JP5085250B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5085250B2
JP5085250B2 JP2007245785A JP2007245785A JP5085250B2 JP 5085250 B2 JP5085250 B2 JP 5085250B2 JP 2007245785 A JP2007245785 A JP 2007245785A JP 2007245785 A JP2007245785 A JP 2007245785A JP 5085250 B2 JP5085250 B2 JP 5085250B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
transducer
transducer group
ultrasonic
group
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.)
Active
Application number
JP2007245785A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009072447A (ja
Inventor
靖 日比
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Medical Systems Corp
Original Assignee
Olympus Medical Systems Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Medical Systems Corp filed Critical Olympus Medical Systems Corp
Priority to JP2007245785A priority Critical patent/JP5085250B2/ja
Priority to CNU2008201344957U priority patent/CN201316278Y/zh
Priority to CN2008101472131A priority patent/CN101390760B/zh
Priority to EP08016453.6A priority patent/EP2039297B9/en
Priority to KR1020080091851A priority patent/KR20090031269A/ko
Priority to US12/234,123 priority patent/US20090082674A1/en
Publication of JP2009072447A publication Critical patent/JP2009072447A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5085250B2 publication Critical patent/JP5085250B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4483Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
    • A61B8/4488Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer the transducer being a phased array
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/0841Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating instruments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13Tomography
    • A61B8/14Echo-tomography
    • A61B8/145Echo-tomography characterised by scanning multiple planes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461Displaying means of special interest
    • A61B8/463Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8909Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
    • G01S15/8915Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
    • G01S15/892Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array the array being curvilinear
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053Display arrangements
    • G01S7/52057Cathode ray tube displays
    • G01S7/52074Composite displays, e.g. split-screen displays; Combination of multiple images or of images and alphanumeric tabular information
