WO2011039955A1 - 画像診断装置 - Google Patents

Abstract

　画像診断装置において金属接触式のロータリコネクタの摩耗を低減させる。本発明に係る画像診断装置は、電気信号の送受信を繰り返す第１の送受信部と光信号の送受信を繰り返す第２の送受信部とを備えるプローブが着脱可能に接続され、体腔内において該第１及び第２の送受信部を回転動作させることで、該第１または第２の送受信部より体腔内での反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該体腔内の断層像を生成可能であり、前記第１及び第２の送受信部を回転動作させた状態で、前記電気信号の伝達を行う電気ロータリコネクタ５２６と、前記光信号の伝達を行う光ロータリコネクタと、を備え、電気ロータリコネクタ５２６は、回転駆動部側に取り付けられた金属面５２２、５２３と、固定部側に取り付けられたブラシ５２４、５２５とを備え、該ブラシ５２４、５２５は、接触位置と非接触位置との間において、動作可能であることを特徴とする。

Description

画像診断装置

　本発明は、画像診断装置に関するものである。

　従来より、動脈硬化の診断や、バルーンカテーテル、ステント等の高機能カテーテルによる血管内治療時の術前診断、あるいは術後の結果確認のために血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ：Ｉｎｔｒａ　Ｖａｓｃｕｌａｒ　Ｕｌｔｒａ　Ｓｏｕｎｄ）が広く使用されている。また、最近では、光干渉性断層法を用いた、より解像度の高い血管内光干渉断層像診断装置（ＯＣＴ、ＯＦＤＩ）の開発も進められている（例えば、特許第４０３７５３８号公報参照）。なお、以下では、これら血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）及び血管内光干渉断層像診断装置（ＯＣＴ、ＯＦＤＩ）を総称して、画像診断装置と称することとする。

　当該画像診断装置のうち、ＩＶＵＳは、超音波を使用するため、生体内での減衰が小さく、広い範囲にわたって断層像が得られるという利点がある。一方、ＯＣＴやＯＦＤＩは、レーザを使用するため、ＩＶＵＳと比べて解像度の高い断層像が得られるという利点があるものの、生体内での減衰が大きいため、狭い範囲における断層像しか得ることができないという欠点がある。

　このため、医療現場では、診断の目的に応じてＩＶＵＳとＯＣＴ（またはＯＦＤＩ）との使い分けを行っており、一度に両方を使用する必要がある場合には、ＩＶＵＳ用の送受信部とＯＣＴ（またはＯＦＤＩ）用の送受信部とを有するプローブ（以下、兼用プローブと称する）と、当該兼用プローブが着脱可能に接続されるスキャナ／プルバック部とを利用することとしている。

　ここで、ＩＶＵＳもＯＣＴ（またはＯＦＤＩ）も、プローブを血管内に挿入した状態で、送受信部をラジアル走査させることで、血管内外の断層像を生成する点において共通している。

　このため、兼用プローブ部が着脱されるスキャナ／プルバック部には、通常、２種類のロータリコネクタ（ジョイント）が配さる必要がある。具体的には、電気信号の伝達に用いられるＩＶＵＳ用の金属接触式のロータリコネクタと、光信号の伝達に用いられるＯＣＴまたはＯＦＤＩ用の非接触式の光学的なロータリコネクタである。

　つまり、兼用プローブが着脱可能に接続されるスキャナ／プルバック部には、金属接触式のロータリコネクタと、非接触式の光学的なロータリコネクタとが併存していることとなる。

　ここで、ＩＶＵＳの場合、血液に影響されずに断層像を生成することができるため、３０フレーム／秒程度のフレームレートで断層像を生成する。一方、ＯＣＴやＯＦＤＩの場合、レーザが血液によって散乱・吸収されてしまうため、断層像を生成する間は生理食塩水などで血液を置換しておく必要があり、断層像を生成する間、血管内は虚血状態となる。このため、ＯＣＴやＯＦＤＩの場合、ＩＶＵＳよりも高速なフレームレートで断層像を生成させることが必要である（つまり、送受信部を高速に回転させる必要がある）。

　このため、上述のように、兼用プローブが接続されるスキャナ／プルバック部では、ＯＣＴやＯＦＤＩを使用している間、金属接触式のロータリコネクタが（ＩＶＵＳを使用する場合と比べて）高速で回転することとなり、磨耗粉の発生等による故障や低寿命の原因となっている。

　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電気信号用の金属接触式のロータリコネクタと、光信号用の非接触式のロータリコネクタとを備える画像診断装置において、金属接触式のロータリコネクタの摩耗を低減させることを目的とする。

　上記の目的を達成するために本発明に係る画像診断装置は以下のような構成を備える。即ち、
　電気信号の送受信を繰り返す第１の送受信部と光信号の送受信を繰り返す第２の送受信部とを備えるプローブが着脱可能に接続され、体腔内において該第１及び第２の送受信部を回転動作させることで、該第１または第２の送受信部より体腔内での反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該体腔内の断層像を生成する画像診断装置であって、
　前記第１及び第２の送受信部を回転動作させた状態で、該第１の送受信部との間で、前記電気信号の伝達を行う電気ロータリコネクタと、
　前記第１及び第２の送受信部を回転動作させた状態で、該第２の送受信部との間で、前記光信号の伝達を行う光ロータリコネクタと、を備え、
　前記電気ロータリコネクタは、回転駆動部側に取り付けられた金属面と、固定部側に取り付けられたブラシとを備え、該ブラシは、該金属面上を摺動する接触位置と、該金属面と非接触な非接触位置との間において、動作可能であることを特徴とする。

