JP3619424B2 - ラジアル走査前方視型超音波内視鏡 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、挿入部の先端に、前方を光学観察するための対物光学系と超音波によるラジアル走査を行うための超音波プローブとが併設されたラジアル走査前方視型超音波内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
体腔内の光学観察と超音波走査とを行うことができる超音波内視鏡は、一般に、挿入部先端から側方に向けて超音波走査を行い、その走査方向とできるだけ同じ方向を光学観察できるのがよいとされていて、それを実現するための構成を採っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、超音波内視鏡の最も大きな存在価値は、体腔内粘膜面に異常がある部分のすぐ裏側の部分の超音波断層像を得ることより、超音波プローブの挿入が不可能な臓器に隣接する臓器内に超音波内視鏡を挿入してそこから超音波走査を行うことにある。
【０００４】
そこで、超音波走査は、挿入部先端の軸線周りにラジアル走査を行うのが効果的な場合が多く、光学観察は、内視鏡の挿入動作の際に前方を確認するのに最も都合がよい前方視にするのが効果的である。
【０００５】
しかし、そのような「ラジアル走査前方視型超音波内視鏡」はどのように構成すれば先端硬質部を短くすることができるか等の問題が未解決であり、市販の製品として実用化されていなかった。
【０００６】
そこで本発明は、挿入部の先端硬質部をできるだけ短く構成することができる実用性の高いラジアル走査前方視型超音波内視鏡を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のラジアル走査前方視型超音波内視鏡は、ラジアル走査を行うように環状に形成されて挿入部の先端に配置された超音波プローブと、挿入部の前方を観察するための対物光学系が取り付けられて超音波プローブに嵌挿される先側半部の外径が細く形成された先端部本体とを有するラジアル走査前方視型超音波内視鏡において、超音波プローブと先端部本体の各々の外表面の境界部を同面に合わせるための芯合わせ嵌合部を超音波プローブと先端部本体とに形成し、超音波プローブの内周面と先端部本体の先側半部との嵌合部の隙間を、芯合わせ嵌合部の隙間より大きく形成したものである。
【０００８】
なお、超音波プローブが、超音波振動子配列部とその超音波振動子配列部を保持する環状の受け部材とを有していて、超音波振動子配列部に先端部本体の先側半部が嵌挿され、受け部材に芯合わせ嵌合部が形成されていてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２はラジアル走査前方視型超音波内視鏡を示しており、体腔内に挿入される可撓管部１の先端には、遠隔操作によって屈曲する湾曲部２が連結され、その湾曲部２の先端に連結された先端部本体３に超音波プローブ４が取り付けられている。１００は、膨縮自在なバルーンであり、超音波プローブ４を囲むように着脱自在に設けられている。
【００１０】
可撓管部１の基端に連結された操作部５には、湾曲部２を屈曲操作するための湾曲部操作ノブ６等が配置されている。７は、可撓管部１内に挿通配置された処置具挿通チャンネル１５に処置具類を挿入するための処置具挿入口である。
【００１１】
操作部５に連結された第１の連結可撓管８の先端には、図示されていないビデオプロセッサに接続されるビデオ信号コネクタ部８１とライトガイドコネクタ部８２とが並んで設けられ、第２の連結可撓管９の先端には、図示されていない超音波信号処理装置に接続される超音波信号コネクタ部９１が設けられている。
【００１２】
図１は、挿入部の先端部分を示しており、超音波プローブ４は、図３にそのユニットが図示されるように、略円環状に形成された超音波振動子配列部４１がプラスチック製の受け部材４２に保持されて一体化された構成になっている。
【００１３】
そして、ＩＶ−ＩＶ断面を図示する図４に示されるように、軸線周りに多数の超音波振動子が配列された超音波振動子配列部４１から、軸線周りの例えば２７０°の範囲に超音波信号が順に発受信（電子走査）されて、軸線に対して垂直方向にラジアル走査が行われる。
【００１４】
超音波振動子配列部４１の内側空間は軸線を中心とする円筒孔状に形成されており、超音波振動子配列部４１の後端部（図３において上方）には、超音波振動子配列部４１に入出力される信号を伝送するための配線が施されたフレキシブル基板４３が接続されて、後方に向かって延出している。
【００１５】
フレキシブル基板４３は、Ｖ−Ｖ断面を図示する図５に示されるように、複数の（例えば８個の）フレキシブル基板４３が超音波プローブ４の軸線周りに円弧状に並んで設けられている。
【００１６】
図５に示されるように、フレキシブル基板４３が円弧状に配置されているのは例えば２７０°程度の範囲であり、フレキシブル基板４３が配置されている円弧の延長部分のフレキシブル基板４３が配置されていない部分に、後述する回転止め部材１３を嵌め込むための溝４４が形成されている。
【００１７】
