JPH05139A - Ultrasonic probe apparatus - Google Patents
Ultrasonic probe apparatusInfo
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- JPH05139A JPH05139A JP3227331A JP22733191A JPH05139A JP H05139 A JPH05139 A JP H05139A JP 3227331 A JP3227331 A JP 3227331A JP 22733191 A JP22733191 A JP 22733191A JP H05139 A JPH05139 A JP H05139A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、シースからの多重エコ
ーを検出して超音波ビームの定速走査領域の画像のみを
表示するようにした超音波プローブ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic probe device which detects multiple echoes from a sheath and displays only an image of a constant velocity scanning region of an ultrasonic beam.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、医療分野においては極細径の超音
波プローブが開発されている。これは、外径φ1〜3mm
前後の可撓性を有するプローブの先端付近の内部に超音
波振動子を組込み、これを人体内の目的の部位に挿入し
て、この目的部位の近傍から超音波ビームを送受波し、
この部位の超音波断層像を得て、診断に用いようとする
ものである。2. Description of the Related Art In recent years, an ultrafine ultrasonic probe has been developed in the medical field. This is the outer diameter φ1 ~ 3mm
Incorporate an ultrasonic transducer inside the tip of the front and rear flexible probe, insert this into a target site in the human body, transmit and receive ultrasonic beams from the vicinity of this target site,
It is intended to obtain an ultrasonic tomographic image of this region and use it for diagnosis.
【0003】この種の超音波プローブは、外径が極めて
細かく、可撓性を有し、かつ超音波の周波数が高いこと
に、技術的な特徴がある。This kind of ultrasonic probe is technically characterized in that it has an extremely fine outer diameter, is flexible, and has a high ultrasonic frequency.
【0004】また、この種の超音波プローブは、その外
径が細く可撓性を有しているので、従来の体外式の超音
波探触子では超音波が届かなかったような体内深部の臓
器でも、管腔を通じてこの臓器の近傍までプローブを挿
入して超音波を送受波し、画像を描出することができ
る。また、目的部位の近傍から超音波を送受波するた
め、進達度の浅い高周波の超音波でも使用することがで
き、よって分解能の極めて高い超音波断層像を得ること
ができる。この超音波プローブによる診断に適した部位
としては、例えば、胆道系臓器、膵臓、血管がある。Further, since the ultrasonic probe of this type has a small outer diameter and flexibility, it can be used in a deep part of the body where ultrasonic waves could not reach with a conventional external ultrasonic probe. Even in an organ, the probe can be inserted through the lumen up to the vicinity of this organ to transmit and receive ultrasonic waves to visualize an image. In addition, since ultrasonic waves are transmitted and received from the vicinity of the target site, it is possible to use even high-frequency ultrasonic waves with a low degree of progress, and therefore an ultrasonic tomographic image with extremely high resolution can be obtained. Examples of sites suitable for diagnosis with this ultrasonic probe include the biliary organs, the pancreas, and blood vessels.
【0005】また、超音波プローブの走査方式には電子
スキャン方式とメカニカルスキャン方式があり、超音波
ビームの走査形態からはテジタル方式とリニア方式に区
分することができる。The scanning method of the ultrasonic probe includes an electronic scanning method and a mechanical scanning method, and the scanning method of the ultrasonic beam can be classified into a digital method and a linear method.
【0006】図17(a)にラジアル方式の超音波プロ
ーブAを示し、図17(b)にリニア方式の超音波プロ
ーブを示す。図中、符号7は超音波振動子、6はシース
である。FIG. 17A shows a radial type ultrasonic probe A, and FIG. 17B shows a linear type ultrasonic probe. In the figure, reference numeral 7 is an ultrasonic transducer, and 6 is a sheath.
【0007】なお、メカニカルリニアスキャン方式の超
音波プローブは、例えば、特開昭63−302836号
公報に開示されている。An ultrasonic probe of mechanical linear scan type is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-302836.
【0008】従来のメカニカルリニアスキャン方式の超
音波プローブ装置の構成を、図18を用いて説明する。The structure of a conventional mechanical linear scan type ultrasonic probe apparatus will be described with reference to FIG.
【0009】この超音波プローブ装置は、人体1内に挿
入される超音波プローブ2、この超音波プローブ2に超
音波ビームの走査を行わせる駆動部3、受信信号から画
像信号を構築する超音波観測手段4、画像を描出するテ
レビモニタ5からなる。This ultrasonic probe device includes an ultrasonic probe 2 inserted into a human body 1, a drive unit 3 for causing the ultrasonic probe 2 to scan an ultrasonic beam, and an ultrasonic wave for constructing an image signal from a received signal. The observation means 4 and the television monitor 5 for displaying an image.
【0010】上記超音波プローブ2に於いて、6は可撓
性を有する長尺のシースで、このシース6の先端付近の
内部に超音波振動子7を往復自在に収容している。この
シース6内のフレキシブルシャフト8は、上記駆動部3
で発生させた往復運動を上記超音波振動子7に伝達し
て、この超音波振動子7を往復運動させ、超音波ビーム
をリニアスキャンする。In the ultrasonic probe 2, 6 is a flexible long sheath, and an ultrasonic transducer 7 is reciprocally housed inside the sheath 6 near the tip thereof. The flexible shaft 8 in the sheath 6 is the drive unit 3
The reciprocating motion generated in (1) is transmitted to the ultrasonic vibrator 7, and the ultrasonic vibrator 7 is reciprocated to linearly scan the ultrasonic beam.
