JP3251631B2 - 体腔内超音波診断装置 - Google Patents
体腔内超音波診断装置Info
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Description
波トランスジューサを搭載した体腔内挿入部を先端部分
に備えた超音波プローブを挿入して体腔壁及びこれに近
接する臓器を超音波断層撮影し、得られた超音波画像を
診断に供する体腔内超音波診断装置に関する。
は、体腔内に挿入した超音波プローブを術者の感覚を頼
りに前後に移動させた各移動位置で超音波トランスジュ
ーサを電子的あるいは機械的に走査することにより、体
腔壁及びこれに近接する臓器を超音波断層撮影するもの
であった。そして、この超音波断層撮影で得られた撮影
データを基に超音波画像を得るシステムでは、超音波プ
ローブの定量的な移動位置に対応ずけることなく超音波
画像を単に表示していた。
超音波診断装置では、そのシステム及び超音波プローブ
の性能限界から、1回の体腔内への挿入で得られる超音
波画像は体腔内挿入軸に垂直もしくは(及び)平行とな
る1つもしくは2つ程度に限定される。このため臓器の
肥大など3次元的な状況を把握するために、術者は超音
波プローブの挿入、抜去を繰り返し、得られた超音波画
像を頭の中で3次元的に再構築し状況を把握する必要に
迫られる。
断装置では、術者の負担が大きく、且つ限られた画像数
故の診断精度が低い問題点がある。
音波トランスジューサの挿入軸方向の移動位置を正確に
把握した条件下で多数枚の超音波画像を得ることを簡単
操作で行える体腔内超音波診断装置を提供することにあ
る。
め、請求項1に記載の本発明によれば、被検体の体腔内
に挿入容易な形状を有する体腔内挿入部と、前記体腔内
挿入部に挿入軸方向へ移動可能に設けたリング状の超音
波トランスジューサと、前記体腔内挿入部に設けられ、
前記体腔内挿入部の内部機構を体腔に対して隔離し、且
つ、前記トランスジューサの表面が露出するように構成
されたジャバラ構造部材と、前記超音波トランスジュー
サの挿入軸方向への移動位置を検出する位置検出手段
と、前記位置検出手段が検出した移動位置及び前記超音
波トランスジューサからの信号に基づいて、超音波断層
像を得ることを特徴とする体腔内超音波診断装置をもっ
て解決手段とする。また、請求項2に記載の本発明によ
れば、被検体の体腔内に挿入容易な形状を有する体腔内
挿入部と、前記体腔内挿入部に設けられたレールと、前
記レールに沿って挿入軸方向へ移動可能に設けたリング
状の超音波トランスジューサと、前記超音波トランスジ
ューサを移動する駆動手段と、前記体腔内挿入部の内部
機構を体腔に対して隔離する可撓性膜部材と、前記超音
波トランスジューサの挿入軸方向への移動位置を検出す
る位置検出手段と、前記位置検出手段が検出した移動位
置及び前記超音波トランスジューサからの信号に基づい
て、超音波断層像を得ることを特徴とする体腔内超音波
診断装置をもって解決手段とする。
れば、超音波トランスジューサが体腔内挿入部に体腔内
し挿入軸方向へ移動自在に設けられているから、超音波
プローブの挿入、抜去を繰り返すことなく、連続した複
数の超音波断層撮影を行える。しかも、超音波トランス
ジューサの挿入軸方向への移動位置を位置検出手段にて
検出することから、位置検出手段が検出した移動位置に
対応づけて得た超音波断層像により臓器の肥大など3次
元状況を定量的に把握することができる。
断装置のシステム構成を示すブロック図である。
ンスジューサ、トランスジューサ移動機構及び位置検出
手段を有する超音波プローブ1と、上記超音波トランス
ジューサへ送信信号を送り、且つその超音波トランスジ
ューサからの受信信号を受け取る超音波送受信部2と、
上記超音波トランスジューサの移動位置を検出し制御す
る位置制御部3と、上記超音波トランスジューサの任意
の移動位置における超音波断層像を構成する2次元画像
構成部4と、上記超音波トランスジューサの位置情報と
各移動位置における超音波断層像を対応させて整理し保
存する2次元画像格納部5と、この2次元画像格納部5
に収集格納した複数枚の超音波画像を斜視的に再構成し
重なり合う部分を削除し3次元的な画像を構築する3次
元構成部6と、上記2次元画像格納部5に収集格納した
複数枚の超音波断層像から3次元的な画像に再構築すべ
き画像群を選択し、且つ再構築画像の斜視角度,方向,
断層像間の表示間隔を制御する3次元画像制御部7と、
3次元画像構成部6で再構築された3次元画像から任意
の断層像を選択することにより再構築以前の所望の2次
元断層像を、2次元画像格納部5から選択する2次元画
