JPH1085221A - 超音波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 回転エネルギを機械的に伝達することなく、
体腔内に挿入するのに適した細長い遠位端を備えた超音
波プローブを提供する。 【解決手段】 患者の体腔内から組織のイメージングを
行うための超音波プローブ１００Ａに関するものであ
る。超音波プローブ１００Ａは、細長い本体部分１０４
と端部を含み端部は、超音波プローブの遠位端１０８に
近接したハウジング１２２と、旋回可能部材を備えた超
音波ビーム放出アセンブリ１２４及び旋回可能部分によ
る旋回運動を生じさせるための駆動装置を備えている。
ハウジング１２２は、音響的に透過性の部分を備え旋回
可能部分は、ハウジング１２２に対して適切に接続され
ている。旋回可能部分は、超音波を放出する変換器と、
超音波を反射するための反リフレクタのいずれかに取り
付けることが可能で、旋回可能部分は、旋回時に超音波
エネルギの掃引を行う。駆動装置、例えば、１２０Ａ
は、変換器に近接して配置されており、旋回運動を生じ
させるための全駆動運動が、超音波プローブの遠位端に
近接して生じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、腔内超音波プロー
ブに関するものであり、とりわけ、超音波プローブ内で
変換器を機械的に移動させることによって、超音波プロ
ーブを包囲する組織の走査を行う腔内超音波プローブに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多くの疾患について、その疾患によって
影響を受ける身体組織のイメージを観測することができ
れば、より正確な診断を下すことが可能になる。しか
し、多くの身体組織は、簡単には観測することができな
い。最近になって、脈管系、胃腸管等のような体腔内の
疾患を診断するために、超音波イメージングが広く用い
られるようになってきた。これには、カテーテルによっ
て、超音波プローブを標的となる身体領域に挿入するこ
とが必要になる。超音波プローブは、身体に音響パルス
を送り込み、音響インピーダンスの相違によって生じる
組織境界からのパルスの反射を検出する。変換器が反射
パルスを受波するのに要する時間の差異は、超音波発生
源から組織境界までの距離の変化に対応する。超音波プ
ローブを選択された角度だけステップ、すなわち、掃引
することによって、音響インピーダンス境界のマップに
対応する２次元超音波イメージを得ることが可能であ
る。これらの境界からの反射強度及び位置によって、イ
メージ形成される身体組織の状態に関する情報が得られ
ることになる。

【０００３】一般に、診断超音波イメージング用には、
２タイプの超音波プローブが存在する。第１のタイプで
は、合成開口技法が用いられる。例えば、米国特許第
４，９１７，０９７号（Ｐｒｏｕｄｉａｎ他）及び米国
特許第５，１８６，１７７号（Ｏ’Ｄｏｎｎｅｌｌ他）
には、合成開口を用いて、変換器から超音波ビームの電
子的操向を行う方法が教示されている。一般に、これに
は、変換素子のアレイ内において選択された素子の順次
励起が必要になる。第２のタイプでは、音響パルスの方
向づけを行う手段を機械的に回転させて走査が行われ
る。機械的回転タイプには、いくつかのサブクラスが含
まれる。第１のサブクラスの場合、遠位（オペレータか
ら遠い）変換器とミラーのいずれかが、近位モータを備
えた延長駆動シャフトによってカテーテルの近位端から
回転させられる。（米国特許第４，７９３，９３１号
（Ｙｏｃｋ）及び米国特許第５，０００，１８５号（Ｙ
ｏｃｋ））。第２のサブクラスの場合、回転は、遠位端
に制限され、小型モータ（米国特許第５，２４０，００
３号（Ｌａｎｃｅｅ他）及び米国特許第５，１７６，１
４１号（Ｂｏｍ他））と流体駆動タービンのいずれかを
用いて、変換器またはミラー（米国特許第５，２７１，
４０２号（Ｙｅｕｎｇ及びＤｉａｓ））が回転させられ
る。第３のサブクラスの場合、固定近位変換器が、遠位
端に音を伝達する回転音響導波管に音響的に結合される
（例えば、米国特許第５，２８４，１４８号（Ｄｉａｓ
及びＭｅｌｔｏｎ））。例えば、米国特許第５，５０
９，４１８号（Ｌｕｍ他）といった、もう１つのサブク
ラスの場合、外部駆動部材によって、管が回転し、この
結果、管の先端の反射素子が回転して、超音波が反射さ
れることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在のところ、最も広
く用いられているタイプの腔内超音波プローブは、カテ
ーテルの遠位端に単一平面素子が配置された変換器を備
える機械回転式システムである。これが好まれる理由
は、現行の合成開口システムに比べて画質が優れている
ということである。しかし機械的に回転する超音波プロ
ーブには、いくつかの欠点がある。オペレータに対して
近位の、すなわち、変換器から遠位の駆動モータを備え
た超音波プローブの場合、一般に、変換器を納めたカテ
ーテルの先端まで機械的エネルギを伝達するには、シー
スによって包囲された駆動ケーブルが必要とされる。長
いケーブルでは、カテーテルの先端まで均一にエネルギ
を伝達して、変換器またはリフレクタを均一に回転させ
ることはできない。さらに、超音波プローブは、ケーブ
ルがシース内において迅速に繰り返し回転するため、時
間とともに故障を生じやすくなる。一方、駆動モータを
カテーテルの先端近くに配置する場合には、モータは小
型でなくてはならない。こうした脆いモータは、電気的
及び機械的に複雑であり、極めて高価になる。例えば、
ボール・ベアリング等のように過酷な動きに耐える機械
部品の場合には、モータは故障しやすくなる。必要とさ
れるのは、変換器を移動させて、組織の走査を行うた
め、カテーテルの先端に構造的に単純なアクチュエータ
を備えた超音波プローブである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、患者の
体腔内から組織のイメージングを行うための超音波プロ
ーブが得られる。超音波プローブは、細長く、体腔内に
挿入するのに適した遠位端を備えている。超音波プロー
ブの近位端は、体外に位置したままである。

【０００６】超音波プローブには、超音波プローブの遠
位端に近接したハウジング、旋回可能部分を備えた超音
波ビーム放出アセンブリ、及び、旋回部分による旋回運
動を生じさせるための駆動装置が含まれている。ハウジ
ングは、音響的に透過性の部分を備えている。旋回部分
は、移動可能であり、ハウジングに対して適切に接続さ
れている、すなわち、旋回可能部分は、例えば、電磁石
を介して、ハウジングに間接的に接続することが可能で
ある。旋回可能部分は、超音波を放出する変換器と、超
音波発生源からの超音波を反射するためのリフレクタの
いずれかに取り付けることが可能である。いずれにせ
よ、旋回可能部分は、旋回時に、選択された角度にわた
って超音波エネルギの掃引を行う。駆動装置は、変換器
に近接して配置されており、旋回運動を生じさせるため
の全駆動運動が、超音波プローブの遠位端に近接して生
じることになる。

【０００７】本発明の超音波プローブの場合、ケーブル
は、もはや、先行技術の装置のように超音波プローブの
近位端から遠位端に回転エネルギを伝達する必要はな
い。実際、超音波プローブの近位端から先端に、エネル
ギを機械的に伝達する必要はない。本発明の超音波プロ
ーブは、例えば、血管内といった体腔内の組織のイメー
ジングに有効に用いることが可能である。このイメージ
ングは、変換器が取り付けられたプラットホームを旋回
運動させて、超音波パルスの音響ビームで組織を走査す
ることによって実施可能である。プラットホームが旋回
するにつれて、プラットホームに取り付けられた変換器
が、前後に揺動し、この結果、選択された角度にわたっ
て音響ビームの掃引が行われることになる。プラットホ
ームは、プラットホームの中点付近を支点にして揺動
（すなわち、シーソ運動）の形で旋回するのが望まし
い。望ましい装置の場合、この支点をなすのは、ねじり
によってプラットホームの旋回を可能にすることができ
るトーション・アームである。従って、機械的スライ
ド、転動、または、摩擦運動は生じない。この結果、超
音波プローブが故障するおそれが低下する。

【０００８】さらに、モータを備えた超音波プローブと
は異なり、本発明における旋回運動の駆動に用いられる
電気機械システムは、比較的単純である。変換器が配置
される超音波プローブの遠位端には、高度な固定及び回
転機構は必要とされない。従って、超音波プローブのた
めに、旋回運動の作動に用いられる小型駆動装置の製造
が高い信頼度で可能になる。これによって、細い血管ま
たは小さい体腔においてさえ用いることが可能な超音波
プローブの製造が可能になる。前方監視変換器及び側方
監視変換器の両方とも、同じ超音波プローブにおいて実
施可能である。これによって、前方監視能力と側方監視
能力の両方が必要とされる場合に、複数の計器交換を行
う必要がなくなるので、イメージング・プロセスに必要
な時間が短縮され、体内でカテーテルを操作することに
よって生じる外傷が減少する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明によれば、患者の体内に挿
入可能な、プローブの先端に近接した作動機構を備える
超音波プローブが得られる。作動手段が先端にあれば、
モータまたは体外にある同様の機械的アクチュエータか
らのエネルギを伝達するための長い機械的エネルギ伝達
システムが不要になる。従って、保護シェルまたはシー
ス内で３６０゜のサイクルで変換器を機械的に回転させ
るためのケーブルといった、厄介な機構が不要になる。

