JPH07222747A - 超音波探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トラカールを通して腹腔内に挿入可能で、臓
器の広範囲の部分に対して安定した穿刺を行うことがで
きるような穿刺ガイド機能を有する超音波探触子を提供
する。 【構成】 探触子軸１２には穿刺針を挿通するためのガ
イド孔２０が設けられている。探触子ヘッド１４は、操
作レバー１８ａを操作することによって、探触子軸１２
に対して所望の傾角をなすように傾動させることができ
る。超音波探触子１０を腹腔に挿入、抜出する時には、
探触子ヘッド１４の傾角を０度にして探触子ヘッド１４
と探触子軸１２とを一直線状にしてトラカールを通す。
そして、超音波振動子１４ａを臓器に当接して超音波断
層像をモニタしながら患部を特定し、患部の位置に応じ
て探触子ヘッド１４の傾角及び当接部位を調整した後、
穿刺を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波探触子に関し、
特に腹腔鏡を用いた手術、検査等の際に用いられる穿刺
用超音波探触子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、腹腔鏡を用いた手術や検査が盛ん
に行われるようになっている。

【０００３】腹腔鏡を用いた手術や検査では、患者の腹
部を気圧をかけて膨らませた後、腹部の数個所に穴を開
け、その穴に内径１０ｍｍ程度のトラカールという中空
管を刺し、そのトラカールを通して腹腔鏡や鉗子、電気
メス等の手術具を腹腔内に挿入して、腹腔鏡で観察しな
がら作業を行う。

【０００４】このような手術や検査において、最近、超
音波探触子をトラカールを通して腹腔内に挿入して臓器
に当接し、その超音波探触子によるリアルタイムの超音
波断層像をモニタしながら手術や検査を行うという方法
が採られるようになってきた。

【０００５】図５に、そのような超音波探触子の従来例
を示す。図に示すように、超音波探触子４０は、探触子
軸４２と、探触子軸４２と一体に連結された探触子ヘッ
ド４４とから構成され、全体としてトラカールに挿通可
能な細長い（例えば、全長４００ｍｍ、外径１０ｍｍ
弱）直棒形状を成している。また、探触子ヘッド４４の
側面にはリニアアレイタイプの超音波振動子４４ａが配
設されている。

【０００６】腹腔鏡を用いた手術時に使用される超音波
探触子としては、この例のほかに、内視鏡のように軸の
部分が湾曲可能なものもある。

【０００７】さて、前述の手術または検査においては、
患部組織の採取のため、あるいは患部への薬剤注入のた
めに、いわゆる穿刺が行われることがある。この穿刺作
業を安全、確実に行うために、前述の超音波探触子が用
いられる。すなわち、超音波探触子を用いて、臓器内部
の様子や穿刺針の位置などをモニタしながら穿刺作業を
行うことにより、血管などを傷つけることなく、目標と
する患部に確実に穿刺を行うことができる。以下に、こ
のような超音波探触子を用いた穿刺方法について説明す
る。

【０００８】まず、図５に示した直棒形状の超音波探触
子を用いた場合では、図６に示すように、腹壁１００を
貫通したトラカール５０を通して超音波探触子４０を腹
腔１１０内に挿入し、この超音波探触子４０の超音波振
動子４４ａを穿刺対象の臓器１２０に当接して患部１４
０をモニタしながら、別のトラカール５２から挿入した
直針タイプの穿刺針６０を臓器１２０に刺入する、とい
う方法が用いられていた。なお、領域１３０は超音波振
動子４４ａの超音波送受波領域、すなわち走査面を示し
ている。

【０００９】また、前述の探触子軸が湾曲可能な内視鏡
タイプの超音波探触子の場合では、超音波探触子自体に
穿刺針を挿通するためのガイド孔を設け、そのガイド孔
にカテーテルタイプの穿刺針を挿通し、その穿刺針によ
って穿刺を行うという方法が採られていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
２つの穿刺方法のうち、前者の穿刺方法は手技的に困難
であるという問題があった。すなわち、穿刺作業のモニ
タのためには、穿刺針が刺入されていく様子が超音波画
像で観察できなければならない。このためには、穿刺針
が刺入される経路、すなわち穿刺軌道が超音波振動子の
走査面内に収まるように穿刺針を刺入する必要がある。
しかし、走査面は非常に狭い領域なので、別トラカール
を経由する穿刺針がその走査面を通るように正確に刺入
することは非常に困難な作業であり、刺入方向が正しい
方向から少しずれただけでも、穿刺針は走査面から外れ
てしまう。従って、走査面内に穿刺針を正確に導くには
熟練した手技が要求された。

