JP3905585B2 - Transesophageal ultrasound probe - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体腔内に挿入して使用され、多数の断層面についての断層像を観察可能な超音波プローブに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術として、プローブ自体を回転させることなく多数の断層面に関する超音波断層像を容易に観察可能なマルチプレーン超音波プローブが知られている。マルチプレーン超音波プローブは、超音波の走査領域(例えばセクタ状の平面)を回転させることにより、複数の基本断面(後述する)を含む任意の断層面を超音波走査し、これにより多数の超音波断層像を収集するものである。
【0003】
複数の超音波振動子が一次元方向に配列されてなる振動子列により、超音波を走査する手段が構成されている場合、上記超音波の走査領域の回転は、振動子列を物理的に回転させることにより実現される。また、複数の超音波振動子が二次元平面上に配列されてなる超音波振動子アレイにより上記超音波を走査する手段が構成されている場合、同様に上記走査領域の回転は、個々の超音波振動子を電気的に切り換えて駆動することにより実現される。
【0004】
このようなマルチプレーン超音波プローブの一例として、被検体に経口的に挿入され、食道および胃を含む上部消化管から心臓を観察するマルチプレーンTEE超音波プローブ(TEE:Transesophageal Echocardiography)がある。マルチプレーンTEE超音波プローブは、体腔内部から診断部位の画像を観察可能であるため、肋間の影響あるいは皮下脂肪による超音波減衰の影響を受けることがなく、鮮明な画像が得られるとともに、体腔内の任意方向から見た断層面を観察又は記録することができる。
【0005】
ところで、上記したようなマルチプレーンTEE超音波プローブのなかには、プローブ基端部内もしくは内視鏡操作部内等に設けられたモータにより超音波振動子部を電動により回転駆動するものがある。図8はこのような電動駆動タイプの超音波プローブの一例を示す図である。図8において90はプローブ先端部、91はプローブ導中部、92はプローブ基端部である。プローブ基端部92は、モータを内蔵し、このモータの回転方向を制御するためのスイッチ93および94を有している。これらのスイッチ93または94の何れか一方を押すことにより、図9に示すように超音波振動子部90が矢印A方向又はB方向に逆転又は正転するものとなっている。
【0006】
ところで、超音波振動子部の回転駆動方式としては、内視鏡操作部内のプーリと内視鏡先端部内のプーリとをワイヤによって接続し、操作部のツマミを回転させることによりワイヤを引っ張ることにより超音波振動子を回転させるワイヤ駆動方式(米国特許第4,543,960号)、プローブの軸方向に沿って、配設されたシャフトの回転をウォームギアを介して振動子側のプーリに伝達し、超音波振動子を回転させるシャフト駆動方式(欧州特許公開第509,296号公報)が知られている。
【0007】
また、超音波振動子を手動により回転させる機構を有し、これにより所要断面に関する断層像を収集するものもある。これは操作部に設けられたツマミ等を手動で回転することにより、ワイヤ等の駆動力伝達手段を介して先端部の超音波振動子を正転又は逆転させるものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような超音波振動子の電動または手動による回転機構を有する従来の超音波プローブには次のような問題点がある。すなわち、被検体の所要の断面を得るために、超音波振動子の正転又は逆転を何度も繰り返して所定の角度に合わせ込む必要があり、これにより極めて操作性が悪いという問題点がある。
【0009】
例えば、上記電動回転機構においては、スイッチを指で押している期間は回転が継続し、スイッチから指を離すことにより回転が停止する操作仕様となっている。このような操作仕様によれば、所要の断面位置において回転を停止させるためには微調整を要し、このため操作性が悪いという問題点がある。
【0010】
したがって本発明は、超音波振動子の適切な回転制御により操作性を向上することができ、診断時間を短縮できる超音波プローブを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明は以下の手段を用いている。
(1)本発明の経食道超音波プローブは、超音波の走査領域が回転可能な走査手段と、操作指令を与えるためのスイッチと、前記スイッチに与えられた操作指令に従って、前記走査手段の走査領域の現在の回転位置から、互いに45度の角度をなす被検体の複数の基本断面のうち所定の基本断面位置まで前記走査領域がステップ回転するように、前記走査手段を制御する回転制御手段と、を具備することを特徴とする経食道超音波プローブである。
(2)本発明の経食道超音波プローブは、上記(1)に記載の経食道超音波プローブであって、外部機器からの外部同期信号を入力する入力手段をさらに具備し、前記回転制御手段による回転制御が、前記入力手段により入力した外部同期信号に同期して繰り返されることにより、前記走査手段の走査領域がステップ回転することを特徴とする。