【００１０】図１には、本発明の典型的な超音波プロー
ブの概要が示されている。超音波プローブ１００は、患
者の体腔、例えば、動脈に挿入するため端部１０２、及
び、医療職員が超音波プローブの動作を制御するための
近位端１０３を備えている。端部１０２と近位端１０３
との間には、細長い本体部分１０４がある。この細長い
本体部分１０４は、超音波プローブの遠位端１０８の
「イメージング・ヘッド」１０６に接続されている。本
書で用いられる、超音波プローブの「遠位」端という用
語は、患者の体腔、例えば、血管の管腔に挿入すること
が可能な端部を表している。本書で用いられる「体腔」
という用語は、一般に壁面によって包囲された中空領域
を表すが、中空領域は必ずしも完全に密閉されているわ
けではない。さらに、口腔、直腸等のような容易にアク
セス可能な体腔に制限されるものではない。下記の説明
において、血管が、超音波プローブの利用が可能な体腔
の一例として用いられる。しかし、理解しておくべき
は、本発明は、心臓、食道、胃、腸、腹腔、膀胱、子宮
といった、さまざまな体腔での利用に適応させることが
できるという点である。

【００１１】図２には、血管１１２において超音波プロ
ーブ１００を用いる方法が示されている。イメージング
・ヘッド１０６には、変換器と、血管１１２内を超音波
ビームで走査するため、変換器を移動させるための作動
機構が含まれている。超音波ビームは、パルスから構成
される。遠位端１０８に対して遠隔の近位端１０３は、
超音波の送受並びに超音波放射アセンブリの操向を制御
するコントローラ１１４（図１）に電気的に接続されて
いる。このコントローラ１１４は、イメージング・ヘッ
ド１０６が超音波信号を受信する結果として、超音波プ
ローブから送り出される電子信号の分析を行う能力も備
えることが可能である。コントローラ１１４は、さら
に、データの記憶及び表示が可能であることが望まし
い。この場合、コントローラ１１４には、コンピュー
タ、ＣＲＴモニタ等が含まれる可能性がある。

【００１２】近位端１０３は、体腔内の所望の位置への
超音波プローブの挿入を容易にするため、コントローラ
から取り外し可能であることが望ましい。超音波プロー
ブ１００の細長い本体部分１０４のかなりの部分を包囲
する、細長いシース１１６が示されている。こうしたシ
ースは、例えば、超音波プローブ（例えば、超音波プロ
ーブがガイドワイヤである場合）が所望の位置に配置さ
れた後で、体腔内に挿入することが可能である。こうし
たシースは、例えば、血管造影用カテーテル、ペーシン
グ・カテーテル、アスレクトミー（ａｔｈｅｒｅｃｔｏ
ｍｙ）用の切断ツールといった各種物体を体腔内に導入
するために利用することが可能である。シースの代わり
に、構造１１６は、例えば、カテーテル自体とすること
も可能である。当該技術の熟練者であれば、本開示に基
づいて、ガイドワイヤではないイメージング超音波プロ
ーブを製造することができるように意図されている。こ
うした非ガイドワイヤ超音波プローブは、シースまたは
ガイドワイヤを用いて、体腔内に導入することが可能で
ある。

【００１３】図３（Ａ）には、遠位端１０８にイメージ
ング・ガイドワイヤ（図３（Ａ）に１００Ａとして表
示）の形態をなす超音波プローブの実施例の一部がさら
に詳細に示されている。この実施例の場合、イメージン
グ・ガイドワイヤ１００Ａの細長い本体部分１０４は、
イメージング・ヘッド１０６に接続された管状壁１２１
を備えている。イメージング・ヘッド１０６には、超音
波信号を放射し、受信するための旋回可能な変換器アセ
ンブリ１２４Ａを備えた、マイクロアクチュエータ１２
０Ａを収容し、保護するためのハウジング１２２が設け
られている。ハウジング１２２は、変換器アセンブリ１
２４Ａが放出する超音波に対して音響的にほぼ透過性
（または無響）である。代替案として、ハウジング１２
２は、用途に応じて、超音波を送り出し、受け取るため
のウインドウを備えることも可能である。支持体１２６
は、マイクロアクチュエータ１２０Ａに近接して配置さ
れ、壁面のたわみ性が考慮されている場合を除いて、ハ
ウジング１２２及び管状壁１２１に対してそれをしっか
りと支持する。

【００１４】イメージング・ガイドワイヤ（すなわち、
超音波プローブ）は、細長い本体部分１０４に沿って縦
方向に延びる仮想中心線を備えている。イメージング・
ヘッド１０６の近くにおけるイメージング・ガイドワイ
ヤの中心線は、ほぼ直線であり、イメージング・ガイド
ワイヤ１００Ａの遠位部分の縦軸１２３と一致する。変
換器１４４（図６参照）は、マイクロアクチュエータ１
２０Ａから側方に配置されている。ここで用いられる
「側方」は、イメージング・ガイドワイヤの縦軸１２３
に対して半径方向の位置関係を表している。ハウジング
１２２には、液体１２７が含まれている。液体１２７
は、マイクロアクチュエータ１２０Ａの旋回動作を減衰
させる残響を低減するため、ハウジング１２２の超音波
インピーダンスと整合する。支持体１２６は、液体を納
めるハウジングと液密シールを形成することも可能であ
るが、近位端からハウジング１２２によって形成される
室への流体の注入を可能にするため、非液密性にするこ
とも可能である。変換器アセンブリ１２４Ａは、一般に
平面であり、その基準点は、イメージング・ワイヤ１０
０Ａの縦軸１２３に対してほぼ垂直である。変換器アセ
ンブリ１２４Ａが、超音波ビームを放射する際、マイク
ロアクチュエータ１２０Ａによって、変換器アセンブリ
１２４Ａが揺動し、図３（Ｂ）に示すように、イメージ
ング・ガイドワイヤの縦軸１２３に対して垂直な平面に
おいて超音波ビームの掃引が行われる。超音波ビームの
掃引動作が、双頭の矢印Ｅで示されている。

【００１５】代替実施例の場合、変換器及びマイクロア
クチュエータは、超音波ビームによって、イメージング
ガイドワイヤの縦軸１２３に平行な平面が掃引されるよ
うに配置される。超音波ビームの掃引経路が、図３
（Ｃ）においてそのページに入り込むＦで表示の記号＋
によって示されている。変換器アセンブリ１２４Ａの変
換器及びマイクロアクチュエータを励起するためのワイ
ヤは、管状壁１２１内においてケーブル１２９に沿って
配置することが可能である（図３（Ａ）参照）。比較的
硬いが、たわみ性のワイヤ・コア１２８が、ガイド・ワ
イヤを体腔に挿入し、押し込むため、支持体１２６に接
触している。ワイヤ・コア１２８は、挿入を容易にする
ため、支持体１２６に取り付けられるのが望ましい。代
替案として、ワイヤ・コア１２８とケーブルを組み合わ
せることが可能である。例えば、ワイヤ・コア１２８を
同軸ケーブルのコアにして、同軸ケーブルの外側導体を
アースに接続することが可能である。本発明のガイドワ
イヤは、ガイドワイヤが十分に機能を発揮できるように
する通常の構造を備えている。例えば、ガイドワイヤの
管状壁１２１には、ガイドワイヤをたわみ性にすること
ができるように、コイルが含まれている。ガイドワイヤ
の製造方法、利用方法、及び、構造については、例え
ば、Ｕ．Ｓ．Ｐ．Ｎ．５，５１７，９８９（Ｆｒｉｓｂ
ｉｅ他）、Ｕ．Ｓ．Ｐ．Ｎ．５，４９７，７８２（Ｆｕ
ｇｏｓｏ）、Ｕ．Ｓ．Ｐ．Ｎ．５，５２０，１８９（Ｍ
ａｌｉｎｏｗｓｋｉ他）、及び、Ｕ．Ｓ．Ｐ．Ｎ．５，
５４６，９４８（Ｈａｍｍ他）に記載がある。

【００１６】本発明の超音波プローブのもう１つの実施
例の場合、超音波プローブの遠位端が、図４に示されて
いるが、変換器アセンブリ１２４Ｂの変換器がマイクロ
アクチュエータ１２０Ｂの遠位に固定されているので、
軸方向への走査の手段が得られる、すなわち、走査角
が、超音波プローブの縦軸１２３に沿った中線を備える
ことが可能になる。

【００１７】図５に示す、超音波プローブのさらにもう
１つの実施例の場合、変換器アセンブリ１２４Ｃは、超
音波プローブの縦軸１２３に沿って超音波プローブ１０
０Ｃの遠位端１０８に近接して支持されている。変換器
アセンブリ１２４Ｃは、近位端に向かって軸方向に超音
波ビームを放射する。マイクロアクチュエータ１２０Ｃ
及び旋回可能リフレクタ１３０が、超音波プローブの縦
軸１２３に対して斜角をなすように取り付けられている
ので、リフレクタは、軸方向に向けられた超音波ビーム
を半径方向に反射する。旋回可能リフレクタ１３０は、
旋回しながら、超音波プローブ１００Ｃの側方位置を超
音波ビームで掃引するので、超音波プローブの側方に位
置する血管１１２の壁面が走査されることになる。

