(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性シース内に超音波振動子を設けるとともに、その周囲に超音波伝達媒体を充填させ、超音波振動子を超音波走査させることにより超音波画像を得る超音波プローブを製造するにあたり、
前記シース内に前記超音波振動子を挿入した状態で、該シース内に超音波伝達媒体を充填してから、前記シースの先端部の開口端より、前記シースの溶融点より高く、かつ断熱性の高い材質の一つのチップを前記シースの先端部が突出するように挿入し、その後、前記チップから突出する前記シースの先端部を、前記チップの先端の形状に合わせて該チップの先端を直接覆うように熱溶融させて前記開口端を塞ぐことを特徴とする超音波プローブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波プローブ、特に、超音波画像診断を行う際に使用する超音波プローブの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、特開平７−７９９８０号公報（文献１）により、可撓性シース内に超音波振動子を設け、その周囲に超音波伝達媒体を充満させ、超音波走査することにより超音波画像を得る超音波プローブとして、超音波伝達媒体を充填したシース先端部に複数の封止部材を直列に設ける構成の超音波プローブを提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これによると、挿入部の太径化を招くことなくプローブ先端の封止を行うことができるなど有利なものが得られるが、以下のような点から考察すると、なお改良できる余地がある。
すなわち、シース先端部に複数の封止部材を直列に設けているため、振動子からシース先端までの距離が長くなってしまい超音波診断時に、体腔内への挿入の妨げになる。
【０００４】
また，最先端の封止部材とシースとを糸巻き接着（文献１第６、７、１３図）するため、作業が面倒である。
また、最先端の封止部材をシースと熱融着する際に、封止部材も溶融させる必要があるため、溶融量が多くなり、温度コントロールが難しい。
【０００５】
本発明は、振動子からシースの先端までの距離を短くでき、しかも先端部の封止作業が確実かつ簡単に行え、したがって、製作も簡単で、挿入性の良好な、さらに改良された先端構造を有する超音波プローブの製造方法を提供しようというものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、可撓性シース内に超音波振動子を設けるとともに、その周囲に超音波伝達媒体を充填させ、超音波振動子を超音波走査させることにより超音波画像を得る超音波プローブを製造するにあたり、前記シース内に前記超音波振動子を挿入した状態で、該シース内に超音波伝達媒体を充填してから、前記シースの先端部の開口端より、前記シースの溶融点より高く、かつ断熱性の高い材質の一つのチップを前記シースの先端部が突出するように挿入し、その後、前記チップから突出する前記シースの先端部を、前記チップの先端の形状に合わせて該チップの先端を直接覆うように熱溶融させて前記開口端を塞ぐことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明にあっては、上記のように、シース内に超音波振動子を挿入した状態で、シース内に超音波伝達媒体を充填してから、シースの先端部の開口端より、シースの溶融点より高く、かつ断熱性の高い材質の一つのチップをシースの先端部が突出するように挿入し、その後、チップから突出するシースの先端部を、チップ先端の形状に合わせて該チップの先端を直接覆うように熱溶融させてシース開口端を塞ぐようにした。したがって、シース先端の封止の際には、シース開口端よりチップを挿入し、チップ先端の形状に合わせて、シースを熱溶融させるが、このときチップの溶融点はシースの溶融点より高いため、シースのみが溶融し、チップ先端の形状に沿って、シース開口端が閉じ合わされる。また、このときチップは断熱性が高いため、超音波伝達媒体に熱の影響はない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１〜図６は、本発明の一実施例を示すものであり、図１は、本発明により製造された超音波プローブを組み込んだ超音波画像診断システムの全体図である。図１において、超音波プローブ１は、コネクタ部を介して駆動ユニット２と着脱自在な構造になっている。３は観測装置、４はモニタ、５は支持アームであり、これらはカート６にそれぞれ載置されている。
