JP2000157547A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトで操作性に優れ、且つ良好な超音
波画像を得ることが可能で、挿入部の外径を太くするこ
となく、リニア走査、もしくはスパイラル走査を行うこ
とのできる超音波診断装置を提供する。 【解決手段】 駆動軸２３と後端に連結され駆動軸２３
にモータ６１からの回転力を伝達するフレキシブルシャ
フト２４に、軸方向に着磁された磁性体３４を設ける。
駆動軸２３，フレキシブルシャフト２４の外周にインナ
シース２９を設け、このインナシース２９にコイル状の
導電体３５を巻装する。導電体３５を通電して磁性体３
４を軸方向に移動させることによって超音波振動子２２
のリニア走査を行い、導電体３５を通電すると同時にモ
ータ６１を駆動することにより超音波振動子２２のスパ
イラル走査を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波振動子を挿
入軸方向に進退駆動させてリニア走査を行う、または、
超音波振動子を回転駆動および挿入軸方向に進退駆動さ
せてスパイラル走査を行う超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】体腔内への挿入部の先端に、超音波振動
子を回転及び挿入方向に進退駆動自在に設け、この超音
波振動子を回転，進退させながらメカニカル三次元スキ
ャンする超音波診断装置は、例えば、本出願人による特
開平８−５６９４７号公報に開示されている。

【０００３】この超音波診断装置においては、プローブ
本体にアウターシースを被覆し、このアウターシースを
駆動ユニットの固定部に装着するとともに、プローブ本
体を駆動ユニット内に設けた回転駆動部及び進退駆動部
に装着し、振動子ユニットへの回転力伝達を可撓性シー
ス内のフレキシブルシャフトのみで行わせ、進退力の伝
達をプローブ本体全体で行わせるようにし、振動子ユニ
ット進退時の抵抗力量は可撓性シースとアウターシース
との摩擦のみとして安定した進退移動を実現可能とした
技術が開示されている。ここで、前記駆動ユニットは、
ＤＣモータ，エンコーダ，スリップリング等を備えたラ
ジアル駆動ユニットと、このラジアル駆動ユニットを進
退移動させるためのステッピングモータ，ボールネジ等
を有して構成されている。

【０００４】また、本出願人による特許番号第２５９４
５８６号公報には、内視鏡の挿入先端部に超音波振動子
を設けた超音波内視鏡において、内視鏡の挿入先端部内
に、前記超音波振動子を前記内視鏡の挿入軸を中心に回
転させる第１の超音波モータと、前記超音波振動子を略
内視鏡の挿入軸方向に往復動させる第２の超音波モータ
と、を設けた技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平８−５
６９４７号公報に記載された技術では、超音波振動子を
回転駆動させるとともに挿入軸方向に進退駆動させるた
めにＤＣモータとステッピングモータの２つのモータを
使用しており、かつステッピングモータの回転運動を進
退運動に変換させるためのボールネジやスライドガイド
を使用しているため、駆動装置（駆動ユニット）が重
く、かつ大型化してしまう。

【０００６】また、駆動装置で発生した駆動力をフレキ
シブルシャフトを介して伝達しているため、駆動装置で
の回転運動及び進退運動と、フレキシブルシャフトで伝
達された超音波振動子の回転運動及び進退運動にずれや
むらが生じ、正確な超音波画像が得られにくい。特にフ
レキシブルシャフトが曲げられているときにはそのずれ
が顕著で診断にしよう可能な超音波画像が得られにくく
なる。

【０００７】また、これらの構造を周知の超音波内視鏡
に適用した場合、内視鏡操作部に巨大な駆動部を内蔵さ
せることとなり、内視鏡操作部をＤｒ．１人で把持でき
ない可能性が有る。また、駆動部を別体にしようとして
も、駆動力の伝達体であるフレキシブルシャフトが長く
なったり、また、操作部内で、激しく屈曲されたりする
ため、特に進退運動の伝達が困難となる。

【０００８】これに対し、特許番号第２５９４５８６号
公報には、上記不具合を解決するための方法が述べられ
ているが、超音波モータを先端部に内蔵した場合、小型
化に限界が有るため、更なる小型化が要望されている。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、コンパクトで操作性に優れ、且つ良好な超音波画像
を得ることが可能で、挿入部の外径を太くすることな
く、リニア走査、もしくはスパイラル走査を行うことの
できる超音波診断装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による超音波診断装置は、内視鏡挿入部の先
端部に配設された超音波振動子と、前記超音波振動子を
超音波駆動するための駆動部と、を備え、少なくとも、
前記超音波振動子を前記先端部内部で進退させながらリ
ニア走査を行う超音波診断装置において、前記超音波振
動子と前記駆動部とを接続する信号ケーブルを内在し、
先端に前記超音波振動子を固定した駆動軸と、少なくと
も前記駆動軸の外周に設けられたシースと、前記シース
の軸方向に着磁され、前記シース内で前記駆動軸に固定
された磁性体と、前記シースに、少なくとも前記磁性体
の軸方向移動距離に渡って螺旋状に設けた導電体と、前
記導電体に電流を供給する電流供給手段と、を備えたも
のである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１乃至図６は本発明の第１の実
施の形態に係わり、図１は超音波診断装置の全体図、図
２は主として内視鏡機能系を示す先端部の拡大図、図３
は主として超音波機能系を示す先端部の断面図、図４は
インナシースの要部断面図、図５は他のインナシースの
要部断面図、図６は超音波振動子の走査制御系及び超音
波信号伝達系を示す説明図、である。

【００１２】図１において、符号１は、内視鏡挿入部で
あり、この内視鏡挿入部１は、先端部２，湾曲部３，可
撓部４を備えて構成されている。前記内視鏡挿入部１の
後端には内視鏡操作部５が設けられ、この内視鏡操作部
５には、前記湾曲部３を湾曲操作する湾曲操作ノブ７、
送気送水及び吸引ボタン８等が設けられているととも
に、ユニバーサルコード９が接続されている。ユニバー
サルコード９の先端には、図示しない光源装置に接続さ
れるスコープコネクタ１０が設けられている。内視鏡操
作部５の更に後端には後述する超音波振動子への回転伝
達を行う副操作部１１が設けられている。この副操作部
１１には超音波コード１２が接続され、この超音波コー
ド１２の先端には、超音波信号の増幅及びモータの制御
を行う駆動部６に接続される超音波コネクタ１３が設け
られている。前記駆動部６は、図示しない超音波観測装
置に接続される。

【００１３】図２，図３に示すように、前記内視鏡挿入
部１の先端部２は、先端カバー１４と、先端硬質部１９
とを備えて構成されている。

【００１４】先ず、この先端部２における内視鏡機能系
について説明すると、図２に示すように、前記先端硬質
部１９には、照明レンズ１５、対物レンズ１６、送気・
送水ノズル１７及びチャンネル１８等が配設されてい
る。また、照明レンズ１５、対物レンズ１６のそれぞれ
に続くその内部には、それぞれ図示しないライトガイド
ファイバー、イメージガイドファイバーが取り付けら
れ、これらは手元側に向けて導かれている。

【００１５】次に、前記先端部２における超音波機能系
について説明する。図３に示すように、前記先端カバー
１４は、例えば高密度ポリエチレンやポリメチルペンテ
ン等の、超音波透過性が良好で且つ略硬質の材質によっ
て、中空の略円筒状の部材に形成されている。

【００１６】前記先端カバー１４の先端開口部には、先
端ネジ２１が液密に螺合されている。また、前記先端カ
バー１４の後端開口部は、シール２０を介して先端硬質
部１９に嵌合され、糸巻き接着によって液密に固定され
ている。

【００１７】前記先端硬質部１９には、先端カバー１４
の内部空間と、湾曲部３の内部空間とを連通する貫通孔
１９ａが設けられ、この貫通孔１９ａには中空の駆動軸
２３が貫通支持されている。

【００１８】前記駆動軸２３の先端部には超音波振動子
２２が保持され、また、前記駆動軸２３の後端部には中
空のフレキシブルシャフト２４が接続されている。この
フレキシブルシャフト２４は内視鏡挿入部１，内視鏡操
作部５を経て副操作部１１まで延在されており、前記超
音波振動子２２を駆動するための信号ケーブル（図示せ
ず）が、駆動軸２３及びフレキシブルシャフト２４の中
空部に挿通されて前記副操作部１１まで導かれている。

【００１９】ここで、前記駆動軸２３は、Ｏリング２５
とベアリング２６を介して貫通孔１９ａに支持されるこ
とにより、前記先端カバー１４側と前記湾曲部３側との
間の液密が保たれた状態で、先端硬質部１９に対して回
転自在及び軸方向移動自在となっている。

【００２０】また、前記駆動軸２３の先端寄りにはフラ
ンジ２７が設けられ、前記駆動軸２３の後端にはフラン
ジ２８が設けられている。そして、前記フランジ２７が
先端硬質部１９の先端面に当接されることによって駆動
軸２３は後方への軸方向移動が規制され、また、前記フ
ランジ２８がベアリング２６に当接されることによって
駆動軸２３は前方への軸方向移動が規制されるようにな
っている。

【００２１】すなわち、駆動軸２３に保持された超音波
振動子２２は、フランジ２７が先端硬質部１９の先端面
に当接される位置から、フランジ２８がベアリング２６
に当接される位置まで、その距離Ｌだけ、先端カバー１
４内を回転自在且つ軸方向移動自在となっている。

【００２２】なお、前記先端カバー１４内には、前記超
音波振動子２２とともに、超音波伝達媒体７９が充填さ
れており、この超音波伝達媒体７９は先端ネジ２１，シ
ール２０及びＯリング２５によって液密に保持されてい
る。

【００２３】前記駆動軸２３及びフレキシブルシャフト
２４の外周には可撓性のインナシース２９が設けられ、
これらの間には絶縁体で構成された潤滑剤８０が充填さ
れている。

【００２４】また、前記インナシース２９の外周には、
可撓性のアウタシース３０が設けられている。

【００２５】前記インナシース２９の先端は、絶縁体で
構成された繋ぎパイプ３１を介して先端硬質部１９の後
端に固定され、後端側はフレキシブルシャフト２４と共
に副操作部１１まで延在されている。

【００２６】また、前記インナシース２９の先端付近に
は、少なくとも駆動軸２３に保持された超音波振動子２
２が移動可能な距離Ｌの長さに渡って、後述する、線状
の導電体３５が螺旋状に巻装されており、その両端には
電気ケーブル３２，３３が導通されている。

【００２７】また、フレキシブルシャフト２４の外周に
は、インナシース２９の導電体３５が巻装されている内
部空間に対応する位置に、軸方向に着磁された中空の磁
性体が固定されている。

【００２８】そして、インナシース２９に螺旋状に巻か
れた導電体３５と、磁性体３４によって、リニア駆動機
構６８が形成されている。

【００２９】具体的に説明すると、前記導電体３５は、
図４に示すように、インナシース２９の外表面に一定ピ
ッチで螺旋状に巻装されている。また、前記導電体３５
が巻装された可撓シース２９の内表面には導電体３６が
軸方向に沿って設けられ、この導電体３６は手元側端部
（後端部）が前記導電体３５の手元側端部（後端部）と
電気的に導通されている。また、前記導電体３５，３６
の先端部はインナシース２９の外表面に露出され、ぞれ
ぞれ、前記電気ケーブル３３，３２に電気的に接続され
ている。すなわち、前記導電体３５は、その先端部が電
気ケーブル３３に導通されているとともに、その後端部
が導電体３６を介して電気ケーブル３２に導通されてい
る。

【００３０】ここで、上述の導電体３５，３６は、例え
ば以下の手順で形成される。先ず、組立前のインナシー
ス２９の外表面に一定ピッチの溝を螺旋状に設け、この
溝の後端部にインナシース２９の内表面に貫通する孔を
設けるとともに、前記溝の先端部から１ピッチ先端側に
離間した位置にインナシース２９の内表面に貫通する孔
を設ける。

【００３１】次に、溝を設けたインナシース２９外表面
に導電体３５を蒸着するとともに、インナシース２９内
表面の周方向の１部に導電体３６を蒸着して前記溝より
も先端側に設けられた孔と前記溝の後端に設けられた孔
とを接続する。

【００３２】次に、インナシース２９の外表面を溝が無
くならない程度に削る。

【００３３】ところで、先端硬質部１９の後端に繋ぎパ
イプ３１を介して接続されるインナシース、及び、この
インナシースに設けられる導電体は上述のものに限ら
ず、例えば、図５（ａ）乃至（ｃ）に示すものを適用し
ても良い。

【００３４】図５（ａ）に示すインナシース４１は、シ
ース３８と、このシース３８に外装されたシース３７と
で構成されている。シース３７，３８には、それぞれの
外表面に導電体３９，４０が、同じ長さ、同じ一定ピッ
チ、同じ巻き方向で螺旋状に設けてある。導電体３９，
４０の先端部は互いに電気的に導通され、手元側端部は
互いに絶縁された状態でインナシース４１の外表面に露
出されている。そして、導電体３９，４０の露出部分に
電気ケーブル４２，４３がそれぞれ電気的に接続されて
いる。

【００３５】また、図５（ｂ）に示すインナシース４４
には、外表面に導電体４５が全長に渡って一定ピッチで
螺旋状に設けられ、外周上に絶縁コート４６がコーティ
ングしされた後、絶縁コート４６の外表面に同じく全長
に渡って導電体４７が全周に蒸着させたものである。導
電体４５，４７の先端部は互いに電気的に導通されてお
り、後端部は互いに絶縁された状態でインナシース４４
の外表面に露出されている。そして、導電体４５，４７
の露出部分にそれぞれ同軸ケーブル４８の芯線とシール
ド線が電気的に接続されている。

