JP3691700B2

JP3691700B2 - 超音波内視鏡

Info

Publication number: JP3691700B2
Application number: JP29584899A
Authority: JP
Inventors: 幸一丸田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2019-10-18
Also published as: JP2001112758A

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

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。