JPH07222749A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 超音波プローブにおける処置具挿通チャンネ
ルと駆動ユニットとの間の部位をねじれ防止部材に挿通
させて、できるだけ真直ぐな状態に保持して、可撓チュ
ーブ内でフレキシブルシャフトを軸回りに回転させた時
に、ねじれが発生するのを防止し、超音波振動子に正確
に回転力を伝達できるようにする。 【構成】 ねじれ防止部材としてのコイルスリーブ３０
は、金属線材をコイル状に巻回することにより形成した
もので、その一端がコネクタ２０に固定されて、超音波
プローブ１１を構成する可撓チューブ１９の外周面に螺
旋状に巻回されて、内視鏡１の処置具挿通チャンネル９
から外部に位置する部位であって、術者等が本体操作部
２を把持して内視鏡１の操作上邪魔にならない位置にま
で延在されて、その先端は自由状態となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡等のガイド部材
を介して体腔内に導いて、超音波診断を行うための超音
波診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置としては、体表皮から体
内に向けて超音波パルスを送信して、その反射エコーを
受信するようにしたものに加えて、体腔内に挿入して、
体腔内壁から超音波パルスを送信するようにした体内挿
入型の超音波診断装置が知られている。この種の体内挿
入型の超音波診断装置において、内視鏡の処置具挿通チ
ャンネル等をガイド部材として体内に挿入するように構
成したものも近年用いられるようになってきている。そ
こで、従来技術による経内視鏡型の超音波診断装置の代
表的なものを図６に示す。

【０００３】図中において、１は内視鏡を示し、この内
視鏡１は本体操作部２と、この本体操作部２に挿入部３
及びユニバーサルコード４が連設されている。挿入部３
は体腔内に挿入されるものであって、その本体操作部２
への連設側から所定の長さにわたっては軟性部３ａで構
成され、この軟性部３ａにはアングル部３ｂが、またア
ングル部３ｂには先端硬質部３ｃが連設されている。先
端硬質部３ｃの先端面（または側面）には、照明窓５，
観察窓６等と共に、鉗子等の処置具を導出するための処
置具導出口７が開口しており、また本体操作部２の挿入
部３への連設部近傍位置には処置具導入部８が設けられ
ており、処置具導入部８から処置具導出口７までの間は
処置具挿通チャンネル９となっている。

【０００４】超音波診断装置１０は、この処置具挿通チ
ャンネル９を介して体内に挿入されて、超音波診断を行
えるように構成したものである。この超音波診断装置１
０は超音波プローブ１１と、駆動ユニット１２と、超音
波観測装置１３とから構成され、駆動ユニット１２は超
音波観測装置１３に自在継手を介して取り付けられてい
る。超音波観測装置１３は超音波受信信号を処理する回
路を内蔵したものであって、これには超音波画像を表示
するためのモニタ装置１４を備えている。

【０００５】図７に超音波プローブ１１の内部構造を示
す。図中において、１５は先端キャップであって、この
先端キャップ１５は音響特性に優れた部材からなり、そ
の内部には単板の超音波振動子１６が回転自在に設けら
れている。超音波振動子１６には、多重，多条または多
重で多条の金属線材を密着コイル状に巻回してなるフレ
キシブルシャフト１７が連結されており、このフレキシ
ブルシャフト１７の内部には超音波振動子１６に接続し
た信号ケーブル１８が挿通されている。また、先端キャ
ップ１５には可撓チューブ１９が連結されており、この
可撓チューブ１９内でフレキシブルシャフト１７を軸回
りに回転させると、その回転力が先端部にまで伝達され
て、超音波振動子１６が先端キャップ１５内で回転する
ことになる。

