドを通じて連結されるかどちらか）は駆動モータを採
用し、もしくモータと音波測定要素との間にプーリシス
テムやベルトタイプ伝導装置を採用することが好まし
い。
ギヤ伝動装置、たとえばベベルギヤの噛み合わせやラッ
クとピニオン機構の使用を避けることが重要であり、そ
のような装置はプローブの価格を増大させるが念入りに
製作され、かつ、組み立てられていないと、振動を伝え
たり、あるいは、振動を引き起こす原因となることがあ
る。それゆえ、音波測定変換器がモータの移動要素に直
接設けられた場合（移動要素の一体部としてか例えばロ
ッドを通じて連結されるかどちらか）は駆動モータを採
用し、もしくモータと音波測定要素との間にプーリシス
テムやベルトタイプ伝導装置を採用することが好まし
い。
ビームを急速に加速するためには、電気損失が小さく
て出力の大きい、効率の良い電動モータを採用すること
が重要である。この目的に対しては、そのモータの磁場
は、狭いエアーギャップ内に集められる。特に有効な配
置においては、モータと変換器が最適な機能を発揮する
ために個別に形成して造ることができるように、モータ
が音波測定変換器から分離されている。同様に、移動部
品の質量を小さく保つことが重要であり、それは、強い
固定磁場を発生させるための狭いエアーギャップを備え
た移動コイルと固定永久磁石とを有するモータデザイン
を採用することによって、容易に達成可能である。その
ような移動コイルを使用した装置は、直線または回転モ
ータデザインのいずれかによって達成される。ペンや鉛
筆のようにユーザーの手になじみ、プーリやベルトタイ
プの伝動装置を利用する、比較的小さな直径の円筒状の
変換器形状を保つために、プーリ伝動装置を有する直線
作動モータが図に示されるように様に好ましい。
て出力の大きい、効率の良い電動モータを採用すること
が重要である。この目的に対しては、そのモータの磁場
は、狭いエアーギャップ内に集められる。特に有効な配
置においては、モータと変換器が最適な機能を発揮する
ために個別に形成して造ることができるように、モータ
が音波測定変換器から分離されている。同様に、移動部
品の質量を小さく保つことが重要であり、それは、強い
固定磁場を発生させるための狭いエアーギャップを備え
た移動コイルと固定永久磁石とを有するモータデザイン
を採用することによって、容易に達成可能である。その
ような移動コイルを使用した装置は、直線または回転モ
ータデザインのいずれかによって達成される。ペンや鉛
筆のようにユーザーの手になじみ、プーリやベルトタイ
プの伝動装置を利用する、比較的小さな直径の円筒状の
変換器形状を保つために、プーリ伝動装置を有する直線
作動モータが図に示されるように様に好ましい。
急速な加速のために、この発明の開示されたプーリシ
ステムは、米国特許第4,421,118号（ダウ）の装置にお
ける、直線動作を回転動作に変換するために使用される
機械的な結合以上の実質的な利点を提供する。直線動作
の範囲や広がり、そしてまた移動部分に用いられた質量
は、以下に論じるような、中心角に依存する半径（半径
一定に対して）を有するプーリホイルを利用することに
よってさらに減少させることができる。
ステムは、米国特許第4,421,118号（ダウ）の装置にお
ける、直線動作を回転動作に変換するために使用される
機械的な結合以上の実質的な利点を提供する。直線動作
の範囲や広がり、そしてまた移動部分に用いられた質量
は、以下に論じるような、中心角に依存する半径（半径
一定に対して）を有するプーリホイルを利用することに
よってさらに減少させることができる。
この発明の変換器プローブ200の現在の好ましい実施
態様は、第２図を参照して説明される。そこに示される
ように、励磁鉄心回路204を有する円筒形磁石202は、環
状のエアーギャップ205を横切って強力な磁界を発生す
る。円筒形電動（モータ）コイル206は、その円筒軸方
向に沿った電磁気力を発生するために通電され、環状の
エアーギャップ205を通る軸方向に対して両方向の移動
に備えて配置される。モータコイル206はアッセンブリ2
08に設けられ、アッセンブリ208は、アッセンブリ208の
取り付け部212において可撓性引張要素210に順次接続さ
れる。したがってモータコイル206は、一体に確保され
たアッセンブリ208とともにエアーギャップ205を軸方向
に通って直線的に移動することができ、その移動は、ア
ッセンブリ208の前方部に限定された開口（図示せず）
を通って励磁鉄心回路204から軸方向後方に延びる固定
シャフトアッセンブリ213によってガイドされ、固定シ
ャフトアッセンブリは部材214、216および218で形成さ
れる。このシャフトアッセンブリ213の部材214と218は
非干渉の材料で構成されてもよく、それは非磁性で、か
つ、非導電性であることが好ましく、ただし部材216は
フェライトのような磁性材で、好ましくは非導電性の材
料からなる。
態様は、第２図を参照して説明される。そこに示される
ように、励磁鉄心回路204を有する円筒形磁石202は、環
状のエアーギャップ205を横切って強力な磁界を発生す
る。円筒形電動（モータ）コイル206は、その円筒軸方
向に沿った電磁気力を発生するために通電され、環状の
エアーギャップ205を通る軸方向に対して両方向の移動
に備えて配置される。モータコイル206はアッセンブリ2
08に設けられ、アッセンブリ208は、アッセンブリ208の
取り付け部212において可撓性引張要素210に順次接続さ
れる。したがってモータコイル206は、一体に確保され
たアッセンブリ208とともにエアーギャップ205を軸方向
