(57)【要約】【課題】トラカール内に収まる大きさでありながら、プローブヘッドの操作性を確保しつつ画質を向上させる。【解決手段】実施の形態における超音波プローブは、超音波を放射する超音波振動子を内蔵し、被検体の腹腔内へ挿入可能な柱状のプローブヘッドと、プローブヘッドに設けられた鉗子把持部とを備えている。プローブヘッドは、プローブヘッドの長手方向に延在する音響面を有している。音響面は、超音波を放射する音響放射領域を有している。鉗子把持部は、音響面上の音響放射領域と重複しない部分に設けられている。【選択図】図３
2020156888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を放射する超音波振動子を内蔵し、被検体の腹腔内へ挿入可能な柱状のプローブヘッドと、
前記プローブヘッドに設けられた鉗子把持部と、
を備え、
前記プローブヘッドは、前記プローブヘッドの長手方向に延在する音響面を有し、
前記音響面は、超音波を放射する音響放射領域を有し、
前記鉗子把持部は、前記音響面上の前記音響放射領域と重複しない部分に設けられていることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
前記プローブヘッドの長手方向の基端側の端面であるヘッド基端面から延在するケーブルを備え、
前記鉗子把持部は、前記プローブヘッドの長手方向において、前記ヘッド基端面と前記音響放射領域との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記プローブヘッドの長手方向と垂直かつ前記超音波振動子のエレベーション方向と平行な方向をヘッド幅方向とし、
前記ケーブルが前記ヘッド基端面上において占める領域をケーブル領域とし、
前記音響面に垂直であり前記ケーブル領域の最外端にヘッド幅方向の一方向側から接する接線を第１の接線とし、
前記音響面に垂直であり前記鉗子把持部の最外端にヘッド幅方向の他方向側から接する接線を第２の接線とし、
前記第１の接線と前記第２の接線の間のヘッド幅方向の距離をａとし、
前記ケーブルのヘッド幅方向の最大幅をｂとし、
前記鉗子把持部のヘッド幅方向の最大幅をｃとした場合、
ａ≧ｂ＋ｃを満たしていることを特徴とする請求項２に記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記ケーブルは、ヘッド幅方向における前記プローブヘッドの中心からヘッド幅方向の一方向側にずれた位置から延在していることを特徴とする請求項３に記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記鉗子把持部は、ヘッド幅方向における前記プローブヘッドの中心からヘッド幅方向の他方向側にずれた位置に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記音響放射領域を覆うように設けられた音響カプラを備え、
前記プローブヘッドの長手方向から前記プローブヘッドを見た場合、前記鉗子把持部が占める領域は、前記音響カプラが占める領域の中に含まれていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記音響カプラは、前記プローブヘッドの長手方向に先端側端部と基端側端部とを有し、
前記先端側端部及び前記基端側端部は、丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項６に記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記音響カプラは、減衰係数が０．５ｄＢ／ＭＨｚ／ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の超音波プローブ。
【請求項９】
前記音響カプラは、音速が１４００ｍ／秒〜２３００ｍ／秒であることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
前記音響カプラは、音響インピーダンスが１．５Ｍｒａｌｙ〜２Ｍｒａｌｙであることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、超音波プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年行われている腹腔鏡下手術とは、術部位周辺に小さな穴を複数空け、トラカールと呼ばれる筒状部材を介し、手術器具及び超音波プローブを始めとする診断器具を腹腔内に挿入して行われる手術である。このような腹腔鏡下手術で使用する超音波プローブは、腹腔内において位置及び向きを変更するために、鉗子で把持できる鉗子把持部がプローブヘッドに設けられていることがある。鉗子で鉗子把持部を把持することにより、超音波プローブを腹腔内で操作できる。
【０００３】
また、超音波画像の画質を向上させる方法として、超音波プローブが有する超音波振動子のエレベーション方向のサイズを大きくするという方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−７７３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
腹腔鏡下手術においては、超音波プローブは、鉗子把持部も含めてトラカール内に収まる大きさである必要がある。そのため、例えば鉗子把持部をプローブヘッドの上側に取り付けた場合、鉗子把持部の突出量に応じてトラカール内におけるプローブヘッドの位置が下に下がる。よって、プローブヘッドの下側をトラカールの丸い形状に沿って成形する必要があり、下側に設けられる音響放射面及び超音波振動子のエレベーション方向のサイズは制限されていた。つまり、鉗子把持部が所定の突出量を有するという制約があるため、音響放射面及び超音波振動子をよりトラカールの下側へ移動させていた。そして音響放射面及び超音波振動子が設けられたプローブヘッドの下側を、トラカールの丸い形状に沿ってエレベーション方向が小さくなるように形成していた。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、トラカール内に収まる大きさでありながら、プローブヘッドの操作性を確保しつつ画質を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施の形態における超音波プローブは、超音波を放射する超音波振動子を内蔵し、被検体の腹腔内へ挿入可能な柱状のプローブヘッドと、プローブヘッドに設けられた鉗子把持部とを備えている。プローブヘッドは、プローブヘッドの長手方向に延在する音響面を有している。音響面は、超音波を放射する音響放射領域を有している。鉗子把持部は、音響面上の音響放射領域と重複しない部分に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態の超音波プローブの全体を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態の超音波プローブの側面図。
【図３】第１の実施形態の超音波プローブの正面図。
【図４】第１の実施形態の超音波プローブの底面図。
【図５】第２の実施形態の超音波プローブの全体を示す斜視図。
【図６】第２の実施形態の超音波プローブの側面図。
【図７】第２の実施形態の超音波プローブの正面図。
【図８】第２の実施形態の変形例１の超音波プローブの側面図。
【図９】第２の実施形態の変形例１の超音波プローブの正面図。
【図１０】第２の実施形態の変形例２の超音波プローブの側面図。
【図１１】第３の実施形態の超音波プローブの側面図。
【図１２】第３の実施形態の超音波プローブの正面図。
【図１３】第３の実施形態の超音波プローブの平面図。
【図１４】第３の実施形態の変形例の超音波プローブの平面図。
【図１５】第３の実施形態の変形例の超音波プローブの正面図。
【図１６】変形例の超音波プローブの全体を示す斜視図。
【図１７】変形例の超音波プローブの側面図。
【図１８】変形例の超音波プローブの正面図。
【図１９】変形例の超音波プローブの平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について図１〜図４を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の超音波プローブの全体を示す斜視図である。図２は、第１の実施形態の超音波プローブの側面図である。図３は、第１の実施形態の超音波プローブの正面図である。図４は、第１の実施形態の超音波プローブの底面図である。
【００１１】
超音波画像診断装置は、被検体に対して超音波の送受信を行う超音波プローブ１と、超音波プローブ１が着脱可能に接続される装置本体とを備えている。但し、図１〜図４においては、装置本体はその図示を省略している。
【００１２】
ここで、超音波画像診断装置は、被検体の内部構造や血流状態などを非侵襲に調べることができる医用画像診断装置の一例である。超音波画像診断装置は、超音波振動子（圧電超音波）を備えた超音波プローブ１から被検体の検査対象部位に向けて超音波を送信する。そして、被検体内部で音響インピーダンスの不整合によって生ずる反射波を超音波プローブ１の超音波振動子で受信する。このようにして得られた受信信号に基づいて超音波画像を生成する。
【００１３】
超音波プローブ１は、超音波振動子により被検体内に超音波を送信してスキャン領域を走査し、被検体からの反射波を反射信号として受信する。なお、このスキャンとしては、例えばＢモードスキャンやドプラモードスキャンなど各種のスキャンがある。また、超音波プローブ２には、セクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応等があり、診断部位に応じて任意に選択される。
【００１４】
本発明の第１の実施形態における超音波プローブ１は、腹腔鏡下手術を行う際に、トラカール（筒状部材）を介して被検体の腹腔内に挿入される。腹腔に挿入された超音波プローブ１は、被検体の疾患部位を確認するために用いられる。しかし、腹腔内に超音波プローブ１を挿入するだけでは、腹腔内の所望する場所へ移動できない。そのため、別のトラカールを介して鉗子を腹腔内に挿入し、挿入された鉗子で超音波プローブ１を把持して所望する場所に移動させる。そのために、超音波プローブ１のプローブヘッドには、鉗子把持部が設けられている。
【００１５】
また、トラカールは筒状であり、通常、その断面は所定の内径を有する円形である。よって、トラカールを介して超音波プローブ１を腹腔内に挿入するためには、トラカールの内径に収まるように超音波プローブ１を構成する必要がある。図３の正面図には、トラカールの断面の内径であるトラカール内径Ｔが一点鎖線で示されている。トラカールの断面は円形であり、断面の内径の値は所定の値に決められている。よって、超音波プローブ１を構成するにあたり、これらの制約を考慮する必要がある。このように、超音波プローブ１はトラカールの中を通して腹腔に挿入されるため、トラカールの内径及び断面形状に応じてその寸法及び形状が制限される。以下に、超音波プローブ１の構成を説明する。
