JP2974250B2 - 体腔内超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、体腔内挿入部の先端に超音波プローブを設
け、体腔内深部等の超音波診断を可能とした体腔内超音
波診断装置に関する。

〔従来の技術〕

体腔内より深部臓器の精密診断をするために、内視鏡
挿入部の先端に超音波プローブを設けた体腔内超音波診
断装置は各種提案されている。

この体腔内超音波診断装置は、超音波プローブの走査
方式により機械走査方式と電子走査方式に大別できる。
消化管等の管腔内からの超音波診断には、機械走査式の
うち超音波プローブを内視鏡挿入部の挿入軸に対し垂直
な方向に回転させて行うラジアル走査方式が有効である
とされている。

このうちラジアル走査方式の超音波内視鏡診断装置と
して、例えば特開昭60−227740号公報や実開昭61−5790
8号公報に提案されているものがある。これらは、内視
鏡挿入部の先端に設けた超音波振動子を術者手元側の駆
動部から内視鏡挿入部内に延在させたフレキシブルシャ
フトを介して回転させるようにしている。この場合、回
転する超音波振動子の位置検出装置は内視鏡挿入部先端
の細径化、短縮化のために、術者手元側の駆動部に設け
ている。第６図Ａは、こうした従来の内視鏡挿入部20と
駆動部21の概要図である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の超音波内視鏡診断装置を用いる
場合、内視鏡挿入部を体腔内深部に挿入すると内視鏡挿
入部が屈曲したり、先端近傍の彎曲部が彎曲する。する
と内部に延在して回転しているフレキシブルシャフトに
摺動抵抗が加わり、術者手元側の駆動部の回転に対し内
視鏡先端部の超音波振動子の回転の位相が遅れてしまい
（第６図Ｂのａ矢印とｂ矢印）、観察装置のモニタ上の
超音波画像が回転移動してしまうという不具合がある。
第６図Ｃは、こうした状態を示したもので超音波画像が
下図のように矢印方向に回転移動してしまうのである。

通常、超音波内視鏡診断装置においては光学的視野方
向と超音波画像の対比が必要であり、このために例えば
モニタ上真下に表示される像を光学的視野方向としてい
る。しかし、前記のように駆動部の回転に対し超音波振
動子の回転の位相が生じると、モニタ上真下に表示され
る筈の像が表示されないこととなってしまう。ひいては
微妙な病変を見落し、誤診を招くという結果を招くおそ
れがある。

一方、光学的視野方向に対比する位置に超音波画像を
戻そうとすると、内視鏡挿入部を体腔内でねじることと
なり耐久性上好ましくない。また、体腔内の狭い管腔内
に内視鏡挿入部があると、ねじりにより管腔を穿孔して
しまう危険性もある。さらに体腔内の深部大腸に内視鏡
挿入部を挿入した場合、手元でのねじり回転が挿入部先
端に伝達しにくいため超音波画像を回転させてモニタ上
の所望の位置に表示させることはほとんど不可能であ
る。

また、内視鏡のチャンネル内に挿通し、内視鏡挿入部
先端から一部を導出して超音波走査をするいわゆるミニ
チュアプローブの場合は、ミニチュアプローブ本体の先
端にマークした超音波画像UP方向表示と、本体内部に延
在するフレキシブルシャフトを介して回転動する超音波
振動子による超音波画像の実際の書き出し位置遅れが生
じてしまう。これは前記と同様にフレキシブルシャフト
に加わる摺動抵抗によるものである。

本発明は、上記不具合を解決するために提案されるも
ので、モニタ上の超音波画像を容易に回転移動させるこ
とにより適正な超音波診断を実施できる体腔内超音波診
断装置を提供することを目的としたものである。

［課題を解決するための手段および作用］ 本発明の体腔内超音波診断装置は、被検体内に挿入さ
れる長尺な挿入部と、この挿入部内に延在されたフレキ
シブルシャフトと、このフレキシブルシャフトの手元側
に設けられ、前記超音波プローブを回転駆動するための
回転駆動手段と、前記回転駆動手段の回転を検出して回
転検出信号を出力する回転検出手段と、前記超音波プロ
ーブから出力される信号を処理して得られる画像信号を
受けて超音波画像を表示する表示手段と、この表示手段
に表示される超音波画像を任意に回転させる指示を入力
可能なイメージローテーション手段と、このイメージロ
ーテーション手段の入力に基づき、前記回転検出手段か
ら出力される回転検出信号の位相を変更する位相変更手
段と、この位相変更手段により位相変更された前記回転
検出信号に基づき、前記表示手段に表示される前記画像
信号の表示状態を変更する表示処理手段と、を設けたこ
とを特徴とするものである。

このような本発明による体腔内超音波診断装置におい
ては、超音波プローブを回転駆動する回転駆動手段の回
転状態を検出して得られる回転検出信号の位相を変更す
る位相変更手段を設けることにより、表示手段上の超音
波画像を任意の位置に回転移動させることができ、適正
な超音波診断を行うことができる。

