JP2532791B2

JP2532791B2 - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP2532791B2
Application number: JP4028767A
Authority: JP
Inventors: 進一郎植野; 明久足立
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1992-02-17
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JPH0622962A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、細管内に挿入し内部よ
り超音波を送受波し、かつ機械的に超音波送受波方向を
変更し細管壁内部の状態を反射超音波より得ることがで
きる超音波診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】屈曲部を有し細管内に挿入し細管内壁部
の状態を超音波にて検査する超音波探傷装置としては医
用分野で盛んに応用され、体腔内または血管内に挿入し
て内側から超音波断層像を得、各種疾病の診断を行う超
音波診断装置がある。体腔内、具体的には消化器官に挿
入するものとしては内視鏡の鉗子孔から挿入するために
超音波探触子は、φ３以下の外径にする必要がある。ま
た血管に挿入するためには、心臓の冠状動脈を診断部位
とする場合などは超音波探触子の外径はφ２以下にする
必要がある。

【０００３】このような細管に挿入可能な超音波探触子
としては、例えば血管内に挿入することが可能なものと
した米国特許４、８９９、７５７号記載のウルトラサア
ンドイメージングプローブウイズゼロデッド
スペース（ULTRASOUND IMAGING PROBE WITH ZERO DEAD
SPACE）がある。図６は従来の超音波診断装置の構造を
示す図である。図６において、５１は血管内に挿入され
る超音波探触子、５２はガイドワイヤ、５３はホルダ、
５４は超音波の２次元走査のため回転動作を発生させる
ロータリノブ、５５はロータリノブ５４で発生した駆動
力をホルダ５３に伝達させる駆動伝達軸、５６はプリア
ンプ、５７は超音波送受信部やＤＳＣ（デジタルスキャ
ンコンバータ）からなる本体部、５８はモニタ、５９は
超音波断層像である。超音波探触子５１の詳細な構造を
図７に示す。図７において、６０はホルダ５３内に設置
された超音波を送受波する超音波振動子、６１は超音波
振動子６０から送波された超音波の伝搬方向を９０゜変
更する反射ミラー、６２は超音波振動子６０とプリアン
プ５６と電気的に接続する信号線であり、超音波探触子
５１は図示してない中空細管であるカテーテルに被われ
ている。

【０００４】以上のような構成で以下その動作を説明す
る。まず、超音波探触子５１を目的とする血管に挿入す
る。これはホルダ５３などより柔軟な構造、例えばスプ
リング構造を有するガイドワイヤ５２をＸ線テレビなど
を用い目的の血管に挿入し、ガイドワイヤ５２の案内に
よりホルダ５３部分を目的とする細い血管に位置させる
ことで達成することができる。超音波振動子６０は、本
体部５７の送信部で発生した超音波送信信号を信号線６
２を通じ得、超音波に変換し出射させる。超音波振動子
６０で送波された超音波はホルダ５３内を伝搬し反射ミ
ラー６１で９０゜伝搬方向を変更し、超音波探触子５１
の中心軸方向に対し直交する平面内に伝搬される。この
方向に伝搬する超音波は血管壁や血管内部を伝搬し音響
インピーダンスの差から反射され送波時と同じ経路で超
音波振動子６０に戻り反射信号として受波され電気信号
に変換される。

【０００５】このような送受波過程を繰り返しながら、
ロータリノブ５４で駆動伝達軸５５を回転させること
で、ホルダ５３を回転させることができ同時にホルダ５
３内に設置された反射ミラー６１を回転させることが可
能となり、超音波探触子５１の中心軸方向に対し直交す
る平面内を２次元走査することが可能となる。以上のよ
うに得られた２次元平面からの反射信号は本体部５７の
ＤＳＣにて例えばテレビフォーマットに変換しモニタ５
８上に超音波断層像５９として表示することが可能とな
る。超音波断層像５９を構成する時必要な超音波伝搬方
向の情報は、ロータリノブ５４に内包されたポテンシオ
やエンコーダからなる位置検出器により得る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような構
成において、超音波探触子５１は屈曲性を有する血管内
に挿入することを目的とするため柔軟な構造にしなけれ
ばならない。超音波探触子を被うカテーテルは、ポリエ
チレンやテフロンなどの樹脂性のチューブで構成されて
いるため柔軟性を有している。駆動伝達軸５５は、スプ
リング形状の構造を採用することで柔軟性と伝達性の両
方の特徴を備えたものになり、超音波探触子５１を柔軟
な構造にすることが可能となる。この駆動伝達軸５５を
回転させるものとして従来構成ではロータリノブ５４と
していたが、これを回転型モータに変更し機械的に２次
元走査させても何等問題がない。