(3)本発明の経食道超音波プローブは、上記(1)に記載の経食道超音波プローブであって、前記走査手段による走査領域の開始位置を設定する設定手段をさらに具備し、前記回転制御手段は、前記設定手段により設定された開始位置を起点として前記走査領域がステップ回転するように前記走査領域の回転を制御することを特徴とする。
(4)本発明の経食道超音波プローブは、超音波の走査領域が回転可能な走査手段と、互いに45度の角度をなす被検体の複数の基本断面に応じた位置に複数の凹部が設けられ、前記走査手段と一体で回転可能な如く当該走査手段を保持する保持手段と、前記保持手段の凹部に嵌合する凸部を有する弾性部材と、手動操作により前記保持手段を回転させるための回転操作手段と、を具備し、前記凸部が前記凹部に嵌合することにより、前記走査領域が前記複数の基本断面のいずれかの位置に移動したことを、操作者に対してクリック感で伝達することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係る超音波プローブが取り付けられた超音波診断システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の超音波プローブは、経口的に食道に挿入され、診断対象として例えば心臓の複数の超音波断層像を収集するためのマルチプレーン経食道超音波プローブである。なお、ここでいう診断は、一般に超音波心臓診断あるいは心臓エコー診断(echocardiography)などと称される診断を意味する。
【0013】
図1に示される超音波診断システムは、先端部1と基端部2とが導中部(不図示)を介して接続されてなる超音波プローブと、超音波診断装置本体3とによって構成されている。超音波診断装置本体3は電源31を有し、この電源31からの電力は超音波プローブの先端部1と基端部2の両者に供給される。
【0014】
先端部1には、超音波振動子部11と角度検出器12とが設けられる。超音波振動子部11は、複数の超音波振動子が一次元方向に配列された振動子列を構成し、例えばセクタ電子走査により一の深さ方向に関する走査領域を走査可能である。また、この超音波振動子部11は、基端部2の回転駆動モータ22から図示しないワイヤを介して伝達された回転力により振動子列の中央部を中心として回転可能な如く取り付けられており、これにより上記走査領域を回転可能な如く構成されている。
【0015】
角度検出器12は、MR素子(磁気抵抗効果素子)等の磁気エンコーダ又は抵抗値の変化を検出するポテンショメータ若しくはボリューム又は光電センサー等の光エンコーダからなり、超音波振動子部11の振動子列の回転角度を検出して角度信号を出力する。出力された角度信号は基端部2の角度信号処理回路24に供給される。
【0016】
基端部2は、スイッチSW1〜SW4からなる操作部21、回転駆動モータ22、モータ制御回路23、角度信号処理回路23から構成される。操作部21は、スイッチSW1〜SW4が操作者により操作されると、これに応じた操作指令をモータ制御回路23に出力する。モータ制御回路23は、操作部21から出力された操作指令および角度信号処理回路24から出力された角度信号に基づき、所定の制御方式により回転駆動モータ22の回転を制御する。角度信号処理回路24は、先端部1の角度検出器12からの角度信号を処理し、逐次、モーター制御回路23に出力する。
【0017】
図2は、本実施形態の超音波プローブの外観および一部断面内部を示す図である。同図に示されるように、超音波プローブは先端部1と基端部2とが湾曲自在な導中部4を介して接続された構造を有している。導中部4の内部には先端部1への電源供給あるいは種々の信号伝達のための複数の電気ケーブルおよび超音波振動子11の回転力伝達のためのワイヤ5が配設されている。
【0018】
基端部2の一部断面内部には、図2に示されるようにワイヤ5を介して超音波振動子11を回転駆動するためのプーリー6及び回転駆動モータ22が配置される。また基端部2の表面には、操作部21のスイッチSW1〜SW4が配置されており、操作者(不図示)は基端部3を手で保持しながらこれらのスイッチを操作可能となっている。なお図2においてはスイッチSW1〜SW4は押しボタン式スイッチとして示されているが、この方式に限定されない。また操作部21のスイッチSW1〜SW4は、以下に示す機能が割り当てられている。
【0019】
SW1:超音波振動子正転用スイッチ
SW2:超音波振動子逆転用スイッチ
SW3:超音波振動子45゜ステップ正転用スイッチ
SW4:超音波振動子45゜ステップ逆転用スイッチ
ところで、マルチプレーン経食道超音波プローブの超音波振動子の回転角度(超音波振動子角度)は、図3に示すように、一般に、プローブ導中部4の軸心に直交する面の角度を0°として、その角度から超音波振動子部11の走査領域S(振動子列)が反時計回りに何度回転したかを示すものである。なお、同図において12は角度検出器を示している。
【0020】
上記超音波プローブが食道に挿入された場合における超音波振動子角度0°は、図4に示すように、導中部(食道にほぼ平行)4の軸心に対し垂直な心臓Cの横切り断層像が得られる断層面の角度である。ここで、超音波振動子部11の走査領域Sを反時計方向に所定角度づつ順次回転させて得られる複数の断層面P、すなわち、0°,45°,90°,135°の断層面P0 〜P3 は、診断上重要な断層面とされており、診断中において頻繁に観察される。ここでは上記複数の断層面を基本断(層)面と称する。なお図4において、Lは心臓Cの左心系、Rは心臓Cの右心系である。
【0021】
0°:食道に対し垂直な心臓の横切り断層面
45°:心臓の短軸断層面
90°:食道に対し平行な心臓の縦切り断層面
135°:心臓の長軸断層面
180°:食道に対し垂直な心臓の横切り断層面(0°断層面の鏡像)
これら基本断層面の中でも、0°(180゜)の断層面P0 および90°の断層面P2 は、P0 が公知のバイプレーン経食道超音波プローブにおける横(Transverse)断層面を表し、P2 が縦(Longitudinal)断層面を表すものであり特に重要であるとされている。
【0022】
そして本実施形態においては、超音波振動子45゜ステップ正転スイッチSW3又は45゜ステップ逆転スイッチSW4のいずれか一方が押下されると、角度信号処理回路24から出力された角度信号に基づき、現在の回転位置から直近の基本断面位置まで走査領域Sが回転するように、モータ制御回路23により回転駆動モータ22が制御される。例えば超音波振動子部11の走査領域Sの現在の回転位置が45゜の角度上にあるとき、SW3が押下されると、直近の基本断面位置、すなわちこの場合は90゜の位置まで走査領域Sは回転駆動される。同様に、SW4が押下されると、直近の基本断面位置、すなわちこの場合は0゜の位置まで走査領域Sは回転駆動される。このように走査領域Sが基本断面の位置まで自動的に回転制御されることを、本実施形態ではステップ正転またはステップ逆転と称する。
【0023】
上記スイッチSW1〜SW4を押下した場合の動作をまとめると次のようになる。
(1)超音波振動子正転用スイッチ(SW1):このスイッチを指で押すと、超音波振動子部11の走査領域Sが正方向(すなわち図3の反時計回り方向)に回転する。このスイッチを押し続けている間は正転動作が継続され、スイッチから指を離すことにより正転動作は停止する(継続的な正転)。
(2)超音波振動子逆転用スイッチ(SW2):このスイッチを指で押すと、超音波振動子部11の走査領域Sが逆方向(すなわち図3の時計回り方向)に回転する。このスイッチを押し続けている間は逆転動作が継続され、スイッチから指を離すことにより逆転動作は停止する(継続的な逆転)。
(3)45°ステップ正転スイッチ(SW3):このスイッチを指で押すと、超音波振動子部11の走査領域Sが正方向に回転を開始し、前記基本断面0°,45°,90°,135°,180°の中で最も近い角度位置で自動的に止まる。
【0024】
例えば走査領域Sが初期状態0°の位置にある場合、これを1度押すごとに、0°→45°→90°→135°→180°といった動作をする。
また、走査領域Sが初期状態30°の位置にある場合、これを1度押すごとに、30°→45°→90°→135°→180°といった動作をする。
(4)45°ステップ逆転スイッチ(SW4):このスイッチを指で押すと、超音波振動子部11の走査領域Sが逆方向に回転を開始し、前記基本断面0°,45°,90°,135°,180°の中で最も近い角度位置で自動的に止まる。
【0025】
例えば、超音波振動子部11の走査領域Sが初期状態180°の位置にある場合、これを1度押すごとに、180°→135°→90°→45°→0°といった動作をする。
【0026】
また、走査領域Sが初期状態170°の位置にある場合、これを1度押すごとに、170°→135°→90°→45°→0°といった動作をする。
以上説明したように第1実施形態によれば、任意の断層面から基本断層面0°,45°,90°,135°,180°もしくは0°,90°,180°にスムーズかつ敏速に超音波振動子部11の走査領域Sを回転可能となる。このためプローブの操作性を向上することができ、診断時間を短縮できる。なお、上記ステップ角度としては、45゜に限定されない、例えば90゜であっても同様である。
【0027】
ここで、第1実施形態の種々の変形例について説明する。
(変形例1)
図1に説明を戻す。変形例1は、先端部2のモーター制御回路23に接続され所定の時間間隔信号を与えるインターバル回路(図示しない)を具備し、このインターバル回路から出力された時間間隔信号に応じてモータ制御回路23が回転駆動モータ22の回転/停止を制御する。そうすれば、上記したような超音波振動子の回転動作を所定の時間間隔で自動的に繰り返すことができ、このような自動回転動作中は上記したような操作スイッチ(SW1〜SW4)の操作が不要であり、操作者への負担が軽減される。なお、上記インターバル回路は先端部2あるいは超音波診断装置本体3のいずれかに配置される。
【0028】
(変形例2)
変形例2は、心電計など超音波診断装置以外の外部機器からの同期信号(この場合はECG信号)に同期して、モータ制御回路23が回転駆動モータ22の回転/停止を制御する。そうすれば、上記したような超音波振動子の回転動作を心臓の動態あるいはその他の要因を考慮して自動的に行なうことができる。したがって、上記(1)と同様の効果が得られる上、より高度な診断を実現可能となる。
