JP3095817B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasound diagnostic equipment

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JP3095817B2
JP3095817B2 JP03200875A JP20087591A JP3095817B2 JP 3095817 B2 JP3095817 B2 JP 3095817B2 JP 03200875 A JP03200875 A JP 03200875A JP 20087591 A JP20087591 A JP 20087591A JP 3095817 B2 JP3095817 B2 JP 3095817B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波プローブの斜め
前方に超音波ビームを出射して3次元的な超音波像の表
示を可能とする超音波診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus which emits an ultrasonic beam obliquely forward of an ultrasonic probe to display a three-dimensional ultrasonic image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、細長のプローブの先端側に超音波
振動子を収納し、この超音波振動子をプローブの軸の回
りに回転させてラジアルスキャンを行ったり、軸方向に
スキャンしたりして超音波断層像を得る超音波診断装置
が実用化された。従来例の超音波診断装置では3次元の
超音波診断像を図9(A)に示す走査から得る場合と、
図9(B)に示す走査から得る場合とがある。
2. Description of the Related Art In recent years, an ultrasonic transducer has been housed at the distal end side of an elongated probe, and the ultrasonic transducer has been rotated around the probe axis to perform radial scanning or axial scanning. An ultrasonic diagnostic apparatus for obtaining an ultrasonic tomographic image has been put to practical use. The conventional ultrasonic diagnostic apparatus obtains a three-dimensional ultrasonic diagnostic image from the scan shown in FIG.
In some cases, it is obtained from the scan shown in FIG.

【0003】つまり、図9(A)に示すように、超音波
プローブ91の先端に振動子92(実際には図示の内側
に収納されている。)を配置し、この振動子92を図示
しない回転軸に取付け、この回転軸を超音波プローブ9
1の軸方向に回転させることにより、軸方向と直交する
ラジアル方向に超音波ビームを送受波し、1回転する毎
に回転軸を超音波プローブ91の軸方向に等間隔で進退
移動させて、この図9(A)に示す走査面ができる。
That is, as shown in FIG. 9A, a vibrator 92 (actually housed inside the drawing) is disposed at the tip of an ultrasonic probe 91, and this vibrator 92 is not shown. Attached to the rotating shaft, this rotating shaft is
By rotating in one axial direction, an ultrasonic beam is transmitted and received in a radial direction orthogonal to the axial direction, and the rotation axis is moved forward and backward at equal intervals in the axial direction of the ultrasonic probe 91 every one rotation, The scanning surface shown in FIG. 9A is formed.

【0004】一方、図9(A)における回転と進退移動
とを連続的に行うことによって、図9(B)に示すよう
なスパイラル状の走査が可能になり、これらの走査によ
る超音波像から3次元の超音波診断像をうるようにして
いた。
On the other hand, by continuously performing the rotation and the forward / backward movement in FIG. 9A, a spiral scanning as shown in FIG. 9B becomes possible. A three-dimensional ultrasonic diagnostic image was obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
走査手段では超音波の走査方向は、超音波プローブ91
の軸方向に垂直であったため、3次元走査をしても、プ
ローブ91の先端より前方の情報が得られなかった。こ
のため、例えば分岐した血管内にプローブ91を挿入し
ていく際、前方の情報を得られないため、挿入が困難に
なるなどの問題があった。また、挿入ができない前方部
分の情報を得ることができないという問題があった。
However, in the conventional scanning means, the scanning direction of the ultrasonic wave is the same as that of the ultrasonic probe 91.
Therefore, even when three-dimensional scanning was performed, information ahead of the tip of the probe 91 could not be obtained. For this reason, for example, when inserting the probe 91 into a branched blood vessel, there is a problem that it is difficult to insert the probe 91 because information on the front cannot be obtained. In addition, there is a problem that it is not possible to obtain information of a front part where insertion is not possible.

