JPH11244291A

JPH11244291A - 超音波測定装置、超音波システム及びそれらの使用

Info

Publication number: JPH11244291A
Application number: JP10323296A
Authority: JP
Inventors: Urs Dr Moser; ウルス、モーゼル
Original assignee: Sulzer Innotec AG
Current assignee: Sulzer Markets and Technology AG
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 1999-09-14
Also published as: EP0926491A1; US6155979A

Abstract

(57)【要約】【課題】空間的に良く解像された画像を意味あるほど
に迅速に生成することを可能とする超音波測定装置を提
供する。【解決手段】画像生成用の超音波システムのための超音
波測定装置は、回転軸Ａの回りに回転可能もしくは揺動
可能であるキャリア本体２及び超音波信号の放射及び受
信のためにキャリア本体２上に配列される複数個の変換
器素子３を有する。変換器素子３の少なくとも２つが、
キャリア本体２の周辺方向に関してかつ回転軸Ａによっ
て決定される軸方向に関して互いに対して変位されて配
列される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波測定装置に
関し、並びにそれぞれの範疇の特許請求の範囲の独立項
の前段にそれぞれ記載のこの種の装置もしくはシステム
の使用に関する。

【０００２】

【従来の技術】現代の最小に侵襲的な検査及び治療方法
において、超音波による画像形成は、例えばＸ線のよう
なイオン化を行う放射能無しで行うことができ、従っ
て、患者もしくは医者を悩ませ無いので、ほかにもある
が中でも特別な重要性が与えられている。

【０００３】超音波による画像形成の多くの使用のうち
の１つは、例えば、主に診断目的で使用される食道を超
えた（ｔｒａｎｓ−ｅｓｏｐｈａｇａｌ）心臓画像であ
る。しかしながら、今日では、通常の超音波システムの
多くは、単に二次元画像を生成するものであり、このよ
うな二次元画像を用いて三次元的な構造（ａｎａｔｏｍ
ｙ）を分析することは専門医にとってもしばしば非常に
困難である。従って、三次元の超音波画像によって構造
を表示するために莫大な努力が為されつつある。

【０００４】三次元画像を生成する超音波システム（以
下では、３Ｄ超音波システムとも称する）は、従来技術
においても既知である。既知の３Ｄ超音波システムにお
いては、２つの軸に対して旋回可能な、超音波変換器も
しくは超音波トランスデューサを持ったプローブが用い
られる。変換器のこれら２つの軸の回りの旋回は、通
常、電子的に制御される態様で行われるが、この旋回を
通して、画像形成されるべき構造、例えば、心室（ａ
ｈｅａｒｔｃｈａｍｂｅｒ）が、まず、超音波により
局部方向に順次にサンプリングされ、次に、この態様で
得られたエコー信号からデータ処理装置において三次元
画像が再現される。

【０００５】この既知の３Ｄ超音波システムの本質的な
欠点は、画像の充分な空間解像度に対して必要とされる
サンプリング時間が比較的長いということにある。既知
の三次元システムは、代表的には、たった１つの三次元
画像を生成するために、何人かの、例えば少なくとも５
人の補助者を必要とする。例えば、心臓内の刺激線の切
除のための心臓カテーテルのような、体内で必要とされ
る機器の航行（ナビゲーション）もしくは位置確認とし
ての使用にとって、画像生成のためにこのように長い時
間は、体内での機器の瞬時的な位置の迅速かつ正確な確
認の必要性と逆行しているので、不満足なものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、この従来技術
から出発して、本発明の目的は、空間的に良く解像され
た画像を意味あるほどに迅速に生成することを可能とす
る超音波測定装置を提案することである。特に、該装置
はまた、画像形成されるべき体積の三次元画像を再現す
ることができる超音波データを出力することを許容すべ
きである。さらに、本発明の目的は、三次元画像を迅速
に生成するために特に適切である対応の超音波システム
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段並びに作用】これらの目的
を満たす超音波測定装置及びこれらの目的を満たす超音
波システムは、それぞれの範疇における特許請求の範囲
の独立項の構成によって特徴付けられる。超音波測定装
置のまたは超音波システムの好適な使用は、特許請求範
囲の使用の従属項からそれぞれ帰結する。

【０００８】従って、本発明によれば、回転軸の回りに
回転可能もしくは揺動可能であるキャリア本体及び超音
波信号の放射及び受信のためにキャリア本体上に配列さ
れる複数個の変換器素子を備えた画像生成用の超音波シ
ステムのための超音波測定装置であって、変換器素子の
少なくとも２つが、キャリア本体の周辺方向に関してか
つ回転軸によって決定される軸方向に関して互いに対し
て変位されて配列されていることを特徴とする超音波測
定装置が提供される。

【０００９】変換器素子のこの配列により、複数個の変
換器素子を並列にもしくは実質的に並列に動作させるこ
とが可能であり、それにより、画像形成されるべき体積
の複数の実質的に平行な層を同時にもしくはほとんど同
時にサンプリングすることができる。

【００１０】従って、変換器素子のこの配列は、画像生
成のために必要とされるデータ取得の観点から莫大な時
間利得に帰結する。これから、画像生成のために必要と
される時間の相当な減少がもたらされる。これにより、
三次元画像を、かなり迅速に、例えば１秒よりも相当短
い時間内で生成することが可能となる。本発明による超
音波装置により、現代のデータ処理装置と連携して、１
秒につき少なくとも１０−２０画像の三次元超音波画像
の画像周波数が達成され得る。このように、三次元画像
を、少なくとも近似的にリアルタイムで生成することが
できる。このことは、特に、超音波画像を用いて体内に
おける機器の位置確認もしくは航行を行う画像形成超音
波システムの適用にとって非常に有利である。というの
は、体の構造及び機器のほとんど連続的な表示が可能だ
からである。

【００１１】好適な実施の形態において、変換器素子
が、キャリア本体の周辺方向に対して変位された少なく
とも２つのグループで配列され、変換器素子は、各グル
ープ内で軸方向に対して隣接して配列され、すなわち、
軸方向においてすべて同じ高さではない。

【００１２】変換器素子の少なくとも２つのグループ
が、キャリア本体の周辺方向に対して変位的に配列され
るので、第１のグループの変換器素子により並列サンプ
リングが、キャリア本体の揺動もしくは回転を通しての
動作状態で最初に行われ得、次に、第２のグループの変
換器素子によるサンプリングが行われる。特に、この構
造的配列により、以下にさらに説明するように、一層良
好な空間的解像度が達成される。

【００１３】本発明による超音波システムは、本発明に
よる超音波測定装置を備え、これにより、超音波画像、
特に三次元画像の迅速な生成を可能とする。従って、該
超音波システムは、超音波による画像生成の既知の利点
を維持しつつ、機器及び体の構造のほとんど連続的な三
次元表示を可能とする。

【００１４】本発明による超音波システムもしくは本発
明による超音波測定装置の好適な使用は、それぞれ、人
間もしくは動物の体の部分、特に心臓もしくはその部分
を表示すること、特に三次元表示することである。

【００１５】本発明の主題のさらなる長所的な手段及び
好適な実施の形態は、特許請求の範囲の従属項から得ら
れる。本発明を、図面及び例示的な実施の形態を参照し
て以下に説明する。

【００１６】

【発明の実施の形態】まず、図１−図３を参照して、全
体的に参照数字１で与えられる本発明による超音波装置
の好適な例示的実施の形態が一層詳細に説明されるであ
ろう。図１は、超音波装置の概略図であり、図２は、こ
の例示的実施の形態の図１における断面線II―IIに沿っ
た断面図である。図３は、この例示的実施の形態を展開
図で示す。この展開図は、単により良い理解のためだけ
に役立つことが理解されよう。

