JPH08215195A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH08215195A JPH08215195A JP7052035A JP5203595A JPH08215195A JP H08215195 A JPH08215195 A JP H08215195A JP 7052035 A JP7052035 A JP 7052035A JP 5203595 A JP5203595 A JP 5203595A JP H08215195 A JPH08215195 A JP H08215195A
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- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
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- A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
- A61B8/4245—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波振動子を設けた超音波スキャナに、そ
の移動に応じて回転する回転体を設けて、この回転体の
回転角に基づいて、超音波振動子の位置及び動き量を検
出して、超音波振動子の超音波送受信の制御や超音波画
像を生成する際に必要な超音波振動子の位置信号を、簡
単で、小型かつ軽量な構成によって、正確に検出できる
ようにする。 【構成】 超音波スキャナ１と、それに連結した超音波
振動子２を装着した基台３との間に、一端側が体表皮に
沿って摺接回転する作動部８ａで、他端側が伝達ギア部
８ｂとなり、その中間部が筒状連結部８ｃとなった中空
回転軸８を設けて、その伝達ギア部８ｂにエンコーダ９
の入力軸９ａに設けた入力ギア９ｂと噛合させて、超音
波スキャナ１を体表皮に沿って移動させて、超音波走査
を行う際に、この超音波スキャナ１の移動に伴って中空
回転軸８を回転させ、この回転角をエンコーダ９により
測定するようにしている。
の移動に応じて回転する回転体を設けて、この回転体の
回転角に基づいて、超音波振動子の位置及び動き量を検
出して、超音波振動子の超音波送受信の制御や超音波画
像を生成する際に必要な超音波振動子の位置信号を、簡
単で、小型かつ軽量な構成によって、正確に検出できる
ようにする。 【構成】 超音波スキャナ１と、それに連結した超音波
振動子２を装着した基台３との間に、一端側が体表皮に
沿って摺接回転する作動部８ａで、他端側が伝達ギア部
８ｂとなり、その中間部が筒状連結部８ｃとなった中空
回転軸８を設けて、その伝達ギア部８ｂにエンコーダ９
の入力軸９ａに設けた入力ギア９ｂと噛合させて、超音
波スキャナ１を体表皮に沿って移動させて、超音波走査
を行う際に、この超音波スキャナ１の移動に伴って中空
回転軸８を回転させ、この回転角をエンコーダ９により
測定するようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動子を移動さ
せながら、所定の距離間隔毎に超音波の送受信を行うこ
とによって、診断等を行う部位の超音波断層像を取得す
る、所謂メカニカル走査式の超音波診断装置に関するも
のである。
せながら、所定の距離間隔毎に超音波の送受信を行うこ
とによって、診断等を行う部位の超音波断層像を取得す
る、所謂メカニカル走査式の超音波診断装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、メカニカル走査式の超音波診断
装置は、超音波振動子を有する超音波スキャナをマニュ
アル操作乃至駆動機構によって、超音波振動子を走査す
べき体表皮や体腔内の腔壁に沿って移動させながら、超
音波パルスを体内に向けて送信して、体内組織の断層部
分からの反射エコーを受信するように構成したものであ
る。この反射エコーは超音波振動子に受信されて、電気
信号に変換されるようになっており、この信号は超音波
観測装置に伝送されて、この超音波観測装置において所
定の信号処理が行われた上で、モニタに超音波画像が表
示されることになる。
装置は、超音波振動子を有する超音波スキャナをマニュ
アル操作乃至駆動機構によって、超音波振動子を走査す
べき体表皮や体腔内の腔壁に沿って移動させながら、超
音波パルスを体内に向けて送信して、体内組織の断層部
分からの反射エコーを受信するように構成したものであ
る。この反射エコーは超音波振動子に受信されて、電気
信号に変換されるようになっており、この信号は超音波
観測装置に伝送されて、この超音波観測装置において所
定の信号処理が行われた上で、モニタに超音波画像が表
示されることになる。
【０００３】ここで、メカニカル走査のように、超音波
振動子を機械的に移動させる場合には、超音波振動子の
移動を検出しなければならない。即ち、超音波の送受信
は、所定の距離毎に行われることから、この超音波の送
受信の制御を行うために、超音波振動子の移動距離を検
出する必要がある。また、超音波の受信信号はスキャン
コンバータに取り込まれるが、このように取り込まれた
１音響ライン分のデータは、どの走査位置のものである
かについてのデータも取得しなければ、正確な超音波画
像を生成することができない。この意味でも、超音波振
動子の移動乃至位置の検出を行う必要がある。
振動子を機械的に移動させる場合には、超音波振動子の
移動を検出しなければならない。即ち、超音波の送受信
は、所定の距離毎に行われることから、この超音波の送
受信の制御を行うために、超音波振動子の移動距離を検
出する必要がある。また、超音波の受信信号はスキャン
コンバータに取り込まれるが、このように取り込まれた
１音響ライン分のデータは、どの走査位置のものである
かについてのデータも取得しなければ、正確な超音波画
像を生成することができない。この意味でも、超音波振
動子の移動乃至位置の検出を行う必要がある。
【０００４】従来技術においては、超音波振動子を移動