【0011】上記駆動部3内では、モータ9の回転運動
を変換機構10によって往復運動に変換し、これを上記
フレシキブルシャフト8に伝達している。なお、エンコ
ーダ11はモータ9の回転角変位を検出し、この検出結
果に基づいて、回転方向の反転制御と、モータの回転制
御と、モータ9の回転ムラに起因する画像5aの乱れの
補正を行う。In the drive unit 3, the rotary motion of the motor 9 is converted into reciprocating motion by the conversion mechanism 10, and this is transmitted to the flexible shaft 8. The encoder 11 detects the rotational angular displacement of the motor 9, and based on the detection result, the rotation direction reversal control, the motor rotation control, and the correction of the disturbance of the image 5a caused by the rotation unevenness of the motor 9 are performed. To do.
【0012】診断に際しては、上記超音波プローブ2を
人体1内の目的の部位12(例えば、総胆管)に挿入す
る。そして、駆動部3によって上記超音波振動子7を往
復運動させると、この超音波振動子7で送受波される超
音波ビームがリニアスキャンされ、受信信号が得られ
る。この受信信号は超音波観測手段4に伝送され、画像
信号に変換される。At the time of diagnosis, the ultrasonic probe 2 is inserted into the target site 12 (for example, the common bile duct) in the human body 1. Then, when the ultrasonic oscillator 7 is reciprocated by the drive unit 3, the ultrasonic beam transmitted and received by the ultrasonic oscillator 7 is linearly scanned, and a reception signal is obtained. This received signal is transmitted to the ultrasonic observation means 4 and converted into an image signal.
【0013】そして、この画像信号がテレビモニタ8に
送られて図20(a)に示すように、超音波ビームをス
キャンした部位の超音波断層像が描出される。Then, this image signal is sent to the television monitor 8 and, as shown in FIG. 20 (a), an ultrasonic tomographic image of the portion scanned with the ultrasonic beam is drawn.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】図19は、駆動部3で
発生される往復運動と、フレキシブルシャフト8を介し
て往復運動させられる超音波振動子7の往復運動を時系
列に沿って示したものである。FIG. 19 shows the reciprocating motion generated by the drive unit 3 and the reciprocating motion of the ultrasonic transducer 7 reciprocating via the flexible shaft 8 in time series. It is a thing.
【0015】上記フレキシブルシャフト8は、不可避的
に伸縮するもので、駆動部3が超音波振動子7を押す行
程(a)〜(c)に於いては縮み、上記超音波振動子7
を引く行程(e)〜(g)に於いては伸びる。The flexible shaft 8 inevitably expands and contracts, and contracts in the steps (a) to (c) in which the driving unit 3 pushes the ultrasonic vibrator 7, and the ultrasonic vibrator 7 is compressed.
It extends during the steps (e) to (g) of pulling.
【0016】したがって、押し/引きが反転する行程
(d)及び(h)においては、上記駆動部3が運動して
いるにも拘わらず、上記超音波振動子7が一瞬停止す
る。Therefore, in the strokes (d) and (h) in which the pushing / pulling is reversed, the ultrasonic transducer 7 is momentarily stopped despite the movement of the driving section 3.
【0017】ところが、超音波観測手段4では、エンコ
ーダ11の信号によって駆動部3のモータ9の回転変位
に同期して画像信号を構築しているため、モニタ5上に
表示される超音波断層像は、上記超音波振動子7が止ま
る部分、すなわち、図20(b)に示すように、画像5
aの両端部に、画像流れが生じてしまう。However, since the ultrasonic observation means 4 constructs an image signal in synchronization with the rotational displacement of the motor 9 of the drive unit 3 by the signal of the encoder 11, the ultrasonic tomographic image displayed on the monitor 5 is displayed. Is a portion where the ultrasonic transducer 7 stops, that is, as shown in FIG.
Image deletion occurs at both ends of a.
【0018】このように、従来の超音波プローブ装置で
は、忠実な超音波断層像が得られず、診断に重大な支障
を来すという問題があった。As described above, the conventional ultrasonic probe apparatus has a problem in that a faithful ultrasonic tomographic image cannot be obtained, which seriously hinders diagnosis.
【0019】この対策として、超音波振動子7の移動変
位を、上記超音波プローブ2の先端部で直接検出できる
ようにすればよいが、エンコーダを、小径の超音波プロ
ーブ2の内部に搭載できる程までに小型化することは、
技術的に不可能である。As a countermeasure against this, the displacement of the ultrasonic transducer 7 can be detected directly at the tip of the ultrasonic probe 2, but an encoder can be mounted inside the ultrasonic probe 2 having a small diameter. To make it small enough,
Technically impossible.
【0020】また、超音波観測手段4から画像信号をテ
レビモニタ5に送るとき、画像5aの両端部の信号をカ
ットして送る手段も考えられるが、走査の往路と復路と
では画像内容の位置が違ってしまい、図21(a),
(b)に示すように超音波振動子7の往復につれて画像
5aが左右に揺れるように見えてしまう問題がある。Further, when sending the image signal from the ultrasonic observing means 4 to the television monitor 5, a means of cutting and sending the signals at both ends of the image 5a may be considered, but the position of the image content in the forward and backward scan paths. 21 (a),
As shown in (b), there is a problem that the image 5a appears to sway left and right as the ultrasonic transducer 7 reciprocates.
【0021】以上述べてきたように、従来の技術によっ
ては、画像5aの両端部の画像流れを有効に除去するこ
とができず、診断上の不都合を解決できないという問題
があった。As described above, the conventional technique has a problem that the image deletion at both ends of the image 5a cannot be effectively removed, and the inconvenience in diagnosis cannot be solved.
