JPH03277355A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、リニア電子走査方式等のように、比較的広い
面積を必要とする超音波送受信器を備えた超音波診断装
置に関し、特に体腔等のように狭窄な部位を通過させて
診断を行うべき位置にまて導いた上て、超音波の送受信
を行うようにした超音波診断装置に関するものである。

［従来の技術１ 超音波診断装置における走査方式としては、機械的走査
方式と電子走査方式とかあり、電子走査方式にあっても
、リニア、セクタ、コンベックス等の走査方式に分れる
。ここて、例えば、リニア電子走査方式の超音波診断装
置にあっては、微小振動子を直線状に多数並べて設け、
これら各微小振動子を順次作動させることにより走査さ
せて１枚の断層像を得るものである。従って、走査範囲
を広く取るには、超音波送受信器を長尺に形成し、かつ
微小振動子の配設数を増やさなければならない。然るに
、このように超音波送受信器を長尺に形成すると、体腔
内等のように狭窄な部位を通過させて、診断箇所に導く
ようにするのか困難となる。

そこて、超音波送受信器に可撓性を持たせて。

これを体内に挿入する際においては、挿入操作用の案内
部材を用い、この案内部材に超音波送受信器を連結・固
着すると共に、その先端部に巻き付けたり畳み込んだり
して、内視鏡の処置具挿通チャンネル等をガイド手段と
して用い、この処置具挿通チャンネルに挿通させ、この
案内部材の先端を内視鏡の挿入部の先端から突出させて
、この超音波送受信器を強制的に拡開させるようにした
ものは、従来から知られている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前述したように、可撓性を有する超音波送受
信器を強制的に拡開させたたけては、必ずしもその微小
振動子か直線状に並ぶように平面状態にはならない。従
って、その作動時に正確なリニア走査を行うことかでき
ず、また体腔壁等に対する密着性も悪くなって、部分的
に受信信号か欠落する等正確な診断を行うことがてきな
い欠点かある。

本発明は斜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、超音波送受信器をガイド手段に挿
入する時にはコンパクトに収納することかでき、体腔内
において診断を行う際には、円滑かつ確実に超音波の送
受信面か予め定めた所定の状態に復元させることかてき
るようにした超音波診断装置を提供することにある。

［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、内視鏡の処
置具挿通チャンネル等のガイド手段に挿通される挿入操
作用の案内部材の先端に可撓性を有する帯状の超音波送
受信器を装着し、該超音波送受信器に所定温度状態とな
ったときにその超音波の送受信面か予め記憶させた形状
に復元する形状記憶部材を添設する構成としたことをそ
の特徴とするものである。

［作用］ このように、可撓性を有する帯状の超音波送受信器を用
いることによって、例えば内視鏡における処置具挿通チ
ャンネル等をガイドとして体腔内に挿入する際において
は、その挿入操作用の案内部材の先端に超音波送受信器
を巻き付けた状態に収納することかてき、内径の小さな
処置具挿通チャンネルに円滑に挿通させることかできる
。そして、この処置具挿通チャンネル等から導出させた
ときには、形状記憶合金、形状記憶樹脂等からなる形状
記憶部材の作用により記憶された所定の形状に復元する
。例えば、リニア電子走査を行う場合には、微小振動子
を確実に直線状に復元させることかできる。従って、こ
の状態て超音波送受信器を作動させれば、正確な体内組
織の断層像を得ることかてきる。

ここて、記憶された形状に復元する温度、即ちオーステ
ナイト変態温度は、例えば体内温度とすれば良くτまた
超音波送受信器にヒータを内蔵させ、このヒータによっ
て記憶形状の復元温度まで加温するようにしてもよい。

一方、例えば内視鏡に設けられる観察窓等の洗浄用の送
水口から超音波送受信器に冷却水を供給したり、ヒータ
による加温を停止する等により温度変化を与えることか
てき、これによって、形状記憶部材かマルテンサイト状
態となり、それを巻き取る等コンパクトな形に収納して
回収することがてきる。

