JPH0975343A - 超音波プローブ - Google Patents
超音波プローブInfo
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- JPH0975343A JPH0975343A JP7261002A JP26100295A JPH0975343A JP H0975343 A JPH0975343 A JP H0975343A JP 7261002 A JP7261002 A JP 7261002A JP 26100295 A JP26100295 A JP 26100295A JP H0975343 A JPH0975343 A JP H0975343A
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- pulley
- shaft
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
支持板を挟んで、プーリ配設位置とは反対側に設けるこ
とにより、この回転角検出機構の構成を簡略化し、かつ
コンパクトかつ合理的に装着できるようにする。 【構成】 プーリ34には中空回転軸40が連設されて
おり、この中空回転軸40には、回転操作ノブ45に連
結され、回転操作ノブ45を回転操作すると、回転体1
4が回転して、超音波トランスデューサ2の走査方向が
変わる。この超音波走査方向を検出するために、チャン
バ36bにエンコーダ53が配置され、このエンコーダ
53は、支持板38に挿通させており、その入力軸55
は中空回転軸40内に臨み、この中空回転軸40に伝達
軸56が連動回転するように挿嵌されて、この伝達軸5
6の下端部に設けた突条57を入力軸55のマイナス溝
55aに係合させることによって、回転操作ノブ45を
操作して、超音波トランスデューサ2を回転させると、
伝達軸56を介して、その回転はエンコーダ53の入力
軸55に伝達される。
Description
て超音波検査を行う超音波プローブであって、特に複数
の超音波振動子を列設した超音波トランスデューサを、
その送受信面と直交する方向に回転軸線を有する回転体
に装着して、この回転体を回転させることによって、所
望の方向の超音波断層像を取得できるようにした超音波
プローブに関するものである。
動子を列設した超音波トランスデューサを回転させて、
様々な方向の超音波断層像を取得できるようにしたマル
チプレーン式の超音波プローブは、例えば特開平6−2
61901号公報に示されているように、従来から知ら
れている。そこで、この従来技術による超音波プローブ
を図1乃至図4に基づいて説明する。
示す。図中において、1は体腔内への挿入部であって、
この挿入部1は、先端側から先端部本体1a,アングル
部1b及び軟性部1cとなっている。先端部本体1aに
は超音波トランスデューサ2が設けられており、アング
ル部1bはこの超音波トランスデューサ2を設けた先端
部本体1aを所望の方向に向けるために、湾曲操作が可
能としたものである。また、軟性部1cは、体腔内への
挿入経路に沿って任意の方向に曲がる軟性構造となって
いる。挿入部1における軟性部1cの基端部は本体操作
部3に連設されている。また、本体操作部3には、ケー
ブルコード4が延在されており、このケーブルコード4
の端部には、コネクタ部5が設けられており、このコネ
クタ部5は図示しない超音波観測装置に着脱可能に接続
されるようになっている。
たように、短冊状の多数の超音波振動子2aを列設した
ものであり、この超音波トランスデューサ2を作動させ
ると、図中に仮想線F1 で示した方向の超音波走査ライ
ンが得られる。この超音波トランスデューサ2は、Oを
中心として回転できるようになっており、所定角度回転
させると、仮想線F2 で示した方向の超音波走査ライン
が得られる。従って、超音波トランスデューサ2を回転
させながら、所定角度毎に超音波走査を行えば、体内に
おける所定の円柱状(リニア走査の場合)または円錐状
(セクタ走査の場合)の範囲において立体的に把握でき
る組織断層情報を取得できる。
の回転駆動機構を示す。まず、図3には先端部本体1a
の断面が示されており、10は先端部本体1aのケーシ
ングを示し、このケーシング10内に超音波トランスデ
ューサ2が設けられている。この超音波トランスデュー
サ2は、積層体からなり、この積層体は、最下層がバッ
キング材11で、このバッキング材11上に超音波振動
子2aが積層されている。また、超音波振動子2a上に
は音響整合層12が、さらに音響整合層12上には音響
レンズ13が積層されている。超音波トランスデューサ
2は、そのバッキング材11が回転体14上に固着され
ている。音響レンズ13はケーシング10に設けた開口
10aに装着した音響窓15に臨んでおり、音響窓15
とケーシング10との間及びケーシング10と音響レン
ズ13との間にはシール部材16が装着されて、音響レ
ンズ13と音響窓15との間は密閉されて、その内部に
は流動パラフィン等の音響伝達媒体が封入されている。
めに、回転体14の中心位置にはケーシング10に固着
して設けられ、超音波トランスデューサ2の送受信面と
直交する方向に延在させた回転軸17に嵌合されて、回
転体14は回転軸17に回転自在に支承されている。回
転体14は遠隔操作により回転駆動されるものであっ
て、このために回転体14には一対の操作ワイヤ18,
18が連結されており、一方の操作ワイヤを引っ張り、
他方の操作ワイヤを押し出すことによって、回転体14
が回転することになる。なお、図中19は超音波トラン
スデューサ2の各超音波振動子2aに接続したフラット
ケーブルである。
性部1cを経て本体操作部3内にまで延在されている。
そして、図4から明らかなように、各操作ワイヤ18
は、本体操作部3のケーシング20内に設けた弛み吸収
部材21にそれぞれ連結されており、この弛み吸収部材
21には第2の操作ワイヤ22が連結され、この第2の
操作ワイヤ22はプーリ23に巻回されて、その端部は
プーリ23に固定されている。プーリ23には回転軸2
4が連設されており、この回転軸24はケーシング20
を貫通して延び、ケーシング20からの導出部には操作
手段としてのノブ25が連結されている。従って、ノブ
25を回転させると、一対からなる第2の操作ワイヤ2
2が押し引きされて、引っ張り側の第2の操作ワイヤの
力が弛み吸収部材及び操作ワイヤを介して回転体14に
回転力が伝達されることになる。この時に、もう一方の
第2の操作ワイヤは押し出されるので、それに弛み吸収
部材を介して連結されている操作ワイヤに引っ張り力が
作用することはない。
音波トランスデューサ2が回転することになる結果、超
音波走査方向が変わるようになる。従って、現在どの方
向の超音波走査を行っているか、についての情報を取得
する必要があり、このためにプーリ23の回転角を検出
する機構を備えている。この回転角検出機構は、プーリ
23に連設した笠歯車26と、この笠歯車26に噛合す
る従動側笠歯車27とを有し、この従動側笠歯車27は
エンコーダ28の入力軸28aに取り付けられている。
従って、プーリ23が回転することによって、回転体1
4が回転した時に、このプーリ23の回転に伴って笠歯
車26が回転して、この回転が従動側笠歯車27に伝達
されて、これに追従回転し、この従動側笠歯車27の回
転がエンコーダ28により検出されるから、プーリ23
の回転角を検出できる。
において、プーリ23を回転自在に支承し、またエンコ
ーダ28を固定しなければならない。このために、ケー
シング20内には支持板29を設けて、この支持板29
にプーリ23及びエンコーダ28が固定される。さらに
は、図示は省略するが、アングル部1bを湾曲操作する
ための湾曲操作機構を構成するプーリ等も支持板29に
回転自在に支承させている。
ーシング内に支持板を設けて、本体操作部内に設けられ
る各種の部材を装着するに当って、プーリの回転を笠歯
車伝達機構を介してエンコーダに取り込むように構成す
ると、回転角検出機構は支持板におけるプーリの配設側
に設けなければならず、しかもアングル部の湾曲操作機
構も支持板における同じ側に設けられる等、本体操作部
の一部に各種の部材が集中し、反対側の部位には大きな
デッドスペースが生じるという不都合があり、本体操作
部の小型化,コンパクト化を行えない欠点がある。ま
た、プーリの回転をエンコーダで検出するに当って、笠
歯車伝達機構を用いることは、その構成が複雑化し、か
つ大型化,重量化する等といった問題もある。
あり、その目的とするとことは、超音波走査方向を検出
する回転角検出機構の構成を簡略化し、かつコンパクト
かつ合理的に装着できるようにすることにある。
ために、本発明は、複数の超音波振動子を列設した超音