ブロックに装着して、この移動ブロックをモータ等の駆
動機構により適宜のガイド手段にガイドさせるように移
動させ、モータの回転数や、ガイド手段に沿っての超音
波振動子の動きを検出することによって、この超音波振
動子の位置信号としたものが用いられていた。また、マ
ニュアル操作で走査させる場合には、超音波スキャナに
押し引き操作手段を連結し、この押し引き操作手段の操
作量に基づいて、超音波振動子の移動量を検出し、この
移動量から超音波振動子の位置信号を得るようにしてい
る。
ブロックに装着して、この移動ブロックをモータ等の駆
動機構により適宜のガイド手段にガイドさせるように移
動させ、モータの回転数や、ガイド手段に沿っての超音
波振動子の動きを検出することによって、この超音波振
動子の位置信号としたものが用いられていた。また、マ
ニュアル操作で走査させる場合には、超音波スキャナに
押し引き操作手段を連結し、この押し引き操作手段の操
作量に基づいて、超音波振動子の移動量を検出し、この
移動量から超音波振動子の位置信号を得るようにしてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに、モータ等の駆動機構により移動させる場合には、
超音波スキャナとしては、駆動手段と、この駆動手段に
よって、超音波振動子のガイドするための移動ブロック
及びガイド手段と、超音波振動子の位置を検出する手段
とを備えなければならない。従って、その構成が著しく
複雑になり、全体構成として極めて大型化することにな
り、しかもこの超音波振動子の走査範囲は、それをガイ
ドする手段により制約される等の問題点がある。また、
押し引き操作手段の操作量に基づいて超音波振動子の移
動量を検出する場合にも、やはり押し引き操作手段を設
ける分だけ装置構成が大型化することになり、しかも実
際に検出しているのは、超音波振動子の動きではなく、
押し引き操作手段の操作量であるから、その間に誤差が
発生するおそれがある等といった問題点もある。
うに、モータ等の駆動機構により移動させる場合には、
超音波スキャナとしては、駆動手段と、この駆動手段に
よって、超音波振動子のガイドするための移動ブロック
及びガイド手段と、超音波振動子の位置を検出する手段
とを備えなければならない。従って、その構成が著しく
複雑になり、全体構成として極めて大型化することにな
り、しかもこの超音波振動子の走査範囲は、それをガイ
ドする手段により制約される等の問題点がある。また、
押し引き操作手段の操作量に基づいて超音波振動子の移
動量を検出する場合にも、やはり押し引き操作手段を設
ける分だけ装置構成が大型化することになり、しかも実
際に検出しているのは、超音波振動子の動きではなく、
押し引き操作手段の操作量であるから、その間に誤差が
発生するおそれがある等といった問題点もある。
【０００６】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、簡単な機構によっ
て、超音波振動子の位置乃至動きを正確に検出できるよ
うにした超音波診断装置を提供することにある。
あって、その目的とするところは、簡単な機構によっ
て、超音波振動子の位置乃至動きを正確に検出できるよ
うにした超音波診断装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、走査対象部に沿って移動可能な超音波
スキャナを備え、この超音波スキャナには超音波の送受
信を行う超音波振動子を設けると共に、超音波スキャナ
の移動に応じて回転する回転体と、この回転体の回転角
を検出することによって、前記超音波振動子の位置を測
定する位置測定手段とを備える構成としたことをその特
徴とするものである。
めに、本発明は、走査対象部に沿って移動可能な超音波
スキャナを備え、この超音波スキャナには超音波の送受
信を行う超音波振動子を設けると共に、超音波スキャナ
の移動に応じて回転する回転体と、この回転体の回転角
を検出することによって、前記超音波振動子の位置を測
定する位置測定手段とを備える構成としたことをその特
徴とするものである。
【０００８】
【作用】超音波スキャナにおける超音波振動子及び回転
体が装着されている部位を、走査対象部として、例えば
体表皮に当接させ、この状態から超音波スキャナを所定
の方向に移動させると、回転体がその移動に追従して回
転することになる。この回転体の回転角を位置測定手段
により検出することによって、超音波振動子の位置が測
定されるから、この超音波振動子の位置及び移動量が検
出される。従って、この位置測定手段からの信号に基づ
いて、超音波振動子が所定距離移動する毎に、超音波振
動子に対して駆動信号を供給して、超音波パルスを体内
に向けて送信するように制御でき、また超音波パルスの
送信後に受信される反射エコー信号の位置信号としても
用いることができる。
体が装着されている部位を、走査対象部として、例えば
体表皮に当接させ、この状態から超音波スキャナを所定
の方向に移動させると、回転体がその移動に追従して回
転することになる。この回転体の回転角を位置測定手段
により検出することによって、超音波振動子の位置が測
定されるから、この超音波振動子の位置及び移動量が検
出される。従って、この位置測定手段からの信号に基づ
いて、超音波振動子が所定距離移動する毎に、超音波振
動子に対して駆動信号を供給して、超音波パルスを体内
に向けて送信するように制御でき、また超音波パルスの
送信後に受信される反射エコー信号の位置信号としても
用いることができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１０】図１乃至図４は本発明の第１の実施例を示
すものであって、まず図１及び図２において、１は超音
波診断装置における超音波スキャナを示し、この超音波
スキャナ１は、本体部１ａと筒状突出部１ｂとから構成
され、筒状突出部１ｂには、その先端に超音波振動子２
を装着した基台３が連設されており、この超音波振動子
２は超音波の透過性の良好な部材からなるキャップ４で
覆われており、このキャップ４内には流動パラフィンそ
の他の音響媒体が封入されている。基台３には連結ロッ