【0029】
(変形例3)
変形例3は、上記スイッチSW1〜SW4から構成される操作部21と同一の操作部を超音波診断装置本体3に設けるものである。この場合、超音波プローブを保持する操作者以外の者が超音波振動子の回転を制御可能となり、多様な診断形態を実現可能となる。
【0030】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を説明する。上記第1実施形態においては、食道に対する心臓の位置や角度が微妙にずれている患者を対象にする場合、超音波振動子角度を0°,45°,90°,135°,180°に設定しても診断上有益な基本断面が得られないことがあり得る。そこで、本実施形態においては、診断上有益な基本断面(実際には、振動子角度0°,45°,90°,135°,180°の断層面から微妙にずれた断層面)の1つを見つけ、この断層面を基準にして、そこから45°もしくは90°正転もしくは逆転移動させることにより、他の基本断面へ敏速に移動させるものである。本実施形態の概略構成については第1実施形態において図1を用いて説明したものと同様である。
【0031】
すなわち本実施形態においては、超音波振動子部11の走査領域Sの開始位置が操作者により任意の位置に設定され、ここで設定された開始位置を起点として走査領域Sが定角度(例えば45゜)だけ回転するように走査領域Sの回転がモータ制御回路23により制御される。
【0032】
スイッチSW1〜SW4を押下した場合の動作をまとめると次のようになる。(1)超音波振動子正転用スイッチ(SW1):このスイッチを指で押すと、超音波振動子部11の走査領域Sが正方向(すなわち図3の反時計回り方向)に回転する。このスイッチを押し続けている間は正転動作が継続され、スイッチから指を離すことにより正転動作は停止する(継続的な正転)。
(2)超音波振動子逆転用スイッチ(SW2):このスイッチを指で押すと、超音波振動子部11の走査領域Sが逆方向(すなわち図3の時計回り方向)に回転する。このスイッチを押し続けている間は逆転動作が継続され、スイッチから指を離すことにより逆転動作は停止する(継続的な逆転)。
【0033】
操作者は、上記スイッチSW1およびSW2を適宜操作することにより走査領域Sの開始位置を設定する。
(3)45°定角度正転スイッチ(SW3):このスイッチを指で押すと、超音波振動子部11の走査領域Sが45°の定角度だけ正方向に回転して停止する。
【0034】
例えば、超音波振動子部11の走査領域Sが初期状態30°の位置にある場合、このスイッチを押すごとに、30°→75°→120°→165°→180°といった動作をする。
(4)45°定角度逆転スイッチ(SW4):このスイッチを指で押すと、超音波振動子部11の走査領域Sが45°の定角度だけ逆方向に回転して停止する。
【0035】
例えば、超音波振動子部11の走査領域Sが初期状態170°の位置にある場合、このスイッチを押すごとに、170°→125°→80°→35°→°といった動作をする。
【0036】
以上説明したように第2実施形態によれば、食道に対する心臓の位置や角度が微妙にずれている患者を対象にする場合であっても、診断上有益な基本断面(実際には、振動子角度0°,45°,90°,135°,180°の断層面から微妙にずれた断層面)に関する超音波断層像を容易に得ることができる。
【0037】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を説明する。上記第1、第2実施形態においては、超音波振動子部11が回転駆動モータ22により電動で回転駆動されるものとして説明したが、第3実施形態においては、超音波振動子部11は手動により回転駆動されるものとなっている。
【0038】
図5は本発明の第3実施形態に係る超音波プローブが取り付けられた超音波診断システムの構成を示すブロック図、図6は本実施形態の超音波プローブの外観および一部断面内部を示す図、図7は本実施形態の超音波プローブの先端部の構造を示す断面図である。本実施形態の超音波プローブは、第1および第2実施形態と同様にマルチプレーン経食道超音波プローブを構成するものであって、先端部50と基端部60とが導中部(不図示)を介して接続されて構成されている。
【0039】
先端部50は、第1および第2実施形態と同様の超音波振動子部11と、この超音波振動子部11が取り付けられ、所定の位置に複数の凹部を有する超音波振動子ケース51と、この超音波振動子ケース51の凹部に嵌合し、弾性を呈する凸部を有する板バネ52とを有している。
【0040】
基端部50は、回転操作ツマミ61と、この回転操作ツマミ61と共に回転するプーリー62とを有している。このプーリー62にはワイヤ71が掛け渡されており、このワイヤ71は上記導中部内に配設され、先端部50の超音波振動子ケース51に掛け渡されている。すなわち、操作者が手動で回転操作ツマミ61を回転させると、この回転力がプーリー62およびワイヤ71(トルクシャフトでも良い)を介して超音波振動子ケース51に伝達され、このケース51は回転駆動される。したがって、第1実施形態と同様に、スムースかつ迅速に超音波振動子部11の走査領域Sを回転させることができる。
