JPH02264648A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば内視鏡の先端に体腔内を超音波診断す
るための超音波探触子を設けた超音波診断装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

超音波探触子から超音波を被検体に照射し、反射波を受
信して信号処理し、画像化することにより被検体内部を
観察する装置が、超音波内視鏡装置等として各種提案さ
れている（実開昭６１−５７９０８号公報等）。こうし
た装置で用いる超音波探触子に入力する信号の周波数は
、被検体の観察部位、観察目的等に応じて切換えて使用
する必要がある。

このための方法として、入力信号の周波数に対応する複
数の超音波振動子を組み合わ、せ、それがら一つを選択
して超音波を放射するという方法がある。また、電極の
周期および電極幅を連続的に変えた超音波振動子を用い
、周波数を掃引することにより電子的にリニア走査する
方法がある。第１０図は、上記従来例のうち後者の超音
波振動子用電極を示したものである。電極の周期、電極
幅を連続的に変化させて電極３０を圧電素子３１上に設
けてあり、電極へ信号を入力すると入力信号の周波数に
対応した電極付近から超音波が放射されるようになって
いる。Ｂ図は超音波の送受信状態を示したもので、入力
信号の周波数ｆ０で超音波振動子が励振されると、送信
用電極３０ａから超音波は圧電素子３１面に垂直な方向
線より角度θ傾いた方向へ放射され、受信用電極３０ｂ
で受信される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来例の方法のうち、複数の超音波振動
子から一つを選択するという方法は、小型化の要求され
る超音波探触子において多くの超音波振動子を設けるこ
とは困難であるという不具合がある。また、多数の超音
波振動子毎に信号線を設けなければならないということ
も超音波探触子の小型化のためには不具合であった。

一方、従来例のうち電極の周期および電極幅を連続的に
変えた超音波振動子を用いてリニア走査するという方法
は、各走査毎に入力信号の周波数を異ならしめて行うわ
けであるが、このため超音波の被検体への深達度、分解
能が各走査毎に異なってしまい信号処理して画像化する
ことが困難であるという不具合がある。また、圧電素子
３１面に垂直な方向線から角度θ傾いた２方向への指向
性をもって超音波が放射されるのでノイズを生じてしま
うという不具合がある。

本発明は、上記不具合を解決すべく提案されるもので、
単一の超音波振動子を用いて周波数を切換え適正な超音
波画像を得ることができる超音波診断装置を提供するこ
とを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、上
記目的を達成するため超音波探触子を設けた体腔内挿入
部を有する超音波診断装置において、単一の部材から成
る超音波探触子を電極の周期および電極幅を連続的に変
えるように形成するとともに体腔内挿入部軸方向に対し
所要の傾斜角を有するように保持部材に設け、超音波探
触子近傍に走査方向以外へ放射された超音波を吸収する
ように超音波吸収部材を設けたものである。

このように超音波探触子は単一の部材から成っていなが
ら電極の周期、電極幅を連続的に変えられるため、超音
波の周波数を変えられるとともに小型化を実現できる。

また、超音波吸収部材を設けているので不要な反射波の
受信を防ぐことができる。

〔実施例〕

第１図〜第３図は、本発明の第１実施例について示した
もので、超音波探触子ｌは保持部材２に固定され保持部
材２に連結したフレキシブルシャフト６を軸に回転する
ようにしである。超音波探触子１は、圧電素子１ａに電
極１ｂを付設してあり、この電極１ｂは周期および電極
幅が連続的に変えである。そして超音波探触子、ｌの超
音波放射面は、超音波探触子１０回転軸線に対し所要の
傾斜角を有するようにしである。超音波探触子１の側方
外周には円柱状の超音波透過部材４を設け、この超音波
透過部材４の先端には超音波吸収部材３を設け、超音波
透過部材４の後端には弯曲部７を連続させている。８は
フレキシブルシャフト６の軸受であり、前記超音波透過
部材４、超音波吸収部材３とともに先端部９を形成し、
先端部９内には超音波伝達媒体５を充満させている。超
音波探触子１は、超音波透過部材４から超音波を放射し
て被検体を走査するのであるが、図示されていないモー
タ等の駆動力でフレキシブルシャフト６を介して回転さ
れると、ラジアル方向の走査ができるようになっている
。

第２図は、先端部９の断面図であり、第３図は超音波探
触子１の放射面から見た断面図である。

第６図は、本実施例に係る回路のブロック図である。超
音波探触子１は、スイッチ回路１ｏに接続してあり、ス
イッチ回路１０は超音波振動子を駆動するためのパルサ
回路１１に接続してあり、このパルサ回路１１は制御回
路１５がらの制御信号により駆動信号の周波数を可変で
きるようにしである。スイッチ回路１０にはさらに超音
波探触子１がらの信号を受信する受信回路１２が接続し
てあり、受信回路１２で処理された信号はＯＳＣ（デジ
タルスキャンコンバータ）１３を経由して画像信号が得
られ、モニタ１４に超音波画像が表示されるのである。

