JPH10248850A - 超音波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】管腔内における所望の位置への超音波焦点位置
調整を容易に、且つ、確実に行うことができる超音波プ
ローブを提供する。 【解決手段】超音波プローブ１の挿入部４の先端キャッ
プ６の内周に３段階の円筒内周面６ａ，６ｂ，６ｃが形
成されている。また、先端キャップ６にはハウジング８
に保持された進退，回動自在な治療用超音波振動子１１
が配されている。上記超音波振動子１１を進退させて、
先端キャップ６の円筒内周面６ａ，６ｂ，６ｃの何れか
の面に正対させることによって、照射される超音波の焦
点位置を変化させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、先端部内に超音波
振動子を配し、複数の焦点位置に切り換えて高密度の超
音波エネルギを照射する超音波プローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、体腔内に挿入して超音波診断およ
び超音波治療を行う超音波プローブにて超音波集束点
（焦点）を調整可能とした超音波診断治療システムに関
するものとして特開平７−２３１８９４号公報が開示さ
れている。上記超音波プローブの焦点調整は、先端の超
音波射出面にバルーンを設け、バルーンを膨張させるこ
とによって、焦点位置を調整する方式と、振動子を固定
した弾性板を湾曲させることによって焦点を調整する方
式など開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の特開平７−２３
１８９４号公報の開示のシステムにおける超音波プロー
ブの焦点調整方式のうち、バルーンを膨張させることに
よって、焦点位置を調整する方式のものは、バルーン自
在が非常に柔らかく、体腔内でその距離を一定状態に保
つことが非常に難しい。例えば、体が僅かに動いただけ
でも、位置がずれるといった問題があった。更には、管
腔臓器内、例えば、食道のような管腔臓器内において
は、バルーンを膨らませる量が制限されるために、焦点
の位置合わせにも限界があった。

【０００４】一方、弾性板を湾曲させる方式のもので
は、振動子に歪がかかり易いという欠点があり、損傷し
やすく、延いては、振動子の性能劣化を起こすおそれが
あった。更に、弾性板を湾曲させる調整が難しく、焦点
位置の制御が不安定であり、その調整も困難であった。

【０００５】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたものであって、高密度超音波の集束点、すなわ
ち、焦点を変更できる超音波プローブであって、管腔内
における所望の位置への超音波焦点位置調整を容易に、
且つ、確実に行うことができる超音波プローブを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の超音波プローブ
は、先端部内に超音波振動子を配した超音波プローブに
おいて、上記超音波振動子より照射される超音波に対し
て複数の固定焦点距離を与える音響レンズ材を超音波振
動子の超音波照射前面に対して切り換え可能に配する。
上記超音波プローブにおいては、超音波振動子から出さ
れる超音波に対して、振動子前面の音響レンズ材を数種
類のものに切り換えて、焦点距離を変化させる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施の
形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の
超音波プローブを適用する超音波診断治療システムの構
成を示す図である。本超音波診断治療システムは、主に
体腔内近辺で使用される超音波プローブ１と、信号ケー
ブル３およびコネクタ２ａを介して接続される制御装置
２とで構成される。

【０００８】上記超音波プローブ１は、主に体腔内に挿
入される挿入部４と、その先端に位置し、超音波振動子
が内部に配設される先端キャップ６と、術者が把持およ
び操作を行う操作部５と、更に、操作部５に設けられて
いる切り換えレバー７とで構成されている。また、制御
装置２には、少なくとも超音波プローブ１内の超音波振
動子を駆動する信号の出力回路や、上記超音波振動子を
走査するための駆動装置が内蔵されている。

【０００９】次に、超音波プローブ１の先端部の詳細に
ついて、図２の断面図により説明する。先端キャップ６
の中にはメカラジアルスキャン型の治療用超音波振動子
１１および診断用超音波振動子９を配したハウジング８
が、先端硬性部材１３内を挿通する駆動軸１２に支持さ
れた状態で配されている。診断用超音波振動子９の前面
には音響レンズ１０が装着されており、診断用超音波振
動子９より発せられる超音波をある程度集束させる構造
となっている。なお、上記音響レンズ１０は、必ずしも
必要ではない。

【００１０】診断用超音波振動子９および治療用超音波
振動子１１に対しては、それぞれ図示しない信号線が配
線されており、その信号線は駆動軸１２を介して挿入部
４内を挿通しており、操作部５、信号ケーブル３、コネ
クター２ａを介して制御装置２に接続される。

