JPH0767878A - 超音波検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波走査を行うための駆動ユニットを超音
波観測装置側に取り付けることによって、内視鏡をガイ
ドとして挿入される超音波プローブの操作時における術
者の負担を軽減する。 【構成】 超音波観測装置２に駆動ユニット４１とコネ
クタユニット４２とからなる接続機構４０を取り付け
て、駆動ユニット４１には超音波プローブ１のプラグ１
３が接続されるソケット４３が設けられ、モータ４７及
びエンコーダ４９等はこの駆動ユニット４１に内蔵され
ている。超音波観測装置２に連結されるのは、コネクタ
ユニット４２であり、このコネクタユニット４１と駆動
ユニット４１とはジョイント部６０を介して連結され
て、駆動ユニット４１をコネクタユニット４１に対して
所望の方向に傾倒させるようにすることによって、超音
波プローブ１の方向を、術者が操作し易いように調整で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡の処置具挿通チ
ャンネル等をガイドとして体腔内に導かれて、体腔内壁
から超音波走査を行う超音波プローブを備えた超音波検
査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波プローブを体腔内に挿入するため
に、内視鏡に設けられる鉗子等の処置具を挿通するため
の処置具挿通チャンネルをガイド手段として用いるよう
に構成したものは、従来から用いられている。この種の
超音波プローブは、処置具挿通チャンネルに挿通可能な
太さを有する軟性部の先端に超音波振動子を設け、この
超音波プローブの基端部を駆動ユニットに接続し、この
駆動ユニットからケーブルを引き出して超音波観測装置
に着脱可能に接続するようになっている。超音波観測装
置は、超音波振動子に駆動信号を入力し、また超音波振
動子で受信した超音波反射エコー信号が送り込まれて、
所定の信号処理を行うことによって、超音波画像信号を
作成し、この超音波画像信号に基づいてモニタ装置に超
音波画像を表示するものである。

【０００３】超音波走査方式の代表的なものとしては、
超音波振動子を直線的に移動させながら、所定間隔毎に
超音波パルスを体腔内壁に向けて入射するリニア走査方
式と、超音波振動子を回転駆動する間に、所定の角度毎
に超音波パルスを体腔内壁に向けて入射するラジアル走
査方式とがある。ラジアル走査を行う場合には、超音波
振動子を回転駆動する回転駆動手段と、その回転角度を
検出する手段とを必要とする。超音波プローブは処置具
挿通チャンネル内に挿入される関係から、細径化の要請
が強く、超音波プローブ自体に回転駆動手段及び回転角
検出手段を内蔵させるのは不可能である。このために、
超音波プローブの軟性部に、一端が超音波振動子に連結
した回転伝達部材を設け、この回転伝達部材の他端を処
置具挿通チャンネルの外部にまで導き出して、駆動ユニ
ットに接続して、この駆動ユニットにモータ等の回転駆
動手段と、エンコーダ等の回転角検出手段を内蔵させ、
回転駆動手段を作動させることによって、回転伝達部材
を回転駆動すると共に、この回転伝達部材の回転角を回
転角検出手段により検出するように構成している。一
方、リニア走査を行う場合であっても、超音波振動子の
移動をモータ等の駆動手段により行うように構成したも
のもあり、この場合にもエンコーダは必要とする。従っ
て、モータ駆動でリニア走査を行うものにあっても、駆
動ユニットを設け、この駆動ユニットに駆動手段及びエ
ンコーダを内蔵させる。而して、これら駆動ユニットは
何らかの部材に固定しなければならないが、従来におい
ては、この駆動ユニットを内視鏡の本体操作部に設けら
れている処置具挿通チャンネルの入口部分に固定するよ
うに構成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】内視鏡による検査及び
超音波検査を行っている間は、術者は内視鏡の本体操作
部を常に把持した状態に保持しなければならない。この
種の検査は時には数時間も継続することがあり、術者に
とっては、その間中本体操作部を把持し続けるのは極め
て大きな負担である。従って、この負担を軽減するに
は、本体操作部を軽量化する必要がある。ところが、前
述したように、駆動ユニットを本体操作部における処置
具の入口に装着すると、当然その重量が直接加わること
になるだけでなく、この処置具の入口から駆動ユニット
が突出していると、安定性も損なわれる。とりわけ、ラ
ジアル走査方式の駆動ユニットにあっては、前述した回
転駆動手段及び回転角検出手段だけでなく、回転伝達部
材側のケーブルは、超音波振動子と共に回転しなければ
ならず、これに対して超音波観測装置への接続側は回転
方向には固定する必要があることから、ケーブルを相対
回転可能に接続するロータリコネクタ等の部材も内蔵さ
せなければならない等、駆動ユニット自体の重量はかな
りのものであり、しかもかなり大型化する。このように
本体操作部に駆動ユニットという重量物が不安定な状態
に装着されていると、この本体操作部を把持して行う操
作は極めて困難なものとなり、術者の負担も極めて大き
くなる等といった欠点がある。

【０００５】本発明は以上のような従来技術の課題を解
決するために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駆動ユニットを、内視
鏡の本体操作部以外の部位に安定的に固定することによ
って、操作の円滑性を損なうことなく、術者が受ける重
量を軽減できるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、内視鏡の処置具挿通チャンネル等の
ガイド部材を介して体腔内に挿入される超音波プローブ
と、この超音波プローブの基端部が着脱可能に接続され
て、超音波プローブに設けた超音波振動子との間で信号
の授受を行うと共に、モニタに表示される超音波画像に
関する信号を作り出す超音波観測装置とを備えたもので
あって、前記超音波振動子の駆動手段を備えた駆動ユニ
ットを超音波観測装置への接続機構に角度調整可能なジ
ョイント部を介して連結する構成としたことをその特徴
とするものである。

【０００７】

【作用】駆動ユニットを超音波観測装置に取り付けるこ
とによって、内視鏡の本体操作部を把持する術者に対す
る負担はかなり軽減される。ここで、駆動ユニットを超
音波観測装置に完全に固定してしまうと、術者と患者と
の位置関係や、術者の個性等によっては、超音波プロー
ブの操作の円滑性が損なわれ、この超音波プローブに無
理な力が作用する結果となる。このために、駆動ユニッ
トと、超音波観測装置に接続されるコネクタとの間を角
度調整可能なジョイント部を介して連結するように構成
しているので、超音波プローブを任意の方向に向け、任
意の角度に曲げることができるので、操作の円滑性が確
保される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１乃至図６は本発明の第１の実施例を示
すものであって、この実施例においては、ラジアル走査
式の超音波検査装置を示す。而して、図１に超音波検査
装置の全体構成を示す。図中において、１は超音波プロ
ーブ、２は超音波観測装置、３は内視鏡である。超音波
プローブ１は先端に超音波振動子１０を装着した先端部
本体１１と、軟性部１２とを有し、軟性部１２の基端部
にはプラグ１３が設けられている。軟性部１２は、図２
に示したように、軟性の合成樹脂をチューブ状に形成し
たスリーブ１４内に、回転伝達手段を構成する多重また
は多条、もしくは多重で多条の密着コイルばね等からな
るフレキシブルシャフト１５を挿通させて設け、このフ
レキシブルシャフト１５内には、信号ケーブル１６が挿
通されている。そして、フレキシブルシャフト１５の基
端部には回転体１７が連結されており、この回転体１７
は軸受１８により回転自在となっている。また、軟性部
１２におけるプラグ１３から所定の長さ分は、この軟性
部１２の折れ止め用の金属可撓管１９内に挿通されてい
る。