【００１７】超音波測定装置１は、図１において二重矢
印Ｂによって示されるように回転軸Ａの回りに回転可能
もしくは揺動可能のキャリア本体２を備えている。各々
のケースにおいて超音波信号を放射及び受信することが
できる複数個の変換器素子３がキャリア本体２に配列さ
れている。通常、各変換器素子３は、パルスの形態で超
音波信号を放射し、画像形成されるべき体の構造によっ
て反射されたエコー信号を受信する。この例示的実施の
形態において、変換器素子３は、３つのグループ３０、
３０ａ、３０ｂで配列されており（図３参照）、グルー
プ３０、３０ａ、３０ｂは、キャリア本体２の周辺方向
に対して変位されている。キャリア本体２は、通常、保
護スリーブ内に配置されるか、もしくはジャケット（被
覆物もしくは外被）により取り巻かれる。

【００１８】例えば、食道を超えた適用における超音波
測定装置１の一層容易な導入を可能とするために、キャ
リア本体２は、柔軟すなわち曲げることができるように
実施され得、及び／または構造（解剖学的構造）に順応
され得る。

【００１９】ここに説明される例示的実施の形態におい
て、キャリア本体２は、３つの測定表面３１、３１ａ、
３１ｂを有し、それら測定表面は、各ケースにおいて、
平坦であるように設計され、かつ各ケースにおいて、そ
れぞれ変換器素子３のグループ３０または３０ａまたは
３０ｂの１つを収容する。これにおいて、隣接している
測定表面３１、３１ａ、３１ｂは、各ケースにおいて、
互いに対して或る角度で配列され、このことは、隣接す
る測定表面３１、３１ａ、３１ｂが、各ケースにおい
て、互いに角度αで交差することを意味する。ここで説
明する例示的な実施の形態において、３つの測定表面３
１、３１ａ、３１ｂは、キャリア本体２が、図２に示す
ように、回転軸Ａに対して垂直の三角形の断面を有する
ような態様で互いに対して配列されている。

【００２０】各グループ３０または３０ａまたは３０ｂ
内のそれぞれにおいて、このグループ３０、３０ａ、３
０ｂに属する変換器素子３は、軸方向に対して隣接的に
配列されている。軸方向は、回転軸Ａによって決定さ
れ、このことは、軸方向が、回転軸Ａの方向であるよう
理解されるということを意味する。構造的理由のため
に、各グループ３０、３０ａ、３０ｂ内の変換器素子３
は、直線状に配列されるのが好ましい。これにおいて、
同じグループ３０または３０ａまたは３０ｂに属する変
換器３の中心Ｚは、回転軸Ａと並列に延びる直線上にあ
る。

【００２１】図１―図３による好適な例示的実施の形態
において、変換器素子３は、１つのグループ例えばグル
ープ３０の変換器素子３の中心Ｚが、他のもしくはもう
１つのグループ３０ａまたは３０ｂの中心Ｚに対して軸
方向に変位するような態様で配列されている。この配列
は、図３に最も良く見ることができる。同じグループ、
例えばグループ３０（以下では、第１のグループ３０と
称する）の２つの直接隣接した変換器素子３の中心Ｚ
は、互いに軸方向距離Ｄを有する。周辺方向における次
のグループ３０ａ（以下では、第２のグループ３０ａと
称する）の変換器素子３は、それらの中心Ｚが、各々の
ケースにおいて、第１のグループ３０の変換器素子３の
中心Ｚに対して量Ｄ１だけ軸方向に変位している態様で
配列される。以下第３のグループと称するグループ３０
ｂの変換器素子３は、それらの中心Ｚが、各々ケースに
おいて、第２のグループ３０ａの変換器素子３の中心Ｚ
に対して量Ｄ２だけ軸方向に変位している態様で配列さ
れる。この配列の作用を、超音波測定装置１の動作状態
の説明と共に以下でさらに説明する。

