JPH07163564A - 超音波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、湾曲させたときの回転伝達精度の
低下を防ぎ、画像歪みの発生を防止する。 【構成】 本発明の超音波プローブは、駆動部からの回
転力を先端部に伝達するフレキシブルなトルク伝達手段
と、このトルク伝達手段の先端部に設けられ、超音波振
動子を備えて所定方向に超音波を射出する超音波射出手
段と、前記トルク伝達手段と超音波射出手段とを着脱自
在に覆う保護手段とを設けた構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波プローブに関
し、特に体腔内超音波診断装置等で使用され体腔内への
挿入に適した超音波プローブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置は被検体に苦痛を与える
ことなく、かつ簡単に被検体内部をリアルタイムで画像
表示して検査を行うことが出来ることから、近年、急速
に普及しつつある。この超音波診断装置は、例えば周波
数が数〜数十ＭＨｚの超音波を被検体に入射し、主とし
てこの入射された超音波の反射波を利用して画像をリア
ルタイムで得ることのできるものである。

【０００３】また、体腔内超音波診断装置は、内視鏡の
鉗子孔を利用して体腔内に細径超音波プローブ（探触
子）を挿入し、体腔内から超音波を発射して消化管診断
を行い、或いは血管へ直接、細径超音波プローブを挿入
して血管内診断を行うようにした超音波診断装置であ
る。この細径超音波プローブは、その挿入部先端に設け
られる超音波振動子を機械的にラジアル走査して超音波
映像を得るようにしている。

【０００４】図２に示す細径超音波プローブの構造図を
参照して、従来の超音波プローブの一例を説明する。図
２に示す細径超音波プローブは、超音波振動子を内装す
る振動子ヘッド１の周囲に音響窓３を形成し、この音響
窓３と振動子ヘッド１との間に音響伝達媒体５、例えば
水等を充満させている。これにより振動子ヘッド１をプ
ローブ内を自在に回転させてラジアル走査を行うと共
に、被検体に向けて超音波を発射し超音波診断を行い得
るようにしている。

【０００５】また、超音波プローブの細径実現のため、
振動子ヘッド１を回転駆動する回転駆動部及び回転位置
を検出する位置検出器は、図示しない挿入部外の手元操
作部に設置されており、先端部の振動子ヘッド１とはフ
レキシブルな筒状のトルク伝達シャフト７により連結さ
れ、このトルク伝達シャフト７を介して当該振動子ヘッ
ド１に回転力を供給している。

【０００６】さらに、このトルク伝達シャフト７の周囲
は柔軟性の高い回転軸受けチューブ９で覆われており、
回転部分であるトルク伝達シャフト７と被検体との間の
接触を防止すると共に、チューブ９とトルク伝達シャフ
ト７との間にも音響伝達媒体５を充満させてトルク伝達
シャフト７の回転に対する摩擦を低減させるようにして
いる。

【０００７】チューブ９は、超音波プローブの先端部の
振動子ヘッド１及びトルク伝達シャフト７の部分を覆
い、開口端は手元操作部で音響伝達媒体５（例えば水
等）が流出しないように封止して固定していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、超音波プロ
ーブはその使用に際して被検体の体液や血液と触れるた
め被検体間における細菌等の感染を防止する必要があ
る。減菌・消毒ではその効果が不十分であり、時間がか
かりすぎるといった問題点があり、使い捨て仕様では価
格的に高くなり過ぎるといった問題点があった。

【０００９】この解決方法としては図２に示すように、
チューブ９の外部をウレタン等の高分子材のチューブシ
ースを使用して覆い、チューブシースを交換する方法が
用いられているが、このチューブシースには伸縮性がな
いため、湾曲させたときにチューブシースにつぶれを生
じ、トルク伝達シャフト７との間の摩擦が増大し、回転
伝達精度を低下させ画像歪みを発生させるといった問題
点があった。また、このチューブシースは音響窓として
の特性が劣り、音響窓が二重となるため、超音波の反射
や減衰を引き起こし、超音波画像にアーティファクト等
を発生させ、画質を劣化させるといった問題点があっ
た。