【０００９】この超音波プローブ１は、内視鏡３の本体
操作部３ａに設けた処置具挿通導入部３０から挿入部３
ｂ内に設けた処置具挿通チャンネル３１内に挿通され
て、この処置具挿通チャンネル３１をガイドとして体腔
内に挿入されて、その先端に設けた超音波振動子１０を
挿入部３ｂの先端から突出させて、ラジアル走査を行う
ことができるようになっている。また、超音波プローブ
１の基端部に設けたプラグ１３は、信号処理部２ａとモ
ニタ２ｂとからなる超音波観測装置２に着脱可能に接続
される。

【００１０】超音波プローブ１のプラグ１３は、接続機
構４０を介して超音波観測装置２に接続されるものであ
る。この接続機構４０は、図３に示したように、駆動ユ
ニット４１とコネクタユニット４２とから構成される。
駆動ユニット４１にはソケット４３が設けられており、
このソケット４３内には回転筒４４が回転自在に支承し
て設けられている。回転筒４４には、一対のプーリ４
５，４６が一体的に設けられており、一方のプーリ４５
には回転駆動手段としてのモータ４７からの伝達ベルト
４８に係合している。また、他方のプーリ４６にはエン
コーダ４９の入力軸に設けたベルト５０に係合してい
る。このように構成することによって、プラグ１３を接
続機構４０のソケット４３に接続すると、回転体１６が
回転筒４４と連結されて、モータ４７を回転駆動する
と、伝達ベルト４８を介してプーリ４５が回転して、こ
れと一体に回転筒４４が回転し、さらにこの回転は回転
体１６を介してフレキシブルシャフト１４に伝達され、
このフレキシブルシャフト１４が軸回りに回転すること
になり、さらに超音波振動子１０を装着した先端部本体
１１が回転するようになる。そして、超音波振動子１０
の回転は、エンコーダ４９により検出されるようになっ
ている。

【００１１】信号ケーブル１６は信号線１６ａとアース
線１６ｂとから構成され、信号線１６ａは回転体１７内
に設けた接点ピン２０に接続されており、この接点ピン
２０と回転体１７との間は絶縁部材２１により電気的に
絶縁されている。そして、アース線１６ｂはこの回転体
１７に接続されている。一方、回転筒４４内に接続ピン
５１が絶縁部材５１ａを介して挿通されており、この接
続ピン５１は接点ピン２０に着脱可能に接続されてい
る。従って、回転体１７を回転筒４４に接続すると、信
号線１６ａは接点ピン２０を介して接続ピン５１に電気
的に接続され、またアース線１６ｂは回転体１７を介し
て回転筒４４と電気的に接続されることになる。

【００１２】さらに、この回転筒４４の他端は、固定部
材５２に連結されており、これによってロータリコネク
タが形成される。即ち、回転筒４４に内装した接続ピン
５１は水銀等の流体接点５２ａを介して固定部材５２の
電極５２ｂに接続され、また回転筒４４自体は流体接点
５２ｃを介して固定部材５２の電極５２ｄに電気的に接
続されている。従って、回転体４４が回転しても、固定
部材５２は固定的に保持されており、かつ両者は電気的
に接続される。

【００１３】一方、コネクタユニット４２には超音波観
測装置２の信号処理部２ａへの接続部に着脱可能に接続
されるコネクタ部５４が設けられており、このコネクタ
部５４にはコード５３が接続されている。このコード５
３には、超音波振動子１０からのケーブル１６、モータ
４７に接続したケーブル及びエンコーダ４９に接続した
ケーブルが内蔵されている。そして、コネクタ部５４を
超音波観測装置２に接続した状態で、コネクタユニット
４２を安定的に固定するために、このコネクタユニット
４２にはクランプ部材５５が装着されている。このクラ
ンプ部材５５は、クランプ板５５ａと軸５５ｂ及びつま
み５５ｃから構成され、図４に示したように、軸５５ｂ
はコネクタユニット４２の壁部に穿設した挿通孔５６に
挿通されており、またこの軸５５ｂの先端に設けたクラ
ンプ板５５ａは超音波観測装置２の壁面に設けた透孔５
７に挿通できるようになっている。そして、この軸５５
ｂの端部に設けたつまみ５５ｃは挿通孔５６より大径の
ものであって、このつまみ５５ｃを回転させることによ
って、クランプ板５５ａを回転させると、透孔５７から
脱出不能となり、これによってコネクタユニット４２は
超音波観測装置２に連結されるようになっている。そし
て、コネクタユニット４２の壁面とつまみ５５ｃとの間
にばね５８が介装されており、このばね５８によってク
ランプ板５５ａが超音波観測装置２の壁部の内面に圧接
されて、コネクタユニット４２は超音波観測装置２に安
定的に固定されるようになっている。

