JP3594278B2 - 体腔内超音波プローブ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、挿入部の先端に超音波振動子を配置し、処置具チャンネルを挿通した処置具にて処置可能にした体腔内超音波プローブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
体腔内に挿入可能な挿入部の先端に超音波振動子を設けて超音波振動子により、超音波断層画像を得られるようにすると共に、この挿入部に処置具チャンネルを設け、この処置具チャンネルの先端の導出口から処置具を突出させて病変組織等を採取する等の処置を行うことができる体腔内超音波プローブ装置が実用化されている。
【０００３】
例えば、特開平６−６３０４１号公報には処置具チャンネルに挿通された穿刺針等は、穿刺針等の処置具を体腔壁などに圧し当てた際に、その反作用によって、処置具等が超音波プローブの走査断面内から外れることを防ぎ、突没自在に導出して、超音波による観察下で吸引生検等の処置を行えるように工夫したものが開示されている。
【０００４】
この従来例においては、処置具チャンネルから突没可能な処置具の外径とほぼ等しい幅を有する長孔を備えた左右のずれ防止手段を導出口の先端に設けたものである。
【０００５】
この構成を用いることによって、処置具は導出口付近に設けられた起上台の長さによる支持ではなく、導出口の先端側に設けた左右ずれ防止手段と導出口との間の長い距離で支持されているため、体腔内壁に処置具などを圧し当てる場合にも力が逃げず、なおかつ超音波走査面内から処置具が外れることなく常に超音波画像下で処置具を観察しながら処置が行うことができるというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開平６−６３０４１号公報に記載された左右ずれ防止手段は、導出口からある程度の長い距離を設けて設置することによって、処置具の左右のずれを防止する効果が現れるため、例えば、超音波内視鏡のような先端の硬質部の長さを極力短くすることが要求される装置に用いるのは硬質部の長さが長くなってしまうので、そのままでは適用しにくい。
【０００７】
さらに、超音波プローブの走査角度を広く設ける場合には、左右ずれ防止手段が超音波の走査範囲に含まれて、左右ずれ防止手段にて超音波が乱反射し、それ以遠の断層像の撮影が困難になる。また、左右ずれ防止手段が起立している状態の場合には、例えば超音波内視鏡に適用した場合には、光学視野内に左右ずれ防止手段が入り、観察の妨げになる。
【０００８】
（発明の目的）
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、穿刺針等の処置具で処置する場合、体腔壁などに圧し当てた際に、その反作用によって、処置具が曲げられても、超音波による観察を維持できるようにしてより安全、かつより処置し易くできる体腔内超音波プローブ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の体腔内超音波プローブ装置においては、組織吸引針等の処置具の先端側の断面形状を扁平な断面形状とする等して所定の方向に最も曲がり易くすると共に、この処置具が挿通される処置具チャンネルの先端側における前記処置具の先端側が収納される導出口付近の中空断面形状を前記扁平な断面形状と相似形等の中空断面形状にすると共に、前記所定の方向が超音波の走査面の方向と一致するように中空断面形状の方位を設定し、かつ処置具を収納した場合に処置具がその長手方向（軸）の回りで回転してしまわないように収納する体腔内超音波プローブとで構成される。
【００１０】
従って、例えば、組織吸引針で病変部への穿刺の際に体腔壁に組織吸引針を圧し当てた時、体腔壁からの反作用力が組織吸引針に対して負荷となり、組織吸引針は所定の方向に曲がるが、その方向は超音波の走査面と一致するので、処置具としての組織吸引針は超音波断層画像から外れることなく観察できるので、より安全に組織吸引の処置を容易に実施することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態を構成する超音波内視鏡の全体構成を示し、図２は図１の挿入部の先端側の構造を示し、図３は処置具挿入口付近の構造を示し、図４は組織穿刺針の構造を示す。
【００１２】
本実施の形態の目的は超音波による観察下で処置具として例えば穿刺針にて穿刺を実施する際、超音波走査面から穿刺針が外れることなく安全に穿刺することを可能にする体腔内超音波プローブ装置を提供することを目的とする。
本発明の体腔内超音波プローブ装置の第１の実施の形態は図１に示す超音波内視鏡１と図４に示す組織穿刺針４１とから構成される。
【００１３】
図１に示す体腔内超音波プローブとしての超音波内視鏡１は、体腔内に挿入される細長の挿入部２と、この挿入部２の後端に形成された太幅の操作部３と、この操作部３の後端に形成された接眼部４と、操作部３から外部に延出されたユニバーサルコード５と、このユニバーサルコード５の末端に設けられた内視鏡コネクタ６と、この内視鏡コネクタ６から延出された超音波ケーブル７と、この超音波ケーブル７の末端に設けられた超音波コネクタ８とから構成される。
【００１４】
上記挿入部２は、先端から硬質の部材で形成された先端硬質部９と、この先端硬質部９の後端に隣接して形成され、湾曲自在の湾曲部１０と、この湾曲部１０の後端から操作部３の前端に至る長尺で可撓性を有する可撓部１１とが順次設けられている。
【００１５】
上記操作部３には湾曲操作を行うアングルノブ１２が設けてあり、このアングルノブ１２を回動操作することにより、湾曲部１０を湾曲させることができる。また、この操作部３には送気及び送水の操作を行う送気送水ボタン１３と吸引を行う吸引ボタン１４とが設けられている。また、この操作部３の前端付近には処置具を挿入する処置具挿入口（以下、単に挿入口）１５が設けてあり、この挿入口１５は挿入部２内に形成された処置具チャンネル１６（図２参照）と連通し、この処置具チャンネル１６は先端硬質部９の斜面部１７で開口する処置具導出口（単に導出口或いは突出口と略記）１８が出口となっている。
【００１６】
そして、図４に示す組織吸引針４１等の処置具を挿入口１５から挿入し、処置具チャンネル１６を介してその突出口１８から処置具の先端側を突出し、病変部等の組織を吸引により採取する等の処置を行うことができる（体腔内超音波プローブ装置としての）第１の実施の形態の超音波内視鏡装置を形成する。
【００１７】
上記挿入部２内には図示しないライトガイドが挿通され、このライトガイドの後端側はユニバーサルコード５の末端の内視鏡コネクタ６に設けられたライトガイドコネクタ１９に至る。このライトガイドコネクタ１９を図示しない光源装置に接続することにより、光源装置から照明光が供給される。この照明光はライトガイドにより伝送され、先端硬質部９に固定された先端面からさらにこの斜面部１７の照明窓に取り付けられた照明レンズ２１ａ，２１ｂ（図２参照）を経て、この照明窓の前方側に出射され、体腔内の患部等の被写体を照明する。
【００１８】
また、この斜面部１７には観察窓が設けられ、この観察窓に取り付けられた対物レンズ２２によってその結像位置に光学像を結び、この結像位置にはイメージガイドの先端面が配置され、この先端面に結像された像を後方の接眼部４側の端面に伝送する。そして、接眼部４の接眼レンズを経て伝送された像を拡大観察することができる。
【００１９】
また、先端硬質部９の先端には超音波の送受信を行うための超音波送受信部２３が設けてあり、この超音波送受信部２３には例えばコンベックス型の超音波振動子２４が設けてある。この超音波振動子２４は挿入部２内等を挿通された信号ケーブル２５を介して超音波コネクタ８と接続され、この超音波コネクタ８は超音波画像を生成するための信号処理を行う図示しない超音波観測装置に接続される。また、この超音波観測装置は超音波画像を表示する図示しないモニタと接続される。
【００２０】
次に図２を参照して先端硬質部９側の構成をさらに説明する。図２（Ａ）は先端硬質部９側を超音波走査面Ｐ上での断面による構造を示し、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＣ方向の矢視図により、斜面部１７を示し、図２（Ｃ）は先端硬質部９の後端付近の断面構造により処置具チャンネル１６の断面形状を示す。
【００２１】
図２（Ａ）に示すように先端硬質部９の先端にはコンベックス型の超音波振動子（より正確には超音波振動子アレイ）２４が設けられ、この超音波振動子２４は信号ケーブル２５を介して超音波コネクタ８と接続される。このコンベックス型の超音波振動子２４はその凸面側の走査範囲２６内で超音波を送信及び受信する。
【００２２】
また、先端硬質部９の先端側はコンベックス型の超音波振動子２４に隣接する部分を斜めに切り欠く等して斜面部１７を形成し、この斜面部１７には、図２（Ｂ）に示すように照明レンズ２１ａ，２１ｂ、対物レンズ２２、この対物レンズ２２の表面に付着する汚物等を取り除くノズル２７、さらに処置具チャンネル１６の突出口１８が設けられている。
【００２３】
本実施の形態ではこの処置具チャンネル１６は、全長に渡って扁平な中空断面で、最も扁平となる方向が超音波振動子２４の超音波走査面Ｐ上に位置するように設けられている。
【００２４】
より具体的には処置具チャンネル１６は、全長に渡って楕円形状の中空断面を有し、その楕円の断面の短軸Ｏａが超音波振動子２４から放射される超音波の走査面（超音波走査面という）Ｐ上に位置するように設けられている。
【００２５】
即ち、処置具チャンネル１６の突出口１８と、この突出口１８の貫通穴に接着固定されるステンレススチール等から成る硬質のパイプ３１と、このパイプ３１にその先端が固定され、操作部３側に延出されるテフロン等から成る可撓性のチューブ３２とは全て前記の条件の楕円の中空の断面形状で配置されている。
【００２６】
例えば、図２（Ｂ）に示すように突出口１８の短軸Ｏａは、超音波走査面Ｐ上にあり、またチューブ３２の例えば先端付近の断面形状は図２（Ｃ）に示すようにその短軸Ｏａがやはり超音波走査面Ｐ上にあるように配置されている。
【００２７】
なお、パイプ３１は先端硬質部９の貫通穴に接着剤３３で固着され、その後端は挿入部２の長手方向を向くようにしてこの後端に処置具チャンネル１６を形成するチューブ３２の先端が固着されている。
先端硬質部９の後端には湾曲駒３４がその軸方向に湾曲自在に連結されて湾曲部１０が形成されている。また、湾曲駒３４の外周はゴムチューブ等の可撓性の外皮３５で覆われている。
【００２８】
図３は操作部３の前端付近に設けられた挿入口１５周辺の詳細図である。図３（Ａ）は超音波走査面Ｐ上での挿入口１５の断面を示し、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ線断面により処置具口金３９の中空断面形状を示す。
【００２９】
先端硬質部９のパイプ３１にその先端が固着され、処置具チャンネル１６を形成するチューブ３２の後端は、処置具分岐部３７の合流部に連結されている。
【００３０】
この処置具分岐部３７から分岐した一方は、吸引チャンネル３８に接続され、この吸引チャンネル３８はユニバーサルコード５、内視鏡コネクタ６の内部を貫通して、外部に開口し、その開口端を吸引ポンプに接続することによって汚物等を吸引可能である。
【００３１】
また、処置具分岐部３７から分岐した他方は、処置具口金３９に至り、挿入口１５で開口している。この処置具口金３９の断面は、図３（Ｂ）に示すように、チューブ３２の中空の楕円形状に連続する中空な楕円形状であり、処置具口金３９の短軸Ｏａの方向がチューブ３２の短軸の方向に一致する。
【００３２】
また、図２で示すように、通常は、吸引時などに、先端硬質部９の突出口１８から流入する汚物が、処置具挿入口１５から流出することを防ぐ目的で、処置具挿入口１５には処置具栓４０が設けられる。
【００３３】
図４は処置具チャンネル１６に挿通される処置具の具体例として、組織吸引を行う組織吸引針４１を示し、図４（Ａ）はその全体を示す側面図、図４（Ｂ）はシース４２及び針４３を拡大して示す断面図、図４（Ｃ）は図４（Ｂ）のＢーＢ線拡大断面図である。
【００３４】
組織吸引針４１は針４３と、この針４３が挿通されるシース４２と、このシース４２の後端側に設けられた把持部４４と、この把持部４４の後端に設けられたスライダ部４５とから成る。
【００３５】
図４（Ｂ）の断面図に示すように、針４３は外針４６と、この外針４６内に設けられたスタイレット４７とから成り、処置具チャンネル１６に挿通される部分となるシース４２、外針４６及びスタイレット４７の断面は所定の方向に最も曲がり易い扁平な断面形状、具体的には図４（Ｃ）に示すような楕円形状で、その短軸の方向が最も曲がり易い方向となっている。
【００３６】
つまり、シース４２の中空部の断面形状も楕円形状で、この断面より僅かに小さい断面の楕円形状の外針４６及びスタイレット４７からなる針４３がねじれることなく（つまりその長手方向での回転が規制されて）挿通されるようになっている。
【００３７】
また、スライダ部４５は第１のスライダ４８と第２のスライダ４９とからなる。針４３とスライダ部４５は把持部４４の内部にて連結しており、把持部４４に対してスライダ部４５を挿脱すると、針４３もその挿脱量だけ進退する。
【００３８】
さらに第２のスライダ４９はスタイレット４７と連結しており、組織吸引を実施する際には、この第２のスライダ４９をスライダ部４５から引き抜くことによってスタイレット４７を引き抜くことができ、第１のスライダ４８に図示しない吸引シリンジをとりつけて組織を吸引することができる。
【００３９】
本実施の形態では、組織吸引針４１の断面形状を所定の方向（具体的には短軸方向）に最も曲がり易い楕円形状にし、これに応じてこの組織吸引針４１が挿通される処置具チャンネル１６の中空の断面形状もこれに相似形の楕円形状にし、中空の断面形状のサイズを組織吸引針４１の断面形状より僅かに大きくして、挿通された状態でその長手方向の軸の回りでの回転を規制している。また、処置具チャンネル１６の中空の断面形状の方位を処置具チャンネル１６内に挿通された組織吸引針４１の最も曲がり易い短軸の方向が超音波走査面Ｐの方向になる（一致する）ように設定していることが特徴となっている。
【００４０】
そして、針４３の先端を組織を採取するために突き刺すような操作を行う場合に、組織の表面に針４３を押しつけた際の反作用が針４３に加わる場合には、針４３は最も曲がり易い短軸方向に曲がり易く、このように曲がっても超音波走査面Ｐ上にあるので、超音波断層画像で観察できる状態を維持することができるようにしている。
【００４１】
次に本実施の形態の作用を説明する。
挿入口１５に処置具栓４０を取り付けて、コンベックス型超音波内視鏡１を体腔内に挿入し、病変部位の超音波断層像を確認する。
【００４２】
病変部位の組織を採取してより詳しく調べたいような場合には、処置具栓４０を取り外して、組織吸引針４１の針４３がシース４２内部に収められた状態で、組織吸引針４１を挿入口１５より挿入する。
処置具チャンネル１６はその全長にわたり、その中空断面が楕円形状であり、かつ組織吸引針４１もその外形、具体的にはシース４２の断面形状が楕円形状であり、処置具チャンネル１６側の断面より僅かに小さい断面のものを挿入することにより、処置具チャンネル１６内でシース４２が周方向にねじれることなく挿通でき、さらにこのシース４２内に針４３がねじれることなく挿通できる。
【００４３】
このような状態であるので、組織吸引針４１が、先端硬質部９の突出口１８から、組織吸引針４１の楕円断面の短軸が、超音波走査面Ｐに一致する向きで突出する。
【００４４】
そして、この突出された組織吸引針４１の先端側をモニタにより、超音波断層画像上で観察することができ、この観察の下で、組織吸引針４１の先端側を病変部側に容易に導くことができる。
そして、病変部への穿刺経路に当たる体腔壁に針４３またはシース４２を押し当てる。
【００４５】
このとき、体腔壁からの反作用力が針４３またはシース４２に負荷となるが、針４３またはシース４２の楕円断面の長軸方向へは、最も曲がり難く、逆に短軸方向に最も曲がり易いため、仮に、針４３が反作用力によって座屈する場合には、短軸方向、すなわち、超音波走査面Ｐ内で針４３が曲がることになり、針４３またはシース４２は超音波走査面Ｐから外れることなく超音波断層画像上で観察でき、従って安全に穿刺を実施することができる。
【００４６】
本実施の形態は以下の効果を有する。
超音波による観察下で穿刺を実施する際、超音波走査面Ｐから穿刺針が外れることなくより安全に穿刺することが可能になると共に、穿刺等の処置がより容易にできる。
【００４７】
また、左右ずれ防止手段を設けた従来例の場合よりも、光学的観察手段（具体的には照明レンズ２１ａ，２１ｂ及び対物レンズ２２等）を設けた超音波内視鏡１の場合にも先端硬質部９が長さくなるようなことを防止できる。
また、超音波の走査角度を広くしても左右ずれ防止手段により光学的な観察の妨げが発生するような事態は発生しない。
【００４８】
なお、本実施形態においては、処置具チャンネル１６の先端側開口端には、処置具起上台が設けられていない形態であったが、処置具起上台を設けて、処置具の突出角度を可変にした形態も考えられる。この場合、処置具起上台の処置具を誘導する溝の形状は突出口１８から連続する形状にすることによって実現できる。
【００４９】
また、処置具チャンネル１６および組織吸引針４１の断面形状は楕円形で、その楕円形の場合に曲がり易い方向となる短軸の方向が超音波走査面Ｐと一致するように設けたが、これに限定されるものではない。
【００５０】
すなわち、組織吸引針４１等の処置具が壁に圧し当てられた場合に超音波走査面Ｐの方向に最も曲がり易いようにその方向に最も扁平となる形状（或いは、超音波走査面Ｐに垂直な方向が最も曲がりにくい形状）にした他の実施の形態等も考えられる。
【００５１】
このような扁平な形状の具体例として、処置具チャンネル及び処置具の断面形状を、長方形にして、その形状の場合に最も曲がり易い短辺方向が超音波走査面Ｐと並行になるように設けた実施の形態や、二等辺三角形に設けて、その底辺が最も長くかつ底辺が、超音波走査面Ｐと垂直な方向になり、この底辺方向が最も曲がりにくい方向となるように設けた実施の形態等も考えられる。
【００５２】
（第１の実施の形態の変形例）
なお、第１の実施の形態では処置具チャンネル１６の挿入口１５から突出口１８までの全長及びこの処置具チャンネル１６内に挿通される処置具としての組織吸引針４１の針４３の先端からシース４２の後端までが楕円形状として説明したが、これに限定されるものでなく、処置具としての組織吸引針４１の先端側の断面形状を所定の方向に最も曲がり易い断面形状（具体例として楕円等の扁平な断面形状）とし、かつこの組織吸引針４１が挿通される（体腔内超音波プローブとしての）超音波内視鏡１の処置具チャンネル１６側は（組織吸引針４１の先端側が突没自在に収納される）その突出口１８付近のみを前記扁平な断面形状に相似形等の扁平な中空断面形状で、突出口１８付近で組織吸引針４１の先端側がその長手方向の軸の回りの回転が規制されるように収納し、さらに収納された組織吸引針４１の先端側の所定の方向が超音波走査面Ｐに一致するように前記突出口１８の中空断面形状の方位を設定したものでも良い。
【００５３】
第１の実施の形態の場合でより具体的に説明すると、組織吸引針４１は突出口１８から突没自在となるその先端側部分のみを所定の方向に最も曲がり易くなる断面形状、具体的には短軸の方向が最も曲がり易い楕円等の扁平な断面形状にし、それより後方側は例えば既存のものと同様な円形の断面形状（例えば、先端側が楕円の場合にはその長軸を直径とする円）とする。
【００５４】
一方、この組織吸引針４１が挿通される超音波内視鏡１側は挿入口１５、処置具口金３９及びチューブ３２の断面形状は上記円形のサイズより僅かに大きい円形の中空断面とし、導出口１８で開口する先端硬質部９の中空の孔部及びこの孔部にその先端が固着されたパイプ３１部分からなる導出口付近を例えば図２（Ｂ）に示すように楕円などの上記組織吸引針４１の先端側の断面形状と相似形の扁平な中空断面形状とし、その最も狭くなる方向（楕円の場合には短軸Ｏａの方向）を超音波走査面Ｐに一致させるようにする。そして、この楕円などの扁平な中空断面形状内では組織吸引針４１の先端側はその軸の回りで回転が規制された状態が維持されるようにする（具体的には扁平な中空断面形状のサイズを扁平な断面形状のサイズより僅かに大きくする）。
【００５５】
このようにしても、組織等に突き刺す操作を行った場合に針４３側にその反作用の力が作用した場合、針４３の最も狭い幅の方向に曲がるので、超音波走査面Ｐから外れることがなく、超音波断層画像上で観察することができる。
【００５６】
このため、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
また、この場合には先端側付近のみを既存のものから変更すれば良い構造であるので、低コストで実現できる。
なお、処置具チャンネル側の中空な断面形状と処置具側の断面形状とは必ずしも相似形であることを必要としないで、例えば類似した形状であれば良い。
【００５７】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態の目的を加えて、病変部へのアプローチが容易な、メカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡を提供することを目的とする。
【００５８】
図５は第２の実施の形態におけるメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１の全体図である。以下、第１の実施の形態と構成が同じものは同一の番号を付し、異なるところのみを説明する。
【００５９】
メカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１は、細長の挿入部５２と、操作部３と、副操作部５３と、接眼部４と、操作部３から延出されたユニバーサルコード（或いはライトガイドコード）５４と、内視鏡コネクタ５５と、副操作部５３から延出された超音波ケーブル５６及び超音波コネクタ５７から成る。
【００６０】
挿入部５２は先端硬質部５８、湾曲部１０、および可撓部１１からなり、この挿入部５２、操作部３及び副操作部５３内には図示しないイメージガイド、回転シャフト、ライトガイド、処置具チャンネル等が設けられている。
【００６１】
また、挿入口５９は図５（Ａ）のＤ方向の矢視図である図５（Ｂ）に示す如く２つの挿入口６０、６１を有し、挿入口６０は第１の実施の形態で説明した楕円の中空断面の処置具チャンネルに連通し、挿入口６１は後述するミニチュアプローブ６３（図６参照）が挿通可能なチャンネルに接続される。
【００６２】
また、副操作部５３にはメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１と、後述するミニチュアプローブとの超音波画像の切り換えを行うための切り換えスイッチ６２が設けられている。さらに、メカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１の超音波コネクタ５７にはミニチュアプローブ６３のコネクタ部６７を接続することが可能なサブコネクタ５７ａが設けられている。
【００６３】
図６は挿入口６１から挿入することができるミニチュアプローブ６３の全体図である。このミニチュアプローブ６３は細長のプローブ部６４と、このプローブ部６４の後端に設けられた駆動部６５と、駆動部６５から延出された超音波ケーブル６６と、この超音波ケーブル６６の端部に設けられたコネクタ部６７から成る。
【００６４】
プローブ部６４は駆動部６５より脱着可能である。また、プローブ部６４は中空のシース６８と、このシース６８内に挿通されたフレキシブルシャフト６９と、シース６８の先端部内に配置され、フレキシブルシャフト６９の先端に取り付けられて回転駆動される超音波振動子部（振動子部と略記）７０から成る。
【００６５】
シース６８の内部は水などの音響媒体で覆われている。また、フレキシブルシャフト６９の先端は、振動子部７０に接続されている。また、フレキシブルシャフト６９の後端は、駆動部６５の内部の回転モータ、エンコーダ等から構成される回転制御部８５（図７参照）に接続されている。シース６８には、メカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１の後述する振動子７６の中心と、ミニチュアプローブ６３の振動子部７０の中心が、一致する位置でメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１の挿入口６１に突き当たるようにストッパ７１が設けられている。
【００６６】
図７は本実施の形態を備えた体腔内超音波プローブシステム７２のブロック図である。
この図７を参照して、体腔内超音波プローブシステム７２の超音波機能の構成及び動作原理について説明する。
【００６７】
この体腔内超音波プローブシステム７２はメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１と、この超音波内視鏡５１の挿入口６１から挿通され、そのコネクタ部６７がサブコネクタ５７ａに接続されるミニチュアプローブ６３と、超音波内視鏡５１の超音波コネクタ５７が接続され、超音波を発生させる駆動信号を生成すると共に、受信した超音波信号に対する信号処理等を行うれる超音波観測装置７３と、この超音波観測装置７３に接続される画像表示のためのモニタ７４及びコマンド等の入力を行うキーボード７５とから構成される。
【００６８】
超音波内視鏡５１の先端硬質部５８に設けた超音波送受信部内には振動子７６が配置され、この振動子７６に接続された信号ケーブル７７は途中に設けた切り換えスイッチ６２の接点Ａを介して超音波観測装置７３内の超音波を発生させる駆動信号を生成する超音波駆動部７８と、受信した超音波信号を増幅などの信号処理する受信部７９とに接続されている。
【００６９】
超音波駆動部７８及び受信部７９はコントロール部８０に接続され、このコントロール部８０により制御される。また、このコントロール部８０はキーボード７５とも接続され、キーボード７５から駆動条件などを設定することができる。また、受信部７９で処理された信号はコントロール部８０を経てデジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣと略記）８１に入力され、標準的な映像信号（画像信号）に変換されてモニタ７４に出力され、超音波断層画像を表示する。
【００７０】
上記切り換えスイッチ６２の接点Ｂはミニチュアプローブ６３の振動子部７０に接続された信号ケーブル８２と接続され、切り換えていずれか一方を選択できるようにしている。この切り換えスイッチ６２の選択情報は図示しない信号線を介してコントロール部８０に送られ、コントロール部８０はその切り換えで選択された超音波内視鏡５１側或いはミニチュアプローブ６３側の駆動に適した制御を行う。
【００７１】
挿入部５２内にはフレキシブルシャフト８４が挿通され、このフレキシブルシャフト８４の後端は回転制御部８５に接続され、またこのフレキシブルシャフト８４の先端には超音波送受信部内に配置される駆動ベベルギア８６が取り付けられている。
【００７２】
この駆動ベベルギア８６の駆動軸に垂直に配置した従動ベベルギア８７が噛合し、この従動ベベルギア８７には円柱を４５度の角度で切り落とした反射ミラー面を形成した反射ミラー８８が取り付けられ、従動ベベルギア８７と反射ミラー８８は同一の回転軸を有する。
【００７３】
また、この反射ミラー８８は振動子７６の超音波出射面に対向し、出射された超音波を反射する。この反射ミラー８８は回転制御部８５を形成する駆動モータの回転により、フレキシブルシャフト８４、駆動ベベルギア８６、従動ベベルギア８７を介して回転駆動されるので、振動子７６の超音波出射方向と垂直な面内で、例えば挿入部５２の軸の前方方向を中心とした扇形状の走査範囲で超音波を走査する。
【００７４】
また、ミニチュアプローブ６３内にもそのプローブ部６４の先端部内に配置された振動子部７０はフレキシブルシャフト６９を介して駆動部６５内の回転制御部８９と接続され、この回転制御部８９を形成する駆動モータにより、振動子部７０が回転駆動され、この回転によりラジアル走査する。
【００７５】
次にこの体腔内超音波内視鏡システム７２の作用を説明する。
まず、キーボード７５より超音波走査を開始するコマンドが入力されると、超音波観測装置７３内のコントロール部８０にその信号が送られる。コントロール部８０にて駆動条件が決定されると、回転制御用の信号と、振動子駆動用の２種類の信号が発生する。
【００７６】
回転制御用の信号は、図示しないモータおよびエンコーダ等から成る回転制御部８５に信号が送られて、フレキシブルシャフト８４を一定速度で回転する。さらに、フレキシブルシャフト８４の先端に取り付けた駆動ベベルギア８６を介して、この駆動ベベルギア８６に垂直に設けられた従動ベベルギア８７にその回転が伝達される。
【００７７】
この従動ベベルギア８７の回転により、これに取り付けられた反射ミラー８８がフレキシブルシャフト８４の回転に追従して一定の回転速度で回転する。
一方、振動子駆動用の信号は、超音波駆動部７８に送られ、そこで増幅されてパルス信号を発生する。パルス信号はメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１の振動子７６に送られる。この振動子７６はその中心が反射ミラー８８の回転中心軸と一致するように反射ミラー８８の反射面に対面するように設けられている。
【００７８】
振動子７６から発せられる超音波は、反射ミラー８８の回転軸に対して垂直面を走査し、対象組織側に出射され、音響インピーダンスの変化部分で反射され、反射エコーとなって再び振動子７６にて受信され、電気信号（受信信号）に変換される。この受信信号は受信部７９に送られて増幅処理した後に、コントロール部８０から出力されるグラフィック情報と共にＤＳＣ８１に送られて画像信号に変換される。
【００７９】
この画像信号がモニタ７４に送られて、メカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１の挿入軸に平行な断面の超音波画像を描出する。
【００８０】
ミニチュアプローブ６３の動作原理は、メカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１の様に反射ミラーを用いていない点と、振動子部７０がフレキシブルシャフト６９と共に回転し、ラジアル画像を描出する点以外はほぼ同一である。 次に、メカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１とミニチュアプローブ６３の超音波画像の切り換え機能について説明する。
【００８１】
本システム７２では副操作部５３に設けられた切り換えスイッチ６２にて超音波駆動部７８からの信号をメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１側とミニチュアプローブ６３側に切り換えることが可能である。
【００８２】
さらに切り換えの情報は超音波駆動部７８およびコントロール部８０にフィードバックされて、駆動条件を適宜切り換えることが可能である。この切り換えスイッチ６２にて、メカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１とミニチュアプローブ６３の画像を切り換えて、モニタ７４に描出することが可能である。
【００８３】
次に本実施の形態の作用を説明する。
第１の実施の形態と異なる作用についてのみ記述する。
ミニチュアプローブ６３のコネクタ部６７をメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１のサブコネクタ５７ａに接続する。
【００８４】
また、ミニチュアプローブ６３をメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１の挿入口６１に、ミニチュアプローブ６３のストッパ７１が挿入口６１に突き当たるまで挿入する。
【００８５】
すると、メカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１の先端側では図８に示すように突出口９０からミニチュアプローブ６３の先端側が突出する。図８（Ａ）は側面側から見た状態を示し、図８（Ｂ）は上面側から見た状態を示す。尚、図８（Ａ）の２点鎖線は斜面部９１に垂直な方向から見た場合の斜面部９１に設けられた突出口９０等の配置を示している。
【００８６】
また、本実施の形態ではミニチュアプローブ６３が挿通されるチャンネルの先端側は挿入部５２の軸と方向と平行な方向に形成され、突出口９０で開口している。従って、この突出口９０から突出したミニチュアプローブ６３の先端に設けられた振動子部７０により挿入部５２の軸と垂直な面内でのラジアル画像を得ることができる。
【００８７】
病変部の発見および診断は、切り換えスイッチ６２にてミニチュアプローブ６３の画像に切り換えて行う。切り換えスイッチ６２にて例えばミニチュアプローブ６３を選択した場合には、モニタ７４に表示される超音波画像は図９（Ａ）のようにプローブ部６４の軸の回り（挿入部５２の軸に垂直な面ともなる）のラジアルスキャンによる画像が得られ、メカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１を選択した場合には、モニタ７４に表示される超音波画像は図９（Ｂ）のように挿入部５２の軸の前方方向を走査範囲の中心としたセクタスキャンによる画像（縦断層像とも言う）が得られる。
【００８８】
本実施の形態ではメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１による超音波の縦断層像の他にこの縦断層像と垂直な面を走査することにより得られるラジアル画像とを併用して病変部等の発見、診断等を行うことができる。
【００８９】
そして、病変部を発見した場合にはこれらの画像で診断し、組織の採取が必要ならば第１の実施の形態のように組織吸引針４１等の処置具を挿入口６０から挿入してメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１による縦断層像で観察しながら容易に組織の採取ができる。
【００９０】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて、ラジアル画像を併用することによって、超音波の縦断層像のみでは見落とし易いような病変部の、発見、診断が容易になる。
【００９１】
（第２の実施の形態の変形例）
次に第２の実施の形態の変形例を説明する。第２の実施の形態の効果に加えて、光学視野にて超音波走査面を視覚的に観察することを可能にすることを目的とする。
【００９２】
上記第２の実施の形態は、楕円断面形状の穿刺針装置をメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡に適用した例であるが、本実施の形態のメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡の走査断面を光学視野内で観察可能にすることも考えられる。
