JPWO2016027486A1 - 超音波内視鏡、超音波観察装置および超音波内視鏡システム - Google Patents

Abstract

超音波送受信部１４の超音波振動子群４８を構成する全ての超音波振動子を、それぞれ、配線基板４９と電気配線５０で接続して、全ての超音波振動子が超音波の送受信ができるようにしたため、たとえ、ハウジング４１の開口部４２の外周部４２ａの形状（傾き、突出量）や影響等により超音波がハウジング４１内で反射する第２の超音波振動子群４８ｂが生じたとしても、超音波が開口部４２から射出できる第１の超音波振動子群４８ａを適切に確保できる。

Description

本発明は、挿入部の先端部に設けられたハウジング内に超音波振動子を収容して超音波による観察を行う超音波内視鏡および超音波観察装置に関する。

従来より、医療分野等においては、細長の内視鏡挿入部の先端部に超音波送受信部を備え、被検体を対象として超音波を送受信することによって、被検体内の超音波断層像を取得する超音波内視鏡が広く利用されている。このような超音波内視鏡においても、近年、小型化、高分解能化、高機能化が要求されている。例えば、日本国特開２００７−３０７２８９号公報では、第１超音波振動子を覆う第１レンズ部と、第２超音波振動子を覆う第２レンズ部とを有する音響レンズを備える。そして、第２レンズ部は、処置具導出部に隣接して設け、処置具が処置具導出部から導出された際に処置具の側部に当接するように第１レンズ部よりも厚みを厚く形成して、穿刺処置具を確実に検知できるようにした超音波内視鏡の技術が開示されている。

上述のような日本国特開２００７−３０７２８９号公報に開示されるような超音波内視鏡を実現しようとした場合、該超音波内視鏡の機能を十分に精度良く発揮できるようにするためには、その組み立て精度についても厳しいものが求められる。同様に、超音波内視鏡の小型化、および、高分解能化を精度良く図るには、やはり、組み立て作業に対する要求もより高度な技術が求められるという課題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、緻密な位置合わせや嵌合部の形成等が必要なく容易に、精度良く小型化、高分解能化、高機能化を図ることができる超音波内視鏡および超音波観察装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様による超音波内視鏡は、開口部を形成したハウジングと、少なくとも１個の超音波振動子からなり、送信波が前記開口部から射出する第１超音波振動子群、および、少なくとも１個の超音波振動子からなり、送信波が前記ハウジング内で反射する第２超音波振動子群、を含む超音波送受信部と、前記第１の超音波振動子群を構成する超音波振動子と前記第２の超音波振動子群を構成する超音波振動子のそれぞれに接続する配線とを備えた。

また、本発明の一態様による超音波観察装置は、前記記載の超音波内視鏡を備え、前記超音波内視鏡の前記配線と電気的に接続する接続部と、前記接続部と接続し、前記超音波内視鏡の前記超音波送受信部から前記第１の超音波振動子群を選定して前記第１の超音波振動子群のみ駆動する制御部とを備えた。

本発明の実施の第１形態による、超音波観察装置の構成を説明する図である。 本発明の実施の第１形態による、超音波内視鏡の超音波送受信部およびハウジングの断面図である。 本発明の実施の第１形態による、超音波内視鏡の超音波送受信部から音響レンズ部を取り外した状態を示す断面図である。 図２のＡ部拡大図である。 本発明の実施の第２形態による、超音波内視鏡の超音波送受信部およびハウジングの断面図である。 本発明の実施の第２形態による、超音波内視鏡の超音波送受信部から音響レンズ部および保護部を取り外した状態を示す断面図である。 図２のＡ部拡大図である。 本発明の実施の第３形態による、超音波観察制御装置の機能ブロック図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の第１形態を説明する。

（実施の第１形態）
図１乃至図４は、発明の実施の第１形態を示す。図１において、符号１は超音波観察装置を示し、この超音波観察装置１は、概略的には、被検体内に対して超音波ビームを電子的に走査することによって、被検体内の所定の部位の超音波断層像（Ｂモード画像）を得るための装置である。

この超音波観察装置１は、被検体内において超音波ビームの走査を行う、いわゆる超音波内視鏡の形態を有している。なお、超音波観察装置１の形態は超音波内視鏡に限られるものではなく、内視鏡の管路を介して被検体内に導入される超音波プローブと称される形態であってもよいし、被検体外から被検体内に向かって超音波ビームの走査を行う形態であってもよい。

超音波観察装置１は、超音波内視鏡２と、超音波観察制御装置３と、モニタ４を備えて主要に構成されている。

超音波内視鏡２は、体内に挿入される細長の挿入部１０と、挿入部１０の基端に連設された操作部２０と、操作部２０の側部から延出するユニバーサルコード３０を有して構成されている。

ユニバーサルコード３０の基端部には、光源装置（図示せず）に接続されるコネクタ３１が設けられている。コネクタ３１からは、カメラコントロールユニット（図示せず）にコネクタ３２ａを介して接続されるケーブル３２と、超音波観察制御装置３にコネクタ３３ａを介して着脱自在に接続される超音波ケーブル３３とが延出されている。そして、超音波内視鏡２には、コネクタ３３ａを介して超音波観察制御装置３が接続され、更に、超音波観察制御装置３を介してモニタ４が接続されている。

超音波内視鏡２の挿入部１０は、先端側から順に、先端硬性部１１と、先端硬性部１１の後端に位置する湾曲部１２と、湾曲部１２の後端に位置して操作部２０に至る細径かつ長尺で可撓性を有する可撓性管部１３とが連設されて主要に構成されている。

また、挿入部１０の先端硬性部１１には、超音波を送受信するための詳しくは後述する超音波送受信部１４の他に、図示しないが、光学像を撮像するための撮像装置及び照明装置、及び処置具を突出させるための処置具挿通口１７（図２参照）等が設けられている。

超音波内視鏡２の操作部２０には、湾曲部１２の湾曲を操作するためのアングル操作ノブ１５が設けられている。また、操作部２０には、先端硬性部１１に設けられた流体送出部からの流体の送出動作の制御を行うための送気・送水ボタン１６、処置具挿通口１７からの吸引動作の制御を行うための吸引ボタン１８等のスイッチが設けられている。

超音波内視鏡２のユニバーサルコード３０は、光源装置から発せられた光が、このユニバーサルコード３０、操作部２０及び挿入部１０に挿通された光ファイバケーブルを伝わって、先端硬性部１１の照明装置から出射される。なお、超音波内視鏡２は、先端硬性部１１に配設された照明装置にＬＥＤ等の光源装置が設けられる構成であってもよい。そして、カメラコントロールユニットは、先端硬性部１１に設けられた撮像装置によって撮像された画像を、モニタ４に出力する装置に構成されている。

また、超音波観察制御装置３は、超音波送受信部１４による超音波の送受信動作の制御、及び超音波断層像の生成を行い、超音波断層像をモニタ４に出力する装置である。なお、超音波観察装置１は、超音波観察制御装置３及びモニタ４を具備しない構成であってもよい。

次に、超音波観察装置１の超音波送受信部１４が配設された部位の構成について説明する。超音波送受信部１４は、ハウジング４１に収容され保持されており、ハウジング４１を介して挿入部１０の先端硬性部１１に固定されている。

ハウジング４１には、開口部４２が形成されており、超音波送受信部１４は、この開口部４２の超音波送受面４３内の所定の領域である超音波送受領域４３ａにおいて超音波を送受信するように構成されている。

この超音波送受領域４３ａの外側の基端側領域は、超音波非送受領域４３ｂとなっている。すなわち、ハウジング４１の開口部４２の基端側の外周部４２ａは、後述する電気音響変換部４５を構成する超音波振動子群４８の超音波振動子の振動する方向の角度に対して干渉する傾斜形状に延出されている。このため、開口部４２の外周部４２ａと重なり合う超音波送受面４３の部位（超音波非送受領域４３ｂ）では超音波の送受信が行われず、送信された超音波ビームはハウジング４１内で反射される領域となっている。

超音波送受面４３は、超音波送受信部１４の表面の一部である。超音波送受面４３の形状は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、図２に示すように、超音波送受信部１４は、外側に向かって凸形状の曲面からなる超音波送受面４３を有して構成されている。

図３は、超音波送受面４３の超音波送受領域４３ａ、超音波非送受領域４３ｂをわかりやすくするために、超音波送受面４３上に配設される詳しくは後述する音響レンズ部４４を取り外した状態を示している。

尚、以下において、超音波送受面４３の法線に沿う方向について、超音波送受面４３が面する方向を外側と称し、超音波送受面４３が面する方向とは反対側の方向を内側と称する。

具体的には、超音波送受面４３は、略円筒面状の形状を有している。そして、超音波送受面４３は、略円筒面状の超音波送受面４３内における、周方向に所定の角度の範囲の領域で、超音波非送受領域４３ｂは、開口部４２の外周端面から超音波送受領域４３ａに連続する領域である。

超音波送受信部１４は、超音波送受領域４３ａ内において超音波送受面４３の法線に沿う方向（径方向）に超音波ビームを送受信可能であり、かつ超音波送受面４３の周方向に超音波ビームの走査が可能なように構成されている。また、超音波非送受領域４３ｂでは、送信された超音波ビームはハウジング４１内で反射される。すなわち、本実施形態の超音波送受信部１４は、略円弧状に超音波ビームの走査を行う構成を有している。このような超音波ビームの走査形式は、一般に電子コンベックス走査と称される。なお、超音波送受面４３の形状は、異なる曲率を有する複数の曲面により構成されるものであってもよいし、１つ又は複数の平面により構成されるものであってもよい。また、超音波送受信部１４による超音波ビームの走査形式は本実施形態に限られるものではない。

そして、超音波送受信部１４は、電気音響変換部４５、バッキング材４６及び音響整合層４７を有して構成されている。

電気音響変換部４５は、電気信号と超音波とを相互に変換する構成を有している。電気音響変換部４５の構成は、電気信号と超音波とを相互に変換可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば圧電セラミクス等の圧電素子や電歪素子、又はマイクロマシン技術による超音波トランスデューサ（ＭＵＴ；Micromachined Ultrasonic Transducer）等が適用され得る。

本実施形態では一例として、電気音響変換部４５は、超音波送受面４３よりも内側において、超音波送受面４３に沿って略円弧状に配列された複数の圧電素子（超音波振動子）からなる超音波振動子群４８によって構成されている。

超音波振動子群４８を構成する各超音波振動子は、それぞれ超音波送受面４３の法線方向（径方向）に振動するように配設されている。また、超音波振動子群４８を構成する各超音波振動子は、超音波送受面４３よりも内側で超音波送受面４３と略同じ範囲に配設されている。

これら超音波振動子群４８を構成する全ての超音波振動子は、それぞれ、配線基板４９と電気配線５０で接続され、配線基板４９を介して駆動配線がケーブルユニット５１にまとめられて超音波ケーブル３３内を挿通されてコネクタ３３ａに接続されている。従って、超音波振動子群４８を構成する全ての超音波振動子が、超音波ビームを送受信可能になっている。

而して、図４に示すように、超音波振動子群４８は、超音波送受面４３の超音波送受領域４３ａの裏側に位置して超音波ビームの送信波がハウジング４１の開口部４２から射出する第１の超音波振動子群４８ａと、超音波送受面４３の超音波非送受領域４３ｂの裏側に位置して超音波ビームの送信波がハウジング４１内で反射される第２の超音波振動子群４８ｂとにより構成されている。

上述の如く超音波振動子群４８からなる電気音響変換部４５の内側には、バッキング材４６が配設されている。バッキング材４６は、電気音響変換部４５から内側に向かって放射される超音波、及び内側から電気音響変換部４５に向かう超音波を吸収する部材である。このため、本実施形態において、電気音響変換部４５による超音波の送受信は、超音波送受面４３の法線方向外側に向かってのみ行われる。

音響整合層４７は、電気音響変換部４５の外側に配設された略板状の部材であり、電気音響変換部４５が送受する超音波を透過する。音響整合層４７は、電気音響変換部４５と、後述する音響レンズ部４４との音響インピーダンスの差を小さくするためのものである。なお、音響整合層４７は、異なる密度を有する複数の層が積層される構成であってもよい。

音響整合層４７は、少なくとも電気音響変換部４５の外側全体を覆うように配設されている。音響整合層４７は、本実施形態の超音波送受信部１４の最も外側に配設される部材である。すなわち、超音波送受信部１４の超音波送受面４３は、音響整合層４７の外側の主面である。また、超音波送受領域４３ａは、音響整合層４７の外側の面内において、電気音響変換部４５が送受信する超音波が通過する領域である。

以上のような構成を有する超音波送受信部１４の超音波送受面４３上には、音響レンズ部４４が配設されている。音響レンズ部４４は、超音波送受信部１４が送信する超音波ビームを収束させるためのものである。

音響レンズ部４４を構成する材料は特に限定されるものではなく、被検体との音響インピーダンスマッチングに適した密度や耐薬品性等を考慮して決められる。本実施形態では、被検体が人体等の生体であることから、音響レンズ部４４は、一例としてシリコーン樹脂によって構成されている。

なお、音響レンズ部４４の断面形状は、音響レンズ部４４を構成する材料の密度、超音波送受信部１４が送信する超音波の波長、超音波送受面４３の幅、及び収束させる距離等に応じて定められるものであり、特に限定されるものではない。

音響レンズ部４４は、超音波送受面４３の法線方向外側から見た場合に、少なくとも超音波送受領域４３ａの全体を覆う外形を有する。本実施形態では一例として、超音波送受面４３の法線方向外側から見た場合に、音響レンズ部４４は、超音波送受領域４３ａの周囲に延出しており、かつ、超音波送受面４３は、音響レンズ部４４の周囲に延出している。なお、本実施の形態においては、超音波送受面４３の法線方向外側から見た場合に、音響レンズ部４４の先端側は、超音波送受領域４３ａと略一致して形成されている。音響レンズ部４４は、音響整合層４７の外表面である超音波送受面４３上に、例えばシリコーン系の接着剤により固定されている。

以上に説明した構成を有する超音波送受信部１４、音響レンズ部４４等は、ハウジング４１の凹部５２に収容され保持されて、該ハウジング４１は、先端硬性部１１に固定されている。そして、ハウジング４１の凹部５２に収容された配線基板４９からの駆動配線は、ケーブルユニット５１にまとめられてハウジング４１を貫通し凹部５２内に開口する孔５３、及び先端硬性部１１を貫通し湾曲部１２と孔５３とを連通する孔５４の内部に挿通され超音波ケーブル３３内を挿通されてコネクタ３３ａに接続されている。

このように、本発明の実施の第１形態によれば、超音波振動子群４８を構成する全ての超音波振動子を、それぞれ、配線基板４９と電気配線５０で接続して、全ての超音波振動子が超音波の送受信ができるように構成した。このため、たとえ、ハウジング４１の開口部４２の外周部４２ａの形状（傾き、突出量）や影響等により超音波がハウジング４１内で反射する第２の超音波振動子群４８ｂが生じたとしても、超音波が開口部４２から射出できる第１の超音波振動子群４８ａを適切に確保できる。従って、ハウジング４１の開口部４２の外周部４２ａの形状（傾き、突出量）や影響等を考慮した緻密な位置合わせや嵌合部の形成等が必要なく、容易に、精度良く超音波送受信部１４を形成することができ、超音波内視鏡の小型化、高分解能化、高機能化も容易に図ることが可能となる。

尚、本実施の第１形態では、ハウジング４１内で反射する第２の超音波振動子群４８ｂが、ハウジング４１の開口部４２の基端側に位置される例で説明したが、ハウジング４１の開口部４２の先端側に位置されるものであっても良く、或いは、先端側と基端側の両側に位置されるものであっても良い。

（実施の第２形態）
次に、図５乃至図７は実施の第２形態を示す。尚、この実施の第２形態は、前記実施の第１形態の超音波内視鏡の超音波送受信部のハウジングの外周部に保護部が設けられ、この保護部により第２の超音波振動子群が設定される構成であることが前記第１形態とは異なり、他の構成は同一であるので同一の構成には同じ符号を記し、説明は省略する。

本実施の第２形態による超音波送受信部６０が配設された部位の構成について説明する。超音波送受信部６０は、ハウジング６１に収容され保持されており、ハウジング６１を介して先端硬性部１１に固定されている。

ハウジング６１には、開口部６２が形成されており、超音波送受信部６０は、この開口部６２の超音波送受面６３内の所定の領域である超音波送受領域６３ａにおいて超音波を送受信するように構成されている。

この超音波送受領域６３ａの外側の先端側領域、及び、基端側領域は、後述するように超音波非送受領域６３ｂとなっている。すなわち、超音波送受領域６３ａの外側の先端側領域、及び、基端側領域は、後述するように、それぞれ保護部６４で覆われている。このため、保護部６４と重なり合う超音波送受面６３の部位（超音波非送受領域６３ｂ）では超音波の送受信が行われず、送信された超音波ビームはハウジング６１内で反射される領域となっている。

超音波送受面６３は、超音波送受部６０の表面の一部である。超音波送受面６３の形状は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、前記第１形態と同様、図５に示すように、超音波送受信部６０は、外側に向かって凸形状の曲面からなる超音波送受面６３を有して構成されている。

図６は、超音波送受面６３の超音波送受領域６３ａ、超音波非送受領域６３ｂをわかりやすくするために、超音波送受面６３上に配設される詳しくは後述する音響レンズ部６５及び保護部６４を取り外した状態を示している。

尚、以下において、超音波送受面６３の法線に沿う方向について、超音波送受面６３が面する方向を外側と称し、超音波送受面６３が面する方向とは反対側の方向を内側と称する。

具体的には、超音波送受面６３は、略円筒面状の形状を有している。そして、超音波送受領域６３ａは、略円筒面状の超音波送受面６３内における、周方向に所定の角度の範囲の領域である。超音波送受領域６３ａは、超音波送受面６３よりも小さく、超音波送受面６３の中央に形成され、超音波送受領域６３ａの両端側には超音波非送受領域６３ｂが形成されている。

超音波送受信部６０は、超音波送受領域６３ａ内において超音波送受面６３の法線に沿う方向（径方向）に超音波ビームを送信可能であり、かつ超音波送受面６３の周方向に超音波ビームの走査が可能なように構成された、前記第１形態と同様の電子コンベックス走査が行われるものである。なお、超音波送受面６３の形状は、異なる曲率を有する複数の曲面により構成されるものであってもよいし、１つ又は複数の平面により構成されるものであってもよい。また、超音波送受信部６０による超音波ビームの走査形式は本実施形態に限られるものではない。

そして、超音波送受信部６０は、電気音響変換部６６、バッキング材６７及び音響整合層６８を有して構成されている。

電気音響変換部６６は、前記第１形態と同様のもので、超音波送受面６３よりも内側において、超音波送受面６３に沿って略円弧状に配列された複数の圧電素子（超音波振動子）からなる超音波振動子群６９によって構成されている。

超音波振動子群６９を構成する各超音波振動子は、それぞれ超音波送受面６３の法線方向（径方向）に振動するように配設されている。また、超音波振動子群６９を構成する各超音波振動子は、超音波送受面６３よりも内側で超音波送受面６３と略同じ範囲に配設されている。

これら超音波振動子群６９を構成する全ての超音波振動子は、それぞれ、配線基板４９と電気配線５０で接続され、配線基板４９を介して駆動配線がケーブルユニット５１にまとめられて超音波ケーブル３３内を挿通されてコネクタ３３ａに接続されている。従って、超音波振動子群６９を構成する全ての超音波振動子が、超音波ビームを送受信可能になっている。

而して、超音波振動子群６９は、超音波送受面６３の超音波送受領域６３ａの裏側に位置して超音波ビームの送信波がハウジング６１の開口部６２から射出する第１の超音波振動子群６９ａと、超音波送受面６３の保護部６４で覆われた超音波非送受領域６３ｂの裏側に位置して超音波ビームの送信波がハウジング６１内で反射される第２の超音波振動子群６９ｂとにより構成されている。

上述の如く超音波振動子群６９からなる電気音響変換部６６の内側には、バッキング材６７が配設されている。このバッキング材６７は、前記第１形態と同様のものであるため、説明は省略する。また、電気音響変換部６６を覆うように設ける音響整合層６８も、前記第１形態と同様のものであるため、説明は省略する。

以上のような構成を有する超音波送受信部６０の超音波送受面６３上には、前記第１形態と同様の超音波ビームを収束させる音響レンズ部６５が配設されており、音響整合層６８の両端部は、音響レンズ部６５の両端部よりも外周方向に延出されている。

音響レンズ部６５は、音響整合層６８の外表面である超音波送受面６３上に、第１の接着剤により固定されている。第１の接着剤の種類は特に限定されるものではないが、例えばシリコーン系の接着剤が用いられる。

音響整合層６８の両端部の外側の面上には、一対の保護部６４が配設されている。また、この一対の保護部６４は、音響レンズ部６５の両端部に接し、かつ超音波送受面６３の法線方向外側から見た場合に、音響整合層６８の端部よりも外側に向かって延出している。すなわち、保護部６４は、超音波送受面６３の音響レンズ部６５によって覆われていない領域である外周部を覆い、かつ超音波送受面６３よりも外周方向に延出するように配設されている。

保護部６４は、音響整合層６８の外周部及び音響レンズ部６５の端部の双方に第２の接着剤により接着されている。ここで、音響整合層６８と音響レンズ部６５との間の第１の接着剤による単位面積あたりの接着強度よりも、音響整合層６８と保護部６４との間の第２の接着剤による単位面積あたりの接着強度の方が高くなるように、保護部６４を構成する材料及び第２の接着剤の種類が選ばれている。

本実施形態においては、一例として、音響レンズ部６５はシリコーン樹脂からなり、音響整合層６８と音響レンズ部６５とを接着する第１の接着剤はシリコーン系の接着剤が用いられている。そこで、保護部６４を、例えばポリイミド、ポリアミド又はポリサルフォン等のいわゆるエンジニアリングプラスチックにより構成し、第２の接着剤を、エポキシ系の接着剤とすれば、音響整合層６８と保護部６４との間の第２の接着剤による単位面積あたりの接着強度の方が、音響レンズ部６５と音響整合層６８との間の第１の接着剤による単位面積あたりの接着強度よりも高くなる。

また、音響レンズ部６５の、保護部６４と接着される端部の表面は、化学処理によって、第２の接着剤との親和性が高められている。ここで、音響レンズ部６５と第２の接着剤との接着の親和性を高める化学処理の方法は特に限定されるものではないが、例えばプラズマ処理、イオンビーム処理又は酸による処理等の周知の技術が適用され得る。

音響レンズ部６５を構成するシリコーン樹脂は、一般的に接着剤との親和性が低く接着強度が比較的低い部材であるが、音響レンズ部６５と第２の接着剤との接着の親和性を高める処理を行うことによって、音響レンズ部６５と保護部６４との接着の強度を高めることができ、音響レンズ部６５と保護部６４との剥離を防止することができる。

以上に説明した構成を有する超音波送受信部６０、音響レンズ部６５及び保護部６４等は、ハウジング６１の凹部７１に収容され保持されて、該ハウジング６１は、先端硬性部１１に固定されている。そして、ハウジング６１の凹部７１に収容された配線基板４９からの駆動配線は、ケーブルユニット５１にまとめられてハウジング６１を貫通し凹部７１内に開口する孔７２、及び先端硬性部１１を貫通し湾曲部１２と孔７２とを連通する孔７３の内部に挿通され超音波ケーブル３３内を挿通されてコネクタ３３ａに接続されている。

以上のように、本実施の第２形態による超音波内視鏡２では、超音波送受面６３において超音波を送受信する超音波送受信部６０と、超音波送受面６３が露出するように超音波送受信部６０を保持するハウジング６１と、超音波送受領域６３ａを覆うように超音波送受面６３上に接着された音響レンズ部６５とを有している。そして、超音波送受面６３の音響レンズ部６５により覆われていない外周部を覆い、超音波送受面６３よりも外周方向に延出するように配設され、音響レンズ部６５、超音波送受面６３の外周部及びハウジング６１に接着された保護部６４をさらに有して構成されている。この際、保護部６４は、超音波送受面６３の外周部から、ハウジング６１の凹部７１にかけて接着剤により接着される。

このような構成を有する本実施形態の超音波内視鏡２においては、音響整合層６８及びハウジング６１の境界部分の外側に、双方に接着される保護部材６４が配設されていることから、ハウジング６１内へ液体が浸入するための経路が長くなり、振動子の防水性がより向上する。

また、例えば音響レンズ部６５が、想定を超える過大な外力が加えられ音響整合層６８及び保護部６４との接着剤によるレンズ保持力が低下した場合においても、ハウジング６１の内部の水密性は、保護部６４と、音響整合層６８及びハウジング６１との接着によって保たれるため、ハウジング６１内への液体の浸入を防止することができる。

また、保護部６４と、音響整合層６８及びハウジング６１と間の第２の接着剤による単位面積あたりの接着強度は、音響レンズ部６５と音響整合層６８との第１の接着剤による単位面積あたりの接着強度よりも、高い。このため、仮に音響レンズ部６５が、音響整合層６８から剥離してしまうような想定外の過大な外力が加えられたとしても、保護部６４が音響整合層６８及びハウジング６１から剥離を抑制することができる。

また、本実施の第２形態における第２形態による超音波内視鏡２では、超音波送受面６３の超音波送受領域６３ａは、先端側の保護部６４（の基端面）と基端側の保護部６４（の先端面）との間に設定される。このため、当初より、電気音響変換部６６において超音波送受領域６３ａを形成し、これを、上述の一対の保護部６４により設定される超音波送受領域６３ａと重なるように組み立てるには、一対の保護部６４の形状（傾き、突出量）や影響等を考慮した緻密な位置合わせや嵌合部の形成等が必要となる。しかし、本発明の実施の第２形態によれば、超音波振動子群６９を構成する全ての超音波振動子を、それぞれ、配線基板４９と電気配線５０で接続して、全ての超音波振動子が超音波の送受信ができるように構成したので、たとえ、一対の保護部６４の形状（傾き、突出量）や影響等により超音波がハウジング６１内で反射する第２の超音波振動子群６９ｂが生じたとしても、超音波が開口部６２から射出できる第１の超音波振動子群６９ａを適切に確保できる。従って、一対の保護部６４の形状（傾き、突出量）や影響等を考慮した緻密な位置合わせや嵌合部の形成等が必要なく、容易に、精度良く超音波送受信部６０を形成することができ、超音波内視鏡の小型化、高分解能化、高機能化も容易に図ることが可能となる。

（実施の第３形態）
次に、図８は本発明の実施の第３形態による超音波観察制御装置の機能ブロック図である。尚、本実施の第３形態は、前記第１の超音波観察制御装置が前記第１形態による超音波内視鏡の超音波送受信部からの信号を受け、第１超音波振動子群を選定して第１超音波振動子群のみ駆動するようにしたものである。他の構成、作用は前記第１形態と同様であるので、同一の構成には同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図８に示すように、超音波観測制御部３は、送受信制御部１０１、Ｂモード画像演算部１０２、記憶部１０３、相関演算部１０４、及び超音波観測スイッチ１０５を備えて主要に構成される。なお、送受信制御部１０１、Ｂモード画像演算部１０２、及び相関演算部１０４の超音波観測制御部３への実装は、ハードウェア的なものであってもよいしソフトウェア的なものであってもよい。

送受信制御部１０１は、超音波内視鏡２の超音波送受信部１４による超音波ビームの送受信を制御する。すなわち、送受信制御部１０１によって、走査平面上についての位置の制御、及び走査平面上におけるＢモード画像を得るための超音波ビームの走査が制御される。

具体的には、超音波送受信部１４の超音波送受面４３内の超音波送受領域４３ａでは、電気音響変換部４５を構成する超音波振動子群４８の第１の超音波振動子群４８ａからの超音波ビームがハウジング４１の開口部４２から射出され受信されて適切な超音波画像を得ることができる。一方で、超音波送受面４３内の超音波非送受領域４３ｂでは、超音波振動子群４８の第２の超音波振動子群４８ｂから送信された超音波ビームはハウジング４１内で反射され、超音波画像が得られない状況となる。

そして、送受信制御部１０１がこの状況を検出すると、適切な超音波画像を得られている部位に配設されている超音波振動子群を第１の超音波振動子群４８ａと判定し、それ以外の超音波振動子群を第２の超音波振動子群４８ｂと判定して第１超音波振動子群のみ駆動するように制御する。

これにより、超音波画像を得るのに必要最小限の超音波振動子群、すなわち、第１の超音波振動子群４８ａのみの駆動が行われ、駆動電力、発生熱量等でロスの少ない画像観察を行うことができるように制御される。尚、送受信制御部１０１は、超音波送受領域４３ａに対応する全ての第１の超音波振動子群４８ａを駆動することなく、その中の一部を駆動するものであっても良い。

Ｂモード画像演算部１０２は、超音波内視鏡２の超音波送受信部１４による超音波ビームの走査の結果から、走査平面上におけるＢモード画像を生成する。例えば走査平面上に処置具（図示せず）が存在している場合には、Ｂモード画像中に処置具のエコーパターンが現れる。

記憶部１０３は、処置具の形状に応じて定められた所定の見本画像を記憶している。具体的には、見本画像は、走査平面と処置具の中心軸とが一致している場合におけるＢモード画像中の処置具の理想的なエコーパターンの形状及び大きさを示す画像である。

例えば、処置具が穿刺針であれば、見本画像は、穿刺針の中心軸が走査平面と一致した場合における、穿刺針の先端部のエコーパターンの形状及び大きさを表す画像となる。この見本画像は、処置具の種類や形状に応じて予め作成されるものである。

相関演算部１０４は、Ｂモード画像と見本画像との相関値Ｒを演算する。具体的には、相関演算部１０４は、Ｂモード画像に対して、見本画像をテンプレートとしたパターンマッチングと称される画像処理を行い、Ｂモード画像中のエコーパターンと見本画像との類似度を算出する。Ｂモード画像中のエコーパターンと見本画像との類似度が高いほど、相関値Ｒは高くなる。パターンマッチングは周知の技術であるため、詳細な説明は省略するものとする。

超音波観測スイッチ１０５は、使用者がＢモード画像による観測の開始及び終了の指示を入力するための入力装置である。本実施形態では、一例として超音波観測スイッチ１０５は超音波観測制御部３に設けられているが、超音波観測スイッチ１０５は、超音波内視鏡２の操作部２０に設けられる構成であってもよいし、フットスイッチのように超音波観測制御部３や超音波内視鏡２から分離して設けられる形態であってもよい。

このように、本実施の第３形態の超音波観察装置１では、超音波観測制御部３により、前記第１形態、及び、第２形態による超音波内視鏡の効果に加え、駆動電力、発生熱量等でロスの少ない画像観察を行うことが可能となる。

本出願は、２０１４年８月１８日に日本国に出願された特願２０１４−１６６００２号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものである。

本発明は、挿入部の先端部に設けられたハウジング内に超音波振動子を収容して超音波による観察を行う超音波内視鏡、超音波観察装置および超音波内視鏡システムに関する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、緻密な位置合わせや嵌合部の形成等が必要なく容易に、精度良く小型化、高分解能化、高機能化を図ることができる超音波内視鏡、超音波観察装置および超音波内視鏡システムを提供することを目的としている。

また、本発明の一態様による超音波観察装置は、前記記載の超音波内視鏡を備え、前記超音波内視鏡の前記配線と電気的に接続する接続部と、前記接続部と接続し、前記超音波内視鏡の前記超音波送受信部から前記第１の超音波振動子群を選定して前記第１の超音波振動子群のみ駆動する制御部とを備えた。
更に、本発明の一態様による超音波内視鏡システムは、開口部を形成したハウジングと、少なくとも１個の超音波振動子からなり、送信波が前記開口部から射出する第１超音波振動子群、および、少なくとも１個の超音波振動子からなり、送信波が前記ハウジング内で反射する第２超音波振動子群、を含む超音波送受信部と、前記第１の超音波振動子群を構成する超音波振動子と前記第２の超音波振動子群を構成する超音波振動子のそれぞれに接続する配線と、前記配線を介して前記超音波送受信部と接続され、前記ハウジング内での反射を検出し、検出した結果に基づいて前記第２超音波振動子群を決定し、前記第２超音波振動子群に含まれない前記第１の超音波振動子群を駆動するように制御する送受信制御部とを備えた。

Claims (3)

1. 開口部を形成したハウジングと、
   少なくとも１個の超音波振動子からなり、送信波が前記開口部から射出する第１超音波振動子群、および、少なくとも１個の超音波振動子からなり、送信波が前記ハウジング内で反射する第２超音波振動子群、を含む超音波送受信部と、
   前記第１の超音波振動子群を構成する超音波振動子と前記第２の超音波振動子群を構成する超音波振動子のそれぞれに接続する配線と、
   を備えたことを特徴とする超音波内視鏡。
2. 前記ハウジングは、前記開口部の外周を覆う保護部を含み、
   前記ハウジングの前記開口部の外周部を有し、前記第２の超音波振動子群からの送信波は、前記保護部の内面で反射されることを特徴とする請求項１記載の超音波内視鏡。
3. 前記請求項１記載の超音波内視鏡を備え、
   前記超音波内視鏡の前記配線と電気的に接続する接続部と、
   前記接続部と接続し、前記超音波内視鏡の前記超音波送受信部から前記第１の超音波振動子群を選定して前記第１の超音波振動子群のみ駆動する制御部と、
   を備えたことを特徴とする超音波観察装置。

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