【００１８】図６には、本発明による超音波プローブの
ステージ１３２がさらに詳細に示されている。図７に
は、図６のライン７〜７に沿った該ステージ１３２の断
面図が示されている。本書で用いられる「ステージ」と
いう用語は、後述することになる、基板、プレート、ト
ーション・アーム、磁性材料、及び、変換器を含む構造
を表している。ステージ１３２内のくぼみ１３３は、壁
面１３４Ａ、１３４Ｂ、１３４Ｃ、１３４Ｄによって包
囲され、該壁面に、縁部１３６Ａ、１３６Ｂ、１３６
Ｃ、１３６Ｄが形成されている。ほぼ矩形のプレート１
３８が、ステージ１３２の対向するそれぞれのエッジの
中点付近に配置された、２つのトーション・アーム１４
０Ａ、１４０Ｃによって２つの対向するエッジの中点で
支持されている。その厚さが他の２つの次元よりもはる
かに少ないプレート１３８は、プレートの重力の中心が
トーション・アーム１４０Ａ、１４０Ｃをつなぐ仮想線
上にかかることによって、トーション・アーム上で平衡
がとれている。トーション・アーム１４０Ａ、１４０Ｃ
は、厚さの次元に対してほぼ垂直である。こうして、ト
ーション・アームによってプレートを旋回または回転さ
せるの必要な努力が最小限で済む。所望の場合、超音波
プローブの性能にあまり影響を及ぼすことなく、プレー
ト中心の重力をトーション・アーム１４０Ａ、１４０Ｃ
からわずかにオフセットさせることが可能である。本書
で用いられている「変換器アセンブリ」という用語は、
もしあれば、プレート、変換器、及び、磁性材料を含む
構造を表している。「旋回」という用語は、プレートま
たは変換器アセンブリの運動を表す場合、あたかもピボ
ットにおけるように旋回または回転する、支持アームま
わりにおける回転運動を示している。従って、トーショ
ン・アームのねじり運動は、プレートまたは変換器アセ
ンブリの回転または揺動が、あたかもヒンジまたはピボ
ットによるものであるかのように観測される限りにおい
て、「旋回」であるとみなされる。トーション・アーム
１４０Ａ、１４０Ｃは、ステージ１３２の壁面に固定さ
れているので、プレート１３８が、往復揺動式の旋回運
動を生じると、プレートに固定された変換器による掃引
走査が可能になる。

【００１９】プレート１３８の表面上に、例えば、ニッ
ケル・フェライト（本書では「ＮｉＦｅ」で表す）材料
のような磁性材料１４２の層を形成することによって、
そのほぼ全表面がカバーされる。こうして、プレートに
変動磁界が加えられると、プレートは、全体として上下
動しようとせずに、トーション・アームで旋回する。製
造のしやすさのため、磁性材料１４２の層は、プレート
１３８の上部表面上に行うのが望ましい。本書で用いる
「上部表面」は、くぼみ１３３とは逆方向に向いた表面
を表している。選択される場合には、トーション・アー
ム１４０Ａ、１４０Ｃの一方の側においてのみ、プレー
ト１３８の上部表面に磁性材料の層を形成し、該表面の
半分をカバーすることも可能である。

【００２０】変換器アセンブリ１２４には、プレート１
３８の上部表面に取り付けられた磁性材料１４２及び変
換器１４４が含まれている。電線１４６Ａ、１４６Ｃ
が、変換器の電極（不図示）から接続パッド１４８Ａ、
１４８Ｃまで延びている。接続パッド１４８Ａ、１４８
Ｃは、さらに、変換器１４４に電気エネルギを供給する
ため、電線１５０Ａ、１５０Ｃに接続することが可能で
ある。代替案として、電線１４６Ａ、１４６Ｃ、１５０
Ａ、１５０Ｃのうちの１つ以上の代わりに、ステージ、
すなわち、ステージ１３２のトーション・アーム及びフ
レームにおける適正にドープしたチャネルを用いること
も可能である。圧電効果によって超音波を電気的発生
し、受信するため、変換器１４４の表面に電極が接続さ
れる。変換器１４４が励起され、プレート１３８が変動
磁界によって旋回すると、変換器は、超音波を発生し、
変換器の平坦な表面に対して垂直な血管の組織を走査す
る。

【００２１】図８は、マイクロアクチュエータの変換器
に対する配置方法を示す分解図である。マイクロアクチ
ュエータ１２０Ｘは、プレート１３８（図７参照）及び
トーション・アーム１４０Ａ、１４０Ｃ、並びに、プレ
ート上に層を形成する磁性材料１４２を備えたステージ
１３２を含むものとみなすことが可能である。変換器ア
センブリ１２４は、磁性材料がその中に配置されている
磁界の変動によって生じる、トーション・アーム１４０
Ａ、１４０Ｃまわりにおけるプレート１３８の旋回運動
によって移動する。電磁石１５４が、変動磁界を加える
ため、ステージに近接している。電磁石１５４には、磁
心１５２に巻き付けられたコイル１５６が含まれてい
る。コイル１５６に電流を通すことによって、変動磁界
を生じさせることができる。電磁石１５４の磁心１５２
は、超音波プローブの縦軸１２３と平行に（できれば該
軸に沿って）延びている。この意味するところは、電磁
石の長さは、超音波プローブの縦軸１２３に沿って延ば
すことができ、この実施例における超音波プローブの直
径によって制限されないので、長い磁心を利用して、コ
イルの巻数を増すことができるということである。こう
したアクチュエータは、図４に示すものと同様の超音波
プローブに用いるのに適している。コイル１５６は、コ
イルの軸がステージ１３２の平面と垂直になり、プレー
ト１３８が、超音波プローブの縦軸１２３と平行な、コ
イルの軸まわりにほぼ位置するように巻き付けられる。
こうして、磁界線が、ステージ１３２の平面にほぼ垂直
な方向にプレートを通ることになる。ステージ１３２
は、接着剤、クリップ、クランプ等のような一般に知ら
れた固定手段によって電磁石１５４に固定することが可
能である。オプションにより、端板を備えた管１６０を
用いて、ステージ１３２と電磁石１５４を固定し、保護
することも可能である。電磁石及びステージ１３２をイ
メージング・ヘッド１０６の内部に横方向にはめ込むこ
とができるように、短い磁心が用いられる場合、電磁石
１５４を備えたプレート１３８のこの構成は、図３
（Ａ）の超音波プローブにも適用可能である。

【００２２】図９（Ａ）には、図３（Ａ）の超音波プロ
ーブに特に適した変換器アセンブリ及びマイクロアクチ
ュエータのもう１つの実施例に関する分解図が示されて
いる。この実施例の場合、ステージ１３２は、図８のス
テージ１３２とほぼ同じである。電磁石１５４Ｙは、Ｕ
字形磁心１５２Ｙを備えている。Ｕ字形磁心１５２Ｙ
は、その端部からほぼ垂直に延びる第１の脚１５５Ｂ及
び第２の脚１５５Ｃを備えた細長い磁心本体１５５Ａを
備えている。第１の脚１５５Ｂは、超音波プローブにお
いて第２の脚１５５Ｃよりも遠位に位置している。コイ
ル１５６Ｙは、磁心１５８Ｙのまわりに巻き付けられて
いる。コイルの軸は、超音波プローブの縦軸１２３とほ
ぼ平行なので、長い電磁石を用いることが可能である。
ステージ１３２は、超音波プローブの遠位端における第
１の脚１５５Ｂに近接するが、それによって支持される
のが望ましい。こうして、電磁石１５４Ｙの磁界線が、
細長い磁心本体１５５Ａから導かれ、第１の脚１５５Ｂ
から出て、ステージ１３２を通ることになる。従って、
コイル１５６Ｙを通る電流が変動すると、電磁石の電磁
界が変動し、トーション・アーム１４０ＡＹ及び１４０
ＣＹよってプレートが旋回する。やはり図８に示すよう
に、電磁石１５４Ｙは、ステージ１３２に近接して配置
することもできるし、あるいは、これに固定することも
可能である。Ｕ字形磁心に対する代替案は、やはり、磁
心の遠位端における脚にステージ１３２を配置可能にす
る、Ｌ字形磁心である。Ｕ字形磁心またはＬ字形磁心を
備えた電磁石は、図５の超音波プローブに用いることも
可能である。

【００２３】電磁石の強度は、コイルのループ数の増
加、磁心の断面積（従って、ループ・サイズ）の拡大、
及び、コイルの電流の増大によって増すことが可能であ
る。プレート１３８（図７及び図１４参照）が、小さ
く、図９Ｂに部分的に示すように、旋回運動に影響を及
ぼして、有効磁界強度を増大させるのが、プレートの磁
性材料を通る磁界線だけになるため、電磁石１５４Ｚ
は、磁心の本体１５８Ｂから延びるフィンガ１５８Ａを
含む磁心１５２Ｚを備えることが可能である。磁心の本
体１５８Ｂが大きいので、コイル１５６のループを大き
くすることが可能になる。磁界線がフィンガ１５８Ａに
集中し、プレート１３８上の磁性材料を通過する。磁心
の本体１５８Ｂとステージ１３２の間に、フィンガ１５
８Ａを受ける空隙１５９Ａを備えたスペーサ１５９を配
置して、電磁石１５４Ｚに対するステージの固定を助け
ることも可能である。スペーサ１５９は、ステージ１３
２とほぼ同様の平面の次元を備えることが可能である。

