JPH1033537A - 超音波検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 超音波プローブにおける可撓性チューブの基
端部を振動手段により、狭窄な部位を確実に通過できる
ようにする。 【解決手段】 超音波プローブ１０の基端部に設けたコ
ネクタ部により走査駆動ユニット１１に連結され、超音
波プローブ１０の可撓性チューブ１３の基端部は硬質の
連結リング部１３ａとなっており、これには長手方向に
スリット溝２９ａを形成した形成揺動板２９が連結さ
れ、ケーシング１１ａには偏心回転ピン３０が軸周りに
回転自在に取り付けられ、この回転ピンはクラッチ３１
を介してモータ２１に連結した本体軸部３０に対して、
揺動板２９のスリット溝２９ａに係入される偏心軸部３
０ｂは間隔ｄ分だけ偏心している。クラッチ３１をＯＮ
させて、モータ２１を回転駆動すると、偏心回転ピン３
０の回転運動は揺動板２９の揺動運動に変換され、超音
波プローブ１０の先端が狭窄部を押し広げながら進行す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は体腔内に挿入され
て、体腔内で超音波走査を行う超音波検査装置に関し、
特に細い体腔管内の狭窄部を円滑かつ確実に挿通できる
ようにした超音波検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】体腔内に挿入されて、超音波検査を行う
超音波検査装置として、可撓性チューブの先端に超音波
振動子を設けた超音波プローブと、超音波振動子を駆動
する走査駆動ユニットとから構成したものがある。この
種の超音波検査装置は、単独で体腔内に挿入されるので
はなく、例えば内視鏡の処置具挿通チャンネルをガイド
として体腔内に挿入されるものである。

【０００３】超音波プローブは処置具挿通チャンネルに
挿入される関係から、その外径は極めて細いもので形成
され、所定の長さを有する可撓性チューブの先端に超音
波振動子を装着するが、この超音波振動子は単板振動子
が用いられる。従って、この超音波振動子は機械的に走
査することになり、超音波振動子を回転方向に走査す
る、所謂ラジアル走査を行う場合には、超音波振動子に
密着コイル等からなるフレキシブルシャフトを連結す
る。そして、フレキシブルシャフトは可撓性チューブ内
に挿通されて、走査駆動ユニットに設けた回転軸に連結
され、この回転軸をモータで回転駆動することによっ
て、ラジアル走査を行うことができる。

【０００４】以上のように、細い超音波プローブを有す
る超音波検査装置は、細い体腔管内に挿入されて、この
体腔管の周辺の体内組織に関する情報を取得するのに好
適に用いられる。例えば、側視型の内視鏡を用いて、こ
の内視鏡の挿入部を十二指腸の内部にまで挿入して、こ
の挿入部に設けた処置具挿通チャンネルを介して超音波
プローブを突出させて、乳頭から膵胆管に導き、さらに
膵管や胆管等に挿入して、フレキシブルシャフトを軸周
りに回転させることによって、超音波振動子を回転駆動
する間に所定角度毎に超音波パルスを送信して、反射エ
コーを受信することによって、ラジアル超音波走査を行
うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常の挿入
経路に狭窄となった部位が存在することがあり、また例
えば細い体腔管の一部に腫瘍等が生じて狭窄化された部
位が存在することがある。超音波プローブは細く、しか
も挿入経路に沿って自在に曲がるように可撓性を持たせ
ているから、挿入経路に、それが通過するのが困難な狭
窄部等の障害があると、押し込み推力を先端にまで効率
的に及ばすことがでず、その部位を通過させるのが困難
になるか、甚だしく狭窄している場合には、そこを通過
させることができなくなる。超音波プローブによる超音
波検査は病変部等の組織情報を取得するためのものであ
るから、特に腫瘍により狭窄となっている可能性がある
場合には、この狭窄化の原因を追求するために、その部
位の体内組織状態を確認することが必須のものとなる。
従って、このような狭窄部に超音波プローブを進入させ
ることができないことは、この種の検査に大きな支障を
来すことになる。

【０００６】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、可撓性のある細径の
超音波プローブを、挿入経路に狭窄部があっても、円滑
に通過させることができるようにすることにある。

【０００７】

【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、走査駆動ユニットに連結される超音
波プローブにおける可撓性チューブの基端部に、この可
撓性チューブを振動させる振動手段を連結する構成とし
たことをその特徴とするものである。

【０００８】以上のように、挿入経路における狭窄部を
通過させるために、振動手段により可撓性チューブを振
動させる。このための振動手段としては、モータ等の回
転駆動手段で回転駆動される偏心回転ピンを用い、可撓
性チューブにはスリット溝を有する板状の揺動部材を連
結して、偏心回転ピンをこのスリット溝に係入させる。
この状態で、偏心回転ピンを回転駆動すると、この回転
運動が揺動部材の揺動運動に変換される。これによっ
て、揺動部材が偏心回転ピンの偏心量の２倍に相当する
幅で繰り返し揺動して、この揺動部材が連結されている
可撓性チューブを振動させることになる。

【０００９】超音波振動子を回転方向に走査する場合に
は、走査駆動ユニットに超音波振動子を回転駆動するた
めのモータが内蔵されている。従って、このモータを偏
心回転ピンの回転駆動手段として用いることができる。
この場合には、モータと偏心回転ピンとの間にクラッチ
を介在させて、可撓性チューブを振動させる際には、ク
ラッチをＯＮ状態にする。また、偏心回転ピンと回転駆
動手段とを走査駆動ユニットとは別個のアダプタとして
形成し、このアダプタを走査駆動ユニットに着脱可能に
連結するように構成しても良い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の一形態について説明する。なお、超音波プローブを
体腔内に挿入するためのガイド手段として、側視型の内
視鏡を用いるものを例示するが、本発明の超音波検査装
置はこれに限定されるものではないのは言うまでもな
い。

【００１１】而して、図１に内視鏡に超音波検査装置を
装着した状態の概略構成を示す。図中において、１は内
視鏡であって、内視鏡１は本体操作部２に体腔内への挿
入部３を連設することにより構成される。挿入部３に
は、周知のように、照明窓及び観察窓が設けられると共
に、鉗子その他の処置具を挿通するための処置具挿通チ
ャンネル４が設けられるが、これらは挿入部３の先端面
ではなく、面取りされた先端側面部３ａに設けられてい
る。本体操作部２には処置具導入部４ａが設けられ、処
置具挿通チャンネル４の一端はこの処置具導入部４ａに
接続されて、他端は挿入部３の先端側面部３ａに開口し
ている。超音波検査装置５は、この内視鏡１をガイド手
段として体腔内に挿入される。

【００１２】超音波検査装置５は、超音波プローブ１
０、走査駆動ユニット１１及び超音波観測装置１２から
構成される。超音波プローブ１０は先端が閉塞した可撓
性チューブ１３を有し、図２に示したように、この可撓
性チューブ１３内には単板振動子からなる超音波振動子
１４が内蔵されており、この超音波振動子１４にはフレ
キシブルシャフト１５が連結されている。フレキシブル
シャフト１５は、例えば密着コイルからなるものであ
り、回転方向が一方向である場合には、単層の密着コイ
ルで形成しても良いが、正逆回転する場合や、回転力の
伝達をより確実かつ効率的に行うために、密着コイルは
２重に形成するのが好ましい。また、走査駆動ユニット
１１は、超音波観測装置１２に設けた連結部１２ａに支
持されている。なお、走査駆動ユニット１１は超音波観
測装置１２以外にも、各所に固定的に保持させることが
できる。

【００１３】超音波プローブ１０の基端部はコネクタ部
１６となっており、このコネクタ部１６によって、超音
波プローブ１０は走査駆動ユニット１１に着脱可能に連
結されることになる。このために、図３に示したよう
に、超音波プローブ１０における可撓性チューブ１３の
基端部は硬質の連結リング部１３ａとなっており、また
フレキシブルシャフト１５の端部には連結軸１７が連結
されている。そして、走査駆動ユニット１１のケーシン
グ１２ａの内部には回転軸１８が設けられ、この回転軸
１８には一対のプーリ１９，２０が取り付けられてい
る。プーリ１９には、モータ２１の出力軸２１ａに連結
したプーリ２２との間に伝達ベルト２３が巻回して設け
られている。また、プーリ２０にはエンコーダ２４の入
力軸２４ａに設けたプーリ２５との間に伝達ベルト２６
が巻回して設けられている。

【００１４】走査駆動ユニット１１のケーシング１１ａ
には挿入孔２７が形成されており、この挿入孔２７に回
転軸１８の先端が臨んでいる。また、この挿入孔２７の
周囲には筒部２８が突出する状態に設けられている。従
って、超音波プローブ１０のコネクタ部１６は、その連
結軸１７が挿入孔２７から挿入されて、回転軸１８に連
結され、また可撓性チューブ１３の連結リング部１３ａ
が筒部２８に嵌合される。ここで、連結軸１７と回転軸
１８とは、例えばスプラインやキー等の機構その他によ
って相対回転不能に連結され、また連結リング部１３ａ
は筒部２８に相対回転可能に嵌合されている。

