JP2009240658A - 超音波プローブ用バルーン及び超音波内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性を損なうことなく超音波プローブの挿入部を覆うことができ、容易かつ低コストに作製することができる超音波プローブ用バルーン、及びこれを用いる超音波内視鏡を提供する。
【解決手段】バルーン１０は、伸縮自在なゴムからなり、カバー部１１と、このカバー部１１の先端に連結されたバルーン部１２と、バルーン部１２とカバー部１１の境目に位置する弾性リング部１３とから構成されている。カバー部１１は、長尺かつ筒状で、超音波内視鏡１の軟性部３を覆う。バルーン部１２は袋状で、先端硬質部４に内蔵された超音波トランスデューサ６を覆い、その内部には脱気水が注入される。弾性リング部１３は、バルーン部１２とカバー部１１の境目の内側に設けられ、先端硬質部４の外周の全周にわたって形成された輪状の嵌合溝８に嵌合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波プローブや超音波内視鏡に装着され、その内部に超音波伝達媒体が注入される超音波プローブ用バルーン、及びこれを用いる超音波内視鏡に関するものである。

医療分野において、超音波断層画像を用いた診断が行なわれている。超音波断層画像は、超音波プローブや超音波内視鏡を体内に挿入し、その先端部に設けた超音波トランスデューサで体内の被観察部位を超音波走査することで得られる。

このようにして超音波断層画像を得る際には、体内に挿入した超音波プローブ等が臓器や血液に接触するため、使用後に洗浄消毒を励行したとしても、患者間の感染を誘発するおそれがある。また、超音波トランスデューサから照射される超音波や、被観察部位からのエコー信号は、空気中で著しく減衰する。このため、超音波トランスデューサと被観察部位の間を、例えば脱気水等の超音波伝達媒体で満たして、超音波の減衰を防止する必要がある。

そこで、特許文献１には、超音波プローブを挿通させる超音波プローブ用ガイドチューブが示されている。このガイドチューブは、先端が弾性薄膜体で覆われ、基端にはオイルシールが設けられている。このガイドチューブを内視鏡の鉗子口から体内に突出させて脱気水を注入し、超音波プローブを挿入する。すると、ガイドチューブの先端が膨張して被観察部位に当接する。これにより、超音波プローブが臓器等に直に接触するのを防ぎながら、超音波プローブの先端と被観察部位の間に脱気水で満たされた空間を形成することができる。また、特許文献２には、超音波プローブのためのサック状のゴムカバーが示されている。このゴムカバーは、先端に水袋が取り付けられており、また側面には、この水袋の内面に開口する細いチューブが取り付けられている。ゴムカバーを超音波プローブに被せて、側面のチューブに注射器を装着し、ゴムカバーの先端の水袋に食塩水等を注入する。これにより、水袋を膨張させて、超音波プローブの先端と被観察部位の間に脱気水で満たされた空間を形成している。
特開平８−１０２６１号公報 特開平８−１９５４２号公報

しかしながら、特許文献１では、ガイドチューブ内の全体が脱気水で満たされるため、ガイドチューブが重くなり、その重みで消化管等の体内管路を過度に圧迫するおそれがある。また、超音波プローブの湾曲が脱気水によって阻害され、操作性が低下するという問題もある。更に、ガイドチューブには脱気水の送水圧に耐えるだけの剛性が必要となるため、ガイドチューブの柔軟性が低下し、被検者の苦痛が大きくなるおそれもある。これらの問題は、特許文献２によって解消することができるものの、特許文献２のゴムカバーは二重構造であるため製造が難しく、コストも高くなる。また、超音波トランスデューサと脱気水が密着しにくく、超音波の伝達性を向上させることができない場合がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、操作性を損なうことなく超音波プローブの挿入部を覆うことができ、容易かつ低コストに作製することができる超音波プローブ用バルーン、及びこれを用いる超音波内視鏡を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、体内に挿入される長尺の挿入部と、この挿入部の先端に配された超音波トランスデューサとを有する超音波プローブに用いられる超音波プローブ用バルーンであって、挿入部を覆う可撓性を有する筒状のカバー部と、このカバー部の先端に連結されて超音波トランスデューサを覆い、その内部に超音波伝達媒体が注入されて膨張する袋状のバルーン部と、カバー部とバルーン部の境目に位置し、超音波プローブの外壁に圧着して、バルーン部内の超音波伝達媒体のカバー部への流入を遮断する弾性リング部とを一体に設けたことを特徴とする。

