JP2715762B2

JP2715762B2 - 超音波検査装置

Info

Publication number: JP2715762B2
Application number: JP3322401A
Authority: JP
Inventors: 雅明石黒; 俊積田中; 幸雄高木
Original assignee: 富士写真光機株式会社
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-11-12
Publication date: 1998-02-18
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: US5211176A; JPH0556979A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人体の体内等に挿入さ
れて、超音波診断，検査を行うための超音波検査装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波検査装置は、超音波振動子とその
観測装置とを有し、この超音波観測装置は超音波信号の
送信回路及び受信回路と、超音波反射エコー信号の処理
回路及び超音波画像のモニタ装置とから大略構成され
る。そして、超音波振動子によって体内に向けて超音波
を送信してその反射エコーを受信し、この受信信号を超
音波観測装置に伝送して信号処理を行うことにより体内
組織の状態等に関する情報を取得して、モニタ装置に超
音波画像として表示するものであって、医療等の分野に
おいて広く用いられている。

【０００３】ここで、超音波検査，診断の精度及び機能
の向上を図るために、近年においては、超音波振動子を
体内に挿入して、検査，診断の対象となる部位の近傍位
置にまで導いて、超音波の送受信を行うようにしたもの
が用いられている。また、内視鏡による検査，診断に加
えて当該の検査対象部位の体腔壁内組織に関する情報を
も取得して、３次元的な検査を行うために、超音波プロ
ーブを体腔内挿入用の細径のカテーテルや内視鏡の鉗子
その他の処置具を挿通するために設けられている処置具
挿通チャンネルをガイドとして体内に挿入する構成とし
たものも開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波振動
子を走査させて超音波画像を取得するに当っては、その
走査方式として、電子走査式のものと、機械走査式のも
のとがあり、また機械走査式のものにあっては、超音波
振動子を直線的に変位させるようにしたリニア走査式の
ものと、回転方向に変位させるラジアル走査式のものが
代表的なものである。そして、前述したように、内視鏡
をガイドとして挿入するタイプのものにあっては、超音
波振動子の小型化等の見地から機械走査式で作動させる
ように構成したものが一般に用いられる。

【０００５】ここで、機械式でリニア走査を行うものに
あっては、超音波プローブの先端に設けた超音波振動子
を体腔等の腔壁に密着させるか、または水等の超音波伝
播部材を介在させて、腔壁に対面させて、超音波プロー
ブを手動若しくはモータ等適宜の駆動手段により押し引
き操作することにより、超音波振動子を直線的に移動さ
せ、この直線的移動量をエンコーダ等の位置検出手段で
検出して、その位置信号に基づいて、所定距離間隔毎に
超音波パルスを入射し、その反射エコーを受信して、こ
の超音波受信信号を超音波観測装置に伝送する。そし
て、この超音波受信信号と超音波振動子の位置信号とに
基づいて、超音波観測装置に超音波画像を表示すること
ができる。また、ラジアル機械走査方式の超音波検査装
置は、超音波プローブをモータ等の回転駆動手段に接続
し、この回転駆動手段により超音波振動子を回転させな
がら超音波の送受信を行うものであって、この方式で
は、超音波振動子の回転角度を検出して、所定の角度毎
に超音波パルスを入射して、超音波受信信号を取得し
て、超音波画像を表示する。

【０００６】これら各走査方式のうち、超音波検査を行
うべき部位，検査の態様等によっては、リニア走査を行
う方が便利である場合があり、またラジアル走査方式の
方が有利な場合もある。また、リニア走査による縦方向
の断層像とラジアル走査による横方向の断層像とを取得
することが、検査，診断を行う上で極めて有利である。
しかしながら、従来技術による機械走査式の超音波検査
装置にあっては、リニア走査方式またはラジアル走査方
式のいずれか一方の走査方式しか取れない構造となって
おり、従って超音波検査の要求に応じて走査方式を選択
したり、また両走査方式によって体腔の内部組織を立体
的に把握する等といった操作を行うのは全く不可能であ
った。

【０００７】本発明は叙上の点に鑑みてなされたもので
あって、リニア走査方式でもラジアル走査方式でも作動
させることができるようにした超音波検査装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、可撓性を有する挿入部材の先端に超音
波振動子を回転自在に装着し、該挿入部材内に挿通した
密着コイルからなる回転伝達部材によって超音波振動子
を回転できるようにした超音波プローブの基端部を、内
視鏡の処置具導入部に固定される操作ユニットに接続さ
せて、かつこの操作ユニットには、超音波振動子を直線
方向に移動させて、リニア走査を行わせるリニア操作手
段と、超音波振動子を回転方向に変位させて、ラジアル
走査を行わせるラジアル操作手段とを設け、前記挿入部
材を内視鏡の処置具挿通チャンネルを介して挿入して、
前記操作ユニットによる遠隔操作でリニア超音波走査と
ラジアル超音波走査とを選択的に行えるようにしたもの
であって、前記リニア操作手段は、前記超音波プローブ
の前記挿入部材を、その軸線方向における任意の位置で
着脱可能に連結するプローブ把持部材と、前記操作ユニ
ットの本体ケーシングに軸線方向に移動可能に装着され
て、前記プローブ把持部材を連結した操作杆と、前記操
作ユニット内に設けられ、この操作杆の変位量を検出す
ることによって、前記超音波振動子の位置を検出する位
置検出手段とから構成し、前記超音波プローブは、前記
プローブ把持部材への連結部からループ状に湾曲させ
て、前記操作ユニットに連結し、前記ラジアル操作手段
は、このようにして操作ユニットに連結された超音波プ
ローブの回転伝達部材に連結される回転部材と、この回
転部材を回転駆動するモータ及びその回転量を検出する
回転量検出手段とで構成し、さらに、前記操作ユニット
には、超音波振動子をリニア走査モードによる操作と、
ラジアル走査モードによる操作との間に切り換える走査
モード切換手段を設ける構成したことをその特徴とする
ものである。