【0022】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、簡便且つ有効な手法で画像流れを除去した超音
波プローブ装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic probe apparatus in which image deletion is eliminated by a simple and effective method.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】本発明は、超音波ビーム
を送受して走査する超音波振動子および、この超音波振
動子を運動自在に収容するシースを有する超音波プロー
ブと、上記超音波振動子の受信波を画像信号に変換する
超音波観測手段と、上記画像信号に基づいて超音波断層
像を映し出す映出手段とを備える超音波プローブ装置に
おいて、前記シースの前記超音波ビームが走査する範囲
のうち定速で走査する範囲を他の部分とは多重エコーの
様態が異なる構成としたものである。The present invention is directed to an ultrasonic transducer for transmitting and receiving an ultrasonic beam for scanning, an ultrasonic probe having a sheath for movably accommodating the ultrasonic transducer, and the above ultrasonic wave. In an ultrasonic probe device including an ultrasonic wave observation means for converting a received wave of a transducer into an image signal and an image projection means for displaying an ultrasonic tomographic image based on the image signal, the ultrasonic beam of the sheath is scanned. The range in which scanning is performed at a constant speed out of the range described above has a configuration in which the form of multiple echo is different from that of the other portions.
【0024】[0024]
【作用】上記構成において、シースの超音波ビームが走
査する範囲のうち定速で走査する範囲を他の部分とは多
重エコーの様態が異なる構成としたので、超音波観測手
段において上記多重エコーを検出することにより、超音
波振動子が往/復の反転時に生じる画像の両端部の流れ
を除去することができる。In the above construction, the range of constant velocity scanning of the ultrasonic beam scanning range of the sheath is different from that of the other portions in the form of multiple echo. By detecting, it is possible to remove the flow at both ends of the image that occurs when the ultrasonic transducer reverses forward / backward.
【0025】[0025]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0026】図1〜図4は本発明の第一実施例を示し、
図1は超音波プローブ装置の全体概略図、図2は超音波
プローブの先端部の縦断面図、図3は超音波プローブの
動作を時系列に沿って示す縦断面図、図4は超音波観測
手段で検出した多重エコーの変化を示す線図である。1 to 4 show a first embodiment of the present invention,
1 is an overall schematic view of an ultrasonic probe apparatus, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the tip of the ultrasonic probe, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the operation of the ultrasonic probe in time series, and FIG. It is a diagram which shows the change of the multiple echo detected by the observation means.
【0027】なお、図においてはメカニカルリニアスキ
ャン方式の超音波プローブ装置を示す。In the figure, a mechanical linear scan type ultrasonic probe apparatus is shown.
【0028】(構成)図中の符号21は超音波プローブ
で、この超音波プローブ21を構成し、可撓性を有する
長尺のシース22の基端が駆動部3に連設されている。
また、このシース22の先端部に超音波振動子7を固設
するハウジング7aが上記シースに沿って往復動自在に
収納されており、このハウジング7aが上記駆動部3に
設けた往復運動機構(例えば、図18に示すような、モ
ータ9とこのモータ9の回転運動を往復運動に変換する
変換機構10とで構成されるもの)に連設されている。
また、上記超音波振動子7は上記シース22の先端部に
おいて、往復移動し、範囲Lの領域で超音波ビームを走
査させるもので、上記シース22の内面22aの上記走
査範囲Lのうち両端部Laを除いた範囲(定速走査範
囲)Lbの内面22bが上記超音波振動子7から遠ざけ
た位置(図においては、定速走査範囲Lbのみ肉厚を薄
くすることにより遠ざけている)に設定されている。な
お、上記シース22の外面22cは同一径で形成されて
いる。(Structure) Reference numeral 21 in the drawing is an ultrasonic probe, which constitutes the ultrasonic probe 21 and in which the proximal end of a flexible elongated sheath 22 is connected to the drive unit 3.
In addition, a housing 7a for fixedly mounting the ultrasonic transducer 7 is housed at the distal end of the sheath 22 so as to be reciprocally movable along the sheath, and the housing 7a is provided with the reciprocating mechanism ( For example, as shown in FIG. 18, it is connected to a motor 9 and a conversion mechanism 10 that converts the rotational movement of the motor 9 into a reciprocating movement.
The ultrasonic transducer 7 reciprocates at the tip of the sheath 22 and scans the ultrasonic beam in a region of the range L. Both ends of the scanning range L of the inner surface 22a of the sheath 22 are scanned. The inner surface 22b of the range (constant speed scanning range) Lb excluding La is set to a position away from the ultrasonic transducer 7 (in the figure, only the constant speed scanning range Lb is separated by reducing the wall thickness). Has been done. The outer surface 22c of the sheath 22 has the same diameter.
【0029】また、符号23は多重エコー検出手段で、
上記超音波振動子7で受波されたエコーを検出する。Further, reference numeral 23 is a multiple echo detecting means,
The echo received by the ultrasonic transducer 7 is detected.
【0030】24は多重エコー判定手段で、上記多重エ
コー検出手段23で検出したエコーの間隔を計時し、超
音波振動子7の走査方向が往/復の反転領域にあるかど
うかを判定する。Reference numeral 24 denotes a multi-echo judging means, which measures the interval between the echoes detected by the multi-echo detecting means 23 and judges whether the scanning direction of the ultrasonic transducer 7 is in the forward / backward inversion region.
【0031】25は制御手段で、上記多重エコー判定手
段24で超音波振動子7が往/復の反転領域以外の領
域、すなわち、定速走査範囲Lbを走査していると判定
しているときのみ、受信信号を超音波観測手段4へ送
る。Reference numeral 25 is a control means, when the multi-echo determination means 24 determines that the ultrasonic transducer 7 is scanning a region other than the forward / backward inversion region, that is, the constant speed scanning range Lb. Only, the received signal is sent to the ultrasonic observation means 4.
