JP4402222B2

JP4402222B2 - Body cavity ultrasound probe system

Info

Publication number: JP4402222B2
Application number: JP30296099A
Authority: JP
Inventors: 新一蔦木
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 1999-10-25
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2019-10-25
Also published as: JP2001120550A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波断層像による観察下で穿刺操作を行える体腔内超音波プローブシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、体腔内に挿入して診断或いは検査する体腔内診断装置として内視鏡の他に、超音波を利用した超音波診断装置が用いられる。この超音波診断装置においては、超音波観察下でとらえた観察目的部位の病変組織を穿刺針で採取して診断する手技が頻繁に行われる。このため、体腔内に挿入される体腔内超音波プローブは、病変組織を採取するための穿刺針を装備した穿刺装置とともに使用されることが多い。
【０００３】
図１３に示すように前記穿刺装置１００は、内針と外針とで構成された穿刺針１０１と、この穿刺針１０１を観察目的部位に向けて発射させるバネ機構を内部に備え、穿刺針１０１を発射する際に使用する引き金１０２を有する把持部１０３とで構成されている。
【０００４】
一方、超音波プローブ１１０は、体腔内に挿入される挿入部１１１と、前記穿刺装置１００の把持部１０３が配置される把持部を兼ねた操作部１１２と、この操作部１１２の基端から延出する超音波コード１１３とで構成されている。前記超音波コード１１３は、超音波コネクタ（不図示）を介して超音波駆動信号の生成及び受信した超音波信号の処理等を行う超音波観測装置（不図示）に着脱自在に接続されるようになっている。
【０００５】
前記挿入部１１１の先端部には音響窓１１４が配置されており、この音響窓内には二点鎖線に示す挿入部先端側を走査面にするように回転自在なロータ１１５に２つの超音波振動子１１６が配置されている。なお、この超音波振動子１１６と超音波観測装置内の超音波送受信回路とは図示しない信号ケーブルを介して接続されている。
【０００６】
前記ロータ１１５は、回転方向変換手段である図示しないベベルギアを介して挿入部内に挿通配置されている駆動軸１１７によって回転される構成になっている。この駆動軸１１７は、前記挿入部１１１と前記操作部１１２との間を構成する移行部１１８内に配置されている回転力を発生させる例えばＤＣモータ１１９によって回転するようになっている。
【０００７】
このモータ１１９の回転力は、カップリング１２０を介して前記駆動軸１１７に伝達される。また、このモータ１１９の回転は、回転伝達手段である歯車１２１を介してエンコーダ等の回転角度センサ１２２によって検出されている。この回転角度センサ１２２で得られる検出信号は、図示しない信号線を介して超音波観測装置に伝送される。
【０００８】
前記挿入部１１１の先端部付近には前記穿刺針１０１を案内する透孔１０４を有する穿刺アタッチメント１０５が着脱自在に配置されるようになっている。この穿刺アタッチメント１０５は、穿刺針１０１を超音波走査面内に導くものである。
【０００９】
そして、前記超音波プローブ１１０と前記穿刺装置１００とを使用して例えば、前立腺癌の確定診断等を行うために観察目的部位の複数箇所から体組織を採取する手技を行う場合には、図に示すように超音波プローブ１１０の操作部１１２に段部として形成された載置１１２ａ面に穿刺装置１００を設置して行っていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記図１３に示すように超音波プローブ１１０の操作部１１２に穿刺装置１００の把持部１０３を載置した構成では、前記超音波プローブ１１０と前記穿刺装置１００とを組み合わせた際の把持部分の寸法Ｔが大きくなるので把持性が低下するという問題があった。
【００１１】
また、特開平１１―４８２９号公報には体腔内超音波プローブの握り部分に、穿刺装置を安定的に配置する溝部を設けた体腔内超音波プローブが示されているが、この体腔内超音波プローブでは溝部内に穿刺装置の一部を配置しているので把持部分の寸法は多少小さくなるが、把持性にはまだ不安が残っていた。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、体腔内超音波プローブと穿刺装置とを組み合わせて超音波断層像による観察下で穿刺操作を行うとき、体腔内超音波プローブを単独使用するのと同様の操作感覚で作業を行える、作業性に優れた体腔内超音波プローブシステムを提供することを目的にしている。
【００１３】
【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システムは、体腔内に挿入される細長で超音波観察を行うための超音波振動子を備えた挿入部及びこの挿入部の基端に凹部状の連結部を形成した太径部を有する超音波プローブと、前記超音波プローブの凹部状の連結部に着脱自在に装着が可能で前記超音波プローブの把持部としての機能を有する把持部材と、生体臓器に刺入する穿刺針と、前記穿刺針を突出可能に保持するとともに、前記超音波プローブの凹部状の連結部に着脱自在に装着が可能な穿刺針装置本体とを有し、前記把持部材に換えて前記穿刺針装置本体が前記超音波プローブの凹部状の連結部に装着することで前記超音波プローブの把持部としての機能を有する穿刺装置とを具備している。
【００１４】
この構成によれば、超音波プローブを単独使用する場合には、連結部に把持部材を連結固定する。このことによって、把持部材が把持部となって超音波観察を行える。一方、超音波プローブと穿刺装置とを組み合わせて使用する場合には、連結部に穿刺装置の操作部を連結固定する。このことによって、この穿刺装置の操作部が超音波プローブの把持部を兼ねるので、超音波断層像による観察下で穿刺操作を行う際、超音波プローブとして単独使用するのと同様、良好な操作感覚を得られる。
【００１５】
【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。
図１ないし図３は本発明の第１実施の形態に係り、図１は体腔内超音波プローブシステムの構成を示す図、図２は超音波プローブの構成を説明する図、図３は超音波プローブに穿刺装置又は把持部材を取り付けた状態を示す図である。
なお、図３（ａ）は穿刺装置一体型超音波プローブを示す図、図３（ｂ）は単独型超音波プローブを示す図である。
【００１６】
図１に示すように体腔内超音波プローブシステム１は、超音波を送受する超音波振動子部２０を細長な挿入部２１の先端部に設けた超音波プローブ２と、この超音波プローブ２に対して着脱自在で一体的な装着が可能で穿刺針３１を所定量突出させて観察目的部位に刺入する機能を有する穿刺装置３と、前記超音波プローブ２に対して着脱自在で一体的に装着されることによって把持部を構成する把持部材４と、前記超音波プローブ２の側部から延出する超音波コード２２の基端部に設けた超音波コネクタ２３が着脱自在に接続される超音波観測装置６と、この超音波観測装置６で生成された映像信号を受けて超音波画像を表示する表示装置７とで主に構成されている。
【００１７】
前記超音波プローブ２は、例えば直腸に挿入される細長な挿入部２１を有し、この挿入部２１の先端部には超音波透過性を有する硬質なポリエチレン、ポリメチルペンテン等で先端側を半球状に形成した音響窓２４が配置され、この挿入部２１の基端には後述する駆動系が内蔵される太径部２５が設けられている。そして、この太径部２５の基端面側には前記穿刺装置３及び前記把持部材４との連結部となる凹部２６が形成されている。
【００１８】
なお、符号２７は先端部に雄ネジを形成した固定用ノブであり、１つ又は対象位置にさらに１つ設けられている。また、符号２８は前記挿入部２１の所定位置に形成した断面形状が略Ｕ字形状の前記穿刺針３１を配置するための穿刺針案内部となる穿刺針配置溝である。
【００１９】
前記穿刺装置３は、内針と外針とで構成された穿刺針３１と、この穿刺針３１を所定量、所定のスピードで突出するように発射させるバネ機構を内部に備え、把持部及び操作部を兼ねる装置本体３２と、この装置本体３２に設けられ前記バネ機構に穿刺針３１を発射させる作用を与える操作部材である引き金３３と、この引き金３３が不用意に操作された場合に前記穿刺針３１が突出することを防止する安全装置解除ボタン３４とで構成されている。
【００２０】
したがって、この安全装置解除ボタン３４を解除した状態にして、引き金３３を操作したとき、後述する図２に示すように穿刺針配置溝２８内に配置されていた二点鎖線に示す穿刺針３１がバネの付勢力によって破線に示すように突出して観察目的部位に刺入される。
【００２１】
なお、前記装置本体３２の幅寸法は、前記凹部２６に係入配置可能なように、凹部開口寸法に対して所定のはめあい寸法に形成されている。また、符号３５は前記固定用ノブの雄ネジと螺合する雌ネジ部である。さらに、前記把持部材４の幅寸法は、前記穿刺装置３を構成する装置本体３２の幅寸法と略同寸法で形成してある。このため、前記凹部２６に前記装置本体３２同様、係入配置可能である。なお、符号４１は前記固定用ノブの雄ネジと螺合する雌ネジ部である。
【００２２】
図２に示すように超音波プローブ２を構成する音響窓２４内の中心位置には回転支持体となるロータ２９が図示しない軸体に取り付けられ、このロータ２９に例えば２つの超音波振動子９ａ，９ｂを配置して挿入部先端側が走査面となる構成になっている。
【００２３】
また、前記音響窓２４内には超音波振動子９ａ，９ｂから出射される超音波を伝達する流動パラフィン、絶縁油、水等の音響媒体が封入されている。このことにより、超音波振動子９ａ，９ｂから出射された超音波は、音響媒体を伝播し、音響窓２４先端側の超音波放射面部分を透過して放射状に出射され、この音響窓２４を押し付けるように密着させた体腔壁周囲に超音波を出射する。
【００２４】
前記超音波振動子９ａ，９ｂと、超音波観測装置６内の図示しない超音波送受信回路とは信号ケーブル（不図示）を介して電気的に接続されている。また、前記ロータ２９は、回転方向変換手段である図示しないベベルギアを介して挿入部内に挿通配置されている駆動軸５１によって一定速度で矢印方向に回転駆動される構成になっている。そして、この駆動軸５１は、前記太径部２５の内部空間に、前記駆動軸５１に対して直交する位置関係で配置された回転力を発生させる例えばＤＣモータ５２によって回転されるようになっている。
【００２５】
つまり、前記モータ５２の回転力は、回転力伝達手段と回転方向変換手段とを兼ねるベベルギア５３を介して駆動軸５１に伝達される。また、前記モータ５２の回転は、例えば光学式エンコーダ或いは磁気式エンコーダ等の回転角度センサ５４によって検出される。そして、この回転角度センサ５４で得られた検出信号は、図示しない信号線を介して超音波観測装置６に伝送される。
【００２６】
このことにより、前記ロータ２９が所定速度で矢印方向に回転すると、この回転に同期して超音波振動子９ａ，９ｂの超音波送受面から超音波を送受する。そして、所定の角度範囲に対して超音波を送受することにより、図中の２点鎖線で示す走査範囲に対する超音波断層像が表示装置７の画面上に表示されるようになっている。
【００２７】
なお、前記超音波振動子は１つであっても本実施形態のように複数であっても、機械式ではなく電子走査式であったり、走査面を２つ有するパイプレーンタイプのものであってもよい。また、本実施形態では放射状に超音波を走査するタイプを説明したが、リニアに走査するリニアタイプなどでもよい。さらに、前記太径部２５の内部空間に受信信号増幅用の基板を設けたり、外周面に周波数を変換させる切り換えスイッチを設置する構成であってもよい。
【００２８】
そして、前記穿刺装置３を一体にした穿刺装置一体型超音波プローブ２Ａを構成する際には前記穿刺装置３に設けられている穿刺針３１を、前記超音波プローブ２の挿入部２１に形成してある穿刺針配置溝２８に配置する。その後、前記装置本体３２の先端面３ａを前記凹部２６の平面２６ａ（図２参照）に当接させ、この状態を保持して雌ネジ部３５に固定用ノブ２７の雄ネジを螺合していく。このことによって、図３（ａ）に示す穿刺装置３と超音波プローブ２とが一体な穿刺装置一体型超音波プローブ２Ａが構成される。このとき、穿刺装置３の装置本体３２が把持部兼操作部になる。
【００２９】
一方、単独型超音波プローブ２Ｂを構成する際には、把持部材４の先端面４ａを前記凹部２６の平面２６ａに当接させ、この状態を保持して雌ネジ部４１に固定用ノブ２７の雄ネジを螺合していく。このことによって、図３（ｂ）に示す把持部材４を把持部にした単独型超音波プローブ２Ｂが構成される。
【００３０】
なお、前記穿刺装置３又は把持部材４を超音波プローブ２に一体的に装着する固定手段は固定用ノブ２７に形成した雄ネジと穿刺装置３及び把持部材４に形成した雌ネジ部３５，４１とを螺合固定する固定方法に限定されるものではなく、例えば磁性による固定等、着脱自在で一体的な装着が可能であれば他の固定方法であってもよい。
【００３１】
このように、超音波プローブの基端側に、穿刺装置又は把持部材を選択的に連結固定可能な凹部及び固定ノブを設け、使用目的に応じて、超音波プローブに穿刺装置又は把持部材を連結固定することによって、操作性が良好な単独型超音波プローブ及び穿刺装置一体型超音波プローブを簡単に構成することができる。
【００３２】
このことによって、超音波断層像による観察下のみならず、超音波断層像による観察下での穿刺操作を安定した状態で、確実に行える。
【００３３】
また、モータをベベルギアを介して駆動軸に対して直交する向きで太径部に配置したことにより、超音波プローブの全長寸法を短くして超音波プローブの小型化を図ることができる。なお、使用上、全長寸法を短くする構成をとる必要がないとき等には、モータ及びセンサを前記駆動軸に対して同軸に配置する構成であってもよい。
【００３４】
図４は本発明の第２実施形態に係る超音波プローブの構成を説明する図である。図４（ａ）はプローブカバー付き穿刺針アタッチメントと超音波プローブとの構成を説明する図、図４（ｂ）は超音波プローブの挿入部にプローブカバー付き穿刺針アタッチメントを装着した状態を示す図である。
【００３５】
図４（ａ）に示すように本実施形態の超音波プローブ２ａは、挿入部２１に穿刺針配置溝２８を形成する代わりに、この挿入部２１の側面の対向する２箇所に係合部となる係合凹部１０を形成している。そして、この係合凹部１０に、穿刺針案内部となる穿刺針挿通孔１１を形成した先端側形状が前記挿入部２１の外周形状に一致した穿刺針アタッチメント１２の先端両端部を形作り係合部となる係合凸部１３が着脱自在に嵌め込み固定される構成になっている。
【００３６】
また、本実施形態の穿刺針アタッチメント１２には前記超音波プローブ２を構成する挿入部２１全体を被覆するプローブカバー１４が一体に設けてある。つまり、前記穿刺針アタッチメント１２とプローブカバー１４とを一体にして、プローブカバー付き穿刺針アタッチメント１５を構成している。そして、前記挿入部２１にプローブカバー１４を装着する際には、このプローブカバー１４に音響カップリング材（超音波ゼリー）を塗布して、挿入部２１にプローブカバー１４を被せた後、係合凹部１０に係合凸部１３を嵌め込む。このことによって、同図（ｂ）に示すようにプローブカバー付き穿刺針アタッチメント１５を装着した体腔内超音波プローブを構成して、超音波断層像による観察及び前記穿刺装置３と組み合わせて超音波断層像による観察下での穿刺操作を行う。
【００３７】
なお、前記プローブカバー１４は、超音波透過性を有する天然ゴム等で形成されており、前記穿刺針アタッチメント１２は超音波透過性及び可撓性を有する部材で形成されている。また、前記プローブカバー付き穿刺針アタッチメント１５は使い捨て（ディスポーザブル）として使用する。
【００３８】
このように、挿入部に穿刺針配置溝を形成する代わりに係合凹部を形成する一方、穿刺針挿通孔を有する穿刺針アタッチメントと挿入部全体を被覆するプローブカバーと一体に設けたプローブカバー付き穿刺針アタッチメントを構成し、このプローブカバー付き穿刺針アタッチメントを超音波プローブの挿入部に装着した状態で検査及び超音波断層像による観察下での穿刺操作を行うことによって、検査後にプローブカバー付き穿刺針アタッチメントを廃棄することによって超音波プローブ使用後の洗滌作業をなくすことができる。
【００３９】
また、プローブカバーと穿刺針アタッチメントとを一体に形成したことによって、超音波プローブへの装着作業性を大幅に向上させることができる。
【００４０】
ここで、上述のように構成した穿刺装置一体型超音波プローブ２Ａで前立腺を検査する際の手技を、図５の超音波プローブの構成を説明する図及び図６の穿刺装置一体型超音波プローブを使用した手技を説明する図を参照して説明する。
【００４１】
なお、図５（ａ）は超音波プローブに設けられている２つの走査面を示す図、図５（ｂ）は超音波プローブの先端部内の構成を示す図、図５（ｃ）はサイドファイア走査用の超音波振動子の走査範囲を説明する図、図６（ａ）はサイドファイア走査面を用いて観察目的部位を観察している状態を説明する図、図６（ｂ）はエンドファイア走査面で観察目的部位に侵入する穿刺針をとらえられるように超音波プローブの挿入部を操作している状態を説明する図、図６（ｃ）はエンドファイア走査面を用いて観察目的部位を観察している状態を説明する図である。
【００４２】
まず、超音波プローブ２Ｃの構成を簡単に説明する。
図５（ａ）に示すように超音波プローブ２Ｃは、挿入部２１が挿入される挿入前方方向を超音波走査する一点鎖線に示すエンドファイア走査面と、挿入部２１の挿入方向に対して直交する方向を超音波走査する二点鎖線に示すサイドファイア走査面とを有する、いわゆるバイプレーンタイプである。
【００４３】
図５（ｂ）に示すように超音波プローブ２Ｃの挿入部内には駆動軸５１の回転力が直接的に伝達されて回転することにより、サイドファイア走査を行う第１超音波振動子６１と、前記駆動軸５１の回転力をベベルギア６２，６３及び平歯車６４を介して固定軸６５に回動自在に取り付けられているロータ６６の歯車部６６ａに伝達されて回転することにより、エンドファイア走査を行う第２超音波振動子６７ａ，６７ｂとが設けられている。
【００４４】
前記固定軸６５は、音響窓２４内に突出している先端硬性部材６８の先端面から突出した一対の突起部である支持部６８ａ，６８ｂに固設されていた。このため、図５（ｃ）に示すように前記第１超音波振動子６１から出射される超音波は、前記支持部６８ａ，６８ｂによって音響窓２４より外側に向かって放射することが遮られる。このことにより、前記第１超音波振動子６１の操作範囲は斜線に示すように２つの略扇型形状となる。
【００４５】
次に、前記超音波プローブ２Ｃと穿刺装置３とを組み合わせた穿刺装置一体型超音波プローブ２Ａを使用して前立腺癌の確定診断を行う手技について説明する。
まず、図示しないプローブカバー付き穿刺針アタッチメントが被覆されている挿入部２１を直腸に挿入する。そして、図６（ａ）に示すように２つの走査面のうちサイドファイア走査面で得られる前立腺の横断面像をモニタ画面上に表示させて観察、診断を行う。
【００４６】
次に、エンドファイア走査面によって、前立腺及びこの前立腺に向かって挿入部先端より突出する穿刺針を表示させること及びその刺入経路中にある血管等の表示を可能にするため、超音波プローブ２Ｃの音響窓２４を破線に示すように一旦引き戻し操作し、その後図６（ｂ）に示すように挿入部２１を矢印に示すように約９０度回転させてエンドファイア走査面の向きを図中縦位置から横位置に変化させる。
【００４７】
次いで、図６（ｃ）に示すように直腸壁に超音波プローブ２Ｃの音響窓２４を密着させる。このことによって、エンドファイア走査面によって刺入経路の確認及び突出する穿刺針を表示させることが可能な超音波画像の観察を行って、図示しない穿刺針を前立腺に向けて発射して体組織の採取を行える。
【００４８】
しかし、上述した手技においては前記図６（ｂ）で説明したように挿入部を９０度回転させないとエンドファイア走査面で所望する前立腺の超音波画像を得ることができない。つまり、この手技を行うためには、超音波プローブの扱いに熟練を要し、経験の浅い術者では容易にエンドファイア走査面で所望する前立腺の超音波画像を得られず、術者のみならず患者にも負担を与える要因になっていた。このため、経験の少ない術者にも比較的容易に手技を行える超音波プローブが望まれていた。
【００４９】
そこで、図７（ａ）に示すように本実施形態の超音波プローブ２Ｄでは、前記固定軸６５を先端硬性部材６８の先端側に突出した一対の支持部６８ａ，６８ｂに固設する代わりに、前記先端硬性部材６８の先端側に突出した１つの固定凸部６８ｃに固設している。即ち、固定軸６５を片持ち梁として構成した固定凸部６８ｃに設けている。その他の構成は図５（ｂ）と同様であり、同部材には同符合を付して説明を省略する。
【００５０】
このことにより、図７（ｂ）に示すように第１超音波振動子６１から出射される超音波は、前記固定凸部６８ｃだけによって音響窓２４より外側に向かって放射することが遮られるようになるので、この第１超音波振動子６１のサイドファイア走査面である走査範囲が斜線に示すように広がる。このことによって、図７（ｃ）に示すようにエンドファイア走査面の直交する位置にもサイドファイア走査面の一部が位置する関係になっている。
【００５１】
上述のように構成した超音波プローブ２Ｄと穿刺装置３とを組み合わせて前立腺癌の確定診断を行う場合には、図８（ａ）に示すようにサイドファイア走査面で得られる前立腺の横断面像をモニタ画面上に表示させて、観察、診断を行う。このとき、エンドファイア走査面を予め前記図６（ｂ）で示したと同様、図中横位置にした状態にしてある。
【００５２】
このため、図８（ｂ）に示すよう前記挿入部２１を一旦引き戻し操作するだけで、即ち挿入部２１を約９０度回転させる操作を行うことなく、図８（ｃ）に示すように超音波プローブ２Ｄの先端面を直腸壁に密着させるように操作することによって、エンドファイア走査面によって刺入経路の確認及び突出する穿刺針を表示させることが可能な超音波画像を観察して、図示しない穿刺針を前立腺に向けて発射して体組織の採取を行える。
【００５３】
このように、エンドファイア走査を行う超音波振動子が配置された回転自在なロータを設ける固定軸を、先端構成部材の先端側に突出する１つの支持部に固設させたことにより、サイドファイア走査を行う超音波振動子から出射する超音波を遮っていた一方の支持部を除去して、サイドファイア走査範囲を大幅に拡大させて、エンドファイア走査面の直交する位置にサイドファイア走査面の一部が含まれるので、熟練を要することなく、経験の浅い術者でも容易にエンドファイア走査面で観察目的部位をとらえる手技等を確実に行うことができる。
【００５４】
ところで、上述した手技は、直腸に超音波プローブを挿入して、直腸内から穿刺針を刺入して前立腺体組織の採取を行う手技であったが、前立腺体組織の採取を行う手技には他に直腸に超音波プローブを挿入した状態で、穿刺針を会陰から前立腺に向けて刺入して前立腺体組織の採取を行う手技がある。
【００５５】
図９ないし図１１を参照して会陰穿刺による手技を行うための体腔内超音波プローブシステムについて説明する。
図９に示すように本実施形態の体腔内超音波プローブシステムで使用する超音波プローブ２Ｅは、挿入部２１の音響窓２４内にサイドファイア走査面を形成する後述するサイドファイア走査面用超音波振動子及び穿刺針の刺入深さを確認することを可能にするリニア走査面を形成するリニア走査面用超音波振動子を有し、把持部７０には穿刺装置固定具８０が着脱自在に取り付けられる構成になっている。そして、この把持部７０の外形形状は、挿入部側のある先端側から超音波コード２２の延出する基端側にいくにしたがって円形断面の径寸法が徐々に細径になる形状で形成されている。
【００５６】
一方、前記穿刺装置固定具８０は、前記把持部７０に対して着脱自在に取付け可能なバネ性を有する固定部８１及び連結部８２を有する固定具本体８３と、この固定具本体８３に設けられている連結部８２に回動自在に配される支柱８４及びこの支柱８４の一端部に設けられた支持部８５を有するガイド部材保持具８６と、このガイド部材保持具８６の支持部８５に回動自在に取り付けられる穿刺針ガイド部材８７とで構成されている。
【００５７】
そして、前記支柱８４が回動自在に配置される連結部８２にはこの支柱８４の回転角度を検出する回転角度検知センサ（不図示）が設けてある。
【００５８】
前記穿刺針ガイド部材８７には穿刺装置３に取り付けられる穿刺針３１が挿通する貫通孔として穿刺針案内孔８８が形成してある。この穿刺針ガイド部材８７は、前記支持部８５に着脱自在な構成であるとともに、この支持部８５に前記穿刺針ガイド部材８７を配設したとき矢印Ａに示すように仰角を可変（或いは調整）することが可能な構成になっている。そして、この支持部８５には前記穿刺針ガイド部材８７の仰角を検出する仰角センサ８９が設けてある。
【００５９】
前記仰角センサ８９及び回転角度検知センサで検出した電気信号である検出信号は、例えば連結部８２から延出しているセンサケーブル９０に設けられているセンサコネクタ９１を介して超音波観測装置６に伝送されるようになっている。
【００６０】
なお、符号８１ａは把持部７０に形成されている凹部７１に係入配置される凸部であり、この突部８１ａが凹部７１に係入することによって、固定部８１が超音波プローブ２Ｅの所定位置に配置されたことによなる。また、連結部８２と支柱８４とは図示しないクリック機構によって、前記穿刺針案内孔８８の中心軸とリニア走査面とが同一面内になる位置関係で固定されるようになっている。
【００６１】
図１０に示すようにサイドファイア走査面用超音波振動子９２及びリニア走査面用超音波振動子９３は、超音波観測装置６内のスイッチング回路９５を介して送受信回路９６に接続されている。
【００６２】
前記送受信回路９６では送信用の高周波パルスを各超音波振動子９２，９３に印加して超音波を発生させ、体腔内の生体臓器等の観察目的部位に出射する一方、この観察目的部位側で反射された反射超音波を受信して変換された電気信号を増幅、包洛線検波等を行い、エコー信号の振幅に比例した輝度信号に変換して、Ａ／Ｄ変換して一旦メモリ（不図示）に信号データとして格納される。このメモリに格納された信号データは、さらにデジタルスキャンコンバータ（以下、ＤＳＣと記す）９７で直交座標系の映像信号に変換されて、例えばスーパインポーズ回路である混合器９８を経て表示装置の画面上に超音波断層像を表示する構成になっている。
【００６３】
一方、前記仰角センサ８９及び回転角度センサ９４からはその角度変化に応じた電気信号が位置信号として出力され、この位置信号がセンサコネクタ９１を介して演算処理回路９９に入力される。この演算処理回路９９では入力される位置信号から刺入方向（或いは刺入角度）を得るための演算処理を行い、その演算結果を穿刺マーカー発生回路５に出力する。すると、この穿刺マーカー発生回路５で刺入位置画像データを生成し、この刺入位置画像データを混合器９８を介して表示装置７に出力する。
【００６４】
このことにより、表示装置７の画面上に表示されている超音波画像上に刺入位置画像データが合成表示する。つまり、演算処理回路９９は、入力された仰角信号及び回転角度信号から穿刺針３１の刺入角度を演算処理によって求め、図１１（ａ）に示すように表示装置７のサイドファイヤ走査面を示す超音波画像に穿刺針３１の刺入位置を示す位置マーカ５ａを表示し、同図（ｂ）に示すように表示装置７のリニア走査面を示す超音波画像には穿刺針３１の刺入ルートを示す刺入ルートマーカ５ｂを表示する構成になっている。
【００６５】
このことによって、術者は図１１（ａ），（ｂ）に示した超音波断層像上の位置マーカ、刺入ルートマーカを観察して、刺入位置及び刺入ルートの設定を容易に行うことができる。また、刺入ルートを確認して刺入深さの設定を行うことによって確実に体組織の採取を行うことができる。
【００６６】
なお、図９に示した穿刺装置固定具８０が装着可能な超音波プローブ２Ｅを図１２に示すように構成することによって、直腸に超音波プローブを挿入して、直腸内から穿刺針を刺入して前立腺体組織の採取を行う手技に使用可能とすることができる。
【００６７】
図１２に示すように前記把持部７０は、断面形状を示す円の直径寸法が先端側から基端側にいくにしたがって、Ａ−Ａ断面図に示すＲａ，Ｂ−Ｂ断面図に示すＲｂ，Ｃ−Ｃ断面図に示すＲｃ，Ｄ−Ｄ断面図に示すＲｄのように徐々に小径に形成してあり、かつこの円形断面の中心同士を結んだ把持部中心軸が挿入部中心軸に対して所定角度θで交叉する設定になっている。そして、この把持部７０の図中上面には破線に示す穿刺装置３が載置可能な載置用平面部１３０が設けてある。
【００６８】
このことによって、この把持部に形成した載置用平面部に穿刺装置を載置して前述した手技を行うことが可能になる。このとき、把持部の外形形状が基端側にいくにしたがって小径になっていることから穿刺装置が載置されている把持部を把持する際の把持性が、従来例として図１３に示した超音波プローブの操作部に穿刺装置を設置したときに比べて、超音波断層像による観察下での穿刺操作性が向上する。
【００６９】
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。
【００７０】
［付記］
（１）体腔内に挿入される細長で超音波観察を行うための超音波振動子を備えた挿入部及びこの挿入部の基端に連結部を形成した太径部を有する超音波プローブと、
この超音波プローブの連結部に着脱自在に装着が可能で把持部を構成する把持部材と、
前記超音波プローブの連結部に着脱自在に装着が可能で生体臓器に穿刺針を刺入する機能を有する穿刺装置と、
を具備する体腔内超音波プローブシステム。
【００７１】
（２）前記超音波プローブの挿入部に、前記穿刺装置から発射される穿刺針を案内する穿刺針案内部を設けた付記１記載の体腔内超音波プローブシステム。
【００７２】
（３）さらに、
前記超音波プローブの挿入部に着脱自在で挿入部全体を覆うプローブカバーに、挿入部に一体に配置される係合部及び穿刺針案内部となる穿刺針挿通孔を備えた穿刺針アタッチメントとを一体にしたプローブカバー付き穿刺針アタッチメントを具備する付記１記載の体腔内超音波プローブシステム。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、体腔内超音波プローブと穿刺装置とを組み合わせて超音波断層像による観察下で穿刺操作を行うとき、体腔内超音波プローブを単独使用するのと同様の操作感覚で作業を行える、作業性に優れた体腔内超音波プローブシステム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３は本発明の第１実施の形態に係り、図１は体腔内超音波プローブシステムの構成を示す図
【図２】超音波プローブの構成を説明する図
【図３】超音波プローブに穿刺装置又は把持部材を取り付けた状態を示す図
【図４】本発明の第２実施形態に係る超音波プローブの構成を説明する図
【図５】図５ないし図８は体腔内超音波プローブシステムの作用を説明する図であり、図５は超音波プローブの構成例を示す図
【図６】図５に示す超音波プローブの作用を示す図
【図７】改良した超音波プローブの構成例を示す図
【図８】図７に示す改良した超音波プローブの作用を示す図
【図９】図９ないし図１１を参照して会陰穿刺による手技を行うための体腔内超音波プローブシステムについて説明する図であり、図９は会陰穿刺による手技を行うための体腔内超音波プローブシステムの構成を示す図
【図１０】図９に示す体腔内超音波プローブシステムの構成を示すブロック図
【図１１】超音波断層像に示される位置マーカ及び刺入ルートマーカとを説明する図
【図１２】図９に示した超音波プローブの別の構成例を示す図
【図１３】従来の超音波断層像による観察下で穿刺操作を行う際に構成される穿刺装置と超音波プローブとを示す図
【符号の説明】
１…体腔内超音波プローブシステム
２…超音波プローブ
３…穿刺装置
４…把持部材
６…超音波観測装置
７…表示装置
２６…凹部
２７…固定ノブ
２８…穿刺針配置溝
３１…穿刺針
３２…装置本体
３５…雌ネジ部
４１…雌ネジ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intrabody cavity ultrasonic probe system capable of performing a puncturing operation under observation with an ultrasonic tomographic image.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in addition to an endoscope, an ultrasonic diagnostic apparatus using ultrasonic waves is used as an intracorporeal diagnostic apparatus that is inserted into a body cavity for diagnosis or examination. In this ultrasonic diagnostic apparatus, a technique for collecting and diagnosing a lesion tissue at a target site observed under ultrasonic observation with a puncture needle is frequently performed. For this reason, an intracorporeal ultrasound probe inserted into a body cavity is often used with a puncture apparatus equipped with a puncture needle for collecting a diseased tissue.
[0003]
As shown in FIG. 13, the puncture device 100 includes a puncture needle 101 composed of an inner needle and an outer needle and a spring mechanism for firing the puncture needle 101 toward an observation target site. It is comprised with the holding part 103 which has the trigger 102 used when firing.
[0004]
On the other hand, the ultrasonic probe 110 includes an insertion portion 111 to be inserted into a body cavity, an operation portion 112 that also serves as a grip portion on which the grip portion 103 of the puncture device 100 is disposed, and a base end of the operation portion 112. And an ultrasonic cord 113 to be output. The ultrasonic cord 113 is detachably connected to an ultrasonic observation device (not shown) that generates an ultrasonic drive signal and processes the received ultrasonic signal via an ultrasonic connector (not shown). It has become.
[0005]
An acoustic window 114 is disposed at the distal end portion of the insertion portion 111, and two ultrasonic waves are applied to the rotor 115 that can be rotated so that the distal end side of the insertion portion indicated by a two-dot chain line is a scanning plane. A vibrator 116 is arranged. The ultrasonic transducer 116 and an ultrasonic transmission / reception circuit in the ultrasonic observation apparatus are connected via a signal cable (not shown).
[0006]
The rotor 115 is configured to be rotated by a drive shaft 117 that is inserted and disposed in the insertion portion via a bevel gear (not shown) that is a rotation direction conversion means. The drive shaft 117 is rotated by, for example, a DC motor 119 that generates a rotational force disposed in a transition portion 118 that is configured between the insertion portion 111 and the operation portion 112.
[0007]
The rotational force of the motor 119 is transmitted to the drive shaft 117 through the coupling 120. The rotation of the motor 119 is detected by a rotation angle sensor 122 such as an encoder through a gear 121 which is a rotation transmission means. A detection signal obtained by the rotation angle sensor 122 is transmitted to the ultrasonic observation apparatus via a signal line (not shown).
[0008]
A puncture attachment 105 having a through hole 104 for guiding the puncture needle 101 is detachably disposed in the vicinity of the distal end portion of the insertion portion 111. The puncture attachment 105 guides the puncture needle 101 into the ultrasonic scanning plane.
[0009]
Then, when performing a procedure of collecting body tissues from a plurality of observation target sites in order to perform, for example, a definitive diagnosis of prostate cancer using the ultrasonic probe 110 and the puncture device 100, FIG. As shown, the puncture apparatus 100 is installed on the surface of the mounting 112a formed as a stepped portion on the operation unit 112 of the ultrasonic probe 110.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration in which the grasping portion 103 of the puncture device 100 is placed on the operation portion 112 of the ultrasonic probe 110 as shown in FIG. 13, the grasped portion when the ultrasonic probe 110 and the puncture device 100 are combined. There is a problem that the gripping property is deteriorated because the dimension T of the sheet becomes large.
[0011]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-4829 discloses an intracorporeal ultrasound probe in which a groove portion for stably placing a puncture device is provided at a grip portion of the intracavitary ultrasound probe. In the probe, since a part of the puncture device is disposed in the groove portion, the size of the grip portion is somewhat reduced, but there is still anxiety about the grip performance.
[0012]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a puncture operation is performed under observation by an ultrasonic tomogram by combining an intrabody cavity ultrasound probe and a puncture device, the body cavity ultrasound probe is used alone. It is an object of the present invention to provide an intrabody cavity ultrasonic probe system that can perform operations with the same operation feeling as in the above, and has excellent workability.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
An intrabody cavity ultrasonic probe system according to the present invention includes an elongated portion that is inserted into a body cavity and includes an ultrasonic transducer for performing ultrasonic observation, and a proximal end of the insertion portion. Concave An ultrasonic probe having a large-diameter portion forming a coupling portion; Said Ultrasonic probe Concave It can be detachably attached to the connecting part. Of the ultrasonic probe Grip part As a function A gripping member; A puncture needle for piercing a living organ, and holding the puncture needle in a projectable manner, Of the ultrasonic probe Concave Removably attachable to the connecting part A puncture needle device main body, and the puncture needle device main body has a function as a gripping portion of the ultrasonic probe by attaching the puncture needle device main body to the concave connecting portion of the ultrasonic probe instead of the gripping member. A puncture device.
[0014]
According to this configuration, when the ultrasonic probe is used alone, the holding member is connected and fixed to the connecting portion. As a result, the grasping member becomes a grasping portion and ultrasonic observation can be performed. On the other hand, when the ultrasonic probe and the puncture device are used in combination, the operation portion of the puncture device is connected and fixed to the connection portion. As a result, since the operation unit of this puncture device also serves as the gripping unit of the ultrasonic probe, when performing a puncture operation under observation with an ultrasonic tomographic image, a good operation feeling is obtained as in the case of using it alone as an ultrasonic probe. Can be obtained.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 3 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an intrabody cavity ultrasonic probe system, FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of an ultrasonic probe, and FIG. It is a figure which shows the state which attached the puncture apparatus or the holding member to the probe.
3A shows a puncture device integrated ultrasonic probe, and FIG. 3B shows a single ultrasonic probe.
[0016]
As shown in FIG. 1, the intracavitary ultrasonic probe system 1 includes an ultrasonic probe 2 in which an ultrasonic transducer unit 20 for transmitting and receiving ultrasonic waves is provided at the distal end of an elongated insertion unit 21, and the ultrasonic probe 2. On the other hand, the puncture device 3 having a function of allowing the puncture needle 31 to protrude by a predetermined amount and inserting it into the observation target site can be detachably and integrally attached to the ultrasonic probe 2. The ultrasonic connector 23 provided at the proximal end portion of the ultrasonic cord 22 extending from the side portion of the ultrasonic probe 2 is detachably connected to the holding member 4 constituting the holding portion by being attached. The ultrasonic observation apparatus 6 and a display apparatus 7 that receives an image signal generated by the ultrasonic observation apparatus 6 and displays an ultrasonic image are mainly configured.
[0017]
The ultrasonic probe 2 has, for example, an elongated insertion portion 21 to be inserted into the rectum, and the distal end portion of the insertion portion 21 is made of a hard polyethylene, polymethylpentene or the like having ultrasonic permeability, and the hemisphere is located on the distal end side. An acoustic window 24 formed in a shape is disposed, and a large-diameter portion 25 in which a drive system to be described later is incorporated is provided at the base end of the insertion portion 21. A concave portion 26 is formed on the base end surface side of the large diameter portion 25 to be a connecting portion between the puncture device 3 and the gripping member 4.
[0018]
Reference numeral 27 denotes a fixing knob in which a male screw is formed at the tip, and one or one further is provided at the target position. Reference numeral 28 denotes a puncture needle placement groove which is a puncture needle guide portion for placing the puncture needle 31 having a substantially U-shaped cross section formed at a predetermined position of the insertion portion 21.
[0019]
The puncture device 3 includes a puncture needle 31 composed of an inner needle and an outer needle, and a spring mechanism for firing the puncture needle 31 so as to protrude at a predetermined amount and at a predetermined speed. A device main body 32 that also serves as a portion, a trigger 33 that is provided on the device main body 32 and that acts to fire the puncture needle 31 to the spring mechanism, and the puncture when the trigger 33 is operated carelessly It comprises a safety device release button 34 that prevents the needle 31 from protruding.
[0020]
Therefore, when the trigger 33 is operated with the safety device release button 34 released, the puncture needle 31 indicated by the two-dot chain line arranged in the puncture needle placement groove 28 as shown in FIG. It protrudes as shown by the broken line by the biasing force of the spring and is inserted into the observation target site.
[0021]
The width of the apparatus main body 32 is formed to have a predetermined fit size with respect to the opening size of the recess so that the device body 32 can be engaged with the recess 26. Reference numeral 35 denotes a female screw portion that is screwed with a male screw of the fixing knob. Furthermore, the width dimension of the holding member 4 is formed to be approximately the same as the width dimension of the apparatus main body 32 constituting the puncture apparatus 3. For this reason, like the apparatus main body 32, it is possible to engage and dispose in the recess 26. Reference numeral 41 denotes a female screw portion that is screwed with a male screw of the fixing knob.
[0022]
As shown in FIG. 2, a rotor 29 serving as a rotary support is attached to a shaft (not shown) at the center position in the acoustic window 24 constituting the ultrasonic probe 2, and, for example, two ultrasonic transducers 9a are attached to the rotor 29. , 9b are arranged so that the distal end side of the insertion portion becomes the scanning surface.
[0023]
The acoustic window 24 is filled with an acoustic medium such as liquid paraffin, insulating oil, and water that transmits ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducers 9a and 9b. As a result, the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducers 9a and 9b propagate through the acoustic medium, pass through the ultrasonic radiation surface portion on the distal end side of the acoustic window 24, and are emitted radially. Ultrasound is emitted around the wall of the body cavity that is in close contact so as to be pressed.
