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JPH0630937A - Ultrasonic diagnosing apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnosing apparatus

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Publication number
JPH0630937A
JPH0630937A JP4188220A JP18822092A JPH0630937A JP H0630937 A JPH0630937 A JP H0630937A JP 4188220 A JP4188220 A JP 4188220A JP 18822092 A JP18822092 A JP 18822092A JP H0630937 A JPH0630937 A JP H0630937A
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JP
Japan
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ultrasonic
signal
probe
probe sheath
image
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JP4188220A
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Japanese (ja)
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Masaaki Matsuzaki
正明 松崎
Tomonao Kawashima
知直 川島
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To provide an ultrasonic diagnosing apparatus which enables the obtaining of a Z phase signal reflecting the position of physical rotation of an ultrasonic vibrator without altering an outer diameter size of an ultrasonic probe nor extension of a dedicated signal line. CONSTITUTION:A hetero material part 5 with acoustic impedance different from material used for a probe sheath 3 is provided partly in the circumferential direction of the probe sheath. A signal identification means is provided to identify an ultrasonic echo signal reflected from a probe sheath material from an ultrasonic echo signal reflected from the hetero material part 5. A writing start signal of an ultrasonic image is generated based on the signal identified by the signal identification means.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置に関す
るものであり、特に、生体に超音波パルスを投射して、
その超音波エコーを受信して超音波画像を得るようにし
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, and more particularly to projecting ultrasonic pulses to a living body,
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that receives the ultrasonic echo and obtains an ultrasonic image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、体内に超音波を照射し、そのエコ
ー信号から体内の状態を描画して病変の発見、診断を行
う超音波診断技術が広く普及している。中でも、超音波
プローブを内視鏡的に体内に挿入して、体内から病変部
に超音波を照射する方法は、体外から超音波を照射する
方式に比べて超音波の減衰が小さく、高周波の超音波が
使用できるため、高い分解能で超音波画像を得ることが
できることから注目を浴びている。
2. Description of the Related Art In recent years, an ultrasonic diagnostic technique has been widely used in which ultrasonic waves are applied to the inside of a body and the state of the inside of the body is drawn from the echo signal to detect and diagnose a lesion. Among them, the method of inserting the ultrasonic probe into the body endoscopically and irradiating the lesion part with ultrasonic waves from the body has less attenuation of ultrasonic waves than the method of irradiating ultrasonic waves from outside the body, and Since ultrasonic waves can be used, it has attracted attention because it can obtain ultrasonic images with high resolution.

【0003】このような体腔内超音波診断装置では、体
内の管腔軸を中心に超音波振動子を回転させて、超音波
ビームを放射状にスキャンして管腔の断面画像を得るい
わゆるラジアルスキャン方式が診断上、最も有効とされ
ている。また、ラジアルスキャンを行いながら、超音波
振動子をプローブの軸方向に移動させて複数の断面画像
を取り込み、画像処理を行って3次元画像を構築し、診
断能を向上させる試みもなされている。
In such an intracorporeal ultrasonic diagnostic apparatus, a so-called radial scan in which the ultrasonic transducer is rotated about the lumen axis of the body to radially scan the ultrasonic beam to obtain a cross-sectional image of the lumen The method is the most effective for diagnosis. Further, while performing a radial scan, an ultrasonic transducer is moved in the axial direction of the probe to capture a plurality of cross-sectional images, image processing is performed to construct a three-dimensional image, and attempts have been made to improve diagnostic ability. .

【0004】メカニカルラジアルスキャン方式の超音波
診断装置は、通常、体外におかれる駆動ユニット内に設
けたモータと、体内に挿入されるプローブ先端の超音波
振動子とを、フレキシブルシャフト等の回転伝達部材で
接続し、その外周を円筒状の樹脂製シースで覆うように
構成されている。また、駆動ユニット内にはロータリー
エンコーダ等の回転検出手段を設け、振動子の回転情報
を得ることによって、安定した正確なラジアルスキャン
断面画像を描画できるようにしている。また、断面画像
画き出し位置は、ロータリーエンコーダから振動子の1
回転につき1パルスを出力する画き出し開始位置信号に
よって決定するようにしている。
An ultrasonic diagnostic apparatus of the mechanical radial scan type normally transmits a rotation of a flexible shaft or the like to a motor provided inside a drive unit outside the body and an ultrasonic transducer at the tip of a probe inserted into the body. It is configured to be connected by a member, and the outer periphery thereof is covered with a cylindrical resin sheath. In addition, a rotation detecting means such as a rotary encoder is provided in the drive unit, and stable and accurate radial scan sectional image can be drawn by obtaining rotation information of the vibrator. In addition, the position where the cross-sectional image is displayed is from the rotary encoder to 1
It is determined by the image formation start position signal that outputs one pulse per rotation.

