(57)【要約】      （修正有）【課題】未使用状態における超音波振動子の消極を抑制して、診断画像の品質の劣化を防止することのできる画像診断用カテーテルを提供する。【解決手段】画像診断用カテーテルは、生体の体腔内に挿入されるシースと、シース内に挿入されて超音波を送受信可能な超音波振動子と、シースの基端部に設けられたコネクタ部２００と、コネクタ部内に配置され、超音波振動子との間で電気信号を送受信する外部装置３００が備える外部電極端子３１０と電気的に接続される電極端子２１０と、コネクタ部内に設けられて、電極端子の正極２１０ａおよび負極２１０ｂに電気的に接続されて両電極を短絡状態にする導電部材２３０と、電極端子と外部電極端子との接続に伴って、導電部材による両電極の短絡状態を解除可能に構成された切り替え部２４０と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の体腔内に挿入されるシースと、
前記シース内に挿入されて超音波を送受信可能な超音波振動子と、
前記シースの基端部に設けられたコネクタ部と、
前記コネクタ部内に配置され、前記超音波振動子との間で電気信号を送受信する外部装置が備える外部電極端子と電気的に接続される電極端子と、
前記コネクタ部内に設けられて、前記電極端子の正極および負極に電気的に接続されて前記両電極を短絡状態にする導電部材と、
前記電極端子と前記外部電極端子との接続に伴って、前記導電部材による前記両電極の短絡状態を解除可能に構成された切り替え部と、を有する画像診断用カテーテル。
【請求項２】
前記切り替え部は、
前記両電極のうちの一方の電極側に近付ける方向の付勢力を、前記導電部材に対して付与する付勢部材を有し、
前記電極端子に前記外部電極端子を挿し込む際に、前記付勢部材の付勢力に抗して前記導電部材が前記一方の電極から離間されることにより、前記両電極の短絡状態が解除可能に構成された、請求項１に記載の画像診断用カテーテル。
【請求項３】
前記導電部材は、前記付勢部材により、前記電極端子の延在方向および／または前記電極端子の延在方向と交差する方向において可動可能な状態で支持されている、請求項２に記載の画像診断用カテーテル。
【請求項４】
前記切り替え部は、
前記電極端子に前記外部電極端子を挿し込む前の状態においては、前記両電極の短絡状態を維持する一方で、前記外部電極端子が前記電極端子から取り外された後の状態においては、前記両電極の短絡状態を解除した状態に維持する維持部材を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像診断用カテーテル。
【請求項５】
前記維持部材は、前記両電極を電気的に接続する導電性のシート材を有し、
前記導電性のシート材は、前記電極端子に前記外部電極端子を挿し込むのに伴って破断可能に構成されている、請求項４に記載の画像診断用カテーテル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像診断用カテーテルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、血管等の断層画像を得る画像診断用カテーテルとして、血管内超音波診断法（ＩＶＵＳ：Ｉｎｔｒａ  Ｖａｓｃｕｌａｒ  Ｕｌｔｒａ  Ｓｏｕｎｄ）によって画像を得るカテーテルがある。
【０００３】
血管内超音波診断法に使用する画像診断用カテーテルは、血管内において超音波振動子を内蔵するプローブをラジアル走査させ、体腔内の生体組織で反射された反射波（超音波エコー）を超音波振動子で受信した後、増幅、検波等の処理を施し、生成された超音波エコーの強度に基づいて、血管の断面画像（診断画像）を描出するよう構成されている（下記特許文献１を参照）。
【０００４】
一般的に、超音波振動子は、自発分極をもつ複数の結晶を有する圧電材から構成される。各結晶の自発分極の方向は異なるため、圧電効果を得るために製造過程において電界を加えて各結晶の自発分極の方向を同じ方向に揃える「分極」を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１１９９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
分極した超音波振動子は、未使用状態すなわち通電していない状態で保管していると、温度や圧電材を加工するときに生じる残留ひずみ等の外的要因によって消極（脱分極）が生じることがある。このような消極が起こると、圧電効果が減少して電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換するという超音波振動子の性能が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、未使用状態における超音波振動子の消極を抑制して、診断画像の品質の劣化を防止することのできる画像診断用カテーテル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】
【０００８】
