JPH0738851B2 - 三次元データ取り込み用超音波探触子 - Google Patents
三次元データ取り込み用超音波探触子Info
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- JPH0738851B2 JPH0738851B2 JP1324957A JP32495789A JPH0738851B2 JP H0738851 B2 JPH0738851 B2 JP H0738851B2 JP 1324957 A JP1324957 A JP 1324957A JP 32495789 A JP32495789 A JP 32495789A JP H0738851 B2 JPH0738851 B2 JP H0738851B2
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- ultrasonic
- convex
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は超音波探触子、得に被検体に対して超音波の送
受波を行い、被検体の三次元診断のための三次元データ
取り込み用超音波探触子に関する。
受波を行い、被検体の三次元診断のための三次元データ
取り込み用超音波探触子に関する。
［従来の技術］ 超音波を生体などの被検体内に送波し、その反射エコー
を受波して被検体内の断層像あるいは被検体内の運動反
射体の速度（ドプラ）情報などを画面表示し被検体内情
報を得る超音波探触子が知られている。
を受波して被検体内の断層像あるいは被検体内の運動反
射体の速度（ドプラ）情報などを画面表示し被検体内情
報を得る超音波探触子が知られている。
第５図には、このような超音波探触子の一例として超音
波を送受波する超音波振動素子を複数個配列させた振動
子配列型探触子（図ではコンベックス型探触子）を示
す。
波を送受波する超音波振動素子を複数個配列させた振動
子配列型探触子（図ではコンベックス型探触子）を示
す。
振動子配列型探触子56のケーシング58の最上面には音響
レンズ60が載置されており、該音響レンズ60の内側には
整合層62を介して、短冊状の超音波振動素子64が複数個
配列され配列振動素子群を形成している。また、該配列
振動素子群の後方には、バッキング層66が配設されてい
る。
レンズ60が載置されており、該音響レンズ60の内側には
整合層62を介して、短冊状の超音波振動素子64が複数個
配列され配列振動素子群を形成している。また、該配列
振動素子群の後方には、バッキング層66が配設されてい
る。
音響レンズ60は、電子走査方向（超音波振動素子64の配
列方向）と直角をなす方向に関して超音波ビームの改
善、すなわち集束性を良好なものとするために機能す
る。そして、整合層62は、超音波振動素子64を構成する
圧電セラミックス等の音響インピーダンスと被検体であ
る生体の音響インピーダンスとの整合を行い、超音波の
伝搬特性を良好なものとするために設けられている。
列方向）と直角をなす方向に関して超音波ビームの改
善、すなわち集束性を良好なものとするために機能す
る。そして、整合層62は、超音波振動素子64を構成する
圧電セラミックス等の音響インピーダンスと被検体であ
る生体の音響インピーダンスとの整合を行い、超音波の
伝搬特性を良好なものとするために設けられている。
また、バッキング層66は、超音波振動素子64から後方に
発せられる超音波の吸収を行っている。
発せられる超音波の吸収を行っている。
各超音波振動素子は、励振信号発生回路（図示せず）か
らの信号により超音波を送波し、被検体からの反射波を
受波する。このとき送波される超音波ビームの方向は、
一般的に超音波振動素子上面に対して垂直方向であり、
第５図に例示するコンベックス型超音波探触子では、個
々の超音波振動素子に供給する信号を切替選択すること
により、超音波ビームは放射状に移動していくため、扇
状の二次元画像データを得ることができる。
らの信号により超音波を送波し、被検体からの反射波を
受波する。このとき送波される超音波ビームの方向は、
一般的に超音波振動素子上面に対して垂直方向であり、
第５図に例示するコンベックス型超音波探触子では、個
々の超音波振動素子に供給する信号を切替選択すること
により、超音波ビームは放射状に移動していくため、扇
状の二次元画像データを得ることができる。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の超音波探触子では、電子走査させる所定の断
層面しか得られず、被検体内の患部等を三次元的（立体
的）に構造解析するためには、超音波探触子を電子走査
方向に対して直角方向へ移動又は回動させ複数の断層画
像を得る操作の必要があった。
層面しか得られず、被検体内の患部等を三次元的（立体
的）に構造解析するためには、超音波探触子を電子走査
方向に対して直角方向へ移動又は回動させ複数の断層画
像を得る操作の必要があった。
ここで、詳細に三次元情報を得るべく超音波探触子の電
子走査方向に対し直角方向の分解能を向上させるために
は、超音波探触子の微小移動又は微小回動が要求され
る。しかしながら、従来の超音波探触子は、このような
機能を有していない。従って、超音波探触子を手動によ
り移動又は回動させるが、この場合には、安定性に欠
け、三次元情報としての確実性には問題があった。
子走査方向に対し直角方向の分解能を向上させるために
は、超音波探触子の微小移動又は微小回動が要求され
る。しかしながら、従来の超音波探触子は、このような
機能を有していない。従って、超音波探触子を手動によ
り移動又は回動させるが、この場合には、安定性に欠
け、三次元情報としての確実性には問題があった。
また、従来の超音波探触子により得られる複数の断層画
像は、相互の位置関係が特定できず、三次元情報として
連続性に欠け、これにより断層画面を比較し診断する場
合、信頼性に欠けるという問題を有していた。
像は、相互の位置関係が特定できず、三次元情報として
連続性に欠け、これにより断層画面を比較し診断する場
合、信頼性に欠けるという問題を有していた。
発明の目的 本発明は、上記問題を解決することを課題としてなされ
たものであり、その目的は、位置関係を確実に把握する
ことのできる複数の断層画像を得ることにより、被検体
の三次元診断を可能とする三次元データ取り込み用超音
波探触子を提供することにある。
たものであり、その目的は、位置関係を確実に把握する
ことのできる複数の断層画像を得ることにより、被検体
の三次元診断を可能とする三次元データ取り込み用超音
波探触子を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、請求項（１）記載の発明
は、超音波振動素子を複数個配列して成る配列振動素子
群による超音波の送受波によりエコーデータを得る超音
波探触子において、被検体接触壁の外面が凸球面状に丸
みを帯び、前記被検体接触壁の内面が凹球面状を成す超
音波探触子ケースと、コンベックス形状を有し、そのコ
ンベックス先端面を前記凹球面状の内面に向かせつつ前
記超音波探触子ケース内に設けられ、前記コンベックス
先端面に沿って前記配列振動子群が内蔵され、前記コン
ベックス先端面の曲率が前記凹面状の内面の曲率よりも
大きく、前記コンベックス先端面と前記凹面状の内面と
の間の隙間が前記コンベックス先端面の中央部から端部
側にかけて徐々に大きくなるように形成された振動子体
と、前記配列振動素子群の電子走査方向に対して直角に
交わる方向へ前記振動子体を機械的に揺動させる揺動機
構と、前記振動子体の揺動角度を検出し、揺動角度デー
タを出力する揺動角度検出器と、を有し、前記振動子体
からのエコーデータとともに前記揺動角度データが超音
波診断装置本体側へ送出されることを特徴とする。
は、超音波振動素子を複数個配列して成る配列振動素子
群による超音波の送受波によりエコーデータを得る超音
波探触子において、被検体接触壁の外面が凸球面状に丸
みを帯び、前記被検体接触壁の内面が凹球面状を成す超
音波探触子ケースと、コンベックス形状を有し、そのコ
ンベックス先端面を前記凹球面状の内面に向かせつつ前
記超音波探触子ケース内に設けられ、前記コンベックス
先端面に沿って前記配列振動子群が内蔵され、前記コン
ベックス先端面の曲率が前記凹面状の内面の曲率よりも
大きく、前記コンベックス先端面と前記凹面状の内面と
の間の隙間が前記コンベックス先端面の中央部から端部
側にかけて徐々に大きくなるように形成された振動子体
と、前記配列振動素子群の電子走査方向に対して直角に
交わる方向へ前記振動子体を機械的に揺動させる揺動機
構と、前記振動子体の揺動角度を検出し、揺動角度デー
タを出力する揺動角度検出器と、を有し、前記振動子体
からのエコーデータとともに前記揺動角度データが超音
波診断装置本体側へ送出されることを特徴とする。
また、請求項（２）記載の本発明は、前記超音波探触子
ケースの内周壁に外周部が気密接着された膜であってほ
ぼ中央部には前記振動子体の先端部が固着されかつ振動
子体の前記揺動を許容するためのたるみを有する仕切り
膜と、該仕切り膜と前記被検体接触壁との間に形成され
る気密空間に音響伝搬媒質を充填して成る媒質槽と、を
有することを特徴とする。
ケースの内周壁に外周部が気密接着された膜であってほ
ぼ中央部には前記振動子体の先端部が固着されかつ振動
子体の前記揺動を許容するためのたるみを有する仕切り
膜と、該仕切り膜と前記被検体接触壁との間に形成され
る気密空間に音響伝搬媒質を充填して成る媒質槽と、を
有することを特徴とする。
さらに、請求項（３）記載の本発明は、前記超音波探触
子ケースの把持部に、前記揺動機構及び電子走査を制御
する制御手段を設けたことを特徴とする。
子ケースの把持部に、前記揺動機構及び電子走査を制御
する制御手段を設けたことを特徴とする。
［作用］ 請求項（１）記載の構成によれば、超音波探触子を被検
体に当接させ、被検体に対して該超音波探触子の姿勢を
保持した状態で、揺動機構により、超音波探触子本体内
の振動子体を該振動子体の先端部に配置されている配列
振動素子群の電子走査方向と直交する方向へ、機械的に
任意の角度だけ正確かつ容易に揺動させることができ
る。
体に当接させ、被検体に対して該超音波探触子の姿勢を
保持した状態で、揺動機構により、超音波探触子本体内
の振動子体を該振動子体の先端部に配置されている配列
振動素子群の電子走査方向と直交する方向へ、機械的に
任意の角度だけ正確かつ容易に揺動させることができ
る。
従って、手動による移動又は回動操作に比べ信頼性が高
