JP2738953B2 - 超音波内視鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、挿入部先端部に超音波振動子を円環状に多
数配列した超音波内視鏡の改良に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］ 従来、超音波振動子を円環状に多数配列し、任意の振
動子群を順次選択作動させてラジアル方向の走査を行う
超音波振動子が、特公昭58−31155号公報及び特開昭54
−149615号公報等にて提案されている。そして、この円
環状に多数配列した超音波振動子を用いた体腔内超音波
プローブも開発されており、その製造方法が特公昭63−
14623号公報にて開示されている。

この超音波プローブは、例えば、第９図（ａ）に示す
ように、可撓性を有して方形状に成形されたダンパ材１
の上に、略同形同大のチタンジルコン酸鉛（PZT）等を
素材とした超音波振動子板２、及び音響整合層３を順次
接着し、これを下層のダンパ材１は残して第９図（ｂ）
に示すように、ワイヤソウ等の切断手段にて長手方向の
一辺に直交する方向に所定ピッチの切り溝４を入れて多
数の超音波振動子2aに分割し超音波振動子群５を形成
し、この超音波振動子群５を第９図（ｃ）示す如く円柱
状の支持部材６の周囲に環状に巻回し接着することによ
り製造される。

超音波振動子2aからの信号は、例えば、フレキシブル
基板を使用して取出される。この場合には、第10図
（ａ）に示すように、フレキシブル基板７を超音波振動
子群５に接続して各超音波振動子2aとフレキシブル基板
７上のパターン８とを配線し、これを第10図（ｂ）に示
すように、支持部材９の周囲に環状に巻回して接着して
いる。また、第11図に示すように、端子10が形成された
円柱上の端子台11を設けて信号を取出す方法もある。こ
の場合には、支持部材12を端子台11の周面に接着し、各
超音波振動子2aと端子10とを配線13にて接続している。
なお、超音波振動子群５を端子台11の周面に環状に巻回
して接着してもよい。

ところで、体腔内超音波プローブに光学系を組合わ
せ、光学的な観測と超音波による観測とを同時に行うこ
とを可能にした超音波内視鏡においては、超音波の走査
による観測方向と同一方向を光学系により観測可能であ
ることが望ましい。ところが、その挿入部先端部に円環
状に超音波振動子2aを設けた内視鏡においては、超音波
による観測面に対向した部分には超音波振動子群５が設
けられているので、光学系を設けることはできない。更
に、この超音波振動子群５近傍の挿入部先端部周面にお
いては、上述したように、フレキシブル基板７のパター
ン８又は端子台11の配線13等が設けられていることか
ら、光学系を配置することはできない。従って、超音波
振動子群５を挿入部先端部に円環状に設けた構成では、
光学的な観測と超音波による観測とを同時に行う場合、
超音波振動子による観測面と略同一観測面を光学系によ
り観測することはできないという問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、超音波の走査による観測面と略同一観測面を光学的
に観測することができる超音波内視鏡を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る超音波内視鏡は、挿入部先端部に超音波
振動子が円環状に配列して超音波振動子群を形成し、前
記超音波振動子に接続して信号を伝送する配線部材に間
隙を設け、この間隙に光学系及びチャンネル孔の少なく
とも一方を配置したものである。

［作用］ 本発明においては、例えば、超音波振動子による超音
波観察と同時に、同一部位を光学系により観察するため
の間隙が超音波振動子群の近傍に形成される。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。第１図乃至第３図は本発明の第１実施例に係
り、第１図は超音波内視鏡の挿入部先端部を示す概略斜
視図、第２図は第１図の断面図、第３図は超音波振動子
群及びフレキシブル基板を示す平面図である。

第３図において、超音波振動子群５は第９図（ａ），
（ｂ）にて示すようにして成形されている。即ち、ダン
パ材１上に、音響整合層３を上層とし且つ切り溝４によ
り多数に分割された超音波振動子2aが形成されている。
フレキシブル基板15は、超音波振動子群５の長手方向の
一辺と同一の幅で形成され、幅方向の両端には相対向す
る所定位置に切欠き部16,17が形成されている。フレキ
シブル基板15には銅箔等によるパターン18が形成され、
これらの各パターン18と超音波振動子群５の各超音波振
動子2aとが図示しないリード線等により接続されてい
る。なお、これらのパターン18は切欠き部16,17近傍に
おいては折曲げられ、切欠き部16,17に沿うようにして
形成される。

