JPH03182237A - 超音波結像方法及び装置 - Google Patents
超音波結像方法及び装置Info
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- JPH03182237A JPH03182237A JP2308441A JP30844190A JPH03182237A JP H03182237 A JPH03182237 A JP H03182237A JP 2308441 A JP2308441 A JP 2308441A JP 30844190 A JP30844190 A JP 30844190A JP H03182237 A JPH03182237 A JP H03182237A
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/35—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams
- G10K11/352—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams by moving the transducer
- G10K11/355—Arcuate movement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/12—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
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-
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- A61B8/4483—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
- A61B8/4488—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer the transducer being a phased array
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8934—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration
- G01S15/8938—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration using transducers mounted for mechanical movement in two dimensions
- G01S15/894—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration using transducers mounted for mechanical movement in two dimensions by rotation about a single axis
- G01S15/8943—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration using transducers mounted for mechanical movement in two dimensions by rotation about a single axis co-operating with reflectors
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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〕
本発明は医学的診断装置に関し、さらに詳細には超音波
結像方法および装置に関する。
結像方法および装置に関する。
多年にわたりリニアアレイが超音波画像の形成のために
用いられている。このアレイを構成する素子は次々に作
動されてアレイの長手方向に平行な市内に平行スキャン
ラインを発生する。米国特許第3789833号明細書
はそのようなリニアアレイを示している。
用いられている。このアレイを構成する素子は次々に作
動されてアレイの長手方向に平行な市内に平行スキャン
ラインを発生する。米国特許第3789833号明細書
はそのようなリニアアレイを示している。
また超音波画像形成には機械的セクタスキャナも多年に
わたり用いられている。1個の超音波素子が前後に振動
するときくり返し作動されて振動面内に発散するスキャ
ンラインを発生する。そのような機械的セクタスキャナ
の例が米国特許第4426886号および第40928
67号の各明細書に示されている。
わたり用いられている。1個の超音波素子が前後に振動
するときくり返し作動されて振動面内に発散するスキャ
ンラインを発生する。そのような機械的セクタスキャナ
の例が米国特許第4426886号および第40928
67号の各明細書に示されている。
リニアスキャンとセクタスキャンを組合せた超音波変換
器も知られている。米国特許第4817616号明細書
は軸に沿って長子方向に間隔をおいて一対の超音波変換
器を装着する支持部材を有する前立腺プローブを示して
いる。一方の変換器はリニアアレイであり、他方は機械
的セクタスキャナである。これら変換器は目標の異なっ
た直交する面をスキャンするように配向されている。シ
フト機構がこれらを一時に1個ずつ単位スキャン位置に
動かし、その位置にある変換器を作動させて目標をスキ
ャンする。
器も知られている。米国特許第4817616号明細書
は軸に沿って長子方向に間隔をおいて一対の超音波変換
器を装着する支持部材を有する前立腺プローブを示して
いる。一方の変換器はリニアアレイであり、他方は機械
的セクタスキャナである。これら変換器は目標の異なっ
た直交する面をスキャンするように配向されている。シ
フト機構がこれらを一時に1個ずつ単位スキャン位置に
動かし、その位置にある変換器を作動させて目標をスキ
ャンする。
米国特許第4798210号明細書は3次元結像システ
ムを示している。一実施例においては複数の超音波送受
器がモータにより回転駆動されてセクタスキャンを形成
する。これら送受信器が回転すると次々に出る超音波エ
ネルギーは増大する角度量だけずれた方向に生じる。
ムを示している。一実施例においては複数の超音波送受
器がモータにより回転駆動されてセクタスキャンを形成
する。これら送受信器が回転すると次々に出る超音波エ
ネルギーは増大する角度量だけずれた方向に生じる。
本発明によれば、超音波結像装置は長手軸に配置された
プローブを有する。超音波変換素子のリニアアレイがこ
のプローブの軸に沿って配置される。このアレイはこの
軸のまわりで両限界間でプローブに対し静止状態と発振
状態に交互にされてセクタを限定する。第1モードにお
いてこれら変換素子は次々に作動され、その間このアレ
イは静止しており、結果として長手方向のリニアスキャ
ンを発生する。第2モードにおいてアレイは発振され、
変換器のいくつがかくり返し作動されて長手スキャンに
直角の横方向セクタスキャンを発生する。これら第1モ
ードおよび第2モードにおいて変換素子に入るエコーは
夫々の直交スキャン面の像として表示される。いずれの
場合でもユーザはプローブが患者の皮膚に対し静止した
位置に保持される間にこのアレイの視野内のスキャン面
の位置を選択する。
プローブを有する。超音波変換素子のリニアアレイがこ
のプローブの軸に沿って配置される。このアレイはこの
軸のまわりで両限界間でプローブに対し静止状態と発振
状態に交互にされてセクタを限定する。第1モードにお
いてこれら変換素子は次々に作動され、その間このアレ
イは静止しており、結果として長手方向のリニアスキャ
ンを発生する。第2モードにおいてアレイは発振され、
変換器のいくつがかくり返し作動されて長手スキャンに
直角の横方向セクタスキャンを発生する。これら第1モ
ードおよび第2モードにおいて変換素子に入るエコーは
夫々の直交スキャン面の像として表示される。いずれの
場合でもユーザはプローブが患者の皮膚に対し静止した
位置に保持される間にこのアレイの視野内のスキャン面
の位置を選択する。
本発明の特徴は第1モードで発生される長手方向の直線
スキャンと第2モードで発生される横方向のセクタスキ
ャンを互い違いにして直交する像面を同時に表示しうる
ようにすることである。
スキャンと第2モードで発生される横方向のセクタスキ
ャンを互い違いにして直交する像面を同時に表示しうる
ようにすることである。
本発明の他の特徴は一つのモードにおけるすべての変換
素子位置において他のモードでこれら素子をくり返し動
作させて3次元スキャンを発生することである。例えば
、第1モードで作動される変換素子は第2モードの角度
位置においてくり返し長手スキャンを発生し全横方向ス
キャン面をカバーする。受信エコーは異なる見取り角度
から3次元像を表示するように処理される。
素子位置において他のモードでこれら素子をくり返し動
作させて3次元スキャンを発生することである。例えば
、第1モードで作動される変換素子は第2モードの角度
位置においてくり返し長手スキャンを発生し全横方向ス
キャン面をカバーする。受信エコーは異なる見取り角度
から3次元像を表示するように処理される。
第1図においてプローブは静止したハウジング12とシ
ャフト14を有するドライブモータ10を有する。この
シャフト14は軸16のまわりの円弧に沿って振動する
。軸方向に伸びた変換器ホルダ18がシャフト14に装
着されてそれと共に軸16のまわりで回転する。位置セ
ンサ20がシャフト14に装着されて帰還制御信号を発
生する。
ャフト14を有するドライブモータ10を有する。この
シャフト14は軸16のまわりの円弧に沿って振動する
。軸方向に伸びた変換器ホルダ18がシャフト14に装
着されてそれと共に軸16のまわりで回転する。位置セ
ンサ20がシャフト14に装着されて帰還制御信号を発
生する。
この制御信号はドライブモータ10がセット点信号に追
従するようにサーボをかけるために用いられる。超音波
変換素子のリニアアレイ22が変換器ホルダ18の表面
に軸16に沿った直線状に装着される。
従するようにサーボをかけるために用いられる。超音波
変換素子のリニアアレイ22が変換器ホルダ18の表面
に軸16に沿った直線状に装着される。
アレイ22の素子は二つのモードの内の一方で交互に作
動される。第1モードにおいてホルダ18は軸16のま
わりの複数の角度位置の選ばれた一つに静止状態で保持
