(57)【要約】【課題】超音波振動子を備える超音波機器を目的部位に誘導する超音波振動子の誘導方法を提供すること。【解決手段】超音波振動子の誘導方法は、第１超音波振動子１１から第１超音波を送受信して超音波画像を得る第１画像取得段階と、第２超音波振動子４２から第２超音波を送信して超音波画像中に第２超音波由来の超音波ハイエコー６６が映し出されまで、第２超音波振動子４２の配置位置、又は向きを変化させるハイエコー取得段階と、超音波ハイエコー６６を頼りに、第２超音波振動子４２を第１超音波振動子１１に誘導する第２超音波振動子移動段階とを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１超音波振動子から第１超音波を送受信して超音波画像を得る第１画像取得段階と、
第２超音波振動子から第２超音波を送信して前記超音波画像に前記第２超音波由来のハイエコーが映し出されまで、当該第２超音波振動子の配置位置、又は向きを変化させるハイエコー取得段階と、
前記ハイエコーを頼りに、前記第２超音波振動子を前記第１超音波振動子に誘導する第２超音波振動子移動段階と、
を含むことを特徴とする超音波振動子の誘導方法。
【請求項２】
前記第２超音波振動子は、１素子のみ駆動して、前記第２超音波を発信することを特徴とする請求項１に記載の超音波振動子の誘導方法。
【請求項３】
前記第１超音波振動子のフレームレートと、
前記第２超音波振動子のフレームレート発信繰り返し周波数とは、
互いに値が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波振動子の誘導方法。
【請求項４】
前記第２超音波振動子は、超音波内視鏡用の超音波振動子であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の超音波振動子の誘導方法。
【請求項５】
前記超音波振動子は、前記超音波内視鏡の先端面に配置されることを特徴とする請求項４に記載の超音波振動子の誘導方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波振動子の誘導方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波は、その特性を活かし、測深器、魚群探知機、超音波診断装置、非破壊検査装置、超音波洗浄器、超音波モータ、超音波溶接機など、様々な用途に利用されている。
【０００３】
測深器、魚群探知機、超音波診断装置、非破壊検査装置は、送信された超音波が伝播途中で何か物体に当たると反射する特性を利用したものであり、超音波を送信し、反射波が返ってくるまでの時間を測定することにより距離を計測することも可能である。
【０００４】
例えば、超音波診断装置として特許文献１には、超音波探触子の操作性を向上させ、探触子の位置ずれおよび角度変化を抑制し、より正確な診断を可能とする超音波探触子および超音波診断装置が示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、気管支壁から近い位置にあるリンパ節も遠い位置にあるリンパ節も超音波走査範囲から外れずに安全に穿刺を行うことができる超音波内視鏡の先端部が示されている。
【０００６】
これら超音波診断装置、超音波内視鏡では、超音波探触子から送信した超音波が臓器や組織に当って返ってきた反射波を受信し、画像化された超音波断層画像を観察して腫瘍等の画像診断を行ったり、超音波断層画像をガイドにして穿刺生検や処置を行う。
【０００７】
上述したように、超音波診断装置、或いは超音波内視鏡では、超音波を送信して得られるリアルタイムの超音波断層画像によって検査を行える。超音波診断装置、或いは超音波内視鏡では、光学視野による検査が困難、あるいは不可能な部位の検査が可能である。
【特許文献１】特開２００５−５８４６８号公報
【特許文献２】特開２０００−３５４５９７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、体内に超音波内視鏡を挿入して確定診断を行う場合、超音波内視鏡で腫瘍等の目的部位を短時間で見つけることは熟練を要する技術であった。このため、医療分野に限らず、超音波内視鏡を目的部位に安全、且つ確実に誘導する方法が望まれている。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、超音波振動子を備える超音波機器を目的部位に誘導する超音波振動子の誘導方法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】
【００１０】
