JP2790771B2

JP2790771B2 - 気管支用超音波探触子

Info

Publication number: JP2790771B2
Application number: JP6072328A
Authority: JP
Inventors: 良祐小野; 敏行松中
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1994-04-11
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JPH07275245A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体腔内用超音波探触子
に関し、特に気管支内を超音波診断するための超音波探
触子に関する。

【０００２】

【従来の技術】気管支（気管を含む）を診察するための
器具として、従来から気管支鏡が知られている。この気
管支鏡は、気管支内に挿入して用いられ、気管支内を光
学的に観察するための器具である。気管支鏡は、各種の
ものが開発されており、例えば光ファイバを用いてイメ
ージを取り込むものや、先端に小型ＣＣＤなどを搭載し
たものなどが実用化されている。

【０００３】しかし、気管支鏡は、気管支内面の観察は
できるが、気管支組織の内部や外側を観察することはで
きない。このため、それだけでは、気管支に形成された
癌等の診断が困難な場合がある。もちろん、Ｘ線撮像に
よるＸ線写真は診断上有効であるが、小さい癌や正常組
織との差があまりない早期癌等は、Ｘ線写真上では現れ
にくい。一方、超音波画像上では、早期癌等を他の組織
と区別できることが経験上知られている。また、気管支
内に超音波探触子を挿入して超音波診断を行えれば、極
めて小さい癌等を発見することも可能である。

【０００４】従来、体腔内を超音波診断するために、体
腔内用超音波探触子が開発されている。かかる超音波探
触子は、体腔内に挿入した状態で体内で超音波を送受波
し、超音波画像を取り込むためのものである。その超音
波画像は、超音波探触子に接続された超音波診断装置本
体に設けられたモニタに表示される。体腔内用超音波探
触子として、従来から、食道用、消化器用、経直腸用
等、各種のものが実用化されている。

【０００５】しかし、気管支用の超音波探触子は実用化
されていない。その理由の１つに、超音波探触子の小型
化（細径化）についての製造上の限界という問題があっ
たが、近年では、製造技術の進歩により、その小型化の
要請を満足する超音波探触子を製造可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、気管内面に
は凹凸があり、また気管支内面は食道等に比べて湿潤性
に乏しく、そのままの状態では超音波探触子と生体との
間における音響的整合を十分に確保することができな
い。すなわち、仮に従来の体腔内超音波探触子を細く形
成して気管支内に挿入したとしても、超音波の送受波を
行う先端部と気管支の壁面との音響的結合が不十分とな
り、精度の良い超音波診断を行うことは困難である。も
ちろん、挿入前に、超音波探触子に例えばゼリー状の音
響整合材を塗っておけば、その問題を若干軽減できる
が、それでも常に十分な音響整合を得ることは困難であ
る。

【０００７】なお、上述のように、気管支内は、食道等
に比べて湿潤性が不足しがちであるため、超音波探触子
の円滑な挿入を確保する意味でも、液状媒体の供給が要
望されている。

【０００８】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、気管支内面と超音波探触子と
の間で十分な音響伝搬を確保できる手段を備えた気管支
用超音波探触子を提供することにある。

【０００９】また、本発明は、気管支内面に対する超音
波探触子の滑りを良好にできる気管支用超音波探触子を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、気管支に挿入される柔軟性をもった探触
子管と、前記探触子管の先端に設けられた先端部であっ
て、丸みを帯びた先端面と、前記先端面に連なる一方の
側面としての隆起した超音波放射面と、前記超音波放射
面とは反対側の面をなし前記先端部に連なる他方の側面
としての背面と、を有し、前記超音波放射面内に軸方向
に沿って配列された複数の振動素子からなるアレイ振動
子を内蔵した先端部と、前記探触子管の基端に設けら
れ、前記探触子管を屈曲操作するための操作部と、前記
探触子管内に挿通された同軸型イメージガイド及びライ
トガイドと、を含み、前記探触子管には軸方向に沿って
カップリング液用の流路が形成され、前記先端部におけ
る前記超音波放射面の基端側には、前記流路に連通し前
記超音波放射面の近傍へカップリング液を吐出して生体
と前記超音波放射面との間にカップリング液を介在させ
るための吐出孔が前記超音波放射面側に向かって斜めに
形成され、前記同軸型イメージガイド及びライトガイド
の同軸端面は、前記先端面上において前記超音波放射面
よりも前記背面に近い部位に設けられたことを特徴とす
る。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【作用】上記構成によれば、口から気管支内に探触子管
を挿入し、先端部で超音波を送受波して気管支の超音波
診断が行われる。その超音波診断を行う前に、必要であ
れば、カップリング液が吐出孔から気管支内へ吐出され
る。吐出されたカップリング液は、先端部と気管支内面
との間に介在し、両者間の音響整合を図る。よって、良
好な音響伝搬を確保できる。もちろん、気管支内面に凹
凸があり、部分的に隙間が生じてしまう場合にも、カッ
プリング液が利用される。また、カップリング液を潤滑
材として用いることもできる。

