JP2006130163A - 超音波診断医用カプセル - Google Patents

Abstract

【課題】 無線信号の伝搬距離の長いアンテナを有する小型の超音波診断医用カプセルを提供する。
【解決手段】 生体内に挿入して生体組織の超音波診断を行う超音波診断医用カプセルであって、超音波を送受信する超音波振動子４を走査させる機能を有する超音波振動子ユニット３と、超音波振動子ユニットの超音波走査の駆動制御を行う回路機能および超音波エコー信号を処理して超音波画像の無線信号を生成する回路機能等を有する回路基板ユニット１４と、回路基板ユニットからの無線信号をアンテナケース１７所定の間隔にてスパイラル状に設けられた溝１７ｈに沿ってアンテナ電線２１を巻回して形成したスパイラル状アンテナ１５を有する超音波診断医用カプセル。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生体内に挿入して観測用の超音波信号を送受信し、生体組織からのエコー信号を基に、診断用の超音波信号を生成して無線信号にて生体外に送信する超音波診断医用カプセルに関する。

従来から超音波振動子プローブにて観測用超音波信号を生体組織へ送受信し、生体組織から反射された超音波エコー信号により診断用の超音波断層画像を得る超音波診断装置が用いられている。この超音波診断装置の超音波振動子プローブの代わりに、カプセル内に超音波振動子と超音波を走査する機能を内蔵された超音波カプセルを用いて、超音波振動子プローブでは診断が困難な部位においても超音波診断を可能とした超音波診断医用カプセルが提案されている。

超音波診断医用カプセルは、超音波を送受波する超音波振動子、超音波振動子を回動させるモータ、モータと同軸に配設されたエンコーダ及びロータリトランス、超音波振動子が受信した超音波エコー信号を処理して無線信号に変換して送信する信号処理無線回路基板、超音波振動子から超音波を走査送信させる振動子走査回路基板、及び各回路への駆動用電源の供給と電池の充電制御の電源制御回路基板等がカプセル内に設けられている。

生体内にて観測した情報を無線信号化して生体外に送信させるためのアンテナを有する生体内観測装置として、例えば、特許文献１に提案されている。

特許文献１に提案されている生体内観測装置は、動物の生体内に挿入して、例えば、牛の胃の中に挿入して体内温度を計測すると共に、その体内温度情報を無線信号に変換して生体外に送信させる観測器と、観測装置からの無線信号を受信して体内温度情報を収集管理する受信器からなっている。
米国特許第６，３７１，９２７号公報（図５乃至図６参照）

特許文献１に提案されている生体内観測装置の生体内に挿入させる観測器は、温度センサ、観測タイミングと電源供給を制御する電源制御部、温度センサの駆動を制御して温度検出させる制御部、制御部の制御にて検出した温度情報を無線信号に変換する無線信号送信部、および無線信号送信部にて生成された無線信号を送信するアンテナからなっている。

この観測器のアンテナは、ボビンに電線が巻回されて形成されたコイルアンテナが用いられている。コイルアンテナは、巻回された電線間が互いに密着する結果、電磁結合するために、コイルアンテナから送信される電波の伝搬距離は比較的短い。さらに、生体組織は、電波を透過させる際に、比較的大幅に減衰させる性質を有している。

このために、生体内の観測器のコイルアンテナから送信された無線信号は、伝搬距離が短いうえに、生体組織による減衰にて生体外に放射される無線信号の電力が小さくなる。 一方、超音波診断医用カプセルにおいて、生体組織から反射した微弱なエコー信号を所定の大きさの信号に増幅し、かつ、無線信号に変換して生体外に送信するアンテナに、特許文献１の観測器と同様にコイルアンテナを用いることが考えられる。しかし、コイルアンテナから送信される無線信号は、伝搬距離が短いことと、生体による減衰を考慮すると高出力の無線信号を生成させるための高出力無線信号生成回路と、高出力用の大型コイルアンテナを用いる必要がある。高出力無線信号生成回路や大型コイルアンテナが用いられるとカプセルの形状が大型化して、人体内に挿入する超音波診断医用カプセルに適させない。