　本発明によれば、電気信号用の金属接触式のロータリコネクタと、光信号用の非接触式のロータリコネクタとを備える画像診断装置において、金属接触式のロータリコネクタの摩耗を低減させることが可能となる。

　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付すものとする。

　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる画像診断装置の外観構成を示す図である。 図２は、プローブ部の構成を示す図である。 図３は、プローブ部内のイメージングコアの構成を示す図である。 図４は、プローブ部における駆動シャフトコネクタの基端側の内部構成を示す図である。 図５は、スキャナ部の光アダプタ及びロータリコネクタの構成を示す図である。 図６Ａは、電気ロータリコネクタの構成を示す図である。 図６Ｂは、電気ロータリコネクタの構成を示す図である。 図７は、プローブ部とスキャナ部とが接続された様子を示す図である。 図８は、プローブ部における駆動シャフトコネクタの基端側の内部構成を示す図である。 図９Ａは、電気ロータリコネクタの構成を示す図である。 図９Ｂは、電気ロータリコネクタの構成を示す図である。 図１０は、スキャナ部の光アダプタ及びロータリコネクタの構成を示す図である。 図１１は、プローブ部とスキャナ部とが接続された様子を示す図である。 図１２は、スキャナ部の光アダプタ及びロータリコネクタの構成を示す図である。 図１３Ａは、電気ロータリコネクタの構成を示す図である。 図１３Ｂは、電気ロータリコネクタの構成を示す図である。 図１４は、ブラシ動作制御の機能ブロックを示す図である。

　以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の各実施形態について詳細に説明する。

　［第１の実施形態］
　＜１．画像診断装置の外観構成＞
　図１は本発明の第１の実施形態にかかる画像診断装置（血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）または波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ））１００の外観構成を示す図である。

　図１に示すように、画像診断装置１００は、プローブ部１０１と、スキャナ／プルバック部１０２と、操作制御装置１０３とを備え、スキャナ／プルバック部１０２と操作制御装置１０３とは、信号線１０４により接続されている。

　プローブ部１０１は、直接血管内に挿入され、ＩＶＵＳ用の送受信部とＯＣＴ（またはＯＦＤＩ）用の送受信部とを有するイメージングコア（詳細は後述）を用いて血管内部での反射信号を取得することで血管内部の状態を測定する。

　スキャナ／プルバック部１０２は、イメージングコアの回転動作を規定するスキャナ部とイメージングコアの直線動作を規定するプルバック部とが一体的に構成されたユニットであり、スキャナ部とプルバック部とが並行して動作することで、イメージングコアのラジアル、アキシアル動作を規定している。

　このうち、スキャナ部は、プローブ部１０１を特別な工具を用いることなく着脱可能に接続することができ、内部には、電気信号用の金属接触式のロータリコネクタ（電気ロータリコネクタ）と、光信号用の非接触式のロータリコネクタ（光ロータリコネクタ）とを有している。

　操作制御装置１０３は、血管内断層診断を行うにあたり、各種設定値を入力するための機能や、測定により得られたデータを処理し、断層像を生成し表示するための機能を備える。

　操作制御装置１０３において、１１１は本体制御部であり、測定により得られたデータを処理したり、処理結果を出力したりする。１１１－１はプリンタ／ＤＶＤレコーダであり、本体制御部１１１における処理結果を印刷したり、データとして記憶したりする。

　１１２は操作パネル（インタフェース）であり、ユーザは該操作パネル１１２を介して、各種設定値の入力を行う。１１３は表示装置としてのＬＣＤモニタであり、本体制御部１１１における処理結果を表示する。

　＜２．プローブ部の全体構成＞
　次にプローブ部１０１の全体構成について図２を用いて説明する。図２に示すように、プローブ部１０１は、直接、血管等の体腔内に挿入される長尺のカテーテルシース２０１と、ユーザが操作するために体腔内に挿入されずユーザの手元側に配置されるコネクタ部２０２とにより構成される。カテーテルシース２０１の先端には、ガイドワイヤルーメン用チューブ２０３が形成されており、カテーテルシース２０１は、ガイドワイヤルーメン用チューブ２０３との接続部分からコネクタ部２０２との接続部分にかけて連続する管腔として形成されている。

　カテーテルシース２０１の管腔内部には、超音波信号を送受信する送受信部と光信号を送受信する送受信部とが配された兼用送受信部２２１と、それを回転させるための駆動力を伝達するとともに、内部に超音波信号を伝送するための電気信号線と光信号を伝送するための光ファイバとが配された駆動シャフト２２２と、を備えるイメージングコア２２０がカテーテルシース２０１のほぼ全長にわたって挿通されている。

