JPH04129542A - Ultrasonic probe - Google Patents

Ultrasonic probe

Info

Publication number
JPH04129542A
JPH04129542A JP2248834A JP24883490A JPH04129542A JP H04129542 A JPH04129542 A JP H04129542A JP 2248834 A JP2248834 A JP 2248834A JP 24883490 A JP24883490 A JP 24883490A JP H04129542 A JPH04129542 A JP H04129542A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
gear
ultrasonic vibrator
acoustic lens
acoustic
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.)
Pending
Application number
JP2248834A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniaki Kami
邦彰 上
Yoshihisa Taniguchi
芳久 谷口
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 Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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 Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP2248834A priority Critical patent/JPH04129542A/en
Publication of JPH04129542A publication Critical patent/JPH04129542A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To efficiently irradiate the ultrasonic beam without increasing the impedance and improve reception sensitivity by forming a sheath top edge to an acoustic window through which ultrasonic wave transmits, installing an ultrasonic vibrator element along the inner wall of the acoustic window, and installing an acoustic lens which is formed so as to allow the received ultrasonic wave to converge and be irradiated, in turnable manner in opposed state to the ultrasonic vibrator element inside the sheath top edge part. CONSTITUTION:The ultrasonic beam irradiated from ultrasonic vibrator elements 2b and 2c radiates on the spherical surface of an acoustic lens 4 where an ultrasonic absorbing member 7 is not installed, and is converged, and the substantially equivalent state to the ultrasonic vibrator element having a wide aperture is generated, and the transmission of the fine ultrasonic beam to a remote position is enabled. Further, since the ultrasonic vibrator elements 2b and 2c are installed along the inner wall of a sheath top edge part 1, a wide area can be secured and the impedance lowers, and the matching with the signal lines 3b and 3c can be easily performed. Further, the echo reflected from an inspected body transmits through the acoustic lens 4, and is received by the ultrasonic vibrator elements 2b and 2c, and since, in this case, the matching with the signal lines 3b and 3c is performed, the reception sensitivity is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波内視鏡の鉗子口に挿通して用いる超音
波プローブに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ultrasound probe that is used by being inserted into the forceps port of an ultrasound endoscope.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

医用分野において、超音波内視鏡が用いられることは周
知である。この超音波内視鏡は、超音波プローブを鉗子
口から体腔内に挿入し、被検対象に超音波ビームを放射
してエコーを受信し、観測装置で受信信号を処理しモニ
タに画像表示して観察するようになっている。超音波プ
ローブの先端には、圧電素子、整合層等を有し励振させ
ることにより超音波ビームを放射する超音波振動子が設
けである。
It is well known that ultrasound endoscopes are used in the medical field. This ultrasound endoscope inserts an ultrasound probe into the body cavity through the forceps mouth, emits an ultrasound beam to the subject to be examined, receives echoes, processes the received signals with an observation device, and displays the image on a monitor. It is now possible to observe the situation. At the tip of the ultrasonic probe, there is provided an ultrasonic vibrator that includes a piezoelectric element, a matching layer, etc., and emits an ultrasonic beam when excited.

例えば特開昭64−2632号公報には、内視鏡の鉗子
チャンネルに挿通可能な外径を有するカテーテルと、こ
のカテーテルの先端部に取りつけられ上記鉗子チャンネ
ルに挿通可能な外径を有し、横方向に指向するビームパ
ターンを有する超音波プローブを設け、必要な超音波像
を得ることができるようにした経内視鏡的に挿入可能な
超音波イメジングシステムが開示しである。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 64-2632 discloses a catheter having an outer diameter that can be inserted into a forceps channel of an endoscope, and a catheter that is attached to the distal end of the catheter and has an outer diameter that can be inserted into the forceps channel. A transendoscopically insertable ultrasound imaging system is disclosed that includes an ultrasound probe with a laterally oriented beam pattern to obtain the required ultrasound images.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来の超音波プローブは、内視鏡の
鉗子口から挿入可能な程度に細径に形成しであるので、
先端に設ける超音波振動子も自ずと小型のものを用いる
必要がある。
However, the conventional ultrasound probe described above is formed to have a small diameter so that it can be inserted through the forceps port of the endoscope.
The ultrasonic transducer provided at the tip also needs to be small.

