JPH11104132A - 超音波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動子アレイに連結した回動部材の回動角位
置をフィンガホルダに通した指の感触で認識可能な角度
表示部を設けて、モニタを見なくても、振動子アレイの
正確な方向を常に術者に認識できるようにする。 【構成】 超音波プローブ１の走査ヘッド部２の振動子
アレイ１３を設けた側とは反対側の面からリング状のフ
ィンガホルダ２１が設けられ、走査ヘッド部２側に指の
腹の部分を当接させた状態にしてフィンガホルダ２１に
挿入し、振動子アレイ１３を体壁に当接させて超音波走
査が行われる。回動操作レバー２０を操作して、プーリ
１２を回動させることによって、超音波走査により得ら
れる体内組織の断層面の方向を回転すると、プーリ１２
に設けた突条２２が回転するから、本体ケーシング部９
の開口部８ａを覆う可撓性シート２３を介して手の感触
で突条２２の方向を認識できる構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の超音波振動
子を列設することにより構成した振動子アレイをケーシ
ング内に装着して、術者等の指に止着させて、超音波検
査を行うべき部位に当接させて、電子走査を行うように
なし、かつケーシングに対して振動子アレイを回動させ
ることにより走査方向を変えることができるようにした
超音波プローブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】患者の体内の組織状態に関する情報を取
得するため等として用いられる超音波プローブとして、
術者等の手指に嵌めて、例えば切開手術等により露出さ
せた臓器等の体壁に超音波プローブを直接的に当接させ
て超音波走査を行うように構成したものは、例えば特開
平９−１８２７５０号公報等により従来から用いられて
いる。この種の超音波プローブでは、超音波振動子を多
数列設した振動子アレイをケーシングに装着して、この
振動子アレイを構成する多数の超音波振動子を順次駆動
することによりリニア走査またはコンベックス走査を行
う、所謂電子走査を行うようにするのが一般的である。
そして、ケーシングには、その振動子アレイを設けた側
とは反対側に術者の指を保持するフィンガホルダを設け
ている。

【０００３】振動子アレイをケーシングに対して固定的
に設け、走査方向を一定にすると、検査箇所と術者の指
の位置及び方向との関係で、無理な姿勢状態で超音波検
査を行わなければならない場合や、実質的に必要な走査
方向に振動子アレイを向けることができない場合がある
等といった操作上での不都合がある。このために、振動
子アレイに、それを構成する超音波振動子の並び方向と
直交する方向に軸を設けて、この軸をケーシングに回動
可能に支承させ、軸を回動操作することにより振動子ア
レイの並び方向による走査方向を変えることができるよ
うに構成したものもある。この走査方向を変えるための
機構としては、例えば軸にプーリを連結して設け、この
プーリに一対からなる操作ワイヤを巻回すると共に、こ
れら各操作ワイヤの先端をプーリに固着して設けたもの
から構成し、操作ワイヤを遠隔操作で押し引きすること
によって、プーリを回動操作させて、振動子アレイが所
望の方向に向くように回動させることができる。

【０００４】このように構成すれば、術者にとって所望
の方向の超音波断層面を得られるだけでなく、所定角度
ずつプーリを回動させながら振動子アレイによる超音波
走査を繰り返すことによって、ある部分を三次元的に把
握できる体内組織に関する情報の取得も可能になる。

【０００５】前述したように、ケーシングに対して振動
子アレイの方向を変えると、当然走査により得られる超
音波断層面の方向が変化する。従って、この振動子アレ
イの方向を認識できるようになっていなければ、得られ
た超音波断層面がどの位置のものであるのか把握出来な
くなってしまう。超音波走査を行うと、体内組織の断層
面に関する情報がモニタに超音波画像として表示される
ようになっているから、プーリの回動角等に基づいて振
動子アレイの方向を検出して、この振動子アレイの方向
をモニタに、例えばインジケータ等により表示するよう
に構成したものも開発されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、モニタの中
央に超音波画像が表示されることから、振動子アレイの
方向が表示される位置はモニタの周辺部となり、しかも
表示そのものも小さくなる。しかも、術者がモニタを見
る時には、その中央部に位置している超音波画像に注意
が向くのが一般的であり、周辺部に表示されている振動
子アレイの方向表示には意図的に注目しなければそれを
見落とす可能性は高く、モニタによる手懸かりだけで
は、特に術中においては術者が振動子アレイの方向を常
時認識するのは困難である等といった問題点がある。ま
た、超音波プローブを装着した指の位置等によっては、
モニタ上でのインジケータの指示方向と振動子アレイの
実際の回動方向とにずれが生じる等、必ずしもインジケ
ータだけで正確に超音波走査方向を認識できないことが
ある。

