JPH05111487A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 血管内の狭窄や閉塞などの疾患を血管内部か
ら診断し治療するための超音波診断装置に関するもの
で、血管内に生理食塩水等を注入する問題を解決し、カ
テーテル先端に配置した平易な構成の超音波振動子を扇
形走査させ、超音波診断可能な超音波診断装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 扇形走査変換機構部３を介し駆動部４で、カ
テーテル１先端に配置した一部分だけポーリングした圧
電性高分子膜からなるキャップ形の超音波振動子２を扇
形走査させることにより、簡便な方式でカテーテル２の
前方の超音波断層像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、血管内の狭窄や閉塞な
どの疾患を血管内から超音波を用いて診断し、治療を行
なう超音波診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、血管内の狭窄や閉塞などの疾患に
対し血管内に挿入したカテーテルを用いて診断し治療す
る血管形成手術が、開胸手術による血管バイパス化に対
し簡便であることから注目されている。この血管内部か
ら狭窄などの疾患を診断する方法は、例えば特開昭６３
ー３８３４号公報に「血管内視ビデオシステム」として
記載されている構成が知られている。

【０００３】以下、図３を参照して従来の血管内視ビデ
オシステムについて説明する。図３において、３１はカ
テーテル、３２は画像伝達用光ファイバ口、３３は照明
光誘導用光ファイバ口、３４は血液排除用透明液注入
口、３５は血管、３６は血管３５の内壁にできた閉塞物
や狭窄物であるアテローマ、３７は診断および治療用の
バルーンである。

【０００４】以上のような構成において、以下その動作
について説明する。まず、カテーテル３１を血管３５内
に挿入し、アテローマ３６近傍まで移動する。アテロー
マ３６近傍にカテーテル３１の先端部が達したとき、バ
ルーン３７を膨らませて血流を止めるとともに、照明光
誘導用光ファイバ口３３から患部を照明する。血管３５
内は血液により不透明なので視野を得るため例えば生理
食塩水の透明液を血排除用透明液注入口３４から噴射
し、画像伝達用光ファイバ口３２から血管内内視鏡走査
を行ない、アテローマ３６の状態を調べる。アテローマ
３６の除去の必要性が認められたときは、カテーテル３
１をアテローマ３６の狭窄部に移動し、バルーン３７を
膨らませて、アテローマ３６を押しつぶし、血流を良く
する治療を行なう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術では、アテローマの状態を内視鏡走査で行な
っているため、深さ方向の情報が十分に得られない問題
点がある。また、生理食塩水を数回血管内に注入するの
で、生体に対し多量の生理食塩水を注入してしまう恐れ
があり、生体に悪影響を与える可能性があるという問題
を有していた。

【０００６】また内視鏡のかわりにカテーテル型超音波
探触子で血管内を走査する方法があるが、カテーテルと
超音波振動子の大きさが非常に小さいためカテーテル内
に血液が入り込まないよう例えば膜の遮断物を超音波振
動子とカテーテルの間に接着することが困難であるとい
う問題を有していた。

【０００７】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、血管内に生理食塩水等を注入することなく血管内
診断を行なうことができ、接着部位を減らすことによっ
て簡単に作製できる超音波診断装置を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、圧電性を有した高分子の薄膜の一部だけを
ポーリングしその周りの未ポーリング部分を伸縮可能な
形状としたキャップ形の超音波振動子と、超音波振動子
を扇形走査させるため駆動部に接続された扇形走査変換
機構部と、超音波振動子の方向を検出するための位置検
出部と、位置検出部に接続された角度演算部と、超音波
振動子を駆動する信号を発生する発信部と、反射信号を
電気信号に変換する受信部と、検波部と、走査変換部
と、表示部を有している。

【０００９】

【作用】本発明は上記構成によって、カテーテルと超音
波振動子の接着部分からカテーテル内に血液が入り込ま
ない構成を容易にし、超音波振動子を扇形走査させるこ
とにより２次元の超音波診断像を得ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例における超音波診
断装置の要部概略図である。図１において、１はカテー
テル、２はポーリング部分と未ポーリング部分を有する
圧電性高分子膜からなる超音波振動子、３は駆動部４の
伝達力を変換し超音波振動子２を扇形走査させる扇形走
査変換機構部、５は駆動部４に接続された位置検出部、
６は位置検出部５に接続された角度演算部、７は超音波
振動子２に接続された送信部、８は超音波振動子２に接
続された受信部、９は受信部８に接続された検波部、１
０は角度演算部６と検波部９に接続された走査変換部、
１１は走査変換部１０に接続された表示部、１２は血
管、１３はアテローマ、１４は超音波振動子２の軸受
け、１５はアテローマ治療用バルーンである。

【００１２】以上のように構成された超音波診断装置に
ついて、図１、図２を参照してその動作を説明する。

【００１３】まず、カテーテル１を血管１２内に挿入
し、アテローマ１３近傍までカテーテル１先端を移動さ
せる。カテーテル１先端がアテローマ１３近傍に位置し
たら、送信部７より超音波送信信号を超音波振動子２に
転送し、超音波振動子２で超音波送信信号を超音波に変
換してカテーテル１の前方に送信する。超音波振動子２
から送信された超音波は血液中を伝搬し、アテローマ１
３に到達する。アテローマ１３に到達した超音波は一部
が反射され、一部が透過する。アテローマ１３に透過し
た超音波は、音響インピーダンスの違いにより次々に反
射されて超音波振動子２に戻る。反射されて超音波振動
子２に戻った超音波は、超音波振動子２により電気信号
に変換され、受信部８により増幅され、検波部９により
検波される。

