JPH05228149A - 超音波探触子 - Google Patents

超音波探触子

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JPH05228149A
JPH05228149A JP4038233A JP3823392A JPH05228149A JP H05228149 A JPH05228149 A JP H05228149A JP 4038233 A JP4038233 A JP 4038233A JP 3823392 A JP3823392 A JP 3823392A JP H05228149 A JPH05228149 A JP H05228149A
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JP
Japan
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rotating body
tube
ultrasonic probe
hollow
ultrasonic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4038233A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ishikawa
寛 石川
Kenji Kawabe
憲二 川辺
Nobushiro Shimura
孚城 志村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、中空状の構造物や生体、特に人体の
血管等の中空器官に挿入して超音波ビームを送受信し、
これにより観察,診断を行う超音波探触子に関し、超音
波診断を行うとともにその診断部位にレーザファイバ,
鉗子等を導くことができ、治療もほぼ同時に行うことが
でき、しかも外径を細くすることのできる超音波探触子
を提供する。 【構成】圧電振動子をチューブ内の中空回転体に固定し
この中空回転体を回転するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中空の被検査体、特に
人体の血管等の中空器官に挿入したり、中空状の構造物
に挿入して超音波ビームを送受信し、これにより観察,
診断を行う超音波探触子に関する。
【0002】
【従来の技術】以下、本文では、超音波探触子を血管に
挿入する場合を主に説明を行うが、パイプ等の中空状の
構造物等に挿入する場合も同様である。血管の、血栓
(アテローム)が存在する動脈硬化部分を特定するため
に、従来、患者に血管造影剤を投与してX線撮影を行う
方法や、光ファイバを用い光学的に診断を行う方法が採
用されている。また、動脈硬化部分を同定した後、レー
ザファイバ又は前端にホットチップが付されたレーザフ
ァイバをその前端がその動脈硬化部分まで達するように
血管内を通し、レーザ光もしくはレーザ光で熱せられた
ホットチップをアテロームに当てることによりアテロー
ムを除去する治療法が採用されている。また血管が閉塞
してしまっている場合等には、人工血管あるいは人体の
他の部分の血管を用いてその閉塞部をバイパスする手術
も行われている。
【0003】また動脈硬化部分の同定のために上記X線
モニタに代え、または上記X線モニタとともに、細いチ
ューブの前端近傍に超音波を送受信するための圧電振動
子を配置したカテーテル型の超音波探触子を血管内に挿
入し、超音波診断により動脈硬化部分を同定する技術も
知られている。図8は、超音波探触子による診断の様子
を示した模式図、図9はその部分拡大図である。
【0004】超音波探触子1が血管10内に挿入され、
アテローム11が堆積した動脈硬化部分の同定が行われ
る。この超音波探触子1にはチューブ2の前端近傍に圧
電振動子3が備えられており、この圧電振動子3からは
超音波探触子1の前方方向に垂直な、側方に向けて超音
波が送信される。また体内で反射し圧電振動子3に戻っ
た超音波は、再びこの圧電振動子3で受信され、その受
信信号が本体部(図示せず)に伝送される。またこの圧
電振動子3には、本体部に備えられたモータの軸と連結
されたフレキシブルワイヤ4が接続されている。この圧
電振動子3はフレキシブルワイヤ4により回転駆動さ
れ、これにより血管10を輪切りにする方向の超音波断
層像が得られることになる。
【0005】図10は、図8,図9に示す超音波探触子
により得られた超音波断層像の一例を示した図である。
図示しない本体部には、超音波送信のための電気制御回
路や、受信した超音波の電気信号処理回路、そして処理
された電気信号を表示するための回路やCRTディスプ
レイ装置等の表示装置が備えられており、血管内に挿入
された超音波探触子が動脈硬化部分に達すると、この図
10に示すように、その表示画面20上に血管の像21
とその内部に堆積したアテロームの像22からなる像が
観察される。
【0006】このようにして、図8,9に示す超音波探
触子1を血管内に挿入し、図10に示すようになモニタ
画面を観察することにより、アテローム11が堆積した
動脈硬化部分の診断が行われる。図11は、アテローム
除去の治療を行う様子を示した模式図である。上記のよ
うにしてアテロームの堆積部分の同定が行われた後、そ
の同定された部分に先ずガイドワイヤ30を通し、その
ガイドワイヤ30に案内されて、先端にホットチップ3
