JPH0542154A - 超音波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外径寸法を大きくすることなく、しかも十分
な強度と保形性を有するキャップに超音波振動子を収納
させるようにすることにある。 【構成】 滑りの良い軟性チューブ材からなる可撓性の
スリーブ2a内に多重コイルばね2bを挿通した可撓性コー
ド２には、多重コイルばね2bの先端に先端硬質部３を連
結し、この先端硬質部３に超音波振動子４を装着すると
共に、スリーブ2aには先端キャップ14を連設して、この
先端キャップ14内に先端硬質部３を収納し、かつこの先
端キャップ14の保形性を確保するために、超音波伝播流
体からなる保形用流体を加圧状態にして封入している。
これによって、先端キャップ14を薄肉化しても、その保
形性が良好で、十分な強度を持たせることができ、この
先端キャップ14を装着しても、超音波プローブ１が太径
化するのを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡の処置具挿通チ
ャンネル等にガイドされて、体腔等の内部に挿入して超
音波検査を行うための超音波プローブに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】超音波プローブは、超音波信号の送受信
を行う超音波振動子を有し、この超音波振動子から体内
に向けて超音波パルスを入射して、体内組織断層部から
の反射エコー信号を受信して、この受信信号を信号処理
部に伝送し、この信号処理部により所定の信号処理を行
って、モニタ装置に超音波画像として可視化表示するよ
うにしたものである。そして、近年においては、内視鏡
における鉗子その他の処置具を挿通させるための処置具
挿通チャンネル等のガイド手段を介して体腔内における
所定の観察位置にまで導いて、体腔管や体腔壁から体内
組織に向けて超音波パルスを入射し、その反射エコーを
受信するように構成したものも開発されている。

【０００３】この種体内挿入型の超音波検査装置として
は、可撓性コードの先端に単板の超音波振動子を装着す
ることにより構成される。そして、超音波振動子をラジ
アル走査させるために、またリニア走査する場合であっ
ても、超音波振動子の向きの調整を可能ならしめるため
に、この超音波振動子は遠隔操作によって回転駆動でき
るようになっている。従って、可撓性コードは、滑りの
良い部材からなる可撓性を有するスリーブ内に回転伝達
部材として、例えば２重または３重の多重コイルばねを
挿通させるようにしたもので、この多重コイルばねの先
端に超音波振動子を連結し、基端側をその軸回りに回転
させることにより、超音波振動子を回転させることがで
きる構成となっている。また、超音波振動子に接続され
て、この超音波振動子と信号処理部との間で信号の授受
を行う信号ケーブルは、多重コイルばね内に挿通するよ
うにしている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】ところで、可撓性コードの先端に装着され
る超音波振動子が露出した状態になっていると、この超
音波振動子を回転させたときに、体腔内壁を巻き込むと
いった事態が発生するおそれがあり、非常に危険である
と共に、超音波振動子が他の部材と接触して、損傷させ
るおそれもある。このような事態を防止するには、超音
波振動子をキャップ内に収納させるのが好ましい。しか
しながら、内視鏡の処置具挿通チャンネル内に挿通され
る超音波プローブは、極細のものであって、超音波振動
子を回転可能に収納するキャップは極めて薄肉のものと
なり、しかも超音波の伝播速度，減衰特性，音響インピ
ーダンス等といった超音波特性を考慮すれば、キャップ
として用いられる材質としては、シリコン樹脂その他限
られた材質のものしか用いることが出来ず、薄肉に形成
しても、十分な強度を有し、保形性の良好な材質でキャ
ップを形成できないという欠点があった。

【０００５】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
であって、その目的とするところは、外径寸法を大きく
することなく、しかも十分な強度と保形性を有するキャ
ップを有する超音波プローブを提供することにある。

【０００６】

【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、可撓性を有するスリーブ内に回転伝
達部材を挿通させ、この回転伝達部材の先端に回転可能
な超音波振動子を装着すると共に、前記スリーブの先端
に、前記超音波振動子を囲繞する先端キャップを連結
し、この先端キャップ内に加圧流体を供給することによ
り、所定の形状となるように保持させる構成としたこと
をその特徴とするものである。

【０００７】

【作用】このように構成することによって、たとえ先端
キャップを、その超音波特性により薄肉化したときに
は、比較的柔軟となる部材、例えばシリコン樹脂等で形
成したとしても、この先端キャップ内に供給される加圧
流体により所定の形状が保持される。従って、処置具挿
通チャンネル内への挿入操作時や、体腔内壁等に圧迫さ
れたとしても、十分な強度を保持し、変形する等のおそ
れはなく、十分な形状安定性を保持する。従って、体腔
内で超音波振動子をラジアル走査するために、またはリ
ニア走査を行う場合であっても、この超音波振動子の走
査位置を調整するために、それを円滑かつ確実に回転さ
せることができる。そして、この超音波振動子は非回転
状態に保持されている先端キャップ内に収納されている
ので、それを回転させても、体腔内壁を巻き込むような
ことはない。また、この超音波プローブの取り扱い時に
おいて、例えば、他の機器や部材等に衝当させたり、床
面その他に落下させる等、多少乱暴な扱いがなされたと
しても、先端キャップ及びその内部に充填されている加
圧流体が緩衝作用を発揮して、超音波振動子が損傷しな
いように保護される。

【０００８】

【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、図１において、１は超音波プローブ
を示し、この超音波プローブ１は軟性部材からなる可撓
性コード２の先端に先端硬質部３を装着し、この先端硬
質部３に小型の単板振動子からなる超音波振動子４を装
着してなるものである。先端硬質部３は、可撓性コード
２に対して相対回転可能となっており、該先端硬質部３
に装着した超音波振動子４の送受信面4aはこの先端硬質
部３の一側に形成した開口に臨んでいる。そして、超音
波振動子４をラジアル方向に走査させることによって、
この走査範囲における体内組織の断層、特に粘膜直下の
部位における組織状態に関するラジアル超音波画像を取
得して、モニタ装置に可視化表示することができる構成
となっている。

【０００９】可撓性コード２は、図２に示したように、
内視鏡Ｓの鉗子チャンネルＣを介して挿通されるように
なっており、この鉗子チャンネルＣ内に挿通可能な細径
のものであって、フッ素樹脂等のように滑りの良い軟性
チューブ材からなる可撓性のスリーブ2a内に２重または
３重からなる多重コイルばね2bを挿通したコントロール
ケーブルとなっている。従って、この可撓性コード２
は、超音波振動子４を装着した先端硬質部３を遠隔操作
によって回転動作させる機能を有する。また、この可撓
性コード２の多重コイルばね2b内には、同軸ケーブルか
らなる超音波信号の送受信線５が挿通されている。そし
て、多重コイルばね2bの先端部分は先端硬質部３に固定
され、この多重コイルばね2bにより超音波振動子４の回
転操作の推力の伝達を行わせる構成となっている。な
お、この超音波振動子４の回転時には、送受信線５も多
重コイルばね2bと一体的に回転せしめられる。

【００１０】超音波プローブ１の基端部には、超音波振
動子４をラジアル走査させるためのモータ及び回転位置
検出用のエンコーダを備えた操作ユニット６への接続部
７が設けられている。この接続部７は、スリーブ2aの基
端部が連結される外套管８と、この外套管８内に軸受９
を介して回転自在に挿通させた回転筒体10とから構成さ
れ、多重コイルばね2bの基端部は、この回転筒体10に固
定されている。そして、回転筒体10には、コネクタ11が
連結筒体12によって連結固定されており、この連結筒体
12は操作ユニット６側に設けた回転電極13に着脱可能に
連結されるようになっている。そして、図示は省略する
が、この回転電極13にはモータ及びエンコーダが接続さ
れて、モータにより回転駆動されると共に、その回転位
置はエンコーダにより検出されるようになっている。こ
のように、回転電極13を回転させると、これに追従して
コネクタ11，連結筒体12，回転筒体10及び多重コイルば
ね2bがその軸回りに回転することになり、この結果、多
重コイルばね2bに連結した先端硬質部３に装着した超音
波振動子４がラジアル走査される。

