(57)【要約】【課題】  開腹部の範囲や隣接臓器の配置などに制限があっても、目的の臓器の超音波画像を広範囲に亘って取得できる超音波プローブを提供する。【解決手段】  複数の超音波振動子を有する振動子部２と、振動子部２を被検体内に挿入して遠隔操作するときに検者に保持される保持部４と、検者により回動操作される操作部６と、操作部６の回動を歯車５１に伝達するジョイント部５２と、歯車５１と係合する振動子部２に形成された歯車２２とを備える。検者が操作部６を軸Ｏ２周りに回動させると、ジョイント部５２を介して歯車５１が軸Ｏ３周りに回動され、それと係合する歯車２２が軸Ｏ１周りに回動されて振動子部２が回動される。回動軸Ｏ１は、振動子部２の複数の超音波振動子の配列面に直交している。それにより、振動子部２による超音波スキャンの方向が変更される。【選択図】      図３
2006020828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受信する複数の超音波振動子を有する振動子部と、
前記超音波振動子の受信結果に基づいて被検体の超音波断層像を形成する超音波診断装置本体と前記超音波振動子とを接続する接続線と、
一端が前記振動子部に取り付けられ、前記振動子部を被検体内に挿入して検査を行うときに検者により保持される保持手段と、
を有する超音波プローブであって、
前記複数の超音波振動子の配列面に直交する回動軸周りに前記複数の超音波振動子を前記保持手段に対して回動させる回動機構を備えていることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
前記回動機構によって前記複数の超音波振動子を回動させるために回動操作される操作手段を更に備え、
前記超音波振動子の前記回動軸は、前記操作手段の回動軸とは異なる方向とされ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】
前記保持手段は、前記超音波振動子の前記回動軸に対する角度方向を変更可能に前記振動子部に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記保持手段は、前記振動子部に対し着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記保持手段は、長手方向に沿う中空部を有する形状であり、
前記接続線は、前記保持手段の前記中空部を案内されて前記複数の超音波振動子に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記保持手段は、前記一端が前記振動子部に対して回動可能に取り付けられ、かつ、長手方向に沿う中空部を有する形状であり、
前記操作手段は、
前記保持手段の前記中空部を案内された軸部と、
当該軸部の一端にかつ前記保持手段の他端を越えた位置に設けられ、検者により回動操作される操作部とを備え、
前記回動機構は、
前記超音波振動子の前記回動軸を中心に前記振動子部に形成された第１の歯車と、
前記第１の歯車と係合された第２の歯車と、
前記操作手段の前記軸部の他端と前記第２の歯車とを連結し、前記操作手段の前記軸部の回動を前記第２の歯車に伝達するジョイント部とを備えている、
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７】
前記ジョイント部は、前記操作手段の前記軸部の前記他端と前記第２の歯車とをユニバーサルジョイント構造で連結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】
前記操作手段は、軸部と、当該軸部の一端に設けられて検者により回動操作される操作部とを備え、
前記回動機構は、前記操作手段の前記軸部の他端と前記振動子部とを連結し、前記操作手段の前記軸部の回動を前記振動子部に伝達する回動伝達機構部を備え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９】
前記回動伝達機構部は、前記操作手段の前記軸部の前記他端と前記振動子部とをユニバーサルジョイント構造で連結することを特徴とする請求項８に記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
前記回動伝達機構部は、前記操作手段の前記軸部の回動に応じて前記振動子部を前記超音波振動子の前記回動軸の方向に移動させるネジ機構部を備え、
前記操作手段を所定方向に回動させることにより、前記保持手段、前記操作手段及び前記回動伝達機構部を前記振動子部から取り外し可能とすることを特徴とする請求項８に記載の超音波プローブ。
【請求項１１】
前記回動機構により回動された前記複数の超音波振動子の回動状態を表示する表示手段を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか一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】
