JP5996397B2 - 穿刺アダプタおよび超音波プローブ - Google Patents

穿刺アダプタおよび超音波プローブ Download PDF

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Description

この発明の実施形態は、穿刺アダプタおよび超音波プローブに関する。
超音波診断は、被検体内を超音波で走査し、その反射波から生成される受信信号に基づいて生体情報を画像化する診断手法である。超音波の送受信は超音波プローブを用いて行われる。
超音波プローブに様々な器具を装着することで、より高度な診断や治療が可能となる。このような診断や治療の例として、体内に穿刺針を挿入し、組織や体液の採取、体液や膿汁の排出、薬剤の注入などを行なう穿刺術がある。穿刺術では、穿刺針をガイドする器具(穿刺アダプタ)が超音波プローブに装着される。超音波プローブを体内に挿入して穿刺術では、挿入部位に応じた形状の超音波プローブと、この超音波プローブに沿う形状の穿刺アダプタを用いることで、挿入性や操作性の向上を図っている。
実開平7−3607号公報
穿刺アダプタには、超音波プローブからの取り外し操作に関わる機能部位が設けられている。この機能部位は、二本の指で挟み込む操作を受ける一対の部位(操作部)、および、穿刺針を保持するアダプタ本体と各操作部とを接続する接続部を有する。
また、体内挿入用の超音波プローブの穿刺アダプタにおいては、操作性の劣化や患者との干渉を防止するために、外形を小さくすることが望ましく、特に、挿入方向に直交する方向の幅を小さくすることが望ましい。
しかし、穿刺アダプタの外形を小さく設計すると、接続部の長さを確保することが困難になる。そうすると、接続部の剛性が高くなり、上記機能部位を機能させるのに必要な操作力(一対の操作部を挟み込む力)が大きくなって取り外しが困難になる。一方、操作力を低減させるために接続部を長く設計すると、穿刺アダプタの外形が大きくなってしまう。
実施形態は、穿刺アダプタの外形を小さく保ちつつ、超音波プローブからの取り外し操作の容易化を図ることを目的とする。
実施形態は、穿刺針を保持し、被検体内に挿入される超音波プローブに装着される穿刺アダプタであって、本体部と、第1の操作部および第2の操作部と、第1の係合部および第2の係合部と、第1の接続部および第2の接続部とを有する。本体部は、第1の幅を有する第1の部分と、第1の幅より狭い第2の幅を有する第2の部分とを有する。第1の操作部および第2の操作部は、超音波プローブから穿刺アダプタを取り外すための操作を受けて互いに近接する。第1の係合部は、第1の操作部と一体的に形成され、超音波プローブに対して係合可能とされている。第2の係合部は、第2の操作部と一体的に形成され、超音波プローブに対して係合可能とされている。第1の接続部は、第2の部分の幅方向の一端と、第1の操作部および第1の係合部の間の位置とを接続する。第2の接続部は、第2の部分の幅方向の他端と、第2の操作部および第2の係合部の間の位置とを接続する。上記操作による第1の操作部および第2の操作部の近接に対応し、第1の係合部および第2の係合部が互いに遠隔して上記係合が解除される。
実施形態の構成例を示す概略図である。 実施形態の構成例を示す概略図である。 実施形態の構成例を示す概略図である。 実施形態の構成例を示す概略図である。 実施形態の構成例を示す概略図である。 実施形態の構成例を示す概略図である。 実施形態の構成例を示す概略図である。 実施形態の構成例を示す概略図である。 実施形態の構成例を示す概略図である。
以下、実施形態に係る穿刺アダプタおよび超音波プローブの一例について、図面を参照しながら説明する。実施形態に係る穿刺アダプタは、被検体内に挿入可能な超音波プローブに着脱可能である。また、実施形態に係る超音波プローブは、実施形態に係る穿刺アダプタと、被検体内に挿入可能な超音波プローブ(超音波プローブ本体)とを含んで構成される。
[超音波プローブの構成]
実施形態に係る超音波プローブの構成を説明する。超音波プローブの構成例を図1〜図8Bに示す。図1は、穿刺アダプタが装着された状態の超音波プローブを示す斜視図である。図2は、穿刺アダプタが取り外された状態の超音波プローブを示す斜視図である。図3は、穿刺アダプタを示す斜視図である。図4は、穿刺アダプタの一部(カバー)を示す斜視図である。図5は、穿刺アダプタの一部(アダプタ本体)を示す斜視図である。図6は、穿刺アダプタの一部を示す上面図である。図7は、穿刺アダプタの一部を示す斜視図である。図8Aおよび図8Bは、穿刺アダプタの動作を示す断面図であり、図7のVIII−VIII断面を表す。図1に示す超音波プローブ1は、超音波プローブ本体100と、穿刺アダプタ200とを含む。
(超音波プローブ本体100)
図2に示すように、超音波プローブ本体100は、被検体内に挿入される挿入部110と、ユーザが把持するハンドル部120とを有する。挿入部110の先端には、複数の超音波振動子が格納されている。超音波プローブ本体100は、複数の超音波振動子が走査方向に1列に配置された1次元アレイプローブ、または、複数の超音波振動子が2次元的に配置された2次元アレイプローブである。複数の超音波振動子が発生する超音波は、挿入部110の先端の超音波出入力部111から出力される。また、複数の超音波振動子は、超音波出入力部111から入力される、被検体からの反射波を受信する。
図示は省略するが、ハンドル部120には、超音波診断装置本体との間で信号を送受信するためのケーブルが接続されている。また、ハンドル部120には、超音波診断装置本体や超音波振動子から入力される信号を処理する電気回路が格納されている。
超音波プローブ本体100は、超音波診断装置本体から入力される信号に基づいて被検体に超音波を送信する。また、超音波プローブ本体100は、被検体からの反射波を超音波振動子により電気信号(エコー信号)に変換し、この電気信号を超音波診断装置本体に送る。超音波診断装置本体は、超音波プローブ本体100から入力される電気信号に基づいて被検体の生体情報(形態情報、機能情報等)を画像化する。このような電気的処理や画像処理は従来と同様である。
超音波プローブ本体100の両側面には、係合部130および140がそれぞれ設けられている。各係合部130および140は、係合相手に対応する形状の凹部として形成されている。先端側に位置する係合部(先端側係合部)130には、図3等に示す穿刺アダプタ200の先端側係合部430が係合される。末端側に位置する係合部(末端側係合部)140には、図3等に示す穿刺アダプタ200の末端側係合部340が係合される。
(穿刺アダプタ200)
穿刺アダプタ200は、穿刺針(図示せず)を保持する機能を有し、上記係合によって超音波プローブ本体100に装着される。図3に示すように、穿刺アダプタ200は、アダプタ本体300と、カバー400とを有する。カバー400は、アダプタ本体300に対して着脱可能に構成されている。
図示しない穿刺針は、アダプタ本体300の穿刺針設置部310と、カバー400のガイド溝410との間に形成される空間に配置される。穿刺針は、ガイド溝410に沿って当該空間内を案内される。穿刺針設置部310およびガイド溝410は「保持部」の一例に相当する。
この実施形態ではアダプタ本体とカバーとが別体として形成されている。それにより、使用後の穿刺アダプタ200を洗浄する際の効果および効率の向上を図ることができる。特に、穿刺針が接触する部分(上記空間等)の洗浄を好適に行なうことが可能である。一方、穿刺アダプタの構成はこれに限定されるものではない。たとえば、実施形態は、一体的に成形された穿刺アダプタであってもよい。
(アダプタ本体300)
図5等に示すように、アダプタ本体300は、第1の幅W1を有する第1の部分311と、第1の幅W1より狭い第2の幅W2(W2<W1)を有する第2の部分312とを有する。この実施形態では、第2の部分312の先端側および末端側の双方に第1の部分311が設けられている。先端側の第1の部分311の先端側には、先端に向かって先細り形状の挿入部313が設けられている。
第1の幅W1および/または第2の幅W2は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。後者の場合、第2の幅W2の最大値が第1の幅W1の最小値よりも小さくなるように設計される。第1の幅W1と第2の幅W2との差は任意であるが、一例として第2の幅W2は第1の幅W1の略0.8倍に設計される。
アダプタ本体300は、一体的に成形されていてもよいし、2以上の部材の結合体として構成されていてもよい。また、この明細書における用語「接続」またはこれに類する「つながり」を示す用語は、異なる部材のつながりだけではなく、一つの成形体における異なる機能部位のつながりをも意味するものとする。
