JP2874994B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

Info

Publication number
JP2874994B2
JP2874994B2 JP2251800A JP25180090A JP2874994B2 JP 2874994 B2 JP2874994 B2 JP 2874994B2 JP 2251800 A JP2251800 A JP 2251800A JP 25180090 A JP25180090 A JP 25180090A JP 2874994 B2 JP2874994 B2 JP 2874994B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
saw device
signal
shaft
vibrator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2251800A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04132545A (ja
Inventor
浩 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2251800A priority Critical patent/JP2874994B2/ja
Publication of JPH04132545A publication Critical patent/JPH04132545A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2874994B2 publication Critical patent/JP2874994B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、体腔内で超音波振動子を回転、揺動させな
がら励振して、被検対象からのエコーを外部の観測装置
で信号処理して超音波断層像を得るようにした超音波診
断装置に関する。
〔従来の技術〕
超音波診断装置に用いる超音波プローブのうち特に体
腔内に挿入して使用するものは、第10図に示すような構
成となっている。つまり、挿入部41は、その先端に超音
波探触子42を設けてあり、この超音波探触子42は挿入部
41内を副操作部43にまで延在するフレキシブルシャフト
45を介して回転しながら超音波走査をする。この場合、
フレキシブルシャフト45に回転力を付与するのは、副走
査部43内に設けてあるモータ44である。このため、回転
力を伝達するフレキシブルシャフト45は、適正に回転力
を伝達できず超音波探触子42の回転ムラを生じさせてい
た。
この問題を解決するために、特開昭62−233150号公報
には超音波を透過するハウジング内に駆動モータを取り
つけ、ハウジング内で駆動モータのモータ軸に超音波振
動子を取りつけ、超音波振動子を駆動モータにより直接
回転させるようにしている内容が開示されている。つま
り、超音波振動子にモータを近接して設けているのであ
る。
〔課題が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の技術は挿入部の先端部内の超音
波探触子を、同じく先端部内に設けた駆動モータで回転
させようとするものであるため、先端部径が大きくなっ
てしまうという不具合があった。
本発明は、上記不具合を解決すべく提案されるもの
で、挿入部先端部内にモータ等の超音波探触子用駆動部
材を設けることなく、小型化した先端部でありながら回
転ムラ無く超音波探触子を回転させることにより適正な
超音波断層像を得ることのできる超音波診断装置を提供
することを目的としたものである。
〔課題を解決するための手段および作用〕
本発明は、上記目的を達成するために、体腔内挿入部
先端に超音波振動子を設け、放射した超音波のエコーに
基づき、超音波断層像を得るようにした超音波診断装置
において、表面弾性波を利用するSAWデバイスと、該SAW
デバイスの駆動を制御する駆動制御部とを設け、SAWデ
バイスが周囲の超音波伝達物質を弾き飛ばす際の反作用
を利用して超音波振動子を運動させながら、励振させて
超音波走査を行うようにした超音波診断装置としたもの
である。
このように表面弾性波を生じているSAWデバイスに超
音波伝達物質を接触させ、該超音波伝達物質がSAWジェ
ット効果により一方向へ飛散する現象を利用して運動エ
ネルギーを生じさせ、回転ムラ無く超音波探触子を回転
させることができる。
〔実施例〕
以下、図面に従い本発明の実施例を詳細に説明してゆ
く。先ず、第1図に従いSAWデバイスの特性を説明す
る。基板(LiNbO3)1の上に、櫛形の電極(IDT)2を
設ける。なお、第2図は、基板1の上に配設した櫛形の
電極2を平面図としてあらわしたものである。この電極
2を50MHz程度の周波数の電圧、100Hz程度の周期で矢印
Xのごとく励振すると基板が図示のウエーブ状に変動す
る。すると、基板1に接触している超音波伝達物質がSA
W効果により一方向(矢印Y)に飛散する。小円状の3
は、飛散した超音波伝達物質の粒子を示したものであ
る。飛散すると、SAWデバイスに反作用が生じるので、
この飛散する力を運動エネルギーとして利用するのであ
る。
第3図は、上記のSAWデバイスの第1実施例を超音波
プローブ4に適用した実施例を示したものである。超音
波プローブ4の挿入部5には、可撓性を有する軸6を設
けてあり、該軸6上にSAWデバイス7を運動自在に設け
てある。具体的にはSAWデバイス7の内部を軸6が貫通
しており、SAWデバイス7は軸6の外周方向に回転運動
できるようにしてあるとともに軸6の延在方向に運動で
きるようにしてある。さらに軸6上のプローブ基部寄り
には、SAWデバイス7に連結され(図示していない)、S
AWデバイス7の運動に連動して運動する超音波振動子8
を設けてある。また、軸6、SAWデバイス7、超音波振
動子8の周囲には、水等の超音波透過性のよい超音波伝
達物質9を充満させている。また、超音波振動子8の近
傍にはリニアエンコーダ10を設けてあり、超音波振動子
8の走査位置を検出するようになっている。そして、SA
Wデバイス7には信号ケーブル11が接続され、電極に信
号を電送するようにしてあり、超音波振動子8には信号
ケーブル12が接続され、電気信号の電送を行うようにし
てあり、リニアエンコーダ10には信号ケーブル13が接続
され、信号を検出するようにしてある。以上の各信号ケ
ーブルは、外部に設けてある観測装置14に導かれてい
る。
観測装置14には、パルサー回路15が設けられ超音波振
動子8に信号を供給することにより、超音波を放射させ
るように接続してある。超音波を放射した後の被検対象
からのエコーは、電気信号に変換された後に増幅器16
(検波を含む)で復調され、A/Dコンバータ17でデジタ
ル化された後、デジタルスキャンコンバータ(DSC)18
で画像化され、モニタ19にBモード表示されるようにな
っている。一方、SAWデバイス7に接続している信号ケ
ーブル11は、超音波振動子8の位置検出信号を伝送する
信号ケーブル12とともに駆動制御部20に接続され、SAW
デバイス7の励振を制御して超音波振動子8のリニア走
査を行うようになっている。
第4図は、駆動制御部20の詳細を示したブロック図で
ある。SAWデバイス7の電極2の両端には、信号ケーブ
ル11が接続してある。そして、該信号ケーブル11の各々
は、駆動制御部20の切り換えスイッチ21に接続され、ス
イッチ21の一方には電力増幅器22が接続され、該電力増
幅器22には可変利得増幅器23が接続され、該可変利得増
幅器23には信号源24が接続されている。一方、リニアエ
ンコーダ10に接続した信号ケーブル13は、駆動制御部20
のカウンタ25に接続され、超音波振動子のスキャンレー
トを検出するようになっている。カウンタ25のZ相(原
点信号)は、スイッチ21の切り換え信号として入力さ
れ、A相(位置信号)は、超音波振動子のスキャンレー
ト制御信号としてF/Vコンバータ26に入力される。超音
波振動子のスキャンレートを示すA相信号は、F/Vコン
バータ26で電圧に変換され、この電圧は超音波振動子の
スキャンレートを決定する基準電源27と差動増幅器28で
比較され、比較された出力は可変利得増幅器23の増幅度
を変化させる。そして、SAWデバイス7を励振する電圧
振幅を制御し、超音波振動子のスキャンレートを一定に
するようにしてある。なお、ノッチフィルタ31は、SAW
デバイス7を励振する電気信号が増幅器16を飽和させな
いように選択的に設けるものである。
以上のごとく構成してある本実施例の動作を説明する
と、SAWデバイス7は、信号源24からの信号が電極2に
供給することにより励振され、表面弾性波を生じる。す
ると、SAWデバイス7の回りの超音波伝達物質は、粒子
化して弾きとばされる。この時、SAWデバイス7には弾
き飛ばした反作用により、運動エネルギーが生じる。一
方、SAWデバイス7は軸9に設けてあり、軸9の外周方
向に運動できるようにしてあるので、反作用により運動
することにより連結してある超音波振動子8をも軸9の
外周方向に運動させることとなる。したがって、超音波
振動子8に駆動信号を供給すれば移動しながら超音波走
査を行うことができることとなる。この場合の超音波振
動子8の走査速度の制御は、超音波振動子8の位置を検
出する信号(A相)を、F/Vコンバータ26で速度信号に
変換して行う。この速度信号は、超音波振動子8のスキ
ャンレートを決定する基準電源27と比較され、比較され
た信号は可変利得増幅器23の利得を制御するのである。
このようにしてSAWデバイス7に印加される励振電圧の
振幅は、超音波振動子8のスキャンレートが一定になる
ように変化するのである。なお、速度信号と基準電源30
との差信号によって、信号源24の振幅値そのものを可変
してもよいし、電力増幅器22の出力にMOSFET等のスイッ
チを取りつけ、励振電圧のデューティサイクルを可変し
ても超音波振動子のスキャンレートを一定にできること
はいうまでもない。
次に、リニア走査をするためには、軸6に設けてある
超音波振動子8を軸の延在方向に移動させて行えばよ
い。このためにリニアエンコーダ10の原点信号(Z相)
により電力増幅器22に接続してある電極2に、スイッチ
21を介して駆動方向を変更させて信号を供給し、表面弾
性波の発生する方向を変えて超音波伝達物質9を飛散さ
せる方向を変化させ、軸6上を移動するSAWデバイスの
運動方向を変えることによって行う。
このように本実施例では先端部に設けた極小のSAWデ
バイス7の運動エネルギーにより超音波振動子8を直接
駆動させることができるので、先端部を大きくすること
なく超音波振動子8を回転ムラ無く回転させながら超音
波走査を実現できることとなる。
第5図は、本発明の第2実施例を示したもので、第1
実施例と対応する箇所には同一符号を付している。本実
施例では、超音波振動子8とSAWデバイス7とを背面で
接合している。したがって、SAWデバイス7が運動する
ことにより、超音波振動子8が一体的に運動できるの
で、連結部材を介することなくリニア走査を実施でき
る。他の構成については、第1実施例とほぼ同様であ
る。
このように構成することにより、前記と同様の効果を
有する他に超音波プローブの先端部長を短くでき、被検
者の苦痛の軽減化を図るとともに、操作性の向上を図れ
る。
第6図は、本発明の第3実施例を示したもので超音波
振動子8を回転軸29を介して回転するようにし、超音波
振動子8の挿入部5寄りの一方端部にSAWデバイス7を
設けている。他の構成については、第1実施例とほぼ同
様である。
このように構成することにより、第1実施例と同様の
効果を有する他に回転軸29に対し垂直方向に設けたSAW
デバイス7が超音波伝達物質9に弾き飛ばすことによる
反作用は、超音波振動子8を矢印方向に回転させ、ラジ
アル回転させることとなる。
第7図は、本発明の第4実施例を示したもので、第3
実施例のごとく超音波振動子8にSAWデバイス7を設け
るのであるが、回転軸29に対し点対称に配設したもので
ある。他の構成については、第1実施例と同様である。
このように構成することにより、第1実施例と同様の
効果を有する他にSAWデバイス7を選択的に駆動させる
ことにより、セクタスキャンを行うことができる。
第8図は、本発明の第5実施例を示したもので、本実
施例では、SAWデバイス7と超音波振動子8を軸6に第
1実施例と同様に軸方向に並設する他、プローブの基部
寄り位置に軸6を挟んで対向するように設けている。他
の構成については第1実施例とほぼ同様である。
このように構成することにより、第1実施例と同様の
効果を有する他に、超音波振動子8によるラジアルスキ
ャンとリニアスキャンとを同時に行うことができ、三次
元の超音波画像を表示させることができる。
第9図は、本発明の第6実施例を示したもので、本実
施例では、SAWデバイス7に音響整合層である凹状曲面
レンズ30を設けている。他の構成については、第1実施
例とほぼ同様である。
このように構成することによりSAWデバイス7の駆動
により、超音波伝達物質9をA方向に弾き飛ばし、その
反作用でC方向に超音波探触子を回転させる。また、超
音波は超音波振動子7から凹状曲面レンズ30を透過して
B方向に放射され、この面でエコーが受信される。他の
構成については、第1実施例と同様である。
このように構成することにより、第1実施例と同様の
効果を有する他に、SAWデバイスの運動エネルギーを超
音波の送受および超音波走査に使用できるので、構成の
簡素化を図り挿入部径の細径化を実現できる。
〔発明の効果〕
以上のごとく本発明は、超音波走査をする超音波探触
子の回転を超音波探触子の近傍に設けたSAWデバイスで
行うことができるので、コイルシャフトを介して回転さ
せる構成に比較し、回転ムラを無くし適正な超音波走査
を実施できる。しかも極小の素子を用いるだけであるの
で、挿入部径を大きくすることがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、SAWデバイスの動作を説明する図、 第2図は、SAWデバイスの平面図、 第3図は、本発明の第1実施例を用いた超音波診断装置
の概要図、 第4図は、同一部詳細図、 第5図は、本発明の第2実施例に係る断面図、 第6図は、第3実施例に係る断面図、 第7図は、第4実施例に係る断面図、 第8図は、第5実施例に係る断面図、 第9図は、第6実施例に係る断面図、 第10図は、従来例に係る超音波プローブの外観図であ
る。 1……基板、2……電極 5……挿入部、6……軸 7……SAWデバイス、8……超音波振動子 9……超音波伝達物質、11,12,13……信号ケーブル 15……パルサ回路、16……増幅器 17……A/Dコンバータ、18……DSC 19……モニタ、20……駆動制御部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】体腔内挿入部先端に超音波振動子を設け、
    放射した超音波のエコーに基づき、超音波断層像を得る
    ようにした超音波診断装置において、 表面弾性波を利用するSAWデバイスと、該SAWデバイスの
    駆動を制御する駆動制御部とを設け、SAWデバイスが周
    囲の超音波伝達物質を弾き飛ばす際の反作用を利用して
    超音波振動子を運動させながら、励振させて超音波走査
    を行うようにしたことを特徴とする超音波診断装置。
JP2251800A 1990-09-25 1990-09-25 超音波診断装置 Expired - Fee Related JP2874994B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2251800A JP2874994B2 (ja) 1990-09-25 1990-09-25 超音波診断装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2251800A JP2874994B2 (ja) 1990-09-25 1990-09-25 超音波診断装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04132545A JPH04132545A (ja) 1992-05-06
JP2874994B2 true JP2874994B2 (ja) 1999-03-24

Family

ID=17228118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2251800A Expired - Fee Related JP2874994B2 (ja) 1990-09-25 1990-09-25 超音波診断装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2874994B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04132545A (ja) 1992-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2512461B2 (ja) 機械的に操縦可能な超音波ビ−ムを備えた超音波変換器プロ−ブ
JP4713339B2 (ja) 高周波数高フレームレート超音波撮像システム
JP5872460B2 (ja) 改良された超音波変換器
JPH0217047A (ja) 超音波変換器プローブ
WO2005114824A1 (ja) 超音波モータ
JP2874994B2 (ja) 超音波診断装置
JPH06335481A (ja) 超音波プロ−ブ及び超音波診断装置
JPH0788788A (ja) 能動湾曲形管状マニピュレータ
JPH07178081A (ja) 超音波診断装置およびその信号処理方法
JPH03182237A (ja) 超音波結像方法及び装置
JP3635512B2 (ja) 超音波診断装置
JP3557351B2 (ja) 超音波プローブ
JPH08322809A (ja) 触覚センサ
JP2618934B2 (ja) 超音波内視鏡
JP2512469B2 (ja) 超音波振動子駆動装置
JP2005168614A (ja) 超音波探触子
JP3026860B2 (ja) 超音波診断装置
JP3631416B2 (ja) 超音波プローブ
SU1539651A1 (ru) Ультразвуковое сканирующее устройство
JPH10234736A (ja) 超音波診断装置
JPH069610Y2 (ja) 超音波スキヤナ
JPH02286141A (ja) 診断装置
JPS63281633A (ja) 超音波内視鏡装置
JPH0970402A (ja) 超音波プロ−ブおよびそのプロ−ブを用いた超音波診断装置
JPH11169369A (ja) 3次元超音波プローブ

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees