JP6329045B2

JP6329045B2 - 超音波プローブ

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Publication number: JP6329045B2
Application number: JP2014192218A
Authority: JP
Inventors: 弘一芝本; 秀樹小作; 隆司久保田; 武内　俊; 俊武内; 青木　稔; 稔青木
Original assignee: Canon Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2018-05-23
Anticipated expiration: 2034-09-22
Also published as: CN104688275B; JP2015131087A; CN104688275A; US20150157293A1

Description

この発明の実施形態は超音波プローブに関する。

超音波診断装置は、超音波プローブを用いて被検体内に超音波を送信して、その反射波を受信することにより、被検体の生体情報を取得するものである。取得された生体情報は、被検体の形状又は機能を表す超音波画像として生成される。

例えば、体腔鏡下手術において超音波診断装置が用いられる場合、被検者の体壁に配置されたトラカール（筒）の中を通して、超音波プローブ及び鉗子が体腔へ挿入される。術者は、鉗子を用いて超音波プローブを挟持しながら、超音波プローブを操作する。術者は、超音波プローブを操作して、超音波プローブの移動を行う。

特開平７−１００１３９号公報

超音波プローブの移動は、体腔という限られたスペースの中で行われる。なお、術者は、手術の状況に応じて、超音波プローブの移動を行う。術者は、対象部位について、所望の断層を表す超音波画像を確認しながら手術を行う。したがって、限られたスペースの中で、超音波プローブを様々な位置又は角度へ移動したいという要求があった。例えば、多方向に屈曲可能な挿入部を有した鉗子や超音波プローブが提案されている。しかしながら、このような鉗子や超音波プローブは、高価であり、広く普及しているわけではない。

本発明が解決しようとする課題は、鉗子による操作性の向上を図ることができる超音波プローブを提供することである。

実施形態に係る超音波プローブは、被検者の体腔内へ挿入可能なプローブヘッドを有する超音波プローブであって、被挟持部が設けられる。被挟持部は、鉗子により挟持可能な被挟持面の対を複数含み、プローブヘッドの表面のうち、超音波が発せられる面とは反対側の表面から突出するように設けられる。

実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの使用状態の概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの使用状態の概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。実施形態に係る超音波プローブの概略を表す模式図である。

〈第１の実施形態〉
［構成］
図１は、第１の実施形態の超音波プローブを模式的に表す斜視図である。図２は、この実施形態の超音波プローブを模式的に表す側面図である。

超音波プローブは、鉗子５によって操作されることが可能に構成される。以下、超音波プローブの構成について説明する。

鉗子５は、開閉可能に構成された開閉部を有する。鉗子５は、術者による操作によって開閉部を開閉して、被挟持部４（後述）を挟持又は解放する。

（超音波プローブ）
超音波プローブは、被検体へ超音波を送信し、被検体からの反射波を受信する。超音波プローブは、プローブヘッド１と、ケーブル２とを有する。

（プローブヘッド１）
プローブヘッド１は、被検者の体腔内に挿入可能に構成される。プローブヘッド１の筐体は、体腔内に挿入可能な材料を用いて構成される。プローブヘッド１は、その筐体内に複数の超音波振動子３を有する。超音波振動子３は、超音波診断装置からの制御信号に基づいて振動することによって、超音波を発生する。発生した超音波は被検体へ送信される。超音波振動子３は、被検体からの反射波を受信し、受信した反射波に基づくエコー信号を超音波診断装置へ出力する。

なお、プローブヘッド１は、所定の面から発せられた超音波を被検体へ送信し、この面から反射波を受信するように構成される。例えば、プローブヘッド１の筐体内において、超音波振動子３は、超音波が発せられる面Ａ１（所定の面）の近傍に配列される。プローブヘッド１の筐体内において、超音波が発せられる面Ａ１とは反対側の面Ａ２と超音波振動子３との間には、超音波を吸収するバッキング材（図示せず）が設けられる。プローブヘッド１の筐体の材料、超音波振動子３の材料及びバッキング材の材料は、一般的な材料から適宜選定される。プローブヘッド１は、被挟持部４を有する。

