JP2739236B2 - 超音波トランスポンダー及び超音波診断装置 - Google Patents

超音波トランスポンダー及び超音波診断装置

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JP2739236B2 JP1145333A JP14533389A JP2739236B2 JP 2739236 B2 JP2739236 B2 JP 2739236B2 JP 1145333 A JP1145333 A JP 1145333A JP 14533389 A JP14533389 A JP 14533389A JP 2739236 B2 JP2739236 B2 JP 2739236B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波トランスポンダー及びそれを備えた
超音波診断装置に関し、特に、超音波診断時に超音波断
層像をガイドとした穿刺針及びカテーテル挿入に使用す
る穿刺針又はカテーテルの先端部に振動子が設けられた
超音波トランスポンダー及びそれを備えた超音波診断装
置に関する。
〔従来技術〕
超音波探触子に穿刺針を備えた超音波診断装置におい
て、超音波診断時に超音波断層像をガイドとしながら、
穿刺針を被検体に挿入して行くが、針先のエコーは、周
辺臓器のエコーレベルに対し、充分な強度が得られず、
針先の確認がしずらく、どこまで針先が挿入したのかわ
からないので、穿刺針の針先の表面を粗面化する等の方
法によって超音波ガイド下の穿刺針のエコー像の信号レ
ベルを上げていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前記の従来技術では、穿刺針の針先の
充分なエコー強度が得られず、針先の確認がしずらいと
いう問題があった。また、複数の穿刺針やカテーテルを
識別することが困難であった。
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもの
である。
本発明の目的は、穿刺針やカテーテルの先端部を周辺
臓器から明確に区別することができる技術を提供するこ
とにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであ
ろう。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、本発明は、超音波トラン
スポンダーにおいて、超音波探触子からの超音波を検出
し、電気信号に変換する振動子と、変換された電気信号
を増幅する増幅器とを有し、前記増幅された電気信号を
再び超音波に変換するための帰環回路接続となってお
り、前記増幅器がパルスが入力された後一定の不感時間
をもった時性を有することを特徴とする。
また、前記増幅器の出力側と振動子との間に、入力パ
ルスによって所定の符号化されたパルス列を出力する符
号化装置を設けたことを特徴とする。
また、前記増幅器の出力側と振動子の間に、周波数変
換器を設けたことを特徴とする。
また、超音波診断装置において超音波探触子と、穿刺
針又はカテーテルとを有し、該穿刺針又はカテーテルの
先端部に、前記超音波トランスポンダーの振動子が設け
られたことを特徴とする。
〔作用〕
前述の手段によれば、穿刺針又はカテーテルの先端部
に設けられている振動子は、超音波診断装置からの超音
波を電気信号に変換し、この信号を増幅器で充分な大き
さにまで増幅して、再び前記振動子に送ることにより、
振動子から充分な強さの超音波エコーを再送信する。こ
の時再送信信号が直接増幅器に入り、連続的な発振を生
ずることがないように回路中に信号入力があった後の一
定時間入力を受けつけない不感時間を設定する回路を挿
入しておくことによって安定な動作をさせることができ
る。
また、回路中に入力信号をトリガーとして所定のコー
ド化されたバースト信号を発生させる符号化器を挿入す
ることにより、振動子より再送信される超音波はコード
化され、超音波診断装置の画像上にそのコード列をエコ
ー像として表示できる。
また、回路中に入力信号を任意の周波数シフト量の周
波数変換器を挿入することにより振動子より再送信され
る超音波は、任意の周波数シフト量をもったエコー信号
となり、診断装置がカラードプラ装置(エコー信号の周
波数シフト量が画像上に色変調され表示される)の場合
に任意のシフト量に対応した色でエコー像として表示で
きる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明
する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機
能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。
〔実施例I〕
第1図は、本発明の実施例Iの超音波診断装置の概略
構成を説明するための断面図、 第2図は、第1図に示す穿刺針の概略構成を示す断面
図、 第3図は、第1図に示す穿刺針の先端に設けられてい
