JP3639312B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3639312B2 JP3639312B2 JP00852493A JP852493A JP3639312B2 JP 3639312 B2 JP3639312 B2 JP 3639312B2 JP 00852493 A JP00852493 A JP 00852493A JP 852493 A JP852493 A JP 852493A JP 3639312 B2 JP3639312 B2 JP 3639312B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- drive unit
- ultrasonic probe
- vibrator
- noise
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、超音波プローブが超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波プローブが超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波診断装置は、従来より種々提案されている。このような従来例を、図１３を参照して説明する。
プローブ部１１１の先端部には振動子１００が設けられていて、この振動子１００は、被検体に超音波を出射するとともに、該被検体からの反射エコーを受信するものである。前記プローブ部１１１にはさらに、この振動子１００に接続される同軸ケーブル１０１と、この同軸ケーブル１０１の外周を被覆するフレキシブルシャフト１０２が設けられている。前記同軸ケーブル１０１は、駆動部１０３に内設されているリミッタ回路１０４を介して、該駆動部１０３内の増幅器１０５に接続されている。そしてこの増幅器１０５は、スリップリング１０６を介して観測装置１１０へ接続されている。
【０００３】
また、前記同軸ケーブル１０１は、前記リミッタ回路１０４に接続されているとともに、前記スリップリング１０６を介してパルサー１０９に接続され、さらにこのパルサー１０９を介して観測装置１１０に接続されている。そして、この観測装置は、モータ１０７，エンコーダ１０８と接続されている。
【０００４】
そして、観測装置１１０に接続される挿着部（つまり符号１００ないし符号１０９で示される部分）は、該観測装置１１０に対してフローティングされていて、体内に挿入しても患者が安全であるように構成されている。
なお、前記プローブ部１１１は、電子内視鏡などの鉗子口に挿通可能な外径となっている。
【０００５】
前述のような構成において、超音波診断装置を電子内視鏡等の外部機器と組合せて使用する場合、電位が不安定であるプローブ部１１１は、外乱としてのノイズが乗りやすい状態にあった。
【０００６】
例えば、同軸ケーブル１０１の信号ラインにノイズが重畳した場合、図１４（Ａ）に示すように、信号源をＶSとし、またノイズをＶNとすれば、インピーダンスＺ1の負荷の両端には、図１４（Ｂ）に示すような電圧が現れる。（ノーマルモードノイズ）
また、グランドがフローティングされている場合は、図１５（Ａ）に示すように、グランドに対しインピーダンスＺ1を有しているのと等価であり、ＶNというノイズが乗ると、点ａおよび点ｂに現れる信号は、グランドに対して図１５（Ｂ）に示すようになり、点ａにおける信号はグランドに対してノイズ成分が重畳されることになる（コモンモードノイズ）。
このような構成において、例えばグランドがフローティングされなければＺ1の値はほぼ０Ｖとなり、コモンモードのノイズは無視できるレベルとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、患者に対して安全を確保するために、超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブを有する従来の超音波診断装置は、患者グランドがフローティングされているため、ノイズ、特にコモンモードノイズに対して非常に弱いという問題点を有している。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブを有する超音波診断装置において、ノイズに対する影響が少ない超音波診断装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、 本発明による超音波診断装置は、超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段とを具備したことを特徴とする。
また、本発明による超音波診断装置は、超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、 この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、前記駆動部から前記超音波観測装置までの信号経路の間に設けられ前記振動子よりの信号に対して所定の周波数特性のフィルタ機能を呈するフィルタ手段とを具備したことを特徴とする。
更に、本発明による超音波診断装置は、超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、 この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、前記駆動部に連接し、信号線を内装しこの信号線を介して前記駆動部に対して信号の中継伝達を行う蛇管部と、前記駆動部と前記蛇管手段との接続部から該蛇管手段を経由する経路のうち少なくとも前記駆動部と前記蛇管手段との接続部近傍に設けられ、前記信号線の少なくとも一部を内部に挿通し電磁誘導によりノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と を具備したことを特徴とする。
また更に、本発明による超音波診断装置は、超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、前記駆動部に連接し、信号線を内装しこの信号線を介して前記駆動部に対して信号の中継伝達を行う蛇管部と、前記駆動部と前記蛇管手段との接続部から該蛇管手段を経由する経路のうち少なくとも前記駆動部と前記蛇管手段との接続部近傍に設けられ、前記信号線の少なくとも一部を内部に挿通し電磁誘導によりノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、前記蛇管手段から前記超音波観測装置に至る信号経路の間に設けられ前記振動子よりの信号に対して所定の周波数特性のフィルタ機能を呈するフィルタ手段とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
振動子により受信した信号を超音波観測装置に伝送する際に、該超音波信号導出手段の接続部近傍に設けられ、少なくとも前記信号の経路を内部に挿通し電磁誘導によりノイズの除去を行うノイズ除去手段によりノイズを取り除く。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１ないし図６は本発明の第１実施例に係り、図１は超音波診断装置を示す一部断面を含む回路図、図２はプローブの立体的構成と電気的接続を示す回路図、図３はプローブの回路図、図４は駆動部を示す回路図、図５はパルスユニットを示す回路図、図６はＵＳコードを示す回路図である。
【００１２】