【０００７】このように駆動伝達軸５５に柔軟性を有す
るスプリング構造を採用した場合、柔軟性を得るため、
駆動伝達性を犠牲にしている。具体的には、ロータリノ
ブ５４で発生した回転力が超音波探触子５１先端のホル
ダ５３に伝わる時には、位相遅れが生じたりまた回転速
度の変動が生じる。例えば、直線状に超音波探触子５１
を配置しロータリノブ５４を等速度で回転させ、先端の
ホルダ５３をほぼ等速度で回転させていたとしても、屈
曲させることで駆動伝達軸５５の張っぱり応力が変化
し、先端のホルダ５３の回転は位相遅れを生じたり、非
等速度で回転したりする。位相遅れは、モニタ５８上に
表示する超音波断層像を回転する方向に移動させるだけ
であり診断に対する影響は少ないが、非等速度の回転
は、超音波断層像を歪ませ誤診断を招く原因となる。こ
の影響を取り除くためには、従来の一般的な超音波診断
装置では超音波探触子の動作部分近傍に位置検出器を配
置していたが、血管内に挿入可能な細管超音波探触子で
は走査機構先端部、例えばホルダ５３近傍に配置するこ
とは大きさの問題より極めて困難である。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、屈曲時での本体側で発生した回転力を先端走査機構
部に精度良く伝達させることが可能な超音波診断装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明の超音波診断装置は、柔軟性
を有する細管構造のカテーテルと、前記カテーテルの後
端部において回転力を発生するモータと、前記回転力に
より回転される回転軸と、前記回転軸からの回転力を前
記カテーテルの先端部に伝達する柔軟性を有した駆動伝
達軸と、前記駆動伝達軸の張力値を調整し、かつ前記駆
動伝達軸をその軸方向において接続する接続調整手段
と、前記カテーテルの先端部の内部に配置され超音波を
送受波する超音波振動子と、前記駆動伝達軸の先端部に
接続されて前記駆動伝達軸からの回転力により前記超音
波振動子の送受波方向を２次元走査させる走査機構と、
前記モータに直結されたエンコーダと、前記超音波振動
子と前記エンコーダとに電気的に接続され超音波断層像
を形成する本体部と、前記本体部に接続され超音波断層
像を表示するモニタとを備えた構成を基本構成とし、更
に、前記回転軸の先端部に接続固定され溝を有する駆動
部コネクタと、前記溝に噛み合う突起部を有する探触子
コネクタとを有し、前記駆動伝達軸は、前記駆動部コネ
クタと探触子コネクタとを介して回転力を前記カテーテ
ルの先端部に伝達し、前記接続調整手段は、前記駆動部
コネクタと前記探触子コネクタとを前記駆動伝達軸の軸
方向において接続する前記駆動伝達軸の最適張力値に対
応した張力値を有した前記駆動伝達軸の軸方向に延在す
るコイルスプリングである。

【００１０】また、請求項２記載のように、上記基本構
成における接続調整手段は、回転軸の内空部に挿入され
前記回転軸の方向に移動可能な張力制御軸と、前記張力
制御軸を前記回転軸と同期して回転可能であって、かつ
前記張力制御軸を前記回転軸に対し前後方向移動可能に
させる移動制御部とを有し、前記張力制御軸に駆動伝達
軸が接続されている構成でもよい。また、請求項３記載
のように、上記基本構成に対して、更に、回転軸の先端
部に接続固定され溝を有する駆動部コネクタと、前記溝
に噛み合う突起部を有する探触子コネクタとを有し、駆
動伝達軸は、前記駆動部コネクタと探触子コネクタとを
介して回転力を前記カテーテルの先端部に伝達し、接続
調整手段は、回転軸の内空部に挿入され前記回転軸の方
向に移動可能な張力制御軸と、前記張力制御軸を前記回
転軸と同期して回転可能であって、かつ前記回転軸に対
し前後方向移動可能にさせる移動制御部と、前記張力制
御軸に接続された調整ネジと、前記調整ネジにねじ込ま
れ前記探触子コネクタに接続された調整スプリングを備
えた構成であってもよい。