く、更に微小な揺動が可能であるので、三次元的精度を
飛躍的に向上させることができる。
く、更に微小な揺動が可能であるので、三次元的精度を
飛躍的に向上させることができる。
また、上述の動作により得られる個々の断層画像情報に
は、検出器による揺動角度情報が含まれており、各断層
画像の相関関係を完全に把握することができる。
は、検出器による揺動角度情報が含まれており、各断層
画像の相関関係を完全に把握することができる。
すなわち、超音波探触子を被検体に当接し、該超音波探
触子本体を何ら移動させることなく、高精度に所望の範
囲の被検体内部の三次元画像情報を得ることができる。
触子本体を何ら移動させることなく、高精度に所望の範
囲の被検体内部の三次元画像情報を得ることができる。
本発明によれば、コンベックス形状を有する振動子体の
コンベックス先端面の曲率が、凹球面状の内面の曲率よ
りも大きく、よって、コンベックス先端面と凹面状の内
面との間の隙間が、コンベックス先端面の中央部から端
部側にかけて徐々に大きくなるように形成されているた
め、この構成から明らかなように、コンベックス先端面
と凹球面状の内面との間で多重反射する超音波をコンベ
ックス先端面の端部側へ追い出すことができる。
コンベックス先端面の曲率が、凹球面状の内面の曲率よ
りも大きく、よって、コンベックス先端面と凹面状の内
面との間の隙間が、コンベックス先端面の中央部から端
部側にかけて徐々に大きくなるように形成されているた
め、この構成から明らかなように、コンベックス先端面
と凹球面状の内面との間で多重反射する超音波をコンベ
ックス先端面の端部側へ追い出すことができる。
また、本発明によれば、単にエコーデータが超音波診断
装置側へ送出されるのではなく、エコーデータに揺動角
度データが対応付けられて送出され、すなわち三次元エ
コーデータが送出されるので、超音波診断装置本体で超
音波三次元画像を形成する際に必要な情報を送出でき
る。
装置側へ送出されるのではなく、エコーデータに揺動角
度データが対応付けられて送出され、すなわち三次元エ
コーデータが送出されるので、超音波診断装置本体で超
音波三次元画像を形成する際に必要な情報を送出でき
る。
そして、請求項（２）記載の構成によれば、超音波探触
子の被検体接触壁と仕切り膜とで形成された媒質槽に音
響伝搬媒質を充填したことにより、振動子体先端部に配
置されている配列振動素子群より送受波される超音波
は、空気層を通過せず、生体との音響インピーダンスの
整合もとれ良好に伝搬する。
子の被検体接触壁と仕切り膜とで形成された媒質槽に音
響伝搬媒質を充填したことにより、振動子体先端部に配
置されている配列振動素子群より送受波される超音波
は、空気層を通過せず、生体との音響インピーダンスの
整合もとれ良好に伝搬する。
そして、上記仕切り膜のたるみにより振動子体の揺動は
許容され、同時に気密状態を保持しているので、上記媒
質槽は超音波探触子の姿勢にかかわらず、音響整合の機
能を保ち続ける。
許容され、同時に気密状態を保持しているので、上記媒
質槽は超音波探触子の姿勢にかかわらず、音響整合の機
能を保ち続ける。
請求項（３）記載の構成によれば、把持部の制御手段に
より、超音波探触子を被検体の所望の位置に当接後、把
持した状態のままで制御操作を行うことができるので、
即時にデータ取り込みの始動及び停止や振動子体の任意
の揺動角度からの始動及び任意角度での停止などを可能
にしている。
より、超音波探触子を被検体の所望の位置に当接後、把
持した状態のままで制御操作を行うことができるので、
即時にデータ取り込みの始動及び停止や振動子体の任意
の揺動角度からの始動及び任意角度での停止などを可能
にしている。
［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例について説
明する。
明する。
第１図（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に係る超音波探触子
の説明図であり、第１図（Ａ）は正面から見た内部の概
略構造並びに第１図（Ｂ）は側面から見た内部の概略構
造をそれぞれ示している。
の説明図であり、第１図（Ａ）は正面から見た内部の概
略構造並びに第１図（Ｂ）は側面から見た内部の概略構
造をそれぞれ示している。
超音波探触子10の本体は、被検体接触面12が球面をなし
ており、把持部11は操作者の利便を考慮し、側面が下部
に比し細く形成されている。
ており、把持部11は操作者の利便を考慮し、側面が下部
に比し細く形成されている。
前記超音波探触子10の内部には、該超音波探触子10の本
体内壁両側面のほぼ中央部に固定された支持台14と該支
持台14に固定された軸受け16が設けられている。そし
て、支持軸18は前記軸受け16によりその両端部を回動自
在に支承されている。
体内壁両側面のほぼ中央部に固定された支持台14と該支
持台14に固定された軸受け16が設けられている。そし
て、支持軸18は前記軸受け16によりその両端部を回動自
在に支承されている。
また、前記超音波探触子10の内部には、コンベックス型
をした振動子体22が設けられている。該振動子体22は、
その曲面側が被検体方向を向き、かつ曲面反対側が前記
支持軸18方向を向くように、支持軸18に２本のアーム20
