JPH07111996A

JPH07111996A - 超音波内視鏡

Info

Publication number: JPH07111996A
Application number: JP5259947A
Authority: JP
Inventors: Koichi Maruta; 幸一丸田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 1995-05-02

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単かつ安全な構造でしかも容易に診断部位
に合わせて、数種類のフォーカス点を設定することがで
きる超音波内視鏡を提供すること。【構成】超音波探触子（１４）と超音波伝達媒体（１
９）を封入した先端キャップ（１６）の内面に、数種の
曲率を有する壁面（２０，２１，２２）を形成し、内視
鏡先端を回転させるという簡単な操作により、単一の超
音波内視鏡により診断部位に応じて最適なフォーカス画
像を描出できるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メカニカル走査によっ
て超音波断層像を得て、生体内部の臓器の動きや構造を
リアルタイムで観察する超音波診断装置に用いる超音波
内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波パルスビームを生体内に向けて放
射し、生体内部の音響インピーダンスの差によって生じ
る反射波を受信し、生体の超音波断層像を得る超音波診
断装置はよく知られている。その中に超音波パルスビー
ムを機械的に走査し、超音波断層像を得るものがある。
上記超音波パルスビームを機械的に走査する機械走査型
超音波内視鏡は、超音波探触子を超音波伝達媒体を満た
した先端キャップ内で回転させるものであり、従来より
種々のものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、この種の超音波
内視鏡は、超音波振動子の音響レンズと超音波伝達媒体
と先端キャップによって超音波の焦点距離が定まってい
た。しかしながら、超音波診断対象部位は種々であり、
対象部位により所望の超音波観察深度が異なり、種々の
超音波焦点距離を有する超音波内視鏡でなければ良好な
超音波断層像を得ることができないという問題があっ
た。

【０００４】そこで、特開昭５９−１０３６５６号公報
には、超音波が透過するケースの曲率を区分的に異なる
形状とし、超音波振動子から発信される音場を可変にし
選択できるようにした超音波プローブが提案されてい
る。ところがこの超音波プローブは、ケース外側に段差
があるので、体腔内に挿入する際や挿入後に体壁に密着
させる際、被検者に苦痛を与えたり傷をつけてしまうと
いう不具合がある。

【０００５】本発明は上記不具合を解決すべく提案され
るもので、簡単かつ安全な構造でしかも容易に超音波診
断対象部位にあわせて数種類のフォーカス点を設定する
ことができる超音波内視鏡を提供することを目的とした
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、超音波を透過できる先端キャップ内に超
音波探触子と超音波伝達媒体を封入したメカニカル走査
型音波内視鏡において、前記先端キャップ内面に数種の
曲率を有する壁面を形成したことを特徴とする超音波内
視鏡である。

【０００７】

【作用】このように数種の曲率を有する壁面をキャップ
内面に設けているので、超音波が先端キャップを通過す
る際、その先端キャップ内外面の曲率により超音波の入
出射角が変化する。したがって、数種の超音波内視鏡を
用意することなく単一の超音波内視鏡で、数種類のフォ
ーカス点を得ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明していく。図１は本発明の第１実施例に係る超音波
内視鏡の全体構成図である。内視鏡挿入部１は先端部
２、湾曲部３、可撓部４を有し、この内視鏡挿入部１の
先端には、超音波探触子（図示されていない）が設けら
れている。また、前記内視鏡挿入部の後端には内視鏡操
作部５が設けられており、この内視鏡操作部５には前記
湾曲部３を湾曲操作する湾曲ノブ６、送気・送水ボタン
７等が設けられているとともに、ユニバーサルコード８
が接続されている。そしてこのユニバーサルコード８の
先端には、図示していない光源装置に接続されるスコー
プコネクタ９が設けられている。また、前記内視鏡操作
部５の後端には、超音波探触子を駆動操作する副操作部
１０が設けられている。この副操作部１０には超音波コ
ード１１が接続され、超音波コード１１の先端には図示
していない超音波観測装置に接続される超音波コネクタ
１２が設けられている。

