JP3691700B2 - 超音波内視鏡 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湾曲部を有し、この湾曲部の先端側に位置する先端硬性部から突出して超音波観察及び挿入方向前方側の内視鏡観察を行える超音波内視鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、超音波を体内組織に照射し、超音波が組織の音響インピーダンスの境界面で反射するという特性を利用して体内の組織断層象を得る超音波診断と、光学象による観察又は診断とを行うため、内視鏡先端に超音波探触子を設けた超音波内視鏡が広く利用されている。
【0003】
この超音波内視鏡では、バルーンが取り付けられる先端キャップ内に超音波探触子が内包されており、超音波観察を行う際、バルーン内に生体の音響インピーダンスと略同様な水などの超音波伝達媒体を注入して膨張させ、この膨張したバルーンを観察目的部位に密着させ、超音波探触子を走査することによって超音波画像が得られるようになっている。
【0004】
例えば、特開昭61−168337号公報には体腔内に挿入して使用される超音波内視鏡の先端に、360゜の広い範囲の超音波像を得られる超音波送受信操作部を容易に着脱自在に取り付けられる改良した超音波内視鏡が示されている。
【0005】
しかし、この超音波内視鏡では360゜の広い範囲の超音波像を得ることは可能であるが、挿入部側方の内視鏡観察を行うタイプであるため、超音波内視鏡の挿入部を観察部位まで導入する際、挿入部前方の視野が確保されていないため、つまり、挿入方向を正面視することができないので挿入部の導入を円滑に行えなかった。
【0006】
このため、実開平2−111413号公報には観察目的部位までの挿入を円滑に行えるように、超音波内視鏡に挿入部前方の観察を行うための観察光学系を配置した支持部材を超音送受信窓部に併設させた、いわゆる直視型の内視鏡を備えた体腔内超音波内視鏡が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記実開平2−111413号公報に示されている体腔内超音波内視鏡では、観察光学系を有する支持部材が超音送受信窓部に併設しているので360゜の超音波画像を得ることができない、つまり、超音送受信窓部から支持部材方向に向かって出射した超音波は、この支持部材によって出射していくことが妨げられるので支持部材より外側の超音波画像が欠落部になっていた。
【0008】
この欠落部の超音波画像を得るために、例えば湾曲操作を行うことが考えられるが観察光学系を有する支持部材の配置位置と湾曲方向とが一致しているので、湾曲操作によって欠落部の超音波画像を得ることはできない。このため、湾曲操作に変えて、挿入部を回転操作して前記欠落部の超音波画像を得るようにしていた。
【0009】
しかし、挿入部の回転操作を行って超音波画像を得ようとしたとき、観察目的部位を見つけるまでに時間がかかったり、内視鏡画像上の上下位置関係と挿入部の上下位置関係とが不一致状態になって、検査時間が長くなっていた。
【0010】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、観察部位までの挿入をスムーズに行え、かつ観察目的部位の超音波画像を速やかに表示して、検査時間の短縮を図れる超音波内視鏡を提供することを目的にしている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明による超音波内視鏡は、所定の湾曲方向に湾曲する湾曲部と、前記湾曲部の先端側に設けられた先端硬性部と、前記先端硬性部に設けられた、当該先端硬性部の周方向に超音波を送出するための超音波送受部と、前記先端硬性部を構成し、前記超音波送受部に対して非湾曲方向側の側方に配置されると共に、挿入方向前方側を観察可能とするように内部に観察光学系を配置する支持部と、を具備したことを特徴とする
【0014】
【発明の実施の形態】
図1ないし図8は本発明の一実施形態に係り、図1は超音波内視鏡を備える超音波内視鏡システムの構成を説明する図、図2は超音波内視鏡の先端部分の構成を説明する図、図3は図2に示した超音波内視鏡の先端部分を正面、側面及び下面から見たときの図、図4は図3(a)のA−A線断面図、図5は超音波探触子の構成を説明する図、図6は超音波内視鏡の先端部分の断面図、図7は超音波走査範囲と、湾曲方向及び観察目的部位との関係を説明する図、図8はガイドチューブ基端側の構成を説明する図である。