【００１１】

【作用】この構成によって、駆動力発生部のモータによ
り発生した回転力は、回転軸、駆動伝達軸を経由して伝
達され、走査機構により２次元走査しながら超音波振動
子を送受波する。そして、超音波振動子とエンコーダか
らの信号を利用して、超音波断層像を形成し表示する。
更に、回転軸からの回転力を前記カテーテルの先端部に
伝達する駆動伝達軸の張力値は最適張力値に調整され
る。ここで、接続調整手段を、駆動伝達軸の軸方向に延
在するコイルスプリングとした場合には、探触子コネク
タは、駆動伝達軸の張力値と調整スプリングの張力値が
平衡状態になる位置に移動する。また、接続調整手段
を、張力制御軸と移動制御部とから構成した場合には、
張力制御軸を回転軸と同期して回転させながら回転軸に
対し前後方向に移動可能とする。また、接続調整手段
に、張力制御軸と調整スプリングとを含ませた場合に
は、調整スプリングの張力設定値をも変化させる。

【００１２】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図２は本発明の一実施例にお
ける超音波診断装置の概略ブロック図である。図２にお
いて、１は超音波探触子、２は駆動力発生部、３は送受
信部やＤＳＣ部からなる本体部、４はモニタ、５は超音
波断層像である。図１（ａ）は本実施例において特徴を
有する駆動力発生部２の詳細を説明するための断面図
で、同図（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線断面図であ
る。

【００１３】図１（ａ）、同図（ｂ）において、６はモ
ータ、７はモータ回転軸に配置された位置検出器である
エンコーダ、８は軸受Ａ、９は軸受Ｂ、１０は第１の回
転軸、１１は第１の回転軸１０に固定された第１のプー
リ、１２は第２の回転軸、１３は第２の回転軸１２に固
定された第２のプーリ、１４は軸受Ｃ、１５は軸受Ｄ、
１６は第２の回転軸１２に固定された駆動部コネクタ、
１７は駆動部コネクタ１６に設けられた溝、１８はタイ
ミングベルト、１９はカテーテル、２０は駆動伝達軸、
２１はカテーテル１９に固定された取付部Ａ、２２は駆
動力発生部２の筺体部分に固定された取付部Ｂ、２３は
駆動伝達軸２０に接続された探触子コネクタ、２４は探
触子コネクタ２３に設けられた突起部で駆動部コネクタ
１６に設けられた溝１７に噛み合う。２５は、駆動部コ
ネクタ１６と探触子コネクタ２３に接続された調整スプ
リング、２６は信号線、２７は信号コンタクト部、２８
は信号接続部である。

【００１４】図３（ａ）は超音波探触子１の先端部の断
面図である。なお、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’
線断面図、同図（ｃ）同図（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図で
ある。図３において、２９は超音波を送受波する超音波
振動子、３０はジョイント、３１は軸受、３２はスリー
ブ、３３は振動子ホルダ、３４はキャップ、３５はガイ
ドワイヤ、３６は音響窓である。超音波探触子１の後端
部は図２に示す構成で駆動力発生部２に接続され、信号
線２６は図３では図示していないが超音波振動子２９に
接続されている。

【００１５】以上ような構成で以下その動作を説明す
る。まず、超音波探触子１を目的とする血管内に挿入す
る。超音波振動子２９は、本体部３の送信部で発生した
超音波送信信号を信号線２６を通じ入力され超音波に変
換し出射される。超音波振動子２９から送波された超音
波は音響窓３６を通り、血管壁や血管壁内部を伝搬し音
響インピーダンスの差から反射され、その一部は再び超
音波振動子２９に戻り反射信号として電気信号に変換さ
れる。この反射信号は信号線２６を介し駆動力発生部２
の信号コンタクト部２７を介し信号接続部２８より本体
部３に入力され、本体部３内の記載していないＤＳＣ部
の画像メモリ上にエンコーダ７の出力である位置信号に
応じた位置に書き込まれ、例えばＮＴＳＣ等のテレビ信
号に変換されモニタ４に超音波断層像５を表示する。信
号コンタクト部２７は例えばスリップリングのような構
造にすることで、回転動作する第２の回転軸１２と共に
回転される信号線２６から電気信号を取得することが可
能となる。