【００１５】さらに、連結リング部１３ａには揺動板２
９が連結されている。この揺動板２９は、図４からも明
らかなように、連結リング部１３ａの側面部から軸線と
直交する方向に所定長さ延在され、その長手方向には、
先端側から所定の長さにわたってスリット溝２９ａが形
成されている。また、ケーシング１１ａには偏心回転ピ
ン３０が軸周りに回転自在に取り付けられている。偏心
回転ピン３０は、ケーシング１１ａを貫通して外部に突
出されており、この偏心回転ピン３０におけるケーシン
グ１１ａの外の部分は一度水平方向に向けて９０°曲成
され、さらに９０°曲成されて上方に突出しており、こ
の先端側の部分が揺動板２９のスリット溝２９ａに係入
させている。また、偏心回転ピン３０の基端部、即ちケ
ーシング１１ａ内の部位は、クラッチ３１を介してモー
タ２１の回転軸２１ａと連結されている。従って、偏心
回転ピン３０は、そのクラッチ３１に連結した本体軸部
３０ａに対して、揺動板２９のスリット溝２９ａに係入
される偏心軸部３０ｂは間隔ｄ分だけ偏心している。そ
して、偏心回転ピン３０の偏心軸部３０ｂが係入される
揺動板２９のスリット溝２９ａの長さは、少なくとも間
隔ｄの２倍の寸法を持っている。

【００１６】従って、この場合には、偏心回転ピン３０
と、この偏心回転ピン３０を回転駆動するモータ２１及
び偏心回転ピン３０とモータ２１との間を接離するクラ
ッチ３１が振動手段として機能する。

【００１７】以上のように構成することによって、図５
に示したように、患者の体腔内における狭い体腔管の内
部にまで挿入されて、超音波走査を行うことによって、
体内の組織情報を取得できる。

【００１８】即ち、内視鏡１の挿入部３を体腔内におけ
る所定の位置まで導いて、処置具挿通チャンネル４内に
超音波検査装置５の超音波プローブ１０を挿入する。こ
の時には、超音波プローブ１０のコネクタ部１６は走査
駆動ユニット１１に連結させておく。そして、超音波プ
ローブ１０の先端部を挿入部３の先端側面部３ａから突
出させて、細い体腔管、例えば膵胆管に向けて導出す
る。この超音波プローブ１０の方向制御は、内視鏡１に
よる監視下で、処置具挿通チャンネル４の先端部分に設
けた処置具起上台（図示せず）を起上操作することによ
り行われる。超音波プローブ１０の細い体腔管における
挿入経路に狭窄な部位が存在することがある。超音波プ
ローブ１０は細径で可撓性のある部材からなるので、基
端側から強力な押し込み推力を作用させても、この狭窄
部に阻まれて、それ以上進行せず、途中で曲がってしま
うことになる。

【００１９】このように、超音波プローブ１０の先端が
狭窄部に阻まれた時には、モータ２１を回転駆動すると
共に、クラッチ３１をＯＮ状態にする。これによって、
偏心回転ピン３０が回転駆動される。図６に示したよう
に、偏心回転ピン３０の偏心軸部３０ｂが揺動板２９の
スリット溝２９ａに係入しているから、この偏心回転ピ
ン３０の回転運動は揺動板２９の揺動運動に変換され
る。即ち、図６に示したように、偏心回転ピン３０が軌
跡Ｃで回転すると、揺動板２９は幅Ｂにわたって揺動す
ることになり、この揺動板２９の揺動により可撓性チュ
ーブ１３を振動させる。従って、可撓性チューブ１３の
振動と共に、超音波プローブ１０を狭窄部に押し込むよ
うに操作すると、超音波プローブ１０の先端が狭窄部を
押し広げながら進行することになり、円滑かつ確実に通
過させることができる。なお、この時に、モータ２１の
駆動によりフレキシブルシャフト１５も共に回転して、
この回転力が超音波振動子１４にまで及ぶが、この超音
波振動子１４が回転しても、格別の問題はない。

【００２０】ここで、超音波プローブ１０の挿入経路に
狭窄な部位が存在している場合において、この狭窄部が
腫瘍等である可能性がある場合には、その部位の体内組
織の状態を検査する必要がる。そこで、超音波プローブ
１０の先端部分における超音波振動子１４を狭窄部の位
置に配置する。そして、クラッチ３１をＯＦＦにして、
ラジアル走査時に偏心回転ピン１３が共に回転しないよ
うにする。この状態で、モータ２１を作動させると、フ
レキシブルシャフト１５が軸回りに回転し、この回転が
先端に設けた超音波振動子１４が回転駆動されて、この
狭窄部を含む部位の超音波断層像を取得でき、狭窄部に
例えば腫瘍があるか否かの確認等を行うことができる。
勿論、この時には、クラッチ３１がＯＦＦの状態になっ
ているから、超音波プローブ１０が振動することはな
く、安定的に保持される。