【００１４】超音波振動子２は例えばモータの駆動部４
の回転運動を扇形走査変換機構部３により揺動運動に変
換し、軸受け１４を支点として超音波振動子２を扇形走
査させる。超音波振動子２を扇形走査されることによ
り、超音波ビームの照射方向を扇形に振ることが可能と
なる。

【００１５】超音波振動子２の構造を図２に示す。圧電
性高分子膜２１の超音波を照射する部分のみをポーリン
グ処理し、後方に例えば平面形状のバッキング材２２を
配置する。また、圧電性高分子膜２１と伝搬させる媒体
との音響的性質の違いによる反射を防ぐため、従来より
用いられているマッチングのための整合層２３を前方に
配置しても良い。圧電性高分子膜２１はポーリングされ
た部位より大きい面積を持ち、未ポーリング部位をバッ
キング材２２の側へ折り曲げることによりキャップ形と
する。バッキング材２２側へ折り曲げられた圧電性高分
子膜２１先端は例えば蛇腹の形状とし、カテーテル１先
端に配置した超音波振動子２を扇形走査時の伸縮可能な
部分となるような形状とする。

【００１６】超音波振動子２の方向情報は、例えばエン
コーダなどの位置検出部５を駆動部４に接続することに
より得られる。この位置検出部５の出力信号より、角度
演算部６は超音波振動子１２のビーム照射方向を算出す
る。

【００１７】超音波振動子２のビーム方向情報である角
度演算部６の出力と、反射信号の検波信号である検波部
９の出力を、走査変換部１０にて標準テレビ出力に変換
する。走査変換部１０の出力により、２次元の超音波断
層像を表示部１１に表示し、血管１２内の超音波診断を
行なう。次に血管１２内のアテローマ１３にカテーテル
１外壁のバルーン１５が位置するようにカテーテル１を
移動させ、バルーン１５を膨張させて血管形成を行い、
血流状態を良好にする治療を行なう。

【００１８】以上のように本実施例によれば、カテーテ
ル１先端にポーリングした部分と未ポーリングの部分を
有する圧電性高分子膜２２からなるキャップ形の超音波
振動子２を配置し、扇形走査変換機構部を介して駆動部
４で超音波振動子２を扇形走査させ超音波振動子２から
発射する超音波を２次元方向に走査させることが可能と
なる機構を持たせることにより、血管１２内からアテロ
ーマ１３を簡便な構成で診断することができる。

【００１９】なお、本実施例において、バッキング材２
２の形状は平板としたが、超音波にフォーカスかけるた
めバッキング材を凹面形状としても良い。また整合層２
３の前面には何も配置していないが、超音波にフォーカ
スをかけるため整合層２３の前面に音響レンズを配置し
ても良いことは言うまでもない。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明は血管内に挿入可能
なカテーテルと、カテーテル先端に取り付けるため薄膜
からなる圧電性を有する高分子の一部だけをポーリング
しその周りの未ポーリング部分を伸縮可能となるような
形状としたキャップ状の超音波振動子と、超音波振動子
をカテーテルの先端で扇形走査させる手段と、超音波振
動子から発射される超音波ビームの位置を検出する手段
と、超音波振動子に超音波信号を供給するとともに反射
超音波を受信して画像処理する手段を設けることにより
簡便な手段でカテーテルの先端に超音波振動子を設ける
ことができ、カテーテル先端に配置された超音波振動子
を扇形走査させ、血管内に対し例えば生理食塩水等を入
れることなく、カテーテルの前方のアテローマを診断と
治療を行なうことができる優れた超音波診断装置を実現
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における超音波診断装置の概
略ブロック結線図

【図２】同実施例における超音波診断装置の要部である
超音波振動子の概略図

【図３】従来の血管内視ビデオシステムのカテーテル先
端部概略図

【符号の説明】

１ カテーテル ２ 超音波振動子 ３ 扇形走査変換機構部 ４ 駆動部 ５ 位置検出部 ６ 角度演算部 ７ 送信部 ８ 受信部 ９ 検波部 １０ 走査変換部 １１ 表示部 １２ 血管 １３ アテローマ １４ 軸受け ２１ 圧電性高分子膜 ２２ バッキング材 ２３ 整合層 ３１ カテーテル ３２ 画像伝達用光ファイバ口 ３３ 照明光誘導用光ファイバ口 ３４ 血液排除用透明液注入口 ３５ 血管 ３６ アテローマ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 血管内に挿入可能なカテーテルと、前記
   カテーテル先端に取り付けられた一部だけをポーリング
   しその周りの未ポーリング部分を伸縮可能とした薄膜か
   らなる圧電性を有する高分子の超音波振動子と、前記超
   音波振動子を前記カテーテルの先端で扇形走査させる駆
   動部からの伝達力を変換する扇形走査変換機構部と、前
   記超音波振動子の位置を検出する位置検出部と、前記位
   置検出部に接続された角度演算部と、前記超音波振動子
   に接続された送信部および受信部と、前記受信部に接続
   された検波部と、前記角度演算部と前記検波部に接続さ
   れた走査変換部と、前記走査変換部に接続された表示部
   を備えた超音波診断装置。