【0032】なお、符号5は映出手段の一例のテレビモ
ニタである。Reference numeral 5 is a television monitor which is an example of a projection means.
【0033】(作用)次に、上記構成による実施例の作
用について説明する。(Operation) Next, the operation of the embodiment having the above construction will be described.
【0034】図3(d)に示すように超音波振動子7が
走査範囲Lの終端近傍で走査方向が反転する領域にある
とき、図4(a)に示すように超音波振動子7の出射パ
ルスα1 から経過時間t1 後に、シース22の内面22
aからのエコーα2 が受波され、経過時間t2 後にシー
ス22の外面22cからのエコーα3 が受波される。し
たがって、エコーα2 ,α3 の時間差はt3 である。When the ultrasonic transducer 7 is in a region near the end of the scanning range L in which the scanning direction is reversed as shown in FIG. 3D, the ultrasonic transducer 7 of the ultrasonic transducer 7 as shown in FIG. After a lapse of time t1 from the output pulse α1, the inner surface 22 of the sheath 22 is
The echo α2 from the a is received, and after the elapsed time t2, the echo α3 from the outer surface 22c of the sheath 22 is received. Therefore, the time difference between the echoes α2 and α3 is t3.
【0035】一方、上記超音波振動子7が、図3
(a),(f)に示すように定速で走査しているとき、
図4(b)に示すようにシース22の内面22bからの
エコーα2が経過時間t1 ′後に受波され、外面22C
からのエコーα3 が経過時間t2 ′後に受波されたとす
る。On the other hand, the ultrasonic transducer 7 is shown in FIG.
When scanning at a constant speed as shown in (a) and (f),
As shown in FIG. 4 (b), the echo α2 from the inner surface 22b of the sheath 22 is received after the elapsed time t1 ', and the outer surface 22C is received.
It is assumed that the echo .alpha.3 from .alpha. Is received after the elapsed time t2 '.
【0036】上記シース22における定速走査範囲Lb
の内面22bは、その両端の内面22aに比し超音波振
動子7から遠ざけた位置、すなわち、この内面22bが
外面22cに近い位置にあるため、エコーα2 ,α3 の
時間差t3 ′は上記走査方向反転中の時間差t3 よりも
短い(t3 ′<t3 )。Constant speed scanning range Lb in the sheath 22
The inner surface 22b of the echoes is located farther from the ultrasonic transducer 7 than the inner surfaces 22a at both ends thereof, that is, the inner surface 22b is closer to the outer surface 22c. It is shorter than the time difference t3 during inversion (t3 '<t3).
【0037】そこで、多重エコー検出手段23で検出し
たエコーα2 ,α3の時間差を多重エコー判定手段24
で判定し、この時間差がt3 ′であるときのみ、定速走
査範囲Lbと判断し、制御手段25から上記超音波振動
子7で受波した信号を超音波観測手段4へ送信する。Therefore, the time difference between the echoes α2 and α3 detected by the multiple echo detecting means 23 is determined by the multiple echo determining means 24.
When the time difference is t3 ', the constant speed scanning range Lb is determined, and the signal received by the ultrasonic transducer 7 from the control means 25 is transmitted to the ultrasonic observation means 4.
【0038】その結果、テレビモニタ5には超音波振動
子7が定速で走査している範囲Lbのみの画像5aが表
示され、反転時の画像流れがカットされる。As a result, the image 5a of only the range Lb in which the ultrasonic transducer 7 scans at a constant speed is displayed on the television monitor 5, and the image flow at the time of reversal is cut.
【0039】また、実質的に超音波振動子1の位置を超
音波プローブ21の先端部で直接検出していることにな
るので、往復につれて画像5aが左右に移動するような
こともない。Further, since the position of the ultrasonic transducer 1 is substantially directly detected by the tip portion of the ultrasonic probe 21, the image 5a does not move left and right as it reciprocates.
【0040】なお、この実施例では超音波観測手段4に
入力する受信信号を断続しているが、全体の結線は、こ
れに限定されないことは勿論で、例えば、超音波観測手
段4の出力信号を断続するようにしても良い。In this embodiment, the received signal input to the ultrasonic observing means 4 is intermittent, but the entire wiring is not limited to this, and for example, the output signal of the ultrasonic observing means 4 is used. You may make it intermittent.
【0041】(第二実施例)図5、図6は本発明の第二
実施例を示し、図5は図2に相当する断面図、図6は図
4(b)に相当する線図である。(Second Embodiment) FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a sectional view corresponding to FIG. 2, and FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 4 (b). is there.
【0042】この実施例では、シース22の内面22a
を同一径にし、外面22cのうち定速走査範囲Lbに該
当する部分22dを上記内面22aに近づける位置(図
においては肉厚を薄くしている)に設定したもので、図
6に示すように、シース22の内面22aからのエコー
α2 と外面22dからのエコーα3 との時間差t3 ″
が、両端Laで検出する内面22aからのエコーα2 s
外面22cからのエコーα3 との時間差t3 (図4
(a)参照)より短くなるため、この時間差t3 ″を検
出したときに画像信号を送信するようにすればよい。In this embodiment, the inner surface 22a of the sheath 22 is
Are set to have the same diameter, and a portion 22d of the outer surface 22c corresponding to the constant velocity scanning range Lb is set to a position (the wall thickness is made thin in the figure) close to the inner surface 22a, as shown in FIG. , The time difference t3 ″ between the echo α2 from the inner surface 22a of the sheath 22 and the echo α3 from the outer surface 22d.
, The echo α2 s from the inner surface 22a detected at both ends La
Time difference t3 from the echo α3 from the outer surface 22c (Fig. 4)
(See (a)). Therefore, the image signal may be transmitted when the time difference t3 ″ is detected.
