JPH11137555A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】超音波観測下で処置具の先端部の位置を確認し
ながら検査を行える小型で構造の簡単な超音波診断装置
を提供すること。 【解決手段】超音波内視鏡１は、先端キャップ２０内に
フレキシブルシャフト２８によって回転する超音波探触
子２１と、この超音波探触子２１を構成するハウジング
３２に併設して反射面２２ａを形成した反射体２２とを
有することによって、１つの回転する超音波探触子２１
で、挿入部長手軸方向に対して垂直な方向に超音波を出
射するラジアル走査範囲６５と、挿入部長手軸方向に対
して前方方向に超音波を出射する挿入部前方方向走査範
囲６６との２つの走査範囲を有する。そして、導出口１
４から突出した穿刺針７１の針部７２が挿入部前方方向
走査面内に配置されてモニタ画面上の挿入部前方方向超
音波断層画像上に導出口１４から突出した穿刺針７１の
針部７２が先端部まで描出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラジアル走査方式
の超音波探触子を備えた超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】細長の挿入部を体腔内に挿入することに
より、体腔内臓器等を観察したり、必要に応じて処置具
チャンネル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置の
行える内視鏡が広く利用されている。内視鏡に処置具挿
通用チャンネルを有するものではこの処置具挿通用チャ
ンネルに超音波プローブを挿通させて目的部位まで導
き、超音波ビームを発振して超音波診断を行える。

【０００３】また、体腔内に挿入される挿入部の先端に
超音波探触子を設け、この超音波探触子によって超音波
断層画像を得られるようにすると共に、この挿入部に処
置具挿通用チャンネルを設け、この処置具挿通用チャン
ネルの先端に設けた導出口から処置具を突出させて、病
変組織等を採取する等の処置を行うことができる超音波
プローブが実用化されている。

【０００４】超音波プローブには挿入軸方向に対して直
交する方向を走査して側方方向の超音波断層像を得るよ
うにしたラジアル走査型のものや、挿入軸方向に対して
平行な例えば前方方向を走査して前方方向の超音波断層
像を得るようにしたセクタ走査型のものなどがある。

【０００５】例えば特開平７−２８９５４９号公報には
内視鏡の先端に超音波探触子を設け、この超音波探触子
を回転させることによって内視鏡の挿入方向に対して垂
直な断面の超音波画像を得る構造の超音波診断装置が示
されている。また、特開昭６２−１７６４３６号公報に
は超音波探触子を直接回転させることによって挿入方向
に対して平行な面の超音波画像を得る構造の体外式の超
音波探触子が開示されている。そして、特開昭６２−２
３１６３０号公報及び特開平１−１３６６３８号公報に
は前記特開昭６２−１７６４３６号公報と同様の構成の
超音波探触子が開示されている。さらに、特開平４−８
２５４０号公報には挿入部の先端に２つの超音波探触子
を設け、これら２つの超音波探触子をそれぞれ挿入方向
に対して垂直な方向及び挿入軸方向を走査するようにし
た超音波プローブが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平７−２８９５４９号公報の超音波診断装置で得られ
る内視鏡の挿入方向に対して垂直な断面の超音波画像で
は、内視鏡に設けられている処置具挿通チャンネルから
診断部位に向かって穿刺された処置具の一断面だけが略
点状で表示されるため処置具の先端の位置を判断するこ
とができないという不具合があった。

【０００７】また、前記特開平１−１３６６３８号公報
等に示されている超音波探触子では例えばこの公報の第
４図に示されているようにモータ８３の駆動により、は
すば歯車８５，８６を介して中間軸７７を回転させ、こ
の中間軸７７の回転によりプーリ８１，ベルト８２，プ
ーリ８０を介して台座７５及びトランスジューサ７４を
回転させる構造になっていたため、この構造が複雑で先
端部が大型化するという不具合があった。