そこで、無線信号生成回路の小型化が可能で、かつ、無線信号の伝搬距離が長く小形化が可能なアンテナを内蔵した超音波診断医用カプセルが求められている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、無線信号の伝搬距離が長く、カプセルの小形化が可能な超音波診断医用カプセルを提供することを目的としている。

本発明の超音波診断医用カプセルは、超音波信号の送受信機能を内蔵したカプセルを生体内に挿入して生体組織の超音波診断を行う超音波診断医用カプセルであって、超音波を送受信する超音波振動子と、前記超音波振動子からの超音波を走査させる機能を有する超音波振動子ユニットと、前記超音波振動子ユニットの超音波走査の駆動制御を行う回路機能、および前記超音波振動子が受信した超音波エコー信号に所定の処理を施して超音波画像の無線信号を生成する回路機能等を有する回路基板ユニットと、前記回路基板ユニットの外周に設けられ、前記無線信号を送信するスパイラル状アンテナと、を具備することを特徴としている。

本発明の超音波診断医用カプセルの前記スパイラル状アンテナは、前記カプセル内に収納される形状のアンテナケースの外周に所定の間隔にてスパイラル状に設けられた溝に沿ってアンテナ用電線を巻回して形成されていることを特徴としている。

本発明の超音波診断医用カプセルの前記スパイラル状アンテナは、前記カプセルを構成する外装ケースの外周または内周のいずれかに所定の間隔にてスパイラル状に設けられた溝に沿ってアンテナ電線を巻回して形成されていることを特徴としている。

また、本発明の超音波診断医用カプセルの前記スパイラル状アンテナを形成する前記アンテナケース、または前記外装ケースに設けられる溝は、アンテナ用電線の線間間隔を調整可能に設定されていることを特徴としている。

本発明の超音波診断医用カプセルは、超音波振動子ユニットと複数の回路基板ユニットの一部を相互に重なり合うように配置させ、かつ、スパイラル状アンテナを回路基板ユニットの外周に配置させることでカプセルの小型と、無線信号の伝搬距離を長くすることが可能となり、生体外にて比較的大きい電力の無線信号を受信でき、優れた超音波断層画像が得られる効果を有している。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１乃至図１０は本発明の一実施形態に係り、図１は本発明の超音波診断医用カプセルの外観構成を示す斜視図、図２は本発明の超音波診断医用カプセルの概略構成を示すブロック図、図３は本発明の超音波診断医用カプセルの内部構成を示す分解斜視図、図４は本発明の超音波診断医用カプセルに用いられるアンテナケースの構成を示す斜視図、図５は本発明の超音波診断医用カプセルに用いられるアンテナの形状を示す平面図、図６は本発明の超音波診断医用カプセルに用いるアンテナケースに設ける溝とアンテナ用電線の関係を示す断面図、図７は本発明の超音波診断医用カプセルに用いるアンテナケースに巻回されたアンテナ用電線と電源スイッチ操作孔との関係を説明する平面図、図８は本発明の超音波診断医用カプセルに用いるアンテナのアンテナ用電線間の間隔を説明する斜視図、図９は本発明の超音波診断医用カプセルの外装ケースとアンテナの関係を説明する平面図、および図１０は本発明の超音波診断医用カプセルの外装ケースに設けられる空気抜き孔と封止ネジの関係を示す断面図である。

本発明に係る超音波診断医用カプセル（以下、単に超音波カプセルと称する）１の概略構成について図２を用いて説明する。超音波カプセル１は、生体組織から反射された超音波エコー信号を無線信号に変換して体外に送信させる無線式の超音波カプセルである。超音波カプセル１は、振動子ユニット３と、基板ユニット１４、およびアンテナ１５からなっている。