を介し係合されている。そして、支持軸18、アーム20、
振動子体22の各係合部は相互に固定されているので、振
動子体22は支持軸18を軸線として、該支持軸18と一体と
なり揺動する。
をした振動子体22が設けられている。該振動子体22は、
その曲面側が被検体方向を向き、かつ曲面反対側が前記
支持軸18方向を向くように、支持軸18に２本のアーム20
を介し係合されている。そして、支持軸18、アーム20、
振動子体22の各係合部は相互に固定されているので、振
動子体22は支持軸18を軸線として、該支持軸18と一体と
なり揺動する。
前記振動子体22には、その先端部（探触子被検体側の端
部）に、その曲面長手方向に沿って短冊状の超音波振動
素子24が複数個配置され配列振動素子群26を形成してい
る。そして、図示してはいないが振動子体先端部曲面に
は超音波ビームの広がりを抑止する音響レンズ、該音響
レンズと配列振動素子群26との間には、音響インピーダ
ンス整合を行う整合層、前記配列振動素子群26の後方に
は、バッキング層がそれぞれ設けられている。
部）に、その曲面長手方向に沿って短冊状の超音波振動
素子24が複数個配置され配列振動素子群26を形成してい
る。そして、図示してはいないが振動子体先端部曲面に
は超音波ビームの広がりを抑止する音響レンズ、該音響
レンズと配列振動素子群26との間には、音響インピーダ
ンス整合を行う整合層、前記配列振動素子群26の後方に
は、バッキング層がそれぞれ設けられている。
また、前記超音波探触子10の内部には、振動子体22を揺
動させる揺動機構23が設けられている。
動させる揺動機構23が設けられている。
該揺動機構23の動力となるモータ28は、前記支持軸18近
傍の前記支持台14に固定されている。
傍の前記支持台14に固定されている。
そして、該モータ28の動力は、ギヤ部30を介し所要の回
転数に減速され、支持軸18に伝達し該支持軸18を回転さ
せる。これにより、該支持軸18に懸架されている振動子
体22は、該支持軸18を軸線として揺動され、このとき、
この揺動角度は、前記支持軸18に設けられている角度検
出器32（後述）により検出される。なお、第１図（Ｂ）
では、図の簡略化のためモータ28、ギヤ部30、検出器32
が省略されている。
転数に減速され、支持軸18に伝達し該支持軸18を回転さ
せる。これにより、該支持軸18に懸架されている振動子
体22は、該支持軸18を軸線として揺動され、このとき、
この揺動角度は、前記支持軸18に設けられている角度検
出器32（後述）により検出される。なお、第１図（Ｂ）
では、図の簡略化のためモータ28、ギヤ部30、検出器32
が省略されている。
第３図は、前記角度検出器32の主要構成部を示してい
る。支持軸18には、外周囲にスリットが多数設けられて
いるスリット板40が支持軸18と一体回転するように固定
されている。42は光学式カウンタであり、前記スリット
板40に該カウンタ42の凹部を遊挿し、該スリット板40を
境として一方側で発光を行い、他方側でスリットを通過
した光を受光し、この受光カウント数により前記スリッ
ト板40の回転、つまり前記支持軸18の回転角を検出す
る。
る。支持軸18には、外周囲にスリットが多数設けられて
いるスリット板40が支持軸18と一体回転するように固定
されている。42は光学式カウンタであり、前記スリット
板40に該カウンタ42の凹部を遊挿し、該スリット板40を
境として一方側で発光を行い、他方側でスリットを通過
した光を受光し、この受光カウント数により前記スリッ
ト板40の回転、つまり前記支持軸18の回転角を検出す
る。
従って、振動子体22は揺動機構23により機械的に安定か
つ容易に揺動され、更にその揺動角度は検出器32の出力
信号として得られるので、前記振動子体22の先端部の配
列振動素子群26により得られる画像情報は、信頼性が高
い。
つ容易に揺動され、更にその揺動角度は検出器32の出力
信号として得られるので、前記振動子体22の先端部の配
列振動素子群26により得られる画像情報は、信頼性が高
い。
また、上記超音波探触子10の内部には、振動子体22の揺
動にかかわらず、常に該振動子体22の先端部に媒質を介
在させ、送波される超音波の伝搬を良好とするための媒
質槽34が設けられている。
動にかかわらず、常に該振動子体22の先端部に媒質を介
在させ、送波される超音波の伝搬を良好とするための媒
質槽34が設けられている。
該媒質槽34は、超音波探触子10の本体内部を仕切る可撓
性の仕切り膜36と超音波探触子10の被検体接触壁13とで
囲まれる空間に音響伝搬媒質を充填し形成されている。
なお、媒質には、水や油等の被検体と音響インピーダン
スの近い液体が用いられ、該媒質は、注入口38から注入
される。前記仕切り膜36は、そのほぼ中央部に振動子体
22の先端部曲面全面が密着し、その外周部は超音波探触
子10の本体内周壁に気密密着されている。そして、更に
仕切り膜36は、振動子体22の揺動を許容するためのたる
みを有している。
性の仕切り膜36と超音波探触子10の被検体接触壁13とで
囲まれる空間に音響伝搬媒質を充填し形成されている。
なお、媒質には、水や油等の被検体と音響インピーダン
スの近い液体が用いられ、該媒質は、注入口38から注入
される。前記仕切り膜36は、そのほぼ中央部に振動子体
