(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部を封止部材で閉鎖した可撓性を有するシースと、
前記シース内に挿通されたフレキシブルシャフトの先端に一体的に固定される、前記シースの先端側内部に回動自在に配置される、超音波探触子を搭載したハウジング部材と、
前記ハウジング部材と前記シースの先端とを着脱自在に連結する着脱機構を構成する係止機構と、備える超音波プローブにおいて、
前記係止機構は、
前記ハウジング部材の先端側、又は前記封止部材に設けられる該係止機構の係止部を構成する凹部と、
前記封止部材、又は前記ハウジング部材に設けられ、当該係止機構の被係止部を構成する前記凹部に押し込まれる凸部と、
を備えることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
前記凸部は、突起部であって、円柱部と球部とを備え、
前記凹部は、管状の突出部の中央にカシメ部を設けて該突出部の中空の空間内に構成される前記球部を係止する係止部であって、該係止部から先端方向に向かうにしたがって径寸法が大径に変化する導入部と、当該係止部から基端方向に向かうにしたがって径寸法が大径に変化する球部配置空間とを備え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】
前記封止部材に設けられる突起部又は突出部は樹脂製であ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４】
前記シースの基端に、前記フレキシブルシャフトの先端に一体的に固定された前記ハウジング部材の先端面と前記シースの内孔先端との間隔を調整するシース長調整部を設けた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５】
前記係止機構は、超音波プローブ消毒滅菌プロセスの加熱冷却工程において、前記係止部と前記被係止部との係止状態が解除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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体に対して超音波を送受波して、生体の内部構造を超音波診断装置で超音波画像として断層像表示するための超音波プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生体の内部構造を超音波診断装置で超音波画像として断層像表示するため、生体に対して超音波を送受波する超音波プローブが使用される。超音波プローブは、例えば、内視鏡の処置具用チャンネルを介して体腔内に挿入されるようになっている。
【０００３】
超音波プローブにおいては、柔軟性、体腔への挿入性、観察を行う超音波断層画像の画質が良好であることの３つが高次元で成立することが望まれている。図５に示すように超音波プローブ５０は、これら３つの性能をバランスよく備える構成とするため、挿入部５１の外装を構成するシース５２を、可撓性を有する樹脂製にして柔軟性を確保している。そして、シース５２の内部に例えばＳＵＳ製のフレキシブルシャフト５３を挿通することで挿入性を確保するとともに、図示しない超音波観測装置が備えるモータユニットの回転力をこのフレキシブルシャフト５３に伝達して、超音波探触子部５４を構成するハウジング５５を機械的に回転させ、ハウジング５５に搭載されている超音波探触子５６から矢印に示すように超音波ビームを送信／受信して良好な超音波断層画像を得ている。図５は、従来の超音波プローブの構成を説明する図である。
【０００４】
超音波プローブは、繰り返し使用される。そのため、超音波プローブは、症例間に消毒滅菌処理が施される。近年、より簡便で効果的な消毒・滅菌プロセスを実現するため、その消毒・滅菌プロセス中に、例えば高温滅菌処理、即ち、加熱工程を備えた新たな消毒滅菌装置が開発されている。消毒・滅菌プロセスに加熱工程が含まれると、熱膨張係数が大きな部品においては、熱による寸法変化を無視することができなくなる。
【０００５】