【００１６】カップリング液は、生体に影響を与えない
材質で構成される。その吐出量は、音響伝搬が確保でき
かつ被検者に影響を与えない程度に設定される。そのた
め、供給量を自在に設定できるカップリング液供給装置
を接続することが望ましい。照射手段（ライトガイド）
と内視手段（イメージガイド）とを設ければ、探触子管
を引き抜いて内視鏡を差し入れる煩雑さが解消される。
また、超音波診断を行うべき部位を光学的に観察でき、
診断部位を特定した上で、超音波の送受波を実行でき
る。超音波振動子としてアレイ型のものを設ければ、例
えば二次元断層画像を取得できる。

【００１７】操作部を探触子管の基端側に設ければ、探
触子管の挿入時に、先端部を所望の方向へ導いて円滑な
挿入を実現できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１９】図１には、本発明に係る気管支用超音波探
触子の好適な実施例が示されており、図１はその外観図
である。

【００２０】気管支用超音波探触子（以下、探触子とい
う）１０は、気管支内に挿入して超音波診断を行うため
の探触子であり、大別して、柔軟性をもった探触子管１
２と、その先端に設けられた先端部１４と、探触子管１
２の基端に設けられた基端部１６と、で構成される。屈
曲部２０は、後述の操作部１８の操作により屈曲する部
位であり、例えば上下に屈曲する。もちろん、さらに左
右に屈曲させてもよい。

【００２１】探触子管１２は、例えば５５ｃｍの長さを
有し、その直径は例えば６ｍｍである。また、探触子管
１２はフレキシブルな材料で構成されている。

【００２２】先端部１４は、丸みを帯びて形成され、探
触子管１２よりやや肥大した大きさを有し、その直径は
例えば７ｍｍである。先端部１４は、超音波振動子４０
（図２参照）を内蔵しており、超音波の送受波を行う。
本実施例では、複数の超音波振動素子４０ａを配列した
アレイ振動子が用いられており、超音波ビーム１０２が
走査されて、二次元エコーデータ取り込み領域が形成さ
れる。なお、超音波振動子４０としては、リニア型、コ
ンベックス型、二次元マトリックス型等、各種のものを
採用できる。なお、図１において、１４Ａは先端部１４
の先端面を示し、１４Ｂは先端部１４の隆起した超音波
放射面を示している。また、３０Ａはカップリング液の
吐出孔であるが、これについては後述する。

【００２３】基端部１６は、体外で操作を行うためのも
のであり、その操作部１８によって探触子管１２の屈曲
が遠隔操作される。具体的には、つまみ１９を回転させ
ることにより、それが探触子管１２内に挿通されたワイ
ヤに伝達され屈曲部２０を屈曲させる。

【００２４】電動のシリンジ２１は、カップリング液１
００を気管支内へ供給するための装置であり、ホース２
２によって基端部１６に接続されている。所定の信号が
与えられると、ピストンが所定量移動され、これによっ
て所定量のカップリング液が吐出孔３０Ａから吐出され
る。

【００２５】ＣＣＤ２６は、後述するイメージガイドに
よって伝達された光学像を電気信号に変換する装置であ
り、その出力信号は、ケーブル２８を介して表示器（図
示せず）に送られている。また、ケーブル２８は、光フ
ァイバで光を伝送するために、光源装置に接続されてい
る。２４は探触子１０と超音波診断装置本体とを接続す
るためのケーブルである。