振動子ユニット３は、超音波信号の送信および超音波エコー信号の受信を行う超音波振動子４、超音波振動子４と基板ユニット１４との間にて超音波の発生制御信号や超音波エコー信号等の送受信を行うスリップリング５、超音波振動子４を回転させて超音波信号をラジアル方向に放射させるためのモータ６、および超音波振動子４（またモータ６）の回転角度を検出するエンコーダ７からなっている。

基板ユニット１４は、超音波振動子４にて受信した超音波エコー信号をスリップリング５を介して取り込み、超音波エコー信号の増幅と検波等を行い超音波画像信号を生成する信号処理回路が形成された信号処理回路基板ユニット１４ｂ、信号処理回路基板ユニット１４ｂにて生成された超音波画像信号を無線信号に変換してアンテナ１５から送信させる無線送信回路が形成された無線送信回路基板ユニット１４ａ、スリップリング５を介して超音波振動子４に超音波の発生制御信号であるパルス信号を生成して供給するパルサー回路が形成されたパルサー回路基板ユニット１４ｄ、超音波振動子４を回転させるモータ６の回転を制御するモータ制御回路が形成されたモータ制御回路基板ユニット１４ｃ、および図示してない電池からの電力にて信号処理回路基板ユニット１４ｂ、無線送信回路基板ユニット１４ａ、パルサー回路基板ユニット１４ｄ、モータ制御回路基板ユニット１４ｃの各回路の動作電源を供給制御する電源制御回路が形成された電源制御回路基板ユニット１３からなっている。なお、エンコーダ７にて検出された超音波振動子４の回転角度（またモータ３ｃの回転角度）は、パルサー回路基板ユニット１４ｄとモータ制御回路基板ユニット１４ｃに供給されて、パルサー回路基板ユニット１４ｄにて生成されるパルス信号のタイミングを制御し、かつ、モータ制御回路基板ユニット１４ｃにてモータ３ｃの回転速度の調整制御が行われる。

このような構成の超音波カプセル１の外観形状は、図１に示すように、図中２点鎖線で示すカプセル状の外装ケース２と、このカプセル状の外装ケース２の長手方向の一方端の中央部分から突出させた振動子ユニット３の超音波振動子４が内蔵された先端キャップ３ａからなる。外装ケース２は、内部が中空形状であり、振動子ユニット３の超音波振動子４を除く部分、基板ユニット１４、アンテナ１７、及び電池が収納されるバッテリケース（図示せず）が収納されている。

外装ケース２は、長手方向に先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂに２分割されるようになっている。先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂは、断面がそれぞれＵ字状に形成され、先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂを結合することでカプセル状となる。なお、先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂを結合する際には、パッキン部材を介して結合させて、先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂにて形成される内部空間は、水等が浸入しないよう水密的に結合させる。

先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂを結合した状態の長手方向の中心軸上の先端側ケース２ａから振動子ユニット３の超音波振動子４を内装する先端キャップ３ａが突出させて設けられている。先端キャップ３ａは、内部の超音波振動子４が回転自在に配置される断面形状が略Ｕ字状となっている。振動子ユニット３の超音波振動子４以外のスリップリング５、モータ６、およびエンコーダ７は、超音波振動子４と同軸上の先端側ケース２ａの内部に設けられている。モータ６の回転軸の先端に、超音波振動子４が取付固定されている。モータ６のモータ軸には、超音波振動子４を信号処理回路基板ユニット１４ｂとパルサー回路基板ユニット１４ｄに接続するためのスリップリング５、および超音波振動子４（またはモータ６）の回転角を検出するエンコーダ７が設けられている。

なお、先端キャップ３ａの内部の超音波振動子４の周囲は、流動パラフィン等の超音波伝導用の流動体が充填される。先端キャップ３ａの先端には、超音波伝導用の流動体を充填するための開口が設けられ、その開口から超音波伝導用の流動体を充填後パッキンを有するネジにて封止されるようになっている。また、先端キャップ３ａの後端側は、先端側ケース２ａに水密的に固定される。