前記超音波プローブ用バルーンは、全体が伸縮自在なゴムで形成されることが好ましい。

また、超音波トランスデューサを隔ててバルーン部の先端側に、超音波プローブの外壁に圧着する第２の弾性リング部が一体に設けてもよい。

前記弾性リング部は、バルーン部の内側に設けられ、超音波プローブの外壁に圧着したときに、前記内側に突出することが好ましい。

更に、カバー部に沿って延在し、その一端がバルーン部の内面に開口したチューブを一体に設け、このチューブからバルーン部に超音波伝達媒体を供給するようにしてもよい。

また、本発明は、体内に挿入される長尺の挿入部と、挿入部の先端に配された超音波トランスデューサと、超音波トランスデューサよりも基端側に配された撮像素子とを備え、上記いずれかの超音波プローブ用バルーンを用いる超音波内視鏡であって、撮像素子よりも基端側の外壁に、弾性リング部が嵌合する嵌合溝が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、可撓性を有するカバー部で超音波プローブの挿入部が覆われるので、超音波プローブの操作性を損なうことなく、挿入部を汚れ等から保護することができる。また、弾性リング部がバルーン部内の超音波伝達媒体のカバー部への流入を遮断するので、バルーン部内の超音波伝達媒体がカバー部へ流入して、挿入部の湾曲が妨げられたり、バルーン全体が過度に重くなったりすることがない。従って、超音波プローブの操作性を向上させることができ、また、被検者の負担を軽減させることができる。更に、バルーン部、カバー部、及び弾性リング部を一体的に形成するので、容易に、低コストで作製することができる。

また、本発明によれば、超音波プローブの撮像素子よりも基端側の外壁に、弾性リング部が嵌合する嵌合溝が形成され、撮像素子が超音波トランスデューサと共にバルーン部によって覆われる。これにより、バルーン部を膨張させた際に、撮像素子の観察方向におけるバルーン部の皺がなくなるので、撮像素子で被観察部位の鮮明な画像を得ることができる。

図１に示すように、超音波プローブ用バルーン（以下、バルーンと称す）１０は、伸縮自在なゴムを用いて、先端が閉じた筒状に形成されている。このバルーン１０は、超音波内視鏡１に装着して使用される。バルーン１０は使い捨てで、超音波検査ごとに新たに付け替えられる。周知のように、超音波内視鏡１は、体内に挿入される挿入部２を有し、この挿入部２は長尺で軟らかい軟性部３と、この軟性部３の先端に設けられた先端硬質部４とに分かれている。軟性部３には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部（図示なし）が設けられており、先端硬質部４を体内の被観察部位に向けるように湾曲する。また、軟性部３には、体内に空気や水を送るための送気送水チャンネルや各種の信号線（いずれも図示なし）のほか、超音波伝達媒体である脱気水を供給するための給排水チャンネル５等が設けられている。この給排水チャンネル５は、先端硬質部４の外壁に開口している。

先端硬質部４には、超音波断層画像を得るための複数の超音波トランスデューサ６が内蔵されている。各超音波トランスデューサ６は、先端硬質部４の長手方向に沿って凸湾曲状に等間隔で配列されており、被観察部位に向けて超音波を順次照射し、そのエコー信号を受信する。これにより、被観察部位に対して、コンベックス超音波電子走査が行なわれる。受信されたエコー信号は、外部の超音波観測装置（図示なし）に送信され、各種の信号処理が施されたのち、超音波断層画像として表示される。先端硬質部４には、更に、体内の被観察部位を撮影して内視鏡画像を得るための対物光学系及びＣＣＤ等からなる撮像ユニット７が内蔵されている。