この第１実施例の超音波診断装置は、その先端側より、プローブ２、駆動部３、蛇管４、パルスユニット５、ＵＳコード６、超音波観測装置７でその主要部を構成されている。
【００１３】
前記プローブ２は、その先端側に超音波を送受信する振動子１１を内設し、この振動子１１をホールドし回転するフレキシブルシャフト１２と、このフレキシブルシャフト１２の外筒に電気的に接続されていて回転しないブレード１３と、前記振動子１１の裏電極に芯線を、表電極にシールド線の内側のラインをそれぞれ接続していて、前記フレキシブルシャフト１２の内筒に挿通されている２重シールド線１４とを有している。
【００１４】
前記駆動部３には、スリップリング１６とアンプ１８が内設され、シールド１７により被覆されている。すなわち、前記２重シールド線１４の芯線の他端は、スリップリング１６の一チャンネルに接続され、シールド線の内側のラインおよび外側のラインは一体にして該スリップリング１６の他チャンネルに接続されている。そして、前記スリップリング１６の一チャンネルは、アンプ１８の信号ラインに接続され、また、他チャンネルはアンプ１８のグランドおよび前記シールド１７に接続されている。
また、図示はしないが、前記駆動部３にはモータが内設されていて、プローブ２のフレキシブルシャフト１２および２重シールド線１４および振動子１１を回転させている。
【００１５】
前記蛇管４は、同軸ケーブル２１がブレード２０により被覆されて構成されている。すなわち、前記アンプ１８の出力は同軸ケーブル２１の芯線に接続され、アンプ１８のグランドは該同軸ケーブル２１のシールド線に接続されている。また、前記シールド１７と、同軸ケーブル２１の外側を被覆しているブレード２０とは電気的に接続されている。
【００１６】
前記パルスユニット５は、フィルター２２とコモンモードチョーク２３と接続線２９を有している。すなわち、前記同軸ケーブル２１の芯線はフィルター２２の入力側に接続され、該同軸ケーブル２１のシールド線はフィルター２２のグランドに接続される。また、前記フィルター２２の出力線とグランドは、コモンモードチョーク２３に接続されている。そして、前記ブレード２０は接続線２９を介して後述するＵＳコード６のブレード２５と電気的に接続されている。また、図示はしていないが、前記パルスユニット５の内部には、振動子１１を駆動するパルサーが設けられている。
【００１７】
前記ＵＳコード６は、同軸ケーブル２６をブレード２５で被覆し、さらに外部の前記パルスユニット５側にフェライトコア２４を有してなっている。すなわち、前記コモンモードチョーク２３の出力は、同軸ケーブル２６の芯線とシールドに接続され、超音波観測装置７内の後述する絶縁トランス２７へと導かれるようになっている。また、前述のごとく、ブレード２５は前記接続線２９を介して蛇管４のブレード２０と接続されている。
【００１８】
前記超音波観測装置７は、絶縁トランス２７と負荷２８を有している。すなわち、前記同軸ケーブル２５により伝送してきた信号を、絶縁トランス２７を介して２次側に伝送し、負荷２８で表される信号処理装置により信号処理して、図示しないモニタ等により超音波像を観察するようになっている。
【００１９】
なお、前記構成のプローブ２と駆動部３の接続部にフェライトコア１５を、蛇管４と駆動部３の接続部にフェライトコア１９を、ＵＳコード６とパルスユニット５の接続部にフェライトコア２４を、それぞれ最外層にクランプしている。
【００２０】
次に、前述のプローブ２の詳細を、図２，図３を参照して説明する。
図中、符号ＶSは振動子１１より受信した信号の電圧、符号ＩSはこの信号の電流、符号ＺSはこの信号ＶSが通過する部分のインピーダンス、符号ＶNは電光源等の同時に使用する機器から飛び込んだ外乱のノイズ電圧、符号ＩNはこのノイズの電流、符号ＺNはこのノイズが通過する部分のインピーダンス、符号Ｚ0は観測機器側のインピーダンス、符号Ｚ1はフローティングされているプローブ２がグランドに対して有しているのと等価なインピーダンス、をそれぞれ示したものである。
【００２１】
図２に示すように、２重シールド１４の芯線とシールド内層は誘導的に結合されていて、信号電流ＩSはこの芯線およびシールド内層を流れる。また、外乱のノイズ電流ＩNは、ブレード１３，フレキシブルシャフト１２，２重シールド１４の外層の導体を伝わって流れる。
【００２２】
図３に示すように、外乱ノイズの大きさは、前記ブレード１３，フレキシブルシャフト１２，２重シールド１４の導体インピーダンスＺNに依存している。例えば、該インピーダンスＺNが小さくなれば、Ｚ1＋ＺNの合成インピーダンスは小さくなり、ノイズ電圧ＶNが結合される導体の電位が下がり、該ノイズ電圧ＶNが小さくなる。よってノイズ電圧ＶNが小さくなればノイズ電流ＩNも小さくなり、コモンモードのノイズとなる（Ｚ1×ＩN）の電圧も小さくなる。このように導体インピーダンスＺNを下げるために、ブレード１３，２重シールド１４をプローブ２に付加している。
【００２３】
次に、ノーマルモードのノイズを考えると、前記ブレード１３，フレキシブルシャフト１２，２重シールド１４の容量結合によって外乱が芯線に伝搬し、１ノーマルモードのノイズとなる。しかし、ブレード１３，フレキシブルシャフト１２，２重シールド１４の外層および内層と、芯線のまわりに４層に導体を配設することで該芯線との結合は小さくなり、ノーマルモードノイズはほとんど無視できる。つまり、芯線のまわりを多層化して低インピーダンスにすることで、ノーマルモードのノイズを小さくすることができる。
【００２４】
次に、前記インピーダンスＺNをできるだけ小さくしてもノイズ電流ＩNは必ず流れ、コモンモードノイズを大幅に減少することはできない。そこで、プローブ２の手元側の最終段にフェライトコア１５を付加して、ノイズ電流ＩNを大幅に減少させている。
【００２５】
以上まとめると、
１．インピーダンスＺNを小さくすることでノイズ電流ＩNをできるだけ小さくし、コモンモードノイズを減少する。
２．インピーダンスＺNを小さくすることで芯線への結合をなくし、ノーマルモードノイズを無視できるレベルにする。
３．プローブ最終段にフェライトコアを設けてノイズ電流ＩNを吸収し、コモンモードノイズをさらに削減する。
により、各ノイズを減少するよう構成している。
【００２６】
次に、図４を参照して、前記駆動部３，蛇管４の詳細を説明する。
前述のように、プローブ２で外乱を十分に小さくした信号は、スリップリング１６を介した後、アンプ１８で増幅される。しかしながら、アンプ１８では信号グランドはシールド１７と接続され、シールド１７は蛇管のブレード２０と接続されているため、蛇管４より外乱が混入した場合、信号グランドにノイズが乗り、増幅の基準となるリファレンスが振られてしまう。リファレンスが振られるということはすなわち、信号ラインにノイズが重畳されて増幅され、ノーマルモードノイズとなって出力に現れるということである。よって、ブレード２０に乗ったコモンモードノイズがシールド１７に伝搬すると、ノイズを増幅してしまい外乱に対して非常に弱くなることになる。
【００２７】
そこでコモンモードノイズがブレード２０からシールド１７へ伝搬することがないように、駆動部３と蛇管４の接続部にフェライトコア１９を外挿し、これにより、蛇管４のブレード２０で発生するコモンモードノイズが駆動部のシールド１７へと伝搬するのを防いでいる。なお、該駆動部３自体の体積は非常に小さいため、外乱による駆動部３への影響は無視できるものである。
【００２８】
以上をまとめると、蛇管４のブレード２０からコモンモードノイズが駆動部３へ伝搬するのを阻止している。そして、前述のようにブレード１４から駆動部３にノイズが伝搬するのも防がれているため、これらによりアンプ１８でノイズを増幅することを極力防止している。