され、これらエレメントは1個以上の群として次々に作
動されて軸16に対しリニアスキャンを発生する。この
長手方向のスキャン面を第2図に24で示している。代
表的な例においては軸16のまわりに128個の角度位
置が設けられ、128個の素子が与えられ、これら素子
が1素子分ずつ次々にシフトされた64個の素子からな
る素子群として作動される。この例では65本の平行ス
キャンラインが長手方向スキャン面に発生されることに
なる。第2のモードにおいてホルダ18は例えば128
個の角度位置を経て振動し、一つの選ばれた素子群の素
子が夫々の角度位置でくり返し作動されて軸16に対し
横方向のセクタスキャンを発生する。この横方向スキャ
ン面を第2図に26で示しており、ライン28は長手方
向と横方向のスキャン面の交差を示している。代表的な
例では128個の素子があり、64個の素子からなる選
ばれた素子群がくり返し作動され、それ故65個の選択
長手方向位置が軸16に沿って存在し、そこに横方向ス
キャン面が置かれる。この例については128本の発散
するスキャンラインが横方向スキャン面内に発生される
。夫々の場に動作素子群内の素子数はこれらスキャンラ
インについての所望の超音波開口により変更しうる。
動される。第1モードにおいてホルダ18は軸16のま
わりの複数の角度位置の選ばれた一つに静止状態で保持
され、これらエレメントは1個以上の群として次々に作
動されて軸16に対しリニアスキャンを発生する。この
長手方向のスキャン面を第2図に24で示している。代
表的な例においては軸16のまわりに128個の角度位
置が設けられ、128個の素子が与えられ、これら素子
が1素子分ずつ次々にシフトされた64個の素子からな
る素子群として作動される。この例では65本の平行ス
キャンラインが長手方向スキャン面に発生されることに
なる。第2のモードにおいてホルダ18は例えば128
個の角度位置を経て振動し、一つの選ばれた素子群の素
子が夫々の角度位置でくり返し作動されて軸16に対し
横方向のセクタスキャンを発生する。この横方向スキャ
ン面を第2図に26で示しており、ライン28は長手方
向と横方向のスキャン面の交差を示している。代表的な
例では128個の素子があり、64個の素子からなる選
ばれた素子群がくり返し作動され、それ故65個の選択
長手方向位置が軸16に沿って存在し、そこに横方向ス
キャン面が置かれる。この例については128本の発散
するスキャンラインが横方向スキャン面内に発生される
。夫々の場に動作素子群内の素子数はこれらスキャンラ
インについての所望の超音波開口により変更しうる。
アレイ22のこれら二つの動作モードはm1図に30で
示すように軸16のまわりに中心をもつ円筒状のセクタ
を形成する変換器ホルダ18についての視野をつくる。
示すように軸16のまわりに中心をもつ円筒状のセクタ
を形成する変換器ホルダ18についての視野をつくる。
長さり1幅W1高さHの平行四辺形32を本発明の詳細
な説明のためにこの視野内に設定する。第1モードにお
いてユーザは視野30内の128個の長手方向スキャン
面の任意のものを選ぶことが出来る。第2モードではユ
ーザは視野30内の64個の横方向スキャン面の内の任
意のものを選ぶことが出来る。
な説明のためにこの視野内に設定する。第1モードにお
いてユーザは視野30内の128個の長手方向スキャン
面の任意のものを選ぶことが出来る。第2モードではユ
ーザは視野30内の64個の横方向スキャン面の内の任
意のものを選ぶことが出来る。
これら二つのモードを組合せることにより、ユーザはプ
ローブが患者の皮膚に接触して静止している間に実時間
で異なった領域を検査するために矢印34と36(第2
図)で示すように視野30内のスキャン面の一方または
両方の位置を変えながら、同時に(第2図)直交するス
キャン面内のエコーデータを得て表示することが出来る
。一つの組合せモードにおいて、変換器ホルダ18は前
後に振動して横方向スキャンを発生するが、選ばれた長
手方向スキャン面の角度位置になる度に一時的に停止し
てこれら素子を次々に1回作動し、そして丙び振動を続
行する。これは同一のフレームレートで横方向および長
手方向スキャンを発生させる。横方向スキャンにより高
いフレームレートが必要であればホルダ18はその振動
サイクルの内、1つ置き、2つ置き等において停止する
だけでよい。他の組合せモードではアレイの素子はホル
ダ18を静止させたまま次々に動作して長平方向のスキ
ャンを発生するが、選ばれた横方向スキャン面の長手方
向位置となる度に一時的に動作を停止して、ホルダ18
を1回振動させる間に対応する素子群をくり返し作動さ
せ、再び変換器ホルダ18を静止させて次々に動作を続
行させる。
ローブが患者の皮膚に接触して静止している間に実時間
で異なった領域を検査するために矢印34と36(第2
図)で示すように視野30内のスキャン面の一方または
両方の位置を変えながら、同時に(第2図)直交するス
キャン面内のエコーデータを得て表示することが出来る
。一つの組合せモードにおいて、変換器ホルダ18は前
後に振動して横方向スキャンを発生するが、選ばれた長
手方向スキャン面の角度位置になる度に一時的に停止し
てこれら素子を次々に1回作動し、そして丙び振動を続
行する。これは同一のフレームレートで横方向および長
