JP2837708B2 - 体腔内超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光学的視野方向を表示する体腔内超音波診断
装置に関する。

［従来の技術］ 近年、体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、
体腔内臓器等を観察したり、必要に応じて処置具チャン
ネル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる
内視鏡が広く用いられている。

また、挿入部先端に超音波探触子を設け、超音波断層
像も観察可能にした超音波内視鏡も提案されている。

上記超音波内視鏡は例えば米国特許第4605009号で示
されるように光学視野と超音波視野とを一致させて、光
学的観察とが同時に行なうことができるものや、西独国
特許出願公開公報3336803号のように超音波プローブの
超音波測定部の両脇に光の出射口を設けて、この出射口
から出力される光によって超音波プローブの反対側から
光学的観察を行なっている内視鏡に超音波観察部位を知
らせる技術が示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来技術では超音波断層像内で光
学系の視野方向が表示されず、超音波断層像と光学像と
の関連を持たせることが難しく内視鏡の操作が行ない難
かった。特に、ラジアル走査においては標準の断層図を
得るために断層像をモニタ上で回転することがあり、こ
のように回転を行なうと体腔内で内視鏡先端位置を認識
することが困難であった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、超
音波断層像と光学的視野との関連を深めて、操作性を向
上させ、特にラジアル走査において断層像が回転表示さ
れても体腔内における先端位置を明確化し、操作性を向
上させた体腔内超音波診断装置を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段および作用］ 本発明の体腔内超音波診断装置は、超音波断層像を表
示すると共に該超音波断層像に光学系の視野方向を表示
する指標を重畳する表示手段と、この表示手段上におけ
る前記超音波断層像の回転、又は、前記超音波振動子と
前記光学系の相対位置の変化に応じて、前記指標を位置
合わせして重畳し直す表示制御手段とを備えたものであ
る。

本発明では表示手段及び表示制御手段により表示され
た超音波断層像には光学系の位置を示す指標が表示され
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明
する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第
１図は超音波内視鏡診断装置のブロック図、第２図は内
視鏡の先端部の概略図、第３図は第２図のＡ−Ａ′方向
断面図、第４図は超音波内視鏡の説明図である。

第４図において、超音波内視鏡診断装置１を構成する
超音波内視鏡２は体腔内に挿入される挿入部３と、挿入
部３の後端部に連接される操作部４とを備えている。前
記挿入部３の先端には超音波振動子６がラジアル方向に
走査することができるように設けられており、この超音
波振動子６を回転させる駆動軸としてのフレキシブルシ
ャフト７は挿入部３に挿通されて、前記操作部４のケー
ス８内に設けられたモータ９にベルト11を介して接続さ
れている。また、このフレキシブルシャフト７にはケー
ス８に設けられたエンコーダ12がベルト13を介して接続
されており、超音波振動子６の位置を示す信号を出力す
るようになっている。さらに、フレキシブルシャフト７
の後端部には超音波信号を伝達することのできるスリッ
プリング14が設けられている。

第２図において、前記超音波振動子６より若干後端側
の部位には超音波観察を行なう部位を光学的に前方斜視
できる観察光学系16と照明光学系17とが設けられてい
る。観察光学系16の後方にはファイババンドルによって
形成されたイメージガイド18の入射端面が設けられてい
て、このイメージガイド18は挿入部３と操作部４とを挿
通されて、操作部４の後端に設けられた接眼部19で観察
光学系16から取り込まれた内視鏡像を肉眼観察できるよ
うになっている。照明光学系17の後方にはファイババン
ドルによって形成されたライトガイド21の出射端面が設
けられており、このライトガイド21は挿入部３と操作部
４の内部を挿通されて図示しない光源装置に接続されて
おり、この光源装置から出力される照明光を観察部に照
射できるようになっている。

第１図において、超音波内視鏡診断装置１の回路を説
明する。

超音波振動子６は超音波信号を送受信する送受信回路
22に接続され、送受信回路22はデジタルスキャンコンバ
ータ（以下、DSCと略記する）23に接続されている。さ
らに、DSC23は前記エンコーダ12に接続されており、こ
のエンコーダ12よりタイミングパルスと原点信号とが入
力されるようになっている。DSC23はこのタイミングパ
ルスが入力されると、このパルスに同期してトリガパル
スを送受信回路22に出力して、超音波振動子６を駆動す
るようになっている。

