JP2746020B2 - 超音波プローブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体腔内に挿入されて、
超音波検査を行うための超音波プローブに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】体内組織の状態を検査するために用いら
れる超音波検査装置は、体外皮から超音波を送受信する
ものに加えて、近年においては、超音波プローブを体内
に挿入して、体腔内壁に沿ってラジアル方向またはリニ
ア方向に移動させながら、超音波の送受信を行うように
したものが実用化されている。この体内挿入型の超音波
プローブは、直接体内に挿入されるものと、内視鏡等を
ガイドとして体内に挿入されるものとがあるが、いずれ
のタイプのものであっても、体腔内に挿入される関係か
ら、超音波振動子を装着した先端部本体から体外に位置
する部位までの間は挿入経路に沿って自由に曲がるよう
に可撓性に優れたコードを用いなければならない。しか
も、内視鏡をガイドとして挿入されるものにあっては、
その鉗子等の処置具を挿通するための処置具挿通チャン
ネルを利用しなければならないことから、また直接体内
に挿入する場合においては、例えば血管等の細い経路に
挿入されることもあり、従ってその細径化の要請は極め
て強い。

【０００３】ここで、超音波振動子をラジアル走査型の
ものはもとより、リニア走査を行わせるものであって
も、先端部本体の向きを調整できるようにするために、
コードは遠隔操作によって回転を伝達できる構成となっ
ていなければならない。このために、コードを２重構造
として、内側の部材は、例えば多重または多条の密着コ
イルばね等のように回転力の伝達が可能なフレキシブル
シャフトとなし、このフレキシブルシャフトを軟性チュ
ーブ内に挿通させる構成としている。また、超音波振動
子に接続される信号ケーブルはフレキシブルシャフトの
内部に挿通させている。ここで、軟性チューブは、内部
のフレキシブルシャフトを円滑に回転させ、また直接ま
たは内視鏡の処置具挿通チャンネル等を介して円滑に超
音波検査を行うべき部位にまで導くために、滑りの良い
部材で構成されていなければならない。このために、こ
の軟性チューブの材質としては、フッ素樹脂等により構
成されるのが一般的である。一方、先端部本体に設けた
超音波振動子を保護し、またラジアル走査を行う場合
に、その作動時に体腔壁を巻き込んだりするのを防止す
るために、先端部本体には先端キャップを被着させるよ
うにしている。この先端キャップの材質としては、音響
特性に優れたものでなければならず、このために通常は
硬質ポリエチレン，ポリイミド，塩化ビニル，エポキシ
樹脂，ウレタン樹脂等が用いられ、軟性チューブの材質
であるフッ素樹脂は音響特性の観点からはあまり好まし
くはない。

【０００４】以上のように、超音波プローブの最外側部
を構成する軟性チューブと先端キャップとは異なる材質
で形成しなければならないことから、両者を連結固定し
なければならない。この軟性チューブと先端キャップと
の連結構造としては、先端キャップに金属等の剛性の高
い連結リングを挿嵌させて接着剤等で固着し、この連結
リングの他端部を縮径して、この縮径部に軟性チューブ
を嵌合させた上で接着剤によって固定するように構成し
たものが従来から用いられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波プロ
ーブは、直接体内に挿入されるものであれ、内視鏡等の
ガイド部材を介して体内に挿入されるものであれ、挿入
経路に沿って曲がりながら挿入されることになる。特
に、内視鏡をガイドとして挿入される超音波プローブの
場合において、内視鏡の挿入部におけるアングル部を湾
曲させた状態で超音波プローブを挿入すると、このアン
グル部を通過する際に、大きく曲げられる。ここで、金
属製の連結リングと軟性チューブとの間には大きな剛性
の差があり、また軟性チューブは滑りの良い部材で形成
されている関係から、金属リングへの接着条件はあまり
良好ではなく、このために軟性チューブに対して連結リ
ングから離間する方向の力、即ち半径方向に力が作用す
ると、接着部分が容易に剥離するおそれがある。軟性チ
ューブには、様々な方向に繰り返し曲げ力が加えられる
ことから、長期間継続的に使用すると、やがては先端キ
ャップが脱落してしまう等の不都合を生じる欠点があ
る。

