(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内に挿入され超音波を送受波するプローブヘッドと、前記プローブヘッドに連なる湾曲部と、前記湾曲部に連なる挿入管と、を有する体腔内プローブであって、
前記湾曲部は、
複数の関節を有し、駆動ワイヤから伝達される動力を受けて湾曲する多関節管と、
網状シートからなり、前記多関節管の外周囲を覆う第一ブレードと、
網状シートからなり、前記第一ブレードの外周囲を覆う第二ブレードと、
前記湾曲部の外皮となる可撓性チューブと、
を備え、
前記第二ブレードは、前記第一ブレードに比べて、剛性が低く、かつ、網の目が細かい、
ことを特徴とする体腔内プローブ。
【請求項２】
請求項１に記載の体腔内プローブであって、
前記第二ブレードは、第一ブレードに比べて、剛性が低く、かつ、網の目が細かい、ことを特徴とする体腔内プローブ。
【請求項３】
請求項２に記載の体腔内プローブであって、
前記第一ブレードを構成する網は、第一の線材を編み込んで形成され、
前記第二ブレードを構成する網は、第一の線材よりも小径の第二の線材を、第一ブレードよりも細かい目で編み込んで形成される、
ことを特徴とする体腔内プローブ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の体腔内プローブであって、
前記第一ブレードおよび第二ブレードは、いずれも、その軸方向両端が、前記多関節管に固着されている、ことを特徴とする体腔内プローブ。
【請求項５】
請求項４に記載の体腔内プローブであって、
前記第二ブレードは、前記第一ブレードよりもたるんだ状態で前記多関節管に固着されている、ことを特徴とする体腔内プローブ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の体腔内プローブであって、さらに、
前記多関節管と第一ブレードの間に配され、網状シートからなり、前記多関節管の外周囲を覆う第三ブレードを有し、
前記第二ブレードおよび第三ブレードは、第一ブレードに比べて、剛性が低く、かつ、網の目が細かい、
ことを特徴とする体腔内プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内に挿入され超音波を送受波するプローブヘッドと、前記プローブヘッドに連なる湾曲部と、前記湾曲部に連なる挿入管と、を有する体腔内プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から体腔内プローブが広く知られている（例えば特許文献１，２等）。体腔内プローブは、生体内に挿入して用いられる超音波プローブであり、例えば、経食道プローブ、経直腸プローブ、経尿道プローブ及び経膣プローブなどが知られている。それらの中で、経食道プローブは生体の食道壁を介して心臓の超音波画像を得るために使用されるものである。心臓の超音波診断を行う際には、超音波送受信用のプローブヘッドを先端に取り付けた挿入管が生体の口腔から奥に挿入される。
【０００３】
こうした体腔内プローブでは、プローブヘッドの向き変更を可能にするために、プローブヘッドに連なる湾曲部を有している。湾曲部は、通常、多関節管と、当該多関節管の周囲を被覆する金属網製のブレードと、さらにその外周囲を覆う可撓性チューブと、を備えている。多関節管には、駆動ワイヤが連結されており、当該駆動ワイヤを操作することで、多関節管が湾曲するようになっている。また、金属網製ブレードは、通常、金属からなる線材を編み込んで形成される網状となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５８０５６号公報
【特許文献２】特開平３−４２８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、プローブヘッドを食道などを通じて体腔内に挿入するとき、プローブヘッドは、少なからずの挿入抵抗を受ける。湾曲部が過度に柔らかいと、比較的小さい挿入抵抗を受けても、湾曲部が湾曲してしまい、プローブヘッドの体腔内への挿入が困難になることがあった。かかる問題を避けるために、金属製ブレードを構成する線材の径を太くして、湾曲部の剛性を上げることも考えられる。しかし、単純に線材を太くしただけの場合、当該線材が破断すると、可撓性チューブの外側に飛びだす恐れがあり、望ましくない。
【０００６】
そこで、本発明では、湾曲部の剛性を損なうことなく、線材の飛び出しを防止できる体腔内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】
【０００７】