【００１０】本発明は、患者間の感染を防止し、かつ湾
曲させたときの回転伝達精度の低下を防ぐと共に、画像
歪みの発生を防止することが可能な超音波プローブを提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願第１の発明の超音波プローブは、駆動部からの回転
力を先端部に伝達するフレキシブルなトルク伝達手段
と、このトルク伝達手段の先端部に設けられ、超音波振
動子を備えて所定方向に超音波を射出する超音波射出手
段と、前記トルク伝達手段と超音波射出手段とを着脱自
在に覆う保護手段とを有することを要旨とする。

【００１２】本願第２の発明の超音波プローブは、前記
請求項１記載の保護手段が超音波射出手段の超音波射出
部分では音響インピーダンスが被検体の音響インピーダ
ンスと略同等である材質であることを要旨とする。

【００１３】本願第３の発明の超音波プローブは、前記
請求項１記載の保護手段が前記トルク伝達手段部分で
は、内壁部をスパイラル線管で支持されたものからな
り、かつ前記トルク伝達手段との間に当該トルク伝達手
段が回動自在となる間隙を有することを要旨とする。

【００１４】本願第４の発明の超音波プローブは、前記
請求項１，２，３記載の保護手段と前記駆動部との接続
部において、保護手段内に充填した音響伝達媒体が流出
しないように着脱可能な封止手段を設けたことを要旨と
する。

【００１５】

【作用】本願第１の発明の超音波プローブは、駆動部か
らの回転力を先端部に伝達するフレキシブルなトルク伝
達手段と、このトルク伝達手段の先端部に設けられ、超
音波振動子を備えて所定方向に超音波を射出する超音波
射出手段とを保護手段で着脱自在に覆うことで容易に保
護手段の交換を行い得る。

【００１６】すなわち、保護手段を構成するチューブ部
分とキャップ部分の内、トルク伝達手段を覆うチューブ
部分が着脱可能にして駆動部と接続してあり、チューブ
部分は接続部を介して超音波射出手段を覆うキャップ部
分に接続して一体化してあり、チューブ部分と共にキャ
ップ部分を交換することにより、患者間の感染を防止す
ることが可能となる。

【００１７】本願第２の発明の超音波プローブは、保護
手段が超音波射出手段の超音波射出部分では音響インピ
ーダンスが被検体の音響インピーダンスと略同等である
材質、すなわち超音波透過特性の良いものを選択して使
用することにより、超音波の反射や減衰を低減さすこと
ができ、超音波画像の画質を良くすることができる。

【００１８】本願第３の発明の超音波プローブは、保護
手段が前記トルク伝達手段部分では、内壁部をスパイラ
ル線管で支持されたものからなり、かつ前記トルク伝達
手段との間に当該トルク伝達手段が回動自在となる間隙
を有していることから、伸縮特性を持たせることがで
き、湾曲させたときに生ずるつぶれの発生を防止し、ト
ルク伝達シャフトの回転伝達精度の低下を防ぐことが可
能となる。

【００１９】本願第４の発明の超音波プローブは、保護
手段と前記駆動部との接続部に着脱可能な封止手段を設
けて、保護手段内に充填した音響伝達媒体が流出しない
ように封止しており、チューブ部分においてはトルク伝
達シャフトの回転に対する摩擦を低減させて、回転伝達
精度の低下を防止し、キャップ部分においては超音波の
透過を良好にして、超音波画像の画質を良くすることが
可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。

【００２１】図１は、本発明に係り体腔内超音波診断装
置で使用される超音波プローブの一実施例を示す断面構
造図であり、図中、図２で示したものと同一のものは、
同一の記号で示している。