【0043】この実施例によれば、シースの内面22a
は同一径であるため走査時の超音波振動子7の偏心が極
少となり、また、外面22dを加工すればよいので成型
が容易になる。According to this embodiment, the inner surface 22a of the sheath is
Have the same diameter, the eccentricity of the ultrasonic transducer 7 during scanning becomes extremely small, and the outer surface 22d may be processed, so that molding is facilitated.
【0044】なお、定速走査範囲Lbではエコーα2 ,
α3 間に他の高次の多重エコーが介在しないように、シ
ース22の内径と外径の比を1:1に近い値に設定する
ことが望ましい。In the constant speed scanning range Lb, the echoes α 2,
It is desirable to set the ratio of the inner diameter to the outer diameter of the sheath 22 to a value close to 1: 1 so that other high-order multiple echoes do not intervene between α3.
【0045】また、シース22の定速走査範囲Lbの形
状は上記各実施例に限定されるものではなく、シース2
2からのエコーの様態が他の部分と相違する形状であれ
ばよい。The shape of the constant velocity scanning range Lb of the sheath 22 is not limited to the above-mentioned embodiments, but the sheath 2
The shape of the echo from 2 may be different from that of the other portions.
【0046】(第三実施例)図7は本発明の第三実施例
による図2に相当する縦断面図である。(Third Embodiment) FIG. 7 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 2 according to a third embodiment of the present invention.
【0047】この実施例では、上述した第二実施例のシ
ース22の定速走査範囲Lbの外面22dに充填材31
を充填し、このシース22の外表面を平担にしたもの
で、超音波プローブ21の挿入が容易になる。In this embodiment, the filling material 31 is applied to the outer surface 22d of the constant velocity scanning range Lb of the sheath 22 of the second embodiment described above.
And the outer surface of the sheath 22 is flattened, which facilitates insertion of the ultrasonic probe 21.
【0048】上記充填材31は上記シース22とは異な
る音響インピーダンスを有する素材からなり、したがっ
て、上記シース22の外面22dのエコーα3を上記第
二実施例と同様に検出することができる。Since the filling material 31 is made of a material having an acoustic impedance different from that of the sheath 22, the echo α3 on the outer surface 22d of the sheath 22 can be detected in the same manner as in the second embodiment.
【0049】(第四実施例)図8〜図11は本発明の第
四実施例を示し、図8は超音波プローブの先端部の縦断
面図、図9は超音波プローブ装置の制御ブロック図、図
10は多重エコーの波形図、図11は制御ブロック中に
おける各出力波形図である。(Fourth Embodiment) FIGS. 8 to 11 show a fourth embodiment of the present invention, FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the tip of an ultrasonic probe, and FIG. 9 is a control block diagram of the ultrasonic probe apparatus. 10 is a waveform diagram of multiple echoes, and FIG. 11 is a waveform diagram of each output in the control block.
【0050】(構成)機械式走査型超音波プローブ31
の体腔内に挿入される中空弾性シース32(例えばテフ
ロンチューブ)の先端側内部には、超音波振動子7を設
置したハウジング7aが納められている。(Structure) Mechanical Scanning Ultrasonic Probe 31
A housing 7a in which the ultrasonic transducer 7 is installed is housed inside the distal end side of a hollow elastic sheath 32 (for example, a Teflon tube) inserted into the body cavity.
【0051】このハウジング7aは、少なくとも相違な
る2方向に巻かれた多重コイルからなるフレシキブルシ
ャフト8によって、図示しないリニア駆動源を含む駆動
部3(図9参照)に接続されている。The housing 7a is connected to a drive unit 3 (see FIG. 9) including a linear drive source (not shown) by a flexible shaft 8 composed of multiple coils wound in at least two different directions.
【0052】また、上記超音波振動子7との信号授受の
ための信号ケーブル(図示されていない)も上記ハウジ
ング7a内からフレシキブルシャフト8中を経由して上
記駆動部3につながれている。A signal cable (not shown) for transmitting and receiving a signal to and from the ultrasonic transducer 7 is also connected from the inside of the housing 7a to the drive section 3 through the flexible shaft 8.
【0053】上記中空弾性シース32は、その先端部の
2箇所に、音響インピーダンスがシース素材や、水、超
音波媒体33と特性の著しく異なる超音波強反射体(例
えばアルミニウム)を素材とする位置決めリング34
a,34bが装着されている。上記フレシキブルシャフ
ト8は上記駆動部3内のリニア駆動源であるモーター
9、このモーター9の位置(すなわち、超音波振動子7
の位置)検出をするエンコーダ11に接続されており、
このモーター9、エンコーダ11は駆動制御回路35に
接続されている。The hollow elastic sheath 32 is positioned at two points on its tip end using an ultrasonic impedance strong reflector (for example, aluminum) whose acoustic impedance is remarkably different from that of the sheath material, water, or the ultrasonic medium 33. Ring 34
a and 34b are attached. The flexible shaft 8 is a motor 9 which is a linear drive source in the drive unit 3, and the position of the motor 9 (that is, the ultrasonic transducer 7).
Position) is connected to the encoder 11 for detection,
The motor 9 and the encoder 11 are connected to the drive control circuit 35.
【0054】また、上記超音波振動子7は、送受波切り
換えスイッチ36と信号ケーブル(図示せず)により接
続され、さらに、この送受波切り換えスイッチ36は、
送信回路37,受信信号増幅回路38と接続されてい
る。この送信回路37と受信信号増幅回路38はゲート
回路39に接続され、このゲート回路39は上記エンコ
ーダ11、駆動制御回路35に接続される。The ultrasonic transducer 7 is connected to the transmission / reception changeover switch 36 by a signal cable (not shown), and the transmission / reception changeover switch 36 is
It is connected to the transmission circuit 37 and the reception signal amplification circuit 38. The transmission circuit 37 and the reception signal amplification circuit 38 are connected to a gate circuit 39, and the gate circuit 39 is connected to the encoder 11 and the drive control circuit 35.
