JPH0442012B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は歯周病変などの生体内の病変の超音
波診断を行う超音波診断装置に関する。

従来例の構成とその問題点 従来、歯周病変の描出にはＸ線写真が使用さ
れてきたが、近年、超音波技術の向上により超
音波診断の有用性が認識されだした。一方歯周
病、とりわけ歯槽骨吸収等の診断を行うには、
一本の歯に関して複数ケ所について歯槽骨吸収
の程度を調べる必要があつた。これを超音波診
断で行うには、複数ケ所で得られた断層像の歯
との位置関係を３次元的に把握可能とするため
に、複数断層像の相互の位置関係を明確に記録
表示する手段が必要となつた。このような手段
に関しては従来の超音波診断装置ではかえりみ
られなかつた。

発明の目的 本発明は、以上のような従来の問題点を解決
するためになされたもので、複数断層像相互の
位置関係を明確にして検査精度を向上させるよ
うにした超音波診断装置を提供することを目的
とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、第１走
査モードと、それと交叉する第２走査モードの
各断層像を表示する手段を有し、第１走査モー
ドの断層面上に走査マーカを１つまたは２つ設
定し、走査マーカ位置データの間あるいは一方
の走査マーカ位置データと第１の走査モード断
層像上に固定された基準点との間を自動分割
し、第１走査モードの断層面上に分割点位置マ
ーカを表示し、これらの分割点位置における第
２走査モードの断層像を自動的に得、第１走査
モードとともに表示するものである。

実施例の説明 以下に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

第１図は本発明の超音波診断装置の２次元超
音波走査部の一実施例の概略構成図である。図
中１は超音波振動子、２は走査伝達軸、３は走
査動力部、４は信号線であり、５は本体部であ
る。走査伝達軸２は少くとも約60度の軸往復回
転と、約１センチメートルの軸中心方向移動が
可能であるとする。

第２図ａ，ｂは第１図に示した２次元超音波
走査部を用いて歯周組織を診断する状態を２方
向より示す使用図である。同図ａには、咬合面
（同図ｂの６）にほぼ平行に置かれた走査伝達
軸２が、軸回転を停止したまま軸中心方向移動
を行うリニア走査モードが示されており、本実
施例ではこれを第１走査モードと呼ぶ。同図ｂ
は同図ａの走査伝達軸２に対して軸往復回転を
与えたセクタ走査モードが示されており、これ
を第２走査モードと呼ぶ。図より明らかなよう
に、第１走査モードでは隣接歯相互の位置関
係、第２走査モードでは歯根、歯肉、歯槽骨等
の境界が得られる。第２走査モードでは軸中心
方向移動は停止しているか、あるいは必要に応
じて移動しているものとする。

第３図は本発明の表示形式の基本概念を示
す、交叉する断層像の表示形式の例を簡単に示
す図である。図中７は表示部、８は第１走査モ
ードにより得られ記憶表示される断層像表示領
域、９は第２走査モードにより得られる断層像
表示領域、１０は第１マーカであり、第１走査
モード断層像上に第２走査モード断層面位置を
示している。１１は第２マーカであり、第２走
査モード断層像に第１走査モード断層面位置を
示している。

これらの断層像とマーカに対応する具体的な
走査方式の例としてはまず第１走査モードを繰
返し、適当な位置で軸中心方向移動を停止し、
その位置に対応して第１マーカ１０の表示を固
定し、次に第２マーカ１１を表示した後第２走
査モードを繰返す方法が考えられる。またはこ
れとは全く逆の順番の方法も可能である。ある
いは第１走査モードによる断層像を得た後、第
２マーカ１１を表示したまま軸中心方向移動を
停止せずに第２走査モードを繰返す方法も考え
られる。その場合第１マーカ１０を第１走査モ
ード断層像上で、軸中心方向移動に伴つて移動
する第２走査モード断層像との交叉位置に表示
する方法も考えられる。このような走査、マー
カ表示方法により被験体形状の３次元的把握が
容易となり診断精度向上がはかられる。

次に第４図を参照して第１マーカを発生する
第１マーカ発生器と第２マーカを発生する第２
マーカ発生器の一実施例について詳しく説明す
る。表示部に種々のマーカを発生させる手段と
してはマイクロプロセツサとグラフイツクメモ
リーの組合わせが汎用性もあり実現可能な手法
の一つであるが、ここでは汎用デジタルICの
組合わせによる専用ハードウエアを前提として
全ての説明を行う。

図中１２は送信パルス発生回路、１３は受信
プリアンプ、１４は受信信号処理回路、１５は
Ａ／Ｄコンバータ、１６はデータセレクタであ
り、第２マーカ選択信号ａにより、第２マーカ
レベルｂまたはＡ／Ｄコンバータ１５の出力を
選択する。１７は走査変換器であり、第１走査
モードおよび第２走査モードにより得られた受
信信号を標準TV信号に変換する。１８はビデ
オミキサであり、第１マーカ選択信号ｃにより
第１マーカレベルｄまたは走査変換器１７のビ
デオ出力を選択する。１９は表示部である。