本発明の超音波振動子の誘導方法は、第１超音波振動子から第１超音波を送受信して超音波画像を得る画像取得段階と、第２超音波振動子から第２超音波を送信して前記超音波画像に前記第２超音波由来のハイエコーが映し出されまで、前記超音波振動子の配置位置、又は向きを変化させるハイエコー取得段階と、前記ハイエコーを頼りに、前記第２超音波振動子を前記第１超音波振動子に誘導する第２超音波振動子移動段階とを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、超音波振動子を備える超音波機器を目的部位に誘導する超音波振動子の誘導方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１から図１０は本発明の第１実施形態に係り、図１は超音波内視鏡システムの一構成例である超音波検査誘導作業システムを説明するブロック図、図２は作業具を含む超音波検査誘導作業システムの構成を説明する図、図３は超音波検査装置による検査段階の１例を説明する図、図４は超音波検査装置を構成する超音波探触子の超音波画像中にボルト画像が表示されている状態を説明する図、図５は、攪拌装置の化学薬品中に浸漬された超音波内視鏡が備える超音波振動子と、超音波探触子との関わりとを説明する図、図６は超音波内視鏡を誘導する際、超音波探触子から放射されるフレームレートＦＡと超音波内視鏡の超音波振動子から発信される発信繰り返し周波数ＦＢとの関係を説明する図、図７は超音波内視鏡を誘導する際、超音波探触子の超音波画像中に第２超音波ハイエコーが表示されている状態を説明する図、図８は超音波探触子の超音波画像中に第２超音波ハイエコーに加えて先端硬性部画像が表示されている状態を説明する図、図９は超音波内視鏡の誘導終了時、超音波探触子の超音波画像中に先端硬性部画像とボルト画像とが表示されている状態を説明する図、図１０は超音波内視鏡を構成する超音波ユニットの超音波画像中にボルト把持画像が表示されている状態を説明する図である。
【００１４】
図１、図２に示すように本実施形態の超音波内視鏡システムは超音波検査誘導作業システム１であって、超音波検査装置２と、超音波内視鏡装置３とを備えて構成されている。  
超音波検査装置２は、超音波探触子部４と、この超音波探触子部４に対する信号処理を行う探触子用超音波観測部５とを備えて構成されている。
【００１５】
超音波探触子部４は、例えば超音波探触子６と、この超音波探触子６から延出されたケーブル７とで主に構成されている。ケーブル７の端部にはコネクタ７ａが設けられている。コネクタ７ａは、探触子用超音波観測部５を構成する超音波観測装置８に着脱自在に接続される。
【００１６】
探触子用超音波観測部５は、超音波観測装置８と、表示装置９とを備えて主に構成されている。超音波観測装置８には、駆動回路１２、受信処理回路１３、分波回路１４、及び制御回路１５等とが内蔵されている。駆動回路１２は、超音波探触子６に駆動信号を印加する。受信処理回路１３は、超音波探触子６から電気信号に変換されて出力されたエコー信号を受信して信号処理を行う。分波回路１４は、駆動する場合と受信する場合とで、超音波探触子６と電気的に接続される回路を、駆動回路１２又は受信処理回路１３に切り替える。制御回路１５は、駆動回路１２及び受信処理回路１３とを制御する。表示装置９は、超音波観測装置８の外部に設けられ、制御回路１５を介して映像出力端から出力される映像信号を表示する。
【００１７】
なお、超音波観測装置８には、操作指示部８ａが備えられており、制御回路１５を介して超音波観測装置８のゲイン制御、静止画の表示等の機能を制御する。
【００１８】
超音波探触子６は、ハウジング４ａの前面に、平面で構成された超音波送受信部１０を備えている。超音波送受信部１０には、長手方向に沿って第１超音波振動子である複数の超音波振動子エレメンント（以下、超音波振動子と記載する）１１が所定間隔で配列されている。超音波振動子１１は、電子走査方式で駆動される。つまり、長方形状の平面に沿って配置された各超音波振動子１１は、駆動回路１２から順次駆動信号が印加されることにより、この平面と略垂直な方向に第１超音波を送信して超音波断層像を得ることができるようになっている。
【００１９】
一方、超音波内視鏡装置３は、超音波内視鏡３０と、この超音波内視鏡３０に対する信号処理を行う内視鏡用超音波観測部２０とを備えて構成されている。
【００２０】
内視鏡用超音波観測部２０は、前記探触子用超音波観測部５と同様に、超音波観測装置２１と、表示装置２９とを備えて主に構成されている。超音波観測装置２１は、駆動回路２２と、受信処理回路２３と、分波回路２４と、制御回路２５等とを内蔵して構成されている。駆動回路２２は、後述する超音波ユニット４０に駆動信号を印加する。受信処理回路２３は、超音波ユニット４０から電気信号に変換して出力されたエコー信号を受信して信号処理を行う。分波回路２４は、駆動する場合と受信する場合とで、超音波ユニット４０に電気的に接続される回路を、駆動回路２２又は受信処理回路２３に切り替える。制御回路２５は、駆動回路２２及び受信処理回路２３とを制御する。表示装置２９は、超音波観測装置２１の外部に設けられ、制御回路２５を介して映像出力端から出力される映像信号を表示する。超音波観測装置２１にも操作指示部２６が備えられている。
【００２１】
超音波内視鏡３０は、挿入部３１と、操作部３２と、操作部３２の側部から延出するコード３３とを備えて構成されている。コード３３の他端には超音波コネクタ３４が設けられている。
【００２２】
挿入部３１は、先端側から順に硬質部材で形成された先端硬性部３５と、例えば上下方向に湾曲自在に構成された湾曲部３６とを備えて構成されている。操作部３２には湾曲操作を行うための湾曲ノブ３７が設けられている。また、操作部３２には作業具である例えば回収具５０等を処置具チャンネルに導入するための導入口３８が設けられている。