22の先端部曲面全面が密着し、その外周部は超音波探触
子10の本体内周壁に気密密着されている。そして、更に
仕切り膜36は、振動子体22の揺動を許容するためのたる
みを有している。
従って、振動子体22の揺動にかかわらず振動子体22の先
端より送受波される超音波は、前記媒質槽34内の媒質を
通過することとなり振動子体22の先端部と被検体である
生体との音響整合は、常に保たれる。また、媒質槽34
は、気密状態となっており、超音波探触子10の姿勢にか
かわらず音響整合は保たれるので、超音波探触子10をい
かなる姿勢で被検体に当接しても走査させることが可能
である。
端より送受波される超音波は、前記媒質槽34内の媒質を
通過することとなり振動子体22の先端部と被検体である
生体との音響整合は、常に保たれる。また、媒質槽34
は、気密状態となっており、超音波探触子10の姿勢にか
かわらず音響整合は保たれるので、超音波探触子10をい
かなる姿勢で被検体に当接しても走査させることが可能
である。
なお、上記仕切り膜36と振動子体22の密着は、仕切り膜
36に開口を設け、この開口から振動子体22の先端面を突
出させ、振動子体22先端面と音響伝搬物質とが直接接す
るようにすることも可能である。また、仕切り膜36を蛇
腹状の伸縮形状とし、たるみ構造に代えることも可能で
ある。
36に開口を設け、この開口から振動子体22の先端面を突
出させ、振動子体22先端面と音響伝搬物質とが直接接す
るようにすることも可能である。また、仕切り膜36を蛇
腹状の伸縮形状とし、たるみ構造に代えることも可能で
ある。
また、超音波探触子10の把持部11には、電子走査及び機
械的揺動走査の制御手段であり、これらの始動・停止を
行うスイッチ39が設けられている。これにより、例えば
断層画像を見ながら走査させる場合、所望の揺動位置で
の停止やその位置からの始動が可能である。すなわち、
被検体に超音波探触子10を当接した後、把持した状態で
即時にスイッチ操作を行うことができるので、非常に便
利である。加えて、この把持部11に揺動角度指定つまみ
を設けることもできる。これにより、容易に揺動初期角
度や揺動範囲指定を行え、データ取り込みの機能性・操
作性をより向上させることができる。
械的揺動走査の制御手段であり、これらの始動・停止を
行うスイッチ39が設けられている。これにより、例えば
断層画像を見ながら走査させる場合、所望の揺動位置で
の停止やその位置からの始動が可能である。すなわち、
被検体に超音波探触子10を当接した後、把持した状態で
即時にスイッチ操作を行うことができるので、非常に便
利である。加えて、この把持部11に揺動角度指定つまみ
を設けることもできる。これにより、容易に揺動初期角
度や揺動範囲指定を行え、データ取り込みの機能性・操
作性をより向上させることができる。
第２図には、本発明の超音波探触子による三次元データ
取り込み領域を示す。
取り込み領域を示す。
振動子体22の先端部に配置された超音波振動素子24から
送波される超音波ビームは、該超音波振動素子24の上面
に対し垂直である。従って、配列振動素子群26から送波
される超音波ビームは図の斜線に示す扇状の二次元領域
のデータを得る。そして、上記揺動機構23により電子走
査面に対し直角方向に振動子体22を所定の角度で微小揺
動させることにより、微小位置変位させた断層画面が得
られる。そして、この過程を機械的に繰り返し行わせる
ことにより、第２図に示す立体領域Ｖをデータ取り込み
領域とし、三次元画像データを得ることができる。
送波される超音波ビームは、該超音波振動素子24の上面
に対し垂直である。従って、配列振動素子群26から送波
される超音波ビームは図の斜線に示す扇状の二次元領域
のデータを得る。そして、上記揺動機構23により電子走
査面に対し直角方向に振動子体22を所定の角度で微小揺
動させることにより、微小位置変位させた断層画面が得
られる。そして、この過程を機械的に繰り返し行わせる
ことにより、第２図に示す立体領域Ｖをデータ取り込み
領域とし、三次元画像データを得ることができる。
すなわち、各断層画像データには、検出器32による位置
情報が含まれており、相互の断層画像データの位置的相
関関係は完全に把握されるので、各データを総合するこ
とにより三次元データとすることができる。
情報が含まれており、相互の断層画像データの位置的相
関関係は完全に把握されるので、各データを総合するこ
とにより三次元データとすることができる。
第１図から明らかなように、本実施例では、被検体接触
壁13の被検体接触面（外面）12が凸球面状を成してお
り、被検体接触壁13の内面は凹球面状を成している。第
１図（Ａ）によれば、コンベックス形状の振動子体22の
先端面（コンベックス先端面）の曲率は、前記凹球面状
の内面の曲率よりも大きい。すなわち、コンベックス先
端面と内面との間の距離（隙間）は、先端面の中央部か
ら端部側にかけて徐々に大きくなっている。このような
構成から明らかなように、コンベックス先端面と内面と
の間で、一部の超音波により多重反射が生じても、その
超音波を徐々に端部側へ移動させることができ、画質向
上を図れる。
壁13の被検体接触面（外面）12が凸球面状を成してお
り、被検体接触壁13の内面は凹球面状を成している。第
