JPH0237772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は超音波診断用スキヤナ、特に被検体を
種々の方向からスキヤンして超音波診断を行う超
音波診断用スキヤナに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ultrasound diagnostic scanner, and particularly to an ultrasound diagnostic scanner that performs ultrasound diagnosis by scanning a subject from various directions.

［従来の技術］ 被検体内に超音波を発射してその断層画像表示
を行う超音波診断装置において、探触子を固定し
た状態で超音波を送受信するだけでなく、広範囲
かつ高精度な断層画像を得るために探触子を移動
させて被検体をスキヤンすることが行われてい
る。[Prior Art] Ultrasonic diagnostic equipment that emits ultrasonic waves into a subject and displays tomographic images thereof does not only transmit and receive ultrasonic waves with a fixed probe, but also transmits and receives ultrasonic waves over a wide range and with high precision. In order to obtain images, a probe is moved to scan the object.

このスキヤン方法としてはアークスキヤンや、
リニアスキヤン等があり、目的とする被検体の形
状に合つたスキヤン方法が選択される。被検体が
人体である場合、その断面形状は楕円形であるこ
とが多く、特に甲状腺、***については、比較的
小さな曲率半径を有することから、被検体内の目
的とする部位の広範囲かつ精度の高い断層画像を
得るためには、その曲率に沿つたアークスキヤン
が必要とされる。 This scan method includes arc scan,
There are linear scans and the like, and a scan method that suits the shape of the target object is selected. When the subject is a human body, its cross-sectional shape is often oval, and the thyroid gland and breast in particular have a relatively small radius of curvature, so it is possible to cover a wide range of target areas within the subject with high accuracy. In order to obtain a high-quality tomographic image, an arc scan along the curvature is required.

しかしながら、これら従来装置ではアークスキ
ヤンかリニアスキヤンのどちらか一方のスキヤン
行えず、また１回のスキヤンでは１枚の断層画像
しか得られないことから、多方向の複数枚の断層
画像を得るためには、その都度新たにスキヤナの
位置設定を行わなければならず、多くの手間がか
かるとともに正確な位置決めが行えないという欠
点があつた。また、被検体の基準断層面から複数
の断面画像を必要とする場合には、手動にて位置
決めを行うため基準断層画像とその他の断層画像
との位置関係が不正確であり、例えばその被検体
内に患部組織等が存在する場合にはその大きさ、
形状が正確に診断しにくいという問題があつた。 However, these conventional devices cannot perform either arc scan or linear scan, and only one tomographic image can be obtained in one scan, so it is difficult to obtain multiple tomographic images in multiple directions. The problem with this method is that the position of the scanner must be newly set each time, which requires a lot of time and effort, and accurate positioning cannot be performed. In addition, when multiple cross-sectional images are required from the reference tomographic plane of the subject, positioning is performed manually, so the positional relationship between the reference tomographic image and other tomographic images is inaccurate. If there is any affected tissue within the body, its size,
There was a problem that the shape was difficult to diagnose accurately.

［発明の目的］ 本発明は前記従来の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、アークスキヤンとこれに垂直
方向のリニアスキヤンを可能とし、広範囲にわた
つて複数の断層画像を自動的に得ることのできる
超音波診断用スキヤナを提供することにある。[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to enable arc scan and linear scan in the direction perpendicular to this, and to automatically generate multiple tomographic images over a wide range. An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic scanner that can be obtained.

