JPS6137943B2 - - Google Patents

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JPS6137943B2
JPS6137943B2 JP54107517A JP10751779A JPS6137943B2 JP S6137943 B2 JPS6137943 B2 JP S6137943B2 JP 54107517 A JP54107517 A JP 54107517A JP 10751779 A JP10751779 A JP 10751779A JP S6137943 B2 JPS6137943 B2 JP S6137943B2
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JP
Japan
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ultrasonic
insertion section
section
ultrasonic beam
signal transmitter
Prior art date
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JP54107517A
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Japanese (ja)
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JPS5631743A (en
Inventor
Kazuo Baba
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、体腔内に挿入してその周辺の臓器を
超音波診断する体腔内検査用超音波スキヤナに関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ultrasonic scanner for intrabody cavity examination that is inserted into a body cavity and performs ultrasonic diagnosis of surrounding organs.

近時、この体腔内検査用超音波スキヤナは、体
外からの超音波診断のむずかしい深部臓器に対し
てきわめて有効な手段であることから着目されて
いる。従来知られている超音波スキヤナは操作部
と挿入部からなり、挿入部の先端構成部内には振
動子などの超音波送受信部を組み込んだものであ
る。挿入部が剛体である場合には操作部に回転駆
動部および位置検出器を設けても、その挿入部全
体ごと回転させることにより振動子の方向を変
え、超音波ビームの方向を正確に制御できる。一
方、挿入部が可撓性のものである場合、操作部の
回転駆動部の回動力を先端構成部に伝達するにあ
たり、可撓性の伝達体を用いなければならず、そ
の伝達体のねじれによつて検出精度が低下すると
いう不都合がある。そこで、回転駆動部および位
置検出器を挿入部の先端構成部内に設けることも
考えられるが、挿入部の先端構成部が非常に大き
くなり、体腔内に挿入不可能になる。また、回転
駆動源としてパルスモータを使用し、これで振動
子を動かすとともに、この駆動パルスを位置情報
として利用する方式も考えられたが、この場合に
も先端構成部が大きくなり、しかも、1駆動パル
ス当りの振動子の変位がある程度大きいものにし
か利用できないため、表示像が非常に荒いものと
なる。また、表示像が荒くならないようにするた
め、振動子の走査スピードを非常に低速にすると
長時間の走査を必要とし、また。適確な情報が得
られないなどの問題がある。
In recent years, this ultrasonic scanner for examining body cavities has been attracting attention because it is an extremely effective means for examining deep organs that are difficult to diagnose using ultrasonic waves from outside the body. A conventionally known ultrasonic scanner consists of an operating section and an insertion section, and an ultrasonic transmitting/receiving section such as a vibrator is incorporated in the distal end component of the insertion section. If the insertion section is a rigid body, even if the operating section is equipped with a rotation drive unit and a position detector, the direction of the transducer can be changed by rotating the entire insertion section, and the direction of the ultrasound beam can be controlled accurately. . On the other hand, if the insertion section is flexible, a flexible transmitter must be used to transmit the rotational force of the rotational drive section of the operating section to the distal end component, and the transmitter must be twisted. There is an inconvenience that the detection accuracy decreases due to. Therefore, it is conceivable to provide the rotational drive section and the position detector within the distal end component of the insertion section, but the distal end component of the insertion section would become very large, making it impossible to insert it into the body cavity. Another method has been considered in which a pulse motor is used as a rotational drive source to move the vibrator and use the drive pulses as position information, but in this case too, the tip component becomes large, and moreover, This method can only be used when the displacement of the vibrator per drive pulse is large to some extent, so the displayed image will be very rough. In addition, in order to prevent the displayed image from becoming rough, if the scanning speed of the vibrator is set to a very low speed, a long scanning time is required. There are problems such as not being able to obtain accurate information.

本発明は上記事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは、通常挿入困難な体腔内
にも容易に挿入してその周辺の深部臓器を超音波
診断できるとともに、その超音波診断に必要な超
音波ビームの方向を高精度に検出制御し、良好な
診断ができる体腔内検査用超音波スキヤナを提供
することにある。
The present invention has been made focusing on the above circumstances,
Its purpose is to enable ultrasonic diagnosis of deep organs around the body by easily inserting it into body cavities that are normally difficult to insert, and to detect and control the direction of the ultrasonic beam with high precision necessary for ultrasonic diagnosis. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic scanner for examining body cavities, which can perform a good diagnosis.

以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図中1はその体腔内検査用超音波スキヤナ
の操作部であり、この操作部1には可撓性の挿入
部2が連結されている。上記挿入部2は可撓管3
の先端に湾曲管4を介して先端構成部5を接続し
てなり、湾曲管4は手元側の操作部1に設けた操
作用ノブ6によつて遠隔的に湾曲操作され、先端
構成部5の向きを調節選定できるようになつてい
る。さらに、操作部1には後述する超音波媒体7
の注入口体8と排出口体9が突出して設けられて
いる。
Reference numeral 1 in FIG. 1 is an operating section of the ultrasonic scanner for intracorporeal examination, and a flexible insertion section 2 is connected to this operating section 1. The insertion section 2 is a flexible tube 3
A tip component 5 is connected to the tip of the tube via a bending tube 4, and the bending tube 4 is remotely operated to bend by an operation knob 6 provided on the operating section 1 on the hand side. The orientation can be adjusted and selected. Furthermore, the operation unit 1 includes an ultrasonic medium 7, which will be described later.
An inlet body 8 and an outlet body 9 are provided to protrude.

上記先端構成部5の先端には第2図に示すよう
にその側面に開口する超音波ビーム走査室10が
形成されている。この超音波ビーム走査室10の
先端側内壁部分には、挿入部2の軸方向に沿い後
方に向つて超音波ビームを発受信する振動子11
が吸振材からなる超音波ダンパ12を介して取り
付けられている。この振動子11には信号ケーブ
ル13の先端が接続されており、この信号ケーブ
ル13の他端は挿入部2内の挿通路14を通じて
操作部1側に導びかれるとともに、図示しないパ
ルス発生回路および増幅検波回路に接続されてい
る。また、上記増幅検波回路には、図示しないブ
ラウン管などからなる表示装置が接続されてい
る。
As shown in FIG. 2, an ultrasonic beam scanning chamber 10 is formed at the distal end of the distal end component 5 and is open on the side surface thereof. A transducer 11 that emits and receives an ultrasonic beam rearward along the axial direction of the insertion section 2 is provided on the inner wall portion of the distal end side of the ultrasonic beam scanning chamber 10.
is attached via an ultrasonic damper 12 made of a vibration absorbing material. The tip of a signal cable 13 is connected to the vibrator 11, and the other end of the signal cable 13 is led to the operation section 1 side through an insertion passage 14 in the insertion section 2, and is connected to a pulse generation circuit (not shown). Connected to the amplification detection circuit. Further, a display device such as a cathode ray tube (not shown) is connected to the amplification/detection circuit.

また、上記超音波ビーム走査室10の内部に
は、振動子11に対向して走査機構15の超音波
ミラー16が設置されている。超音波ミラー16
は、第2図で示すように上記先端構成部5にその
軸方向に沿つて設けた回転軸体17に取り付けら
れていて、超音波ビーム走査室10内において上
記振動子11に対向しながら回転するようになつ
ている。さらに、超音波ミラー16は、振動子1
1に対向するその反射面18を先端構成部5の軸
方向に対し、たとえば45゜の角度で傾斜させてな
り、振動子11から発振する超音波を上記軸方向
に対し直角方向に向けて反射するとともに、その
反射エコーを受けて振動子11に向けて反射する
ようになつている。
Further, inside the ultrasonic beam scanning chamber 10, an ultrasonic mirror 16 of a scanning mechanism 15 is installed facing the transducer 11. Ultrasonic mirror 16
As shown in FIG. 2, it is attached to a rotating shaft body 17 provided along the axial direction of the tip component 5, and rotates in the ultrasonic beam scanning chamber 10 while facing the transducer 11. I'm starting to do that. Furthermore, the ultrasonic mirror 16
1 is inclined at an angle of, for example, 45 degrees with respect to the axial direction of the tip component 5, and reflects the ultrasonic waves oscillated from the transducer 11 in a direction perpendicular to the axial direction. At the same time, the reflected echo is received and reflected toward the vibrator 11.

また、上記回転軸体17は、挿入部2内に形成
した挿通路19を通じて操作部1から先端構成部
5に導入したワイヤ状の可撓性の動力伝達体20
に連結されていて、動力伝達体20を介して操作
部1内に設置した超音波ビーム走査用動力源21
から回転力を受けて回転するようになつている。
さらに、回転軸体17の途中には、第3図で示す
ように位置信号発信器22のスリツプリング23
が取り付けられており、このスリツプリング23
は絶縁体からなる周面の途中に一対の導電部分2
4,24を形成してなり、この周面には一対の接
点ブラシ25,25を摺接させるようになつてい
る。そして、各導電部分24,24に接点ブラシ
25,25が位置したとき、導通し信号を出すよ
うになつている。つまり、回転軸体17が超音波
ミラー16とともに回転し、ある決められた角度
になつたとき信号を出し超音波ミラー16の回転
状態を知らせるものである。
Further, the rotating shaft body 17 is connected to a wire-shaped flexible power transmission body 20 introduced from the operating section 1 to the distal end component 5 through an insertion passage 19 formed in the insertion section 2.
An ultrasonic beam scanning power source 21 connected to and installed in the operating unit 1 via a power transmission body 20
It is designed to rotate by receiving rotational force from.
Furthermore, as shown in FIG.
is attached, and this slip ring 23
is a pair of conductive parts 2 in the middle of the circumferential surface made of an insulator.
4 and 24, and a pair of contact brushes 25 and 25 are brought into sliding contact with the peripheral surfaces thereof. When the contact brushes 25, 25 are located on the respective conductive portions 24, 24, a continuity signal is output. In other words, when the rotating shaft 17 rotates together with the ultrasonic mirror 16 and reaches a certain predetermined angle, it issues a signal to notify the rotational state of the ultrasonic mirror 16.

上記操作部1内には超音波ビーム走査用動力源
21と連動し、上記位置信号発信器22の信号を
受けて超音波ミラー16の回転位置を検出する位
置検出器26が設けられている。なお、この位置
検出器26と超音波ビーム走査用動力源21は第
1図で示すようにギヤーG、Gを介して連結され
ている。つまり、超音波ビーム走査用動力源21
の回転を受けながら動作し、位置信号発信器22
の信号に応じて超音波ミラー16の回転位置を検
出するようになつている。
A position detector 26 is provided in the operation section 1 in conjunction with the ultrasonic beam scanning power source 21 and receives a signal from the position signal transmitter 22 to detect the rotational position of the ultrasonic mirror 16. The position detector 26 and the ultrasonic beam scanning power source 21 are connected via gears G, G as shown in FIG. In other words, the ultrasonic beam scanning power source 21
The position signal transmitter 22 operates while being rotated by the position signal transmitter 22.
The rotational position of the ultrasonic mirror 16 is detected according to the signal.

一方、上記先端構成部5には、超音波ビーム走
査室10の開口窓27を含めて先端部を包み込む
ようにバルーン28が取り付けられていて、この
バルーン28内に超音波媒体7を充満させるよう
になつている。さらに、このバルーン28内に臨
む先端構成部5の側壁には超音波媒体7の注入口
29と注出口30が設けられ、これらは挿入部2
内に形成した注入路31と排出路32をそれぞれ
介して操作部1の注入口体8と排出口体9に連通
されている。
On the other hand, a balloon 28 is attached to the tip component 5 so as to wrap around the tip including the opening window 27 of the ultrasonic beam scanning chamber 10, and the balloon 28 is filled with the ultrasonic medium 7. It's getting old. Further, an inlet 29 and an outlet 30 for the ultrasonic medium 7 are provided on the side wall of the tip component 5 facing into the balloon 28, and these are connected to the insertion part 2.
It is communicated with the inlet body 8 and the outlet body 9 of the operating section 1 via an inlet passage 31 and an outlet passage 32 formed therein, respectively.

