JPH09135498A - Ultrasonic oscillator element - Google Patents

Ultrasonic oscillator element

Info

Publication number
JPH09135498A
JPH09135498A JP28896395A JP28896395A JPH09135498A JP H09135498 A JPH09135498 A JP H09135498A JP 28896395 A JP28896395 A JP 28896395A JP 28896395 A JP28896395 A JP 28896395A JP H09135498 A JPH09135498 A JP H09135498A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
image
puncture needle
ground
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP28896395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Komuro
雅彦 小室
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP28896395A priority Critical patent/JPH09135498A/en
Publication of JPH09135498A publication Critical patent/JPH09135498A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily plot a stick needle in an ultrasonic image. SOLUTION: Concerning an ultrasonic oscillator 4a, a 1st ground electrode 5a and 2nd ground electrodes 5b on both the sides of that 1st ground electrode are formed so as to be orthogonal in lengthwise direction with one surface confronted to an exciting electrode 6 of the other surface between two confronted surfaces at the piezoelectric body in the shape of rectangular column, the exciting electrode 6 is connected to a pulsar 3 for outputting a high frequency signal pulse 3 and the 1st ground electrode 5a is grounded at all times but the 2nd ground electrodes 5b are selectively grounded through a switch 2. When the switch 2 is turned on/off, the areas of ground electrodes are made different and the beam width of ultrasonic beams to be emitted is changed so that the image of the stick needle can be provided.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は超音波ビームのビー
ム幅を簡単に変更可能にするための超音波振動子エレメ
ントに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic transducer element for easily changing the beam width of an ultrasonic beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】診断や治療において、患部に穿刺針を刺
すことによって、患部組織片を取り出すことや、患部に
薬剤を注入したりすることが行われている。このような
穿刺を行う際、針が正しい位置にあるかどうかが重要に
なる。そのため超音波画像によってリアルタイムで穿刺
針の位置を確認することがよく行われている。
2. Description of the Related Art In diagnosis and treatment, a puncture needle is pierced into an affected area to extract a tissue piece from the affected area or to inject a drug into the affected area. When performing such a puncture, it is important that the needle is in the correct position. Therefore, the position of the puncture needle is often confirmed in real time by an ultrasonic image.

【0003】このような超音波画像下での処理を行える
ようにした超音波内視鏡の従来例を以下に簡単に説明す
る。
A conventional example of an ultrasonic endoscope capable of performing such processing under an ultrasonic image will be briefly described below.

【0004】図12は先端に電子走査方式のコンベック
ス型超音波探触子を持つ超音波内視鏡22を示してい
る。超音波内視鏡22は大きく分けると、接眼部23と
操作部24と挿入部25で構成されている。挿入部25
には超音波探触子が設けられている先端部26と、操作
部24を操作することによって湾曲する湾曲部27が形
成されている。
FIG. 12 shows an ultrasonic endoscope 22 having a convex ultrasonic probe of an electronic scanning system at its tip. The ultrasonic endoscope 22 is roughly divided into an eyepiece section 23, an operation section 24, and an insertion section 25. Insertion part 25
A tip portion 26 provided with an ultrasonic probe and a bending portion 27 that is bent by operating the operation portion 24 are formed in the.

【0005】操作部24からは外部にユニバーサルコー
ド28が延びている。このユニバーサルコード28の他
端はコネクタを介して図示されない超音波診断装置など
の外部機器に接続される。操作部24と挿入部25との
間の付近に処置具を挿入する挿入口20が設けてある。
この挿入口20は挿入部25内に形成された図示されて
ないチャンネルを通って超音波内視鏡22の先端部26
にある鉗子口30(図13)に通じている。
A universal cord 28 extends from the operation section 24 to the outside. The other end of the universal cord 28 is connected to an external device such as an ultrasonic diagnostic apparatus (not shown) via a connector. An insertion opening 20 for inserting a treatment tool is provided in the vicinity of the operation portion 24 and the insertion portion 25.
The insertion opening 20 passes through a channel (not shown) formed in the insertion portion 25 and the distal end portion 26 of the ultrasonic endoscope 22.
To the forceps port 30 (FIG. 13) at.

【0006】図13は先端部26の拡大図であるが、光
学系や音響媒体などは省略してある。先端部26には音
響レンズ31と鉗子口30が具備されている。図13
(A)は音響レンズ31面から見た図で、図13(B)
は横から見た断面図である。音響レンズ31の内側には
コンベックス型の超音波振動子アレイ32が設けられ、
この超音波振動子アレイ32には信号を伝送するケーブ
ル33が接続されている。
FIG. 13 is an enlarged view of the tip portion 26, but the optical system and acoustic medium are omitted. The tip portion 26 is provided with an acoustic lens 31 and a forceps opening 30. FIG.
13A is a view seen from the surface of the acoustic lens 31, and FIG.
Is a cross-sectional view as seen from the side. Inside the acoustic lens 31, a convex ultrasonic transducer array 32 is provided.
A cable 33 for transmitting a signal is connected to the ultrasonic transducer array 32.

【0007】このケーブル33はユニバーサルコード2
8を通って図示しない超音波振動装置に接続される。図
13(B)において前記挿入口20から挿入した穿刺針
29が鉗子口30から突出してる様子を示している。そ
して、超音波の走査範囲34にある穿刺針29を超音波
画像上で観察することができる。
This cable 33 is a universal cord 2
It is connected through 8 to an ultrasonic vibration device (not shown). FIG. 13B shows a state in which the puncture needle 29 inserted through the insertion port 20 projects from the forceps port 30. Then, the puncture needle 29 in the ultrasonic scanning range 34 can be observed on the ultrasonic image.

【0008】図14は従来の超音波診断装置の受信部に
関わる部分のブロック図である。図示しない観察物から
反射した超音波の反射エコーは超音波振動子アレイ32
で受信される。そして、複数の超音波振動子の受信信号
はビーム合成部35によって一つに合成され、検波回路
36で検波される。
FIG. 14 is a block diagram of a portion related to a receiving section of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus. The reflected echo of the ultrasonic wave reflected from the observation object not shown is the ultrasonic transducer array 32.
Received at. Then, the reception signals of the plurality of ultrasonic transducers are combined into one by the beam combining unit 35 and detected by the detection circuit 36.

【0009】検波された信号はアナログ処理部37でゲ
イン、コントラストの調整のために信号のレベル変換や
増幅が行われる。次にA/D変換器38でディジタル化
された後、デジタルスキャンコンバータ(DSCと略
記)39へ伝送され、ビデオ信号に変換されて図示しな
い表示用のモニタに出力される。
The detected signal is subjected to level conversion and amplification in the analog processing section 37 for adjusting gain and contrast. Next, after being digitized by the A / D converter 38, it is transmitted to a digital scan converter (abbreviated as DSC) 39, converted into a video signal and output to a display monitor (not shown).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記のように超音波振
動子の走査範囲内にある穿刺針は超音波画像上で観察す
ることができる。しかし、穿刺針は細いため、長く突出
すると曲がり易くなる。例えば図15は超音波探触子5
6の先端側から見た超音波ビーム59の模式図である。
穿刺針の超音波画像では針先の位置が特に重要になる
が、曲がった穿刺針58の先端は超音波ビーム59から
はみ出てしまうことがある。
As described above, the puncture needle which is within the scanning range of the ultrasonic transducer can be observed on the ultrasonic image. However, since the puncture needle is thin, it tends to bend when it projects long. For example, FIG. 15 shows an ultrasonic probe 5
6 is a schematic view of the ultrasonic beam 59 seen from the tip side of FIG.
Although the position of the needle tip is particularly important in the ultrasonic image of the puncture needle, the tip of the bent puncture needle 58 may protrude from the ultrasonic beam 59.