従って、超音波振動子の面積が小さくなり、電気的なイ
ンピーダンスが高くなってしまい、超音波振動子に接続
している信号ケーブルとのマッチングを充分にとること
ができず、超音波振動子を励振するための送信パルスを
効率よく超音波信号に変換することができないという不
具合がある。
Therefore, the area of the ultrasonic transducer becomes small and the electrical impedance becomes high, making it impossible to achieve sufficient matching with the signal cable connected to the ultrasonic transducer. There is a problem in that the transmitted pulse for excitation cannot be efficiently converted into an ultrasonic signal.

また、被検対象からのエコーを超音波振動子で受信し、
信号ケーブルを介して観測装置へ送信する場合の受信感
度も低いという不具合がある。
In addition, echoes from the subject to be examined are received by an ultrasound transducer,
There is also a problem in that the receiving sensitivity is low when transmitting signals to observation equipment via signal cables.

また、超音波ビームの入射面積が小さいとともに出射し
ていく開口が小さいので、超音波ビームが出射してい(
際に拡がってしまい、エコーを処理して形成する超音波
画像の分解能が悪いという不具合がある。
In addition, since the incident area of the ultrasound beam is small and the exit aperture is small, the ultrasound beam exits (
There is a problem in that the ultrasonic images that are formed by processing the echoes have poor resolution.

本発明は、上記不具合を解決すべく提案されるもので、
細径の超音波プローブでありながら、超音波振動子のイ
ンピーダンスを高くすることなく効率よく超音波ビーム
を放射し、受信感度を向上させ、かつ分解能を向上させ
ることのできる超音波プローブを提供することを目的と
したものである。
The present invention is proposed to solve the above-mentioned problems.
To provide an ultrasonic probe that efficiently emits an ultrasonic beam without increasing the impedance of an ultrasonic transducer, improves receiving sensitivity, and improves resolution despite being a small-diameter ultrasonic probe. It is intended for this purpose.

〔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にシース先端部を超音波が透過可
能な音響窓として形成し、音響窓の内壁に沿って超音波
振動子を設け、ンス先端部の内部には入射した超音波を
収束して出射できるように形成した音響レンズを前記超
音波振動子に対向させながら回転可能に設けた超音波プ
ローブとしたものである。
[Means and effects for solving the problems] In order to achieve the above object, the present invention forms the sheath tip as an acoustic window through which ultrasonic waves can pass, and installs an ultrasonic transducer along the inner wall of the acoustic window. The ultrasonic probe is provided with an acoustic lens formed inside the tip of the probe so as to be able to converge and emit incident ultrasonic waves so as to be rotatable while facing the ultrasonic transducer.

このように超音波振動子を音響窓の内壁に沿って設ける
ので、超音波振動子の開口を大きくしてインピーダンス
を下げ、超音波の効率よい放射、受信感度の向上を図れ
る。また、超音波を収束して出射できるようにしている
ので、遠方位置にも超音波を細くして送波でき分解能の
向上を図れる。
Since the ultrasonic transducer is provided along the inner wall of the acoustic window in this manner, the aperture of the ultrasonic transducer is enlarged to lower impedance, and efficient radiation of ultrasonic waves and improvement in receiving sensitivity can be achieved. Furthermore, since the ultrasonic waves can be converged and emitted, the ultrasonic waves can be narrowed and transmitted to distant locations, improving resolution.

〔実施例〕〔Example〕

第1図、第2図は、本発明の第1実施例を示したもので
、第1図Aはプローブ軸方向に直交する方向の断面図、
Bはプローブ軸を含んだ縦断面図である。円筒状のシー
ス先端部1は、それ自体が超音波を透過できる音響窓と
なっている。このシース先端部lは、内部に内壁に沿っ
て設けた円筒状の超音波振動子を設けている。そしてこ
の超音波振動子2a、2b、2cは、周方向に連続する
ことにより円筒を形成し、さらに高分子圧電体、複合圧
電体等で形成するとともに超音波放射面が内側となるよ
うに設けである。そして、超音波振動子2a。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1A is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the probe axis direction;
B is a longitudinal sectional view including the probe axis. The cylindrical sheath tip 1 itself serves as an acoustic window through which ultrasonic waves can pass. This sheath distal end l is provided with a cylindrical ultrasonic transducer provided along the inner wall. The ultrasonic transducers 2a, 2b, and 2c are continuous in the circumferential direction to form a cylinder, and are made of polymer piezoelectric material, composite piezoelectric material, etc., and are provided so that the ultrasonic radiation surface is on the inside. It is. And an ultrasonic transducer 2a.

2b、2cは、それぞれ信号線を有しており後述する回
路に接続しである。
2b and 2c each have a signal line and are connected to a circuit described later.