【0006】本発明は、上述した点にかんがみてなされ
たものであり、超音波プローブの先端より前方部分の超
音波断層像を得ることができる超音波診断装置を提供す
ることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of obtaining an ultrasonic tomographic image of a portion ahead of the tip of an ultrasonic probe.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の超音波
診断装置は、回転及び進退可能で、超音波を送受波する
超音波送受信部を有する超音波プローブと、前記超音波
送受信部を回転させる第1駆動手段と、前記超音波送受
信部を進退させる第2駆動手段とを有する超音波診断装
置において、前記超音波送受信部は前記超音波プローブ
の回転軸に対し、垂直な方向より小さい角度で前記超音
波プローブの先端側を指向する方向に超音波を送受波可
能な手段を形成することにより、超音波プローブの先端
側を指向する方向に超音波を送受波できるので、超音波
プローブの先端が実際に挿入されている部分より前方の
超音波断層像を得ることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION An ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention comprises an ultrasonic probe having an ultrasonic transmitting / receiving section which is rotatable and retractable and transmits and receives an ultrasonic wave, and which rotates the ultrasonic transmitting / receiving section. An ultrasonic diagnostic apparatus having a first driving unit for causing the ultrasonic transmission / reception unit to move forward and backward, and wherein the ultrasonic transmission / reception unit has an angle smaller than a direction perpendicular to a rotation axis of the ultrasonic probe. By forming means capable of transmitting and receiving ultrasonic waves in the direction pointing toward the distal end of the ultrasonic probe, it is possible to transmit and receive ultrasonic waves in the direction pointing to the distal end of the ultrasonic probe. An ultrasonic tomographic image ahead of the part where the tip is actually inserted can be obtained.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。図1及び図2は本発明の第1実施例に係
り、図1は超音波プローブの駆動部の構成を示す断面
図、図2は超音波ビームのスキャンの様子を示す説明図
である。図1を参照して、第1実施例の超音波診断装置
の駆動系の構成を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. 1 and 2 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a driving unit of an ultrasonic probe, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of scanning of an ultrasonic beam. The configuration of the drive system of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

【0009】図1に示すように、超音波診断装置を構成
する超音波プローブ装置1は、細長のプローブ挿入部
(カテーテル)1aと、このプローブ挿入部1aの後端
に形成された太幅の把持部1bとからなり、このプロー
ブ挿入部1aの先端側には超音波送受波部となる超音波
振動子2が、軸状の駆動伝達部材3の先端に接続され、
これらは、プローブ挿入部1aを形成する外筒4内に収
納されている。この外筒4の先端部は半球面状で閉塞さ
れている。
As shown in FIG. 1, an ultrasonic probe device 1 constituting an ultrasonic diagnostic apparatus has an elongated probe insertion portion (catheter) 1a and a large-width probe formed at the rear end of the probe insertion portion 1a. An ultrasonic vibrator 2 serving as an ultrasonic wave transmitting / receiving unit is connected to a distal end of the shaft-like drive transmission member 3 on the distal end side of the probe insertion unit 1a, which comprises a grip portion 1b.
These are accommodated in the outer cylinder 4 forming the probe insertion portion 1a. The tip of the outer cylinder 4 is closed in a hemispherical shape.

【0010】前記外筒4の内部の先端側には、シール材
5a及びOリング5bが設けられ、これらによって、前
記駆動伝達部材3を保持している。また、前記外筒4及
びシール材5a,Oリング5bによって密閉された外筒
4の先端部内の空間には、音響伝達媒体6が充満されて
いる。前記外筒4における少なくとも先端側は超音波を
透過する材質で形成されている。尚、前記駆動伝達部材
3,外筒4は、可撓性を有するものにしても良い。
A seal member 5a and an O-ring 5b are provided on the distal end inside the outer cylinder 4, and hold the drive transmission member 3 by these. The space inside the distal end portion of the outer cylinder 4 sealed by the outer cylinder 4 and the sealing material 5a and the O-ring 5b is filled with a sound transmission medium 6. At least the distal end side of the outer cylinder 4 is formed of a material that transmits ultrasonic waves. The drive transmission member 3 and the outer cylinder 4 may have flexibility.

【0011】前記駆動伝達部材3の後端部は、前記外筒
4の後端部から後方に延出され、接続部7を介して、D
Cモータ8に接続されている。このDCモータ8は、こ
のDCモータ8の回転位置を検出するエンコーダ9と機
械的に連結されていて、これらは、回転運動部外装10
内に収納,保持されている。超音波振動子2は駆動伝達
部材3を介してDCモータ8によって回転駆動され、D
Cモータ8の回転運動がエンコーダ9に伝達できるよう
になっている。
The rear end of the drive transmission member 3 extends rearward from the rear end of the outer cylinder 4,
It is connected to the C motor 8. The DC motor 8 is mechanically connected to an encoder 9 for detecting the rotational position of the DC motor 8, and these are connected to a rotary motion exterior 10
It is stored and held inside. The ultrasonic transducer 2 is rotationally driven by a DC motor 8 via a drive transmission member 3,
The rotational motion of the C motor 8 can be transmitted to the encoder 9.