なお、図3(a)は超音波内視鏡先端部分の正面図、図3(b)は超音波内視鏡先端部分の側面図、図3(c)は超音波内視鏡先端部分の下面図、図6(a)は図4のB−B断面図、図6(b)は図4のC−C断面図、図7(a)は超音波走査範囲と湾曲方向との関係を説明する図、図7(b)は観察目的部位と超音波走査範囲との関係を説明する図である。
【0015】
図1に示すように本実施形態の超音波内視鏡システムは、超音波診断装置として挿入部10の先端硬性部11から突出する超音波送受部2に後述する超音波探触子を備えた超音波内視鏡(以下内視鏡と略記する)1と、この内視鏡1に設けられている図示しない照明光学系に照明光を供給する光源部や前記超音波探触子から伝送される電気信号を画像信号に処理する信号処理部等を備えた超音波観測装置3と、この超音波観測装置3で生成された映像信号を表示するモニタ4と、このモニタ4に表示された画像を記録するビデオ装置やビデオプリンタからなる画像記録装置5とで主に構成されている。
【0016】
前記内視鏡1は、体腔内に挿入される可撓性を有する挿入部10と、この挿入部10の基端部に連結された把持部を兼ねた主操作部6Aと、この主操作部6Aの後端部に設けられ接眼部7を備え内部にサーボモータ(不図示)等の回転駆動源を配設した副操作部6Bと、前記主操作部6Aの側部から延出して基端部に図示しない光源部に着脱自在に接続される光源用コネクタ8aを備えた光源ケーブル8と、前記副操作部6Bの側部から延出して基端部に前記超音波観測装置3の信号処理部に着脱自在に接続される超音波用コネクタ9aを備えた超音波コード9とで主に構成されている。
【0017】
前記挿入部10は、硬質な部材で形成された先端硬性部11、上下左右方向に湾曲自在な湾曲部12、細長で柔軟なシースで形成された可撓管部13を先端側から順に連接して構成されている。
【0018】
前記主操作部6Aには、挿入部10及び主操作部6Aを挿通する後述する処置具挿通用チャンネル14に連通する処置具挿入口6aや前記湾曲部12を例えば上下方向に湾曲操作するための湾曲操作ノブ6b、送気及び送液の操作を行う送気・送液ボタン6c、吸液の操作を行う吸液ボタン6d等が設けられている。
【0019】
図2ないし図4に示すように前記先端硬性部11には超音波送受部2を構成する先端キャップ20が配置される先端キャップ配置凹部31及びイメージガイド32の周囲にライトガイド33を配置して構成した観察光学部34が挿通配置され、体液の吸液や体腔内へ処置具を案内する処置具挿通用チャンネル35を形成した柱状支持部(以下支持部と略記する)36が設けられている。つまり、この支持部36は、前記先端キャップ20に略平行して設けられている。
【0020】
また、前記先端硬性部11の基端部外周面には超音波透過性を有するラテックスやテフロンゴム等の膨縮自在なバルーン部材で両端が開口した略チューブ状のバルーン90の一端部に形成されたOリング部91を配置する周溝である後端側バルーン設置溝39が形成されている。
【0021】
前記先端キャップ配置凹部31に配置される先端キャップ20は、超音波透過性に優れた高密度ポリエチレン、ポリメチルペンテン等のプラスチック材料や超音波を透過する弾性体で袋状に形成されている。この先端キャップ20の内部には、前記回転駆動源の回転力を伝達するフレキシブルシャフト21によって回転する超音波探触子50が配設されており、超音波を挿入部長手軸方向に対して直交する方向に出射してラジアル走査を行う。なお、前記先端キャップ20の先端面には超音波伝達媒体を注入するための透孔23が形成されている。
【0022】
前記先端硬性部11の先端にはさらに固定用ビス38によって先端カバー40が一体的に螺合固定されるようになっている。この先端カバー40の外周面には前記バルーン90の他端部に形成されたOリング部92を配置する周溝である先端側バルーン設置溝49が形成されている。そして、この先端側バルーン設置溝49及び前記後端側バルーン設置溝39にそれぞれバルーン90に設けられているOリング部91,92を係入することによって前記先端キャップ20を覆い包むバルーン90が配置される。