【0055】また、上記ゲート回路39は、超音波観測
手段であるDSC(デジタルスキャンコンバータ)4に
接続され、このDSC4は、モニタ5に接続される。The gate circuit 39 is connected to a DSC (digital scan converter) 4 which is an ultrasonic wave observation means, and the DSC 4 is connected to a monitor 5.
【0056】(作用)次に、上記構成による第四実施例
の作用について説明する。(Operation) Next, the operation of the fourth embodiment having the above construction will be described.
【0057】超音波振動子7を含むハウジング7aが、
モーター9からの動力をフレシキブルシャフト8を経由
して受けると、少なくともこのフレシキブルシャフト9
の延出方向と同一方向に進退動作する。The housing 7a including the ultrasonic transducer 7 is
When the power from the motor 9 is received via the flexible shaft 8, at least this flexible shaft 9
It moves back and forth in the same direction as the extension direction of.
【0058】上記ハウジング7aが、走査を開始して位
置決めリング34a,34bの一方に達すると、超音波
振動子7から出た超音波はほぼ全反射し、受信信号の音
圧レベルを急増させる。When the housing 7a starts scanning and reaches one of the positioning rings 34a and 34b, the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer 7 are almost totally reflected, and the sound pressure level of the received signal is rapidly increased.
【0059】図10に超音波振動子7のシース32内の
各位置に於ける受信信号の音圧レベルを示す。FIG. 10 shows the sound pressure level of the received signal at each position inside the sheath 32 of the ultrasonic transducer 7.
【0060】図8のa位置に超音波振動子7があると
き、図10のaのようにシース32及びシース32外部
の反射信号となる。When the ultrasonic transducer 7 is located at the position a in FIG. 8, a reflection signal from the sheath 32 and the outside of the sheath 32 is obtained as shown in a of FIG.
【0061】図8のb位置に超音波振動子7がある場
合、位置決めリング34aにより超音波は全反射し、図
10のbに示すように音圧レベルは高くなる。When the ultrasonic transducer 7 is located at the position b in FIG. 8, the ultrasonic waves are totally reflected by the positioning ring 34a, and the sound pressure level becomes high as shown in FIG. 10b.
【0062】図8のc位置に超音波振動子7がある場
合、外部からの反射エコーとなる。When the ultrasonic transducer 7 is located at the position c in FIG. 8, it becomes a reflection echo from the outside.
【0063】図8のd位置に超音波振動子7がある場
合、位置決めリング34bにより超音波全反射し、図1
0のdに示すように音圧レベルは高くなる。When the ultrasonic transducer 7 is located at the position d in FIG. 8, the ultrasonic wave is totally reflected by the positioning ring 34b, and the ultrasonic wave shown in FIG.
The sound pressure level becomes high as indicated by 0 d.
【0064】そして、図8のe位置に超音波振動子7が
ある場合、aの位置にある場合と同様シース32及びシ
ース32外部の反射信号となる。When the ultrasonic transducer 7 is located at the position e in FIG. 8, the reflected signal is the reflected signal from the sheath 32 and the outside of the sheath 32 as in the case at the position a.
【0065】以上のような受信信号より、位置決めリン
グ34a,34b間の信号を画像表示するために図11
に示されるように各信号にゲートがかけられる。In order to display an image of the signal between the positioning rings 34a and 34b from the received signal as described above, FIG.
Each signal is gated as shown in.
【0066】図11(a)に示すように位置決めリング
34a,34bの間t1 の区間のみ抽出するために、受
信信号は、基準信号Vthとゲート回路39内のコンパレ
ータで比較され、図11(c)に示すゲート信号を得
る。As shown in FIG. 11A, the received signal is compared with the reference signal Vth by the comparator in the gate circuit 39 in order to extract only the interval t1 between the positioning rings 34a and 34b. ) Is obtained.
【0067】さらに、このゲート回路39では、得られ
たゲート信号とエンコーダ11のA相信号との論理積を
とり、図11(d)に示す信号、すなわち位置決めリン
グ34a,34b間のトリガ信号を得る。このトリガ信
号はDSC4の画像表示のタイミング信号として入力さ
れ、図11(e)に示すように位置決めリング34a,
34b間の受信信号のみ画像表示される。Further, in the gate circuit 39, a logical product of the obtained gate signal and the A-phase signal of the encoder 11 is obtained, and the signal shown in FIG. 11 (d), that is, the trigger signal between the positioning rings 34a and 34b is obtained. obtain. This trigger signal is input as a timing signal for image display of the DSC 4, and as shown in FIG. 11 (e), the positioning ring 34a,
Only the received signal between 34b is displayed as an image.
【0068】また、位置決めリング34a,34bによ
り得られたゲート信号は、駆動制御回路35に入力さ
れ、超音波振動子7の進退方向の切り換え信号として用
いられる。Further, the gate signals obtained by the positioning rings 34a and 34b are input to the drive control circuit 35 and used as a signal for switching the ultrasonic transducer 7 in the advancing / retreating direction.
【0069】なお、上記エンコーダ11のA相の立ち上
がり、立ち下がりにより送信回路37から超音波振動子
駆動パルスが超音波振動子7へ供給される。The ultrasonic transducer drive pulse is supplied from the transmission circuit 37 to the ultrasonic transducer 7 when the phase A of the encoder 11 rises and falls.
