JP2019055021A - 超音波内視鏡用穿刺針及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】明確な超音波反射像により針管と穿刺目的部位の位置関係を正確に把握するとともに、低コストで簡単に製造することができる超音波内視鏡用穿刺針及びその製造方法を提供する。【解決手段】超音波内視鏡用穿刺針（１０）は、超音波内視鏡（１）の処置具挿通チャンネル（８）に挿通される。超音波内視鏡用穿刺針（１０）は、中空筒状の針管（３０）と、針管（３０）の先端付近の外周面に沿って旋回しながら針管（３０）の軸線方向位置を変化させる螺旋状超音波反射溝（３３）と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、超音波内視鏡用穿刺針及びその製造方法に関する。

超音波内視鏡用穿刺針は、超音波内視鏡の処置具挿通チャンネルに通して体腔内に導かれて、生体組織の採取や薬液の注射等に用いられる。超音波内視鏡用穿刺針の針管の先端部分は、超音波内視鏡の先端に配置された超音波プローブによる超音波走査領域に突き出されて、生体組織の断層像とともに超音波の反射エコー像として観察される。

しかし、体内に突出される超音波内視鏡用穿刺針の針管の先端部分は直径が例えば１ｍｍにも満たない細いものなので、超音波の反射エコー強度が極めて小さく、針管の明瞭な超音波画像を得ることができない場合が少なくない。そこで、超音波の反射エコー強度を増大させて、針管の明瞭な超音波エコー画像を得るための各種の提案がなされている（例えば、特許文献１、２）。

特許文献１には、超音波内視鏡の挿通チャンネルに進退自在に挿通されるシースと、シースの基端部に位置する把持部を兼ねる操作部と、シース内を挿通して体腔内組織に穿刺される針管とを具備する超音波用穿刺針が開示されている。針管の先端部表面には、複数の円環状の溝が千鳥配列で設けられている。

特許文献２には、近位側のハンドル又はハブと、このハンドル又はハブから遠位側に延びるカニューレとを有する組織サンプル抽出針装置が開示されている。カニューレの外面上には、エコー発生性を高めるための表面特徴部として、複数のくぼみ（ディンプル）が形成されている。

特開２００３−１９０１７９号公報 特表２０１３−５２３３３３号公報

しかしながら、特許文献１の複数の円環溝は、レーザ加工によって１つずつ別個に形成されるものである。具体的には、ＹＡＧレーザから出力されるレーザ光のスポット径を例えば０．１ｍｍに設定し、このレーザ光の照射位置を制御して所定の径寸法の凸部を残し、その凸部の周囲に所定幅寸法の溝を円環状に形成し、このように形成される複数の円環溝を千鳥配列にして、先端部表面に高密度に設ける。そして、各円環溝は、浅い角度からの超音波の入射等に対して、反射エコーをより多く得られるように、略直線状の面部を円環溝の底部及び側部に設けた断面形状で形成されている。

このため、特許文献１では、各円環溝の加工（形状）のばらつきに起因して一定の超音波反射を得ることが難しく超音波反射像が不明確になるおそれがあり、また各円環溝の加工費が高くなってしまう。さらに、各円環溝は、針管の先端部表面に形成されているのであって、針管内に挿脱自在に配置されたスタイレットに形成されているのではない。この点で、針管とスタイレットの結合体（とりわけスタイレット）と穿刺目的部位の位置関係を正確に把握することが難しい。

一方、特許文献２の複数のくぼみ（ディンプル）も１つずつ別個に形成されるものであるため、各くぼみ（各ディンプル）の加工（形状）のばらつきに起因して一定の超音波反射を得ることが難しく超音波反射像が不明確になるおそれがあり、また各くぼみ（各ディンプル）の加工費が高くなってしまう。

本発明は、以上の問題意識に基づいて完成されたものであり、明確な超音波反射像により針管と穿刺目的部位の位置関係を正確に把握するとともに、低コストで簡単に製造することができる超音波内視鏡用穿刺針及びその製造方法を提供することを目的の１つとする。