また、振動子ユニット３のスリップリング５、モータ６、およびエンコーダ７は、シールド円筒体の内部に配置されると共に、シールド円筒体に設けられたフランジ１１にて基板固定部材１２に固定されている。基板固定部材１２は、先端側ケース２ａの先端の内部にネジ等にて固定されており、基板ユニット１４が配置固定されるものである。

基板固定部材１２の構成と、基板固定部材１２に取付固定される基板ユニット１４について、図３を併用して説明する。基板固定部材１２は、全体形状が略コの字状に形成され、先端側ケース２ａの内部の先端面側にネジにより取付固定される前面、前面の図中の上側から略直角に折り曲げ形成された上面、前面の図中の下側から略直角に折り曲げ、上面と略平行に形成された下面からなっている。

前面の略中央部には、振動子ユニット３を覆うシールド円筒体が挿通される円形の開口が設けられ、シールド円筒体のフランジ１１が固定される。さらに、前面は、先端側ケース２ａにネジにて取付固定される。下面には、電源制御回路基板ユニット１３が配置されてネジ等にて固定される。

下面に固定された電源制御回路基板ユニット１３には、振動子ユニット３および各回路基板ユニット１４ａ〜１４ｄの間の各種信号の送受信と、各回路基板ユニット１４ａ〜１４ｄを駆動させる電源供給のための複数のコネクタが設けられている。電源制御回路基板ユニット１３に設けられたコネクタを用いて、無線送信回路基板ユニット１４ａ、信号処理回路基板ユニット１４ｂ、モータ制御回路基板ユニット１４ｃ、およびパルサー回路基板ユニット１４ｄが垂直に、かつ、振動子ユニット３と同軸方向、および外装ケース２の長手方向に並行して取り付けられる。

基板ユニット１４が取り付けられた基板固定部材１２の後端側には、バッテリケース２２が配置される。バッテリケース２２は、基板固定部材１２の上面の後端にネジにて固定する。バッテリケース２２の一側面には、電源スイッチ２０ａが配置された電源スイッチ基板２０が設けられている。この電源スイッチ基板２０は、バッテリケース２２に内蔵されるバッテリと電源制御回路基板ユニット１３とを電源スイッチ２０ａを介して接続するものである。

電源制御回路基板ユニット１３と各回路基板ユニット１４ａ〜１４ｄからなる基板ユニット１４が取り付けられた基板固定部材１２の後端に、バッテリケース２２が取り付けられると、バッテリケース２２側からバッテリケース２２と基板ユニット１４の外周にアンテナ１５を構成するアンテナケース１７が装着される。

アンテナケース１７について、図４を併用して説明する。アンテナケース１７は、外装ケース２の後端側ケース２ｂの内側の形状と略相似形であり、断面が略Ｕ字状に形成されている。アンテナケース１７は、基板固定部材１２に取り付けられた基板ユニット１４とバッテリケース２２の外周側に装着される開口部１７ａと、後端側の略半円状の円弧部１７ｂからなる。アンテナケース１７の外周には、スパイラル状に所定の間隔の溝１７ｈが設けられている。溝１７ｈに従い後述するアンテナ電線２１を巻回してアンテナ１５を形成する。

また、アンテナケース１７には、バッテリケース２２の外周に装着した際に、電源スイッチ２０ａに対応する位置に電源スイッチ操作孔１７ｃとバッテリ交換開口蓋１７ｄが設けられている。バッテリ交換開口蓋１７ｄは、ネジ１７ｅにて固定されており、ネジ１７ｅを外してバッテリ交換開口蓋１７ｄを取り除くと、バッテリ交換開口からバッテリケース２２内の電池の交換が可能となっている。

さらに、アンテナケース１７の円弧部１７ｂの略中央部分に、アンテナ電線２１の端部を固定するためのアンテナ線固定凹部１７ｆが設けられている。アンテナ線固定凹部１７ｆには、アンテナ線固定凹部１７ｆと略同一形状されたアンテナ線固定片１７ｇが嵌合されるようになっている。