1が取付けられたレーザファイバ32を通す。その後本
体部側(図示せず)からこのレーザファイバ32にレー
ザ光を入射してそのレーザ光によりホットチップ31を
熱し、この熱せられたホットチップ31をアテローム1
1に押し当てることによりアテローム11の除去が行わ
れる。
【0007】図12はアテローム除去治療の他の例を示
した模式図である。アテローム堆積部分の同定が行われ
た後、その同定された部分にレーザファイバ33を挿入
し、図示しない本体部側からこのレーザファイバ33に
レーザ光を入射し、レーザファイバ33の前端面から射
出されるレーザ光34によりアテローム11が熱せられ
て除去される。
【0008】尚、ここでは血管内に挿入される超音波探
触子とアテローム除去のためのレーザファイバとを例と
して説明したが、例えば胃内に超音波探触子を挿入して
診断を行って患部を同定し、その後その患部に各種鉗子
を挿入して例えば切除等の治療を行う場合もある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記X線でモニタしな
がら診断,治療を行う方法では、特に血管造影剤の影響
等により人体に苦痛を与えることとなる。またX線モニ
タでは血管等の中空器官の一断面しか投影されないた
め、患部の現状,治療の結果を完全に把握することがで
きないという問題がある。また治療を行いながら同時に
診断を行うことができないため、正常な組織まで損傷し
てしまうおそれがある。
【0010】また、超音波探触子を用いて患部を同定す
る方法では、超音波探触子を中空器官に進入させてその
部分を同定した後、超音波探触子を抜き取り、再度レー
ザファイバ,鉗子等を挿入して治療を行う必要がある。
このため治療後の確認を含めると多数回挿抜を繰り返す
必要があり、やはり患者に苦痛を与えるという問題があ
り、また、治療を行いながら同時に診断を行うことがで
きないという問題もある。
【0011】この問題を解決するために、例えば超音波
内視鏡のように、超音波探触子を回転させるための軸
(図9に示すフレキシブルワイヤ4参照)以外に、レー
ザファイバや各種鉗子等を診断,治療部位まで挿入する
ためのルーメンを備えたチューブを構成すると、このチ
ューブの外径が太くなり、血管等の細管に挿入すること
ができなくなってしまうという問題がある。
【0012】本発明は、上記事情に鑑み、超音波診断を
行うとともにその診断部位にレーザファイバ,鉗子等を
導くことができ、しかも外径を細くすることのできる超
音波探触子を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の超音波探触子は、 (1)中空の被検査体に挿入される、挿入方向前端が開
口したチューブ (2)該チューブ内に配置されたチューブの中心軸を軸
として回転する中空の回転体 (3)該回転体の外壁に固定された、超音波を送信する
とともに被検査体で反射した超音波を受信する圧電振動
子 を備えたことを特徴とするものである。
【0014】ここで、上記回転体が、少なくとも1つの
可撓部を備えることが好ましい。また、上記回転体がチ
ューブの前端近傍にのみ配置され、該回転体に、中空の
ロータが固定された構成としてもよい。この場合、チュ
ーブの後端側から該チューブ内に挿入された挿入体を該
回転体内部へ導くガイド部材を備えることが好ましい。
【0015】
【作用】本発明の超音波探触子は、挿入方向前端が開口
した、チューブ(上記(1))内に該チューブの中心軸
を軸とする中空の回転体を備え(上記(2))、該中空
回転体の外壁に圧電振動子を備えた構造としたため、そ
の圧電振動子を用いて診断を行うとともに、中空回転体
の内部をレーザファイバ,鉗子等を通して治療を行うこ
とができる。また回転体を中空としたため、圧電振動子
を回転させるためのフレキシブルワイヤ等と別体にルー
メン等を備える必要がなく、したがって血管等の細い管
にも挿入できるような外形寸法の細い超音波探触子を構
成することができる。
【0016】ここで、上記回転体が可撓部を備えると、
超音波探触子のフレキシビリティが増し、屈曲した血管
等の中空器官であってもその中を診断部位まで超音波探
触子を通すことが容易となる。また上記回転体は、チュ
ーブ内を通って本体部側まで延び本体部側に備えられた
モータの軸と連結された構成としてもよいが、上記回転
体をチューブの前端近傍にのみ配置し、その回転体に中
空のロータを備えた場合、この前端近傍を除く部分の可
撓性を向上させることができる。尚、この場合、ステー
タは上記ロータの近傍に配置してもよく、生体の外部に
配置してもよい。また、上記ガイド部材を備えた場合
は、チューブの内部を通るレーザファイバや鉗子が回転
体の後端に当接することなく、スムーズに回転体内に導
びかれることとなる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は、本発明の一実施例に係る超音波探触子の前端部分
(以下単に超音波探触子と呼ぶ)の概略構成を表わした
模式図である。この超音波探触子100は、チューブ1
01で被われており、チューブ101の前端には開口1
02が形成されている。このチューブ101の内部に
は、中空回転体103が備えられている。この中空回転
体103は、チューブ101内を通り本体部(図示せ
ず)に備えられたモータの軸と連結され、軸受部10
4,105に軸支されてチューブ101の内部で回転す