【０００９】
図２に示す超音波プローブ１は、先端が封止される前の状態のものであり、同図はその全体図である。図示のように、先端部８に連続する挿入部９は、駆動ユニット２に接続するコネクタ１０まで延在している。
【００１０】
図３は、先端部８の拡大断面図（ａ）、及びこの断面図におけるＢ−Ｂ断面図（ｂ）である。超音波透過性の良好な材質（例えば、ポリエチレン、ポリメチルペンテン等）のシース１１内に金属製パイプ状の一部側面を切り取ったハウジング１２が設けられ、このハウジング１２に後述する電極、音響レンズ、圧電板等を有する振動子ユニット１３が接着剤２２によって配線材を露出させないように接着固定されている。
【００１１】
振動子ユニット１３は、シリンドリカル状の音響レンズ１４、ＧＮＤ電極１５、＋電極１６、圧電板１７、バッキング材１８を有していて、圧電板１７の電極は折り返し電極となっている。また、電極の極性は音響レンズ１４側がＧＮＤ電極となるようになっている。
【００１２】
振動子ユニット１３への配線は、同軸ケーブル１９の芯線２１を振動子ユニット１３の下側で、かつハウジング１２とのクリアランス部を通して（図３（ｂ）参照）、ぺースト半田や導電性接着剤等で＋電極１６へ接続する。また、同軸ケーブル１９のシールド線２０は二股に分け、その一方のシールド線ａ２０ａはペースト半田や導電性接着剤等でＧＮＤ電極１５へ接続する。また、ＧＮＤ電極を強化するために、他方のシールド線ｂ２０ｂを金属製ハウジング１２に半田や導電接着剤等で接続する。ハウジング１２の後端には、同軸ケーブル１９が挿通されたフレキシブルシャフト２３が半田によって接続されている。フレキシブルシャフト２３は、金属製の密巻きコイルを３層に重ねて筒状に構成されている。
【００１３】
図４は、コネクタ１０の詳細を示した断面図（Ａ）、及びこの断面図におけるＢ−Ｂ断面図（Ｂ）である。前記フレキシブルシャフト２３の後端は、金属製の硬質シャフト２４に半田等によって接続されている。硬質シャフト２４は、ベアリング２５によって、口金２６に対して回転可能に支持されている。ベアリング２５の先端側の硬質シャフト２４と口金２６とのクリアランスには、超音波伝達媒体のシール用のＯリング２７が２つ挿入されている。Ｏリング２７のさらに先端側の口金２６には超音波伝達媒体注入用の開口部３６が設けてあり、この開口部３６をシールするゴム栓３７が取り付いている。
【００１４】
フレキシブルシャフト２３を内包するシース１１は、口金２６のネジ部２８にねじ込んだ後、さらに止め輪２９を口金２６にねじ込み、ゴム３０を弾性変形させることによって、口金２６に固定されている。
【００１５】
硬質シャフト２４は金属製の回転筒３１に接続され、回転筒３１の内部にはコネクタユニット３２が接続されている。フレキシブルシャフト２３及び硬質シャフト２４に内在している同軸ケーブル１９は、コネクタユニット内の基板３３に電気的に接続される。基板３３には前記振動子ユニット１３（図３）との電気的なマッチングを行うマッチングコイル３４が取り付いている。
【００１６】
コネクタユニット３２の外側は電気シールド用の金属製のパイプ３５が覆っていて、口金２６にビス固定されている。このパイプ３５は駆動ユニット２（図１）に接続したとき、駆動ユニット２内のＧＮＤと電気的に接続される。また、このパイプ３５は、ゴム栓３７の抜け止め機能も果たす。コネクタユニット３２とパイプ３５のクリアランス部にはプラスチックリング３８（例えば、ポリアセタール、テフロン等）が取り付いており、コネクタユニット３２の回転時に、外周面とパイプ３５の内周面との摺動抵抗を少なくしている。
【００１７】