また、先端構成部5の側面には観察窓33と照
明窓34が設けられ、上記観察窓33は挿入部2
および操作部1内に形成した像伝達光学系35を
介して操作部1の接眼部36に光学的に連結され
ている。また、照明窓34は同じく挿入部2、操
作部1および照明ケーブル37内に形成した照明
光伝達光学系38を介して照明ケーブル37を連
結する図示しない光源装置からの照明光を導入
し、体腔内に射出するようになつている。
Further, an observation window 33 and an illumination window 34 are provided on the side surface of the distal end component 5, and the observation window 33 is connected to the insertion section 2.
It is also optically connected to the eyepiece section 36 of the operating section 1 via an image transmission optical system 35 formed within the operating section 1 . The illumination window 34 also introduces illumination light from a light source device (not shown) that connects the illumination cable 37 via an illumination light transmission optical system 38 formed within the insertion section 2, the operation section 1, and the illumination cable 37, and It is designed to eject inside.

しかして、このように構成された体腔内検査用
超音波スキヤナを用いて深部内臓の超音波診断を
する場合には、体腔内を観察する機能および挿入
部の湾曲操作機能を利用しながら、その先端構成
部5をたとえば胃内に挿入する。そして、超音波
ビーム走査室10の開口窓27側を診断しようと
する深部内臓側の胃壁に寄せ、バルーン28を押
し当てる。この状態を確認したところで、前述し
た外部のパルス発生回路を作動させ、振動子11
から超音波ビームのパルスを発振させる。超音波
ビームは、超音波ミラー16の反射面18に当り
反射し、開口窓27を通り、人体組織中に伝播す
る。その組織中の部分、たとえば異常部分で反射
する反射エコーは、再び上記超音波ミラー16の
反射面18に当り反射して振動子11に受信され
る。そして、この受信した信号は信号ケーブル1
3を通じて外部の増幅検波回路に入り、その後表
示装置に断層像として表示されるのである。
Therefore, when performing ultrasonic diagnosis of deep internal organs using the ultrasonic scanner for intrabody cavity examinations configured as described above, it is necessary to The distal end component 5 is inserted into the stomach, for example. Then, the open window 27 side of the ultrasound beam scanning chamber 10 is brought to the stomach wall on the side of the deep internal organs to be diagnosed, and the balloon 28 is pressed against it. After confirming this state, the external pulse generation circuit described above is activated, and the vibrator 11
oscillates pulses of ultrasonic beam from the The ultrasound beam hits the reflective surface 18 of the ultrasound mirror 16 and is reflected, passes through the aperture window 27 and propagates into the human tissue. The reflected echo reflected from a portion in the tissue, such as an abnormal portion, hits the reflective surface 18 of the ultrasonic mirror 16 again and is reflected by the transducer 11. Then, this received signal is transmitted to signal cable 1
3 to an external amplification and detection circuit, and then displayed as a tomographic image on a display device.

また、操作部1の超音波ビーム走査用動力源2
1を作動し、動力伝達体20を介して超音波ミラ
ー16を回転させることにより、上記超音波ビー
ムの方向を回転し、走査することができる。すな
わち、超音波ミラー16の反射面18は、挿入部
2の軸方向に対し45゜の角度で傾斜するため、挿
入部2の軸方向に対し直角な円状に走査すること
になる。また、この走査範囲は第4図で示すよう
に超音波ビーム走査室10の開口窓27に応じた
扇形の範囲となる。
In addition, a power source 2 for ultrasonic beam scanning of the operation unit 1
1 and rotates the ultrasonic mirror 16 via the power transmission body 20, the direction of the ultrasonic beam can be rotated and scanned. That is, since the reflective surface 18 of the ultrasonic mirror 16 is inclined at an angle of 45 degrees with respect to the axial direction of the insertion section 2, it scans in a circle perpendicular to the axial direction of the insertion section 2. Further, this scanning range is a fan-shaped range corresponding to the opening window 27 of the ultrasonic beam scanning chamber 10, as shown in FIG.

そして、超音波ビームの方向は、超音波ミラー
16の回転角度に応じて変るため、超音波ビーム
の方向はその超音波ミラー16の回転角度を検出
すればよい。この検出は、操作部1の位置検出器
26で行なうのであるが、超音波ビーム走査用動
力源21の動作開始と同時に回動させられる一
方、上記超音波ミラー16は可撓性の動力伝達体
20を介して回動させられるため、超音波ビーム
走査用動力源21が動作開始後、動力伝達体20
がねじれ、このねじれによる遊びがなくなるま
で、超音波ミラー16は回動しない。そして、超
音波ミラー16が回り始め、ある決められた角度
まで回動すると、位置信号発信器22が信号を発
し、位置検出器26はその信号を受けた後動力伝
達体20の回転を検出して超音波ミラー16の実
際の回動量を知るものである。しかして、超音波
ビームの方向を検出する位置検出器26および超
音波ビーム走査用動力源21を操作部1に設けて
も超音波ビームの方向を正確に知ることができ
る。
Since the direction of the ultrasonic beam changes depending on the rotation angle of the ultrasonic mirror 16, the direction of the ultrasonic beam can be determined by detecting the rotation angle of the ultrasonic mirror 16. This detection is performed by the position detector 26 of the operation unit 1, which is rotated at the same time as the ultrasonic beam scanning power source 21 starts operating. 20, so after the ultrasonic beam scanning power source 21 starts operating, the power transmission body 20
is twisted and the ultrasonic mirror 16 does not rotate until the play due to this twisting disappears. Then, when the ultrasonic mirror 16 starts rotating and rotates to a certain predetermined angle, the position signal transmitter 22 emits a signal, and after receiving the signal, the position detector 26 detects the rotation of the power transmission body 20. The actual amount of rotation of the ultrasonic mirror 16 can be determined by using this information. Therefore, even if the position detector 26 for detecting the direction of the ultrasonic beam and the power source 21 for scanning the ultrasonic beam are provided in the operating section 1, the direction of the ultrasonic beam can be accurately known.

第5図は本発明の他の実施例を示すもので、こ
れは超音波ビーム走査室10の全側面を円筒状の
カバー39によつて形成し、超音波ビーム走査室
10内に超音波媒体7を閉じ込めるとともに、上
記カバー39の音響インピーダンスを超音波媒体
7のものに近い値の物質で作つたものである。し
たがつて、この実施例のものによれば、走査範囲
を円に近い扇状か、あるいは円にするとができ
る。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, in which all sides of the ultrasonic beam scanning chamber 10 are formed by a cylindrical cover 39, and the ultrasonic medium is inside the ultrasonic beam scanning chamber 10. The cover 39 is made of a material whose acoustic impedance is close to that of the ultrasonic medium 7. Therefore, according to this embodiment, the scanning range can be made into a fan shape close to a circle or a circle.

第6図は本発明のさらに他の実施例を示すもの
で、これは振動子40を回転体41に直接取り付
け、この回転体41を動力伝達体20に連結した
ものである。なお、この実施例は信号ケーブル1
3をねじ切れないようにするため、反復回転させ
るものであるが、回転接点を用いれば一方向回転
させるようにもできる。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention, in which a vibrator 40 is directly attached to a rotating body 41, and this rotating body 41 is connected to a power transmission body 20. Note that in this embodiment, the signal cable 1
3 is rotated repeatedly in order to prevent it from breaking, but it can also be rotated in one direction by using a rotating contact.

また、位置信号発信器22は、スリツプリング
23と接点ブラシ25によつて構成したが、その
他の検出手段、たとえば電気、磁気、光などを利
用するものであつてもよい。
Further, although the position signal transmitter 22 is constructed of the slip ring 23 and the contact brush 25, it may be configured using other detection means such as electricity, magnetism, light, etc.

また、超音波ミラー16を利用して走査する場
合、その超音波ミラー16の反射面18の傾斜角
度を変えれば、その他円すい状など走査範囲を変
更することができる。
Further, when scanning is performed using the ultrasonic mirror 16, by changing the inclination angle of the reflecting surface 18 of the ultrasonic mirror 16, the scanning range can be changed to other shapes such as a conical shape.

