JPH0856948A

JPH0856948A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH0856948A
Application number: JP6200949A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kobayashi; 康一小林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1996-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】走査範囲及び診断応用範囲を増加させるととも
に、診断効率を大幅に上昇させることのできる超音波診
断装置を提供する。【構成】単一の超音波プローブ１の先端部１ａに超音波
プローブ１の長軸方向に沿って配設された配列型振動子
群３と、この配列型振動子群３を形成する各振動子をそ
れぞれ所要のタイミングで駆動させることにより超音波
信号を走査する送受信回路１７と、超音波プローブ１の
本体部１ｂに設けられた超音波振動子７と、この超音波
振動子７を所要のタイミングで駆動する送受信回路１３
ａと、超音波振動子７の駆動により放射された超音波信
号を機械的な回転を与えることによりラジアル状に放射
するフレキシブルシャフト８、第２のモータ９、及びロ
ータリートランスＲとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体腔内に超音波探触子
（超音波プローブともいう）を挿入して体腔内の超音波
画像診断を行なう超音波診断装置に係り、特に、メカニ
カル走査機能及び電子走査機能をともに備えた超音波診
断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検体の体腔内に細径の超音波プローブ
を挿入して体腔内の超音波画像診断を行なう超音波診断
装置がある。このような診断装置は、超音波プローブを
介して超音波信号を走査して体腔内の超音波画像を得て
いる。この超音波プローブは、その超音波信号（ビー
ム）の走査方式により２つに大別される。すなわち、機
械式（メカニカル）の走査を行なうメカニカル走査式超
音波プローブ，電子式のリニア、セクタ、コンベックス
走査を行なう電子走査式超音波プローブである。特にメ
カニカル走査式超音波プローブとしては、ラジアル走査
を行なうラジアル走査式超音波超音波プローブが主流で
ある。

【０００３】ここでラジアル走査式超音波プローブ及び
電子走査型の１つとして電子リニア走査式超音波プロー
ブをそれぞれ図１９及び図２０に示す。

【０００４】図１９のラジアル走査式超音波プローブに
よれば、プローブ７１内に備えられた振動子をプローブ
７１の長軸を中心に回転（図１９中矢印ｓ1 参照）させ
ながら駆動させることにより、超音波ビームを放射状
（ラジアル状；図１９中矢印ｓ2 参照）に走査すること
ができるようになっている。したがって、ラジアル走査
式の診断装置では、プローブ７１の長軸と直交する面３
６０度の超音波画像が得られる。

【０００５】一方、図２０の電子リニア走査式超音波プ
ローブによれば、プローブ７１の長軸に沿って配列され
た超音波振動子群７２を順次駆動させることにより、当
該長軸と直交する方向（図２０中矢印ｓ3 参照）に超音
波ビームを走査することができるようになっている。し
たがって、電子リニア走査式の診断装置によれば、プロ
ーブ７１の長軸、つまりプローブ７１の挿入方向に沿っ
た超音波画像が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したラジアル走査
式超音波プローブでは、体腔内を３６０度全周見渡せる
ため診断部位を描出しやすい（このことを特にオリエン
テーションに優れているともいう）反面、振動子を回転
駆動させていることから同一部位へ繰り返し超音波ビー
ムを送信することが難しかった。このため、カラードプ
ラ等への対応が難しく、診断応用が限られるという欠点
があった。

【０００７】また、電子走査式超音波プローブでは、カ
ラードプラへの対応が容易な反面、振動子の形状や超音
波ビームの高フォーカス性等の制約から超音波振動子、
すなわち超音波断層面をプローブの長軸線上に置かざる
を得なかった。このため、オリエンテーションに不満が
残り（図２１に示すように、体腔内に挿入したプローブ
は、進退方向ｓ4 には比較的容易に動かせるが、回転さ
せることは困難である）、診断効率を低下させていた。

【０００８】このように、どちらの走査式超音波プロー
ブを用いた場合でも一長一短があり、必要に応じて使い
分けることが必要であるが、体腔内へのプローブの挿入
は被検体への負担が大きいため、そう頻繁に使いわける
ことはできなかった。

【０００９】本発明はこうした事情に鑑みてなされたも
ので、単一の超音波プローブを介してメカニカル走査及
び電子走査を共に行なうことが可能な構成としたため、
走査範囲及び診断応用範囲を増加させるとともに、診断
効率を大幅に上昇させることのできる超音波診断装置を
提供することをその目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
め、請求項１記載の超音波診断装置では、単一の超音波
プローブを体腔内に挿入し、前記超音波プローブを介し
て超音波信号を走査して得られた画像信号に基づいて前
記体腔内の超音波画像を表示するようにした超音波診断
装置において、前記超音波信号を電子的制御に基づいて
走査する電子走査手段と、前記超音波信号を機械的制御
に基づいて走査する機械走査手段とを備えている。

【００１１】特に、請求項２に記載した超音波診断装置
では、前記電子走査手段は、前記超音波プローブの体腔
内挿入側先端部に当該超音波プローブの長軸方向に沿っ
て配設された複数個の振動子からなる超音波振動子群
と、前記複数個の振動子をそれぞれ所要のタイミングで
駆動させることにより超音波信号を走査する第１の駆動
回路とを有するとともに、前記機械走査手段は、前記超
音波プローブの体腔内挿入部分の所要位置に設けられた
超音波振動子と、この超音波振動子を所要のタイミング
で駆動する第２の駆動回路と、前記超音波振動子の駆動
により放射された超音波信号を機械的な回転を与えるこ
とによりラジアル状に走査する機械走査機構とを有して
いる。

【００１２】また、特に、請求項３に記載した超音波診
断装置では、前記先端部を前記超音波プローブの長軸を
中心に回動させる先端部回動手段を備えている。

【００１３】特に、請求項４に記載した超音波診断装置
では、前記超音波振動子及び前記機械走査機構を前記先
端部の所要位置に設けている。

【００１４】さらに、請求項５に記載した超音波診断装
置では、前記機械走査に基づいて得られた超音波画像及
び前記電子走査に基づいて得られた超音波画像を同一の
モニタに表示する表示手段を備えている。

【００１５】また、特に、請求項６に記載した超音波診
断装置では、前記モニタに表示された機械走査に基づく
超音波画像上に電子走査位置を示すマーカーを表示させ
るマーカー表示手段を備えている。

【００１６】さらに、請求項７に記載した超音波診断装
置では、前記モニタに表示された電子走査に基づく超音
波画像上に機械走査位置を示すマーカーを表示させるマ
ーカー表示手段を備えている。

【００１７】さらにまた、請求項８に記載した超音波診
断装置では、前記電子走査位置を示すマーカーの位置を
手動により移動可能な入力手段を備え、前記先端部回動
手段は、前記入力手段によるマーカー位置の移動に応じ
て、その移動位置に前記電子走査位置が移動するように
前記先端部を回動させるように構成している。

【００１８】また、上記目的を達成するために、請求項
９に記載した超音波診断装置では、前記電子走査手段
は、前記超音波プローブの体腔内挿入側先端部に当該超
音波プローブの長軸方向に沿って配設された複数個の振
動子からなる超音波振動子群と、前記複数個の振動子を
それぞれ所要のタイミングで駆動させることにより超音
波信号を走査する駆動回路とを有し、前記機械走査手段
は、前記複数個の振動子の駆動により走査された超音波
信号を、機械的な回転を与えることによりラジアル状に
走査する手段であるともに、前記電子走査及び前記機械
走査により得られた画像信号に基づいて前記体腔内の３
次元画像データを生成する３次元画像データ生成手段
と、この３次元画像データを表示する３次元画像表示手
段とを備えている。

【００１９】さらに、上記目的を達成するため、請求項
１０に記載した超音波診断装置では、電子走査手段は、
前記超音波プローブの体腔内挿入側先端部に当該超音波
プローブの長軸方向に沿って配設された複数個の振動子
からなる超音波振動子群と、前記複数個の振動子をそれ
ぞれ所要のタイミングで駆動させることにより超音波信
号を走査する第１の駆動回路とを有し、前記機械走査手
段は、前記配列型振動子群中の一部の互いに隣接した振
動子を駆動させる第２の駆動回路と、前記一部の振動子
の駆動により放射された超音波信号を、機械的な回転を
与えることによりラジアル状に走査する機械走査機構と
を有する一方、前記電子走査手段により電子走査を行な
うか、あるいは前記機械走査手段により機械走査を行な
うかを選択する走査モード選択手段を備えている。

【００２０】特に、請求項１１に記載した超音波診断装
置では、前記機械走査に基づいて得られた超音波画像及
び前記電子走査に基づいて得られた超音波画像を同一の
モニタに表示する表示手段を備えている。

【００２１】また特に、請求項１２に記載した超音波診
断装置では、前記走査モード選択手段により電子走査モ
ードが選択されている状態において、前記機械走査に基
づいて予め表示されていた超音波画像上に現在の電子走
査位置を示すマーカーを表示させるマーカー表示手段を
備えている。

【００２２】さらに、請求項１３に記載した診断装置で
は、前記走査モード選択手段により機械走査モードが選
択されている状態において、前記電子走査に基づいて予
め表示されていた超音波画像上に現在の機械走査位置を
示すマーカーを表示させるマーカー表示手段を備えてい
る。

【００２３】

【作用】本発明によれば、電子走査手段により、体腔内
に挿入された超音波プローブを介して超音波信号が電子
的制御に基づいて走査（例えばリニア走査、セクタ走査
等）されるとともに、機械走査手段により、同一の超音
波プローブを介して超音波信号が機械的制御に基づいて
走査（例えばラジアル走査）される。すなわち、この診
断装置は、単一の超音波プローブを介してメカニカル走
査及び電子走査を共に行なうことができる。

【００２４】特に、請求項２に記載したように、第１の
駆動回路により、超音波プローブの体腔内挿入側先端部
に当該超音波プローブの長軸方向に沿って配設された超
音波振動子群を形成する複数個の振動子がそれぞれ所要
のタイミングで駆動されて超音波信号が超音波プローブ
の長軸方向に沿って例えば電子リニア走査されるとも
に、第２の駆動回路により、超音波プローブの体腔内挿
入部分の所要位置に設けられた超音波振動子が所要のタ
イミングで駆動されて超音波信号が放射され、さらに、
機械走査機構により例えば超音波振動子が超音波プロー
ブの長軸を中心に回転することにより、超音波信号がそ
の長軸を中心にラジアル状に走査される。すなわち、本
構成では、機械ラジアル走査機能により診断部位を容易
に発見することができ、さらに電子リニア走査機能によ
り必要に応じてカラードプラ等の診断も行なうことがで
きる。

【００２５】特に、請求項３に記載したように、超音波
振動子群が配設された先端部が、先端部回動手段により
超音波プローブの長軸を中心に回動することにより、電
子リニア走査方向（走査面）が超音波プローブの長軸を
中心に回転する。つまり、電子リニア走査面を所望の位
置へ回転させることができるため、電子走査に基づく診
断範囲を著しく向上させている。

【００２６】また、特に、請求項４に記載した構成で
は、ラジアル走査用の超音波振動子及び機械走査機構は
前記先端部の所要位置に設けられているため、機械走査
機構に基づく例えば超音波振動子の回転により得られた
ラジアル走査画像は、前記先端部の回動によるリニア走
査面の回転と同期して移動する。この結果、リニア走査
面とラジアル走査面の相対位置関係が先端部の回転によ
らず常に一定となっている。

【００２７】さらに、請求項５に記載したように、表示
手段により、機械ラジアル走査に基づいて得られた超音
波画像（ラジアル走査画像）及び電子リニア走査に基づ
いて得られた超音波画像（リニア走査画像）は同一のモ
ニタに表示される（例えばモニタの向かって左側にはラ
ジアル走査画像、向かって右側にはリニア走査画像が表
示される）。したがって、ラジアル走査画像とリニア走
査画像との比較・対照が行ないやすく診断効率を向上さ
せている。

【００２８】特に、請求項６に記載した構成では、マー
カー表示手段により、ラジアル走査画像上にリニア走査
面の位置（リニア走査位置）を示すマーカーが表示さ
れ、また、請求項７に記載した構成によれば、リニア走
査画像上にラジアル走査面の位置（ラジアル走査位置）
を示すマーカーが表示されているため、上述したラジア
ル走査画像とリニア走査画像との比較・対照がより行な
いやすくなっている。

【００２９】さらに、請求項８に記載した構成では、例
えばオペレータがラジアル走査画像を見ながら入力手段
を操作して当該ラジアル走査画像上のリニア走査位置を
示すマーカーを所望の位置へ移動させると、このマーカ
ーの移動に応じて、先端部回動手段の動作により、その
マーカーの移動位置に実際のリニア走査位置が移動する
ように超音波プローブの先端部が回転する。したがっ
て、オペレータは、ラジアル走査画像を見ながら診断し
たい位置にリニア走査位置を回転移動させることができ
る。

【００３０】一方、請求項９に記載したように、駆動回
路により、超音波プローブの体腔内挿入側先端部に当該
超音波プローブの長軸方向に沿って配設された超音波振
動子群を形成する複数個の振動子がそれぞれ所要のタイ
ミングで駆動されて超音波信号が超音波プローブの長軸
方向に沿って例えば電子リニア走査される。この状態で
機械走査手段により例えば超音波プローブの先端部が当
該プローブの長軸を中心に回転することにより、超音波
信号はリニア走査されながら超音波プローブの長軸を中
心にラジアル状に走査される、つまり、超音波プローブ
の長軸を中心に円筒状（すなわち３次元的）に走査され
るようになっている。

【００３１】そして、３次元画像生成手段により、電子
リニア走査及び機械ラジアル走査により得られた画像信
号に基づいて、例えばボクセルデータ等の３次元画像デ
ータが生成される。そして、３次元画像表示手段によ
り、生成された３次元画像データから表面表示像等の３
次元画像が表示される。したがって、本構成によれば、
体腔内の様子を立体的且つ直観的に把握することができ
る。

【００３２】一方、請求項１０に記載した構成によれ
ば、走査モード選択手段により電子走査モードが選択さ
れた場合、駆動回路により、超音波プローブの体腔内挿
入側先端部に当該超音波プローブの長軸方向に沿って配
設された超音波振動子群を形成する複数個の振動子がそ
れぞれ所要のタイミングで駆動されて超音波信号が超音
波プローブの長軸方向に沿って例えば電子リニア走査さ
れる。また、走査モード選択手段により機械走査モード
が選択された場合には、第２の駆動回路により上記配列
型振動子群中の一部の互いに隣接した振動子がそれぞれ
駆動された状態で機械走査機構により例えば超音波プロ
ーブの先端部が当該プローブの長軸を中心に回転するこ
とにより、超音波信号は超音波プローブの長軸を中心に
ラジアル状に走査される。

【００３３】また、表示手段により、機械走査に基づい
て得られた超音波画像及び前記電子走査に基づいて得ら
れた超音波画像は、同一のモニタに表示される（例えば
モニタの向かって左側にはラジアル走査画像、向かって
右側にはリニア走査画像が表示される）。したがって、
ラジアル走査画像とリニア走査画像との比較・対照が行
ないやすく診断効率を向上させている。

【００３４】特に、走査モード選択手段により電子走査
モードが選択されている状態において、マーカー表示手
段により、予め表示されていたラジアル走査画像上に現
在のリニア走査面の位置を示すマーカーが表示される。
また、走査モード選択手段により機械走査モードが選択
されている状態においては、予め表示されていたリニア
走査画像上に現在のラジアル走査面の位置を示すマーカ
ーが表示される。

【００３５】

【実施例】以下、本発明に係る超音波診断装置の実施例
を添付図面を参照して説明する。

【００３６】（第１実施例）第１実施例における超音波
診断装置を図１乃至図８に基づいて説明する。

【００３７】本実施例の超音波診断装置の概略構成を図
１に示す。この超音波診断装置は、体腔内挿入用の細径
の超音波探触子（以下、「超音波プローブ」という）１
と、この超音波プローブ１における超音波信号の走査や
超音波プローブ１により受信されたエコー信号を処理す
る診断装置本体２とを備えている。

【００３８】超音波プローブ１は、図２に示すように略
円筒状であり、体腔内挿入側の先端部１ａと手元側の本
体部１ｂとから構成されている。この先端部１ａには、
配列型超音波振動子群３が設けられている。この配列型
振動子群３を形成する各振動子３…３は、その超音波信
号放射面が超音波プローブ１の側面に接した状態で、当
該超音波プローブ１の軸方向に沿って配設されている。
また、各振動子３…３は、診断装置本体２の後述する送
受信回路に接続されている。

【００３９】さらに、先端部１ａは、その装置側の面の
中央部分が超音波プローブ１の中心軸上に位置するフレ
キシブルシャフト（以下、単に「シャフト」という）４
を介して本体部１ｂに設置された第１のモータ５に直結
されている。つまり、先端部１ａは、モータ５からの回
転動力によりシャフト４を回転軸として所要量回動可能
になっている。

【００４０】この配列型振動子群３を形成する各振動子
３…３を配列方向に沿って所要のタイミングで駆動させ
ることにより、図２に示すように、超音波プローブ１の
長軸方向に沿ったある方向の面（面の大きさは配列型振
動子群３の幅（超音波プローブ１の長軸方向に沿った長
さ）に基づいて定まる）内において超音波信号を直線状
に走査（リニア走査）することができるようになってい
る。すなわち、配列型振動子群３の一端部における任意
の複数個の振動子３、３を同時に駆動させて１本の走査
線を生成し、駆動する振動子３、３を他端部に向けて順
次移動させていくことにより、走査線をリニア状に移動
させてリニア走査を行なうようになっている。なお、こ
の超音波プローブ１の長軸方向に沿った、配列型振動子
群３の幅に対応した面を超音波信号走査面（リニア走査
面）ｓ_aとする。

【００４１】さらに、リニア走査を行ないながら先端部
１ａを回動させることにより、図３に示すように、超音
波信号走査方向、すなわちリニア走査面ｓ_aを任意の位
置に回転させることができるようになっている。

【００４２】本体部１ｂには、上述した第１のモータ５
と、この第１のモータ５の回転角度を検出するロータリ
ーエンコーダ等の検出器６と、メカニカルラジアル走査
を行なうメカニカル走査型振動子７とが設けられてい
る。このメカニカル走査型振動子７は、当該超音波プロ
ーブ１の側面側に超音波放射面がくるように配設されて
いる。また、このメカニカル走査型振動子７の装置側の
面の中央部には、当該超音波プローブ１の中心軸上に位
置するフレキシブルシャフト（以下、「シャフト」とい
う）８が接続されている。このシャフト８は、例えば一
対のリング状のロータリートランスＲの開口部を通って
診断装置本体２に設置された第２のモータ９に直結され
ている。つまり、メカニカル走査型振動子７は、第２の
モータ９からの回転動力によりシャフト８を回転軸とし
て回動可能になっている。

【００４３】すなわち、このメカニカル走査型振動子７
を回転させながら同メカニカル走査型振動子７を適宜な
タイミングで駆動させることにより、図２及び図３に示
すように、超音波プローブ１の長軸を中心に超音波信号
をラジアル状に走査可能になっている。

【００４４】また、診断装置本体２は、第１のモータ５
及び第２のモータ９の回転速度や回転角度等を制御する
モータ制御部１０と、検出器６からの出力に基づいてリ
ニア走査面ｓ_aの位置を検出する位置検出回路１１とを
備えている。この位置検出回路１１の出力はマーカー発
生回路１２に接続されている。

【００４５】さらに、診断装置本体２には、超音波プロ
ーブ１の本体部１ｂ手元側の所要位置に操作部１３ａが
設けられている。この操作部１３ａは回動可能な図示し
ない操作ハンドルを有し、オペレータがその操作ハンド
ルを回転操作した場合、その操作角度（情報）がモータ
制御部１０に送られるようになっている。

【００４６】モータ制御部１０は、操作部１３から角度
情報が送られると、第１のモータ５を駆動させて、先端
部１ａを送られた角度情報に対応して回転させるように
なっている。また、モータ制御部１０は、メカニカル走
査時には第２のモータ９を予め定められた速度で回転駆
動させて、メカニカル走査型振動子７をその速度で回転
させるようになっている。

【００４７】位置検出回路１１は検出器６から送られる
回転角度検出信号に応じて、超音波プローブ１の長軸を
中心とした２次元の座標空間（ラジアル走査範囲に対
応）におけるリニア走査面ｓ_aの位置（回転位置）を検
出するようになっている。

【００４８】マーカー発生回路１２は、マイクロコンピ
ュータ、そのマイクロコンピュータにおける処理の手順
やデータが予め記憶されたメモリ等を搭載し、位置検出
回路１１からリニア走査面ｓ_aの位置検出信号が送られ
ると、メモリに記憶された手順に従って図４に示す処理
を行なう。すなわち、マーカー発生回路１２は、送られ
たリニア走査面ｓ_aの位置検出信号をメモリに読み込み
（ステップ１０１）、続いて、後述するマーカー加算回
路のフレームメモリ上での位置検出信号に対応するアド
レス（リニア走査面ｓ_aの位置のアドレス）を算出する
（ステップ１０２）。そして、その算出されたアドレス
に例えばライン状のマーカーを表すデータを書き込み
（ステップ１０３）、処理を終了する。

【００４９】また、診断装置本体２は、ロータリートラ
ンスＲを介してメカニカル走査型振動子７に接続された
送受信回路１３ａを備えている。この送受信回路１３ａ
は、当該メカニカル走査型振動子７を駆動させて超音波
信号の走査を行なうとともに、その走査の結果体腔内の
臓器等から反射されたエコー信号を受信処理するように
なっている。この送受信回路１３ａの出力側には、Ａ／
Ｄ変換器１４、ディジタルスキャンコンバータ（ＤＳ
Ｃ）１５、マーカー加算回路１６が備えられている。

【００５０】Ａ／Ｄ変換器１４は、送受信回路１３ａに
より受信処理されたエコー信号（画像信号）をディジタ
ル型の画像データに変換する機能を有している。ＤＳＣ
１５は、フレームメモリ、このフレームメモリに対する
データの書き込み・読み出しを制御する書き込み・読み
出し制御回路等を備え、送られたディジタル型の画像デ
ータを所定のタイミングでフレームメモリに書き込むと
ともに、そのフレーム画像データを所定のタイミングで
読み出すことにより、超音波による走査で得られた画像
データをＴＶ走査型の画像データに変換するようになっ
ている。

【００５１】マーカー加算回路１６はフレームメモリを
有し、このフレームメモリにＤＳＣ１５から所定のタイ
ミングで読み出された画像データが順次記憶されるとと
もに、マーカー発生回路１６から送られたマーカーデー
タが対応するフレームメモリの記憶領域に書き込まれる
ようになっている。つまり、マーカー加算回路１６のフ
レームメモリ上では、ラジアル走査により得られた画像
データとマーカーデータとが加算されている。この加算
された画像データは、所定のタイミングで後述する画像
加算回路のフレームメモリに読み出される。

【００５２】一方、診断装置本体２は、配列型振動子群
３を形成する各振動子３…３に個別に接続された送受信
回路１７を備えている。この送受信回路１７は、各振動
子３…３をそれぞれ所要のタイミングで駆動させて超音
波信号をリニア走査するとともに、その走査の結果体腔
内の臓器等から反射されたエコー信号を受信処理するよ
うになっている。この送受信回路１７の出力側には、Ａ
／Ｄ変換器１８、ディジタルスキャンコンバータ（ＤＳ
Ｃ）１９、画像加算回路２０、及びＴＶモニタ２１が備
えられている。

【００５３】Ａ／Ｄ変換器１８は、送受信回路１７によ
り受信処理されたエコー信号（画像信号）をディジタル
型の画像データに変換する機能を有している。ＤＳＣ１
９は、フレームメモリ、このフレームメモリに対するデ
ータの書き込み・読み出しを制御する書き込み・読み出
し制御回路等を備え、送られたディジタル型の画像デー
タを所定のタイミングでフレームメモリに書き込むとと
もに、そのフレーム画像データを所定のタイミングで読
み出すことにより、超音波走査により得られた画像デー
タをＴＶ走査型の画像データに変換するようになってい
る。

【００５４】画像加算回路２０はＴＶモニタ２１の表示
領域に対応した記憶領域を有するフレームメモリ、この
フレームメモリに対するデータの書き込み・読み出しを
制御する書き込み・読み出し制御回路、及びＤ／Ａ変換
器等を備え、マーカー加算回路１６から所定のタイミン
グで読み出されたラジアル走査に基づく画像データ及び
マーカーデータとＤＳＣ１９から所定のタイミングで読
み出されたリニア走査に基づく画像データとを、それぞ
れフレームメモリの所定の記憶領域に書き込むようにな
っている。本実施例では、このフレームメモリの向かっ
て左半分の記憶領域には、ラジアル走査に基づく画像デ
ータが、また向かって右半分の記憶領域には、リニア走
査に基づく画像データがそれぞれ記憶されるようになっ
ている。

【００５５】また、画像加算回路２０は、フレームメモ
リに記憶された画像データをＴＶ同期タイミングで読み
出し、Ｄ／Ａ変換器を介して画像信号に変換した後ＴＶ
モニタ２１に送るようになっている。この結果、ＴＶモ
ニタ２１には、向かって左半分にはラジアル走査に基づ
く画像が、向かって右半分にはリニア走査に基づく画像
が表示されるようになっている。

【００５６】一方、モータ制御部１０及びマーカー発生
回路１２には、オペレータにより必要なデータ等を入力
可能な入力回路が接続されている。特に、この入力回路
２２は例えばトラックボール、ジョイスティック等を備
え、ＴＶモニタ２１のラジアル走査に基づく表示画面上
における位置データを任意に入力可能になっている。

【００５７】マーカー発生回路１２は、入力回路２２か
ら位置データが送られた場合、メモリに記憶された手順
に従って図５に示す処理を行なう。すなわち、マーカー
発生回路１２は、送られた位置データをメモリに読み込
み（ステップ２０１）、続いて、マーカー加算回路１６
のフレームメモリ上でのこの位置データに対応するアド
レスを算出する（ステップ２０２）。そして、その算出
されたアドレスに例えばライン状のマーカーを表すデー
タを書き込み（ステップ２０３）、処理を終了する。

【００５８】モータ制御部１０は、入力回路２２から位
置データが送られた場合、図６に示す処理を行なう。す
なわち、モータ制御部１０は、送られた位置データを読
み込み（ステップ３０１）、次いで、送られた位置デー
タに基づき、実際のラジアル走査範囲での指定位置デー
タを算出する（ステップ３０２）。そして、この指定位
置とリニア走査面ｓ_a位置とが一致するように第１のモ
ータ５を駆動制御して先端部１ａを回転させ（ステップ
３０３）、処理を終了する。

【００５９】なお、本実施例における配列型振動子群
３、送受信回路１７が電子走査手段を形成し、超音波振
動子７、フレキシブルシャフト８、第２のモータ９、モ
ータ制御回部１０、送受信回路１３ａ、ロータリートラ
ンスＲが機械走査手段を形成する。

【００６０】特に、送受信回路１７が請求項２記載の第
１の駆動回路を形成し、送受信回路１３ａが請求項２記
載の第２の駆動回路を形成する。また、フレキシブルシ
ャフト８、第２のモータ９、ロータリートランスＲが請
求項２記載の機械走査機構を形成する。さらに、フレキ
シブルシャフト４、第１のモータ５、検出器６、モータ
制御部１０、操作部１３が請求項３記載の先端部回動手
段を形成し、Ａ／Ｄ変換器１４、ＤＳＣ１５、マーカー
加算回路１６、Ａ／Ｄ変換器１８、ＤＳＣ１９、画像加
算回路２０、及びＴＶモニタ２１が請求項４記載の表示
手段を形成する。

【００６１】また、検出器６、位置検出回路１１、マー
カー発生回路１２、マーカー加算回路１６がマーカー表
示手段を形成し、入力回路１２が請求項７記載の入力手
段を形成する。

【００６２】次に本構成全体の作用について説明する。

【００６３】本構成によれば、超音波プローブ１を体腔
内に挿入した状態でメカニカル走査及び電子リニア走査
を共にリアルタイムで行なうことができる。すなわち、
モータ制御部１０の制御に基づく速度で第２のモータ９
を介してメカニカル走査型振動子７を回転させた状態で
当該振動子７を駆動させることにより、体腔内において
超音波信号をラジアル状に走査することができる。

【００６４】また、この状態において例えば配列型振動
子群３の一端部における任意の複数個の振動子３、３を
他端部に向けて順次移動させながら駆動することによ
り、体腔内における超音波プローブ１の長軸に沿ったあ
る方向（初期方向ｄ_f）の面（リニア走査面ｓ_a）にお
いて超音波信号をリニア状に走査（リニア走査）するこ
とができる（図２参照）。

【００６５】一方、メカニカルラジアル走査により得ら
れたエコー信号は、送受信回路１３ａ、Ａ／Ｄ変換器１
４、ＤＳＣ１５を介してＴＶ走査型の画像信号に変換さ
れてマーカー加算回路１６のフレームメモリに送られて
いる。

【００６６】このとき、位置検出回路１１では、リニア
走査面ｓ_aの位置が初期方向ｄ_fから検出（検出器６か
ら送られる角度検出信号＝零、つまり初期方向ｄ_fのま
まである）され、この位置検出信号はマーカー発生回路
１２に送られている。マーカー発生回路１２ではステッ
プ１０１〜ステップ１０３の処理を行なっているため、
リニア走査面ｓ_aの位置を示すマーカーデータがマーカ
ー加算回路１６のフレームメモリに、ラジアル走査に基
づく画像データと加算された状態で書き込まれている。

【００６７】一方、リニア走査により得られたエコー信
号は、送受信回路１７、Ａ／Ｄ変換器１８、ＤＳＣ１９
を介してＴＶ走査型の画像信号に変換され、所定のタイ
ミングで画像加算回路２０のフレームメモリの向かって
右半分の記憶領域に書き込まれている。また、マーカー
加算回路１６のフレームメモリに書き込まれたラジアル
走査に基づく画像データ及びマーカーデータ（以下、単
にラジアル走査に基づく画像データとする）も、所定の
タイミングで画像加算回路２０のフレームメモリの向か
って左半分の記憶領域に書き込まれている。

【００６８】このマーカー加算回路１６のフレームメモ
リに書き込まれたラジアル走査に基づく画像データ及び
リニア走査に基づく画像データは、ＴＶ同期タイミング
で読み出され、Ｄ／Ａ変換器を介して画像信号に変換さ
れた後ＴＶモニタ２１に送られる。この結果、ＴＶモニ
タ２１には、図７に示すように向かって左半分にはラジ
アル走査に基づく画像（ラジアル走査画像）Ｉ_rが表示
されている。また、このラジアル走査画像Ｉ_r上には、
ラジアル走査範囲におけるリニア走査面ｓ_aの位置（方
向ｄ_f）を示すマーカーＭ_aが表示されている。そし
て、ＴＶモニタ２１の向かって右半分には、そのマーカ
ーＭ_aが示した部分でのラジアル走査画像と直交する方
向のリニア走査に基づく画像（リニア走査画像）Ｉ_aが
表示されている。

【００６９】つまり、オペレータは、ＴＶモニタ２１に
表示されたラジアル走査画像Ｉ_rにより、体腔内の様子
を、超音波プローブ１の長軸を中心とした３６０°全周
に渡ってリアルタイムで視認することができるととも
に、ＴＶモニタ２１に表示されたリニア走査画像Ｉ_aに
より、超音波プローブ１の長軸に沿ったある方向（初期
方向ｄ_f）の様子をもリアルタイムで視認することがで
きる。さらに、リニア走査画像Ｉ_aの走査位置（方向ｄ
_f）をラジアル走査画像Ｉ_rに示されたマーカーＭ_aに
おいて把握することができる。

【００７０】一方、この状態において、診断の都合上オ
ペレータがリニア走査画像の走査位置を初期方向ｄ_fと
反対側の方向ｄ_f2、つまりリニア走査面ｓ_aを１８０°
回転させたいとする（図３参照）。

【００７１】このとき、オペレータは、操作部１３の操
作ハンドルを１８０°回転させる。この角度情報はモー
タ制御部１０に送られる。モータ制御部１０は、この操
作部１３からの角度情報（１８０°）を読み込み、第１
のモータ５を駆動させて図３に示すように先端部１ａを
１８０°回転させる。

【００７２】そして検出器６により、第１のモータ５の
回転角度（１８０°）が検出され、この検出信号は、位
置検出回路１１に送られる。位置検出回路１１では、送
られた位置検出信号に基づいてリニア走査面ｓ_aの位置
が初期方向ｄ_fから１８０°回転した方向ｄ_f2として検
出され、この方向ｄ_f2を示す位置検出信号がマーカー発
生回路１２に送られる。マーカー発生回路１２ではステ
ップ１０１〜ステップ１０３の処理を行なっているた
め、方向ｄ_f2に対応するリニア走査面ｓ_aを示すマーカ
ーデータがマーカー加算回路１６のフレームメモリに、
ラジアル走査に基づく画像データと加算された状態で書
き込まれている。

【００７３】また、方向ｄ_f2でのリニア走査により得ら
れたエコー信号も上述したように画像像加算回路２０の
フレームメモリの向かって右半分の記憶領域に書き込ま
れ、ラジアル走査に基づく画像データも画像加算回路２
０のフレームメモリの向かって左半分の記憶領域に書き
込まれている。そして、それぞれの画像データは、Ｄ／
Ａ変換器を介してＴＶモニタ２１に送られ表示に供され
る。この結果、ＴＶモニタ２１には、図８に示すように
向かって左半分にはラジアル走査画像Ｉ_rが、向かって
右半分には方向ｄ_f2におけるリニア走査画像Ｉ_a2が表示
される。

【００７４】また、このとき、ラジアル走査画像Ｉ_r上
には、ラジアル走査範囲におけるリニア走査面ｓ_lの位
置を示すマーカーＭ_a2が表示されている。

【００７５】このように、オペレータは、ＴＶモニタ２
１に表示されたラジアル走査画像Ｉ_rを見て、その画像
Ｉ_r上に表示されたマーカーＭ_a2でリニア走査画像Ｉ_a2
の位置を把握した状態で操作部１３の操作ハンドルを回
転させることにより、その操作に対応する新たな回転位
置のリニア走査画像Ｉ_a2を表示させることができる。ま
た、この新たなリニア走査面ｓ_aを示すマーカーＭ_a2も
ラジアル走査画像Ｉ_r上に表示されるため、オペレータ
はラジアル走査画像Ｉ_r上のマーカーＭ_a2の位置を確認
しながら操作部１３の操作ハンドルを再度回転させるこ
ともできる。したがって、自分が視認してみたい最適の
位置のリニア走査画像Ｉ_a2を表示することができる。

【００７６】さらに、本構成によれば、オペレータは、
入力回路２２を操作することによりリニア走査面ｓ_aの
位置を移動（回転）させることもできるようになってい
る。

【００７７】すなわち、上述したように、リニア走査面
ｓ_aの方向を１８０°回転させたい場合、オペレータ
は、ＴＶモニタ２１のラジアル走査画像Ｉ_rを見なが
ら、トラックボール等でリニア走査面ｓ_aの移動させた
い位置（初期方向ｄ_fから１８０°回転した位置（方
向）ｄ_f2）を当該ラジアル走査画像Ｉ_r上で指定する。

【００７８】このとき、マーカー発生回路１２は、ステ
ップ２０１〜ステップ２０３の処理を行なっているた
め、指定された方向ｄ_f2に対応するリニア走査面ｓ_aを
示すマーカーデータがマーカー加算回路１６のフレーム
メモリに、ラジアル走査に基づく画像データと加算され
た状態で書き込まれている。

【００７９】また、モータ制御部１０は、ステップ３０
１〜ステップ３０３の処理を行なっているため、指定さ
れた位置（方向）ｄ_f2に対応して算出されたラジアル走
査範囲での指定位置にリニア走査面ｓ_aの位置が一致す
るように第１のモータ５が回転駆動する。この結果、先
端部１ａが回転してリニア走査面ｓ_aの位置がラジアル
走査画像Ｉ_r上で指定された位置と一致することにな
る。

【００８０】つまり、オペレータは、ＴＶモニタ２１の
リニア走査画像Ｉ_a及びラジアル走査画像Ｉ_rを見なが
ら入力回路２２を操作することだけで、自動的にリニア
走査面ｓ_aを移動させることができる。

【００８１】（第２実施例）第２実施例における超音波
診断装置を図９乃至図１１に基づいて説明する。

【００８２】本実施例における超音波診断装置の概略構
成を図９に示す。この超音波診断装置は、図１に示す構
成と略同様の構成であり、異なる点は、送受信回路１７
における超音波信号の走査方式（配列型振動子群３の各
振動子３…３の駆動方式）と、新たに第２のマーカー発
生回路２３が付加された点である。なお、その他の構成
及びその構成要素についての動作については第１実施例
で説明したものと略同様であるため、その説明は省略又
は簡略化する。

【００８３】送受信回路１７は、各振動子３…３をそれ
ぞれ所要のタイミングで駆動させて超音波信号をセクタ
走査するとともに、その走査の結果体腔内の臓器等から
反射されたエコー信号を受信処理するようになってい
る。

【００８４】このセクタ走査による走査面について図１
０に示す。図１０によれば、超音波プローブ１の長軸方
向に沿ったある方向ｄ_fの扇形の面を超音波信号走査面
（セクタ走査面）ｓ_cとすることができる。

【００８５】また、図１０に示すように、超音波信号の
ラジアル走査も行なわれているため、このラジアル走査
面ｓ_rとセクタ走査面ｓ_cとが交差（直交）している。
つまり、マーカー発生回路１２では、ラジアル走査範囲
において交差するセクタ走査面ｓ_cの位置を示すマーカ
ーデータが得られていることになる。

【００８６】さらに、本構成では、このセクタ走査面ｓ
_cとラジアル走査面ｓ_rとの交差をセクタ走査画像上で
もマーカーにより示すことができるようになっている。
すなわち、診断装置本体２は、このマーカーデータを発
生するための第２のマーカー発生回路２３を備えてい
る。

【００８７】この第２のマーカー発生回路２３は、マイ
クロコンピュータ、そのマイクロコンピュータにおける
処理の手順やセクタ走査面ｓ_cとラジアル走査面ｓ_rと
が交差する位置を示すデータ（この交差位置は予め固定
している）等が予め記憶されたメモリ等を搭載してい
る。そして、第２のマーカー発生回路２３は、メモリに
記憶された位置データに対応するアドレス（ラジアル走
査面ｓ_r上の位置のアドレス）を算出し、Ａ／Ｄ変換器
１８から送られたディジタル型の画像データがＤＳＣ１
９のフレームメモリに書き込まれるのと同じタイミング
で、算出されたアドレスに例えばライン状のマーカーを
表すデータを書き込むようになっている。

【００８８】なお、本実施例のマーカー発生回路２３、
ＤＳＣ１９、画像加算回路２０が請求項６記載のマーカ
ー表示手段を形成している。

【００８９】次に、本構成全体の作用について説明す
る。

【００９０】本構成によれば、超音波プローブ１を体腔
内に挿入した状態でメカニカル走査及び電子セクタ走査
を共にリアルタイムで行なうことができる。図１１にＴ
Ｖモニタ２１に表示された画像を示す。第１実施例と同
様に向かって左半分には、ラジアル走査画像Ｉ_raが表示
され、このラジアル走査画像Ｉ_ra上には、ラジアル走査
範囲におけるセクタ走査面ｓ_cの位置（方向）を示すマ
ーカーＭ_scが表示されている。

【００９１】そして、ＴＶモニタ２１の向かって右半分
には、そのマーカーＭ_scが示した位置におけるラジアル
走査画像Ｉ_raと直交する方向のセクタ走査画像Ｉ_scが表
示されている。このセクタ走査画像Ｉ_sc上には、セクタ
走査範囲におけるラジアル走査面ｓ_rの位置を示すマー
カーＭ_srが表示されている。

【００９２】つまり、第１実施例と同様に、ラジアル走
査画像Ｉ_raを見ながらＴＶモニタ２１に表示されたセク
タ走査画像Ｉ_scにより、超音波プローブ１の長軸に沿っ
たある方向ｄ_fの様子をもリアルタイムで視認すること
ができる。さらに、セクタ走査画像の走査位置（方向）
ｄ_fをラジアル走査画像Ｉ_raに示されたマーカーＭ_scに
おいて把握することができる。また、第１実施例と同様
に、操作部１３あるいは入力回路２２を操作することに
より、セクタ走査位置ｄ_f、つまりセクタ走査面ｓ_cを
自在に回転させることもできる。

【００９３】さらにまた、本構成では、セクタ走査画像
Ｉ_sc上にラジアル走査位置を示すマーカーＭ_srが表示さ
れている。つまり、本構成では、ラジアル走査画像Ｉ_ra
及びセクタ走査画像Ｉ_scは、それぞれの画像上で示され
たマーカーＭ_sc，Ｍ_srの位置で互いに交差（直交）して
いることになる。したがって、オペレータは、ラジアル
走査画像Ｉ_ra及びセクタ走査画像Ｉ_scにより、観察部位
の３次元的な把握を極めて容易に行なうことができる。

【００９４】なお、第１及び第２実施例において、先端
部１ａを回転させるために第１のモータ５を設けたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、先端部１ａ及
びメカニカル走査型振動子７を個別に回転させる機構で
あればいずれの機構を用いてもよい。

【００９５】例えば、フレキシブルシャフトに同軸構造
の２重シャフトを使用する。そして、外側のシャフトを
ラジアルスキャン用（超音波振動子７回転用）の動力伝
達に用い、内側のシャフトを電子スキャン面移動用（先
端部１ａ回動用）の動力伝達に用いる。なお、動力源
は、ラジアルスキャン用及び電子スキャン用のモータを
それぞれ本体部１ｂ内に設けてもよく、また、電子スキ
ャン面移動用には、上述した操作部１３の操作ハンドル
等からの回動力に応じてメカニカルに先端部１ａを回転
させる機構を用いてもよい。この場合、オペレータは、
ＴＶモニタ２１上のマーカーを目安に操作ハンドル等を
操作すればよい。

【００９６】また、例えば、図１及び図９の構成におい
て、先端部１ａの筐体に第１のモータ５をその動力軸が
装置側を向くように取り付ける。そして、その動力軸に
シャフト４の一端を接続し、当該シャフト４の他端を本
体部１ｂの先端部１ａと対向する面の中心に固設する。
さらに、第１のモータ５の回転角度を検出する検出器６
を同じく先端部５ａに設ける。このように構成すれば、
第１のモータ５を回動させると、本体部１ｂを含む超音
波プローブ１は固定しているため、結果的に先端部１ａ
が回転することになる。この構成では、第１のモータ５
と検出器６を先端部１ａに内臓しているため、超音波プ
ローブ１の長さ（硬性部の長さ）を短くすることができ
る。なお、第１のモータ５と検出器６のケーブルには、
ブラシ等の機構が必要になるが、先端部１ａの回転を有
限回転に限定すれば、省略可能である。

【００９７】さらに、第１及び第２実施例において、先
端部１ａを連続的に回転させたい場合には、先端部１ａ
と本体部１ｂとの間にロータリートランスＲを設け、こ
のロータリートランスＲを介して配列型振動子３と送受
信回路１７とを接続すればよい。

【００９８】（第３実施例）第３実施例における超音波
診断装置を図１２乃至図１４に基づいて説明する。

【００９９】本実施例における超音波診断装置の概略構
成を図１２に示す。この超音波診断装置は、図９に示し
た構成において、超音波振動子７，並びにロータリート
ランスＲ、フレキシブルシャフト８、及び第２のモータ
９から成るメカニカル走査機構を超音波プローブ１Ａの
先端部１ａ1 内に設けている。つまり、先端部１ａ1に
は、メカニカルラジアル走査を行なうメカニカル走査型
振動子７と電子セクタ走査をおこなう配列型振動子群３
とが共に配設されている。また、検出器６及び位置検出
回路１１は取り除かれている。また、本実施例では、第
１のマーカー発生回路２４及び第２のマーカー発生回路
２５を備えている。

【０１００】本構成では、第１及び第２実施例と同様
に、メカニカル走査型振動子７を回転させながら当該メ
カニカル走査型振動子７を適宜なタイミングで駆動させ
ることにより、図１３に示すように、超音波プローブ１
の長軸を中心に超音波信号をラジアル状に走査可能にな
っている。また、セクタ走査による走査面について図１
３に示す。図１３によれば、超音波プローブ１Ａの長軸
方向に沿ったある方向ｄ_fの扇形の面を超音波信号走査
面（セクタ走査面）ｓ_cとすることができる。

【０１０１】なお、このラジアル走査面ｓ_rとセクタ走
査面ｓ_cとは交差（直交）し、この交差位置は、配列型
振動子３の走査方向（初期方向）に基づいて定まってい
る。特に、本構成では、第１のモータ５による回転動力
により先端部１ａ1 を回転させることにより、超音波信
号走査方向、すなわちセクタ走査面ｓ_cを自在に回転さ
せることができるが、このとき、メカニカル走査型振動
子７も同時（同一）に回転している。つまり、ラジアル
走査面ｓ_rとセクタ走査面ｓ_cとの交差位置は、常に一
致している。

【０１０２】一方、第１のマーカー発生回路２４は、マ
イクロコンピュータ、そのマイクロコンピュータにおけ
る処理の手順やセクタ走査面ｓ_cとラジアル走査面ｓ_r
とが交差する位置を示すデータが予め記憶されたメモリ
等を搭載している。そして、この第１のマーカー発生回
路２４は、メモリに記憶された位置データに対応するア
ドレス（セクタ走査面ｓ_c上の位置のアドレス）を算出
し、Ａ／Ｄ変換器１４から送られたディジタル型の画像
データがＤＳＣ１５のフレームメモリに書き込まれるの
と同じタイミングで、算出されたアドレスに例えばライ
ン状のマーカーを表すデータを書き込むようになってい
る。

【０１０３】また、第２のマーカー発生回路２５は、第
２実施例と同様の処理を行ない、セクタ走査面ｓ_cとラ
ジアル走査面ｓ_rとが交差する位置を示すマーカーデー
タをＤＳＣ１９のフレームメモリ上に書き込むようにな
っている。なお、本実施例におけるその他の構成及びそ
の構成要素についての動作については第１及び第２実施
例で説明したものと略同様であるため、その説明は省略
又は簡略化する。

【０１０４】次に本構成の全体の作用について説明す
る。

【０１０５】本構成によれば、超音波プローブ１Ａを体
腔内に挿入した状態でモータ制御部１０の制御によりメ
カニカル走査型振動子７を回転させながらそのメカニカ
ル走査型振動子７を駆動させることにより、メカニカル
ラジアル走査を行なうことができる。そして、その状態
で、第２のモータ９を介して先端部１ａ1 を所要の速度
で回転させ、この先端部１ａ1 が回転した状態で配列型
振動子群３の各振動子３…３を駆動させることにより、
電子セクタ走査を行なうことができる。

【０１０６】図１４にＴＶモニタ２１に表示された画像
を示す。第１及び第２実施例と同様に向かって左半分に
は、ラジアル走査画像Ｉ_rbが表示され、このラジアル走
査画像Ｉ_rb上には、ラジアル走査範囲におけるセクタ走
査面ｓ_cの位置（方向）を示すマーカーＭ_sc1が表示さ
れている。

【０１０７】このマーカーＭ_sc1の位置は初期位置（例
えば図１４では、画面に沿って上側を向いている）固定
されて表示されている。また、このマーカーＭ_sc1の現
在位置におけるラジアル走査画像と直交した方向のセク
タ走査画像Ｉ_sc1が表示されている。そして、ラジアル
走査画像Ｉ_rbは、先端部１ａ1 の回転に応じたセクタ走
査面ｓ_cの回転に応じて回転する。

【０１０８】また、このセクタ走査画像Ｉ_sc1上には、
セクタ走査範囲におけるラジアル走査面を示すマーカー
Ｍ_sr1が表示されている。

【０１０９】つまり、本実施例によれば、ラジアル走査
画像Ｉ_rbにより体腔内全体を把握し、そのラジアル走査
画像Ｉ_rbと直交する方向はセクタ走査画像Ｉ_sc1により
リアルタイムで把握することができるようになってい
る。

【０１１０】そして、ラジアル走査画像Ｉ_rbを見ながら
操作部１３あるいは入力回路２２を操作して先端部１ａ
1 を所要角度回転させる。このとき、ラジアル走査画像
Ｉ_rbが回転することから、オペレータは、固定されたマ
ーカーＭ_sc1（つまり、セクタ走査位置（セクタ走査面
ｓ_c））をラジアル走査画像Ｉ_rbにおける所望の診断位
置に合わせることができる。

【０１１１】さらに、本構成では、ラジアル走査画像Ｉ
_rb及びセクタ走査画像Ｉ_sc1は、それぞれの画像上で示
されたマーカーＭ_sc1，Ｍ_sr1の位置で互いに交差（直
交）していることになるため、オペレータは、ラジアル
走査画像Ｉ_rb及びセクタ走査画像Ｉ_sc1により、観察部
位の３次元的な把握を極めて容易に行なうことができ
る。

【０１１２】以上、述べたように第１乃至第３実施例に
よれば、単一の超音波プローブを介してメカニカルラジ
アル走査及び電子リニア（電子セクタ）走査を共に行な
うようにしたため、メカニカルラジアル走査及び電子走
査のそれぞれの特徴をいかしながら診断を行なうことが
可能になっている。

【０１１３】つまり、体腔内における診断部位をオリエ
ンテーションの優れているメカニカルラジアル走査画像
を用いて素早く発見し、その部分を電子セクタ（リニ
ア）走査を用いてカラードップラ等の付加価値の高い診
断を行なうことができる。このとき、超音波プローブを
体腔内に対して出し入れする必要がなくなるため、その
ようなメカニカル走査及び電子走査の特徴をいかした診
断が、患者及びオペレータにかかる負担を必要最小限に
して行なうことができる。

【０１１４】（第４実施例）第４実施例における超音波
診断装置の概略構成を図１５に示す。この診断装置は、
体腔内挿入用の細径の超音波プローブ３１と、この超音
波プローブ３１における超音波信号の走査や超音波プロ
ーブ３１により受信されたエコー信号を処理する診断装
置本体３２とを備えている。

【０１１５】超音波プローブ３１は、体腔内挿入側の先
端部３１ａと本体部３１ｂとから構成されている。先端
部３１ａには、配列型超音波振動子群３３が設けられて
いる。この配列型振動子群３３の各振動子３３…３３
は、その超音波信号放射面が超音波プローブ３１の側面
に接した状態で、当該超音波プローブ３１の軸方向に沿
って配設されている。また、各振動子３３…３３は、ロ
ータリートランスＲを介して診断装置本体３２の後述す
る送受信回路に接続されている。さらに、先端部３１ａ
は、その中央部分が超音波プローブ３１の中心軸上に位
置するフレキシブルシャフト３４を介して探触子回転部
５に備えられたモータに直結されている。つまり、先端
部３１ａは、モータからの回転動力によりシャフト３４
を回転軸として回動可能になっている。

【０１１６】この配列型振動子群３３の各振動子３３…
３３を配列方向に沿って所要のタイミングで駆動させる
ことにより、超音波プローブ３１の長軸方向に沿ったあ
る方向の面（面の大きさは配列型振動子群３３の幅（超
音波プローブ３１の長軸方向に沿った長さ）に基づいて
定まる）内において超音波信号を直線状に走査（リニア
走査）することができるようになっている。

【０１１７】さらに、本構成では、リニア走査を行ない
ながら先端部３１ａを一定の速度で回転させることによ
り、配列型振動子群３３…３３の幅を高さとし、超音波
プローブ３１の長軸を中心軸とする円筒形状に超音波信
号を走査することができるようになっている。

【０１１８】診断装置本体３２は、上述した探触子回転
部３５と、探触子回転部３５から送られる回転角度情報
に基づいて超音波信号の走査位置を検出する位置検出回
路３６とを備えている。位置検出回路３６は探触子回転
部３５から送られる回転角度検出信号に応じて、超音波
プローブ３１の長軸を中心とした２次元の座標空間（ラ
ジアル走査範囲に対応）におけるリニア走査面の位置
（回転位置）を検出するようになっている。

【０１１９】一方、診断装置本体３２は、各振動子３３
…３３に接続された送受信回路３７を備えている。この
送受信回路３７は、その振動子３３…３３をそれぞれ所
要のタイミングで駆動させて超音波信号を走査するとと
もに、その走査の結果体腔内の臓器等から反射されたエ
コー信号を受信処理するようになっている。

【０１２０】この送受信回路３７の出力側には、Ａ／Ｄ
変換器３８、画像処理装置３９が備えられている。

【０１２１】Ａ／Ｄ変換器３８は、送受信回路３７によ
り受信処理されたエコー信号（画像信号）をディジタル
型の画像データに変換して画像処理装置３９に出力する
ようになっている。

【０１２２】画像処理装置３９は、大容量の記憶領域を
有する画像メモリ、中央処理装置（ＣＰＵ）等を備えて
いる。この画像処理装置３９は、Ａ／Ｄ変換器３８から
送られる画像データを位置検出回路３６から送られる走
査位置情報に基づいて画像メモリに格納するとともに、
この画像メモリに格納された画像データの前記走査位置
情報に応じた各ピクセル位置に基づいて、当該画像デー
タをボクセルデータに変換して再度画像メモリに記憶す
るようになっている。

【０１２３】また、画像処理装置３９は、作成されたボ
クセルデータを例えば表面表示像を表すデータに変換す
るようになっている。

【０１２４】画像処理装置３９の出力側には、Ｄ／Ａ変
換器４０、ＴＶモニタ４１が接続されている。Ｄ／Ａ変
換器４０は、画像処理装置３９から出力された表面表示
像を表すデータをアナログ画像信号に変換してＴＶモニ
タ４１に出力するようになっている。この結果、ＴＶモ
ニタ４１には、患者の体腔内の円筒状の表面表示像が表
示される。

【０１２５】なお、本実施例における送受信回路３７が
請求項９記載の送受信回路を形成し、先端部３１ａ、フ
レキシブルシャフト３４、探触子回転部３５が請求項９
記載のラジアル状に走査する手段を形成する。また、位
置検出回路３６、画像処理装置３９が３次元画像データ
生成手段を形成し、Ｄ／Ａ変換器４０、ＴＶモニタ４１
が請求項９記載の３次元画像表示手段を形成する。

【０１２６】すなわち、本構成によれば、配列型振動子
群３３の各振動子３３…３３を駆動してリニア走査を行
ないながら先端部３１ａを一定の回転速度で回転させる
ことにより、超音波プローブ３１の長軸を中心とする円
筒形状の範囲（３次元領域）を走査することができる。
そして、この走査により得られたエコー信号をボクセル
データに変換し、さらに、例えば表面表示像を表すデー
タに変換してＴＶモニタ４１に表示することができる。

【０１２７】したがって、患者の体腔内の様子を従来の
断層像ではなく３次元表示像で表示することができるた
め、その体腔内の様子を直観的に把握することができ、
診断効率を向上させることができる。

【０１２８】なお、本実施例では、３次元表示像として
表面表示像を用いたが本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば、割面表示像や合成表示像等も適用でき
る。また、ＬＥＤ等を使用した３次元ディスプレイを用
いて３次元ボクセルデータに基づく画像を直接３次元的
に表示することもできる。

【０１２９】（第５実施例）第５実施例における超音波
診断装置の概略構成を図１６に示す。この診断装置は、
体腔内挿入用の細径の超音波プローブ５１と、この超音
波プローブ１における超音波信号の走査や超音波プロー
ブ５１により受信されたエコー信号を処理する診断装置
本体５２とを備えている。

【０１３０】超音波プローブ５１は、体腔内挿入側の先
端部５１ａと本体部５１ｂとから構成されている。先端
部５１ａには、複数個の配列型超音波振動子５３ａ₁〜
５３ａ_nからなる配列型振動子群５３が設けられてい
る。これらの配列型振動子５３ａ₁〜５３ａ_nは、その
超音波信号放射面が超音波プローブ５１の側面に接した
状態で、当該超音波プローブ５１の軸方向に沿って配設
されている。また、この先端部５１ａは、その中央部分
が超音波プローブ５１の中心軸上に位置するフレキシブ
ルシャフト５４を介して探触子回転部５５に備えられた
モータに直結されている。つまり、先端部５１ａは、モ
ータからの回転動力によりシャフト５４を回転軸として
回動可能になっている。

【０１３１】配列型振動子５３ａ₁〜５３ａ_nを配列方
向に沿って所要のタイミングで駆動させることにより、
超音波プローブ５１の長軸方向に沿ったある方向の面
（面の大きさは配列型振動子群５３の幅（超音波プロー
ブ５１の長軸方向に沿った長さ）に基づいて定まる）内
において超音波信号を直線状に走査（リニア走査）する
ことができるようになっている。

【０１３２】また、先端部５１ａを回転させた状態で配
列型振動子５３ａ₁〜５３ａ_nの内任意の位置の隣接す
る複数個を所要のタイミングで駆動させることにより、
超音波プローブ５１の長軸を中心に超音波信号をラジア
ル状に走査することができるようになっている。

【０１３３】診断装置本体５２は、上述した探触子回転
部５５を備えている。この探触子回転部５５の出力側に
は、位置検出回路５６及び書き込みアドレス発生部５７
が接続されている。また、探触子回転部５５には、回転
制御部５７ａが接続されている。

【０１３４】一方、診断装置本体５２は、各配列型振動
子５３ａ₁〜５３ａ_nに接続された送受信回路５８を備
えている。この送受信回路５８は、回転制御部５７ａか
らの制御信号に応答して各配列型振動子５３ａ₁〜５３
ａ_nの内所要位置の振動子５３ａ_j，５３ａ_k，５３ａ
_l，…を所要のタイミングで駆動させて超音波信号を走
査するとともに、その走査の結果体腔内の臓器等から反
射されたエコー信号を受信処理するようになっている。

【０１３５】この送受信回路５８の出力側には、Ａ／Ｄ
変換器５９、ディジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）
６０、加算回路６１、Ｄ／Ａ変換器６２、及びＴＶモニ
タ６３が備えられている。

【０１３６】Ａ／Ｄ変換器５９は、送受信回路５８によ
り受信処理されたエコー信号（画像信号）をディジタル
型の画像データに変換する機能を有している。

【０１３７】ＤＳＣ６０は、リニア走査画像用のフレー
ムメモリ（リニア用ＦＭ）６４、ラジアル走査画像用の
フレームメモリ（ラジアル用ＦＭ）６５、マーカー用の
フレームメモリ（マーカー用ＦＭ）６６と、ＤＳＣ６０
内全体を制御する中央情報処理装置（ＣＰＵ）６７とを
備えている。

【０１３８】このＣＰＵ６７は、ラジアルスキャン時に
は、書き込みアドレス発生部５７からアドレスデータが
送られると、ラジアル用ＦＭ６５の送られたアドレスデ
ータに対応する記憶領域に、Ａ／Ｄ変換器５９から送ら
れたラジアルスキャンの画像データを格納するととも
に、後述するスライス位置選択部から送られたスライス
位置選択信号に基づいて、スライス位置を示すマーカー
データ用のアドレスデータを生成し、マーカー用ＦＭ６
６の生成したアドレスデータに対応する記憶領域にマー
カーデータを書き込むようになっている。

【０１３９】また、リニアスキャン時には、書き込みア
ドレス発生部５７からアドレスデータが送られると、マ
ーカー用ＦＭ６５の上記アドレスに対応する記憶領域に
マーカーデータを書き込むようになっている。

【０１４０】さらに、ＣＰＵ６７は、リニア用ＦＭ６
４、ラジアル用ＦＭ６５、及びマーカー用ＦＭ６６に読
み出し制御信号ｃ1 〜ｃ3 を送ることにより、当該リニ
ア用ＦＭ６４、ラジアル用ＦＭ６５、及びマーカー用Ｆ
Ｍ６６に記憶された画像データをそれぞれ所定のタイミ
ングで読み出すことができるようになっている。

【０１４１】また、ＤＳＣ６０は、切換スイッチ部６８
を備えている。この切換スイッチ部６８には、Ａ／Ｄ変
換器５９からの信号出力が接続されている。また、切換
スイッチ部６８の制御端には、後述する走査モード選択
部の制御出力端に接続されている。

【０１４２】この切換スイッチ部６８は、走査モード選
択部から送られる走査モード信号に基づいて、Ａ／Ｄ変
換器５９からの出力信号をリニア用ＦＭ６４あるいはラ
ジアル用ＦＭ６５のいずれかに供給するようになってい
る。

【０１４３】また、診断装置本体５２は、オペレータの
入力により制御信号を入力可能な入力回路６９を備えて
いる。この入力回路６９は、超音波信号走査モード（ス
キャンモード；本実施例の場合、［１］ラジアルスキャ
ンモード［２］リニアスキャンモードの２種類ある）を
選択する例えばスイッチ等の走査モード選択部６９ａ、
［１］ラジアルスキャンモードにおける配列型振動子５
３ａ₁〜５３ａ_nの駆動位置、［２］リニアスキャンモ
ードにおけるリニア走査面の位置（回転位置）を選択す
る例えばトラックボール等のスライス位置選択部６９ｂ
とを有している。この走査モード選択部６９ａの出力は
分岐して、一方は回転制御部５７ａに、他方は送受信回
路５８に、さらにもう一方はＤＳＣ６０の切換スイッチ
部６８に接続されている。また、スライス位置選択部６
９ｂの出力は分岐して、一方は送受信回路５８に、他方
は回転制御部５７ａに接続され、さらに、もう一方はＣ
ＰＵ６０に接続されている。

【０１４４】位置検出回路５６は、リニアスキャンモー
ド時には、探触子回転部５５から送られる回転角度情報
に基づいてラジアル走査範囲における超音波信号走査面
（リニア走査面）の位置を検出し、ラジアルスキャンモ
ード時には、探触子回転部５５から得られる現在の先端
部５１ａの回転角度情報に基づいてラジアル走査範囲に
おける現在の走査位置を検出するようになっている。

【０１４５】書き込みアドレス発生部５７は、リニアス
キャンモード時には、位置検出回路５６から送られるリ
ニア走査面の位置検出信号に対応するマーカー用ＦＭ６
６上のアドレスを算出し、このアドレスをＣＰＵ６０に
送り、ラジアルスキャンモード時には、位置検出回路５
６から送られるラジアル走査位置信号に対応するラジア
ル用ＦＭ６５上のアドレスを算出し、このアドレスをラ
ジアル用ＦＭ６５に送るようになっている。

【０１４６】回転制御部５７ａは、走査モード選択部６
９ａから送られるスキャンモード信号に応じて探触子回
転部５５を介して先端部５１ａの回転／停止タイミング
や回転速度等を制御可能になっている。また、スライス
位置選択部６９ｂからのリニア走査面位置選択信号に応
じて、探触子回転部５５を介して先端部５１ａをその選
択位置まで回転可能になっている。

【０１４７】一方、加算回路６１は、ＴＶモニタ６２の
表示領域に対応した記憶領域を有するフレームメモリ、
このフレームメモリに対するデータの書き込み・読み出
しを制御する書き込み・読み出し制御回路等を備え、リ
ニア用ＦＭ６４、ラジアル用ＦＭ６５、及びマーカー用
ＦＭ６６からそれぞれ所定のタイミングで読み出された
画像データをフレームメモリの所定の記憶領域に書き込
むようになっている。本実施例では、このフレームメモ
リの向かって左半分の記憶領域にはラジアル用ＦＭ６５
から読み出された画像データが、また向かって右半分の
記憶領域には、リニア用ＦＭ６４から読み出された画像
データがそれぞれ記憶されるようになっている。なお、
マーカー用ＦＭ６６から読み出された画像データは、ラ
ジアル走査モードではリニア用ＦＭ６４から読み出され
た画像データと重畳して向かって右半分の記憶領域に記
憶され、リニア走査モードではラジアル用ＦＭ６５から
読み出された画像データと重畳して向かって左半分の記
憶領域に記憶されるように構成されている。

【０１４８】なお、本実施例における送受信回路５８が
請求項１０記載の第１の駆動回路及を形成し、送受信回
路５８、スライス位置選択部６９ｂが請求項１０記載の
第２の駆動回路を形成する。また、フレキシブルシャフ
ト５４、探触子回転部５５、回転制御部５７ａが請求項
１０記載の機械走査機構を形成し、位置検出回路５６、
書き込みアドレス発生部５７、Ａ／Ｄ変換器５９、ＤＳ
Ｃ６０、加算回路６１、Ｄ／Ａ変換器６２、ＴＶモニタ
６３が請求項１１記載の表示手段を形成する。

【０１４９】また、加算回路６１、マーカー用ＦＭ６
６、ＣＰＵ６７、スライス位置選択部６９ｂが請求項１
２記載のマーカー表示手段を形成し、位置検出回路５
６、書き込みアドレス発生部５７、加算回路６１、マー
カー用ＦＭ６６、ＣＰＵ６７が請求項１２記載のマーカ
ー表示手段を形成する。

【０１５０】ここで、次の２つのスキャンモードを選択
した場合における全体動作について説明する。

【０１５１】最初にラジアルスキャンモードにおける全
体動作について図１７を参照して説明する。

【０１５２】オペレータからの操作により走査モード選
択部６９ａからラジアルスキャンモードが選択される
と、このラジアルスキャンモード信号ｒs は、回転制御
部５７ａ、送受信回路５８、及び切換スイッチ部６８に
送られる。

【０１５３】このモード信号ｒs に応じた回転制御部５
７ａ及び探触子回転部５５の動作により、先端部５１ａ
は一定の速度で連続回転を始める。また、ＤＳＣ６０内
の切換スイッチ部６８は、送られたモード信号ｒs に応
じて、Ａ／Ｄ変換器５９からの出力信号がラジアル用Ｆ
Ｍ６５に供給されるよう制御する。

【０１５４】そして、オペレータは、スライス位置選択
部６９ｂを操作して配列型振動子群５３ａ₁〜５３ａ_n
のどの振動子を駆動するかを選択する。この走査に基づ
くスライス位置選択信号は送受信回路５８及びＣＰＵ６
７に送られる。

【０１５５】一方、送受信回路５８は、モード信号ｒs
及びスライス位置選択部６９ｂから送られるスライス位
置選択信号を受けて、超音波プローブ５１の長軸方向に
配列された振動子５３ａ₁〜５３ａ_nの内、上記スライ
ス位置選択信号に対応する連続して並んだ振動子５３ａ
_j，５３ａ_k，５３ａ_l（図１４参照）を駆動させる。
このとき先端部５１ａが一定の速度で連続回転している
ため、超音波信号は、超音波プローブ５１の長軸を中心
にしてラジアル状に走査（ラジアル走査）されることに
なる。

【０１５６】このラジアル走査により得られたエコー信
号は、走査位置毎にＡ／Ｄ変換器５９及びＤＳＣ６０の
切り換えスイッチ部６８を介して、ラジアル用ＦＭ６５
の書き込みアドレス発生部５７から送られるアドレスに
対応する記憶領域に格納される。

【０１５７】一方、スライス位置選択部６９ｂからのス
ライス位置選択信号に基づいて、ＣＰＵ６０が動作し
て、駆動振動子５３ａ_j，５３ａ_k，５３ａ_lの位置を
示すアドレスが算出される。そしてＣＰＵ６０は、この
駆動振動子５３ａ_j，５３ａ_k，５３ａ_lの位置データ
に対応するマーカー用ＦＭ６５の記憶領域にマーカーデ
ータを書き込む。

【０１５８】このように、マーカー用ＦＭ６５にマーカ
ーデータが書き込まれると、ＣＰＵ６０からの制御によ
り、リニア用ＦＭ６４（予め記憶されていたもの；フリ
ーズ状態）、ラジアル用ＦＭ６５、及びマーカー用ＦＭ
６６に記憶された画像データが所定のタイミングで読み
出され、加算回路６１の所定の記憶領域に記憶される。

【０１５９】すなわち、加算回路６１のフレームメモリ
の向かって左半分の記憶領域にはラジアル用ＦＭ６５か
ら読み出された画像データが記憶される。また、フレー
ムメモリの向かって右半分の記憶領域にはリニア用ＦＭ
６４及びマーカー用ＦＭ６６から読み出された画像デー
タが重畳して記憶される。

【０１６０】加算回路６１のフレームメモリに書き込ま
れたラジアル走査に基づく画像データ及びリニア走査に
基づく画像データは、ＴＶ同期タイミングで読み出さ
れ、Ｄ／Ａ変換器６２を介して画像信号に変換された後
ＴＶモニタ６３に送られる。この結果、ＴＶモニタ６３
には、図１７に示すように向かって左半分にはラジアル
走査に基づく画像（ラジアル走査画像）Ｉ_rcが表示され
ている。そして、ＴＶモニタ６３の向かって右半分には
フリーズ状態のリニア画像Ｉ_acが表示され、このリニア
画像Ｉ_ac上には、ラジアル走査面の位置がマーカーとし
て表示されているため、ラジアル画像Ｉ_rc及びリニア画
像Ｉ_ac双方の画像の位置関係を簡単に把握することがで
きる。

【０１６１】なお、オペレータは、スライス位置選択部
６９ｂを再度操作してスライス位置選択信号を送ること
により、超音波プローブ５１を長軸方向に沿って移動さ
せることなく、ラジアル走査面を長軸方向に沿って移動
させることができる。

【０１６２】次にリニアスキャンモードにおける全体動
作について図１８を参照にして説明する。

【０１６３】ラジアルスキャンモードで診断を行なった
後、診断の都合上オペレータの操作により走査モード選
択部６９ａからリニアスキャンモードｌs が選択される
と、このモード信号ｌs は、回転制御部５７ａ、送受信
回路５８、及び切換スイッチ部６８に送られる。

【０１６４】このモード信号ｌs に応じた回転制御部５
７ａ及び探触子回転部ｆ５５の制御により、先端部５１
ａの回転は停止する。また、ＤＳＣ６０内の切換スイッ
チ部６８は、送られたモード信号ｌs に応じて、Ａ／Ｄ
変換器５９からの出力信号がリニア用ＦＭ６４に供給さ
れるよう制御する。

【０１６５】そして、オペレータは、スライス位置選択
部６９ｂを操作してリニア走査面の回転位置を選択す
る。この操作に基づくリニア走査面位置選択信号によ
り、回転制御部５７ａ及び探触子回転制御部５５を介し
て先端部５１ａが所望位置（角度）まで回転する。

【０１６６】この状態において、送受信回路５８は、モ
ード信号ｌs を受けて、超音波プローブ５１の長軸方向
に配列された振動子５３ａ₁〜５３ａ_nを通常のリニア
走査となるように駆動する。すなわち、配列型振動子５
３ａ₁〜５３ａ_nの一端部における任意の複数個の振動
子５３ａ₁〜５３ａ₃…を同時に駆動させて１本の走査
線を生成し、駆動する振動子５３を他端部に向けて順次
移動させていくことにより、走査線をリニア状に移動さ
せていく。

【０１６７】このリニア走査により得られたエコー信号
は、Ａ／Ｄ５９及びＤＳＣ６０の切り換えスイッチ部６
８を介してリニア用ＦＭ６４に格納される。

【０１６８】一方、探触子回転部５５から送られる回転
角度情報に基づいて位置検出回路５６及び書き込みアド
レス発生部５７が動作して、リニア走査面の位置を示す
アドレスが算出される。このアドレスデータは、ＣＰＵ
６７に送られる。

【０１６９】ＣＰＵ６７は、リニア走査面の位置アドレ
スに対応するマーカー用ＦＭ６６の記憶領域にマーカー
データを書き込む。

【０１７０】このように、マーカー用ＦＭ６６にマーカ
ーデータが書き込まれると、ＣＰＵ６７からの制御によ
り、リニア用ＦＭ６４、ラジアル用ＦＭ６５（予め記憶
されていたもの；フリーズ状態）、及びマーカー用ＦＭ
６６に記憶された画像データが所定のタイミングで読み
出され、加算回路６１の所定の記憶領域に記憶される。

【０１７１】すなわち、加算回路６１のフレームメモリ
の向かって左半分の記憶領域にはラジアル用ＦＭ６５及
びマーカー用ＦＭ６６から読み出された画像データが重
畳して記憶される。また、フレームメモリの向かって右
半分の記憶領域にはリニア用ＦＭ６４から読み出された
画像データが記憶される。

【０１７２】加算回路６１のフレームメモリに書き込ま
れたラジアル走査に基づく画像データ及びリニア走査に
基づく画像データは、ＴＶ同期タイミングで読み出さ
れ、Ｄ／Ａ変換器６２を介して画像信号に変換された後
ＴＶモニタ６３に送られる。この結果、ＴＶモニタ６３
には、図１８に示すように向かって左半分にはフリーズ
状態のラジアル走査画像Ｉ_rdが表示されている。そし
て、ＴＶモニタ２１の向かって右半分にはリニア走査画
像Ｉ_adが表示されている。また、ラジアル画像Ｉ_rd上に
は、リニア走査面の位置がマーカーとして表示されてい
るため、ラジアル画像Ｉ_rd及びリニア画像Ｉ_ad双方の画
像の位置関係を簡単に把握することができる。

【０１７３】上述したように、本実施例によれば、超音
波プローブ５１の先端に電子走査型の配列型振動子５３
ａ₁〜５３ａ_nを配設し、先端部５１ａをその超音波プ
ローブ５１の長軸を中心に回動可能に構成したため、メ
カニカル走査用の振動子やそのメカニカル振動子を駆動
させる回路等を用いることなく、診断の都合に応じてラ
ジアルスキャン及びリニアスキャンを使い分けることが
できる。

【０１７４】このとき、一方のスキャンをリアルタイム
で行なっている間は、他方のスキャンに基づく画像はフ
リーズ画像としておき、このフリーズ画像上にリアルタ
イムのスキャン面を表すマーカーを表示することができ
るため、双方の画像の位置関係を容易に把握することが
できる。

【０１７５】なお、第４、第５実施例において、電子走
査として電子リニア走査を行なっているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば、電子セクタ走査
や電子コンベックス走査を行なってもよい。

【０１７６】また、第１乃至第５実施例において、メカ
ニカル走査として先端部５１ａを連続的に回転させるラ
ジアル走査を用いているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば、扇形状に首振動作させるセクタ
走査であってもよい。

