JPH0779979A - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
Ultrasonic diagnostic equipmentInfo
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- JPH0779979A JPH0779979A JP5225828A JP22582893A JPH0779979A JP H0779979 A JPH0779979 A JP H0779979A JP 5225828 A JP5225828 A JP 5225828A JP 22582893 A JP22582893 A JP 22582893A JP H0779979 A JPH0779979 A JP H0779979A
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、超音波プローブを体腔
内に挿入して診断を行なう超音波診断装置に係わり、特
に、直径が例えば2mm程度の細径プローブを用いた超音
波診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for inserting an ultrasonic probe into a body cavity for diagnosis, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus using a thin probe having a diameter of, for example, about 2 mm. .
【0002】[0002]
【従来の技術】圧電素子等の超音波振動子を駆動させて
超音波信号(超音波パルス)を生体内の診断部位に放射
し、この診断部位からの反射信号に基づいて生体内情報
を得る超音波診断法を用いた超音波診断装置は、造影剤
無しで軟部組織の診断ができる等の利点を持ち、幅広く
利用されている。2. Description of the Related Art An ultrasonic transducer such as a piezoelectric element is driven to emit an ultrasonic signal (ultrasonic pulse) to a diagnostic site in a living body, and in-vivo information is obtained based on a reflection signal from the diagnostic site. An ultrasonic diagnostic apparatus using an ultrasonic diagnostic method has an advantage that it can diagnose soft tissue without a contrast agent and is widely used.
【0003】近年、電子回路の高周波化や超音波振動子
の超微細加工技術の進歩等による超音波診断技術の向上
に伴って、微小化した超音波振動子を体内に挿入するこ
とが容易になり、食道壁や胃壁を介して心臓、消化管、
及び消化器等を診断することが臨床の場で徐々に普及し
始めている。In recent years, with the improvement of ultrasonic diagnostic technology due to the higher frequency of electronic circuits and the progress of ultrafine processing technology for ultrasonic vibrators, it is easy to insert a miniaturized ultrasonic vibrator into the body. Through the esophageal wall and stomach wall, the heart, digestive tract,
The diagnosis of gastrointestinal tract and the like is gradually becoming popular in clinical situations.
【0004】特に胃や膵臓、胆嚢等の診断に関しては、
光学的内視鏡(以下、単に内視鏡という)と同様に、直
径10mm前後の道中管に超音波振動子を内蔵し、この超
音波振動子を機械的に回転駆動させ、あるいは電子的に
駆動させて生体内の診断対象部位を走査する、いわゆる
超音波内視鏡によって体表走査では得られない鮮明な画
像を得ることが可能になっている。また電子走査方式で
はドプラ信号による血流計測も行なわれ、食道静脈瘤の
診断、あるいは周辺の組織血流計測による腫瘍の鑑別診
断の研究等に用いられている。Especially regarding the diagnosis of stomach, pancreas, gallbladder, etc.,
Similar to an optical endoscope (hereinafter simply referred to as an endoscope), an ultrasonic transducer is built into a guide tube with a diameter of about 10 mm, and the ultrasonic transducer is mechanically driven to rotate or electronically. It is possible to obtain a clear image that cannot be obtained by body surface scanning by a so-called ultrasonic endoscope, which is driven to scan a diagnosis target site in a living body. The electronic scanning method also measures blood flow using Doppler signals, and is used for research such as diagnosis of esophageal varices, or differential diagnosis of tumors by measuring peripheral tissue blood flow.
【0005】ところで、胃や食道あるいは大腸等におけ
る診断では、内視鏡及び超音波内視鏡を用いた2段階ス
テップによる検査が行なわれている。この検査方式で
は、最初のステップで内視鏡により癌部の位置及び鑑別
診断が行なわれる。そして次のステップで超音波内視鏡
により癌の深達度診断(病巣部がどの程度広がっている
か)が行なわれ、この検査結果を用いて治療方法を決定
している。By the way, in the diagnosis of the stomach, esophagus, large intestine, etc., an examination is performed in two steps using an endoscope and an ultrasonic endoscope. In this examination method, the position and differential diagnosis of the cancerous part are performed by the endoscope in the first step. Then, in the next step, the depth of cancer is diagnosed (how much the lesion is spread) by an ultrasonic endoscope, and the treatment method is determined by using the result of the examination.
【0006】しかしながら上述した2段階ステップの検
査では、超音波内視鏡が対物レンズ等の光学的な観察手
段を有していないため、超音波内視鏡による走査部分の
位置決めは盲目的に行なうしかなく、正確性に欠け、操
作者の負担となった。また、2本の道中管を順次患者の
体内に挿入しなければならないため、患者に与える苦痛
は極めて大きく、一般の臨床では未だ普及していなかっ
た。However, in the two-step inspection described above, since the ultrasonic endoscope does not have an optical observation means such as an objective lens, the positioning of the scanning portion by the ultrasonic endoscope is performed blindly. However, it lacked accuracy and became a burden on the operator. Further, since two guide tubes have to be sequentially inserted into the patient's body, the pain to the patient is extremely great, and it has not been popularized in general clinical practice.
【0007】このような従来の超音波内視鏡に代るもの
として、内視鏡の鉗子チャンネルを通過させることが可
能な細径超音波プローブを用い、内視鏡と細径超音波プ
ローブとを一体化させて診断を行なう方式の超音波診断
装置が開発されている。As an alternative to such a conventional ultrasonic endoscope, a small-diameter ultrasonic probe capable of passing through a forceps channel of the endoscope is used, and an endoscope and a small-diameter ultrasonic probe are used. An ultrasonic diagnostic apparatus has been developed, which is a system that performs diagnosis by integrating the above.
【0008】この方式によれば、超音波プローブを使用
する際の患者に与える苦痛はほとんどなく、しかも超音
波走査位置は常に内視鏡画像下にてモニタリングされて
いるため、走査の正確さは従来法と比べて著しく向上し
ている。According to this method, there is almost no pain to the patient when using the ultrasonic probe, and the ultrasonic scanning position is always monitored under the endoscopic image, so that the scanning accuracy is high. It is remarkably improved as compared with the conventional method.
【0009】このような細径超音波プローブを備えた超
音波診断装置を図6に示す。この細径超音波プローブ4
9は、振動子からの超音波信号を回転するミラーによっ
て反射させてラジアル状に走査する構成である。すなわ
ち、直径2mm程度のチューブ50の先端内部に、1個の
超音波振動子51が振動子面が装置本体52側を向くよ
うに固設されている。また、超音波振動子51の振動子
面に対向した反射面53aを有し、この反射面53aは
チューブの中心軸に対して約45度に傾斜している音響
ミラー53が設けられている。An ultrasonic diagnostic apparatus equipped with such a small-diameter ultrasonic probe is shown in FIG. This small-diameter ultrasonic probe 4
9 is a configuration in which an ultrasonic signal from a vibrator is reflected by a rotating mirror and is scanned in a radial shape. That is, one ultrasonic transducer 51 is fixed inside the tip of the tube 50 having a diameter of about 2 mm so that the transducer surface faces the apparatus main body 52 side. Further, the ultrasonic transducer 51 has a reflecting surface 53a facing the transducer surface, and the reflecting surface 53a is provided with an acoustic mirror 53 which is inclined at about 45 degrees with respect to the central axis of the tube.
【0010】超音波振動子51には、チューブ50の壁
面に埋設された信号線54a及びアース線54bの一端
が接続されている。この信号線54a及びアース線54
bの他端は、装置本体52に設置された超音波振動子駆
動用の送受信回路55に接続されている。To the ultrasonic transducer 51, one ends of a signal line 54a and a ground line 54b buried in the wall surface of the tube 50 are connected. The signal line 54a and the ground line 54
The other end of b is connected to a transmission / reception circuit 55 for driving the ultrasonic transducer installed in the apparatus main body 52.
【0011】また、音響ミラー53には回転ケーブル
(トルクケーブル)56の一端が接続されている。ま
た、この回転ケーブル56の他端には、装置本体52に
設置されたモータ機構57が接続されている。モータ機
構57は、エンコーダ58を備えたモータ59と、モー
タ駆動用のモータドライブ回路60とを備え、モータド
ライブ回路60からの制御出力によって回転するモータ
59の回転駆動力をエンコーダ58及びトルクケーブル
56を介して音響ミラー52に伝達して、音響ミラー5
3をチューブ50の中心軸を回転軸として回転運動させ
るようになっている。Further, one end of a rotary cable (torque cable) 56 is connected to the acoustic mirror 53. A motor mechanism 57 installed in the apparatus main body 52 is connected to the other end of the rotary cable 56. The motor mechanism 57 includes a motor 59 having an encoder 58 and a motor drive circuit 60 for driving the motor, and the rotational driving force of the motor 59 rotated by a control output from the motor drive circuit 60 is applied to the encoder 58 and the torque cable 56. To the acoustic mirror 52, and the acoustic mirror 5
3 is rotationally moved about the central axis of the tube 50.
【0012】この細径超音波プローブ49を体腔内に挿
入して装置52を駆動させると、送受信回路55から信
号線54aを介して超音波振動子51に送信パルスが送
られ、超音波振動子51が駆動される。駆動した超音波
振動子51によって、回転運動している音響ミラー53
へ向けて超音波信号sが放射される。この超音波信号s
は、音響ミラー53の反射面53aによって反射され、
回転軸に対して略90度、即ちチューブ50の壁面に対
して直交する方向(ラジアル状)に放射される。When this small-diameter ultrasonic probe 49 is inserted into the body cavity and the device 52 is driven, a transmission pulse is sent from the transmission / reception circuit 55 to the ultrasonic transducer 51 via the signal line 54a, and the ultrasonic transducer is transmitted. 51 is driven. The acoustic mirror 53 rotating by the driven ultrasonic transducer 51.
The ultrasonic signal s is emitted toward. This ultrasonic signal s
Is reflected by the reflecting surface 53a of the acoustic mirror 53,
Radiation is performed at about 90 degrees with respect to the rotation axis, that is, in a direction (radial shape) orthogonal to the wall surface of the tube 50.
【0013】放射された超音波信号sは体腔内の診断部
位等によって反射され、その反射信号はチューブ50の
壁面に対して直交する方向から振動子51によって受信
される。振動子51によって受信された反射信号は、送
受信回路55を介して装置本体52に送られ、画像処理
装置等により画像化(例えばBモード画像)される。そ
の結果、体腔内の診断部位における断層像が得られる。The radiated ultrasonic wave signal s is reflected by a diagnosis site or the like in the body cavity, and the reflected signal is received by the transducer 51 in a direction orthogonal to the wall surface of the tube 50. The reflected signal received by the oscillator 51 is sent to the apparatus main body 52 via the transmission / reception circuit 55, and is imaged (for example, B-mode image) by the image processing apparatus or the like. As a result, a tomographic image of the diagnosis site in the body cavity is obtained.
【0014】なお、上述した音響ミラーを回転させて超
音波信号sの走査を行なう方式の他に、微小振動子をト
ルクケーブルに装着し、この微小振動子を直接回転させ
る方式やミラーと振動子を一体化して回転させる方式等
が提案されているが、いずれにしてもこのようなモータ
等による機械的な回転走査方式は構造が比較的簡単であ
り、また高周波化(20 MHz〜40 MHz)が容易に実現
できるため、最も普及している。In addition to the above-described method of rotating the acoustic mirror to scan the ultrasonic signal s, a method in which a micro-vibrator is attached to a torque cable and the micro-vibrator is directly rotated, or a mirror and a vibrator are used. A method of integrally rotating the motors has been proposed, but in any case, the mechanical rotary scanning method using such a motor has a relatively simple structure and has a high frequency (20 MHz to 40 MHz). Is most popular because it can be easily realized.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】超音波診断装置によっ
て所定部位での血流等の運動流体の速度を求める場合、
その運動流体の方向に複数回(例えば10〜20回)連
続して超音波信号を送受信する必要があった。しかも消
化器領域の如く遅い速度を持つ血流を検出するために
は、複数回の走査における超音波信号の送受信方向(ビ
ーム方向)は正確に一致していなければならなかった。When the velocity of a moving fluid such as a blood flow at a predetermined site is obtained by an ultrasonic diagnostic apparatus,
It is necessary to continuously transmit and receive ultrasonic signals a plurality of times (for example, 10 to 20 times) in the direction of the moving fluid. Moreover, in order to detect a blood flow having a slow velocity such as in the digestive organ region, the transmitting and receiving directions (beam directions) of ultrasonic signals in a plurality of scans must be exactly the same.
【0016】したがって、細径超音波プローブを備えた
機械的な回転走査方式による超音波診断装置を用いて、
血液の流れ等の運動流体からの超音波信号(ドプラ信
号)を検出し、このドプラ信号によって運動流体の速度
情報等を計測することは困難とされていた。その最大の
理由は、プローブ先端の振動子や音響ミラーに回転駆動
力を伝達するトルクケーブル部分に回転誤差(回転ム
ラ)が発生するため、所要の回転精度が得られず、超音
波信号の送受信方向が一致しないからである。また、こ
の回転誤差はトルクケーブルが湾曲していた場合特に著
しく回転精度を低下させていた。Therefore, using an ultrasonic diagnostic apparatus of a mechanical rotary scanning system equipped with a small-diameter ultrasonic probe,
It has been difficult to detect an ultrasonic signal (Doppler signal) from a moving fluid such as a blood flow and measure velocity information of the moving fluid based on the Doppler signal. The main reason for this is that rotation error (rotation unevenness) occurs in the torque cable portion that transmits the rotation driving force to the transducer at the tip of the probe and the acoustic mirror, so the required rotation accuracy cannot be obtained, and ultrasonic signal transmission / reception is not possible. This is because the directions do not match. Further, this rotation error remarkably deteriorates the rotation accuracy particularly when the torque cable is curved.
【0017】このような理由から、心臓内のように速い
速度を持つ血流以外では、機械走査方式は不可能とさ
れ、この種の計測はもっぱら走査方向が任意且つ正確に
決定される電子走査方式が行なわれてきた。For this reason, the mechanical scanning method is impossible except for the blood flow having a high velocity such as in the heart, and this kind of measurement is exclusively performed by electronic scanning in which the scanning direction is arbitrarily and accurately determined. The scheme has been carried out.
【0018】しかしながら、上述した細径超音波プロー
ブを使用した超音波診断装置では、超音波プローブ内の
収容面積が極めて小さいため、電子走査方式の採用は困
難であった。However, in the ultrasonic diagnostic apparatus using the small-diameter ultrasonic probe described above, it is difficult to adopt the electronic scanning method because the accommodation area inside the ultrasonic probe is extremely small.
【0019】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、機械的回転走査方式における回転精度を高め、所
定の部位での流体の速度等の運動状態を表示することが
できる超音波診断装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an ultrasonic diagnostic apparatus capable of improving the rotation accuracy in a mechanical rotary scanning system and displaying a motion state such as a fluid velocity at a predetermined portion. The purpose is to provide.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項1に記載した超音波診断装置は、超音波振動子を
有し且つこの超音波振動子あるいは音響ミラーに回転を
与えることにより走査可能な超音波放射部を備えた細径
の超音波プローブを体腔内に挿入して診断を行なう超音
波診断装置において、上記超音波放射部に回転を与える
マイクロモータを上記超音波プローブ内に設けている。In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 has an ultrasonic oscillator and scans by applying rotation to the ultrasonic oscillator or an acoustic mirror. In an ultrasonic diagnostic apparatus for performing a diagnosis by inserting a small-diameter ultrasonic probe having a possible ultrasonic wave emitting portion into a body cavity, a micromotor for rotating the ultrasonic wave emitting portion is provided in the ultrasonic probe. ing.
【0021】また、請求項2記載の超音波診断装置は、
前記超音波送受信方向を同一方向に設定して得られる超
音波受信信号から血流情報を算出、表示する手段を備え
ている。The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2 is
There is provided means for calculating and displaying blood flow information from an ultrasonic wave reception signal obtained by setting the ultrasonic wave transmission / reception directions to the same direction.
【0022】特に請求項3記載の超音波診断装置では、
前記超音波放射部は、前記超音波プローブの先端に固設
された超音波振動子か、あるいは前記超音波振動子と、
この超音波振動子が放射した超音波信号を前記体腔内壁
側へ反射させ且つ回転可能に設けられたミラーとから構
成され、前記マイクロモータの回転を上記ミラー、ある
いは振動子、あるいはミラーと振動子に与えるように形
成している。Particularly, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3,
The ultrasonic wave emitting section is an ultrasonic wave oscillator fixed to the tip of the ultrasonic probe, or the ultrasonic wave oscillator,
The ultrasonic wave oscillator radiates an ultrasonic wave signal toward the inner wall of the body cavity and a rotatably provided mirror. The rotation of the micromotor is performed by the mirror, the oscillator, or the mirror and the oscillator. Is formed to give to.
【0023】さらに、請求項4記載の超音波診断装置で
は、前記マイクロモータはステッピング駆動方式のモー
タであり、このモータに対してモータ駆動用パルスを出
力する駆動パルス出力手段と、前記超音波振動子が駆動
されるタイミングに応じて、上記駆動パルス出力手段か
ら出力されるモータ駆動用パルスの出力タイミングを制
御する駆動パルス制御手段とを備えている。Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, the micromotor is a stepping drive type motor, and drive pulse output means for outputting a motor drive pulse to the motor, and the ultrasonic vibration. Drive pulse control means for controlling the output timing of the motor drive pulse output from the drive pulse output means in accordance with the timing at which the child is driven.
【0024】[0024]
【作用】本発明の超音波診断装置では、超音波放射部に
回転を与えて超音波信号を放射させるマイクロモータを
超音波プローブ内に設けたため、超音波放射部とマイク
ロモータを直結させて、超音波放射部にマイクロモータ
の回転精度とほぼ同程度の精度の回転動力を伝達するこ
とができる。In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, since the micro-motor for rotating the ultrasonic wave emitting section to emit the ultrasonic signal is provided in the ultrasonic probe, the ultrasonic wave emitting section and the micro motor are directly connected to each other. It is possible to transmit the rotational power with an accuracy approximately equal to the rotational accuracy of the micromotor to the ultrasonic wave emitting portion.
【0025】特に、請求項2記載の超音波診断装置で
は、超音波放射部は、超音波プローブの先端に固設され
た超音波振動子と、回転可能に設けられたミラーとを備
え、このミラーをマイクロモータにより回転させること
により、超音波信号を体腔内壁側へ向かって放射状(ラ
ジアル状)に走査させる。この際、ミラーに回転動力を
与えるマイクロモータを超音波プローブ内に設けたた
め、ミラーとマイクロモータとを直結させて、ミラーに
マイクロモータの回転精度とほぼ同程度の精度の回転動
力を伝達することができる。Particularly, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second aspect, the ultrasonic wave radiating section is provided with an ultrasonic vibrator fixed to the tip of the ultrasonic probe and a rotatably provided mirror. By rotating the mirror with a micromotor, the ultrasonic signal is radially (radially) scanned toward the inner wall of the body cavity. At this time, since the micromotor that gives the rotational power to the mirror is provided in the ultrasonic probe, the mirror and the micromotor should be directly connected to each other to transmit the rotational power to the mirror with about the same accuracy as the rotation accuracy of the micromotor. You can
【0026】また、マイクロモータとしてステッピング
駆動方式のモータを用い、このモータを駆動パルス制御
手段からのモータ駆動用パルスによってステッピング駆
動させる。その際、駆動パルス制御手段によって駆動パ
ルス出力手段を制御して、超音波振動子の駆動タイミン
グに応じた出力タイミングのモータ駆動用パルスをモー
タに送り、モータを駆動させることができる。このた
め、振動子が複数回駆動された後にモータを駆動させる
ように設定することによって、機械式回転走査方式にお
いても、所定の方向に複数回連続して超音波信号を送受
信することが可能になる。Further, a stepping drive type motor is used as the micromotor, and the motor is stepped driven by a motor drive pulse from the drive pulse control means. At this time, the drive pulse output means is controlled by the drive pulse control means, and a motor drive pulse having an output timing corresponding to the drive timing of the ultrasonic transducer can be sent to the motor to drive the motor. Therefore, by setting the vibrator to be driven after being driven a plurality of times, it is possible to continuously transmit and receive ultrasonic signals in a predetermined direction a plurality of times even in the mechanical rotary scanning method. Become.
【0027】[0027]
【実施例】以下、本発明に係る実施例について、添付図
面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0028】(第1実施例)図1に示した超音波診断装
置は、体腔内の運動流体、例えば消化管壁側の血管bv
内の血球bc を含む所定の方向へ向けて超音波信号sを
放射(送信)し、且つ反射された超音波信号sを受信す
る超音波プローブ1と、超音波信号送受信用の回路や受
信された超音波信号sに所定の処理を施してTVモニタ
に表示する回路等を備えた装置本体2と、装置本体2へ
外部から各種の診断情報を入力する、例えばキーボー
ド、マウス等の入力部3とから構成される。(First Embodiment) The ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 1 has a moving fluid in a body cavity, for example, a blood vessel bv on the side of the digestive tract wall.
The ultrasonic probe 1 that emits (transmits) the ultrasonic signal s in a predetermined direction including the blood cells bc inside and receives the reflected ultrasonic signal s, and a circuit for transmitting and receiving the ultrasonic signal and a received signal. The device main body 2 including a circuit for performing a predetermined process on the ultrasonic signal s and displaying it on a TV monitor, and an input unit 3 for inputting various diagnostic information to the device main body 2 from the outside, such as a keyboard and a mouse Composed of and.
【0029】超音波プローブ1は、可撓性を有し且つ直
径2mm程度の細径のチューブ4内に所定の部品が内臓さ
れて形成されている。すなわち、チューブ4の先端に振
動子面が装置側を向くように固設された超音波振動子5
と、この超音波振動子5の振動子面に対向した反射面6
aを有し、この反射面6aはチューブ4の中心軸に対し
て約45度に傾斜している音響ミラー6と、この音響ミ
ラー6に、その出力軸7aを介して直結された例えば直
径1mm以下の小型のマイクロモータ7とを備えている。
このマイクロモータ7は、モータ駆動パルスに基づいて
所定角(以下、ステッピング角;Δθという)回転する
ステッピング駆動方式のマイクロモータ(以下、ステッ
ピングモータ7という)である。The ultrasonic probe 1 is formed of a flexible tube 4 having a diameter of about 2 mm and a predetermined component built therein. That is, the ultrasonic transducer 5 fixed at the tip of the tube 4 so that the transducer surface faces the device side.
And the reflecting surface 6 facing the transducer surface of the ultrasonic transducer 5.
a and the reflecting surface 6a is inclined by about 45 degrees with respect to the central axis of the tube 4, and the acoustic mirror 6 is directly connected to the acoustic mirror 6 through its output shaft 7a, for example, a diameter of 1 mm. The following small micromotor 7 is provided.
The micro motor 7 is a stepping drive type micro motor (hereinafter referred to as stepping motor 7) that rotates a predetermined angle (hereinafter referred to as stepping angle; Δθ) based on a motor driving pulse.
【0030】また、音響ミラー6は、ステッピングモー
タ7から伝達される回転動力によって、出力軸7aを回
転軸として回転するようになっている。なお、超音波振
動子5、音響ミラー6は本発明の超音波放射手段を形成
する。Further, the acoustic mirror 6 is adapted to rotate about the output shaft 7a as a rotating shaft by the rotational power transmitted from the stepping motor 7. The ultrasonic transducer 5 and the acoustic mirror 6 form the ultrasonic wave emitting means of the present invention.
【0031】一方、装置本体2は、超音波信号sの送信
周波数(繰り返し周波数)を決定するレートパルスを発
生するパルス発生器8と、このパルス発生器8から出力
されたレートパルスから振動子駆動パルスを発生する振
動子駆動回路9と、ステッピングモータ7にモータ駆動
パルスを送るモータ駆動回路10と、入力部3からの入
力条件及びパルス発生器8から出力されたレートパルス
に基づいて、モータ駆動回路10から出力されるモータ
駆動パルスの出力タイミングやパルス数等を制御すると
共に、振動子駆動回路9による振動子駆動パルスの出力
を制御するコントローラ11とを備えている。なお、振
動子駆動回路9は信号線12によって超音波振動子5に
接続されている。また、モータ駆動回路10は、本発明
の駆動パルス出力手段を形成し、コントローラ11は、
本発明の駆動パルス制御手段を形成する。On the other hand, the apparatus main body 2 includes a pulse generator 8 for generating a rate pulse for determining the transmission frequency (repetition frequency) of the ultrasonic signal s, and a vibrator drive from the rate pulse output from the pulse generator 8. A motor drive circuit 9 that generates a pulse, a motor drive circuit 10 that sends a motor drive pulse to the stepping motor 7, and a motor drive based on the input condition from the input unit 3 and the rate pulse output from the pulse generator 8. The controller 11 controls the output timing of the motor drive pulse output from the circuit 10 and the number of pulses, and also controls the output of the vibrator drive pulse by the vibrator drive circuit 9. The oscillator drive circuit 9 is connected to the ultrasonic oscillator 5 by a signal line 12. Further, the motor drive circuit 10 forms the drive pulse output means of the present invention, and the controller 11 is
The drive pulse control means of the present invention is formed.
【0032】そして装置本体2は、超音波プローブ1で
受信された受信信号を増幅する増幅器13と、増幅器1
3によって増幅された受信信号からBモード画像信号を
生成するBモードユニット14と、増幅器13によって
増幅された受信信号からドプラ信号を抽出し、このドプ
ラ信号を周波数分析して流体(例えば血流)の速度情報
を算出する手段であるドプラユニット15とを備えてい
る。The apparatus main body 2 includes an amplifier 13 for amplifying a reception signal received by the ultrasonic probe 1, and an amplifier 1.
A B-mode unit 14 for generating a B-mode image signal from the received signal amplified by 3 and a Doppler signal extracted from the received signal amplified by the amplifier 13, and the Doppler signal is subjected to frequency analysis to analyze fluid (eg, blood flow). And a Doppler unit 15, which is a means for calculating the speed information of the.
【0033】さらに装置本体2は、Bモードユニット1
4からの出力信号とドプラユニット15からの出力信号
とを標準TV信号(TVフォーマットの信号)に変換す
るデジタルスキャンコンバータ(DSC)16と、この
標準TV信号をTVモニタ上に表示する表示部17とが
備えられている。なお、表示部17は、請求項2記載の
血流情報を表示する手段を形成している。Further, the apparatus main body 2 is the B mode unit 1
4 and a digital scan converter (DSC) 16 for converting an output signal from the Doppler unit 15 into a standard TV signal (TV format signal), and a display unit 17 for displaying the standard TV signal on a TV monitor. And are provided. The display unit 17 forms means for displaying the blood flow information according to claim 2.
【0034】Bモードユニット14は、増幅器13から
出力された受信信号を対数圧縮する対数増幅器18と、
対数圧縮された受信信号を検波する包絡線検波回路19
と、検波回路19からの出力信号(Bモード画像信号)
をデジタルデータ(Bモード画像データ)に変換するA
/D変換器20とを有し、A/D変換器20から出力さ
れたBモード画像データはDSC16へ出力される。The B-mode unit 14 has a logarithmic amplifier 18 for logarithmically compressing the received signal output from the amplifier 13,
Envelope detection circuit 19 for detecting a logarithmically compressed received signal
And an output signal from the detection circuit 19 (B mode image signal)
A to convert to digital data (B mode image data)
The B-mode image data output from the A / D converter 20 is output to the DSC 16.
【0035】ドプラユニット15は、増幅器13から出
力された受信信号を直交位相検波して、位相がπ/2ず
れた2系統のドプラ信号(複素信号)を抽出し、このド
プラ信号を周波数分析して結果を出力するものである。The Doppler unit 15 quadrature-phase-detects the received signal output from the amplifier 13, extracts two systems of Doppler signals (complex signals) whose phases are shifted by π / 2, and analyzes the frequency of this Doppler signal. And output the result.
【0036】すなわち、所定の周波数(超音波信号sの
中心周波数)を有した連続波(基準信号)を2系統に分
けて出力する基準信号発生器21と、基準信号発生器2
1から出力された基準信号の一方の位相をπ/2(90
度)だけシフトする移相器22と、基準信号発生器21
から出力された基準信号(位相シフト無し)と増幅器1
3から出力された受信信号とを乗算するミキサ23a
と、移相器22から出力されたπ/2だけ位相のシフト
した基準信号と増幅器13から出力された受信信号とを
乗算するミキサ23bとを備えている。That is, a reference signal generator 21 for outputting a continuous wave (reference signal) having a predetermined frequency (center frequency of the ultrasonic signal s) divided into two systems, and a reference signal generator 2.
One phase of the reference signal output from 1 is π / 2 (90
Phase shifter 22 and a reference signal generator 21
Reference signal (without phase shift) and amplifier 1
Mixer 23a that multiplies the received signal output from 3 by
And a mixer 23b for multiplying the reference signal output from the phase shifter 22 and having a phase shifted by π / 2 by the received signal output from the amplifier 13.
【0037】ミキサ23a,23bからの出力信号は、
それぞれローパスフィルタ(LPF)24a,24bに
入力して信号成分の中の和の出力成分が除去され、差の
周波数成分が抽出される。ローパスフィルタ24a,2
4bから出力されたドプラ周波数成分を有する信号は、
A/D変換器(A/D)25a,25bによってデジタ
ル信号(ドプラデータ)に変換された後、一旦メモリ回
路26a,26bに保持される。The output signals from the mixers 23a and 23b are
The low-pass filters (LPFs) 24a and 24b are input to remove the sum output components of the signal components, and the difference frequency components are extracted. Low-pass filters 24a, 2
The signal having the Doppler frequency component output from 4b is
After being converted into digital signals (Doppler data) by the A / D converters (A / D) 25a and 25b, they are once held in the memory circuits 26a and 26b.
【0038】このようにして、メモリ回路26a,26
bに所定回数のデータ(同一部位のドプラデータ)が保
持されると、これらのドプラデータはスペクトラム分析
器27に送られる。このスペクトラム分析器27は、ド
プラデータを周波数分析し、平均周波数(すなわち血流
の平均速度)等のスペクトラムデータを求める。このス
ペクトラムデータはDSC16に出力される。In this way, the memory circuits 26a, 26
When a predetermined number of times of data (Doppler data of the same part) is held in b, these Doppler data are sent to the spectrum analyzer 27. The spectrum analyzer 27 frequency-analyzes the Doppler data to obtain spectrum data such as an average frequency (that is, an average velocity of blood flow). This spectrum data is output to the DSC 16.
【0039】DSC16は、図示しないフレームメモ
リ、書き込み・読みだし制御部を備え、入力されたBモ
ード画像データ及びスペクトラムデータを、書き込み・
読みだし制御部からの制御に基づいてフレームメモリの
所定のアドレスに書き込む(保持する)と共に、フレー
ムメモリの各アドレスに保持されたデータを、書き込み
・読み出し制御部からの制御に基づいて順次読み出すよ
うになっている。読み出されたデータ(Bモード画像デ
ータ及びスペクトラムデータ)は表示部17へ出力され
る。The DSC 16 is provided with a frame memory (not shown) and a writing / reading control unit, and writes / receives the input B-mode image data and spectrum data.
While writing (holding) to a predetermined address of the frame memory under the control of the reading control unit, the data held at each address of the frame memory is sequentially read out under the control of the writing / reading control unit. It has become. The read data (B-mode image data and spectrum data) is output to the display unit 17.
【0040】表示部17は、図示しないRGB等のカラ
ー処理部、D/A変換器、及びTVモニタを備え、入力
されたデータの内スペクトラムデータをカラー処理部に
よってカラーデータに変換する。このカラーデータ及び
Bモード画像データ(白黒データ)はD/A変換器によ
ってアナログ画像信号に変換された後、TVモニタによ
って重畳して表示される。The display unit 17 includes a color processing unit such as RGB (not shown), a D / A converter, and a TV monitor, and converts the spectrum data of the input data into color data by the color processing unit. The color data and the B-mode image data (black and white data) are converted into analog image signals by the D / A converter and then superimposed and displayed by the TV monitor.
【0041】次に本実施例の作用を述べる。Next, the operation of this embodiment will be described.
【0042】コントローラ11からの制御に基づいて振
動子駆動回路9から繰り返し周波数(周期T0 )で出力
された振動子駆動パルスにより超音波振動子5が駆動さ
れ、音響ミラー6の反射面6aに向けて超音波信号sが
放射される。一方、コントローラ11によって所定の出
力タイミング及びパルス数に制御されたモータ駆動パル
スがモータ駆動回路10からステッピングモータ7に送
られ、そのステッピングモータ7を回転作動させる。そ
の結果、音響ミラー6にはステッピングモータ7からの
回転動力が出力軸7aを介して直接伝達され、音響ミラ
ー6は所定方向に回転する。このため反射面6aに入射
した超音波信号sは、回転する反射面6aによって放射
状に反射され、消化器領域付近の血管bv 内の血球bc
を含む所定の方向へ向けて送信される。Under the control of the controller 11, the ultrasonic oscillator 5 is driven by the oscillator drive pulse output at the repeating frequency (cycle T0) from the oscillator drive circuit 9, and is directed toward the reflecting surface 6a of the acoustic mirror 6. As a result, the ultrasonic signal s is emitted. On the other hand, a motor drive pulse controlled by the controller 11 to have a predetermined output timing and a predetermined number of pulses is sent from the motor drive circuit 10 to the stepping motor 7 to rotate the stepping motor 7. As a result, the rotational power from the stepping motor 7 is directly transmitted to the acoustic mirror 6 via the output shaft 7a, and the acoustic mirror 6 rotates in a predetermined direction. Therefore, the ultrasonic signal s incident on the reflecting surface 6a is radially reflected by the rotating reflecting surface 6a, and the blood cells bc in the blood vessel bv near the digestive system area.
Is transmitted in a predetermined direction including.
【0043】この際の振動子駆動パルス及びモータ駆動
パルスとの関係と、その際の超音波の走査方向とを図2
(a)、(b)に示す。FIG. 2 shows the relationship between the oscillator drive pulse and the motor drive pulse at this time and the ultrasonic scanning direction at that time.
Shown in (a) and (b).
【0044】上述したようにステッピングモータ7は、
そのモータ駆動パルスを計数することによって決定され
た回転角度Δθによって回転作動する。図2は、Δθ=
45度で所定の方向に5回超音波信号sを送受信してド
プラ信号を計測する場合を示したものであり、モータ駆
動パルスの1周期間に5つの振動子駆動パルスが送られ
る。また超音波信号sは、図2中A〜Hの方向にΔθ度
間隔で放射される。As described above, the stepping motor 7 is
The motor is rotated by the rotation angle Δθ determined by counting the motor drive pulses. In FIG. 2, Δθ =
This shows a case where the ultrasonic signal s is transmitted and received five times in a predetermined direction at 45 degrees to measure the Doppler signal, and five transducer drive pulses are sent during one cycle of the motor drive pulse. Further, the ultrasonic signal s is radiated in the directions A to H in FIG. 2 at intervals of Δθ degrees.
【0045】例えば、測定対象である血管bv 内の血球
bc が所定の方向(例えばA方向)に存在した場合、反
射面6aから反射した超音波信号sが所定の方向Aに向
くような状態で振動子駆動回路9からの振動子駆動パル
スp1 によって超音波振動子5が駆動される。続いて周
期T0 毎に送られる振動子駆動パルスp2 〜p5 によっ
て超音波振動子5が駆動される。この結果、A方向に対
してs1 〜s5 の超音波信号が送受信される。つまり、
同一方向に5回の走査が行なわれる。For example, when the blood cells bc in the blood vessel bv to be measured are present in a predetermined direction (for example, A direction), the ultrasonic signal s reflected from the reflecting surface 6a is directed in the predetermined direction A. The ultrasonic oscillator 5 is driven by the oscillator drive pulse p1 from the oscillator drive circuit 9. Subsequently, the ultrasonic transducer 5 is driven by the transducer drive pulses p2 to p5 sent in every cycle T0. As a result, s1 to s5 ultrasonic signals are transmitted and received in the A direction. That is,
Five scans are performed in the same direction.
【0046】5回目の超音波信号s5 の送受信が行なわ
れた状態、つまり、振動子駆動パルスp5 が送られる
と、コントローラ11からの制御によってモータ駆動回
路10からモータ駆動パルスbがステッピングモータ7
に送られる。モータ駆動パルスbによって回転作動した
ステッピングモータ7からの回転動力によって、音響ミ
ラー6の反射面はΔθ回転され、超音波信号sの送受信
方向もAからΔθ移動したB方向になる。そして、同様
に周期T0 毎に振動子駆動パルスp6 〜p10が超音波振
動子5に送られ、B方向に対してs6 〜s10の超音波信
号が送受信される。以下、同様にC〜H方向にも超音波
信号sが送受信される。When the ultrasonic signal s5 is transmitted and received for the fifth time, that is, when the oscillator drive pulse p5 is sent, the motor drive circuit 10 sends the motor drive pulse b to the stepping motor 7 under the control of the controller 11.
Sent to. The reflecting surface of the acoustic mirror 6 is rotated by Δθ by the rotational power from the stepping motor 7 which is rotated by the motor drive pulse b, and the transmission / reception direction of the ultrasonic signal s is also changed from A to B by Δθ. Similarly, the transducer driving pulses p6 to p10 are sent to the ultrasonic transducer 5 every period T0, and the ultrasonic signals s6 to s10 are transmitted and received in the B direction. Hereinafter, the ultrasonic signal s is similarly transmitted / received also in the C to H directions.
【0047】H方向の超音波信号s40の送受信が行な
われた状態、つまり振動子駆動パルスp40が送られる
と、コントローラ11からの制御によってモータ駆動回
路10からモータ駆動パルスaがステッピングモータに
送られ、超音波信号sの送受信方向はHからΔθ移動し
たA方向になり、最初の状態に戻る。以下、必要に応じ
て上述した処理が繰り返される。When the ultrasonic signal s40 in the H direction is transmitted / received, that is, when the vibrator drive pulse p40 is sent, the motor drive circuit 10 sends the motor drive pulse a to the stepping motor under the control of the controller 11. , The transmission / reception direction of the ultrasonic signal s is changed from H to Δθ by the direction A, and returns to the initial state. Hereinafter, the above-mentioned processing is repeated as needed.
【0048】つまり、コントローラ11からの制御によ
り、モータ駆動回路10から出力されるモータ駆動パル
スの出力タイミングを所定回(本実施例の場合5回)毎
の振動子駆動パルスの出力タイミングに合わせることに
よって、所定方向に複数回(5回)の超音波信号sの送
受信(走査)を行なうことができる。また、このドプラ
信号の局所計測単位である5回の超音波信号の送受信期
間中、その送受信方向は、ステッピングモータ7の回転
角の制御に基づき正確に固定することができる。That is, by the control of the controller 11, the output timing of the motor drive pulse output from the motor drive circuit 10 is adjusted to the output timing of the vibrator drive pulse every predetermined number of times (five times in this embodiment). Thus, the ultrasonic signal s can be transmitted and received (scanned) a plurality of times (five times) in the predetermined direction. Further, during the transmission / reception period of the ultrasonic wave signal 5 times which is the local measurement unit of the Doppler signal, the transmission / reception direction thereof can be accurately fixed based on the control of the rotation angle of the stepping motor 7.
【0049】さらに、ステッピングモータ7の回転動力
に基づき音響ミラー6を回転させて超音波信号sを送受
信する機械的回転走査方式を用いる際に、超音波プロー
ブ1内にステッピングモータ7を設けたため、トルクケ
ーブル等を極力使用せずに、ステッピングモータ7の回
転動力を直接音響ミラー6に伝達することができる。こ
の結果、回転誤差(回転ムラ)を極力抑えることがで
き、回転精度を大幅に上昇させることができる。Further, since the stepping motor 7 is provided in the ultrasonic probe 1 when using the mechanical rotary scanning method of transmitting and receiving the ultrasonic signal s by rotating the acoustic mirror 6 based on the rotational power of the stepping motor 7, The rotation power of the stepping motor 7 can be directly transmitted to the acoustic mirror 6 without using a torque cable or the like as much as possible. As a result, the rotation error (rotation unevenness) can be suppressed as much as possible, and the rotation accuracy can be significantly increased.
【0050】したがって従来困難とされていた、細径プ
ローブを備えた機械的な回転走査方式による超音波診断
装置を用いて、比較的流速の遅い腹部の血流等からの超
音波信号s(ドプラ信号)を検出することが可能にな
る。Therefore, an ultrasonic signal s (Doppler) from the blood flow in the abdomen where the flow velocity is relatively slow is used by using the ultrasonic diagnostic apparatus of the mechanical rotary scanning system equipped with the small-diameter probe, which has been difficult so far. Signal) can be detected.
【0051】なお、第1実施例において、所定部位に超
音波信号を送受信する回数を5回としたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、10回〜20回等、診断
対象部位に基づいて定めて良い。In the first embodiment, the number of times of transmitting / receiving the ultrasonic signal to / from the predetermined region is set to 5, but the present invention is not limited to this, and the region to be diagnosed may be 10 to 20 times. It may be determined based on.
【0052】また、第1実施例において、ステッピング
角をほぼΔθ=45度としたが、実際の場合、Δθは、
(2π/256)〜(2π/512)ときわめて小さい
値であることが多い。In the first embodiment, the stepping angle is set to about Δθ = 45 degrees, but in the actual case, Δθ is
It is often a very small value such as (2π / 256) to (2π / 512).
【0053】(第2実施例)第2実施例は、第1実施例
と同様の構成において振動子駆動パルスとモータ駆動パ
ルスとの関係を図3に示すように設定したものであり、
低流速検出機能を大幅に改善するものである。(Second Embodiment) In the second embodiment, the relationship between the oscillator drive pulse and the motor drive pulse is set as shown in FIG. 3 in the same configuration as the first embodiment.
It significantly improves the low flow velocity detection function.
【0054】一般に、低流速検出能(最小ドプラ周波
数)fdminは、同一方向走査回数をNとし、また同一方
向走査繰り返し周期をT1 とすれば「fdmin=(NT1
)-1」で示される。すなわち、低流速検出能を改善さ
せるためには、「NT1 」をある程度大きくとる必要が
ある。In general, the low flow velocity detection capability (minimum Doppler frequency) f dmin is represented by "f dmin = (NT1), where N is the number of times of scanning in the same direction and T1 is the repetition cycle of scanning in the same direction.
) -1 ". That is, in order to improve the low flow velocity detection ability, it is necessary to increase "NT1" to some extent.
【0055】したがって、血管のように固定した物体か
らの信号スペクトルや一定速度で流れる血流スペクトル
等のNが十分大きい場合には、それぞれが線スペクトル
となるためフィルタにより血流信号成分のみを抽出する
ことは容易である。Therefore, when N such as a signal spectrum from a fixed object such as a blood vessel or a blood flow spectrum flowing at a constant velocity is sufficiently large, each becomes a line spectrum and only a blood flow signal component is extracted by a filter. It's easy to do.
【0056】しかしながら、装置のリアルタイム性が要
求される場合には、前記Nを大きくすることは不可能で
ある。このような場合、同一方向走査繰り返し周期T1
を長くして、低流速検出能を高めることも有効な手段で
ある。However, when the real-time property of the device is required, it is impossible to increase N. In such a case, the same-direction scanning repetition period T1
It is also an effective means to increase the low flow rate detection ability by increasing the length.
【0057】そこで本実施例では、超音波振動子を高速
度で複数回回転させ、元の位置に戻ってきたときに得ら
れる反射信号からドプラ信号を検出するようにして、同
一方向走査繰り返し周期T1を長くすることを可能にし
た。Therefore, in this embodiment, the ultrasonic transducer is rotated a plurality of times at a high speed, and the Doppler signal is detected from the reflection signal obtained when the ultrasonic transducer returns to the original position. It was possible to lengthen T1.
【0058】図3に示すように、例えばA〜Hの8方向
に対して超音波信号sの走査を行なう場合(Δθ=45
度)、まず反射面6aから反射した超音波信号sが所定
の方向Aに向くような状態で振動子駆動パルスp1 によ
って超音波振動子5が駆動され超音波信号s1 の送受信
が行なわれる。この際受信された超音波信号s1 の中か
らドプラユニット15に入力して得られたドプラ信号
は、ドプラデータとしてメモリ回路26a,26bに保
持される。As shown in FIG. 3, for example, when the ultrasonic signal s is scanned in eight directions A to H (Δθ = 45).
First, the ultrasonic transducer 5 is driven by the transducer driving pulse p1 so that the ultrasonic signal s reflected from the reflecting surface 6a is directed in the predetermined direction A, and the ultrasonic signal s1 is transmitted and received. The Doppler signal obtained by inputting to the Doppler unit 15 from the ultrasonic signal s1 received at this time is held in the memory circuits 26a and 26b as Doppler data.
【0059】一方、振動子駆動パルスp1 が送られる
と、コントローラ11からの制御に基づいて出力される
モータ駆動パルスbによって超音波信号sの送受信方向
はBに向けられる。そして、振動子駆動パルスp2 によ
り超音波信号s2 の送受信が行なわれ、同様にドプラデ
ータとしてメモリ回路26a,26bに保持される。以
下、同様にC〜H方向にも超音波信号s3 〜s8 が送受
信され、ドプラデータがメモリ回路26a,26bに保
持される。On the other hand, when the vibrator drive pulse p1 is sent, the motor drive pulse b output under the control of the controller 11 causes the ultrasonic signal s to be transmitted and received in the B direction. Then, the ultrasonic signal s2 is transmitted / received by the oscillator drive pulse p2, and is similarly held in the memory circuits 26a and 26b as Doppler data. Similarly, the ultrasonic signals s3 to s8 are transmitted and received in the C to H directions, and the Doppler data are held in the memory circuits 26a and 26b.
【0060】このようにすれば、方向Aに対しては振動
子駆動パルスp1 、p9 、p17、p25、p33(N=5の
場合)の時に同一部位からの一連の反射信号が得られ
る。この場合の同一方向走査繰り返し周期T1 は、超音
波振動子が1回転するのに要する時間に等しく、またこ
のT1 は、第1実施例の図2に示されたT0 と比較して
8倍となっている。In this way, for the direction A, a series of reflection signals from the same portion can be obtained at the oscillator drive pulses p1, p9, p17, p25, p33 (when N = 5). The same-direction scanning repetition period T1 in this case is equal to the time required for the ultrasonic transducer to make one rotation, and this T1 is eight times as long as T0 shown in FIG. 2 of the first embodiment. Has become.
【0061】また、この方式では、方向AからHまでの
それぞれのN個の受信信号は、音響ミラー6がN回転す
ることによってほぼ同時に得られるため、T1 を大きく
とっても単位時間あたりの表示画像枚数(フレーム数)
は低減しない特徴がある。しかも、例えば方向Aにおけ
るドプラ信号を検出する場合、まず振動子駆動パルスp
1 、p9 、p17、p25、p33についてドプラ信号を検出
し、次ぎの画像表示における方向Aでのドプラ信号の算
出は、振動子駆動パルスp9 、p17、p25、p33、p41
について行なえば良いから、この新しい画像表示に要す
る時間は超音波振動子が1回転するのに要する時間に等
しくなる。なぜならば、画像表示に要する時間は超音波
の送受信に要する時間で決定され、ドプラ信号演算時間
に要する時間は僅かであるためである。In this system, the N received signals in each of the directions A to H are obtained almost at the same time when the acoustic mirror 6 makes N rotations. Therefore, even if T1 is large, the number of display images per unit time is large. (Number of frames)
Has a feature that it is not reduced. Moreover, for example, when detecting the Doppler signal in the direction A, first, the oscillator drive pulse p
The Doppler signals are detected for 1, p9, p17, p25, and p33, and the Doppler signals in the direction A in the next image display are calculated by the transducer driving pulses p9, p17, p25, p33, and p41.
The time required to display this new image is equal to the time required for the ultrasonic transducer to make one rotation. This is because the time required to display an image is determined by the time required to transmit / receive ultrasonic waves, and the time required to calculate the Doppler signal is short.
【0062】したがって第2実施例の方式によれば、従
来よりフレーム数が著しく増大し、画像の時間分解能が
改善されるといった効果を新たに発生させることができ
る。 (第3実施例)第3実施例も、第1実施例と同様の構成
において、振動子駆動パルスとモータ駆動パルスとの関
係を図4に示すように設定したものである。Therefore, according to the method of the second embodiment, it is possible to newly generate an effect that the number of frames is remarkably increased and the time resolution of the image is improved as compared with the conventional method. (Third Embodiment) In the third embodiment as well, in the same configuration as the first embodiment, the relationship between the oscillator drive pulse and the motor drive pulse is set as shown in FIG.
【0063】一般に、超音波断層像(Bモード画像)を
観察し、さらに血流等の運動流体の観察が必要となる場
合は、Bモード画像上での局所的領域での血流観測をす
る場合が多い。したがって第3実施例では、ドプラ信号
を収集する方向を限定した領域に設定することを可能に
している。Generally, when it is necessary to observe an ultrasonic tomographic image (B-mode image) and further to observe a moving fluid such as blood flow, blood flow observation is performed in a local region on the B-mode image. In many cases. Therefore, in the third embodiment, it is possible to set the direction in which the Doppler signals are collected in a limited area.
【0064】本実施例では、図4に示す方向AとBのみ
ドプラ信号を得る場合について述べる。例えばオペレー
タによって入力部3から方向A及びBを指定する領域指
定情報がコントローラ11に入力される。コントローラ
11は入力された領域指定情報に基づいて、モータ駆動
パルスの出力タイミングを制御する。In this embodiment, the case where the Doppler signals are obtained only in the directions A and B shown in FIG. 4 will be described. For example, the operator inputs area specifying information specifying the directions A and B from the input unit 3 to the controller 11. The controller 11 controls the output timing of the motor drive pulse based on the input area designation information.
【0065】すなわち、反射面6aから反射した超音波
信号sが所定の方向Aに向くような状態で、振動子駆動
パルスp1 〜p5 が送られ、その結果方向Aにおける超
音波信号s1〜s5の送受信が行なわれる。次いでモー
タ駆動パルスbによって超音波信号sの送受信方向はB
に向けられ、振動子駆動パルスp6 〜p10によって方向
Bにおける超音波信号s6 〜s10の送受信が行なわれ
る。That is, the transducer driving pulses p1 to p5 are sent in a state where the ultrasonic signal s reflected from the reflecting surface 6a is directed in the predetermined direction A, and as a result, the ultrasonic signals s1 to s5 in the direction A are transmitted. Transmission and reception is performed. Then, the transmission / reception direction of the ultrasonic signal s is changed to B by the motor drive pulse b.
And the ultrasonic transducer signals s6 to s10 are transmitted and received in the direction B by the transducer driving pulses p6 to p10.
【0066】その後、振動子駆動パルスp11が送られる
と、モータ駆動パルスcによって超音波信号sの送受信
方向はCに向けられ、振動子駆動パルスp12により超音
波信号s11の送受信が行なわれる。以下同様の処理が行
なわれ、振動子駆動パルスp16が送られると、モータ駆
動パルスaによって超音波信号sの送受信方向はAに向
けられる。なお、この場合、振動子駆動パルスp11〜p
16によって送受信された超音波信号s11〜s16は、Bモ
ード画像用のみとしての超音波走査に用いられる。After that, when the vibrator driving pulse p11 is sent, the transmission / reception direction of the ultrasonic signal s is directed to C by the motor driving pulse c, and the ultrasonic signal s11 is sent / received by the vibrator driving pulse p12. The same process is performed thereafter, and when the transducer drive pulse p16 is sent, the transmission / reception direction of the ultrasonic signal s is directed to A by the motor drive pulse a. In this case, the oscillator drive pulses p11 to p
The ultrasonic signals s11 to s16 transmitted and received by 16 are used for ultrasonic scanning only for B-mode images.
【0067】あるいはコントローラ11により振動子駆
動回路9を制御して、振動子駆動パルスp11〜p16によ
る実際の振動子駆動を行なわずに、モータ駆動パルスc
〜aによって音響ミラー6の回転のみを行なってもよ
い。Alternatively, the controller 11 controls the vibrator drive circuit 9 so that the motor drive pulse c is not actually driven by the vibrator drive pulses p11 to p16.
Only the rotation of the acoustic mirror 6 may be performed according to a.
【0068】本実施例の方式では、例えば最初所定方向
(A〜H方向)に一回ずつ超音波信号sの送受信を行な
い、その結果から診断目的の血流等の存在する領域を推
定して特定の領域(ドプラ信号を収集する方向)を定め
る。その後、そのドプラ信号を収集する方向のみを対象
として本実施例に基づく処理を行なうとより効果的であ
る。また、前記特定領域の指定は、操作パネル上から行
なえるような機能を入力部3にもたせてもよい。In the system of this embodiment, for example, the ultrasonic signal s is first transmitted and received once in a predetermined direction (directions A to H), and the region where blood flow or the like for diagnosis is present is estimated from the result. Define a specific area (direction to collect the Doppler signal). After that, it is more effective to perform the processing according to this embodiment only in the direction of collecting the Doppler signal. Further, the input unit 3 may be provided with a function such that the specific area can be designated from the operation panel.
【0069】なお、Bモード画像をドプラデータによる
スペクトラムデータと同時に表示する場合には、振動子
駆動パルスp1 〜p5 のうちの1つ、さらに振動子駆動
パルスp6 〜p10のうちの1つによって得られた受信信
号についてもBモード用信号処理を行なう必要がある。
その際、同じ受信信号からBモード用信号及びドプラ信
号を同時に得る方法、あるいは分離して駆動し、特にド
プラ信号用走査時にはパルス波形を増加させる等、駆動
方法を変える方法を採用しても良い。なおこれらは第1
実施例及び第2実施例においても同様である。When the B-mode image is displayed at the same time as the spectrum data by Doppler data, it is obtained by one of the oscillator driving pulses p1 to p5 and one of the oscillator driving pulses p6 to p10. It is also necessary to perform B mode signal processing on the received signal.
At that time, a method of simultaneously obtaining a B-mode signal and a Doppler signal from the same received signal, or a method of driving separately and changing the driving method such as increasing the pulse waveform during scanning for the Doppler signal may be adopted. . These are the first
The same applies to the embodiment and the second embodiment.
【0070】以上のように本実施例では、所定の方向の
み同一方向の複数回走査を行なうように設定することが
できるため、第1実施例と比べてよりフレーム数が増大
し、比較的速い流速の運動流体に対してもサンプリング
密度が十分とれ、折り返りによる計測誤差が生じないと
いった効果を新たに発生させることができる。As described above, in the present embodiment, since it is possible to set the scanning to be performed only in the predetermined direction a plurality of times in the same direction, the number of frames is increased and the speed is relatively high as compared with the first embodiment. A sufficient sampling density can be obtained even for a moving fluid having a flow velocity, and it is possible to newly generate an effect that a measurement error due to folding back does not occur.
【0071】なお、第1〜第3実施例では、超音波放射
部として固定された超音波振動子と音響ミラーとを備
え、この音響ミラーを回転させて超音波信号を放射させ
るミラー回転型の細径プローブについて述べたが、他の
方式、例えば音響ミラーを使用せずに、超音波放射部で
ある振動子を直接回転させる方式や、振動子・ミラー一
体回転方式においても本発明は適用される。この振動子
ミラー一体回転方式の細径超音波プローブの一例を図5
に示す。チューブ30の先端に一体化して設けられた音
響ミラー31及び超音波振動子32はシャフト33に接
続され、マイクロモータ34からの動力によってシャフ
ト33を介して回転する構成になっている。なお、振動
子32から引き出される信号線35は、シャフト33、
ロータリートランス36を貫通して、図示しない装置本
体の振動子駆動回路に接続されている。In the first to third embodiments, an ultrasonic transducer fixed as an ultrasonic wave emitting portion and an acoustic mirror are provided, and a mirror rotation type of rotating the acoustic mirror to emit an ultrasonic signal. Although the small-diameter probe has been described, the present invention is also applicable to other methods, for example, a method of directly rotating a vibrator that is an ultrasonic wave emitting unit without using an acoustic mirror, and a vibrator / mirror integrated rotation method. It An example of this small-diameter ultrasonic probe of the oscillator mirror integrated rotation type is shown in FIG.
Shown in. The acoustic mirror 31 and the ultrasonic transducer 32, which are integrally provided at the tip of the tube 30, are connected to the shaft 33, and are rotated by the power from the micromotor 34 via the shaft 33. The signal line 35 drawn out from the oscillator 32 includes a shaft 33,
It penetrates through the rotary transformer 36 and is connected to a vibrator drive circuit of the apparatus body (not shown).
【0072】また、本発明の実施例として、Bモード画
像データ及び血流データを重畳して表示させる方式の超
音波診断装置を示したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、血流データのみを表示する方式の超音波診
断装置でも適用される。また、血流データは、画像に限
定されることなく所定方向あるいは所定位置での血流情
報(例えばスペクトル)を表示してもよい。Further, as the embodiment of the present invention, the ultrasonic diagnostic apparatus of the system for superimposing and displaying the B-mode image data and the blood flow data is shown, but the present invention is not limited to this, and the blood It is also applied to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays only flow data. Further, the blood flow data is not limited to an image, and blood flow information (eg, spectrum) in a predetermined direction or a predetermined position may be displayed.
【0073】さらに、本発明は細径の超音波プローブに
おいて特に有効であるが、ステッピングモータの使用に
より汎用の機械走査型超音波診断装置における血流計測
の性能改善にも有用である。Further, although the present invention is particularly effective for a small-diameter ultrasonic probe, it is also useful for improving blood flow measurement performance in a general-purpose mechanical scanning ultrasonic diagnostic apparatus by using a stepping motor.