本発明は、被検体の超音波断層像を取得するために被検体内に挿入されて使用される超音波プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波プローブ（超音波探触子）は、従来から各種の手術に利用されている。例えば、超音波プローブを被検体内に挿入し臓器に接触させて得たエコー信号から超音波断層像を形成し、当該臓器のモニタリングを行うなどの使用法が典型的である。
【０００３】
超音波プローブを用いた手術では、術者等の検者が超音波プローブを直接手に保持して取り扱うこともあるが、開腹部が狭く手を挿入できない場合や、隣接する臓器に手を触れて影響を与えたくない場合などには、超音波振動子を備える振動子部から延設された例えば棒状の保持部を備えた超音波プローブが使用されることがある。
【０００４】
特許文献１は、そのような保持部（把持部）を有する超音波プローブの一例を開示している。当該文献に記載の超音波プローブは、超音波振動子が収納された振動子部と、この振動子部に接続され操作者が把持して振動子部を操作し所定の診断を行うための把持部とを備え、把持部と振動子部とが着脱自在に構成されている。更に、振動子部及び把持部が各々複数種類用意されており、診断目的、用途に応じてそれぞれ交換可能に構成されている。なお、把持部のオプションとしては、棒状、クランク形状、屈曲形状のものが記載されている。
【０００５】
図１０は、従来の保持部付き超音波プローブの一構成例を示している。同図に示す超音波プローブ１００は、そのケーブル１０２を介して超音波診断装置本体２００に接続されている。超音波プローブ１００は、振動子部１０１と、それを固定し支持する保持部１０３とを有する。振動子部１０１は、図示は省略するが、正負の電極を備えた圧電素子からなる（複数の）超音波振動子、この超音波振動子から発せられた超音波を収束させる音響レンズ、不要な振動を吸収するバッキング材、振動子電極に各々接続された接続導体などを含んで構成される。振動子部１０１は、超音波診断装置本体２００からケーブル１０２内の接続導体を通じて供給される電気信号を受けて各超音波振動子から超音波を発生させる。このとき、振動子部１０１は、超音波振動子の配列面であり超音波の送受面である下面１０１ａの長手方向に超音波をスキャンさせる。振動子部１０１は、超音波の反射波を受信しエコー信号として超音波診断装置本体２００に送る。超音波診断装置本体２００は、このエコー信号に基づいて超音波断層像を作成してモニタに表示させる。ここで、取得される断層像は、振動子部１０１の下面１０１ａの長手方向における断層像である。
【０００６】
図１１は、超音波プローブ１００が開腹部３００を介して被検体内に挿入されている状態の概略を示している。開腹部３００は、コッヘル４００により保持されている。図示しない検者は、超音波プローブ１００の保持部１０３を保持して振動子部１０１を狭い開腹部３００に挿入して被検体深部の臓器５００（図１１中に斜線部で示す）に接触させる。その状態で振動子部１０１から超音波を照射することにより、臓器５００の超音波断層像が得られる。
【０００７】
手術において臓器５００の様々な位置や角度の断層像を確認したい場合が多々あるが、その場合、臓器５００に対する振動子部１０１の接触位置や接触角度を適宜変更して、超音波のスキャン方向を変えてやる必要がある。従来の超音波プローブ１００でこの操作を行うには、振動子部１０１と保持部１０３が固着されているため、保持部１０３を適当な位置に移動させなければならない。しかし、開腹部３００の大きさや形状、臓器５００に隣接する臓器の配置などの制限を考慮すると、目的の接触位置や接触角度を達成できず、所望の断層像を得られないおそれがある。このように、従来の超音波プローブ１００では、被検体内における振動子部１０１の移動範囲が限られていることにより、狭い範囲の超音波断層画像しか取得できないという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１５４９３２号公報（請求項１、請求項２、明細書段落［００１５］、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、開腹部の範囲や隣接する臓器の配置などに制限のある環境下であっても、目的の臓器の超音波画像を広範囲に亘って取得できる超音波プローブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、超音波を送受信する複数の超音波振動子を有する振動子部と、前記超音波振動子の受信結果に基づいて被検体の超音波断層像を形成する超音波診断装置本体と前記超音波振動子とを接続する接続線と、一端が前記振動子部に取り付けられ、前記振動子部を被検体内に挿入して検査を行うときに検者により保持される保持手段と、を有する超音波プローブであって、前記複数の超音波振動子の配列面に直交する回動軸周りに前記複数の超音波振動子を前記保持手段に対して回動させる回動機構を備えていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