JPS6329544B2

JPS6329544B2 -

Info

Publication number: JPS6329544B2
Application number: JP56052837A
Authority: JP
Inventors: Mikio Utsuki
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-04-08
Filing date: 1981-04-08
Publication date: 1988-06-14
Also published as: DE3265351D1; ATE14832T1; EP0062315A1; EP0062315B1; US4466443A; JPS57168648A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は体腔内に挿入してその周辺の臓器を超
音波ビームで走査して診断する体腔内超音波診断
装置に関する。

一般に、体腔内超音波診断装置はそのスキヤン
方式によつて電子式と機械式のものとに大別でき
る。電子式のものは先端構成部に設ける発受信部
が大きくなり、その結果先端構成部を太くしなけ
ればならない。これに対して機械式のものは大き
な設置スペースを要する回転駆動装置部分を操作
部側に設けることができるので、それだけ挿入部
を細くでき都合がよい。しかし、先端構成部に設
ける発受信素子またはミラーを回転駆動するた
め、その発受信素子またはミラーは挿入部内に挿
通させた回転トルク伝達体を介して操作部に設け
た回転駆動装置に連結する必要がある。しかも、
上記発受信素子またはミラーなどの発受信部分を
液状の超音波媒体で満たす必要がある。そして、
この超音波媒体が回転トルク伝達体の挿通孔を通
じて操作部側に漏れることを防止するため、回転
トルク伝達体を挿通する挿通孔の先端開口部分を
シールするようになつている。しかし、回転トル
ク伝達体の受ける摩擦力はもちろんのこと超音波
媒体中にある発受信素子またはミラーなどを回転
する際の抵抗力も相当に大きく、このため細い回
転トルク伝達体ではねじれてしまい、正しく回転
が伝わらなかつた。特に、軟性の挿入部とする場
合にはその回転トルク伝達体を可撓性のものとし
なければならない。したがつて、必然的にその回
転トルク伝達体が太くなり、それに伴つて挿入部
も太くなつて体腔内への挿入が難かしくなるとと
もに、被験者の苦痛を招く欠点があつた。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは回転駆動装置の駆動を先
端側の送受信部に伝達する回転トルク伝達体がね
じれることなくその回転トルクを正確に伝達する
ことができるとともに、回転トルク伝達体の受け
る抵抗を減らしてその回転トルク伝達体を細くで
きることにより挿入部の細径化を図ることができ
る体腔内超音波診断装置を提供することにある。

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図
にもとづいて説明する。

第１図は体腔内超音波診断装置の全体を示す。
同図中１はその操作部であり、この操作部１には
可撓性の挿入部２が連結されている。挿入部２は
可撓管３の先端に湾曲管４を介して先端構成部５
を連結してなり、上記湾曲管４は挿入部２内に挿
通した図示しない操作ワイヤを介して操作部１の
操作ノブ６の操作により湾曲させられ、先端構成
部５の向きを自由に選定できるようになつてい
る。

先端構成部５は第２図で示すようにその本体７
に側方に開口する収納室８を形成してなり、この
収容室８内には後述するように超音波ビームを走
査する走査機構９が設置されている。すなわち、
収容室８内には発受信子回転体１０が挿入部２の
軸方向に平行な線上を中心として回転自在に設置
されている。発受信子回転体１０の軸部１１は本
体７を貫通する軸受孔１２に遊嵌され、回転自在
に支持されている。また、発受信子回転体１０の
側面には超音波を発受信する振動子からなる超音
波発受信子１３が吸振材からなる超音波ダンパ１
４を介して貼り付けられている。つまり、この超
音波発受信子１３の向きは発受信子回転体１０の
回転中心である挿入部２の軸方向に直交する方向
に一致している。超音波発受信子１３には一対の
信号ケーブル１５，１５が接続され、この信号ケ
ーブル１５，１５は本体７の軸部１１内の中空孔
１６を通じ、さらに後述する回転トルク伝達体１
７内を通じて操作部１側に導びかれるようになつ
ている。

回転トルク伝達体１７はたとえば金属線１８を
密着ら旋巻きに形成してなり、そのら旋方向は回
転トルクを伝達するとき金属線１８のら旋が締め
付けられるように構成したものである。そして、
この回転トルク伝達体１７の先端は発受信子回転
体１０の軸部１１に連結固定されている。さら
に、軸部１１および回転トルク伝達体１７の外周
には摩擦係数の小さい材質、たとえば４弗化エチ
レンまたは４弗化エチレンと６弗化プロピレンの
共重合体などによつて形成されたチユーブ１９が
密着する状態で気密的に被嵌されている。

