| 【発明の名称】 |
血流測定用の超音波プロ―ブ |
| 【発明者】 |
【氏名】直野 義昭
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| 【要約】 |
【課題】送信側素子と受信側素子に接続された両中継基板を接続する接続ケーブルをハウジング内に配置できて、耐ノイズ特性の向上と取扱性の向上を図り得る血流測定用の超音波プローブを提供する。
【解決手段】内部に送信側素子と受信側素子が配置されると共に蝶番によって開閉可能に連結された２つのハウジングを有し、該ハウジングで血流が流れるビニールチューブを挟持して、送信側素子からビニールチューブ内の血流に超音波信号を加えると共に、受信側素子で受信された信号に基づいて血流を測定する血流測定用の超音波プローブにおいて、送信側素子と受信側素子が各ハウジング内の中継基板に接続される共に、両中継基板を接続する接続ケーブルが、各ハウジングの蝶番側内部に配置されていることを特徴とする。前記接続ケーブルは、例えば各ハウジングの蝶番側に設けたケーブル挿通部によって案内されつつ蝶番側内部に配置される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】内部に送信側素子と受信側素子が配置されると共に蝶番によって開閉可能に連結された２つのハウジングを有し、該ハウジングで血流が流れるビニールチューブを挟持して、送信側素子からビニールチューブ内の血流に超音波信号を加えると共に、受信側素子で受信された信号に基づいて血流を測定する血流測定用の超音波プローブにおいて、前記送信側素子と受信側素子が各ハンジング内の中継基板に接続されると共に、両中継基板を接続する接続ケーブルが、各ハウジングの蝶番側内部に配置されていることを特徴とする血流測定用の超音波プローブ。
【請求項２】前記接続ケーブルは、各ハウジングの蝶番側に設けたケーブル挿通部によって案内されつつ蝶番側内部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の血流測定用の超音波プローブ。
【請求項３】前記ハウジングは、ビニールチューブの入口側と出口側の外形形状が異なる如く形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の血流測定用の超音波プローブ。
【請求項４】前記ハウジングは、一方のハウジングの反蝶番側の側面に、係止部を有する合成樹脂製のクランプ部材が固定され、該クランプ部材によってビニールチューブを挟持した両ハウジングがクランプされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の血流測定用の超音波プローブ。
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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、例えばビニールチューブ内を流れる血流を測定する超音波血流計に接続されて使用される血流測定用の超音波プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、血液が流れるビニールチューブを挟んで固定することにより、ビニールチューブ内の血流を測定する血流測定用の超音波プローブとしては、例えば図８〜図１１に示すものが知られている。この超音波プローブ１は、蝶番５で開閉可能に連結され、ビニールチューブ２の外径に応じたチューブ収容溝６がそれぞれ形成された２つのハウジング３、４を有しており、一方のハウジング３内には送信側圧電素子７と樹脂等からなる整合層８が配置され、他方のハウジング４内には受信側圧電素子９と整合層１０が配置されている。
【０００３】また、両ハウジング３、４にはその外面側に基板収容部１１がそれぞれ形成され、この基板収容部１１内には中継用のプリント基板１２、１３が配置されている。このプリント基板１２、１３のパターンと前記両圧電素子７、９が接続されると共に、両プリント基板１２、１３のパターンは、渡り配線としての同軸線からなる接続ケーブル１４を介して接続されている。そして、一方のプリント基板１２のパターンには、図示しない超音波血流計に接続される超音波ケーブル１５が接続されている。さらに、２つのハウジング３、４は、バネ性を有する薄いクランプ板１６（例えばステンレス板等）によりクランプされて、ビニールチューブ２を所定圧力で挟持する如く構成されると共に、ハウジング３、４の外周面の例えば対向する外面には、超音波プローブ１の向きを示す矢印１７が表示されている。