【００２９】
次に、図５を参照して、パルスユニット５の詳細を説明する。
前記駆動部３でコモンモードノイズを極力排除するようにしたとしても、多少はシールド１７に伝搬されてアンプ１８を介してノーマルモードノイズとして同軸ケーブル２１を流れる。そこでパルスユニット５には、信号と増幅されたコモンモードノイズとが重畳して、ノーマルモードノイズとして伝搬される。また、図示しない蛇管４からのコモンモードノイズも伝搬されるが、このコモンモードノイズは、前記アンプ１８によって増幅されたノーマルモードノイズに比べて格段にレベルは小さい。
【００３０】
前述のようなノイズ混入に鑑みて、フィルター２２でノイズ帯域を分離し、ノーマルモードノイズを排除するようにしている。さらに同時に、コモンモードチョーク２３により蛇管４から伝搬されたコモンモードノイズを排除している。
【００３１】
以上まとめて、
１．増幅されたノーマルモードノイズをフィルタ２２で分離する。
２．蛇管４からのコモンモードノイズを、コモンモードチョーク２３で排除する。
としてノイズを除去している。
【００３２】
次に、図６を参照して、前記ＵＳコード６の詳細を説明する。
ＵＳコード６は、前述のように、外皮が導体のブレード２５で構成されており、その内部には図示しない制御線，電源ラインおよび同軸ケーブル２６が挿通されている。この同軸ケーブル２６は、前記パルスユニット５でノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを排除した信号を伝送するものである。
【００３３】
このような同軸ケーブル２６は、他のケーブルと密接して超音波観測装置に接続されている。そのため同軸ケーブル２６と他のケーブルとは線間容量で結合され、外乱ノイズが再度伝搬されてしまう。
【００３４】
そこでＵＳコード６の前記パルスユニット５側にフェライトコア２４を外挿することで他のケーブルのコモンモードノイズを排除し、同軸ケーブル２６と他のケーブルが容量的に結合したとしても、同軸ケーブル２６にノイズが重畳されないように構成した。そして同軸ケーブル２６で伝送された信号は、絶縁トランス２７で２次側に送られ、負荷２８に対して電圧として取り出されるようになっている。
つまり、他のケーブルのコモンモードノイズを減らすことで信号へのノイズの結合を減少させる構成となっている。
【００３５】
以上説明したように、このような第１実施例によれば、超音波観測装置から超音波プローブを電気的にフローティングして、患者に対して安全を確保しているとともに、ノイズ、特にコモンモードノイズの影響が少ない超音波診断装置とすることができる。
【００３６】
図７，図８は本発明の第２実施例に係り、図７は理想的な振動子の受信波の、（Ａ）波形を示した線図，（Ｂ）フーリエ変換した波形を示した線図、図８はフィルタのブロック図を示したものである。この第２実施例は、前述の第１実施例とフィルタが異なるだけであるので、同様である部分については説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００３７】
振動子の受信波は、パワーおよび分解能を考えると、図７（Ａ）に示すような３波が理想とされている。このような受信波の中心周波数をｆ0とすると、該受信波である３波の信号をフーリエ変換すると、図７（Ｂ）に示すように、２／３×ｆ0〜４／３×ｆ0の帯域を有する信号となる。よって受信信号に影響を及ぼすことなくノーマルノイズをカットするには、２／３×ｆ0〜４／３×ｆ0のバンドパスフィルタを通せば良いことがわかる。
【００３８】
よって、図８に示すようにフィルタを構成した。すなわち、フィルタは３つの異なる周波数特性を有するバンドパスフィルタ４３，４４，４５と１つの接続ライン４６を有している。これらバンドパスフィルタ４３，４４，４５は、前述のようにそれぞれの中心周波数ｆ0に対して、２／３×ｆ0〜４／３×ｆ0の受信帯域を有するフィルタである。そして、バンドパスフィルタ４３とバンドパスフィルタ４４とは、入力側をスイッチ４１で、出力側をスイッチ４７でそれぞれ切り換えるようになっている。バンドパスフィルタ４５と接続ライン４６は入力側をスイッチ４２で、出力側をスイッチ４８でそれぞれ切り換えるようになっている。そして、さらに前記スイッチ４１とスイッチ４２とは、その入力側をスイッチ４０で、また、前記スイッチ４７とスイッチ４８とは、その出力側をスイッチ４９でそれぞれ切り換えるようになっている。
【００３９】
このような構成により、振動子の周波数によってバンドパスフィルタ４３，４４，４５の値を切り換えるようにした。このバンドパスフィルタ４３，４４，４５の切り換えは、図示しないプローブからの制御信号により行われるようになっている。
【００４０】
また、前記接続ライン４６は、理想的に３波の波形とならず、２波の場合やあるいは広帯域の振動子である場合にも対応できるように設けたものである。これにより、広帯域の信号に関してはフィルタを通さずに対応するようにしている。なお、前記では複数の固定バンドパスフィルタを用いたが、これに代わって可変バンドパスフィルタを用いても良い。
【００４１】
このような第２実施例によれば、前記第１実施例とほぼ同様の作用と効果を有するとともに、さらにノイズを効率良く低減することができる。
【００４２】
図９ないし図１２は本発明の第３実施例に係り、図９は超音波プローブを実際に使用する際の超音波診断装置の構成を示す斜視図、図１０は駆動部を示す正面図、図１１は前記図１０の駆動部のＡ−Ａ断面図、図１２はフォトリフレクタとプローブ側の反射板との相対位置を説明する斜視図である。この第３実施例において、前述の第１，第２実施例と同様である部分については説明を省略する。
【００４３】
図９に示すように、移動可能なカート５５には、複数の棚が設けられていて、これらの棚に超音波観測装置５１，パルスユニット５２が載置され、最上段にはＴＶモニタ５３が設置され、その近傍側部に撮影装置５４が設置されている。また該カート５５には、その上側部に伸縮自在のアーム５７が固定して取り付けられている。
【００４４】
プローブ駆動ユニット５６（以下駆動部と略記する）は、前記アーム５７に接続されるとともに、その側部から延出されたコードの先端に設けられているコネクタ５８を前記パルスユニット５２に接続するようになっている。
【００４５】
このような駆動部５６に、超音波プローブ５９（以下プローブと略記する）を接続し、該プローブ５９の挿入部６０を、ビデオスコープ等のスコープ６１のチャンネル６２を介して、例えば生体６３内にある病変部６４に導く。
【００４６】
そして、パスルユニット５２から出力された信号が、駆動部５６を介して超音波プローブ５９の先端に設けた探触子に送られ、この探触子から超音波が生体６３に送信される。該探触子は駆動部５６内の駆動手段によってラジアル走査され、生体より得られたエコー信号が超音波観測装置５１を介して、ＴＶモニター５３に写し出されて観察されるようになっている。
【００４７】
このような超音波プローブ５９は、前記駆動部５６に対して着脱自在であり、症例に応じて所望の周波数（例えば７．５ＭＨｚ，１２ＭＨｚ，１５ＭＨｚ，２０ＭＨｚなど）のプローブを使用することができる。この際、パルスユニット５２から送信されるパルスは、超音波プローブの周波数に適合している必要があり、パルスの送信回路をプローブの周波数毎に選択する必要がある。これに対応するために、送信回路に対して周波数選択用スイッチを設けることも考えられるが、操作者が誤選択してしまう可能性がある。
【００４８】
