JPS63283630A - 超音波診断装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、体腔内への挿入部の先端部分に超音波探触子
を有し、この探触子が先端部分の長手方向中心軸線を中
心として回動可能に配置された、いわゆるメカラジアル
型の体腔内超音波診断装置に関するものである。

〔背景技術〕

体腔内超音波診断装置として既知の超音波プローブは、
通常は観察用光学系を具えておらず、体腔内へのプロー
ブの挿入はもっばら超音波画像のみに依存して行ってお
り、光学的には言わば盲目状態で所要の作業を遂行せざ
るを得ないものであった。そして最近では、内視鏡に超
音波走査機構を一体に組合わせた体腔内超音波診断装置
が実用化されるに至っている。

かかる超音波診断装置として既知のものにふいては、一
般に、体腔内への挿入部の先端部分に超音波探触子がそ
の中心軸線を中心として回動可能に配置され、この探触
子を回動させるべく体腔外の駆動部内に駆動手段として
の駆動モータが配置され、さらに、探触子を駆動モータ
に対して駆動結合する動力伝達手段として中空のフレキ
シブルシャフトが挿入部内に挿通されている。そして、
探触子からの信号導線はフレキシブルシャフトの。

内部スペースに通されて外部の超音波観測装置まで導か
れている。駆動モータにより探触子を回動させて体腔内
の超音波による走査を行うものであることは言うまでも
ない。また、光学的観察手段として、挿入部先端部分の
側面に対物レンズを配置し、これにより得られた光学像
をイメージガイドファイバーにより接眼部まで導くもの
である。

従来技術においては、内視鏡の挿入部先端部分に超音波
探触子が配置され、かつ、その駆動軸であるフレキシブ
ルシャフトが挿入部の中心領域・を占めているため、光
学的観察手段は勿論、これに併設配置されて体腔内の液
体の吸引や生検のための鉗子の挿通に供するチャンネル
はいずれも極細のものとして先端部分の側面に配置せざ
るを得す、例えばかかるチャンネルを通してごく限られ
た鉗子しか体腔内において使用できない等、診断装置が
機能的に著しく制約されたものであった。

〔発明の開示〕

本発明は、従来技術における上述の問題点に着目してな
されたものであり、操作部から挿入部の先端面まで連通
ずる大口径のチャンネルを確保して体腔内で使用しうる
処置具についての従来の制約を緩和し、多様な処置機能
を発揮させることのできる体腔内超音波診断装置を提案
することを目的としている。

かかる目的を達成するため、本発明による体腔内超音波
診断装置は、体腔内への挿入部の先端部分に配置され、
その中心軸線を中心として回動させうる超音波探触子と
、この探触子を回動させるべく体腔外の駆動部内に配置
された駆動手段と、前記挿入部内に挿通されて前記探触
子を駆動手段に駆動結合する中空の動力伝達手段とを具
え、前記先端部分における作動機能の制御に供する操作
部まで延在する中空チャンネルを、前記先端部分におけ
る端面から前記動力伝達手段の内部を経て形成したこと
を特徴とするものである。

〔発明を実施するための最良の形態〕

以下、本発明を図示の好適な実施例について説明する。

第１図は、本発明による体腔内超音波診断装置の一実施
例の全体構成を示す概念図である。この超音波診断装置
は、体腔内に挿入される可撓性挿入部と、この挿入部の
先端部分１を外部から操作する手元側の操作部２とを具
えている。先端部分１内には超音波による診断を行うた
めの超音波探触子３を配置し、この探触子３は先端部分
１の長手方向中心軸線を中心として回動させうる機械走
査式、いわゆるメカラジアル型のものとする。さらに、
超音波探触子３を回転駆動させるための駆動部４を操作
部２に隣接させて配置すると共に駆動部４を、後述する
動力伝達素子を介して探触子３に対し機械的に駆動結合
する。本発明においては、超音波探触子３、その駆動部
４ならびに両者を結合する動力伝達素子を全て中空構造
とし、挿入部の先端部分から操作部２に至まで中心軸線
の近傍領域に中空チャンネルが貫通して延在する配置と
する。