［実施例］ 第１図は、本発明の第１実施例を示すブロック図であ
る。大別すると超音波内視鏡本体１と観察装置６とを有
し、前者内の駆動部には回転駆動手段としてのモータ２
を設け、モータ２にはフレキシブルシャフト３を連結
し、超音波プローブ４を回転するようにしている。モー
タ２には回転検出手段としてのエンコーダ５を付設し、
超音波プローブ４の回転を検出する。この場合、回転検
出信号は１回でのスタートパルスであるＺ相、１回中均
等な幅で複数（例えば256個）パルスの位置信号である
Ａ相として発信される。

エンコーダ５と観察装置６との間には、位相変更手段
としての遅延回路７を設け、超音波内視鏡本体１内の操
作部に設けたイメージローテーション手段としてのイメ
ージローテーションスイッチ８により前記回転検出信号
としてのＺ相の遅延を任意に制御するようにしている。

観察装置６の内部にはコントロールユニット９により
制御される同期回路10、DSC（デジタルスキャンコンバ
ータ）ユニット11、レシーバ12、TVモニタ13を設けてい
る。同期回路10は、スキャナ制御回路14とDSCユニット1
1とを制御する。

DSCユニット11とアドレスユニット15とで表示処理手
段を構成し、このDSCユニット11は、アドレスユニット1
5に制御されながら超音波内視鏡本体１の超音波プロー
ブ４に接続されたレシーバ12からの信号を受けとり、TV
モニタ13へ信号を送っている。スキャナ制御回路14は、
超音波内視鏡本体１内のモータ２を制御する。アドレス
ユニット15は、超音波内視鏡本体１内のエンコーダ５か
らの回転検出信号をＡ相はそのまま、Ｚ相は遅延回路７
を介して受けとっている。パルサ16は、超音波内視鏡本
体１内のエンコーダ５と超音波プローブ４に接続されて
いる。

このように構成してある本実施例により超音波診断す
るには、先ずコントロールユニット９により同期回路10
を作動させ、さらにスキャナ制御回路14を作動させてモ
ータ２を回転させる。モータ２の回転と同時にフレキシ
ブルシャフト３を介して超音波プローブ４が回転する。
そしてエンコーダ５がスタートパルスであるＺ相と位置
信号のＡ相を発生し、アドレスユニット15に送る。ま
た、信号はパルサ16を作動させて超音波プローブ４を励
振する。

超音波プローブ４の励振により被検体へ出射された超
音波ビームの反射エコーを超音波プローブ４で受信した
後、受信信号はレシーバ12で処理され、アドレスユニッ
ト15で制御されているDSCユニット11へ送られ、TVモニ
タ13に超音波画像として表示される。

この場合、TVモニタ13上の１画面は超音波プローブ４
の１回転で描かれる。そしてアドレスユニット15からの
スタートパルスであるＺ相は、同期回路10を介してDSC
ユニット11へのレシーバ12からのエコー信号の取り込み
を制御するのである。

そして、イメージローテーションスイッチ８を作動さ
せると、遅延回路７が作動しＺ相パルスが制御されるの
で、超音波プローブ４のどの回転位置でのエコー信号を
１画面の書き出しにするかを任意に設定できる。したが
って、TVモニタ13上に表示する超音波画像を光学的視野
方向と対比できる任意の位置に回転移動できるのであ
る。

第２図は、本発明の第２実施例を示すブロック図であ
るが、第１実施例と対応する個所には同一符号を付した
（以下の実施例についても同様）。本実施例では、第１
実施例と異り超音波内視鏡本体１に遅延回路を設けず、
観察装置６に設けたアドレスユニット15とDSCユニット1
1との間に座標変換回路 を設けている。他の構成については第１実施例と同様で
ある。

本実施例でもアドレスユニット15からのスタートパル
スであるＺ相は同期回路10を介してDSCユニット11への
レシーバ12からエコー信号の取り込みを制御するのであ
り、この場合イメージローテーションスイッチ８を作動
させると、座標変換回路17が作動してアドレスユニット
15の制御信号を変換してDSCユニット11を制御するので
ある。このようにして観察装置６内で取り込んだ超音波
情報を変換して、超音波画像をモニタ上で回転移動させ
るのである。

第３図は、本発明の第３実施例を示したブロック図で
ある。本実施例は、第１実施例における超音波内視鏡本
体１のスタートパルスであるＺ相の遅延方法を異らせた
もので、モータ２とエンコーダ５の間に伝達位相調整機
構18を設け、イメージローテーションスイッチ８により
伝達位相を調整できるようにしたものである。他の構成
については第１実施例と同様である。

このようにすることによって、モータ２の回転の位相
を制御できるので超音波プローブ４のどの回転位置での
エコー信号を１画面の書き出し位置にするかを任意に設
定できる。