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4444Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
    • A61B8/445Details of catheter construction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461Displaying means of special interest
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8909Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
    • G01S15/8929Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a three-dimensional transducer configuration

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特にプロ−ブの先端部に互いに直交する面内を走査する複数の振動子群を有する超音波内視鏡を備えた超音波診断装置に関する。
近年、生体内に超音波内視鏡を挿入して、その光学像から体内の病変部を発見して、超音波を照射して、その反射波から病変部の超音波断層像を診断する方法が広く普及している。また、穿刺針を用いて光学像・超音波断層像ガイド下で視認しながら穿刺して細胞を吸引して、吸引細胞により確定診断を行う方法も実施されている。
この診断を行う場合には、正確に組織を採取する必要があり、採取の方法として、超音波画像のBモ−ドガイド下で腫瘍に針を刺し、確実に腫瘍を採取してくる等の方法がある。この場合、体内のような管腔内の病変部を診断するには、はじめは管腔内全体を走査可能なラジアル走査が適している。術者はラジアル走査用体腔内超音波内視鏡を使用して病変部の診断を行う。病変部の位置を確認した後、確定診断を行う為には、コンベックス走査用体腔内超音波内視鏡で再度病変部を探す必要があり、コンベックス走査用体腔内超音波内視鏡を再度患者に挿入する。従って、患者は体腔内超音波内視鏡を2回飲む必要があり、患者に苦痛を強いることとなる。
このため、特開平8−56948号公報および特開2004−135693号公報には、プロ−ブにラジアル走査用の振動子群とコンベックス走査用の振動子群とを、走査方向が交差するように近接して配置した、バイプレ−ン型超音波内視鏡が開示されている。この超音波内視鏡によれば、1のスコ−プで異なる方向の断面像を観察できる。
また、特開2002−177278号公報には、3個の振動子を有するプロ−ブを用い、各振動子が送受信手段を共用するために、使用する振動子を切り換えるための振動子切換回路を備えた超音波診断装置が開示されている。
特開平8−56948号公報 特開2004−135693号公報 特開2002−177278号公報
特開平8−56948号公報および特開2004−135693号公報に開示された、2つの振動子群を用いたバイプレ−ン型超音波診断装置は、それぞれの振動子群に合わせた、それぞれの音線合成テ−ブルと送受信部と画像生成部等とが必要となり、装置構成が複雑となる。
また、特開2002−177278号公報に開示された超音波診断装置には、同じ形状および駆動方式の振動子群を複数有するプロ−ブを用い、同じ制御装置等を切り替えて使用することが開示されているだけであった。
本発明は、装置構成が簡単な複数の振動子群を有する超音波診断装置を提供することを目的とする。
本発明の実施の形態の超音波診断装置は、プロ−ブの先端部に設けられた前記プローブの径方向の360度の範囲をラジアル走査する円周状に配列された複数の振動子から構成されたラジアル型振動子群と、前記先端部に設けられた前記プローブの長手方向に平行な面内をコンベックス走査する、前記ラジアル型振動子群と同じピッチで同じ曲率半径で円弧状に配列された、前記ラジアル型振動子群の振動子よりも少ない数の振動子から構成されたコンベックス型振動子群と、一部が前記コンベックス型振動子群の制御デ−タとしても使用される、前記ラジアル型振動子群の制御デ−タを記憶する共通の音線合成テ−ブルとを、有する。
本発明は、装置構成が簡単な複数の振動子群を有する超音波診断装置を提供するものである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
<実施の形態>
図1は、本発明の実施の形態にかかる超音波診断装置1の構成図である。本実施の形態の超音波診断装置1は、超音波内視鏡20と、制御装置40と、制御装置40とに接続され、制御装置40を操作する入力装置50と、同じく制御装置40と接続され、制御装置40で得られる映像信号を映し出す表示装置60とを備える。
超音波内視鏡20は、体腔内等に挿入され、観察対象部位へ向けて超音波ビ−ムを送波し、観察対象部位の音響インピ−ダンスの境界から反射される反射波を受波してエコ−信号を得る。制御装置40は、超音波内視鏡20とコネクタ40aを介してケ−ブル21aおよび21bで接続され、超音波内視鏡20の送受信を制御するとともに、得られたエコ−信号を表示可能な映像信号に変換する。
超音波内視鏡20は、体腔内等に挿入される細長のプロ−ブと、このプロ−ブの先端部に設けられ、超音波ビ−ムを送受波する振動子群30、すなわち、2つの振動子群、CLA (Curved Linear Array)走査面振動子群31とELR (ELectrical Radial)走査面振動子群32とを有する。
