JPH0458947A - 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、任意の複数走査面を選択できる機械式走査型
超音波探触子からなる超音波診断装置に関する。

従来の技術 近年、機械式走査型超音波探触子（以下、探触子と記す
）において、特に体腔内（経直腸用、経膣用等）への適
用を考慮した形状のものが開発されている。

第５図（Ａ）は、従来の超音波診断装置の探触子におけ
る超音波送受信部の概略外観を示す説明図である。同図
において１は、先端の外形を半球状とした超音波診断装
置の探触子におけるヘッド部であり、内部に超音波伝搬
媒液が充填されていると共に、その内部の先端には、図
中前後方向に配設された軸２を介して２次元的領域内で
回動自在なように超音波振動子３が設けられている。

この超音波振動子３を設けた探触子は、その走査面４の
領域内における被検体を超音波ビームにより扇型走査し
て、第５図（Ｂ）に示す如く一定の走査角域５の範囲に
おける扇型の超音波断層画像６を、走査面表示マーク７
と共に超音波診断装置のモニタ画面８上に表示している
。

この場合、走査角域５は走査面４の範囲内において第５
１ｍ（Ａ）中左右方向に若干移動させることができ、そ
の移動後の走査角域５は走査面表示マーク７によって表
示されるようになっている。

ところで、体腔内の超音波診断においては、被検体に苦
痛を与えないために、−変体腔内に挿入した探触子を動
かすことなく広い範囲にわたって３次元的に超音波ビー
ムを放射走査して、超音波断層画像を得ることが望まれ
ている。

そこで、超音波振動子３をヘッド部１の中心軸の回りに
も揺動できるようにして、軸２を中心とする超音波振動
子３の揺動により得られる垂直方向の走査面と、水平方
向の走査面とを選択できるようにし、所謂３次元的な領
域の超音波断層画像を得ようとする試みも行われている
。

発明が解決しようとする課題 超音波振動子を３次元的に揺動させることにより、３次
元的領域の超音波断層画像を得る場合、探触子の走査面
や走査角域が被検体に対してどのような相対位置関係に
なっているかを認識するためには、走査角域を設定し得
る垂直方向及び水平方向の２つの次元面における探触子
の走査面の状態と、そのどちらかの走査面上に設定され
る探触子の走査角域とをモニタ画面上に表示する必要が
ある。

しかしながら、従来の超音波診断装置のように２次元的
領域内における走査を行う探触子の走査面表示では、あ
くまで探触子と被検体との２次元的な相対位置関係しか
表示できないので、探触子の被検体に対する相対位置関
係を正確に把握することができず、診断を行う際に大変
不利なものとなってしまうという問題点があった。

本発明は上記問題点を解決するものであり、水平方向及
び垂直方向に複数の走査面を有する探触子の、垂直方向
及び水平方向の２つの走査面を示す走査面マークと、こ
の２つの走査面のいずれかに設定された走査角域の状態
を示す走査角域表示マークとを、超音波断層画像と共に
モニタ画面上に同時表示して被検体に対する探触子の正
確な相対位置を把握することができ、よって、正確な診
断を行うことができる超音波診断装置を提供することを
目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、水平方向及び垂直
方向に複数の走査面を有する探触子の走査面を選択する
手段と、この走査面選択手段により選択される水平方向
及び垂直方向の走査面を示す走査面表示マークを発生す
る手段と、走査面選択手段により選択された走査面にお
いて被検体を走査する探触子の走査角域を示す走査角域
表示マークを発生する手段と、走査面表示マーク及び走
査角域表示マークを探触子により得られた超音波断層画
像と同時にモニタに表示させる画像合成手段とを備える
構成とした。

作用 本発明は上記構成により、水平方向及び垂直方向に複数
の走査面を有する探触子の、垂直方向及び水平方向の２
つの走査面を示す走査面マークと、この２つの走査面の
いずれかに設定された走査角域の状態を示す走査角域表
示マークとを、超音波断層画像と共にモニタ画面上に同
時表示して被検体に対する探触子の正確な相対位置を把
握することかでき、よって、正確な診断を行うことがで
きる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は、本発明の一実施例による超音波診断装置の概略構
成を示すブロック図である。

