JPS6230012B2 - - Google Patents

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JPS6230012B2
JPS6230012B2 JP55010563A JP1056380A JPS6230012B2 JP S6230012 B2 JPS6230012 B2 JP S6230012B2 JP 55010563 A JP55010563 A JP 55010563A JP 1056380 A JP1056380 A JP 1056380A JP S6230012 B2 JPS6230012 B2 JP S6230012B2
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JP
Japan
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ultrasonic
endoscope
impeller
transducer
endoscopic
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JP55010563A
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English (en)
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JPS56106645A (en
Inventor
Tatsuo Nagasaki
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS56106645A publication Critical patent/JPS56106645A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内視鏡先端部に超音波振動子を装着し
内視鏡としての観察機能と体腔内からの診断機能
との両方を具備した超音波診断装置において、特
に前記内視鏡先端部に装着された超音波振動子か
らの超音波ビームを走査するための機械的駆動装
置に関するものである。
超音波診断装置、特にBモード像造影装置は同
じ造影診断装置であるX線診断装置に比し、生
体に何ら害を与えない点、造影剤を用いる事な
く生体軟組織像が得られる点、装置価格が安価
である点、等の利点が認められ、現在急速に医学
の各分野に普及しつつある。しかしこれらの装置
は程んど全て、体表より超音波の送受を行う機械
であり、体腔内に超音波振動子を挿入し、体腔内
より超音波診断をする装置としては、経肛門から
の前立線診断装置、経尿道からの膀胱、前立線診
断装置、あるいは経食道からの心臓造影装置等が
公表されている。しかし、これらは比較的挿入容
易な浅部体腔からの診断であり、体腔深部からの
超音波診断装置としては、特開昭54―1984号に見
られるように内視鏡先端部に超音波振動子を装着
する方法が開示されている。しかし、特開昭54―
1984号に開示されている具体的な走査方法は、内
視鏡先端部にパルスモーターを装着し、該パルス
モーター回転軸に減速機構を介し、振動子を固着
し、該振動子をモーター回転速度と減速機構の減
速比により定まる回転数で回転させ、セクター走
査するようになつている。しかし、前記特開昭54
―1984号に開示された技術を内視鏡に実際に適応
させようとすると次のような困難な問題が生じ
る。第1に内視鏡の寸法上の制限に起因する問題
である。すなわち、内視鏡は体腔内に挿入する機
械であるため、太さに制限があり、通常の診断の
用に供するための太さの限度は、直径12〜13mmが
限度であり、出来る限り細い方が望ましい。又体
腔内に容易に挿入でき、且つ患者に苦痛を与えな
いようにするためには、照明光学系、観察光学系
の入つている先端の非可撓部分が短い事が望まし
い。すなわち、先端に装着するパルスモーターは
径、長さとも小形である必要がある。第2に、超
音波診断に使用される超音波振動子の振動数は
2MHz〜5MHzの範囲が主に使用されているが、こ
の振動数の超音波は空中では吸収されてしまうた
め、超音波振動子を水、油等の超音波伝達媒体の
中で回転走査させる必要が生じる。このために超
音波伝達媒体とモーターの間にシール材を介し、
超音波伝達媒体からモーターをシールする必要が
でてくる。このシール材の抵抗、更には超音波伝
達媒体である水、油等の抵抗の影響下にあつて、
モーターの一定回転速度を維持するためにはどう
してもモーターのトルクを上げることが必要であ
る。従つて、特開昭54―1984号に開示された技術
を実現させようとすると、小形、高トルクのモー
ターが必要となる。しかし、現在、内視鏡先端部
に装着可能な小形モーターとしては時計用小形モ
ーターがあるがトルクは小さく、このモーターで
超音波振動子を回転させるためには減速比を大き
く取り、振動子回転を遅くするより方法がない。
一方超音波診断装置としては回転を早くし、表示
フレーム数を高める事により動く臓器をも観察可
能な事が望まれている。本発明は、内視鏡先端光
学系の近傍に固定または、回転自在に装着され
た、該超音波振動子に対し、内視鏡外部に設けら
れた送、排気装置に連結され内視鏡内を通る管内
を送、排気される流体の力により超音波反射鏡を
回転させるか、又は超音波振動子自体を回転させ
ることにより超音波ビームを走査させる走査駆動
装置に関するものである。
本発明の実施例を以下図面を参照しながら説明
する。
第1図は、本発明の内視鏡超音波診断装置の全
体構成図を示している。内視鏡本体1は、接眼部
4、操作部3、鏡筒2、操作部3の操作により、
任意方向に彎曲する彎曲部3′、体腔内壁を照明
し更に生体の体腔像を接眼部4へ伝達するための
照明用ガラス窓5及び観察用ガラス窓6が形成さ
れた光学部7および後述する超音波振動子や、超
音波反射鏡等の超音波ビーム駆動装置が内装され
た、超音波振動子内装部8によりその主要部が構
成されている。
次に11は、内視鏡本体1の先端部に組込まれ
た後述する水袋に注入される水等の超音波伝達媒
体12の容器である。又9は内視鏡本体1に組込
まれた照明用光源(図示せず)を駆動するための
電源(図示せず)と、超音波伝達媒体12をチユ
ーブ10を介して、前記水袋に注入(又は水袋か
ら排出)するためのポンプ等の駆動源(図示せ
ず)とを内装した内視鏡電装部である。この内視
鏡電装部9と内視鏡本体1とは、チユーブ38に
よつて結合されており、このチユーブ38の内部
には、超音波伝達媒体12の流路となる管(図示
せず)と、前記照明用光源とその電源を結ぶ導線
(図示せず)が内装されている。一方13は超音
波振動子あるいは後述する超音波反射鏡の回転角
度に同期した高周波パルスを放射する高周波パル
ス送信部(図示せず)と、体内機器からの反射エ
コーを受けて、増幅する受信部(図示せず)とか
らなる信号処理回路であつて、この信号処理回路
13を介して、体内臓器の映像が、モニター装置
14により、表示される。
第2図は、本発明の第1実施例で、内視鏡本体
先端部の断面図を示している。
可撓性の外筒15内には、照明光を導びくライ
トガイド16と生体の体腔像を伝達するイメジガ
イド17が延在されてある。ライトガイド16の
先端をほぼ90゜折り曲げ、外筒15に嵌めた照明
用ガラス窓5に対向させる。ライトガイド16を
通り、照明用ガラス窓5から出射される光は体腔
壁Sで反射され、観察用ガラス窓6を経て、内視
鏡内に伝達され、プリズム18で反射された後、
レンズ系7でイメージガイド17の端面に結像さ
れる。この結像はイメージガイド17を経て、接
眼部4において観察することができる。
ここで、15Aは外筒5に形成された開口部で
あつて、ここにこの開口部15Aを覆うように、
伸縮自在の包囲体、例えばゴム製の水袋19が装
着されている。
更に外筒15には、この水袋19に連通する空
所15Bが壁板20,21A,外筒15、及び超
音波振動子22に囲まれて形成されている。この
空所15B内には、超音波振動子22からの超音
波ビームを、ほぼ直角方向に偏向するための反射
面24が形成された超音波反射鏡23が後述する
構成で配設されている。この超音波反射鏡23の
材質は、超音波伝達媒体12に対して腐食しな
い、ステンレス等が最適である。
一方、壁板20,27,21B及び外筒15に
よつて囲まれて形成された空所26には、羽根車
28が、壁板27と壁板20を軸受とした回転自
在な回転軸29にその中心を固定されている。こ
こで壁板20から空所15Bに突出した回転軸2
9の先端に超音波反射鏡23が、固着されてい
て、羽根車28の回転駆動が回転軸29を介し
て、超音波反射鏡23に伝達されるように構成さ
れている。
空所26の壁板21Bには、羽根車28を空気
流により回転駆動させるために、第1図に示す、
例えばコンプレツサーのような送風駆動装置30
と連結された管31の終端部32が突出してい
る。また33は、管31から噴出された、空気流
の排出孔である。この排出孔33より吐出された
空気流は、空所34を通つて、外筒15に穿設さ
れた孔(図示せず)から、内視鏡本体1の外部へ
排出される。
一方、壁板21Aには、超音波伝達媒体12を
内視鏡電装系9の駆動によつて空所15B内へ注
入及び空所15Bから排出するための管10と連
結された管35の先端が開口形成されている。空
所15Bには診断時において超音波伝達媒体12
が満たされるために、内部壁面は水密的でなけれ
ばならない。このために回転軸29と壁板20と
の間のすき間を密封させるためのシール部材36
が回転軸29の周囲に壁板20に付着した状態で
配設されている。更に超音波振動子22の側面
は、接着剤37等により水密的に内視鏡本体1に
固着されている。
次に前記第1実施例の動作および使用手順につ
いて説明する。
まず、水袋19内に、超音波伝達媒体12を注
入しない状態で、外筒15を体腔内に挿入する。
挿入時には、ライトガイド16を経て照明光を送
り、イメージガイド17および接眼部4を介して
挿入経路を常時観察する。また水袋19内には、
超音波伝達媒体12が存在しないために、水袋1
9は収縮した状態になつている。従つて、挿入は
容易となるとともに、体腔壁面が損傷する心配が
ない。また超音波振動子22が、どの方向に向い
ているのかをも正確に知ることができる。次に超
音波ビームが所望の箇所を走査するような向き
に、操作部3により彎曲部3′を彎曲させて超音
波反射鏡23の向きを設定した後、内視鏡電装系
9を駆動させて、容器11から、超音波伝達媒体
12を、管10、チユーブ38、管35を経て、
水袋19及び空所15B内に注入する。この注入
により、水袋19は膨張し、体腔壁Sに接するよ
うになる。
次に送風駆動装置30を駆動させて、空気流を
管31の終端部32より、羽根車28に噴出させ
て、羽根車28を回転させる。羽根車28を回転
させた空気は、排出孔33、空所34を経て、外
筒15に設けられた穴(図示せず)から、内視鏡
本体1の外部へ排出される。
一方、羽根車28が回転すると同時に、回転軸
29を介して、超音波反射鏡23も又回転する。
このとき、信号処理回路13より、超音波反射
鏡23の回転に応じて、予め定められた周期で高
周波パルスが超音波振動子22に印加され、超音
波が超音波振動子22から発射される。この超音
波振動子22により発射された、超音波ビーム
は、超音波反射鏡23によつてほぼ直角方向に反
射され、超音波伝達媒体12を介して生体内へ伝
搬されていく。生体内に伝搬された超音波は、生
体内の音響インピーダンスの異なる部分で反射さ
れ、再び超音波振動子22にもどり、電気信号に
変換される。この電気信号は、導線39を経て、
信号処理回路13に供給され、モニター装置14
でさらに処理されて、超音波像が再生される。
第3図は、本発明の第2実施例を示している。
ここでは、第1実施例で示した、超音波反射鏡2
3のかわりに、超音波振動子40を、回転軸29
に装着するものである。この場合、信号処理回路
13及びモニター装置14と超音波振動子40と
の電気的接続は、信号処理回路13及びモニター
装置へ導びかれる導線42、ブラシ41、回転軸
29の一部に形成されたスリツプリング43、こ
のスリツプリング43より、回転軸29の内部を
通つて超音波振動子40に導びかれる導線44を
順次介して行なわれる。この場合も、超音波伝達
媒体12が空所26に入いり込まないように、回
転軸29と壁板20との間にシール部材36が装
着されている。
第4図は、本発明の第3実施例の部分断面図を
示している。又第5図、第6図はそれぞれ、第4
図のA―A′及びB―B′の断面図を示している。
外筒15の先端内部に装着されたブロツク45
の内部には、空所46が形成されていて、その空
所46には羽根車47が、円筒15の長さ方向に
ほぼ垂直で、且つ回動自在にブロツク45に装着
されたクランク軸48にその中心において固着さ
れている。この空所46には送風駆動装置30か
らの空気流を羽根車47に噴出するための管61
と、送風を内視鏡本体1の外部へ逃がすための管
62とが開口形成されている。又空所46からブ
ロツク45の外部へ突出したクランク軸48に
は、クランク腕49が固着されている。一方ブロ
ツク45には、開口59を有するもうひとつの空
所50が形成されている。この空所50には、超
音波振動子52が固着された回動板53が、クラ
ンク軸48と平行な状態でしかもブロツク45に
回動自在に装着されたクランク軸51に固着され
ている。このクランク軸51の空所50からのブ
ロツク45外部に突出した部分には、クランク腕
54が固着されている。このクランク腕54とク
ランク腕49には、羽根車47が一回転したとき
に、回動板53が例えば90度揺動回転するよう
に、連結棒55が、軸55Aと軸55Bを介して
連結されている。一方信号処理回路13に接続さ
れた導線56は、空所50において、クランク軸
51にその一端が接続された、らせん形状のヒゲ
ゼンマイ57に巻き突けられ、更に、クランク軸
51、回転板53に形成された貫通孔(図示せ
ず)を通つて、超音波振動子52に、接続されて
いる。ここでヒゲゼンマイ57は、回動板53の
揺動回転に対し、導線56が、巻きついたり、破
損しないようにする役割を果たす。
また空所50には、超音波伝達媒体12の注
入、排出のための管58が開口形成されており、
更に開口59には、第1、2実施例のごとき水袋
60が装着されている。また空所50及び水袋6
0内に、超音波伝達媒体12が満たされたとき、
超音波伝達媒体12が空所50から外部へ流出し
ないように、クランク軸48と、ブロツク45と
の間にシール材63が装着されている。また外筒
15の先端側面部から、内視鏡内部に体液等が入
り込まないように、側板64が外筒15およびブ
ロツク45と水密的に固着されており、この側板
には、第1、第2実施例例と同様な、ライドガイ
ド16′の端面に対応した照明用ガラス窓5′と、
イメージガイド17′の端面及びレンズ系7′に対
応した観察用ガラス窓6′が形成されている。
次に第3実施例の動作を簡略的に説明する。送
風駆動装置30の駆動によつて、空気流が管61
より羽根車47に噴出されると、羽根車47が回
転運動を起こす。この回転運動は、クランク軸4
8,クランク腕49、連結棒55、クランク腕5
4、クランク軸51、回動板53の順に伝達さ
れ、回動板53に装着された超音波振動子52
は、ある定められた角度を揺動回転する。ここで
信号処理回路13より導線56を介して、超音波
振動子52に、予め定められた周期で高周波パル
スを印加すると、超音波振動子52から発射され
た超音波ビームは、回動板53の揺動角に応じた
走査を行う。このとき空所50及び水袋60の内
部には、超音波伝達媒体12が満たされているの
は勿論のことである。
なお、以上の実施例では、羽根車に噴出する流
体を空気としているが、必ずしもこれに限定され
るものではなく空気以外の気体又は流体であつて
もよい。また送風駆動装置30は内視鏡本体1の
外部に配設するとしたが、必ずしもこれに限定さ
れるものではなく、装置の小型化が可能であれ
ば、内視鏡本体1内部に組込んでもよい。
また本実施例では、内視鏡本体1に組込んだ水
袋19に超音波伝達媒体12を充填させて超音波
ビームを発射するとしたが、必ずしもこのような
手段を内視鏡に組込むことを必要とするものでは
なく、例えば胃の内部に内視鏡先端を挿入したと
き、空所15B内に水などの超音波伝達媒体12
が十分充填される程度に、予め胃の内部に超音波
伝達媒体12を満たしておけば、水袋19及び超
音波伝達媒体12の給排手段を内視鏡本体1に装
着する必要はない。
以上のように本発明の超音波ビーム走査駆動装
置によれば、超音波ビームを高速で走査駆動する
ための十分なパワーが得られ、しかも、装置が小
型化でき、装置が安価で製作できる利点が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る内視鏡超音波診断装置の
全体図、第2図は第1実施例の部分断面図、第3
図は第2実施例の部分断面図、第4図、第5図、
第6図は共に、第3実施例の部分断面図を示して
いる。 1…内視鏡本体、12…超音波伝達媒体、1
9,60…水袋、22,40,52…超音波振動
子、23…超音波反射鏡、28,47…羽根車、
30…送風駆動装置、31…管、49,54…ク
ランク腕、53…回動板、55…連結棒。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内視鏡挿入部の先端部に超音波振動子を設
    け、体腔内にて超音波ビームを送受して、人体を
    診断する内視鏡超音波診断装置において、内視鏡
    の内部に回転自在に装着された羽根車と、前記内
    視鏡の外部又は内部に配設された流体駆動発生手
    段と連結し、且つ前記羽根車に対して流体を供給
    する流体供給手段と、前記内視鏡内部に固着され
    た超音波振動子と、前記羽根車の回転と連動して
    回転し、且つ前記超音波振動子から発射された超
    音波ビームを偏向させるための反射面を有する超
    音波反射鏡とを具備したことを特徴とする内視鏡
    超音波診断装置。 2 内視鏡挿入部の先端部に超音波振動子を設
    け、体腔内にて超音波ビームを送受して、人体を
    診断する内視鏡超音波診断装置において、内視鏡
    の内部に回転自在に装着された羽根車と、前記内
    視鏡の外部又は内部に配設された流体駆動発生手
    段と連結し、且つ前記羽根車に対して流体を供給
    する流体供給手段と、前記羽根車の回転と連動し
    て回転または揺動回転する超音波振動子とを具備
    したことを特徴とする内視鏡超音波診断装置。 3 超音波振動子を、前記羽根車の回転軸に直結
    させたことを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載の内視鏡超音波診断装置。 4 前記羽根車の回転運動を、クランク機構手段
    により、超音波振動子を揺動回転させるようにし
    たことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
    内視鏡超音波診断装置。
JP1056380A 1980-01-31 1980-01-31 Endoscope ultrasonic diagnosing device Granted JPS56106645A (en)

Priority Applications (1)

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JP1056380A JPS56106645A (en) 1980-01-31 1980-01-31 Endoscope ultrasonic diagnosing device

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JP1056380A JPS56106645A (en) 1980-01-31 1980-01-31 Endoscope ultrasonic diagnosing device

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Publication Number Publication Date
JPS56106645A JPS56106645A (en) 1981-08-25
JPS6230012B2 true JPS6230012B2 (ja) 1987-06-30

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JPS56106645A (en) 1981-08-25

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