【0041】
上記超音波振動子ケース51の凹部は、上述した複数の基本断面の位置(0゜,45゜,90゜,135゜,180゜)に応じて複数、設けられている。
したがって、超音波振動子11の走査領域Sが基本断面位置に回転移動する毎に板バネ52の凸部が超音波振動子ケース51の凹部に嵌合し、基本断面位置への移動が操作者にクリック感で伝えられる。
【0042】
したがって、第3実施形態によれば、第1及び第2実施形態と同様に超音波振動子部の適切な回転制御により操作性を向上することができ、診断時間を短縮できる。さらに、電気的な回転機構を有していないため構成が簡単になる。
【0043】
本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々変形して実施可能である。例えば、第1実施形態と第2実施形態とを組み合わせて構成しても良い。この場合、構成が複雑となるが、より高度な超音波振動子の回転制御が実現される。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、超音波振動子の適切な回転制御により操作性を向上することができ、診断時間を短縮できる超音波プローブを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る超音波プローブが取り付けられた超音波診断システムの概略構成を示すブロック図。
【図2】第1実施形態に係る超音波プローブの外観および一部断面内部を示す図。
【図3】第1実施形態に係る超音波プローブの走査面の回転角度を示す模式図。
【図4】第1実施形態に係る超音波プローブの超音波断層面と心臓との位置関係を示す模式図。
【図5】本発明の第3実施形態に係る超音波プローブが取り付けられた超音波システムの概略構成を示すブロック図。
【図6】第3実施形態に係る超音波プローブの外観および一部断面内部を示す図。
【図7】第3実施形態に係る超音波プローブの先端部の構造を示す断面図。
【図8】従来例に係る超音波プローブの外観図。
【図9】従来例に係る超音波プローブの先端部の外観図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic probe that is used by being inserted into a body cavity and is capable of observing tomographic images of a number of tomographic planes.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, there is known a multi-plane ultrasonic probe capable of easily observing ultrasonic tomographic images relating to a large number of tomographic planes without rotating the probe itself. A multi-plane ultrasonic probe rotates an ultrasonic scanning region (for example, a sector-shaped plane) to ultrasonically scan an arbitrary tomographic plane including a plurality of basic cross sections (to be described later). It collects acoustic tomographic images.
[0003]
When a means for scanning an ultrasonic wave is constituted by a vibrator array in which a plurality of ultrasonic vibrators are arranged in a one-dimensional direction, the rotation of the ultrasound scanning area physically moves the vibrator array. Realized by rotating. In addition, when the means for scanning the ultrasonic waves is constituted by an ultrasonic vibrator array in which a plurality of ultrasonic vibrators are arranged on a two-dimensional plane, similarly, the rotation of the scanning region is performed individually. This is realized by electrically switching and driving the sound wave vibrator.
