Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP3119147B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasound diagnostic equipment

Info

Publication number
JP3119147B2
JP3119147B2 JP07327893A JP32789395A JP3119147B2 JP 3119147 B2 JP3119147 B2 JP 3119147B2 JP 07327893 A JP07327893 A JP 07327893A JP 32789395 A JP32789395 A JP 32789395A JP 3119147 B2 JP3119147 B2 JP 3119147B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
rotation
flexible shaft
rotation angle
delay
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
JP07327893A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09140710A (en
Inventor
俊積 田中
Original Assignee
富士写真光機株式会社
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 富士写真光機株式会社 filed Critical 富士写真光機株式会社
Priority to JP07327893A priority Critical patent/JP3119147B2/en
Publication of JPH09140710A publication Critical patent/JPH09140710A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3119147B2 publication Critical patent/JP3119147B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、体腔内に挿入し
て、体内組織の断層に関する情報を取得するようにした
超音波診断装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus which is inserted into a body cavity to acquire information on a tomographic tissue in a body.

【0002】[0002]

【従来の技術】体内に挿入される超音波診断装置は、操
作部に細径の挿入部を連設したものであって、この挿入
部の先端に超音波振動子を設ける構成としている。挿入
部は患者の体内に挿入されるものであって、その先端部
を所定の超音波検査対象部にまで導いて、超音波振動子
を作動させて、所定の範囲にわたって超音波走査が行わ
れる。ここで、超音波走査は、直線方向に走査させるリ
ニア走査と、回転方向に走査させるラジアル走査やセク
タ走査等があり、また超音波振動子を機械的に移動させ
るメカニカル走査を行う方式と、多数の超音波振動子を
所定の方向に並べて、これらを順次作動させる電子走査
タイプのものもある。
2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic apparatus to be inserted into a body has an operation section provided with an insertion section having a small diameter, and an ultrasonic transducer is provided at the tip of the insertion section. The insertion portion is inserted into the patient's body, and guides the tip end thereof to a predetermined ultrasonic inspection target portion, activates the ultrasonic vibrator, and performs ultrasonic scanning over a predetermined range. . Here, ultrasonic scanning includes linear scanning in which scanning is performed in a linear direction, radial scanning and sector scanning in which scanning is performed in a rotating direction, and a method in which mechanical scanning in which ultrasonic transducers are mechanically moved is performed. There is also an electronic scanning type in which ultrasonic transducers are arranged in a predetermined direction and these are sequentially operated.

【0003】回転方向にメカニカル走査を行う場合に
は、挿入部の先端部に配置される超音波振動子を回転部
材に装着して、この回転部材を回転駆動するように構成
する。回転軸はモータ等の回転駆動手段により回転駆動
されるが、細径化が必要な挿入部内には回転駆動手段を
設けることができないので、操作部内に回転駆動手段を
設け、この回転駆動手段と回転部材との間には、可撓性
を有する回転伝達手段が介装される。この回転伝達手段
としてはフレキシブルシャフト、例えば金属線材を密着
コイル状に巻回したものが好適に用いられる。ここで、
回転方向にメカニカル走査を行う超音波診断装置にあっ
ては、超音波振動子の回転軸線は、通常、挿入部の軸線
方向となっており、従って超音波走査面としては、挿入
部の軸線に対して直交する平面となる。
When performing mechanical scanning in the rotation direction, an ultrasonic vibrator disposed at the distal end of the insertion section is mounted on a rotating member, and the rotating member is driven to rotate. The rotating shaft is driven to rotate by a rotation driving means such as a motor.However, since the rotation driving means cannot be provided in the insertion section which needs to be reduced in diameter, the rotation driving means is provided in the operating section, and Flexible rotation transmitting means is interposed between the rotating member and the rotating member. As the rotation transmitting means, a flexible shaft, for example, a metal wire wound in a tight coil shape is suitably used. here,
In an ultrasonic diagnostic apparatus that performs mechanical scanning in the direction of rotation, the rotational axis of the ultrasonic transducer is usually in the axial direction of the insertion section, and therefore, as an ultrasonic scanning surface, It becomes a plane orthogonal to this.

【0004】ところで、超音波診断装置と内視鏡とを組
み合わせた超音波内視鏡があるが、この超音波内視鏡に
あっては、内視鏡観察視野は挿入部の前方に向いてお
り、従って、超音波振動子の走査面が挿入部の軸線と直
交する方向となっていると、内視鏡観察視野内の部位の
超音波観測を行えないことになる。また、超音波による
診断の結果、患部が発見された場合等には、穿刺処置具
を体内に刺入して、注射液を注入したり、吸引を行う等
の処置が施される。この場合に、穿刺処置具の体内にお
ける位置の確認は超音波観測により行う必要がある。し
かしながら、超音波振動子の走査面が挿入部の軸線と直
交する方向にあると、穿刺処置具も挿入部の軸線と直交
する方向に導出させなければならない。穿刺処置具を体
内に刺入するには、穿刺処置具の少なくとも先端部分の
ある程度の長さ分には剛性を持たせる必要があることか
ら、挿入部の先端近傍で急激に曲げるように導出させる
のは極めて困難である。
By the way, there is an ultrasonic endoscope in which an ultrasonic diagnostic apparatus and an endoscope are combined. In this ultrasonic endoscope, the observation field of the endoscope is directed forward of the insertion section. Therefore, if the scanning plane of the ultrasonic transducer is in a direction orthogonal to the axis of the insertion section, ultrasonic observation of a part in the field of view of the endoscope cannot be performed. When the affected part is found as a result of the diagnosis using ultrasonic waves, a treatment such as injecting an injection solution or performing suction is performed by inserting a puncture treatment tool into the body. In this case, it is necessary to confirm the position of the puncture device in the body by ultrasonic observation. However, if the scanning surface of the ultrasonic transducer is in a direction perpendicular to the axis of the insertion section, the puncture treatment tool must also be led out in a direction perpendicular to the axis of the insertion section. In order to insert the puncture device into the body, at least a certain length of the distal end portion of the puncture device needs to have rigidity. Therefore, the puncture device is led out so as to be sharply bent near the distal end of the insertion portion. It is extremely difficult.

【0005】以上の点を考慮して、超音波振動子を回転
方向に走査させるに当って、回転軸線を挿入部の軸線と
略直交する方向とすることによって、超音波振動子によ
る超音波走査面をほぼ挿入部の軸線方向と一致させるよ
うにしたものは、例えば実公平7−30010号公報に
示されている。この公知の超音波診断装置にあっては、
超音波振動子が装着される回転部材の一端に回転軸を設
けて、この回転軸にフレキシブルシャフトを連結して、
このフレキシブルシャフトを略90°曲げるようにして
挿入部の軸線方向となるように方向転換させたものであ
る。密着コイルからなるフレキシブルシャフトは90°
方向転換させても、回転の伝達を行うのは可能である。
そして、この方向転換部でフレキシブルシャフトが振動
するのを抑制するために、この方向転換部の部位では硬
質パイプに挿嵌させている。
In consideration of the above points, when scanning the ultrasonic transducer in the rotational direction, the rotational axis is set to a direction substantially orthogonal to the axis of the insertion portion, so that the ultrasonic scanning by the ultrasonic transducer is performed. One in which the surface is made substantially coincident with the axial direction of the insertion portion is disclosed in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 7-30010. In this known ultrasonic diagnostic apparatus,
A rotating shaft is provided at one end of a rotating member to which the ultrasonic vibrator is attached, and a flexible shaft is connected to the rotating shaft,
The direction of the flexible shaft is changed by bending the flexible shaft by approximately 90 ° so as to be in the axial direction of the insertion portion. 90 ° flexible shaft consisting of close-coil
Even if the direction is changed, it is possible to transmit the rotation.
Then, in order to suppress the flexible shaft from vibrating at the direction changing portion, a part of the direction changing portion is inserted into a hard pipe.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上の構成を有する超
音波診断装置で超音波診断を行うには、超音波振動子を
回転させて、この回転中の所定の角度毎に体内に向けて
超音波パルスを送信して、反射エコーを受信する。反射
エコー信号は超音波観測装置に伝送されて、この超音波
観測装置の信号処理部で信号処理が行われる。信号処理
部はスキャンコンバータを有し、所定角度毎の反射エコ
ー信号はこのスキャンコンバータのメモリに取り込ま
れ、超音波振動子が1回転すると、1フレーム分の超音
波画像信号がメモリに蓄積される。従って、超音波振動
子が1回転する毎に生成される超音波画像信号をスキャ
ンコンバータメモリから読み出されて、モニタに超音波
画像が表示される。このモニタに表示される超音波画像
としては、360°の走査範囲からなるラジアル超音波
画像または走査範囲を所定の角度範囲に限定した扇形の
セクタ超音波画像とがある。
In order to perform ultrasonic diagnosis with the ultrasonic diagnostic apparatus having the above configuration, the ultrasonic vibrator is rotated, and the ultrasonic vibrator is directed toward the body at a predetermined angle during the rotation. Transmit the sound pulse and receive the reflected echo. The reflected echo signal is transmitted to the ultrasonic observation apparatus, and the signal processing unit of the ultrasonic observation apparatus performs signal processing. The signal processing unit has a scan converter, and a reflected echo signal for each predetermined angle is taken into the memory of the scan converter. When the ultrasonic vibrator makes one rotation, an ultrasonic image signal for one frame is stored in the memory. . Therefore, the ultrasonic image signal generated each time the ultrasonic transducer makes one rotation is read from the scan converter memory, and the ultrasonic image is displayed on the monitor. The ultrasonic image displayed on the monitor includes a radial ultrasonic image having a scanning range of 360 ° or a sector-shaped sector ultrasonic image in which the scanning range is limited to a predetermined angle range.