【００１１】上記駆動軸１２は、先端硬性部材１３内に
ベアリング１４により回転方向Ｒ1および進退方向Ｄ1
に移動可能な状態で支持されており、図１の切り換えレ
バー７によって進退方向の位置制御が可能になってい
る。

【００１２】また、先端キャップ６は、挿入部軸方向で
あるＤ1 方向に沿って複数段階、例えば、３段階に変化
する円筒状内周面６ａ，６ｂ，６ｃを有している。切り
換えレバー７を操作して上記駆動軸１２を進退させ、ハ
ウジング８をＤ1 方向に移動させると、該ハウジング８
を内周面６ａ，６ｂ，６ｃに正対させることができる。

【００１３】上記先端キャップ６の３段階の内周面６
ａ，６ｂ，６ｃが複数の音響レンズ材として作用する。
すなわち、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ上
記ハウジング８を先端キャップ６の各内径面６ａ，６
ｂ，６ｃの正対位置に進退移動させたときの挿入軸垂直
断面図を示し、そのときの超音波振動子の集束点、すな
わち、焦点位置ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 を示している。本図に
示すようにハウジング８に正対する上記内周面６ａ，６
ｂ，６ｃの内径が大きくなるに従い屈折角が小さくな
り、超音波振動子から照射される超音波の焦点距離が長
くなる。

【００１４】なお、上記先端キャップ６の材質として
は、超音波透過性のよいポリエチレン樹脂およびポリメ
チルペンテン樹脂等の樹脂が適している。また、先端キ
ャップ６の内部には超音波が透過しやすいように超音波
伝達媒体１５が充填されている。その超音波伝達媒体１
５としては、流動パラフィンおよび水等が具体的に挙げ
られる。

【００１５】以上のように構成された本超音波診断治療
システムを用いて診断、治療を行う場合は、図４のよう
な状態で使用される。すなわち、プローブ挿入部４を、
例えば、肛門１６を介して、直腸内に挿入する。病変部
１７近辺に先端キャップ６を誘導し、制御装置２より診
断用超音波振動子９を駆動させ、診断用超音波振動子９
が駆動軸１２によって回転走査する。制御装置２を介し
て挿入軸方向Ｄ1 に対して垂直な面の超音波画像をモニ
タ上に表示することができる。

【００１６】上記超音波画像により病変部１７の位置を
確認した後、その病変部までの距離を測定し、治療超音
波振動子１１を先端キャップ６の内周面６ａ，６ｂ，６
ｃのどの部分の位置させるのが適当であるかを術者が判
断する。その後、切り換えレバー７を操作して、３種類
ある内径の内の１つの位置へハウジング８を移動させ
る。さらに、制御装置２により治療用超音波振動子１１
が病変部１７に正対するようにハウジング８を回転制御
する。その後に、制御装置２より治療用超音波振動子１
１に駆動信号を与え、治療用の強力超音波を病変部１７
に照射し、治療を行う。

【００１７】以上説明したように本実施の形態の超音波
プローブ１を適用する超音波診断治療システムによる
と、ハウジング８をＤ1 方向に進退させるだけで、治療
用超音波振動子１１を先端キャップ６の内径の異なる面
上に移動させ、各々異なった焦点距離を容易に得ること
ができる。したがって、治療用の強力超音波を病変部１
７上に確実に照射することができる。また、先端キャッ
プ６の内径面６ａ，６ｂ，６ｃはそれぞれ挿入軸方向Ｄ
1 に対して円筒面であり、内径の曲率が一定であること
から、ハウジング８のＤ1 方向の位置決め後は、確実に
固定焦点とすることができる。

【００１８】次に、本発明の第２の実施の形態の超音波
プローブについて説明する。本実施の形態の超音波プロ
ーブは、その先端部分の構造が前記超音波プローブ１と
異なるが、その他のシステムは、前記第１の実施の形態
のシステムと同一のものが適用可能である。したがっ
て、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同
一の符号を付し、主に異なる部分についての説明を行
う。

【００１９】図５は、本実施の形態の超音波プローブ２
０の先端部の断面図である。挿入部２１の先端キャップ
２２は、音響レンズ材としての材質の異なる２種類の部
材を接合して形成されている。具体的には、第１先端キ
ャップ２２ａと第２先端キャップ２２ｂの溶着により先
端キャップ２２を形成している。上記先端キャップの材
質としては、例えば、第１先端キャップ２２ａをポリエ
チレン樹脂、第２先端キャップ２２ｂをポリメチルペン
テン樹脂といった音速の異なる材質で形成する。このよ
うに材質のことなる第１，第２先端キャップにハウジン
グ８を正対させることによって超音波振動子の焦点距離
が変化する。