ド５が連結されており、この連結ロッド５は本体部１ａ
内に導かれて、この本体部１ａ内に固定されている。そ
して、超音波振動子２に接続したケーブル６は、連結ロ
ッド５の内部に挿通されて、超音波スキャナ１に接続し
たコード７内に挿通されている。
すものであって、まず図１及び図２において、１は超音
波診断装置における超音波スキャナを示し、この超音波
スキャナ１は、本体部１ａと筒状突出部１ｂとから構成
され、筒状突出部１ｂには、その先端に超音波振動子２
を装着した基台３が連設されており、この超音波振動子
２は超音波の透過性の良好な部材からなるキャップ４で
覆われており、このキャップ４内には流動パラフィンそ
の他の音響媒体が封入されている。基台３には連結ロッ
ド５が連結されており、この連結ロッド５は本体部１ａ
内に導かれて、この本体部１ａ内に固定されている。そ
して、超音波振動子２に接続したケーブル６は、連結ロ
ッド５の内部に挿通されて、超音波スキャナ１に接続し
たコード７内に挿通されている。
【００１１】次に、８は中空回転軸を示し、この中空回
転軸８は、内部に連結ロッド５が挿通されるようになっ
ており、その一端側が体表皮に沿って摺接回転する作動
部８ａで、他端側が伝達ギア部８ｂとなり、その中間部
が筒状連結部８ｃとなっている。作動部８ａは、筒状突
出部１ｂと基台３との間の部位に位置して、その外面が
露出しており、体表皮との摺接時に確実に追従回転させ
るために、表面にゴム等の摩擦係数の大きな部材を積層
したり、ローレット加工を施す等によって、摩擦係数を
大きくしている。また、筒状連結部８ｃは超音波スキャ
ナ１の筒状突出部１ｂの内面に摺動自在に挿嵌されてい
る。そして、伝達ギア部８ｂは本体部１ａ内に延在され
ており、この伝達ギア部８ｂにはエンコーダ９の入力軸
９ａに設けた入力ギア９ｂと噛合している。ここで、こ
の伝達機構としては、ギア伝達機構以外にも、例えばベ
ルト等を用いたものであっても良い。なお、図２におい
て、１０は中空回転軸８の筒状連結部８ｃと筒状突出部
１ｂとの間に介装され、中空回転軸８は円滑に回転させ
るための軸受である。
転軸８は、内部に連結ロッド５が挿通されるようになっ
ており、その一端側が体表皮に沿って摺接回転する作動
部８ａで、他端側が伝達ギア部８ｂとなり、その中間部
が筒状連結部８ｃとなっている。作動部８ａは、筒状突
出部１ｂと基台３との間の部位に位置して、その外面が
露出しており、体表皮との摺接時に確実に追従回転させ
るために、表面にゴム等の摩擦係数の大きな部材を積層
したり、ローレット加工を施す等によって、摩擦係数を
大きくしている。また、筒状連結部８ｃは超音波スキャ
ナ１の筒状突出部１ｂの内面に摺動自在に挿嵌されてい
る。そして、伝達ギア部８ｂは本体部１ａ内に延在され
ており、この伝達ギア部８ｂにはエンコーダ９の入力軸
９ａに設けた入力ギア９ｂと噛合している。ここで、こ
の伝達機構としては、ギア伝達機構以外にも、例えばベ
ルト等を用いたものであっても良い。なお、図２におい
て、１０は中空回転軸８の筒状連結部８ｃと筒状突出部
１ｂとの間に介装され、中空回転軸８は円滑に回転させ
るための軸受である。
【００１２】１１は超音波観測装置であって、この超音
波観測装置１１は、信号処理部１２とモニタ１３とから
構成されている。超音波スキャナ１から延在させたコー
ド７は、超音波観測装置１１における信号処理部１２に
着脱可能に接続されている。信号処理部１２は図３に示
した構成となっている。同図において、１４は送信回
路、１５は受信回路をそれぞれ示し、送信回路１４と受
信回路１５とは切換手段１６によって選択的に超音波振
動子２と接続されている。送信回路１４が超音波振動子
２に接続されると、この超音波振動子２が駆動されて、
超音波パルスが送信されるようになり、超音波振動子２
が受信回路１５に接続されると、超音波振動子２により
受信されて、電気信号に変換された反射エコー信号が取
り込まれることになる。そして、このように受信回路１
５に取り込まれた反射エコー信号は所定の信号処理を行
った上で、デジタルスキャンコンバータ１７に入力され
て、このデジタルスキャンコンバータ１７のメモリに１
フレーム分の超音波画像信号が取り込まれると、出力回
路１８を介してモニタ１３に超音波画像信号が出力され
て、この超音波画像信号に基づいて超音波画像がモニタ
１３に表示される。
波観測装置１１は、信号処理部１２とモニタ１３とから
構成されている。超音波スキャナ１から延在させたコー
ド７は、超音波観測装置１１における信号処理部１２に
着脱可能に接続されている。信号処理部１２は図３に示
した構成となっている。同図において、１４は送信回
路、１５は受信回路をそれぞれ示し、送信回路１４と受
信回路１５とは切換手段１６によって選択的に超音波振
動子２と接続されている。送信回路１４が超音波振動子
２に接続されると、この超音波振動子２が駆動されて、
超音波パルスが送信されるようになり、超音波振動子２
が受信回路１５に接続されると、超音波振動子２により
受信されて、電気信号に変換された反射エコー信号が取
り込まれることになる。そして、このように受信回路１
５に取り込まれた反射エコー信号は所定の信号処理を行
った上で、デジタルスキャンコンバータ１７に入力され
て、このデジタルスキャンコンバータ１７のメモリに１
フレーム分の超音波画像信号が取り込まれると、出力回
路１８を介してモニタ１３に超音波画像信号が出力され
て、この超音波画像信号に基づいて超音波画像がモニタ
１３に表示される。
【００１３】超音波振動子２はマニュアル操作によりメ
カニカルリニア走査されるものであり、このリニア走査
を行う際には、超音波振動子２の位置乃至動き量を検出
する必要がある。エンコーダ９は、この超音波振動子２
の位置検出手段を構成するものであって、このエンコー
ダ９からの信号は位置検出回路１９に入力されて、この
位置検出回路１９によって、超音波振動子２が所定距離
動いたことを検出すると、その動き量乃至位置に関する
信号が出力される。この信号は、切換手段１６に入力さ
れて、超音波振動子２による超音波送受信制御が行われ
ると共に、デジタルスキャンコンバータ１７にも入力さ
