JPH074376B2 - 体腔内超音波診断装置 - Google Patents
体腔内超音波診断装置Info
- Publication number
- JPH074376B2 JPH074376B2 JP27046886A JP27046886A JPH074376B2 JP H074376 B2 JPH074376 B2 JP H074376B2 JP 27046886 A JP27046886 A JP 27046886A JP 27046886 A JP27046886 A JP 27046886A JP H074376 B2 JPH074376 B2 JP H074376B2
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- Japan
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- ultrasonic
- wave transmitting
- ultrasonic wave
- probe
- receiving surface
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機械的回転により超音波を走査して超音波断層
撮像を行う体腔内超音波診断装置に関する。
撮像を行う体腔内超音波診断装置に関する。
近年、内視鏡の先端に超音波探触子を内蔵した超音波送
受信部を設け、機械的回転により超音波を走査して超音
波断層撮像を行う体腔内超音波診断装置が開発されてい
る。この体腔内超音波診断装置の超音波送受信部は、第
４図および第５図に示すように液状の超音波伝質媒体２
を充填した外装部材１の内部に超音波探触子３を回転自
在に設け、この探触子３を回転させて外装部材１の円周
方向に超音波ビームを走査するように構成されている。
また、超音波探触子３は超音波の送波方向に向かってダ
ンパ材４、圧電素子５、音響レンズ６を配してなり、音
響レンズ６はその送受波面が凹状の球面形状となってい
る。
受信部を設け、機械的回転により超音波を走査して超音
波断層撮像を行う体腔内超音波診断装置が開発されてい
る。この体腔内超音波診断装置の超音波送受信部は、第
４図および第５図に示すように液状の超音波伝質媒体２
を充填した外装部材１の内部に超音波探触子３を回転自
在に設け、この探触子３を回転させて外装部材１の円周
方向に超音波ビームを走査するように構成されている。
また、超音波探触子３は超音波の送波方向に向かってダ
ンパ材４、圧電素子５、音響レンズ６を配してなり、音
響レンズ６はその送受波面が凹状の球面形状となってい
る。
ところで、このような体腔内超音波診断装置では外装部
材１は円筒状に形成されているため、第５図に示すよう
に外装部材１の円周方向に対しては超音波伝質媒体２が
凸状を呈し、この超音波伝質媒体２での音速が人体組織
での音速と異なる場合には、ここでレンズ効果が生じ
る。これに対して、第４図に示すように外装部材１の長
軸（走査回転中心軸）方向には平坦であるため、レンズ
効果は全く生じない。したがって、超音波探触子３から
送波される超音波の集束焦点距離は円周方向に対しては
F1となり、長軸方向に対してはF2となるため、円周方向
の方位分解能と長軸方向の方位分解能が異なってしま
い、全体的な分解能が劣るという欠点があった。
材１は円筒状に形成されているため、第５図に示すよう
に外装部材１の円周方向に対しては超音波伝質媒体２が
凸状を呈し、この超音波伝質媒体２での音速が人体組織
での音速と異なる場合には、ここでレンズ効果が生じ
る。これに対して、第４図に示すように外装部材１の長
軸（走査回転中心軸）方向には平坦であるため、レンズ
効果は全く生じない。したがって、超音波探触子３から
送波される超音波の集束焦点距離は円周方向に対しては
F1となり、長軸方向に対してはF2となるため、円周方向
の方位分解能と長軸方向の方位分解能が異なってしま
い、全体的な分解能が劣るという欠点があった。
そこで、上記の欠点を解決するために外装部材を球面形
状に形成した体腔内超音波診断装置が特開昭57-134147
号公報で提案されている。しかしながら、このような体
腔内超音波診断装置にあっては先端部が太くなってしま
い、患者に苦痛を与えるなどの問題があった。
状に形成した体腔内超音波診断装置が特開昭57-134147
号公報で提案されている。しかしながら、このような体
腔内超音波診断装置にあっては先端部が太くなってしま
い、患者に苦痛を与えるなどの問題があった。
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、
その目的とするところは、外装部材を球面形状にするこ
となく超音波の方位分解能を向上させることができる体
腔内超音波診断装置を提供することにある。
その目的とするところは、外装部材を球面形状にするこ
となく超音波の方位分解能を向上させることができる体
腔内超音波診断装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために本発明は、超音波送受信部
の超音波送受波面を曲率半径が異なる非球面形状とし、
超音波の集束焦点距離を方向的に一致させたことを特徴
とするものである。つまり、本発明では超音波送受信部
の超音波送受波面を曲率半径が異なる非球面形状とする
ことにより超音波を一点に集束させることができるの
で、外装部材を球面形状にすることなく超音波の方位分
解能を向上させることができる。
の超音波送受波面を曲率半径が異なる非球面形状とし、
超音波の集束焦点距離を方向的に一致させたことを特徴
とするものである。つまり、本発明では超音波送受信部
の超音波送受波面を曲率半径が異なる非球面形状とする
ことにより超音波を一点に集束させることができるの
で、外装部材を球面形状にすることなく超音波の方位分
解能を向上させることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
体腔内超音波診断装置の全体構成を示す図である。この
体腔内超音波診断装置11は手元操作部12に可撓性の挿入
部13を連結してなり、手元操作部12には図示しない光源
装置に接続されるユニバーサルコード14が接続されてい
る。また、手元操作部12には湾曲操作ノブ15が設けら
れ、この湾曲操作ノブ15により挿入部13の湾曲管部17を
湾曲操作せしめ、挿入部13の先端に設けられた先端構成
部18の向きを上下左右に変えられるようになっている。
体腔内超音波診断装置の全体構成を示す図である。この
体腔内超音波診断装置11は手元操作部12に可撓性の挿入
部13を連結してなり、手元操作部12には図示しない光源
装置に接続されるユニバーサルコード14が接続されてい
る。また、手元操作部12には湾曲操作ノブ15が設けら
れ、この湾曲操作ノブ15により挿入部13の湾曲管部17を
湾曲操作せしめ、挿入部13の先端に設けられた先端構成
部18の向きを上下左右に変えられるようになっている。
上記先端構成部18は先端側に超音波送受信部19を設ける
とともに、後端側に観察部20を設けてなり、観察部20に
は照明窓21と観察窓22が設けられている。そして、照明
窓21から照明光を出射して体腔内を照明するとともに、
観察窓22で受けた観察像を手元操作部12の接眼部16で観
察できるようになっている。なお、観察像は挿入部13お
よび手元操作部12にわたって挿入配置したイメージガイ
ド（図示せず）によって接眼部16へ導かれ、照明光は図
示しない光源装置よりユニーバサルコード14を介して手
元操作部12および挿入部13にわたって挿入配置したライ
トガイド（図示せず）によって照明窓21へ導かれるよう
になっている。
とともに、後端側に観察部20を設けてなり、観察部20に
は照明窓21と観察窓22が設けられている。そして、照明
窓21から照明光を出射して体腔内を照明するとともに、
観察窓22で受けた観察像を手元操作部12の接眼部16で観
察できるようになっている。なお、観察像は挿入部13お
よび手元操作部12にわたって挿入配置したイメージガイ
ド（図示せず）によって接眼部16へ導かれ、照明光は図
示しない光源装置よりユニーバサルコード14を介して手
元操作部12および挿入部13にわたって挿入配置したライ
トガイド（図示せず）によって照明窓21へ導かれるよう
になっている。
また、上記超音波送受信部19は第２図および第３図に示
すように構成されている。すなわち、先端構成部19の本
体23内には軸受24,24を介して中空の回転軸25が設けら
れている。この回転軸25は挿入部13内に挿入配置したフ
レキシブルシャフト26に連結され、手元操作部12内に設
けられたモータ27によりフレキシブルシャフト26を介し
て回転するようになっている。また、回転軸25の先端に
は本体23の先端面から突出した探触子支持枠28が一体的
に設けられている。この探触子支持枠28内には超音波探
触子29が保持されており、回転軸25と一体に回転するよ
うになっている。
すように構成されている。すなわち、先端構成部19の本
体23内には軸受24,24を介して中空の回転軸25が設けら
れている。この回転軸25は挿入部13内に挿入配置したフ
レキシブルシャフト26に連結され、手元操作部12内に設
けられたモータ27によりフレキシブルシャフト26を介し
て回転するようになっている。また、回転軸25の先端に
は本体23の先端面から突出した探触子支持枠28が一体的
に設けられている。この探触子支持枠28内には超音波探
触子29が保持されており、回転軸25と一体に回転するよ
うになっている。
上記超音波探触子29は超音波の送波方向に向けてダンパ
材30、圧電素子31、音響レンズ32を配してなり、圧電素
子31の両面には電極（図示せず）が設けられている。ま
た、圧電素子31の電極面にはそれぞれリード線33,33が
接続されている。これらのリード線33,33の他端は回転
軸25の貫通孔34に挿通した信号ケーブル35に接続され、
信号ケーブル35を介して図示しない超音波送受信回路と
接続している。
材30、圧電素子31、音響レンズ32を配してなり、圧電素
子31の両面には電極（図示せず）が設けられている。ま
た、圧電素子31の電極面にはそれぞれリード線33,33が
接続されている。これらのリード線33,33の他端は回転
軸25の貫通孔34に挿通した信号ケーブル35に接続され、
信号ケーブル35を介して図示しない超音波送受信回路と
接続している。
音響レンズ32はエポキシ系の樹脂からなり、圧電素子31
と反対側の面には超音波送受波面36が形成されている。
この超音波送受波面36は探触子29の回転方向における曲
率半径RF5を回転軸方向の曲率半径RF6より大きくした凹
状の非球面形状となっており、回転方向の集束焦点距離
F5と回転軸方向の集束焦点距離F6を一致させている。
と反対側の面には超音波送受波面36が形成されている。
この超音波送受波面36は探触子29の回転方向における曲
率半径RF5を回転軸方向の曲率半径RF6より大きくした凹
状の非球面形状となっており、回転方向の集束焦点距離
F5と回転軸方向の集束焦点距離F6を一致させている。
また、前記探触子支持枠28の周囲には円筒状の外装部材
37が設けられている。この外装部材37は超音波が良好に
透過する材料（例えばポリエチレン等の合成樹脂）から
形成され、後端を先端構成部18の本体23にねじ込み被嵌
し、Ｏリング38を介して気密に取付けられている。そし
て、外装部材37の内部には人体組織での音速より遅い音
速値を持つ、例えばパラフィン等の液状の超音波伝質媒
体39が充填されている。
37が設けられている。この外装部材37は超音波が良好に
透過する材料（例えばポリエチレン等の合成樹脂）から
形成され、後端を先端構成部18の本体23にねじ込み被嵌
し、Ｏリング38を介して気密に取付けられている。そし
て、外装部材37の内部には人体組織での音速より遅い音
速値を持つ、例えばパラフィン等の液状の超音波伝質媒
体39が充填されている。
次にこのように構成された本装置を用いて人体組織の超
音波断層像を得る場合は、まず挿入部13を体腔内に挿入
し、先端構成部18に設けられた超音波送受信部19を被検
部位に近付ける。そして、手元操作部12のモータ27を駆
動して回転力をフレキシブルシャフト26を介して回転軸
25および探触子支持枠28に伝達し、超音波探触子29を操
作回転中心軸L2を中心に回転させる。次にこの状態で図
示しない超音波送受信回路を作動させると、信号ケーブ
ル35およびリード線33を介して圧電素子31に駆動電圧が
印加され、超音波探触子29に超音波が発生する。この超
音波探触子29で発生した超音波は超音波伝質媒体39を伝
播し、外装部材37を透過して被検部位の人体組織内へ伝
播する。そして、人体組織の音響的性質の差異に応じて
反射し、その反射波は外装部材37および超音波伝質媒体
39を伝播して音響レンズ32の超音波送受波面36で受波さ
れる。この超音波送受波面36で受波された反射波は電気
信号に変化され、超音波エコー信号として信号ケーブル
35を通じて超音波送受信回路に伝送される。そして、こ
のような走査を繰返すことにより被検部位の超音波断層
像をリアルタイムで得ることができる。
音波断層像を得る場合は、まず挿入部13を体腔内に挿入
し、先端構成部18に設けられた超音波送受信部19を被検
部位に近付ける。そして、手元操作部12のモータ27を駆
動して回転力をフレキシブルシャフト26を介して回転軸
25および探触子支持枠28に伝達し、超音波探触子29を操
作回転中心軸L2を中心に回転させる。次にこの状態で図
示しない超音波送受信回路を作動させると、信号ケーブ
ル35およびリード線33を介して圧電素子31に駆動電圧が
印加され、超音波探触子29に超音波が発生する。この超
音波探触子29で発生した超音波は超音波伝質媒体39を伝
播し、外装部材37を透過して被検部位の人体組織内へ伝
播する。そして、人体組織の音響的性質の差異に応じて
反射し、その反射波は外装部材37および超音波伝質媒体
39を伝播して音響レンズ32の超音波送受波面36で受波さ
れる。この超音波送受波面36で受波された反射波は電気
信号に変化され、超音波エコー信号として信号ケーブル
35を通じて超音波送受信回路に伝送される。そして、こ
のような走査を繰返すことにより被検部位の超音波断層
像をリアルタイムで得ることができる。
ところで、超音波探触子29で発生した超音波は音響レン
ズ32の超音波送受波面36より被検部位へ向けて送波され
るが、本実施例では超音波送受波面36を曲率半径が異な
る非球面形状とし、超音波の集束焦点距離F5,F6を一致
させているため、超音波送受波面36より送波された超音
波を一点に集束させることができ、従来のように外装部
材37を球面形状にすることなく超音波の方位分解能を向
上させることができる。
ズ32の超音波送受波面36より被検部位へ向けて送波され
るが、本実施例では超音波送受波面36を曲率半径が異な
る非球面形状とし、超音波の集束焦点距離F5,F6を一致
させているため、超音波送受波面36より送波された超音
波を一点に集束させることができ、従来のように外装部
材37を球面形状にすることなく超音波の方位分解能を向
上させることができる。
なお、上記実施例ではエポキシ樹脂からなる音響レンズ
32を用いたが、シリコンゴムで形成された音響レンズを
用いてもよい。ただし、その場合は音響レンズの超音波
送受波面は凸状の非球面形状となる。また、圧電素子31
の超音波送受波面を非球面形状にしてもよい。さらに、
本発明は超音波探触子を直接回転させず、超音波探触子
と対向する反射ミラーを回転させる方式のものにも適用
できることは言うまでもなく、その場合は超音波探触子
または反射ミラーいずれかの超音波送受波面を非球面形
状にすればよい。
32を用いたが、シリコンゴムで形成された音響レンズを
用いてもよい。ただし、その場合は音響レンズの超音波
送受波面は凸状の非球面形状となる。また、圧電素子31
の超音波送受波面を非球面形状にしてもよい。さらに、
本発明は超音波探触子を直接回転させず、超音波探触子
と対向する反射ミラーを回転させる方式のものにも適用
できることは言うまでもなく、その場合は超音波探触子
または反射ミラーいずれかの超音波送受波面を非球面形
状にすればよい。
以上説明したように本発明によれば、超音波送受信部の
超音波送受波面を曲率半径が異なる非球面形状とするこ
とにより超音波を一点に集束させることができるので、
外装部材を球面形状にすることなく超音波の方位分解能
を向上させることができる。
超音波送受波面を曲率半径が異なる非球面形状とするこ
とにより超音波を一点に集束させることができるので、
外装部材を球面形状にすることなく超音波の方位分解能
を向上させることができる。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
体腔内超音波診断装置の全体図、第２図は超音波送受信
部の構成を示す断面図、第３図は第２図のIII-III断面
図、第４図および第５図は従来例を示し、第４図は超音
波送受信部の断面図、第５図は第４図のV-V断面図であ
る。 １……体腔内超音波診断装置、12……手元操作部、13…
…挿入部、19……超音波送受信走査部、29……超音波探
触子、30……ダンパ材、31……圧電素子、32……音響レ
ンズ、36……超音波送受波面。
体腔内超音波診断装置の全体図、第２図は超音波送受信
部の構成を示す断面図、第３図は第２図のIII-III断面
図、第４図および第５図は従来例を示し、第４図は超音
波送受信部の断面図、第５図は第４図のV-V断面図であ
る。 １……体腔内超音波診断装置、12……手元操作部、13…
…挿入部、19……超音波送受信走査部、29……超音波探
触子、30……ダンパ材、31……圧電素子、32……音響レ
ンズ、36……超音波送受波面。
Claims (1)
- 【請求項１】内視鏡の先端に超音波探触子を内蔵した超
音波送受信部を設け、機械的回転により超音波を走査し
て超音波断層撮像を行う体腔内超音波診断装置におい
て、前記超音波送受信部の超音波送受波面を曲率半径が
異なる非球面形状とし、超音波の集束焦点距離を方向的
に一致させたことを特徴とする体腔内超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27046886A JPH074376B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 体腔内超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27046886A JPH074376B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 体腔内超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63122434A JPS63122434A (ja) | 1988-05-26 |
| JPH074376B2 true JPH074376B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=17486723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27046886A Expired - Fee Related JPH074376B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 体腔内超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074376B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6287261B1 (en) * | 1999-07-21 | 2001-09-11 | Scimed Life Systems, Inc. | Focused ultrasound transducers and systems |
-
1986
- 1986-11-13 JP JP27046886A patent/JPH074376B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63122434A (ja) | 1988-05-26 |
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| JPH0329413B2 (ja) | ||
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |