JP2000296130A - 機械走査式超音波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】先端部の空間部内に充填されている超音波伝達
媒体内に発生した気泡の影響を受けることなく、良好な
超音波観察を行える機械走査式超音波プローブを提供す
ること。 【解決手段】第２駆動軸１５ｂの先端部に固設された超
音波振動子部２１には２つの超音波振動子２１ａ，２１
ｂが配設されており、これら超音波振動子２１ａ，２１
ｂから信号線３７が第２駆動軸１５ｂの貫通孔内及び第
１駆動軸１５ａの貫通穴内を挿通して把持部４まで延出
している。超音波振動子部２１の基端後方側の第２駆動
軸１５ｂ上には、先端部空間２ａ内に注入されている超
音波伝達媒体１０中に発生した気泡１０ａを取り込むた
めの気泡トラップ空間３８ａを形成した、気泡除去手段
である略立方体箱体形状の回転体３８が一体的に固設さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械的に回転駆動
される超音波振動子部を有する機械走査式超音波プロー
ブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、超音波振動子から対象物体内
に超音波パルスを繰り返し送信し、対象物体から反射さ
れる超音波パルスのエコーを、同一あるいは別体に設け
た超音波振動子で受信して、この超音波パルスを送受信
する方向を徐々にずらすことによって、観察部位の複数
の方向から収集した情報を可視像の超音波断層画像（超
音波画像）として表示する超音波画像診断装置が種々提
案されている。

【０００３】医療分野においては、挿入部先端部内に超
音波振動子を配設した超音波プローブ等が用いられてい
る。この超音波プローブには、例えば超音波振動子を機
械的に回転させて超音波を走査し、超音波画像を得るよ
うにしたものがある。

【０００４】この超音波振動子を機械的に走査して超音
波画像を得る超音波プローブでは、超音波振動子近傍の
先端部外周部を音響特性に優れた部材で形成した音響窓
で覆い、この音響窓で覆われた先端部空間部内に超音波
伝達媒体を充填させる構造になっていた。

【０００５】この構造においては、伝播経路上に空気が
存在すると、超音波振動子から発生した超音波ビームが
減衰されて、目的観察部位まで到達できなくなり、超音
波断層像が著しく劣化して良好な観察画像を得られない
ためである。

【０００６】このため、先端部空間部内に超音波伝達媒
体を充填させるときには媒体内に気泡が残らないよう
に、空間部に連通する媒体排出口を設け、この空間部に
連通する一方の媒体注入口から超音波伝達媒体を注入し
て、前記媒体排出口から空間内の空気を排除しながら慎
重に空間部内に超音波伝達媒体を充填していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように先端部空間内の空気を排除しながら超音波伝達
媒体を先端部空間内に充填して気泡が残らないようにし
た場合でも、超音波振動子を回転させて検査を行ってい
ると、構造体中に存在する微小な空隙に残っていた空気
が極小の気泡として超音波伝達媒体中に表れ、この極小
な気泡が時間の経過とともに、超音波ビームを減衰させ
るに十分な大きさの気泡に成長して超音波観察に支障を
来していた。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、先端部の空間部内に充填されている超音波伝達媒
体内に発生した気泡の影響を受けることなく、良好な超
音波観察を行える機械走査式超音波プローブを提供する
ことを目的にしている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の機械走査式超音
波プローブは、回転力を発生する回転駆動力発生手段
と、この回転駆動力発生手段の回転力を伝達する駆動軸
と、この駆動軸を介して伝達される回転力によって機械
的に回転走査される超音波振動子部が配置され、この超
音波振動子部から発生される超音波ビームを伝播する超
音波伝達媒体が充填される空間部とを具備する機械走査
式超音波プローブであって、前記空間部内に、前記駆動
軸で伝達される回転力によって回転し、超音波観察中、
超音波伝達媒体中に発生した気泡を取り込む気泡トラッ
プ空間部を有する気泡除去手段を設けている。

【００１０】この構成によれば、機械走査式超音波プロ
ーブの空間部内に充填されている超音波伝達媒体内に発
生した気泡は、観察中、回転している気泡除去手段の気
泡トラップ部に取り込まれるので、超音波ビームが気泡
によって減衰されることなく良好な観察画像を得られ
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ないし図４は本発明の第１実
施形態に係り、図１は超音波プローブを含むシステムの
概略構成を説明する図、図２は超音波プローブの把持部
内の構成を説明する図、図３は超音波プローブの先端部
の構成を説明する図、図４は気泡除去手段である回転体
の構成及び作用を説明する図である。なお、図４（ａ）
は図３のＡ−Ａ線断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ
−Ｂ線断面図である。

【００１２】図１に示すように本実施形態の機械走査式
体腔内超音波プローブ（以下超音波プローブとも記載す
る）１は、体腔内に挿入され後述するように挿入軸方向
に対して直交する側部側を超音波走査する所謂ラジアル
スキャンタイプの超音波振動子部（後述する図３の符号
２１参照）を、ポリエチレンやポリメチルペンテン等の
超音波透過性材部材で形成した音響窓２０を配設した先
端部２の空間部内に内蔵した細長の挿入部３と、この挿
入部３の基端部に設けられ、前記超音波振動子部を回転
させる回転力を発生させる回転駆動力発生手段を内蔵し
た把持部４と、この把持部４の後端から延出する超音波
コード５とで構成されている。

【００１３】前記超音波コード５の基端には、超音波パ
ルスを発生させる駆動信号を生成するとともに、受信し
た超音波エコーに対する信号処理等を行って映像信号を
生成する超音波観測装置６に着脱自在な超音波コネクタ
５ａが設けられている。そして、前記超音波観測装置６
で生成された映像信号はモニタ７に出力され、このモニ
タ７の画面７ａ上に超音波画像が表示されるようになっ
ている。

【００１４】図２に示すように前記把持部４を構成する
樹脂製の把持部本体４ａの内周面に電磁遮蔽板１１を配
置し、この電磁遮蔽板１１の内部に回転力を発生させる
回転駆動力発生手段である例えばＤＣモータ１２と、回
転角度検出手段であるエンコーダ１３と、受信した超音
波エコーを増幅する受信信号増幅回路１４等が配置され
ている。

【００１５】そして、図に示すように前記ＤＣモータ１
２から出力された回転駆動力は、例えば樹脂製の第１カ
ップリング１６ａを介して挿入部３内に挿通配置されて
いる後述する駆動軸１５を構成する第１駆動軸１５ａに
伝達され、先端部２内に配置されている超音波振動子
（後述する図３の符号２１ａ参照）を配設した超音波振
動子部（以下振動子部と略記する）２１を所定の方向に
回転させるようになっている。

【００１６】前記エンコーダ１３は、前記ＤＣモータ１
２と第２カップリング１６ｂを介して連結されている。
また、ロータリートランスやスリップリング等を介して
信号伝達部１９が配設されている。

【００１７】なお、前記把持部４の側面には基準面とし
ての上面を示すＵＰ指標４ｂ（図１参照）が設けられて
いる。また、前記ＤＣモータ１２と前記エンコーダ１３
とを別体で配置する代わりに、例えばＤＣモータ１２と
エンコーダ１３とを一体にして構成したエンコーダ付き
モータを使用するようにしてもよい。

【００１８】図３に示すように先端部２は、前記挿入部
３の先端部分を構成する略円柱形状の先端支持体３０が
配置される凹部２３ａを備え、前記把持部４内に設けら
れているＤＣモータ１２の回転力を振動子部２１まで伝
達する駆動軸１５を構成する略パイプ形状の第１の駆動
軸１５ａが挿通される透孔２３ｂを形成したＰＥＥＫ，
ＰＯＭ等の樹脂部材で略パイプ形状に形成した挿入管２
３と、この挿入管２３の先端部に内嵌固定され、流動パ
ラフィン、水、カルボキシメチルセルロース水溶液等の
超音波伝達媒体１０が充填される先端部２の空間部（先
端部空間とも記載する）２ａを構成する略筒形状の音響
窓２０とで主に構成されている。

【００１９】前記先端支持体３０の中心軸上には前記第
１の駆動軸１５ａに一体的に連結固定される前記振動子
部２１を先端部に固設した略パイプ形状の第２の駆動軸
１５ｂが挿通配置される貫通孔３１が形成されている。

【００２０】また、この先端支持体３０の側部には前記
先端部空間２ａ内に超音波伝達媒体１０を注入するため
の注入口３２ａを形成した注入路３２と、前記先端部空
間２ａ内に注入された超音波伝達媒体１０とともに、こ
の先端部空間２ａ内に存在している空気を外部に排出す
るための排出口３３ａを形成した排出路３３が形成され
ている。