さらに、回転筒３１と口金２６との間には回転筒３１の回転中にパイプ３５との電気的な導通を取るための圧縮バネ３９（材質は、リン青銅、黄銅、洋白銅、ベリリウム銅等）が挿入されている。
なお、圧縮バネに限らず、図４（Ｂ）に示すように、回転筒３１の外周に、回転筒３１とパイプ３５とのクリアランスよりも僅かに大きい外径をもつ引張バネ４０（材質は、リン青銅、黄銅、洋白銅、ベリリウム銅等）を巻いても良い。
【００１８】
さらに、超音波プローブ内への超音波伝達媒体の封入等について、図５，６をも参照して説明する。なお、図５は超音波プローブ先端にチップをシール固定した状態、図６は超音波プローブ先端部を封止する状態をそれぞれ示している。
上記構成においては、超音波プローブ１内に超音波伝達媒体を以下の手順で封入する。
【００１９】
▲１▼まず、シース１１の先端もしくは口金２６の開口部３６から超音波伝達媒体をシース１１内に充填する（図３、４参照）。
【００２０】
▲２▼次に、図５に示すように、シース１１先端部開口端からアレイ状でかつ先端側が球形に成型された先端チップ４１を、ハウジング１２から数ミリ離れた位置まで押し込みシール固定し、一時的に超音波伝達媒体４２の漏れを防止する。この場合、先端チップ４１は超音波伝達媒体４２がシース１１最先端側に一時的（後述する成形を行うまでの間）に漏れてこなければシール効果は十分である。先端チップ４１は、シース１１より溶融点が高く、かつ断熱性の高い材質（例えば、シース１１がポリエチレン、ポリメチルペンテンならばテフロン）で構成されている。その後、シース１１の先端側を適切な長さに切断し、洗浄、乾燥等の前処理を行う。
【００２１】
▲３▼他方、図６（ａ）に示すような成形型４３を用意する。ここに、この成形型４３は、熱成形部４４と断熱部４５が一体に取り付いており、熱成形部４４の内径はシース１１の外径とほぼ同じで、深さは、超音波プローブを挿入したときに、先端チップ４１のアレイ部分に接する位である（図６（ｂ）参照）。また、底の形状は、先端チップ４１の先端側形状と相似形の球形であり、その曲率はシース１１の肉厚分大きくなっている。一方、断熱部４５は、シース１１の外径とほぼ同じ内径であり、シース１１の溶融点よりも大きい溶融点をもつ断熱性のパイプである（材質は、例えばシース１１がポリエチレン、ポリメチルペンテンならば、テフロン、セラミック等）。
【００２２】
▲４▼そして、図６（ｂ）に示すように、成形型４３の熱成形部４４をシース１１の溶融点以上で、先端チップ４１の溶融点以下の温度に加熱し、超音波プローブ先端を成形型に押し込み、シース１１先端のみを先端チップ４１の先端側形状に沿って熱溶着させ、開口端を塞ぐ。
【００２３】
▲５▼その後、成形型４３を冷却させ、図６（ｃ）に示すように成形型４３を抜き取る。かくて、図６（ｃ）に示すように、超音波伝達媒体４２を封入することができる。
【００２４】
このように、可撓性のシース１１内に振動子ユニット１３を設け、その周囲に超音波伝達媒体４２を充填封入し、この振動子ユニット１３により超音波走査させることで超音波画像を得る超音波プローブ１が製作される。
本実施例に従って得られる上記超音波プローブ１における超音波の駆動については、図１の駆動ユニット２からの回転力の伝達と、超音波信号の送受は、超音波プローブ１のコネクタ１０内のコネクタユニット３２を介して行う（図４）。超音波信号の伝達は、コネクタユニット３２内のマッチングコイル３４で電気的なマッチングを取った後、同軸ケーブル１９へ伝達し、フレキシブルシャフト２３内を通って振動子ユニット１３へ伝達され振動子ユニット１３から超音波信号が授受される。一方、回転力の伝達はコネクタユニット３２を介して回転筒３１→硬質シャフト２４→フレキシブルシャフト２３→ハウジング１２→振動子ユニット１３へ伝達され、ラジアル走査を行う。
【００２５】
ここで、図３に示したように、フレキシブルシャフト２３は、先端側ではハウジング１２、同軸ケーブル１９のシールド線２０ｂを介して超音波信号のＧＮＤと電気的に導通していて、かつまた、図４に示した如く、後端側では硬質シャフト２４→回転筒３１→圧縮バネ３９→口金２６→パイプ３５を介して駆動ユニット２のＧＮＤに電気的に導通しており、したがって、超音波診断時、回転伝達だけでなく、超音波信号のシールドとしても作用している。
