JPH03182238A - 体腔内用超音波探触子及び超音波診断装置 - 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】 Ｃ発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、超音波振動子群をリニア走査、セクタ走査、
コンベックス走査してＭモード表示像（モーション像）
、Ｂモード表示像（Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）Ｄモード表
示像（血流速像）、ＤＦモモ−表示像（ＣＦＭ像：　Ｃ
ｏ１ｏｒ　Ｐｌｏｗ　Ｍａｐｐｉｎｇ像）等の超音波画
像情報を得て診断に供する体腔内用超音波探触子及び超
音波診断装置に関する。

（従来の技術） 超音波を用いて被検体の断層像や血流速情報等を得るこ
とができる。ここで、代表的な断層像映像化装置につい
て説明する。すなわち、超音波断層像可映像化装置は、
超音波振動子群を持つ超音波探触子、超音波送受信器、
信号処理・表示器から構成され、超音波送受信器より励
信パルスが超音波探触子の超音波振動子群に与えられる
と超音波が送波され、同じ超音波振動子群により反射波
が受波されて、受信信号が得られる。この受信信号は信
号処理・表示器により信号処理され画像として表示され
る。

このような装置の巾には、電子走査型装置と称されるも
のがあり、その装置は、多数の微小振動子を併設してな
る振動子群要素を持つ超音波振動子群並びに超音波探触
子が用いられる。そして、振動子群要素の各振動子群を
異なる遅延量にて送受信駆動することにより、超音波ビ
ームの集束。

偏向等が行われ、その結果、単に電気的な操作だけでリ
アルタイム断層像を得ることができる。

一方、超音波探触子には、断層像化対象やその部位によ
って、例えば医用超音波診断装置であれば、体表用探触
子や体腔内用探触子がある。体表用探触子は、超音波振
動子群に多芯ケーブルが接続され、且つ超音波振動子群
は探触子ケース内に収納され、操作者はその手で探触子
ケースを把持して超音波振動子群の超音波送受波面を被
検体の腹等の体表に当てるようにしている。

また、体腔内用探触子は、超音波振動子群に多芯ケーブ
ルが接続され、且つ超音波振動子群は棒体の一端部に組
込まれ、操作者は棒体の他端部をその手で把持して一端
部つまり超音波振動子群の超音波送受波面を被検体の肛
門等の体腔内に挿入するようにしている。このような構
成の体腔内用探触子の他に、電子内視鏡スコープの端部
に超音波振動子群を組込んだり、ファイバー型内視鏡ス
コープの端部に超音波振動子群を組込んだものもあり、
これらも体腔内用探触子として分類することができる。

上述した体腔内用探触子を用いる映像化法にあっては、
通常は、１断面についての断層像を得ることで、映像化
の目的が達成される。しかし、消化器官の画像診断にあ
っては、直交２面について断層像を得ることにより、好
適な診断が行われる場合がある。例えば経直腸診断はそ
の典型例である。

第６図は、従来の直交２面について断層像を得ることが
可能な体腔内用超音波探触子を示す図である。

第６図に示すように、体腔内に押入可能な棒体１０の端
部に、振動子配列方向を棒体１０の外周方向に沿うよう
にコンベックス走査用振動子群１１を設け、該振動子群
１１の後方に、振動子配列方向を棒体１０の長手方向に
沿うようにしてリニア走査用振動子群１２を設け、棒体
の根元部を操作把持部１３として構成した体腔内用超音
波探触子がある。

このような構成の体腔内用超音波探触子を、リニア（又
はコンベックス）走査型超音波診断装置本体に接続して
コンベックス走査用振動子群１１゜リニア走査用振動子
群１２を走査駆動することによりコンベックス走査用振
動子群１１により放射方向断面像（横断面像）と、リニ
ア走査用振動子群１２により棒体長手方向断面像（縦断
面像）とを得ることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかし乍、上記の場合、横断面像と縦断面像とは異なる
部位に対する画像であるため、同一部位を横断面像と縦
断面像とで観察することに意義があるこの種の診断法に
あっては、問題である。