れて、当該の音響ラインの位置信号とされる。
カニカルリニア走査されるものであり、このリニア走査
を行う際には、超音波振動子２の位置乃至動き量を検出
する必要がある。エンコーダ９は、この超音波振動子２
の位置検出手段を構成するものであって、このエンコー
ダ９からの信号は位置検出回路１９に入力されて、この
位置検出回路１９によって、超音波振動子２が所定距離
動いたことを検出すると、その動き量乃至位置に関する
信号が出力される。この信号は、切換手段１６に入力さ
れて、超音波振動子２による超音波送受信制御が行われ
ると共に、デジタルスキャンコンバータ１７にも入力さ
れて、当該の音響ラインの位置信号とされる。
【００１４】本実施例は以上のように構成されるもので
あって、次にその作動について説明する。
あって、次にその作動について説明する。
【００１５】まず、図４に示したように、超音波スキャ
ナ１に設けられ、超音波振動子２を内装したキャップ４
を患者の体表皮に当接させる。ここで、体表皮とキャッ
プ４との間を確実に密着させるために、体表皮に超音波
ゼリー等を塗布しておくと良い。キャップ４に隣接し
て、回転体を構成する中空回転軸８の作動部８ａが配置
されているから、体表皮にはこの作動部８ａも当接す
る。そこで、超音波振動子２による走査を行わせるため
に、超音波スキャナ１を手で把持して、体表皮において
走査すべき方向に動かす。このように超音波スキャナ１
が移動すると、中空回転軸８の作動部８ａが体表皮に対
して摺動回転する。そして、この中空回転軸８の回転が
エンコーダ９により検出されて、その信号が位置検出回
路１９に取り込まれる。
ナ１に設けられ、超音波振動子２を内装したキャップ４
を患者の体表皮に当接させる。ここで、体表皮とキャッ
プ４との間を確実に密着させるために、体表皮に超音波
ゼリー等を塗布しておくと良い。キャップ４に隣接し
て、回転体を構成する中空回転軸８の作動部８ａが配置
されているから、体表皮にはこの作動部８ａも当接す
る。そこで、超音波振動子２による走査を行わせるため
に、超音波スキャナ１を手で把持して、体表皮において
走査すべき方向に動かす。このように超音波スキャナ１
が移動すると、中空回転軸８の作動部８ａが体表皮に対
して摺動回転する。そして、この中空回転軸８の回転が
エンコーダ９により検出されて、その信号が位置検出回
路１９に取り込まれる。
【００１６】この位置検出回路１９からは、所定の距離
間隔毎に切換手段１６に切換信号が入力されて、この信
号に基づいて超音波振動子２が送信回路１４と接続する
状態に切り換わる結果、この超音波振動子２が駆動され
て、体内に向けて超音波パルスが送信される。また、こ
れと同時に、位置検出回路１９からデジタルスキャンコ
ンバータ１７に、超音波画像を生成するのに必要な位置
信号が入力される。そして、超音波パルスが体内に向け
て送信されると、切換手段１５が切り換わり、超音波振
動子２が受信回路１５と接続される状態になって、反射
エコー信号の受信モードとなる。受信回路１５に取り込
まれた反射エコー信号は、所定の信号処理を行った上
で、デジタルスキャンコンバータ１７に送り込まれる。
そして、この反射エコー信号は、位置検出回路１９から
供給される位置信号と共に、デジタルスキャンコンバー
タ１７のメモリに記憶される。
間隔毎に切換手段１６に切換信号が入力されて、この信
号に基づいて超音波振動子２が送信回路１４と接続する
状態に切り換わる結果、この超音波振動子２が駆動され
て、体内に向けて超音波パルスが送信される。また、こ
れと同時に、位置検出回路１９からデジタルスキャンコ
ンバータ１７に、超音波画像を生成するのに必要な位置
信号が入力される。そして、超音波パルスが体内に向け
て送信されると、切換手段１５が切り換わり、超音波振
動子２が受信回路１５と接続される状態になって、反射
エコー信号の受信モードとなる。受信回路１５に取り込
まれた反射エコー信号は、所定の信号処理を行った上
で、デジタルスキャンコンバータ１７に送り込まれる。
そして、この反射エコー信号は、位置検出回路１９から
供給される位置信号と共に、デジタルスキャンコンバー
タ１７のメモリに記憶される。
【００１７】超音波スキャナ１による走査が行われる
と、一定の距離間隔毎に超音波パルスの送信及び反射エ
コー信号の受信が繰り返されて、所定の範囲にわたって
リニア走査が行われる。そして、１フレーム分の超音波
画像信号が取り込まれると、出力回路１８からモニタ１
３に超音波画像信号が送り込まれて、モニタ１３に超音
波画像が表示される。
と、一定の距離間隔毎に超音波パルスの送信及び反射エ
コー信号の受信が繰り返されて、所定の範囲にわたって
リニア走査が行われる。そして、１フレーム分の超音波
画像信号が取り込まれると、出力回路１８からモニタ１
３に超音波画像信号が送り込まれて、モニタ１３に超音
波画像が表示される。
【００１８】以上のように、超音波振動子２の位置を検
出する手段としての回転体を構成する中空回転軸８の作
動部８ａは、この超音波振動子２の直近位置において、
しかも超音波振動子２と剛体的に連結されているから、
作動部８ａの回転を検出することによって、正確かつ確
実に超音波振動子２の位置を検出できる。しかも、この
位置検出機構は、中空回転軸８とエンコーダ９とで構成
されているので、構成が簡単で、小型かつ軽量なものと
なり、その取り扱いが極めて容易になる。従って、術者
等が超音波スキャナ１を体表皮における所望の走査対象
部位に当接させて、この超音波スキャナ１を体表皮に沿
って移動させることによって、容易に、所望の部位の超
音波走査を行うことができる。
出する手段としての回転体を構成する中空回転軸８の作
動部８ａは、この超音波振動子２の直近位置において、
しかも超音波振動子２と剛体的に連結されているから、
作動部８ａの回転を検出することによって、正確かつ確
実に超音波振動子２の位置を検出できる。しかも、この
位置検出機構は、中空回転軸８とエンコーダ９とで構成
されているので、構成が簡単で、小型かつ軽量なものと
なり、その取り扱いが極めて容易になる。従って、術者
等が超音波スキャナ１を体表皮における所望の走査対象