像選択部8と、2次元断層画像及び3次元画像を表示す
る表示部9を有してなる。
1実施例では図2に示す如く体腔内挿入部10、操作部
11及びケーブル部12に大別される構成のものであっ
て、体腔内挿入部10には、挿入軸方向へ移動自在とな
るように超音波トランスジューサ13を設けている。即
ち、この超音波トランスジューサ13は、操作部11に
設けたモータ14及びこれに連結されたボールスクリュ
ー15の回転を駆動力として、ボールスクリュー15と
噛み合うギア16の働きにより移動用レール17に沿っ
てストッパ18の設定した領域内で体腔内挿入軸と平行
に移動するようになされている。また、この超音波トラ
ンスジューサ13の移動位置を検出する位置検出手段と
して、モータ14の回転を検出するエンコーダ19を設
けている。このような超音波トランスジューサ13とし
て、本実施例では、体腔内挿入部10の全外周に亘って
トランスジューサ素子群が配置されたリング状トランス
ジューサもしくはその全外周の一部のみにトランスジュ
ーサ素子群が配置されたコンベックストランスジューサ
を適用するものとした。なお、リング状トランスジュー
サの形状,素子配列と、このリング状トランスジューサ
を用いて得られる断層像形状を図3に示している。ま
た、コンベックストランスジューサの形状,素子配列
と、このコンベックストランスジューサを用いて得られ
る断層像形状を図4に示している。
載されることになる体腔内挿入部10は、被検体の体腔
内に挿入容易な外形形状であるとともに、超音波トラン
スジューサ13の表面のみを露出させたジャバラ構造部
材20によりボールスクリュー,移動用レール等の挿入
管内部機構を体腔に対し隔離し、超音波トランスジュー
サ13を安全に移動し得るように構築されている。
腔内超音波診断装置は、以下説明するように動作する。
腔内挿入部10に設けた超音波トランスジューサ13を
挿入軸方向に移動させるとともにその移動位置を示す位
置情報をエンコーダ19より位置制御部3へ送る。
ー信号は、超音波送受信部2を経由して2次元画像構成
部4にて超音波断層像に構成される。2次元画像構成部
4にて構成された超音波断層像は、構成後直ちに表示部
9へ送られ随時時系列的に表示されるとともに位置制御
部3からの超音波トランスジューサ13の位置情報と対
応付けられ2次元画像格納部5へ格納される。この2次
元画像格納部5に格納された2次元画像情報は、3次元
画像制御部7によりその一部もしくは前部が選択され3
次元画像構成部6に送られる。なお、2次元画像の選択
方法は、収集位置が連続する複数の断層像群あるいは不
連続の画像群であることも可能である。
部7からの斜視角度、表示方向(挿入軸方向での回転表
示)及び2次元画像の表示間隔情報に基づき、2次元画
像格納部5より送られた複数枚の2次元断層像を再構成
する。この際、重なり合う2次元画像であって斜視視点
より遠方に位置する部分は表示されない処理が行われ
る。
7を操作者が操作することにより行われ、この操作状況
に応じて3次元画像制御部7は、2次元画像の選択及び
3次元画像表示方法を2次元画像格納部5及び3次元構
成部6に指令することができる。そして、この指令に応
じて3次元画像再構成部6にて再構成された3次元画像
情報は表示部9に送られ表示に供されることになる。例
えば、操作者が3次元画像表示方法を適宜変更しながら
表示部9の表示状況を参照し、3次元画像表示内の任意
の2次元画像を選択することにより斜視的再構成以前の
2次元超音波断層像を選択し2次元画像格納部5より呼
び出して表示部9に送り瞬時に3次元画像表示との切り
替え表示もしくは並列表示を行うことができる。
る。この第2実施例では、図1に示したシステム構成
で、超音波プローブ1として図5に示す如く体腔内挿入
部10A、操作部11A及びケーブル部12Aに大別さ
れる構成のものを採用している。即ち、この第2実施例
における超音波プローブ1では、体腔内挿入部10Aに
おいて、第1実施例にて用いたジャバラ構造部材の代り
に可撓性膜部材21を設け、この可撓性膜部材21によ
り超音波トランスジューサ13とボールスクリュー15
及び移動用レール等の挿入管内部材とを体腔に対し隔離
するとともに、この可撓性膜部材21の内側に音響伝播
液22を充填したものとしている。なお、図5におい
て、図2と同一符号で示す部分は対応する部分を示して
いる。このように超音波プローブ1を構成しても、前述
した第1実施例同様に超音波断層撮影し、3次元画像を
表示することができる。
る。この第3実施例では、図1に示したシステム構成
で、超音波プローブ1として図6に示す如く体腔内挿入
部10B、操作部11B、及びケーブル部12Bに大別