超音波プローブであって、前記回動機構によって前記複数の超音波振動子を回動させるために回動操作される操作手段を更に備え、前記超音波振動子の前記回動軸は、前記操作手段の回動軸とは異なる方向とされることを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の超音波プローブであって、前記保持手段は、前記超音波振動子の前記回動軸に対する角度方向を変更可能に前記振動子部に取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の超音波プローブであって、前記保持手段は、前記振動子部に対し着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の超音波プローブであって、前記保持手段は、長手方向に沿う中空部を有する形状であり、前記接続線は、前記保持手段の前記中空部を案内されて前記複数の超音波振動子に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
また、上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の超音波プローブであって、前記保持手段は、前記一端が前記振動子部に対して回動可能に取り付けられ、かつ、長手方向に沿う中空部を有する形状であり、前記操作手段は、前記保持手段の前記中空部を案内された軸部と、当該軸部の一端にかつ前記保持手段の他端を越えた位置に設けられ、検者により回動操作される操作部とを備え、前記回動機構は、前記超音波振動子の前記回動軸を中心に前記振動子部に形成された第１の歯車と、前記第１の歯車と係合された第２の歯車と、前記操作手段の前記軸部の他端と前記第２の歯車とを連結し、前記操作手段の前記軸部の回動を前記第２の歯車に伝達するジョイント部とを備えている、ことを特徴とする。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の超音波プローブであって、前記ジョイント部は、前記操作手段の前記軸部の前記他端と前記第２の歯車とをユニバーサルジョイント構造で連結することを特徴とする。
【００１７】
また、上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の超音波プローブであって、前記操作手段は、軸部と、当該軸部の一端に設けられて検者により回動操作される操作部とを備え、前記回動機構は、前記操作手段の前記軸部の他端と前記振動子部とを連結し、前記操作手段の前記軸部の回動を前記振動子部に伝達する回動伝達機構部を備えていることを特徴とする。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の超音波プローブであって、前記回動伝達機構部は、前記操作手段の前記軸部の前記他端と前記振動子部とをユニバーサルジョイント構造で連結することを特徴とする。
【００１９】
また、上記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の超音波プローブであって、前記回動伝達機構部は、前記操作手段の前記軸部の回動に応じて前記振動子部を前記超音波振動子の前記回動軸の方向に移動させるネジ機構部を備え、前記操作手段を所定方向に回動させることにより、前記保持手段、前記操作手段及び前記回動伝達機構部を前記振動子部から取り外し可能とすることを特徴とする。
【００２０】
また、上記目的を達成するために、請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の超音波プローブであって、前記回動機構により回動された前記複数の超音波振動子の回動状態を表示する表示手段を更に備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る超音波プローブは、複数の超音波振動子の配列面に直交する回動軸周りに前記複数の超音波振動子を振動子部に対して回動させる回動機構を備えているので、振動子部を被検体の体内に挿入して検査を行うときに、振動子部を目的の臓器に接触させた状態で回動させることができる。したがって、保持手段をあちらこちらに動かさなくても、当該臓器に対する振動子部のスキャン方向を変更することができる。それにより、開腹部が狭い場合や隣接臓器が邪魔になるような場合であっても、目的の臓器の超音波画像を広範囲に亘って取得することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る超音波プローブの好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明に係る超音波プローブは、図１１に示したように、狭い開腹部から被検体内に挿入して遠隔操作により臓器の断層像を取得するときに好適に使用されるもので、特に、広範囲に亘る断層像の取得を可能とするものである。
【００２３】
［第１の実施の形態］
〔超音波プローブの構成〕
（外観構成）