さらに、シース先端部lは、内部に音響透過材で形成し
た音響レンズ4を、プローブ軸方向に延在するフレキシ
ブルシャフト5を介して回転可能に設けている。この音
響レンズ4は、前記超音波振動子に対向する外周の一部
に超音波ビームを収束するための四部6を形成し、この
凹部6に隣接する外周に一部を残して超音波吸収材7を
設けである。
Furthermore, the sheath tip l has an acoustic lens 4 formed of an acoustically transparent material inside thereof rotatably provided via a flexible shaft 5 extending in the probe axis direction. This acoustic lens 4 has four parts 6 for converging the ultrasonic beam on a part of the outer periphery facing the ultrasonic transducer, and a part of the outer periphery adjacent to the recess 6 is made of ultrasonic absorbing material. 7 is provided.

第2図は、超音波プローブを使用した超音波診断装置の
ブロック図である。超音波振動子2a、2b、2cは、
信号線3a13bs 3cを介してスイッチ8a、 8
b。
FIG. 2 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus using an ultrasonic probe. The ultrasonic transducers 2a, 2b, 2c are
Switches 8a, 8 via signal lines 3a, 13bs, 3c
b.

8cに接続してあり、これらスイッチは送受信回路9に
接続しである。また、超音波診断装置は回転位置検出回
路lOを有しており、これはモータ(図示していない)
により回転する前記フレキシブルシャフト5および音響
レンズ4の回転位置を検出するようになっている。
8c, and these switches are connected to the transmitter/receiver circuit 9. In addition, the ultrasonic diagnostic apparatus has a rotational position detection circuit lO, which is connected to a motor (not shown).
The rotational positions of the flexible shaft 5 and the acoustic lens 4 are detected.

また、送受信回路9からの受信波出力および回転位置検
出回路10からの出力は、ディジタルスキャンコンバー
タ(DSC)11に入力され、ここで超音波断層像が生
成され、TVモニタ12に表示されるようになっている
。なお、送受信回路9、回転位置検出回路10は、制御
回路13によって制御されるように接続しである。
Further, the received wave output from the transmitter/receiver circuit 9 and the output from the rotational position detection circuit 10 are input to a digital scan converter (DSC) 11, where an ultrasonic tomographic image is generated and displayed on the TV monitor 12. It has become. Note that the transmitting/receiving circuit 9 and the rotational position detecting circuit 10 are connected so as to be controlled by a control circuit 13.

このように構成しである本実施例の動作を説明すると、
先ず第1図Aに示すように音響レンズ4の凹部6が超音
波振動子2aに対向する位置にある場合に、超音波振動
子2aが接続しているスイッチ8aをOFFにし、超音
波振動子2b、2cが接続しているスイッチ8b、 8
cをONにして超音波ビームを放射する。すると、超音
波ビームの一部は超音波吸収材7によって吸収され、そ
の他の超音波ビームは凹部6の反対側から入射し、細い
ビームに収束されて凹部6から出射し、被検体に向けて
照射される。
The operation of this embodiment configured in this way will be explained as follows.
First, as shown in FIG. 1A, when the recess 6 of the acoustic lens 4 is in a position facing the ultrasonic transducer 2a, turn off the switch 8a to which the ultrasonic transducer 2a is connected, and turn off the ultrasonic transducer. Switches 8b and 8 to which 2b and 2c are connected
Turn on c to emit an ultrasonic beam. Then, a part of the ultrasound beam is absorbed by the ultrasound absorbing material 7, and the other ultrasound beam enters from the opposite side of the recess 6, is converged into a narrow beam, exits from the recess 6, and is directed toward the subject. irradiated.

つまり超音波振動子2b、2cから放射された超音波ビ
ームは、音響レンズ4の超音波吸収材7が設けられてい
ない球面に入射して収束されるので、広い開口を有する
超音波振動子と実質的に等価となり、遠距離位置まで細
い超音波ビームのまま送波できることとなる。また、超
音波振動子2b、2cは、シース先端部lの内壁に沿っ
て設けであるので、広い面積を確保できインピーダンス
が下がり信号線3b、3cとのマツチングも取りやすく
なる。
In other words, the ultrasonic beams emitted from the ultrasonic transducers 2b and 2c are incident on the spherical surface of the acoustic lens 4 on which the ultrasonic absorbing material 7 is not provided and are converged. They are substantially equivalent, and can be transmitted as a thin ultrasonic beam to a long distance location. Further, since the ultrasonic transducers 2b and 2c are provided along the inner wall of the sheath tip l, a large area can be secured, impedance is reduced, and matching with the signal lines 3b and 3c is facilitated.

