JPH10118062A - Ultrasonograph - Google Patents

Ultrasonograph

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JPH10118062A
JPH10118062A JP27613796A JP27613796A JPH10118062A JP H10118062 A JPH10118062 A JP H10118062A JP 27613796 A JP27613796 A JP 27613796A JP 27613796 A JP27613796 A JP 27613796A JP H10118062 A JPH10118062 A JP H10118062A
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probe
ultrasonic
hardness
piezoelectric element
living body
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Shin Hara
慎 原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To diagnose with higher accuracy by both ultrasonic hardness measurement and ultrasonograph by a probe consisting of a piezoelectric element which can be used in both an ultrasonic hardness measuring system and an ultrasonograph system. SOLUTION: A group of oscillators 5 of the apex face part 4 of a probe main body 2 is constituted by arranging a plurality of element parts 6 into narrow tablets and the element part 6 comprises a piezoelectric element 9, an earth (GND) electrode 10 arranged on the front face of this and signal electrodes 11 and 12 arranged side by side on the back face of the piezoelectric element 9. When ultrasonic image diagnosis is performed, a switch is switched to a transmitting and receiving circuit side and a pulse-like electric signal is transmitted to an adjoining plurality of element parts 6 in the apex face part of the probe 1. When hardness measurement is performed, the switch is switched to a transmitting circuit and a receiving circuit side and an AC electric voltage is simultaneously applied to all the signal electrodes 11 of the group of oscillators 5 by the transmitting circuit under a condition where the probe is brought into contact with the surface of a living body.

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、生体組織に接触さ
せて超音波断層像を観察する超音波診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for observing an ultrasonic tomographic image by contacting a living tissue.

【0002】[0002]

【従来の技術】生体の硬さを測定するシステムとして、
例えば、特開平2−290529号公報のものが知られ
ている。これは、圧電素子から成るプローブを生体に接
触させて、発振回路でプローブ部分を振動したときの共
振周波数の変化情報を基に、生体接触部分の硬さを測定
するものである。また、超音波断層像診断用のプローブ
に圧力センサーを設けた例として、特開昭61−187
844号公報のものがある。これは、プローブを生体に
圧し当てたときの圧力を検出する圧力センサーを設け、
接触部位の圧力と超音波断層像の歪量から部位の硬さを
測定するものである。
2. Description of the Related Art As a system for measuring the hardness of a living body,
For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2-290529 is known. This is to measure the hardness of a living body contact portion based on information on a change in resonance frequency when a probe made of a piezoelectric element is brought into contact with a living body and the probe portion is vibrated by an oscillation circuit. Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-187 discloses an example in which a pressure sensor is provided in a probe for ultrasonic tomographic image diagnosis.
No. 844. This is provided with a pressure sensor that detects the pressure when the probe is pressed against the living body,
The hardness of the part is measured from the pressure of the contact part and the distortion amount of the ultrasonic tomographic image.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平2−
290529号公報の硬さ測定用プローブにあってはこ
れを用いて体内に存在する生体部位の硬さを測定する場
合、硬い部位の体表上での位置を盲目的に捜索する必要
があり、その診断は手間を要していた。加えて、硬い部
位の体表上での位置は検出できるが、その部位の深さ方
向の位置を正確に検出することが困難であった。
SUMMARY OF THE INVENTION However, Japanese Patent Laid-Open No.
In the hardness measurement probe of 290529, when using this to measure the hardness of a living body part existing in the body, it is necessary to blindly search for the position of the hard part on the body surface, The diagnosis was troublesome. In addition, the position of the hard part on the body surface can be detected, but it is difficult to accurately detect the position of the hard part in the depth direction.

【0004】また、特開昭61−187844号公報の
超音波断層像診断用プローブを用いた場合、超音波画像
から押し当て部位の生体の変形量と圧力センサーの測定
値から生体組織の硬さを判別する必要があるため、硬さ
を求めるための計算作業を別途行う必要がある。加え
て、体腔内の粘膜に対して本例のプローブを用いる場
合、プローブをむやみに押し当てると、粘膜を損傷した
り、生体壁を穿孔したりするおそれがある。さらに、本
例のプローブでは、圧力センサーと超音波診断プローブ
を別体で設ける必要があり、挿入部の構成を小さくする
ことが要求される体腔内プローブ、特に先端部に内視鏡
機能を有するプローブ等に本例を適用することは困難で
ある。
In the case of using an ultrasonic tomographic image diagnostic probe disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-187844, the hardness of a living tissue is determined based on the amount of deformation of a living body at a pressed portion from an ultrasonic image and the measured value of a pressure sensor. Therefore, it is necessary to separately perform a calculation operation for obtaining the hardness. In addition, when the probe of the present example is used for the mucous membrane in the body cavity, if the probe is pressed indiscriminately, there is a risk that the mucous membrane may be damaged or the wall of the living body may be perforated. Further, in the probe of this example, it is necessary to provide the pressure sensor and the ultrasonic diagnostic probe separately, and the endoscopic probe, particularly the distal end portion, which is required to reduce the configuration of the insertion portion, has an endoscope function. It is difficult to apply this example to a probe or the like.