【００２１】前記貫通孔３１に挿通される第２の駆動軸
１５ｂは、この貫通孔３１の太径孔部３１ａに配置され
たベアリング機構部３４により回転自在に保持されてい
る。また、この第２駆動軸１５ｂには前記貫通孔３１の
細径孔３１ｂと前記第２駆動軸１５ｂとの間の液密を保
持するためのＯリング３５が配設されている。

【００２２】また、前記注入口３２ａ及び排出口３３ａ
は、それぞれ封止ネジ３６によって液密を保持するよう
に閉塞されており、これら注入口３２ａ及び排出口３３
ａに対応する前記挿入管２３の側面部には前記封止ネジ
３６を開閉操作するための作業穴２３ｃが形成されてい
る。なお、これら作業穴２３ｃは封止樹脂によって封止
されるようになっている。

【００２３】前記第２駆動軸１５ｂの先端部に固設され
た振動子部２１には例えば周波数の異なる２つの超音波
振動子２１ａ，２１ｂが配設されており、これら超音波
振動子２１ａ，２１ｂから前記受信信号増幅回路１４に
向かって信号線３７が延出していおり、この信号線３７
は、前記第２駆動軸１５ｂの貫通孔内及び第１駆動軸１
５ａの貫通穴内を挿通して前記把持部４の受信信号増幅
回路１４にスリップリングを介して電気的に接続されて
いる。

【００２４】前記振動子部２１の基端後方側の前記第２
駆動軸１５ｂ上には、先端部空間２ａ内に注入されてい
る超音波伝達媒体１０中に発生した気泡１０ａを取り込
むための気泡トラップ空間３８ａを形成した、気泡除去
手段である略立方体で中空な中空回転体（以下回転体と
略記する）３８が一体的に固設されている。

【００２５】図３及び図４（ａ），（ｂ）に示すように
前記回転体３８の対向する側周面には前記気泡トラップ
空間３８ａに連通する導通孔３８ｂが形成されており、
基端面の第２駆動軸１５ｂの周囲には超音波観察に支障
を来す大きさに成長した気泡１０ａの内径に比べて細径
な複数の貫通孔３８ｃが形成されている。

【００２６】前記超音波伝達媒体１０が充填されている
先端部空間２ａ内で、前記第２駆動軸１５ｂを矢印Ｃ方
向に回転させると、この第２駆動軸１５ｂに一体的に固
設されている回転体３８も前記矢印Ｃと同方向に回転す
る。

【００２７】すると、先端部空間２ａ内の超音波伝達媒
体１０が前記導通孔３８ｂより気泡トラップ空間３８ａ
内に侵入する一方、前記気泡トラップ空間３８ａ内の超
音波伝達媒体１０が前記貫通孔３８ｃより先端部空間２
ａ側に排出するような超音波伝達媒体１０中に流れ（矢
印Ｄ）が生じ、超音波伝達媒体１０中に発生した気泡１
０ａがこの超音波伝達媒体１０の流れにのって矢印Ｅに
示すように導通孔３８ｂより気泡トラップ空間３８ａ内
に取り込まれていく。

【００２８】そして、前記気泡トラップ空間３８ａ内に
取り込まれた気泡１０ａは、前記第２駆動軸１５ｂが回
転している間、この気泡トラップ空間３８ａ内に確保さ
れる。

【００２９】このように、振動子部を配置した駆動軸
に、気泡トラップ空間を形成した回転体を一体に固設し
たことによって、振動子部の回転とともに回転体が同方
向に回転し、先端部空間内に充満されている超音波伝達
媒体中に存在している気泡を気泡トラップ空間内に取り
込む流れを発生させ、この流れで超音波伝播経路中に存
在する気泡を気泡トラップ空間内に取り込むことができ
る。

【００３０】このことによって、観察中、超音波伝達媒
体中に発生した気泡を気泡トラップ空間内に取り込んだ
状態にして、振動子部に設けられている超音波振動子か
ら観察部位に向かって送信される超音波パルス及び観察
部位から超音波振動子に反射してくる超音波エコーが超
音波伝達媒体中に存在する気泡によって減衰することが
防止されるので、良好な超音波画像がモニタ画面上に表
示されて観察及び処置をスムーズに行える。

【００３１】なお、図５に示すように前記回転体３８の
対向する側周面に形成する気泡トラップ空間３８ａに連
通する導通孔３８ｂに傾斜面等の加工部３８ｄを形成す
ることにより、超音波伝達媒体１０に存在する気泡１０
ａを気泡トラップ空間３８ａにさらに容易に取り込む流
れを発生させることができる。

【００３２】また、前記基端面の第２駆動軸１５ｂの周
囲に形成する複数の貫通孔３８ｃの配置形状は同心円上
に限定されるものではない。

【００３３】さらに、前記回転体の形状は略立方体箱体
形状に限定されるものではなく、略直方体箱体形状や円
柱箱体形状などであってもよい。

【００３４】図６は本発明の第２実施形態に係る超音波
プローブの先端部の構成を説明する図である。図に示す
ように本実施形態においては前記第１実施形態で前記第
２駆動軸１５ｂの先端部に振動子部２１を固設し、この
振動子部２１の基端後方側に回転体３８を固設した構成
の代わりに、前記第２駆動軸１５ｂの先端部に気泡トラ
ップ空間３８ａ及びこの気泡トラップ空間３８ａに連通
する導通孔３８ｂを形成した回転体３８を固設し、この
回転体３８の導通孔３８ｂが形成されていない側周面に
２つの超音波振動子２１ａを配設して振動子部２１Ａを
構成している。

【００３５】このとき、前記側周面に配置した超音波振
動子２１ａから延出する図示しない信号線は、前記回転
体３８に形成される配線溝（不図示）に配置され、この
配線溝から前記第２駆動軸１５ｂの貫通孔内及び第１駆
動軸１５ａの貫通穴内を挿通してスリップリングやロー
タリートランスを介して前記受信信号増幅回路１４に接
続されている。その他の構成及び作用は前記第１実施形
態と同様であり、同部材には同符合を付して説明を省略
する。

【００３６】このように、気泡トラップ空間及び導通孔
を備えた回転体の、前記導通孔が形成されていない側周
面に超音波振動子を配設し、気泡トラップ空間付き振動
子部を構成することによって、先端支持体の先端面から
突出する第２駆動軸の長さ寸法を短くして先端部の小型
化を図ることができる。

【００３７】また、導通孔が形成されていない側周面に
超音波振動子を配設したことにより、気泡トラップ空間
付き振動子部が回転したとき、超音波伝達媒体中に発生
した気泡を導通孔を介して気泡トラップ空間内に取り込
む流れを容易に発生させることができる。その他の効果
は前記第１実施形態と同様である。

【００３８】図７ないし図９は本発明の第３実施形態に
係り、図７は超音波プローブの先端部の構成を説明する
図、図８は振動子部の構成を説明する断面図、図９は超
音波プローブの把持部内の概略構成を説明する図であ
る。

【００３９】図７に示すように本実施形態の体腔内超音
波プローブ１は、体腔内に挿入され、挿入軸方向前方を
超音波走査する振動子部２１Ｂを備えた所謂セクタスキ
ャンタイプの超音波プローブである。

【００４０】図７に示すように前記振動子部２１Ｂは、
溝３９ａを形成して先端側に突出した一対の切欠突部３
９を設けた先端支持体３０Ａの先端部側に配置されてお
り、この振動子部２１Ｂは前記第２駆動軸１５ｂの回転
駆動力を伝達する後述する一方の切欠突部３９側に主に
配置されている回転力伝達機構４０によって回転自在な
構成になっている。なお、前記切欠突部３９の形成位置
は、前記ＵＰ指標４ｂに直交した位置になっている。

【００４１】前記先端支持体３０Ａに形成されている貫
通孔３１に挿通配置されている中実な第２駆動軸１５ｂ
の先端部には前記回転力伝達機構４０を構成する第１の
傘歯車４１が一体的に固設されている。

【００４２】前記第１の傘歯車４１は、前記切欠突部３
９に回転自在に軸支されている第３駆動軸４３に固設さ
れている前記第１の傘歯車４１に対して従動側の歯車で
ある第２の傘歯車４２に噛合しており、この第２の傘歯
車４２が回転されることによってこの第２の傘歯車４２
に外嵌して一体的に固定された第１の平歯車４６が回転
する構成になっている。

【００４３】前記第１平歯車４６は、前記切欠突部３９
に回転自在に軸支されている第４駆動軸４４に固設され
ている中間歯車４７に噛合しており、この中間歯車４７
は前記振動子部２１Ｂを構成する金属製で一端部に凸部
５１ａを有し、略パイプ形状の回転体であるロータ５１
の他端部に形成されている伝達部を構成する第２の平歯
車５１ｂに噛合している。そして、前記第１平歯車４６
を軸支している第４駆動軸４４の先端部には気泡トラッ
プ空間３８ａ及びこの気泡トラップ空間３８ａに連通す
る導通孔３８ｂを形成した回転体３８が固設されてい
る。このため、前記中間歯車４７が前記第１平歯車４６
によって回転させられることによって、前記振動子部２
１Ｂ及び回転体３８が所定の方向に回転するようになっ
ている。

【００４４】つまり、前記回転力伝達機構４０は、第２
駆動軸１５ｂに設けられている第１の傘歯車４１と、第
３駆動軸４３に固設されている第２の傘歯車４２と、こ
の第２の傘歯車４２に一体的に固定されている第１の平
歯車４６と、第４駆動軸４４に固設されている中間歯車
４７と、前記振動子部２１Ｂを構成するロータ５１に形
成した第２の平歯車５１ｂとで構成されている。

【００４５】なお、前記傘歯車４１，４２の代わりには
すば歯車や山歯歯車を使用する構成であてもよい。ま
た、前記中間歯車４７のかわりにベルトプーリー、歯付
きペルト或いは歯付きプーリーを使用する構成であって
もよい。

【００４６】図９に示すように前記把持部４を構成する
例えば樹脂製の把持部本体４ａの内周面には電磁遮蔽板
１１が配置されており、この電磁遮蔽板１１の内部には
回転力を発生させる回転駆動力発生手段である例えば低
トルクの小型モータであるＤＣモータ１２と、回転角度
検出手段であるエンコーダ１３と、受信した超音波エコ
ーを増幅する受信信号増幅回路１４等が配置されてい
る。

【００４７】そして、図に示すように前記ＤＣモータ１
２から出力された回転駆動力は、例えば樹脂製の第１カ
ップリング１６ａを介して挿入部３内に挿通配置されて
いる後述する駆動軸１５を構成する第１駆動軸１５ａに
伝達され、先端部２内に配置されている超音波振動子２
１ａ，２１ｂを配設した振動子部２１Ｂを回転力伝達機
構４０を介して所定の方向に回転させるようになってい
る。

【００４８】ここで、振動子部２１Ｂの具体的な構成を
説明する。図７及び図８に示すように前記振動子部２１
Ｂは、例えば周波数の異なる２つの超音波振動子２１
ａ，２１ｂを外周面の対向する位置に配設したロータ５
１と、このロータ５１の内孔に配置され、前記超音波振
動子２１ａ，２１ｂに電気信号を伝達する電気信号伝達
手段であるスリップリング５２及びこのスリップリング
５２を保持する一方、前記ロータ５１の支持部となる略
パイプ形状の軸部材５３と、前記スリップリング５２の
電気的接点に電気的に接触するブラシ５４ａを備え、前
記ロータ５１に一体的に固定されたベアリング機構部５
４とで構成されている。

【００４９】前記スリップリング５２には信号線５８が
電気的に接続されており、この信号線５８は軸部材５３
の中空部を挿通して滑り軸受け５７側に導出されてい
る。そして、前記信号線５８が導出される中空部開口
を、封止樹脂５３ａによって液密に封止している。

【００５０】なお、前記軸部材５３の貫通孔である中空
部５３ｂと前記スリップリング等の設置空間である内部
空間とは連通している。また、前記スリップリング５２
の代わりにロータリートランスを用いる構成であっても
よい。

【００５１】前記ロータ５１と軸部材５３との間にはロ
ータ内部空間の液密を確保するＯリングなどの弾性体５
９が配設されている。一方、前記軸部材５３の滑り軸受
け５７とは反対側の中空部５３ｂの他端部開口には前記
切欠突部３９に形成した長孔３９ｂ内を移動自在に配置
される軸部固定ネジである第１ネジ５５によって一体的
に螺合固定されるようになっている。

【００５２】前記第１ネジ５５の側周面にはＯリング等
の弾性体５５ａが配置されており、前記第１ネジ５５を
螺合して固定したとき前記弾性体５５ａが変形して、前
記スリップリング５２等が配置される前記軸部材５３の
中空部５３ｂ及びこの中空部５３ｂに連通するロータ内
部空間を液密に保持するようになっている。このことに
より、水やカルボキシルメチルセルロース水溶液等の導
電性を有するが減衰の少ない超音波伝達媒体を使用する
ことを可能にしている。

【００５３】なお、前記第１ネジ５５を回転体の軸部材
５３の螺合する前に前記他端部開口に送気用チューブを
連結し、この状態で振動子部２１Ｂを液体中に沈めたと
き、この前記振動子部２１Ｂから発生する気泡の有無に
よって液密構造が確保されているか否かを組み上げ前に
検査する。このことにより、液密構造が確保されている
ことを確認した振動子部２１Ｂを第１ネジ５５を用いて
螺合配置させることによって、液密構造の振動子部２１
Ｂを備えた先端部の構成を確実に行える。

【００５４】一方、前記ロータ５１の凸部５１ａは、前
記切欠突部３９の先端部に軸受固定ネジである第２ネジ
５６によって螺合固定される樹脂部材で形成された滑り
軸受５７の軸受孔５７ａ内に回転自在に配置されてい
る。なお、前記ロータ５１の両端部に設けた凸部５１ａ
には前記弾性体５９の軸方向移動による脱落を防止する
脱落防止部５９ａが設けてある。

【００５５】前記第２駆動軸１５ｂにＤＣモータ１２の
駆動力が伝達されて回転することによって、この回転力
が第２駆動軸１５ｂに設けられている第１の傘歯車４
１、第３駆動軸４３に固設されている第２の傘歯車４
２、この第２の傘歯車４２に一体的に固定されている第
１の平歯車４６、第４駆動軸４４に固設されている中間
歯車４７を介してロータ５１に形成されている第２の平
歯車５１ｂに伝達される。このことによって、振動子部
２１Ｂが回転して挿入方向に対して前方方向の超音波走
査を行う一方、前記第４駆動軸４４に固設されている回
転体３８が回転して超音波伝達媒体１０中に発生した気
泡１０ａがこの超音波伝達媒体１０の流れにのって導通
孔３８ｂより気泡トラップ空間３８ａ内に取り込まれ
る。

【００５６】なお、前記第１の傘歯車４１，第２の傘歯
車４２，第１の平歯車４６は振動の低減及び騒音の低減
の目的のため、滑り性に優れたポリアセタール等の樹脂
部材で形成されている。また、前記ロータ５１は導電接
着剤によって超音波振動子のシグナルＧＮＤと導電状態
になっている。さらに、超音波振動子２１ａの超音波伝
達媒体１０に接する外表面には耐性を向上させるための
コーティングとしてパリレンコーティングが施されてい
る。

【００５７】このように、第２駆動軸に固設された第１
傘歯車に噛合して回転する第２傘歯車に固設された第１
平歯車に噛合して回転する中間歯車の第４駆動軸に回転
体を設けるとともに、前記中間歯車に噛合して回転する
ロータに超音波振動子を配置して振動子部を構成したこ
とによって、ＤＣモータ１２の駆動力が第１同軸軸及び
第２駆動軸及び回転力伝達機構を介して振動子部及び回
転体を回転させて、挿入軸前方の超音波走査を行うこと
ができるとともに、導通孔を介して気泡トラップ空間内
に気泡を取り込む流れを発生させて、気泡トラップ空間
内に気泡を取り込むことができる。

【００５８】また、前記第１ネジを長孔に配置して、前
記軸部材を突部に一体的に固定する構成であるため、こ
の軸部材の長手軸方向に対する取付け位置を適宜調整す
ることによって、前記第２平歯車と第１の平歯車との噛
み合わせ（歯当たり）を最良の状態に調整することがで
きる。

【００５９】なお、図１０に示すように前記第２駆動軸
１５ｂを前記第１傘歯車４１から突出させて構成し、こ
の突出した第２駆動軸１５ｂの先端部に気泡トラップ空
間３８ａ及びこの気泡トラップ空間３８ａに連通する導
通孔３８ｂを形成した回転体３８を固設することによっ
て、前記第３実施形態と同様の作用及び効果を得ること
ができる。このとき、前記第４駆動軸４４の先端面は、
中間歯車４７の平面と面一致又はやや突出する長さに設
定されて、前記回転体３８との干渉が防止されている。

【００６０】また、図１１に示すように第２駆動軸１５
ｂの先端部にラジアルタイプの振動子部２１を配置する
構成にして、前記振動子部２１Ｂの代わりに切欠突部３
９の先端部に気泡トラップ空間３８ａ及びこの気泡トラ
ップ空間３８ａに連通する導通孔３８ｂを形成した回転
体３８を回動自在に配置する構成であってもよい。この
とき、前記回転体３８の一端部に、前記軸受孔５７ａに
回転自在に配置される突部３８ｅを設け、他端部に前記
中間歯車４７に噛合する前記第２の平歯車５１ｂと同様
の平歯車３８ｆを設けている。このことによって、前記
第３実施形態と同様の作用及び効果を得ることができ
る。

【００６１】さらに、図１２に示すように先端部空間２
ａ内に気泡トラップ空間３８ａ及びこの気泡トラップ空
間３８ａに連通する導通孔３８ｂを形成した回転体３８
を配設するする代わりに、前記溝３９ａの基端側に構成
した凹部を塞ぐように配置される気泡トラップ部材２９
を先端支持体３０Ｂに設ける構成であってもよい。

【００６２】図に示すように前記気泡トラップ部材２９
は、前記凹部の底面と先端面との間に所定の間隔が形成
されるように長さ寸法が設定された、断面形状が略凸字
形状で軸方向に貫通する、前記先端支持体３０Ｂの凹部
及び前記封止ネジ３６が螺合する下穴とで注入路３２及
び排出路３３を形成する、透孔２９ａ，２９ｂを有し、
前記気泡トラップ部材２９の細径部の先端部には外側方
向に突出した気泡保持部２９ｃが形成されている。

【００６３】つまり、本実施形態においては、超音波伝
達媒体１０中に発生した気泡１０ａは、前記ロータ５１
が回転することに発生する流体の流れによって、前記透
孔２９ａ，２９ｂを通って凹部に気泡１０ａが収容され
ていく。そして、この気泡１０ａが前記気泡保持部２９
ｃを次々に乗り越えていくことによってこれら気泡１０
ａが大きな径の気泡１０ｂに成長して、前記気泡保持部
２９ｃを乗り越えて再び前記透孔２９ａ，２９ｂを通っ
て点線に示す気泡１０ｃのように先端部空間２ａ側に移
動しないように確保されるようになっている。このこと
によって、前記第３実施形態と同様の効果を得ることが
できる。

【００６４】なお、回転力伝達機構４０においては、中
間歯車４７を設けることなく、前記ロータ５１の第２の
平歯車５１ｂを第１平歯車４６によって回転させる構成
にしている。

【００６５】図１３を参照して本実施形態の把持部４の
構成を説明する。本実施形態においては小型モータとエ
ンコーダとを並列に設置することによって把持部が大型
化することを防止するため、把持部４内を以下のように
構成している。

【００６６】図に示すように把持部４内にはＤＣモータ
１２が配置されており、このＤＣモータ１２の基端側に
回転角度検出手段として出力パルス数Ｍ（例えばＭ＝１
６とする）のオプティカルエンコーダ１３ａを配置し、
前記ＤＣモータ１２の先端側に例えば１／Ｎ（このとき
のＮを例えばＮ＝１６とする）の減速比の遊星歯車機構
や平歯車列で構成した減速機構１７を配置している。つ
まり、前記オプティカルエンコーダ１３ａ，ＤＣモータ
１２及び減速機構１７を直列に配置して把持部４の太径
化を防止している。

【００６７】そして、前記減速機構１７の先端側には原
点検出手段としてホール素子又はフォトインタラプタ等
を配置した検出部１８が設けている。また、第１駆動軸
１５ａの基端部には駆動信号や画像信号を伝達するため
の電気信号伝達手段である例えばロータリートランスや
スリップリング等からなる信号伝達部１９を設けてい
る。この信号伝達部１９は、超音波観測装置６内の送受
信回路６ａに接続されている。

【００６８】前記オプティカルエンコーダ１３ａから出
力される角度信号は、変換回路６ｂを経て制御回路６ｃ
に入力され、この制御回路６ｃには前記検出部１８から
の原点検出信号も入力されるようになっている。前記送
受信回路６ａと制御回路６ｃとは電気的に接続されてい
る。

【００６９】このことにより、超音波振動子からの超音
波走査線数を例えば２５６本としたとき、この超音波走
査線数に等しいパルス数を出力することができるように
なっている。

【００７０】ここで、図１４ないし図１７を参照して前
記振動子部２１Ｂから延出する信号線の配線状態につい
て説明する。図１４は先端部における信号線の配線状態
を説明する図、図１５は挿入部における信号線の配線状
態を説明する図、図１６は図１５のＦ―Ｆ線断面図、図
１７は信号ケーブル保持板の外観図である。なお、図１
４（ａ）は先端部を正面方向から見たときの図、図１４
（ｂ）は先端部を上方向から見たときの図である。

【００７１】図１４（ａ），（ｂ）及び図１５に示すよ
うに前記ロータ５１の液密な内部空間に配置されたスリ
ップリング５２を介して超音波振動子２１ａに電気的に
接続されて電気信号の送受を行う信号線５８は、前記軸
部材５３の中空部５３ｂ及び、前記滑り軸受５７、切欠
突部３９の外周側に形成されている信号線配置溝６１及
び先端支持体３０Ａの正面側部に形成されている信号線
挿通孔６２を介して、図１５に示す挿入管２３の透孔２
３ｂ内に導かれ、この透孔２３ｂを通過して前記受信信
号増幅回路１４に接続されている。

【００７２】図１６に示すように前記挿入管２３の透孔
２３ｂ内には前記信号線５８の他に把持部４に配置した
ＤＣモータ１２の駆動力を伝達する第１の駆動軸１５ａ
が挿通している。このため、前記透孔２３ｂ内には前記
第１の駆動軸１５ａが配置される駆動軸側空間６３と、
前記信号線５８が挿通され信号線側空間６４とに２分割
する信号ケーブル保持板６５が配置されている。

【００７３】図１７に示すように前記信号ケーブル保持
板６５は、両端部側部を折り返して外側方向に開くよう
に形成した板ばね状の押圧支持部６６ａ，６６ｂと、こ
の押圧支持部６６ａと押圧支持部６６ｂとの間に位置し
て凹部形状に折り返し形成した信号線５８が挿通配置さ
れる信号線用凹部６７とを備えて構成されており、この
信号線用凹部６７に配置されて押圧支持部６６ｂ上に位
置する信号線５８を固定紐６８等によって信号ケーブル
保持板６５に一体的に固定されている。

【００７４】前記信号ケーブル保持板６５は、挿入管２
３の両側端部に形成した固定用凹部２３ｄに、前記押圧
支持部６６ａ，６６ｂを配置することによって、押圧支
持部６６ａ，６６ｂの付勢力が働いて前記透孔２３ｂ内
の所定位置に配置される。

【００７５】つまり、前記信号ケーブル保持板６５を前
記挿入管２３の一端開口側から挿入し、押圧支持部６６
ａ，６６ｂをそれぞれに対応する固定用凹部２３ｄに配
置させることによって、信号線５８が配置される信号線
側空間６４と第１の駆動軸１５ａが配置される駆動軸側
空間６３とがそれぞれ構成されて、信号線５８が第１の
駆動軸１５ａに絡まることが防止される。

【００７６】次に、図１８を参照して前記振動子部２１
Ｂを構成するロータ５１内の液密状態をチェックする振
動子部液密状態チェック手段について説明する。前記ス
リップリング５２等が配置されているロータ５１の液密
空間内に、万一水などの導電性を有する超音波伝達媒体
１０が侵入すると、電気信号伝達手段及びこれら電気信
号伝達手段に電気的に接続された電気回路が破損される
おそれがある。

【００７７】このため、本実施形態においては図に示す
ようにロータ５１の液密空間内に水などが侵入したこと
を術者に知らしめるとともに、水などの侵入を検出した
際、瞬時に電気信号の送受を停止させる振動子部液密状
態チェック手段である振動子部気密状態チェック回路７
０を設けている。

【００７８】前記振動子部気密状態チェック回路７０
は、スリップリング５２に接続され、液密な内部空間内
に水が侵入することによって変化するインピーダンス変
化を検知するインピーダンス検出回路６ｄと、このイン
ピーダンス検出回路６ｄでの検知結果が伝送されて、送
受信回路６ａ及び告知回路６ｅを制御する制御回路６ｃ
とで構成されている。

【００７９】したがって、前記インピーダンス検出回路
６ｄでインピーダンスの変化を検知した場合には、この
検知結果は制御回路６ｃに出力され、この制御回路６ｃ
において送受信回路６ａから超音波振動子２１ａ，２１
ｂへの送受信を停止させる制御を行う一方、告知回路６
ｅを通じてモニタ７の画面７ａ上に電気信号の送受を停
止させたことを術者に知らしめる文字やイラスト等を表
示する制御を行う。

【００８０】このことによって、伝導性を有する超音波
伝達媒体がロータ内の液密空間内に侵入して発生する、
電気信号伝達手段及びこれら電気信号伝達手段に電気的
に接続された電気回路の破損が防止される。

【００８１】図１９及び図２０は本発明の第４実施形態
に係り、図１９は振動子部の別の構成を説明する図、図
２０は図１９に示した振動子部及び回転力伝達機構を備
えた先端部の構成を示す図である。なお、図１９（ａ）
は振動時部の開口の形状を説明する図、図１９（ｂ）は
振動子部の作用を説明する図である。

【００８２】図１９（ａ）に示すように本実施形態にお
いてはロータ５１の側周面にこのロータ５１の内孔に連
通する貫通孔を設けている。つまり、前記ロータ５１の
内孔を気泡トラップ空間３８ａとし、前記貫通孔を導通
孔３８ｂとして振動子部２１Ｃを構成している。

【００８３】しかし、この構成の場合、前記ロータ５１
の内孔である気泡トラップ空間３８ａ内には超音波伝達
媒体１０が侵入する。したがって、導電性を有する超音
波伝達媒体１０がスリップリング５２等に接触して発生
する電気的不具合を解消する必要があるので、本実施形
態においては超音波伝達媒体１０を流動パラフィン等の
電気絶縁性媒体としている。

【００８４】また、本実施形態の回転力伝達機構４０に
おいては、図２０に示すように第３駆動軸４３ａに軸支
されて第２傘歯車４２に一体な第１平歯車４６とロータ
５１に形成した第２平歯車５１ｂとを噛合させている。
なお、前記ロータ５１に第２平歯車５１ｂを一体に形成
したことにより、別体に設ける場合に比べて先端部を細
径化することが可能になっている。

【００８５】つまり、前記第３実施形態で配置した中間
歯車４７を設けることなく、前記ロータ５１を第１平歯
車４６によって回転させる構成になっている。このこと
によって、先端部２の小型化を図るとともに、前記切欠
凸部３９の突出長を減少させて、前記ロータ５１を回転
させたときの軸ぶれを大幅に減少させている。

【００８６】さらに、前記第１平歯車４６を一体に固設
した第２傘歯車４２を軸支する第３駆動軸４３ａは、段
付形状をしており、一方側に位置する切欠突部３９から
他方側に位置する切欠突部３９に配置して螺合によって
配置固定される。そして、前記第１平歯車４６を一体に
固設した第２傘歯車４２は、前記第３駆動軸４３ａの細
径部に配置されるベアリング機構部７１を介して回動自
在に配置されている。

【００８７】又、前記切欠突部３９の内面と第２の傘歯
車４２の下端面との間に位置する第３駆動軸４３の細径
部には弾性部材であるＯリング４９が配設されている。
したがって、前記第３駆動軸４３ａを締めたり、緩めた
りすることよって弾性部材の変形量が変化することによ
り、前記傘歯車４２の軸方向の位置が変化して傘歯車４
１，４２同士の歯当たりが調整されるので振動や騒音の
発生が防止される。

【００８８】上述のように振動子部２１Ｃ及び回転力伝
達機構４０を構成したことによって、ＤＣモータ１２の
駆動力によって、第２駆動軸１５ｂが回転させられるこ
とによって、この回転力が第２駆動軸１５ｂに設けられ
ている第１の傘歯車４１、第３駆動軸４３ａに軸支され
ている第２の傘歯車４２、この第２の傘歯車４２に一体
的に固定されている第１の平歯車４６、ロータ５１に形
成されている第２の平歯車５１ｂに伝達されて、図１９
（ｂ）に示すように振動子部２１Ｃが矢印方向に回転し
て超音波伝達媒体１０中に発生した気泡１０ａを導通孔
３８ｂより気泡トラップ空間３８ａ内に取り込むととも
に、挿入方向に対して前方方向の超音波走査を行う。

【００８９】なお、前記第３駆動軸４３ａの先端面には
例えばマイナスドライバの先端が配置可能なマイナス溝
が形成されており、この第３駆動軸４３ａを配置後、マ
イナスドライバを前記マイナス溝に配置して第３駆動軸
４３ａの調整を行えるようになっている。その他の構成
及び作用は前記第３実施形態と同様であり、同部材には
同符合を付して説明を省略する。

【００９０】このように、振動子部を構成する回転体で
あるロータの内孔を気泡トラップ空間として構成するこ
とによって、回転体と振動子部とを一体に構成して先端
部の小型化を図ることができる。その他の効果は前記第
３実施形態と同様である。

【００９１】なお、前記導通孔３８ｂである貫通孔の開
口形状は、前記図１９（ａ），（ｂ）に示した形状に限
定されるものではなく、図２１（ａ），（ｂ）に示すよ
うに矢印に示す回転方向に対して傾斜した傾斜面等の加
工部７２を形成することにより、超音波伝達媒体１０に
存在する気泡１０ａを気泡トラップ空間３８ａにさらに
容易に取り込むことができる。

【００９２】ところで、経直腸・経膣プローブ等では穿
刺針を描出させることを可能にするため前方走査が主流
になっていた。しかし、表示画像が２次元であるため、
診断対象臓器の形態を正確に把握することが困難であっ
た。このため、プローブ内の超音波振動子の位置を手動
で調整することを可能にして３次元表示可能にした超音
波プローブも提案されているが、振動子を手動で回転運
動させるため表示画像の精度が劣化するという問題があ
った。

【００９３】また、特公平６−９８１２８号公報には小
型で広角度の扇形走査及び全周走査の２方向の超音波断
層像を得るため、少なくとも１つの超音波探触子が設け
られた支持体を第１の軸中心に回転可能に支持するとと
もに、この支持体を第１の軸と直交する第２の軸中心に
対しても回転可能に支持した機械式走査型超音波探触子
が示されている。しかし、この特公平６−９８１２８号
公報に示されている機械式走査型超音波探触子ではクラ
ッチ機構を設けているため同時に２方向の走査を行うこ
とができず、また２つのモータを設けて２方向の走査を
行うものでは把持部が太径になって操作性が低下すると
いう問題があった。

【００９４】このため、診断能の向上を目的として３次
元前方走査が可能で操作性の良好な超音波プローブが望
まれていた。

【００９５】図２２に示すように本実施形態の３次元前
方走査の可能な超音波プローブ１Ａは、振動子部２１Ｄ
を内蔵した先端部２と、後述する駆動軸が配置される細
長の挿入部３と、この挿入部３の基端部に設けられ、前
記振動子部２１Ｄを回転させる回転力を発生させる回転
駆動力発生手段を内蔵した把持部４とで主に構成されて
いる。

【００９６】前記把持部４には回転駆動力発生手段とし
て例えば小型モータ７５と、回転角度検出手段であるエ
ンコーダ７６と、前記小型モータ７５の回転駆動力を伝
達する第１の駆動軸８１と、この第１の駆動軸８１の回
転力が伝達されて回転する第２の駆動軸８２とが配置さ
れている。

【００９７】そして、前記小型モータ７５の回転力は、
カップリング７７を介して前記第１の駆動軸８１に伝達
され、この第１の駆動軸８１の回転力は回転力分岐手段
を構成する例えば第１平歯車９１及び第２平歯車９２を
介して第２の駆動軸８２に伝達されるようになってい
る。

【００９８】前記挿入部３内には、前記先端部２の超音
波伝達媒体１０が充填される先端部空間２ａ内に回転自
在に配置される先端支持体７８の基端部を構成する第３
駆動軸８３がベアリング機構部７９によって回転自在に
軸支されている。

【００９９】また、前記第３駆動軸８３の基端部には回
転力分岐手段を構成する例えば第３平歯車９３が形成さ
れており、この第３平歯車９３に前記第２駆動軸８２の
他端部側に固設された回転力分岐手段を構成する第４平
歯車９４が噛合するようになっている。なお、前記第３
駆動軸８３の中心軸上には前記第１の駆動軸８１が挿通
する図示しない透孔が形成されている。

【０１００】前記先端部２の先端部空間２ａ内に配置さ
れた先端支持体７８の先端側には一対の切欠突部８０が
凸設しており、この切欠突部８０の先端側には前記第３
駆動軸８３の延長軸線に対して直交するよう配置された
第４駆動軸８４が設けられている。そして、この第４駆
動軸８４には超音波振動子２１ａの中心軸を前記第３駆
動軸８３の中心軸延長線上に配置して振動子部２１Ｄを
構成する回転体８７が回転自在に配置されている。

【０１０１】前記先端支持体７８に形成した透孔内を通
じて先端部空間２ａ内に位置する第１駆動軸８１の先端
部には回転力分岐手段を構成する第１傘歯車８８が固設
されており、この第１傘歯車８８には第５駆動軸８５に
軸支された従動歯車であり、第５平歯車９５を一体に固
設した回転力分岐手段を構成する第２傘歯車８９が噛合
している。

【０１０２】そして、前記第５平歯車９５は、前記回転
体８７の一端部に形成した第６平歯車９６に噛合するよ
うに構成されている。

【０１０３】なお、前記第１平歯車９１と第２平歯車９
２とのギア比は１：Ｎであり、第３平歯車９３と第４平
歯車９４とのギア比及び第１傘歯車８８と第２傘歯車８
９、第５平歯車９５と第６平歯車９６とのギア比はそれ
ぞれ１：１である。したがって、第１駆動軸８１の回転
数をＲとしたときの先端支持体７８の回転数はＲ／Ｎに
なる。

【０１０４】このことより、前記モータ７５を回転させ
ることによって、このモータ７５の回転力が第１駆動軸
８１及び第２駆動軸８２等を介して先端支持体７８及び
回転体８７に伝達されて、この先端支持体７８及び回転
体８７が回転して３次元スキャンを行う。

【０１０５】このとき、前記回転体８７の回転数は、先
端支持体７８に対する第１傘歯車８８の相対回転数と同
一であり、以下の式で算出される。

【０１０６】Ｒ−Ｒ／Ｎ＝Ｒ（１−１／Ｎ）…（１） そして、前記（１）式の算出結果とエンコーダ７６の出
力パルスとの関係を用いて、回転体８７の１回転当たり
の前方スキャン像を構築するとともに、先端支持体７８
の回転角を前記エンコーダ７６の出力パルスより検出し
て三次元画像が構築される。

【０１０７】なお、前記第１駆動軸８１の回転力を第２
駆動軸８２に伝達する手段及び第２の駆動軸８２の回転
力を第３駆動軸８３に伝達する手段を、平歯車９１，９
２及び平歯車９４，９３で構成する代わりに、タイミン
グベルトやプーリーで構成するようにしてもよい。

【０１０８】このように、１つのモータから出力される
回転力によって、回転体を回転させとともに、回転支持
体を回転させることによって、回転精度を大幅に向上さ
せて３次元の内視鏡画像を得ることができる。また、把
持部にはモータ及びエンコーダが１つずつしか配置され
ないので、把持部が太径になることを防止される。

【０１０９】なお、図２３に示すように、前記図１０に
示した先端部空間２ａ内の構成において、前記第２駆動
軸１５ｂの先端に気泡トラップ空間３８ａ及びこの気泡
トラップ空間３８ａに連通する導通孔３８ｂを形成した
回転体３８を固設する代わりにラジアルタイプの振動子
部２１を固設することによって、前方走査及び全周走査
を行うことができる。

【０１１０】そして、前記先端部空間２ａ内に走査方向
の異なる２つの振動子部２１，２１Ｂを設けた場合に
は、前記図２に示した構成の把持部４が設けられてお
り、振動子部２１又は振動子部２１Ｂから超音波観測装
置６に出力される信号のうち、どちらか一方の信号を適
宜選択することによって、モニタ７の画面７ａ上に、前
方走査による超音波画像又は全周装置による超音波画像
を表示させることができる。なお、この構成においては
前記気泡トラップ手段を前方走査、ラジアル走査の両方
若しくは一方に設けられていてもよいことは当然であ
る。

【０１１１】ところで、肛門・直腸適用の超音波プロー
ブでは検査の目的によって、挿入部を体腔内に挿入する
際の挿入量が異なっていた。このため、挿入部の長さ寸
法を変化させることが可能な超音波プローブが望まれて
いた。

【０１１２】図２４ないし図２８は、挿入部の長さ寸法
を可変させることが可能な超音波プローブの実施形態に
係り、図２４は超音波プローブの構成を説明する図、図
２５は超音波プローブの先端部及び超音波コネクタの構
成を説明する図、図２６は把持部の構成を説明する図、
図２７は位置決めピンと位置決め孔との関係を説明する
図、図２８は挿入部の長さの異なる超音波プローブを示
す図である。なお、図２５（ａ）は先端部の構成を説明
する図、図２５（ｂ）は超音波コネクタの構成を説明す
る図、図２６（ａ）は把持部の分割構成を説明する図、
図２６（ｂ）は把持部材と挿入部基端部との関係を説明
する図、図２８（ａ）は位置決めピンを先端から３番目
の位置決め穴に係入配置して挿入部長を最も長く設定し
た超音波プローブを示す図、図２８（ｂ）は位置決めピ
ンを先端から２番目の位置決め穴に係入配置して挿入部
長を中間長さに設定した超音波プローブを示す図、図２
８（ｃ）は位置決めピンを先端から１番目の位置決め穴
に係入配置して挿入部長を最も短く設定した超音波プロ
ーブを示す図である。

【０１１３】図２４に示すように本実施形態の体腔内超
音波プローブ１００は、体腔内に挿入され挿入軸方向に
対して直交する側部側を超音波走査する所謂ラジアルス
キャンタイプの振動子部を、音響窓１０１を配設した先
端部１０２内に内蔵した細長の挿入部１０３と、この挿
入部１０３の基端部に設けられた把持部１０４と、この
把持部１０４の後端から延出する可撓性を有し、回転駆
動力を伝達するフレキシブルシャフトや信号線が挿通す
る細長で柔軟な超音波コード１０５と、この超音波コー
ド１０５の基端に設けられ、超音波を発生させる駆動信
号を生成するとともに、受信した超音波エコーに対する
信号処理等を行って映像信号を生成する図示しない超音
波観測装置に着脱自在な超音波コネクタ１０５ａとで構
成されている。符号１０５ｂは図示しない超音波観測装
置のコネクタ部に接続されるプラグ部であり、符号１２
７は後述する媒体封止ネジである。

【０１１４】図２５（ａ）に示すように超音波プローブ
１００の細長でパイプ形状の挿入部１０３を構成する挿
入管１２１の先端側には長手軸方向の断面形状が略凸字
状で中心軸上に透孔を形成した先端支持体１２２が螺合
固定されている。この先端支持体１２２の先端側にはポ
リメチルペンテンやポリエチレン等で形成された音響窓
１０１が糸巻き接着によって固設されて、先端部１０２
を構成している。

【０１１５】前記挿入管１２１の貫通穴内にはフレキシ
ブルシャフト１０７が挿通配置されており、このフレキ
シブルシャフト１０７の先端側には前記音響窓１０１内
に配置される超音波振動子１２３を先端部に固設したパ
イプ形状の駆動軸１２４が一体的に固定されている。

【０１１６】前記駆動軸１２４は、前記先端支持体１２
２の透孔内に配置されているベアリング機構部１２５に
よって回動自在に軸支されており、この駆動軸１２４と
先端支持体１２２との間には液密を確保する複数のＯリ
ングや固定配置部材で構成した液密構成部１２６を配置
して前記挿入管１２１側に超音波伝達媒体１３０が漏れ
出ないように液密状態を保持している。

【０１１７】符号１２８は前記先端支持体１２２の透孔
に連通する潤滑油注入口であり、この潤滑油注入口は封
止ネジ１２９によって液密状態を保持して封止される。

【０１１８】なお、本実施形態においては超音波伝達媒
体１３０は、音響窓１０１に形成されている先端開口１
０１ａから注入されるようになっており、この先端開口
１０１ａは先端を半球状に形成した媒体封止ネジ１２７
を螺合固定することによって液密を保持するようになっ
ている。媒体封止ネジに１２７は、肛門への挿入性を向
上させるために半球状になっている。また、音響窓にも
テーパがついているのは挿入性を向上させるためであ
る。

【０１１９】また、超音波振動子１２３に接続された信
号線１２３ａは駆動軸１２４内及びフレキシブルシャフ
ト１０７内を挿通して図２５（ｂ）に示すように超音波
コネクタ１０５ａのプラグ部１０５ｂまで延出してい
る。

【０１２０】さらに、図示しない超音波観測装置内には
前記フレキシブルシャフト１０７を回転駆動させる駆動
源となるモータが配設されている。

【０１２１】前記図２４に示すように前記把持部１０４
の両端部にはそれぞれＯリング等の弾性体１０６が着脱
自在に設けられている。図２６（ａ）に示すように前記
把持部１０４のそれぞれの端部から弾性体１０６を取り
外すことによって、前記把持部１０４は第１把持部材１
１１と第２把持部材１１２とに分割されて、挿入部１０
３の基端部から取り外ずせる構成になっている。

【０１２２】同図（ｂ）に示すように前記把持部材１１
１，１１２の分割面側にはそれぞれ前記挿入部１０３の
基端部分が配置される断面形状が半円形状の挿入部配置
凹部１１３が形成されており、例えば第２把持部材１１
２の挿入部配置凹部１１３の中途部には１つの位置決め
ピン１１４が突出して設けられている。

【０１２３】一方、前記挿入部１０３の基端部には前記
挿入部配置凹部１１３に設けた位置決めピン１１４が係
入配置される位置決め穴１１５が寸法Ｐの等間隔で例え
ば３つ、一直線上に配置形成されている。

【０１２４】なお、符号１１６は前記弾性体１０６が配
置される弾性体配置溝である。また、符号１１７は把持
部材１１１，１１２を挿入部基端部に配置したとき発生
するがたつきを防止する弾性体であり、本実施形態にお
いてはこの弾性体はＯリングであり、このＯリングを挿
入部１０３の基端部に配置している。

【０１２５】図２７に示すように前記第２把持部材１１
２に設けられている位置決めピン１１４は、３つの位置
決め穴１１５のいずれにも係入配置可能であり、前記位
置決めピン１１４を例えば先端側から２番目の位置決め
穴１１５に係入配置させた後、この第２把持部材１１２
に前記第１把持部材１１１を一体にして弾性体１０６を
弾性体配置溝１１６に配置することによって、図２８
（ｂ）に示すように挿入部長さ寸法をＬに設定した挿入
部１０３を備える体腔内超音波プローブ１００が構成さ
れる。

【０１２６】そして、前記図２７において前記位置決め
ピン１１４を先端から１番目の位置決め穴１１５に係入
配置した場合には、図２８（ｃ）に示すように挿入部長
さ寸法を（Ｌ−Ｐ）にした挿入部１０３を備える体腔内
超音波プローブ１００が構成され、前記位置決めピン１
１４を先端から３番目の位置決め穴１１５に係入配置し
た場合には、図２８（ａ）に示すように挿入部長さ寸法
を（Ｌ＋Ｐ）にした挿入部１０３を備える体腔内超音波
プローブ１００が構成される。

【０１２７】このように、把持部を第１把持部材と第２
把持部材とで分割可能で、かつ挿入部の基端部に対して
着脱自在に構成する一方、前記把持部材又は挿入部の一
方に１つの位置決めピン又はこの位置決めピンが係入配
置される複数の位置決め穴を設けることによって、挿入
部長さ寸法を使用目的に応じて最適な長さに調節するこ
とができる。

【０１２８】なお、上述したようにフレキシブルシャフ
トを備えて構成されたラジアルスキャンタイプの体腔内
超音波プローブを、前方スキャンタイプの体腔内超音波
プローブとして構成することができる。

【０１２９】この場合、図２９に示すように超音波振動
子１３１の超音波ビーム発信面１３２を挿入軸に対して
平行になるように先端支持体１２２に固定する一方、前
記超音波振動子１３１の超音波ビーム発信面１３２に対
して対向する傾斜面１３３を備えた反射体１３４を回転
自在に配置している。

【０１３０】前記反射体１３４は、フレキシブルシャフ
ト１０７で伝達される回転力を、第１傘歯車１３５及び
第２傘歯車１３６で構成した回転力伝達機構を介して回
転するようになっている。

【０１３１】また、本実施形態においては前記超音波振
動子１３１に接続される信号線１３７は前記フレキシブ
ルシャフト１０７に絡まることを防止した構成であり、
図３０に示すように超音波コネクタ１０５ａ内に配置さ
れたスリップリング１０５ｃを介してプラグ部１０５ｂ
に接続されている。

【０１３２】このため、図３１に示すように超音波コネ
クタ１０５ａのプラグ部１０５ｂを超音波観測装置１４
０に設けられている図示しないコネクタに接続すること
によって、前記プラグ部１０５ｂが超音波観測装置１４
０内の駆動部１４１を構成するスリップリング１４２に
接続されて、モータ１４３からの駆動力の伝達と、電気
信号の伝達が可能な状態になる。なお、符号１４３は回
転角度検出手段としてのエンコーダである。前記駆動部
１４１は別体で超音波観測装置に接続されてもよい。

【０１３３】ところで、前記図２４ないし図２８で示し
た体腔内超音波プローブ１００を用いて経直腸的検査を
行う場合、先端部１０２が例えば隆起病変部１５０に密
着してしまうことによって、この病変部１５０を潰し
て、正確な診断を行えなくなる不具合が生じることがあ
った。

【０１３４】このため、プローブに注水機構を設けて直
腸内に脱気水等を注入して検査を行えるようにしたもの
があるが、挿入部に注水口を設けることによって、プロ
ーブが汚物等によって汚染され易い構造になり、使用後
の洗滌作業性が煩わしくなるという問題があった。そこ
で、洗滌性を損なうことなく、隆起病変部を潰すことな
く超音波検査を行える超音波プローブ装置が望まれてい
た。

【０１３５】図３２に示すよう本実施形態の超音波プロ
ーブ装置１５１は、超音波プローブ１００と直腸挿入用
アダプタ１５２とで構成されている。

【０１３６】前記直腸挿入用アダプタ１５２は、長手方
向断面形状が略凸字形状のパイプ部材で構成されてお
り、肛門に配置される細径挿入部１５３及び超音波プロ
ーブ１００の挿入部１０３が挿通される挿入口１５４ａ
を備えた太径部１５４を有するアダプタ本体１５５と、
前記太径部１５４の内周側面基端側に配置され、前記挿
入部１０３の外周面に密着する細径挿入部１５３側に湾
曲して形作られた挿入部密着部材１５６とで主に構成さ
れている。前記直腸挿入用アダプタ１５２はディスポー
ザブルであってもよい。

【０１３７】前記挿入部密着部材１５６は、この直腸挿
入用アダプタ１５２の中心軸に対して放射状に複数形成
され液密部材配置穴１５９に摺動自在に配置される摺動
部１５７と、この摺動部１５７を中心軸方向に付勢する
波型付勢部材１５８とで構成されている。なお、前記液
密部材配置穴１５９及び波型付勢部材１５８は全周つな
がっていてもよい。

【０１３８】前記太径部１５４の外周側面略中央部には
シリンジや注水装置から延出する送水チューブ１６０が
着脱自在なチューブ接続口１６１が形成されており、こ
の送水チューブ１６０及びチューブ接続口１５４ｂを介
して脱気水が直腸内に注入されるようになっている。

【０１３９】上述のように構成した超音波プローブ装置
の作用を説明する。直腸挿入用アダプタ１５２の細径挿
入部１５３を肛門に挿入配置した状態で、太径部１５４
の挿入口１５４ａから超音波プローブ１００の挿入部１
０３を挿入配置していくことによって、前記挿入部１０
３の外周面に挿入部密着部材１５６が密着した状態にな
る。

【０１４０】この状態で、前記チューブ接続口１５４ｂ
に取り付けられている送水チューブ１６０を介して脱気
水を注水する。すると、直腸内に水が貯溜された状態に
なって病変部１５０を含む直腸内の超音波観察を行うこ
とができる。

【０１４１】なお、前記挿入部密着部材１５６を摺動部
１５７で保持する一方、この摺動部１５７が前記液密部
材配置穴１５９内で摺動自在であるため、この摺動部１
５７が波型付勢部材１５８によって常時中心軸方向に付
勢された状態になる。このことによって、超音波プロー
ブ１００の挿入部１０３の外径寸法に関わらず、挿入部
密着部材１５６を挿入部１０３に密着させることができ
るようになっている。

【０１４２】また、前記液密部材配置穴１５９を設け、
その液密部材配置穴１５９に前記摺動部１５７を配置す
る構成の代わりに、図３３に示すように前記挿入部密着
部材１５６の周囲に波型付勢部材１５８を一体的に構成
して、この波型付勢部材１５８を太径部１５４の内周面
に配置する構成であってもよい。

【０１４３】なお、本発明は、以上述べた実施形態のみ
に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能である。

【０１４４】［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。

【０１４５】（１）回転力を発生する回転駆動力発生手
段と、この回転駆動力発生手段の回転力を伝達する駆動
軸と、この駆動軸を介して伝達される回転力によって機
械的に回転走査される超音波振動子部が配置され、この
超音波振動子部から発生される超音波ビームを伝播する
超音波伝達媒体が充填される空間部とを具備する機械走
査式超音波プローブにおいて、前記空間部内に、前記駆
動軸で伝達される回転力によって回転し、超音波観察
中、超音波伝達媒体中に発生した気泡を取り込む気泡ト
ラップ空間部を有する気泡除去手段を設けた機械走査式
超音波プローブ。

【０１４６】（２）前記気泡除去手段は中空回転体であ
り、この中空回転体は、中空回転体の内部空間である気
泡トラップ空間部と外部とを連通する導通孔開口を有す
る付記１記載の機械走査式超音波プローブ。

【０１４７】（３）前記回転体と超音波振動子部とが別
体である付記１記載の機械走査式機械走査式超音波プロ
ーブ。

【０１４８】（４）前記回転体と超音波振動子部とが一
体である付記１記載の機械走査式機械走査式超音波プロ
ーブ。

【０１４９】（５）前記回転体は、さらに前記超音波振
動子に電気信号を伝達する電気信号伝達手段を有する付
記４記載の機械走査式超音波プローブ。

【０１５０】（６）前記回転体は、前記駆動軸を介して
直接的に伝達される回転力によって回転する付記１ない
し付記４のいずれか１つに記載の機械走査式超音波プロ
ーブ。