　コネクタ部２０２は、カテーテルシース２０１の基端に一体化して構成されたシースコネクタ２０２ａと駆動シャフト２２２の基端に一体化して構成された駆動シャフトコネクタ２０２ｂとからなる。

　シースコネクタ２０２ａとカテーテルシース２０１との境界部には、耐キンクプロテクタ２１１が設けられている。これにより所定の剛性が保たれ、急激な変化による折れ曲がり（キンク）を防止することができる。

　駆動シャフトコネクタ２０２ｂの基端側（詳細は図４参照）は、後述するスキャナ／プルバック部１０２のスキャナ部（詳細は図５参照）と着脱可能に接続されるよう構成されている。

　＜３．イメージングコアの断面構成＞
　次に、イメージングコア２２０の全体構成について説明する。図３は、イメージングコア２２０の基端側の構成を示す図である。図３に示すように、イメージングコア２２０の基端側には、コネクタ装置３００が取り付けられている。コネクタ装置３００は、駆動シャフトコネクタ２０２ｂがスキャナ部の回転駆動部側に接続された際に、回転駆動部内のアダプタ（詳細は後述）との間で、光学的かつ電気的な接続を実現する。また、回転駆動部における回転駆動力を駆動シャフト２２２に伝達する役割も果たしている。

　コネクタ装置３００は、内部にＡＰＣ光コネクタ（図３において不図示）が配置され、かつ、周面に金属接点３０４が配置されたコネクタ固定部材３０３と、コネクタ固定部材３０３を駆動シャフトコネクタ２０２ｂの基端側内部において回転自在に支持するためのフランジ３０２とを備える。

　なお、駆動シャフト２２２は、接続パイプ３０１を介してコネクタ装置３００内に配置されたＡＰＣ光コネクタと接合されているものとする。

　＜４．駆動シャフトコネクタの構成＞
　次に、駆動シャフトコネクタ２０２ｂの断面構成について図４を用いて説明する。図４は駆動シャフトコネクタ２０２ｂの基端側の内部構成を示す図である。

　図４に示すように、コネクタ装置３００は駆動シャフトコネクタ２０２ｂの基端側の所定の位置に配されている。また、コネクタ装置３００の基端側には、光ファイバ用のコネクタ（ＡＰＣ光コネクタ）４０２が配されており、中空の円筒形状をしたコネクタ固定部材３０３の内部において、フェルール４０４が設けられた光ファイバ４０１の基端側端部を保持している。これにより駆動シャフト２２２内の光ファイバ４０１はスキャナ部内に配された光アダプタと、ＡＰＣ光コネクタ４０２を介して光学的に接続されることとなる。

　一方、コネクタ固定部材３０３の外表面には、駆動シャフト２２２内の電気信号線４０３と接続された金属接点３０４が配されている。これにより駆動シャフト２２２内の電気信号線４０３はスキャナ部内に配されたアダプタ固定部材の金属接点と電気的に接続されることとなる。

　なお、コネクタ固定部材３０３は、先端側端部に円盤状のフランジ３０２を有しており、駆動シャフトコネクタ２０２ｂのハウジング４１１内部において、回転自在に保持されている。

　なお、コネクタ固定部材３０３は、光アダプタとの結合に際してアダプタ固定部材と協働してＡＰＣ光コネクタ４０２の周方向の位置合わせを行うよう構成されているものとする。

　＜５．スキャナ部の内部構成＞
　次に、スキャナ／プルバック部１０２を構成するスキャナ部の内部構成について説明する。図５はスキャナ部の内部構成を示す図である。

　図５において、５０１はスキャナ部のハウジングであり、駆動シャフトコネクタ２０２ｂのハウジング４１１が開口部５０２側から嵌合可能となるように構成されている。

　５１１はＡＰＣ光コネクタ４０２と結合される光アダプタである。光アダプタ５１１には、ＡＰＣ光コネクタ４０２のフェルール４０４を受け入れるメス型構造の穴５１６が形成されている。

　５１２はアダプタ固定部材であり、中空の円筒形状からなり、内部に光アダプタ５１１を相対回転不可能に固定する。なお、アダプタ固定部材５１２は、外表面を規定する保護管５１３と、保護管５１３の内面に固定され、アダプタ固定部材５１２の内表面を規定する本体５１４とから構成されており、ＡＰＣ光コネクタ４０２との結合に際してコネクタ固定部材３０３と協働してＡＰＣ光コネクタ４０２の周方向の位置合わせを行う。

　アダプタ固定部材５１２の内表面には一対の爪５１５が形成されており、当該一対の爪５１５により、ＡＰＣ光コネクタ４０２が係合されることで、ＡＰＣ光コネクタ４０２は光アダプタ５１１と強固に一体化されることとなる。

　更に、アダプタ固定部材５１２の内表面には、一対の金属接点５２１が配置されており、ＡＰＣ光コネクタ４０２が結合した際に、コネクタ固定部材３０３の外表面に配された金属接点３０４との間で電気的な接続を実現する。

　５１７はレンズ固定スリーブ支持部であり、内部には、光学レンズ５１８が固定されている。

　５１９は回動部材であり、アダプタ固定部材５１２及びレンズ固定スリーブ支持部５１７を支持するとともに、駆動モータ５３１の回転駆動力を回転ベルト５３２を介して受けることにより、アダプタ固定部材５１２及びレンズ固定スリーブ支持部５１７を一体的に回転させる。これにより、スキャナ部の回転駆動部側が形成される。

