JPH11253450A

JPH11253450A - スキャニング装置

Info

Publication number: JPH11253450A
Application number: JP10065725A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Oba; 克行大場; Satoru Nakagawa; 哲中川; Yutaka Ishihara; 豊石原
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 1999-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】中空構造物、体腔内、血管内等の検査、修
理、診断、治療に用いる超音波診断装置、治療用レーザ
装置、内視鏡等の前方スキャニングを可能にする装置で
あって、信号線断線の虞れを回避し、良好な前方のスキ
ャニングを行うことができるスキャニング装置を提供す
る。【解決手段】カテーテル本体１内に、カテーテル本体
軸方向とほぼ直角方向に揺動軸２を設ける。揺動軸２は
カテーテル本体１の内壁で支持され、ミラー面３ａを有
する反射ミラー部材３を揺動自在に支持する。反射ミラ
ー部材３の基端部側の端面にスリット１６を形成し、こ
のスリット１６に、回転体４に設けられた接触子９を係
合させることにより揺動力を受けるようにする。回転手
段７によって回転体４を回転することにより、反射ミラ
ー部材３を揺動させ、同時にミラー面３ａも揺動運動さ
せる。これにより、超音波振動子５からの超音波は揺動
されるミラー面３ａにて反射され、前方扇形の範囲でス
キャンされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空構造物、体腔
内、血管内等の検査、修理、診断、治療に用いる前方の
スキャニングを行うスキャニング装置に関する。また本
発明は、特に、超音波診断装置、治療用レーザ装置、内
視鏡等に用いられる管状体の先端部にて前方のスキャニ
ングを行うスキャニング装置に関し、とりわけ超音波診
断装置への利用に適する。

【０００２】

【従来の技術】血管内狭窄部の診断には、血管造影、血
管内視鏡、血管内超音波診断等による方法がある。その
なかでも血管造影による方法は最もよく利用される方法
であり、カテーテルを通して狭窄部位付近の血管内に造
影剤を流出させ、Ｘ線撮影を行うことで血管内の狭窄部
位を診断する。この方法は、一般的に利用されている診
断方法ではあるが、得られる情報が投影像のみであるた
めに、造影の画像を観察するだけでは適切な治療手技を
選択することが難しい場合がある。

【０００３】そこで、より詳細な診断を目的として用い
られる方法としては、血管内視鏡、血管内超音波診断等
による方法が挙げられる。

【０００４】血管内視鏡による方法は、光ファイバを血
管内に挿入し、狭窄部位付近を光学的に診断する方法で
ある。この方法によれば、狭窄部位の色、形状等の直接
観察を行うことができるため、狭窄部位の状態を観察し
た上でその状態に合った治療手技を選択することが可能
である。

【０００５】また、血管内超音波診断による方法は、カ
テーテル型の超音波探触子を血管内狭窄部位付近に挿入
して診断する方法である。血管、アテローム等の断面画
像が得られ、血管壁の厚さ、アテロームの肉厚等が観察
できるために、その状態に合った治療手技を選択でき
る。その方式は大きく分けて、側方視型と、前方視型と
が挙げられる。

【０００６】側方視型血管内超音波診断装置としては、
例えば図１８に示されるようなものがある。この方式に
よれば、カテーテル５０の軸方向と平行に設置した超音
波振動子５を、カテーテル５０の軸を中心に回転させな
がら、カテーテル５０の軸方向と垂直方向の血管７０内
組織に対して、超音波エコーの送受信を行うことにより
血管断面画像を得ることができる。しかし、この方式で
は、血管７０の軸方向に垂直な断面像しか得られず、完
全閉塞部に対しては、カテーテルを挿入することが困難
なことから診断を行うことができない。また、完全閉塞
部の治療をレーザで行う場合にあっては、治療対象部位
が前方であるためにレーザ照射時のモニタリングを行う
ことができず、レーザ誤照射による血管突孔や正常組織
焼失の虞れがある。

【０００７】一方、前方視型血管内超音波診断装置とし
ては、以下のような超音波振動子揺動型、カテーテル軸
と平行に回転軸を有するミラー回転型、カテーテル軸と
垂直に回転軸を有するミラー回転型等のものが知られて
いる。

【０００８】超音波振動子揺動型としては、例えば図１
９に示されるようなものがある。すなわち、管状体５１
内において、フレキシブルワイヤー１３を図外のモータ
で回転させることにより、アクチュエータ５２がその一
部である接触子とともに回転する。その結果、接触子と
係合する溝５４を有する揺動体５５が、揺動軸５６を中
心として、図中矢印方向に揺動運動を行う。超音波振動
子５は揺動体５５の前方に取り付けられているため、揺
動体５５とともに揺動運動を行い、前方扇形の範囲の画
像を得ることができる（特開平５−２３７１１３号公報
参照）。