超音波探触子３は、例えばＰＺＴ、ニオブ酸リチウムま
たは適宜の高分子材料の膜よりなる超音波振動子と、こ
の振動子に接着固定された適当なダンピング材料とを具
える既知の構成のものとする。第２図にも示すとおり、
超音波探触子３は中空円筒状を呈する支持部材５に取付
け、この支持部材５は玉軸受６及びすべり軸受７により
回動可能に支承する。支持部材５の後端部に、前述の動
力伝達素子の一部としての中空多層フレキシブルシャフ
ト８の先端部を一体に結合し、このフレキシブルシャフ
ト８は、超音波診断装置における挿入部の内部に挿通し
た可撓性チューブ９内に回動可能に配置すると共に駆動
部４まで延在させるものである。

体腔内への挿入部の先端に配置した機械走査式の超音波
探触子を駆動部内の駆動モーフに対してフレキシブルシ
ャフトを介して結合し、この探触子からの信号導線をフ
レキシブルシャフトの内部に通した構成を有する超音波
診断装置は、例えば本出願人の出願に係る特開昭５７−
１９０５５２号公報に記載されており、既知である。し
かるに本発明では、信号導線を別の部位に配置してフレ
キシブルシャフトの内部を他の目的に供しうる中　　′
空チャンネルとして構成するものである。

すなわち、第３図に示す実施例では、フレキシブルシャ
フト８を密巻コイノーよりなる内周層８ａと、内周層８
ａのコイルの線材よりも比較的太い線材の粗巻コイルよ
りなる中間層８ｂと、内周層８ａのコイルと同程度の太
さの線材の密巻コイルよりなる外周層８Ｃとの３層構造
とする。さらに、超音波探触子３からの信号導線１０と
しての極細同軸ケーブルを、内周層８ａと外周層８Ｃと
の間で中間層８ｂにおける粗巻コイルの隣接周回部分の
間隙スペース内に若干の弛みを持たせてつる巻状に配置
する。内周層８ａと外周層８Ｃとの間における信号導線
１０のつぶれを確実に防止するため、中間層８ｂの粗巻
コイルの素材として信号導線１０よりも太い線材を使用
するものである。

なお、第３図の実施例においては、内周層８ａおよび外
周層８Ｃの各コイル線材と、中間層８ｂのコイル線材と
は相互に逆方向に巻回するのが有利である。かかる配置
により、内外周両面が平滑で乱れの少ないフレキシブル
シャフトを実現することが可能となるからである。

また、第４図に示す実施例では、フレキシブルシャフト
８を第３図の実施例におけると同様の密巻コイルよりな
る内周層８ａおよび外周層８Ｃと、これら両層の間につ
る巻状の隙間が形成されるように配置されたゴム等の弾
性材料よりなる中間層３ｂ’との３層構造とし、中間層
３ｂ’の隙間内に信号導線１０を若干の弛みを持たせて
配置すると共に中間層３ｂ’の厚みを信号導線１０の直
径より大として信号導線のつぶれを防止可能とする。

第３図および第４図のいずれの実施例においても、信号
導線１０は、フレキシブルシャフト８における内周層８
ａと外周層８Ｃとの間で中間層８ｂ、　８ｂ’によって
完全に保護され、しかも若干の弛みを持たせて配置され
ているため、超音波診断装置における挿入部が体腔内に
挿入されるに際して屈曲しても引張り応力が作用せず、
断線のおそれが実質的に皆無である。そして、フレキシ
ブルシャフト８内には十分な内部スペースを有し、後述
するごとく所要の目的に供し得る中空チャンネルを、そ
の全長にわたって確保することができる。

上述の構成のフレキシブルシャフト８は、第５図に示す
とおり、超音波診断装置における挿入部の後端側で、可
撓性を有しない通常の中空軸１１に結合する。この中空
軸１１は、駆動部４内の適宜の位置に配置された軸受１
２．１３により回動可能に支承すると共に、駆動モータ
１４に対し適当な結合手段１５によって駆動結合する。

その結合手段１５は、第５図に示すごとく、中空軸１１
に取付けたプーリ１５ａ、駆動モータ１４の出力軸に取
付けたプーリ゛１５ｂ、および両ブー’Ｊ１５ａ、　１
５ｂの間に掛けられたベル）１５ｃを具えるベルト駆動
結合機構とすることができる。また、第１図に示すごと
く、中空軸１１および駆動モータ１４の出力軸に取付け
た減速歯車機構で結合手段１５を構成してもよい。