そこで、本実施例においては、図１１，図１２に示すように、駆動部５６側に２つのフォトリフレクタ６５ａ，６５ｂを設け、これに対応して超音波プローブ５９側に反射板６６ａ，６６ｂを設けて、フォトリフレクタ６５ａ，６５ｂからの信号の組合せによってプローブの周波数を自動的に検知できるように構成した。この際、反射板６６ａ，６６ｂを「無反射」と「反射」とに分けて、例えば表１に示すように周波数と組合わせて判別を可能にした。
【００４９】
【表１】
さらに、図１１に示すように、マイクロスイッチ６７を設け、駆動部５６に対して超音波ブローブ５９の有無を検知するようにした。また、図１０の符号６８で示される斜線部は、前記第１実施例で説明したフェライトコアを示したものであり、超音波の受信ラインをフェライトコアに通すことで、外来ノイズの影響を低く抑えることができるものである。
【００５０】
なお、前記フォトリフレクタの数を増減することによって、組合わせられる周波数の数を増減できることはいうまでもない。また、プローブの周波数を検知する手段は、前記のフォトリフレクタやマイクロスイッチに限定されるものではなく、フォトインタラプタやリードスイッチ等の小型スイッチを広く用いることができるのはいうまでもない。
【００５１】
このような第３実施例によれば、駆動部５６側のフォトリフレクタ６５ａ，６５ｂとプローブ５９側の反射板６６ａ，６６ｂとを組合わせることにより、超音波プローブ５９を駆動部５６へ装着する際に自動的に周波数検知がなされて、プローブの周波数に適合したパルスが、パルスユニット５２より送信される。これにより、操作者がプローブに適合しないパルスを送信するような誤操作を未然に防ぐことができる。
【００５２】
また、マイクロスイッチ６７を設けたことで、プローブの有無を検知できるため、プローブが装着されていないにもかかわらず、回転駆動させてしまう等の誤動作を防ぐことができる。さらに、フォトリフレクタ６５ａ，６５ｂを設ける位置を側壁にしたことで、該フォトリフレクタ６５ａ，６５ｂの送受光面にゴミ等が付着しにくくなるという効果を有する。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブを有する超音波診断装置において、ノイズに対する影響が少ない超音波診断装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図６は本発明の第１実施例に係り、図１は超音波診断装置を示す一部断面を含む回路図。
【図２】プローブの立体的構成と電気的接続を示す回路図。
【図３】プローブの回路図。
【図４】駆動部を示す回路図。
【図５】パルスユニットを示す回路図。
【図６】ＵＳコードを示す回路図。
【図７】図７，図８は本発明の第２実施例に係り、図７は理想的な振動子の受信波の、（Ａ）波形を示した線図，（Ｂ）フーリエ変換した波形を示した線図。
【図８】フィルタのブロック図。
【図９】図９ないし図１２は本発明の第３実施例に係り、図９は超音波プローブを実際に使用する際の超音波診断装置の構成を示す斜視図。
【図１０】駆動部を示す正面図。
【図１１】前記図１０の駆動部のＡ−Ａ断面図。
【図１２】フォトリフレクタとプローブ側の反射板との相対位置を説明する斜視図。
【図１３】従来の超音波診断装置の構成を示すブロック図。
【図１４】コモンモードノイズを説明する、（Ａ）回路図，（Ｂ）電圧波形を示す線図。
【図１５】ノーマルモードノイズを説明する、（Ａ）回路図，（Ｂ）電圧波形を示す線図。
【符号の説明】
２…プローブ
７…超音波観測装置
１１…振動子
１５，１９，２４…フェライトコア
２２…フィルタ
【産業上の利用分野】
本発明は、超音波プローブが超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波プローブが超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波診断装置は、従来より種々提案されている。このような従来例を、図１３を参照して説明する。
プローブ部１１１の先端部には振動子１００が設けられていて、この振動子１００は、被検体に超音波を出射するとともに、該被検体からの反射エコーを受信するものである。前記プローブ部１１１にはさらに、この振動子１００に接続される同軸ケーブル１０１と、この同軸ケーブル１０１の外周を被覆するフレキシブルシャフト１０２が設けられている。前記同軸ケーブル１０１は、駆動部１０３に内設されているリミッタ回路１０４を介して、該駆動部１０３内の増幅器１０５に接続されている。そしてこの増幅器１０５は、スリップリング１０６を介して観測装置１１０へ接続されている。
【０００３】
また、前記同軸ケーブル１０１は、前記リミッタ回路１０４に接続されているとともに、前記スリップリング１０６を介してパルサー１０９に接続され、さらにこのパルサー１０９を介して観測装置１１０に接続されている。そして、この観測装置は、モータ１０７，エンコーダ１０８と接続されている。
【０００４】
そして、観測装置１１０に接続される挿着部（つまり符号１００ないし符号１０９で示される部分）は、該観測装置１１０に対してフローティングされていて、体内に挿入しても患者が安全であるように構成されている。
なお、前記プローブ部１１１は、電子内視鏡などの鉗子口に挿通可能な外径となっている。
【０００５】
前述のような構成において、超音波診断装置を電子内視鏡等の外部機器と組合せて使用する場合、電位が不安定であるプローブ部１１１は、外乱としてのノイズが乗りやすい状態にあった。
【０００６】
例えば、同軸ケーブル１０１の信号ラインにノイズが重畳した場合、図１４（Ａ）に示すように、信号源をＶSとし、またノイズをＶNとすれば、インピーダンスＺ1の負荷の両端には、図１４（Ｂ）に示すような電圧が現れる。（ノーマルモードノイズ）
また、グランドがフローティングされている場合は、図１５（Ａ）に示すように、グランドに対しインピーダンスＺ1を有しているのと等価であり、ＶNというノイズが乗ると、点ａおよび点ｂに現れる信号は、グランドに対して図１５（Ｂ）に示すようになり、点ａにおける信号はグランドに対してノイズ成分が重畳されることになる（コモンモードノイズ）。
このような構成において、例えばグランドがフローティングされなければＺ1の値はほぼ０Ｖとなり、コモンモードのノイズは無視できるレベルとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、患者に対して安全を確保するために、超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブを有する従来の超音波診断装置は、患者グランドがフローティングされているため、ノイズ、特にコモンモードノイズに対して非常に弱いという問題点を有している。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブを有する超音波診断装置において、ノイズに対する影響が少ない超音波診断装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、 本発明による超音波診断装置は、超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段とを具備したことを特徴とする。
また、本発明による超音波診断装置は、超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、 この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、前記駆動部から前記超音波観測装置までの信号経路の間に設けられ前記振動子よりの信号に対して所定の周波数特性のフィルタ機能を呈するフィルタ手段とを具備したことを特徴とする。
