(57)【要約】【課題】超音波プローブを湾曲したときに発生する回転むらを防止し、同時に超音波プローブの先端が折れることを防止する。【解決手段】可撓性チューブ１４の先端を内側に肉厚化された可撓性チューブ補強部１７とし、この可撓性チューブ補強部１７の内部にロッド１６の内径よりも僅かに大きい外径を持つ通路１７ａを形成し、支持基台１２に固着されたロッド１６は常に可撓性チューブ補強部１７の内部を変位するように構成する。超音波プローブ１０が湾曲したときに超音波振動子１１が先端方向に移動する移動量の最大値ＬＭ１を、支持基台先端面１２ａから可撓性チューブ補強部基端面１７ａまでの距離Ｌ１１未満となるように、且つＬ１１はロッド先端面１６ａから可撓性チューブ先端内面１５ａまでの距離Ｌ１２以下となるように構成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が閉塞した可撓性チューブと、
前記可撓性チューブの内部に設けられ、超音波振動子を装着した回転可能な支持基台と、
前記支持基台の一端に連結されたフレキシブルシャフトと、
前記支持基台から延長させた保形部と、
前記可撓性チューブの先端に設けられた補強部と、を有し、
前記補強部の内部には前記保形部の外径よりも僅かに内径が大きい通路が設けられ、前記保形部は前記通路の内部を常に変位するように構成し、
前記超音波振動子が前記可撓性チューブの先端に向かって移動する移動量の最大値は、前記支持基台における支持基台先端面から前記補強部における補強部基端面までの距離未満であり、前記支持基台における支持基台先端面から前記補強部における補強部基端面までの距離は、前記保形部における保形部先端面から可撓性チューブ先端内面までの距離以下であることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
先端が閉塞した可撓性チューブと、
前記可撓性チューブの内部に設けられ、超音波振動子を装着した回転可能な支持基台と、
前記支持基台の一端に連結されたフレキシブルシャフトと、
前記支持基台の他端に固着されるロッドと、を有し、
前記可撓性チューブの先端は内側に肉厚化された可撓性チューブ補強部により構成され、前記可撓性チューブの内部には前記ロッドの外径よりも僅かに内径が大きい通路が設けられ、前記ロッドは常に前記通路の内部を変位するように構成し、
前記超音波振動子が前記可撓性チューブの先端に向かって移動する移動量の最大値は、前記支持基台における支持基台先端面から前記可撓性チューブ補強部における可撓性チューブ補強部基端面までの距離未満であり、前記支持基台における支持基台先端面から前記可撓性チューブ補強部における可撓性チューブ補強部基端面までの距離は、前記ロッドにおけるロッド先端面から可撓性チューブ先端内面までの距離以下であることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項３】
先端が閉塞した可撓性チューブと、
前記可撓性チューブの内部に設けられ、超音波振動子を装着した回転可能な支持基台と、
前記支持基台の一端に連結されたフレキシブルシャフトと、
前記可撓性チューブの先端の外側または内側に所定の硬さを持った補強部材を固着して設けた補強部と、を有し、
前記支持基台の先端は所定の外径を持った支持基台嵌合部により構成され、前記補強部には前記支持基台嵌合部の外径よりも僅かに内径が大きい通路が設けられ、前記支持基台嵌合部は常に前記通路の内部を変位するように構成し、
前記超音波振動子が前記可撓性チューブの先端に向かって移動する移動量の最大値は、前記超音波振動子における超音波振動子先端面から前記補強部材における補強部材基端面までの距離未満であり、前記超音波振動子における超音波振動子先端面から前記補強部材における補強部材先端面までの距離は前記支持基台嵌合部先端面から可撓性チューブ先端内面までの距離未満であることを特徴とする超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体内に挿入して超音波走査を行う細径の超音波プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡の処置具挿通チャンネル内に挿通されて体腔内に挿通される超音波プローブは従来から知られている。この超音波プローブの先端には、回転方向または直線方向に移動して走査を行う超音波振動子が設けられている。超音波振動子は、超音波ビームを被検対象に発射して、その反射波を受信することによって生体内の断層像を得る。