【００２０】図６（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ上記ハウ
ジング８を先端キャップ２２の第１先端キャップ２２
ａ、または、第１先端キャップ２２ｂの正対位置に進退
移動させたときの挿入軸垂直断面図を示し、そのときの
超音波振動子の集束点、すなわち、焦点位置ｆ21，ｆ22
を示している。本図に示すようにハウジング８上の超音
波振動子１１が正対する材質の異なる先端キャップ２２
ａ，２２ｂにより、該キャップの境界面での屈折角がス
ネルの法則に基づいて音速の変化に依存することから、
超音波振動子から照射される超音波の焦点距離が上述の
ように変化する。

【００２１】なお、本実施の形態では、第１，第２先端
キャップ２２ａ，２２ｂの厚みは同一になっているが、
その変形例として第１先端キャップ２２ａと第２先端キ
ャップ２２ｂの肉厚を異ならせることによって、より効
果的に焦点距離を変化させることもできる。

【００２２】上述のように構成された超音波プローブ２
０において、超音波振動子の焦点距離調整を行う場合、
前記第１の実施の形態の場合と同様に、ハウジング８を
切り換えレバー７によって挿入軸方向Ｄ1 に進退させ、
第１先端キャップ２２ａ、または、第２先端キャップ２
２ｂに正対させることによって、病変部位置に合わせて
治療用超音波振動子１１の焦点距離を変化させることが
できる。但し、本実施の形態の場合は、２種類の先端キ
ャップに対応して２つの焦点距離に切り換え可能である
が、さらに多くの焦点距離に調整可能にするには、多種
類の先端キャップの接続数を増やせばよい。

【００２３】本実施の形態の超音波プローブ２０は、前
記第１の実施の形態のものと同様の効果を有し、特に、
本超音波プローブ２０の場合、第１，第２先端キャップ
２２ａ，２２ｂの外径を同一にすることができることか
ら、先端キャップの径が異なる第１の実施の形態の超音
波プローブ１より細径化が可能である。

【００２４】次に、本発明の第３の実施の形態の超音波
プローブについて説明する。本実施の形態の超音波プロ
ーブもその先端部分の構造のみが前記超音波プローブ１
と異なっており、前記第１の実施の形態のシステムと同
一のシステムに適用可能である。したがって、第１の実
施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付
し、主に異なる部分についての説明を行う。

【００２５】図７は、本実施の形態の超音波プローブ３
０の先端部の断面図である。本実施の形態の超音波プロ
ーブ３０においては、挿入部３１の先端キャップ３２内
にＲ1 方向に回転可能であって、治療用超音波振動子３
４が固着されたハウジング３３が配されている。そのハ
ウジング３３の周囲には挿入軸Ｄ1 に沿ってそれぞれ異
なる曲率面を持つ複数の音響レンズユニット３５ａ，３
５ｂ，３５ｃからなる音響レンズ群３５が配されてい
る。この音響レンズ群３５は、超音波プローブ３０の切
り換えレバー７の操作によって、挿入軸方向Ｄ1 に進退
移動が可能である。上記音響レンズ群３５が進退移動を
行うと、上記ハウジング３３に対して音響レンズユニッ
ト３５ａ，３５ｂ，３５ｃの内、どのレンズユニットが
正対するかによって、治療用超音波振動子３４の焦点距
離が異なってくる。但し、ハウジング３３の挿入軸方向
Ｄ1 の位置は一定とする。

【００２６】以上のように構成された本実施の形態の超
音波プローブ３０において、超音波振動子の焦点距離調
整を行う場合、切り換えレバー７の操作によって音響レ
ンズ群３５を挿入軸方向Ｄ1 に進退させる。そして、病
変部上に治療用超音波振動子１１の焦点を合わせるよう
に音響レンズユニット３５ａ，３５ｂ，３５ｃの何れか
をハウジング３３に正対させ、照射される超音波の焦点
距離の調整を行うことができる。このとき、ハウジング
３３は進退させない。

【００２７】本実施の形態の超音波プローブ３０による
と前記第１の実施の形態のものと同様の効果を奏し、さ
らに、挿入部３１に対してハウジング３３が進退しない
ので、一旦、プローブの位置決めを行ってしまえば、そ
の後、治療部位に対してプローブ挿入部３１を移動させ
ることなく、焦点を変化させることができるという効果
を奏する。