【０１５１】（７）前記回転体は、前記駆動軸を介して
伝達される回転力を伝達する回転力伝達機構を介して回
転する付記１ないし付記４のいずれか１つに記載の機械
走査式超音波プローブ。

【０１５２】（８）前記回転力伝達機構は、少なくとも
回転体に一体的に形成された伝達部を備える付記７記載
の機械走査式超音波プローブ。

【０１５３】（９）前記電気信号伝達手段は、回転体内
の内部空間に外部に対して露出して配置される付記５記
載の機械走査式超音波プローブ。

【０１５４】（１０）前記超音波伝達媒体が電気絶縁油
である付記９記載の機械走査式超音波プローブ。

【０１５５】（１１）回転力を発生する回転駆動力発生
手段と、この回転駆動力発生手段の回転力を伝達する駆
動軸と、この駆動軸を介して伝達される回転力によって
機械的に回転走査される超音波振動子部が配置され、こ
の超音波振動子部から発生される超音波ビームを伝播す
る超音波伝達媒体が充填される空間部とを具備する機械
走査式超音波プローブにおいて、前記超音波振動子部
は、前記駆動軸で伝達される回転力によって回転し、こ
の超音波振動子部を構成する内部空間に少なくとも１つ
の超音波振動子及びこの超音波振動子に電気信号を伝達
する電気信号伝達手段を備え、この電気信号伝達手段と
前記超音波振動子との電気的接続部を、前記回転体の液
密な内部空間に設けた機械走査式超音波プローブ。

【０１５６】（１２）前記超音波振動子部の内部空間
は、弾性体又は封止樹脂によって液密に保持される付記
１１記載の機械走査式超音波プローブ。

【０１５７】（１３）前記電気信号伝達手段は、インピ
ーダンス変化を検知して前記超音波振動子部の内部空間
の液密状態をチェックする振動子部液密状態チェック手
段を有する付記１１記載の機械走査式超音波プローブ。

【０１５８】（１４）前記液密状態チェック手段は、液
密な内部空間内に導電性媒体が侵入した際に生じるイン
ピーダンスの変化を検知したとき、超音波振動子に対す
る電気信号の送受が停止される付記１３記載の機械走査
式超音波プローブ。

【０１５９】（１５）前記液密状態チェック手段は、超
音波振動子に対する電気信号の送受が停止したことを告
知する告知回路を具備する付記１３記載の機械走査式超
音波プローブ。

【０１６０】（１６）前記機械走査式超音波プローブ
は、さらに、前記気泡除去手段又は前記空間部の超音波
伝達媒体中に発生した気泡を取り込む気泡トラップ部材
を有する付記１１記載の機械走査式超音波プローブ。

【０１６１】（１７）把持部内に回転駆動力発生手段
と、回転角度検出手段と、減速機構と備える超音波プロ
ーブにおいて、前記回転駆動力発生手段、回転角度検出
手段及び減速機構を略同軸的に配置接続した超音波プロ
ーブ。

【０１６２】（１８）前記減速機構の減速比を１／Ｎ、
前記回転駆動力発生手段の一回転当たりのパルス信号の
出力数をＭとしたとき、（Ｎ×Ｍ）×Ｒ（Ｒ：自然数）
＝超音波走査線数とした付記１７記載の機械走査式超音
波プローブ。

【０１６３】（１９）１つの回転駆動力発生手段と、こ
の回転駆動力発生手段の回転力を伝達する駆動軸と、こ
の駆動軸の回転力を伝達する回転力伝達機構と、前記駆
動軸の回転力によって回転走査を行う第１の超音波振動
子部と、前記回転力伝達機構によって伝達される回転力
によって前記第１の超音波振動子部が走査する方向に対
して直交する方向の回転走査を行う第２の超音波振動子
部と、を具備する機械走査式超音波プローブ。

【０１６４】（２０）前記第１の超音波振動子部及び前
記第２の超音波振動子部を配設した空間部に導電性の超
音波伝達媒体が充填されるとき、前記第２の超音波振動
子部の有する少なくとも１つの超音波振動子と、この超
音波振動子に電気信号を伝達する電気信号伝達手段との
電気的接続部を、前記回転体の液密な内部空間に設けた
付記１９記載の機械走査式超音波プローブ。

【０１６５】（２１）１つの回転駆動力発生手段と、超
音波振動子を配置した１つの超音波振動子部と、この超
音波振動子部を回転自在に軸支して、一方向に回転可能
な先端支持体と、この先端支持体に軸支された超音波振
動子部を回転させる回転力伝達機構と、前記回転駆動力
発生手段によって発生する回転力を前記回転力伝達機構
及び先端支持体に伝達する回転力分岐手段と、を具備す
る機械走査式超音波プローブ。

【０１６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、先
端部の空間部内に充填されている超音波伝達媒体内に発
生した気泡の影響を受けることなく、良好な超音波観察
を行える機械走査式超音波プローブを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図４は本発明の一実施形態に係り、
図１は機械走査式超音波プローブの概略構成を説明する
外観図

【図２】機械走査式超音波プローブの把持部内の概略構
成を説明する図

【図３】機械走査式超音波プローブの先端部の構成を説
明する図

【図４】回転体の構成及び回転体が回転することに発生
する流体の流れと気泡の関係を説明する図

【図５】回転体の他の構成例を説明する図

【図６】本発明の第２実施形態に係る超音波プローブの
先端部の構成を説明する図

【図７】図７ないし図９は本発明の第３実施形態に係
り、図７は超音波プローブの先端部の構成を説明する図

【図８】超音波振動子部の構成を説明する断面図

【図９】機械走査式超音波プローブの把持部内の概略構
成を説明する図

【図１０】超音波プローブの先端部の他の構成例を説明
する図

【図１１】超音波プローブの先端部の別の構成例を説明
する図

【図１２】超音波プローブの先端部のまた他の構成例を
説明する図

【図１３】第３実施形態の超音波プローブの把持部の構
成を示す図

【図１４】図１４ないし図１７は超音波振動子部から延
出する信号線の配線状態を説明する図であり、図１４は
先端部における信号線の配線状態を説明する図

【図１５】挿入部における信号線の配線状態を説明する
図

【図１６】図１５のＦ―Ｆ線断面図

【図１７】信号ケーブル保持板の外観図

【図１８】液密なロータ内の液密状態をチェックする振
動子部液密状態チェック手段を説明する図

【図１９】図１９及び図２０は本発明の第４実施形態に
係り、図１９は超音波振動子部の別の構成を説明する図

【図２０】図１９に示した超音波振動子部及び回転力伝
達機構を備えた先端部の構成を示す図

【図２１】超音波振動子部のまた別の構成を説明する図

【図２２】３次元機械走査式超音波プローブの構成例を
示す図

【図２３】３次元機械走査式超音波プローブの他の構成
例を示す図

【図２４】図２４ないし図２８は、挿入部の長さ寸法を
可変させることが可能な超音波プローブの実施形態に係
り、図２４は超音波プローブの構成を説明する図

【図２５】超音波プローブの先端部及び超音波コネクタ
の構成を説明する図

【図２６】把持部の構成を説明する図

【図２７】位置決めピンと位置決め孔との関係を説明す
る図

【図２８】挿入部の長さの異なる超音波プローブを示す
図

【図２９】フレキシブルシャフトを備えた前方スキャン
タイプの超音波プローブの構成例を示す図

【図３０】超音波コネクタの構成を説明する図

【図３１】超音波コネクタの他の構成を説明する図

【図３２】超音波プローブと直腸挿入用アダプタとで構
成される超音波プローブ装置を説明する図

【図３３】直腸挿入用アダプタの他の構成を説明する図

【符号の説明】

１０…超音波伝達媒体 １０ａ…気泡 １５ａ…第１の駆動軸 １５ｂ…第２の駆動軸 ２０…音響窓 ２１…超音波振動子部 ２１ａ，２１ｂ…超音波振動子 ３８…回転体 ３８ａ…気泡トラップ空間 ３８ｂ…導通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転力を発生する回転駆動力発生手段
   と、 この回転駆動力発生手段の回転力を伝達する駆動軸と、 この駆動軸を介して伝達される回転力によって機械的に
   回転走査される超音波振動子部が配置され、この超音波
   振動子部から発生される超音波ビームを伝播する超音波
   伝達媒体が充填される空間部とを具備する機械走査式超
   音波プローブにおいて、 前記空間部内に、前記駆動軸で伝達される回転力によっ
   て回転し、超音波観察中、超音波伝達媒体中に発生した
   気泡を取り込む気泡トラップ空間部を有する気泡除去手
   段を設けたことを特徴とする機械走査式超音波プロー
   ブ。