【0012】前記回転運動部外装10は、進退運動伝達
部11に取り付けられ、この進退運動伝達部11は、ボ
ールネジからなる進退機構部12に螺合しており、遮光
板17が設けてある。前記進退機構部12は、ステッピ
ングモータ13の駆動部に接続され、このステッピング
モータ13によって回転されるようになっている。
The rotary motion unit exterior 10 is attached to a forward / backward motion transmitting unit 11. The forward / backward motion transmitting unit 11 is screwed to a forward / backward moving unit 12 composed of a ball screw, and a light shielding plate 17 is provided. The advance / retreat mechanism unit 12 is connected to a drive unit of a stepping motor 13, and is rotated by the stepping motor 13.

【0013】前記接続部7,DCモータ8,エンコーダ
9,回転運動部外装10,進退運動伝達部11,進退機
構部12,ステッピングモータ13は、把持部1bの外
装15によって囲まれ、前記外筒4の後端部はこの外装
15に固定されている。
The connecting portion 7, the DC motor 8, the encoder 9, the rotary motion portion exterior 10, the forward and backward motion transmitting portion 11, the forward and backward mechanism 12, and the stepping motor 13 are surrounded by the exterior 15 of the grip portion 1b. 4 has a rear end fixed to the exterior 15.

【0014】また、前記ステッピングモータ13は、前
記外装15に固定されている。さらに、この外装15に
は、前記進退運動伝達部11の移動範囲を検出するフォ
トインタラプタ16、16が、進退機構部12の両端に
対応する位置に固定されており、前記進退運動伝達部1
1に固定された遮光板17をフォトインタラプタ16、
16で検出することにより、前記進退運動伝達部11の
進退移動の範囲を検出するようにしている。
The stepping motor 13 is fixed to the exterior 15. Further, photo-interrupters 16, 16 for detecting the moving range of the forward / backward movement transmitting unit 11 are fixed to positions corresponding to both ends of the forward / backward moving unit 12 on the exterior 15.
The light shielding plate 17 fixed to 1 is
By detecting at 16, the range of forward / backward movement of the forward / backward movement transmitting section 11 is detected.

【0015】つまり、各フォトインタラプタ16は、発
光部と受光部がスリットをはさんで対向している。通常
はこの発光部内にあるLEDの発光によって、受光部内
にあるフォトトランジスタは導通状態となっている。発
光部と受光部の間のスリットに前記遮光板17が入る
と、発光部内にあるLEDの発光が遮られ、フォトトラ
ンジスタは非導通状態になる。
That is, in each of the photointerrupters 16, the light emitting section and the light receiving section face each other with the slit interposed therebetween. Normally, the phototransistor in the light receiving unit is turned on by the light emission of the LED in the light emitting unit. When the light shielding plate 17 enters the slit between the light emitting unit and the light receiving unit, the light emission of the LED in the light emitting unit is blocked, and the phototransistor is turned off.

【0016】従って、例えば、前記進退運動伝達部11
が前進して、前記進退運動伝達部11に固定された前記
遮光板17が、フォトインタラプタ16のスリットに入
ると、それまで導通状態であったフォトインタラプタ1
6の受光部のフォトトランジスタが非導通状態になり、
進退運動伝達部11が進退機構部12の前方の端部にき
たことを検知できるようになっている。
Therefore, for example, the forward / backward motion transmitting unit 11
When the light-shielding plate 17 fixed to the forward / backward motion transmitting unit 11 enters the slit of the photointerrupter 16,
The phototransistor of the light receiving section of No. 6 becomes non-conductive,
It can be detected that the forward / backward movement transmitting section 11 has reached the front end of the forward / backward movement mechanism section 12.

【0017】つまり、フォトインタラプタ16の受光部
のフォトトランジスタの導通/非導通の状態を監視する
ことにより、進退運動伝達部11が進退機構部12の前
後の端部までの移動を検知することができるようになっ
ている。
That is, by monitoring the conduction / non-conduction state of the phototransistor of the light receiving portion of the photointerrupter 16, the forward / backward movement transmitting portion 11 can detect the movement of the forward / backward moving portion 12 to the front and rear ends. I can do it.

【0018】この実施例では、駆動伝達部材3の先端に
3角形状の超音波振動子2が取り付けられ、この振動子
2における斜面部分の超音波送受面2aからこの超音波
送受面2aに垂直な方向に超音波ビームを送波及び受波
するようにしている。従って、この超音波送受面2aに
垂直な超音波ビームの送受方向Dは駆動伝達部材3の軸
方向の前方、つまりプローブ挿入部1aの長手方向の斜
め前方となるように設定してあることがこの実施例の特
徴となっている。
In this embodiment, a triangular ultrasonic vibrator 2 is attached to the tip of the drive transmitting member 3, and the ultrasonic transmitting / receiving surface 2a on the slope portion of the vibrator 2 is perpendicular to the ultrasonic transmitting / receiving surface 2a. The ultrasonic beam is transmitted and received in various directions. Therefore, the transmission / reception direction D of the ultrasonic beam perpendicular to the ultrasonic transmission / reception surface 2a may be set to be forward in the axial direction of the drive transmission member 3, that is, obliquely forward in the longitudinal direction of the probe insertion portion 1a. This is a feature of this embodiment.