前記エンコーダ12は書き込み位置変更回路24に接続さ
れており、前記タイミングパルスと原点信号とを入力す
るようになっている。この書き込み位置変更回路24は超
音波断層像を回転させるためのタイミングパルス数を設
定する書き込み位置設定回路26に接続されており、この
書き込み位置設定回路26で設定されたタイミング数を計
数するとDSC23に書き込み開始信号を出力するようにな
っている。なお、DSC23と書き込み位置変更回路24と書
き込み位置設定回路26は表示制御手段を構成している。

前記DSC23は標準TVモニタ27に接続されており、原点
位置28が重畳された超音波断層像を表示するようになっ
ている。

以上のように構成された超音波内視鏡診断装置１の作
用を説明する。

超音波内視鏡２の先端部の超音波振動子６はフレキシ
ブルシャフト７を介してモータ９により回転制御され
る。超音波振動子６の回転角度はエンコーダ12により検
知され、エンコーダ12は超音波を送信するタイミングパ
ルス及び超音波振動子６の原点位置を示す原点信号をDS
C23と、書き込み位置変更回路24とに出力する。なお、
エンコーダ12の原点信号はイメージガイド18の有る方向
に対して決まった角度で出力される。

前記DSC23はエンコーダ12のタイミングパルスに同期
して送受信回路22に送信信号を送出し、超音波振動子６
を駆動し、図示しない被検体に超音波を送出する。超音
波振動子６に戻った超音波は超音波振動子６により電気
信号に変換され、送受信回路22で増幅され、DSC23に入
力される。

一方、書き込み位置設定回路26には超音波断層像のモ
ニタ27上での回転の量が入力されて、この回転量に対応
するタイミングパルス数が書き込み位置変更回路24に入
力されている。書き込み位置変更回路24はエンコーダ12
からのタイミングパルスを計数して、設定タイミングパ
ルス数と一致すると書き込み開始信号をDSC23に出力す
る。DSC23はエンコーダ12のタイミングパルス及び書き
込み開始信号によりDSC23内に超音波断層像を構築し、
標準テレビモニタ27に同期して読み出され、標準テレビ
モニタ27に超音波断層像を表示すると共にエンコーダ12
の原点信号の走査位置に超音波断層像の原点位置28を表
示する。

なお、超音波断層像をモニタ27上で更に回転する場合
は、書き込み位置設定回路26より回転量を入力する。超
音波断層像が回転することによって光学視野も回転し、
標準テレビモニタ27には破線で示す原点位置28が表示さ
れる。

本実施例によれば、超音波断層像に光学的視野方向を
示す原点位置28を重畳することにより、光学的視野方向
が超音波断層像のどの位置にあるかを容易に知ることが
できる。

第５図ないし第７図は本発明の第２実施例に係り、第
５図は超音波内視鏡の先端部の説明図、第６図は第５図
のＢ−Ｂ′方向断面図、第７図は標準テレビモニタに表
示された原点位置の説明図である。

本実施例は直視型の超音波内視鏡に本発明を適用した
ものである。

第５図において、挿入部３の先端には観察光学系16と
照明光学系17とが設けられており、さらに、超音波振動
子６が設けられている。この超音波振動子６は超音波の
送受信方向が挿入部３の長手方向で後方（操作部４側）
となるように配設されている。超音波振動子６の後方に
はミラー31が設けられており、このミラー31は超音波振
動子６が出力する超音波を挿入部３の長手方向に対して
略直角に反射して送出し、被検体からの戻りの超音波を
再び反射して超音波振動子６に入力するようになってい
る。ミラー31の後端面にはフレキシブルシャフト７の一
端が接続されている。

これによって、標準テレビモニタ27の画面上には光学
的視野方向を示す原点位置28が重畳された超音波断層像
が表示される。なお、本実施例の原点位置28は光学的視
野のアップ方向を示す。

その他の構成、作用及び効果は第１実施例と同様であ
る。

次に第８図ないし第10図は本発明の第３実施例に係
り、第８図は通常の内視鏡のチャンネルに超音波プロー
ブを挿通した状態の説明図、第９図は内視鏡の鉗子口の
断面図、第10図は超音波プローブの一部外観図である。

本実施例は通常の内視鏡（超音波振動子を有さない）
に超音波プローブを組合せたものである。

第８図において、それ自体には超音波診断のための手
段を設けていない内視鏡40の体腔内挿入部の先端構成部
40aから超音波プローブ42を導出するようにしたもので
ある。超音波プローブ42は、内視鏡40の鉗子口41からチ
ャンネル内を挿通して使用し、先端部44には超音波振動
子を設けている。そして、超音波プローブ42は、内視鏡
40により光学的な診断をしたり、鉗子口41およびチャン
ネルを介してレーザメス、電気メスを挿通しての治療を
したのち、チャンネル内を挿通して超音波診断、治療の
効果判定をするために用いられるものである。