（被挟持部４）
被挟持部４は、プローブヘッド１の表面から突出するように設けられる。例えば、プローブヘッド１の表面は、プローブヘッド１の筐体の外表面である。以下、プローブヘッド１の表面とは、プローブヘッド１の筐体の外表面であるとする。被挟持部４は、プローブヘッド１の表面のうち、超音波が発せられる面Ａ１とは異なる面から突出するように設けられる。例えば、超音波が発せられる面Ａ１は、配列された超音波振動子３の近傍の面である。この実施形態の被挟持部４は、この面とは異なる面として、超音波が発せられる面とは反対側の面Ａ２から突出するように設けられる。

被挟持部４は、プローブヘッド１の表面の複数位置から突出するように設けられる。例えば、被挟持部４は、プローブヘッド１の長手方向Ｂ１に配列した複数位置から突出するように設けられる。図２では、被挟持部４が、該複数位置として、先端側の位置Ｐ１、基端側の位置Ｐ２、及び、中央位置Ｐ３から突出するように設けられる様子を表している。被挟持部４は、被挟持面の対を複数含む。被挟持面の対は、鉗子５により挟持可能に構成される。なお、先端側の位置Ｐ１、基端側の位置Ｐ２、及び、中央位置Ｐ３は、超音波振動子３が配列された方向（長手方向Ｂ１）と同じ方向に位置してもよい。被挟持部４は、これら位置から突出するように複数設けられる。言い換えると、複数の被挟持部４は、超音波振動子３が配列された方向と同じ方向に配列されて設けられる。

図３は、被挟持部４が鉗子５により挟持される様子（使用状態）を表す模式図である。被挟持面の対は平行な２つの面によって構成される。被挟持部４は、被挟持面の対を複数含むことによって、頂点が偶数である多角形を底面とした角柱状に形成される。この多角形の対辺は平行である。それにより、角柱の対面は平行である。角柱の側面が被挟持面に相当する。

被挟持部４は、このような角柱状に形成されることにより、複数の被挟持面の対のうちいずれか１つの対が挟持されることが可能である。それにより、術者は、鉗子５を用いて、所望の被挟持面の対を挟持しながら、超音波プローブを操作することができる。なお、術者は、鉗子５を用いて、角柱状に形成された被挟持部４を異なる方向の被挟持面の対に持ち替えることによって、プローブヘッドの角度を変更することができる。

図３に示す例では、被挟持面の対は、４つ形成される（被挟持面Ｓ１と被挟持面Ｓ５とからなる対、被挟持面Ｓ２と被挟持面Ｓ６とからなる対、被挟持面Ｓ３と被挟持面Ｓ７とからなる対、被挟持面Ｓ４と被挟持面Ｓ８とからなる対）。さらに、図３では、一対の挟持片５ａ，５ｂを有する鉗子５が被挟持面Ｓ１と被挟持面Ｓ５とからなる対を挟持する様子を実線で示し、鉗子５が被挟持面Ｓ２と被挟持面Ｓ６とからなる対を挟持する様子を破線で示す。被挟持部４は、被挟持面の対を４つ有することにより、八角柱状に形成される。被挟持部４は、いずれか１つの被挟持面の対が鉗子５に挟持されることが可能である。この例では被挟持面の対が４つなので、被挟持部４は、４つの方向のいずれかから挟持されることが可能である。なお、被挟持部４の対面の間隔ｄは、一般的な鉗子に応じて適宜設計される。

（ケーブル２）
ケーブル２は、プローブヘッド１と超音波診断装置とを電気的に接続する。例えば、ケーブル２は、プローブヘッド１の基端側に接続される。ケーブル２は、プローブヘッド１側の一部が体腔内に挿入される。超音波診断装置からの制御信号は、ケーブル２を介して超音波振動子３へ送られる。超音波振動子３からのエコー信号は、ケーブル２を介して超音波診断装置へ送られる。ケーブル２は、可撓性を有する。術中、ケーブル２は、プローブヘッド１の位置に追随して適宜屈曲する。