【００２１】ところで、ラジアル超音波走査を行う際に
は、フレキシブルシャフト１５が軸回りに回転するが、
この時に可撓性チューブ１３は共回りしないように保持
する必要がある。このために、可撓性チューブ１３の共
回り防止のためのストッパを設けるが、可撓性チューブ
１３の連結リング部１３ａには揺動板２９が連設されて
おり、この揺動板２９には偏心回転ピン３０が挿通され
ているから、この偏心回転ピン３０は非回転状態となっ
ている限りは、揺動板２９はこの偏心回転ピン３０に規
制されて、所定角度以上回動できなくなって、可撓性チ
ューブ１３の共回りを防止するストッパとして機能す
る。ここで、可撓性チューブ１３にストッパが必要にな
るのは、超音波走査を行う際であり、この時には可撓性
チューブ１３を振動させないことから、偏心回転ピン３
０は非回転状態に保持される。

【００２２】次に、図７及び図８には、本発明における
他の実施の形態が示されている。即ち、この実施の形態
においては、図７に示したように、超音波検査装置４０
を構成する超音波プローブ４１が連結される走査駆動ユ
ニット４２に、超音波プローブ４１における可撓性チュ
ーブ４３の連結リング部４３ａを振動させる振動手段は
設けられていない。この振動手段は、アダプタ４４とし
て、走査駆動ユニット４２に着脱可能に連結される。

【００２３】而して、アダプタ４４としては、図８に示
したように、筐体４５にモータ４６と電源としての電池
４７とを組み込んだものであり、モータ４６の出力軸４
８はモータ４６からの本体軸部４８ａを途中で２度曲折
させることにより偏心軸部４８ｂとなし、もって偏心回
転ピンとして機能させるようにしている。そして、筐体
４５は、モータ４６を設けた上部収容部４５ａと、電池
４７を内蔵する側部収容部４５ｂと、この側部収容部４
５ｂの左右から延在させた一対の弾性部片からなる抱持
部４５ｃ，４５ｃが形成されており、この抱持部４５
ｃ，４５ｃは走査駆動ユニット４２に対して側方から着
脱可能に連結されることになる。また、抱持部４５ｃの
内面には係合突起４９が設けられており、この係合突起
４９は、走査駆動ユニット４２のケーシングに設けた係
合用凹部５０にスナップアクション作用により係合させ
ることによって、アダプタ４４は走査駆動ユニット４２
と連結した状態に固定される。

【００２４】可撓性チューブ４３の基端部に設けられ、
走査駆動ユニット４２に着脱可能に連結される連結リン
グ部４３ａからは、その軸線と直交する方向に揺動板５
１が延在されており、アダプタ４４を走査駆動ユニット
４２に連結した時には、このアダプタ４４に設けたモー
タ４６の出力軸４８が係入するスリット溝５１ａが形成
されている。そして、アダプタ４４の筐体４５における
上部収容部４５ａには、モータ４６の出力軸４８が垂設
されており、この出力軸４８は、アダプタ４４を走査駆
動ユニット４２に連結した時に、偏心回転ピンとして機
能する出力軸４８の偏心軸部４８ｂをスリット溝５１ａ
に確実に係入させなければならない。このために、図８
に示したように、スリット溝５１ａの先端部は左右に拡
開されており、この拡開した部位が出力軸４８の呼び込
み部となる。

【００２５】以上のように構成すれば、超音波プローブ
４１を体腔管における狭窄部等を通過させる際には、走
査駆動ユニット４２にアダプタ４４を連結させて、モー
タ４６を駆動することによって、超音波プローブ４１を
振動させる。この超音波プローブ４１が振動している間
に超音波プローブ４１を狭窄部に向けて押し込むように
力を加えることによって、振動により狭窄部が押し広げ
られるから、円滑かつ確実に通過させることができる。