図１は、本発明の第１の実施形態の超音波プローブ１を備えた超音波診断装置本体２００の外観構成の概略を示している。ここで、超音波診断装置本体２００は従来と同様に、超音波プローブ１から送信されるエコー信号等に基づいて、図示しない被検体の超音波断層像を作成するための構成を備えている。
【００２４】
本実施形態の超音波プローブ１は、超音波の送受波を行う振動子部２と、振動子部２と超音波診断装置本体２００との間でやりとりされる電気信号を伝送するケーブル３と、図示しない術者等の検者が振動子部２を遠隔操作するときに保持するための保持部４と、この保持部４の振動子部２側に形成され、操作部６の操作に応じて振動子部２を図１中の軸Ｏ１を中心に回動させるための機構を備えた回動伝達機構部５と、保持部４の先端（振動子部２の反対側の端部）に設けられ、振動子部２を回動させるときに操作される操作部６とを含んで構成されている。なお、保持部４は、本発明にいう保持手段を構成している。
【００２５】
振動子部２は、従来と同様に、正負の電極を備えた圧電素子からなる複数の超音波振動子、この超音波振動子から発せられた超音波を収束させる音響レンズ、不要な振動を吸収するバッキング材、振動子電極に各々接続された接続導体などを含んで構成されている。この接続導体は、ケーブル３内を通じて超音波診断装置本体２００に導かれている（図２を参照）。
【００２６】
振動子部２の複数の超音波振動子は、図１に示す振動子部２の下面２ａ側に当該下面２ａに沿って配列されている。超音波はこの下面２ａ側から送波され、受波される。検者は、図示しない被検体の目的の臓器の断層像を取得するために、振動子部２の下面２ａをその臓器に接触させる。振動子部２は、超音波診断装置本体２００からの信号に基づき、振動子部２の長手方向に超音波をスキャンさせる。そして、その超音波の反射波を受信してエコー信号に変換しケーブル３を介して超音波診断装置本体２００に送信する。超音波診断装置本体２００は、このエコー信号を従来と同様の解析処理を行って当該臓器の断層像を形成する。
【００２７】
ここで、振動子部２の回動軸Ｏ１は、振動子部２に設けられた超音波振動子の配列面の中心位置を通るように設計されていることが好ましい。すなわち、振動子部２が回転されても臓器内の目的の部位を様々な角度から超音波スキャンできるからである。図９に、振動子部２の超音波振動子の配列及びその中心位置の一例を概略的に示す。同図は、振動子部２を下面２ａ側から見たときの図である。図９（Ａ）は、超音波振動子が直線状に（つまり一方向に）配列された状態及びそのときの中心位置を表し、図９（Ｂ）は、超音波振動子がアレイ状に配列された状態及びそのときの中心位置を表している。
【００２８】
操作部６には、検者がこれを操作するときの滑り止めとしての溝が設けられている。なお、溝を設ける代わりに、操作部６にゴムカバーを被せるなどして操作時の摩擦を増大させることにより滑り止め作用を持たせてもよい。
【００２９】
検者が、操作部６を軸Ｏ２周りに回動させると、回動伝達機構部５内の機構は、操作部６の回動動作を振動子部２の回動動作に変換する。それにより、振動子部２は、例えば図１中に２点鎖線で示すように、超音波振動子の配列面であり超音波の送受面である下面２ａに直交する方向の回動軸Ｏ１周りに回転される。以下、このような動作を実現する超音波プローブ１の内部構成を詳細に説明する。
【００３０】
（内部構成）
図２は、超音波プローブ１の内部構成を示す断面側面図であり、図３は、回動伝達機構部５周辺の内部構成を示す拡大断面側面図である。図２に示すように、振動子部２は、その筐体２Ａ内に、例えば図９に示すように直線状やアレイ状に超音波振動子が配列された振動子配列部２ｂと、下面２ａに配設された音響レンズ２ｃとを備えている。
【００３１】
振動子部２とケーブル３とは、テーパ形状のコネクタ部３２を介して接続されている。また、コネクタ部３２は、ケーブル３に固定されている。ケーブル３内に挿通された接続導体３１は、コネクタ部３２を介して振動子部２に導かれ、振動子配列部２ｂの各超音波振動子に接続されている。なお、この接続導体３１は、本発明にいう接続線を構成している。
【００３２】
また、振動子部２の筐体２Ａの上面（下面２ａの対向面）には、振動子部２にコネクタ部３２を結合させるための円筒状の凸部２１が形成されている（図２では断面Ｌ字型に描写されている）。この凸部２１の外周面には、円周方向に沿って歯車２２が形成されている。ここで、振動子部２は、回動伝達機構部５に対し、軸Ｏ１を中心として回動自在に接続される。
【００３３】
保持部４は、その長手方向に沿って中空部を備えた略管状に形成されている。操作部６には、保持部４内に挿通された軸（操作軸と呼ぶ）６ａが操作部６と同軸に設けられている。したがって、操作部６が検者によって軸Ｏ２周りに回動操作されると、当該操作軸６ａも軸Ｏ２周りに回動される。ここで、操作部６及び操作軸６ａは、本発明の操作手段を構成し、操作軸６ａは、操作手段の軸部を構成している。
【００３４】
