JP5301854B2 - Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic apparatus, gel application method and puncture needle puncture method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波診断装置で三次元画像を構築するために音響素子が揺動する超音波探触子に関し、特に音響素子の揺動範囲が変更可能な超音波探触子に関する。
また本発明は、音響素子の揺動範囲が変更可能な超音波探触子を用いた超音波診断装置、ゲルの塗布方法及び穿刺針の穿刺方法に関する。
The present invention relates to an ultrasonic probe in which an acoustic element swings in order to construct a three-dimensional image with an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic probe in which the swing range of the acoustic element can be changed.
The present invention also relates to an ultrasonic diagnostic apparatus using an ultrasonic probe that can change the swing range of an acoustic element, a gel application method, and a puncture needle puncture method.
一般に、音響素子が揺動する超音波探触子では、音響素子が配置されたウィンドウは半透明な材質(例えばPP(ポリプロピレン)樹脂)で構成され、また、超音波診断装置が使用される環境が通常、薄暗い暗室であるので、診断者が半透明なウィンドウ内の音響素子の動作を視認可能にするために種々の提案が成されている。従来技術としては、下記の特許文献1には、揺動している音響素子が正の方向に揺動しているか又は逆の方向に揺動しているかを視認可能にするためにそれぞれの方向側に発光素子を設け(合計2個)、音響素子が現在、揺動している向きに応じて2つの発光素子のいずれかを選択的に点灯させる方法が記載されている。 In general, in an ultrasonic probe in which an acoustic element is swung, a window in which the acoustic element is arranged is made of a translucent material (for example, PP (polypropylene) resin), and an environment in which an ultrasonic diagnostic apparatus is used. Since this is usually a dimly lit dark room, various proposals have been made to allow the diagnostician to visually recognize the operation of the acoustic elements in the translucent window. As a prior art, the following Patent Document 1 describes each direction in order to make it possible to visually recognize whether the oscillating acoustic element is oscillating in the positive direction or in the opposite direction. A method is described in which light-emitting elements are provided on the side (two in total), and one of the two light-emitting elements is selectively turned on according to the direction in which the acoustic element is currently swinging.
また、他の従来技術としては、下記の特許文献2には、超音波探触子自体が通電動作中か否かを示すための発光素子を超音波探触子の筐体側に設ける方法が記載されている。さらに他の従来技術としては、下記の特許文献3には、音響素子の揺動開始位置からの位置を視認可能にするために、音響素子側及びウィンドウ側にそれぞれマーク及び窓部を設ける方法が記載されている。
ところで、音響素子が揺動する超音波探触子が接続される超音波診断装置では、診断者が音響素子の揺動範囲を変更して被検体の画像を得たい場合がある。この場合、音響素子の揺動範囲を狭くすると、超音波診断装置側では、狭くなった揺動範囲内のみの画像処理を行い、揺動範囲外の画像処理を行う必要がないので、診断者が注目する範囲の画像を早く表示することができる。このように診断者が音響素子の揺動範囲を変更する場合、診断者が超音波診断装置側でそのための操作指示を行う。しかしながら、診断者が超音波診断装置側で音響素子の揺動範囲を変更するための操作指示を行った場合、暗い使用環境下において診断者にとって超音波探触子側の音響素子が指示範囲どおり揺動しているかを視認することができないという問題点がある。 By the way, in an ultrasonic diagnostic apparatus to which an ultrasonic probe in which an acoustic element is oscillated is connected, there are cases in which a diagnostician wants to change the oscillating range of the acoustic element and obtain an image of a subject. In this case, if the swing range of the acoustic element is narrowed, the ultrasonic diagnostic apparatus performs image processing only within the narrowed swing range and does not need to perform image processing outside the swing range. Can quickly display an image in a range of interest. Thus, when a diagnostician changes the rocking | fluctuation range of an acoustic element, a diagnostician performs the operation instruction for it on the ultrasonic diagnostic apparatus side. However, when the diagnostician gives an operation instruction to change the swing range of the acoustic element on the ultrasonic diagnostic apparatus side, the acoustic element on the ultrasonic probe side is in accordance with the designated range for the diagnostician in a dark usage environment. There is a problem that it is not possible to visually recognize whether the rocking is performed.
