JPS61154653A - 超音波診断装置用探触子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、技術分野 この発明は、超音波のエコーを利用して人体内組織の３
次元立体像又は所定の断面における断層像を得る、超音
波診断装置の超音波探触子に関する。

ｂ、従来技術及びその問題点 超音波診断装置とは超音波振動子から超音波を体内に発
射し１体内組織からのエコーを前記振動子で検出し、エ
コーの遅延時間により距離情報を得、かつエコーの強度
を輝度信号として、例えばＣＲＴ上に表示するものであ
る。

次に断層像を得る為には、超音波ビームをスキャンしな
ければならないが、その方式としては機械式スキャン方
式と電子式スキャン方式がある。

機械式スキャン方式とは、一般に一個の超音波振動子か
あるいは振動子から出た超音波を偏向させるミラーを回
転させて２次元断層像を得るものである。

電子式スキャンとは、微小な超音波振動子片を直線上に
一列に並べてアレイを形成し、各エレメントに順次時間
差をおいて電気信号を与えて超音波の発信・受信を繰り
返すことにより２次元断層像を得るものである。

次に前記２次元断層像をさらに断層面とほぼ直角方向に
スキャンして３次元立体情報を得る場合の従来例につい
て説明する。

第４図は超音波振動子アレイ１の電気的スキャン方向（
図示Ｘ方向）に対し直角方向（図示Ｙ方向）にアレイを
機械的に平行往復運動させて、超音波軸方向（図示Ｚ方
向）のエコー情報と合わせてＸ−Ｙ−Ｚの３次元情報を
得る方式のものである。

これによりＸ−Ｙ平面でのＢモード断層像のみならず、
Ｙ−Ｚ平面での断層像や、Ｚ方向の一定の深さにおける
Ｘ−Ｙ平面でのＣモード断層像、及び、Ｘ−Ｙ−Ｚの情
報を３次元画像処理することによる斜視投影図の表示等
を得ることができる６しかしこの方式の場合、第４図Ｙ
方向のガイド機構及び駆動機構がＹ方向へ突出して大き
くなり、かつ複雑な機構が必要で、往復運動の為に振動
や騒音が発生し易いという欠点を有する。

次に第５図は特公昭５７−４５１７４号に開示されてい
る如く、超音波振動子アレイ１の電気的スキャン方向（
図示Ｘ方向）に対し平行な軸を中心としてアレイを図示
θＸ方向に機械的に回転運動させて、超音波軸方向（図
示Ｚ方向）のエコー情報と合わせて３次元情報を得る方
式のものである。

この場合も回転運動の為に複雑な機構が必要になったり
、駆動機構が突出して装置が大きくなったす、又往復運
動の場合には、振動や騒音が発生するという欠点を有す
る。さらにＺ方向の一定深さでのＣモード断層像を得る
のに、回転→Ｘ−Ｙ座標変換の回路が必要になるという
欠点も有する。

Ｃ６目　的 この発明は上記の点を考慮してなされたもので。

前記超音波振動子アレイを超音波と平行又は略平行な軸
を中心として回転させることにより、前記従来例のよう
な欠点のない、小型で振動や騒音の少ない簡単な機構の
３次元立体表示可能な超音波探触子を提供することを目
的とする。

ｄ、実施例の構成 以下この発明の一実施例の構成にっ、き、第１図。

第２図により説明する。

第１図はこの発明による超音波探触子の断面図である。

複数個の微小超音波振動子片を直線上に一列に並べて振
動子アレイ■が形成されている。

この振動子アレイ１は超音波射出方向（図示Ｚ方向）と
平行な回転軸２により減速機付きのモーター３に連結さ
れている。回転軸２及びモーター３はケース４に支持さ
れ、ケース４の振動子アレイ１の周囲には、超音波伝達
媒体（液体）５が超音波を透過する膜６と、シール７に
より密封されている。回転軸２には角度目盛を有する円
板８が取付けられ、角度検出器９に近接している。角度
検出器９は回路部１０と電気的に結合されている。

