JPH10216131A - 超音波プローブ装置 - Google Patents
超音波プローブ装置Info
- Publication number
- JPH10216131A JPH10216131A JP2407697A JP2407697A JPH10216131A JP H10216131 A JPH10216131 A JP H10216131A JP 2407697 A JP2407697 A JP 2407697A JP 2407697 A JP2407697 A JP 2407697A JP H10216131 A JPH10216131 A JP H10216131A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- mirror
- distal end
- bevel gear
- ultrasonic transducer
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波プローブに近い部位と遠い部位を、同
時に高解像度に観察できる超音波プローブ装置を提供す
る。 【解決手段】 挿入部5の先端部11を構成する先端部
本体25の先端側には超音波トランスデューサ9が取り
付けられ、その超音波放射面に対向して、従動側傘歯車
36が取り付けられた従動シャフト38の先端には超音
波ミラー37が取り付けられている。従動側傘歯車36
はモータとフレキシブルシャフトを介して連結された駆
動シャフト32に取り付けられた駆動側傘歯車35と噛
合して回転され、この回転と共に超音波ミラー37も回
転し、超音波トランスデューサ9からの超音波を反射し
て、セクタ状に走査する。超音波ミラー37の反射面は
曲率半径が異なる第1及び第2の反射面46、47が形
成され、異なる距離の焦点位置で超音波を収束すること
により、同時に超音波トランスデューサ9から近い部位
と遠い部位に対する画像を得られるようにしている。
時に高解像度に観察できる超音波プローブ装置を提供す
る。 【解決手段】 挿入部5の先端部11を構成する先端部
本体25の先端側には超音波トランスデューサ9が取り
付けられ、その超音波放射面に対向して、従動側傘歯車
36が取り付けられた従動シャフト38の先端には超音
波ミラー37が取り付けられている。従動側傘歯車36
はモータとフレキシブルシャフトを介して連結された駆
動シャフト32に取り付けられた駆動側傘歯車35と噛
合して回転され、この回転と共に超音波ミラー37も回
転し、超音波トランスデューサ9からの超音波を反射し
て、セクタ状に走査する。超音波ミラー37の反射面は
曲率半径が異なる第1及び第2の反射面46、47が形
成され、異なる距離の焦点位置で超音波を収束すること
により、同時に超音波トランスデューサ9から近い部位
と遠い部位に対する画像を得られるようにしている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本願は、超音波を利用して生
体の検査を行う超音波診断装置に使用される超音波プロ
ーブ装置に関する。
体の検査を行う超音波診断装置に使用される超音波プロ
ーブ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、超音波を利用して体腔内の臓器等
の対象部位を診断する超音波診断装置が広く用いられる
ようになった。
の対象部位を診断する超音波診断装置が広く用いられる
ようになった。
【0003】このために、体腔内に挿入部を挿入し、挿
入部の先端側に配置した超音波を送信及び受信する超音
波トランスデューサと、超音波走査機構を備えた超音波
プローブ装置が使用される。
入部の先端側に配置した超音波を送信及び受信する超音
波トランスデューサと、超音波走査機構を備えた超音波
プローブ装置が使用される。
【0004】超音波走査機構として超音波トランスデュ
ーサを直接回転等の駆動しないで、超音波を反射するミ
ラー側を回転駆動する構造にすることにより、超音波ト
ランスデューサと接続される信号ケーブルの取付構造が
より簡単にできるため、ミラーを駆動する構造にしたも
のが採用される場合がある。
ーサを直接回転等の駆動しないで、超音波を反射するミ
ラー側を回転駆動する構造にすることにより、超音波ト
ランスデューサと接続される信号ケーブルの取付構造が
より簡単にできるため、ミラーを駆動する構造にしたも
のが採用される場合がある。
【0005】また、体腔内の臓器等の表面から深さが異
なる位置に超音波の焦点を変更できるようにしたものが
例えば特開平3−97453号公報に開示されている。
この従来例ではミラーとして機能する反射部材を電圧の
印加により、曲面状に湾曲して焦点位置を変更できるよ
うにしている。
なる位置に超音波の焦点を変更できるようにしたものが
例えば特開平3−97453号公報に開示されている。
この従来例ではミラーとして機能する反射部材を電圧の
印加により、曲面状に湾曲して焦点位置を変更できるよ
うにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
3−97453号公報では、超音波の焦点距離を変化さ
せるために反射部材を変形させる機構が必要になり装置
が複雑になること、及び超音波プローブに近い部位と遠
い部位に焦点を同時に合わせられない(合わせる構造を
開示及び示唆していない)欠点である。
3−97453号公報では、超音波の焦点距離を変化さ
せるために反射部材を変形させる機構が必要になり装置
が複雑になること、及び超音波プローブに近い部位と遠
い部位に焦点を同時に合わせられない(合わせる構造を
開示及び示唆していない)欠点である。
【0007】一方、特開平2−277445号公報で
は、プローブの軸方向に音響レンズを複数設け、超音波
トランスデューサをプローブの軸方向の位置をずらし
て、超音波トランスデューサに対向する位置の音響レン
ズを選択することによりその音響レンズによる超音波の
焦点距離に選択設定できるようにしている。
は、プローブの軸方向に音響レンズを複数設け、超音波
トランスデューサをプローブの軸方向の位置をずらし
て、超音波トランスデューサに対向する位置の音響レン
ズを選択することによりその音響レンズによる超音波の
焦点距離に選択設定できるようにしている。
【0008】しかし、この従来例では先端部における挿
入軸方向に複数の音響レンズを配置する構造のため、先
端部の長さが長くなってしまい、所望とする焦点位置で
の画像を得る操作が面倒になる(同じ部位で深さが異な
る位置に焦点を合わせた画像を得るためにはプローブも
軸方向に移動する必要がある)こと、及び同時には超音
波プローブに近い部位と遠い部位に焦点を合わせること
ができない欠点がある。
入軸方向に複数の音響レンズを配置する構造のため、先
端部の長さが長くなってしまい、所望とする焦点位置で
の画像を得る操作が面倒になる(同じ部位で深さが異な
る位置に焦点を合わせた画像を得るためにはプローブも
軸方向に移動する必要がある)こと、及び同時には超音
波プローブに近い部位と遠い部位に焦点を合わせること
ができない欠点がある。
【0009】(発明の目的)本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、超音波プローブに近い部位と遠い
部位を、同時に高解像度で観察することを可能とする超
音波プローブ装置を提供することを目的とする。
みてなされたもので、超音波プローブに近い部位と遠い
部位を、同時に高解像度で観察することを可能とする超
音波プローブ装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】体腔内に挿入可能な細長
の挿入部の先端側に設けられた超音波トランスデューサ
から発せられる超音波を、該超音波トランスデューサの
音軸を中心軸として回転または揺動するミラーにより反
射させて超音波走査する超音波プローブ装置において、
前記ミラーの超音波反射面を複数の面に分割し、該複数
の面を少なくとも曲率半径の異なる曲面により構成する
ことにより、超音波トランスデューサから発せられる超
音波を該超音波トランスデューサから異なる距離で同時
に収束させることができ、超音波プローブ先端部から異
なる距離で同時に高解像度の高い超音波画像を得ること
を可能にしている。
の挿入部の先端側に設けられた超音波トランスデューサ
から発せられる超音波を、該超音波トランスデューサの
音軸を中心軸として回転または揺動するミラーにより反
射させて超音波走査する超音波プローブ装置において、
前記ミラーの超音波反射面を複数の面に分割し、該複数
の面を少なくとも曲率半径の異なる曲面により構成する
ことにより、超音波トランスデューサから発せられる超
音波を該超音波トランスデューサから異なる距離で同時
に収束させることができ、超音波プローブ先端部から異
なる距離で同時に高解像度の高い超音波画像を得ること
を可能にしている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を具体的に説明する。 (第1の実施の形態)図1ないし図5は本発明の第1の
実施の形態に係り、図1は第1の実施の形態を備えた超
音波内視鏡システムを示し、図2は第1の実施の形態の
超音波プローブ装置の先端部の構成を示し、図3は超音
波ミラーを示し、図4は超音波ミラーで反射されて出射
される超音波ビームを示し、図5は変形例における超音
波ミラーを示す。