制御装置40は、振動子群31と32のいずれかを選択し切り替える切替部41と、切替部41で選択された振動子群31または32の駆動およびエコ−信号の検波等を行う送受信処理部42と、この送受信処理部42で得られたデ−タから表示画像デ−タを生成する画像生成部44と、選択された振動子群31と32のいずれかの画像を、それぞれの画像メモリであるCLA画像メモリ47またはELR画像メモリ48に記憶する切替部B46、そして超音波診断装置全般の制御も行う制御部45とを備える。
表示装置60は2つの表示エリアを有し、CLA画像メモリ47に記憶されたCLA画像は表示エリアA60aに、ELR画像メモリ48に記憶されたELR画像は表示エリアB60bに表示される。
さらに、制御装置40は、合成テ−ブル43を備える。送受信部42は合成テ−ブル43に記憶された制御デ−タに従い、振動子群を構成する各振動子エレメント(以下、振動子という)に送信する駆動信号に時間差を与える。その結果、駆動信号の時間差に応じた位相差をもつ超音波がそれぞれの振動子から発信される。発信された位相差をもつ超音波の波面合成により、所定方位の音線に沿った1本の超音波音線が合成される。そして、発信された超音波が反射して戻ってきたエコ−信号についても、超音波を送信した各振動子が受信し、やはり、合成テ−ブル43に記憶された制御デ−タに従い、送受信処理部42において1フレ−ムの信号に合成され、画像生成用のフレ−ムデ−タとなる。
図2は、超音波内視鏡20のプロ−ブ20a先端部の斜視図である。CLA走査面振動子群31は、走査面31Aで示すように、プロ−ブ軸に平行な面内を扇形に走査する。すなわち、CLA走査面振動子群31を構成する各振動子31aは円弧状に配列されている。一方、ELR走査面振動子群32は、走査面32Aで示すように、プロ−ブ軸に垂直な面内を円形に走査する。すなわち、ELR走査面振動子群32を構成する各振動子32aは円周状に配列されている。また、例えば、細胞試料を採取するための生検針22は、CLA走査面31Aに沿って穿刺される。
図3は、本実施の形態のプロ−ブ20a先端部の(A)正面図および(B)側面図である。図3に示すように、CLA走査面31AとELR走査面32Aは互いに直交している。なお、走査面31Aと走査面32Aは、各振動子の幅w1およびw2に相当する奥行きをもっている。
図4に、本実施の形態にかかる(A)ELR走査面振動子群32と(B)CLA走査面振動子群31の音線を示す断面図を示す。ELR走査面振動子群32は、kELR個の各振動子32aが円周状に配列されており、M番目の振動子を32a(M)とし、振動子32a(M)を中心に発信する音線を32L(M)で示している。同様に、CLA走査面振動子群31は、kCLA個の各振動子31aが円弧状に配列されており、N番目の振動子を31a(N)とし、振動子31a(N)を中心に発信する音線を31L(N)で示している。
そして、本実施の形態において、CLA走査面振動子群31の曲率半径r1とELR走査面振動子群32の曲率半径r2は同じである。
このため、CLA走査面振動子群31とELR走査面振動子群32は、各振動子の超音波の相対的発信方向が同じとなる。すなわち、ある振動子の超音波発信方向と、その振動子と隣り合う振動子の超音波発信方向の関係が一定である。
また、本実施の形態において、CLA走査面振動子群31の各振動子31aの配列ピッチθp1とELR走査面振動子群32の各振動子32aの配列ピッチθp2は同じである。
図5は、本実施の形態にかかる(A)ELR走査面振動子群32と(B)CLA走査面振動子群31の音線合成を示す断面図である。ここでは、振動子の超音波の送受信は、図5(A)および(B)に示すRの方向に順次移動しながら、行なわれるものとする。
配列された複数の振動子のうち、一部の隣り合う複数の振動子に、それぞれ調整された遅延量を持つ高電圧パルスを印加し、高電圧パルスの印加のタイミングのずれによりそれら複数の振動子から調整された位相を持ったバ−スト波の超音波がそれぞれ送信され、それら位相の異なる超音波どうしの重なり合いにより、1本の音線が形成される。このように、音線形成には、多数の振動子を個々に使用するのではなく、順に共同して用いる。
例えば、J番目の振動子発信に際し、隣接する(J−1)番目の振動子をJ番目振動子より、少し早く弱い発信を行い、(J+1)番目の振動子は、J番目振動子より、少し遅く弱い発信を行う制御が行われる。この制御のためのデ−タが音線合成用デ−タであり、音線合成テ−ブルに記憶されている。
図5(A)においては、振動子32a(M−1)からの音線32L(M−1)と、32a(M+1)からの音線32L(M+1)が、32a(M)からの音線と合成されて、フォ−カス点がQの1本の音線32L(M)が形成されている。同様に、図5(B)においては、振動子31a(M−1)からの音線31L(M−1)と、31a(M+1)からの音線31L(M+1)が、31a(M)からの音線と合成されて、フォ−カス点がQの1本の音線31L(M)が形成されている。
そして、被検体(不図示)内部に送信された超音波は、被検体内部の各点で反射しながら被検体内部を進行し、被検体内部の各点で反射した超音波は、配列された一部の複数の隣り合う振動子で受信されて受信信号に変換される。それらの受信信号はそれぞれ調整された遅延量だけ相対的に遅延されて互いに加算され、これにより音線に沿って被検体内に延びる受信音線をあらわすフレ−ム信号が形成される。すなわち、図5においては、超音波の反射波の受信の際には、3個の隣り合う振動子が受信した受信信号を合成して1本のフレ−ム信号が得られる。
そして、送受信を行う振動子を順次、R方向に移動しながら走査することで、走査面に沿った超音波画像を得ることができる。
図6に本実施の形態の表示装置60に表示される超音波画像の表示例を示す。図6においては、表示画面60には、ELR走査面振動子群32が走査した超音波画像60aと、CLA走査面振動子群31が走査した超音波画像60bとが同時に表示される。このため述者は、両方の画像をもとに診断を行うことができる。また、表示画面60には、診断装置の診断条件等が表示される領域60cがあってもよい。