【0005】また、3次元的なスキャンを行うために
は、前記フレキシブルシャフトをプローブの軸方向に前
後させる駆動機構を設け、ラジアルスキャンとリニアス
キャンとを組み合わせて行うようにしている。
Further, in order to perform a three-dimensional scan, a drive mechanism for moving the flexible shaft back and forth in the axial direction of the probe is provided, and a radial scan and a linear scan are performed in combination.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
超音波プローブにおいては、超音波振動子の回転を検出
する回転検出手段は、手元側の駆動ユニット内に設けら
れており、この回転検出手段とプローブ先端に設けられ
ている超音波振動子とはフレキシブルシャフト等の回転
部材で連結されている。このため、駆動ユニット内の回
転検出手段が必ずしも超音波振動子の回転を正確に反映
しているとは限らない。特に、プローブシースが湾曲す
るような場合は、プローブシースの内面とフレキシブル
シャフトとの間に生じる摩擦力が変化して、超音波振動
子の回転にムラが生じると共に、プローブ先端の物理的
な回転位置と、ロータリーエンコーダが出力する超音波
画像の画き出し開始位置信号との位置関係が変化して、
画像画き出し位置が変化することにより、結果的に画像
が回転してしまうという現象が起きる。このような状態
の下で、通常のラジアルスキャンを行う場合、プローブ
が湾曲するごとに、表示された画像が回転して診断のオ
リエンテーションをつけるのが非常に困難になる。ま
た、3次元スキャンを行う場合には、3次元画像を構築
するときに画像が捩れてしまうという問題があった。こ
のような不具合を無くすために、超音波振動子の直近に
回転検出手段を配置することも検討されている。しか
し、特に体腔内超音波プローブでは、挿入部の外径寸法
に制限があり、ロータリーエンコーダ等をプローブ先端
に設けることは非常に困難である。また、プローブ先端
にロータリーエンコーダを設けるとすると、ロータリー
エンコーダで検出した回転情報信号を伝送するためのケ
ーブルが別途必要となり、プローブシースの外径寸法が
大きくなるとともに、コストアップにもつながる。本発
明は、このような問題点に着目してなされたもので、超
音波プローブの外径寸法は変更する事なく、また専用の
信号線を増設する必要もなく、回転のない安定した超音
波画像を得ることができる超音波診断装置に関するもの
である。
However, in the normal ultrasonic probe, the rotation detecting means for detecting the rotation of the ultrasonic transducer is provided in the drive unit on the hand side, and the rotation detecting means An ultrasonic transducer provided at the tip of the probe is connected by a rotating member such as a flexible shaft. Therefore, the rotation detecting means in the drive unit does not always accurately reflect the rotation of the ultrasonic transducer. Especially when the probe sheath bends, the frictional force generated between the inner surface of the probe sheath and the flexible shaft changes, causing uneven rotation of the ultrasonic transducer and physical rotation of the probe tip. The positional relationship between the position and the image generation start position signal of the ultrasonic image output by the rotary encoder changes,
As a result of the change of the image drawing position, a phenomenon occurs that the image is rotated. When a normal radial scan is performed under such a condition, each time the probe bends, the displayed image rotates and it becomes very difficult to orient the diagnosis. Further, when performing three-dimensional scanning, there is a problem that the image is twisted when constructing a three-dimensional image. In order to eliminate such a problem, it is also considered to arrange the rotation detecting means in the immediate vicinity of the ultrasonic transducer. However, especially in the ultrasonic probe in the body cavity, the outer diameter of the insertion portion is limited, and it is very difficult to provide a rotary encoder or the like at the tip of the probe. Further, if a rotary encoder is provided at the tip of the probe, a cable for transmitting the rotation information signal detected by the rotary encoder is additionally required, which increases the outer diameter of the probe sheath and leads to an increase in cost. The present invention has been made in view of these problems, and does not change the outer diameter dimension of the ultrasonic probe and does not require the addition of a dedicated signal line, and provides stable ultrasonic waves without rotation. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus capable of obtaining an image.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の超音波診断装置は、プローブシース内に配
置した超音波振動子を機械的に回転させてラジアルスキ
ャンを行う超音波プローブを具え、前記超音波振動子か
ら投射した超音波パルスの反射エコ−を検出して超音波
画像を形成する超音波診断装置において、前記プローブ
シースの周方向における一部に、プローブシースの材料
とは音響インピーダンスが異なる異種材料部を設け、該
異種材料部から反射される超音波エコー信号と、プロー
ブシース材料から反射される超音波エコー信号とを識別
する信号識別手段を設けて、前記信号識別手段で識別さ
れた信号に基づいて超音波画像の書き出し開始信号を生
成するように構成したことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is an ultrasonic probe for mechanically rotating an ultrasonic transducer arranged in a probe sheath to perform a radial scan. In the ultrasonic diagnostic apparatus for forming an ultrasonic image by detecting the reflection echo of the ultrasonic pulse projected from the ultrasonic transducer, in a part in the circumferential direction of the probe sheath, the material of the probe sheath and Is provided with a dissimilar material portion having different acoustic impedance, and is provided with signal identifying means for identifying an ultrasonic echo signal reflected from the dissimilar material portion and an ultrasonic echo signal reflected from the probe sheath material. It is characterized in that an ultrasonic image writing start signal is generated based on the signal identified by the means.