【0007】ラジアル超音波画像を表示する場合であ
れ、セクタ超音波画像を表示する場合であれ、超音波走
査を行う際には、超音波振動子の角度位置を検出しなけ
ればならない。また、超音波振動子の相対角度位置だけ
でなく、走査原点位置を設定する必要がある。そして、
走査原点位置から360°の範囲(ラジアル走査の場
合)、または走査原点位置から所定の角度範囲(セクタ
走査の場合)にわたって取得された超音波反射エコー信
号から1フレーム分の超音波画像が生成される。
[0007] Regardless of whether a radial ultrasonic image is displayed or a sector ultrasonic image is displayed, when performing ultrasonic scanning, the angular position of the ultrasonic transducer must be detected. Further, it is necessary to set not only the relative angular position of the ultrasonic transducer but also the scanning origin position. And
An ultrasonic image for one frame is generated from the ultrasonic reflected echo signals acquired over a range of 360 ° from the scanning origin position (in the case of radial scanning) or a predetermined angle range (in the case of sector scanning) from the scanning origin position. You.

【0008】超音波振動子の角度位置及び走査原点位置
を検出するために、超音波診断装置にあっては回転角検
出手段を備えているが、この回転角検出手段としてはロ
ータリ式のエンコーダが用いられる。ここで、エンコー
ダとしては、アブソリュートエンコーダとインクリメン
タルエンコーダとがあり、アブソリュートエンコーダを
用いれば、超音波振動子の絶対位置が検出でき、またイ
ンクリメンタルエンコーダを用いる場合には、超音波振
動子の絶対位置は検出できないが、このタイプのエンコ
ーダには基準位置があり、従ってこの基準位置を走査原
点位置と一致させれば良い。小型で角度分解能の優れた
インクリメンタルエンコーダが用いられる場合が多い
が、いずれのタイプのエンコーダを用いるにしろ、この
エンコーダを挿入部の先端に配置して、直接超音波振動
子の回転角を検出すれば、超音波振動子の回転角度を正
確に検出できるが、体腔内に挿入される挿入部の細径化
を図るために、超音波振動子が設けられている挿入部の
先端にエンコーダを配設することはできない。従って、
超音波振動子を回転駆動するフレキシブルシャフトの基
端部の回転角を検出して、この検出信号に基づいて、超
音波振動子の回転角を推定するようにしている。
In order to detect the angular position of the ultrasonic transducer and the position of the scanning origin, the ultrasonic diagnostic apparatus is provided with a rotation angle detecting means. As the rotation angle detecting means, a rotary encoder is used. Used. Here, there are absolute encoders and incremental encoders as encoders.If an absolute encoder is used, the absolute position of the ultrasonic vibrator can be detected.If an incremental encoder is used, the absolute position of the ultrasonic vibrator is Although this type of encoder cannot be detected, this type of encoder has a reference position, and therefore, it is sufficient to match this reference position with the scanning origin position. In many cases, small incremental encoders with excellent angular resolution are used.However, regardless of which type of encoder is used, it is necessary to place this encoder at the tip of the insertion section and directly detect the rotation angle of the ultrasonic transducer. For example, the rotation angle of the ultrasonic transducer can be accurately detected.However, in order to reduce the diameter of the insertion section inserted into the body cavity, an encoder is arranged at the tip of the insertion section provided with the ultrasonic transducer. It cannot be set up. Therefore,
The rotation angle of the base end of the flexible shaft that rotationally drives the ultrasonic transducer is detected, and the rotation angle of the ultrasonic transducer is estimated based on the detection signal.

【0009】フレキシブルシャフトは、前述したよう
に、密着コイルからなるものであり、従ってこのフレキ
シブルシャフトをある程度曲げた状態でも、その基端部
側から先端部にまで正確に回転力を伝達できる。しかし
ながら、密着コイルからなるフレキシブルシャフトを基
端側で回転駆動を開始した時に、摺動抵抗等の負荷の作
用により先端まで回転力が伝達されるのに多少の遅れが
生じる。特に、フレキシブルシャフトが曲がっている
と、回転力の伝達遅れの度合いも大きくなる。ただし、
先端にまで回転力が及んだ後は、このフレキシブルシャ
フトを曲げる等して負荷の変動が生じない限り、正確に
回転力の伝達が行われる。従って、定格回転状態になる
と、フレキシブルシャフトの基端部と先端部とでは回転
の伝達遅れに相当する分だけ位相がずれた状態を保ちな
がら回転する。
As described above, the flexible shaft is made of a close-coil coil. Therefore, even when the flexible shaft is bent to some extent, it is possible to accurately transmit the rotational force from the base end to the tip. However, when the flexible shaft composed of the close contact coil starts to be driven to rotate on the base end side, a slight delay occurs when the rotational force is transmitted to the distal end by the action of a load such as sliding resistance. In particular, when the flexible shaft is bent, the degree of transmission delay of the rotational force increases. However,
After the rotational force reaches the distal end, the rotational force is transmitted accurately unless the load fluctuates by bending the flexible shaft or the like. Therefore, in the rated rotation state, the flexible shaft rotates while maintaining the state in which the phase is shifted by the amount corresponding to the rotation transmission delay between the base end and the distal end.

【0010】とりわけ、前述した従来技術のように、超
音波振動子の回転軸を挿入部の軸線に対して略直交する
方向となっている場合には、フレキシブルシャフトは途
中で90°も曲げられることから、回転の伝達遅れはか
なり大きくなる。しかも、フレキシブルシャフトが90
°曲げられた直後にアングル部を通過するようになって
おり、このアングル部は湾曲操作されるものであり、こ
の湾曲操作の度合いによっては、フレキシブルシャフト
が複雑に曲げられて、摺動抵抗等の負荷が著しく増大し
て、回転の伝達遅れは顕著なものとなってしまう。
In particular, when the rotation axis of the ultrasonic transducer is in a direction substantially orthogonal to the axis of the insertion portion as in the above-described prior art, the flexible shaft is bent 90 ° in the middle. Therefore, the transmission delay of the rotation becomes considerably large. And the flexible shaft is 90
° Immediately after being bent, it passes through the angle part, and this angle part is bent, and depending on the degree of this bending operation, the flexible shaft is bent complicatedly, and sliding resistance etc. Is significantly increased, and the transmission delay of rotation becomes remarkable.

【0011】フレキシブルシャフトの基端部の回転を検
出する場合、エンコーダの基準位置をモニタに表示され
る超音波画像の走査原点位置とすることから、フレキシ
ブルシャフトの基端部と先端部とで位相のずれが顕著に
なると、ラジアル走査及びセクタ走査を行う際には、体
内の実際の位置と超音波画像上の位置との位相がずれて
しまう。このような位相のずれが生じると、超音波観測
を行う際に違和感が生じることが否めないだけでなく、
超音波観測装置側で作り出されるデータと超音波画像デ
ータとの不一致が生じる。例えば、穿刺処置具を体内に
刺入する際に、その指標となるパンクチャラインが超音
波画像上に表示される。このパンクチャラインは走査原
点位置と穿刺処置具の導出部の開口位置及び方向とに基
づいて超音波観測装置側でキャラクタ信号を発生させる
ようにするが、体内の実際の位置と超音波画像上の位置
との間に位相のずれがあると、この位相のずれ分だけパ
ンクチャラインが実際の穿刺処置具の刺入方向と異なる
方向を示すことになる。
When the rotation of the base end of the flexible shaft is detected, the reference position of the encoder is used as the scanning origin position of the ultrasonic image displayed on the monitor. If the deviation becomes remarkable, the phase between the actual position in the body and the position on the ultrasonic image is shifted when performing the radial scanning and the sector scanning. When such a phase shift occurs, it is not only undeniable that a discomfort occurs when performing ultrasonic observation,
There is a mismatch between the data created on the ultrasound observation device side and the ultrasound image data. For example, when the puncture treatment tool is inserted into the body, a puncture line serving as an index is displayed on the ultrasonic image. The puncture line generates a character signal on the ultrasonic observation apparatus side based on the scanning origin position and the opening position and direction of the lead-out section of the puncture treatment tool. If there is a phase shift between the position and the position, the puncture line indicates a direction different from the actual insertion direction of the puncture treatment tool by the amount of the phase shift.