また、被検体から反射してきたエコーが音響レンズ4を
透過し、超音波振動子2b、2cで受信されるが、この
場合も信号線3b、3cとのマツチングが取れているた
め受信感度が向上する。
In addition, the echo reflected from the object passes through the acoustic lens 4 and is received by the ultrasound transducers 2b and 2c, but in this case as well, the reception sensitivity is improved because it is matched with the signal lines 3b and 3c. do.

以上のごとくして超音波振動子2b、2cを駆動した後
、次に音響レンズ4を回転させ超音波振動子2a、2c
を駆動させてエコーを受信し、さらに音響レンズ4を回
転させ超音波振動子2a、2bを駆動させエコーを受信
するといった送受信を次々に行うことによってラジアル
走査を実施できる。この場合の駆動する超音波振動子の
切り換えは、スイッチ8a〜8cと制御回路I3による
ことはいうまでもない。なお、エコーを受信した後、T
Vモニタ12に超音波断層像を表示するまでの動作説明
は、周知のものと同様であるので省略する。
After driving the ultrasonic transducers 2b and 2c as described above, the acoustic lens 4 is then rotated and the ultrasonic transducers 2a and 2c are driven.
Radial scanning can be carried out by sequentially performing transmission and reception such as driving the acoustic lens 4 to receive echoes, then rotating the acoustic lens 4 and driving the ultrasonic transducers 2a and 2b to receive the echoes. Needless to say, the switching of the ultrasonic transducer to be driven in this case is done by the switches 8a to 8c and the control circuit I3. In addition, after receiving the echo, T
The explanation of the operation up to displaying the ultrasonic tomographic image on the V monitor 12 is omitted because it is the same as that well known.

第3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号を付している。本実施例
は、シース先端部lの内壁に沿ってに設ける超音波振動
子2d、 2eを、B図に示すようにシース軸方向にず
らし、A図に示すように双方の超音波振動子2d、2e
は一部切り欠いた円弧状にするとともに、周方向に見か
け上の重複部分を有しながら360°にわたり位置する
ようにしである。なお、2f、2gの部分は周方向にお
ける見かけ上重複している状態を示したものである。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, in which parts corresponding to those in the first embodiment are given the same reference numerals. In this embodiment, the ultrasonic transducers 2d and 2e provided along the inner wall of the sheath tip l are shifted in the sheath axis direction as shown in Fig. B, and both ultrasonic transducers 2d , 2e
is in the shape of a circular arc with a portion cut away, and is positioned over 360° with an apparent overlapping portion in the circumferential direction. It should be noted that portions 2f and 2g show an apparent overlapping state in the circumferential direction.

また、本実施例はフレキシブルシャフト5を介して回転
可能な音響レンズ4a、 4bが、吸振材14を介して
シース軸方向に並設しであるとともに、音響レンズに設
けた超音波ビーム収束用の四部6a、6bが互いに18
0°ずれて位置するように設けである。そして、それぞ
れの音響レンズ4a、4bは、前記超音波振動子2a、
2bと個々に対向しながら回転するようになっている。
Furthermore, in this embodiment, the acoustic lenses 4a and 4b, which are rotatable via the flexible shaft 5, are arranged in parallel in the sheath axis direction via the vibration absorbing material 14, and the acoustic lenses 4a and 4b, which are rotatable via the flexible shaft 5, are arranged side by side in the sheath axial direction. The four parts 6a and 6b are 18
It is arranged so that it is positioned with a 0° shift. The acoustic lenses 4a and 4b each include the ultrasonic transducer 2a,
2b and rotate while facing each other.

他の構成については、第1実施例とほぼ同様である。The other configurations are almost the same as in the first embodiment.

第4図は、本実施例に係る超音波診断装置のブロック図
である。超音波振動子2a、2bは、信号線3a、3b
を介して送受信回路9a、9bにそれぞれ接続しである
。そして、送受信回路9a、9bからの受信波出力およ
び回転位置検出回路lOからの出力は、DSC11に入
力されて処理後、TVモニタ12に表示されるようにな
っている。
FIG. 4 is a block diagram of the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment. The ultrasonic transducers 2a and 2b are connected to signal lines 3a and 3b.
The transmitter/receiver circuits 9a and 9b are connected to each other via the transmitter/receiver circuits 9a and 9b. The received wave outputs from the transmitting/receiving circuits 9a and 9b and the output from the rotational position detecting circuit 10 are input to the DSC 11, processed, and displayed on the TV monitor 12.