回動伝達機構部５内には、超音波プローブ１の回動軸Ｏ１に平行な回動軸Ｏ３を有する歯車５１と、この歯車５１と操作部６の操作軸６ａとを連結するジョイント部５２とが含まれている。歯車５１は、振動子部２の円筒状凸部２１の外周面に形成された歯車２２と係合するように配置されている。
【００３５】
ジョイント部５２は、操作軸６ａの操作部６とは反対側の端部に接続された操作部側接続部材５２ａと、歯車５１の軸として設けられた歯車側接続部材５２ｂと、操作部側接続部材５２ａと歯車側接続部材５２ｂとを連結し、操作部側接続部材５２ａの回動運動を歯車側接続部材５２ｂに伝達して歯車５１を回動させる回動機構部５２ｃとを備えている。回動機構部５２ｃは、例えばユニバーサルジョイント構造により操作部側接続部材５２ａと歯車側接続部材５２ｂとを連結している。
【００３６】
検者が操作部６を軸Ｏ２周りに回動させると、その回動運動は、回動機構部５２ｃによって歯車５１の軸Ｏ３周りの回動運動に変換される。更に、歯車５１の回動運動は、これに係合する振動子部２の凸部２１の外周面の歯車２２に伝達され、振動子部２を軸Ｏ１周りに回動させる。ここで、歯車５１、ジョイント部５２及び振動子部２の歯車２２は、本発明にいう回動機構を構成している。
【００３７】
ここで、振動子部２は、図１に実線で表す基準位置を含んで、少なくとも１８０°の範囲を回動可能に構成されている。例えば、当該基準位置から左右両方向（同図中の両側矢印の示す方向）にそれぞれ９０°ずつ回動可能に構成される。また、当該基準位置から一方の方向に１８０°回動可能に構成される。この回転範囲の限定は、回動伝達機構部５の歯車５１及び／又は振動子部２の凸部２１の歯車２２の係合範囲を限定することによって実現される。また、操作部６の回動範囲を限定することにより振動子部２の回動範囲を限定するようにしてもよい。このように振動子部２の回動範囲を限定することにより、接続導体３１のねじれに起因する断線等の発生が防止される。なお、振動子部２の筐体２Ａに形成された歯車２２は本発明の第１の歯車を構成し、回動伝達機構部５の歯車５１は第２の歯車を構成している。
【００３８】
図２に示すように、振動子部２と操作部６とは、異なる方向の回動軸Ｏ１、Ｏ２を有する。これは、振動子部２の回動軸Ｏ１方向に対して操作部６の回動軸Ｏ２を傾けて設けることにより、操作部６の操作性を良好にするためである。なお、操作部６の回動軸Ｏ３を振動子部２の回動軸Ｏ１方向に対し平行に構成してもよい。また、回動運動変換機構部５２ｃとしては、ユニバーサルジョイント構造以外にもワイヤ等の部材を用いて同様の作用を提供できる。
【００３９】
〔作用効果〕
検者は、手術中において被検体内の目的の臓器の超音波断層像を取得するとき、超音波プローブ１の保持部４を保持し、被検体表面に開口された開腹部を介して振動子部２を被検体内に挿入するとともに、超音波振動子の配列面であり超音波の送受面である下面２ａを目的の臓器に接触させる。ここで、振動子部２は、例えば、図１の実線で表す基準位置に配置されているとする。振動子部２は、超音波診断装置本体２００からの信号に基づいて、当該振動子部２の長手方向に超音波をスキャンさせる。この超音波スキャンに基づいて作成される断層像は、当該長手方向に沿った臓器の断面を表す画像である。
【００４０】
本実施形態の超音波プローブ１は、ケーブル３、保持部４、回動伝達機構部５等の位置を固定したままで振動子部２を回転可能な構成を備えている。そこで検者は、操作部６を操作して振動子部２を回転させることにより超音波のスキャン方向を所望の方向に変更する。その状態で超音波スキャンを行うことにより、前回とは異なるスキャン方向の断層像を取得することができる。このように、検者は、操作部６を操作して振動子部２によるスキャン方向を変更することにより、隣接する他の臓器に影響を与えることなく、目的の臓器の様々な位置及び方向における断層像を取得することができる。
【００４１】
〔各種変形例〕
（変形例１）
本実施形態の超音波プローブ１の変形例について説明する。超音波プローブ１を用いる場合には振動子部２が被検体内部に配置されているため、検者は、振動子部２の回動状態を視認できずに所望の超音波スキャン方向を設定できない場合があると考えられる。そのような場合に対処するために、振動子部２の回動状態を表示する表示手段を設けることが有効となる。
【００４２】
図４に、振動子部２の回動状態を表示する表示手段の一例を示す。図４に示す当該表示手段は、操作部６に設けられたマーク６ｂと、保持部４の操作部６側の端面に設けられ、振動子部２のスキャン方向（長手方向）を示すスキャン方向情報４ａとにより構成される。保持部４のスキャン方向情報４ａは、操作部６の回動角度に対応する振動子部２の回動角度を示している。図４の例では、図１に実線で示す基準位置に振動子部２がある場合を角度「０」で示すとともに、振動子部２が当該基準位置に対して左右に回動されるときの角度を３０°毎に示している。なお、回動角度を例えば１５°毎など、他の単位角度毎に示してもよい。
【００４３】