【0005】本発明は前記課題を解消し、プローブの先
端部の構成を大きくすることなく、生体の硬さと同時に
病変部の深さ方向の位置を測定し、超音波画像と硬さの
測定結果を複合することによって、より高い精度での診
断を可能にすることを目的としている。
The present invention solves the above-mentioned problems, measures the hardness of a living body and simultaneously measures the position of a lesion in the depth direction without increasing the configuration of the distal end portion of the probe. The purpose of the present invention is to enable a diagnosis with higher accuracy by combining the above.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解消するため
に本発明は、超音波硬さ測定系と、超音波画像診断系の
両方で用いることが可能な圧電素子から成る一つのプロ
ーブで硬さの測定と超音波画像診断を可能にする超音波
診断装置を提供するものである。そして、以下の作用を
もたらす。 (1)超音波画像観察下で硬さの計測を可能にする。 (2)プローブを生体へ強く押し当てることなく組織の
硬さを測定可能である。 (3)プローブの小型化が図れる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a single probe made of a piezoelectric element which can be used in both an ultrasonic hardness measuring system and an ultrasonic diagnostic imaging system. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of measuring a height and performing an ultrasonic image diagnosis. Then, the following operation is provided. (1) Hardness can be measured under ultrasonic image observation. (2) The hardness of the tissue can be measured without strongly pressing the probe against the living body. (3) The probe can be downsized.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

<第1実施形態>図1乃至図5を参照して、本発明の第
1実施形態を説明する。 (目的)第1実施形態はプローブの先端部の構成を大き
くすることなく、生体の硬さと同時に病変部の深さ方向
の位置を測定し、より高い精度での診断を可能にするこ
とを目的とする。
<First Embodiment> A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. (Purpose) The first embodiment aims to measure the position of a lesion in the depth direction at the same time as the hardness of a living body without increasing the configuration of the distal end portion of the probe, thereby enabling diagnosis with higher accuracy. And

【0008】(構成)図1(a)〜(c)は第1実施形
態に係るプローブ1を示し、このプローブ1は図1
(a)で示すように、肉厚平板状(直方体形状)に形成
されたプローブ本体2を有し、このプローブ本体2の後
端にはコード3が接続されている。プローブ本体2の先
端面部4には振動子群5が設けられている。振動子群5
は複数の素子部6を図1(c)(d)に示されるような
短冊状に図1(b)のA−A断面線方向に配列して構成
されている。複数の素子部6のおのおのは図1(c)
(d)で示すように、圧電素子9とこれの前面に配設さ
れたGND(アース)電極10と圧電素子9の背面に並
べて配設された第1シグナル電極11及び第2シグナル
電極12から成る。つまり、圧電素子9はGND(アー
ス)電極10と、第1シグナル電極11及び第2シグナ
ル電極12との間に挟まれて電気音響変換器たる超音波
振動素子を構成している。また、GND電極10の前面
には樹脂製の音響整合層13が塗布されている。
(Configuration) FIGS. 1A to 1C show a probe 1 according to a first embodiment.
As shown in FIG. 1A, a probe body 2 is formed in a thick flat plate shape (a rectangular parallelepiped shape), and a cord 3 is connected to a rear end of the probe body 2. A vibrator group 5 is provided on the distal end surface portion 4 of the probe main body 2. Transducer group 5
Is constituted by arranging a plurality of element portions 6 in a strip shape as shown in FIGS. 1C and 1D in the direction of the AA cross section line in FIG. 1B. Each of the plurality of element sections 6 is shown in FIG.
As shown in (d), the piezoelectric element 9, a GND (earth) electrode 10 disposed on the front surface thereof, and a first signal electrode 11 and a second signal electrode 12 disposed side by side on the rear surface of the piezoelectric element 9. Become. That is, the piezoelectric element 9 is sandwiched between the GND (earth) electrode 10 and the first signal electrode 11 and the second signal electrode 12 to constitute an ultrasonic vibration element as an electroacoustic transducer. An acoustic matching layer 13 made of resin is applied to the front surface of the GND electrode 10.

【0009】なお、前記圧電素子の材料には例えば圧電
セラミクスを用いるが、電気音響変換機能を有する材料
であればこれを他のものに置き換えることができること
はいうまでもない。たとえば、PVDF(ポリフッ化ビ
ニリデン)等の高分子圧電材料、水晶振動子、電歪材料
あるいは磁歪材料を用いることができる。
Although the piezoelectric element is made of, for example, piezoelectric ceramics, it goes without saying that any other material having an electroacoustic conversion function can be replaced with another material. For example, a polymer piezoelectric material such as PVDF (polyvinylidene fluoride), a crystal oscillator, an electrostrictive material, or a magnetostrictive material can be used.