また、超音波探触子側の音響素子は、断層面を二次元走査するために長軸方向の二次元走査を開始する開始チャネルから二次元走査を終了する最終チャネルまでの複数チャネルの圧電素子が直線状又はコンベックス状の一次元方向に配列されているが、診断者は暗い使用環境下においても圧電素子の向きが所定の方向になるように超音波探触子を持つ必要がある。 In addition, the acoustic element on the ultrasonic probe side is a multi-channel piezoelectric element from a start channel that starts two-dimensional scanning in the major axis direction to a final channel that ends two-dimensional scanning in order to two-dimensionally scan the tomographic plane. Are arranged in a linear or convex one-dimensional direction, but a diagnostician needs to have an ultrasonic probe so that the direction of the piezoelectric element is a predetermined direction even in a dark usage environment.
本発明は上記の問題点に鑑み、薄暗い使用環境下において音響素子の揺動範囲を視認することができる超音波探触子及び超音波診断装置を提供することを第1の目的とする。
また本発明は上記の第1の目的を達成することができるとともに、断層面を二次元走査するために長軸方向の二次元走査を開始する開始チャネルから二次元走査を終了する最終チャネルまでの複数チャネルの圧電素子を有する超音波探触子に対して圧電素子の向きが所定の方向になるように超音波探触子を持つことができる超音波探触子を提供することを第2の目的とする。
また本発明は上記の第1の目的を達成することができるとともに、超音波探触子の不良を報知することができる超音波診断装置を提供することを第3の目的とする。
また本発明は上記の第1の目的を達成することができるとともに、薄暗い使用環境下において被検体の診断範囲にゲルを正確に塗布することができるゲルの塗布方法を提供することを第4の目的とする。
また本発明は上記の第1の目的を達成することができるとともに、薄暗い使用環境下において被検体の穿刺位置に穿刺針を正確に穿刺することができる穿刺針の穿刺方法を提供することを第5の目的とする。
In view of the above problems, it is a first object of the present invention to provide an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus that can visually recognize a rocking range of an acoustic element in a dimly used environment.
In addition, the present invention can achieve the first object described above, and from the start channel for starting the two-dimensional scanning in the major axis direction to the final channel for ending the two-dimensional scanning in order to perform two-dimensional scanning of the tomographic plane. A second object of the present invention is to provide an ultrasonic probe that can have an ultrasonic probe so that the direction of the piezoelectric element is a predetermined direction with respect to the ultrasonic probe having a plurality of channels of piezoelectric elements. Objective.
A third object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can achieve the above first object and can notify a defect of an ultrasonic probe.
A fourth object of the present invention is to provide a gel application method that can achieve the above first object and that can accurately apply a gel to a diagnosis range of a subject under a dim use environment. Objective.
The present invention also provides a puncture method for a puncture needle that can achieve the first object described above and can accurately puncture the puncture needle at the puncture position of the subject under a dim use environment. The purpose of 5.
本発明の超音波探触子は上記第1の目的を達成するために、三次元画像を得るためにウィンドウ内で揺動する音響素子と、
前記音響素子の揺動と共に前記ウィンドウの表面に発光軌跡を投影するように前記音響素子に取り付けられた発光体とを、
有する構成とした。
上記構成により、薄暗い使用環境下において音響素子の揺動範囲を視認することができる。
In order to achieve the first object, the ultrasonic probe of the present invention includes an acoustic element that swings in a window to obtain a three-dimensional image;
A light emitter attached to the acoustic element so as to project a light emission locus on the surface of the window together with the swinging of the acoustic element;
It was set as the structure which has.
With the above configuration, the rocking range of the acoustic element can be visually recognized in a dimly used environment.
また、前記音響素子は、長軸方向の二次元走査を開始する開始チャネルから二次元走査を終了する最終チャネルまでの複数チャネルの圧電素子がコンベックス状の一次元方向に配列され、
前記発光体は、前記音響素子の長軸方向両端であって短軸方向中央のみに配置されている構成とした。
上記構成により、音響素子の長軸方向端部より長軸方向中央の揺動範囲が大きい場合にも音響素子の揺動範囲を視認することができる。
The acoustic element has a plurality of channels of piezoelectric elements from a start channel for starting two-dimensional scanning in the major axis direction to a final channel for ending two-dimensional scanning arranged in a convex one-dimensional direction,
The light emitter is configured to be disposed only at both ends in the long axis direction of the acoustic element and at the center in the short axis direction.
With the above configuration, the rocking range of the acoustic element can be visually recognized even when the rocking range at the center in the long axis direction is larger than the end in the long axis direction of the acoustic element.