【0011】このような場合、穿刺針58の超音波反射
エコーが小さくなり、超音波画像上で穿刺針58の針先
の位置が不明瞭になり観測ができない部分57が生じ
る。また、穿刺針58の超音波像が描出さても白黒の画
面では組織の超音波像との判別がしづらい。
In such a case, the ultrasonic reflection echo of the puncture needle 58 becomes small, the position of the needle tip of the puncture needle 58 becomes unclear on the ultrasonic image, and an unobservable portion 57 occurs. Even if the ultrasonic image of the puncture needle 58 is drawn, it is difficult to distinguish it from the ultrasonic image of the tissue on a black and white screen.

【0012】このように穿刺針の超音波像が明確に表示
されないと穿刺針の針先の位置が分からなくなるので、
患部の適格な位置に穿刺することが困難になり、診断や
治療の効率が著しく悪くなる。
If the ultrasonic image of the puncture needle is not clearly displayed in this way, the position of the needle tip of the puncture needle cannot be known.
It becomes difficult to puncture a proper position in the affected area, and the efficiency of diagnosis and treatment is significantly reduced.

【0013】本発明は上述した問題点を解決するため、
超音波画像中に、穿刺針を描出し易くできる超音波振動
子エレメントを提供することを目的とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides
It is an object of the present invention to provide an ultrasonic transducer element that can easily visualize a puncture needle in an ultrasonic image.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の超音波振動子エ
レメントは柱状に成形された圧電体と、前記圧電体の第
1の底面に形成された超音波励起電圧印加のための励起
電極と、前記圧電体の第1の底面に相対する第2の底面
に互いに離間して形成された複数の接地電極を設けるこ
とにより、超音波振動子の接地面積を変更できる構造に
して、接地面積を小さい状態で使用した場合には超音波
のビーム幅を広がるので超音波ビームにより穿刺針を捕
らえやすくでき、超音波画像上に穿刺針の画像を安定し
て描出できる作用がある。
An ultrasonic transducer element according to the present invention comprises a piezoelectric body formed in a columnar shape, and an excitation electrode for applying an ultrasonic excitation voltage formed on a first bottom surface of the piezoelectric body. By providing a plurality of ground electrodes formed separately from each other on the second bottom surface facing the first bottom surface of the piezoelectric body, the structure is such that the ground area of the ultrasonic transducer can be changed, When used in a small state, the beam width of the ultrasonic wave is widened, so that the ultrasonic beam can easily catch the puncture needle, and the image of the puncture needle can be stably displayed on the ultrasonic image.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を以下に説明する。 (第1実施形態)本実施の形態の穿刺針の超音波画像を
描出しやすくすることを目的とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) An object of the present invention is to make it easier to draw an ultrasonic image of the puncture needle of the present embodiment.

【0016】図1(A)は本実施形態の超音波振動子エ
レメントを備えた超音波振動子アレイに関する部分を示
している。また、超音波パルスの送信に関わる部分のみ
示し、受信に関する部分は省略してある。図1(B)は
超音波振動子アレイ4の超音波を放射する面から見た図
である。
FIG. 1A shows a portion related to an ultrasonic transducer array including the ultrasonic transducer element of this embodiment. Further, only the part related to the transmission of ultrasonic pulses is shown, and the part related to reception is omitted. FIG. 1B is a view seen from the surface of the ultrasonic transducer array 4 that emits ultrasonic waves.

【0017】本実施形態の超音波振動子エレメント(以
下、単に超音波振動子と記す)4aを複数、並列に並べ
た超音波振動子アレイ4には第1及び第2の接地電極5
a、5bからなる接地電極5と、超音波励起電圧が印加
される励起電極6とが設けられている。
In the ultrasonic transducer array 4 in which a plurality of ultrasonic transducer elements (hereinafter simply referred to as ultrasonic transducers) 4a of the present embodiment are arranged in parallel, first and second ground electrodes 5 are provided.
A ground electrode 5 including a and 5b and an excitation electrode 6 to which an ultrasonic excitation voltage is applied are provided.

【0018】各超音波振動子4aは長方形の板形状或い
は4角の柱形状の圧電現象を有する水晶、PZT等の圧
電体における対向する2つの面(或いは底面)の一方の
面には略全面に励起電極6が形成され、この一方の面に
対向(或いは相対)する他方の面には長手方向に直交す
るように接地電極5b,5a,5bが設けられている。
各励起電極6は超音波を励起するための高周波信号をパ
ルス状の間欠波にして出力するパルサ3の非接地側の出
力端に接続される。
Each of the ultrasonic transducers 4a has a rectangular plate shape or a rectangular prism shape. Quartz crystal having a piezoelectric phenomenon, a piezoelectric body such as PZT, or the like has two surfaces (or bottom surfaces) facing each other. An excitation electrode 6 is formed on the other side, and ground electrodes 5b, 5a, 5b are provided on the other surface facing (or facing) this one surface so as to be orthogonal to the longitudinal direction.
Each excitation electrode 6 is connected to the non-grounded output end of the pulsar 3 that outputs a high-frequency signal for exciting ultrasonic waves into a pulsed intermittent wave.

【0019】この超音波振動子アレイ4では該超音波振
動子アレイ4の中心となる中心軸に沿って各圧電体の長
手方向の中心が位置し、且つ中心軸は各圧電体の長手方
向と直交するようにしてがそれぞれ僅かに離間して配置
されている。従って各圧電体は中心軸によりその長手方
向の両側部分が対称となる。このため、この中心軸は対
称軸ということもできる。
In this ultrasonic transducer array 4, the longitudinal center of each piezoelectric body is located along the central axis which is the center of the ultrasonic transducer array 4, and the central axis is the longitudinal direction of each piezoelectric body. They are arranged so as to be orthogonal to each other and are slightly separated from each other. Therefore, each piezoelectric body is symmetrical with respect to both sides in the longitudinal direction with respect to the central axis. Therefore, this central axis can also be called a symmetry axis.

【0020】本実施の形態では中心軸に沿って各圧電体
の長手方向の中心位置には第1の接地電極5aが設けら
れ、この第1の接地電極5aの両側にこの第1の接地電
極5aに僅かに離間して第2の接地電極5bがそれぞれ
設けている。第1の接地電極5aは各圧電体が共通して
常時接地されるためのものであるので、図1では第1の
接地電極5aは各圧電体の中心を通るようにリボン状
(或いは帯状)に設けたリボン状(或いは帯状)電極で
構成することにより、各圧電体の接地側電極としての機
能と共に、各圧電体の接地電極5a間を電気的に導通す
るように電気的に接続するブリッジ手段の機能をも兼ね
るようにしている。
In this embodiment, a first ground electrode 5a is provided at the longitudinal center of each piezoelectric element along the central axis, and the first ground electrode 5a is provided on both sides of the first ground electrode 5a. Second ground electrodes 5b are respectively provided at 5a and slightly spaced apart from each other. Since the first ground electrodes 5a are for common grounding of each piezoelectric body at all times, in FIG. 1, the first ground electrode 5a is ribbon-shaped (or band-shaped) so as to pass through the center of each piezoelectric body. A bridge (or a strip) provided on each of the bridges serves as a ground-side electrode of each piezoelectric body and electrically connects the ground electrodes 5a of each piezoelectric body to each other so as to be electrically connected to each other. It is also designed to function as a means.