【００２２】隣接するグループ３０、３０ａ、３０ｂの
対応の変換器素子３の中心Ｚ間のそれぞれの軸方向変位
Ｄ１またはＤ２が、同じグループ３０または３０ａまた
は３０ｂの２つの隣接する変換器素子３の中心Ｚの軸方
向距離Ｄと、測定表面３１、３１ａ、３１ｂの数もしく
はそれぞれのグループ３０、３０ａ、３０ｂの数との商
に実質的に等しいことは特に好ましいことである。従っ
て、ここで説明する例示的な実施の形態において、Ｄ１
＝Ｄ２＝Ｄ／３であるのが好ましく、このことは、第２
のグループ３０ａの変換器素子の中心Ｚが、各々のケー
スにおいて、第１のグループ３０の変換器素子３の中心
Ｚに対して、距離Ｄの三分の一だけ軸方向に変位してい
ることを意味する。同様に、第３のグループ３０ｂの変
換器素子３の中心Ｚは、各々のケースにおいて、第２の
グループ３０ａの変換器素子３の対応の中心Ｚに対し
て、距離Ｄの三分の一だけ軸方向に変位している。

【００２３】それ自体既知であるもしくは商業的に入手
可能なすべての超音波変換器が、変換器素子３、例えば
単片の圧電水晶を有するものとして適切である。例えば
同心リングの形態にある複数個の送信器／受信器表面を
有する変換器素子３もまた適切である。変換器素子３
は、すべて同じ態様で設計されることができるし、もし
くは異なった変換器素子３も用いることができる。

【００２４】動作状態とは超音波画像の取得を意味する
が、この動作状態において、超音波測定装置１のキャリ
ア本体２は、回転軸Ａの回りに回転されるのが好まし
い。しかしながら、装置の具体的な実施の形態により、
回転の代わりに回転軸Ａの回りで揺動運動を行うことも
原理的には可能である。

【００２５】回転中、変換器素子３の３つのグループ３
０、３０ａ、３０ｂは、画像形成されるべき体の構造を
連続的に通過する。これにおいて、制御装置によって制
御される変換器素子３は、超音波パルスを発射し、結果
として、体の構造によって反射されたエコー信号を受信
する。グループ３０、３０ａ、３０ｂにおける変換器素
子３の特別の配列を通して、実質的に平行である画像形
成されるべき構造の異なった平面が、この状況において
は超音波でもって同時にサンプリングされ得る。このた
め、同じグループ３０、３０ａ、３０ｂに属する変換器
素子３は、各々のケースにおいて、同時にかつ並列に動
作される。同じグループ３０、３０ａ、３０ｂに属する
変換器素子３は、従って、互いに実質的に並列に伝播す
る複数の超音波パルスを生成する。これを通して、１つ
のグループの変換器素子３によって、対応のグループ３
０、３０ａ、３０ｂに変換器素子３が存在するのと同数
の、画像形成されるべき構造の異なった平行な平面が、
同時にサンプリングされる。複数の平面のこの並列（平
行）サンプリングを通して、データ取得のために必要と
される時間がかなり短縮され、それ故、少なくともほと
んどリアルタイムで三次元画像生成が行われ得る。

【００２６】軸方向に対する変換器素子３の特別の配列
に依存して、１つのグループ３０、３０ａ、３０ｂに属
する変換器素子３を、同時にという意味において正確に
は並列ではなく、むしろ実質的に並列に動作させること
も可能であり、このことは、２つの変換器素子３の附勢
（超音波パルスの発射）間に時間間隔が存在し得るとい
うことを意味するが、該時間間隔は、変換器素子３から
の超音波信号が、画像形成されるべき構造に到達し、そ
こから同じ変換器素子３にエコー信号として再度戻るま
でに必要な走行時間よりも相当短い。このことは、それ
がエコー信号として発射した信号を第１の変換器素子が
受信する前に、第２の変換器素子が超音波パルスを発射
するよう附勢されるとき、２つの変換器素子が「実質的
に並列に動作される」と称されることを意味する。超音
波データの測定のためのかなりの時間利得が、直列のサ
ンプリングと比較して、この「実質的に並列な」動作に
帰結する。実質的に並列な動作は、特に、例えば、図３
の図示から逸脱して、１つのグループの変換器素子３
が、キャリア本体２の周辺方向に対してすべて同じ位置
を有さず、１つのグループ内で周辺方向で互いに対して
変位もされるとき、有利である。