【００２４】上述の構成の場合、イメージング・ヘッド
の半径方向の寸法を拡大しなくても、ステージ１３２及
び電磁石をイメージング・ヘッド１０６に収容すること
が可能である。マイクロアクチュエータのためのコイル
及び電磁石の製造方法は、当該技術において既知のとこ
ろである。方法によっては、例えば、蒸着による金属コ
イルを用いることが必要なものもあれば、シリコン材料
をドープして、電磁石用の導電コイルを形成することが
必要なものもある。例えば、Ｗａｂｎｅｒ他著「Ｍｉｃ
ｒｏａｃｔｕａｔｏｒｓ ｗｉｔｈ Ｍｏｖｉｎｇ Ｍ
ａｇｎｅｔｓｆｏｒ Ｌｉｎｅａｒ， Ｔｏｒｓｉｏｎ
ａｌ ｏｒ ＭｕｌｔｉａｘｉａｌＭｏｔｉｏｎ」 Ｓ
ｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ， Ａ．３
２， １９９２年度 ５９８〜６０３ページ、Ｋａｍｉ
ｎｓ他著 「Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｏｆ Ｉｍｐｕｒｉ
ｔｉｅｓ ｉｎ Ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ」 Ｊ．Ａｐ
ｐｌ． Ｐｈｙｓ． ４３（１）， １９７２年１月
８３〜９１ページ、Ｍａｎｄｕｒａｈ他著 「Ａ Ｍｏ
ｄｅｌ ｆｏｒ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｉｎ Ｐｏｌｙ
ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ， Ｐａｒｔ
１：Ｔｈｅｏｒｙ」 ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｆ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ． Ｄｅｖｉｃｅｓ， Ｖｏｌ．
ＥＤ−２８， Ｎｏ．１０， １９８１年１０月，１１
６３〜１１７０ページを参照されたい。

【００２５】もう１つの実施例の場合、イメージング・
ヘッド１０６に２つ以上の変換器を設けることが可能で
ある。実際、それぞれ、それに設けられた変換器によっ
て超音波が異なる方向に向けられるように配置された、
２つ以上のステージを備えることが可能である。これ
は、例えば、図３（Ａ）と図４の変換器アセンブリを組
み合わせることによって実施可能である。

【００２６】以下に装置の製造方法について説明する。
マイクロアクチュエータ及び変換器アセンブリは、例え
ば、Ｊｕｄｙ ａｎｄＭｕｌｌｅｒ著「Ｍａｇｎｅｔｉ
ｃ Ｍｉｃｒｏａｃｔｕａｔｉｏｎ ｏｆＴｏｒｓｉｏ
ｎａｌ Ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒ
ｅ」 Ｄｉｇ． Ｉｎｔ． Ｃｏｎｆ． Ｓｏｌｉｄ−
Ｓｔａｔｅ Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒ
ｓ， ストックホルム スウェーデン １９９５年６月
２５〜２９日 ３３２〜３３９ページ、Ａｈｎ ａｎｄ
Ａｌｌｅｎ著「Ａ Ｆｕｌｌｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅ
ｄ Ｍｉｃｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｃｔｕａｔｏｒｗ
ｉｔｈ ａ Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ Ｍｅａｎｄｅｒ
ＭａｇｎｅｔｉｃＣｏｒｅ」 Ｔｅｃｈ． Ｄｉｇ．
ＩＥＥＥ Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｓｅｎｓｏｒ ａ
ｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ（Ｈｉｌｔ
ｏｎ Ｈｅａｄ ’９２）， Ｈｉｌｔｏｎ Ｈｅａｄ
Ｉｓｌａｎｄ， ＳＣ， １９９２年６月２２〜２５
日 １４〜１８ページ、Ｌｉｕ他著 「Ｏｕｔ−ｏｆ−
Ｐｌａｎｅ Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ Ｍａｇｎｅｔｉｃ
Ａｃｔｕａｔｏｒｓ ｆｏｒＤｅｌｔａ−Ｗｉｎｇ Ｃ
ｏｎｔｒｏｌ」 Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｍｉｃｒｏ
Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ
ｓ （ＭＥＭＳ ’９５）， アムステルダム オラン
ダ １９９５年２月２９日 ７〜１２ページ、Ｊｕｄｙ
ａｎｄ Ｍｕｌｌｅｒ著「Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍｉｃ
ｒｏａｃｔｕａｔｉｏｎｏｆ Ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ
Ｆｌｅｘｕｒｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ」 Ｊ． Ｍ
ｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃａｍｈａｎｉｃａｌ Ｓ
ｙｓｔｅｍｓ ４（４） １９９５年１２月 １６２〜
１６９ページ、Ｐｉｓｔｅｒ他著「Ｍｉｃｒｏｆａｂｒ
ｉｃａｔｅｄ Ｈｉｎｇｅｓ」 Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎ
ｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ， Ａ．３３ １９９２年度
２４９〜２５６ページといった、当該技術において既知
の半導体に関するマイクロ機械加工法を採用することに
よって製造可能である。

【００２７】図１０〜図１４には、シリコン基板、例え
ば、二酸化珪素（ＳｉＯ₂）またはガラス製の防食層、
例えば、ポリシリコンまたは窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）製の
プレート及びトーション・アーム、及び、例えば、８０
％のニッケルと２０％の鉄から構成されるニッケル・フ
ェライト（本書ではＮｉＦｅで表示）パーマロイといっ
た、プレート上に形成される磁性材料の層を用いて、こ
うしたマイクロ機械加工を実施可能な方法が示されてい
る。科学文献では、８０％のニッケルと２０％の鉄によ
る材料は、Ｎｉ８０Ｆｅ２０で表す場合もある。電磁石
で吸引して、プレートを旋回させることが可能である限
り、他の磁性材料を用いることも可能であるという点に
留意されたい。要するに、ほぼステージ１３２の所望の
厚さを備えた基板が得られる。例えば、ＳｉＯ₂（二酸
化珪素）といった防食層１７０をシリコン基板１６８上
に被着させ、その後、ポリシリコンまたは窒化珪素の薄
膜１７２が形成される。例えば、ＮｉＦｅの磁性材料層
が、ポリシリコンまたは窒化珪素の層上に被着させられ
る。さらに、適合するマスキング及びエッチング技法を
用いて、磁性材料層１７８（例えば、ＮｉＦｅ）、導電
性シード・フィルム層１７４、プレート材料、及び、防
食層１７０の選択部分を除去することによって、プレー
ト１３８及びトーション・アーム１４０Ａ、１４０Ｃが
形成される。シリコン基板１６８、防食層１７０、窒化
珪素層１７２、及び、磁性材料層１７８（例えば、Ｎｉ
Ｆｅ）のこうした適合する層を形成する方法は、当該技
術において既知のところである。さらに、シリコン基板
１６８に選択的エッチングを施すことによって、くぼみ
１３３の形成が可能である。

【００２８】ポリシリコンまたは窒化珪素の代替物は、
例えば、デュポン社（Ｗｉｌｍｎｇｔｏｎ，ＤＥ）製の
ＰＩ−２６１１といったポリイミドである。ポリイミド
の層は、一般に、回転塗布によって形成される。こうし
た層は、乾式プラズマ・エッチングによって除去するこ
とが可能である。こうした用途に適したポリイミド材料
が、デュポン社及びＣｉｂａ Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐ．
（Ｇｒｅｅｎｓｂｏｒｏ，ＮＣ）のような化学製品供給
会社から市販されている。ポリイミド層の回転塗布及び
エッチングの方法については、当該技術において既知の
ところである。例えば、Ａｈｎ他著「Ａ Ｐｌａｎａｒ
Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ Ｍａｇｎ
ｅｔｉｃ Ｍｉｃｒｏｍｏｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｆｕｌｌ
ｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｔｏｒ Ａｎｄ Ｗ
ｒａｐｐｅｄ Ｃｏｉｌｓ」 Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ
Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＭＥＭＳ ’９３）， Ｆｏｒｔ Ｌ
ａｕｄｅｒｄａｌｅ， Ｆ１， １９９３年２月７〜１
０日を参照されたい。例えば、窒化珪素、ポリシリコ
ン、ポリイミドといった、支持アームの形成に利用可能
なこうした材料の層は、変換器アセンブリの支持アーム
と底部層がこうした層から形成されるので、本書では、
「変換器支持層」と呼ばれる。

【００２９】本発明のステージ１３２の形成方法を明ら
かにするため、下記では、シリコン基板層、ＳｉＯ₂防
食層、トーション・アームを備えた窒化珪素プレート、
及び、ＮｉＦｅの磁性材料層を含む実施例について述べ
ることにする。一般に知られているように、ガラス及び
ＳｉＯ₂は、例えば、緩衝液処理を施したフッ化水素酸
（ＨＦ）混合物といった適合する化学製品によるエッチ
ングが可能であり、シリコンは、水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）または水酸化テトラメチル・アンモニウム（ＴＭＡ
Ｈ）によるエッチングが可能であり、ガラス、ＳｉＯ₂
ポリシリコン、及び、窒化珪素は、当該技術の熟練者に
は既知のプラズマ化学作用による乾式エッチングが可能
であり、窒化珪素は、また、リン酸（Ｈ₃ＰＯ₄）による
湿式エッチングも可能である。やはり既知のように、こ
れらのエッチング方法は、それぞれの材料（例えば、シ
リコン、窒化珪素、ポリシリコン、ＳｉＯ₂、ＮｉＦ
ｅ）に別様の作用を及ぼす。この相違は、材料に固有の
物理的及び化学的特性によるものである。多種多様なエ
ッチング液を用いたこうした材料のエッチング・レート
が異なることによって、材料に応じて差別的に迅速なエ
ッチングを施したり、極めて緩慢なエッチングを施した
りすることが可能になる。

