| 【発明の名称】 |
経内視鏡的に挿入される超音波診断装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】坂本 利男
【氏名】田中 俊積
【氏名】糸井 啓友
【氏名】吉原 正敏
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 先端キャップ内に超音波振動子を収納した超音波走査部と、内部に信号ケーブルを挿通させ、先端に超音波振動子を連結したフレキシブルシャフト及びこのフレキシブルシャフトが挿通され、前記先端キャップに連結した可撓性のチューブを含む可撓性コードと、この可撓性コードの基端部に設けられ、前記フレキシブルシャフトに連結した回転伝達部及び信号ケーブルに接続した電極とを有する接続コネクタとから構成した超音波プローブと、この超音波プローブの作動を制御する超音波操作部と、超音波観測装置とからなり、前記超音波プローブは内視鏡の通路に挿通されて、超音波検査を行うものにおいて、前記超音波走査部の外径を前記通路の内径より大きくする一方、前記可撓性コード及び接続コネクタの外径を前記通路の内径より小さくする構成としたことを特徴とする経内視鏡的に挿入される超音波診断装置。
【請求項２】 前記超音波操作部は、少なくとも回転駆動手段で回転駆動される回転軸と、この回転軸の回転角を検出する回転角検出手段と、回転側電極と固定側電極とを備えたロータリコネクタとを内蔵したものからなり、前記接続コネクタの回転伝達部と、信号ケーブルの電極とは、それぞれ超音波操作部の回転軸とロータリコネクタの回転側電極とにそれぞれ着脱可能に連結され、かつこの超音波操作部には前記チューブの基端部が固定的に連結されるチューブ連結部を設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の経内視鏡的に挿入される超音波診断装置。
【請求項３】前記超音波操作部は、少なくとも回転駆動手段で回転駆動される回転軸と、この回転軸の回転角を検出する回転角検出手段と、回転側電極と固定側電極とを備えたロータリコネクタとを内蔵したものからなり、この超音波操作部には接続アダプタを着脱可能に連結すると共に、この接続アダプタに前記接続コネクタを着脱可能に接続されるようになし、前記接続コネクタの回転伝達部と、信号ケーブルの電極とは、それぞれ超音波操作部の回転軸とロータリコネクタの回転側電極とが前記接続アダプタを介して接続され、さらに前記チューブの基端部を固定的に連結するチューブ連結部を前記アダプタに設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の経内視鏡的に挿入される超音波診断装置。
【請求項４】 前記先端キャップは前記チューブに対して着脱可能であり、また前記接続コネクタは前記チューブより細径のものであり、かつ前記回転伝達部には、少なくとも前記チューブの内径より突出する抜け止め部を着脱可能に設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の経内視鏡的に挿入される超音波診断装置。
【請求項５】 前記抜け止め部は前記回転伝達部に、その軸線と直交する方向に立設した回転伝達ピンで構成したことを特徴とする請求項４記載の経内視鏡的に挿入される超音波診断装置。
【請求項６】 前記回転伝達部は、間に導電部材からなる回転部を挟んだ前後に電気絶縁部材からなる回転部を連結することにより構成され、先端側の回転部には電極ピンを設け、前記信号ケーブルからの配線をそれぞれ電極ピンと導電部材の回転部とに接続し、かつ前記回転伝達ピンはこの導電部材の回転部に螺挿する構成としたことを特徴とする請求項５記載の経内視鏡的に挿入される超音波診断装置。
【請求項７】 前記チューブの基端部には、前記回転伝達部が摺接回転するリング部材を形成し、かつこのリング部材の少なくとも一部の外周に回転規制部を設ける構成とし、前記回転伝達ピンの前記導電部材からなる回転部からの突出部分の長さはこのリング部材の内周と外周との間であることを特徴とする請求項６記載の経内視鏡的に挿入される超音波診断装置。
【請求項８】 前記回転伝達ピンと前記リング部材との間に、前記回転伝達部に遊嵌され、外径がこのリング部材より小さい遊嵌リングを設ける構成としたことを特徴とする請求項７記載の経内視鏡的に挿入される超音波診断装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡に設けた通路を介して体腔内等に挿入されて超音波検査を行うようにした、経内視鏡的に挿入される超音波診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】体内組織に関する情報を得るための超音波診断装置として、内視鏡に形成されている通路、例えば処置具挿通チャンネルを介して体内に挿入されるようにしたものは従来から知られている。