【0010】GND電極10、第1シグナル電極11及
び第2シグナル電極12には、ケーブル15,16,1
7の一端がそれぞれ個別に接続されている。また、ケー
ブル15,16,17の他端はプローブ本体2及びコー
ド3の内部を通じてコード3の後端に設けられる図示し
ないコネクタまで延在する。以上のように複数の素子部
6おのおのは図示しないコネクターにて後述する回路と
接続され、電気信号の送受信を行うようになっている。
Cables 15, 16, 1 are connected to the GND electrode 10, the first signal electrode 11, and the second signal electrode 12, respectively.
7 are individually connected to each other. The other ends of the cables 15, 16, 17 extend through the probe body 2 and the cord 3 to a connector (not shown) provided at the rear end of the cord 3. As described above, each of the plurality of element units 6 is connected to a circuit to be described later by a connector (not shown), and transmits and receives an electric signal.

【0011】図2は第1実施形態のプローブ1を駆動す
るシステムの回路構成を示す。プローブ1のGND電極
10に接続されるケーブル15はアース18に接続され
る。第1シグナル電極11と第2シグナル電極12に接
続されるケーブル16,17は超音波画像診断と硬さ測
定の切換え用スイッチ回路20を介して、送受信回路2
1、送信回路22及び受信回路23に対して選択的に接
続されるようになっている。すなわち第1シグナル電極
11に接続されるケーブル16はスイッチ25により送
受信回路21の端子26と受信回路22の端子27を選
択することにより、送受信回路21と受信回路22のい
ずれか一方に接続される。また、第2シグナル電極12
に接続されるケーブル17はスイッチ28により送受信
回路21の端子29と受信回路23の端子30を選択す
ることにより、送受信回路21と受信回路23のいずれ
かに一方に接続される。また、受信回路23には周波数
カウンター31が接続されている。そして、これらは制
御部32によって制御される。制御部32は演算回路の
他、ビデオプロセッサやビデオインポーズ回路等を備え
る。また、処理演算された結果は超音波断層像を描出す
るモニター33に表示されるようになっている。
FIG. 2 shows a circuit configuration of a system for driving the probe 1 according to the first embodiment. The cable 15 connected to the GND electrode 10 of the probe 1 is connected to the ground 18. Cables 16 and 17 connected to the first signal electrode 11 and the second signal electrode 12 are connected to a transmission / reception circuit 2 via a switch circuit 20 for switching between ultrasonic image diagnosis and hardness measurement.
1. The transmission circuit 22 and the reception circuit 23 are selectively connected. That is, the cable 16 connected to the first signal electrode 11 is connected to one of the transmission / reception circuit 21 and the reception circuit 22 by selecting the terminal 26 of the transmission / reception circuit 21 and the terminal 27 of the reception circuit 22 by the switch 25. . Also, the second signal electrode 12
Is connected to one of the transmission / reception circuit 21 and the reception circuit 23 by selecting the terminal 29 of the transmission / reception circuit 21 and the terminal 30 of the reception circuit 23 by the switch 28. Further, a frequency counter 31 is connected to the receiving circuit 23. These are controlled by the control unit 32. The control unit 32 includes a video processor, a video imposition circuit, and the like, in addition to the arithmetic circuit. In addition, the result of the processing operation is displayed on a monitor 33 that renders an ultrasonic tomographic image.

【0012】次に、本実施形態での超音波画像を描出す
る原理について説明する。超音波画像診断を行う場合に
はスイッチ25,28を送受信回路21側に切り換え
る。送受信回路21はプローブ1の先端面部において隣
接する複数の素子部6に対して、パルス状の電気信号を
送信する。このとき、送受信回路21は複数の素子部6
から発生して照射する超音波が前方のある一点で集束す
るように、複数の素子部6の駆動タイミングを決定して
いる。すなわち、送受信回路21から発せられた電気信
号はケーブル16及びケーブル17を経由して、複数の
素子部6にて超音波振動に変換される。そして複数の素
子部6から発せられた超音波は体腔生体(物体)で反射
して、再度、複数の素子部6に向かう。複数の素子部6
はその反射超音波を受信して、それぞれ電気信号に変換
する。この電気信号は再度、ケーブル16及びケーブル
17を通って、送受信回路21にて受信され、増幅され
たのち、制御部32に送られる。制御部32では送受信
回路21からの電気信号を基に、反射超音波の大きさを
明るさに変換すると同時に、受信タイミングより超音波
の反射位置を算出する。以上の動作を、振動子群5の配
列方向(A−A断面線の方向)に順次行い、超音波走査
することによって、超音波走査信号を得る。そして、ビ
デオプロセッサにより映像信号を生成し、モニター33
にて超音波断層像を描出する。また、制御部32は前記
の機能の他に、超音波画像上の2点間の距離を測定する
機能を有している。この距離測定結果はモニター33に
表示する。
Next, the principle of rendering an ultrasonic image in the present embodiment will be described. When performing an ultrasonic image diagnosis, the switches 25 and 28 are switched to the transmission / reception circuit 21 side. The transmission / reception circuit 21 transmits a pulse-like electric signal to a plurality of element units 6 adjacent to each other on the distal end surface of the probe 1. At this time, the transmission / reception circuit 21 includes the plurality of element units 6.
The drive timings of the plurality of element units 6 are determined so that the ultrasonic waves emitted from and are focused at a certain point in front. That is, the electric signal emitted from the transmission / reception circuit 21 is converted into ultrasonic vibration by the plurality of element units 6 via the cables 16 and 17. Then, the ultrasonic waves emitted from the plurality of element units 6 are reflected by the body cavity body (object), and are directed to the plurality of element units 6 again. Multiple element units 6
Receives the reflected ultrasonic waves and converts them into electrical signals. This electric signal passes through the cables 16 and 17 again, is received by the transmission / reception circuit 21, amplified, and sent to the control unit 32. The control unit 32 converts the magnitude of the reflected ultrasonic wave into brightness based on the electric signal from the transmission / reception circuit 21, and calculates the reflection position of the ultrasonic wave from the reception timing. The above operation is sequentially performed in the arrangement direction of the transducer group 5 (the direction of the cross section line AA), and an ultrasonic scan is performed, thereby obtaining an ultrasonic scan signal. Then, a video signal is generated by a video processor, and the monitor 33
Draws an ultrasonic tomographic image. The control unit 32 has a function of measuring the distance between two points on the ultrasonic image in addition to the above function. This distance measurement result is displayed on the monitor 33.