【０００３】
図４は、超音波振動子１０１を回転方向に移動して走査するラジアル走査を行う場合の超音波プローブ１００の先端部分の図面である。図４において、超音波プローブ１００は、先端が栓部材１０５により閉塞した可撓性チューブ１０４からなり、内部に超音波振動子１０１と支持基台１０２とフレキシブルシャフト１０３とを有して構成される。超音波振動子１０１は支持基台１０２に装着され、支持基台１０２はフレキシブルシャフト１０３に回転可能に連結される。フレキシブルシャフト１０３は曲げ方向に可撓性を有する密着コイルなどにより構成され、図示しない回転駆動装置に連結される。この回転駆動装置の回転力はフレキシブルシャフト１０３に伝達され、可撓性チューブ１０４の内部でフレキシブルシャフト１０３が回転する。このようにフレキシブルシャフト１０３が回転することにより、超音波振動子１０１も回転し、体腔内のラジアル走査が行える。また、超音波は空気中では大きく減衰することから、可撓性チューブ１０４内には超音波伝達媒体となる水などが封入されている。以上のように構成される超音波プローブは従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところで、上述した超音波プローブ１００は、ガイド手段として、例えば内視鏡の挿入部における処置具挿通チャンネルに挿通されて体腔内に挿入されるが、体腔内の任意の箇所の診断を行うために、超音波プローブ１００は湾曲可能な可撓性部材により形成される。従って、超音波プローブ１００の可撓性チューブ１０４およびフレキシブルシャフト１０３も湾曲可能に形成される。また、図示しない回転駆動手段によりフレキシブルシャフト１０３が回転するが、このフレキシブルシャフト１０３を円滑に回転させるために、可撓性チューブ１０４とフレキシブルシャフト１０３との間に隙間が設けられている。このように可撓性チューブ１０４とフレキシブルシャフト１０３との間に隙間が設けられている状態で超音波プローブ１００が湾曲すると、フレキシブルシャフト１０３は可撓性チューブ１０４の内側に偏って当接することがある。このようにフレキシブルシャフト１０３が可撓性チューブ１０４の内側に偏って当接すると、可撓性チューブ１０４に対して、フレキシブルシャフト１０４の先端に連結されている支持基台１０２および超音波振動子１０１の位置が超音波プローブ１００の先端方向に向かって変位する。これは、超音波プローブ１００の湾曲する角度が大きいほど、支持基台１０２および超音波振動子１０１の位置が超音波プローブ１００の先端方向に向かって大きく変位する。
【０００５】
例えば、図４に示されているように、支持基台１０２の可撓性チューブ１００の先端側の支持基台先端面１０２ａと可撓性チューブ１００の先端の可撓性チューブ先端内面１０５ａとの距離Ｌ１が短い場合、超音波プローブ１００が湾曲したときに支持基台１０２が先端方向に移動するため、図５のように支持基台先端面１０２ａと栓部材１０５の基端面が臨む可撓性チューブ先端内面１０５ａとが当接することがある。このように、支持基台先端面１０２ａと可撓性チューブ先端内面１０５ａとが当接すると、摩擦力が発生してしまい、支持基台１０２が円滑に回転しないため、回転むらが発生する。すなわち、支持基台先端面１０２ａと可撓性チューブ先端内面１０５ａとが当接し、押し付け力が発生すると、図示しない回転駆動装置の回転角とフレキシブルシャフト１０３の回転角とが一致しなくなることがある。
【０００６】