なお、スイッチ回路１０、パルサ回路１１、受信回路１
２、ＤＳＣ１３は全て制御回路１５により制御されるよ
うになっている。

以上のように構成しである本実施例の動作を説明すると
、制御回路１５からの制御信号によりパルサ回路１１か
ら周波数ｆｎに対応する駆動信号を超音波探触子１へ入
力する。超音波探触子１の周波数ｆ７に対応する電極１
ｂから、超音波が放射されるが、その放射方向は圧電素
子１８面に垂直な方向線ａに対し角度θ分傾いた方向す
およびＣ方向である。

この放射方向すに沿って超音波は超音波透過部材４を透
過していくのであるが、超音波探触子１がフレキシブル
シャフト６を介して回転すると、超音波は超音波透過部
材４を垂直に輪切りした断面方向にラジアル走査できる
。

このようにしてラジアル走査している場合、走査方向以
外のＣ方向の超音波は超音波吸収部材３に吸収されてし
まうので、走査方向以外からのノイズを除去しモニタ１
４への超音波画像が劣化するのを防止できる。

次に、被検体の観察部位を変えるためには、制御回路１
５によりパルサ回路１１から超音波探触子ｌに入力され
る駆動信号の周波数を変えて励振させ、周波数の異なる
超音波を放射すればよい。この場合、超音波を放射する
電極ｉｂの部位が変わるわけであるが、前記と同様にし
て超音波探触子ｌを回転させてラジアル走査ができるこ
とはいうまでもない。

このようにして、本実施例では超音波探触子は１個であ
り、送受信用の信号線も１組であり構成の簡素化、小型
化を実現できる。そして超音波探触子へ任意の周波数の
駆動信号を入力させることにより超音波の所要の周波数
を容易に選択でき、適正なラジアル走査ができる。また
、放射した超音波はノイズを受信しないようにしている
ので適正な超音波画像を得られる。

第５図は、本発明の第２実施例を示したもので、第１実
施例と対応する個所には同一符合を付した（以下の実施
例についても同様）。本実施例は、いわゆるメカリニア
走査をするようにしたもので超音波探触子１をフレキシ
ブルシャフト６の軸方向に進退動させて超音波を放射す
るものである。

本実施例では放射される超音波は、第１実施例と同様に
ｂ方向へ超音波透過部材４を透過してゆく。

ノイズとなるＣ方向の超音波は、保持部材２とともに移
動できるように設けた超音波吸収部材３に吸収されるよ
うにしである。

超音波探触子１の構成、保持部材２への取付は態様につ
いては第１実施例と同様であるが、リニア走査するため
に先端部を形成する超音波吸収部材４は、超音波探触子
ｌの移動方向に移動範囲にわたり長く形成しである。フ
レキシブルシャフト６は、弯曲部７に進退動を妨げない
ようにされていることはいうまでもない。

このように本実施例でも簡素かつ小型の超音波探触子で
リニア走査し、しかもノイズに影響されない超音波画像
を得ることができる。

第６図は、本溌明の第３実施例に係る超音波探触子の断
面を示したのだが、本実施例では絶縁体１６を介して電
極１ｂを折返して連続させながら上下に設けたものであ
る。このように構成することにより、超音波探触子１を
一層小型化できることとなる。

第７図は、本発明の第４実施例を示したもので、超音波
探触子１の他に観察光学系を設けて光学的観測を行える
ようにしたものである。本実施例は、いわゆる側視型の
内視鏡として構成したもので超音波探触子１の動作につ
いては第１実施例と同様である。被検体を光学的に観測
するには照明用レンズ１７からライトガイド１９を通っ
てきた光を照射して、結像用レンズ１８で結像させたも
のをイメージガイド２０を通して、術者手元側で接眼レ
ンズを介しであるいはモニタに表示して観測するのであ
る。

第８図、第９図は本発明の第５実施例を示したもので超
音波を送受信する機能と、ビデオ内視鏡的観察機能を備
えたビデオ超音波内視鏡２１、およびこのビデオ超音波
内視鏡２１の内視鏡コネクタ２２、電気コネクタ２３を
着脱自在で装着可能とする内視鏡コネクタ受け２４、電
気コネクタ受け２５を設けたビデオ超音波診断装置２９
とから成る。

前記ビデオ超音波内視鏡２１は、体腔内等に挿入できる
ように細長の挿入部２６が形成され、この挿入部２６の
後端には拡径の操作部２７が設けてあり、この操作部２
７からユニバーサルコード２８が延設しである。