【００２８】次に、本発明の第４の実施の形態の超音波
プローブについて説明する。本実施の形態の超音波プロ
ーブもその先端部周りの構造のみが前記超音波プローブ
１と異なっており、前記第１の実施の形態のシステムと
同一のシステムに適用可能である。したがって、第１の
実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を
付し、主に異なる部分についての説明を行う。

【００２９】図８は、本実施の形態の超音波プローブ４
０の先端部の断面図である。本超音波プローブ４０にお
いて、挿入部４１の先端キャップ４２内には治療用超音
波振動子１１が固着されたハウジング８がＲ1 方向に回
転自在に配されている。上記ハウジング８を保持する駆
動軸１２は、先端硬性部材１３内においてベアリング１
４で支持されており、軟性、または、柔軟性に優れたも
のが使用されている。

【００３０】また、先端キャップ４２の円弧状の内面に
沿って音響レンズベルト４３が配されている。音響レン
ズベルト４３は、ベルト自身の弾性反発力により、先端
キャップ４２内面に張り付くような状態で、先端キャッ
プ４２の円弧の周方向Ｄ2 に沿って摺動可能に配されて
いる。音響レンズベルト４３は、数種類の音速の異なる
材質で形成された音響レンズユニット４３ａ，４３ｂ，
４３ｃが接続された状態で形成されている。この音響レ
ンズベルト４３は、その両端を挿入部４１に設けられた
駆動部を介して、操作部５にある切り換えレバー７と連
動する形で連結されており、周方向Ｄ2 に沿って移動可
能である。したがって、上記ハウジング８に対してどの
音響レンズユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃを正対させ
るかによって、治療用超音波振動子１１から照射される
超音波の焦点距離が変化することになる。

【００３１】以上のように構成された本実施の形態の超
音波プローブ４０において、超音波振動子の焦点距離調
整を行う場合、まず、ハウジング８を音響レンズベルト
４３に正対するように制御装置２より位置制御信号を出
力し、ハウジング８を回転駆動する。その後、操作部５
にある切り換えレバー７を切り換え操作することによ
り、音響レンズベルト４３を移動させ、異なる音速を持
つ音響レンズユニットの何れかを選択して治療用超音波
振動子１１に正対させ、それにより超音波の焦点位置を
病変部に合わせることができる。

【００３２】本実施の形態の超音波プローブ４０による
と前記第１の実施の形態のものと同様の効果を奏し、音
響レンズベルト４３が弾性変形可能な柔軟な材質であ
り、先端キャップ４２内で内面に沿うように変形するの
で、先端キャップ４２を小型にすることができ、先端部
４１が小さくなり、操作性、挿入性が向上する。さら
に、上記音響レンズベルト４３は、柔軟な材質で製作可
能なために、挿入部４そのものも柔軟性を持たせること
ができ、例えば、口から胃、さらに、腸といった部分へ
の挿入も容易になる。

【００３３】次に、本発明の第５の実施の形態の超音波
プローブを適用する超音波診断治療システムについて説
明する。図９は、本実施の形態の超音波プローブを適用
する超音波診断治療システムの構成を示す図である。本
実施の形態の超音波診断治療システム５０は、主に超音
波プローブ５１と、本システムの各制御回路や駆動回路
等を内蔵する制御装置５２と、超音波伝達媒体６６を超
音波プローブ５１に送液するための送液装置６０とで構
成されている。

【００３４】上記超音波プローブ５１は、治療用超音波
振動子１１を有するハウジング８を内蔵する体腔内挿入
可能な挿入部５４と、術者が把持、操作する操作部５５
からなる。上記超音波プローブ５１の操作部５５には、
挿入部５４の先端キャップ５６に連続して設けられてい
る湾曲部５７を湾曲操作するための湾曲操作レバー５８
が設けてある。操作部５５は信号ケーブル５３とコネク
ター５２ａを介して、制御装置５２に電気的に接続され
ている。また、操作部５５から送液チューブ６３と吸引
チューブ６４が導出されており、後述する超音波伝達媒
体槽６１、および、吸引槽６５に接続されている。

【００３５】上記送液装置６０は、主に異なる音響レン
ズ材としての複数種類の超音波伝達媒体を蓄えておく超
音波伝達媒体槽６１と、送液チューブ６３を介して超音
波伝達媒体槽６１と超音波プローブ５１と接続し、複数
の超音波伝達媒体を送液可能に切り換える切り換え弁６
２と、吸引チューブ６４を介して吸引した超音波伝達媒
体を蓄える吸引槽６５と、超音波伝達媒体を超音波プロ
ーブ５１から吸引する吸引ポンプ６６とで構成されてい
る。なお、上記超音波伝達媒体は、超音波透過性が良好
な音速の異なる複数種類の液体、例えば、３種類の超音
波伝達媒体６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃとする。また、切り
換え弁６２は、制御装置５２に電気的に接続されてお
り、その指示により上記複数種類の超音波伝達媒体の１
つを選択し、送液チューブ６３を介して超音波プローブ
５１に吸引可能な状態とする。

【００３６】次に、上記超音波プローブ５１の先端部の
構造について、図１０の断面図を用いて詳細に説明す
る。上記超音波プローブ５１の挿入部５４においては、
先端硬性部材５９に対して、先端キャップ５６が密封さ
れており、その先端キャップ５６内には回動自在な形で
駆動軸１２にハウジング８が設けられている。ハウジン
グ８は、治療用超音波振動子１１が装着されており、前
記第１の実施の形態の超音波プローブ１と同等の構成を
有している。但し、ハウジング８を支持する駆動軸１２
は、先端硬性部材５９にて、シール部材５９ａおよびベ
アリング１４により回動自在で、かつ、液密に支持され
ている。

【００３７】上記密封された先端キャップ５６内のスペ
ース５６ａには超音波伝達媒体６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ
の何れかの液体が送液され、封入される。上記超音波伝
達媒体が封入されたスペ−ス５６ａは、送液管路５９ａ
を通して送液チューブ６３に連通する。さらに、スペ−
ス５６ａは、排出管路５９ｂを通して吸引チューブ６４
にも連通している。なお、上記封入された超音波伝達媒
体の種類によって治療用超音波振動子１１から照射され
る超音波の焦点距離が変化する。

【００３８】以上のように構成された本実施の形態の超
音波診断治療システム５０において、超音波プローブ５
１から照射される超音波の焦点距離を調整する場合、ま
ず、制御装置５２により、切り換え弁６２を切り換え、
音速の異なる複数の超音波伝達媒体６１Ａ，６１Ｂ，６
１Ｃの何れかを選択する。この状態で吸引ポンプ６６を
駆動すると、媒体槽６１から選択されている超音波伝達
媒体の一つを送液チューブ６３を介して先端キャップ５
６内に注入することができる。上記超音波伝達媒体注入
動作の終了後、制御装置５２によりハウジング８上の治
療用超音波振動子１１を駆動すると、プローブ５１の先
端部より超音波が照射される。そのときの超音波の焦点
距離は、上記注入された超音波伝達媒体の種類により定
まる。

【００３９】その後、超音波の焦点距離を変更する場
合、まず、吸引ポンプ６６を駆動し、吸引チューブ６４
を介して、先端キャップ５６内の超音波伝達媒体を吸引
タンク６５に吸引除去する。更に、制御装置５２により
切り換え弁６２を切り換えて、異なる種類の媒体を超音
波伝達媒体６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの中から選択する。
そして、吸引ポンプ６６を駆動することによって、上記
選択された超音波伝達媒体を先端キャップ５６中に注入
し、置換する。上記超音波伝達媒体６１Ａ，６１Ｂ，６
１Ｃは、それぞれ音速が異なっているので、ハウジング
８上の超音波振動子から照射される超音波の焦点距離が
変化する。

【００４０】以上説明したように本実施の形態の超音波
プローブ５１を用いた超音波診断治療システム５０によ
ると、前記第１の実施の形態のシステムの場合と同様に
の効果を奏し、さらに、挿入部先端に進退移動する部材
を設ける必要がないことから、挿入部先端の小型化が可
能となり、且つ、照射される超音波の焦点距離の調整操
作が容易となる。更には、先端部に硬い硬質な部材が先
端硬性部材５９以外にないので、挿入部５４に柔軟性を
持たせることが容易となる。

【００４１】次に、本発明に関連する第６の実施の形態
の超音波プローブについて説明する。図１１は、本実施
の形態の超音波プローブ７０の挿入部の断面図である。
上記超音波プローブの挿入部７１においては、内周面が
同一径の円筒面であって、外形面は、音響レンズ材とし
て作用するための３段階の外径をもつ外周部７２ａ，７
２ｂ，７２ｃをもつ先端キャップ７２が先端硬性部材７
９に固着されている。上記先端キャップ７２内部には、
前記第１の実施の形態の超音波プローブ１と同様に先端
硬性部材７９にＲ1 方向およびＤ1 方向に回転、およ
び、進退自在の駆動軸１２にハウジング８が固着されて
いる。上記ハウジング８には治療用超音波振動子１１が
装着されている。