また、上記の第2の目的を達成するため、前記発光体は、前記音響素子の長軸方向端部であって短軸方向中央に配置され、
さらに、前記音響素子の揺動範囲の中心位置であって、前記音響素子の長軸方向の一端に対応する前記ウィンドウの位置に、前記発光体の光を遮光するマークが設けられている構成とした。
上記構成により、薄暗い使用環境下において音響素子の揺動範囲を視認することができるとともに、圧電素子の向きが所定の方向になるように超音波探触子を持つことができる。
In order to achieve the second object, the light emitter is disposed at the long-axis direction end of the acoustic element and in the short-axis direction center,
Furthermore, a configuration is provided in which a mark for shielding light from the light emitter is provided at the center position of the swing range of the acoustic element and at the position of the window corresponding to one end in the long axis direction of the acoustic element. did.
With the above configuration, it is possible to visually recognize the rocking range of the acoustic element in a dimly used environment, and to have an ultrasonic probe so that the direction of the piezoelectric element is a predetermined direction.
また、本発明の超音波診断装置は、上記第1の目的を達成するために、長軸方向の二次元走査を開始する開始チャネルから二次元走査を終了する最終チャネルまでの複数チャネルの圧電素子がコンベックス状の一次元方向に配列されるとともに三次元画像を得るためにウィンドウ内で揺動する音響素子と、前記音響素子の長軸方向中央であって短軸方向の両端に配置されて前記音響素子の揺動と共に前記ウィンドウの表面に発光軌跡を投影するように前記音響素子に取り付けられた2つの発光体とを有する超音波探触子が接続される超音波診断装置であって、
前記2つの発光体の発光軌跡の範囲が前記音響素子の揺動範囲と同じになるように前記2つの発光体の発光タイミングを制御する手段を、
有する構成とした。
上記構成により、薄暗い使用環境下において音響素子の揺動範囲を正確に視認することができる。
Further, in order to achieve the first object, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention has a multi-channel piezoelectric element from a start channel that starts two-dimensional scanning in the major axis direction to a final channel that ends two-dimensional scanning. Are arranged in a convex one-dimensional direction and swing in a window to obtain a three-dimensional image, and are arranged at both ends in the short axis direction at the center in the long axis direction of the acoustic element. An ultrasonic diagnostic apparatus to which an ultrasonic probe having two light emitters attached to the acoustic element so as to project a light emission locus on the surface of the window together with the swing of the acoustic element is connected,
Means for controlling the light emission timing of the two light emitters so that the range of the light emission locus of the two light emitters is the same as the swing range of the acoustic element;
It was set as the structure which has.
With the above configuration, the swing range of the acoustic element can be accurately visually recognized in a dimly used environment.
また、本発明の超音波診断装置は、上記第3の目的を達成するために、三次元画像を得るためにウィンドウ内で揺動する音響素子と、前記音響素子の揺動と共に前記ウィンドウの表面に発光軌跡を投影するように前記音響素子に取り付けられた発光体とを有する超音波探触子が接続される超音波診断装置であって、
前記超音波探触子の不良を検出した場合に前記発光体を点滅させる手段を、
有する構成とした。
上記構成により、薄暗い使用環境下において音響素子の揺動範囲を視認することができるとともに、超音波探触子の不良を報知することができる。
In order to achieve the third object, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes an acoustic element that swings in a window to obtain a three-dimensional image, and a surface of the window together with the swing of the acoustic element. An ultrasonic diagnostic apparatus to which an ultrasonic probe having a light emitter attached to the acoustic element so as to project a light emission locus is connected,
Means for blinking the light emitter when a defect of the ultrasonic probe is detected;
It was set as the structure which has.
With the above-described configuration, it is possible to visually recognize the swing range of the acoustic element in a dimly used environment, and to report a defect in the ultrasonic probe.
また、本発明は、上記第4の目的を達成するために、
長軸方向の二次元走査を開始する開始チャネルから二次元走査を終了する最終チャネルまでの複数チャネルの圧電素子がコンベックス状の一次元方向に配列されるとともに三次元画像を得るためにウィンドウ内で揺動する音響素子と、前記音響素子の長軸方向中央であって短軸方向の両端に配置された第1の2つの発光体と、前記音響素子の長軸方向両端であって短軸方向中央に配置された第2の2つの発光体とを有し、前記第1及び第2の発光体が前記音響素子の揺動とともに前記ウィンドウの表面に発光軌跡を投影するように前記音響素子に取り付けられた超音波探触子を用いたゲルの塗布方法であって、
前記第1及び第2の発光体の発光軌跡により囲まれる被検体の表面にゲルを塗布することを特徴とする。
上記構成により、薄暗い使用環境下において音響素子の揺動範囲を視認することができるとともに、被検体の診断範囲にゲルを正確に塗布することができる。
In order to achieve the fourth object, the present invention provides
Multiple channels of piezoelectric elements from the start channel starting the two-dimensional scan in the long axis direction to the final channel ending the two-dimensional scan are arranged in a convex one-dimensional direction and within the window to obtain a three-dimensional image An acoustic element that swings, a first two light emitters disposed at both ends in the minor axis direction in the major axis direction of the acoustic element, and a minor axis direction at both major axis directions of the acoustic element A second light emitter disposed in the center, and the first and second light emitters project the light emission locus onto the surface of the window as the acoustic element swings. A method of applying a gel using an attached ultrasonic probe,
A gel is applied to the surface of the subject surrounded by the light emission trajectories of the first and second light emitters.