【００１６】以上のような超音波の送受波を行いなが
ら、超音波振動子２９を回転させることで、２次元の超
音波断層像５を得、表示させ操作者に有用な診断情報を
提供することが可能となる。この超音波振動子２９の回
転は、駆動力発生部２のモータ６を動作させ回転させる
ことで可能となる。即ち、モータ６の回転によりモータ
６の駆動軸に接続され、軸受Ａ８と軸受Ｂ９に保持され
た第１の回転軸１０が回転され、第１の回転軸１０に接
続固定された第１のプーリ１１が回転される。また、エ
ンコーダ１１はモータ６の回転に応じた位置信号を発生
する。

【００１７】第１のプーリ１１の回転力は、タイミング
ベルト１８を介し第２のプーリ１３に伝達され、更に軸
受Ｃ１４と軸受Ｄ１５に保持され第２のプーリ１３に接
続固定された第２の回転軸１２に伝達される。第２の回
転軸１２の回転は、先端部に接続固定された駆動部コネ
クタ１６を回転させ、駆動部コネクタ１６の内側に設け
られた溝１７と、この溝１７に噛み合うように設けられ
た探触子コネクタ２３に設けられた突起部２４により、
駆動部コネクタ１６の回転は、探触子コネクタ２３に伝
えられる。更に駆動伝達軸２０は探触子コネクタ２３に
接続固定されているため、探触子コネクタ２３の回転に
より駆動伝達軸２０は回転される。超音波探触子１と駆
動力発生部２の接続は、超音波探触子１の後端部の最外
部であるカテーテル１９に固定された取付部Ａと駆動力
発生部２に設けられた取付部Ｂにより接続され、カテー
テル１９の回転動作を抑止している。

【００１８】駆動伝達軸２０は、超音波探触子１の先端
部においてその先端をスリーブ３２と接続固定され、カ
テーテル１９の先端は、ジョイント３０と接続固定さ
れ、軸受３１はジョイント３０に接続固定され、更にス
リーブ３２は、軸受３１に対し回転可能な構成になって
いるため、駆動伝達軸２０の回転によるスリーブ３２は
回転される。超音波振動子２９を超音波出射方向が超音
波探触子１の中心軸に対し直交する面になるように保持
する振動子ホルダ３３はスリーブ３２に接続固定されて
いるためスリーブ３２の回転により回転される。

【００１９】従って、モータ６の回転は、第１の回転軸
１０、第２の回転軸１２、駆動部コネクタ１２、探触子
コネクタ２３、駆動伝達軸２０、スリーブ３２、振動子
ホルダ３３と伝達され、超音波の２次元空間への送受波
が可能となる。

【００２０】このような超音波探触子１は、例えば血管
内のような屈曲部を有する生体内の体腔に挿入すること
を想定しているため柔軟性を有していなければならな
い。このため、カテーテル１９は例えばポリエチレンや
テフロン樹脂のような柔軟性を有する管から構成され
る。また、駆動伝達軸２０に要求される特性としては柔
軟性の他に駆動伝達性が求められ、この両方を兼ね備え
た構成としてはスプリング形状がある。但し、スプリン
グ形状の場合、柔軟性と伝達性は相反する特性のため、
柔軟性を持たせるためにある程度伝達性を犠牲にしてい
る。

【００２１】この伝達性の犠牲は、具体的には超音波探
触子１先端部の振動子ホルダ３３の位相遅れや回転速度
の乱れとなり回転精度の劣化として現れる。即ち、モー
タ６での回転が精度良く振動子ホルダ３３に伝達されな
いことになる。この現象は、超音波断層像５を構成する
ための位置情報を得るエンコーダ７がモータ６の駆動軸
に直結されているような構造では、エンコーダ７出力で
ある位置情報と振動子ホルダ３３の動作が一致しなくな
り、特に振動子ホルダ３３の回転速度の変動は、超音波
断層像５の歪の原因となり高精度な診断が不可能にな
る。