そこで、一般には、棒体を動かすことにより、コンベッ
クス走査用振動子群１１．リニア走査用振動子群１２を
予定部位に位置させるようにしている。このような手法
によっては、必ずしも同一部位に位置設定できるとは限
らないので、高精度にして同一部位を２断面像観察する
ことは困難であり、また、手間も要するので問題であっ
た。

そこで本発明の目的は、高精度且つ簡単にして同一部位
の２断面像を得ることを可能とした体腔内用超音波探触
子及び超音波診断装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じた構成としている。

すなわち、請求項１にかかる発明は、体腔内に挿入可能
な棒体の先端部位に超音波振動子を設けてなる体腔内用
超音波探触子において、多数の超音波振動子を環状又は
円弧状に配置したコンベックス走査又はリニア走査用振
動子群と、多数の超音波振動子を線状又は円弧状に配置
したセクタ走査用振動子群とを、両転動子群の超音波走
査方向が交差するように近接設置してなることを特徴と
する体腔内用超音波探触子である。

請求項２にかかる発明は、複数の超音波振動子を環状又
は■弧状に配置したコンベックス走査又はリニア走査用
振動子群と多数の超音波振動子を線状又は円弧状に配置
したセクタ走査用振動子群とを両転動子群の超音波走査
方向が交差するように棒体の先端部位に設けてなる体腔
内用超音波探触子を用い、前記両転動子群のうち送受信
駆動すべき一方の振動子群を選択する振動子群選択手段
。

前記フンペックス走査又はリニア走査用振動子群から送
受信される超音波ビームの口径制御を行うべく送受信駆
動すべき振動子の組合せを選択する駆動振動子選択段か
らなる振動子切換部と、前記コンベックス走査又はリニ
ア走査用振動子群の内で前記選択された送受信駆動すべ
き振動子群又はセクタ走査用振動子群を送受信駆動する
送受信手段とを少なくとも具備したことを特徴とする超
音波診断装置である。

（作用） 請求項１．２にかかる発明によれば、コンベックス走査
又はリニア走査用振動子群による超音波走査とセクタ走
査用振動子群による超音波走査とを交差させることがで
きるので、手操作を要しないで単に電気的な操作のみで
該交差部位についての２断面像観察をすることができる
ようになる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明にかかる体腔内用超音波探触子の一実施
例を示す側面図であり、第２図は同実施例の斜視図であ
り、これらの図では模式的に超音波ビームの走査域を図
示している。

第１図に示すように、本実施例の体腔内用超音波探触子
２０は、コンベックス走査用振動子群２１とセクタ走査
用振動子群２２とを有する。コンベックス走査用振動子
群２１は、体腔内に挿入可能な棒体２３の一端部であっ
て棒体２３の周方向に沿って多数の超音波振動子を環状
に配置して構成されている。

また、セクタ走査用振動子群２２は、コンベックス走査
用振動子群２１の後方であって棒体２３に形成した略Ｖ
溝状の凹部２４の傾斜平面２４Ａに、多数の超音波振動
子を線状に配置して構成されている。ここで、両転動子
群２１．２２は、それら超音波ビーム２１Ａ、２２Ａの
走査方向が交差するように近接設置したものとなってい
る。

なお、棒体２３におけるセクタ走査用振動子群２２の後
方には、図示しない穿刺針を通すための穿刺孔２５を形
成し、さらに後方には把持部２６を形成し、他端部から
はケーブル２７を導出している。このケーブル２７は、
両転動子群２１゜２２と図示しない超音波診断装置本体
とを電気的に接続するものであり、励信のための信号及
び受信信号を授受するようになっている。

以上の如く構成した本実施例の体腔内用超音波探触子２
０によれば、コンベックス走査振動子群２１による超音
波走査とセクタ走査用振動子群２２による超音波走査と
を交差させることができるので、手操作を要しないで単
に電気的な操作のみで該交差部位についての２断面像観
察をすることができるようになる。これにより、例えば
経直腸診断等において同一部位に対する異なる方向の２
断面像を観察することができ、有利となる。