施の形態を具体的に説明する。 (第1の実施の形態)図1ないし図5は本発明の第1の
実施の形態に係り、図1は第1の実施の形態を備えた超
音波内視鏡システムを示し、図2は第1の実施の形態の
超音波プローブ装置の先端部の構成を示し、図3は超音
波ミラーを示し、図4は超音波ミラーで反射されて出射
される超音波ビームを示し、図5は変形例における超音
波ミラーを示す。
【0012】図1に示すように超音波内視鏡システム1
は第1の実施の形態の超音波プローブ装置2と、この超
音波プローブ装置2が着脱自在に接続される観測装置3
及び光源装置4とから構成される。
は第1の実施の形態の超音波プローブ装置2と、この超
音波プローブ装置2が着脱自在に接続される観測装置3
及び光源装置4とから構成される。
【0013】、この超音波プローブ装置2は細長の挿入
部5と、この挿入部5の後端に設けられた操作部6と、
この操作部6から延出された超音波ケーブル7及びライ
トガイドケーブル8と、超音波ケーブル7及びライトガ
イドケーブル8の端部にそれぞれ設けられた超音波コネ
クタ7a及びライトガイドコネクタ8aとを有する。
部5と、この挿入部5の後端に設けられた操作部6と、
この操作部6から延出された超音波ケーブル7及びライ
トガイドケーブル8と、超音波ケーブル7及びライトガ
イドケーブル8の端部にそれぞれ設けられた超音波コネ
クタ7a及びライトガイドコネクタ8aとを有する。
【0014】超音波コネクタ7a及びライトガイドコネ
クタ8aは観測装置3及び光源装置4のコネクタ受け3
a,4aにそれぞれ着脱自在で接続される。
クタ8aは観測装置3及び光源装置4のコネクタ受け3
a,4aにそれぞれ着脱自在で接続される。
【0015】そして、観測装置3はその内部の駆動信号
発生回路から超音波プローブ装置2に設けた超音波トラ
ンスデューサ9(図2参照)に超音波駆動信号を印加し
て超音波を出射させると共に、生体側で反射された超音
波エコーを受信して超音波トランスデューサ9により変
換された電気信号(エコー信号)に対して増幅回路での
増幅等し、さらに映像信号に変換して観測装置3に設け
たディスプレイ3bに超音波画像を表示する。
発生回路から超音波プローブ装置2に設けた超音波トラ
ンスデューサ9(図2参照)に超音波駆動信号を印加し
て超音波を出射させると共に、生体側で反射された超音
波エコーを受信して超音波トランスデューサ9により変
換された電気信号(エコー信号)に対して増幅回路での
増幅等し、さらに映像信号に変換して観測装置3に設け
たディスプレイ3bに超音波画像を表示する。
【0016】光源装置4はこの光源装置4内の図示しな
いランプの光をライトガイドケーブル8内等を挿通され
たライトガイドファイバ10に照明光を供給する。挿入
部5はその先端に設けられた先端部11と、その先端部
11の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部12と、この
湾曲部12の後端から操作部6の前端に至る長尺の可撓
部13とからなる。
いランプの光をライトガイドケーブル8内等を挿通され
たライトガイドファイバ10に照明光を供給する。挿入
部5はその先端に設けられた先端部11と、その先端部
11の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部12と、この
湾曲部12の後端から操作部6の前端に至る長尺の可撓
部13とからなる。
【0017】操作部6は術者が把持する把持部14の後
端には湾曲部12を湾曲する操作を行う湾曲ノブ15が
設けられ、その後端にはモータ16を内蔵した副操作部
17が設けられ、さらにその副操作部17の後端には肉
眼で観察する接眼部18が設けられている。
端には湾曲部12を湾曲する操作を行う湾曲ノブ15が
設けられ、その後端にはモータ16を内蔵した副操作部
17が設けられ、さらにその副操作部17の後端には肉
眼で観察する接眼部18が設けられている。
【0018】また、操作部6の前端付近には内視鏡処置
具19を挿入する処置具挿入口20が設けられ、この処
置具挿入口20は内部でチャンネルと連通し、このチャ
ンネルを介して内視鏡処置具19の先端側を先端部11
のチャンネル出口或いは処置具出口21(図2参照)か
ら突出することができるようになっている。
具19を挿入する処置具挿入口20が設けられ、この処
置具挿入口20は内部でチャンネルと連通し、このチャ
ンネルを介して内視鏡処置具19の先端側を先端部11
のチャンネル出口或いは処置具出口21(図2参照)か
ら突出することができるようになっている。
【0019】図2に示すように先端部5には超音波トラ
ンスデューサ9等を設けた超音波プローブ先端部23
と、その後端(基端)側に設けた内視鏡先端機能部24
とを有する。
ンスデューサ9等を設けた超音波プローブ先端部23
と、その後端(基端)側に設けた内視鏡先端機能部24
とを有する。
【0020】内視鏡先端機能部24は先端部本体25の
斜面部に設けられ、照明光を斜め前方に出射する照明光
学系26と、斜め前方を光学的に観察する観察光学系2
7と、観察光学系27の外表面を洗浄するためのノズル
28とが設けられると共に、これらの光学系に隣接して
処置具起上台29を備えた処置具起上機構が設けられて
いる。
斜面部に設けられ、照明光を斜め前方に出射する照明光
学系26と、斜め前方を光学的に観察する観察光学系2
7と、観察光学系27の外表面を洗浄するためのノズル
28とが設けられると共に、これらの光学系に隣接して
処置具起上台29を備えた処置具起上機構が設けられて
いる。
【0021】処置具起上台29の基端側にはチャンネル
出口21が臨み、このチャンネル出口21から突出され
る処置具の突出方向を処置具起上台29の起上(傾斜)
により可変できるようにしている。
出口21が臨み、このチャンネル出口21から突出され
る処置具の突出方向を処置具起上台29の起上(傾斜)
により可変できるようにしている。
【0022】上記照明光学系26にはライトガイド10
で導光され、その先端面から出射される照明光をさらに
拡開して出射する凹レンズ等を備えている。
で導光され、その先端面から出射される照明光をさらに
拡開して出射する凹レンズ等を備えている。
【0023】照明光学系26を経た照明光で照明された
患部等は観察光学系27でその結像位置に光学像を結
ぶ。この結像位置には、図示しないイメージガイドの先
端面が配置され、このイメージガイドにより接眼部18
付近に配置された後端面に光学像が伝送される。この後
端面に伝送された光学像は接眼部18に設けた接眼レン
ズを介して拡大観察することができる。
患部等は観察光学系27でその結像位置に光学像を結
ぶ。この結像位置には、図示しないイメージガイドの先
端面が配置され、このイメージガイドにより接眼部18
付近に配置された後端面に光学像が伝送される。この後
端面に伝送された光学像は接眼部18に設けた接眼レン
ズを介して拡大観察することができる。
【0024】一方、先端部11の前端側の超音波プロー
ブ先端部23はほぼ円柱形状の先端部本体25に、先端
を半球形状にし、その後端を円筒形状にしたキャップ3
0が(Oリングを介挿する等して)水密構造で取り付け
られている。
ブ先端部23はほぼ円柱形状の先端部本体25に、先端
を半球形状にし、その後端を円筒形状にしたキャップ3
0が(Oリングを介挿する等して)水密構造で取り付け
られている。
【0025】このキャップ30は超音波を透過し、かつ
その内部が観察できる程度の透明度(透明または半透
明)を有する樹脂材料(ポリエチレン等)で作られてい
る。また、そのキャップ30内部は超音波伝達媒体31
が充填されている。
その内部が観察できる程度の透明度(透明または半透
明)を有する樹脂材料(ポリエチレン等)で作られてい
る。また、そのキャップ30内部は超音波伝達媒体31
が充填されている。
【0026】この先端部本体25のほぼ中心軸に沿って
駆動シャフト32が配置され、この駆動シャフト32の
後端は挿入部5内を挿通されたフレキシブルシャフト3
3(図1参照)の先端と連結され、このフレキシブルシ
ャフト33の後端はモータ16と連結され、その回転を
駆動シャフト32に伝達する。
駆動シャフト32が配置され、この駆動シャフト32の
後端は挿入部5内を挿通されたフレキシブルシャフト3
3(図1参照)の先端と連結され、このフレキシブルシ
ャフト33の後端はモータ16と連結され、その回転を
駆動シャフト32に伝達する。
【0027】この駆動シャフト32の先端側は2箇所の
軸受け34で回転自在に支持され、駆動シャフト32の
先端は先端部本体25の先端中央を切り欠いた凹部に延
び、駆動側傘歯車35が取り付けられている。
軸受け34で回転自在に支持され、駆動シャフト32の
先端は先端部本体25の先端中央を切り欠いた凹部に延
び、駆動側傘歯車35が取り付けられている。
【0028】この駆動側傘歯車35はその駆動シャフト
32と直交する従動シャフト38に取り付けられた従動
側傘歯車36と噛合し、この従動側傘歯車36を回転す
る。駆動側傘歯車35及び従動側傘歯車36は、自己潤
滑性の高い樹脂材料(例えばポリアセタールなど)で作
られている。
32と直交する従動シャフト38に取り付けられた従動
側傘歯車36と噛合し、この従動側傘歯車36を回転す
る。駆動側傘歯車35及び従動側傘歯車36は、自己潤
滑性の高い樹脂材料(例えばポリアセタールなど)で作
られている。
【0029】この従動側傘歯車36を取り付けた従動シ