【０００９】

【作用】このような構成を採用することによって、走査
モード切換手段をリニア操作モードに設定しておけば、
リニア操作手段を操作し、超音波振動子を直線方向に変
位させることによって、該超音波振動子をリニア走査さ
せて、リニア方向の超音波画像情報を取得できる。ま
た、走査モード切換手段をラジアル走査モード側に切り
換えると、ラジアル操作が可能となって、超音波振動子
をラジアル方向に変位させて、この方向における体内等
における超音波情報が得られる。このように、モード切
換手段を操作して、操作モードの切り換えを行うだけの
極めて簡単な操作によって、リニア走査させることがで
きるし、またラジアル走査を行わせることもできるよう
になる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、以下においては、超音波検査装置を
内視鏡Ｓの鉗子その他の処置具を挿通させるために設け
られる処置具挿通チャンネルＣを介して体内に導くよう
に構成したものとして説明するが、この超音波検査装置
における超音波プローブを直接体内に挿入するように構
成することも可能である。

【００１１】そこで、図１に超音波検査装置の全体構成
を示す。図中において、１は超音波プローブを示し、該
超音波プローブ１は軟性部材からなる挿入部材２の先端
に硬質部材からなる先端部本体３を連結し、この先端部
本体３に凹部３ａを形成し、この凹部３ａに単板振動子
からなる超音波振動子４を装着している。先端部本体３
は、挿入部材２に対して相対回転可能となっており、該
先端部本体３に装着した超音波振動子４の送受信面４ａ
はこの先端部本体３の一側に形成した開口に臨んでい
る。そして、超音波振動子４をリニア方向またはラジア
ル方向に走査させて、この走査範囲における体内組織断
層に関する超音波画像を取得することができるように構
成されている。

【００１２】挿入部材２は内視鏡Ｓの処置具挿通チャン
ネルＣを介して挿通される関係から、この処置具挿通チ
ャンネルＣ内に挿通可能な細径のものであり、図２に示
したように、フッ素樹脂等のように滑りの良い軟性チュ
ーブ材からなる可撓性のスリーブ２ａ内に、金属細線を
多条乃至多重、または多条，多重の密巻きコイル状に巻
回してなる回転伝達シャフト２ｂを挿通してなるコント
ロールケーブルとなっている。この挿入部材２は、超音
波振動子４を装着した先端部本体３を遠隔操作によって
回転動作させる機能を発揮する。また、この挿入部材２
の回転伝達シャフト２ｂ内には、同軸ケーブルからなる
超音波信号の送受信線５が挿通されている。また、回転
伝達シャフト２ｂの先端部分は先端部本体３に固定さ
れ、この回転伝達シャフト２ｂにより超音波振動子４の
回転操作の推力の伝達を行わせる構成となっている。そ
して、この超音波振動子４の回転時には、送受信線５も
回転伝達シャフト２ｂと一体的に回転せしめられる。

【００１３】超音波プローブ１の基端部には、該超音波
プローブ１の走査操作を行うための操作ユニット１０に
着脱可能に接続される接続コネクタ６が形成されてい
る。この接続コネクタ６は、電極ピン６ａと、割りの入
った連結筒体６ｂとから構成されており、電極ピン６ａ
には送受信線５を構成する配線５ａが接続され、また連
結筒体６ｂには送受信線５の配線５ｂが接続されてい
る。従って、この連結筒体６ｂは導電性部材で形成さ
れ、この連結筒体６ｂと電極ピン６ａとの間には絶縁部
材６ｃが介装されている。連結筒体６ｂは、回転伝達シ
ャフト２ｂの基端部に嵌合固着した回動操作部７に連結
されている。この回動部材７は、手動操作で回転伝達シ
ャフト２ｂを回動させて、超音波振動子４の送受信面４
ａを所望の方向に向けるためのものである。さらに、挿
入部材２におけるスリーブ２ａのうちの内視鏡Ｓの処置
具挿通チャンネルＣから外部に導出する部分には、該ス
リーブ２ａより剛性のチューブからなる保護スリーブ２
ｃが連設されている。なお、図中９は保護スリーブ２ｃ
を非回転状態に保持するための規制板である。

【００１４】操作ユニット１０は、図３及び図４に示し
たように、その本体ケーシング１１内に超音波振動子４
をリニア方向に変位させるためのリニア操作手段と、超
音波振動子４を回転させて、ラジアル方向の超音波情報
を取得するためのラジアル操作手段とを備えている。

【００１５】操作ユニット１０は、図１から明らかなよ
うに、内視鏡Ｓの処置具挿通チャンネルＣにおける導入
部ＣＥに着脱可能に装着できるようになっている。この
ために、該操作ユニット１０の本体ケーシング１１に
は、取付マウント部１２が連設されており、該取付マウ
ント部１２は導入部ＣＥに着脱可能に装着されるマウン
トピース８を介して内視鏡Ｓに装着される。ここで、マ
ウントピース８は、種類の異なる内視鏡に操作ユニット
１０を装着するためのアダプタとしての機能を有する。
そして、このマウントピース８及び取付マウント部１２
には、超音波プローブ１の挿入部材２を挿通させるため
の挿通孔８ａ，１２ａが形成されている。このようにマ
ウントピース８の挿通孔８ａ及び取付マウント部１２の
挿通孔１２ａを介して導出された超音波プローブ１の挿
入部材２の先端に設けた接続コネクタ６は本体ケーシン
グ１１内の回転機構部１３に着脱可能に接続される。

【００１６】回転機構部１３は、回転体１４とロータリ
コネクタ１５とから構成される。ロータリコネクタ１５
は、回転部１６と固定部１７とからなり、回転体１４は
回転部１６と一体的に構成されている。回転体１４の一
端は本体ケーシング１１から僅かに外部に導出されて、
挿入部材２の接続コネクタ６を嵌合されるようになって
いる。ロータリコネクタ１５を構成する回転部１６及び
固定部１７には、それぞれ各一対の電極１６ａ，１６ｂ
及び１７ａ，１７ｂが形成されており、電極１６ａと電
極１７ａとの間及び電極１６ｂと電極１７ｂとの間に
は、水銀等のように導電性流体を用いた２個の接点部１
８ａ，１８ｂにより電気的に接続されている。また、電
極１６ａと１６ｂとの間及び電極１７ａと１７ｂとの間
には絶縁部材１９が介装されている。そして、回転部１
６の電極１６ａ，１６ｂは回転体１４の先端部における
端子部１４ａ，１４ｂに連なり、該回転体１４に超音波
プローブ１の接続コネクタ６が接続されたときに、該接
続コネクタ６の電極ピン６ａが端子部１４ａと、他方の
電極を構成する連結筒体６ｂが端子部１４ｂに接続され
る。一方、固定部１７には、超音波観測装置Ｔに接続さ
れる可撓性コード４０における送受信信号の伝送線４１
が接続され、このコード４０における超音波信号の伝送
線４１の配線４１ａが接続される電極１７ａと，配線４
１ｂが接続される電極１７ｂとを有し、これら両電極間
に絶縁部が介装されている。

【００１７】この操作ユニット１０には、超音波振動子
４をリニア走査させるための操作手段とラジアル走査を
行わせるための操作手段とが設けられる。リニア操作手
段は、回転伝達シャフト２ｂだけでなく、スリーブ２ａ
等を含む挿入部材２を押し引き操作することによって、
超音波振動子４を所定の範囲にわたってリニア方向に走
査させるためのものである。このために、本体ケーシン
グ１１には操作杆２０がその軸線方向にスライド可能に
装着されており、該操作杆２０の本体ケーシング１１か
ら導出された先端部には指掛け部２１が連設されてい
る。また、操作杆２０にはプローブ把持部材２２が連設
されており、マウントピース８及び取付マウント部１２
の挿通孔８ａ，１２ａを介して導出された挿入部材２の
基端近傍位置、即ち保護スリーブ２ｃを設けた部分がこ
のプローブ把持部材２２に着脱可能に連結されるように
なっている。そして、このプローブ把持部材２２への連
結位置から所定の長さの余長分がループを描くように湾
曲せしめられて、その基端部に設けた接続コネクタ６が
操作ユニット１０に着脱可能に連結されている。従っ
て、挿入部材２をプローブ把持部材２２に連結した状態
で、それが軸方向及び回転方向に位置ずれしないように
固定し、指掛け部２１に手指を掛けて操作杆２０をその
軸線方向に押し引き操作すると、プローブ把持部材２２
を介して挿入部２と共に先端部本体３がこれに追従して
押し引き動作せしめられて、該先端部本体３に装着した
超音波振動子４が直線的に変位してリニア走査が行われ
る。

【００１８】このように、超音波振動子４を作動させ
て、その受信信号を超音波観測装置Ｔに伝送して信号処
理を行って超音波画像用のモニタ装置Ｍに超音波画像を
表示するが、その際において、この超音波振動子４によ
る反射エコーに関する信号だけでなく、該超音波振動子
４のリニア方向の位置に関する信号をも取得する必要が
ある。このために、操作杆２０の本体ケーシング１１内
の部分にはラック２３が形成されており、該ラック２３
にはピニオン２４が噛合し、このピニオン２４の回転軸
２４ａはエンコーダ２５に連結されている。これによっ
て、該エンコーダ２５からの出力信号により操作杆２０
の位置が検出され。このエンコーダ２５からの位置信号
は超音波観測装置Ｔに伝送されるようになっている。

【００１９】操作杆２０は、復帰ばね２６によって常時
本体ケーシング１１から突出した位置に付勢されてお
り、この復帰ばね２６の付勢力に抗して本体ケーシング
１１内に押し込んだ後、それを引き出す方向に操作する
と、挿入部材２の先端部分に設けた超音波振動子４は内
視鏡Ｓ内に引き込まれる方向に移動してこの範囲分だけ
走査することになる。また、本体ケーシング１１内に
は、操作杆２０の押動ストローク端位置を検出する光学
センサ２７が設けられ、しかも操作杆２０の先端部には
遮光板２０ａが連設されており、該遮光板２０ａが光学
センサ２７により検出された位置が超音波観測装置Ｔに
おけるモニタ装置Ｍに表示される超音波画像の表示端と
なる基準位置とされる。この光学センサ２７による基準
位置信号は、エンコーダ２５からの信号と共に超音波観
測装置Ｔに伝送される。

【００２０】次に、ラジアル操作手段は、回転体１４を
回転駆動して、この回転体１４に嵌合した接続コネクタ
６の連結筒体６ｂを追従回転させることによって、この
連結筒体６ｂに固着して設けた回転伝達シャフト２ｂを
捩るように回転させて、その先端に連設され、超音波振
動子４を装着した先端部本体３を回転駆動する構成とな
っている。このために、回転体１４は、本体ケーシング
１１内において、軸受３１，３１によって回転自在に支
承されると共に、一対のプーリ３２，３３が取り付けら
れている。これら各プーリ３２，３３は、ぞれぞれベル
ト３４，３５を介して、回転駆動用のモータ３６のプー
リ３６ａ及びエンコーダ３７のプーリ３７ａに接続され
ている。そして、モータ３６及びエンコーダ３７に接続
されているケーブル４２，４３は、可撓性コード４０に
挿通させて、超音波観測装置Ｔ側と接続されるようにな
っている。

【００２１】これによって、モータ３６を作動させれ
ば、超音波振動子４を回転駆動することができ、この間
に超音波パルスを体内に向けて照射し、その反射エコー
を受信して、これとエンコーダ３７から出力される超音
波振動子４の回転角度に関する信号とに基づいて、ラジ
アル方向の超音波画像を取得することができる。

【００２２】ところで、このようにラジアル走査を行わ
せる場合には、超音波振動子４と共に挿入部材２の回転
伝達シャフト２ｂが回転するのは当然として、これと共
に送受信線５も回転することになる。これに対して、該
送受信線５と電気的に接続されている伝送線４１は、超
音波観測装置Ｔに接続されるコード４０に内装されてい
る関係から、この伝送線４１は非回転状態に保持されて
いなければならない。このために、送受信線５は直接伝
送線４１に接続されてはおらず、回転体１４とロータリ
コネクタ１５とからなる中継手段を介して接続されるよ
うになっている。従って、超音波振動子４の回転時に生
じる回転力はロータリコネクタ１５の回転部１６にまで
伝達されるが、固定部１７には伝達されることはない。
しかも、この回転部１６と固定部１７との間は流体接点
１８ａ，１８ｂを介して接続されているので、回転部１
６の回転時に摺動によるノイズが発生したり、信号の減
衰を生じさせるおそれはない。また、このラジアル走査
の場合に限らず、リニア走査を行う場合においても、超
音波振動子４の位置，角度を制御する際等においても、
回転部材７を操作することによって挿入部材２の回転伝
達シャフト２ｂを回転させることがあるが、この場合に
もロータリコネクタ１５を介しているので、コード４０
側に捩りが伝達して、超音波振動子４の位置決め精度が
悪くなる等といった不都合を生じることはない。

【００２３】前述したように、この超音波検査装置は、
リニア操作手段を操作することにより、超音波振動子４
を直線的に変位させて、リニア走査を行わせることがで
き、またラジアル操作手段を操作すれば、超音波振動子
４を回転させることにより、ラジアル走査を行うことが
できるようにもなっている。そして、この走査方式の切
換を行うために、本体ケーシング１１の側壁には走査モ
ード切換手段としての切換スイッチ４４が設けられてお
り、該切換スイッチ４４によりリニア走査モードとラジ
アル走査モードとの間に切り換えることができるように
なっている。

【００２４】即ち、図５に示したように、リニア用のエ
ンコーダ２５及びラジアル用のエンコーダ３７は、スイ
ッチＳ１を介してエンコーダ処理回路４５に接続されて
おり、またこのエンコーダ処理回路４５の他側の端子は
スイッチＳ２を介して高圧側のＨ端子と低圧側のＬ端子
とに切り換えられるようになっている。また、モータ３
６をモータ駆動ユニット４６に接離させるために、スイ
ッチＳ３が設けられている。そして、これら各スイッチ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は切換スイッチ４４によって連動して
切り換えられることになる。即ち、切換スイッチ４４を
一方側に倒したときには、リニア用のエンコーダ２５が
エンコーダ処理回路４５に接続され、これと共に該エン
コーダ処理回路４５の他側の端子はＨ端子と接続される
ことになる。これによって、エンコーダ２５が作動可能
な状態となる。この時には、モータ３６とモータ駆動ユ
ニット４６との間は遮断される。また、切換スイッチ４
４を他側に倒せば、ラジアル用のエンコーダ３７がエン
コーダ処理回路４５と接続され、これと共に該エンコー
ダ処理回路４５の他側の端子はＬ端子に接続されること
になって、エンコーダ３７が作動可能な状態となる。こ
れと同時に、モータ３６がモータ駆動ユニット４６と接
続されて、作動可能な状態となる。

【００２５】本実施例は前述のように構成されるもので
あって、次にその作動について説明する。まず、内視鏡
Ｓを患者の体内に挿入して、その先端部分を所定の検
査，診断を行うべき対象となる部位にまで導くと共に、
超音波プローブ１の挿入部２を内視鏡Ｓの挿通部Ｃに挿
通させて、その先端部本体３を内視鏡Ｓの先端部分から
所定の長さ分だけ突出させる。そして、操作ユニット１
０の本体ケーシング１１に連設されている取付マウント
部１２をマウントピース８を介して処置具挿通チャンネ
ルＣの導入部ＣＥに固定する。また、挿入部２の基端側
部分をプローブ把持部材２２に連結し、また接続コネク
タ６を操作ユニット１０における回転機構部１３に接続
する。これによって、リニア走査またはラジアル走査を
行うことができる。

【００２６】切換スイッチ４４によって、リニア走査モ
ードが選択されると、操作杆２０に設けた指掛け部２１
を手指で操作することによりリニア走査を行わせること
ができる。例えば、操作杆２０を一度操作ユニット１０
の本体ケーシング１１内に押し込んで、それを引き戻す
ように操作する。これによって、超音波プローブ１が処
置具挿通チャンネルＣ内に引き込まれることになり、こ
の間に超音波振動子４が所定の範囲にわたって直線方向
に移動する。ここで、リニア走査時に移動するのは、挿
入部材２だけであり、モータ３６及びエンコーダ２５，
３７は操作ユニット２０内に設けているから、これらは
固定的に保持される。そこで、この移動中において、エ
ンコーダ２５からの位置信号に基づいて、所定の距離間
隔毎に超音波振動子４から超音波パルスを入射して、そ
の反射エコーを受信し、この受信信号を超音波観測装置
Ｔに伝送する。また、エンコーダ２５による超音波振動
子４の位置信号が超音波観測装置Ｔに入力されて、これ
らの信号は、超音波観測装置Ｔ内の信号処理部で処理さ
れて、モニタ装置Ｍに当該の検査，診断を行うべき部位
の体内組織の状態に関する超音波画像を表示させること
ができる。ここで、挿入部材２におけるリニア操作ユニ
ット１０のプローブ把持部材２２への取り付け部から回
転機構部１３への連結部までの間の部分はループ状とな
っているから、超音波振動子４を走査させるために、挿
入部材２の押し引き操作する時に、このループの部分が
押引操作の余裕分となり、このために回転機構部１３へ
の接続部分に引っ張り力が作用するようなことはない。
しかも、このように挿入部材２をループ状とすることに
よって、処置具挿通チャンネルＣに対する挿入部材２の
長さのばらつきを吸収する機能をも有する。また、プロ
ーブ把持部材２２による挿入部材２の把持位置を変える
ことによって、超音波振動子４を体腔内における任意の
位置に配置できるようになる。

