JP5984525B2 - 超音波観察装置 - Google Patents

Description

本発明は、超音波送受部に音響レンズが接着されてなる超音波観察装置に関する。

生体等の被検体に超音波を送受信することによって、被検体内の超音波断層像を取得する装置として超音波観察装置が知られている。

超音波観察装置は、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されているように、超音波を送受信する超音波送受信部の超音波送受信面上に、超音波を収束させるための音響レンズ部を備えている。音響レンズ部は、超音波観察装置の外表面に露出しており、超音波送受部及び超音波送受部を保持する保持部の双方に接着剤により接着されている。

特開平１０−８５２１９号公報 特開２００６−９５１７８号公報

超音波観察装置の使用時や洗浄時等において、他の部材と接触することによって、音響レンズ部に外力が加えられる場合がある。音響レンズ部に加えられる外力が過大である場合には、音響レンズと保持部との接着層に負荷がかかり、保持部とレンズ間の保持力が低下するリスクがある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、音響レンズ部が接着された超音波送受部の音響レンズ部のより強固な固定保持が可能な超音波観察装置を提供することを目的とする。

本発明に係る超音波観察装置は、超音波送受面内の所定の領域である超音波送受領域において超音波を送受信する超音波送受部と、前記超音波送受部を前記超音波送受領域が露出するように保持する保持部と、前記超音波送受領域を覆うように、前記超音波送受面上に第１の接着剤により接着された音響レンズ部と、前記超音波送受面の前記音響レンズ部により覆われていない外周部を覆い、前記超音波送受面よりも外周方向に延出するように配設され、前記音響レンズ部及び前記外周部に第２の接着剤により接着され、かつ前記保持部と一体又は前記保持部に前記第２の接着剤により接着された保護部と、を具備する。

本発明によれば、音響整合層外周端面の水密性をより向上させ音響レンズ部の超音波振動子への接着保持をより強固にすることができる。

超音波内視鏡の構成を説明する図である。 超音波送受部及び保持部の断面図である。 超音波送受部から音響レンズ部及び保護部を取り外した状態を示す断面図である。 保持部から超音波送受部を取り外した状態を示す断面図である。 第２の実施形態の超音波送受部及び保持部の断面図である。 第２の実施形態の第１の変形例を説明する図である。 第２の実施形態の第２の変形例を説明する図である。 第２の実施形態の第３の変形例を説明する図である。 第３の実施形態の超音波送受部及び保持部の断面図である。 第３の実施形態において超音波送受信部を保持部に固定する手順を説明する図である。 第３の実施形態において超音波送受信部を保持部に固定する手順を説明する図である。 第３の実施形態において超音波送受信部を保持部に固定する手順を説明する図である。 第３の実施形態において超音波送受信部を保持部に固定する手順を説明する図である。 第３の実施形態において超音波送受信部を保持部に固定する手順を説明する図である。 第４の実施形態の超音波送受部及び保持部の断面図である。 第５の実施形態の超音波送受部及び保持部の断面図である。 第６の実施形態の超音波送受部及び保持部の断面図である。 第６の実施形態の保護部及びキャップ部の断面図である。 第６の実施形態の変形例の保護部及びキャップ部の斜視図である。 第６の実施形態の変形例のキャップ部を基端側から見た図である。 図２０のXXI-XXI断面図である。 第７の実施形態の超音波送受部及び保持部の断面図である。 第７の実施形態の保護部を分解した斜視図である。 第７の実施形態の保護部を先端部に組み付ける手順を示す図である。 第７の実施形態の保護部を先端部に組み付ける手順を示す図である。

以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

（第１の実施形態）
以下に、本発明の実施形態の一例としての第１の実施形態を説明する。図１に示す本実施形態の超音波観察装置１は、概略的には、被検体内に対して超音波ビームを電子的に走査することによって、被検体内の所定の部位の超音波断層像（Ｂモード画像）を得るための装置である。本実施形態では一例として、超音波観察装置１は、被検体内において超音波ビームの走査を行う、いわゆる超音波内視鏡の形態を有している。なお、超音波観察装置１の形態は超音波内視鏡に限られるものではなく、内視鏡の管路を介して被検体内に導入される超音波プローブと称される形態であってもよいし、被検体外から被検体内に向かって超音波ビームの走査を行う形態であってもよい。

超音波観察装置１の全体の構成は周知であるため詳細な説明は省略するものとするが、以下に、超音波観察装置１の概略的な構成を説明する。超音波観察装置１は、被検体の体内に導入可能な挿入部２と、挿入部２の基端に位置する操作部３と、操作部３の側部から延出するユニバーサルコード４とを有して主に構成されている。

挿入部２は、先端に配設される先端部１０、先端部１０の基端側に配設される湾曲自在な湾曲部１１、及び湾曲部１１の基端側に配設され操作部３の先端側に接続される可撓性を有する可撓管部１２が連設されて構成されている。なお、超音波観察装置１は、挿入部２に可撓性を有する部位を具備しない、いわゆる硬性鏡と称される形態のものであってもよい。

挿入部２の先端部１０には、超音波を送受信するための詳しくは後述する超音波送受部２０の他に、図示しないが、光学像を撮像するための撮像装置及び照明装置、及び処置具を突出させるための処置具挿通口等が設けられている。

操作部３には、湾曲部１１の湾曲を操作するためのアングル操作ノブ１３が設けられている。また操作部３には、先端部１０に設けられた開口部からの流体の送出動作や吸引動作の制御を行うためのスイッチ等が設けられている。

ユニバーサルコード４の基端部には図示しない光源装置に接続される内視鏡コネクタ４ａが設けられている。光源装置から発せられた光は、ユニバーサルコード４、操作部３及び挿入部２に挿通された光ファイバケーブルを伝わって、先端部１０の照明装置から出射される。なお、超音波観察装置１は、先端部１０に配設された照明装置にＬＥＤ等の光源装置が設けられる構成であってもよい。

内視鏡コネクタ４ａからは、電気ケーブル５及び超音波ケーブル６が延出している。電気ケーブル５は、図示しないカメラコントロールユニットに電気コネクタ５ａを介して着脱自在に接続される。カメラコントロールユニットは、先端部１０に設けられた撮像装置によって撮像された画像を、画像表示装置８に出力する装置である。

また、超音波ケーブル６は、超音波観察制御装置７に超音波コネクタ６ａを介して着脱自在に接続される。超音波観察制御装置７は、超音波送受部２０による超音波の送受信動作の制御、及び超音波断層像の生成を行い、超音波断層像を画像表示装置８に出力する装置である。なお、超音波観察装置１は、超音波観察制御装置７及び画像表示装置８を具備しない構成であってもよい。

次に、超音波観察装置１の超音波送受部２０が配設された部位の構成について説明する。超音波送受部２０は、保持部３０によって保持されており、保持部３０を介して先端部１０に固定されている。

超音波送受部２０は、超音波送受面２０ａ内の所定の領域である超音波送受領域２０ｂにおいて超音波を送受信するように構成されている。超音波送受面２０ａは、超音波送受部２０の表面の一部である。超音波送受面２０ａの形状は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、図２に示すように、超音波送受部２０は、外側に向かって凸形状の曲面からなる超音波送受面２０ａを有して構成されている。

図３は、超音波送受面２０ａ及び超音波送受領域２０ｂをわかりやすくするために、超音波送受面２０ａ上に配設される詳しくは後述する音響レンズ部２５及び保護部２６を取り外した状態を示している。

なお以下において、超音波送受面２０ａの法線に沿う方向について、超音波送受面２０ａが面する方向を外側と称し、超音波送受面２０ａが面する方向とは反対側の方向を内側と称する。

具体的には、超音波送受面２０ａは、略円筒面状の形状を有している。そして、超音波送受領域２０ｂは、略円筒面状の超音波送受面２０ａ内における、周方向に所定の角度の範囲の領域である。超音波送受領域２０ｂは、超音波送受面２０ａよりも小さく、かつ超音波送受面２０ａの端部と重ならないように設定されている。言い換えれば、超音波送受面２０ａ上において、超音波送受領域２０ｂの周囲には、超音波の送受信が行われない領域が設けられている。

超音波送受部２０は、超音波送受領域２０ｂ内において超音波送受面２０ａの法線に沿う方向（径方向）に超音波ビームを送信可能であり、かつ超音波送受面２０ａの周方向に超音波ビームの走査が可能なように構成されている。すなわち本実施形態の超音波送受信部２０は、略円弧状に超音波ビームの走査を行う構成を有している。このような超音波ビームの走査形式は、一般に電子コンベックス走査と称される。

なお、超音波送受面２０ａの形状は、異なる曲率を有する複数の曲面により構成されるものであってもよいし、１つ又は複数の平面により構成されるものであってもよい。また、超音波送受部２０による超音波ビームの走査形式は本実施形態に限られるものではない。

より詳細には、超音波送受部２０は、電気音響変換部２１、バッキング材２３及び音響整合層２２を有して構成されている。

電気音響変換部２１は、電気信号と超音波とを相互に変換する構成を有している。電気音響変換部２１の構成は、電気信号と超音波とを相互に変換可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば圧電セラミクス等の圧電素子や電歪素子、又はマイクロマシン技術による超音波トランスデューサ（ＭＵＴ；Micromachined Ultrasonic Transducer）等が適用され得る。

本実施形態では一例として、電気音響変換部２１は、超音波送受面２０ａよりも内側において、超音波送受面２０ａに沿って略円弧状に配列された複数の圧電素子によって構成されている。複数の圧電素子は、それぞれ超音波送受面２０ａの法線方向（径方向）に振動するように配設されている。電気音響変換部２１は、超音波送受面２０ａよりも狭い範囲内に配設されている。なお、電気音響変換部２１を構成する複数の圧電素子には、それぞれに電気配線が接続されるが、周知の構成であるため図示していない。

電気音響変換部２１の内側には、バッキング材２３が配設されている。バッキング材２３は、電気音響変換部２１から内側に向かって放射される超音波、及び内側から電気音響変換部２１に向かう超音波を吸収する部材である。このため、本実施形態において、電気音響変換部２１による超音波の送受信は、超音波送受面２０ａの法線方向外側に向かってのみ行われる。

音響整合層２２は、電気音響変換部２１の外側に配設された略板状の部材であり、電気音響変換部２１が送受する超音波を透過する。音響整合層２２は、電気音響変換部２１と、後述するレンズ部２５との音響インピーダンスの差を小さくするためのものである。なお、音響整合層２２は、異なる密度を有する複数の層が積層される構成であってもよい。

音響整合層２２は、少なくとも電気音響変換部２１の外側全体を覆うように配設されている。本実施形態では、超音波送受部２０を超音波送受面２０ａの法線方向外側から見た場合に、音響整合層２２は、電気音響変換部２１の外縁よりも外周方向に延出するように配設されている。

音響整合層２２は、本実施形態の超音波送受部２０の最も外側に配設される部材である。すなわち、超音波送受部２０の超音波送受面２０ａは、音響整合層２２の外側の主面である。また、超音波送受領域２０ｂは、音響整合層２２の外側の面内において、電気音響変換部２１が送受信する超音波が通過する領域である。具体的には、超音波送受領域２０ｂは、超音波送受面２０ａに、電気音響変換部２１の外形を外側に向かって投影した形状と略一致する。

以上のような構成を有する超音波送受部２０の超音波送受面２０ａ上には、音響レンズ部２５が配設されている。音響レンズ部２５は、超音波送受部２０が送信する超音波ビームを収束させるためのものである。

音響レンズ部２５を構成する材料は特に限定されるものではなく、被検体との音響インピーダンスマッチングに適した密度や耐薬品性等を考慮決められる。本実施形態では、被検体が人体等の生体であることから、音響レンズ部２５は、一例としてシリコーン樹脂によって構成されている。

なお、音響レンズ部２５の断面形状は、音響レンズ部２５を構成する材料の密度、超音波送受部２０が送信する超音波の波長、超音波送受面２０ａの幅、及び収束させる距離等に応じて定められるものであり、特に限定されるものではない。

音響レンズ部２５は、超音波送受面２０ａの法線方向外側から見た場合に、少なくとも超音波送受領域２０ｂの全体を覆い、かつ超音波送受面２０ａの内側に収まる外形を有する。本実施形態では一例として、超音波送受面２０ａの法線方向外側から見た場合に、音響レンズ部２５は、超音波送受領域２０ｂの周囲に延出しており、かつ、超音波送受面２０ａは、音響レンズ部２５の周囲に延出している。なお、音響レンズ部２５は、超音波送受面２０ａの法線方向外側から見た場合に、超音波送受領域２０ｂと略一致する外形であってもよい。

なお、超音波送受面２０ａの法線方向外側から見た場合に、音響レンズ部２５によって覆われていない超音波送受面２０ａの領域を、外周部２０ｃと称するものとする。本実施形態では、音響整合層２２の両端部２２ａは、音響レンズ部２５の両端部２５ａよりも外周方向に延出しており、この両端部２２ａの外側の面が、外周部２０ｃに相当する。

音響レンズ部２５は、音響整合層２２の外表面である超音波送受面２０ａ上に、第１の接着剤により固定されている。第１の接着剤の種類は特に限定されるものではないが、例えばシリコーン系の接着剤が用いられる。

音響整合層２２の両端部２２ａの外側の面上には、一対の保護部２６が配設されている。また、一対の保護部２６は、音響レンズ部２５の両端部２５ａに接し、かつ超音波送受面２０ａの法線方向外側から見た場合に、音響整合層２２の端部２２ａよりも外側に向かって延出している。すなわち、保護部２６は、超音波送受面２０ａの音響レンズ部２５によって覆われていない領域である外周部２０ｃを覆い、かつ超音波送受面２０ａよりも外周方向に延出するように配設されている。

保護部２６は、外周部２０ｃ及び音響レンズ部２５の端部２５ａの双方に第２の接着剤により接着されている。ここで、音響整合層２２と音響レンズ部２５との間の第１の接着剤による単位面積あたりの接着強度よりも、音響整合層２２と保護部２６との間の第２の接着剤による単位面積あたりの接着強度の方が高くなるように、保護部２５を構成する材料及び第２の接着剤の種類が選ばれている。

上述したように本実施形態においては、一例として、音響レンズ部２５はシリコーン樹脂からなり、音響整合層２２と音響レンズ部２５とを接着する第１の接着剤はシリコーン系の接着剤が用いられている。そこで保護部２５を、例えばポリイミド、ポリアミド又はポリサルフォン等のいわゆるエンジニアリングプラスチックにより構成し、第２の接着剤を、エポキシ系の接着剤とすれば、音響整合層２２と保護部２６との間の第２の接着剤による単位面積あたりの接着強度の方が、音響レンズ部２５と音響整合層２２との間の第１の接着剤による単位面積あたりの接着強度よりも高くなる。

また、音響レンズ部２５の、保護部２６と接着される端部２５ａの表面は、化学処理によって、第２の接着剤との親和性が高められている。ここで、音響レンズ部２５と第２の接着剤との接着の親和性を高める化学処理の方法は特に限定されるものではないが、例えばプラズマ処理、イオンビーム処理又は酸による処理等の周知の技術が適用され得る。

音響レンズ部２５を構成するシリコーン樹脂は、一般的に接着剤との親和性が低く接着強度が比較的低い部材であるが、音響レンズ部２５と第２の接着剤との接着の親和性を高める処理を行うことによって、音響レンズ部２５と保護部２６との接着の強度を高めることができ、音響レンズ部２５と保護部２６との剥離を防止することができる。

以上に説明した構成を有する超音波送受部２０、音響レンズ部２５及び保護部２６は、保持部３０によって保持されている。保持部３０は、先端部１０に固定された部材である。

保持部３０は、図４に示すように、超音波送受部２０、音響レンズ部２５及び保護部２６を収容する凹部を有している。保持部３０の凹部は、奥に向かって１段階開口が狭くなる段付き状であって、外表面側に設けられ開口が広い第２凹部３２と、第２凹部３２の底面３２ａに凹設され、第２凹部３２よりも開口が狭い第１凹部３１とによって構成されている。なお、電気音響変換部２１に接続される電気配線は、保持部３０を貫通し第１凹部３１内に開口する孔４０、及び先端部１０を貫通し湾曲部１１と孔４０とを連通する孔４１の内部に挿通される。超音波送受部２０の電気音響変換部２１は、孔４０及び孔４１内に挿通された電気配線を介して、超音波観察制御装置７に電気的に接続可能に構成されている。