［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
。

まず、第１図にリニア電子走査方式の超音波診断装置を
構成する超音波送受信器の断面を示し、第２図にその回
路図を示す。

第１図から明らかなように、超音波診断装置における超
音波信号を体内に向けて入射すると共に、その反射エコ
ーを受信するための超音波送受信器１は、圧電素子２を
挟んて上部電極３と下部電極４とか設けられており、こ
の画電極３，４を高周波電源を接続して、その間に電流
を流すことによって、超音波の発振を行わせることかて
きるようになっている。ここて、超音波送受信器におけ
る超音波の振動子は超音波ビームのスポット径を絞るた
めに微小振動子とする必要があり、このために、圧電素
子２を挟んだ超音波の出入射側に位置する上部電極３は
多数の微小片に分割して直線状に並べられており、他側
の下部電極４は長尺の帯状に形成されている。そして、
第２図に示したように、各上部電極３にはそれぞれスイ
ッチ５が接続されており、これら各スイッチ５を端から
順にＯＮＬ、て行くことによって、超音波ビームが順次
発振して、リニア電子走査されるようになっている。従
って、各上部電極３の形成部位毎に多数の微小振動子が
形成される。

超音波送受信器１は可撓性を有する薄板状となっている
。即ち、圧電素子２としては、ポリフッ化ビニリデン（
ＰＶＤＦ）、ＰＶＤＦ系共重合体、フッ化ビニリデンと
フッ化エチレンとの共重合体等の可撓性高分子圧電材料
またはこれらの樹脂に圧電特性を有するセラミック粉末
を混入したものが用いられる。また、下部電極４は金属
薄膜または可撓性を有する合成樹脂に銀等の粉末やカー
ボン等を混合することにより構成される。

方、上部電極３は多数の微小片に分割されているから、
この上部電極３は、必ずしも必須の要件てはないか、可
撓性のあるものて形成するのが好ましい。そして、この
ようにして構成される超音波送受信器１は塩化ビニル、
ポリエチレン等の絶縁性の良好な樹脂によって絶縁封止
されている。

さらに、この下部電極４の裏面側には超音波か回り込ん
で、ノイズが発生したりするのを防止するために、樹脂
材に金属微粒子を混入させる等によって形成されるパラ
キンク材６が設けられている。また、このパラキンク材
６の裏面部には形状記憶合金７か添設されている。

このように構成される超音波送受信器１はその一側の側
部には、挿入操作用の案内部材としてフレキシブルガイ
ドシャフト８か連結・固着されている。ここて、ガイド
シャフト８は、後述する処置具挿通チャンネル１１のよ
うに細い通路内に超音波送受信器】を円滑に挿通させる
ことかてきるようにするために、例えば密着コイルばね
等のように、軸線方向に押し引きする力を円滑に伝達す
ることかでき、かつ曲げ方向に力か作用したときには容
易に曲がるように構成され、その内部には超音波送受信
器１に電源を供給したり、それと超音波信号処理装置と
の間で信号の授受を行ったりするためのケーブルが内蔵
されている。

前述した超音波送受信器１は体腔の内部に挿入されて、
体腔壁から体内の組織状態を診断するために用いられる
ものて、この超音波送受信器１を診断を行うべき部位に
導くために内視鏡が利用される。内視鏡は、周知の如く
、本体操作部に体腔内に挿入される挿入部か連設されて
おり、第３図に示したように、挿入部１０には鉗子等の
処置具を挿通するための処置具挿通チャンネル１］か設
けられている。この処置具挿通チャンネル１１を介して
超音波送受信器１か体腔内に導かれるようになついる。

また、挿入部１０の先端には、処置具挿通チャンネル１
１の処置具導出口か設けられる他、体腔内を照明するた
めの照明窓１２９体腔内の観察を行うための観察窓１３
及び観察窓１２等に洗浄用の流体を供給する送気送水口
１４か形成されている。

ここで、内視鏡の挿入部ｌＯは体内における狭窄な部分
を通って検査２診断すべき体腔に導かれるものてあり、
このために、該挿入部１０は細径化され、しかもこの挿
入部１０には各種の物か内蔵されていることから、処置
具挿通チャンネル１１の内径寸法は著しく小さくなって
いる。従って、超音波送受信器Ｉを、第３図に示したよ
うな平面状態のまま処置具挿通チャンネルｌｌ内に挿通
することばてきない。ところが、既に説明したように、
超音被送受信器１はその全体か可撓性を有する構造とな
っているのて、この超音波送受信器１を第４図に示した
ようにガイドシャフト８に巻き付けた状態にすることか
できる。これによって、該超音波送受信器１はコンパク
トに収納することがてきて、処置具挿通チャンネル１１
内に挿入可能な状態となる。