With the above configuration, it is possible to visually recognize the swing range of the acoustic element in a dimly used environment and to accurately apply the gel to the diagnosis range of the subject.
また、本発明は、上記第5の目的を達成するために、
長軸方向の二次元走査を開始する開始チャネルから二次元走査を終了する最終チャネルまでの複数チャネルの圧電素子がコンベックス状の一次元方向に配列されるとともに三次元画像を得るためにウィンドウ内で揺動する音響素子と、前記音響素子の長軸方向中央であって短軸方向の両端に配置されて前記音響素子の揺動と共に前記ウィンドウの表面に発光軌跡を投影するように前記音響素子に取り付けられた2つの発光体とを有する超音波探触子を用いた穿刺針の穿刺方法であって、
前記2つの発光体が被検体の表面に投影される2つの投影光を前記穿刺針の穿刺位置のガイドラインとして前記穿刺針を穿刺することを特徴とする。
上記構成により、薄暗い使用環境下において音響素子の揺動範囲を視認することができるとともに、被検体の穿刺位置に穿刺針を正確に穿刺することができる。
In order to achieve the fifth object, the present invention provides
Multiple channels of piezoelectric elements from the start channel starting the two-dimensional scan in the long axis direction to the final channel ending the two-dimensional scan are arranged in a convex one-dimensional direction and within the window to obtain a three-dimensional image An acoustic element that swings, and is disposed at both ends in the minor axis direction at the center in the major axis direction of the acoustic element so as to project a light emission locus on the surface of the window along with the oscillation of the acoustic element. A puncture method of a puncture needle using an ultrasonic probe having two attached light emitters,
The puncture needle is punctured using two projection lights projected from the two light emitters on the surface of the subject as guidelines for the puncture position of the puncture needle.
With the above configuration, the swing range of the acoustic element can be visually recognized in a dimly used environment, and the puncture needle can be accurately punctured at the puncture position of the subject.
本発明によれば、薄暗い使用環境下において音響素子の揺動範囲を視認することができる。
また本発明によれば、圧電素子の向きが所定の方向になるように超音波探触子を持つことができる。
また本発明によれば、超音波探触子の不良を報知することができる。
また本発明によれば、被検体の診断位置にゲルを正確に塗布することができる。
また本発明によれば、被検体の穿刺位置に穿刺針を正確に穿刺することができる。
According to the present invention, the rocking range of the acoustic element can be visually recognized in a dimly used environment.
Further, according to the present invention, it is possible to have an ultrasonic probe so that the direction of the piezoelectric element is a predetermined direction.
Further, according to the present invention, it is possible to notify the defect of the ultrasonic probe.
Further, according to the present invention, the gel can be accurately applied to the diagnostic position of the subject.
According to the present invention, the puncture needle can be accurately punctured at the puncture position of the subject.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
<第1の実施の形態>
図1は本発明に係る超音波探触子の第1の実施の形態を示す斜視図、図2は図1の超音波探触子を示す正面断面図、図3は図1及び図2の超音波探触子を示す側面断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>
1 is a perspective view showing a first embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention, FIG. 2 is a front sectional view showing the ultrasonic probe of FIG. 1, and FIG. It is side surface sectional drawing which shows an ultrasonic probe.