【０００６】超音波プローブ１１の基端部は、駆動ユニ
ット１２に着脱可能に接続されるコネクタ２０となって
いる。このコネクタ２０は、可撓チューブ１９に連結さ
れた固定部２１と、この固定部２１に回転自在に設けら
れ、フレキシブルシャフト１７及び信号ケーブル１８と
連結された回転軸２２とから構成される。そして、この
コネクタ２０は、固定部２１を駆動ユニット１２に固定
的に設けたソケット部に連結し、回転軸２２を駆動ユニ
ット１２に設けた駆動軸（図示せず）に連結させて、こ
の駆動ユニット１２に内蔵したモータ（図示せず）を作
動させることによって、フレキシブルシャフト１７を介
して超音波振動子１６を回転駆動させることができるよ
うになっている。そして、信号ケーブル１８は、駆動ユ
ニット１２内からケーブル２３を経て超音波観測装置１
３に電気的に接続されている。なお、図中２４は超音波
観測装置１３が設置されるカートである。

【０００７】従来技術による超音波診断装置は以上のよ
うに構成されるものであって、超音波診断を行うに当っ
ては、超音波プローブ１１のコネクタ２０を駆動ユニッ
ト１２に接続した状態で、内視鏡１の挿入部３を体腔内
に挿入し、所定の診断を行うべき部位にまで導く。そし
て、超音波プローブ１１を内視鏡１の処置具導入部８か
ら処置具挿通チャンネル９内に挿入して、処置具導出口
７から所定長さ突出させることにより超音波診断が行わ
れる。

【０００８】ここで、超音波診断を行うに当っては、超
音波振動子１６は単板の振動子から構成されるものであ
るから、メカニカル走査が行われる。このメカニカル走
査の代表的なものとしては、超音波振動子１６を直線方
向に移動させながら、所定の間隔毎に超音波パルスを送
信して、その反射エコーを受信するリニア走査と、超音
波振動子１６を回転させて、所定の角度毎に超音波パル
スを送信するラジアル（乃至コンベックス）走査とがあ
る。ラジアル走査を行うには、駆動ユニット１２に内蔵
したモータを作動させて、フレキシブルシャフト１７を
軸回りに回転させて、その回転力を超音波振動子１６に
まで及ばせるようにする。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、内視鏡の本
体操作部は、術者が把持して操作を行うためのものであ
って、この本体操作部の操作の円滑性を図るために、そ
れと駆動ユニットを設けた超音波観測装置と間にはある
程度の距離を置く必要がある。しかも、内視鏡における
挿入部は、診断を行うべき部位等によって長さが異なる
ものであり、超音波プローブが挿通される処置具挿通チ
ャンネルの長さもそれに応じて変わってくる。従って、
超音波プローブはかなり長尺なものとなり、しかも内視
鏡の処置具挿通チャンネルに挿通させた時に、処置具導
出部から駆動ユニットへの連結部に至るまでの間にある
程度の余長を持つようになっている。また、超音波プロ
ーブは、先端キャップの部位を除いたほぼ全長が柔軟性
を持っている。

【００１０】以上のように、長尺で柔軟性のある超音波
プローブにおいて、可撓チューブ内でフレキシブルシャ
フトを軸回りに回転させると、先端の超音波振動子に回
転力が伝達されるまでかなり大きな抵抗がある。勿論、
可撓性スリーブ内に、フレキシブルシャフトの回転を円
滑に行わせるために、潤滑機能を有する液体を封入した
ものもあるが、やはり回転に対する抵抗をなくすことは
できない。とりわけ、処置具導出口が先端硬質部の側面
に開口している、所謂側視型の内視鏡にあっては、超音
波プローブの先端近傍部分が９０°前後の角度で曲げら
て、処置具導出口から導出されるようになることから、
回転の伝達に対する抵抗はさらに大きくなる。

【００１１】超音波プローブのうち、内視鏡の処置具挿
通チャンネル内に位置している部位はその内壁により動
きが規制されるので、回転力をある程度は有効に伝達で
きるが、超音波観測装置に付設した駆動ユニットへの接
続部から処置具導入部に至るまでの間は外部に露出して
おり、このために弛みや曲がりが生じる。そこで、フレ
キシブルシャフトを回転させた時に、処置具挿通チャン
ネルの外に位置して、自由状態になっている部位に応力
が集中して振動が発生したり、甚だしい場合には、図６
に示したように、絡み合うようにしてねじれたりするこ
とになる。この結果、回転力の伝達が益々困難になって
しまうという事態が発生する。