手方向スキャンを発生させる。横方向スキャンにより高
いフレームレートが必要であればホルダ18はその振動
サイクルの内、1つ置き、2つ置き等において停止する
だけでよい。他の組合せモードではアレイの素子はホル
ダ18を静止させたまま次々に動作して長平方向のスキ
ャンを発生するが、選ばれた横方向スキャン面の長手方
向位置となる度に一時的に動作を停止して、ホルダ18
を1回振動させる間に対応する素子群をくり返し作動さ
せ、再び変換器ホルダ18を静止させて次々に動作を続
行させる。
これにより同一フレームレートで横方向および長手方向
スキャンが発生される。長手方向スキャンについてより
高いフレームレートが必要であれば、ホルダ18を連続
動作サイクルにおいて一つ置き、2つ置き等で振動させ
るだけでよい。第3図は横方向セクタスキャン38で図
形32の高さHと長さLを、長手方向のリニアスキャン
40で高さHと幅Wを同時に表示するビデオ表示端末器
のスクリーンを示す。スキャン38の発散するラインは
横方向スキャンのスキャンラインを、スキャン40の平
行なうインは長手方向スキャンのスキャンラインを示す
。
スキャンが発生される。長手方向スキャンについてより
高いフレームレートが必要であれば、ホルダ18を連続
動作サイクルにおいて一つ置き、2つ置き等で振動させ
るだけでよい。第3図は横方向セクタスキャン38で図
形32の高さHと長さLを、長手方向のリニアスキャン
40で高さHと幅Wを同時に表示するビデオ表示端末器
のスクリーンを示す。スキャン38の発散するラインは
横方向スキャンのスキャンラインを、スキャン40の平
行なうインは長手方向スキャンのスキャンラインを示す
。
これら二つのモードを組合せることにより、ユーザは3
次元エコーデータを得て表示することも出来る。好適に
はこの3次元データはホルダ18の夫々の角度位置でア
レイ22を第1モードで動作させて夫々の角度位置で長
手方向スキャンを発生することにより得られる。このよ
うにホルダ18の視野の完全な3次元スキャンを行うた
めにはそれを1回振動させるだけでよい。第1モードの
アレイ22の夫々の動作中ホルダ18が静止しているか
次の角度位置に動いているかは速度対画像品質の問題で
ある。ホルダ18が静止していれば形成される事象の数
は少くなり、画像品質は改善される。ホルダ18が動い
ていればより高速の、それ故高スキャンレートが実現出
来る。得られた画像を全方向から見られるようにするた
めにそれを3本の互いに直交する軸に関して回転しうる
ようにするために3次元画像データを処理し表示するコ
ンピュータプログラムは存在する。第4図に示すように
、本発明にそのようなプログラムを用いれば図示32を
ビデオ表示端末のスクリーン上で回転させてそれを全方
向から見ることが出来るようにすることが出来る。
次元エコーデータを得て表示することも出来る。好適に
はこの3次元データはホルダ18の夫々の角度位置でア
レイ22を第1モードで動作させて夫々の角度位置で長
手方向スキャンを発生することにより得られる。このよ
うにホルダ18の視野の完全な3次元スキャンを行うた
めにはそれを1回振動させるだけでよい。第1モードの
アレイ22の夫々の動作中ホルダ18が静止しているか
次の角度位置に動いているかは速度対画像品質の問題で
ある。ホルダ18が静止していれば形成される事象の数
は少くなり、画像品質は改善される。ホルダ18が動い
ていればより高速の、それ故高スキャンレートが実現出
来る。得られた画像を全方向から見られるようにするた
めにそれを3本の互いに直交する軸に関して回転しうる
ようにするために3次元画像データを処理し表示するコ
ンピュータプログラムは存在する。第4図に示すように
、本発明にそのようなプログラムを用いれば図示32を
ビデオ表示端末のスクリーン上で回転させてそれを全方
向から見ることが出来るようにすることが出来る。
第5図は第1図の装置を動作させるための電子回路構成
を示す。第1図について述べたように、ドライブモータ
10のシャフト14は変換器ホルダ18に接続され、モ
ータ10が作動されると軸16のまわりでアレイ22を
振動させる。位置センサもシャフト14に接続されて軸
16のまわりのシャフト14の角度位置に比例する信号
を発生する。選ばれた動作パラメータを表わすユーザ制
御装置42からの信号に応じてメインシステムコントロ
ーラ44が時間の関数としてシャフト14の所望の角度
位置を表わす時間的に変化するセット点信号を計算する
。このセット点信号は変換器制御電子回路46とモータ
ドライブ電子回路48に与えられる。この位置センサ信
号とセット点信号に応じてモータドライブ回路48はド
ライブモータ10を、シャフト14がシャフトの角度位
置セット点に追従するように作動させる。このセット点
信号とユーザ制御信号に関連して変換器制御回路46は
時間の関数として動作すべきアレイ22内の素子の群を
選択する。メインシステムコントローラ44はエコーデ
ータを得て表示するためのタイミング機能を行う。ビー
ム成形器50は制御回路46に応じて送受信用のアレイ
素子の群を選び、必要であればメインシステムコントロ
ーラ44に応じてそのビームを集束するための従来の電
子回路を含むものとする。選ばれた素子群に入るエコー
信号はビーム成形器50により従来の受信/復調器52
に与えられる。メインシステムコントローラは周知の技