【０００６】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、先端キャップが脱落
するのを確実に防止できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、超音波振動子を設けた先端部本体
に、この先端部本体を回転させるためのフレキシブルシ
ャフトを連結し、このフレキシブルシャフトに軟性チュ
ーブ内に挿通させ、この軟性チューブに先端キャップを
連結したものであって、前記先端キャップには連結リン
グが固着されており、この連結リングに前記軟性チュー
ブの先端が挿嵌され、さらにこの軟性チューブの連結リ
ングとの接合部の内側に保持リングが挿嵌されて、これ
ら連結リングと保持リングとによって軟性チューブを挟
み込んだ状態で接着固定されていることをその特徴とす
るものである。

【０００８】

【作用】軟性チューブの連結部において、その接着面に
沿って引っ張る方向の力に対してはかなりの強度がある
が、接着面から離間させようとする力に対しては脆弱で
ある。そこで、軟性チューブを連結リングと保持リング
とによって挟み込むようにして接着固定している。これ
によって、軟性チューブは、その半径方向の外向きに
も、また内向きにも固定され、たとえ曲げ力が作用して
も、その接着面を離間させる方向の動きは完全に規制さ
れる。従って、たとえ様々な方向に繰り返し曲げ力が作
用しても、軟性チューブと連結リングとの間が剥離する
ことがなく、先端キャップの脱落は確実に防止できる。

【０００９】軟性チューブの内側に保形リングを設ける
と、超音波プローブ全体から見た場合において、この保
形リングを設けた部分が狭窄部となることは否めない。
然るに、ラジアル走査を行わせる場合には、先端キャッ
プ内に設けられる先端部本体は先端キャップと非接触状
態で円滑に回転させるために、ある程度のギャップが必
要となる。ところが、この部位にギャップがあると、先
端部本体を回転駆動する際に、芯振れが生じるおそれが
あり、超音波による走査を行う上であまり好ましくな
い。そこで、この保形リングを設けることによって狭窄
となった部位を、超音波振動子が設けられている先端部
本体の芯振れ防止機能を発揮させるために利用できる。
即ち、先端部本体を、この保形リングの配設位置まで延
在させて、その外径と保形リングの内径との間のギャッ
プを、先端部本体の回転に支障を来さない程度で、でき
るだけギャップを少なくする。これによって、ラジアル
走査を行わせる際における超音波振動子の芯振れに基づ
く回転むら等の発生を抑制できる。

【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。図１に超音波プローブの全体構成を示し、
図２にその先端部分の拡大図を示す。同図において、１
は超音波プローブ、２は操作手段をそれぞれ示す。超音
波プローブ１はプローブ本体３と、操作手段２への接続
コネクタ部４とから構成され、また操作手段２にはモー
タ等からなる回転駆動手段が内蔵されており、接続コネ
クタ部４を操作手段２に接続した状態で、回転駆動手段
を作動させることによって、ラジアル走査を行うことが
できるようになっている。また、プローブ本体３を、そ
の軸線方向に変位させれば、リニア走査も行うことも可
能な構成となっている。この超音波プローブ１は、内視
鏡Ｓに設けた処置具導入部Ｃから、鉗子等の処置具を挿
通するために設けられている処置具挿通チャンネルを介
して体内に導いて、必要に応じてラジアル走査，リニア
走査を行うことができ、またＭモード法，ドップラ法等
による検査も行うことができるようになっている。

【００１１】１０は超音波パルスの送受信を行うための
超音波振動子であって、この超音波振動子１０は先端部
本体１１に固着して設けられており、この先端部本体１
１には、一端が接続コネクタ部４における回転部４ａに
連結したフレキシブルシャフト１２の他端が連結されて
いる。このフレキシブルシャフト１２は、接続コネクタ
４における回転部４ａの回転力を先端部本体１１にまで
伝達するためのものであって、多重または多条の密着コ
イルばねにより構成されている。そして、超音波振動子
１０に接続されて、それに送信トリガ信号を供給した
り、また超音波振動子１０で受信した反射エコー信号を
超音波観測装置に伝送するための信号ケーブル１３がフ
レキシブルシャフト１２の内部に挿通されている。