【００１６】
［超音波プローブの構成］
超音波プローブ１は、プローブヘッド１０と、プローブヘッド１０に設けられた鉗子把持部２０と、ケーブル３０とを備えている。図１〜図４において途中でその図示が省略されているケーブル３０は、図示しない装置本体に接続されている。以下に、プローブヘッド１０の構成を説明する。
【００１７】
［プローブヘッドの構成］
プローブヘッド１０は、被検体の腹腔内へ挿入可能な柱状であり、長手方向に垂直な断面は円の一部を切り欠いた形状をしている。プローブヘッド１０は、筐体１１と、筐体１１に内蔵されている超音波振動子１２とを備えている。筐体１１は、音響面１１ａと、円弧面と１１ｂと、ヘッド先端面１１ｃと、ヘッド基端面１１ｄとを備えている。
【００１８】
また、図１に示すように、プローブヘッドの幅方向（ヘッド幅方向）をｘ方向と定義する。ここで、超音波振動子１２のエレベーション方向はヘッド幅方向と同じ、すなわちｘ方向である。また、プローブヘッドの長手方向をｙ方向と定義する。そして、プローブヘッドの高さ方向をｚ方向と定義する。ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向は、互いに垂直である。
【００１９】
プローブヘッド１０の筐体１１は、ｙ方向に延在する柱状であり、ｙ方向に垂直な断面は円の一部を切り欠いた形状をしている。柱状の筐体１１の側面部は、音響面１１ａ及び円弧面１１ｂを有する。音響面１１ａは、ｙ方向に延在する面であり、超音波を放射する音響放射領域１３を有している。円弧面１１ｂは、ｙ方向に延在し、ｙ方向に垂直な断面は、円弧状である。また、ｙ方向における筐体１１の先端部１４はヘッド先端面１１ｃを備え、ｙ方向における筐体１１の基端部１５はヘッド基端面１１ｄを備えている。
【００２０】
音響面１１ａは、ｙ方向に延在する平面である。音響面１１ａが有する音響放射領域１３は、プローブヘッド１０が超音波を放射する部分であるので、臓器と接触させる領域である。音響面１１ａのｘ方向の寸法及びｙ方向の寸法は、超音波振動子１２のｘ方向の寸法及びｙ方向の寸法に基づいて決められている。つまり、超音波振動子１２の寸法が大きければ音響放射領域１３の寸法も大きく形成される。また、音響放射領域１３は平面として形成されているが、超音波振動子の種類に応じて曲面として形成されていても良い。さらに、音響放射領域１３は、音響レンズを備えていても良い。
【００２１】
円弧面１１ｂは、図３の正面図に示すように、トラカールの内径に沿って丸く形成されている。これは、径が比較的小さいトラカールに対応して、中身を実装できる内部空間の体積を最大にするためである。しかし、円弧面１１ｂは、トラカールの径が比較的大きい場合には、トラカールの中を通過できる大きさ及び形状の範囲内において円弧以外の形状に形成されていても良く、適切な大きさの内部空間を形成するように構成されていれば良い。
【００２２】
筐体１１（プローブヘッド１０）は、超音波振動子１２を内蔵している。超音波振動子１２は、筐体１１内部において音響放射領域１３に対応する部分に設けられている。図１〜図３においては、筐体１１の外部から直接見ることができない超音波振動子１２は、破線で示されている。また、音響放射領域１３の寸法は、超音波振動子１２の寸法に基づいて決められているため、超音波振動子１２から送信された超音波は、音響放射領域１３を介してプローブヘッド１０から送信される。また、超音波振動子１２の送信強度及び受信強度は、超音波振動子１２の面積の二乗に比例する。よって、超音波振動子１２のエレベーション方向の幅をなるべく広くとることにより、送信受信の感度を向上させることができる。
【００２３】
また、筐体１１の内部空間は、超音波振動子１２に加えて図示しないバッキング材、電子回路、配線等を内蔵している。例えば、バッキング材は、超音波振動子１２と円弧面１１ｂとの間に内蔵されている。また、超音波振動子１２と音響放射領域１３との間に音響整合層が設けられていても良い。次に、鉗子把持部２０の構成を説明する。
【００２４】
［鉗子把持部の構成］
鉗子把持部２０は、超音波プローブ１が被検体の腹腔内に挿入された場合に、鉗子が把持する部分である。鉗子把持部２０は、板状の直方体に形成された頭部２１と、当該頭部と音響面１１ａをつないでいる板状の直方体に形成された支持体２２とを備えている。ここで、ｘ方向に垂直な面で鉗子把持部２０を切断し、その断面を見ると、略Ｔ字形となるように形成されている。同様に、ｙ方向に垂直な面で鉗子把持部２０を切断し、その断面を見ると、略Ｔ字形となるように形成されている。鉗子把持部２０はこのような形状に形成されているが、このような形状に限定されず、鉗子が当該鉗子把持部２０を把持することができる形状であれば、どのような形状を採用していても良い。次に、ケーブル３０の構成を説明する。
【００２５】
［ケーブルの構成］
ケーブル３０は、ｙ方向におけるプローブヘッド１０の基端部１５から延在している。より詳細には、ケーブル３０は、プローブヘッド１０の筐体１１の基端部１５側の端面であるヘッド基端面１１ｄから延在している。ケーブル３０は、ヘッド基端面１１ｄ上において、ｘ方向におけるヘッド基端面１１ｄの中心から延在している。ケーブル３０は、ヘッド基端面１１ｄに設けられた図示しない孔から水密に筐体１１の内部空間に引き込まれている。ケーブル３０は信号線等の配線を有し、それら配線は筐体１１の内部空間に内蔵された超音波振動子１２及び電子回路等に電気的に接続されている。図１〜図４において、筐体１１内に引き込まれたケーブル３０及び配線は、その図示を省略している。また、図３の正面図には、ヘッド基端面１１ｄ上においてケーブル３０が占める領域であるケーブル領域１０Ｃが点線で示されている。ケーブル３０の断面は円形であるが、どのような形状を採用していても良い。次に、鉗子把持部２０が設けられている位置について、説明する。
【００２６】
［鉗子把持部が設けられる位置］
図４は、プローブヘッド１０の底面図であり、音響面１１ａが示されている。鉗子把持部２０は、プローブヘッド１０の音響面１１ａに設けられている。つまり、鉗子把持部２０と音響放射領域１３の両方とも、同一面上（音響面１１ａ上）にある。より詳細には、鉗子把持部２０は、音響面１１ａのうち、音響放射領域１３以外の領域に設けられている。すなわち、鉗子把持部２０は、音響面１１ａ上の音響放射領域１３と重複しない部分に設けられている。さらに、鉗子把持部２０が設けられている位置は、音響放射領域１３における超音波の送受信を妨げない位置である。また、換言すれば、鉗子把持部２０は、音響面１１ａ上で、ｙ方向において、ヘッド基端面１１ｄと音響放射領域１３との間に設けられている。また、換言すれば、音響面１１ａ上において、筐体１１の先端部１４側に音響放射領域１３があり、筐体１１の基端部１５側に鉗子把持部２０があるともいえる。また、鉗子把持部２０は、音響面１１ａ上において、ｘ方向における音響面１１ａの中心に設けられている。次に、超音波プローブ１のトラカールに対する挿抜を説明する。
【００２７】
［トラカールに対する挿抜］
本発明の第１の実施形態によれば、超音波プローブ１をトラカールに対して挿抜するとき、トラカール内における超音波プローブ１は、図３の正面図に示すように、音響放射領域１３がトラカールの内径の直径部分付近を通過する。すなわち、鉗子把持部２０が音響面１１ａに設けられているので、音響放射領域１３及び超音波振動子１２がトラカールの断面である円の中心付近を通過することになった。これにより、音響放射領域１３及び超音波振動子１２のｘ方向（エレベーション方向）の幅を、最大の状態としては、トラカールの内径と同程度まで大きくすることができ、超音波振動子１２の面積を増やすことができ、送信受信の感度を向上させることができる。あわせて、鉗子把持部２０をプローブヘッド１０に設けることができ、プローブヘッド１０の操作性も確保することができる。このように、本発明の第１の実施形態では、鉗子把持部２０を音響面１１ａ側に設けている。そのため、トラカールの内径及び円形という断面形状に起因する制約、及び鉗子把持部２０の突出量という制約があるにも関わらず、音響放射領域１３及び超音波振動子１２のエレベーション方向の幅を広くとることができる。これにより超音波の送信受信の感度を向上させることができ、それと同時にプローブヘッド１０の操作性も確保することができる。
【００２８】
このように、本発明の第１の実施形態によれば、トラカール内に収まる大きさでありながら、プローブヘッドの操作性を確保しつつ画質を向上させることができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図５〜図７を用いて説明する。第２の実施形態における超音波プローブ２は、第１の実施形態において説明した超音波プローブ１に対し、音響カプラ４０を追加した構成を有する。第２の実施形態における超音波プローブ２の構成要素のうち、第１の実施形態において説明した超音波プローブ１と同様の構成要素には同一の符号を付し、同様の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００３０】
図５は、第２の実施形態の超音波プローブの全体を示す斜視図である。図６は、第２の実施形態の超音波プローブの側面図である。図７は、第２の実施形態の超音波プローブの正面図である。
【００３１】
超音波プローブ２は、音響カプラ４０を備える。音響カプラ４０は、プローブヘッド１０の音響面１１ａが有する音響放射領域１３を覆うように、筐体１１に設けられている。音響カプラ４０は、鉗子把持部２０と音響放射領域１３との間の段差を解消するために設けられている。図６に示すように、音響放射領域１３と鉗子把持部２０の端部との間には段差Ｓが存在する。ここで、鉗子把持部２０は、音響面１１ａから、音響面１１ａに垂直な方向、すなわちｚ方向に突出するように設けられている。段差Ｓを形成する鉗子把持部２０の端部とは、ｚ方向への突出量が最大となる端部である。そして、ｚ方向における音響カプラ４０の音響面１１ａからの突出量の最大値は、ｚ方向における鉗子把持部２０の音響面１１ａからの突出量の最大値（段差Ｓ）より大きい。音響カプラ４０は、音響放射領域１３と臓器との間をとりもつことにより、このような段差Ｓを解消する。まず、音響カプラ４０を構成する材料について説明する。
【００３２】
［音響カプラを構成する材料］
音響カプラ４０を構成する材料は、音響減衰が極めて小さい。音響カプラ４０を構成する材料の特徴としては、その音響インピーダンスが臓器の音響インピーダンスに近いものであり、音響レンズとしての効果を生じないことである。これは、臓器へ放射される超音波及び臓器から反射されてきた超音波に対して、音響カプラ４０を構成する材料がなるべく影響しないようにするためである。好ましくは、音響カプラ４０を構成する材料は、減衰係数が０．５ｄＢ／ＭＨｚ／ｍｍ以下であり、音速が１４００ｍ／秒〜２３００ｍ／秒であり、音響インピーダンスが１．５Ｍｒａｌｙ〜２Ｍｒａｌｙである。続いて、音響カプラ４０の形状について説明する。
【００３３】
［音響カプラの形状］
以下に、音響カプラ４０が音響放射領域１３に設けられた状態における、音響カプラ４０の形状について説明する。音響カプラ４０は、ｙ方向に延在する柱状であり、円柱の一部をｙ方向に沿って切り欠いた形状をしている。すなわち、音響カプラ４０のｙ方向に垂直な断面は、円の一部を切り欠いた形状をしている。音響カプラ４０は、この切り欠いた面が音響放射領域１３を覆うように、音響面１１ａに設けられている。つまり、音響カプラ４０の切り欠いた面は、音響放射領域１３の大きさと同程度の大きさを有し、音響放射領域１３全体を覆う。また、音響カプラ４０の切り欠いた面の反対側の面は、接触面４０ａである。接触面４０ａは、臓器と接触させる面であり、図７に示すように、ｘ方向において円弧状である。また、ｙ方向における音響カプラ４０の先端側端部４１はカプラ先端面４０ｃを備え、ｙ方向における音響カプラ４０の基端側端部４２はカプラ基端面４０ｄを備えている。先端側端部４１は、筐体１１の先端部１４側の端部であり、基端側端部４２は、筐体１１の基端部１５側の端部である。このように、本発明の第２の実施形態における音響カプラ４０は、音響放射領域１３から、円弧状に突出する形状を有している。また、図７に示すように、接触面４０ａはトラカールの内径に収まるようにて丸く形成されている。よって、音響カプラ４０を音響放射領域１３に設けた状態であっても、プローブヘッド１０をトラカールに対して挿抜することが可能である。
【００３４】
本発明の第２の実施形態によれば、ｚ方向における音響カプラ４０の音響面１１ａからの突出量の最大値は、ｚ方向における鉗子把持部２０の音響面１１ａからの突出量の最大値（段差Ｓ）より大きい。また、ｙ方向からプローブヘッド１０を見た場合、図７に示すように、鉗子把持部２０が占める領域は、音響カプラ４０が占める領域の中に含まれている。すなわち、音響カプラ４０は、超音波の放射方向において鉗子把持部２０より突出している。鉗子把持部２０が占める領域は音響カプラ４０が占める領域の中に含まれているので、音響放射領域１３から放射される超音波がどのような方向に進んでも、音響カプラ４０を介して臓器に放射される。同様に、臓器から反射されてきた超音波は、音響カプラ４０を介して音響放射領域１３に到達される。
【００３５】
このように、本発明の第２の実施形態によれば、トラカール内に収まる大きさでありながら、臓器に対する密着性がより高まり、プローブヘッドの操作性を確保しつつ画質を向上させることができる。
【００３６】
（第２の実施形態の変形例１）
次に、本発明の第２の実施形態の変形例１について図８及び図９を用いて説明する。第２の実施形態の変形例１における超音波プローブ３は、第２の実施形態において説明した超音波プローブ２が備えた音響カプラ４０の代わりに、音響カプラ５０を備えた構成を有する。第２の実施形態の変形例１における超音波プローブ３の構成要素のうち、第２の実施形態において説明した超音波プローブ２と同様の構成要素には同一の符号を付し、同様の構成要素の説明は重複するので省略する。音響カプラ５０を構成する材料は、音響カプラ４０と同一であるので、ここではその説明を省略する。音響カプラ５０の形状は音響カプラ４０と異なるので、以下に説明する。
【００３７】
［音響カプラの形状］
図８は、第２の実施形態の変形例１の超音波プローブの側面図である。図９は、第２の実施形態の変形例１の超音波プローブの正面図である。音響カプラ５０は、ｙ方向に先端側端部５１と基端側端部５２とを有する。先端側端部５１は、筐体１１の先端部１４側の端部であり、基端側端部５２は、筐体１１の基端部１５側の端部である。また、音響カプラ５０は、接触面５０ａを有する。
【００３８】
音響カプラ５０と音響カプラ４０は、先端側端部及び基端側端部の形状において異なる。それ以外においては、音響カプラ５０は音響カプラ４０と同じ構成を有する。音響カプラ５０は、音響カプラ４０の先端側端部４１の代わりに先端側端部５１を有し、音響カプラ４０の基端側端部４２の代わりに基端側端部５２を有する。また、音響カプラ５０は、音響カプラ４０の接触面４０ａ、カプラ先端面４０ｃ、及びカプラ基端面４０ｄの代わりに、接触面５０ａを有する。第２の実施形態の音響カプラ４０は、カプラ先端面４０ｃと接触面４０ａの間に境界となる角部を有し、カプラ基端面４０ｄと接触面４０ａの間に境界となる角部を有していた。一方、第２の実施形態の変形例１の音響カプラ５０は、そのような角部を有さない。また、音響カプラ５０は、カプラ先端面及びカプラ基端面も有していない。音響カプラ５０の先端側端部５１及び基端側端部５２は、図８の側面図に示すように丸みを帯びた形状を有する。つまり、側面から見た場合に、接触面５０ａは、緩やかな曲線を描くように形成されている。
【００３９】
本発明の第２の実施形態の変形例１によれば、音響カプラ５０がこのような形状を有するため、プローブヘッド１０を臓器の裏側、臓器の隙間、入り組んだ所など、狭い所に挿入する場合に挿入しやすい。つまり、トラカールを通してプローブヘッド１０が腹腔内へ挿入された後において、臓器、例えば肝臓の裏側などを見たい場合に、プローブヘッド１０の先端（音響放射領域１３）を肝臓の裏側に挿入する。その際、音響カプラ５０の先端側端部５１が丸みを帯びた形状を有するため、肝臓の裏側等の臓器の隙間に挿入しやすい。また、画像を確認した後に臓器の裏側等の隙間からプローブヘッドを引き抜くときに、音響カプラ５０の基端側端部５２も丸みを帯びた形状を有するため、引き抜きやすい。
【００４０】
このように、本発明の第２の実施形態の変形例１によれば、トラカール内に収まる大きさでありながら、臓器に対する密着性がより高まり、プローブヘッドの操作性を確保しつつ画質を向上させることができる。