【００２６】
また、製作にあたっては、超音波伝達媒体４２の先端封止については、前記図５，６に示したように、先端封止の熱溶着時には成形型４３の熱成形部４４に接した部分のシース１１のみが溶け、先端チップ４１のアレイ部分に流れ込むとともに、先端チップ４１の先端側形状に沿った形状で成形され、シース１１の先端開口端が封止される。このとき、先端チップ４１のアレイ部分より手元側のシース１１及び超音波伝達媒体４２には、成形型４３の断熱部４５及び先端チップ４１で断熱されるため、熱が伝わることはない。
また、先端封止後、先端チップ４１はアレイ部分に流れ込み成形されたシース１１と先端側形状に沿って成形、封止されたシース１１によって、軸方向に固定される。
したがって、シース先端の封止の際には、シース開口端よりチップ４１を挿入し、チップ先端の形状に合わせて、シース１１を熱溶融させるが、このときチップ４１の溶融点はシース１１の溶融点より高いため、シース１１のみが溶融し、チップ先端の形状に沿って、シース開口端が閉じ合わされ、かつまた、このときチップ４１は断熱性が高いため、超音波伝達媒体４２に熱の影響はない。
【００２７】
以上のように、本実施例の超音波プローブ１によると、シース１１が先端チップ４１を覆うため、先端チップ４１が抜けることがない。また、封止部材は先端チップ４１単体で行うため、先端硬質長を短くすることができる。したがって、良好な超音波画像を得ることができ、また挿入性も良好な超音波プローブを提供できる。
【００２８】
また、上記の如く先端チップ４１のみで先端封止を行えるため振動子ユニットからシース先端までの距離が短く、シース１１のみを熱溶融させるため先端部の封止作業が確実かつ簡単であり、製作が簡単で、体腔内への挿入に際し、挿入性の良好な先端構造を有する超音波プローブ１が得られる等の効果のほか、本実施例によれば、これに加えて、さらに次のような作用効果をも奏する。
成形型４３を熱成形部４４と断熱部４５に分けているため、シース１１の熱溶融が不要な部分が溶けることがなく、良好な先端封止が可能である。また、先端チップ４１の先端形状に沿ってシース１１が熱溶着されるので、先端封止時と先端を丸める作業を同時に行うことができ、作業時間が短くなる。さらには、フレキシブルシャフト２３を回転伝達部材としてだけではなく、シールド部材としても使用できるため、超音波診断時、超音波画像へのノイズが低減でき、良好な超音波画像を得ることができる。
【００２９】
なお、上記第１実施例では、振動子の走査方式としてメカニカルラジアル走査するようにしているが、これに限らず、他の実施例として、電子ラジアル、電子セクタ、電子リニア、もしくはメカニカルリニア走査方式でも良い。
また、先端チップの先端側形状として上記実施例では球状に成形しているが、他の実施例として、そのほかに砲弾形、流線形等その他の挿入性が良好な形状ならば、同様の効果が得られる。この場合、成形型４３の熱成形部４４の底の形状は、その使用する先端チップの形状に沿った形状となる。
【００３０】
次に例をもって示すものは、先端カバーの変形がなく、かつ先端カバーへの気泡、塵等の異物の進入がなく、したがって、良好で、安定した超音波画像を得ることのできる、改良された超音波プローブである。
これは、下記のような考察に基づくものである。
【００３１】
本出願人は、体腔内超音波診断装置における超音波プローブとして、特開平４−１２６１３８号公報（文献２）により、駆動軸内に発生する気泡や、塵が先端カバー内へ移動することを防ぐために、先端カバー内と駆動軸内とをシール部材を用いて遮断しようとする構成の超音波プローブを提案している。
ところが、次のような点から考察すると、なお改良できる余地があることが見いだされたものである。すなわち、振動子の回転や、外部環境の変化によって、先端カバー内と、駆動軸内の圧力不均衡が発生しやすく、この圧力の不均衡によって、駆動軸内の気泡や塵がシール部材を乗り越えて、先端カバー内へ進入し、超音波減衰を引き起こしてしまう。
【００３２】
