JPS60114240A - 機械走査式超音波診断装置 - Google Patents
機械走査式超音波診断装置Info
- Publication number
- JPS60114240A JPS60114240A JP58222408A JP22240883A JPS60114240A JP S60114240 A JPS60114240 A JP S60114240A JP 58222408 A JP58222408 A JP 58222408A JP 22240883 A JP22240883 A JP 22240883A JP S60114240 A JPS60114240 A JP S60114240A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- detection means
- rotation
- rotational position
- rotational
- Prior art date
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- Granted
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、超音波パルスを機械的に扇形走査し超音波断
層像を得て、生体等の診断を行う機械走査式超音波診断
装置に関するものである〇従来例の構成とその問題点 機械式扇形走査型超音波診断装置は、一般に圧電材料か
らなる振動子にパルス電圧を加え超音波パルスを送波さ
せ、被検体からの音響インピーダンスの差違により生じ
るエコーを受波し同時にその超音波パルス送受波の偏向
を行うために振動子の方向を扇形に変化させることによ
りBモード像全得るものである。その−例を第1図に示
す。超音波パルスは、第1図に示すように、超音波パル
スを送受波する1個以上の振動子10を回転体11の円
周面上に取シつけ、この軸12を中心に回転させること
より偏向させる。lは走査エリアである。この回転のだ
めの動力は、ロータリーエンコーダに代表される回転位
置・回転速度検出手段13を有したモーター4から、た
とえばプーリー、ベルト、歯車などによる伝達手段15
を経て与えられる。回転位置・回転速度検出手段13は
、第2図aに示した例のように、回転体11の基準位置
21と走査開始位置旦の位置の角度0を検出するもので
、一般に回転体11の角度θと同図すの回転位置・回転
速度検出手段13の角度ψは等しい。
層像を得て、生体等の診断を行う機械走査式超音波診断
装置に関するものである〇従来例の構成とその問題点 機械式扇形走査型超音波診断装置は、一般に圧電材料か
らなる振動子にパルス電圧を加え超音波パルスを送波さ
せ、被検体からの音響インピーダンスの差違により生じ
るエコーを受波し同時にその超音波パルス送受波の偏向
を行うために振動子の方向を扇形に変化させることによ
りBモード像全得るものである。その−例を第1図に示
す。超音波パルスは、第1図に示すように、超音波パル
スを送受波する1個以上の振動子10を回転体11の円
周面上に取シつけ、この軸12を中心に回転させること
より偏向させる。lは走査エリアである。この回転のだ
めの動力は、ロータリーエンコーダに代表される回転位
置・回転速度検出手段13を有したモーター4から、た
とえばプーリー、ベルト、歯車などによる伝達手段15
を経て与えられる。回転位置・回転速度検出手段13は
、第2図aに示した例のように、回転体11の基準位置
21と走査開始位置旦の位置の角度0を検出するもので
、一般に回転体11の角度θと同図すの回転位置・回転
速度検出手段13の角度ψは等しい。
ここから検出した信号は、ψ=θ=、−0,すなわち振
動子P。超音波パルスの送受波方向が走査エリアlの開
始点に重りだときに発生する同図CのパルスAと、θお
よびψの微小一定角度ごとに発生ずるパルスBから成シ
、パルスAとBから回転体11の角度θをカウンタ等を
使用することで知ることができ、パルスB−i用いて回
転体11を一定回転に保つサーボ回路を働かせる。振動
子P。は走査工1,1アの開始位置であるθ−暑の地点
から時計方向へ回転し音の点を経て番の点へ達する。こ
こまでは、4つの振動子P0〜P3うちP。のみを超音
波パルスの送受波に使用する。振動子P。が著ヲ超えた
時点で振動子P0による送受波は止め、同時に走査エリ
アに入った振動子P1 にて送受波を行い、1−に達し
た時点で送受波全振動子P2に切や換える。このような
動作は、振動子P。−P4金切り換える電子スイッチを
設け、パルスAとBから得た角度θからfl、2 4.