【００１１】また、この方法では、腹部の２個所にトラ
カールを通す必要があるため、患者の負担が大きく、更
に作業にも時間がかかるという問題もあった。

【００１２】これに対して、後者の穿刺方法では、穿刺
針が超音波探触子内部を通して導かれるので、穿刺用に
別トラカールを設ける必要がないという利点があった。
また、刺入された穿刺針が走査面を通るようにすること
ができるため、穿刺作業が容易であるという利点もあっ
た。

【００１３】しかしながら、この穿刺方法は、曲がりや
すいカテーテルタイプの穿刺針を用いるため、臓器の深
部への穿刺が困難であるという問題を有していた。

【００１４】このように、従来の超音波探触子は、穿刺
作業のガイドとして十分なものではなかった。ここで、
前述の２つの従来型超音波探触子の特徴を合わせ持った
改良案として、図５に示した直棒形状の超音波探触子に
ガイド孔を設けるという方法が考えられる。この構成な
らば、直針タイプの穿刺針が使用できるので臓器の深部
への穿刺が可能であり、また刺入される穿刺針は必ず超
音波探触子の走査面を通るようにできるので、穿刺に格
別の手技を必要としない。しかしながら、この超音波探
触子を用いた場合、超音波振動子と穿刺軌道との位置関
係が固定されてしまい、超音波振動子の近傍、すなわち
臓器の表層部分しか穿刺できないという問題が生じる。

【００１５】本発明は、前述の問題点を解決するために
なされたものであり、臓器の広範囲の部分に対して、熟
練した手技を要さずに安定した穿刺を行うことができる
穿刺用超音波探触子を提供することを目的とする。

【００１６】

【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、穿刺針を挿通するためのガイドが軸方向
に形成された探触子軸と、探触子軸の先端に設けられ、
探触子軸先端から突出する穿刺針の穿刺軌道に向いた超
音波振動子を備え、穿刺軌道を超音波送受波領域に収め
つつ探触子軸と一直線の状態から開き方向に傾動可能な
探触子ヘッドと、探触子ヘッドの傾角を制御する角度制
御手段とを含むことを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明の構成によれば、角度制御手段により探
触子ヘッドを傾動させることにより、探触子ヘッドと探
触子軸の軸方向に向かう穿刺軌道とのなす角を自在に変
えることができる。そして、探触子ヘッドが傾動した場
合でも、探触子軸先端から突出する穿刺針は必ず超音波
送受波領域を通る。従って、本発明に係る超音波探触子
を使用する場合、探触子ヘッドの傾角を０度にして探触
子軸と探触子ヘッドとを一直線の状態にすることによ
り、超音波探触子をトラカールを通して腹腔内に挿入、
あるいは腹腔内から抜出することができる。また、穿刺
を行うときには、臓器内における患部の深度に応じて適
宜探触子ヘッドの傾角を調整することにより、すなわち
臓器の浅い部分に穿刺を行うときは傾角を小さくして臓
器に対して浅い角度で刺入を行い、深い部分に穿刺を行
うときには傾角を大きくして臓器に対して深い角度で刺
入を行うことにより、臓器の広範囲の部分に対して穿刺
が可能となる。更に、穿刺針の穿刺軌道は必ず超音波振
動子の超音波送受波領域を通るため、穿刺作業において
格別の手技を必要としない。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１９】図１は本発明に係る超音波探触子の好適な
実施例を示す外観図である。

【００２０】超音波探触子１０は、探触子軸１２と、前
記探触子軸１２の一端に関節部１６を介して接続された
探触子ヘッド１４と、前記探触子軸１２の他端に接続さ
れた操作部１８とから構成されている。

【００２１】探触子軸１２は、細長い円管形状であり、
その内部には穿刺を行う際に穿刺針を挿通するためのガ
イド孔２０が設けられている。探触子軸１２の外径は１
０ｍｍ程度であり、トラカールに挿通可能な太さとなっ
ている。また、ガイド孔２０の内径は、例えば１．５ｍ
ｍである。穿刺を行う際には、図２に示すように、穿刺
針６０は開口部２０ａからガイド孔２０に挿入され、開
口部２０ｂから矢印方向に押し出される。穿刺針６０の
軌道は探触子軸１２の軸方向を向いた直線軌道であり、
穿刺軌道２２として図１に示されている。