される構成のものを採用している。即ち、この第3実施
例における超音波プローブ1では、体腔内挿入部10B
から操作部11Bに亘る範囲において、第1実施例にて
用いたボールスクリューの代りにテンションスプリング
23、滑車24,25、移動用ワイヤー26、ギヤボッ
クス27の組合せ構造を採用し、超音波トランスジュー
サ13の駆動方法を変更している。この第3実施例によ
る駆動方法によれば、テンションスプリング23により
移動用ワイヤー26を一定の張力で一組の滑車24,2
5間に張り、ギヤボックス27により変換されたモータ
14の回転により移動用ワイヤー26を体腔挿入軸に平
行な方向に移動させることにより、移動用ワイヤー26
に接続された超音波トランスジューサ13を移動用レー
ル17に沿って可動領域内で移動させることができる。
このように超音波トランスジューサ13を移動させる超
音波プローブ1を適用した場合にも、前述した第1実施
例同様に超音波断層撮影し、3次元画像を表示すること
ができる。
用した表示処理の各実施例について図7乃至図10を参
照しつつ説明する。
ついての説明図、図8は複数枚の斜視画像の同時表示方
法(3次元表示方法)についての説明図である。
く体腔内挿入軸に垂直となる超音波断層面に対して任意
の角度(斜視角度)をなして体腔内挿入軸と超音波断層
面との交点を含む直線にて超音波断層面に交差する斜視
平面上に超音波断層像を投影することにより行う。な
お、この斜視変換に際して、視点は表示部における表示
上手前側(表示画面に向かって手前側)にくるようにす
る。ここで、斜視角度θは操作者の操作により図1に示
す3次元画像制御部7を介して変更可能である。
の方法により斜視変換され任意の間隔で同時に表示され
た超音波断層像を図8に示す如くA,B,Cとすれば画
像の重なりあう部分で且つ斜視の視点で遠方に位置する
部分が表示されないように図1の3次元画像構成部6に
て処理される。この例では、A,Bの重なりあう部分は
B側の部分が表示されず、B,CではC側が表示されな
い。
る3次元画像の表示方法変更機能を示すモデル図であ
る。
−bは2次元画像の表示間隔を変更した画像、9−cは
斜視角度を変更した画像、9−dは体腔内挿入軸に対し
て回転させた画像である。
集位置間隔と比例関係を持って決定される(収集位置間
隔が2倍になれば、表示間隔も2倍となる。)。また図
示しないが3次元画像制御部7によれば3次元表示に供
する2次元超音波像を任意に選択し2次元画像格納部5
から3次元画像構成部6に転送できる機能を有する。
択する機能を示す概略図である。10−aに示す如く表
示された3次元画像から操作者が任意の2次元画像を1
0−bに示す如く選択することにより選択された画像の
斜視変換以前の超音波断層画像を3次元画像と切り替え
もしくは並列表示することが可能である。
の体腔内超音波診断装置は、表示部13として例えば図
11に示す如く2つのディスプレイ13A,13Bを持
ち、一方のディスプレイ13Aを3次元表示用、他方の
ディスプレイ13Bを2次元断層像表示用とするとよい
ものである。即ち、3次元表示用ディスプレイ13Aに
は、斜視変換再構成された3次元画像の所望の表示方法
で表示され、この画像を基に臓器の3次元的な状況が把
握される。また、この中から任意の2次元画像が選択さ
れる。
は、3次元表示で選択された2次元画像の斜視変換以前
の断層像が表示され、これにより詳細な診断が行われ
る。また、超音波プローブ1を体腔内に挿入し任意の位
置での断層像収集時に収集した断層像が随時表示され、
これにより操作者によって収集方法を変更することが可
能となる。なお、図11中、28は操作パネル、29は
ビデオテープレコーダ、30はポラロイドカメラであ
る。
音波プローブを体腔内へ1回挿入するのみで多数の超音
波断層像を再構成すること、且つそれらを3次元的に再
構成表示することが可能となり、診断に要する時間の短
縮、術者の負担軽減、診断精度の向上が可能となる。
ステム構成を示すブロック図である。
ブの構造を示す構成説明図である。
ジューサの形状、素子配列と、このリング状トランスジ
ューサを用いて得られる断層像形状を示す図である。
ンスジューサの形状、素子配列、このコンベックストラ
ンスジューサを用いて得られる断層像形状を示す図であ
る。
ブの構造を示す構成説明図である。
ブの構造を示す構成説明図である。
明図である。
方法)についての説明図である。
変更機能を示すモデル図である。
を示す概略図である。
部の好適な一例を示す装置外観図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 被検体の体腔内に挿入容易な形状を有す