１図（Ａ）によれば、コンベックス形状の振動子体22の
先端面（コンベックス先端面）の曲率は、前記凹球面状
の内面の曲率よりも大きい。すなわち、コンベックス先
端面と内面との間の距離（隙間）は、先端面の中央部か
ら端部側にかけて徐々に大きくなっている。このような
構成から明らかなように、コンベックス先端面と内面と
の間で、一部の超音波により多重反射が生じても、その
超音波を徐々に端部側へ移動させることができ、画質向
上を図れる。
次に、本実施例に係る三次元データ取り込み用超音波探
触子を用いた超音波診断装置の一例を第４図に示す。
触子を用いた超音波診断装置の一例を第４図に示す。
図において、鎖線は、超音波探触子10を示し、その他は
超音波診断装置本体の構成を示す。
超音波診断装置本体の構成を示す。
走査制御回路44は、例えばリニア走査信号を励振制御回
路46に送り、該励振制御回路46は各超音波振動素子24に
対して送受信回路48を介して励振信号を供給する。各振
動素子はこの励振信号に基づいて被検体内に超音波ビー
ムを発する。そして、電子リニア走査式の場合は超音波
ビームが扇形に広がりその反射波を各振動素子は受信
し、送受信回路48を介して断層画像信号を画像処理回路
50に供給する。
路46に送り、該励振制御回路46は各超音波振動素子24に
対して送受信回路48を介して励振信号を供給する。各振
動素子はこの励振信号に基づいて被検体内に超音波ビー
ムを発する。そして、電子リニア走査式の場合は超音波
ビームが扇形に広がりその反射波を各振動素子は受信
し、送受信回路48を介して断層画像信号を画像処理回路
50に供給する。
そして、超音波探触子10の揺動角度は、回転制御部52に
より制御される揺動機構23により決定される。また、こ
の揺動角度は、検出器32により検出され、検出信号は、
回転制御部52並びに画像処理回路50に供給される。
より制御される揺動機構23により決定される。また、こ
の揺動角度は、検出器32により検出され、検出信号は、
回転制御部52並びに画像処理回路50に供給される。
そして、画像処理回路50では、各断層画像及び各断層画
像毎の揺動角度の信号を混合し、三次元座標変換して、
CRT55に表示させる。
像毎の揺動角度の信号を混合し、三次元座標変換して、
CRT55に表示させる。
なお、本実施例では電子リニア走査式の超音波探触子を
用いたが、これに限られるものではなく、電子セクタ走
査式のものを用いることも可能である。
用いたが、これに限られるものではなく、電子セクタ走
査式のものを用いることも可能である。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る三次元データ取り込
み用超音波探触子によれば、揺動機構及び検出器によ
り、超音波探触子を何ら移動又は回動させることなく、
所望の被検体内の三次元領域画像データを安定かつ容易
に得ることができる。
み用超音波探触子によれば、揺動機構及び検出器によ
り、超音波探触子を何ら移動又は回動させることなく、
所望の被検体内の三次元領域画像データを安定かつ容易
に得ることができる。
また、媒質槽は超音波探触子の姿勢にかかわらずその音
響整合機能を保つので、該超音波探触子の被検体への当
接姿勢を任意に選択可能である。更に、把持部に設けら
れた制御手段により、操作者が電子走査により被検体内
の断層画像を観察しながら所望の位置に超音波探触子を
当接させ、その位置で即時に機械走査ること等ができる
ので、操作性が非常によい。
響整合機能を保つので、該超音波探触子の被検体への当
接姿勢を任意に選択可能である。更に、把持部に設けら
れた制御手段により、操作者が電子走査により被検体内
の断層画像を観察しながら所望の位置に超音波探触子を
当接させ、その位置で即時に機械走査ること等ができる
ので、操作性が非常によい。
第１図（Ａ）は、実施例に係る三次元データ取り込み用
超音波探触子の内部概略正面を示す説明図、 第１図（Ｂ）は、第１図（Ａ）に示す超音波探触子の内
部概略側面を示す説明図、 第２図は、実施例に係る三次元データ取り込み用超音波
探触子による三次元データ取り込み領域を示す図、 第３図は、角度検出器の主要構成を示す斜視図、 第４図は、実施例に係る三次元データ取り込み用超音波
探触子を用いた超音波診断装置の全体構成を示すブロッ
ク図、 第５図は、従来の振動子配列型探触子の一例を示す概略
図である。 10……超音波探触子 18……支持軸 22……振動子体 23……揺動機構 26……配列振動素子群 28……モータ 30……ギヤ部 32……検出器 34……媒質槽 36……仕切り膜 39……スイッチ。
超音波探触子の内部概略正面を示す説明図、 第１図（Ｂ）は、第１図（Ａ）に示す超音波探触子の内
部概略側面を示す説明図、 第２図は、実施例に係る三次元データ取り込み用超音波
探触子による三次元データ取り込み領域を示す図、 第３図は、角度検出器の主要構成を示す斜視図、 第４図は、実施例に係る三次元データ取り込み用超音波
探触子を用いた超音波診断装置の全体構成を示すブロッ
ク図、 第５図は、従来の振動子配列型探触子の一例を示す概略
図である。 10……超音波探触子 18……支持軸 22……振動子体 23……揺動機構 26……配列振動素子群 28……モータ 30……ギヤ部 32……検出器 34……媒質槽 36……仕切り膜 39……スイッチ。