振動子アレイｌの各エレメントからの配線は、回転軸２
の中を通りブラシ状接点１１に接続され。

さらに回路部１０と電気的に結合されている。回路部ｌ
Ｏはコード１２によりＣＲＴを含む制御ユニット（図示
せず）に接続されている。

第２図は、この発明の信号処理系の構成をブロック図で
示したものである。掃引パルス発生回路１３と、超音波
振動子アレイ１と受信回路１４と。

角度検出回路１５と、３次元画像処理回路１６と、表示
部１７とより構成される。

ｅ、実施例の作用 以下この発明の前記実施例の作用について第１図〜第３
図を用いて説明する。

掃引パルス発生回路１３から超音波振動子アレイ１の各
エレメントへ順次時間差をおいて発信信号が与えられ、
各エレメントから順次超音波が第１図示Ｚ方向へ発射さ
れ、かつ体内ＩＩｉ織からのエコーは振動子アレイ１の
各エレメントに順次検出されて受信回路へ伝えられる。

この作用の繰り返しにより、超音波は第１図示Ｘ方向ヘ
スキャンされ、Ｘ−Ｚ平面での超音波断層像情報が得ら
れる。

一方、振動子アレイ１は、モーター３により回転軸２を
介して、Ｘ方向のスキャンと同時に０２方向に回転され
、その回転角度位置信号は、円板８と角度検出器９と角
度検出回路１５とにより、受信回路１４の信号と共に３
次元画像処理回路１６へ伝達される。

つまり、超音波は、第３図における径方向（Ｘ方向）と
回転方向（θ２方向）とにスキャンされ。

超音波軸方向（第１図Ｚ方向）のエコー信号と合わせて
、３次元座標上における超音波エコー強度分布情報が得
られることになる。

これにより、第３図のＸ−Ｚ平面でのいわゆるＢモード
断層像のみならず、３次元画像処理によ′　　っていわ
ゆるＣモードと呼ばれるＺ方向の一定深さでのＺ方向に
垂直な断層像等の任意の方向の断層像を得ることができ
、又斜めから見た斜視投影図等の立体表示も行なうこと
ができ、これらのスキャンを高速で行なうことにより、
動いているものも実時間で１ｌｉｌ！察することができ
る。

なお、振動子アレイ１の回転は一定方向の回転ばかりで
なく、回転角１８０”の往復運動によっても同一の目的
は達成される。

ｆ、効　果 以上説明したようにこの発明によれば、第４図の如く平
行往復運動する方式や、第５図の如く回転往復運動する
方式に比べて次のような利点を有する。

まず機械的に往復運動ではなく一定回転でスキャンでき
るので、振動がほとんどなく、騒音も少ないので、探触
子を持つ検者及び探触子と接触する被検者にとって不快
感が少ない。

又、構造的に超音波の方向に対して横方向に突出する部
材がなく、筒状のケースの中にコンパクトに納まりやす
い。

次に、機構的に直進ガイドや回転−直進交換機構やリン
ク及びカム等を必要とせず、単純な機構で済むので耐久
性に有利でトラブルも少ない。

以上のようにこの発明は、簡単にして有用な３次元スキ
ャン超音波探触子を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による一実施例の断面図、第２図は実
施例の信号処理系を示すブロック図、第３図は超音波軸
方向から見たスキャン領域を示す図、第４図、第５図は
従来の装置の要部を示す斜視図である。 １・・・振動子アレイ　　　２・・・回転軸３・・・モ
ーター　　４・・・ケース　　９・・・角度検出器特許
出願人　　旭光学工業株式会社 寥１国 ４−一一一争× り一一一−チＸ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の微小振動子片を直線状に並べた電子スキャン式
   超音波振動子アレイと、該振動子アレイを超音波と平行
   な軸を中心として回動させる回転軸と、該回転軸を駆動
   する駆動装置とを包合することを特徴とする電子−機械
   複合走査式の３次元スキャン超音波診断装置用探触子。