[0004]
As an example of such a multi-plane ultrasonic probe, there is a multi-plane TEE ultrasonic probe (TEE: Transesophageal Echocardiography) which is inserted orally into a subject and observes the heart from the upper digestive tract including the esophagus and stomach. Since the multi-plane TEE ultrasonic probe can observe an image of a diagnostic site from the inside of a body cavity, it is not affected by an intercostal effect or an ultrasonic attenuation due to subcutaneous fat, and a clear image can be obtained. It is possible to observe or record a tomographic plane viewed from any direction.
[0005]
By the way, among the above-described multi-plane TEE ultrasonic probes, there is one that rotationally drives the ultrasonic transducer unit electrically by a motor provided in the probe base end or the endoscope operation unit. FIG. 8 is a diagram showing an example of such an electric drive type ultrasonic probe. In FIG. 8, 90 is a probe distal end portion, 91 is a probe guiding middle portion, and 92 is a probe proximal end portion. The
[0006]
By the way, as a rotational drive method of the ultrasonic transducer part, a pulley in the endoscope operation part and a pulley in the distal end part of the endoscope are connected by a wire, and the wire is pulled by rotating the knob of the operation part. A wire drive system for rotating an ultrasonic transducer (US Pat. No. 4,543,960), which transmits the rotation of a shaft disposed along the axial direction of a probe to a pulley on the transducer side via a worm gear. A shaft drive system (European Patent Publication No. 509,296) for rotating an ultrasonic transducer is known.
[0007]
Some have a mechanism for manually rotating the ultrasonic transducer, thereby collecting tomographic images relating to a required cross section. In this method, by manually rotating a knob or the like provided in the operation unit, the ultrasonic transducer at the distal end is rotated forward or backward via a driving force transmission means such as a wire.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
A conventional ultrasonic probe having an electric or manual rotation mechanism of the ultrasonic transducer as described above has the following problems. That is, in order to obtain the required cross section of the subject, it is necessary to repeat normal rotation or reverse rotation of the ultrasonic transducer many times to adjust to a predetermined angle, which causes a problem that operability is extremely poor. .
[0009]
For example, the electric rotating mechanism has an operation specification in which the rotation continues while the switch is pressed with a finger and the rotation stops when the finger is released from the switch. According to such an operation specification, fine adjustment is required to stop the rotation at a required cross-sectional position, and there is a problem that operability is poor.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultrasonic probe that can improve the operability by appropriately controlling the rotation of the ultrasonic transducer and shorten the diagnosis time.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention uses the following means.
(1) The transesophageal ultrasonic probe according to the present invention includes a scanning unit capable of rotating an ultrasonic scanning region, a switch for giving an operation command, and scanning of the scanning unit according to the operation command given to the switch. A rotation control means for controlling the scanning means so that the scanning area rotates stepwise from a current rotation position of the area to a predetermined basic cross-section position among a plurality of basic cross-sections of the subject that form an angle of 45 degrees with each other; And a transesophageal ultrasonic probe.
(2) The transesophageal ultrasonic probe according to the present invention is the transesophageal ultrasonic probe according to (1), further comprising input means for inputting an external synchronization signal from an external device, and the rotation control means. By repeating the rotation control in accordance with the external synchronization signal input by the input means, the scanning area of the scanning means is rotated stepwise.
(3) The transesophageal ultrasonic probe according to the present invention is the transesophageal ultrasonic probe according to (1), further comprising setting means for setting a start position of a scanning region by the scanning means, and the rotation The control means controls the rotation of the scanning area so that the scanning area rotates stepwise from the start position set by the setting means.
(4) The transesophageal ultrasonic probe according to the present invention is provided with a plurality of concave portions at positions corresponding to a plurality of basic cross sections of a subject that forms an angle of 45 degrees with a scanning means capable of rotating an ultrasonic scanning region. A holding means for holding the scanning means so as to be rotatable integrally with the scanning means, an elastic member having a convex portion that fits into a concave portion of the holding means, and for rotating the holding means by manual operation. Rotation operation means, and the convex portion is fitted into the concave portion, whereby the scanning region is moved to any position of the plurality of basic cross sections with a click feeling. It is characterized by transmitting .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic system to which an ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention is attached. The ultrasound probe of this embodiment is a multi-plane transesophageal ultrasound probe that is orally inserted into the esophagus and collects, for example, a plurality of ultrasound tomographic images of the heart as a diagnostic object. The diagnosis referred to here means a diagnosis generally referred to as an ultrasonic heart diagnosis or echocardiography.