【0012】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、フレキシブルシャフ
トの基端部に設けた回転角検出手段で、このフレキシブ
ルシャフトの先端に設けた超音波振動子の回転角を正確
に検出できるようにすることにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a rotation angle detecting means provided at a base end of a flexible shaft. An object of the present invention is to enable a rotation angle of a sound wave transducer to be accurately detected.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、超音波振動子を装着した回転部材の
両側にそれぞれ密着コイルからなるフレキシブルシャフ
トを連結し、これら両フレキシブルシャフトを挿入部の
軸線と略直交する方向からその軸線方向に方向転換させ
て、挿入部外に取り出すようにした回転伝達手段と、こ
れら両フレキシブルシャフトのうち、一方のフレキシブ
ルシャフトの端部に接続された回転駆動手段と、両フレ
キシブルシャフトの端部にそれぞれ連結した回転角検出
手段と、両回転角検出手段の検出信号が取り込まれ、両
回転角検出手段の検出信号の差に基づいて、前記超音波
振動子の回転遅れを検出する回転遅れ検出手段とを備え
る構成としたことをその特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, a flexible shaft composed of a close-contact coil is connected to both sides of a rotating member equipped with an ultrasonic vibrator. A rotation transmission means that changes its direction from a direction substantially orthogonal to the axis of the insertion portion to the axial direction and is taken out of the insertion portion, and is connected to the end of one of the two flexible shafts. Rotation driving means, rotation angle detection means connected to ends of both flexible shafts, and detection signals of both rotation angle detection means are taken in, and the ultrasonic wave is detected based on a difference between the detection signals of both rotation angle detection means. It is characterized by comprising a rotation delay detecting means for detecting a rotation delay of the vibrator.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】超音波振動子を回転方向に走査さ
せる上で、超音波振動子を回転部材に装着するが、この
回転部材の回転軸線は挿入部の軸線と略直交する方向に
向ける。これによって、超音波振動子による走査面は挿
入部の軸線方向に向くようになり、超音波内視鏡として
構成した場合には、内視鏡観察視野の中心乃至中心近傍
の位置を超音波観測視野とすることができ、また穿刺処
置具を用いる場合に、この穿刺処置具を挿入部の軸線方
向に導出させても、その体内への刺入状態を超音波観測
視野内に入れることができることになる。回転軸は、超
音波振動子の両側に延在させ、その両端にそれぞれフレ
キシブルシャフトを連結する。これら両フレキシブルシ
ャフトは回転軸への連結部から略90°方向転換させ
て、挿入部の軸線方向に延在させ、この挿入部の外に取
り出す。そして、これら2本のフレキシブルシャフトは
挿入部を介して操作部内、またはこの操作部から引き出
したケーブル内に挿通させて、超音波観測装置にまで延
在させる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to scan an ultrasonic vibrator in a rotating direction, the ultrasonic vibrator is mounted on a rotating member, and the rotation axis of the rotating member is directed in a direction substantially orthogonal to the axis of the insertion portion. . As a result, the scanning surface of the ultrasonic transducer is oriented in the axial direction of the insertion section, and when configured as an ultrasonic endoscope, the position of the center or near the center of the endoscope observation field of view is measured by ultrasonic observation. It can be a field of view, and when using a puncture device, the state of insertion into the body can be put into the ultrasonic observation field even if the puncture device is led out in the axial direction of the insertion portion. become. The rotating shaft extends on both sides of the ultrasonic transducer, and a flexible shaft is connected to each end. These two flexible shafts are turned around 90 ° from the connection to the rotating shaft, extend in the axial direction of the insertion portion, and are taken out of the insertion portion. Then, these two flexible shafts are inserted through the insertion section into the operation section or into a cable drawn from the operation section, and extend to the ultrasonic observation apparatus.

【0015】而して、図1に超音波振動子とその回転駆
動機構との基本構成を示す。同図において、1は超音波
振動子であって、この超音波振動子1は回転部材2に装
着されて、この回転部材2をその回転軸線Aを中心とし
て回転させることにより超音波走査を行うようになされ
ている。超音波振動子1を遠隔操作で回転駆動するため
に、密着コイルからなるフレキシブルシャフト3が用い
られ、このフレキシブルシャフト3は、基端側に回転軸
4が連結され、この回転軸4には従動ギア5が取り付け
られている。そして、この従動ギア5には、モータ6の
回転軸に連結した駆動ギア7が噛合している。フレキシ
ブルシャフト3は、回転部材2の一方側に連結されてお
り、他方側にはもう1本のフレキシブルシャフト8が連
結されている。フレキシブルシャフト3はモータ6によ
り軸回りに回転駆動される駆動側フレキシブルシャフト
であるのに対して、もう1本のフレキシブルシャフト8
は駆動手段には連結されておらず、駆動側フレキシブル
シャフト3からの回転が回転部材2を介して伝達される
従動側フレキシブルシャフトとなる。
FIG. 1 shows the basic structure of the ultrasonic transducer and its rotation drive mechanism. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an ultrasonic vibrator, which is mounted on a rotating member 2 and performs ultrasonic scanning by rotating the rotating member 2 about its rotation axis A. It has been made like that. In order to rotate and drive the ultrasonic vibrator 1 by remote control, a flexible shaft 3 composed of a close contact coil is used. The flexible shaft 3 is connected to a rotation shaft 4 at a base end side, and is driven by the rotation shaft 4. Gear 5 is attached. The driven gear 5 is meshed with a drive gear 7 connected to a rotating shaft of a motor 6. The flexible shaft 3 is connected to one side of the rotating member 2, and another flexible shaft 8 is connected to the other side. The flexible shaft 3 is a driving-side flexible shaft that is driven to rotate around an axis by a motor 6, whereas another flexible shaft 8 is provided.
Is not connected to the driving means, and serves as a driven-side flexible shaft to which rotation from the driving-side flexible shaft 3 is transmitted via the rotating member 2.

【0016】これら2本のフレキシブルシャフト3,8
は、線径や外径等が同じ構造のものを用い、長さも同じ
とする。そして、これら両フレキシブルシャフト3,8
は略90°方向転換させて、回転部材2の回転軸線Aと
直交する方向の中心線N−Nに対して線対称となるよう
に配置される。そして、従動側フレキシブルシャフト8
の基端部にも回転軸9が連結されており、駆動側フレキ
シブルシャフト3の回転軸4に設けた従動ギア5には回
転角検出手段としてのロータリ式のエンコーダ10の入
力軸に取り付けた入力用ギア11が噛合し、また回転軸
9にも伝達ギア12が取り付けられて、この伝達ギア1
2にも別のエンコーダ13の入力用ギア14を噛合させ
ている。
These two flexible shafts 3, 8
Are of the same structure with the same wire diameter and outer diameter, and have the same length. And these two flexible shafts 3, 8
Are rotated by approximately 90 ° and are arranged so as to be line-symmetric with respect to a center line N-N in a direction orthogonal to the rotation axis A of the rotation member 2. And the driven-side flexible shaft 8
A rotary shaft 9 is also connected to a base end of the rotary shaft 4. A driven gear 5 provided on the rotary shaft 4 of the drive-side flexible shaft 3 has an input attached to an input shaft of a rotary encoder 10 as a rotation angle detecting means. Gear 11 is meshed with the transmission gear 12 and the transmission gear 12 is also attached to the rotating shaft 9.
The input gear 14 of another encoder 13 is also meshed with 2.

【0017】以上の構成においては、超音波振動子1の
回転駆動は、2本のフレキシブルシャフトのうち、駆動
側フレキシブルシャフト3をモータ6で回転駆動するこ
とにより行われる。このように、駆動側フレキシブルシ
ャフト3を回転駆動することにより、回転部材2がその
回転軸線Aの回りを回転する。ただし、駆動側フレキシ
ブルシャフト3は先端近傍位置で90°方向転換してお
り、またこの駆動側フレキシブルシャフト3の回転時に
は、摺動抵抗等様々な負荷が作用することから、回転伝
達の遅れが生じる。エンコーダ10は駆動側フレキシブ
ルシャフト3の基端部に接続されているから、このエン
コーダ10の基準位置と超音波振動子1の走査原点位置
との間にずれが発生する。
In the above arrangement, the ultrasonic transducer 1 is rotationally driven by rotating the drive-side flexible shaft 3 of the two flexible shafts with the motor 6. In this manner, by rotating the driving-side flexible shaft 3, the rotating member 2 rotates around its rotation axis A. However, the drive-side flexible shaft 3 is turned 90 ° in the vicinity of the distal end, and when the drive-side flexible shaft 3 rotates, various loads such as sliding resistance act on the drive-side flexible shaft 3, so that a delay in rotation transmission occurs. . Since the encoder 10 is connected to the base end of the drive-side flexible shaft 3, a deviation occurs between the reference position of the encoder 10 and the scanning origin position of the ultrasonic transducer 1.