6の位置で順次88ツ88 P0→P1→P2→P3と切り換わるよう電子スイッチ
S全制御すればよい。
動子P。超音波パルスの送受波方向が走査エリアlの開
始点に重りだときに発生する同図CのパルスAと、θお
よびψの微小一定角度ごとに発生ずるパルスBから成シ
、パルスAとBから回転体11の角度θをカウンタ等を
使用することで知ることができ、パルスB−i用いて回
転体11を一定回転に保つサーボ回路を働かせる。振動
子P。は走査工1,1アの開始位置であるθ−暑の地点
から時計方向へ回転し音の点を経て番の点へ達する。こ
こまでは、4つの振動子P0〜P3うちP。のみを超音
波パルスの送受波に使用する。振動子P。が著ヲ超えた
時点で振動子P0による送受波は止め、同時に走査エリ
アに入った振動子P1 にて送受波を行い、1−に達し
た時点で送受波全振動子P2に切や換える。このような
動作は、振動子P。−P4金切り換える電子スイッチを
設け、パルスAとBから得た角度θからfl、2 4.
6の位置で順次88ツ88 P0→P1→P2→P3と切り換わるよう電子スイッチ
S全制御すればよい。
しかし、この方法では、回転体11の回転精度は回転位
置・回転速度検出手段13が1回転当りのパルスBの数
によって左右され、パル731回aDに送受波される超
音波パルスが増すほど、その偏向角θの精度は低下する
。第1図および第2図で示した例に於いて、走査エリア
l内に100本の超音波パルスの送受波を行い、回転位
置・回転速度検出手段13からパルスAが1回転に1回
、パルスBが1回転に100回出力されるとしたとき、
走査エリアl内ioo回の超音波パルス送受波に対し、
回転位置・速度検出手段13からは26回のパルスしか
得られず、確実にモータ14および回転体11の速度を
制御できるのは4パルスに1回となり、扇形走査である
場合、特に遠距離部分の画像ひずみが犬きく、診断上の
精度が低下する。そこで、回転位置・回転速度検出手段
13の1回転当りのパルスBがより多く出力される角度
分解の高いものが望ましいが、現実には1回転当りに出
力されるパルス数には限界があり、高価なものとなって
くる。
置・回転速度検出手段13が1回転当りのパルスBの数
によって左右され、パル731回aDに送受波される超
音波パルスが増すほど、その偏向角θの精度は低下する
。第1図および第2図で示した例に於いて、走査エリア
l内に100本の超音波パルスの送受波を行い、回転位
置・回転速度検出手段13からパルスAが1回転に1回
、パルスBが1回転に100回出力されるとしたとき、
走査エリアl内ioo回の超音波パルス送受波に対し、
回転位置・速度検出手段13からは26回のパルスしか
得られず、確実にモータ14および回転体11の速度を
制御できるのは4パルスに1回となり、扇形走査である
場合、特に遠距離部分の画像ひずみが犬きく、診断上の
精度が低下する。そこで、回転位置・回転速度検出手段
13の1回転当りのパルスBがより多く出力される角度
分解の高いものが望ましいが、現実には1回転当りに出
力されるパルス数には限界があり、高価なものとなって
くる。
発明の目的
本発明は以上のような問題を解決するためになされたも
ので、回転位置・回転速度検出手段に1回転当りのパル
スBの発生数の多いものを使用した場合と同等の効果が
得られ、超音波パルス送受波の偏向精度を向上させる事
によシ、ひずみの少ない超音波断層像を得ること全目的
とするものである。
ので、回転位置・回転速度検出手段に1回転当りのパル
スBの発生数の多いものを使用した場合と同等の効果が
得られ、超音波パルス送受波の偏向精度を向上させる事
によシ、ひずみの少ない超音波断層像を得ること全目的
とするものである。
発明の構成
本発明は上記目的を達成するためになされたもので、少
なくとも1個の超音波振動子全保持し回転する回転体と
、前記回転体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段と回
転体とに連結され、駆動手段の回転を減速させて回転体
に伝える減速伝達手段と、前記回転体の回転角度を検出
する回転体位置検出手段と、前記駆動手段に連結された
回転位置・回転速度検出手段と、前記回転体位置検出手
段と回転位置・回転速度検出手段からの信号に基づき超
音波振動子の走査範囲及び超音波振動子の選択を行う手
段とを具備することを特徴とする機械走査式超音波診断