【００３６】また、図５（ｃ）に示すインナシース４９
には、内表面の周方向の一部に導電体５０が軸方向に沿
って蒸着され、また、外周面にすずめっき導線等のコイ
ル５１が巻装されている。コイル５１と導電体５０の後
端部は互いに電気導通され、先端部は互いに絶縁された
状態でインナシース４９の外表面に露出されている。そ
して、導電体５０とコイル５１の露出部にそれぞれ同軸
ケーブル５２の芯線とシールド線が電気的に接続されて
いる。

【００３７】次に、超音波振動子２２の走査制御系、及
び超音波信号伝達系について説明する。内視鏡挿入部１
内に挿通されたフレキシブルシャフト２４の後端は、副
操作部１１内で、例えば歯数Ｎのドリブン歯車５３に接
続されている。

【００３８】このドリブン歯車５３の同軸上後端にはス
リップリング５４が接続され、スリップリング５４に
は、フレキシブルシャフト２４内に挿通されて副操作部
１１まで導かれた超音波振動子２２の信号ケーブルが電
気的に接続されている。

【００３９】また、前記ドリブン歯車５３には該ドリブ
ン歯車５３と同一の歯数Ｎの歯車５５が噛合されてい
て、この歯車５５にはエンコーダ５６が接続されてい
る。

【００４０】さらに、前記ドリブン歯車５３には、該ド
リブン歯車５３より歯数の少ない、例えば歯数ｎ（Ｎ＞
ｎ）のドライブ歯車５７が噛合されていて、ドライブ歯
車５７にはフレキシブルシャフト２４より更に回転伝達
力の高いフレキシブルシャフト５８が接続されている。

【００４１】前記フレキシブルシャフト５８は、副操作
部１１から、超音波コード１２を経て超音波コネクタ１
３まで延在されている。

【００４２】一方、内視鏡挿入部１内に挿通さて副操作
部１１まで延在された電気ケーブル３２，３３は、スリ
ップリングに接続されたケーブル５９，エンコーダに接
続されたケーブル６０と共に、超音波コード１２を経て
超音波コネクタ１３まで延在されている。

【００４３】前記超音波コネクタ１３に着脱自在に接続
される駆動部６は、フレキシブルシャフト５８に回転力
を付加するモータ６１と、導電体３５への通電制御を行
う電流供給手段としての機能を備えるとともにモータ６
１の駆動制御や超音波信号の増幅制御を行う制御部６２
と、を備えて構成されている。

【００４４】また、前記駆動部６には、超音波振動子２
２の走査形態を切り替えるための切替スイッチ（図示せ
ず）が設けられている。

【００４５】次に、上記構成による超音波診断装置の作
用について説明する。この超音波診断装置は、上述の構
成によって、超音波振動子２２を回転駆動させるラジア
ル走査、超音波振動子２２を挿入軸方向に進退駆動（最
大移動距離Ｌ）させるリニア走査、及び、超音波振動子
２２を回転駆動および挿入軸方向に進退駆動（最大駆動
距離Ｌ）させるスパイラル走査、を行うことが可能であ
り、以下、上記各走査について説明する。

【００４６】ラジアル走査 図示しない切替スイッチによって、超音波振動子２２の
走査形態がラジアル走査に切り換えられると、制御部６
２は、導電体３５への通電を停止した状態で、駆動部６
内のモータ６１を回転させる。

【００４７】前記モータ６１で発生する動力は、フレキ
シブルシャフト５８に伝達され、ドライブ歯車５７を介
してドリブン歯車５３へ伝達される。

【００４８】このとき、両歯車の関係は、（ドリブン歯
車５３の歯数Ｎ）＞（ドライブ歯車５７の歯数ｎ）であ
るため、ドリブン歯車５３の回転数をＡ、ドライブ歯車
５７の回転数をａとすると、Ａ＝ｎ／Ｎｘａの関係が成
り立つ。従って、モータ６１の回転は、ｎ／Ｎ倍（＜
１）の回転数に減速されると共に、Ｎ／ｎ倍（＞１）の
回転力に増加されて、フレキシブルシャフト２４へ伝達
され、駆動軸２３を介して超音波振動子２２が回転す
る。

【００４９】一方、ドリブン歯車５３の回転力は、歯車
５５を介してエンコーダー５６にも伝達され、エンコー
ダ信号が発生する。このエンコーダ信号は制御部６２に
入力され、制御部６２では、前記エンコーダ信号に同期
した超音波駆動用のパルスを、スリップリング５４を介
して超音波振動子２２に伝達する。

【００５０】従って、超音波振動子２２は、回転しなが
ら、一定の回転角度で３６０度の超音波信号を送・受信
し、この信号は逆の経路で駆動部６内の制御部６２で増
幅された後、超音波観測装置で画像化される。

【００５１】リニア走査 図示しない切替スイッチによって、超音波振動子２２の
走査形態がリニア走査に切り換えられると、制御部６２
は、モータ６１の駆動を停止した状態で、電気ケーブル
３２，３３を介して導電体３５を通電する。

【００５２】この導電体３５への通電によって、磁性体
３４には軸方向への移動力が発生する。この移動力は、
フレキシブルシャフト２４，駆動軸２３を介して、超音
波振動子２２に伝達され、超音波振動子２２は先端カバ
ー内で軸方向に移動する。

【００５３】ここで、超音波振動子２２に軸方向の駆動
力を発生させる磁性体３４及び導電体３５は超音波振動
子２２の近傍に配設されているため、移動抵抗を小さく
することができる。従って、超音波振動子２２の軸方向
移動に必要な駆動力は微少なものでよく、導電体３５に
流す電流量を小さくすることができる。

【００５４】また、超音波振動子２２の移動速さは、導
電体３５に流す電流量によって可変制御することがで
き、かつその速度も正確である。そこで、制御部６２
は、超音波振動子２２の移動のタイミングに同期して、
一定時間間隔で超音波振動子２２を駆動し、リニア走査
させることで一定ピッチのリニア画像が得られる。

【００５５】また、制御部６２は、導電体３５に通電す
る電流の向きを変えることによって超音波振動子２２を
逆方向に移動させることができ、この逆方向への移動時
に、同様に超音波振動子２２を駆動させれば、往復運動
でのリニア画像が得られる。

【００５６】また、駆動軸２３に設けられたフランジ２
７，２８によって、超音波振動子２２は、予め設定され
た走査距離Ｌ以上は移動できないので、たとえ、超音波
振動子２２の往復動の切替タイミングを誤ったとしても
該超音波振動子２２が先端カバー１４に衝突する等の不
都合が生じることがない。

【００５７】ここで、例えば、最大走査距離がＬ＝２０
ｍｍに設定された超音波振動子２２を、図３に示すよう
に、超音波振動子２２が最も手前側にある位置（フラン
ジ２７が先端硬質部１９に略当接されている位置）を原
点として４ｓｅｃで往復走査させ、０．１ｍｍピッチの
リニア画像を得ようとした場合、制御部６２は前記超音
波振動子２２が移動速度を１０ｍｍ／ｓｅｃとするため
の所定の電流を導電体３５に通電する。そして、超音波
振動子２２の先端側への移動開始に同期して、１０ｍｓ
ｅｃ間隔で超音波振動子２２を駆動させ、超音波の送受
信をさせる。移動開始から２ｓｅｃ後、超音波振動子２
２は最先端位置にあるが、この時点で電流の方向を切り
替えれば、超音波振動子２２は後端側に移動を開始し、
これに同期して同様に１０ｍｓｅｃ間隔で超音波振動子
に送受信させることによって、４ｓｅｃ後には２０ｍｍ
スキャン，ピッチ０．１ｍｍ往復でのリニア画像が得ら
れる。

【００５８】スパイラル走査 制御部６２は、ラジアル走査とリニア走査を同時に行う
ことにより、スパイラル走査させる。但し、このような
場合、超音波振動子の駆動は、上述のラジアル走査にお
ける超音波振動子の駆動タイミング，或いは，上述のリ
ニア走査における超音波振動子の駆動タイミングの何れ
か一方のタイミングで行う。例えば、ラジアル回転時の
エンコーダ出力に同期して振動子を駆動させ、２０ｍｍ
のリニア方向の走査範囲で０．１ｍｍピッチのスパイラ
ル画像を得ようとした場合、超音波振動子２２の回転数
を２０ｒｐｓとすると、制御部６２は、電気ケーブル３
２，３３に超音波振動子２２を４ｍｍ／ｓの移動速さで
移動させる電流を流して、５ｓ後に反転させれば良い。
なお、このときのスパイラル走査時間は、５ｓとなる。

【００５９】このような超音波診断装置によれば、超音
波振動子２２のリニア駆動機構６８は、フレキシブルシ
ャフト２４に固設した、軸方向に着磁された中空の磁性
体３４と、シース２９に一定ピッチで螺旋状に巻装した
導電体３５のみで構成されるので、超音波振動子２２を
駆動走査するための機構の小型化及び軽量化が可能であ
る。