そこで、図６のように、超音波プローブ１００の湾曲時に、支持基台１０２の位置が超音波プローブ１００の先端側に向かって最も変位した場合においても、支持基台先端面１０２ａと可撓性チューブ先端内面１０５ａとが当接しないように構成することにより、摩擦による回転むらが発生することを防止することができる。すなわち、図６のように、超音波プローブ１００の湾曲時に、支持基台１０２が超音波プローブ１００の先端方向に向かって移動する移動量の最大値をＬ２とし、超音波プローブ１００が湾曲していないときの支持基台先端面１０２ａと可撓性チューブ先端内面１０５ａとの距離Ｌ３としたときにおいて、Ｌ３をＬ２よりも長くすれば、支持基台先端面１０２ａと可撓性チューブ先端内面１０５ａとが当接することはない。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３２４８３４４号公報（第４−５頁、第４図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した超音波振動子１０１は、超音波ビームを被検対象に送信して、その反射波を受信することによって生体内の超音波画像を得るため、可撓性チューブ１０４の厚みはできるだけ薄く構成されなくてはならない。しかしながら、可撓性チューブ１０４を薄く構成すると、超音波プローブ１００は強度を保つことが難しく折れやすい。このように折れやすい可撓性チューブ１０４を用いて構成される超音波プローブ１０４において、上述したように、超音波プローブ１００が湾曲していないときにおける支持基台先端面１０２ａと可撓性チューブ先端内面１０５ａとの距離Ｌ３を長く構成すると、超音波プローブ１００の先端が湾曲する場合、さらに可撓性チューブ１０４は折れやすくなる。すなわち、超音波プローブ１００の先端に湾曲させるような力が作用した場合、可撓性チューブ１０４の支持基台先端面１０２ａ近傍に応力が集中し、図７のように変形または座屈することがある。
【０００９】
そこで本発明は、超音波プローブが湾曲したときに回転むらが発生することを防止し、且つ可撓性チューブの先端が容易に折れない超音波プローブを提供することを目的とする。
【００１０】
【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、本発明の超音波プローブは、先端が閉塞した可撓性チューブと、前記可撓性チューブの内部に設けられ、超音波振動子を装着した回転可能な支持基台と、前記支持基台の一端に連結されたフレキシブルシャフトと、前記支持基台から延長させた保形部と、前記可撓性チューブの先端に設けられた補強部と、を有し、前記補強部の内部には前記保形部の外径よりも僅かに内径が大きい通路を設け、前記保形部は前記通路の内部を常に変位するように構成し、前記超音波振動子が前記可撓性チューブの先端に向かって移動する移動量の最大値は、前記支持基台における支持基台先端面から前記補強部における補強部基端面までの距離未満となし、前記支持基台における支持基台先端面から前記補強部における補強部基端面までの距離は、前記保形部における保形部先端面から可撓性チューブ先端内面までの距離以下となるように構成している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
Ａ．本発明の第１の実施形態
図１は、本発明において超音波プローブ１０を内視鏡１に挿通させた図である。図１において、内視鏡１は、内視鏡１の操作を行う本体操作部２に体腔内へ挿入する挿入部３を連設されて構成される。挿入部３の先端硬質部３ａには、体腔内を照明する照明部４と、この照明部４からの照明光の照明下で体腔内の観察を行う観察窓５と、体腔内で患部が発見されたときなどにおいて適宜の処置を施すために鉗子などの処置具を導くための処置具挿通チャンネル６とが設けられる。処置具挿通チャンネル６は、その入口が本体操作部２の挿入部３への連設部近傍などに配置され、出口６ｂは挿入部３の先端硬質部３ａに設けた観察窓５による観察視野内に入る位置に形成されている。超音波プローブ１０は、処置具挿通チャンネル６の内部に挿通可能な可撓性を有する細径のプローブ本体１０ａと、このプローブ本体１０ａの基端部に着脱可能に連結される走査駆動ユニット１０ｂとにより構成される。この走査駆動ユニット１０ｂには、図示しない回転駆動装置が設けられ、この回転駆動装置の回転力が超音波プローブ１０に伝達されることによりラジアル走査が可能になる。このとき、走査駆動ユニット１０ｂの図示しない回転駆動装置の回転角は、図示しないエンコーダにより検出される。
【００１３】
次に、図２を用いて超音波プローブ１０の先端について説明する。図２において、超音波プローブ１０は、先端が栓部材１５により閉塞した可撓性チューブ１４からなり、内部に超音波振動子１１と支持基台１２とフレキシブルシャフト１３とを有して構成される。超音波振動子１１は支持基台１２に装着され、支持基台１２はフレキシブルシャフト１３に連結される。ただし、超音波振動子１１は、支持基台１２から栓部材１５側に突出する状態で装着されないものとする。フレキシブルシャフト１３は例えば密着コイルのように曲げ方向に可撓性を有する部材より構成され、走査駆動ユニット１０ｂの図示しない回転駆動装置の駆動力により回転される。可撓性チューブ１４の先端部分は内側に向けて肉厚化させた可撓性チューブ補強部１７として形成される。これにより可撓性チューブ補強部１７の内部には軸線方向に向けた細い通路１７ａが形成される。ここで、本実施形態では、通路１７ａの内径は栓部材１５の外径とほぼ一致しており、従って通路１７ａの先端部を閉塞させる栓部材１５の基端面が可撓性チューブ１４の先端内面となる。そして、この通路１７ａの内部には、通路１７ａの内径よりも僅かに細い径を有する保形部としてのロッド１６が挿通されている。このロッド１６は、支持基台１２に固着され、超音波プローブ１０の軸線方向に延在して設けられる。このロッド１６は、硬質または多少の可撓性を持った部材により形成される。このロッド１６の先端部分のロッド先端部１６ａは、図２に示されるように、常に可撓性チューブ補強部１７の内部において変位するように設けられる。
【００１４】
ここで、超音波プローブ１０が湾曲していないときにおいて、支持基台１２の可撓性チューブ補強部１７側の先端面である支持基台先端面１２ａと可撓性チューブ補強部１７の支持基台１２側の先端面である可撓性チューブ補強部基端面１７ｂとの距離をＬ１１とし、ロッド１６の栓部材１５側の先端面であるロッド先端面１６ａと栓部材１５の基端面により限定される可撓性チューブ先端内面１５ａとの距離をＬ１２とする。また、超音波プローブ１０が湾曲したときに超音波振動子１１が超音波プローブ１０の先端に向かって移動する移動量の最大値をＬＭ１とした場合、ＬＭ１はＬ１１未満となるように、またＬ１２はＬ１１以上となるように超音波プローブ１０の各部材を設ける。すなわち、超音波プローブ１０の湾曲時に、超音波振動子１１が最も超音波プローブ１０の先端に向かって移動した場合においても、超音波振動子１１は可撓性チューブ補強部１７の内部に位置することがないようにするためにＬＭ１はＬ１１未満とする。さらに、超音波プローブ１０の湾曲時に、支持基台１２が最も先端に向かって移動した場合においても、支持基台先端面１２ａと可撓性チューブ補強部基端面１７ｂとが当接しないようにするために、ＬＭ１はＬ１１未満とする。また、同様に、ロッド先端面１６ａと可撓性チューブ先端内面１５ａとが当接しないようにするために、Ｌ１２はＬ１１以上とする。
【００１５】
また上述した可撓性チューブ補強部１７の厚みは、可撓性チューブ１４の超音波振動子１１から可撓性チューブ補強部１７の部分に湾曲するような外力が作用した場合においても座屈しない程度の厚みのことをいう。
【００１６】
以上のように超音波プローブ１０を構成した場合、支持基台先端面１２ａと可撓性チューブ補強部基端面１７ｂとが当接しないため、またロッド先端面１６ａと可撓性チューブ先端内面１５ａとが当接しないため、フレキシブルシャフト１３の円滑な回転を妨げることはない。従って、回転むらが発生することはない。同時に、可撓性チューブ１４の先端部分を内側に肉厚化した可撓性チューブ補強部１７として形成し、支持基台１２に固着されたロッド１６を常に可撓性チューブ補強部１７の内部を変位させるように構成することにより、超音波プローブ１０の先端部分は変形または座屈しない。
【００１７】