本実施形態の超音波内視鏡用穿刺針は、超音波内視鏡の処置具挿通チャンネルに挿通される超音波内視鏡用穿刺針であって、中空筒状の針管と、前記針管の先端付近の外周面に沿って旋回しながら前記針管の軸線方向位置を変化させる螺旋状超音波反射溝と、を有することを特徴としている。

前記螺旋状超音波反射溝は、前記針管の軸線方向位置にかかわらず、超音波反射強度が略同一であってもよい。

前記螺旋状超音波反射溝は、前記針管の軸線方向位置にかかわらず、当該溝の深さ、ピッチ及び角度が略同一であってもよい。

前記螺旋状超音波反射溝は、前記針管の軸線方向位置に応じて、超音波反射強度が変化してもよい。

前記螺旋状超音波反射溝は、前記針管の軸線方向位置に応じて、当該溝の深さ、ピッチ及び角度の少なくとも１つが変化してもよい。

前記針管は、側方から見たときに前記針管の軸線方向に対して傾斜する傾斜先端面を有し、前記螺旋状超音波反射溝は、当該溝の角度が前記傾斜先端面の傾斜角度と異なっていてもよい。

前記針管は、側方から見たときに前記針管の軸線方向に対して傾斜する傾斜先端面を有し、前記螺旋状超音波反射溝は、当該溝の角度が前記傾斜先端面の傾斜角度と略同一であってもよい。

本実施形態の超音波内視鏡用穿刺針の製造方法は、超音波内視鏡の処置具挿通チャンネルに挿通される超音波内視鏡用穿刺針の製造方法であって、中空筒状の針管の先端付近の外周面に加工機を接触させるステップと、前記針管を前記加工機に対して軸線方向位置を変化させながら回転させることにより、前記針管の先端付近の外周面に沿って旋回しながら前記針管の軸線方向位置を変化させる螺旋状超音波反射溝を形成するステップと、を有することを特徴としている。

本発明によれば、明確な超音波反射像により針管と穿刺目的部位の位置関係を正確に把握するとともに、低コストで簡単に製造することができる超音波内視鏡用穿刺針及びその製造方法を提供することができる。

本実施形態による超音波内視鏡の基本構成を示す図である。 本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針の針管の先端部の特徴構成１を示す拡大図である。 本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針の針管の先端部の特徴構成２を示す拡大図である。 本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針の針管の先端部の特徴構成３を示す拡大図である。 本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針の針管の先端部の特徴構成５を示す拡大図である。 本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針の針管の先端部の特徴構成６を示す拡大図である。 本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針の針管の先端部が映り込んだ超音波エコー画像である。 比較対象としての従来の超音波内視鏡用穿刺針の針管の先端部が映り込んだ第１の超音波エコー画像である。 比較対象としての従来の超音波内視鏡用穿刺針の針管の先端部が映り込んだ第２の超音波エコー画像である。 本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針の針管の製造方法を示す概念図である。

≪超音波内視鏡の基本構成≫
図１を参照して、本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針を搭載した超音波内視鏡の基本構成について説明する。図１と後述する図２〜図６では、超音波内視鏡用穿刺針の外観が異なっている（前者では針管の先端形状が不明であるのに対して後者では針管の先端形状が明瞭に描かれている）が、これは作図の便宜上の理由によるものにすぎない。図１は超音波内視鏡の基本構成を示すための概念図の位置付けであり、本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針の特徴部分は図２〜図６に表現されている。

超音波内視鏡１は、図示を省略した超音波内視鏡用プロセッサ及びモニタ装置（超音波画像表示部）と組み合わせて使用される。超音波内視鏡１は、操作者が把持する把持操作部２と、把持操作部２から延出する可撓性のある体内挿入部３と、把持操作部２から体内挿入部３とは異なる方向に延出するユニバーサルチューブ４とを有している。ユニバーサルチューブ４の先端部にはコネクタプラグ（図示略）が設けられており、このコネクタプラグを超音波内視鏡用プロセッサのコネクタソケット（図示略）に嵌め込むことで、超音波内視鏡１と超音波内視鏡用プロセッサが電気的に接続される。コネクタプラグをコネクタソケットから取り外すことで、超音波内視鏡１と超音波内視鏡用プロセッサの電気的な接続が解除される。超音波内視鏡用プロセッサとモニタ装置は、ケーブル配線によって電気的に接続されている。