術によりこの受信/復調器52の動作パラメータを調整
する。受信器/復調器52により処理されたビデオ信号
は周知のスキャンコンバータ54に与えられてエコーデ
ータの記憶ととり出しがメインシステムコントローラ4
4により調整される。このエコーデータはスキャンコン
バータ54から、メインシステムコントローラ44の制
御によりビデオ表示端末56に与えられる。
を示す。第1図について述べたように、ドライブモータ
10のシャフト14は変換器ホルダ18に接続され、モ
ータ10が作動されると軸16のまわりでアレイ22を
振動させる。位置センサもシャフト14に接続されて軸
16のまわりのシャフト14の角度位置に比例する信号
を発生する。選ばれた動作パラメータを表わすユーザ制
御装置42からの信号に応じてメインシステムコントロ
ーラ44が時間の関数としてシャフト14の所望の角度
位置を表わす時間的に変化するセット点信号を計算する
。このセット点信号は変換器制御電子回路46とモータ
ドライブ電子回路48に与えられる。この位置センサ信
号とセット点信号に応じてモータドライブ回路48はド
ライブモータ10を、シャフト14がシャフトの角度位
置セット点に追従するように作動させる。このセット点
信号とユーザ制御信号に関連して変換器制御回路46は
時間の関数として動作すべきアレイ22内の素子の群を
選択する。メインシステムコントローラ44はエコーデ
ータを得て表示するためのタイミング機能を行う。ビー
ム成形器50は制御回路46に応じて送受信用のアレイ
素子の群を選び、必要であればメインシステムコントロ
ーラ44に応じてそのビームを集束するための従来の電
子回路を含むものとする。選ばれた素子群に入るエコー
信号はビーム成形器50により従来の受信/復調器52
に与えられる。メインシステムコントローラは周知の技
術によりこの受信/復調器52の動作パラメータを調整
する。受信器/復調器52により処理されたビデオ信号
は周知のスキャンコンバータ54に与えられてエコーデ
ータの記憶ととり出しがメインシステムコントローラ4
4により調整される。このエコーデータはスキャンコン
バータ54から、メインシステムコントローラ44の制
御によりビデオ表示端末56に与えられる。
第6図において、結腸プローブは直腸に合うような形と
された長いハウジング58を有する。ハウジング58内
には中空の変換器ホルダ18が軸受60と62によりス
トッパ(図示せず)間で軸16のまわりで回転するよう
にはめ込まれている。
された長いハウジング58を有する。ハウジング58内
には中空の変換器ホルダ18が軸受60と62によりス
トッパ(図示せず)間で軸16のまわりで回転するよう
にはめ込まれている。
アレイ22は軸16に平&tiホルダ48の遠端に装着
される。複数のアレイ素子リード線63がアレイ22か
らホルダ48を通りその他端まで通っている。静止した
エラストマシース64がホルダ48の残りの部分のまわ
りにゆるく設けられて軸受62に隣接したハウシング5
8の内壁に固定され、密閉された流体チャンバ66を限
定する。音響結合流体がこのチャンバ66に充填される
。チャンバ66の外側の境界を形成するハウジング58
の部分は動作中に超音波エネルギーがそこを通るから音
響的には透明である。ベローカプラのようなフレキシブ
ルなシャフト68がモータ12のシャフト14を剛性を
もつ偏心シャフト70に接続する。シャフト18は軸受
72と74により回転可能に支持される。例えば位置セ
ンサ14は回転形の可変差動変圧器である。シャフト7
0はホルダ48がシャフト14.68.70を介してモ
ータ12により駆動されるようにホルダ48に固定され
る。静止ケーブル76が第5図について述べた回路に導
かれている。フレキシブルコネクタ78はリード線63
とケーブル76のリード線との間の機械的および電気的
接続を行う。上述のようにユーザは多数の長手方向スキ
ャン面の内の1つ、および/または、多数の横方向スキ
ャン面の1つを、直腸内のプローブを動かすことなくビ
デオ表示端末で個々に、または同時に見るために選ぶこ
とが出来る。あるいは、ユーザは回転する3次元画像と
して見るために円筒形の扇形視野内のすべてのエコーの
3次元の取込みを選択することが出来る。
される。複数のアレイ素子リード線63がアレイ22か
らホルダ48を通りその他端まで通っている。静止した
エラストマシース64がホルダ48の残りの部分のまわ
りにゆるく設けられて軸受62に隣接したハウシング5
8の内壁に固定され、密閉された流体チャンバ66を限
定する。音響結合流体がこのチャンバ66に充填される
。チャンバ66の外側の境界を形成するハウジング58
の部分は動作中に超音波エネルギーがそこを通るから音
響的には透明である。ベローカプラのようなフレキシブ
ルなシャフト68がモータ12のシャフト14を剛性を
もつ偏心シャフト70に接続する。シャフト18は軸受
72と74により回転可能に支持される。例えば位置セ
ンサ14は回転形の可変差動変圧器である。シャフト7
0はホルダ48がシャフト14.68.70を介してモ
ータ12により駆動されるようにホルダ48に固定され
る。静止ケーブル76が第5図について述べた回路に導
かれている。フレキシブルコネクタ78はリード線63
とケーブル76のリード線との間の機械的および電気的
接続を行う。上述のようにユーザは多数の長手方向スキ