【００２７】異なったグループ３０、３０ａ、３０ｂの
互いに対しての軸方向変位（図３参照）は、以下で一層
詳細に説明する、特に達成され得る空間解像度に関し
て、特に有利である。図１―図３に示された例示的な実
施の形態の動作において、第１のグループ３０が、最初
に画像形成されるべき構造を通して回転されるというこ
とを、一般性の制限無しで仮定する。これにおいて、６
つの関連の変換器素子３は、画像形成されるべき構造の
６つの異なった実質的に平行な平面をサンプリングす
る。キャリア本体２のさらなる回転において、次に、第
２のグループ３０ａが、画像形成されるべき構造を通過
し、そうすることにおいて、その５つの変換器素子３で
もって本体構造のさらに５つの実質的に平行な平面をサ
ンプリングし、これらの平面は、変換器素子３の軸方向
変位の結果として第１のグループ３０によってサンプリ
ングされた平面間に存在する。最後に、第３のグループ
３０ｂが、画像形成されるべき構造を通過し、そうする
ことにおいて、同様に、その５つの変換器素子３でもっ
て体の構造の５つの平行な平面をサンプリングし、これ
らの平面は、第２及び第１のグループ３０及び３０ａに
よってそれぞれサンプリングされた平面間に存在する。
画像形成されるべき構造は、それにより、キャリア本体
２の一回転中に、合計１６の異なる実質的に平行な平面
でサンプリングされる。このように収集されたデータ
は、データ処理装置において、画像フォーマット、特
に、三次元の画像フォーマットに変換される。これにお
いて、例えば、画像形成されるべき構造の第１の次元に
関する情報は、キャリア本体２の機械的回転によって行
われる平面のサンプリングから得られ、第２の次元に関
する情報は、異なった変換器素子３から来る信号から得
られ、そして第３の次元に関する情報は、エコー信号の
走行時間から得られる。画像再構成のために、画像生成
からそれ自体既知のデータ処理及び画像再構成手順が用
いられ得る。

【００２８】個々のグループ３０、３０ａ、３０ｂの互
いに対する軸方向変異は、空間解像度能力を高めた結果
として明らかに特に有利であるが、本発明による超音波
測定装置の実施の形態は、この軸方向変位が無くても可
能である。これにおいて、例えば、異なったグループ
が、常に、画像形成されるべき構造の同じ平面をサンプ
リングすることができ、それ故、キャリア本体の回転ご
とに異なった平面が複数回サンプリングされる。この方
法で、測定された超音波データの冗長性を高めることが
でき、もしくは、キャリア本体２の一回転中に複数の画
像のためのデータを収集することが可能である。

【００２９】１つの超音波画像は、キャリア本体２の回
転周波数が画像周波数と等しいようにキャリア本体２の
回転ごとに生成されるのが好ましい。現代の急速なデー
タ処理装置と結合して、例えば１秒に１０−２０の三次
元超音波画像が生成され得る、すなわちキャリア本体２
は、１秒につき１０―２０回転の周波数で回転する。こ
のことは、画像形成されるべき体の構造の略連続的な三
次元表示を可能とし、これは、特に体内での機器の位置
確認及び航行に関して非常に有利である。

【００３０】本発明による超音波測定装置１の具体的な
実施の形態に関して多くの変形例が可能であるのは明ら
かであり、そのうちの２、３のものだけを、網羅的でな
い列挙においてここに言及しておく。