るように構成されている。この中空回転体103の、両
軸受部104,105に挾まれた位置には、その外壁に
圧電振動子106が固定されている。尚、前記圧電振動
子106は、超音波ビームを絞るための音響レンズ、送
受信特性において、効率を向上させたり、周波数帯域を
広くしたりするための整合層、バッキング等を具備する
ことは周知の技術である。両軸受部104,105は防
水シールが施されており、これら両軸受部104,10
5に挾まれた間隙107内には、人体との音響インピー
ダンスのマッチングをとるため音響インピーダンスが人
体とほぼ等しい生理食塩水等で満たされている。またチ
ューブ101の、少なくとも超音波108が透過する部
分も音響的なインピーダンスがマッチングするようにそ
の材料等が工夫されている。本体部と接続された、超音
波送受信のための信号線109は、ロータリートランス
110を介して圧電振動子106と接続されている。こ
の超音波探触子100は例えば血管内に挿入され、圧電
振動子106で超音波108を送受信しながら中空回転
体103が回転し、これにより超音波108が矢印A方
向に走査され、これにより血管の超音波断層像が得られ
る。
【0018】図2は、図1に示す超音波探触子の使用法
の一例を示した模式図である。先ず血管10内に超音波
探触子100を挿入し、その中空回転体103内を、前
端にホットチップ120を備えたレーザファイバ121
を通す。このホットチップ120を超音波探触子100
の前端からさらに前方に突出させ、レーザファイバ12
1内にレーザ光を入射してホットチップ120を熱し、
この熱せられたホットチップ120でアテローム11の
除去を行う。
【0019】その後、レーザファイバ121は超音波探
触子100の中空回転体103内に収め、超音波探触子
100をアテローム11の除去を行った位置まで前進さ
せ、超音波108を血管10を輪切りにする方向に走査
し、これにより治療後の様子を知ることができる。ここ
で屈曲した血管等に挿入される超音波探触子100は十
分な可撓性を備えていることが要求される。このために
は中空回転体103はその長手方向のどこでも可撓性を
もつことが望まれるが、さらにその一部に以下に例示す
るような可撓部を備えることが好ましい。
【0020】図3〜図5は、中空回転体の可撓部の各例
を示した斜視図(各図(A))及び長手方向の断面図
(各図(B))である。図3に示す中空回転体200
は、その途中にジャバラ201を備え、このジャバラ2
01により、中空回転体200の向きを大きく変えるこ
とのできる可撓部が形成されている。また図4に示す中
空回転体300は、その途中に多数本のバネ301を備
え、またバネ301の間に中空回転体300の中空と連
通する孔が保持されるようにリング302が備えられて
おり、このバネ301とリング302により可撓部が形
成されている。また図5に示す中空回転体400は、そ
の途中に螺旋状に巻かれたバネ401を備え、このバネ
401により可撓部が形成されている。
【0021】図1に示すような中空回転体を備えた超音
波探触子において、中空回転体に図3〜図5に示すよう
な可撓部を備えることにより、屈曲した血管等にも容易
に挿入することのできる超音波探触子が構成される。図
6は、本発明の超音波探触子の他の実施例の概略構成を
表わした図である。この図において、図1に示す実施例
と同一の要素には図1において付した番号と同一の番号
を付して示し、相違点のみ説明する。
【0022】この超音波探触子500の中空回転体50
3は、超音波探触子500の前端部にのみ備えられてい
る。この中空回転体503にはチューブ101に固定さ
れたステータ502との組合せによりモータを構成する
ロータ506が固定されており、両軸受504,505
に軸支され、モータ用リード線507を経由して図示し
ない本体側から電力が供給されてチューブ101内で回
転するように構成されている。
【0023】また、ロータリートランス110の直前ま
たは直後にしきり板を設け、軸受部504としきり板の
それぞれをシールドし、軸受部504としきり板の間で
ある圧電振動子106が設けられた部屋に人体と音響マ
ッチングするための生理食塩水等が封入されるのは言う
までもない。また、この中空回転体503の後端には、
図の右方から図の左方に向かってチューブ101内に挿
入されてきたレーザファイバや鉗子等(図示せず)が、
中空回転体503の後端にひっかかることなくスムーズ
に中空回転体503に導入されるようにレーザファイ
バ、鉗子等をガイドするガイド部材510が備えられて
いる。
【0024】このように、モータ(ステータ502とロ
ータ506)を超音波探触子500の前端部に内蔵させ
中空回転体503をこの前端部にのみ備えるように構成
してもよく、この場合はチューブ101の材質の選択に
より可撓性に富む超音波探触子が構成される。尚、この
実施例ではロータ506とともにステータ502もチュ
ーブ101内に備えたが、ステータ502はチューブ1
01に内蔵する必要はなく、生体の体外に配置されたス
テータとチューブ101内のロータとによりモータを構
成してもよく、この場合ステータをチューブ内に備える
場合と比べチューブの径を一層細くすることが可能とな
る。
【0025】図7は、本発明の超音波探触子の、さらに
異なる実施例の概略構成を表わした模式図である。この
図中、図1,図6に示す実施例における各要素と同一の
要素には、図1,図6において付した番号と同一の番号
を付して示し、相違点のみ説明する。この実施例には、
図7(A)に示すように、中空回転体503の周囲に3
つの圧電振動子601,602,603が備えられてい
る。この場合、これら3つの圧電振動子601,60
2,603が音響的に互いに同一の特性をもつ圧電振動
子の場合はフレームレートをあげることができ、またそ
れぞれの圧電振動子601,602,603から発信さ
れる超音波が生体内の互いに異なる距離で焦点を結ぶよ
うに構成した場合は、多段フォーカスが実現されて画質
の向上が図られ、さらにこれらの圧電振動子601,6
02,603のそれぞれから発信される超音波の中心周
波数を互いに異ならせた場合は、例えば生体内の超音波
探触子600の近傍領域は高い周波数の超音波により超
音波画像を得、生体内の超音波探触子600から離れた
領域については低い周波数の超音波による超音波画像を
得、これらの超音波画像を組合せることにより超音波探
触子600の近傍領域の画質を向上させつつ、診断領域
を広げることができることとなる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波探
触子は、圧電振動子を中空回転体に固定しこの中空回転
体を回転するように構成したため、治療のためのレーザ
ファイバ,鉗子等を通すためのルーメンを備える必要が
なく、したがって血管等の細管に挿入することのできる
径の細い超音波探触子が構成され、しかも診断と治療と
をほぼ同時に行うことができ、診断,治療のための時間
の短縮、患者の苦痛の軽減も図られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る超音波探触子の前端部
分(以下単に超音波探触子と呼ぶ)の概略構成を表わし
た模式図である。
【図2】図1に示す超音波探触子の使用法の一例を示し
た模式図である。
【図3】中空回転体の可撓部の例を示した斜視図(A)
及び長手方向の断面図(B)である。
【図4】中空回転体の可撓部の例を示した斜視図(A)
及び長手方向の断面図(B)である。
【図5】中空回転体の可撓部の例を示した斜視図(A)
及び長手方向の断面図(B)である。
【図6】本発明の超音波探触子の他の実施例の概略構成
を表わした図である。
【図7】本発明の超音波探触子の、さらに異なる実施例
の概略構成を表わした模式図である。
【図8】超音波探触子による診断の様子を示した模式図
である。
【図9】図8の部分拡大図である。
【図10】図8,図9に示す超音波探触子により得られ
た超音波断層像の一例を示した図である。
【図11】アテローム除去の治療を行う様子を示した模
式図である。
【図12】アテローム除去治療の他の例を示した模式図
である。
【符号の説明】
100,500,600 超音波探触子 101 チューブ 102 開口 103,503 中空回転体 106 圧電振動子 108 超音波 110 ロータリートランス 120 ホットチップ 121 レーザファイバ 502 ステータ 506 ロータ 510 ガイド部材 601,602,603 圧電振動子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中空を有する被検査体に挿入される、挿
    入方向前端が開口したチューブと、 該チューブ内に配置され、該チューブの中心軸を軸とし
    て回転する中空の回転体と、 該回転体の外壁に固定された、超音波を送信するととも
    に被検査体で反射した超音波を受信する圧電振動子とを
    備えたことを特徴とする超音波探触子。
  2. 【請求項2】 前記回転体が、少なくとも1つの可撓部
    を備えたことを特徴とする請求項1記載の超音波探触
    子。
  3. 【請求項3】 前記回転体が前記チューブの前端近傍に
    のみ配置され、該回転体に、中空のロータが固定されて
    なることを特徴とする請求項1記載の超音波探触子。
  4. 【請求項4】 前記チューブの後端側から該チューブ内
    に挿入された挿入体を該回転体内部へ導くガイド部材を
    備えたことを特徴とする請求項3記載の超音波探触子。
JP4038233A 1992-02-25 1992-02-25 超音波探触子 Withdrawn JPH05228149A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009089962A (ja) * 2007-10-10 2009-04-30 Shibuya Kogyo Co Ltd 超音波診断用プローブ
JP2015144906A (ja) * 2010-10-27 2015-08-13 ゴア エンタープライズ ホールディングス,インコーポレイティド 回転可能なアレイを有するイメージング用カテーテル
US9254117B2 (en) 2013-08-31 2016-02-09 Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha Ultrasonic endoscopic probe
JP2016531641A (ja) * 2013-10-01 2016-10-13 マフィン・インコーポレイテッドMuffin Incorporated ワイヤ外挿式超音波システム

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