然るに、超音波送受信器１を処置具挿通チャンネル１１
における処置具導出口から導出させたときには、該超音
波送受信器１の送受信面は第３図に示した平面状態とな
るように復元させなければならない。このために、超音
波送受信器１の裏面側に形状記憶合金７が添設されてい
る。該形状記憶合金７における記憶状態は平らな状態で
あって、この記憶状態に変態する温度は体内温度、即ち
３８℃〜４０６Ｃ程度に設定されている。

また、超音波送受信器１の基端側の側縁部１ａの形状は
、ガイドシャフト８への連結部側が最も幅が広く、それ
から離れるに応して幅狭となるように湾曲させている。

従って、前述した記憶形状に変態する温度範囲を外すと
、形状記憶合金７はマルテンサイト状態となって、第５
図に示したように、ガイドシャフト８を回転させながら
処置具挿通チャンネル１１内に引き込むことによって、
第４図に示したガイドシャフト８に巻き取ることかてき
るようになる。

本実施例はこのように構成されるものであって、次にそ
の作動について説明する。

まず、内視鏡の挿入部１０を体内に挿入して、その先端
部を超音波診断を行うべき部位にまで導く。そこで、こ
の挿入部１０における処置具挿通チャンネル１１内にガ
イドシャフト８を連設した超音波送受信器１を挿入する
か、このときには、該超音波送受信器１を第４図に示し
たようにガイドシャフト８に巻き付けた状態にする。こ
れにより走査幅を大きく取るために超音波送受信器１を
長尺化しても、それをコンパクトに収納することができ
て、処置具挿通チャンネル１１内に挿入可能な状態とな
る。

そこで、ガイドシャフト８を処置具挿通チャンネル１１
内に押し込むようにして、超音波送受信器１を処置具挿
通チャンネル１１の処置具導出口から突出する位置にま
て送り込む。これによって、超音波送受信器１に添設し
た形状記憶合金７が体内温度にまて上昇して、その記憶
形状である平らな状態に変形して、超音波送受信器１に
おける超音波の送受信面か平面状態となる。

そこで、内視鏡の観察窓１３を介してこの超音波送受信
器１の位置を観察しなから、それを体腔壁に押し付けて
、多数の微小片に分割した上部電極３のスイッチ５を順
次ＯＮさせることによって、体内に向けて超音波パルス
を入射し、その反射エコーを受信することによって、リ
ニア電子走査させて、体内の超音波断層像が得られる。

ここて、リニア電子走査させる際においては、超音波送
受信器１を構成する多数の微小振動子は直線状態となっ
ていなければならないか、該超音波送受信器１か体内に
位置するときには、形状記憶合金７の作用によって超音
波送受信器１は平面状態に保持されるようになっている
から、各上部電極３によって形成される微小振動子から
なる超音波送受信面は確実に平面状態に保たれる。また
、この超音波送受信器１は体腔壁に密着した状態となっ
ていなければ、信号の減衰が著しく大きくなってしまう
。しかしながら、形状記憶合金７の記憶形状を保持する
力によって、超音波送受信器１の平面状態に保たれるよ
うになっており、該超音波送受信器１の体腔壁に対する
十分な押し付は力が得られる。

次に、超音波診断か終了すると、超音波送受信器１を処
置具挿通チャンネル１１内に回収しなければならない。

このためには、まず挿入部１０に設けた送気送水口１４
から超音波送受信器１に向けて送水を行う。これによっ
て、形状記憶合金７が冷却されて、その温度状態か変化
して、マルテンサイト状態に変態する。そこで、第５図
に矢印て示したように、ガイドシャフト８を回しなから
処置具挿通チャンネル１１内に引き込むようにすること
によって、第４図の巻き取り状態となり、超音波送受信
器１の引き込み回収が可能となる。