ャフト38の先端には超音波ミラー37が取り付けられ
ている。より具体的には、超音波ミラー37は従動シャ
フト38における従動側傘歯車36のピッチ円錐頂点側
となる先端部に取り付けられている。
ャフト38の先端には超音波ミラー37が取り付けられ
ている。より具体的には、超音波ミラー37は従動シャ
フト38における従動側傘歯車36のピッチ円錐頂点側
となる先端部に取り付けられている。
【0030】この従動シャフト38の基端は抜け止めと
なるフランジ部に隣接する部分が軸受け39により超音
波ミラー取付部材41に対して回転自在に支持されてい
る。この超音波ミラー37は、ほぼ円柱形状であり、従
動シャフト38に取り付けられた一方の端面と反対側の
端面を(円柱の軸に対して)ほぼ45度の角度でカット
して超音波を反射するミラー面を有する。
なるフランジ部に隣接する部分が軸受け39により超音
波ミラー取付部材41に対して回転自在に支持されてい
る。この超音波ミラー37は、ほぼ円柱形状であり、従
動シャフト38に取り付けられた一方の端面と反対側の
端面を(円柱の軸に対して)ほぼ45度の角度でカット
して超音波を反射するミラー面を有する。
【0031】このミラー面は超音波トランスデューサ9
の超音波放射面と45度の角度で対向し、超音波トラン
スデューサ9で発射され、従動シャフト38の軸方向に
進行する超音波を反射してその方向を従動シャフト38
の軸に対して90度変換する機能を有している。
の超音波放射面と45度の角度で対向し、超音波トラン
スデューサ9で発射され、従動シャフト38の軸方向に
進行する超音波を反射してその方向を従動シャフト38
の軸に対して90度変換する機能を有している。
【0032】従って、超音波トランスデューサ9で発射
された超音波は超音波ミラー37が回転されることによ
り、図2において、紙面に垂直な方向に放射状に発射さ
れ、セクタ走査する。このように、超音波ミラー37を
取り付けた従動シャフト38が超音波トランスデューサ
9の超音波放射面の中心軸の延長線上(つまり、超音波
トランスデューサ9の音軸の延長線上)で回転される状
態となるように超音波ミラー取付部材41はネジにより
先端部本体25に固定されている。
された超音波は超音波ミラー37が回転されることによ
り、図2において、紙面に垂直な方向に放射状に発射さ
れ、セクタ走査する。このように、超音波ミラー37を
取り付けた従動シャフト38が超音波トランスデューサ
9の超音波放射面の中心軸の延長線上(つまり、超音波
トランスデューサ9の音軸の延長線上)で回転される状
態となるように超音波ミラー取付部材41はネジにより
先端部本体25に固定されている。
【0033】また、超音波トランスデューサ9の超音波
放射面には超音波ミラー37側の面が平面で超音波放射
面側が一定の曲率半径の凸面形状にした音響レンズ42
が取り付けてあり、平面状の超音波放射面から放射され
る超音波を広がらないように僅かに集束する機能を有す
る。
放射面には超音波ミラー37側の面が平面で超音波放射
面側が一定の曲率半径の凸面形状にした音響レンズ42
が取り付けてあり、平面状の超音波放射面から放射され
る超音波を広がらないように僅かに集束する機能を有す
る。
【0034】また、超音波トランスデューサ9に接続さ
れたケーブル43は先端部本体25のケーブル挿通孔等
を介して挿入部5内等を挿通され、その手元側は超音波
コネクタ7aの電気接点に至る。
れたケーブル43は先端部本体25のケーブル挿通孔等
を介して挿入部5内等を挿通され、その手元側は超音波
コネクタ7aの電気接点に至る。
【0035】先端部本体25には、この先端部本体25
の外側とキャップ30内部を連絡する2本の媒体注入路
44が設けられている。そして2本の媒体注入路44の
うち少なくとも一方は、キャップ30内部側の開口がキ
ャップ30を通して外部より視認可能な位置にある。各
媒体注入路44の外側の開口はプラグ45によって液密
に封止されている。
の外側とキャップ30内部を連絡する2本の媒体注入路
44が設けられている。そして2本の媒体注入路44の
うち少なくとも一方は、キャップ30内部側の開口がキ
ャップ30を通して外部より視認可能な位置にある。各
媒体注入路44の外側の開口はプラグ45によって液密
に封止されている。
【0036】なお、チャンネル出口21は前記超音波ミ
ラー37の回転によって得られる超音波走査平面にほぼ
一致する位置で、かつ照明光学系26と観察光学系27
の近傍に開口しており、このチャンネル出口21の前部
に内視鏡処置具19の先端側の突出角度を調整する処置
具起上台29が配置されている。
ラー37の回転によって得られる超音波走査平面にほぼ
一致する位置で、かつ照明光学系26と観察光学系27
の近傍に開口しており、このチャンネル出口21の前部
に内視鏡処置具19の先端側の突出角度を調整する処置
具起上台29が配置されている。
【0037】図3に示すように本実施の形態では超音波
ミラー37には先端部11から(より正確には超音波ト
ランスデューサ9の超音波放射面から)近い距離の位置
と遠い距離の位置にそれぞれ収束する超音波収束手段と
して曲率半径が異なる複数の反射面を設けていることが
特徴となっている。つまり、楕円形の反射面を例えばそ
の長軸方向に2等分した第1の反射面46は曲率半径の
小さい凹状の球面であり、第2の反射面47は曲率半径
の大きな凹状の球面となっている。
ミラー37には先端部11から(より正確には超音波ト
ランスデューサ9の超音波放射面から)近い距離の位置
と遠い距離の位置にそれぞれ収束する超音波収束手段と
して曲率半径が異なる複数の反射面を設けていることが
特徴となっている。つまり、楕円形の反射面を例えばそ
の長軸方向に2等分した第1の反射面46は曲率半径の
小さい凹状の球面であり、第2の反射面47は曲率半径
の大きな凹状の球面となっている。
【0038】そして、図4に示すように超音波トランス
デューサ9の超音波放射面から放射された超音波を第1
の反射面46及び第2の反射面47で反射することによ
り、距離が異なる焦点48、49の位置で超音波を集束
させることができるようにしている。
デューサ9の超音波放射面から放射された超音波を第1
の反射面46及び第2の反射面47で反射することによ
り、距離が異なる焦点48、49の位置で超音波を集束
させることができるようにしている。
【0039】なお、第1の反射面46と第2の反射面4
7の面積比は、本実施の形態では1:1となっている
が、これに限定されるものでなく、使用目的に合わせて
適宜変更可能である。例えば、近い焦点48に対応する
第1の反射面46よりも遠い焦点49に対応する第2の
反射面46の面積を相対的に大きくするようにしても良
い。つまり、超音波はその伝搬距離と共に、その振幅が
大きく減衰するので、遠い距離側の方が近い距離側より
も得られる信号が相対的に大きくなるように面積比を上
記のように設定する方が一般的にS/Nを大きくでき、
有利となる場合が多い。この場合、超音波の距離に対す
る減衰特性を補正するような面積比に設定しても良い。
7の面積比は、本実施の形態では1:1となっている
が、これに限定されるものでなく、使用目的に合わせて
適宜変更可能である。例えば、近い焦点48に対応する
第1の反射面46よりも遠い焦点49に対応する第2の
反射面46の面積を相対的に大きくするようにしても良
い。つまり、超音波はその伝搬距離と共に、その振幅が
大きく減衰するので、遠い距離側の方が近い距離側より
も得られる信号が相対的に大きくなるように面積比を上
記のように設定する方が一般的にS/Nを大きくでき、
有利となる場合が多い。この場合、超音波の距離に対す
る減衰特性を補正するような面積比に設定しても良い。
【0040】次に本実施の形態の作用を説明する。超音
波走査を開始すると、操作部6に内蔵されたモータ16
の回転がフレキシブルシャフト33、駆動シャフト3
2、駆動側傘歯車35、従動側傘歯車36を経て超音波
ミラー37に伝達される。同時に超音波トランスデュー
サ9が観測装置3によって駆動され、パルス状の超音波
を発生する。
波走査を開始すると、操作部6に内蔵されたモータ16
の回転がフレキシブルシャフト33、駆動シャフト3
2、駆動側傘歯車35、従動側傘歯車36を経て超音波
ミラー37に伝達される。同時に超音波トランスデュー
サ9が観測装置3によって駆動され、パルス状の超音波
を発生する。
【0041】図4に示すように超音波ミラー37まで達
した超音波のうち、超音波ミラー37の第1の反射面4
6によって反射した成分は、その伝達方向を90度変更
すると同時に、曲率半径の小さな球面で反射するため、
近い方の第1の焦点48に焦点を結ぶ。
した超音波のうち、超音波ミラー37の第1の反射面4
6によって反射した成分は、その伝達方向を90度変更
すると同時に、曲率半径の小さな球面で反射するため、
近い方の第1の焦点48に焦点を結ぶ。
【0042】逆に超音波ミラー37の第2の反射面47
によって反射した成分は、やはりその伝達方向を90度
変更すると同時に、曲率半径の大きな球面で反射するた
め、遠い方の第2の焦点49に焦点を結ぶ。そして、超
音波ミラー37の回転によって、挿入部5の軸に平行な
面内の扇状の走査がなされる。
によって反射した成分は、やはりその伝達方向を90度
変更すると同時に、曲率半径の大きな球面で反射するた
め、遠い方の第2の焦点49に焦点を結ぶ。そして、超
音波ミラー37の回転によって、挿入部5の軸に平行な
面内の扇状の走査がなされる。
