JP3201640B2 - 体腔内検査用超音波プローブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体腔内に挿入して超音
波を発信し、超音波エコーにより体腔内臓器の断層像を
得る体腔内検査用超音波プローブに関するもので、特
に、超音波振動子を回転して走査を行う体腔内検査用超
音波プローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、体腔内検査用超音波プローブ
は、操作部に可撓性の挿入部が連結されており、この挿
入部の先端構成部内に振動子等の超音波送受信部を組み
込み、この超音波送受信部を回動させ走査を行うように
なっている。

【０００３】この種の体腔内検査用超音波プローブの超
音波送受信部の回転機構は、例えば、特開昭２−５７３
４２号公報に示されるように、金属線により螺旋巻きに
した可撓軸によって、操作部内の走査機構と挿入部先端
の振動子とを連結すると共に、走査機構の回転トルクを
挿入部先端の振動子に伝達するようになっている。

【０００４】このような体腔内検査用超音波プローブの
挿入部は、体腔内において診断の必要上、様々な形状に
屈曲させられる。その形状によって回転力伝達部材であ
る可撓軸とその外側のシースとの接触状態が変化し、可
撓軸に摩擦力や軸方向の圧縮力、引っ張り力等の複雑な
力が加わる。この力が可撓軸の円滑な回転を妨げ、超音
波振動子に回転ムラが生じ、画像乱れや画像揺れの原因
となるという問題があった。

【０００５】このような問題を解決するために、例え
ば、実開平３−１３２８８号公報に示されるように、体
腔内挿入部が曲げられたときに、前記可撓軸に加わる軸
方向の圧縮力または引っ張り力を除去するために、可撓
軸の基端側を軸方向にスライド自在にする超音波振動子
の回転機構が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
開平３−１３２８８号公報に示されるような超音波振動
子の回転機構では、このような可撓軸に加わる力を除去
し、振動子の回転を円滑にするために、可撓軸の基端側
を軸方向にスライド自在にしているが、このスライドは
あくまでも受動的なものであり、回転ムラを積極的に除
去するものではない。すなわち、可撓軸基端が自然にス
ライドする大きさの応力が加わるまではこの機構は作動
しないので、依然として超音波振動子の回転ムラは発生
するという欠点がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、超音波振動子の回転ムラを除去し常に鮮明な超
音波画像を得ることのできる体腔内検査用超音波プロー
ブを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明による体
腔内検査用超音波プローブは、体腔内に挿入する挿入部
と、この挿入部の先端に配設される回転自在な超音波振
動子と、前記挿入部の基端側に設ける回転力発生手段
と、前記挿入部内を軸方向に進退自在に挿通し、前記回
転力発生手段の回転力を前記超音波振動子に伝達する可
撓軸と、前記挿入部と前記可撓軸とを相対的に振動さ
せ、摩擦力による前記可撓軸の軸方向の移動停止を解除
する圧電振動子とを備えたことを特徴とし、前記挿入部
を体腔内に挿入し、該挿入部と前記可撓軸とが接触した
際の摩擦力による可撓軸の移動停止を圧電振動子の振動
により解除する。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて述べる。

【００１０】図１ないし図５は本発明の第１実施例に係
わり、図１は体腔内検査用超音波プローブの主要部の構
成を示す構成図、図２は体腔内検査用超音波プローブを
内蔵した超音波内視鏡の構成を示す構成図、図３は可撓
軸の駆動機構の構成を示す斜視図、図４は超音波振動子
の構造を示す説明図、図５は体腔内検査用超音波プロー
ブの変形例の主要部の構成を示す構成図である。

【００１１】本実施例の体腔内検査用超音波プローブを
内蔵した超音波内視鏡は、図２に示すように、フレキシ
ブルな可撓管で構成された挿入部１と、この挿入部１の
先端側に連結された遠隔操作により屈曲自在な湾曲部２
と、この湾曲部２の先端側に連結された光学観察部３
と、この光学観察部３の先端側に連結された超音波送受
波部４とを備えている。

【００１２】前記光学観察部３は、図示しない対物レン
ズを内蔵した観察窓５と、図示しないライトガイドファ
イバの出射端面を配置した照明窓６と、送気、送水を行
う送気口７及び送水口８とを備えている。

【００１３】また、挿入部１の基端側には操作部９が連
結されており、この操作部９は、前記観察窓５からの例
えば図示しないイメージガイドファイバを介して伝送さ
れた被写体像の観察を行うための接眼部１０と、前記湾
曲部２を図示しない湾曲ワイヤを介して屈曲操作するア
ングルノブ１１と、送気、送水等の制御を行う送水スイ
ッチ１２及び送気スイッチ１３とを備え、さらに、前記
超音波送受波部４内の超音波振動子からなる後述する超
音波ヘッドを回転駆動する回転駆動手段１４を内蔵して
いる。また、前記操作部９には、光学観察系のための光
源装置１６と、前記超音波送受波部４を制御し信号処理
する信号処理装置１７とが接続コード１８ａ、１８ｂを
介して接続されており、さらに、前記信号処理装置１７
には信号処理された超音波画像を表示するモニタ１９が
接続されている。

【００１４】上述した超音波内視鏡に内蔵される体腔内
検査用超音波プローブは、図１に示すように、前記挿入
部１内を挿通する超音波透過率のよい材料で形成され、
基端が操作部９に固着されたシース２０の中に、可撓軸
２１を回動自在に軸支し、レンズ２２を介して径方向に
超音波を送受波する超音波振動子からなる超音波ヘッド
２３を前記可撓軸２１先端に固着して設けている。前記
シース２０内には、超音波透過率の良い液体よりなる超
音波伝達媒体２４が前記超音波ヘッド２３と該シース２
０との間に充填され、シール材２５により漏れが防止さ
れている。また、図示はしないが、超音波伝達媒体２４
が満たされている以外の前記可撓軸２１とシース２０と
の間には潤滑剤が充填されている。

【００１５】前記可撓軸２１の基端側には、図３に示す
ように、径方向に、例えば、２本の連結ピン２６が固植
され、前記可撓軸２１の中心軸と回転中心軸を同一にし
て、該可撓軸２１の外周に回転伝達筒２７が配設されて
いる。この回転伝達筒２７には、軸方向の前後にガイド
用の長穴２７ａが穿設されていて、同長穴２７ａに前記
連結ピン２６が貫通している。前記連結ピン２６の先端
部は、断面が円形である大径の２つのリング２８の間に
緩く挟み込まれている。この２つのリング２８は、前記
回転伝達筒２７の外方の周方向に軸方向に前後して平行
に配設されていて、その１部がリング支持部材２９に取
り付けられることによって配置されている。このリング
支持部材２９は、可撓軸２１からの軸方向の応力に対し
前記長穴２７ａの長さの範囲内で容易に移動するととも
に、進退駆動装置３０により軸方向に微小進退移動され
るようになっている。

【００１６】すなわち、進退駆動装置３０によりリング
支持部材２９を軸方向に微小進退移動すると、大径の２
つのリング２８が軸方向に微小移動するので、連結ピン
２６はガイド用の長穴２７ａに沿って前後動し、これに
よって可撓軸２１は回転しながら軸方向に微小進退移動
することになる。

【００１７】再び、図１に戻り、回転力発生手段である
モータ３１の回転軸に取り付けられた出力ギア３２は、
前記回転伝達筒２７の基端に固着された回転伝達ギア３
３に噛合している。前記モータ３１の回転軸には、回転
量を検出するエンコーダ３４が軸着している。また、前
記超音波ヘッド２３を駆動制御する信号は、前記回転伝
達ギア３３の回転軸に軸着されたスリップリング３５を
介して、前記信号処理装置１７から伝送されるようにな
っている。

【００１８】図４（ａ）は、前記超音波ヘッド２３に内
蔵された超音波を送受波する超音波振動子３６の分解図
であり、図４（ｂ）は、この超音波振動子３６の断面を
示す。図４（ａ）に示すように、超音波振動子３６は、
圧電振動子３７と、外周が同径で内側の径の異なる複数
のドーナツ状の音響整合層３８とから構成され、図４
（ｂ）に示すように、前記圧電振動子３７に前記音響整
合層３８を積層することにより形成されている。

【００１９】ところで、前記圧電振動子３７は、その厚
み、機械的特性により振動周波数が決定される。しか
し、圧電振動子３７の音響インピーダンスと、放射され
る媒体中の音響インピーダンスは大きく異なることが多
い。このため圧電振動子３７と媒体の整合をはかるため
前記音響整合層３８を積層する。この音響整合層３８の
厚みはλ／４程度が効率がよいとされている。本実施例
ではこのλ／４の厚みを持ったドーナツ状の音響整合層
３８を複数枚積層し、凹面状の超音波振動子３６を形成
している。