第９図は、前記鉗子口41の断面図である。図示したよ
うに、内側に超音波プローブの保護チューブに形成した
凹部と嵌合する凸部41aを形成している。第10図は、超
音波プローブ42の断面図であり、保護チューブ45には前
記凹部45aを形成し、その内部には先端部44内の超音波
振動子を回転させる同軸ケーブル46を内包するフレキシ
ブルシャフト47を設けている。そして、前記鉗子口41に
超音波プローブ42を挿通する際は、前記凸部41a、凹部4
5aを嵌合することにより、相互に周方向に回動すること
なく挿通できる。

このように構成してあるので、本実施例の装置により
超音波診断するには、まず内視鏡40の鉗子口41および挿
通チャンネルを介して超音波プローブ42を挿通し、体腔
内の所要個所に第８図に示すごとく導出する。次に、回
転制御装置43よりフレキシブルシャフト47を介して超音
波振動子を回転させると共に、駆動信号を供給すること
により励振させて被検体に超音波信号を与えるものであ
る。

そして、前記各実施例と同様に光学的画像位置と超音
波画像の基準位置を一致させて適正な超音波診断を行な
うことができる。さらに本実施例ではこうした超音波診
断を行なう場合、超音波プローブ42は内視鏡40の鉗子口
41内で周方向に回動せずに挿通されていく。したがっ
て、内視鏡40の視野方向と超音波プローブ42の操作方向
を関連づけ易くなり、適正な超音波診断が可能となる。
また、超音波プローブ42の保護チューブ45内のフレキシ
ブルシャフト47、同軸ケーブル46は保護チューブ45内で
固定されているわけではないので、超音波振動子を回転
駆動するためになんら支障はない。

第11図、第12図は、本発明の第４実施例を示したもの
で鉗子口41にフォトセンサ50を着脱自在に設け、超音波
プローブ42には保護チューブ45を透してフレキシブルシ
ャフト47に表示部51を設ける。そして、フォトセンサ50
はマークした輝線、黒線等の表示部51を検出し、エンコ
ーダ12の出力とスイッチ52を介してDSC23および書き込
み位置変更回路24に入力するようにしたものである。他
の構成については前記第１実施例と同様である。

このように構成しているので、前記各実施例と同様の
効果が得られるほか、フォトセンサ50で表示部51を検出
することにより、内視鏡40に対してのフレキシブルシャ
フトの回転原点を把握でき光学像との位置関係を確実に
把握できる。なお、超音波プローブ42を血管内等で単独
に使用する場合は、フォトセンサ50の信号な使用できな
いためスイッチ52を介してエンコーダ12の信号に切り換
えて使用すればよいのでフォトセンサ50を取り外せばよ
い。

［発明の効果］ 以上、説明したように本発明によれば、超音波断層像
に光学的視野方向を表示するようにしたため、超音波断
層像と光学的視野方向との関連を深めて、操作性を向上
させ、特にラジアル走査において断層像が回転表示され
ても体腔内における先端位置を明確化し、操作性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は超音波内視鏡診断装置のブロック図、第２図は内視
鏡の先端部の概略図、第３図は第２図のＡ−Ａ′方向断
面図、第４図は超音波内視鏡の説明、第５図ないし第７
図は本発明の第２実施例に係り、第５図は超音波内視鏡
の先端部の説明図、第６図は第５図のＢ−Ｂ′方向断面
図、第７図は標準テレビモニタに表示された原点位置の
説明図、第８図ないし第10図は本発明の第３実施例に係
り、第８図は装置の使用状態を示した説明図、第９図は
鉗子口の断面図、第10図は超音波プローブの一部外観
図、第11図および第12図は本発明の第４実施例に係り、
第11図は装置の一部外観図、第12図は診断装置のブロッ
ク図である。 1:超音波内視鏡診断装置,6:超音波振動子,12:エンコー
ダ,22:送受信回路,23:デジタルスキャンコンバータ（DS
C）,24:書き込み位置変更回路,26:書き込み位置設定回
路,27:標準テレビモニタ,28:原点位置,42:超音波プロー
ブ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】体腔内を観察するための光学系と、超音波
   断層像を得る超音波振動子を有する体腔内超音波診断装
   置において、前記超音波診断層像を表示すると共に該超
   音波断層像に前記光学系の視野方向を示す指標を重畳す
   る表示手段と、この表示手段上における前記超音波断層
   像の回転、又は、前記超音波振動子と前記光学系の相対
   位置の変化に応じて、前記指標を位置合わせして重畳し
   直す表示制御手段とを具備することを特徴とする体腔内
   超音波診断装置。