このように構成しである本実施例によれば、2つの超音
波振動子2a、2bにより超音波の送受信を行うので、
第1実施例に比較しスキャンレートを向上させることが
でき、−層適正な超音波断層像をうろことが可能となる
。なお、遠距離位置まで細い超音波ビームのまま送波で
きる点、超音波振動子のインピーダンスを高くすること
なく効率よく超音波ビームを放射できる点、受信感度が
向上する点等の効果は第1実施例と同様である。
According to this embodiment configured in this way, since the two ultrasonic transducers 2a and 2b transmit and receive ultrasonic waves,
The scan rate can be improved compared to the first embodiment, and it is possible to obtain an appropriate ultrasonic tomographic image. The first advantage is that it can transmit a thin ultrasonic beam to a long distance, it can emit an ultrasonic beam efficiently without increasing the impedance of the ultrasonic transducer, and it improves receiving sensitivity. This is similar to the example.

ところで、以上の各実施例に係る装置によって超音波走
査をするには、音響レンズ4をフレキシブルシャフト5
を介して回転させなければならない(従来の超音波プロ
ーブの場合は、フレキシブルシャフトによって超音波振
動子を回転させるようになっている)。この場合、フレ
キシブルシャフト5は、回転ムラを生じやすいために超
音波走査をしても、良好な超音波断層層をうろことが困
難であった。この不具合を解決するには、超音波振動子
を回転させる動力源をシース先端部内に設ければよい。
By the way, in order to perform ultrasonic scanning using the apparatus according to each of the embodiments described above, the acoustic lens 4 is connected to the flexible shaft 5.
(In the case of conventional ultrasound probes, the ultrasound transducer is rotated by a flexible shaft.) In this case, since the flexible shaft 5 tends to cause uneven rotation, it is difficult to scan a good ultrasonic tomographic layer even when ultrasonic scanning is performed. To solve this problem, a power source for rotating the ultrasonic transducer may be provided within the sheath tip.

しかし、動力源たるモータ等の装置を小型化してシース
先端部に設けることは非常に困難である。
However, it is extremely difficult to miniaturize a device such as a motor as a power source and provide it at the distal end of the sheath.

そこで、モータ等の回転機器よりも部品点数が少なく、
小型化でき容易に製造できるソレノイド等の往復運動装
置を利用すればよい。そのためには、以下に示すような
往復運動を回転運動に変換する装置を使用すればよい。
Therefore, it has fewer parts than rotating equipment such as motors,
A reciprocating device such as a solenoid, which can be miniaturized and easily manufactured, may be used. For this purpose, a device that converts reciprocating motion into rotational motion as shown below may be used.

第5図は、上記変換する装置である歯車装置の斜視図で
あり、装置の一部を持ち上げた状態を示している。この
歯車装置は、第6図Aに示す第1の歯車15、同図Bに
示す第2の歯車16、同図Cに示す第3の歯車17を有
している。第1の歯車は、いわゆるクランクギアの形状
を呈し、中央部に円筒形の空間18を形成している。そ
して、側面が直角三角形の鋸歯によりラチェットの作用
を有するように形成しである。なお、ラチェットの作用
を有すれば、歯の形状が限定されるものでないことはい
うまでもない。第2の歯車16は、第1の歯車15の空
間18に嵌入できる外径を有し、歯形、歯数は第1の歯
車16と同様にしである。第3の歯車17は、第1の歯
車と同様の形状、外径、歯形、歯数を有し、第1の歯車
15、第2の歯車16に対向させ同時に噛合させること
ができるようにしである。
FIG. 5 is a perspective view of the gear device, which is the converting device, with a part of the device lifted up. This gear device has a first gear 15 shown in FIG. 6A, a second gear 16 shown in FIG. 6B, and a third gear 17 shown in FIG. 6C. The first gear has the shape of a so-called crank gear, and has a cylindrical space 18 formed in its center. The side surfaces are formed with right triangular serrations to have a ratchet effect. It goes without saying that the shape of the teeth is not limited as long as it has a ratchet effect. The second gear 16 has an outer diameter that can fit into the space 18 of the first gear 15, and has the same tooth profile and number of teeth as the first gear 16. The third gear 17 has the same shape, outer diameter, tooth profile, and number of teeth as the first gear, and is arranged so that it can face the first gear 15 and the second gear 16 and mesh with them simultaneously. be.

