JPH07328006A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 関心領域全体の３次元的な超音波画像信号を
簡単かつ迅速に得られる超音波診断装置を提供する。 【構成】 超音波振動子12を、第１の走査駆動手段19に
よる第１の走査および第２の走査駆動手段23による第２
の走査の組み合わせにより３次元走査して、立体的な超
音波画像信号を得るようにした超音波診断装置におい
て、画像取り込み開始信号を出力する画像取り込み開始
手段80と、前記画像取り込み開始信号が入力されるまで
は、前記３次元走査の範囲内の所定の位置で前記第１の
走査のみを行わせ、前記画像取り込み開始信号が入力さ
れた後は、前記３次元走査を行わせるよう、前記第１,
第２の走査駆動手段19,23を制御する駆動制御手段40と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、超音波診断装置、特
に、生体を超音波パルスにより３次元的に走査し、その
超音波エコーを受信して３次元の超音波断層像を得る超
音波診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような超音波診断装置は、従来種々
提案されており、本願人も、例えば、特開平２−２６５
５３６号公報において、図６に示すように、超音波プロ
ーブ１内で超音波振動子２をシャフト３を介して回転さ
せてラジアル走査すると共に、そのラジアル走査に同期
して、超音波振動子２を超音波プローブ１の軸方向に移
動させてリニア走査することにより、体腔壁４をスパイ
ラル状に３次元走査して３次元の超音波像を得るように
したものを提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の本願人の提案に
係る超音波診断装置によれば、ラジアル走査とリニア走
査とを同期して行うので、走査速度を変えても両者の相
対的な速度は変化せず、したがって常に一定の条件で３
次元の超音波画像信号が得られるという利点がある。

【０００４】しかしながら、本発明者による検討によれ
ば、上記の超音波診断装置には、以下に説明するような
改良すべき点があることが判明した。すなわち、３次元
の超音波画像信号を得るためには、スパイラル状の３次
元走査に先立って、病変部等の関心領域５が正確に抽出
できるか否かをラジアル走査によって確認してから、３
次元走査を開始して超音波画像信号を取り込むことにな
る。しかし、ラジアル走査による確認の際に、関心領域
５が、図６に示すように、３次元走査範囲の端にあった
場合には、その後、３次元走査を行っても斜線で示す部
分しか３次元超音波画像信号を取り込むことができなく
なるという問題が生じることになる。また、術者が、例
えば、３次元走査の画像取り込み原点（プローブ先端
側）で関心領域５を正確に抽出したとしても、この原点
位置は３次元走査範囲の端であるため、同様に、関心領
域５全体を含む３次元超音波画像信号を取り込むことが
できないという問題が生じることになる。

【０００５】このような問題を解決する方法として、３
次元走査範囲のほぼ中央に関心領域５が位置するよう
に、術者において超音波プローブ１の移動量を推定し
て、超音波プローブ１を手動にて移動させることが考え
られるが、この場合には、操作が面倒になると共に、関
心領域５全体が３次元走査範囲内に含まれることが保証
されないため、やはり同様の問題が生じるおそれがあ
る。また、３次元画像を一度構築し、その表示画像から
関心領域５が３次元走査範囲内にあるか否かを確認して
から、画像を記録することも考えられるが、この場合に
は、確認に先立って３次元画像を構築するため、確認ま
でに時間がかかり過ぎるという問題が生じることにな
る。

【０００６】この発明は、上記の問題を解決し、関心領
域全体の３次元的な超音波画像信号を簡単かつ迅速に得
られるよう適切に構成した超音波診断装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、超音波振動子を、第１の走査駆動手段
による第１の走査および第２の走査駆動手段による第２
の走査の組み合わせにより３次元走査して、立体的な超
音波画像信号を得るようにした超音波診断装置におい
て、画像取り込み開始信号を出力する画像取り込み開始
手段と、前記画像取り込み開始信号が入力されるまで
は、前記３次元走査の範囲内の所定の位置で前記第１の
走査のみを行わせ、前記画像取り込み開始信号が入力さ
れた後は、前記３次元走査を行わせるよう、前記第１お
よび第２の走査駆動手段を制御する駆動制御手段とを有
することを特徴とするものである。