図1、図2及び図3に示す超音波探触子(プローブ)10では、音響素子11は、長軸方向の電子走査を開始する開始チャネルから長軸方向の電子走査を終了する終了チャネルまでの複数の圧電素子がコンベックス状の一次元方向に配列されて構成されている。ここで、このようなコンベックス状の音響素子11を用いた超音波探触子は、腹部などの比較的深い部位を診断するために用いられる。音響素子11はまた、半透明なウィンドウ12内において揺動軸13を軸として圧電素子の配列方向と直交する方向に揺動可能なように支持され、揺動軸13は駆動伝達部品14を介してモータ15に連結されている。このため、この種の三次元超音波探触子10の走査方式は機械走査式と呼ばれている。ウィンドウ12はフレーム16に支持され、また、ウィンドウ12及びフレーム16内は、超音波を伝搬するための伝搬液17が充填されている。
In the ultrasonic probe (probe) 10 shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
そして、音響素子11には、音響素子11の開始チャネルの圧電素子の近傍の側面(長軸方向一端であって短軸方向中央)に発光体1が設けられ、終了チャネルの圧電素子の近傍の側面(長軸方向他端であって短軸方向中央)に発光体2が設けられ、さらに長軸方向中央であって短軸方向(=揺動方向)両端の側面に発光体3、4が設けられている。ここで、発光体1〜4は、各圧電素子から出力される超音波及び被検体から反射されて戻ってくる超音波を妨害しないように音響素子11の側面に配置される。
The
このため、暗室に近い診断環境下において、音響素子11が揺動すると、発光体1〜4も音響素子11と共に揺動して、発光体1〜4から出力される光がウィンドウ12を透過して揺動角度範囲において例えば図1のプローブの状態を真上から見た場合、直線状の発光軌跡となってウィンドウ表面に映し出され、目視が可能となるため、暗室に近い診断環境で設定した音響素子11の角度情報を直接、発光部1〜4の発光軌跡により認識できる。したがって、設定した揺動角度範囲が意図したものと一致しているか否かを直感的に認識することができる。
Therefore, when the
<第2の実施の形態>
図4に示すように、第2の実施の形態における音響素子11は、開始チャネルから終了チャネルまでの複数の圧電素子が直線状の一次元方向に配列されて構成されている。このような直線状の音響素子11を用いたリニア型超音波探触子は、乳腺、頸動脈、下肢などの比較的浅い部位を診断するために用いられる。
<Second Embodiment>
As shown in FIG. 4, the
ここで、第1、第2の実施の形態における音響素子11では、図5に例示するように発光体3、4は、音響素子11の超音波信号出力面には配置することができないので、図1に示すように音響素子11の長軸方向中央であって短軸方向の両側の側面に配置しなければならない。しかしながら、発光体3、4をこのように配置すると、図6に示すように発光体3、4の発光軌跡の範囲が音響素子11の実際の揺動範囲より、音響素子11の長軸方向中央の幅の分だけ大きくなるので、ユーザによっては不自然さを感じることがある。また、図7に示すように発光体3、4のうちの一方のみを設けると、発光体3又は4の発光軌跡の範囲は音響素子11の実際の揺動範囲と等しくなるが、音響素子11の長軸方向中央の幅の1/2の分だけ各範囲の位置がずれるので、この場合もユーザによっては不自然さを感じることがある。
Here, in the
そこで、第2の実施の形態として、図8に示すように音響素子11の長軸方向中央に配置する発光体3、4を省略し、音響素子11の長軸方向両端に設ける発光体1、2のみを使用することにより、発光体1、2の発光軌跡の範囲と音響素子11の実際の揺動範囲、及び各範囲の位置を一致させることができる。
Therefore, as a second embodiment, as shown in FIG. 8, the light emitters 3 and 4 disposed in the center in the long axis direction of the
<第3の実施の形態>
図9に示すように、第1の実施の形態では、コンベックス型の音響素子11の長軸方向中央であって短軸方向の両側の側面に発光体3、4を配置し、音響素子11の長軸方向端部であって短軸方向中央に発光体1、2を配置しているので、発光体3、4の発光軌跡の範囲が発光体1、2のそれより大きくなり、また、音響素子11の曲率が大きい超音波探触子ほどその差異も大きくなるので、ユーザにとって音響素子11の実際の揺動範囲が分かりづらい場合も発生する。
<Third Embodiment>
As shown in FIG. 9, in the first embodiment, the light emitters 3 and 4 are arranged on the side surfaces on both sides in the short axis direction at the center in the long axis direction of the convex
そこで、第3の実施の形態として、図10、図11に示すように、コンベックス型の音響素子11の長軸方向中央の両側の側面に配置する発光体3、4については、常時点灯するのではなく、音響素子11の実際の揺動範囲でのみ点灯するように制御することにより、ユーザに対して音響素子11の実際の揺動範囲が分かりやすく認識させることができる。
Therefore, as a third embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the light emitters 3 and 4 disposed on both side surfaces in the center of the long axis direction of the convex