【0008】[0008]

【作用】上述したように、本発明の超音波診断装置で
は、プローブシースの周の一部に、プローブシース材料
とは音響インピーダンスが異なる異種材料部を設けるよ
うにしているため、この異種材料部で反射される超音波
エコー信号の信号レベルが、プローブシースで反射され
る超音波エコー信号の信号レベルと異なることを検出し
て、この検出信号に基づいて画像画き出し位置信号(Z
相信号)を生成し、この画像画き出し位置信号に基づい
て超音波画像を構成するようにしているため、超音波放
射部分の物理的な回転位置と画像位置とが常に一致する
ようになり、プローブシースの湾曲時等に発生する画像
の回転を防止することができる。
As described above, in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the dissimilar material portion having a different acoustic impedance from the probe sheath material is provided in a part of the circumference of the probe sheath. It is detected that the signal level of the ultrasonic echo signal reflected by the probe sheath differs from the signal level of the ultrasonic echo signal reflected by the probe sheath, and based on this detection signal, the image drawing position signal (Z
Phase signal) is generated, and the ultrasonic image is configured based on the image drawing position signal, so that the physical rotation position of the ultrasonic wave emitting portion and the image position always match, It is possible to prevent the rotation of the image that occurs when the probe sheath bends.

【0009】[0009]

【実施例】以下に図面を参照して、本発明の超音波診断
装置の第1実施例を説明する。図1は、本発明の第1実
施例に係る超音波診断装置のプローブ先端部の構成を示
す図である。図示しない手元側の駆動ユニットに接続さ
れたフレキシブルシャフト1の先端に超音波振動子2が
配置されており、これらフレキシブルシャフト1と超音
波振動子2とはポリエチレン等の材質でなるプローブシ
ース3の内部に挿通されている。プローブシース3内に
は例えば水などの流動媒体4が満たされており、この流
動媒体4は潤滑材及び超音波伝達媒体として機能する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a probe tip portion of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention. An ultrasonic transducer 2 is arranged at the tip of a flexible shaft 1 connected to a drive unit (not shown) on the proximal side, and the flexible shaft 1 and the ultrasonic transducer 2 are connected to a probe sheath 3 made of a material such as polyethylene. It is inserted inside. The probe sheath 3 is filled with a fluid medium 4 such as water, and the fluid medium 4 functions as a lubricant and an ultrasonic transmission medium.