ャン面の内の1つ、および/または、多数の横方向スキ
ャン面の1つを、直腸内のプローブを動かすことなくビ
デオ表示端末で個々に、または同時に見るために選ぶこ
とが出来る。あるいは、ユーザは回転する3次元画像と
して見るために円筒形の扇形視野内のすべてのエコーの
3次元の取込みを選択することが出来る。
この実施例は本発明の概念を示すものであり、本発明の
範囲はそれにより限定されるものではない。種々の他の
構成が当業者には可能であり、例えばストレートのリニ
アアレイではなく凹面形のリニアアレイを用いてもよく
、その場合には長手方向にセクタスキャンが発生される
ことになる。
範囲はそれにより限定されるものではない。種々の他の
構成が当業者には可能であり、例えばストレートのリニ
アアレイではなく凹面形のリニアアレイを用いてもよく
、その場合には長手方向にセクタスキャンが発生される
ことになる。
さらに、ドライブモータはプローブハウジングの形状に
よりホルダと整列するのではなくその脇に配置してもよ
い。
よりホルダと整列するのではなくその脇に配置してもよ
い。
第1図は本発明の原理を用いた超音波結像装置の概略斜
蜆図、第2図は第1図の装置の相互に直交するスキャン
面を示す図、第3図は第2図のスキャン面内の画像から
第1図の装置により得られるエコーデータの同時表示を
示す表示スクリーンの説明図、第4図は視野内の画像か
ら第1図の装置により得られる3次元エコーデータの表
示を示す表示スクリーンの説明図、第5図は第1図の装
置の動作のための電子回路のブロック図、第6図は第1
図の装置を組込んだ結腸プローブの側断面図である。 10・・・ドライブモータ、12・・・ハウジング、1
4・・・シャフト、16・・・軸、18・・・変換器ホ
ルダ、20・・・位置センサ、22・・・変換素子アレ
イ、24・・・長手方向スキャン面、26・・・横方向
スキャン面、42・・・ユーザ制御装置、44・・・メ
インシステムコントローラ、46・・・変換器制御回路
、48・・・モータドライブ回路、50・・・ビームフ
ォーマ、52・・・受信器/復調器、54・・・スキャ
ンコンバータ、56・・・ビデオ表示端末。
蜆図、第2図は第1図の装置の相互に直交するスキャン
面を示す図、第3図は第2図のスキャン面内の画像から
第1図の装置により得られるエコーデータの同時表示を
示す表示スクリーンの説明図、第4図は視野内の画像か
ら第1図の装置により得られる3次元エコーデータの表
示を示す表示スクリーンの説明図、第5図は第1図の装
置の動作のための電子回路のブロック図、第6図は第1
図の装置を組込んだ結腸プローブの側断面図である。 10・・・ドライブモータ、12・・・ハウジング、1
4・・・シャフト、16・・・軸、18・・・変換器ホ
ルダ、20・・・位置センサ、22・・・変換素子アレ
イ、24・・・長手方向スキャン面、26・・・横方向
スキャン面、42・・・ユーザ制御装置、44・・・メ
インシステムコントローラ、46・・・変換器制御回路
、48・・・モータドライブ回路、50・・・ビームフ
ォーマ、52・・・受信器/復調器、54・・・スキャ
ンコンバータ、56・・・ビデオ表示端末。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、長手軸を有するプローブと、 このプローブの長手軸に沿って配置された超音波変換素
子のリニアアレイと、 上記アレイを交互に静止状態に保持し、そのアレイを両
限界間で上記軸のまわりで上記プローブに対し振動させ
て一つのセクタを限定するドライブ手段と、 第1モードにおいて上記ドライブ手段が上記アレイを静
止状態に保持する間に上記変換素子を次々に動作させて
長手方向のスキャンを発生する手段と、 第2モードにおいて上記ドライブ手段が上記アレイを振
動させる間にいくつかの変換素子をくり返し動作させて
横方向のスキャンを発生するための手段と、 上記第1モードおよび第2モードで上記変換素子に入る
エコーを表示する手段と を備えた超音波結像装置。 2、前記第1モードにおいて前記アレイが連続動作用に
静止状態に保持される前記軸のまわりの角度を選択して
その軸のまわりの長手方向スキャン面を制御する手段を
更に含んでいる請求項1記載の装置。 3、前記第2モードにおいて1個以上の隣接する変換素
子をくり返し動作のために選択して前記軸に沿った横方
向スキャン面を制御する手段を更に含んでいる請求項2
記載の装置。 4、前記第2モードにおいて1個以上の隣接する変換素
子をくり返し動作のために選択して前記軸に沿った横方
向スキャン面を制御するための手段を更に含んでいる請
求項1記載の装置。 5、第3モードにおいて前記変換素子のすべてより少い
数の前記変換素子からなる素子群を、前記ドライブ手段
が前記アレイを振動させて横方向スキャンを発生させる
間にくり返し動作させ、前記軸のまわりの選ばれた角度
において夫々の振動を中断させ、夫々の中断期間中に上
記変換素子を次々に動作させて上記選ばれた角度で長手
方向のスキャンを発生する手段を更に含んでいる請求項
1記載の装置。 6、第4モードにおいて前記変換素子を、前記ドライブ
手段が前記アレイを静止状態に保持する間に次々に動作
させて長手方向スキャンを発生し、前記軸に沿った選ば
れたアレイ位置において上記アレイを次々に振動させ、
夫々の発振期間中に上記変換素子をくり返し動作させて