図7および図8は、本実施の形態の振動子群を構成する各振動子の走査手順を示すフロ−チャ−トである。図7および図8は、kCLA個の振動子31aから構成されたCLA走査面振動子群31と、kELR個の振動子32aから構成されたELR走査面振動子群32を有する超音波診断装置の例である。
図7に示す走査手順では、kCLA個の全てのCLA走査面振動子31aによるCLA走査面全面の走査および表示が完了した後に、kELR個の全てのELR走査面振動子32aによるELR走査面全面の走査および表示を行う。そして、CLA走査面全面の走査および表示とELR走査面全面の走査および表示を繰り返す。
すなわち、走査がスタ−トすると、最初にCLA面走査振動子31aの中から走査する振動子を選ぶ設定値Nを初期化する(S1)。そして、隣り合う3個の振動子31a(N−1)、31a(N)および31a(N+1)の送受信動作を行い、1フレ−ムの画像を表示装置に表示する(S2)。この送受信動作の際の制御に音線合成テ−ブル43に記憶された制御デ−タを用いる。
次に、同じCLA走査振動子群31を用い、次のフレ−ム画像を得るため、設定値Nに1を加算する(S4)。そして、次のCLA面走査振動子31aによる走査を行う。振動子群31の端の振動子31a(kCAL−1)までの処理が完了した時点(S3)、すなわち、CLA走査面全面の走査が完了した時点で、ELR走査面の走査を開始する。
ELR走査面の走査においても、最初にELR面振動子32aの中から走査する振動子を選ぶ設定値Mを初期化する(S5)。そして、隣り合う3個の振動子32a(M−1)、32a(M)および32a(M+1)の送受信動作を行い、1フレ−ムの画像を表示装置に表示する(S6)。この送受信動作の際の制御にも、CLA走査面の走査の時と同じ音線合成テ−ブル43に記憶された制御デ−タを用いる。
次に、同じELR走査振動子群32を用い、次のフレ−ム画像を得るため、設定値Mに1を加算する(S8)。そして、次の次のELR面走査振動子32aによる走査を行う。振動子群32の端の32a(kELR)までの処理が完了した時点(S7)、すなわち、ELR走査面全面の走査が完了した時点で、述者からの、エンド指示がなければ(S9)、再びCLA走査面の走査を開始する。そして、S1からの動作を繰り返し行う。
これに対して図8に示す振動子群の走査手順では、kCLA個のCLA走査面振動子31aのうち、31a(N−1)、31a(N)および31a(N+1)の3個の振動子を用いて、音線31L(N)の走査および表示後に、kELR個のELR走査面振動子32aのうち、32a(M−1)、32a(M)および32a(M+1)の3個の振動子を用いて、音線32L(M)の走査および表示をする。そして、さらに順に、音線31L(N+1)の走査および表示、音線32L(M+1)の走査および表示をする。
すなわち、走査がスタ−トすると、最初に走査する振動子を選ぶ設定値NおよびMを初期化する(S11)。そして、CLA走査振動子群31の隣り合う3個の振動子31a(N−1)、31a(N)および31a(N+1)の送受信動作を行い、1フレ−ムの画像を表示装置に表示する(S12)。この送受信動作の際の制御に音線合成テ−ブル43に記憶された制御デ−タを用いる。走査および表示した振動子31aが、CLA振動子群31の端の振動子31a(kCAL−1)でなければ(S13)、設定値Nに1を加算し(S15)、振動子31a(kCAL−1)の場合には(S13)、Nを初期化して(S14)、次の走査および表示に備える。
次に、ELR走査振動子群32の隣り合う3個の振動子32a(M−1)、32a(M)および32a(M+1)の送受信動作を行い、1フレ−ムの画像を表示装置に表示する(S16)。この送受信動作の際の制御にも、CLA走査面の走査の時と同じ音線合成テ−ブル43に記憶された制御デ−タが用いる。走査および表示した振動子32aが、ELR振動子群32の端の振動子32a(kELR)でなければ(S17)、設定値Mに1を加算し(S19)、振動子31a(kELR)の場合には(S17)、Mを初期化して(S18)、次の走査および表示に備える。そして、述者からの、エンド指示があるまで(S20)、S12からの動作を繰り返し行う。
図8のフロ−チャ−トに示す走査手順では、CLA走査面振動子群31またはELR走査面振動子群32による、各1本のフレ−ム信号毎に表示装置60に新しいフレ−ム表示が行われる。すなわち、図8のフロ−チャ−トに示す走査手順を用いた超音波診断装置は、複数の振動子群の走査が、1音線走査する毎に、走査する振動子群を切り替える。このため、図7に示す走査手順を用いた超音波診断装置に比べて、CLA走査面表示60bとELR走査面表示60aの間の時間的なずれが無くなり、術者に、よりリアルタイムな画像が表示可能である。
なお、CLA走査面振動子群31の端の振動子31a(1)は、音線31L(2)の合成に使用されるだけで、音線31L(1)は発信されない。同様に、CLA走査面振動子群31の他端の振動子31a(kCLA)は、音線31L(kCLA−1)の合成に使用されるだけで、音線31L(kCLA)は発信されない。これに対して、ELR走査面振動子群31の音線32L(1)は、振動子32a(kELR)と、32a(1)と、32a(2)との3個の振動子により合成され、同様に、音線32L(kELR)は、振動子32a(kELR−1)と、32a(kELR)と、32a(1)との3個の振動子により合成される。
このため、図7および図8のフロ−チャ−トにおいて、CLA走査の際の設定値Nの初期値は2であり、CLA走査振動子群31の端の音線を発信する振動子31は、振動子31a(kCAL−1)であったのに対して、ELR走査の際の設定値Mの初期値は1であり、ELR走査振動子群31の最後の振動子32は、振動子32a(kELR)となっている。