【0010】プローブシース3の周の一部には異種材料
部5が配設されている。図2は、図1に示すプローブ先
端部のA−A線に沿った断面図である。異種材料部5は
1mm程度の幅にカットされたアルミ箔でできており、
図2に示すように、プローブシース3を構成する2重の
ポリエチレンチューブの間に挟んで、加熱成形し、プロ
ーブシース2の肉厚内に配設するように加工する。
A dissimilar material portion 5 is arranged on a part of the circumference of the probe sheath 3. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the probe tip portion shown in FIG. The dissimilar material part 5 is made of aluminum foil cut to a width of about 1 mm,
As shown in FIG. 2, the probe sheath 3 is sandwiched between double polyethylene tubes, heat-molded, and processed so as to be disposed within the thickness of the probe sheath 2.

【0011】図3は、画像画き出し位置信号(以下「Z
相信号」という)検出回路の構成を示すブロック図であ
る。超音波振動子2は、フレキシブルシャフト1内に延
在する同軸ケーブル10を介してプリアンプ回路11に
接続され、このプリアンプ回路11の出力は超音波断層
像を形成表示するための一般的な超音波信号処理回路1
2に供給され、更に表示制御回路13を介して、表示装
置14へ出力される。また、プリアンプ回路11の出力
は、バッファアンプ15を介して電圧コンパレータ16
の正入力へ出力される。電圧コンパレータ16の負入力
端子には、比較電圧発生回路17の出力が接続されてお
り、電圧コンパレータ16の出力は、タイムゲート回路
18へ供給される。一方、超音波振動子2を駆動する毎
に出力されるトリガ信号を起点にして決定される任意時
間のゲート信号を発生するゲート信号発生回路19から
の出力が、タイムゲート回路18へ供給される。タイム
ゲート回路18の出力は、A相同期回路20へ接続され
ており、多発防止回路21を介してZ相信号を生成し
て、このZ相信号を表示制御回路13へ導くように構成
されている。
FIG. 3 shows an image drawing position signal (hereinafter referred to as "Z
It is a block diagram which shows the structure of a detection circuit called "phase signal." The ultrasonic transducer 2 is connected to a preamplifier circuit 11 via a coaxial cable 10 extending in the flexible shaft 1. The output of the preamplifier circuit 11 is a general ultrasonic wave for forming and displaying an ultrasonic tomographic image. Signal processing circuit 1
2 and is further output to the display device 14 via the display control circuit 13. The output of the preamplifier circuit 11 is output via the buffer amplifier 15 to the voltage comparator 16
Is output to the positive input of. The output of the comparison voltage generation circuit 17 is connected to the negative input terminal of the voltage comparator 16, and the output of the voltage comparator 16 is supplied to the time gate circuit 18. On the other hand, the output from the gate signal generation circuit 19 that generates a gate signal for an arbitrary time determined by starting the trigger signal output each time the ultrasonic transducer 2 is driven is supplied to the time gate circuit 18. . The output of the time gate circuit 18 is connected to the A-phase synchronization circuit 20, and is configured to generate a Z-phase signal via the frequent occurrence prevention circuit 21 and guide the Z-phase signal to the display control circuit 13. There is.