さらに、最近では、先端カバー内には超音波伝達媒体を封入し、駆動軸内には潤滑剤を封入し、これをシール部材で遮断しているため、圧力の不均衡が発生した場合には、気泡や塵だけでなく、潤滑剤が先端カバー内に進入するため、超音波減衰を引き起こしやすくなることとなる。
【００３３】
一方、気泡の発生を防止する方法として、特開平５−４２１５４公報（文献３）による超音波プローブのように、先端カバー内に加圧流体を供給することが提案されているが、この方法では先端カバーが膨張する可能性があり、最悪、先端カバーの破裂を招くことになる。
【００３４】
そこで、以上のような点をから、さらに改良を加え、以下に示すものでは、先端カバーの変形がなく、しかも先端カバーへの気泡、塵等の異物の進入もなく、したがって、良好で、安定した超音波画像を得ることができる、改良された超音波プローブを実現しようというものである。
これがため、可撓性を有するシース内に駆動伝達部材を挿通させ、駆動伝達部材の先端に超音波振動子を設けるとともに、シース先端に中継部材を介して超音波振動子を包囲する先端カバーを連結し、さらに少なくとも先端カバー内に超音波伝達媒体を封入した超音波プローブにおいて、
中継部材内に先端カバー内とシース内を遮断して先端カバー内への気泡や粉塵等の異物の流入を防止するシール部材を複数設けるとともに、この複数のシール間で囲まれる部分に加圧した超音波伝達媒体を封入した構成を採用する。
【００３５】
本構成に従う超音波プローブによれば、先端カバー内と可撓性シース内の中間に位置する複数のシール間で囲まれる部分には加圧した超音波伝達媒体が封入されているため、駆動伝達部材および振動子の駆動、または環境変化によって先端カバー内の内圧とシース内の内圧は変化しても、シース間で囲まれる部分の内圧の方が高くなる。したがって、上述した目的が達成される。
【００３６】
以下、本発明とともに開発した超音波プローブの構成について、図７，８を参照して説明する。図７は、その一例に係る超音波プローブの先端要部を示すものである。なお、上記第１実施例と同一部材には同一の符号を付し、説明を省略する。また、先端要部の他の構成要素、例えばコネクタ等については、基本的に、図１，２，４で説明したのと同様にすることができる。
【００３７】
図７（ａ）に示すように、超音波プローブの先端部５０は中継部材５１を有し、この中継部材５１の先端には、ポリエチレン等の超音波透過性の優れた材料から成り、半透明で、砲丸形に成形された先端カバー５２が液密的に取り付けられている。先端カバー５２の基端縁は、中継部材５１の先端縁に嵌合されるとともにシール用パッキン５３を介挿して液密的に取り付けられ、取付け強度を高めるために糸５４が巻き付けられるとともに接着されている。
【００３８】
一方、先端カバー５２の先端中央壁部には開口部７１が形成されていて、この開口部７１には封止用ネジ７２をねじ込むことによりＯリング７３を介して密閉されている。なお、開口部７１の開口面と先端カバー５２の内径部とを結ぶ面は開口面に対し、θ（＝２０°）傾いている。
【００３９】
先端カバー５２の内部には、振動子ユニット５５が収容されるている。振動子ユニット５５を保持した振動子ホルダ５７は、その軸部５７ａを軸受け５８に支持することにより、回転自在に保持されている。軸受け５８は、中継部材５１に形成された貫通穴５９の段付き部分にはめ込まれ、図７（ｂ）に示すように２つのピン６０によって、軸方向に固定されている。
【００４０】
振動子ホルダ５７は、ネジ部５７ｂを先端軸パイプ６１の一端にねじ込んで液密な状態で固定的に連結されている。先端軸パイプ６１の後端には、フレキシブルシャフト２３が連結されている。振動子ユニット５５に接続される同軸ケーブル１９は振動子ホルダ５７、先端軸パイプ６１、フレキシブルシャフト２３の中空部を延在し、コネクタ１０（図２，４等参照）内で電気的に接続されている。
【００４１】
振動子ホルダ５７の軸部５７ａには、軸方向に２つの周回溝５７ｃが形成されている。各々の周回溝５７ｃにはシール部材としての弾性材料からなるＯリング６２ａ，６２ｂが設けられていて、その直径は、周回溝５７ｃと貫通穴５９とのクリアランスより僅かに大きい径である。
【００４２】
中継部材５１の側面には、下記に示す３つの貫通穴が設けられており、この貫通穴をシールする部材が取り付いている。