【０００９】図２は、前記先端部２の拡大断面図であ
る。図示のように先端部には、ホルダー１３により保持
された超音波探触子１４が回転自在に設けられており、
この超音波探触子１４は前記内視鏡操作部５から延在す
るフレキシブルシャフト１５等を介して回転しながらメ
カニカル走査する。超音波を送受信する超音波探触子１
４は先端キャップ１６でカバーされ、この先端キャップ
１６の内部には回転自在の前記ホルダー１３がベアリン
グ１７等で支持されている。そして、ホルダー１３の一
端に連結した前記フレキシブルシャフト１５と、それを
包囲するフレキシブルチューブ１８が前記挿入部１内に
延在されている。

【００１０】また、フレキシブルシャフト１８と先端キ
ャップ１６の内部には超音波伝達媒体１９（例えば流動
パラフィン等）が充填されており、超音波ビームの伝達
及びフレキシブルシャフト１５とフレキシブルチューブ
１８の潤滑剤の役割をも兼ねている。また、フレキシブ
ルシャフト１５の中空部には、超音波探触子１４から出
た信号ケーブル（図示していない）が配設され前記副操
作部１０まで延在し、これによって超音波信号の送受を
行う。さらに、フレキシブルシャフト１５の他端は、ス
ライド機構（図示していない）を用いてアングル操作に
伴うフレキシブルシャフト１５の進退を吸収しつつサー
ボモータ等の回転駆動源に接続され、ホルダー１３と共
に超音波探触子１４を回転させるようになっている。

【００１１】図３は前記先端キャップ１６の内面を示し
たもので、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と３種類の曲率を有する内
壁２０，２１，２２が形成されている。それらの関係は
Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３となっている。ここで、超音波伝達媒
体１９の音速Ｖ１、先端キャップ１６の音速Ｖ２とし、
超音波伝達媒体１９と先端キャップ１６内面の境界での
入射角をθ１、出射角をθ２とすると、スネルの法則よ
りＶ１／ＳＩＮθ１＝Ｖ２／ＳＩＮθ２という式が成り
立つ。

【００１２】先端キャップ１６の外面と生体面の境界で
もまた同様であり、超音波伝達媒体１９、先端キャップ
１６、生体内の音速に変化がなければ、入射角が大きく
なれば出射角も大きくなり、また、逆についても同様で
ある。例えば、超音波伝達媒体１９を流動パラフィン
（音速Ｖ１は約１４２０ｍ／ｓ）、先端キャップ１６の
材質を硬質ポリエチレン（音速Ｖ２は約２２６６ｍ／
ｓ）とし、その肉厚を０．２ｍｍとする。生体内の音速
は約１５３０ｍ／ｓであるから、入射角が３０°、超音
波出射端よりフォーカス点中心線までの距離を３ｍｍ、
超音波探触子１４面から先端キャップ１６内面までの距
離を２ｍｍとすると、先端キャップ外面よりフォーカス
点までの距離はスネルの法則よりおおよそ３ｍｍ程度と
なる。

【００１３】上記条件で入射角が１０°小さくなり入射
角２０°となると、フォーカス点はおおよそ６ｍｍ程度
となる。このように、先端キャップ１６内壁の曲率が小
さくなると入射角が大きくなり超音波２３が集束されフ
ォーカス点が近くなり、逆に曲率が大きくなると入射角
が小さくなりフォーカス点が遠くなる。したがって、例
えば胃内における超音波診断において、胃壁のような近
傍を診断するときには内視鏡の先端を回転させ、Ｒ１の
曲率を有するエリアＡ（内壁２０）で診断を行い、膵臓
等の深部を診断するときにはＲ３の曲率を有するエリア
Ｃ（内壁２２）で診断を行えば、それぞれ最適なフォー
カスで画像が描出できることになる。

【００１４】図４は、実際に超音波診断する際に診断対
象部位周辺に注入する脱気水を超音波内視鏡に供給する
方法を説明したものである。図４に示すように、前記内
視鏡操作部５には鉗子・処置具を挿脱したり脱気水を注
入するための鉗子口２４が設けられている。この鉗子口
２４に接続されるチューブは、前記挿入部１内を通り前
記先端部２に開口している。そこで、上記鉗子口２４に
脱気水を注入するには、浄水器２５と気泡除去フィルタ
ー２６を内蔵する貯水タンク２７を使用し、水道水を脱
気水に生成後、ポンプ２８により送水チューブ２９を介
して注入すればよい。

【００１５】また、図５に示すように、気泡を除去した
氷（図５Ａ）をそのまま真空パック（図５Ｂ）後、常温
に戻し製造した脱気水パック３０（図５Ｃ）に注水タン
クのキャップに付いているテフロンチューブを差し込む
ようにしてもよい。図６は、前記脱気水パック３０に脱
気水自動注水装置（図示していない）の注水タンク３１
のキャップ３２に連結されている２重チューブ３５（外
チューブ３３と内チューブ３４からなる）の内チューブ
３４を差し込み、脱気水パック３０ごと注水タンク３１
に封入して使用してもよい。そして、前記脱気水自動注
入装置内に装備されているポンプを介して外チューブ２
５と内チューブ２６間に送気すると、注水タンク３１内
が加圧され脱気水パック３０を圧迫し、内チューブ３４
を通って脱気水が送水されるようになる。

【００１６】以上のようにして、脱気水を診断対象部位
周辺に供給した後に超音波診断をするわけであるが、超
音波内視鏡の先端キャップ１６内面には曲率をＲ１＜Ｒ
２＜Ｒ３と設定している内壁が形成されているため、各
々の曲率エリアＡ＜Ｂ＜Ｃの順でフォーカス点を遠く設
定できる。したがって、超音波内視鏡の先端を回転させ
るという簡単な操作により、フォーカス点の異なる種々
の超音波内視鏡を抜き変えて使用するといった煩雑な作
業によることなく、単一の超音波内視鏡により簡便に診
断部位に応じた最適なフォーカス画像の描出ができる。

【００１７】図７は本発明の第２実施例を示したもので
ある。第１実施例と対応する個所には同一符号を付し
た。先端キャップ１６内面がＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４と
４種類の曲率を有する内壁３６，３７，３８，３９が形
成されている。そして、それらの関係はＲ１＜Ｒ４＜Ｒ
３＜Ｒ２となっているもので、他の構成は第１実施例と
同様である。

【００１８】このように、第２実施例では超音波内視鏡
の先端キャップ１６内面には曲率をＲ１＜Ｒ４＜Ｒ３＜
Ｒ２と設定している内壁が形成されているため、各々の
曲率エリアＡ＜Ｄ＜Ｃ＜Ｂの順でフォーカス点を遠く設
定できる。したがって、超音波内視鏡の先端を回転させ
るという簡単な操作により、フォーカス点の異なる種々
の超音波内視鏡を抜き変えて使用するといった煩雑な作
業によることなく、単一の超音波内視鏡により診断部位
に応じた最適なフォーカス画像の描出ができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、超音波振
動子の音響レンズ曲率、超音波伝達媒体および先端キャ
ップ外面の曲率が一定の場合、超音波のフォーカス点は
先端キャップ内面の曲率に依存し、曲率が小さくなるほ
ど入射角が大きくなりフォーカス点が近くなるというこ
とに着目し、先端キャップ外面の曲率を変えることなく
数種の曲率を先端キャップ内面に設ける構成とした。し
たがって、簡素な構成でありながら数種類の超音波フォ
ーカス点を得ることができ、超音波内視鏡を交換するこ
となく良好な超音波断層像を得ることができる。しか
も、先端キャップ外面に段差が形成されていないため、
体腔内に挿入しても安全性について問題が生じることな
く超音波診断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る超音波内視鏡の全体
構成図である。

【図２】同じく図１における先端部の拡大断面図であ
る。

【図３】同じく先端キャップの内面を示した断面図であ
る。

【図４】同じく脱気水を供給する状態を示した説明図で
ある。

【図５】脱気水を製造する他の実施例を示した説明図で
ある。

【図６】図５に係る脱気水を供給する状態を示した説明
図である。

【図７】本発明の第２実施例に係る先端キャップの内面
を示した断面図である。

【符号の説明】

１４超音波探触子１６先端キャップ１９超音波伝達媒体２０，２１，２２内壁２３超音波

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波を透過できる先端キャップ内に超
音波探触子と超音波伝達媒体を封入したメカニカル走査
型音波内視鏡において、前記先端キャップ内面に数種の曲率を有する壁面を形成
したことを特徴とする超音波内視鏡。