　回動部材５１９の周面には、全周にわたって金属ベルト（金属面）５２２、５２３が巻き回されており、ブラシ５２４、５２５との間で、電気ロータリコネクタ（金属接触式のロータリコネクタ）５２６を形成している。なお、金属ベルト５２２、５２３はそれぞれ金属接点５２１と接続されており、これにより、駆動シャフト２２２内の電気信号線４０３と、ブラシ５２４、５２５との間で、電気信号の送受信が可能となる。なお、電気ロータリコネクタ５２６と信号線１０４とは、接続部５４３を介して接続されているものとする。

　一方、スキャナ部の固定部側には、レンズ５４１が固定されている。これにより、ＡＰＣ光コネクタ４０２のフェルール４０４より放射された反射光は、光学レンズ５１８、レンズ５４１を介して、非接触で固定部側の光ファイバ５４２に入射されることとなる。また、光ファイバ５４２より放射された測定光は、レンズ５４１、光学レンズ５１８を介して、非接触で回転駆動部側のＡＰＣ光コネクタ４０２のフェルール４０４に入射されることとなる。つまり、これらは非接触式のロータリコネクタ（光ロータリコネクタ）を形成している。なお、光ファイバ５４２と信号線１０４とは、接続部５４３を介して接続されているものとする。

　このように、スキャナ部は、回転駆動部と固定部との間で、電気信号の伝達を行うための金属接触式のロータリコネクタ（電気ロータリコネクタ）と、光信号の伝達を行うための非接触式のロータリコネクタ（光ロータリコネクタ）とを備えている。

　＜６．電気ロータリコネクタの構成＞
　次に、電気ロータリコネクタ５２６の詳細構成について説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、図５のＡ－Ａ断面のうち、電気ロータリコネクタ５２６の縦断面を示した図である。

　図６Ａ及び図６Ｂに示すように、電気ロータリコネクタ５２６は、ブラシ５２４、５２５を支持する支持部６０１が、回転軸６０２周りに回動自在に取り付けられている。このため、スキャナ部に設けられた不図示の操作レバーを操作することにより、ブラシ５２４、５２５は金属ベルト５２２、５２３上を摺動する接触位置と、金属ベルト５２２、５２３に対して非接触な非接触位置との間を動作させることができる。つまり、ブラシ５２４、５２５が金属ベルト５２２、５２３に接触した状態（図６Ａの状態）と、非接触の状態（図６Ｂの状態）とを切り替え可能な構成となっている。

　このように、電気ロータリコネクタ５２６は、ブラシ５２４、５２５と金属ベルト５２２、５２３との間の接触状態と非接触状態とが切り替え可能に構成されているため、電気信号の伝達を行う場合（つまり、ＩＶＵＳを使用する場合）には、接触状態に操作レバーを操作する一方、光信号の伝達を行う場合（つまり、ＯＣＴまたはＯＦＤＩを使用する場合）には、非接触状態に操作レバーを操作することが可能となる。

　この結果、ＯＣＴまたはＯＦＤＩの使用に際して、回動部材５１９を高速に回転させた場合であっても、電気ロータリコネクタ５２６が摩耗することがなくなり、摩耗粉の発生等による故障や低寿命の原因を回避させることが可能となる。

　＜７．駆動シャフトコネクタとスキャナ部との接続例＞
　次に、駆動シャフトコネクタ２０２ｂとスキャナ部との接続例について説明する。図７は、駆動シャフトコネクタ２０２ｂとスキャナ部との接続例を示す図である。

　図７に示すように、駆動シャフトコネクタ２０２ｂのハウジング４１１が、スキャナ部の開口部５０２に沿って挿入されると、コネクタ装置３００のコネクタ固定部材３０３が、アダプタ固定部材５１２の本体５１４内面を摺動しながら進み、爪５１５によって係合されることにより固定される。

　ＡＰＣ光コネクタ４０２が爪５１５によって固定されることで、ＡＰＣ光コネクタ４０２と光アダプタ５１１とが光学的に結合されるとともに、金属接点３０４と金属接点５２１とが電気的に接続される。

　これにより、駆動シャフト２２２内の光ファイバ４０１と、固定部側の光ファイバ５４２とが光学レンズ５１８、レンズ５４１を介して、非接触に接続され、回転駆動部側の光ファイバ４０１と固定部側の光ファイバ５４２との間で、光信号の伝達を行うことが可能となる。

　また、駆動シャフト２２２内の電気信号線４０３と電気ロータリコネクタ５２６とが、金属接点３０４、５２１を介して接続され、回転駆動部側の電気信号線４０３と固定部側のブラシ５２４、５２５との間で、電気信号の伝達を行うことが可能となる。

　以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る画像診断装置では、電気信号用の金属接触式のロータリコネクタ（電気ロータリコネクタ）と、光信号用の非接触式のロータリコネクタ（光ロータリコネクタ）とが配されたスキャナ部において、電気信号用の金属接触式のロータリコネクタである電気ロータリコネクタを、接触状態と非接触状態とに切り替え可能な構成とした。