装置を提供するものである。
なくとも1個の超音波振動子全保持し回転する回転体と
、前記回転体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段と回
転体とに連結され、駆動手段の回転を減速させて回転体
に伝える減速伝達手段と、前記回転体の回転角度を検出
する回転体位置検出手段と、前記駆動手段に連結された
回転位置・回転速度検出手段と、前記回転体位置検出手
段と回転位置・回転速度検出手段からの信号に基づき超
音波振動子の走査範囲及び超音波振動子の選択を行う手
段とを具備することを特徴とする機械走査式超音波診断
装置を提供するものである。
実施例の説明
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に述べる。
第3図は本発明の一実施例における機械走査式超音波診
断装置の概観図を示す。
断装置の概観図を示す。
図において、1oは振動子、11は回転体、12は回転
軸、13は回転位置・回転速度検出手段、14はモータ
、31は減速伝達手段、32は回転体位置検出手段であ
り、本実施例の特徴は、モータ14からの動力によりプ
ーリー、ベルト、歯車等の組合−わぜからなる減速伝達
手段31を介して回転体11を駆動するようにし、さら
に回転体11のある角度に1回のパルス全発生する回転
体位置検出手段32を付加したもので、回転体位置検出
手段32はLEDと光検出素子を組み合わせたものや、
磁石と磁気検出素子を組み合わせたものを用いており、
回転体11と同一速度、同一回転角を有する物、又は回
転体11そのものに目標32aをつけこれを検出する検
出手段32bにより回転体11の一定回転角度を検出す
るように構成した点にある。
軸、13は回転位置・回転速度検出手段、14はモータ
、31は減速伝達手段、32は回転体位置検出手段であ
り、本実施例の特徴は、モータ14からの動力によりプ
ーリー、ベルト、歯車等の組合−わぜからなる減速伝達
手段31を介して回転体11を駆動するようにし、さら
に回転体11のある角度に1回のパルス全発生する回転
体位置検出手段32を付加したもので、回転体位置検出
手段32はLEDと光検出素子を組み合わせたものや、
磁石と磁気検出素子を組み合わせたものを用いており、
回転体11と同一速度、同一回転角を有する物、又は回
転体11そのものに目標32aをつけこれを検出する検
出手段32bにより回転体11の一定回転角度を検出す
るように構成した点にある。
第4図に上記実施例の制御回路構成図を示す〇回転体位
T、検出手段32からのパルスと、回転位置・速度検出
手段13からのパルスにより、振動子P0〜P3の切り
換えを行う電子スイッチ43の制御を行うN進カウンタ
41を動作させる。振動子P0〜P3は実際は回転体1
1の円周」二に設けられるのであるが、本図においては
説明の都合上回転体11と離れた位置に示しである。電
子スイッチ43は、希望の走査エリア内にある振動子を
選択するもので、これを通じて装置制御部44からの送
波電圧を走査エリア内の振動子P0〜P3のいずれかに
送り込み、エコー信号を受波して、装置制御部44にて
断層像を形成させ、表示部45に表示する。寸だ、回転
位置・速度検出手段13ば、PLL等のモータ制御部4
2にて制御を行うだめの信号となるものであり、装置制
御部44から任意の速度で回転制御が行える。ここで、
減速伝達手段31の減速比fz 1 /Nとすれば、回
転体110角度θの変化に対するモータの角度ψの変化
はN倍となる。第5図は、例としてNが8であるとした
ときの、回転体11と回転位置・速度検出手段13との
位置関係及びその駆動パルスのタイムチャートを示す。
T、検出手段32からのパルスと、回転位置・速度検出
手段13からのパルスにより、振動子P0〜P3の切り
換えを行う電子スイッチ43の制御を行うN進カウンタ
41を動作させる。振動子P0〜P3は実際は回転体1
1の円周」二に設けられるのであるが、本図においては
説明の都合上回転体11と離れた位置に示しである。電
子スイッチ43は、希望の走査エリア内にある振動子を
選択するもので、これを通じて装置制御部44からの送
波電圧を走査エリア内の振動子P0〜P3のいずれかに
送り込み、エコー信号を受波して、装置制御部44にて
断層像を形成させ、表示部45に表示する。寸だ、回転