【０００８】前記第１の走査駆動手段による第１の走査
はラジアル走査とし、前記第２の走査駆動手段による第
２の走査はリニア走査とするのが、各走査駆動手段の構
成を簡単にする点で好ましい。

【０００９】前記駆動制御手段は、前記画像取り込み開
始信号が入力されるまでは、前記３次元走査の範囲内の
ほぼ中央で、前記第１の走査のみを行うよう構成するの
が、関心領域全体の３次元的な超音波画像信号をより確
実に得る点で好ましい。

【００１０】

【作用】この発明においては、駆動制御手段に画像取り
込み開始手段から画像取り込み開始信号が入力されるま
では、超音波振動子は３次元走査の範囲内の所定の位置
で、第１の走査駆動手段による第１の走査のみが行わ
れ、画像取り込み開始信号が入力された後は、第１の走
査駆動手段による第１の走査および第２の走査駆動手段
による第２の走査の組み合わせによる３次元走査が行わ
れる。

【００１１】

【実施例】図１および図２は、この発明の第１実施例を
示すものである。図１において、超音波プローブ１１に
は、その挿入部を構成するシース１３内に延在してシャ
フト１４を設け、このシャフト１４の先端部に超音波振
動子１２を固着する。シャフト１４の後端部は、駆動部
１６に着脱自在に結合される超音波プローブ１１の手元
側端部に設けたプローブ外枠１８内において、シャフト
１４と一体に回転するコネクタ１５に連結する。

【００１２】駆動部１６には、第１の走査駆動手段を構
成するモータ１９を設け、このモータ１９に駆動伝達軸
２０を介してコネクタ１７を結合して設ける。コネクタ
１７は、超音波プローブ１１側のコネクタ１５に着脱自
在に連結して、駆動伝達軸２０の回転をコネクタ１５お
よびシャフト１４を介して超音波振動子１２に伝達する
機構と、コネクタ１５との連結状態で、駆動伝達軸２０
の軸方向に回転することなく移動して、コネクタ１５、
シャフト１４および超音波振動子１２を回転させた状態
でその軸方向に一体に移動させる機構とをもって構成す
る。また、コネクタ１７には、軸方向にのみ移動可能な
外側部分にフランジ２１を設け、このフランジ２１に第
２の走査駆動手段を構成するステッピングモータ２３の
出力軸に連結したボールネジ２２を螺合する。

【００１３】さらに、駆動部１６内には、コネクタ１７
の軸方向の位置、すなわち超音波振動子１２の回転軸方
向の位置を検出するため、コネクタ１７のフランジ２１
の位置を検出し得るように、軸方向に沿って３個のフォ
トインタラプタ２６、２７および２８を設ける。なお、
これらフォトインタラプタ２６、２７および２８は、モ
ータ１９から見て、先端側にフォトインタラプタ２６
を、後端側にフォトインタラプタ２７を、それらの中間
にフォトインタラプタ２８をそれぞれ配置すると共に、
フランジ２１を検出した状態でアクティブ（Ｈ）の信号
を、検出しない状態でノンアクティブ（Ｌ）の信号をそ
れぞれ出力するようにする。

【００１４】一方、コネクタ１５および１７には、それ
らの連結によって互いに接触する接点（図示せず）をそ
れぞれ設け、超音波振動子１２の信号線（図示せず）
を、シャフト１４内を経てコネクタ１５の接点に接続
し、さらにコネクタ１７の接点をケーブル（図示せず）
および駆動伝達軸２０に連結したスリップリング２４を
介して観測装置２５に接続することにより、超音波振動
子１２と観測装置２５とを接続するようにする。また、
モータ１９、ステッピングモータ２３および観測装置２
５は、駆動制御回路４０により制御するようにすると共
に、フォトインタラプタ２６、２７および２８の出力
は、駆動制御回路４０に供給する。さらに、駆動制御回
路４０には、画像取り込み開始スイッチ８０を接続して
設ける。

【００１５】図２は、図１に示す画像取り込みスイッチ
８０および駆動制御回路４０の構成を示すものである。
画像取り込みスイッチ８０は、その接点８１を離しても
復帰しない残留接点型のものをもって構成する。このス
イッチ８０は、ＡＮＤゲート４１の非反転入力端子、Ａ
ＮＤゲート４２の反転入力端子、ＮＡＮＤゲート４３の
一方の非反転入力端子、ＡＮＤゲート４４の反転入力端
子およびＡＮＤゲート４５の反転入力端子にそれぞれ接
続する。ＡＮＤゲート４１および４２の出力端子は、Ｏ
Ｒゲート４６の入力端子にそれぞれ接続し、このＯＲゲ
ート４６の出力端子をセレクタ４７の切り換え端子に接
続する。

【００１６】セレクタ４７は、一方の入力端子に入力さ
れるクロックと、他方の入力端子に入力されるより高速
な高速クロックとを選択するもので、切り換え端子がＨ
のときは高速クロックを、Ｌのときはクロックを選択し
て、その出力をＡＮＤゲート４８の一方の非反転入力端
子に供給するよう構成する。このＡＮＤゲート４８の出
力端子は、ステッピングモータ２３を駆動するモータド
ライバ４９のクロック入力端子に接続して、クロックの
入力によりステッピングモータ２３を駆動するようにす
る。

【００１７】一方、フォトインタラプタ２８の出力は、
ＡＮＤゲート４１の反転入力端子およびＮＡＮＤゲート
４３の他方の非反転入力端子に供給し、フォトインタラ
プタ２６の出力は、ＮＯＲゲート５０の一方の非反転入
力端子およびＡＮＤゲート４４の非反転入力端子に供給
し、フォトインタラプタ２７の出力は、ＮＯＲゲート５
０の他方の非反転入力端子およびＡＮＤゲート４５の非
反転入力端子に供給する。ＮＡＮＤゲート４３の出力端
子は、ＡＮＤゲート４８の他方の非反転入力端子に接続
する。また、ＮＯＲゲート５０の出力端子は、Ｊ−Ｋフ
リップフロップ５１のクロック入力端子に接続する。こ
のＪ−Ｋフリップフロップ５１は、そのＪおよびＫ入力
端子を電源電圧＋Ｖにプルアップし、そのＱ出力端子を
ＡＮＤゲート４２の非反転入力端子およびモータドライ
バ４９の回転方向制御端子に接続する。

【００１８】さらに、ＡＮＤゲート４４の出力端子は、
図１に示す観測装置２５内の設けられたメモリ制御回路
５２の記録開始信号端子に接続し、ＡＮＤゲート４５の
出力端子は、メモリ制御回路５２の記録終了信号端子に
接続する。このメモリ制御回路５２には、図１に示す超
音波振動子１２からのエコー信号を処理して得られる超
音波画像信号を供給し、この超音波画像信号を、記録開
始信号端子および記録終了信号端子に供給される信号に
基づいて画像メモリ５３に書き込むよう構成する。

【００１９】この実施例では、観測装置２５に設けた発
振器（図示せず）からの信号を超音波振動子１２に供給
して被検体に向けて超音波を送波し、その被検体からの
反射波を超音波振動子１２で受波し、そのエコー信号を
観測装置２５で処理して図示しないモニタに被検体の超
音波像を表示する。また、超音波振動子１２は、モータ
１９により駆動伝達軸２０、コネクタ１７、コネクタ１
５およびシャフト１４を介して回転駆動してラジアル走
査すると共に、ステッピングモータ２３によりボールネ
ジ２２、フランジ２１およびコネクタ１７を介して、コ
ネクタ１５およびシャフト１４とともに軸方向に一体に
往復駆動してリニア走査して、全体としてスパイラル状
に３次元走査する。

【００２０】ここで、取り込み開始スイッチ８０の接点
８１がオフのとき、その出力すなわち画像取り込み開始
信号ＡはＨとなる。この状態で、フォトインタラプタ２
８がコネクタ１７のフランジ２１を検出していなけれ
ば、その出力はＬであるので、ＡＮＤゲート４１の出力
がＨとなり、セレクタ４７の切り換え端子には、ＯＲゲ
ート４６を経てＨの信号が入力される。したがって、セ
レクタ４７は高速クロックを選択し、その高速クロック
がＡＮＤゲート４８の一方の非反転入力端子に入力され
る。また、この状態では、ＮＡＮＤゲート４３の出力
は、Ｈであるので、ＡＮＤゲート４８はオープンとな
り、その結果、モータドライバ４９のクロック入力端子
には、高速クロックが入力されてステッピングモータ２
３が高速で回転し、超音波振動子１２はラジアル走査し
ながら超音波プローブ１１の軸方向に高速で移動してリ
ニア走査することになる。

【００２１】その後、フォトインタラプタ２８によりフ
ランジ２１が検出されると、ＮＡＮＤゲート４３の出力
がＬとなってＡＮＤゲート４８がクローズし、ステッピ
ングモータ２３の回転が停止する。したがって、超音波
振動子１２は、フランジ２１がフォトインタラプタ２８
により検出された位置で、モータ１９によりラジアル走
査のみを行うことになる。

【００２２】この状態で、取り込み開始スイッチ８０の
接点８１をオンにすると、画像取り込み信号ＡがＬとな
って、ＮＡＮＤゲート４３の出力がＨとなる。これによ
り、ＡＮＤゲート３８がオープンして、モータドライバ
４９のクロック入力端子に、再び高速クロックが入力さ
れてステッピングモータ２３が高速で回転し、超音波振
動子１２は、再び、ラジアル走査しながら超音波プロー
ブ１１の軸方向に高速で移動してリニア走査することに
なる。

【００２３】その後、フランジ２１がフォトインタラプ
タ２６または２７により検出されると、ＮＯＲゲート５
０の出力はＬとなり、Ｊ−Ｋフリップフロップ５１のＱ
出力は、ＨからＬに切り換わる。その結果、モータドラ
イバ４９の回転方向制御端子の入力信号がＬとなって、
ステッピングモータ２３は反対方向に回転し、超音波振
動子１２のリニア走査方向が反転する。このリニア走査
方向の反転後、フランジ２１を検出したフォトインタラ
プタ２６または２７の出力はＬに戻る。

【００２４】以上の動作を繰り返してリニア走査するこ
とにより、モータ１９によるラジアル走査と併せて、図
１に示した走査範囲内で、スパイラル状の３次元走査を
行うことができる。

【００２５】なお、上記の３次元走査において、Ｊ−Ｋ
フリップフロップ５１のＱ出力、すなわちモータドライ
バ４９の回転方向制御端子への入力信号がＨのとき、図
１においてフランジ２１がフォトインタラプタ２７から
２６の方向、すなわち超音波振動子１２が超音波プロー
ブ１１の先端側に移動するものとすると、取り込み開始
スイッチ８０の接点８１がオンで、画像取り込み信号Ａ
がＬとなっているので、この方向の移動の際は、ＡＮＤ
ゲート４２の出力がＨとなって、セレクタ４７において
高速クロックが選択され、超音波振動子１２は高速にリ
ニア走査することになる。これに対して、Ｊ−Ｋフリッ
プフロップ５１のＱ出力がＬで、超音波振動子１２が駆
動部１６側に移動するときは、ＡＮＤゲート４１，４２
の出力がともにＬで、セレクタ４７の切り換え端子への
入力信号がＬとなるので、通常のクロックが選択され、
超音波振動子１２は低速でリニア走査することになる。

【００２６】一方、上記の３次元走査における画像の取
り込みにおいては、取り込み開始スイッチ８０の接点８
１がオン状態で、先ず、フランジ２１がフォトインタラ
プタ２６によって検出されると、ＡＮＤゲート４４の出
力がＨとなって、メモリ制御回路５２の記録開始信号端
子に記録開始信号Ｂが入力され、これにより超音波振動
子１２からのエコー信号を処理して得られる超音波画像
信号Ｄが、画像メモリ５３に記録され始める。その後、
フランジ２１がフォトインタラプタ２７によって検出さ
れると、ＡＮＤゲート４５の出力がＨとなって、メモリ
制御回路５２の記録終了信号端子に記録終了信号Ｃが入
力され、これにより超音波画像信号Ｄの画像メモリ５３
への記録が終了する。このようにして、超音波振動子１
２が、図１の３次元走査範囲を駆動部１６側に３次元走
査する間に、この範囲の立体的な超音波画像信号が、超
音波画像信号として画像メモリ５３に記録される。

【００２７】この実施例によれば、３次元走査範囲を決
定するフォトインタラプタ２６，２７の中央に、ラジア
ル走査位置を決定するフォトインタラプタ２８を配置し
たので、術者は、画像取り込み開始スイッチ８０を操作
するまで、３次元走査範囲の中央で、チジアル走査のみ
によるＢモード超音波画像を参照することができ、これ
により関心領域が３次元走査範囲内に存在するのを確認
することができる。したがって、確認後に、画像取り込
み開始スイッチ８０を操作することにより、関心領域全
体の３次元的な超音波画像信号を得ることができる。

【００２８】また、３次元走査による画像メモリ５３へ
の超音波画像信号の記録時以外は、ステッピングモータ
２３は高速に回転し、超音波振動子１２は高速にリニア
走査するので、画像取り込み時に呼吸を止めていなけれ
ばならない被験者は、呼吸を停止する時間を短くでき、
したがって被験者の負担を軽減することができる。

【００２９】なお、上述した実施例では、ラジアル走査
の開始位置を決定するフォトインタラプタ２８を、３次
元走査範囲を決定するフォトインタラプタ２６，２７の
中央に配置したが、完全に中央に配置しなくても、上記
の効果を損なうことはない。また、フランジ２１の検出
は、フォトインタラプタに代えて、リミットスイッチ等
の他の検出器を用いて行うこともできる。

【００３０】さらに、画像取り込み開始スイッチ８０
は、超音波プローブ１１、駆動部１６、観測装置２５あ
るいは駆動制御回路４０と一体に設けることもできる。
また、上記の実施例では、超音波振動子１２が超音波プ
ローブ１１の先端から駆動部１６側に向けての３次元走
査により、超音波画像信号を画像メモリ５３に記録する
ようにしたが、逆に、駆動部１６側から超音波プローブ
１１の先端側に向けての３次元走査により、超音波画像
信号を画像メモリ５３に記録するようにすることもでき
る。

【００３１】図３は、この発明の第２実施例を示すもの
である。この実施例は、図１に示す構成において、フォ
トインタラプタ２６，２７，２８を取り除くと共に、画
像取り込み開始スイッチ８０に代えて、画像取り込み開
始信号発生回路９０を設けたものである。

【００３２】図４は、図３に示す画像取り込み開始信号
発生回路９０および駆動制御回路４０の一例の回路構成
を示すものである。画像取り込み開始信号発生回路９０
には、通常ＯＮ側に附勢されるの復帰接点９１を設け、
そのＯＮ側端子をフリップフロップ９２のプリセット端
子に、ＯＦＦ側端子をフリップフロップ９２のクリア端
子にそれぞれ接続する。このフリップフロップ９２のＱ
出力端子は、タイマ回路９３のリセット端子およびＡＮ
Ｄゲート９４の一方の非反転入力端子に接続する。タイ
マ回路９３の出力端子は、インバータ９５を経てＪ−Ｋ
フリップフロップ９６のクロック入力端子に接続する。
また、画像取り込み開始信号発生回路９０には、パワー
オンプリセット回路９７を設け、その出力端子をＡＮＤ
ゲート９４の他方の非反転入力端子に接続し、このＡＮ
Ｄゲート９４の出力端子をＪ−Ｋフリップフロップ９６
のプリセット端子に接続する。Ｊ−Ｋフリップフロップ
９６は、そのＪおよびＫ入力端子を電源電圧＋Ｖにプル
アップし、そのＱ出力端子を、駆動制御回路４０のゲー
ト回路５４の入力端子およびＡＮＤゲート５８の反転入
力端子に接続する。

【００３３】駆動制御回路４０において、ゲート回路５
４のクロック入力端子には、クロックを入力し、その出
力端子は、ステッピングモータ２３を駆動するモータド
ライバ４９のクロック入力端子、ゲート回路５５のクロ
ック入力端子およびカウンタ５６のクロック入力端子に
それぞれ接続する。カウンタ５６の出力端子は、ゲート
回路５４および５５のそれぞれのゲート開閉端子に接続
する。また、ゲート回路５５の出力端子は、Ｊ−Ｋフリ
ップフロップ５７のクロック入力端子に接続する。Ｊ−
Ｋフリップフロップ５７は、そのＪおよびＫ入力端子を
電源電圧＋Ｖにプルアップし、そのＱ出力端子は、モー
タドライバ４９の回転方向制御端子、カウンタ５６の加
減算制御端子およびＡＮＤゲート５８の非反転入力端子
にそれぞれ接続する。

【００３４】さらに、ＡＮＤゲート５８の出力端子は、
図２に示す観測装置２５内の設けられたメモリ制御回路
５２の記録信号端子に接続する。このメモリ制御回路４
２には、図２に示す超音波振動子１２からのエコー信号
を処理して得られる超音波画像信号Ｄを供給し、この超
音波画像信号Ｄを、記録信号端子に供給される信号に基
づいて画像メモリ５３に書き込むよう構成する。

【００３５】この実施例においても、観測装置２５に設
けた発振器（図示せず）からの信号を超音波振動子１２
に供給して被検体に向けて超音波を送波し、その被検体
からの反射波を超音波振動子１２で受波し、そのエコー
信号を観測装置２５で処理して図示しないモニタに被検
体の超音波像を表示する。また、超音波振動子１２は、
モータ１９により駆動伝達軸２０、コネクタ１７、コネ
クタ１５およびシャフト１４を介して回転駆動してラジ
アル走査すると共に、ステッピングモータ２３によりボ
ールネジ２２、フランジ２１およびコネクタ１７を介し
て、コネクタ１５およびシャフト１４とともに軸方向に
一体に往復駆動してリニア走査して、全体としてスパイ
ラル状に３次元走査する。

【００３６】先ず、画像取り込み開始信号発生回路９０
の動作を説明する。パワーオンプリセット回路９７は、
電源を投入すると、出力が徐々に上昇して最終的にＨと
なり、これによりＡＮＤゲート９４を介してＪ−Ｋフリ
ップフロップ９６がプリセットされ、そのＱ出力端子の
出力（画像取り込み開始信号）ＡがＨとなる。この状態
で、復帰接点９１を手動にて一旦ＯＦＦにした後、再び
ＯＮに復帰させると、タイマ回路９３のリセット端子に
立ち下がり信号が供給され、これによりタイマ回路９３
の出力は、一定時間Ｌとなる。このタイマ回路９３の出
力は、インバータ９５を経て立ち下がり信号としてＪ−
Ｋフリップフロップ９６のクロック入力端子に供給さ
れ、これにより画像取り込み開始信号Ａは、ＨからＬに
変化する。

【００３７】次に、駆動制御回路４０の動作を説明す
る。駆動制御回路４０においては、画像取り込み開始信
号発生回路９０からの画像取り込み開始信号Ａが、Ｈに
あるときは、ゲート回路５４は、そのゲート開閉端子に
入力されるカウンタ５６からのカウント値が、設定値γ
と一致するまで、ゲートをオープンとして、クロック入
力端子に供給されるクロックを出力する。このクロック
は、モータドライバ４９のクロック入力端子に供給さ
れ、これによりステッピングモータ２３が回転して、超
音波振動子１２が超音波プローブ１１の軸方向にリニア
走査する。また、このゲート回路５４から出力されるク
ロックは、ゲート回路５５のクロック入力端子に供給さ
れると共に、カウンタ５６のクロック入力端子に供給さ
れてカウントされる。カウンタ５６でのカウント値が、
ゲート回路５４での設定値γと一致すると、ゲート回路
５４のゲートはクローズして、モータドライバ４９のク
ロック入力端子には、クロックが供給されず、ステッピ
ングモータ２３の回転が停止する。したがって、超音波
振動子１２は、リニア走査を停止し、カウンタ５６での
カウント値がゲート回路５４での設定値γと一致した位
置で、モータ１９によりラジアル走査のみが行われる。

【００３８】これに対し、画像取り込み開始信号発生回
路９０の復帰接点９１が一旦ＯＦＦとなって、画像取り
込み開始信号ＡがＬになると、ゲート回路５４は、その
ゲート開閉端子に供給されるカウンタ５６からのカウン
ト値に関係なく、オープン状態となる。したがって、モ
ータドライバ４９のクロック入力端子には、クロックが
供給されてステッピングモータ２３が回転し、超音波振
動子１２は超音波プローブ１１の軸方向にリニア走査す
る。

【００３９】一方、ゲート回路５５は、設定値αおよび
β（α＜γ＜β）を有し、そのゲート開閉端子に入力さ
れるカウンタ５６からのカウント値が、設定値αおよび
βに一致したときにのみ、それぞれゲートをオープンし
て、１パルスのクロックをＪ−Ｋフリップフロップ５７
のクロック入力端子に供給する。これにより、Ｊ−Ｋフ
リップフロップ５７のＱ出力は反転するので、ステッピ
ングモータ２３の回転が反転し、超音波振動子１２は反
対方向にリニア走査することになる。また、Ｊ−Ｋフリ
ップフロップ５７のＱ出力は、カウンタ５６の加減算制
御端子にも供給されているので、Ｑ出力が反転すると、
カウンタ５６のカウント動作も、加算動作から減算動作
に、あるいは減算動作から加算動作に逆転して、カウン
ト値の変化も逆転する。したがって、カウンタ５６のカ
ウント値は、設定値αとβとの間を往復することにな
り、これにより超音波振動子１２は、図３に示す３次元
走査範囲で、スパイラル状の３次元走査を行うことにな
る。

【００４０】また、上記の３次元走査における画像の取
り込みにおいては、ＡＮＤゲート５８には、画像取り込
み開始信号ＡとＪ−Ｋフリップフロップ５７のＱ出力と
が入力するので、ＡＮＤゲート５８は、画像取り込み開
始信号ＡがＬにある３次元走査の間で、超音波振動子１
２の一方の方向におけるリニア走査の期間のみ、その出
力（記録信号）ＥがＨとなり、これによりメモリ制御回
路５２は、その記録信号端子に入力される記録信号Ｅが
Ｈの期間に、超音波振動子１２からのエコー信号を処理
して得られる超音波画像信号Ｄを画像メモリ５３に記録
する。したがって、画像メモリ５３には、超音波振動子
１２が超音波プローブ１１の軸方向に往復移動して３次
元走査するうちの片道分の超音波画像信号Ｄが記録され
ることになる。

【００４１】この実施例によれば、第１実施例における
ようなフォトインタラプタ２６，２７および２８を用い
ることなく、３次元走査範囲およびラジアル走査位置を
決定することができる。また、第１実施例におけると同
様に、ラジアル走査位置を決定するゲート回路５４にお
ける設定値γを、３次元走査範囲を決定するゲート回路
５５における設定値α，βの中央とすると、術者は、復
帰接点９１を操作するまで、３次元走査範囲の中央で、
チジアル走査のみによるＢモード超音波画像を参照する
ことができるので、これにより関心領域が３次元走査範
囲内に存在するのを確認することができる。したがっ
て、確認後に、復帰接点９１を操作することにより、関
心領域全体の３次元的な超音波画像信号を得ることがで
きる。