（イ）先端カバー５２内と貫通するカバー貫通穴６３が設けられるとともに、このカバー貫通穴６３をシールするシールカバーａ６４がねじ込まれている。
（ロ）Ｏリング６２ａ，６２ｂ、振動子ホルダ５７の軸部５７ａ、及び貫通穴５９で形成される空間と貫通する側面貫通穴６５ａ，６５ｂが設けられるとともに、この側面貫通穴６５ａ，６５ｂをシールするシール部材６６ａ，６６ｂ、これらに圧力をかける圧縮バネ６７ａ，６７ｂ及び蓋６８ａ，６８ｂが取り付けられている。
（ハ）Ｏリング６２ｂの手元側の位置に、貫通穴５９に貫通する潤滑用貫通穴６９が設けられるとともに、この潤滑用貫通穴６９をシールするシールカバーｂ７０がねじ込まれている。
【００４３】
中継部材５１の基端縁はシース１１の先端縁に嵌合されるとともに、糸７４が液密的に巻き付けられ接着されている。
【００４４】
先端カバー５２の内部空間７５ａ，Ｏリング６２ａ，６２ｂ，振動子ホルダ５７の軸部５７ａ，貫通穴５９に囲まれる空間７５ｂ、及びＯリング６２ｂより基端側の空間７５ｃには、それぞれ超音波伝達媒体７６ａ、７６ｂ及び潤滑剤７７が封入されている。
【００４５】
次に、この３つの空間７５ａ，７５ｂ，７５ｃにそれぞれ超音波伝達媒体７６ａ，７６ｂ，潤滑剤７７を封入する手順を以下に示す。
（１）空間７５ａへの超音波伝達媒体７６ａの封入
▲１▼封止用ネジ７２、Ｏリング７３及びシールカバーａ６４を取り外した状態で、開口部７１またはカバー貫通穴６３より超音波伝達媒体７６ａを空間７５ａへ充填する。
▲２▼気泡の混入無く充填された時点で、シールカバーａ６４を中継部材５１にねじ込み接着してカバー貫通穴６３をシールする。
▲３▼気泡の有無を確認し、気泡が存在する場合には開口部７１より気泡抜きを行い、気泡の無い状態でＯリング７３を取り付けた封止ネジ７２を先端カバー５２にねじ込み封止する。
【００４６】
（２）空間７５ｂへの超音波伝達媒体７６ｂの封入
▲１▼シール部材６６ａ，６６ｂ、圧縮バネ６７ａ，６７ｂ、蓋６８ａ，６８ｂを取り外した状態で、側面貫通穴６５ａ，６５ｂより超音波伝達媒体７６ｂを空間７５ｂへ充填する。
▲２▼側面貫通穴６５ａ，６５ｂにそれぞれシール部材６６ａ，６６ｂを挿入し、その上から圧縮バネ６７ａ，６７ｂを介して、蓋６８ａ，６８ｂをねじ込み接着する。
【００４７】
（３）空間７５ｃへの潤滑剤７７の封入
▲１▼コネクタ１０内の口金２６の開口部３６（図４参照）、または、シールカバーｂ７０を取り外した状態での潤滑用貫通穴６９からシール１１内の空間７５ｃへ潤滑剤７７を充填する。
▲２▼コネクタ１０内の口金２６の開口部３６にゴム栓３７を挿入するとともに（図４参照）、シールカバーｂ７０を中継部材５１にねじ込み接着する。
かくして、上記３つの部分（空間７５ａ，７５ｂ，７５ｃ）にそれぞれ超音波伝達媒体７６ａ，７６ｂ，潤滑剤７７を封入することができる。
【００４８】
上述のような構成の超音波プローブにおいては、次のような作用及び効果が得られる。
空間７５ｂに封入された超音波伝達媒体７６ｂには、バネ６７ａ，６７ｂによって常に圧縮の力が働く。一方、空間７５ａに封入されている超音波伝達媒体７６ａ及び空間７５ｃに封入されている潤滑剤７７には圧力は働かない。このため超音波伝達媒体７６ｂの内圧は超音波伝達媒体７６ａ、潤滑剤７７の内圧より常に高くなり、潤滑剤７７及び潤滑剤７７内に発生する気泡が超音波伝達媒体７６ｂ内へ流入することはない。
したがって、先端カバー５２内と可撓性のシース１１内の中間に位置するシール間で囲まれる部分（７５ｂ）には加圧した超音波伝達媒体７６ｂが封入されているため、たとえ駆動伝達部材及び振動子の駆動、または環境変化によって先端カバー５２内の内圧とシース１１内の内圧は変化しても、そのシース間で囲まれる部分（７５ｂ）の内圧の方が高くなる。
【００４９】
以上のように、本構成によると、先端カバー５２内の超音波伝達媒体７６ａへの潤滑剤や気泡の混入を防止できる。また、先端カバー５２内やシース１１内に圧力を加えないため、先端カバー５２やシース１１の変形がない。したがって、良好な超音波画像が得られる。
【００５０】