　この結果、光信号の伝達を行う際に、電気ロータリコネクタを非接触状態に切り替えることが可能となり、電気ロータリコネクタの摩耗を低減させることが可能となった。

　［第２の実施形態］
　上記第１の実施形態では、電気ロータリコネクタをスキャナ部に配した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、電気ロータリコネクタは、駆動シャフトコネクタに配されていても良い。以下、金属接触式のロータリコネクタとしての電気ロータリコネクタが、駆動シャフトコネクタに配されている場合について説明する。

　なお、画像診断装置の外観構成、プローブ部の全体構成及びイメージングコアの断面構成等は、上記第１の実施形態と同様であるため、以下では説明を省略する。

　＜１．駆動シャフトコネクタの構成＞
　はじめに、本実施形態に係る画像診断装置における駆動シャフトコネクタ２０２ｂの基端側の内部構成について説明する。図８は、本実施形態に係る画像診断装置における駆動シャフトコネクタ２０２ｂの基端側の内部構成を示す図である。

　図８に示すように、コネクタ装置３００は駆動シャフトコネクタ２０２ｂの基端側の所定の位置に配されている。また、コネクタ装置３００の基端側には、光ファイバ用のコネクタ（ＡＰＣ光コネクタ）４０２が配されており、中空の円筒形状をしたコネクタ固定部材３０３の内部において、フェルール４０４が設けられた光ファイバ４０１の基端側端部を保持している。これにより駆動シャフト２２２内の光ファイバ４０１はスキャナ部内に配された光アダプタと、ＡＰＣ光コネクタ４０２を介して光学的に接続されることとなる。

　また、コネクタ固定部材３０３は、先端側端部に円盤状のフランジ３０２を有しており、駆動シャフトコネクタ２０２ｂのハウジング４１１内部において、回転自在に保持されている。

　一方、接続パイプ３０１の周面には、全周にわたって金属ベルト８０１、８０２が巻き回されており、ブラシ８０３、８０４との間で、電気ロータリコネクタ（金属接触式のロータリコネクタ）８０５を形成している。なお、金属ベルト８０１、８０２はそれぞれ電気信号線４０３と接続されており、これにより、駆動シャフト２２２内の電気信号線４０３と、ブラシ８０３、８０４との間で、電気信号の伝達が可能となっている。

　更に、駆動シャフトコネクタ２０２ｂのハウジング４１１の外表面には、金属接点８０６、８０７が配されており、金属接点８０６、８０７と電気ロータリコネクタ８０５とは電気的に接続されている。

　このように、本実施形態に係る画像診断装置の場合、駆動シャフトコネクタ内に電気信号の伝達を行うための金属接触式のロータリコネクタ（電気ロータリコネクタ）が備えられている。

　＜２．電気ロータリコネクタの構成＞
　次に、電気ロータリコネクタ８０５の詳細構成について説明する。図９Ａ及び図９Ｂは、図８のＡ－Ａ断面のうち、電気ロータリコネクタ８０５の縦断面を示した図である。

　図９Ａ及び図９Ｂに示すように、電気ロータリコネクタ８０５は、ブラシ８０３、８０４を支持する支持部９０１が、回転軸９０２周りに回動自在に取り付けられている。このため、駆動シャフトコネクタ２０２ｂに設けられた不図示の操作レバーを操作することにより、ブラシ８０３、８０４は金属ベルト８０１、８０２上を摺動する接触位置と、金属ベルト８０１、８０２に対して非接触な非接触位置との間を動作させることができる。つまり、ブラシ８０３、８０４が金属ベルト８０１、８０２に接触した状態（図９Ａの状態）と、非接触の状態（図９Ｂの状態）とを切り替え可能な構成となっている。

　このように、電気ロータリコネクタ８０５は、ブラシ８０３、８０４と金属ベルト８０１、８０２との間の接触状態と非接触状態とが切り替え可能に構成されているため、電気信号の伝達を行う場合（つまり、ＩＶＵＳを使用する場合）には、接触状態に操作レバーを操作する一方、光信号の伝達を行う場合（つまり、ＯＣＴまたはＯＦＤＩを使用する場合）には、非接触状態に操作レバーを操作することが可能となる。

　この結果、ＯＣＴまたはＯＦＤＩの使用に際して、回動部材５１９を高速に回転させた場合であっても、電気ロータリコネクタ８０５が摩耗することがなくなり、摩耗粉の発生等による故障や低寿命の原因を回避させることが可能となる。

　＜３．スキャナ部の内部構成＞
　次に、スキャナ／プルバック部１０２を構成するスキャナ部の内部構成について説明する。図１０はスキャナ部の内部構成を示す図である。

　図１０において、５０１はスキャナ部のハウジングであり、駆動シャフトコネクタ２０２ｂのハウジング４１１が開口部５０２側から嵌合可能となるように構成されている。

　ハウジング５０１の内面には、金属接点１００１、１００２が配されており、駆動シャフトコネクタ２０２ｂのハウジング４１１が嵌合した際に、ハウジング４１１の外表面に設けられた金属接点８０６、８０７と接続される。なお、金属接点１００１、１００２と信号線１０４とは、接続部５４３を介して接続されているものとする。