【００１２】フレキシブルシャフト１２は、軟性チュー
ブ１４内に挿通されている。この軟性チューブ１４は、
その一端が接続コネクタ４において、操作手段２に非回
転状態に連結されるキャップ部４ｂに連結されており、
他端はフレキシブルシャフト１２に対しても、また先端
部本体１１に対しても非固定状態となっている。そし
て、軟性チューブ１４の先端には、先端部本体１１を覆
うように収容した先端キャップ１５が連結されている。

【００１３】以上のように構成することによって、超音
波プローブ１を内視鏡Ｓの処置具挿通チャンネルを介し
て体腔内における超音波検査を行うべき体腔壁に近接す
る位置にまで導いて、この超音波プローブ１をリニア方
向またはラジアル方向に変位させながら、超音波振動子
１０から超音波パルスを体内に向けて入射して、その反
射エコー信号を受信し、この受信信号を信号ケーブル１
３を介して超音波観測装置に伝送して所定の信号処理を
行うことによって、体内の組織断層に関する超音波画像
をモニタ装置に表示できる。ラジアル走査を行わせる場
合には、超音波振動子１０を設けた先端部本体１１を回
転駆動しなければならないのは当然として、リニア走査
を行わせる場合にも、超音波振動子１０の向きを調整す
るために、先端部本体１１を回転させる必要がある。而
して、フレキシブルシャフト１２は、軟性チューブ１４
内では振れ方向の動きが制限されているから、操作手段
２における回転駆動手段により、または手動によりフレ
キシブルシャフト１２を軸回りに回転させると、その回
転力は円滑かつ確実に先端部本体１１にまで伝達するこ
とができる。

【００１４】軟性チューブ１４は、フレキシブルシャフ
ト１２を回転させた時に、それを円滑に摺動させるため
に、また超音波プローブ１を内視鏡Ｓの処置具挿通チャ
ンネル内に円滑に挿通させるために、極めて滑りの良い
部材、例えばフッ素樹脂等から構成される。これに対し
て、先端キャップ１５は、それを介して超音波信号の送
受信が行われる関係から、この超音波信号の伝播性が良
好な部材、即ち音響特性に優れた部材であって、しかも
電気絶縁性部材で形成されていなければならない。従っ
て、この先端キャップ１５は樹脂材で形成されるが、音
響特性の良い樹脂材としては、硬質ポリエチレンが最も
優れており、ポリイミド，塩化ビニル，エポキシ樹脂，
ウレタン樹脂等も用いることができる。ただし、軟性チ
ューブ１４の材質であるフッ素樹脂は音響特性の観点か
らは適切ではない。

【００１５】以上の点から、軟性チューブ１４と先端キ
ャップ１５とは別個の部材で形成して、両者を連結する
ように構成している。この連結を行うために、また先端
キャップ１５の保形性を確保するために、ステンレス等
の金属材からなる連結リング１６が用いられる。この連
結リング１６は、その先端側の部位は外径が縮小してお
り、先端キャップ１５に挿嵌されるキャップ挿嵌部１６
ａとなっている。また、基端側は内径が拡大して軟性チ
ューブ１４に嵌合されるチューブ嵌合部１６ｂとなって
いる。そして、この連結リング１６におけるキャップ嵌
合部１６ａに先端キャップ１５を挿嵌させ、かつチュー
ブ嵌合部１６ｂに軟性チューブ１４を嵌合させて、接着
剤を用いて固着することによって、両者が連結される。

【００１６】ところで、軟性チューブ１４は自由に曲が
るようになっており、しかも滑りの良い部材から構成さ
れているから、超音波プローブ１の先端部分が湾曲する
と、軟性チューブ１４が内側に変形して接着剤が剥離し
てしまうおそれがある。これを防止するために、軟性チ
ューブ１４における連結リング１６への接着部分の内側
に、連結リング１６と同様、ステンレス等の金属製のリ
ングからなる保形リング１７が挿嵌されて、接着剤によ
り固着されている。これによって、軟性チューブ１４の
先端部分は連結リング１６と保形リング１７との間にサ
ンドイッチされた状態となり、接着部分と平行な方向
（図２の矢印Ａ方向）はともかく、接着部分と直交する
方向（図２の矢印Ｂ方向）には完全に動かすことができ
ない状態となっている。