図10は第3の実施の形態を示す説明図、図11は発光体3、4の発光タイミングを示し、発光体3の光軸と音響素子11の揺動端Aの交差する位置を[POSITION A]とし、発光体4の光軸と音響素子11の揺動端Bの交差する位置を[POSITION B]とし、発光体3、4の発光範囲をエンコーダ信号で管理する。すなわち、音響素子11が揺動端Aの状態からPOSITION_Aまで回転した時、発光体3の点灯を開始する。次いで、音響素子11が揺動端Bの位置で折り返し、再びPOSITION_Aを通過する時に発光体3を消灯する。また、音響素子11が揺動端Bの状態からPOSITION_Bまで回転した時、発光体4の点灯を開始する。次いで、音響素子11が揺動端Aの位置で折り返し、再びPOSITION_Bを通過する時に発光体4を消灯する。これにより、発光体3、4の発光軌跡の範囲及び位置が音響素子11の実際の揺動範囲及び位置と一致するため、正しい揺動範囲及び位置を表示することができる。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the third embodiment. FIG. 11 shows the light emission timings of the light emitters 3 and 4. The position where the optical axis of the light emitter 3 and the rocking end A of the
<発光タイミング制御の構成>
図12は図10、図11に示す発光タイミング制御を実現するための機械走査式超音波探触子10及び超音波診断装置本体の構成を示す。超音波探触子10は音響素子11などを含む音響素子部11aと、ロータリエンコーダ(不図示)内蔵のモータ15などを含む揺動機構部15aと、発光体1〜4などを含む発光部1aなどを含む。超音波診断装置本体は概略的にドライバ20とコントローラ30を含む。ドライバ20は超音波探触子10側の揺動機構部15a、発光部1aをそれぞれ駆動する駆動回路21、22を有し、コントローラ30はCPU31とメモリ36を有する。コントローラ30では、現在設定されている音響素子11の揺動範囲と発光部1aの動作モードをメモリ36から読み込み、また、位置情報演算回路34で揺動機構部15aのモータ15内のロータリエンコーダ(不図示)からの位置情報を読み込んで音響素子11の現在の揺動角度を算出する。そして、動作演算回路32、状態判定回路33及び位置情報演算回路34で、現在設定されている音響素子11の揺動範囲をメモリ36から読み込み、駆動回路21を介して音響素子11の揺動範囲を制御し、また、位置情報演算回路34及び発光部動作演算回路35で駆動回路22を介して図10、図11に示すように発光タイミングを制御する。
<Configuration of light emission timing control>
FIG. 12 shows the configuration of the mechanical scanning
<第3の実施の形態の利用形態:ゲルの塗布方法>
ここで、超音波は空気中を伝搬しないことから、診断時にはウィンドウ12と被検体の表面の間に空気が介在しないように被検体の表面に予め診断用ゲルを塗布する必要がある。また、図13に示すように、特に第3の実施の形態によるコンベックス型の音響素子11では、発光体3、4の発光軌跡が音響素子11の実際の揺動範囲と一致するため、発光体1〜4の発光軌跡の範囲内が超音波出力領域を表す。このため、診断者は発光体1〜4の発光軌跡の範囲に対応する被検体の表面に予め診断用ゲルを塗布して超音波探触子10を操作することができる。
<Usage of Third Embodiment: Gel Application Method>
Here, since ultrasonic waves do not propagate in the air, it is necessary to apply a diagnostic gel to the surface of the subject in advance so that air does not intervene between the window 12 and the surface of the subject at the time of diagnosis. Further, as shown in FIG. 13, particularly in the convex
<第4の実施の形態>
第1、第2、第3の実施の形態では、発光体1、2を音響素子11の長軸方向両端であって短軸方向中央に配置している。また、診断者は薄暗い使用環境下において、診断操作開始前の揺動開始前に音響素子11が揺動範囲の中心位置に復帰しているか否かを視認する必要がある。そこで、第4の実施の形態として図14、図15(a)(b)に示すように、音響素子11が揺動範囲の中心に位置しているときの発光体1(又は2)の位置に対応するウィンドウ12の表面にマークM1、M2を設け、また、発光体1(又は2)を常時点灯することにより、診断者は薄暗い使用環境下において、診断操作開始前に音響素子11が揺動範囲の中心位置に復帰しているか否かを視認することができる。
<Fourth embodiment>
In the first, second, and third embodiments, the light emitters 1 and 2 are arranged at both ends in the long axis direction of the
ここで、図14、図15(a)(b)に示す例では、音響素子11が揺動範囲の中心位置に正常に復帰している場合に図15(a)に示すように2つのマークM1、M2が発光体1(又は2)を挟むように配置しているので、音響素子11が正常に復帰していない場合には図15(b)に示すように発光体1(又は2)がマークM1、M2からどちらか一方にずれるので、異常と判断することができる。また、代わりに図16(a)に示すように音響素子11が揺動範囲の中心位置に正常に復帰している場合に発光体1(又は2)の位置と一致するように1つのマークMを設けるようにしてもよい。この場合には、音響素子11が正常に復帰していない場合には図16(b)に示すように発光体1(又は2)がマークMの位置からずれるので、異常と判断することができる。