上記のように複数の振動子の協調動作により、1本の音線および1本のフレ−ムデ−タを得るためには、送受信のための駆動制御デ−タおよび受信したデ−タを処理するパラメ−タ等の、制御デ−タを事前に求め、音線合成デ−ブルに記憶しておかなければならない。この音線合成デ−ブルを複数の振動子群で共用して使用するためには、各振動子の音線方向、すなわち相対的な超音波の発信方向が、各振動子群間で一致していることが必要である、言い換えれば、音線合成デ−ブルを共用する振動子群の曲率半径が同一でなければならない。このような特殊な組み合わせの振動子群でなければ、共通の音線合成デ−ブルを使用し、切替部により振動子群を切り替えて共通の使用することはできない。
さらには、共用する振動子群の個々の振動子の配置間隔、すなわちピッチθp1とピッチθp2も一致していることが好ましい。
また、上記の実施の形態では、隣り合う3個の振動子により1本の音線を合成する例を示したが、3個を超える個数の振動子により1本の音線を合成しても良い。また、疑似音線を使用する制御を行うことで、CLA振動子群の両端の振動子から音線を発信することだけでなく、ピッチθpが異なる振動子群であっても、共通の音線合成デ−ブルを使用することも可能である。
前記の実施の形態では、ラジアル型振動子群とコンベックス型振動子群を、それぞれ1個、すなわち2個の振動子群を用いた例で説明したが、3以上の複数の振動子群を切り替えて使用することも可能である。図9から図10は、互いに直交する面内を走査する複数の振動子群を有する超音波診断装置における走査面を示した図であり、それぞれ、(A)はスコ−プ長手方向に対して垂直方向から観察した正面図、(B)はスコ−プ長手方向に対して上面から観察した上面図を、(C)はスコ−プ長手方向に対して側面から観察した側面図である。
図9は前記実施の形態と同じラジアル型振動子群とコンベックス型振動子群を、それぞれ1個、すなわち2個の振動子群を用いて2つの面A1およびA2を走査する例である。これに対して、図10はラジアル型振動子群1個とコンベックス型振動子群を2個、すなわち3個の振動子群を用いて、3つの面A1、A2およびA3を走査する例であり、図11はラジアル型振動子群1個とコンベックス型振動子群を4個、すなわち5個の振動子群を用いて、5つの面A1、A2、A3、A4およびA5を走査する例を示している。なお、振動子群の数が3以上の実施の形態であっても、基本的な構成は振動子群の数が2の場合の実施の形態と同じである。
複数の電子式走査方式の振動子群を用いた超音波診断装置において、同じ曲率半径を有する円周又は円弧状に配列された複数の振動子より構成れた振動子群を有するプロ−ブを用いることで、音線合成テ−ブルを共用し、かつ1組の送受信部、画像生成部等を切り替えながら使用可能な超音波診断装置について述べてきた。
しかし、本発明の実施の形態にかかる超音波診断装置は、送受信部および画像生成部等を複数組備えることで、1組の送受信部または画像生成部等が故障した場合には、故障していない他の送受信部および画像生成部等に切り替えることで、継続使用が可能となるという利点をも有している。特に、3以上の振動子群を用いる場合には、1組の送受信部、画像生成部等を共用すると処理速度が遅くなることもあり、複数組の送受信部、画像生成部等を備えることが好ましい。
次に、本発明の異なる実施の形態にかかる超音波診断装置について説明する。本実施の形態にかかる超音波診断装置においては、複数の振動子群の走査が、予め設定された順序に従い、走査する振動子群を切り替える。すなわち、既に説明した超音波診断装置においては、例えば、図7の振動子群を構成する各振動子の走査のフロ−チャ−トに示した走査手順では、CLA走査面全面の走査が完了した時点で、ELR走査面の走査を開始し、ELR走査面全面の走査が完了した時点で、CLA走査面の走査を開始した。すなわち、各振動子群の走査面全面の走査が完了した時点で走査する振動子群を切り替えていた。また、既に説明した超音波診断装置においては、例えば、図8の振動子群を構成する各振動子の走査のフロ−チャ−トに示した走査手順では、CLA走査面振動子群31またはELR走査面振動子群32による、各1本のフレ−ム信号毎に走査する振動子群を切り替えていた。
これに対して、本発明の異なる実施の形態にかかる超音波診断装置においては、予め設定された順序に従い、走査する振動子群を切り替える。また、表示装置60に表示する走査画像は、走査した振動子群の画像のみであってもよい。
以下、図12を用いて、本実施の形態にかかる超音波診断装置の処理の流れを説明する。図12は、本実施の形態にかかる超音波診断装置の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
本実施の形態の超音波診断装置においては、制御装置40に、超音波内視鏡20が接続されると、制御装置40は、接続された超音波内視鏡20が複数の振動子群を有する内視鏡プローブ、例えばバイプレーンプローブであるかを判断する(ステップS31)。接続されたプローブが、通常の探触子すなわち1の振動子群しか有しないプローブの場合にはステップS31において、Noと判断され、以下ステップ32からの処理が順に行われる。
これに対して、ステップS31において、Yesと判断された場合には、接続されたプローブの詳細な種別が更に判定される(ステップS38)。そして、接続されたプローブで走査可能なモード、例えばラジアルモード、コンベックスモードあるいはリニアモード等が判別される(ステップS39)。
そして、ステップS40において、走査モード、すなわち複数の振動子群の中から走査する振動子群を予め設定するための選択画面を表示装置70上等に表示する。なお、選択画面では、走査する振動子群、走査順序、走査切替タイミング(時間)等々の設定が可能である。この選択画面からの術者の走査モード設定指示により、制御回路40は予め設定された順序等に従い、走査する振動子群を切り替える