【００２０】このように構成された体腔内検査用超音波
プローブの作用について説明する。

【００２１】体腔内検査用超音波プローブを内蔵した超
音波内視鏡の挿入部１を光学観察部３により観察しなが
ら体腔内に挿入する。モータ３１を回転させることによ
り、その出力軸に固定された出力ギア３２及び回転伝達
ギア３３を介して回転伝達筒２７が回転する。このとき
体腔内検査用超音波プローブの可撓軸２１は、回転駆動
手段１４内の進退駆動装置３０により回転しながら軸方
向に微小進退移動している。可撓軸２１を介して超音波
ヘッド２３は回転する。モータ３１の回転に同期して、
信号処理装置１７よりスリップリング３５を介して超音
波ヘッド２３に駆動パルスが印加され、ラジアル走査が
行われる。また、生体からのエコーを超音波ヘッド２３
が受信し、このエコー信号がスリップリング３５を介し
て信号処理装置１７に伝送されることにより超音波画像
が生成され、モニタ１９に表示され、超音波診断に用い
られる。

【００２２】体腔内では挿入部１は、挿入経路に応じて
屈曲させる必要がある。これにより挿入された部分の可
撓軸２１の長さとシース２０の長さに相違が生じ、可撓
軸２１に軸方向に応力が発生する。この応力に応じて可
撓軸２１は、連結ピン２６の移動可能範囲である長穴２
７ａの長さの範囲内で軸方向に移動し、長さの相違を解
消する。また、挿入経路、あるいは、観察方向に応じて
挿入部１の屈曲量を増加させると、可撓軸２１がシース
２０に接し、この摩擦により可撓軸２１は軸方向の移動
を妨げられる虞があるが、本実施例では、進退駆動装置
３０によりリング支持部材２９を軸方向に微小進退移動
させることによって、大径の２つのリング２８を軸方向
に微小移動し、連結ピン２６がガイド用の長穴２７ａに
沿って前後動し、可撓軸２１は回転しながら軸方向に微
小進退移動するので、この可撓軸２１の微小進退移動
が、可撓軸２１とシース２０との摩擦による可撓軸２１
は軸方向の移動停止を解除し、適正な位置に連結ピン２
６を移動させる。

【００２３】従って、第１実施例の体腔内検査用超音波
プローブは、挿入部１が、挿入経路に応じて屈曲させる
場合に、挿入された部分の可撓軸２１の長さとシース２
０の長さに相違が生じ、可撓軸２１に軸方向に応力が発
生しても、この応力に応じて可撓軸２１が連結ピン２６
の移動可能範囲である長穴２７ａの長さの範囲内で軸方
向に移動し長さの相違を解消するので、可撓軸２１に加
わる応力も解消でき超音波ヘッド２３を安定して回転さ
せることができる。さらに、挿入経路、あるいは、観察
方向に応じて挿入部１の屈曲量を増加させ、可撓軸２１
がシース２０に接し、この摩擦により可撓軸２１は軸方
向の移動を妨げられる虞がある場合にも、進退駆動装置
３０によりリング支持部材２９を軸方向に微小進退移動
させることによって、摩擦による可撓軸２１の軸方向の
移動停止を解除し、適正な位置に連結ピン２６を移動さ
せるので、超音波ヘッド２３を常に安定して回転させる
ことができ、鮮明な超音波画像を得ることのできる。

【００２４】尚、進退駆動装置３０は、挿入時にリング
支持部材２９を軸方向に微小進退移動させるとしたが、
これに限らず、信号処理装置１７に進退駆動指示スイッ
チを設けることにより、超音波画像が回転ムラにより乱
れた場合にこの進退駆動指示スイッチにより進退駆動装
置３０を駆動させるようにしても良い。

【００２５】また、図５に示すように、アングルノブ１
１の操作量を検出するポテンションメータ３９と、この
ポテンションメータ３９からの信号により、進退駆動装
置３０の軸方向に微小進退移動量を制御する制御回路４
０とを設けることにより、屈曲量に応じてリング支持部
材２９を軸方向に微小進退移動させ、適正な位置に連結
ピン２６を移動させるようにしても良い。

【００２６】次に第２実施例について説明する。

【００２７】図６及び図７は第２実施例に係わり、図６
は体腔内検査用超音波プローブの主要部の構成を示す構
成図、図７は体腔内検査用超音波プローブの変形例の主
要部の構成を示す構成図である。

【００２８】第２実施例の体腔内検査用超音波プローブ
は、可撓軸２１とシース２０の摩擦を解消する手段とし
て、第１実施例における進退駆動装置３０により可撓軸
２１微小進退移動させる代わりに、圧電振動子を用いて
シース２０を振動させ可撓軸２１とシース２０の摩擦を
解消する手段を用いたものであり、その他の構成は第１
実施例と同一なので、異なる構成のみ説明し、同一構成
には同一の符号をつけ説明を省略する。