【００２６】図２には、探触子管１２を気管支１０４内
へ挿入した状態が断面図で示されている。先端部１４内
には、超音波放射面１４Ｂに沿って超音波振動子４０が
配置され、超音波ビーム１０２が扇状に走査される。す
なわち、探触子管１２の軸方向に平行な走査面が形成さ
れる。

【００２７】探触子管１２には光ファイバ３２が挿通さ
れている。この光ファイバ３２は、例えば、１．２ｍｍ
の直径を有し、光学像を送るイメージガイド３４と照射
用の光を送るライトガイド３６とで構成され、両者が同
軸状に形成されている。イメージガイド３４及びライト
ガイド３６は、多数の光ファイバ素子で構成される。図
３に示すように、光ファイバ３２の一方端は、先端部１
４の先端面１４Ａに露出しており、これにより先端部１
４の前方に光が照らされ、また気管支１０４内が光学的
に観察される。光ファイバ３２の他方端のうちイメージ
ガイド３４部分は、上述のようにＣＣＤ２６に導かれ、
ライトガイド３６部分は光源に導かれている。同軸状の
光ファイバ３２の端面は図２に示すように先端面１４Ａ
上において超音波放射面よりも背面に近い部位に設けら
れている。

【００２８】図２において、探触子管１２には、軸方向
に沿って例えば直径２．０ｍｍの流路３０が形成されて
いる。この流路３０は、カップリング液を供給するため
のものであり、先端部１４に形成された吐出孔３０Ａに
連通している。本実施例において、吐出孔３０Ａは、先
端部１４の基端側近傍に形成され、かつ超音波放射面１
４Ｂの方向を向いて形成されている。よって、カップリ
ング液１００は、超音波放射面１４Ｂの近傍に吐出され
る。吐出後、探触子管１２を前後方向に移動させれば、
図２に示されるように、超音波放射面１４Ｂの全面にわ
たってカップリング液１００を付着させることができ
る。すなわち、超音波放射面１４Ｂと気管支内面（患部
１０６）との間にカップリング液１００を介在させ、空
気層を介在させずに音響的整合を図ることができる。

【００２９】カップリング液１００としては、マシンオ
イル程度の粘性をもった音響整合材として望ましい液状
媒体が用いられ、もちろん生体に対して無害なものが使
用される。カップリング液としては、例えば、キシロカ
インゼリー等を使用できる。このカップリング液１００
は、本実施例において、音響整合材としての使用のほ
か、気管支内面の潤滑材として使用される。なお、気道
確保のため、探触子管１２に別途空気路を形成すること
もできる。

【００３０】次に各図を参照しながら、この探触子１０
の使用方法について説明する。

【００３１】まず、探触子管１２を患者の口を介して気
管支１０４内まで差し入れる。この場合、ライトガイド
３６によって先端部１４の前方が照らされ、また体内の
様子がモニタに表示されるので、それを見ながら探触子
管１２の挿入を行い、病巣がないか否かを観察する。

【００３２】図２に示すように、患部１０６が発見され
た場合、吐出孔３０Ａが患部１０６上に位置するよう
に、探触子管１２を位置決めする。そして、シリンジ２
１を動作させ、吐出孔３０Ａから例えば１ｃｃ程度のカ
ップリング液を吐出させる。次に、探触子管１２を少し
だけ引き抜き、患部１０６上に超音波放射面１４Ｂを合
わせる。すると、カップリング液１００は、超音波放射
面のほぼ全面にわたって付着することになり、すなわち
患部１０６と超音波放射面１４Ｂとの間にカップリング
液１００が介在することになる。この場合、患部１０６
に凹凸があれば、その隙間にもカップリング液１００が
侵入し、超音波放射面１４Ｂの密着性が確保される。な
お、気管支１０４内面への先端部１４の当たり度合い
は、探触子管１２の屈曲度合いを可変することにより調
整できる。