第４図は、本発明の第４実施例に係る装置の斜視図で
あり、本実施例は内視鏡１のチャンネル内をカテーテル
型超音波プローブ1aを挿通して、内視鏡１の体腔内挿入
部先端から導出することにより更に体腔内へ挿入して超
音波走査するものである。一方、第５図は同ブロック図
であるが、装置はカテーテル型超音波プローブ1aと駆動
ユニット1bと観測装置６とを有する。

ジョイント部1cを介してカテ−テル型超音波プローブ
1aと駆動ユニット1bが接続してあり、駆動ユニット1bの
駆動力を超音波振動子４に伝動するとともに、超音波送
受信信号を伝達するようにしてある。駆動ユニット1b
は、観測装置６に固定してあるヒンジ付アーム6aを介し
て設けてある。その他の構成については前記第１実施例
と同様である。

このように構成しているので、超音波診断を行うには
先ず所要の内視鏡診断あるいは内視鏡処置等をした後、
カテーテル型超音波プローブ1aを内視鏡の鉗子口からチ
ャンネル内に挿通して先端から一部を導出する。そして
第１実施例と同様の動作順序により超音波プローブ４を
励振する。すると超音波ビームの反射エコーは所定の信
号処理をされた後、観測装置６のTVモニタ13に超音波画
像として表示される。

この場合、イメージローテーションスイッチ８を作動
させると、遅延回路７が作動しＺ相パルスが制御される
ので、第１実施例と同様にカテーテル型超音波プローブ
1a内の超音波プローブ４のどの回転位置でのエコー信号
を１画面の書き出しにするかを任意に設定できるのであ
る。したがって、カテーテル型超音波プローブ1aの本体
にマークした超音波画像up方向表示19と、上記書き出し
位置の位相遅れを生じさせないように調整できることと
なる。本実施例においては、遅延回路を用いているが座
標変換回路を用いるようにしてもよいことはいうまでも
ない。

本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、幾
多の変更、変形が可能である。例えばイメージローテー
ションスイッチは、超音波内視鏡本体の操作部に設ける
ことに限定されるものではなく、観察装置に設けてもよ
い。また、イメージローテーションスイッチが作動して
いる場合に、LED等のインジケータを操作部に設けた
り、TVモニタの画面上に表示するようにして、超音波画
像の回転移動による補正の有無を術者に知らせるように
する構成としてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明による体腔内超音波診断装置に
おいては、表示手段に表示される超音波画像を任意に回
転させる指示を入力可能なイメージローテーション手段
と、このイメージローテーション手段の入力に基づき、
回転検出手段から出力される回転検出信号の位相を変更
する位相変更手段を設け、モニタに表示される超音波画
像を任意に回転させるようにしている。そのため、フレ
キシブルシャフトのねじれによってモニタ手段に表示さ
れる超音波画像が不所望に回転するような状態になって
も、容易に超音波画像を正常な回転位置に補正すること
ができる。したがって、モニタ上に表示される超音波画
像を光学的な視野方向に対比させることができ、容易か
つ正確な診断を行うことができる。

また、フレキシブルシャフトのねじれの影響を受けな
いようにするために、回転状態を検出する手段をフレキ
シブルシャフトの先端側に設けた従来の装置と比較した
場合、挿入部の先端の構成を簡単とすることができ、挿
入部の小型化を図ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示すブロック図、 第２図は、本発明の第２実施例を示すブロック図、 第３図は、本発明の第３実施例を示すブロック図、 第４図は、本発明の第４実施例を示す斜視図、 第５図は、同ブロック図、 第６図A,B,Cは従来例を示す説明図である。 １……超音波内視鏡本体、２……モータ ３……フレキシブルシャフト ４……超音波プローブ、５……エンコーダ ６……観察装置、７……遅延回路 ８……イメージローテーションスイッチ ９……コントロールユニット 10……同期回路、11……DSCユニット 12……レシーバ、13……TVモニタ 14……スキャナ制御回路、15……アドレスユニット 16……パルサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検体内に挿入される長尺な挿入部と、 この挿入部内に延在されたフレキシブルシャフトと、 このフレキシブルシャフトの手元側に設けられ、前記超
   音波プローブを回転駆動するための回転駆動手段と、 前記回転駆動手段の回転を検出して回転検出信号を出力
   する回転検出手段と、 前記超音波プローブから出力される信号を処理して得ら
   れる画像信号を受けて超音波画像を表示する表示手段
   と、 この表示手段に表示される超音波画像を任意に回転させ
   る指示を入力可能なイメージローテーション手段と、 このイメージローテーション手段の入力に基づき、前記
   回転検出手段から出力される回転検出信号の位相を変更
   する位相変更手段と、 この位相変更手段により位相変更された前記回転検出信
   号に基づき、前記表示手段に表示される前記画像信号の
   表示状態を変更する表示処理手段と、 を設けたことを特徴とする体腔内超音波診断装置。