【０００８】さらに、前記特開平４−８２５４０号公報
の超音波プローブでは先端部に走査面方向の異なる２種
類の超音波探触子を設けていたので先端部の硬質長が長
くなるという不具合があった。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、超音波観測下で処置具の先端部の位置を確認しな
がら検査を行える小型で構造の簡単な超音波診断装置を
提供することを目的にしている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の超音波診断装置
は、内視鏡挿入部長手軸方向に対して垂直な面をラジア
ル走査する超音波探触子と、挿入部前方方向を走査する
ため前記超音波探触子のラジアル走査面の一部を挿入部
前方方向に反射させる反射体と、この反射体に反射され
た挿入部前方方向走査面に処置具を突出させる処置具挿
通用チャンネルの開口部とを具備している。

【００１１】この構成によれば、超音波観測下で処置具
挿通用チャンネルの開口部から突出する処置具は、挿入
部前方方向走査面内に突出して、処置具の先端部が超音
波断層画像上に描出される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１ないし図８は本発明の一実施
形態に係り、図１は超音波内視鏡システムの概略構成を
示す説明図、図２は超音波内視鏡の先端部分の構成を示
す断面図、図３は超音波探触子の構成を説明する図、図
４は超音波伝達媒体吸引チューブ及び超音波伝達媒体注
入チューブの基端部の構成を説明する図、図５はガイド
チューブに連通する潤滑油穴を説明する図、図６は超音
波探触子の走査状態を示す超音波内視鏡の正面図及び側
面図、図７は超音波探触子の走査状態を示す斜視図、図
８は超音波探触子で得られるモニタ画面上に表示された
超音波断層画像の１例を示す図である。

【００１３】図１に示すように本実施形態の超音波内視
鏡システムは、超音波診断装置として挿入部１０の先端
硬性部１１から突出する後述する超音波送受部に超音波
探触子を設けた超音波内視鏡（以下内視鏡と略記する）
１と、この内視鏡１に設けられている照明光学系に照明
光を供給する図示しない光源部や超音波探触子から伝送
される電気信号を画像信号に処理する信号処理部等を備
えた超音波観測装置２と、この超音波観測装置２で生成
された画像信号を表示するモニタ３と、このモニタ３に
表示された画像を記録するビデオ装置やビデオプリンタ
からなる画像記録装置４で主に構成されている。

【００１４】前記超音波内視鏡１は、体腔内に挿入され
る可撓性を有する挿入部１０と、この挿入部１０の基端
部に連結された把持部を兼ねた主操作部５と、この主操
作部５の後端部に設けられ接眼部６を備え内部にサーボ
モータ（不図示）等の回転駆動源を配設した副操作部７
と、前記主操作部５の側部から延出して基端部に図示し
ない光源部に着脱自在に接続される光源用コネクタ８ａ
を備えた光源ケーブル８と、前記副操作部７の側部から
延出して基端部に前記超音波診断観測装置２の信号処理
部に着脱自在に接続される超音波用コネクタ９ａを備え
た超音波コード９とで主に構成されている。

【００１５】前記挿入部１０は、先端側から順に、硬質
な部材で形成された先端硬性部１１、上下左右方向に湾
曲自在な湾曲部１２、細長で柔軟なシースで形成された
可撓管部１３を連接して構成されている。

【００１６】前記主操作部５には穿刺針などの処置具を
前記挿入部１０内を挿通し図２（ｂ）に示す先端硬性部
１１の先端面１１ａに開口する処置具導出口（単に導出
口と記載する）１４ａが出口になる処置具挿通用チャン
ネル１４の入り口になる処置具挿入口５ａが設けられて
いる。また、この主操作部５には前記湾曲部１２を所望
の方向に湾曲操作する湾曲操作ノブ５ｂや送気及び送水
の操作を行う送気・送水ボタン５ｃ、吸引を行う吸引ボ
タン５ｄ等が設けられている。