部位に当接させて、この超音波スキャナ１を体表皮に沿
って移動させることによって、容易に、所望の部位の超
音波走査を行うことができる。
【００１９】次に、図５及び図６に本発明の第２の実施
例を示す。この実施例においては、患者の腹腔内に差し
込んで、臓器の表面から超音波走査することによって、
その臓器の内部組織の検査を行うように構成したものが
示されている。
例を示す。この実施例においては、患者の腹腔内に差し
込んで、臓器の表面から超音波走査することによって、
その臓器の内部組織の検査を行うように構成したものが
示されている。
【００２０】ここで、超音波スキャナ２０は、本体部２
０ａから長尺の筒状突出部２０ｂが延出されており、こ
の筒状突出部２０ｂの先端部分が面取りされており、こ
の面取り部分に超音波振動子２１が装着されている。そ
して、筒状突出部２０ｂの先端面に、回転体としての回
転ホイール２２が設けられており、この回転ホイール２
２の回転軸２２ａは、前述した第１の実施例における中
空回転軸８と同様に、筒状突出部２０ｂから本体部２０
ａ内に導かれて、この本体部２０ａ内に設けたエンコー
ダ（図示せず）に連結されている。
０ａから長尺の筒状突出部２０ｂが延出されており、こ
の筒状突出部２０ｂの先端部分が面取りされており、こ
の面取り部分に超音波振動子２１が装着されている。そ
して、筒状突出部２０ｂの先端面に、回転体としての回
転ホイール２２が設けられており、この回転ホイール２
２の回転軸２２ａは、前述した第１の実施例における中
空回転軸８と同様に、筒状突出部２０ｂから本体部２０
ａ内に導かれて、この本体部２０ａ内に設けたエンコー
ダ（図示せず）に連結されている。
【００２１】このように構成することによって、図６に
示したように、患者の腹腔内に差し込んで、例えば肝臓
等の臓器Ｖに沿うように、超音波スキャナ２０を矢印方
向に移動させると、回転ホイール２２が回転して、その
移動量を検出できるから、超音波振動子２１によるリニ
ア走査を行うに当っての超音波振動子２１の位置乃至動
きの検出信号として用いることができる。
示したように、患者の腹腔内に差し込んで、例えば肝臓
等の臓器Ｖに沿うように、超音波スキャナ２０を矢印方
向に移動させると、回転ホイール２２が回転して、その
移動量を検出できるから、超音波振動子２１によるリニ
ア走査を行うに当っての超音波振動子２１の位置乃至動
きの検出信号として用いることができる。
【００２２】さらに、図７及び図８は、本発明の第３の
実施例を示すものであって、この実施例における超音波
スキャナ３０は、その本体部３０ａから左右一対の取付
板部３０ｂ，３０ｂが前方に延在しており、回転体とし
てのローラ３１が、この取付板部３０ｂ，３０ｂ間に架
設した回転軸３２によって回転自在に支承されている。
一方、本体部３０ａの下面には、凹部３３が形成されて
おり、この凹部３３に超音波振動子３４が固定的に保持
されている。そして、凹部３３内には、ゲル状、即ち体
表皮等の凹凸に追従して変形可能であり、かつ超音波の
伝達特性の良好な部材からなる超音波ゲルパッド、例え
ばAquaflex（Parker Laboratories Inc.の商品名）その
他の超音波伝達媒体パッド３５が装着されており、この
超音波伝達媒体パッド３５によって、超音波振動子３４
と体表皮との間にスタンドオフを持たせることができ、
かつ超音波信号の送受信を効率的に行うことができるよ
うにしている。
実施例を示すものであって、この実施例における超音波
スキャナ３０は、その本体部３０ａから左右一対の取付
板部３０ｂ，３０ｂが前方に延在しており、回転体とし
てのローラ３１が、この取付板部３０ｂ，３０ｂ間に架
設した回転軸３２によって回転自在に支承されている。
一方、本体部３０ａの下面には、凹部３３が形成されて
おり、この凹部３３に超音波振動子３４が固定的に保持
されている。そして、凹部３３内には、ゲル状、即ち体
表皮等の凹凸に追従して変形可能であり、かつ超音波の
伝達特性の良好な部材からなる超音波ゲルパッド、例え
ばAquaflex（Parker Laboratories Inc.の商品名）その
他の超音波伝達媒体パッド３５が装着されており、この
超音波伝達媒体パッド３５によって、超音波振動子３４
と体表皮との間にスタンドオフを持たせることができ、
かつ超音波信号の送受信を効率的に行うことができるよ
うにしている。
【００２３】この超音波スキャナ３０における超音波振
動子３４の移動を検出して、その位置を測定する位置測
定機構としては、ローラ３１の回転角を光学的に検出す
るものとなっている。このために、図８に示したよう
に、ローラ３１の転動面３１ａには、凹部からなる検出
部３１ｂが回転方向に等間隔にして多数設けられてお
り、この検出部３１ｂを光学的凹凸検出手段３６により
検出するように構成している。この光学的凹凸検出手段
３６は、超音波スキャナ３０の本体部３０ａにおける取
付板部３０ｂ，３０ｂ間の部位に設けられており、光源
としてのレーザダイオード３７を有し、このレーザダイ
オード３７からのレーザ光をビームスプリッタ３８を透
過させて、コリメータレンズ３９によって平行光束化し
た上で、１／４波長板４０及び対物レンズ４１を介して
ローラ３１の転動面３１ａに焦点を結ぶように照射す
る。そして、このローラ３１の転動面３１ａからの反射
光は、対物レンズ４１，１／４波長板４０及びコリメー
タレンズ３９を通ってビームスプリッタ３８で反射し
て、このビームスプリッタ３８の反射面に対向配設した
光検出部４２により受光させる。
動子３４の移動を検出して、その位置を測定する位置測
定機構としては、ローラ３１の回転角を光学的に検出す
るものとなっている。このために、図８に示したよう
に、ローラ３１の転動面３１ａには、凹部からなる検出
部３１ｂが回転方向に等間隔にして多数設けられてお
り、この検出部３１ｂを光学的凹凸検出手段３６により
検出するように構成している。この光学的凹凸検出手段
３６は、超音波スキャナ３０の本体部３０ａにおける取
付板部３０ｂ，３０ｂ間の部位に設けられており、光源
としてのレーザダイオード３７を有し、このレーザダイ
オード３７からのレーザ光をビームスプリッタ３８を透