　５１１はＡＰＣ光コネクタ４０２と結合される光アダプタである。光アダプタ５１１には、ＡＰＣ光コネクタ４０２のフェルール４０４を受け入れるメス型構造の穴５１６が形成されている。

　５１２はアダプタ固定部材であり、中空の円筒形状からなり、内部に光アダプタ５１１を相対回転不可能に固定する。なお、アダプタ固定部材５１２は、外表面を規定する保護管５１３と、保護管５１３の内面に固定され、アダプタ固定部材５１２の内表面を規定する本体５１４とから構成されており、ＡＰＣ光コネクタ４０２との結合に際してコネクタ固定部材３０３と協働してＡＰＣ光コネクタ４０２の周方向の位置合わせを行う。

　アダプタ固定部材５１２の内表面には一対の爪５１５が形成されており、当該一対の爪５１５により、ＡＰＣ光コネクタ４０２が係合されることで、ＡＰＣ光コネクタ４０２は光アダプタ５１１と強固に一体化されることとなる。

　５１７はレンズ固定スリーブ支持部であり、内部には、光学レンズ５１８が固定されている。

　５１９は回動部材であり、アダプタ固定部材５１２及びレンズ固定スリーブ支持部５１７を支持するとともに、駆動モータ５３１の回転駆動力を回転ベルト５３２を介して受けることにより、アダプタ固定部材５１２及びレンズ固定スリーブ支持部５１７を一体的に回転させる。これにより、スキャナ部の回転駆動部側が形成される。

　一方、スキャナ部の固定部側には、レンズ５４１が固定されている。これにより、ＡＰＣ光コネクタ４０２のフェルール４０４より放射された反射光は、光学レンズ５１８、レンズ５４１を介して、非接触で固定部側の光ファイバ５４２に入射されることとなる。また、光ファイバ５４２より放射された測定光は、レンズ５４１、光学レンズ５１８を介して、非接触で回転駆動部側のＡＰＣ光コネクタ４０２のフェルール４０４に入射されることとなる。つまり、これらは非接触式のロータリコネクタ（光ロータリコネクタ）を形成している。なお、光ファイバ５４２と信号線１０４とは、接続部５４３を介して接続されているものとする。

　このように、スキャナ部は、回転駆動部と固定部との間で、光信号の伝達を行うための非接触式のロータリコネクタ（光ロータリコネクタ）を備えている。

　＜４．駆動シャフトコネクタとスキャナ部との接続例＞
　次に、駆動シャフトコネクタ２０２ｂとスキャナ部との接続例について説明する。図１１は、駆動シャフトコネクタ２０２ｂとスキャナ部との接続例を示した図である。

　図１１に示すように、駆動シャフトコネクタ２０２ｂのハウジング４１１が、スキャナ部の開口部５０２に沿って挿入されると、ハウジング４１１の外表面が、スキャナ部の開口部５０２の内表面に沿って進み、所定の位置において固定される。

　この状態で、ハウジング４１１の外表面に配された金属接点８０６、８０７とスキャナ部の内表面に配された金属接点１００１、１００２とが電気的に接続されることとなる。これにより、駆動シャフト２２２内の電気信号線４０３と金属接点１００１、１００２とは、電気ロータリコネクタ８０５、金属接点８０６、８０７を介して接続されることとなり、回転駆動部側の電気信号線４０３と固定部側の金属接点１００１、１００２との間で、電気信号の伝達を行うことが可能となる。

　また、図１１に示すように、駆動シャフトコネクタ２０２ｂのハウジング４１１が、スキャナ部の開口部５０２に沿って挿入されると、コネクタ装置３００のコネクタ固定部材３０３が、アダプタ固定部材５１２の本体５１４内面を摺動しながら進み、爪５１５によって係合されることにより固定される。

　ＡＰＣ光コネクタ４０２が爪５１５によって固定されることで、ＡＰＣ光コネクタ４０２と光アダプタ５１１とが結合されることとなる。これにより、駆動シャフト２２２内の光ファイバ４０１と、固定部側の光ファイバ５４２とが光学レンズ５１８、レンズ５４１を介して、非接触に接続され、回転駆動部側の光ファイバ４０１と固定部側の光ファイバ５４２との間で、光信号の伝達を行うことが可能となる。

　以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る画像診断装置では、電気信号用の金属接触式のロータリコネクタ（電気ロータリコネクタ）を駆動シャフトコネクタに配するとともに、駆動シャフトコネクタ上において、当該金属接触式のロータリコネクタ（電気ロータリコネクタ）の接触状態と非接触状態とが切り替え可能となるように構成した。

　この結果、光信号の伝達を行う際に、電気ロータリコネクタを非接触状態に切り替えることが可能となり、電気ロータリコネクタの摩耗を低減させることが可能となった。

　［第３の実施形態］
　上記第１及び第２の実施形態では、不図示のレバー操作により、電気ロータリコネクタの接触状態と非接触状態とを切り替える構成としたが、本発明はこれに限定されず、ブラシ動作用モータを用いて、電動により、接触状態と非接触状態とを切り替えるように構成としてもよい。以下、図１２、図１３Ａ及び図１３Ｂを用いて、電動により、電気ロータリコネクタの接触状態と非接触状態とを切り替え可能なスキャナ部について説明する。なお、説明は、図５、図６Ａ及び図６Ｂとの相違点を中心に行う。