【0021】また、第2の接地電極5bも各圧電体の中
心の両側をそれぞれ通るようにして、リボン状或いは帯
状の第1の接地電極5aと平行にリボン状(或いは帯
状)に設けたリボン状(或いは帯状)電極でそれぞれ構
成することにより、各圧電体の選択的に接地される選択
接地側電極としての機能と共に、各圧電体間の選択接地
側電極を電気的に導通するように接続するブリッジ手段
の機能をも兼ねるようにしている。
Further, the second ground electrode 5b is also provided in a ribbon shape (or a band shape) in parallel with the first ground electrode 5a having a ribbon shape or a band shape so as to pass through both sides of the center of each piezoelectric body. By configuring each with a striped (or striped) electrode, it functions as a selective grounding side electrode that is selectively grounded for each piezoelectric body, and connects so that the selective grounding side electrode between each piezoelectric body is electrically connected. It also has the function of a bridge means.

【0022】また、本実施の形態に係る超音波診断装置
では両第2の接地電極5bはリード線で互いに電気的に
導通させている。第2の接地電極5bは選択的に接地で
きるように接地状態切換手段となるスイッチ2を介して
接地され、このスイッチ2の2接点がONの場合には第
2の接地電極5bは接地され、一方2接点がOFFの場
合には第2の接地電極5bは非接地状態となる。なお、
パルサ3の接地側出力端は接地される。スイッチ2の2
接点のON/OFFは超音波観測装置1からの制御信号
で制御できるようにしている。
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment, the second ground electrodes 5b are electrically connected to each other by the lead wire. The second ground electrode 5b is grounded via a switch 2 serving as a grounding state switching means so that it can be selectively grounded. When two contacts of this switch 2 are ON, the second ground electrode 5b is grounded, On the other hand, when the two contacts are off, the second ground electrode 5b is in a non-grounded state. In addition,
The grounded output end of the pulser 3 is grounded. Switch 2 of 2
ON / OFF of the contact can be controlled by a control signal from the ultrasonic observation apparatus 1.

【0023】従って、スイッチ2をONにすると第1及
び第2の接地電極5a、5bは共にパルサ3の接地側出
力端子に接続される。スイッチ2がOFFの時は第1の
接地電極5aのみがパルサ3の接地側出力端子に接続さ
れ、第2の接地電極5bは回路から切り離される。本実
施形態において、スイッチ2とパルサ3は超音波観測装
置1の中に含まれるようにしても良い。
Therefore, when the switch 2 is turned on, both the first and second ground electrodes 5a and 5b are connected to the ground side output terminal of the pulser 3. When the switch 2 is OFF, only the first ground electrode 5a is connected to the ground side output terminal of the pulser 3, and the second ground electrode 5b is disconnected from the circuit. In the present embodiment, the switch 2 and the pulser 3 may be included in the ultrasonic observation apparatus 1.

【0024】図2と図3は超音波振動子アレイ4を先端
側から見た図であり、1つの超音波振動子4aを見た図
ともなる。ここで、パルサ3、信号線などは省略してあ
る。通常状態では図2のようにスイッチ2はONになっ
ており、第1及び第2の接地電極5a、5bが共に接地
されるので、斜線で示されるように各超音波振動子4a
の一方の面は全体が接地された状態となる。
FIGS. 2 and 3 are views of the ultrasonic transducer array 4 as seen from the tip side, and can also be viewed as one ultrasonic transducer 4a. Here, the pulsar 3, the signal line and the like are omitted. In the normal state, the switch 2 is turned on as shown in FIG. 2, and the first and second ground electrodes 5a and 5b are both grounded.
One surface is entirely grounded.

【0025】次に図3(A)のようにスイッチ2をOF
Fすると接地電極5bが切り離されるので、各超音波振
動子4a(又は超音波振動子アレイ4)は図3(A)の
斜線部のみ接地され、図3(B)に示すように斜線部だ
けの小さい超音波振動子41a(又は超音波振動子アレ
イ41)と同等になる。
Next, as shown in FIG. 3A, the switch 2 is turned off.
When F, the ground electrode 5b is cut off, so that each ultrasonic transducer 4a (or ultrasonic transducer array 4) is grounded only in the shaded portion of FIG. 3 (A), and only in the shaded portion as shown in FIG. 3 (B). Of the ultrasonic transducer 41a (or the ultrasonic transducer array 41).

【0026】一般に、超音波振動子は小さいほど超音ビ
ームが広がる性質があるため、図10に示すようにスイ
ッチ2をONにしたときの超音波ビーム42よりもOF
Fにしたときの超音波ビーム43の方が広がる。鉗子口
から突出した穿刺針が曲がってしまった場合、図15で
示したのと同様に超音波ビーム42から穿刺針先端が外
れてしまうことがある。
In general, the smaller the ultrasonic transducer, the more the ultrasonic beam spreads. Therefore, as shown in FIG. 10, the OF is larger than the ultrasonic beam 42 when the switch 2 is turned on.
The ultrasonic beam 43 when it is set to F spreads more. When the puncture needle protruding from the forceps port is bent, the tip of the puncture needle may be disengaged from the ultrasonic beam 42 as shown in FIG.

【0027】ここで範囲44に注目すると、狭い開口で
出力した超音波ビーム43のビーム幅は、前述した理由
により超音波ビーム42よりも広くなっている。そのた
め、穿刺針先端が超音波ビーム42から外れても超音波
ビーム43ではビーム内に納まりやすい。
Focusing on the range 44, the beam width of the ultrasonic beam 43 output from the narrow aperture is wider than that of the ultrasonic beam 42 for the reason described above. Therefore, even if the tip of the puncture needle deviates from the ultrasonic beam 42, the ultrasonic beam 43 easily fits inside the beam.

【0028】開口を狭くして超音波ビーム43を出力し
たとき、つまりスイッチ2をOFFにしたときの反射エ
コーを示したのが図4である。超音波ビーム43に穿刺
針が全て納まることに加えて、一般的に生体組織より穿
刺針などの金属の方が超音波の反射係数が大きいので、
穿刺針からの反射エコー11が組織からの反射エコー1
0より大きくなっている。
FIG. 4 shows reflected echoes when the ultrasonic beam 43 is output with the aperture narrowed, that is, when the switch 2 is turned off. In addition to containing all the puncture needles in the ultrasonic beam 43, in general, a metal such as a puncture needle has a larger reflection coefficient of ultrasonic waves than biological tissue,
The reflection echo 11 from the puncture needle is the reflection echo 1 from the tissue
It is greater than zero.

【0029】図5は通常のゲインとコントラストの特性
を示している。図5の特性において傾きがコントラスト
の高さに対応し、傾きが急であるほどコントラストが高
くなることを表す。また、図5の特性において点線で示
すようになっている場合には入力が0でも出力が0より
大きいオフセットを有することになり、オフセット値が
高いほどゲインが大きいことを表す。
FIG. 5 shows the characteristics of normal gain and contrast. In the characteristics of FIG. 5, the slope corresponds to the high contrast, and the steeper the slope, the higher the contrast. Further, when the characteristic shown in FIG. 5 is shown by the dotted line, the output has an offset larger than 0 even if the input is 0, and the higher the offset value, the larger the gain.

【0030】図6はコントラストを高く設定した特性で
ある。ここで、図4の反射エコー信号を図6の特性に設
定したゲインとコントラストを調整するアナログ処理部
に通すと、図8のように穿刺針の反射エコー信号が強調
されて出力される。これを説明したのが図7である。図
6のようなハイコントラストの特性は、図7に示すある
値Aを閾値とし、この値A以上の入力信号に対して信号
を出力する。
FIG. 6 shows the characteristics in which the contrast is set high. Here, when the reflected echo signal of FIG. 4 is passed through an analog processing unit that adjusts the gain and contrast set in the characteristics of FIG. 6, the reflected echo signal of the puncture needle is emphasized and output as shown in FIG. This is explained in FIG. In the high-contrast characteristic as shown in FIG. 6, a certain value A shown in FIG.

【0031】ここで、ある値Aは組織からの反射エコー
信号より大きく穿刺針からの反射エコー信号より小さい
値に設定する。また、図6はハイコントラストな特性な
ので、出力された信号は通常よりもコントラストが高く
明るくなっている。
Here, a certain value A is set to a value larger than the reflected echo signal from the tissue and smaller than the reflected echo signal from the puncture needle. Further, since FIG. 6 has a high contrast characteristic, the output signal has a higher contrast and is brighter than usual.

【0032】本実施の形態を備えた超音波診断装置7の
受信系の構成のブロック図を図9に示す。図12の超音
波内視鏡22の先端部26に設けたコンベックス型の超
音波探触子を構成する場合には超音波振動子アレイ4を
構成する各超音波振動子4aの中心が凸面等の曲面に接
するように配列させる。
FIG. 9 shows a block diagram of the configuration of the receiving system of the ultrasonic diagnostic apparatus 7 having this embodiment. When configuring a convex type ultrasonic probe provided at the distal end portion 26 of the ultrasonic endoscope 22 of FIG. 12, the center of each ultrasonic transducer 4a forming the ultrasonic transducer array 4 is a convex surface or the like. Arrange them so that they touch the curved surface of.

【0033】各超音波振動子4aは図9では示していな
いパルサ等の送信回路から高周波信号パルスが順次印加
され、略扇状に超音波ビームが出射される。この場合、
高周波信号パルスを複数の超音波振動子4a側に同時に
出力し、かつ遅延量が異なる遅延回路をへて実際に超音
波振動子4aに高周波信号パルスが印加される時間を僅
かにずらす等してビームを電気的に集束させるようにし
ても良い。
A high frequency signal pulse is sequentially applied to each ultrasonic transducer 4a from a transmission circuit such as a pulser not shown in FIG. 9, and an ultrasonic beam is emitted in a substantially fan shape. in this case,
The high frequency signal pulse is simultaneously output to the plurality of ultrasonic transducers 4a, and the time when the high frequency signal pulse is actually applied to the ultrasonic transducer 4a is slightly shifted by passing through the delay circuits having different delay amounts. The beam may be electrically focused.

【0034】生体側に出射された超音波ビームは生体内
の音響的なインピーダンスが変化している部分で反射さ
れて反射エコーとなり、送信に用いた超音波振動子4a
により受信され、電気信号に変換されてそれぞれビーム
合成部12に入力される。
The ultrasonic beam emitted to the living body side is reflected by a portion of the living body where the acoustic impedance is changed to be a reflection echo, and the ultrasonic transducer 4a used for transmission is used.
Is received, converted into an electric signal, and input to the beam combiner 12.

【0035】このビーム合成部12により複数の超音波
振動子4aからの受信信号が一つに合成された後、検波
回路13に入力されこの検波回路13によって検波され
る。受信信号は検波された後、2系統に分かれ、組織用
アナログ処理部14と穿刺針用アナログ処理部15とに
入力される。
The beam combiner 12 combines the received signals from the plurality of ultrasonic transducers 4a into a single signal, which is then input to the detection circuit 13 and detected by the detection circuit 13. After the received signal is detected, it is divided into two systems and input to the tissue analog processing unit 14 and the puncture needle analog processing unit 15.

【0036】これらアナログ処理部14、15における
入出力特性の調整は図示しないキーボードなどから予め
適格な特性に設定しておく。例えば組織用アナログ処理
部14は組織からの反射エコー信号を得るのに適したゲ
イン及びコントラストの特性となるように図示しないキ
ーボードなどのパラーメータ設定により適格な特性に設
定する。
The adjustment of the input / output characteristics in the analog processing units 14 and 15 is set in advance to an appropriate characteristic using a keyboard (not shown) or the like. For example, the tissue analog processing unit 14 sets appropriate characteristics by setting parameters such as a keyboard (not shown) so that the characteristics of gain and contrast are suitable for obtaining the reflected echo signal from the tissue.

【0037】また、穿刺針用アナログ処理部15では穿
刺針からの反射エコー信号を得るのに適したゲイン及び
コントラストの特性となるように設定する。前述のよう
に組織からの反射エコー信号を得るのに適したゲイン及
びコントラストの特性を越えた側での穿刺針からの反射
エコー信号を得るのに適したゲイン及びコントラストの
特性に設定する。
The puncture needle analog processing section 15 is set so that the characteristics of gain and contrast are suitable for obtaining the reflected echo signal from the puncture needle. As described above, the gain and contrast characteristics suitable for obtaining the reflection echo signal from the puncture needle on the side beyond the characteristics of the gain and contrast suitable for obtaining the reflection echo signal from the tissue are set.

【0038】アナログ処理された信号はそれぞれ切り換
えられ、スイッチ16に入力され、タイミングコントロ
ーラー18からの信号によって交互に出力される。タイ
ミングコントローラー18は他に画像合成部分19と超
音波振動子アレイ4の接地面積を切り替えるスイッチ2
にも信号を出力している。
The analog-processed signals are switched, input to the switch 16, and alternately output by the signal from the timing controller 18. The timing controller 18 also includes a switch 2 for switching the ground area of the image synthesis portion 19 and the ultrasonic transducer array 4.
Is also outputting a signal.

【0039】スイッチ2がONのとき送受信した信号は
切り換えスイッチ16を組織用アナログ処理部14に接
続してA/D変換器17に出力する。また、スイッチ2
がOFFのとき送受信した信号は切り換えスイッチ16
を穿刺針用アナログ処理部15に接続してA/D変換器
17に出力する。
The signal transmitted / received when the switch 2 is ON connects the changeover switch 16 to the tissue analog processing section 14 and outputs the signal to the A / D converter 17. Also, switch 2
The signal transmitted and received when the switch is OFF is the changeover switch 16
Is connected to the puncture needle analog processing unit 15 and is output to the A / D converter 17.

【0040】切り換えスイッチ16で選択された信号は
A/D変換器17でディジタル化された後、DSCを含
む画像合成部19において、穿刺針用アナログ処理部1
5によって穿刺針像が強調された画像と、組織用アナロ
グ処理部14によって調整された通常の組織の画像をひ
とつの画像として重ね合わせて合成され、モニタに出力
され、モニタ画面に表示される。
The signal selected by the change-over switch 16 is digitized by the A / D converter 17, and then in the image synthesizing section 19 including the DSC, the analog processing section 1 for the puncture needle.
The image in which the puncture needle image is emphasized by 5 and the image of the normal tissue adjusted by the tissue analog processing unit 14 are superimposed and combined as one image, which is output to the monitor and displayed on the monitor screen.

【0041】また、組織の超音波画像を得る場合は図2
のようにスイッチ2をONにして図10の点線で示すよ
うに幅が狭い超音波ビーム42で分解能を高くし、穿刺
針を描出する場合には図3に示すようにスイッチ2をO
FFにして図10の実線で示すようにビーム幅が広い超
音波ビーム43にし、それぞれの超音波ビーム42、4
3により得られた画像を合成するので、組織の超音波画
像が劣化することがないという特徴もある。
Further, when obtaining an ultrasonic image of a tissue, FIG.
10, the switch 2 is turned on as shown in FIG. 3 when the switch 2 is turned on to increase the resolution with the ultrasonic beam 42 having a narrow width as shown by the dotted line in FIG.
As shown by the solid line in FIG. 10, the FF is set to the ultrasonic beam 43 having a wide beam width, and the ultrasonic beams 42 and 4 are generated.
Since the images obtained in No. 3 are combined, the ultrasonic image of the tissue does not deteriorate.