第１図において、１１は超音波断層画像を得るための探
触子であり、その先端には被検体内に挿入されるヘッド
部１２が形成されている。このヘッド部１２の内部には
超音波振動子１３が３次元的に揺動自在なように保持さ
れている。

この探触子１１からは、超音波振動子１３の走査位置を
表す、例えばロータリーエンコーダ信号のような位置情
報信号と、被検体を走査して得られた受信信号とが、共
に超音波診断装置本体２０に対して出力される。

超音波診断装置本体２０は、超音波信号処理部２１、探
触子識別部２２、キーボード２３、走査面切換部２４、
振動子切換部２５、走査面表示マーク発生手段２６、走
査面表示マーク発生手段 ２７、画像処理手段２８、及びモニタ２９により概略構
成されており、その各々は以下のような機能を有してい
る。

超音波信号処理部２１は、探触子１１から超音波診断装
置本体２０に入力された受信信号と位置情報信号とを受
は取り、これらの信号に基づいて断層画像をモニタ２９
に表示するための断層画像信号を生成し、これにより得
られた断層画像信号を画像合成手段２８に出力する。

探触子識別部２２は、探触子１１の超音波診断装置本体
２０に対する接続の有無を識別するものであり、超音波
診断装置本体２０に探触子１１が接続されると、その旨
を識別信号として走査面表示マーク発生部２５と走査周
域表示マーク発生部２６とに出力する。

キーボード２３は、探触子１１の走査面を選択する手段
として設けられており、本装置の操作者により探触子１
１の走査角域を切り換えるための切換指示データを入力
するためのものであり、このキーボード２３は入力され
た切換指示データに基づいて、走査面切換信号を走査面
切換部２４に出力する。

走査面切換部２４は、キーボード２３からの走査面切換
信号に基づいて切換選択された走査面及び走査角域を示
す選択信号を、振動子切換部２５、走査面表示マーク発
生手段２６及び走査周域表示マーク発生部２７に出力す
る。

この選択信号により振動子切換部２５は、超音波振動子
１３を揺動させる走査面を切り換え、選択された走査角
域の超音波断層画像に関する受信信号を得るように超音
波振動子１３を揺動させる。

走査面表示マーク発生手段２６は、探触子識別部２２か
らの識別信号が入力されると、走査面切換部２４からの
選択信号に基づいて、切換前の走査面や切換後、即ち現
在走査中の走査面を示す走査面表示マークをモニタ２９
に表示するための走査面表示マーク信号を画像合成手段
２８に出力する。

また、走査周域表示マーク発生手段２７は、探触子識別
部２２からの識別信号が入力されると、走査面切換部２
４からの選択信号に基づいて、現在走査中の走査角域を
示す走査周域表示マークをモニタ２９に表示するための
、走査周域表示マーク信号を画像合成手段２８に出力す
る。

画像合成手段２８は、超音波信号処理部２１からの断層
画像信号、走査面表示マーク発生手段２６からの走査面
表示マーク信号、及び走査周域表示マーク発生手段２７
からの走査周域表示マーク信号を合成し、画像信号とし
てモニタ２９に出力する。

モニタ２９は、画像合成手段２８からの画像信号に基づ
いて、探触子１１により得られた超音波断層画像と、切
換前の走査面や切換後、即ち現在走査中の走査面を示す
走査面表示マークと、現在走査中の走査角域を示す走査
周域表示マークとを同時に表示する。