位置・速度検出手段13ば、PLL等のモータ制御部4
2にて制御を行うだめの信号となるものであり、装置制
御部44から任意の速度で回転制御が行える。ここで、
減速伝達手段31の減速比fz 1 /Nとすれば、回
転体110角度θの変化に対するモータの角度ψの変化
はN倍となる。第5図は、例としてNが8であるとした
ときの、回転体11と回転位置・速度検出手段13との
位置関係及びその駆動パルスのタイムチャートを示す。
第5図a、bにおいて、回転体11の角度θが走査エリ
アを牙〜釡まで変化したとすれば、回転位置・回転速度
検出手段13の角度ψの変化は、2回転となる。い寸、
振動子P。が走査開始位置昔から走査を開始したとする
。振動子P。が晋まで行われたとき、ψは1回転を終え
、同図CのAパルスを1回発生する。百まで行われれば
、再びψは1回転し、パルス75.f発生する。このよ
うにθが晋毎にψが1回転し、パルスAを発生する。
アを牙〜釡まで変化したとすれば、回転位置・回転速度
検出手段13の角度ψの変化は、2回転となる。い寸、
振動子P。が走査開始位置昔から走査を開始したとする
。振動子P。が晋まで行われたとき、ψは1回転を終え
、同図CのAパルスを1回発生する。百まで行われれば
、再びψは1回転し、パルス75.f発生する。このよ
うにθが晋毎にψが1回転し、パルスAを発生する。
従って、モータ14のサーボ回路を働らかせるパルスB
の数も、従来例で示した減速伝達手段31がない場合よ
りも8倍に増し、走査m1本当り2回の制御が行える。
の数も、従来例で示した減速伝達手段31がない場合よ
りも8倍に増し、走査m1本当り2回の制御が行える。
これは、第6図に示した時間関係となり、それぞれの振
動子P0〜P3を電子スイッチSによってθが昔毎に、
走査エリアlにはいったものに切り換えることにより高
いイN共の制御を行える。この電子スイッチSの切り換
えは、θかI〜Iの間に、回転体位置検出手段32から
パルスCが1回検出されるようにこれを設定しておき(
第6図イ参照)、このパルスCと前述したパルスA(第
6図口参照)を第4図に示す8進カウンタ41に、それ
ぞれリセットおよびクロックとして用いることにより、
回転体11の角度θがどの位置にあるかを第4図および
第6図ハのカウンタ出力Kから知ることが可能であり、
ここから電子スイッチ43を切り換えを行う事が可能と
なる(第6図二参照)。一般に回転位置を知るカウンタ
41には、減速伝達手段31の減速比が1//Nであれ
ば、N進のカウンタを用いる。−!た、回転体位置検出
手段32は、回転位置・回転速度検出手段13が、1回
転する間にリセット出来る程1及の精度が得られればよ
い。ここでは、回転位置・回転速度検出手段13に、ロ
ータリーエンコーダと称するもの金側としたが、角度に
応じて、たとえば正弦波状の電圧を発生するものを用い
ても本発明は適用できる。同じように、振動子を1つし
か有しない第7図の場合、例として減速比を÷とし、実
線で示した暑〜奮の走査エリアlを有していたとすれば
、これは第3図、第4図に示した実施例のP1〜P3を
取り去った場合と同と見ることができる。このときのタ
イムチャー1・は第7図すとなる。この実線で示した1
〜毛−の走査エリアlをさらに拡げて破線で示した暑〜
暑までの円形の走査エリア全走査させることにより、回
転軸12を中心とした円形の断層像が得られる。
動子P0〜P3を電子スイッチSによってθが昔毎に、
走査エリアlにはいったものに切り換えることにより高
いイN共の制御を行える。この電子スイッチSの切り換
えは、θかI〜Iの間に、回転体位置検出手段32から
パルスCが1回検出されるようにこれを設定しておき(
第6図イ参照)、このパルスCと前述したパルスA(第
6図口参照)を第4図に示す8進カウンタ41に、それ
ぞれリセットおよびクロックとして用いることにより、
回転体11の角度θがどの位置にあるかを第4図および
第6図ハのカウンタ出力Kから知ることが可能であり、
ここから電子スイッチ43を切り換えを行う事が可能と
なる(第6図二参照)。一般に回転位置を知るカウンタ
41には、減速伝達手段31の減速比が1//Nであれ
ば、N進のカウンタを用いる。−!た、回転体位置検出
手段32は、回転位置・回転速度検出手段13が、1回
転する間にリセット出来る程1及の精度が得られればよ