かかる配置によれば、駆動モータ１４を作動させること
により、その出力トルクが駆動結合手段１５、中空軸１
１、フレキシブルシャフト８および中空円筒状の支持部
材５を介して挿入部の先端部分１における超音波探触子
３に伝達され、探触子３を先端部分１の中心軸線を中心
として所要の角度だけ回動させることができる。なお、
超音波探触子３の送受信方位を検出可能とすべく、駆動
部４内にロータリーエンコーダ１６を配置し、このエン
コーダ１６により探触子の送受信方位を中空軸１１の回
動角度として検出し、その検出値に応じて所要の信号処
理を行わせる構成とすることができる。

第２図に示すとおり、超音波探触子３を収めた診断装置
の挿入部における先端部分１の内部スペース１７には、
その音響インピーダンスが生体におけるものと近似した
値を有する超音波伝達媒体、例えば流動パラフィンを満
たし、この伝達媒体は挿入部の先端面におけるねじ封止
箇所１８から前述の可撓性チューブ９内を経て操作部４
内の図示しない封止箇所まで完全に充填する。なお、全
ての隙間に超音波伝達媒体が満たされるように、例えば
すべり軸受け７の非摺動面側、すなわち支持部材５にね
じ結合される側に軸線方向に向けて延在する複数の溝１
９を形成する。

また、挿入部の先端部分１における外周面には図示しな
い既知のバルーンを装着するための一対の周方向装着溝
２０を形成する。これらの溝２０にバルーンを装着した
状態でバルーン内部に対する脱気水の注入及び吸引排出
を可能とすべく、両装着溝２０の間に注水口および吸引
口を開口させ、これらの注水口および吸引口は操作部２
側に配置した注水・吸引口金（図示せず）にチューブ２
１を介して接続する。

超音波探触子３からの信号導線１０を、挿入部の先端部
分ｌから駆動部４に至るまでのフレキシブルシャフト８
の内周層８ａと外周層８Ｃとの間に通すことは、第３図
および第４図に関連して前述したとおりである。このフ
レキシブルシャフト８と中空軸１１との結合部位よりも
手前側では、第６図に示すように、信号導線１０を中空
軸１１の外周面に形成した長手方向溝２２内に配置する
。この長手方向溝２２内には、バルーンに対する脱気水
の注入・吸引に供するチコーブ２１も配置するものであ
る。

なお、長手方向溝２２と直径的に対向する位置で中空軸
１１の外周面に形成されている別の長手方向溝２３は、
挿入部の先端部分ｌに隣接して配置されている湾曲部分
の湾曲操作に供する操作ワイヤ２４を収めるものである
。

中空軸１１の外周面における長手方向溝２２内に配置し
た信号導線１０は、中空軸１１の後端側でスリップリン
グ２５に接続する。スリップリング２５に対して接点部
材２６を摺動接触させ、これら接点部材２６に接続され
た導線２７を操作部２内に導入し、操作部２からいわゆ
るユニバーサルコード２８内に挿通して図示しない超音
波観察手段に接続可能とする。

上述したとおり、本発明では超音波探触子３、その駆動
部４ならびに両者を結合する動力伝達素子８，１１を全
て中空構造とし、挿入部の先端部分１から操作部２に至
るまで中心軸線の近傍領域に中空チャンネルＨＣが貫通
して延在する配置とされている。したがって、超音波診
断装置における操作部２の端部開口から上記中空チャン
ネルＨＣ内に、装置挿入部の挿入方向前方の光学的視野
を得ることのできる内視鏡２９を所要に応じて随時に挿
通することが可能となるものである。

この内視鏡２９は、第８図に示すように、超音波診断装
置における挿入部の挿入方向前方の視野内の光学像を操
作部２側に伝送するための観察用レンズ群３０、イメー
ジガイドファイバー、視野方向に照明光を送る照明用レ
ンズ群３２およびライトガイドファイバー、上記レンズ
群３０．３２の先端側の表面を所要に応じて洗浄すべく
水や空気の吐出に供するノズル３４、ならびに体腔内の
液体の吸引や組織の生検を行うための鉗子の挿通等に供
するチャンネル３５を具える、それ自体は通常の構成の
ものである。すなわち、この内視鏡２９は、挿入部を体
腔内に挿入したときに、レンズ群３２から照明光を照射
しつつ内視鏡の操作部端に設けた接眼部（図示せず）を
覗くことにより、レンズ群３０を通じて被診断部位、す
なわち目的部位の組織表面の内視鏡像を観察しろるもの
である。なお、内視鏡２９自体の先端部分も、その操作
端における操作によって所要の方向に適宜湾曲させうる
構成のものとするのが望ましい。