この表示手段によれば、マーク６ｂを所望のスキャン方向情報４ａに合わせるように操作部６を回動させると、振動子部２のスキャン方向がその角度まで回動される。例えば、マーク６ｂをスキャン方向情報「９０」に合わせるように操作部６を回動させると、振動子部２は、図１に実線で示す基準位置から２点鎖線で示す位置まで９０°回動される。それにより、振動子部２が被検体内にあって直接に視認できないような場合であっても、検者は、振動子部２のスキャン方向を確認することができ、また、所望のスキャン方向を設定することができる。
【００４４】
なお、本発明の表示手段としては、上述のような構成以外にも、振動子部２の回動状態を表示するための各種の構成を用いることが可能である。例えば、振動子部２の回動角度を検出するポジションセンサを設け、その検出角度を表示させる構成や、回動状態を画像表示させる構成などを採用することができる。
【００４５】
（変形例２）
本実施形態の超音波プローブ１は、振動子部２のスキャン方向を少なくとも１８０°の範囲内で連続的に変更できるように構成されているが、スキャン方向が離散的に変更されるように構成してもよい。例えば、振動子部２のスキャン方向を少なくとも１８０°の範囲内で１５°ステップで変更するように構成できる。すなわち、スキャン方向の上記基準位置を０°として、左右方向にそれぞれ１５°、３０°、４５°、６０°、７５°、９０°のスキャン方向を設定可能に構成できる。そのために、例えば、回動伝達機構部５の歯車５１及び振動子部２の歯車２２として、１５°毎にストッパが形成された歯車を用いればよい。
【００４６】
（変形例３）
本実施形態の超音波プローブ１は、検者による操作部６の回動操作を振動子部２の回動に伝達する構成とされているが、モータ等を用いて振動子部２を回動させるようにしてもよい。例えば、操作部６としてボタンを２つ設けるとともに、回動操作部５の歯車５１を回動させるモータを設ける。２つのボタンは、振動子部２の左右の回動方向に対応する。一方のボタンが押下されるとモータに電流が供給され、モータは所定の方向に回転して歯車５１を回転させる。それにより振動子部２が所定の方向に回転される。また、他方のボタンが押下されるとモータに＋−が逆の電流が供給され、モータは逆方向に回転し、振動子部２を逆方向に回転させる。
【００４７】
ここで、モータとしてステッピングモータを用いれば、変形例２で説明したような、振動子部２のスキャン方向を離散的に変更する構成が実現される。
【００４８】
（その他の変形例）
本実施形態の超音波プローブ１では、操作部６は常時回動自在に構成されているが、操作部６の誤操作を防止するために操作部６の回動状態を維持するためのロック機構を設けてもよい。また、保持部４、回動伝達機構部５、操作部６を振動子部２から取り外し可能な構成としてもよい。例えば、回動伝達機構部５の筐体を２つ（あるいはそれ以上）に分離可能に構成し、歯車５１と歯車２２との係合状態を解除して保持部４等を振動子部２から取り外すように構成することができる。また、保持部４と回動伝達機構部５とを別構成とし、回動伝達機構部５を振動子部２に固定するとともに、保持部４を回動伝達機構部５に対して角度可変に取り付けた構成としてもよい。この構成によれば、振動子部２の回動軸Ｏ１に対する操作部６の回動軸Ｏ２の角度方向を変更することにより超音波プローブの操作性が向上される。
【００４９】
なお、以上で説明した各変形例は、以下の第２、３の実施形態の超音波プローブにおいても適宜採用することができる。
【００５０】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施形態の超音波プローブの概略構成を表している。なお、第１の実施形態の超音波プローブ１と同様の構成部位については同一の符号を付して説明する。本実施形態の超音波プローブの特徴は、振動子部と超音波診断装置本体２００（図示省略）とを電気的に接続する接続導体を保持部４内に設けることにより操作性の向上が図られていることにある。
【００５１】
図５に示すように、本実施形態の超音波プローブ１０は、振動子部２、ケーブル３、保持部４、操作部６及び回動伝達機構部１１を含んで構成されている。振動子部２と操作部６については、第１の実施形態と同一の構成とされている。
【００５２】
超音波プローブ１０の保持部４には、ケーブル３を取り付けるためのケーブル取付部４１が形成されている。ケーブル取付部４１は、保持部４の側面部にテーパ状に突出して設けられており、中空に形成されている。このケーブル取付部４１の先端には、ケーブル３が嵌入され固定されている。更に、ケーブル３内に挿通された接続導体３１は、このケーブル取付部４１を通じて保持部４内に案内され、振動子部２の超音波振動子に導かれている。なお、保持部４内には、この接続導体３１とともに、操作部６の操作軸６ａが挿通されている。
【００５３】
図６は、本発明にいう回動機構を構成する超音波プローブ１０の回動伝達機構部１１の構成を示す拡大図である。この回動伝達機構部１１は、操作部６の操作軸６ａと振動子部２とを連結するジョイント部５３を備えている。このジョイント部５３は、操作軸６ａの一端に設けられた操作部側接続部材５３ａと、振動子部２に固定された振動子側接続部材５３ｂと、操作部側接続部材５３ａの回動運動を振動子側接続部材５３ｂに伝達して振動子部２を回動させる回動機構部５３ｃとを備えている。回動機構部５３ｃは、例えばユニバーサルジョイント構造やワイヤ等によって構成される。