第１凹部３１は、少なくとも超音波送受面２０ａが開口部から露出するように超音波送受部２０を保持する形状を有している。図３に示すように、第１凹部３１内に超音波送受部２０を収容した状態において、超音波送受部２０の音響整合層２２の外表面と、第１凹部３１が開口する面である第２凹部３２の底面３２ａとの間に段差が生じないように、第１凹部３１は形成されている。

言い換えれば、第２凹部３２の底面３２ａと超音波送受面２０ａとの間に段差が生じないように、超音波送受部２０は第１凹部３１内に収容される。超音波送受部２０は、第１凹部３１内に接着剤により固定される。

また、第２凹部３２は、超音波送受部２０の音響整合層２２の両端部２２ａよりも外側に向かって延出している一対の保護部２６が嵌合する開口形状を有している。第２凹部３２内に保護部２６が嵌合した状態において、保護部２６の内側の面は、第２凹部３２の底面３２ａに当接する。

このように、本実施形態では、超音波送受部２０の音響整合層２２の外表面に、超音波送受部２０から外側に延出する保護部２６が接着されている。そして、保護部２６の超音波送受部２０の外側に延出した部分は、保持部３０に設けられた第２凹部３２内に嵌合する。

したがって、図４に示すように、超音波送受部２０に予め音響レンズ部２５及び保護部２６を接着したものを、保持部３０の第１凹部３１及び第２凹部３２内に収容する場合には、超音波送受部２０と保持部３０との位置決めは、保護部２６と第２凹部３２との嵌合によって行われる。

保護部２６は、超音波送受面２０ａ（音響整合層２２の外表面）上に接着される部材であることから、本実施形態のように保護部２６と第２凹部３２との嵌合によって超音波送受部２０と保持部３０との位置決めを行うことにより、超音波送受領域２０ｂを保持部３０に対して所定の位置に正確に位置決めすることができる。

保持部３０と、保持部３０の第２凹部３２内に嵌合される保護部２６とは、第２の接着剤によって接着されている。より詳しくは、保護部２６の端面及び内側の面と、第２凹部３２の側面３２ｂ及び底面３２ａとは、第２の接着剤によって接着されている。

以上のように、保護部２６は、超音波送受面２０ａの外周部２０ｃを覆い、かつ外周部２０ｃ及び保持部３０にかけて、第２の接着剤により接着されている。より詳しくは、保護部２６は、音響整合層２２の端部２２ａ及び保持部３０が接着される領域の外側を覆うように配設され、かつ保護部２６は、音響整合層２２の端部２２ａ及び保持部３０に接着されている。

以上に説明した本実施形態の超音波観察装置１は、超音波送受面２０ａにおいて超音波を送受信する超音波送受部２０と、超音波送受面２０ａが露出するように超音波送受部２０を保持する保持部３０と、超音波送受領域２０ｂを覆うように超音波送受面２０ａ上に接着された音響レンズ部２５とを有している。そして、超音波観察装置１は、超音波送受面２０ａの音響レンズ部２５により覆われていない外周部２０ｃを覆い、超音波送受面２０ａよりも外周方向に延出するように配設され、音響レンズ部２５、外周部２０ｃ及び保持部３０に接着された保護部２６をさらに有して構成されている。

そして本実施形態においては、保護部２６が、超音波送受面２０ａの外周部２０ｃから、保持部３０の第２凹部３２の底面部３２ａにかけて接着剤により接着される。すなわち、保護部２６は、音響整合層２２の端部２２ａ及び保持部３０が接着される領域の外側を覆うように配設され、音響整合層２２及び保持部３０の双方に接着されている。

このような構成を有する本実施形態の超音波観察装置においては、音響整合層２２及び保持部３０の境界部分の外側に、双方に接着される保護部材２６が配設されていることから、保持部３０内へ液体が浸入するための経路が長くなり、振動子の防水性がより向上する。

また、例えば音響レンズ２５が、想定を超える過大な外力が加えられ音響整合層２２及び保護部２６との接着剤によるレンズ保持力が低下した場合においても、保持部３０の内部の水密性は、保護部２６と、音響整合層２２及び保持部３０との接着によって保たれるため、保持部３０内への液体の浸入を防止することができる。

また、保護部２６と、音響整合層２２及び保持部３０と間の第２の接着剤による単位面積あたりの接着強度は、音響レンズ部２５と音響整合層２２との第１の接着剤による単位面積あたりの接着強度よりも、高い。このため、仮に音響レンズ部２５が、音響整合層２２から剥離してしまうような想定外の過大な外力が加えられたとしても、保護部２６が音響整合層２２及び保持部３０から剥離を抑制することができる。

以上のように、本実施形態の超音波観察装置は、音響レンズ部２５が接着された超音波送受部２０を保持する保持部３０内への液体の浸入をより確実に防止することができる。

また、本実施形態では、超音波を透過する音響レンズ部２５と音響整合層２２との接着にはシリコーン系の第１の接着剤を用い、接着強度が必要な保護部２６と、音響整合層２２及び保持部３０との接着にはエポキシ系の第２の接着剤を用いている。シリコーン系の第１の接着剤は、音響レンズ部２５との密度が近いため、超音波送受領域２０ｂ上に音響レンズ部２５を接着するための接着剤として好ましい性質を有する。一方、エポキシ系の第２の接着剤は、接着強度が高く、また硬化時の硬度が高いため、保護部２６と、音響整合層２２及び保持部３０とを接着するための接着剤として好ましい性質を有する。

本実施形態では、音響レンズ部２５と音響整合層２２とを接着する接着剤として音響特性上好ましい性質を有する第１の接着剤を用いる場合、シリコーン系接着剤を第１の接着剤とすることが多い。この第１の接着剤の接着強度は、材質上接着強度がエポキシ系の接着剤に対して低いことが一般的に言われている。このような第１の接着剤をレンズ保持に用いる場合でも、本実施形態では、保護部２６と、音響整合層２２及び保持部３０との第２の接着剤によるより強固な接着によって保持部３０内の水密が確実に保たれる。これにより、超音波観察装置１により得られる超音波断層像の感度や画質の向上を図ることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態に対して、保護部の構成のみが異なる。よって以下ではこの相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。

上述した第１実施形態においては、保護部２６は、音響レンズ部２５、音響整合層２２及び保持部３０に第２の接着剤によって接着され、かつ音響整合層２２及び保持部３０の境界部分を覆うように配設される構成を有している。

一方、本実施形態の保護部１２６は、図５に示すように、音響レンズ部２５、音響整合層２２及び保持部３０に第２の接着剤により接着されることは、第１の実施形態と同様であるが、保護部１２６の一部が、音響整合層２２及び保持部３０の間に配設されることが第１の実施形態と異なる。

具体的には、本実施形態の保護部１２６は、内側に延出する凸部１２６ａを有している。この凸部１２６ａは、音響整合層２２の端部２２ａと、保持部３０の第２凹部３２の側面３２ｂとの間に介在する。なお、保護部１２６が、保持部３０の第２凹部３２内に嵌合することは、第１の実施形態と同様である。

保護部１２６は、音響整合層２２及び保持部３０に第２の接着剤により接着される。より具体的には、保護部１２６は、超音波送受面２０ａの外周部２０ｃと、音響整合層２２の端部２２ａと、第２凹部３２の側面３２ｂ及び底面３２ａとに、第２接着剤により接着される。

本実施形態のように、保護部１２６に、音響整合層２２の端部２２ａの外周を回り込むように内側に延出する凸部１２６ａを設ける構成によれば、第１の実施形態よりも、保護部１２６と音響整合層２２との接着面積及び保護部１２６と保持部３０との接着面積を広くすることができる。このため、本実施形態によれば、保護部１２６と、音響整合層２２及び保持部３０との接着強度をより強くすることができ、より確実に保持部３０内への液体の浸入を防止することができる。なお、その他の効果については、第１の実施形態と同様である。

なお、保護部１２６の形状は図５に示すものに限られるものではない。たとえば、図６に示す第１の変形例のように、保護部１２６の凸部１２６ａは、音響整合層２２の内側に回り込む形状であってもよい。この場合、保護部１２６と音響整合層２２との接着面積及び保護部１２６と保持部３０との接着面積をより広くすることができる。

また、図７に示す第２の変形例のように、保護部１２６の凸部１２６ａは、外周方向外側に突出するフランジ部１２６ｂを有する形状であってもよい。第２の変形例では、フランジ部１２６ｂを内側に向かって押さえた状態で保持部３０に接着される、押圧部材３３が配設されている。押圧部材３３は、保持部３０に接着された状態において、保持部３０の外形を構成する部材となる。

このような第２の変形例であれば、保護部１２６と音響整合層２２との接着面積及び保護部１２６と保持部３０との接着面積をより広くすることができるだけでなく、保護部１２６を押圧部材３３によって押さえることによって、より強固に保護部１２６及び音響整合層２２を保持部３０に対して固定することができる。したがって、第２の変形例によれば、より確実に保持部３０内への液体の浸入を防止することができる。

また、図８に示す第３の変形例のように、保護部１２６は、音響レンズ部２５の端部２５ａを覆う形状であってもよい。保護部１２６は、超音波送受領域２０ｂよりも外側において、音響レンズ部２５を覆う。この場合、音響レンズ２５の端部２５ａを保護することができる。

このような第３の変形例であれば、音響レンズ２５の端部２５ａに外力が加わることを防止することができ、音響レンズ２５端部の超音波送受面２０ａとの保持固定力がより向上する。また、保護部１２６と、音響レンズ２５との接着面積を広くすることができる。したがって、第３の変形例によれば、より確実に保持部３０内への液体の浸入を防止することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、以下では第１及び第２の実施形態と同様の構成要素については、その説明を適宜に省略するものとする。

上述した第１及び第２の実施形態における超音波観察装置は、いわゆる電子コンベックス走査形式により超音波ビームの走査を行う超音波送受部を有するものであるが、本発明は他の超音波ビームの走査形式を有する超音波観察装置にも適用可能である。

本実施形態では一例として、超音波観察装置は、電子ラジアル走査形式による超音波ビームの走査を行う超音波送受部２２０を有して構成されている。図９に示すように、超音波送受部２２０は、保持部２３０によって保持されており、保持部２３０を介して先端部１０に固定されている。超音波送受部２２０は、電気音響変換部２２１、バッキング材２２３及び音響整合層２２２を有して構成されている。

超音波送受部２２０は、複数の圧電素子が円周方向に所定の間隔で配列されてなる電気音響変換部２２１を有して構成されている。電気音響変換部２２１を構成する複数の圧電素子は、径方向に振動するように配設されている。なお、電気音響変換部２２１を構成する複数の圧電素子には、それぞれに電気配線が接続されるが、周知の構成であるため図９では省略している。

電気音響変換部２２１の径方向内側には、略円筒状のバッキング材２２３が配設されている。したがって、電気音響変換部２２１による超音波の送受信は、径方向外側に向かってのみ行われる。

音響整合層２２２は、電気音響変換部２２１の外側に配設された略円筒状の部材であり、電気音響変換部２１が送受する超音波を透過する。音響整合層２２２は、超音波送受部２２０の最も外側に配設される部材である。すなわち、超音波送受部２２０の超音波送受面２２０ａは、略円筒状の音響整合層２２２の外周面である。また、超音波送受領域２２０ｂは、超音波送受面２２０ａに、電気音響変換部２２１の外形を外側に向かって投影した形状と略一致する。

以上のような構成を有する超音波送受部２２０の超音波送受面２２０ａ上には、音響レンズ部２２５が配設されている。音響レンズ部２２５を構成する材料は特に限定されるものではなく、被検体との音響インピーダンスマッチングに適した密度や耐薬品性等を考慮決められる。本実施形態では、被検体が人体等の生体であることから、音響レンズ部２２５は、一例としてシリコーン樹脂によって構成されている。

音響レンズ部２２５は、超音波送受面２２０ａの法線方向外側から見た場合に、少なくとも超音波送受領域２２０ｂの全体を覆い、かつ超音波送受面２２０ａの内側に収まる外形を有する。

本実施形態では一例として、超音波送受面２２０ａの法線方向外側から見た場合に、音響レンズ部２２５は、超音波送受領域２２０ｂの周囲に延出しており、かつ、超音波送受面２２０ａは、音響レンズ部２２５の周囲に延出している。なお、音響レンズ部２２５は、超音波送受面２２０ａの法線方向外側から見た場合に、超音波送受領域２２０ｂと略一致する外形であってもよい。

なお、超音波送受面２２０ａの法線方向外側から見た場合に、音響レンズ部２２５によって覆われていない超音波送受面２２０ａの周囲に設けられた領域を、外周部２２０ｃと称するものとする。すなわち本実施形態では、音響整合層２２２の軸方向両端部２２２ａは、音響レンズ部２２５の両端部２５ａよりも外周方向に延出しており、この音響整合層２２２の両端部２２２ａの外側の面が、外周部２２０ｃである。

音響レンズ部２２５は、音響整合層２２２の外表面である超音波送受面２２０ａ上に、第１の接着剤により固定されている。第１の接着剤の種類は特に限定されるものではないが、例えばシリコーン系の接着剤が用いられる。

音響整合層２２２の軸方向両端部２２２ａには、一対の略円筒状の保護部２２６が配設されている。一対の保護部２２６は、音響レンズ部２２５の両端部２２５ａに接し、かつ超音波送受面２２０ａを法線方向外側から見た場合に、音響整合層２２２の端部２２２ａよりも軸方向外側に向かって延出している。また、保護部２２６の音響整合層２２２の端部２２２ａよりも軸方向外側に向かって延出した部位には、端部２２２ａに沿って径方向内側に突出するフランジ状の凸部２２６ａが設けられている。

すなわち、保護部２２６は、超音波送受面２２０ａの音響レンズ部２２５によって覆われていない領域である外周部２２０ｃを覆い、かつ超音波送受面２２０ａよりも軸方向外側に延出するように配設されている。

保護部２２６は、音響レンズ２２５の端部２２５ａ、外周部２２０ｃ、音響整合層２２２の端部２２２ａに第２の接着剤により接着されている。ここで、音響レンズ部２２５と音響整合層２２２との間の第１の接着剤による単位面積あたりの接着強度よりも、音響整合層２２２と保護部２２６との間の第２の接着剤による単位面積あたりの接着強度の方が高くなるように、保護部２２５を構成する材料及び第２の接着剤の種類が選ばれている。

上述したように本実施形態においては、一例として、音響レンズ部２２５はシリコーン樹脂からなり、音響整合層２２２と音響レンズ部２２５とを接着する第１の接着剤はシリコーン系の接着剤が用いられている。そこで保護部２２５を、例えばポリイミド、ポリアミド又はポリサルフォン等のいわゆるエンジニアリングプラスチックにより構成し、第２の接着剤を、エポキシ系の接着剤とすれば、音響整合層２２２と保護部２２６との間の第の接着剤による単位面積あたりの接着強度の方が、音響レンズ部２２５と音響整合層２２２との間の第１の接着剤による単位面積あたりの接着強度よりも高くなる。

また、音響レンズ部２２５の、保護部２２６と接着される端部２２５ａの表面は、化学処理によって、第２の接着剤との親和性が高められている。ここで、音響レンズ部２２５と第２の接着剤との接着の親和性を高める化学処理の方法は特に限定されるものではないが、例えばプラズマ処理、イオンビーム処理又は酸による処理等の周知の技術が適用され得る。

音響レンズ部２２５を構成するシリコーン樹脂は、一般的に接着剤との親和性が低く接着強度が比較的低い部材であるが、音響レンズ部２２５と第２の接着剤との接着の親和性を高める処理を行うことによって、音響レンズ部２２５と保護部２２６との接着の強度を高めることができ、音響レンズ部２２５と保護部２２６との接合強度がより向上する。

以上に説明した構成を有する超音波送受部２２０、音響レンズ部２２５及び保護部２２６は、保持部２３０によって保持されている。保持部２３０は、先端部１０に固定された部材である。

保持部２３０は、超音波送受部２２０を超音波送受領域２２０ｂが露出するように保持する。保持部２３０には、超音波送受部２２０の基端側に接着された略円筒状の保護部２２６の内側に嵌合する嵌合部２３０ａが設けられている。嵌合部２３０ａに嵌合した保護部２２６は、嵌合部２３０ａと第２の接着剤により接着される。

すなわち、超音波送受部２２０は、軸方向基端側に接着された保護部２２６が、保持部２３０に接着されることによって、保持部２３０に対して固定される。またこのとき、保持部２３０が嵌合部２３０ａに嵌合することによって、超音波送受部２２０と保持部２３０との位置決めがなされる。したがって本実施形態では、超音波送受領域２２０ｂを保持部２３０に対して所定の位置に正確に位置決めすることができる。

また、超音波送受部２２０の先端側には、キャップ部２４０が固定される。キャップ部２４０は、超音波送受部２２０の先端側を封止するための部材である。キャップ部２４０には、超音波送受部２２０の先端側に接着された略円筒状の保護部２２６の内側に嵌合する嵌合部２４０ａが設けられている。キャップ部２４０と、保護部２２６とは、第２の接着剤により接着される。

キャップ部２４０が超音波送受部２２０の先端側に接着されることによって、キャップ部２４０、超音波送受部２２０及び保持部２３０によって囲まれる空間が水密に封止される。

以上に説明した本実施形態の超音波観察装置は、超音波送受面２２０ａにおいて超音波を送受信する超音波送受部２２０と、超音波送受面２２０ａが露出するように超音波送受部２２０を保持する保持部２３０と、超音波送受領域２２０ｂを覆うように超音波送受面２２０ａ上に接着された音響レンズ部２２５とを有している。そして、超音波観察装置は、超音波送受面２２０ａの音響レンズ部２２５により覆われていない外周部２２０ｃを覆い、超音波送受面２２０ａよりも外周方向に延出するように配設され、音響レンズ部２２５、外周部２２０ｃ及び保持部２３０に接着された保護部２６をさらに有して構成されている。

そして本実施形態においては、保護部２２６が、超音波送受面２２０ａの外周部２２０ｃから、保持部２３０の嵌合部２３０ａにかけて接着剤により接着される。また同様に、本実施形態においては、保護部２２６が、超音波送受面２２０ａの外周部２２０ｃから、キャップ部２４０の嵌合部２４０ａにかけて接着剤により接着される。

すなわち、保護部２３０は、音響整合層２２２の端部２２２ａと、略円筒状の超音波送受部２２０の基端側及び先端側を封止する保持部２３０及びキャップ部２４０の間に介装された状態で、双方に接着される。

このような本実施形態では、想定を超えた強い外力を加えられた場合でも、超音波送受部２２０、保持部２３０及びキャップ部２４０で囲まれる内部空間の水密性は、保護部２２６と、音響整合層２２２、保持部２３０及びキャップ部２４０との接着によって保たれる。

また、保護部２２６と、音響整合層２２２、保持部２３０及びキャップ部２４０と間の第２の接着剤による単位面積あたりの接着強度は、音響レンズ部２２５と音響整合層２２２との第１の接着剤による単位面積あたりの接着強度よりも高い。このため、音響レンズ部２２５を接着する第１の接着剤によるこれら部分の固定よりも保護部２２６と音響整合層２２２、キャップ部２４０との固定が強固に行われる。

以上のように、本実施形態の超音波観察装置は、音響レンズ部２２５が接着された超音波送受部２２０を保持する保持部２３０内への液体の浸入をより確実に防止することができる。

また、本実施形態では、超音波を透過する音響レンズ部２２５と音響整合層２２２との接着にはシリコーン系の第１の接着剤を用い、接着強度が必要な保護部２２６と、音響整合層２２２、保持部２３０及びキャップ部２４０との接着にはエポキシ系の第２の接着剤を用いている。

シリコーン系の第１の接着剤は、音響レンズ部２２５との密度が近いため、超音波送受面２２０ａ上に音響レンズ部２２５を接着するための接着剤として好ましい性質を有する。一方、エポキシ系の第２の接着剤は、接着強度が高く、また硬化時の硬度が高いため、保護部２２６と、音響整合層２２２、保持部２３０及びキャップ部２４０とを接着するための接着剤として好ましい性質を有する。

本実施形態では、音響レンズ部２２５と音響整合層２２２とを接着する接着剤として音響特性上好ましい性質を有する第１の接着剤を用いることによって接着強度が若干落ちたとしたとしても、保護部２２６と、音響整合層２２２、保持部２３０及びキャップ部２４０との第２の接着剤によるより強固な接着によって超音波送受部２２０及び保持部２３０内の水密が確実に保たれる。これにより、超音波観察装置により得られる超音波断層像の感度や画質の向上を図ることができる。

以上に説明した本実施形態の超音波観察装置について、超音波送受信部２２０を保持部２３０に固定する組み立て手順の一例を以下に説明する。まず、図１０に示すように、超音波送受信部２２０の基端側に、保護部２２６を、第２の接着剤を用いて接着する。

次に、図１１に示すように、音響整合層２２２の先端側の端部２２２ａに、例えばマスキングテープ２４１を貼り付けることによって、マスキングを施す。ここで、マスキングを施す領域は、後ほど先端側の保護部２２６が接着される領域である。なお、図１１に示すマスキングを施す行程は、図１０に示す行程より先に行われてもよい。

次に、図１２に示すように、音響整合層２２２の外周面上、すなわち超音波送受信面２２０ａ上に、第１の接着剤を用いて音響レンズ部２２５を接着する。このとき、後ほど先端側の保護部２２６が第２の接着剤により接着される領域は、マスキングテープ２４１によってマスキングされているため、第１の接着剤がこの領域に付着してしまうことはない。第１の接着剤が、後に先端側の保護部２２６が接着される領域に付着することを防止することによって、第２の接着剤による先端側の保護部２２６と音響整合層２２２との接着強度を安定させることができる。

次に、マスキングテープ２４１を剥がし、マスキングテープ２４１が貼り付けられていた領域を洗浄する。これは、マスキングテープ２４１を貼り付けていた接着剤又は粘着剤が、先端側の保護部２２６が接着される領域に残留することを防止するためである。

次に、図１３に示すように、超音波送受信部２２０の先端側に、保護部２２６を、第２の接着剤を用いて接着する。超音波送受信部２２０の先端側及び基端側に一対の保護部２２６が接着されることによって、略円筒形状の超音波送受部２２０の強度が向上する。このため、後の行程において超音波送受部２２０が損傷することを防止することができ、また、超音波送受部２２０の取り扱いが容易となる。

次に図１４に示すように、基端側の保護部２２６を、保持部２３０に第２の接着剤を用いて接着する。そして、先端側の保護部２２６に、キャップ部２４０を第２の接着剤を用いて接着する。以上に説明した手順で組み立てることによって、超音波観察装置の先端部１０に超音波送受部２２０が固定される。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態は、第３の実施形態に対して、保護部の形状のみが異なる。よって以下ではこの相違点のみを説明するものとし、第３の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。

図１５に示すように、本実施形態の保護部２２６は、音響レンズ部２２５を、超音波送受領域２２０ｂよりも外側において覆う、被覆部２２６ｂを有している。

音響整合層２２２に第２の接着剤により比較的強固に固定された保護部２２６から延出する被覆部２２６ｂによって、音響レンズ部２２５の端部２２５ａを覆うことによって、音響レンズ部２２５の端部２２５ａに外力が加わることを防止することができる。また、保護部２２６と、音響レンズ２２５との接着面積を広くすることができる。したがって、第４の実施形態によれば、第３の実施形態と同様に超音波送受部２２０及び保持部２３０の内部への液体の浸入を防止することができるとともに、音響レンズ部２２５の端部も保護することができる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態は、第３の実施形態に対して、保護部の構成のみが異なる。よって以下ではこの相違点のみを説明するものとし、第３の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。

図１６に示すように、本実施形態では、超音波送受部２２０の基端側に接着される保護部２２６は保持部２３０と一体であり、超音波送受部２２０の基端側に接着される保護部２２６はキャップ部２４０と一体である。

本実施形態では、超音波送受部２２０は、保持部２３０と一体に形成された略円筒状の保護部２２６内に嵌合することによって、保持部２３０に対して位置決めされ、固定される。このため本実施形態では、超音波送受部２２０を、保持部２３０に対して正確な位置に固定することができる。

また本実施形態では、一対の保護部２２６が保持部２３０及びキャップ部２４０と一体であることから、保持部２３０に対しする超音波送受部２２０の固定を強固に行うことができる。また、部品点数を減らすことができ、より安価に作成することができる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。本実施形態は、第３の実施形態又は第４の実施形態に対して、主に保護部の形態が異なる。よって以下では上述した第３の実施形態又は第４の実施形態と本実施形態との相違点を主に説明するものとし、第３の実施形態又は第４の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。

図１７に示すように、本実施形態の超音波観察装置は、電子ラジアル走査形式による超音波ビームの走査を行う超音波送受部２２０を有して構成されている。

超音波送受部２２０は、保持部２３０によって保持されており、保持部２３０を介して先端部１０に固定されている。超音波送受部２２０は、電気音響変換部２２１、バッキング材２２３及び音響整合層２２２を有して構成されている。

超音波送受部２２０は、複数の圧電素子２２１ａが円周方向に所定の間隔で配列されてなる電気音響変換部２２１を有して構成されている。電気音響変換部２２１を構成する複数の圧電素子２２１ａは、径方向に振動するように配設されている。

圧電素子２２１ａの径方向外側の面上には接地電極２２１ｂが形成されており、圧電素子２２１ａの径方向内側の面上には信号電極２２１ｃが形成されている。接地電極２２１ｂは、後述する構成を介して接地される電極である。すなわち、接地電極２２１ｂは、超音波観察装置の基準電位である接地電位となる電極である。複数の圧電素子２２１ａにおけるそれぞれの接地電極２２１ｂは、電気的に接続されている。一方、信号電極２２１ｃは、図示しない電気配線を介して超音波観察制御装置７に電気的に接続可能に構成されており、圧電素子２２１ａの電圧信号の入出力を行うための電極である。複数の圧電素子２２１ａのそれぞれに設けられた信号電極２２１ｃは、それぞれが電気的に絶縁された状態である。

電気音響変換部２２１の径方向内側、すなわち信号電極２２１ｃが設けられた面の外側には、略円筒状のバッキング材２２３が配設されている。バッキング材２２３は、電気音響変換部２２１から内側に向かって放射される超音波、及び内側から電気音響変換部２２１に向かう超音波を吸収する部材である。

また、電気音響変換部２２１の径方向外側、すなわち接地電極２２１ｂが設けられた面の外側には、略円筒状の音響整合層２２２が配設されている。音響整合層２２２は、電気音響変換部２２１が送受する超音波を透過する部材であって、電気音響変換部２２１と、レンズ部２２５との音響インピーダンスの差を小さくするためのものである。なお、音響整合層２２２は、異なる密度を有する複数の層が積層される構成であってもよい。

略円筒状の音響整合層２２２の内側の面上には、導電性の材料からなる膜状もしくは板状の導電性層２２８が配設されている。すなわち、導電性層２２８は、電気音響変換部２２１の外周面上を覆うように設けられている。言い換えるならば、先端部１０を径方向外側から見た場合に、電気音響変換部２２１は、導電性層２２８によって覆われている。導電性層２２８は、電気音響変換部２２１を構成する全ての複数の圧電素子２２１ａの径方向外側の面上に設けられた接地電極２２１ｂと接触しており電気的に接続されている。

なお、導電性層２２８は、所定の導電性を有する材料からなるものであればよく、その形態は特に限定されるものではない。例えば、導電性層２２８は、カーボン粒子や金属粒子等の導電性のフィラーが混合された、いわゆる導電性樹脂からなるものであってもよいし、物理蒸着法や化学蒸着法等によって形成される銅箔等の金属薄膜からなるものであってもよい。

また、超音波送受部２２０の径方向外側には、音響レンズ部２２５が配設されている。音響レンズ部２２５は、超音波送受部２２０が送信する超音波ビームを収束させるためのものである。

超音波送受部２２０の径方向内側には、ケーブル収容部２３１が配設されている。ケーブル収容部２３１は、基端が例えば保持部２３０に固定された中空の略円筒状の部材である。ケーブル収容部２３１内には、後述する接地配線２３２及び２３３と、圧電素子２２１ａの信号電極２２１ｃに電気的に接続される図示しない複数の電気配線が束ねられて挿通されている。

ケーブル収容部２３１の、電気音響変換部２２１よりも先端側の位置及び電気音響変換部２２１よりも基端側の位置には、円板状に径方向外側に延出するフランジ部２３１ａ及び２３１ｂが形成されている。

ケーブル収容部２３１に形成された基端側のフランジ部２３１ｂは、音響整合層２２２の内側の面上に設けられた導電性層２２８に接する外径を有している。フランジ部２３１ｂの基端側に向く面上及び外周面上には、導電性の材料からなる膜状もしくは板状の導電性層２２９が配設されている。すなわち、導電性層２２９は、電気音響変換部２２１の外径と略同一の外径を有している。したがって、先端部１０を基端側から見た場合に、電気音響変換部２２１は、導電性層２２９によって覆われている。

導電性層２２９は、電気音響変換部２２１の外周面上を覆うように設けられた導電性層２２８と電気的に接続されている。そして、導電性層２２９は、ケーブル収容部２３１内に挿通された接地配線２３３に電気的に接続されている。導電性層２２９は、接地配線２３３を介して接地される。したがって、導電性層２２９に電気的に接続されている導電性層２２８及び接地電極２２１ｂも、接地配線２３３を介して接地される。

なお、導電性層２２９は、所定の導電性を有する材料からなるものであればよく、その形態は特に限定されるものではない。例えば、導電性層２２９は、カーボン粒子や金属粒子等の導電性のフィラーが混合された、いわゆる導電性樹脂からなるものであってもよいし、蒸着法等によって形成される銅箔等の金属薄膜からなるものであってもよい。また、導電性層２２９は、円板状の金属板であって、接着剤や、ケーブル収容部２３１の成型時における埋め込みによって、ケーブル収容部２３１に固定される形態であってもよい。

また、保持部２３０の超音波送受部２２０よりも基端側の外周部には、周方向に沿って凹設された溝状のバルーン係止部２３０ｂが設けられている。バルーン係止部２３０ｂは、超音波送受部２２０よりも先端側に設けられた後述するバルーン係止部２４０ｂとともに、超音波送受部２２０の周囲を被覆する図示しない超音波バルーンを係止するための部位である。本実施形態のようなラジアル走査形式の超音波送受部２２０を有する超音波観察装置において使用される超音波バルーンは、音響レンズ２２５と被検体との間に液体等の超音波伝達媒体を介在させるためのものであり、周知のものである。

以上のように構成された電子ラジアル走査形式の超音波送受部２２０を有する超音波観察装置において、音響整合層２２２の軸方向両端部２２２ａには、一対の保護部２２６が配設されている。

本実施形態の保護部２２６は、一例として第４の実施形態と同様に、音響レンズ２２５の先端部及び基端部を超音波送受領域２２０ｂよりも外側において覆う、被覆部２２６ｂを有している。なお、保護部２２６は、第３の実施形態のように、被覆部を有していない形態であってもよい。

音響レンズ２２５の先端側に設けられた保護部２２６の先端側には、キャップ部２４０が固定されている。キャップ部２４０は、超音波送受部２２０の先端側を水密に封止するための部材である。キャップ部２４０の外周部には、周方向に沿って凹設された溝状のバルーン係止部２４０ｂが設けられている。バルーン係止部２４０ｂは、超音波送受部２２０よりも基端側に設けられた上述のバルーン係止部２３０ｂとともに、超音波送受部２２０の周囲を被覆する図示しない超音波バルーンを係止するための部位である。

上述した第３の実施形態又は第４の実施形態では、音響レンズ２２５の先端側に設けられた保護部２２６と、保護部２２６の先端側に設けられたキャップ部２４０とが、接着によって固定されている。本実施形態では、保護部２２６とキャップ部２４０とを固定する形態が、第３の実施形態又は第４の実施形態と異なる。

本実施形態では、保護部２２６とキャップ部２４０とは、接着による結合に加えて、機械的な係合によって結合されている。保護部２２６とキャップ部２４０との機械的な係合の形態は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、図１７及び図１８に示すように、保護部２２６とキャップ部２４０とはネジ構造によって結合されている。

音響レンズ２２５の先端側に設けられた保護部２２６には、径方向内側に延出する板状の円板状部２２６ｃが設けられている。円板状部２２６ｃの略中心部には所定の内径の貫通孔２２６ｇが形成されている。すなわち、円板状部２２６ｃは、先端部１０を先端側から見た場合に、外径が保護部２２６の外径であり、内径が所定の内径である環状の部位である。

ここで、円板状部２２６ｃの内径は、略円筒状の電気音響変換部２２１の内径と略同一又は電気音響変換部２２１の内径よりも小さくなるように設定されている。本実施形態では一例として、円板状部２２６ｃの内径は、電気音響変換部２２１の内側に配設された筒状のケーブル収容部２３１の内径よりも小さい。

円板状部２２６ｃの先端側の面の中央部には、雄ネジ部２２６ｆが先端側に向かって突出するように設けられている。貫通孔２２６ｇは、雄ネジ部２２６ｆを貫通している。

一方、キャップ部２４０の基端側の面には、雄ネジ部２２６ｆに螺合する雌ネジ部２４０ｆが形成されている。キャップ部２４０の最も基端側の着座面２４０ｄが円板状部２２６ｃの先端側の面に当接するまで、雌ネジ部２４０ｆを雄ネジ部２２６ｆに螺合することによって、保護部２２６とキャップ部２４０とが機械的な係合により結合される。

なお、保護部２２６とキャップ部２４０とを結合するための雄ネジ及び雌ネジの配置の関係は本実施形態に限られるものではなく、保護部２２６に雌ネジ部が設けられ、キャップ部２４０に雄ネジ部が設けられる形態であってもよい。

円板状部２２６の先端側の面の外縁部近傍には、先端側に向かって突出する嵌合部２２６ｄが形成されている。嵌合部２２６ｄは、雄ネジ部２２６ｆと中心を略同一とした円環状の凸部である。嵌合部２２６ｄの内径は、先端側から見た場合に、電気音響変換部２２１の外径と略同一又は電気音響変換部２２１の外径よりも大きくなるように設定されている。

一方、キャップ部２４０の着座面２４０ｄには、円板状部２２６に設けられた嵌合部２２６ｄが嵌合する溝部である嵌合部２４０ｃが形成されている。嵌合部２４０ｃは、雌ネジ部２４０ｆと中心を略同一とした円環状の凹部である。

キャップ部２４０の着座面２４０ｄが円板状部２２６ｃの先端側の面に当接するまで、雌ネジ部２４０ｆを雄ネジ部２２６ｆに螺合することによって、保護部２２６の凸形状の嵌合部２２６ｄとキャップ部２４０の凹形状の嵌合部２４０ｃとが嵌合する。この保護部２２６の嵌合部２２６ｄとキャップ部２４０の嵌合部２４０ｃとの嵌合によって、保護部２２６に対するキャップ部２４０の径方向の位置決めがなされる。

また、保護部２２６の凸形状の嵌合部２２６ｄとキャップ部２４０の凹形状の嵌合部２４０ｃとの嵌合によって、保護部２２６とキャップ部２４０との間の水密が実現される。嵌合部２２６ｄと嵌合部２４０ｃとの間には、ガスケットやＯリング等が配設されてもよい。

なお、保護部２２６及びキャップ部２４０の径方向の位置決めが、両者に設けられた嵌合部２２６ｄ及び嵌合部２４０ｃによって確実に行われるように、雌ネジ部２４０ｆ及び雄ネジ部２２６ｆの間の隙間が定められている。言い換えれば、嵌合部２２６ｄ及び嵌合部２４０ｃの嵌め合いと、雌ネジ部２４０ｆ及び雄ネジ部２２６ｆの嵌め合いとがいわゆる二重嵌合となることを防止するため、雌ネジ部２４０ｆ及び雄ネジ部２２６ｆの嵌め合いの遊びを大きくしてある。

本実施形態では、保護部２２６に凸形状の嵌合部２２６ｄを設け、キャップ部２４０に凹形状の嵌合部２４０ｃを設けているが、保護部２２６及びキャップ部２４０に設けられる嵌合部の凹凸の関係は逆であってもよく、保護部２２６の嵌合部が凹形状であり、キャップ部２４０の嵌合部が凸形状であってもよい。

以上に説明したように、本実施形態では、保護部２２６とキャップ部２４０とはネジ構造と接着によって強固に結合される。そして、保護部２２６及びキャップ部２４０に設けられた嵌合部２２６ｄ及び嵌合部２４０ｃが嵌合することによって、両者の位置決めと両者間の水密の確保が実現される。このような本実施形態は、上述した第３の実施形態又は第４の実施形態のように、接着剤のみによって保護部２２６とキャップ部２４０とを固定する形態に比して、保護部２２６とキャップ部２４０とを、正確な位置関係でより強固に固定することが可能である。また、保護部２２６とキャップ部２４０とを、嵌合部及びネジ部に塗布された接着剤によって固定することによって、保護部２２６とキャップ部２４０とを強固に固定するとともに、両者間の水密性を高くすることができる。

また、本実施形態では、保護部２２６の円板状部２２６ｃの先端側の面上に、導電性の材料からなる膜状もしくは板状の導電性層２２７が配設されている。導電性層２２７は、先端側から見た場合に、嵌合部２２６ｄよりも内側であって、かつ電気音響変換部２２１の外径と略同一の径又は電気音響変換部２２１の外径よりも大きい径よりも内側の領域において、保護部２２６を覆うように配設されている。

具体的に本実施形態では、導電性層２２７は、貫通孔２２６ｇの先端側の内面と、雄ネジ部２２６ｆの先端面及び外周面（ネジ形成部）上を覆うように配設されており、さらに雄ネジ部２２６ｆから径方向外側に向かって嵌合部２２６ｄの内壁面に至るまでの円板状部２２６ｃの先端側の面上を覆うように配設されている。したがって、先端部１０を先端側から見た場合に、電気音響変換部２２１は、導電性層２２７によって覆われている。また、導電性層２２７は、外部に露出せず、保護部２２６とキャップ部２４０との間の水密に保たれた領域に配設されている。

導線性層２２７は、ケーブル収容部２３１内に挿通された接地配線２３２に電気的に接続されている。具体的には、導電性層２２７の雄ネジ部２２６ｆの先端面を覆う部位に、ケーブル収容部２３１及び貫通孔２２６ｇに挿通されて保護部２２６の先端側に延出する接地配線２３３が、半田付けや導電性接着剤等によって接続されている。したがって、導電性層２２７は、接地配線２３２を介して接地される。

なお、導電性層２２７は、所定の導電性を有する材料からなるものであればよく、その形態は特に限定されるものではない。例えば、導電性層２２７は、カーボン粒子や金属粒子等の導電性のフィラーが混合された、いわゆる導電性樹脂からなるものであってもよいし、物理蒸着法や化学蒸着法等によって形成される銅箔等の金属薄膜からなるものであってもよい。導電性層２２７が金属からなる場合には、導電性層２２７は、例えば金、銀、銅、ニッケル、スズ、又はアルミニウム等の純金属又はこれらを含む合金によって構成される。

また、導電性層２２７は、金属板であって、接着剤や、成型時における埋め込みによって、保護部２２６に固定される形態であってもよい。導電性層２２７が金属板である場合には、雄ネジ部２２６ｆは金属板に形成される形態であってもよい。

以上に説明した本実施形態では、電気音響変換部２２１の信号電極２２１ｃの先端側、径方向外側及び基端側が、導電性層２２７、２２８及び２２９によって覆われている。このように本実施形態では、電気信号が加えられる部位である信号電極２２１ｃの周囲を、接地された導電性層２２７、２２８及び２２９によって囲む、いわゆる保護接地構造が実現される。保護接地構造により、使用時にメスのような鋭利な金属片が強い力によって先端部１０に刺さるといった事態が発生した場合であっても、接地された導電性層２２７、２２８及び２２９が外部に露出するため、漏電を防止することができる。

以上に説明した本実施形態は、上述した効果の他に、第３の実施形態又は第４の実施形態と同様の効果を有する。

なお、以上に述べた本実施形態では、保護部２２６とキャップ部２４０との機械的に結合する構成としてネジ構造を用いているが、保護部２２６とキャップ部２４０との機械的に結合の構成は本実施形態に限られるものではない。保護部２２６とキャップ部２４０との機械的な結合の変形例を以下に説明する。

本変形例では、図１９に示すように、保護部２２６の円板形状部２２６ｃの中央から先端側に突出する軸部２２６ｉの先端部に、径方向外側に鉤状に延出する係合爪部２２６ｋが形成されている。一方、キャップ部２４０の基端側の面には、係合爪部２２６ｋ及び軸部２２６ｉを挿入可能な係合穴部２４０ｇが形成されている。

係合穴部２４０ｇは、図２０及び図２１に示すように、奥において内径が広がっている。係合爪部２２６ｋ及び軸部２２６ｉを係合穴部２４０ｇ内に挿入した状態で、保護部２２６とキャップ部２４０とを軸部２２６ｉ周りに相対的に回動させることによって、係合爪部２２６ｋ及び軸部２２６ｉが係合穴部２４０ｇから抜けなくなり、保護部２２６とキャップ部２４０とが機械的に結合される。

（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。本実施形態は、第６の実施形態に対して、保護部の形態が異なる。よって以下では上述した第６の実施形態と本実施形態との相違点を主に説明するものとし、第６の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。

図２２及び図２３に示すように、本実施形態の保護部２２６の円板状部２２６ｃが外側円板状部２２６ｃａと内側円板状部２２６ｃｂの２つに分割されており、外側円板状部２２６ｃａと内側円板状部２２６ｃｂとは接着剤２３４によって固定されている。

具体的には、図１７に示す第６の実施形態における円板状部２２６ｃと同様の機能を有する部材は２体に分割され、被覆部２２６ｂと一体であり嵌合部２２６ｄが形成された略円環状の外側円板状部２２６ｃａと、外側円板状部２２６ｃａの内側に配設され、雄ネジ部２２６ｆが形成された内側円板状部２２６ｃｂとによって構成されている。内側円板状部２２６ｃａの外縁部近傍には、接着剤２３４が充填される貫通孔２２６ｈが周方向に複数穿設されている。

本実施形態において、先端側の保護部２２６を先端部１０に組み付ける方法を以下に説明する。まず、図２４に示すように、外側円板状部２２６ｃａを、接着剤により、超音波送受部２２０の先端側に固定する。そして、外側円板状部２２６ｃａの内周面に、接着剤２３４を塗布する。本実施形態では、ケーブル収容部２３１の先端側のフランジ部２３１ａの先端面にも接着剤２３４を塗布する。

そして、図２５に示すように、位置決め治具２３５によって、外側円板状部２２６ｃａの所定の位置に内側円板状部２２６ｃｂを配置し、接着剤２３４を硬化させる。具体的には、位置決め治具２３５は、内側円板状部２２６ｃｂの雄ネジ部２２６ｆが螺合する雌ネジ部２３５ａと、内側円板状部２２６ｃｂに当接して内側円板状部２２６ｃｂの軸方向の位置決めをする突き当て部２３５ｂと、外側円板状部２２６ｃａの嵌合部２２６ｄと嵌合する凹形状の嵌合部２３５ｃと、を有して構成されている。

すなわち、位置決め治具２３５は、嵌合部２３５ｃが嵌合部２２６ｄと嵌合することによって、外側円板状部２２６ｃａに対して所定の位置に位置決めされる。また、位置決め治具２３５は、内側円板状部２２６ｃｂが突き当て部２３５ｂに突き当たるまで、雌ネジ部２３５ａと雄ネジ部２２６ｆを螺合することによって、内側円板状部２２６ｃｂを所定の位置に保持することが可能に構成されている。

このような位置決め治具２３５によって、外側円板状部２２６ｃａの所定の位置に内側円板状部２２６ｃｂを保持することによって、外側円板状部２２６ｃａの内側及びフランジ部２３１ａの先端面に塗布されていた接着剤２３４は、外側円板状部２２６ｃａと内側円板状部２２６ｃｂとの間や、貫通孔２２６ｈ内に充填される。

接着剤２３４の硬化後、位置決め治具２３５を取り外すことによって、先端側の保護部２２６が、先端部１０に組み付けられた状態となる。位置決め治具２３５を取り外した後に、接地配線２３２の先端部を導電性層２２７に半田付けによって固定する。そして、第６の実施形態と同様に、キャップ部２４０を螺合及び接着により保護部２２６に結合する。

以上に説明した本実施形態は、第６の実施形態と同様の効果を有する。

なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う超音波観察装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

上述のように、本発明は、超音波送受部を有する超音波内視鏡等の超音波観察装置に対して好適である。

１ 超音波観察装置、
２ 挿入部、
３ 操作部、
４ ユニバーサルコード、
４ａ 内視鏡コネクタ、
５ 電気ケーブル、
５ａ 電気コネクタ、
６ 超音波ケーブル、
６ａ 超音波コネクタ、
７ 超音波観察制御装置、
８ 画像表示装置、
１０ 先端部、
１１ 湾曲部、
１２ 可撓管部、
１３ アングル操作ノブ、
２０ 超音波送受部、
２０ａ 超音波送受面、
２０ｂ 超音波送受領域、
２０ｃ 外周部、
２１ 電気音響変換部、
２２ 音響整合層、
２２ａ （音響整合層の）端部
２３ バッキング材、
２５ 音響レンズ部、
２５ａ （音響レンズの）端部、
２６ 保護部、
３０ 保持部、
３１ 第１凹部、
３２ 第２凹部、
３２ａ （第２凹部の）底面、
３２ｂ （第２凹部の）側面、
３３ 押圧部材、
４０ 孔、
４１ 孔、
１２６ 保護部、
１２６ａ 凸部、
１２６ｂ フランジ部、
２２０ 超音波送受部、
２２０ａ 超音波送受面、
２２０ｂ 超音波送受領域、
２２０ｃ 外周部、
２２１ 電気音響変換部、
２２１ａ 圧電素子、
２２１ｂ 接地電極、
２２２ 音響整合層、
２２２ａ 端部、
２２３ バッキング材、
２２５ 音響レンズ部、
２２５ａ 端部、
２２６ 保護部、
２２６ｂ 被覆部、
２２６ｃ 円板状部、
２２６ｄ 嵌合部、
２２６ｆ 雄ネジ部、
２２６ｇ 貫通孔、
２２６ｈ 貫通孔、
２２６ｉ 軸部
２２６ｋ 係合爪部、
２２７ 導電性層、
２２８ 導電性層、
２２９ 導電性層、
２３０ 保持部、
２３０ａ 嵌合部、
２３０ｂ バルーン係止部、
２３１ ケーブル収容部、
２３１ａ フランジ部、
２３１ｂ フランジ部、
２３２ 接地配線、
２３３ 接地配線、
２３４ 接着剤、
２３５ 位置決め治具、
２３５ａ 雌ネジ部、
２３５ｂ 突き当て部、
２３５ｃ 嵌合部、
２４０ キャップ部、
２４０ａ 嵌合部、
２４０ｂ バルーン係止部、
２４０ｃ 嵌合部、
２４０ｄ 着座面、
２４０ｅ 結合部、
２４０ｆ 雌ネジ部、
２４０ｇ 係合穴部、
２４１ マスキングテープ。

Claims (6)

1. 超音波送受面内の所定の領域である超音波送受領域において超音波を送受信する超音波送受部と、
   前記超音波送受部を前記超音波送受領域が露出するように保持する保持部と、
   前記超音波送受領域を覆うように、前記超音波送受面上に第１の接着剤により接着された音響レンズ部と、
   前記超音波送受面の前記音響レンズ部により覆われていない外周部を覆い、前記超音波送受面よりも外周方向に延出するように配設され、前記音響レンズ部及び前記外周部に第２の接着剤により接着され、かつ前記保持部と一体又は前記保持部に前記第２の接着剤により接着された保護部と
   を具備することを特徴とする超音波観察装置。
2. 前記保護部と前記外周部との前記第２の接着剤による単位面積あたりの接着強度は、前記音響レンズ部と前記超音波送受面との前記第１の接着剤による単位面積あたりの接着強度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の超音波観察装置。
3. 前記音響レンズ部は、前記超音波送受面内の前記超音波送受領域よりも広い範囲を覆い、
   前記保護部は、前記超音波送受領域よりも外側において、前記音響レンズ部を覆うことを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波観察装置。
4. 前記超音波送受部は、厚さ方向に超音波を透過する板状又は筒状の音響整合層を有し、
   前記超音波送受面は、前記板状の音響整合層の一方の主面、又は前記筒状の音響整合層の外周面であって、
   前記保護部は、前記音響整合層の端部にも前記第２の接着剤により接着されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の超音波観察装置。
5. 前記超音波送受信部の先端側に超音波バルーンを係止するためのバルーン係止部を備えたキャップ部が配置され、
   前記超音波送受信部の先端側に配置された前記保護部は、前記キャップ部と結合され一体化していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の超音波観察装置。
6. 前記超音波送受信部の先端側に配置された前記保護部及び前記キャップ部とは、外周部近傍において互いに嵌合するように構成された嵌合部をそれぞれ有しており、
   前記超音波送受信部の先端側に配置された前記保護部及び前記キャップ部の間であって、前記嵌合部よりも内側には、導電性の材料からなり接地された導電性層が配設されることを特徴とする請求項５に記載の超音波観察装置。

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