【００３１】例えば、キャリア本体２は、変換器素子３
の２つだけのグループもしくは３つのグループ３０、３
０ａ、３０ｂより多くのグループを有することができ
る。従って、キャリア本体は、上述したのと同様の態様
で、３つの測定表面３１、３１ａ、３１ｂよりも多い測
定表面を有することができ、各々は、各ケースにおい
て、変換器素子３のグループを有する。さらに、個々の
測定表面３１、３１ａ、３１ｂは、また、実施において
湾曲させることもできる。また、キャリア本体２を実質
的に円筒形に設計して、個々の変換器素子もしくは変換
器素子のグループを円筒の被覆物表面に渡ってそれぞれ
配分することも可能である。さらに、図１及び図３に示
される回転軸Ａと平行な直線上にグループ３０、３０
ａ、３０ｂの変換器素子３を配列する代わりに、１つの
グループ内で変換器素子３の他の配列も実現可能であ
る。従って、１つのグループの変換器素子３、もしくは
それぞれそれらの中心Ｚは、例えば、曲線状の線上に存
在することもできるし、または回転軸Ａと平行ではない
直線上に存在することもできるし、もしくはジグザグ線
上に存在することもできる。

【００３２】特に、もしキャリア本体２が円筒状に設計
されている場合には、個々の変換器素子３を、それらの
中心Ｚが螺旋の線上に存在するような態様でキャリア本
体２の被覆物表面上に配列することができる。上述した
実質的に並列な動作がこの配列にとって適切である。個
々の変換器素子は、特別の幾何学的配列無しで、キャリ
ア本体２の被覆物表面に渡って配分的に配列されること
もできる。

【００３３】変換器素子３もしくはそれぞれ変換器素子
３のグループの数、及び１つのグループ内の変換器素子
３の数は、回転軸Ａの方向において画像形成されるべき
構造の範囲によって、及び所望の空間的な解像度能力に
よって、使用に依存して決定される。これにおいて、空
間的解像度は、異なった変換器素子３もしくはそれぞれ
変換器素子３のグループが、互いに対して軸方向に変位
的に配列されるという点において、上述のように高めら
れ得る。このことは、回転軸の方向における空間的解像
度が、１つのグループ内のそれぞれの変換器素子３の数
もしくは軸方向距離によって制限されるのではなく、む
しろ異なった平面をサンプリングする変換器素子３の全
数によって制限されるという利点を有する。従って、個
々の変換器素子３は、必要な空間解像度能力における譲
歩無しで、比較的大きく、例えば１センチメートルまで
の直径（有効口径）で設計され得る。このように比較的
大きな変換器素子３は、特に音響物理の理由で有利であ
る。

【００３４】動作状態で回転する変換器素子３と、通常
の固定の超音波装置もしくはシステムとの間の信号の伝
送は、例えば、ブラシ・リングのようなブラシ接触を介
して、もしくは他の適切な結合手段、例えば光電子工学
の、電磁気のもしくは誘導性のカプラのような無接触の
カプラを介して行われ得る。