【００１７】図２（ａ）に示すように先端硬性部１１の
先端面１１ａ側には超音波透過性に優れた高密度ポリエ
チレン、ポリメチルペンテン等のプラスチック材料や超
音波を透過する弾性体で形成された袋状の先端キャップ
２０が配設されている。この先端キャップ２０の内部に
は例えば後述するフレキシブルシャフトによって矢印方
向に回転して超音波を挿入部長手軸方向に対して垂直な
方向に出射してラジアル走査を行う超音波探触子２１
と、この超音波探触子２１に併設して挿入部長手軸方向
に対して垂直な方向に出射された超音波の一部を一点鎖
線に示すように挿入部前方方向に反射させる前記超音波
探触子２１に対し４５度傾いて形成された反射面２２ａ
を有する反射体２２とが配設されて超音波送受部２３を
構成している。

【００１８】なお、前記先端キャップ２０内には超音波
を伝達する特性を有する流動パラフィン、水、カルボキ
シルメチルセルロース水溶液、ＫＹゼリー等、液体の超
音波伝達媒体が充填されている。また、符号２４は被検
体との間を脱気水等の超音波伝達媒体で満たすためのバ
ルーンを取り付けるバルーン溝であり、符号２５はバル
ーン内に脱気水等の超音波伝達媒体を送水・吸引する管
路開口になるバルーン送水・吸引口であり、符号２６は
バルーン送水・吸引口２５に連通する送水・吸引溝であ
る。すなわち、前記バルーン送水・吸引口２５は送水・
吸引溝２６の底面で開口している。

【００１９】図２（ｂ）は図２（ａ）の側断面図、図２
（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｄ）は図２
（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。図２（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）に示すように挿入部１０内には体液の吸引や体腔
内へ処置具を案内する処置具挿通用チャンネル１４や体
腔内を照明する照明光学系であるライトガイド１５、体
腔内の観察を行うための観察光学系であるイメージガイ
ド１６、ガイドチューブ２７に覆われ前記超音波探触子
２１を回転させるフレキシブルシャフト２８、前記バル
ーン送水・吸引口２５に連通するバルーン送水・吸引チ
ューブ２９、前記先端キャップ２０内に超音波伝達媒体
を注入する媒体注入チューブ３０及び媒体を吸引する媒
体吸引チューブ３１等が設けられている。なお、前記イ
メージガイド１６及びライトガイド１５は、イメージガ
イド１６の周囲を覆うようにライトガイド１５を配置し
ている。また、前記ガイドチューブ２７内にはフレキシ
ブルシャフト２８とガイドチューブ２７内周面との摺動
性を良好にする潤滑油が充填されている。

【００２０】図２（ｃ）に示すように前記先端硬性部１
１の先端面にはイメージガイド１６の周囲にライトガイ
ド１５を配置した光学系と、処置具挿通チャンネル１４
の導出口１４ａが設けられている。この導出口１４ａ
は、前記導出口１４ａの中心軸と、前記反射体２２の反
射面２２ａの略中央部とで形成される平面が、前記超音
波探触子２１から挿入部長手軸方向に対して垂直な方向
に出射されて前記反射面２２ａで反射された挿入部前方
方向走査面内に含まれるように設けられている。このこ
とによって、前記導出口１４ａから突出した処置具は、
前記反射面２２ａで反射されて挿入部前方方向に出射さ
れた超音波の走査面内に配置される。

【００２１】図３（ａ）に示すように超音波探触子２１
は、前記副操作部７に配設されている回転駆動源から延
在する回転自在なフレキシブルシャフト２８と、このフ
レキシブルシャフト２８の先端部に一体的に固定された
ハウジング３２と、このハウジング３２がフレキシブル
シャフト２８の回転力によって滑らかに回転するように
保持する軸受部３３と、前記先端キャップ２０内と前記
ガイドチューブ２７内との水密を保持するＯリング３４
等で構成されている。