【0070】この実施例では、進退走査の反転と受信信
号の取り込みをシース32の先端内を移動するハウジン
グ7aの位置検出によって同時制御しているため、モニ
タ5上の超音波画像にずれが生じない。また、超音波振
動子37の進退の制御を簡単な回路で構成することがで
きる。さらに、内視鏡的に使用した場合、走査幅が目視
にて確認できるのでオリエンテーションがつけ易く、そ
の上、X線透視下においても走査幅が目視確認できるの
で、より正確な検査が可能になる。In this embodiment, the reversal of the forward / backward scanning and the reception signal reception are simultaneously controlled by the position detection of the housing 7a which moves in the distal end of the sheath 32, so that the ultrasonic image on the monitor 5 is displaced. Absent. Further, the advance / retreat control of the ultrasonic transducer 37 can be configured by a simple circuit. Furthermore, when used endoscopically, the scanning width can be visually confirmed, so orientation can be easily applied. Moreover, since the scanning width can be visually confirmed even under fluoroscopy, a more accurate inspection is possible. ..
【0071】なお、本発明はメカニカルリニアスキャン
方式の超音波プローブ装置に限らず、例えば、図12に
示すような三次元画像を得るためのスパイラル走査型超
音波プローブ装置のに採用すればリニア方式成分におけ
る反転時の画像を容易に処理することができる。なお、
符号41は超音波振動子7をラジアル方向へ駆動させる
モータである。The present invention is not limited to the mechanical linear scan type ultrasonic probe apparatus, but may be applied to a spiral scanning type ultrasonic probe apparatus for obtaining a three-dimensional image as shown in FIG. The image at the time of inversion of the components can be easily processed. In addition,
Reference numeral 41 is a motor for driving the ultrasonic transducer 7 in the radial direction.
【0072】また、図13に示すようなメカニカルセク
タ方式の超音波プローブ装置に採用すれば揺動運動にお
ける反転時の画像を容易に処理することができる。な
お、符号51は診断対象の歯茎である。Further, when the ultrasonic probe device of the mechanical sector type as shown in FIG. 13 is adopted, the image at the time of reversal in the swing motion can be easily processed. Reference numeral 51 is a gum to be diagnosed.
【0073】なお、本発明による超音波プローブ装置
は、図14に示すような応用が考えられる。すなわち、
管腔61の病変部62を経内視鏡63を用い、レーザブ
ローブ64で焼灼して除去しようとするとき、本発明に
よる超音波プローブ装置の超音波プローブ21で患部の
断面形状を観察しながら焼灼を進めれば、上記管腔61
の穿孔を防止することができる。The ultrasonic probe device according to the present invention may be applied as shown in FIG. That is,
When the lesioned portion 62 of the lumen 61 is to be cauterized and removed by the laser probe 64 using the endoscope 63, while observing the cross-sectional shape of the affected portion with the ultrasonic probe 21 of the ultrasonic probe apparatus according to the present invention. If cauterization proceeds, the lumen 61
Perforation can be prevented.
【0074】また、図15に示すように上記超音波プロ
ーブ21のシース22の表面22cに白色の塗装膜65
などの反射コーディングを施せばレーザの散乱光による
超音波プローブ21の破損を防止することができる。あ
るいは、レーザにより破損するおそれのある部分は超音
波振動子7のみであるため、この超音波振動子7の表面
に金属薄膜などの反射コーティングを施すだけでもよ
い。Further, as shown in FIG. 15, a white coating film 65 is formed on the surface 22c of the sheath 22 of the ultrasonic probe 21.
If reflective coating such as is applied, damage to the ultrasonic probe 21 due to scattered light of the laser can be prevented. Alternatively, since the portion that may be damaged by the laser is only the ultrasonic oscillator 7, the surface of the ultrasonic oscillator 7 may be provided with a reflective coating such as a metal thin film.
【0075】さらに、本発明による超音波プローブ装置
が血管に適用される場合、超音波プローブ21は厳密に
滅菌されている必要がある。通常、循環器系に使用され
る機器はディスポパックに密封して滅菌し、1回限りの
使用としているが、超音波プローブ21のように長尺の
ものをそのままディスポパックに収納したのでは、取扱
いが不便である。そこで、図16に示すように、超音波
プローブ21をディスポパック71に巻き尺を巻くよう
にして収納し、使用時に上記ディスポパック71から引
き出して使用するようにするとよい。Further, when the ultrasonic probe device according to the present invention is applied to a blood vessel, the ultrasonic probe 21 needs to be strictly sterilized. Normally, the equipment used for the circulatory system is sealed in a disposable pack and sterilized and used only once. However, if a long object such as the ultrasonic probe 21 is stored in the disposable pack as it is, Inconvenient to handle. Therefore, as shown in FIG. 16, it is advisable to store the ultrasonic probe 21 in the disposable pack 71 with a tape measure and to pull it out from the disposable pack 71 at the time of use.
【0076】なお、図中、符号71は外部接続用コネク
タである。In the figure, reference numeral 71 is an external connection connector.
【0077】[0077]
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
超音波プローブを構成するシースの超音波ビームが走査
する範囲のうち定速で走査する範囲を他の部分とは多重
エコーの様態が異なる構成とし、この多重エコーを検出
して超音波振動子が往/復の反転を終えて等速で走査を
行っているときにのみ、画像信号を映出させるようにし
たので、画像流れを回避することができる。As described above, according to the present invention,
The range where the ultrasonic beam of the sheath of the ultrasonic probe is scanned at a constant speed is configured so that the multi-echo mode is different from that of the other parts. Since the image signal is displayed only when the forward / backward reversal is completed and scanning is performed at a constant speed, the image deletion can be avoided.