【０００９】次に、カテーテル軸と平行に回転軸を有す
るミラー回転型としては、例えば図２０に示されるよう
なものがある。反射ミラー部材５８と接続しているフレ
キシブルワイヤー１３を図外のモータで回転させること
により、反射ミラー部材５８が回転する。管状体５１に
固定された超音波振動子５から送信された超音波を反射
ミラー部材５８がカテーテル前方に反射することで、前
方のスキャニングが可能になり、おおよそ前方の画像を
得ることができる（米国特許第５６０６９７５号明細書
参照）。これの特徴としては、機構が単純で構成部品が
少ないことが挙げられる。またこれとは逆に、図２１に
示されるような、反射ミラー部材５８を固定して、その
周りを超音波振動子５が回転する振動子回転型が知られ
ている。この場合には、フレキシブルワイヤー１３を図
外のモータで回転させることにより、超音波振動子５を
有する回転体５９が反射ミラー部材５８の周りを回転
し、上述したミラー回転型と同様に超音波振動子５から
送信した超音波を反射ミラー部材５８がカテーテル前方
に反射することで前方のスキャニングを行う（米国特許
第５６０６９７５号明細書参照）。

【００１０】さらに、カテーテル軸と垂直に回転軸を有
するミラー回転型としては、例えば図２２に示されるも
のがある。すなわち、カテーテル軸と垂直方向に回転軸
を有する反射ミラー部材５８を、それと同じ回転軸を有
する、管状体５１に固定されたモータ６０で回転させ
る。そして、管状体５１に固定された超音波振動子５か
ら送信した超音波が、反射ミラー部材５８によりカテー
テル前方に反射され前方扇形の範囲の画像が得られる
（特開平６−７０９３０号公報参照）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように前方視型血
管内超音波診断装置としては、従来よりいくつかの方法
が知られているが、それぞれ以下のような問題があっ
た。

【００１２】すなわち、上記超音波振動子揺動型のもの
は、揺動体上に振動子を固定しているために、揺動体の
揺動運動とともに超音波振動子が揺動運動を行い、この
揺動運動に伴って超音波振動子に接続した信号線も屈曲
運動することとなるために、信号線断線の虞れがある。

【００１３】また、カテーテル軸と平行に回転軸を有す
るミラー回転型のものは、ミラー面と振動子との幾何学
的な位置関係によって走査面が曲面（略円錐面の一部）
になるという欠点がある。さらに、超音波の反射ビーム
がカテーテル軸から離れた方向（画像端部）では、ミラ
ー面が振動子の方向ではなく横を向いたようになってミ
ラー面に対し浅い角度でビームが入射することから、画
像解像度が悪くなって画像の劣化が起こる。また、反射
ミラー部材を固定してその周りを振動子が回転する振動
子回転型（図２１参照）では、走査面は平面となるもの
の、上記と同様の理由により画像の劣化が起こる。

【００１４】また、カテーテル軸と垂直に回転軸を有す
るミラー回転型のものは、カテーテル軸と垂直方向に回
転軸を有する反射ミラー部材を、これと同じ回転軸を有
するモータで回転させるため、微小化がきわめて困難に
なり、カテーテルの口径が大きくなってしまうという欠
点があった。

【００１５】本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み
てなされたものであり、本発明の目的は、信号線断線の
虞れを回避し、良好な前方のスキャニングを行うことが
できるスキャニング装置を提供することにある。

【００１６】また本発明の別の目的は、超音波診断に利
用することにより、信号線断線の虞れを回避しつつ、振
動子の面積を有効に利用した良好な前方画像が得られる
超音波診断装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載のスキャニング装置は、管状体の先
端部にて前方のスキャニングを行うスキャニング装置に
おいて、前記管状体に対して固定される走査ビーム発生
部と、該走査ビーム発生部より照射されたビームを反射
するミラー面を備えた反射ミラー部材とを有し、該反射
ミラー部材が揺動運動を行うことにより前記ビームを前
方にスキャンすることを特徴としたものである。

【００１８】請求項２に記載の発明は、上記請求項１の
記載の装置において、前記反射ミラー部材を揺動可能に
支持する揺動支持部材を備えることを特徴としたもので
ある。

【００１９】請求項３に記載の発明は、上記請求項２に
記載の装置において、前記揺動支持部材に前記走査ビー
ム発生部が固定されていることを特徴としたものであ
る。

【００２０】請求項４に記載の発明は、上記請求項２に
記載の装置において、前記揺動支持部材は、前記反射ミ
ラー部材を揺動可能に支持する揺動軸であることを特徴
としたものである。

【００２１】請求項５に記載の発明は、上記請求項４に
記載の装置において、前記管状体に前記揺動軸が固定さ
れ、かつ前記揺動軸に前記走査ビーム発生部が固定され
ていることを特徴としたものである。

【００２２】請求項６に記載の発明は、上記請求項１〜
５のいずれか１項に記載の装置において、前記反射ミラ
ー部材は金属材料からなることを特徴としたものであ
る。

【００２３】請求項７に記載の発明は、上記請求項６に
記載の装置において、前記反射ミラー部材は、放電加
工、レーザ加工、エッチングおよび粉体射出成形よりな
る群から選ばれた一つまたは複数の方法により加工され
ていることを特徴としたものである。

【００２４】請求項８に記載の発明は、上記請求項１〜
５のいずれか１項に記載の装置において、前記反射ミラ
ー部材のミラー面は、金属により形成されていることを
特徴としたものである。

【００２５】請求項９に記載の発明は、上記請求項８に
記載の装置において、前記反射ミラー部材のミラー面
は、蒸着、スパッタリングおよびメッキよりなる群から
選ばれた一つまたは複数の方法により形成した金属薄膜
からなることを特徴としたものである。

【００２６】請求項１０に記載の発明は、上記請求項１
〜９のいずれか１項に記載の装置において、前記反射ミ
ラー部材のミラー面の揺動中心軸に対する角度は略４５
°であることを特徴としたものである。

【００２７】請求項１１に記載の発明は、上記請求項１
に記載の装置において、前記反射ミラー部材はその基端
部側にスリットを有し、該スリットに係合する接触子
と、該接触子を所定半径で回転させる回転体とを備える
ことを特徴としたものである。

【００２８】請求項１２に記載の発明は、上記請求項１
１に記載の装置において、前記スリットは凹溝であり、
前記スリットの長手方向と揺動中心軸方向とのなす角度
が０°〜６０°であることを特徴としたものである。

【００２９】請求項１３に記載の発明は、上記請求項１
１または１２に記載の装置において、前記反射ミラー部
材は、一部球面状部を有することを特徴としたものであ
る。

【００３０】請求項１４に記載の発明は、上記請求項１
１〜１３のいずれか１項に記載の装置において、前記回
転体は、前記反射ミラー部材が揺動運動する場合に前記
一部球面状部から概想した球面の中心位置を該回転体に
対して略一定に保つための係合部を有することを特徴と
したものである。

【００３１】請求項１５に記載の発明は、上記請求項１
１〜１４のいずれか１項に記載の装置において、前記管
状体に固定され前記管状体末端部側から前記反射ミラー
部材を支持する末端支持部材と、前記管状体に固定され
前記管状体基端部側から前記回転体を支持する基端支持
部材とを備えることを特徴としたものである。

【００３２】請求項１６に記載の発明は、上記請求項１
１〜１５のいずれか１項に記載の装置において、前記接
触子は、略球形またはその一部であることを特徴とした
ものである。

【００３３】請求項１７に記載の発明は、上記請求項１
１〜１６のいずれか１項に記載の装置において、前記接
触子は、前記回転体と一体的に形成されることを特徴と
したものである。

【００３４】請求項１８に記載の発明は、上記請求項１
１〜１６のいずれか１項に記載の装置において、前記接
触子は、前記回転体と別体として形成され前記回転体に
固着されることを特徴としたものである。

【００３５】請求項１９に記載の発明は、上記請求項１
１〜１６のいずれか１項に記載の装置において、前記接
触子は、前記回転体に形成された凹部に該回転体とは分
離された状態で収容保持されていることを特徴としたも
のである。

【００３６】請求項２０に記載の発明は、上記請求項１
１〜１９のいずれか１項に記載の装置において、前記回
転体に接続されるフレキシブルワイヤと、該フレキシブ
ルワイヤを回転させる回転手段とを備えたことを特徴と
したものである。

【００３７】請求項２１に記載の発明は、上記請求項１
に記載の装置において、前記走査ビーム発生部は超音波
振動子であることを特徴としたものである。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスキャニング
装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。

【００３９】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１である前方視型超音波診断装置の概略構成を示す
要部断面図、図２は、同装置の概略構成を示す要部分解
斜視図である。なお、図２では、後述する回転体４、接
触子９、および反射ミラー部材３の構造の理解を容易に
するために、回転体４と反射ミラー部材３との距離を離
した状態で描いてある。

【００４０】図１に示す前方視型超音波診断装置は、反
射ミラー部材３の揺動運動を可能にする揺動軸２を有
し、この揺動軸２は、管状体としてのカテーテル本体１
に固定されている。図示のように、揺動軸２は、反射ミ
ラー部材３を揺動可能に支持する二本の揺動軸２ａ，２
ｂからなり、カテーテル本体１の軸方向とほぼ直交する
方向に配置され、それぞれカテーテル本体１の内壁に片
端が固定されている。

【００４１】超音波振動子５は、その表面が揺動軸２の
軸方向とほぼ平行となる法線を有するように、揺動軸２
の所定箇所に、反射ミラー面３ａと対向するように固定
される。そして、この超音波振動子５には、信号線６を
介して電圧が印加されるようになっている。なお、超音
波振動子５は送受信部が単体のものであっても、複数配
置したものであってもよい。また、信号線６は、例えば
図示しない外層等に埋設することができる。

【００４２】図１では、超音波振動子５を揺動軸２の一
部に固定した例を示したが、超音波振動子５をカテーテ
ル本体１に直接固定することも可能である。また、カテ
ーテル本体１の先端に音響特性を向上させるためのレン
ズをキャップ状に設けるようにしてもよい。

【００４３】図２に示すように、反射ミラー部材３は、
その図中下方に位置する基端部側に、係合溝としてのス
リット１６を有している。そして、このスリット１６
に、円板状を呈する回転体４上に設けられた接触子９が
係合している。接触子９は、略球形またはその一部に形
成され、これにより反射ミラー部材のスリットと良好な
係合状態を実現することが可能となり、反射ミラー部材
３のスムーズな揺動運動を実現することができる。