本発明の体腔内プローブは、生体内に挿入され超音波を送受波するプローブヘッドと、前記プローブヘッドに連なる湾曲部と、前記湾曲部に連なる挿入管と、を有する体腔内プローブであって、前記湾曲部は、複数の関節を有し、駆動ワイヤから伝達される動力を受けて湾曲する多関節管と、網状シートからなり、前記多関節管の外周囲を覆う第一ブレードと、網状シートからなり、前記第一ブレードの外周囲を覆う第二ブレードと、前記湾曲部の外皮となる可撓性チューブと、を備え、前記第二ブレードは、前記第一ブレードに比べて、剛性が低く、かつ、網の目が細かい、ことを特徴とする。
【０００８】
好適な態様では、前記第二ブレードは、第一ブレードに比べて、剛性が低く、かつ、網の目が細かい。この場合、前記第一ブレードを構成する網は、第一の線材を編み込んで形成され、前記第二ブレードを構成する網は、第一の線材よりも小径の第二の線材を、第一ブレードよりも細かい目で編み込んで形成される、ことが望ましい。
【０００９】
他の好適な態様では、前記第一ブレードおよび第二ブレードは、いずれも、その軸方向両端が、前記多関節管に固着されている。この場合、前記第二ブレードは、前記第一ブレードよりもたるんだ状態で前記多関節管に固着されている。
【００１０】
他の好適な態様では、さらに、前記多関節管と第一ブレードの間に配され、網状シートからなり、前記多関節管の外周囲を覆う第三ブレードを有し、前記第二ブレードおよび第三ブレードは、第一ブレードに比べて、剛性が低く、かつ、網の目が細かい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、一方のブレードが、他方のブレードに比べて、剛性が低く、かつ、網の目が細かいため、他方のブレードを構成する線材が破断しても、当該破断した線材が一方のブレードを超えて飛びだしにくい。また、他方のブレードは剛性が高いため、湾曲部の剛性を損なうことなく、線材の飛び出しを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態である体腔内プローブの外観図である。
【図２】湾曲部の一部を破断した図である。
【図３】多関節管の構成を示す図である。
【図４】他の湾曲部の一部を破断した図である。
【図５】他の湾曲部の一部を破断した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。図１は、本発明の実施形態である体腔内プローブ１０の外観図である。図２は、湾曲部１４の一部を破断した図である。図３は、多関節管２６の構成を示す図である。
【００１４】
体腔内プローブ１０は、診断の対象物を含む領域内において超音波を送受波する。本実施形態で用いられる体腔内プローブ１０は、経口によって食道壁から心臓等の超音波画像を得る際に好適な経食道体腔内プローブ１０である。この体腔内プローブ１０は、体腔内に挿入されるプローブヘッド１２のほか、体腔外からプローブヘッド１２の向きを操作する操作部１８、プローブヘッド１２に連なる湾曲部１４、湾曲部１４と操作部１８とを接続する挿入部１６などを備えている。
【００１５】
プローブヘッド１２は、超音波を送受する部位で、扁平な楕円板状のケースと当該ケースの内部に収容された振動子ユニット（図示せず）と、を備えている。振動子ユニットは、複数の振動素子が配列された振動子アレイを有しており、この振動子アレイは、図１の紙面垂直軸回りに回転出来るようになっている。
【００１６】
湾曲部１４は、プローブヘッド１２に連なる部位で、ユーザの操作に応じて湾曲可能となっている部位である。この湾曲部１４が、湾曲することで、プローブヘッド１２を所望の向きに変更できる。湾曲部１４は、後に詳説するように、複数の駒２８が連接された多関節管２６と、当該多関節管２６の周囲を被覆する内側ブレード２２および外側ブレード２４と、湾曲部１４の外皮である可撓性チューブ２０と、を備えている。
【００１７】
挿入部１６は、湾曲部１４と操作部１８との間に介在する。この挿入部１６は、柔軟性を有した可撓性チューブからなり、挿入される体腔（例えば食道等）に沿って屈曲可能となっている。この挿入部１６および湾曲部１４の内部は、空洞となっており、当該空洞には、振動子アレイ等に接続される各種信号線や、振動子アレイや湾曲部１４に駆動力を伝達する駆動ワイヤ３２等が挿通されている。
【００１８】
操作部１８には、複数のダイヤル１８ａが設けられており、当該ダイヤル１８ａを操作することにより、湾曲部１４を屈曲させたり、振動子アレイを１軸回りに回転させたりできる。そして、これにより、振動子アレイの超音波送受面を適切な位置で適切な方向に向けることができるようになっている。
【００１９】
また、この体腔内プローブ１０の後端からは、当該体腔内プローブ１０と診断装置本体（図示せず）とを電気的に接続するプローブケーブル１９が引き出されている。このプローブケーブル１９を通じて、超音波の送受に関わる各種制御信号が診断装置本体から体腔内プローブ１０側に送信されるとともに、超音波の送受波により得られるエコー信号が体腔内プローブ１０から診断装置本体に送信されるようになっている。診断装置本体は、得られたエコー信号に基づいて、断層画像などの超音波画像を生成し、検査者に提示する。
【００２０】
次に、湾曲部１４の構成について、詳説する。湾曲部１４は、既述した通り、多関節管２６と、内側ブレード２２と、外側ブレード２４と、可撓性チューブ２０と、を備えている。可撓性チューブ２０は、湾曲部１４の外皮となるもので、シリコンゴム等の可撓性材料からなる。この可撓性チューブ２０の外径は、挿入部１６を構成する可撓性チューブとほぼ同じであり、材質も同じものを採用できる。
【００２１】
多関節管２６は、可撓性チューブ２０の内部に収容された管体で、上下左右方向に屈曲可能な管である。この多関節管２６は、複数の駒２８を軸方向に一列に連結して構成されている。各駒２８は、１８０°周期で波打った略円環状である。複数の駒２８は、その位相を順次９０°ずつ、ずらして連結されている。多関節管２６の内周面には、駆動ワイヤ３２が挿通される挿通孔３０が、９０°間隔で設けられている。４本の駆動ワイヤ３２が、この挿通孔３０を通って、軸方向に延びている。各駆動ワイヤ３２の先端は、多関節管２６の先端に位置する先端駒２８ｆにロウ付けにより固定されている。多関節管２６、ひいては、湾曲部１４を湾曲させたい場合には、この駆動ワイヤ３２を手前方向に引っ張る。また、多関節管２６の基端に位置する後端駒２８ｒには、コイルバネ３４が固着されており、駆動ワイヤ３２の引張り力を解除すれば、当該コイルバネ３４の弾性復元力により、湾曲が解除されるようになっている。
【００２２】
多関節管２６と可撓性チューブ２０との間には、内側ブレード２２および外側ブレード２４が配されている。内側ブレード２２は、多関節管２６の外周囲を覆う被覆部材で、第一の線材を編み込んだ網状シートからなる。内側ブレード２２を構成する第一の線材は、金属、例えば、ＳＵＳ３０４等からなる。本実施形態では、第一の線材の直径は、約０．１５ｍｍであり、内側ブレード２２の厚みは、約０．３ｍｍとなっている。
【００２３】
外側ブレード２４は、内側ブレード２２の外周囲を覆う被覆部材で、第二の線材を編み込んだ網状シートからなる。外側ブレード２４を構成する第二の線材は、金属、例えば、ＳＵＳ３０４等からなる。本実施形態では、第二の線材の直径は、約０．１ｍｍであり、外側ブレード２４の厚みは、約０．２ｍｍとなっている。つまり、外側ブレード２４は、内側ブレード２２より細い径の線材からなる。その結果、外側ブレード２４は、内側ブレード２２に比べて剛性が低く、容易に曲がりやすくなっている。また、外側ブレード２４は、内側ブレード２２に比して、その網の目が細かく（隙間が小さく）、破断した第一の線材が、外側ブレード２４の外側に飛び出しにくくしている。
【００２４】
本実施形態では、この内側ブレード２２および外側ブレード２４で、多関節管２６のほぼ全面を覆うとともに、軸方向両端を、多関節管２６の両端（先端駒２８ｆおよび後端駒２８ｒ）に固着している。このとき、外側ブレード２４を、内側ブレード２２に比して、ややたるんだ状態としている。
【００２５】
以上の説明から明らかな通り、本実施形態では、多関節管２６と可撓性チューブ２０との間に、目が粗く剛性の高い内側ブレード２２と、目が細かく剛性の低い外側ブレード２４と、を配している。かかる構成とするのは、次の理由による。
【００２６】
従来でも、多関節管２６と可撓性チューブ２０との間に、金属製線材を編み込んだ網状シートからなるブレードを配することがあった。ただし、従来技術の多くは、こうしたブレードを一つしか配していなかった。
【００２７】
ここで、体腔内プローブ１０を用いて診断を行う際、プローブヘッド１２は、被験者の口から食道へと挿入される。この食道へ挿入する際、プローブヘッド１２は、少なからずの挿入抵抗を受ける。このとき、湾曲部１４の剛性が低いと、湾曲部１４が、挿入抵抗を受けて意図しない方向に湾曲してしまい、プローブヘッド１２の向きが希望する進行方向からずれることがある。こうした湾曲部１４の意図しない湾曲を防止するために、湾曲部１４の剛性を高めることが考えられる。具体的には、通常湾曲部１４の内部に配されたブレードを構成する金属製線材を大径とし、ブレードの剛性を高めることが考えられる。しかし、金属製線材を大径としただけの場合、柔軟性に乏しく、湾曲部１４を意図して湾曲させた際に、金属製線材が破断してしまい、当該金属製線材の先端が可撓性チューブ２０を突き破って外部に突出するおそれがあった。かかる問題を避けるために、可撓性チューブ２０の肉厚を厚くすることも考えられるが、これは、製造コストの増加や、湾曲部１４の大径化などの別の問題を招く。
【００２８】
そこで、本実施形態では、既述した通り、大径の線材からなり、剛性の高い内側ブレード２２の外側に、小径の線材からなり、剛性が低く、目の細かい外側ブレード２４を配している。外側ブレード２４は、小径の線材からなり、柔軟性が高いため、大きく屈曲させたとしても、線材の破断は生じない。また、外側ブレード２４は、網目が細かいため、内側ブレード２２を構成する第一の線材が破断したとしても、当該破断した第一の線材の通過を阻害する。結果として、内側ブレード２２を構成する第一の線材が可撓性チューブ２０の外側に突出することが効果的に防止される。また、本実施形態では、外側ブレード２４を、内側ブレード２２より、たるませているため、第一の線材の突出をより効果的に防止できる。また、高剛性の内側ブレード２２があるため、湾曲部１４の意図しない屈曲を防止でき、プローブヘッド１２を所望の場所に進入させることができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、内側ブレード２２、外側ブレード２４の二種類のみを配しているが、より多数のブレードを設けてもよい。高剛性の内側ブレード２２の外側に、低剛性で高密度の外側ブレード２４を二枚、設け、全体として３層構造のブレードとしてもよい。かかる構成とすることで、内側ブレード２２を構成する第一の線材が外側に突出することをより確実に防止できる。
【００３０】
また、高剛性の内側ブレード２２の外側だけでなく、内側にも低剛性で高密度のブレードを設けてもよい。すなわち、図４に示すように、多関節管２６のすぐ外側に、低剛性で目の細かい第三のブレード２５、当該第三のブレード２５の外側に高剛性で目の粗い内側ブレード２２、内側ブレード２２の外側に低剛性で目の細かい外側ブレード２４を配するようにしてもよい。かかる構成とすれば、内側ブレード２２を構成する第一の線材が破断したとき、当該第一の線材が、外側に突出することだけでなく、内側、すなわち、多関節管２６の内部に突出することも防止できる。ここで、多関節管２６の内部には、振動子ユニットと電気信号を送受する配線や、当該振動子ユニットを駆動するためのワイヤ等が挿通されている。第三のブレードを配することにより、こうした配線やワイヤが、破断して内側に突出した第一の線材で傷つくことを防止できる。また、外側ブレード２４を省略し、多関節管２６のすぐ外側に配置される第三のブレード２５（低剛性で目が細かいブレード）と、第三のブレード２５の外側に配置される内側ブレード２２（高剛性で目が粗いブレード）と、のみとしてもよい。
【００３１】
また、本実施形態では、内側ブレード２２と外側ブレード２４とで、剛性を異ならせるために、両ブレード２２，２４で使用する線材の径を異ならせている。しかし、両ブレード２２，２４で剛性が異なるのであれば、他の条件を異ならせてもよい。例えば、ブレードを構成する線材の材質を異ならせてもよい。例えば、外側ブレード２４を構成する第二の線材として樹脂からなる線材を用いてもよい。また、図５に示すように、内側ブレード２２と外側ブレード２４とで、網目の角度を異ならせてもよい。通常、ブレードは、軸方向に対する網目の角度が小さいほど湾曲しにくくなる。そこで、図５に示す通り、内側ブレード２２の網目の角度α１を、外側ブレード２４の網目の角度α２よりも小さくし、内側ブレード２２を湾曲しにくくしてもよい。かかる構成とすれば、各ブレード２２，２４を構成する線材の材質、径が同じであっても、剛性の違いを生じさせることができる。
【００３２】
また、これまでの説明では、経食用のプローブを例に挙げて説明したが、本実施形態の技術は、体腔内に挿入され、先端近傍に湾曲部を有するのであれば、他の体腔用プローブに適用されてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０  体腔内プローブ、１２  プローブヘッド、１４  湾曲部、１６  挿入部、１８  操作部、１９  プローブケーブル、２０  可撓性チューブ、２２  内側ブレード、２４  外側ブレード、２５  第三のブレード、２６  多関節管、２８  駒、３０  挿通孔、３２  駆動ワイヤ、３４  コイルバネ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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