JP2806194B2 - 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、ラジアル走査等を行う
ために用いられる超音波プローブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】体内の組織断層に関する情報を取得する
ために超音波プローブが用いられるが、この超音波プロ
ーブとしては、超音波振動子を装着した先端部本体と、
超音波振動子と制御装置との間で信号を授受するための
信号伝達用のケーブルを備えたコントロールケーブルと
からなるプローブ本体を備える構成となっている。この
超音波プローブは、直接または内視鏡の処置具挿通チャ
ンネルを介して体腔内に導いて、体腔内壁から超音波信
号の送受信を行うように構成したものであって、その走
査方式としては、リニア走査を行うものや、ラジアル走
査を行うもの等がある。ラジアル走査を行う場合には、
コントロールケーブルは、例えば多重または多条のコイ
ルばね等のように可撓性を持った回転伝達手段の内部に
信号伝達用のケーブルを挿通させることにより構成し、
このコントロールケーブルの基端部を回転駆動手段を接
続して、それを回転駆動することによって、超音波振動
子を装着した先端部本体を回転させるようにしている。

【０００３】ところで、体腔に接触した状態で、超音波
振動子を設けた先端部本体を回転させると、体腔壁を巻
き込んだりすること等から、プローブ本体の全体をカバ
ー部材を被装させて設け、このカバー部材の内部で先端
部本体を回転させるように構成したものは、従来から知
られている。

【０００４】ここで、前述したように、プローブ本体を
カバー部材内に設ける場合には、超音波振動子と体腔壁
との間で授受される信号の減衰を防止するために、カバ
ー部材自体を音響特性に優れた部材で形成すると共に、
カバー部材の内部に超音波伝播媒体を封入している。こ
こで、超音波伝播媒体としては、例えば純水や流動パラ
フィン，ひまし油等の液体が好適に用いられる。そし
て、ラジアル走査を行う関係から、カバー部材内で回転
伝達手段の回転を抵抗なく円滑に行わせるために、この
回転伝達部材とカバー部材内面との間の摺動性を向上さ
せるための潤滑機能をも備えていなければならないこと
から、超音波伝播媒体としては、流動パラフィンやひま
し油等の油性のものが最良である。

【０００５】カバー部材の内部に超音波伝播媒体を封入
するに当っては、内部に気泡等がなく、完全に超音波伝
播媒体で置換させなければならない。しかしながら、カ
バー部材は内視鏡の処置具挿通チャンネル等に挿通され
る関係から、極めて細い径であり、しかもかなり長尺な
部材であり、このために、単にカバー部材の基端側から
超音波伝播媒体を送り込むだけでは完全に封入すること
はできない。このために、従来技術においては、カバー
部材の先端部に排出口を設けて、両端を開口させた状態
で、一方側から超音波伝播部材を圧送するか、または一
方側に負圧源を接続して、他方側から超音波伝播媒体を
吸引することにより充填する。そして、カバー部材の内
部の空気が完全に超音波伝播媒体により置換されると、
カバー部材の基端側と先端側との開口部分を閉鎖するよ
うにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したようにカバー
部材の先端部を開口させて、超音波伝播媒体を充填する
ように構成した場合には、その充填後に開口部分を閉鎖
しなければならないが、従来技術においては、栓部材を
用いて開口部分を閉鎖するようにしている。ここで、カ
バー部材は極めて小径のものであるから、栓部材も著し
く小さくなってしまう。そして、この開口部分を密閉す
るためには、栓部材の装着はねじ込みにより行い、かつ
栓部材とカバー部材との間にＯリング等のシール部材を
介在させた上で、さらにはシール剤を周囲に充填する必
要がある。従って、開口部分の密閉するための機構の構
成が著しく複雑になり、またこの密閉作業も超音波伝播
媒体内に浸漬させた状態で行う必要があることから、そ
の操作性が極めて悪い等の問題点がある。さらには、一
度超音波伝播媒体を封入すると、それを交換することが
できないという欠点もある。

【０００７】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、簡単な構成で、しか
も極めて容易に、カバー部材の内部に超音波伝播媒体を
完全に封入でき、またこの超音波伝播媒体の交換も可能
なようにすることにある。

【０００８】

【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、カバー部材の先端部に円周状の凹溝
を形成すると共に、この凹溝とカバー部材の内部との間
を連通させる連通路を形成し、かつ凹溝内に弾性リング
を嵌着することによって、連通路をシールするようにな
し、カバー部材の内部の圧力が外部の圧力より高くなっ
た時に、弾性リングを拡径させて、カバー部材側から連
通路を介して外部に流体の流出を可能とする構成とした
ことをその特徴とするものである。

【０００９】

【作用】カバー部材の先端部には連通路が設けられ、こ
の連通路は常時においては、弾性リングにより閉鎖され
て、内部は密閉状態に保たれている。ただし、内部の圧
力が外部の圧力より高くなると、このカバー部材の内部
側から、外部に向けて流体の流出が可能となる逆止弁の
機能を有する。

【００１０】カバー部材の基端側を開口させて、この開
口部分を超音波伝播媒体の容器に浸漬させ、またカバー
部材の先端部における連通路が形成されている部位を真
空吸引機構に接続して負圧状態にする。これによって、
カバー部材の内外に差圧が生じて、弾性リングが連通路
から離間して、カバー部材の内部から外部に向けて流体
が流出することになるから、カバー部材の内部も負圧と
なり、この結果、容器から超音波伝播媒体が連通孔を介
してカバー部材内に吸引される。そして、超音波伝播媒
体が連通路から溢出するまで充填されると、カバー部材
の内部の空気は完全に超音波伝播媒体と置換された状態
となる。そして、超音波伝播媒体が完全に封入された後
に、カバー部材の内外に差圧がない状態に復帰させる
と、弾性リングが連通路に密着して、カバー部材の内部
はシールされた状態に保持される。なお、カバー部材の
基端側から超音波伝播媒体を所定の圧力で圧送するよう
にしても、同様に超音波伝播媒体の封入を行うこともで
きる。

【００１１】

【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。まず、図１において、１は内視鏡、１０は
超音波検査装置をそれぞれ示す。内視鏡１は、本体操作
部２に体腔内への挿入部３を連設してなるものであっ
て、この本体操作部２には鉗子その他の処置具を導入す
るための処置具導入部４が設けられており、この処置具
導入部４から挿入部３の先端部までの部位には処置具挿
通チャンネル５が設けられている。

【００１２】超音波検査装置１０は、超音波プローブ１
１と、この超音波プローブ１１の操作を行う操作部１２
と、超音波信号を処理して、モニタ画面１３ａに体内組
織断層に関する超音波画像を表示する超音波観測装置１
３とを備えている。超音波プローブ１１は、内視鏡１の
処置具挿通チャンネル５を介して体内に導いて、超音波
検査を行うことができるようになっており、また操作部
１２は処置具導入部４に着脱可能に装着されて、超音波
プローブ１１の基端部が着脱可能に接続されるようにな
っている。そして、操作部１２にはモータ及びエンコー
ダが内蔵されており、このモータによって超音波プロー
ブ１１のラジアル走査を行わせ、そしてこのラジアル走
査時に得られた超音波受信信号と、エンコーダから出力
される位置の信号とをケーブル１４を介して超音波観測
装置１３に伝送されて、所定の信号処理を行った上で、
モニタ画面１３ａに検査・診断個所の超音波画像を表示
するようになっている。

【００１３】次に、図２に超音波プローブ１１の構造を
示す。この超音波プローブ１１は、プローブ本体２０と
カバー部材３０とから構成される。プローブ本体２０
は、超音波振動子２１を有し、この超音波振動子２１は
先端部本体２２に固着して設けられている。そして、先
端部本体２２には、多重または多条のコイルばねからな
り、可撓性を有する回転伝達部材２３の先端部が固着さ
れており、また超音波振動子２１に信号の授受を行う信
号ケーブル２４がこの回転伝達部材２３の内部に挿通さ
れている。回転伝達部材２３の基端部は回転体２５に連
結されており、また信号ケーブル２４の基端部は回転体
２５に固定して設けたコネクタ２６に接続されている。
そして、このコネクタ２６が操作部１２に着脱可能に接
続されて、この操作部１２に内蔵したモータにより回転
駆動されて、回転伝達部材２３をその軸回りに回転させ
ることによって、先端部本体２２が回転駆動されるよう
になっている。

【００１４】カバー部材３０は、音響特性の優れたポリ
エチレン等の樹脂材からなる先端が閉塞したチューブ状
の部材で構成され、その内部にプローブ本体２０が挿入
されている。そして、カバー部材３０の基端部には連結
筒体３１が固着して設けられ、この連結筒体３１は回転
体２５の細径部２５ａに相対摺動自在に嵌合された保持
筒３２に連結されている。また、保持筒３２には操作部
１２に固定的に保持される固定筒３３が螺合されてい
る。

【００１５】カバー部材３０の内部には超音波伝播媒体
が充填されるが、回転伝達部材２３が内部で回転するこ
とから、超音波伝播媒体としては、潤滑性をも考慮し
て、流動パラフィン等の油性のものが用いられる。ここ
で、超音波伝播媒体は、超音波振動子２１が配設されて
いる部位に充填されておれば良いが、カバー部材３０は
プローブ本体２０全体に及ぶものであり、また回転伝達
部材２３を円滑に回転させるために、この回転伝達部材
２３とカバー部材３０の内面との間の摺動性を良好なら
しめるためにカバー部材３０全体に超音波伝播媒体を充
填するようにしている。この超音波伝播媒体を充填する
ために、超音波伝播媒体の流入部と内部の空気を排出す
る排出部とを備えている。

【００１６】流入部は回転伝達部材２３を連結した回転
体２４に形成されている。即ち、回転体２４の外周面に
円環状の凹部からなるリテーナ溝４０を有し、このリテ
ーナ溝４０には回転体２４の内外を連通させる連通孔４
１が穿設されている。このリテーナ溝４０には、円形の
弾性部材からなるシールリング４２が嵌着されて、連通
孔４１が閉鎖されるようになっている。また、回転体２
４におけるリテーナ溝４１を設けた位置より基端側の位
置には、リング保持溝４３が凹設されており、シールリ
ング４２はこのリング保持溝４３に保持させることがで
きるようになっている。

【００１７】一方、排出部はカバー部材３０の先端部に
設けられている。ここで、カバー部材３０の先端部分
は、超音波振動子２１による超音波が透過する部位はで
きるだけ薄肉化するが、先端面部３０ａは保形性の観点
等から、厚肉となっている。そこで、図３及び図４に示
したように、この厚肉部への移行部分に円周状の凹溝５
０が形成されており、この凹溝５０内の部位にはカバー
部材３０の内外を連通させる連通路５１が形成されてい
る。また、この連通路５１を閉鎖するように、弾性リン
グ５２が凹溝５０に嵌着されるようになっている。な
お、５３は保持筒３２と回転体２５との間に介装したＯ
リングである。

【００１８】以上のように構成することによって、図５
に示したように、超音波伝播部材を貯留する容器６０
と、真空吸引装置６１とを用いることによって、極めて
容易に超音波伝播媒体をカバー部材３０の内部に充填で
きるようになる。そこで、以下にその充填方法について
説明する。

【００１９】まず、超音波プローブ１１の基端側におけ
る保持筒３２から固定筒３３を分離して、回転体２５を
露出させて、シールリング４２をリング保持溝４３に配
置することにより連通孔４１を開放する。この状態で、
回転体２５の部位を容器６０内に浸漬させ、また超音波
プローブ１１の先端部分におけるカバー部材３０のシー
ルリング４２を装着した個所に真空吸引装置６１を接続
して、真空吸引装置６１を真空状態にする。これによっ
て、カバー部材３０における先端部分の外部の圧力が低
下して、カバー部材３０の内外に圧力差が生じることに
なり、弾性リング５２が拡径して、連通路５１が開放さ
れる。この結果、カバー部材３０の内部が負圧状態にな
り連通孔４１から超音波伝播媒体がカバー部材３０の内
部に吸引される。

【００２０】超音波伝播媒体がカバー部材３０の内部に
吸引されて、連通路５１から超音波伝播媒体が溢出する
ようになると、このカバー部材３０内全体に超音波伝播
媒体が充填された状態となり、カバー部材３０の内部の
空気が完全に置換される。そこで、真空吸引装置６１に
よる吸引を停止する。これによって、弾性リング５２が
縮径して、凹溝５０内に密着し、連通路５１が閉鎖され
て、カバー部材３０の先端部分が密閉された状態とな
る。そして、回転体２５を容器６０の超音波伝播媒体内
に浸漬させたまま、リング保持溝４３に位置するシール
リング４２をリテーナ溝４０に移行させる。これによっ
て、カバー部材３０の内部には、完全に超音波伝播媒体
が充填されて、気泡等がない状態となり、しかも完全に
密閉した状態に保持される。

【００２１】而して、通常の状態では、カバー部材３０
の内部圧力は外気圧より極端に高くなることはないの
で、連通孔４１や連通路５１は、シールリング４２及び
弾性リング５２により完全に密閉された状態に保持さ
れ、超音波伝播媒体が漏れるおそれはない。従って、超
音波振動子２１から送受信される超音波信号の減衰を最
小限に抑制できる。

【００２２】ところで、ラジアル走査を行うと、コイル
ばねからなる回転伝達部材２３の摩擦により摩耗粉が発
生するおそれがある。このような摩耗粉が発生すると、
超音波信号にノイズが発生する等の不都合があるため、
この摩耗粉を除去する必要がある。この場合には、まず
リテーナ溝４０からシールリング４２を除去し、新たな
シールリング４２をリング保持溝４３に収容させた状態
で、連通孔４１から加圧空気を吹き込む。これによっ
て、カバー部材３０の内部の圧力が上昇して弾性リング
５２が凹溝５０から浮き上がるようになって、連通路５
１から汚損した超音波伝播媒体が溢出する。そして、汚
損した超音波伝播媒体が完全に排出されると、前述と同
様にして新たな超音波伝播媒体を充填することができ
る。

【００２３】なお、超音波伝播媒体の充填方法は、前述
のものに限らず、回転体２５の連通孔４１から圧送する
ことによっても行うことができ、要はカバー部材の基端
側に超音波伝播媒体を流入させることができる部位を設
けておけば良く、必ずしも逆止弁機能を持ったシールリ
ング４２により開閉される連通孔４１で形成しなくとも
良い。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、プロー
ブ本体を挿入したカバー部材の内部に超音波伝播媒体を
充填するために、カバー部材の先端部に円周状の凹溝を
形成すると共に、この凹溝とカバー部材の内部との間を
連通させる連通路を形成し、かつ凹溝内に弾性リングを
嵌着することによって、連通路をシールするようにな
し、カバー部材の内部の圧力が外部の圧力より高くなっ
た時に、弾性リングを拡径させて、カバー部材側から連
通路を介して外部に流体を流出させるように構成したの
で、簡単な構成で、しかも極めて容易に、カバー部材の
内部に超音波伝播媒体を完全に充填できて、このように
して充填された超音波伝播媒体を封入した状態に保持で
きるようになり、またこの超音波伝播媒体の交換も可能
にな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を示す外観図であ
る。

【図２】超音波プローブの断面図である。

【図３】超音波プローブの先端部分の拡大断面図であ
る。

【図４】カバー部材の先端部分の外観図である。

【図５】超音波伝播媒体の充填を行う機構の構成説明図
である。

【符号の説明】

１０ 超音波検査装置 １１ 超音波プローブ ２０ プローブ本体 ２１ 超音波振動子 ２２ 先端部本体 ２３ 回転伝達部材 ２５ 回転体 ３０ カバー部材 ４０ リテーナ溝 ４１ 連通孔 ４２ シールリング ４３ リング保持溝 ５０ 凹溝 ５１ 連通路 ５２ 弾性リング ６０ 容器 ６１ 真空吸引装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に超音波振動子を装着した先端部本
   体に、超音波振動子を回転駆動するための回転伝達手段
   を連設してなるプローブ本体をカバー部材内に挿通させ
   て、このカバー部材の内部に超音波伝播媒体を充填した
   ものにおいて、前記カバー部材の先端部に円周状の凹溝
   を形成すると共に、この凹溝とカバー部材の内部との間
   を連通させる連通路を形成し、かつ凹溝内に弾性リング
   を嵌着することによって、連通路をシールするようにな
   し、カバー部材の内部の圧力が外部の圧力より高くなっ
   た時に、弾性リングを拡径させて、カバー部材側から連
   通路を介して外部に流体の流出を可能とする構成とした
   ことを特徴とする超音波プローブ。
2. 【請求項２】 前記プローブ本体の基端部に回転駆動装
   置への連結部を設けて、この連結部には、前記カバー部
   材の基端部を接続すると共に、円周方向に凹状に形成し
   たリテーナ溝を形成し、かつ連結部の内外を連通させる
   連通孔を穿設して、この連通孔を閉塞させるためのシー
   ル部材をリテーナ溝に着脱可能に装着する構成としたこ
   とを特徴とする請求項１記載の超音波プローブ。