　図１２は、スキャナ部の内部構成を示す図である。図１２において、１２０１はブラシ動作用モータである。ブラシ動作用モータ１２０１のシャフトには、ギア１２０２が取り付けられており、ブラシ５２４、５２５を支持する支持部６０１に取り付けられたギア１２０３と結合されている。

　これにより、ブラシ動作用モータ１２０１の回転駆動力が支持部６０１に伝達され、支持部６０１が回動する。

　図１３Ａ及び図１３Ｂは、図１２のＡ－Ａ断面のうち、電気ロータリコネクタ５２６の縦断面を示した図である。

　図１３Ａに示すように、ギア１２０３は支持部６０１の回転軸６０２に取り付けられており、ギア１２０２が紙面に向かって左回りに回動することにより、支持部６０１が回転軸６０２周りを紙面に向かって右回りに回動する。これにより、図１３Ｂに示すように、ブラシ５２４、５２５を、金属ベルト５２２、５２３に対して非接触の状態にすることができる。

　以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る画像診断装置では、ブラシ動作用モータを配し、該ブラシ動作用モータの回動方向及び回動量を制御する構成とした。この結果、電気ロータリコネクタの接触状態と非接触状態とを電動により切り替えることが可能となった。

　なお、本実施形態では、電気ロータリコネクタがスキャナ部に配された場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、電気ロータリコネクタが駆動シャフトコネクタ２０２ｂに配された場合（上記第２の実施形態の場合）においても、同様に適用可能であることは言うまでもない。

　［第４の実施形態］
　上記第３の実施形態では、電気ロータリコネクタにおける接触状態と非接触状態との切り替えを、電動により行う構成についてのみ説明し、動作条件の詳細については特に言及しなかったが、電動の場合、種々の動作条件を設定することにより、様々な自動制御を行うことが可能となる。

　以下、本実施形態では、電気ロータリコネクタにおける接触状態と非接触状態との切り替えを自動制御により行う場合の制御方法について説明する。

　図１４は、電気ロータリコネクタにおける接触状態と非接触状態との切り替えを自動制御により行うための、画像診断装置におけるブラシ動作制御機能のブロック図の一例である。図１４に示すブラシ動作制御機能は、画像診断装置１００の操作制御装置１０３において実現されるものとする。

　図１４において、１４０１はブラシ動作用モータ制御部であり、種々の動作指令に基づいて、ブラシ動作用モータ１２０１の回動動作を制御する。

　１４０２は、接触指令／非接触指令を入力するための動作スイッチであり、操作パネル１１２上に配されているものとする。動作スイッチ１４０２を介して接触指令が入力されると、ブラシ動作用モータ制御部１４０１では、電気ロータリコネクタ５２６が接触状態となるように、ブラシ動作用モータ１２０１の回動方向、及び回動量を制御する。同様に、動作スイッチ１４０２を介して非接触指令が入力されると、ブラシ動作用モータ制御部１４０１では、電気ロータリコネクタ５２６が非接触状態となるように、ブラシ動作用モータ１２０１の回動方向、及び回動量を制御する。

　１４０３は動作モード取得部であり、自装置がＩＶＵＳであるのか、ＯＣＴ（またはＯＦＤＩ）であるのか（画像診断装置の種別）を識別し、識別結果をブラシ動作用モータ制御部１４０１に入力する。

　動作モード取得部１４０３より、自装置がＩＶＵＳである旨の識別結果が入力された場合、ブラシ動作用モータ制御部１４０１では、電気ロータリコネクタ５２６が接触状態となるように、ブラシ動作用モータ１２０１の回動方向及び回動量を制御する。一方、自装置がＯＣＴ（またはＯＦＤＩ）である旨の識別結果が入力された場合、ブラシ動作用モータ制御部１４０１では、電気ロータリコネクタ５２６が非接触状態となるように、ブラシ動作用モータ１２０１の回動方向及び回動量を制御する。

　１４０４はラジアル走査回転数取得部であり、駆動モータ５３１の回転数を検出する検出センサの出力を取得し、当該取得した出力に基づいて算出される回転数をブラシ動作用モータ制御部１４０１に入力する。

　ラジアル走査回転数取得部１４０４より入力された回転数が所定の回転数を超えた場合、ブラシ動作用モータ制御部１４０１では、電気ロータリコネクタ５２６が非接触状態となるように、ブラシ動作用モータ１２０１の回動方向及び回動量を制御する。一方、ラジアル走査回転数取得部１４０４より入力された回転数が所定の回転数以下であった場合、ブラシ動作用モータ制御部１４０１では、電気ロータリコネクタ５２６が接触状態となるように、ブラシ動作用モータ１２０１の回動方向及び回動量を制御する。

　１４０５は、ラジアル走査回転数設定値取得部であり、操作パネル１１２を介して入力されたラジアル走査回転数の設定値を取得し、ブラシ動作用モータ制御部１４０１に入力する。