上記選ばれたアレイ位置で横方向スキャンを発生する手
段を史に含んでいる請求項5記載の装置。 7、前記表示手段は前記横方向および長手方向の両スキ
ャンからのエコーを同時に表示する、請求項5記載の装
置。 8、第3モードにおいて前記変換素子のすべてより少い
上記変換素子からなる素子群を、前記ドライブ手段が前
記アレイを振動させる間にくり返し動作させて横方向ス
キャンを発生させ、前記軸のまわりの選ばれた角度にお
いて夫々の振動を中断させ、その中断中に上記変換素子
を次々に動作させてこの選ばれた角度で長手方向スキャ
ンを発生するための手段を更に含んでいる請求項1記載
の装置。 9、前記表示手段は前記横方向および長手方向の両スキ
ャンからのエコーを同時に表示する、請求項8記載の装
置。 10、第3モードにおいて、前記変換素子のすべてより
少い数の上記変換素子からなる次々の素子群を、前記ド
ライブ手段が前記アレイを振動させる間にくり返し動作
させて前記軸に沿った上記変換素子の位置において次々
の横方向スキャンを発生させる手段を更に含んでいる請
求項1記載の装置。 11、前記表示手段はこれら3次元スキャンからのエコ
ーを同時に表示する、請求項10記載の装置。 12、第3モードにおいて前記軸のまわりの角度位置に
対し前記アレイを増分的に振動させ、上記角度位置に上
記アレイを静止して保持する間に上記変換素子を次々に
動作させて上記軸のまわりの上記角度位置において増分
的長手方向スキャンを発生させる手段を更に含んでいる
請求項1記載の装置。 13、前記表示手段はこれら3次元スキャンからのエコ
ーを同時に表示する、請求項12記載の装置。 14、一つの軸に沿って配置された超音波変換素子のリ
ニアアレイを用いる方法であって、両限界間で上記軸の
まわりに対し相対的に上記アレイを交互に静止および振
動状態に保持して一つのセクタを限定するステップと、 上記アレイが静止状態にある間に第1モードにおいて上
記変換素子を次々に動作させて長手方向スキャンを発生
するステップと、 第2モードにおいて、上記アレイが振動している間に上
記変換素子の内のいくつかを動作させて横方向スキャン
を発生するステップと、 上記第1モードおよび第2モードにおいて上記変換素子
に入るエコーを表示するステップとを有するリニアアレ
イを用いる方法。 15、前記軸のまわりの角度を選択し、その角度を前記
第1モードにおいて以降の動作のために保持して上記軸
のまわりの長手方向スキャン面を制御するステップを更
に有する請求項14記載の方法。 16、前記第2モードにおいて1個以上の隣接する変換
素子を選びそれらをくり返し動作させて前記軸に沿った
移動する横方向スキャン面を制御するステップを更に有
する請求項14記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US44375289A | 1989-11-30 | 1989-11-30 | |
US443752 | 1989-11-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03182237A true JPH03182237A (ja) | 1991-08-08 |
Family
ID=23762054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2308441A Pending JPH03182237A (ja) | 1989-11-30 | 1990-11-14 | 超音波結像方法及び装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0429799B1 (ja) |
JP (1) | JPH03182237A (ja) |
DE (1) | DE69024622T2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06261904A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-20 | Toshiba Corp | 超音波プローブ |
JP2013521866A (ja) * | 2010-03-10 | 2013-06-13 | デビメデックス インコーポレイテッド | 超音波撮像プローブおよび方法 |
JP2013545562A (ja) * | 2010-12-10 | 2013-12-26 | ビー−ケー メディカル エーピーエス | 画像トランスデューサプローブ |
JP2015521932A (ja) * | 2012-07-10 | 2015-08-03 | フジフイルム ビジュアルソニックス, インコーポレイティド | 超音波プローブおよび整列された針ガイドシステム |
JP2016214441A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 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 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5291893A (en) * | 1992-10-09 | 1994-03-08 | Acoustic Imaging Technologies Corporation | Endo-luminal ultrasonic instrument and method for its use |