第5図は、各歯車を噛合する直前の状態を示している。FIG. 5 shows the state immediately before the gears are engaged.

なお、第2の歯車16は第1の歯車15に同軸に嵌入し
てあり、両歯車の歯の位置は位相が異なるようにしであ
る。そして、第3の歯車17は軸方向に移動可能である
とともに、周方向に回動可能にしてあり、バネ19等に
より対向歯車を抑圧できるようにしである。
Note that the second gear 16 is coaxially fitted into the first gear 15, and the teeth of both gears are arranged in different phases. The third gear 17 is movable in the axial direction and rotatable in the circumferential direction, so that the opposing gear can be suppressed by a spring 19 or the like.

このように構成しである歯車装置の動作を第7図に従い
説明すると、先ず、第1の歯車15に動力源により歯面
が第2の歯車16の歯面より下になるように軸方向(図
面上の下方向)に移動させる。
The operation of the gear device configured in this way will be explained with reference to FIG. 7. First, the first gear 15 is moved in the axial direction ( (downward on the drawing).

すると第7図Aに示すように第3の歯車17は、バネ1
9により押圧されて第2の歯車16のみと噛合する。こ
の場合、第3の歯車17の少なくとも一つの歯17aは
、第2の歯車16の一つの歯16aと噛合している。次
に、同図Bに示すように第1の歯車I5を軸方向(図面
上の上方向)に移動すると、第3の歯車17を押し上げ
第2の歯車16との噛合が解かれる。この場合、第3の
歯車17の歯17aは第1の歯車15の歯15aの面に
沿って滑り、歯の半周期分だけ周方向に回転して噛合し
停止する。次に、同図Cに示すように第1の歯車15が
逆の軸方向(図面上の下方向)に移動すると第3の歯車
17との噛合が解かれ、第3の歯車17は第2の歯車1
6と当接する。ところが、第3の歯車17は既に歯の半
周期だけ回転しているので、歯17aは歯車16の歯1
6aに隣接する歯16bに当接する。そして該歯16b
の上を滑り、歯の半周期分だけ周方向に回転して噛合し
停止する。この状態を示したのが同図りである。このよ
うな動作を繰り返すことにより、同図Aにおいて歯16
aと噛合していた歯17aは、同図りにおいては歯16
aに隣接する歯16bと噛合しており、第1の歯車15
の軸方向の運動が第3の歯車17の回転運動に変換され
るのである。
Then, as shown in FIG. 7A, the third gear 17
9 and meshes only with the second gear 16. In this case, at least one tooth 17a of the third gear 17 meshes with one tooth 16a of the second gear 16. Next, as shown in FIG. B, when the first gear I5 is moved in the axial direction (upward in the drawing), the third gear 17 is pushed up and disengaged from the second gear 16. In this case, the teeth 17a of the third gear 17 slide along the surfaces of the teeth 15a of the first gear 15, rotate in the circumferential direction by a half period of the teeth, engage, and stop. Next, as shown in FIG. gear 1
Contact with 6. However, since the third gear 17 has already rotated by half a tooth period, the tooth 17a is rotated by the tooth 1 of the gear 16.
It abuts the tooth 16b adjacent to the tooth 6a. and the tooth 16b
It slides on top of the teeth, rotates in the circumferential direction for half a tooth period, engages, and stops. The figure shows this state. By repeating this operation, the tooth 16 in A of the same figure is
The tooth 17a that was meshing with the tooth a is replaced with the tooth 16 in the same drawing.
The first gear 15 meshes with the tooth 16b adjacent to the first gear 15a.
The axial movement of the third gear 17 is converted into the rotational movement of the third gear 17.