【０１７７】さらに、第４乃至第５実施例において、超
音波プローブ５１の先端部５１ａを回転させることによ
り、メカニカルラジアル走査を行なったが、本発明はこ
れに限定されるものではない。すなわち、超音波プロー
ブ５１の先端部を２重構造とし、内側部にシャフトを接
続して軸中心に回動可能にし、内側部の側面に配列型振
動子群を設ける構成等が考えられる。例えば、図１６で
言えば、先端部５１ａ（内側部）を内蔵する形で外側部
が存在し先端部全体で２重構造になり、内蔵された内側
部５１ａには、シャフト、探触子回転部が接続されてい
る。

【０１７８】このような構成にした場合、先端部を直接
回転させないため生体表面等へ悪影響を与える心配がな
くなり、超音波プローブ５１の生体内での操作性が向上
する。

【０１７９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１乃至８記
載の超音波診断装置によれば、例えば超音波プローブの
長軸方向に沿って配設された配列型振動子群を形成する
複数個の振動子を駆動させることにより超音波信号を電
子走査（例えばリニア走査）し、さらに、例えば超音波
振動子を機械的に回転させながら駆動させることにより
超音波信号を機械走査（例えばラジアル走査）すること
ができる。つまり、機械走査による走査範囲の拡大（オ
リエンテーションの向上）、及び電子走査によるカラー
ドプラ等の診断応用範囲の向上を、超音波プローブを体
腔内に出し入れするなど余分な努力をすることなく容易
に実現することができる。したがって、従来と比べて診
断効率を大幅に向上させることができる。

【０１８０】特に、電子走査位置を示すマーカーを機械
走査画面上に、また機械走査位置を示すマーカーを電子
走査画面上に表示することも可能になっているため、電
子走査画像及び機械走査画像間の位置関係を容易に把握
することができ、より迅速且つ適格な診断を行なうこと
ができる。

【０１８１】さらに、請求項９記載の超音波診断装置に
よれば、超音波プローブ先端部に配設された各振動子を
所要のタイミングで駆動させながら同先端部を回転させ
ることにより３次元走査を行ない、得られた生体内の３
次元画像を表示することができる。したがって、従来と
比べて生体内の様子を直感的に把握することができ、診
断効率を向上させることができる。

【０１８２】また、請求項１０乃至１３記載の超音波診
断装置によれば、超音波プローブ先端部に配設された各
振動子の駆動タイミングを制御しながら先端部を必要に
応じて回転させることにより、メカニカル走査用の振動
子や同メカニカル走査用の振動子駆動用の回路を設ける
ことなく、電子走査及びメカニカル走査を行なうことが
できる。したがって、上述した請求項１乃至８記載の発
明の効果に加えて、装置の回路規模の減少及びそれに伴
う装置自体の小形化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る超音波診断装置の概
略構成を示すブロック図。

【図２】第１実施例において超音波プローブにより走査
される超音波信号の走査面を示す図。

【図３】図２においてリニア走査面が１８０°回転した
状態を示す図。

【図４】第１実施例におけるマーカー発生回路の処理の
一例を示す概略フローチャート。

【図５】第１実施例におけるマーカー発生回路の処理の
一例を示す概略フローチャート。

【図６】第１実施例におけるモータ制御部の処理の一例
を示す概略フローチャート。

【図７】第１実施例においてＴＶモニタに表示されたラ
ジアル走査画像及びリニア走査画像の一例を示す図。

【図８】図７に示された状態でリニア走査面を１８０°
回転した場合のＴＶモニタに表示されるラジアル走査画
像及びリニア走査画像の一例を示す図。

【図９】第２実施例における超音波診断装置の概略構成
を示すブロック図。

【図１０】第２実施例において超音波プローブにより走
査される超音波信号の走査面を示す図。

【図１１】第２実施例においてＴＶモニタに表示された
ラジアル走査画像及びセクタ走査画像の一例を示す図。

【図１２】第３実施例における超音波診断装置の概略構
成を示すブロック図。

【図１３】第３実施例において超音波プローブにより走
査される超音波信号の走査面を示す図。

【図１４】第３実施例においてＴＶモニタに表示された
ラジアル走査画像及びセクタ走査画像の一例を示す図。

【図１５】第４実施例における超音波診断装置の概略構
成を示すブロック図。

【図１６】第５実施例における超音波診断装置の概略構
成を示すブロック図。

【図１７】ラジアルスキャンモードにおける超音波診断
装置の構成及び動作を説明する図。

【図１８】リニアスキャンモードにおける超音波診断装
置の構成及び動作を説明する図。

【図１９】従来のメカニカルラジアル走査の一例を示す
図。

【図２０】従来の電子リニア走査の一例を示す図。

【図２１】従来における電子（セクタ）走査面の移動を
示す図。

【符号の説明】

１超音波プローブ１ａ先端部１ｂ本体部２診断装置本体３配列型振動子群４フレキシブルシャフト５第１のモータ６検出器７超音波振動子８フレキシブルシャフト９第２のモータ１０モータ制御部１１位置検出回路１２マーカー発生回路１３操作部１３ａ送受信回路１４Ａ／Ｄ変換器１５ＤＳＣ１６マーカー加算回路１７送受信回路１８Ａ／Ｄ変換器１９ＤＳＣ２０画像加算回路２１ＴＶモニタ２２入力回路２３マーカー発生回路２４マーカー発生回路２５マーカー発生回路３１超音波プローブ３１ａ先端部３１ｂ本体部３２診断装置本体３３配列型振動子群３４フレキシブルシャフト３５探触子回転部３６位置検出回路３７送受信回路３８Ａ／Ｄ変換器３９画像処理装置４０Ｄ／Ａ変換器４１ＴＶモニタ５１超音波プローブ５１ａ先端部５１ｂ本体部５２診断装置本体５３配列型振動子群５３ａ₁〜５３ａ_n 配列型振動子５４フレキシブルシャフト５５探触子回転部５６位置検出回路５７書き込みアドレス発生部５８送受信回路５９Ａ／Ｄ変換器６０ＤＳＣ６１加算回路６２Ｄ／Ａ変換器６３ＴＶモニタ６４リニア用ＦＭ６５ラジアル用ＦＭ６６マーカー用ＦＭ６７ＣＰＵ６８切り換えスイッチ部６９入力回路６９ａ走査モード選択部６９ｂスライス位置選択部Ｒロータリートランス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単一の超音波プローブを体腔内に挿入
し、前記超音波プローブを介して超音波信号を走査して
得られた画像信号に基づいて前記体腔内の超音波画像を
表示するようにした超音波診断装置において、前記超音
波信号を電子的制御に基づいて走査する電子走査手段
と、前記超音波信号を機械的制御に基づいて走査する機
械走査手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装
置。
【請求項２】前記電子走査手段は、前記超音波プロー
ブの体腔内挿入側先端部に当該超音波プローブの長軸方
向に沿って配設された複数個の振動子からなる超音波振
動子群と、前記複数個の振動子をそれぞれ所要のタイミ
ングで駆動させることにより超音波信号を走査する第１
の駆動回路とを有するとともに、前記機械走査手段は、
前記超音波プローブの体腔内挿入部分の所要位置に設け
られた超音波振動子と、この超音波振動子を所要のタイ
ミングで駆動する第２の駆動回路と、前記超音波振動子
の駆動により放射された超音波信号を機械的な回転を与
えることによりラジアル状に走査する機械走査機構とを
有した請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】前記先端部を前記超音波プローブの長軸
を中心に回動させる先端部回動手段を備えた請求項２記
載の超音波診断装置。
【請求項４】前記超音波振動子及び前記機械走査機構
を前記先端部の所要位置に設けた請求項３記載の超音波
診断装置。
【請求項５】前記機械走査に基づいて得られた超音波
画像及び前記電子走査に基づいて得られた超音波画像を
同一のモニタに表示する表示手段を備えた請求項３又は
４記載の超音波診断装置。
【請求項６】前記モニタに表示された機械走査に基づ
く超音波画像上に電子走査位置を示すマーカーを表示さ
せるマーカー表示手段を備えた請求項５記載の超音波診
断装置。
【請求項７】前記モニタに表示された電子走査に基づ
く超音波画像上に機械走査位置を示すマーカーを表示さ
せるマーカー表示手段を備えた請求項５又は６記載の超
音波診断装置。
【請求項８】前記電子走査位置を示すマーカーの位置
を手動により移動可能な入力手段を備え、前記先端部回
動手段は、前記入力手段によるマーカー位置の移動に応
じて、その移動位置に前記電子走査位置が移動するよう
に前記先端部を回動させるようにした請求項６又は７記
載の超音波診断装置。
【請求項９】前記電子走査手段は、前記超音波プロー
ブの体腔内挿入側先端部に当該超音波プローブの長軸方
向に沿って配設された複数個の振動子からなる超音波振
動子群と、前記複数個の振動子をそれぞれ所要のタイミ
ングで駆動させることにより超音波信号を走査する駆動
回路とを有し、前記機械走査手段は、前記複数個の振動
子の駆動により走査された超音波信号を、機械的な回転
を与えることによりラジアル状に走査する手段であると
ともに、前記電子走査及び前記機械走査により得られた
画像信号に基づいて前記体腔内の３次元画像データを生
成する３次元画像データ生成手段と、この３次元画像デ
ータを表示する３次元画像表示手段とを備えた請求項１
記載の超音波診断装置。
【請求項１０】前記電子走査手段は、前記超音波プロ
ーブの体腔内挿入側先端部に当該超音波プローブの長軸
方向に沿って配設された複数個の振動子からなる超音波
振動子群と、前記複数個の振動子をそれぞれ所要のタイ
ミングで駆動させることにより超音波信号を走査する第
１の駆動回路とを有し、前記機械走査手段は、前記配列
型振動子群中の一部の互いに隣接した振動子をそれぞれ
駆動させる第２の駆動回路と、前記一部の振動子の駆動
により放射された超音波信号を、機械的な回転を与える
ことによりラジアル状に走査する機械走査機構とを有す
る一方、前記電子走査手段により電子走査を行なうか、
あるいは前記機械走査手段により機械走査を行なうかを
選択する走査モード選択手段を備えた請求項１記載の超
音波診断装置。
【請求項１１】前記機械走査に基づいて得られた超音
波画像及び前記電子走査に基づいて得られた超音波画像
を同一のモニタに表示する表示手段を備えた請求項１０
記載の超音波診断装置。
【請求項１２】前記走査モード選択手段により電子走
査モードが選択されている状態において、前記機械走査
に基づいて予め表示されていた超音波画像上に現在の電
子走査位置を示すマーカーを表示させるマーカー表示手
段を備えた請求項１１記載の超音波診断装置。
【請求項１３】前記走査モード選択手段により機械走
査モードが選択されている状態において、前記電子走査
に基づいて予め表示されていた超音波画像上に現在の機
械走査位置を示すマーカーを表示させるマーカー表示手
段を備えた請求項１１又は１２記載の超音波診断装置。