アンテナケース１７の外周の溝１７ｈに従い巻回されたアンテナ電線２１の始端は、図示してないが、アンテナケース１７の開口部１７ａの近傍の内側から基板固定部材１２に取り付けられている電源制御回路基板ユニット１３のコネクタを介して無線送信回路基板ユニット１４ａに接続され、アンテナ電線２１の終端は、アンテナケース１７の円弧部１７ｂに設けられたアンテナ線固定凹部１７ｆとアンテナ線固定片１７ｇにより挟持させてネジ等にて固定する。

アンテナケース１７の外周に所定の間隔にてスパイラル状に設けられた溝１７ｈに従ってアンテナ電線２１を巻回すると、アンテナ電線２１の線間は、溝１７ｈの間隔に保持されて疎巻状態のスパイラル状のアンテナ１５が形成される。このスパイラル状のアンテナ１５は、巻回されたアンテナ電線２１の相互の線間は電界結合となり伝搬距離の長い無線信号を放射することができる。

また、スパイラル状のアンテナ１５は、図５に示すように、アンテナ１５の直径ｌ１と長手方向の長さｌ２を略同一（ｌ１＝ｌ２）とすると無指向性のアンテナが形成できる。 このスパイラル状のアンテナ１５を用いた超音波診断医用カプセル１は、伝搬距離が長く無指向性の無線信号が放射でき、生体組織にて減衰されても生体外において十分受信可能な無線信号の出力が可能となる。

次に、アンテナケース１７の外周に設けられる所定間隔のスパイラル状の溝１７ｈと、溝１７ｈに巻回されるアンテナ電線２１の関係について、図６と図７を用いて説明する。 アンテナケース１７の外周に設けられる溝１７ｈの深さｒ２は、アンテナ電線２１の半径ｒ１／２よりも浅く（ｒ１／２＞ｒ２）形成する。溝１７ｈの深さｒ２をアンテナ電線２１の半径ｒ１／２よりも浅くすると、溝１７ｈに巻回されたアンテナ電線線２１は、少しの外力にて溝１７ｈから外すことができる。つまり、アンテナ１５は、放射する無線信号の波長との整合性を取るために、巻回したアンテナ電線２１の線間間隔を調整する必要がある。アンテナ電線２１の線間間隔調整の場合、溝１７ｈの深さｒ２をアンテナ電線２１の半径ｒ１／２以下とすることで、アンテナ電線２１を容易に溝１７ｈから外して線間の調整が可能となる。

また、図７に示すように、アンテナケース１７の外周に設けられる電源スイッチ操作孔１７ｃがバッテリケース２２に設けた電源スイッチ２０ａの位置関係からアンテナ電線２１が巻回され溝１７ｈと重ねて設けねばならない場合、電源スイッチ操作孔１７ｃから電源スイッチ２０ａを操作する際に、電源スイッチ操作孔１７ｃに架かるアンテナ電線２１を溝１７ｈから一時的に外して電源スイッチ２０ａを操作することが可能となる。

なお、アンテナケース１７には、電源スイッチ操作孔１７ｃ以外に、図示してないが、基板ユニット１４の調整や点検を行うための調整点検孔が設けられることもある。この調整点検孔にアンテナ電線２１を巻回する溝１７ｈが架かる場合に、調整点検時にアンテナ電線２１を一時的に溝１７ｈから外して調整点検を行う。

次に、アンテナケース１７の外周に設けられるスパイラル状の溝１７ｈの間隔について、図８を用いて説明する。

アンテナケース１７の外周に設けるスパイラル状の溝１７ｈの溝間隔ｔ１は、巻回されるアンテナ電線２１の相互の線間にて電界結合状態を形成するための最少間隔ｔ（ｔ＝ｔ１）に設定する。溝間隔ｔ１の溝１７ｈが形成されたアンテナケース１７の外周の長手方向には、溝１７ｈを横断するように所定の幅の線間変更凹部１７ｉを形成する。

つまり、アンテナ電線２１の線間間隔を最少間隔ｔにて巻回する場合は、図８に示すように、溝間隔ｔ１の溝１７ｈに従い巻回する。アンテナ電線２１の線間間隔を最少間隔の倍（２ｔ）にて巻回する場合は、図８に符号２１’にて示すように、線間変更凹部１７ｉにて線間間隔２ｔとなるように線間変更凹部１７ｉにおいて巻回する溝１７ｈを変更させる。これにより、１つのアンテナケース１７にて、線間間隔の異なる、即ち電界結合度の異なるアンテナ１５を生成することができる。

次に、超音波診断医用カプセル１の外装ケース２とアンテナケース１７の形状と関係について、図９を用いて説明する。

超音波診断医用カプセル１の外装ケース２は、前述したように、先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂの２分割に形成されている。外装ケース２の長手方向の中心軸の先端側ケース２ａに振動子ユニット３が固定され、振動子ユニット３の超音波振動子部分が先端側ケース２ａから突出させ、振動子ユニット３の超音波振動子を除く部分は先端側ケース２ａ内に配置されている。

先端側ケース２ａの開口２ｃと後端側ケース２ｂの開口２ｄは、パッキン２ｅを介して水密結合されるようになっている。さらに、先端側ケースの振動子ユニット３が設けられる円弧部と、後端側ケース２ｂの円弧部の形状は、先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂとを結合して形成した外装ケース２の長手方向の半径Ｒ１／２によりも大きい半径Ｒ２（Ｒ１／２＜Ｒ２）にて形成している。つまり、先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂを水密結合させて形成した外装ケースの長手方向の両端の円弧部は、扁平円弧に形成されている。

扁平円弧に形成する理由は、先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂにて形成される中空内部に配置される基板固定部材１２に取付固定された基板ユニット１４とバッテリケース２２の全体形状は概略立方体であるため、この概略立方体に相似する形状とすることにより外装ケース２の長手方向の寸法の短縮を可能としている。もし仮に、外装ケース２の長手方向の両端の円弧部の半径Ｒ２を外装ケース２の長手方向の半径Ｒ１／２と同じとすると、その両端の円弧部分により外装ケース２の長手方向の形状が長くなり、かつ、円弧部分の内部に配置する部材が無いと不要な空間となる。

また、外装ケース２の先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂとの分割位置、あるいは結合位置は、外装ケース２の長手方向の全長Ｌの中心（Ｌ／２）から振動子ユニット４が設けられる前半分の位置Ｌ１（Ｌ１＞Ｌ／２）に設ける。つまり、先端側ケース２ａの内部の空間よりも後端側ケース２ｂの内部の空間を多くなるように設定して、内部空間の大きい後端側ケース２ｂの内周にアンテナケース１７を装着させる。これにより、アンテナケース１７の長手方向の長さを確保でき、アンテナケース１７に巻回されるアンテナ電線２１によるスパイラル状のアンテナ１５の長さを放射させる無線信号の波長に設定することができる。

上述において、アンテナ１５は、外装ケース２に内装されるアンテナケース１７の外周に設けているが、外装ケース２の後端側ケース２ｂの内周、あるいは外周に所定の間隔のスパイラル状の溝を形成し、そのスパイラル状の溝に従いアンテナ電線を巻回させてスパイラル状アンテナを形成しても良い。これにより、外装ケース２の外径がアンテナケース１７の厚さ分小型化が可能となる。

外装ケース２の後端側ケース２ｂの側面には、空気抜き孔３１が形成されている。この空気抜き穴３１は、先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂのそれぞれの開口２ｃ，２ｄをパッキン２ｅを介して結合する際に、先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂにて形成される内側の中空部の空気を逃がすためのものである。この空気抜き穴３１がないと先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂの開口２ｃ，２ｄ同士を結合する際に、内部の空気が圧縮されて開口２ｃ，２ｄの結合が困難となる。先端側ケース２ａと後端側ケース２ｂが結合されると、空気抜き穴３１に封止ネジ３２を取り付けて閉止する。

この空気抜き穴３１と封止ネジ３２について、図１０を用いて説明する。空気抜き穴３１は、後端側ケース２ｂの側面を貫通しており、雌ネジ部３１ａとネジ頭部収納部３１ｂからなる。封止ネジ３２は、空気抜き穴３１の雌ネジ３１ａに螺合する雄ネジ部３２ａとネジ頭部３２ｂからなり、かつ、雄ネジ部３２ａの外周にはパッキン３２ｃが嵌合されている。つまり、封止ネジ３２の雄ネジ部３２ａを空気抜き穴３１の雌ネジ部３１ａに螺合させるとパッキン３２ｃにて、水密に空気抜き穴３１が閉止される。

以上説明したように、本発明の超音波診断医用カプセルは、無線信号の伝搬距離が長いスパイラル状アンテナを内蔵できるために生体による減衰の影響の少ない小型の超音波診断医用カプセルが提供できる。

［付記］
以上詳述した本発明の実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。

（付記１） 超音波信号の送受信機能を内蔵したカプセルを生体内に挿入して生体組織の超音波診断を行う超音波診断医用カプセルであって、
超音波を送受信する超音波振動子と、前記超音波振動子からの超音波を走査させる機能を有する超音波振動子ユニットと、
前記超音波振動子ユニットの超音波走査の駆動制御を行う回路機能、および前記超音波振動子が受信した超音波エコー信号に所定の処理を施して超音波画像の無線信号を生成する回路機能等を有する回路基板ユニットと、
前記回路基板ユニットの外周に設けられ、前記無線信号を送信するスパイラル状アンテナと、
を具備することを特徴とした超音波診断医用カプセル。

（付記２） 前記スパイラル状アンテナは、前記カプセル内に収納される形状のアンテナケースの外周に所定の間隔にてスパイラル状に設けられた溝に沿ってアンテナ用電線を巻回して形成されていることを特徴とした付記１記載の超音波診断医用カプセル。

（付記３） 前記スパイラル状アンテナは、前記カプセルを構成する外装ケースの外周または内周のいずれかに所定の間隔にてスパイラル状に設けられた溝に沿ってアンテナ電線を巻回して形成されていることを特徴とした付記１に記載の超音波診断医用カプセル。

（付記４） 前記スパイラル状アンテナを形成する前記アンテナケース、または前記外装ケースに設けられる溝は、巻回されたアンテナ用電線の線間間隔を調整可能に設定されていることを特徴とした付記２または３のいずれかに記載の超音波診断医用カプセル。

（付記５） 前記スパイラル状アンテナは、前記アンテナケース、または前記外装ケースに巻回されるアンテナ電線の巻回直径と、長手方向に所定間隔にて巻回されたアンテナ電線の巻回長とは略同一に形成した無指向性であることを特徴とした付記２乃至４のいずれかに記載の超音波診断医用カプセル。

（付記６） 前記スパイラル状アンテナを構成する前記アンテナケースの外周、または前記外装ケースの内周あるいは外周のいずれかに設けられるスパイラル状の溝は、前記アンテナ電線の半径よりも浅く形成されていることを特徴とした付記２乃至５にいずれかに記載の超音波診断医用カプセル。

（付記７） 前記スパイラル状アンテナを構成する前記アンテナケースの外周、または前記外装ケースの内周あるいは外周のいずれかに設けられるスパイラル状の溝は、前記溝に沿って巻回されるアンテナ電線の線間が電界結合される最少間隔にて形成し、かつ、形成された溝を横断して巻回するアンテナ電線の線間を変更させる線間変更凹部を有することを特徴とした付記２乃至７のいずれかに記載の超音波診断医用カプセル。

（付記８） 前記スパイラル状アンテナを構成するアンテナケースの後端には、前記アンテナケースに巻回されたアンテナ電線の終端を固定するためのアンテナ線固定凹部とアンテナ線固定片とからなるアンテナ線固定部を有していることを特徴とした付記２乃至７に記載の超音波診断医用カプセル。