【0013】次に、本実施形態で硬さを測定する場合の
動作原理を説明する。硬さ測定を行う場合にはスイッチ
25,28を送信回路22と受信回路23側に切り換え
る。プローブ1を生体表面に接触した状態で、送信回路
22によって、振動子群5の全てのシグナル電極11に
対して同時に交流電圧を印加する。すると、生体表面の
硬さに応じて、振動子群5はある振動数をピーク値とし
て共振振動をする。一方、シグナル電極12は振動子群
5の周期的な振動を電気信号として検出する。この検出
した電気信号は受信回路23にて受信され、増幅した
後、周波数カウンター31に送信される。周波数カウン
ター31ではその検出信号の共振周波数のピーク値が算
出される。以上の作業を組織学的に正常な部位と、硬化
あるいは柔化した異常な部位で行い、正常な部位の硬さ
を基準値とした場合の異常な部位の硬さを相対値として
算出して、これをインポーズ回路を通してモニター33
上に硬さを表示すれば、生体の硬さが判明する。
Next, the principle of operation when measuring hardness in the present embodiment will be described. When performing the hardness measurement, the switches 25 and 28 are switched to the transmission circuit 22 and the reception circuit 23 side. While the probe 1 is in contact with the surface of the living body, the transmitting circuit 22 applies an AC voltage to all the signal electrodes 11 of the transducer group 5 at the same time. Then, according to the hardness of the surface of the living body, the vibrator group 5 resonates with a certain frequency as a peak value. On the other hand, the signal electrode 12 detects the periodic vibration of the transducer group 5 as an electric signal. The detected electric signal is received by the receiving circuit 23, amplified, and transmitted to the frequency counter 31. The frequency counter 31 calculates the peak value of the resonance frequency of the detection signal. Perform the above work on the histologically normal part and the hardened or softened abnormal part, and calculate the abnormal part hardness as a relative value when the normal part hardness is used as the reference value. , Through the imposition circuit to monitor 33
If the hardness is displayed above, the hardness of the living body is determined.

【0014】(作用)図3乃至図5を参照して第1実施
形態に係るプローブ1の使用例を説明する。図3に示す
ように、位置Eの直下に病変部分41を有する生体42
の硬さ及び位置の診断を行う例について説明する。ま
ず、生体42の表面の任意の位置Cにプローブ1の振動
子群5の表面を当接させる。そして、スイッチ25,2
8を端子27,30側に切り換えて、硬さ測定を開始す
る。
(Operation) An example of use of the probe 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, a living body 42 having a lesion portion 41 immediately below a position E
An example of diagnosing the hardness and the position of the object will be described. First, the surface of the transducer group 5 of the probe 1 is brought into contact with an arbitrary position C on the surface of the living body 42. And switches 25 and 2
8 is switched to the terminals 27 and 30 to start the hardness measurement.

【0015】振動子群5の表面を生体表面に当接させた
状態で、プローブ1を位置D及び位置Eを経由して矢印
43の方向へ移動する。このとき、硬さの測定値は一定
のタイミングで制御部32において記録され、その記録
結果は図4に示すグラフとしてモニター33の画面に表
示されている。この場合、位置Eではその直下に周辺部
分とは硬さが異なる病変部分41の影響で、位置Cおよ
び位置Dの場合とは異なる共振周波数を示している。し
たがって、位置E付近の直下に病変部分41が存在する
と推定できる。また、制御部32では、記録された硬さ
の計測結果より、図4のグラフ上の直線部分(例えば位
置Cあるいは位置D)から位置Eにおける共振周波数と
直線部分の共振周波数の差△fを求める。
The probe 1 is moved in the direction of the arrow 43 via the position D and the position E while the surface of the vibrator group 5 is in contact with the surface of the living body. At this time, the measured value of the hardness is recorded in the control unit 32 at a certain timing, and the recorded result is displayed on the screen of the monitor 33 as a graph shown in FIG. In this case, at the position E, a resonance frequency different from that at the position C and the position D is shown under the influence of the lesion portion 41 having a hardness different from that of the peripheral portion immediately below the position E. Therefore, it can be estimated that the lesion portion 41 exists immediately below the position E. Further, the control unit 32 calculates the difference Δf between the resonance frequency at the position E from the linear portion (for example, the position C or the position D) on the graph of FIG. Ask.