この種の経内視鏡的に挿入される超音波診断装置は、超音波プローブと、超音波操作部と、超音波観測装置とから大略構成されるものであり、処置具挿通チャンネル内に挿通されるのは、超音波プローブである。従って、超音波プローブは細く、しかも可撓性のあるコード状の部材からなり、先端に超音波振動子が設けられる。また、超音波操作部は超音波振動子の作動を制御するためのものであり、超音波観測装置は超音波振動子に駆動信号を供給すると共に、この超音波振動子で得た反射エコー信号を取り込んで、所定の信号処理を行う信号処理機構と、この信号処理機構で生成した超音波画像に基づいて超音波画像が表示されるモニタ装置とから構成される。
【０００３】この種の超音波診断装置を構成する超音波プローブは、内視鏡の処置具挿通チャンネルに挿通される関係から、この超音波プローブの大きさについての制約から、超音波振動子としては単板振動子で形成される。従って、この超音波振動子による走査方式としては、メカニカル走査を行う構成とするのが一般的である。ここで、メカニカル走査の代表的なものとしては、ラジアル走査及びリニア走査がある。メカニカルラジアル走査を行う場合には、超音波振動子を回転駆動する必要があり、またメカニカルリニア走査を行う場合には、超音波振動子を必ずしも回転させる必要はないが、超音波振動子の走査時の方向制御等を行うために、やはり回転機構を設けるのが好ましい。さらに、メカニカル走査においては、ラジアル走査とリニア走査とでは、超音波振動子を動かす方向が違うだけであるから、超音波振動子の回転機構と直進機構とを備えておれば、ラジアル走査も行えるし、またリニア走査も行える。
【０００４】このように、ラジアル走査を行うにしろ、またリニア走査を行うにしろ、超音波プローブにおける超音波振動子は回転操作が可能になっていなければならない。しかも、この回転操作は内視鏡の処置具挿通チャンネルの外で行えるようにする必要がある。超音波操作部はこのために設けられるものであり、この超音波操作部の構成としては、少なくとも超音波振動子を遠隔操作で回転させる回転手段を備え、ラジアル走査を行う場合には、この回転手段に加えて超音波振動子の回転角を検出する手段を設け、さらにリニア走査も行えるようにするには、超音波プローブを処置具挿通チャンネル内で押し引き操作する手段と、この押し引き操作における超音波振動子のリニア方向の位置を検出手段とが必要になる。また、超音波操作部は、超音波振動子と超音波観測装置との間の信号の中継手段としての機能も発揮する。
【０００５】超音波プローブを用いて超音波診断を行うに当っては、まず内視鏡の挿入部を体腔内に挿入する。この挿入部の先端には内視鏡観察機構が設けられているから、所要の挿入経路に沿って患部等の超音波診断を行うべき部位にまで容易に導くことができる。内視鏡検査により患部等が発見されると、内視鏡の本体操作部に設けた処置具導入部から処置具挿通チャンネル内に超音波プローブを挿入して、挿入部の先端から所定の長さだけ突出させる。この状態で、超音波プローブの先端に設けた超音波振動子から超音波パルスを体内に向けて送信すると、体内組織の断層部分から反射エコーが得られ、この反射エコーを超音波振動子により電気信号に変換してこの信号を取り出すが、超音波振動子を移動させながら一定の間隔毎に超音波パルスの送受信を繰り返すことにより超音波走査が行われて、所定の範囲にわたって体内組織に関する情報を取得できる。
【０００６】以上のように、内視鏡の処置具挿通チャンネルを介して超音波プローブを体腔内に挿入するように構成すると、体腔内で内視鏡の観察機構による監視下でこの超音波プローブを操作できるから、所望の部位の超音波走査が可能になる。従って、超音波振動子を正確かつ容易に患部その他超音波検査を行う必要のある位置に配置できる。また、超音波パルスの送受信は体腔内壁における患部等の至近位置で行うことができ、特に粘膜直下における腫瘍の有無の確認等といった検査を正確に行えることになり、超音波による検査・診断精度が極めて良好になる。
【０００７】前述したように、超音波振動子を遠隔操作で回転させるために、超音波プローブの構成としては、可撓性を有するチューブの先端に音響特性に優れた樹脂材からなる先端キャップを設け、この先端キャップ内に超音波振動子を配置することにより超音波走査部とする。そして、超音波振動子は密着コイル等からなるフレキシブルシャフトの先端に連結して、このフレキシブルシャフトをチューブ内に挿通させて、フレキシブルシャフトをチューブ内で軸回りに回転させることにより、超音波振動子を回転させるようにしている。従って、超音波プローブは、フレキシブルシャフトを挿通させたチューブからなる可撓性コードと、この可撓性コードの先端に連結された前述の超音波走査部とから構成される。また、超音波プローブは、その可撓性コードの基端部が超音波操作部に連結されるが、可撓性コードのうち、チューブは超音波操作部に固定され、フレキシブルシャフトは超音波操作部の内部に設けた回転駆動手段に連結される。さらに、フレキシブルシャフト内には超音波振動子に接続した信号ケーブルが挿通されており、この信号ケーブルは、超音波操作部内で、超音波観測装置側に着脱されるコード内の配線とロータリコネクタを介して相対回動可能に、しかも確実に電気的に導通する状態に接続される。