US7819802B2 (en) * | 2005-11-22 | 2010-10-26 | General Electric Company | Catheter tip |
GB2457240B (en) | 2008-02-05 | 2013-04-10 | Fujitsu Ltd | Ultrasound probe device and method of operation |
Citations (2)
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JPS56156141A (en) * | 1980-04-30 | 1981-12-02 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic tomogram projection apparatus for body cavity |
JPS57128126A (en) * | 1981-01-31 | 1982-08-09 | Aloka Co Ltd | Electronic scanning type ultrasonic probe for endoscope |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4319489A (en) * | 1980-03-28 | 1982-03-16 | Yokogawa Electric Works, Ltd. | Ultrasonic diagnostic method and apparatus |
US4817616A (en) * | 1987-10-30 | 1989-04-04 | Wayne State University | Auto switch biplane prostate probe |
US4819650A (en) * | 1987-10-30 | 1989-04-11 | Wayne State University | Biplane probe including centerline highlighting |
-
1990
- 1990-10-04 DE DE1990624622 patent/DE69024622T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-04 EP EP90118942A patent/EP0429799B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-14 JP JP2308441A patent/JPH03182237A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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JPS56156141A (en) * | 1980-04-30 | 1981-12-02 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic tomogram projection apparatus for body cavity |
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JP2013521866A (ja) * | 2010-03-10 | 2013-06-13 | デビメデックス インコーポレイテッド | 超音波撮像プローブおよび方法 |
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US9289187B2 (en) | 2010-12-10 | 2016-03-22 | B-K Medical Aps | Imaging transducer probe |
JP2015521932A (ja) * | 2012-07-10 | 2015-08-03 | フジフイルム ビジュアルソニックス, インコーポレイティド | 超音波プローブおよび整列された針ガイドシステム |
JP2016214441A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 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 |
US10820891B2 (en) | 2015-05-18 | 2020-11-03 | Canon Medical Systems Corporation | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69024622D1 (de) | 1996-02-15 |
EP0429799B1 (en) | 1996-01-03 |
DE69024622T2 (de) | 1996-09-19 |
EP0429799A1 (en) | 1991-06-05 |
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