２０は主制御部であり、ｅの軸回転角度信
号、ｆの軸中心移動信号により超音波走査部の
走査動力部３の制御を含めた装置全体の制御を
行う。

２１は第１マーカ発生器であり、第１走査モ
ード断層像上に第２走査モード断層面の交叉位
置をマーカとして表示する手段である。軸移動
データラツチ２２はデジタル量に変換された軸
中心移動信号ｆを送信パルス発生タイミングま
たは第２走査モードの走査毎にラツチする。ｇ
は第１走査モード表示位置情報であり、表示部
１９のどの領域に第１走査モード断層像を表示
するかを指示する情報である。軸移動データラ
ツチ２２の出力と第１走査モード表示位置情報
ｇは走査位置／表示位置スケール変換器２３に
より、表示位置座標データｈに変換される。走
査位置／表示位置スケール変換器２３は具体的
には軸移動データラツチ２２の出力と第１走査
モード表示位置情報８をアドレス入力とする
ROMで構成できる。２４はマーカRAMであ
り表示部１９の横方向の画素数に対応する容
量、例えば512×１ビツトの容量を持つとする。
表示位置座標データｈを書込みアドレス値とし
てマーカRAM２４にデータを書込む。例えば
表示位置座標データｈのアドレス値にデータ
“１”を、それ以外のアドレスにはデータ“０”
を書込めばよい。ｉは読出しアドレスであり走
査変換器１７とは同期がとられている。したが
つてマーカRAM２４の出力ｊは第１走査モー
ド断層像上で、超音波振動子１の現在位置に対
応するパルス出力となる。すなわち第１走査モ
ード断層像上で、第２走査モード断層像を得つ
つある超音波振動子１の位置、つまり第２走査
モード断層面との交叉位置を表示することが可
能となる。このようにして、マーカRAM２４
の出力ｊは第１マーカ位置タイミングとなる。

２５はAND論理回路であり、垂直表示位置
信号ｋと出力ｊとの論理積により第１マーカ選
択信号ｃが発生され、ビデオミキサ１８により
断層像上の所定の位置に第１マーカを表示する
ことが可能となる。垂直表示位置信号ｋは具体
的にはTV垂直信号に同期、遅延した所定幅の
パルスである。

２６は第２マーカ発生器であり第１走査モー
ド断層像と第２走査モード断層像との交叉位置
を第２走査モード断層像上に表示する。２７は
軸回転角度データラツチでありデジタル量に変
換された軸回転角度信号ｅを第１走査モードに
おいてラツチする。次に第２走査モードにおい
て比較器２８は軸回転角度データラツチ２７の
出力と軸回転角度信号ｅを比較し第２走査モー
ドの音響走査線が第１走査モードの断層面のど
ちらの側にあるか、すなわち交叉したか否かを
判定する。２９はフリツプフロツプであり、交
叉したタイミングで出力レベルを変化させる。
３０はAND論理回路であり、音響走査線上に
おける第２マーカ表示タイミングｌと、フリツ
プフロツプ２９の出力の論理積をとり第２マー
カ選択タイミングａを発生し、データセレクタ
１６に第２マーカレベルｂを選択させる。この
ようにして第２走査モード断層像の所定の位置
に第１走査モード断層像との交叉位置を書込
み、表示することが可能である。

第５図は本発明の表示形式の一実施例を簡単
に示す図である。図中３１は表示部、３２，３
３は走査マーカであり、任意の位置に設定可能
であるとする。３４，３５，３６は分割点位置
マーカであり、走査マーカ３２，３３の間を所
定の比率で分割した位置に表示されている。３
７，３８，３９は分割点位置マーカ３４，３
５，３６に対応する位置における第２走査モー
ド断層像である。表示部３１の上半分にも同様
な像が表示されているが、このようにして特定
の歯の外側の情報を上半分に、内側の情報を下
半分に表示することが可能となる。このような
表示形式により一本の歯の周辺の複数の断層像
について相互の位置関係を明確にすることが可
能となり、かつ所定の位置間隔の断層像を再現
性良く得ることが可能となる。

次に第６図を参照して第５図に示した走査マ
ーカ３２，３３と分割点位置マーカ３４，３
５，３６を表示する構成の一実施例について詳
しく説明する。

図中４０は走査マーカ位置データ発生部であ
りボリウムＡ／Ｄコンバータ、あるいはアツプ
ダウンカウンタ等で構成され、外部よりデータ
を任意の値に設定可能である。４１，４２は走
査マーカ位置データラツチであり、走査マーカ
の２つの位置に対応したデータを記憶する。４
３は演算ユニツトであり、走査マーカ位置デー
タラツチ４１，４２の出力より分割点位置マー
カデータを発生する。この例では分割数を３、
等間隔に選んでいる。