【００２３】
挿入部３１を構成する先端硬性部３５には超音波ユニット４０が先端面３５ａから突出して取り付けられている。超音波ユニット４０は、コンベックス型の超音波送受信部４１を備えている。
【００２４】
超音波送受信部４１には、円弧に沿って第２超音波振動子である複数の超音波振動子４２がコンベックスアレイ状で所定間隔で配列されている。この超音波振動子４２も前記超音波振動子１１と同様に電子走査方式で駆動され各超音波振動子４２は、駆動回路２２から順次駆動信号が印加されることにより、この円弧面と垂直な方向に第２超音波を送信して扇形状の走査範囲に対する超音波断層像を得ることができるようになっている。
【００２５】
超音波ユニット４０は、超音波内視鏡３０の長手方向軸に対して前方方向を走査する超音波走査範囲４３を形成する。
【００２６】
なお、先端硬性部３５の先端面３５ａであって、超音波ユニット４０の例えば両側部には処置具チャンネルに挿通された回収具５０等が導出される導出口３９が設けられている。
【００２７】
また、回収具５０は、把持部５１、挿入部５２、操作部５３を備えて構成されている。操作部５３を図に示すように閉じた状態にすることによって、把持部５１も閉じた状態になるように構成されている。
【００２８】
上述のように構成した超音波検査装置２と、超音波内視鏡装置３とを備える超音波検査誘導作業システム１の作用を説明する。  
本実施形態の超音波検査誘導作業システム１は、例えば、化学薬品を攪拌する攪拌装置のメンテナンス、修理等で使用される装置である。攪拌装置６０は、図２に示すようにタンク６１と、液中攪拌機６２とを備え構成されている。タンク６１内には懸濁液である化学薬品（以下、薬液と記載する）６３が貯留されている。符号５５はボルトである
攪拌装置６０のメンテナンス行う場合、作業者は超音波検査誘導作業システム１を用いて、検査段階、回収段階等を行う。
【００２９】
まず、検査段階について説明する。  
作業者は、まず、図３に示すように攪拌装置６０のタンク６１の上面６１ｕの例えば中央に超音波検査装置２が備える超音波探触子６の超音波送受信部１０を配置して、超音波観測装置８を超音波観測状態にして画像取得段階を開始する。すると、超音波検査装置２が備える表示装置９の画面９ａに、タンク６１内に配置されている液中攪拌機６２の超音波画像が表示される。
【００３０】
作業者は、画面９ａ上に表示される超音波画像を観察しながら超音波探触子６を所定の手順で移動させて、タンク６１の底面６１ｂにボルト５５等の異物が落下していないか等の検査を行う。
【００３１】
例えば、ボルト５５が図に示すように底面６１ｂに落下していた場合、図４に示すように表示装置９の画面９ａ上にボルト画像６５が表示される。画面９ａ上にボルト画像６５が表示されたとき、作業者は、超音波探触子６が配置されている上面６１ｕにボルト落下位置を告知する目印を付ける。目印を付けた後、作業者は、検査段階を続行する。なお、検査段階終了後、異常が認められなかったとき、メンテナンス作業を終了する。
【００３２】
検査段階中に、上述したようにボルト等の落下を確認した場合、回収段階に移行する。  
作業者は、まず、超音波内視鏡装置３の超音波内視鏡３０と、ボルト回収具である回収具５０とを用意する。そして、作業者は、上面６１ｕに設けられている蓋６４を取り外し、超音波観測状態の超音波内視鏡３０の挿入部３１を図５に示すように作業孔６１ｈから薬液６３中に浸漬させ、その後、超音波内視鏡誘導段階を行う。
【００３３】
ここで、超音波内視鏡誘導段階の手順を説明する。  
まず、作業者は、操作指示部８ａを適宜操作して超音波探触子６から図６に示すようにフレームレートＦＡで第１超音波を放射するように設定する。このことによって、矢印Ａに示すように一端側に設けられた超音波振動子１１ｆから他端側に設けられた超音波振動子１１ｅまで順次、第１超音波が放射される。また、作業者は、操作指示部２６を適宜操作して超音波内視鏡３０の超音波ユニット４０を図６に示すように１エレメント駆動状態で発信繰り返し周波数ＦＢで、第２超音波を放射するように設定する。このことによって、一端側に位置する超音波振動子４２ｆから例えばＮ番目の超音波振動子（図１の符号４２ｎ参照）から第２超音波が発信される。
【００３４】
なお、この第２超音波は、ビームフォーミングを行わず、指向性の広い音として超音波振動子から放射される。また、フレームレートＦＡと発信繰り返し周波数ＦＢとは、大きく異なるように設定されている。このことによって、超音波探触子６に超音波ユニット４０の超音波振動子４２ｎが対峙した状態において、発信繰り返し周波数ＦＢで超音波振動子４２ｎから発信されている第２超音波を、必ず、フレームレートＦＡで走査中の超音波探触子６に到達させることができる。
【００３５】
次に、作業者は、超音波内視鏡３０の超音波ユニット４０から発信される第２超音波が超音波探触子６の超音波送受信部１０に到達するように、挿入部３１及び操作部３２を捻る、前後させる等の手元操作、及び、操作部３２に設けられている湾曲ノブ３７を操作するハイエコー取得段階を実施する。すると、湾曲部３６が矢印Ｂに示すように湾曲動作されることによって、第２超音波の出射方向が湾曲部３６の湾曲動作に伴って、破線に示すように変化する。