【００１２】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、超音波プローブにお
ける処置具挿通チャンネルと駆動ユニットとの間の部位
をできるだけ真直ぐな状態となるように保持することに
よって、可撓チューブ内でフレキシブルシャフトを軸回
りに回転させた時に、ねじれが発生するのを防止し、も
って超音波振動子にまで正確に回転力を伝達できるよう
にすることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、可撓チューブのコネクタ側からガイド
部材の外に位置する部位には、所定の長さにわたってね
じれ防止部材を被装させる構成としたことをその特徴と
するものである。

【００１４】

【作用】前述したように、超音波プローブを駆動ユニッ
トに接続する関係から、この超音波プローブの基端側の
一部分は必ず外部に露出した状態となる。一方、超音波
プローブのうち、処置具挿通チャンネル内に位置する部
位は柔軟性がなければならないのは当然として、内視鏡
等のガイド部材の操作性の観点から、処置具導入部の外
部において、少なくとも所定の長さ分だけは柔軟でなけ
ればならないが、それ以外の部位、即ちコネクタ側から
所定の長さ分は柔軟性があることは必須の要件ではな
い。ただし、完全に剛体で形成すると、やはり操作性に
問題が生じることになる。そこで、駆動ユニットに接続
されるコネクタの部位から所定の長さ分を曲げに対して
はある程度の柔軟性を失わないが、ほぼ真直ぐな状態に
保持でき、ねじれが生じないようにするために、ねじれ
防止部材を被装させる。これによって、超音波振動子を
回転させるために、フレキシブルシャフトを軸回りに回
転させると、この回転力がフレキシブルシャフトの先端
部にまで円滑に伝達されて、超音波振動子を正確に追従
回転させることができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て説明する。超音波診断装置及びその超音波プローブの
ガイド部材としてはの内視鏡の全体構成については、前
述した従来技術のものと格別の差異はないので、それと
同一または均等な部材については、同一の符号を用いて
引用し、その詳細な説明は省略する。なお、ガイド部材
は内視鏡に限定されるものではない。

【００１６】而して、図１及び図２は本発明の第１の実
施例を示し、図中において、３０はねじれ防止部材を構
成するコイルスリーブであって、このコイルスリーブ３
０は、金属線材をコイル状に巻回することにより形成し
たものである。このコイルスリーブ３０は、その一端が
コネクタ２０に固定されて、超音波プローブ１１を構成
する可撓チューブ１９の外周面に接触するか、または僅
かな隙間が形成されるようにして螺旋状に巻回されて、
内視鏡１の処置具挿通チャンネル９から外部に位置する
部位であって、術者等が本体操作部２を把持して内視鏡
１の操作上邪魔にならない位置にまで延在されて、その
先端は自由状態となっている。

【００１７】コイルスリーブ３０は、超音波プローブ１
１において、駆動ユニット１２に接続されるコネクタ２
０から処置具導入部８の部位までの余長部分をできるだ
け真直ぐな状態となるように保持して、可撓チューブ１
９内に挿通されているフレキシブルシャフト１７を軸回
りに回転させた時に、みだりに振動したり、また絡み合
うようにねじれたりするのを防止するためのものであ
る。従って、この機能を十分に発揮させ、かつ内視鏡１
に装着した状態で、術者等がこの内視鏡１を動かした時
に、それに追従して円滑に曲がるようにするために、こ
のコイルスリーブ３０は曲げ性が失われない範囲ででき
るだけ腰を持たせるようにしている。而して、腰を持た
せるためには、コイルスリーブ３０を構成する金属線材
の線径を太くする等によって、金属線材そのものの剛性
を高めるか、またはコイルのピッチ間隔を狭くすること
により達成される。このように、金属線材の剛性とコイ
ルピッチ間隔とを適宜のものとすることによって、所望
の腰を持たせることができるようになる。

【００１８】本実施例は以上のように構成されるもので
あって、超音波プローブ１１を内視鏡１の処置具挿通チ
ャンネル９に挿通させて、駆動ユニット１２からの動力
によってフレキシブルシャフト１７を回転させ、この回
転力によって超音波振動子１６を回転駆動することによ
りメカニカルラジアル走査が行われる。そして、この超
音波振動子１６の回転中に所定の角度間隔毎に超音波パ
ルスを体内に向けて送信し、その反射エコーを受信し
て、信号ケーブル１８及びケーブル２３を介して超音波
観測装置１３に信号を伝送し、この超音波観測装置１３
で所定の信号処理が行われて、モニタ装置１４にラジア
ル超音波画像が表示される。