【００２２】この位相遅れや回転速度の乱れは、駆動伝
達軸２０の特徴として必然的な現象であるが、駆動伝達
軸２０の構成にも依存する。即ち駆動伝達軸２０を伸張
させた状態や圧縮させた状態での使用は回転精度の劣化
につながり、回転精度が最適になるように駆動伝達軸２
０全体にかかる張力が一定になるような状態に構成する
必要がある。具体的には、回転精度が最適になるような
駆動伝達軸２０にかかる張力を一定に、即ち駆動伝達軸
２０の長さを一定にして駆動力発生部２に接続し、回転
力を伝達させる必要がある。

【００２３】前述のように超音波探触子１は、屈曲部を
有する生体内の体腔に挿入することを想定しているた
め、適応部位により直線状態や曲線状態になる。状態の
変動、例えば直線状態から曲線状態に変更した場合、駆
動伝達軸２０は微小量引っ張られ、全体にかかる張力が
変化し、回転精度が直線時に比較して劣化する。この状
態変化による張力の変化を補正することで、常に張力が
一定となり画像歪の少ない超音波断層像５を得ることが
可能となる。

【００２４】モータ６で発生した回転力は、駆動部コネ
クタ１６に設けられて溝１７と、探触子コネクタ２３に
設けられ突起部２４により、駆動伝達軸２０に伝達され
る。これらの溝１７、突起部２４の構造により、駆動部
コネクタ１６で発生した回転力は伝達されるものの、第
２の回転軸１２の中心軸方向の移動は制限されず、探触
子コネクタ２３は、駆動部コネクタ１６に対し第２の回
転駆動軸１２の中心軸方向に自由に移動できる。但し、
駆動部コネクタ１６と探触子コネクタ２３は調整スプリ
ング２５で接続されているため、この調整スプリング２
５の張力により駆動部コネクタ１６に対し第２の回転軸
１２の中心軸方向の移動は制限される。一方、探触子コ
ネクタ２３は駆動伝達軸２０に接続されているため、駆
動伝達軸２０の張力にも制限され、結果として、調整ス
プリング２５の有する張力と、駆動伝達軸２０の全体に
かかる張力が平衡状態になる位置に探触子コネクタ２３
は移動される。

【００２５】調整スプリング２５の張力を、最適な回転
精度になる回転駆動伝達軸２０の張力に合わせること
で、超音波探触子１の状態変化に応じて駆動伝達軸２０
の張力を補正し常に最適な応力になるようにすることが
可能となる。調整スプリング２５の張力は、スプリング
を構成する材質、形状、巻き数により調整可能であり、
最適な回転精度になる駆動伝達軸２０の張力に合わせて
選択すれば良い。

【００２６】以上のように、超音波探触子１後端部にあ
る回転力発生部２で発生する回転力を超音波探触子１内
に配置された駆動伝達軸２０を介し、超音波探触子１先
端部に設けられた駆動伝達軸２０に接続された走査機
構、例えば超音波を送受波する超音波振動子２９を２次
元機械走査を行う構成を有し、駆動力発生部２内で回転
力を回転軸に接続された溝１７を有する駆動部コネクタ
１６と、駆動伝達軸２０に接続された突起部１６を有す
る探触子コネクタ２３により伝達させ、また最適な回転
精度になる駆動伝達軸２０の張力に一致した張力を持つ
調整スプリング２５で駆動部コネクタ１６と探触子コネ
クタ１７を接続することで、超音波探触子１の状態に応
じて変化する駆動伝達軸２０の張力変化を補正し、常に
駆動伝達軸２０が一定の張力になるようにすることがで
きる。

【００２７】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図４は、第２の実
施例における超音波診断装置の要部である駆動力発生部
の概略断面図で、図１に示した第１の実施例の駆動力発
生部２の構成と同様なものは記載していない。図４にお
いて、駆動伝達軸２０と第２の回転軸１２との接続部分
に関する部分が、図１と異なる構成である。図４におい
て、１２は第２の回転軸、１３は第２のプーリ、１４は
軸受Ｃ、１５は軸受Ｄ、２０は駆動伝達軸２０、３７は
第２の回転軸１２の中空部分に挿入され回転中心軸に対
し前後方向に移動可能な張力制御軸、３８は張力制御軸
３７の移動を抑制する例えばネジなどの移動制御部であ
る。張力制御軸３７は中空構造で構成され図示していな
い信号線２６が通過可能である。