【００３６】
そして、超音波ユニット４０から出射された第２超音波が超音波探触子６に到達すると、図７に示すように画面９ａ上に第２超音波が超音波探触子６に到達したことによって得られる第２超音波ハイエコー６６が表示される。このことによって、作業者は、画面９ａに表示された第２超音波ハイエコー６６の延長線上に超音波内視鏡３０の超音波振動子４２ｎが位置することを判断できる。
【００３７】
なお、超音波探触子６から図６に示すようにフレームレートＦＡで第１超音波が放射され、且つ超音波ユニット４０の超音波振動子４２ｎから発信繰り返し周波数ＦＢで第２超音波が放射されているため、言い換えれば、双方の超音波振動子１１、４２の駆動が同期していないため、第２超音波ハイエコー６６は画面９ａに破線として表示される。
【００３８】
次いで、作業者は、表示装置９の画面９ａ上に第２超音波ハイエコー６６が表示される状態を維持しつつ、言い換えれば、第２超音波ハイエコー６６を見失うことなく超音波内視鏡３０を手元操作して、超音波ユニット４０を超音波探触子６に近づける第２超音波振動子移動段階を実行する。
【００３９】
すると、図８に示すように表示装置９の画面９ａ上に超音波内視鏡３０の強反射体である先端硬性部３５の先端硬性部画像６７がハイエコーで表示される。このことによって、作業者は、画面９ａに表示された超音波画像から先端硬性部３５がタンク６１内の何処に位置しているかを掌握することができる。
【００４０】
次に、作業者は、超音波探触子６を、徐々に検査段階中にタンク６１の上面６１ｕに付した目印に向けて移動していく。また、作業者は、超音波探触子６の移動に伴って、超音波内視鏡３０を手元操作して、超音波ユニット４０のタンク６１内での位置を変化させる。
【００４１】
そして、作業者は、超音波探触子６を、図５の破線に示すようにタンク６１の目印まで移動させる。すると、図９に示すように画面９ａ上に、先端硬性部画像６７とともにボルト画像６５が表示される。ここで、超音波内視鏡誘導段階を終了する。
【００４２】
このように、光学観察が困難な状況下において、超音波内視鏡を目的部位に安全、且つ確実に誘導することができる。
【００４３】
次に、作業者は、ボルト５５の回収を行うため、超音波内視鏡３０を手元操作して、超音波内視鏡３０の超音波ユニット４０をボルト画像方向に湾曲させる操作を行うとともに、操作指示部２６を操作して超音波ユニット４０の駆動状態を、発信繰り返し周波数ＦＢによる１エレメント駆動から所定のフレームレートによって第２超音波を照射する駆動に切り替える。
【００４４】
そして、作業者は、画面９ａの超音波画像を観察して先端硬性部３５を底面６１ｂのボルト５５に近づけていく一方、表示装置２９の画面２９ａにボルト画像が表示されるように湾曲ノブ３７を操作して湾曲部３６を湾曲させる。すると、表示装置２９の画面２９ａ上にボルト画像が表示される。
【００４５】
作業者は、表示装置２９の画面２９ａを観察しながら、超音波内視鏡３０の手元操作を行って、画面２９ａ上に所望の状態でボルト画像を表示させる。
【００４６】
次いで、作業者は、超音波内視鏡３０に備えられている導入口３８を介して回収具５０を挿入する。そして、回収具５０の把持部５１が導出口３９から導出されたか否かを画面２９ａ上で観察する。画面２９ａに把持部画像（図示しない）が表示されたなら作業者は、画面２９ａの超音波画像を観察しながら、回収具５０の操作部５３を操作してボルト５５を把持する作業を行う。
【００４７】
図１０に示すように画面２９ａ上で回収具５０の把持部５１によってボルト５５が把持されたボルト把持画像６８を確認したなら、作業者は、超音波内視鏡３０の挿入部３１を作業孔６１ｈから抜去する。このことによって、ボルト５５が回収される。
【００４８】
なお、ボルト回収後、引き続き、ボルトの回収を行う場合には、上述した手順で、回収作業を繰り返し行う。そして、ボルトの回収を終了した時点で、蓋６４を作業孔６１ｈに取り付けて回収作業を終了する。
【００４９】
このように、複数の超音波振動子を配列した超音波探触子を有する超音波検査装置と、複数の超音波振動子を配列した超音波ユニットを備える超音波内視鏡を有する超音波内視鏡装置とで超音波検査誘導作業システムを構成する。超音波検査装置は検査を行い、超音波内視鏡装置は超音波検査装置の検査段階で発見した例えばボルト落下等の不具合部に対する回収等を行うことができる。
【００５０】
回収段階を行う場合、超音波検査装置の超音波探触子をフレームレートＦＡで駆動して、この超音波探触子が備える複数の超音波振動子から順次、第１超音波を放射させる。一方、超音波内視鏡の超音波ユニットを１エレメント駆動状態にして１つの超音波振動子から発信繰り返し周波数ＦＢで、第２超音波を発信させる。そして、第１超音波が放射され、かつ第２超音波が発信されている状態で、第２超音波を超音波探触子に到達させるように、超音波内視鏡の湾曲部を湾曲動作させる。湾曲動作によって、湾曲部が湾曲することによって第２超音波が超音波探触子に到達する。すると、超音波探触子による超音波画像中に、超音波内視鏡の超音波振動子から発信された第２超音波による第２超音波ハイエコーが表示されて、超音波内視鏡の超音波振動子が超音波探触子の超音波送受信部に対峙していることを判断できる。
