JPH0630938A - Ultrasonic probe - Google Patents

Ultrasonic probe

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JPH0630938A
JPH0630938A JP4190931A JP19093192A JPH0630938A JP H0630938 A JPH0630938 A JP H0630938A JP 4190931 A JP4190931 A JP 4190931A JP 19093192 A JP19093192 A JP 19093192A JP H0630938 A JPH0630938 A JP H0630938A
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JP
Japan
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linear
control circuit
ultrasonic transducer
ultrasonic
scan
Prior art date
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Pending
Application number
JP4190931A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomonao Kawashima
知直 川島
Masaaki Matsuzaki
正明 松崎
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPH0630938A publication Critical patent/JPH0630938A/en
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an ultrasonic probe capable of altering a searching range in a linear direction by an optional and simple scanning. CONSTITUTION:A drive means 6 is provided to drive an ultrasonic vibrator in a linear direction and drive range setting means 18, 19 and 20 to set a drive range in the linear direction of the ultrasonic vibrator. Position detecting means 12 and 13 are provided to detect the position of the ultrasonic vibrator and inversion means 9, 10 and 11 which receive outputs of the position detecting means to invert the direction of moving the ultrasonic vibrator in the linear direction in a drive range set by a drive range setting means.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は超音波プローブに関する
ものであり、特に生体に超音波パルスを投射し、その超
音波エコーを受信して超音波断層像を得る超音波診断装
置に用いる超音波プローブに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic probe, and more particularly to an ultrasonic wave used in an ultrasonic diagnostic apparatus for projecting an ultrasonic pulse on a living body and receiving an ultrasonic echo of the ultrasonic pulse. It is about the probe.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年は、生体内に超音波を照射してその
エコー信号から体内の状態を描出して病変の発見、診断
を行う方法が広く普及している。中でも、超音波プロー
ブを経内視鏡的に体内に挿入して体内から超音波を照射
する方法は、体外式に比べて超音波の減衰が小さく、分
解能の高い高周波の超音波を使用することができること
から注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a method of irradiating an ultrasonic wave into a living body and visualizing the state of the inside of the body from the echo signal to detect and diagnose a lesion has become widespread. Among them, the method of inserting the ultrasonic probe into the body endoscopically and irradiating ultrasonic waves from the inside of the body is to use high-frequency ultrasonic waves with less attenuation of ultrasonic waves than the external type and high resolution. It is attracting attention because it can.

【0003】このような体腔内超音波プローブでは、体
内の管腔軸にほぼ垂直な断面を走査するようにしている
ため、超音波振動子を回転させるいわゆるラジアルスキ
ャン、もしくは管腔軸に沿って超音波振動子を移動させ
るいわゆるリニアスキャンを行って、管腔の超音波画像
を得るのが診断上最も有効とされている。また、超音波
プローブによって得た情報から管腔の3次元画像を構築
するような場合には、上述のラジアルスキャンとリニア
スキャンとを組み合わせて管腔をスパイラル状にスキャ
ンする方法も試みられている。
Since such an intracavity ultrasonic probe scans a cross section substantially perpendicular to the lumen axis in the body, it is called a radial scan for rotating the ultrasonic transducer, or along the lumen axis. Obtaining an ultrasonic image of the lumen by performing a so-called linear scan in which the ultrasonic transducer is moved is the most effective for diagnosis. Further, in the case of constructing a three-dimensional image of the lumen from the information obtained by the ultrasonic probe, a method of spirally scanning the lumen by combining the above-described radial scan and linear scan has been attempted. .

【0004】リニア方向に超音波振動子を移動させる場
合、従来は超音波振動子を軸方向に前後に移動させる駆
動部に対して、フォトインタラプタ、マイクロスィッチ
等の検出器を駆動部の移動範囲内の前後2カ所に固定し
ておき、これらの検出器が駆動部の接近を検知したとき
に駆動部の移動方向を反転させ、超音波振動子を往復運
動させるようにしていた。
In the case of moving the ultrasonic vibrator in the linear direction, conventionally, a detector such as a photo interrupter or a micro switch is moved within a moving range of the driving unit, which moves the ultrasonic vibrator back and forth in the axial direction. It was fixed at two positions in the front and rear, and when these detectors detected the approach of the drive unit, the moving direction of the drive unit was reversed to reciprocate the ultrasonic transducer.

【0005】また、スパイラルスキャンを行う場合に
は、通常、ラジアルスキャンとリニアスキャンのスピー
ドの比を一定に保って、ラジアル方向の動きとリニア方
向の動きとを同期させて走査を行うようにしている。
Further, in the case of performing a spiral scan, normally, the ratio of the speed of the radial scan and the speed of the linear scan is kept constant, and the scan in the radial direction and the motion in the linear direction are synchronized. There is.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このような超音波走査
を行う場合には、超音波プローブの使用者は診断部位の
条件や、あるいは3次元画像データの取り込みスピード
等の兼合いで、管腔のスライス画像枚数、すなわち、リ
ニア方向のスキャン範囲を任意に変える必要がある。し
かしながら、従来の超音波プローブにおいては、超音波
振動子のリニア方向における移動を反転させるための検
出器が固定されているために、リニアスキャンの範囲を
変更するためには、工具等を用いて検出器の固定位置を
変更して、処理装置側で設定したリニアスキャン範囲に
検出器間の距離を一致させるように調整するという繁雑
な作用が必要となる。
When performing such ultrasonic scanning, the user of the ultrasonic probe must consider the conditions of the diagnostic region, the speed at which three-dimensional image data is captured, and the like. It is necessary to arbitrarily change the number of slice images, that is, the scan range in the linear direction. However, in the conventional ultrasonic probe, since the detector for reversing the movement of the ultrasonic transducer in the linear direction is fixed, a tool or the like is used to change the range of the linear scan. The complicated operation of changing the fixed position of the detector and adjusting the distance between the detectors to match the linear scan range set on the processing device side is required.

【0007】また、スパイラルスキャンを行う場合、従
来の装置ではラジアルスキャンとリニアスキャンのスピ
ードが一定の比率で固定されているため、本来必要とさ
れるリニア方向のスキャン範囲に対して実際にスキャン
する範囲が長くなることがあり、この間、呼吸を止めて
いなければならないなど患者の苦痛を伴うものであっ
た。
Further, in the case of performing the spiral scan, in the conventional apparatus, the speeds of the radial scan and the linear scan are fixed at a constant ratio, so that the scan range in the originally required linear direction is actually scanned. The range may be long, which is a pain for the patient because he / she must hold his breath during this period.

【0008】本発明は、このような問題点に着目してな
されたものであり、繁雑な作業を伴う事なく、超音波振
動子のリニアスキャン範囲を任意に変更することが可能
な超音波プローブを提供し、また、リニアスキャンのス
ピードを使用者が任意に選択することができる超音波プ
ローブを提供することを目的とするものである。
The present invention has been made by paying attention to such a problem, and an ultrasonic probe capable of arbitrarily changing the linear scan range of the ultrasonic transducer without complicated work. It is also an object of the present invention to provide an ultrasonic probe that allows a user to arbitrarily select the speed of linear scanning.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するために、本願第1発明の超音波プローブは、超音波
振動子をリニア方向に駆動する駆動手段と、前記超音波
振動子の前記リニア方向における駆動範囲を設定する駆
動範囲設定手段と、前記超音波振動子の位置を検出する
位置検出手段と、該位置検出手段の出力を受けて前記駆
動範囲設定手段によって設定された駆動範囲において前
記超音波振動子のリニア方向における移動方向を反転さ
せる反転手段とを具えることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the ultrasonic probe of the first invention of the present application comprises a drive means for driving the ultrasonic transducer in a linear direction, and the ultrasonic transducer described above. In the drive range set by the drive range setting means for setting the drive range in the linear direction, the position detection means for detecting the position of the ultrasonic transducer, and the output of the position detection means. And a reversing means for reversing the moving direction of the ultrasonic transducer in the linear direction.

【0010】このように構成することにより、超音波振
動子のリニアスキャンの境界位置を駆動範囲設定手段を
介して使用者により入力して、リニアスキャンの範囲を
任意に設定することが可能となり、超音波振動子の位置
検出手段で検出された値と、前記設定値とが一致したと
き、反転手段によって超音波振動子のリニア方向におけ
る駆動方向を反転して上記目的を達することができる。
With this configuration, it becomes possible for the user to input the boundary position of the linear scan of the ultrasonic transducer via the drive range setting means and to set the linear scan range arbitrarily. When the value detected by the position detecting means of the ultrasonic transducer matches the set value, the driving direction in the linear direction of the ultrasonic transducer can be reversed by the reversing means to achieve the above object.

【0011】また、本願第2発明の超音波プローブは、
超音波振動子をラジアル方向に回転させるラジアルスキ
ャン手段と、前記超音波振動子をリニア方向に駆動させ
るリニアスキャン手段とを具える超音波プローブにおい
て、前記超音波振動子のラジアル方向における回転数に
対するリニア方向の移動距離の比を設定する設定手段
と、該設定手段で設定された比に応じて前記超音波振動
子のリニア方向における移動速度を制御する制御手段を
具えることを特徴とするものである。
The ultrasonic probe of the second invention of the present application is
In an ultrasonic probe comprising a radial scan means for rotating the ultrasonic transducer in the radial direction and a linear scan means for driving the ultrasonic transducer in the linear direction, the ultrasonic probe with respect to the rotational speed in the radial direction. It comprises: setting means for setting a ratio of the moving distance in the linear direction, and control means for controlling the moving speed of the ultrasonic transducer in the linear direction according to the ratio set by the setting means. Is.

【0012】このように、本願第2発明によれば、ラジ
アル方向における超音波振動子の回転数に対するリニア
方向における移動距離の比を使用者が任意に設定するこ
とができ、この比を基にしてリニア方向の動きを制御手
段によって制御するようにしている。したがって、ラジ
アル方向に回転している超音波振動子のリニア方向の移
動速度を任意に設定することが可能となる。
As described above, according to the second aspect of the present invention, the user can arbitrarily set the ratio of the moving distance in the linear direction to the rotational speed of the ultrasonic transducer in the radial direction, and based on this ratio. The linear movement is controlled by the control means. Therefore, the moving speed in the linear direction of the ultrasonic transducer rotating in the radial direction can be arbitrarily set.

【0013】[0013]

【実施例】図1及び図2は、本願第1発明にかかる超音
波プローブの第1実施例の構成を示す図である。図1に
示すように、本実施例の超音波プローブは、フレーム1
にラジアル回転部を構成するラジアルモータ2とロータ
リーエンコーダ3とが保持されている。ラジアルモータ
2の回動軸はフレキシブルシャフト4に連結されてお
り、フレキシブルシャフト4の先端部に取り付けた超音
波振動子(図示せず)にモータ2の回転を伝達して、超
音波振動子をラジアル方向に回転させる。ラジアルモー
タ2とロータリーエンコーダ3とは歯車5を介して固定
されており、一方、ラジアル回転部を保持するフレーム
1は嵌合部材8を介してボールネジ7と機械的に連結し
ており、ボールネジ7を介して更にステッピングモータ
6に連結されている。
1 and 2 are views showing the configuration of a first embodiment of an ultrasonic probe according to the first invention of the present application. As shown in FIG. 1, the ultrasonic probe of the present embodiment has a frame 1
Further, a radial motor 2 and a rotary encoder 3 which constitute a radial rotation unit are held. The rotary shaft of the radial motor 2 is connected to the flexible shaft 4, and the rotation of the motor 2 is transmitted to an ultrasonic vibrator (not shown) attached to the tip of the flexible shaft 4 to drive the ultrasonic vibrator. Rotate in the radial direction. The radial motor 2 and the rotary encoder 3 are fixed via a gear 5. On the other hand, the frame 1 holding the radial rotating portion is mechanically connected to a ball screw 7 via a fitting member 8, and the ball screw 7 Is further connected to the stepping motor 6 via.

【0014】図2は、本実施例の超音波プローブのリニ
ア方向の動きを制御する制御回路の構成を示すブロック
図である。マイクロプロセッサ20のバスは、第1及び
第2のマグニチュードコンパレータ18及び19にそれ
ぞれ接続されている。これらの第1及び第2のマグニチ
ュードコンパレータの出力は、往復移動制御回路11に
供給されており、往復移動制御回路11の出力は更に、
モータ制御回路9とセレクタ12とにそれぞれ供給され
る。モータ制御回路9は、モータドライバ10を介して
ステッピングモータ6に接続されており、一方、セレク
タ12を介してアップダウンカウンタ13の加算用アッ
プ端子14、減算用ダウン端子15に接続されている。
アップダウンカウンタ13の出力端子17は、第1及び
第2のマグニチュードコンパレータ18及び19にそれ
ぞれ接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the arrangement of a control circuit for controlling the linear movement of the ultrasonic probe of this embodiment. The bus of the microprocessor 20 is connected to the first and second magnitude comparators 18 and 19, respectively. The outputs of the first and second magnitude comparators are supplied to the reciprocating movement control circuit 11, and the output of the reciprocating movement control circuit 11 is further
It is supplied to the motor control circuit 9 and the selector 12, respectively. The motor control circuit 9 is connected to the stepping motor 6 via a motor driver 10, and is also connected to an addition up terminal 14 and a subtraction down terminal 15 of an up / down counter 13 via a selector 12.
The output terminal 17 of the up / down counter 13 is connected to the first and second magnitude comparators 18 and 19, respectively.

【0015】次に、図1及び図2に基づいて本実施例の
動作を説明する。本実施例の超音波プローブでは、ステ
ッピングモータ6の回転がボールネジ7に伝達されて、
嵌合部材8、フレーム1、ラジアルモータ2、フレキシ
ブルシャフト4を介して超音波振動子をリニア方向に駆
動する。超音波振動子は例えば、ステッピングモータ6
の1回転につき1mmづつリニア方向に進退するように
構成されている。図2に示すように、モータ制御回路9
の出力はセレクタ12を介してアップダウンカウンタ1
3に接続されており、ステッピングモータ6を1回転さ
せるごとに、アップダウンカウンタ13のアップ端子1
4あるいはダウン端子15のうち、セレクタ12によっ
て選択された一方の端子に1つのパルス(単位距離パル
ス)を出力する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the ultrasonic probe of the present embodiment, the rotation of the stepping motor 6 is transmitted to the ball screw 7,
The ultrasonic transducer is driven in the linear direction via the fitting member 8, the frame 1, the radial motor 2, and the flexible shaft 4. The ultrasonic transducer is, for example, a stepping motor 6
It is configured to move back and forth in the linear direction by 1 mm per one rotation. As shown in FIG. 2, the motor control circuit 9
Output of up-down counter 1 via selector 12.
3 and is connected to the up terminal 1 of the up / down counter 13 every time the stepping motor 6 is rotated once.
One pulse (unit distance pulse) is output to one terminal selected by the selector 12 among the 4 or down terminals 15.

【0016】このパルスがアップ端子14に入力してい
るときは、アップダウンカウンタ13ではパルスの入力
した回数を足してカウントし、ダウン端子15に入力し
ているとき、パルスの入力した回数を引いてカウントし
て、このカウント値を第1及び第2のマグニチュードコ
ンパレータ18、19にそれぞれ出力する。すなわち、
セレクタ12がアップダウンカウンタ13のアップ端子
14を選択して、モータ制御回路9から、ステッピング
モータ6の1回転を示す単位距離信号がこのアップ端子
14に出力されているときに、超音波振動子が前方向に
移動するとすると、ステッピングモータ6が10回転し
たとき、超音波振動子は10mm前方へ移動し、モータ
制御回路9から出力される単位距離信号パルスは10個
となりアップダウンカウンタ13のカウント値は10に
なる。尚、アップダウンカウンタ13はあらかじめ決め
られた原点位置でリセットされているものとする。
When this pulse is input to the up terminal 14, the up / down counter 13 counts by adding the number of times the pulse is input, and when input to the down terminal 15, the number of times the pulse is input is subtracted. Are counted and output to the first and second magnitude comparators 18 and 19, respectively. That is,
When the selector 12 selects the up terminal 14 of the up / down counter 13 and the unit distance signal indicating one rotation of the stepping motor 6 is output from the motor control circuit 9, the ultrasonic transducer When the stepping motor 6 makes 10 revolutions, the ultrasonic transducer moves forward by 10 mm, and the unit distance signal pulse output from the motor control circuit 9 becomes 10 and the count of the up / down counter 13 increases. The value will be 10. It is assumed that the up / down counter 13 has been reset at a predetermined origin position.

【0017】図1中、リニアスキャンの起点をA点、終
点をB点としたとき、原点からA点までの距離に相当す
るカウント値を第1のマグニチュードコンパレータ18
に、B点までの距離に相当するカウント値を第2のマグ
ニチュードコンパレータ19に、それぞれ記憶させる。
例えば、原点から5mm離れた位置に起点を、35mm
離れた位置へ終点をセットした場合、それぞれのマグニ
チュードコンパレータ18、19に入力すべきカウント
値は5と35である。
In FIG. 1, when the starting point of the linear scan is point A and the ending point is point B, the count value corresponding to the distance from the origin to the point A is the first magnitude comparator 18
Then, the count value corresponding to the distance to the point B is stored in the second magnitude comparator 19, respectively.
For example, if the starting point is 35 mm away from the origin,
When the end points are set at distant positions, the count values to be input to the respective magnitude comparators 18 and 19 are 5 and 35.

【0018】第1及び第2のマグニチュードコンパレー
タ18、19では、上述のようにして入力された起点、
終点に相当するカウント値と、アップダウンカウンタ1
3から送られてきたカウント値とが一致したときに、往
復移動制御回路11に一致信号を出力する。往復移動制
御回路11では第1のマグニチュードコンパレータ18
あるいは第2のマグニチュードコンパレータ19のいず
れかから一致信号を受け取ったとき、モータ制御回路9
とセレクタ12とに方向切換信号出力する。モータ制御
回路9は、往復移動制御回路11から方向切換信号受け
取ると、モータドライバ10を介してステッピングモー
タ6の回転方向を反転させるようにする。ステッピング
モータ6の回転、すなわちボールネジ7の回転が反転す
ると、超音波振動子の進退方向が反転する。一方、セレ
クタ12ではアップダウンカウンタ13のアップ端子1
4からダウン端子15に出力を切り換える。この過程を
繰り返すことにより、嵌合部材8が起点Aと終点Bとの
間をリニア方向に往復運動し、これに応じて超音波振動
子がリニア方向に移動してリニアスキャンを行うことが
できる。
In the first and second magnitude comparators 18 and 19, the starting point input as described above,
Count value corresponding to the end point and up / down counter 1
When the count value sent from 3 matches, the match signal is output to the reciprocating movement control circuit 11. In the reciprocating movement control circuit 11, the first magnitude comparator 18
Alternatively, when a match signal is received from any of the second magnitude comparators 19, the motor control circuit 9
And a direction switching signal is output to the selector 12. Upon receiving the direction switching signal from the reciprocating movement control circuit 11, the motor control circuit 9 reverses the rotation direction of the stepping motor 6 via the motor driver 10. When the rotation of the stepping motor 6, that is, the rotation of the ball screw 7 is reversed, the advancing / retreating direction of the ultrasonic transducer is reversed. On the other hand, in the selector 12, the up terminal 1 of the up / down counter 13
The output is switched from 4 to the down terminal 15. By repeating this process, the fitting member 8 reciprocates between the starting point A and the ending point B in the linear direction, and in response to this, the ultrasonic transducer moves in the linear direction and linear scanning can be performed. .

【0019】第1のマグニチュードコンパレータ18と
第2のマグニチュードコンパレータ19に入力されたカ
ウント値がそれぞれ5と35である場合、セレクタ12
の出力がアップダウンカウンタ13のアップ端子14に
供給されているときには、起点Aから終点Bの方向へ嵌
合部材8が1mm移動するごとにアップダウンカウンタ
13では、5、6、7、・・・ と1カウントづつカウ
ント値をあげてゆき、このカウント値を第1及び第2の
マグニチュードコンパレータ18、19へ出力する。こ
のカウント値が35になったとき、第2のマグニチュー
ドコンパレータ19に設定されたカウント値と一致する
ので、第2のマグニチュードコンパレータ19から位置
制御回路11に一致信号が出力される。これを受けて位
置制御回路11では、モータ制御回路9及びセレクタ1
2に方向切換信号を発する。この信号を受けて、モータ
制御回路9はステッピングモータ6の回転を反転させ
て、超音波振動子のリニア方向の進退方向を反転させ、
一方、セレクタ12ではモータ制御回路9から供給され
る単位距離信号の出力先をダウン端子15に切り換え
る。
When the count values input to the first magnitude comparator 18 and the second magnitude comparator 19 are 5 and 35, respectively, the selector 12
Is being supplied to the up terminal 14 of the up / down counter 13, each time the fitting member 8 moves 1 mm in the direction from the starting point A to the ending point B, the up / down counter 13 causes 5, 6, 7, ... The count value is incremented one by one, and this count value is output to the first and second magnitude comparators 18 and 19. When the count value reaches 35, the count value matches the count value set in the second magnitude comparator 19, so that the match signal is output from the second magnitude comparator 19 to the position control circuit 11. In response to this, in the position control circuit 11, the motor control circuit 9 and the selector 1
A direction change signal is issued to the switch 2. In response to this signal, the motor control circuit 9 reverses the rotation of the stepping motor 6 and reverses the linear moving direction of the ultrasonic transducer.
On the other hand, the selector 12 switches the output destination of the unit distance signal supplied from the motor control circuit 9 to the down terminal 15.

【0020】嵌合部材8の進行方向が反転して、終点B
から起点Aへ移動して行くときには、アップダウンカウ
ンタ13ではダウン端子15にカウント値が入力されて
ゆくため、35、34、33・・・とカウントダウンし
てゆく。嵌合部材8は、原点から5mmの距離にある起
点Aまで移動したとき、第1のマグニチュードコンパレ
ータ18から一致信号が発せられ、超音波振動子(嵌合
部材8)の進行方向が再度反転する。この用にして超音
波振動子(嵌合部材8)は原点から5mmの距離にある
起点Aから、原点から35mmの距離にある終点Bの間
を往復運動して、超音波振動子のリニア方向のスキャン
が実現する。
The traveling direction of the fitting member 8 is reversed and the end point B
When moving from the starting point A to the starting point A, the count value is input to the down terminal 15 of the up / down counter 13, so that the countdown is 35, 34, 33 ,. When the fitting member 8 moves to the starting point A located at a distance of 5 mm from the origin, a coincidence signal is issued from the first magnitude comparator 18, and the traveling direction of the ultrasonic transducer (fitting member 8) is reversed again. . For this purpose, the ultrasonic transducer (fitting member 8) reciprocates between a starting point A located at a distance of 5 mm from the origin and an end point B located at a distance of 35 mm from the origin, and a linear direction of the ultrasonic transducer. Scan of is realized.

【0021】このように、本実施例においては、マグニ
チュードコンパレータ18、19に設定するカウント値
を変えることによって、超音波振動子のリニアスキャン
の範囲を任意に設定することができ、フォトインタラプ
タやマイクロスィッチ等の検出器の位置を工具を用いて
変更するといった面倒な工程を経ることなく、管腔のス
ライス画像の枚数を任意かつ容易に変更することができ
る。したがって、病変の大きさに応じて適切な診断範囲
を得ることができる。また、3次元画像を構築するため
に、ラジアルスキャンとリニアスキャンを組み合わせ
て、スパイラル状のスキャンを行う場合にも、画像デー
タの取り込みスピードに応じて最も適切なリニアスキャ
ンの範囲を得ることができる。
As described above, in this embodiment, the range of the linear scan of the ultrasonic transducer can be arbitrarily set by changing the count values set in the magnitude comparators 18 and 19, and the photo interrupter and the micro-interrupter can be set. It is possible to arbitrarily and easily change the number of slice images of the lumen without the troublesome process of changing the position of the detector such as a switch using a tool. Therefore, an appropriate diagnostic range can be obtained according to the size of the lesion. Further, even when a radial scan and a linear scan are combined to perform a spiral scan for constructing a three-dimensional image, the most appropriate linear scan range can be obtained according to the image data acquisition speed. .

【0022】図3及び図4は、本願第1発明にかかる超
音波プローブの第2実施例の構成を示す図であり、図3
は、装置の構成を示す図、図4は図3に示すプローブの
リニア方向の動きを制御する制御回路の構成を示す図で
ある。尚、第1実施例と同様の構成要素については同じ
符号を付してその説明は省略する。
3 and 4 are views showing the configuration of a second embodiment of the ultrasonic probe according to the first invention of the present application.
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the apparatus, and FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a control circuit for controlling the linear movement of the probe shown in FIG. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0023】本実施例では、ボールネジ7と平行して、
例えばフォトインタラプタあるいはマイクロスィッチ等
で構成された複数個の検出器21A〜21Iを等間隔で
並べておく。装置のその他の構成は第1実施例と同様で
ある。
In this embodiment, in parallel with the ball screw 7,
For example, a plurality of detectors 21A to 21I formed of photo interrupters or micro switches are arranged at equal intervals. The other structure of the device is the same as that of the first embodiment.

【0024】図4に示すように、マイクロプロセッサ2
0のバスは、セレクタ23に接続されており、このセレ
クタ23は前記検出器21からの出力を受けて、方向切
換制御回路22に前方向反転位置信号あるいは後方向反
転位置信号を出力している。更に、方向切換制御回路2
2の出力は、モータ制御回路9に供給されており、モー
タ制御回路9はモータドライバ10を介してステッピン
グモータ6の回転方向を制御するように構成されてい
る。
As shown in FIG. 4, the microprocessor 2
The 0 bus is connected to a selector 23, which receives the output from the detector 21 and outputs a forward reverse position signal or a backward reverse position signal to the direction switching control circuit 22. . Further, the direction switching control circuit 2
The output of 2 is supplied to the motor control circuit 9, and the motor control circuit 9 is configured to control the rotation direction of the stepping motor 6 via the motor driver 10.

【0025】次いで、図3及び図4を参照して本実施例
の超音波プローブの動作を説明する。本実施例では、使
用者があらかじめ嵌合部材8のリニア方向における往復
運動の起点、終点となるべき位置にある検出器を選択
し、マイクロプロセッサ20を介してセレクタ23に起
点、終点を設定しておく。例えば、起点として検出器B
を、終点として検出器Gが選択された場合、嵌合部材8
が起点Bから終点Gの方向へ移動して来て、終点Gまで
きたとき、検出器Gから後方向反転信号をセレクタ23
を介して方向切換制御回路22へ送る。方向切換制御回
路22では、後方向反転信号を受け取ると、モータ制御
回路9に方向切換信号を出力して、モータ制御回路9で
モータドライバ10を介してステッピングモータ6の回
転方向を反転させる。ステッピングモータ6の回転方向
の反転によってボールネジ7の回転が反転し、嵌合部材
8のリニア移動方向が反転して終点Gから起点Bの方向
へ移動を開始する。嵌合部材8が起点Bへ移動して来た
とき、検出器Bより前方向反転信号が発せられ、セレク
タ23を介して方向切換制御回路22へ出力して、同様
にステッピングモータ6の回転方向を反転させる。この
過程を繰り返すことによって嵌合部材8及び超音波振動
子がリニア方向に往復運動して、超音波振動子のリニア
スキャンが実現する。
Next, the operation of the ultrasonic probe of this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In this embodiment, the user selects a detector at the position to be the starting point and the ending point of the reciprocating motion of the fitting member 8 in the linear direction in advance, and sets the starting point and the ending point in the selector 23 via the microprocessor 20. Keep it. For example, as a starting point, the detector B
When the detector G is selected as the end point, the fitting member 8
Moves from the starting point B to the ending point G and reaches the ending point G, the backward inversion signal from the detector G is sent to the selector 23.
To the direction switching control circuit 22 via. Upon receiving the backward direction inversion signal, the direction switching control circuit 22 outputs a direction switching signal to the motor control circuit 9 so that the motor control circuit 9 reverses the rotation direction of the stepping motor 6 via the motor driver 10. The rotation of the ball screw 7 is reversed by the reversal of the rotation direction of the stepping motor 6, and the linear movement direction of the fitting member 8 is reversed so that the fitting member 8 starts moving from the end point G to the start point B. When the fitting member 8 moves to the starting point B, a forward direction inversion signal is issued from the detector B and is output to the direction switching control circuit 22 via the selector 23, and similarly the rotation direction of the stepping motor 6 is output. Invert. By repeating this process, the fitting member 8 and the ultrasonic transducer reciprocate in the linear direction, and the linear scanning of the ultrasonic transducer is realized.

【0026】このように構成することによって、セレク
タ23にマイクロプロセッサ20を介して起点、終点に
対応する検出器を設定するだけで、工具を用いて検出器
の位置を変更するといった面倒な作業を行う事なくリニ
アスキャンの範囲を任意に設定できる。したがって、使
用者は管腔のスライス画像枚数を任意にかつ容易に設
定、変更することができ、病変部の大きさに応じて適切
な診断範囲を得ることができる。また、3次元画像を構
築するためにラジアルスキャンとリニアスキャンとを組
み合わせてスパイラル状にスキャンを行う場合には、画
像データの取り込みスピードに対して最も適切なリニア
スキャン範囲を得ることが可能となる。
With this configuration, the troublesome work of changing the position of the detector using a tool is required only by setting the detector corresponding to the starting point and the ending point in the selector 23 via the microprocessor 20. The range of linear scan can be set arbitrarily without performing. Therefore, the user can arbitrarily and easily set and change the number of slice images of the lumen, and an appropriate diagnosis range can be obtained according to the size of the lesion. When a radial scan and a linear scan are combined to perform a spiral scan for constructing a three-dimensional image, it is possible to obtain the most appropriate linear scan range with respect to the image data acquisition speed. .

【0027】図5及び図6は、本願第1発明にかかる超
音波プローブの第3実施例の構成を示す図である。図5
に示すとおり、本実施例では嵌合部材8にポテンショメ
ータ24の可動電極部24aが取り付けられている。そ
の他の構成は第1及び第2の実施例と同様であるため、
同じ符号を付してここではその説明は省略する。
FIGS. 5 and 6 are views showing the configuration of the third embodiment of the ultrasonic probe according to the first invention of the present application. Figure 5
As shown in, the movable electrode portion 24a of the potentiometer 24 is attached to the fitting member 8 in this embodiment. Since other configurations are the same as those of the first and second embodiments,
The same reference numerals are given and the description thereof is omitted here.

【0028】図6は、本実施例における超音波振動子の
リニア方向の動きを制御する制御回路の構成を示す図で
ある。一方の固定電極部24bは接地、他方の固定電極
部24cは+5Vの電源電圧に接続されている。可動電
極部24aは、バッファアンプ25を介して第1の電圧
コンパレータ26及び第2の電圧コンパレータ27のそ
れぞれの非反転入力に接続されている。第1及び第2の
電圧コンパレータ26、27の出力は方向切換回路30
に入力され、方向切換回路30の出力はモータ制御回路
9に入力される。モータ制御回路9はモータドライバ1
0を介してステッピングモータ6に接続されている。一
方、マイクロプロセッサ20のバスには、第1及び第2
のD/Aコンバータ28及び29が接続されており、第
1のD/Aコンバータ28の出力は第1の電圧コンパレ
ータ26の反転入力へ、第2のD/Aコンバータ29の
出力は第2の電圧コンパレータ27の反転入力へそれぞ
れ接続されている。
FIG. 6 is a diagram showing the structure of a control circuit for controlling the movement of the ultrasonic transducer in the linear direction in this embodiment. One fixed electrode portion 24b is grounded, and the other fixed electrode portion 24c is connected to a power supply voltage of + 5V. The movable electrode portion 24 a is connected to the respective non-inverting inputs of the first voltage comparator 26 and the second voltage comparator 27 via the buffer amplifier 25. The outputs of the first and second voltage comparators 26 and 27 are the direction switching circuit 30.
And the output of the direction switching circuit 30 is input to the motor control circuit 9. The motor control circuit 9 is a motor driver 1
It is connected to the stepping motor 6 via 0. On the other hand, the bus of the microprocessor 20 includes the first and second
Of the first D / A converter 28 are connected to the inverting input of the first voltage comparator 26, and the output of the second D / A converter 29 is connected to the second D / A converter 28. Each is connected to the inverting input of the voltage comparator 27.

【0029】図7は、図6に示す制御回路におけるポテ
ンショメータ24の出力、第1及び第2の電圧コンパレ
ータ26及び27の出力のタイミングチャートである。
以下に図5、図6及び図7を用いて本実施例の動作を説
明する。図5に示すように、ボールネジ7の回転に伴い
嵌合部材8が移動すると、それに接続されたポテンショ
メータ24の可動電極部24aが同様にリニア方向に移
動する。図6に示すように、可動電極部24aが移動す
ると、その移動位置に対応した電圧、すなわち電源電圧
5Vの分圧された電圧が可動電極部24aから出力され
る。この出力電圧はバッファアンプ25を介して第1の
電圧コンパレータ26及び第2の電圧コンパレータ27
にそれぞれ出力され、後述する比較電圧と比較される。
なお、バッファアンプ25は、後続回路の負荷効果を軽
減する目的で設けられたものである。
FIG. 7 is a timing chart of the output of the potentiometer 24 and the outputs of the first and second voltage comparators 26 and 27 in the control circuit shown in FIG.
The operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 5, 6 and 7. As shown in FIG. 5, when the fitting member 8 moves along with the rotation of the ball screw 7, the movable electrode portion 24a of the potentiometer 24 connected to the fitting member 8 also moves in the linear direction. As shown in FIG. 6, when the movable electrode portion 24a moves, the movable electrode portion 24a outputs a voltage corresponding to the moving position, that is, a divided voltage of the power supply voltage 5V. This output voltage is passed through a buffer amplifier 25 to a first voltage comparator 26 and a second voltage comparator 27.
Respectively, and is compared with a comparison voltage described later.
The buffer amplifier 25 is provided for the purpose of reducing the load effect of the subsequent circuit.

【0030】マイクロプロセッサ20を介して、前方向
反転位置を決定するための比較電圧値、例えば+1.0 V
に相当するデジタルデータを第1のD/Aコンバータ2
8に設定し、後方向反転位置を決定するための比較電圧
値、例えば+3.0 Vに相当するデジタルデータを第2の
D/Aコンバータ29に設定する。図7に、これらの比
較電圧値とポテンショメータ24の出力電圧との関係を
示すと共に、各電圧コンパレータ26、27の出力波形
を示す。
Through the microprocessor 20, a comparison voltage value for determining the forward reversal position, for example, +1.0 V
The digital data corresponding to the first D / A converter 2
8 is set, and a comparison voltage value for determining the backward reversal position, for example, digital data corresponding to +3.0 V is set in the second D / A converter 29. FIG. 7 shows the relationship between these comparison voltage values and the output voltage of the potentiometer 24, and also shows the output waveforms of the voltage comparators 26 and 27.

【0031】駆動開始点Pにおいて嵌合部材8が、マイ
クロプロセッサ20で設定した前方向反転位置よりも前
方にある部分と、ポテンショメータ24の出力電圧は、
第1の比較電圧値+1.0 Vよりも低い電圧となるので、
第1電圧コンパレータ26の出力はローレベルになる。
つまり、嵌合部材8が前方向反転位置よりも前方に位置
していることが検出され、方向切換回路30を介してモ
ータ制御回路9に後進の指示信号を出力する。逆に、嵌
合部材8が後方向反転位置より後方に位置している場合
には第2電圧コンパレータ27の出力がハイレベルとな
って、モータ制御回路9に前進の指示信号が与えられ、
嵌合部材8は前方向へ駆動が開始する。また、嵌合部材
8が前方向反転位置と後方向反転位置との中間に位置し
ている場合は、後進、前進どちらから駆動を開始しても
良い。
At the drive start point P, the fitting member 8 is located in front of the forward reversal position set by the microprocessor 20, and the output voltage of the potentiometer 24 is
Since the voltage is lower than the first comparison voltage value +1.0 V,
The output of the first voltage comparator 26 becomes low level.
That is, it is detected that the fitting member 8 is located in front of the forward reversal position, and the backward instruction signal is output to the motor control circuit 9 via the direction switching circuit 30. On the contrary, when the fitting member 8 is located rearward of the rearward reversal position, the output of the second voltage comparator 27 becomes high level, and the forward instruction signal is given to the motor control circuit 9.
The fitting member 8 starts driving in the forward direction. Further, when the fitting member 8 is located in the middle between the forward reversal position and the rearward reversal position, the driving may be started from either the reverse or the forward direction.

【0032】モータ制御回路9からの指令に応じて、モ
ータドライバ10を介してステッピングモータ6が回転
して、嵌合部材8が後進を開始する。この嵌合部材8が
前方向反転位置Qを通過するとポテンショメータ24の
出力電圧が+1.0 Vを越え、第1の電圧コンパレータ2
6の出力がハイレベルになる。更に、後退を続けて、嵌
合部材8が後方向反転位置Rに達すると、ポテンショメ
ータ24の出力電圧は+3Vを越え、第2の電圧コンパ
レータ27の出力がハイレベルになる。方向切換回路3
0では、第2の電圧コンパレータ27の出力の変化、正
確には立ち上がりのエッジを検出して、方向反転信号、
すなわち前進の指示信号をモータ制御回路9に出力す
る。この前進指示によって、ステッピングモータ6の回
転が反転し、嵌合部材8の移動方向が反転して、前進を
始める。前進が開始されると、ポテンショメータ24の
出力電圧は再び第2の比較電圧+3.0 Vより低くなるの
で、第2の電圧コンパレータ27の出力はローレベルに
戻る。更に嵌合部材8が前進して、前方向反転位置Q’
に達すると、ポテンショメータ24の出力電圧は再び第
1の比較電圧+1.0 Vより低くなるため、第1の電圧コ
ンパレータ26の出力がローレベルになる。この時、方
向切換回路28は第1の電圧コンパレータ26の出力の
変化、正確には立ち下がりのエッジを検出して、モータ
制御回路9に方向反転信号、すなわち後進の指示信号を
出力する。
In response to a command from the motor control circuit 9, the stepping motor 6 is rotated via the motor driver 10 and the fitting member 8 starts moving backward. When this fitting member 8 passes through the forward reversal position Q, the output voltage of the potentiometer 24 exceeds +1.0 V, and the first voltage comparator 2
The output of 6 becomes high level. Further, when the fitting member 8 reaches the rearward reversal position R while continuing the backward movement, the output voltage of the potentiometer 24 exceeds + 3V, and the output of the second voltage comparator 27 becomes high level. Direction switching circuit 3
At 0, a change in the output of the second voltage comparator 27, more accurately, a rising edge is detected, and a direction inversion signal,
That is, the forward instruction signal is output to the motor control circuit 9. By this forward movement instruction, the rotation of the stepping motor 6 is reversed, the moving direction of the fitting member 8 is reversed, and forward movement is started. When the forward movement is started, the output voltage of the potentiometer 24 becomes lower than the second comparison voltage +3.0 V again, so that the output of the second voltage comparator 27 returns to the low level. Further, the fitting member 8 advances, and the forward reversal position Q '
When the voltage reaches, the output voltage of the potentiometer 24 becomes lower than the first comparison voltage +1.0 V again, so that the output of the first voltage comparator 26 becomes low level. At this time, the direction switching circuit 28 detects a change in the output of the first voltage comparator 26, more specifically, a falling edge, and outputs a direction inversion signal, that is, a backward instruction signal to the motor control circuit 9.

【0033】以上の動作を繰り返すことにより、嵌合部
材8は第1の比較電圧で決定される前方向反転位置と、
第2の比較電圧で決定される後方向反転位置との間を往
復運動する。したがって、マイクロプロセッサ20を介
して第1及び第2のD/Aコンバータにそれぞれ比較電
圧を設定することにより、嵌合部材8すなわち、超音波
振動子を任意の範囲内で往復運動させることができる。
By repeating the above operation, the fitting member 8 moves to the forward reversal position determined by the first comparison voltage,
It reciprocates to and from the backward reversal position determined by the second comparison voltage. Therefore, by setting the comparison voltage to each of the first and second D / A converters via the microprocessor 20, the fitting member 8, that is, the ultrasonic transducer can be reciprocated within an arbitrary range. .

【0034】このように、第3実施例においても、前述
の実施例と同様にフォトインタラプタや、マイクロスイ
ッチ等の検出器の位置を工具を用いて変更すると言った
面倒な作業を行う事なく、診断の条件に応じたリニアス
キャンの範囲を任意に、かつ簡単に変更することができ
る。また、3次元画像を構築するために、ラジアルスキ
ャンとリニアスキャンとを組みあわせてスパイラル状の
スキャンを行う場合に、画像データの取り込みスピード
に対して最も適切なリニアスキャン範囲を得ることが可
能となる。
As described above, also in the third embodiment, similar to the above-mentioned embodiments, the troublesome work of changing the positions of the photo interrupter and the detectors such as microswitches by using a tool is avoided. The linear scan range can be arbitrarily and easily changed according to the diagnosis condition. When a spiral scan is performed by combining radial scan and linear scan in order to construct a three-dimensional image, it is possible to obtain the most appropriate linear scan range with respect to the image data acquisition speed. Become.

【0035】図8は、本願第2発明にかかる超音波プロ
ーブの一実施例の構成を示す図である。本実施例では、
マイクロプロセッサ20のバスに分周回路31が接続さ
れており、この分周回路31には、超音波振動子にラジ
アル方向の回転を与えるラジアルモータ2に機械的に接
続されているロータリーエンコーダ3の出力が供給され
ている。分周回路31出力端子はモータ制御回路9に接
続されており、モータ制御回路9はモータドライバ10
を介してステッピングモータ6に接続されている。な
お、超音波プローブの構成は図1に示すものと同じであ
る。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the ultrasonic probe according to the second invention of the present application. In this embodiment,
A frequency dividing circuit 31 is connected to the bus of the microprocessor 20. The frequency dividing circuit 31 includes a rotary encoder 3 mechanically connected to a radial motor 2 that gives a radial rotation to an ultrasonic transducer. Output is being supplied. The output terminal of the frequency dividing circuit 31 is connected to the motor control circuit 9, and the motor control circuit 9 is connected to the motor driver 10.
It is connected to the stepping motor 6 via. The configuration of the ultrasonic probe is the same as that shown in FIG.

【0036】本実施例では、使用者は予めマイクロプロ
セッサ20を介して分周回路31に分周比を入力してお
く。ロータリーエンコーダ3はラジアルモータ2の1回
転に対して例えば200周期のクロックを生成して分周
回路31に入力する。分周回路31ではこのロータリー
エンコーダ3から供給されるクロックパルスをマイクロ
プロセッサ20を介して設定された分周比で分周し、こ
の分周したクロックをモータ制御回路9に出力する。分
周比が例えば1:1の場合、モータ制御回路10は分周
回路31から供給されるクロック1周期に対して、モー
タドライバ10を介してステッピングモータ6、すなわ
ちボールネジ7を1.8°だけ回転させる。したがっ
て、ステッピングモータ6すなわちボールネジ7は、ロ
ータリーエンコーダ3で生成されるクロック200で3
60°、つまり1回転することになる。このボールネジ
7の1回転に対して、嵌合部材8、すなわち超音波振動
子は1mmだけ後退する。ラジアルモータ2の回転速度
は一定であるから、マイクロプロセッサ20を介して分
周回路31の分周比を変更することにより、超音波振動
子のラジアル回転に対するリニア移動量を変更すること
ができる。
In this embodiment, the user inputs the frequency division ratio to the frequency dividing circuit 31 via the microprocessor 20 in advance. The rotary encoder 3 generates a clock of, for example, 200 cycles for one rotation of the radial motor 2 and inputs it to the frequency dividing circuit 31. In the frequency dividing circuit 31, the clock pulse supplied from the rotary encoder 3 is frequency-divided by the frequency dividing ratio set via the microprocessor 20, and the frequency-divided clock is output to the motor control circuit 9. When the frequency division ratio is, for example, 1: 1, the motor control circuit 10 moves the stepping motor 6, that is, the ball screw 7 by 1.8 ° through the motor driver 10 for one cycle of the clock supplied from the frequency division circuit 31. Rotate. Therefore, the stepping motor 6, that is, the ball screw 7 is set to 3 by the clock 200 generated by the rotary encoder 3.
This means 60 °, that is, one rotation. The fitting member 8, that is, the ultrasonic transducer retracts by 1 mm for one rotation of the ball screw 7. Since the rotational speed of the radial motor 2 is constant, the linear movement amount of the ultrasonic transducer with respect to the radial rotation can be changed by changing the frequency division ratio of the frequency dividing circuit 31 via the microprocessor 20.

【0037】このように、本実施例では、マイクロプロ
セッサ20を介して分周回路31の分周比を変更するこ
とで、ラジアル方向の回転とリニア方向の移動とを同期
して動作させ、かつリニアスキャンのスピードを任意に
変更することができる。したがって、使用者がリニアス
キャンのスピードを上げると、超音波断層像のスライス
ピッチは粗くなるが、スキャン時間が短くなるため、ス
キャンのにの呼吸を止めている等の患者の苦痛を軽減す
ることができる。また、スキャンスピードを下げて、リ
ニアスキャンに対するラジアルスキャンの回数を増やす
ことによって、断層像のスライスピッチを細かくして解
像度を上げることができる。使用者は、ラジアルスキャ
ンに対するリニアスキャンのスピードを変えることによ
って、これらの特徴を選択して超音波プローブを使用す
ることができる。
As described above, in this embodiment, by changing the frequency division ratio of the frequency dividing circuit 31 via the microprocessor 20, the rotation in the radial direction and the movement in the linear direction are operated in synchronization, and The speed of linear scan can be changed arbitrarily. Therefore, if the user increases the speed of the linear scan, the slice pitch of the ultrasonic tomographic image will become coarse, but the scan time will be shortened, so the patient's distress such as holding the breath for scanning should be reduced. You can Further, by decreasing the scan speed and increasing the number of radial scans with respect to the linear scan, the slice pitch of the tomographic image can be made fine and the resolution can be increased. The user can select these features to use the ultrasonic probe by varying the speed of the linear scan relative to the radial scan.

【0038】[0038]

【発明の効果】このように、本願第1発明の超音波プロ
ーブによれば、リニア方向の走査範囲を使用者が任意に
かつ簡単な操作で変更することができるため、病変部の
大きさに応じてリニア方向の走査範囲を容易に変更する
ことができる。すなわち、病変部が大きいときには走査
範囲を大きく取って病変部を含むようにして、病変部が
小さいときには走査範囲を小さくして走査に要する時間
を短くすることによって、走査の間呼吸を止めていなけ
ればならない等の患者の苦痛を軽減することができる。
また、本願第2発明の超音波プローブによれば、リニア
スキャンのスピードを使用者が適宜変更することができ
るように構成されているため、状況に応じてスキャンの
スピードを上げてスキャンの時間を短くすることが可能
となり、患者の苦痛を軽減することができる。また、3
次元画像を構築すべくスパイラル状にスキャンを行う場
合には、リニア方向のスキャンのスピードを下げること
によって、リニアスキャンに対するラジアルスキャンの
回数を増やすことができ、スライスピッチが細かくなっ
て超音波画像の解像度が向上する。
As described above, according to the ultrasonic probe of the first invention of the present application, the scanning range in the linear direction can be arbitrarily changed by the user by a simple operation. Accordingly, the scanning range in the linear direction can be easily changed. That is, when the lesion area is large, the scanning range should be set large to include the lesion area, and when the lesion area is small, the scanning range should be reduced to shorten the time required for scanning, thereby stopping breathing during the scanning. It is possible to reduce the pain of the patient.
Further, according to the ultrasonic probe of the second invention of the present application, since the user can appropriately change the speed of the linear scan, the speed of the scan is increased and the scan time is increased according to the situation. It can be shortened, and the patient's pain can be reduced. Also, 3
When performing a spiral scan to construct a three-dimensional image, the number of radial scans for the linear scan can be increased by decreasing the scan speed in the linear direction, and the slice pitch becomes finer and the ultrasonic image The resolution is improved.

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

【図1】本願第1発明の超音波プローブの第1実施例の
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of an ultrasonic probe of the first invention of the present application.

【図2】図1に示す超音波プローブのリニア方向におけ
る移動を制御する制御回路の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control circuit that controls movement of the ultrasonic probe shown in FIG. 1 in a linear direction.

【図3】本願第1発明の超音波プローブの第2実施例の
構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the ultrasonic probe of the first invention of the present application.

【図4】図3に示す超音波プローブのリニア方向におけ
る移動を制御する制御回路の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control circuit that controls movement of the ultrasonic probe shown in FIG. 3 in a linear direction.

【図5】本願第1発明の超音波プローブの第3実施例の
構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a third embodiment of the ultrasonic probe of the first invention of the present application.

【図6】図5に示す超音波プローブのリニア方向におけ
る移動を制御する制御回路の構成を示すブロック図であ
る。
6 is a block diagram showing a configuration of a control circuit that controls movement of the ultrasonic probe shown in FIG. 5 in a linear direction.

【図7】図6に示す制御回路を構成する要素の出力波形
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing output waveforms of elements constituting the control circuit shown in FIG.

【図8】本願第2発明の超音波プローブのリニア方向に
おける移動速度を制御する制御回路の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a control circuit for controlling the moving speed of the ultrasonic probe of the second invention of the present application in the linear direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転部フレーム 2 ラジアルモータ 3 ロータリーエンコーダ 4 フレキシブルシャフト 5 ギア 6 ステッピングモータ 7 ボールネジ 8 嵌合部財 9 モータ制御回路 10 モータドライバ 11 往復制御回路 12 セレクタ 13 アップダウンカウンタ 18、19 マグニチュードコンパレータ 20 マイクロプロセッサ 21 検出器 23 セレクタ 24 ポテンショメータ 26 27 電圧コンパレータ 28 29 D/Aコンバータ 30 方向切換回路 31 分周回路 1 Rotating Frame 2 Radial Motor 3 Rotary Encoder 4 Flexible Shaft 5 Gear 6 Stepping Motor 7 Ball Screw 8 Fitting Parts 9 Motor Control Circuit 10 Motor Driver 11 Reciprocating Control Circuit 12 Selector 13 Up / Down Counter 18, 19 Magnitude Comparator 20 Microprocessor 21 detector 23 selector 24 potentiometer 26 27 voltage comparator 28 29 D / A converter 30 direction switching circuit 31 frequency dividing circuit

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年10月21日[Submission date] October 21, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0031[Correction target item name] 0031

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0031】駆動開始点Pにおいて嵌合部材8が、マイ
クロプロセッサ20で設定した前方向反転位置よりも前
方にあると、ポテンショメータ24の出力電圧は、第1
の比較電圧値+1.0 Vよりも低い電圧となるので、第1
電圧コンパレータ26の出力はローレベルになる。つま
り、嵌合部材8が前方向反転位置よりも前方に位置して
いることが検出され、方向切換回路30を介してモータ
制御回路9に後進の指示信号を出力する。逆に、嵌合部
材8が後方向反転位置より後方に位置している場合には
第2電圧コンパレータ27の出力がハイレベルとなっ
て、モータ制御回路9に前進の指示信号が与えられ、嵌
合部材8は前方向へ駆動が開始する。また、嵌合部材8
が前方向反転位置と後方向反転位置との中間に位置して
いる場合は、後進、前進どちらから駆動を開始しても良
い。
At the drive start point P, when the fitting member 8 is located in front of the forward reversal position set by the microprocessor 20, the output voltage of the potentiometer 24 becomes the first voltage.
Since the voltage is lower than the comparison voltage value of +1.0 V,
The output of the voltage comparator 26 becomes low level. That is, it is detected that the fitting member 8 is located in front of the forward reversal position, and the backward instruction signal is output to the motor control circuit 9 via the direction switching circuit 30. On the contrary, when the fitting member 8 is located rearward of the rearward reversal position, the output of the second voltage comparator 27 becomes high level, and the forward movement instruction signal is given to the motor control circuit 9 to The driving of the combination member 8 starts in the forward direction. Also, the fitting member 8
Is located between the forward reversal position and the backward reversal position, the driving may be started from either the reverse direction or the forward direction.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0036[Correction target item name] 0036

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0036】本実施例では、使用者は予めマイクロプロ
セッサ20を介して分周回路31に分周比を入力してお
く。ロータリーエンコーダ3はラジアルモータ2の1回
転に対して例えば200周期のクロックを生成して分周
回路31に入力する。分周回路31ではこのロータリー
エンコーダ3から供給されるクロックパルスをマイクロ
プロセッサ20を介して設定された分周比で分周し、こ
の分周したクロックをモータ制御回路9に出力する。分
周比が例えば1:1の場合、モータ制御回路9は分周回
路31から供給されるクロック1周期に対して、モータ
ドライバ10を介してステッピングモータ6、すなわち
ボールネジ7を1.8°だけ回転させる。したがって、
ステッピングモータ6すなわちボールネジ7は、ロータ
リーエンコーダ3で生成されるクロック200で360
°、つまり1回転することになる。このボールネジ7の
1回転に対して、嵌合部材8、すなわち超音波振動子は
1mmだけ後退する。ラジアルモータ2の回転速度は一
定であるから、マイクロプロセッサ20を介して分周回
路31の分周比を変更することにより、超音波振動子の
ラジアル回転に対するリニア移動量を変更することがで
きる。
In this embodiment, the user inputs the frequency division ratio to the frequency dividing circuit 31 via the microprocessor 20 in advance. The rotary encoder 3 generates a clock of, for example, 200 cycles for one rotation of the radial motor 2 and inputs it to the frequency dividing circuit 31. In the frequency dividing circuit 31, the clock pulse supplied from the rotary encoder 3 is frequency-divided by the frequency dividing ratio set via the microprocessor 20, and the frequency-divided clock is output to the motor control circuit 9. When the frequency division ratio is, for example, 1: 1, the motor control circuit 9 moves the stepping motor 6, that is, the ball screw 7 by 1.8 ° via the motor driver 10 for one cycle of the clock supplied from the frequency division circuit 31. Rotate. Therefore,
The stepping motor 6 or the ball screw 7 is rotated by the clock 200 generated by the rotary encoder 3 in 360 degrees.
°, that is, one rotation. The fitting member 8, that is, the ultrasonic transducer retracts by 1 mm for one rotation of the ball screw 7. Since the rotational speed of the radial motor 2 is constant, the linear movement amount of the ultrasonic transducer with respect to the radial rotation can be changed by changing the frequency division ratio of the frequency dividing circuit 31 via the microprocessor 20.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0037[Name of item to be corrected] 0037

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0037】このように、本実施例では、マイクロプロ
セッサ20を介して分周回路31の分周比を変更するこ
とで、ラジアル方向の回転とリニア方向の移動とを同期
して動作させ、かつリニアスキャンのスピードを任意に
変更することができる。したがって、使用者がリニアス
キャンのスピードを上げると、超音波断層像のスライス
ピッチは粗くなるが、スキャン時間が短くなるため、ス
キャンの間に呼吸を止めている等の患者の苦痛を軽減す
ることができる。また、スキャンスピードを下げて、リ
ニアスキャンに対するラジアルスキャンの回数を増やす
ことによって、断層像のスライスピッチを細かくして解
像度を上げることができる。使用者は、ラジアルスキャ
ンに対するリニアスキャンのスピードを変えることによ
って、これらの特徴を選択して超音波プローブを使用す
ることができる。
As described above, in this embodiment, by changing the frequency division ratio of the frequency dividing circuit 31 via the microprocessor 20, the rotation in the radial direction and the movement in the linear direction are operated in synchronization, and The speed of linear scan can be changed arbitrarily. Therefore, if the user increases the speed of the linear scan, the slice pitch of the ultrasonic tomographic image will become coarse, but the scan time will be shortened, so the patient's pain such as breathing being stopped during the scan should be reduced. You can Further, by decreasing the scan speed and increasing the number of radial scans with respect to the linear scan, the slice pitch of the tomographic image can be made fine and the resolution can be increased. The user can select these features to use the ultrasonic probe by varying the speed of the linear scan relative to the radial scan.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

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

【図1】本願第1発明の超音波プローブの第1実施例の
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of an ultrasonic probe of the first invention of the present application.

【図2】図1に示す超音波プローブのリニア方向におけ
る移動を制御する制御回路の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control circuit that controls movement of the ultrasonic probe shown in FIG. 1 in a linear direction.

【図3】本願第1発明の超音波プローブの第2実施例の
構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the ultrasonic probe of the first invention of the present application.

【図4】図3に示す超音波プローブのリニア方向におけ
る移動を制御する制御回路の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control circuit that controls movement of the ultrasonic probe shown in FIG. 3 in a linear direction.

【図5】本願第1発明の超音波プローブの第3実施例の
構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a third embodiment of the ultrasonic probe of the first invention of the present application.

【図6】図5に示す超音波プローブのリニア方向におけ
る移動を制御する制御回路の構成を示すブロック図であ
る。
6 is a block diagram showing a configuration of a control circuit that controls movement of the ultrasonic probe shown in FIG. 5 in a linear direction.

【図7】図6に示す制御回路を構成する要素の出力波形
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing output waveforms of elements constituting the control circuit shown in FIG.

【図8】本願第2発明の超音波プローブのリニア方向に
おける移動速度を制御する制御回路の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a control circuit for controlling the moving speed of the ultrasonic probe of the second invention of the present application in the linear direction.

【符号の説明】 1 回転部フレーム 2 ラジアルモータ 3 ロータリーエンコーダ 4 フレキシブルシャフト 5 ギア 6 ステッピングモータ 7 ボールネジ 8 嵌合部財 9 モータ制御回路 10 モータドライバ 11 往復制御回路 12 セレクタ 13 アップダウンカウンタ 18、19 マグニチュードコンパレータ 20 マイクロプロセッサ 21 検出器 22 方向切換制御回路 23 セレクタ 24 ポテンショメータ 25 バッファアンプ 26 27 電圧コンパレータ 28 29 D/Aコンバータ 30 方向切換回路 31 分周回路[Explanation of Codes] 1 Rotating Frame 2 Radial Motor 3 Rotary Encoder 4 Flexible Shaft 5 Gear 6 Stepping Motor 7 Ball Screw 8 Fitting Part 9 Motor Control Circuit 10 Motor Driver 11 Reciprocating Control Circuit 12 Selector 13 Up / Down Counter 18, 19 Magnitude comparator 20 Microprocessor 21 Detector 22 Direction switching control circuit 23 Selector 24 Potentiometer 25 Buffer amplifier 26 27 Voltage comparator 28 29 D / A converter 30 Direction switching circuit 31 Dividing circuit

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波振動子をリニア方向に駆動する駆
動手段と、前記超音波振動子の前記リニア方向における
駆動範囲を設定する駆動範囲設定手段と、前記超音波振
動子の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段
の出力を受けて前記駆動範囲設定手段によって設定され
た駆動範囲において前記超音波振動子のリニア方向にお
ける移動方向を反転させる反転手段とを具えることを特
徴とする超音波プローブ。
1. A driving means for driving an ultrasonic transducer in a linear direction, a driving range setting means for setting a driving range of the ultrasonic transducer in the linear direction, and a position of the ultrasonic transducer. A position detecting means; and an inverting means for receiving the output of the position detecting means and inverting the moving direction of the ultrasonic transducer in the linear direction within the drive range set by the drive range setting means. Ultrasonic probe.
【請求項2】 超音波振動子をラジアル方向に回転させ
るラジアルスキャン手段と、前記超音波振動子をリニア
方向に駆動させるリニアスキャン手段とを具える超音波
プローブにおいて、 前記超音波振動子のラジアル方向における回転数に対す
るリニア方向の移動距離の比を設定する設定手段と、該
設定手段で設定された比に応じて前記超音波振動子のリ
ニア方向における移動速度を制御する制御手段を具える
ことを特徴とする超音波プローブ。
2. An ultrasonic probe comprising: a radial scanning means for rotating the ultrasonic transducer in a radial direction; and a linear scanning means for driving the ultrasonic transducer in a linear direction. Setting means for setting the ratio of the moving distance in the linear direction to the rotational speed in the direction, and control means for controlling the moving speed in the linear direction of the ultrasonic transducer according to the ratio set by the setting means. Ultrasonic probe characterized by.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08154936A (en) * 1994-12-01 1996-06-18 Hitachi Medical Corp Needle ultrasonic probe and ultrasonic image diagnostic apparatus using the same
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KR101534090B1 (en) * 2012-12-12 2015-07-07 삼성메디슨 주식회사 Ultrasound apparatus and method for inputting information using the ultrasound apparatus
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JP2017502761A (en) * 2013-12-30 2017-01-26 アシスト・メディカル・システムズ,インコーポレイテッド Position detection in intravascular imaging

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