【００３０】一例として、窒化珪素層１７２、防食層１
７０（ＳｉＯ₂）、及び、シリコン基盤１６８と、ほん
のわずかだけ導電性シード・フィルム１７４を含む、図
１０に示す材料の層について検討することが可能であ
る。窒化珪素層１７２は、約５０゜Ｃの高温Ｈ₃ＰＯ₄を
用いてリソグラフィによるマスキング及びパターン形成
を施すことが可能である。この酸は、比較的速く、露出
した窒化珪素領域に対するエッチングを完了するが、露
出した防食層１７０（ＳｉＯ₂）については、エッチン
グ・レートが、かなり、すなわち、数桁分も遅くなる。
窒化珪素層の上のリソグラフィ・マスキング材料は、露
出した防食層１７０（ＳｉＯ₂）に対する作用が最小限
ですむ、酸素プラズマによって除去することが可能であ
る。酸素プラズマは、露出した窒化珪素層にも作用しな
い。このプロセス段階において、窒化珪素層の上のリソ
グラフィ・マスキング材料は、除去済みであり、窒化珪
素層の開口部によって、ＳｉＯ₂の薄層が露出してい
る。例えば、１０：１のフッ化水素酸中において、特徴
をなす約１０秒といった短い時限浸漬を施すことによっ
て、露出した防食層１７０（ＳｉＯ₂）が除去される。
次に、シリコン基板１６８の露出が行われる。最後に、
ＫＯＨまたはＴＭＡＨによるエッチングを利用して、シ
リコン基板にエッチングを施すことが可能である。適正
な温度の適正な希釈溶液が防食層１７０（ＳｉＯ₂）及
び窒化珪素層１７２に及ぼす作用は最小限で済む。適正
な時間を限って、ＴＭＡＨまたは高温ＫＯＨに材料をさ
らすと、シリコン基板のエッチングによるくぼみが、窒
化珪素層１７２及び防食層１７０（ＳｉＯ₂）の開口部
によってほぼ形成されることになる。この一般的なプロ
セス方法を適用して、問題となる構造が作製される。

【００３１】当該技術においては、ソリッド・ステート
半導体テクノロジに用いられる各種材料のエッチング方
法が既知のところである。例えば、二酸化珪素にエッチ
ングを施す方法については、Ｓｔｅｉｎｂｒｕｃｈｅｌ
他著「Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆ ｄｒｙ ｅｔｃｈｉｎ
ｇ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ −Ａ ｃ
ａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔ ｒｅａｃｔ
ｉｖｅ ｉｏｎｅｔｃｈｉｎｇ」 Ｊ． Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． Ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ ａ
ｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， １３２（１）， １８
０〜１８６ページ， １９８５年１月、Ｔｅｎｎｅｙ他
著「Ｅｔｃｈ Ｒａｔｅｓ ｏｆＤｏｐｅｄ Ｏｘｉｄ
ｅ ｉｎ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｂｕｆｆｅｒｅ
ｄ ＨＦ」 Ｊ． Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ． Ｓｏ
ｃ． Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｙ， １２０（８）， １０９１〜１０９５ペー
ジ、１９７３年８月に記載がある。ポリシリコンのエッ
チングについては、Ｂｅｒｇｅｒｏｎ他著「Ｃｏｎｔｒ
ｏｌｌｅｄ Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｅｔｃｈｉｎｇ
ｏｆ Ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ」 Ｓｏｌｉｄ Ｓｔ
ａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， １９８２年８
月， ９８〜１０３ページ、Ｂ．Ｌ．Ｓｏｐｏｒｉ「Ａ
Ｎｅｗ Ｄｅｆｅｃｔ Ｅｔｃｈ ｆｏｒ Ｐｏｌｙ
ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ」 Ｊ． Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． Ｓｏｌｉｄ Ｓｔ
ａｔｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， １３１
（３）， ６６７〜６７２ページ１９８４年３月に記載
がある。窒化珪素のエッチングについては、ｖａｎ Ｇ
ｅｌｄｅｒ他著「Ｔｈｅ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｓｉ
ｌｉｃｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ ｉｎ Ｐｈｏｓｐｈｏｒ
ｉｃ Ａｃｉｄ ｗｉｔｈ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｄｉｏｘ
ｉｄｅ ａｓ ａ ｍａｓｋ」 Ｊ． Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ ａｎ
ｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， １１４（８）， １９６
７年８月， ８６９〜８７２ページに記載がある。シリ
コンのエッチングについては、Ｍ．Ｊ．Ｄｅｃｌｅｒｃ
ｑ 「ＡＮｅｗ ＣＭＯＳ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｕ
ｓｉｎｇ Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｅｔｃｈｉｎｇ
ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ」 ＩＥＥＥ Ｊ． ｏｆ Ｓｏ
ｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ， Ｖｏｌ．Ｓ
Ｃ−１０， Ｎｏ．４，１９７５年８月， １９１〜１
９６ページ、Ｋ．Ｅ．Ｂｅａｎ 「Ａｎｉｓｏｔｒｏｐ
ｉｃ Ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ，」 Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｅｌｅｃｔｒｏｎ． Ｄｅｖｉ
ｃｅｓ， Ｖｏｌ． ＥＤ−２５， Ｎｏ．１０， １
９７８年１０月， １１８５〜１１９３ページ、Ｏｓａ
ｍｕ Ｔａｂａｔａ「ｐＨ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｔ
ＭＡＨ ｅｔｃｈａｎｔｓ ｆｏｒｓｉｌｉｃｏｎ ｍ
ｉｃｒｏｍａｔｃｈｉｎｇ，」 Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎ
ｄＡｃｔｕａｔｏｒｓ， Ａ５３， １９９６年， ３
３５〜３３９ページ、Ｒｏｂｂｉｎｓ他著「Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ． Ｔ
ｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ＨＦ， ＨＮＯ₃， Ｈ
₂Ｏ， ａｎｄ ＨＣ ₂Ｈ₃ＯＯ₂」 Ｊ． Ｏｆ Ｔｈｅ
Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，
１０７（２）， １９６０年２月， １０８〜１１１
ページに記載がある。変換器は、シリコン基板１６８の
エッチング前に、磁性材料層に配置することも可能であ
る。

【００３２】図１０に示すような変換器を備えたプレー
トの形成について明らかにする例として、シリコン基板
１６８上に、所望の形状、サイズ、厚さ、及び、パター
ンのＳｉＯ₂防食層１７０が形成される。防食層１７０
は、変換器支持（窒化珪素）層１７２でカバーされる。
この窒化珪素層１７２に、さらに、フォトレジストによ
るカバリング、マスキング、及び、エッチングを施すこ
とによって、磁性材料及び変換器を支持し、動作時に繰
り返されるトーション・アームのねじり回転の過酷さに
耐えるのに適した、所望のサイズ、形状、及び、パター
ンが形成されることになる。さらに、窒化珪素層１７２
の選択された表面に、例えば、クロム・フィルム及び銅
フィルムを含む導電性シード・フィルム１７４を蒸着す
ることによって、磁性材料の被着が容易になる。

【００３３】図１１の場合、フォトレジストの層１７６
を利用して、磁性材料の被着が望ましくない窒化珪素層
１７２の領域がカバーされる。次に、窒化珪素層１７２
の一部、すなわち、フォトレジストの層１７６によって
カバーされない、導電性シード・フィルム１７４に、所
望の厚さの磁性材料層１７８（ＮｉＦｅ）が電気メッキ
される。図１２の場合、選択された領域におけるフォト
レジスト及び導電性シード・フィルム１７４の除去後、
窒化珪素層１７２上には、所望のサイズ、厚さ、及び、
形状のＮｉＦｅ層が残ることになる。

【００３４】図１３の場合、くぼみ１３３（図６及び図
１４も参照されたい）を形成するシリコン基板１６８を
整形するため、プレート１３８及びトーション・アーム
になるように指定された窒化珪素層１７２の部分の下の
防食層１７０に、ＨＦによるエッチングが施される。防
食層１７０の選択された材料がエッチングで除去される
と、所望のシリコン基板領域が露出する。シリコン基板
１６８のこの露出したシリコン基板領域は、くぼみ１３
３Ａの深さを増すため、ＫＯＨエッチング溶液またはＴ
ＭＡＨ溶液でエッチングを施すことが可能である。この
エッチングが完了すると、図１４に示すくぼみ１３３が
形成される。次に、プレート１３８に変換器１４４を固
定することができる。接続パッド１４８Ａ、１４８Ｃ、
及び、電線１４６Ａ、１４６Ｃを用いることにより、電
線１５０Ａ、１５０Ｃを介して変換器とコントローラ１
１４のインターフェイスが可能になる。これらのステッ
プは、周知の手順によって実施可能である。