なお、ステップS40において、複数の振動子群の中から1の振動子群のみが選択された場合には、ステップS41において、Yesと判断され、以下ステップ42からの処理が順に行われる。
これに対して、ステップS41において、Noと判断された場合には、ステップS40で予め設定された順序等に従い、走査する振動子群を切り替えるためのコンビネーションが設定され(ステップS47)、最初に走査する1の振動子群の送受信制御が制御装置40により設定される(ステップS48)。そして、最初に走査する1の振動子群の送受信データ取得と画像生成が行われる(ステップS49)。次に、制御装置40は、次に走査するよう設定されている1の振動子群の送受信制御設定(ステップS50)および送受信データ取得と画像生成(ステップS51)を行い、画像表示(ステップS45)する。
そして、いずれの走査においても、術者からの走査終了指示等があるまで、引き続いて走査が行われる。
本実施の形態の超音波診断装置においては、術者が希望するように複数の振動子群の走査切替を予め設定することができる。このため、本実施の形態の超音波診断装置は、前述の本発明にかかる超音波診断装置が有する効果に加えて、さらに操作性が優れている。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
本発明の実施の形態にかかる超音波診断装置の構成図。 本発明の実施の形態にかかるプロ−ブ先端部の斜視図。 本発明の実施の形態にかかるプロ−ブ先端部の(A)正面図および(B)側面図。 本発明の実施の形態にかかる(A)ELR走査面振動子群と(B)CLA走査面振動子群の音線を示す断面図。 本発明の実施の形態にかかる(A)ELR走査面振動子群と(B)CLA走査面振動子群の音線合成を示す断面図。 本発明の実施の形態にかかる表示装置に表示される超音波画像の表示例。 本発明の実施の形態にかかる振動子群を構成する各振動子の走査のフロ−チャ−ト。 本発明の実施の形態にかかる振動子群を構成する各振動子の走査のフロ−チャ−ト。 本発明の実施の形態にかかる互いに直交する面内を走査する2つの振動子群を有する超音波診断装置における走査面を示した図。 本発明の実施の形態にかかる互いに直交する面内を走査する3つの振動子群を有する超音波診断装置における走査面を示した図。 本発明の実施の形態にかかる互いに直交する面内を走査する5つの振動子群を有する超音波診断装置における走査面を示した図。 本発明の実施の形態にかかる超音波診断装置の処理の流れを説明するためのフローチャート。
符号の説明
1…超音波診断装置、20…超音波内視鏡、22…生検針、31、32…振動子群、40…制御装置、41…切替部、42…送受信処理部、42…送受信部、43…合成テ−ブル、44…画像生成部、60…表示装置

Claims (5)

  1. プロ−ブの先端部に設けられた前記プローブの径方向の360度の範囲をラジアル走査する円周状に配列された複数の振動子から構成されたラジアル型振動子群と、
    前記先端部に設けられた前記プローブの長手方向に平行な面内をコンベックス走査する、前記ラジアル型振動子群と同じピッチで同じ曲率半径で円弧状に配列された、前記ラジアル型振動子群の振動子よりも少ない数の振動子から構成されたコンベックス型振動子群と、
    一部が前記コンベックス型振動子群の制御デ−タとしても使用される、前記ラジアル型振動子群の制御デ−タを記憶する共通の音線合成テ−ブルとを、有することを特徴とする超音波診断装置。
  2. 前記コンベックス振動子群の走査面に沿って、前記先端部から生検針が突出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。
  3. 前記ラジアル型振動子群によって走査した超音波画像と前記コンベックス型振動子群によって走査した超音波画像とを同時に表示することを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。
  4. 予め設定された順序に従い、走査する振動子群を切り替えることを特徴とする請求項3に記載の超音波診断装置。
  5. 1音線走査する毎に、走査する振動子群を切り替えることを特徴とする請求項3に記載の超音波診断装置。
JP2007245785A 2007-09-21 2007-09-21 超音波診断装置 Active JP5085250B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007245785A JP5085250B2 (ja) 2007-09-21 2007-09-21 超音波診断装置
CNU2008201344957U CN201316278Y (zh) 2007-09-21 2008-08-21 超声波诊断装置
CN2008101472131A CN101390760B (zh) 2007-09-21 2008-08-21 超声波诊断装置
EP08016453.6A EP2039297B9 (en) 2007-09-21 2008-09-18 Ultrasound diagnostic apparatus
KR1020080091851A KR20090031269A (ko) 2007-09-21 2008-09-19 초음파 진단 장치
US12/234,123 US20090082674A1 (en) 2007-09-21 2008-09-19 Ultrasound diagnostic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007245785A JP5085250B2 (ja) 2007-09-21 2007-09-21 超音波診断装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009072447A JP2009072447A (ja) 2009-04-09