【００１４】接続機構４０を構成する駆動ユニット４１
とコネクタユニット４２とはジョイント部６０を介して
方向調整可能に連結されている。このために、駆動ユニ
ット４１の下端部には相対向する位置に一対のブラケッ
ト４１ａ，４１ｂが垂設されており、またコネクタユニ
ット４２には、ブラケット４１ａ，４１ｂに対して９０
°の位相を持った位置にブラケット４２ａ，４２ｂが突
設されている。そして、図５に示したように、これらブ
ラケット４１ａ，４１ｂ及び４２ａ，４２ｂは十字状に
形成した直交二軸からなる支持軸６１を構成する軸部６
１ａ，６１ｂの各先端部に連結されている。これによっ
て、コンタクトユニット４２が超音波観測装置２に接続
した状態を保ったままで、駆動ユニット４１を超音波観
測装置２から離間する方向に傾倒させることができ、こ
の時には支持軸６１の軸部６１ａに沿って駆動ユニット
４１が回転する。また、駆動ユニット４１を超音波観測
装置２に沿う方向において、前方に傾倒させると、駆動
ユニット４１と共に支持軸６１が、その軸部６１ｂがブ
ラケット４２ａ，４２ｂを中心として回転することにな
る。さらに、これらの方向調整を複合させると、超音波
プローブ１は超音波観測装置２に対して斜め前方に向け
ることも可能である。なお、支持軸６１の交差部には貫
通孔６４が穿設されて、コード５３はこの貫通孔６４内
に挿通されている。

【００１５】さらに、駆動ユニット４１をコネクタユニ
ット４２に対して各方向に傾倒させるようにして方向調
整を行った状態で、この駆動ユニット４１を固定するた
めに、支持軸６１を構成する各軸部６１ａ，６１ｂの端
面には鋼球６２ａと、この鋼球６２ａを端面部分から突
出する方向に付勢するばね６２ｂとからなるボールブラ
ンジャ６２が設けられており、またブラケット４１ａ，
４２ａには、図６に示したように、このボールプランジ
ャ６２が係合する凹部６３が複数箇所形設されている。
従って、ボールプランジャ６２をいずれかの凹部６３に
係合させることによって、当該の角度位置に固定できる
ようになる。

【００１６】以上のように構成することによって、超音
波プローブ１を用いて体腔内の超音波検査を行うに当っ
ては、体腔内に挿入された内視鏡３の処置具挿通チャン
ネル３１に超音波プローブ１を挿通する。ここで、処置
具導入部３０には超音波振動子１０を駆動するための駆
動ユニットを装着せず、超音波観測装置２に接続機構４
０を装着して、超音波プローブ１の基端部に設けたプラ
グ１３をこの接続機構４０を構成する駆動ユニット４１
のソケット４３に接続する。