［発明の構成］ 前記目的を達成するために、本発明は、超音波
を送受波する探触子を被検体に沿つて移動させる
超音波診断用スキヤナにおいて、スキヤナフレー
ム内で所定方向へリニア移動可能に支持された可
動基板と、該可動基板を駆動するリニア駆動モー
タと、前記可動基板のリニア移動方向位置を検出
するリニア位置検出器と、前記可動基板と一体で
リニア移動可能に該可動基板に固定され、前記探
触子を可動基板の移動方向と直交する面上で円弧
状に移動するよう案内するアークガイドと、該ア
ークガイド上で摺動自在に支持され、探触子を担
持する探触子ホルダと、該探触子ホルダを前記ア
ークガイドに沿つて円弧状に移動させるアーク駆
動モータと、前記アークガイド上における探触子
ホルダの位置を検出するアーク位置検出器と、を
含み、所望のアークスキヤンとリニアスキヤンと
の組合せ条件に従つて被検体内に超音波を送受波
し、該被検体内の所望方向及び所望位置における
複数枚の断層画像を自動的に撮像可能としたこと
を特徴とする。[Structure of the Invention] In order to achieve the above object, the present invention provides an ultrasonic diagnostic scanner in which a probe for transmitting and receiving ultrasonic waves is moved along a subject. a movable substrate movably supported; a linear drive motor that drives the movable substrate; a linear position detector that detects the position of the movable substrate in a linear movement direction; an arc guide that is fixed to the substrate and guides the probe to move in an arc on a plane perpendicular to the moving direction of the movable substrate; and an arc guide that is slidably supported on the arc guide and carries the probe. an arc drive motor that moves the probe holder in an arc along the arc guide, and an arc position detector that detects the position of the probe holder on the arc guide. It is possible to transmit and receive ultrasonic waves within the subject according to a desired combination of arc scan and linear scan, and automatically capture a plurality of tomographic images in a desired direction and at a desired position within the subject. It is characterized by what it did.

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。[Embodiments] Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第１図、第２図には、超音波診断用スキヤナの
正面図、平面図がその要部を断面して示され、細
部は省略されている。 1 and 2, a front view and a plan view of an ultrasonic diagnostic scanner are shown with main parts cut away, and details are omitted.

本発明において特徴的なことは、アークスキヤ
ンとこれに垂直方向のリニアスキヤンとを組み合
わせて作動可能としたことであり、探触子をリニ
ア移動させるための可動基板１２にアーク移動用
のアークスキヤンガイド１４が図に示されるよう
に一体に固定されている。そして、アークスキヤ
ンカイド１４が固定された可動基板１２は、スキ
ヤナの長方形状の箱型に形成されたフレーム１６
内で２個のリニアガイド軸１８，２０により支持
され、該リニアガイド軸１８，２０に沿つてフレ
ーム１６内をリニア移動可能となつている。 The characteristic feature of the present invention is that it can operate by combining arc scan and linear scan in the vertical direction. A guide 14 is fixed together as shown in the figure. The movable substrate 12 to which the arc scan guide 14 is fixed is attached to a rectangular box-shaped frame 16 of the scan scanner.
It is supported by two linear guide shafts 18 and 20 within the frame 16, and is capable of linear movement within the frame 16 along the linear guide shafts 18 and 20.

該可動基板１２のリニア移動は、ネジ軸から成
るリニア移動軸２２とこれにネジ接合するように
可動基板１２に設けられた軸受２４を含むネジ送
り機構によつて行われており、フレーム１６に固
定されたリニア駆動モータ２６の回転にてリニア
移動軸２２が回転することにより可動基板１２は
フレーム１６内をリニア移動することが可能とな
る。 The linear movement of the movable substrate 12 is performed by a screw feeding mechanism including a linear movement shaft 22 consisting of a screw shaft and a bearing 24 provided on the movable substrate 12 so as to be screwed to the linear movement shaft 22. The linear movement shaft 22 is rotated by the rotation of the fixed linear drive motor 26, so that the movable substrate 12 can be linearly moved within the frame 16.

本実施例において、前記アークスキヤンガイド
１４には、探触子を担持するための探触子ホルダ
２８が摺動自在に支持されており、該探触子ホル
ダ２８はアークスキヤンガイド１４に沿つて張架
されたチエーン送りによつてアークスキヤンガイ
ド１４上をアーク状に摺動される。そして、この
チエーン３０のチエーン送りは可動基板１２に固
定されたアーク駆動モータ３２によつて制御され
ている。 In this embodiment, a probe holder 28 for supporting a probe is slidably supported on the arc scan guide 14, and the probe holder 28 is slidably supported along the arc scan guide 14. It is slid in an arc shape on the arc scan guide 14 by the stretched chain feed. The chain feed of this chain 30 is controlled by an arc drive motor 32 fixed to the movable base plate 12.