波トランスデューサを、その送受信面と直交する方向に
回転軸線を有する回転体に装着して、挿入部の先端に、
この回転体の回転操作を行うために、挿入部から本体操
作部内に延在させて、回転操作機構に取り付けた操作ワ
イヤを備える構成としたものであって、前記回転操作機
構は、操作ワイヤの端部が巻回されるプーリと、このプ
ーリに連結された回転軸とを有し、前記プーリは本体操
作部のケーシング内に設けた支持板に回転自在に保持さ
せ、この支持板を挟んでプーリの装着部とは反対側に回
転角検出手段を設けて、この回転角検出手段の入力軸を
前記支持板を貫通してプーリの装着部側に延在させて、
前記回転軸に連動回転手段を介して連結する構成とした
ことをその特徴とするものである。
作機構としては、操作ワイヤが巻回されるプーリとこの
プーリに連結された回転軸とを有し、この回転軸を回転
させるための操作手段として、例えばノブが設けられ
る。プーリは本体操作部のケーシング内において回転自
在に支承させる必要がある。本体操作部は、メンテナン
ス等の関係から、そのケーシングは開閉できる構造にな
っている。回転軸を延在させた側の面を開閉する構成と
はできないから、回転軸が延在されている側とは反対側
の壁部を開閉できるようにしなければならない。従っ
て、プーリを直接ケーシングに固定できない。このため
に、本体操作部内には支持板を設けて、この支持板に超
音波トランスデューサの回転操作機構を構成するプーリ
や、アングル部の湾曲操作機構を構成するプーリ等を固
定的に支持するように構成する。
構成するプーリは支持板の一側に設けられる。アングル
部の湾曲操作機構を構成するプーリは、回転操作用のプ
ーリと別個に設けることもできるが、それらを同軸に設
ける方が、本体操作部内の構成がよりコンパクトにな
る。ともあれ、いずれのプーリも支持板の一方側のみに
位置しており、支持板の反対面とケーシング内壁との間
には所定の空間が形成される。そこで、プーリと同軸
で、支持板を挟んでプーリを設けた側とは反対側にエン
コーダを取り付ける。そして、エンコーダの入力軸を支
持板を貫通させて、プーリの内部に挿通し、このプーリ
またはそれに連結した超音波トランスデューサの回転操
作機構における回転軸に連動回転手段を介して連結す
る。これによって、回転軸が回転すると、エンコーダの
入力軸が回転して、その回転角を検出できる。
ーリまたは回転軸と連結するために、ボルト等の固着手
段を用いることもできるが、組立時やメンテナンス時等
に容易に組立及び分解できるようにするために、入力軸
と回転軸との間を凹凸嵌合する連動機構やスプライン,
キー等のように分離可能で、入力軸をその軸線方向に変
位させることにより分離できる連動回転手段とするのが
好ましい。これら以外の手段を用いることができ、要は
回転軸が回転した時に、それに入力軸が正確に追従回転
するように構成されておれば良い。
て説明する。なお、以下の説明においては、挿入部にお
ける超音波トランスデューサを設けた先端部本体の構成
は前述した従来技術のものと格別の差異はないので、以
下の説明においては、本体操作部に設けられる超音波ト
ランスデューサの回転操作機構についてのみ説明し、挿
入部側の部材における従来技術と同一または均等な部材
については、同一の符号を用いて説明する。
スデューサ2の回転操作用の回転操作ワイヤ、31はア
ングル部1bの湾曲操作用の湾曲操作ワイヤをそれぞれ
示し、これら回転操作ワイヤ30及び湾曲操作ワイヤ3
1はそれぞれ一対設けられており、これらは前述した従
来技術における第2の操作ワイヤに相当する部材であ
り、それぞれ途中で弛み吸収部材32,33を介して挿
入部1内に延在されて、回転操作ワイヤ30は回転体1
4に、また湾曲操作ワイヤ31はアングル部1bの先端
のアングルリングまたは先端部本体1aに連結されてい
る。そして、回転操作ワイヤ30及び湾曲操作ワイヤ3
1の基端部は、それぞれプーリ34,35に巻回させた
状態で固定して設けられている。
支持板38が設けられており、この支持板38によっ
て、本体操作部36の内部は、左右の2つのチャンバ3
6a,36bに区画形成されている。プーリ34,35
は一方側のチャンバ36aに設けられており、回転操作
ワイヤ30が巻回されているプーリ34は支持板38上
に直接配置されている。このプーリ34と、湾曲操作ワ
