JPH05509247A - 内視鏡 - 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】 発明の名称　内視鏡 本発明は、ＴＥＥプローブとして用いるのに特に適した内視鏡に係り、数個の細 長いトランスデユーサエレメントからなるトランスデユーサをもった整相判型の 超音波トランスデユーサ手段を備えたプローブヘットを一端に有する可撓性チュ ーブを具備し、前記エレメントは個々のエレメントに接続されかつ可撓性チュー ブ内を延びるケーブルにより個々に電気的に制御され、トランスデユーサは、本 質的に筒状のトランスデユーサハウシング内に取り付けられ、該ハウソングはプ ローブヘット内のキャビティ内に配置され、かつトランスデユーサハウシングと 相互作用する駆動手段によりプローブヘットの縦軸に対して直角に延びる縦軸の 周りに回転可能であり、一方で細長いトランスデユーサエレメントが、可撓性チ ューブ内を延びるケーブルにより可撓性導体に接続されている。

内視鏡は、Ｒｏｙ　Ｗ　ＭａｒｔｉｎらによるＵｌｔｒａｓｏｕｎｄ　ｉｎＭｅ ｄ、＆　Ｂｉｏｌ、の１９８６年第１２巻１２号９６５頁〜９７５頁の記事「多 次元食道透過造影のための内視用マイクロマニピュレータ」により知られている 。公知のプローブは、個々に励起できかつ全体で整相列を形成する圧電材料の細 長いエレメントを数個互いに隣接させてなる本質的に平坦なトランスデユーサを 含む若干平坦な部分をもったプローブヘットを有する。適当な順序でストリップ 型のエレメントを励起することにより、検査環境を走査するヒームが得られ、細 長いエレメントに対して直角に横たわる平面内に反射が生まれることが、１９７ ７年ヘーグにてＭａｒｔｉｎｕｓ　Ｎ１ｊｈｏｆにより発行されたＮ、８０ｍ１ 誌の「超音波心臓検査法ヨにＪ、Ｃ，Ｓｏｍｅｒがより詳しく述べている。

縦軸の周りに可撓性チューブを回転してプローブヘットを回転させることは、プ ローブヘットを取り巻（環境が超音波ヒームにより走査できることを意味する。

可撓性チューブ内を伸びるケーブルを引っ張ることにより、前記ヘットは前後に 引っ張ることができる。

医学の世界では、より多くの情報が得られるような内視鏡がめられていた。

これまては、２平面ＴＥＥプローブがこの目的に用いるべきであると提案されて きた１、こうしたプローブヘットは、可撓性チューブ々びヘットの長手方向に次 々に横たわる２個のトランスデユーサアレーを有しており、それぞれがまた隣接 する細長いエレメントから構成されていた。一方のトランスデユーサのエレメン トは、他方のトランスデユーサのエレメントに対して直角に延びている。それ故 にこのヘットにより、互いに直角に延びる方向に走査運動を遂行することのでき る２個の走査ヒームを得ることが可能になる。

この公知のプローブの欠点は、走査ビームが２箇所の異なる点で発生することで ある。他の欠点は、固いヘッドが比較的長く、そのことが実際の使用にさいして 問題を引き起こすことである。アレーごとに同じ規格の２個別々のトランスデユ ーサアレーはまた、２倍の量のコントロールケーブルを必要とし、その全てが可 撓性チューブ内を搬送されねばならない。しかしながら、可撓性チューブはこれ らへの余地は殆どないか或いは全くないのである。

これらの問題を取り除くため、米国特許明細書第４，５４３，９６０号には、プ ローブヘットにトランスデユーサアレーを適合させ、それによりアレー面に対し て直角に延びる軸の周りに回転可能とすることが提案されている。このために、 トランスデユーサアレーを担い、かつアレーから離れた箇所に対面するトランス デユーサハウジングの側面上に設けられたピンの周りに回転可能なトランスデユ ーサハウジングを、プローブヘット内のキャビティ内に嵌合させなければならな い。トランスデユーサアレーのエレメントは、２個の可撓性の印刷回路基板上に 形成された導体により、可撓性チューブ内を延びる１又はそれ以上の電気ケーブ ルの異なるコアに接続されている。

可撓性印刷回路基板は、トランスデユーサハウシングの周りに巻き付けられてい る。

米国特許明細書第４，５４３．９６０号にはトランスデユーサとともにトランス デユーサハウシングが位置するキャビティ内には、環境に対してシールで遮断さ れて位置しているかどうか、もしそうであれば如何なる方法でといった点は示さ れていない。しかしながら、縫い目と割れ目ができるだけ少ない良いシールは、 プローグを繰り返し使用することを意図している場合は、衛生の観点から必要に あり、これによりトランスデユーサハウシンクはピンの周りに回転可能とされる 。図示の実施例では、トランスデユーサハウシンクは、図１に示した休止位置か ら時計方向と反時計方向の双方に約９０度に亙って回動可能である。図３は、ト ランスデユーサ１１が９０度回動した状態のプローブヘットを示す。全回動範囲 は１８０度であり、そのことは球の区分上の空間領域か、ストリップからなる一 個の同じディスク型トランスデユーサによりプローブヘット自体の位置を変えず に完全に走査できることを意味する。

トランスデユーサハウシング１４を回転させるため、ベルト１７がトランスデユ ーサハウシングの周りに巻いてあり、ヘルドの２個の自由端１８．１９か引っ張 りケーブル２０．２１に接続されている。引っ張りケーブルは、ここでもホーデ ンケーブルの形をしており、その外側のケーブルは符号２２．２３にて示される 。ヘルド１７は、トランスデユーサハウシング１４に例えば単一のスポット溶接 により接続されるばね鋼ヘルドでもよい。休止位置における接続は、図１．４に 符号２４で示したように、プローブヘットの縦軸Ｈ１上又はその近くでなされる 。

これの全ては再び図４に示されている。挿入された金属ストリップは符号２５で 示され、適当な方法でトランスデユーサハウジングに接続されている。これによ って引っ張りヘルドがトランスデユーサハウシングを上滑りするのが防止される 。

］・ランスデューサエレメントと可撓性チューブ内を通る電気ケーブルとの間の 電気的な接続のため、一端が個々のトランスデユーサエレメントに接続され他端 が電気ケーブルのコアに接続された導体トラックの備わった可撓性印刷回路基板 が用いられる。

数個のケーブルは、図１において符号３０乃至３３により示される。可撓性印刷 回路基板は、符号３４．３５にて示される。可撓性印刷回路基板は、可撓性チュ ーブに接続されプローブヘットの一部に位置する支持プレート３６から延び、ト ランスデユーサハウシンク１４内に至る。この目的のため、トランスデユーサハ ウジングには、周に沿って約１８０度程度延び、かつ可撓性印刷回路基板の幅と 同じ高さをもった凹部３７が備わっている。裏当て層下方のトランスデユーサハ ウシンクＩ４内には、２個のピン３８．３９が嵌合しており、それらが底部１５ 上及び又は裏当て層１０内に固着されている。可撓性印刷回路基板のストリップ が各ピン３８．３９を巻いて通っている。各ストリップは、ストリップ型トラン スデユーサエレメントの一端に嵌合する接続電極に向＋ｊ、裏当て層下方をルー プとなって延びている。可撓性印刷回路基板は、か（してトランスデユーサハウ シングの周囲のいかなる空間をも塞ぐことはない。

図示の実施例では、すべてのストリップ型エレメントのための接続電極は、プロ ーブヘットの前面」二にある。しかしながら、例えば偶数番号エレメントのため の電極を前面側に嵌合し、奇数番号エレメントのための電極をトランスデユーサ の背面側に嵌合することも可能である。

ピン３８．３９は、可撓性印刷回路基板が、図１に示した休止位置だけでなく、 トランスデユーサハウシンクの回転中にも、本質的にトランスデユーサハウシン クの回転軸Ｈ２を通って延びるような方法で配着されるのが好ましい。それ故Ｉ こ、トランスデユーサハウジング１４の回転は、可撓性印刷回路基板に要求され る空間内に変化を引き起こすことはない。可撓性印刷回路基板のトランスデユー サハウシングの外部に延びる部分は、図１と３の比較から判るように、トランス デユーサハウジングの回転中にごく僅かだけ位置を変える。