【００１７】この状態で、駆動ユニット４１に内蔵させ
たモータ４７を作動させると、回転筒４４が回転して、
この回転が超音波プローブ１側の回転体１７に伝達さ
れ、さらにフレキシブルシャフト１５がその軸回りに回
転して、このフレキシブルシャフト１５の先端に連結さ
れ、超音波振動子１０を装着した先端部本体１１が回転
することになる。また、この超音波振動子１０の回転は
回転筒４４の回転を検出するエンコーダ４９により検出
される。従って、このエンコーダ４９からの検出信号に
基づいて、所定角度毎に超音波振動子１０から超音波パ
ルスが入射される。そして、体内断層部からの反射エコ
ー信号が超音波振動子１０に受信されて、この反射エコ
ー信号は信号ケーブル１６からコード５３からコネクタ
部５４を介して超音波観測装置２に設けた信号処理部２
ａに伝送されて、この反射エコー信号と共にエンコーダ
４９からの超音波振動子１０の角度信号が信号処理部２
ａに送り込まれて、これらの信号から超音波画像信号が
生成されて、モニタ２ｂに超音波画像が表示される。

【００１８】而して、駆動ユニット４１は内視鏡３には
装着されず、超音波観測装置２側に固定されているの
で、内視鏡３の軽量化が図られると共に、内視鏡３から
突出する部材がなくなるので、術者がこの内視鏡３の本
体操作部３ａを安定的に把持でき、この操作を長時間続
けても、疲れが少なくなる。ところで、駆動ユニット４
１を超音波観測装置２に完全に固定すると、超音波観測
装置２と術者との位置関係等によっては、この駆動ユニ
ット４１に接続される超音波プローブ１の基端部分に引
っ張り力等の無理な力が作用して、かえって操作性が悪
化するという問題点がある。しかしながら、駆動ユニッ
ト４１は超音波観測装置２に固定されているコネクタユ
ニット４２に対してジョイント部６０を介して方向調整
可能に連結されているから、例えば、術者の位置や動き
等に応じて、可撓管１９を手で把持して所望の方向に傾
倒させることによって、超音波プローブ１に無理な力が
加わらないように、その方向を調整することができる。

【００１９】なお、前述の実施例においては、ジョイン
ト部を直交二軸で構成したが、例えば駆動ユニットとコ
ネクタユニットとを球面継手等他の機構により接続する
構成としても良い。また、駆動ユニットを所定の角度位
置に保持するための機構としては、前述のボールプラン
ジャ以外でも、摩擦係合機構その他各種の機構を用いる
ことも可能である。さらに、超音波プローブのガイド手
段としては、内視鏡に限らず、体腔内に挿入される各種
の部材を利用することが可能である。

【００２０】ラジアル走査式の超音波検査装置だけでな
く、図７に示したように、リニア走査式の超音波検査装
置にあっても、前述した実施例と同様、超音波プローブ
７０の基端部に接続される駆動ユニット７１を、超音波
観測装置に接続されるコネクタユニット７２に、角度調
整可能なジョイント部を介して接続するように構成する
こともできる。ここで、リニア走査の場合には、回転伝
達手段は必要ではないので、超音波プローブ７０の軟性
部７３は可撓性のあるスリーブ内に信号ケーブルを内蔵
させたもので構成される。そして、この軟性部７３の基
端部にはスライド部材７４が連設されている。このスラ
イド部材７４は、駆動ユニット７１のケーシング内にお
いて、ガイド７５に沿ってスライド可能に設けられてい
る。スライド部材７４にはラック７４ａが形成されてお
り、このラック７４ａにはモータ７６の出力軸に設けた
ピニオン７７と、エンコーダ７８に設けた検出ギア７９
とが噛合している。

【００２１】モータ７６を作動させると、ピニオン７７
が回転して、スライド部材７４が移動し、超音波プロー
ブ７０はその軸線方向に変位することになる。また、こ
の時には、検出ギア７９が回転して、この検出ギア７９
の回転がエンコーダ７８により検出されて、超音波振動
子の位置に関する信号が得られる。