また、挿入部２内には上記回転トルク伝達体１
７を挿通する挿通孔２０を形成するためチユーブ
状に形成した可撓性のガイド２１が挿入配置され
ている。このガイド２１の先端は先端構成部５の
本体７に気密的に連結固定されている。なお、ガ
イド２１は上記チユーブ１９と同様摩擦係数の小
さい材質、たとえば４弗化エチレンまたは４弗化
エチレンと６弗化プロピレンの共重合体などによ
つて形成したチユーブ２２の外周に金属などによ
つて形成したブレード２３を密に被嵌して構成さ
れている。

また、発受信子回転体１０の後端面周部には光
反射ミラー２４が取り付けられており、この光反
射ミラー２４に対向する収容室８の内面には光送
信用フアイバ２５と光返信用フアイバ２６の各先
端がそれぞれ配設されている。そして、発受信子
回転体１０が回転してその光反射ミラー２４が上
記各フアイバ２５，２６の各先端に対向すると、
その光送信用フアイバ２５から出射した光は光反
射ミラー２４によつて反射し光返信用フアイバ２
６に入射する。この光返信用フアイバ２６に入射
した光は図示しない光検知器によつて検出し電気
信号に変換するようになつている。このようにし
て発受信子回転体１０の回転位置は検知でき、こ
の検知信号を後述する表示装置に送ることにより
表示動作を制御するようになつている。

また、上記先端構成部５には収容室８の開口部
を含めてその先端部分を包み込むようにゴム製の
弾性膜によつて袋状に形成したバルーン２７が被
嵌されている。このバルーン２７はその開口縁２
８をその先端構成部５の本体７の外周面に対し密
に取付け固定されるとともに、先端中央部分もそ
の本体７の先端に取付け固定してある。

さらに、先端構成部５の本体７にはそのバルー
ン２７内に連通する排出孔２９が形成されてお
り、この排出孔２９は挿入部２内に挿通した可撓
性の排出管３０に連通して接続されている。

一方、操作部１側は第３図で示すように構成さ
れている。すなわち、操作部１の本体３１内には
超音波ビーム走査駆動用の動力源としての駆動装
置３２が設置されている。そして、この駆動装置
３２は上記本体３１を貫通して挿入部２内に貫き
抜ける軸受孔３３に回転自在に支持された回転軸
３４を回転させるものである。また、回転軸３４
の外周と軸受孔３３の内面間には弾性リングパツ
キングからなるシール部材３５が設けられてい
て、軸受孔３３の操作部１側基端をシールしてい
る。さらに、回転軸３４は上記回転トルク伝達体
１７の基端に連結されており、それ自身実質的に
は駆動装置３２の回転トルクを発受信子回転体１
０に伝達する回転トルク伝達体１７の一部を構成
するものである。この回転トルク伝達体１７を挿
通案内するガイド２１はその基端を操作部１の本
体３１に対して気密的に連結してなり、そのガイ
ド２１の内部を軸受孔３３に連通させている。ま
た、軸受孔３３と回転軸３４、ガイド２１と回転
トルク伝達体１７、先端構成部５側の軸受孔１２
と軸部１１の各間はそれぞれゆるく嵌合してお
り、その隙間３６には脱気水、シリコンオイルな
どの液状の超音波媒体３７を連続して充満させ得
るようになつている。また、この隙間３６は先端
構成部５の収容室８内にも連通し、この隙間３６
を通じてその収容室８を含むバルーン２７内に超
音波媒体３７を供給できるようになつている。な
お、上記隙間３６は軸受孔１２，３３の部分にお
いて片側寸法が0.02mm以上、ガイド２１の部分に
おいては片側寸法が0.05mmとなつている。したが
つて、超音波媒体３７の流通はもちろんのこと回
転トルク伝達体１７や発受信子回転体１０の回転
が円滑に行なわれる。

また、操作部１にはシール部材３５より先端側
に位置する軸受孔３３の途中に連通して注入孔３
８が形成されている。この注入孔３８の外端には
口部としての注入用コツク３９が接続されてい
る。さらに、操作部１には排出管３０に連結され
る排出孔４０が形成され、この排出孔４０の外端
には口部としての排出用コツク４１が接続されて
いる。