【0042】説明を簡単にするため音響レンズについて
説明しなかったが、実際の超音波探触子には超音波振動
子アレイの振動子配列方向に直交する短手方向(或いは
幅方向)に超音波ビームを絞るための音響レンズが必要
である。そこで以下に音響レンズを設けた場合の効果を
考察する。
Although the acoustic lens is not described for simplification of description, in an actual ultrasonic probe, the ultrasonic lens is superposed in the lateral direction (or the width direction) orthogonal to the transducer array direction of the ultrasonic transducer array. An acoustic lens is needed to focus the acoustic beam. Therefore, the effect of providing an acoustic lens will be considered below.

【0043】シリコーン樹脂製の音響レンズ40を超音
波振動子アレイ4の表面に設けた場合の超音波ビームの
プロファイルを図11に示す。
FIG. 11 shows a profile of an ultrasonic beam when the acoustic lens 40 made of silicone resin is provided on the surface of the ultrasonic transducer array 4.

【0044】超音波ビーム45はスイッチ2をONにし
たときのプロファイルであり、超音波ビーム46はスイ
ッチ2をOFFにしたときのプロファイルである。超音
波振動子アレイ4の近傍と遠距離のところでは超音波ビ
ーム45のビーム幅の方が広いが、診断上重要なのは超
音波ビーム45、46の焦点部47付近である。
The ultrasonic beam 45 is a profile when the switch 2 is turned on, and the ultrasonic beam 46 is a profile when the switch 2 is turned off. The beam width of the ultrasonic beam 45 is wider near the ultrasonic transducer array 4 and at a far distance, but it is important for diagnosis in the vicinity of the focal portion 47 of the ultrasonic beams 45 and 46.

【0045】焦点部47の付近を注目すると超音波ビー
ム45より超音波ビーム46の方が広がっている。これ
は広い開口よりも狭い開口の方が、音響レンズ40によ
って絞られた焦点におけるビーム幅が太くなる性質を持
つからである。
Focusing on the vicinity of the focal portion 47, the ultrasonic beam 46 is wider than the ultrasonic beam 45. This is because the narrow aperture has a property that the beam width at the focus narrowed by the acoustic lens 40 becomes thicker than the wide aperture.

【0046】この焦点部47において、図15に示した
のと同様に穿刺針が超音波ビーム45からはみ出してし
まった場合、スイッチ2をOFFにするとビーム幅が広
がり、その超音波ビーム46によって穿刺針の反射エコ
ーを捉えやすくなる。つまり、音響レンズ40を設けた
場合でも超音波ビームの焦点部において同様の効果が得
られる。
At this focal point 47, when the puncture needle extends out of the ultrasonic beam 45 as in the case shown in FIG. 15, the beam width widens when the switch 2 is turned off, and the ultrasonic beam 46 punctures. It becomes easier to capture the reflection echo of the needle. That is, even when the acoustic lens 40 is provided, the same effect can be obtained in the focal portion of the ultrasonic beam.

【0047】本実施の形態では超音波振動子の接地電極
の面積を変化することによって、穿刺針の反射エコーを
描出しやすくし、穿刺針画像用のアナログ処理部を設け
たことにより、穿刺針画像を強調することができる。こ
れにより、超音波画像上で穿刺針の位置が確認しやすく
なり、穿刺針像が見えないことによる診断効率の低下が
無くなるという効果がある。
In the present embodiment, by changing the area of the ground electrode of the ultrasonic transducer, the reflected echo of the puncture needle can be easily visualized, and by providing the analog processing unit for the puncture needle image, the puncture needle is provided. The image can be highlighted. As a result, the position of the puncture needle can be easily confirmed on the ultrasonic image, and there is an effect that the reduction in diagnostic efficiency due to the invisible puncture needle image is eliminated.

【0048】本実施の形態は以下のような特徴を有する
とも言える。つまり、複数の超音波振動子を配列した配
列方向と直交する方向に超音波振動子の接地面積を変化
できる構造にして、超音波振動子を配列した配列方向を
含む超音波ビームの走査面と直交する方向の超音波ビー
ムのビーム幅を変更できるようにしている。
It can be said that the present embodiment has the following features. In other words, the structure is such that the ground area of the ultrasonic transducers can be changed in the direction orthogonal to the arrangement direction in which the plurality of ultrasonic transducers are arranged, and the scanning surface of the ultrasonic beam including the arrangement direction in which the ultrasonic transducers are arranged and The beam width of the ultrasonic beam in the orthogonal direction can be changed.

【0049】(第2の実施の形態)本実施の形態は第1
の実施の形態と同様であるがさらに穿刺針の超音波画像
を見やすくすることを目的とする。
(Second Embodiment) This embodiment is the first
It is similar to the above embodiment, but it is intended to make the ultrasonic image of the puncture needle easier to see.

【0050】ブロック図は図9と同じである。しかし、
画像合成部をカラー処理部が付加されたカラー画像合成
部とした。カラー画像合成部ではA/D変換された穿刺
針用アナログ処理部16からの信号が入力されると、組
織からの反射エコー信号よりも大きいある値(例えば図
7のAのような)を越えた場合にカラー信号が付加され
る。
The block diagram is the same as in FIG. But,
The image composition section is a color image composition section to which a color processing section is added. In the color image synthesizing unit, when the A / D-converted signal from the puncture needle analog processing unit 16 is input, it exceeds a certain value (such as A in FIG. 7) larger than the reflected echo signal from the tissue. Color signal is added.

【0051】組織用アナログ処理部15からの信号が入
力されたときは、カラー信号処理は行わない。このカラ
ー信号処理機能の切り換えは、タイミングコントローラ
18によって切り換えスイッチ17の切り換えと同期し
て行われる。カラー画像合成部内で穿刺針のカラー画像
と白黒の通常の組織画像が重ね合わせて一つの画像とし
て合成され、図示しないモニタに表示される。また、穿
刺針の部分に色を着けて表示することにより、通常の組
織の超音波画像とは異なる超音波ビームで走査して得る
ことを観察者に説明しやすくなる。
When the signal from the tissue analog processing section 15 is input, color signal processing is not performed. The switching of the color signal processing function is performed by the timing controller 18 in synchronization with the switching of the changeover switch 17. The color image of the puncture needle and the black-and-white normal tissue image are overlaid in the color image synthesizing unit to be synthesized as one image and displayed on a monitor (not shown). Further, by displaying the portion of the puncture needle in a different color, it becomes easier to explain to the observer that the ultrasound image obtained by scanning is different from the ultrasound image of the normal tissue.

【0052】本実施形態は第1の実施の形態にカラー処
理機能を加え、着色手段により穿刺針の部分のみに着色
する着色処理を行うことによって、穿刺針の画像がより
強調され見やすくなるという効果がある。
In this embodiment, the color processing function is added to the first embodiment, and the coloring process is performed to color only the portion of the puncture needle by the coloring means, so that the image of the puncture needle is more emphasized and is easier to see. There is.

【0053】なお、穿刺針以外の部分に対しても着色処
理を行うようにしても良い。この場合には、反射エコー
強度が例えば閾値となるAよりも低い値の範囲内で、反
射エコーの強度が大きい場合には穿刺針に対する着色す
る色と異なる色で着色するようにすれば、穿刺針との区
別も容易となる。
Note that the coloring process may be performed on a portion other than the puncture needle. In this case, if the reflected echo intensity is within a range of a value lower than A, which is a threshold value, and if the reflected echo intensity is high, the puncture needle is colored with a color different from the color for coloring the puncture needle. It can be easily distinguished from the needle.