過させて、コリメータレンズ３９によって平行光束化し
た上で、１／４波長板４０及び対物レンズ４１を介して
ローラ３１の転動面３１ａに焦点を結ぶように照射す
る。そして、このローラ３１の転動面３１ａからの反射
光は、対物レンズ４１，１／４波長板４０及びコリメー
タレンズ３９を通ってビームスプリッタ３８で反射し
て、このビームスプリッタ３８の反射面に対向配設した
光検出部４２により受光させる。
【００２４】光検出部４２は、対物レンズ４０のバック
フォーカス位置に配置されており、従って対物レンズ４
０で収束された光が転動面３１ａに反射すると、その反
射光量の全量が光検出部４２で受光され、またこの転動
面３１ａに対して凹部となっている検出部３１ｂに反射
すると、その距離の差分だけデフォーカスすることにな
るから、光検出部４２における受光量が減少する。従っ
て、超音波スキャナ３０を体表皮に沿って移動させるこ
とによって、ローラ３１が回転した時に、その受光量の
変化によってローラ３１の回転角の検出が可能となり、
この信号に基づいて超音波振動子３４の位置検出を行う
ことができる。
フォーカス位置に配置されており、従って対物レンズ４
０で収束された光が転動面３１ａに反射すると、その反
射光量の全量が光検出部４２で受光され、またこの転動
面３１ａに対して凹部となっている検出部３１ｂに反射
すると、その距離の差分だけデフォーカスすることにな
るから、光検出部４２における受光量が減少する。従っ
て、超音波スキャナ３０を体表皮に沿って移動させるこ
とによって、ローラ３１が回転した時に、その受光量の
変化によってローラ３１の回転角の検出が可能となり、
この信号に基づいて超音波振動子３４の位置検出を行う
ことができる。
【００２５】また、このローラの回転角を検出するため
の機構としては、以上のものの他にも、例えば図９に示
したように、ローラ３１′の側面に円弧状の抵抗体４３
を設けておき、また超音波スキャナ３０の取付板部３０
ｂに電極４４を装着して、この電極４３を抵抗体４３に
摺接させるように構成した、所謂ポテンショメータを設
けるように構成することもできる。
の機構としては、以上のものの他にも、例えば図９に示
したように、ローラ３１′の側面に円弧状の抵抗体４３
を設けておき、また超音波スキャナ３０の取付板部３０
ｂに電極４４を装着して、この電極４３を抵抗体４３に
摺接させるように構成した、所謂ポテンショメータを設
けるように構成することもできる。
【００２６】さらに、図１０乃至図１２は、本発明の第
４の実施例を示すものであって、前述した第１〜第３の
実施例においては、超音波振動子による走査方向は、回
転体により定まっているのに対して、本実施例において
は、メカニカル走査を行うものであるが、その走査方向
は直線的なものだけでなく、曲線的にも走査できるよう
になっている。
４の実施例を示すものであって、前述した第１〜第３の
実施例においては、超音波振動子による走査方向は、回
転体により定まっているのに対して、本実施例において
は、メカニカル走査を行うものであるが、その走査方向
は直線的なものだけでなく、曲線的にも走査できるよう
になっている。
【００２７】即ち、超音波スキャナ５０は、図１０及び
図１１に示したように、術者等が手で把持して操作する
本体部５０ａを有し、この本体部５０ａの下面部に超音
波振動子５１が設けられると共に、Ｘ−Ｙ軸移動量検出
機構５２が装着されている。このＸ−Ｙ軸移動量検出機
構５２は、図１２から明らかなように、鋼球５３を有
し、この鋼球５３は、下面部に設けた透孔５４から一部
分が下方に突出し、超音波スキャナ５０の下面部を体表
皮に沿って摺動させると、その摺動方向に応じて転動す
ることになる。そして、鋼球５３は付勢ローラ５５によ
り、Ｘ軸５６及びＹ軸５７に当接する方向に付勢されて
おり、これらＸ軸５６及びＹ軸５７は、この鋼球５３の
回転に追従して回転するようになっている。Ｘ軸５６及
びＹ軸５７には、それぞれＸ軸ポテンショメータ５６Ｐ
及びＹ軸ポテンショメータ５７Ｐが連結されており、こ
れらＸ軸ポテンショメータ５６Ｐ，Ｙ軸ポテンショメー
タ５７ＰによってＸ軸５６及びＹ軸５７の回転角が検出
される。なお、円滑に超音波の送受信を行うために、第
３の実施例で示した超音波伝達媒体パッドを用いること
ができ、またこれと共に、もしくはこれに代えて体表皮
に超音波ゼリー等を塗布するが、このように超音波ゼリ
ーが鋼球５３に付着すると、鋼球５３が体表皮に対して
滑るおそれがあり、またこの鋼球５３とＸ軸５６及びＹ
軸５７との間の回転の伝達にも支障を来すおそれもあ
る。このような事態を防止するには、鋼球５３の表面を
粗面にするか、またはゴム等の摩擦係数の高い部材を表
面に積層させるようになし、かつＸ軸５６及びＹ軸５７
の鋼球５３への当接部には、ゴムリング５６ｒ，５７ｒ
等のようなスリップ防止部材を設けるように構成すれば
良い。
図１１に示したように、術者等が手で把持して操作する
本体部５０ａを有し、この本体部５０ａの下面部に超音
波振動子５１が設けられると共に、Ｘ−Ｙ軸移動量検出
機構５２が装着されている。このＸ−Ｙ軸移動量検出機
構５２は、図１２から明らかなように、鋼球５３を有
し、この鋼球５３は、下面部に設けた透孔５４から一部
分が下方に突出し、超音波スキャナ５０の下面部を体表
皮に沿って摺動させると、その摺動方向に応じて転動す
ることになる。そして、鋼球５３は付勢ローラ５５によ
り、Ｘ軸５６及びＹ軸５７に当接する方向に付勢されて
おり、これらＸ軸５６及びＹ軸５７は、この鋼球５３の
回転に追従して回転するようになっている。Ｘ軸５６及
びＹ軸５７には、それぞれＸ軸ポテンショメータ５６Ｐ
及びＹ軸ポテンショメータ５７Ｐが連結されており、こ
れらＸ軸ポテンショメータ５６Ｐ，Ｙ軸ポテンショメー
タ５７ＰによってＸ軸５６及びＹ軸５７の回転角が検出
される。なお、円滑に超音波の送受信を行うために、第
３の実施例で示した超音波伝達媒体パッドを用いること
ができ、またこれと共に、もしくはこれに代えて体表皮
に超音波ゼリー等を塗布するが、このように超音波ゼリ
ーが鋼球５３に付着すると、鋼球５３が体表皮に対して