【0074】[0074]
【発明の効果】以上述べたように本発明に係る超音波診
断装置によれば、例えば、超音波プローブの先端に固設
された超音波振動子と回転可能に設けられたミラーとを
備えた超音波放射部の音響ミラーに回転を与えて超音波
信号を放射させるマイクロモータを超音波プローブ内に
設けたため、トルクケーブル等を使用せずに、マイクロ
モータと超音波放射部とを直結させることができる。し
たがって、超音波放射部の音響ミラーにはマイクロモー
タの回転精度とほぼ同程度の精度の回転動力が伝達され
るため、超音波放射部の回転誤差(回転ムラ)を極力抑
えることができ、機械的回転走査方式における回転精度
を大幅に上昇させることができる。As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, it is provided with, for example, the ultrasonic transducer fixed to the tip of the ultrasonic probe and the rotatably provided mirror. Since a micromotor that gives rotation to the acoustic mirror of the ultrasonic wave emitting section to emit an ultrasonic signal is provided inside the ultrasonic probe, it is possible to directly connect the micromotor and the ultrasonic wave emitting section without using a torque cable or the like. You can Therefore, the rotational power of the acoustic mirror of the ultrasonic wave radiating section is transmitted with the same accuracy as the rotation accuracy of the micro motor, so that the rotational error (rotational unevenness) of the ultrasonic wave radiating section can be suppressed as much as possible. The rotation accuracy in the dynamic rotation scanning method can be significantly increased.
【0075】また、特に、マイクロモータとしてステッ
ピング駆動方式のモータを用い、このモータの駆動用パ
ルスの出力タイミングを、超音波振動子が駆動されるタ
イミングに応じて制御することによって、例えば振動子
を複数回駆動させた後にステッピングモータを駆動させ
ることによって、所定の位置に複数回超音波信号sを正
確に且つ連続して放射させることが可能になる。Further, in particular, a stepping drive type motor is used as the micromotor, and the output timing of the drive pulse of this motor is controlled in accordance with the timing at which the ultrasonic transducer is driven. By driving the stepping motor after being driven a plurality of times, it is possible to accurately and continuously emit the ultrasonic signal s to a predetermined position a plurality of times.
【0076】以上の理由から、本発明に基づく細径の超
音波プローブを備えた機械的な回転走査方式による超音
波診断装置を用いて、特に遅い血流速度成分を有する体
内血流等の運動流体の速度情報を計測することを容易に
実現することができる。For the above reasons, the movement of the internal blood flow or the like having a particularly slow blood flow velocity component is detected by using the ultrasonic diagnostic apparatus of the mechanical rotary scanning system equipped with the small-diameter ultrasonic probe according to the present invention. It is possible to easily realize measurement of fluid velocity information.
【図1】本発明に係る超音波診断装置の第1実施例の構
成を示す概略ブロック図。FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a first embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
【図2】(a)は、第1実施例における振動子駆動パル
ス及びモータ駆動パルスとの関係を示すタイムチャー
ト。(b)は、第1実施例における超音波信号の送受信
(走査)方向を示す図。FIG. 2A is a time chart showing a relationship between a vibrator driving pulse and a motor driving pulse in the first embodiment. FIG. 6B is a diagram showing a transmission / reception (scanning) direction of ultrasonic signals in the first embodiment.
【図3】(a)は、第2実施例における振動子駆動パル
ス及びモータ駆動パルスとの関係を示すタイムチャー
ト。(b)は、第2実施例における超音波信号の送受信
(走査)方向を示す図。FIG. 3A is a time chart showing the relationship between a vibrator driving pulse and a motor driving pulse in the second embodiment. FIG. 7B is a diagram showing a transmission / reception (scanning) direction of an ultrasonic signal in the second embodiment.
【図4】(a)は、第3実施例における振動子駆動パル
ス及びモータ駆動パルスとの関係を示すタイムチャー
ト。(b)は、第3実施例における超音波信号の送受信
(走査)方向を示す図。FIG. 4A is a time chart showing a relationship between a vibrator driving pulse and a motor driving pulse in the third embodiment. (B) is a figure which shows the transmission / reception (scanning) direction of the ultrasonic signal in 3rd Example.
【図5】本発明に係る超音波診断装置の他の実施例にお
ける細径超音波プローブの一例を示す概略構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a small-diameter ultrasonic probe in another embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
【図6】従来の超音波診断装置の一例を示す概略構成
図。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.
1 超音波プローブ 2 装置本体 3 入力部 4 チューブ 5 超音波振動子 6 音響ミラー 6a 反射面 7 ステッピングモータ 7a 出力軸 8 パルス発生器 9 振動子駆動回路 10 モータ駆動回路 11 コントローラ 12 信号線 13 増幅器 14 Bモードユニット 15 ドプラユニット 16 DSC 17 表示部 18 対数増幅器 19 包絡線検波回路 20 A/D変換器 21 基準信号発生器 22 移相器 23a,b ミキサ 24a,b LPF 25a,b A/D変換器 26a,b メモリ 27 スペクトル分析器 bc 血球 bv 血管 s 超音波信号 1 Ultrasonic Probe 2 Device Main Body 3 Input Section 4 Tube 5 Ultrasonic Transducer 6 Acoustic Mirror 6a Reflective Surface 7 Stepping Motor 7a Output Shaft 8 Pulse Generator 9 Oscillator Drive Circuit 10 Motor Drive Circuit 11 Controller 12 Signal Line 13 Amplifier 14 B mode unit 15 Doppler unit 16 DSC 17 Display section 18 Logarithmic amplifier 19 Envelope detection circuit 20 A / D converter 21 Reference signal generator 22 Phase shifter 23a, b Mixer 24a, b LPF 25a, b A / D converter 26a, b memory 27 spectrum analyzer bc blood cell bv blood vessel s ultrasonic signal
Claims (4)
子が放射した超音波による超音波送受信方向を機械的回
転手段によって変えることにより走査可能な超音波放射
部を備えた超音波プローブを用いて診断を行なう超音波
診断装置において、上記超音波放射部に回転を与えるマ
イクロモータを上記超音波プローブ内に設けたことを特
徴とする超音波診断装置。1. An ultrasonic probe having an ultrasonic wave oscillator, the ultrasonic wave probe having an ultrasonic wave oscillating section capable of scanning by changing the direction of transmitting and receiving ultrasonic waves by the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic wave oscillator by a mechanical rotating means. An ultrasonic diagnostic apparatus for diagnosing the ultrasonic diagnostic apparatus, wherein a micromotor for rotating the ultrasonic radiating section is provided in the ultrasonic probe.
して得られる超音波受信信号から血流情報を算出、表示
する手段を備えた請求項1記載の超音波診断装置。2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising means for calculating and displaying blood flow information from ultrasonic reception signals obtained by setting the ultrasonic transmission / reception directions to the same direction.
ブの先端に固設された超音波振動子か、あるいは上記超
音波振動子とミラーの組み合せから構成され、前記マイ
クロモータの回転は少なくとも上記ミラーあるいは上記
超音波振動子に与えるように形成した請求項1記載の超
音波診断装置。3. The ultrasonic wave radiating part is composed of an ultrasonic wave oscillator fixed to the tip of the ultrasonic probe, or a combination of the ultrasonic wave oscillator and a mirror, and the rotation of the micromotor is at least The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is formed so as to be applied to the mirror or the ultrasonic transducer.
方式のモータであり、このモータに対してモータ駆動用
パルスを出力する駆動パルス出力手段と、前記超音波振
動子が駆動されるタイミングに応じて、上記駆動パルス
出力手段から出力されるモータ駆動用パルスの出力タイ
ミングを制御する駆動パルス制御手段とを備えた請求項
1記載の超音波診断装置。4. The micromotor is a stepping drive type motor, and according to the drive pulse output means for outputting a motor drive pulse to the motor and the timing at which the ultrasonic transducer is driven, The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising drive pulse control means for controlling the output timing of the motor drive pulse output from the drive pulse output means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5225828A JPH0779979A (en) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5225828A JPH0779979A (en) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779979A true JPH0779979A (en) | 1995-03-28 |
Family
ID=16835447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5225828A Pending JPH0779979A (en) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779979A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102697455A (en) * | 2012-01-18 | 2012-10-03 | 广州宝胆医疗器械科技有限公司 | Optical coherence tomography (OCT) electronic bronchoscope system |
| JP2014018663A (en) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Siemens Medical Solutions Usa Inc | Automatic doppler gate disposition in spectral doppler ultrasonic imaging |
-
1993
- 1993-09-10 JP JP5225828A patent/JPH0779979A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102697455A (en) * | 2012-01-18 | 2012-10-03 | 广州宝胆医疗器械科技有限公司 | Optical coherence tomography (OCT) electronic bronchoscope system |
| JP2014018663A (en) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Siemens Medical Solutions Usa Inc | Automatic doppler gate disposition in spectral doppler ultrasonic imaging |
| US9579083B2 (en) | 2012-07-13 | 2017-02-28 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Automatic doppler gate positioning in spectral doppler ultrasound imaging |
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