体内挿入部３の先端部には、観察対象部位（被写体）の超音波画像信号を取得する超音波プローブ５が設けられている。超音波プローブ５が取得した超音波画像信号は、超音波画像信号伝送ケーブル（図示略）を介してコネクタプラグに伝送される。超音波プローブ５が取得した超音波画像信号は、嵌込接続されたコネクタプラグとコネクタソケットを介して、超音波内視鏡から超音波内視鏡用プロセッサに伝送される。超音波内視鏡用プロセッサは、超音波プローブ５が取得した超音波画像信号に超音波画像処理を施して、超音波画像処理を施した超音波画像をモニタ装置に表示させる。

把持操作部２には、超音波内視鏡用穿刺針１０の入口部である処置具入口部６が形成されており、体内挿入部３の先端部には、超音波内視鏡用穿刺針１０の出口部である処置具出口部７が形成されている。処置具入口部６から処置具出口部７に亘る体内挿入部３の内部には、処置具挿通チャンネル８が連通している。

≪超音波内視鏡用穿刺針の基本構成≫
図１を参照して、本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針の基本構成について説明する。

超音波内視鏡用穿刺針１０は、処置具挿通チャンネル８内に挿脱自在な可撓性シース２０内に、軸線方向に進退自在に可撓性の中空筒状の針管３０が全長にわたって挿通配置された構成を備えている。可撓性シース２０としては、例えば、四フッ化エチレン樹脂チューブやＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂チューブ、又はステンレス鋼線を一定の径で管状に巻いたコイルパイプ等を用いることができる。針管３０としては、例えば、薄肉厚のステンレス鋼パイプ又はその他の金属パイプ材を用いることができる。

可撓性シース２０の基端には筒状の把持部４０が連結されていて、針管３０の基端に連結された針元口金５０が把持部４０の基端部から外方に突出している。針管３０と針元口金５０は可撓性シース２０と把持部４０に対して軸線方向にスライド自在であり、把持部４０に対して針元口金５０をスライド操作することにより、可撓性シース２０の先端から針管３０の先端を突没させることができる。

可撓性シース２０を処置具挿通チャンネル８内に挿脱する際には針管３０を可撓性シース２０の先端内に没入させておき、図１に示されるように、可撓性シース２０の先端が処置具挿通チャンネル８の先端から突出したら、針管３０を可撓性シース２０の先端から突出させて、針管３０の先端を生体組織に穿刺し、針元口金５０に注射筒等を接続して生体組織の吸引採取や薬液注射等を行うことができる。

≪超音波内視鏡用穿刺針の針管の特徴構成と作用効果、製造方法≫
上記のようにして超音波プローブ５による超音波走査範囲６０内に突出された針管３０の先端部分は、生体組織の断層像等と共に超音波の反射エコー像として観察され、モニタ画面にその像が描出される。本実施形態では、超音波内視鏡用穿刺針１０の針管３０の先端部に、超音波の反射エコー強度を増大させて、当該針管３０の明瞭な超音波エコー画像を得るための特徴構成１〜６を持たせている（そのような加工を施している）。

＜特徴構成１＞
図２は、超音波内視鏡用穿刺針１０の針管３０の先端部の特徴構成１を示す拡大図である。針管３０は、例えば、外径が０．５〜１．１ｍｍ程度、肉厚が０．１ｍｍ程度の中空筒状をなしている。針管３０は、側方から見たときに針管３０の軸線方向に対して傾斜する傾斜先端面（先端カット面）３１を有している。なお、この点については、特徴構成２〜６についても同様である。