い。ここでは、回転位置・回転速度検出手段13に、ロ
ータリーエンコーダと称するもの金側としたが、角度に
応じて、たとえば正弦波状の電圧を発生するものを用い
ても本発明は適用できる。同じように、振動子を1つし
か有しない第7図の場合、例として減速比を÷とし、実
線で示した暑〜奮の走査エリアlを有していたとすれば
、これは第3図、第4図に示した実施例のP1〜P3を
取り去った場合と同と見ることができる。このときのタ
イムチャー1・は第7図すとなる。この実線で示した1
〜毛−の走査エリアlをさらに拡げて破線で示した暑〜
暑までの円形の走査エリア全走査させることにより、回
転軸12を中心とした円形の断層像が得られる。
発明の効果
以上要するに本発明は少なくとも1個の超音波振動子を
保持し回転する回転体と、前記回転体を5駆動する11
駆動手段と、前記駆動手段と回転体とに連結され、駆動
手段の回転を減速させて回転体に伝える減速伝達手段と
、前記回転体の回転角度を検出する回転体位置検出手段
と、前記駆動手段に連結された回転位置・回転速度検出
手段と、前記回転体位置検出手段と回転位置・回転速度
検出手段からの信号に基づき超音波振動子の走査範囲及
び超音波振動子の選択を行う手段とを具備することを特
徴とする機械走査式超音波診断装置を提供するもので、
モータの回転を減速させて振動子全回転さぜ、また振動
子の回転を検出する手段を設ける事により、減速を行わ
ずに回転を行った場合と比べ、同じ回転位置・回転速度
検出手段を用いても、高い精度で回転制御を行う事が可
能となり、ひずみの少ない画像を得る4Sが可能となる
0
保持し回転する回転体と、前記回転体を5駆動する11
駆動手段と、前記駆動手段と回転体とに連結され、駆動
手段の回転を減速させて回転体に伝える減速伝達手段と
、前記回転体の回転角度を検出する回転体位置検出手段
と、前記駆動手段に連結された回転位置・回転速度検出
手段と、前記回転体位置検出手段と回転位置・回転速度
検出手段からの信号に基づき超音波振動子の走査範囲及
び超音波振動子の選択を行う手段とを具備することを特
徴とする機械走査式超音波診断装置を提供するもので、
モータの回転を減速させて振動子全回転さぜ、また振動
子の回転を検出する手段を設ける事により、減速を行わ
ずに回転を行った場合と比べ、同じ回転位置・回転速度
検出手段を用いても、高い精度で回転制御を行う事が可
能となり、ひずみの少ない画像を得る4Sが可能となる
0
第1図は従来の機械走査式超音波診断装置の概観図、第
2図a、bは従来の装置の回転体と回転位置・回転速度
検出手段との位置関係を示す図、第2図Cはそのタイム
チャート、第3図は本発明の一実施例における機械走査
式超音波診断装置の概観図、第4図は上記実施例におけ
る装置の制御回路構成を示す図、第5図a、bは上記実
施例における装置の回転体と回転位置・回転位置検出手
御関係を示すタイムチャート、第7図は本発明ののタイ
ムチャートである。 10・・・・・・振動子、11・・・・・回転体、12
・・・・・・回転体の回転軸、13・・・・・・回転位
置・回転速度検出手段、14・・・・・・モータ、15
・・・・・伝達手段、31・・・・・・減速伝達手段、
32・・・・・・回転位置検出手段、41・・・・・・
振動子選択N進カウンタ、42・・・・・・モータ制御
部、43・・・・・振動子選択電子スイッチ、44・・
・・・・装置制御部、45・・・・・・表示部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第 3 図 9ブ 第4図 a 第 5 図 (α) 第6図 第 7 図 (2)(b)
2図a、bは従来の装置の回転体と回転位置・回転速度
検出手段との位置関係を示す図、第2図Cはそのタイム
チャート、第3図は本発明の一実施例における機械走査
式超音波診断装置の概観図、第4図は上記実施例におけ
る装置の制御回路構成を示す図、第5図a、bは上記実
施例における装置の回転体と回転位置・回転位置検出手
御関係を示すタイムチャート、第7図は本発明ののタイ
ムチャートである。 10・・・・・・振動子、11・・・・・回転体、12
・・・・・・回転体の回転軸、13・・・・・・回転位
置・回転速度検出手段、14・・・・・・モータ、15
・・・・・伝達手段、31・・・・・・減速伝達手段、
32・・・・・・回転位置検出手段、41・・・・・・