【０００７】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、モニタを見なくて
も、振動子アレイの正確な方向を常に術者に認識できる
ようにすることにある。

【０００８】

【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、複数の超音波振動子を１列に並べて
設けた振動子アレイをケーシングから外部に露出する状
態にして設け、この振動子アレイを構成する各超音波振
動子の並び方向と直交する軸を中心として回動する回動
部材に装着し、また前記ケーシングの振動子アレイを設
けたとは反対側にフィンガホルダを設けたものであっ
て、前記ケーシングのフィンガホルダに対面する位置に
は、前記回動部材の回動角位置を指の感触で認識可能な
角度表示部を設ける構成としたことをその特徴とするも
のである。

【０００９】ここで、通常は、ケーシングは硬質部材か
ら構成されるから、ケーシングの指が当る部位に開口部
を設けて、この開口部を介して角度表示部に指が触れる
ことができるようにするのが好ましい。ただし、超音波
プローブの洗浄等のためにケーシング内は密閉する必要
がある。そこで、開口部にはケーシング内を密閉し、か
つ角度表示部の方向を手指の感触として伝達するために
は、この開口部にゴムや軟性樹脂からなる可撓性シート
を止着するように構成することができる。そして、角度
表示部は、フィンガホルダに指を通した状態でその指の
感触で認識できるものであれば格別の制限はないが、構
成が簡単な凹凸部等を設けるようにするのが好ましい。
例えば、振動子アレイにおける超音波振動子の並び方向
に向けて長手となった突条で角度表示部を形成すること
ができる。また、振動子アレイが１８０°回動すると、
モニタ上に表示される超音波画像の方向が反対になる。
そこで、方向表示部としては、超音波振動子の並び方向
を表示するだけでなく、超音波振動子の走査方向、即ち
超音波振動子の並び方向の一方側から超音波走査が行わ
れるか、他方側から超音波走査が行われるかの表示を持
たせるように構成することもできる。

【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。まず、図１に超音波プロ
ーブの全体構成を示す。この図から明らかなように、超
音波プローブ１は、走査ヘッド部２と、回動操作部３及
びこれら走査ヘッド部２と回動操作部３との間を接続す
る第１の可撓コード４と、回動操作部３から引き出され
た第２の可動コード５とを有する。そして、第２の可撓
コード５は超音波観測装置６に着脱可能に接続され、こ
の超音波観測装置６により超音波の送受信制御が行われ
ると共に、超音波反射エコー信号を処理してモニタ７に
超音波画像が表示されることになる。

【００１１】次に、図２及び図３に走査ヘッド部２の構
成を示す。走査ヘッド部２は、その構造体としてケーシ
ング８を有する。ケーシング８は本体ケーシング部９と
カバー部１０とから構成され、本体ケーシング部９とカ
バー部１０との間はねじ１１により着脱可能に接合され
る。そして、ケーシング８内にはプーリ１２が回動可能
に装着されている。ケーシング８におけるカバー部１０
はその略中央部分に開口１０ａが形成されており、プー
リ１２はプーリ本体１２ａと、このプーリ本体１２ａの
端部に延在させた円環状の取付リング部１２ｂとから構
成される。取付リング部１２ｂに超音波振動子１３ａを
凸球面形状に形成した基板１３ｂに１列に並べた振動子
アレイ１３が固着されており、この超音波アレイ１３の
送受信面は露出した状態になっている。これら各超音波
振動子１３ａには、ケーブル１４から引き出された配線
１４ａが接続されている。