針管３０の先端付近の外周面３２には、当該外周面３２に沿って旋回しながら針管３０の軸線方向位置を変化させる螺旋状超音波反射溝（スパイラル溝）３３が形成されている。すなわち、螺旋状超音波反射溝３３が、針管３０の軸線方向の先端側から基端側に向かって一繋がりで形成されている。螺旋状超音波反射溝３３は、針管３０の軸線方向位置にかかわらず、超音波反射強度が略同一である。より具体的には、螺旋状超音波反射溝３３は、針管３０の軸線方向位置にかかわらず、当該溝の深さ、ピッチ及び角度が略同一である。また、螺旋状超音波反射溝３３は、当該溝の角度が傾斜先端面（先端カット面）３１の傾斜角度と異なっている。

＜特徴構成２＞
図３Ａ、図３Ｂは、超音波内視鏡用穿刺針１０の針管３０の先端部の特徴構成２を示す拡大図である。特徴構成２において、螺旋状超音波反射溝３３は、針管３０の軸線方向位置に応じて、超音波反射強度が変化する。より具体的には、螺旋状超音波反射溝３３は、針管３０の軸線方向位置に応じて、当該溝のピッチ及び角度が変化する。

図３Ａでは、針管３０の軸線方向の最先端側に、螺旋状超音波反射溝３３のピッチを相対的（局所的）に狭くし且つ螺旋状超音波反射溝３３の針管３０の軸線方向に対する角度を相対的（局所的）に大きくした高反射ゾーン３３Ａを設け、この高反射ゾーン３３Ａより基端側に、螺旋状超音波反射溝３３のピッチを相対的に広くし且つ螺旋状超音波反射溝３３の針管３０の軸線方向に対する角度を相対的に小さくした低反射ゾーン３３Ｂを設けている。

図３Ｂでは、針管３０の軸線方向の最先端側から基端側に向かって、螺旋状超音波反射溝３３のピッチを相対的（局所的）に狭くし且つ螺旋状超音波反射溝３３の針管３０の軸線方向に対する角度を相対的（局所的）に大きくした高反射ゾーン３３Ａと、螺旋状超音波反射溝３３のピッチを相対的に広くし且つ螺旋状超音波反射溝３３の針管３０の軸線方向に対する角度を相対的に小さくした低反射ゾーン３３Ｂと、を交互に設けている。

＜特徴構成３＞
図４Ａ、図４Ｂは、超音波内視鏡用穿刺針１０の針管３０の先端部の特徴構成３を示す拡大図である。特徴構成３において、螺旋状超音波反射溝３３は、針管３０の軸線方向位置に応じて、超音波反射強度が変化する。より具体的には、螺旋状超音波反射溝３３は、針管３０の軸線方向位置に応じて、当該溝の深さが変化する。なお、図４Ａ、図４Ｂにおいて、螺旋状超音波反射溝３３を太く描いているほど当該溝の深さが大きく、螺旋状超音波反射溝３３を細く描いているほど当該溝の深さが小さくなっている。

図４Ａでは、針管３０の軸線方向の先端側に、螺旋状超音波反射溝３３の深さを相対的に大きくした第１反射ゾーン３３Ｃを設け、針管３０の軸線方向の基端側に、螺旋状超音波反射溝３３の深さを相対的に小さくした第２反射ゾーン３３Ｄを設けている。

図４Ｂでは、針管３０の軸線方向の先端側に、螺旋状超音波反射溝３３の深さを相対的に大きくした第１反射ゾーン３３Ｅを設け、針管３０の軸線方向の中間部に、螺旋状超音波反射溝３３の深さを相対的に中間とした第２反射ゾーン３３Ｆを設け、針管３０の軸線方向の基端側に、螺旋状超音波反射溝３３の深さを相対的に小さくした第３反射ゾーン３３Ｇを設けている。

＜特徴構成４＞
上述した＜特徴構成２＞と＜特徴構成３＞を組み合わせて、螺旋状超音波反射溝３３の深さ、ピッチ及び角度のいずれか２つ又は全部を、針管３０の軸線方向位置に応じて変化させてもよい。