上記目的を達成する画像診断用カテーテルは、生体の体腔内に挿入されるシースと、前記シース内に挿入されて超音波を送受信可能な超音波振動子と、前記シースの基端部に設けられたコネクタ部と、前記コネクタ部内に配置され、前記超音波振動子との間で電気信号を送受信する外部装置が備える外部電極端子と電気的に接続される電極端子と、前記コネクタ部内に設けられて、前記電極端子の正極および負極に電気的に接続されて前記両電極を短絡状態にする導電部材と、前記電極端子と前記外部電極端子との接続に伴って、前記導電部材による前記両電極の短絡状態を解除可能に構成された切り替え部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した画像診断用カテーテルによれば、外部装置を接続して画像診断用カテーテルを使用するまでの未使用状態では、超音波振動子に電気的に接続される電極端子の正極および負極を短絡状態に保つことができるため、超音波振動子の消極を抑制して、分極による圧電効果を維持することができる。これにより、超音波振動子の性能の低下を抑制し、画像診断用カテーテルによって得られる診断画像の品質の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像診断用カテーテルを概略的に示す平面図である。
【図２】実施形態に係る画像診断用カテーテルの全体構成を概略的に示す図であり、（Ａ）は、プルバック操作（中引き操作）を実施する前の画像診断用カテーテルの側面図、（Ｂ）は、プルバック操作を実施した際の画像診断用カテーテルの側面図である。
【図３】実施形態に係る画像診断用カテーテルの各部の構成を示す図であり、（Ａ）は、画像診断用カテーテルの先端側の構成を示す拡大断面図、（Ｂ）は、画像診断用カテーテルの基端側（手元側）の構成を示す拡大断面図である。
【図４】実施形態に係るコネクタ部の拡大断面図であり、（Ａ）は、外部装置の外部電極端子を接続する前の状態、（Ｂ）は、外部電極端子を接続した後の状態を示す。
【図５】実施形態に係る電極端子の拡大断面図であり、（Ａ）は、外部電極端子を接続する前の状態、（Ｂ）は、外部電極端子を接続した後の状態を示す。
【図６】変形例１に係る電極端子の拡大断面図であり、（Ａ）は、外部電極端子を接続する前の状態、（Ｂ）は、外部電極端子を接続した後の状態を示す。
【図７】変形例２に係る電極端子の概略図であり、（Ａ）は外部電極端子の挿入方向から電極端子を見た拡大平面図、（Ｂ）は、外部電極端子を接続する前の状態の電極端子を示す拡大断面図、（Ｂ）は、外部電極端子を接続した後の状態の電極端子を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１２】
図１は、実施形態に係る画像診断用カテーテル１００に外部装置３００が接続された状態を示す平面図であり、図２は、実施形態に係る画像診断用カテーテル１００の全体構成を概略的に示す図であり、図３は、実施形態に係る画像診断用カテーテル１００の各部の構成を示す図であり、図４は、実施形態に係るコネクタ部２００の拡大断面図であり、図５は、実施形態に係る電極端子２１０の拡大断面図である。
【００１３】
図１〜図５を参照して、画像診断用カテーテル１００について説明する。本実施形態に係る画像診断用カテーテル１００は、血管内超音波診断法に使用される画像診断用カテーテルである。
【００１４】
図１、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、画像診断用カテーテル１００は、概説すると、生体の体腔内に挿入されるシース１１０と、シース１１０の基端側に設けられた外管１２０と、外管１２０内に進退移動可能に挿入される内側シャフト１３０と、信号を送受信する信号送受信部１４５を先端に有してシース１１０内に回転可能に設けられる駆動シャフト１４０と、外管１２０の基端側に設けられ内側シャフト１３０を受容するように構成されたユニットコネクタ１５０と、内側シャフト１３０の基端側に設けられたハブ１６０と、を有している。
【００１５】
明細書の説明においては、画像診断用カテーテル１００の体腔内に挿入される側を先端または先端側と称し、画像診断用カテーテル１００に設けられたハブ１６０側を基端または基端側と称し、シース１１０の延在方向を軸方向と称する。
【００１６】
図２（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、駆動シャフト１４０は、シース１１０、シース１１０の基端に接続した外管１２０、外管１２０内に挿入される内側シャフト１３０を通り、ハブ１６０の内部まで延在している。
【００１７】
ハブ１６０、内側シャフト１３０、駆動シャフト１４０、および信号送受信部１４５は、それぞれが一体的に軸方向に進退移動するように互いに接続されている。このため、例えば、ハブ１６０が先端側に向けて押される操作がなされると、ハブ１６０に接続された内側シャフト１３０は外管１２０内およびユニットコネクタ１５０内に押し込まれ、駆動シャフト１４０および信号送受信部１４５がシース１１０の内部を先端側へ移動する。例えば、ハブ１６０が基端側に引かれる操作がなされると、内側シャフト１３０は、図１、図２（Ｂ）中の矢印ａ１で示すように外管１２０およびユニットコネクタ１５０から引き出され、駆動シャフト１４０および信号送受信部１４５は、矢印ａ２で示すように、シース１１０の内部を基端側へ移動する。
【００１８】