【００２９】第２実施例の体腔内検査用超音波プローブ
は、図６に示すように、シース２０の外周面に固着した
圧電振動子５０と、この圧電振動子５０を駆動する駆動
回路５１とを備え、この駆動回路５１によって圧電振動
子５０によりシース２０に低振幅、低周波の振動を、例
えば、軸方向に与えている。その他の構成、作用は第１
実施例と同じである。

【００３０】このように構成された第２実施例の体腔内
検査用超音波プローブは、挿入経路、あるいは、観察方
向に応じて挿入部１の屈曲量を増加させると、可撓軸２
１がシース２０に接し、この摩擦により可撓軸２１は軸
方向の移動を妨げられる虞があるが、本実施例では、駆
動回路５１によって圧電振動子５０によりシース２０に
低振幅、低周波の振動を、例えば、軸方向に与え、この
振動により摩擦による可撓軸２１の軸方向の移動停止を
解除し、適正な位置に連結ピン２６を移動させるので、
超音波ヘッド２３を常に安定して回転させることがで
き、鮮明な超音波画像を得ることのできる。その他の効
果は第１実施例と同じである。

【００３１】尚、第１実施例と同様に、信号処理装置１
７に駆動指示スイッチを設けることにより、超音波画像
が回転ムラにより乱れた場合にこの駆動指示スイッチに
より駆動装置５１を駆動させるようにしても良い。

【００３２】また、図７に示すように、エンコーダ３４
からの信号により、駆動装置５１を制御する制御回路５
２とを設けることにより、モータ３１の回転状態に応じ
て圧電振動子５０を振動させ、適正な位置に連結ピン２
６を移動させるようにしても良い。

【００３３】すなわち、モータ３１の回転軸に軸着され
たエンコーダ３４は、回転伝達筒２７を介して可撓軸２
１の回転状態に応じた信号を出力する。このエンコーダ
３４の出力信号を入力し、この出力信号のデューティー
比が所定の基準値よりも大きい場合、駆動回路５１を駆
動し圧電振動子５０を振動させ、この振動により摩擦に
よる可撓軸２１は軸方向の移動停止を解除し、適正な位
置に連結ピン２６を移動させ、エンコーダ３４の出力信
号のデューティー比が所定の基準値内になるように制御
する制御回路５２を設けて構成しても良い。

【００３４】次に第３実施例について説明する。

【００３５】図８及び図９は第３実施例に係わり、図８
は体腔内検査用超音波プローブの主要部の構成を示す構
成図、図９は体腔内検査用超音波プローブの変形例の主
要部の構成を示す構成図である。

【００３６】第３実施例の体腔内検査用超音波プローブ
は、可撓軸２１とシース２０の摩擦を解消する手段とし
て、圧電振動子５０を回転伝達筒２７に固着し、この圧
電振動子５０を用いて回転伝達筒２７を振動させ、可撓
軸２１とシース２０の摩擦を解消する手段を用いたもの
であり、その他の構成は第１実施例と同一なので同一の
符号をつけ説明を省略する。第３実施例の体腔内検査用
超音波プローブは、図８に示すように、回転伝達筒２７
の外周面に固着した圧電振動子５０と、この圧電振動子
５０を駆動する駆動回路５１とを備え、この駆動回路５
１によって圧電振動子５０により回転伝達筒２７に低振
幅、低周波の振動を、例えば、軸方向に与えている。そ
の他の構成、作用は第１実施例と同じである。

【００３７】このように構成された第３実施例の体腔内
検査用超音波プローブは、挿入経路、あるいは、観察方
向に応じて挿入部１の屈曲量を増加させると、可撓軸２
１がシース２０に接し、この摩擦により可撓軸２１は軸
方向の移動を妨げられる虞があるが、本実施例では、駆
動回路５１によって圧電振動子５０により回転伝達筒２
７に低振幅、低周波の振動を、例えば、軸方向に与え、
この振動により摩擦による可撓軸２１は軸方向の移動停
止を解除し、適正な位置に連結ピン２６を移動させるの
で、超音波ヘッド２３を常に安定して回転させることが
でき、鮮明な超音波画像を得ることのできる。その他の
効果は第１実施例と同じである。

【００３８】尚、第１実施例と同様に、信号処理装置１
７に駆動指示スイッチを設けることにより、超音波画像
が回転ムラにより乱れた場合にこの駆動指示スイッチに
より駆動装置５１を駆動させるようにしても良い。