【0019】つまり、図1に示すように超音波ビームの
送受方向Dは、駆動伝達部材3の軸方向(またはプロー
ブ挿入部1aの長手方向)に垂直な方向(一点鎖線で示
す)と適宜角度θをなす斜め前方向となるように設定
し、従って斜め前方向に対する超音波断層像を得ること
ができるようにしてある。
That is, as shown in FIG. 1, the transmission / reception direction D of the ultrasonic beam is at an appropriate angle to a direction (indicated by a dashed line) perpendicular to the axial direction of the drive transmission member 3 (or the longitudinal direction of the probe insertion portion 1a). The angle is set so as to be an obliquely forward direction corresponding to θ, so that an ultrasonic tomographic image in the obliquely forward direction can be obtained.

【0020】この実施例では、DCモータ8により、駆
動伝達部材3を1回転駆動する毎にステッピングモータ
13は微小時間づつ駆動されて、駆動伝達部材3をその
軸方向に一定量移動するようになっている。従って、こ
の走査の場合には、図2(A)に示すように超音波ビー
ムは走査され、超音波振動子2から斜め前方に超音波ビ
ームが送受波される。
In this embodiment, the stepping motor 13 is driven by the DC motor 8 for every minute rotation of the drive transmitting member 3 so as to move the drive transmitting member 3 by a fixed amount in the axial direction. Has become. Accordingly, in the case of this scanning, the ultrasonic beam is scanned as shown in FIG. 2A, and the ultrasonic beam is transmitted and received obliquely forward from the ultrasonic transducer 2.

【0021】このため、この実施例によれば、プローブ
挿入部1aの先端より前方向の超音波断層像が得られる
ことになる。従って、例えばこのプローブ挿入部1aを
血管内に挿入して使用した場合、このプローブ挿入部1
aの先端が臨む位置より前方の断層像が得られるので、
血管が前方で分岐している場合でもその分岐している方
向を事前に知ることができ、容易にその分岐方向に挿入
することができる。また、プローブ挿入部1aを直接挿
入できないように小さい径で分岐している場合にも、そ
の断面方向の像を得ることが可能になり、診断する場
合、より多くの貴重なデータを得ることが可能になる。
For this reason, according to this embodiment, an ultrasonic tomographic image in the forward direction from the tip of the probe insertion portion 1a can be obtained. Therefore, for example, when the probe insertion portion 1a is used by inserting it into a blood vessel,
Since a tomographic image ahead of the position where the tip of a faces is obtained,
Even when the blood vessel branches forward, the direction of the branch can be known in advance, and the blood vessel can be easily inserted in the branch direction. Further, even when the probe insertion portion 1a is branched with a small diameter so that the probe insertion portion 1a cannot be directly inserted, an image in the cross-sectional direction can be obtained, and more valuable data can be obtained for diagnosis. Will be possible.

【0022】上記実施例では図2(A)に示すように超
音波ビームをスキャンすると説明したが、図2(B)に
示すように超音波ビームをスパイラルにスキャンするよ
うにしても良い。つまり、DCモータ8により、駆動伝
達部材3を回転駆動するのに連動してステッピングモー
タ13を一定速度で駆動することによって、図2(B)
に示すようにスパイラルにスキャンしても良い。このス
キャンでも同様の効果を有する。
In the above embodiment, the ultrasonic beam is scanned as shown in FIG. 2A. However, the ultrasonic beam may be scanned spirally as shown in FIG. 2B. In other words, the stepping motor 13 is driven at a constant speed in conjunction with the rotation of the drive transmission member 3 by the DC motor 8, thereby obtaining the state shown in FIG.
The scanning may be performed spirally as shown in FIG. This scan has the same effect.