【００４１】
（第２の実施形態の変形例２）
次に、本発明の第２の実施形態の変形例２について図１０を用いて説明する。第２の実施形態の変形例２における超音波プローブ４は、第２の実施形態の変形例１において説明した超音波プローブ３が備えたプローブヘッド１０の代わりに、プローブヘッド６０を備える。より詳細には、筐体１１の代わりに筐体６１を備える。第２の実施形態の変形例２における超音波プローブ４の構成要素のうち、第２の実施形態の変形例１において説明した超音波プローブ３と同様の構成要素には同一の符号を付し、同様の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００４２】
［音響カプラの形状］
図１０は、第２の実施形態の変形例２の超音波プローブの側面図である。第２の実施形態の変形例２の超音波プローブ４はプローブヘッド６０を備え、プローブヘッド６０は筐体６１を備え、筐体６１は、音響面１１ａ、円弧面６１ｂ、及びヘッド基端面１１ｄを備えている。また、筐体６１は、先端部６４及び基端部１５を有する。
【００４３】
筐体１１と筐体６１は、先端部の形状において異なる。それ以外においては、プローブヘッド６０及び筐体６１は、プローブヘッド１０及び筐体１１と同じ構成を有する。第２の実施形態の変形例２の筐体６１は、第２の実施形態の変形例１の先端部１４の代わりに、先端部６４を有する。また、第２の実施形態の変形例２の筐体６１は、第２の実施形態の変形例１の筐体１１の円弧面１１ｂ及びヘッド先端面１１ｃの代わりに、円弧面６１ｂを備えている。第２の実施形態の変形例１の筐体１１は、ヘッド先端面１１ｃと円弧面１１ｂの間に境界となる角部を有していた。一方、第２の実施形態の変形例２の筐体６１は、そのような角部を有さない。また、筐体６１は、ヘッド先端面１１ｃも有していない。筐体６１の先端部６４は、図１０の側面図に示すように丸みを帯びた形状を有する。つまり、側面から見た場合に、円弧面６１ｂのうち先端部６４に相当する部分は、緩やかな曲線を描くように形成されている。
【００４４】
本発明の第２の実施形態の変形例２によれば、筐体６１及び音響カプラ５０がこのような形状を有するため、プローブヘッド６０を臓器の裏側、臓器の隙間、入り組んだ所など、狭い所に挿入する場合に挿入しやすい。つまり、トラカールを通してプローブヘッド６０が腹腔内へ挿入された後において、臓器、例えば肝臓の裏側などを見たい場合に、プローブヘッド６０の先端（音響放射領域１３）を肝臓の裏側に挿入する。その際、筐体６１の先端部６４及び音響カプラ５０の先端側端部５１が丸みを帯びた形状を有するため、肝臓の裏側等の臓器の隙間に挿入しやすい。
【００４５】
このように、本発明の第２の実施形態の変形例２によれば、トラカール内に収まる大きさでありながら、臓器に対する密着性がより高まり、プローブヘッドの操作性を確保しつつ画質を向上させることができる。
【００４６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図１１〜図１３を用いて説明する。第３の実施形態における超音波プローブ５は、第１の実施形態において説明した超音波プローブ１に対し、ケーブル３０の位置及び鉗子把持部２０の位置をずらした構成を有する。第２の実施形態における超音波プローブ５の構成要素のうち、第１の実施形態において説明した超音波プローブ１と同様の構成要素には同一の符号を付し、同様の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００４７】
図１１は、第３の実施形態の超音波プローブの側面図である。図１２は、第３の実施形態の超音波プローブの正面図である。図１３は、第３の実施形態の超音波プローブの平面図である。超音波プローブ５はプローブヘッド７０を備え、プローブヘッド７０は筐体７１を備え、筐体７１は、音響面７１ａ、円弧面１１ｂ、ヘッド先端面１１ｃ、及びヘッド基端面７１ｄを備えている。また、筐体７１は、先端部１４及び基端部７５を有する。筐体７１は、筐体１１と比べてケーブル３０の及び鉗子把持部２０が取り付けられている位置が異なる。それ以外においては、プローブヘッド７０及び筐体７１は、プローブヘッド１０及び筐体１１と同じ構成を有する。
【００４８】
図１２の正面図には、ケーブル３０がヘッド基端面７１ｄ上において占める領域であるケーブル領域７０Ｃが点線で示されている。図１２の正面図及び図１３の平面図において、矢印Ａはｘ方向における一方向を示し、矢印Ｂはｘ方向における他方向を示す（以下の図において示す矢印Ａ及びＢも同様とする）。このケーブル領域７０Ｃは、ヘッド基端面７１ｄ上において、ｘ方向におけるプローブヘッド７０の中心からｘ方向の一方向側へずれた位置に位置している。また、鉗子把持部２０は、音響面７１ａ上において、ｘ方向におけるプローブヘッド７０の中心からｘ方向の他方向側へずれた位置に設けられている。ここで、ｘ方向とは、すでに説明したようにプローブヘッド１０の幅方向、すなわちヘッド幅方向である。このヘッド幅方向は、プローブヘッド１０の長手方向（ｙ方向）と垂直かつ超音波振動子１２のエレベーション方向と平行な方向である。また、ｘ方向は、音響放射領域１３及び超音波振動子１２のエレベーション方向でもある。
【００４９】
図１２の正面図に、距離ａ、距離ｂ、及び距離ｃを示す。距離ａは、ケーブル領域７０Ｃと鉗子把持部２０のｘ方向におけるずれ量を示す距離である。具体的には、距離ａは、第１の接線７０Ｃａと第２の接線２０ａの間のｘ方向の距離である。ここで、第１の接線７０Ｃａとは、図１２の正面図に示すように、音響面７１ａに垂直でありケーブル領域７０Ｃの最外端にｘ方向の一方向側から接する接線である。また、第２の接線２０ａとは、音響面７１ａに垂直であり鉗子把持部２０の最外端にｘ方向の他方向側から接する接線である。また、ケーブル領域７０Ｃと鉗子把持部２０は、実際にはｘ方向だけではなくｙ方向においても異なる位置にある。ここでいう第１の接線７０Ｃａと第２の接線２０ａの間のｘ方向の距離とは、ｙ方向の距離を考慮しない、ｘ方向の距離である。つまり、距離ａとは、図１２の正面図の紙面上における第１の接線７０Ｃａと第２の接線２０ａの間の距離である。
【００５０】
また、距離ｂは、ｘ方向におけるケーブル領域７０Ｃの最大幅である。具体的には、図１２の正面図に示すように、音響面７１ａに垂直でありケーブル領域７０Ｃの最外端にｘ方向の他方向側から接する接線を第３の接線７０Ｃｂとした場合、距離ｂは、第１の接線７０Ｃａと第３の接線７０Ｃｂの間のｘ方向の距離である。ここでいうケーブル領域７０Ｃの最大幅とは、ｙ方向の距離を考慮しない、ｘ方向の距離である。つまり、距離ｂとは、図１２の正面図の紙面上における第１の接線７０Ｃａと第３の接線７０Ｃｂの間の距離である。
【００５１】
また、距離ｃは、ｘ方向における鉗子把持部２０の最大幅である。具体的には、図１２の正面図に示すように、音響面７１ａに垂直であり鉗子把持部２０の最外端にｘ方向の一方向側から接する接線を第４の接線２０ｂとした場合、距離ｃは、第２の接線２０ａと第４の接線２０ｂの間のｘ方向の距離である。ここでいう鉗子把持部２０の最大幅とは、ｙ方向の距離を考慮しない、ｘ方向の距離である。つまり、距離ｂとは、図１２の正面図の紙面上における第２の接線２０ａと第４の接線２０ｂの間の距離である。
【００５２】
このような距離ａ、距離ｂ、及び距離ｃは、式（１）の関係を満たす。
ａ≧ｂ＋ｃ        （１）
【００５３】
図１３の平面図は、術者から見える超音波プローブ５である。本発明の第３の実施形態によれば、術者は、矢印Ｃの方向に沿って鉗子をプローブヘッド７０の下側へ挿入して、鉗子把持部２０を把持する。ケーブル３０と鉗子把持部２０は上述のようにｘ方向における一方向側と他方向側にずらされている。さらに、ケーブル３０と鉗子把持部２０との間のずれ量である距離ａは式（１）を満たしている。すなわち、ケーブル３０と鉗子把持部２０は、ｘ方向の位置が重ならないように設けられている。よって、術者が上から見たときに、図１３の平面図に示すように、ケーブル３０と鉗子把持部２０がｘ方向にずれていて重ならない。また、ケーブル３０と鉗子把持部２０が超音波の放射方向の直交断面への投影図上で重ならない。よって、鉗子がアクセスする方向（矢印Ｃの方向）にはケーブル３０が存在しないので、鉗子とケーブル３０が干渉することがなく、筐体７１の下側へ鉗子を挿入しやすい。よって、ケーブルを避けながら筐体７１の下側に鉗子を挿入する必要がない。
【００５４】
このように、本発明の第３の実施形態によれば、トラカール内に収まる大きさでありながら、体腔内で鉗子把持部２０をより把持しやすく、プローブヘッドの操作性を確保しつつ画質を向上させることができる。
【００５５】
（第３の実施形態の変形例）
次に、本発明の第３の実施形態の変形例について、図１４及び図１５を用いて説明する。第３の実施形態の変形例における超音波プローブ６は、第３の実施形態において説明した超音波プローブ５に対し、鉗子把持部２０の位置はずらさず、ケーブル３０の位置をずらした構成を有する。第３の実施形態の変形例における超音波プローブ６の構成要素のうち、第３の実施形態において説明した超音波プローブ５又は第１の実施形態において説明した超音波プローブ１と同様の構成要素には同一の符号を付し、同様の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００５６】
図１４は、第３の実施形態の変形例の超音波プローブの平面図である。図１５は、第３の実施形態の変形例の超音波プローブの正面図である。超音波プローブ６はプローブヘッド８０を備え、プローブヘッド８０は筐体８１を備え、筐体８１は、音響面７１ａ、円弧面１１ｂ、ヘッド先端面１１ｃ、及びヘッド基端面７１ｄを備えている。音響面７１ａにおける鉗子把持部２０の位置は、第１の実施形態と同じである。また、図１５の正面図に、距離ａ、距離ｂ、及び距離ｃを示すが、その定義は第３の実施形態と同じである。
【００５７】
本発明の第３の実施形態の変形例は、第３の実施形態と比べてトラカールの径が大きい場合を想定している。その場合、鉗子把持部２０の位置はずらさず、ケーブル３０をずらすことにより、ケーブル３０と鉗子把持部２０との間のずれ量である距離ａが上述の式（１）を満たすようになる。
【００５８】
このように、本発明の第３の実施形態の変形例によれば、トラカール内に収まる大きさでありながら、体腔内で鉗子把持部２０をより把持しやすく、プローブヘッドの操作性を確保しつつ画質を向上させることができる。
【００５９】
（変形例）
次に、本発明の変形例について図１６〜図１９を用いて説明する。変形例における超音波プローブ７は、第３の実施形態において説明した超音波プローブ５に対し、鉗子把持部２０の位置を変えた構成を有する。より詳細には、筐体の一部を切り欠いて得られたｘ方向に垂直な面に、鉗子把持部２０が設けられている。変形例における超音波プローブ７の構成要素のうち、第３の実施形態において説明した超音波プローブ５と同様の構成要素には同一の符号を付し、同様の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００６０】