【０００８】超音波プローブと超音波操作部とは一体的に設けるように構成することもできるが、超音波プローブは体腔内に挿入される等の関係から、それらを別部材で構成して、着脱可能に接続するように構成するのが一般的である。このために、超音波プローブには、超音波操作部に着脱可能に接続される接続コネクタを設け、超音波プローブを内視鏡の処置具挿通チャンネル内に挿通させた後に、この接続コネクタを超音波操作部に接続する。このように、接続コネクタは処置具挿通チャンネル内に挿入する必要がないことから、その外径寸法は処置具挿通チャンネルにより制約を受けない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、超音波プローブは経内視鏡的に体腔内に挿入されるものであるから、この超音波プローブの太さ、即ち外径寸法は処置具挿通チャンネルの内径に規制されることになる。従って、この超音波プローブにおける可撓性コードと超音波走査部とは処置具挿通チャンネルの内径より細くしなければならない。超音波振動子は先端キャップ内に収納されることから、この超音波振動子のサイズは極めて小さくなる。超音波振動子のサイズが小さいと、その振動周波数が高く、かつパワーも小さくなるために、超音波を体内における十分な深さまで進達させることができず、また反射エコーも弱いものとなって、外乱ノイズの影響を受け易くなることから、Ｓ／Ｎ比が低下する等の問題点がある。
【００１０】本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、内視鏡の処置具挿通チャンネル等の通路に挿通される超音波プローブにおいて、超音波走査部を構成する超音波振動子のサイズを大きくして、低周波でパワーの大きな超音波パルスを送信できるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成するために、本発明は、先端キャップ内に超音波振動子を収納した超音波走査部と、内部に信号ケーブルを挿通させ、先端に超音波振動子を連結したフレキシブルシャフト及びこのフレキシブルシャフトが挿通され、前記先端キャップに連結した可撓性のチューブを含む可撓性コードと、この可撓性コードの基端部に設けられ、前記フレキシブルシャフトに連結した回転伝達部及び信号ケーブルに接続した電極とを有する接続コネクタとから構成した超音波プローブと、この超音波プローブの作動を制御する超音波操作部と、超音波観測装置とからなり、前記超音波プローブは内視鏡の通路に挿通されて、超音波検査を行うものであって、前記超音波走査部の外径を前記通路の内径より大きくする一方、前記可撓性コード及び接続コネクタの外径を前記通路の内径より小さくする構成としたことをその特徴とするものである。
【００１２】ここで、超音波操作部は、少なくとも回転駆動手段で回転駆動される回転軸と、この回転軸の回転角を検出する回転角検出手段と、回転側電極と固定側電極とを備えたロータリコネクタとを内蔵したもので構成される。接続コネクタの回転伝達部と、信号ケーブルの電極とは、それぞれ超音波操作部の回転軸とロータリコネクタの回転側電極とにそれぞれ着脱可能に連結できるようになし、かつこの超音波操作部にはチューブの基端部が固定的に連結されるチューブ連結部を設ける構成とすることにより超音波プローブの接続コネクタは超音波操作部に直接接続できる。また、超音波操作部に接続アダプタを接続し、この接続アダプタに超音波プローブを着脱可能に連結する構成としても良い。
【００１３】また、超音波プローブにおいては、少なくとも超音波走査部を構成する先端キャップ内に超音波伝達媒体を封入して、空気と完全に置換しなければならないが、フレキシブルシャフトの潤滑性等の観点から、実際には超音波プローブの内部全体を超音波伝達媒体に充満させるようにする。しかしながら、超音波プローブは細径の長尺部材であり、チューブ内にフレキシブルシャフトが挿通された状態では超音波伝達媒体を隈なく充満させるのは極めて困難である。超音波走査部と可撓性コードとを比較すると、超音波走査部の方がサイズが大きいために、フレキシブルシャフトと共に超音波振動子をチューブから引き抜くようにして分解することはできない。