超音波プローブにおいては、熱膨張係数が全く異なる樹脂製のシースと、金属製のフレキシブルシャフトが２ｍ程度、並走している。そのため、加熱工程を含む消毒・滅菌プロセス完了後、図５の破線に示すようにシース５２だけが伸び、フレキシブルシャフトの長さが変化しない。すると、超音波探触子部のハウジング先端面５５ａとシース先端部を構成する封止部材５７の基端面５７ａとの間隔、即ちデッドスペースが距離Ｘ１から距離Ｘ２に広がる。つまり、図中のＸ１-Ｘ２に示す分だけ、超音波観察に不要なデットスペースが増大する。
【０００６】
そして、デッドスペースが増大することによって、超音波探触子部で目的部位の超音波断層画像を得る以前に、超音波プローブの先端５８が体腔壁に干渉して診断に悪影響を及ぼすおそれがある。また、経乳頭的に超音波プローブを膵管、或いは胆管に挿入する手技を行う場合、内視鏡の備える鉗子起上台を操作して超音波プローブの向きを調整するが、その際、増大したデッドスペース部分に鉗子起上台が当接して起立されることによって、ハウジング部等が損傷するおそれがある。
【０００７】
例えば、特許文献１にはカテーテルの伸縮による駆動シャフトのズレを吸収する構造の超音波カテーテルが示されている。この超音波カテーテルでは、駆動シャフトにより回転操作されるハウジングの先端側に弾性部材を設け、該弾性部材の一部がカテーテルの内側に設けられた弾性を有する係止部と嵌合する機構を備え、超音波カテーテルシャフト先端部の引っ張り破断を防止している。
【特許文献１】特開平９-１０２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の超音波カテーテルによれば、嵌合する機構を備えているので、超音波探触子部の先端側に超音波観察に不要なデッドスペースが生じることは回避される。しかし、駆動シャフトの自由長が長軸方向に変化する構成であるため、駆動シャフト回転の際、回転むらが発生してラジアル画像の画質が劣化する。
【０００９】
このため、症例間の加熱工程を含む消毒・滅菌プロセス完了後において、消毒・滅菌プロセス前と同様に操作及び観察を行える超音波プローブが望まれている。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、加熱工程を含む消毒、滅菌プロセスによって増大されたデッドスペースを、初期状態に再設定して良好な画質の超音波断層画像を得られる超音波プローブを提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の超音波プローブは、先端部を封止部材で閉鎖した可撓性を有するシースと、前記シース内に挿通されたフレキシブルシャフトの先端に一体的に固定される、前記シースの先端側内部に回動自在に配置される、超音波探触子を搭載したハウジング部材と、前記ハウジング部材と前記シースの先端とを着脱自在に連結する着脱機構を構成する係止機構と、備える超音波プローブであって、前記係止機構は、前記ハウジング部材の先端側、又は前記封止部材に設けられる該係止機構の係止部を構成する凹部と、前記封止部材、又は前記ハウジング部材に設けられ、当該係止機構の被係止部を構成する前記凹部に押し込まれる凸部と備えている。
【００１２】
この構成によれば、シースの内孔先端面とハウジング部材の先端面と間隔は、ハウジング部材に設けられた係止部と、シースに設けられた被係止部とを所定の係止状態にすることによって、一定の距離になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、加熱工程を含む消毒、滅菌プロセスによって増大されたデッドスペースを、初期状態に再設定して超音波断層画像を得られる超音波プローブを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。  
図１乃至図４は超音波プローブの一実施形態に係り、図１は超音波プローブの構成を説明する斜視図、図２は挿入部の構成、及び係止状態の係止機構を説明する図１のＡ部拡大図、図３はシース固定部にシース長調整管を備えるコネクタ部を説明する一部断面図、図４は係止状態が解除されている係止機構を説明する図である。
【００１５】