【0012】図4は、図3に示すZ相信号検出回路に於
ける各信号のタイミングチャートである。以下に、図3
及び図4を参照して、本実施例の動作を説明する。超音
波振動子2がラジアルスキャンを開始すると、図4
(a)にエコー信号の波形を示すように、駆動時の大振
幅波形の後にプローブシース3の境界面からのエコーが
戻ってくる。超音波振動子2が異種材料部5の方向に超
音波ビームを放射したときは、通常のプローブシース3
の境界面から戻る信号よりも、超音波の反射強度が大き
くなるため、この部分においてエコーレベルが大きくな
る。比較電圧発生回路17における比較電圧の設定を、
シース3の境界面からの反射エコーのピーク電圧と、異
種材料部5からの反射エコーのピーク電圧との中間に設
定することにより、超音波振動子2が異種材料部5の方
向に超音波ビームを放射したときのみ電圧コンパレータ
16が応答する(図4(b))。実際には、駆動時の大
振幅波形等のノイズ成分によって、電圧コンパレータ1
6が応答してしまうので、タイムゲート回路18によっ
てゲートをかけるようにする。この場合、超音波振動子
2の表面からプローブシース3までの距離は常に一定で
あるので、ゲート信号発生回路19の信号発生タイミン
グを、トリガ信号(図4(d))の発生からプローブシ
ースの境界面付近からのエコー到達するまでの時間に合
わせて設定するようにする(図4(c))。このように
して、タイムゲート回路18でノイズ成分を除去した応
答信号を、モータの回転を検出するロータリーエンコー
ダ(図示せず)から出力されるA相信号(図4(e)、
ロータリーエンコーダの一回転につき256パルス出力
される)にA相同期回路20で同期させて、多発防止回
路21へ入力する。異種材料部5は一定の幅を有してい
るため、電圧コンパレータ16の応答は、1回転のスキ
ャン中に一回(1音線分)だけとは限らない。多発防止
回路21は、カウンタ制御によって最初の電圧コンパレ
ータ16の応答から特定の音線数だけ電圧コンパレータ
16の応答を無視するように構成されており、タイムゲ
ート回路18の出力は多発防止回路21を通ることによ
って、超音波振動子2の一回転につき1つだけ発生する
Z相信号が成形される(図4(f))。このZ相信号は
表示制御回路13へ入力され、ここで超音波断層像の画
き出し信号として使用される。
FIG. 4 is a timing chart of each signal in the Z-phase signal detection circuit shown in FIG. Below, FIG.
The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. When the ultrasonic transducer 2 starts the radial scan,
As shown in the waveform of the echo signal in (a), the echo from the boundary surface of the probe sheath 3 returns after the large amplitude waveform at the time of driving. When the ultrasonic transducer 2 emits an ultrasonic beam in the direction of the dissimilar material portion 5, the normal probe sheath 3
Since the reflection intensity of the ultrasonic wave is larger than that of the signal returning from the boundary surface of, the echo level becomes larger in this portion. Setting the comparison voltage in the comparison voltage generation circuit 17
By setting the peak voltage of the echo reflected from the boundary surface of the sheath 3 and the peak voltage of the echo reflected from the dissimilar material portion 5, the ultrasonic transducer 2 moves the ultrasonic beam toward the dissimilar material portion 5. The voltage comparator 16 responds only when it radiates (FIG. 4 (b)). Actually, the voltage comparator 1 is affected by noise components such as a large amplitude waveform during driving.
Since 6 responds, the gate is applied by the time gate circuit 18. In this case, since the distance from the surface of the ultrasonic transducer 2 to the probe sheath 3 is always constant, the signal generation timing of the gate signal generation circuit 19 is changed from the generation of the trigger signal (FIG. 4 (d)) to that of the probe sheath. It is set according to the time required for the echo to reach from the vicinity of the boundary surface (FIG. 4C). In this way, the response signal from which the noise component has been removed by the time gate circuit 18 is output as the A-phase signal (FIG. 4E) from the rotary encoder (not shown) that detects the rotation of the motor.
256 pulses are output per one rotation of the rotary encoder), and the signals are input to the frequent occurrence prevention circuit 21 in synchronization with the A-phase synchronizing circuit 20. Since the dissimilar material portion 5 has a constant width, the response of the voltage comparator 16 is not limited to one (one sound ray segment) during one scan. The frequent occurrence prevention circuit 21 is configured to ignore the response of the voltage comparator 16 by a specific number of sound lines from the response of the first voltage comparator 16 by the counter control, and the output of the time gate circuit 18 outputs the frequent occurrence prevention circuit 21. By passing through, the Z-phase signal generated only once per one rotation of the ultrasonic transducer 2 is shaped (FIG. 4 (f)). This Z-phase signal is input to the display control circuit 13 and used here as a signal for drawing an ultrasonic tomographic image.

【0013】このように、本発明の超音波診断装置にお
いては、異種材料部5の物理的な位置と、超音波断層像
の画き出し点を一致させることができるため、フレキシ
ブルシャフト1の回転伝達性能の影響を一切受けること
なく、常に安定した向きの超音波断層画像を得ることが
できる。
As described above, in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, since the physical position of the dissimilar material portion 5 and the drawing point of the ultrasonic tomographic image can be matched, the rotation transmission of the flexible shaft 1 is performed. It is possible to always obtain an ultrasonic tomographic image in a stable direction without being affected by the performance.