【0078】また、超音波プローブで超音波振動子の変
位を直接検出するのと等価になるため、映出手段の画像
が左右に移動するという不具合も発生せず、医学的な有
用性が損なわれないという効果がある。Further, since it is equivalent to directly detecting the displacement of the ultrasonic transducer by the ultrasonic probe, the problem that the image of the projection means moves left and right does not occur, and the medical usefulness is impaired. The effect is that
【図1】図1〜4は本発明の第一実施例を示し、図1は
超音波プローブ装置の全体概略図1 to 4 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an overall schematic view of an ultrasonic probe device.
【図2】超音波プローブの先端部の縦断面図FIG. 2 is a vertical sectional view of the tip of the ultrasonic probe.
【図3】超音波プローブの動作を時系列に沿って示す縦
断面図FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the operation of the ultrasonic probe in time series.
【図4】超音波観測手段で検出した多重エコーの変化を
示す線図FIG. 4 is a diagram showing changes in multiple echoes detected by ultrasonic observation means.
【図5】図5,図6は本発明の第二実施例を示し、図5
は図2に相当する縦断面図5 and 6 show a second embodiment of the present invention, and FIG.
Is a vertical sectional view corresponding to FIG.
【図6】図4(b)に相当する線図FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 4 (b).
【図7】本発明の第三実施例による図2に相当する縦断
面図であるFIG. 7 is a vertical sectional view corresponding to FIG. 2 according to a third embodiment of the present invention.
【図8】図8〜図11は本発明の第四実施例を示し、図
8は超音波プローブの先端部の縦断面図8 to 11 show a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the tip of the ultrasonic probe.
【図9】超音波プローブ装置の制御ブロック図FIG. 9 is a control block diagram of the ultrasonic probe device.
【図10】多重エコーの波形図FIG. 10: Waveform diagram of multiple echo
【図11】制御ブロック中における各出力波形図FIG. 11 is an output waveform diagram in the control block.
【図12】他の態様による超音波プローブ装置の要部概
略図FIG. 12 is a schematic view of a main part of an ultrasonic probe apparatus according to another embodiment.
【図13】他の態様による超音波プローブ装置の要部概
略図FIG. 13 is a schematic view of a main part of an ultrasonic probe apparatus according to another aspect.
【図14】本発明による超音波プローブを焼灼用レーザ
プローブと併用した態様の概略図FIG. 14 is a schematic view of an embodiment in which the ultrasonic probe according to the present invention is used in combination with a laser probe for cauterization.
【図15】図10における超音波プローブの先端部の縦
断面図15 is a vertical cross-sectional view of the tip portion of the ultrasonic probe in FIG.
【図16】他の態様による超音波プローブ装置の要部斜
視図FIG. 16 is a perspective view of an essential part of an ultrasonic probe device according to another embodiment.
【図17】図17以下は従来例を示し、図17は超音波
プローブのスキャン方式による区分を示す説明図FIG. 17 and subsequent drawings show a conventional example, and FIG. 17 is an explanatory diagram showing divisions by the scanning method of the ultrasonic probe.
【図18】超音波プローブ装置の全体概略図FIG. 18 is an overall schematic view of an ultrasonic probe device.
【図19】超音波プローブの動作を時系列に示す説明図FIG. 19 is an explanatory diagram showing the operation of the ultrasonic probe in time series.
【図20】(a)は理想的な超音波断層像を示す説明
図、(b)は画像流れが生じた超音波断層像を示す説明
図20A is an explanatory diagram showing an ideal ultrasonic tomographic image, and FIG. 20B is an explanatory diagram showing an ultrasonic tomographic image in which image deletion occurs.
【図21】超音波断層像が、左右に移動する状態を示す
説明図FIG. 21 is an explanatory diagram showing a state in which an ultrasonic tomographic image moves left and right.
4…超音波観測手段 5…映出手段 7…超音波振動子 21…超音波プローブ 22…シース L…走査範囲 Lb…定速走査範囲 4 ... Ultrasonic observation means 5 ... Projection means 7 ... Ultrasonic transducer 21 ... Ultrasonic probe 22 ... Sheath L ... Scan range Lb ... Constant velocity scan range
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石村 寿朗 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shiro Ishimura 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd.
Claims (1)
波振動子および、この超音波振動子を運動自在に収容す
るシースを有する超音波プローブと、上記超音波振動子
の受信波を画像信号に変換する超音波観測手段と、上記
画像信号に基づいて超音波断層像を映し出す映出手段と
を備える超音波プローブ装置において、前記シースの前
記超音波ビームが走査する範囲のうち定速で走査する範
囲を他の部分とは多重エコーの様態が異なる構成とした
ことを特徴とする超音波プローブ装置。Claim: What is claimed is: 1. An ultrasonic transducer that transmits and receives an ultrasonic beam for scanning, an ultrasonic probe having a sheath that movably accommodates the ultrasonic transducer, and the ultrasonic vibration. In an ultrasonic probe device including an ultrasonic wave observation means for converting a received wave of a child into an image signal and an image projection means for displaying an ultrasonic tomographic image based on the image signal, the ultrasonic beam of the sheath is scanned. An ultrasonic probe device characterized in that a constant-speed scanning range of the range is different from that of the other part in the form of multiple echo.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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- 1991-09-06 JP JP3227331A patent/JP3026521B2/en not_active Expired - Fee Related
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US6257812B1 (en) | 1996-11-13 | 2001-07-10 | Shikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Hot rolled plate joining apparatus |
US6406413B2 (en) | 1996-11-13 | 2002-06-18 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Rolled plate joining apparatus and continuous hot rolling apparatus equipped with the same |
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Publication number | Publication date |
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JP3026521B2 (en) | 2000-03-27 |
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