【００３５】超音波プローブの用途によって、マイクロ
アクチュエータ及び変換器のサイズ、形状、厚さ、及
び、その他の寸法特性を変更して、その用途に適応させ
ることが可能である。例えば、脈管内超音波プローブの
寸法は、内視鏡的超音波プローブよりもはるかに小さく
なる。脈管内超音波プローブの場合、シリコン基板１６
８は、一般に、約１００〜７００μｍ、できれば、約４
００〜５００μｍの厚さを備えることが可能である。プ
レート１３８は、矩形で、約２，０００〜１０，０００
Å、できれば、約４，０００〜９，０００Åの厚さを備
えていることが望ましい。プレート１３８は、変換器を
支持するのに十分な表面が得られるように、約０．２〜
０．７ｍｍ、できれば約０．３〜０．４ｍｍの幅と、約
０．２〜２ｍｍ、できれば約０．５〜１ｍｍの長さを備
えることが可能である。トーション・アーム１４０Ａ、
１４０Ｃは、プレートの幅と比較して相対的に短くし
て、プレートの重量による応力が少なくなるようにする
ことが望ましい。しかし、トーション・アーム１４０
Ａ、１４０Ｃは、十分に長くして、プレート１３８が旋
回運動すると、プレートの垂線によって掃引される角度
に対応する、所望の角度にわたる掃引が行えるようにす
ることが望ましい。この角度は、１８０゜未満であり、
一般に、約１０〜９０゜である。該角度は、プレートの
垂線に対して約±４５゜が望ましい。

【００３６】さらに、プレートがくぼみ１３３のベース
にぶつからないように、プレート１３８の幅は、過度に
ならないことが望ましい。プレートが広くなると、トー
ション・アーム１４０Ａ、１４０Ｃでプレート１３８を
回転させる力も大きくする必要があり、掃引サイクルが
遅くなる。一般に、プレート１３８は、約１：３〜１：
１、できれば、１：２の幅（すなわち、トーション・ア
ームに対して垂直な側）対長さの比に応じて、方形から
矩形まで変動する可能性がある。長さは、プレートを旋
回させるのに必要な力を小さくするため、トーション・
アーム１４０Ａ、１４０Ｃと平行であることが望まし
い。

【００３７】前述のように、磁性材料は、トーション・
アーム１４０Ａ、１４０Ｃの両側において、プレート１
３８の上部表面に被着させるのが望ましい。例えば、プ
レート１３８の表面において、Ｎ極がトーション・アー
ム１４０Ａ、１４０Ｃの一方の側に、Ｓ極がもう一方の
側に位置するように、ＮｉＦｅといった磁性材料層１７
８が形成される場合、プレートの下の電磁石（例えば、
図８の電磁石１５４参照）によってプレート１３８に磁
界が加えられると、電磁石の一方の極が、プレートの半
分において磁性材料に吸引力を働かせ、もう半分におい
て、磁性材料に反発力を働かせる。こうして、プレート
１３８はトーション・アームまわりで回転する。電磁石
の極性が逆になると、プレート１３８は逆に旋回する。

【００３８】プレートの表面積を有効に利用するため、
磁性材料が、プレートの上部表面のほぼ全てを占めてい
る。その厚さは、プレート、すなわち、Ｓｉ₃Ｎ₄の厚さ
の２５％未満が望ましい。上記電磁作動に対するさまざ
まな修正を企図することが可能である。例えば、電磁石
の極は、プレート１３８の片側の下に配置することが可
能である。もう１つの作動方法は、プレート１３８上に
磁性材料を形成して、一方の極（例えば、Ｎ極）が上部
に、もう一方の極が底部に位置し、電磁石の２つの極
が、それぞれ、プレートを半分にわけたそれぞれの下に
配置されるようにすることである。

【００３９】変換器１４４は、プレートの表面を有効に
利用するため、磁性材料層１７８の上部表面及びプレー
ト１３８の上部表面（磁性材料によってカバーされてい
ない）のほぼ全てをカバーしている。変換器１４４は、
超音波プローブの変換器に関する技術において既知の通
常の電極、ワイヤ、及び、変換素子を備えている。脈管
内に用いるといった、体内腔での使用のために小型の変
換器を製造する方法については、当該技術において既知
のところである。例えば、脈管内超音波プローブは、厚
さが約５００μｍのシリコン基板層を備えることが可能
である。Ｓｉ₃Ｎ₄プレートは、厚さ約９，０００Å、幅
４００μｍ、長さ約１，０００μｍにすることが可能で
ある。磁性材料層１７８（ＮｉＦｅ）は、約１０μｍの
厚さを備え、プレートの上部表面のほぼ全てをカバーす
ることが可能である。変換器は、厚さが約８０μｍの圧
電材料（例えば、ＰＺＴチタン酸鉛ジルコン）の層、厚
さが約４０μｍの黒鉛の四分の一波長整合層、及び、厚
さが約３００μｍのエポキシ及びタングステンによる厚
い裏打ち材料から構成することが可能である。変換器
は、プレートの上部表面のほぼ全てを、従って、ＮｉＦ
ｅもカバーすることが可能である。また、変換器は、黒
鉛のような適合する整合層材料を加えた、四分の一波長
材料で造ることも可能である。変換器を製造するための
音響整合及び裏打ち技法の両方、並びに、適用可能な材
料については、当該技術において周知のところである。

【００４０】変換器、磁性材料、防食層、及び、プレー
トを組み合わせた厚さは、その長さ及び幅に比べると薄
い。従って、組み合わせ構造も、ほぼプレート形状をな
している。トーション・アーム１４０Ａ、１４０Ｃは、
それぞれ、約５〜２０μｍの長さを備えることが可能で
ある。シリコン基板１６８は、約４００〜５００μｍの
厚さを備えることが可能である。これによって、深さが
約３００〜４００μｍのくぼみ１３３に適応することに
なる。防食層１７０は、全体に約１５０〜５００Åと、
極めて薄い。従って、ステージ１３２は、シリコン基板
１６８とほぼ同じ厚さを備えることになる。

【００４１】前述のように、変換器アセンブリを備えた
作動機構及びステージ１３２は、超音波に対してほぼ透
過性のハウジング１２２内に配置されている。該ハウジ
ングは、機械的に丈夫に構成され、挿入プロセスにおけ
る操作に耐える適正な厚さを備えることが望ましい。本
発明の超音波プローブは、例えば、ガイドワイヤであれ
ば、ガイドワイヤを体腔に送り込むのを容易にするコ
ア、シースをスライドさせ、所望の位置までガイドする
のに適した本体の低摩擦表面等といった、典型的なプロ
ーブの適正な機能を可能にする通常の構造を備えてい
る。こうした構造の製造には、一般に知られる技法を用
いることが可能である。

【００４２】以下に超音波プローブの働きについて説明
する。本発明の超音波プローブは、当該技術において既
知の標準的な方法で、選択された体腔内に挿入すること
が可能である。図６または図１４の超音波プローブの動
作時、コントローラ１１４（図１参照）は、電磁石のコ
イルに流れる電流を制御する。この結果、電磁石（図６
または図１４には示されていない）は、強磁性体である
磁性材料層１７８を吸引または反発するように、その磁
界を変化させる。図１５は、図１４のステージ１３２に
対して垂直な配向をなす、ステージ１３２の断面図であ
り、プレート１３８が、プレートの平面がステージの平
面とある角度をなすように旋回させられるところが示さ
れている。この位置は、例えば、電磁石のコイルに電流
を通して、電磁石に付勢し、これによって、磁性材料層
１７８を半分にわけた一方を反発し、もう一方を吸引す
るようにして、実現することが可能である。変換器１４
４の、例えば、圧電素子といった変換素子を電気的に励
起すると、超音波パルスが、変換器の平面に対して垂直
に、すなわち、プレート１３８の平面に対してほぼ垂直
に送り出される。図１６に示すように、電磁石のコイル
に電流が逆方向に通されると、磁性材料層１７８を半分
にわけたそれぞれの側が、電磁石による吸引及び反発に
よって、プレート１３８を旋回させ、ステージ１３２の
平面に対して異なる角度をなすようにする。プレート１
３８が旋回すると、変換器アセンブリ１２４が、トーシ
ョン・アームによって揺動し、変換器アセンブリの両端
が、揺れて往復動を生じる。プレート１３８の旋回運動
が周期的に繰り返されることによって、変換器アセンブ
リ１２４は、ある角度範囲にわたる掃引を行い、超音波
プローブを包囲する組織を走査する。

【００４３】電磁石のコイルに電流が通らない時、プレ
ート１３８にバイアスをかけて、変換器アセンブリ１２
４を所望の位置につけることができるようにする方法に
は、例えば、磁性材料層１７８に近接して永久磁石（不
図示）を設けることがある。永久磁石のサイズ及び強度
は、永久磁石の一定の磁界によって、連続した力が働
き、プレート１３８にバイアスがかかって、所望の位置
につくように選択される。広い領域を走査するため、超
音波プローブを周期的に移動させることによって、イメ
ージング・ヘッド（図１に１０６として表示）が移動
し、さまざまな位置または配向につくようにすることが
必要になる可能性がある。これは、例えば、超音波プロ
ーブの縦軸に沿ってイメージング・ヘッドを進めたり、
引っ込めたりすることによって、また、超音波プローブ
の縦軸において超音波プローブを回転させることによっ
て実施可能である。

【００４４】図１７に示す本発明の超音波プローブの代
替実施例には、一方の端部が支持アーム１４０Ｚによっ
て、くぼみ１３３を包囲する壁面１３４Ｚに連結され、
支持されるフラップ１３８Ｚが含まれている。このフラ
ップ１３８Ｚは、図１６のプレート１３８と同様の働き
をし、磁性材料層１７８Ｚ及び変換器１４４Ｚを支持す
る。こうした装置は、例えば、Ｌｉｕ他 （１９９５
年）、Ｊｕｄｙ ａｎｄＭｕｌｌｅｒ（１９９５年）に
記載の、支持ビームまたはカンチレバーを備えたマイク
ロアクチュエータを製造する方法によって造ることが可
能である。やはり、電磁石が作動しない場合には、永久
磁石を用いて、変換器アセンブリにバイアスをかけ、所
望の位置につけることが可能である。