【0014】尚、上述した実施例では、異種材料部5に
金属箔を用いて、プローブシースの境界面で反射される
エコーレベルより異種材料部で反射されるエコーレベル
が大きくなるようにしたが、逆に異種材料部5を超音波
の透過性が高い材料を使用して、エコーレベルが小さく
なるようにして、このエコーレベルが減少した部分を検
出するようにしても良い。
In the embodiment described above, a metal foil is used for the dissimilar material portion 5 so that the echo level reflected by the dissimilar material portion is higher than the echo level reflected by the boundary surface of the probe sheath. Conversely, the dissimilar material part 5 may be made of a material having a high ultrasonic wave permeability so that the echo level becomes small and the part where the echo level is decreased may be detected.

【0015】図5乃至図7は、本発明の第2実施例の構
成を示す図である。上述の第1実施例では、超音波振動
子2をラジアルスキャンさせる構成としたが、本実施例
は、ラジアルスキャンとリニアスキャンとを組み合わせ
て3次元スキャンさせるようにしたものである。
FIGS. 5 to 7 are views showing the configuration of the second embodiment of the present invention. Although the ultrasonic transducer 2 is configured to be radially scanned in the above-described first embodiment, this embodiment is configured to perform three-dimensional scanning by combining the radial scan and the linear scan.

【0016】図5に示すように、超音波プローブを構成
するフレキシブルシャフト1は、DCモータ30の回転
軸に接続されている。DCモータ30の回転は、1対1
のギア比で噛合するギア31を介してロータリーエンコ
ーダ32に伝達され、ロータリーエンコーダ32から超
音波振動子2の回転位置信号が出力される。これら、D
Cモータ30、ギア31、ロータリーエンコーダ32か
ら構成されるラジアル回転部33は、全体がリニア駆動
部34に接続されている。リニア駆動部34はボールね
じ35に嵌合されており、ボールねじ35の後端はステ
ッピングモータ36の回転軸に接続されている。
As shown in FIG. 5, the flexible shaft 1 constituting the ultrasonic probe is connected to the rotating shaft of the DC motor 30. The rotation of the DC motor 30 is 1: 1
Is transmitted to the rotary encoder 32 via the gear 31 meshing with the gear ratio of, and the rotary encoder 32 outputs the rotational position signal of the ultrasonic transducer 2. These, D
The radial rotation unit 33 including the C motor 30, the gear 31, and the rotary encoder 32 is wholly connected to the linear drive unit 34. The linear drive unit 34 is fitted into a ball screw 35, and the rear end of the ball screw 35 is connected to the rotation shaft of a stepping motor 36.

【0017】図6は、第2実施例にかかる超音波プロー
ブの制御回路のブロック図である。以下に図5及び図6
を参照して本実施例の動作を説明する。ラジアル制御ス
イッチ40がONされてDCモータ30の回転が開始さ
れると、ロータリーエンコーダ32から、DCモータ3
0の1回転につき256パルスの回転位置信号(A相信
号)が出力される。A相信号は、ラジアル制御回路44
内の図示しないF/Vコンバータに入力され、A相信号
の周波数によって、DCモータ30への供給電圧を制御
する、いわゆるDCサーボ動作を行って、安定したラジ
アル回転を得るようにしている。
FIG. 6 is a block diagram of a control circuit of the ultrasonic probe according to the second embodiment. 5 and 6 below.
The operation of this embodiment will be described with reference to FIG. When the radial control switch 40 is turned on to start the rotation of the DC motor 30, the rotary encoder 32 causes the DC motor 3 to rotate.
A rotation position signal (A-phase signal) of 256 pulses is output for each rotation of 0. The A-phase signal is supplied to the radial control circuit 44.
In the F / V converter (not shown), a so-called DC servo operation for controlling the supply voltage to the DC motor 30 is performed according to the frequency of the A-phase signal to obtain stable radial rotation.

【0018】一方、リニア制御スイッチ42がONされ
ると、リニア制御回路45からステッピングモータ36
に駆動パルスが供給され、ステッピングモータ36が回
転駆動する。ステッピングモータ36の回転はボールね
じ35に伝達されて、リニア駆動部材34に接続された
ラジアル回転部33をリニア方向に移動させる。実際に
は、このリニア運動は特定の区間内で往復運動するよう
に制御されるが、ここではその詳細な説明は省略する。
On the other hand, when the linear control switch 42 is turned on, the linear control circuit 45 causes the stepping motor 36 to move.
Is supplied with a drive pulse, and the stepping motor 36 is driven to rotate. The rotation of the stepping motor 36 is transmitted to the ball screw 35 to move the radial rotating portion 33 connected to the linear driving member 34 in the linear direction. Actually, this linear movement is controlled so as to reciprocate within a specific section, but a detailed description thereof will be omitted here.