[0024]
The ultrasonic transducers 9a and 9b and an ultrasonic transmission / reception circuit (not shown) in the ultrasonic observation apparatus 6 are electrically connected via a signal cable (not shown). The rotor 29 is rotationally driven in the direction of the arrow at a constant speed by a drive shaft 51 inserted and arranged in the insertion portion via a bevel gear (not shown) which is a rotation direction conversion means. The drive shaft 51 is rotated by, for example, a DC motor 52 that generates a rotational force arranged in a positional relationship orthogonal to the drive shaft 51 in the internal space of the large diameter portion 25. Yes.
[0025]
That is, the rotational force of the motor 52 is transmitted to the drive shaft 51 through the bevel gear 53 that serves as both rotational force transmitting means and rotational direction converting means. The rotation of the motor 52 is detected by a rotation angle sensor 54 such as an optical encoder or a magnetic encoder. The detection signal obtained by the rotation angle sensor 54 is transmitted to the ultrasonic observation apparatus 6 via a signal line (not shown).
[0026]
As a result, when the rotor 29 rotates in the direction of the arrow at a predetermined speed, ultrasonic waves are transmitted and received from the ultrasonic transmission / reception surfaces of the ultrasonic transducers 9a and 9b in synchronization with the rotation. An ultrasonic tomographic image corresponding to the scanning range indicated by the two-dot chain line in the figure is displayed on the screen of the display device 7 by transmitting and receiving ultrasonic waves with respect to a predetermined angle range.
[0027]
It should be noted that the number of the ultrasonic transducers may be one or plural as in the present embodiment, and may be an electronic scanning type instead of a mechanical type, or a pipe lane type having two scanning planes. May be. In the present embodiment, the type of scanning ultrasonic waves radially is described, but a linear type of scanning linearly may be used. Furthermore, a configuration may be employed in which a reception signal amplification substrate is provided in the internal space of the large-diameter portion 25, or a changeover switch for converting the frequency is provided on the outer peripheral surface.
[0028]
When the puncture device-integrated ultrasonic probe 2A in which the puncture device 3 is integrated, the puncture needle 31 provided in the puncture device 3 is formed in the insertion portion 21 of the ultrasonic probe 2. The puncture needle placement groove 28 is arranged. Thereafter, the front end surface 3a of the apparatus main body 32 is brought into contact with the flat surface 26a (see FIG. 2) of the recess 26, and this state is maintained and the male screw of the fixing knob 27 is screwed into the female screw portion 35. Go. As a result, the puncture device integrated ultrasonic probe 2A in which the puncture device 3 and the ultrasonic probe 2 shown in FIG. At this time, the device main body 32 of the puncture device 3 becomes a gripping and operating unit.
[0029]
On the other hand, when configuring the single-type ultrasonic probe 2B, the distal end surface 4a of the gripping member 4 is brought into contact with the flat surface 26a of the concave portion 26, and this state is maintained and the fixing screw 27 is attached to the female screw portion 41. Screw the male screw. As a result, a single-type ultrasonic probe 2B having the gripping member 4 shown in FIG.
[0030]
The fixing means for integrally mounting the puncture device 3 or the gripping member 4 to the ultrasonic probe 2 is a male screw formed on the fixing knob 27 and female screw portions 35 and 41 formed on the puncture device 3 and the gripping member 4. The fixing method is not limited to screwing and fixing, and other fixing methods may be used as long as they can be detachably and integrally mounted, for example, by magnetic fixing.
[0031]
As described above, the concave portion and the fixing knob capable of selectively connecting and fixing the puncture device or the gripping member are provided on the proximal end side of the ultrasonic probe, and the puncture device or the gripping member is connected to the ultrasonic probe according to the purpose of use. By fixing, a single-type ultrasonic probe and a puncture device-integrated ultrasonic probe with good operability can be easily configured.
[0032]
As a result, the puncture operation not only under observation with an ultrasonic tomographic image but also under observation with an ultrasonic tomographic image can be reliably performed in a stable state.
[0033]
Further, by arranging the motor in the large diameter portion in a direction orthogonal to the drive shaft via the bevel gear, the overall length of the ultrasonic probe can be shortened and the ultrasonic probe can be miniaturized. In use, when it is not necessary to shorten the overall length, the motor and the sensor may be arranged coaxially with respect to the drive shaft.
[0034]
FIG. 4 is a view for explaining the configuration of an ultrasonic probe according to the second embodiment of the present invention. 4A is a view for explaining the configuration of the puncture needle attachment with the probe cover and the ultrasonic probe, and FIG. 4B is a view showing a state in which the puncture needle attachment with the probe cover is attached to the insertion portion of the ultrasonic probe. It is.
[0035]
As shown in FIG. 4 (a), the ultrasonic probe 2a of this embodiment has an engaging portion and two opposing portions on the side surface of the insertion portion 21 instead of forming the puncture needle placement groove 28 in the insertion portion 21. An engaging recess 10 is formed. Then, in the engagement recess 10, the distal end side shape in which the puncture needle insertion hole 11 serving as the puncture needle guide portion is formed coincides with the outer peripheral shape of the insertion portion 21 to form both ends of the distal end of the puncture needle attachment 12. The engaging convex portion 13 is configured to be detachably fitted and fixed.
[0036]
Further, the puncture needle attachment 12 of the present embodiment is integrally provided with a probe cover 14 that covers the entire insertion portion 21 constituting the ultrasonic probe 2. That is, the puncture needle attachment 12 and the probe cover 14 are integrated to form a puncture needle attachment 15 with a probe cover. When the probe cover 14 is attached to the insertion portion 21, an acoustic coupling material (ultrasonic jelly) is applied to the probe cover 14, and the probe cover 14 is put on the insertion portion 21, and then engaged. The engaging convex portion 13 is fitted into the concave portion 10. As a result, as shown in FIG. 5B, an intrabody cavity ultrasonic probe equipped with a puncture needle attachment 15 with a probe cover is constructed, and ultrasonic tomography is combined with observation by an ultrasonic tomogram and the puncture device 3. A puncture operation is performed under observation with an image.
[0037]
The probe cover 14 is formed of natural rubber or the like having ultrasonic permeability, and the puncture needle attachment 12 is formed of a member having ultrasonic transmission and flexibility. Further, the puncture needle attachment 15 with the probe cover is used as disposable (disposable).
[0038]
Thus, instead of forming a puncture needle placement groove in the insertion portion, an engagement recess is formed, while a puncture needle attachment having a puncture needle insertion hole and a probe cover provided integrally with a probe cover covering the entire insertion portion A puncture with a probe cover is performed after the inspection by configuring a puncture needle attachment and performing a puncture operation under observation and observation with an ultrasonic tomographic image with the puncture needle attachment with the probe cover attached to the insertion portion of the ultrasonic probe. By discarding the needle attachment, the cleaning operation after using the ultrasonic probe can be eliminated.
[0039]
In addition, since the probe cover and the puncture needle attachment are integrally formed, the workability of attaching to the ultrasonic probe can be greatly improved.
[0040]
Here, the procedure for inspecting the prostate with the puncture device-integrated ultrasonic probe 2A configured as described above will be described with reference to the diagram for explaining the configuration of the ultrasonic probe in FIG. 5 and the puncture device-integrated ultrasonic probe in FIG. This will be described with reference to the drawings for explaining the procedure using.
[0041]
5A is a diagram showing two scanning planes provided on the ultrasonic probe, FIG. 5B is a diagram showing a configuration inside the tip of the ultrasonic probe, and FIG. 5C is a side fire. FIG. 6A is a diagram for explaining a scanning range of an ultrasonic transducer for scanning, FIG. 6A is a diagram for explaining a state where an observation target site is observed using a side fire scanning surface, and FIG. FIG. 6C is a diagram for explaining a state in which the insertion portion of the ultrasonic probe is operated so that the puncture needle that enters the observation target site can be captured on the scanning plane. FIG. 6C shows the observation target site using the endfire scanning plane. It is a figure explaining the state which is observing.
[0042]
First, the configuration of the ultrasonic probe 2C will be briefly described.
As shown in FIG. 5A, the ultrasonic probe 2 </ b> C is orthogonal to the endfire scanning plane indicated by the alternate long and short dash line for ultrasonically scanning the insertion front direction in which the insertion portion 21 is inserted, and the insertion direction of the insertion portion 21. This is a so-called biplane type having a side fire scanning plane indicated by a two-dot chain line for ultrasonic scanning in the direction to perform.
[0043]
As shown in FIG. 5B, the rotational force of the drive shaft 51 is directly transmitted into the insertion portion of the ultrasonic probe 2C and rotates, thereby rotating the first ultrasonic transducer 61 that performs sidefire scanning, The rotational force of the drive shaft 51 is transmitted to the gear portion 66a of the rotor 66 that is rotatably attached to the fixed shaft 65 via the bevel gears 62 and 63 and the spur gear 64, thereby rotating the endfire. Second ultrasonic transducers 67a and 67b to perform are provided.
[0044]
The fixed shaft 65 is fixed to support portions 68a and 68b, which are a pair of protrusions protruding from the distal end surface of the distal end rigid member 68 protruding into the acoustic window 24. For this reason, as shown in FIG.5 (c), the ultrasonic wave radiate | emitted from the said 1st ultrasonic transducer | vibrator 61 is interrupted | blocked outside the acoustic window 24 by the said support parts 68a and 68b. As a result, the operating range of the first ultrasonic transducer 61 has two substantially fan-shaped shapes as shown by the oblique lines.
[0045]
Next, a procedure for performing a definitive diagnosis of prostate cancer using the puncture device-integrated ultrasonic probe 2A in which the ultrasonic probe 2C and the puncture device 3 are combined will be described.
First, the insertion portion 21 covered with a puncture needle attachment with a probe cover (not shown) is inserted into the rectum. Then, as shown in FIG. 6A, a cross-sectional image of the prostate obtained on the sidefire scanning surface of the two scanning surfaces is displayed on the monitor screen for observation and diagnosis.
[0046]
Next, in order to display the prostate and the puncture needle protruding from the distal end of the insertion portion toward the prostate by the endfire scanning surface, and to display the blood vessels and the like in the insertion path, the ultrasonic probe 2C The acoustic window 24 is once pulled back as shown by the broken line, and then the insertion portion 21 is rotated about 90 degrees as shown by the arrow as shown in FIG. Change from position to side position.
[0047]
Next, as shown in FIG. 6C, the acoustic window 24 of the ultrasonic probe 2C is brought into close contact with the rectal wall. As a result, the endfire scanning plane can be used to confirm the insertion path and to observe an ultrasound image that can display the protruding puncture needle, and fire a puncture needle (not shown) toward the prostate to Can be collected.
[0048]
However, in the above-described procedure, as described with reference to FIG. 6B, an ultrasonic image of the desired prostate cannot be obtained on the endfire scanning plane unless the insertion portion is rotated by 90 degrees. In other words, in order to perform this procedure, skill is required in handling the ultrasonic probe, and inexperienced surgeons cannot easily obtain the desired ultrasound image of the prostate on the endfire scanning plane. It was a factor that put a burden on patients. For this reason, an ultrasonic probe that can be used relatively easily by an operator with little experience has been desired.
[0049]
Therefore, in the ultrasonic probe 2D of the present embodiment as shown in FIG. 7A, instead of fixing the fixed shaft 65 to a pair of support portions 68a and 68b protruding to the distal end side of the distal end rigid member 68, It is fixed to one fixed convex portion 68 c protruding to the tip side of the tip hard member 68. That is, the fixed shaft 65 is provided on the fixed convex portion 68c configured as a cantilever. Other configurations are the same as those in FIG. 5B, and the same members are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0050]
As a result, as shown in FIG. 7B, the ultrasonic wave emitted from the first ultrasonic transducer 61 is blocked from radiating outward from the acoustic window 24 only by the fixed convex portion 68c. Therefore, the scanning range which is the side fire scanning surface of the first ultrasonic transducer 61 is widened as shown by the oblique lines. As a result, as shown in FIG. 7C, a part of the sidefire scanning plane is also located at a position orthogonal to the endfire scanning plane.
[0051]
In the case of performing a definitive diagnosis of prostate cancer by combining the ultrasonic probe 2D configured as described above and the puncture device 3, a cross-sectional image of the prostate obtained on the sidefire scanning plane as shown in FIG. Is displayed on the monitor screen for observation and diagnosis. At this time, the endfire scanning surface is set in the horizontal position in the figure in the same manner as shown in FIG.
[0052]
For this reason, as shown in FIG. 8 (b), the ultrasonic wave as shown in FIG. 8 (c) can be obtained by merely pulling back the insertion part 21 as shown in FIG. 8 (b), that is, without performing an operation of rotating the insertion part 21 by about 90 degrees. By operating the tip surface of the probe 2D so as to be in close contact with the rectal wall, the endfire scanning surface is used to observe an ultrasonic image capable of confirming the insertion path and displaying the protruding puncture needle, not shown. Body tissue can be collected by firing the puncture needle toward the prostate.
[0053]
As described above, the fixed shaft provided with the rotatable rotor on which the ultrasonic transducer for performing the endfire scanning is disposed is fixed to one support portion that protrudes toward the distal end side of the distal end component member. By removing one support part that was blocking the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer that performs the scanning, the sidefire scanning range was greatly expanded, and the sidefire scanning surface was perpendicular to the endfire scanning surface. Since some of them are included, even an inexperienced operator can easily perform a technique for easily capturing an observation target site on the endfire scanning surface without requiring skill.
[0054]
By the way, the above-mentioned procedure was a procedure for inserting an ultrasound probe into the rectum and inserting a puncture needle from the rectum to collect prostate body tissue. Another technique is to collect prostate tissue by inserting a puncture needle from the perineum into the prostate while an ultrasound probe is inserted into the rectum.
[0055]
With reference to FIGS. 9 to 11, an intracavity ultrasonic probe system for performing a procedure by perineal puncture will be described.
As shown in FIG. 9, the ultrasonic probe 2 </ b> E used in the intrabody cavity ultrasonic probe system of the present embodiment forms a sidefire scanning surface in the acoustic window 24 of the insertion portion 21, which will be described later. It has an ultrasonic transducer for a linear scanning surface that forms a linear scanning surface that makes it possible to check the insertion depth of the transducer and the puncture needle, and a puncture device fixture 80 is detachably attached to the grip portion 70. It is configured to be attached. The outer shape of the gripping portion 70 is formed in such a shape that the diameter of the circular section gradually decreases from the distal end side on the insertion portion side toward the proximal end side where the ultrasonic cord 22 extends. ing.
[0056]
On the other hand, the puncture device fixing tool 80 is provided on a fixing tool body 83 having a fixing part 81 having a spring property and a connecting part 82 that can be detachably attached to the gripping part 70, and the fixing tool body 83. A guide member holder 86 having a support 84 that is rotatably disposed on the connecting portion 82 and a support portion 85 provided at one end of the support 84, and a support member 85 of the guide member holder 86. It is comprised with the puncture needle guide member 87 attached movably.
[0057]
A rotation angle detection sensor (not shown) for detecting the rotation angle of the column 84 is provided at the connecting portion 82 where the column 84 is rotatably arranged.
[0058]
The puncture needle guide member 87 is formed with a puncture needle guide hole 88 as a through hole through which the puncture needle 31 attached to the puncture apparatus 3 is inserted. The puncture needle guide member 87 is configured to be detachable from the support portion 85, and when the puncture needle guide member 87 is disposed on the support portion 85, the elevation angle is variable (or adjusted) as indicated by an arrow A. It is possible to do it. The support portion 85 is provided with an elevation angle sensor 89 that detects the elevation angle of the puncture needle guide member 87.
[0059]
A detection signal, which is an electrical signal detected by the elevation angle sensor 89 and the rotation angle detection sensor, is transmitted to the ultrasonic observation apparatus 6 via a sensor connector 91 provided in a sensor cable 90 extending from the connecting portion 82, for example. It has come to be.
[0060]
Reference numeral 81a denotes a convex portion that is engaged with and disposed in the concave portion 71 formed in the gripping portion 70. When the protruding portion 81a is engaged with the concave portion 71, the fixed portion 81 is a predetermined portion of the ultrasonic probe 2E. This is because it is arranged at a position. Further, the connecting portion 82 and the support column 84 are fixed by a click mechanism (not shown) in such a positional relationship that the central axis of the puncture needle guide hole 88 and the linear scanning surface are in the same plane.
[0061]
As shown in FIG. 10, the side-fire scanning plane ultrasonic transducer 92 and the linear scanning plane ultrasonic transducer 93 are connected to a transmission / reception circuit 96 via a switching circuit 95 in the ultrasonic observation apparatus 6.
[0062]
In the transmission / reception circuit 96, a high-frequency pulse for transmission is applied to the ultrasonic transducers 92 and 93 to generate ultrasonic waves, which are emitted to an observation target site such as a living organ in a body cavity. The reflected electrical waves are received and converted, and the converted electrical signal is amplified, enveloped, etc., converted into a luminance signal proportional to the amplitude of the echo signal, A / D converted, and temporarily stored in memory Stored as signal data. The signal data stored in the memory is further converted into an orthogonal coordinate system video signal by a digital scan converter (hereinafter referred to as DSC) 97, and passes through a mixer 98 which is, for example, a superimpose circuit. An ultrasonic tomographic image is displayed on the top.
[0063]
On the other hand, the elevation angle sensor 89 and the rotation angle sensor 94 output an electrical signal corresponding to the angle change as a position signal, and this position signal is input to the arithmetic processing circuit 99 via the sensor connector 91. The arithmetic processing circuit 99 performs arithmetic processing for obtaining the insertion direction (or insertion angle) from the input position signal, and outputs the calculation result to the puncture marker generating circuit 5. Then, the puncture marker generating circuit 5 generates puncture position image data and outputs the puncture position image data to the display device 7 via the mixer 98.
[0064]
As a result, the insertion position image data is synthesized and displayed on the ultrasonic image displayed on the screen of the display device 7. That is, the arithmetic processing circuit 99 obtains the insertion angle of the puncture needle 31 from the input elevation angle signal and rotation angle signal by arithmetic processing, and shows the side fire scanning surface of the display device 7 as shown in FIG. The position marker 5a indicating the insertion position of the puncture needle 31 is displayed on the ultrasonic image, and the insertion route of the puncture needle 31 is displayed on the ultrasonic image indicating the linear scanning surface of the display device 7 as shown in FIG. It is the structure which displays the insertion root marker 5b which shows.
[0065]
Accordingly, the operator easily observes the position marker and the insertion route marker on the ultrasonic tomographic image shown in FIGS. 11A and 11B and easily sets the insertion position and the insertion route. be able to. In addition, body tissue can be reliably collected by confirming the insertion route and setting the insertion depth.
[0066]
The ultrasonic probe 2E to which the puncture device fixture 80 shown in FIG. 9 can be attached is configured as shown in FIG. 12, so that the ultrasonic probe is inserted into the rectum and the puncture needle is inserted from the rectum. Thus, it can be used for a procedure for collecting prostate body tissue.
[0067]
As shown in FIG. 12, the gripping portion 70 is configured such that, as the diameter of a circle showing a cross-sectional shape goes from the distal end side to the proximal end side, Ra shown in the AA cross-sectional view, Rb shown in the BB cross-sectional view, As shown by Rc in the CC cross-sectional view and Rd in the DD cross-sectional view, the gripping portion center axis connecting the centers of the circular sections is gradually smaller than the insertion portion central axis. Crossing at a predetermined angle θ. In addition, on the upper surface of the gripping portion 70 in the figure, a mounting plane portion 130 on which the puncture device 3 indicated by a broken line can be mounted is provided.
[0068]
This makes it possible to perform the above-described procedure by placing the puncture device on the placement plane portion formed on the grip portion. At this time, since the outer shape of the gripping portion becomes smaller in diameter toward the proximal end side, the gripping ability when gripping the gripping portion on which the puncture device is placed is shown in FIG. 13 as a conventional example. Compared with the case where a puncture device is installed in the operation part of the ultrasonic probe, the puncture operability under observation with an ultrasonic tomogram is improved.
[0069]
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
[0070]
[Appendix]
(1) An ultrasonic probe having an insertion portion provided with an ultrasonic transducer for ultrasonic observation to be inserted into a body cavity, and a large-diameter portion having a connecting portion formed at the proximal end of the insertion portion;
A gripping member which can be detachably attached to the connecting portion of the ultrasonic probe and constitutes a gripping portion;
A puncture device that can be detachably attached to the connecting portion of the ultrasonic probe and has a function of inserting a puncture needle into a living organ;
An intrabody cavity ultrasonic probe system comprising:
[0071]
(2) The intra-body-cavity ultrasonic probe system according to supplementary note 1, wherein a puncture needle guide portion for guiding a puncture needle emitted from the puncture device is provided in the insertion portion of the ultrasonic probe.
[0072]
(3) Furthermore,
A probe cover that is detachably attached to the insertion portion of the ultrasonic probe and covers the entire insertion portion, and an puncture needle attachment provided with an engagement portion and a puncture needle insertion hole serving as a puncture needle guide portion that are arranged integrally with the insertion portion. The intra-body-cavity ultrasonic probe system according to appendix 1, comprising a puncture needle attachment with an integrated probe cover.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a puncture operation is performed under observation by an ultrasonic tomogram by combining an intrabody cavity ultrasonic probe and a puncture device, the same as using an intracavity ultrasound probe alone. It is possible to provide an intrabody cavity ultrasonic probe system that can be operated with a sense of operation and is excellent in workability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 to FIG. 3 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an intrabody cavity ultrasound probe system.
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of an ultrasonic probe
FIG. 3 is a view showing a state where a puncture device or a gripping member is attached to an ultrasonic probe.
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of an ultrasonic probe according to a second embodiment of the invention.
5 to 8 are diagrams for explaining the operation of the intracavitary ultrasonic probe system, and FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the ultrasonic probe.
6 is a diagram showing the operation of the ultrasonic probe shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of an improved ultrasonic probe
8 is a diagram showing the operation of the improved ultrasonic probe shown in FIG.
9 is a diagram for explaining an intrabody cavity ultrasonic probe system for performing a procedure by perineal puncture with reference to FIGS. 9 to 11, and FIG. Diagram showing the configuration of the acoustic probe system
10 is a block diagram showing the configuration of the intracavitary ultrasonic probe system shown in FIG. 9;
FIG. 11 is a diagram for explaining a position marker and an insertion route marker shown in an ultrasonic tomogram
12 is a diagram showing another configuration example of the ultrasonic probe shown in FIG. 9;
FIG. 13 is a diagram showing a puncture device and an ultrasonic probe configured when performing a puncture operation under observation with a conventional ultrasonic tomogram.
[Explanation of symbols]
1 ... Body cavity ultrasound probe system
2 ... Ultrasonic probe
3 ... Puncture device
4 ... Gripping member
6. Ultrasonic observation equipment
7. Display device
26 ... recess
27 ... Fixing knob
28 ... Puncture needle placement groove
31 ... Puncture needle
32 ... Device body
35 ... Female thread
41 ... Female thread

Claims

An ultrasonic probe having an elongated portion inserted into a body cavity and provided with an ultrasonic transducer for performing ultrasonic observation, and a large-diameter portion formed with a concave connecting portion at the proximal end of the insertion portion;
A gripping member having a function as a grip portion of the ultrasonic recess-shaped connecting portion to detachably mounting is possible wherein the ultrasonic probe of the probe,
A puncture needle for puncturing a living organ; and a puncture needle device main body that holds the puncture needle in a projectable manner and is detachably attachable to a concave connection portion of the ultrasonic probe. A puncture device having a function as a gripping portion of the ultrasonic probe by attaching the puncture needle device main body to the concave connection portion of the ultrasonic probe instead of a member ;
An intracavitary ultrasound probe system comprising:

The intra-body-cavity ultrasonic probe system according to claim 1, wherein a puncture needle guide portion that guides a puncture needle protruding from the puncture device is provided in the insertion portion of the ultrasonic probe.

The large-diameter portion of the ultrasonic probe has a recess and a fixing knob with a male screw formed at the tip,
The gripping member has a female screw portion that is screwed with a male screw of the fixing knob,
The intracorporeal ultrasound probe system according to claim 1 or 2, wherein the puncture device main body of the puncture device has a female screw portion that is screwed with a male screw of the fixing knob. .

Further, a puncture needle attachment comprising a probe cover that is detachably attached to the insertion portion of the ultrasonic probe and covers the entire insertion portion, and an puncture needle insertion hole that becomes an engagement portion and a puncture needle guide portion that are arranged integrally with the insertion portion. The body cavity ultrasonic probe system according to claim 1, comprising a puncture needle attachment with a probe cover integrated with the puncture needle.