に通って直線的に移動することができ、その移動は、ア
ッセンブリ208の前方部に限定された開口（図示せず）
を通って励磁鉄心回路204から軸方向後方に延びる固定
シャフトアッセンブリ213によってガイドされ、固定シ
ャフトアッセンブリは部材214、216および218で形成さ
れる。このシャフトアッセンブリ213の部材214と218は
非干渉の材料で構成されてもよく、それは非磁性で、か
つ、非導電性であることが好ましく、ただし部材216は
フェライトのような磁性材で、好ましくは非導電性の材
料からなる。
第２コイル220はコイルアッセンブリ208上に設けら
れ、そのコイルアッセンブリとともに両方向の直線移動
によって運ばれる。してがって、コイルアッセンブリ20
8の移動につれて、コイル220も同時にシャフトアッセン
ブリ213の磁気部216の周辺に沿い、かつ、周辺上を移動
する。第２コイル220のインダクタンスは、したがって
磁気シャフト部216にかかわる位置に左右され、コイル
アッセンブリ208の位置に左右されることとなり、その
ためコイル220は、簡単な位置センサとしてたやすく用
いることができる。第２すなわち位置コイル220に所定
周波数と振幅の交流電流を供給することによってコイル
にかかる電圧がコイルインダクタンスに比例するため、
コイルアッセンブリの位置に左右されるであろう。位置
コイル220の電流によって誘発されるエデイーカレント
を避けるため、シャフトアッセンブリ213の材質は非導
電性でなければならない。同様に、シャフト部214を構
成する材料は、モータコイル206と位置コイル220の間の
磁気干渉を避けるように非磁性でなければならない。可
撓性引張要素210は、各々回転可能なシャフト226と228
のまわりに回転する間隔を有した個別のプーリホイル22
2と224に部分的に沿い、それらの各々の間にかけ渡され
る。この配置によって、コイルアッセンブリ208の直線
動作は、プーリホイル222、224の回転動作に変換され
る。音波測定変換器230は、各々のプーリホイル222とと
もに回転するために、例えば図に示すシャフト226のよ
うなホイルシャフトの一つの設けられるか、接続され
る。その場合全体の組み立ては、角度的に操縦可能な音
波測定変換器230によって、かつ、プローブ200の前方材
を介して発振された超音波ビーム234を伝える液体で満
たされたカバー232の内部に配置される。
れ、そのコイルアッセンブリとともに両方向の直線移動
によって運ばれる。してがって、コイルアッセンブリ20
8の移動につれて、コイル220も同時にシャフトアッセン
ブリ213の磁気部216の周辺に沿い、かつ、周辺上を移動
する。第２コイル220のインダクタンスは、したがって
磁気シャフト部216にかかわる位置に左右され、コイル
アッセンブリ208の位置に左右されることとなり、その
ためコイル220は、簡単な位置センサとしてたやすく用
いることができる。第２すなわち位置コイル220に所定
周波数と振幅の交流電流を供給することによってコイル
にかかる電圧がコイルインダクタンスに比例するため、
コイルアッセンブリの位置に左右されるであろう。位置
コイル220の電流によって誘発されるエデイーカレント
を避けるため、シャフトアッセンブリ213の材質は非導
電性でなければならない。同様に、シャフト部214を構
成する材料は、モータコイル206と位置コイル220の間の
磁気干渉を避けるように非磁性でなければならない。可
撓性引張要素210は、各々回転可能なシャフト226と228
のまわりに回転する間隔を有した個別のプーリホイル22
2と224に部分的に沿い、それらの各々の間にかけ渡され
る。この配置によって、コイルアッセンブリ208の直線
動作は、プーリホイル222、224の回転動作に変換され
る。音波測定変換器230は、各々のプーリホイル222とと
もに回転するために、例えば図に示すシャフト226のよ
うなホイルシャフトの一つの設けられるか、接続され
る。その場合全体の組み立ては、角度的に操縦可能な音
波測定変換器230によって、かつ、プローブ200の前方材
を介して発振された超音波ビーム234を伝える液体で満
たされたカバー232の内部に配置される。
ここで述べられたように、直線から回転動作に変換し
たモーメントあるいはレバーアーム（lever arm）は、
開示されたプーリシステについては一定であり、そのビ
ームの掃射角度から独立している。したがって、モータ
コイルの直線行程は、領域走査の開始角を与えるについ
て、機械的連結棒や機械的連結装置を用いるシステムに
比べて、より短かく、より小さい。さらに、レバーアー
ムが一定であるから、コイルの直線位置とビームの掃射
方位または位置との間には直線関係がある。したがっ
て、変換器の角度動作を検知するよりも、コイルの直線
動作を検知するような位置センサを用いたほうがずっと
簡単である。もちろん、引張要素は、伝導装置の共振周
波数が必要帯域を十分越えるほどに非弾性でなければな
らない。したがって、とりわけ簡単な位置センサとして
は、例えば第２図の実施例に示すようなものを用いるこ
とができ、二重コイル誘導のような位置検知の他の方法
もそれにかえて用いることができる。
たモーメントあるいはレバーアーム（lever arm）は、
開示されたプーリシステについては一定であり、そのビ
ームの掃射角度から独立している。したがって、モータ
コイルの直線行程は、領域走査の開始角を与えるについ
て、機械的連結棒や機械的連結装置を用いるシステムに
比べて、より短かく、より小さい。さらに、レバーアー