【0019】ラジアル制御スイッチ40の出力及び、リ
ニア制御スイッチ41の出力は、ANDゲート46の入
力端子に供給され、ANDゲート46の出力はセレクタ
43に入力される。ステッピングモータ36の回転の基
準となるモータクロックはセレクタ43で選択される。
すなわち、セレクタ43にはロータリーエンコーダ32
からA相信号が供給されており、また、クロック発生器
42から一定周期のクロック信号が供給されている。ラ
ジアル制御スイッチ40がONされ、リニア制御スイッ
チ41がONされて、3次元的なスキャンが設定された
場合に、ANDゲート46の出力が低レベルとなり、セ
レクタ43はロータリーエンコーダ32から供給される
A相信号を選択するため、ステッピングモータ36はラ
ジアル方向の回転に同期して回転することになる。つま
り、ラジアル方向の回転スピードの変化に応じて、リニ
ア方向の移動スピードも変化し、結果的にラジアル方向
の1回転につき、常に一定したリニア方向の移動幅が得
られ、ラジアル方向の回転のスピードを変更しても、超
音波断層像のスライス間隔を一定にとることができる。
The output of the radial control switch 40 and the output of the linear control switch 41 are supplied to the input terminal of the AND gate 46, and the output of the AND gate 46 is input to the selector 43. A motor clock that serves as a reference for rotation of the stepping motor 36 is selected by the selector 43.
That is, the selector 43 has a rotary encoder 32.
To the A phase signal, and the clock generator 42 supplies a clock signal of a constant cycle. When the radial control switch 40 is turned on, the linear control switch 41 is turned on, and a three-dimensional scan is set, the output of the AND gate 46 becomes a low level, and the selector 43 supplies A to the rotary encoder 32. Since the phase signal is selected, the stepping motor 36 rotates in synchronization with the rotation in the radial direction. In other words, the movement speed in the linear direction also changes according to the change in the rotation speed in the radial direction, and as a result, a constant linear movement width is obtained for each rotation in the radial direction. Even if is changed, the slice interval of the ultrasonic tomographic image can be kept constant.

【0020】一方、ラジアル制御スイッチ40がOFF
で、リニア制御スイッチ41のみがONされている場合
には、ANDゲート46の出力が高レベルとなり、セレ
クタ43でクロック発生器42から供給されるクロック
信号が選択され、最適速度によるリニアスキャンが行わ
れることになる。
On the other hand, the radial control switch 40 is turned off.
Then, when only the linear control switch 41 is turned on, the output of the AND gate 46 becomes high level, the clock signal supplied from the clock generator 42 is selected by the selector 43, and the linear scan is performed at the optimum speed. Will be seen.

【0021】このように、ラジアル制御スイッチ40
と、リニア制御スイッチ41とは、それぞれ完全に独立
して設定することができる。したがって、1つの超音波
プローブでラジアルスキャン、リニアスキャン、3次元
スキャンを個別に実現することができる。図7は、各ス
キャンのイメージを示すものである。このように構成し
た超音波プローブのプローブシースに異種材料部5を配
設することによって、3次元スキャンを行った場合で
も、超音波画像の画き出し位置と超音波放射部分の物理
的な回転位置とを一致させることができる。
Thus, the radial control switch 40
, And the linear control switch 41 can be set completely independently. Therefore, the radial scan, the linear scan, and the three-dimensional scan can be individually realized with one ultrasonic probe. FIG. 7 shows an image of each scan. By disposing the dissimilar material portion 5 in the probe sheath of the ultrasonic probe configured as described above, even when a three-dimensional scan is performed, the ultrasonic image drawing position and the physical rotation position of the ultrasonic wave radiating portion are obtained. Can be matched with.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上述べたとおり、本発明によれば、超
音波プローブの外径寸法を変更することなく、また、専
用の信号線を増設することもなく、簡単な構成で超音波
振動子の物理的な回転位置を忠実に反映したZ相信号を
得ることができ、超音波画像の回転を防止することがで
きる。また、第2実施例に述べたような構成をとること
によって、1つの超音波プローブでラジアルスキャン、
リニアスキャン、及び3次元スキャンをそれぞれ独立し
て実現することができるとともに、ラジアルスキャンに
限らず3次元スキャンを行った場合でも、超音波振動子
の回転位置を反映したZ相信号を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the ultrasonic transducer has a simple structure without changing the outer diameter of the ultrasonic probe and without adding a dedicated signal line. It is possible to obtain a Z-phase signal that faithfully reflects the physical rotational position of the ultrasonic wave and prevent the ultrasonic image from rotating. Further, by adopting the configuration as described in the second embodiment, radial scanning with one ultrasonic probe,
The linear scan and the three-dimensional scan can be realized independently, and the Z-phase signal reflecting the rotational position of the ultrasonic transducer can be obtained not only in the radial scan but also in the three-dimensional scan. it can.