以上説明したように本発明によれば、操作部に
超音波ビーム走査用動力源と位置検出器を設け、
可撓性の動力伝達体を介して先端構成部に設けた
走査機構を駆動するにも拘わらず、上記先端構成
部に設けた位置信号発信器からの検出信号を補正
信号として利用するため、超音波ビームの方向を
正確に知り制御することができる。また、挿入部
を可撓性のものとし、かつ細径化することがで
き、従来挿入困難な体腔内にも挿入して深部臓器
の超音波診断を行なうことができる。
As explained above, according to the present invention, the operating unit is provided with an ultrasonic beam scanning power source and a position detector,
Although the scanning mechanism provided in the tip component is driven via a flexible power transmission body, the detection signal from the position signal transmitter provided in the tip component is used as a correction signal, so The direction of the sound beam can be accurately known and controlled. In addition, the insertion section can be made flexible and have a small diameter, and can be inserted into body cavities that are conventionally difficult to insert for ultrasonic diagnosis of deep organs.

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

第1図は本発明の一実施例を示す全体図、第2
図は同じくその先端構成部の側断面図、第3図は
同じくその位置信号発信器の斜視図、第4図は同
じくその先端構成部における超音波ビーム走査室
部分の断面図、第5図および第6図はそれぞれ異
なる本発明の他の実施例を示す先端構成部の側断
面図である。 1……操作部、2……挿入部、5……先端構成
部、11……振動子、15……走査機構、20…
…動力伝達体、21……超音波ビーム走査用動力
源、22……位置信号発信器、26……位置検出
器。
FIG. 1 is an overall view showing one embodiment of the present invention, and FIG.
3 is a perspective view of the position signal transmitter, FIG. 4 is a sectional view of the ultrasonic beam scanning chamber in the tip component, and FIGS. FIG. 6 is a side cross-sectional view of the distal end component showing other different embodiments of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Operation part, 2... Insertion part, 5... Tip structure part, 11... Vibrator, 15... Scanning mechanism, 20...
...Power transmission body, 21...Power source for ultrasonic beam scanning, 22...Position signal transmitter, 26...Position detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 超音波ビーム走査用動力源を設けた操作部
と、この操作部に連結された可撓性の挿入部と、
この挿入部の先端構成部に設けられるとともに上
記挿入部内に挿通した可撓性の動力伝達体を介し
て連結され、振動子から発受信する超音波ビーム
を走査する走査機構と、上記先端構成部内に設け
られ上記超音波ビームの方向がある決められた方
向になると信号を発する位置信号発信器と、上記
操作部に設けられ上記位置信号発信器からの信号
を受けて超音波ビームの方向を検出する位置検出
器とからなることを特徴とする体腔内検査用超音
波スキヤナ。 2 挿入する体腔内を観察する光学系を組み込ん
である上記特許請求の範囲第1項に記載の体腔内
検査用超音波スキヤナ。
[Claims] 1. An operating section provided with a power source for ultrasound beam scanning, a flexible insertion section connected to this operating section,
A scanning mechanism is provided in the tip component of the insertion section and connected via a flexible power transmission body inserted into the insertion section, and scans the ultrasonic beam transmitted and received from the transducer; a position signal transmitter installed in the controller that emits a signal when the direction of the ultrasound beam reaches a predetermined direction; and a position signal transmitter installed in the operating section that detects the direction of the ultrasound beam by receiving a signal from the position signal transmitter. An ultrasonic scanner for intra-body cavity inspection, comprising a position detector. 2. The ultrasonic scanner for body cavity inspection according to claim 1, which incorporates an optical system for observing the inside of the body cavity into which it is inserted.
JP10751779A 1979-08-23 1979-08-23 Ultrasonic scanner for inspecting inside of coelom Granted JPS5631743A (en)

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JPS5631743A JPS5631743A (en) 1981-03-31
JPS6137943B2 true JPS6137943B2 (en) 1986-08-26

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