【００９３】
この場合の変形例における先端硬質部５８の構造を図１０に示す。
第２の実施の形態のメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１の構成において、光を伝送するライトガイド９６およびその先端面から出射される光を集束して平行光線にするレンズ群９７をメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡５１の振動子７６の中央に設けている。
【００９４】
そして、反射ミラー８８を音響的な反射と同時に、光学的な反射も行える鏡面ガラス等にて構成しており、ライトガイド９６及びレンズ群９７により（振動子７６からの）超音波の出射方向と一致するように出射される光を超音波と共に、反射して超音波の走査方向に光を走査するようにしている。そして、この光の反射光を対物レンズ２２を介して光学的に観察可能にしている。
【００９５】
次にこの変形例の作用を説明する。
ライトガイド９６及びレンズ群９７を経由した光線は、反射ミラー８８にて反射して、超音波と同様に同じ方向に放射されて、対物レンズ２２による光学的な観察視野内には図１１に示すように、光点９８が超音波走査位置９９の軌跡を描くようにして観察できる。
【００９６】
従って、第２の実施の形態の効果に加えて、光学的な観察視野にて超音波走査面を視覚的に観察することが可能になるという効果がある。
【００９７】
上述した実施の形態等によれば、先端の硬質部の長さを極力短くでき、かつ超音波プローブの先端に超音波診断あるいは光学観察の妨げになるような手段を用いること無く、穿刺針等の処置具が、体腔壁などに圧し当てられた際に、その反作用によって、超音波プローブの走査断面内から外れることを防ぎ、突没自在に導出して、超音波による観察下で吸引生検等の処置を行える効果がある。
【００９８】
（第３の実施の形態）
次に機械走査型で前方走査のもので、安全に穿刺を行い、吸引して細胞診断を行うことができる実施の形態を詳しく説明する。
図１２ないし図１６は第３の実施の形態の超音波内視鏡に係り、図１２は第３の実施の形態の超音波内視鏡の外観を示し、図１３は超音波内視鏡の先端部分を拡大して示し、図１４は処置具起上機構を示し、図１４（Ａ）が上面図、図１４（Ｂ）が側面図、図１５は図１４のシリンダ部分を分解して示し、図１６は変形例における処置具の突き出し角度を変更できる構造を示す。
【００９９】
図１２に示す本実施の形態の超音波内視鏡１０１は、体腔内に挿入される挿入１０部２、操作部１０３、接眼部１０４、図示しない観察用光源に延びるユニバーサルコード１０５、図示しない超音波観測装置に延びる超音波コード１０６からなる。
挿入部１０２は、先端から先端硬質部１０７と、湾曲自在の湾曲部１０８と、可撓部１０９とからなる。
【０１００】
上記操作部１０３は副操作部１１１と、処置具起上レバー１１２と、アングルノブ１１３と、送気及び送水の操作を行う送気送水ボタン１１４と、吸引ボタン１１５と、処置具起上ワイヤチューブ内送水口１１６とが設けられている。
【０１０１】
また、この操作部１０３の前端付近には処置具を挿入する挿入口１１８が設けてあり、この挿入口１８は挿入部２内に形成された処置具チャンネルと連通し、この処置具チャンネル図１３に示すように先端硬質部１０７で開口する処置具導出口（単に導出口或いは突出口と略記）１２０となっている。
【０１０２】
先端硬質部１０７には光学的に観察する内視鏡照明観察部１２１と、超音波を送受信する超音波送受信部１２４が設けられている。副操作部１１１に内蔵した図示しない駆動モニターの回転は挿入部１０２内に挿通され、先端硬質部１０７まで延びる図１３に示すフレキシブルシャフト１２５により伝達される。
【０１０３】
この回転運動は、フレキシブルシャフト１２５の先端に取り付けた能動側傘歯車１２６、従動側傘歯車１２７によって挿入軸と垂直な方向の回転に変換される。この従動側傘歯車１２７の回転軸には超音波ミラー１２８が接合されており、図１３の矢印Ｅで示すようにフレキシブルシャフト１２５が回転すると、従動側傘歯車１２７及び超音波ミラー１２８が矢印Ｆで示すように回転する。
【０１０４】
また、従動側傘歯車１２７の回転軸に対向し、超音波ミラー１２８のミラー面に４５°の角度で対向して、超音波振動子１３０が先端硬質部１０７に取り付けられており、この超音波振動子１３０から放射された超音波は、この回転駆動される超音波ミラー１２８のミラー面で反射され、挿入軸に対して、前方方向を走査範囲の中心としてその上部側及び下部側に及ぶようにセクタスキャンされる。このセクタスキャンされる走査面を符号１３３で示している。またこの走査面１３３における放射状のラインは超音波走査ラインを示す。
【０１０５】
また、操作部１０３の挿入口１１８から挿入された穿刺針１３１は、先端硬質部１０７の突出口１２０より、超音波走査面１３３内に沿って突出されるように突出口１２０が設けられており、穿刺針１３１は超音波画像内に描出されるようになっている。
【０１０６】
この穿刺針１３１等の処置具起上機構１３５を図１４に示す。図１４に示す処置具起上機構１３５は、操作部１０３の外部に露出した処置具起上レバー１１２、その処置具起上レバー１１２の支点１３６、レバーの動きをシリンダ１３７に伝達するクランク１３８、シリンダ１３７に接続された処置具起上ワイヤ１３８からなる。
【０１０７】
処置具起上ワイヤ１３８は挿入部１０２内を先端硬質部１０７まで挿通され、処置具起上台１３９に接続されている。この処置具起上ワイヤ１３８は、挿入部１０２内において、図示しない処置具起上ワイヤチューブの中に挿通されている。
【０１０８】
ワイヤの滑り性を良くし、ワイヤの振動を減衰させず、先端に効率よく伝達するために、この処置具起上ワイヤ１３８の外表面もしくは処置具起上ワイヤチューブの内面には、テフロン等のコーティングが施されている。もしくは、この処置具起上ワイヤチューブ内に、ひまし曲、流動パラフィン等の潤滑剤を充填してもよい。また、潤滑性のあるテフロン等の微粒子を固体潤滑剤としてワイヤに付着させる方法も考えられる。
【０１０９】
図１５はシリンダ１３７の拡大展開図を示す。シリンダ１３７は、２つの端部１４１，１４２の間に圧電素子１４３，１４４，１４５，…，１５２の１０枚、及び電極１５３，１５４，１５５，１５６，…１６３が交互に配置され、端部１４２のボルト部１６４と、端部１４１のナット部１６５によって圧着接合されている。
【０１１０】
各電極からは信号線１６６と接地用のＧＮＤ線１６７が交互に引き出されており、この信号線１６６とＧＮＤ線１６７間に駆動電圧が印加されると、この駆動電圧に全圧電素子１４３〜１５２が同期して伸縮動作を行うようになっている。操作部１０３上には、この信号線１６６を介して圧電素子１４３，１４４，１４５，…，１５２に駆動電圧をかけるための図示しないスイッチが設けられている。
【０１１１】
この振動装置を駆動する周波数、即ちこの振動装置の固有振動数は、穿刺針１３１、処置具起上台１３９、処置具起上ワイヤ１３８等の固有振動数を考慮して、数百Ｈｚから数百 ｋＨｚの間に設定される。穿刺針１３１はこの周波数の振動、及びその高調波の周波数で振動することになる。
【０１１２】
本実施の形態では処置具起上機構１３５のある超音波内視鏡の場合を説明したが、処置具起上機構１３５がない図１６のような変形例の場合にも適用できる。即ち、先端硬質部１０７の処置具支持部材１７１をユーザの好み合わせ、穿刺針の突き出し角を数種類に設定できる。
【０１１３】
穿刺針の突き出し角を小さくしたい場合には突き出し角が小さい処置具支持部材１７１ａを、突き出し角を大きくしたい場合には突き出し角が大きい処置具支持部材１７１ｂをユーザが自分でネジ１７２により取り付けることができるし、ネジ１７２を緩めて取り替えることができる。
処置具起上台の場合と同様に処置具支持部材１７１にはワイヤ１７３が連結されているが、このワイヤ１７３は処置具支持部材１７１への振動伝達のみを目的としている。
【０１１４】
なお、本実施の形態では例えば超音波内視鏡１０１の突出口１２０付近の断面形状が楕円で、その短軸の方向が超音波走査面１３３と一致するように設定され、突出口１２０付近に突没自在の穿刺針１３１の先端側も前記楕円と相似形の楕円形状でそのサイズを僅かに小さくして周方向の位置がずれないようにしている。
【０１１５】
次に本実施の形態の作用を説明する。
この処置具起上レバー１１２を図１４の矢印Ｇの方向に動かすことによって、処置具起上ワイヤ１３８に張力が発生し、処置具起上台１３９が起きることによって、チャンネルに挿通された穿刺針１３１を起上きせることができる。
【０１１６】