Claims (3)
- 【請求項１】超音波振動素子を複数個配列して成る配列
振動素子群による超音波の送受波によりエコーデータを
得る超音波探触子において、 被検体接触壁の外面が凸球面状に丸みを帯び、前記被検
体接触壁の内面が凹球面状を成す超音波探触子ケース
と、 コンベックス形状を有し、そのコンベックス先端面を前
記凹球面状の内面に向かせつつ前記超音波探触子ケース
内に設けられ、前記コンベックス先端面に沿って前記配
列振動子群が内蔵され、前記コンベックス先端面の曲率
が前記凹面状の内面の曲率よりも大きく、前記コンベッ
クス先端面と前記凹面状の内面との間の隙間が前記コン
ベックス先端面の中央部から端部側にかけて徐々に大き
くなるように形成された振動子体と、 前記配列振動素子群の電子走査方向に対して直角に交わ
る方向へ前記振動子体を機械的に揺動させる揺動機構
と、 前記振動子体の揺動角度を検出し、揺動角度データを出
力する揺動角度検出器と、 を有し、 前記振動子体からのエコーデータとともに前記揺動角度
データが超音波診断装置本体側へ送出されることを特徴
とする三次元データ取り込み用超音波探触子。 - 【請求項２】請求項（１）記載の三次元データ取り込み
用超音波探触子において、 前記超音波探触子ケースの内周壁に外周部が気密接着さ
れた膜であってほぼ中央部には前記振動子体の先端部が
固着されかつ振動子体の前記揺動を許容するためのたる
みを有する仕切り膜と、 該仕切り膜と前記被検体接触壁との間に形成される気密
空間に音響伝搬媒質を充填して成る媒質槽と、 を有することを特徴とする三次元データ取り込み用超音
波探触子。 - 【請求項３】請求項（１）記載の三次元データ取り込み
用超音波探触子において、 前記超音波探触子ケースの把持部に、前記揺動機構及び
電子走査を制御する制御手段を設けたことを特徴とする
三次元データ取り込み用超音波探触子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1324957A JPH0738851B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 三次元データ取り込み用超音波探触子 |
| EP90124038A EP0432771B1 (en) | 1989-12-14 | 1990-12-13 | Three-dimensional ultrasonic scanner |
| CA002032204A CA2032204C (en) | 1989-12-14 | 1990-12-13 | Three-dimensional ultrasonic scanner |
| DE69027284T DE69027284T2 (de) | 1989-12-14 | 1990-12-13 | Dreidimensionaler Ultraschallabtaster |
| US07/627,850 US5152294A (en) | 1989-12-14 | 1990-12-14 | Three-dimensional ultrasonic scanner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1324957A JPH0738851B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 三次元データ取り込み用超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03184532A JPH03184532A (ja) | 1991-08-12 |
| JPH0738851B2 true JPH0738851B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=18171517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1324957A Expired - Lifetime JPH0738851B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 三次元データ取り込み用超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738851B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007125672A1 (ja) | 2006-03-30 | 2007-11-08 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | 超音波深触子 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732777B2 (ja) * | 1991-11-08 | 1995-04-12 | アロカ株式会社 | 超音波画像表示装置 |
| JPH05161650A (ja) * | 1991-12-18 | 1993-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波探触子 |
