JP2010005098A - 超音波プローブのバルーン装着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バルーン装着の際の空気の混入を確実に防止する。
【解決手段】超音波内視鏡１０の挿入部２０の先端部３０に設けられた第１取付溝４５にバルーン２５の第１リング部４０を嵌合させ取り付ける。あらかじめ水で満たした容器６０の水中に先端部３０を浸水させる。バルーン収縮ボタン５２を押し、容器６０内の水を吸引し、給排水管路３５内を水で満たす。このとき、給排口３６、給排水管路３５、チューブ２３、タンク１７に至る流路内の空気が排除される。容器６０内の水中にて、バルーン２５の未だ取り付けていない第２リング部４１を引き上げるようにし、第２取付溝４６に嵌合させて取り付ける。これにより、空気を混入させずバルーン２５を装着させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、超音波プローブにバルーンを装着する超音波プローブのバルーン装着方法に関する。

超音波プローブを用いて被検体に超音波を照射し、その反射波を受信して映像化することにより、被検体の内部の状態を非侵襲的に観察する超音波検査が行われている。こうした超音波検査には体の外側から超音波を照射する体外式の検査と、体腔内から超音波を照射する体内式の検査がある。体腔内の検査は、体外式の検査に比べ、胃や大腸などの体腔の内壁付近の組織の状態をより詳細に観察することが可能である。

体内式の検査に使用される超音波プローブは、体腔内に挿入される挿入部の先端部に超音波振動子が設けられる。超音波プローブには、ＣＣＤなどの撮像素子を有する内視鏡とは別体で構成され、処置具と同様に内視鏡の鉗子チャンネルに挿通されて使用されるものと、内視鏡の先端部に撮像素子とともに超音波振動子を一体に設けた超音波内視鏡がある。

空気中における超音波の減衰率は高いので、超音波プローブの先端部には、超音波の減衰率の低い液体（超音波伝達媒体）、例えば、水を、超音波振動子と体腔内壁との間に介在させるためのバルーンが装着される。バルーンは、先端部に着脱自在であり、検査を開始する際に装着され、１度使用されたバルーンは検査終了後に取り外されて廃棄される。バルーンは、ゴムなどの伸縮性を有する膜で形成され、例えば、両端が開口した略円筒形状をしている。バルーンの両端には、バルーンが装着されたときに先端部の外周に密着してバルーン内を密閉する締め付けリングが設けられている。

超音波プローブの先端部には、装着されたバルーンへの給水とバルーンからの排水を行うための給排口が設けられている。バルーンは給排口からの給水によって膨張し、バルーンの表皮が体腔内壁に密着する。これにより、空気による超音波の減衰が防止される。（特許文献１〜３参照）。

このようなバルーンを装着しても、装着の際にバルーン内に空気が混入してしまっては、超音波の減衰を防止することはできない。そのため、バルーン内に空気が混入しないように、給水により給排口から水を噴出させながら、先端部へのバルーンの装着が行われている。給水を行うことにより、超音波プローブ内に配された、給排口に連通する給排水管路内も水で満たされるので、給排口から給排水管路内への空気の流入が抑えられる。給排水管路から空気が排除されれば、給排水管路に流入した空気がバルーン内へ混入することがなくなる。
特開２００１−３２１３７８号公報 特開２００１−１１２７５６号公報 特開２００３−２７５２１２号公報

しかしながら、給排口から水を噴出させながらバルーンを装着する従来の装着方法は、給排水管路からバルーン内への空気の混入を防止することはできるものの、バルーンの装着作業自体は大気中で行われるため、大気中からバルーン内への空気の進入を防ぐことが難しかった。

また、従来の装着方法は、給排口から水を大気中へ噴出させるので、バルーン装着時の水の飛散が激しく装着しづらいという問題もあった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、バルーン内への空気の混入をより確実に防止でき、かつ、装着がしやすい超音波プローブのバルーン装着方法を提供することを目的とする。