この歯車装置を実際に駆動するには、例えば第8図に示
すように動力源としてソレノイドを使用する。つまり、
第1の歯車15に永久磁石2oを固設し、これに対向す
る位置にコイル21を配設し、該コイル21に交流電流
を与えることにより、永久磁石20に吸引力と反発力を
交互に与えて第1の歯車に軸方向の往復運動を与えるの
である。また、第9図に示すように動力源として圧電素
子22を使用する。この場合、圧電素子22の振幅は一
般に小さいので、スプリング23を介して第1の歯車1
5に接続している。そしてスプリング23のバネ定数と
第1の歯車15の質Iとで決まる共振周波数を、圧電素
子22に与える交流電流の周波数になるように設定して
おくと、共振作用によって第1の歯車15の往復運動に
必要な振幅を与えることができる。
To actually drive this gear device, a solenoid is used as a power source, for example, as shown in FIG. In other words,
A permanent magnet 2o is fixedly attached to the first gear 15, a coil 21 is disposed at a position facing the permanent magnet 2o, and an alternating current is applied to the coil 21, thereby alternately applying an attractive force and a repulsive force to the permanent magnet 20. This gives the first gear reciprocating motion in the axial direction. Further, as shown in FIG. 9, a piezoelectric element 22 is used as a power source. In this case, since the amplitude of the piezoelectric element 22 is generally small, the first gear 1 is
Connected to 5. If the resonance frequency determined by the spring constant of the spring 23 and the quality I of the first gear 15 is set to be the frequency of the alternating current applied to the piezoelectric element 22, the resonance effect will cause the first gear 15 to It is possible to provide the necessary amplitude for reciprocating motion.

第10図は、第9図に示した駆動原理を利用した超音波
プローブ先端の概要図である。音響的にほぼ透明なテフ
ロン等の材料で形成したシース先端部24の内部に段部
24aを介して、ハウジング25を回動自在に設けであ
る。また、シース先端部24内にはシースと一体に第2
の歯車26を形成している。
FIG. 10 is a schematic diagram of the tip of an ultrasonic probe using the driving principle shown in FIG. 9. A housing 25 is rotatably provided inside a sheath tip 24 made of an acoustically transparent material such as Teflon via a step 24a. Additionally, a second
A gear 26 is formed.

さらに、先端側には圧電素子27とスプリング28を設
けである。該スプリング28を介して圧電素子27に対
応して設けである第1の歯車29は、スプリング28と
で共振系を形成し、圧電素子27の微小な振幅を拡大し
て第1の歯車29に与えるようになっている。第3の歯
車30は、スプリング31によって第1の歯車29、第
2の歯車26を押圧している。第3の歯車30は、その
各軸30aがハウジング25の角穴25aに往復運動自
在に挿入しであるので、第3の歯車30の回転にしたが
ってハウジング25が回転する。したがって、ハウジン
グ25はスプリング31の反力の変動を受けても軸方向
には動かず支障を生じない。なお、回転する振動子32
と信号線33とはスリップリング34を介して電気的に
接続している。
Furthermore, a piezoelectric element 27 and a spring 28 are provided on the tip side. The first gear 29, which is provided in correspondence with the piezoelectric element 27 via the spring 28, forms a resonance system with the spring 28, magnifies the minute amplitude of the piezoelectric element 27, and causes the first gear 29 to It is designed to give. The third gear 30 presses the first gear 29 and the second gear 26 by a spring 31. Each shaft 30a of the third gear 30 is inserted into the square hole 25a of the housing 25 so as to be able to reciprocate, so the housing 25 rotates as the third gear 30 rotates. Therefore, even if the housing 25 receives fluctuations in the reaction force of the spring 31, it does not move in the axial direction and does not cause any trouble. Note that the rotating vibrator 32
and the signal line 33 are electrically connected via a slip ring 34.

そして振動子32にパルスを送受信することにより、超
音波によるメカラジアルスキャンを行うことができるよ
うになっている。
By transmitting and receiving pulses to and from the vibrator 32, mechanical radial scanning using ultrasonic waves can be performed.