【００５４】
振動子部２の上面（下面２ａの対向面）には、この振動子部２と保持部４とを接続するための円形の接続口を形成する接続部２３が設けられている。また、操作部６とは反対側の保持部４の端部４ｂは円柱状に形成されており、接続部２３が形成する接続口に嵌入される。ここで、接続部２３の内径は、端部４ｂの外径よりも僅かに大きく形成されており、接続部２３は端部４ｂに対して摺動可能になっている。それにより、接続部２３は、軸Ｏ１を中心として回動自在とされている。
【００５５】
また、振動子部２の接続部２３の内周部と、保持部４の端部４ｂの外周部には、それぞれ周方向に凹部が形成されている。この凹部には、端部４ｂと接続部２３との間隙からの血液等の侵入を阻止する環状のパッキン等からなるシール部材５４が配設される。このシール部材５４は、端部４ｂに対する接続部２３の摺動動作を大きく妨げないように、その表面が滑らかに形成されている。
【００５６】
本実施形態の超音波プローブ１０によれば、検者が操作部６を軸Ｏ２周りに回転させると、それと一体の操作軸６ａの回転が伝達されて振動子部２が軸Ｏ１周りに回転される。したがって、第１の実施形態の超音波プローブと同様に、検者は、操作部６を操作して振動子部２によるスキャン方向を変更することにより、隣接する他の臓器に影響を与えることなく、目的の臓器の様々な位置及び方向における断層像を取得することができる。
【００５７】
また、接続導体３１が保持部４内を通じて振動子部２まで案内されており、第１の実施形態のようにケーブル３を振動子部２に接続する必要がないので、超音波プローブ１０の操作や被検体内への挿入、更には被検体内での位置の変更を容易に行うことができる。また、血液等の体液の侵入を阻止するシール部材５４を備えているので、被検体内に挿入して使用する場合における故障の発生を防止することができる。
【００５８】
［第３の実施形態］
図７は、本発明の第３の実施形態の超音波プローブの概略構成を表している。なお、第１の実施形態の超音波プローブ１と同様の構成部位については同一の符号を付して説明する。本実施形態の超音波プローブの特徴は、保持手段、操作手段、回動伝達機構部を振動子部に対して着脱可能に構成することにより、振動子部を把持して行う通常の使用形態と、保持手段等を取り付けて遠隔操作する使用形態との双方に適用できる点である。また、操作性の向上を図るために、振動子部の回動軸Ｏ１に対する操作手段の回動軸Ｏ２の角度方向を変更可能に構成されている点も特徴的である。
【００５９】
図７に示すように、本実施形態の超音波プローブ２０は、振動子部２、ケーブル３、操作部６及び回動伝達機構部６０を含んで構成されている。振動子部２と操作部６については、第１の実施形態と同一の構成とされている。また、当該超音波プローブ２０を使用するとき、検者は、操作部６の操作軸６ａを保持して振動子部２の遠隔操作を行うようになっている。すなわち、本実施形態では、操作部６を保持手段として用いている。
【００６０】
図８は、操作部６の操作軸６ａと振動子部２とを連結する回動伝達機構部６０の構成を表す断面側面図である。この回動伝達機構部６０は、本発明の回動機構を構成している。振動子部２の上面には、振動子側接続部材６５の台座部６５ｂが形成されている。この振動子側接続部材６５の円柱状の側面にはネジ山が螺刻されている。回動伝達機構部６０の筐体６６の内周面には、振動子側接続部材６５のネジ山を螺入するためのネジ山が形成されている。すなわち、振動子側接続部材６５は雄ネジとして作用し、筐体６６は雌ネジとして作用して、互いに螺合されている。なお、振動子側接続部材６５及び筐体６６は、本発明にいうネジ機構部を構成している。また、振動子側接続部材６５の平坦状の頂部には、例えば直方体状の凹部６５ａが形成されている。この凹部６５ａの形状は、軸Ｏ１に対して回転対称でない任意の形状でよい。
【００６１】
操作部６の操作軸６ａの下端６ａ１には、ユニバーサルジョイント構造で操作軸６ａと振動子部２とを連結する回動機構部６１が接続されている。この回動機構部６１には、接続部材６２が軸Ｏ１に沿うように接続されている。それにより、回動機構部６１は、操作部６の操作軸６ａの軸Ｏ２周りの回動運動を接続部材６２に伝達して、この接続部材６２を軸Ｏ１周りに回動運動させるように作用する。
【００６２】
接続部材６２の下部には、この接続部材６２と一体となって回動する回動板６３が固着されている。更に、回動板６３の下面には、振動子側接続部材６５の凹部６５ａと同一形状の凸部６４が設けられており、凹部６５ａに係合されている。
【００６３】
また、筐体６６の上部には、ゴム等の変形自在な材質からなるカバー６７が設けられている。カバー６７は、その下端部を筐体６６に固定され、上端部を操作軸６ａに固定されている。このカバー６７は、振動子部２を被検体内にて使用するときに、血液等の体液が回動伝達機構部６０内に侵入しないようにするための部材である。
【００６４】
ケーブル３は、振動子部２の上面に係合されたコネクタ部７０によって振動子部２に導かれ、その内部に挿通された接続導体３１を超音波振動子に案内している。
【００６５】
このような超音波プローブ２０によれば、検者が操作部６を軸Ｏ２周りに回転させると、それと一体の操作軸６ａの回転が回動機構部６１によって接続部材６２に伝達されて回動板６３及び凸部６４が回転される。凸部６４及び凹部６５ａの形状は、軸Ｏ１に対して回転対称ではないので、振動子側接続部材６５は、回動板６３の回転に応じて回転される。このとき、振動子側接続部材６５は、その回転方向に応じて、筐体６６内を上方又は下方に移動する。振動子部２は、振動子側接続部材６５に固着されているので、振動子側接続部材６５の回転とともに軸Ｏ１を中心として回転される。したがって、本実施形態の超音波プローブ２０によれば、第１の実施形態の超音波プローブと同様に、検者は、操作部６を操作して振動子部２によるスキャン方向を変更することができるので、隣接する他の臓器に影響を与えることなく、目的の臓器の様々な位置及び方向における断層像を取得することが可能となる。
【００６６】
また、回動機構部６１はユニバーサルジョイント構造であり、カバー６７は変形可能な材質で構成されていることから、検者は、振動子部２の回動軸Ｏ１に対する操作軸６ａの角度方向を様々に変更できるので、超音波プローブの操作性が向上される。
【００６７】
また、振動子側接続部材６５が筐体６６内を下方に移動する方向に操作部６を回転させ続けることにより、振動子部２と振動子側接続部材６５を筐体６６から取り外すことができる。更に、振動子側接続部材６５は振動子部２から取り外し可能であるので、振動子部２を把持して行う通常の使用形態に用いることができる。また、このように取り外し可能な構成とすることにより、超音波プローブのクリーニングを容易に行うことができる。
【００６８】
以上に説明した構成は、本発明に係る超音波プローブを実施するときの一構成例に過ぎないものであり、本発明の要旨の範囲内における各種の変形を施すことができる。例えば、上述の各実施形態は、超音波プローブの振動子部自体を回動させるように構成されているが、振動子部の筐体の位置は変更させずに、その内部の複数の超音波振動子を回動させるように構成できる。このとき、当該複数の超音波振動子は、その配列を維持した状態で一体的に回動される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る超音波プローブの第１の実施の形態の外観構成を表す概略斜視図である。
【図２】本発明に係る超音波プローブの第１の実施の形態の内部構成を表す断面側面図である。
【図３】本発明に係る超音波プローブの第１の実施の形態の内部構成を表す拡大断面側面図である。
【図４】本発明に係る超音波プローブの第１の実施の形態の変形例の概略構成を表す拡大斜視図である。
【図５】本発明に係る超音波プローブの第２の実施の形態の内部構成を表す断面側面図である。
【図６】本発明に係る超音波プローブの第２の実施の形態の内部構成を表す拡大断面側面図である。
【図７】本発明に係る超音波プローブの第３の実施の形態の内部構成を表す断面側面図である。
【図８】本発明に係る超音波プローブの第３の実施の形態の内部構成を表す拡大断面側面図である。
【図９】本発明に係る超音波プローブの実施の形態の振動子部における超音波振動子の配列及びその中心位置を表す概略図である。
【図１０】従来の超音波プローブの外観構成を表す概略斜視図である。
【図１１】手術中における超音波プローブの使用形態を表す概略図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  超音波プローブ
２  振動子部
２ａ  下面
２ｂ  振動子配列部
２ｃ  音響レンズ
２Ａ  筐体
２１  凸部
２２  歯車
３  ケーブル
３１  接続導体
３２  コネクタ部
４  保持部
４ａ  スキャン方向情報
５  回動伝達機構部
５１  歯車
５２  ジョイント部
５２ａ  操作部側接続部材
５２ｂ  歯車側接続部材
５２ｃ  回動機構部
６  操作部
６ａ  軸（操作軸）
６ｂ  マーク
Ｏ１  振動子部の回動軸
Ｏ２  操作部の回動軸
Ｏ３  回動伝達機構部の歯車の回動軸
２００  超音波診断装置本体
【図１】
2006020828.tif 000003
【図２】
2006020828.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006020828.tif 000006
【図５】
2006020828.tif 000007
【図６】
2006020828.tif 000008
【図７】
2006020828.tif 000009
【図８】
2006020828.tif 000010
【図９】
2006020828.tif 000011
【図１０】
2006020828.tif 000012
【図１１】
2006020828.tif 000013