図１６は、変形例の超音波プローブの全体を示す斜視図である。図１７は、変形例の超音波プローブの側面図である。図１８は、変形例の超音波プローブの正面図である。図１９は、変形例の超音波プローブの平面図である。超音波プローブ７はプローブヘッド９０を備え、プローブヘッド９０は筐体９１を備え、筐体９１は、先端部１４及び基端部９５を有する。筐体９１は、筐体７１と比べて、基端部９５側の一部分がｘ方向に垂直な面及びｙ方向に垂直な面で切り欠かれた形状をしている。これにより、ｘ方向に垂直な面である設置面９１ｅと、段差面９１ｆとが形成されている。また、これにより、音響面９１ａ、円弧面９１ｂ、及びヘッド基端面９１ｄもそれぞれ切り欠かれた形状となっている。設置面９１ｅは、音響面９１ａ、円弧面９１ｂ、ヘッド基端面９１ｄ、及び段差面９１ｆと隣接している。段差面９１ｆは、設置面９１ｅ、音響面９１ａ、及び円弧面９１ｂと隣接している。このように、筐体９１は、音響面９１ａ、円弧面９１ｂ、ヘッド先端面１１ｃ、ヘッド基端面９１ｄ、設置面９１ｅ、及び段差面９１ｆを備えている。
【００６１】
鉗子把持部２０は、設置面９１ｅに設けられている。図１９の平面図に示すように、鉗子把持部２０は、設置面９１ｅからｘ方向の他方側へと突出するように設けられている。また、超音波プローブ７をトラカールに通すためには、鉗子把持部２０がトラカール内径Ｔの中に納まる必要がある。よって、鉗子把持部２０の突出量と設置面９１ｅのｘ方向の位置は、図１８に示すように、鉗子把持部２０がトラカール内径Ｔの中に納まるように調整されている。具体的には、切り欠く前の音響面９１ａの内側に鉗子把持部２０が位置するように、調整されている。
【００６２】
図１８の正面図に、距離ｂ、距離ｄ、及び距離ｅを示す。距離ｂの定義は、第３の実施形態と同じである。距離ｄは、図１８及び図１９に示すように、鉗子把持部２０の設置面９１ｅからの突出量である。図１９には、ｘ方向における設置面９１ｅの位置を示す基準線２０ｅと、ｘ方向における鉗子把持部２０の最外端を示す基準線２０ｄとが示されている。この基準線２０ｅと基準線２０ｄの間のｘ方向の距離が、鉗子把持部２０の設置面９１ｅからの突出量である。つまり、距離ｄとは、図１８の正面図の紙面上における基準線２０ｅと基準線２０ｄの間の距離である。距離ｅとは、図１８の正面図の紙面上における第１の接線７０Ｃａと基準線２０ｄとの間の距離である。
【００６３】
このような距離ｂ、距離ｄ、及び距離ｅは、式（２）の関係を満たす。
ｅ≧ｂ＋ｄ        （２）
【００６４】
本発明の変形例によれば、術者は、図１９の平面図の矢印Ｃの方向に沿って鉗子を移動して、鉗子把持部２０を把持する。鉗子把持部２０は上述のように設置面９１ｅに設けられているので、術者が上から見たときにケーブル３０と鉗子把持部２０は重ならない。また、ケーブル３０と鉗子把持部２０が超音波の放射方向の直交断面への投影図上で重ならない。よって、鉗子がアクセスする方向（矢印Ｃの方向）にはケーブル３０が存在しないので、鉗子とケーブル３０が干渉することがなく、鉗子把持部２０を把持しやすい。
【００６５】
このように、本発明の変形例によれば、トラカール内に収まる大きさでありながら、体腔内で鉗子把持部２０をより把持しやすく、プローブヘッドの操作性を確保しつつ画質を向上させることができる。
【００６６】
（その他の実施形態）
音響カプラ４０は、第３の実施形態のプローブヘッド７０及び第３の実施形態の変形例のプローブヘッド８０に設けられていても良い。さらに、音響カプラ５０も、第３の実施形態のプローブヘッド７０及び第３の実施形態の変形例のプローブヘッド８０に設けられていても良い。
【００６７】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、トラカール内に収まる大きさでありながら、プローブヘッドの操作性を確保しつつ画質を向上させることができる。
【００６８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６９】
１〜７    超音波プローブ
１０、６０、７０、８０、９０    プローブヘッド
１１、６１、７１、８１、９１    筐体
１１ａ、７１ａ、９１ａ    音響面
１２    超音波振動子
１３    音響放射領域
２０    鉗子把持部
３０    ケーブル
４０、５０    音響カプラ
【図１】
2020156888.tif 000003
【図２】
2020156888.tif 000004
【図３】
2020156888.tif 000005
【図４】
2020156888.tif 000006
【図５】
2020156888.tif 000007
【図６】
2020156888.tif 000008
【図７】
2020156888.tif 000009
【図８】
2020156888.tif 000010
【図９】
2020156888.tif 000011
【図１０】
2020156888.tif 000012
【図１１】
2020156888.tif 000013
【図１２】
2020156888.tif 000014
【図１３】
2020156888.tif 000015
【図１４】
2020156888.tif 000016
【図１５】
2020156888.tif 000017
【図１６】
2020156888.tif 000018
【図１７】
2020156888.tif 000019
【図１８】
2020156888.tif 000020
【図１９】
2020156888.tif 000021