【００４４】接触子９は、回転体４と別体として形成さ
れ、回転体４に固着される（図３参照）。但し、回転体
４と一体的に形成することも可能である。また、接触子
９を回転体４に形成された凹孔４ａに回転体４とは分離
された状態で収容保持するように構成してもよい（図４
参照）。

【００４５】回転体４の図中下面の中央には、フレキシ
ブルワイヤ１３の先端が固定されており、一方、このフ
レキシブルワイヤ１３の後端は、例えばモータなどの回
転手段７に接続されている。但し、フレキシブルワイヤ
１３を手動で回転させる構成を採ることも可能である。

【００４６】反射ミラー部材３は、金属材料からなり、
例えば放電加工等の加工方法により作製される。これに
より、前方への超音波の高い反射効率が可能になる。な
お、反射ミラー部材３は、放電加工による方法の他に、
レーザ加工、エッチング、粉体射出成形、切削、研削等
での加工方法により作製することも可能である。また、
反射ミラー部材３のミラー面３ａは、金属を仕上げ加工
することより形成される。あるいは蒸着、スパッタリン
グ、メッキ等の金属薄膜を成膜する等の方法により形成
するようにしてもよい。このミラー面３ａは、金属材料
からなる反射ミラー部材３の一部として一体的に形成さ
れる。但し、反射ミラー部材３を非金属材料、例えば樹
脂により形成し、その端面に金属により形成されるミラ
ー面３ａを有する板部材を取り付けた構成とすることも
可能である。

【００４７】反射ミラー部材３の反射ミラー面３ａの角
度については、例えば揺動軸２に対して、その角度を略
４５°とすることで、カテーテル本体１に固定した超音
波振動子５から送信したビームをほぼカテーテル前方に
スキャンすることが可能になる。

【００４８】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。

【００４９】まず、前方視型超音波診断装置のカテーテ
ル本体１をその先端側から例えば血管内に挿入し、診断
対象である例えば血管内狭窄部の手前の所定位置に、カ
テーテル本体１の先端を位置させる。

【００５０】次いで、フレキシブルワイヤ１３を回転手
段７によって回転させることにより、回転体４が回転
し、回転体４上の接触子９がカテーテル本体軸まわりに
回転する。そして、接触子９がスリット１６の内面に摺
動接触して係合しながら回転体４とともに回転されるこ
とにより、接触子９の回転運動は、反射ミラー部材３の
揺動運動に変換され、反射ミラー部材３は、揺動軸２回
りに揺動される。

【００５１】この反射ミラー部材３の揺動運動により、
超音波振動子５から反射ミラー部材３の反射ミラー面３
ａに送信された超音波は、図２に示すように、前方扇形
にスキャンされる。ここで、超音波の反射ミラー面３ａ
への入射角は揺動位置にかかわらず一定となるので画像
の劣化を招くことなく、前方扇形の範囲の全域において
良好な前方超音波画像が得られる。

【００５２】このように本実施の形態によれば、反射ミ
ラー部材３を揺動運動させることにより、前方扇形の範
囲で超音波ビームをスキャンさせることが可能となり、
振動子の面積を有効に利用した画像の劣化のない良好な
前方超音波画像を得ることができる。このため、特に血
管内狭窄部等の診断に用いて好ましいものとなる。しか
も、超音波振動子５が固定されているので、その信号線
６が振られて断線する虞れを確実に回避することが可能
となる。

【００５３】なお、上述した実施の形態において、超音
波振動子５で送受信される超音波の音響特性を向上させ
るため、バッキング、整合層、レンズ等を超音波振動子
５に取り付けることは周知技術である。また、超音波診
断のための機構が構成されているカテーテル本体１内
に、人体とのマッチングをとるために生理食塩水等が充
満されていることも周知のことである。

【００５４】実施の形態１と同様な揺動軸を有するもの
の変形例としては、図５や図６の断面図に示した構造を
採用することも可能である。図５に示す装置は、反射ミ
ラー部材３の揺動運動を可能にする揺動軸２として、径
の異なる二本の揺動軸２ａ，２ｂを備えており、超音波
振動子５を径の大きい方の揺動軸２ａの端面に取り付け
るようにしたものであり、一方、図６に示す装置では、
一本の揺動軸２を反射ミラー部材３に挿通して揺動可能
に支持したものである。このような構成によっても、上
記と同様な効果を得ることができる。

【００５５】図７は、実施の形態１のさらに別の変形例
を示す要部断面図である。図７に示す装置は、一部球面
状部を有して略球状を呈する反射ミラー部材３を備えて
いる。この反射ミラー部材３は、より詳しくは球体を略
Ｖ字状を形成する面で切断除去した形状を呈しており、
切断面の一方にはミラー面３ａが形成されている。ま
た、他方の切断面には、超音波振動子５から発せられる
超音波をミラー面３ａに導くための超音波送信孔３ｂが
貫通して形成されている。このように、反射ミラー部材
３の形状を略球形にすることにより、カテーテル本体１
の内管スペースを有効に使うことができ、装置の小型化
を図ることができる。

【００５６】また、図７に示すように、超音波振動子５
と反射ミラー面３ａとの間に超音波をほとんど吸収しな
い程度の厚さで樹脂部品等の中間部材１４を挿入しても
よい。このようにすれば、カテーテル本体１に流体を満
たした場合に、超音波振動子５と反射ミラー面３ａとの
間の反射ミラー部材３内の超音波送信孔３ｂを中間部材
１４でふさぐことによって、反射ミラー部材３の揺動運
動時の流体による抵抗を減少させることができる利点が
ある。

【００５７】（実施の形態２）図８は、本発明の実施の
形態２である前方視型超音波診断装置の概略構成を示す
要部断面図である。なお、上記実施の形態と共通する機
能を有する部材には同一の符号を付し、その説明を省略
する（以下の実施の形態において同じ）。

【００５８】この実施の形態２は、反射ミラー部材３の
揺動運動を可能にする揺動軸２を有する点は実施の形態
１と同様であるが、揺動軸２をカテーテル本体１に固定
している実施の形態１に対し、実施の形態２では揺動軸
２を反射ミラー部材３に固定している点で相違してい
る。

【００５９】図８に示すように、反射ミラー部材３の揺
動運動を可能にする揺動軸２は、カテーテル本体１の軸
方向とほぼ直交する方向に配置され、反射ミラー部材３
に固定されている。カテーテル本体１の内壁には、揺動
軸２が挿入されて揺動可能に支持する溝１ａが形成され
ている。超音波振動子５は、その表面が揺動軸２の軸方
向とほぼ平行となる法線を有するように、カテーテル本
体１の内壁に、反射ミラー面３ａと対向するように固定
される。この実施の形態２によっても、反射ミラー部材
３が揺動可能に支持され、結果として上記実施の形態と
同様な効果を得ることができる。

【００６０】実施の形態２と同様な構造を有するものの
変形例としては、図９の断面図に示したようなものがあ
る。図９に示す装置は、略球状を呈する反射ミラー部材
３を有しており、反射ミラー部材３の対向する側面に一
対の突部２ｃが形成されている。この突部２ｃがカテー
テル本体１の内壁に形成される溝１ａに挿入されること
により、反射ミラー部材３の揺動運動が可能とされてい
る。

【００６１】（実施の形態３）図１０（Ａ）は、本発明
の実施の形態３である前方視型超音波診断装置の概略構
成を示す要部断面図、図１０（Ｂ）は、反射ミラー部材
の概略斜視図である。

【００６２】この実施の形態３では、図１０（Ａ）に示
すように、反射ミラー部材３の揺動運動を可能にする揺
動支持部材として、平板を利用した揺動支持板８を有し
ている。図１０（Ｂ）に示すように、反射ミラー部材３
は、略球状を呈し、揺動中心軸方向端部において互いに
平行な一対の摺動面３ｃを有する。揺動支持板８は、二
枚が平行になるようにカテーテル本体１の内壁に一対固
定されており、一対の摺動面３ｃとそれぞれ摺動接触し
て反射ミラー部材３を支持する。超音波振動子５は、こ
の揺動支持板８またはカテーテル本体１の内壁に、反射
ミラー面３ａに対向するように固定される。この実施の
形態３によっても、反射ミラー部材３が揺動可能に支持
され、結果として上記実施の形態と同様な効果を得るこ
とができることに加えて、スキャニング機構の構造を作
製し易くすることができるといった効果を奏する。但
し、このような平板を利用した揺動支持板８を使用する
場合には、反射ミラー部材３および回転体４を、カテー
テル本体軸方向に支持する部材を別途設ける必要がある
（図１５参照）。

【００６３】（実施の形態４）図１１（Ａ）は、本発明
の実施の形態４である前方視型超音波診断装置の概略構
成を示す要部断面図、図１１（Ｂ）は、反射ミラー部材
の概略斜視図、図１１（Ｃ）は、（Ｂ）に示される反射
ミラー部材の変形例を示す概略斜視図である。

【００６４】この実施の形態４もまた、図１１（Ａ）に
示すように、反射ミラー部材３の揺動運動を可能にする
揺動支持部材として、平板を利用した揺動支持板８を有
している。実施の形態３では、反射ミラー部材３の摺動
面３ｃが平面であるのに対し、この実施の形態４では、
反射ミラー部材３の摺動面３ｃに凹部３ｄが形成されて
いる点で相違している。但し、その他の点では、実施の
形態３と同様の構成とされている。

【００６５】この実施の形態４によれば、上記実施の形
態と同様な効果を奏することができることに加えて、接
触面積を減らすことで摺動部の抵抗を減少させることが
できるという利点がある。なお、本実施の形態は、この
ような形状に限らず、揺動支持部材として、例えばカテ
ーテル本体１に固定される複数部材の頂部の点により包
絡面を形成し、これらの複数の点で支持した機構、また
は、その他の反射ミラー部材３のカテーテル本体軸まわ
りの回転を押さえつつ揺動方向の摺動が可能な各種機構
が含まれる。

【００６６】上述のように、反射ミラーの揺動を可能に
する各種の手段を挙げたが、反射ミラー部材の摺動機構
は両側同じ機構である必要はなく、上述した機構の組み
合わせも可能である。

【００６７】（実施の形態５）図１２は、本発明の実施
の形態５である前方視型超音波診断装置の概略構成を示
す要部断面図、図１３は、反射ミラー部材および回転体
の概略斜視図である。

【００６８】この実施の形態５では、反射ミラー部材３
は一部球面状部１７を有して略球形を呈しており、ま
た、回転体４は、反射ミラー部材３が揺動運動する場合
に一部球面状部１７から概想した球面の中心１９の位置
を回転体４に対して略一定に保つための、一部球面状部
１７に摺動接触する環状の係合部１８を有している。

【００６９】この実施の形態５によれば、上記実施の形
態と同様な効果を奏することができることに加えて、揺
動軸２におけるガタ等を抑えて安定性を向上させること
ができる利点がある。なお、一部球面状部１７を有する
反射ミラー部材３を揺動可能に支持する機構としては、
すでに述べた各種機構を採用することが可能であり、図
１２に示す機構のほかに、例えば図１４（Ａ）〜（Ｃ）
に示す反射ミラー部材３を備えた機構等を採用すること
ができる。すなわち、揺動支持部材として平板を利用し
た揺動支持板を使用し、反射ミラー部材３の摺動面３ｃ
を平面としたもの（図１４（Ａ）参照）や、その反射ミ
ラー部材３の摺動面３ｃに凹部３ｄを形成したもの（図
１４（Ｂ）参照）を採用することができる。また、カテ
ーテル本体１の内壁に片端が固定されている一本の片持
ちの揺動軸２ａのみで反射ミラー部材３を揺動可能に支
持し、超音波振動子５を揺動軸２ａの端面に取り付ける
ようにした機構を採用してもよい（図１４（Ｃ）参
照）。

【００７０】（実施の形態６）図１５は、本発明の実施
の形態６である前方視型超音波診断装置の反射ミラー部
材および回転体周辺を示す概略斜視図である。

【００７１】この実施の形態６は、末端支持部材１０に
より反射ミラー部材３をカテーテル本体１の末端部側か
ら支持し、同時に、基端支持部材１１により回転体４を
カテーテル本体１の基端部側から支持したものである。
これに上記実施の形態５の機構を組み合わせることによ
り、上記実施の形態と同様な効果を奏することができる
ことに加えて、カテーテル本体１に対して反射ミラー部
材３、回転体４の位置関係を概ね一定に常に保つことが
できる利点がある。このため、フレキシブルワイヤ１３
の回転運動が反射ミラー部材３へとスムーズに伝わり、
むらの少ない揺動運動、およびむらの少ないスキャニン
グが期待できる。

【００７２】（実施の形態７）図１６は、本発明の実施
の形態７である前方視型超音波診断装置の反射ミラー部
材をその基端部側から見た図である。

【００７３】この実施の形態７では、反射ミラー部材３
の基端部側に形成されたスリット１６の長手方向と揺動
中心軸方向１５との間の角度が０°より大きい所定の角
度αに設定されている点で、α＝０°に設定した上記実
施の形態と相違している。なお、反射ミラー部材３の形
状は、略円柱形あるいは略球形のいずれでもよい。

【００７４】この角度αを適切な角度に設定することに
より、前方スキャン範囲を拡大することが可能となる。
但し、反射ミラー部材３の良好な揺動運動を確保するた
めには、０°≦α≦６０°に設定することが望ましい。

【００７５】以上、本スキャニング機構を超音波ビーム
のスキャニングに応用した例を示したが、他方面の応用
としては以下のような例があげられる。

【００７６】（実施の形態８）図１７は、本発明の実施
の形態８である治療用レーザ装置の概略構成を示す要部
分解斜視図である。図１７では、図２と同様の理由によ
り、回転体４と反射ミラー部材３との距離を離した状態
で描いてある。

【００７７】図１７に示す装置は、本発明に係るスキャ
ニング装置を治療用レーザ装置に適用したものである。
この実施の形態８では、カテーテル本体１の内部に、治
療レーザ用光ファイバ１２を固定する。この装置によれ
ば、光ファイバ１２から反射ミラー部材３に向けて治療
用レーザを照射し、揺動軸２のまわりに揺動される反射
ミラー部材３のミラー面３ａで反射させることにより、
治療用レーザを照射スキャンすることができるため、広
範囲の病変に対してレーザでの治療が可能になる。

【００７８】（実施の形態９）本発明の実施の形態９
は、図示省略するが、本発明に係るスキャニング装置を
内視鏡に適用したものである。この実施の形態９では、
カテーテル本体の内部に内視鏡用光ファイバーを固定す
る。この装置によれば、反射ミラー部材で反射した病変
部の像を内視鏡用光ファイバでとらえることができ、反
射ミラー部材を少しずつ揺動させながら画像を得ること
で、今まで得られなかった内視鏡先端部近傍の広い範囲
にわたってその内視鏡画像をとらえることができるよう
になる。

【００７９】なお、以上説明した実施の形態は、本発明
を限定するために記載されたものではなく、本発明の技
術的思想内において当業者により種々変更が可能であ
る。例えば上述した実施の形態では、管状体としては、
血管内等に挿入されるカテーテル本体の場合について説
明したが、本発明はこのような場合に限られるものでは
なく、管状体として直腸に挿入されるような硬質のもの
を使用する場合にも適用することができる。

【００８０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、反
射ミラー部材を揺動運動させることにより、前方扇形の
範囲でビームをスキャンさせることが可能となり、狭窄
部の診断等に用いて好ましいものとなる。しかも、走査
ビーム発生部が固定されているので、その信号線が振ら
れて断線する虞れを確実に回避することができる。

【００８１】また、反射ミラー部材を支持する揺動軸を
用いることにより、反射ミラー部材の揺動軸まわりの揺
動運動が可能になる。

【００８２】また、揺動支持部材の形状を工夫すること
により、スキャニング機構の構造を作製し易くすること
ができるといった効果を奏する。

【００８３】また、反射ミラー部材に金属材料を用いる
ことにより、前方への超音波の高い反射効率が可能にな
る。また、金属部材をミラー面として利用したり、成膜
した金属薄膜をミラー面とした場合にも同様の効果が得
られる。このような反射ミラー部材の作製については放
電加工、レーザ加工、エッチング、粉体射出成形等の手
段により複雑な形状のミラーの作製を容易に行うことが
でき、同様に反射ミラー面を蒸着、スパッタリングある
いはメッキにより作製した金属薄膜を利用することで容
易にミラー面の形成を行うことができるといった効果を
奏する。

【００８４】また、反射ミラーの角度を揺動軸に対し略
４５°に設定することにより、超音波振動子を管状体軸
方向に対してその法線が概ね垂直になるように固定し
て、前方のスキャニングを行うことができる。

【００８５】また、回転体の運動を接触子およびスリッ
トを介して反射ミラー部材の揺動運動に変換するように
したので、反射ミラー部材の揺動運動を容易確実に実現
させることができる。さらに、スリットの長手方向と揺
動中心軸とのなす角度を適切な角度に設定することによ
り、大きいスキャニング角度を実現できるといった効果
が期待される。

【００８６】また、反射ミラー部材を、一部球面状部を
有して略球形にすることにより、管状体の内管を有効に
使うことができるために微小な装置にすることができ
る。また、回転体が、反射ミラー部材の一部球面状部か
ら概想した球面中心位置を該回転体に対して略一定に保
つための係合部を有することにより、揺動軸等の揺動支
持部材におけるガタ等を抑えて安定性を向上させること
ができる利点がある。さらに、末端支持部材と基端支持
部材とにより、反射ミラー部材と回転体とを支持するこ
とにより、反射ミラー部材と回転体との位置関係を概ね
一定に常に保つことができ、これにより、回転体の回転
むらが少ないスキャニング機構を実現可能ならしめ、む
らの少ないスキャニングを行うことができるといった効
果を奏するる。

【００８７】また、接触子を略球形またはその一部にす
ることにより、反射ミラー部材のスリットと良好な係合
状態を実現することが可能となり、反射ミラー部材のス
ムーズな揺動運動を実現することができるという効果が
ある。

【００８８】また、超音波診断に利用すれば、信号線断
線の虞れを回避しつつ、振動子の面積を有効に利用した
良好な前方画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の概略構成を示す要部
断面図である。

【図２】同装置の概略構成を示す要部分解斜視図であ
る。

【図３】接触子が回転体に固着されている様子を示す
斜視図である。

【図４】接触子が回転体に形成された凹孔に回転体と
は分離された状態で収容保持されている様子を示す斜視
図である。

【図５】実施の形態１の変形例を示す要部断面図であ
る。

【図６】実施の形態１の別の変形例を示す要部断面図
である。

【図７】実施の形態１のさらに別の変形例を示す要部
断面図である。

【図８】本発明の実施の形態２の概略構成を示す要部
断面図である。

【図９】実施の形態２の変形例を示す要部断面図であ
る。

【図１０】（Ａ）は、本発明の実施の形態３の概略構
成を示す要部断面図、（Ｂ）は、反射ミラー部材の概略
斜視図である。

【図１１】（Ａ）は、本発明の実施の形態４の概略構
成を示す要部断面図、（Ｂ）は、反射ミラー部材の概略
斜視図、（Ｃ）は、（Ｂ）に示される反射ミラー部材の
変形例を示す概略斜視図である。

【図１２】本発明の実施の形態５の概略構成を示す要
部断面図である。

【図１３】反射ミラー部材および回転体の概略斜視図
である。

【図１４】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、一部球面状部を有
する反射ミラー部材の例を示す断面図である。