図6や図7に示すように、第2の部分312の両端(両側面)には、それぞれ、接続部320の一端(末端)が接続されている。ここで、接続部320と第1の部分311との間の空間を切欠き(切り込み)として認識することも可能である。ここで、切欠き(切り込み)とは、上記空間に相当する部位を切り取って形成されるものだけでなく、樹脂等を成形することによって形成される空間や、異なる部材を組み合わせた結果として形成される空間をも含む概念である。
接続部320の他端(先端)側には、操作部330および末端側係合部340が設けられている。操作部330と末端側係合部340は、一体的に形成されている。接続部320の先端は、操作部330と末端側係合部340を含む一体的な部位に対し、操作部330と末端側係合部340との間の位置に接続されている。
接続部320は、第2の部分312側の接続部位から操作部330側の接続部位に向かって下方に屈曲した板状の機能部位として形成されている。ここで、下方とは、穿刺針設置部310が設けられている上面からその対向面である下面に向かう方向、換言すると、上面から超音波プローブ本体100との接触面に向かう方向を示す。接続部320をこのような屈曲形状とすることにより、接続部320の長さを十分に確保することができる。なお、接続部320の長さとは、第2の部分312に対する接続部位と、操作部330等に対する接続部位との間の距離であって、接続部320に沿って計測される距離を示す。
上記のように板状の機能部位である接続部320の厚さは、第2の部分312の厚さよりも薄く形成されている。それにより、第2の部分312と比較して接続部320の剛性が低くなる。
図7や図8Aに示すように、第2の部分312と接続部320との接続部位(境界部位)、つまり接続部320の末端部位には、面取り部321が形成されている。上記のように第2の部分312と接続部320は厚さが異なるので、第2の部分312と接続部320との接続部位には段差が形成される。面取り部321は、この段差における凹方向の角の存在を回避するとともに、双方の肉厚差を緩やかに縮小する。面取り部321は、第2の部分312の上面と接続部320の上面との段差の少なくとも一部に設けられ、これら上面のいずれとも異なる向きの表面を有するように形成される。
実施形態の面取り部は、任意の形態であってよい。たとえば、面取り部の形態として、表面が斜面をなすC面取り部(C面カット)、または、表面が曲面をなすR面取り部(R面カット)を適用することができる。また、面取り部は、第2の部分312の下面と接続部320の下面との段差部分や、接続部320の側面側に設けられていてもよい。
図7や図8Aに示すように、接続部320は、その長さ方向(第2の部分312側の接続部位と、操作部330側の接続部位とを結ぶ方向)に沿うリブ322を有する。リブ322は、接続部320の長さ方向に延び、かつ上方に突出する突起部であり、接続部320の剛性を高める機能を有する。リブ322の高さは、接続部320の剛性を高める度合に応じて任意に設計される。なお、リブ322の高さを増大させるほど接続部320の剛性が高まり変形しにくくなる。
この実施形態では、接続部320の上面にリブ322が設けられている。超音波プローブ本体100から穿刺アダプタ200を取り外すための後述の操作を受けて、一対の操作部330が互いに近接する方向に変位すると(図8Aおよび図8Bを参照)、接続部320は上面が収縮するように変形する。よって、リブ322を上面に設けることで、接続部320の剛性を効果的に向上させることができ、また接続部320の変形によってリブ322が破損する可能性が低減される。なお、接続部320の下面にリブを設けることも可能である。
この実施形態では、接続部320の幅方向の両端にそれぞれリブ322を設けることで、接続部320の変形の安定化を図っている。つまり、接続部320の幅方向の一端側に偏って応力が掛かった場合でも、両端のリブ322により接続部320の幅方向の歪みが抑制される。なお、リブ322が設けられる位置はこれに限定されるものではない。
操作部330は、超音波プローブ本体100から穿刺アダプタ200を取り外すための操作を受けて内側に変位する。この操作は、一対の操作部330を互いに近接させる方向に変位させる摘み操作である。
図5に示すように、この実施形態の操作部330のアダプタ先端側の面330aは、アダプタ先端方向に凸であり、かつ滑らかな形状に形成されている。それにより、操作部330が被検体に接触(干渉)したとしても、被検体を傷付ける可能性が小さくなる。