【0023】
一方、この先端カバー40の先端面側には前記固定用ビス38が配置される座ぐり部41と、前記支持部36の先端部を構成する先端凸部36aが係入する位置決め透孔42と、前記先端キャップ20の先端部を構成する凸部20aが係入する透孔30が形成されている。また、前記凸部20aには先端キャップ20内に透孔23を介して超音波伝達媒体を注入するための媒体注入用貫通孔43が形成されている。
【0024】
前記媒体注入用貫通孔43にはOリング47を外周面に配置した開口閉塞ネジ48が配置されるようになっており、この開口閉塞ネジ48を配置することによってに先端キャップ20内に注入された超音波伝達媒体が漏出することを防止している。なお、前記先端キャップ20内に注入される超音波伝達媒体は、超音波を伝達する特性を有する流動パラフィン、水、カルボキシルメチルセルロース水溶液、KYゼリー等である。
【0025】
前記支持部36を構成する先端キャップ配置凹部31の外周面であって、前記超音波探触子50に対向する探触子対向面には、前記超音波探触子50から出射される超音波を吸音する作用を有するウレタンゴム、フェライトゴム等の吸音シート82が貼付されている。そして、探触子対向面と先端キャップ20との間に吸音シート82を隙間なく配置して、超音波が乱反射することを防止している。
【0026】
前記先端キャップ配置凹部31の基端側側面37には送液口83及び吸液口84が開口している。この送液口83は、前記先端側バルーン設置溝49及び後端側バルーン設置溝39を介して配置されるバルーン90内に超音波伝達媒体を送り込んで膨張させる送液チューブ(図6符号85)に連通しており、前記吸液口84はバルーン90内に注入されている超音波伝達媒体を吸液する吸液チューブ(図6符号86)に連通している。
【0027】
図5に示すように超音波探触子50は、前記フレキシブルシャフト21の端部が一体的に固定されて回転自在なハウジング51にフェライト入りのポリクロロプレンゴムやタングステン粉末入りのエポキシ樹脂等で形成した超音波吸収体であるバッキング材52、ジルコン酸チタン酸塩又はチタン酸塩等の平板状の圧電素子53及びエポキシ樹脂で形成した凹レンズ形状の音響レンズ54を接着剤55によって一体的に固着して形成されている。なお、符号56はフレキシブルシャフト21内を挿通して超音波探触子50と前記超音波観測装置3とを電気的に接続する信号線であり、この信号線によって超音波駆動信号や受信信号が伝送されるようになっている。
【0028】
図6(a),(b)に示すように前記挿入部10内には前記処置具挿通用チャンネル35に連通するチャンネルチューブ87や前記ライトガイド33、イメージガイド32、前記超音波探触子50を回転させるフレキシブルシャフト21を被覆するガイドチューブ27、前記送液口83に連通した送液チューブ85、吸液口84に連通した吸液チューブ86及び前記湾曲部12を上・下方向に湾曲させるためのアングルワイヤ88u,88d等が挿通配置されている。前記ガイドチューブ27内にはフレキシブルシャフト21とガイドチューブ27内周面との摺動性を良好にするための潤滑油が充填されている。
【0029】
この図6(a)、図3(a)に示す前記先端硬性部11と、前記アングルワイヤ88u,88dとの位置関係から湾曲方向は図3(a)の矢印に示すようになっている。つまり、前記先端硬性部11に形成されている観察光学部34等を備えた支持部36の湾曲方向に対する位置は、前記湾曲部12を湾曲操作したとき、湾曲方向に支持部36が一致しない位置関係になっている。このため、先端キャップ20を通過した超音波のうち、前記先端キャップ20に併設する柱状の支持部36に向かう超音波は、この支持部36に設けられている吸音シート82によって吸音されるので支持部36より外側の超音波画像は得られなくなる。つまり、超音波走査範囲は、図7(a)に示すように先端キャップ20に併設する柱状の支持部36側を除く、湾曲部12の湾曲方向と一致する範囲を含む斜線範囲となる。そして、本実施形態では内視鏡1を構成する際、超音波走査範囲である湾曲方向の一方向を上方向としている。
【0030】