前記探触子ホルダ２８は実施例において、第３
図に示されるように、アークスキヤンガイド１４
の両側に配置されガイド１４を抱えるように配設
された２枚のホルダ板２８ａ，２８ｂを含む。こ
の一対のホルダ板２８ａ，２８ｂはその上方にお
いてローラ軸３４にて連結されており、該ローラ
軸３４に回転自在に軸支されたローラ３５がアー
クスキヤンガイド１４の上面を転動し、また一対
のホルダ板２８ａ，２８ｂの下方においては、第
２のローラ３６を保持する第２のローラ軸３７が
両板をガイド１４に向かつて圧接するように両ホ
ルダ板２８ａ，２８ｂを連結している。前記第２
のローラ３６はガイド１４の下面の下面を転動す
ることができる。 In the embodiment, the probe holder 28 has a third
As shown in the figure, arc scan guide 14
It includes two holder plates 28a and 28b arranged on both sides of the guide 14 so as to hold the guide 14 therein. The pair of holder plates 28a and 28b are connected above by a roller shaft 34, and a roller 35 rotatably supported by the roller shaft 34 rolls on the upper surface of the arc scan guide 14. Below the holder plates 28a, 28b, a second roller shaft 37 holding a second roller 36 connects the holder plates 28a, 28b so that the plates press against each other toward the guide 14. Said second
The rollers 36 can roll on the lower surface of the guide 14.

第２のローラ軸３７は両ホルダ板２８ａ，２８
ｂの下方において長溝３８，３９内に挿入されて
おり、両ホルダ板に固定されたピン４０，４１と
前記第２ローラ軸３７との間にはスプリング４
２，４３が係止されており、前記第２のローラ軸
３７及びローラ３６を上方に引き上げ付勢し、こ
れによつて、探触子ホルダ２８はガイド１４に対
してガタなく圧接保持されることとなる。 The second roller shaft 37 is connected to both holder plates 28a, 28
A spring 4 is inserted between the second roller shaft 37 and pins 40 and 41 that are inserted into the long grooves 38 and 39 below b and are fixed to both holder plates.
2 and 43 are locked, and the second roller shaft 37 and roller 36 are pulled up and urged upward, whereby the probe holder 28 is held in pressure contact with the guide 14 without play. It happens.

更に、探触子ホルダ２８は第１図に示されるよ
うに、その左右方向にホルダ２８はガイド１４の
横方向に対してもガタなく確実に支持されること
が理解される。 Further, as shown in FIG. 1, it is understood that the probe holder 28 is reliably supported in the left and right direction and also in the lateral direction of the guide 14 without play.

また、探触子ホルダ２８には探触子を吊り下げ
るためのアーム４４が固定され、このアーム４４
はフレーム１６に設けられた窓から外へ突出し、
探触子はこのアーム４４に吊り下げ固定されて被
検体上をスキヤンすることが可能となる。 Further, an arm 44 for suspending the probe is fixed to the probe holder 28, and this arm 44
protrudes outward from the window provided in the frame 16,
The probe is suspended and fixed to this arm 44, allowing it to scan over the subject.

更に、可動基板１２と探触子ホルダ２８の位置
をそれぞれ検出するためにリニア位置検出器４
６、アーク位置検出器４８がフレーム１６に設け
られており、これら両検出器にはポテンシヨモー
タが使用され、リニア路上、アーク路上の可動基
板１２と探触子ホルダ２８の正確な位置の検出が
可能となる。 Furthermore, a linear position detector 4 is provided to detect the positions of the movable substrate 12 and the probe holder 28, respectively.
6. An arc position detector 48 is provided on the frame 16, and potentiometer motors are used for both of these detectors to detect accurate positions of the movable substrate 12 and the probe holder 28 on the linear path and the arc path. becomes possible.

本実施例における機械的構造は以上のような構
成からなり、前述したように、フレーム１６内で
可動基板１２をリニア移動可能とし、該可動基板
１２に一体固定されたアークスキヤンガイド上で
探触子ホルダ２８をアーク移動可能としたので、
探触子ホルダ２８に固定された探触子１０は被検
体上を第４図に示されるようにアークスキヤンあ
るいはリニアスキヤンしながら超音波の送受波を
行うことが可能となる。また、このことは第５図
ａに示されるように１回のアークスキヤンが終了
した後にそのスキヤン位置をリニア方向にシフト
させて連続的に複数回のアークスキヤンを行い、
複数枚の断層画像を１回の操作で得ることが可能
であり、また第５図ｂに示されるようにアークス
キヤンの途中で任意に選択された位置にてハツチ
ングを施した断層面のリニアスキヤンを行うこと
もでき、所望のアーク角度にて被検体内の断層画
像を得ることが可能となる。 The mechanical structure of this embodiment has the above configuration, and as described above, the movable substrate 12 can be linearly moved within the frame 16, and the probe can be detected on the arc scan guide that is integrally fixed to the movable substrate 12. Since the child holder 28 can be moved in an arc,
The probe 10 fixed to the probe holder 28 can send and receive ultrasonic waves while performing arc scan or linear scan over the subject as shown in FIG. Furthermore, as shown in FIG. 5a, after one arc scan is completed, the scan position is shifted in the linear direction and multiple arc scans are performed continuously.
It is possible to obtain multiple tomographic images in a single operation, and as shown in Figure 5b, a linear scan of the tomographic plane can be performed by hatching at an arbitrarily selected position during the arc scan. It is also possible to obtain a tomographic image inside the subject at a desired arc angle.