【0043】被検体(例えば生体の組織)によって反射
された超音波は、上述と逆のプロセスを経て、超音波ト
ランスデューサ9で受信され、エコー信号となり観測装
置3に入力されて、反射波の強さと距離に応じた超音波
断層像の映像信号が生成され、図1に示すようにディス
プレイ3bに超音波断層像を表示する。
された超音波は、上述と逆のプロセスを経て、超音波ト
ランスデューサ9で受信され、エコー信号となり観測装
置3に入力されて、反射波の強さと距離に応じた超音波
断層像の映像信号が生成され、図1に示すようにディス
プレイ3bに超音波断層像を表示する。
【0044】なお、第1の反射面46で反射した超音波
の成分は、第2の焦点49においては幅の広がったビー
ムとなっているため、この成分の作り出す超音波画像は
解像度の劣ったものであるが、ビームが広い部位では超
音波の強度も小さいため、超音波画像上では相対的に強
度の大きい第2の反射面47で反射した超音波の成分に
よる解像度の優れた画像が表示される。
の成分は、第2の焦点49においては幅の広がったビー
ムとなっているため、この成分の作り出す超音波画像は
解像度の劣ったものであるが、ビームが広い部位では超
音波の強度も小さいため、超音波画像上では相対的に強
度の大きい第2の反射面47で反射した超音波の成分に
よる解像度の優れた画像が表示される。
【0045】これとは逆に、第2の反射面47で反射し
た超音波の成分は、第1の焦点48では幅の広いビーム
であり、解像度の劣った超音波画像を作り出すが、前述
の理由により画像信号が相対的に弱いため、超音波画像
上では解像度の優れた第1の反射面46で反射した成分
による画像が表示される。
た超音波の成分は、第1の焦点48では幅の広いビーム
であり、解像度の劣った超音波画像を作り出すが、前述
の理由により画像信号が相対的に弱いため、超音波画像
上では解像度の優れた第1の反射面46で反射した成分
による画像が表示される。
【0046】処置具挿入口20から内視鏡用処置具19
を挿入することができ、内視鏡用処置具19の先端は、
処置具出口21より突き出せる。この処置具出口21は
超音波断層面に一致しているので、内視鏡用処置具19
の先端を超音波断層像下で観察可能である。
を挿入することができ、内視鏡用処置具19の先端は、
処置具出口21より突き出せる。この処置具出口21は
超音波断層面に一致しているので、内視鏡用処置具19
の先端を超音波断層像下で観察可能である。
【0047】キャップ30内に気泡が混入してしまった
場合は、先端部11を動かして気泡を媒体注入路44の
キャップ30内部側の開口に移動させてからプラグ45
を外し、シリンジ等で超音波伝達媒体31を注入するこ
とにより気泡を除去することができる。
場合は、先端部11を動かして気泡を媒体注入路44の
キャップ30内部側の開口に移動させてからプラグ45
を外し、シリンジ等で超音波伝達媒体31を注入するこ
とにより気泡を除去することができる。
【0048】本実施の形態は以下の効果を有する。以上
のような構成により、本実施の形態の超音波プローブ装
置2は、近い焦点48と遠い焦点49を持つ。従って、
同時に近い部位に於いても、遠い部位に於いても解像度
の高い超音波断層像が得られる。また、先端部11の長
さを長くしたり、太くしたりすることなく超音波ミラー
37の反射面の形状を変更するのみの簡単な構造で、同
時に近い部位に於いても、遠い部位に於いても解像度の
高い超音波断層像が得られるようにできる。
のような構成により、本実施の形態の超音波プローブ装
置2は、近い焦点48と遠い焦点49を持つ。従って、
同時に近い部位に於いても、遠い部位に於いても解像度
の高い超音波断層像が得られる。また、先端部11の長
さを長くしたり、太くしたりすることなく超音波ミラー
37の反射面の形状を変更するのみの簡単な構造で、同
時に近い部位に於いても、遠い部位に於いても解像度の
高い超音波断層像が得られるようにできる。
【0049】また、内視鏡用処置具19を超音波画像下
に使用する場合においても、その突出長が長い場合でも
短い場合でも解像度の優れた画像が得られるため、内視
鏡処置具19を精密に操作する事ができる。
に使用する場合においても、その突出長が長い場合でも
短い場合でも解像度の優れた画像が得られるため、内視
鏡処置具19を精密に操作する事ができる。
【0050】図5は第1の実施の形態の変形例における
超音波ミラー37Bを示す。この超音波ミラー37B
は、回転軸を中心に放射状に区分された3つの反射面を
持っている。つまり、第1の反射面51、第2の反射面
52及び第3の反射面53を有し、第1の反射面51、
第2の反射面52、第3の反射面53はそれぞれ曲率半
径が、大、中、小の曲面で構成され、超音波を反射して
それぞれ遠、中、近の距離に超音波を集束するようにし
ている。
超音波ミラー37Bを示す。この超音波ミラー37B
は、回転軸を中心に放射状に区分された3つの反射面を
持っている。つまり、第1の反射面51、第2の反射面
52及び第3の反射面53を有し、第1の反射面51、
第2の反射面52、第3の反射面53はそれぞれ曲率半
径が、大、中、小の曲面で構成され、超音波を反射して
それぞれ遠、中、近の距離に超音波を集束するようにし
ている。
【0051】その他の構成は第1の実施の形態と全く同
じである。この超音波ミラー37Bによれば、近、中、
遠の3点に焦点を結ばせることが可能である。
じである。この超音波ミラー37Bによれば、近、中、
遠の3点に焦点を結ばせることが可能である。
【0052】(第2の実施の形態)図6は本発明の第2
の実施の形態における超音波ミラー55を示す。本実施
の形態の超音波ミラー55は、同心円(より正確には同
心長円)状の内側と外側で異なる曲率半径の曲面を有し
ている。
の実施の形態における超音波ミラー55を示す。本実施
の形態の超音波ミラー55は、同心円(より正確には同
心長円)状の内側と外側で異なる曲率半径の曲面を有し
ている。
【0053】内側の長円形状の第1の反射面56は、曲
率半径の小さな凹状の球面であり、近い距離の位置に超
音波を集束する。外側のリング形状の第2の反射面57
は曲率半径の大きな凹状の球面であり、遠い距離の位置
に超音波を集束する。その他の構成は第1の実施の形態
と同じである。
率半径の小さな凹状の球面であり、近い距離の位置に超
音波を集束する。外側のリング形状の第2の反射面57
は曲率半径の大きな凹状の球面であり、遠い距離の位置
に超音波を集束する。その他の構成は第1の実施の形態
と同じである。
【0054】本実施の形態の作用は第1の実施の形態と
同様である。本実施の形態は第1の実施の形態の効果に
加えて、超音波ミラー55の加工が比較的容易である。
同様である。本実施の形態は第1の実施の形態の効果に
加えて、超音波ミラー55の加工が比較的容易である。
【0055】(第3の実施の形態)本発明の第3の実施
の形態における超音波ミラー61を図7に示す。本実施
の形態の超音波ミラー61の反射面は、第1の反射面6
2とその両側に設けられた第2の反射面63とからなっ
ている。
の形態における超音波ミラー61を図7に示す。本実施
の形態の超音波ミラー61の反射面は、第1の反射面6
2とその両側に設けられた第2の反射面63とからなっ
ている。
【0056】第1の反射面62は凹状の円筒面(図7で
は上下方向に凹面となる円筒面)であり、第2の反射面
63は平面または第1の反射面62よりも曲率の小さな
凹状の円筒面である。その他の構成は第1の実施の形態
と同じである。
は上下方向に凹面となる円筒面)であり、第2の反射面
63は平面または第1の反射面62よりも曲率の小さな
凹状の円筒面である。その他の構成は第1の実施の形態
と同じである。
【0057】本実施の形態の作用を説明する。第1の反
射面62が円筒面であるため、曲率のある方向では収束
機能或いは収束の作用があるが、曲率のない方向には収
束作用を有しない。
射面62が円筒面であるため、曲率のある方向では収束
機能或いは収束の作用があるが、曲率のない方向には収
束作用を有しない。
【0058】このため、第1の反射面62で反射された
超音波は、方位分解能は高くなるが、走査面に垂直な方
向の分解能が比較的低くなる。
超音波は、方位分解能は高くなるが、走査面に垂直な方
向の分解能が比較的低くなる。
【0059】また、平面または第1の反射面62よりも
曲率の小さな凹状の円筒面である第2の反射面63で反
射した超音波は、この超音波ミラー37によって集束さ
れないか、またはわずかな集束しか受けないので、比較
的遠い点に焦点を結ぶ。その他の作用は第1の実施の形
態と同様である。
曲率の小さな凹状の円筒面である第2の反射面63で反
射した超音波は、この超音波ミラー37によって集束さ
れないか、またはわずかな集束しか受けないので、比較
的遠い点に焦点を結ぶ。その他の作用は第1の実施の形
態と同様である。
【0060】本実施の形態は以下の効果を有する。第2
の反射面63によって作り出される超音波断層像は、比
較的遠方を主眼とした情報であり、先端部11の位置や
方向を特定するのに有効である。
の反射面63によって作り出される超音波断層像は、比
較的遠方を主眼とした情報であり、先端部11の位置や
方向を特定するのに有効である。
【0061】第1の反射面62によって作り出される超
音波断層像は、比較的近傍の情報であり、例えば超音波
ガイド下で組織内部に穿刺を行う場合、穿刺目標と穿刺
針を観察するのに効果がある。
音波断層像は、比較的近傍の情報であり、例えば超音波
ガイド下で組織内部に穿刺を行う場合、穿刺目標と穿刺
針を観察するのに効果がある。
【0062】特に第1の反射面62が円筒面であり、走
査面に垂直な方向には超音波があまり集束していないた
め、穿刺中に穿刺針が左右にそれたりした場合でも、針
先端を見失いにくい。
査面に垂直な方向には超音波があまり集束していないた
め、穿刺中に穿刺針が左右にそれたりした場合でも、針
先端を見失いにくい。
【0063】(第4の実施の形態)図8は本発明の第4
の実施の形態の超音波プローブ装置2におけるその先端
側の構成を示す。先端部本体25の先端側は、キャップ
30によって液密的に覆われている。このキャップ30
の基部付近の先端部本体25の表面から、キャップ30
内部を連絡する媒体注入路44が少なくとも2本設けら
れており、各媒体注入路44における外部に連通する開
口はプラグ45によって封止されている。
の実施の形態の超音波プローブ装置2におけるその先端
側の構成を示す。先端部本体25の先端側は、キャップ
30によって液密的に覆われている。このキャップ30
の基部付近の先端部本体25の表面から、キャップ30
内部を連絡する媒体注入路44が少なくとも2本設けら
れており、各媒体注入路44における外部に連通する開
口はプラグ45によって封止されている。
【0064】本実施の形態では1つの媒体注入路44の
キャップ内部側開口は駆動シャフト32の側面付近に設
けられている。この開口付近の操作部6側近傍にシール
部材71が設けられている。そしてキャップ30によっ
て覆われた空間には超音波伝達媒体31が充填されてい
る。
キャップ内部側開口は駆動シャフト32の側面付近に設
けられている。この開口付近の操作部6側近傍にシール
部材71が設けられている。そしてキャップ30によっ
て覆われた空間には超音波伝達媒体31が充填されてい
る。
【0065】なお、もう一方の図示しない媒体注入路4
4は第1の実施の形態と同様にキャップ30内部で、か
つキャップ30外部から視認可能な位置に開口してい
る。フレキシブルシャフト33(図1参照)に接続され
た駆動シャフト32が軸受け34によって回転自在に設
けられており、その先端に駆動側傘歯車35が固定され
ている。
4は第1の実施の形態と同様にキャップ30内部で、か
つキャップ30外部から視認可能な位置に開口してい
る。フレキシブルシャフト33(図1参照)に接続され
た駆動シャフト32が軸受け34によって回転自在に設
けられており、その先端に駆動側傘歯車35が固定され
ている。
【0066】この駆動側傘歯車35と噛合する従動側傘
歯車36は強磁性体材料(例えば鉄)で作られた従動シ
ャフト38に固定されており、この従動シャフト38
は、駆動シャフト32に垂直に、かつ先端部本体25に
軸受け39によって回転自在に支持されている。
歯車36は強磁性体材料(例えば鉄)で作られた従動シ
ャフト38に固定されており、この従動シャフト38
は、駆動シャフト32に垂直に、かつ先端部本体25に
軸受け39によって回転自在に支持されている。
【0067】従動側傘歯車36にはそのピッチ円錐頂点
側にミラー支持軸72の基端が固定されており、ミラー
支持軸72の先端には超音波ミラー55が取り付けられ
ている。また、この、従動シャフト38に垂直な軸まわ
りに揺動自在に支持されている。超音波ミラー55の反
射面と反対側の基端には永久磁石73が取り付けてあ
る。
側にミラー支持軸72の基端が固定されており、ミラー
支持軸72の先端には超音波ミラー55が取り付けられ
ている。また、この、従動シャフト38に垂直な軸まわ
りに揺動自在に支持されている。超音波ミラー55の反
射面と反対側の基端には永久磁石73が取り付けてあ
る。
【0068】この超音波ミラー55は図6に示したよう
に、略円筒形状の端部側を45度傾斜させて反射面を設
けた形状であり、内側と外側に、曲率半径の異なる第1
の反射面56と第2の反射面57が設けられている。
に、略円筒形状の端部側を45度傾斜させて反射面を設
けた形状であり、内側と外側に、曲率半径の異なる第1
の反射面56と第2の反射面57が設けられている。
【0069】従動シャフト38、従動傘歯車36、ミラ
ー支持軸72、永久磁石73、超音波ミラー55による
超音波走査機構の構成を図9に分解して示す。従動傘歯
車36は従動シャフト38に固定されている。従動傘歯
車36には、その中心に対称に、2本のミラー支持軸7
2が、従動シャフト38に平行に固定されている。この
ミラー支持軸72の先端側は中心側に直角に曲がってい
る。
ー支持軸72、永久磁石73、超音波ミラー55による
超音波走査機構の構成を図9に分解して示す。従動傘歯
車36は従動シャフト38に固定されている。従動傘歯
車36には、その中心に対称に、2本のミラー支持軸7
2が、従動シャフト38に平行に固定されている。この
ミラー支持軸72の先端側は中心側に直角に曲がってい
る。
【0070】超音波ミラー55には、その中心軸に垂直
に交差するように軸穴74が設けられている。また軸穴
74は楕円形をした反射面の短径方向に平行である。軸
穴74の内径はミラー支持軸72の外径よりわずかに大
きい。
に交差するように軸穴74が設けられている。また軸穴
74は楕円形をした反射面の短径方向に平行である。軸
穴74の内径はミラー支持軸72の外径よりわずかに大
きい。
【0071】ミラー支持軸72の先端側がこの軸穴74
に挿入される。超音波ミラー55における従動傘歯車側
の端面に固定され、ほぼコ字形状の永久磁石73は軸穴
74と垂直の方向に磁化している。
に挿入される。超音波ミラー55における従動傘歯車側
の端面に固定され、ほぼコ字形状の永久磁石73は軸穴
74と垂直の方向に磁化している。
【0072】永久磁石73の両極と従動側傘歯車36の
間には同じ形状の2個のバネ75が介挿されており、そ
の位置は従動側傘歯車36の回転中心に対して対称であ
る。図8に示すように、従動シャフト38を支持する軸
受け39に隣接して、コイル76が先端部本体25に固
定されている。
間には同じ形状の2個のバネ75が介挿されており、そ
の位置は従動側傘歯車36の回転中心に対して対称であ
る。図8に示すように、従動シャフト38を支持する軸
受け39に隣接して、コイル76が先端部本体25に固
定されている。
【0073】このコイル76は図示しない電線によって
観測装置3の図示しない制御装置に接続されている。そ
して、このコイル76に電流を流すことのによって、強
磁性体材料で作られた従動シャフト38は図10或いは
図11に示すようにその軸方向に磁化することができ、
永久磁石73を傾けて、超音波を反射して走査する方向
を変更できるようにしている。
観測装置3の図示しない制御装置に接続されている。そ
して、このコイル76に電流を流すことのによって、強
磁性体材料で作られた従動シャフト38は図10或いは
図11に示すようにその軸方向に磁化することができ、
永久磁石73を傾けて、超音波を反射して走査する方向
を変更できるようにしている。
【0074】また、超音波トランスデューサ9の超音波
放射面には音響レンズ42が取り付けられている。超音
波トランスデューサ9は、その音軸を従動シャフト38
の中心軸と一致させて、超音波ミラー55側に超音波を
発する位置に固定されている。その他の構成は第1の実
施の形態と同様であり、同じ部材には共通の符号を付
け、その説明を省略する。
放射面には音響レンズ42が取り付けられている。超音
波トランスデューサ9は、その音軸を従動シャフト38
の中心軸と一致させて、超音波ミラー55側に超音波を
発する位置に固定されている。その他の構成は第1の実
施の形態と同様であり、同じ部材には共通の符号を付
け、その説明を省略する。
【0075】次に本実施の形態の作用を説明する。第1
の実施の形態の場合と同様、超音波走査を開始すると駆
動シャフト32に回転が伝達される。そして駆動側傘歯
車35が回転するとともに従動側傘歯車36にも回転が
伝達され、従動シャフト38、ミラー支持軸72、永久
磁石73、超音波ミラー55も回転する。
の実施の形態の場合と同様、超音波走査を開始すると駆
動シャフト32に回転が伝達される。そして駆動側傘歯
車35が回転するとともに従動側傘歯車36にも回転が
伝達され、従動シャフト38、ミラー支持軸72、永久
磁石73、超音波ミラー55も回転する。
【0076】同時に、観測装置3が発生する駆動パルス
によって超音波トランスデューサ9が駆動され、超音波
ミラー55に向けて、超音波が発せられる。超音波は超
音波ミラー55によってその向きを変え、キャップ30
を透過して、被検体に到達する。
によって超音波トランスデューサ9が駆動され、超音波
ミラー55に向けて、超音波が発せられる。超音波は超
音波ミラー55によってその向きを変え、キャップ30
を透過して、被検体に到達する。
【0077】コイル76に電流を流さないときは、永久
磁石73の両極と従動シャフト38先端が引き合う力が
弱く、2個のバネ75の付勢作用で超音波ミラー55は
図8の一点鎖線で示す超音波ビームの中心軸76に示す
ように超音波を90度反射する状態で回転する。この
時、超音波プローブ装置2は、従動シャフト38の軸に
垂直な平面を走査する。
磁石73の両極と従動シャフト38先端が引き合う力が
弱く、2個のバネ75の付勢作用で超音波ミラー55は
図8の一点鎖線で示す超音波ビームの中心軸76に示す
ように超音波を90度反射する状態で回転する。この
時、超音波プローブ装置2は、従動シャフト38の軸に