【0018】ところで、回転部材2には従動側フレキシ
ブルシャフト8が連結されているから、この回転部材2
の回転に追従して、従動側フレキシブルシャフト8も軸
回りに回転する。そして、この従動側フレキシブルシャ
フト8の回転部材2への連結部からエンコーダ13を接
続した基端部までに回転力の伝達にやはり遅れが生じ
る。しかも、従動側フレキシブルシャフト8は、駆動側
フレキシブルシャフト3と構造及びその回転時に作用す
る負荷が同じとなっているから、回転遅れの条件として
は、駆動側フレキシブルシャフトでの回転遅れと実質的
に同一になる。従って、エンコーダ13の検出角度はエ
ンコーダ10の検出角度に対して遅れがあり、この遅れ
は実質的に回転部材2の回転遅れの2倍となる。
Since the driven side flexible shaft 8 is connected to the rotating member 2, the rotating member 2
Following the rotation, the driven-side flexible shaft 8 also rotates around the axis. The transmission of the rotational force also has a delay from the connection of the driven flexible shaft 8 to the rotating member 2 to the base end to which the encoder 13 is connected. In addition, since the driven flexible shaft 8 has the same structure and the same load acting upon its rotation as the drive flexible shaft 3, the condition of the rotation delay is substantially equal to the rotation delay of the drive flexible shaft. Be the same. Therefore, the detection angle of the encoder 13 has a delay with respect to the detection angle of the encoder 10, and this delay is substantially twice the rotation delay of the rotating member 2.

【0019】以上のことから、超音波振動子1の回転角
を検出する機能を駆動側フレキシブルシャフト3側のエ
ンコーダ10に持たせ、かつエンコーダ10,13間の
検出信号における遅れの半分を回転遅れ検出手段で検出
させて、エンコーダ10の検出角信号に対してこの遅れ
分を補正することによって、たとえ駆動側フレキシブル
シャフト3の回転に対して負荷があるにしても、ほぼ正
確に超音波振動子1を装着した回転部材2の回転角度位
置を検出できるようになる。従って、エンコーダ10の
基準位置と超音波振動子1の走査原点位置とを正確に一
致させることができる。なお、従動側フレキシブルシャ
フト8のエンコーダ13を超音波振動子1の回転角を検
出するために用いる場合には、エンコーダ10,13間
の検出信号における差の半分の進みを持たせれば良い。
As described above, the function of detecting the rotation angle of the ultrasonic vibrator 1 is provided to the encoder 10 on the drive-side flexible shaft 3 side, and half of the delay in the detection signal between the encoders 10 and 13 is reduced by the rotation delay. By detecting this by the detection means and correcting the delay with respect to the detection angle signal of the encoder 10, even if a load is applied to the rotation of the drive-side flexible shaft 3, the ultrasonic vibrator is almost accurately 1 can be detected. Therefore, the reference position of the encoder 10 and the scanning origin position of the ultrasonic transducer 1 can be accurately matched. When the encoder 13 of the driven-side flexible shaft 8 is used to detect the rotation angle of the ultrasonic vibrator 1, it suffices to have a half of the difference in the detection signal between the encoders 10 and 13.

【0020】また、超音波観測を行っている間にも、ア
ングル部を湾曲させる等により負荷の変動があると、そ
れに応じて回転力の伝達遅れ量も変化する。しかしなが
ら、駆動側フレキシブルシャフト3のエンコーダ10に
よる回転角の検出に対して、常に従動側フレキシブルシ
ャフト8の回転角をエンコーダ13により検出して、そ
の補正を行うようにしているから、超音波振動子1の作
動中に、エンコーダ10の基準位置と超音波振動子1の
走査原点位置とがずれるおそれもない。
In addition, during the ultrasonic observation, if the load fluctuates due to, for example, bending the angle portion, the transmission delay amount of the rotational force changes accordingly. However, when the rotation angle of the driven flexible shaft 3 is detected by the encoder 10, the rotation angle of the driven flexible shaft 8 is always detected by the encoder 13 and the correction is performed. During the operation of 1, the reference position of the encoder 10 and the scanning origin position of the ultrasonic transducer 1 do not shift.

【0021】前述したように、駆動側フレキシブルシャ
フトと従動側フレキシブルシャフトとを全く同一の条件
下におけば、その両端における回転遅れの半分の回転遅
れをもって超音波振動子が回転することになるが、駆動
側フレキシブルシャフトと従動側フレキシブルシャフト
との間の回転遅れに一定の関係が成立する条件さえ満た
しておれば、必ずしも両フレキシブルシャフトを等しい
条件とする必要はなく、回転遅れの度合いに応じた補正
係数を持たせるようにすれば良い。
As described above, if the drive-side flexible shaft and the driven-side flexible shaft are under exactly the same conditions, the ultrasonic vibrator rotates with a rotation delay of half the rotation delay at both ends. As long as the condition that a certain relation is established for the rotation delay between the driving-side flexible shaft and the driven-side flexible shaft is satisfied, it is not always necessary to make both flexible shafts the same condition, and the rotation delay depends on the degree of the rotation delay. What is necessary is just to make it have a correction coefficient.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、以下の説明では、超音波内視鏡とし
て構成したものを示すが、本発明の超音波診断装置は、
これに限定されるものではなく、内視鏡観察機構を備え
ていないものであっても良い。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that, in the following description, a configuration configured as an ultrasonic endoscope will be described.
The present invention is not limited to this, and may not include an endoscope observation mechanism.

【0023】まず、図2に超音波内視鏡の全体構成を示
す。図中において、20は超音波内視鏡本体、21は内
視鏡観察装置ユニット、22は超音波観測装置ユニット
をそれぞれ示す。超音波内視鏡20は、体腔内に挿入さ
れる挿入部23と、この挿入部23の基端部に連設した
本体操作部24と、本体操作部24から引き出されたユ
ニバーサルコード25とから構成される。挿入部23
は、本体操作部24への連設部側から大半の長さ分は挿
入経路に追従して任意の方向に曲がるようになった軟性
部23aであり、この軟性部23aの先端には、アング
ル部23bが、またアングル部23bの先端には先端部
本体23cが順次連設されている。先端部本体23cに
は、後述する内視鏡観察機構と超音波観測機構とが設け
られており、アングル部23bは、この先端部本体23
cを任意の方向に向けるために、アングル操作が可能な
構成になっている。
First, FIG. 2 shows the overall configuration of the ultrasonic endoscope. In the figure, 20 is an ultrasonic endoscope main body, 21 is an endoscope observation device unit, and 22 is an ultrasonic observation device unit. The ultrasonic endoscope 20 includes an insertion portion 23 inserted into a body cavity, a main body operation portion 24 connected to a base end of the insertion portion 23, and a universal cord 25 pulled out from the main body operation portion 24. Be composed. Insertion part 23
Is a flexible portion 23a that bends in an arbitrary direction following the insertion path for most of the length from the side of the portion connected to the main body operation portion 24, and the distal end of the flexible portion 23a has an angle A portion 23b and a tip body 23c are sequentially provided at the tip of the angle portion 23b. The distal end body 23c is provided with an endoscope observation mechanism and an ultrasonic observation mechanism, which will be described later.
In order to turn c in an arbitrary direction, an angle operation is possible.

【0024】ユニバーサルコード25は、その先端部が
3本に分岐しており、そのうちの1本は内視鏡観察装置
ユニット21を構成する光源・プロセッサ部21aの光
源部に着脱可能に接続される光源コネクタ25aとなっ
ている。また、他の1本は、光源・プロセッサ部21a
のプロセッサ部に着脱可能に接続される電気コネクタ部
25bとなっており、さらにもう1本は超音波観測装置
ユニット22の信号処理部22aに着脱可能に接続され
る超音波コネクタ25cとなっている。そして、内視鏡
観察装置ユニット21及び超音波観測装置ユニット22
には、さらに内視鏡画像,超音波画像を表示するモニタ
21b,22bを備えている。
The distal end of the universal cord 25 is branched into three, one of which is detachably connected to the light source section of the light source / processor section 21a constituting the endoscope observation device unit 21. The light source connector 25a is provided. Another one is a light source / processor unit 21a.
And an electrical connector 25b detachably connected to the processor unit of the ultrasonic observation apparatus unit 22, and an ultrasonic connector 25c detachably connected to the signal processing unit 22a of the ultrasonic observation apparatus unit 22. . Then, the endoscope observation device unit 21 and the ultrasonic observation device unit 22
Has monitors 21b and 22b for displaying an endoscope image and an ultrasonic image.

【0025】図3及び図4に先端部本体23cの先端面
とその断面を示す。図3から明らかなように、先端部本
体23cにおける先端面には、その上部側に内視鏡観察
機構が、下部側に超音波観測機構が設けられている。
FIGS. 3 and 4 show the distal end surface of the distal end body 23c and its cross section. As is apparent from FIG. 3, an endoscope observation mechanism is provided on an upper side of the distal end surface of the distal end portion main body 23c, and an ultrasonic observation mechanism is provided on a lower side thereof.