【００１９】ここで、超音波プローブ１１はかなり長尺
のものであり、駆動ユニット１２からの動力はフレキシ
ブルシャフト１７を介して超音波振動子１６にまで伝達
されるようになっており、しかもフレキシブルシャフト
１７は可撓チューブ１９内で軸回りに回転することか
ら、このフレキシブルシャフト１７は可撓チューブ１９
の内面と摺動する。超音波プローブ１１が真直ぐになっ
ている場合には、フレキシブルシャフト１７の回転に対
する抵抗が比較的小さいが、特に処置具挿通チャンネル
９の外部に位置し、自由状態となっている基端側の部位
が弛んだり、曲がっていたりすると、フレキシブルシャ
フト１７の動きに対する抵抗が大きくなって、振動が発
生する等により円滑な動力の伝達が阻害される。しかし
ながら、この部位はコイルスリーブ３０により覆われ
て、ほぼ真直ぐな状態となっているので、このフレキシ
ブルシャフト１７の回転に対する抵抗は著しく小さくな
り、超音波振動子１６に円滑かつ確実に回転力を伝達で
きる。また、超音波プローブ１１の保形性が良好となる
ので、回転時の抵抗等によって、部分的に絡み合うよう
にねじれたりして、超音波振動子１６が回転できなくな
るといった事態が発生することもない。

【００２０】超音波画像データは、超音波振動子１６に
よる反射エコー信号と、この超音波振動子１６の位置信
号とに基づいて生成されるものであり、また超音波振動
子１６からの超音波パルスの送信も、この位置信号に基
づいて制御される。従って、超音波振動子１６の位置、
ラジアル走査を行う場合には、その回転角を正確に検出
する必要がある。しかしながら、経内視鏡型の超音波プ
ローブ１１は細径のものであることから、超音波振動子
１６の回転角を直接検出する手段を設けることはできな
い。このために、駆動ユニット１２にエンコーダ等の回
転検出手段を設けて、この回転検出手段により超音波振
動子１６の回転を検出するようにしている。以上のこと
から、フレキシブルシャフト１７による回転の伝達が正
確に行われないと、正確な超音波画像を形成できなくな
ってしまう。前述のように、フレキシブルシャフト１７
により超音波振動子１６に正確かつ円滑に回転力を伝達
できることから、モニタ装置１４には高精度で鮮明な超
音波画像が表示される。

【００２１】ところで、診断に当っては、術者等は内視
鏡１の本体操作部２を適宜動かしながら操作が行われる
ことから、コイルスリーブが被装されている部位と、こ
のコイルスリーブ外であって、内視鏡１の処置具挿通チ
ャンネル９の外に位置する部位との間で硬さに大きな差
があると、内視鏡１の本体操作部２の方向や位置等によ
っては、硬さの差のある部位で急激に曲げられることも
ある。このように、急激に曲げられると、やはり回転力
の伝達性能が低下する。そこで、図３に示したように、
コネクタ２０への固定部側が密で、自由端側に向かうに
従って連続的に間隔が広くなるようなコイルスリーブ３
１を用いるようにすれば、超音波プローブ１１が曲げら
れるにしても、その一部において急激に曲げられるよう
なことはない。

【００２２】次に、図４は本発明の第３の実施例を示す
ものであって、この実施例においては、超音波プローブ
１１のコネクタ２０に一端が固定されたコイルスリーブ
３２の自由側の端部に固定機構を持たせるようになし、
コイルスリーブ３２を所望の位置で固定できるように構
成されている。このために、コイルスリーブ３２の先端
はリング３３に連結されており、このリング３３には固
定用ねじ３４が螺挿されている。