【0023】図3は本発明の第2実施例におけるプロー
ブ挿入部としてのカテーテル21の先端側を示す。この
実施例では駆動伝達部材22の先端に、例えば直方体状
の圧電セラミックス23が取付られ、この圧電セラミッ
クス23の1つの側面上に交差指電極24、24、…、
24がプローブ挿入部の長手方向に複数すだれ状に取り
付けて、超音波振動子25を形成している。この超音波
振動子25を収納したカテーテル21の先端側の内部は
例えば水26が充満させてある。また、上記駆動伝達部
材22の手元側は例えば第1実施例と同様は駆動系で駆
動されるようになっている。
FIG. 3 shows a distal end side of a catheter 21 as a probe insertion portion in a second embodiment of the present invention. In this embodiment, for example, a rectangular parallelepiped piezoelectric ceramics 23 is attached to the tip of the drive transmission member 22, and the interdigital electrode 24, 24,.
Reference numeral 24 denotes a plurality of interdigital transducers attached in the longitudinal direction of the probe insertion portion to form an ultrasonic transducer 25. The interior of the distal end side of the catheter 21 containing the ultrasonic transducer 25 is filled with, for example, water 26. The proximal side of the drive transmission member 22 is driven by a drive system, for example, as in the first embodiment.

【0024】この実施例では、超音波振動子25を形成
する交差指電極24、24、…、24側から直接、超音
波伝達媒体としての水26中に縦波の超音波ビームを放
射する。この場合の放射角Θは、 Θ=arc cos(λf/d) (1) となる。ここで、λfは水中の波長を表し、dは交差指
電極24の周期を表わしている。
In this embodiment, a longitudinal ultrasonic beam is radiated directly into water 26 as an ultrasonic transmission medium from the side of the interdigital electrodes 24, 24,..., 24 forming the ultrasonic transducer 25. The radiation angle の in this case is Θ = arc cos (λf / d) (1) Here, λf represents the wavelength in water, and d represents the period of the interdigital electrode 24.

【0025】この実施例では1式から分かるように放射
角Θは励振する周波数を変化することにより可変にでき
る。この他に、交差指電極24、24、…、24の裏側
から超音波ビームを放射することもできる(このため、
図3の場合、裏面側に超音波を減衰させる部材を設ける
ようにしても良い)。なお、水26の代わりに流動パラ
フィンとかひまし油とか庶糖水などの超音波伝達媒体を
用いても同様のことが行える。
In this embodiment, as can be seen from Equation 1, the radiation angle Θ can be varied by changing the frequency to be excited. In addition, an ultrasonic beam can be emitted from the back side of the interdigital electrodes 24, 24,.
In the case of FIG. 3, a member for attenuating ultrasonic waves may be provided on the back surface side). Note that the same operation can be performed by using an ultrasonic transmission medium such as liquid paraffin, castor oil, or sucrose water instead of the water 26.

【0026】この実施例によれば、超音波振動子25を
フォトリソグラフィ技術により、簡単に形成でき、かつ
小型(小さなサイズ)にできるので、プローブを細径化
できる。また、放射角Θを大きくすることも可能である
などの利点を有する。
According to this embodiment, the ultrasonic transducer 25 can be easily formed by photolithography and can be made small (small size), so that the diameter of the probe can be reduced. Further, there is an advantage that the radiation angle Θ can be increased.

【0027】図4は本発明の第3実施例の超音波診断装
置31の構成を示す。この図4に示すように、超音波診
断装置31は超音波プローブ装置32と、この超音波プ
ローブ装置32が接続され、信号処理を行う観測装置3
3とから構成される。
FIG. 4 shows the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 31 according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, an ultrasonic diagnostic apparatus 31 includes an ultrasonic probe apparatus 32 and an observation apparatus 3 to which the ultrasonic probe apparatus 32 is connected and performs signal processing.
And 3.

【0028】上記超音波プローブ装置32は図示しない
駆動系(例えば図1に示す)で駆動される。この実施例
では、超音波プローブ装置32内にタイミングコントロ
ーラ34により制御されるパルサ35が収納され、この
パルサ35により超音波振動子36に一定間隔で励振信
号が印加され、この超音波振動子36からプローブ挿入
部の斜め前方に超音波ビームが出射される(例えば、超
音波振動子36は1回転/秒する間に512本の超音波
ビームが出射される)。
The ultrasonic probe device 32 is driven by a drive system (not shown) (for example, shown in FIG. 1). In this embodiment, a pulser 35 controlled by a timing controller 34 is housed in an ultrasonic probe device 32, and an excitation signal is applied to the ultrasonic vibrator 36 at regular intervals by the pulser 35. The ultrasonic beam is emitted obliquely forward of the probe insertion portion from the probe (for example, 512 ultrasonic beams are emitted during one revolution / second of the ultrasonic transducer 36).