さらに操作部１０３に設けられたスイッチを操作すると、シリンダ１３５を構成する各圧電素子が伸縮運動を開始し、この振動が処置具起上ワイヤ１３８で伝達され、超音波内視鏡１０１の先端の処置具起上台１３９に到達する。処置具起上台１３９が振動すると、処置具起上台１３９が支える穿刺針１３１が振動する。
【０１１７】
先端を振動させた穿刺針１３１を超音波画像上で見た場合、放射された超音波が針にあたる入射角の大きさが、針の先端の振動に呼応して周期的に変化する。よってその反射した超音波が振動子１３０に戻ってくる量も周期的に変化する。従って、超音波画像上では、穿刺針１３１の針先の像がその周期に応じて点滅することになる。
【０１１８】
本実施の形態によれば、超音波画像上では、穿刺針１３１の先端像がその周期に応じて点滅することで超音波画像上で針先を目立たせることになり、術者が針先をより認識しやすくなる。従って穿刺したい部位の周囲に脈管があったとしても、安全に穿刺を行うことができる。
また、第１の実施の形態の変形例と同様の効果を有する。
【０１１９】
（第４実施の形態）
次に第３の実施の形態の目的に加えて、電子走査型の超音波内観鏡、特にコンベックス型の振動子アレイを先端に設置した起音波内視鏡において、安全に穿刺を行い吸引細胞診を行うことを目的として以下に説明する構成にした。
【０１２０】
本実施の形態は、処置具起上装置つきの電子リニア走査型の超音波内視鏡であって、先端の処置具起上台から手元側操作部に伸びる処置具起上ワイヤと、手元側操作部に設置した処置具起上レバーと、前記処置具起上ワイヤの途中に挿入された振動装置からなり、前記振動装置の振動を処置具起上ワイヤを経由して先端の処置具起上台に伝達し、この処置具起上台からチャンネルに挿通した穿刺針に振動を与えることによって、針を振動させる。この針の振動を超音波ドプラ画像で観察すると、針の振動の運動成分に対してドプラ機能が反応し、画像上で針が着色されて表示されるようにして目立つようにする。
【０１２１】
以下に本実施の形態を図１７を参照し詳しく解説する。
本実施の形態は、電子走査型の超音波内視鏡、特にコンベックス型の振動子アレイ１８１を先端に有するコンベックス超音波内視鏡であり、図１７はその先端硬質部１８２の断面を示した。
【０１２２】
振動子アレイ１８１の放射面１８３から扇型の走査範囲１８４の断面画像が図示しない超音波観測装置を経て図示しないモニタ上に表示される。その走査範囲１８４に重なるように、操作部より挿入した穿刺針１８５の先端側を処置具チャンネル１８０を経て突出口１８８から突出できるようになっている。この突出口１８８の前に処置具台収納部１８９の空間が設けられ、この処置具台収納部１８９に処置具起上台１８６が収納され、処置具起上ワイヤを介して処置具起上台１８６を起上などして穿刺針１８５の突出方向を可変できるようにしている。
【０１２３】
処置具起上台１８６とそれに接続した処置具起上ワイヤ、振動装置、処置具起上レバーは第３の実施の形態と同様である。
【０１２４】
また処置具起上台１８６の穿刺針１８５に触れる部分以外の部分については、余分なノイズを放射し超音波画像上に乱れを与えないようにするため、振動を吸収する塗装、もしくはコーティングが施されている。
【０１２５】
第３の実施の形態と異なるのは、振動子アレイ１８１から振動子ケーブル束１８７を経て図示しないドップラ機能を有する起音波観測装置に接続されている点であり、ドップラ現象により受信された超音波受信信号の（送信周波数に対する）周波数の遷移を検出してその遷移した周波数に応じてその部分を着色して表示する。
【０１２６】
次に本実施の形態の作用は以下のようになる。
穿刺針１８５を振動させる作用は、第３の実施の形態と同様である．ただし、穿刺針１８５の穿刺軸方向もしくは穿刺軸と垂直な方向の振動が、ドップラ現象により、超音波画面上の針にオーバラップして着色される。
【０１２７】
従って、超音波画面上には穿刺すると危険性が大きく、血流によりドップラ現象を伴う脈管と、振動によりドップラ現象を伴う穿刺針の針先のみが着色されて表示されることになる。これより、より安全に穿刺を行うことができる。その他は第３の実施の形態と同様の効果を有する。
【０１２８】
（第５の実施の形態）
本実施の形態は第３の実施の形態に加えて、第３，第４の実施の形態よりもさらに明瞭に画像上に穿刺針を描出させ、安全に穿刺を行えるようにすることを目的とし、以下の構成にした。
【０１２９】
本実施の形態は、先端の処置具起上台から手元側操作部に延びる処置具起上ワイヤと、手元操作部に設置した処置具起上レバーと、処置具起上ワイヤの途中に挿入された振動装置からなり、前記振動装置の振動を処置具起上ワイヤを経由して先端の処置具超上台に伝達し、処置具チャンネルに挿通した穿刺針に振動を与えることによって、針を振動させる。
【０１３０】
針を振動させる原理については、第３，第４の実施の形態と同じであるが、本実施の形態では振動装置が、異なる固有振動数の圧電素子を組み合わせて構成されており、これら圧電素子群を（駆動信号の周波数をスイープして出力する）チャープ波で駆動することによって、使用する穿刺針の太さ、突出長さ等の条件によらず効率よく先端に振動を伝達させることができるようにしている。
【０１３１】
本実施の形態は、第３の実施の形態のような機械操作型の超音波内視鏡でも、第４の実施の形態のような電子リニア型の超音波内視鏡でも応用することができる。
【０１３２】
図１８を用いて本実施の形態の、振動装置を説明する。本実施の形態の振動装置は第３の実施の形態と同様、処置具起上機構のシリンダ１３５を兼ねている。図１８はシリンダ１３５の拡大図を示した。
【０１３３】
シリンダ１３５は、端部１９１，１９２の間に固有振動数即ち厚みの異なる圧電素子１９３，１９４，１９５，…，２００の８枚、及び電極２０１，２０２，２０３，…，２０９が交互に端部１９２と、端部１９ｌによって圧着接合されている。各電極からは信号線２１０とＧＮＤ線２１１が交互に引き出されており、この信号線２１０を経て周波数が時間的変化するような信号即ちチャープ波のような駆動電圧が圧電素子１９３，１９４，１９５，…，２００に印加される。
【０１３４】
操作部１０３上もしくは図示しない超音波観測装置内部には、このチャープ信号の発生装置が内蔵され、信号線２１０に接続されている。また、駆動電圧をかけるためのスイッチ１６７が操作部１０３上に設けられている。その他は第３或いは第４の実施の形態と同様の構成である。
【０１３５】
本実施の形態の作用は以下のようになる。
前記振動装置に前記チャープ波が印加されることによって、圧電素子群のいづれかの圧電素子がこのチャープ波の周期に同期して伸縮運動を行うようになる。従って、処置具起上ワイヤ７７上には、様々な周波数の振動波が重畳した形で発生することになる。
【０１３６】
一方、穿刺針の固有振動数は、使用する穿刺針１３１等の太さ、穿刺針１３１等の突出長さ、穿刺針１３１等と処置具起上台１３９の接触条件等によって変化する。ところが、処置具起上ワイヤ２１７には、様々な周波数の振動が重畳しているため、こうした条件によらず何れかの周波数で駆動されることになる。
【０１３７】
本実施の形態の作用効果は以下のようになる。
固有振動数を考慮することなく、効率よく先端に振動伝達させることができる。従って、いかなる使用条件でも穿刺針が、超音波画像上に明瞭に描出できより安全に吸引細胞診を行うことができる。
【０１３８】
上記第３ないし第５の実施の形態によれば、超音波内視鏡に挿通した吸引細胞診を行うための穿刺針の、超音波画像上の視認性を向上させる安全に穿刺ができるようになる。
【０１３９】
また、穿刺針を振動させる機構を針ではなく、超音波内視鏡の方に設けることによって、穿刺針の単価を安価にすることができ、さらには吸引細胞診のランニングコストを下げることが可能となり、術者の経済的負担を軽減することが可能となる。
【０１４０】
さらに、針を振動させている為、吸引細胞診において、吸引した細胞がつまるというトラブルも生じにくくなるという効果も得られる。
【０１４１】
（第６の実施の形態）
次に本発明の第６の実施の形態を図１９〜図２２を参照して説明する。図１９は第６の実施の形態に係る超音波内視鏡の外観を示し、図２０は先端硬質部の詳細を示し、図２１は超音波振動子を取り除いて先端硬質部を示し、図２２はＸ線透視した時の作用の説明図を示す。
【０１４２】
本実施の形態の目的はＸ線透視下において超音波内視鏡を観察するとき、超音波振動子の走査面が体内のどの方向に向いているのかを瞬時に判断可能なコンベックス型超音波内視鏡を提供することである。
【０１４３】
図１９に示すコンベックス型超音波内視鏡３０１は、挿入部３０２と操作部３０３と、接眼部３０４とユニバーサルコード３０５とから構成されている。
【０１４４】
挿入部３０２は、先端からＸ線透過する硬質樹脂でできた先端硬質部３０６と、上下左右に湾曲する湾曲部３０７と、軟性部３０８とからなり、湾曲部３０７は操作部３０３に設けたアングルノブ３０９を回すことによって湾曲することができる。
