JPH0312137A - 超音波トランスポンダー及び超音波診断装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波トランスポンダー及びそれを備えた超
音波診断装置に関し、特に、超音波診断時に超音波断層
像をガイドとした穿刺針及びカテーテル挿入に使用する
穿刺針又はカテーテルの先端部に振動子が設けられた超
音波トランスポンダー及びそれを備えた超音波診断装置
に関する。

〔従来技術〕

超音波探触子に穿刺針を備えた超音波診断装置において
、超音波診断時に超音波断層像をガイドとしながら、穿
刺針を被検体に挿入して行くが、針先のエコーは、周辺
臓器のエコーレベルに対し、充分な強度が得られず、針
先の確認がしずらく、どこまで針先が挿入したのかわか
らないので、穿刺針の針先の表面を粗面化する等の方法
によって超音波ガイド下の穿刺針のエコー像の信号レベ
ルを上げていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記の従来技術では、穿刺針の針先の充
分なエコー強度が得られず、針先の確認がしずらいとい
う問題があった。また、複数の穿刺針やカテーテルを識
別することが困難であった。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。

本発明の目的は、穿刺針やカテーテルの先端部を周辺臓
器から明確に区別することができる技術を提供すること
にある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は１本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達成するために、本発明は、超音波トランス
ポンダーにおいて、超音波探触子からの超音波を検出し
、電気信号に変換する振動子と。

変換された電気信号を増幅する増幅器とを有し、前記増
幅された電気信号を再び超音波に変換するための帰環回
路接続となっており、前記増幅器がパルスが入力された
後一定の不感時間をもった時性を有することを特徴とす
る。

また、前記増幅器の出力側と振動子との間に。

入力パルスによって所定の符号化されたパルス列を出力
する符号化装置を設けたことを特徴とする。

また、前記増幅器の出力側と振動子の間に、周波数変換
器を設けたことを特徴とする。

また、超音波診断装置において超音波探触子と、穿刺針
又はカテーテルとを有し、該穿刺針又はカテーテルの先
端部に、前記超音波トランスポンダーの振動子が設けら
れたことを特徴とする。

〔作用〕

前述の手段によれば、穿刺針又はカテーテルの先端部に
設けられている振動子は、超音波診断装置からの超音波
を電気信号に変換し、この信号を増幅器で充分な大きさ
にまで増幅して、再び前記振動子に送ることにより、振
動子から充分な強さの超音波エコーを再送信する。この
時再送信信号が直接増幅器に入り、連続的な発振を生ず
ることがないように回路中に信号入力があった後の一定
時間入力を受けつけない不感時間を設定する回路を挿入
しておくことによって安定な動作をさせることができる
。

また、回路中に入力信号をトリガーとして所定のコード
化されたバースト信号を発生させる符号化器を挿入する
ことにより、振動子より再送信される超音波はコード化
され、超音波診断装置の画像上にそのコード列をエコー
像として表示できる。

また、回路中に入力信号を任意の周波数シフト量の周波
数変換器を挿入することにより振動子より再送信される
超音波は、任意の周波数シフト量をもったエコー信号と
なり、診断装置がカラードプラ装置（エコー信号の周波
数シフト量が画像上に色変調され表示される）の場合に
任意のシフト量に対応した色でエコー像として表示でき
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。

〔実施例Ｉ〕

第１図は１本発明の実施例Ｉの超音波診断装置の概略構
成を説明するための断面図、 第２図は、第１図に示す穿刺針の概略構成を示す断面図
、 第３図は、第１図に示す穿刺針の先端に設けられている
超音波トランスポンダーの一実施例の概略構成を示すブ
ロック図である。

本実施例の超音波診断装置は、超音波診断時に、第１図
に示すように、超音波探触子１から被検体２に向けて超
音波を打ち出し、超音波診断装置本体３のモニタ上に超
音波断層像を表示し、この超音波断層像をガイドとしな
がら、穿刺針４を被検体２に挿入して行くものである。

前記穿刺針４は、第２図に示すように、その針先の所定
位置に振動子４ａが設けられている。この振動子４ａと
後述する増幅器５（第３図）は、信号線４ｂと接点４ｃ
とを介して電気的に接続されている。

そして、本実施例Ｉの超音波トランスポンダー１０は、
第３図に示すように、超音波探触子１から被検体２に向
けて打ち出された超音波の反射波を受波する振動子４ａ
と、この振動子４ａで受波された受波信号を増幅する増
幅器５と、この増幅器５で増幅された信号を一定時間、
例えば１０μｓｅｃの間、信号入力を受付けないように
するための不感時間設定器６とで構成され、不感時間設
定器６の出力信号が振動子４ａに加わるように接続され
ている。すなわち、振動子４ａの再送信信号が再び増幅
器５に入力されるようにループを形成する構成になって
いる。前記不感時間設定器６は、例えば、単安定マルチ
バイブレータとアナログスイッチなどによって構成され
る。

第４図は、第３図に示す超音波トランスポンダー回路の
各部の出力信号を示す図であり、（イ）は振動子４ａの
出力波形、（ロ）は増幅器５の出力波形、（ハ）は不感
時間設定器６に設定された一定期間不感信号、（ニ）は
不感時間設定器６の出力信号である。

前記本実施例■の超音波トランスポンダーは、第３図及
び第４図に示すように、超音波探触子１から被検体２に
向けて打ち出された超音波の反射波は、まず、振動子４
ａにより検出されて電気信号（イ）に変換される。この
電気信号（イ）は、信号線４ｂと接点４ｃを通して増幅
器５によって充分なレベルにまで増幅される。

この増幅された電気信号（ロ）は、振動子４ａに再び返
されるが、不感時間設定器６により、信号入力があった
後一定時間、例えば１０μｓｅｃの間、信号入力を受付
けない。このように、再送信信号が再び増幅器５に入力
されるループを形成し、不感時間を設定することにより
、連続的に発振を起こす等の異常動作を防止することが
できる。

そして、振動子４ａから充分な強さの超音波エコーが超
音波探触子１に再送信され、超音波診断装置本体３のモ
ニタ上に超音波断層像と共に穿刺針４の先端部の像が表
示される。

以上の説明かられかるように、本実施例Ｉによれば、穿
刺針４の先端部に設けられている振動子４ａは、超音波
診断装置からの超音波を電気信号に変換し、この信号を
増幅器５で充分な大きさにまで増幅して、再び前記振動
子４ａに送ることにより、振動子４ａから充分な強さの
超音波エコーを再送信する。この時再送信信号が直接増
幅器５に入力され、連続的な発振を生ずることがないよ
うに回路中に信号入力があった後の一定時間入力を受付
けない不感時間を設定する回路を挿入しておくことによ
って安定な動作をさせることができる。

そして、振動子４ａから充分な強さの超音波エコーが超
音波探触子１に再送信され、第５図に示すように、超音
波診断装置本体３のモニタ上に超音波断層像１１と共に
穿刺針４の先端部の像１２（１３は穿刺針４の像）を周
辺臓器から明確に区別することができる。

【実施例■〕

第６図は、本発明の実施例■の超音波診断装置の概略構
成を説明するためのブロック図である。

本実施例■の超音波診断装置の超音波トランスポンダー
は、第６図に示すように、前記実施例Ｉの不感時間設定
器６の後段に符号イ団７を設け、その出力信号を振動子
４ａに加えるようにしたものである。この符号化器７は
、穿刺針４の種類を識別するために設けられたものであ
り、符号化が終るまで新しい入力信号は受付けないよう
になっている。

第７図は、第６図に示す不感時間設定器６と符号化器７
のぞれぞれの出力信号を示す図であり、（ニ）は不感時
間設定器６の出力信号、（ホ）は符号化器７の出力信号
である。

前記符号化器６は、不感時間設定器６からの出力パルス
をトリガーとして任意の符号化されたバースト信号６ａ
を発生する。符号化されたバースト信号（ホ）は、再び
振動子４ａに入力され、振動子４ａから符号化された超
音波バースト波がエコーとして再送信されるに のように不感時間設定器６の後段に符号化器７を設ける
ことにより、第８図に示すように、超音波診断装置本体
３のモニタ画面の超音波断層像（エコー像）１１上にコ
ード化された再送信波による穿刺針４の針先のエコー１
４がコード列１４ａとして表示されるので、複数の穿刺
針４を識別することができる。

〔実施例■〕

第９図は、本発明の実施例■の超音波診断装置の概略構
成を説明するためのブロック図である。

本実施例■の超音波診断装置の超音波トランスポンダー
は、第９図に示すように、前記実施例■の不感時間設定
器６の後段に周波数変換器８を設け、その出力信号を振
動子４ａに加えるようにしたものである。この周波数変
換器８は、穿刺針４の種類を識別するために設けられた
ものであり。

カラードプラ型超音波装置のドプラ効果を利用したもの
である。

第１０図は、第９図に示す不感時間設定器６と周波数変
換器８のぞれぞれの出力信号を示す図であり、（へ）は
不感時間設定器６の出力信号、（ト）は周波数変換器８
の出力信号である。

信号（へ）を周波数変換器８によって任意の周波数シフ
ト量Δｆだけ周波数変換し、周波数変換された信号（ト
）は再び振動子４ａに入力され、振動子４ａから任意の
周波数シフト量Δｆの超音波がエコーとして再送信され
る。

第１１図は、第９図の実施例■により得られるエコー像
で通常のＢモードでは、穿刺針４の針先エコー像は第５
図と同様であるが、これをカラードプラ装置によって表
示すると、任意の周波数シフト量を設定することでエコ
ー１５の色が任意に設定できる。

このように不感時間設定器６の後段に周波数変換器８を
設けることにより、穿刺針４の種類により周波数を変え
て見かけ上のドプラ効果を利用するので、穿刺針４の種
類を色によって識別表示することができる。

なお、前記実施例Ｉ、ＩＩ及び■は、穿刺針４に本発明
を適用した例で説明したが、本発明は、これに限定され
るものではなく、例えば、第１２図に示すように、カテ
ーテル９にも適用できる。第１２図において、９ａはリ
ンクコイルである。

以上、本発明を実施例にもとすき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、穿刺針やカテー
テルの先端部を周辺臓器から明確に区別することができ
る技術を提供することにある。

また、複数の穿刺針やカテーテルが存在する場合、それ
ぞれに固有のコード設定あるいは、固有の周波数シフト
量を設定しておけば、従来では不可能であった対象物の
識別を一目で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例■の超音波診断装置の概略構
成を説明するための断面図。 第２図は、第１図に示す穿刺針の概略構成を示す断面図
、 第３図は、第１図に示す穿刺針の先端に設けられている
超音波トランスポンダーの一実施例の概略構成を示すブ
ロック図、 第４図は、第３図に示す超音波トランスポンダー回路の
各部の出力信号を示す図、 第５図は、第１図の実施例Ｉの超音波診断装置のモニタ
上の超音波エコー像を示す図、第６図は、本発明の実施
例■の超音波診断装置の概略構成を説明するためのブロ
ック図、第７図は、第６図に示す不感時間設定器と符号
化器のぞれぞれの出力信号を示す図。 第８図は、第６図の実施例■の超音波診断装置のモニタ
上の超音波エコー像を示す図、第９図は、本発明の実施
例■の超音波診断装置の概略構成を説明するためのブロ
ック図。 第１０図は、第９図に示す不感時間設定器と周波数変換
器のぞれぞれの出力信号を示す図５第１１図は、第９図
の実施例■の超音波診断装置のモニタ上の超音波エコー
像を示す図。 第１２図は、本発明の他の実施例のカテーテルを示す図
である。 図中、１・・・超音波探触子、２・・・被検体、３・・
・超音波診断装置本体、４・・・穿刺針、４ａ・・・振
動子、４ｂ・・・信号線、４ｃ・・・接点、５・・・増
幅器、６・・・不感時間設定器、７・・・符号化器、８
・・・周波数変換器、９・・・カテーテル、９ａ・・・
リンクコイル、１ｏ・・・超音波トランスポンダー、１
１・・・超音波断層像。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波探触子からの超音波を検出し、電気信号に
   変換する振動子と、変換された電気信号を増幅する増幅
   器とを有し、前記増幅された電気信号を再び超音波に変
   換するための帰環回路接続となっており、前記増幅器が
   パルスが入力された後一定の不感時間をもった時性を有
   することを特徴とする超音波トランスポンダー。
2. （２）前記増幅器の出力側と振動子との間に、入力パル
   スによって所定の符号化されたパルス列を出力する符号
   化装置を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の超音波トランスポンダー。
3. （３）前記増幅器の出力側と振動子の間に、周波数変換
   器を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の超音波トランスポンダー。
4. （４）超音波探触子と、穿刺針又はカテーテルとを有し
   、該穿刺針又はカテーテルの先端部に、前記特許請求の
   範囲第１項乃至第３項の各項に記載の超音波トランスポ
   ンダーの振動子が設けられたことを特徴とする超音波診
   断装置。