【0029】図示しない対象物で反射した超音波は再び
超音波振動子36で受波され、電気信号に変換されたの
ち、この超音波プローブ装置32内の例えば超音波振動
子36の近くに収納したアンプ37で増幅された後、例
えば超音波振動子36の近くに収納したA/Dコンバー
タ38でデジタル信号に変換され、通信回路39を経て
シリアルの信号に変換され、観測装置33側に伝送され
る。なお、タイミングコントローラ34はA/Dコンバ
ータ38のA/D変換を行わせるタイミングパルスも出
力する。
The ultrasonic wave reflected by the object (not shown) is received again by the ultrasonic vibrator 36, converted into an electric signal, and stored in the ultrasonic probe device 32, for example, near the ultrasonic vibrator 36. After being amplified by the amplified amplifier 37, the signal is converted into a digital signal by an A / D converter 38 housed near the ultrasonic transducer 36, converted into a serial signal via a communication circuit 39, and transmitted to the observation device 33 side. Is done. Note that the timing controller 34 also outputs a timing pulse for causing the A / D converter 38 to perform A / D conversion.

【0030】上記シリアルの信号は観測装置33の通信
回路41によりパラレルの信号に変換され、D/Aコン
バータ42によりアナログの信号に変換された後、微調
整できるSTC回路43の出力を受け、対数圧縮される
対数アンプ44を介して(デジタルスキャンコンバー
タ)DSC45に入力される。このDSC45により、
デジタル変換、座標変換などが行われた後、3次元処理
回路46を介してCRT47に、任意の断層像を描出す
ることができるようになっている。なお、タイミングコ
ントローラ34からの信号も観測装置33側に伝送さ
れ、CRT47に表示を行う際の同期信号が生成され
る。
The serial signal is converted into a parallel signal by the communication circuit 41 of the observation device 33, converted into an analog signal by the D / A converter 42, and then received from the output of the STC circuit 43 which can be finely adjusted. The data is input to a DSC 45 (digital scan converter) via a logarithmic amplifier 44 to be compressed. With this DSC 45,
After digital conversion and coordinate conversion are performed, an arbitrary tomographic image can be drawn on the CRT 47 via the three-dimensional processing circuit 46. Note that a signal from the timing controller 34 is also transmitted to the observation device 33 side, and a synchronization signal for displaying on the CRT 47 is generated.

【0031】この実施例によれば、超音波プローブ装置
32内の例えば超音波振動子36の近くにA/Dコンバ
ータ38を設けてA/D変換を行うようにしたので、信
号経路のノイズマージンを高くでき、S/Nを向上でき
る。
According to this embodiment, the A / D converter 38 is provided in the ultrasonic probe device 32, for example, near the ultrasonic vibrator 36 to perform A / D conversion. Can be increased, and S / N can be improved.

【0032】図5は本発明の第4実施例の超音波診断装
置51の構成を示し、超音波プローブ装置52とこの超
音波プローブ装置52が接続され、信号処理を行う観測
装置53とから構成される。この実施例の超音波診断装
置51は、図4に示す超音波診断装置31において、対
数アンプ44と固定のSTC回路43′とを超音波プロ
ーブ装置32側に設けた構成にしている。
FIG. 5 shows the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 51 according to a fourth embodiment of the present invention, which comprises an ultrasonic probe apparatus 52 and an observation apparatus 53 to which the ultrasonic probe apparatus 52 is connected and performs signal processing. Is done. The ultrasonic diagnostic apparatus 51 of this embodiment has a configuration in which a logarithmic amplifier 44 and a fixed STC circuit 43 'are provided on the ultrasonic probe apparatus 32 side in the ultrasonic diagnostic apparatus 31 shown in FIG.

【0033】つまり、超音波プローブ装置52における
アンプ37の出力は対数アンプ44に入力され、この対
数アンプ44は固定のSTC回路43によりSTCがか
けられ、このこの対数アンプ44の出力はA/Dコンバ
ータ38に入力され、A/D変換される。一方、観測装
置53では対数アンプ44の代わりにアンプ44′が用
いてある。その他の構成は第3実施例と同じである。
That is, the output of the amplifier 37 in the ultrasonic probe device 52 is input to the logarithmic amplifier 44, which is subjected to STC by the fixed STC circuit 43. The output of the logarithmic amplifier 44 is A / D The signal is input to the converter 38 and A / D converted. On the other hand, in the observation device 53, an amplifier 44 'is used instead of the logarithmic amplifier 44. Other configurations are the same as the third embodiment.

【0034】この実施例によれば、超音波プローブ装置
52側でSTCを行うようにしているので、A/D変換
後のデジタル信号のビット数を少なくでき、通信回路3
9、41の通信速度を速くすすることができる。
According to this embodiment, since the STC is performed on the ultrasonic probe device 52 side, the number of bits of the digital signal after A / D conversion can be reduced, and the communication circuit 3
The communication speed of 9, 41 can be increased.