【００４５】例えば、変換器１４４のような変換器は、
超音波信号の送信及び受信の両方に用いることが可能で
ある。前述のように、コントローラ１１４は、超音波信
号の放射を制御し、受信した超音波信号の分析を行うた
めに利用される。超音波信号の放射、受信、及び、分析
を制御するためのシステムは、当該技術において既知の
ところである。

【００４６】図１８には、ステージ１３２に、第１のプ
レート１３８Ｄと第２のプレート１３８Ｅが、それぞ
れ、互いに軸まわりを約９０゜旋回するジンバル変換器
が設けられた実施例が示されている。第１のプレート１
３８Ｄが、トーション・アーム１４０Ｄ及び１４０Ｄ’
によって揺動し、変換器アセンブリ１２４Ｄが全体とし
て揺動することになる。変換器アセンブリ１２４Ｄの中
心において、第２のプレート１３８Ｅを含む変換器サブ
アセンブリ１２４Ｅが、トーション・アーム１４０Ｅ、
１４０Ｅ’によって旋回する。変換器サブアセンブリ１
２４Ｅは、やはり、その上部表面をカバーする変換器１
４４を備えている。トーション・アーム１４０Ｄ、１４
０Ｄ’は、互いに一直線に並んでいるが、互いに一直線
に並んだトーション・アーム１４０Ｅ、１４０Ｅ’に対
しては直交する。変換器サブアセンブリ１２４Ｅの場
合、第２のプレート１３８Ｅの上に、磁性材料の層１４
２Ｅを被着させ、トーション・アーム１４０Ｅ、１４０
Ｅ’のそれぞれの側に異なる極がくるようにすることが
可能である。同様に、変換器アセンブリ１２４Ｄの場
合、変換器サブアセンブリ１２４Ｅの外側の第１のプレ
ート１３８Ｄに、磁性材料の層１４２Ｄを被着させるこ
とが可能である。電磁石によって、変換器アセンブリ１
２４Ｄ及び変換器サブアセンブリ１２４Ｅに別個に磁界
を加えることによって、変換器を旋回させ、トーション
・アーム１４０Ｄ，１４０Ｄ’、及び、トーション・ア
ーム１４０Ｅ、１４０Ｅ’による揺動を生じさせること
が可能である。

【００４７】別個に磁界を加える方法の１つは、２つの
コイルを備え、内側のコイルが変換器サブアセンブリ１
２４Ｅに関する磁界を制御し、外側のコイルが変換器ア
センブリ１２４Ｄに関する磁界を制御するが、全体に、
または、部分的に、変換器サブアセンブリに対する磁界
をキャンセルするようになっている、電磁石によるもの
である。従って、超音波プローブは、そのイメージング
・ヘッド１０６（図１及び２参照）を移動させることな
く、３次元の走査、すなわち、イメージングを行うこと
ができるように製造することが可能である。しかし、体
腔における広い領域のイメージングを行うことになる場
合には、体腔内において、超音波プローブをさまざまな
位置に移動させなければならないという点は考慮されて
いる。

【００４８】トーション・アーム１４０Ｄ、１４０Ｄ’
及び１４０Ｅ、１４０Ｅ’による変換器の旋回運動を起
動する代替方法の１つは、図１９に示す静電機構を用い
ることによって、第１のプレート１３８Ｄ及び１３８Ｅ
の異なる部分を静電的に（磁気的の代わりに）吸引する
ことによるものである。本書で用いられる「静電力」と
いう用語は、近接しているが、接触はしていない２つの
荷電体の電界によって生じる吸引力または反発力を表し
ている。これは、例えば、第１のプレート１３８Ｄ及び
１３８Ｅの半分にわけたそれぞれの側の下にメサを配置
し、各メサの充電を調整して、プレートの異なる部分を
吸引するようにすることによって実施可能である。この
実施例の場合、シリコン基板１６８、防食層１７０、プ
レート１３８、及び、変換器アセンブリ１２４の構成
は、プレート上に被着させた磁性材料がないという点を
除けば、図１６の構成と同様である。例えば、Ｐｄ／Ａ
ｇ合金で造られた導電性金属メサ１９０Ａは、トーショ
ン・アーム１４０の一方の側におけるプレート１３８の
下方でシリコン基板１６８に固定される。第２の導電性
金属メサ１９０Ｂは、トーション・アーム１４０のもう
一方の側において基板に配置される。静電ドライバ１９
２Ａが、導電性金属メサ１９０Ａに作用する静電力を加
えると、プレート１３８が旋回する。

【００４９】図１９は、ただ例示のために示されただけ
のものである。しかし、当該技術の熟練者には明らかな
ように、他の回路要素で作動機能を実施するように構成
することも可能である。制御電圧ＶＣは、制御パルスに
よってトランジスタ１９４を駆動する。制御電圧が高い
場合、トランジスタが飽和し、インダクタ１９６の電流
が、電源電圧Ｖ₊と抵抗Ｒ１によって決まる定常状態値
に達する。制御電圧が低い場合、トランジスタ１９４は
オフになり、インダクタによって、電荷がダイオードを
介して導電性金属メサ１９０に送り込まれる。プレート
１３８及び導電性金属メサ１９０Ａは、コンデンサのプ
レートの働きをし、その間の静電力によって、互いに吸
引される。電荷が漏洩経路を通じて流出すると、プレー
ト１３８は、その中性位置に戻り、その結果、反対側の
第２の導電性金属メサ１９０Ｂが、プレートを反対側に
吸引する。第２の導電性金属メサ１９０Ｂは、静電ドラ
イバ１９２Ａと同様のドライバ回路１９２Ｂによって制
御され、これらのドライバが協調して、プレート１３８
の半分にわけた対応する側を交互に吸引するようになっ
ている。従って、例えば、Ｖ_Cのような印加される制御
電圧を制御することによって、プレート１３８を往復旋
回させることが可能である。小さい静電マイクロアクチ
ュエータのマイクロ製作方法は、当該技術において既知
のところである。例えば、Ｇａｒａｂｅｄｉａｎ他著
「Ｍｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ
ｐｌａｓｍｏｎ ｓｅｎｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ」 Ｓ
ｅｎｓｏｒ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ， Ａ， ４
３ （１９９４）， ２０２〜２０７ページ、Ｒｉｃｈ
ａｒｄｓ他著「Ｓｕｒｆａｃｅ−ｐｌａｓｍｏｎ ｅｘ
ｃｉｔａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ａ Ｐｏｌａｒｉｚａ
ｔｉｏｎ−ｐｒｅｓｅｒｖｉｎｇ ｏｐｔｉｃａｌ ｆ
ｉｂｅｒ ａｎｄ ａｎ ｉｎｄｅｘ−ｍａｔｃｈｉｎ
ｇ ｆｌｕｉｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｅｌｌ」 Ａｐｐ
ｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ， ３２（１６） （１９９
３）， ２９０１〜２９０６ページを参照されたい。

【００５０】以下に本発明を要約する。 １． 体腔内に挿入するのに適した遠位端（１０８）
と、遠位端（１０８）の反対側の近位端を備える、患者
の体腔内から組織のイメージングを行うための超音波プ
ローブ（１００）において、 （ａ）細長い本体部分（１０４）と、 （ｂ）細長い本体部分（１０４）に対して遠位に接続さ
れ、（ｉ）超音波に対してほぼ透過性の部分を備えてお
り、超音波プローブ（１００）の遠位端（１０８）に近
接しているハウジング（１２２）と、（ｉｉ）超音波ビ
ームを放出するための変換器（例えば、１４４）と超音
波ビームを選択された方向に向ける旋回可能部材（１３
８）を備えており、前記旋回可能部材（１３８）が、ハ
ウジング内に適切に接続された１つ以上の支持アーム
（例えば、１４０Ａ、１４０Ｃ）によって支持され、前
記支持アーム（例えば、１４０Ａ、１４０Ｃ）が、イメ
ージングを行うために、体腔の壁を超音波ビームで走査
し、ねじりまたは曲げによって、前記旋回可能部材（１
３８）の往復旋回運動を可能にするようになっている、
ハウジング（１２２）内にあって、超音波を送り出すた
めの超音波ビーム送出手段（例えば、１２４Ａ）と、
（ｉｉｉ）全ての駆動運動が超音波プローブ（１００）
の遠位端に近接して生じるように、変換器（例えば、１
４４）に近接して配置されている、前記ハウジング（１
２２）内にあって旋回可能部材（１３８）の旋回運動を
駆動するための駆動装置（例えば、１２０Ａ）とを含
む、端部（１０２）が含まれている、超音波プローブ。

【００５１】２． 細長い本体部分（１０４）に、シー
ス（１１６）をスライドさせ、細長い本体部分（１０
４）に沿って所望の位置までガイドすることが可能な表
面が備わっている上記１に記載の超音波プローブ。

【００５２】３． 旋回可能部材（１３８）が、プレー
ト形状であり、ハウジング（１２２）に固定されている
固定支持体（例えば、１３６Ａ、１３６Ｃ）に接続され
た支持トーション・アーム（１４０Ａ、１４０Ｃ）を備
えていることと、前記支持トーション・アーム（１４０
Ａ、１４０Ｃ）が、前記旋回部材（１３８）の旋回運動
を可能にするため、たわみ性か、あるいは、ねじること
が可能である上記１〜２のいずれか１つに記載の超音波
プローブ。