【００５１】
ここで、第２超音波が超音波探触子に到達する状態を保持しつつ、超音波内視鏡を手元操作して、超音波ユニットを超音波探触子に近づけていく。すると、超音波探触子による超音波画像中に超音波内視鏡の先端硬性部の画像が表示されて、超音波探触子に対する先端硬性部の位置の掌握を行うことができる。
【００５２】
この後、超音波探触子による超音波画像中に、少なくとも第２超音波による第２超音波ハイエコーを表示させた状態で、超音波探触子を移動させる、その後、超音波探触子による超音波画像中に先端硬性部の画像を表示させる、を繰り返し行うことによって、超音波内視鏡超音波ユニットを超音波探触子で検査して発見した不具合部近傍に誘導することができる。
【００５３】
この後、超音波内視鏡を１エレメント駆動から所定のフレームレートによって第２超音波を照射する駆動に切り替えるとともに、超音波内視鏡の湾曲部を湾曲動作させて超音波ユニットの超音波画像中にボルト画像を表示させて、ボルトの回収作業を行うことができる。
【００５４】
なお、超音波内視鏡誘導段階の際、超音波探触子の超音波振動子から放射される第１超音波の周波数と、超音波内視鏡の超音波ユニットの超音波振動子から発信される第２超音波の周波数とを同じ周波数に設定するとよい。このことによって、超音波探触子による超音波画像中に、第２超音波による第２超音波ハイエコーが明瞭に表示させることができる。
【００５５】
また、超音波内視鏡誘導段階の際、探触子用超音波観測部５を構成する表示装置９の画面９ａに表示される画像は断層面を表示するBモード画像が好ましい。
【００５６】
図１１から図１７は本発明の第２実施形態に係り、図１１は超音波内視鏡システムの他の構成例である超音波検査治療システムの構成を説明するブロック図、図１２は超音波誘導段階中の超音波探触子から放射されるフレームレートＦＡと超音波内視鏡の超音波振動子から発信される発信繰り返し周波数ＦＢとの関係を説明する図、図１３は患者の腹部に超音波探触子を配置し、患者の大腸内に超音波内視鏡を挿入した状態を示す図、図１４は超音波内視鏡を誘導する際、超音波探触子の超音波画像中に第２超音波ハイエコーが表示されている状態を説明する図、図１５は超音波内視鏡の挿入部を大腸壁に形成した開口部を介して腹腔内に導入した状態を説明する図、図１６は超音波探触子の超音波画像中に第２超音波ハイエコーに加えて先端硬性部画像が表示されている状態を説明する図、図１７は超音波内視鏡を構成する超音波ユニットの超音波画像中に目的観察部位の目的観察部位画像が表示されている状態を説明する図である。
【００５７】
図１１に示すよう本実施形態の超音波内視鏡システムは、超音波検査治療システム１Ａであって、超音波検査装置２Ａと、超音波内視鏡装置３Ａとを備えて構成されている。
【００５８】
超音波検査装置２Ａは、超音波探触子部４Ａと、この超音波探触子部４Ａに対する信号処理を行う探触子用超音波観測部５とを備えて構成されている。
【００５９】
超音波探触子部４Ａは、例えばコンベックスアレイ型の超音波探触子６Ａと、この超音波探触子６Ａから延出されたケーブル７とで主に構成されている。ケーブル７は、その端部にコネクタ７ａを備え、コネクタ７ａは探触子用超音波観測部５を構成する超音波観測装置８に着脱自在に接続される。
【００６０】
超音波探触子６Ａは、ハウジング４ａの前面に、水平方向に例えば円弧状の超音波送受信部１０Ａを備えている。超音波送受信部１０Ａには、円弧方向を長手方向としてその円弧に沿って第１超音波振動子である複数の超音波振動子１１がコンベックスアレイ状に配列されている。超音波振動子１１は電子走査方式で駆動され、円弧に沿って配置された各超音波振動子１１は、駆動回路１２から順次駆動信号が印加されることにより、この円弧面と垂直な方向に第１超音波を送信して扇形状の走査範囲に対する超音波断層像を得ることができるようになっている。   一方、超音波内視鏡装置３Ａは、超音波内視鏡７０と、内視鏡用超音波観測部２０と、内視鏡観察装置９０とを備えて構成されている。  
超音波内視鏡７０は、体内に挿入される挿入部７１と、この挿入部７１の基端に設けられた操作部７２と、この操作部７２の側部から延出するユニバーサルコード７３とを備えて構成されている。ユニバーサルコード７３の基端部には内視鏡コネクタ７４が設けられている。内視鏡コネクタ７４は、内視鏡観察装置９０に着脱自在に接続される。
【００６１】
内視鏡観察装置９０には図示しないカメラコントロール部及び照明部が設けられている。照明部としては光源ランプ、或いは、挿入部７１、又は操作部７２に備えられた図示しない発光素子であるＬＥＤに電力を供給する電源部が設けられ、カメラコントロール部としては先端硬性部７６に設けられた図示しない撮像素子を駆動する駆動回路、撮像素子で光電変換されて伝送された電気信号から映像信号を生成する信号処理回路等が設けられている。信号処理回路で生成された映像信号は、表示装置２９に出力されて画面２９ａ上に内視鏡画像が表示される。
【００６２】
内視鏡コネクタ７４の側部からは超音波ケーブル７５が延出される。超音波ケーブル７５の基端部には超音波コネクタ７５ａが設けられている。超音波コネクタ７５ａは、超音波観測装置２１に着脱自在に接続される。
【００６３】
挿入部７１は、先端側から順に先端硬性部７６と、湾曲部７７と、長尺で可撓性を有する可撓管部７８とを連接して構成されている。本実施形態の湾曲部７７は、例えば上下左右方向に湾曲自在に構成されている。
【００６４】
操作部７２には湾曲部７７を上下方向或いは左右方向にそれぞれ湾曲動作させるアングルノブ７９ａが設けられている。また、操作部７２には送気及び送水の操作を行う図示しない送気送水ボタン、吸引を行う吸引ボタン等が設けられている。さらに、操作部７２には生検鉗子、注射針等の処置具を処置具チャンネルに導入するための処置具挿入口７９ｂが設けられている。また、操作部７２には超音波内視鏡７０を超音波観察状態と、内視鏡観察状態とに切り替える切替スイッチ等が設けられている。
【００６５】
先端硬性部７６の先端面７６ａには超音波ユニット８０が突出して設けられるとともに、観察光学系を構成する観察窓８３と、照明光学系を構成する照明窓８４と、処置具チャンネルに挿通された穿刺針等の処置具が導出される導出口８５と、前方に向けて送水を行うための副送水チャンネル口８６と、観察窓８３に向けて水、空気等の流体を噴出する送気送水ノズル（不図示）とが設けられている。
【００６６】
超音波ユニット８０は、コンベックス型の超音波送受信部８１を備え、第２超音波振動子である複数の超音波振動子８２がコンベックスアレイ状に配列されて、凸型の円弧を形成している。超音波送受信部８１を構成する超音波振動子８２も前記超音波振動子１１と同様に電子走査方式で駆動され各超音波振動子８２は、駆動回路２２から順次駆動信号が印加されることにより、前方方向を走査して前方方向の超音波断層画像を得ることができるように構成されている。
【００６７】
具体的に、凸型の円弧状に配列されている複数の超音波振動子８２は、一端側に設けられた第１超音波振動子８２ｆから他端側に設けられた最終超音波振動子８２ｅまで所定間隔で配列されている。最終超音波振動子８２ｅの音軸の方向は、後述する図１３に示すように先端硬性部７６の長手方向軸Ｈ０に対して例えば５度下向きに設定されている。
【００６８】
その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。  
上述のように構成した超音波検査装置２Ａと、超音波内視鏡装置３Ａとを備える超音波検査治療システム１Ａの作用を説明する。
【００６９】
本実施形態の超音波検査治療システム１Ａは、超音波検査装置２Ａ、或いはＭＲＩ、ＣＴ等の検査で例えば腫瘍等の目的観察部位の位置が予め判っている場合に、超音波内視鏡装置３Ａが備える超音波内視鏡７０を目的観察部位に安全、且つ確実に誘導する装置である。
【００７０】
具体的に、超音波検査治療システム１Ａは、近年、口腔、肛門等の経自然開口的に管腔臓器内に導入した内視鏡による画像を観察しながら管腔臓器壁面に開口部を形成し、その開口部から腹腔内等に前記内視鏡を導入して腹腔内臓器の観察或いは処置を行なういわゆるＮＯＴＥＳ手技（ノーツ手技：Ｎatural Ｏrifice Ｔranslumenal Ｅndscopic Ｓurgery）と呼ばれる外科手術に使用される。
【００７１】
本実施形態においては、超音波検査装置２Ａで観察された腹腔内の目的観察部位に対して、超音波内視鏡７０を大腸から腹腔に挿入し、その超音波内視鏡の先端硬性部を目的観察部位に誘導する誘導方法を説明する。
【００７２】
術者は、操作指示部８ａを適宜操作して超音波探触子６Ａから図１２に示すようにフレームレートＦＡで第１超音波を放射角１２０度で放射するように設定して、図１３に示すように超音波探触子６Ａを患者１００の腹部に配置して画像取得段階を開始する。そして、術者は、図１４に示すように表示装置９の画面９ａに表示される超音波探触子６Ａの超音波画像中に腹腔内に存在する目的観察部位１０１の超音波画像である目的観察部位画像９１を表示させる。
【００７３】
次に、術者は、図１３に示すように内視鏡観察下で超音波内視鏡７０の挿入部７１を肛門１０２から大腸１０３挿入し、表示装置２９の画面２９ａに表示される内視鏡画像を観察して、挿入部７１の先端硬性部７６を、開口部を設けるのに最適であると、事前に判定した部位まで挿入する。
【００７４】
次いで、術者は、挿入部７１を捻る、前後させる等の手元操作、及び、操作部７２に設けられている湾曲ノブ７９ａの操作を適宜行って、超音波送受信部８１を腸壁に密着させる。そして、術者は、切替スイッチを操作して超音波内視鏡７０を内視鏡観察状態から超音波観察状態に切り替える。そして、表示装置２９の画面２９ａに、例えばＢモード画像、ドップラー画像を表示させて、壁の厚み、血管走行の有無等を確認して開口部を設ける位置を決定する。
【００７５】
位置決定後、術者は、超音波ガイド下で腸壁に開口部を形成し、図１５に示すように開口部１０４を介して超音波内視鏡７０の挿入部７１の先端側を腹腔１０５内に導入する。
【００７６】
次に、術者は、操作指示部２６を適宜操作して超音波内視鏡７０の超音波ユニット８０を図１２に示すように１エレメント駆動状態にして発信繰り返し周波数ＦＢで、第２超音波を放射するように設定する。このことによって、一端側に位置する超音波振動子８２ｆから例えばＮ１番目の超音波振動子（図１１の符号８２ｎ１参照）から長手方向軸Ｈ０に対して平行な第２超音波が発信される。