次に、第６図及び第７図は本発明の第２の実施例を示す
。本実施例においては、超音波送受信器１′にヒータ２
０を設け、スイッチ２１によってこのヒータ２０を作動
させて、該超音波送受信器１′を加熱することにより、
この超音波送受信器１′の超音波送受信面とは反対側の
面に設けた形状記憶樹脂２２を記憶形状に復元するよう
になっている。

また、このように形状記憶部材として、形状記憶樹脂２
２を用いるようにすると、この形状記憶樹脂２２は超音
波の吸収機能を発揮させることから、該形状記憶樹脂２
２に金属微粒子を混入させることによって、ハラキンク
材を兼ねさせることがてきるようになる。

また、この超音波送受信器１′をガイドシャフト８′に
巻き取る際において、該超音波送受信器１′の他端を保
持するワイヤ２３か設けられて３す、該ワイヤ２３を引
張状態としてカイトシャフト８′を回転させることによ
って、その巻き取りか可能となる。

このように構成することによって、ガイドシャフト８′
の先端に超音波送受信器１′を巻き取った状態て、内視
鏡の挿入部１０における処置具挿通チャンネル１１に挿
入し、その処置具導出口から突出させて、スイッチ２１
をＯＮＬ／てヒータ２０によってこの超音波送受信器１
′を加温することによって、形状記憶樹脂２２か記憶し
た形状となり、該超音波送受信器１′における超音波送
受信面が平面状態となる。また、ヒータ２０による超音
波送受信器１′の加温を停止すると、形状記憶樹脂２２
がマルテンサイト状態となり、ワイヤ２３を引張状態と
してガイドシャフト８′をその軸回りに回転させること
によって、超音波送受信器１′をガイドシャフト８′に
巻き取って回収することかてきるようになる。

なお、形状記憶部材として２方向の形状を記憶すること
かてきるものを用い、このうちの１方向の記憶形状を平
面状態とし、他の方向の記憶形状を巻き取り状態とすれ
ば、超音波診断を行う際には超音波送受信器を平面状態
を記憶する温度とすることによって円滑な超音波診断か
可能となり、また診断終了後には巻き取り状態の温度と
することによって、この超音波送受信器を容易に回収す
ることかできるようになる。

なお、前述した実施例においては、超音波送受信器を平
面形状にするように構成したものを示したか、これは所
謂リニア走査を行うようにしだものて、これ以外にも例
えば凸状に湾曲させてコンベックス走査を行うようにし
たり、また凹状に湾曲させるようにしたり、さらに同し
く平面形状とする場合てあってもセクタ走査を行うよう
にしたものについても同様の効果か得られる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、案内部材の先端に装着
される超音波送受信器に可撓性を持たせ、この超音波送
受信器に所定温度状態となったときにその超音波の送受
信面か予め定めた所定の形状となる形状記憶部材を添設
する構成としたのて、超音波送受信器をガイド手段に挿
入する時にはコンパクトに収納することかてき、体腔内
において診断を行う際においては、円滑かつ確実に超音
波の送受信面を予め定めた状態に復元させて、的確な体
内組織の断層像を得ることかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の第１の実施例を示し、第１
図は超音波送受信器の断面図、第２図はその回路図、第
３図は内視鏡の挿入部の先端部分と共に示す超音波診断
装置の要部構成説明図、第４図は超音波送受信器をガイ
ドシャフトに巻き取った状態を示す外観図、第５図はガ
イドシャフトに超音波送受信器を巻き取る操作の途中状
態を示す説明図、第６図及び＄７図は本発明の第２の実
施例を示すもので、第６図は超音波診断装置の要部外観
図、第７図は超音波送受信器の断面図である。 １、１’　：超音波送受信器、２：圧電素子、３：上部
電極、４：下部電極、７：形状記憶合金、８．８’ニガ
イドシヤフト、１０：挿入部、１１：処置具挿通チャン
ネル、２０：ヒータ、２２：形状記憶樹脂。 て；−：−ノ 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内視鏡の処置具挿通チャンネル等のガイド手段に挿通さ
   れる挿入操作用の案内部材の先端に可撓性を有する帯状
   の超音波送受信器を装着し、該超音波送受信器に所定温
   度状態となったときにその超音波の送受信面が予め記憶
   させた形状に復元する形状記憶部材を添設する構成とし
   たことを特徴とする超音波診断装置。