【００５３】４． 旋回可能部材（１３８）の支持トー
ション・アーム（１４０Ａ、１４０Ｃ）が、ほぼ、ポリ
シリコン、窒化珪素、及び、ポリイミドから構成される
グループから選択された材料で造られている上記１〜３
のいずれか１つに記載の超音波プローブ。

【００５４】５． 旋回可能部材（１３８）が、超音波
ビームを反射するためのリフレクタ（１３０）を備えて
いるか、あるいは、超音波ビームを放出する前記変換器
を備えていて、前記ビームを選択された方向に向ける上
記１〜４のいずれか１つに記載の超音波プローブ。

【００５５】６． 旋回可能部材（１３８）が、超音波
ビームを放出する変換器（１４４）を備えており、前記
ビームを選択された方向に向ける上記１〜５のいずれか
１つに記載の超音波プローブ。

【００５６】７． 駆動装置が、超音波ビームによる走
査のため、旋回運動の駆動用に静電手段（１９２Ａ、１
９２Ｂ）と電磁石（１５４）の一方を備えている上記１
〜６のいずれか１つに記載の超音波プローブ。

【００５７】８． 駆動装置が、超音波ビームによる３
６０゜のサイクルの走査のために、超音波ビーム送出手
段における回転運動用の回転機構を備えていない上記１
〜７のいずれか１つに記載の超音波プローブ。

【００５８】９． 旋回可能部材（１３８）が、変換器
（１４４）を含んでおり、中点を備えていて、旋回可能
部材が、超音波ビームによる走査のために中点まわりを
旋回することと、駆動装置（例えば、１２０Ａ）に、旋
回可能部材上の磁性材料の層が含まれており、旋回可能
部材が、磁界の変動に応答して旋回するようになってい
る上記１〜８のいずれか１つに記載の超音波プローブ。

【００５９】１０． １つ以上の支持アーム（例えば、
１４０Ａ、１４０Ｃ）上にプレート形状の超音波送出器
（１３８）が設けられており、前記超音波送出器（１３
８）が変換器（例えば、１４４）を備え、遠位端（１０
８）のハウジング（１２２）内に配置されている、超音
波プローブを利用する方法において、（ａ）変換器（例
えば、１４４）を備えるプレート形状の超音波送出器
（１３８）が設けられた超音波プローブ（１００）を体
腔内に挿入することと、（ｂ）変換器（例えば、１４
４）で超音波ビームを発生することと、（ｃ）曲げまた
はねじりによって、１つ以上の支持アーム（例えば、１
４０Ａ、１４０Ｃ）上におけるプレート形状の超音波送
出器（１３８）を旋回軸で往復移動させることが含まれ
る、方法。

【００６０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る超音波プローブによれば、ケーブルは、もはや、先行
技術の装置のように超音波プローブの近位端から遠位端
に回転エネルギを伝達する必要はない。実際、超音波プ
ローブの近位端から先端に、エネルギを機械的に伝達す
る必要はない。本発明の超音波プローブは、例えば、血
管内といった体腔内の組織のイメージングに有効に用い
ることが可能である。また、本発明における旋回運動の
駆動に用いられる電気機械システムは比較的単純であ
る。従って、変換器が配置される超音波プローブのため
に、旋回運動の差動に用いられる小型駆動装置の製造が
高い信頼度で可能になる。これによって、細い血管また
は小さい体腔においてさえ用いることが可能な超音波プ
ローブの製造が可能になる。前方監視変換器及び側方監
視変換器の両方とも、同じ超音波プローブにおいて実施
可能である。これによって、前方監視能力と側方監視能
力の両方が必要とされる場合に、複数の計器交換を行う
必要がなくなるので、イメージング・プロセスに必要な
時間が短縮され、体内でカテーテルを操作することによ
って生じる外傷が減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波プローブの概略図である。

【図２】血管内に配置されているところを示す、本発明
によるイメージング・ガイドワイヤの概略図である。

【図３】Ａ． 本発明によるイメージング・ガイドワイ
ヤを軸方向に見た概略図である。 Ｂ． 旋回方向を示す、図３（Ａ）による実施例を軸方
向に見た概略図である。 Ｃ． 旋回方向を示す、図３（Ａ）によるもう１つの実
施例を軸方向に見た概略図である。

【図４】本発明による超音波プローブのもう１つの実施
例に関する概略図である。

【図５】本発明による超音波プローブのさらにもう１つ
の実施例に関する概略図である。

【図６】スラブ形状のステージにある変換器を示す、本
発明による超音波プローブの実施例の等角図である。

【図７】図６の線７−７に沿った断面図である。

【図８】電磁石を示す、本発明による超音波プローブの
マイクロアクチュエータに関する部分分解図である。

【図９】Ａ． 電磁石を示す、本発明によるもう１つの
超音波プローブのマイクロアクチュエータに関する部分
分解図である。 Ｂ． 磁心にフィンガが設けられた電磁石を示す、本発
明によるもう１つの超音波プローブのマイクロアクチュ
エータに関する部分分解図である。

【図１０】本発明による超音波プローブのマイクロアク
チュエータを製造する際の、ステージの実施例の形成中
における材料の層に関する断面図である。

【図１１】磁性材料の層に対するパターン形成の準備を
示す、本発明による超音波プローブのマイクロアクチュ
エータを製造する際の、ステージの実施例の形成中にお
ける材料の層に関する断面図である。

【図１２】形成される磁性材料の層を示す、本発明によ
る超音波プローブのマイクロアクチュエータを製造する
際の、ステージの実施例の形成中における材料の層に関
する断面図である。

【図１３】変換器アセンブリを旋回運動させることが可
能なくぼみの形成を示す、本発明による超音波プローブ
のマイクロアクチュエータを製造する際の、ステージの
実施例の形成中における材料の層に関する断面図であ
る。

【図１４】プレートに配置された変換器を示す、本発明
による超音波プローブのマイクロアクチュエータを製造
する際の、ステージの実施例の形成中における材料の層
に関する断面図である。

【図１５】旋回して、第１の方向に向いたプレートを示
す、本発明による超音波プローブにおけるステージの実
施例の断面図である。

【図１６】旋回して、第２の方向に向いたプレートを示
す、本発明による超音波プローブにおけるステージの実
施例の断面図である。

【図１７】フラップの端部に支持されたフラップを示
す、本発明による超音波プローブにおけるステージのも
う１つの実施例の断面図である。

【図１８】ジンバル変換器アセンブリを示す、本発明に
よるステージを概略で表した平面図である。

【図１９】本発明によるステージ及び静電作動システム
の概略図である。

【符号の説明】

１００ 超音波プローブ １００Ａ イメージング・ガイドワイヤ １０２ 端部 １０３ 近位端 １０４ 細長い本体部分 １０６ イメージング・ヘッド １０８ 遠位端 １２０ マイクロアクチュエータ １２２ ハウジング １２３ イメージング・ガイドワイヤの縦軸 １２４ 変換器アセンブリ １３０ 旋回可能リフレクタ １３２ ステージ １３３ くぼみ １３４ 壁面 １３６ 縁部 １３８ プレート １４０ トーション・アーム １４２ 磁性材料 １４４ 変換器 １４８ 接続パッド １５２ 磁心 １５４ 電磁石 １５５ 脚 １５６ コイル １５８Ａ フィンガ １５８Ｂ 磁心の本体 １５９ スペーサ １５９Ａ 空隙 １６８ シリコン基板 １７０ 防食層 １７２ 窒化珪素層 １７４ 導電性シード・フィルム １７６ フォトレジストの層 １７８ 磁性材料層 １９０ 導電性金属メサ １９２ 静電ドライバ １９４ トランジスタ １９６ インダクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】体腔内に挿入するのに適した遠位端（１０
   ８）と、遠位端（１０８）の反対側の近位端を備える、
   患者の体腔内から組織のイメージングを行うための超音
   波プローブ（１００）において、 （ａ）細長い本体部分（１０４）と、 （ｂ）細長い本体部分（１０４）に対して遠位に接続さ
   れ、（ｉ）超音波に対してほぼ透過性の部分を備えてお
   り、超音波プローブ（１００）の遠位端（１０８）に近
   接しているハウジング（１２２）と、（ｉｉ）超音波ビ
   ームを放出するための変換器（１４４）と超音波ビーム
   を選択された方向に向ける旋回可能部材（１３８）を備
   えており、前記旋回可能部材（１３８）が、ハウジング
   内に適切に接続された１つ以上の支持アーム（１４０
   Ａ、１４０Ｃ）によって支持され、前記支持アーム（１
   ４０Ａ、１４０Ｃ）が、イメージングを行うために、体
   腔の壁を超音波ビームで走査し、ねじりまたは曲げによ
   って、前記旋回可能部材（１３８）の往復旋回運動を可
   能にするようになっている、ハウジング（１２２）内に
   あって、超音波を送り出すための超音波ビーム送出手段
   （１２４Ａ）と、（ｉｉｉ）全ての駆動運動が超音波プ
   ローブ（１００）の遠位端に近接して生じるように、変
   換器（１４４）に近接して配置されている、前記ハウジ
   ング（１２２）内にあって旋回可能部材（１３８）の旋
   回運動を駆動するための駆動装置（１２０Ａ）とを含
   む、 端部（１０２）が含まれている、超音波プロー
   ブ。