【００３９】また、図９に示すように、エンコーダ３４
からの信号により、駆動装置５１を制御する制御回路５
２とを設けることにより、モータ３１の回転状態に応じ
て圧電振動子５０を振動させ、適正な位置に連結ピン２
６を移動させるようにしても良い。

【００４０】すなわち、モータ３１の回転軸に軸着され
たエンコーダ３４は、回転伝達筒２７を介して可撓軸２
１の回転状態に応じた信号を出力する。このエンコーダ
３４の出力信号を入力し、この出力信号のデューティー
比が所定の基準値よりも大きい場合、駆動回路５１を駆
動し圧電振動子５０を振動させ、この振動により摩擦に
よる可撓軸２１は軸方向の移動停止を解除し、適正な位
置に連結ピン２６を移動させ、エンコーダ３４の出力信
号のデューティー比が所定の基準値内になるように制御
する制御回路５２を設けて構成しても良い。

【００４１】次に第４実施例について説明する。

【００４２】図１０は第４実施例に係る体腔内検査用超
音波プローブの主要部の構成を示す構成図である。

【００４３】第４実施例は、第１実施例における可撓軸
２１とシース２０の摩擦を解消する手段が異なるだけで
ほとんど同一の構成なので、異なる構成のみ説明し、同
一構成には同一の符号をつけ説明を省略する。

【００４４】第４実施例の体腔内検査用超音波プローブ
は、図１０に示すように、可撓軸２１の基端側にはクチ
ガネ６０が固定されている。このクチガネ６０にはキー
溝６１が形成されており、相対的には回転不能だが、軸
方向の移動は自由になるように、キー６２を介して回転
伝達ギア６３と結合している。モータ３１の回転軸に取
り付けられた出力ギア６４は、前記回転伝達ギア６３と
噛み合っており、この出力ギア６４と回転伝達ギア６３
との組み合わせは減速機を構成している。

【００４５】前記クチガネ６０は円筒型の中空路を有す
るワク６６に複数のベアリング６５を介して固定されて
いる。このワク６６には鉄板６７及びバネ６８が固定さ
れている。また、バネ６８は、ワク６６と反対側では操
作部９の筐体に固定されている。

【００４６】前記クチガネ６０には図示しない歪ゲージ
が貼付され、この歪ゲージの出力は前記回転伝達ギア６
３の軸内を通り該回転伝達ギア６３に固定されたスリッ
プリング３５を経てコントローラ６９に接続されてい
る。このコントローラ６９の出力は、前記鉄板６７の近
傍に設けられた電磁石７０に接続されている。その他の
構成は、第１実施例と同じである。

【００４７】このように構成された第４実施例の体腔内
検査用超音波プローブの作用について説明する。

【００４８】挿入部１を体腔内に挿入し、モータ３１を
回転させることにより、その出力軸に固定された出力ギ
ア６４及び回転伝達ギア６３を介してクチガネ６０が回
転する。可撓軸２１を介して超音波ヘッド２３は回転す
る。モータ３１の回転に同期して、信号処理装置１７よ
りスリップリング３５を介して超音波ヘッド２３に駆動
パルスが印加され、ラジアル走査が行われる。また、生
体からのエコーを超音波ヘッド２３が受信し、このエコ
ー信号がスリップリング３５を介して信号処理装置１７
に伝送されることにより超音波画像が生成され、モニタ
１９に表示され、超音波診断に用いられる。

【００４９】挿入時に挿入部１が複雑な形状に曲げら
れ、可撓軸２１に加わる摩擦力等の力が大きくなると、
クチガネ６０に応力が加わり図示しない歪ゲージの出力
が変化する。歪ゲージの出力はコントローラ６９に入力
され、クチガネ６０に加わる応力に対応する歪ゲージの
出力が所定値を越えた場合、コントローラ６９は電磁石
７０を作動させる。電磁石７０は、磁力により鉄板６７
を引き寄せ、その結果ワク６６及びクチガネ６０は軸方
向に移動する。その後、電磁石をｏｆｆすると、バネ６
８によりワク６６及びクチガネ６０は元の位置に戻る。

【００５０】このように、第４実施例の体腔内検査用超
音波プローブは、挿入部１が、挿入経路に応じて屈曲さ
せる場合に、挿入された部分の可撓軸２１の長さとシー
ス２０の長さに相違が生じ、可撓軸２１に軸方向に応力
が発生しても、ワク６６及びクチガネ６０を軸方向に能
動的に動かすことにより、挿入部１内のシース２０と可
撓軸２１の位置関係が変化し、可撓軸２１に加わってい
た外力が低減され、回転ムラによる超音波画像の画像流
れ等が回避される。従って、常に鮮明な超音波画像を得
ることができる。

【００５１】尚、本実施例においては、回転伝達ギア６
３とクチガネ６０とをキー６２及びキー溝６１を介して
結合するとしたが、これに限らず、例えば、実開平３−
１３２８８号公報に示されているように、球体と溝によ
る結合を用いても良い。また、出力ギア６４と回転伝達
ギア６３との組み合わせにより減速機を構成していると
したが、これに限らず、減速機としては３個以上にギア
を組み合わせたり、プーリーとタイミングベルトを用い
て構成しても良い。

【００５２】次に第５実施例について説明する。

【００５３】図１１及び図１２は第５実施例に係わり、
図１１は体腔内検査用超音波プローブの主要部の構成を
示す構成図、図１２は可撓軸の構造を説明する説明図で
ある。

【００５４】第５実施例は、第４実施例における可撓軸
２１とシース２０の摩擦を解消する手段が異なるだけで
ほとんど同一の構成なので、異なる構成のみ説明し、同
一構成には同一の符号をつけ説明を省略する。

【００５５】図１２に示すように、可撓軸２１ａとクチ
ガネ６０とは電気的に絶縁されて接合されている。可撓
軸２１ａは、金属線を２重に密着螺旋巻きにしたもので
あり、内側の金属線と外側の金属線からそれぞれリード
線７１を引き出している。

【００５６】このリード線７１は、図１１に示すよう
に、クチガネ６０内部を通り、スリップリング３５を経
て抵抗計を内蔵したコントローラ６９に入力される。コ
ントローラ６９の出力は、副モータ７２に接続され、こ
の副モータ７２の出力軸には、ボールネジ７３が軸着さ
れている。クチガネ６０は円筒型の中空路を有するワク
６６ａに複数のベアリング６５を介して固定されてい
る。ワク６６ａには、ネジ穴７３ａがありボールネジ７
３が嵌合している。その他の構成は第４実施例と同じで
ある。

【００５７】このように構成された第５実施例の体腔内
検査用超音波プローブの作用について説明する。

【００５８】モータ３１を駆動するとクチガネ６０が回
転し、可撓軸２１を介して超音波ヘッド２３が回転し、
ラジアル走査を行うのは第４実施例と同様である。

【００５９】可撓軸２１ａが複雑な形状に曲げられ応力
が発生すると、可撓軸２１ａの内側の金属線と外側の金
属線との接触状態が変化する。この接触状態の変化を内
側と外側の金属線間の抵抗値の変化としてコントローラ
６９で検出し、副モータ７２を作動させる。副モータ７
２の作動により、ボールネジ７３が回転し、ワク６６ａ
が進退移動する。よってクチガネ６０が軸方向に動作す
る。

【００６０】第４実施例の体腔内検査用超音波プローブ
では、第４実施例の効果に加え、可撓軸２１ａに加わる
外力の検出に、可撓軸の内側と外側の金属線間の抵抗値
を用いたので、可撓軸２１ａの一部のみに力が加わった
場合についても検出が可能である。

【００６１】次に第６実施例について説明する。

【００６２】図１３及び図１４は第６実施例に係わり、
図１３は体腔内検査用超音波プローブの主要部の構成を
示す構成図、図１４は体腔内検査用超音波プローブの先
端部拡大図である。

【００６３】第６実施例は、第４実施例における可撓軸
２１とシース２０の摩擦を解消する手段が異なるだけで
ほとんど同一の構成なので、異なる構成のみ説明し、同
一構成には同一の符号をつけ説明を省略する。

【００６４】図１４に示すように、本実施例において
は、超音波ヘッド２３に接続する同軸ケーブル７４が回
転伝達体である可撓軸を兼ねている。同軸ケーブル７４
の外周には、補強のために金属線７５が粗に巻かれてい
る。また、同軸ケーブル７４の被膜には繊維を混入させ
ている。同軸ケーブル７４の基端にはクチガネ６０が接
続されている点は第４実施例と同じである。

【００６５】同軸ケーブル７４及び超音波ヘッド２３
は、硬質のポリエチレン製のシース７６に入っており、
その内部は図示しない超音波伝達媒体で満たされてい
る。シース７６の先端には超音波伝達媒体中入用の穴７
７及びネジ部７８が形成されている。さらに穴７７を塞
ぐためのキャップ７９がネジ部７８によって先端に結合
されている。