更に、本発明による超音波診断装置は、超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、 この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、前記駆動部に連接し、信号線を内装しこの信号線を介して前記駆動部に対して信号の中継伝達を行う蛇管部と、前記駆動部と前記蛇管手段との接続部から該蛇管手段を経由する経路のうち少なくとも前記駆動部と前記蛇管手段との接続部近傍に設けられ、前記信号線の少なくとも一部を内部に挿通し電磁誘導によりノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と を具備したことを特徴とする。
また更に、本発明による超音波診断装置は、超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、前記駆動部に連接し、信号線を内装しこの信号線を介して前記駆動部に対して信号の中継伝達を行う蛇管部と、前記駆動部と前記蛇管手段との接続部から該蛇管手段を経由する経路のうち少なくとも前記駆動部と前記蛇管手段との接続部近傍に設けられ、前記信号線の少なくとも一部を内部に挿通し電磁誘導によりノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、前記蛇管手段から前記超音波観測装置に至る信号経路の間に設けられ前記振動子よりの信号に対して所定の周波数特性のフィルタ機能を呈するフィルタ手段とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
振動子により受信した信号を超音波観測装置に伝送する際に、該超音波信号導出手段の接続部近傍に設けられ、少なくとも前記信号の経路を内部に挿通し電磁誘導によりノイズの除去を行うノイズ除去手段によりノイズを取り除く。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１ないし図６は本発明の第１実施例に係り、図１は超音波診断装置を示す一部断面を含む回路図、図２はプローブの立体的構成と電気的接続を示す回路図、図３はプローブの回路図、図４は駆動部を示す回路図、図５はパルスユニットを示す回路図、図６はＵＳコードを示す回路図である。
【００１２】
この第１実施例の超音波診断装置は、その先端側より、プローブ２、駆動部３、蛇管４、パルスユニット５、ＵＳコード６、超音波観測装置７でその主要部を構成されている。
【００１３】
前記プローブ２は、その先端側に超音波を送受信する振動子１１を内設し、この振動子１１をホールドし回転するフレキシブルシャフト１２と、このフレキシブルシャフト１２の外筒に電気的に接続されていて回転しないブレード１３と、前記振動子１１の裏電極に芯線を、表電極にシールド線の内側のラインをそれぞれ接続していて、前記フレキシブルシャフト１２の内筒に挿通されている２重シールド線１４とを有している。
【００１４】
前記駆動部３には、スリップリング１６とアンプ１８が内設され、シールド１７により被覆されている。すなわち、前記２重シールド線１４の芯線の他端は、スリップリング１６の一チャンネルに接続され、シールド線の内側のラインおよび外側のラインは一体にして該スリップリング１６の他チャンネルに接続されている。そして、前記スリップリング１６の一チャンネルは、アンプ１８の信号ラインに接続され、また、他チャンネルはアンプ１８のグランドおよび前記シールド１７に接続されている。
また、図示はしないが、前記駆動部３にはモータが内設されていて、プローブ２のフレキシブルシャフト１２および２重シールド線１４および振動子１１を回転させている。
【００１５】
前記蛇管４は、同軸ケーブル２１がブレード２０により被覆されて構成されている。すなわち、前記アンプ１８の出力は同軸ケーブル２１の芯線に接続され、アンプ１８のグランドは該同軸ケーブル２１のシールド線に接続されている。また、前記シールド１７と、同軸ケーブル２１の外側を被覆しているブレード２０とは電気的に接続されている。
【００１６】
前記パルスユニット５は、フィルター２２とコモンモードチョーク２３と接続線２９を有している。すなわち、前記同軸ケーブル２１の芯線はフィルター２２の入力側に接続され、該同軸ケーブル２１のシールド線はフィルター２２のグランドに接続される。また、前記フィルター２２の出力線とグランドは、コモンモードチョーク２３に接続されている。そして、前記ブレード２０は接続線２９を介して後述するＵＳコード６のブレード２５と電気的に接続されている。また、図示はしていないが、前記パルスユニット５の内部には、振動子１１を駆動するパルサーが設けられている。
【００１７】
前記ＵＳコード６は、同軸ケーブル２６をブレード２５で被覆し、さらに外部の前記パルスユニット５側にフェライトコア２４を有してなっている。すなわち、前記コモンモードチョーク２３の出力は、同軸ケーブル２６の芯線とシールドに接続され、超音波観測装置７内の後述する絶縁トランス２７へと導かれるようになっている。また、前述のごとく、ブレード２５は前記接続線２９を介して蛇管４のブレード２０と接続されている。
【００１８】
前記超音波観測装置７は、絶縁トランス２７と負荷２８を有している。すなわち、前記同軸ケーブル２５により伝送してきた信号を、絶縁トランス２７を介して２次側に伝送し、負荷２８で表される信号処理装置により信号処理して、図示しないモニタ等により超音波像を観察するようになっている。
【００１９】
なお、前記構成のプローブ２と駆動部３の接続部にフェライトコア１５を、蛇管４と駆動部３の接続部にフェライトコア１９を、ＵＳコード６とパルスユニット５の接続部にフェライトコア２４を、それぞれ最外層にクランプしている。
【００２０】
次に、前述のプローブ２の詳細を、図２，図３を参照して説明する。
図中、符号ＶSは振動子１１より受信した信号の電圧、符号ＩSはこの信号の電流、符号ＺSはこの信号ＶSが通過する部分のインピーダンス、符号ＶNは電光源等の同時に使用する機器から飛び込んだ外乱のノイズ電圧、符号ＩNはこのノイズの電流、符号ＺNはこのノイズが通過する部分のインピーダンス、符号Ｚ0は観測機器側のインピーダンス、符号Ｚ1はフローティングされているプローブ２がグランドに対して有しているのと等価なインピーダンス、をそれぞれ示したものである。
【００２１】
図２に示すように、２重シールド１４の芯線とシールド内層は誘導的に結合されていて、信号電流ＩSはこの芯線およびシールド内層を流れる。また、外乱のノイズ電流ＩNは、ブレード１３，フレキシブルシャフト１２，２重シールド１４の外層の導体を伝わって流れる。
【００２２】
図３に示すように、外乱ノイズの大きさは、前記ブレード１３，フレキシブルシャフト１２，２重シールド１４の導体インピーダンスＺNに依存している。例えば、該インピーダンスＺNが小さくなれば、Ｚ1＋ＺNの合成インピーダンスは小さくなり、ノイズ電圧ＶNが結合される導体の電位が下がり、該ノイズ電圧ＶNが小さくなる。よってノイズ電圧ＶNが小さくなればノイズ電流ＩNも小さくなり、コモンモードのノイズとなる（Ｚ1×ＩN）の電圧も小さくなる。このように導体インピーダンスＺNを下げるために、ブレード１３，２重シールド１４をプローブ２に付加している。
【００２３】
次に、ノーマルモードのノイズを考えると、前記ブレード１３，フレキシブルシャフト１２，２重シールド１４の容量結合によって外乱が芯線に伝搬し、１ノーマルモードのノイズとなる。しかし、ブレード１３，フレキシブルシャフト１２，２重シールド１４の外層および内層と、芯線のまわりに４層に導体を配設することで該芯線との結合は小さくなり、ノーマルモードノイズはほとんど無視できる。つまり、芯線のまわりを多層化して低インピーダンスにすることで、ノーマルモードのノイズを小さくすることができる。
【００２４】
次に、前記インピーダンスＺNをできるだけ小さくしてもノイズ電流ＩNは必ず流れ、コモンモードノイズを大幅に減少することはできない。そこで、プローブ２の手元側の最終段にフェライトコア１５を付加して、ノイズ電流ＩNを大幅に減少させている。
【００２５】
以上まとめると、
１．インピーダンスＺNを小さくすることでノイズ電流ＩNをできるだけ小さくし、コモンモードノイズを減少する。
２．インピーダンスＺNを小さくすることで芯線への結合をなくし、ノーマルモードノイズを無視できるレベルにする。
３．プローブ最終段にフェライトコアを設けてノイズ電流ＩNを吸収し、コモンモードノイズをさらに削減する。
により、各ノイズを減少するよう構成している。
【００２６】
次に、図４を参照して、前記駆動部３，蛇管４の詳細を説明する。
前述のように、プローブ２で外乱を十分に小さくした信号は、スリップリング１６を介した後、アンプ１８で増幅される。しかしながら、アンプ１８では信号グランドはシールド１７と接続され、シールド１７は蛇管のブレード２０と接続されているため、蛇管４より外乱が混入した場合、信号グランドにノイズが乗り、増幅の基準となるリファレンスが振られてしまう。リファレンスが振られるということはすなわち、信号ラインにノイズが重畳されて増幅され、ノーマルモードノイズとなって出力に現れるということである。よって、ブレード２０に乗ったコモンモードノイズがシールド１７に伝搬すると、ノイズを増幅してしまい外乱に対して非常に弱くなることになる。
【００２７】
そこでコモンモードノイズがブレード２０からシールド１７へ伝搬することがないように、駆動部３と蛇管４の接続部にフェライトコア１９を外挿し、これにより、蛇管４のブレード２０で発生するコモンモードノイズが駆動部のシールド１７へと伝搬するのを防いでいる。なお、該駆動部３自体の体積は非常に小さいため、外乱による駆動部３への影響は無視できるものである。
【００２８】
以上をまとめると、蛇管４のブレード２０からコモンモードノイズが駆動部３へ伝搬するのを阻止している。そして、前述のようにブレード１４から駆動部３にノイズが伝搬するのも防がれているため、これらによりアンプ１８でノイズを増幅することを極力防止している。
【００２９】
次に、図５を参照して、パルスユニット５の詳細を説明する。
前記駆動部３でコモンモードノイズを極力排除するようにしたとしても、多少はシールド１７に伝搬されてアンプ１８を介してノーマルモードノイズとして同軸ケーブル２１を流れる。そこでパルスユニット５には、信号と増幅されたコモンモードノイズとが重畳して、ノーマルモードノイズとして伝搬される。また、図示しない蛇管４からのコモンモードノイズも伝搬されるが、このコモンモードノイズは、前記アンプ１８によって増幅されたノーマルモードノイズに比べて格段にレベルは小さい。
【００３０】
前述のようなノイズ混入に鑑みて、フィルター２２でノイズ帯域を分離し、ノーマルモードノイズを排除するようにしている。さらに同時に、コモンモードチョーク２３により蛇管４から伝搬されたコモンモードノイズを排除している。
【００３１】
以上まとめて、
１．増幅されたノーマルモードノイズをフィルタ２２で分離する。
２．蛇管４からのコモンモードノイズを、コモンモードチョーク２３で排除する。
としてノイズを除去している。
【００３２】
次に、図６を参照して、前記ＵＳコード６の詳細を説明する。
ＵＳコード６は、前述のように、外皮が導体のブレード２５で構成されており、その内部には図示しない制御線，電源ラインおよび同軸ケーブル２６が挿通されている。この同軸ケーブル２６は、前記パルスユニット５でノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを排除した信号を伝送するものである。
【００３３】
このような同軸ケーブル２６は、他のケーブルと密接して超音波観測装置に接続されている。そのため同軸ケーブル２６と他のケーブルとは線間容量で結合され、外乱ノイズが再度伝搬されてしまう。
【００３４】
そこでＵＳコード６の前記パルスユニット５側にフェライトコア２４を外挿することで他のケーブルのコモンモードノイズを排除し、同軸ケーブル２６と他のケーブルが容量的に結合したとしても、同軸ケーブル２６にノイズが重畳されないように構成した。そして同軸ケーブル２６で伝送された信号は、絶縁トランス２７で２次側に送られ、負荷２８に対して電圧として取り出されるようになっている。
つまり、他のケーブルのコモンモードノイズを減らすことで信号へのノイズの結合を減少させる構成となっている。
【００３５】
以上説明したように、このような第１実施例によれば、超音波観測装置から超音波プローブを電気的にフローティングして、患者に対して安全を確保しているとともに、ノイズ、特にコモンモードノイズの影響が少ない超音波診断装置とすることができる。
【００３６】
図７，図８は本発明の第２実施例に係り、図７は理想的な振動子の受信波の、（Ａ）波形を示した線図，（Ｂ）フーリエ変換した波形を示した線図、図８はフィルタのブロック図を示したものである。この第２実施例は、前述の第１実施例とフィルタが異なるだけであるので、同様である部分については説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００３７】
振動子の受信波は、パワーおよび分解能を考えると、図７（Ａ）に示すような３波が理想とされている。このような受信波の中心周波数をｆ0とすると、該受信波である３波の信号をフーリエ変換すると、図７（Ｂ）に示すように、２／３×ｆ0〜４／３×ｆ0の帯域を有する信号となる。よって受信信号に影響を及ぼすことなくノーマルノイズをカットするには、２／３×ｆ0〜４／３×ｆ0のバンドパスフィルタを通せば良いことがわかる。
【００３８】
よって、図８に示すようにフィルタを構成した。すなわち、フィルタは３つの異なる周波数特性を有するバンドパスフィルタ４３，４４，４５と１つの接続ライン４６を有している。これらバンドパスフィルタ４３，４４，４５は、前述のようにそれぞれの中心周波数ｆ0に対して、２／３×ｆ0〜４／３×ｆ0の受信帯域を有するフィルタである。そして、バンドパスフィルタ４３とバンドパスフィルタ４４とは、入力側をスイッチ４１で、出力側をスイッチ４７でそれぞれ切り換えるようになっている。バンドパスフィルタ４５と接続ライン４６は入力側をスイッチ４２で、出力側をスイッチ４８でそれぞれ切り換えるようになっている。そして、さらに前記スイッチ４１とスイッチ４２とは、その入力側をスイッチ４０で、また、前記スイッチ４７とスイッチ４８とは、その出力側をスイッチ４９でそれぞれ切り換えるようになっている。
【００３９】
このような構成により、振動子の周波数によってバンドパスフィルタ４３，４４，４５の値を切り換えるようにした。このバンドパスフィルタ４３，４４，４５の切り換えは、図示しないプローブからの制御信号により行われるようになっている。
【００４０】
また、前記接続ライン４６は、理想的に３波の波形とならず、２波の場合やあるいは広帯域の振動子である場合にも対応できるように設けたものである。これにより、広帯域の信号に関してはフィルタを通さずに対応するようにしている。なお、前記では複数の固定バンドパスフィルタを用いたが、これに代わって可変バンドパスフィルタを用いても良い。
【００４１】
このような第２実施例によれば、前記第１実施例とほぼ同様の作用と効果を有するとともに、さらにノイズを効率良く低減することができる。
【００４２】
図９ないし図１２は本発明の第３実施例に係り、図９は超音波プローブを実際に使用する際の超音波診断装置の構成を示す斜視図、図１０は駆動部を示す正面図、図１１は前記図１０の駆動部のＡ−Ａ断面図、図１２はフォトリフレクタとプローブ側の反射板との相対位置を説明する斜視図である。この第３実施例において、前述の第１，第２実施例と同様である部分については説明を省略する。
【００４３】
図９に示すように、移動可能なカート５５には、複数の棚が設けられていて、これらの棚に超音波観測装置５１，パルスユニット５２が載置され、最上段にはＴＶモニタ５３が設置され、その近傍側部に撮影装置５４が設置されている。また該カート５５には、その上側部に伸縮自在のアーム５７が固定して取り付けられている。
【００４４】
プローブ駆動ユニット５６（以下駆動部と略記する）は、前記アーム５７に接続されるとともに、その側部から延出されたコードの先端に設けられているコネクタ５８を前記パルスユニット５２に接続するようになっている。
【００４５】
このような駆動部５６に、超音波プローブ５９（以下プローブと略記する）を接続し、該プローブ５９の挿入部６０を、ビデオスコープ等のスコープ６１のチャンネル６２を介して、例えば生体６３内にある病変部６４に導く。
【００４６】
そして、パスルユニット５２から出力された信号が、駆動部５６を介して超音波プローブ５９の先端に設けた探触子に送られ、この探触子から超音波が生体６３に送信される。該探触子は駆動部５６内の駆動手段によってラジアル走査され、生体より得られたエコー信号が超音波観測装置５１を介して、ＴＶモニター５３に写し出されて観察されるようになっている。
【００４７】
このような超音波プローブ５９は、前記駆動部５６に対して着脱自在であり、症例に応じて所望の周波数（例えば７．５ＭＨｚ，１２ＭＨｚ，１５ＭＨｚ，２０ＭＨｚなど）のプローブを使用することができる。この際、パルスユニット５２から送信されるパルスは、超音波プローブの周波数に適合している必要があり、パルスの送信回路をプローブの周波数毎に選択する必要がある。これに対応するために、送信回路に対して周波数選択用スイッチを設けることも考えられるが、操作者が誤選択してしまう可能性がある。
【００４８】
そこで、本実施例においては、図１１，図１２に示すように、駆動部５６側に２つのフォトリフレクタ６５ａ，６５ｂを設け、これに対応して超音波プローブ５９側に反射板６６ａ，６６ｂを設けて、フォトリフレクタ６５ａ，６５ｂからの信号の組合せによってプローブの周波数を自動的に検知できるように構成した。この際、反射板６６ａ，６６ｂを「無反射」と「反射」とに分けて、例えば表１に示すように周波数と組合わせて判別を可能にした。
【００４９】
【表１】
【００５０】
なお、前記フォトリフレクタの数を増減することによって、組合わせられる周波数の数を増減できることはいうまでもない。また、プローブの周波数を検知する手段は、前記のフォトリフレクタやマイクロスイッチに限定されるものではなく、フォトインタラプタやリードスイッチ等の小型スイッチを広く用いることができるのはいうまでもない。
【００５１】
このような第３実施例によれば、駆動部５６側のフォトリフレクタ６５ａ，６５ｂとプローブ５９側の反射板６６ａ，６６ｂとを組合わせることにより、超音波プローブ５９を駆動部５６へ装着する際に自動的に周波数検知がなされて、プローブの周波数に適合したパルスが、パルスユニット５２より送信される。これにより、操作者がプローブに適合しないパルスを送信するような誤操作を未然に防ぐことができる。
【００５２】
また、マイクロスイッチ６７を設けたことで、プローブの有無を検知できるため、プローブが装着されていないにもかかわらず、回転駆動させてしまう等の誤動作を防ぐことができる。さらに、フォトリフレクタ６５ａ，６５ｂを設ける位置を側壁にしたことで、該フォトリフレクタ６５ａ，６５ｂの送受光面にゴミ等が付着しにくくなるという効果を有する。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブを有する超音波診断装置において、ノイズに対する影響が少ない超音波診断装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図６は本発明の第１実施例に係り、図１は超音波診断装置を示す一部断面を含む回路図。
【図２】プローブの立体的構成と電気的接続を示す回路図。
【図３】プローブの回路図。
【図４】駆動部を示す回路図。
【図５】パルスユニットを示す回路図。
【図６】ＵＳコードを示す回路図。
【図７】図７，図８は本発明の第２実施例に係り、図７は理想的な振動子の受信波の、（Ａ）波形を示した線図，（Ｂ）フーリエ変換した波形を示した線図。
【図８】フィルタのブロック図。
【図９】図９ないし図１２は本発明の第３実施例に係り、図９は超音波プローブを実際に使用する際の超音波診断装置の構成を示す斜視図。
【図１０】駆動部を示す正面図。
【図１１】前記図１０の駆動部のＡ−Ａ断面図。
【図１２】フォトリフレクタとプローブ側の反射板との相対位置を説明する斜視図。
【図１３】従来の超音波診断装置の構成を示すブロック図。
【図１４】コモンモードノイズを説明する、（Ａ）回路図，（Ｂ）電圧波形を示す線図。
【図１５】ノーマルモードノイズを説明する、（Ａ）回路図，（Ｂ）電圧波形を示す線図。
【符号の説明】
２…プローブ
７…超音波観測装置
１１…振動子
１５，１９，２４…フェライトコア
２２…フィルタ
Claims (4)
- 超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、
超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、
この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、
前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。 - 超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、
超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、
この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、
前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、
前記駆動部から前記超音波観測装置までの信号経路の間に設けられ前記振動子よりの信号に対して所定の周波数特性のフィルタ機能を呈するフィルタ手段と、
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。 - 超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、
超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、
この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、
前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、
前記駆動部に連接し、信号線を内装しこの信号線を介して前記駆動部に対して信号の中継伝達を行う蛇管部と、
前記駆動部と前記蛇管手段との接続部から該蛇管手段を経由する経路のうち少なくとも前記駆動部と前記蛇管手段との接続部近傍に設けられ、前記信号線の少なくとも一部を内部に挿通し電磁誘導によりノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。 - 超音波観測装置と、この超音波観測装置から電気的にフローティングされている超音波プローブとを有する超音波診断装置において、
超音波を送受信する振動子を先端部にホールドしこの振動子よりの信号線を挿通して回転するフレキシブルシャフトを内蔵する超音波プローブと、
この超音波プローブから前記超音波観測装置に至る経路に設けられ、前記フレキシブルシャフトを介して前記振動子を回転駆動させるモータを内蔵するとともに、該振動子よりの信号の経路を内蔵する駆動部と、
前記超音波プローブと前記駆動部との接続部近傍に設けられ、少なくとも前記超音波プ ローブを内部に挿通し電磁誘導により前記振動子よりの信号線のノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、
前記駆動部に連接し、信号線を内装しこの信号線を介して前記駆動部に対して信号の中継伝達を行う蛇管部と、
前記駆動部と前記蛇管手段との接続部から該蛇管手段を経由する経路のうち少なくとも前記駆動部と前記蛇管手段との接続部近傍に設けられ、前記信号線の少なくとも一部を内部に挿通し電磁誘導によりノイズの除去を行うフェライトコアよりなるノイズ除去手段と、
前記蛇管手段から前記超音波観測装置に至る信号経路の間に設けられ前記振動子よりの信号に対して所定の周波数特性のフィルタ機能を呈するフィルタ手段と、
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00852493A JP3639312B2 (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00852493A JP3639312B2 (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06209938A JPH06209938A (ja) | 1994-08-02 |
| JP3639312B2 true JP3639312B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=11695537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00852493A Expired - Fee Related JP3639312B2 (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3639312B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000245734A (ja) * | 1999-03-01 | 2000-09-12 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波内視鏡診断装置 |
| JP4032740B2 (ja) * | 2001-12-28 | 2008-01-16 | 松下電器産業株式会社 | 半導体研磨装置及び半導体基板の研磨方法 |
| US7887488B2 (en) * | 2005-11-12 | 2011-02-15 | Scimed Life Systems, Inc. | Systems and methods for reducing noise in an imaging catheter system |
-
1993
- 1993-01-21 JP JP00852493A patent/JP3639312B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06209938A (ja) | 1994-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3236716B2 (ja) | 電子内視鏡装置のシールド構造 | |
| EP1945103B1 (en) | System for reducing noise in an imaging catheter system | |
| US4674515A (en) | Ultrasonic endoscope | |
| JP2000510030A (ja) | 心電図用の電極及び変換器を共有するシステム | |
| US20050124899A1 (en) | Safety systems and methods for ensuring safe use of intra-cardiac ultrasound catheters | |
| JPH02503279A (ja) | 超音波造影プローブ | |
| JP3639312B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP3035442B2 (ja) | 外科手術装置 | |
| JP4047964B2 (ja) | 超音波カテーテル用電気的コネクタ接続構造 | |
| JP3067300B2 (ja) | 内視鏡装置 | |
| JPH0663044A (ja) | 体腔内超音波診断装置 | |
| JPH11276484A (ja) | 体腔内超音波診断装置 | |
| JPH11332842A (ja) | 生体信号処理回路 | |
| JP6800109B2 (ja) | 超音波内視鏡 | |
| JP2001340337A (ja) | 超音波観測装置 | |
| JPH04150826A (ja) | 内視鏡装置 | |
| JPH09308634A (ja) | 細径超音波診断装置 | |
| JPH09168538A (ja) | 超音波内視鏡装置 | |
| JP2000245734A (ja) | 超音波内視鏡診断装置 | |
| JPS61248678A (ja) | 内視鏡 | |
| JP3333030B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP3094813B2 (ja) | 超音波診断装置の超音波画像フリーズ状態表示装置 | |
| JP2004248990A (ja) | 超音波診断システム装置 | |
| JPS6346144A (ja) | 超音波内視鏡装置 | |
| JPH1142230A (ja) | 経内視鏡的に挿入される超音波診断装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020529 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041202 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050114 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080121 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |