JPH0938089A

JPH0938089A - 超音波検査装置

Info

Publication number: JPH0938089A
Application number: JP20928295A
Authority: JP
Inventors: Hirotomo Itoi; 啓友糸井
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1995-07-26
Filing date: 1995-07-26
Publication date: 1997-02-10
Anticipated expiration: 2015-07-26
Also published as: JP3379297B2

Abstract

(57)【要約】【目的】体腔内に挿入される挿入部の先端部分の内部
に体腔内壁までの距離を測定する距離測定用超音波振動
子を設けて、体腔内に挿入された挿入部に設けた超音波
振動子を回転方向に走査させるに当って、この挿入部の
体腔内壁に対する方向及び位置を容易に、しかも正確に
認識できるようにする。【構成】モータ３１，駆動ギアユニット３２及びエン
コーダ３３を備えた操作ユニット１１から導出したカテ
ーテル１２の先端部分において、走査用超音波振動子２
２を設けた位置の前後に、それぞれ軸線方向に所定の間
隔を置いた位置には、それぞれ距離測定用超音波振動子
２４ａ，２４ｂを設け、これら距離測定用超音波振動子
２４ａ，２４ｂを体腔内壁に対面させた状態で、超音波
パルスを体腔内壁に向けて超音波パルスを送信して、体
腔内壁からのエコー信号を受信して、カテーテル１１の
走査用超音波振動子２２を設けた部位の前後の位置と体
腔内壁との間隔が検出され、カテーテル１１の体腔内壁
に対する位置及び方向を検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、体腔内に挿入され
る挿入部の先端に、回転方向に走査する超音波振動子を
装着した超音波検査装置に関するものであり、詳しく
は、超音波振動子が設けられている挿入部の体腔内壁に
対する角度を検出できるようにした超音波検査装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】体腔内の組織断層に関する情報を取得す
るための超音波検査装置としては、近年、直接体腔内に
挿入して、体腔内壁から超音波信号の送受信を行うよう
にしたものが広く用いられている。そして、直接体腔内
に挿入される挿入部を有するものと、内視鏡の処置具挿
通チャンネル等のガイド手段を介して体腔内に導かれる
細径のもの等がある。

【０００３】いずれのタイプのものであれ、体腔内への
挿入部の先端部分には、超音波振動子が設けられ、この
超音波振動子を所定の方向に走査することによって、一
定の範囲における体内の組織断層に関する情報を取得で
き、これを所謂Ｂモード超音波画像としてモニタに表示
できる。走査方向の代表的なものとしては、直線方向と
回転方向とがある。また、走査方式としては、超音波振
動子を直接動かす機械走査式と、多数の超音波振動子を
並べて、所定のタイミングで順次作動させるようにして
走査する電子走査方式とがある。

【０００４】超音波走査は、超音波振動子から超音波パ
ルスを体内に向けて送信した後に、体内組織の断層部か
らのエコー信号を受信するようになし、このエコー信号
から体内の組織断層部の深さ方向に関する情報が得られ
るものであり、超音波振動子を移動させながら、超音波
信号の送受信を繰り返して、各音響ライン毎のエコー信
号を超音波観測装置に取り込んで、所定の信号処理が行
われることにより超音波画像信号が生成されてモニタに
表示される。通常、超音波走査を行う際には、エコーが
得られるのは、超音波振動子からある程度離れた位置か
らであり、従って体腔内壁の粘膜直下の部位に組織状態
の異なる病変部がある場合等においては、超音波振動子
を体腔内壁から離した状態で超音波信号の送受信を行う
ようにする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、超音波振動子
を直線方向に機械的または電子的に移動させながら、超
音波走査を行う場合において、回転方向に走査を行う場
合には、走査面は挿入部の軸線と直交する方向であり、
超音波振動子の位置が同じであっても、挿入部が体腔内
壁に平行に配置されている場合で得られる断層像と、体
腔内壁に対してある角度を持った状態に配置されている
場合に得られる断層像とでは、異なったものとなる。一
般に、体腔内壁に対して直交する方向の断層像を取得し
た方が、術者が超音波画像に基づいて、体内における病
変部、臓器や血管等の位置や形状を認識する上で有利で
ある。勿論、必要に応じて、意図的に体腔内壁に対して
所定の角度を持たせた状態で超音波走査を行うこともあ
る。