【図１５】本発明の実施の形態６の反射ミラー部材お
よび回転体周辺を示す概略斜視図である。

【図１６】本発明の実施の形態７の反射ミラー部材を
その基端部側から見た図である。

【図１７】本発明の実施の形態８の概略構成を示す要
部分解斜視図である。

【図１８】従来の側方視型超音波診断装置を示す斜視
図である。

【図１９】従来の前方視型超音波診断装置を示す斜視
図である。

【図２０】従来の前方視型超音波診断装置を示す斜視
図である。

【図２１】従来の前方視型超音波診断装置を示す斜視
図である。

【図２２】従来の前方視型超音波診断装置を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１…カテーテル本体（管状体）、２…揺動軸（揺動支持部材）、３…反射ミラー部材、３ａ…ミラー面、３ｄ…凹部、４…回転体、５…超音波振動子（走査ビーム発生部）、６…信号線、７…回転手段、８…揺動支持部板（揺動支持部材）、９…接触子、１０…末端支持部、１１…基端支持部、１２…治療レーザ用光ファイバ（走査ビーム発生部）、１３…フレキシブルワイヤ、１４…中間部材、１５…揺動中心軸、１６…スリット、１７…一部球面状部、１８…係合部、１９…一部球面状部から概想した球面の中心。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管状体の先端部にて前方のスキャニング
を行うスキャニング装置において、前記管状体に対して
固定される走査ビーム発生部と、該走査ビーム発生部よ
り照射されたビームを反射するミラー面を備えた反射ミ
ラー部材とを有し、該反射ミラー部材が揺動運動を行う
ことにより前記ビームを前方にスキャンすることを特徴
とするスキャニング装置。
【請求項２】前記反射ミラー部材を揺動可能に支持す
る揺動支持部材を備えることを特徴とする請求項１に記
載のスキャニング装置。
【請求項３】前記揺動支持部材に前記走査ビーム発生
部が固定されていることを特徴とする請求項２に記載の
スキャニング装置。
【請求項４】前記揺動支持部材は、前記反射ミラー部
材を揺動可能に支持する揺動軸であることを特徴とする
請求項２に記載のスキャニング装置。
【請求項５】前記管状体に前記揺動軸が固定され、か
つ前記揺動軸に前記走査ビーム発生部が固定されている
ことを特徴とする請求項４に記載のスキャニング装置。
【請求項６】前記反射ミラー部材は金属材料からなる
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の
スキャニング装置。
【請求項７】前記反射ミラー部材は、放電加工、レー
ザ加工、エッチングおよび粉体射出成形よりなる群から
選ばれた一つまたは複数の方法により加工されているこ
とを特徴とする請求項６に記載のスキャニング装置。
【請求項８】前記反射ミラー部材のミラー面は、金属
により形成されていることを特徴とする請求項１〜５の
いずれか１項に記載のスキャニング装置。
【請求項９】前記反射ミラー部材のミラー面は、蒸
着、スパッタリングおよびメッキよりなる群から選ばれ
た一つまたは複数の方法により形成した金属薄膜からな
ることを特徴とする請求項８に記載のスキャニング装
置。
【請求項１０】前記反射ミラー部材のミラー面の揺動
中心軸に対する角度は略４５°であることを特徴とする
請求項１〜９のいずれか１項に記載のスキャニング装
置。
【請求項１１】前記反射ミラー部材はその基端部側に
スリットを有し、該スリットに係合する接触子と、該接
触子を所定半径で回転させる回転体とを備えることを特
徴とする請求項１に記載のスキャニング装置。
【請求項１２】前記スリットは凹溝であり、前記スリ
ットの長手方向と揺動中心軸方向とのなす角度が０°〜
６０°であることを特徴とする請求項１１に記載のスキ
ャニング装置。
【請求項１３】前記反射ミラー部材は、一部球面状部
を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載
のスキャニング装置。
【請求項１４】前記回転体は、前記反射ミラー部材が
揺動運動する場合に前記一部球面状部から概想した球面
の中心位置を該回転体に対して略一定に保つための係合
部を有することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれ
か１項に記載のスキャニング装置。
【請求項１５】前記管状体に固定され前記管状体末端
部側から前記反射ミラー部材を支持する末端支持部材
と、前記管状体に固定され前記管状体基端部側から前記
回転体を支持する基端支持部材とを備えることを特徴と
する請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のスキャニ
ング装置。
【請求項１６】前記接触子は、略球形またはその一部
であることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１
項に記載のスキャニング装置。
【請求項１７】前記接触子は、前記回転体と一体的に
形成されることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれ
か１項に記載のスキャニング装置。
【請求項１８】前記接触子は、前記回転体と別体とし
て形成され前記回転体に固着されることを特徴とする請
求項１１〜１６のいずれか１項に記載のスキャニング装
置。
【請求項１９】前記接触子は、前記回転体に形成され
た凹部に該回転体とは分離された状態で収容保持されて
いることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項
に記載のスキャニング装置。
【請求項２０】前記回転体に接続されるフレキシブル
ワイヤと、該フレキシブルワイヤを回転させる回転手段
とを備えたことを特徴とする請求項１１〜１９のいずれ
か１項に記載のスキャニング装置。
【請求項２１】前記走査ビーム発生部は超音波振動子
であることを特徴とする請求項１に記載のスキャニング
装置。