Here, in the example shown in FIGS. 14, 15A and 15B, when the
マークM1、M2、Mの構成及び配置位置としては、遮光性のマークM1、M2、Mを図17(a)に示すようにウィンドウ12の表面に設けたり、図17(b)に示すようにウィンドウ12の内部に設けたり、図17(c)に示すようにウィンドウ12の内面に設けることができる。いずれの場合、遮光性のマークM1、M2、Mが発光体1(又は2)の光により影となって見える。 As the configuration and arrangement position of the marks M1, M2, and M, the light-shielding marks M1, M2, and M are provided on the surface of the window 12 as shown in FIG. 17A, or as shown in FIG. It can be provided inside the window 12 or on the inner surface of the window 12 as shown in FIG. In either case, the light shielding marks M1, M2, and M appear to be shaded by the light from the light emitter 1 (or 2).
<発光体1〜4の他の利用形態及び効果>
超音波の伝搬特性上、3次元プローブは設定した揺動範囲に対し、被検体の表面に密着させることが必要であり、このため、ウィンドウ12の凸状の表面を被検体の表面に押し付けることにより密着性を確保する必要がある。通常、ウィンドウ12の表面は製品外観を保つため音響素子11をはじめとする内部構造物は見えない程度の半透明のものを使用しているが、光は透過するようになっている。図18に示すように素子11の揺動範囲をすべて被検体の表面に押し付けている間は、音響素子11の揺動範囲を発光体1〜4を用いて目視することはできない。しかし、図19に示すように音響素子11の揺動範囲のすべてが被検体の表面に押し付けられていないと、ウィンドウ12と被検体との間に浮きが発生し、浮き上がった箇所の発光体1〜4が被検体体表を照らすため、その光により瞬時に浮きを視認することができる。
<Other usage forms and effects of light emitters 1 to 4>
Due to the propagation characteristics of the ultrasonic wave, the three-dimensional probe needs to be brought into close contact with the surface of the subject within the set swing range. For this reason, the convex surface of the window 12 is pressed against the surface of the subject. Therefore, it is necessary to ensure adhesion. Normally, the surface of the window 12 is semi-transparent so that the internal structure including the
<異常表示>
またこの複数の発光体1〜4を使用し、異常が生じた場合に発光体1〜4の点滅パターンを変えることで、プローブ10の動作や異常などの状態表示を行うことができる。その例を以下に示す。
モータ原点検出エラー:発光体1を点滅
素子信号エラー:発光体1,2を交互に点滅
動作不良:発光体3と4を交互に点滅
速度不良 :発光体1,2,3,4すべてを点滅
上記例のように発光部1〜4の点滅でエラーの場所を示す他、点滅箇所を増やすことでエラーの致命度の高さを表すなどの表示ができる。
<Error display>
Further, by using the plurality of light emitters 1 to 4 and changing the blinking pattern of the light emitters 1 to 4 when an abnormality occurs, it is possible to display the status of the
Motor origin detection error: Flashing light emitter 1 Element signal error: Flashing light emitters 1 and 2 alternately Malfunction: Flashing light emitters 3 and 4 alternately Speed failure: Flashing light emitters 1, 2, 3, 4 In addition to indicating the location of the error by blinking the light emitting units 1 to 4 as in the above example, it is possible to display such as indicating the criticality of the error by increasing the number of blinking locations.