振動子選択N進カウンタ、42・・・・・・モータ制御
部、43・・・・・振動子選択電子スイッチ、44・・
・・・・装置制御部、45・・・・・・表示部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第 3 図 9ブ 第4図 a 第 5 図 (α) 第6図 第 7 図 (2)(b)
Claims (1)
- 少なくとも1個の超音波振動子全保持し回転する回転体
と、前記回転体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段と
回転体とに連結され、駆動手段の回転を減速させて回転
体に伝える減速伝達手段と、前記回転体の回転角度全検
出する回転体位置検出手段と、前記駆動手段に連結され
た回転位置・回転速度検出手段と、前記回転体位置検出
手段と回転位置・回転速度検出手段からの信号に基づき
超音波振動子の走査範囲及び超音波振動子の選択を行う
手段とを具備することを特徴とする機械走査式超音波診
断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58222408A JPS60114240A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 機械走査式超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58222408A JPS60114240A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 機械走査式超音波診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60114240A true JPS60114240A (ja) | 1985-06-20 |
JPH0222656B2 JPH0222656B2 (ja) | 1990-05-21 |
Family
ID=16781907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58222408A Granted JPS60114240A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 機械走査式超音波診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60114240A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04322642A (ja) * | 1991-04-22 | 1992-11-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 機械走査型超音波探触子 |
JPH06133971A (ja) * | 1992-10-26 | 1994-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 機械走査式超音波探触子 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55129026A (en) * | 1979-03-27 | 1980-10-06 | Olympus Optical Co | Ultrasoniccwave diagnosis device incorporated into endoscope |
JPS5752444A (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-27 | Olympus Optical Co | Ultrasonic diagnosis apparatus of body cauity |
JPS57183841A (en) * | 1981-04-29 | 1982-11-12 | Philips Nv | Ultrasonic diagnostic apparatus |
-
1983
- 1983-11-25 JP JP58222408A patent/JPS60114240A/ja active Granted
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