(57)【要約】【課題】血管を観察する超音波診断装置において、探触子と血管の位置合わせを容易にする。【解決手段】配列振動子Ａと配列振動子Ｂは被検体に対してＴ字型に配置され、配列振動子Ｂで血管の横断面を位置合わせして配列振動子Ａの一端を固定した後、配列振動子Ａを円弧状に操作することで、血管の長手方向と配列振動子Ａの配列方向を合わせる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の角度で接合された複数の配列振動子と、前記複数の配列振動子の各々からそれぞれ得られる映像を表示する手段とを備え、前記配列振動子は複数の振動子を並列状態に並べて構成されている超音波診断装置。
【請求項２】
前記複数の配列振動子の配列方向が直交するように配置されている請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記複数の配列振動子は、２つの配列振動子がＴ字型に配置されている請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記複数の配列振動子は、２つの配列振動子が十字型に配置されている請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記複数の配列振動子は、３つの配列振動子がＨ字型に配置されている請求項１に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば血管のように直線上の臓器の情報を得るための超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
配列振動子を用いて体内に超音波の送受信を繰り返し行うことで、体内の２次元情報を得る超音波診断装置の原理は既に公知のものとなっている。また、超音波診断装置の信号処理として、振幅情報を用いたＢモード表示、移動する血液の反射波の位相が経時的に変化していくことを利用したドプラ血流計、カラーフロー血流映像装置の原理についても既に知られているのでここでは省略する。
【０００３】
近年、血液の比較的速い動きだけでなく、臓器の比較的ゆっくりした動きの情報を得る方法、例えば下記の特許文献１に記載されているものなどが知られている。以下、この文献について説明する。図６は下記特許文献１における装置のブロック図である。図６において、送受信器１１１から出力された高圧の電気パルスは超音波探触子１１２において超音波信号に変換され、生体１１３の情報を得たい方向に伝えられる。超音波パルスは生体１１３内の情報を得たい臓器（あるいは血管など）で反射して超音波探触子１１２で受信され、送受信器１１１を経由して直交検波器１１４で送信周波数とほぼ等しい周波数の参照信号を用いて検波され、Ｉ、Ｑの２つの信号が出力される。
【０００４】
【特許文献１】
特公平７−６７４５１号公報
【０００５】
Ｉ、Ｑの２信号は振幅演算器１１６に入力して振幅情報に変換され、この信号はＢモード表示に用いられる。Ｉ、Ｑの信号はまた、自己相関器１２４に入力し、自己相関器１２４では２回同じ方向に送受信した信号の同一の深さに対し、相関を取ることで、位相の回転量を求める。位相の回転量は臓器の移動量に比例する。この計算を行うのが変位量演算器１２５である。変位量演算器１２５で演算された変位量は変位量積分器１２６により積分することにより、ある時点からの微小な動きのトータルにより、臓器がどこまで動いたのかを求めることができる。
【０００６】
振幅演算器１１６で求めたＢモード画像と、変位量積分器１２６で求めた変位量は、スキャンコンバータ１２１を経て、表示器１２２に表示される。また、生体信号センサ１２９及び生体信号検出器１２７は、生体１１３の情報、例えば心拍などを検知し、変位量積分器１２６における基準位置を決める。生体１１３に超音波パルスを放射する方向を順次変えながら上記の動作を行うことで、２次元画像として動きを表示することも可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例において、直線上の臓器として、例えば血管を観察した場合に、超音波探触子１１２の配列方向を血管の方向に合わせるのが難しいという問題が発生する。ここで、超音波探触子１１２に近い血管壁、血液部分、超音波探触子１１２から遠い血管壁というように画像が出るよう、超音波探触子１１２を位置合わせすることが望ましいが、これには熟練を要する。
【０００８】
本発明はこれらの問題を解決し、熟練を要せず血管のように直線上の臓器に位置合わせして観察することができ、高い精度の動き情報を得ることができる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、
任意の角度で接合された複数の配列振動子と、前記複数の配列振動子の各々からそれぞれ得られる映像を表示する手段とを備え、前記配列振動子は複数の振動子を並列状態に並べる構成とした。
【００１０】