［使用例］
図４は、この実施形態の超音波プローブが体腔内Ｂで使用される様子（使用状態）を概略的に表す模式図である。被検者の体壁に配置されたトラカールＴの中を通してプローブヘッド１及び鉗子５が体腔内Ｂへ挿入される。術者は、鉗子５を用いて、体腔内Ｂに挿入された超音波プローブを操作する。このとき、術者は、鉗子操作部５ｃを操作することによって、複数の被挟持面の対のいずれかを鉗子５によって挟持する。術者は、手術の状況に応じて、被挟持面の対を持ち替えることにより、超音波プローブの角度を操作することができる。また、術者は、挟持する被挟持部４を他の位置の被挟持部へ持ち替えることができる。それにより、術者は、体腔内Ｂのような限られた空間の中で、簡便に超音波プローブの位置の移動や角度の操作を行うことができる。なお、被挟持部４が超音波振動子３の配列と同じ方向に配列されることにより、被挟持部４を鉗子で挟持して行われる超音波プローブの角度変更と超音波の走査面ＳＣの変更とが対応する。それにより、超音波プローブの操作性の向上をさらに図ることができる。

［効果］
この実施形態の超音波プローブの効果について説明する。この実施形態の超音波プローブは、被検者の体腔内へ挿入可能なプローブヘッド１を有する超音波プローブであって、鉗子５により挟持可能な被挟持面の対を複数含む被挟持部４が、プローブヘッド１の表面から突出するように設けられる。なお、被挟持面の対は、４つ形成される。被挟持部４は、プローブヘッド１の表面の複数位置から突出するように設けられる。被挟持部４は、プローブヘッド１の表面のうち、超音波が発せられる面とは異なる面から突出するように設けられる。それにより、鉗子５による操作性の向上を図ることができる超音波プローブを提供することができる。

〈第１の実施形態の変形例１〉
図５は、第１の実施形態の変形例１に係る超音波プローブを模式的に表す斜視図である。図６は、この変形例に係る超音波プローブを模式的に表す側面図である。この変形例の超音波プローブは、被挟持部４が設けられる位置が第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と異なる事項ついて主に説明する。

被挟持部４は、プローブヘッド１においてケーブル２が接続される面から突出するように設けられる。このとき、ケーブル２は、被挟持部４の先端側、被挟持部４の基端側、プローブヘッド１の内部へと挿通される。術者は、鉗子５を用いてこの被挟持部４を挟持しながら超音波プローブを操作する。被挟持部４が、この変形例に示す位置に設けられた場合においても、鉗子５による操作性の向上を図ることができる。

〈第１の実施形態の変形例２〉
図７は、第１の実施形態の変形例２に係る超音波プローブを基端側（ケーブル２側）から見た様子を表す投影図である。図８及び図９は、この変形例に係る超音波プローブを模式的に表す側面図である。この変形例の超音波プローブは、プローブヘッド１の筐体の形状と被挟持部４が設けられる位置が第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と異なる事項について主に説明する。

プローブヘッド１の筐体は、超音波が発せられる面Ａ１に対して傾斜して設けられる傾斜面Ａ３と傾斜面Ａ４とを有して形成される。被挟持部４は、プローブヘッド１の表面のうち、超音波を発する面Ａ１とは異なる面の複数位置から突出するように設けられる。この変形例の被挟持部４は、超音波が発せられる面Ａ１とは異なる面である、傾斜面Ａ３及び傾斜面Ａ４それぞれから突出するように設けられる。

例えば、傾斜面Ａ３において、被挟持部４は、先端側の位置Ｐ４、基端側の位置Ｐ５、及び、中央位置Ｐ６から突出するように設けられる。また、傾斜面Ａ４において、被挟持部４は、先端側の位置Ｐ７、基端側の位置Ｐ８、及び、中央位置Ｐ９から突出するように設けられる。被挟持部４の対面の間隔ｄ及び被挟持部４の突出高さｅは、トラカールＴの内壁ＴＷを挿通可能な寸法に適宜設計される。なお、同様に、プローブヘッド１の側面Ａ５若しくは側面Ａ６又はこれら双方に、被挟持部４が設けられてもよい。

体腔内Ｂに超音波プローブを挿入しながら行われる手術は、その手術目的や対象部位によって、行われる超音波プローブの位置の移動や角度の操作の内容は多岐に亘る。プローブヘッド１が傾斜面Ａ３及び傾斜面Ａ４を有して形成され、位置（Ｐ４〜Ｐ９）に被挟持部４が設けられた、この変形例によれば、より多岐に亘る該操作の内容に対応することができるので、鉗子５による操作性の向上を図ることができる。

〈第２の実施形態〉
［構成］
図１０は、第２の実施形態の超音波プローブを模式的に表す斜視図である。図１１は、この実施形態の超音波プローブを模式的に表す側面図である。この実施形態の超音波プローブは、被挟持部４の形状が第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と異なる事項について主に説明する。

被挟持部４には、基端側よりも先端側の幅を広くする段差部４１が形成される。ここで、基端側とは、被挟持部４において、プローブヘッド１側であるとする。先端側とは、被挟持部４において、基端側に対する反対側であるとする。なお、被挟持部４は、プローブヘッド１の先端側の位置Ｐ１、基端側の位置Ｐ２、及び、中央位置Ｐ３からそれぞれ突出するように設けられる。なお、第１の実施形態と同様に、先端側の位置Ｐ１、基端側の位置Ｐ２、及び、中央位置Ｐ３は、超音波振動子３が配列された方向と同じ方向に位置してもよい。

被挟持部４の基端側は、第１の実施形態と同様に、被挟持面の対を複数有した角柱状に形成される。それにより、基端側は、鉗子５により挟持可能に形成される。この角柱状に形成された部分を基端部と称する。この例では、基端部において、被挟持部４の突出方向に垂直な断面の形状が正八角形であるとする。

被挟持部４の先端側は、基端側よりも幅が広く形成された段差部４１が設けられる。ここで、幅とは、被挟持部４の突出方向に直交する方向の寸法であるとする。

段差部４１の断面形状である円の直径は、基端部の断面形状である正八角形の対角線の長さよりも長く設けられる。このように、段差部４１の幅は、基端部の幅よりも長く設けられる。例えば、基端側を挟持した鉗子５が先端側へ滑り抜けそうになったとき、鉗子５は段差部４１に引っ掛かる。それにより、段差部４１は、鉗子５が基端側から先端側へ滑り抜けることを防止する。

［効果］
この実施形態の超音波プローブの効果について説明する。この実施形態の超音波プローブの被挟持部４には、基端側よりも先端側の幅を広くする段差部４１が形成される。それにより、鉗子５が、被挟持部４から滑り抜けることを防止するとともに、鉗子５による操作性の向上を図ることができる超音波プローブを提供することができる。

〈第２の実施形態の変形例１〉
図１２は、第２の実施形態の変形例１に係る超音波プローブを模式的に表す斜視図である。図１３は、この変形例に係る超音波プローブを模式的に表す側面図である。この変形例の超音波プローブは、被挟持部４の位置が第２の実施形態と異なる。以下、第２の実施形態と異なる事項について主に説明する。

被挟持部４は、プローブヘッド１の先端側の位置Ｐ１及び基端側の位置Ｐ２からそれぞれ突出するように設けられる。例えば、術者は、２つの鉗子５を用いて、一方の鉗子５で先端側の位置Ｐ１から突出した被挟持部４を挟持し、他方の鉗子５で、基端側の位置Ｐ２から突出した被挟持部４を挟持する。超音波プローブは、このように２つの鉗子５によって、それぞれの被挟持部４が挟持されることが可能である。それにより、超音波プローブは、体腔内Ｂにおいて、安定的に挟持されることが可能である。

この変形例の超音波プローブであれば、術者は、先端側の位置Ｐ１から突出した被挟持部４と、基端側の位置Ｐ２から突出した被挟持部４とのうち、一方の被挟持部４を挟持したまま、他方の被挟持部４における被挟持面を持ち替えることができる。

〈第２の実施形態の変形例２〉
図１４は、第２の実施形態の変形例２に係る超音波プローブを模式的に表す斜視図である。図１５は、この変形例に係る超音波プローブを模式的に表す側面図である。この変形例の超音波プローブは、被挟持部４の位置が第２の実施形態と異なる。以下、第２の実施形態と異なる事項について主に説明する。

被挟持部４は、プローブヘッド１の中央位置Ｐ３から突出するように設けられる。例えば、術者は、鉗子５を用いて、中央位置Ｐ３から突出した被挟持部４を挟持する。通常、中央位置Ｐ３は、プローブヘッド１の重心に近い位置である。したがって、術者は、鉗子５を用いて、中央位置Ｐ３から突出した被挟持部４を安定的に挟持することができる。例えば、術者は、臓器等の被検体にプローブヘッド１を押し当てるとき、中央位置Ｐ３から突出した被挟持部４を安定的に挟持しながら押し当てることができる。

〈第３の実施形態〉
［構成］
図１６は、第３の実施形態に係る超音波プローブを模式的に表す斜視図である。図１７は、この実施形態の超音波プローブを模式的に表す側面図である。この実施形態の超音波プローブは、被挟持部４の形状が第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる。以下第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる事項について主に説明する。

この実施形態における被挟持部４は、プローブヘッド１の先端側の位置Ｐ１、基端側の位置Ｐ２、及び、中央位置Ｐ３からそれぞれ突出するように設けられる。被挟持部４は、角柱部４２と、円柱部４３とを含む。

角柱部４２は、被挟持面の対により角柱状に形成される。例えば、角柱部４２は、第１の実施形態と同様に角柱状に形成される。

円柱部４３は、円柱状に形成される。円柱部４３において、その軸に垂直な断面である円の直径は、角柱部４２の軸に垂直な断面の対角線の長さより長く設けられる。なお、該直径は、該対角線より短く設けられてもよく、等しく設けられてもよい。

角柱部４２及び円柱部４３は、被挟持部４の突出方向に配列される。角柱部４２及び円柱部４３は、同軸に設けられる。角柱部４２の軸及び円柱部４３の軸は、被挟持部４の突出方向に平行に設けられる。角柱部４２及び円柱部４３は、被挟持部４の基端側から先端側へ、角柱部４２、円柱部４３の順に配列される。なお、角柱部４２及び円柱部４３は、被挟持部４の基端側から先端側へ、円柱部４３、角柱部４２の順に配列されてもよい。

［効果］
この実施形態の超音波プローブの効果について説明する。この実施形態の超音波プローブの被挟持部４は、角柱部４２と、円柱部４３とを含む。角柱部４２は、被挟持面の対により角柱状に形成される。円柱部４３は、円柱状に形成される。角柱部４２及び円柱部４３は、被挟持部４の突出方向に同軸に配列される。それにより、術者は、２つの鉗子５を用いて、それぞれ被挟持部４を挟持しながら超音波プローブを操作するとき、被挟持部４の一方又は双方の円柱部４３を鉗子５で挟持しながら超音波プローブを回動させるように、超音波プローブの角度を操作することができる。したがって、簡便に角度を操作することができる超音波プローブを提供することができる。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の超音波プローブによれば、鉗子による操作性の向上を図ることが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、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は意図していない。これら実施形態は、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同様に、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ものである。

１プローブヘッド
２ケーブル
３超音波振動子
４被挟持部
５鉗子
５ａ、５ｂ挟持片
５ｃ鉗子操作部
４１段差部
４２角柱部
４３円柱部

Claims

被検者の体腔内へ挿入可能なプローブヘッドを有する超音波プローブであって、
鉗子により挟持可能な被挟持面の対を複数含む被挟持部が、前記プローブヘッドの表面のうち、超音波が発せられる面とは反対側の面から突出するように設けられたことを特徴とする超音波プローブ。
前記被挟持面の対は、４つ形成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
前記被挟持部は、
前記被挟持面の対により角柱状に形成された角柱部と、円柱状に形成された円柱部とを含み、
前記角柱部及び前記円柱部は、前記被挟持部の突出方向に同軸に配列される
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超音波プローブ。
前記被挟持部には、基端側よりも先端側の幅を広くする段差部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
前記被挟持部は、前記プローブヘッドの表面の複数位置から突出するように設けられることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
前記被挟持部は、前記プローブヘッドの長手方向に配列した前記複数位置から突出するように設けられることを特徴とする請求項５に記載の超音波プローブ。
前記プローブヘッドが有する複数の超音波振動子は、前記長手方向に配列され、
前記複数位置は、前記超音波振動子が配列された方向と同じ方向に配列される、
ことを特徴とする請求項６に記載の超音波プローブ。
鉗子によって操作されることが可能な超音波プローブであって、
前記鉗子により挟持可能な被挟持部が、プローブヘッドの表面のうち、超音波が発せられる面とは異なる面の複数位置から突出するように設けられることを特徴とする超音波プローブ。