また、同一部位に対する具なる方向の２断面像を観察し
つつ穿刺孔２５を利用して穿刺術を行うことができるの
で、診断の範囲が広がり、有利である。

なお、上記の例において、コンベックス走査は、リニア
走査の変形例といえるものであり、振動子配列が直線的
である振動子群に対するものをリニア走査といい、振動
子配列が円弧又は環状である振動子群に対するものをコ
ンベックス走査という。

従って、コンベックス走査振動子群２１に代えてリニア
走査振動子群を設けるようにしてもよい。

この場合、リニア走査振動子群の振動子配列方向は神体
２３の長手方向に対して交差する方向である必要があり
、例えば、棒体２３の内部に設けるものとする。

また、セクタ走査用振動子群２２は、棒体２３に形成し
た略Ｖ溝状の凹部２４の傾斜平面２４Ａに、多数の超音
波振動子を線状に配置して構成されているが、第３図に
示すように、棒体２３に略Ｖ溝状の凹部２８を形成する
ものの、その−面側を円弧面２８Ａに形成し、該円弧面
２８Ａに多数の超音波振動子を円弧状に配置して円弧状
セクタ走査用振動子群２つを構成するようにしてもよい
。

第４図は、例えば、第１図及び第２図に示す体腔内用超
音波探触子２０の超音波診断装置本体のブロック図であ
り、コンベックス走査又はリニア走査のための送受信駆
動と、セクタ走査のための送受信駆動とを同時又は時間
をずらして行うことができる構成のものとなっている。

すなわち、送受信駆動すべきコンベックス走査用振動子
群２１とセクタ走査用振動子群２２とを選択すると共に
該選択した振動子群２１又は２２の送受信駆動すべき振
動子の組合せを決定する振動子切換部３０を有する。

また、この振動子切換部３０を通して前記選択した振動
子群２１又は２２の送受信駆動すべき振動子に対して送
信信号を与えると共に受信信号を得る送受信回路３１を
有する。

さらに、送受信回路３１より得られる各振動子からの各
受信信号は加算回路３２で整相加算される。この加算回
路３２で整相加算された信号は、検波回路３３で包路線
検波、直交位相検波される。

ここで、包路線検波による信号は、Ｍモード表示像、Ｂ
モード表示像を生成するために用いられ、また、直交位
相検波信号は高速フーリエ変換器等の分析器３４により
周波数分析された後にＤモード表示像（血流速像）を生
成するために用いられる。また、直交位相検波信号を用
いてＤＦモモ−表示像を得ることもできる。ただし、Ｄ
Ｆモモ−表示像を生成するための処理器は図示していな
い。

上記の処理により生成された各超音波画像は、ＤＳＣ（
ディジタル◆スキャン・コンバータ）３５により標準テ
レビジョンフォーマット画像に変換され、モニタ３６に
より表示される。

ここで、送受信回路３１及び加算回路３２におけるの送
受信遅延制御は、遅延制御部３７により行われ、この遅
延制御部３７は、システムコントローラ４０により制御
される。また、送受信駆動すべきコンベックス走査用振
動子群２１とセクタ走査用振動子群２２とのいずれかを
選択するものは、振動子制御部３８であり、また、該選
択した振動子群２１又は２２の送受信駆動すべき振動子
の組合せを決定するものは、振動子制御部３９であり、
これらはシステムコントローラ４０により制御される。

そして、システムコントローラ４０は図示しないコンソ
ールからの指令で各種の制御態様を実施できるようにな
っている。

第５図はコンベックス走査用振動子群２１の送受信駆動
すべき振動子の組合せを変更した場合を図示したもので
あり、ここで、第５図（ａ）は１２０°視野を得るべく
振動子群２１の１７３周分の振動子を送受信駆動する場
合を示している。

また、第５図（ｂ）は１８０＠視野を得るべく振動子群
２１の１７２周分の振動子を送受信駆動する場合を示し
ている。さらに、第５図（Ｃ）は３６０°視野を得るべ
く振動子群２１の全周分の振動子を送受信駆動する場合
を示している。