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

【図1】本発明の第1実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す超音波プローブのA−A線に沿った
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of the ultrasonic probe shown in FIG.

【図3】Z相信号検出回路の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a Z-phase signal detection circuit.

【図4】Z相信号検出回路における各信号の波形図であ
る。
FIG. 4 is a waveform diagram of each signal in the Z-phase signal detection circuit.

【図5】本発明の第2実施例の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施例における超音プローブの制
御回路のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a control circuit of an ultrasonic probe according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2実施例における各スキャンのイメ
ージを示すものである。
FIG. 7 shows an image of each scan in the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フレキシブルシャフト 2 超音波振動子 3 プローブシース 4 流動媒体 5 異種材料部 10 同軸ケーブル 11 プリアンプ回路 12 超音波信号処理回路 13 表示制御回路 14 表示装置 16 電圧コンパレータ 17 比較電圧発生回路 18 タイムゲート回路 19 ゲート信号発生回路 20 A相同期回路 21 多発防止回路 30 DCモータ 31 ギア 32 ロータリーエンコーダ 33 ラジアル回転部 34 リニア駆動部材 35 ボールねじ 36 ステッピングモータ 40 ラジアル制御スイッチ 41 リニア制御スイッチ 42 クロック発生器 43 セレクタ 44 ラジアル制御回路 45 リニア制御回路 46 ANDゲート 1 Flexible Shaft 2 Ultrasonic Transducer 3 Probe Sheath 4 Flow Medium 5 Different Material Section 10 Coaxial Cable 11 Preamplifier Circuit 12 Ultrasonic Signal Processing Circuit 13 Display Control Circuit 14 Display Device 16 Voltage Comparator 17 Comparison Voltage Generation Circuit 18 Time Gate Circuit 19 Gate signal generation circuit 20 A phase synchronization circuit 21 Multiple occurrence prevention circuit 30 DC motor 31 Gear 32 Rotary encoder 33 Radial rotating part 34 Linear drive member 35 Ball screw 36 Stepping motor 40 Radial control switch 41 Linear control switch 42 Clock generator 43 Selector 44 Radial control circuit 45 Linear control circuit 46 AND gate

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プローブシース内に配置した超音波振動
子を機械的に回転させてラジアルスキャンを行う超音波
プローブを具え、前記超音波振動子から投射した超音波
パルスの反射エコ−を検出して超音波画像を形成する超
音波診断装置において、前記プローブシースの周方向に
おける一部に、プローブシースの材料とは音響インピー
ダンスが異なる異種材料部を設け、該異種材料部から反
射される超音波エコー信号と、プローブシース材料から
反射される超音波エコー信号とを識別する信号識別手段
を設けて、前記信号識別手段で識別された信号に基づい
て超音波画像の書き出し開始信号を生成するように構成
したことを特徴とする超音波診断装置。
1. An ultrasonic probe for performing radial scan by mechanically rotating an ultrasonic transducer arranged in a probe sheath, and detecting a reflected echo of an ultrasonic pulse projected from the ultrasonic transducer. An ultrasonic diagnostic apparatus for forming an ultrasonic image by providing a different material portion having a different acoustic impedance from the material of the probe sheath at a part in the circumferential direction of the probe sheath, and the ultrasonic wave reflected from the different material portion. A signal discriminating means for discriminating the echo signal and the ultrasonic echo signal reflected from the probe sheath material is provided, and an ultrasonic image writing start signal is generated based on the signal discriminated by the signal discriminating means. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by being configured.
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