【００２２】図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ部拡大図、図
３（ｃ）は図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。図３
（ｂ）、（ｃ）に示すように前記ハウジング３２にはフ
ェライト入りのポリクロロプレンゴムやタングステン粉
末入りのエポキシ樹脂等の弾性体を成形した超音波吸収
体であるバッキング材３５、ジルコン酸チタン酸塩又は
チタン酸塩等の平板状の圧電素子３７、エポキシ樹脂で
形成した凹レンズ形状の音響レンズ３８が接着剤３９に
よって固設されている。なお、符号４０はフレキシブル
シャフト内を挿通して前記超音波探触子２１と前記超音
波観測装置２とを電気的に接続して超音波駆動信号や超
音波探触子で受信して変換された電気信号を伝送する信
号線である。

【００２３】図４に示すように前記媒体注入チューブ３
０及び媒体吸引チューブ３１の基端側は、挿入部１０内
を通って主操作部５の把持部内に配設されている媒体注
入ブロック４１及び媒体吸引ブロック４２にそれぞれ連
結されている。この媒体注入ブロック４１及び媒体吸引
ブロック４２は、同構造であり、前記媒体注入チューブ
３０及び媒体吸引チューブ３１に連通する連通穴４３が
形成されている。この連通穴４３には、Ｏリング４４を
配設したシールねじ４５が螺合固定されるようになって
おり、このシールねじ４５を取り外した状態にして先端
キャップ２０内への超音波伝達媒体の注入又は吸引が行
える。すなわち、前記先端キャップ２０内へ超音波伝達
媒体を注入する際には媒体注入ブロック４１の連通穴４
３から媒体を注入する一方、媒体吸引ブロック４２の連
通穴４３から媒体を吸引するようにして行う。

【００２４】なお、前記媒体注入チューブ３０及び媒体
吸引チューブ３１は、媒体注入ブロック４１及び媒体吸
引ブロック４２から突出する接続管４６に外嵌され、こ
の外嵌部に糸巻き部４７を設けて一体的に固定されてい
る。また、主操作部５の前記連通穴４３に対応する位置
にはシールねじ４５の着脱を行うための透孔５ｅが形成
されている。

【００２５】図５に示すように先端構成部１１には前記
超音波探触子２１のハウジング３２の後方側に設けた２
つの軸受部３３の間であってフレキシブルシャフト２８
の先端部に固定された軸部が挿通する透孔３２ａに連通
する第１の潤滑油穴５１が形成されている。この第１の
潤滑油穴５１には前記連通穴４３と略同様、Ｏリング５
３を配設したシールねじ５４が螺合固定されるようにな
っている。

【００２６】一方、前記フレキシブルシャフト２８が内
挿されているガイドチューブ２７の基端部は主操作部５
に設けた潤滑油用ブロック５５から突出する接続部５５
ａに外嵌されており、締め付けゴム５６を設けた締め付
けねじ部材５７を前記潤滑用ブロック５５に螺合するこ
とにより、前記締め付けゴム５６がガイドチューブ２７
を押圧して前記接続部５５ａにこのガイドチューブ２７
を押圧固定するようになっている。また、この潤滑用ブ
ロック５５には前記フレキシブルシャフト２８の後端部
に固定された軸部が挿通するシャフト挿通孔５８が形成
されており、このシャフト挿通孔５８の中途部には第２
の潤滑油穴５２が連通している。この第２潤滑油穴５２
には前記連通穴４３と同様、Ｏリング５９を配設したシ
ールねじ６０が螺合固定されるようになっている。

【００２７】そして、前記シールねじ５４とシールねじ
６０とを外した状態にして、一方の潤滑油穴５１（又は
５２）から潤滑油を注入する一方、他方の潤滑油穴５２
（又は５１）から潤滑油を吸引することによって、潤滑
油をガイドチューブ２７内に充填させることができるよ
うになっている。なお、符号６１はコイルシャフトに連
結された軸部を受ける軸受部であり、符号６２はこの軸
部を介して潤滑油が流出するのを防止する水密リングで
あり、符号６３は前記軸受部６１が脱落するのを防止す
る押さえネジ部材である。上述のように構成した超音波
内視鏡の作用を説明する。術者は接眼部６を覗いて体腔
内を観察しながら超音波内視鏡１の挿入部１０を目的部
位に向けて挿通していく。そして、挿入部１０の先端硬
性部１１に配置されている先端キャップ２０が目的部位
に到達したことが確認できたなら超音波走査を行うた
め、超音波観測装置２から超音波探触子２１へ高電圧パ
ルスの送信を開始すると共に、副操作部７内のモータを
駆動させる。