また、操作部１内における回転軸３４の外周に
は一対の円環状の回転接触子４３，４３が設けら
れ、この各回転接触子４３，４３にはそれぞれ上
記信号ケーブル１５，１５が接続されている。そ
して、上記回転接触子４３，４３に摺接するブラ
シ４４，４４によつてその信号を取り出しまたは
供給するようになつている。また、この各ブラシ
４４，４４は別の信号ケーブル４５，４５を通じ
て外部に設置したパルス発生回路４６および増幅
検波回路４７に接続されている。さらに、この増
幅検波回路４７はブラウン管などを有する表示装
置４８に接続されている。

また、回転トルク伝達体１７に伝達する回転量
は操作部１内に設けた回転検知装置４９によつて
知れるようになつている。すなわち、これは回転
軸３４からギヤ５０，５０を介してその回転量を
受け、その回転量を検出するようになつている。

次に、上記体腔内超音波診断装置の使用方法お
よびその作用を説明する。

まず、挿入部２をたとえば胃などの体腔内に挿
入する。なお、この体腔内超音波診断装置に周知
の内視鏡としての機能をもたせれば、より容易に
挿入できる。そして、先端構成部５を診断対象の
至近部に近づけるとともに、その収容室８の開口
側を診断対象の壁面に寄せ付けながら、注入用コ
ツク３９に超音波媒体注液装置を接続する。さら
に、注入用コツク３９および排出用コツク４１を
ともに開放して超音波媒体３７を注入する。これ
により超音波媒体３７は隙間３６内の空気を押し
排除しその隙間３６内に充満しながらさらに収容
室８側に浸入し、その収容室８およびバルーン２
７内に充満してバルーン２７を膨脹させる。ま
た、収容室８およびバルーン２７内にあつた空気
は排出孔２９、排出管３０、注入孔３８および注
入用コツク３９を通じて外部に排出される。した
がつて、上記収容室８およびバルーン２７内は超
音波媒体３７によつて充満する。また、バルーン
２７は膨らむことによりその体腔内の壁面に押し
当つて密着する。

そこで、パルス発生回路４６を作動させるとと
もに、駆動源としての駆動装置３２を作動させ
る。これによりその回転トルクは回転トルク伝達
体１７を介して発受信子回転体１０を回転させ
る。なお、このとき回転トルク伝達体１７を挿通
する部分は液状の超音波媒体３７によつて満たさ
れているので、締め付けられることがない。ま
た、潤滑作用を受ける。したがつて、回転トルク
は途中で損失することが少なく、かつ発受信子回
転体１０に正確に伝えることができる。

一方、超音波発受信子１３から出射する超音波
ビームはその超音波媒体３７内を伝ぱんしてバル
ーン２７を透過し、これより直接に人体組織中に
伝ぱんする。そして、人体組織内の状況に応じ反
射し、この反射ビームは再び上記超音波発受信子
１３に戻り検出されるのである。この検出信号は
信号ケーブル１５，１５、回転接触子４３，４
３、ブラシ４４，４４および信号ケーブル４５，
４５を通じて伝送され、さらにパルス発生回路４
６、増幅検波回路４７を経て表示装置４８に表示
される。また、超音波発受信子１３から発受信す
る超音波ビームの方向は挿入部２の軸方向に直交
する平面上において放射状に移動し、この平面が
描写面になる。そして、表示装置４８に超音波映
像を表示するためにはその反射波の強さ（振幅の
大きさ）の情報とともに、それを表示すべき位置
の情報が必要である。この位置の情報は光反射ミ
ラー２４で反射する光を光返信用フアイバ２６に
よつて受けて検出する信号を起点とするその後の
発受信子回転体１０の回転量を回転量検知装置４
９で知ることにより得られる。

第４図は本発明の他の実施例を示すものであ
る。この実施例は収容室８の開口部に超音波の透
過性能のよい材質からなる仕切板６０を設け、そ
の収容室８側をバルーン２７内から隔離するよう
にしたものである。さらに、収容室８に連通する
排出孔６１と排出管６２を設ける一方、バルーン
２７内に連通する排出孔６３と排出管６４を設け
るとともに、このバルーン２７内に超音波媒体６
５を供給する注入孔６６および注入管６７と排出
孔６８および排出管６９を設ける。そして、収容
室８側へ供給する超音波媒体としては潤滑性能を
主体に考えて超音波の伝ぱん性能が比較的悪くて
もシリコンオイルなど潤滑性能のよいものを使用
する。また、バルーン２７側に供給する超音波媒
体６５としてはバルーン２７が破れたときを考え
て絶対的に安全な脱気水などを用いる。なお、収
容室８側の超音波媒体に伝ぱん性能が比較的悪い
ものを用いても超音波発受信子１３と仕切り板６
０の間の距離は短かいので、伝ぱん性能が悪くて
もさほど問題にならない。

