JPS63302835A - 超音波内視鏡 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、先端部に光学像を得る手段および超音波画像
を得る手段を具え、体腔内観察と共に体腔深部の病辺を
観察し得、しかも超音波診断上置を確認し得る超音波内
視鏡に関するものである。

（従来の技術） 従来、体腔例えば胃壁内部や胃外壁にできた腫瘍等を発
見するために、超音波内視鏡が使用されている。かかる
超音波内？ｆｆ　Ｉにおいて、内視鏡の超音波探触子を
体腔内に挿入し、この超音波探触子と体腔内部の患部の
間の空間を、例えば超音波探触子を収容するバルーンを
用いて超音波伝送に適する媒体、例えば生理食塩水で満
たし超音波観察を行っていた。この場合に超音波が当射
している部位が不明なため超音波観察像と、視覚による
観察部位との相関が取りにクク、超音波診断上の不安が
あった。

そのため、実開昭５８−１５７０１号公報では、超音波
探触子を合む頭部硬直部の所望個所に検出光を発光する
発光面を形成し、発光面からの検出光を体外から皮膚に
うつる光として目視することにより、その発光面から所
定の方向にある超音波発信面の発信方向を確認しようと
する構成が記載されている。また、西独国公開特許第３
３３６８０３号公報には、超音波探触子に光を出す機能
を設け、それから出射された光を体腔内の他の部位に挿
入しである内視鏡で観察することにより、超音波探触子
の位置を認識しようとするものが記載されている。これ
ら２先行例はいずれも体壁若しくは患部を通過した光を
観察することによって超音波探触子の走査している位置
を知ろうとするものである。

さらにまた、特開昭５８−１３３，２３２号公報には、
撮像素子と超音波探触子とが同時に回転される構成とし
、得られる光画像と超音波画像とが互いに相対位置関係
に配されることにより、光画像で診断部位を確認後に超
音波像を得ることができるようにしたものが記、載され
ている。

（発明が解決しようとする問題点） まず前記実開昭５８−１５７０１＠、西独国公開特許第
３３３６８０３号公報に記載された先行例では、超音波
探触子の近傍に取り付けられた発光素子からの光を体壁
若しくは患部通過後に直接若しくは間接的に′ｐＡ認し
ようとするものであるため、位置の確認が不正確となる
欠点がある。

また、特開昭５８−１３３，２３２号公報に記載された
先１１例では、先端部に超音波探触子および撮像素子が
設けられ、超音波探触子の近傍に撮像素子を配している
ため、超音波探触子を患部に直接接触させると同時にそ
の患部の観察を行うことができなく、内？ｆ！鏡の構造
も複雑であるという欠点がある。

本発明の目的は、上記欠点を解消し、超音波を照射して
いる部位を正確に確認することができ、しかも構造も簡
単にすることができる超音波内視鏡を提供せんとするに
ある。

（問題点を解決するだめの手段） 」ニ記目的を達成するため、本発明の超音波内視鏡は、
超音波探触子にて走査する部位のみをビーム照射する照
明手段を内視鏡の挿入先端部に設けることを特徴とする
ちのである。

（作用） 本発明では、超音波探触子から発射された超音波が当）
Ｊする部位を照明手段にてビーム照射し、部位に当射さ
れたビームスポット若しくはビームの軌跡を内視鏡の観
察光学系にて観察することにより、超音波診断を行って
いる位置を正確に確認することができ、しかも簡単な構
造となる。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１，２図は本発明°による超音波内視鏡の主要部およ
び概略全体図である。これら図面において、１は被検体
の体腔内に挿入される挿入部を、２は挿入部１を走査す
る走査部を、３は挿入ｇＢ１がら（ｑられた光画像を観
察する接眼部を、４は操作部２と外部観測装置６との間
を結ぶ連結部を、５は連結部４の外部観測装置６との接
続を行うコネクタ部をそれぞれ示す。

挿入部１は、硬性の先端部７および細径の可撓性の弯曲
部１９を有する。先端部７は超音波探触子８およびレー
ザダイオード９を内蔵する回転部１０を有し、この回転
部１０と先端部７の壁部との間の空間には超音波伝達媒
体１２が満たされており、この超音波伝達媒体１２はシ
ール材１３によって先端部７の他の部分と液密に分離さ
れている。先端部７の回転部１０と対応し、超音波探触
子８が走査する角度にわたって延在する光透過性の観察
窓１１が先端部７の壁部に設けられ、レーザダイオード
９から発せられたレーザ光が観察窓１１を通過して出射
される。ところで観察窓１１は超音波伝達媒体とし、こ
の超音波伝達媒体１２はレーザ光が充分透過する材質を
選択することができる。ざら、に先端部７には、カバー
ガラス１４、対物レンズ１５、プリズム１６およびイメ
ージガイドファイバ１７より構成された観察光学系と、
ライトガイドフフイバ１８を含む照明光学系とが設けら
れている。

弯曲部１９は、回転部１０に接続されるフレキシブルシ
ャフト２０、イメージガイドファイバ１７およびライ１
−ガイドファイバ１８を収容し、フレキシブルシャフト
２０の中には、超音波探触子８およびレーザダイオード
９と接続された接続コード２１〜２４が通されている。

このフレキシブルシャフト２０は、弯曲部１９を通過後
、挿入部１に連設される操作部２内で送受信回路部２５
に接続され、この送受信回路部２５において、超音波探
触子８からの受信信号を１（！ｉ幅し、同時にインピー
ダンス変換を行ない後段へ信号を伝達している。送受信
回路２５がら大プーリ−３２までは中空の連結軸５１が
連結され、この連結軸５１は大プーリ−３２を貫通し、
その端部にロータリエンコーダ５９が設けられて、この
ロータリエンコーダ５９によって回転部１０の回転位置
を測定し、その回転位置データに応じた信号が超音波観
３１１１用回路４６に送られる。大プーリ−３２はタイ
ミングベルト３３を介して小プーリ−３４に結合され、
小プーリ−３４はその回転軸がモータ３５の回転軸に連
結されてモータ３５の駆動力が小プーリ−３４、大プー
リ−３２、連結軸５１、送受信回路部２５およびフレキ
シブルシャフト２０を経て回転部１０に伝達される。

さら゛に送受信回路２５の連結軸にはスリップリング２
６が複数個設けられ、これらスリップリング２６に対応
してブラシが電気的に接触している。図示例において、
例えば、送受信回路２５の出力用（１本）、送受信回路
２５の電源用（２本）およびレーザダイオードの電源用
（２本）のブラシ２１〜３１が示されている。ブラシ２
７〜３１からは夫々接続線３６〜４０が導出され、これ
ら接続線は連結部４およびコネクタ部５を経て観測装置
６に接続されている。

ブラシ２７〜３０の接続＄９３６〜４０はロータリーエ
ンコーダ５９の接続線とともに連結部４を通過して超音
波観測用回路４６に接続される。挿入部１の先端部７か
ら延在するライトガイドファイバ１８は操作部２および
連結部４を通り観測装Ｈ６中に導入され、観測装置６内
に構成される光源部に結合される。この光源部は、光源
用電源４５に接続されたキセノンランプ４２、放物面１
Ｉｔ４３および赤外線カットフィルタ４４から構成され
る。ところで、ライ１〜ガイドフアイバ１８と同じく挿
入部１内に配設されたイメージガイドファイバ１７は操
作部２を通り接眼部３まで延在し、接眼部３内にイメー
ジガイドファイバ１７の端面と同一の光軸上に接眼レン
ズ４１を配し、この接眼レンズ４１を介して光画像を観
察し得るようにしている。送受信回路部２５に接続され
た超音波観測用回路４６はディスプレー４７に接続され
、超音波観測用回路４６で信号処理された超音波画像が
ディスプレー４７で表示される。また、観測装置６内に
はレーザダイオード用電源５０も設【ノられている。

第５図には超音波観測用回路４６のブロック回路図を示
している。超音波探触子８に接続される送受信回路２５
の入力端子は超音波観測用回路４６内のパルス発生器６
０に接続され、パルス発生器６０から送受信回路２５へ
駆動パルスを送っている。送受信回路２５の出力端子は
アナログ信号である超音波エコーをディジタル変換する
Ａ／Ｄ変換器６１の入力端子に接続され、Ａ／Ｄ変換器
６１の出力端子は加締器６２の１入力端子に接続される
。この加算器６２の他の入力端子にはキャラクタジェネ
レータ６５の出力端子が接続されており、このキャラク
タジェネレータ６５の入力端子に指示器６６の出力端子
が接続されている。加算器６２の出力端子はフレームメ
モリ６３の入力端子に接続され、このフレームメモリ６
３の他の入力端子にはロータリエンコーダ５９の出力端
子が接続される。フレームメモリ６３の出力端子はＤ／
Ａ変換器６４の入力端子に接続され、Ｄ／Ａ変換固６４
の出力端子はディスプレー４７に接続される。また、指
示器６６の出力端子はレーザダイオード用電源５０の入
力端子に接続され、レーザダイオード用電源５０はレー
ザダイオード９に接続される。

以上のようにして構成された本発明のメカニカルセクタ
型超音波内視察鏡において、挿入部１９を検査すべぎ体
腔内に挿入し、この挿°入時には接眼部３にてイメージ
ガイドファイバ１７および対物レンズ１５等の観察光学
系から送られてくる光画像によって内臓壁４８を観察し
つつ、そのｉ！！している内臓壁４８の内部の患部４９
を超音波探触子８を用いて得た超音波画像によって観察
する。このイメージガイドファイバ１７を用いての患部
４９を観察する場合に、回転部１０を回転さぜレーザダ
イオード９を発光させていると、第４図の内祝鏡像のよ
うに内臓壁４８に照射されたレーザ光の輝線が見え、即
ち超音波探触子８が走査するであろう部分を予め確認す
ることができる。また回転部１０のレーザダイオード９
を、観察窓１１でｔｉｌｌ限される角度範囲内で固定し
て使用すれば、レーザ光をスポット光として内視鏡で見
ることもできる。なお、実際には、先端部の周囲を超音
波伝達媒体を内臓する風船状の透明フィルムで包んで、
ｌ［光学系に対し所定距離離間されるようにしている。

次に、超音波による観察は、まずモータ３５がらの駆動
力が小プーリ−３４、タイミングベルト３３、大プーリ
−３２、およびフレキシブルシャフト２ｏを経て回転部
１０を回転させ、したがって回転部１ｏに設けられた超
音波探触子８も回転する。この回転する超音波探触子８
が送受信回路部２５から出力された駆動パルスにより超
音波を発する。この超音波は観察窓１１により制限され
る角度範囲内で発せられる。回転部１０に超音波探触子
８に対し例えば９０度オフセッ、トされて配置されたレ
ーザダイオード９は、前記超音波探触子８と同様に観察
窓１１によってｉ１１限される角度範囲内でレーザ光を
発射し、即ら超音波探触子８が走査した患部４８をレー
ザ光が照射することとなる。患部４８から反射された超
音波エコーを超音波探触子８で受波し、この受信信号が
送受信回路部２５へ送られる。この送受信回路部２５で
増幅され、インピーダンス変換された受信信号は連結軸
５１に設けられたスリップリング２６およびこれと接触
するブラシを経て超音波観測用回路４６に送られ、ここ
で信号処理後ディスプレー４７に超音波画■とじて表示
される。

さらに第５図に基づいて作動を説明する。超音波探触子
８で得られ、送受信回路部２５を経てＡ／Ｄ変換器６１
に入力された受信信号（エコーデータ）は、Ａ／Ｄ変換
器６１でディジタルエコーデータに変換され、このデー
タが加０器６２を経てフレームメモリ６３に入力され、
ここで表示画面に対応するアドレス部に蓄積される。例
えば超音波探触子８の１回転に１フレームが割り当てら
れている。また、超音波画像上に文字データや超音波画
像上の観測光学系の見ている範囲（第２図（Ａ））若し
くはレーザビームの照射位置く第２図（Ｂ））等のデー
タを追加するため、キャラクタジェネレータ６５により
加篩器６２を経てフレームメモリ６３にこれらデータが
入力され、蓄積される。フレームメモリ６３にさらにロ
ークリエンコーダ５９から回転部１０の角度情報が入力
され、蓄積される。また、ロータリエンコーダ５９から
の角度情報は指示器６６にも入力され、この指示器６６
では角度情報に基づいてキャラクタジェネレータ６５お
よびレーザダイオード用電源５０の駆動を制御する。こ
の指示器６６は、レーザダイオード用電源５０の駆動を
制御することによって、例えばレーザ光の発振、停止お
よび任意の角度位置での発振等の指示も行うこともてき
る。特に、特定の回転位置でのみレーザ光を照射する場
合には、特定の回転位置のデータを指示器６６に記憶さ
せておき、このデータとロータリエンコーダ５９からの
角度データとが一致した時のみレーリ°光を発射するこ
とにする。ただし本実施例ではレーザダイオード９と超
音波探触子８との成す角度が９０度ずれているため、超
音波探索接触子８の角度位置に対し９０’遅れさせて発
振させる必要がある。

第１変形例 第６図の主要部にて示されるように、前記実施例におけ
る観察窓１０の観察光学系の中心と一致する位置に、音
響的伝達媒体、例えば生理食塩水等と同等の特性を有す
る光学プリズム６７を設け、レーザダイオード９を観察
窓１０からオフセットし、且つ光学プリズム６１に対し
直角方向の先端部１内に配設して、超音波探触子８から
発射される超音波を乱すことなく、ＨＡ音波の走査する
中心位置をレーナスポットにて示すようにしている。か
かる偶成により、観察光学系によって超音波が照射され
る部位の中心を確認できる。したがって回転部１０にレ
ーザダイオード９を設けた場合に比べて、レーザダイオ
ード用のスリップリングおＪ、びブラシを省くことがで
きる。

第２変形例 第７図に示されるように、回転部１０に、発振周波数の
異なる超音波探触子８．８′を互いに　１８０°逆向き
に配置し、これら超音波探触子８．８′に対しそれぞれ
所定角度ずらして色の異なるレーザダイオード９，９′
を設ける。この場合には、検査すべき部位によって周波
数の切換えを行うことができ、使用している超音波探触
子によって菫なる色のレーザ光を検査すべぎ部位に当射
づるため、使用周波数を観察光学系により容易に確認す
ることができる。

第３変形例 第８図に示Ｊように、レーザダイオード９゜９′を、先
端部７の軸線方向に観察窓１１をはさんで対向ざぜ、観
察窓１１に無けてそれぞれ所定角１宴となるように設け
る。第９図に示すように、２つのスポットが被検部位に
できるのが観察でき、これら２つのスポットのほぼ中間
の位置が超音波照射部であることが分かる。また、両レ
ーザダイオード９．９′の取付角度を調整して、観察し
易い距離で両ビームスポットが一致するようにすること
ができるミニの例では２つのスポットの離間距離によっ
て先端部と内臓壁との間隔を知ることもできる。

第４変形例 第１０図に示すように、光透過性の観察窓１１を平坦に
し、その上に半円柱状のｇ−ルンズ７２を観察窓１１に
一致させて密着させ、また観察窓１１の下には電子スキ
ャン方式の超音波探触子７０を配設する。

レーザダイオード９は超音波探触子７０に近接して先端
側にずらし、そのレーザ光が超音波と平行に発射される
ように配置する。この例では、超音波を電子スキャン方
式の探触子により照射しているため、超音波探触子の中
心軸上にレーザダイオードを配置することができず、レ
ーザビームと超音波ビームとがほぼ平行にずれている。

したがってスポット位置は超音波が走査する位置とは一
致しないがおおよその位置を示すことができる。

第５変形例 第４変形例で示した構成に、レーザダイオード９のビー
ム光を変化させるためにレーザダイオード９上にビーム
角変換手段７１を配置する。これも第４変形例と同様に
ビームスポットによって超音波のおおよその走査位置を
知ることができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、超音波探触子が走査す
る部分のみをビーム照射する照明手段を設けたことによ
り、超音波診断をこれから行う若しくは現に行う部分を
予め若しくは測定時に正確に確認りることができ、しか
もこの照明手段を追加しても内視鏡の構造を複雑にする
ものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波内視鏡の主要部を示す部分断面
図、 第２図は超音波内？ＪＩ鏡の全体図を示す概略図、第３
図【よ超音波探触子とレーザダイオードの位冒関係を示
す透視図、 第４図は本発明による内視鏡像を示す説明図、第５図は
超音波内ｐＡ鏡の超音波観測用回路を示すブロック図 第６図乃至第８図は第１〜３変形例を示す主要部説明図
、 第９図は第３変形例による内祝ｖＡ像を示す説明図、 第１０図および第１１図は第４および５変形例を示す主
要部説明図である。 １・・・挿入部　　　　　　２・・・操作部３・・・接
眼部　　　　　　４・・・連結部５・・・コネクタ部　
　　　　６・・・観測装置１・・・先端部　　　　　　
８・・・超音波探触子９・・・レーザダイオード　１０
・・・回転部１１・・・観察窓　　　　　　１２・・・
超音波伝達媒体１３・・・シール材　　　　　１４・・
・カバーガラス１５・・・対物レンズ　　　　１６・・
・プリズム１７・・・イメージガイドファイバ １８・・・ライｉ・ガイドファイバ １９・・・湾曲部 ２０・・・ルギシブルシｔＩフト ２１、２２．２３．２４・・・接続コード２５・・・送
受イに回路部　　　２６・・・スリップリング２７、２
８．２９．３０・・・ブラシ ３２・・・大プーリ−３３・・・タイミングベルト３４
・・・小プーリ　　　　　３５・・・モータ３６、３７
．３８．３９．４０・・・接続線４１・・・接眼レンズ
　　　　４２・・・キセノンランプ４３・・・放物面鏡 ４４・・・赤外線カットフィルタ ４５・・・光源用電源　　　　４６・・・超音波観測用
回路４７・・・ディスプレー　　　４８・・・内臓壁４
９・・・患部 ５０・・・レーザダイオード用電源 ５１・・・連結軸 ５９・・・ロータリーエンコーダ ６０・・・パルス発生器　　　６１・・・Ａ　／　Ｄ変
換器６２・・・加０２！ｉ６３・・・フレームメモリ６
４・・・Ｄ／Ａ変換器 ６５・・・キ１１ラクタジェネレータ ６６・・・指示器　　　　　　６１・・・光学プリズム
１０・・・電子スキャン方式超音波探触子１１・・・ビ
ーム角変換手段 ７２・・・音響レンズ 特許出願人　　　オリンパス光学工業株式会社第５図 手　　続　　補　　正　　吉 昭和６２年　９月　７日 特許庁長官　　小　　川　　邦　　夫　　殿１、事件の
表示 昭和６２年特許願第１３８９８９号 ２、発明の名称 超音波内視鏡 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （０３７）オリンパス光学工業株式会社４、代理人 １、明細書第７頁第１５行の「ブラシ２７〜３０」を「
ブラシ２７〜３１」に訂正する。 ２、同第９頁第１８行の「挿入部１９Ｊを「挿入部１」
に訂正する。 ３、図面中、第１図を別紙訂正図の通りに訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内視鏡の挿入先端部に超音波探触子を有する超音波
   内視鏡において、前記超音波探触子が走査する部分のみ
   をビーム照射する手段を前記挿入先端部に設けたことを
   特徴とする超音波内視鏡。