【００１１】このようにして超音波振動子４がラジアル
走査されるが、この超音波振動子４が可撓性コード２の
先端部分から露出していると、それが他の部材等と衝当
する等衝撃を受けると損傷するおそれがあり、またその
走査時に体腔内壁を巻き込む等の不都合がある。このた
めに、超音波振動子４を装着した先端硬質部３は可撓性
コード２の先端に装着した先端キャップ14内に収納され
ている。即ち、可撓性コード２を構成するスリーブ2aの
先端には連結リング15が装着されており、先端キャップ
14はこの連結リング15に嵌合されて、糸巻き等の手段に
より固定されている。

【００１２】而して、この超音波プローブ１は内視鏡Ｓ
の処置具挿通チャンネルＣを介して挿通されるものであ
り、この処置具挿通チャンネルＣはかなり細い通路断面
を持ったものであり、このために、先端キャップ14も極
めて小型で薄肉のものとしなければならない。しかも、
その材質としては、超音波特性を考慮しなければならな
いことから、例えばシリコン樹脂等の限られたものしか
用いることは出来ない。従って、この先端キャップ14は
薄肉状態では、柔軟で、それ自体で所定の形状に保持す
ることができない構造となってしまう。このように先端
キャップ14が十分な強度，保形性を備えていないと、処
置具挿通チャンネルＣ内への挿通が困難になると共に、
超音波振動子４を円滑に回転させることができなくな
る。そこで、この先端キャップ14の保形性を確保するた
めに、脱気水，流動パラフィン等の超音波伝播流体から
なる保形用流体を加圧状態にして封入されている。この
ために、先端キャップ14の先端部には栓16が装着されて
おり、またスリーブ2aに連結した外套管８には蛇腹等の
伸縮可能な容器からなる圧力発生部材17が接続されてお
り、この圧力発生部材17には保形用流体の流入出口17ａ
が設けられている。

【００１３】さらに、この圧力発生部材17に圧力を加え
るために、外套管８にはねじ杆等からなる加圧部材19が
装着されており、この加圧部材19により圧力発生部材17
の押動部17ｂを押動すると、この押動部17ｂが押動され
て、圧力発生部材17が収縮することになって、先端キャ
ップ14内の保形用流体が所定の圧力状態となる。ただ
し、この保形用流体は先端キャップ14、特に超音波振動
子４が対面する周面部分が所定の形状となるように保形
するためのものであって、この先端キャップ14が膨出す
るような圧力を発生させる必要はないし、また先端キャ
ップ14の材質は、シリコン樹脂等のように伸縮性を持た
ないものであるから、過大な圧力を加えても、膨張する
ようなことはない。

【００１４】而して、保形用流体は先端キャップ14内だ
けでなく、スリーブ2aから外套管８内にまで充満してい
るので、この流体がコネクタ11側に漏出しないようにす
るために、軸受９の配設位置より先端側において、回転
筒体10と外套管８との間にシール部材20が介装されてい
る。また、多重コイルばね2bから回転筒体10内を通って
流体が漏れることがないようにするために、回転筒体10
の基端部には、シール材21が充填されて、この回転筒体
10内もシールされている。

【００１５】ここで、保形用流体は先端キャップ14から
スリーブ2a内全体にわたって完全に充填されていなけれ
ばならない。内部に気泡が存在すると、この気泡が超音
波信号の送受信領域に入り込むことになって、ノイズが
発生したり、送受信そのものが不能となったりする。従
って、保形用流体を充填するに当っては、例えば先端キ
ャップ14の栓16及び圧力発生部材17の栓18を脱着して、
いずれかの側に注入器を接続すると共に他方には吸引器
を接続し、注入器から保形用流体を圧送しながら吸引器
により内部の空気を吸引するようにしたり、また先端キ
ャップ14側に吸引器を接続して、超音波プローブ１全体
を流体中に浸漬させて、吸引器によって内部に負圧を発
生させるようにする等の手段を用いて内部に気泡が残ら
ないように保形用流体を充填する。