垂直な平面を走査する。
【0078】図10に示すように、コイル76にある極
性の直流電流を流すと従動シャフト38が磁化し(図1
0上では従動シャフト38先端がN極)、永久磁石73
の一方の極(図10上ではS極)と引き合うため超音波
ミラー55と永久磁石73が軸穴74まわりに微小角
度、揺動する或いは傾く。
性の直流電流を流すと従動シャフト38が磁化し(図1
0上では従動シャフト38先端がN極)、永久磁石73
の一方の極(図10上ではS極)と引き合うため超音波
ミラー55と永久磁石73が軸穴74まわりに微小角
度、揺動する或いは傾く。
【0079】揺動する角度は、コイル76に流れる電流
が作る従動シャフト38の磁力の大きさと、2個のバネ
75の付勢力のつりあいから決定される。したがって直
流電流の大きさを大きくするほど超音波ミラー55と永
久磁石73を大きく揺動する。
が作る従動シャフト38の磁力の大きさと、2個のバネ
75の付勢力のつりあいから決定される。したがって直
流電流の大きさを大きくするほど超音波ミラー55と永
久磁石73を大きく揺動する。
【0080】そして、超音波ミラー55と永久磁石73
とが揺動した状態で従動シャフト38は回転する。図1
0の場合、超音波は90度より小さい角度で反射される
ため、超音波プローブ装置2の中心軸の左側(図10で
は左下側)を円錐走査するようになる。
とが揺動した状態で従動シャフト38は回転する。図1
0の場合、超音波は90度より小さい角度で反射される
ため、超音波プローブ装置2の中心軸の左側(図10で
は左下側)を円錐走査するようになる。
【0081】図11は図10の場合と逆極性の直流電流
をコイル76に流した場合を示す。この場合、超音波は
90度より大きな角度で反射し、超音波プローブ装置2
の中心軸の右側(図11では左上側)を円錐走査する。
をコイル76に流した場合を示す。この場合、超音波は
90度より大きな角度で反射し、超音波プローブ装置2
の中心軸の右側(図11では左上側)を円錐走査する。
【0082】なお、先端部5のキャップ30内に超音波
伝達媒体31を充填するときは、先端方向を下に向け、
プラグ45を外して媒体注入路44に図示しない吸引装
置を接続する。また、図示しないもう一つの媒体注入路
44には超音波伝達媒体31を満たした容器を接続して
おく。
伝達媒体31を充填するときは、先端方向を下に向け、
プラグ45を外して媒体注入路44に図示しない吸引装
置を接続する。また、図示しないもう一つの媒体注入路
44には超音波伝達媒体31を満たした容器を接続して
おく。
【0083】吸引装置を作動させるとキャップ30内が
陰圧になるため、超音波伝達媒体31がキャップ30内
に吸引される。そして媒体注入路44から全ての空気が
排出されたら、吸引装置を停止し、プラグ45で封止す
ることでキャップ30内を超音波伝達媒体31で満たさ
れる。
陰圧になるため、超音波伝達媒体31がキャップ30内
に吸引される。そして媒体注入路44から全ての空気が
排出されたら、吸引装置を停止し、プラグ45で封止す
ることでキャップ30内を超音波伝達媒体31で満たさ
れる。
【0084】本実施の形態は以下の効果を有する。観測
装置3の制御装置を制御することで、平面上の超音波走
査のみならず、円錐面上の走査が可能である。これによ
り、内視鏡用処置具19と併用する場合、例えば内視鏡
用処置具19として穿刺針を用いて超音波ガイド下で生
体組織へ穿刺をする場合等、内視鏡用処置具19が外力
により湾曲して超音波走査面から外れた時でも、制御装
置の操作で左右の円錐走査を行うことによって、内視鏡
用処置具19の先端を超音波画像下に捉えることができ
る。
装置3の制御装置を制御することで、平面上の超音波走
査のみならず、円錐面上の走査が可能である。これによ
り、内視鏡用処置具19と併用する場合、例えば内視鏡
用処置具19として穿刺針を用いて超音波ガイド下で生
体組織へ穿刺をする場合等、内視鏡用処置具19が外力
により湾曲して超音波走査面から外れた時でも、制御装
置の操作で左右の円錐走査を行うことによって、内視鏡
用処置具19の先端を超音波画像下に捉えることができ
る。
【0085】また、媒体注入路44を駆動シャフト32
側面のシール部材71近傍に開口させたため、ここから
吸引して超音波伝達媒体31を充填する際に、駆動側傘
歯車35の裏や、駆動シャフト32と先端部本体25の
間に存在する空気を容易に除去することができる。その
他は第2の実施の形態と同様の効果を有する。
側面のシール部材71近傍に開口させたため、ここから
吸引して超音波伝達媒体31を充填する際に、駆動側傘
歯車35の裏や、駆動シャフト32と先端部本体25の
間に存在する空気を容易に除去することができる。その
他は第2の実施の形態と同様の効果を有する。
【0086】(第5の実施の形態)図12は本発明の第
5の実施の形態の超音波プローブ装置2におけるその先
端側の構成を示す。本実施の形態は図2において、超音
波ミラー37の反射面は例えば平面にし、超音波トラン
スデューサ9の超音波放射面9aに取り付けた音響レン
ズ42部分を超音波トランスデューサ9から近い距離と
遠い距離とでそれぞれ収束する機能を有するように例え
ば曲率半径が異なる第1の音響レンズ部81a及び第2
の音響レンズ部81bからなる音響レンズ82が取り付
けられている。
5の実施の形態の超音波プローブ装置2におけるその先
端側の構成を示す。本実施の形態は図2において、超音
波ミラー37の反射面は例えば平面にし、超音波トラン
スデューサ9の超音波放射面9aに取り付けた音響レン
ズ42部分を超音波トランスデューサ9から近い距離と
遠い距離とでそれぞれ収束する機能を有するように例え
ば曲率半径が異なる第1の音響レンズ部81a及び第2
の音響レンズ部81bからなる音響レンズ82が取り付
けられている。
【0087】より具体的には超音波トランスデューサ9
の超音波放射面9a側はそれぞれ平面で、超音波ミラー
37側がそれぞれ異なる曲率半径の凸面にした曲面を有
する、円板を例えば同心状に2分した第1の音響レンズ
部81a及び第2の音響レンズ部81bからなる音響レ
ンズ82が取り付けられている。
の超音波放射面9a側はそれぞれ平面で、超音波ミラー
37側がそれぞれ異なる曲率半径の凸面にした曲面を有
する、円板を例えば同心状に2分した第1の音響レンズ
部81a及び第2の音響レンズ部81bからなる音響レ
ンズ82が取り付けられている。
【0088】なお、図13は図12において、超音波ミ
ラー37側から見た音響レンズ82を一部切り欠いて示
す。超音波トランスデューサ9の超音波放射面9aには
そのサイズと同じサイズの音響レンズ82を直接取り付
けているので、超音波が走査された場合任意の走査角度
での超音波ビームを2つの距離で収束するように機能す
る。その他は第1の実施の形態と同様の構成である。
ラー37側から見た音響レンズ82を一部切り欠いて示
す。超音波トランスデューサ9の超音波放射面9aには
そのサイズと同じサイズの音響レンズ82を直接取り付
けているので、超音波が走査された場合任意の走査角度
での超音波ビームを2つの距離で収束するように機能す
る。その他は第1の実施の形態と同様の構成である。
【0089】本実施の形態の場合の作用は以下のように
超音波ミラー37の反射面を第1の反射面46及び第2
の反射面47にした場合と(反射と透過の違いはある
が)実質的にはほぼ同様のものとなる。
超音波ミラー37の反射面を第1の反射面46及び第2
の反射面47にした場合と(反射と透過の違いはある
が)実質的にはほぼ同様のものとなる。
【0090】超音波トランスデューサ9の超音波放射面
9aから発せられた超音波は(任意の走査方向に対しそ
れぞれ)第1の音響レンズ部81aを通った場合には近
い距離の焦点で収束し、第2の音響レンズ部81bを通
った場合には遠い距離の焦点で収束する。
9aから発せられた超音波は(任意の走査方向に対しそ
れぞれ)第1の音響レンズ部81aを通った場合には近
い距離の焦点で収束し、第2の音響レンズ部81bを通
った場合には遠い距離の焦点で収束する。
【0091】また、近い距離側で反射された超音波は
(第2の音響レンズ部81bではあまり収束されない
で)第1の音響レンズ部81aで収束され、遠い距離側
で反射された超音波は(第1の音響レンズ部81aでは
あまり収束されないで)第2の音響レンズ部81bで収
束される。
(第2の音響レンズ部81bではあまり収束されない
で)第1の音響レンズ部81aで収束され、遠い距離側
で反射された超音波は(第1の音響レンズ部81aでは
あまり収束されないで)第2の音響レンズ部81bで収
束される。
【0092】従って、第1の実施の形態で説明したのと
同様に、本実施の形態でも同時に超音波放射面9aに近
い距離側と遠い距離側でそれぞれ焦点を持ち、分解能が
高い或いは解像度が高い超音波断層像を得ることができ
る。
同様に、本実施の形態でも同時に超音波放射面9aに近
い距離側と遠い距離側でそれぞれ焦点を持ち、分解能が
高い或いは解像度が高い超音波断層像を得ることができ
る。
【0093】また、通常の音響レンズの場合と殆ど同様
に先端部11が大きくなることなく(より具体的には先
端部が長くなることなく及び太くなることなく)、異な
る距離で解像度の高い超音波断層像が得られるようにで
きる。また、簡単な構造で実現できる。
に先端部11が大きくなることなく(より具体的には先
端部が長くなることなく及び太くなることなく)、異な
る距離で解像度の高い超音波断層像が得られるようにで