【００２８】図１の第１の実施例では、超音波探触子１
の状態変化により駆動伝達軸２０が張力変化を来たし結
果として回転精度の劣化が起きる課題に対し、超音波探
触子１の状態変化に依存せず常に駆動伝達軸２０の張力
が一定になる構成とした。この張力変化による回転精度
の影響は、駆動伝達軸２０の特徴によるものであるが、
回転精度は、駆動伝達軸２０の特徴のみならず、カテー
テル１９との兼ね合いにより影響される。即ち、超音波
探触子１の状態変化に対し、例えばカテーテル１９の断
面形状の変化により、カテーテル１９と駆動伝達軸２０
の摩擦状態の変化をおこすためであり、最適な回転精度
を得るための張力条件が変化してしまうことによる。

【００２９】以下図面を用いその動作を説明する。実施
例１と同じように、駆動伝達軸２０の回転により、超音
波探触子１先端部に位置する超音波振動子２９からの超
音波出射方向は２次元に走査される。駆動伝達軸２０の
回転は、第１の実施例と同じようにモータ６の回転によ
り第２のプーリ１３及び第２の回転軸１２を回転させる
ことで可能となる。第１の実施例と異なる所は、駆動伝
達軸２０は張力制御軸３７に接続固定されており、張力
制御軸３７は第２の回転軸１２と同期して回転される。
従って、回転駆動軸２０は、第２の回転軸１２の回転に
より回転される。

【００３０】超音波探触子１の状態変化に対し、駆動伝
達軸２０にかかる最適な張力が変化した場合、移動制御
部３８により張力制御軸３７を第２の回転軸１２に対し
前後方向に移動させ、駆動伝達軸２０にかかる張力を変
化させ、駆動伝達軸２０が最適な回転精度になるように
制御する。

【００３１】以上のように、第２の回転軸１２内に回転
中軸に対し前後方向に移動可能な張力制御軸３７を設
け、駆動伝達軸２０を張力制御軸３７に接続固定し、移
動制御部３８にて回転時は第２の回転軸１２と共に回転
させ、張力制御時は移動制御部３８で第２の回転軸１２
内に対し前後方向に移動させることで、駆動伝達軸２０
にかかる張力を変化させることが可能である。

【００３２】（実施例３）以下本発明の第３の実施例について図面を参照しながら
説明する。図５は本発明の第３の実施例における超音波
診断装置の要部である駆動力発生部の概略断面図で、図
１に示した第１の実施例の駆動力発生部２の構成と同様
なものは記載していない。駆動伝達軸２０と第２の回転
軸１２との接続部分に関する部分が、図１と異なる構成
である。図５において、１６は駆動部コネクタで図示し
てない第２の回転軸１２に接続固定され、１７は溝、２
０は駆動伝達軸、２３は駆動伝達軸に固定された探触子
コネクタ、２４は突起部、２５は調整スプリング、３７
は張力制御軸、３９はドラム、４０は駆動部コネクタ１
６に設けられたネジで、ネジ４０によりドラム３９は駆
動部コネクタ１６と同期して回転される。４１は張力制
御軸３７に接続固定されドラム３９の中空部分を通過し
ドラム３９に対し前後方向に移動可能な調整ネジで、調
整ネジ４１は、調整スプリング２５にねじ込まれてい
る。調整スプリング２５は一端を探触子コネクタ２３に
他端をドラム３９に接続固定されている。張力制御軸３
７は図４に示すような移動制御部３８にて第２の回転軸
１２と接続され、回転時は同期して回転し、張力制御時
には第２の回転軸１２に対し前後方向に移動される。即
ち、ドラム３９に対し調整ネジ４１を前後方向に調整ス
プリング２５にねじ込みながら移動可能である。なお図
示していない信号線２６は、調整ネジ４１および張力制
御軸３７の中空部分を通過する。