図２（Ａ）に示すように、内側シャフト１３０が先端側へ最も押し込まれたときには、内側シャフト１３０の先端部は中継コネクタ１７０付近まで到達する。この際、信号送受信部１４５は、シース１１０の先端付近に位置する。中継コネクタ１７０はシース１１０と外管１２０とを接続するコネクタである。
【００１９】
図２（Ｂ）に示すように、内側シャフト１３０の先端には抜け防止用のコネクタ１３１が設けられている。抜け防止用のコネクタ１３１は、内側シャフト１３０が外管１２０から抜け出るのを防止する機能を有している。抜け防止用のコネクタ１３１は、ハブ１６０が最も基端側に引かれたとき、つまり外管１２０およびユニットコネクタ１５０から内側シャフト１３０が最も引き出されたときに、ユニットコネクタ１５０の内壁の所定の位置に引っ掛るように構成されている。なお、内側シャフト１３０が外管１２０から抜け出るのを防止するために、必ずしも抜け防止用のコネクタ１３１を設ける必要はなく、例えば、外管１２０から抜け出ないように内側シャフト１３０の先端を加工し、内側シャフト１３０が外管１２０から抜け出るのを防止してもよい。
【００２０】
図３（Ａ）に示すように、駆動シャフト１４０は、可撓性を有する管体１４０ａと、管体１４０ａの内部に挿通された信号線１４０ｂと、を有している。管体１４０ａは、例えば軸まわりの巻き方向が異なる多層のコイルによって構成することができる。コイルの構成材料として、例えばステンレス、Ｎｉ−Ｔｉ（ニッケル・チタン）合金などが挙げられる。信号線１４０ｂは、例えば、ツイストペアケーブルや同軸ケーブルにより構成することができる。
【００２１】
信号送受信部１４５は、超音波を送受信する超音波振動子１４５ａと、超音波振動子１４５ａが収められるハウジング１４５ｂと、を有している。
【００２２】
超音波振動子１４５ａは、検査波としての超音波を体腔内に送信し、かつ、体腔から反射してきた超音波を受信する機能を有している。超音波振動子１４５ａは、圧電材として公知の材料で形成することができる。超音波振動子１４５ａを構成する材料は、例えば、セラミックスや水晶などを使用することができる。
【００２３】
画像診断用カテーテル１００は、製造過程において超音波振動子１４５ａに分極処理が施された状態で出荷される。分極された超音波振動子１４５ａは、電圧をかけることにより圧電効果を生じて超音波を発生する。超音波振動子１４５ａは、信号線１４０ｂを介して後述する電極端子２１０と電気的に接続している。
【００２４】
シース１１０の先端部には、プライミング液を排出するためのプライミング液排出孔１１６が形成されたプライミング液排出部材１１７を設置している。画像診断用カテーテル１００を使用する際は、シース１１０内の空気による超音波の減衰を減らし、超音波を効率良く送受信するため、プライミング液をシース１１０内に充填させる。プライミング液を充填させることにより、シース１１０内に滞留した空気等の気体を、プライミング液排出部材１１７に形成したプライミング液排出孔１１６から排出することができる。
【００２５】
シース１１０は、超音波の透過性の高い材料により形成している。シース１１０の軸方向において超音波振動子１４５ａが移動する範囲（シース１１０の先端部）は、超音波の透過性が他の部位に比べて高く形成された音響窓部を構成する。
【００２６】
シース１１０は、可撓性を有する材料で形成され、その材料は、特に限定されず、例えば、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組合せたもの（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド、積層体等）も用いることができる。なお、シース１１０の外表面には、湿潤時に潤滑性を示す親水性潤滑被覆層を配置することが可能である。
【００２７】
シース１１０の先端部には、ガイドワイヤＷが挿通可能なルーメンを備えるガイドワイヤ挿通部材１１４を取り付けている。また、ガイドワイヤ挿通部材１１４には、Ｘ線造影性を有するマーカ１１５を設けている。
【００２８】
図３（Ｂ）に示すように、ハブ１６０は、中空形状を有するハブ本体１６１と、後述する外部装置３００と機械的および電気的に接続される電極端子２１０が内部に配置されたコネクタ部２００と、ハブ本体１６１の内部に連通するポート１６２と、外部装置３００との接続を行う際にハブ１６０の向きを確認するための方向確認用の突起１６３ａ、１６３ｂと、ポート１６２よりも基端側を封止するシール部材１６４ａと、駆動シャフト１４０を保持する接続パイプ１６４ｂと、接続パイプ１６４ｂを回転自在に支持する軸受１６４ｃと、を有している。
【００２９】
図４（Ａ）に示すように、コネクタ部２００の内部には、電極端子２１０およびロータ２２０が配置される。コネクタ部２００の基端には、円形状の開口部２０１が形成されている。図４（Ｂ）に示すように、外部装置３００（図１を参照）が備える外部電極端子３１０は、コネクタ部２００の開口部２０１を通じてコネクタ部２００内に挿入される。
【００３０】
電極端子２１０は、同軸レセプタクル（雄コネクタ部）により構成している。一方、外部装置３００が備える外部電極端子３１０は、円筒状の同軸プラグ（雌コネクタ部）により構成している。電極端子２１０と外部電極端子３１０は、同軸レセプタクルが同軸プラグに受容されることにより互いに電気的に接続される。