きる。また、簡単な構造で実現できる。
【0094】なお、本実施の形態においては、例えば同
心状の2つの音響レンズ部81a,81bからなる音響
レンズ82の場合を説明したが、3つ以上の曲率半径を
有する音響レンズ部からなる音響レンズを設けても良
い。
心状の2つの音響レンズ部81a,81bからなる音響
レンズ82の場合を説明したが、3つ以上の曲率半径を
有する音響レンズ部からなる音響レンズを設けても良
い。
【0095】また、複数の曲率半径が連続的に形成され
たように複数の焦点距離が連続的に形成されたような音
響レンズを設けても良い。
たように複数の焦点距離が連続的に形成されたような音
響レンズを設けても良い。
【0096】また、音響レンズ82を形成する部材を超
音波に対する屈折率が異なる部材で形成することによ
り、異なる複数の焦点距離で超音波を収束する機能を有
するようにすることもできる。
音波に対する屈折率が異なる部材で形成することによ
り、異なる複数の焦点距離で超音波を収束する機能を有
するようにすることもできる。
【0097】なお、第5の実施の形態は超音波トランス
デューサ9側を直接回転駆動等して超音波を走査する
(つまり、超音波ミラーを有しない)超音波プローブ装
置の場合にも適用できる。
デューサ9側を直接回転駆動等して超音波を走査する
(つまり、超音波ミラーを有しない)超音波プローブ装
置の場合にも適用できる。
【0098】第5の実施の形態では超音波放射面9aに
取り付けた音響レンズ82によって少なくとも超音波放
射面9aから2つの異なる距離の位置で超音波を収束さ
せる手段を形成したが、本発明はこれに限定されるもの
でなく、超音波放射面9aと音響窓との間の超音波の伝
搬路中に配置され、任意に走査される超音波ビームに対
して少なくとも前記超音波放射面から2つの異なる距離
の位置で超音波を収束させる超音波収束手段を形成した
ものであれば良い。
取り付けた音響レンズ82によって少なくとも超音波放
射面9aから2つの異なる距離の位置で超音波を収束さ
せる手段を形成したが、本発明はこれに限定されるもの
でなく、超音波放射面9aと音響窓との間の超音波の伝
搬路中に配置され、任意に走査される超音波ビームに対
して少なくとも前記超音波放射面から2つの異なる距離
の位置で超音波を収束させる超音波収束手段を形成した
ものであれば良い。
【0099】例えば、音響レンズ82により上記超音波
収束手段を形成しないで、走査される超音波が透過する
部分の音響窓を音響レンズ82のように少なくとも2つ
の距離で超音波を収束させるように音響窓部分の膜厚な
どを変えるようにして超音波収束手段を形成したもので
も良い。なお、上述した各実施の形態等を部分的等で組
み合わせて形成される実施の形態等も本発明に属する。
収束手段を形成しないで、走査される超音波が透過する
部分の音響窓を音響レンズ82のように少なくとも2つ
の距離で超音波を収束させるように音響窓部分の膜厚な
どを変えるようにして超音波収束手段を形成したもので
も良い。なお、上述した各実施の形態等を部分的等で組
み合わせて形成される実施の形態等も本発明に属する。
【0100】[付記] 1.体腔内に挿入可能な細長の挿入部の先端側に設けら
れた超音波トランスデューサから発せられる超音波を、
該超音波トランスデューサの音軸を中心軸として回転ま
たは揺動するミラーにより反射させて超音波走査する超
音波プローブ装置において、前記ミラーの超音波反射面
を複数の面に分割し、該複数の面を少なくとも曲率半径
の異なる曲面により構成したことを特徴とする超音波プ
ローブ装置。
れた超音波トランスデューサから発せられる超音波を、
該超音波トランスデューサの音軸を中心軸として回転ま
たは揺動するミラーにより反射させて超音波走査する超
音波プローブ装置において、前記ミラーの超音波反射面
を複数の面に分割し、該複数の面を少なくとも曲率半径
の異なる曲面により構成したことを特徴とする超音波プ
ローブ装置。
【0101】2.前記複数の面は、前記ミラーの回転軸
を中心として放射線状に分割されていることを特徴とす
る付記1記載の超音波プローブ装置。 3.前記複数の面は、前記ミラーの回転軸を中心として
同心円状に分割されていることを特徴とする付記1記載
の超音波プローブ装置。 4.前記複数の面は、略平行な複数の直線により分割さ
れていることを特徴とする付記1記載の超音波プローブ
装置。
を中心として放射線状に分割されていることを特徴とす
る付記1記載の超音波プローブ装置。 3.前記複数の面は、前記ミラーの回転軸を中心として
同心円状に分割されていることを特徴とする付記1記載
の超音波プローブ装置。 4.前記複数の面は、略平行な複数の直線により分割さ
れていることを特徴とする付記1記載の超音波プローブ
装置。
【0102】5.単数または複数の超音波トランスデュ
ーサと、超音波トランスデューサの音軸上に、音軸に対
して約45度の反射面を有する超音波ミラーと、超音波
トランスデューサの音軸を中心軸として、超音波ミラー
を回転または揺動させる手段と、超音波トランスデュー
サの超音波ミラーを収納し、超音波を透過する材質で作
られたキャップと、キャップ内に充填された超音波媒体
と、を具備した超音波プローブ装置において、超音波ミ
ラーの反射面が二種以上の異なる曲面または平面に分割
されていることを特徴とする超音波プローブ装置。
ーサと、超音波トランスデューサの音軸上に、音軸に対
して約45度の反射面を有する超音波ミラーと、超音波
トランスデューサの音軸を中心軸として、超音波ミラー
を回転または揺動させる手段と、超音波トランスデュー
サの超音波ミラーを収納し、超音波を透過する材質で作
られたキャップと、キャップ内に充填された超音波媒体
と、を具備した超音波プローブ装置において、超音波ミ
ラーの反射面が二種以上の異なる曲面または平面に分割
されていることを特徴とする超音波プローブ装置。
【0103】6.体腔内に挿入可能な細長の挿入部の先
端側に設けられた超音波トランスデューサと、該超音波
トランスデューサの超音波放射面から発せられた超音波
を音響窓を通して走査する超音波走査機構とを備えた超
音波プローブ装置において、前記超音波放射面と前記音
響窓との間の超音波の伝搬路中に配置され、任意に走査
される超音波ビームに対して少なくとも前記超音波放射
面から2つの異なる距離の位置で超音波を収束させる超
音波収束手段を形成したことを特徴とする超音波プロー
ブ装置。
端側に設けられた超音波トランスデューサと、該超音波
トランスデューサの超音波放射面から発せられた超音波
を音響窓を通して走査する超音波走査機構とを備えた超
音波プローブ装置において、前記超音波放射面と前記音
響窓との間の超音波の伝搬路中に配置され、任意に走査
される超音波ビームに対して少なくとも前記超音波放射
面から2つの異なる距離の位置で超音波を収束させる超
音波収束手段を形成したことを特徴とする超音波プロー
ブ装置。
【0104】7.体腔内に挿入可能な細長の挿入部の先
端側に設けられ、表面に音響レンズを有する超音波トラ
ンスデューサから発せられる超音波を、該超音波トラン
スデューサの音軸を中心軸として回転または揺動するミ
ラーにより反射させて超音波走査する超音波プローブ装
置において、前記音響レンズを複数の面に分割し、それ
ぞれの面を透過した超音波を異なる焦点距離で収束させ
る手段を形成したことを特徴とする超音波プローブ装
置。
端側に設けられ、表面に音響レンズを有する超音波トラ
ンスデューサから発せられる超音波を、該超音波トラン
スデューサの音軸を中心軸として回転または揺動するミ
ラーにより反射させて超音波走査する超音波プローブ装
置において、前記音響レンズを複数の面に分割し、それ
ぞれの面を透過した超音波を異なる焦点距離で収束させ
る手段を形成したことを特徴とする超音波プローブ装
置。
【0105】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、体
腔内に挿入可能な細長の挿入部の先端側に設けられた超
音波トランスデューサから発せられる超音波を、該超音
波トランスデューサの音軸を中心軸として回転または揺
動するミラーにより反射させて超音波走査する超音波プ
ローブ装置において、前記ミラーの超音波反射面を複数
の面に分割し、該複数の面を少なくとも曲率半径の異な
る曲面により構成しているので、超音波トランスデュー
サから発せられる超音波を該超音波トランスデューサか
ら異なる距離で同時に収束させることができ、従って超
音波トランスデューサから異なる距離で同時に高解像度
の高い超音波画像を得ることが可能になる。
腔内に挿入可能な細長の挿入部の先端側に設けられた超
音波トランスデューサから発せられる超音波を、該超音
波トランスデューサの音軸を中心軸として回転または揺
動するミラーにより反射させて超音波走査する超音波プ
ローブ装置において、前記ミラーの超音波反射面を複数
の面に分割し、該複数の面を少なくとも曲率半径の異な
る曲面により構成しているので、超音波トランスデュー
サから発せられる超音波を該超音波トランスデューサか
ら異なる距離で同時に収束させることができ、従って超
音波トランスデューサから異なる距離で同時に高解像度
の高い超音波画像を得ることが可能になる。
【図1】本発明の第1の実施の形態を備えた超音波内視
鏡システムを示す全体構成図。
鏡システムを示す全体構成図。
【図2】第1の実施の形態の超音波プローブ装置の先端
部の構成を示す断面図。
部の構成を示す断面図。