【０００４】そして、この超音波プローブ１は、超音波ケーブル１５の先端を超音波血流計に接続した状態において、各ハウジング３、４を開いて他方のハウジング４のチューブ収容溝６内にビニールチューブ２を収容配置し、その後、一方のハウジング３を閉じてクランプ板１６でクランプする。これにより、両ハウジング３、４の整合層８、１０の内面がビニールチューブ２の対向する外周面を所定の圧力で挟持して変形させると共、ビニールチューブ２が両ハウジング３、４の入口側及び出口側のチューブ収容溝６で形成される孔内にそれぞれ位置した図８に示す状態になる。
【０００５】この状態で超音波ケーブル１５から送信側圧電素子７に高周波発振波形（例えば２．５ＭＨｚの発振波形）を加えると、送信側圧電素子７によって高周波発振波形が超音波信号に変換され、この超音波信号が整合層８を介してビニールチューブ２内の血液に加えられる。この血液に加えられた超音波信号は、血球で反射されつつビニールチューブ２、整合層１０を介して受信側圧電素子９で受信される。そして、この受信された超音波信号は、受信側圧電素子９で電気信号に変換され、この電気信号が超音波ケーブル１５を介して超音波血流計に供給され、該血流計によってビニールチューブ２内の血流が測定されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この超音波プローブ１にあっては、渡り配線としての接続ケーブル１４が、ハウジング３、４の外側に引き回された状態で配置されているため、このハウジンク３、４外に位置する接続ケーブル１４が外部ノイズの影響を受け易く、耐ノイズ特性において劣ると共に、例えば超音波プローブ１のビニールチューブ２へのセット時に、接続ケーブル１４自体が邪魔になる等、超音波プローブ１の取扱性が劣るという問題点があった。
【０００７】また、血流測定時においては、超音波プローブ１の向きとビニールチューブ２内を流れる血流の向きを所定方向に設定する必要があるが、上記の超音波プローブ１においては、ハウジング３、４の外面に表示した矢印１７によってその向きを把握する構造であるため、例えばハウジング３、４のクランプ板１６を固定する面が上方を向いている場合のように、矢印１７の表示面が直視できなかったり、所定回数の使用によって表示１７が不鮮明になったり、あるいは表示１７自体が消えたりした場合に、超音波プローブ１の向きを正確かつ容易に把握することが難しい。その結果、超音波プローブ１のビニールチューブ２への取り付けが面倒になる等、その取付作業性が劣るという問題点があった。
【０００８】さらに、一対のハウジング３、４がバネ性を有する薄い金属板からなるクランプ板１６によってクランプされるため、超音波プローブ１の繰り返し使用により薄い金属板のバネ性が低下し易く、クランプ板１６によって一対のハウジング３、４を確実にクランプすることができない場合があるという問題点があった。
【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、請求項１または２記載の発明の目的は、送信側素子と受信側素子に接続された中継基板を接続する接続ケーブルをハウジング内に配置できて、耐ノイズ特性の向上とプローブ自体の取扱性の向上を図り得る血流測定用の超音波プローブを提供することにある。また、請求項３記載の発明の目的は、請求項１または２記載の発明の目的に加え、超音波プローブの向きを一目で把握でき、ビニールチューブへの取付作業性を向上させ得る血流測定用の超音波プローブを提供し、請求項４記載の発明の目的は、請求項１ないし３記載の発明の目的に加え、ハウジングを確実にクランプできて、クランプ状態を常に安定化させ得る血流測定用の超音波プローブを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、内部に送信側素子と受信側素子が配置されると共に蝶番によって開閉可能に連結された２つのハウジングを有し、該ハウジングで血流が流れるビニールチューブを挟持して、送信側素子からビニールチューブ内の血流に超音波を加えると共に、受信側素子で受信された信号に基づいて血流を測定する血流測定用の超音波プローブにおいて、送信側素子と受信側素子が各ハウジング内の中継基板に接続されると共に、両中継基板を接続する接続ケーブルが、各ハウジングの蝶番側内部に配置されていることを特徴とする。
【００１１】また、請求項２記載の発明は、接続ケーブルが、各ハウジングの蝶番側に設けたケーブル挿通部によって案内されつつ蝶番側内部に配置されていることを特徴とする。
【００１２】このように構成することにより、蝶番によって開閉可能に連結され内部に送信側素子と受信側素子が配置された２つのハウジングは、その内面で血流が流れるビニールチューブを所定圧力で挟持し、この状態で送信側素子からビニールチューブ（血流）に超音波信号が加えられ、この超音波信号が血球で反射されつつ受信側素子で受信された電気信号となる。この電気信号によりビニールチューブ内の血流が測定され、この時、送信側素子と受信側素子に接続された両中継基板を接続する接続ケーブルが、２つのハウジングの例えば蝶番側に設けたケーブル挿通部に案内されつつ配置されることから、接続ケーブルがハウジング外で渡り配線されることがなくなり、耐ノイズ特性及び取扱性が向上する。
【００１３】また、請求項３記載の発明は、ハウジングが、ビニールチューブの入口側と出口側の外形形状が異なる如く形成されていることを特徴とする。このように構成することにより、ハウジングの出入口の異なる外形形状によって、超音波プローブの向きが一目で把握され、超音波プローブのビニールチューブへの取付作業性が向上する。
【００１４】また、請求項４記載の発明は、ハウジングが、一方のハウジングの反蝶番側の側面に、係止部を有する合成樹脂製のクランプ部材が固定され、該クランプ部材によってビニールチューブを挟持した両ハウジングがクランプされることを特徴とする。このように構成することにより、例えばテフロン等の滑り性を有する合成樹脂でクランプ部材を形成し、このクランプ部材先端の係止部のハウジング外面への係止によって両ハウジングがクランプされることから、ビニールチューブが両ハウジングで確実にクランプされると共に、クランプ部材自体の耐久性を向上させ得て、常に安定したクランプ状態が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図７は、本発明に係わる血流測定用の超音波プローブの一実施例を示し、図１がその斜視図、図２が平面図、図３がハウジングの展開図、図４がその接続回路の模式図、図５がハウジングの要部の平面図、図６が図５のＡ−Ａ線断面図、図７がビニールチューブをクランプした状態の断面図である。なお、図８〜図１１と同一部位には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００１６】図１〜図３において、超音波プローブ１は、蝶番５によって開閉可能に連結され両側にチューブ収容溝６をそれぞれ有する２つのハウジング３、４を有し、このハウジング３、４は、例えばアルミニウム材の切削加工によって、その入口側３ａ、４ａの外形形状と出口側３ｂ、４ｂの外形形状が異なるように形成されている。
【００１７】すなわち、両ハウジング３、４の入口側３ａ、４ａに、ハウジング３、４の外面より一段低くした切欠面２０と、この切欠面２０に連続した傾斜面２１を形成し、この切欠面２０と傾斜面２１が有る側を超音波プローブ１の入口側とし、切欠面２０と傾斜面２１が無い側を出口側とする。なお、ハウジング３、４の入口側３ａ、４ａの外面には、従来と同様の矢印１７が表示されているが、この矢印１７は従来の超音波プローブ１との互換性を得るためのものであって、必ずしも必要ではない。
【００１８】また、ハウジング４の反蝶番５側の側面には、クランプ部材２２がネジ２３によって取り付けられている。このクランプ部材２２は、例えばデルリン、テフロン等の滑り性を有する合成樹脂によって成形され、その先端部には鍵状の係止部２２ａが一体成形されている。そして、このクランプ部材２２は、両ハウジング３、４の内面が当接した状態においては、その係止部２２ａがハウジング３の外面に係止され、また、図２の矢印イの如く係止部２２ａを変形させることによって、両ハウジング３、４のクランプ状態が解除される如く構成されている。
【００１９】さらに、ハウジング３の内部には、図７に示すように、送信側圧電素子７、整合層８、プリント基板１２が配置されると共に、ハウジング４の内部には、受信側圧電素子９、整合層１０、プリント基板１３が配置されている。また、図３に示すように、ハウジング３、４の蝶番５側で入口側３ａ、４ａには、接続ケーブル１４が後述する如く挿通収容されるケーブル挿通部２４がそれぞれ形成されている。