【００３３】以上のような構成で以下その動作を説明す
る。駆動伝達軸２０の回転動作は第１の実施例と同様で
あり、超音波探触子１の状態変化による駆動伝達軸２０
の張力変化に対応し、調整スプリング２５の張力と平衡
状態になる位置に駆動部コネクタ１６に対し探触子コネ
クタ２３は移動され、常に一定の張力が駆動伝達軸２０
にかかるようになる。更に、張力制御軸３７を回転させ
ながらドラム３９に対し前後方向に移動させることで、
調整ネジ４１は調整スプリング２５にねじ込まれ、調整
スプリング２５の伸張可能な部分、即ちスプリングとし
て機能する巻き数を変化させることが可能となる。この
巻き数の変化は、調整スプリング２５の持つ張力の変化
となり、駆動伝達軸２０にかかる張力を変化させること
が可能となる。

【００３４】以上のように、第２の回転軸１２内に回転
中軸に対し前後方向に移動可能な張力制御軸３７を設け
第２の回転軸１２とともに回転させ、移動制御部３８で
この移動を抑制し、張力制御軸３７の先端に調整ネジ４
１を接続固定させ、調整ネジ４１の前後方向の移動によ
り調整スプリング２５の巻き数を変化させることがで
き、超音波探触子１の状態変化に対し駆動伝達軸２０に
常に一定の張力がかかるようになり最適な回転精度が得
られるとともに、かつこの張力を調整スプリング２５を
取り替えることなく変更することが可能となる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明は、接続調整手段に
より、駆動伝達軸の張力値を調整しながら記駆動伝達軸
をその軸方向において接続し、超音波探触子の状態変化
に対応しながら駆動伝達軸の張力を最適な回転精度にな
る値に一定するよう補正することができるため、常に回
転精度が良い状態で超音波の送受波を行って、歪の少な
い超音波断層像を取得でき、高い超音波診断を操作者に
提供できる超音波診断装置を実現できる。

【００３６】また、接続調整手段に、回転軸の内空部に
挿入され前記回転軸の方向に移動可能な張力制御軸と調
整スプリングとを含め、張力制御軸を回転中心軸に対し
前後方向に移動させることで調整スプリングの張力を変
えることが可能となり、最適な回転精度になる張力変化
にも柔軟に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における超音波診断装置
の要部である駆動力伝達部の構造を示す断面図

【図２】本発明の第１の実施例における超音波診断装置
の概略ブロック図

【図３】同実施例における超音波診断装置の駆動力発生
部に接続できる一超音波探触子先端部の断面図

【図４】本発明の第２の実施例における超音波診断装置
の要部である駆動力発生部の構造を示す断面図

【図５】本発明の第３の実施例における超音波診断装置
の要部である駆動力発生部の構造を示す断面図

【図６】従来の超音波診断装置の概略ブロック図

【図７】従来の超音波診断装置の超音波探触子先端部の
構成図

【符号の説明】

１超音波探触子２駆動力発生部３本体部４モニタ５超音波断層像６モータ７エンコーダ８軸受Ａ９軸受Ｂ１０第１の回転軸１１第１のプーリ１２第２の回転軸１３第のプーリ１４軸受Ｃ１５軸受Ｄ１６駆動部コネクタ１７溝１８タイミングベルト１９カテーテル２０駆動伝達軸２１取付部Ａ２２取付部Ｂ２３探触子コネクタ２４突起部２５調整スプリング２６信号線２７信号コンタクト部２８信号接続部２９超音波振動子３０ジョイント３１軸受３２スリーブ３３振動子ホルダ３４キャップ３５ガイドワイヤ３６音響窓３７張力制御軸３８移動制御部３９ドラム４０ネジ４１調整ネジ５１超音波探触子５２ガイドワイヤ５３ホルダ５４ロータリノブ５５駆動伝達軸５６プリアンプ５７本体部５８モニタ５９超音波断層像６０超音波振動子６１反射ミラー６２信号線