【００２６】ここで、走査駆動ユニット４２はいずれか
の部位に固定的に保持しなければならない。例えば、超
音波観測装置に走査駆動ユニット４２を固定することも
できるが、そうすると超音波プローブ４１が長尺化する
ことになる。走査駆動ユニット４２は、図７から明らか
なように、内視鏡１の本体操作部２に設けた処置具導入
部４ａに固定的に保持させることができる。このよう
に、内視鏡１の本体操作部２に走査駆動ユニット４２を
設ける場合には、走査駆動ユニット４２をできるだけ小
型で軽量なものとしなければならない。可撓性チューブ
４３を振動させる頻度は、例えば十症例に１回あるかど
うかといった程度であり、しかも操作の間で極めて短い
時間だけしか作動させない。そこで、走査駆動ユニット
４２には振動手段を設けずに、この走査駆動ユニット４
２とは別個のアダプタ４４に設けている。これによっ
て、走査駆動ユニット４２は小型化、軽量化できる。従
って、内視鏡１の本体操作部２を把持して操作を行う術
者等の手に対する負担を軽減できる。勿論、アダプタ４
４を走査駆動ユニット４２に連結すると、本体操作部２
の重量が増すが、このアダプタ４４を必要とする時間は
極限られたものである。従って、この間だけアダプタ４
４を走査駆動ユニット４２に連結し、超音波プローブ４
１が狭窄部を通過した後には、アダプタ４４を取り外す
ようにすれば、術者の負担増も殆どなくなる。

【００２７】しかも、アダプタ４４はスナップアクショ
ン作用によって走査駆動ユニット４２に着脱でき、また
アダプタ４４のモータ４６は電池４７を電源として作動
するものであるから、コードも設ける必要がない。従っ
て、アダプタ４４の走査駆動ユニット４２への着脱が容
易であり、またその他の取り扱い及び保管等に便利であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、超音波
プローブにおける可撓性チューブの基端部を振動手段に
より、この可撓性チューブを振動させる構成としたの
で、可撓性のある細径の超音波プローブを狭窄な部位を
円滑かつ確実に通過させることができる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す超音波検査装置を
内視鏡に組み込んだ状態の構成説明図である。

【図２】超音波プローブの先端部分の断面図である。

【図３】走査駆動ユニットの断面図である。

【図４】可撓性チューブを振動させる機構の構成を示す
要部外観図である。

【図５】超音波検査を行っている状態を示す作動説明図
である。

【図６】可撓性チューブを振動させるための機構の作動
説明図である。

【図７】本発明の他の実施の形態を示す超音波検査装置
を内視鏡に組み込んだ状態を示す要部構成説明図であ
る。

【図８】走査駆動ユニットとアダプタとを分離した状態
の外観図である。

【符号の説明】

１ 内視鏡 ２ 本体操作部 ３ 挿入部 ４ 処置具挿通チャンネル ５，４０ 超音波検査装置 １０，４１ 超音波プローブ １１，４２ 走査駆動ユニット １３，４３ 可撓性チューブ １４ 超音波振動子 １５ フレキシブルシャフト １６ コネクタ部 １７ 連結軸 １８ 回転軸 ２１ モータ ２９，５１ 揺動板 ２９ａ，５１ａ スリット溝 ３０ 偏心回転ピン ３１ クラッチ ４４ アダプタ ４６ モータ ４７ 電池 ４８ 出力軸

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端が閉塞した可撓性チューブ内に超音
   波振動子を設けた超音波プローブを走査駆動ユニットに
   連結してなる超音波検査装置において、前記可撓性チュ
   ーブの基端部に、この可撓性チューブを振動させる振動
   手段を連結する構成としたことを特徴とする超音波検査
   装置。
2. 【請求項２】 前記振動手段は、回転駆動手段により回
   転駆動される偏心回転ピンと、前記可撓性チューブの基
   端部に連結され、この偏心回転ピンが挿通されるスリッ
   ト溝を設けた揺動部材とから構成したことを特徴とする
   請求項１記載の超音波検査装置。
3. 【請求項３】 前記超音波プローブは前記走査駆動ユニ
   ットに着脱可能に連結されるものであり、前記揺動部材
   は、前記超音波プローブを前記走査駆動ユニットに連結
   するためのコネクタ部に設ける構成としたこを特徴とす
   る請求項１記載の超音波検査装置。
4. 【請求項４】 前記超音波振動子は回転方向に走査する
   ものであり、前記走査駆動ユニット内には超音波振動子
   の回転駆動用のモータを内蔵し、このモータに前記偏心
   回転ピンをクラッチを介して連結する構成としたことを
   特徴とする請求項２記載の超音波検査装置。
5. 【請求項５】 前記偏心回転ピン及びその回転駆動手段
   を前記走査駆動ユニットに着脱可能に連結されるアダプ
   タに設け、前記可撓性チューブの基端部には、アダプタ
   の偏心回転ピンに着脱可能に連結される揺動部材を連結
   して設ける構成としたことを特徴とする請求項２記載の
   超音波検査装置。