【００１２】ここで、この振動子アレイ１３は凸球面形
状となり、超音波振動子１３ａは円弧状に並べられてお
り、このように配列した各超音波振動子１３ａを順次駆
動して、超音波パルスを体内に向けて送信し、反射エコ
ーを受信して超音波観測装置６で反射エコー信号の信号
処理を行うことによって、超音波画像がモニタ７に表示
される。ここで、超音波振動子１３ａを円弧状に配列し
ているから、コンベックス電子走査が行われる。振動子
アレイ１３を構成する各超音波振動子１３ａは１個ずつ
駆動される場合と、複数の超音波振動子１３ａを同時に
駆動する場合とがある。また、振動子アレイはこの配列
に限定されるのではなく、例えば超音波振動子を平面状
に並べて各々を一定の時間間隔毎に超音波の送受信を行
うようにすることもでき、この場合には、リニア電子走
査を行うことができる。

【００１３】プーリ１２の周胴部には、ワイヤ装着溝１
２ｃが設けられており、このワイヤ装着溝１２ｃには、
一対の操作ワイヤ１５，１５が巻回されて、その先端が
固着して設けられている。また、プーリ１２の周胴部に
は所定角度毎に本体ケーシング部９及びカバー部１０か
ら延在させた規制壁１６ａ，１６ｂにより回転方向以外
には固定的に保持されている。従って、一対からなる操
作ワイヤ１５，１５の一方を引っ張り、他方を押し出す
ように操作すると、プーリ１２が回動する。プーリ１２
の回動軸線は振動子アレイ１３の超音波振動子１３ａの
並び方向が回転することになる。

【００１４】操作ワイヤ１５，１５は、超音波振動子１
３ａからの配線１４ａを束ねたケーブル１４と共に第１
の可撓コード４内に挿通されて、回動操作部３内に延在
されている。図４に示したように、回動操作部３内には
駆動プーリ１７が設けられており、この駆動プーリ１７
には回動軸１８が連結されて、この回動軸１８は軸受１
９を介して回動操作部３の外部に延在されて、回動操作
レバー２０に連結して設けられている。駆動プーリ１７
に操作ワイヤ１５，１５が巻回して設けられ、回動操作
レバー２０を回動操作することによって、駆動プーリ１
７を回動させて、操作ワイヤ１５，１５を押し引き操作
できるようになる。このように、操作ワイヤ１５，１５
は回動操作部３の駆動プーリ１７に巻回されているが、
ケーブル１４は第２の可撓ケーブル５内に延在されてお
り、この第２の可撓ケーブル５は超音波観測装置６に着
脱可能に接続されることになる。また、駆動プーリ１７
に連動して振動子アレイ１３を装着したプーリ１２が回
動することから、この回動時にケーブル１４に張力が発
生するのを防止するために、走査ヘッド部２内では、こ
のケーブル１４に余長を持たせるように構成している。

【００１５】以上の構成を有する超音波プローブ１は、
図２に示したように、その走査ヘッド部２を術者の手の
指に保持して、臓器等の体壁表面に当接させることによ
り、超音波走査を行うようになっている。このために、
図５に示したように、走査ヘッド部２の振動子アレイ１
３を設けた側とは反対側の面からリング状のフィンガホ
ルダ２１が設けられており、このフィンガホルダ２１内
に指を通すことができるようになっている。従って、走
査ヘッド部２側に指の腹の部分を当接させた状態にして
フィンガホルダ２１に挿入し、振動子アレイ１３を体壁
に当接させて超音波走査が行われる。そして、回動操作
レバー２０を操作して、プーリ１２を回動させることに
よって、超音波走査により得られる体内組織の断層面の
方向を回転する。従って、所定の部位において、フィン
ガホルダ２１に挿通させた指の方向に対して振動子アレ
イ１３の方向を変えることができ、また様々な方向から
の超音波断層面を得ることができるようになる。ここ
で、任意の方向の断層像を容易に得るために、また体内
のおける所定の部位の断層を立体的に把握するには、超
音波振動子１３の回動角としては少なくとも１８０°と
するのが好ましい。ただし、振動子アレイ１３の回動角
については、ケーブル１４の捩れ等が生じない３６０°
以下の任意の角度とすることができる。