ムが一定であるから、コイルの直線位置とビームの掃射
方位または位置との間には直線関係がある。したがっ
て、変換器の角度動作を検知するよりも、コイルの直線
動作を検知するような位置センサを用いたほうがずっと
簡単である。もちろん、引張要素は、伝導装置の共振周
波数が必要帯域を十分越えるほどに非弾性でなければな
らない。したがって、とりわけ簡単な位置センサとして
は、例えば第２図の実施例に示すようなものを用いるこ
とができ、二重コイル誘導のような位置検知の他の方法
もそれにかえて用いることができる。
ビーム方向が掃射領域の外方へ広がった場合のプーリ
ホイルレバーアームを保持するため、モータコイルの直
線行程を縮小すると同時に、第３図に描かれたような非
円形のプーリホイル250が一定半径のプーリホイル222あ
るいは224のかわりに用いられる。そのような非円形ホ
イル250においては、例えば、大きい運動量が必要とさ
れる場合のビームの外方への掃射の広がりに対しては大
きなレバーアームを提供し、モータコイルのより小さい
直線動作を必要とする領域内でのより中央寄りのビーム
方向に対してはより小さいレバーアームを提供するよう
なホイル位置に依存する角度でその半径が変化する。こ
の変形によってより短いコイルが使用されることがで
き、また、移動部の質量が縮小される。
ホイルレバーアームを保持するため、モータコイルの直
線行程を縮小すると同時に、第３図に描かれたような非
円形のプーリホイル250が一定半径のプーリホイル222あ
るいは224のかわりに用いられる。そのような非円形ホ
イル250においては、例えば、大きい運動量が必要とさ
れる場合のビームの外方への掃射の広がりに対しては大
きなレバーアームを提供し、モータコイルのより小さい
直線動作を必要とする領域内でのより中央寄りのビーム
方向に対してはより小さいレバーアームを提供するよう
なホイル位置に依存する角度でその半径が変化する。こ
の変形によってより短いコイルが使用されることがで
き、また、移動部の質量が縮小される。
好ましい実施例に適用されるようなこの発明の基本的
な新しい特徴が図示され、かつ指摘されて述べられては
いるが、描かれた装置の形状と詳細およびその操作にお
ける省略と代用および変化が、この発明の精神からはず
れることなく、当業者によっておこなわれるかもしれな
いということが理解されるであろう。したがって、その
意図するところは、ただ、ここに添付された特許請求の
範囲によって示されるように限定されることである。
な新しい特徴が図示され、かつ指摘されて述べられては
いるが、描かれた装置の形状と詳細およびその操作にお
ける省略と代用および変化が、この発明の精神からはず
れることなく、当業者によっておこなわれるかもしれな
いということが理解されるであろう。したがって、その
意図するところは、ただ、ここに添付された特許請求の
範囲によって示されるように限定されることである。
いくつかの図を通して同じ参照番号が同じ要素を示す図
面において、 第1a図および第1b図は、結合組織影像形成、流れ影像形
成および血液速度測定のための、ビーム方向における急
速なジャンプを伴う超音波変換器の合成掃射角を、一例
として示した図である。 第２図は、この発明にしたがって構成された、機械的に
操縦可能な超音波ビームを備えた超音波変換器プローブ
の好ましい一実施例の概略縦断面図である。 第３図は、この発明による装置を操縦し、中心角に依存
する半径を有するプーリホイルに結合する、変換器の他
の実施例を示した図である。 202……円筒形磁石 206……円筒形電動モータコイル、 208……コイルアッセンブリ、 210……可撓性引張要素、 216……磁気シャフト部（ホイル部）、 220……第２コイル（位置コイル）、 222……プーリホイル、 224……プーリホイル、 226……回転可能なシャフト、 228……回転可能なシャフト、 230……音波測定変換器、 234……超音波ビーム、 250……非円形（プーリ）ホイル、
面において、 第1a図および第1b図は、結合組織影像形成、流れ影像形
成および血液速度測定のための、ビーム方向における急
速なジャンプを伴う超音波変換器の合成掃射角を、一例
として示した図である。 第２図は、この発明にしたがって構成された、機械的に
操縦可能な超音波ビームを備えた超音波変換器プローブ
の好ましい一実施例の概略縦断面図である。 第３図は、この発明による装置を操縦し、中心角に依存
する半径を有するプーリホイルに結合する、変換器の他
の実施例を示した図である。 202……円筒形磁石 206……円筒形電動モータコイル、 208……コイルアッセンブリ、 210……可撓性引張要素、 216……磁気シャフト部（ホイル部）、 220……第２コイル（位置コイル）、 222……プーリホイル、 224……プーリホイル、 226……回転可能なシャフト、 228……回転可能なシャフト、 230……音波測定変換器、 234……超音波ビーム、 250……非円形（プーリ）ホイル、
Claims (7)
- 【請求項１】固定磁石手段と通電によって前記固定磁石
手段とかかわって選択的に直線移動可能なモータコイル
手段とを備えた直線運動電動モータと、 超音波ビームを放射し、超音波ビームの掃射領域角度内
を少なくともその一部にまたがって移動可能とするよう
枢支された超音波変換器手段と、 前記直線運動電動モータを前記枢支された超音波変換器
手段に接続し、前記モータコイル手段の直線動作を前記
掃射領域角度内の制限された前記超音波変換器手段の回
転動作に変換する機械的連結手段からなり、 前記機械的連結手段は、相対的に間隔を有して個別に設
