JPH06269450A

JPH06269450A - 超音波プローブおよびこのプローブを備えた超音波診断装置

Info

Publication number: JPH06269450A
Application number: JP5888493A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Nakamura; 寿中村; Susumu Hiki; 進比企
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1994-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】プローブ先端部に設けられた超音波振動子の回
転位置を目視により簡単かつ容易に確認でき、診断能の
精度を向上させて診断時間の短縮を図ることができる超
音波プローブおよびこのプローブを備えた超音波診断装
置を提供するにある。【構成】プローブ先端部１８に超音波を送受波する超音
波振動子２１を回転自在に設けた超音波プローブ１５に
おいて、超音波振動子２１に所要の回転量を付与する駆
動力付与手段２８と、超音波振動子２１の回転位置を検
出して表示する回転位置表示手段とを備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体腔内を診断する超音
波プローブおよびこのプローブを備えた超音波診断装置
に係り、特にプローブ先端の超音波振動子の回転量を表
示可能な超音波プローブおよびこのプローブを備えた超
音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】医療分野において超音波プローブは超音
波診断装置の入力手段として広範囲に利用され、この超
音波診断装置で被検体の診断部の観察を行なっている。
超音波プローブの中には、消化器系や循環器系、婦人科
系等の体腔内の診断を行なう体腔内超音波プローブがあ
る。

【０００３】体腔内超音波プローブを用いて消化器系あ
るいは循環器系の診断を行なう場合、超音波プローブを
手動にて操作して被検体の体腔内に挿入し、続いてプロ
ーブ先端部の超音波振動子を回動操作して必要な所望画
像診断を行ない、観察部を超音波診断装置の表示装置の
ＣＲＴ画面に映して観察する方法が広く採用されてい
る。

【０００４】この種の体腔内超音波プローブには、特開
昭５９−２２５３４号公報や特開平２−２０６４５０号
公報に記載されたように、プローブ先端に必要な超音波
を送受波する超音波振動子を回転自在に設け、超音波を
送受波する方向を可変とし、所望する方向の診断断層面
が自由に得られるようにしたマルチプレーンプローブが
ある。

【０００５】このマルチプレーンプローブの体腔内超音
波プローブは、被検体の体腔内に一度挿入すれば、この
超音波プローブを体腔内で動かさずにプローブ先端の超
音波振動子のみを回動操作することで、被検体の体腔内
観察位置を任意に設定でき、複数の診断部位の診断を一
度に行なうことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の体腔内超音波プ
ローブは、プローブ先端に設けられた超音波振動子を手
動操作により機械的に回動させてマルチプレーンを構成
し、体腔内の観察位置を多断層面で観察できるように構
成されているが、超音波振動子を回動操作させたとき、
超音波プローブがどの断層面をスキャンしているのか判
別できず、診断部位の診断に時間が掛かるとともに、診
断能が低下するおそれがある等の問題があった。

【０００７】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、プローブ先端部に設けられた超音波振動子の
回転位置を目視により簡単かつ容易に確認でき、診断能
の精度を向上させて診断時間の短縮を図ることができる
超音波プローブおよびこのプローブを備えた超音波診断
装置を提供することを目的とする。

【０００８】本発明の他の目的は、超音波振動子の回転
位置の把握から超音波振動子を観察したい断面に位置調
整することが容易となり、オペレータおよび患者の負担
を軽減させ、装置の信頼性を向上させることができる超
音波プローブおよびこのプローブを備えた超音波診断装
置を提供することにある。

【０００９】本発明のさらに他の目的は、超音波振動子
によるスキャン断面を正確に把握して誤診を低減できる
超音波プローブおよびこのプローブを備えた超音波診断
装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波プロ
ーブは、上述した課題を解決するために、請求項１に記
載したように、プローブ先端部に超音波を送受波する超
音波振動子を同一平面内で回転自在に設けた超音波プロ
ーブにおいて、前記超音波振動子に所要の回転量を付与
する駆動力付与手段と、上記超音波振動子の回転位置を
検出して表示する回転位置表示手段とを備えたものであ
る。

【００１１】本発明に係る超音波プローブは、上述した
課題を解決するために、請求項１の記載内容に加えて、
請求項２に記載したように、回転位置表示手段は、プロ
ーブ操作を行なうプローブ操作部に設けたり、さらに、
請求項３に記載したように、回転位置表示手段は、プロ
ーブ操作部に設けられた回転操作ノブと、この回転操作
ノブの回転位置を指示する表示目盛とから構成されたも
のである。

【００１２】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係る超音波プローブを備えた超音波診断装置は、
請求項４に記載したように、プローブ先端部に超音波を
送受波する超音波振動子を同一平面内で回転自在に設け
た超音波プローブを備え、この超音波プローブを診断装
置本体に接続したものにおいて、前記超音波プローブは
超音波振動子に所要の回転量を付与する駆動力付与手段
と、上記超音波振動子の回転位置を検出する回転位置検
出手段と、この回転位置検出手段で検出された超音波振
動子の回転位置を表示する回転位置表示手段とを備えた
ものである。

【００１３】さらに、本発明に係る超音波プローブを備
えた超音波診断装置は、上述した課題を解決するため
に、請求項４の記載内容に加えて、請求項５に記載した
ように、回転位置表示手段は、超音波振動子の回転位置
を検出する位置検出センサあるいは振動子を回転させる
駆動力を発生させる駆動モータの回転量検出センサによ
り構成したり、また、請求項６に記載したように、回転
位置表示手段は、診断装置本体のＣＲＴ等の表示装置
に、診断画像と共に表示可能に構成したものである。

【００１４】

【作用】この超音波プローブおよびこのプローブを備え
た超音波診断装置においては、プローブ先端部に設けら
れる超音波振動子の回転位置を表示する回転位置表示手
段を備えたから、診断中に被検体の体腔内に挿入された
超音波振動子の回転位置を外部から一目で正確に確認す
ることができ、この超音波振動子から送受波される超音
波のスキャン断面位置を正確に測定することができ、診
断能の精度向上や診断時間を大幅に短縮させることがで
きる。

【００１５】超音波プローブのプローブ操作部または診
断装置本体の表示装置に、超音波振動子の回転位置を表
示する回転位置表示手段を設け、この回転位置表示手段
により、超音波振動子の回転位置を目視可能としたの
で、超音波振動子による正確なスキャン断面位置が直ち
に判別でき、観察したい断面への回動操作を目視しなが
ら行なうことができ、オペレータや患者の負担が軽減す
るとともに、装置の信頼性が向上し、誤診を低減でき
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図面を
参照して説明する。

【００１７】図１は被検体の観察部位を超音波診断する
超音波診断装置１０を示す全体図である。この超音波診
断装置１０は走行キャスタ１１等により走行自在に設け
られた診断装置本体１２を有する。この診断装置本体１
２には頂部に、超音波診断装置１０を操作する操作パネ
ル１３が設けられるとともに、超音波診断画像を表示す
るＣＲＴ等の表示装置１４が設けられる。

【００１８】一方、超音波診断装置１０の診断装置本体
１２に種々の超音波プローブ１５がプローブコネクタ１
６を介して着脱自在に接続される。超音波プローブ１５
には被検体の観察部位や用途に応じてコンベックスタイ
プ、セクタータイプ、リニアタイプ、オブリークタイプ
等があり、図１では経食道超音波プローブ１５を接続し
た例を示す。

【００１９】経食道超音波プローブ１５は、循環器の診
断用に用いられるもので、図２に示すように、プローブ
操作部１７とプローブ先端部１８とこれらを連絡する細
長い可撓性の挿入管部１９とから構成される。

【００２０】超音波プローブ１５のプローブ先端部１８
には図２ないし図４に示すように、プローブケース２０
の内部に超音波トランスジューサとしての超音波振動子
２１が同一平面内で回転自在に支持される。超音波振動
子２１は、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すようにドリブ
ンプーリ２２に固定されてこのドリブンプーリ２２と回
転一体に設けられる。ドリブンプーリ２２はベアリング
２３を介してシャフト２４に回転自在に支持される一
方、超音波振動子２１はＯリング等のシール手段２６に
より内部が液密に支持される。符号２５は超音波振動子
２１の表面をカバーする音響窓であり、符号２７は超音
波振動子２１の信号線やアース線のケーブルである。

【００２１】ドリブンプーリ２２には駆動力付与手段２
８のタイミングベルトもしくはトルクワイヤ等の伝動ケ
ーブル２９が巻き掛けられ、この伝動ケーブル２９を介
して超音波振動子２１が回転操作される。伝動ケーブル
２９は超音波振動子２１に操作力を伝達する駆動伝達手
段を構成している。

【００２２】駆動力付与手段２８は、図２および図５に
示すように、手動操作による駆動力発生手段としての回
転操作ノブ３０と、この回転操作ノブ３０で発生した操
作力を超音波振動子２１に伝達する駆動伝達手段として
の伝動ケーブル２９とから構成される。回転操作ノブ３
０は超音波プローブ１５の挿入管部１９を屈曲させる操
作ツマミ３３内に収容される。操作ツマミ３３と回転操
作ノブ３０とは例えば共通軸を有する二重筒構造に形成
され、回転操作ノブ３０の図示しないドライブシャフト
あるいはドライブプーリの径は、ドリブンプーリ２２の
径と１対１に対応し、回転操作ノブ３０の回動量が超音
波振動子２１の回転量に対応するようになっている。こ
の場合、回転操作ノブ３０の回動量と超音波振動子２１
の回転量は必ずしも１対１に対応しなくても、比例関係
にあればよい。

【００２３】また、プローブ操作部１７の回転操作ノブ
３０の外周には表示目盛３５が施される。表示目盛３５
は操作ツマミ３３に形成され、回転操作ノブ３０ととも
に超音波振動子２１の回転位置を表示する回転位置表示
手段３６を構成している。この回転位置表示手段３６の
表示目盛３５により超音波振動子２１の回転位置を目視
により直接確認することができ、この回転位置の確認に
より、超音波振動子２１から送受波される超音波のスキ
ャン断面を正確に把握することができる。

【００２４】この超音波診断装置１０においては、診断
時には経食道超音波プローブ１５を被検体の体腔内に挿
入して診断が行なわれる。超音波プローブ１５が所定位
置まで挿入されるとプローブの位置が固定され、自由度
がなくなるが、この超音波プローブ１５では回転操作ノ
ブ３０を回動操作することによりマルチプレーンの超音
波振動子２１が同一平面内で回転操作され、超音波振動
子２１のスキャン断面を超音波プローブ１５を固定させ
たまま連続的に変化させることができる。

【００２５】超音波プローブ１５の超音波振動子２１の
スキャン断面は、回転位置表示手段３６の表示目盛３５
に回転操作ノブ３０で直接支持することができるので、
超音波振動子２１の回転位置を表示目盛３５を介して確
認でき、超音波振動子２１がどの断面をスキャンしてい
るか直ちにわかる。正確なスキャン断面の把握により超
音波診断の診断能の精度が向上し、診断時間の短縮を図
ることができる。

【００２６】次に、超音波診断装置に用いられる超音波
プローブの第２の実施例を図６を参照して説明する。

【００２７】図６に示された経食道超音波プローブ１５
Ａは超音波振動子を可逆式電動モータ３７にて回転操作
させるようにしたものであり、この電動モータ３７の出
力プーリ３８に伝動ケーブル２９が巻き掛けられてい
る。この電動モータ３７はモータ駆動により超音波振動
子２１と回転ノブ３９とを連係回転させるようになって
いる。回転ノブ３９は表示目盛３５とともに回転位置表
示手段４０を構成している。この場合、回転ノブ３９
は、伝動ケーブル２９に操作力を伝達させる必要は必ず
しもないが、この回転ノブ３９により手動操作できるよ
うにしてもよい。回転ノブ３９の構造は図２に示す回転
操作ノブ３０と実質的に同一であり、異ならない。

【００２８】また、図６に示す経食道超音波プローブ１
５Ａの他の構成は、図２に示す超音波プローブ１５と異
ならないので同一符号を用いて説明を省略する。

【００２９】図７は本発明に係る超音波プローブの第３
の実施例を示したものである。

【００３０】この実施例に示された超音波プローブ１５
Ｂは、プローブ操作部１７に設けられる操作つまみ３３
と超音波振動子２１を回転操作させる回転操作ノブ４４
を異軸に形成した点が、図２に示すように共通軸に備え
たものと基本的に相違する。

【００３１】回転操作ノブ４４の周りには表示目盛４５
が施され、この表示目盛４５と回転操作ノブ４４により
回転位置表示手段４６が構成され、この回転位置表示手
段４６に超音波振動子２１の回転位置を表示することが
できるようになっている。

【００３２】また、図８は本発明に係る超音波プローブ
の第４の実施例を示したものであり、この超音波プロー
ブ１５Ｃはプローブ操作部１７に超音波振動子の回転位
置を表示する回転位置表示手段４８を設けたものであ
る。

【００３３】この回転位置表示手段４８は超音波振動子
２１の基準位置（０°）からの回転量を検出する回転位
置検出手段５０に接続され、この回転位置検出手段５０
は図９および図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように設
けられる。回転位置検出手段５０は超音波振動子２１の
外周部に設けられた磁石等のマーク５１を検出するホー
ル素子（磁気センサ）やエンコーダ等の位置検出センサ
５２から構成され、この位置検出センサ５２にて検出さ
れた回転位置情報である位置検出信号は回転位置表示手
段４８に送られて、この回転位置表示手段４８にて表示
される。

【００３４】また、回転位置検出手段５０にて検出され
た位置検出信号は、回転角制限手段５３にも伝達され、
この制限手段５３にて電動モータ３７の駆動が制限さ
れ、超音波振動子２１の回転量が規制される。

【００３５】また、回転位置表示手段４８は、電動モー
タ３７のモータ回転量を検出する回転量検出手段として
の磁気センサやエンコーダ等の位置検出センサ５５に接
続してもよい。この位置検出センサ５５は図１１および
図１２に示すように電動モータ３７のモータ回転量を検
出して、その検出信号を回転位置表示手段４８に送り、
この表示手段４８にてモータ回転量に相当する超音波振
動子２１の回転位置が表示されるようになっている。

【００３６】また、回転位置表示手段４８は、図８に示
すように超音波プローブ１５Ｃのプローブ操作部１７に
設ける代りに、図１および図１３に示すように、超音波
診断装置１０の表示装置１４のＣＲＴ画面５６内に組み
入れて表示できるようにしてもよい。この場合には、超
音波診断画像５７を確認しながら超音波プローブ２１の
スキャン断面位置を一目で目視的に確認できる。

【００３７】さらに、超音波プローブの各実施例ではプ
ローブ先端部１８の側面に向けて内部マルチプレーンタ
イプの超音波振動子２１を回転自在に備えた例を示した
が、超音波振動子２１Ａは図１４に示すようにプローブ
先端に回転自在に備えてもよい。図１４において符号５
８はウォームギヤ等の歯車機構である。

【００３８】図１５は超音波プローブのプローブ先端部
に超音波振動子２１の回転位置表示手段６０を設けた例
を示す。この回転位置表示手段６０は、超音波振動子２
１の回転部にマーカ６１を設け、プローブ先端部１８の
固定部である音響窓２５に目盛６２を付け、超音波振動
子２１の回転角情報を直接目視できるようにしたもので
ある。

【００３９】

【発明の効果】以上に述べたように本発明においては、
超音波プローブのプローブ先端部に設けられる超音波振
動子の回転位置を表示する回転位置表示手段を備えたか
ら、診断中に被検体の体腔内に挿入された超音波振動子
の回転位置を目視により正確に確認することができ、こ
の超音波振動子から送受波される超音波のスキャン断面
位置を正確に測定することができ、体腔内超音波診断の
診断能の精度向上や診断時間の短縮を大幅に図ることが
できる。

【００４０】また、超音波プローブのプローブ操作部ま
たは診断装置本体の表示装置に、超音波振動子の回転位
置を表示する回転位置表示手段を設け、この回転位置表
示手段により超音波振動子の回転位置を目視可能とした
ので、超音波振動子による正確なスキャン断面位置が直
ちに判別でき、観察したい断面への回動操作を目視しな
がら行なうことができ、オペレータの負担を軽減させる
ことができる一方、装置の信頼性が向上し、誤診を低減
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波プローブを備えた超音波診
断装置の一実施例を示す全体図。

【図２】図１の超音波診断装置に備えられる経食道超音
波プローブを示す図。

【図３】図２に示す経食道超音波プローブのプローブ先
端側を示す斜視図。

【図４】図２に示す経食道超音波プローブのプローブ先
端側を示す平面図および縦断面図。

【図５】図２に示す超音波プローブを用いて超音波振動
子の回転操作とその回転位置表示の関係を示すブロック
図。

【図６】経食道超音波プローブの第２の実施例を示す
図。

【図７】体腔内経食道超音波プローブの第３の実施例を
示す図。

【図８】体腔内経食道超音波プローブの第４の実施例を
示す図。

【図９】電動モータを備えた超音波プローブを用いて超
音波振動子の回転操作とその回転位置表示の関係を示す
ブロック図。

【図１０】（Ａ）および（Ｂ）は超音波振動子の回転位
置検出手段を示す超音波プローブの平面図および縦断面
図。

【図１１】図９と同様、超音波振動子の回転操作とその
回転位置表示の関係を示すブロック図。

【図１２】電動モータのモータ回転量を検出する手段を
示す図。

【図１３】超音波診断装置の表示装置に回転位置表示手
段を組み込み、超音波振動子の回転位置の表示例を示す
図。

【図１４】経食道超音波プローブの第５の実施例を示す
図。

【図１５】超音波プローブの第６の実施例を示すもの
で、プローブ先端部に回転位置表示手段を設けた例を示
す図。

【符号の説明】

１０超音波診断装置１２診断装置本体１３操作パネル１４表示装置１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ超音波プローブ１６プローブコネクタ１７プローブ操作部１８プローブ先端部１９挿入管部２０プローブケース２１超音波振動子２５音響窓２８駆動力付与手段２９伝動ケーブル（駆動伝達手段）３０，４４回転操作ノブ（駆動力発生手段）３３操作ツマミ３５，４５表示目盛３６，４０，４６，４８，６０回転位置表示手段３７電動モータ３９回転ノブ５０回転位置検出手段５２，５５位置検出センサ５６ＣＲＴ画面５７超音波診断画像６１マーカ６２目盛

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【手続補正書】

【提出日】平成６年３月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】この超音波診断装置１０においては、診断
時には経食道超音波プローブ１５を被検体の体腔内に挿
入して診断が行なわれる。超音波プローブ１５が所定位
置まで挿入されるとプローブの位置が固定され、自由度
がなくなるが、この超音波プローブ１５では回転操作ノ
ブ３０を回動操作することによりマルチプレーンの超音
波振動子２１が同一平面内で回転操作され、超音波振動
子２１のスキャン断面を超音波プローブ１５を固定させ
たまま連続的に変化させることができる。また、回転ノ
ブ３０と同軸に、プローブ先端部１８の方向をワイヤ
（図示せず）により変化させる操作つまみ３３が設けら
れており、回転操作ノブ３０と操作つまみ３３は独立に
回転させることができる。さらに、回転操作ノブ３０と
操作つまみ３３の間には回転しない部分が設けられてお
りその上に表示目盛３５が形成されている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】また、図８は本発明に係る超音波プローブ
の第４の実施例を示したものであり、この超音波プロー
ブ１５Ｃはプローブ操作部１７に超音波振動子の回転位
置を表示する回転位置表示手段４８を設けたものであ
る。回転操作ノブ３０の回転はワイヤ等により回転位置
表示手段４８に伝達され、回転位置表示手段４８が回転
操作ノブ３０の回転量に応じて回転する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】上記実施例は回転位置を機械的に表示する
ものであったが、超音波振動子２１の基準位置（０°）
からの回転量を電気的に検出する回転位置検出手段５０
を図９および図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように設
けてもよい。回転位置検出手段５０は超音波振動子２１
の外周部に設けられた磁石等のマーク５１を検出するホ
ール素子（磁気センサ）やエンコーダ等の位置検出セン
サ５２から構成され、この位置検出センサ５２にて検出
された回転位置情報である位置検出信号は回転位置表示
手段４８に送られて、この回転位置表示手段４８にて表
示される。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】このように電気的に回転位置を検出する場
合における回転位置表示手段４８は、図１および図１３
に示すように、超音波診断装置１０の表示装置１４のＣ
ＲＴ画面５６内に組み入れて表示できるようにすること
ができる。この場合には、超音波診断画像５７を確認し
ながら超音波プローブ２１のスキャン断面位置を一目で
目視的に確認できる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プローブ先端部に超音波を送受波する超
音波振動子を同一平面内で回転自在に設けた超音波プロ
ーブにおいて、前記超音波振動子に所要の回転量を付与
する駆動力付与手段と、上記超音波振動子の回転位置を
検出して表示する回転位置表示手段とを備えたことを特
徴とする超音波プローブ。
【請求項２】回転位置表示手段は、プローブ操作を行
なうプローブ操作部に設けられた請求項１記載の超音波
プローブ。
【請求項３】回転位置表示手段は、プローブ操作部に
設けられた回転操作ノブと、この回転操作ノブの回転位
置を指示する表示目盛とから構成された請求項２記載の
超音波プローブ。
【請求項４】プローブ先端部に超音波を送受波する超
音波振動子を同一平面内で回転自在に設けた超音波プロ
ーブを備え、この超音波プローブを診断装置本体に接続
したものにおいて、前記超音波プローブは超音波振動子
に所要の回転量を付与する駆動力付与手段と、上記超音
波振動子の回転位置を検出する回転位置検出手段と、こ
の回転位置検出手段で検出された超音波振動子の回転位
置を表示する回転位置表示手段とを備えたことを特徴と
する超音波プローブを備えた超音波診断装置。
【請求項５】回転位置表示手段は、超音波振動子の回
転位置を検出する位置検出センサあるいは超音波振動子
を回転させる駆動力を発生させる駆動モータの回転量検
出センサにより構成した請求項４記載の超音波プローブ
を備えた超音波診断装置。
【請求項６】回転位置表示手段は、診断装置本体の表
示装置に、診断画像と共に表示可能に構成した請求項４
記載の超音波プローブを備えた超音波診断装置。