【図3】超音波ミラーを示す斜視図。
【図4】超音波ミラーで反射されて出射された超音波ビ
ームの収束の機能の説明図。
ームの収束の機能の説明図。
【図5】第1の実施の形態の変形例における超音波ミラ
ーを示す斜視図。
ーを示す斜視図。
【図6】本発明の第2の実施の形態における超音波ミラ
ーを示す斜視図。
ーを示す斜視図。
【図7】本発明の第3の実施の形態における超音波ミラ
ーを示す斜視図。
ーを示す斜視図。
【図8】本発明の第4の実施の形態の先端部の構成を示
す断面図。
す断面図。
【図9】従動シャフト、超音波ミラー等の超音波走査機
構を分解して示す斜視図。
構を分解して示す斜視図。
【図10】コイルに直流電流を流した状態での先端部に
おける超音波走査機構を示す図。
おける超音波走査機構を示す図。
【図11】図10と逆の向きの直流電流を流した状態で
の先端部における超音波走査機構を示す図。
の先端部における超音波走査機構を示す図。
【図12】本発明の第5の実施の形態のの先端部の構成
を示す断面図。
を示す断面図。
【図13】図12において、超音波トランスデューサの
放射面側から音響レンズの一部を切り欠いて示す平面
図。
放射面側から音響レンズの一部を切り欠いて示す平面
図。
1…超音波内視鏡システム 2…超音波プローブ装置 3…観測装置 4…光源装置 5…挿入部 6…操作部 9…超音波トランスデューサ 11…先端部 21…チャンネル出口 23…超音波プローブ先端部 24…内視鏡先端機能部 25…先端部本体 26…照明光学系 27…観察光学系 30…キャップ 32…駆動シャフト 33…フレキシブルシャフト 35…駆動側傘歯車 36…従動側傘歯車 37…超音波ミラー 38…従動シャフト 46…第1の反射面 47…第2の反射面 48…第1の焦点 49…第2の焦点
Claims (1)
- 【請求項1】 体腔内に挿入可能な細長の挿入部の先端
側に設けられた超音波トランスデューサから発せられる
超音波を、該超音波トランスデューサの音軸を中心軸と
して回転または揺動するミラーにより反射させて超音波
走査する超音波プローブ装置において、 前記ミラーの超音波反射面を複数の面に分割し、該複数
の面を少なくとも曲率半径の異なる曲面により構成した
ことを特徴とする超音波プローブ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2407697A JPH10216131A (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 超音波プローブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2407697A JPH10216131A (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 超音波プローブ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10216131A true JPH10216131A (ja) | 1998-08-18 |
Family
ID=12128340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2407697A Withdrawn JPH10216131A (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 超音波プローブ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10216131A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015109987A (ja) * | 2006-10-25 | 2015-06-18 | スーパー ソニック イマジンSuper Sonic Imagine | 界面での音響放射力の生成による力学的波の生成方法 |
JP2016501697A (ja) * | 2013-01-04 | 2016-01-21 | マフィン・インコーポレイテッドMuffin Incorporated | 超音波トランスデューサ方向制御 |
JP2017018663A (ja) * | 2007-01-19 | 2017-01-26 | サニーブルック・ヘルス・サイエンシズ・センター | 撮像プローブ用の走査機構 |
JP2018023609A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | キャノンメディカルシステムズ株式会社 | 超音波プローブ及び超音波診断装置 |
US10945706B2 (en) | 2017-05-05 | 2021-03-16 | Biim Ultrasound As | Hand held ultrasound probe |
-
1997
- 1997-02-06 JP JP2407697A patent/JPH10216131A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015109987A (ja) * | 2006-10-25 | 2015-06-18 | スーパー ソニック イマジンSuper Sonic Imagine | 界面での音響放射力の生成による力学的波の生成方法 |
JP2017018663A (ja) * | 2007-01-19 | 2017-01-26 | サニーブルック・ヘルス・サイエンシズ・センター | 撮像プローブ用の走査機構 |
JP2016501697A (ja) * | 2013-01-04 | 2016-01-21 | マフィン・インコーポレイテッドMuffin Incorporated | 超音波トランスデューサ方向制御 |
JP2018023609A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | キャノンメディカルシステムズ株式会社 | 超音波プローブ及び超音波診断装置 |
US10945706B2 (en) | 2017-05-05 | 2021-03-16 | Biim Ultrasound As | Hand held ultrasound probe |
US11744551B2 (en) | 2017-05-05 | 2023-09-05 | Biim Ultrasound As | Hand held ultrasound probe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4375818A (en) | Ultrasonic diagnosis system assembled into endoscope | |
US5505088A (en) | Ultrasound microscope for imaging living tissues | |
US10105062B2 (en) | Miniaturized photoacoustic imaging apparatus including a rotatable reflector | |
US4391281A (en) | Ultrasonic transducer system and method | |
US4433692A (en) | Ultrasonic diagnosis device | |
CN105380586B (zh) | 一种组合式立体角扫描的光、声内窥成像装置及其方法 | |
JPH05237131A (ja) | 治療装置 | |
JPH10118072A (ja) | 体腔内超音波プローブ装置 | |
US5072722A (en) | Device for the spatial ultrasonic location of calculi | |
JPH05228152A (ja) | 体腔内診断装置 | |
US4501278A (en) | Ultrasonic probe for puncture treatment | |
US5097838A (en) | Ultrasonic endoscope | |
CN109077698B (zh) | 一种可变向的前置扫描光声显微腹腔镜 | |
CN105996967A (zh) | 可调焦光声双模内窥镜探头 | |
JPH10216131A (ja) | 超音波プローブ装置 | |
JPH11137555A (ja) | 超音波診断装置 | |
US8411366B2 (en) | Optical probe and optical system therefor | |
CN106691391B (zh) | 一种用于***的侧向扫描光声成像方法及装置 | |
JPH09154843A (ja) | 超音波診断装置 | |
EP0448291B1 (en) | Ultrasonic probe having rotary refracting member | |
JPH08126644A (ja) | 超音波内視鏡 | |
JPS6240018B2 (ja) | ||
JPH0324982B2 (ja) | ||
JPH0223177B2 (ja) | ||
GB2082769A (en) | Improvements in Ultrasonic Diagnosis Systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |