JPH0698133B2 - 超音波内視鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、人体内腔又は機械の管の内空に挿入し、その
内部を光学観察、及び、周囲を超音波検査する超音波内
視鏡に係わり、詳しくは挿入方向前方の光学観察が可能
な上に、挿入方向に垂直な断面の360°全周欠けのない
超音波走査を可能とする機構に関するものである。

［従来の技術］ 機械走査型の超音波内視鏡は挿入部先端において挿入方
向の回転軸の回りに振動子を回転させ、管腔周囲の輪切
り状の超音波検査をする構造になっている。この為管の
周囲全周（360°）を広く検査出来るので非常に便利で
ある。しかしこの360°全周の走査ができる超音波内視
鏡の観察光学系は挿入方向に対し直角ないしある角度を
もった側方視タイプになっている。機械走査型で挿入方
向前方を観察できる前方視タイプの物もあるが、これは
360°全周は走査できず走査角度に制約がある。これは
回転する振動子を避けて対物レンズ等の観察光学系を配
置せねばならず、その為に振動子の手前に観察光学系を
設けると側方視タイプにならざるを得ず、又、振動子の
横を這わせて挿入部の先端まで観察光学系を導いて前方
視を可能にすると観察光学系が振動子の出す超音波ビー
ムを遮る事となり走査範囲に欠損を生じる為である。

これまで超音波内視鏡は主に胃周辺の検査に用いられて
いた。胃は広い管腔であり観察光学系が側方視でも問題
なく使用できる。そこで360°全周を１回で欠くこと無
く超音波走査できる側方視タイプの360°走査型超音波
内視鏡は極めて有効であった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし近年大腸等の狭い管腔臓器にも超音波内視鏡検査
を適用したいと言う要望が出てきている。狭い管腔臓器
において、側方視タイプでは観察光学系の対物レンズが
直ぐ管腔壁に密着してしまい観察不能になってしまう
上、挿入する際の前方の安全確認ができない為、挿入が
難しくなる。そこで前方視タイプの超音波内視鏡が必要
となる。しかし前述のように前方視タイプになると360
°全周の走査ができなくなり、操作性が大巾に低下する
と言う問題がある。この為前方視タイプで360°走査が
出来る超音波内視鏡の開発が望まれている。

これを実現するアイデアとして、観察光学系等の内視鏡
先端機能構成要素を挿入部の中心軸上に配設し、観察光
学系等を挿入部先端端面まで導き、その先端部周囲に中
空の回転軸を設け、この軸の一側周面に振動子を配設
し、更にこの中空の回転軸に観察光学系等の内視鏡機能
構成要素を内部に通す事ができる中空のフレキシブルシ
ャフトを連結して、操作部に設けた駆動源の回転をフレ
キシブルシャフトによって先端の中空の回転軸に伝達し
走査すると言う方法も考えられる。しかしこの方法では
中心に内視鏡先端機能構成要素を通せるような太い中空
のフレキシブルシャフトで回転を伝達しなければなら
ず、中空で太いフレキシブルシャフトは堅くて屈曲しに
くく、又、屈曲時には曲がりの内側と外側の変形の差が
大きくなって座屈しやすく滑らかな回転伝達が得られな
いと言う問題があった。

本発明は上記問題を鑑み発明したものであり、挿入方向
前方の光学観察が可能な上に、挿入方向に垂直な断面の
360°全周欠けのない程音波走査が可能な超音波内視鏡
を提供する事、更には、回転が滑らかで安定した走査が
でき、そして更には、簡単な構造でそれらを達成できる
機構を提供する事を目的にしたものである。

［課題を解決する為の手段］ 本発明の超音波内視鏡の特徴は、挿入部先端において、
挿入方向に沿って設けた回転軸と、該回転軸を収納し、
先端端面側に開口する軸収納穴部を有する先端ブロック
と、該軸収納穴部の周囲にあって該先端端面側に開口す
る少なくとも観察光学系構成部材を有する内視鏡先端機
能構成要素と、該内視鏡先端機能構成要素の外周に回動
可能に設けた振動子保持部とを有し、該振動子保持部と
該回転軸とを該観察光学系構成部材等の内視鏡先端機能
構成要素の開口端の前方で光路確保部を有する連結部で
連結した事である。

［作用］ 本発明の超音波内視鏡においては、振動子保持部と回転
軸とを観察光学系構成部材等の内視鏡先端機能構成要素
の開口端の前方で光路確保部を有する連結部で連結した
事により、前方の光学観察の為の光路を確保した状態で
振動子保持部が回転し、360°全周欠けのない超音波走
査を行なう事になる。又、軸収納穴部の周囲に、すなわ
ち回転軸の周囲に観察光学系構成部材等の内視鏡先端機
能構成要素を設けたので、回転力をフレキシブルシャフ
トで伝達する方式の場合においては内空に観察光学系構
成部材等の内視鏡先端機能構成要素を通せるような太い
フレキシブルシャフトでなく、剛性の弱い、そして屈曲
時の変形が小さく座屈しにくい細いフレキシブルシャフ
トが使用でき、安定した回転を伝達するようになる。更
に、回転軸の周囲に観察光学系構成部材等の内視鏡先端
機能構成要素を設けたので、先端にモータ等を直に設け
る方式の場合には、モータや減速機等の出力軸と回転軸
を同軸上で連結する事ができ、簡単な構造となる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図は本発明の全体構成図であり、本装置は先端部1,
湾曲部2,蛇管部３からなる挿入部４と、湾曲操作部5,送
気送水吸引操作部6,接眼部7,チャンネル口8,及び、超音
波走査駆動部９からなる操作部10、さらには照明光伝送
用ファイバー束や電気ケーブル等が通るケーブル11,本
装置と図示しない光源装置，及び超音波観測装置とをつ
なぐ為のコネクター部12から構成されている。

第１図は先端部１の詳細図であり、第２図の断面Ａ−A,
B−Ｂを合成した断面図である。第２図は第１図のＣ−
Ｃ断面図である。

先端部１には先端ブロック13が有り、この中心部には回
転軸14を収納し、先端端面側に開口する軸収納穴部15が
有り、回転軸14が先端ブロック13の端面に顔を出すよう
に軸受16に保持されている。先端ブロック13の回転軸14
の外側には、内視鏡先端機能構成要素としての対物レン
ズ17,像伝送用ファイバー束18からなる観察光学系構成
部材と、照明レンズa19,照明光伝送用ファイバー束20か
らなる照明光学系構成部材が回転軸14と同方向に、そし
て先端ブロック13の端面に顔を出すように設けてある。
先端ブロック13の外周には振動子21を先端ブロック13の
軸方向に対し直角に超音波ビームを出すように取り付け
た振動子保持部22が有り、この振動子保持部22と回転軸
14は先端ブロック13の端面前方で連結部23により連結さ
れている。この連結部23は第２図のように振動子保持部
22と回転軸14とを連結するに必要な部分だけを残したい
わゆるアーム状の形をしている。この肉の無い部分は観
察光学系及び照明光学系の光路を確保する光路確保部24
である。尚この連結部23はガラス板であっても良い。こ
の場合ガラス板自身が光路確保部となる。

回転軸14の後端側には連結具25を介してフレキシブルシ
ャフト26が連結されており、このフレキシブルシャフト
26は挿入部内を通り超音波駆動部９につながり、回転を
先端に伝えるようになっている。振動子21のケーブル27
は、振動子保持部22,連結部23,回転軸14,連結具25,フレ
キシブルシャフト26の内部を通り操作部側へと導かれて
いる。28は回転の角度検出器であり、磁気式または光学
式の非接触タイプが望ましい。

振動子保持部22,連結部23,先端ブロック13,等から成る
先端内部は側周をプラスチック等の超音波の良伝達材で
出来た先端キャップ29で、先端端面を蓋30でカバーされ
ている。蓋30には対物レンズ17,照明レンズa19と位置を
合わせて各々カバーガラス31,照明レンズb32が設けてあ
る。この蓋30と先端キャップ29は連結されており、一体
となって対物レンズ17とカバーガラス31,照明レンズa19
と照明レンズb32が同軸上にくるよう位置決めされて先
端ブロック13に着脱自在に固定される。33はその位置決
めの為のピン、34は固定用のネジリングである。

先端キャップ29,蓋30で覆われた内部には超音波の伝達
を確保する為脱気水35が満たされている。この脱気水35
は注水口a36から注水され、内部の空気や脱気水は排気
口a37から排出される。尚この注水口a36,排気口a37は、
脱気水中で先端キャップ，フタ部を装着し脱気水を封じ
込めるようにする事により省略しても良い。38は注水口
a36と操作部側を結ぶ注水チューブ、39は排気口a37と操
作部側を結ぶ排気チューブである。回転軸14及びフレキ
シブルシャフト26の周囲には回転を滑らかにする為オイ
ル40が満たされており、シール41により脱気水35と隔離
されている。

又、先端部の周囲には先端キャップ29と先端ブロック13
に股がりバルーン42が着脱自在に設けてあり、このバル
ーン42に覆われる先端ブロック13の側面にはバルーン内
に脱気水を注入するための注水口b43と、バルーン内の
脱気水や空気を排出する為の排気口b44が設けてある。4
5は注水口b43と操作部側を結ぶ注水チューブ,46は同じ
く排気口b44と操作部側を結ぶ排気排水チューブであ
る。

先端ブロック13のバルーン42に覆われない側面には、管
腔内の汚水，汚物，空気等を吸引する為、内視鏡先端機
能構成要素としての吸引口47が設けてある。48は汚水等
を外部に導く吸引チャンネルチューブである。

49は湾曲部の湾曲コマ,50は湾曲部の外装である湾曲ゴ
ムチューブである。

以上のように構成された本装置は、操作部10の超音波駆
動部９の動力で生じた回転力がフレキシブルシャフト26
により先端に伝えられ、これにより回転軸14が回転す
る。それにより回転軸14に連結部23で連結された振動子
保持部22が回転する。この時対物レンズ17の前方を連結
部23が横切るが、連結部23は振動子保持部22の保持に必
要な部分しかなく、光路確保部24の空間の部分から前方
を見る事ができる。あるいはガラス板を通して前方を見
る事ができる。尚、光路には脱気水が介在するが脱気水
は透明であり光路は確保できるし、レンズ表面が水垢等
で汚れた時は先端キャップ部分を外して洗浄すれば良
い。よって振動子21を回転させ走査しつつ前方の光学観
察も可能となる。又、光学観察に専念する時は、第２図
のように、連結部23の実質部分が、ガラス板の場合はケ
ーブル27が通る部分が、対物レンズ17等から外れた位置
に止まるように角度検出器28からの信号により動力を停
止させる方式や、連結部23を好きな位置に止められるよ
うにする方式等を加える事も有効である。

尚、上記実施例ではフレキシブルシャフトを用いたが、
これに代えて先端に直にモータ等の原動機を設けても良
く、この場合も回転軸が中心軸上にあるため回転軸にモ
ータや付随する減速機の出力軸を連結すれば良く、構造
が簡単にできる。

又、本実施例では人体への使用時の安全を考え回転部分
を先端キャップ等でカバーしたが、機械の管の検査等に
使用する工業用の場合はこれらは必ずしも必要なく、
又、先端ブロックの先端端面側に観察光学系等に並べて
吸引口や送気送水ノズル等の内視鏡先端機能構成要素を
設けて、吸引や処置具等の挿入ができるようにしたり、
対物レンズ等の表面を洗浄できるようにしても良い。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の超音波内視鏡において
は、振動子保持部と回転軸とを観察光学系構成部材等の
内視鏡先端機能構成要素の開口端の前方で光路確保部を
有する連結部で連結した事により、前方の光学観察が可
能な上に360°全周欠けのない超音波走査を可能にする
事ができる。又、軸収納穴部の周囲に、すなわち回転軸
の周囲に観察光学系構成部材等の内視鏡先端機能構成要
素を設けたので、回転力をフレキシブルシャフトで伝達
する方式の場合においては内空に観察光学系構成部材等
の内視鏡先端機能構成要素を通せるような太いフレキシ
ブルシャフトでなく、剛性の弱い、そして屈曲時の変形
が小さく座屈しにくい細いフレキシブルシャフトが使用
でき、安定した回転をさせる事ができる。更に、回転軸
の周囲に観察光学系構成部材等の内視鏡先端機能構成要
素を設けたので、先端にモータ等を直に設ける方式の場
合には、モータや減速機等の出力軸と回転軸を同軸上で
連結する事ができ、簡単な構造にする事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の先端部の詳細図で、第２図
の断面Ａ−A,B−Ｂを合成した断面図である。 第２図は、第１図のＣ−Ｃ断面図である。 第３図は、本発明の実施例の全体構成図である。 13……先端ブロック 14……回転軸 17……対物レンズ 19……照明レンズａ 22……振動子保持部 23……連結部 26……フレキシブルシャフト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】挿入部先端において、挿入方向に沿って設
   けた回転軸と、該回転軸を収納し、先端端面側に開口す
   る軸収納穴部を有する先端ブロックと、該軸収納穴部の
   周囲にあって該先端端面側に開口する少なくとも観察光
   学系構成部材を有する内視鏡先端機能構成要素と、該内
   視鏡先端機能構成要素の外周に回動可能に設けた振動子
   保持部とを有し、該振動子保持部と該回転軸とを該観察
   光学系構成部材等の内視鏡先端機能構成要素の開口端の
   前方で光路確保部を有する連結部で連結したことを特徴
   とする超音波内視鏡。