【００１４】以上の点を考慮して、超音波伝達媒体を充満させるに当っては、接続コネクタはチューブより細径のものとするように構成し、かつ回転伝達部には少なくともチューブの内径より径方向に突出する抜け止め部を着脱可能に設ける。これにより、抜け止め部の非装着状態では、超音波振動子を連結したフレキシブルシャフトをチューブから分離でき、チューブ内に挿通させた後に抜け止め部を装着すると、みだりに逸脱しないように保持できる。また、先端キャップはチューブとは別部材で構成し、螺挿等の手段で連結できるように構成する。超音波伝達媒体を充満させた後には、先端キャップを接着剤等で固着することもできるが、使用中に超音波伝達媒体が漏れたり、汚損したりした時に、再充填できるようにするには、先端キャップとチューブとは着脱可能に連結する。ここで、前述した抜け止め部は回転伝達部に、その軸線と直交する方向に立設した回転伝達ピンで構成することができる。回転伝達部としては、間に導電部材からなる回転部を挟んだ前後に電気絶縁部材からなる回転部を連結することにより構成され、先端側の回転部には電極ピンを設け、前記信号ケーブルからの配線をそれぞれ電極ピンと導電部材の回転部とに接続するようにした場合には、回転伝達ピンはこの導電部材の回転部に螺挿する構成とすれば良い。チューブの基端部に各回転部が摺接回転するリング部材を形成し、かつこのリング部材の少なくとも一部の外周に回転規制部を設けた場合には、回転伝達ピンの突出長はこのリング部材の内周と外周との間となるように設定する。また、回転伝達ピンをリング部材に直接当接させると、回転伝達部に回転むら等が生じる等円滑な回転が損なわれるようであれば、回転伝達ピンとリング部材との間に回転伝達部に遊嵌され、外径がこのリング部材より小さい遊嵌リングを介在させるように構成すれば良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、図１に超音波検査装置の全体構成を示す。超音波検査装置は、超音波プローブ１と、超音波操作部２及び超音波観測装置３とから構成され、超音波観測装置３にはモニタ４が付設される。超音波プローブ１は内視鏡５を介して体腔内に挿入されるものであり、具体的には、内視鏡５の本体操作部５ａに設けられ、鉗子その他の処置具を挿通させるための処置具導入部６ａから挿入されて、この本体操作部５ａから挿入部５ｂを貫通するように形成した処置具挿通チャンネル６を介して体腔内に導かれる。また、本体操作部５ａには図示しない光源装置やプロセッサ等に接続するためのユニバーサルコード５ｃが延在されている。ここで、超音波観測装置３及びそのモニタ４はラック７に装架されており、超音波操作部２はこのラック７に連結した支持アーム８の先端に方向調整可能に取り付けられている。そして、超音波操作部２からのコード９が引き出されて、このコード９は超音波観測装置３に着脱可能に接続される。
【００１６】超音波プローブ１は、図２乃至図５に示した構成となっている。まず、図２に示したように、超音波プローブ１は、先端側から、超音波走査部１ａと、可撓性コード１ｂと、接続コネクタ１ｃとから構成される。超音波走査部１ａは、図３及び図４に示したように、先端キャップ１０を有し、この先端キャップ１０は連結部材１１に螺合されており、内部に超音波振動子１３が装着されている。この先端キャップ１０内で超音波振動子１３を回転させながら、超音波パルスの送受信が行われる。これら各部の寸法関係としては、超音波走査部１ａの外径が最も太く、可撓性コード１ｂ及び接続コネクタ１ｃはそれより細くなっており、超音波走査部１ａを構成する先端キャップ１０の外径は処置具挿通チャンネル６の内径より大きく、可撓性コード１ｂ及び接続コネクタ１ｃの外径寸法は処置具挿通チャンネル６の内径より小さくなっている。そして、先端キャップ１０内に設けた超音波振動子１３は回転部材１４に装着され、回転部材１４は先端キャップ１０の内面側に設けた軸受１５により回転自在に支持されており、超音波振動子１３がラジアル走査を行えるようになっている。ここで、処置具挿通チャンネル６の内径より太径の超音波走査部において、先端キャップ１０のみならず、その内部に設けた超音波振動子１３の寸法もできるだけ大きくすることにより、送受信面の面積を広く取るようにしている。
【００１７】可撓性コード１ｂは、軟性樹脂等から構成したチューブ１６内にフレキシブルシャフト１７を挿通させたものである。そして、チューブ１６の先端には先端キャップ１０に螺着した連結部材１１と連結されている。なお、先端キャップ１０を連結部材１１に連結した状態では、内部がシールされるようになっている。フレキシブルシャフト１７は、例えば密着コイル等から構成されるが、回転伝達をより正確かつ確実に行うために、２重の密着コイルから構成するのが好ましい。フレキシブルシャフト１７の先端は回転部材１４に連結して設けた回転筒体１８に固着される。さらに、超音波振動子１３には一対からなる電極１９ａ，１９ｂが設けられ、これら両電極１９ａ，１９ｂには信号線２０ａ，２０ｂが接続されており、これら信号線２０ａ，２０ｂは回転筒体１８内で同軸ケーブル２０となり、同軸ケーブル２０はフレキシブルシャフト１７の内部に挿通されて、接続コネクタ１ｃ内にまで延在されている。