[0013]
The ultrasound diagnostic system shown in FIG. 1 includes an ultrasound probe in which a
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
FIG. 2 is a view showing an appearance and a partial cross-section inside the ultrasonic probe of the present embodiment. As shown in the figure, the ultrasonic probe has a structure in which a
[0018]
Inside the partial cross section of the
[0019]
SW1: Ultrasonic vibrator forward switch SW2: Ultrasonic vibrator reverse switch SW3:
[0020]
When the ultrasonic probe is inserted into the esophagus, the ultrasonic transducer angle 0 ° is a cross-sectional tomographic image of the heart C perpendicular to the central axis of the guiding center (substantially parallel to the esophagus) 4 as shown in FIG. Is the angle of the tomographic plane. Here, a plurality of tomographic planes P obtained by sequentially rotating the scanning region S of the
[0021]
0 °: cross-sectional plane of the heart perpendicular to the
Among these basic fault planes, the 0 ° (180 °) fault plane P0 and the 90 ° fault plane P2 indicate the transverse fault plane in the known biplane transesophageal ultrasound probe, and P2 is the vertical plane. (Longitudinal) Represents a fault plane and is considered particularly important.
[0022]
In this embodiment, when either one of the
[0023]
The operations when the switches SW1 to SW4 are pressed are summarized as follows.
(1) Ultrasonic transducer forward rotation switch (SW1): When this switch is pressed with a finger, the scanning region S of the
(2) Ultrasonic transducer reversing switch (SW2): When this switch is pressed with a finger, the scanning region S of the
(3) 45 ° step forward rotation switch (SW3): When this switch is pressed with a finger, the scanning region S of the
[0024]
For example, when the scanning region S is at a position of 0 ° in the initial state, every time this is pressed, an operation of 0 ° → 45 ° → 90 ° → 135 ° → 180 ° is performed.
Further, when the scanning region S is at a position of 30 ° in the initial state, every time this is pressed, an operation of 30 ° → 45 ° → 90 ° → 135 ° → 180 ° is performed.
(4) 45 ° step reversing switch (SW4): When this switch is pressed with a finger, the scanning region S of the
[0025]
For example, when the scanning region S of the
[0026]
When the scanning region S is at a position of 170 ° in the initial state, every time this is pressed, an operation of 170 ° → 135 ° → 90 ° → 45 ° → 0 ° is performed.
As described above, according to the first embodiment, the basic fault plane can be smoothly and promptly increased from 0 °, 45 °, 90 °, 135 °, 180 °, or 0 °, 90 °, 180 ° from any fault plane. The scanning region S of the sound
[0027]
Here, various modifications of the first embodiment will be described.
(Modification 1)
Returning to FIG. The modified example 1 includes an interval circuit (not shown) that is connected to the
[0028]
(Modification 2)
In the second modification, the
[0029]
(Modification 3)
In the third modification, the ultrasonic diagnostic apparatus
[0030]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, when targeting a patient whose heart position and angle with respect to the esophagus are slightly shifted, the ultrasonic transducer angles are set to 0 °, 45 °, 90 °, 135 °, and 180 °. Even so, a basic cross section useful for diagnosis may not be obtained. Therefore, in the present embodiment, one of the basic cross sections useful for diagnosis (actually, a tomographic plane slightly deviated from the tomographic planes having transducer angles of 0 °, 45 °, 90 °, 135 °, and 180 °). , And by moving 45 ° or 90 ° forward or reverse from this tomographic plane as a reference, it is quickly moved to another basic cross section. The schematic configuration of the present embodiment is the same as that described with reference to FIG. 1 in the first embodiment.
[0031]
That is, in the present embodiment, the start position of the scanning region S of the
[0032]
The operations when the switches SW1 to SW4 are pressed are summarized as follows. (1) Ultrasonic transducer forward rotation switch (SW1): When this switch is pressed with a finger, the scanning region S of the
(2) Ultrasonic transducer reversing switch (SW2): When this switch is pressed with a finger, the scanning region S of the
[0033]
The operator sets the start position of the scanning region S by appropriately operating the switches SW1 and SW2.
(3) 45 ° constant angle forward rotation switch (SW3): When this switch is pressed with a finger, the scanning area S of the
[0034]
For example, when the scanning region S of the
(4) 45 ° constant angle reversing switch (SW4): When this switch is pressed with a finger, the scanning region S of the
[0035]
For example, when the scanning region S of the
[0036]
As described above, according to the second embodiment, a basic cross section (actually, a transducer useful for diagnosis) even when a patient whose heart position or angle with respect to the esophagus is slightly shifted is targeted. An ultrasonic tomographic image relating to a tomographic plane slightly deviated from the tomographic planes at angles of 0 °, 45 °, 90 °, 135 °, and 180 ° can be easily obtained.