＜特徴構成５＞
図５は、超音波内視鏡用穿刺針１０の針管３０の先端部の特徴構成５を示す拡大図である。この＜特徴構成５＞では、上述した＜特徴構成１＞を変更して、螺旋状超音波反射溝３３の角度を傾斜先端面（先端カット面）３１の傾斜角度と略同一としている。

＜特徴構成６＞
図６は、超音波内視鏡用穿刺針１０の針管３０の先端部の特徴構成６を示す拡大図である。この＜特徴構成６＞では、上述した＜特徴構成１＞を変更して、螺旋状超音波反射溝３３の角度を傾斜先端面（先端カット面）３１の傾斜角度に対して直交するように設定している。なお、螺旋状超音波反射溝３３の角度と傾斜先端面（先端カット面）３１の傾斜角度は、必ずしも直交していなくてもよく、９０°±α°（αは例えば５°又は１０°）で交差していてもよい。

＜作用効果＞
以上のように、本実施形態では、針管３０の先端付近の外周面３２に、当該外周面３２に沿って旋回しながら針管３０の軸線方向位置を変化させる螺旋状超音波反射溝（スパイラル溝）３３が形成されている。これにより、超音波の反射エコー強度を増大させて針管３０の明確な超音波反射像を得ることができ、以って、針管３０と穿刺目的部位の位置関係を正確に把握して手技の容易化を図ることができる。

上述した特許文献１の複数の円環溝や特許文献２の複数のくぼみ（ディンプル）は、１つずつ別個に形成されるものであるため、各円環溝や各くぼみ（各ディンプル）の加工（形状）のばらつきに起因して、一定の超音波反射を得ることが難しく、超音波反射像が不明確になるおそれが高い。これに対して、本実施形態では、螺旋状超音波反射溝３３が針管３０の軸線方向の先端側から基端側に向かって一繋がりで形成されているので、加工（形状）のばらつきは起こらず、明確な超音波反射像により針管３０と穿刺目的部位の位置関係を正確に把握して手技の容易化を図ることが可能になる。

図７は、本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針１０の針管３０の先端部が映り込んだ超音波エコー画像である。図８、図９は、比較対象としての従来の超音波内視鏡用穿刺針の針管の先端部が映り込んだ第１、第２の超音波エコー画像である。図７中に丸で囲んだ部分に明らかなように、本実施形態では、超音波エコー画像に針管３０の先端部が明確に映り込んでいるため、針管３０と穿刺目的部位の位置関係を正確に把握して手技の容易化を図ることができる。これに対して、図８、図９に示した比較対象としての従来例では、超音波エコー画像に針管が映り込んではいるものの、針管の先端部がぼやけて不明瞭になっており、針管と穿刺目的部位の位置関係が把握し難く、手技が困難になるおそれがある。

上述した＜特徴構成２＞〜＜特徴構成４＞のように、螺旋状超音波反射溝３３の深さ、ピッチ及び角度の少なくとも１つを針管３０の軸線方向位置に応じて変化させて、超音波反射強度を針管３０の軸線方向位置に応じて変化させることにより、例えば、針管３０を前後に進退（スライド）させたときの動作をより一層明確に把握することができる。また、例えば、針管３０のうち螺旋状超音波反射溝３３の形状を軸線方向位置に応じて変化させて相対的に硬い部分と柔らかい部分を設けることにより、針管３０の挿入容易性を保証する機能部と針管３０の反射容易性を保証する機能部を分離してこれらを併せ持たせることが可能になる。

＜製造方法＞
図１０は、本実施形態による超音波内視鏡用穿刺針１０の針管３０の製造方法を示す概念図である。図１０Ａでは、針管３０の先端付近の外周面３２に加工機７０の先端部７１を接触させる。図１０Ｂでは、上記接触状態を維持したまま、針管３０を加工機７０の先端部７１に対して軸線方向位置を変化させながら回転させる。これにより、図１０Ｃに示すように、針管３０の先端付近の外周面３２に、当該外周面３２に沿って旋回しながら針管３０の軸線方向位置を変化させる螺旋状超音波反射溝（スパイラル溝）３３が形成される。