【００２３】以上のように構成することによって、超音
波プローブ１１におけるコイルスリーブ３２により覆わ
れる部位の長さを自在に調整できるようになる。而し
て、内視鏡１における挿入部３は、種類や用途等に応じ
て、その長さは全て一定ではなく、ばらつきがある。超
音波プローブ１１は挿入部３の処置具挿通チャンネル９
内に挿通されるものであるから、一定の長さを有する超
音波プローブ１１を処置具挿通チャンネル９内に挿通さ
せた時に、処置具導入部８から駆動ユニット１２に接続
される部位までの長さは、内視鏡の種類等に応じて変化
する。従って、超音波プローブ１１におけるコイルスリ
ーブ３２に覆われる部位の長さを変化させる必要があ
る。コイルスリーブ３２の先端に連結したリング３３を
所望の位置にまで移動させて、固定用ねじ３４を螺挿す
ることによって、このリング３３が固定される。これに
よって、コイルスリーブ３２を所望の長さに調節でき
る。この結果、内視鏡１の操作性を悪化させることな
く、フレキシブルシャフト１７による回転力の伝達を良
好にすることができる。なお、コイルスリーブ３２の固
定手段としては、リング３３とねじ３４とから構成した
ものの他、ばねを用いたクランプ手段その他適宜のもの
を用いることができる。

【００２４】さらに、図５は本発明の第４の実施例を示
すものであって、この実施例においては、ねじれ防止部
材として、腰のある可撓スリーブ４０で形成されてい
る。この可撓スリーブ４０は、その一端がコネクタ２０
に固定され、超音波プローブ１１の途中まで延在され
て、その他端は自由状態となっている。このように構成
することによっても、超音波プローブ１１は、内視鏡１
の外部に位置する部位をほぼ真直ぐな状態に保持でき、
フレキシブルシャフト１７による回転力を円滑かつ確実
に超音波振動子１６にまで伝達できるようになる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、超音波
プローブを構成する可撓チューブのコネクタ側からガイ
ド部材の外に位置する部位には、所定の長さにわたって
ねじれ防止部材を被装させる構成としているので、超音
波プローブの部位をある程度真直ぐな状態に保持され
て、可撓チューブ内でフレキシブルシャフトを軸回りに
回転させた時に、ねじれが発生するのが防止でき、もっ
て超音波振動子にまで正確に回転力を伝達できるように
なる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す超音波診断装置の
全体構成図である。

【図２】図１の超音波プローブの外観図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示す超音波プローブの
外観図である。

【図４】本発明の第３の実施例を示す超音波プローブの
外観図である。

【図５】本発明の第４の実施例を示す超音波プローブの
外観図である。

【図６】従来技術による超音波診断装置の全体構成図で
ある。

【図７】従来技術による超音波プローブの断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 内視鏡 ２ 本体操作部 ３ 挿入部 ７ 処置具導出口 ８ 処置具導入部 ９ 処置具挿通チャンネル １０ 超音波診断装置 １１ 超音波プローブ １２ 駆動ユニット １３ 超音波観測装置 １６ 超音波振動子 １７ フレキシブルシャフト １８ 信号ケーブル １９ 可撓チューブ ２０ コネクタ ３０，３１，３２ コイルスリーブ ３３ リング ３４ 固定用ねじ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に超音波振動子が装着され、この超
   音波振動子を回転駆動するフレキシブルシャフトを可撓
   チューブ内に挿通した超音波プローブを内視鏡等のガイ
   ド部材に挿通させ、この超音波プローブの基端側に超音
   波観測装置に装着した回転駆動手段に着脱可能に接続さ
   れるコネクタを設けたものにおいて、前記可撓チューブ
   のコネクタ側から前記ガイド部材の外に位置する部位に
   は、所定の長さにわたってねじれ防止部材を被装させる
   構成としたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 前記ねじれ防止部材は、金属線材をコイ
   ル状に巻回したコイルスリーブであることを特徴とする
   請求項１記載の超音波診断装置。
3. 【請求項３】 前記コイルスリーブの先端にストッパを
   設け、このストッパによってねじり防止範囲を可変なら
   しめる構成としたことを特徴とする請求項２記載の超音
   波診断装置。
4. 【請求項４】 前記ねじれ防止部材は、腰のある可撓性
   スリーブで形成するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の超音波診断装置。