JP5465149B2

JP5465149B2 - 超音波ミニチュアプローブ

Info

Publication number: JP5465149B2
Application number: JP2010235748A
Authority: JP
Inventors: 拓也今橋
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-10-20
Also published as: JP2012085868A

Description

本発明は、超音波ミニチュアプローブに関し、特に、先端部に内視鏡から光学観察可能な視認部を備えた超音波ミニチュアプローブに関する。

従来、コンベックス型超音波内視鏡は、内視鏡先端にコンベックス振動子、針等の処置具を挿通させる鉗子口、光学系を有しており、コンベックス振動子、鉗子口及び光学系のそれぞれの配置が一義的に決まっている。そのため、コンベックス型超音波内視鏡では、穿刺時に鉗子口に挿通される針の突出方向は、内視鏡光学画像及び超音波画像ともに特定の方向となる。

ところで、近年では、通常内視鏡の鉗子チャンネル等に挿通して使用される超音波ミニチュアプローブが提案されている。

例えば、特開平７−２５５７２５号公報には、振動子の位置を内視鏡光学画像で視認できるように、振動子を内蔵しているチューブの表面付近に挿入状態を視認可能な印を設けた超音波ミニチュアプローブが開示されている。

また、近年では、超音波ミニチュアプローブに針等の処置具を組み合わせた穿刺型の超音波プローブが報告されている。この穿刺型の超音波ミニチュアプローブは、内視鏡光学画像を通常内視鏡で得ているため、コンベックス型超音波内視鏡と同様に処置を行うと、内視鏡光学画像における病変部（関心領域）と処置具との方向にずれが生じる。

特開平７−２５５７２５号公報

穿刺型の超音波ミニチュアプローブでは、内視鏡光学画像で微小な病変部を確認した後、処置具で病変部を処置するため、内視鏡光学画像における病変部と処置具との位置関係が重要となる。

しかしながら、特開平７−２５５７２５号公報に開示された超音波ミニチュアプローブでは、振動子の位置を内視鏡光学画像で視認することはできるが、処置具の突出方向を認識することはできなかった。

そこで、本発明は、処置具の突出方向を容易に認識することができる超音波ミニチュアプローブを提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、内視鏡のチャンネルに挿通可能な先端部と、前記先端部で開口する鉗子口と、前記鉗子口から突出する処置具を超音波観察可能な超音波観察部と、前記先端部の外周に配置され、前記内視鏡から光学観察可能な視認部と、を有し、前記視認部は前記鉗子口から突出する前記処置具の突出方向を示すことを特徴とする超音波ミニチュアプローブを提供することができる。

本発明の超音波ミニチュアプローブによれば、処置具の突出方向を容易に認識することができる。

第１の実施の形態に係る内視鏡システムの構成を示す斜視図である。第１の実施の形態に係る超音波ミニチュアプローブの構成を示す斜視図である。超音波ミニチュアプローブを体内で突出させた状況を説明するための図である。超音波ミニチュアプローブを体内で突出させた状況を説明するための図である。視認部の他の構成例を示す図である。処置具１４が受ける反力について説明するための図である。第２の実施の形態に係る超音波ミニチュアプローブの構成を示す斜視図である。第２の実施の形態の変形例に係る超音波ミニチュアプローブの構成を示す斜視図である。第２の実施の形態の変形例に係る超音波ミニチュアプローブの構成を示す断面図である。

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は、第１の実施の形態に係る内視鏡システムの構成を示す斜視図である。

図１に示すように、内視鏡システム１は、内視鏡２と、穿刺型の超音波ミニチュアプローブ１０と有して構成されている。

内視鏡２には、超音波ミニチュアプローブ１０を挿通可能なチャンネル３が設けられている。また、内視鏡２の先端部には、対物レンズ４と、照明レンズ５及び６と、ノズル７とが設けられている。

対物レンズ４の基端側には、この対物レンズ４の結像位置に図示しないＣＣＤ等の撮像装置が配置される。この撮像装置は、対物レンズ４で結像された被写体の光学像を撮像して得た撮像信号を図示しないビデオプロセッサに出力する。ビデオプロセッサは、撮像信号に所定の信号処理を施して得られた映像信号を図示しないモニタに出力し、このモニタに内視鏡光学画像を表示させる。