【００１７】この結果、超音波プローブ１の先端部分が
曲げられた時にも、軟性チューブ１４が接着部分から剥
離する方向の力が作用することがなくなり、繰り返し曲
げられたとしても、極めて安定した状態に保持され、先
端キャップ１５が軟性チューブ１４から脱落するおそれ
はない。また、連結リング１６と保形リング１７との接
合部をも固着する構成とすれば、軟性チューブ１４の接
着面積が多くなるから、より接着強度が向上することに
なり、この点からも先端キャップ１５の脱落するおそれ
はない。

【００１８】次に、図３に本発明の第２の実施例を示す
ものであって、同図において、前述した第１の実施例と
同一または均等な構成部材については、同一の符号を付
してその説明を省略する。

【００１９】而して、本実施例においては、先端部本体
２０を保形リング１７の配設位置まで延在させるように
構成している。ここで、保形リング１７を設けるように
すると、その厚み分だけ内径が小さくなり、この部位は
狭窄部となる。そして、この狭窄部において、先端部本
体２０の外径と保形リング１７の内径との差をできるだ
け小さくすることによって、先端部本体２０は実質的に
保形リング１７と摺動する状態で回転するようになって
いる。

【００２０】このように構成すれば、軟性チューブ１４
と先端キャップ１５との間が強固に固定されることはも
とより、先端部本体２０の保形リング１７への嵌合部分
を長くすることによって、先端部本体２０が芯振れを起
こすことがなく、その回転軸線の振れが防止され、極め
て安定し、かつ正確な回転が可能となる。この結果、超
音波振動子１０によるラジアル走査を極めて正確に行わ
せることができる。

【００２１】なお、前述した各実施例では、超音波プロ
ーブ１を内視鏡の処置具挿通チャンネルに挿通させるよ
うに構成したが、それ自体単独で体腔内や、血管の内部
等に挿入するものであっても良い。また、超音波振動子
１０をラジアル方向，リニア方向に走査させるように構
成したが、ラジアルまたはリニアのいずれか一方のみに
走査させるものであっても、さらには電子走査方式のも
のであっても良い。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、軟性チ
ューブの連結リングとの接合部の内側に保持リングを挿
嵌し、これら連結リングと保持リングとによって軟性チ
ューブを挟み込むようにして接着固定する構成としたの
で、軟性チューブにおける先端部本体との連結部分が脱
落するのを確実に防止できる等の諸効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す超音波プローブの
一部を断面にして示す全体構成図である。

【図２】図１の先端部分の断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示す超音波プローブの
先端部分の断面図である。

【符号の説明】

１ 超音波プローブ １０ 超音波振動子 １１，２０ 先端部本体 １２ フレキシブルシャフト １４ 軟性チューブ １５ 先端キャップ １６ 連結リング １７ 保形リング

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動子を設けた先端部本体に、こ
   の先端部本体を回転させるためのフレキシブルシャフト
   を連結し、このフレキシブルシャフトを軟性チューブ内
   に挿通させ、この軟性チューブに先端キャップを連結し
   た超音波プローブにおいて、前記先端キャップには連結
   リングが固着されており、この連結リングに前記軟性チ
   ューブの先端が挿嵌され、さらにこの軟性チューブの連
   結リングとの接合部の内側に保持リングが挿嵌されて、
   これら連結リングと保持リングとによって軟性チューブ
   を挟み込んだ状態で接着固定されていることを特徴とす
   る超音波プローブ。
2. 【請求項２】 前記先端部本体を前記保持リング内にま
   で延在させて、この先端部本体の基端部を保持リングに
   摺接可能とすることによって、先端部本体を回転させた
   時の芯振れを防止する構成としたことを特徴とする請求
   項１記載の超音波プローブ。