【００６０】また、前記リニア駆動機構６８は超音波振
動子２２の近傍に設けることができるため、フレキシブ
ルシャフト２４による駆動力の伝達ロスがほとんど無
く、従って、良好な超音波画像を得ることが出来る。

【００６１】また、前記リニア駆動機構６８の超音波内
視鏡への応用が十分に可能である。

【００６２】また、内視鏡挿入部１において、リニア駆
動機構６８を有する部位の外径は他の部位の外径とほと
んど変わりなく形成することがきるため、太径化を避け
ることが可能で、患者に苦痛を強いることが無い。

【００６３】従って、コンパクトで操作性が良く、かつ
良好な超音波画像を得ることが可能で、挿入部の外径を
太らせることのない、リニア走査、もしくはスパイラル
走査を行う超音波診断装置を提供することができる。

【００６４】さらに、リニア駆動に抵抗が無いため、超
音波振動子２２の走査スピードと該超音波振動子２２の
駆動のタイミングはコイル（導電体３５）に与える電流
値と時間で十分に制御可能であり、リニア駆動用のエン
コーダ等を必要としない。

【００６５】また、リニア駆動に必要な駆動力が小さい
ため、コイル（導電体３５）に流す電流値を小さくで
き、超音波画像にノイズ等の悪影響を与えることがな
い。

【００６６】また、切り替えスイッチによって、ラジア
ル方向及びリニア方向のみの単独なを超音波走査を行う
ことができるとともに、スパイラル方向への超音波走査
を行うことができる。

【００６７】また、副操作部５内で、超音波振動子２２
回転用のフレキシブルシャフト２４と、駆動部６内のモ
ータ６１からの駆動力伝達用のフレキシブルシャフト５
８とを切り分けているため、モータ６１からの駆動力伝
達用のフレキシブルシャフト５８の太さは、内視鏡挿入
部１による径の制限が無く、回転伝達性の高い太いフレ
キシブルシャフトが使用でき、回転むらを押さえること
ができる。

【００６８】また、モータ６１からの駆動力伝達用のフ
レキシブルシャフト５８から超音波振動子２２駆動用の
フレキシブルシャフト２４への回転伝達の際に、その回
転比を下げて伝達するため、超音波振動子２２駆動用の
フレキシブルシャフト２４は高トルクで回転可能であ
り、その結果、超音波振動子２２への回転伝達むらを少
なくすることができる。

【００６９】なお、本実施の形態においては、インナシ
ースに導電体を巻装し、この導電体と磁性体によってリ
ニア駆動機構を形成しているが、例えば、インナシース
を廃止し、アウタシースに導電体を巻装し、この導電体
と磁性体とによってリニア駆動機構を形成してもよい。

【００７０】次に、図７，図８は本発明の第２の実施の
形態に係わり、図７は主として超音波機能系を示す先端
部の断面図、図８はインナシースの要部断面図、であ
る。なお、本実施の形態においては、上述の第１の実施
の形態と異なる構成についてのみ説明を行い、同一の構
成については同符号を付して説明を省略する。

【００７１】図７において、先端硬質部６５には、先端
カバー１４の内部空間と、湾曲部３の内部空間とを連通
する貫通孔８０が設けられ、この貫通孔８０には中空の
駆動軸６３が貫通支持されている。

【００７２】前記駆動軸６３には、半円形溝６４が一定
ピッチで螺旋状に刻設されている。また、前記先端硬質
部６５の貫通孔８０内周には、前記駆動軸６３に刻設さ
れた半円形溝６４に対向する半円形溝６６が刻設されて
おり、これら互いに対向する半円形溝６４，６６が合わ
さって円形の溝を形成するようになっている。

【００７３】また、駆動軸６３に刻設された半円形溝６
４には複数のボール６７が配設されている。

【００７４】すなわち、これらの半円形溝６４，６６及
び複数のボール６７によって、先端硬質部６５と駆動軸
６３の間にはボールネジ機構が構成されている。

【００７５】前記駆動軸６３の後端にはフレキシブルシ
ャフト７０が連結され、かつ先端硬質部６５の後端には
フレキシブルシャフト７０を覆うシース７２が連結固定
されていて、第１実施例と同様のリニア駆動機構６８が
配置されている。

【００７６】また、リニア駆動機構６８の後方には、該
リニア駆動機構６８による移動位置を検出するための位
置検出機構６９が設けられている。

【００７７】この位置検出機構６９は、フレキシブルシ
ャフト７０後端に固定した反射光検出のフォトインタラ
プタ７１と、シース７２の内周面に軸方向に一定ピッチ
で設けられた後反射リング７８（図８参照）と、を備え
て構成されている。