第１図及び第２図において、側視型の超音波内視鏡の
挿入部先端部19は、硬質の先端構成部20の周囲に第３図
に示す超音波振動子群５及びフレキシブル基板15を円環
状に巻回し接着して形成されている。この先端構成部20
の後方には図示しない湾曲部を介して可撓管（図示せ
ず）が連設されている。超音波振動子群５及びフレキシ
ブル基板15の両端を接合部21で接合することにより、フ
レキシブル基板15の切欠き部16,17は相対向し、この切
欠き部16,17と先端構成部20に設けた穴によって間隙22
が形成される。この間隙22には、照明レンズ23、対物レ
ンズ24、及び鉗子孔等のチャンネル孔25が軸方向に略直
列状に配設され、照明レンズ23の背面には手元側から可
撓管、湾曲部及び先端構成部20内を延設されたライトガ
イド26が臨み、また対物レンズ24の背面には必要に応じ
て他の対物レンズ（図示せず）及びライトガイド26と同
様手元側から延設されたイメージガイド27が臨み、更に
チャンネル孔25には同様手元側から延設された鉗子用等
のチャンネル28が接続されている。

このような構成によれば、ライトガイド26及び照明レ
ンズ23により体腔内を照明し、この照明光により照明さ
れた体腔内像を対物レンズ24及びイメージガイド27で可
撓管の後部に連設された操作部の接眼レンズに伝送し、
該接眼レンズで目視観察しながら挿入部先端部19を挿入
し、挿入部先端部19の円環状超音波振動子群５を被検部
に当接し、該超音波振動子群５のうち任意の個数の振動
子2aを選択作動して位相差を与えることにより、超音波
ビームの集束を行って該超音波ビームの送受を行うこと
で、超音波観測装置のモニタを通して被検体の超音波観
測が行われる。振動子2aは円環状に配置されているの
で、前記選択する振動子2aを順次ずらすことにより、ラ
ジアル方向の走査を行うことができる。前述したよう
に、照明レンズ23、対物レンズ24及びチャンネル孔25
を、フレキシブル基板15の切欠き部16,17と先端構成部2
0の穴とにより形成される間隙22に配設することによっ
て、超音波ビームによる走査面と同一面を光学系により
観察できる。

第４図は本発明の第２実施例を示す断面図である。第
４図において第２図と同一物には同一符号を付して説明
を省略する。

本実施例はイメージガイド27に替えて、CCD（電荷結
合素子）等の固体撮像素子29を用いたものである。即
ち、対物レンズ24又は必要に応じて更に設けられる対物
レンズ（撮像レンズ）等の結像位置に、イメージガイド
の端面の代わりに、固体撮像素子29を配設して被検体像
を光電変換し、その信号を信号線20を介して図示しない
ビデオプロセッサに出力して、ビデオプロセッサのモニ
タ画面に被検体像を表示するようにしたものである。本
実施例においても第１実施例と同様の効果を有すること
は明らかである。

第５図は本発明の第３実施例を示す概略斜視図であ
る。

第３実施例は、超音波振動子2aからの信号を円筒状の
端子台31に設けた端子32を介して伝送する場合の例であ
る。

超音波振動子群５の構成は第１実施例と同一である。
この超音波振動子群５は端子台31の周面に巻回されて接
着されている。端子台31の一端面側の周面端部には端子
32が配設されており、各超音波振動子2aと各端子32とは
配線34により接続されている。端子台31の周面端部の一
部は開口されて間隙33が形成されている。この間隙33の
近傍では配線34は折曲げられて、間隙33に沿って形成さ
れている。間隙33には、照明レンズ23、対物レンズ24、
及びチャンネル孔25が軸方向に略直列状に配設されてお
り、照明レンズ23に対向してライトガイド26（図示せ
ず）が配設され、対物レンズ24に対向してイメージガイ
ド27（図示せず）が配設され、チャンネル孔25に対向し
てチャンネル28（図示せず）が配設されていることは第
１実施例と同様である。本実施例においても第１実施例
と同様の効果を得ることができることは明らかである。