図１に示すように本実施の形態の超音波プローブ１は、挿入部２とコネクタ部３とを備えて構成されている。コネクタ部３は、挿入部２の基端に設けられている。コネクタ部３は、図示しない超音波観測装置のモータユニットに機械的、かつ電気的に接続されて、回転の駆動力および電気信号を伝達するようになっている。
【００１６】
挿入部２は、外装部材であるシース４を備えている。シース４の内部には、図２に示すようにフレキシブルシャフト５が挿通されている。フレキシブルシャフト５の先端には超音波探触子部６が備えられている。超音波探触子部６は、ハウジング７と、ハウジング７に搭載された超音波探触子８とを備えて構成されている。
【００１７】
ハウジング７は筒状部材であって、フレキシブルシャフト５の先端に一体的に固設される。ハウジング７は、先端面７ａよりさらに先端側に突出する突出部９を備えている。突出部９は、ハウジング７の先端側を構成する管状部であって、カシメ部９ａを設けて係止機構の係止部となる凹部を構成する。
【００１８】
具体的に、突出部９のカシメ部９ａは、管状部の略中央に設けられている。カシメ部９ａを管状部に設けたことによって、突出部９の中空の空間は、係止部９ｂを境に、係止部９ｂから先端方向に向かうにしたがって径寸法が大径に変化する導入部９ｃと、係止部９ｂから基端方向に向かうにしたがって径寸法が大径に変化する球部配置空間９ｄとに構成される。係止部９ｂは、カシメ部９ａの内面側に形成され、後述する突起部の球部を係止する。
【００１９】
なお、フレキシブルシャフト５は、１層、或いは複数層で構成された中空の密着コイルばねにより形成されている。フレキシブルシャフト５の中空の空間内には、超音波探触子８から延出する図示しない信号ケーブルが挿通されている。また、シース４内には超音波伝達媒体２０が充填されている。超音波伝達媒体２０としては、例えば潤滑油を兼ねる流動パラフィンである。
【００２０】
超音波プローブ１の挿入部２を構成するシース４は、ボリエチレン、或いはフッ素樹脂等、柔軟な樹脂部材で細長に形成されている。シース４の先端部４ａは、例えば封止部材１０によって封止されている。封止部材１０は、一端側に挿入部２の先端面を構成する半球形状部１１を備え、他端側にシース４の内孔先端面を構成する例えば平面形状部１２を備えて構成されている。
【００２１】
平面形状部１２には、係止機構の被係止部となる凸部を構成する突起部１３が立設している。突起部１３は、円柱部１４と球部１５とを備える。球部１５は、球部配置空間９ｄに押し込んで配置される。球部配置空間９ｄに押し込まれた球部１５は、係止部９ｂに当接して係止状態になる。
【００２２】
本実施形態において、凸部を構成する球部１５の直径は、凹部を構成する係止部９ｂの内径より所定寸法、大径である。したがって、球部１５を球部配置空間９ｄ内に配置させる際、球部１５を導入部９ｃに配置させた状態にして、所定の力量以上で球部１５の中心を突出部９の長手軸に沿って超音波探触子部６方向に押し込むことによって、球部１５が係止部９ｂを通過して球部配置空間９ｄ内に配置される。
【００２３】
一方、球部配置空間９ｄ内に球部１５が配置されている状態において、所定の力量以上で球部１５の中心を突出部９の長手軸に沿っての突出部９の導入部９ｃ方向に引っ張ることによって、球部１５が係止部９ｂを通過して球部配置空間９ｄ内から抜去される。
【００２４】
即ち、フレキシブルシャフト５に固設されたハウジング７を構成する突出部９と、シース４の先端部４ａを封止する封止部材１０を構成する突起部１３とは、所謂、フックであって、着脱機構を構成している。
【００２５】
なお、本図において、突起部１３は、封止部材１０と一体構造である。しかし、封止部材１０と突起部１３とを別体に構成して、封止部材１０と突起部１３とを接着、或いは溶着等によって一体に構成するようにしてもよい。
【００２６】
コネクタ部３には、図３に示すシース固定部３１が設けられている。シース固定部３１は、例えば管形状であって、シース長調整管２１が摺動自在に配置される貫通孔である摺動孔３２を備えている。摺動孔３２は、細孔３３と、細孔３３より内径が大径な太孔３４とを備えている。シース固定部３１の細孔３３側には、摺動孔３２に摺動自在に配置されたシース長調整管２１を固定するシース固定ネジ２９が螺合する雌ねじ部３５が設けられている。