【００３５】図４において、画像生成、特に三次元画像
の生成のための本発明による超音波システムの例示的な
実施の形態の肝要な部分が、概略ブロック図で示されて
いる。超音波システムは、全体的に参照数字１０で示さ
れている。超音波システム１０は、本発明による超音波
測定装置１と、該超音波測定装置１のための制御及び供
給装置２０と、超音波測定装置１により出力された信号
を測定し、それらを画像として表示され得る態様で処理
するデータ処理装置３０とを備える。三次元表示は、例
えば、モニタ、適切な場合には３Ｄ―アイグラスと関連
した陰極線管、もしくはいわゆるヘッド装着ディスプレ
イ（ＨＭＤ）のような適切な表示手段４０により行われ
得る。信号もしくはデータの流れは、図４において矢印
によって象徴的に示されている。制御及び供給装置２０
は、超音波測定装置１及びキャリア本体２の回転のため
の図示しない駆動手段に関連した制御モジュール２２を
備える。これらの駆動手段は、超音波測定手段１の部分
であって良く、もしくは後者の外側に設けられても良
い。制御モジュール２２は、さらに、超音波測定装置の
位置の測定のための図示しない位置付け手段を供給し制
御する態様で設計され得る。さらに、制御及び供給装置
２０は、制御モジュール２２と通信することができるタ
イマ・モジュール２３を備え、該タイマ・モジュール２
３は、制御モジュール２２と一緒に、一方では、対応の
変換器素子３が、各々のケースにおいて、キャリア本体
２の回転中の正確な時間に超音波パルスの発射に対して
附勢されるような態様で、かつ他方では、各々のケース
において、複数の変換器素子３、特に、同じグループに
属する変換器素子３が平行（並列）にもしくは実質的に
平行（並列）に動作されるような態様で、送信器装置２
４を介して個々の変換器素子３を励起する。画像形成さ
れるべき構造での反射後に変換器素子３によって受信さ
れる超音波エコー信号は、受信モジュール２１に供給さ
れ、そこで、測定データの前処理、例えば増幅及び／ま
たはフィルタリングが行われる。データは、次に、デー
タ処理装置３０に供給され、該データ処理装置３０は、
これらのデータをデジタル化して、それ自体既知の二次
元または三次元画像形成のための手順によって、それら
デジタル化データを、三次元表示を許容するフォーマッ
トに変換する。受信モジュール２１及びデータ処理装置
３０は、同様に、データの正確な空間的かつ時間的な関
連を可能とするためにタイマ・モジュール２３と接触し
ている。

【００３６】さらに、図４には示されていないユーザ・
インタフェースが、超音波システム１０の動作のために
設けられている。本発明による超音波測定装置１及び本
発明による超音波システム１０は、それぞれ、特に、診
断及び治療手順の枠組み内で人間もしくは動物の体の部
分を画像形成するために特に適切である。これにおい
て、超音波測定装置１は、一般に知られて使用されてい
るように、保護スリーブで取り囲まれており、画像形成
されるべき体の構造の近辺に置かれる。使用条件に依存
して、超音波測定装置１は、体の外側もしくは内側のい
ずれかに置かれ得る。

【００３７】非常に急速で、少なくとも略連続的な三次
元画像形成の結果として、本発明の主題は、機器が体内
で位置確認もしくは航行しなければならないという使用
に特に適切である。これにおいて、超音波システム１０
によって制御される超音波マーカを機器に提供すること
が長所的であり得る。

【００３８】本発明による装置１もしくは本発明による
システム１０は、それぞれ、心臓診断及び手術での使用
に特に適切である。これにおいて、心臓の画像形成は、
食道を超えて行われるのが好ましく、このことは、超音
波測定装置１が、食道内に導入され、そこで、上述した
画像生成の目的で操作されるということを意味する。従
って、それは、鼓動する心臓内での連続的な三次元観察
を可能にし、それにより、例えば心臓ペースメーカのた
めの切除処置もしくは電極の位置付けにおいて心臓カテ
ーテルのような機器を一層正確かつ迅速に位置確認及び
操作するのを可能とする。

【００３９】特に心臓学において、本発明による超音波
測定装置１もしくは本発明による超音波システムは、そ
れぞれ、少なくとも略リアルタイムで同時に機器及び体
の構造の三次元画像を生成する能力の結果として、多く
のさらなる使用のために適切である。例えば、鼓動空間
の超音波検査的決定、心筋層の三次元移動分析（例え
ば、心臓発作の後）、心臓代用弁（生物学的であり、Ｘ
線では見えない）の移植及び機能の監視、最小に侵襲性
の心臓外科学における航行、等の使用のために適切であ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上、本発明によれば、空間的に良く解
像された画像を意味あるほどに迅速に生成することを可
能とする超音波測定装置が提供されるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の例示的な実施の形態による超音波測
定装置を示す概略図。