【0016】次に、スイッチ25,28を端子26,2
9側に切り換えて、図5に示すような、位置Eでの超音
波画像46をモニター表示とする。本例では制御部32
の距離測定機能によって、超音波画像46上の2つのカ
ーソル47,48の間の距離を距離表示部49に表示し
ている。これによって生体42の表面の位置Eから病変
部分41までの矢印43の方向の距離はXcmであると
判別できる。さらに、モニター表示45には制御部32
で求めた△fを基に、正常部位に対する位置Eの相対的
な硬さHが表示される。
Next, switches 25 and 28 are connected to terminals 26 and 2
Switching to the 9 side, the ultrasonic image 46 at the position E as shown in FIG. 5 is displayed on the monitor. In this example, the control unit 32
The distance between the two cursors 47 and 48 on the ultrasonic image 46 is displayed on the distance display unit 49 by the distance measuring function of the above. Thereby, it can be determined that the distance in the direction of the arrow 43 from the position E on the surface of the living body 42 to the lesion portion 41 is Xcm. Further, the monitor display 45 includes the control unit 32.
The relative hardness H of the position E with respect to the normal part is displayed based on the Δf obtained in the above.

【0017】以上の診断によって、図3で示す様な、病
変部分41を有する生体42に対して、本実施形態のプ
ローブ1は図4の如く組織の硬さを測定することによ
り、病変部位の体表面上の概略の位置を把握でき、さら
に図5のモニター表示45の内容から超音波画像診断、
及び距離測定を行うことによって、病変部41の正確な
深さ位置を把握すると同時に、診断位置での生体の硬さ
の確認が可能となる。
According to the above diagnosis, the probe 1 of the present embodiment measures the tissue hardness as shown in FIG. 4 for the living body 42 having the lesion 41 as shown in FIG. It is possible to grasp the approximate position on the body surface, and from the contents of the monitor display 45 in FIG.
By performing the distance measurement, it is possible to grasp the exact depth position of the lesion 41 and to confirm the hardness of the living body at the diagnosis position.

【0018】(効果)この実施形態によれば、プローブ
1の先端部の構成を大きくすることなく、生体の硬さと
同時に病変部の深さ方向の位置を測定することが可能に
なった。また、超音波画像と硬さの測定結果を複合する
ことによって、診断に必要な情報が増えてるため、より
高い精度で診断が可能になった。
(Effect) According to this embodiment, it is possible to measure the hardness of the living body and the position of the lesion in the depth direction without increasing the configuration of the distal end portion of the probe 1. Further, by combining the ultrasonic image and the measurement result of the hardness, information necessary for the diagnosis is increased, so that the diagnosis can be performed with higher accuracy.

【0019】<第2実施形態>図6及び図7を参照し
て、本発明の第2実施形態を説明する。 (目的)この第2実施形態は前述した第1実施形態の目
的に加えて、体表からは診断が困難な部位の診断を可能
にすると共に、体腔内の粘膜のような柔らかい壁面を傷
つけることなく組織の硬さの計測を可能にする。さらに
手元操作にて容易に硬さ測定と超音波画像診断を切り換
えることを可能にすることを目的とする。
<Second Embodiment> A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. (Purpose) In addition to the purpose of the first embodiment, the second embodiment enables diagnosis of a part difficult to diagnose from the body surface and damages a soft wall surface such as a mucous membrane in a body cavity. Measurement of tissue stiffness. It is another object of the present invention to enable easy switching between hardness measurement and ultrasonic image diagnosis by hand operation.