【００１６】以上のように、振動子アレイ１３を回動す
るが、フィンガホルダ２１に指を挿入した状態で、この
指の感触により振動子アレイ１３の回動角を検出できる
ようになっている。このために、図６に示したように、
プーリ１２には、その振動子アレイ１３を設けた側とは
反対側の面には、角度表示部としての突条２２が設けら
れている。また、ケーシング８を構成する本体ケーシン
グ部９の上面には開口部８ａが形成されており、突条２
２がこの開口部８ａに臨んでいる。突条２２は、振動子
アレイ１３を構成する超音波振動子１３ａの並び方向に
向けて長手となり、幅が比較的狭いが、少なくとも開口
部８ａ内で本体ケーシング部９の上面より突出する所定
の高さを有するものである。

【００１７】本体ケーシング部９の上面は、開口部８ａ
を含むほぼ全面にゴムや軟性樹脂等からなる可撓性シー
ト２３で覆われており、例えば接着剤等で止着されてい
る。これにより開口部８ａが密閉され、しかも可撓性シ
ート２３の外側から手の感触で突条２２の方向を認識で
きるようになっている。ここで、図示のものにあって
は、フィンガホルダ２１が可撓性シート２３と一体的に
形成されているが、フィンガホルダ２１は可撓性シート
２３と別個の部材で形成して、本体ケーシング部９に固
定することもできる。特に、可撓性シート２３をゴム等
の弾性部材で形成した場合には、フィンガホルダ２１の
指を挿通する部分の内径をある程度小さくすることによ
って、指を挿通した時にフィンガホルダ２１で指を締め
付ける力が作用して指にフィットすることになる。

【００１８】以上のように構成することによって、術者
は、例えば人差し指を、フィンガホルダ２１に、その指
の腹が可撓性シート２３に当接する状態にして挿通させ
る。そして、患者の体壁に振動子アレイ１３を押し当て
るようになし、振動子アレイ１３を構成する超音波振動
子１３ａを一方の端部側から順次駆動して、超音波パル
スを体内に向けて送信した後に、体内の組織断層部から
の反射エコーを受信する。そして、このようにして受信
した反射エコー信号を配線１４ａ及びケーブル１４を介
して超音波観測装置６に伝送して、この超音波観測装置
６で所定の信号処理を行うことによって、モニタ７に超
音波画像が表示される。

【００１９】超音波検査を行うに当って、振動子アレイ
１３を構成する多数の超音波振動子１３ａは一定の方向
に向いて並んでいるが、振動子アレイ１３を回動させる
ことにより体壁における走査方向を変えることができる
ようになっている。この走査方向を変えるには、回動操
作レバー２０を回動させる。これによって、駆動プーリ
１７が回動して、操作ワイヤ１５，１５が押し引きされ
て、プーリ１２が回動して振動子アレイ１３がプーリ１
２の軸回りに回動して、超音波走査方向が変わることに
なる。例えば、回動操作レバー２０の角度を検出する手
段を設ける等して、振動子アレイ１３の角度を検出する
ようになし、図１にあるように、モニタ７に超音波画像
Ｐと共に振動子アレイ１３の方向を表示するインジケー
タＩを設けることによって、ケーシング８内における振
動子アレイ１３の方向が表示される。このように、モニ
タ７にインジケータＩが表示されるが、術中は術者はモ
ニタ７を見るが、インジケータＩはモニタ７の周辺部に
表示されているので、必ずしも術者にとって見易いもの
ではなく見落とし等がある。また、インジケータＩはあ
くまでモニタ７上のものであり、図１に示したように、
基準位置では上方を向いていたとしても、体壁に当接さ
せた方向が同じ方向となっていないことがある。

