JPH05154150A - 体腔内用超音波探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 血管内に挿入されるカテーテル式の超音波探
触子において、超音波ビームのフォーカス点の調整を行
う。 【構成】 カテーテルの先端部１０内には超音波振動子
１２が配置され、後方に向けられた振動面から超音波が
放射される。先端部１０内には超音波反射体である超音
波ミラー１４が前後動及び回動自在に配置され、超音波
はその超音波ミラー１４にて反射される。超音波ミラー
１４を前後動させることによって超音波伝搬距離が変わ
り、この結果カテーテルから超音波ビームのフォーカス
点までの距離も変化することになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体腔内用超音波探触
子、特に体腔内に挿入される内視管の先端部から放射さ
れる超音波の方向を可変することのできる体腔内用超音
波探触子に関する。

【０００２】

【従来の技術】生体への超音波の送受波により生体内の
断層画像などを得る超音波診断が知られており、生体の
様々な診断部位に合わせた超音波探触子が開発されてい
る。

【０００３】かかる超音波探触子の中で、体腔内に挿入
して体腔内で超音波を送受波することにより超音波診断
を行う体腔内用超音波探触子が知られている。この体腔
内用超音波探触子としては、例えば、食道を経て胃の内
部を診断する探触子や、いわゆるカテーテル式の探触子
等がある。

【０００４】従来の体腔内用超音波探触子においては、
内視管の先端部に超音波振動子が所定の向きで固定配置
されており、超音波振動子によって形成される超音波ビ
ームの方向が固定されていた。従って、所望の方向の超
音波診断が困難であるという問題があった。そこで、超
音波ビームの方向を可変させることのできる体腔内用超
音波探触子が提案されている。そのような従来の体腔内
用超音波探触子においては、先端部に超音波振動子が固
定配置され、その先端部内における超音波振動子の前方
（内視管の挿入方向）に、４５度傾斜した面を有する超
音波反射体（超音波ミラー）を配置し、その超音波ミラ
ーを挿入管軸方向を回転軸として回転させることによ
り、超音波ビームの方向が変えられていた。つまり、そ
のような従来の探触子においては、挿入管軸方向と直交
する方向に所望の回転角度で超音波断層面を形成でき
る。

【０００５】

【発明を解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の体腔内用超音波探触子においては、超音波ミラーと
超音波振動子との間の距離が固定であったため、内視管
軸方向と直交する方向に形成される超音波ビームのフォ
ーカス点も固定であった。従って、一番良い精度で超音
波診断が行えるフォーカス点を動かすことが不可能であ
ったため、例えばカテーテル式の体腔内用超音波探触子
においては、血管から不定の距離にある悪性腫瘍等に対
して必ずしも本来有する一定の精度で超音波診断を行う
ことができるとは限らなかった。

【０００６】また、上述した超音波ミラーを備えた体腔
内用超音波探触子においては、超音波振動子の前方に超
音波ミラーが配置されていたため、超音波ミラーを回転
させる機構上、超音波ミラーの後方にある超音波振動子
をさける必要があり、内視管の径を細くすることの妨げ
となっていた。

【０００７】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、超音波ミラーと超音波振動子との相対距離
を自在に可変して、超音波ビームのフォーカス点を調整
することができ、かつ挿入管の径をできるだけ細くする
ことのできる構造を有する体腔内用超音波探触子を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、体腔内に挿入される内視管の先端部にて
超音波の送受波を行う体腔内用超音波探触子において、
前記先端部内に固定配置され、超音波の送受波が行われ
る振動面を後方に向けた超音波振動子と、前記先端部内
における前記超音波振動子より後方位置に前後動及び回
動自在に配置され、前方に位置する前記超音波振動子か
ら後方に放射された超音波を反射して、超音波の向きを
内視管軸方向と交差する方向へ変える超音波反射体と、
前記超音波反射体に連結して前後動及び回動を行わせる
駆動機構と、を含むことを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、内視管の先端部内に超音波
振動子が固定配置され、その後方に超音波ミラーである
超音波反射体が配置されているため、超音波振動子を機
構上避けることなく超音波反射体を駆動でき、内視管の
径を細くできる構造になる。

【００１０】そして、駆動機構によって超音波反射体は
自在に前後動及び回動を行うことができるので、前後動
を行わせることによって、超音波振動子と超音波反射体
との間の距離が変わり、この結果、内視管から超音波ビ
ームのフォーカス点までの距離が調節されることにな
る。すなわち、内視管から診断部位までの距離に応じ
て、超音波反射体を前後動させることにより、フォーカ
ス点を診断部位に合致させることができる。また、超音
波反射体を回動させることにより、内視管の軸方向と交
差する方向に形成される超音波ビームを回転させること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１２】図１には、本発明に係る体腔内用超音波探
触子の好適な実施例が示されている。本実施例の超音波
探触子は、カテーテル式の超音波探触子であり、図１に
は、血管に挿入されるカテーテルの先端部１０の断面が
示されている。

【００１３】図１において、内視管をなすカテーテル
は、ある程度の柔らかさをもった屈曲性を有する例えば
フッ素樹脂などで構成され、送受波される超音波を良好
に伝搬するものである。先端部１０内には、その前方端
に超音波振動子１２が固定配置されている。本実施例に
おいて、この超音波振動子１２は、円板形状の一つの超
音波振動素子で構成されているが、もちろん、複数の超
音波振動素子により構成してもよい。なお、図示されて
はいないが先端部１０の先端壁１０ａと超音波振動子１
２の前方（カテーテル挿入方向）側の面との間には超音
波吸収部材（バッキング材）が配置されている。

【００１４】図１に示されるように、超音波振動子１２
における超音波の送受波を行う振動子面は、後方（カテ
ーテルの挿入方向と反対側の方向）に向いており、この
結果、超音波は先端部１０内において振動子面からカテ
ーテル軸に沿って後方に放射されることになる。なお、
超音波振動子１２の振動面は、図示省略されているが緩
やかな凹面形状に形成され、超音波の集束性を良好にし
ている。もちろん、例えば、超音波振動子１２の振動面
に音響レンズなどを配置し、超音波の集束を図っても好
適である。

【００１５】超音波振動子１２の後方には、超音波反射
体である超音波ミラー１４が前後動及び回動自在に配置
されている。そして、そのミラー面１４ａは、本実施例
においてカテーテルの軸方向と４５度の角度をなしてい
る。従って、超音波振動子１２から放射された超音波
は、このミラー面１４ａによってその向きが９０度曲げ
られ、この結果、カテーテルの軸方向と直交する方向に
超音波が放射されることになる。なお、この超音波ミラ
ー１４は、図示されるように円筒を斜めに切断した形状
をなしている。

【００１６】この超音波ミラー１４には、駆動機構の一
部をなす駆動軸１６の一方端が連結固定されている。そ
して、駆動軸１６の他方端は、図示されていないモータ
に接続されている。なお、この駆動軸１６もカテーテル
同様にある程度の柔軟性を持った部材で構成され、カテ
ーテル自体が血管内を自在に進行できるように構成され
ている。

【００１７】従って、駆動機構であるモータを回転させ
ることにより、超音波ミラー１４は、前後動あるいは回
動することになる。

【００１８】図１に示すように、先端部１０内には、前
記駆動軸１６を挿通させる仕切板１８が設けられ、この
仕切板１８の前方側には音響伝搬液である油や水等が注
入されている。これによって、超音波振動子１２から放
射される超音波の良好な音響伝搬が確保されている。

【００１９】なお、本実施例のカテーテルの外径はおよ
そ１〜２ｍｍ程度である。また、その長さは診断部位に
応じて自在に設定することができる。

【００２０】次に、本実施例の体腔内用超音波探触子の
作用について説明する。

【００２１】まず、血管内にカテーテルが挿入され、診
断部位までカテーテルの先端部１０が導かれる。診断部
位近傍に達した状態で、超音波振動子１２を駆動する
と、その振動面から超音波が放射され、その超音波が超
音波ミラー１４にて９０度向きを変えられて生体内組織
に放射されることになる。なお、超音波振動子１２への
駆動パルスの供給は図示されていないケーブルによって
行われ、そのケーブルはカテーテルの内壁に沿って配置
されている。

【００２２】生体内組織にて反射された超音波は、再び
元の経路を戻って超音波ミラー１４にて反射され最終的
に超音波振動子１２にて受波されることになる。従っ
て、超音波振動子１２の振動面は後方を向いているにも
かかわらず、カテーテルの軸と直交方向に存在する組織
の診断を行うことができる。

【００２３】所望の診断部位が超音波の放射方向と異な
る場合には、カテーテル自体を前後動させるかあるいは
超音波ミラー１４を前後動させることにより超音波を適
切な方向へ導くことができる。ここで、超音波ミラー１
４を断続的に微小角度ずついずれかの方向へ回転させれ
ば、いわゆるラジアルスキャンを行うことができ、カテ
ーテルを中央にした円環状の超音波診断領域を形成でき
る。

【００２４】図２には、超音波振動子１２にて形成され
る超音波ビームＢのおよその形態が示されている。超音
波ミラー１４が存在しない場合は、図示されるようにフ
ォーカス点Ｆは超音波振動子１２から所定の距離に存在
することになる。かかるフォーカス点が最も超音波診断
精度を向上させてデータの取り込みをし得るポイントで
あり、本来、診断対象となる組織にこのフォーカス点Ｆ
を合致させることが望ましい。

【００２５】ところで、本実施例では、超音波は超音波
ミラー１４によって反射されているため、そのミラー面
１４ａで超音波ビームは折り返されることになる。ミラ
ー面１４ａが（Ｃ）の位置にある場合には、そのフォー
カス点はＦ´の位置になる。一方、ミラー面１４ａを
（Ｄ）の位置に移動した場合には、そのフォーカス点は
Ｆ´´になる。すなわち、超音波ミラー１４の前後動に
よってカテーテルの軸中心からフォーカス点までの距離
を調節することが容易にできる。

【００２６】従って、例えば、診断部位がカテーテルが
挿入される血管近傍に存在する場合には、超音波ミラー
１４を後退させて用い、一方、診断部位が遠方にある場
合には超音波ミラー１４を前進させて用いれば、所望の
診断部位にフォーカス点を合致させて最良な状態で超音
波診断を実行することができる。なお、超音波ミラー１
４の前後動による超音波ビーム自体の前後動は、カテー
テル自体を前後させることによって修正することもでき
るが、あらかじめ診断部位がある程度既知であれば、最
初から超音波ミラー１４を診断部位までの距離に応じた
適切な位置に設定すれば上記と同様に良好な状態で超音
波診断を行うことができる。

【００２７】なお、断層画像の表示においては、超音波
ミラー１４の位置を考慮して座標等を設定することが好
適である。本実施例においては、ミラー面１４ａは正面
から見て楕円形状の平板であるが、例えば、ミラー面１
４ａを一定の曲率を持った凹面とし、超音波ビームの集
束性を向上させてもよい。更に、本実施例においては、
超音波は９０度その方向が曲げられたが、もちろん、そ
れ以上あるいはそれ以下の角度に超音波の放射方向を設
定してもよい。

【００２８】以上のように、本実施例によれば、カテー
テルからフォーカス点までの距離を自在に可変できると
いう利点を有するとともに、超音波振動子１２の後方に
超音波ミラー１４が配置されているため、超音波ミラー
１４の駆動構造をシンプルにでき、カテーテルの径を細
くできるという利点を有する。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波反射体の前後動によって内視管から超音波ビーム
のフォーカス点までの距離を自在に調整することができ
るので、診断部位にフォーカス点を一致させて精度の良
い超音波診断を行うことができる。

【００３０】また、超音波振動子の後方に超音波反射体
が配置されているので、超音波反射体の駆動構造を簡易
化して内視管の径を細くできるという効果がある。特に
この効果は血管内に挿入されるカテーテル式の超音波探
触子において有意義である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る体腔内用超音波探触子の先端部を
示す断面図である。

【図２】ミラー面１４ａの前後動による超音波ビームの
フォーカス点の調整を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 先端部 １２ 超音波振動子 １４ 超音波ミラー １６ 駆動軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】体腔内に挿入される内視管の先端部にて超
   音波の送受波を行う体腔内用超音波探触子において、 前記先端部内に固定配置され、超音波の送受波が行われ
   る振動面を挿入方向と反対方向である後方に向けた超音
   波振動子と、 前記先端部内における前記超音波振動子より後方位置に
   前後動及び回動自在に配置され、前方に位置する前記超
   音波振動子から後方に放射された超音波を反射して、超
   音波の向きを内視管軸方向と交差する方向へ変える超音
   波反射体と、 前記超音波反射体に連結して前後動及び回動を行わせる
   駆動機構と、 を含むことを特徴とする体腔内用超音波探触子。