【００２２】探触子ヘッド１４は、探触子軸１２と同径
の円柱の一部を切り落としたかまぼこ状の形状であり、
その切り落とし面側にリニアアレイタイプの超音波振動
子１４ａが配設されている。探触子ヘッド１４は、超音
波振動子１４ａを穿刺軌道２２に向けて探触子軸１２に
接続されており、穿刺針の進行を妨げないようになって
いるとともに、穿刺軌道２２が必ず超音波振動子１４ａ
の走査面を通る構造になっている。

【００２３】また、探触子ヘッド１４は、関節部１６を
介して探触子軸１２に接続され、図中に矢印で示した方
向に傾動可能となっており、更に超音波振動子１４ａを
穿刺軌道に向けた状態で傾動するので、探触子ヘッド１
４がどのような傾角になっても、穿刺針は必ず超音波振
動子１４ａの走査面を通る。

【００２４】操作部１８は、操作レバー１８ａを備えて
おり、この操作レバー１８ａを回転させることにより、
探触子ヘッド１４の傾角を変えることができる。

【００２５】操作レバー１８ａによる探触子ヘッド１４
の傾角制御のための機構は、図３に示されている。図に
示したように、操作レバー１８ａと探触子ヘッド１４と
は、超音波探触子内部において、それぞれ回転軸３２、
３４に連結されており、回転軸３２と３４とはワイヤ３
６によって連結されている。従って、操作レバー１８ａ
を図中の矢印の方向に回転させると回転軸３２が回転
し、その回転がワイヤ３６を介して回転軸３４に伝達さ
れ、回転軸３４に連結した探触子ヘッド１４が矢印の方
向に傾動する。

【００２６】この機構では、操作レバー１８ａの回転角
αと探触子ヘッド１４の傾角βの関係は、回転軸３２と
３４の径の比によって一義的に決まる。例えば、径の比
が１：１の場合は探触子ヘッドの傾角βは操作レバーの
回転角αと等しくなる。そこで、この例では、操作部１
８に設けられた角度測定器１８ｂによって操作レバー１
８ａの回転角を測定し、測定信号を超音波探触子１０が
接続された超音波診断装置に送り、そこで演算処理を行
って探触子ヘッド１４の傾角を求めている。このように
して求められた傾角は、後述する穿刺作業モニタ時の穿
刺軌道の表示に利用される。なお、ここでは操作レバー
１８ａの回転角を測定し、その回転角から間接的に探触
子ヘッド１４の傾角を求める構成にしたが、これに限ら
ず、例えば関節部１６に角度測定器を設け、探触子ヘッ
ド１４の傾角を直接測定するような構成にしてもよい。

【００２７】また、操作レバー１８ａには図示しないロ
ック機構が設けられており、探触子ヘッド１４を探触子
軸１２に対して所望の傾角のまま固定することができ
る。穿刺を行う場合は、このロック機構により探触子ヘ
ッド１４をロックして作業を行う。

【００２８】次に、本実施例の超音波探触子を用いた穿
刺作業について、図４に基づいて説明する。

【００２９】まず、超音波探触子１０を、探触子ヘッド
１４を傾角０度でロックした状態で、腹壁１００を貫通
したトラカール４０を通して腹腔１１０内に挿入する。
そして、穿刺目標となる患部１４０を特定するために、
超音波振動子を臓器１２０の様々な位置に当接して診断
を行う。このとき、超音波振動子を臓器に当接しやすく
するために、操作レバー１８ａを操作して、探触子ヘッ
ド１４の傾角を適宜変えながら診断を行うことも可能で
ある。なお、図において、領域１３０は超音波振動子の
走査面を表している。

【００３０】患部１４０の特定が終わると、次にその患
部１４０に対して穿刺を行うことになるが、探触子ヘッ
ド１４の傾角を診断時の状態にしたままで穿刺を行った
のでは、目標とする患部に穿刺できない場合が多い。す
なわち、本実施例の超音波探触子１０では、その構造
上、探触子ヘッド１４の傾角が固定されると、穿刺針６
０は探触子ヘッド１４に対して一定角度（すなわち傾
角）をなす直線軌道を通ることになるが、この直線軌道
は走査面内においてごく一部を占めるにすぎない。従っ
て、診断時において超音波断層像に患部１４０が表示さ
れていたとしても、患部の位置がその直線から外れてい
る場合はその患部に穿刺を行うことができないのであ
る。従って、目標とする患部１４０に対して確実に穿刺
が行えるようにするためには、探触子ヘッド１４の傾角
及び当接部位を調整する必要がある。

【００３１】そこで、本実施例では、通常の超音波断層
像に穿刺針６０の予定軌道を重ねて表示することによ
り、その画像を見ながら探触子ヘッド１４の傾角及び当
接部位を変えて、穿刺針６０の軌道が目標患部１４０を
通るように調整できるようにしている。

【００３２】すなわち、本実施例においては、前述した
ように、探触子ヘッド１４の傾角が決まると、穿刺針６
０の軌道は超音波振動子に対して一定角度（すなわち傾
角）だけ傾いた直線として一義的に定まる。これは、穿
刺針６０の軌道が、超音波断層像上においても超音波振
動子面に対して一定角度（すなわち傾角）だけ傾いた直
線となることを示す。従って、探触子ヘッド１４の傾角
が分かれば、穿刺針６０の軌道を簡単に求めることがで
き、その軌道を超音波断層像上に表示することができ
る。そこで、本実施例では、前述の角度測定器からの測
定信号を超音波診断装置に送り、その信号を超音波診断
装置で処理して穿刺軌道を求め、その穿刺軌道を通常の
超音波断層像に重ねて表示するようにしている。この画
像をモニタしながら、探触子ヘッド１４の当接部位及び
傾角を変えて、表示された穿刺軌道が目標とする患部１
４０を通るように調整する。

【００３３】このようにして、目標とする患部１４０に
穿刺が可能な状態になると、操作レバー１８ａをロック
して探触子ヘッド１４を固定し、穿刺を行う。

【００３４】そして、一連の検査、手術の作業が終了し
て、超音波探触子１０を腹腔から引き抜く時には、探触
子ヘッド１４の傾角を０度に戻して探触子軸と探触子ヘ
ッド１４とを一直線状にして、トラカールを通過できる
ようにする。トラカールを通過できるかどうかを手元で
確認できるよう、操作レバー１８ａの周囲に傾角０度を
示すマーカーを設けてもよい。

【００３５】以上説明したように、本実施例の超音波探
触子によれば、格別の手技を必要とせずに超音波断層像
をモニタしながら穿刺が行える。

【００３６】なお、上記実施例では、探触子ヘッドの形
状を探触子軸と同径の円柱の一部を切り落としたかまぼ
こ状形状としたが、これに限らず、ガイド孔を塞がない
形状で、かつトラカールを通して抜き差しするときに邪
魔にならない形状であれば、どのような形状でもよい。
また、上記実施例では、探触子ヘッドに取り付ける超音
波振動子はリニアアレイタイプであったが、コンベック
スタイプやセクタタイプの場合でも本発明の効果は得ら
れる。更に、上記実施例では、操作レバーでワイヤを操
作することにより探触子ヘッドを傾動させる構成とした
が、探触子ヘッドの傾動機構はこれに限られず、例えば
関節部に小型モータを設け、操作部に設けられたスイッ
チを操作してモータを駆動し、ヘッドを傾動させるよう
な構成にしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る超音
波探触子によれば、臓器深部へ穿刺が可能な直針タイプ
の穿刺針が使用でき、探触子ヘッドを傾動可能にしたの
で、臓器の広い範囲に穿刺を行うことができる。また、
ガイドに挿通された穿刺針は必ず超音波送受波領域を通
る構造になっているので、格別の手技を必要とせずに超
音波断層像をモニタしながら穿刺が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波探触子の一実施例を示す外
観図である。

【図２】図１の超音波探触子において、ガイド孔に穿刺
針を挿通した状態を示す図である。

【図３】探触子ヘッドの傾動機構の一例を示した概略図
である。

【図４】本発明に係る超音波探触子を用いた穿刺作業を
説明するための図である。

【図５】従来の超音波探触子の一例を示した側面図であ
る。

【図６】図５の超音波探触子を用いた穿刺作業を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１０ 超音波探触子 １２ 探触子軸 １４ 探触子ヘッド １４ａ 超音波振動子 １６ 関節部 １８ 操作部 １８ａ 操作レバー １８ｂ 角度測定器 ２０ ガイド孔 ２０ａ、２０ｂ 開口部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 穿刺針を挿通するためのガイドが軸方向
   に形成された探触子軸と、 前記探触子軸の先端に設けられ、前記探触子軸先端から
   突出する穿刺針の穿刺軌道に向いた超音波振動子を備
   え、前記穿刺軌道を超音波送受波領域に収めつつ前記探
   触子軸と一直線の状態から開き方向に傾動可能な探触子
   ヘッドと、 前記探触子ヘッドの傾角を制御する角度制御手段と、 を含むことを特徴とする超音波探触子。