本実施例によれば、超音波振動子を回転させるための歯
車装置をシース先端部に設けることができ、超音波断層
像の画質劣化の原因であった回転手段であるフレキシブ
ルシャフトを使用しなくともよい。
According to this embodiment, a gear device for rotating the ultrasonic transducer can be provided at the distal end of the sheath, eliminating the need for a flexible shaft as a rotating means, which has been a cause of image quality deterioration in ultrasonic tomographic images. Tomoyoshi.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のごとく、本発明によれば超音波振動子をシース内
壁に沿って設けるので、超音波振動子の開口を太き(形
成でき電気的インピーダンスを下げることが可能となる
。したがって、超音波の効率よい放射、受信感度の向上
を図れる。また、超音波の入射面積を広くし、超音波を
収束して出射できるようにしているので、遠方位置にも
超音波を細くして送波でき超音波断層像の分解能の向上
を図ることができ適正な超音波診断が可能となる。
As described above, according to the present invention, since the ultrasonic transducer is provided along the inner wall of the sheath, the opening of the ultrasonic transducer can be made thicker and the electrical impedance can be lowered. Efficient radiation and improved reception sensitivity can be achieved.In addition, the incident area of the ultrasonic waves is widened and the ultrasonic waves can be converged and emitted, so the ultrasonic waves can be narrowed and transmitted to distant locations. The resolution of sonic tomographic images can be improved and appropriate ultrasound diagnosis becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図A、Bは、本発明に係る第1実施例の軸方向に対
する垂直断面図、軸方向縦断面図、第2図は、同実施例
を使用した超音波診断装置のブロック図、 第3図A、Bは、本発明に係る第2実施例の軸方向に対
する垂直断面図、軸方向縦断面図、第4図は、同実施例
を使用した超音波診断装置のブロック図、 第5図は、歯車装置の斜視図、 第6図A−Cは、歯車単体の斜視図、 第7図A−Dは、歯車装置の動作説明図、第8図、第9
図は、歯車装置の駆動原理図、第10図は、歯車装置を
使用した超音波プローブの実施例図である。 1・・・シース先端部 2a〜2c・・・超音波振動子 4・・・音響レンズ 7・・・超音波吸収材 第1図 第2図 第3図 第4図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 手 続 補 正 書 平成 3年 1月10日
1A and 1B are a vertical sectional view and an axial longitudinal sectional view of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus using the same embodiment. 3A and 3B are a vertical sectional view and an axial longitudinal sectional view of the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus using the same embodiment. The figure is a perspective view of the gear device, FIGS. 6A-C are perspective views of the gear alone, FIGS. 7A-D are operation explanatory diagrams of the gear device, and FIGS. 8 and 9.
The figure shows the driving principle of the gear device, and FIG. 10 shows an example of an ultrasonic probe using the gear device. 1... Sheath tip 2a to 2c... Ultrasonic transducer 4... Acoustic lens 7... Ultrasonic absorber Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 6 Fig. 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10 Procedural amendment January 10, 1991

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、シース先端部を超音波が透過可能な音響窓として形
成し、音響窓の内壁に沿って超音波振動子を設け、シー
ス先端部の内部には入射した超音波を収束して出射でき
るように形成した音響レンズを前記超音波振動子に対向
させながら回転可能に設けたことを特徴とする超音波プ
ローブ。
1. The sheath tip is formed as an acoustic window through which ultrasonic waves can pass, and an ultrasonic transducer is provided along the inner wall of the acoustic window, so that the incident ultrasonic waves can be converged and emitted inside the sheath tip. An ultrasonic probe characterized in that an acoustic lens formed in the above-mentioned shape is rotatably provided while facing the ultrasonic transducer.
JP2248834A 1990-09-20 1990-09-20 Ultrasonic probe Pending JPH04129542A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2248834A JPH04129542A (en) 1990-09-20 1990-09-20 Ultrasonic probe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2248834A JPH04129542A (en) 1990-09-20 1990-09-20 Ultrasonic probe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04129542A true JPH04129542A (en) 1992-04-30

Family

ID=17184119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2248834A Pending JPH04129542A (en) 1990-09-20 1990-09-20 Ultrasonic probe

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04129542A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0253268B1 (en) Ultrasonic probe
JPH08117237A (en) Ultrasonic diagnostic device
US6261232B1 (en) Continuous wave transmission/reception type ultrasonic imaging device and ultrasonic probe
JPH08215195A (en) Ultrasonic wave diagnosis device
JP3409655B2 (en) Ultrasound diagnostic device inserted transendoscopically
EP1698281B1 (en) Ultrasonic probe
KR20160068183A (en) Ultrasound Probe
JPS6321045A (en) Mechanical scanning type ultrasonic probe
JPH09154843A (en) Ultrasonic diagnostic device
JPS58131559A (en) Ultrasonic probe
JPH04129542A (en) Ultrasonic probe
JP2009291269A (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
EP3031397B1 (en) Ultrasound imaging apparatus
JP2996112B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPH03182238A (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnosing device for body cavity
JP2817576B2 (en) Ultrasonic inspection equipment
JP4298449B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JPH0542148A (en) Utrasonic diagnostic device
JPH0622962A (en) Ultrasonic diagnostic device
JPH02264648A (en) Ultrasonic diagnostic device
JPH0556980A (en) Ultrasonic diagnostic device
JP3929524B2 (en) Needle-like ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus using the same
JPS63147443A (en) Ultrasonic beam scanner
JP2005230378A (en) Connection adapter for ultrasonic inspection apparatus
JPH0492650A (en) Ultrasonic diagnostic device