第６図及び第７図は本発明の第４実施例に係り、第６
図は第４実施例の挿入部先端部38を示す概略斜視図、第
７図は超音波振動子群５及びフレキシブル基板35を示す
平面図である。

第７図において、超音波振動子群５の構成は第１実施
例と同一である。フレキシブル基板35は、超音波振動子
群５の長手方向の一辺と同一の幅で形成され、幅方向の
略中央には超音波振動子群５の近傍に切欠き部36が形成
されている。フレキシブル基板35には銅箔等によるパタ
ーン37が形成され、これらの各パターン37と超音波振動
子群５の各超音波振動子2aとが図示しないリード線等に
より接続されている。なお、これらのパターン37は切欠
き部36近傍においては折曲げられ、切欠き部36に沿うよ
うにして形成される。

第６図において、挿入部先端部38は、硬質の先端構成
部20の周囲に第３図に示す超音波振動子群５及びフレキ
シブル基板35を円環状に巻回し、両端を接合部39で接合
して接着することにより形成される。切欠き部36とこの
切欠き部36と同一位置の先端構成部20に設けた穴とによ
って間隙40が形成される。この間隙40には、照明レンズ
23、対物レンズ24、及びチャンネル孔25が軸方向に略直
列状に配設され、照明レンズ23の背面にはライトガイド
26が臨み、また対物レンズ14の背面にはイメージガイド
27が臨み、更にチャンネル孔25にはチャンネル28が接続
されている。

本実施例においても第１実施例と同様の効果を有する
ことは明らかである。ところで、接合部39においては、
超音波振動子2aの配列ピッチが他の部分と異なる。この
ため、接続部39近傍の超音波振動子2aを使用して超音波
観測を行った場合には、他の部分の超音波振動子2aを使
用した場合よりも解像度が劣化する。従って、接合部39
近傍以外の部分の超音波振動子2aを使用した方が好まし
い。この理由から、光学系を接合部39から離れた位置に
配置しており、高い分解能の超音波像と光学像とを同時
に得ることができる。

第８図は本発明の第５実施例を示す概略斜視図であ
る。

本実施例は端子台41を使用した場合の例である。本実
施例は端子台41に設けた間隙42の位置が接合部43の略反
対側である点が第５図の第３実施例とは異なる。本実施
例においても第４実施例と同様の効果を得ることができ
ることは明らかである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、配線部材に設け
た間隙を有効利用して光学系及びチャンネル孔等を配置
することができ、光学系を利用した観察と同一部位の超
音波による観察とを同時に行うことができるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の第１実施例に係り、第１図
は超音波内視鏡の挿入部先端部を示す概略斜視図、第２
図は第１図の断面図、第３図は超音波振動子群及びフレ
キシブル基板を示す平面図、第４図は本発明の第２実施
例を示す断面図、第５図は本発明の第３実施例を示す概
略斜視図、第６図及び第７図は本発明の第４実施例に係
り、第６図は第４実施例の挿入部先端部を示す概略斜視
図、第７図は超音波振動子群５及びフレキシブル基板を
示す平面図、第８図は本発明の第５実施例を示す概略斜
視図、第９図は超音波プローブの製造方法を示す説明
図、第10図及び第11図は超音波プローブからの信号の伝
送を説明するための説明図である。 2a…超音波振動子、５…超音波振動子群、15…フレキシ
ブル基板、19…挿入部先端部、22…間隙、23…照明レン
ズ、24…対物レンズ、25…チャンネル孔。

フロントページの続き (72)発明者 塚谷 隆志 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−265533（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−145650（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−227334（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−147443（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−50943（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】挿入部先端部に超音波振動子が円環状に配
   列されて構成される超音波振動子群と、 前記超音波振動子に接続されて信号を伝送する配線部材
   と、 この配線部材に設けられた間隙と、 この間隙を利用して配設される光学系及び／又はチャン
   ネル孔とを具備したことを特徴とする超音波内視鏡。