このように、図１０Ａ〜図１０Ｃの工程を経るだけで、螺旋状超音波反射溝（スパイラル溝）３３を連続的かつ容易に加工できるので、螺旋状超音波反射溝３３の加工のばらつきを抑えつつ、超音波内視鏡用穿刺針１０の針管３０を低コストで簡単に製造することができる。

≪変形例≫
上記では、螺旋状超音波反射溝３３の深さ、ピッチ及び角度の少なくとも１つを変化させることで、螺旋状超音波反射溝３３の反射強度を変化させる場合を例示して説明した。しかし、螺旋状超音波反射溝３３の反射強度は、例えば、針管３０の反射率を上げる（下げる）、反射するポイントを多く（少なく）する、且つ／又は、受信ポイントまでの距離が一定の場合は収束させるなどによって変化させることが可能である。

１ 超音波内視鏡
２ 把持操作部
３ 体内挿入部
４ ユニバーサルチューブ
５ 超音波プローブ
６ 処置具入口部
７ 処置具出口部
８ 処置具挿通チャンネル
１０ 超音波内視鏡用穿刺針
２０ 可撓性シース
３０ 針管
３１ 傾斜先端面（先端カット面）
３２ 外周面
３３ 螺旋状超音波反射溝（スパイラル溝）
３３Ａ 高反射ゾーン
３３Ｂ 低反射ゾーン
３３Ｃ 第１反射ゾーン
３３Ｄ 第２反射ゾーン
３３Ｅ 第１反射ゾーン
３３Ｆ 第２反射ゾーン
３３Ｇ 第３反射ゾーン
４０ 把持部
５０ 針元口金
６０ 超音波走査範囲
７０ 加工機
７１ 先端部

Claims (8)

1. 超音波内視鏡の処置具挿通チャンネルに挿通される超音波内視鏡用穿刺針であって、
   中空筒状の針管と、
   前記針管の先端付近の外周面に沿って旋回しながら前記針管の軸線方向位置を変化させる螺旋状超音波反射溝と、
   を有することを特徴とする超音波内視鏡用穿刺針。
2. 前記螺旋状超音波反射溝は、前記針管の軸線方向位置にかかわらず、超音波反射強度が略同一である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波内視鏡用穿刺針。
3. 前記螺旋状超音波反射溝は、前記針管の軸線方向位置にかかわらず、当該溝の深さ、ピッチ及び角度が略同一である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の超音波内視鏡用穿刺針。
4. 前記螺旋状超音波反射溝は、前記針管の軸線方向位置に応じて、超音波反射強度が変化する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波内視鏡用穿刺針。
5. 前記螺旋状超音波反射溝は、前記針管の軸線方向位置に応じて、当該溝の深さ、ピッチ及び角度の少なくとも１つが変化する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の超音波内視鏡用穿刺針。
6. 前記針管は、側方から見たときに前記針管の軸線方向に対して傾斜する傾斜先端面を有し、
   前記螺旋状超音波反射溝は、当該溝の角度が前記傾斜先端面の傾斜角度と異なっている、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の超音波内視鏡用穿刺針。
7. 前記針管は、側方から見たときに前記針管の軸線方向に対して傾斜する傾斜先端面を有し、
   前記螺旋状超音波反射溝は、当該溝の角度が前記傾斜先端面の傾斜角度と略同一である、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の超音波内視鏡用穿刺針。
8. 超音波内視鏡の処置具挿通チャンネルに挿通される超音波内視鏡用穿刺針の製造方法であって、
   中空筒状の針管の先端付近の外周面に加工機を接触させるステップと、
   前記針管を前記加工機に対して軸線方向位置を変化させながら回転させることにより、前記針管の先端付近の外周面に沿って旋回しながら前記針管の軸線方向位置を変化させる螺旋状超音波反射溝を形成するステップと、
   を有することを特徴とする超音波内視鏡用穿刺針の製造方法。