【0026】内視鏡観察機構は体内に向けて照明光を照
射する照明窓26と、この照明下で体内の観察を行う観
察窓27とが設けられており、照明窓26には照明用レ
ンズが装着されて、この照明用レンズにはライトガイド
が臨んでいる。また、観察窓27には対物レンズが装着
されて、この対物レンズの結像位置には固体撮像素子乃
至イメージガイドの入射端が臨んでいる。さらに、これ
ら照明窓26,観察窓27に加えて、処置具を導出する
ための処置具導出部28が設けられる。
The endoscope observation mechanism is provided with an illumination window 26 for irradiating illumination light toward the inside of the body and an observation window 27 for observing the inside of the body under this illumination. A light guide faces the illumination lens. An objective lens is mounted on the observation window 27, and the incident end of the solid-state imaging device or the image guide faces the image forming position of the objective lens. Further, in addition to the illumination window 26 and the observation window 27, a treatment tool deriving unit 28 for deriving the treatment tool is provided.

【0027】30は超音波観測機構であって、この超音
波観測機構30は、先端部本体23cから前方に向けて
ハウジング31を突設し、このハウジング31内に超音
波振動子32を設けてなるものであって、この超音波振
動子32は回転部材33に装着されている。回転部材3
3は、その両端に回転軸33a,33bを有し、これら
回転軸33a,33bは挿入部23の軸線と略直交する
方向に延在されて、ハウジング31内を3つのチャンバ
31a〜31cに区画形成する隔壁部34a,34bに
軸受35を介して回転自在に装着されている。隔壁34
a,34b間のチャンバ31bに超音波振動子32が配
置されており、このチャンバ31bが密閉した超音波振
動子収納室となる。そして、少なくともチャンバ31b
内には、超音波振動子32による超音波信号の送受信を
ロスなく行わせるために、例えば流動パラフィン等のよ
うな超音波伝達媒体が充填されている。従って、ハウジ
ング31のうち、チャンバ31bの部位は超音波窓36
として機能する。
Reference numeral 30 denotes an ultrasonic observation mechanism. The ultrasonic observation mechanism 30 has a housing 31 projecting forward from the distal end main body 23c, and an ultrasonic vibrator 32 is provided in the housing 31. The ultrasonic vibrator 32 is mounted on a rotating member 33. Rotating member 3
3 has rotating shafts 33a and 33b at both ends thereof, and these rotating shafts 33a and 33b extend in a direction substantially orthogonal to the axis of the insertion portion 23, and partition the interior of the housing 31 into three chambers 31a to 31c. The partition walls 34a and 34b to be formed are rotatably mounted via bearings 35. Partition wall 34
The ultrasonic vibrator 32 is disposed in a chamber 31b between a and b, and the chamber 31b becomes a closed ultrasonic vibrator storage room. And at least the chamber 31b
The inside is filled with an ultrasonic transmission medium such as liquid paraffin in order to transmit and receive ultrasonic signals by the ultrasonic transducer 32 without loss. Therefore, the portion of the chamber 31b in the housing 31 is
Function as

【0028】ハウジング31内の両側のチャンバ31
a,31c内に延在されている回転軸33a,33bに
は、回転伝達手段を構成するフレキシブルシャフト37
a,37bの先端部がそれぞれ接続されている。フレキ
シブルシャフト37a,37bは、それぞれチャンバ3
1a,31c内で略90°方向転換されて、挿入部23
の軸線方向に向けられる。そして、先端部本体23cに
は、挿通路38a,38bが穿設されており、フレキシ
ブルシャフト37a,37bは、これら挿通路38a,
38b内に挿通されている。フレキシブルシャフト37
a,37bは挿入部23における先端部本体23cか
ら、それに連設したアングル部23b及び軟性部23a
を通って本体操作部24内にまで延在されるが、これら
アングル部23b及び軟性部23a内においては、可撓
性スリーブ39a,39b内に挿通されている。なお、
40a,40bは、挿通路38a,38bに可撓性スリ
ーブ39a,39bを接続するための接続パイプであ
る。
Chambers 31 on both sides in housing 31
a, a rotating shaft 33a, 33b extending into the inside 31c, a flexible shaft 37 constituting a rotation transmitting means.
a and 37b are connected to each other. The flexible shafts 37a and 37b are respectively provided in the chamber 3
1a and 31c, the direction is changed by approximately 90 °, and the insertion portion 23
In the axial direction. Insertion passages 38a, 38b are formed in the distal end body 23c, and the flexible shafts 37a, 37b are connected to the insertion passages 38a, 38b.
38b. Flexible shaft 37
Reference numerals a and 37b denote an end portion main body 23c of the insertion portion 23, an angle portion 23b and a flexible portion 23a connected thereto.
, And extends into the main body operation section 24, but is inserted through the flexible sleeves 39a and 39b in the angle section 23b and the soft section 23a. In addition,
40a and 40b are connection pipes for connecting the flexible sleeves 39a and 39b to the insertion passages 38a and 38b.

【0029】フレキシブルシャフト37a,37bは、
金属線材を密着コイル状に巻回してなるものであり、一
方向にのみ回転する場合には1重の密着コイルで形成し
ても良いが、両方向に回転させるには、相互に巻回方向
を反対にして多重に設けたり、複数本の金属線材を同時
に巻回した多条に形成したり、さらには多重で多条のも
のとすることもできる。ここで、フレキシブルシャフト
37a,37bは回転方向に走査するものであり、その
回転方向を変える必要がないことから、フレキシブルシ
ャフト37a,37bの細径化を図るために、1重の密
着コイルで形成するのが好ましい。
The flexible shafts 37a and 37b are
It is formed by winding a metal wire in the form of a contact coil. When rotating in only one direction, it may be formed with a single contact coil. On the contrary, it can be provided in multiple layers, formed in multiple strips by winding a plurality of metal wires at the same time, or can be formed in multiple strips. Here, since the flexible shafts 37a and 37b scan in the rotation direction, and there is no need to change the rotation direction, the flexible shafts 37a and 37b are formed by a single contact coil to reduce the diameter of the flexible shafts 37a and 37b. Is preferred.

【0030】超音波振動子32には信号の授受が行われ
ることから、駆動信号を伝送する経路と、超音波受信信
号を伝送する経路との2つの信号伝送経路が接続される
が、これら信号伝送経路は超音波観測装置ユニット22
の信号処理部22aにまで引き回される。フレキシブル
シャフト37a,37bは中空の部材であり、駆動信号
用の信号ケーブル41a及び超音波受信信号伝送用の信
号ケーブル41bは、それぞれフレキシブルシャフト3
7a,37b内に挿通されている。そして、フレキシブ
ルシャフト37a,37bは、内部に信号ケーブル41
a,41bを挿通させ、外側には可撓性スリーブ39
a,39bを被装させた状態で、図5及び図6に示した
ように、本体操作部24内に延在されて、取付板42に
装着されている。可撓性スリーブ39a,39bは、こ
の取付板42に取り付けた連結パイプ43a,43bに
固定されており、またフレキシブルシャフト37a,3
7bはこの取付板42を回転自在に貫通させて設けた回
転軸44a,44bに連結されている。
Since signals are transmitted and received to the ultrasonic transducer 32, two signal transmission paths, ie, a path for transmitting a drive signal and a path for transmitting an ultrasonic reception signal, are connected. The transmission path is the ultrasonic observation device unit 22
To the signal processing unit 22a. The flexible shafts 37a and 37b are hollow members, and the signal cable 41a for the drive signal and the signal cable 41b for transmitting the ultrasonic reception signal are respectively connected to the flexible shaft 3a.
7a and 37b. The flexible shafts 37a and 37b are internally provided with the signal cable 41.
a, 41b are inserted, and a flexible sleeve 39 is provided on the outside.
5 and 6, with the a and 39b covered, they extend into the main body operation unit 24 and are mounted on the mounting plate 42. The flexible sleeves 39a and 39b are fixed to connecting pipes 43a and 43b attached to the mounting plate 42, and the flexible shafts 37a and
Reference numeral 7b is connected to rotating shafts 44a and 44b provided through the mounting plate 42 so as to be rotatable.