また、本発明は上記各実施例のものに限られる
ものではなく、種々の変形が考えられる。たとえ
ば、各軸受部にはボールベアリングなどの積極的
な軸受手段を使用してよい。また、回転トルク伝
達体としてもその密着ら旋巻きコイルを絶縁材を
介して二条巻きとし、その各素線を信号ケーブル
として利用してもよい。また、各超音波媒体の給
排を上記実施例とは逆向きに行なつてもよい。さ
らに、上記ガイドを挿入部内に別体として設ける
ことなく、その挿入部を中実棒状体として形成し
たときにはその中に貫通孔を形成し、この貫通孔
をガイドとしてもよい。

以上説明したように本発明は特に大きなスペー
スをとる超音波ビーム走査駆動用の動力源を操作
部に設けるとともに、挿入部の先端構成部におけ
る収納室には超音波発受信子を設け、これらを挿
入部内に形成した挿通孔に挿通した回転トルク伝
達体によつて連結するため、上記挿入部側を細く
かつ可撓性に富んだものにすることができる。ま
た、上記回転トルク伝達体を挿通する挿通孔はそ
の操作部側基端でシール部材によつてシールする
とともに、その挿通孔を先端構成部の収容室に連
通し、この挿通孔および収容室に液状の超音波媒
体を充満させるようにしたから、上記回転トルク
伝達体の周囲は超音波媒体としての液体によつて
おおわれ、締め付けられることがなく、かつ潤滑
作用を受ける。したがつて、伝達する回転トルク
が途中で損失することがなく、かつ回転トルク伝
達体がねじれることもない。つまり、可撓性に富
んだ細径の回転トルク伝達体を使用できるため、
この点によつても挿入部の細径化と可撓性の富ん
だものにできる効果が得られる。

挿通孔の密閉を操作部側で行なうので、その摩
擦力が回転トルク伝達体に影響させる不都合も少
ない。また、確実な密閉手段を採用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体の側面
図、第２図は同じくその挿入部の先端付辺の側断
面図、第３図は同じくその操作部付辺の側断面
図、第４図は本発明の他の実施例を示すその挿入
部の先端付辺の側断面図である。１……操作部、２……挿入部、５……先端構成
部、８……収容室、１３……超音波発受信子、１
７……回転トルク伝達体、２０……挿通孔、３２
……駆動装置、３５……シール部材、３７……超
音波媒体、３８……注入孔、３９……注入用コツ
ク、４０……排出孔、４１……排出用コツク。

Claims

【特許請求の範囲】１超音波ビーム走査駆動用の動力源を設けた操
作部と、この操作部に連結された可撓性の挿入部
と、この挿入部の先端構成部に設けられた収容室
と、この収容室内に回転自在に設けられた超音波
発受信子と、この超音波発受信子に上記動力源の
回転トルクを伝達する回転トルク伝達体と、上記
挿入部内に上記収容室内に連通して形成され上記
回転トルク伝達体を挿通する挿通孔と、この挿通
孔の操作部側基端をシールするシール部材と、こ
のシール部材によつて閉塞された挿通孔内および
これに連通する収容室内にわたつて充填した液状
の超音波媒体とを具備してなることを特徴とする
体腔内超音波診断装置。２特許請求の範囲第１項において、上記回転ト
ルク伝達体および超音波発受信子は上記シール部
材より先端側ではそれを包囲する相手部材との間
に少なくとも0.02mmの隙間を有するように構成し
たことを特徴とする体腔内超音波診断装置。３特許請求の範囲第１項または第２項におい
て、上記挿通孔はその操作部側基端近傍に位置し
て連通し、超音波媒体を注入排出する口部を設け
たことを特徴とする体腔内超音波診断装置。４特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
において、上記回転トルク伝達体は金属線を密着
ら旋巻きに形成してなり、さらに回転トルクを伝
達するときそのら旋が締め付けられる向きに巻い
て構成したことを特徴とする体腔内超音波診断装
置。