【００２７】一方、ラジアル走査モードが選択される
と、操作ユニット１０内に設けたモータ３６が作動し
て、回転体１４が回転して、その回転力は接続コネクタ
６を介して挿入部材２における回転伝達シャフト２ｂに
伝達されて、該回転伝達シャフト２ｂの先端に連結した
超音波振動子４が回転駆動せしめられる。そして、この
回転中において、エンコーダ３７から出力される回転角
度信号に基づいて、所定角度毎に超音波振動子４から体
内に向けて超音波パルスを入射し、その反射エコーを受
信して、超音波観測装置Ｔに入力することによって、ラ
ジアル超音波画像を生成することができる。なお、回転
体１４の回転はロータリコネクタ１５における回転部１
６まで伝達されるが、これと流体接点１８ａ，１８ｂを
介して接続されている固定部１７には伝達されることは
ない。

【００２８】次に、図６乃至図１４に本発明の第２の実
施例を示す。この実施例においては、超音波プローブ
は、その回転型コネクタに接続される接続コネクタ側に
は手指操作で回転させる回転部は設けられていない点を
除いて、前述した第１の実施例における超音波プローブ
１と同様の構成となっており、従って、接続コネクタに
ついては６′の符号を用いて引用する他は、第１の実施
例と同様の符号を用いる。而して、この超音波検査装置
もリニア走査及びラジアル走査を行うことができる構成
となっている。

【００２９】まず、図６乃至図８において、５０は操作
ユニットを示し、この操作ユニット５０には本体ケーシ
ング５１と、マウントピース８に挿嵌されるパイプ５２
ａを装着した取付マウント部５２が連設され、本体ケー
シング５１にはリニア走査及びラジアル走査を行う機構
が設けられており、また取付マウント部５２のパイプ５
２ａには超音波プローブ１の挿入部材２を挿通させる挿
入通路５２ｂが形成されている。この挿入通路５２ｂを
介して導出された超音波プローブ１の接続コネクタ６´
にはマニュアル操作で回転する機構が設けられておら
ず、このマニュアル回転機構は後述する如く、本体ケー
シング５１側に設けられている。

【００３０】この超音波検査装置のリニア走査機構とし
ては、本体ケーシング５１に固装したハウジング５３内
にスライド可能に設けた操作杆５４を有し、この操作杆
５４にはエンコーダ５５に接続したピニオン５６と噛合
するラック５７が形設されており、またこの操作杆５４
は復帰ばね５８により常時突出する方向に付勢されてい
る点、及び操作杆５４の押動ストローク端位置を検出す
るために、この操作杆５４に取り付けた遮光板５４ａを
検出するための光学センサ５９が設けられている点は、
前述した第１の実施例と同様である。

【００３１】然るに、この操作杆５４に連設されて、超
音波プローブ１における挿入部材２に連結されるプロー
ブ把持部材６０は、図９及び図１０に示したように、一
対からなるクランプ部材６１，６１を有し、これら両ク
ランプ部材６１，６１は、操作杆５４にその軸回りに回
動自在に挿嵌した軸挿部６１ａ，６１ａと、各軸挿部６
１ａにそれぞれ所定の間隔を置いて操作杆５４に軸線方
向に複数個延設した挾持指片６１ｂとから構成される。
各挾持指片６１ｂの上下の間隔は、その厚み寸法より僅
かに広くなっており、従って両クランプ部材６１，６１
を相互に近接する方向に回動させたときには、一方側の
挾持指片が他方側の上下の挾持指片間の間隔に入り込む
ように交差することになる。そして、これら挾持指片６
１ｂの内面が水平方向において、その中間から両側端部
に向けてＶ字状に拡開する挾持面６１ｃとなっており、
両側の挾持指片６１ｂ，６１ｂ間に挿入部材２を位置さ
せて、相互に交差する方向に回動させると、この挿入部
材２は、挾持面６１ｃにおける傾斜面に沿ってガイドさ
れて、両者の内奥部間に挾持され、このときには、挿入
部材２は両側の挾持指片６１ｂによってジグザグ状に変
形する方向に力が作用することになる。

【００３２】クランプ部材６１，６１により挿入部材２
を挾持クランプする方向に付勢するために、軸挿部６１
ａ，６１ａ間にはクランプ用ばね６２が縮設されてい
る。このクランプ用ばね６２は、常時においては、挾持
指片６１ｂ，６１ｂが交差する方向、即ち挿入部材２を
挾持する方向に付勢するが、このばね６２の付勢力に抗
して、挾持指片６１ｂ，６１ｂが離間する方向に、その
最伸張状態を越えて回動させたときには、両側の挾持指
片６１ｂ，６１ｂが拡開する方向に付勢力が働く、所謂
トグル機能を持っている。このように、挿入部材２はそ
れぞれ複数からなる両側の挾持指片６１ｂ，６１ｂが組
み合せられることによって、左右から交互に挾持面と当
接するようにして挾持されることから、挿入部材２の外
径の大小に拘らず、確実に挾持させることができる。

【００３３】前述したようにして挿入部材２は操作杆５
４に連動操作可能に接続されるが、この操作杆５４は手
指操作によって押し引き操作するものであり、この操作
を容易に行うようにするために、操作杆５４の先端部に
は連結部６３が連設され、さらにこの連結部６３には指
掛けリング６４が連設されている。指掛けリング６４
は、その外径の中心に対して内径の中心が偏心した偏心
リングから構成される。この指掛けリング６４の操作杆
５４への取付構造は、図１１及び図１２から明らかなよ
うに、指掛けリング６４の厚肉となった部位に、その外
面側に円形の凹部６４ａが設けられており、この凹部６
４ａには連結部６３に突設した突起６３ａを嵌合させる
ことができるようになっている。そして、この突起６３
ａにおける凹部６４ａ内に嵌入される周胴部分には、円
周状の溝６３ｂが設けられており、また指掛けリング６
４の両側面部にはビス６５，６５が螺入されて、この溝
６３ｂ内に嵌入されるようになっている。これによっ
て、指掛けリング６４は操作杆５４に回転自在に連結さ
れて、ビス６５により脱落するのを防止する機能を発揮
する。

【００３４】次に、ラジアル走査機構としては、本体ケ
ーシング５１内に設けたモータ７０を有し、このモータ
７０は歯車伝達手段７１を介して回転体７２を回転駆動
するためのものであって、この回転体７２には超音波プ
ローブ１の接続コネクタ６´が着脱可能に連結されてい
る。従って、モータ７０によって回転体７２を回転させ
ると、この回転は接続コネクタ６´に伝達され、さらに
接続コネクタ６´に連結した回転伝達シャフト２ｂを介
して超音波振動子４を装着した先端部本体３が回転駆動
されることになる。ここで、回転体７２には、エンコー
ダ７３が接続されており、このエンコーダ７３により回
転体７２の回転角度が検出される。また、回転体７２は
ジョイント部７４を介してロータリコネクタ７５の回転
部７５ａと接続されている。また、このロータリコネク
タ７５の固定部７５ｂは、本体ケーシング５１に連設し
た壁部材５１ａに固定されている。一方、回転体７２，
ジョイント部７４及びロータリコネクタ７５の回転部７
５ａは軸受７６，７７により本体ケーシング５１に回転
自在に支承させている。

【００３５】ここで、ロータリコネクタ７５は前述した
第１の実施例のロータリコネクタ１５と同一の構成のも
のを有し、また超音波プローブ１の先端部本体３に設け
た超音波振動子４は接続コネクタ６´から回転体７２を
介してロータリコネクタ７５からケーブル７８に至る電
気的な接続経路も第１の実施例と実質的に同様となって
いる。ただし、マニュアル操作で回転させる回転操作部
７９は回転体７２と一体的に設けられている。また、回
転体７２とロータリコネクタ７５の回転部７５ａとの間
にはジョイント部７４が介装されているが、このように
ジョイント部７４を介装することによって、両者間の配
線接続が容易になると共に、このジョイント部７４に回
路部品を搭載する基板を設けることができる。

【００３６】而して、回転体７２，ジョイント部７４及
びロータリコネクタ７５の回転部７５ａの回転軸線Ａ１
はリニア走査機構を構成する操作杆５４の軸線Ａ２と平
行には設けられておらず、その先端部、即ちロータリコ
ネクタ７５側が操作杆５４の先端部に近接し、回転体７
２に向かうに従って操作杆５４から離間する方向に角度
θだけ傾斜している。このように構成することによっ
て、超音波プローブ１における挿入部材２がプローブ把
持部材６０のクランプ部材６１にクランプされた部位か
ら回転部７５に接続される部位までをアーチ状に湾曲さ
せるに当って、無理な力が加わることなく円滑に湾曲し
て、根元部等が部分的に変形膨出するようなことはな
い。

【００３７】次に、超音波振動子４をリニア走査モード
とラジアル走査モードとの間に切り換えるためのモード
切換機構について説明する。ところで、リニア走査を行
う場合であっても、超音波振動子４を実際に走査する方
向に正確に向けるために、回転操作部７９が回転体７２
と一体的に設けられるが、回転操作部７９は手指等での
操作をするために、ローレット加工等が施される。しか
しながら、この回転操作部７９はラジアル走査時には覆
い隠されている方が操作性等の見地から好ましい。そこ
で、このラジアル走査時には回転操作部７９を覆い隠す
ためのカバー部材８０を設け、リニア走査時にはこのカ
バー部材８０を、回転操作部７９を覆い隠すカバー位置
から退避させて、回転操作部７９を露出させる退避位置
に変位可能な構成とする。

【００３８】即ち、図１３からも明らかなように、カバ
ー部材８０を回転操作部７９を収納可能な略Ｕ字状に形
成した側壁部８０ａの上面に挿入部材２が挿通可能なＵ
字状となった天板部８０ｂを連設してなるもので、この
カバー部材８０を本体ケーシング５１における湾曲した
上面部５１ｂに設けたガイドレール８１に沿ってスライ
ドできるように装着している。そして、このカバー部材
８０にはレバー８２が連設されており、このレバー８２
の他端には回転軸８３が一体的に設けられている。この
回動軸８３にはギヤ８４が取り付けられており、このギ
ヤ８４は一端に操作杆５４を突出する方向に付勢する復
帰ばね５８のばね受け８５を設けた回動板８６の回動軸
８６ａに取り付けたギヤ８７と噛合している。従って、
カバー部材８０を図１３の実線位置である退避位置に位
置させたときには、回転操作部７９が露出して、手指に
よる操作が可能となると共に、復帰ばね５８は操作杆５
４を突出させる方向に付勢して、リニア走査を行うに当
ってこの操作杆５４を常に本体ケーシング５１から突出
する方向に付勢する力が得られ、もって円滑なリニア走
査を行うことができる。また、ラジアル走査を行う際に
は、カバー部材８０をガイドレール８１に沿ってスライ
ドさせることにより、図１３に仮想線で示したカバー位
置に変位させる。これによって、図１４に示したよう
に、回転操作部７９が覆い隠されて、ラジアル走査が行
われ、回転操作部７９が回転しているときに、手指等が
触れる等の不都合はなく、また操作杆５４に作用する復
帰ばね５８のばね力が弱められ、操作杆５４の変位スト
ロークの中途位置でラジアル走査させる場合に、指掛け
リング６４の操作により操作杆５４の位置制御を操作者
に負担を与えることなく行うことができる。