【0035】図6は本発明の第5実施例における超音波
振動子61を示す。この実施例の超音波振動子61は、
例えば隅を切り欠いて丸くした立方体形状の振動子固定
部材62に4つの超音波振動子63a、63b、63
c、63dを、回転駆動される方向に90°の角度で取
り付けてある。この振動子固定部材62はその中心位置
が駆動伝達部材としてのフレキシブルシャフト64の先
端が取り付けられる。
FIG. 6 shows an ultrasonic transducer 61 according to a fifth embodiment of the present invention. The ultrasonic transducer 61 of this embodiment is
For example, four ultrasonic vibrators 63a, 63b, 63 are attached to a vibrator fixing member 62 having a rounded cubic shape with cutout corners.
c and 63d are mounted at an angle of 90 ° in the direction in which they are driven to rotate. The center of the vibrator fixing member 62 is attached to the tip of a flexible shaft 64 as a drive transmitting member.

【0036】この実施例ではこれら4つの超音波振動子
63a、63b、63c、63dにより得られる4つの
超音波断層像を合成して、画像むらの少ない1つの超音
波断層像を得るようにしている。例えば正方形の物体の
中心で回転むらのない単一の超音波振動子(例えば63
aのみを有するもの)を回転駆動した場合のB−モード
像は図7(A)に示すようになり、正方形の物体を正確
に描出できる。なお、a、…hは45°毎の回転位置を
表す。つまり、a、…hは回転角が0°、45°…を示
す。しかし、回転むらがあると、得られるB−モード像
は、例えば図7(B)に示すように歪んでしまう。
In this embodiment, four ultrasonic tomographic images obtained by these four ultrasonic transducers 63a, 63b, 63c, 63d are combined to obtain one ultrasonic tomographic image with less image unevenness. I have. For example, a single ultrasonic transducer (for example, 63
7 (A) when the (a having only a) is rotationally driven, and a square object can be accurately drawn. Here, a,... H represent rotational positions every 45 °. That is, a,... H indicate rotation angles of 0 °, 45 °,. However, if there is uneven rotation, the obtained B-mode image is distorted, for example, as shown in FIG.

【0037】本実施例はこの回転むらが存在しても、得
られるB−モード像の歪を少なくするものである。この
ため、図6のように回転方向に例えば4つの超音波振動
子63a、63b、63c、63dを取り付け、これら
によって得られる4つのB−モード像を例えば4つの象
限に分割し、各象限で相関の高い像をその象限の像とし
て選択するようにし、これらを合成して歪の少ない1つ
の像を得るようにしている。
The present embodiment is intended to reduce the distortion of the obtained B-mode image even if the rotational unevenness exists. Therefore, as shown in FIG. 6, for example, four ultrasonic transducers 63a, 63b, 63c, 63d are attached in the rotation direction, and the four B-mode images obtained by these are divided into, for example, four quadrants. An image with a high correlation is selected as an image in the quadrant, and these are combined to obtain one image with little distortion.

【0038】例えば4つの超音波振動子63a、63
b、63c、63dにより得られる4つのB−モード像
が、それぞれ図8(A)ないし(D)であるとした場
合、これらを合成して、図8(E)に示すように回転む
らによる影響の少ない1つの像を得る。なお、図8
(F)は、参考として回転むらがない場合におけるB−
モード像を示す。
For example, four ultrasonic transducers 63a, 63
Assuming that the four B-mode images obtained by b, 63c, and 63d are as shown in FIGS. 8A to 8D, respectively, these are combined, and as shown in FIG. Obtain one image with little effect. FIG.
(F) shows the B-
3 shows a mode image.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転及び進退可能で、超音波を送受波する超音波送受信部
を有する超音波プローブと、前記超音波送受信部を回転
させる第1駆動手段と、前記超音波送受信部を進退させ
る第2駆動手段とを有する超音波診断装置において、前
記超音波送受信部は前記超音波プローブの回転軸に対
し、垂直な方向より小さい角度で前記超音波プローブの
先端側を指向する方向に超音波を送受波可能な手段を形
成することにより、超音波プローブの先端側を指向する
方向に超音波を送受波できるので、超音波プローブの先
端が実際に挿入されている部分より前方の超音波断層像
を得ることができる。
As described above, according to the present invention, an ultrasonic probe having an ultrasonic transmitting / receiving section which can rotate and reciprocate and transmits / receives ultrasonic waves, and a first drive for rotating the ultrasonic transmitting / receiving section Means, and an ultrasonic diagnostic apparatus having a second drive means for moving the ultrasonic transmission / reception section forward and backward, wherein the ultrasonic transmission / reception section is provided at an angle smaller than a direction perpendicular to a rotation axis of the ultrasonic probe. By forming means capable of transmitting and receiving ultrasonic waves in the direction pointing to the distal end of the probe, ultrasonic waves can be transmitted and received in the direction pointing to the distal end of the ultrasonic probe. An ultrasonic tomographic image ahead of the inserted portion can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例における超音波プローブ装
置の駆動部の構成を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a driving unit of an ultrasonic probe device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】超音波プローブ装置により得られる超音波の走
査面を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a scanning surface of an ultrasonic wave obtained by an ultrasonic probe device.