【0020】(構成)本実施形態は体腔内超音波プロー
ブに適用したものである。図6は第2実施形態に係る体
腔内超音波プローブ51の全体を示す。体腔内超音波プ
ローブ51は挿入方向先端から順に、先端部52、湾曲
部53、硬性部54、操作部55及びコード56から成
る。先端部52の下側面には振動子群57が設けられて
いる。振動子群57は第1実施形態の振動子群5と同様
な構成から成る。すなわち、振動子群57は個々の素子
(図示せず)に対して図示しないケーブルの一端がそれ
ぞれ接続されている。図示しないケーブルの他端は体腔
内超音波プローブ51内部を通って、コード56の後端
に設けられる図示しないコネクターに至る。操作部55
には湾曲部53を湾曲操作する湾曲ノブ58が設けられ
ている。また、先端部52と湾曲部53の境界付近内部
(図示せず)と湾曲ノブ58の操作部55の内部の回転
軸側面(図示せず)は2本のワイヤにて対面するように
固定されている。これにより操作ノブ58を矢印59の
方向に操作することによって、先端部52を矢印61の
方向に湾曲することが可能である。さらに操作部55に
はスイッチ25及びスイッチ28の切り換えを同時に行
うことができる切換えスイッチ62が設けられている。
切換えスイッチ62を押し込むと、スイッチ25及びス
イッチ28が端子27,30にそれぞれ切り換えられ
て、切換えスイッチ62自体は押し込まれた状態を維持
することができる。さらに切換えスイッチ62を再度押
し込むと、切換えスイッチ62自体は基の状態に戻り、
前記スイッチ25及びスイッチ28は端子26,29に
それぞれ切り換えられる。
(Configuration) The present embodiment is applied to an ultrasonic probe in a body cavity. FIG. 6 shows the whole body cavity ultrasonic probe 51 according to the second embodiment. The intracavity ultrasonic probe 51 includes a distal end portion 52, a curved portion 53, a rigid portion 54, an operation portion 55, and a cord 56 in order from the distal end in the insertion direction. A vibrator group 57 is provided on a lower side surface of the distal end portion 52. The vibrator group 57 has the same configuration as the vibrator group 5 of the first embodiment. That is, the vibrator group 57 has one end of a cable (not shown) connected to each element (not shown). The other end of the cable (not shown) passes through the inside of the intracavity ultrasonic probe 51 and reaches a connector (not shown) provided at the rear end of the cord 56. Operation unit 55
Is provided with a bending knob 58 for bending the bending portion 53. In addition, the inside (not shown) near the boundary between the distal end portion 52 and the bending portion 53 and the rotation shaft side surface (not shown) inside the operation portion 55 of the bending knob 58 are fixed so as to face each other with two wires. ing. By operating the operation knob 58 in the direction of the arrow 59, the distal end 52 can be bent in the direction of the arrow 61. Further, the operation unit 55 is provided with a changeover switch 62 that can simultaneously switch the switches 25 and 28.
When the changeover switch 62 is depressed, the switches 25 and 28 are switched to the terminals 27 and 30, respectively, and the changeover switch 62 itself can maintain the depressed state. When the changeover switch 62 is pressed again, the changeover switch 62 itself returns to the original state,
The switches 25 and 28 are switched to terminals 26 and 29, respectively.

【0021】また、制御部32には予め、診断部位の正
常組織の硬さの情報が記録されており、これと比較する
ことで、病変部分の相対的な硬さを瞬時に測定できる構
成になっている。本実施形態では前記説明以外の構成に
関しては、第1実施形態と同様であるため割愛する。
In addition, the control unit 32 has previously recorded information on the hardness of the normal tissue at the diagnosis site, and by comparing this information, the relative hardness of the lesion can be instantaneously measured. Has become. In the present embodiment, since the configuration other than the above description is the same as that of the first embodiment, the description is omitted.

【0022】(作用)図7は本実施形態を体腔内で使用
する場合の操作を説明する図である。以下の手順で操作
を行う。まず、腹壁71に図示しない気腹針を刺入し、
気腹針を通じて気腹器にてガスを腹壁71内に注入し、
気腹させる。気腹させた腹壁71にトラカール72を挿
入する。次に、トラカール72に体腔内用超音波プロー
ブ51を挿入する。
(Operation) FIG. 7 is a view for explaining the operation when the present embodiment is used in a body cavity. Follow the steps below. First, an insufflation needle (not shown) is inserted into the abdominal wall 71,
Inject gas into the abdominal wall 71 with an insufflator through the insufflation needle,
Make me angry. The trocar 72 is inserted into the insufflated abdominal wall 71. Next, the ultrasonic probe 51 for a body cavity is inserted into the trocar 72.

【0023】そして、振動子群57が臓器73の表面に
当接するように、湾曲ノブ58を操作して、先端部52
を移動し、図7の状態とする。切換えスイッチ62を押
して、超音波画像診断を開始する。このとき振動子群5
7は臓器73に当接した状態を維持し、先端部52を徐
々にスライドしながら、病変部分74を捜索する。病変
部分74を超音波画像下で確認したら、切換えスイッチ
62を再び押して、硬さ測定を行い、超音波画像と硬さ
の計測結果を総合して病変部分74の診断を行う。
The bending knob 58 is operated so that the vibrator group 57 contacts the surface of the organ 73, and
Is moved to the state shown in FIG. By pressing the changeover switch 62, the ultrasonic image diagnosis is started. At this time, transducer group 5
7 maintains a state of contact with the organ 73 and searches for the lesion portion 74 while gradually sliding the distal end portion 52. When the lesion portion 74 is confirmed under the ultrasonic image, the changeover switch 62 is pressed again to measure the hardness, and the diagnosis of the lesion portion 74 is performed by integrating the ultrasonic image and the measurement result of the hardness.