第９図は、前記中空チャンネルＨＣ内に比較的大形の鉗
子４０を挿通して目的部位における組織の生検をおこな
う使用態様を示すものである。中空チャンネルＨＣに挿
通しうるものとして、上記以外にもレーザ治療装置や染
色用のカラーラルチューブ等を挙げることができる。

本発明においては、上述のごとく挿入部の先端部分１か
ら操作部２に至るまで中心軸線の近傍領域を貫通して延
在する中空チャンネルＨＣを利用し、その内部に内視鏡
２９を配置しうる構成としたので、挿入方向前方を直視
しうる内視鏡光学系を併用することが可能となる。そし
て、かかる内視鏡光学系を併用することにより、従来技
術におけるごとき視野方向の制限がな（、大腸のように
管腔が複雑に蛇行している狭隘な臓器内であっても挿入
方向前方を常に確認しつつ挿入部を目的部位まで安全に
挿入することができ、しかも超音波探触子３を全周（３
６０°）にわたり完全に回動させうるので同等困難かつ
複雑な操作を必要とすることなく目的部位の完全な超音
波診断像を容易かつ確実に得ることができる。さらに、
上記の中空チャンネルＨＣ内に内視鏡以外にも大形の鉗
子その他所要の機器類を適宜挿通することができるので
、従来既知のものと対比してより豊富な処蓋機能を有す
る超音波診断装置を実現しろる効果が達成されるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による体腔内超音波診断装置
の全体構成を示す概念図、 第２図はその挿入部の先端部分における具体的構成を示
す縦断面図、 第３図は超音波探触子をその駆動部に結合するための中
空多層フレキシブルシャフトの一実施例を示す斜視図、 第４図は中空多層フレキシブルシャフトの他の実施例を
示す斜視図、 第５図は超音波探触子の駆動部における具体的構成を示
す縦断面図、 第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿う中空軸の横断面図
、 第７図は第２図の配置における挿入部の先端面を示す正
面図、 第８図は中空チャンネル内に内視鏡を挿通した使用態様
を示す説明図、 第９図は中空チャンネル内に大形の鉗子を挿通した使用
態様を示す説明図である。 １・・・可撓性挿入部の先端部分 ２・・・操作部　　　　　　３・・・超音波探触子４・
・・駆動部　　　　　　５・・・支持部材訃・・フレキ
シブルシャフト ８ａ・・・内周層　　　　　　８ｂ、　８ｂ’・・・中
間層８Ｃ・・・外周層　　　　　　１０・・・信号導線
１４・・・駆動モータ　　　　２９・・・内視鏡４０・
・・鉗子　　　　　　　ＨＣ・・・中空チャンネル特・
許出願人　　　オリンパス光学工業株式会社第１図 手　　続　　補　　正　　書 昭和６２年　８月　７日 特許庁長官　　小　　川　　邦　　夫　　殿１、事件の
表示 昭和６２年特許願第　１１９０２７号 ２、発明の名称 体腔内超音波診断装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （０３７）オリンパス光学工業株式会社４、代理人 １、明細書第５頁第１４行「２に至まで」を「２に至る
まで」と訂正する。 ２、同第１１頁第１５行〜第１２頁第２行「この長手方
向溝２２内には、・・・・・・収めるものである。」を
「さらに、図示は省略されているが、駆動部４における
各構成要素の取付けに供するフレームの外側には長手方
向溝が形成されており、これらの溝内にはバルーンに対
する脱気水の注入・吸引チューブ２１と、挿入部の先端
部分１に隣接して配置されている湾曲部分の湾曲操作に
供する操作ワイヤを収めるものである。」 ３、図面中筒５図及び第６図を別紙訂正図の通りに訂正
する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、体腔内への挿入部の先端部分に配置され、その中心
   軸線を中心として回動させうる超音波探触子と、この探
   触子を回動させるべく体腔外の駆動部内に配置された駆
   動手段と、前記挿入部内に挿通されて前記探触子を駆動
   手段に駆動結合する中空の動力伝達手段とを具え、前記
   先端部分における作動機能の制御に供する操作部まで延
   在する中空チャンネルを、前記先端部分における端面か
   ら前記動力伝達手段の内部を経て形成したことを特徴と
   する体腔内超音波診断装置。