この他、本発明の要意を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できるものである。

［発明の効果］ 以上のように請求項１にかかる発明は、体腔内に挿入可
能な棒体の先端部位に超音波振動子を設けてなる体腔内
用超音波探触子において、多数の超音波振動子を環状又
は円弧状に配置したコンベックス走査又はリニア走査用
振動子群と、多数の超音波振動子を線状又は円弧状に配
置したセクタ走査用振動子群とを、両転動子群の超音波
走査方向が交差するように近接設置してなることを特徴
とする体腔内用超音波探触子である。

請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる体腔内用超
音波探触子を用い、前記両転動子群のうち送受信駆動す
べき一方の振動子群を選択する振動子群選択手段、前記
コンベックス走査又はリニア走査用振動子群から送受信
される超音波ビームの口径制御を行うべく送受信駆動す
べき振動子の組合せを選択する駆動振動子選択段からな
る振動子切換部と、前記コンベックス走査又はリニア走
査用振動子群の内で前記選択された送受信駆動すべき振
動子群又はセクタ走査用振動子群を送受信駆動する送受
信手段とを少なくとも具備したことを特徴とする超音波
診断装置である。

よって、請求項１．２にかかる発明によれば、コンベッ
クス走査又はリニア走査用振動子群による超音波走査と
セクタ走査用振動子群による超音波走査とを交差させる
ことができるので、手操作を要しないで単に電気的な操
作のみで該交差部位についての２断面像観察をすること
ができるようになる。

以上のように本発明によれば、高精度且つ簡単にして同
一部位の２断面像を得ることを可能とした体腔内用超音
波探触子及び超音波診断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる体腔内用超音波探触子の一実施
例を示す側面図、第２図は同実施例の斜視図、第３図は
本発明にかかる体腔内用超音波探触子の他の実施例を示
す側面図、第４図は本発明にかかる体腔内用超音波探触
子を用いた超音波診断装置の構成を示すブロック図、第
５図はコンベックス走査による作用を示す図、第６図は
従来の体腔内用超音波探触子を示す側面図である。 ２１・・・コンベックス走査用振動子群、２２・・・セ
クタ走査用振動子群、２３・・・棒体、２４．２８・・
・凹部、２５・・・穿刺孔、２６・・・把持部、２７・
・・ケーブル、２９・・・円弧状セクタ走査用振動子群
、３０・・・振動子切換部、３１・・・送受信回路、３
２・・・加算回路、３３・・・検波回路、３４・・・分
析器、３５・・・ＤＳＣ，３６・・・モニタ、３７・・
・遅延制御部、３８・・・振動子制御部、３つ・・・振
動子制御部、４０・・・システムコントローラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）体腔内に挿入可能な棒体の先端部位に超音波振動
   子を設けてなる体腔内用超音波探触子において、多数の
   超音波振動子を環状又は円弧状に配置したコンベックス
   又はリニア走査用振動子群と、多数の超音波振動子を線
   状又は円弧状に配置したセクタ走査用振動子群とを、両
   振動子群の超音波走査方向が交差するように近接設置し
   てなることを特徴とする体腔内用超音波探触子。
2. （２）被検体に超音波を送受信して得た超音波受信信号
   に基づき超音波画像情報を得て診断に供する超音波診断
   装置において、多数の超音波振動子を環状又は円弧状に
   配置したコンベックス走査又はリニア走査用振動子群と
   多数の超音波振動子を線状又は円弧状に配置したセクタ
   走査用振動子群とを両振動子群の超音波走査方向が交差
   するように棒体の先端部位に設けてなる体腔内用超音波
   探触子を用い、前記両振動子群のうち送受信駆動すべき
   一方の振動子群を選択する振動子群選択手段，前記コン
   ベックス走査又はリニア走査用振動子群から送受信され
   る超音波ビームの口径制御を行うべく送受信駆動すべき
   振動子の組合せを選択する駆動振動子選択段からなる振
   動子切換部と、前記コンベックス走査又はリニア走査用
   振動子群の内で前記選択された送受信駆動すべき振動子
   群又はセクタ走査用振動子群を送受信駆動する送受信手
   段とを少なくとも具備したことを特徴とする超音波診断
   装置。