【００１６】このようにして保形用流体を充填すること
によって、先端キャップ14の保形性及び強度を確保した
状態に保持した超音波プローブ１は、挿入部を所定の検
査部位にまで送り込んだ内視鏡Ｓの処置具挿通チャンネ
ルＣ内に挿通される。そして、この超音波プローブ１の
超音波振動子４を設けた先端部分を内視鏡から突出させ
て、操作ユニット６に設けたモータ等の回転駆動手段を
作動させることにより超音波振動子４を装着した先端硬
質部３を回転駆動する。この超音波振動子４が回転する
間に、所定角度間隔で体内に向けて超音波パルスを入射
し、体内組織断層部分からの反射エコーを受信して、送
受信線５によりこの受信信号を超音波観測装置Ｔに伝送
し、この超音波観測装置Ｔにおける信号処理部で所定の
信号処理を行うことによって、モニタ画面Ｍに超音波画
像が表示される。

【００１７】ここで、超音波振動子４は外部に露出して
はおらず、非回転状態に保持される先端キャップ14内に
収納されているので、体腔に直接当接した状態で超音波
振動子４を回転駆動しても、体腔壁を巻き込んだりする
おそれはない。しかも、この先端キャップ14は薄肉に形
成されているので、超音波プローブ１の先端部分が膨出
するようなことはなく、その全体を細径化でき、処置具
挿通チャンネルＣ内に円滑に挿通させることができる。
しかも、先端キャップ14は、このように薄肉で、しかも
超音波特性を考慮してエポキシ樹脂等のような圧迫力に
対する十分な強度を持たない樹脂材で形成しているが、
その内部には加圧された保形用流体が充填されているの
で、処置具挿通チャンネルＣ内を挿通させる際や、体腔
内において、圧迫力が作用しても変形するようなことは
なく、また超音波振動子４を回転させる際にも、先端キ
ャップ14は所定の形状を保っているので、その回転は円
滑かつ確実に行われる。そして、この保形用流体の圧力
は加圧部材19を適宜螺回することにより調整することが
できるので、処置具挿通チャンネルＣ内に超音波プロー
ブ１を挿入する際に、あまり腰が強くなり過ぎず、しか
も先端キャップ14の保形性を十分発揮させる程度の圧力
に容易に調整することができる。

【００１８】また、超音波振動子４を先端キャップ14内
に収納し、かつこの先端キャップ14の内部に流体を充填
しているので、この超音波振動子４は外部からの衝撃に
対して確実に保護されることになる。従って、誤って床
面その他に落下させたり、他の機器等と衝当させたりす
る等、多少乱暴な取り扱いがなされたとしても、この先
端キャップ14及び保形用流体の緩衝作用が発揮して、こ
の超音波振動子４が損傷したりするのを防止することが
できる。

【００１９】なお、前述した実施例においては、超音波
プローブを構成する可撓性コード内にも保形用流体を充
填するように構成したものを示したが、先端キャップ内
にだけ充填してもよい。ただし、この場合には、先端硬
質部とスリーブ2a内面または先端キャップとの間をシー
ルする必要がある。また、ラジアル走査を行うようにし
たものを示したが、リニア走査を行う超音波プローブで
あっても、安全性及び超音波振動子の保護等の観点から
先端キャップを設けることも可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、可撓性
コードの先端に先端キャップを装着して、この先端キャ
ップ内に超音波振動子を収納すると共に、この先端キャ
ップを保形するための加圧流体を充填するように構成し
たので、極めて細い超音波プローブにおいて、その外径
寸法を増大することなく、先端キャップを常に一定の形
状を保持した状態で内部に超音波振動子を収納すること
ができ、かつそれを円滑に回転させることができ、しか
も超音波振動子は非回転状態となっている先端キャップ
内に収納されているので、その走査時等において体腔を
巻き込むような不都合を生じることがなく、また超音波
振動子が損傷しないように保護することができる等の諸
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す超音波プローブの
断面図である。

【図２】超音波検査システムの全体構成図である。

【符号の説明】

１ 超音波プローブ ２ 可撓性コード 2a スリーブ 2b 多重コイルばね ４ 超音波振動子 ６ 操作ユニット ７ 接続部 ８ 外套管 10 回転筒体 14 先端キャップ 16，18 栓 19 加圧部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性を有するスリーブ内に回転伝達部
   材を挿通させ、この回転伝達部材の先端に回転可能な超
   音波振動子を装着すると共に、前記スリーブの先端に、
   前記超音波振動子を囲繞する先端キャップを連結し、こ
   の先端キャップ内に加圧流体を供給することにより、所
   定の形状となるように保持させる構成としたことを特徴
   とする超音波プローブ。