図３に戻って、受け部材４２の後端部分には、後述する先端部本体３の芯合わせ嵌合部３２と嵌合する芯合わせ嵌合部４６が、高い寸法精度で外周面（先端部本体３の外表面に隣接する境界部外周面）４５と同芯に形成されている。受け部材４２の外周面の先端部分には、膨縮自在なバルーン１００の先端部分をバンド止めするための円周溝１１が形成されている。
【００１８】
再び図１に戻って、プラスチック材等によって形成された先端部本体３は、図６に単独部品の状態で示されるように、先側半部３３が超音波プローブ４の超音波振動子配列部４１の内周面４１ａに嵌挿される寸法に細く形成されている。そして、超音波プローブ４の外周面に隣接する境界部外周面３１は、超音波プローブ４の境界部外周面４５と同寸法に形成されている。
【００１９】
先端部本体３の境界部外周面３１の先側部分には、超音波プローブ４の芯合わせ嵌合部４６と嵌合する芯合わせ嵌合部３２が高い寸法精度で境界部外周面３１と同芯に形成されている。また、外周面の後端には、バルーン１００の後端部分をバンド止めするための円周溝１２が形成されている。
【００２０】
先端部本体３の先側半部３３の先寄りの部分には、対物配置孔３４ａ、照明用ライトガイド配置孔３４ｂ、処置具通過孔３５が軸線と平行方向に形成され、それより後方の部分には、先側半部３３の外径より僅かに細い内径の内蔵物通過孔３６が後端まで形成されている。
【００２１】
先端部本体３の後側半部には、ほぼ先側半部３３の外周面の延長位置上に、ＶＩＩ−ＶＩＩ断面を図示する図７にも示されるように、フレキシブル基板４３を通すためのフレキシブル基板通過孔３７がフレキシブル基板４３の配列位置に合わせて軸線周りに円弧状に形成されている。
【００２２】
ただし、先端部本体３の後端部分付近では、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を図示する図８に示されるように、フレキシブル基板通過孔３７を途中で分断する少なくとも一つの繋がり部３７ａがフレキシブル基板通過孔３７の途中に形成されて、先端部本体３が外力によって潰されない強度を確保している。
【００２３】
図６と図７に戻って、フレキシブル基板通過孔３７が円弧状に形成されているのは２８０°程度の範囲であり、フレキシブル基板通過孔３７が形成されていない部分に、バルーン１００に対して脱気水の注水及び排水を行うための液体流路３８が軸線と平行方向に形成されていて、バルーン１００内に開口するバルーン連通開口３８ａに連通している。
【００２４】
液体流路３８は二本並列に形成されていて、その一方は排気用である。なお、液体流路３８は本来は図６（及び図１）には現れないが、説明をし易くするために図６（及び図１）にも図示してある。３９は、回転止め部材１３を嵌め込むための溝である。
【００２５】
図１に戻って、先端部本体３の先側半部３３に被嵌された超音波プローブ４は、先端部本体３の先端部分の外周に形成された雄ネジに螺合するナット部材１０によって、先端部本体３の中間段差面に押圧固定されている。
【００２６】
そして、ＩＸ−ＩＸ断面を図示する図９にも示されるように、超音波プローブ４の溝４４と先端部本体３の溝３９とにまたがって直方体状の回転止め部材１３が嵌め込まれて、先端部本体３と超音波プローブ４の回転方向の位置決め規制をしている。それによって、超音波走査方向と観察視野の向きとの関係が正しくセットされる。１７は、照明用のライトガイドファイバである。
【００２７】
再び図１に戻って、先端部本体３に超音波プローブ４が固定された状態では、先端部本体３の先側半部３３と超音波振動子配列部４１の内周面４１ａとが嵌合し、先端部本体３の芯合わせ嵌合部３２と超音波プローブ４の芯合わせ嵌合部４６とが嵌合するが、前者の嵌合部の隙間が後者の嵌合部の隙間より大きく形成されている。
【００２８】
その結果、先端部本体３と超音波プローブ４との継ぎ目部分のうち表面に露出する先端部本体３と超音波プローブ４の境界部外周面３１，４５の継ぎ目部分にほとんど段差が発生せず、患者に対する挿入性のよい先端部分が形成される。
【００２９】
対物配置孔３４内には、先側の部分に対物光学系１４ａが配置されてその後方に固体撮像素子１４ｂが配置され、撮像信号等を伝送するための信号ケーブル１４ｃが内蔵物通過孔３６内を通って後方の湾曲部２内に延出している。処置具通過孔３５には、ステンレス鋼パイプを介して処置具挿通チャンネル１５が接続されている。
【００３０】
二つの液体流路３８には各々可撓性の配管チューブ１６が接続されており、両端が円周溝１１，１２に固定されたバルーン１００内に、配管チューブ１６を介して操作部５側から脱気水を出し入れし、バルーン１００を膨縮させることができる。
【００３１】
超音波振動子配列部４１に入出力される信号を伝送するフレキシブル基板４３は、図１に示されるように、先端部本体３に形成されたフレキシブル基板通過孔３７を通って後方の湾曲部２内に引き通されている。
【００３２】
フレキシブル基板通過孔３７の後半部分においては、図１０に示されるように、繋がり部３７ａとの干渉を避けるために、隣り合うフレキシブル基板４３どうしが少し重なりあって配置されて、後方の湾曲部２内に引き通されている。
【００３３】