本発明は、先端部に液体の給排口が設けられた超音波プローブに、前記給排口を通じた液体の供給によって膨張するバルーンを装着する超音波プローブのバルーン装着方法において、バルーンの装着が完了していない状態で、先端部を、容器に貯留された液体内へ浸水させる第１ステップと、先端部を浸水させた状態で給排口を通じた液体の吸引又は排出を行うことにより、超音波プローブ内に配された、給排口に連通する、前記液体の流路を液体で満たす第２ステップと、先端部を浸水させ、かつ、流路が液体で満たされた状態で、バルーンの装着を完了させる第３ステップとを含むことを特徴とすることが好ましい。

バルーンは、その両端が開口された略円筒形状であり、両端には各開口に先端部を挿通させてバルーンを装着したときに、先端部の外周と密着してバルーン内を密閉するための第１及び第２の付けリング部を有しており、第１ステップの前に、開口の一方が開放されるように第１及び第２の各リング部の一方のみを先端部に取り付けて、第１ステップにおいて、開放された開口を通じてバルーン内へ容器内の液体を進入させ、第３ステップにおいて、他方の締め付けリングを先端部に取り付けることによりバルーンの装着を完了させ、液体の吸引又は排出をポンプによって行うことを特徴とすることが好ましい。

本発明によれば、簡便な方法でバルーン内への空気の混入をより確実に防止できる。また、バルーンの装着時に水の飛散もないので、バルーンの装着がしやすい。また、超音波プローブの構造の変更や特殊な治具を使用する必要もないので、簡単かつ低コストである。

図１に示すように、超音波検査システム１は、体腔内を撮影する超音波内視鏡１０と、超音波画像を生成する超音波用プロセッサ装置１１と、超音波画像を表示する超音波用モニタ１２と、内視鏡画像を生成する内視鏡用プロセッサ装置１３と、内視鏡画像を表示する内視鏡用モニタ１４と、照明光を超音波内視鏡１０に供給する光源装置１５と、超音波内視鏡１０に対して水を給排水するためのポンプ１６と、ポンプ１６が給排水する水を貯留するタンク１７とで構成されている。

超音波内視鏡１０は、体腔内に挿入される挿入部２０と、挿入部２０の基端部に連結された操作部２１とからなる。超音波内視鏡１０は、ユニバーサルコード２２を介し超音波用プロセッサ装置１１、内視鏡用プロセッサ装置１３及び光源装置１５に接続され、可撓性を有するチューブ２３を介しポンプ１６に接続されている。

挿入部２０、及び操作部２１の内部には、挿入部２０の先端部３０に装着されるバルーン２５に対し給排水を行うための給排水管路３５が形成されている。図２に示すように、給排水管路３５は、その一端の給排口３６が先端部３０に形成されている。また、給排水管路３５の他端は操作部２１の後端でチューブ２３と接続されている。給排水管路３５、チューブ２３、ポンプ１６及びタンク１７が接続されることにより、タンク１７から給排口３６へ至る流路が形成される。

挿入部２０は、断面円形の管状に形成され可撓性を有している。挿入部２０の先端部３０には、超音波画像を取得するための超音波トランスデューサアレイ（超音波振動子）３８（図２参照）、内視鏡画像を取得するための図示しない撮像素子（ＣＣＤなど）が設けられている。トランスデューサアレイ３８が出力する信号が、超音波用プロセッサ装置１１に入力されて、超音波画像が生成され、撮像素子が出力する信号が、内視鏡用プロセッサ装置１３に入力されて、内視鏡画像が生成される。