【００３１】
図４（Ａ）に示すように、電極端子２１０は、円筒状の負極２１０ｂと、当該負極２１０ｂの中心軸上に沿って延在する正極２１０ａと、正極２１０ａと負極２１０ｂとの間に設けられて正極２１０ａと負極２１０ｂとを隔てる絶縁部材２１０ｃとを有する。正極２１０ａと負極２１０ｂとの間には外部電極端子３１０が嵌め込まれて嵌合する嵌合溝２１１が形成されている。
【００３２】
図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、画像診断用カテーテル１００は、コネクタ部２００に配置され、電極端子２１０の正極２１０ａおよび負極２１０ｂに電気的に接続されて両電極２１０ａ、２１０ｂを短絡状態にする導電部材２３０と、電極端子２１０と外部電極端子３１０との接続に伴って、導電部材２３０を介した両電極２１０ａ、２１０ｂの短絡状態を解除可能に構成された切り替え部２４０と、を有する。
【００３３】
図５（Ａ）に示すように、導電部材２３０は、電極端子２１０の嵌合溝２１１に配置され、負極２１０ｂの基端側から先端側に向かって延在する棒状部材によって構成している。
【００３４】
導電部材２３０は、電極端子２１０との接触に伴って正極２１０ａと負極２１０ｂとの間を短絡状態にすることができる程度に低い電気抵抗率を備える材料によって構成することができる。導電部材２３０を構成する材料としては、例えば、銅やアルミニウム等のような金属材料などを使用することができる。
【００３５】
切り替え部２４０は、導電部材２３０を電極端子２１０の延在方向と交差する方向（図中の矢印で示す方向）において可動可能な状態で支持し、正極２１０ａ側に近づける方向の付勢力を導電部材２３０に対して付与する付勢部材２４１と、導電部材２３０および付勢部材２４１を収容可能な収容空間２４２と、を有する。
【００３６】
本実施形態に係る付勢部材２４１は、負極２１０ｂの内壁の基端側に固定され、導電部材２３０の基端側を回動自在に支持する支持部２４１ａと、負極２１０ｂの内壁と導電部材２３０との間に設けられるばね２４１ｂと、を有する。なお、付勢部材２４１は、上記構成に限定されず、例えば、ねじりばね（トーションばね）、ばね付き蝶番などによって構成することができる。
【００３７】
導電部材２３０が、支持部２４１ａを回転中心として回転するのに伴い、導電部材２３０の先端側は、負極２１０ｂの内壁に対して接近離間する。電極端子２１０に外部電極端子３１０が接続されていない場合、図５（Ａ）に示すように、ばね２４１ｂの付勢力によって、導電部材２３０の先端側は正極２１０ａと接触する。
【００３８】
本実施形態では、支持部２４１ａは、導電部材２３０と同様に、導電性の材料で形成している。また、支持部２４１ａは、負極２１０ｂの内壁および導電部材２３０の基端側に電気的に接続可能な方法で連結されている。連結方法としては、特に限定されないが、例えば、はんだ付け、導電性の接着材等を用いることができる。このため、導電部材２３０が正極２１０ａに接触している状態では、正極２１０ａおよび負極２１０ｂは、導電部材２３０および支持部２４１ａを介して電気的に接続され、短絡状態となる。
【００３９】
収容空間２４２は、負極２１０ｂの内壁に凹状に窪んだ部分を設けることによって形成される。収容空間２４２は、負極２１０ｂの基端側から先端側に向かって延在している。支持部２４１ａは、収容空間２４２の基端側において負極２１０ｂの内壁に固定されている。
【００４０】
図５（Ｂ）に示すように、外部電極端子３１０を嵌合溝２１１に挿入すると、付勢部材２４１の付勢力に抗して、導電部材２３０は、支持部２４１ａを回転中心として回転して収容空間２４２に押し込まれる。これによって、正極２１０ａと導電部材２３０が離間するため、両電極２１０ａ、２１０ｂの短絡状態は解除される。本明細書では、以降、短絡状態が解除された状態を「非短絡状態」と称する。
【００４１】
電極端子２１０から外部電極端子３１０を取り外すと、付勢部材２４１の付勢力によって、図５（Ａ）に示すように、導電部材２３０の先端側が負極２１０ｂに向けて回転し、導電部材２３０と正極２１０ａとが再び接触する。このように、本実施形態に係る切り替え部２４０は、電極端子２１０に対する外部電極端子３１０の接続および取外しに伴って、両電極２１０ａ、２１０ｂの短絡状態と非短絡状態とを可逆的に切り替え可能である。
【００４２】
図３（Ｂ）に示すように、ロータ２２０は、接続パイプ１６４ｂを回転不能に保持しており、電極端子２１０と一体的に回転する。
【００４３】
図３（Ｂ）に示すように、ハブ本体１６１の先端部には内側シャフト１３０を接続している。駆動シャフト１４０は、ハブ本体１６１の内部において内側シャフト１３０から引き出されている。内側シャフト１３０と駆動シャフト１４０との間には、保護管１３３を配置している。保護管１３３は、プルバック時に生じるクリアランスによる駆動シャフト１４０の振動（ばたつき）を押さえる機能を有している。
【００４４】
接続パイプ１６４ｂは、ロータ２２０の回転を駆動シャフト１４０に伝達するために、ロータ２２０と反対側の端部（接続パイプ１６４ｂの先端）で駆動シャフト１４０を保持する。接続パイプ１６４ｂの内部には信号線１４０ｂ（図３（Ａ）を参照）が挿通されており、当該信号線１４０ｂの一端は電極端子２１０に、他端は駆動シャフト１４０内を通り抜けて超音波振動子１４５ａに接続されている。超音波振動子１４５ａにおける受信信号は、電極端子２１０を介して外部装置３００に送信され、所定の処理を施されて画像として表示される。
【００４５】
再び図１を参照して、画像診断用カテーテル１００は、外部装置３００に接続されて駆動される。
【００４６】
外部装置３００は、ハブ１６０の基端側に設けられたコネクタ部２００に接続される。前述したように、外部装置３００は、外部電極端子３１０を有する。外部電極端子３１０は、画像診断用カテーテル１００が備える電極端子２１０に電気的に接続される。
【００４７】
また、外部装置３００は、駆動シャフト１４０を回転させるための動力源であるモータ３００ａと、駆動シャフト１４０を軸方向に移動させるための動力源であるモータ３００ｂと、を有する。モータ３００ｂの回転運動は、モータ３００ｂに接続したボールネジ３００ｃによって軸方向の運動に変換される。
【００４８】
外部装置３００の動作は、これに電気的に接続した制御装置３２０によって制御される。制御装置３２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）およびメモリを主たる構成として含む。制御装置３２０は、モニタ３３０に電気的に接続している。
【００４９】
次に、画像診断用カテーテル１００の使用例について述べる。
【００５０】
図５（Ａ）に示すように電極端子２１０に外部電極端子３１０が接続される前の未使用の状態では、付勢部材２４１の付勢力によって、導電部材２３０の先端側が正極２１０ａに接触した状態で維持されている。このため、正極２１０ａと負極２１０ｂは、導電部材２３０および付勢部材２４１を介して電気的に接続され、短絡状態となっている。
【００５１】
次に、外部装置３００の外部電極端子３１０を画像診断用カテーテル１００の電極端子２１０に接続すると、導電部材２３０は収容空間２４２に押し込まれ、正極２１０ａと導電部材２３０が離間する。これにより、両電極２１０ａ、２１０ｂの短絡状態は解除される。その結果、電極端子２１０と外部電極端子３１０とが通電し、超音波振動子１４５ａは、超音波の送受信機能を発揮できる状態になる。このように、電極端子２１０に外部電極端子３１０を接続するだけで、正極２１０ａおよび負極２１０ｂを短絡状態から非短絡状態に切り替えることができる。このため、両電極２１０ａを短絡状態から非短絡状態に切り替えを容易に行うことができ、かつ、短絡状態から非短絡状態への切り替え忘れを確実に防止することができる。
【００５２】
その後、図１に示すように、使用者は、プライミング液が入ったシリンジＳをポート１６２に接続し、シリンジＳの押し子を押してプライミング液をシース１１０に充填する。
【００５３】
プライミング後、使用者は、図２（Ａ）に示すように、ハブ１６０をユニットコネクタ１５０の基端に当接するまで押し込み、信号送受信部１４５を先端側に移動させる。この状態で、シース１１０は、ガイドワイヤＷに沿って体腔内（例えば、血管）内の目的の位置に挿入される。
【００５４】
体腔内の目的の位置で断層画像を得る際、図２（Ｂ）に示すように、信号送受信部１４５は、駆動シャフト１４０とともに基端側へと移動しながら超音波を送受信する。また、このとき、信号送受信部１４５は、駆動シャフト１４０とともに回転する。
【００５５】
制御装置３２０は、図１に示すモータ３００ａを制御し、駆動シャフト１４０の軸まわりの回転を制御する。また、制御装置３２０は、モータ３００ｂを制御し、駆動シャフト１４０の軸方向の移動を制御する。
【００５６】
制御装置３２０から送られる信号に基づき信号送受信部１４５は体内に超音波を送信する。信号送受信部１４５が受信した反射波に対応する信号は、駆動シャフト１４０および外部装置３００を介して制御装置３２０に送られる。制御装置３２０は、信号送受信部１４５から送られてくる信号に基づき体腔の断層画像を生成し、生成した画像をモニタ３３０に表示する。
【００５７】
ハブ１６０内に設けたコネクタ部２００は、外部装置３００に接続された状態で回転され、これに連動して、駆動シャフト１４０が回転する。コネクタ部２００および駆動シャフト１４０の回転速度は、例えば１８００ｒｐｍである。
【００５８】
以上のように、本実施形態に係る画像診断用カテーテル１００は、生体の体腔内に挿入されるシース１１０と、シース１１０内に挿入されて超音波を送受信可能な超音波振動子１４５ａと、シース１１０の基端部に設けられたコネクタ部２００と、コネクタ部２００内に配置され、超音波振動子１４５ａとの間で電気信号を送受信する外部装置３００が備える外部電極端子３１０と電気的に接続される電極端子２１０と、コネクタ部２００内に設けられて、電極端子２１０の正極２１０ａおよび負極２１０ｂに電気的に接続されて両電極２１０ａ、２１０ｂを短絡状態にする導電部材２３０と、電極端子２１０と外部電極端子３１０との接続に伴って、導電部材２３０による両電極２１０ａ、２１０ｂの短絡状態を解除可能に構成された切り替え部２４０とを有する。
【００５９】
このように構成した画像診断用カテーテル１００によれば、外部装置３００に接続して画像診断用カテーテル１００を使用するまでの未使用状態では、超音波振動子１４５ａに電気的に接続される電極端子２１０の正極２１０ａおよび負極２１０ｂを短絡状態に保つことができるため、超音波振動子１４５ａの消極を抑制して、分極による圧電効果を維持することができる。これにより、超音波振動子１４５ａの性能の低下を抑制し、画像診断用カテーテル１００によって得られる診断画像の品質の劣化を防止することができる。
【００６０】
また、切り替え部２４０は、正極２１０ａに近付ける方向の付勢力を、導電部材２３０に対して付与する付勢部材２４１を有し、電極端子２１０に外部電極端子３１０を挿し込む際に、付勢部材２４１の付勢力に抗して導電部材２３０が正極２１０ａから離間されることにより、両電極２１０ａ、２１０ｂの短絡状態を解除可能に構成される。このため、電極端子２１０への外部電極端子３１０の接続および取外しに伴って、両電極２１０ａ、２１０ｂの短絡状態と非短絡状態とを可逆的に切り替えることができる。
【００６１】
また、導電部材２３０は、付勢部材２４１により、電極端子２１０の延在方向と交差する方向において可動可能な状態で支持されている。このため、電極端子２１０に外部電極端子３１０を挿し込むことにより、導電部材２３０を電極端子２１０の延在方向と交差する方向に移動させ、正極２１０ａと導電部材２３０を離間させることで、両電極２１０ａ、２１０ｂを短絡状態から非短絡状態に容易に切り替えることができる。
【００６２】
＜変形例１＞
図６は、前述した実施形態の変形例１に係る電極端子４１０の拡大断面図であり、（Ａ）は、外部電極端子３１０を接続する前の状態、（Ｂ）は、外部電極端子３１０を接続した後の状態を示す。
【００６３】
変形例１に係る画像診断用カテーテル１００は、図６（Ａ）に示すように、導電部材４３０が電極端子４１０の延在方向（図中矢印で示す方向）において可動可能な状態で付勢部材４４１に支持される点において前述した実施形態と相違する。以下、変形例１に係る画像診断用カテーテル１００について詳述する。なお、前述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
電極端子４１０は、円筒状の負極４１０ｂと、当該負極４１０ｂの中心軸上に沿って延在する正極４１０ａと、正極４１０ａと負極４１０ｂとの間に設けられて正極４１０ａと負極４１０ｂとを隔てる絶縁部材４１０ｃとを有する。正極４１０ａと負極４１０ｂとの間には外部電極端子３１０が嵌め込まれて嵌合する嵌合溝４１１が形成されている。
【００６５】
導電部材４３０は、球状部材によって構成している。導電部材４３０は、電極端子４１０の嵌合溝４１１に配置される。導電部材４３０の直径は、正極４１０ａおよび負極４１０ｂに接触しつつ正極４１０ａと負極４１０ｂとの間を摺動可能となる長さに設定することができる。このように、導電部材４３０の外形を球形状に形成することによって、導電部材４３０が正極４１０ａと負極４１０ｂとの間を摺動しやすくすることができる。ただし、導電部材４３０の外形形状は、正極４１０ａおよび負極４１０ｂに接触しつつ正極４１０ａと負極４１０ｂとの間を摺動可能であれば球形状に限定されず、例えば四角柱、多面体であってもよい。
【００６６】
導電部材４３０は、電極端子４１０との接触に伴って正極４１０ａと負極４１０ｂとの間を短絡状態にすることができる程度に低い電気抵抗率を備える材料によって構成することができる。導電部材４３０を構成する材料としては、例えば、銅やアルミニウム等のような金属材料などを使用することができる。
【００６７】
切り替え部４４０は、導電部材４３０を電極端子４１０の延在方向において可動可能な状態で支持し、正極４１０ａ側に近づける方向の付勢力を導電部材４３０に対して付与する付勢部材４４１と、導電部材４３０および付勢部材４４１を収容可能な収容空間４４２と、を有する。
【００６８】
本実施形態に係る付勢部材４４１は、嵌合溝４１１において電極端子４１０の延在方向に伸縮自在なばねによって構成している。なお、付勢部材４４１は、ばねに限定されず、例えば、スポンジ等の弾性部材などを用いることもできる。
【００６９】
付勢部材４４１の基端側は、絶縁部材４１０ｃの先端側に固定され、付勢部材４４１の先端側は、導電部材４３０に固定されている。このため、付勢部材４４１の伸縮によって、導電部材４３０は、正極４１０ａと負極４１０ｂとの間を摺動可能に構成される。電極端子４１０に外部電極端子３１０が接続されていない場合、図６（Ａ）に示すように、付勢部材４４１の付勢力によって、導電部材４３０は正極４１０ａおよび負極４１０ｂと接触する位置に配置される。このため、正極４１０ａと負極４１０ｂは、導電部材４３０を介して電気的に接続され、短絡状態となる。
【００７０】
収容空間４４２は、負極４１０ｂおよび絶縁部材４１０ｃの内壁に凹状に窪んだ部分を設けることによって形成される。付勢部材４４１は、収容空間４４２の基端側において絶縁部材４１０ｃに固定されている。なお、収容空間４４２は、収容空間４４２に配置された導電部材４３０が正極４１０ａまたは負極４１０ｂの少なくともいずれか一方と接触しないように構成されればよい。このため、収容空間４４２は、例えば、正極４１０ａおよび絶縁部材４１０ｃの内壁に凹状に窪んだ部分を設けることによって形成してもよいし、絶縁部材４１０ｃの内壁のみに凹状に窪んだ部分を設けることによって形成してもよい。
【００７１】
図６（Ｂ）に示すように、外部電極端子３１０を嵌合溝４１１に挿入すると、付勢部材４４１の付勢力に抗して、導電部材４３０は、収容空間４４２に押し込まれる。導電部材４３０は、絶縁部材４１０ｃによって正極４１０ａと隔てられるため、正極４１０ａおよび負極４１０ｂは非短絡状態となる。
【００７２】
電極端子４１０から外部電極端子３１０を取り外すと、付勢部材４４１の付勢力によって、図６（Ａ）に示すように、導電部材４３０は嵌合溝４１１の基端側に移動し、導電部材４３０と正極４１０ａとが再び接触し、正極４１０ａおよび負極４１０ｂは短絡状態となる。このように、本実施形態に係る切り替え部４４０は、電極端子４１０に対する外部電極端子３１０の接続および取外しに伴って、両電極４１０ａ、４１０ｂの短絡状態と非短絡状態とを可逆的に切り替えることができる。
【００７３】
以上のように、変形例１に係る画像診断用カテーテル１００によれば、導電部材４３０は、付勢部材４４１により、電極端子４１０の延在方向において可動可能な状態で支持されている。このため、電極端子４１０に外部電極端子３１０を挿し込むことにより、導電部材４３０を電極端子４１０の延在方向に移動させ、正極４１０ａを導電部材４３０から離間させることで、両電極４１０ａ、４１０ｂを短絡状態から非短絡状態に容易に切り替えることができる。
【００７４】
＜変形例２＞
図７は、変形例２に係る電極端子５１０の概略図であり、（Ａ）は外部電極端子３１０の挿入方向から電極端子５１０を見た拡大平面図、（Ｂ）は、外部電極端子３１０を接続する前の状態の電極端子５１０を示す拡大断面図、（Ｂ）は、外部電極端子３１０を接続した後の状態の電極端子５１０を示す拡大断面図である。
【００７５】
図７（Ｂ）に示すように、変形例２に係る画像診断用カテーテル１００は、切り替え部５４０が、電極端子５１０に外部電極端子３１０を挿し込む前の状態においては、正極５１０ａおよび負極５１０ｂの短絡状態を維持する一方で、外部電極端子３１０が電極端子５１０から取り外された後の状態においては、両電極５１０ａ、５１０ｂの短絡状態を解除した状態に維持する維持部材５４１を有する点において、前述した実施形態および変形例１と相違する。以下、変形例２に係る画像診断用カテーテル１００について詳述する。なお、前述した実施形態および変形例１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
図７（Ｂ）に示すように、電極端子５１０は、円筒状の負極５１０ｂと、当該負極５１０ｂの中心軸上に沿って延在する正極５１０ａと、正極５１０ａと負極５１０ｂとの間に設けられて正極５１０ａと負極５１０ｂとを隔てる絶縁部材５１０ｃとを有する。正極５１０ａと負極５１０ｂとの間には外部電極端子３１０が嵌め込まれて嵌合する嵌合溝５１１が形成されている。
【００７７】
切り替え部５４０の維持部材５４１は、導電性のシート材によって構成されている。維持部材５４１としては、例えば、銅箔やアルミニウム箔等のような金属箔などの公知の導電性を有するシート材を用いることができる。
【００７８】
維持部材５４１は、正極５１０ａおよび負極５１０ｂを電気的に接続して短絡状態にする導電部材としても機能する。
【００７９】
本実施形態では、図７（Ａ）に示すように、維持部材５４１は、負極５１０ｂの径方向に延在する形状を備える。図７（Ｂ）に示すように、維持部材５４１の両端は、負極５１０ｂの内壁に固定されている。固定方法は、維持部材５４１と負極５１０ｂとを電気的に接続可能な方法であれば特に限定されず、はんだ付け、導電性の接着材、導電性の粘着テープ等を用いることができる。また、維持部材５４１の中央部分は、正極５１０ａと接触している。
【００８０】
なお、図７（Ａ）に示すように、維持部材５４１の延在方向と直交する方向に沿う維持部材５４１の中央部分の幅Ｗ１は、端部側の幅Ｗ２よりも長くなるように形成してもよい。中央部分の幅Ｗ１を長くすることで、維持部材５４１の中央部分が正極５１０ａとより確実に接触するようにできる。一方で、端部側の幅Ｗ２を短くして維持部材５４１の面積を低減することで、後述するように外部電極端子３１０を嵌合溝５１１へ挿入した際に維持部材５４１を確実に破断できるようにし、かつ、破断された維持部材５４１が、正極５１０ａおよび負極５１０ｂの両方に接触した状態で電極端子５１０と外部電極端子３１０との間に挟まれないようにしている。
【００８１】
なお、維持部材５４１の中央部分が確実に正極５１０ａと接触するように、維持部材５４１の中央部分を正極５１０ａに固定してもよい。固定方法は、維持部材５４１と正極５１０ａとを電気的に接続可能な方法であれば特に限定されず、はんだ付け、導電性の接着材等を用いることができる。
【００８２】
図７（Ａ）に示すように、維持部材５４１において正極５１０ａおよび負極５１０ｂと接触する部分の間には、外部電極端子３１０と接触したときに容易に破断されるように破断部５４１ａを設けることができる。破断部５４１ａは、例えば、維持部材５４１に所定の間隔で切り込みを設けることによって形成したり、維持部材５４１の一部の厚さを薄くすることによって形成したりすることができる。
【００８３】
図７（Ｃ）に示すように、維持部材５４１は、外部電極端子３１０を嵌合溝５１１に挿入することによって破断される。正極５１０ａおよび負極５１０ｂの維持部材５４１を介した電気的接続が解除されるため、両電極５１０ａ、５１０ｂは非短絡状態に切替わる。外部電極端子３１０が電極端子５１０から取り外された後の状態においては、維持部材５４１は破断された状態を維持するため、両電極５１０ａ、５１０ｂの維持部材５４１を介した電気的接続が解除されたままとなり、電極端子５１０の非短絡状態が維持される。
【００８４】
なお、維持部材５４１は、シート状の部材によって構成されているため、破断後の維持部材５４１は、電極端子５１０と外部電極端子３１０との間の隙間に収納される。このため、前述した実施形態および変形例１のように、電極端子５１０を加工して収容空間を設ける必要がない。
【００８５】
以上のように、本実施形態に係る画像診断用カテーテル１００によれば、切り替え部５４０は、電極端子５１０に外部電極端子３１０を挿し込む前の状態においては、両電極５１０ａ、５１０ｂの短絡状態を維持する一方で、外部電極端子３１０が電極端子５１０から取り外された後の状態においては、両電極５１０ａ、５１０ｂの短絡状態を解除した状態に維持する維持部材５４１を有する。このため、画像診断用カテーテル１００が出荷されてから、外部電極端子３１０を接続するまでの間、超音波振動子１４５ａに電気的に接続される電極端子５１０を短絡状態に保つことができ、超音波振動子１４５ａの消極を抑制して、分極による圧電効果を維持することができる。また、一旦、電極端子５１０に外部電極端子３１０を接続し、その後外部電極端子３１０を取り外した後は、非短絡状態を維持できる。
【００８６】
また、維持部材５４１は、正極５１０ａおよび負極５１０ｂを電気的に接続する導電性のシート材を有し、導電性のシート材は、電極端子５１０に外部電極端子３１０を挿し込むのに伴って破断可能に構成されている。このように導電性のシート材を用いた簡便な構造を用いて、両電極５１０ａ、５１０ｂを短絡状態から非短絡状態に切り替えることができる。
【００８７】
以上、実施形態および複数の変形例を通じて本発明に係る画像診断用カテーテルを説明したが、本発明は実施形態において説明した構成のみに限定されることはなく、特許請求の範囲の記載に基づいて適宜変更することが可能である。
【００８８】
例えば、画像診断用カテーテルの適用対象となる画像診断用カテーテルとして、血管内超音波診断法（ＩＶＵＳ）に使用される画像診断用カテーテルを例に挙げたが、適用対象となる画像診断用カテーテルは、これに限定されず、例えば、血管内超音波診断法と、光干渉断層診断法（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）との両方に使用可能なハイブリッド型（デュアルタイプ）の画像診断用カテーテルなどに適用することも可能である。
【００８９】
また、電極端子（同軸レセプタクル）の円筒状の部分が負極、円筒状の部分の中心軸状に沿って延在する部分が正極である場合を説明したが、逆に、電極端子（同軸レセプタクル）の円筒状の部分が正極、円筒状の部分の中心軸状に沿って延在する部分が負極であってもよい。
【００９０】
また、画像診断用カテーテルの電極端子を同軸レセプタクル（雄コネクタ部）、外部装置の外部電極端子を同軸プラグ（雌コネクタ部）により構成している場合を説明したが、逆に、電極端子を同軸プラグ（雌コネクタ部）、外部電極端子を同軸レセプタクル（雄コネクタ部）により構成してもよい。
【００９１】
また、電極端子は同軸プラグではなく、例えば、平板状の正極と負極とが隙間を設けて対向して延在する平型プラグであってもよい。
【００９２】
また、例えば、導電部材の可動方向は、電極端子の延在方向または電極端子の延在方向と交差する方向に限定されない。例えば、導電部材を電極端子の延在方向および電極端子の延在方向と交差する方向の両方向に可動可能に構成されてもよい。
【００９３】
また、変形例２では、維持部材が導電部材として機能する場合を説明したが、例えば、維持部材および導電部材をそれぞれ別の部材によって構成してもよい。
【００９４】
また、変形例２では、維持部材が導電性のシートによって構成される場合を説明したが、例えば、維持部材を正極および負極と接触する導電性のワイヤ等によって構成し、外部電極端子の挿し込みに伴って破断するように構成してもよい。
【００９５】
また、例えば、変形例２に係るシート状の維持部材を、前述した実施形態および変形例１に係る構成と組合せることも可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１００  画像診断用カテーテル、
１１０  シース、
１４０  駆動シャフト、
１４５  信号送受信部、
１４５ａ  超音波振動子、
１４５ｂ  ハウジング、
２００  コネクタ部、
２１０、４１０、５１０  電極端子、
２１０ａ、４１０ａ、５１０ａ  正極、
２１０ａ、４１０ａ、５１０ａ  負極、
２３０、４３０  導電部材、
２４０、４４０、５４０  切り替え部、
２４１、４４１  付勢部材、
２４２、４４２  収納空間、
３００  外部装置、
３１０  外部電極端子、
５４１  維持部材（導電部材）。
【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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