ピン３８．３９は、縦軸に対して直角に延びる中心軸を過ぎたその場所で縦軸Ｈ の両側に図示のごとく位置決めされる。

本例の支持板３６は、ケーブル３０乃至３３の端部が接続される導体トランクを もった印刷回路基板４３．４４を両側面上に支持している。印刷回路基板４３． ４４の導体と可撓性印刷回路基板の導体との間の接続点は、符号４５て示される 。

図５は、上述の装置内で使用される可撓性印刷回路基板６０の平坦なブランクを 概略示すものである。図示の可撓性印刷回路基板は、全体でほぼＶ字形状の平坦 なブランクを形成する２個のストリップ翼を有する。各翼３４．３５は、印刷回 路基板４３．４４に接続するための第１の端部６２．６３をもった細長い部分ま た適当なグリースを充填することもできる。。

軸方向のシールは、要望があれば、図７には示していないがハウシンク上に軽く ばね圧力を及ぼすことにより支持することもできる。このために、例えば１個又 はそれ以上のカップスプリング或いはいわゆるサインスプリング等のスプリング エレメントを、ハウシング１４の下部壁（図２参照）とプローブヘットの対応壁 との間に嵌合することができる。

図示し記述した構造は、清掃の難しい不都合な縫い目や割れ目をもたない完全に 閉じたプローブヘットを提供するが、トランスデユーサは少なくとも僅かな摩擦 をもって、レンズとともに回転軸Ｈ２の周りに依然として自由に回転することが できる。

図８は図７の変形例を示しており、そこではリングが介在しないアパチャ９内に 直接接着されたキャンプが用いられる。レンズ８１と同型でかつまた目止め充填 材９２を備えた固い凹レンズ９１が、キャップ９０の底面に横たわっている。

固着されたキャンプとプローブヘラ！・は、少なくともその前面部が同じ材料か らなり、従って例えば一体高として作ることもできる。キャップ９０とレンズ９ １との間には毛管ギャップがあり、そこには摩擦を低減する液体例えばカップリ ンクオイル等が存在する。ギャップの毛管動作により、カップリングオイルが流 出することはない。しかしながら、要望があれば、軸方向及び又は半径方向の追 加のシールが、Ｏリングの助けを借り及び又は図７に示したようにグリースの詰 まったグループとともに用いることができる。レンズは、再びパースペクス又は 固いエポキシ樹脂からなる。図７のキャンプ８５のごとく、キャップ９０は好ま しくは機械的に頑丈なしかし音響的な観点からは含水性の材料からなるのがよく 、これにより人体組織に対して音響的な観点からの良好な適応が得られる。適当 な材料は、例えばメチルペンタン共重合体特にＴＰＸである。

図８に示した実施例ではまた、ハウシング１４はここでも要望があれば若干の上 向きの圧縮応力を与えることができ、これによりすべての環境下でレンズがキャ ンプに対して保持される。

上記の後からでは、熟練者には様々な修正が明白であることを指摘しておく。

例えば、ベルト１７の代わりに、トランスデユーサハウジングのキャビティ内に 落ち込むニップルを備えた環状の引っ張りケーブルを用いることもできる。ベル ト１７はまた、引っ張りケーブルにより長手方向にシフトできる歯付きラックで 、トランスデユーサハウジングに直接又は間接に結合された歯付きホイールに係 合する歯付きラックのごとき別の伝動機構をもって置換することもできる。その 場合には、一本の引っ張りケーブルで済ませることができる。トランスデユーサ ハウジングを所定の休止位置に押圧するスプリングもまた、使用することができ る。

単一の可撓性印刷基板に代えて、既に述べたように、２又はそれ以上の可撓性印 刷回路基板又はコネクタ４０．４１とケーブル３０乃至３３との間に接続された １又はそれ以上のワイヤの束を用いることもできる。