【０１４５】
操作部３０３には、患者の体内に処置具類を挿入する処置具チャンネルの挿入口３１０が設けてあり、処置具チャンネルは軟性部３０８と湾曲部３０７を通って先端硬質部３０６の突出口３１６（図２０参照）で開口している。また、先端硬質部３０６には超音波振動子３１１が設けられている。
【０１４６】
図２０は先端硬質部３０６の詳細図である。
先端硬質部３０６には、この図２０に示すような超音波走査方向・範囲３１２を持つ電子走査を行う超音波振動子３１１と、光学的に観察するために光学像を結ぶ対物レンズ３１３と、この対物レンズ３１３の光学像を得るために照明光を出射するライトガイドカバーガラス３１４と、対物レンズ３１３の洗滌に用いる送気・送水ノズル口３１５と、処置具チャンネルを介して操作部３０３の挿入口３１０に連通する突出口３１６と、処置具類の突出角度を変える処置具起上台３１７とが設けてある。
【０１４７】
超音波走査面は処置具の突出方向を含むように設定されており、従って超音波画像上に突出口３１６から突出される処置具類の先端側を描出可能なレイアウトになっている。また、第１の実施の形態の変形例のように突出口３１６付近は楕円形状の中空断面形状にし、超音波走査面の方向が短軸方向となるように設定している。
【０１４８】
図２１は超音波振動子３１１を取り除いた先端硬質部３０６を示したものである。
先端硬質部３０６の先端側側面となる２つの先端硬質部側面３２１と、３２２と、超音波振動子３１１の底面（或いは超音波の出射面と反対側）となる裏面３２３の、それぞれの内側の面には重金属製Ｘ線造影材料でできた、各々の側面に方向を知らせる、上下左右対称でない文字型をした、薄い造影部材３２４、３２５、３２６とがそれぞれ張り付けてある。
【０１４９】
図２１では湾曲部３０７の左右の湾曲方向に対応して左右の先端硬質部側面３２１、３２２には「Ｌ」，「Ｒ」の文字型とし、裏面３２３には「Ｂ」の文字型の薄い造影部材３２４、３２５、３２６がそれぞれ張り付けてある。
【０１５０】
次に本実施の形態の作用を説明する。
図２２（Ａ），（Ｃ）をＸ線透視した時の様子を示したのが同図（Ｂ），（Ｄ）である。このように、Ｘ線透視下で先端硬質部３０６を観察するとＸ線造影剤でできた造影部材３２４，３２５，３２６が先端硬質部側面３０６上に明瞭に浮き上がる。
【０１５１】
Ｘ線透視した図２２（Ｂ）を例にとると、造影部材３２４の文字型である「Ｌ」が裏返っており文字として認識できないのに対して、造影部材３２５が「Ｒ」という文字で認識でき、かつ「Ｒ」と「逆さＬ」の位置関係が「Ｒ」の下側に「逆さＬ」ということであるから、超音波走査方向が挿入部に対して透視図の右側で、かつ紙面に対して裏面へ向かっている図２２（Ａ）に相当することが瞬時に分かる。
【０１５２】
同様にＸ線透視した図２２（Ｄ）を例にとると、造影部材３２５の文字型である「Ｒ」が裏返っており文字として認識できないのに対して、造影部材３２４が「Ｌ」という文字で認識でき、かつ「Ｌ」と「逆さＲ」の位置関係が「Ｌ」の上側に「逆さＲ」ということであるから、超音波走査方向が挿入部に対して透視図の左側で、かつ紙面に対して表面へ向かっている図２２（Ｃ）に相当することが瞬時に分かる。
【０１５３】
本実施の形態によれば、超音波振動子が組み込まれた先端硬質部において、超音波振動子と先端硬質部が接する側面部に、超音波走査方向を示すＸ線造影剤でできた造影部材を組み込むことによって、Ｘ線透視下で超音波内視鏡の超音波振動子面がどの方向に向いているのかを瞬時に判断することができる。
【０１５４】
なお、本実施の形態において、超音波内視鏡３０１の超音波振動子３１１がコンベックス型超音波振動子で表しているが、リニア型超音波振動子でも同様に適用できる。
【０１５５】
また、Ｘ線造影部材となる重金属は、人体への適用を許容されるものであれば特に限定はなく、金、銀、白金、タングステン、タンタル、モリブデン、ビスマス、イリジウムまたはそれらの酸化物、炭化物、窒化物などでも良い。
【０１５６】
本実施の形態によれば、挿入部先端に電子走査式超音波送受信部を有する電子リニア型体腔内超音波診断装置において、挿入部先端にＸ線造影剤からできた指標を設けたことによって、Ｘ線透視下で前記超音波診断装置の挿入部先端の超音波振動子走査面の向きを認識でき、Ｘ線透視時間を短縮し、患者に悪影響を与える放射能の量を減らすことができる。
また、第１の実施の形態の変形例と同様の効果を有する。
【０１５７】
なお、上述の実施の形態等では、処置具の少なくとも先端側の断面形状を扁平な断面形状として説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば処置具の先端側を円形の断面形状とし、その肉厚を変えて所定の方向では薄くなるようにしてその所定の方向で最も曲がり易くし、処置具チャンネルの突出口付近も前記円形より僅かに大きい円形の中空断面形状とし、かつ処置具の先端側と処置具チャンネルの突出口との長手方向に沿って回転を規制して処置具の先端側を突没自在とするような手段、例えば一方に突部，他方に突部を収納する溝部を設けるようにしても良い。
【０１５８】
この場合、処置具チャンネルの突出口に形成される突部或いは溝部の方向が、超音波の走査面と一致する方向となるようにする。このような構成の場合にも、第１の実施の形態の変形例とほぼ同様な効果を有する。
【０１５９】
なお、上述した実施の形態等を部分的等で組み合わせて異なる実施の形態等を構成することもでき、それらの実施の形態等も本発明に属する。
【０１６０】
［付記］
１．体腔内へ挿入する挿入部の先端に、超音波振動子と、それから発せられる超音波の走査面内に、処置具等を突出できる処置具チャンネルを設けた体腔内診断および処置用の超音波プローブ装置において、
前記処置具チャンネルは、全長にわたって超音波の走査面の方向に曲がりやすくなるような断面形状を有する処置具が挿通可能な断面形状を有する超音波プローブを有する超音波プローブ装置。
【０１６１】
２．前記超音波プローブ装置の処置具チャンネルと相似形を有する処置具を有する超音波プローブ装置。
【０１６２】
３．前記処置具チャンネルの断面形状は楕円形であり、その短軸は、前記超音波の走査面内に位置するように設けられたことを特徴とする超音波プローブを有する超音波プローブ装置。
【０１６３】
４．処置具を挿通するため十分な太さのチャンネルと、
先端部で処置具の突き出し方向を支持する処置具支持部材と、
手元側繰作部と前記処置具支持部材を連結したワイヤとを具備する超音波内視鏡において、
前記手元側操作部内に設けられ、先端側から伸びるワイヤと、処置具支持部材から伸びるワイヤが両端に接続された振動発生装置を具備したことを特教とする超音波内視鏡。
【０１６４】
５．付記４の超音波内視鏡において、前記処置具支持部材が、処置具起上台であり、
手元側操作部より前記処置具支持部材を連結したワイヤが、処置具起上ワイヤであり、
前記手元操作部に設けられた処置具起上レバーを具備することを特徴とする超音波内視鏡。
【０１６５】
６．付記４もしくは５の超音波内視鏡において、振動発生装置により発生きれる振動の方向が、処置具起上ワイヤの軸方向に対して平行であることを特徴とする超音波内視鏡。
【０１６６】
７．付記４、５、６において、振動発生装置が様々な固有振動数を有することを特徴とする超音波内視鏡。
【０１６７】
８．付記４、５、６、７において、前記超音波内視鏡が、電子操作型の電子リニア超音波内視鏡であって、ドプラ機能が使用可能であり、超音波画像面内における流動、振動を検出し、画像上に描出できることを特徴とする超音波内視鏡。
【０１６８】
（付記４〜８に対する背景）
（技術分野）
本発明は、チャンネルを通して処置を行なう、医療分野で使用される超音波内視鏡に関する。特にチャンネルから突出した処置具が、超音波画像上で視認できるような超音波内視鏡に関する。
【０１６９】
（従来の技術）
体表から皮膚及び筋肉越しに穿刺を行い吸引細胞診を行うことを目的とした電子リニア式超音波プローブにおいて、穿刺針及び穿刺アダプタを超音波プローブのハウジングに固定し、その超音波走査面内において、針を超音波画像で確認しながら針を進退できる超音波プローブが公知である。
【０１７０】
ところが、針の形状から、音波の散乱により超音波の反射強度が低くなり、超音波画像上で明瞭に現れない場合が多い。その結果、針の先端位置が正確に超音波画像上で分からない場合があった。
【０１７１】
そこで針の基端部分に往復運動を行うアクチュエータを連結させて、その振動によって針の先端を振動させ、その振動を起音波プローブのドプラ応答を引き出す事で超音波画像上に表示させることを提案した先行例として特開平４−２２７２３９がある。この機能により、生体内の画像中で針先が生検される組織に接近していくとき、その針先がモニタできるとしている。