【００２８】すると、フレキシブルシャフト２８が回転
を開始すると共に、送信された高電圧パルスによって超
音波探触子２１が励振されて超音波を出射する。前記フ
レキシブルシャフト２８の回転によってハウジング３２
が回転し超音波探触子２１から挿入部長手軸方向に対し
て垂直な方向に出射された超音波は、図６（ａ）に示す
ように先端キャップ２０を通過して生体内に伝播されて
挿入部長手軸方向に対して垂直な方向に超音波を出射し
て斜線に示すようなラジアル走査を開始する。

【００２９】そして、前記超音波探触子２１から出射さ
れた超音波が反射体２２の反射面２２ａ上にかかったと
きには同図（ｂ）に示すように超音波が反射面２２ａで
反射されて斜線に示す挿入部前方方向を走査する。さら
にハウジング３２が回転して超音波探触子２１から出射
される超音波が反射面２２ａ上を通過すると、同図
（ａ）に示したように前記超音波探触子２１から出射さ
れた超音波は先端キャップ２０を通過して挿入部長手軸
方向に対して垂直な方向に伝播されて挿入部長手軸方向
に対して垂直な斜線に示す面を走査する。

【００３０】すなわち、図７に示すように本実施形態の
超音波内視鏡１は、先端キャップ２０内にフレキシブル
シャフト２８によって回転する超音波探触子２１と、こ
の超音波探触子２１を構成するハウジング３２に併設し
て反射面２２ａを形成した反射体２２とを有することに
よって、１つの回転する超音波探触子２１で、挿入部長
手軸方向に対して垂直な方向に超音波を出射するラジア
ル走査範囲６５と、挿入部長手軸方向に対して前方方向
に超音波を出射する挿入部前方方向走査範囲６６との２
つの走査範囲を有する。

【００３１】この２つの走査範囲を有する超音波観測下
で例えば組織穿刺針７１等の処置具を挿入口５ａから挿
入して、この穿刺針７１を処置具チャンネル１４を介し
て突出口１４ａから体腔内に突出（図６（ｂ），図７参
照）させ、観察部位に向けて押し進めていく。すると、
この導出口１４ａの中心軸と、前記反射面２２ａの略中
央部とで形成される平面と挿入部前方方向走査面とが略
一致しているので、前記導出口１４ａから突出した穿刺
針７１の針部７２が前記反射面２２ａで反射された挿入
部前方方向走査面内に配置される。このため、図８に示
すようにモニタ３の画面３ａに表示される超音波断層画
像の前記挿入部前方方向走査範囲６６を示す挿入部前方
方向超音波断層画像６７上に導出口１４から突出した穿
刺針７１の針部７２が先端部まで描出されるので、この
画面３ａに表示された超音波断層画像で穿刺針７１の先
端部と観察部位との位置関係及び穿刺深さ等を確認しな
がら容易に、組織の吸引を行える。

【００３２】モニタ３には、前記図８に示したように画
面３ａに挿入部長手軸方向に対して垂直なラジアル走査
面から得られるラジアル超音波断層画像６８と、挿入部
前方方向走査面から得られる挿入部前方方向超音波断層
画像６７とを同心円の超音波断層画像として表示する。

【００３３】このように、駆動源によって回転されるフ
レキシブルシャフトの先端部に配設した超音波探触子か
ら挿入部長手軸方向に対して垂直な方向に出射される超
音波の一部を、挿入部先端方向に反射させる反射面を備
えた反射体をハウジングに併設させて先端キャップ内に
設けたことによって、先端部を太径に形成することな
く、１つの回転する超音波探触子で、挿入部長手軸方向
に対して垂直な走査面と、挿入部前方方向走査面とを得
ることができる。