【００１８】図５に可撓性コード１ｂと接続コネクタ１ｃとの接続部を拡大して示す。チューブ１６の基端部は金属材からなるリング部材としての保持筒２１に嵌合固定されている。また、フレキシブルシャフト１７の基端部は回転伝達部２２に連結されている。ここで、回転伝達部２２は、軸線方向に４つの回転部２３〜２６を順次ねじ結合することにより構成される。フレキシブルシャフト１７に直接連結される第１の回転部２３は保形性を持たせるために金属で形成されており、この第１の回転部２３は、同様に剛性の高い金属材からなる保持筒２１内に位置し、この保持筒２１に対して摺動回転するようになっており、その間はシール部材２７により気液密に保持されている。第１の回転部２３に連結した第２の回転部２４はプラスチック等の電気絶縁部材からなり、第２の回転部２４に連結した第３の回転部２５は金属等の導電部材で形成され、さらに第３の回転部２５に連結した第４の回転部２６は電気絶縁部材で構成される。
【００１９】ここで、第１の回転部２３を金属で形成しているのは、シール部材２７によるシール性を確保するためのものであり、同様に金属で形成した保持筒２１との間でシール部材２７を所定量撓めるようにしてその間のシールを完全に行う。また、第３の回転部２５が導電部材で形成されているのは、電極として機能させるためのものである。従って、この第３の回転部２５の前後の位置に電気絶縁部材からなる第２，第４の回転部２４，２６が配置されている。同軸ケーブル２０は、回転伝達部２２内に挿通されており、その芯線２０ｃは絶縁部材からなる第４の回転部２４に挿通させた電極ピン２８に接続されており、シールド線２０ｄは第３の回転部２５に接続されている。
【００２０】さらに、第３の回転部２５には回転伝達ピン２９が設けられている。この回転伝達ピン２９は、後述するように、回転伝達部２２に回転を伝達するためのものであり、第３の回転部２５の周胴部に螺挿されて、所定の長さ突出している。そして、回転伝達部２２における回転伝達ピン２９の位置と保持筒２１が嵌合している部位との間には、遊嵌リングを構成するスペーサリング３０が遊嵌されている。このスペーサリング３０の端面は回転伝達ピン２９の側部と保持筒２１の端面とに当接可能となっており、これにより回転伝達部２２及びこの回転伝達部２２に連結したフレキシブルシャフト１７と、可撓性コード１ｂの可撓チューブ１６及び保持筒２１とが分離されないように保持される。また、このスペーサリング３０はプラスチック等の絶縁部材から構成され、これによって共に金属材で形成した第３の回転部２５及び回転伝達ピン２９と、保持筒２１との間を絶縁している。
【００２１】ここで、超音波プローブ１の超音波走査部１ａを構成する先端キャップ１０内に流動パラフィン等の超音波伝達媒体が封入されており、しかもこの超音波伝達媒体は、先端キャップ１０内において、完全に空気と置換されるようになっている。また、必ずしもチューブ１６内には超音波伝達媒体を入れる必要はないが、フレキシブルシャフト１７の回転時における動きの円滑性を確保する潤滑剤等の機能を発揮させるために、このフレキシブルシャフト１７の内部にも超音波伝達媒体を供給する。従って、この先端キャップ１０からチューブ１６におけるシール部材２７に至る内部全体に超音波伝達媒体を充満させるようにしている。
【００２２】次に、超音波操作部２は、図６に示したように、プラスチック等の絶縁部材から構成されるケーシング３１を有し、このケーシング３１内には、回転軸３２が設けられており、この回転軸３２は軸受３３によりケーシング３１に回転自在に支承して設けられて、このケーシング３１に設けた開口部３１ａに臨んでいる。また、回転軸３２には一対からなるギア３４，３５が取り付けられている。一方のギア３４には、電動モータ３６の出力軸に設けた駆動ギア３７が噛合して設けられている。また、他方のギア３５はエンコーダ３８の入力軸に設けた従動ギア３９と噛合している。そして、この回転軸３２の内部には電極部材４０が配置されている。この電極部材４０は内筒４１と外筒４２とを有し、これら内筒４１と外筒４２は導電性部材で形成され、かつこれら内筒４１，外筒４２間には絶縁筒４３が介装されている。さらに、外筒４２は絶縁リング４４に挿嵌されており、この絶縁リング４４が回転軸３２に挿嵌・固着されている。従って、同軸ケーブル２０は、後述する接続アダプタ５０を介して、その芯線２０ｃが内筒４１に、またシールド線２０ｄが外筒４２にそれぞれ電気的に接続される。
【００２３】回転軸３２の一端は、前述したように、ケーシング３１の開口部３１ａに臨んでいるが、その他端はケーシング３１内に設けたロータリコネクタ４５の回転側部材４５ａに連結されている。また、このロータリコネクタ４５の固定側部材４５ｂにはコード９内のケーブル９ａが接続されている。さらに、ロータリコネクタ４５の固定側部材４５ｂは回転規制部材４６に嵌合されており、これによってこの固定側部材４５ｂが共回りするのを規制し、かつ振れを防止するように構成している。そして、この開口部３１ａの周囲には連結筒部４７が立設されており、この連結筒部４７は回転軸３２を囲繞している。