けられた少なくとも二つの回転可能なプーリと、前記間
隔を有した個別のプーリの回りとそれらの間に張設され
た可撓性引張要素とを具備し、 前記超音波変換器手段は、前記プーリとともに回転する
ために前記プーリの少なくとも一つに接続され、 前記モータコイル手段が、通電によって前記固定磁石手
段と相対的にかかわる前記モータコイル手段の選択的直
線移動が前記掃射角度領域の少なくとも一部にまたがっ
て前記超音波ビームの掃射が操縦されるように、前記可
撓性引張要素を伴った前記モータコイル手段の移動のた
め、前記間隔を有した個別のプーリ間における前記可撓
性引張要素の一部でその可撓性引張要素に機械的に接続
されてなる、機械的に操縦可能な超音波ビームを備えた
超音波変換器プローブ。 - 【請求項２】前記掃射角度領域内のビームの掃射角度を
検知する位置検知手段をさらに備えてなり、前記位置検
知手段が、前記モータコイル手段に接続され、前記モー
タコイル手段とともに移動するように適合されたセンサ
要素を含む、請求項１記載の機械的に操縦可能な超音波
ビームを備えた超音波変換器プローブ。 - 【請求項３】前記超音波変換器手段が接続された前記間
隔を有した個別のプーリの少なくとも一つが、中心角に
依存する半径を有する非円形の周線を持ち、さらに前記
可撓性引張要素が、前記少なくとも一つのプーリの前記
非円形の周線の回りに張設される、請求項１記載の機械
的に操縦可能な超音波ビームを備えた超音波変換器プロ
ーブ。 - 【請求項４】前記超音波変換器手段が接続された前記間
隔を有した個別のプーリの少なくとも一つが、中心角に
依存する半径を有する非円形の周線を持ち、さらに前記
可撓性引張要素が、前記少なくとも一つのプーリの前記
非円形の周線の回りに張設される、請求項２記載の機械
的に操縦可能な超音波ビームを備えた超音波変換器プロ
ーブ。 - 【請求項５】前記間隔を有した個別のプーリを各々回転
可能に支持する中心軸をさらに備え、前記超音波変換器
手段が前記プーリの少なくとも一方の前記中心軸上に設
けられてなる請求項１記載の機械的に操縦可能な超音波
ビームを備えた超音波変換器プローブ。 - 【請求項６】前記間隔を有した個別プーリを各々回転可
能に支持する中心軸をさらに備え、前記超音波変換器手
段が前記プーリの少なくとも一方の前記中心軸上に設け
られてなる請求項３記載の機械的に操縦可能な超音波ビ
ームを備えた超音波変換器プローブ。 - 【請求項７】前記位置検知手段がさらに固定磁気手段を
備えてなり、前記センサ要素が、前記固定磁気手段に沿
いかつ相対的にかかわって、前記モータコイル手段とと
もに移動可能な位置コイル手段からなり、それによっ
て、前記固定磁気手段と前記位置コイル手段との相対的
な位置に依存して前記位置コイル手段のインダクタンス
を変化させる、請求項２記載の機械的に操縦可能な超音
波ビームを備えた超音波変換器プローブ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/835,607 US4757818A (en) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | Ultrasonic transducer probe with linear motion drive mechanism |
| US835607 | 1986-03-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62211047A JPS62211047A (ja) | 1987-09-17 |
| JP2512461B2 true JP2512461B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=25269957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62048624A Expired - Fee Related JP2512461B2 (ja) | 1986-03-03 | 1987-03-03 | 機械的に操縦可能な超音波ビ−ムを備えた超音波変換器プロ−ブ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4757818A (ja) |
| EP (1) | EP0235969B1 (ja) |
| JP (1) | JP2512461B2 (ja) |
| AT (1) | ATE147533T1 (ja) |
| DE (1) | DE3751990T2 (ja) |
| GB (1) | GB2187285A (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE128841T1 (de) * | 1987-11-13 | 1995-10-15 | Advanced Diagnostic Med Syst | Ultraschallmessfühler. |
| US4893628A (en) * | 1988-04-04 | 1990-01-16 | Bjorn Angelsen | Dual element ultrasonic transducer probe for combined imaging of tissue structures and blood flow in real time |
| IL87648A0 (en) * | 1988-09-01 | 1989-02-28 | Elscint Ltd | Ultrasonic probe |