<異常表示例>
図20、図21を参照して発光体3、4を交互に点滅して表示する例について説明する。図20に示すように、音響素子11の揺動範囲の中間地点が揺動の中心Oとなる。この揺動中心Oの位置をモータ15からのエンコーダ信号から算出し、あらかじめプリセットしておく。この揺動中心軸Oと発光体3の光軸がウィンドウ12の表面で交わる位置をPOSITION_Cとし、揺動中心軸Oと発光体4の光軸がウィンドウ12の表面で交わる位置をPOSITION_Dとする。したがって、図21に示すように音響素子11の揺動時に、このPOSITION_C及びPOSITION_Dを中心に一定の時間幅で点灯する制御を行うと、揺動中心Oの位置表示ができる。通常は原点位置で点状に表示されるが、駆動系に緩みなどがある場合、この点表示がハンチング移動するため、動作異常を早期に検知することができる。
<Example of abnormal display>
An example in which the light emitters 3 and 4 are alternately blinked and displayed will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 20, the middle point of the rocking range of the
<穿刺方法>
またこの揺動中心表示機能を使用して以下のような利用ができる。揺動中心表示機能の状態で発光体3、4の輝度を増加させ、図22(a)に示すようにプレート40を設置すると、このプレート40には図20、図21に示すPOSITION_C及びPOSITION_Dにおける投影光41が投影される。そこで、図22(b)に示すように先端に穿刺針42が取り付けられた穿刺アダプタ43をプローブ10に装着し、プレート40上の投影光41を穿刺位置のガイドラインとして使用すれば、穿刺針42をこのプレート40の面に落とすことで穿刺針41の位置が正しいか否かを確認することができる。また、図22(c)に示すように発光体3、4の発光タイミングを制御することによって、投影光41によるガイドラインを狭めたり広げたりすることができる。したがって、被検体の穿刺位置に穿刺針を正確に穿刺することができる。
<Puncture method>
In addition, the following use can be made by using this rocking center display function. When the brightness of the light emitters 3 and 4 is increased in the state of the swing center display function, and the
本発明は、薄暗い使用環境下において音響素子の揺動範囲を視認することができるという効果を有し、超音波診断装置などに利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect that the swing range of an acoustic element can be visually recognized in a dim use environment, and can be used for an ultrasonic diagnostic apparatus and the like.
1〜4 発光体
1a 発光部
10 超音波探触子(プローブ)
11 音響素子
11a 音響素子部
12 ウィンドウ
13 揺動軸
14 駆動伝達部品
15 モータ
15a 揺動機構部
16 フレーム
17 伝搬液
20 ドライバ
30 コントローラ
31 CPU
32 動作演算回路
33 状態判定回路
34 位置情報演算回路
35 発光部動作演算回路
36 メモリ
40 プレート
41 投影光
42 穿刺針
43 穿刺アダプタ
1-4
DESCRIPTION OF
32
Claims (6)
前記音響素子の揺動と共に前記ウィンドウの被検体側表面に発光軌跡を投影し、前記被検体側表面から前記発光軌跡が視認できるように前記音響素子の長軸方向両端の側面に取り付けられた発光体とを、
有する超音波探触子。 An acoustic element in which piezoelectric elements of a plurality of channels are arranged and swings in a window to obtain a three-dimensional image;
A light emission locus is projected onto the subject side surface of the window along with the swinging of the acoustic element, and the light emission attached to the side surfaces at both ends in the long axis direction of the acoustic element so that the light emission locus can be visually recognized from the subject side surface. The body,
An ultrasonic probe having.
前記発光体は、前記音響素子の長軸方向両端であって短軸方向の 中央位置のみに配置されていることを特徴とする請求項1に記載の超音波探触子。 In the acoustic element, a plurality of channels of piezoelectric elements from a start channel that starts two-dimensional scanning in the major axis direction to a final channel that ends two-dimensional scanning are arranged in a convex one-dimensional direction,
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the light emitter is disposed at both ends of the acoustic element in a major axis direction and only at a central position in a minor axis direction.
前記2つの発光体の発光軌跡の範囲が前記音響素子の揺動範囲と同じになるように前記2つの発光体の発光タイミングを制御する手段を、
有する超音波診断装置。 In order to obtain a three-dimensional image while arranging a plurality of channels of piezoelectric elements from the start channel to start the two-dimensional scanning in the major axis direction of the tomographic plane to the final channel to end the two-dimensional scanning in the one-dimensional direction of the convex shape An acoustic element that swings within the window, and is disposed at both ends in the short axis direction at the center in the major axis direction of the acoustic element so as to project a light emission locus on the surface of the window along with the swinging of the acoustic element. An ultrasonic diagnostic apparatus to which an ultrasonic probe having two light emitters attached to an acoustic element is connected,
Means for controlling the light emission timing of the two light emitters so that the range of the light emission locus of the two light emitters is the same as the swing range of the acoustic element;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
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