| JP3329485B2 (ja) * | 1992-06-15 | 2002-09-30 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| JP3490390B2 (ja) | 2000-11-17 | 2004-01-26 | 松下電器産業株式会社 | 超音波探触子およびその製造方法 |
| JP3821435B2 (ja) | 2002-10-18 | 2006-09-13 | 松下電器産業株式会社 | 超音波探触子 |
| CN1761428A (zh) | 2003-03-20 | 2006-04-19 | 松下电器产业株式会社 | 超声波探测器和超声波诊断设备 |
| US8216147B2 (en) | 2004-04-08 | 2012-07-10 | Panasonic Corporation | Ultrasonographic equipment |
| JP4482388B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2010-06-16 | アロカ株式会社 | 超音波探触子 |
| JP2007006983A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| JP2007021037A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP4845443B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2011-12-28 | パナソニック株式会社 | レーザ治療超音波探触子及びレーザ治療超音波診断装置 |
| JP4611909B2 (ja) | 2006-02-21 | 2011-01-12 | 日本電波工業株式会社 | 短軸遥動型超音波探触子 |
| CN101489487B (zh) | 2006-07-20 | 2011-06-08 | 松下电器产业株式会社 | 超声波探测器 |
| JP2008142329A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Toshiba Corp | 超音波探触子及び超音波診断装置 |
| KR100961853B1 (ko) * | 2007-02-14 | 2010-06-09 | 주식회사 메디슨 | 초음파 시스템 |
| JP5105966B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2012-12-26 | 一浩 飯沼 | 超音波検査装置 |
| JP4971905B2 (ja) * | 2007-08-13 | 2012-07-11 | 日立アロカメディカル株式会社 | 超音波探触子 |
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| US8506490B2 (en) * | 2008-05-30 | 2013-08-13 | W.L. Gore & Associates, Inc. | Real time ultrasound probe |
| JP5292959B2 (ja) * | 2008-07-14 | 2013-09-18 | パナソニック株式会社 | 超音波診断装置 |
| CN102112058B (zh) * | 2008-08-01 | 2014-03-19 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 三维成像超声探头 |
| KR20110089863A (ko) | 2008-12-02 | 2011-08-09 | 파나소닉 주식회사 | 초음파 탐촉자 |
| JP5402894B2 (ja) * | 2010-09-27 | 2014-01-29 | 株式会社日立製作所 | 超音波探傷装置の超音波探触子 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6431047A (en) * | 1987-07-28 | 1989-02-01 | Fuji Electric Co Ltd | Composite ultrasonic probe of ultrasonic diagnostic apparatus |
-
1989
- 1989-12-14 JP JP1324957A patent/JPH0738851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007125672A1 (ja) | 2006-03-30 | 2007-11-08 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | 超音波深触子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03184532A (ja) | 1991-08-12 |
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Legal Events
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