４４〜４８はデータ記憶領域であり、前記各
マーカデータを記憶する。データ記憶領域４６
〜４８の出力は主制御部４９へ送られ、第２断
層モードの断層面位置制御に用いられる。記憶
領域４４〜４８のどれにデータを書込むか、あ
るいは出力させるかは記憶領域コントロール部
５０による。データ記憶領域４４〜４８、演算
ユニツト４３、主制御部４９等で分割走査制御
部を構成する。ｍは第１走査モード表示位置情
報、５１は走査位置／表示位置スケール変換器
である。表示位置座標ｎはマーカRAM５２の
書込みアドレスとして用いられる。マーカ
RAM５２は、書込まれるマーカの形状が３種
類あるとして512×２ビツトの容量があればよ
い。５３はマーカ形状発生部であり記憶領域コ
ントロール部５０に従つて記憶領域４４〜４８
に対応した２ビツトのマーカ形状を記憶領域４
４〜４８の内容に従つてマーカRAMへ入力す
る。は読出しアドレスであり走査変換器５４
とは同期がとれている。５５はデータセレクタ
であり、そのデータ入力５５ａ，５５ｂ，５５
ｃはマーカ形状に対応した垂直表示位置信号で
ある。データセレクタ５５のアドレスｐはマー
カRAM５２の出力である。従つてデータセレ
クタ５５の出力はマーカRAM５２に書込まれ
たマーカ形状に対応する垂直表示位置信号５５
ａ，５５ｂ，５５ｃであり、第５図に示す第１
走査モード断層像上で走査マーカ３２，３３と
分割点位置マーカ３４〜３６の表示位置タイミ
ングに一致する。この表示位置タイミング関係
を第７図に詳しく説明する。イ〜ニは第６図の
アドレスｐ、垂直表示位置信号５５ａ〜５５ｃ
をタイミングパルスとして表示したものであ
る。すなわちパルス信号イは２ビツトのアドレ
スｐが表示部３１の水平掃引期間内に０〜３の
間を変化する様子を、パルス信号ロ，ハ，ニは
垂直表示位置信号５５ａ，５５ｂ，５５ｃが垂
直表示期間内に０〜１の間を変化する様子を示
している。アドレス値１でパルス信号ロ、２で
パルス信号ハ、３でパルス信号ニが選択され
る。従つてパルス信号イがアドレス値１のとき
にはパルス信号ロが選択され、その時パルス信
号ロのレベルが“１”であればマーカを表示す
る。パルス信号イがアドレス値２のときにはパ
ルス信号ハが選択され、その時パルス信号ロの
レベルが“１”であればマーカを表示する。こ
の様にして画面上には垂直表示位置信号５５
ａ，５５ｂ，５５ｃに対応した上下寸法と、ア
ドレスｐに対応した幅寸法を有する走査マーカ
３２，３３と分割点位置マーカ３４，３５，３
６が表示される。

以上の説明では走査マーカを二つ指定してそ
の間に分割走査制御部により分割点位置マーカ
を発生させる例を示したが、第１走査モード断
層像上の固定した一点を基準点とし、それに対
して一つの走査マーカを設定し、この基準点と
１つの走査マーカの間に、分割走査制御部によ
り分割点位置マーカを発生させてもよい。固定
した基準点の例としては断層像辺縁上の一点で
もよい。以上のようにして第１走査モード断層
上に示された分割点位置マーカ３４〜３６に対
応する各位置、すなわちデータ記憶領域４６〜
４８の出力と一致する各分割点位置で主制御部
４９は走査伝達軸の軸中心方向移動の停止と第
２走査モードを繰返し、各分割点位置での第２
走査モードの断層像を記憶し第１走査モードの
断層像とともに表示することで、第５図に示す
ように第１走査モードの断層像上に表示された
分割位置３４，３５，３６に対応した第２走査
モードの断層像３７，３８，３９を表示するこ
とが可能となる。

なお第２走査モード断層上の適当な方向にマ
ーカを表示し、その方向と探触子の超音波ビー
ムの方向が一致した時点で第２走査モードを停
止して第１走査モードを行うという走査方法も
可能であるが、その場合のマーカの表示、ある
いは走査の制御の仕方については第４図、第６
図に示した実施例の構成と類似点が多いので詳
しい説明は省略する。