イヤ31が巻回されているプーリ35との間及びプーリ
35の上部には、プーリ押え部材39が設けられてい
る。ここで、プーリ押え部材39は、図示は省略する
が、回転操作ワイヤ30及び湾曲操作ワイヤ31を導出
するための透孔が設けられている。
プーリ34,35間に設けた隔壁部39a,プーリ35
及びプーリ押え部材39のプーリ35の上部を覆うカバ
ー部39bには、それぞれ同軸の中空軸40〜43が連
設されている。プーリ34に連設した中空軸40は最も
小径のものであり、隔壁部39aに連設した中空軸41
の内面に摺接している。中空軸41はプーリ35に連設
した中空軸42の内面に摺接し、さらにこの中空軸42
はカバー部39bに連設した中空軸43に摺接してい
る。これら4つの中空軸40〜43のうち、中空軸4
0,42は回転可能な中空回転軸であり、中空軸41,
43はこれら可動の中空軸40,42を回転自在に支持
する中空支持軸である。
操作部36のケーシング37から外部に延在されてお
り、中空回転軸40の先端には連結部材44を介して回
転操作ノブ45に連結されている。従って、回転操作ノ
ブ45を回転させると、その回転力が連結部材44を介
して中空回転軸40に伝達され、この中空回転軸40が
これに追従回転して、プーリ34が回転する。連結部材
44には円環状の摩擦板46が固着して設けられて、中
空回転軸40に螺合されている。また中空支持軸41の
先端部にはフランジ部41aが設けられており、連結部
材44を中空回転軸40に対して螺出入させると、摩擦
板46のフランジ部41aへの押し付け力が変化して、
回転操作ノブ45の回転操作に対する抵抗の調整を行え
るようになっている。
て湾曲操作ノブ48に連結されている。従って、湾曲操
作ノブ48を回転させると、その回転力は回転ドラム4
7を介して中空回転軸42に伝達され、この中空回転軸
42に連結したプーリ35が回転して、一対からなる湾
曲操作ワイヤ31が押し引きされて、アングル部1bが
湾曲することになる。中空支持軸43にはロックレバー
49に連結した回転ドラム50が嵌合されており、この
回転ドラム50には中空支持軸43に螺合した円環状ホ
ルダ51が連動回転するようになっている。そして、円
環状ホルダ51には円環状の摩擦部材52が固着して設
けられており、この摩擦部材52は回転ドラム47に接
離可能となっている。このように構成することによっ
て、ロックレバー49を中空支持軸43の軸回りに回転
させると、円環状ホルダ51がこれに追従回転すること
になって、それが螺合されている中空支持軸43の軸線
方向に動くことから、摩擦部材52が回転ドラム50に
圧接される。この結果、湾曲操作ノブ48は所望の回転
位置でロックされる。
34が回転し、それに巻回して設けた一対からなる回転
操作ワイヤ30が押し引きされて、回転体14が回転し
て、超音波トランスデューサ2の走査方向が変わるが、
この超音波トランスデューサ2の走査方向を検出するた
めに、本体操作部36における支持板38を挟んでプー
リ34,35等を設けた側とは反対側のチャンバ36b
にエンコーダ53が配置されている。このエンコーダ5
3は、支持板38に挿通させて、チャンバ36a内に臨
み、ナット54を締め付けて支持板38に固定される。
軸40内の途中位置まで延在されており、その先端面に
はマイナス溝55aが形成されている。一方、中空回転
軸40内の上部側には伝達軸56が嵌合されており、こ
の伝達軸56の上端部には面取り部56aが形成され、
この面取り部56aを連結部材44と面接触させた状態
にして挿嵌されており、これによって伝達軸56は中空
回転軸40と一体回転するようになっている。そして、
伝達軸56の下端部には突条57が設けられており、こ
の突条57は入力軸55のマイナス溝55aに係合し
て、凹凸嵌合状態となっている。
回転体14を回転させて、超音波トランスデューサ2の
走査方向を変えると、伝達軸56を介してエンコーダ5
3の入力軸55にその回転が伝達されて、この入力軸5
5の回転により回転体14の回転角の検出が行われる。
この結果、エンコーダ53により超音波トランスデュー
サ2の走査方向の検出が行われ、その検出データは、例
えば超音波観測装置のモニタに表示されることになる。
は、本体操作部36を把持した状態で、湾曲操作ノブ4
8を操作すれば、挿入部1におけるアングル部1bが湾
曲することになって、超音波トランスデューサ2を装着
した先端部本体1aを所望の方向に向けることができ
る。また、先端部本体1aが超音波検査を行うべき部位
にまで導かれた状態で、超音波トランスデューサ2を作
動させることにより、この超音波トランスデューサ2を
構成する各超音波振動子2aが順次作動して、リニア乃
至セクタ走査が行われる。
えるには、回転操作ノブ45を操作して、回転操作ワイ
ヤ30を押し引き操作し、回転体14を左右いずれかの
方向において、所望の角度回転させることによって、超
音波トランスデューサ2における走査ラインの方向を変
えることができる。ここで、回転体14は、1回転させ
る必要はなく、略180°往復回転できるようになって
おれば良い。そして、回転体14を回転させながら、所
望の角度毎に超音波走査を行うことによって、立体的に
把握可能な超音波画像データを取得できる。
は、通常、術者が本体操作部36を把持する手の指で操
作されるものであり、これら2つのノブ45,48を同
軸に設けておくと、それらの操作時に本体操作部36を
持ち替えたりする必要がなく、また指の感触で操作を行
うこともできるから、それらの操作性が良好となる。
回転させて超音波トランスデューサ2の走査方向を変え
た時に、挿入部1の軸線に対する超音波走査方向が超音
波観測装置におけるモニタに表示される。このために、
エンコーダ53が設けられており、回転操作ノブ45を
操作すると中空回転軸40が回転するが、この中空回転
軸40の回転に追従して伝達軸56が回転する。伝達軸
56は、その突条57がエンコーダ53の入力軸55と
マイナス溝55aと凹凸嵌合しているから、伝達軸56
の回転は、この入力軸55に伝達されて、エンコーダ5
3により中空回転軸40の回転角が検出される。ここ
で、中空回転軸40の回転は超音波トランスデューサ2
を設けた回転体14に伝達されるものであるから、超音
波トランスデューサ2の走査方向が検出され、この検出
信号に基づいて、モニタにおける超音波走査方向の表示
の制御が行われる。
部材及びその他の部材が設けられるが、プーリ34,3
5及び回転操作ワイヤ30や湾曲操作ワイヤ31等は支
持板38により区画形成される2つのチャンバ36a,
36bのうち、一方のチャンバ36a側に配置されてお
り、このチャンバ36a側に種々の部材が集中してい
る。ここで、支持板38にはプーリ34,35が取り付
けられ、それらから引き出される回転操作ワイヤ30,
湾曲操作ワイヤ31や、中空軸40〜43等の位置に制
約があるために、本体操作部36における支持板38の
配置には制限がある。このために、チャンバ36b側に
はある程度の空間が存在することになる。そこで、この
チャンバ36b側にあるスペースを有効に活用するため
に、このチャンバ36b側にエンコーダ53を配置し
た。これによって、本体操作部36内の部材の配置の分
散が図られ、デッドスペースを有効活用できることにな
る。従って、本体操作部36の構成を小型化,コンパク
ト化できる。ただし、ケーシング37におけるチャンバ
36b側の壁部は、メンテナンス等のために、開放可能
な構成となっているから、エンコーダ53をこの壁部に
固定することはできない。そこで、エンコーダ53を支
持板38に固定するようにしている。これによって、そ
の入力軸55の伝達軸56に対する軸芯合わせが容易に
なる。
(この中空回転軸40と伝達軸56とは製造及び組み付
けの容易性等の観点から別部材で形成したが、これら2
つの軸40,56は一体に形成することもできる)はチ
ャンバ36a側に位置し、エンコーダ53はチャンバ3
6b側に位置している。従って、エンコーダ53におけ
る入力軸55をチャンバ36a,36bを区画形成する
支持板38を貫通させて、チャンバ36a側に延在さ
せ、中空回転軸40内に挿入することにより、この入力
軸55と中空回転軸40との軸芯合わせを行える。そし
て、中空回転軸40の内部で伝達軸56と入力軸55と
を連動回転させるために、マイナス溝55aと突条57
とによる凹凸嵌合を行うようにしている。従って、メン
テナンス時等において、エンコーダ53を取り外すに
は、このエンコーダ53を支持板38に固定しているナ
ット51を離脱させて、エンコーダ53を引き出せば良
く、これによりエンコーダ53の分解性も良好になる。
さらに、エンコーダ53は、超音波トランスデューサ2
の走査方向を変える時に回転操作される中空回転軸40