【００４２】さらに、上記ハウジング８の外方にはＤ1
方向に進退可能な円筒状の金属構造体７３が配設されて
いる。この金属構造体７３は、挿入部７１の手元側に設
けられたスライドレバー７４に接続されており、スライ
ドレバー７４を操作することにより、先端硬性部材７９
のガイド部７９ａにガイドされて前進、または、進退さ
せることが可能である。金属構造体７３の前進位置では
ハウジング８が完全に覆われた状態となり、後退位置で
はハウジング８が完全に開放された状態となる。なお、
上記金属構造体７３の外周は、先端キャップ７２の内周
面に対して略相似形であり、且つ、そのクリアランスは
少ない。

【００４３】上記金属構造体７３が後退した状態におい
て、ハウジング８を、先端キャップ７２の外周部７２
ａ，７２ｂ，７２ｃの内側にそれぞれ正対するように進
退移動させると、先端キャップ部７２の厚みの違い、お
よび、外周面の曲率の違いにより治療用超音波振動子１
１から照射される超音波の焦点距離が変化する。

【００４４】次に、以上のように構成された本実施の形
態の超音波プローブの使用動作について説明する。ま
ず、体腔内の挿入時においては、スライドレバー７４を
先端方向にスライドしておく。その操作により金属構造
体７３が先端キャップ７２の内面に沿う状態でその内面
の周方向をほぼ全周にわたり支持する状態となる。この
状態で挿入部７１を体腔内へ挿入する。ハウジング８に
ある治療用超音波振動子１１を駆動する際には、スライ
ドレバー７４を操作部側に、すなわち、図１１上で右側
にスライドさせ、金属構造体７３をハウジング８と正対
する面より外し、超音波の照射が可能な状態とする。そ
こで、所望の超音波の焦点距離を得るために、ハウジン
グ８を先端キャップ７２の外周部７２ａ，７２ｂ，７２
ｃの何れかに正対する位置に進退駆動して、治療用超音
波振動子１１を駆動する。

【００４５】上述のように本実施の形態の超音波プロー
ブ７０によると、前記第１の実施の形態のシステムの場
合と同様にの効果を奏し、さらに、金属構造体７３に先
端キャップ７２の変形を抑える作用があるので、体腔内
で押圧しても、先端キャップ７２が潰されることがな
く、先端部分の損傷を防止することができる。またさら
に、治療用超音波振動子１１が先端キャップ７２により
保護されているので、洗浄や消毒の際に、直接人の手や
薬液等に触れることがなく、耐久性が向上する。

【００４６】次に、本発明に関連する第７の実施の形態
の超音波プローブについて説明する。図１２は、本実施
の形態の超音波プローブ８０の挿入部の断面図である。
本実施の形態の超音波プローブ８０の挿入部８１におい
ては、回転，進退可能な駆動軸１２の先端部に取り付け
られるハウジング８３は、金属製であって、前記図１１
の金属構造体７３に代えて挿入軸方向であるＤ1 方向に
延出する筒状の金属構造体部８３ａが一体的に設けられ
ている。ハウジング８３には挿入軸方向Ｄ1 と平行な貫
通穴８３ｂが設けられている。

【００４７】また、治療用超音波振動子１１は、上記ハ
ウジング８３に対して絶縁部材８４を介して取り付けら
れ、電気的に絶縁された状態で支持されている。治療用
超音波振動子１１への電気的接続は、駆動軸１２内に挿
通された図示してない信号線により接続されている。な
お、上述の構成部材以外の先端キャップ７２等は、前記
図１１に示した第６の実施の形態の超音波プローブ７０
のものと同一構造とする。

【００４８】次に、上述の構成を有する本実施の形態の
超音波プローブ８０の作用について説明する。まず、ハ
ウジング８３を最も先端に突出させた状態でプローブ挿
入部８１を体腔内に挿入する。ハウジング８３には金属
構造体部８３ａが一体的に延出した状態で設けられてお
り、先端キャップ７２はハウジング８３および金属構造
体部８３ａによりその内面を保持されることになる。

【００４９】また、超音波の焦点距離を調整する際、ハ
ウジング８３をＤ1 方向に進退させるが、そのとき、先
端キャップ内に充填されている超音波伝達媒体８５は、
貫通穴８３ｂを介してＤ1 方向に流される。したがっ
て、ハウジング８３の進退移動時に先端キャップ７２の
内部が負圧状態、または、高圧状態になりにくく、先端
キャップ７２の変形が抑えられ、移動時の抵抗力も減じ
られる。