バルーン１０は、筒状のカバー部１１と、挿入部２の挿入方向Ａの先端側においてカバー部１１に連結された袋状のバルーン部１２と、バルーン部１２とカバー部１１の境目に位置する弾性リング部１３とを一体的に形成したものである。カバー部１１は長尺であり、軟性部３の全体を覆って臓器や血液との直接の接触を防止する。また、カバー部１１は、軟性部３の湾曲を妨げないように、可撓性を有している。

バルーン部１２は、超音波トランスデューサ６を覆い、その内部に超音波伝達媒体である脱気水が注入される。バルーン部１２は伸縮率が高く、脱気水が注入されると膨張して、被観察部位に当接する。これにより、超音波トランスデューサ６と被観察部位の間が脱気水で満たされる。上述のように、超音波やエコー信号は空気中で減衰するが、超音波トランスデューサ６の周囲は脱気水で満たされ、空気が介在することがないので、超音波やエコー信号の減衰が防がれる。

弾性リング部１３は、超音波トランスデューサ６よりも基端側で、先端硬質部４の周方向の全周にわたって設けられた嵌合溝８に嵌合し、バルーン部１２を先端硬質部４に位置決めする。弾性リング部１３は、バルーン部１２とカバー部１１の境目の内側に設けられており、超音波内視鏡１にバルーン１０を装着したときに、嵌合溝８の内部に沈み込む。弾性リング部１３、ひいてはバルーン１０の表面が外側に突出していないので、超音波内視鏡１を挿入する際に体内管路に引っ掛かる等して、被検者に苦痛を与えることがない。また、弾性リング部１３の内径は、先端硬質部４の外径よりも十分に小さくなっており、その弾性力によって先端硬質部４の外壁面（嵌合溝８）に圧接する。これにより、バルーン部１２内の脱気水がカバー部１１へ流入することが遮断される。

弾性リング部１３がないと、バルーン部１２に注入した脱気水がカバー部１１に流入してしまい、比較的大量の脱気水を注入しないとバルーン部１２を所望の大きさまで膨張させることができなくなる。その結果、バルーンを装着した挿入部２が過度に重くなり、操作性が低下するうえに、体内管路を圧迫してしまう危険も生じる。また、脱気水によってカバー部１１の内部が満たされてしまうと、脱気水の抵抗力によって軟性部３の湾曲が困難となる。

しかしながら、バルーン１０では、弾性リング部１３によってバルーン部１２とカバー部１１を隔離し、この隔離されたバルーン部１２に脱気水が注入されるから、脱気水がバルーン部１２からカバー部１１へ流入することがなく、バルーン１０を装着した挿入部２が過度に重くなることはない。また、カバー部１１に脱気水が流入しないので、軟性部３の湾曲が脱気水によって阻害されることもない。更に、バルーン部１２にのみ脱気水を注入すればよいので、脱気水の量が少なくて済み、給排水チャンネル５を細くすることができる。これにより、挿入部２の小径化、軽量化が可能になる。

次に、上記構成による作用を説明する。超音波検査を行なう際には、まず、超音波内視鏡１の先端硬質部４にバルーン部１２を装着し、弾性リング部１３を嵌合溝８に嵌合させる。そして、カバー部１１を軟性部３の基端まで引き上げて、挿入部２の全体をバルーン１０で覆う。この状態で、挿入部２を被検者の体内に挿入して押し進める。先端硬質部４を被観察部位の近傍まで到達させたのち、軟性部３を湾曲させる等して、超音波トランスデューサ６を被観察部位に対向させる。この際、挿入部２は全体がバルーン１０によって保護され、臓器や血液等に直接接触することはない。また、カバー部１１は可撓性を有するので、被検者に過度の苦痛を与えることがなく、また、軟性部３の湾曲を阻害することもない。

超音波トランスデューサ６を被観察部位に対向させながら、あるいは対向させた状態で、給排水チャンネル５からバルーン部１２に脱気水を注入する。これにより、バルーン部１２は膨張して体内管路に当接し、超音波トランスデューサ６と被観察部位の間が脱気水で満たされる。このとき、バルーン部１２とカバー部１１とは弾性リング部１３によって隔離されているので、バルーン部１２に注入された脱気水がカバー部１１に流入することはない。従って、バルーン１０を装着した挿入部２が重くなって体内管路を過度に圧迫したり、カバー部１１が脱気水で満たされて軟性部３の湾曲が阻害されたりすることはない。また、少量の脱気水でバルーン部１２を膨張するので、給排水チャンネル５は細くてもよく、挿入部２の小径化や軽量化が可能になる。