第８図は本発明における２次元超音波走査部
の他の実施例の簡単な構成図である。図中５６
は超音波振動子、５７は走査伝達軸、５８は走
査動力部、５９は信号線、６０は本体部であ
る。走査伝達軸５７は走査動力部５８により軸
往復回転が可能である。走査動力部５８は軸中
心方向の移動を発生させることができないが、
結合棒６１を介してスライド支持部６２により
支持されているため横方向の直線移動が可能と
なる。この直線移動の動力源として手を用いて
もよい。このように走査動力部５８をスライド
させることにより走査伝達軸５７に対して軸中
心方向移動を与えることが可能であり、２次元
超音波走査部とみなすことができる。６３は位
置センサーであり、結合棒６１のスライド移動
量を検出する。６４は支持台であり、スライド
支持部６２、位置センサー６３を固定する。６
５は信号線である。６６の被験体と支持台６４
の相対位置関係を固定することにより被験体６
６に対して正確な２次元走査が可能となる。

第９図は２次元超音波走査部の更に他の実施
例であり、探触子６７は支点６８を中心にして
破線で囲まれた検査領域６９内を２次元任意方
向に偏向可能な走査機構に取付けられていると
する。この場合には第１走査モード、第２走査
モード共に７０，７１のセクタ走査を行うとし
て上記した第１マーカ、第２マーカを表示する
ことは診断上役に立つ。

第１０図には、第２図において説明した軸中
心移動を行いながらセクタ走査を行う第２走査
モードが具体的に示されている。この第２走査
モード中に超音波ビームが特定方向７２を向く
一瞬を第１走査モードとみなすことにより軸中
心移動に対応したリニア走査断層面７３を形成
する例が示されている。このようにして得られ
た第１走査モード断層面と第２走査モード断層
面との交叉位置に前記した第１マーカ、あるい
は第２マーカを表示することも可能である。

発明の効果 このように、本発明は２次元超音波走査部で
第１走査モードの断層像を得、１つまたは２つ
の走査マーカを設定し、２つの走査マーカ位置
データの間あるいは一方の走査マーカ位置デー
タと第１の走査モード断層像上に固定された基
準点との間を自動分割し、第１走査モードの断
層面上に分割点位置マーカを表示し、これらの
分割点位置における第２走査モードの断層像を
自動的に得、第１走査モードとともに表示する
ものであるため、第１走査モードの断層像上に
設定された前記分割点位置での第２走査モード
の断層像を短時間に得ることができ、なおかつ
取得した第１及び第２走査モードの断層間の位
置関係が明確になり、歯周病変などの生体の診
断のように、３次元的な形状把握を必要とする
場合には診断の精度を非常に高めることができ
る。また歯のどの部分で断層像を記録するかと
いう問題に関しても走査位置の制御を断層像上
で確認、記録することが行え診断情報の再現性
を高めることが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による口腔内検査用の２次元
超音波走査部の一実施例を示す構成図、第２図
ａ，ｂは歯周組織と２次元超音波走査部との位
置関係を示す図、第３図は本発明の基本概念を
示す、断層像の表示形式の例を示す図、第４図
は第３図の表示形式の構成を示すブロツク図、
第５図は本発明による表示形式の一実施例を示
す図、第６図は第５図の表示部を発生させる構
成を示すブロツク図、第７図は第６図に示す構
成におけるタイミング図、第８図、第９図は本
発明による２次元超音波走査部の他の各実施例
を示す構成図、第１０図は本発明による第１走
査モードの他の例を示す図である。 １……超音波振動子、２……走査伝達軸、３
……走査動力部、１０，１１，３２〜３６……
マーカ、１９……表示部、２４……マーカ
RAM、２５，３０……AND論理回路、２８
……比較器、２２，２７，４１，４２，４４〜
４８……ラツチまたは記憶領域、４０……走査
マーカ位置データ発生部、４３……演算ユニツ
ト、５５……データセレクタ、６１……結合
棒、６２……スライド支持部、６３……位置セ
ンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１走査モードの断層面と第２走査モード
   の断層面が交叉するように走査を行なう２次元
   超音波走査部と、前記第１走査モードの断層像
   と前記第２走査モードの断層像を表示する手段
   と、１つまたは２つの走査マーカ位置データを
   発生させる走査マーカ位置データ発生部と、前
   記走査マーカ位置データを保持する走査マーカ
   データラツチと、前記走査マーカデータラツチ
   に保持された２つの走査マーカ位置データの間
   あるいは一方の走査マーカ位置データと第１の
   走査モード断層像上に固定された基準点との間
   を自動分割し、分割点位置マーカデータを発生
   する演算ユニツトと、前記演算ユニツトからの
   分割点位置マーカデータと前記走査マーカデー
   タラツチに保持された走査マーカ位置データと
   を記憶するデータ記憶領域と、前記２次元超音
   波走査部に対し、第２走査モードの走査を前記
   データ記憶領域からの分割点位置において制御
   する主制御部と、前記データ記憶領域に記憶さ
   れたデータに基づき走査マーカと分割点位置マ
   ーカとを第１走査モードの断層像上に表示する
   手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装
   置。