【0054】なお、上述の各実施の形態では第1の接地
電極5aの両側に2つの第2の接地電極5bを設けて、
2つの第2の接地電極5bを導通して共に接地或いは非
接地できるようにしているが、2つの内の一方のみを接
地したり、2つを接地できるようにしても良い。
In each of the above-described embodiments, two second ground electrodes 5b are provided on both sides of the first ground electrode 5a,
Although the two second ground electrodes 5b are electrically connected to each other so that they can be grounded or ungrounded, only one of the two may be grounded or two may be grounded.

【0055】また、第1の接地電極5aに隣接して1つ
の接地電極5bのみを設けたもの、3つ以上の接地電極
5bを設けたものも本発明に属する。本発明の超音波振
動子エレメントなどは上述したものに限定されるもので
なく、励起電極6側を複数に分割して形成し、複数の励
起電極6側をスイッチなどの切換手段により切り換えて
焦点付近などでのビーム幅を変更できるようにしても良
い。
Further, a device provided with only one ground electrode 5b adjacent to the first ground electrode 5a and a device provided with three or more ground electrodes 5b also belong to the present invention. The ultrasonic transducer element or the like of the present invention is not limited to the above-mentioned one, and the excitation electrode 6 side is formed by being divided into a plurality of parts, and the plurality of excitation electrode 6 sides are switched by switching means such as a switch to focus. The beam width in the vicinity may be changed.

【0056】この場合、接地電極側を複数に分割し、分
割された各接地電極に相対する励起電極側も複数に分割
して設けたり、接地電極側は全面の電極とし、励起電極
側のみを複数に分割したものとしても良い。
In this case, the ground electrode side is divided into a plurality of parts, and the excitation electrode side opposite to each divided ground electrode is also divided into a plurality of parts, or the ground electrode side is the entire surface electrode and only the excitation electrode side is provided. It may be divided into a plurality of pieces.

【0057】励起電極を複数に分割した場合には、超音
波励起電圧或いは超音波励起信号を印加するパルサ或い
は送信回路などの駆動手段にスイッチなどの切換手段で
選択的に接続する。また、受信したエコー信号に対する
信号処理を行う受信回路、或いはビーム合成手段とも前
記スイッチなどの切換手段を兼用して用い、やはり選択
的に接続するようにすれば良い。このようにして電子走
査による超音波ビームの走査方向を含む走査面と直交す
る方向に対するビーム幅を変更できるようにしても良
い。
When the excitation electrode is divided into a plurality of parts, it is selectively connected by a switching means such as a switch to a driving means such as a pulser or a transmission circuit for applying an ultrasonic excitation voltage or an ultrasonic excitation signal. Further, the receiving circuit for performing the signal processing on the received echo signal or the beam synthesizing means may also be used as the switching means such as the switch, and the connection may be selectively made. In this way, the beam width in the direction orthogonal to the scanning surface including the scanning direction of the ultrasonic beam by electronic scanning may be changed.

【0058】なお、上述の超音波振動子4a等を複数配
列して形成した超音波振動子アレイにより、電子的に走
査(スキャン)する電子スキャン方式の超音波送受装置
などを構成する場合には超音波断層画像を得るのに適し
たように超音波振動子を配列すれば良く、例えばコンベ
ックス型の電子走査を行う場合には超音波振動子アレイ
の対称軸が凸面などの曲面に接するように各超音波振動
子を配列すれば良いし、ラジアル走査を行う場合には円
筒面に沿って超音波振動子を配列すれば良く、この場合
にも超音波振動子アレイの対称軸が円筒面による曲面に
接するように各超音波振動子を配列することになる。な
お、上述した各実施の形態などを部分的に組み合わせる
等して形成した実施の形態なども本発明に属する。
When an ultrasonic scanning device for electronically scanning (scanning) is constructed by an ultrasonic vibrator array formed by arranging a plurality of the ultrasonic vibrators 4a and the like described above, Ultrasonic transducers may be arranged so as to be suitable for obtaining an ultrasonic tomographic image. For example, when performing a convex type electronic scan, the symmetry axis of the ultrasonic transducer array should be in contact with a curved surface such as a convex surface. It suffices to arrange the ultrasonic transducers, or in the case of performing radial scanning, the ultrasonic transducers should be arranged along the cylindrical surface. In this case as well, the axis of symmetry of the ultrasonic transducer array depends on the cylindrical surface. The ultrasonic transducers are arranged so as to be in contact with the curved surface. The embodiments and the like formed by partially combining the above-described embodiments and the like also belong to the present invention.

【0059】[付記] 1.柱状に成形された圧電体と、該圧電体の第1の底面
に形成された超音波励起電圧印加のための励起電極と、
前記圧電体の第1の底面に相対する第2の底面に互いに
離間して形成された複数の接地電極を有することを特徴
とする超音波振動子エレメント。
[Additional Notes] 1. A columnar shaped piezoelectric body, and an excitation electrode formed on the first bottom surface of the piezoelectric body for applying an ultrasonic excitation voltage,
An ultrasonic transducer element comprising a plurality of ground electrodes formed on a second bottom surface of the piezoelectric body facing the first bottom surface and spaced apart from each other.

【0060】2.四角柱形状に成形された圧電体と、該
圧電体の第1の底面に形成された超音波励起電圧印加に
ための励起電極と、前記圧電体の第1の体面に相対する
第2の底面上に該底面に対称軸に沿って設けられた第1
の接地電極と、該第1の接地電極の両側に前記第1の接
地電極に沿ってかつ離間して設けられた複数の第2の接
地電極とを有する超音波振動子エレメントを、前記第2
の底面の前記対称軸方向に複数配列した超音波振動子ア
レイと、前記各超音波振動子エレメントの前記第1の接
地電極及び第2の接地電極をそれぞれ電気的に接続する
ブリッジ手段と、を有することを特徴とする電子スキャ
ン用超音波送受波器。
2. A quadrangular prism-shaped piezoelectric body, an excitation electrode for applying an ultrasonic excitation voltage formed on a first bottom surface of the piezoelectric body, and a second bottom surface facing the first body surface of the piezoelectric body. First provided on the bottom along the axis of symmetry
The ultrasonic transducer element having a plurality of ground electrodes and a plurality of second ground electrodes provided on both sides of the first ground electrode along the first ground electrode and at a distance from each other.
A plurality of ultrasonic transducer arrays arranged on the bottom surface of the ultrasonic transducer in the direction of the axis of symmetry, and bridge means for electrically connecting the first ground electrode and the second ground electrode of each ultrasonic transducer element. An ultrasonic wave transmitter / receiver for electronic scanning, characterized by having.

【0061】3.前記超音波振動子アレイは、前記複数
の超音波振動子エレメントが、前記第2の底面の前記対
称軸が接する曲線に沿って配列されてなることを特徴と
する付記項2記載の電子スキャン用超音波送受波器。 4.前記ブリッジ手段は、前記第1の接地電極及び第2
の接地電極毎に各超音波エレメントを接続するリボン状
電極であることを特徴とする付記2記載の電子スキャン
用超音波送受波器。
3. The ultrasonic transducer array according to claim 2, wherein the plurality of ultrasonic transducer elements are arranged along a curve with which the symmetry axis of the second bottom surface is in contact. Ultrasonic transducer. 4. The bridging means includes a first ground electrode and a second ground electrode.
3. The ultrasonic wave transmitter / receiver for electronic scanning as set forth in appendix 2, wherein the ultrasonic wave transmitter / receiver is a ribbon electrode for connecting each ultrasonic element to each ground electrode.