超音波検査が終了して挿入部２を体外へ引き出す際には、給排水チャンネル５を介して脱気水をバルーン部１２から超音波内視鏡１の外部へ排出する。これにより、バルーン部１２は注水前の大きさに収縮するので、バルーン１０が体内管路に引っ掛かって破れたり、体内管路を傷付けたりするおそれがない。そして、体外に引き出した後、バルーン１０は超音波内視鏡１から取り外されて処分される。次の超音波検査の際には、上述の手順で新たなバルーン１０が超音波内視鏡１に装着される。

このように、弾性リング部１３がカバー部１１とバルーン部１２の境目の内側に設けられ、バルーン１０を超音波内視鏡１に装着したときに弾性リング部１３が内側に突出するので、挿入部２を挿入または引き抜く際に被検者に苦痛を与えることがない。

なお、上記の実施形態では、超音波内視鏡１には嵌合溝８が１つだけ形成されているが、超音波内視鏡の中には、先端硬質部の先端と基端に、超音波トランスデューサを挟むようにして、嵌合溝が２つ形成されているものがある。このような超音波内視鏡に装着できるように、バルーンに第２の弾性リング部を設けてもよい。図２に示すように、バルーン２０は、バルーン部２１の先端側に、第２の弾性リング部２２を備えている。なお、図中、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。第２の弾性リング部２２は、弾性リング部１３と同様に、バルーン２０の内側に設けられて、内側に突出している。超音波内視鏡４０には、先端硬質部４１の先端側に、超音波トランスデューサ６を隔てて嵌合溝８に平行な第２の嵌合溝４２が形成されている。第２の弾性リング部２２は、この第２の嵌合溝４２に嵌合し、先端硬質部４１の外壁に圧着する。これにより、２つの弾性リング部１３、２２の間に脱気水の注入領域２３が形成され、また、弾性リング部２２の先の部分（バルーン部２１の先端）は先端硬質部４１の先端を覆うカバー部２４となる。このカバー部２４の分だけ、注入領域２３はバルーン部２１よりも体積が小さいので、バルーン部２１の全体を膨張させるのに比べて、必要な脱気水の量が少なくて済む。これにより、バルーン２０が軽量となり、被検者の負荷がより少なくなるとともに、超音波内視鏡４０の操作性も向上する。また、給排水チャンネル５を更に小径にすることができ、挿入部２の小径化や軽量化にも寄与する。

なお、上記各実施形態において、脱気水用の給排水チャンネルをバルーンに設けてもよい。図３に示すように、バルーン３０は、バルーン部１２に脱気水を供給するためのチューブ３１を備えており、脱気水用の給排水チャンネルが設けられていない超音波内視鏡５０に装着して使用される。なお、図中、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。チューブ３１は、バルーン３０と同じ素材を用いて、バルーン３０と一体に形成されており、カバー部１１の外面に沿うようにしてバルーン３０の長軸方向に延在している。チューブ３１は、一端がバルーン部１２の内面に開口しており、この開口からバルーン部１２に脱気水が注入される。このような構成とすれば、給排水チャンネルを備えていない超音波内視鏡５０でも、バルーン３０を用いた超音波検査が可能となる。従って、従来の給排水チャンネルがない超音波内視鏡５０のように、脱気水を体内管路に注入して被観察部位を浸漬させる必要がなくなる。また、給排水チャンネルを備えた超音波内視鏡にバルーン３０を用いれば、給排水チャンネルが目詰まりしたとき等の緊急用にチューブ３１を使うことができる。