【0031】取付板42におけるフレキシブルシャフト
37a,37bの接続側とは反対側には、回転駆動手段
として、モータ45が設けられており、このモータ45
には駆動ギア46が連結されている。また、回転軸44
aには従動ギア47aが取り付けられている。そして、
駆動ギア46は従動ギア47aに噛合しており、従っ
て、2本のフレキシブルシャフト37a,37bのう
ち、フレキシブルシャフト37aは、モータ45により
回転駆動される駆動側フレキシブルシャフトとなってい
る。また、もう一方のフレキシブルシャフト37bは駆
動力が供給されず、駆動側フレキシブルシャフト37a
に追従回転する従動側フレキシブルシャフトであり、そ
れら連結される回転軸44bには伝達ギア47bが取り
付けられている。そして、回転軸44aに設けた従動ギ
ア47aには、前述した駆動ギア46に加えて、第1の
エンコーダ48の入力ギア48aが噛合し、また回転軸
44bに設けた伝達ギア47bには第2のエンコーダ4
9における入力ギア49aが噛合している。
A motor 45 is provided on the mounting plate 42 on the side opposite to the side where the flexible shafts 37a and 37b are connected.
Is connected to a drive gear 46. Also, the rotating shaft 44
A driven gear 47a is attached to a. And
The drive gear 46 meshes with the driven gear 47a, and therefore, of the two flexible shafts 37a and 37b, the flexible shaft 37a is a drive-side flexible shaft that is driven to rotate by the motor 45. The driving force is not supplied to the other flexible shaft 37b, and the driving-side flexible shaft 37a
The transmission gear 47b is attached to the rotating shaft 44b connected to the driven flexible shaft. The driven gear 47a provided on the rotating shaft 44a meshes with the input gear 48a of the first encoder 48 in addition to the driving gear 46 described above, and the transmission gear 47b provided on the rotating shaft 44b has a second gear. Encoder 4
9, the input gear 49a is meshed.

【0032】ここで、2本設けられるフレキシブルシャ
フト37a,37bは同じ構造のもので、同じ長さとす
る。しかも、これら両フレキシブルシャフト37a,3
7bは挿入部23の軸中心線に対して、ほぼ線対称とな
るように配置している。これによって、駆動側フレキシ
ブルシャフト37aの回転条件と、従動側フレキシブル
シャフト37bの回転条件とは実質的に同じになる。
Here, the two flexible shafts 37a and 37b have the same structure and the same length. In addition, these two flexible shafts 37a, 3
7b is arranged so as to be substantially symmetrical with respect to the axial center line of the insertion portion 23. Thereby, the rotation condition of the drive side flexible shaft 37a and the rotation condition of the driven side flexible shaft 37b become substantially the same.

【0033】信号ケーブル41a,41bは、フレキシ
ブルシャフト37a,37bから導出させて、回転軸4
4a,44b内に挿通した棒状の電極50a,50bに
接続されている。従って、回転軸44a,44bは電気
絶縁部材で形成するか、または従動ギア47a,伝達ギ
ア47bを電気絶縁部材で形成する。そして、電極50
a,50bにはケーブル51a,51bに連結したブラ
シ電極52a,52bと接触している。これによって、
回転軸44a,44bと共に回転する電極50a,50
bとケーブル51a,51bとが電気的に接続される。
The signal cables 41a and 41b are led out from the flexible shafts 37a and 37b,
They are connected to rod-like electrodes 50a, 50b inserted into 4a, 44b. Therefore, the rotating shafts 44a and 44b are formed of an electrically insulating member, or the driven gear 47a and the transmission gear 47b are formed of an electrically insulating member. And the electrode 50
a and 50b are in contact with brush electrodes 52a and 52b connected to the cables 51a and 51b. by this,
Electrodes 50a, 50 rotating with rotating shafts 44a, 44b
b and the cables 51a and 51b are electrically connected.

【0034】超音波観測機構30は以上のように構成さ
れるが、次に、図7に基づいて、超音波観測ユニット2
2における信号処理部22aの回路構成を示す。
The ultrasonic observation mechanism 30 is configured as described above. Next, referring to FIG.
2 shows a circuit configuration of a signal processing unit 22a.

【0035】図中において、53は送受信回路であっ
て、この超音波送受信回路53は、超音波振動子32に
ケーブル51a,51b及び信号ケーブル41a,41
bを介して接続されており、超音波振動子32に駆動信
号を供給し、この駆動信号を供給した後、所定の時間だ
け受信モードに切り換わって超音波振動子32で受信し
た反射エコー信号の受信を行い、この超音波反射エコー
の受信信号を処理するものである。54はA/D変換
器、55は走査制御回路、56はメモリ、57はD/A
変換器であって、これらによりスキャンコンバータ58
が構成される。
In the figure, reference numeral 53 denotes a transmission / reception circuit. The ultrasonic transmission / reception circuit 53 includes cables 51a and 51b and signal cables 41a and 41 connected to the ultrasonic vibrator 32.
b, a drive signal is supplied to the ultrasonic vibrator 32, and after supplying this drive signal, the mode is switched to the reception mode for a predetermined time and the reflected echo signal received by the ultrasonic vibrator 32 And processes the received signal of the ultrasonic reflected echo. 54 is an A / D converter, 55 is a scanning control circuit, 56 is a memory, 57 is a D / A
Converters, which enable the scan converter 58
Is configured.

【0036】スキャンコンバータ58における走査制御
回路55には、超音波振動子32の回転角度位置が入力
されるようになっており、この超音波振動子32の回転
角度信号は、駆動側フレキシブルシャフト37aを回転
駆動するモータ45のサーボ回路59にコントロール信
号を送り、モータ45による駆動フレキシブルシャフト
37aの回転速度が一定になるように制御される。ま
た、超音波振動子32の回転角度位置信号に基づいて、
超音波送受信回路53の送受信モードの切換制御が行わ
れるようになっており、さらにはモニタ22bに表示さ
れる超音波画像の位置に関する信号として、メモリ56
にも取り込まれる。
The rotation angle position of the ultrasonic transducer 32 is input to the scan control circuit 55 of the scan converter 58. The rotation angle signal of the ultrasonic transducer 32 is supplied to the drive-side flexible shaft 37a. A control signal is sent to a servo circuit 59 of a motor 45 for rotationally driving the motor 45, so that the rotation speed of the drive flexible shaft 37a by the motor 45 is controlled to be constant. Further, based on the rotation angle position signal of the ultrasonic transducer 32,
The switching of the transmission / reception mode of the ultrasonic transmission / reception circuit 53 is performed, and further, the signal is stored in the memory 56 as a signal related to the position of the ultrasonic image displayed on the monitor 22b.
It is also taken in.

【0037】以上のように、超音波振動子32の回転角
度を検出するのは、第一義的には、駆動側フレキシブル
シャフト37aの回転を検出する第1のエンコーダ48
である。サーボ回路59に対するコントロール信号及び
超音波送受信回路53に対する切換制御信号の供給は、
この第1のエンコーダ48からの検出信号のみで行う。
スキャンコンバータ58のメモリ56における超音波画
像データの位置信号としては、超音波振動子32の角度
信号だけでなく、その走査原点信号も必要となる。駆動
側フレキシブルシャフト37aは密着コイルからなるも
のであるから、負荷に応じて基端部、即ち第1のエンコ
ーダ48への接続部と、先端部、即ち超音波振動子32
への連結部との間で位相のずれが生じる。そこで、この
位相のずれを補正するための回転遅れ検出・補正回路6
0が設けられている。
As described above, the rotation angle of the ultrasonic vibrator 32 is detected primarily by the first encoder 48 for detecting the rotation of the drive-side flexible shaft 37a.
It is. The supply of the control signal to the servo circuit 59 and the switching control signal to the ultrasonic transmission / reception circuit 53 are as follows:
This is performed only with the detection signal from the first encoder 48.
As the position signal of the ultrasonic image data in the memory 56 of the scan converter 58, not only the angle signal of the ultrasonic transducer 32 but also the scanning origin signal is required. Since the drive-side flexible shaft 37a is made of a close-contact coil, the base end portion, that is, the connection portion to the first encoder 48, and the front end portion, that is, the ultrasonic vibrator 32
A phase shift occurs between the connection portion and the connection portion. Therefore, a rotation delay detection / correction circuit 6 for correcting the phase shift is provided.
0 is provided.

【0038】この回転遅れ検出・補正回路60は、駆動
側フレキシブルシャフト37aに接続した第1のエンコ
ーダ48と、従動側フレキシブルシャフト37bに接続
した第2のエンコーダ48との差を演算して、この差の
半分を第1のフレキシブルシャフト37aの先端部分に
おける回転遅れとして、第1のエンコーダ48の出力信
号に、この回転遅れ分を補正した信号がメモリ56に取
り込まれる。これによって、挿入部23がどのような状
態になっていても、駆動側フレキシブルシャフト37a
の両端における位相のずれが補正されて、正確な超音波
画像を表示できるようになる。
The rotation delay detection / correction circuit 60 calculates the difference between the first encoder 48 connected to the driving side flexible shaft 37a and the second encoder 48 connected to the driven side flexible shaft 37b. The half of the difference is taken as the rotation delay at the tip end of the first flexible shaft 37a, and a signal obtained by correcting the rotation delay in the output signal of the first encoder 48 is loaded into the memory 56. Thus, regardless of the state of the insertion portion 23, the drive-side flexible shaft 37a
, The phase shift at both ends is corrected, and an accurate ultrasonic image can be displayed.