【００３９】このように、リニア走査を行う際と、ラジ
アル走査を行う際とではカバー部材８０の位置が異なる
ことから、モード切換手段としては、このカバー部材８
０を利用する。即ち、カバー部材８０がカバー位置に変
位したときに、これに追従して回動板８６が回動変位す
ることを利用し、この回動板８６を光学センサ８８によ
り検出させるようにしている。そして、この光学センサ
８８によって回動板８６が検出される位置に変位したと
きに、この光学センサ８８からの信号により走査モード
がリニア走査からラジアル走査に切り換わるようになっ
ている。

【００４０】さらに、カバー部材８０をカバー位置と退
避位置との２つの位置で安定的に保持するために、図１
５に示したように、ガイドレール８１側には凹部９０
が、またカバー部材８０側にはこの凹部に嵌合するクリ
ックボール９１がクリックばね９２に付勢された状態に
設けられており、このクリック機構によってカバー部材
８０をカバー位置及び退避位置に位置決めできるように
なっている。

【００４１】而して、内視鏡１の挿入部３を患者の体内
等に挿入して、その先端部分が検査対象部位にまで導か
れると、処置具挿通チャンネルＣに予め挿入されている
挿入部材２を繰り出して、先端部本体１５を処置具挿通
チャンネル５の導出口５ｂから所定長さ突出させる。一
方、挿入部材２の操作ユニット５０における取付マウン
ト部５２の挿通路５２ａから導出させた部分をループを
描くようにしてその接続コネクタ６´を操作ユニット５
０の回転体７２に接続する。そして、この挿入部材２の
基端側の部分を把持機構６１を構成する一対のクランプ
部材６１，６１間に挾持させる。ここで、クランプ部材
６１，６１間には、挾持指片６１ｂ，６１ｂは相互に交
差する状態に組み合さる方向にクランプ用ばね６２が作
用しているが、相互に大きく離間する方向に回動させる
と、このクランプ用ばね６２はトグル機能によりクラン
プ部材６１，６１を拡開させる方向にばね力が作用する
ようになっており、この結果、両側のクランプ部材６
１，６１は所定角度拡開した状態に保持される。そこ
で、挿入部材２を両側の挾持指片６１ｂ，６１ｂ間の位
置に配置し、この状態で少なくとも片方のクランプ部材
６１を他側のクランプ部材６１側に変位させると、クラ
ンプ用ばね６２が両クランプ部材６１，６１を、それら
の挾持指片６１ｂ，６１ｂが相互に近接する方向に変位
して、挿入部材２は、この挾持指片６１ｂ，６１ｂ間に
挾持されて、挿入部材２は操作杆５４に連動動作可能に
連結される。なお、図９において、６６はクランプ部材
６１のクランプ時にそれが左右方向に回動するのを規制
するためのストッパである。

【００４２】いまリニア走査を行う場合には、手指操作
等によってカバー部材８０を退避位置に変位させる。こ
れによって、走査モードが自動的にリニア走査モードに
切り換わり、指掛けリング６４を手指で操作して、操作
杆５４を本体ケーシング５１内に、光学センサ６２によ
って遮光板５４ａが検出される押し込みストローク端位
置まで押し込むように操作して、超音波プローブ１の先
端部本体３を処置具挿通チャンネルＣから所定量突出さ
せた後に、この押し込み力を解除すると、復帰ばね５８
の作用によって操作杆５４が突出する方向に変位し、こ
の間に超音波パルスを入射して、その反射エコーを受信
することによって、リニア超音波走査が行われる。な
お、このときに、超音波振動子４の方向を調整するに
は、カバー部材８０によって覆われおらず、外部に露出
している回転操作部７９を手指で回動操作すればよい。
これによって、先端部本体３に装着した超音波振動子４
を超音波走査を行う部位に正しく対面させることができ
る。

【００４３】また、ラジアル走査を行うには、カバー部
材８０をカバー位置に変位させる。これによって、回動
板８６が所定角度回動して、光学センサ８８によりこの
回動板８６の変位が検出されて、走査モードがラジアル
走査モードに切り換わり、モータ７０が作動して、歯車
伝達手段７１を介して回転体７２が回転駆動されて、こ
の回転体７２に接続されている接続コネクタ６に固定し
た多重コイルばね２ｂが回転して、超音波振動子４が設
けられている先端部本体３が回転してラジアル走査が行
われる。また、回動板８６の変位によって、復帰ばね操
作杆５４の全ストローク範囲にわたって弱めることがで
きるので、ラジアル走査を行うべき位置を調整する上で
有利である。しかも、このラジアル走査を行うに当って
は、回転操作部７９がカバー部材８０により覆い隠され
ているので、この走査時に所定の回転速度で回転する回
転操作部７９に手指その他が触れるおそれはない。

【００４４】なお、この第２の実施例において、カバー
部材の変位によって走査モードの切り換えを行う機能を
持たせるに当って、ラジアル走査モードとなったとき
に、復帰ばねのばね力を弱める必要がない場合には、図
１６に示したように、カバー部材８０´を軸８０ａ´に
装着し、このカバー部材８０´を軸８０ａ´の軸回りに
回転させる構成とすることもできる。この場合において
は、図示の状態からカバー部材８０′を矢印方向に回動
させたときに、軸８０ａ´も回転するようになし、この
軸８０ａ´に遮光板８０ｂ´を装着して、この遮光板８
０ｂ´を光学センサ８８´により検出させるようにすれ
ばよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、超音波
振動子を直線方向に移動させてリニア走査を行わせるリ
ニア操作手段と、回転方向に変位させてラジアル走査を
行わせるラジアル操作手段とを装着した操作ユニットを
設け、この操作ユニットに超音波プローブを走査モード
切換手段によって、超音波振動子をリニア走査モードに
よる操作と、ラジアル走査モードによる操作との間に切
換可能な構成としたので、走査モード切換手段を適宜切
り換えるだけの簡単な操作によって、超音波振動子を直
線的に変位させながら、走査を行うリニア走査モードに
よる作動と、回転する方向に変位させながら走査させる
ラジアル走査モードによる作動を行わせることができ
る。また、超音波プローブは、プローブ把持部材への連
結部からループ状に湾曲させて、前記操作ユニットに連
結する構成としているので、内視鏡の処置具挿通チャン
ネルを介して体内に導いて、所定の位置でラジアル超音
波走査を行うに当って、またリニア走査を行う場合にお
ける走査範囲を決定するに当って、プローブ把持部材か
ら操作ユニットにループ状に湾曲させた状態に連結され
ている余長部分を適宜押し出したり、引き出したりする
ことによって、超音波振動子の位置を任意に制御でき、
しかも超音波振動子を動かしてリニア走査を行う際に
は、操作ユニットへの接続部までの超音波プローブの挿
入部材のみであり、しかもこの超音波プローブの移動を
検出する位置検出手段は、ラジアル走査を行うための駆
動用のモータ及びその回転量検出手段と共にリニア走査
時にも変位しない操作ユニット内に位置していることか
ら、リニア走査を行う際における超音波振動子の移動を
軽い負荷で円滑に行わせることができる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】超音波検査装置の全体構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例を示す挿入部材の断面図
である。

【図３】第１の実施例における操作ユニットの外観図で
ある。

【図４】第１の実施例における操作ユニットの断面図で
ある。

【図５】第１の実施例における走査モード切換機構の構
成を示すブロック図である。

【図６】本発明の第２の実施例を示す操作ユニットの外
観図である。

【図７】図６の操作ユニットの断面図である。

【図８】図７のＸ−Ｘ断面図である。

【図９】第２の実施例におけるプローブ把持部材の構成
説明図である。

【図１０】第２の実施例におけるプローブ把持部材の作
用説明図である。

【図１１】第２の実施例における指掛けリングの断面図
である。

【図１２】図１１の指掛けリングの分解斜視図である。

【図１３】第２の実施例におけるカバー部材の作動説明
図である。

【図１４】第２の実施例におけるカバー部材による回転
操作部を覆い隠した状態の外観図である。

【図１５】第２の実施例におけるカバー部材の位置決め
機構の構成説明図である。

【図１６】本発明の第３の実施例を示すカバー部材及び
走査モード切換手段の構成説明図である。

【符号の説明】

１超音波プローブ２挿入部材３線端部本体４超音波振動子７，７９回転操作部１０，５０操作ユニット１１，５１本体ケーシング１２，５２取付マウント部１４，７２回転体１５，７５ロータリコネクタ２０，５４操作杆２２，６０プローブ把持部材２３，５７ラック２４，５６ピニオン２５，３７，５５，７３エンコーダ２６，５８復帰ばね３６，７０モータ４４切換スイッチ４５エンコーダ処理回路４６モータ駆動ユニット６１クランプ部材６２クランプ用ばね８０カバー部材８１ガイドレール８２レバー８３，８６ａ回動軸８４，８７ギヤ８６回動板８８光学センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−258252（ＪＰ，Ａ) 特開平２−265537（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−280849（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−90115（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−284635（ＪＰ，Ａ) 実開平２−141422（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−120002（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性を有する挿入部材の先端に超音波
振動子を回転自在に装着し、該挿入部材内に挿通した密
着コイルからなる回転伝達部材によって超音波振動子を
回転できるようにした超音波プローブの基端部を、内視
鏡の処置具導入部に固定される操作ユニットに接続させ
て、かつこの操作ユニットには、超音波振動子を直線方
向に移動させて、リニア走査を行わせるリニア操作手段
と、超音波振動子を回転方向に変位させて、ラジアル走
査を行わせるラジアル操作手段とを設け、前記挿入部材
を内視鏡の処置具挿通チャンネルを介して挿入して、前
記操作ユニットによる遠隔操作でリニア超音波走査とラ
ジアル超音波走査とを選択的に行えるようにしたものに
おいて、前記リニア操作手段は、前記超音波プローブの前記挿入
部材を、その軸線方向における任意の位置で着脱可能に
連結するプローブ把持部材と、前記操作ユニットの本体
ケーシングに軸線方向に移動可能に装着されて、前記プ
ローブ把持部材を連結した操作杆と、前記操作ユニット
内に設けられ、この操作杆の変位量を検出することによ
って、前記超音波振動子の位置を検出する位置検出手段
とから構成し、前記超音波プローブは、前記プローブ把持部材への連結
部からループ状に湾曲させて、前記操作ユニットに連結
し、前記ラジアル操作手段は、このようにして操作ユニット
に連結された超音波プローブの回転伝達部材に連結され
る回転部材と、この回転部材を回転駆動するモータ及び
その回転量を検出する回転量検出手段とで構成し、さらに、前記操作ユニットには、超音波振動子をリニア
走査モードによる操作と、ラジアル走査モードによる操
作との間に切り換える走査モード切換手段を設ける構成
としたことを特徴とする超音波検査装置。
【請求項２】前記走査モード切換手段は、操作ユニッ
トに装着したスイッチ手段であることを特徴とする請求
項１記載の超音波検査装置。
【請求項３】マニュアル操作により前記超音波振動子
を回転させるための回転操作部を操作ユニットに設け、
この回転操作部をカバー部材により覆い隠すことができ
るように構成し、このカバー部材が回転操作部をカバー
する位置に変位したときに、これを検出するセンサを設
け、このセンサからの信号に基づいて走査モードをラジ
アル走査モードとなるようにしたことを特徴とする請求
項１記載の超音波検査装置。
【請求項４】前記ラジアル操作手段の回転機構の回転
軸線を、その先端側から基端側に向けて、リニア操作手
段を構成する操作杆の軸線から離間する方向に傾斜させ
たことを特徴とする請求項１記載の超音波検査装置。
【請求項５】前記超音波プローブからの配線は、相対
回転自在な回転部及び固定部と、これら回転部と固定部
との間に介装した流体接点とを備えたロータリコネクタ
に接続する構成としたことを特徴とする請求項１記載の
超音波検査装置。