また、上記各実施形態において、嵌合溝８を撮像ユニット７よりも基端側に配してもよい。図４に示すように、超音波内視鏡５５は、先端硬質部４の撮像ユニット７よりも基端側に嵌合溝５６を備えており、この嵌合溝５６の位置を除いて、第１の実施形態に係る超音波内視鏡１と同一の構成となっている。また、超音波内視鏡５５に用いられるバルーン５７は、カバー部１１とバルーン部５８の境目が嵌合溝５６の位置に対応しており、この境目に弾性リング部１３が設けられている。バルーン５７を超音波内視鏡５５に装着すると、弾性リング部１３は嵌合溝５６に嵌合し、バルーン部５８が超音波トランスデューサ６と撮像ユニット７とを覆う。この構成によれば、バルーン５７の表面に、撮像ユニット７の観察方向を横切るように皺が形成されている場合であっても、バルーン部５８を膨張させることで皺をなくすことができる。従って、撮像ユニット７を用いて、被観察部位の鮮明な画像を得ることができる。なお、本実施形態においては、第２の実施形態と同様に、超音波トランスデューサ６及び撮像ユニット７を挟むようにして先端硬質部の先端側に第２の嵌合溝を設け、この第２の嵌合溝に嵌合する第２の弾性リング部をバルーン部に設けてもよい。更に、第３の実施形態と同様に、バルーンに脱気水用の給排水チャンネルを設けてもよい。

なお、上記各実施形態では、バルーンをゴムで作製しているが、シリコン等を材料にしてバルーンを作製してもよい。また、超音波伝達媒体としては、脱気水の他、各種オイルやゼリー等を用いることができる。

また、弾性リング部を一体成形しているが、別体で作製しておいて、カバー部とバルーン部の境目やバルーン部の先端側に取り付けてもよい。

更に、上記各実施形態では、超音波トランスデューサと撮像ユニットが一体化された超音波内視鏡を例示したが、撮像ユニットを備えていない超音波プローブに適用しても本発明は有効である。

本発明の超音波プローブ用バルーンの断面図である。 弾性リング部を２つ備えた超音波プローブ用バルーンの断面図である。 チューブを設けた超音波プローブ用バルーンの断面図である。 撮像ユニットよりも基端側に嵌合溝を設けた超音波内視鏡と、超音波プローブ用バルーンの断面図である。

符号の説明

１、４０、５０、５５ 超音波内視鏡
２ 挿入部
４、４１ 先端硬質部
６ 超音波トランスデューサ
８、５６ 嵌合溝
１０、２０、３０、５７ 超音波プローブ用バルーン
１１ カバー部
１２、２１、５８ バルーン部
１３、２２ 弾性リング部
３１ チューブ

Claims (6)

1. 体内に挿入される長尺の挿入部と、前記挿入部の先端に配された超音波トランスデューサとを有する超音波プローブに用いられる超音波プローブ用バルーンであって、
   前記挿入部を覆う可撓性を有する筒状のカバー部と、
   前記挿入部の先端に連結されて前記超音波トランスデューサを覆い、その内部に超音波伝達媒体が注入されて膨張する袋状のバルーン部と、
   前記カバー部と前記バルーン部の境目に位置し、前記超音波プローブの外壁に圧着して前記バルーン部内の前記超音波伝達媒体が前記カバー部へ流入するのを遮断する弾性リング部とを一体に設けたことを特徴とする超音波プローブ用バルーン。
2. 全体を伸縮自在なゴムで形成したことを特徴とする請求項１記載の超音波プローブ用バルーン。
3. 前記超音波トランスデューサを隔てて前記バルーン部の先端側に、前記超音波プローブの外壁に圧着する第２の弾性リング部を一体に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の超音波プローブ用バルーン。
4. 前記弾性リング部は、前記バルーン部の内側に設けられ、前記超音波プローブの外壁に圧着したときに、前記内側に突出することを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の超音波プローブ用バルーン。
5. 前記カバー部に沿って延在し、その一端が前記バルーン部の内面に開口して、前記バルーン部に前記超音波伝達媒体を供給するチューブを一体に設けたことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の超音波プローブ用バルーン。
6. 体内に挿入される長尺の挿入部と、前記挿入部の先端に配された超音波トランスデューサと、前記超音波トランスデューサよりも基端側に配された撮像素子とを備え、請求項１ないし５いずれか記載の超音波プローブ用バルーンを用いる超音波内視鏡において、
   前記撮像素子よりも基端側の外壁に、前記弾性リング部が嵌合する嵌合溝が形成されていることを特徴とする超音波内視鏡。

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