【0024】(効果)第2実施形態は前述した第1実施
形態の効果に加えて、体表からは診断が困難な部位の診
断を可能にすると共に、体腔内の粘膜のような柔らかい
壁面を傷つけることなく組織の硬さの計測が可能になっ
た。さらに切換えスイッチ62をプローブ51側に設け
ることによって手元操作にて容易に硬さ測定と超音波画
像診断を切り換えることが可能になった。
(Effects) In the second embodiment, in addition to the effects of the above-described first embodiment, it is possible to diagnose a part which is difficult to diagnose from the body surface, and to form a soft wall such as a mucous membrane in a body cavity. Tissue hardness can be measured without damage. Further, by providing the changeover switch 62 on the probe 51 side, it is possible to easily switch between hardness measurement and ultrasonic image diagnosis by hand operation.

【0025】なお、本発明は前記の各実施形態に限定さ
れるものではない。すなわち、前記の実施形態の他に
も、硬さの計測と超音波画像診断を高速に切り換えて行
い、硬さの計測と超音波画像の描出を同時に行えるよう
にした実施形態等にも応用できる。そのほかにも経口
的、経直腸的、経膣的に体腔内に挿入可能な超音波プロ
ーブに適用する例等が考えられる。さらにプローブの構
成を小さくできる利点を生かして、本発明を内視鏡等に
応用した例も考えられる。この場合、例えば、第2実施
形態の超音波プローブの先端部に光学観察系や、送気水
や吸引用のチャンネル等を設けて、硬質部に相当する部
分を可撓性のあるチューブに変更することによって実現
可能である。さらに、本実施形態はリニア走査式のプロ
ーブの例を示したが、この他にも、円筒状のプローブの
側面に対して、全周にわたって素子を配列した360°
の走査が可能なラジアル走査型のプローブや、リニア走
査式のプローブの振動子群をある曲率にて曲げた面上に
配列したコンベックスプローブ等への応用も考えられ
る。
The present invention is not limited to the above embodiments. That is, in addition to the above-described embodiment, the present invention can be applied to an embodiment and the like in which hardness measurement and ultrasonic image diagnosis are switched at high speed, and hardness measurement and ultrasonic image rendering can be performed simultaneously. . In addition, examples in which the present invention is applied to an ultrasonic probe which can be orally, rectally, or vaginally inserted into a body cavity can be considered. Further, there may be an example in which the present invention is applied to an endoscope or the like by taking advantage of the advantage that the configuration of the probe can be reduced. In this case, for example, an optical observation system, a channel for air supply or suction, and the like are provided at the distal end of the ultrasonic probe of the second embodiment, and the portion corresponding to the hard portion is changed to a flexible tube. It can be realized by doing. Further, the present embodiment has shown the example of the linear scanning type probe, but in addition to this, a 360 ° element in which elements are arranged along the entire circumference with respect to the side surface of the cylindrical probe.
It is also conceivable to apply the present invention to a radial scanning probe capable of scanning in the form of a probe, a convex probe in which transducer groups of a linear scanning probe are arranged on a surface bent at a certain curvature, and the like.

【0026】[付記] 1.電極を備えた圧電素子から成り、電気信号を前記電
極に印加することにより超音波を生じる振動子を備えた
超音波診断用プローブと、前記プローブの振動子に電気
信号を付加して超音波を発生させると共に、その超音波
を物体に照射し、超音波の反射波を検出して超音波画像
診断を行う超音波画像診断手段と、前記プローブを物体
に接触させたときの前記振動子の共振周波数を検知する
周波数測定手段を有し、その測定した共振周波数から物
体の硬さを検知する硬さ検知手段とを具備し、前記プロ
ーブを用いての超音波画像診断と前記プローブを用いて
の硬さ検知とを行うようにしたことを特徴とする超音波
診断装置。
[Supplementary Notes] An ultrasonic diagnostic probe comprising a piezoelectric element having electrodes and having a vibrator for generating ultrasonic waves by applying an electric signal to the electrodes, and applying an electric signal to the vibrator of the probe to generate ultrasonic waves. Generating and irradiating the object with the ultrasonic wave, detecting the reflected wave of the ultrasonic wave to perform ultrasonic image diagnosis, and resonance of the vibrator when the probe is brought into contact with the object. It has a frequency measuring means for detecting the frequency, comprising a hardness detecting means for detecting the hardness of the object from the measured resonance frequency, ultrasonic diagnostic imaging using the probe and using the probe An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by performing hardness detection.

【0027】2.前記超音波画像診断手段と前記硬さ検
知手段の一方が、選択的に前記振動子と接続する切り換
え手段を有することを特徴とする付記第1項に記載の超
音波診断装置。
2. 2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein one of said ultrasonic image diagnostic means and said hardness detecting means has a switching means for selectively connecting to said vibrator.