前記図4及び図6(b)に示すように前記先端硬性部11には前記超音波探触子50のハウジング51の後方側を保持する2つの軸受部59が設けられている。この軸受部59の間には切り欠き部57を形成したスペーサ58が配設されている。このスペーサ58の切欠部57には抜け止めネジ89に設けたピン部89aが嵌合するようになっており、この抜け止めネジ89は位置決め穴を兼ねる第1の潤滑用穴19に螺合固定する構成になっている。そして、この抜け止めネジ89を第1の潤滑用穴19に螺合固定することによって、前記超音波探触子50の挿入部長手軸方向の進退を規制するとともに、第1の潤滑用穴19にシール材を充填することにより潤滑油が漏出することを防止している。
【0031】
図8に示すように前記フレキシブルシャフト21を内挿しているガイドチューブ27の基端部は、前記主操作部6Aに設けた潤滑油用ブロック61から突出する連結凸部61aに外嵌されており、締め付けゴム62を設けた締め付けネジ部材63を潤滑油用ブロック61の端部に形成した雄ネジ部に螺合することにより、締め付けゴム62が圧縮されることによってガイドチューブ27を押圧して連結凸部61aに固定するようになっている。
【0032】
前記潤滑油用ブロック61にはフレキシブルシャフト21の後端部に固定された軸部69が挿通するシャフト挿通孔64が形成されており、このシャフト挿通孔64の中途部には第2の潤滑油穴65が連通している。
【0033】
この第2の潤滑油穴65には基端部にOリング66を配置したシールネジ67が螺合固定されるようになっている。また、前記潤滑油用ブロック61の連結凸部61aの反対側には前記軸部69を受ける軸受部68、前記軸部69を介して潤滑油が漏出するのを防止する水密リング71、前記軸受部68を潤滑油用ブロック61に固定する押さえネジ部材72が設けられている。
【0034】
そして、前記抜け止めネジ89とシールネジ67とを外した状態にして、一方の潤滑用穴19(又は潤滑油穴65)から潤滑油を注入する一方、潤滑油穴65(又は潤滑用穴19)から前記潤滑油を吸液することによって、ガイドチューブ27内に潤滑油を充填するようになっている。
【0035】
上述のように構成した超音波内視鏡1の作用を説明する。
術者は接眼部7を覗いて体腔内を観察しながら内視鏡1の挿入部10を観察目的部位まで挿入していく。このとき、超音波送受部2は、観察光学部34の視野後方に位置しており、観察目的部位に湾曲方向を合わせるように調整して挿入部10を押し進めていく。
【0036】
次に、送液チューブ85を介してバルーン90内部に超音波伝達媒体である脱気水を注入し、前記バルーン90を膨張させる。ここで、超音波走査を開始するため超音波観測装置3から超音波探触子50へ高電圧パルスの送信を開始するとともに、副操作部6B内のモータを駆動させる。このことにより、フレキシブルシャフト21が回転を開始するとともに、ハウジング51が回転し、超音波探触子50から挿入部長手軸方向に向かって超音波が出射されていく。出射された超音波は、先端キャップ20内の脱気水を伝播され、先端キャップ20を通過し、生体内に伝播される。つまり、挿入部長手軸方向に対して垂直な方向に超音波を出射するラジアル走査による超音波観察が開始される。
【0037】
ここで、術者は湾曲操作ノブ6bを操作し、観察目的部位が存在した内視鏡視野方向に湾曲動作させる。すると、この湾曲部12の湾曲動作に伴って、図7(b)に示すように観察目的部位の超音波画像が得られる。
【0038】
その後、術者は診断終了後、バルーン90内の脱気水を吸液チューブ86によって吸液してバルーン90を収縮させた状態にして挿入部10を体腔外へ抜去する。
【0039】
このように、先端キャップに併設する柱状支持部の配置位置を湾曲部の湾曲方向に一致させることなく構成したことにより、観察目的部位を内視鏡像の視野方向に合わせ、観察目的部位近傍まで挿通した後、湾曲部を内視鏡視野方向に湾曲させることにより、容易に観察目的部位の超音波画像を得ることができる。
【0040】
このことにより、検査時間の短縮を図って、術者・患者への負担が軽減される。また、先端キャップに併設した柱状支持部の先端面に設けた観察光学部によって得られる内視鏡画像を見て、安全かつ迅速に体腔内への挿入を行える。
【0041】