【００２０】角度表示部を構成する突条２２は可撓性シ
ート２３により覆われているものの、本体ケーシング部
９の上面から突出しているから、フィンガホルダ２１に
囲繞されている指の腹は可撓性シート２３を介して突条
２２の凹凸を手触りとして認識できるようになってい
る。プーリ１２が回動すると、このプーリ１２に一体的
に設けた突条２２も本体ケーシング部９の開口部９ａ内
で回動することになり、この突条２２の動きは指の感触
で確実に把握できるようになっている。従って、フィン
ガホルダ２１に挿入した手の指の腹により突条２２の方
向を常に認識できる。突条２２は超音波振動子１３ａの
並び方向に長手となっているから、この超音波振動子１
３ａの並び方向を変えた時における突条２２の角度の変
化を手懸かりとして術者は振動子アレイ１３における超
音波振動子１３ａが並んでいる方向を、格別モニタ７を
見なくても正確に認識できるようになる。従って、例え
ば患部を見ながら超音波走査の方向を必要な方向となる
ように円滑かつ正確に調整するすることができるように
なる。

【００２１】ここで、振動子アレイ１３を構成する複数
の超音波振動子１３ａは超音波走査時には一方側から他
方側に向けて順次駆動されるが、振動子アレイ１３を例
えば１８０°回動させると、回動前とではモニタ７に表
示される超音波画像が左右反転した状態となる。そこ
で、角度表示部としては、振動子アレイ１３の超音波振
動子１３ａの並び方向のみならず、１８０°反転してい
るか否か、即ちモニタ７に表示されている超音波画像に
おける走査方向をも表示できるように構成することもで
きる。このためには、例えば図７に示したように、プー
リ１２の表面に設けられる角度表示部として、超音波振
動子１３ａの並び方向に向けて長手となった突条２２ａ
と、この突条２２ａの一方側に隣接して設けた走査方向
検出用の突起２２ｂで構成することができる。また、こ
れ以外にも突条の一方の端部と他方の端部とで形状を変
えたり、高さを変えたりする等様々な構成とすることが
可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、振動子
アレイを設けたケーシングのフィンガホルダに対面する
位置に振動子アレイに連結した回動部材の回動角位置を
指の感触で認識可能な角度表示部を設ける構成としたの
で、モニタを見なくても、振動子アレイの正確な方向を
常に術者に認識できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】超音波プローブの全体構成図である。

【図２】超音波プローブの走査ヘッド部の断面図であ
る。

【図３】カバー部を取り外して示す走査ヘッド部の内部
構成図である。

【図４】回動操作部の断面図である。

【図５】図２のＸ−Ｘ断面図である。

【図６】プーリの外観図である。

【図７】角度表示部の他の例を示すプーリの外観図であ
る。

【符号の説明】

１ 超音波プローブ ２ 走査ヘッ
ド部 ３ 回動操作部 ４ 第１の可
撓コード ５ 第２の可撓コード ６ 超音波観
測装置 ７ モニタ ８ ケーシン
グ ９ ケーシング本体 ９ａ 開口部 １０ カバー部材 １２ プーリ １３ 振動子アレイ １３ａ 超音
波振動子 １５ 操作ワイヤ １７ 駆動プ
ーリ ２０ 回動操作レバー ２１ フィン
ガホルダ ２２，２２ａ 突条 ２２ｂ 突起 ２３ 可撓性シート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の超音波振動子を１列に並べて設け
   た振動子アレイをケーシングから外部に露出する状態に
   して設け、この振動子アレイを構成する各超音波振動子
   の並び方向と直交する軸を中心として回動する回動部材
   に装着し、また前記ケーシングの振動子アレイを設けた
   とは反対側にフィンガホルダを設けた超音波プローブに
   おいて、前記ケーシングのフィンガホルダに対面する位
   置には、前記回動部材の回動角位置を指の感触で認識可
   能な角度表示部を設ける構成としたことを特徴とする超
   音波プローブ。
2. 【請求項２】 前記ケーシングには、前記角度表示部を
   設けた部位に開口部を形成し、この開口部には可撓性シ
   ートを止着する構成としたことを特徴とする請求項１記
   載の超音波プローブ。
3. 【請求項３】 前記角度表示部は前記回動部材に設けら
   れ、前記振動子アレイにおける超音波振動子の並び方向
   に長手となった突条で構成したことを特徴とする請求項
   １記載の超音波プローブ。
4. 【請求項４】 前記角度表示部は、前記振動子アレイに
   おける超音波振動子の並び方向の表示と、超音波走査方
   向の表示とを有するものであることを特徴とする請求項
   １記載の超音波プローブ。