先端部３０には、空気による超音波の減衰を防止するため、超音波トランスデューサアレイ３８を覆うように、バルーン２５が着脱自在に装着される。先端部３０の外周面には、バルーン２５を装着するための第１取付溝４５と第２取付溝４６とが、それぞれ断面が円形の丸溝状に形成されている。第１取付溝４５は、先端部３０の基端側に配置され、第２取付溝は先端部３０の開放端側に配置される。各取付溝４５、４６の間には、超音波トランスデューサアレイ３８と給排口３６とが位置し、給排口３６を介してバルーン２５に対し給排水が行われる。

バルーン２５は、弾性を有するラテックスゴムなどで形成され、側面中央付近が太鼓状に膨らんだ円筒形状で、その両端が円環状に形成され開口している。バルーン２５の両端には、各開口に先端部３０を挿通させてバルーン２５を装着したときに、先端部３０の外周面と密着してバルーン２５内を密閉するための第１リング部４０と第２リング部４１とが形成されている。

各リング部４０、４１の間隔は、各取付溝４５、４６の間隔と略一致している。各リング部４０、４１の断面は、各取付溝４５、４６の丸溝に応じた略円形状に形成されている。各リング部４０、４１は、各取付溝４５、４６に嵌合し、その弾性力により先端部３０を締付けることで先端部３０に密着する。なお、バルーン２５の具体的な装着方法については後述する。

ポンプ１６には、バルーン２５への給水を指示し、バルーン２５を拡張させるためのバルーン拡張ボタン５１と、ポンプ１６にバルーン２５からの排水を指示し、バルーン２５を収縮させるためのバルーン収縮ボタン５２とが設けられている。ポンプ１６は、バルーン拡張ボタン５１が押されると、タンク１７から水を汲み上げバルーン２５へ給水し、バルーン収縮ボタン５２が押されると、バルーン２５内に保持された水を吸引しタンク１７内へ貯留する。

次に、本発明による超音波検査システム１におけるバルーン２５の装着方法について、図３〜図５に沿って説明する。医師や技師又は看護師などの検査スタッフは、超音波検査システム１で検査を実施する際、バルーン２５以外の各部を先ず図１に示すようにセットし、別途、バルーン２５へ供給される液体と同じ液体、すなわち、水を入れた容器６０（図３参照）を用意する。容器６０は、例えば、バケツである。

図３に示すように、バルーン２５の筒状を成す内部に先端部３０を挿通させ、第１取付溝４５にバルーン２５の第１リング部４０を嵌合させて取り付ける（図５Ｓ１）。第１リング部４０は、その弾性力により第１取付溝４５を締付ける。このとき他方の第２リング部４１は第２取付溝４６には取り付けられておらず、第２リング部４１の開口は開放されており、バルーン２５は、第１リング部４０から垂れ下がった状態であり、内部は密閉されていない。

次に、図４（Ａ）に示すように、先端部３０を容器６０内に満たされた水に浸水させる（図５Ｓ２）。このとき第１取付溝４５とバルーン２５とが充分に水中に浸かる深さまで浸水させる。この深さまで浸水させると、各取付溝４５、４６の間にある給排口３６も浸水する。なお、バルーン２５を、図４（Ａ）に示すように、第１リング部４０から垂れ下げた状態で先端部３０を浸水させると、第２リング部４１の開口が下に向いているため、バルーン２５内に空気が残留する可能性がある。そこで、浸水させるときには、バルーン２５を捲りあげ裏返した状態にして、浸水後、裏返した状態のバルーン２５を再び第１リング部４０から垂れ下がった元の状態に戻すとよい。

次に、バルーン収縮ボタン５２を押す。バルーン収縮ボタン５２が押されると、ポンプ１６が作動し、容器６０内の水の吸引を開始する。第２リング部４１は取り付けられていないので、その開口を通じて容器６０内の水がバルーン２５内へ流入する。給排口３６から吸引された水は、給排水管路３５、チューブ２３を経由してタンク１７へ送られる。これにより、給排口３６から給排水管路３５、チューブ２３、タンク１７に至る流路内は水で満たされ、空気が排除される（図５Ｓ３）。

次に、バルーン２５の未だ取り付けられていない第２リング部４１を第２取付溝４６に取り付ける。図４（Ｂ）に示すように、容器６０の水中にて、第２リング部４１を引き上げるようにして先端部３０を挿通させ、第２リング部４１を第２取付溝４６に嵌合させて取り付ける（図５Ｓ４）。第１リング部４０と第２リング部４１とが取り付けられることによって、バルーン２５内が密閉される。バルーン２５は各リング部４０、４１により先端部３０に固定され、超音波内視鏡１０に対するバルーン２５の装着が完了する。

先端部３０に対する第１リング部４０の取り付け作業以降の作業は、全て水中で行われるので、空気を混入させずにバルーン２５を先端部３０に装着することが可能になる。また、従来のように大気中への水の飛散もしないので装着がしやすい。また、本発明の方法は、超音波内視鏡１０の構造を変更したり、特殊な治具を使用する必要もないので、簡単かつ低コストである。

密閉されたバルーン２５内の水が吸引されると、バルーン２５の表皮は先端部３０の外面に密着し収縮した状態で保持される。この状態で先端部３０を体腔内に挿入させる。先端部３０が体腔内の検査部位に到達し、超音波トランスデューサアレイ３８から超音波を照射する際に、バルーン拡張ボタン５１を押す。これにより、ポンプ１６によりタンク１７からチューブ２３、給排水管路３５からなる流路を介してバルーン２５へ給水される。流路からは空気が排除されているので、バルーン２５へ空気が混入することはない。

給水され拡張したバルーン２５は体壁へ密着する。バルーン２５内には空気の混入がないので、超音波トランスデューサアレイ３８から照射される超音波及びその反射波が空気によって減衰してしまうことが防止される。体腔内の観察を終え、先端部３０を引き抜く際には、バルーン収縮ボタン５２を押し、バルーン２５内に保持した水の排水を行い、バルーン２５を再び収縮させる。

上記実施形態では作業の利便性を考え、バルーン２５の一部である第１リング部４０を第１取付溝４５に取り付けてから、先端部３０を容器６０内の水中に浸水させているが、２つのリング部４０、４１とも取り付けずに先端部３０を容器６０内の水中に浸水させ、この水中にて各リング部４０、４１を各取付溝４５、４６にそれぞれ取り付けても、本発明による効果は得られ、問題はない。

上記実施形態では、バルーン収縮ボタン５２を押し容器６０内の水を吸引させ、給排水管路３５内の空気を排除したが、容器６０内の水を吸引する代わりに、バルーン拡張ボタン５１を押し、タンク１７内の水を給排水管路３５内に流出させ、給排口３６から排出させてもよい。この場合も、タンク１７、チューブ２３、給排水管路３５、給排口３６に至る流路内は水で満たされ、空気が排除される。また、給排口３６からの排水は、水中で行われるので、水の大気中への飛散もない。

上記実施形態では、バルーン２５として両端が開口したものを例にしたが、一端が開口した有底の袋状の形状をなすバルーンを用いる場合にも、本発明は応用できる。その場合、リング部は一箇所となるので、バルーンを未装着のまま先端部３０を容器６０内の水に浸水させる。次にバルーンも浸水させるが、袋状で内部に空気が溜まりやすいので、水中にてバルーンを一度裏返し内部を露出させ、水を進入させてバルーン２５内部の空気を抜く。裏返したバルーンを元に戻し、容器６０内の水中にて取付溝（上記実施形態における第１取付溝４５に該当）に取り付け、先端部３０へのバルーンの装着が完了する。

上記実施形態では、１つのポンプ１６でバルーン内の水の給水と排水とを行っているが、給水と排水とを別々のポンプで行ってもよい。その場合は、内部に給水経路と排水経路とを切り換える切換弁を有し３方向に開口したバルブを用いる。バルブの３つの開口にそれぞれチューブ２３、給水ポンプ、排水ポンプを接続させ、手動又は自動で切換弁を動かして、給水経路と排水経路とを切り換える。

自動で切り換える場合には、切換弁と、ポンプ１６のバルーン拡張ボタン５１と、バルーン収縮ボタン５２を連動させるとよい。バルーン拡張ボタン５１が押されると、切換弁は給水ポンプとチューブ２３とを接続し、給水経路を開通させるとともに、排水ポンプ側の排水経路を閉鎖する。同時に給水ポンプが稼動し給水経路を通しバルーン２５への給水を行う。同様に、バルーン収縮ボタン５２が押されると、切換弁は排水ポンプとチューブ２３とを接続し、排水経路を開通させるとともに、給水ポンプ側の給水経路を閉鎖する。同時に排水ポンプが稼動しバルーン２５内の水を吸引し、排水経路を通し水をタンク１７へ戻す。こうした切り換えの制御部は、例えばポンプ１６に設けられる。

上記実施形態では、水の給排水にポンプ１６を用いているが、ポンプ１６に代えてシリンジで給排水を行ってもよい。また、給排水の一方をポンプ、他方をシリンジで行ってもよい。

上記実施形態では、超音波内視鏡に本発明を適用した例を示したが、本発明は、これに限ることなく、例えば、内視鏡の鉗子チャンネルに挿通して用いられる超音波プローブに適用してもよい。また、バルーン２５に供給される超音波伝達媒体として水を示したが、超音波伝達媒体は、これに限ることなく、超音波の減衰を防止できるものであれば、他の液体でもよい。

超音波検査システムの構成を示す説明図である。 先端部及びバルーンの構成を示す説明図である。 バルーンの装着に際して、先端部を浸水させる直前の状態を表す説明図である。 バルーンの装着に際して、先端部を浸水後、装着完了までの状態を表す説明図である。 バルーン装着に関するフローチャートである。

符号の説明

１ 超音波検査システム
１０ 超音波内視鏡
２０ 挿入部
２１ 操作部
２５ バルーン
３０ 先端部
３５ 給排水管路
３６ 給排口
４０ 第１リング部
４１ 第２リング部
４５ 第１取付溝
４６ 第２取付溝
５１ バルーン拡張ボタン
５２ バルーン収縮ボタン

Claims (3)

1. 先端部に液体の給排口が設けられた超音波プローブに、前記給排口を通じた液体の供給によって膨張するバルーンを装着する超音波プローブのバルーン装着方法において、
   前記バルーンの装着が完了していない状態で、前記先端部を、容器に貯留された液体内へ浸水させる第１ステップと、
   前記先端部を浸水させた状態で、前記給排口を通じた液体の吸引又は排出を行うことにより、前記超音波プローブ内に配された、前記給排口に連通する、前記液体の流路を液体で満たす第２ステップと、
   前記先端部を浸水させ、かつ、前記流路が液体で満たされた状態で、前記バルーンの装着を完了させる第３ステップとを含むことを特徴とする超音波プローブのバルーン装着方法。
2. 前記バルーンは、その両端が開口された略円筒形状であり、前記両端には、前記各開口に前記先端部を挿通させてバルーンを装着したときに、前記先端部の外周と密着して前記バルーン内を密閉するための第１及び第２のリング部を有しており、
   前記第１ステップの前に、前記開口の一方が開放されるように前記第１及び第２の各リング部の一方のみを前記先端部に取り付けて、
   前記第１ステップにおいて、開放された開口を通じて前記バルーン内へ前記容器内の液体を進入させ、
   前記第３ステップにおいて、他方のリング部を前記先端部に取り付けることによりバルーンの装着を完了させることを特徴とする請求項１記載の超音波プローブのバルーン装着方法。
3. 前記液体の吸引又は排出をポンプによって行うことを特徴とする請求項１又は２記載の超音波プローブのバルーン装着方法。

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