【0039】今、両フレキシブルシャフト37a,37
bを1本のフレキシブルシャフトと考えて、一方の端部
を回転させた時に、他方の端部にまで回転力が伝達され
る際に、負荷に応じた回転遅れが生じる。そして、その
中間位置には、超音波振動子32が設けられており、し
かもこの超音波振動子32を設けた部位の前後の部分は
実質的に同じ条件で回転している。従って、超音波振動
子32は両端間に生じる回転遅れの半分の回転遅れが生
じることになる。回転遅れ検出・補正回路60で、第
1,第2のエンコーダ48,49の信号の差の1/2に
相当する差を演算することによって、超音波振動子32
を設けた部位の回転遅れをほぼ正確に検出できるように
なる。しかも、この回転遅れ検出・補正回路60により
常に遅れの補正を行っているので、超音波走査を行って
いる間に、挿入部23動かし、特にそのアングル部23
bの湾曲操作を行ったとしても、超音波画像上の走査原
点位置がずれるおそれはない。
Now, both flexible shafts 37a, 37
Considering b as one flexible shaft, when one end is rotated and a rotational force is transmitted to the other end, a rotation delay occurs according to the load. The ultrasonic vibrator 32 is provided at the intermediate position, and the part before and after the part where the ultrasonic vibrator 32 is provided rotates under substantially the same conditions. Therefore, the ultrasonic transducer 32 has a rotation delay of half the rotation delay generated between both ends. The rotation delay detection / correction circuit 60 calculates a difference corresponding to の of the difference between the signals of the first and second encoders 48 and 49, thereby obtaining the ultrasonic vibrator 32.
It becomes possible to detect the rotation delay of the portion provided with the sine-thickness almost accurately. In addition, since the delay is constantly corrected by the rotation delay detection / correction circuit 60, the insertion section 23 is moved while the ultrasonic scanning is being performed.
Even if the bending operation of b is performed, there is no possibility that the scanning origin position on the ultrasonic image is shifted.

【0040】本実施例は以上のように構成されるもので
あって、次にこの超音波内視鏡1によって、患者の体内
における内視鏡及び超音波を用いた各種の検査を行う場
合について、その作用を説明する。
The present embodiment is configured as described above. Next, a case will be described in which the ultrasonic endoscope 1 performs various inspections using an endoscope and ultrasonic waves in a patient's body. The operation will be described.

【0041】まず、超音波内視鏡20の挿入部23を患
者の体腔内に挿入して、所定の検査対象部にまで導く。
ここで、挿入部23の先端における先端部本体23cに
はアングル部23bが連設されており、このアングル部
23bは、アングル操作によって、所望の方向に湾曲さ
せることができるので、挿入部23の先端を所望の方向
に向けることができ、先端部本体23cに設けた内視鏡
観察機構20による体腔内の像を内視鏡観察装置ユニッ
ト21のモニタ2bに映し出し、このモニタ2bにより
確認しながら挿入部23を挿入させて行くことによっ
て、容易かつ確実に検査対象部にまで導くことができ
る。勿論、体腔内における挿入経路は様々な方向に曲が
っているが、軟性部23aはこの挿入経路に追従して任
意の方向に曲がることになる。
First, the insertion section 23 of the ultrasonic endoscope 20 is inserted into a body cavity of a patient, and is guided to a predetermined examination target section.
Here, an angle portion 23b is continuously provided to the distal end portion main body 23c at the distal end of the insertion portion 23, and the angle portion 23b can be bent in a desired direction by an angle operation. The distal end can be oriented in a desired direction, and an image of the inside of the body cavity by the endoscope observation mechanism 20 provided on the distal end portion main body 23c is projected on the monitor 2b of the endoscope observation device unit 21 while checking with the monitor 2b. By inserting the insertion portion 23, it is possible to easily and surely lead to the inspection target portion. Of course, the insertion path in the body cavity is bent in various directions, but the flexible portion 23a follows the insertion path and bends in any direction.

【0042】先端部本体23cが検査対象部にまで導か
れると、内視鏡観察機構を介して体内の状態を検査す
る。内視鏡観察機構により検査できるのは、体腔壁の表
面の状態等であるから、体内組織に関する情報が必要な
場合には、超音波観測機構30を作動させる。ここで、
超音波観測機構30による超音波観測視野は、挿入部2
3の前方にあるから、この挿入部23の先端部本体23
cを任意の方向に向けることによって、種々の視野範囲
が得られることになり、胃の内部から膵胆管を超音波観
測視野に入れる等、狭所の奥部その他の部位をも超音波
観測視野範囲に入れることができる。
When the distal end main body 23c is guided to the portion to be inspected, the condition inside the body is inspected via the endoscope observation mechanism. What can be inspected by the endoscope observation mechanism is the state of the surface of the wall of the body cavity and the like. Therefore, when information on the body tissue is required, the ultrasonic observation mechanism 30 is operated. here,
The ultrasonic observation field of view by the ultrasonic observation mechanism 30 is the insertion section 2
3, the distal end body 23 of the insertion portion 23
By orienting c in an arbitrary direction, various visual field ranges can be obtained. For example, the pancreatic bile duct is put into the ultrasonic observation field from the inside of the stomach. Can be in range.

【0043】また、内視鏡観察機構20による観察に基
づいて、例えば病変部の疑いのある部位が発見される
と、その部位に対して超音波の送受信を行うことによっ
て、体内組織断層に関する超音波画像が超音波観測装置
ユニット22のモニタ3bに映し出される。ここで、超
音波観測視野の中心は、内視鏡観察視野の中心に対して
殆ど差がないことから、超音波観測を行う部位を内視鏡
観察視野の中心に位置させる等によって、ほぼ正確に必
要な個所の超音波観測を行うことができる。
When a site suspected of a lesion is found based on the observation by the endoscope observation mechanism 20, for example, an ultrasonic wave is transmitted / received to / from the site, thereby obtaining an ultra-sound related to the tissue tomography in the body. The sound wave image is displayed on the monitor 3b of the ultrasonic observation device unit 22. Here, since the center of the ultrasonic observation field of view is hardly different from the center of the endoscope observation field of view, the position where the ultrasonic observation is performed is positioned at the center of the endoscope observation field of view, so that it is almost accurate. The ultrasonic observation of the necessary place can be performed.

【0044】超音波観測を行うに当っては、本体操作部
24内に設けたモータ45により駆動側フレキシブルシ
ャフト37aを回転駆動することによって、この駆動側
フレキシブルシャフト37aの先端に連結され、超音波
振動子32を設けた回転部材33を回転させるようにす
る。そして、この超音波振動子32が所定角度回転する
毎に、体内に向けて超音波パルスを送信して、反射エコ
ーを受信する。超音波受信信号は、超音波観測装置22
の信号処理部22aに伝送されて、超音波送受信回路5
3で所定の信号処理が行われた上で、そのスキャンコン
バータ58のメモリ56に蓄積され、1フレーム分の超
音波受信信号がメモリ56に蓄積されると、このメモリ
56から蓄積されたデータを読み出して、モニタ22b
に超音波画像として表示される。
In performing the ultrasonic observation, the drive-side flexible shaft 37a is rotationally driven by a motor 45 provided in the main body operation unit 24, and is connected to the tip of the drive-side flexible shaft 37a, so that the ultrasonic wave is transmitted. The rotating member 33 provided with the vibrator 32 is rotated. Then, every time the ultrasonic vibrator 32 rotates by a predetermined angle, an ultrasonic pulse is transmitted toward the body and a reflected echo is received. The ultrasonic reception signal is transmitted to the ultrasonic observation device 22.
Transmitted to the signal processing unit 22a of the
After the predetermined signal processing is performed in step 3, the data is stored in the memory 56 of the scan converter 58, and when the ultrasonic reception signal for one frame is stored in the memory 56, the data stored from the memory 56 is deleted. Read and monitor 22b
Is displayed as an ultrasonic image.

【0045】駆動側フレキシブルシャフト37aは、密
着コイルからなり、しかもその回転部材33への連結部
から略90°方向転換して、回転時に抵抗が大きく、ま
たアングル部23bを湾曲させる等によっても抵抗が変
化して、駆動側フレキシブルシャフト37aの基端部と
先端部との間に位相差が生じ、先端部で回転駆動される
超音波振動子32は回転遅れが生じる。しかしながら、
回転部材33に、駆動側フレキシブルシャフト37aと
同じ回転条件で回転する従動側フレキシブルシャフト3
7bを連結して、駆動側フレキシブルシャフト37aに
接続した第1のエンコーダ48からの出力信号を、従動
側フレキシブルシャフト37b側に設けた第2のエンコ
ーダ49からの出力信号で補正しているので、挿入部の
状態如何で走査原点位置が変化する等といった不都合が
生じることはない。
The drive-side flexible shaft 37a is made of a close-contact coil, and is turned by approximately 90 ° from a portion connected to the rotating member 33, so that the resistance is large when rotating, and the resistance is also obtained by bending the angle portion 23b. Is changed, and a phase difference is generated between the base end portion and the front end portion of the drive-side flexible shaft 37a, and the ultrasonic vibrator 32 driven to rotate at the front end portion has a rotation delay. However,
The rotating member 33 includes a driven flexible shaft 3 that rotates under the same rotation conditions as the driving flexible shaft 37a.
7b, the output signal from the first encoder 48 connected to the drive-side flexible shaft 37a is corrected by the output signal from the second encoder 49 provided on the driven-side flexible shaft 37b. There is no inconvenience such as a change in the scanning origin position depending on the state of the insertion section.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、超音波
振動子を設けた回転部材を密着コイルからなるフレキシ
ブルシャフトで回転駆動する上で、この回転部材にもう
1本のフレキシブルシャフトを連結し、これら両フレキ
シブルシャフトを挿入部の軸線と略直交する方向からそ
の軸線方向に方向転換させて、挿入部外に取り出して、
これら両フレキシブルシャフトの端部にそれぞれ回転角
検出手段を連結して、両回転角検出手段の検出信号の差
に基づいて、前記超音波振動子の回転遅れを検出する構
成としたので、フレキシブルシャフトの基端部に設けた
回転角検出手段によって、挿入部がどのような姿勢・状
態になっていたとしても、このフレキシブルシャフトの
先端に設けた超音波振動子の回転角を常に正確に検出で
きる等の効果を奏する。
As described above, according to the present invention, when a rotating member provided with an ultrasonic vibrator is driven to rotate by a flexible shaft composed of a contact coil, another flexible shaft is connected to the rotating member. Then, both of these flexible shafts are turned in the direction of the axis from a direction substantially perpendicular to the axis of the insertion portion, taken out of the insertion portion,
Since the rotation angle detecting means is connected to the ends of the two flexible shafts, and the rotation delay of the ultrasonic transducer is detected based on the difference between the detection signals of the two rotation angle detecting means, the flexible shaft is provided. The rotation angle of the ultrasonic transducer provided at the distal end of the flexible shaft can always be accurately detected by the rotation angle detection means provided at the base end of the flexible shaft, regardless of the posture and state of the insertion portion. And so on.

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

【図1】本発明の超音波診断装置における超音波振動子
の回転検出機構の構成説明図である。
FIG. 1 is a configuration explanatory view of a rotation detecting mechanism of an ultrasonic transducer in an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す超音波診断装置として
の超音波内視鏡の全体構成図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of an ultrasonic endoscope as an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】挿入部の先端面の外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view of a distal end surface of an insertion section.

【図4】図2のX−X断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line XX of FIG. 2;

【図5】超音波振動子の回転駆動機構の構成説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a configuration of a rotation drive mechanism of the ultrasonic transducer.

【図6】超音波内視鏡に穿刺処置具を装着した状態を示
す作用説明図である。
FIG. 6 is an operation explanatory view showing a state in which the puncture treatment tool is mounted on the ultrasonic endoscope.

【図7】超音波観測装置の信号処理部の回路構成図であ
る。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a signal processing unit of the ultrasonic observation apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,32 超音波振動子 2,33 回転部材 3,37a 駆動側フレキシブルシャフト 4,33a 回転軸 6,45 モータ 10,13 エンコーダ 20 超音波内視鏡 22 超音波観測装置ユニット 23 挿入部 48 第1のエンコーダ 49 第2のエンコーダ 53 超音波送受信回路 58 スキャンコンバータ 60 回転遅れ検出・補正回路 1,32 Ultrasonic vibrator 2,33 Rotating member 3,37a Driving side flexible shaft 4,33a Rotating shaft 6,45 Motor 10,13 Encoder 20 Ultrasonic endoscope 22 Ultrasonic observation device unit 23 Insertion section 48 First Encoder 49 second encoder 53 ultrasonic transmission / reception circuit 58 scan converter 60 rotation delay detection / correction circuit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 挿入部の先端に、この挿入部の軸線と略
直交する方向に回転軸を有する回転部材を設け、この回
転部材に超音波振動子を装着して設けて、この超音波振
動子を回転方向に走査させるようにした超音波診断装置
において、前記回転部材の両側にそれぞれ密着コイルか
らなるフレキシブルシャフトを連結し、これら両フレキ
シブルシャフトを挿入部の軸線と略直交する方向からそ
の軸線方向に方向転換させて、挿入部外に取り出すよう
にした回転伝達手段と、これら両フレキシブルシャフト
のうち、一方のフレキシブルシャフトの端部に接続され
た回転駆動手段と、両フレキシブルシャフトの端部にそ
れぞれ連結した回転角検出手段と、両回転角検出手段の
検出信号が取り込まれ、両回転角検出手段の検出信号の
差に基づいて、前記超音波振動子の回転遅れを検出する
回転遅れ検出手段とを備える構成としたことを特徴とす
る超音波診断装置。
1. A rotary member having a rotation axis in a direction substantially orthogonal to the axis of the insertion portion is provided at a tip of the insertion portion, and an ultrasonic vibrator is attached to the rotation member and provided. In an ultrasonic diagnostic apparatus configured to scan a child in a rotational direction, flexible shafts each formed of a close-contact coil are connected to both sides of the rotating member, and these flexible shafts are connected to the axis from a direction substantially orthogonal to the axis of the insertion portion. The direction of rotation is changed, the rotation transmitting means to be taken out of the insertion portion, of these two flexible shafts, the rotation driving means connected to the end of one of the flexible shaft, the end of both flexible shafts Detection signals of the rotation angle detection means and the rotation angle detection means connected to each other are taken in, and based on a difference between the detection signals of the rotation angle detection means, An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a rotation delay detecting unit configured to detect a rotation delay of an ultrasonic transducer.
【請求項2】 前記両フレキシブルシャフトを、同一構
造の密着コイルを、同じ長さのものとなし、これら両フ
レキシブルシャフトを前記挿入部の軸中心線に対して略
線対称となるように配置し、前記両回転角検出手段のう
ち、一方の回転角検出手段からの検出信号を前記超音波
振動子の回転角検出信号となし、この回転角検出信号
に、両回転角検出手段の検出信号の差の半分の遅れを前
記超音波振動子の回転遅れとして、前記回転角検出信号
を補正する構成としたことを特徴とする請求項1記載の
超音波診断装置。
2. The two flexible shafts have the same length as a close contact coil having the same structure, and are arranged so as to be substantially line-symmetric with respect to the axial center line of the insertion portion. Of the two rotation angle detection means, the detection signal from one rotation angle detection means is used as the rotation angle detection signal of the ultrasonic vibrator, and the rotation angle detection signal includes the detection signal of the two rotation angle detection means. 2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a delay of half of the difference is set as a rotation delay of the ultrasonic transducer, and the rotation angle detection signal is corrected.
JP07327893A 1995-11-24 1995-11-24 Ultrasound diagnostic equipment Expired - Fee Related JP3119147B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07327893A JP3119147B2 (en) 1995-11-24 1995-11-24 Ultrasound diagnostic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07327893A JP3119147B2 (en) 1995-11-24 1995-11-24 Ultrasound diagnostic equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09140710A JPH09140710A (en) 1997-06-03
JP3119147B2 true JP3119147B2 (en) 2000-12-18

Family

ID=18204169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07327893A Expired - Fee Related JP3119147B2 (en) 1995-11-24 1995-11-24 Ultrasound diagnostic equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3119147B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4495293B2 (en) * 2000-03-09 2010-06-30 Hoya株式会社 Ultrasound endoscope tip

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09140710A (en) 1997-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2998505B2 (en) Radial ultrasonic scanner
US5671748A (en) Ultrasound endoscope having ultrasound probe in combination with endoscopic observation system
JP4551051B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP3409655B2 (en) Ultrasound diagnostic device inserted transendoscopically
JP3119147B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JP2953305B2 (en) Ultrasound endoscope device
JP3198903B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPS6137943B2 (en)
JP2602830B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JP3166541B2 (en) Ultrasonic inspection equipment
JP3379297B2 (en) Ultrasonic inspection equipment
JPH06261901A (en) Ultrasonic probe
JP2817576B2 (en) Ultrasonic inspection equipment
JP2000296130A (en) Mechanical scan type ultrasonic probe
JP3631416B2 (en) Ultrasonic probe
JP2594559B2 (en) Ultrasonic diagnostic device in body cavity
JP2682244B2 (en) Radial scanning ultrasonic inspection system
JP3201640B2 (en) Ultrasonic probe for body cavity inspection
JP2004337320A (en) Catheter
JP3409654B2 (en) Ultrasound diagnostic device inserted transendoscopically
JP2000271123A (en) Intra-corporeal ultrasonic probe
JP2563929B2 (en) Ultrasonic diagnostic device in body cavity
JP2891095B2 (en) Mechanical radial ultrasonic diagnostic equipment
JPH05277112A (en) Ultrasonic diagnostic device
JP2003159251A (en) Ultrasonic endoscope

Legal Events

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