JPS5883945A

JPS5883945A - 体腔内超音波走査装置

Info

Publication number: JPS5883945A
Application number: JP18138181A
Authority: JP
Inventors: 昭宏南波
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-11-12
Filing date: 1981-11-12
Publication date: 1983-05-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は体腔内に挿入して体腔内から超音波走査を行な
って診断する体腔内超音波走査装置に関する。

従来の体腔内超音波走査装置は体腔内に挿入する巧撓性
の挿入部を有し、この挿入部の先端構成部内には超音波
振動子を設け、さらに、超音波振動子に対向して回転自
在な超音波ミラーを設置したものである。そして、上記
超音波ミラーを回転させながら超音波振動子から出射す
る超音波をその超音波ミラーで反射し、体腔内に放射す
るようになっている。

しかしながら、上記超音波ミラーは挿入部内に挿通した
コイル状の゛ワイヤを介して手元側に設けたモータによ
りその回転動力を受けて一方向に連続的に回動させられ
る。これに対して超音波ビームを放射するのは超音波ミ
ラーの回転全領域ではなく、その一方向の一部分であシ
、他の大部分は無駄な回動となっている。つ＆Ｄ、無駄
な回転に要する時間が長く、それだけ不経済なものであ
った。

また、外部のモータの回転を超音波ミラーに伝えるのに
、ねじれやすいワイヤを介しているので、モータの回転
と超音波ミラーの回転とが一対一に対応せず、その動き
をｆ確に把握してコントロールすることが困難であった
。

また、上記回転伝達用のワイヤはできるだけ細くしなけ
ればならない挿入部内に、その案内用の通路が大きな容
積を占め、その結果、挿入部の管径を大きくしてしまう
という欠点がある。

さらに、超音波ミラーを駆動するモータを設けなければ
ならず、しかも、とのモータは手元側の操作部に組み込
むため、それを収容する本体がツクスが大きくかつ重く
なるとともに、アングル操作などの手元側の操作がしに
くいとい７９欠点がある。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的
とするところは超音波ミラーまたは超音波゛振動子を磁
気的に往復回動させて走査することによシ、挿入部には
導線を通すだけで回転力伝達用のワイヤを通すことなく
、その挿入部の細径化を図シ、また、超音波ミラーまた
は超音波振動子を入力信号に対応して正確に回動させ、
安定した定食を行なわせることができるようにした体腔
内超音波走査装置を提供するととにある。

以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

本発明の第１の実施例を第１図ないし第５図に示す。

第１図中１はその体腔内超音波走査装置の挿入部２にお
ける先端構成部であり、この先端構成部１の先端側部分
には超音波ミラー３が設けられ、手元側部分には体腔内
を照明して観察する光学系部４が設けられている。

上記光学系部４は先端構成部１の上側面に照明窓５と観
察窓６とを設け、照明窓５にはライトガイド７が接続さ
れている。観察窓６には対物光学系８を介してイメージ
ガイド９が接続されている。ライトガイド７およびイメ
ージガイド９は挿入部２内を通じて手元側に導ひかれ、
ライトガイド７は光源に接続でき、イメージガイド９は
手元側に設けられた接１１１ｕ部（図示しない。）に接
続されている。しかして、ライトガイド７を通じて体腔
内に照明光を出射するととによシ、上記対物光学系８お
よびイメージガイド９を通じて接眼部から体腔内を観察
できる内視鏡としての機能をもっている。

また、超音波走査部３内には密閉した走査室１０が形成
されている。この走査室１０内にはオイル等の液体が封
入されている。そして、この走査室１０の手元側部分に
は第１図で示すように一対の軸受１ｘｍ１２によって回
転自在に支持された回転軸１３が挿入部２の長手方向に
沿って配設され、その回転軸１３の先端には超音波ミラ
ー１４が取シ付けられている。また、超音波ミラー１４
の先方にはその超音波ミラー１４に向って対向する超音
波振動子（トランスデユーサ）１５が固定的に設置され
ている。超音波振動子１５の裏側にはダンパ部材１６が
設けられている。なお、超音波、振動子１５からは同軸
ケーブル１７が導出され、この同軸ケーブル１７は挿入
部２内を通って外部の信号送受信処理囲路２０に達する
ようになっている。

一方、上記超音波ミラー１４の反射面１８は５− 超音波振動子１５の面に対してたとえば４５度の角度で
傾斜している。そして、超音波振動子１５からの超音波
を側方の走査窓１９に向けて反射し、また、走査窓１９
からの超音波を超音波振動子１５に向けて反射するよう
になっている。なお、この超音波ミラー１４は少なくと
もその反射面１８の部分を金属製としである。

また、上記軸受１１．１２間に位置する（口）転軸１３
の途中部分には第２図および第３図で示すように直方形
状の永久磁石２ノがその中心を貫通させて取）付けられ
ている。上記永久磁石２１はその回転する径方向に着磁
されることによシ、その一端をＮとし他端ｆ：ｓｓとし
である。

この永久磁石２１の周囲には上記回転軸１３と同心的に
中空円筒形状の継鉄２２が設けられている。さらに、こ
の継鉄２２において、第２図および第４図で示すように
互いに対向する反対側の側壁部分の２個所にはそれぞれ
その軸方向に沿って巻回した励磁用コイル２３．２４が
巻装されている。励磁用コイル２３．２４の各−６− 端は互いに接続され、残る名他端には駆動励磁信号を伝
送する信号線（図示しなない。）に接続されている。ま
た、上記各励磁用コイル２３゜２４は互いに逆向きで巻
装さｔてお多、シたがって、信号線を通じて電流、を供
給すると、各励磁用コイル２３．２４には逆向きの磁束
が生じて継鉄２２を流れ、励磁用コイル２３．２４のな
い継鉄２２の部分の一方の中央にＮｉが生じ、他方の部
分の中央にＳ＆が生じるようになる。

なお、上記駆動手段における軸受１１ａ１２および回転
＄ｌｌｌ１１３は磁気的な影響を与えないようにするた
め、それぞれ非磁性体によって形成されている。

また、上記回転軸１３の周囲に１−アルキメデスの渦巻
状に巻かれた付勢手段としてのばね２５が配置され、と
のばね２５０内端はその回転軸１３に取着固定さＪｌ、
るとともに、ばね２５の他端は走査角１０の内壁に取幅
固定されている。そして、励磁用コイル２３．２４に電
流を供給しない通常の状態（待機状態）では第４図で示
すように永久磁石２１は各励磁用コイル２３．２４側に
向いている。

ところで、前記励磁用コイル２３．２４に駆動用励磁信
号を伝送する信号線は挿入部１内を通じて手元側に導び
かれておシ、これには正弦波発振回路２６が増幅回路２
７を介して接続されている。

次に、上述した体腔内超音波走査装置の動作を説明する
。

まず、挿入部２を体腔内に抑大して光学系部４を利用し
てその体腔内を観察し、走査して診断すべき方向を定め
る。そこで、電気回路を作動させると、正弦波発振回路
２６から発生した正弦波信号が増幅回路２７によシ増幅
されて超音波走査部３の各励磁用コイル２３．２４に流
れる。これによシ継鉄２２は正弦波電流の強さに応じた
強度に遂次磁化される。そして、永久磁石２１はその磁
気力に対応して付勢用のばね２５の復元力に抗して回動
させられる。つｔｂ、正弦波状に往復回動運動を行なう
。しかして、永久磁石２１とともに回転軸１３を介して
超音波ミラー１４も正弦波状に往復回転運動を行なう。

一方、信号送受信処理回路２０よシ上１ピ超音波ミラー
１４の動作に同期して直流パルスが発止し、これが超音
波振動子１５に送られて超音波に変換され、超音波ミラ
ー１４に向けて出射する。そして、この超音波はその′
Ｍｉ音波ミラー１４の反射面１８によって側方の走査窓
１９に向けて反射し、その走査窓１９を透過して体腔内
の目標位置に向けて出射する。また、その目標位置に到
達した超音波は反射して逆向きに進み、再び超音波ミラ
ー１４に戻シ、さらに超音波振動子１５に受波されて電
気も号に変換される。そして、この電気信号が超音波映
像信号として取り出される。一方、この動作とともに上
述したように超音波ミラー１４は正弦波状に往復回動運
動を行なうため、走査され全体としての映像が得られる
のである。

第６図・第７図は８１４２の実施例を示す。この９一実施例は円柱形状物の左右部分を縦に切除した形状の永
久磁石２１に非磁性体の外枠２８を取り付は全体として
円柱形状としたものである。

上記非磁性外枠２８としては、たとえばシラスチックに
すれば、軽量となる。

このようにＯＴ動の永久磁石２ノを全体として円柱形状
とすることによって走査室１θの内部に封入したオイル
等の液体との摩擦Ｊ代抗を小さくすることができるとい
う利点がある。

なお、他の４イモ成要素は第１実施例と全く同様である
。

第８１図、第９図には第３の実施例を示した。

円柱形状に永久磁石２１を形成し、この周囲に継鉄２２
を設置し、コイル２．９　、２４を対向させて継鉄２２
に巻く。円柱形状の永久磁石２ノは径方向に着磁させて
おく。

他の構成要素は第１の実施例と全く回従であシ、その動
作も第１実施例と全く同様である。

実除には、円柱形状の永久磁石２ノの回転中心に非磁性
回転軸１３の回転中心を一致させて周１０− 着し、非磁性の回転軸１３に軸受１１，１２とバネ２５
を取りつけて、先端構成部１の内徳に固着する。

なお、本発明は超音波ミラーを往復回転運動させる方式
に限ることなく、超音波振動子を非磁性回転軸の一端に
取シ付けて往復回動運動させても良い。

以上説明したように本発明は体腔内超音波走査装置の超
音波ミラーを往復回動運動させる手段として、継鉄に励
磁用コイルを倦き、継鉄の中に径方向に漏磁された永久
磁石を取勺つけ、これの回転中心に非磁性の回転軸を同
着し、この非磁性の回転軸を付勢手段で回動方向の逆向
きに復元力を与えるようにして、励磁用コイルに正弦波
状の入力（ｉ号を加えて超音’ｄｋ　ミラーまたは超音
波振動子の少なくとも一方を往復回転運動させることに
より走査するようにしたものである。したがって、挿入
部内には環線を通すだけで良いので、その挿入部を細く
することができる。また超音波ミラーなどは入力信号に
対して、一対一に対応した正確な連動を行なう。

これよ多入力（Ｍ号から走査運動を正確に知ることがで
きる。

また、励磁用コイルを内壁に固定しているので、励磁用
コイルへの供電のためにブラシのような接点を必要とせ
ず、この為、励磁用コイルを回動させ、磁石を周囲に固
定するような駆動機構に比較して、形状を小形化できる
と共に、ブラシ等がない為、回動運動の摩擦抵抗もなく
、回動運動をより効率よく、スムーズに行なわせること
ができる。

なお、第２の実施例で示したように永久？＝石の両脇に
非磁性の外枠を取シ付け、全体の形状を円筒形とするこ
とによシ、オイル等の液体の摩擦抵抗を小さくシ、超音
波ミラーなどの回動運動をスムーズに行なわせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すその先端構成部の
側断面図、第２図は同じくその実施例における超音波走
査部の駆動手段部分の斜視図、第３図は同じくその駆動
手段部分の一部を切欠して示す斜視図、第４図は同じく
その駆動手段部の断面図、裁５図は同じくその実施例の
電気回路図、第６図は本発明の第２の実施的における駆
動手段部分の断面図、第７図は同じくその斜視図、第８
図は本発明の第３の実施例における駆動手板部分の断面
図、第９図は同じくその斜視図である。１・・・先端構成部、２・・・挿入部、３・・・超音波
ミラー、１３・・・回転軸、１４・・・超音波ミラー、
１５・・・超音波振動子、２１・・・永久磁石、２２・
・・継鉄、２３・・・励磁用コイル、２４・・・励磁用
コイル、２５・・・ばね。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦１３− １にズ６くＳ７図

Claims

【特許請求の範囲】

体腔内に挿入する挿入部の先端付近に、超音波振動子と
、超音波ミラーと、上記超音波振動子または超音波ミラ
ーの少なくとも一方を往復回動することによシ超音波を
走査する駆動手段とを設け、上記駆動手段は挿入部に挿
通されて駆動励磁信号を伝送する信号線を接続した励磁
用コイルが巻装された継鉄と、との継鉄が励磁されるこ
とによシ回動させられる永久磁石を有した回転軸と、こ
の回転軸に上記回動方向に逆向きの復元力を与える付勢
手段とからなることを特徴とする体腔内超音波走査装置
。