WO2012105256A1 - 体腔内超音波探触子 - Google Patents

体腔内超音波探触子 Download PDF

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cross
axis
section
ultrasonic probe
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道代 平山
高野　浩
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パナソニック株式会社
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    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
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    • A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
    • A61B8/4455—Features of the external shape of the probe, e.g. ergonomic aspects

Definitions

  • the present invention relates to an intrabody cavity ultrasonic probe used for confirming, for example, the growth state of a fetus or the state of a uterine fibroid.
  • a conventional intracavity ultrasonic probe includes an insertion portion in which an ultrasonic unit is provided in the distal end side, and a circular shape connected to the rear end of the insertion portion. And a holding part having a cross section.
  • Patent Document 1 also discloses a puncture adapter to be attached to such an intracavity ultrasonic probe.
  • the doctor holds the holding part, and in that state, inserts the insertion part into the body cavity and makes a diagnosis.
  • a received echo is acquired, a tomographic image is generated from the received echo, and a characteristic value of a body tissue is obtained.
  • the conventional intracavity ultrasonic probe has poor operability.
  • the operability may be poor when a diagnostic image of a different region is obtained by rotating the body cavity ultrasonic probe around its axis.
  • An object of the present invention is to solve such problems of the prior art and to provide an intracavity ultrasonic probe having excellent operability.
  • An intracorporeal ultrasound probe of the present invention includes an insertion portion having a central axis and a holding portion having a longitudinal direction, and one end of the insertion portion is arranged such that the central axis and the longitudinal direction are parallel to each other.
  • the first axis is offset in an offset direction from the second axis
  • the outer surface of the holding portion is offset from the second axis in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the holding portion.
  • a second outer surface portion located on a line directed from the second axis in a direction opposite to the offset direction, and the curvature of the first outer surface portion is larger than the curvature of the second outer surface portion.
  • the first outer surface portion in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the holding portion, includes a substantially arc, and the center of the arc is located in the vicinity of the first axis in the cross section. is doing.
  • the housing has a first bulging portion in the vicinity of an end portion of the holding portion on the insertion portion side in the longitudinal direction, and the longitudinal direction of the first bulging portion.
  • the width in the offset direction in the cross section perpendicular to the cross section is longer than the width in the offset direction on the cross section in the vicinity of the center in the longitudinal direction of the holding portion.
  • the housing has a second bulging portion in the vicinity of the end of the holding portion on the opposite side to the insertion portion side in the longitudinal direction, and the second bulging portion
  • the width in the offset direction in the cross section perpendicular to the longitudinal direction is longer than the width on the cross section in the vicinity of the center of the holding portion in the longitudinal direction.
  • a width of the first bulge portion in the cross section in the offset direction is longer than a width of the second bulge portion in the cross section in the offset direction.
  • the first outer surface portion includes a substantially straight portion.
  • the outer surface has a substantially symmetric shape with respect to a plane including the first axis and the second axis.
  • the ultrasonic probe in a body cavity of the present invention includes an insertion portion having a central axis and a holding portion having a longitudinal direction, and the insertion portion is arranged such that the central axis and the longitudinal direction are parallel to each other.
  • the outline on the cross section perpendicular to the longitudinal direction in the second direction has a shorter width in the second direction perpendicular to the first direction than the first direction, and the outline on the cross section is the first direction Including a first arc centered on a first point on a straight line parallel to the direction and a second arc centered on the second point on the straight line and having a curvature larger than that of the first arc.
  • the central axis of the insertion portion is greater than the second point. In close proximity to the point of intersection with the surface.
  • the housing has a first bulge portion in the vicinity of the end portion on the insertion portion side in the longitudinal direction of the holding portion, and the cross section of the first bulge portion in the cross section.
  • the width in the first direction is longer than the width in the first direction on the cross section in the vicinity of the center of the holding portion in the longitudinal direction.
  • the housing has a second bulging portion in the vicinity of the end of the holding portion on the opposite side to the insertion portion side in the longitudinal direction, and the second bulging portion
  • the width in the first direction in the cross section is longer than the width in the first direction in the cross section in the vicinity of the center in the longitudinal direction of the holding portion.
  • a width of the first bulge portion in the cross section in the first direction is longer than a width of the second bulge portion in the cross section in the first direction.
  • the contour of the holding portion in the cross section has a substantially straight portion in the first direction and opposite to the second point with respect to the first point.
  • the contour in the cross section has a symmetrical shape with respect to a straight line parallel to the first direction.
  • the distance between the first point and the second point is greater than the difference between the radius of the first arc and the radius of the second arc.
  • the curvature of the first outer surface portion in the holding portion is smaller than the curvature of the second outer surface portion. For this reason, the intracavity ultrasonic probe can be stably supported.
  • FIG. 2 is a top view of the body cavity ultrasonic probe shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a front view of the body cavity ultrasonic probe shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a rear view of the body cavity ultrasonic probe shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 of the intracavity ultrasonic probe shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the ultrasonic probe in a body cavity shown in FIG. 1 taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 2 is a DD cross-sectional view of the intracavity ultrasonic probe shown in FIG. 1 in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line EE in FIG. 1 of the intracavity ultrasonic probe shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the ultrasonic probe in the body cavity shown in FIG. 1 taken along the line FF in FIG.
  • FIG. 2 shows the other use condition of the ultrasonic probe in a body cavity shown in FIG.
  • the inventor of the present application examined in detail the operability of a conventional intracavitary ultrasonic probe.
  • the conventional intracavitary ultrasound probe since the cross section of the holding portion is circular, the intracavity ultrasound probe is centered on the axis along the longitudinal direction of the intracavity ultrasound probe. It turned out that it is hard to rotate a holding part with fingers so that may rotate.
  • FIG. 1 is a side view showing an embodiment of an intracavitary ultrasound probe according to the present invention
  • FIG. 2 is a top view thereof
  • 3 and 4 are a front view and a rear view thereof.
  • the longitudinal direction of the ultrasound probe in the body cavity is taken as the z-axis
  • the x-axis and the y-axis are taken in a plane perpendicular to the longitudinal direction, and these axes are referred to as necessary.
  • the intracavity ultrasonic probe will be described below.
  • the intracavitary ultrasound probe includes a housing 20 having an outer surface 20S and an ultrasound unit 13.
  • the housing 20 includes an insertion portion 2 and a holding portion 1.
  • the insertion portion 2 has a rod shape having a central axis cd along the longitudinal direction (z-axis), and one end of the insertion portion 2 is connected to the holding portion so that the longitudinal direction of the holding portion 1 and the central axis cd are parallel to each other. 1 is connected to one end.
  • the housing 20 is made of, for example, resin, and the insertion portion 2 and the holding portion 1 may be integrally formed.
  • the ultrasonic unit 13 is built in the other end side of the insertion portion 2.
  • An acoustic lens 3 is formed on the outer surface of the ultrasonic unit 13.
  • the ultrasonic unit 13 transmits and receives ultrasonic waves via the acoustic lens 3.
  • 5 to 10 show cross sections at positions indicated by AA to FF shown in FIG. 1, respectively.
  • the housing 20 has a hollow shape having a substantially uniform thickness.
  • casing 20 does not need to have uniform thickness and does not need to be hollow.
  • the insertion portion 2 has a circular cross section in the center portion in the longitudinal direction in the present embodiment, and the outer surface 20 ⁇ / b> S has a circular outline in the insertion portion 2. .
  • the central axis cd coincides with the circular center formed by the contour.
  • the cross section of the insertion portion 2 may not be circular.
  • the other end where the ultrasonic unit 13 is provided has an arcuate contour when viewed from the side, as shown in FIG. As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the outer shape of the portion where the ultrasonic unit 13 is provided is large.
  • the holding portion 1 has a cylindrical or columnar shape having a longitudinal direction as a whole. More specifically, the holding portion 1 is constituted by an upper substantially U-shaped body 1A and a lower substantially U-shaped body 1B, and has a cylindrical or columnar shape having a longitudinal direction as a whole. For this reason, the outer surface 20S has substantially U-shaped outlines 1a and 1b in arbitrary cross sections along the longitudinal direction of the upper substantially U-shaped body 1A and the lower substantially U-shaped body 1B, respectively. As shown in FIG. 1, the holding portion 1 includes a first axis ce coinciding with the central axis ca of the insertion portion 2 and a second center parallel to the longitudinal direction through the center of the cross section near the center in the longitudinal direction. Axis cf.
  • the U-shape refers to a shape in which one end of two substantially linear portions is connected by a line including at least an arc portion.
  • the substantially straight line portions may be substantially parallel, or the other end sides of the two substantially straight line portions may be separated from the one end side, and may be V - shaped.
  • the line connecting the two substantially straight portions only needs to include the arc portion.
  • a portion of a line connecting two substantially straight portions is called a bottom portion.
  • the upper substantially U-shaped body 1A and the lower substantially U-shaped body 1B form a closed inner space by joining the U-shaped openings together. For this reason, the contour 1a and the contour 1b also form a closed contour 20p.
  • the outer surface 20S that is, the contour 20p has a width wy in the y-axis direction and a width wx in the x-axis direction.
  • the width is shorter than the width wy.
  • the width wy is longer than the width wx.
  • the width wy is preferably longer than the width wx in any cross section perpendicular to the longitudinal direction of the holding portion 1.
  • the contour 1a and the contour 1b have a first arc 11A and a second arc 11B, respectively.
  • the first arc 11A is a part of a circle having a radius RA centered on a first point CA on the straight line Ly parallel to the y axis
  • the second arc 11B is a second point CB on the straight line Ly. It is a part of a circle with a radius RB as the center.
  • the radius RA is larger than the radius RB. For this reason, the curvature (1 / RB) of the second arc 11B is larger than the curvature (1 / RA) of the first arc 11A.
  • the first point CA is closer to the point CD where the central axis cd of the insertion portion 2 intersects the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the holding portion 1 than the second point CB. Further, the distance between the first point CA and the second point CB is larger than the difference between the radius of the first arc 11A and the radius of the second arc 11B.
  • the point CE is identical to the point CD. I'm doing it.
  • the point CE along the first axis ce is offset from the point CF along the second axis cf in the negative direction of the y axis. This direction is called the offset direction OF.
  • a part of the outer surface 20S located on the straight line Ly from the point CE to the offset direction OF is defined as a first outer surface portion 20S1, and the offset direction from the point CF.
  • a part of the outer surface 20S located on the straight line Ly directed in the opposite direction is defined as a second outer surface portion 20S2.
  • the first arc 11A and the second arc 11B include the first outer surface portion 20S1 and the second outer surface portion 20S2 on the straight line Ly, respectively. It can be said that the curvature of the outer surface portion 20S1 is smaller than the curvature of the second outer surface portion 20S2.
  • the point CA that is the center of the first arc 11A is close to the point CE.
  • the position of the first point CA is substantially the same in any cross section perpendicular to the longitudinal direction of the holding unit 1. Therefore, as shown in FIG. 1, the first point CA in any cross section is located on the axis ca. That is, in the upper substantially U-shaped body 1A, the shape and position of the curved surface constituted by the first arc 11A are substantially uniform in the longitudinal direction.
  • the position of the second point CB changes in an arbitrary cross section perpendicular to the longitudinal direction of the holding portion 1. This is because the first bulging portion 4 and the second bulging portion 5 are formed in the lower substantially U-shaped body 1B as described below.
  • the contour 20p in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the holding portion 1, the contour 20p has a symmetrical shape with respect to the straight line Ly. Moreover, the holding
  • the straight line portion 9a is located at the bottom of the U-shaped outline 1a, that is, in the y-axis direction and opposite to the second point CB with respect to the first point CA, and has a substantially straight line shape. Accordingly, as shown in FIGS. 7 to 10, the first arc 11A is divided into two by the straight line portion 9a at the position from the CC cross section to the FF cross section. Even in this case, the curvature of the straight portion 9a is 0 or a value close to zero, and the first arc 11A has a smaller curvature than the second arc 11B.
  • the curvature of the first outer surface portion 20S1 the curvature of any portion of the linear portion 9a and the first arc 11A is compared with the curvature of the second arc 11B, which is the curvature of the second outer surface portion 20S2. In any case, it can be said that the curvature of the first outer surface portion 20S1 is smaller than the curvature of the second outer surface portion 20S2.
  • the housing 20 has a first bulging portion 4 in the vicinity of the end portion on the insertion portion 2 side in the longitudinal direction of the holding portion 1.
  • the width wy in the y direction in the cross section (FIG. 6) where the first bulging portion 4 is located is a cross section in the vicinity of the center in the longitudinal direction of the holding portion 1 (FIG. 8) It is longer than the width wy in the y direction. This is because, in the present embodiment, in the first bulging portion 4, the contour 1a has the expanded portion 12, and the U-shape is deep.
  • the extended portion 12 may have a contour 1b.
  • the housing 20 has a second bulging portion 5 in the vicinity of the end of the holding portion 1 opposite to the insertion portion 2 in the longitudinal direction.
  • the width wy in the y direction in the cross section (FIG. 10) in which the second bulging portion 5 is located is a cross section (FIG. 8) It is longer than the width wy in the y direction.
  • the width wy in the y-axis direction of the first bulge portion 4 is longer than the width wy in the y-axis direction of the second bulge portion 5.
  • FIG. 11 shows a state before the body cavity ultrasonic probe of this embodiment is held by hand and the insertion portion 2 is inserted into the body cavity.
  • An operator such as a doctor holds the intracavity ultrasonic probe mainly by grasping the holding unit 1 of the housing 20 with a hand. Specifically, for example, the operator attaches the index finger 7 to the lower substantially U-shaped body 1B on the insertion portion 2 side from the first bulge portion 4 and the middle finger 8 behind the first bulge portion 4. Attached to the lower U-shaped body 1B on the side. Further, the ring finger and the little finger are attached to the lower substantially U-shaped body 1B between the first bulging portion 4 and the second bulging portion 5 of the holding portion 1.
  • the operator attaches the base portions of the thumb 10 and the thumb 10 of the palm to the flat surface portion 9 of the upper substantially U-shaped body 1A of the holding portion 1.
  • the palm mainly contacts half of the upper substantially U-shaped body 1A.
  • the outline of the holding portion 1 has a longer width in the y-axis direction than a width in the x-axis direction in the longitudinal section. For this reason, it is easy to support the bottom of the lower U-shaped body 1 ⁇ / b> B of the holding unit 1 near the tips of the fingers, particularly near the tips of the index finger 7 and the middle finger 8.
  • the 2nd circular arc located in the bottom part of the lower substantially U-shaped body 1B has a large curvature (a radius is small), it is easy to fit a bent finger.
  • the first arc located at the bottom of the upper substantially U-shaped body 1A has a small curvature (a large radius), the contact area with the palm increases. Therefore, the ultrasonic probe in the body cavity can be stably supported by the upper substantially U-shaped body 1A of the holding unit 1.
  • the insertion section 2 can be rotated around the central axis cd in the body cavity, thereby transmitting ultrasonic waves from the ultrasound unit 13 in an arbitrary direction.
  • the received signal can be obtained from a wide range in the body cavity.
  • the operator rotates the insertion unit 2 by rotating the holding unit 1 of the ultrasonic probe in the body cavity with the hand.
  • the holding unit 1 can be rotated at three points, for example, the thumb 10, the index finger 7, and the middle finger 8.
  • the outline of the holding unit 1 has a longer width in the y-axis direction than a width in the x-axis direction in the longitudinal section. Therefore, the lower substantially U-shaped body 1B to which the index finger 7 and the middle finger 8 are attached with the longitudinal axis in the vicinity of the thumb 10 attached to the flat surface portion 9 positioned at the bottom of the upper substantially U-shaped body 1A as a fulcrum.
  • the holder 1 is rotated about the axis along the longitudinal direction by moving the bottom portion of the lower substantially U-shaped body 1B lightly with the index finger 7 and the middle finger 8 in the x-axis direction. And good rotation operability can be obtained.
  • the insertion portion 2 Since the center of the first arc is located in the vicinity of the central axis cd of the insertion portion 2, the insertion portion 2 is rotated about the central axis cd by rotating the holding portion 1 as described above. be able to. Therefore, by the rotation shaft of the holder 1 and the insertion portion 2 is substantially coincident, rotating sense of the holder 1 and the insertion portion 2 is substantially the same, the operator can obtain excellent operation feeling.
  • FIG. 12 shows a case where the operation is performed with the rear end side of the holding unit 1 being held. Even in this case, for example, the flat portion 9 is attached with the thumb 10, and the second bulging portion 5.
  • An index finger 7 can be attached to the front end side, and a middle finger 8 can be attached to the rear end side from the second bulging portion 5.
  • the operation can be performed with three points of the thumb 10, the index finger 7, and the middle finger 8, and a stable operation feeling and a good rotation operability can be obtained. Moreover, when the rotation feeling of the holding
  • the upper substantially U-shaped body 1A and the lower substantially U-shaped body 1B form a closed inner space by joining the U-shaped openings together.
  • the structure of the housing is not necessarily limited to the housing structure that is vertically separated. If the outer surface only needs to have the shape described above, and a closed inner space can be formed, the housing is a structure that joins a U-shaped structure member and an inverted U-shaped structure member from the left and right. Alternatively, it may be a cylindrical square-shaped structure.
  • the present invention is suitably used for an intracorporeal ultrasound probe used for various diagnoses, and particularly, for example, a body cavity used for confirming the growth state of a fetus or confirming the state of uterine fibroids. It is suitably used for an inner ultrasonic probe.

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Abstract

　本発明の体腔内超音波探触子は、中心軸を有する挿入部と、長手方向を有する保持部とを含む筐体と、挿入部に内蔵された超音波ユニットとを備える。保持部は、挿入部の中心軸と一致する第１の軸と、筐体の長手方向の中央近傍における断面の中心を通り、長手方向に平行な第２の軸とを有し、保持部の長手方向に垂直な断面において、第１の軸は第２の軸からオフセット方向にオフセットされている。保持部における外表面は、保持部の長手方向に垂直な断面において、第２の軸からオフセット方向へ向けた線上に位置する第１の外表面部分と、第２の軸からオフセット方向と反対の方向へ向けた線上に位置する第２の外表面部分とを有し、第１の外表面部分の曲率は第２の外表面部分の曲率よりも小さい。

Description

体腔内超音波探触子
　本発明は、例えば胎児の成長状態を確認したり、子宮筋腫の状態を確認したりするのに用いる体腔内超音波探触子に関する。
　従来の体腔内超音波探触子は、例えば、特許文献１に開示されているように、先端側内に超音波ユニットが設けられた挿入部と、挿入部の後端に接続された円形の断面を有する保持部とを備えている。特許文献１はこのような体腔内超音波探触子に装着する穿刺アダプタも開示している。
　医者は保持部を握り、その状態で、挿入部を体腔内に挿入し、診断を行う。体腔内超音波探触子による超音波の送受信を行うことによって、受信エコーを取得し、受信エコーから、断層画像を生成したり、体内組織の特性値等を得る。これにより、上述した胎児の成長状態や子宮筋腫の状態の確認等を行う。
特開２００６－２８８７７３号公報
　しかし、本願発明者による検討によると、従来の体腔内超音波探触子は操作性が悪いという課題がある。特に、体腔内超音波探触子をその軸周りに回転させて異なる領域の診断画像を得る際に操作性が悪い場合がある。本発明はこのような従来技術の課題を解決し、優れた操作性を有する体腔内超音波探触子を提供することを目的とする。
　本発明の体腔内超音波探触子は、中心軸を有する挿入部と、長手方向を有する保持部とを含み、前記中心軸と前記長手方向が互いに平行になるように、前記挿入部の一端に前記保持部が接続された筐体と、前記挿入部の他端側に内蔵された超音波ユニットとを備え、前記筐体は外表面を有し、前記保持部は、前記挿入部の中心軸と一致する第１の軸と、前記筐体の長手方向の中央近傍における断面の中心を通り、前記長手方向に平行な第２の軸とを有し、前記保持部の長手方向に垂直な断面において、前記第１の軸は前記第２の軸からオフセット方向にオフセットされており、前記保持部における前記外表面は、前記保持部の長手方向に垂直な断面において、前記第２の軸からオフセット方向へ向けた線上に位置する第１の外表面部分と、前記第２の軸からオフセット方向と反対の方向へ向けた線上に位置する第２の外表面部分とを有し、前記第１の外表面部分の曲率は第２の外表面部分の曲率よりも小さい。
　ある好ましい実施形態において、前記保持部の長手方向に垂直な前記断面において、前記第１の外表面部分は略円弧を含み、前記円弧の中心は、前記断面における前記第１の軸の近傍に位置している。
　ある好ましい実施形態において、前記筐体は、前記保持部の前記長手方向の前記挿入部側の端部近傍において、第１の膨出部を有し、前記第１の膨出部の前記長手方向と垂直な断面における前記オフセット方向の幅は、前記保持部の前記長手方向の中央近傍における断面上の前記オフセット方向の幅よりも長い。
　ある好ましい実施形態において、前記筐体は、前記保持部の前記長手方向の前記挿入部側と反対側の端部近傍において、第２の膨出部を有し、前記第２の膨出部の前記長手方向と垂直な断面における前記オフセット方向の幅は、前記保持部の前記長手方向の中央近傍における断面上の前記幅よりも長い。
　ある好ましい実施形態において、前記第１の膨出部の前記断面における前記第オフセット方向の幅は、前記第２の膨出部の前記断面における前記オフセット方向の幅よりも長い。
　ある好ましい実施形態において、前記保持部において、前記第１の外表部分は、略直線部を含む。
　ある好ましい実施形態において、前記外表面は、前記第１の軸および前記第２の軸を含む平面に対して略対称な形状を有する。
　また、本発明の体腔内超音波探触子は、中心軸を有する挿入部と、長手方向を有する保持部とを含み、前記中心軸と前記長手方向が互いに平行になるように、前記挿入部の一端に前記保持部が接続された筐体と、前記挿入部の他端側に内蔵された超音波ユニットとを備え、前記筐体は外表面を有し、前記外表面の、前記保持部における前記長手方向に垂直な断面上の輪郭は、第１の方向よりも前記第１の方向に直交する第２の方向において短い幅を有し、前記断面上における前記輪郭は、前記第１の方向と平行な直線上の第１の点を中心する第１円弧と、前記直線上の第２の点を中心とし、前記第１円弧よりも大きい曲率を有する第２円弧とを含み、前記断面において、前記第１の点は、前記第２の点よりも前記挿入部の前記中心軸が前記断面と交わる点に近接している。
　ある好ましい実施形態において、前記筐体は、前記保持部の前記長手方向の前記挿入部側の端部近傍において、第１の膨出部を有し、前記第１の膨出部の前記断面における前記第１の方向の幅は、前記保持部の前記長手方向の中央近傍における前記断面上の前記第１の方向の幅よりも長い。
　ある好ましい実施形態において、前記筐体は、前記保持部の前記長手方向の前記挿入部側と反対側の端部近傍において、第２の膨出部を有し、前記第２の膨出部の前記断面における前記第１の方向の幅は、前記保持部の前記長手方向の中央近傍における前記断面における前記第１の方向の幅よりも長い。
　ある好ましい実施形態において、前記第１の膨出部の前記断面における前記第１の方向の幅は、前記第２の膨出部の前記断面における前記第１の方向の幅よりも長い。
　ある好ましい実施形態において、前記保持部の前記断面における前記輪郭は、前記第１の方向であって、前記第１の点に対して前記第２の点と反対側において、略直線部を有する。
　ある好ましい実施形態において、前記断面における前記輪郭は、前記第１の方向に平行な直線に対して対称な形状を有する。
　ある好ましい実施形態において、前記第１の点と前記第２の点との距離は前記第１円弧の半径と前記第２円弧の半径との差よりも大きい。
　本発明の体腔内超音波探触子によれば、保持部における第１の外表面部分の曲率は第２の外表面部分の曲率よりも小さい。このため、体腔内超音波探触子を安定して支持することができる。
本発明による体腔内超音波探触子の一実施形態を示す側面図である。 図１に示す体腔内超音波探触子の上面図である。 図１に示す体腔内超音波探触子の正面図である。 図１に示す体腔内超音波探触子の背面図である。 図１に示す体腔内超音波探触子の図１におけるＡ－Ａ断面図である。 図１に示す体腔内超音波探触子の図１におけるＢ－Ｂ断面図である。 図１に示す体腔内超音波探触子の図１におけるＣ－Ｃ断面図である。 図１に示す体腔内超音波探触子の図１におけるＤ－Ｄ断面図である。 図１に示す体腔内超音波探触子の図１におけるＥ－Ｅ断面図である。 図１に示す体腔内超音波探触子の図１におけるＦ－Ｆ断面図である。 図１に示す体腔内超音波探触子の使用状態を示す図である。 図１に示す体腔内超音波探触子の他の使用状態を示す図である。
　本願発明者は、従来の体腔内超音波探触子の操作性について詳細に検討した。その結果、従来の体腔内超音波探触子では、保持部の断面が円形であるため、体腔内超音波探触子をその長手方向に沿った軸を中心として、体腔内超音波探触子が回転するように、手指で保持部を回転させにくいことが分かった。
　このため、医師などの操作者は、手首の関節を動かして、体腔内超音波探触子を回転させようとしがちになる。しかし、この場合、体腔内超音波探触子の長方向に沿った軸がシフトしてしまい、挿入部が振り回されてしまう。
　本願発明者はこれらの点を考慮し、操作性に優れた体腔内超音波探触子を想到した。以下本発明による体腔内超音波探触子の実施形態を詳細に説明する。
　図１は、本発明による体腔内超音波探触子の一実施形態を示す側面図であり、図２は、その上面図である。また、図３および図４は、その正面図および背面図である。これらの図に示すように、以下、体腔内超音波探触子の長手方向をｚ軸にとり、長手方向に垂直な面においてｘ軸およびｙ軸をとって、必要に応じ、これらの軸を参照しながら体腔内超音波探触子を説明する。
　図１に示すように体腔内超音波探触子は、外表面２０Ｓを有する筐体２０と超音波ユニット１３とを備える。図１および図２に示すように、筐体２０は、挿入部２と保持部１とを含む。挿入部２は長手方向（ｚ軸）に沿って中心軸ｃｄを有する棒状であり、保持部１の長手方向と中心軸ｃｄとが互いに平行となるように、挿入部２の一端が、保持部１の一端に接続されている。筐体２０は、例えば、樹脂によって構成されており、挿入部２と保持部１とは一体的に成形されていてもよい。
　挿入部２の他端側には、超音波ユニット１３が内蔵されている。超音波ユニット１３の外表面には音響レンズ３が構成されている。超音波ユニット１３は、音響レンズ３を介して、超音波を送受信する。超音波ユニット１３および音響レンズ３には、超音波探触子に用いられる公知の超音波ユニットおよび音響レンズを用いることができる。
　図５から図１０は、図１に示すＡ－ＡからＦ－Ｆで示す位置における断面をそれぞれ示している。なお、図５から図１０では、筐体２０は概ね均一な厚さを有する中空形状を有している。しかし、筐体２０は均一な厚さを有していなくてもよいし、中空でなくてもよい。
　図５に示すように、挿入部２は、長手方向の中央部分において、本実施形態では、円形の断面を有しており、外表面２０Ｓは、挿入部２において円形の輪郭を有している。中心軸ｃｄは輪郭が形成する円形の中心と一致している。挿入部２の断面は円形でなくてもよい。本実施形態では、超音波ユニット１３が設けられている他端は、図１に示すように、側面から見て円弧状の輪郭を有している。また、図１、図２および図３に示すように、超音波ユニット１３の設けられている部分では、外形が大きくなっている。
　図１から図４および図６から図１０に示すように、保持部１は、全体として長手方向を有する筒状あるいは柱状形状を有する。より具体的には、保持部１は、上部略Ｕ字状体１Ａおよび下部略Ｕ字状体１Ｂによって構成されており、全体として長手方向を有する筒状あるいは柱状形状を有する。このため、外表面２０Ｓは、上部略Ｕ字状体１Ａおよび下部略Ｕ字状体１Ｂの長手方向に沿った任意の断面において、それぞれ概ねＵ字形の輪郭１ａおよび輪郭１ｂを有している。また、図１に示すように、保持部１は、挿入部２の中心軸ｃａと一致する第１の軸ｃｅと、長手方向の中央近傍における断面の中心を通り、長手方向に平行な第２の軸ｃｆとを有する。
　本実施形態ではＵ字とは、少なくとも円弧部分を含む線によって２つの略直線部分の一端がそれぞれ接続された形状をいう。略直線部は概ね平行であってもよいし、２つの略直線部分の他端側が一端側よりも離れており、Ｖ字形状になっていてもよい。つまり、２つの略直線部を接続する線が円弧部分を含んでいればよい。２つの略直線部を接続する線の部分を底部と呼ぶ。
　図６から図１０に示すように、上部略Ｕ字状体１Ａおよび下部略Ｕ字状体１Ｂは、Ｕ字の開口を互いに接合することによって、閉じた内空間を形成している。このため、輪郭１ａおよび輪郭１ｂも閉じた輪郭２０ｐを形成している。
　保持部１の長手方向に垂直な断面において、外表面２０Ｓ、つまり、輪郭２０ｐは、ｙ軸方向に幅ｗｙを有し、ｘ軸方向に幅ｗｘを有する。幅ｗｙよりも幅の方が短い。言い換えれば、幅ｗｙの方が幅ｗｘよりも長い。分かりやすさのため図７から図１０では示していないが、好ましくは、保持部１の長手方向に垂直な任意の断面において、幅ｗｙの方が幅ｗｘよりも長い。
　図６に示すように、保持部１の長手方向に垂直な断面において、輪郭１ａおよび輪郭１ｂは、それぞれ第１円弧１１Ａおよび第２円弧１１Ｂを有する。第１円弧１１Ａは、ｙ軸と平行な直線Ｌｙ上の第１の点ＣＡを中心とする半径ＲＡの円の一部であり、第２円弧１１Ｂは、直線Ｌｙ上の第２の点ＣＢを中心とする半径ＲＢの円の一部である。半径ＲＡは半径ＲＢよりも大きい。このため、第２円弧１１Ｂの曲率（１/ＲＢ）は第１円弧１１Ａの曲率（１／ＲＡ）よりも大きい。
　第１の点ＣＡは、第２の点ＣＢよりも、挿入部２の中心軸ｃｄが保持部１の長手方向に垂直な断面と交わる点ＣＤに近接している。また、第１の点ＣＡと第２の点ＣＢとの距離は第１円弧１１Ａの半径と第２円弧１１Ｂの半径との差よりも大きい。
　図６に示すように、保持部１の長手方向に垂直な断面と第１の軸ｃｅおよび第２の軸ｃｆが交わる点を点ＣＥ、点ＣＦとした場合、点ＣＥは、点ＣＤと一致している。この断面において、第１の軸ｃｅによる点ＣＥは、第２の軸ｃｆによる点ＣＦからｙ軸のマイナス方向にオフセットしている。この方向をオフセット方向ＯＦと呼ぶ。また、保持部１の長手方向に垂直な断面における、点ＣＥからオフセット方向ＯＦへ向けた直線Ｌｙ上に位置する外表面２０Ｓの一部を第１の外表面部分２０Ｓ１とし、点ＣＦからオフセット方向と反対の方向へ向けた直線Ｌｙ上に位置する外表面２０Ｓの一部を第２の外表面部分２０Ｓ２とする。直線Ｌｙ上において上述の特徴を見た場合、第１円弧１１Ａおよび第２円弧１１Ｂは、それぞれ、直線Ｌｙ上における第１の外表面部分２０Ｓ１および第２の外表面部分２０Ｓ２を含み、第１の外表面部分２０Ｓ１の曲率は第２の外表面部分２０Ｓ２の曲率よりも小さいと言える。また、第１円弧１１Ａの中心である点ＣＡは、点ＣＥに近接している。
　本実施形態では、保持部１の長手方向に垂直な任意の断面において、第１の点ＣＡの位置はほぼ同じである。このため、図１において、示すように、任意の断面における第１の点ＣＡは軸ｃａ上に位置している。つまり、上部略Ｕ字状体１Ａにおいて、第１円弧１１Ａによって構成される曲面の形状および位置は長手方向にほぼ一様である。一方、図６から図１０に示すように、保持部１の長手方向に垂直な任意の断面において、第２の点ＣＢの位置は変化している。これは、以下において説明するように、下部略Ｕ字状体１Ｂに、第１の膨出部４および第２の膨出部５が形成されているためである。
　図１および図２に示すように、本実施形態では、保持部１の長手方向に垂直な断面において、輪郭２０ｐは、直線Ｌｙに対して対称な形状を有している。また、保持部１は、上部略Ｕ字状体１ＡのＵ字形状の底部に位置する部分において、長手方向に伸びる平坦な平面部９を有する。この平坦部９によって、図７から図１０に示すように、保持部１の長手方向に垂直な断面において、輪郭２０ｐは直線部９ａを含む。直線部９ａは、Ｕ字形の輪郭１ａの底部、つまり、ｙ軸方向であって第１の点ＣＡに対して第２の点ＣＢと反対側に位置しており、略直線形状を有する。これにより、図７から図１０に示すように、Ｃ－Ｃ断面からＦ－Ｆ断面の位置において、第１円弧１１Ａは直線部９ａによって２つに分断されている。この場合でも、直線部９ａの曲率は０またはゼロに近い値であり、かつ、第１円弧１１Ａは第２円弧１１Ｂよりも曲率が小さい。したがって、第１の外表面部分２０Ｓ１の曲率のうち、直線部９ａと第１円弧１１Ａとのいずれの部分の曲率を、第２の外表面部分２０Ｓ２の曲率である第２円弧１１Ｂの曲率と比較したいずれの場合でも、第１の外表面部分２０Ｓ１の曲率は第２の外表面部分２０Ｓ２の曲率よりも小さいとも言える。
　また、図１および図６から図１０に示すように、筐体２０は、保持部１の長手方向の挿入部２側の端部近傍において、第１の膨出部４を有している。図６と図８とを比較すれば分かるように、第１の膨出部４が位置する断面（図６）におけるｙ方向の幅ｗｙは、保持部１の長手方向の中央近傍における断面（図８）上のｙ方向の幅ｗｙよりも長い。これは、本実施形態では、第１の膨出部４において、輪郭１ａが拡張部１２を有しており、Ｕ字形状が深くなっているからである。拡張部１２は輪郭１ｂが有していてもよい。
　同様に、筐体２０は、保持部１の長手方向の挿入部２と反対側の端部近傍において、第２の膨出部５を有している。図８と図１０とを比較すれば分かるように、第２の膨出部５が位置する断面（図１０）におけるｙ方向の幅ｗｙは、保持部１の長手方向の中央近傍における断面（図８）上のｙ方向の幅ｗｙよりも長い。第１の膨出部４におけるｙ軸方向の幅ｗｙは、第２の膨出部５におけるｙ軸方向の幅ｗｙよりも長い。
　図１１は、本実施形態の体腔内超音波探触子を手で持ち、挿入部２を体腔内に挿入する前の状態を示している。医師などの操作者は、主に筐体２０の保持部１を手で握ることによって体腔内超音波探触子を保持する。具体的には、例えば、操作者は、人差し指７を第１の膨出部４より挿入部２側の下部略Ｕ字状体１Ｂに添え、中指８を第１の膨出部４よりも後ろ側の下部略Ｕ字状体１Ｂに添える。また、薬指および小指を、保持部１の第１の膨出部４と第２の膨出部５との間であって、下部略Ｕ字状体１Ｂに添える。
　操作者は、親指１０および手のひらの親指１０の付け根部分を保持部１の上部略Ｕ字状体１Ａの平面部９に添える。手のひらは主に上部略Ｕ字状体１Ａの半分と接触する。図６に示すように、保持部１の輪郭は、長手方向の断面においてｙ軸方向の幅がｘ軸方向の幅よりも長い。このため、手指の先端、特に、人差し指７と中指８の先端部近傍で保持部１の下部略Ｕ字状体１Ｂの底部を支持しやすい。また、下部略Ｕ字状体１Ｂの底部に位置する第２の円弧は曲率が大きい（半径が小さい）ため、曲げられた手指にフィットしやすい。一方、上部略Ｕ字状体１Ａの底部に位置する第１の円弧は小さな曲率を有する（半径が大きい）ため、手のひらとの接触面積が大きくなる。したがって、保持部１の上部略Ｕ字状体１Ａにおいて、体腔内超音波探触子を安定して支持することができる。
　この状態で挿入部２を体腔内に挿入した後、挿入部２を体腔内で、その中心軸ｃｄまわりに回転させることによって、超音波ユニット１３から任意の方向に超音波を送信することができ、体腔内の広い範囲から受信信号を得ることができる。
　このとき、操作者は、体腔内超音波探触子の保持部１を保持した手で回転させることにより、挿入部２を回転させる。保持部１の回転は、例えば、親指１０、人差し指７、中指８の３点で行うことができる。上述したように保持部１の輪郭は、長手方向の断面においてｙ軸方向の幅がｘ軸方向の幅よりも長い。このため、上部略Ｕ字状体１Ａの底部に位置する平面部９に添えられた親指１０近傍の長手方向の軸を支点として、人差し指７および中指８が添えられた下部略Ｕ字状体１Ｂの底部を力点とした場合、支点から力点までの距離が長くなっている。よって、てこの原理に基づき、人差し指７および中指８で軽く下部略Ｕ字状体１Ｂの底部をｘ軸方向に移動させることによって、保持部１を長手方向に沿った軸を中心として回転させることができ、良好な回動操作性が得られる。
　この時、上部略Ｕ字状体１Ａの第１の円弧の半径が大きいため、上部略Ｕ字状体１Ａの一部は、手のひらと接触し得る。また、上部略Ｕ字状体１Ａの回動感覚が、保持部１の回動感覚をほぼ支配する。このため、上部略Ｕ字状体１Ａの部分で手のひらと接触させながら、体腔内超音波探触子を滑らすように回転させることができる。これにより、上部略Ｕ字状体１Ａの第１円弧の中心が位置する軸ｃａを中心として、保持部１を回転させやすくなる。第１円弧の中心は、挿入部２の中心軸ｃｄの近傍に位置しているため、上述したように保持部１を回転させることにより、挿入部２をほぼその中心軸ｃｄの回りに回転させることができる。よって、保持部１と挿入部２の回転軸が概ね一致することにより、保持部１と挿入部２の回動感覚がほぼ一致し、操作者は、優れた操作感覚を得ることができる。
　図１２は、保持部１の後端側を保持した状態で操作をする場合を示しているが、この場合でも、例えば、平面部９には親指１０が添えられ、第２の膨出部５より先端側には人差し指７が添えられ、第２の膨出部５より後端側に中指８を添えることができる。
　したがって、図１１に示す保持状態と同様、親指１０、人差し指７、中指８の３点で操作を行うことができ、安定した操作感、良好な回動操作性が得られる。また、保持部１と挿入部２の回動感覚が一致することにより、優れた操作感覚を得ることができる。
　なお、本実施形態では、上部略Ｕ字状体１Ａおよび下部略Ｕ字状体１Ｂは、Ｕ字の開口を互いに接合することによって、閉じた内空間を形成していた。しかし、筐体の構造は必ずしも上下に分離する筐体構造に限られない。外表面が上述した形状を有しておればよく、閉じた内空間を形成できれば、筐体は、コの字型構造の部材と、逆コの字型構造の部材とを左右から接合する構造でもよく、また、筒状のロの字型構造であってもよい。
　本発明は、種々の診断に用いられる体腔内超音波探触子に好適に用いられ、特に、例えば胎児の成長状態を確認したり、子宮筋腫の状態を確認したりするために使用される体腔内超音波探触子に好適に用いられる。
　１　保持部
　１Ａ　上部略Ｕ字状体
　１Ｂ　下部略Ｕ字状体
　１ａ、１ｂ、２０ｐ　輪郭
　２　挿入部
　３　音響レンズ
　４　第１の膨出部
　５　第２の膨出部
　６　手
　７　人差し指
　８　中指
　９　平面部
　１０　親指
　２０　筐体
　２０Ｓ　外表面

Claims (7)

  1. 　中心軸を有する挿入部と、長手方向を有する保持部とを含み、前記中心軸と前記長手方向が互いに平行になるように、前記挿入部の一端に前記保持部が接続された筐体と、
    　前記挿入部の他端側に内蔵された超音波ユニットと
    を備え、
    　前記筐体は外表面を有し、
    　前記保持部は、前記挿入部の中心軸と一致する第１の軸と、前記筐体の長手方向の中央近傍における断面の中心を通り、前記長手方向に平行な第２の軸とを有し、
    　前記保持部の長手方向に垂直な断面において、前記第１の軸は前記第２の軸からオフセット方向にオフセットされており、
    　前記保持部における前記外表面は、前記保持部の長手方向に垂直な断面において、前記第２の軸からオフセット方向へ向けた線上に位置する第１の外表面部分と、前記第２の軸からオフセット方向と反対の方向へ向けた線上に位置する第２の外表面部分とを有し、
    　前記第１の外表面部分の曲率は第２の外表面部分の曲率よりも小さい、体腔内超音波探触子。
  2. 　前記保持部の長手方向に垂直な前記断面において、前記第１の外表面部分は略円弧を含み、前記円弧の中心は、前記断面における前記第１の軸の近傍に位置している請求項１に記載の体腔内超音波探触子。
  3. 　前記筐体は、前記保持部の前記長手方向の前記挿入部側の端部近傍において、第１の膨出部を有し、前記第１の膨出部の前記長手方向と垂直な断面における前記オフセット方向の幅は、前記保持部の前記長手方向の中央近傍における断面上の前記オフセット方向の幅よりも長い請求項２に記載の体腔内超音波探触子。
  4. 　前記筐体は、前記保持部の前記長手方向の前記挿入部側と反対側の端部近傍において、第２の膨出部を有し、前記第２の膨出部の前記長手方向と垂直な断面における前記オフセット方向の幅は、前記保持部の前記長手方向の中央近傍における断面上の前記幅よりも長い請求項３に記載の体腔内超音波探触子。
  5. 　前記第１の膨出部の前記断面における前記第オフセット方向の幅は、前記第２の膨出部の前記断面における前記オフセット方向の幅よりも長い請求項４に記載の体腔内超音波探触子。
  6. 　前記保持部において、前記第１の外表部分は、略直線部を含む請求項１から５のいずれかに記載の体腔内超音波探触子。
  7. 　前記外表面は、前記第１の軸および前記第２の軸を含む平面に対して略対称な形状を有する請求項１から６のいずれかに記載の体腔内超音波探触子。
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