また、上記の如く先端カバー５２内は加圧しないため先端カバー５２の変形がなく、複数のシール間で囲まれる部分に加圧した超音波伝達媒体７６ｂを封入するため、シース１１内で発生する気泡や粉塵等の異物が先端カバー５２へ進入することもなく、良好で安定した超音波画像を得ることができる超音波プローブが実現できる等の効果のほか、本実施例によれば、これに加えて、さらに次のような作用効果をも奏する。
先端カバー５２の開口部７１の開口面と先端カバー５２の内径部とを結ぶ面が、開口面に対し、θ（＝２０°）傾いているため、先端カバー５２に気泡が混入しても開口部７１を上に向けることによって、気泡が開口面に移動しやすく、気泡の除去が簡単にできる。
また、先端カバー５２内で超音波伝達媒体７６ａの流路を２カ所設けているため、超音波伝達媒体７６ａを先端カバー５２内に簡単に充填できる。
【００５１】
なお、先端カバー内で超音波伝達媒体の流路を２カ所設ける方法として、図８（ａ），（ｂ）に示すように先端カバー７８の開口部に注水口７９ａ及び排出口７９ｂを設け、封止ネジ８０でねじ込み接着するようにしても良い。この場合には、図７に示すような中継部材５１のカバー貫通穴６３、シールカバーａ６４が不要になり、構造を簡単にできる。
【００５２】
また、本構成の超音波プローブの場合も、前記実施例同様、振動子の走査方式としては、メカニカルラジアル走査に限らず、電子ラジアル、電子セクタ、電子リニア、もしくはメカニカルリニア走査方式でも良い。
【００５３】
以上説明した内容は、それぞれ、以下の発明として把握することもできる。
〔付記項１〕 可撓性シース内に、超音波振動子を設けるとともに、その周囲に超音波伝達媒体を充填させ、超音波振動子を超音波走査させることにより超音波画像を得る超音波プローブにおいて、超音波伝達媒体を充填したシースの先端部開口端より、シースの溶融点より高く、かつ断熱性の高い材質のチップを挿入するとともに、チップ先端の形状に合わせて、覆うようにシースを熱溶融させ、シース開口端を塞ぐようにしたことを特徴とする超音波プローブ。
【００５４】
これによれば、シース先端の封止の際には、シース開口端よりチップを挿入し、チップ先端の形状に合わせて、シースを熱溶融させるが、このときチョプの溶融点はシースの溶融点より高いため、シースのみが溶融し、チップ先端の形状に沿って、シース開口端が閉じ合わされる。また、このときチップは断熱性が高いため、超音波伝達媒体に熱の影響はない。
よって、本超音波プローブでは、先端チップのみで先端封止を行えるため、振動子からシース先端までの距離が短い。
また、シースのみを熱溶融させるため、先端部の封止作業が確実かつ簡単である。
したがって、製作が簡単で、挿入性の良好な先端構造を有する超音波プローブの提供ができる。
【００５５】
〔付記項２〕  前記振動子の走査方式は、電子ラジアル、電子セクタ、電子リニア、メカニカルラジアル、もしくはメカニカルリニア走査方式であることを特徴とする付記項１記載の超音波プローブ。
〔付記項３〕  前記チップの先端形状は、球状であることを特徴とする付記項１または付記項２記載の超音波プローブ。
〔付記項４〕  前記チップの先端形状は砲弾型であることを特徴とする付記項１または付記項２記載の記載の超音波プローブ。
本実施形態に従う超音波プローブは、このようにして実施することもでき、同様の作用効果を奏する。
【００５６】
〔付記項５〕  可撓性を有するシース内に駆動伝達部材を挿通させ、駆動伝達部材の先端に超音波振動子を設けるとともに、シース先端に中継部材を介して超音波振動子を包囲する先端カバーを連結し、さらに少なくとも先端カバー内に超音波伝達媒体を封入した超音波プローブにおいて、
中継部材内に先端カバー内とシース内を遮断して先端カバー内への気泡や粉塵等の異物の流入を防止するシール部材を複数設けるとともに、この複数のシール間で囲まれる部材に加圧した超音波伝達媒体を封入したことを特徴とする超音波プローブ。
【００５７】
これによれば、先端カバー内と可撓性シース内の中間に位置する複数のシール間で囲まれる部分には加圧した超音波伝達媒体が封入されているため、駆動伝達部材および振動子の駆動、または環境変化によって先端カバー内の内圧とシース内の内圧は変化しても、シース間で囲まれる部分の内圧の方が高くなる。