【００７８】前記シース７２内のフォトインタラプタ７
１の後端側には、フォトインタラプタ７１に接続された
ケーブル７３と、フォトインタラプタ７１を貫通して後
方に延出された超音波振動子駆動用の信号ケーブル７４
が、コイル状に巻かれた状態で配設されている。

【００７９】ここで、前記ケーブル７３，信号ケーブル
７４は、それぞれ、超音波振動子２２の軸方向移動量以
上の長さを有し、超音波振動子２２の軸方向総移動量及
び総回転量以上のねじれを許容するコイル状に巻き形成
されている。

【００８０】前記シース７２の後部開放端には、２芯の
同軸コネクタ７５（雄）が固設され、この同軸コネクタ
７５によってシース７２の後部は閉塞されている。

【００８１】シース７２の内部では、前記同軸コネクタ
７５にケーブル７３、信号ケーブル７４が接続されてい
る。また、シース７２の外部では、前記同軸コネクタ７
５に対応する同軸コネクタ７６（雌）が着脱自在に取り
付けられ、この同軸コネクタ７６に接続された同軸ケー
ブル７７は、内視鏡挿入部１、操作部５、超音波コード
１２を経て超音波コネクタ１３まで延在され、駆動部６
に着脱自在に接続されている。

【００８２】次に、上記構成による超音波診断装置の作
用について説明する。駆動部６からリニア駆動機構６８
に電流が供給されると、駆動軸６３は軸方向への移動力
が生じる。ここで、駆動部６から供給される電流の向き
を可変とすることで駆動軸６３は軸方向に進退移動す
る。

【００８３】このとき、先端硬質部１９内に設けたボー
ルネジ機構によって、軸方向に移動する駆動軸６３には
回転力が付与される。

【００８４】従って、駆動軸６３に取り付けた超音波振
動子２２は回転しながら軸方向に進退を行うスパイラル
動作を行う。

【００８５】このスパイラル動作時に、位置検出機構６
９によって、超音波振動子２２の位置を検出し、この検
出信号に同期して超音波振動子２２を駆動することによ
って、スパイラル走査の超音波画像が得られる。

【００８６】ここで、リニア位置検出用のケーブル７３
と超音波信号用の信号ケーブル７４はそれぞれ超音波振
動子２２の一方向への総回転数以上のねじりを加え、直
線状にしたときに進退移動距離以上の長さになるように
コイル状に巻かれた状態でシース７２の中へ配置されて
いるため、超音波振動子２２のスパイラル動作による断
線が無い。よって、スリップリングが必要無い。

【００８７】例えば、軸方向にピッチ：０．１ｍｍ、距
離：１０ｍｍ、時間：５ｓのスプライン走査を行う場合
には、ボールネジのピッチ、及び位置検出機構６９のピ
ッチを０．１ｍｍにし、リニア駆動機構６８へ与える電
流を２ｍｍ／ｓの速度になるようにする。この時超音波
振動子の回転数は２０ｒｐｓとなり、総回転量は１００
回転となるため、ケーブル７３及び信号ケーブル７４に
は１００回転以上のねじりを加えた後、１０ｍｍ移動し
ても引張り力が働かない程度にコイル状に巻いておけば
よい。

【００８８】このような超音波診断装置によれば、上述
の第１の実施の形態で得られる効果に加え、以下の効果
を得ることができる。

【００８９】ボールネジ機構を用いて超音波振動子２２
をスパイラル駆動させるため、ラジアル走査用のモータ
が不要である。

【００９０】また、スパイラル駆動力は超音波振動子２
２近傍で得られるため、駆動力の伝達が確実で、更に良
好な超音波画像が得られる。

【００９１】また、超音波振動子２２駆動用の信号ケー
ブルにねじりを加えた上にコイル状に巻いたシース内に
配設しているため、スパイラル走査時に信号ケーブルの
断線が無く、スリップリング等の回転−固定の信号伝達
部材が不要である。

【００９２】また、回転伝達部材（フレキシブルシャフ
ト７０）を内視鏡挿入部１の全長に渡って、配設する必
要が無いため、内視鏡挿入部１を細径化することがで
き、患者への負担を軽減できる。