なお、上記実施形態では超音波内視鏡1の湾曲方向を上下の2方向として説明したが、超音波内視鏡1の湾曲方向は上下の2方向に限定されるものではなく、湾曲方向が上下、左右の4方向である場合には図9に示すように先端キャップ20に対してイメージガイド32の周囲にライトガイド33を配置した観察光学部34を設けた第1支持部97と、処置具挿通用チャンネル35を設けた第2支持部98とを別々に併設する。このとき、前記湾曲部12の湾曲方向と前記支持部97,98とが一致しない位置関係で設けられている。そして、前記支持部97、98の先端側には先端カバー81が螺合固定されている。その他の構成は前記実施形態と同様である。
【0042】
このことによって、上下、左右の湾曲方向への超音波の出射が可能になって上述と同様の作用・効果を得ることができる。
【0043】
また、図10に示すように超音波内視鏡は、機械的にラジアル走査する超音波探触子の代わりに、電子ラジアル走査型超音波探触子99を設ける構成であってもよい。このことによって、回転駆動源を不要にして機械的故障の発生がなくなる。
【0044】
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【0045】
[付記]
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【0046】
(1)操作部に設けた湾曲操作ノブを操作することによって湾曲動作する湾曲部を有し、この湾曲部の先端側に位置する先端硬性部に形成され挿入部長手軸方向に対して直交する方向のラジアル走査を行う超音波探触子を備えた超音波送受部と、この超音波送受部に併設して挿入方向前方側の内視鏡観察を行う観察光学部を有する柱状支持部とを具備する超音波内視鏡において、
前記柱状支持部は、前記超音波送受部から湾曲方向に向かって出射する超音波を遮らない位置に併設する超音波内視鏡。
【0047】
(2)前記柱状支持部に処置具挿通用チャンネルを設けた付記1記載の超音波内視鏡。
【0048】
(3)前記柱状支持部は、処置具挿通用チャンネルを設けた第1柱状支持部と、観察光学部を設けた第2柱状支持部とで構成され、各々の柱状支持部が超音波送受部から湾曲方向に向かって出射する超音波を遮らない位置に併設する付記1又は付記2記載の超音波内視鏡。
【0049】
(4)前記超音波探触子は、機械走査式又は電子走査式である付記1記載の超音波内視鏡。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、観察部位までの挿入をスムーズに行え、かつ観察目的部位の超音波画像を速やかに表示して、検査時間の短縮を図れる超音波内視鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1ないし図8は本発明の一実施形態に係り、図1は超音波内視鏡を備える超音波内視鏡システムの構成を説明する図
【図2】超音波内視鏡の先端部分の構成を説明する図
【図3】図2に示した超音波内視鏡の先端部分を正面、側面及び下面から見たときの図
【図4】図3(a)のA−A線断面図
【図5】超音波探触子の構成を説明する図
【図6】超音波内視鏡の先端部分の断面図
【図7】超音波走査範囲と、湾曲方向及び観察目的部位との関係を説明する図
【図8】ガイドチューブ基端側の構成を説明する図
【図9】超音波内視鏡の他の構成を説明する図
【図10】超音波内視鏡の別の構成を説明する図
【符号の説明】
1…超音波内視鏡において、
2…超音波送受部
6A…主操作部
6b…湾曲操作ノブ
11…先端硬性部
12…湾曲部
20…先端キャップ
31…先端キャップ配置凹部
34…観察光学部
36…柱状支持部
39…後端側バルーン設置溝
49…先端側バルーン設置溝
50…超音波探触子
90…バルーン

Claims (1)

  1. 所定の湾曲方向に湾曲する湾曲部と、
    前記湾曲部の先端側に設けられた先端硬性部と、
    前記先端硬性部に設けられた、当該先端硬性部の周方向に超音波を送出するための超音波送受部と、
    前記先端硬性部を構成し、前記超音波送受部に対して非湾曲方向側の側方に配置されると共に、挿入方向前方側を観察可能とするように内部に観察光学系を配置する支持部と、
    を具備したことを特徴とする超音波内視鏡。
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