よって、本超音波プローブでは、先端カバー内は加圧しないため、先端カバーの変形がない。
また、複数のシール間で囲まれる部分に加圧した超音波伝達媒体を封入するため、シース内で発生する気泡や粉塵等の異物が先端カバーへ進入することがない。
したがって、良好で、安定した超音波画像を得ることができる超音波プローブの提供ができる。
【００５８】
〔付記項６〕  前記振動子の走査方式は、電子ラジアル、電子セクタ、電子リニア、メカニカルラジアル、もしくはメカニカルリニア走査方式であることを特徴とする付記項５記載の超音波プローブ。
〔付記項７〕  前記シース内には潤滑剤を封入したことを特徴とする付記項５または付記項６記載の超音波プローブ。
本実施形態に従う超音波プローブは、このようにして実施することもでき、同様の作用効果を奏する。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、先端チップのみで先端封止を行えるため、振動子からシース先端までの距離を短くできる。また、シースのみを熱溶融させるため、先端部の封止作業が確実かつ簡単である。したがって、製作が簡単で、挿入性の良好な先端構造を有する超音波プローブの提供ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により製造した超音波プローブを組み込んだ超音波画像診断システムの全体図である。
【図２】超音波プローブの先端が封止される前の状態を示す全体図である。
【図３】超音波プローブの先端拡大図、及び同Ｂ−Ｂ断面図である。
【図４】超音波プローブのコネクタ部の先端拡大図、及び変形例を含んで示すＢ−Ｂ断面図である。
【図５】超音波プローブ先端にチップをシール固定した状態を示す断面図である。
【図６】超音波プローブ先端部を封止する状態を示した断面図である。
【図７】本発明とともに開発した超音波プローブの先端要部の一例を示す図、及び同Ｂ−Ｂ断面図である。
【図８】同変形例を示す図、及び同Ｂ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１ 超音波プローブ
２ 駆動ユニット
３ 観測装置
４ モニタ
５ 支持アーム
６ カート
８ 先端部
９ 挿入部
１０ コネクタ
１１ シース
１２ ハウジング
１３ 振動子ユニット
１４ 音響レンズ
１５ ＧＮＤ電極
１６ ＋電極
１７ 圧電板
１８ バッキング材
１９ 同軸ケーブル
２０ シールド線
２０ａ シールド線ａ
２０ｂ シールド線ｂ
２１ 芯線
２２ 接着剤
２３ フレキシブルシャフト
２４ 硬質シャフト
２５ ベアリング
２６ 口金
２７ Ｏリング
２８ ネジ部
２９ 止め輪
３０ ゴム
３１ 回転筒
３２ コネクタユニット
３３ 基板
３４ マッチングコイル
３５ パイプ
３６ 開口部
３７ ゴム栓
３８ プラスチックリング
３９ 圧縮バネ
４０ 引張バネ
４１ 先端チップ
４２ 超音波伝達媒体
４３ 成形型
４４ 熱成形部
４５ 断熱部
５０ 先端部
５１ 中継部材
５２ 先端カバー
５３ シール用パッキン
５４ 糸
５５ 振動子ユニット
５７ 振動子ホルダ
５７ａ 軸部
５７ｂ ネジ部
５７ｃ 周回溝
５８ 軸受け
５９ 貫通穴
６０ ピン
６１ 先端軸パイプ
６２ａ Ｏリング
６２ｂ Ｏリング
６３ カバー貫通穴
６４ シールカバーａ
６５ａ 側面貫通穴
６５ｂ 側面貫通穴
６６ａ シール部材
６６ｂ シール部材
６７ａ 圧縮バネ
６７ｂ 圧縮バネ
６８ａ 蓋
６８ｂ 蓋
６９ 潤滑用貫通穴
７０ シールカバーｂ
７１ 開口部
７２ 封止用ネジ
７３ Ｏリング
７４ 糸
７５ａ 空間
７５ｂ 空間
７５ｃ 空間
７６ａ 超音波伝達媒体
７６ｂ 超音波伝達媒体
７７ 潤滑剤
７８ 先端カバー
７９ａ 注入口
７９ｂ 排出口
８０ 封止用ネジ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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