【００３４】また、処置具挿通用チャンネルの導出口か
ら突出する処置具が必ず挿入部前方方向走査面内に配置
されるように導出口の中心軸を、反射面に対応させて設
けているので、導出口から突出した処置具の先端部まで
を超音波断層画像上に描出することができる。

【００３５】これらのことによって、超音波観察下で穿
刺を実施する際、穿刺針の穿刺位置のみならず穿刺深さ
を確認しながら安全にかつ速やかで確実に組織の採取を
行える。なお、本実施形態において超音波探触子を機械
式ラジアルスキャンとしたが走査方式は機械式ラジアル
スキャンに限定されるものではなく、図９に示すように
フレキシブルシャフトの先端に超音波探触子を設ける代
わりに電子走査型超音波探触子８０と振動子ケーブル８
１を配置させた電子ラジアルスキャンであってもよい。
このことによって、前記第１実施形態と同様の作用及び
効果を得られると共に、前記第１実施形態で設けたフレ
キシブルシャフト及びこのフレキシブルシャフトを回転
させる駆動部や駆動部が設けられる副操作部が必要無く
なるので超音波内視鏡の操作性をさらに向上させること
ができる。

【００３６】尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに
限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形実施可能である。

【００３７】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができ
る。

【００３８】（１）内視鏡挿入部長手軸方向に対して垂
直な面をラジアル走査する超音波探触子と、挿入部前方
方向を走査するため前記超音波探触子のラジアル走査面
の一部を挿入部前方方向に反射させる反射体と、この反
射体に反射された挿入部前方方向走査面に処置具を突出
させる処置具挿通用チャンネルの開口部と、を具備する
超音波診断装置。

【００３９】（２）処置具が突出される開口の中心軸
と、前記反射体の反射面の略中央部とで形成される平面
が、前記反射面で反射させた挿入部前方方向走査面内に
含まれる付記１記載の超音波診断装置。

【００４０】（３）前記ラジアル走査する超音波探触子
が、機械走査型超音波探触子又は電子走査型超音波探触
子である付記１記載の超音波診断装置。

【００４１】（４）前記超音波探触子をラジアル走査し
て得られるラジアル超音波断層画像と、前記超音波探触
子から内視鏡挿入部長手軸方向に対して垂直な方向に出
射されて前記反射体で反射された挿入部前方方向走査で
得られる前方方向超音波断層画像とをモニタ画面上に同
心円状に表示する付記１記載の超音波診断装置。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
音波観測下で処置具の先端部の位置を確認しながら検査
を行える小型で構造の簡単な超音波診断装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図８は本発明の一実施形態に係り、
図１は超音波内視鏡システムの概略構成を示す説明図

【図２】超音波内視鏡の先端部分の構成を示す断面図

【図３】超音波探触子の構成を説明する図

【図４】超音波伝達媒体吸引チューブ及び超音波伝達媒
体注入チューブの基端部の構成を説明する図

【図５】ガイドチューブに連通する潤滑油穴を説明する
図

【図６】超音波探触子の走査状態を示す超音波内視鏡の
正面図及び側面図

【図７】超音波探触子の走査状態を示す斜視図

【図８】超音波探触子で得られるモニタ画面上に表示さ
れた超音波断層画像の１例を示す図

【図９】電子走査型超音波探触子を備えた超音波内視鏡
を示す図

【符号の説明】

１…超音波内視鏡（超音波診断装置） １４ａ…導出口（開口部） ２１…超音波探触子 ２２…反射体 ３２…ハウジング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡挿入部長手軸方向に対して垂直な
   面をラジアル走査する超音波探触子と、 挿入部前方方向を走査するため前記超音波探触子のラジ
   アル走査面の一部を挿入部前方方向に反射させる反射体
   と、 この反射体に反射された挿入部前方方向走査面に処置具
   を突出させる処置具挿通用チャンネルの開口部と、 を具備することを特徴とする超音波診断装置。