滑るおそれがあり、またこの鋼球５３とＸ軸５６及びＹ
軸５７との間の回転の伝達にも支障を来すおそれもあ
る。このような事態を防止するには、鋼球５３の表面を
粗面にするか、またはゴム等の摩擦係数の高い部材を表
面に積層させるようになし、かつＸ軸５６及びＹ軸５７
の鋼球５３への当接部には、ゴムリング５６ｒ，５７ｒ
等のようなスリップ防止部材を設けるように構成すれば
良い。
【００２８】超音波スキャナ５０は体表皮に沿って任意
の方向に動かすことができ、この超音波スキャナ５０の
動きに応じて、その動きの方向に鋼球５３が回転する。
この鋼球５３の回転によって、Ｘ軸５６及びＹ軸５７が
追従回転して、超音波スキャナ５０の移動、即ち超音波
振動子５１の移動はＸ軸方向及びＹ軸方向の移動量成分
に分解されて、それぞれＸ軸ポテンショメータ５６Ｐ及
びＹ軸ポテンショメータ５７Ｐにより検出されて、それ
らの信号が位置演算回路５８に取り込まれることにな
る。なお、超音波スキャナ５０の本体部５０ａにはプッ
シュスイッチ５９ａ，５９ｂが設けられており、これら
のプッシュスイッチ５９ａ，５９ｂは、例えば、超音波
観測装置に付設され、超音波画像の録画を行うためのビ
デオテープレコーダのＯＮ，ＯＦＦスイッチ等として用
いることができる。
の方向に動かすことができ、この超音波スキャナ５０の
動きに応じて、その動きの方向に鋼球５３が回転する。
この鋼球５３の回転によって、Ｘ軸５６及びＹ軸５７が
追従回転して、超音波スキャナ５０の移動、即ち超音波
振動子５１の移動はＸ軸方向及びＹ軸方向の移動量成分
に分解されて、それぞれＸ軸ポテンショメータ５６Ｐ及
びＹ軸ポテンショメータ５７Ｐにより検出されて、それ
らの信号が位置演算回路５８に取り込まれることにな
る。なお、超音波スキャナ５０の本体部５０ａにはプッ
シュスイッチ５９ａ，５９ｂが設けられており、これら
のプッシュスイッチ５９ａ，５９ｂは、例えば、超音波
観測装置に付設され、超音波画像の録画を行うためのビ
デオテープレコーダのＯＮ，ＯＦＦスイッチ等として用
いることができる。
【００２９】従って、これらＸ軸ポテンショメータ５６
Ｐによる移動量検出信号をΔｘとし、またＹ軸ポテンシ
ョメータ５７Ｐによる移動量検出信号をΔｙとした時
に、超音波振動子５１の移動量はΔｘ2 ＋Δｙ2 の平方
根に相当することから、位置演算回路５８ではこの式の
演算を行った上で、所定の移動量毎に送信回路と受信回
路との切換手段に対する切り換え信号及びデジタルスキ
ャンコンバータに対する位置信号が入力されることにな
る。
Ｐによる移動量検出信号をΔｘとし、またＹ軸ポテンシ
ョメータ５７Ｐによる移動量検出信号をΔｙとした時
に、超音波振動子５１の移動量はΔｘ2 ＋Δｙ2 の平方
根に相当することから、位置演算回路５８ではこの式の
演算を行った上で、所定の移動量毎に送信回路と受信回
路との切換手段に対する切り換え信号及びデジタルスキ
ャンコンバータに対する位置信号が入力されることにな
る。
【００３０】以上のように構成すれば、体表皮におい
て、超音波スキャナ５０を任意の方向に移動させること
ができることになり、これによって、超音波振動子５１
の走査方向を自由に設定できる。従って、超音波スキャ
ナ５０を、例えば体内における器官その他の形状に沿う
ように、曲線的に動かしながら、その移動軌跡における
超音波断層像を取得することも可能となる。
て、超音波スキャナ５０を任意の方向に移動させること
ができることになり、これによって、超音波振動子５１
の走査方向を自由に設定できる。従って、超音波スキャ
ナ５０を、例えば体内における器官その他の形状に沿う
ように、曲線的に動かしながら、その移動軌跡における
超音波断層像を取得することも可能となる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、超音波
振動子を設けた超音波スキャナに、その移動に応じて回
転する回転体を設けて、この回転体の回転角を位置測定
手段により検出する構成としたので、超音波振動子の超
音波送受信の制御を行うために、また超音波画像を生成
する際における、各音響ラインの位置信号として必要な
超音波振動子の位置信号を、簡単で、小型かつ軽量な構
成によって、正確に検出できる等の効果を奏する。
振動子を設けた超音波スキャナに、その移動に応じて回
転する回転体を設けて、この回転体の回転角を位置測定
手段により検出する構成としたので、超音波振動子の超
音波送受信の制御を行うために、また超音波画像を生成
する際における、各音響ラインの位置信号として必要な
超音波振動子の位置信号を、簡単で、小型かつ軽量な構
成によって、正確に検出できる等の効果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施例を示す超音波診断装置の
全体構成図である。
全体構成図である。
【図２】超音波スキャナの断面図である。
【図３】信号処理部の回路構成図である。
【図４】第１の実施例における作用説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す超音波診断装置に
おける超音波スキャナの外観図である。
おける超音波スキャナの外観図である。
【図６】第２の実施例における作用説明図である。
【図７】本発明の第３の実施例を示す超音波診断装置に
おける超音波スキャナの下方から見た状態の外観図であ
る。
おける超音波スキャナの下方から見た状態の外観図であ
る。
【図８】図７の超音波スキャナにおける位置検出機構の
構成説明図である。
構成説明図である。
【図９】第３の実施例における超音波スキャナの位置検
出機構の他の例を示す構成説明図である。
出機構の他の例を示す構成説明図である。
【図１０】本発明の第４の実施例を示す超音波診断装置
における超音波スキャナの外観図である。
における超音波スキャナの外観図である。
【図１１】第４の実施例の超音波スキャナを下方から見
た状態の外観図である。
た状態の外観図である。
【図１２】Ｘ−Ｙ軸移動量検出機構の構成説明図であ
る。
る。