【００２７】
シース長調整管２１は例えばステンレス製で、摺動部２２と、外フランジ形状である鍔部２３とを備えて構成されている。鍔部２３は、所謂、ストッパ部材であって、摺動孔３２を構成する太孔３４と細孔３３との段差面に当接する。シース長調整管２１は内孔２４を備え、内孔２４にはフレキシブルシャフト５が挿通される。内孔２４の径寸法は、フレキシブルシャフト５の外径寸法に比べて大径である。  
摺動部２２の先端外周にはシース固定部２５が備えられている。シース固定部２５には、シース４の基端部４ｂが例えば接着によって一体的に固定される。
【００２８】
摺動孔３２の細孔３３には、摺動部２２が摺動自在に挿通される。摺動孔３２の太孔３４には、鍔部２３が摺動自在に配置される。細孔３３の基端側である太孔３４側の内周面にはＯリング２８を配設する周溝３６が形成されている。周溝３６に配置されたＯリング２８は、摺動部２２の外周面に密着して、水密を保持する。このことによって、コネクタ部３のシース固定部３１から超音波伝達媒体２０が漏出することが防止される。
【００２９】
超音波プローブ１のシース４の長さ調整は、シース固定ネジ２９を緩めることによって行える。具体的に、ユーザーは、シース固定ネジ２９を緩めた状態で、シース長調整管２１を矢印に示す方向にスライドさせると、シース４がフレキシブルシャフト５及びハウジング７に対して基端側に移動する。
【００３０】
本実施形態においては、超音波プローブ１の組み立て時、図４に示すようにハウジング７を構成する突出部９から封止部材１０を構成する突起部１３の球部１５が外れている。このため、作業者は、シース固定ネジ２９を緩めた状態において、手作業で、球部１５を球部配置空間９ｄ内に押し込む。
【００３１】
その後、作業者は、シース長調整管２１を適宜、手元操作して、球部１５と係止部９ｂとの係止状態、つまり当たり具合を最適な状態に調節して、シース固定ネジ２９を締結する。すると、前記図２に示すようにハウジング７の先端面７ａと封止部材１０の平面形状部１２との間隔、所謂デッドスペースの距離がＤに設定される。
【００３２】
なお、本実施形態においては、封止部材１０に凸部を構成する突起部１３を設け、ハウジング７に凹部を構成する突出部９を設けるとしている。しかし、封止部材１０に凹部を設け、ハウジング７に凸部を設けて係止機構を構成するようにしてもよい。
【００３３】
上述のように構成した超音波プローブ１の作用を説明する。  
超音波プローブ１を使用する際、超音波プローブ１のコネクタ部３を、図示しない超音波観測装置のモータユニットに接続する。このことによって、超音波プローブ１と超音波観測装置とが機械的、かつ電気的に接続される。超音波観測装置をＯＮ操作する。すると、超音波プローブ１の超音波探触子部６を回転させるための回転力がフレキシブルシャフト５に伝達されるとともに、超音波観測装置の駆動信号発生回路により発生された超音波駆動信号が超音波探触子８に印加される。このことによって、超音波探触子８から生体組織に向かって繰り返し超音波ビームが出射され、生体組織から超音波ビームのエコーが超音波探触子８に戻り超音波エコー信号に変換される。
【００３４】
この超音波エコー信号は、超音波探触子８から出力されて、超音波観測装置の映像信号処理回路に入力さる。映像信号処理回路では、超音波エコー信号から映像信号を生成し、その映像信号を図示しないモニタに出力する。このことによって、モニタの画面上に、ラジアルの超音波断層画像が表示される。
【００３５】
超音波観察終了後、超音波観測装置をＯＦＦ操作する。そして、使用済みの超音波プローブ１を、加熱工程である高温滅菌処理工程を超音波プローブ消毒滅菌プロセスに備えた消毒滅菌装置で、消毒・滅菌する。
【００３６】
消毒・滅菌される超音波プローブ１は、高温滅菌処理工程において熱の影響を受ける。即ち、熱の影響を受けて熱膨張係数の高いシース４が伸びる一方、熱膨張係数の低いハウジング７及びフレキシブルシャフト５の長さは変化しない。このとき、シース４の基端部４ｂが、シース長調整管２１のシース固定部２５に一体的に固定されているため、熱の影響を受けたシース４は先端部４ａの封止部材１０を先端側に移動させるように長さが変化する。