なお、上述したロッド１６は硬質部材により形成しても良いが、超音波プローブ１０の先端部分が湾曲するような外力が作用した場合において、超音波プローブ１０の先端部分が容易に折れない程度であれば、ロッド１６は多少の可撓性を持ってもよい。
【００１８】
また、図２において、超音波振動子１１の可撓性チューブ補強部１７側の先端面である超音波振動子先端面１１ａは支持基台先端面１２ａと軸線方向において一致するように設けられているが、支持基台１２の形状としては、超音波振動子１１より前方に突出する形状であってもよい。
【００１９】
また、本実施形態では、超音波振動子１１を回転させて走査を行うラジアル走査について説明したが、これに限られず、軸線方向に超音波振動子１１を移動させて走査を行うリニア走査に適用しても良い。本実施形態をリニア走査に適用した場合、支持基台１２の栓部材１５側への移動量の最大値をＬ１１未満にすればよい。
【００２０】
Ｂ．本発明の第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態について図３を用いて説明する。図３において、本実施形態の超音波プローブ１０は、超音波振動子１１、超音波振動子先端面１１ａ、フレキシブルシャフト１３、可撓性チューブ１４、栓部材１５および可撓性チューブ先端内面１５ａについては第１の実施形態と同一であるので説明を省略する。本実施形態において、支持基台２２は、図３に示されるように、一端がフレキシブルシャフト１３の先端部分に嵌合させるようにして固着して設けられる。また、可撓性チューブ先端内面１５ａ側における支持基台２２の先端側には保形部として支持基台嵌合部２７は、図３に示されているように、補強部材２３の内部に位置する可撓性チューブ１４の内径より僅かに小さい外径を有するように形成されている。補強部材２３は、所定の硬さを持った金属や硬質の樹脂などからなるリング状の部材であり、可撓性チューブ１４の先端部分の外側（または内側）に設けられ、支持基台嵌合部２７は、常に補強部材２３の内部に位置する通路２３ａの内部を変位するように設けられる。
【００２１】
なお、上述した支持基台嵌合部２７は、支持基台嵌合部２７の円滑な移動を妨げない程度であり、且つ可撓性チューブ１４の超音波振動子１１から支持基台嵌合部２７における部分に湾曲する外力が加わった場合においても容易に湾曲しない程度の厚みを有する。
【００２２】
また、上述した所定の硬さとは、硬質であるか、または補強部材２３に対して湾曲するような外力が作用した場合においても容易に折れない程度に可撓性を持った硬さとする。
【００２３】
ここで、超音波プローブ１０の先端が湾曲していないときにおいて、超音波振動子先端面１１ａと補強部材２３の超音波振動子１１側の基端面である補強部材基端面２３ｂとの距離をＬ１３とし、支持基台嵌合部２７の超音波プローブ１０の先端側の支持基台嵌合部先端面２７ａと可撓性チューブ先端内面１５ａとの距離をＬ１４とする。また、超音波プローブ１０が湾曲したときに超音波振動子１１が超音波プローブ１０の先端側に向かって移動する移動量の最大値をＬＭ２とした場合、ＬＭ２はＬ１３未満となるようになし、さらにＬ１３はＬ１４以下となるように超音波プローブ１０の各部材を設ける。すなわち、超音波プローブ１０が湾曲したときに、超音波振動子１１が最も超音波プローブ１０側に移動した場合においても、超音波振動子１１が補強部材２３の内部に変位しないようにＬＭ２はＬ１３未満となるように構成する。これは、超音波振動子１１は超音波ビームを被検対象に送信して、その反射波を受信することによって生体内の画像を得るため、超音波振動子１１が超音波ビームを発射する方向に補強部材２３が存在すると、超音波ビームを大きく減衰させるためである。また、超音波プローブ１０が湾曲したときに、支持基台嵌合部先端面２７ａが可撓性チューブ先端内面１５ａに最も接近した場合においても当接しないようにするために、ＬＭ１３はＬ１４以下となるように構成しなくてはならない。
【００２４】
以上のように超音波プローブ１０を構成した場合、支持基台嵌合部先端面２７ａと可撓性チューブ先端内面１５ａとが当接しないため、フレキシブルシャフト１３の円滑な回転が妨げられることはない。従って、回転むらが発生することはない。
【００２５】
ところで、可撓性チューブ１４の先端部分の外側に設けられている補強部材２３は所定の硬さを持った部材で形成されているため、この補強部材２３は容易に湾曲しない。支持基台２２の先端部分に形成される支持基台嵌合部２７は、この支持基台嵌合部２７の円滑な移動を妨げない程度の隙間を持って補強部材２３の通路２３ａの内部を変位するため、超音波振動子１１から支持基台嵌合部２７までの部分の可撓性チューブ１４に湾曲するような外力が加わった場合でも、この部分の可撓性チューブ１４は容易に変形しないため、超音波プローブ１０の先端部分が折損または座屈したりしない。
【００２６】
以上のように、超音波プローブ１０が湾曲したときに、支持基台２２が超音波プローブ１０の先端側に最も変位した場合においても、支持基台嵌合部先端面２７ａと可撓性チューブ先端内面１５ａとが当接しないように構成したため、摩擦力による回転むらが発生することはない。
【００２７】
なお、本実施形態において、補強部材２３は硬質または多少の可撓性を持つ部材としたが、この補強部材２３の可撓性は、超音波プローブ１０の先端部分が湾曲するような外力が作用した場合において、超音波プローブ１０の先端部分が容易に変形しない程度であればよい。
【００２８】
また、本実施形態では、超音波振動子１１を回転させて走査を行うラジアル走査について説明したが、これに限られず、軸線方向に超音波振動子１１を移動させて走査を行うリニア走査に適用しても良い。本実施形態をリニア走査に適用した場合、超音波振動子１１の栓部材１５側への移動量の最大値をＬ１３未満にすればよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、支持基台および支持基台から延長させた保形部を設け、且つ超音波プローブの先端部分に補強部を設け、保形部の外径を補強部の内径よりも僅かに小さくして、常に補強部の内部を変位するように構成したので、回転むらが発生することを防止すると同時に、超音波プローブの先端部分に湾曲する外力が加わった場合においても、超音波プローブの先端が折損することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内視鏡に超音波プローブを挿通させた構成説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における超音波プローブの先端の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における超音波プローブの先端の断面図である。
【図４】従来技術における支持基台が栓部材に近接している状態の超音波プローブの先端の断面図である。
【図５】従来技術における支持基台が栓部材に当接している状態の超音波プローブの先端の断面図である。
【図６】従来技術における支持基台が移動する状態を示した超音波プローブの先端の断面図である。
【図７】従来技術における超音波プローブが折れた状態を示した超音波プローブの先端の断面図である。
【符号の説明】
１  内視鏡
１０  超音波プローブ
１１  超音波振動子
１１ａ  超音波振動子先端面
１２  支持基台
１２ａ  支持基台先端面
１３  フレキシブルシャフト
１４  可撓性チューブ
１５  栓部材
１５ａ  可撓性チューブ先端内面
１６  ロッド
１７  可撓性チューブ補強部
１７ａ  通路
１７ｂ  可撓性チューブ補強部基端面
２２  支持基台
２３  補強部材
２３ａ  通路
２３ｂ  補強部材基端面
２７  支持基台嵌合部
２７ａ  支持基台嵌合部先端面
【図１】
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【図２】
2004298349.tif 000004
【図３】
2004298349.tif 000005
【図４】
2004298349.tif 000006
【図５】
2004298349.tif 000007
【図６】
2004298349.tif 000008
【図７】
2004298349.tif 000009