すなわち、一例として、複数の配列振動子の配列方向が直交するよう配置する。具体的には、例えば、２つの配列振動子をＴ字型に配置し、また、２つの配列振動子を十字型に配置し、また、３つの配列振動子をＨ字型に配置する。
【００１１】
上記構成により、複数の配列振動子の一方の中心を直線上の臓器に位置合わせした後、他方の配列方向を直線上の臓器の方向に位置合わせすることができるので、熟練を要せず血管のように直線上の臓器に位置合わせして観察することができ、高い精度の動き情報を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施について図１〜図５を用いて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態における複数の配列振動子の被検領域を血管に位置合わせする説明図である。図１（ａ）は２つの配列振動子Ａ、Ｂの配置方向を示している。配列振動子Ａは振動子ａ〜ｎが直線上に配列されて構成され、配列振動子Ｂは振動子ａ〜ｊが直線上に配列されて構成されている。配列振動子Ａと配列振動子Ｂは図１（ａ）のように、被検体に対してＴ字型に配置されており、配列振動子Ａの振動子ａ〜ｎの中心を貫く中心線（図示せず）の延長上に配列振動子Ｂの中心が位置している。
【００１３】
２つの配列振動子Ａ、Ｂに接続する超音波診断装置のブロック図の例を図２に示す。図２は、図６に示した従来例の装置と比較して、配列振動子Ｂのために送受信器１１、直交検波器１４、振幅演算器１６が設けてあり、スキャンコンバータ１２１の入力が３つになっている点が異なり、表示器１２２には配列振動子Ｂの振幅情報の画像をも表示できるようになっている。
【００１４】
すなわち図２において、超音波探触子（以下単に探触子ともいう）１２は２つの配列振動子Ａ、Ｂにより構成され、送受信器１１１、１１からそれぞれ高圧の電気パルスが配列振動子Ａ、Ｂに出力され、配列振動子Ａ、Ｂにおいて超音波信号に変換され、生体１３の情報を得たい方向に伝えられる。配列振動子Ａ、Ｂの超音波パルスはそれぞれ、生体１３内の情報を得たい臓器（あるいは血管など）で反射して配列振動子Ａ、Ｂで受信され、送受信器１１１、１１を経由して直交検波器１１４、１４で送信周波数とほぼ等しい周波数の参照信号を用いて検波され、Ｉ、Ｑの２つの信号が出力される。
【００１５】
直交検波器１１４、１４からのＩ、Ｑの２信号は、それぞれ振幅演算器１１６、１６に入力して振幅情報に変換され、この信号はＢモード表示に用いられる。Ｉ、Ｑの信号はまた、自己相関器１２４に入力して、自己相関器１２４では、２回同じ方向に送受信した信号の同一の深さに対し、相関を取ることで、位相の回転量を求める。位相の回転量は臓器の移動量に比例する。この計算を行うのが変位量演算器１２５である。変位量演算器１２５で演算された変位量は変位量積分器１２６により積分することにより、ある時点からの微小な動きのトータルにより、臓器がどこまで動いたのかを求めることができる。振幅演算器１１６、１６で求めたＢモード画像と、変位量積分器１２６で求めた変位量は、スキャンコンバータ１２１を経て、表示器１２２に表示される。
【００１６】
図３は２つの配列振動子に接続する超音波診断装置の他のブロック図である。この例では、図２に示す配列振動子Ｂ側の回路１１、１４、１６を省略し、スイッチ３２により配列振動子Ａ、Ｂのどちらかに切り替えて使用することができる。
【００１７】
次に本実施の形態における動作を説明する。図１（ｂ）は血管４上に探触子１２を載せた状態を示す。この時点では、配列振動子Ｂの画像が表示器１２２に表示されている。操作者は、配列振動子Ｂの中央部分の振動子ｅとｆの間に血管４の半径方向（輪切り方向）の中心が来るように探触子１２の位置を調節する。このとき、画像上において、振動子ｅとｆの間に相当するラインを表示すると、調節がしやすい。調節が終わった段階で、配列振動子Ｂと血管の関係は、図１（ｃ）のように各中心が位置合わせされる。
【００１８】
次に操作者は配列振動子Ａが血管４の長手方向に合うように探触子１２を操作する。このとき、図１（ｄ）に示すように配列振動子Ｂの中心点ｏを軸にして配列振動子Ａ（配列方向β）を円弧状に動かすことで、血管４の方向αに沿うように合わせることができる。この作業においては、配列振動子Ａの画像が表示されている。このとき作業上、配列振動子Ｂの形状は、凸状をしていたほうが中心点ｏをずらさずに円弧状操作を行うことができる。合わせ終わったときの配列振動子Ａと血管４の位置関係は図１（ｅ）のように各方向が位置合わせされる。
【００１９】
以上のように、配列振動子Ａと直交する配列振動子Ｂを用いることで、配列振動子Ａの一端を決めることができ、その後、円弧状操作により配列振動子Ａを血管の長手方向に合わせることが容易にでき、優れた血管の画像を得ることができる。
【００２０】
＜第２の実施の形態＞