【図２】図１の線II―IIに沿って見た断面図。

【図３】図１または図２の展開図。

【図４】本発明の例示的な実施の形態による超音波シ
ステムを示すブロック図。

【符号の説明】

１…超音波測定装置、２…キャリア本体、３…変換器素
子、３０；３０ａ；３０ｂ…グループ、３１；３１ａ；
３１ｂ…測定表面、α…角度、Ａ…回転軸、Ｚ…中心、
Ｄ…軸方向距離、１０…超音波システム、２０…制御及
び供給装置、３０…データ処理装置、４０…表示手段、
２１…受信モジュール、２２…制御モジュール、２３…
タイマ・モジュール、２４…送信器装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸（Ａ）の回りに回転可能もしくは
揺動可能であるキャリア本体（２）及び超音波信号の放
射及び受信のためにキャリア本体（２）上に配列される
複数個の変換器素子（３）を備えた画像生成用の超音波
システムのための超音波測定装置であって、変換器素子
（３）の少なくとも２つが、キャリア本体（２）の周辺
方向に関してかつ回転軸（Ａ）によって決定される軸方
向に関して互いに対して変位されて配列されていること
を特徴とする超音波測定装置。
【請求項２】変換器素子（３）が、キャリア本体
（２）の周辺方向に対して変位された少なくとも２つの
グループ（３０、３０ａ、３０ｂ）で配列され、各グル
ープ（３０、３０ａ、３０ｂ）内の変換器素子（３）
が、軸方向に隣接して配列される請求項１に記載の超音
波測定装置。
【請求項３】各グループ（３０、３０ａ、３０ｂ）内
の変換器素子（３）が線状に配列される請求項２に記載
の超音波測定装置。
【請求項４】１つのグループ（３０）の変換器素子
（３）の中心（Ｚ）が、他の１つのグループ（３０ａ、
３０ｂ）の変換器素子（３）の中心（Ｚ）に対して軸方
向に変位する態様で変換器素子（３）が配列される請求
項２または３に記載の超音波測定装置。
【請求項５】キャリア本体（２）は複数の測定表面
（３１、３１ａ、３１ｂ）を有し、その各々が変換器素
子（３）のグループ（３０、３０ａ、３０ｂ）の１つを
収容する請求項１乃至４のいずれかに記載の超音波測定
装置。
【請求項６】各ケースにおける隣接の測定表面（３
１、３１ａ、３１ｂ）が互いに対して角度を持って配列
される請求項５に記載の超音波測定装置。
【請求項７】同じグループの２つの隣接した変換器素
子（３）の中心（Ｚ）の軸方向距離（Ｄ）と、測定表面
（３１、３１ａ、３１ｂ）の数との商に実質的に等しい
量（Ｄ１、Ｄ２）だけ、１つのグループ（３０）の変換
器素子（３）の中心（Ｚ）が、他の１つのグループ（３
０ａ、３０ｂ）の変換器素子（３）の中心（Ｚ）に対し
て軸方向に変位するような態様で、変換器素子（３）が
配列される請求項５または６に記載の超音波測定装置。
【請求項８】超音波信号の放射及び受信のための超音
波測定装置（１）と、該超音波測定装置（１）のための
制御および供給装置（２０）と、超音波測定装置（１）
によって出力された信号を取得し、それら信号を、画像
として表示され得る態様で処理するデータ処理装置（３
０）とを備えた、画像生成、特に、三次元画像の生成の
ための超音波システムであって、超音波測定装置（１）
が、請求項１乃至７のいずれかに従って実施されること
を特徴とする超音波システム。
【請求項９】各々のケースにおいて、複数の変換器素
子（３）、特に同じグループ（３０、３０ａ、３０ｂ）
に属する変換器素子（３）が並列にもしくは実質的に並
列に動作され得る態様で実施される手段を、制御及び供
給装置（２０）が備える請求項８に記載の超音波システ
ム。
【請求項１０】人間もしくは動物の体の部分、特に心
臓もしくはその部分を表示するため、特に三次元表示す
るための、請求項１乃至７のいずれかに記載の超音波測
定装置（１）もしくは請求項８または９に記載の超音波
システムの使用。