また、この実施形態の操作部330のアダプタ末端側の面330bは、接続部320との接続部位から操作部330の先端(上方)に向かうにつれてアダプタ末端側に傾斜した形状に形成されている。よって、操作部330に対してユーザの力が印加される力点と支点との間の距離を長くすることができ、操作に必要な力の低減を図ることができる。また、取り外し操作における操作部330の変位量を大きくすることができ、操作性の向上を図ることができる。また、ユーザの指が当てられる面(外側の面)の面積を大きくすることができ、操作性の向上を図ることができる。
末端側係合部340は、超音波プローブ本体100の末端側係合部140(凹部)に対応する形状を有する凸部であって、超音波プローブ本体100に対する穿刺アダプタ200の装着時において末端側係合部140に係合される。この実施形態の末端側係合部340は、接続部320の接続位置に対し、操作部330の反対側(下方)の位置に形成された、内側に屈曲する部位である。
末端側係合部340は、接続部320の弾性力によって内側方向(超音波プローブ本体100方向)に付勢される。この付勢力により、末端側係合部340が、超音波プローブ本体100の末端側係合部140に係合する(図8Aを参照)。すなわち、一対の末端側係合部340は、超音波プローブ本体100の両側面に設けられた一対の末端側係合部140に係合し、超音波プローブ本体100を両側面から挟み込む。この作用と、先端側係合部130および先端側係合部430の係合作用とによって、穿刺アダプタ200が超音波プローブ本体100に装着される。
一方、超音波プローブ本体100から穿刺アダプタ200を取り外す操作は、前述のように、接続部320の弾性力に抗して一対の操作部330を互いに近接させるようにして行われる。この取り外し操作により一対の操作部330が内側に変位すると、接続部320が変形して末端側係合部340が外側に変位する。それにより、図8Bに示すように、超音波プローブ本体100(末端側係合部140)に対する穿刺アダプタ200(末端側係合部340)の係合状態が解除され、穿刺アダプタ200を超音波プローブ本体100から取り外すことが可能となる。
(カバー400)
カバー400には、ガイド溝410、変位量制限部420および先端側係合部430が設けられている。
変位量制限部420は、互いに近接する方向における操作部330の変位量を制限する。この実施形態の変位量制限部420は、カバー400の両側面において操作部330の内側に相当する位置に設けられた、外方向に突出する凸部である。この凸部の高さ(突出量)は任意に設定されるが、一例として、超音波プローブ本体100に穿刺アダプタ200が装着された状態において、凸部と操作部330との間の距離が、末端側係合部140(凹部)の深さよりわずかに大きくなるように設定される。それにより、末端側係合部140に対する末端側係合部340の係合を解除するための操作部330の変位量を必要最小限に抑制することができるので、接続部320等が破損する可能性の低減を図ることが可能である。
実施形態に係る変位量制限部の構成は上記に限定されない。たとえば、操作部330の内側の面に凸部を設け、操作部330の変位に応じてカバー400の側面に当接する機能部位を、変位量制限部とすることが可能である。
カバー400の先端近傍の両側面には、それぞれ先端側係合部430が設けられている。先端側係合部430は、超音波プローブ本体100の先端側係合部130(凹部)に対応する形状を有する凸部であって、超音波プローブ本体100に対する穿刺アダプタ200の装着時において先端側係合部130に係合される。
[作用効果]
実施形態に係る超音波プローブ1の作用および効果について説明する。
実施形態に係る超音波プローブ1は、超音波プローブ本体100と、穿刺アダプタ200とを有する。超音波プローブ本体100は、被検体内に挿入される。穿刺アダプタ200は、穿刺針を保持し、超音波プローブ本体100に装着される。なお、穿刺アダプタ200は、実施形態に係る穿刺アダプタの一例である。
穿刺アダプタ200は、本体部と、一対の接続部320と、一対の操作部330と、一対の末端側係合部340とを有する。本体部は、第1の幅W1を有する第1の部分311と、第1の幅W1より狭い第2の幅W2を有する第2の部分312とを有する。