る体腔内挿入部と、 前記体腔内挿入部に挿入軸方向へ移動可能に設けたリン
グ状の超音波トランスジューサと、 前記体腔内挿入部に設けられ、前記体腔内挿入部の内部
機構を体腔に対して隔離し、且つ、前記トランスジュー
サの表面が露出するように構成されたジャバラ構造部材
と、 前記超音波トランスジューサの挿入軸方向への移動位置
を検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段が検出した移動位置及び前記超音波ト
ランスジューサからの信号に基づいて、超音波断層像を
得ることを特徴とする体腔内超音波診断装置。 - 【請求項2】 被検体の体腔内に挿入容易な形状を有す
る体腔内挿入部と、前記体腔内挿入部に設けられたレールと、 前記レールに沿って 挿入軸方向へ移動可能に設けたリン
グ状の超音波トランスジューサと、前記超音波トランスジューサを移動する駆動手段と、 前記体腔内挿入部の内部機構を体腔に対して隔離する 可
撓性膜部材と、 前記超音波トランスジューサの挿入軸方向への移動位置
を検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段が検出した移動位置及び前記超音波ト
ランスジューサからの信号に基づいて、超音波断層像を
得ることを特徴とする体腔内超音波診断装置。 - 【請求項3】 前記駆動手段は、ボールスクリュー又は
移動用ワイヤーを用いて前記超音波トランスジューサを
移動するものであることを特徴とする請求項2記載の体
腔内超音波診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06719992A JP3251631B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 体腔内超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06719992A JP3251631B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 体腔内超音波診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05269132A JPH05269132A (ja) | 1993-10-19 |
JP3251631B2 true JP3251631B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=13338002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06719992A Expired - Lifetime JP3251631B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 体腔内超音波診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3251631B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US8137279B2 (en) | 2001-10-16 | 2012-03-20 | Envisioneering, Llc | Scanning probe |
US6709397B2 (en) * | 2001-10-16 | 2004-03-23 | Envisioneering, L.L.C. | Scanning probe |
DE60330858D1 (de) * | 2002-09-27 | 2010-02-25 | Olympus Corp | Ultraschallgerät |
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JP5394622B2 (ja) * | 2007-07-31 | 2014-01-22 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 医用ガイドシステム |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP06719992A patent/JP3251631B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05269132A (ja) | 1993-10-19 |
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