| US4972839A (en) * | 1988-12-22 | 1990-11-27 | Angelsen Bjorn A J | Miniaturized mechanically-steerable ultrasonic probe |
| US5195519A (en) * | 1988-12-22 | 1993-03-23 | Angelsen Bjorn A J | Miniaturized mechanically-steerable ultrasonic probe |
| US5052119A (en) * | 1989-12-27 | 1991-10-01 | North American Philips Corporation | Angular micro-positioning device |
| US5916210A (en) * | 1990-01-26 | 1999-06-29 | Intraluminal Therapeutics, Inc. | Catheter for laser treatment of atherosclerotic plaque and other tissue abnormalities |
| US5079752A (en) * | 1990-03-26 | 1992-01-07 | E.L.F. Limited Partnership | Platform mounted ultrasonic sweep detection system |
| US5255684A (en) * | 1991-10-25 | 1993-10-26 | Interspec, Inc. | Ultrasonic probe assembly |
| AU3605693A (en) | 1992-02-07 | 1993-09-03 | John A Brunk | Method and apparatus for ultrasonic inspection of inaccessible areas |
| WO1995022283A1 (en) * | 1992-10-26 | 1995-08-24 | Ultrasonic Sensing & Monitoring Systems, Inc. | Catheter using optical fibers to transmit laser and ultrasonic energy |
| US5465724A (en) * | 1993-05-28 | 1995-11-14 | Acuson Corporation | Compact rotationally steerable ultrasound transducer |
| US5413107A (en) * | 1994-02-16 | 1995-05-09 | Tetrad Corporation | Ultrasonic probe having articulated structure and rotatable transducer head |
| US5450851A (en) * | 1994-05-25 | 1995-09-19 | Advanced Technology Laboratories, Inc. | Ultrasonic probe assembly |
| US20030055338A1 (en) * | 2001-09-18 | 2003-03-20 | Josef Steininger | Apparatus and methods for ultrasound imaging with positioning of the transducer array |
| US6709397B2 (en) * | 2001-10-16 | 2004-03-23 | Envisioneering, L.L.C. | Scanning probe |
| US8137279B2 (en) * | 2001-10-16 | 2012-03-20 | Envisioneering, Llc | Scanning probe |
| US20050203416A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-09-15 | Angelsen Bjorn A. | Extended, ultrasound real time 2D imaging probe for insertion into the body |
| US20090247879A1 (en) * | 2004-03-09 | 2009-10-01 | Angelsen Bjorn A J | Extended ultrasound imaging probe for insertion into the body |
| US20050288587A1 (en) * | 2004-06-25 | 2005-12-29 | Yongrae Roh | Drive machanism for mechanically scanned ultrasound transducers |
| AU2009230891B2 (en) * | 2008-04-04 | 2014-08-07 | Bhp Billiton Ssm Development Pty Ltd | Odour control |
| US8506490B2 (en) * | 2008-05-30 | 2013-08-13 | W.L. Gore & Associates, Inc. | Real time ultrasound probe |