【００４２】なお、ラジアル走査位置を決定するゲート
回路５４における設定値γは、３次元走査範囲を決定す
るゲート回路５５における設定値α，βの完全に中央と
しなくても、上記の効果を損なうことはない。また、画
像取り込み開始信号発生回路９０は、超音波プローブ１
１、駆動部１６、観測装置２５あるいは駆動制御回路４
０と一体に設けることもできる。さらに、ゲート回路５
４における設定値γおよびゲート回路５５における設定
値α，βは、例えば、観測装置２５内に複数種類用意
し、被検体の部位、あるいは使用する超音波プローブに
応じてプリセットするよう構成することもできる。

【００４３】この発明の第３実施例においては、第１実
施例あるいは第２実施例に示す構成において、超音波振
動子１２を、モータ１９によってある角度範囲でセクタ
状に振動させてセクタ走査し、このセクタ走査とステッ
ピングモータ２３によるリニア走査とによって、図５に
示す３次元走査領域での超音波画像信号を得る。

【００４４】このようなセクタ走査とリニア走査との組
み合わせによる３次元走査でも、上述したラジアル走査
とリニア走査との組み合わせによる３次元走査における
と同様に、立体的な超音波画像信号を得ることができ、
上述した第１および第２実施例におけると同様の効果を
得ることができる。

【００４５】なお、第１，第２実施例では、ラジアル走
査とリニア走査との組み合わせにより、また、第３実施
例では、セクタ走査とリニア走査との組み合わせにより
それぞれ３次元走査を行うようにしたが、この発明は、
交差する回転軸でのセクタ走査とセクタ走査との組み合
わせ、あるいは交差する直線上でのリニア走査とリニア
走査との組み合わせ等の同種または異種の走査の組み合
わせにより３次元走査を行う場合にも有効に適用するこ
とができる。

【００４６】

【発明の効果】この発明によれば、画像取り込み開始手
段が画像取り込み開始信号を出力するまでは、術者は、
３次元走査範囲内の所定の位置で、第１の走査によるＢ
モード超音波画像を参照して、関心領域が３次元走査範
囲内に存在するのを確認することができるので、関心領
域全体の立体的な超音波画像信号を簡単かつ迅速に得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す図である。

【図２】図１の部分詳細図である。

【図３】この発明の第２実施例を示す図である。

【図４】図３の部分詳細図である。

【図５】この発明の第３実施例を説明するための図であ
る。

【図６】従来の技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１１ 超音波プローブ １２ 超音波振動子 １３ シース１３ １４ シャフト １５ コネクタ １６ 駆動部 １７ コネクタ １８ プローブ外枠 １９ モータ ２０ 駆動伝達軸 ２１ フランジ ２２ ボールネジ ２３ ステッピングモータ ２４ スリップリング ２５ 観測装置 ２６，２７，２８ フォトインタラプタ ４０ 駆動制御回路 ８０ 画像取り込み開始スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動子を、第１の走査駆動手段に
   よる第１の走査および第２の走査駆動手段による第２の
   走査の組み合わせにより３次元走査して、立体的な超音
   波画像信号を得るようにした超音波診断装置において、 画像取り込み開始信号を出力する画像取り込み開始手段
   と、 前記画像取り込み開始信号が入力されるまでは、前記３
   次元走査の範囲内の所定の位置で前記第１の走査のみを
   行わせ、前記画像取り込み開始信号が入力された後は、
   前記３次元走査を行わせるよう、前記第１および第２の
   走査駆動手段を制御する駆動制御手段とを有することを
   特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 前記第１の走査駆動手段による第１の走
   査をラジアル走査とし、前記第２の走査駆動手段による
   第２の走査をリニア走査としたことを特徴とする請求項
   １記載の超音波診断装置。
3. 【請求項３】 前記駆動制御手段を、前記画像取り込み
   開始信号が入力されるまでは、前記３次元走査の範囲内
   のほぼ中央で、前記第１の走査のみを行うよう構成した
   ことを特徴とする請求項１または２記載の超音波診断装
   置。