【0062】5.前記リボン状電極は、前記各超音波エ
レメントの前記第2の底面に接して設けられ、前記第1
の接地電極及び第2の接地電極を兼ねることを特徴とす
る付記項4記載の電子スキャン用超音波送受波器。 6.付記2乃至5記載の電子スキャン用超音波送受波器
と、該電子スキャン用超音波送受波器が接続される送受
波器接続手段と、前記電子スキャン用超音波送受波器の
第1の接地電極に対応する前記送受波器接続手段の端子
を接地するとともに、前記電子スキャン用超音波送受波
器の第2の接地電極に対応する前記送受波器接続手段の
端子の接地との接続を開閉する接地状態切り換え手段
と、を有することを特徴とする超音波診断装置。
[0062] 5. The ribbon-shaped electrode is provided in contact with the second bottom surface of each ultrasonic element,
5. The ultrasonic transducer for electronic scanning as set forth in appendix 4, wherein the ultrasonic transducer serves as both the ground electrode and the second ground electrode. 6. Electronic scanning ultrasonic wave transmitters / receivers according to appendices 2 to 5, a transmitter / receiver connecting means to which the electronic scanning ultrasonic wave transmitters / receivers are connected, and a first ground of the electronic scanning ultrasonic wave transmitter / receiver. The terminal of the transducer connection means corresponding to the electrode is grounded, and the connection of the terminal of the transducer connection means corresponding to the second ground electrode of the ultrasonic wave transducer for electronic scanning with the ground is opened or closed. An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising:

【0063】7.付記6記載の超音波診断装置におい
て、更に、前記接地状態切り換え手段を制御する信号発
生手段と、前記電子スキャン用超音波送受波器からの超
音波受波信号に対して、ゲイン・コントラストの調整を
行い第1の超音波画像信号とする第1のアナログ処理手
段と、前記電子スキャン用超音波送受波器からの超音波
受波信号に対して、前記第1のアナログ処理手段の調整
範囲を越えたコントラスト付与を行い第2の超音波画像
信号とする第2のアナログ処理手段と、前記第1及び第
2のアナログ処理手段の出力信号を合成する画像合成手
段と、を有することを特徴とする超音波診断装置。
7. In the ultrasonic diagnostic apparatus according to appendix 6, further, a gain / contrast adjustment is performed with respect to a signal generating unit that controls the grounding state switching unit and an ultrasonic wave reception signal from the electronic scanning ultrasonic wave transmitter / receiver. The first analog processing means for converting the first analog processing means into a first ultrasonic image signal and the ultrasonic reception signal from the electronic scanning ultrasonic wave transmitter / receiver, and the adjustment range of the first analog processing means. A second analog processing means for applying a contrast exceeding the above to obtain a second ultrasonic image signal; and an image synthesizing means for synthesizing the output signals of the first and second analog processing means. Ultrasonic diagnostic equipment.

【0064】8.前記画像合成手段は、前記第2の超音
波画像信号に対して着色処理を行う着色手段を有するこ
とを特徴とする付記7記載の超音波診断装置。 9.複数の超音波振動子を並列に並べた超音波振動子ア
レイと、処置具などを挿入する鉗子口を具備した電子走
査方式の超音波内視鏡において、前記超音波振動子アレ
イの長手方向の中心軸に設けられた接地された第1の接
地電極と、前記第1の接地電極に沿うように両側に設け
られ、通常は前記第1の接地電極に接続された第2の接
地電極と、穿刺針を観察するために前記第1の接地電極
から前記第2の接地電極を切り離すスイッチと、を有す
ることを特徴とする超音波診断装置。
8. 8. The ultrasonic diagnostic apparatus according to appendix 7, wherein the image synthesizing unit has a coloring unit that performs a coloring process on the second ultrasonic image signal. 9. An ultrasonic transducer array in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged in parallel, and an electronic scanning ultrasonic endoscope equipped with a forceps port for inserting a treatment tool, etc. A grounded first ground electrode provided on the central axis, and second ground electrodes provided on both sides along the first ground electrode and usually connected to the first ground electrode; A switch for disconnecting the second ground electrode from the first ground electrode for observing the puncture needle.

【0065】10.前記超音波内視鏡が接続される超音
波診断装置において、前記スイッチを制御する制御信号
発生部と、ゲイン、コントラストを調整するために受信
信号のレベルや増幅率を変える第1のアナログ処理部
と、穿刺針を表示するために前記第1のアナログ処理部
よりもコントラスト特性を高く設定し、前記第1のアナ
ログ処理部と並列に接続された第2のアナログ処理部
と、前記第1のアナログ処理部から出力された画像信号
から得られる第1の画像と前記第2のアナログ処理部か
ら出力された画像信号から得られる第2の画像を重ね合
わせて一つの合成する画像合成部を有することを特徴と
する付記9記載の超音波診断装置。
10. In an ultrasonic diagnostic apparatus to which the ultrasonic endoscope is connected, a control signal generation unit that controls the switch, and a first analog processing unit that changes the level or amplification factor of a received signal in order to adjust gain and contrast. A second analog processing unit, which has a contrast characteristic set higher than that of the first analog processing unit to display a puncture needle, and is connected in parallel with the first analog processing unit; It has an image synthesizing unit that superimposes a first image obtained from the image signal output from the analog processing unit and a second image obtained from the image signal output from the second analog processing unit and synthesizes them into one image. The ultrasonic diagnostic apparatus according to appendix 9, characterized in that.

【0066】11.前記画像合成部が前記第2のアナロ
グ処理部から出力された画像信号から得られる穿刺針の
画像に着色し、前記第1のアナログ処理部から出力され
た画像信号から得られる画像と前記着色した画像とを重
ね合わせて一つの画像に合成することを特徴とする付記
10記載の超音波診断装置。 12.柱状に成形された圧電体と、該圧電体の第1の底
面と該第1の底面に相対する第2の底面とにそれぞれ形
成された超音波励起電圧印加のための励起電極及び接地
電極との少なくとも一方を複数に分割した複数の電極と
したことを特徴とする超音波振動子エレメント。
11. The image synthesizing unit colors the image of the puncture needle obtained from the image signal output from the second analog processing unit, and colors the image obtained from the image signal output from the first analog processing unit. 11. The ultrasonic diagnostic apparatus according to appendix 10, wherein the images are superimposed and combined into one image. 12. A columnar-shaped piezoelectric body, and an excitation electrode and a ground electrode for applying an ultrasonic excitation voltage formed on a first bottom surface of the piezoelectric body and a second bottom surface facing the first bottom surface, respectively. An ultrasonic transducer element, wherein at least one of the electrodes is a plurality of electrodes divided into a plurality of electrodes.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波振動
子エレメントによれば、柱状に成形された圧電体と、前
記圧電体の第1の底面に形成された超音波励起電圧印加
のための励起電極と、前記圧電体の第1の底面に相対す
る第2の底面に互いに離間して形成された複数の接地電
極を有するので、この超音波振動子エレメントを用いた
超音波振動子アレイを電子走査して超音波画像を生成す
ると、複数の接地電極の接地面積を変更することによ
り、ビーム幅を変更できるので、穿刺針の位置の確認が
容易にできる。
As described above, according to the ultrasonic transducer element of the present invention, the piezoelectric body formed in a column shape and the ultrasonic excitation voltage applied to the first bottom surface of the piezoelectric body are applied. Of the ultrasonic transducer element and the plurality of ground electrodes formed on the second bottom surface of the piezoelectric body opposite to the first bottom surface of the piezoelectric body so as to be spaced apart from each other. When an ultrasonic image is generated by electronically scanning, the beam width can be changed by changing the ground areas of the plurality of ground electrodes, so that the position of the puncture needle can be easily confirmed.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の超音波振動子エレ
メントを有する超音波振動子アレイの構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic transducer array having an ultrasonic transducer element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】スイッチをONにして超音波振動子アレイの第
2の接地電極を接地した場合を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a case where a switch is turned on to ground the second ground electrode of the ultrasonic transducer array.

