WO2007100050A1 - 超音波内視鏡 - Google Patents

Abstract

　超音波内視鏡１は、体腔内に挿入される挿入部２の先端に、可撓管部２ｃより前方側に配設された先端硬質部２ａと、先端硬質部２ａの長手方向中心軸Ｌ１の前方側に対して平行な面を走査する超音波振動子部１０と、先端硬質部２ａの先端側端面に開口して長手方向中心軸Ｌ４が先端硬質部の長手方向中心軸Ｌ１に平行な処置具挿通用チャンネル孔２７とを具備する。

Description

明 細 書

超音波内視鏡

技術分野

[0001] 本発明は、挿入部の先端部に観察光学系と、処置具導出口と、コンベックス型の超 音波送受信部とを備える超音波内視鏡に関する。

背景技術

[0002] 従来より、体腔内を超音波診断する超音波内視鏡として、コンベックス型の超音波 送受信部を有するものが知られている。コンベックス型の超音波送受信部は、複数の 振動子アレイを凸型の円弧状に配列して構成される。

[0003] コンベックス型の超音波送受信部を有する超音波内視鏡として、例えば特開平 8— 131442号公報に示された超音波内視鏡がある。この超音波内視鏡は、先端硬質部 に観察光学系に加えて、超音波走査領域を前方斜視とする超音波送受信部を備え ている。

[0004] しかしながら、前記特開平 8— 131442号公報の超音波内視鏡は、前方斜視の超 音波走査領域に対して処置具を突出させる構成である。つまり、処置具は、挿入部 の挿入方向に対して斜めに導出される。

[0005] このため、図 11に示すように胃内において処置具 100を、胃壁 101を介して処置 部位 102に向けて導出させるとき、まず、術者は、破線に示すように内視鏡挿入部 1 10を傾け、その状態で超音波送受信部 111の振動子レンズ面 112を胃壁 101に密 着させる。次に、術者は、その密着状態を保持しつつ、処置具 100を処置部位 102 に向けて導入する操作を行う。このとき、内視鏡挿入部 110の挿入方向、すなわち押 圧されている方向は破線の矢印 A方向になり、処置具 100の導出方向は破線の矢 印 B方向になる。

[0006] このため、処置具 100を内視鏡挿入部 110から突出させたとき、導出方向と、挿入 方向とがー致して ヽな 、ことによって、実線に示すように内視鏡挿入部 110が移動さ れることがある。すると、内視鏡挿入部 110の挿入方向が実線の矢印 C方向に変化し 、処置具 100の導入方向が実線の矢印 D方向に変化するおそれがある。この場合、 処置具 100の導出方向が処置部位 102から外れて、所望の処置が困難になる。

[0007] ところで、前記特開平 8— 131442号公報の超音波内視鏡は、観察光学系等を有 する先端硬質部の先端側に超音波送受信部が突出している。したがって、光学的な 観察においては、観察視野範囲の一部が超音波送受信部によって遮られてしまう不 具合、或いは光学像中に超音波振動子部の影が生じて観察が妨げられる不具合が 生じるおそれがあった。また、超音波観察においては、送気送水ノズル等によって超 音波が反射されて、超音波画像中にアーチファクトが発生して観察が妨げられる不 具合が生じるおそれがあった。このため、従来力 これら観察を妨げる不具合を回避 するような設計が求められていた。

[0008] 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、挿入部の挿入方向前方の光学的 な観察を行え、かつ挿入方向前方深部の超音波画像中に描出される目的部位に向 けて、処置具の導出を確実に行える超音波内視鏡を提供することを目的にしている。

[0009] また、観察光学系を通しての観察、及び超音波振動子部によって得られる超音波 画像による観察を、良好に行える超音波内視鏡を提供することを目的にしている。 発明の開示

課題を解決するための手段

[0010] 本発明の超音波内視鏡は、体腔内に挿入される挿入部の先端に、可撓管部より前 方側に配設された先端硬質部と、前記先端硬質部の長手方向中心軸の前方側に対 して平行な面を走査する超音波振動子部と、前記先端硬質部の先端側端面に開口 して孔長手方向中心軸が前記先端硬質部の長手方向中心軸に平行な処置具揷通 用チャンネル孔とを具備する。

[0011] また、本発明の超音波内視鏡は、 体腔内に挿入される挿入部を構成する可撓管 部より前方側に配設された先端硬質部に、前記先端硬質部の長手方向中心軸の前 方側に対して平行な面を走査する超音波振動子部と、前記超音波振動子部の前方 側走査面に対して処置具を導出させる処置具導出口を構成する、孔長手方向中心 軸が前記先端硬質部の長手方向中心軸に平行な処置具挿通用チャンネル孔とを具 備する超音波内視鏡であって、

先端硬質部の先端面は、観察光学系を構成する観察窓、照明光学系を構成する 照明窓、及び少なくとも前記観察窓の表面に流体を噴出する送気送水ノズルを備え 、前記送気送水ノズルは、前記超音波振動子部の有する超音波観測領域外に配置 され、前記観察窓は、前記超音波振動子部の有する超音波観測領域外であって、 かつ該超音波振動子部を前記観察光学系の観察視野範囲外にする位置に配置さ れ、前記照明窓は、前記超音波振動子部の有する超音波観測領域外であって、か つ前記観察窓よりさらに外周側に配置される。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]超音波内視鏡の構成を説明する図

[図 2]超音波内視鏡の先端部を示す斜視図

[図 3]図 2に示す先端部を正面力 見た正面図

[図 4]図 2に示す先端部を上側力 見た上面図

[図 5]図 3の A— A線断面図

[図 6]複数の圧電素子を配列して構成される超音波送受信部、及び超音波送受信部 の超音波観測領域と、処置具導出口から導出された処置具との関係を説明する図

[図 7]アーチファクトが現れた超音波画像例を示す図

[図 8]図 6に示す超音波送受信部で描出された超音波画像例を示す図

[図 9]ノーズピースの組織当接面と超音波送受信部の振動子レンズ面との関係を説 明する図

[図 10]超音波内視鏡の作用を説明する図

[図 11]従来の超音波内視鏡で胃壁を介して処置部位に処置具を導入する状態を説 明する図

発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

[0014] 図 1乃至図 10を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

[0015] 図 1に示すように本実施形態の超音波内視鏡 1は、体腔内に挿入される細長の挿 入部 2と、この挿入部 2の基端に設けられた操作部 3と、この操作部 3の側部から延出 するユニバーサルコード 4とを備えて構成されて 、る。ユニバーサルコード 4の基端部 には内視鏡コネクタ 5が設けられている。内視鏡コネクタ 5の側部からは超音波ケー ブル 6が延出されている。超音波ケーブル 6の基端部には超音波コネクタ 7が設けら れている。

[0016] 挿入部 2は、先端側から順に硬質部材で形成された先端硬質部 2aと、湾曲自在に 構成された湾曲部 2bと、この湾曲部 2bの基端力 操作部 3の先端に至る長尺で可 撓性を有する可撓管部 2cとを連接して構成されている。なお、符号 10は超音波振動 子部であり、後述するコンベックス型の超音波送受信部を備えている。超音波送受信 部 10は、挿入軸方向に対して前方方向を走査する超音波観測領域 1 OAを形成する 。言い換えれば、超音波振動子部 10は、前方方向を走査する超音波観測領域 10A を有している。

[0017] 操作部 3には湾曲操作を行うためのアングルノブ 3aが設けられている。また、操作 部 3には送気及び送水の操作を行う送気送水ボタン 3bと、吸弓 Iを行う吸弓 Iボタン 3c とが設けられている。さらに、操作部 3には処置具を体腔内に導くための処置具挿入 口 3dが設けられている。

[0018] 図 2に示すように挿入部 2の先端硬質部 2aには超音波による音響的画像情報を得 るための超音波振動子部 10が設けられている。超音振動子部 10は、筐体であるノー ズピース 11と、超音波送受信部 12とを備えて構成されている。超音波送受信部 12 はノーズピース 11の略中央部に形成された切り欠き部に一体的に配設されている。

[0019] ノーズピース 11を構成する組織当接面 l la、及び超音波送受信部 12の振動子レ ンズ面 12aは、先端硬質部 2aの先端面 21から突出して構成されている。

[0020] 先端硬質部 2aの先端面 21には、観察光学系 22を構成する観察窓 22aと、照明光 学系 23を構成する照明窓 23aと、穿刺針等の処置具が導出される処置具導出口 (以 下、導出口と略記する) 24と、観察窓 22aに向けて水や空気等の流体を噴出する送 気送水ノズル 25と、前方に向けて送水を行うための副送水チャンネル口 26とが設け られている。

[0021] そして、本実施形態の超音波内視鏡 1において先端面 21は、図 3に示すように、先 端硬質部 2aの長手方向中心軸 L1を通過する水平線 Hより上側を内視鏡観察のた めの領域、下側を超音波観測のための領域に分割されている。

[0022] また、導出口 24の垂直方向中心線 L2と、超音波送受信部 12の振動子レンズ面 12 aの垂直方向中心線 L3とが略一直線上に配置される構成になっている。

[0023] また、導出口 24の径寸法は、振動子レンズ面 12aから放射される超音波によって 形成される二点鎖線に示す、超音波観測領域 10Aの幅寸法 W内に収まる大きさで 形成されている。この結果、導出口 24から導出される処置具は、確実に、超音波観 測領域 10A内を移動する。

[0024] 観察窓 22a、照明窓 23a、及び送気送水ノズル 25は、導出口 24に対して例えば図 中右側である一面側にまとめて配置されている。また、観察窓 22a、照明窓 23a、及 び送気送水ノズル 25は、超音波観測領域 10Aより外側に配置されて 、る。

[0025] そして、観察窓 22a、照明窓 23a、送気送水ノズル 25のうち、送気送水ノズル 25の 配置位置を、超音波観測領域 10Aから最も離れた位置となるように設定している。こ れは、図 4に示すように送気送水ノズル 25は、先端硬質部 2aの先端面 21に対して 突出して設けられるためである。つまり、突出した送気送水ノズル 25が超音波観測領 域 10Aに近接配置されることにより、振動子レンズ面 12aから放射された超音波が送 気送水ノズル 25で反射されて、超音波画像中に送気送水ノズルの画像が写り込むこ とを防止するためである。

[0026] また、本実施形態においては、照明窓 23a、観察窓 22a、及び送気送水ノズル 25 の配置位置を、観察性能の向上、洗滌性の向上、及び内視鏡先端部外径寸法の小 径化を図る目的を考慮して、一直線上に配置している。

[0027] そして、観察窓 22aについては、その配置位置を、観察光学系 22の観察視野範囲 、後述する図 5の一点鎖線で示す符号 22Aの範囲参照、を考慮して超音波振動子 部 10に対して離れた図中上方向位置としている。このことによって、内視鏡観察の際 に、超音波振動子部 10によって観察視野が遮られて図示しない表示装置の画面上 に表示される内視鏡画像の一部が欠ける不具合が解消される。

[0028] 一方、照明窓 23aについては、その配置位置は、照明光学系 23の照明光照射範 囲、図 5の二点鎖線で示す符号 23Aの範囲参照、を考慮して超音波振動子部 10か ら離れ、観察窓 22aよりさらに外周側の上方向位置としている。このことによって、内 視鏡観察の際に、観察画像中に超音波振動子部 10の影が映り込む不具合が解消 される。 [0029] なお、観察窓 22a、及び照明窓 23aは、先端面 21より僅かに突出して構成された観 察部用先端面 21a内に設けられている。また、副送水チャンネル口 26は、観察窓 22 a、照明窓 23a、及び送気送水ノズル 25が配置されている一面側とは逆方向の他面 側であって、かつ超音波観測領域 10Aより外側に配置されて 、る。

[0030] 図 5に示すように先端硬質部 2aの基端側には湾曲部 2bを構成する先端湾曲駒 8a が接続固定されている。先端湾曲駒 8aには複数の湾曲駒が連接している。先端湾 曲駒 8aの所定位置には、上下左右用の湾曲ワイヤ 8wのそれぞれの先端部が固設 されている。したがって、術者が、アングルノブ 3aを適宜操作することにより、その操 作に対応する湾曲ワイヤ 8wが牽引弛緩されて、湾曲部 2bが湾曲動作するようになつ ている。

[0031] これら複数の湾曲駒は、湾曲ゴム 8gによって被覆されている。湾曲ゴム 8gの先端 部は、糸巻き接着部 8hによって先端硬質部 2aに一体的に固定されている。

[0032] 先端硬質部 2aの先端面 21、及び観察部用先端面 21aは、先端硬質部 2aの長手 方向中心軸 L1に対して直交して構成されている。先端硬質部 2aには処置具導出口 24を構成する処置具挿通用チャンネル孔 (以下、処置具用孔と略記する) 27、及び 配置孔 30が形成されて 、る。

[0033] なお、先端硬質部 2aには、孔 27、 30の他に図示は省略しているが、観察光学系 が設けられる貫通孔、照明光学系が設けられる貫通孔、送気送水ノズル 25から噴出 される流体を供給する送気送水用の貫通孔、副送水チャンネル口 26を構成する貫 通孔等が備えられている。

[0034] 処置具用孔 27の長手方向中心軸 L4は、先端硬質部 2aの長手方向中心軸 L1に 対して略平行に形成されている。配置孔 30の長手方向中心軸 L5は、先端硬質部 2a の長手方向中心軸 L1に対して略平行に形成されている。また、超音波内視鏡 1に備 えられる観察光学系の光軸 L6、及び照明光学系の光軸 L7も、先端硬質部 2aの長 手方向中心軸 L1に対して平行である。したがって、本実施形態の超音波内視鏡 1に 備えられている観察光学系は、観察視野を前方正面、言い換えれば先端硬質部 2a の長手方向中心軸 L 1の前方側である挿入方向、に設定した 、わゆる直視型である [0035] 処置具用孔 27の基端側には所定量傾斜して形成されたチューブ連結パイプ 28の 一端部が連通されている。チューブ連結パイプ 28の他端部には、処置具挿通用チヤ ンネルを構成するチャンネルチューブ 29の一端部が連通して!/、る。チャンネルチュ ーブ 29の他端部は、前記処置具挿入口 3dに連通して 、る。

[0036] そして、処置具挿入口 3dを介して揷通される処置具は、チャンネルチューブ 29、チ ユーブ連結パイプ 28、処置具用孔 27内をスムーズに移動して処置具導出口 24から 外部に導出される。処置具導出口 24から外部に導出された処置具は、先端硬質部 2 aの長手方向中心軸 L1に対して略平行に、挿入部挿入方向である前方に向力つて 突出される。

[0037] 具体的に、処置具用孔 27内に例えば処置具として穿刺針の先端部を配置した状 態において、穿刺針を構成する針管を突出させると、針管は、処置具導出口 24から 先端硬質部 2aの長手方向中心軸 L1に対して略平行に、観察窓 22aを通して観察さ れて 、る前方正面に向力つて突出して 、く。

[0038] 配置孔 30には、ノーズピース 11の取付部、後述する図 9の符号 11c参照、が配置 される。取付部 11cの基端部には図示しない絶縁チューブの先端部が連通固定され ている。絶縁チューブの内部には、超音波送受信部 12を構成する複数の圧電素子 力もそれぞれ延出する複数の信号線をひとまとめにした超音波ケーブル 34が挿通さ れる。絶縁チューブは、挿入部 2内を揷通して他端部を操作部 3まで延出している。 超音波ケーブル 34は、挿入部 2、操作部 3、ユニバーサルコード 4、内視鏡コネクタ 5 、超音波ケーブル 6内を揷通して超音波コネクタ 7まで延出している。

[0039] 図 5、図 6に示すようにノーズピース 11の組織当接部 l ibの中央部には、超音波振 動子部 10の超音波送受信部 12が設けられている。超音波送受信部 12は、例えば、 複数の圧電素子 9と、振動子レンズ面 12aとで構成されている。複数の圧電素子 9は 凸型の円弧を形成するように配列されて ヽる。

[0040] 図 6に示すように超音波送受信部 12の円弧を形成する、複数の圧電素子 9を配設 して構成された円弧の中心 Olは、先端硬質部 2aの先端面 21より基端側に位置する ように構成されている。また、円弧状に配列されている複数の圧電素子 9は、一端側 である突出口側近傍に超音波を放射する第 1圧電素子 9Fから他端側である最終圧 電素子 9Lまで所定ピッチで配列されて 、る。

[0041] 第 1圧電素子 9Fの音軸 LFの方向は、先端硬質部 2aの先端面 21、具体的には導 出口 24を備える先端面 21を規準にして、角度 0 1だけ先端側に傾いて設定してある

[0042] また、第 1圧電素子 9Fの音軸 LFの方向を角度 θ 1だけ傾けて設定する際、第 1圧 電素子 9Fの指向角 Θ 2を考慮に入れている。具体的には、図中の二点鎖線で囲ま れた指向角内に超音波を反射し得る材質、例えば金属や硬質榭脂である先端硬質 部 2aの少なくとも一部、或いは送気送水ノズル 25の少なくとも一部等、が入り込まな いように角度 θ 1を設定している。角度 θ 1は、少なくとも、指向角 Θ 2の半分の角度 である θ Z2よりも大きく設定される。

[0043] 先端硬性部 2aが指向角の範囲内にある場合、図 7に示すようなアーチファクト 42が 現れる。しかし、本願の構成によれば、アーチファクトが出現せず、図 8に示すように 処置具像 41aが超音波画像 40中に明瞭に描写される。これにより、病変部 43に対し て処置具 41を正確に導入することができる。

[0044] 一方、最終圧電素子 9Lの音軸 LLの方向は、先端硬質部 2aの長手方向中心軸 L1 に対して平行、又は角度 Θ 3だけ前方にいくにしたがって拡開するように設定してい る。

[0045] このように設定した結果、処置具導出口 24から突出された処置具 41が先端硬質部 2aの長手方向中心軸 L1に対して略平行に前方に向力つて突出されたとき、処置具 41は超音波観測領域 10A内を移動し続ける。したがって、図 8に示すように処置具 導出口 24から処置具 41が僅かに突出された状態カも該処置具 41が病変部 43に穿 刺されるまでの処置具像 41aが超音波画像 40中に明瞭に描写される。

[0046] 図 2、図 4、図 5、及び図 9に示すようにノーズピース 11は、組織当接部 l ibと取付 部 11cとを備えている。組織当接部 l ibは、円弧状の組織当接面 11aを備えている。 取付部 11cは、配置孔 30内に配設される。組織当接部 l ibの基端面は、突き当て面 l idであって、段部 36の平面部 36aに当接配置される。平面部 36aは、配置孔 30の 図示しない開口を備える。

[0047] ノーズピース 11の突き当て面 l id側力 先端に至る部分の外径寸法は、図 2乃至 図 4に示すように先端硬質部 2aの先端外径寸法と略同寸法に設定されている。した がって、組織当接面 11aを備える組織当接部 l ibの剛性の向上を図れる。言い換え れば、ノーズピース 11の組織当接部 l ibの強度が増して、安定した突き当てが可能 になる。

[0048] 図 9に示すようにノーズピース 11に設けられた組織当接面 11 aの円弧の半径 r 1は、 超音波送受信部 12を構成する二点鎖線に示す振動子レンズ面 12aの円弧の半径 r 2と同寸法、または、僅かに小径に設定されている。また、組織当接面 11aの円弧の 中心 02、及び前記振動子レンズ面 12aの円弧の中心 Olは、水平線 Hに平行な軸 上に位置するように設定されて 、る。

[0049] これらのことによって、超音波送受信部 12の振動子レンズ面 12aと、該超音波送受 信部 12を挟んで設けられた組織当接部 l ibの組織当接面 11aとが略面一致して構 成される。

[0050] この構成によれば、超音波観察のために超音波振動子部 10を体組織に押し当て たとき、組織当接面 11aと振動子レンズ面 12aとが略均一に体組織に密着する。した がって、超音波振動子部 10を体組織に対して安定した状態で押し当てて、超音波 観察像を得ることができる。

[0051] また、超音波観測下において、処置具を穿刺する際、図 10に示すように先端硬質 部 2aの長手方向中心軸 L1と略同方向である矢印 Pで示す挿入部 2の挿入方向と、 矢印 Qで示す処置具 41の穿刺方向とがー致している。この結果、術者が、処置具 41 を導入する操作を行った際、処置具 41に係る力量が効率良く導入力量に変換され て、処置具 41の導入性及び穿刺性を向上させることができる。

[0052] なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなぐ発明の要 旨を逸脱しな 、範囲で種々変形実施可能である。

[0053] また、本出願は、 2006年 3月 3日に日本国に出願された特願 2006— 58708号を 優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請 求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims

請求の範囲

[1] 体腔内に挿入される挿入部の先端は、

可撓管部より前方側に配設された先端硬質部と、

前記先端硬質部の長手方向中心軸の前方側に対して平行な面を走査する超音波 振動子部と、

前記先端硬質部の先端側端面に開口して孔長手方向中心軸が前記先端硬質部 の長手方向中心軸に平行な処置具挿通用チャンネル孔と、

を具備することを特徴とする超音波内視鏡。

[2] さらに、前記挿入部の先端は、前記先端硬質部の長手方向中心軸に対して平行な 光軸を有する観察光学系を備えることを特徴とする請求項 1に記載の超音波内視鏡

[3] 前記超音波振動子部は、筐体であるノーズピースと、圧電素子を配列した超音波 送受信部とを備え、

前記ノーズピースは、前記先端硬質部の先端面から突出して、前記振動子レンズ 面に面一致で構成される組織当接面を有する組織当接部と、前記先端硬質部に取 り付けられる取付部とを有することを特徴とする請求 1に記載の超音波内視鏡。

[4] 前記ノーズピースは取付部の基端側の外径寸法が前記先端硬質部の先端外径に 近似して設定されることを特徴とする請求項 1に記載の超音波内視鏡。

[5] 体腔内に挿入される挿入部を構成する可撓管部より前方側に配設された先端硬質 部に、前記先端硬質部の長手方向中心軸の前方側に対して平行な面を走査する超 音波振動子部と、前記超音波振動子部の前方側走査面に対して処置具を導出させ る処置具導出口を構成する、孔長手方向中心軸が前記先端硬質部の長手方向中 心軸に平行な処置具挿通用チャンネル孔とを具備する超音波内視鏡において、 先端硬質部の先端面は、観察光学系を構成する観察窓、照明光学系を構成する 照明窓、及び少なくとも前記観察窓の表面に流体を噴出する送気送水ノズルを備え 前記送気送水ノズルは、前記超音波振動子部の有する超音波観測領域外に配置 され、 前記観察窓は、前記超音波振動子部の有する超音波観測領域外であって、かつ 該超音波振動子部を前記観察光学系の観察視野範囲外にする位置に配置され、 前記照明窓は、前記超音波振動子部の有する超音波観測領域外であって、かつ 前記観察窓よりさらに外周側に配置されることを特徴とする超音波内視鏡。

[6] 前記観察窓、前記照明窓、及び前記送気送水ノズルのうち、該送気送水ノズルを 前記超音波走査面から最も遠い位置に配置させる請求項 5に記載の超音波内視鏡

[7] 前記観察窓、前記照明窓、及び前記送気送水ノズルは、略一直線上に配置される 請求項 5、又は請求項 6に記載の超音波内視鏡。