JPH07396A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ラジアル像の構築においても不連続な部分を
解消した走査が可能なリニア像、ラジアル像同時表示を
行わせる超音波診断装置を提供すること。 【構成】 第１の回転駆動部（８）に同期させて第２の
回転駆動部（１３）を駆動させるように構成し、また、
第１の回転駆動部（８）は超音波プローブによる走査中
は常に回転運動させるようにし、第２の回転駆動部（１
３）は第１の回転駆動部（８）に同期して間欠的に動く
ようにし、ラジアル像、リニア像に係る１画面像の構築
を見た場合、ラジアル像の書き出し位置と書き終わり位
置が常に同じになり、超音波断層像に不連続な部分が生
じなくなるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願は、体腔内等、細い管状の臓
器内よりその周辺の断層像を超音波パルスエコーによっ
て得、超音波診断を行う超音波診断装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、体腔内の超音波診断を行う場合、
超音波プローブにより走査してモニタに超音波断層像で
あるリニア像、ラジアル像を映出させることにより行
う。このリニア像、ラジアル像はそれぞれ単独でモニタ
に表示させにようになっているのが、これまでのやり方
であった。しかし、血管内のプラーク等を観察したい場
合、リニア像、ラジアル像を同時表示して、三次元的に
超音波断層像を形成することが効果的である。そこで、
従来は図７に示すように超音波プローブを１回転させて
は進退させ、輪切りの像を何枚も取り込みそれらを画像
処理して、リニア像、ラジアル像を表示するといった手
法がとられていた。

【０００３】さらに具体的に説明すると、１スキャンで
１枚〜８枚のラジアルプレーンを取り込み、第４番目の
ラジアル像だけを映し出し、１枚〜８枚のラジアルプレ
ーン中の同一走査ラインを順次取り込んでリニア像を１
画面に映出す。そしてこれらの動作を繰り返し行い、ラ
ジアル像とリニア像を１画面に同時表示させて三次元的
に超音波断層像を得ていた。また、ラジアル像、リニア
像同時表示させるための他の方法として、特開昭５７−
９４３９号公報に開示されているが、図８のようにプロ
ーブの進退を随時行い、それに伴いプローブを回転して
いくスパイラル方式というものがある。この場合、リニ
ア像に関しては問題ないが、ラジアル像１画面の走査ラ
インが図４のｘの範囲となってしまい、始点と終点が異
なりラジアル像を構築する場合、始点と終点が不連続な
超音波断層像となってしまっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例の
うち、ラジアル像を１枚、１枚取り込む図７のような走
査方法の場合、プローブ先端の始点、終点の位置決めが
明確になされていないとリニア像の分解能が悪くなって
しまうという不具合がある。また、超音波プローブを駆
動させる駆動伝達部は、コイルシャフトによって構成さ
れており、順回転方向に回転すればコイルシャフトが絞
まる方向に作用し、ラジアル、リニアの追従性が良くな
るが、静止、逆方向に回転する状態だとコイルシャフト
が緩んでしまうので、ラジアル、リニアの追従性は非常
に悪くなる。したがって、図７の方法で超音波振動子の
振動面を一定の箇所で静止させて走査したい場合、静
止、回転という不連続な動きのため慣性の力で超音波振
動子の振動面が所望の箇所を向かず適正な超音波断層像
が得られなかった。

【０００５】次に、図８のような走査方法により超音波
プローブを常に回転させ、常に進退運動を行わせるスパ
イラル走査によると、超音波プローブの追従性は非常に
良くなる一方、ラジアル像１枚を構成する場合、同一面
をスキャンしないので始点と終点が不連続となってしま
い、超音波断層像が見苦しいものとなるという不具合が
あった。

【０００６】本発明は、上記不具合を解決すべく提案さ
れるもので、ラジアル像の構築においても不連続な部分
を解消した走査が可能なリニア像、ラジアル像同時表示
を行わせる超音波診断装置を提供することを目的とした
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、回転、進退可能な超音波プローブと、こ
の超音波プローブを回転運動させる第１の駆動部と、超
音波プローブを進退運動させる第２の駆動部と、超音波
プローブの回転位置を検出する位置検出器を有する超音
波診断装置において、前記位置検出器より出力する位置
検出信号により同期をとる同期回路と、この同期回路の
出力信号により第２の駆動部を駆動させる駆動手段を設
け、前記第１の駆動部に同期させて第２の駆動部を駆動
させるように構成した。また、前記第１の駆動部は超音
波プローブによる走査中は常に回転運動させるように
し、前記第２の駆動部は第１の駆動部に同期して間欠的
に動くようにし、連続的にラジアル像及びリニア像を表
示できるように構成した。

【０００８】

【作用】このように、第１の駆動部に同期させて第２の
駆動部を駆動させるように構成し、また、第１の駆動部
は超音波プローブによる走査中は常に回転運動させるよ
うにし、第２の駆動部は第１の駆動部に同期して間欠的
に動くようにしたので、ラジアル像、リニア像に係る１
画面像の構築を見た場合、ラジアル像の書き出し位置と
書き終わりの位置が常に同じとなり、超音波断層像に不
連続な部分が生じなくなる。又、リニア像に関してもコ
イルシャフトが常に絞まる方向に作用しているので、進
退の追従性が向上し、リニアスキャンの走査間隔が等し
くなる。

【０００９】

【実施例】以下、図面にしたがい本発明の一実施例を説
明していく。図１、図２、図３、図４が本発明の実施例
を示したものであり、このうち、図１は駆動部の断面図
を示したものである。超音波振動子１は、コイルシャフ
トにより形成される駆動伝達部２に接続された状態で、
外筒３の中に保持されている。外筒３の内部にはシール
材４、Ｏリング５が設けられ、駆動伝達部２が駆動可能
に支持されるとともに、シール材４と外筒３内壁によっ
て形成される外筒３先端部内には音響伝達媒体６が充填
されている。また、駆動伝達部２は回転駆動部方向に延
在し、接続部７を介して第１の回転駆動部８に連結され
ている。

【００１０】第１の回転駆動部８には、回転位置を検出
する位置検出器９が連結され、これらは第１の回転駆動
部外装１０によって保持されている。この第１の回転駆
動部外装１０は、進退駆動伝達部１１を介して進退駆動
部１２に連結されている。また、前記進退駆動部１２は
第２の回転駆動部１３に連結され、前記第１の回転駆動
部外装１０、進退駆動伝達部１１、進退駆動部１２、第
２の回転駆動部１３は第２の外装１５によって保持され
ている。なお、前記外筒３は第２の外装１５に固定され
ている。

【００１１】図２は、前記駆動部の制御系の構成を示し
たものである。制御回路１６は、スイッチ１７、位置検
出器９、切り換えスイッチ１８に接続されている。ま
た、ＤＣ電源１９は、スイッチ１７を通り回転制御部１
６へ接続されている。次に、第１の回転駆動部（ＤＣモ
ータ）８に連結されている位置検出器（エンコーダ）９
は、位置情報を制御回路１６に出力するようになってい
るとともに、切り換えスイッチ１８に接続されている。
切り換えスイッチ１８は、前記位置情報により第２の回
転駆動部（ステッピングモータ）１３を駆動するように
接続されている。

【００１２】図３は、駆動部の動作における各信号のタ
イミングを示したものである。先ず制御回路１６により
スイッチ１７がＯＮされると（ｂ信号）、ＤＣ電源１９
の電源（ａ信号）が第１の回転駆動部８へ供給され（ｃ
信号）、第１の回転駆動部８が回転する。この回転に同
期して、位置検出器９よりＡ相、Ｂ相、Ｚ相が出力され
る。図３におけるｅ信号、ｆ信号がＡ相、ｄ信号がＺ相
である。Ｚ相は、Ａ相が３パルス出力されると１パルス
出力されるようになっている。なお、実際にはＡ相２５
６パルスに対し、Ｚ相を１パルス出力させるようにして
いる。

【００１３】このように、上記ｄ信号のＺ相、ｅ信号の
Ａ相を制御回路１６に送り、Ａ相のタイミングで送受信
を行いＺ相のタイミングで１画面のラジアル像を構築す
るように制御させる。さらに、位置検出器９のＡ相（ｆ
信号）、Ｂ相（ｇ信号）は、切り換えスイッチ１８を通
り、第２の回転駆動部１３に入力されるとともに、制御
回路１６からのｊ信号、ｋ信号であるＡ相、Ｂ相により
ステッピングモータである第２の回転駆動部１３を回転
させる。こうして第２の回転駆動部１３が回転すること
により、図１に示した進退運動伝達部１１が進退動し超
音波振動子１を進退させる。

【００１４】また、図３に示したｈ信号により進退の切
り換えのタイミングを作り、またｉ信号によって進退運
動する時間を決めている。例えば、ｄ信号のＺ相が５パ
ルス中は進んでおり、６パルスがきたところで反転する
ようにｈ信号の切り換えタイミングは作られている。ま
た、ｄ信号のＺ相が来るたびにｉ信号は切り換わり、ｉ
信号がＨｉｇｈになっている時は回転運動しながら進退
し、ｉ信号がＬｏｗの時回転運動だけを行うようにして
いる。

【００１５】本発明は以上のように構成されているの
で、超音波振動子１に回転を行わせ後回転させながら進
退させ、その後回転だけを行わせることができる。こう
した運動を繰り返すことによって、リニア像を得る場合
その分解能を低下させず、しかも第２の回転駆動部１３
を間欠的に動作させることができ、始点と終点が連続し
たラジアル像を得ることができる。つまり、図４に示す
ような超音波振動子１の運動を実現させることができ
る。なお、制御回路１６からの送信のタイミングとして
は、超音波プローブが進退運動していない時に、送信を
行うようにしている。

【００１６】ところで、駆動部伝達部２は、超音波プロ
ーブを挿入する部位により大きな湾曲をかけられた状態
で、走査を行わなければならない。従来の超音波プロー
ブはこうした湾曲により超音波振動子の回転が回転運動
部の回転に完全に追従せず、画像流れが発生する場合が
あった。この点、本実施例では図５に示すように、二重
に巻いたフレキシブルシャフトの隙間に粘着性媒体２０
を充填することにより、内コイルと外コイルを密着させ
回転伝達性を向上させるようにしている。使用する粘性
流体としては、固化した状態で弾性的物質を保つような
弾性接着剤、またマツヤニのような粘性流体、高粘度性
状を示すゲル状物質等を適宜選択して使用すればよい。

【００１７】図７は、上記弾性的物質のうちの粘性流体
を二重のフレキシブルシャフトの隙間に塗布する方法を
示したものである。先ず、回転している芯金２１に内コ
イル用ボビン２２及び外コイル用ボビン２３から、それ
ぞれコイルワイヤ２４、２５が引き出されて巻き付けら
れ、フレキシブルシャフトが形成されていく。この場
合、内コイルワイヤを巻いた後、外コイルワイヤを巻く
前に、粘性流体槽２６を通過させその後に外コイルワイ
ヤを巻くようにしている。なお、２６ａはシールであ
り、２７は必要に応じて粘性流体を加熱するためのヒー
タである。このようにすることで、均一にムラなく二重
コイル間の隙間を粘性流体で充填することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、リニア
像、ラジアル像を得る場合、超音波プローブを回転させ
ながら進退させるという操作を行わないようにしている
ので、１画面の像の構築を見た場合、ラジアル像の書き
出し位置と書き終わりの位置が常に同じであるため、像
に不連続な点が表れなくなり適正な超音波断層像を構築
できる。また、常に超音波プローブはラジアル回転し、
間欠的にリニア運動するようになっているので、バネの
ような構成となっている。したがって、駆動伝達部（フ
レキシブルシャフト）には常に順方向の力が加わり、粘
性のある超音波伝達媒体の中を進退させても、伸びたり
縮む方向の力に対して強くなり追従性がよく適正な走査
を行うことができる。また、駆動伝達部の中を通ってい
る図示していないリード線の断線防止等をも図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る駆動部の断面図である。

【図２】同じく駆動部の動作説明図である。

【図３】同じく駆動部における各信号のタイミングを説
明するための説明図である。

【図４】同じく走査方法を示す説明図である。

【図５】同じくフレキシブルシャフトの一部断面図であ
る

【図６】同じくフレキシブルシャフトを製造する方法を
示す概要図である。

【図７】従来例の走査方法を示す説明図である。

【図８】従来例の走査方法を示す説明図である。

【符号の説明】

８ 第１の回転駆動部 ９ 位置検出器 １３ 第２の回転駆動部 １６ 制御回路 １７ スイッチ １８ 切り換えスイッチ １９ ＤＣ電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転、進退可能な超音波プローブと、こ
   の超音波プローブを回転運動させる第１の駆動部と、超
   音波プローブを進退運動させる第２の駆動部と、超音波
   プローブの回転位置を検出する位置検出器を有する超音
   波診断装置において、 前記位置検出器より出力する位置検出信号により同期を
   とる同期回路と、この同期回路の出力信号により第２の
   駆動部を駆動させる駆動手段を設け、前記第１の駆動部
   に同期させて第２の駆動部を駆動させるように構成した
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 前記第１の駆動部は超音波プローブによ
   る走査中は常に回転運動させるようにし、前記第２の駆
   動部は第１の駆動部に同期して間欠的に動くようにし、
   連続的にラジアル像及びリニア像を表示できるように構
   成したことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装
   置。