JP5085250B2 true JP5085250B2 (ja) 2012-11-28

Family

ID=39941908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007245785A Active JP5085250B2 (ja) 2007-09-21 2007-09-21 超音波診断装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20090082674A1 (ja)
EP (1) EP2039297B9 (ja)
JP (1) JP5085250B2 (ja)
KR (1) KR20090031269A (ja)
CN (2) CN201316278Y (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102090917A (zh) * 2011-03-10 2011-06-15 苏州中加医疗科技有限公司 一种用于穿刺定位的双平面探头
JP5976441B2 (ja) * 2011-08-03 2016-08-23 東芝メディカルシステムズ株式会社 超音波プローブ及び超音波診断装置
CN103750863B (zh) * 2014-01-07 2017-07-18 绵阳美科电子设备有限责任公司 一种超声容积测量探头及其测量方法
EP3195808B1 (en) * 2014-08-18 2018-11-28 Olympus Corporation Ultrasound endoscope and ultrasound observation device
CN104523293B (zh) * 2014-12-30 2017-07-14 中国人民解放军第三军医大学第三附属医院 弧形微扫描超声动态小目标监测成像装置
CN107495987A (zh) * 2017-08-14 2017-12-22 苏州斯科特医学影像科技有限公司 一种可视人流双平面探测装置
WO2020118709A1 (zh) * 2018-12-14 2020-06-18 深圳先进技术研究院 一种超声波内镜系统
KR102324390B1 (ko) * 2019-08-27 2021-11-11 주식회사 힐세리온 휴대용 하이브리드 초음파 진단장치
CN113768538A (zh) * 2021-09-15 2021-12-10 上海益超医疗器械有限公司 用于双平面超声探头装置的检测控制方法、装置及其系统

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2552652B3 (fr) * 1983-09-29 1985-12-13 Fornage Bruno Perfectionnement aux sondes d'echographie medicale endocavitaire
JPS62152441A (ja) * 1985-12-26 1987-07-07 株式会社東芝 体腔内超音波プロ−ブ
JPS62227327A (ja) * 1986-03-28 1987-10-06 株式会社東芝 超音波プロ−ブ
GB2212267B (en) * 1987-11-11 1992-07-29 Circulation Res Ltd Methods and apparatus for the examination and treatment of internal organs
JPH03182238A (ja) * 1989-12-13 1991-08-08 Toshiba Corp 体腔内用超音波探触子及び超音波診断装置
US5186176A (en) * 1990-04-11 1993-02-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic diagnosis apparatus
JPH05140A (ja) * 1991-06-24 1993-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超音波プローブおよび超音波診断装置
US5186177A (en) * 1991-12-05 1993-02-16 General Electric Company Method and apparatus for applying synthetic aperture focusing techniques to a catheter based system for high frequency ultrasound imaging of small vessels
US5471988A (en) * 1993-12-24 1995-12-05 Olympus Optical Co., Ltd. Ultrasonic diagnosis and therapy system in which focusing point of therapeutic ultrasonic wave is locked at predetermined position within observation ultrasonic scanning range
JPH09154843A (ja) * 1995-12-11 1997-06-17 Aloka Co Ltd 超音波診断装置
JP3862793B2 (ja) * 1996-11-19 2006-12-27 株式会社日立メディコ 超音波探触子及びそれを用いた超音波診断装置