【００２０】このケーブル挿通部２４は、図５及び図６に示すように、ハウジング３、４（図ではハウジング３のみ示す）の端部に設けられた長溝状の凹部２５と、この凹部２５の端部においてハウジング３、４の基板収容部１１に連通する孔２６とで形成され、凹部２５内には、接続ケーブル１４の引き回しを案内する一対のガイドピン２７、２８がそれぞれ固定されている。
【００２１】そして、接続ケーブル１４は、その一端がハウジング３内のプリント基板１２の端子（例えばパターン）に半田付けされ、ハウジング３の孔２６及び凹部２５内に収容配置されつつ、ハウジング４の凹部２５内及び孔２６内に収容配置され、その他端側がハウジング４内のプリント基板１３の端子（例えばパターン）に接続されている。これにより、プリント基板１２とプリント基板１３が接続ケーブル１４で接続され、この時、接続ケーブル１４は、両ハウジング３、４の長溝状の凹部２５内をガイドピン２７、２８によって屈曲されつつ案内された状態で引き回される。
【００２２】次に、上記超音波プローブ１の動作について説明する。先ず、両ハウジング３、４を開いた状態において、超音波プローブ１の向きと血流が流れているビニールチューブ２の血流の流れ方向とを所定の向き、すなわち、超音波プローブ１の入口側から出口側に血流が流れるようにハウジング４のチューブ収容溝６内にビニールチューブ２を収容配置させ、ハウジング３を蝶番５を支点にして閉じる。このビニールチューブ２のセット時の超音波プローブ１の向きは、ハウジング３、４の切欠面２０と傾斜面２１を有する側が入口側であるとしてセットする。
【００２３】ハウジング３を閉じ、該ハウジング３がビニールチューブ２の圧力を受けつつハウジング４の内面に当接すると、ハウジング３の押圧操作によって外側に変形していたクランプ部材２２が、その弾性力により変形が解除されて係止部２２ａがハウジング３の外面に自動的に係止される。この時、クランプ部材２２が滑り性を有する合成樹脂によって成形されているため、ハウジング３の外面に円滑に係止され、一旦係止されたクランプ部材２２は、その弾性力等によって両ハウジング３、４の係止状態を確実に保持する。
【００２４】両ハウジング３、４がクランプ部材２２でクランプされ、ビニールチューブ２が図７に示す如くハウジング３、４で挟持されると、この状態で血流が測定される。この血流の測定は、従来と同様に、超音波ケーブル１５から送信側圧電素子７に高周波発振波形を印加して超音波信号に変換し、この超音波信号を整合層８を介してビニールチューブ２内の血液に加え、血液中の血球で反射された超音波信号をビニールチューブ２、整合層１０を介して受信側圧電素子９で受信して電気信号に変換し、さらに、この電気信号を超音波ケーブル１５を介して超音波血流計に供給することによって行われる。
【００２５】このように、上記実施例の超音波プローブ１によれば、開閉可能な２つのハウジング３、４の蝶番５側にケーブル挿通部２４を設け、このケーブル挿通部２４で接続ケーブル１４を案内しつつハウジング３、４の蝶番５側内部に収容配置しているため、接続ケーブル１４がハウジング３、４外で引き回されることがなくなり、接続ケーブル１４が受ける外部ノイズが低減され、超音波プローブ１の耐ノイズ特性を向上させることができると共に、外部に引き出されるケーブルが超音波ケーブル１５の１本だけとなるため、超音波プローブ１自体の取扱性を向上させることができる。
【００２６】特に、接続ケーブル１４として同軸線を使用すると共に、ハウジング３、４自体の材質をシールド機能を有する材質に設定すれば、このハウジング３、４自体で外部ノイズの接続ケーブル１４への進入（影響）をほとんど無くすことができるため、耐ノイズ特性により優れた超音波プローブ１を得ることができて、超音波血流計によって血流をより高精度に測定することが可能になる。
【００２７】また、両ハウジング３、４の蝶番５側の内面に、ケーブル挿通部２４としての長溝状の凹部２５と孔２６をそれぞれ形成すると共に、凹部２５内に接続ケーブル１４を案内する一対のガイドピン２７、２８をそれぞれ設けているため、接続ケーブル１４をガイドピン２７、２８で案内しつつ所定長さで屈曲収容でき、ハウジング３、４の開閉時において接続ケーブル１４の無理な曲がりが防止されると共に、接続ケーブル１４によるハウジング３、４の開閉動作への悪影響が防止され良好な開閉操作が得られる。また、長溝状の凹部２５によって接続ケーブル１４にある程度の弛みを持たせることができるため、この弛みを利用して接続ケーブル１４の両端部をプリント基板１２、１３に半田付けしたり、ハウジング３、４の組付作業を行うことができて、超音波プローブ１の組付性を向上させることも可能になる。
【００２８】さらに、２つのハウジング３、４の入口側３ａ、４ａに切欠面２０と傾斜面２１を設けているため、この切欠面２０と傾斜面２１の有無によって超音波プローブ１の入口側と出口側を一目で把握することができ、外面に設けた矢印１７の表示と合わせ、超音波プローブ１とビニールチューブ２の向きを簡単かつ正確に設定することができて、例えば血流測定時の超音波プローブ１のセット作業を容易に行うことが可能になる。また、傾斜面２１によってクランプ部材２２２の取付側を一目で把握することができて、ハウジング３、４の組付時の位置決め作業を容易に行うこともできる。
【００２９】またさらに、両ハウジング３、４をクランプするクランプ部材２２が、滑り性を有する合成樹脂によって成形されているため、クランプ時にクランプ部材２２の滑り性によって係止部２２ａをハウジング３の外面に円滑に係止させることができると共に、確実なクランプ感を得ることが可能になり、かつ、クランプ部材２２の耐久性を従来の金属板に比較して高めることができて、常に安定したクランプ状態（開閉状態）を得ることが可能になる。
【００３０】なお、上記実施例においては、ハウジング３、４の入口側３ａ、４ａに切欠面２０と傾斜面２１をそれぞれ設けて、出口側３ｂ、４ｂとの外形形状を異ならせることにより、超音波プローブ１の向きを一目で把握できるように形成したが、切欠面２０だけや傾斜面２１だけを設けることによって、外形形状を異ならせても良いし、片方のハウジング３、４にのみに切欠面２０や傾斜面２１を設けたり、入口側３ａ、４ａと出口側３ｂ、４ｂの形状をハウジング３、４の外面形状とそれぞれ異なる形状に形成する等、適宜の異形形状を採用することができる。
【００３１】また、上記実施例におけるハウジング３、４自体の形状や材質、クランプ部材２２の形状や材質及びケーブル挿通部２４の構造等も一例であって、例えば測定しようとするビニールチューブ２の外径に応じて適宜に設定する等、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１または２記載の発明によれば、蝶番によって開閉可能な２つのハウジング内に配置された送信側素子と受信側素子を中継基板にそれぞれ接続すると共に、両中継基板を接続する接続ケーブルが、２つのハウジングの例えば蝶番側に設けたケーブル挿通部を利用してハウジング内に案内されつつ配置されるため、接続ケーブルがハウジング外で渡り配線されることがなくなって、耐ノイズ特性及び取扱性を向上させることができる。
【００３３】また、請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の効果に加え、ハウジングの出入口側の外形形状が異なるため、この外形形状によって超音波プローブの向きを一目で把握することができて、超音波プローブのビニールチューブへの取付作業性を向上させることができる。
【００３４】また、請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３記載の発明の効果に加え、クランプ部材が例えばテフロン等の滑り性を有する合成樹脂で成形されているため、クランプ部材先端の係止部で両ハウジングがクランプされ、ビニールチューブを両ハウジングで確実にクランプすることができると共に、クランプ部材自体の耐久性を向上させることができて、常に安定したクランプ状態を得ることができる等の効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２６２４２
【氏名又は名称】日機装株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月２５日（１９９８．１２．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５６１４
【弁理士】
【氏名又は名称】越川 隆夫
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１８９４１９（Ｐ２０００−１８９４１９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月１１日（２０００．７．１１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３７１０２０ |
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