る超音波トランスポンダーの一実施例の概略構成を示す
ブロック図である。
本実施例の超音波診断装置は、超音波診断時に、第1
図に示すように、超音波探触子1から被検体2に向けて
超音波を打ち出し、超音波診断装置本体3のモニタ上に
超音波断層像を表示し、この超音波断層像をガイドとし
ながら、穿刺針4を被検体2に挿入して行くものであ
る。
前記穿刺針4は、第2図に示すように、その針先の所
定位置に振動子4aが設けられている。この振動子4aと後
述する増幅器5(第3図)は、信号線4bと接点4cとを介
して電気的に接続されている。
そして、本実施例Iの超音波トランスポンダー10は、
第3図に示すように、超音波探触子1から被検体2に向
けて打ち出された超音波の反射波を受波する振動子4a
と、この振動子4aで受波された受波信号を増幅する増幅
器5と、この増幅器5で増幅された信号を一定時間、例
えば10μsecの間、信号入力を受付けないようにするた
めの不感時間設定器6とで構成され、不感時間設定器6
の出力信号が振動子4aに加わるように接続されている。
すなわち、振動子4aの再送信信号が再び増幅器5に入力
されるようにループを形成する構成になっている。前記
不感時間設定器6は、例えば単安定マルチバイブレータ
とアナログスイッチなどによって構成される。
第4図は、第3図に示す超音波トランスポンダー回路
の各部の出力信号を示す図であり、(イ)は振動子4aの
出力波形、(ロ)は増幅器5の出力波形、(ハ)は不感
時間設定器6に設定された一定期間不感信号、(ニ)は
不感時間設定器6の出力信号である。
前記本実施例Iの超音波トランスポンダーは、第3図
及び第4図に示すように、超音波探触子1から被検体2
に向けて打ち出された超音波の反射波は、まず、振動子
4aにより検出されて電気信号(イ)に変換される。この
電気信号(イ)は、信号線4bと接点4cを通して増幅器5
によって充分なレベルにまで増幅される。
この増幅された電気信号(ロ)は、振動子4aに再び返
されるが、不感時間設定器6により、信号入力があった
後一定時間、例えば10μsecの間、信号入力を受付けな
い。このように、再送信信号が再び増幅器5に入力され
るループを形成し、不感時間を設定することにより、連
続的に発振を起こす等の異常動作を防止することができ
る。
そして、振動子4aから充分な強さの超音波エコーが超
音波探触子1に再送信され、超音波診断装置本体3のモ
ニタ上に超音波断層像と共に穿刺針4の先端部の像が表
示される。
以上の説明からわかるように、本実施例Iによれば、
穿刺針4の先端部に設けられている振動子4aは、超音波
診断装置からの超音波を電気信号に変換し、この信号を
増幅器5で充分な大きさにまで増幅して、再び前記振動
子4aに送ることにより、振動子4aから充分な強さの超音
波エコーを再送信する。この時再送信信号が直接増幅器
5に入力され、連続的な発振を生ずることがないように
回路中に信号入力があった後の一定時間入力を受付けな
い不感時間を設定する回路を挿入しておくことによって
安定な動作をさせることができる。
そして、振動子4aから充分な強さの超音波エコーが超
音波探触子1に再送信され、第5図に示すように、超音
波診断装置本体3のモニタ上に超音波断層像11と共に穿
刺針4の先端部の像12(13は穿刺針4の像)を周辺臓器
から明確に区別することができる。
〔実施例II〕
第6図は、本発明の実施例IIの超音波診断装置の概略
構成を説明するためのブロック図である。
本実施例IIの超音波診断装置の超音波トランスポンダ
ーは、第6図に示すように、前記実施例Iの不感時間設
定器6の後段に符号化器7を設け、その出力信号を振動
子4aに加えるようにしたものである。この符号化器7
は、穿刺針4の種類を識別するために設けられたもので
あり、符号化が終るまで新しい入力信号は受付けないよ
うになっている。
第7図は、第6図に示す不感時間設定器6と符号化器
7のそれぞれの出力信号を示す図であり、(ニ)は不感
時間設定器6の出力信号、(ホ)は符号化器7の出力信
号である。
前記符号化器6は、不感時間設定器6からの出力パル
スをトリガーとして任意の符号化されたバースト信号6a
を発生する。符号化されたバースト信号(ホ)は、再び
振動子4aに入力され、振動子4aから符号化された超音波
バースト波がエコーとして再送信される。
このように不感時間設定器6の後段に符号化器7を設
けることにより、第8図に示すように、超音波診断層装
置本体3のモニタ画面の超音波断層像(エコー像)11上
にコード化された再送信波による穿刺針4の針先のエコ
ー14がコード列14aとして表示されるので、複数の穿刺
針4を識別することができる。
〔実施例III〕
第9図は、本発明の実施例IIIの超音波診断装置の概
略構成を説明するためのブロック図である。
本実施例IIIの超音波診断装置の超音波トランスポン
ダーは、第9図に示すように、前記実施例Iの不感時間
設定器6の後段に周波数変換器8を設け、その出力信号
を振動子4aに加えるようにしたものである。この周波数
変換器8は、穿刺針4の種類を識別するために設けられ
たものであり、カラードプラ型超音波装置のドプラ効果
を利用したものである。
第10図は、第9図に示す不感時間設定器6と周波数変
換器8のそれぞれの出力信号を示す図であり、(ヘ)は
不感時間設定器6の出力信号、(ト)は周波数変換器8
の出力信号である。
信号(ヘ)を周波数変換器8によって任意の周波数シ
フト量Δfだけ周波数変換し、周波数変換された信号
(ト)は再び振動子4aに入力され、振動子4aから任意の
周波数シフト量Δfの超音波がエコーとして再送信され
る。
第11図は、第9図の実施例IIIにより得られるエコー
像で通常のBモードでは、穿刺針4の針先エコー像は第
5図と同様であるが、これをカラートプラ装置によって
表示すると、任意の周波数シフト量を設定することでエ
コー15の色が任意に設定できる。
このように不感時間設定器6の後段に周波数変換器8
を設けることにより、穿刺針4を種類により周波数を変
えて見かけ上のトプラ効果を利用するので、穿刺針4の
種類を色によって識別表示することができる。
なお、前記実施例I,II及びIIIは、穿刺針4に本発明
を適用した例で説明したが、本発明は、これに限定され
るものではなく、例えば、第12図に示すように、カテー
テル9にも適用できる。第12図において、9aはリンクコ
イルである。
以上、本発明を実施例にもとずき具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である
ことは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、穿刺針やカテ
ーテルの先端部を周辺臓器から明確に区別することがで
きる技術を提供することにある。
また、複数の穿刺針やカテーテルが存在する場合、そ
れぞれに固有のコード設定あるいは、固有の周波数シフ
ト量を設定しておけば、従来では不可能であった対象物
の識別を一目で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例Iの超音波診断装置の概略構
成を説明するための断面図、 第2図は、第1図に示す穿刺針の概略構成を示す断面
図、 第3図は、第1図に示す穿刺針の先端に設けられている
超音波トランスポンダーの一実施例の概略構成を示すブ
ロック図、 第4図は、第3図に示す超音波トランスポンダー回路の
各部の出力信号を示す図、 第5図は、第1図の実施例Iの超音波診断装置のモニタ
上の超音波エコー像を示す図、 第6図は、本発明の実施例IIの超音波診断装置の概略構
成を説明するためのブロック図、 第7図は、第6図に示す不感時間設定器と符号化器のそ
れぞれの出力信号を示す図、 第8図は、第6図の実施例IIの超音波診断装置のモニタ
上の超音波エコー像を示す図、 第9図は、本発明の実施例IIIの超音波診断装置の概略
構成を説明するためのブロック図、 第10図は、第9図に示す不感時間設定器と周波数変換器
のそれぞれの出力信号を示す図、 第11図は、第9図の実施例IIの超音波診断装置のモニタ
上の超音波エコー像を示す図。 第12図は、本発明の他の実施例のカテーテルを示す図で
ある。 図中、1……超音波探触子、2……被検体、3……超音
波診断装置本体、4……穿刺針、4a……振動子、4b……
信号線、4c……接点、5……増幅器、6……不感時間設
定器、7……符号化器、8……周波数変換器、9……カ
テーテル、9a……リンクコイル、10……超音波トランス
ポンダー、11……超音波断層像。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】超音波探触子からの超音波を検出し、電気
    信号に変換する振動子と、変換された電気信号を増幅す
    る増幅器とを有し、前記増幅された電気信号を再び超音
    波に変換するための帰環回路接続となっており、前記増
    幅器がパルスが入力された後一定の不感時間をもった時
    性を有することを特徴とする超音波トランスポンダー。
  2. 【請求項2】前記増幅器の出力側と振動子との間に、入
    力パルスによって所定の符号化されたパルス列を出力す
    る符号化装置を設けたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の超音波トランスポンダー。
  3. 【請求項3】前記増幅器の出力側と振動子の間に、周波
    数変換器を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載の超音波トランスポンダー。
  4. 【請求項4】超音波探触子と、穿刺針又はカテーテルと
    を有し、該穿刺針又はカテーテルの先端部に、前記特許
    請求の範囲第1項乃至第3項の各項に記載の超音波トラ
    ンスポンダーの振動子が設けられたことを特徴とする超
    音波診断装置。
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