US6045508A (en) * 1997-02-27 2000-04-04 Acuson Corporation Ultrasonic probe, system and method for two-dimensional imaging or three-dimensional reconstruction
US5876345A (en) * 1997-02-27 1999-03-02 Acuson Corporation Ultrasonic catheter, system and method for two dimensional imaging or three-dimensional reconstruction
JPH1176242A (ja) * 1997-09-11 1999-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 体腔内超音波探触子
US6511427B1 (en) * 2000-03-10 2003-01-28 Acuson Corporation System and method for assessing body-tissue properties using a medical ultrasound transducer probe with a body-tissue parameter measurement mechanism
US7090643B2 (en) * 2003-01-23 2006-08-15 3G Ultrasound, Inc. Ultrasonic imaging device, system and method of use
US7066887B2 (en) * 2003-10-21 2006-06-27 Vermon Bi-plane ultrasonic probe
JP4488288B2 (ja) * 2003-12-10 2010-06-23 オリンパス株式会社 超音波画像診断装置
JP4381344B2 (ja) * 2005-05-17 2009-12-09 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090031269A (ko) 2009-03-25
US20090082674A1 (en) 2009-03-26
CN101390760A (zh) 2009-03-25
EP2039297B9 (en) 2017-03-29
JP2009072447A (ja) 2009-04-09
EP2039297B1 (en) 2016-11-23
CN101390760B (zh) 2013-05-01
CN201316278Y (zh) 2009-09-30
EP2039297A1 (en) 2009-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5085250B2 (ja) 超音波診断装置
JP4201311B2 (ja) 超音波診断装置
JP5495593B2 (ja) 超音波診断装置及び穿刺支援用制御プログラム
JP5435751B2 (ja) 超音波診断装置、超音波送受信方法、および超音波送受信プログラム
JP4590293B2 (ja) 超音波観測装置
JP2007068918A (ja) 超音波プローブ、および超音波診断装置
JP2009066074A (ja) 超音波診断装置
JP2007229015A (ja) 超音波観測装置
JP2009279306A (ja) 超音波診断装置
JP5095186B2 (ja) 超音波診断装置及び過去画像データ参照方法
JP6114663B2 (ja) 超音波診断装置および超音波画像生成方法
JP2008012150A (ja) 超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御プログラム
US20060058679A1 (en) Ultrasonic endoscope and ultrasonic endoscopic apparatus
JP4266611B2 (ja) 超音波プローブ、超音波内視鏡、及び超音波診断装置
JP2000139906A (ja) 3次元超音波診断装置
JP4488288B2 (ja) 超音波画像診断装置
JP6379363B1 (ja) 超音波画像表示装置
JP2005124920A (ja) 超音波診断治療装置
JP2005168766A (ja) 超音波プローブ
CN114650776A (zh) 超声贴片及用于定位超声贴片的系统和方法
JP4629580B2 (ja) 超音波探触子及び超音波診断装置
JPH07136171A (ja) 超音波診断装置
JPH04183455A (ja) 体腔内用超音波プローブの振動子アレイ
JP2007215921A (ja) 超音波診断装置及び超音波プローブ
JP2010214015A (ja) 超音波プローブ及び超音波診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100609

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120417

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120807

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120905

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5085250

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150914

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250