[0037]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first and second embodiments, it has been described that the
[0038]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic system to which an ultrasonic probe according to a third embodiment of the present invention is attached, and FIG. 6 is a diagram showing an appearance and a partial cross-section inside the ultrasonic probe of this embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of the tip of the ultrasonic probe of this embodiment. The ultrasonic probe of this embodiment constitutes a multi-plane transesophageal ultrasonic probe as in the first and second embodiments, and the
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
A plurality of concave portions of the
Therefore, each time the scanning region S of the
[0042]
Therefore, according to the third embodiment, the operability can be improved by appropriate rotation control of the ultrasonic transducer unit as in the first and second embodiments, and the diagnosis time can be shortened. Furthermore, since the electrical rotation mechanism is not provided, the configuration is simplified.
[0043]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications. For example, the first embodiment and the second embodiment may be combined. In this case, the configuration is complicated, but more advanced rotation control of the ultrasonic transducer is realized.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an ultrasonic probe that can improve operability by appropriate rotation control of the ultrasonic transducer and can shorten the diagnosis time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic system to which an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention is attached.
FIGS. 2A and 2B are views showing an external appearance and a partial cross-section inside the ultrasonic probe according to the first embodiment. FIGS.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a rotation angle of a scanning surface of the ultrasonic probe according to the first embodiment.
FIG. 4 is a schematic diagram showing the positional relationship between the ultrasonic tomographic plane of the ultrasonic probe according to the first embodiment and the heart.
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasound system to which an ultrasound probe according to a third embodiment of the present invention is attached.
FIG. 6 is a diagram showing an appearance and a partial cross-sectional view of an ultrasonic probe according to a third embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a structure of a distal end portion of an ultrasonic probe according to a third embodiment.
FIG. 8 is an external view of an ultrasonic probe according to a conventional example.
FIG. 9 is an external view of a distal end portion of an ultrasonic probe according to a conventional example.
Claims (4)
操作指令を与えるためのスイッチと、
前記スイッチに与えられた操作指令に従って、前記走査手段の走査領域の現在の回転位置から、互いに45度の角度をなす被検体の複数の基本断面のうち所定の基本断面位置まで前記走査領域がステップ回転するように、前記走査手段を制御する回転制御手段と、
を具備することを特徴とする経食道超音波プローブ。 A scanning means capable of rotating an ultrasonic scanning region;
A switch for giving an operation command;
In accordance with an operation command given to the switch, the scanning region is stepped from a current rotational position of the scanning region of the scanning means to a predetermined basic cross-sectional position among a plurality of basic cross-sections of the subject that form an angle of 45 degrees with each other. Rotation control means for controlling the scanning means to rotate;
A transesophageal ultrasound probe comprising:
前記回転制御手段は、前記設定手段により設定された開始位置を起点として前記走査領域がステップ回転するように前記走査領域の回転を制御することを特徴とする請求項1に記載の経食道超音波プローブ。Further comprising setting means for setting a start position of a scanning region by the scanning means;
2. The transesophageal ultrasound according to claim 1, wherein the rotation control unit controls the rotation of the scanning region so that the scanning region rotates stepwise from the start position set by the setting unit. Probe .
互いに45度の角度をなす被検体の複数の基本断面に応じた位置に複数の凹部が設けられ、前記走査手段と一体で回転可能な如く当該走査手段を保持する保持手段と、
前記保持手段の凹部に嵌合する凸部を有する弾性部材と、
手動操作により前記保持手段を回転させるための回転操作手段と、を具備し、
前記凸部が前記凹部に嵌合することにより、前記走査領域が前記複数の基本断面のいずれかの位置に移動したことを、操作者に対してクリック感で伝達することを特徴とする経食道超音波プローブ。 A scanning means capable of rotating an ultrasonic scanning region;
A plurality of concave portions provided at positions corresponding to a plurality of basic cross sections of the subject that form an angle of 45 degrees with each other, and holding means for holding the scanning means so as to be rotatable integrally with the scanning means;
An elastic member having a convex portion that fits into the concave portion of the holding means;
Rotating operation means for rotating the holding means by manual operation,
The transesophageal tract is characterized by transmitting to the operator with a click feeling that the scanning region has moved to any position of the plurality of basic cross sections by fitting the convex portion into the concave portion. Ultrasonic probe .
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