（付記９） 前記スパイラス状のアンテナを構成するアンテナケースは、前記回路基板ユニットの点検、電源スイッチの操作、および電池交換用の複数の開口が設けられていることを特徴した付記１乃至８に記載の超音波診断医用カプセル。

（付記１０） 前記カプセルを構成する外装ケースは、長手方向の両端の形状を長手方向の直径よりも大きい半径の扁平円弧に形成したことを特徴とする付記１乃至９に記載の超音波診断医用カプセル。

（付記１１） 前記カプセルを構成する外装ケースは、長手方向の前記振動子ユニットが設けられる前半分から先端側ケースと後端側ケースに２分割可能で、前記後端側ケースの内周に前記スパイラル状のアンテナを形成することを特徴とした付記１乃至１０に記載の超音波診断医用カプセル。

（付記１２） 前記振動子ユニットは、前記外装ケースの長手方向の中心軸上に設けたことを特徴とした付記１乃至１１に記載の超音波診断医用カプセル。

本発明の一実施形態に係る超音波診断医用カプセルの外観構成を示す斜視図。 本発明の一実施形態に係る超音波診断医用カプセルの概略構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る超音波診断医用カプセルの内部構成を示す分解斜視図。 本発明の一実施形態に係る超音波診断医用カプセルに用いられるアンテナケースの構成を示す斜視図。 本発明の一実施形態に係る超音波診断医用カプセルに用いられるアンテナの形状を示す平面図。 本発明の一実施形態に係る超音波診断医用カプセルに用いるアンテナケースに設ける溝とアンテナ用電線の関係を示す断面図。 本発明の一実施形態に係る超音波診断医用カプセルに用いるアンテナケースに巻回されたアンテナ用電線と電源スイッチ操作孔との関係を説明する平面図。 本発明の超音波診断医用カプセルに用いるアンテナのアンテナ用電線間の間隔を説明する斜視図。 本発明の超音波診断医用カプセルの外装ケースとアンテナの関係を説明する平面図。 本発明の超音波診断医用カプセルの外装ケースに設けられる空気抜き孔と封止ネジの関係を示す断面図。

符号の説明

１ 超音波診断医用カプセル
２ 外装ケース
３ 振動子ユニット
４ 超音波振動子
５ スリップリング
６ モータ
７ エンコーダ
１２ 基板固定部材
１３ 電源制御回路基板ユニット
１４ 回路基板ユニット
１５ アンテナ
１７ アンテナケース
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (4)

1. 超音波信号の送受信機能を内蔵したカプセルを生体内に挿入して生体組織の超音波診断を行う超音波診断医用カプセルであって、
   超音波を送受信する超音波振動子と、前記超音波振動子からの超音波を走査させる機能を有する超音波振動子ユニットと、
   前記超音波振動子ユニットの超音波走査の駆動制御を行う回路機能、および前記超音波振動子が受信した超音波エコー信号に所定の処理を施して超音波画像の無線信号を生成する回路機能等を有する回路基板ユニットと、
   前記回路基板ユニットの外周に設けられ、前記無線信号を送信するスパイラル状アンテナと、
   を具備することを特徴とした超音波診断医用カプセル。
2. 前記スパイラル状アンテナは、前記カプセル内に収納される形状のアンテナケースの外周に所定の間隔にてスパイラル状に設けられた溝に沿ってアンテナ用電線を巻回して形成されていることを特徴とした請求項１記載の超音波診断医用カプセル。
3. 前記スパイラル状アンテナは、前記カプセルを構成する外装ケースの外周または内周のいずれかに所定の間隔にてスパイラル状に設けられた溝に沿ってアンテナ電線を巻回して形成されていることを特徴とした請求項１に記載の超音波診断医用カプセル。
4. 前記スパイラル状アンテナを形成する前記アンテナケース、または前記外装ケースに設けられる溝は、巻回されたアンテナ用電線の線間間隔を調整可能に設定されていることを特徴とした請求項２または３のいずれかに記載の超音波診断医用カプセル。

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