【００６６】また、図１３に示すように、クチガネ６０
は円筒型の中空路を有するワク８０に複数のベアリング
６５を介して固定されている。ワク８０には、両面に鉄
板８０ａが取り付けられ、複数の電磁石８１で挟まれて
いる。電磁石８１は図示しないタイマーを内蔵したコン
トローラ８２によって制御される。

【００６７】このように構成された第６実施例の体腔内
検査用超音波プローブの作用について説明する。

【００６８】モータ３１を駆動するとクチガネ６０が回
転し、超音波ヘッド２３が回転し、ラジアル走査を行う
のは、超音波ヘッド２３の回転が同軸ケーブル７４を介
して行われる点を除いて第４実施例と同じである。

【００６９】コントローラ８２には図示しないタイマー
が内蔵されており、例えば、毎分１回の割合で電磁石８
１を作動させ、ワク８０を軸方向に作動させる。

【００７０】従って、第６実施例の体腔内検査用超音波
プローブでは、第４実施例の効果に加え、回転伝達体に
加わる応力を検出するセンサーを使用していないため
に、コントローラ８２の構成が単純であり、コストの低
減が図れる。

【００７１】また、金属線を密着螺旋巻きにした可撓軸
を用いると、その金属線間に気泡が残存し、診断中に超
音波ヘッド２３の送受波面に気泡が移動し、感度の低下
を招く場合があるが、本実施例においては同軸ケーブル
７４を回転伝達体として使用しているため、そのような
気泡による感度低下がない。

【００７２】尚、シース７６とキャップ７９との接合は
ネジ部７８によってなされるとしたがこれに限らず、例
えば、水及び体液には溶けず、特定の溶媒に可溶な接着
剤を用いてシース７６とキャップ７９との接合を行って
も良いし、粘着テープを巻いて固定しても良い。

【００７３】また、コントローラ８０内のタイマーの設
定時間を１分としたが、これに限らず、操作部９に設け
たスイッチにより変更できるようにし、電磁石８１の作
動間隔を診断部位に応じて最適に設定して使用するよう
にしても良い。

【００７４】次に第７実施例について説明する。

【００７５】図１５は第７実施例に係る体腔内検査用超
音波プローブの主要部の構成を示す構成図である。

【００７６】第７実施例は、第４実施例における可撓軸
２１とシース２０の摩擦を解消する手段が異なるだけで
ほとんど同一の構成なので、異なる構成のみ説明し、同
一構成には同一の符号をつけ説明を省略する。

【００７７】図１５に示すように、クチガネ６０は円筒
型の中空路を有するワク８５に複数のベアリング６５を
介して固定されている。ワク８５には、レバー８６が設
けられており、このレバー８６は操作部９の外装に露出
している。また、ワク８５はバネ８７を介して操作部９
の筐体に固定されている。

【００７８】このように構成された第７実施例の体腔内
検査用超音波プローブの作用について説明する。

【００７９】モータ３１を駆動するとクチガネ６０が回
転し、可撓軸２１を介して超音波ヘッド２３が回転し、
ラジアル走査を行うのは第４実施例と同様である。

【００８０】超音波診断中に画像流れ、画像ゆれ等が発
生した場合、操作部９の外装より露出したレバー８６を
手で動かすと、ワク８５が軸方向に動く。これにより、
クチガネ６０が動き、画像流れや画像ゆれ等が解消され
る。また、レバー８６を離すとバネ８７の作用により、
ワク８５は元の位置に戻る。

【００８１】従って、第７実施例の体腔内検査用超音波
プローブでは、第４実施例の効果に加え、回転伝達体に
加わる応力を検出するセンサー及びワク８５を動かすア
クチュエータを使用していないために、構成が単純であ
り、コストの低減が図れる。

【００８２】また、医師が必要と判断したときのみ、ワ
ク８５を動かすので、症例写真を撮影したときにちょう
どワクが動いてしまい、写真がブレてしまうというよう
な不具合を回避できる。

【００８３】次に第８実施例について説明する。

【００８４】図１６は第８実施例に係る体腔内検査用超
音波プローブの主要部の構成を示す構成図である。

【００８５】第８実施例は、第４実施例における可撓軸
２１とシース２０の摩擦を解消する手段が異なるだけで
ほとんど同一の構成なので、異なる構成のみ説明し、同
一構成には同一の符号をつけ説明を省略する。