【００２２】このように、リニア走査式の超音波検査装
置にあっても、スライド部材７４やモータ７６，エンコ
ーダ７８等を設けなければならず、駆動ユニット７１は
かなり大型化，重量化することから、それを超音波観測
装置に設けられる接続機構として構成することによっ
て、操作性等の観点から有利なものとなる。

【００２３】さらに、リニア走査もラジアル走査も行え
る方式の超音波検査装置も知られており、図８に示した
駆動ユニット８０を備えている。即ち、スリーブ内にフ
レキシブルシャフトを挿通させた超音波プローブの挿入
部８１は、駆動ユニット８０のケーシング内に設けた軸
線方向にスライド可能な回転軸８２に着脱可能に接続で
きるようになっている。ここで、回転軸８２の外面には
スプラインが設けられ、この回転軸８２にはギア８３ａ
が嵌合されている。そして、このギア８３には、ラジア
ル駆動用のモータ８４の回転軸に連結した駆動ギア８５
が噛合し、かつエンコーダ８６に連結した出力ギア８７
がギア８３ｂに噛合している。また、回転軸８２にはラ
ック部材８８が固定して設けられており、このラック部
材８８のラックにはリニア駆動用のモータ８９に設けた
ピニオン９０と共に、エンコーダ９１の検出ギア９２が
噛合している。

【００２４】駆動ユニット８０を以上のように構成した
場合には、この駆動ユニット８０は少なくとも２台のモ
ータ８４，８９とエンコーダ８６，９１とを内蔵させな
ければならないことからさらに大型化，重量化すること
になり、超音波観測装置に取り付けられる接続機構にお
いて、角度調整可能なジョイント部を介して連結するこ
とによって、術者の負担軽減及び駆動ユニットの安定性
確保等、操作性が著しく向上する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、超音波
振動子の回転駆動手段と、この超音波振動子の駆動手段
とを備えた駆動ユニットを超音波観測装置への接続コネ
クタに角度調整可能なジョイント部を介して連結する構
成としたので、駆動ユニットを内視鏡の本体操作部等、
術者が把持する部位に装着する必要がなくなり、術者に
対する負担が著しく軽減されると共に、この駆動ユニッ
トを極めて安定した状態に固定できる等の諸効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】超音波検査装置の全体構成図である。

【図２】超音波プローブの断面図である。

【図３】接続機構の断面図である。

【図４】コネクタユニットの固定機構を示す構成説明図
である。

【図５】ジョイント部の構成説明図である。

【図６】ジョイント部におけるボールプランジャの係合
部の構成説明図である。

【図７】本発明の第２の実施例を示す接続機構の構成説
明図である。

【図８】本発明の第３の実施例を示す駆動ユニットの断
面図である。

【符号の説明】

１，７０ 超音波プローブ ２ 超音波観測装置 ３ 内視鏡 １０ 超音波振動子 １１ 先端部本体 １２，７３ 軟性部 １４ スリーブ １５ フレキシブルシャフト １６ 信号ケーブル １７ 回転体 ３１ 処置具挿通チャンネル ４０ 接続機構 ４１，７１，８０ 駆動ユニット ４２，７２ コネクタユニット ４７，７６，８４，８９ モータ ４９，７８，８６，９１ エンコーダ ５４ コネクタ部 ５５ クランプ部材 ６０ ジョイント部 ６１ 支持軸 ６２ ボールプランジャ ６３ 凹部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡の処置具挿通チャンネル等のガイ
   ド部材を介して体腔内に挿入される超音波プローブと、
   この超音波プローブの基端部が着脱可能に接続されて、
   超音波プローブに設けた超音波振動子との間で信号の授
   受を行うと共に、モニタに表示される超音波画像に関す
   る信号を作り出す超音波観測装置とを備えたものにおい
   て、前記超音波振動子の駆動手段を備えた駆動ユニット
   を超音波観測装置への接続機構に角度調整可能なジョイ
   ント部を介して連結する構成としたことを特徴とする超
   音波検査装置。