前記ビデオ超音波診断装置２９には、超音波川操作パネ
ル３０、ビデオ内視鏡用操作部３１とが隣接して設けて
あり、これら操作部３０．３１の上部側にはモニタ台３
２が立設され、超音波像を表示するモニタ３２と、内視
鏡像を表示するモニタ３３とを配置できるようにしてい
る。

前記操作部３０．３１の下部にはキーボード３４を配置
できるようにしである。またこの診断装置２９には例え
ばコネクタ受け２４．２５の下側とキーボード３４の横
方向に外部記憶装置３５．３６が配置しである。

ところで前記ビデオ超音波内視１２１の挿入部２６およ
びユニバーサルコード２８内にはライトガイド１９が挿
通され、内視鏡コネクタ部分２２部分においてライトガ
イドコネクタ２２ａが突出しており、内視鏡コネクタ受
け２４に装着することによって図示しない光源部からコ
ネクタ２２ａ端面に照明光が出射される。このライトガ
イド１９で伝送された照明光は他端側から出射される。

第８図は、挿入部２６の先端内部を示したもので、超音
波探触子１が設けてあり、信号線を介して駆動パルスを
印加すると、回転軸に直交する方向に超音波を放射する
。被検対象から受信した超音波を電気信号に変換して超
音波診断装置２９に伝送し、超音波処理回路で信号処理
し、モニタ３２で超音波像として表示できるようにしで
ある。

超音波振動子１の近傍には、結像用の光学レンズ１８を
設けてありその焦点位置には固体撮像用素子としてＣＣ
Ｄ３７を設けて、信号線３８を介して送信している。光
学レンズ１８に隣接して、照明レンズを配設しその内側
にライトガイド１９の先端面を臨むようにし、視野中心
方向に照明光を拡開して出射し、視野範囲を照明できる
ようにしている。

本実施例は、このように構成しているのでその動作は次
のようにしてなされる。先ずＣＣＤ３７に接続した信号
線３８は、電気コネクタ２３を超音波診断装置２９の電
気コネクタ受け２５に装着することによってＣＣＤ３７
で撮像した信号を信号処理しモニタ３３に内視鏡像とし
て表示する。この場合、ＣＣＤ３７に隣接するライトガ
イド１９の出射端面から配光レンズ１７を経て体腔壁の
深部側が照明され、その照明された部分をＣＣＤ３７の
撮像面に結像させるのである。

ＣＣＤ３７にその端面が隣接するように配置したライト
ガイド１９は、挿入部２６内を前記信号線３８とともに
延在し、ユニバーサルコード２８内を通って内視鏡コネ
クタ２２の端面からライトガイドコネクタ２２ａとして
突出している。

一方、超音波探触子１へ超音波診断装置２９から駆動パ
ルスを印加し、励振して超音波を被検体に放射し、被検
体からの反射波を受信して電気信号に変換し、超音波診
断装置の処理回路で処理し、モニタ３２で超音波像とし
て表示する。この場合、超音波探触子１を回転するよう
にしているのでラジアル方向の超音波断層像として表示
されることとなる。さらに、超音波探触子１への駆動パ
ルスの周波数を変えることにより、放射される超音波の
周波数を変えることによって、適正なラジアル走査がで
きることは前記各実施例と同様であることはいうまでも
ない。

〔発明の効果〕

以上のごとく、本発明によれば超音波探触子を用いて周
波数を切換えながら適正な超音波画像を得ることができ
るが、この超音波探触子は単一であり、送受信用の信号
線も一組であり小型化できる。また、不要な超音波を受
信しないようにするとともに超音波の周波数を容易に選
択しながら、適正なラジアル走査を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示した要部断面図、 第２図は、Ａ−Ａ断面図、 第３図は、超音波探触子を平面方向から見えるようにし
た断面図、 第４図は、回路のブロック図、 第５図は、本発明の第２実施例を示した要部断面図、 第６図は、本発明の第３実施例を示した超音波探触子の
断面図、 第７図は、本発明の第４実施例を示した要部断面図、 第８図は、本発明の第５実施例を示した要部所面図、 第９図は、 第１０図Ａ。 同全体説明図、 Ｂは、 従来例を示す超音波探触子の 説明図である。 １・・・超音波探触子 ２・・・保持部材 １ｂ・・・電極 ３・・・超音波吸収部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、超音波探触子を設けた体腔内挿入部を有する超音波
   診断装置において、単一の部材から成る超音波探触子を
   電極の周期および電極幅を連続的に変えるように形成す
   るとともに体腔内挿入部軸方向に対し所要の傾斜角を有
   するように保持部材に設け、超音波探触子近傍に走査方
   向以外へ放射された超音波を吸収するように超音波吸収
   部材を設けたことを特徴とする超音波診断装置。