１，２０，３０，５０ 超音波スキャナ ２，２１，３４，５１ 超音波振動子 ８ 回転部材 ８ａ 中空回転軸 ８ｂ 伝達ギア部 ９ エンコーダ １２ 信号処理部 １３ モニタ １９ 位置検出回路 ２２ 回転ホイール ３１ ローラ ３５ 光学的凹凸検出手段 ５２ Ｘ−Ｙ軸移動量検出機構 ５３ 鋼球 ５６ Ｘ軸 ５６Ｐ Ｘ軸ポテンショメータ ５７ Ｙ軸 ５７Ｐ Ｙ軸ポテンショメータ ５８ 位置演算回路
Claims (6)
- 【請求項１】 走査対象部に沿って移動可能な超音波ス
キャナを備え、この超音波スキャナには超音波の送受信
を行う超音波振動子を設けると共に、超音波スキャナの
移動に応じて回転する回転体と、この回転体の回転角を
検出することによって、前記超音波振動子の位置を測定
する位置測定手段とを備える構成としたことを特徴とす
る超音波診断装置。 - 【請求項２】 前記回転体は、前記超音波スキャナの移
動により走査対象部に摺接回転する回転筒体であり、前
記位置測定手段はエンコーダであって、前記回転筒体に
は、伝達ギアを設けて、この伝達ギアに前記エンコーダ
の入力ギアを噛合させる構成としたことを特徴とする請
求項１記載の超音波診断装置。 - 【請求項３】 前記回転体は、前記超音波スキャナに装
着したローラで形成したことを特徴とする請求項１記載
の超音波診断装置。 - 【請求項４】 前記ローラには、その表面に凹凸を設け
て、この凹凸を光学的に検出する凹凸形状検出手段をロ
ーラに対向配設することにより、前記位置測定手段とし
たことを特徴とする請求項３記載の超音波診断装置。 - 【請求項５】 前記位置測定手段は、前記ローラの回転
を検出するポテンショメータで形成したことを特徴とす
る請求項３記載の超音波診断装置。 - 【請求項６】 前記回転体は鋼球で形成し、前記位置測
定手段は、この鋼球の回転に応じて軸回りに回転するＸ
軸及びＹ軸を備えたＸ−Ｙ軸移動量検出機構で形成した
ことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07052035A JP3114553B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 超音波診断装置 |
| US08/601,506 US5690110A (en) | 1995-02-17 | 1996-02-14 | Ultrasound scanner head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07052035A JP3114553B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08215195A true JPH08215195A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3114553B2 JP3114553B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=12903573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07052035A Expired - Fee Related JP3114553B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 超音波診断装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5690110A (ja) |
| JP (1) | JP3114553B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010220792A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Fujifilm Corp | 超音波プローブ及び超音波診断装置 |
| JP2016045054A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 住友ゴム工業株式会社 | 金型内周面測定装置 |
| US20170128098A1 (en) * | 2015-11-08 | 2017-05-11 | Choon Kee Lee | Static pointing device applicator |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5827175A (en) * | 1996-09-30 | 1998-10-27 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Endoscopically inserting ultrasound probe |
| DE10058174A1 (de) * | 2000-11-22 | 2002-05-23 | Krautkraemer Gmbh | Ultraschallprüfkopf, insbesondere für die Prüfung per Hand |
| US6951134B1 (en) * | 2002-02-08 | 2005-10-04 | Metscan Technologies, Llc | Flowing fluid acoustic coupling |
| JP2004113629A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Olympus Corp | 超音波診断装置 |
| US7255678B2 (en) | 2002-10-10 | 2007-08-14 | Visualsonics Inc. | High frequency, high frame-rate ultrasound imaging system |
| EP1611541B1 (en) * | 2003-04-04 | 2010-12-15 | Lumidigm, Inc. | Multispectral biometric sensor |
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