【図3】本発明の第2実施例における超音波プローブ装
置の先端側の構造を示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structure on the distal end side of an ultrasonic probe device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例における信号処理系の構成
を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a signal processing system according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施例における信号処理系の構成
を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a signal processing system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6実施例における超音波振動子の構
成を示す断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of an ultrasonic transducer according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】超音波振動子を回転させた場合、回転むらある
と、得られる超音波像が歪むことを示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing that when an ultrasonic transducer is rotated, an obtained ultrasonic image is distorted if there is uneven rotation.

【図8】複数の振動子から歪の少ない超音波像を得る動
作の説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an operation of obtaining an ultrasonic image with little distortion from a plurality of transducers.

【図9】従来例における超音波プローブで得られる走査
面を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a scanning surface obtained by an ultrasonic probe in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…超音波プローブ装置 1a…プローブ挿入部 2…超音波振動子 2a…超音波送受面 3…駆動伝達部材 8…DCモータ 9…エンコーダ 11…進退運動伝達部 13…ステッピングモータ 16…フォトインタラプタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic probe apparatus 1a ... Probe insertion part 2 ... Ultrasonic vibrator 2a ... Ultrasonic transmitting / receiving surface 3 ... Drive transmission member 8 ... DC motor 9 ... Encoder 11 ... Forward / backward movement transmission part 13 ... Stepping motor 16 ... Photo interrupter

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 超音波を送受波する超音波送受信部を有
する超音波プローブと、 前記超音波送受信部を軸周りに回転可能に、且つ、軸方
向に進退可能に保持する回転軸と、 この回転軸を軸周りに回転駆動する第1駆動手段と、 この回転軸を軸方向に進退駆動する第2駆動手段と、 上記超音波送受信部に設けられており、直方体状に形成
され、且つ、1つの側面上に交差指電極がプローブ挿入
部の長手方向に複数すだれ状に取り付けられた超音波振
動子と、 を具備しており、前記超音波プローブの回転軸に対し、
垂直な方向より小さい角度で前記超音波プローブの先端
側を指向する方向に超音波を送受波する ことを特徴とす
る超音波診断装置。
An ultrasonic transmitting / receiving unit for transmitting and receiving ultrasonic waves is provided.
An ultrasonic probe, and an ultrasonic transmitting and receiving unit rotatable about an axis, and
A rotary shaft that holds the rotary shaft so as to be able to move forward and backward , a first drive unit that drives the rotary shaft to rotate around the axis, a second drive unit that drives the rotary shaft to advance and retreat in the axial direction, and the ultrasonic transmitting and receiving unit. And formed into a rectangular parallelepiped
Probe electrode is inserted on one side
Ultrasonic vibrators attached in the direction of the
And a rotor, with respect to the rotation axis of the ultrasonic probe,
The tip of the ultrasonic probe at an angle smaller than the vertical direction
An ultrasonic diagnostic apparatus that transmits and receives ultrasonic waves in a direction pointing toward the side .
【請求項2】 上記超音波振動子は、励振する周波数を
変化することにより超音波の指向方向を変更することを
特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
2. The ultrasonic transducer according to claim 1 , wherein the excitation frequency is
Change the direction of the ultrasonic wave by changing
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】 上記超音波振動子は、超音波プローブの
回転軸に沿った方向に長い直方体状に形成されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
3. The ultrasonic transducer according to claim 1, wherein said ultrasonic transducer is an ultrasonic probe.
It must be formed in a rectangular parallelepiped that is long in the direction along the rotation axis.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項4】 上記第1駆動手段と第2駆動手段は、同
時駆動もしくはいずれか一方が選択的に駆動されること
を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
4. The first driving means and the second driving means have the same configuration.
Time drive or one of them is selectively driven
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein:
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