次に、上記構成による本実施例の動作について、第２図
（Ａ）乃至第３図（Ｅ）を参照して説明する。

第２図（Ａ）は第１図における探触子の水平方向の走査
面を示す説明図、第２図ＣＢ）は同じく探触子の垂直方
向の走査面を示す説明図、第３図（Ａ）及び第３図（Ｃ
）は、走査面及び走査角域を示す走査面・走査周域表示
マークの一例を示す説明図、第３図（Ｂ）及び第３図Ｃ
Ｄ）は、切換候補の走査面を示す走査面表示マークの一
例を示す説明図、第３図（Ｅ）は、第３図（Ｃ）及び第
３図（Ｄ）の表示マークをモニタに表示した状態を示す
説明図である。

現在、探触子１１は第２図（Ａ）に示すように、あらか
じめ設定された水平方向の走査面３０内において、超音
波振動子１３を探触子１１の中心軸６の回りに図中の矢
印Ｘの方向に回転させながら、走査角域３１（本実施例
では走査角は約１００度で、走査面３０内において３６
０度の範囲で設定可能である）内の走査を行っているも
のとする。

ここで、走査面３０内に設定されている探触子１１の走
査角域３１を、走査面３０に直交する垂１　○ 直方向の走査面４０内の走査角域４１に切り換えるよう
に、切換指示信号がキーボード２３から入力されると、
探触子１１が走査面３０内における走査を停止し、これ
に伴って超音波振動子１３が走査角域３１内のある一方
向を向いた状態で静止する。

静止した超音波振動子１３は、走査面切換部２４からの
選択信号を受けた振動子切換部２５から出力される振動
子切換信号により、静止した位置を含み走査面３０に直
交する、例えば第２図（Ｂ）に示すような垂直方向の走
査面４０内の走査角域４１（本実施例では走査角は約１
００度で、走査面４０内において２４０度の範囲で設定
可能である）内を走査するようにその揺動方向を切り替
えられる。

尚、この走査面４０は、キーボード２３から切換指示信
号が入力されるのに伴う超音波振動子１３の停止位置に
より、第２図（Ｂ）中の点線で示すように中心軸８の回
りに３６０度の範囲で設定できるようになっている。

ここで、探触子１１が第２図（Ａ）に示すような走査面
３０内の走査角域３１を走査している場合、モニタ２９
上には、走査面表示マーク発生手段２６からの走査面表
示マーク信号と、走査周域表示マーク発生手段２７から
の走査色域表示マーク信号とを合成して得られる、第３
図（Ａ）に示すような走査面３０と走査角域３１とを表
す走査面・走査色域表示マーク５０が表示される。

この走査面・走査色域表示マーク５０は、第２図（Ａ）
の走査面３０を平面上で表示し、この走査面３０内にお
ける現在の探触子１１の走査角域３１を、ハツチング等
を施した領域で示している。また、平面上に表された走
査面３０の周囲には、走査角域３１の方位方向がわかり
易いように、時計の文字盤と同様の数字の振り分けによ
る方位表示５１がなされている。

尚、この方位表示５１と対応する表示は探触子１１の筐
体にもなされており（図示せず）、これにより、走査角
域３１の確認がし易いようにしている。

さらにモニタ２つ上には、走査面表示マーク発生手段２
６からの走査面表示マーク信号に基づいて、第３図（Ｂ
）に示すように、現在の走査面３０から切換可能な切換
候補の走査面４０を示す走査面表示マーク５５が、走査
面・走査色域表示マーク５０と同時に表示される。

この走査面表示マーク５５には、切換候補の走査面４０
側から見た現在の走査面３０の位置関係が、走査面４０
の表示上の直線即ち走査断面５６により表示されており
、これにより、探触子１１による走査角域３１の３次元
的空間に対する位置関係が、明確にわかるようになって
いる。

一方、第２図（Ａ）に示すような走査面３０内に現在設
定されている探触子１１の走査角域３１を、第２図（Ｂ
）に示すような走査面４０内の走査角域４１に切り換え
るための切換指示データがキーボード２３から入力され
ると、先に述べたように、切換指示された走査面４０と
走査角域４１とに関する選択信号が走査面切換部２４か
ら走査面表示マーク発生手段２６と走査周域表示マーク
発生手段２７とに入力される。