| US9351702B2 (en) * | 2009-02-02 | 2016-05-31 | Noble Sensors, Llc | Ultrasonic scanning probe with a tuning fork-type oscillator and feedback control thereof |
| US20100324418A1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-23 | Essa El-Aklouk | Ultrasound transducer |
| US20110166455A1 (en) * | 2010-01-07 | 2011-07-07 | Cully Edward H | Catheter |
| US9044216B2 (en) | 2010-07-12 | 2015-06-02 | Best Medical International, Inc. | Biopsy needle assembly |
| US8758256B2 (en) | 2010-07-12 | 2014-06-24 | Best Medical International, Inc. | Apparatus for brachytherapy that uses a scanning probe for treatment of malignant tissue |
| JP7471942B2 (ja) * | 2020-07-10 | 2024-04-22 | 株式会社総合車両製作所 | 鉄道車両用配管のボールコックの操作ユニット |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU6327780A (en) * | 1979-10-16 | 1981-04-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Ultrasonic apparatus for sector scanning |
| US4421118A (en) * | 1981-08-12 | 1983-12-20 | Smithkline Instruments, Inc. | Ultrasonic transducer |
| US4433691A (en) * | 1981-10-05 | 1984-02-28 | Honeywell Inc. | Moving torque coil oscillatory drive member |
| US4433273A (en) * | 1982-01-21 | 1984-02-21 | Polaroid Corporation | Camera motor belt drive system |
| US4567895A (en) * | 1984-04-02 | 1986-02-04 | Advanced Technology Laboratories, Inc. | Fully wetted mechanical ultrasound scanhead |
| US4649925A (en) * | 1985-01-14 | 1987-03-17 | Technicare Corporation | Ultrasonic transducer probe drive mechanism with position sensor |
-
1986
- 1986-03-03 US US06/835,607 patent/US4757818A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-18 GB GB08630227A patent/GB2187285A/en not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-02-06 AT AT87301064T patent/ATE147533T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-02-06 EP EP87301064A patent/EP0235969B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-06 DE DE3751990T patent/DE3751990T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-03 JP JP62048624A patent/JP2512461B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPS62211047A (ja) | 1987-09-17 |
| DE3751990T2 (de) | 1997-06-26 |
| DE3751990D1 (de) | 1997-02-20 |
| EP0235969A2 (en) | 1987-09-09 |
| ATE147533T1 (de) | 1997-01-15 |
| EP0235969A3 (en) | 1988-01-20 |
| GB8630227D0 (en) | 1987-01-28 |
| EP0235969B1 (en) | 1997-01-08 |
| GB2187285A (en) | 1987-09-03 |
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