に実質的に直結状態にしており、その間に笠歯車伝達手
段等の伝達手段が介装されていないから、全体として、
回転角検出機構の構成が簡略化され、軽量かつコンパク
トなものとなる。
トランスデューサを設けた回転体を回転操作するための
操作ワイヤが連結されるプーリを本体操作部のケーシン
グ内に設けた支持板に回転自在に保持させ、この支持板
を挟んでプーリの装着部とは反対側に回転角検出手段を
設けて、この回転角検出手段の入力軸を支持板を貫通し
てプーリの装着部側に延在させて、回転軸に連動回転手
段を介して連結する構成としたので、超音波トランスデ
ューサによる超音波走査方向を検出するための回転角検
出機構の構成を簡略化し、かつコンパクトかつ合理的に
装着できる等といった効果を奏する。
ーブの全体構成を示す説明図である。
サの作動状態を示す作用説明図である。
分の断面図である。
ある。
操作部の断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 複数の超音波振動子を列設した超音波ト
ランスデューサを、その送受信面と直交する方向に回転
軸線を有する回転体に装着して、挿入部の先端に、この
回転体の回転操作を行うために、挿入部から本体操作部
内に延在させて、回転操作機構に取り付けた操作ワイヤ
を備える構成としたものにおいて、前記回転操作機構
は、操作ワイヤの端部が巻回されるプーリと、このプー
リに連結された回転軸とを有し、前記プーリは本体操作
部のケーシング内に設けた支持板に回転自在に保持さ
せ、この支持板を挟んでプーリの装着部とは反対側に回
転角検出手段を設けて、この回転角検出手段の入力軸を
前記支持板を貫通してプーリの装着部側に延在させて、
前記回転軸に連動回転手段を介して連結する構成とした
ことを特徴とする超音波プローブ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07261002A JP3139340B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 超音波プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07261002A JP3139340B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 超音波プローブ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0975343A true JPH0975343A (ja) | 1997-03-25 |
JP3139340B2 JP3139340B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=17355701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07261002A Expired - Fee Related JP3139340B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 超音波プローブ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3139340B2 (ja) |
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JP2006212357A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Fujinon Corp | Oct画像診断装置用プローブユニット |
KR100668092B1 (ko) * | 2005-06-30 | 2007-01-15 | 한국표준과학연구원 | 영상장치의 어레이 프로브 시스템 및 그 제어방법 |
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1995
- 1995-09-14 JP JP07261002A patent/JP3139340B2/ja not_active Expired - Fee Related
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