【図3】スイッチをOFFにして超音波振動子アレイの
第2の接地電極を接地しない状態にした場合及びその等
価的な超音波振動子アレイを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a case where a switch is turned off and a second ground electrode of the ultrasonic transducer array is not grounded, and its equivalent ultrasonic transducer array.

【図4】図2の状態で得られる反射エコーを示す図。FIG. 4 is a diagram showing a reflection echo obtained in the state of FIG.

【図5】受信した信号に対する信号処理系の入出力特性
を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing input / output characteristics of a signal processing system for a received signal.

【図6】穿刺針の反射エコーをハイコントラストで得る
入出力特性を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing input / output characteristics for obtaining a reflection echo of a puncture needle with high contrast.

【図7】図6の入出力特性により入力信号の波形に対す
る出力信号の波形を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a waveform of an output signal with respect to a waveform of an input signal according to the input / output characteristics of FIG.

【図8】図6の入出力特性で得られる反射エコーの波形
を示す図。
8 is a diagram showing a waveform of a reflection echo obtained with the input / output characteristics of FIG.

【図9】第1の実施の形態に係る超音波診断装置の受信
系の構成を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a reception system of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment.

【図10】スイッチをON及びOFFにした場合の超音
波振動子アレイによる超音波ビームを示す図。
FIG. 10 is a diagram showing an ultrasonic beam by an ultrasonic transducer array when a switch is turned on and off.

【図11】音響レンズを設けた場合におけるスイッチを
ON及びOFFにした場合の超音波振動子アレイによる
超音波ビームを示す図。
FIG. 11 is a diagram showing an ultrasonic beam by an ultrasonic transducer array when a switch is turned on and off when an acoustic lens is provided.

【図12】先端に電子走査方式のコンベックス型超音波
探触子を持つ超音波内視鏡を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing an ultrasonic endoscope having a convex type ultrasonic probe of an electronic scanning system at the tip.

【図13】図12の先端部を拡大して示す図。FIG. 13 is an enlarged view showing a tip portion of FIG.

【図14】超音波診断装置の受信系の構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a receiving system of the ultrasonic diagnostic apparatus.

【図15】超音波探触子の先端側から見た超音波ビーム
の模式図。
FIG. 15 is a schematic diagram of an ultrasonic beam seen from the tip side of the ultrasonic probe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…超音波観測装置 2…スイッチ 3…パルサ 4…超音波振動子アレイ 4a…超音波振動子エレメント 5a…第1の接地電極 5b…第2の接地電極 6…励起電極 7…超音波診断装置 10…組織からの反射エコー 11…穿刺針からの反射エコー 12…ビーム合成部 13…検波回路 14…組織用アナログ処理部 15…穿刺針用アナログ処理部 16…スイッチ 17…A/D変換器 18…タイミングコントローラ 19…画像合成部 40…音響レンズ 42、43、45、46…超音波ビーム 47…焦点部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic observation device 2 ... Switch 3 ... Pulsar 4 ... Ultrasonic oscillator array 4a ... Ultrasonic oscillator element 5a ... 1st ground electrode 5b ... 2nd ground electrode 6 ... Excitation electrode 7 ... Ultrasonic diagnostic device 10 ... Reflected echo from tissue 11 ... Reflected echo from puncture needle 12 ... Beam combining unit 13 ... Detection circuit 14 ... Tissue analog processing unit 15 ... Puncture needle analog processing unit 16 ... Switch 17 ... A / D converter 18 ... Timing controller 19 ... Image synthesizer 40 ... Acoustic lens 42, 43, 45, 46 ... Ultrasonic beam 47 ... Focus part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 柱状に成形された圧電体と、前記圧電体
の第1の底面に形成された超音波励起電圧印加のための
励起電極と、前記圧電体の第1の底面に相対する第2の
底面に互いに離間して形成された複数の接地電極を有す
ることを特徴とする超音波振動子エレメント。
1. A piezoelectric body formed in a columnar shape, an excitation electrode for applying an ultrasonic excitation voltage, which is formed on a first bottom surface of the piezoelectric body, and a first electrode facing the first bottom surface of the piezoelectric body. 2. An ultrasonic transducer element having a plurality of ground electrodes formed on the bottom surface of 2 so as to be separated from each other.
JP28896395A 1995-11-07 1995-11-07 Ultrasonic oscillator element Withdrawn JPH09135498A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28896395A JPH09135498A (en) 1995-11-07 1995-11-07 Ultrasonic oscillator element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28896395A JPH09135498A (en) 1995-11-07 1995-11-07 Ultrasonic oscillator element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09135498A true JPH09135498A (en) 1997-05-20

Family

ID=17737073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28896395A Withdrawn JPH09135498A (en) 1995-11-07 1995-11-07 Ultrasonic oscillator element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09135498A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11347032A (en) * 1998-06-04 1999-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ultrasonic probe
JP2007301122A (en) * 2006-05-11 2007-11-22 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnosis device
JP2008237788A (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ultrasonic imaging device
JP2010042210A (en) * 2008-08-18 2010-02-25 Olympus Medical Systems Corp Convex type ultrasonic endoscope
JP2012130564A (en) * 2010-12-22 2012-07-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2015521932A (en) * 2012-07-10 2015-08-03 フジフイルム ビジュアルソニックス, インコーポレイティド Ultrasonic probe and aligned needle guide system
JP2016047191A (en) * 2014-08-28 2016-04-07 コニカミノルタ株式会社 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
JP2018175373A (en) * 2017-04-12 2018-11-15 コニカミノルタ株式会社 Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound probe

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11347032A (en) * 1998-06-04 1999-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ultrasonic probe
JP2007301122A (en) * 2006-05-11 2007-11-22 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnosis device
JP2008237788A (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ultrasonic imaging device
JP2010042210A (en) * 2008-08-18 2010-02-25 Olympus Medical Systems Corp Convex type ultrasonic endoscope
JP2012130564A (en) * 2010-12-22 2012-07-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2015521932A (en) * 2012-07-10 2015-08-03 フジフイルム ビジュアルソニックス, インコーポレイティド Ultrasonic probe and aligned needle guide system
JP2016047191A (en) * 2014-08-28 2016-04-07 コニカミノルタ株式会社 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
JP2018175373A (en) * 2017-04-12 2018-11-15 コニカミノルタ株式会社 Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound probe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1762181B1 (en) Ultrasonic probe and ultrasonographic device
US20070232924A1 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnosing apparatus
JPS6242616B2 (en)
US20090082674A1 (en) Ultrasound diagnostic apparatus
JPS58122456A (en) Ultrasonic microscope
JPH09135498A (en) Ultrasonic oscillator element
JP2007244638A (en) Ultrasonograph
JPH023608B2 (en)
US8398548B2 (en) Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound diagnostic method
WO2019208767A1 (en) Ultrasound system and ultrasound system control method
JPH0360492B2 (en)
JPS62201144A (en) Method for driving array probe
JP4382382B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic probe
JP4580490B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JPH1133028A (en) Puncturing system for ultrasonograph
JPH08140969A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JPH02286142A (en) Ultrasonic observing device
WO2023047891A1 (en) Ultrasonic endoscope system and ultrasonic endoscope system operating method
JPS624984B2 (en)
JP2002345810A (en) Ultrasonic diagnostic device
JPH04183455A (en) Vibration piece array for ultrasonic body cavity probe
JP2006026232A (en) Ultrasonic endoscope
JP2947031B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPS6335248B2 (en)
JPS624977B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030107