ヘルド１７はまた、より狭くできかつトランスデユーサハウシング内のグループ 内に好ましくは若干引っ込ませてもよい。

図示の例では本質的に平坦でかつ六角形であるトランスデユーサはまた、例えば 丸形や四角形だったり、若干用っ張っていたり或いは凹ませたりもできる。

上記のプローブはまた、原則的には食道以外の人体のキャピティの検査に用いる ことができる。

これら及び同様の修正が、本発明の範囲内に含まれると考えられる。

ＦＩＧ、　７ ＦＩＧ、　８ ＋＋＋ｅｒｗ＋ｉｗ＋ｌ　Ａ＋＊１．ｅ＊＋１ｍ　、＋。　ρＣＴ／ＮＬ　９１ １００１４２

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. １．ＴＥＥプローブとして用いるのに特に適した内視鏡であり、数個の細長いト ランスデューサエレメントからなるトランスデューサをもった整相列型の超音波 トランスデューサ手段を備えたプローブヘッドを、一端に有する可撓性チューブ を具備し、 前記エレメントは個々のエレメントに接続されかつ可撓性チューブ内を延びるケ ーブルにより個々に電気的に制御され、トランスデューサは、本質的に筒状のハ ウジング内に取り付けられ、該ハウジングは、プローブヘッド内のキャビティ内 に配置され、かつトランスデューサハウジングと相互作用する駆動手段によりプ ローブヘッドの縦軸に対して直角に延びる縦軸の周りに回転可能であり、一方で 細長いトランスデューサエレメントが、可撓性チューブ内を延びるケーブルに可 撓性導体により接続されている前記内視鏡において、プローブヘッド内のキャビ ティは、音響的に透明なヘッドによりシールされており、 トランスデューサは、被固着キャップに対して回転を許容する音響的結合手段に より、被固着キャップに対して音響的に結合される、ことを特徴とする前記内視 鏡。
2. ２．請求項１記載の内視鏡において、 音響的結合手段は、凹面と平面をもった凹レンズからなり、該レンズは、液体に より被固着キャップに対して音響的に結合される、ことを特徴とする前記内視鏡 。
3. ３．請求項２記載の内視鏡において、 前記凹レンズは、歪像型である、 ことを特徴とする前記内視鏡。
4. ４．請求項２又は３記載の内視鏡において、前記凹レンズは、平面側をトランス デューサ上に固着され、凹面側か被固着キャップに対面する、 ことを特徴とする前記内視鏡。
5. ５．請求項２乃至４のいずれか１項記載の内視鏡において、前記凹レンズは、固 い材料からなる、 ことを特徴とする前記内視鏡。
6. ６．請求項５記載の内視鏡において、 前記凹レンズは、ペースペクス又はエポキシ材料からなる、ことを特徴とする前 記内視鏡。
7. ７．請求項５記載の内視鏡において、 前記凹レンズは、固いエポキシ材料からなる、ことを特徴とする前記内視鏡。
8. ８．請求項２乃至７のいずれか１項記載の内視鏡において、前記凹面側は、目止 め充填材が充填されている、ことを特徴とする前記内視鏡。
9. ９．請求項２乃至８のいずれか１項記載の内視鏡において、音響的結合用の液体 が充填された毛管ギャップが、凹レンズと被固着キャップとの間に形成されてい る、 ことを特徴とする前記内視鏡。
10. １０．請求項９記載の内視鏡において、軸方向に働くシールエレメントが、凹レ ンズの周縁近くに凹レンズと被固着キャップとの間に備わっている、 ことを特徴とする前記内視鏡。
11. １１．請求項１乃至１０のいずれか１項記載の内視鏡において、凹レンズには、 周沿いにキャビティの壁と相互作用する半径方向シールエレメントが備わってい る、 ことを特徴とする前記内視鏡。
12. １２．請求項１０記載の内視鏡において、シールエレメントは、Ｏリングからな る、ことを特徴とする前記内視鏡。
13. １３．請求項１０記載の内視鏡において、シールエレメントは、グリースが詰ま ったグループからなる、ことを特徴とする前記内視鏡。
14. １４．請求項１乃至１３のいずれか１項記載の内視鏡において、被固着キャップ は、音響的観点から含水性ボデーの性質を有する固い材料からなる、 ことを特徴とする前記内視鏡。
15. １５．請求項１乃至１４のいずれか１項記載の内視鏡において、被固着キャップ は、周沿いにプローブヘッド内のキャビティの縁に直接接着されている、 ことを特徴とする前記内視鏡。
16. １６．請求項１乃至１４のいずれか１項記載の内視鏡において、被固着キャップ とプローブヘッドは、一体化されている、ことを特徴とする前記内視鏡。
17. １７．請求項２乃至８のいずれか１項記載の内視鏡において、脱気済み液体が詰 まったシールされたチャンバが、被固着キャップと凹レンズとの間に形成されて いる、 ことを特徴とする前記内視鏡。
18. １８．請求項１６記載の内視鏡において、被固着キャップは、接着剤により環状 エレメント内に固着されており、環状エレメントは、プローブヘッド内のキャビ ティ内に接着剤により固着されており、 リングが、さらにキャビティ内まで延びていて、リングと被固着キャップが、周 縁近くに位置する領域がリングに対して密封状態にある凹レンズにより底面が境 界付けられたチャンバを形成する、 ことを特徴とする前記内視鏡。
19. １９．請求項１８記載の内視鏡において、リングは、ガラスセラミック材料から なる、ことを特徴とする前記内視鏡。
20. ２０．請求項１８又は１９記載の内視鏡において、リングは、シール手段を含む 現状グループが備わった底面を有する、ことを特徴とする前記内視鏡。
21. ２１．請求項２０記載の内視鏡において、シール手段は、Ｏリングである、 ことを特徴とする前記内視鏡。
22. ２２．請求項２０記載の内視鏡において、シール手段は、グリースである、 ことを特徴とする前記内視鏡。
23. ２３．請求項１７乃至２２のいずれか１項記載の内視鏡において、凹レンズは、 キャビティの壁と相互作用する半径方向に働くシールエレメントが周沿いに備わ っている、 ことを特徴とする前記内視鏡。
24. ２４．請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の内視鏡において、可撓性導体は 、少なくとも一個の可撓性印刷回路基板上に形成されたトラックであり、 可撓性印刷回路基板は、アパチャを通ってトランスデューサハウジング内に延び 、トランスデューサハウジング内にループ形状に横たわり、トランスデューサエ レメントの少なくとも数個の接続電極で終端される、ことを特徴とする前記内視 鏡。
25. ２５．請求項２４記載の内視鏡において、少なくとも一個の可撓性印刷回路基板 が、ケーブルとループ形状との間にある部分とともにトランスデューサハウジン グの縦軸を抜けるか又はその近傍に延びており、 トランスデューサハウジング内のアパチャが、本質的に１８０度の円弧角度を形 成する、 ことを特徴とする前記内視鏡。
26. ２６．請求項２４又は２５記載の内視鏡において、各可撓性印刷回路基板は、ト ランスデューサハウジング内に嵌合する少なくとも１個のピンを巻いて通る、 ことを特徴とする前記内視鏡。
27. ２７．請求項２６記載の内視鏡において、少なくとも１個の可撓性印刷回路基板 が、トランスデューサハウジング内に嵌合する２個のピン間を通って案内され、 前記ピンは、トランスデューサハウジングの縦軸に本質的に平行に延びており、 ケーブルに接続された可撓性印刷回路基板の一部から見て、トランスデューサの 縦軸を過ぎたその場所に嵌合し、トランスデューサハウジングの休止位置におい てプローブヘッドの縦軸の両側に位置している、ことを特徴とする前記内視鏡。
28. ２８．請求項１乃至２７のいずれか１項記載の内視鏡において、トランスデュー サは、絶縁フレームの内側に位置する裏当て層を有しており、前記裏当て層上に トランスデューサが位置する、ことを特徴とする前記内視鏡。
29. ２９．請求項２８記載の内視鏡において、少なくとも１個の可撓性印刷回路基板 が、トランスデューサハウジング内の裏当て層の下方に位置する、 ことを特徴とする前記内視鏡。
30. ３０．請求項２４乃至２９のいずれか１項に記載の内視鏡において、単一の可撓 性印刷回路基板が、展開形状が２個のストリップ翼をもった略Ｖ字形状をなし、 ストリッブ翼のそれぞれが細長い部分と短い横断部とを有し、それらの横断部の 一点によって互いに接続されており、一方で各横断部は、導体が終端されかつ導 体が個々のトランスデューサエレメントに接続される端部ストリップを有する、 ことを特徴とする前記内視鏡。
31. ３１．請求項３０記載の内視鏡において、ストリップ翼の細長い部分は、それぞ れストリップ翼の長手方向に延びる折り畳み線の両側に横たわる導体トラックの 少なくとも２個のグループを有し、各ストリップ翼は折り畳み線に沿って二重に 折り畳まれている、ことを特徴とする前記内視鏡。