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】柔軟性を有する細管構造のカテーテル
と、前記カテーテルの後端部において回転力を発生する
モータと、前記回転力により回転される回転軸と、前記
回転軸からの回転力を前記カテーテルの先端部に伝達す
る柔軟性を有した駆動伝達軸と、前記駆動伝達軸の張力
値を調整し、かつ前記駆動伝達軸をその軸方向において
接続する接続調整手段と、前記カテーテルの先端部の内
部に配置され超音波を送受波する超音波振動子と、前記
駆動伝達軸の先端部に接続されて前記駆動伝達軸からの
回転力により前記超音波振動子の送受波方向を２次元走
査させる走査機構と、前記モータに直結されたエンコー
ダと、前記超音波振動子と前記エンコーダとに電気的に
接続され超音波断層像を形成する本体部と、前記本体部
に接続され超音波断層像を表示するモニタとを備えた超
音波診断装置であって、更に、回転軸の先端部に接続固
定され溝を有する駆動部コネクタと、前記溝に噛み合う
突起部を有する探触子コネクタとを有し、前記駆動伝達
軸は、前記駆動部コネクタと探触子コネクタとを介して
回転力を前記カテーテルの先端部に伝達し、前記接続調
整手段は、前記駆動部コネクタと前記探触子コネクタと
を前記駆動伝達軸の軸方向において接続する前記駆動伝
達軸の最適張力値に対応した張力値を有した前記駆動伝
達軸の軸方向に延在するコイルスプリングである超音波
診断装置。
【請求項２】柔軟性を有する細管構造のカテーテル
と、前記カテーテルの後端部において回転力を発生する
モータと、前記回転力により回転される回転軸と、前記
回転軸からの回転力を前記カテーテルの先端部に伝達す
る柔軟性を有した駆動伝達軸と、前記駆動伝達軸の張力
値を調整し、かつ前記駆動伝達軸をその軸方向において
接続する接続調整手段と、前記カテーテルの先端部の内
部に配置され超音波を送受波する超音波振動子と、前記
駆動伝達軸の先端部に接続されて前記駆動伝達軸からの
回転力により前記超音波振動子の送受波方向を２次元走
査させる走査機構と、前記モータに直結されたエンコー
ダと、前記超音波振動子と前記エンコーダとに電気的に
接続され超音波断層像を形成する本体部と、前記本体部
に接続され超音波断層像を表示するモニタとを備えた超
音波診断装置であって、前記接続調整手段は、前記回転
軸の内空部に挿入され前記回転軸の方向に移動可能な張
力制御軸と、前記張力制御軸を前記回転軸と同期して回
転可能であり、かつ前記張力制御軸を前記回転軸に対し
前後方向移動可能にさせる移動制御部とを有し、前記張
力制御軸に駆動伝達軸が接続されている超音波診断装
置。
【請求項３】柔軟性を有する細管構造のカテーテル
と、前記カテーテルの後端部において回転力を発生する
モータと、前記回転力により回転される回転軸と、前記
回転軸からの回転力を前記カテーテルの先端部に伝達す
る柔軟性を有した駆動伝達軸と、前記駆動伝達軸の張力
値を調整し、かつ前記駆動伝達軸をその軸方向において
接続する接続調整手段と、前記カテーテルの先端部の内
部に配置され超音波を送受波する超音波振動子と、前記
駆動伝達軸の先端部に接続されて前記駆動伝達軸からの
回転力により前記超音波振動子の送受波方向を２次元走
査させる走査機構と、前記モータに直結されたエンコー
ダと、前記超音波振動子と前記エンコーダとに電気的に
接続され超音波断層像を形成する本体部と、前記本体部
に接続され超音波断層像を表示するモニタとを備えた超
音波診断装置であって、更に、前記回転軸の先端部に接
続固定され溝を有する駆動部コネクタと、前記溝に噛み
合う突起部を有する探触子コネクタとを有し、駆動伝達
軸は、前記駆動部コネクタと探触子コネクタとを介して
回転力を前記カテーテルの先端部に伝達し、前記接続調
整手段は、前記回転軸の内空部に挿入され前記回転軸の
方向に移動可能な張力制御軸と、前記張力制御軸を前記
回転軸と同期して回転可能であり、かつ前記回転軸に対
し前後方向移動可能にさせる移動制御部と、前記張力制
御軸に接続された調整ネジと、前記調整ネジにねじ込ま
れ前記探触子コネクタに接続された調整スプリングを有
する超音波診断装置。