【０１７２】
（発明が解決しようとする課題）
前記先行例では、針の基端部分に設けられた穿刺針のスタイレットを往復運動させるアクチュエータは針と−体であって、生検した細胞の取り出し等の記載もないが、針を交換する際には、アクチュエータも交換しなければならない。
ところが現在、医療現場での患者間の感染が問題となっている昨今、細胞生検用の針は使い捨て使用されるのが実状である。
【０１７３】
アクチュエータ付きの穿刺針を症例毎に使い捨てにしていては、検査のランニングコストがかさみ、医療従事者に大きな経済的負担をかけることになる。
【０１７４】
一方、前記先行例のような体表から穿刺する体外式超音波プローブではなく、体腔内において、超音波内視鏡の処置具口から挿入部のチャンネルを経由して針を連通させ、内視鏡先端から突出した針を超音波画像上で確認しながら、粘膜下の組織の細胞診を行う手技がある。
【０１７５】
体表から穿刺する場合に比べて、針を真っ直ぐに刺し込む走査は非常に難しい。なぜなら内視鏡内部を挿通させるために、針をある程度可撓性を持たせる必要があり、それを超音波内視鏡の手元側操作部で行うために、手元側で加えた操作が先端まで伝わりにくくなるためである。それだけに超音波画像下で針先端が明瞭に確認できる必要がある。
【０１７６】
（目的）
本発明では、前記問題点に鑑み、超音波内視鏡に挿通した穿刺針を超音波画像上での視認性を向上させるとともに、生検細胞珍のランニングコストを下げ、術者の経済的負担を軽減することを目的とした超音波内視鏡を提供することを目的とする。
【０１７７】
（課題を解決するための手段）
処置具を挿通するため十分な太さのチャンネルと、先端部で処置具の突き出し方向を支持する処置具起上ワイヤとを具備する超音波内視鏡において、前記手元側操作部内に設けられ、先端側から伸びるワイヤと、処置具支持部材から伸びるワイヤが両端に接続された振動発生装置を具備したことを特徴とする超音波内視鏡である。
【０１７８】
この振動発生装置の振動を処置具起上ワイヤで内視鏡先端の処置具起上台に伝達し、その振動を、前記処置具チャンネルに挿通させた穿刺針に伝達、振動させることによって、超音波画像上での穿刺針の視認性を向上させている。
【０１７９】
９．挿入部先端が硬質樹脂製でかつ電子走査式超音波送受信部を有し、体腔内の検査を行う超音波診断装置において、
先端硬質部の超音波振動子走査面以外の少なくとも一箇所にＸ線を不透過し、超音波振動子の走査方向を認識させる手段を設けたことを特徴とする体腔内用電子リニア型超音波内視鏡。
【０１８０】
（付記９の背景）
（技術分野）
本発明は、挿入部先端に電子走査式超音波送受信部を有する電子リニア型体腔内超音波診断装置に関する。
【０１８１】
（従来の技術）
一般に体腔内超音波診断装置は体外からの超音波診断では診断しにくい消化管壁や、膵臓等の深部臓器に対し、光学観察をしながら安全に挿入でき、光学観察による管腔壁表面の観察と、超音波走査による管腔壁の内部断面組織の観察を同時に行えるものである。
【０１８２】
しかし、挿入軸方向に振動子が配列された電子リニア型体腔内超音波診断装置の場合、超音波走査方向が挿入軸に対して同方向に切った断面となるため、どの部位を超音波走査しているのかがわかりにくい。そのため、検査時にＸ線を用いて装置先端の位置・方向を確認するケースもあるが、内視鏡先端位置は分かっても走査方向の特定はやはり困難であった。
従って挿入部先端の超音波走査方向を確認するには時間がかかり、Ｘ線を長時間浴びるという欠点があった。
【０１８３】
従来技術としては特願平４−２２０２０６号にあるように、挿入部先端から穿刺針を突出させて、超音波ガイド下で診断部の組織に穿刺を行い、病変組織を採取するようなコンベックス型超音波内視鏡が知られている。
【０１８４】
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、上記従来例における欠点を緩和するためになされたもので、Ｘ線透視下において、Ｘ線透視時間を短縮すべく、前記装置の超音波走査方向を瞬時に判断可能にする手段を、挿入部先端に設けた電子リニア型体腔内超音波診断装置を提供することである。
【０１８５】
（目的）
Ｘ線透視下において超音波内視鏡を観察するとき、超音波振動子の走査面が体内のどの方向に向いているのかを瞬時に判断可能なコンベックス型超音波内視鏡を提供すること。
【０１８６】
（課題を解決するための手段）
付記９の構成をとることで、Ｘ線透視画像下において、電子リニア型体腔内超音波診断装置の先端に、超音波走査方向を知らせる表示が目視可能になるという作用がある。
【０１８７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、体腔内へ挿入可能な挿入部の先端側に配置した超音波振動子と、前記超音波振動子から発せられる超音波の走査面内に、処置具類を導出する処置具チャンネルの導出口を設けた体腔内超音波プローブ装置において、
少なくとも先端側の部分に所定の方向に最も曲がり易くなる断面形状にした処置具と、
前記所定の方向が超音波の走査面の方向に一致するように前記処置具の少なくとも先端側を、その長手方向の回りでの回転を規制した状態で収納する処置具チャンネルの導出口付近が中空断面形状にされた体腔内超音波プローブと、
を有するように体腔内超音波プローブ装置を形成しているので、処置具で処置する場合に処置具に力が加わって処置具の先端側が曲げられてしまう場合にも、その曲げられた部分は超音波の走査面上に存在し、従って超音波断層画像上で観察することができ、安全な処置を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を構成する超音波内視鏡の外観を示す図。
【図２】図１の挿入部の先端側の構造を示す図。
【図３】処置具挿入口付近の構造を示す図。
【図４】組織穿刺針の構造を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡の全体構成等を示す図。
【図６】第２の実施の形態におけるミニチュアプローブの概略の構成を示す図。
【図７】体腔内超音波内視鏡システムの全体構成を示す図。
【図８】ミニチュアプローブを挿通した場合におけるメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡の先端側を示す図。
【図９】ミニチュアプローブの振動子部及びメカニカルスキャン型穿刺用超音波内視鏡の振動子により得られる超音波画像を示す図。
【図１０】第２の実施の形態の変形例における超音波内視鏡の先端側の構成を示す図。
【図１１】光学的な観察視野内に超音波走査位置が光点として観察される様子を示す図。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における超音波内視鏡の外観を示す斜視図。
【図１３】超音波内視鏡の先端部分を拡大して示す斜視図。
【図１４】処置具起上機構を示す図。
【図１５】図１４のシリンダ部分を分解して示す図。
【図１６】第３の実施の形態の変形例における処置具の突き出し角度を変更できる構造を示す斜視図。
【図１７】本発明の第４の実施の形態における超音波内視鏡の先端側を示す断面図。
【図１８】本発明の第５の実施の形態におけるシリンダ部分の構成を示す図。
【図１９】本発明の第６の実施の形態における超音波内視鏡の外観を示す斜視図。
【図２０】先端硬質部の詳細を示す斜視図。
【図２１】図２０において、超音波振動子を取り除いた先端硬質部を示す斜視図。
【図２２】Ｘ線透視した時の作用の説明図。
【符号の説明】
１…超音波内視鏡
２…挿入部
３…操作部
５…ユヌバーサルコード
６…内視鏡コネクタ
７…超音波ケーブル
８…超音波コネクタ
９…先端硬質部
１５…挿入口
１６…処置具チャンネル
１８…導出口（突出口）
２３…超音波送受信部
２４…超音波振動子
２６…走査範囲
３１…パイプ
３２…チューブ
３９…処置具口金
４１…組織吸引針
４２…シース
４３…針
４６…外針
４７…スタイレット
Ｏａ…短軸
Ｐ…超音波走査面

Claims (1)

1. 体腔内へ挿入可能な挿入部の先端側に配置した超音波振動子と、前記超音波振動子から発せられる超音波の走査面内に、処置具類を導出する処置具チャンネルの導出口を設けた体腔内超音波プローブ装置において、
   少なくとも先端側の部分に所定の方向に最も曲がり易くなる断面形状にした処置具と、
   前記所定の方向が超音波の走査面の方向に一致するように前記処置具の少なくとも先端側を、その長手方向の回りでの回転を規制した状態で収納する処置具チャンネルの導出口付近が中空断面形状にされた体腔内超音波プローブと、
   を有する体腔内超音波プローブ装置。

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