【００２４】超音波プローブ１の接続コネクタ１ｃは以上の構成を有する超音波操作部２に接続される。この接続は、接続コネクタ１ｃを直接超音波操作部２に接続することもできるが、本実施の形態では、接続アダプタ５０を介して接続するように構成している。このために、接続アダプタ５０は、その一方側に接続コネクタ１ｃへの接続機構が、また他方側には超音波操作部２への接続機構が設けられている。接続アダプタ５０は、図７に示したように、最外周側に略円筒状に形成したハウジング５１と、このハウジング５１の先端側に螺挿された保持筒５２とから構成した固定体を有し、この固定体は超音波操作部２に固定的に保持される。このために、ハウジング５１の一端側は超音波操作部２のケーシング３１に設けた連結筒部４７に着脱可能に連結され、かつ連結した状態で相対回動しないように、連結筒部４７の係合突起４７ａに係合する係合溝５１ａが設けられている。また、保持筒５２には、超音波プローブ１の接続コネクタ１ｃにおける保持筒２１が挿通できる挿通孔５２ａが形成されている。そして、保持筒５２にはその端部側の外周面から挿通孔５２ａに臨む貫通孔５２ｂが複数箇所穿設され、これら貫通孔５２ｂには固定用ビス５３が出没可能に挿通されており、この固定用ビス５３とばね受け５４との間には、固定用ビス５３が突出する方向に付勢するばね５５が弾装されている。固定用ビス５３は先端が尖った係止部５３ａとなっており、接続コネクタ１ｃの保持筒２１の外周面には、回転規制部として機能する軸線方向に向けてのローレット状の係止溝（図示せず）が形成されて、接続コネクタ１ｃを保持筒２１が挿通孔５２ａ内にまで挿入されると、固定用ビス５３の係止部５３ａが保持筒２１の係止溝に係合して、フレキシブルシャフト１７を回転させて行う超音波振動子１３によるラジアル超音波走査時に、保持筒２１及びこの保持筒２１に連結したチューブ１６の回り止め機能を発揮するチューブ連結部として機能する。
【００２５】接続アダプタ５０におけるハウジング５１及び保持筒５２からなる固定体の内部には回転体を構成する部材が設けられており、回転側部材は回転筒部材５６と中空回転体５７とから構成される。中空回転体５７には超音波プローブ１の接続コネクタ１ｃが挿入されるソケット５８が螺挿されており、またこの中空回転体５７は保持リング５９に螺挿されている。保持リング５９は袋ナット６０で回転筒部材５６に連結保持されている。中空回転体５７は絶縁部材から構成され、その内部には第１の筒状電極６１が螺挿されており、この第１の筒状電極６１の内側に絶縁部材６２が螺挿されている。さらに、絶縁筒６２の内部に第２の筒状電極６３を装着する構成としたものである。ここで、これら第１，第２の筒状電極６１，６３はそれぞれ軸線方向に割りの入ったばね性を有するものである。さらに、中空回転体５７の周胴部には駆動ピン６４が設けられており、この駆動ピン６４は超音波プローブ１の接続コネクタ１ｃが接続された時に、その回転伝達ピン２９と当接することになる。そして、これら駆動ピン６４と回転伝達ピン２９間が係合することによって、接続アダプタ５０の回転体からの回転力が接続コネクタ１ｃの回転伝達部２２に伝達される。
【００２６】一方、回転筒部材５６の先端側の部位には、超音波操作部３における回転軸３２の太径化された部位の内面に形成した円環状凹部３２ａに係合して、接続アダプタ５０が超音波操作部３から逸脱しないように保持するためのＣリング６５が嵌合されている。また、このＣリング６５の嵌合部より先端側の部位にはスプラインを形成し、回転軸３２の内面に形成したスプライン部３２ｂと係合する連結リング６６が螺合されている。回転筒部材５６の内部にはコネクタ部材６７が固定的に設けられている。コネクタ部材６７は、それぞれ導電部材からなる外套管６８と電極棒６９と、これら外套管６８，電極棒６９間には絶縁リング７０が介装されている。そして、第１の筒状電極６１との間は配線７１により、また第２の筒状電極６３と電極棒６９との間は配線７２によりそれぞれ接続されている。また、外套管６８及び電極棒６９はそれぞれ割りが入ったものから構成される。ここで、固定側部材と回転側部材とは、軸受を介して連結するように構成することもできるが、ハウジング５１と回転筒部材５６とを僅かな隙間を持たせて遊嵌させるように構成している。
【００２７】一方、超音波プローブ１を直接超音波操作部２に接続する場合には、この超音波操作部２の接続部を接続アダプタ５０における超音波プローブ１の接続側と実質的に同じ構成とすれば良い。
【００２８】以上のように構成することによって、超音波プローブ１は、その先端の超音波走査部１ａを構成する超音波振動子１３を装着した先端キャップ１０が内視鏡５に設けた処置具挿通チャンネル６の内径より大径に形成することができるから、超音波振動子１３の送受信面を大きくして、低い周波数で、パワーの大きな大型のものを用いることができる。これによって、体内への進達度が深くなり、反射エコー信号の感度も良好になって、Ｓ／Ｎ比が向上する。ただし、この超音波プローブ１は超音波走査部１ａの外径が処置具挿通チャンネル６の内径より大きいために、処置具導入部６ａ側から挿入することはできない。しかしながら、接続コネクタ１ｃ及び可撓性コード１ｂは処置具挿通チャンネル６より細くしているので、挿入部５ｂの先端側から挿入することはできる。
【００２９】そこで、内視鏡５の挿入部５ｂを体腔内に挿入する前の段階で、予め超音波プローブ１の接続コネクタ１ｃを挿入部５ｂの先端側から処置具挿通チャンネル６内に挿通させて、その接続コネクタ１ｃを本体操作部５ａに設けた処置具導入部６ａから導出させる。ここで、接続コネクタ１ｃは直接超音波操作部２に接続されるのではなく、接続アダプタ５０を介して超音波操作部２に接続されることから、接続コネクタ１ｃを処置具導入部６ａから導出させた後に、まず接続コネクタ１ｃを接続アダプタ５０に接続する。この接続は、電極ピン２８を保持筒５２の挿通孔５２ａに挿嵌させることにより行える。これによって、電極ピン２８が接続アダプタ５０のソケット５８における第２の筒状電極６３内に挿入され、回転伝達ピン２９が接続アダプタ５０側の駆動ピン６４に接合される状態になると、保持筒２１の外周に設けた溝に固定用ビス５３が係合することになる。この結果、接続アダプタ５０の回転側部材を回転させると、回転伝達ピン２９，６４間の係合により回転の伝達が行われ、かつ保持筒５２に超音波プローブ１の保持筒２１とが係合して、回転方向に固定される。
【００３０】以上の操作は、接続アダプタ５０は自由状態となっているから、片方の手で接続アダプタ５０を把持した状態で、容易に行うことができ、かつ接続時に細い接続コネクタ１ｃに無理な力が作用して損傷させる等のおそれはない。また、脆弱な接続コネクタ１ｃを、強度の高い接続アダプタ５０で覆うことによって、細くて脆弱な部材である接続コネクタ１ｃの保護が図られる。
【００３１】超音波検査を行う際には、接続アダプタ５０を超音波操作部２に接続することによって、図８に示した状態にする。ここで、超音波操作部２は支持アーム８に取り付けられており、この支持アーム８は可動であるにしろ、接続時には様々な方向に力が加わることになる。しかしながら、脆弱な接続コネクタ１ｃは予め接続アダプタ５０に接続されており、直接超音波操作部２に接続されるのはこの接続アダプタ５０であり、この接続アダプタ５０の回転筒部材５６を超音波操作部２のケーシング３１に設けた回転軸３２に連結し、またハウジング５１を連結筒部４７に連結すると、コネクタ部材６７が超音波操作部２の電極部材４０に接続される。これによって、回転軸３２の回転が接続アダプタ５０の回転筒部材５６及び中空回転体５７を介して超音波プローブ１の回転伝達部２２に伝達され、さらにこの回転伝達部２２に連結したフレキシブルシャフト１７に回転を伝達することができる。また、超音波振動子１３に接続した信号線２０ａ，２０ｂからなる同軸ケーブル２０は、電極ピン２８，回転伝達ピン２９を介して接続アダプタ５０のソケット５８における第１，第２の筒状電極６１，６３から配線７１，７２を介し、コネクタ部材６７の内筒管６９及び外套管６８から超音波操作部２の内筒４１，外筒４２からなる電極部材４０と通じ、さらにこの電極部材４０からロータリコネクタ４５を経てコード９を介して超音波観測装置３と電気的に接続される。
【００３２】従って、電動モータ３６を作動させると、この回転力がフレキシブルシャフト１７を介して超音波プローブ１の先端において、超音波振動子１３を装着した回転部材１４にまで伝達されて、この回転部材１４が回転駆動される。そして、超音波観測装置３にエンコーダ３８からの信号を取り込んで、所定角度毎に駆動パルスを超音波振動子１３に印加することによって、超音波振動子１３から体内に向けて超音波パルスが送信されて、その反射エコーが受信される。この受信信号を超音波観測装置３に伝送して、所定の信号処理を行うことによって、超音波画像信号を生成できる。この超音波画像はラジアル超音波画像であって、このラジアル超音波画像はモニタ４に表示されることになる。ここで、送受信面の面積が大きい大型の超音波振動子１３を用いているから、超音波の出力パワーが大きくなり、Ｓ／Ｎ比の向上が図られる。この結果、モニタ４に表示されるラジアル超音波画像が鮮明になり、その画質が良好になる。
【００３３】ところで、超音波振動子１３と体腔内壁との間に空気が介在していると、超音波の減衰が激しくなる。従って、先端キャップ１０と体腔内壁との間には超音波伝達媒体としての脱気水等を介在させる。この脱気水等は直接体腔内に注入するか、バルーンを用いて、このバルーン内に脱気水等を供給して膨張させるようにする。一方、先端キャップ１０の内部にも超音波伝達媒体を充満させる。超音波伝達媒体として流動パラフィンを用いると、潤滑機能も発揮するから、先端キャップ１０内だけでなく、チューブ１６内にも流動パラフィンを供給して、チューブ１６内でのフレキシブルシャフト１７の回転を円滑化させる。従って、超音波プローブ１を組み付ける際等には、先端キャップ１０からチューブ１６内全体を流動パラフィンで充満させる必要がある。チューブ１６内にフレキシブルシャフト１７を挿通させた状態では、内部を完全に流動パラフィンと置換するのは極めて困難になる。そこで、超音波プローブ１を分解し、超音波伝達媒体を貯留した槽内に浸漬させた上で、槽内を真空状態にして、先端キャップ１０及びチューブ１６の内部はもとより、フレキシブルシャフト１７及びこのフレキシブルシャフト１７と回転筒体１８や回転伝達部２２への接続部分の内部に隈なく超音波伝達媒体を浸透させる。
【００３４】まず、超音波プローブ１を分解するには、図９に示したように、先端キャップ１０を連結部材１１から分離した状態に保持する。この状態で、超音波伝達媒体の槽内に分解した超音波プローブ１を浸漬させて、真空状態にすることによって、これら超音波プローブ１を構成する全ての部材の内部にまで超音波伝達媒体を浸透させる。そして、槽を開放状態にして、超音波伝達媒体に浸漬させたままで超音波プローブ１を組み立てる。この組立作業は、接続コネクタ１ｃを構成する回転伝達部２２を連結部材１１側からチューブ１６内に挿入して、保持筒２１側から回転伝達部２２を所定長さ突出させる。さらに、スペーサリング３０を嵌合させた後に、第３の回転部２５に回転伝達ピン２９を螺挿すると共に、連結部材１１には先端キャップ１０を螺合する。この結果、超音波プローブ１が組み立てられて、その内部からは空気が完全に排出されて、内部空間の全てに超音波伝達媒体を充満させることができる。また、回転伝達ピン２９を装着することによって、フレキシブルシャフト１７がみだりに軸線方向に動かないようにする抜け止め機能を発揮する。従って、フレキシブルシャフト１７にある程度の張力が作用する状態にして装着でき、可撓性コード１ｂが挿入経路に沿って曲がっても、超音波振動子１３が先端キャップ１０内でみだりに動くことはない。
【００３５】超音波プローブ１の組み付け状態では、先端キャップ１０は連結部材１１に螺合させているが、この螺合部を接着剤で固着すれば、先端キャップ１０は連結部材１１からの脱落を防止できる。ただし、内部の超音波伝達媒体が汚損されたり、漏れ出したりした場合には、再充填を行うことができるようにするのが好ましい。このためには、先端キャップ１０を連結部材１１に着脱可能としておく。これにより、先端キャップ１０を螺回して分離した後に、回転伝達部２２を構成する第３の回転部２５から回転伝達ピン２９を取り外す。ここで、回転伝達ピン２９は第３の回転部２５に螺挿されているから、この回転伝達ピン２９の取り外しも容易に行える。回転伝達ピン２９が取り外されると、フレキシブルシャフト１７及び回転伝達部２２は、超音波振動子１３を装着した回転部材１４側から引き出すことによって、チューブ１６から分離できる。この状態で、超音波伝達媒体の槽に浸漬することにより超音波伝達媒体の再充填が可能になる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、超音波走査部の外径を内視鏡の通路の内径より大きくする一方、可撓性コード及び接続コネクタの外径を通路の内径より小さくすることにより、超音波プローブを内視鏡の通路に挿入部の先端側から挿入することができるようにしているので、先端キャップ内に設けられる超音波振動子の送受信面のサイズを大きくして、低周波でパワーの大きな超音波パルスを送信できる等の効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５４３０
【氏名又は名称】富士写真光機株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）７月２４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】影井 俊次
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| 【公開番号】 |
特開平１１−４２２３１ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）２月１６日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２１２７１６ |
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