【００５０】上述のように本実施の形態の超音波プロー
ブ８０によると、前記第１、および、第６の実施の形態
のシステムの場合と同様にの効果を奏し、さらに、金属
構造体部８３ａの進退がハウジング８３の移動と一体的
に行われるので、挿入部８１にスライドレバー７４を設
ける必要がなく、構造がより簡単になる。さらに、ハウ
ジング８３の移動時には、超音波伝達媒体８５が貫通穴
８３ｂを介して流れることから、先端キャップ７２の内
部が負圧状態になりにく、先端キャップ７２の潰れが抑
えられ、移動時の抵抗力も減じられる。

【００５１】さらに、別の実施の形態の焦点可変の超音
波プローブとして、プローブ挿入部先端の先端キャップ
を挿入軸中心に回動可能な構造とし、上記先端キャップ
に周方向に超音波屈折角の異なる複数の音響レンズ部材
を配設するものを提案することも可能である。この超音
波プローブによると、治療用振動子を挿入軸方向に進退
させる必要がないことから先端部の構造が簡単になり、
小型化も可能となる。

【００５２】［付記］以上、説明した本発明の実施の形
態に基づいて、以下に示す構成を有する超音波プローブ
を提案することができる。すなわち、 １． 先端部内に超音波振動子を配した超音波プローブ
において、上記超音波振動子より照射される超音波に対
して、複数の固定焦点距離を与える音響レンズ材を超音
波振動子の超音波照射前面に対して切り換え可能に配し
たことを特徴とする超音波プローブ。

【００５３】（付記１の作用および効果）付記１の超音
波プローブは、超音波振動子から照射される超音波に対
して、振動子前面の音響レンズ材を数種類のものに切り
換えることによって、簡単、且つ確実に超音波の焦点を
変更することができ、超音波振動子による超音波を確実
に目標位置に照射することが可能になる。

【００５４】２． 付記１において、上記音響レンズ材
を複数の曲率の異なる円筒形の樹脂からなる先端キャッ
プにて構成し、超音波振動子を前記先端キャップ内で進
退可能としたことを特徴とする超音波プローブ。

【００５５】（付記２の作用および効果）付記２の超音
波プローブは、上記先端キャップ内での超音波振動子の
進退により、焦点距離を可変とすることができるので、
付記１と同様の効果を奏し、さらに、焦点距離可変機構
が簡単になり、プローブ先端部の小型化も可能となる。

【００５６】３． 付記１において、音響レンズ材を音
速の異なる複数の樹脂を同一曲率の円筒形に形成した先
端キャップにて構成し、超音波振動子を前記先端キャッ
プ内で進退可能としたことを特徴とする超音波プロー
ブ。

【００５７】（付記３の作用および効果）付記３の超音
波プローブは、先端キャップ内で超音波振動子を進退さ
せることにより、超音波の焦点を変えることができ、付
記２と同様の効果を奏する。

【００５８】４． 付記１において、超音波振動子は進
退固定に配し、複数の音響レンズ材を振動子前面にて移
動可能とすることで焦点を可変にしたことを特徴とする
超音波プローブ。

【００５９】（付記４の作用および効果）付記４の超音
波プローブは、音響レンズ材を超音波振動子面に対し
て、進退させることにより、焦点を可変にすることがで
き、付記２と同様の効果を奏する。

【００６０】５． 付記１において、超音波振動子を外
部と液密に構成された先端キャップ内に配し、前記先端
キャップ内に液状の音響伝達媒体の供給・排出用管路を
設け、前記供給管路を介して音速の異なる複数の音響伝
達媒体を切り換え自在に供給したことを特徴とする超音
波プローブ。

【００６１】（付記５の作用および効果）付記５の超音
波プローブは、超音波振動子の周囲に充填された音響伝
達媒体を吸引、排出により変更することで、超音波の焦
点を変えることが可能であるので、付記１と同様の効果
を奏し、さらに、プローブ先端部に焦点距離可変機構を
設ける必要がなく、プローブ先端部の小型化も可能とな
る。

【００６２】６． 先端部に配設され、超音波透過性の
先端キャップと、前記先端キャップ内に回転および進退
可能な状態で配された超音波振動子と、前記先端キャッ
プ内面を内方から覆い、かつ、前記先端キャップに対し
て進退可能な金属構造体と、を具備することを特徴とす
る超音波プローブ。