　ラジアル走査回転数設定値取得部１４０５より入力された回転数が所定の回転数を超えていた場合、ブラシ動作用モータ制御部１４０１では、電気ロータリコネクタ５２６が非接触状態となるように、ブラシ動作用モータ１２０１の回動方向及び回動量を制御する。一方、ラジアル走査回転数設定値取得部１４０５より入力された回転数が所定の回転数以下であった場合、ブラシ動作用モータ制御部１４０１では、電気ロータリコネクタ５２６が接触状態となるように、ブラシ動作用モータ１２０１の回動方向及び回動量を制御する。

　以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る画像診断装置では、電気ロータリコネクタにおける接触状態と非接触状態との切り替えを、画像診断装置の動作条件に応じて、自動制御により行うことが可能となる。

　［第５の実施形態］
　上記第１乃至第４の実施形態では、ＩＶＵＳ用の送受信部とＯＣＴ（またはＯＦＤＩ）用の送受信部とを有する兼用プローブがスキャナ部に接続されることを前提として説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ＩＶＵＳ用の送受信部を有するプローブ部、または、ＯＣＴ（ＯＦＤＩ）用の送受信部を有するプローブが、それぞれ別々にスキャナ部に接続されてもよい。

　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

　本願は、２００９年９月３０日提出の日本国特許出願特願２００９－２２７８４２を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (12)

1. 　電気信号の送受信を繰り返す第１の送受信部と光信号の送受信を繰り返す第２の送受信部とを備えるプローブが着脱可能に接続され、体腔内において該第１及び第２の送受信部を回転動作させることで、該第１または第２の送受信部より体腔内での反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該体腔内の断層像を生成する画像診断装置であって、
   　前記第１及び第２の送受信部を回転動作させた状態で、該第１の送受信部との間で、前記電気信号の伝達を行う電気ロータリコネクタと、
   　前記第１及び第２の送受信部を回転動作させた状態で、該第２の送受信部との間で、前記光信号の伝達を行う光ロータリコネクタと、を備え、
   　前記電気ロータリコネクタは、回転駆動部側に取り付けられた金属面と、固定部側に取り付けられたブラシとを備え、該ブラシは、該金属面上を摺動する接触位置と、該金属面と非接触な非接触位置との間において、動作可能であることを特徴とする画像診断装置。
2. 　前記プローブが着脱可能に接続される接続部を更に備え、
   　前記電気ロータリコネクタと、前記光ロータリコネクタとは、前記接続部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
3. 　前記プローブが着脱可能に接続される接続部を更に備え、
   　前記電気ロータリコネクタは、前記プローブに配置され、前記光ロータリコネクタは、前記接続部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
4. 　前記ブラシを接触位置と非接触位置との間で動作させるための操作レバーを更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像診断装置。
5. 　前記ブラシを接触位置と非接触位置との間で動作させるための駆動モータを更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像診断装置。
6. 　前記駆動モータは、前記画像診断装置の種別、または、前記第１及び第２の送受信部を回転動作させた際の回転数、または、前記第１及び第２の送受信部を回転動作させるための設定値のいずれかに応じて、動作制御されることを特徴とする請求項５に記載の画像診断装置。
7. 　電気信号の送受信を繰り返す第１の送受信部を備える第１のプローブと、光信号の送受信を繰り返す第２の送受信部を備える第２のプローブとが、それぞれ着脱可能に接続され、体腔内において該第１または第２の送受信部を回転動作させることで、該第１または第２の送受信部より体腔内での反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該体腔内の断層像を生成する画像診断装置であって、
   　前記第１の送受信部を回転動作させた状態で、該第１の送受信部との間で、前記電気信号の伝達を行う電気ロータリコネクタと、
   　前記第２の送受信部を回転動作させた状態で、該第２の送受信部との間で、前記光信号の伝達を行う光ロータリコネクタと、を備え、
   　前記電気ロータリコネクタは、回転駆動部側に取り付けられた金属面と、固定部側に取り付けられたブラシとを備え、該ブラシは、該金属面上を摺動する接触位置と、該金属面と非接触な非接触位置との間において、動作可能であることを特徴とする画像診断装置。
8. 　前記第１及び第２のプローブがそれぞれ着脱可能に接続される接続部を更に備え、
   　前記電気ロータリコネクタと、前記光ロータリコネクタとは、前記接続部に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の画像診断装置。
9. 　前記第１及び第２のプローブがそれぞれ着脱可能に接続される接続部を更に備え、
   　前記電気ロータリコネクタは、前記第１のプローブに配置され、前記光ロータリコネクタは、前記接続部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
10. 　前記ブラシを接触位置と非接触位置との間で動作させるための操作レバーを更に備えることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の画像診断装置。
11. 　前記ブラシを接触位置と非接触位置との間で動作させるための駆動モータを更に備えることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の画像診断装置。
12. 　前記駆動モータは、前記画像診断装置の種別、または、前記第１または第２の送受信部を回転動作させた際の回転数、または、前記第１または第２の送受信部を回転動作させるための設定値のいずれかに応じて、動作制御されることを特徴とする請求項１１に記載の画像診断装置。

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