湾曲部２内においては、超音波振動子配列部４１に入出力される信号が全て薄いフレキシブル基板４３に形成された配線によって伝送される。したがって、湾曲部２内に信号ケーブルの類を挿通配置する必要がない。
【００３４】
フレキシブル基板４３は、固体撮像素子１４ｂの信号ケーブル１４ｃ、処置具挿通チャンネル１５及びライトガイドファイバ１７等の各種内蔵物を囲む円弧状に配置されている。したがって、内部空間に無駄ができないように湾曲部２内に各種内蔵物が挿通配置され、湾曲部２を細く形成することができる。
【００３５】
図１１に示されるように、フレキシブル基板４３は各々が異なる長さに形成されているが、一番短いフレキシブル基板４３でも湾曲部２内を通過する長さに設定されており、可撓管部１内に挿通配置された信号ケーブル４７の信号線４７ａの先端と長手方向に各々の位置をずらして可撓管部１内において接続されている。
【００３６】
信号ケーブル４７の信号線４７ａとフレキシブル基板４３との接続部は半田付け等によって径が太くなってしまうが、順に位置をずらしてあることにより、全体として局部的に太くなることが避けられ、可撓管部１及び湾曲部２を細く形成することができる。
【００３７】
図１２は、可撓管部１内に配置されているその接続部分を図示しており、多数の信号線４７ａを一本にまとめた信号ケーブル４７の先端部分が、可撓管部１内において一本の信号線４７ａ単位にばらばらにほぐされ、一枚のフレキシブル基板４３に接続される複数の信号線４７ａ毎に、各々可撓性の熱収縮チューブ４８を収縮被覆させて一つに束ねられている。このような構成により、各信号線４７ａの断線防止に効果がある。
【００３８】
各熱収縮チューブ４８の端部は順次位置をずらして配置されている。それによって可撓管部１の可撓性が急激に変化せず、全体の径の変化が滑らかになって径が太くなることも避けられる。そして、その部分を全部を一まとめに結束する状態に、可撓性の太い熱収縮チューブ４９が収縮被覆されている。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、超音波プローブの内周面と先端部本体の先側半部との嵌合部の隙間を両者の各々の外表面の境界部を同面に合わせるための芯合わせ嵌合部の隙間より大きく形成したことにより、コンパクトな構成によって超音波プローブと先端部本体とを段差のないように連結することができ、挿入部の先端硬質部をできるだけ短く構成して挿入性がよくて実用性の高いラジアル走査前方視型超音波内視鏡を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のラジアル走査前方視型超音波内視鏡の挿入部の先端部分の側面断面図である。
【図２】本発明の実施例のラジアル走査前方視型超音波内視鏡の全体構成を示す側面図である。
【図３】本発明の実施例の超音波プローブの側面断面図である。
【図４】本発明の実施例の図３におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】本発明の実施例の図３におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明の実施例の先端部本体の側面断面図である。
【図７】本発明の実施例の図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】本発明の実施例の図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】本発明の実施例の図１におけるＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】本発明の実施例のフレキシブル基板の通過状態を示す部分断面図である。
【図１１】本発明の実施例のフレキシブル基板の後端部分の状態を示す略示図である。
【図１２】本発明の実施例のフレキシブル基板と信号ケーブルとの接続部の側面図である。
【符号の説明】
３ 先端部本体
４ 超音波プローブ
１０ ナット部材
３１，４５ 境界部外周面（外表面）
３２，４６ 芯合わせ嵌合部
３３ 先側半部
４１ 超音波振動子配列部
４１ａ 内周面
４２ 受け部材
４３ フレキシブル基板

Claims (2)

1. ラジアル走査を行うように環状に形成されて挿入部の先端に配置された超音波プローブと、上記挿入部の前方を観察するための対物光学系が取り付けられて上記超音波プローブに嵌挿される先側半部の外径が細く形成された先端部本体とを有するラジアル走査前方視型超音波内視鏡において、
   上記超音波プローブと上記先端部本体の各々の外表面の境界部を同面に合わせるための芯合わせ嵌合部を上記超音波プローブと上記先端部本体とに形成し、上記超音波プローブの内周面と上記先端部本体の先側半部との嵌合部の隙間を、上記芯合わせ嵌合部の隙間より大きく形成したことを特徴とするラジアル走査前方視型超音波内視鏡。
2. 上記超音波プローブが、超音波振動子配列部とその超音波振動子配列部を保持する環状の受け部材とを有していて、上記超音波振動子配列部に上記先端部本体の先側半部が嵌挿され、上記受け部材に上記芯合わせ嵌合部が形成されている請求項１記載のラジアル走査前方視型超音波内視鏡。

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