【００６３】７． 付記６において、前記金属構造体に
超音波振動子を内蔵したことを特徴とする超音波プロー
ブ。

【００６４】（付記６，７に対する課題および目的）従
来の体腔内に挿入可能な超音波プローブとして、振動子
がプローブ外表面に直接取り付けられているものが開示
されている。しかしながら、このような構造のものは、
洗浄や滅菌時に振動子のユニット自身が薬液の影響、も
しくは、洗浄時の摩擦の影響を受けるという点で、耐性
上、あるいは、耐薬上問題があった。また、体腔内で病
変部に押しつけた際に、振動子に直接力が加わるといっ
たこともあり、プローブ、または、振動子自身の耐性に
問題があった。

【００６５】また、特開平７−２３１８９４号公報に開
示されている超音波プローブは、プローブ先端部のキャ
ップ内に振動子が内蔵されているものである。上記先端
部のキャップは、一般に、超音波の照射する部分は超音
波伝搬性の良い樹脂等で製作されているため、素材的に
柔らかく、体壁へ押しつけた際に凹みが生じて、先端部
が損傷するといったような問題点があった。

【００６６】そこで、付記６、７は、上記従来技術のよ
うに振動子へ直接付加が加わり、振動子を損傷すると
か、体壁への押しつけによって先端部分が損傷してしま
うという問題点を解消するためになされたものであっ
て、振動子に直接負荷をかけず、先端部分の押しつけや
押圧により先端が損傷を受けることが防止される超音波
プローブを提供することを目的とする。

【００６７】（付記６の作用および効果）前記付記６の
超音波プローブは、体腔内挿通時や体壁への押しつけ時
には先端キャップ内面に前記金属構造体を配して前記先
端キャップの変形を抑え、超音波走査時には、前記金属
構造体を進退させて超音波を射出するように構成したも
のであり、先端部分の押しつけや押圧により先端部分の
損傷を防ぐことができ、体腔内への挿入を容易に行うこ
とができる。

【００６８】（付記７の作用および効果）前記付記７の
超音波プローブは、前記金属構造体と超音波振動子と先
端キャップ内で進退方向に一体的に移動可能に配し、体
腔内挿通時や体壁への押しつけ時に先端キャップを保護
するように構成したものであり、付記６の同様の効果を
奏し、さらに、前記金属構造体を超音波振動子と一体的
に移動させることから操作が容易になる。

【００６９】

【発明の効果】本発明の超音波プローブによれば、先端
部内に設けた超音波振動子より照射される超音波に対し
て複数の固定焦点距離を与える音響レンズ材を超音波照
射前面に対して切り換え可能とし、簡単、且つ、確実に
超音波の焦点を変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の超音波プローブを
適用する超音波診断治療システムの構成を示す図。

【図２】図１の超音波プローブの先端部の断面図。

【図３】図１の超音波プローブの先端部の挿入軸垂直断
面の超音波の焦点位置を示す図であって、図３（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれハウジングを先端キャップ
の異なる各内径面に正対させたときの断面図。

【図４】図１の超音波プローブを用いて病変部の診断、
治療を行っている状態を示す図。

【図５】本発明の第２の実施の形態の超音波プローブの
先端部の断面図。

【図６】図５の超音波プローブの先端部の挿入軸垂直断
面の超音波の焦点位置を示す図であって、図６（Ａ），
（Ｂ）は、ハウジングを先端キャップの異なる音響レン
ズ材質位置に正対させたときの断面図。

【図７】本発明の第３の実施の形態の超音波プローブの
先端部の断面図。

【図８】本発明の第４の実施の形態の超音波プローブの
先端部の断面図。

【図９】本発明の第５の実施の形態の超音波プローブを
適用する超音波診断治療システムの構成を示す図。

【図１０】図９の超音波プローブの先端部の断面図。

【図１１】本発明の第６の実施の形態の超音波プローブ
の挿入部の断面図。

【図１２】本発明の第７の実施の形態の超音波プローブ
の挿入部の断面図。

【符号の説明】

１，２０，３０，４０，５１，７０、８０……超音波プ
ローブ ４，２１，３１，４１，５４，７１，８１……挿入部
（超音波プローブ先端部） ６，３２，２２，４２，５６，７２……先端キャップ
（音響レンズ材） １１，３４……治療用超音波振動子（超音波振動子）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部内に超音波振動子を配した超音波
   プローブにおいて、上記超音波振動子より照射される超
   音波に対して、複数の固定焦点距離を与える音響レンズ
   材を超音波振動子の超音波照射前面に対して切り換え可
   能に配したことを特徴とする超音波プローブ。