照明レンズ５及び６の基端側には、図示しない光源装置からの照明光を転送する図示しないライトガイドの出射端側が配設される。照明レンズ５及び６は、ライトガイドからの照明光により被写体を照明する。

ノズル７には、図示しない送気送水ポンプが接続されており、この送気送水ポンプから気体または液体が供給される。ノズル７は、供給された気体または液体を対物レンズ４に噴射し、対物レンズ４の表面を洗浄する。

図２は、第１の実施の形態に係る超音波ミニチュアプローブの構成を示す斜視図である。

図２に示すように、超音波ミニチュアプローブ１０は、内視鏡２のチャンネル３に挿通可能な先端部１１を有する。この先端部１１には、先端部１１で開口する鉗子口１２と、超音波観察部１３とが設けられている。

鉗子口１２からは、体内の病変部に所望の処置を行うための針等の処置具１４が突出する。

超音波観察部１３は、コンベックス走査方式の振動子であり、挿入方向前方から上方に向けて超音波の送信を行うとともに、鉗子口１２から突出する処置具１４あるいは生体組織で反射された超音波を受信する。なお、超音波観察部１３は、ラジアル走査方式含む２次元走査の振動子であってもよい。

この超音波観察部１３で受信された受信信号は、図示しない超音波観測装置に出力される。超音波観測装置は、受信信号に応じた超音波画像を生成し、図示しないモニタに表示させる。これにより、術者は、鉗子口１２から突出する処置具１４の位置あるいは体内の病変部の位置等を超音波観察可能となる。

また、先端部１１の外周には、内視鏡２から光学観察可能な視認部１５及び１６が配置される。本実施の形態では、鉗子口１２が設けられている先端部１１の上側に、１本の線からなる視認部１５が配置され、超音波観察部１３が設けられている先端部１１の下側に、２本の線からなる視認部１６が配置される。なお、図２において、視認部１６の片方の線は、図２の先端部１１の背面側に配置されているため点線で示しているが、後述する図４に示すように、視認部１６は、２本の線である。これらの視認部１５及び１６は、処置具１４の突出方向を示すようになっている。

図３及び図４は、超音波ミニチュアプローブを体内で突出させた状況を説明するための図である。

図３及び図４は、内視鏡２によって撮像された内視鏡光学画像２０ａ及び２０ｂを示している。内視鏡光学画像２０ａは、体内の２時方向に病変部２１が描出されている。また、内視鏡光学画像２０ｂは、体内の７時方向に病変部２２が描出されている。このように、病変部２１及び２２の場所は、内視鏡光学画像２０ａ及び２０ｂ上の様々な位置に描出される。そのため、術者は、処置具１４の突出方向を容易に認識する必要がある。

また、内視鏡光学画像２０ａ及び２０ｂは、遠近感が強いため、超音波ミニチュアプローブ１０の先端部１１の形状を認識するのが難しい。

図３に示す内視鏡光学画像２０ａには、病変部２１及び先端部１１の上側に設けられた視認部１５が描出されている。術者は、視認部１５を視認することで、先端部１１の上側に設けられた鉗子口１２から突出する処置具１４を視認することができる。

一方、図４に示す内視鏡光学画像２０ｂには、病変部２２及び先端部１１の下側に設けられた視認部１６が描出されている。術者は、視認部１６を視認することで、図６の背面側に処置具１４が突出することを認識する。

しかしながら、図４の背面側に処置具１４が突出する場合、処置具１４が先端部１１の陰に隠れてしまい、術者は、処置具１４を内視鏡光学画像２０ｂで認識するのが難しい。この場合、術者は、内視鏡光学画像２０ｂを観察するとともに、超音波観察部１３により得られる超音波画像から処置具１４の位置を観察し、病変部２２の処置を行う。

このように、術者は、先端部１１に設けられて視認部１５または１６を内視鏡光学画像で視認し、処置具１４の突出方向を認識することで、病変部２１または２２に所望の処置を行うことができる。

なお、本実施の形態では、先端部１１の上側に１本の線からなる視認部１５が配置され、先端部１１の下側に２本の線からなる視認部１６が配置されているが、これに限定されることなく、例えば、点線または波線等であってもよい。また、視認部１５及び１６に互いに異なる色を付けてもよい。さらに、視認部１５及び１６のいずれか一方だけを先端部１１に設けるようにしてもよい。

図５は、視認部の他の構成例を示す図である。

図５の内視鏡光学画像２０ｃに示すように、先端部１１の外周には、先端部１１の基端側になるにつれて太くなる三角形状の視認部１７が設けられている。

例えば、１本の線からなる視認部１５だけが先端部１１に設けられている場合、術者は、先端部１１が回動した際に、内視鏡光学画像で視認部１５を視認するのが難しくなる。これに対し、三角形状の視認部１７は、１本線の視認部１５に比べ形状が太くなるため、術者は、先端部１１が回動した際にも、内視鏡光学画像で視認部１７を視認しやすくなる。

以上のように、超音波ミニチュアプローブ１０は、先端部１１の外周に処置具１４の突出方向を示す視認部１５及び１６を設けるようにした。術者は、内視鏡２の内視鏡光学画像により視認部１５及び１６を視認することにより、処置具１４の突出方向を容易に認識することができる。

よって、本実施の形態の超音波ミニチュアプローブ１０によれば、処置具１４の突出方向を容易に認識することができる。
（変形例）

第１の実施の形態の変形例について説明する。

上述したように、図４の内視鏡光学画像２０ｂの場合、処置具１４を内視鏡光学画像２０ｂで視認することが難しいため、術者は、内視鏡光学画像２０ｂを観察するとともに、超音波観察部１３により得られる超音波画像から処置具１４の位置を観察し、病変部２２の処置を行うにしている。

しかしながら、針等の処置具１４の幅と超音波観察部１３の幅とが略同一の場合、超音波画像で処置具１４の位置変化を観察することが難しくなる。本実施の形態では、先端部１１の外径は約２．５ｍｍとなっており、先端部１１に搭載される超音波観察部１３の幅は約１ｍｍとなっている。処置具１４の幅が約１ｍｍの場合、処置具１４が超音波を遮っていまい、超音波画像で処置具１４の位置変化を認識しにくくなる。

ここで、スライス厚は、以下の式（１）により求めることができる。

スライス厚＝１．２２×波長λ×距離×超音波観察部１３の幅・・・式（１）

波長λは、周波数を１５ＭＨｚ、水の音速を１５００ｍ／ｓとすると、０．１ｍｍとなる。また、距離は、一般的な超音波ミニチュアプローブのペネトレーション深度の半分を穿刺位置とすると、１０ｍｍとなる。さらに、超音波観察部１３の幅は、上述したように約１ｍｍとなっている。

これらの値を式（１）に代入することにより、本変形例では、スライス厚Ｗは、１．２ｍｍとなる。

このように、本変形例では、視認部１６の２本の線の間隔をスライス厚Ｗと同じにしている。これにより、術者は、処置具１４を内視鏡光学画像２０ｂ及び超音波画像で視認することが難しい場合でも、視認部１６の２本の線の間隔により、処置具１４の幅を内視鏡光学画像２０ｂから推定することができる。この結果、術者は、スライス厚Ｗの幅に病変部２２が存在していれば、処置具１４を用いて処置を行うことができる。
（第２の実施の形態）

次に、第２の実施の形態について説明する。

図６は、処置具１４が受ける反力について説明するための図であり、図７は、第２の実施の形態に係る超音波ミニチュアプローブの構成を示す斜視図である。

図６に示す超音波ミニチュアプローブ１０は、上述したように、図４の内視鏡光学画像２０ｂの場合、処置具１４を内視鏡光学画像２０ｂで視認することが難しいため、術者は、内視鏡光学画像２０ｂを観察するとともに、超音波観察部１３により得られる超音波画像から処置具１４の位置を観察し、病変部２２の処置を行う構成になっている。この超音波ミニチュアプローブ１０は、内視鏡２のチャンネル３に挿通され使用されるため、外径が細く、約２．５ｍｍ未満いという外見上の制約があった。また、超音波ミニチュアプローブ１０の先端部１１は、穿孔等を防止するために、剛性が低くなっている。

そのため、超音波ミニチュアプローブ１０では、例えば、針で病変部２１を穿刺する等、処置具１４で病変部２１を処置する際に、処置具１４が受ける病変部２１からの反発力に負けてしまい、先端部１１が撓むことがある。例えば、処置時の処置具１４の反力は、図６に示すように、ハッチング矢印３１の方向となり、挿入軸と異なる方向となる。この場合、先端部１１が撓んでしまい、術者は、処置具１４を用いて病変部２１への処置を行うことが難しくなる。

そこで、図７に示すように、本実施の形態の超音波ミニチュアプローブ１０ａは、先端部１１の撓みを抑制するために、先端部１１の内部にステンレス等の硬質部材からなる補強部材３２を設けている。本実施の形態では、図７に向かって上側に鉗子口１２が設けられているため、補強部材３２を設けるスペースが少なくなっている。そのため、超音波観察部１３が設けられている図７に向かって下側に補強部材３２を設けている。

これにより、処置時の処置具１４の合成反力は、図７に示すように、ハッチング矢印３３の方向となり、挿入軸と同じ方向となる。なお、補強部材３２は、１つに限定されることなく、複数の補強部材を先端部１１の内部に設けるようにしてもよい。

このように、本実施の形態の超音波ミニチュアプローブ１０ａは、先端部１１に補強部材３２を設けることにより、処置具１４が受ける反力を挿入軸方向に近づけることができる。そのため、超音波ミニチュアプローブ１０ａは、処置具１４による処置時に先端部１１の撓みを抑制することができる。この結果、術者は、処置具１４を用いて病変部２１への処置を容易に行うことができる。

なお、補強部材３２を先端部１１の外周、例えば、先端部１１の下側の表面に設けるようにしてもよい。また、補強部材３２を先端部１１の内部に設ける場合は、先端部１１を透明な部材で構成するようにしてもよい。このような場合、補強部材３２を視認部として兼用することができる。即ち、図７において、視認部１６を設けずに、視認部１６の代わりに補強部材３２を視認部として用いることができる。
（変形例）

第２の実施の形態の変形例について説明する。

図８は、第２の実施の形態の変形例に係る超音波ミニチュアプローブの構成を示す斜視図であり、図９は、第２の実施の形態の変形例に係る超音波ミニチュアプローブの構成を示す断面図である。なお、図８及び図９において、図７と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

病変部２１を処置する場合、先端部１１の先端面を病変部２１に接触させて処置を行う場合がある。このとき、鉗子口１２から処置具１４を突出させた際に先端部１１の先端面が平面の場合、先端面が病変部２１から離れてしまい、先端部１１が曲がってしまう虞がある。

そこで、図８及び図９に示すように、本変形例の超音波ミニチュアプローブ１０ｂは、先端部１１の先端面に斜面４１を設けている。先端部１１の先端面に斜面４１を設けることにより、先端部１１の先端面と病変部２１との接触面積が増加する。

そのため、超音波ミニチュアプローブ１０ｂは、先端部１１の先端面を病変部２１に接触させた状態において鉗子口１２から処置具１４を突出しても、先端部１１の先端面が病変部２１から離れることがない。この結果、術者は、処置具１４を用いて病変部への処置を容易に行うことができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

１…内視鏡システム、２…内視鏡、３…チャンネル、４…対物レンズ、５，６…照明レンズ、７…ノズル、１０，１０ａ，１０ｂ…超音波ミニチュアプローブ、１１…先端部、１２…鉗子口、１３…超音波観察部、１４…処置具、１５，１６，１７…視認部、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…内視鏡光学画像、２１，２２…病変部、３１…ハッチング矢印、３２…補強部材、３３…ハッチング矢印、４１…斜面。

Claims

内視鏡のチャンネルに挿通可能な先端部と、
前記先端部で開口する鉗子口と、
前記鉗子口から突出する処置具を超音波観察可能な超音波観察部と、
前記先端部の外周に配置され、前記内視鏡から光学観察可能な視認部と、
を有し、
前記視認部は前記鉗子口から突出する前記処置具の突出方向を示すことを特徴とする超音波ミニチュアプローブ。
前記視認部は、前記先端部の挿入方向と並行な少なくとも１本の線であることを特徴とする請求項１に記載の超音波ミニチュアプローブ。
前記先端部の撓みを抑制する補強部材を前記先端部の内部に含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波ミニチュアプローブ。
前記補強部材は、さらに前記視認部として兼用することを特徴とする請求項３に記載の超音波ミニチュアプローブ。