これに伴って、走査面表示マーク発生手段２６と走査周
域表示マーク発生手段２７とは、各々切換指示された走
査面４０と走査角域４１とに関する走査面表示マーク信
号と走査色域表示マーク信号とを生成する。

よって、モニタ２９上には、走査面表示マーク発生手段
２６からの走査面４０に関する走査面表示マーク信号と
、走査周域表示マーク発生手段２７からの走査角域４１
に関する走査角域表示マーク信号とを合成して得られる
、第３図（Ｃ）に示すような走査面４０と走査角域４１
とを示す走査面・走査色域表示マーク６０が表示される
。

この走査面會走査周域表示マーク６０は、第２図（Ｂ）
の走査面４０を平面上で表示し、この走査面４０内にお
ける現在の探触子１１の操作角域４１を、ハツチング等
を施した領域で示している。

また、この切換後の走査面４０を示す走査面・走査色域
表示マーク６０には、切換指示された操作周域４１を含
む走査面４０側から見た切換前の走査面３０の位置関係
が、走査面４０の表示上の直線即ち走査断面６１により
表示されており、これにより、探触子１１による走査角
域４１の３次元的空間に対する位置関係が、明確にわか
るようになっている。

さらに、モニタ２９上には第３図（Ｄ）に示ずように、
走査面表示マーク発生手段２６からの走査面表示マーク
信号に基づいて、切換前の走査面３０の範囲と、切換前
の走査面３０側から見た切換後の走査面４０の位置関係
を示す走査断面６６と、時計の文字盤と同様の数字の振
り分けによる方位表示６７とからなる、切換候補、即ち
切換前の走査面３０を示す走査面表示マーク６５が、走
査面・走査周域表示マーク６０と同時に表示される。

このように、探触子１１が走査角域４１を走査している
場合、モニタ２９には第３図（Ｅ）に示すように、超音
波断層画像７０と同時に、切換後の走査面４０及び切換
指示された走査角域４１を示す走査面・走査周域表示マ
ーク６０と、切換前の走査面３０を示す走査面表示マー
ク６５とが表示され、これにより、現在の走査位置にお
ける超音波断層画像７０を見ながら走査面４０を他の走
査面に切り換える際の目安とすることができる。

第４図（Ａ）及び（Ｂ）は走査面・走査周域表示マーク
の他の例を示す説明図であり、例えば第３図（Ｃ）及び
第３図（Ｄ）にて説明したような、各々平面表示による
走査面・走査周域表示マーク６０と走査面表示マーク６
５とを、１つの立体表示による走査面・走査周域表示マ
ーク８０５８５に合成した例を示している。

第４図（Ａ）は、探触子１１が水平方向の走査面８１内
の走査角域８２を走査していることを表す走査面・走査
周域表示マーク８０を示すものである。これによれば、
現在走査中の走査角域８２が塗り潰されて表示されてお
り、この走査角域８２を含む走査面８１が実線で示され
ている。

また、この走査面・走査色域表示マーク８０中には、垂
直方向の走査面８３が実線で表示されていると共に、現
在の超音波振動子１３の方向のままで走査面を水平方向
から垂直方向に切り換えた場合、探触子１１の走査角域
となる領域が選択域８４として破線で表示されている。

このように、探触子１１が走査角域８２を走査している
場合、モニタ２９には第４図（Ｃ）に示すように、超音
波断層画像７０と同時に、水平及び垂直両方向の走査面
８１８３と走査中の走査角域８２と選択域８４とを示す
立体表示の走査面・走査周域表示マーク８０が表示され
、これにより、現在の走査位置における超音波断層画像
７０を見ながら走査面８１を他の走査面に切り換える際
の目安とすることができる。