【0028】3.前記プローブは、生体外表面に前記振
動子を接触させる体外式プローブであることを特徴とす
る付記第1項に記載の超音波診断装置。 4.前記プローブは、体内に挿入する体腔内プローブで
あることを特徴とする付記第1項に記載の超音波診断装
置。 5.前記切り換え手段が前記プローブに設けられている
ことを特徴とする付記第3項または第4項に記載の超音
波診断装置。
3. 2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the probe is an extracorporeal probe for bringing the transducer into contact with an extracorporeal surface. 4. 2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the probe is an intracavity probe to be inserted into a body. 5. 5. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein said switching means is provided on said probe.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ローブの先端部の構成を大きくすることなく生体の硬さ
と同時に病変部の深さ方向の位置を測定することが可能
になった。超音波画像と硬さの測定結果を複合すること
によって、より高い精度での診断を可能にする。加え
て、超音波画像の観察により体腔内の粘膜のような柔ら
かい壁面を傷つけることなく組織の硬さの計測が可能に
なった。
As described above, according to the present invention, it is possible to simultaneously measure the hardness of a living body and the position of a lesion in the depth direction without increasing the configuration of the distal end portion of the probe. By combining the ultrasonic image and the hardness measurement result, diagnosis with higher accuracy is enabled. In addition, observation of the ultrasound image has made it possible to measure the hardness of the tissue without damaging soft walls such as mucous membranes in the body cavity.

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

【図1】(a)は第1実施形態に係るプローブの側面
図、(b)はそのプローブの先端面図、(c)は(b)
中A−A線に沿う断面図、(d)は(c)中B−B線に
沿う断面図。
1A is a side view of a probe according to a first embodiment, FIG. 1B is a front end view of the probe, and FIG. 1C is FIG.
FIG. 3D is a cross-sectional view along the line AA, and FIG. 4D is a cross-sectional view along the line BB in FIG.

【図2】第1実施形態のプローブを駆動するシステムの
回路構成図、
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a system for driving the probe of the first embodiment,

【図3】第1実施形態に係るプローブの使用例の説明
図。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a usage example of the probe according to the first embodiment.

【図4】第1実施形態に係るプローブによる位置と測定
周波数との関係を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a position by a probe and a measurement frequency according to the first embodiment.

【図5】第1実施形態に係るモニター表示の状態図。FIG. 5 is a state diagram of a monitor display according to the first embodiment.

【図6】第2実施形態に係る体腔内超音波プローブの全
体を示す側面図。
FIG. 6 is a side view showing the entire intracavity ultrasonic probe according to the second embodiment.

【図7】第2実施形態に係る体腔内超音波プローブの使
用状態の説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a use state of the intracorporeal ultrasonic probe according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…プローブ、4…先端面部、5…振動子群、6…複数
の素子部、9…圧電素子、10…GND電極、11…第
1シグナル電極、12…第2シグナル電極、20…切換
え用スイッチ回路、21…送受信回路、22…送信回
路、23…受信回路、31…周波数カウンター、32…
制御部、33…モニター、51…体腔内超音波プロー
ブ、52…先端部、53…湾曲部、54…硬質部、55
…操作部、57…振動子群、62…切換えスイッチ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Probe, 4 ... Tip surface part, 5 ... Transducer group, 6 ... Multiple element parts, 9 ... Piezoelectric element, 10 ... GND electrode, 11 ... First signal electrode, 12 ... Second signal electrode, 20 ... Switching Switch circuit, 21 transmission / reception circuit, 22 transmission circuit, 23 reception circuit, 31 frequency counter, 32
Control unit, 33 monitor, 51 ultrasonic probe in body cavity, 52 tip, 53 curved part, 54 rigid part, 55
... An operation unit, 57, a vibrator group, 62, a changeover switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電極を備えた圧電素子から成り、電気信号
を前記電極に印加することにより超音波を生じる振動子
を備えた超音波診断用プローブと、 前記プローブの振動子に電気信号を付加して超音波を発
生させると共に、その超音波を物体に照射し、超音波の
反射波を検出して超音波画像診断を行う超音波画像診断
手段と、 前記プローブを物体に接触させたときの前記振動子の共
振周波数を検知する周波数測定手段を有し、その測定し
た共振周波数から物体の硬さを検知する硬さ検知手段と
を具備し、 前記プローブを用いての超音波画像診断と前記プローブ
を用いての硬さ検知とを行うようにしたことを特徴とす
る超音波診断装置。
An ultrasonic diagnostic probe comprising a piezoelectric element having electrodes and having a vibrator for generating ultrasonic waves by applying an electric signal to the electrodes; and adding an electric signal to the vibrator of the probe. While generating an ultrasonic wave, irradiating the object with the ultrasonic wave, detecting the reflected wave of the ultrasonic wave to perform an ultrasonic image diagnosis, an ultrasonic image diagnostic means, when the probe is brought into contact with the object The apparatus has frequency measuring means for detecting a resonance frequency of the vibrator, and has hardness detecting means for detecting hardness of an object from the measured resonance frequency, and an ultrasonic image diagnosis using the probe and An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by performing hardness detection using a probe.
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