【０００６】従来においては、回転方向に走査する際
に、挿入部の方向性を検出する手段が設けられていない
ことから、術者が経験や感に基づいて挿入部の方向性を
制御せざるを得ず、体腔内壁に対する挿入部の方向が意
図していたものとは異なっている場合もある。従って、
得られた超音波画像から、病変部、臓器や血管等の位置
や形状等についての正確な認識ができないこともある。

【０００７】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、体腔内に挿入された
挿入部に設けた超音波振動子を回転方向に走査させるに
当って、この挿入部の体腔内壁に対する方向及び位置を
容易に、しかも正確に認識できるようにすることにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、体腔内に挿入される挿入部の先端部分
の内部に軸線方向に複数の超音波振動子を配置して、こ
れら各超音波振動子のうちの少なくとも２個の超音波振
動子を、体腔内壁からの距離を測定するための距離測定
用超音波振動子とする構成としたことをその特徴とする
ものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】挿入部には、超音波走査を行うた
めの超音波振動子が設けられるが、この走査用超音波振
動子に加えて、体腔内壁までの距離を測定する距離測定
用超音波振動子を設ける。超音波検査を行う際に、挿入
部を体腔内壁から所定距離だけ離した状態に保持する
が、その間には、超音波信号の減衰を抑制するために、
脱気水等の超音波伝達媒体で充満させておく。この超音
波伝達媒体は、体腔内に直接注入するか、また挿入部を
バルーン内に収容させて、このバルーンを超音波伝達媒
体で満たすようにする。ともあれ、超音波振動子からの
超音波の伝達経路においては、まず超音波伝達媒体を通
って、体腔内壁に至ることから、この体腔内壁で超音波
は反射する。従って、超音波振動子を受信状態にする
と、まず最初に受信されるのは、この体腔内壁からのエ
コーであり、しかもこの体腔内壁からのエコーのエネル
ギが最も大きい。従って、超音波観測装置において、超
音波送信時からエコーの最初のピークが得られるまでの
時間を計測して、この時間と超音波の伝播速度とに基づ
いて、超音波振動子から体腔内壁までの距離を測定でき
る。

【００１０】挿入部の方向を検出するために、挿入部の
軸線方向における複数個所から体腔内壁に向けて超音波
信号を送信して、そのエコーを受信する。各々の距離測
定用超音波振動子からの超音波信号の送受信時間に基づ
いて、挿入部の各ポイントの体腔内壁からの距離が測定
できる。そして、予め知られている各距離測定用超音波
振動子の配設位置の距離とから演算することによって、
体腔内壁に対する挿入部の角度、即ち挿入部の方向を測
定できる。

【００１１】この挿入部の方向を測定する時には、挿入
部は動かないように保持し、距離測定用超音波振動子を
作動させて、超音波の送受信を行う。また、走査用超音
波振動子であっても、それが固定した状態になっておれ
ば、距離測定用超音波振動子として利用できる。距離測
定用超音波振動子は、走査用超音波振動子の前後の部位
に配置しておくと、走査用超音波振動子の部位が体腔内
壁に対する角度をより正確に検出できる。従って、距離
測定を行うための超音波振動子は、走査用超音波振動子
を中央に配置し、その前後に距離測定用超音波振動子を
１箇所ずつ配置すれば、３点で距離を測定でき、より正
確に挿入部の方向を検出できる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て説明する。まず、図１乃至図５は本発明の第１の実施
例を示すものであり、また、第６図乃至第８図は第２の
実施例を示すものである。これらの実施例においては、
内視鏡の処置具挿通チャンネルをガイドとして体腔内に
挿入されるカテーテルを有する超音波検査装置として構
成したものを示すが、ガイド手段を介さず直接体腔内に
挿入されるタイプの超音波検査装置であっても良い。ま
た、超音波振動子を機械的に動かして走査するように構
成したものを示すが、回転方向に多数の超音波振動子を
並べてセクタ電子走査を行うものとして構成したもので
あっても良い。

【００１３】図１に内視鏡と共に超音波検査装置の構成
を示す。図中において、１は内視鏡であって、この内視
鏡１は体腔内への挿入部２に本体操作部３を連設するこ
とにより大略構成される。本体操作部３の挿入部２への
連設部近傍位置には、鉗子等の処置具を導入するための
処置具導入部４が設けられており、この処置具導入部４
には処置具挿通チャンネル５の一端が接続されている。
処置具挿通チャンネル５は、挿入部２内を延在されて、
この挿入部２の先端面に開口している。そして、この挿
入部２の先端面には、内視鏡観察機構を構成する照明窓
及び観察窓が設けられている。

【００１４】１０は超音波検査装置であって、この超音
波検査装置１０は操作ユニット１１及びカテーテル１２
と、ケーブル１３とを有し、ケーブル１３はモニタ１４
を付設した超音波観測装置１５に着脱可能に接続される
ものである。

【００１５】カテーテル１２は、図２に示したように、
先端が閉塞した可撓性スリーブ２０内にフレキシブルシ
ャフト２１を挿通させてなるものである。ここで、フレ
キシブルシャフト２１の先端部には、超音波振動子２２
を装着した回転体２３に連結されている。フレキシブル
シャフト２１を軸回りに回転させると、その回転力が回
転体２３にまで伝達されて、この回転体２３に装着した
超音波振動子２２が回転駆動されるようになっている。
従って、フレキシブルシャフト２１は可撓性を有する回
転伝達手段であり、例えば金属線材を密着コイル状に巻
回することにより構成される。そして、より効率的な回
転力の伝達を行うためには、密着コイルは２重乃至それ
以上の多重に形成するか、複数本の金属線材を同時に巻
回した多条密着コイルとするのが好ましい。

【００１６】カテーテル１２の基端部は操作ユニット１
１に連設されている。操作ユニット１１は、ケーシング
３０を有し、このケーシング３０内には、モータ３１，
駆動ギアユニット３２及びエンコーダ３３が設けられて
いる。そして、カテーテル１２は、そのフレキシブルシ
ャフト２１がケーシング３０内に延在されて、駆動ギア
ユニット３２の出力軸３２ａに連結されている。従っ
て、モータ３１を作動させると、駆動ギアユニット３２
を介してフレキシブルシャフト２１が軸回りに回転駆動
される。また、このフレキシブルシャフト２１の回転
は、エンコーダ３３により検出されることになる。さら
に、操作ユニット１１のケーシング３０には、取付部３
４が連設されており、この取付部３４は内視鏡１の処置
具導入部４に着脱可能に装着できるようになっている。
なお、図中において、３５は超音波振動子２２から引き
出されて、フレキシブルシャフト２１内に引き回され、
このフレキシブルシャフト２１と共に回転する信号線を
固定側のケーブル１３に接続するためのロータリコネク
タである。

【００１７】カテーテル１２の先端部分において、超音
波振動子２２を設けた位置の前後に、それぞれ軸線方向
に所定の間隔を置いた位置には、それぞれ超音波振動子
２４ａ，２４ｂが、可撓性スリーブ２０の内面に固着し
た状態に装着されている。これら各超音波振動子２４
ａ，２４ｂは、体腔内壁までの距離を測定するための距
離測定用超音波振動子であり、また超音波振動子２２は
回転方向に走査する走査用超音波振動子である。両距離
測定用超音波振動子２４ａ，２４ｂの送受信面は同じ方
向を向いた状態となっている。

【００１８】距離測定用超音波振動子２４ａ，２４ｂ
は、それぞれの位置で超音波パルスを送信して、体腔内
壁からのエコーを受信することによって、体腔内壁まで
の距離を測定し、もってカテーテル１２の体腔内壁に対
する角度なり方向を検出するためのものである。従っ
て、体腔内壁までの距離を測定する際には、距離測定用
超音波振動子２４ａ，２４ｂは、その送受信面が体腔内
壁に向かい合うように位置していなければならない。こ
のために、カテーテル１２が体腔内に挿入されている状
態で、距離測定用超音波振動子２４ａ，２４ｂが体腔内
壁に対面する状態となるように方向調整を行う必要があ
る。距離測定用超音波振動子２４ａ，２４ｂは、可撓性
スリーブ２０の内面に設けられているから、それらの方
向調整は可撓性スリーブ２０を軸回りに回動させること
により行われる。

【００１９】このために、可撓性スリーブ２０の基端部
には、硬質パイプ２５が連設されており、この硬質パイ
プ２５が操作ユニット１１のケーシング３０に連設した
取付部３４内に挿嵌されている。そして、硬質パイプ２
５には、円環状の回動操作部２５ａが連結されており、
この回動操作部２５ａは取付部３４とケーシング３０と
の間の連設部に設けた収容部３６内に配置されている。
そして、取付部３４には、この収容部３６の部位に切り
欠き３７が設けられており、回動操作部２５ａはこの切
り欠き３７から一部分が外部に露出している。

【００２０】従って、回動操作部２５ａを手指等で回動
操作すれば、硬質パイプ２５と共に可撓性スリーブ２０
が回動して、距離測定用超音波振動子２４ａ，２４ｂの
方向の調整が可能となる。この調整は、内視鏡の観察機
構による観察下で行われる。このために、可撓性スリー
ブ２０における距離測定用超音波振動子２４ａ，２４ｂ
の方向を表示するために、可撓性スリーブ２０における
距離測定用超音波振動子２４ａ，２４ｂを設けた側とは
反対側の外面に、内視鏡観察機構により検出可能なマー
カ２６が設けられている。

【００２１】可撓性スリーブ２０が回動することから、
距離測定用超音波振動子２４ａ，２４ｂに接続した信号
線２７ａ，２７ｂは、可撓性スリーブ２０の内面に沿っ
て延在されるが、これと固定側のケーブル１３に接続す
るために、硬質パイプ２５のケーシング３０内に延在さ
れた部位にはスリップリング３８が設けられている。な
お、３９は、硬質パイプ２５とケーシング３０との間に
設けたシール部材である。

【００２２】以上のように構成することによって、カテ
ーテル１２の体腔内壁に対して、どの方向に向いている
かの姿勢状態を確認した上で、回転方向に超音波走査を
行えることになる。そこで、図３にカテーテル１２の姿
勢状態を検出する機構を含む超音波観測装置１５の回路
構成を示す。

【００２３】図中において、４０は超音波走査部、４１
は距離測定部、４２はモード選択器である。モード選択
器４２は、走査用超音波振動子２２と超音波走査部４０
とが接続されて、超音波走査が行われる状態と、距離測
定用超音波振動子２４ａ，２４ｂが距離測定部４１と接
続されて、カテーテル１２の姿勢状態の検出を行う状態
との間に切り換えを行うためのものである。

【００２４】超音波走査部４０は、送信回路４３及び受
信回路４４と、スキャンコンバータ４５とを備え、送信
回路４３は、走査用超音波振動子２２が超音波走査を行
う際に、駆動パルスを送信するためのものであり、この
駆動パルスの送信タイミングは、エンコーダ３３から伝
送される超音波振動子２２の角度信号に基づいて設定さ
れる。そして、超音波振動子２２から超音波パルスが送
信されると、スイッチ４６によって、超音波振動子２２
が送信回路４３と接続される状態か受信回路４４に接続
される状態に切り換わって、送信された超音波パルスの
エコー信号を受信が開始する。そして、このエコー信号
は、超音波振動子２２に取り込まれて、電気信号に変換
され、この信号は受信回路４４に伝送されて、所定の信
号処理を行った上で、スキャンコンバータ４５のメモリ
に記憶される。そして、１フレーム分、即ち超音波振動
子２２の１回転分の情報がスキャンコンバータ４５に取
り込まれると、スキャンコンバータ４５から超音波断層
画像信号が出力されて、モニタ１４に表示される。

【００２５】次に、距離測定部４１は、距離測定用超音
波振動子２４ａ，２４ｂを作動させて、これら各距離測
定用超音波振動子２４ａ，２４ｂの位置から体腔内壁ま
での距離を測定するためのものである。この距離測定部
４１は、ゲート回路４７，受信部４８及びスイッチ手段
４９を備え、モード選択器４２で距離測定モードが選択
されている状態で、距離測定実行スイッチ５０が操作さ
れると、距離測定が実行されるようになっている。

【００２６】ゲート回路４７は、距離測定実行スイッチ
５０がＯＮされると、図４（Ａ）に示したように、所定
の時間Ｔを置いて２個の駆動パルスＰ₁ ，Ｐ₂ を送信回
路４３から出力させるものである。なお、この駆動パル
スＰ₁ ，Ｐ₂ は走査時の駆動パルスとはタイミングは同
じであっても良いが、異なるタイミングを持ったものと
することもできる。また、スイッチ手段４９は、２個の
スイッチ４９ａ，４９ｂからなり、この２個のスイッチ
４９ａ，４９ｂによって、まず距離測定用超音波振動子
２４ａがゲート回路４７と接続され、これによって距離
測定用超音波振動子２４ａに第１の駆動パルスＰ₁ が伝
送され、次いでこの距離測定用超音波振動子２４ａが受
信部４８に接続される状態に切り換わる。そして、時間
Ｔが経過すると、距離測定用超音波振動子２４ｂがゲー
ト回路４７と接続する状態に切り換わり、第２の駆動パ
ルスＰ₂ がこの距離測定用超音波振動子２４ｂに伝送さ
れ、然る後に距離測定用超音波振動子２４ｂが受信部４
８に接続される状態に切り換わる。

【００２７】距離測定用超音波振動子２４ａに第１の駆
動パルスＰ₁ が伝送されると、超音波パルスが体腔内壁
に向けて送信され、然る後にこの距離測定用超音波振動
子２４ａによりエコーの受信が行われる。また、距離測
定用超音波振動子２４ｂに第２の駆動パルスＰ₂ が送信
されると、同様に、超音波パルスが体腔内壁に向けて送
信され、次いでエコーの受信が行われる。受信部４８で
は、距離測定用超音波振動子２４ａ，２４ｂからのエコ
ー信号を受信して、その信号の増幅が行われるようにな
っている。また、受信部４８には、ゲート回路４７から
の第１，第２の駆動パルスＰ₁ ，Ｐ₂ の出力信号の取り
込みが行われ、図４（Ｂ）に示したように、これらゲー
ト回路４７からの出力信号と用超音波振動子２４ａ，２
４ｂからのエコー信号とが合成される。ここで、エコー
信号のうち、体腔内壁からのエコー信号が最も音圧が高
いものであるから、この信号を波形成形器５１により波
形成形を行うことによって、図４（Ｃ）のようなパルス
波形信号を生成される。

【００２８】この波形成形器５１の出力信号は距離演算
回路５２に伝送され、駆動パルスＰ₁ からエコー信号Ｅ
₁ までの時間Ｔ₁ と超音波伝播時間とに基づいて、距離
測定用超音波振動子２４ａの位置から体腔内壁までの距
離Ｄ₁ と、駆動パルスＰ₂ からエコー信号Ｅ₂ までの時
間Ｔ₂ と超音波伝播時間とに基づいて、距離測定用超音
波振動子２４ｂの位置から体腔内壁までの距離Ｄ₂ とを
演算する。そして、この距離演算回路５２で演算した距
離Ｄ₁ 及びＤ₂ に関するデータはキャラクタ信号発生回
路５３に取り込まれる。

【００２９】キャラクタ信号発生回路５３では、図５に
示したキャラクタを発生させるキャラクタ信号が生成さ
れる。即ち、体腔内壁を直線Ｌ₁ として表され、この直
線Ｌ₁ に対して、距離演算回路５２からの信号に基づい
て、このラインＬ₁ におけるそれぞれ距離測定用超音波
振動子２４ａ，２４ｂの体腔内壁からの距離ｄ₁ ，ｄ₂
を位置Ａ，Ｂとしてプロットし、この位置Ａ，Ｂを結ぶ
ラインＬ₂ が表示される。また、これと共に、走査用超
音波振動子２２の位置ＳがラインＬ₂ に示され、この走
査用超音波振動子２２により実行される超音波走査時の
走査ラインＬ₃で示される。そして、このキャラクタ信
号は、加算器５４によりスキャンコンバータ４５から出
力される超音波断層画像信号に重ね合わせて、モニタ１
４に超音波断層画像の邪魔にならない位置に表示される
ようになっている。

【００３０】本実施例は以上のように構成されるもので
あって、内視鏡１の挿入部２を体腔内の所定の位置に導
いた状態で、カテーテル１２をその処置具挿通チャンネ
ル５内に導入して、挿入部２の先端から所定の長さ突出
させ、かつ操作ユニット１１における取付部３４を処置
具導入部４に挿嵌するように固定する。

【００３１】以上の状態で、超音波検査を行うには、ま
ずカテーテル１２の体腔内壁に対する位置及び方向を調
整する。このためには、内視鏡観察機構によりカテーテ
ル１２の可撓性スリーブ２０の外面に形成したマーカ２
６を手懸かりとして、距離測定用超音波振動子２４ａ，
２４ｂが体腔内壁の方向に向くように、回動操作部２５
ａを適宜の方向に回動させる。距離測定用超音波振動子
２４ａ，２４ｂが体腔内壁にほぼ正対する状態になるま
で可撓性スリーブ２０が回動すると、次に距離測定用ス
イッチ５０により、カテーテル１２の体腔内壁に対する
位置及び角度を調整する。

【００３２】このためには、まずモード選択器４２によ
り距離測定モードとする。なお、このモード選択器４２
は、送信回路４３からの駆動パルスを、走査用超音波振
動子２２に伝送し得る状態（走査モード）と、距離測定
用超音波振動子２４ａ，２４ｂに伝送できる状態（距離
測定モード）とに切り換えるものである。モード選択器
４２により距離測定モードが選択された後に、距離測定
用スイッチ５０をＯＮすると、ゲート回路４７が作動し
て送信回路４３からの駆動パルス信号が第１の駆動パル
スＰ₁ が出力される。そして、この時には、スイッチ手
段４９によりゲート回路４７が距離測定用超音波振動子
２４ａと接続されるから、この距離測定用超音波振動子
２４ａから体腔内壁に向けて超音波パルスが送信され
る。この状態から切換器５１が切り換わって、距離測定
用超音波振動子２４ａは受信部４８に接続される状態に
なって、エコー信号が受信部４８に取り込まれる。そし
て、所定の時間が経過すると、距離測定用超音波振動子
２４ｂがゲート回路４７と接続され、送信回路４３から
第２の駆動パルスＰ₂ が出力され、これによって距離測
定用超音波振動子２４ｂから超音波パルスが送信され、
次いで受信器４８によってエコー信号を受信する。

【００３３】そして、この受信器４８の受信信号が波形
成形器５１でパルス信号に変換されて、距離演算回路５
２に取り込まれて、それぞれ距離測定用超音波振動子２
４ａ，２４ｂから体腔内壁までの距離が測定されて、キ
ャラクタ信号発生回路５３によりキャラクタの生成が行
われる。このキャラクタ信号に基づいて、カテーテル１
２の体腔内壁に対する位置及び方向がモニタ１４にキャ
ラクタ表示される。従って、術者はこのキャラクタ表示
を目視することにより、カテーテル１２の現在の位置及
び方向を明確に把握できる。そこで、必要に応じて、挿
入部２のアングル操作等によって、カテーテル１２を動
かして、再び距離測定実行スイッチ５０を操作すること
により、移動した状態のカテーテル１２の位置及び方向
をキャラクタ表示により把握できる。これによって、術
者が所望する位置及び方向、例えば体腔内壁と平行な状
態にカテーテル１２を向けることができる。なお、モー
ド選択器４２によって、距離測定モードが選択される
と、常にカテーテル１２の現在位置をキャラクタ表示で
きるようにする場合には、ゲート回路４７から所定の時
間間隔毎に第１，第２の駆動パルスＰ₁ ，Ｐ₂ を出力で
きる状態とすれば良い。そして、この場合には、距離測
定実行スイッチ５０を設ける必要はない。

【００３４】以上のように、カテーテル１２が正確な位
置及び方向になると、モード選択器４２により走査モー
ドを選択する。これによって、モータ３１が作動を開始
して、駆動ギアユニット３２が駆動される。この結果、
カテーテル１２におけるフレキシブルシャフト２１が軸
回りに回転駆動され、この回転力が走査用超音波振動子
２２に伝達されて、走査用超音波振動子２２が回転す
る。この走査用超音波振動子２２の回転はエンコーダ３
３で検出されるから、このエンコーダ３３からの走査用
超音波振動子２２の回転角の検出信号に基づいて、所定
角度毎に走査用超音波振動子２２が送信回路４３と受信
回路４４とに接続される状態に切り換わって、モニタ１
４に表示されている走査ラインＬ₃ に沿った回転方向の
超音波走査が行われる。

【００３５】次に、図６乃至図８は、本発明の第２の実
施例を示すものであって、図６に示したように、カテー
テル６０の先端部分には、可撓性スリーブ６１内に挿通
させたフレキシブルシャフト６２に軸線方向にそれぞれ
ほぼ等しい間隔を置いて３箇所回転体６３ａ〜６３ｃを
設け、これら回転体６３ａ〜６３ｃには、それぞれ超音
波振動子６４ａ〜６４ｃが装着されている。ここで、１
本のフレキシブルシャフト６２に回転体６３ａ〜６３ｃ
を取り付けるか、または操作ユニット側から延在させた
フレキシブルシャフトに基端側の回転体を連結し、さら
にこの回転体と中間の回転体との間、中間の回転体と先
端の回転体との間をそれぞれ独立したフレキシブルシャ
フトで連結するように構成することもできる。そして、
これら３つの超音波振動子６４ａ〜６４ｃのうち、両側
の超音波振動子６４ａ及び６４ｃは距離測定用超音波振
動子であり、また中央の超音波振動子６４ｂは走査用超
音波振動子として機能させることができる。

【００３６】また、以上のように構成して、中央の超音
波振動子６４ｂを走査用だけでなく、距離測定用の超音
波振動子を兼ねるようにすると、カテーテル６０の軸線
方向における３箇所で、このカテーテル６０と体腔内壁
との間の距離が測定できるので、体腔内壁の患部が盛り
上がったり、窪んだりしている場合に、この形状も検出
できる。

【００３７】さらに、超音波観測装置としては、図７に
示した回路構成を採用すれば、現に超音波走査を行って
いる時のカテーテル６０における走査ラインと体腔内壁
との位置関係に関するデータが取得でき、かつ超音波振
動子６４ａ〜６４ｃの超音波走査ラインの選択も行え
る。

【００３８】即ち、図７から明らかなように、駆動パル
スを供給する送信回路７０と、３個の受信回路７１ａ〜
７１ｃを用い、各々の超音波振動子６４ａ〜６４ｃは３
個のスイッチ７２ａ〜７２ｃにより送信回路７０とそれ
ぞれ受信回路７１ａ〜７１ｃとに切り換え可能に接続さ
れている。そして、受信回路７１ａ〜７１ｃは選択回路
７３を介してスキャンコンバータ７４に接続されてい
る。従って、選択回路７３によりいずれかの超音波振動
子６４ａ〜６４ｃのいずれかのエコー信号をスキャンコ
ンバータ７４に取り込んで、超音波断層画像を生成でき
るようになっている。

【００３９】また、選択回路７３は、走査モードと距離
測定モードとのいずれかを選択できるようになってい
る。走査モードにおいては、超音波振動子６４ａ〜６４
ｃのいずれかのを作動させて、回転方向に走査させるか
の決定を行えるようになっており、距離測定モードが選
択されると、その時点から超音波振動子６４ａ〜６４ｃ
が１回転する間において、例えば１０°毎というよう
に、所定の角度毎にスイッチ７２ａ〜７２ｃが同時に切
り換わって、超音波振動子６４ａ〜６４ｃから超音波パ
ルスを体腔内壁に向けて送信して、そのエコーを受信す
ることになる。そして、これらのエコー信号は受信回路
７１ａ〜７１ｃに伝送され、さらにこれら受信回路７１
ａ〜７１ｃから距離測定部７５ａ〜７５ｃに信号が取り
込まれて、各々の角度毎にそれぞれ距離測定部７５ａ〜
７５ｃの位置における体腔内壁との間の距離の演算が行
われる。ここで、距離測定部７５ａ〜７５ｃにおいて
は、前述した第１の実施例と同様の手法で波形成形及び
距離演算が行われる。そして、これら距離測定部７５ａ
〜７５ｃからの出力信号は最小値ホールド回路７６に取
り込まれる。ここで、最小値ホールド回路７６は、例え
ば中央に位置する超音波振動子６４ｂから体腔内壁まで
の距離が最小の時における超音波振動子６４ａ〜６４ｃ
と体腔内壁との間の距離に関するデータがホールドされ
る。

【００４０】そして、超音波振動子６４ａ〜６４ｃが１
回転した時に、この最小値ホールド回路７６にホールド
されているデータがキャラクタ信号発生回路７７に取り
込まれて、このキャラクタ信号は、加算器７８によりス
キャンコンバータ７４から出力される超音波断層画像信
号に加えられて、モニタには、図８に示したように、各
超音波振動子６４ａ〜６４ｃの位置ｘ，ｙ，ｚから体腔
内壁までの間隔ｄ₁ ，ｄ₂ ，ｄ₃ が表示される。従っ
て、体腔内における各ポイント間を線で結ぶことによっ
て、体腔内壁の形状、即ち平坦であるか一部分が盛り上
がっているか、窪んでいるか等を概略把握できる。ま
た、３箇所設けた超音波振動子６４ａ〜６４ｃは、いず
れも走査用超音波振動子としても機能するものであり、
選択回路７３によりいずれかの超音波振動子６４ａ〜６
４ｃが走査用のものとして選択されるが、この選択回路
７３からの選択信号もキャラクタ信号発生回路７７に取
り込んで、どの超音波振動子で走査しているかを、走査
ラインとして表示することも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、体腔内
に挿入される挿入部の先端部分の内部に複数の超音波振
動子を設けて、これらのうち、少なくとも２個の超音波
振動子を体腔内壁からの距離を測定するためのものとし
たので、体腔内に挿入された挿入部に設けた走査用の超
音波振動子を回転方向に走査させるに当って、この挿入
部の体腔内壁に対する方向及び位置を容易に、しかも正
確に認識できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】内視鏡と共に示す超音波検査装置の全体構成図
である。

【図２】本発明の第１の実施例を示す超音波検査装置の
断面図である。

【図３】第１の実施例における超音波検査装置の回路構
成図である。

【図４】距離測定を行う際における信号波形線図であ
る。

【図５】第１の実施例におけるキャラクタ表示を示す説
明図である。

【図６】本発明の第２の実施例を示す超音波検査装置に
おけるカテーテルの先端部分の断面図である。

【図７】第２の実施例における超音波検査装置の回路構
成図である。

【図８】第２の実施例におけるキャラクタ表示を示す説
明図である。

【符号の説明】

１内視鏡１０超音波検査装置１１操作ユニット１２カテーテル２０，６０可撓性スリーブ２１，６１フレキシブルシャフト２２走査用超音波振動子２４ａ，２４ｂ距離測定用超音波振動子３０ケーシング３１モータ３３エンコーダ４０超音波走査部４１，７５ａ〜７５ｃ距離測定部４２モード選択器４３，７０送信回路４４，７１ａ〜７１ｃ受信回路４５，７４スキャンコンバータ４６，４９ａ，４９ｂ，７２スイッチ５０距離測定実行スイッチ５１検波回路５２距離演算回路５３，７７キャラクタ信号発生回路６４ａ〜６４ｃ超音波振動子７３選択回路７６最小値ホールド回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】体腔内に挿入される挿入部の先端部分の
内部に軸線方向に複数の超音波振動子を配置して、これ
ら各超音波振動子のうちの少なくとも２個の超音波振動
子を、体腔内壁からの距離を測定するための距離測定用
超音波振動子とする構成としたことを特徴とする超音波
検査装置。
【請求項２】前記各超音波振動子のうち少なくとも一
つの超音波振動子を回転方向に走査する走査用超音波振
動子となし、この走査用超音波振動子は、挿入部内に設
けたフレキシブルシャフトに装着する構成としたことを
特徴とする請求項１記載の超音波検査装置。
【請求項３】前記距離測定用超音波振動子は、挿入部
の外郭体に固定して設ける構成としたことを特徴とする
請求項１または請求項２記載の超音波検査装置。
【請求項４】前記距離測定用超音波振動子は、前記走
査用超音波振動子の前後の位置にそれぞれ１箇所ずつ設
ける構成としたことを特徴とする請求項２記載の超音波
検査装置。
【請求項５】体腔内壁からの距離を測定する際に、前
記各距離測定用超音波振動子だけでなく、前記走査用超
音波振動子によっても距離の測定を行うようにしたこと
を特徴とする請求項４記載の超音波検査装置。