図４は本発明の第２の実施の形態における複数の配列振動子の被検領域を血管に合わせる説明図である。図４（ａ）は、２つの配列振動子Ａ、Ｂの配置を示したものである。第１の実施の形態と同様に、配列振動子Ａは個々の振動子ａ〜ｒから構成され、配列振動子Ｂは個々の振動子ａ〜ｊで構成されている。配列振動子Ａと配列振動子Ｂは図４（ａ）のように十字型に配置されており、配列振動子Ａの振動子ａ〜ｒの中心を貫く中心線（図示せず）と配列振動子Ｂの振動子ａ〜ｊの中心を貫く中心線（図示せず）は直角に交差している。
【００２１】
本発明の第２の実施の形態でも、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように配列振動子Ｂの画像を表示しながら配列振動子Ｂの中心と血管４の中心を揃える。次に配列振動子Ａと配列振動子Ｂの交点を中心として、図４（ｄ）に示すように配列振動子Ａを回転させることにより、図４（ｅ）に示すように血管の長手方向に合わせることができる。
【００２２】
＜第３の実施の形態＞
図５は本発明の第３の実施の形態における複数の配列振動子の被検領域を血管に合わせる説明図である。この実施の形態には３つの配列振動子Ａ、Ｂ、Ｃを用いる。図５（ａ）は、３つの配列振動子Ａ、Ｂ、Ｃの配置を示したものである。配列振動子Ａは個々の振動子ａ〜ｊから構成され、配列振動子Ｂ、Ｃはそれぞれ個々の振動子ａ〜ｊで構成されている。配列振動子Ａ、配列振動子Ｂと配列振動子Ｃは図５（ａ）のようにＨ字型に配置されており、配列振動子Ａの振動子ａ〜ｊの中心を貫く中心線（図示せず）の延長は配列振動子Ｂと配列振動子Ｃの中心に位置している。
【００２３】
本発明の第３の実施の形態の探触子に接続する超音波診断装置は、おおむね図２、３と同様のものであり、図２に配列振動子Ｃ用の回路を追加したもの、あるいは、図３のスイッチ３２を３分岐にしたものである。
【００２４】
本実施の形態では、まず、平行な配列振動子Ｂ、Ｃの内、任意の、例えば配列振動子Ｂを用いてその画像を表示し、図５（ｂ）、（ｃ）のように配列振動子Ｂと血管の各中心を合わせる。次に配列振動子Ｂと平行な配列振動子Ｃの画像を表示し、図５（ｄ）に示すように配列振動子Ｂの中心Ｏ１を軸に探触子を回転させ、図５（ｅ）に示すように配列振動子Ｃと血管４の中心を揃える。このとき、配列振動子Ａと血管の長手方向は図５（ｆ）のように揃っている。
なお、配列振動子の配置は、以上説明した実施の形態に限らず、これらの組み合わせた状態であってもよく、例えば、Ｔ字型、Ｈ字型を２つ以上組み合わせたハシゴ型でもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上記実施の形態より明らかなように、配列振動子を２つ以上備えた探触子を用い、初めに１つの探触子で血管の輪切り方向を揃え、次にこれに直交したもう１つの探触子を円弧状に操作することで、血管の長手方向と振動子の方向を揃えることが容易にでき、画質の良好な画像を得ることができ、熟練を要せず血管のように直線上の臓器に位置合わせして観察することができ、高い精度の動き情報を得ることができる超音波診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における２つの配列振動子を用いた探触子と、その位置合わせを示す説明図
（ａ）２つの配列振動子Ａ、Ｂの配置方向
（ｂ）配列振動子Ｂによる位置合わせ中の状態
（ｃ）配列振動子Ｂにより位置合わせ完了した状態
（ｄ）配列振動子Ａによる位置合わせ中の状態
（ｅ）配列振動子Ａにより位置合わせ完了した状態
【図２】本発明の第１の実施の形態における超音波診断装置の一例を示すブロック図
【図３】本発明の第１の実施の形態における超音波診断装置の他の例を示すブロック図
【図４】本発明の第２の実施の形態における２つの配列振動子を用いた探触子と、その位置合わせを示す説明図
（ａ）２つの配列振動子Ａ、Ｂの配置方向
（ｂ）配列振動子Ｂによる位置合わせ中の状態
（ｃ）配列振動子Ｂにより位置合わせ完了した状態
（ｄ）配列振動子Ａによる位置合わせ中の状態
（ｅ）配列振動子Ａにより位置合わせ完了した状態
【図５】本発明の第３の実施の形態における３つの配列振動子を用いた探触子と、その位置合わせを示す説明図
（ａ）３つの配列振動子Ａ、Ｂ、Ｃの配置方向
（ｂ）配列振動子Ｂによる位置合わせ中の状態
（ｃ）配列振動子Ｂにより位置合わせ完了した状態
（ｄ）配列振動子Ｃによる位置合わせ中の状態
（ｅ）配列振動子Ｃにより位置合わせ完了した状態
（ｆ）配列振動子Ｃにより位置合わせ完了した状態
【図６】従来例における超音波診断装置のブロック図
【符号の説明】
Ａ、Ｂ、Ｃ　配列振動子
４　血管
１１、１１１　送受信器
１２　超音波探触子
１３　生体
１４、１１４　直交検波器
１６、１１６　振幅演算器
３２　スイッチ
１２１　スキャンコンバータ
１２２　表示器
１２４　自己相関器
１２５　変位量演算器
１２６　変位量積分器
１２７　生体信号検出器
１２９　生体信号センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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