なお、この実施形態のアダプタ本体300において、接続部320、操作部330および末端側係合部340を除き、かつ穿刺針設置部310、第1の部分311および第2の部分312を含む部位が、本体部に相当する。
一対の操作部330は、超音波プローブ本体100から穿刺アダプタ200を取り外すための操作を受けて互いに近接する。
一方の末端側係合部340は、一方の操作部330と一体的に形成され、超音波プローブ本体100に対して係合可能とされている。他方の末端側係合部340は、他方の操作部330と一体的に形成され、超音波プローブ本体100に対して係合可能とされている。
一方の接続部320は、第2の部分312の幅方向の一端と、一方の操作部330および一方の末端側係合部340の間の位置とを接続する。他方の接続部320は、第2の部分312の幅方向の他端と、他方の操作部330および他方の末端側係合部340の間の位置とを接続する。
超音波プローブ本体100から穿刺アダプタ200を取り外すための操作がなされると、一対の操作部330が互いに近接し、これに対応して一対の末端側係合部340が互いに遠隔する。それにより、超音波プローブ本体100に対する一対の末端側係合部340の係合が解除され、穿刺アダプタ200の取り外しが可能となる。
超音波プローブ1(穿刺アダプタ200)によれば、本体部において幅が狭い第2の部分312の側面に接続部320が設けられているので、接続部320を長くすることが可能である。すなわち、この実施形態によれば、本体部側において接続部320の長さを稼ぐことができる。したがって、穿刺アダプタ200の幅寸法、特に一対の操作部330の位置における幅寸法を広げることなく、接続部320を長くして操作力を低減させることが可能である。よって、この実施形態によれば、穿刺アダプタの外形を小さく保ちつつ、超音波プローブからの取り外し操作の容易化を図ることが可能である。
第1の幅W1と第2の幅W2との差は任意に設定される。この差を大きくすると、接続部320をより長くできるが、第2の部分312の強度や剛性が第1の部分311に対して相対的に大きくなる。一方、この差を小さくすると、本体部全体としての強度や剛性が向上するが、穿刺アダプタ200の外形サイズを制約条件とすると、接続部320の長さが短くなる。これらファクタを勘案することにより、第1の幅W1と第2の幅W2との差を設定することが可能である。一つの実施形態として、第2の幅W2は第1の幅W1の略0.8倍に設定される。
この実施形態の超音波プローブ1において、接続部320は本体部よりも薄く形成されている。それにより、取り外し操作に必要な操作力の低減を図ることができる。
この実施形態の超音波プローブ1において、接続部320と本体部との接続部位に面取り部321が形成されている。面取り部321を設けることで、第2の部分312と接続部320との接続部位の強度を高めることができる。
面取り部321の効果についてより詳しく説明する。幅が狭い第2の部分312に接続部320が接続されているので、接続部320の長さを確保でき変形しやすくなるが、過度な変形により破損するリスクも高くなる。特に、変形による応力は、接続部320と第2の部分312との接続部位に集中するため、当該接続部位が破損する可能性が高い。しかし、この実施形態のように面取り部321を設けて第2の部分312と接続部320との肉厚差を徐々に小さくすることで(上記段差をなくすことで)、変形時の応力を拡散することができる。したがって、穿刺アダプタ200が破損するリスクを低減させることが可能となる。
この実施形態の超音波プローブ1において、接続部320は、第2の部分312と、操作部330および末端側係合部340の間の位置とを結ぶ方向に沿うリブ322を有する。適切な高さのリブ322を設けることにより、好適な操作力で取り外し操作を行なうことが可能になる。
この実施形態の超音波プローブ1において、一対の操作部330が互いに近接する方向における操作部330の変位量を制限する変位量制限部420が設けられている。それにより、操作部330の変位に伴う接続部320等の変形量を制限することができる。したがって、接続部320等が破損する可能性を低減させることが可能である。また、穿刺アダプタ200の長寿命化を図ることも可能である。
この発明の実施形態を説明したが、上記の実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1 超音波プローブ
100 超音波プローブ本体
110 挿入部
111 超音波出入力部
120 ハンドル部
130 先端側係合部
140 末端側係合部
200 穿刺アダプタ
300 アダプタ本体
310 穿刺針設置部
311 第1の部分
312 第2の部分
313 挿入部
320 接続部
321 面取り部
322 リブ
330 操作部
340 末端側係合部
400 カバー
410 ガイド溝
420 変位量制限部
430 先端側係合部

Claims (8)

  1. 穿刺針を保持し、被検体内に挿入される超音波プローブに装着される穿刺アダプタであって、
    第1の幅を有する第1の部分、および、前記第1の幅より狭い第2の幅を有する第2の部分を有する本体部と、
    超音波プローブから穿刺アダプタを取り外すための操作を受けて互いに近接する第1の操作部および第2の操作部と、
    前記第1の操作部と一体的に形成され、超音波プローブに対して係合可能な第1の係合部と、
    前記第2の操作部と一体的に形成され、超音波プローブに対して係合可能な第2の係合部と、
    前記第2の部分の幅方向の一端と、前記第1の操作部および前記第1の係合部の間の位置とを接続する第1の接続部と、
    前記第2の部分の幅方向の他端と、前記第2の操作部および前記第2の係合部の間の位置とを接続する第2の接続部と
    を有し、
    前記操作による前記第1の操作部および前記第2の操作部の近接に対応し、前記第1の係合部および前記第2の係合部が互いに遠隔して前記係合が解除される
    ことを特徴とする穿刺アダプタ。
  2. 前記第2の幅は、前記第1の幅の略0.8倍である
    ことを特徴とする請求項1に記載の穿刺アダプタ。
  3. 前記第1の接続部および前記第2の接続部が、前記本体部よりも薄く形成されている
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の穿刺アダプタ。
  4. 前記第1の接続部および前記第2の接続部のそれぞれと前記第2の部分との接続部位に面取り部が形成されている
    ことを特徴とする請求項3に記載の穿刺アダプタ。
  5. 前記面取り部がC面取り部である
    ことを特徴とする請求項4に記載の穿刺アダプタ。
  6. 前記第1の接続部が、前記第2の部分と、前記第1の操作部および前記第1の係合部の間の位置とを結ぶ方向に沿うリブを有し、
    前記第2の接続部が、前記第2の部分と、前記第2の操作部および前記第2の係合部の間の位置とを結ぶ方向に沿うリブを有する
    ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の穿刺アダプタ。
  7. 互いに近接する方向における前記第1の操作部および前記第2の操作部の変位量を制限する変位量制限部を有する
    ことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の穿刺アダプタ。
  8. 被検体内に挿入される超音波プローブ本体と、
    穿刺針を保持し、前記超音波プローブ本体に装着される穿刺アダプタと
    を含む超音波プローブであって、
    前記穿刺アダプタが、
    第1の幅を有する第1の部分、および、前記第1の幅より狭い第2の幅を有する第2の部分を有する本体部と、
    前記超音波プローブ本体から前記穿刺アダプタを取り外すための操作を受けて互いに近接する第1の操作部および第2の操作部と、
    前記第1の操作部と一体的に形成され、前記超音波プローブ本体に対して係合可能な第1の係合部と、
    前記第2の操作部と一体的に形成され、前記超音波プローブ本体に対して係合可能な第2の係合部と、
    前記第2の部分の幅方向の一端と、前記第1の操作部および前記第1の係合部の間の位置とを接続する第1の接続部と、
    前記第2の部分の幅方向の他端と、前記第2の操作部および前記第2の係合部の間の位置とを接続する第2の接続部と
    を有し、
    前記操作による前記第1の操作部および前記第2の操作部の近接に対応し、前記第1の係合部および前記第2の係合部が互いに遠隔して前記係合が解除される
    ことを特徴とする超音波プローブ。
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