一方第４図（Ｂ）は、探触子１１が垂直方向の走査面８
６内の走査角域８７を走査していることを表す走査面・
走査周域表示マーク８５を示すものである。これによれ
ば、現在走査中の走査角域８７が塗り潰されて表示され
ており、垂直方向の走査面８６が実線で示されている。

また、この走査面・走査色域表示マーク８５中には、水
平方向の走査面８８が実線で表示されていると共に、現
在の超音波振動子１３の方向のままで走査面を垂直方向
から水平方向に切り換えた場合、探触子１１の走査角域
となる領域が選択域８９として破線で表示されている。

尚、上記モニタ２９の表示マーク表示部分をカラーモニ
タとし、例えば走査面・走査周域表示マーク８０．８５
各々における水平方向の走査面８１．８８を黄色の線、
垂直方向の走査面８３．８６を赤色の線、探触子１１を
青色の線で表示し、走査角域８２．８７を緑色で示すも
のとして、色彩による識別を行えるようにしてもよい。

また上記実施例では、走査面表示マーク信号と走査色域
表示マーク信号とを、現在の探触子１１の状態に基づい
て逐次生成するものとしたが、あらかじめ複数のパター
ンの走査面表示マーク信号と走査色域表示マーク信号と
をリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）にストアしておき、
探触子１１の走査状況に応じて対応するパターンの表示
マークをリードオンリーメモリから読み出し、これを−
旦ビデオランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）にストアし
て断層画像と共にモニタ２９に表示するようにしてもよ
い。

発明の効果 上述の如く本発明によれば、水平方向及び垂直方向に複
数の走査面を有する探触子の走査面を選択する手段と、
この走査面選択手段により選択される水平方向及び垂直
方向の走査面を示す走査面表示マークを発生する手段と
、走査面選択手段により選択された走査面において被検
体を走査する探触子の走査角域を示す走査内域表示マー
クを発生する手段と、走査面表示マーク及び走査内域表
示マークを探触子により得られた超音波断層画像と同時
にモニタに表示させる画像合成手段とを備える構成とし
たので、水平方向及び垂直方向に複数の走査面を有する
探触子の、垂直方向及び水平方向の２つの次元面におけ
る走査面及び走査角域の状態を示す表示マークを、超音
波断層画像と共にモニタ画面上に同時表示して被検体に
対する探触子の正確な相対位置を把握することができ、
よって、正確な診断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による超音波診断装置の概
略構成を示すブロック図、第２図（Ａ、　）は第１図に
おける探触子の水平方向の走査面を示す説明図、第２図
（Ｂ）は同じく探触子の垂直方向の走査面を示す説明図
、第３図（Ａ）及び第３図（Ｃ）は、走査面及び走査角
域を示す走査面・走査内域表示マークの一例を示す説明
図、第３図（Ｂ）及び第３図（Ｄ）は、切換候補の走査
面を示す走査面表示マークの一例を示す説明図、第３図
（Ｅ）は、第３図（Ｃ）及び第３図（Ｄ）の表示マーク
をモニタに表示した状態を示す説明図、第４図（Ａ）及
び（Ｂ）は走査面・走査内域表示マークの他の例を示す
説明図、第４図（Ｃ）は、面表示マーク発生手段、２７
・・・走査内域表示マーク発生手段、２８・・・画像合
成手段、２つ・・・モニ夕、３０．４０．８１．８３．
８６．８８・・走査面、３１．４１．８２．８７・・・
走査角域、７０・・・超音波断層画像。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝はか１名袷 ＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水平方向及び垂直方向に複数の走査面を有する探触子の
   走査面を選択する手段と、この走査面選択手段により選
   択される水平方向及び垂直方向の走査面を示す走査面表
   示マークを発生する手段と、走査面選択手段により選択
   された走査面において被検体を走査する探触子の走査角
   域を示す走査角域表示マークを発生する手段と、走査面
   表示マーク及び走査角域表示マークを探触子により得ら
   れた超音波断層画像と同時にモニタに表示させる画像合
   成手段とを備えた超音波診断装置。