【００３７】
すると、封止部材１０が先端側への移動に伴って、球部１５に先端方向への引っ張り力が働く。このときの引っ張り力が所定の力量以上のとき、球部１５は、係止部９ｂを通過して球部配置空間９ｄ内から導入部９ｃ側に移動する。つまり、球部１５と係止部９ｂとの係止状態が解除される。
【００３８】
消毒・滅菌終了後、術者は、球部１５を係止部９ｂに係止させる再係止作業を行う。その際、術者は、まず、シース固定ネジ２９を緩めた状態にする。そして、術者は、手作業で球部１５を球部配置空間９ｄ内に押し込む。その後、作業者は、Ｏリング２８の付勢力に抗してシース長調整管２１を適宜、手元操作して、球部１５と係止部９ｂとの当たり具合を最適な状態に調節した後、シース固定ネジ２９を締結する。
【００３９】
このことによって、伸びたシース４の基端部４ｂが基端側に移動されて、前記図２に示したようにハウジング７の先端面７ａと封止部材１０の平面形状部１２との間隔が距離が初期設定値であるＤに再設定される。
【００４０】
このように、超音波プローブを構成する封止部材とハウジングとに係止機構を構成する係止部と被係止部とを設けたことによって、消毒・滅菌装置の備える高温滅菌処理工程の熱の影響によってシースだけが伸びてしまった場合、係止機構の係止状態を高温滅菌処理工程前の係止状態と同様に再調節することより、ハウジングの先端面と封止部材の平面形状部との間隔を常に一定にすることができる。
【００４１】
また、係止機構を備える超音波プローブのコネクタ部に、シース長調整管を設けたことによって、消毒・滅菌装置の備える高温滅菌処理工程の熱の影響によってシースだけが伸びてしまった場合、シース長調整管の固定位置を調整して、シースの伸び量を吸収して、フレキシブルシャフトにかかるテンションを高温滅菌処理工程前と同様のテンション、即ち、予め設定された一定のテンションに設定して、高温滅菌処理工程前と変わらぬ良好な画質の超音波断層画像を得ることができる。
【００４２】
さらに、樹脂製のシースと金属製のハウジングとによって係止機構を構成したことによって、良好な摺動特性を確保することができる。
【００４３】
また、封止部材に一体的に被係止部を構成する例えば突起部を設け、ハウジングの先端面に一体的に係止部を構成する例えば突出部を設けたことによって、加工性を向上させて、係止機構の小型化を図ることかできる。
【００４４】
また、消毒・滅菌プロセスの加熱処理にて容易に係止状態が解除されて、係止部と被係止部とが外れる構造にすることによって、消毒・滅菌済みであるか否かを係止機構が係止状態であるか否かによって判定することができる。
【００４５】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】超音波プローブの構成を説明する斜視図
【図２】挿入部の構成、及び係止状態の係止機構を説明する図１のＡ部拡大図
【図３】シース固定部にシース長調整管を備えるコネクタ部を説明する一部断面図
【図４】係止状態が解除されている係止機構を説明する図
【図５】従来の超音波プローブの構成を説明する図
【符号の説明】
【００４７】
１…超音波プローブ    ２…挿入部    ３…コネクタ部    ４…シース
５…フレキシブルシャフト    ６…超音波探触子部    ７…ハウジング
８…超音波探触子    ９…突出部    ９ａ…カシメ部    ９ｂ…係止部
９ｃ…導入部    ９ｄ…       球部配置空間    １０… 封止部材    １１…半球形状部
１２…平面形状部    １３…突起部    １４…円柱部    １５…球部
２０…超音波伝達媒体    ２１…シース長調整管    ２２…摺動部    ２３…鍔部
３１…シース固定部    ３２…摺動孔  
【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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