【００９３】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができ
る。

【００９４】（１）内視鏡挿入部の先端部に配設された
超音波振動子と、前記超音波振動子を超音波駆動するた
めの駆動部と、を備え、少なくとも、前記超音波振動子
を前記先端部内部で進退させながらリニア走査を行う超
音波診断装置において、前記超音波振動子と前記駆動部
とを接続する信号ケーブルを内在し、先端に前記超音波
振動子を固定した駆動軸と、少なくとも前記駆動軸の外
周に設けられたシースと、前記シースの軸方向に着磁さ
れ、前記シース内で前記駆動軸に固定された磁性体と、
前記シースに、少なくとも前記磁性体の軸方向移動距離
に渡って螺旋状に設けた導電体と、前記導電体に電流を
供給する電流供給手段と、を備えたことを特徴とする、
超音波診断装置。

【００９５】（２）前記内視鏡挿入部の先端部を硬性に
構成し、前記内視鏡挿入部の先端部よりも後方を軟性に
構成したことを特徴とする、付記項１記載の超音波診断
装置。

【００９６】（３）前記駆動部内に前記駆動軸を回動駆
動自在なモータを設け、このモータと前記駆動軸後端と
を、前記信号ケーブルを内在するフレキシブルシャフト
を介して連結したことを特徴とする、付記項１記載の超
音波診断装置。

【００９７】（４）前記フレキシブルシャフトに、前記
モータの回転を減速して前記駆動軸に伝達するための減
速歯車機構を介装したとを特徴とする、付記項３記載の
超音波診断装置。

【００９８】（５）前記駆動部にリニア走査、ラジアル
走査、スパイラル走査の何れかを選択可能な切り替えス
イッチを設けたことを特徴とする、付記項３または付記
項４記載の超音波診断装置。

【００９９】（６）駆動軸の進退運動を、進退及び回転
運動に変換する機構を、前記超音波振動子近傍に設けた
ことを特徴とする、付記項１記載の超音波診断装置。

【０１００】（７）前記変換機構は、前記先端部を構成
する先端硬質部と前記駆動軸との間に設けたボールネジ
機構であることを特徴とする、付記項６記載の超音波診
断装置。

【０１０１】（８）信号ケーブルは、超音波振動子の１
回転方向の総回転量以上のねじりを加えた後、超音波振
動子の進退方向の距離以上弛ませたコイル状部分を有す
ることを特徴とする付記項６記載の超音波診断装置 （９）超音波振動子近傍に、該超音波振動子の進退運動
の位置検出手段を設けたことを特徴とする付記項１記載
の超音波診断装置。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ンパクトで操作性に優れ、且つ良好な超音波画像を得る
ことが可能で、挿入部の外径を太くすることなく、リニ
ア走査、もしくはスパイラル走査を行うことのできる超
音波診断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】超音波診断装置の全体図

【図２】主として内視鏡機能系を示す先端部の拡大図

【図３】主として超音波機能系を示す先端部の断面図

【図４】インナシースの要部断面図

【図５】他のインナシースの要部断面図

【図６】超音波振動子２２の走査制御系及び超音波信号
伝達系を示す説明図

【図７】主として超音波機能系を示す先端部の断面図

【図８】インナシースの要部断面図

【符号の説明】

１ … 内視鏡挿入部 ２ … 先端部 ６ … 駆動部 ２２ … 超音波振動子 ２３ … 駆動軸 ２９ … インナシース ３０ … アウタシース ３４ … 磁性体 ３５ … 導電体 ６２ … 制御部（電流供給手段）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C061 AA00 BB01 BB08 DD03 FF11 FF35 FF40 FF41 FF46 HH02 HH04 HH33 HH52 JJ13 NN05 WW16 4C301 AA02 BB01 BB03 BB28 BB29 BB33 BB34 BB40 EE07 EE13 EE15 EE16 FF05 GA01 GA15 GA16 GC01 GC15 GC23 GD06 JA16 JA17 5D019 AA05 EE02 FF04 GG10 5J083 AA02 AB17 AC31 BD08 BD11 CA32 CA34 CA35 CA36 CA39 CA42

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡挿入部の先端部に配設された超音
   波振動子と、 前記超音波振動子を超音波駆動するための駆動部と、を
   備え、 少なくとも、前記超音波振動子を前記先端部内部で進退
   させながらリニア走査を行う超音波診断装置において、 前記超音波振動子と前記駆動部とを接続する信号ケーブ
   ルを内在し、先端に前記超音波振動子を固定した駆動軸
   と、 少なくとも前記駆動軸の外周に設けられたシースと、 前記シースの軸方向に着磁され、前記シース内で前記駆
   動軸に固定された磁性体と、 前記シースに、少なくとも前記磁性体の軸方向移動距離
   に渡って螺旋状に設けた導電体と、 前記導電体に電流を供給する電流供給手段と、 を備えたことを特徴とする、超音波診断装置。