【００３３】その後、超音波振動子４０を駆動して、超
音波を送受波しながら超音波ビーム１０２を電子走査さ
せる。すると、その走査面内の断層画像が超音波診断装
置の表示器に表示される。その表示はリアルタイムであ
り、走査面の位置が適切でなければ、表示画像を見なが
ら探触子管１２を移動させたり屈曲させたりし、先端部
１４の位置を所望に位置に合わせる。そして、超音波診
断が終了した後、探触子管１２が引き抜かれる。

【００３４】探触子管１２（及び先端部１４）に対して
は、挿入を円滑にするため、患者へ差し入れる前にカッ
プリング液と同じような液等の潤滑材を塗っておくこと
が望ましい。これと同様の理由により、挿入している途
中で、カップリング液１００を少量吐出させることによ
り、カップリング液１００に潤滑材としての機能をもた
せることができる。

【００３５】図４及び図５には、参考例が示されてい
る。この参考例においては、探触子管４１内にイメージ
ガイド４６及びライトガイド４８が別々に設けられてい
る。また、先端部４２には、複数の超音波振動素子４４
ａを円環状に配列させて成る超音波振動子４４が設けら
れている。この超音波振動子４４によれば、ラジアル走
査により、探触子管４１の軸と直交する断層画像を取得
できる。もちろん、場合に応じて、一定範囲内の超音波
振動素子４４ａのみを駆動してもよい。

【００３６】この参考例では、流路５０が探触子管４１
の軸中心に形成され、その先端側はＴ形に折れ曲がって
いる。すなわち、先端部４２の側面４２Ｂに２つの吐出
孔５０Ａが形成されている。もちろん、先端部４２の先
端面４２Ａに吐出孔５０Ａを形成することも可能である
が、吐出されたカップリング液によりイメージガイド４
６及びライトガイド４８の端面が覆われることが考えら
れるので、吐出孔５０Ａを先端面４２Ａから隔てて、超
音波振動子４４の近傍に形成している。

【００３７】参考例では、先端部４２の直径が探触子管
４１の直径と同じであるため、より円滑な挿入を実現で
きる。

【００３８】なお、超音波振動子は、上述のものには限
られず、各種のものを採用できる。また、断層画像の形
成のみではなく、ドプラ画像の形成を行うこともでき
る。さらに、先端部に小型ＣＣＤを設ければ、構造を簡
易にできる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カップリング液の供給機構により、音響整合を図って精
度のよい気管支の超音波診断を行える。また、光学的内
視鏡と複合させれば、光学的観察と超音波診断とを併用
して疾病診断を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る気管支用超音波探触子の第１実施
例を示す外観図である。

【図２】気管支用超音波探触子の使用状態を示す断面図
である。

【図３】先端部を前方側から見た図である。

【図４】第２実施例を示す断面図である。

【図５】第２実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１２，４１探触子管１４，４２先端部１６基端部４０，４４超音波振動子３０，５０カップリング液流路３０Ａ，５０Ａ吐出孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−80843（ＪＰ，Ａ) 特開平２−239851（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−168309（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 8/12 G01N 29/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】気管支に挿入される柔軟性をもった探触
子管と、前記探触子管の先端に設けられた先端部であって、丸み
を帯びた先端面と、前記先端面に連なる一方の側面とし
ての隆起した超音波放射面と、前記超音波放射面とは反
対側の面をなし前記先端部に連なる他方の側面としての
背面と、を有し、前記超音波放射面内に軸方向に沿って
配列された複数の振動素子からなるアレイ振動子を内蔵
した先端部と、前記探触子管の基端に設けられ、前記探触子管を屈曲操
作するための操作部と、前記探触子管内に挿通された同軸型イメージガイド及び
ライトガイドと、を含み、前記探触子管には軸方向に沿ってカップリング液用の流
路が形成され、前記先端部における前記超音波放射面の基端側には、前
記流路に連通し前記超音波放射面の近傍へカップリング
液を吐出して生体と前記超音波放射面との間にカップリ
ング液を介在させるための吐出孔が前記超音波放射面側
に向かって斜めに形成され、前記同軸型イメージガイド及びライトガイドの同軸端面
は、前記先端面上において前記超音波放射面よりも前記
背面に近い部位に設けられたことを特徴とする気管支用
超音波探触子。