【００８６】図１６に示すように、クチガネ６０は円筒
型の中空路を有するワク９０に複数のベアリング６５を
介して固定されている。ワク９０は、圧電アクチュエー
タ９１を介して操作部９の筐体に固定されている。操作
部９に設けられたスイッチ９２は、圧電アクチュエータ
９１に接続されている。

【００８７】このように構成された第８実施例の体腔内
検査用超音波プローブの作用について説明する。

【００８８】モータ３１を駆動するとクチガネ６０が回
転し、可撓軸２１を介して超音波ヘッド２３が回転し、
ラジアル走査を行うのは第４実施例と同様である。

【００８９】超音波診断中に画像流れ、画像ゆれ等が発
生した場合、操作部９に設けられたスイッチ９２を操作
すると、圧電アクチュエータ９１が作動し、ワク９０が
軸方向に動く。これにより、クチガネ６０が動き、画像
流れや画像ゆれ等が解消される。

【００９０】従って、第８実施例の体腔内検査用超音波
プローブでは、第４実施例の効果に加え、回転伝達体に
加わる応力を検出するセンサーを使用していないため
に、構成が単純であり、コストの低減が図れる。

【００９１】また、医師が必要と判断したときのみ、ワ
ク９０を動かすので、症例写真を撮影したときにちょう
どワクが動いてしまい、写真がブレてしまうというよう
な不具合を回避できる。

【００９２】さらに、スイッチ９２を操作することによ
り、ワク９０を動かすことができるので、操作する医師
の負担を軽減できる。

【００９３】尚、スイッチ９２を操作部９に設けるとし
たが、信号処理装置１７に設けても良いし、フットスイ
ッチやリモートコントローラを使用しても良い。また、
これらスイッチ手段を同時に複数個設けても良いことは
いうまでもない。

【００９４】尚、上記第１ないし第８の各実施例の体腔
内検査用超音波プローブは、光学観察系を有する超音波
内視鏡に内蔵されるとしたが、これに限らず、体腔内検
査用超音波プローブを単独で構成してもよく、単独で構
成した体腔内検査用超音波プローブを通常の内視鏡のチ
ャンネル等に挿入することにより超音波診断を行うよう
にしても良い。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、前
記挿入部を体腔内に挿入し、該挿入部と前記可撓軸とが
接触した際の摩擦力による可撓軸の移動停止を、圧電振
動子の振動により解除するようにしたので、超音波振動
子の回転ムラを除去し、常に鮮明な超音波画像を得るこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの主要部の構成を示す構成図である。

【図２】 第１実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブを内蔵した超音波内視鏡の構成を示す構成図である。

【図３】 第１実施例に係る可撓軸の駆動機構の構成を
示す斜視図である。

【図４】 第１実施例に係る超音波振動子の構造を示す
説明図である。

【図５】 第１実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの変形例の主要部の構成を示す構成図である。

【図６】 第２実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの主要部の構成を示す構成図である。

【図７】 第２実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの変形例の主要部の構成を示す構成図である。

【図８】 第３実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの主要部の構成を示す構成図である。

【図９】 第３実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの変形例の主要部の構成を示す構成図である。

【図１０】第４実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの主要部の構成を示す構成図である。

【図１１】第５実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの主要部の構成を示す構成図である。

【図１２】第５実施例に係る可撓軸の構造を説明する説
明図である。

【図１３】第６実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの主要部の構成を示す構成図である。

【図１４】第６実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの先端部拡大図である。

【図１５】第７実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの主要部の構成を示す構成図である。

【図１６】第８実施例に係る体腔内検査用超音波プロー
ブの主要部の構成を示す構成図である。

【符号の説明】

１ …挿入部 ２０ …シース ２１ …可撓軸 ２３ …超音波ヘッド ２６ …連結ピン ２７ …回転伝達筒 ２７ａ…長穴 ２８ …リング ２９ …リング支持部材 ３０ …進退駆動装置 ３１ …モータ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−64240（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−265536（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−289949（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−106208（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−142307（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−70763（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 8/00 - 8/15

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体腔内に挿入する挿入部と、 この挿入部の先端に配設される回転自在な超音波振動子
   と、 前記挿入部の基端側に設ける回転力発生手段と、前記挿入部内を軸方向に進退自在に挿通し、前記回転力
   発生手段の回転力を前記超音波振動子に伝達 する可撓軸
   と、前記挿入部と前記可撓軸とを相対的に振動させ、摩擦力
   による前記可撓軸の軸方向の移動停止を解除する圧電振
   動子と 、 を備えたことを特徴とする体腔内検査用超音波プロー
   ブ。