【００２２】まず、図１を参照してフレキシブルシャフ
トを含む超音波プローブの構成を説明する。可撓性を有
しフレキシブルなフレキシブルシャフトの一側の端部に
設けられた超音波プローブの挿入部の先端に、超音波の
照射方向が挿入方向と略垂直となる向きに振動子ヘッド
１を配置し、このフレキシブルシャフトの他側の端部近
傍の図示しない手元操作部に回転駆動部及び位置検出器
を設ける。この回転駆動部と振動子ヘッド１との間を当
該フレキシブルシャフトを構成するトルク伝達シャフト
７で連結し、このトルク伝達シャフト７を介して回転駆
動部より回転力を振動子ヘッド１に伝える。これによ
り、振動子ヘッド１を回転させて機械的ラジアル走査が
できるようにし、位置検出器は振動子ヘッド１の回転の
向きを検出できるようにしている。

【００２３】手元操作部の操作により超音波出力信号が
信号線１３を介して振動子ヘッド１に取り付けられてい
る振動子に出力され、同振動子を振動させて超音波を発
生させ、音響窓３を通して被検体に向けて超音波を発射
する。被検体からの反射波は逆の経路をたどり、振動子
ヘッド１に取り付けられている振動子で受波され、同振
動子で電気信号に変換され、手元操作部に伝送され超音
波画像が得られる。このとき音響窓３と振動子ヘッド１
間は音響伝達媒体５（例えば水等）を充満させた状態と
して、超音波の透過が良くなるようにしている。

【００２４】トルク伝達手段としてのトルク伝達シャフ
ト７としては、円筒形状に密着巻きされたスパイラル線
管が使用され、これによりフレキシブルな特性を持たせ
て自在に湾曲させることができるようにしている。

【００２５】また、回転部であるトルク伝達シャフト７
と生体間との接触を防止するため、円筒形状のチューブ
２１を用いてトルク伝達シャフト７の周囲を、トルク伝
達シャフト７が回転できるように隙間を設けて覆い、同
様に回転部である振動子ヘッド１と生体間との接触を防
止するため、振動子ヘッド１部分をキャップ２７で覆
い、チューブ２１とキャップ２７は接続器２５で接続し
て一体化し、チューブ２１の他端は手元操作部の回転駆
動部に着脱可能にして接続している。

【００２６】キャップ２７の材質として、超音波の入出
力用の音響窓３を兼ね備えるため超音波の反射や減衰の
小さい透過性の良い材料を選択するようにし、例えば音
響インピーダンスが生体に近い約１．２〜１．８程度の
ものを適宜、選択して用いると良い。

【００２７】チューブ２１としてはウレタン等の柔軟性
の高い材質のチューブを用い、内壁部をスパイラル線管
２３で支持して湾曲させたときもチューブ２１がつぶれ
ないようにし、トルク伝達シャフト７による回転伝達精
度の低下を防ぐと共に、画像歪みの発生を防止するよう
にしている。あるいは、チューブ２１の内壁部にスパイ
ラル線管２３を埋め込んだものを使用するようにしても
良い。

【００２８】スパイラル線管２３は平型の金属線を螺旋
状に巻いて形成し、チューブ２１の内壁部を支持してフ
レキシブルな特性を持たせて、湾曲させたときもチュー
ブ２１がつぶれないようにしている。

【００２９】チューブ２１とトルク伝達シャフト７間に
音響伝達媒体５を充満させてトルク伝達シャフト７の回
転に対する摩擦を低減させるようにしている。さらに、
トルク伝達シャフト７の回転に対する摩擦を低減させる
ため、トルク伝達シャフト７に用いられているスパイラ
ル線管とスパイラル線管２３のスパイラル巻線は、相互
に逆巻きとして巻線同士が干渉しないようにしても良
い。

【００３０】チューブ２１の手元操作部の回転駆動部と
の接続部は、ねじ式、あるいは嵌め込み式等の構造にし
て着脱自在にし、音響伝達媒体５が流出しないようにＯ
（オー）リング等を使用してシールする。

【００３１】従って、チューブ２１を振動子ヘッド１を
覆うキャップ２７と、トルク伝達シャフト７を覆う部分
とを接続器２５を介して一体化し、着脱可能にして手元
操作部の回転駆動部に取り付けるようにしてあり、チュ
ーブ２１を患者毎に交換すれば、容易に患者間の感染を
防止することが可能となり、チューブ２１を消毒して再
使用するといった手間が省けるため、患者のスループッ
トを向上させることができる。

【００３２】また、キャップ２７及びトルク伝達シャフ
ト７を覆う部分に対して、各々の部分に適した材質を選
択して用いることが可能となるため、キャップ２７には
超音波の反射や減衰の小さい、透過性の良い材料を選択
すれば、超音波の反射や減衰を低減さすことができ、超
音波画像の画質を良くすることができ、音響窓３を二重
構造にしなくても済むため、音響窓３の多重反射による
アーチファクトの発生を抑制することができる。

【００３３】さらに、トルク伝達シャフト７を覆うチュ
ーブ２１の部分に対して、柔軟性の高い材質のチューブ
を選択するようにし、チューブ２１の内壁部をスパイラ
ル線管で支持するようにしているため、湾曲させたとき
のトルク伝達シャフトの回転伝達精度の低下を防ぐこと
が可能となり、画像歪みの発生を防止すると共に方位分
解能の低下を防止することができる。

【００３４】上述したように、本実施例によれば、振動
子ヘッドを覆う部分と、トルク伝達シャフトを覆う部分
とを接続部を介して一体化して保護チューブを形成し、
着脱可能にして手元操作部に取り付けることにより、同
チューブを交換できるようにしたので患者間の感染が防
止される。また、各々の部分に適した材質を選択して使
用できるようにし、トルク伝達シャフトを覆う部分の構
造をスパイラル線管にすることにより、湾曲させたとき
の回転伝達精度の低下を防ぐと共に、画像歪みの発生を
防止することが可能となる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明はトルク伝
達手段と超音波射出手段とを覆う保護手段を着脱自在と
したことから、保護手段の交換により患者間の感染を容
易かつ確実に防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波プローブの一実施例を示す
断面構造図である。

【図２】従来の超音波プローブの構成を示す断面構造図
である。

【符号の説明】

１ 振動子ヘッド ３ 音響窓 ５ 音響伝達媒体 ７ トルク伝達シャフト ９ チューブ １１ 軸受け部 １３ 信号線 ２１ チューブ ２３ スパイラル線管 ２５ 接続器 ２７ キャップ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動部からの回転力を先端部に伝達する
   フレキシブルなトルク伝達手段と、 このトルク伝達手段の先端部に設けられ、超音波振動子
   を備えて所定方向に超音波を射出する超音波射出手段
   と、 前記トルク伝達手段と超音波射出手段とを着脱自在に覆
   う保護手段とを有することを特徴とする超音波プロー
   ブ。
2. 【請求項２】 前記保護手段は超音波射出手段の超音波
   射出部分では音響インピーダンスが被検体の音響インピ
   ーダンスと略同等である材質であることを特徴とする請
   求項１記載の超音波プローブ。
3. 【請求項３】 前記保護手段は前記トルク伝達手段部分
   では、内壁部をスパイラル線管で支持されたものからな
   り、かつ前記トルク伝達手段との間に当該トルク伝達手
   段が回動自在となる間隙を有することを特徴とする請求
   項１記載の超音波プローブ。
4. 【請求項４】 前記保護手段と前記駆動部との接続部に
   おいて、前記保護手段内に充填した音響伝達媒体が流出
   しないように着脱可能な封止手段を設けたことを特徴と
   する請求項１，２，３記載の超音波プローブ。