次に、第６図の回路図に基づいて本実施例のス
キヤン制御を説明する。 Next, the scan control of this embodiment will be explained based on the circuit diagram of FIG.

本実施例において、アークスキヤンあるいはリ
ニアスキヤンのどちらかを行うかのモード選別は
スキヤンモード選別回路５０にて行い、またアー
クスキヤンのシフトピツチはアークスキヤン用シ
フトピツチ選別回路５２にて選択する。そして、
スキヤン方向を検出するためのスキヤン方向検出
回路５４とスキヤンさせる位置をアークとリニア
路上の二次元の位置で指定るためのポジシヨンサ
ーチ回路５６を有しており、設定されたスキヤン
方向と位置条件に従つて探触子による超音波スキ
ヤンが制御されている。 In this embodiment, mode selection as to whether arc scan or linear scan is to be performed is performed by a scan mode selection circuit 50, and the shift pitch for arc scan is selected by an arc scan shift pitch selection circuit 52. and,
It has a scan direction detection circuit 54 for detecting the scan direction and a position search circuit 56 for specifying the scan position by a two-dimensional position on the arc and linear path. The ultrasonic scan by the probe is controlled according to the following.

これらのスキヤンモード選別回路５０、アーク
スキヤン用シフトピツチ回路５２、スキヤン方向
検出回路５４、ポジシヨンサーチ回路５６の情報
は全てスキヤン制御回路５８に入力され、入力さ
れた所望のアークスキヤンとリニアスキヤンの組
合せ条件に従つて被検体内の送受波が行われ、複
数枚の断層画像が自動的に得られる。従つて、表
示画面上に複数枚の断層画像をほとんど同時に表
示させることが可能となり、被検体の診断を容易
かつ迅速に行うことができる。 All information from the scan mode selection circuit 50, arc scan shift pitch circuit 52, scan direction detection circuit 54, and position search circuit 56 is input to the scan control circuit 58, and the input desired combination of arc scan and linear scan is input. Waves are transmitted and received within the subject according to the conditions, and multiple tomographic images are automatically obtained. Therefore, it is possible to display a plurality of tomographic images almost simultaneously on the display screen, and the diagnosis of the subject can be performed easily and quickly.

また、スキヤン制御回路５８の出力はアークス
キヤンサーボ回路６０あるいはリニアスキヤンサ
ーボ回路６２を介してアーク駆動モータ３２ある
いはリニア駆動モータ２６に入力され、一方、該
アーク駆動モータ３２、リニア駆動モータ２６の
回転数はエンコーダ６４，６６により検出され、
それぞれ各サーボ回路６０，６２に入力されてい
る。従つて、このサーボ回路によりモータの負荷
の大小にかかわらず円滑なスピードでスキヤンの
開始又は終了を行うためのスロースタート及びス
ローストツプ機能を有することが可能となり、常
に安定したスピードでの超音波スキヤンが可能と
なる。 Further, the output of the scan control circuit 58 is inputted to the arc drive motor 32 or the linear drive motor 26 via the arc scan servo circuit 60 or the linear scan servo circuit 62, while the arc drive motor 32 or the linear drive motor 26 rotates. The number is detected by encoders 64, 66,
The signals are input to each servo circuit 60 and 62, respectively. Therefore, this servo circuit makes it possible to have a slow start and slow stop function to start or stop scanning at a smooth speed regardless of the magnitude of the motor load, and it is possible to always perform ultrasonic scanning at a stable speed. It becomes possible.

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、可動基
板をアークスキヤンガイドと一体となるように形
成しスキヤナ本体のフレーム内をリニア移動可能
としたので被検体内をアークスキヤンすると同時
にリニアスキヤンが可能となり、両者を組み合わ
せて種々のスキヤンモードパターンによる超音波
の送受波が可能となり、被検体内の所望の方向、
位置での複数枚の断層画像を得ることが可能とな
る。また、同時に複数の断層画像の位置関係が正
確に決定されているので、被検体内の広範囲にわ
たる超音波診断が容易かつ迅速に行うことが可能
となる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the movable substrate is formed integrally with the arc scan guide and is movable linearly within the frame of the scanner body, so that arc scan inside the subject is possible. At the same time, linear scanning becomes possible, and by combining the two, it becomes possible to transmit and receive ultrasonic waves using various scan mode patterns.
It becomes possible to obtain a plurality of tomographic images at a certain position. Furthermore, since the positional relationships of a plurality of tomographic images are simultaneously determined accurately, ultrasonic diagnosis over a wide area within the subject can be performed easily and quickly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明に係る超音波診断用スキヤナの
好適な実施例の正面断面図、第２図は超音波診断
用スキヤナの平面断面図、第３図は探触子ホルダ
を示す説明図、第４図、第５図はアークスキヤン
とリニアスキヤンの走査位置関係を示す説明図、
第６図は本発明に係る超音波診断用スキヤナの好
適な実施例を示す回路図である。 １２……可動基板、１４……アークスキヤンガ
イド、１６……フレーム、２６……リニア駆動モ
ータ、２８……探触子ホルダ、３０……アーク駆
動モータ、４６……リニア位置検出器、４８……
アーク位置検出器、５０……スキヤンモード選別
回路、５２……アークスキヤン用シフトピツチ選
別回路、５８……スキヤン制御回路。 FIG. 1 is a front sectional view of a preferred embodiment of the ultrasound diagnostic scanner according to the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view of the ultrasound diagnostic scanner, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing a probe holder. 4 and 5 are explanatory diagrams showing the scanning positional relationship between arc scan and linear scan,
FIG. 6 is a circuit diagram showing a preferred embodiment of the ultrasound diagnostic scanner according to the present invention. 12...Movable board, 14...Arc scan guide, 16...Frame, 26...Linear drive motor, 28...Probe holder, 30...Arc drive motor, 46...Linear position detector, 48... …
Arc position detector, 50... Scan mode selection circuit, 52... Shift pitch selection circuit for arc scan, 58... Scan control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 超音波を送受波する探触子を被検体に沿つて
移動させる超音波診断用スキヤナにおいて、 スキヤナフレーム内で所定方向へリニア移動可
能に支持された可動基板と、 該可動基板を駆動するリニア駆動モータと、 前記可動基板のリニア移動方向位置を検出する
リニア位置検出器と、 前記可動基板と一体でリニア移動可能に該可動
基板に固定され、前記探触子を可動基板の移動方
向と直交する面上で円弧状に移動するよう案内す
るアークガイドと、 該アークガイド上で摺動自在に支持され、探触
子を担持する探触子ホルダと、 該探触子ホルダを前記アークガイドに沿つて円
弧状に移動させるアーク駆動モータと、 前記アークガイド上における探触子ホルダの位
置を検出するアーク位置検出器と、を含み、 所望のアークスキヤンとリニアスキヤンとの組
合せ条件に従つて被検体内に超音波を送受波し、
該被検体内の所望方向及び所望位置における複数
枚の断層画像を自動的に撮像可能としたことを特
徴とする超音波診断用スキヤナ。[Scope of Claims] 1. An ultrasound diagnostic scanner that moves a probe that transmits and receives ultrasound along a subject, comprising: a movable substrate that is supported within a scanner frame so as to be linearly movable in a predetermined direction; a linear drive motor that drives the movable substrate; a linear position detector that detects the position of the movable substrate in the linear movement direction; an arc guide that guides the movable substrate to move in an arc on a plane perpendicular to the moving direction; a probe holder that is slidably supported on the arc guide and carries a probe; and the probe. an arc drive motor that moves the probe holder in an arc shape along the arc guide; and an arc position detector that detects the position of the probe holder on the arc guide, and performs desired arc scan and linear scan. Transmit and receive ultrasound into the subject according to the combination conditions of
An ultrasonic diagnostic scanner characterized in that it is capable of automatically capturing a plurality of tomographic images in a desired direction and at a desired position within the subject.