【００７７】
次に、術者は、超音波内視鏡７０の超音波ユニット８０から発信される第２超音波が超音波探触子６Ａの超音波送受信部１０Ａに到達するように、挿入部７１及び操作部７２を捻る等の手元操作、及び、操作部７２に設けられている湾曲ノブ７９ａを適宜操作するハイエコー取得段階を実施する。図１５の破線に示すように湾曲部７７が所望する方向を向いたとき、第２超音波が破線に示すように放射されて超音波探触子６Ａに到達する。
【００７８】
すると、図１４に示すように画面９ａ上に第２超音波が超音波探触子６Ａに到達したことによって得られる第２超音波ハイエコー９２が表示される。このことによって、術者は、画面９ａに表示された第２超音波ハイエコー９２の延長線上に超音波内視鏡７０の超音波振動子８２ｎ１が位置することを判断できる。
【００７９】
なお、超音波探触子６Ａから図１２に示すようにフレームレートＦＡで第１超音波が放射され、且つ超音波ユニット８０の超音波振動子８２ｎ１から発信繰り返し周波数ＦＢで第２超音波が放射されているので、前述と同様に第２超音波ハイエコー９２は画面９ａに破線として表示される。
【００８０】
次いで、術者は、表示装置９の画面９ａ上に第２超音波ハイエコー９２が表示される状態を維持しつつ、挿入部７１及び操作部７２を捻る、或いは先端硬性部７６を首振りさせる、挿入部を前進させる等の手元操作を行って超音波内視鏡７０の先端硬性部７６を超音波探触子６Ａに僅かずつ近づける第２超音波振動子移動段階を実行する。
【００８１】
すると、図１６に示すように表示装置９の画面９ａ上に超音波内視鏡７０の強反射体である先端硬性部７６の先端硬性部画像９３がハイエコーで表示される。このことによって、術者は、画面９ａに表示された超音波画像から先端硬性部７６が腹腔内の何処に位置しているかを掌握することができる。
【００８２】
次に、術者は、操作指示部２６を操作して超音波ユニット８０の駆動状態を、発信繰り返し周波数ＦＢによる１エレメント駆動から所定のフレームレートによって第２超音波を照射する駆動に切り替える。そして、術者は、表示装置９の画面９ａ及び表示装置２９の画面２９ａに表示される超音波画像を確認しながら、手元操作を駆使して、超音波内視鏡７０の先端硬性部７６を超音波探触子６Ａに向けて移動させていく。
【００８３】
すると、図１７に示すように表示装置２９の画面２９ａ上に目的観察部位１０１の目的観察部位画像９１Ａが表示される。ここで、超音波内視鏡の目的部位への誘導が終了する。
【００８４】
この後、術者は、目的観察部位に対する処置を行う。つまり、超音波内視鏡７０が備える処置具チャンネルを介して、例えば処置具である注射針を目的観察部位１０１に穿刺して薬液の注入等を行う。
【００８５】
処置終了後、処置具を処置具チャンネルから抜去し、超音波内視鏡７０の挿入部７１を超音波観察下、及び内視鏡観察下で僅かずつ後退させて、先端硬性部７６を開口部１０４から大腸１０３まで抜去する。そして、開口部１０４の吻合を内視鏡観察下で行って、一連の手技を終了する。
【００８６】
このように、複数の超音波振動子を配列した超音波探触子を有する超音波検査装置と、複数の超音波振動子を配列した超音波ユニットを備える超音波内視鏡を有する超音波内視鏡装置とで超音波検査治療システムを構成する。そして、超音波検査装置で目的観察部位を特定した後、超音波検査装置の超音波探触子及び超音波内視鏡の超音波ユニットから所定の超音波を放射させることによって、光学観察が困難な状況下において、超音波内視鏡を目的観察部位に安全、且つ確実に誘導することができる。  
また、１エレメント駆動される超音波振動子の放射方向を先端硬性部の長手方向軸に一致させることによって、先端硬性部の向きと挿入部の挿入方向との関係を把握して挿入作業性の向上を図ることが可能になる。
【００８７】
その他の作用及び効果は前記第１実施形態と同様である。
【００８８】
なお、上述した実施形態においては、第１超音波振動子が超音波検査装置に備えられ、第２超音波振動子が超音波内視鏡装置に備えられた超音波内視鏡システムについて説明した。しかし、超音波内視鏡システムは、超音波検査装置と、超音波内視鏡装置との構成に限定されるものではなく、例えば、第１超音波振動子を具備する第１超音波内視鏡内視鏡を備える第１超音波内視鏡装置と、第２超音波振動子を具備する第２超音波内視鏡を備える第２超音波内視鏡装置とで構成される超音波内視鏡システムであってもよい。
【００８９】
そして、第１超音波内視鏡装置と第２超音波内視鏡装置とを備える超音波内視鏡システムでは、超音波内視鏡として、図１８に示すように挿入部１１０が口腔１０６から挿入される体内超音波内視鏡１１１、挿入部１１２が肛門１０２から大腸１０３に挿入される大腸内視鏡１１３、或いは、挿入部１１４がトラカール１１６を介して挿入される硬性内視鏡１１５の中から何れかの超音波内視鏡が使用される。なお、超音波内視鏡は、口腔、肛門、トラカールを介して体内に挿入されるものに限定されるものではなく、鼻腔、或いは膣等を介して体内に挿入されるものであってもよい。図１８は超音波内視鏡システムを構成可能な内視鏡を説明する図である。
【００９０】
また、第１超音波内視鏡装置と第２超音波内視鏡装置とを備える超音波内視鏡システムにおいては、それぞれの超音波内視鏡の挿入部に設けられた超音波ユニットの位置を体内で移動させることが可能である。そのため、一方の超音波内視鏡の超音波ユニットからフレームレートＦＡで第１超音波を放射して他方の超音波内視鏡の超音波ユニットから発信繰り返し周波数ＦＢによる１エレメント駆動で第２超音波を放射する状態と、一方の超音波内視鏡の超音波ユニットから発信繰り返し周波数ＦＢによる１エレメント駆動で第２超音波を放射して他方の超音波内視鏡の超音波ユニットからフレームレートＦＡで第１超音波を放射する状態とに、適宜、切り替える協調走査を行うことによって、より、超音波内視鏡の誘導を効率良く、且つ、確実に行うことが可能になる。
【００９１】
また、上述した超音波内視鏡システムにおいては、第１超音波振動子を備える超音波検査装置、及び第２超音波振動子を備える超音波内視鏡装置がそれぞれ探触子用超音波観測部と内視鏡用超音波観測部とを備える構成としている。しかし、図１９に示すように第１超音波振動子１１を備える超音波検査装置２と、第２超音波振動子４２を備える超音波内視鏡装置３とに共通の超音波観測部１２０を設ける構成であってもよい。図１９は超音波内視鏡システムの一構成例である超音波検査誘導作業システムの他の構成を説明するブロック図である。
【００９２】
超音波観測部１２０は、超音波観測装置１２１と、表示装置９、２９とを備えて主に構成されている。超音波観測装置１２１には、駆動回路１２２、受信処理回路１２３、分波回路１２４、及び制御回路１２５等とが内蔵されている。駆動回路１２２は、超音波探触子６及び超音波ユニット４０に駆動信号を印加する。受信処理回路１２３は、超音波探触子６から電気信号に変換されて出力されたエコー信号又は超音波ユニット４０から電気信号に変換されて出力されたエコー信号を受信して信号処理を行う。分波回路１２４は、駆動する場合と受信する場合とで、超音波探触子６又は超音波ユニット４０と電気的に接続される回路を、駆動回路１２２又は受信処理回路１２３に切り替える。制御回路１２５は、駆動回路１２２、受信処理回路１２３及び分波回路１２４とを制御する。表示装置９、２９は、それぞれ超音波観測装置１２１の外部に設けられ、制御回路１２５を介して映像出力端からそれぞれ出力される映像信号を表示する。符号１２６は操作指示部である。
【００９３】
この構成によれば、図２０に示すように例えば超音波探触子６からフレームレートＦＡで第１超音波が放射されている期間中に、超音波ユニット４０の超音波振動子４２ｎから発信繰り返し周波数ＦＢの第２超音波を放射することが可能になる。また、超音波ユニット４０の超音波振動子４２ｎから放射された第２超音波による第２超音波ハイエコー６６が画面９ａに表示されたとき、制御回路１２５によって超音波振動子４２ｎが駆動されてから超音波探触子６で受信するまでの時間を得て、超音波振動子４２ｎから超音波探触子６までの距離を求めることができる。図２０は超音波誘導段階中、超音波探触子からフレームレートＦＡで第１超音波が放射されているタイミングで、超音波内視鏡の超音波振動子から発信繰り返し周波数ＦＢで第２超音波を発信している状態を説明する図である。
【００９４】
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】
【００９５】
【図１】図１から図１０は本発明の第１実施形態に係り、図１は超音波内視鏡システムの一構成例である超音波検査誘導作業システムを説明するブロック図
【図２】作業具を含む超音波検査誘導作業システムの構成を説明する図
【図３】超音波検査装置による検査段階の１例を説明する図
【図４】超音波検査装置を構成する超音波探触子の超音波画像中にボルト画像が表示されている状態を説明する図
【図５】攪拌装置の化学薬品中に浸漬された超音波内視鏡が備える超音波振動子と、超音波探触子との関わりとを説明する図
【図６】超音波内視鏡を誘導する際、超音波探触子から放射されるフレームレートＦＡと超音波内視鏡の超音波振動子から発信される発信繰り返し周波数ＦＢとの関係を説明する図
【図７】超音波内視鏡を誘導する際、超音波探触子の超音波画像中に第２超音波ハイエコーが表示されている状態を説明する図
【図８】超音波探触子の超音波画像中に第２超音波ハイエコーに加えて先端硬性部画像が表示されている状態を説明する図
【図９】超音波内視鏡の誘導終了時、超音波探触子の超音波画像中に先端硬性部画像とボルト画像とが表示されている状態を説明する図
【図１０】超音波内視鏡を構成する超音波ユニットの超音波画像中にボルト把持画像が表示されている状態を説明する図
【図１１】図１１から図１７は本発明の第２実施形態に係り、図１１は超音波内視鏡システムの他の構成例である超音波検査治療システムの構成を説明するブロック図
【図１２】超音波誘導段階中の超音波探触子から放射されるフレームレートＦＡと超音波内視鏡の超音波振動子から発信される発信繰り返し周波数ＦＢとの関係を説明する図
【図１３】患者の腹部に超音波探触子を配置し、患者の大腸内に超音波内視鏡を挿入した状態を示す図
【図１４】超音波内視鏡を誘導する際、超音波探触子の超音波画像中に第２超音波ハイエコーが表示されている状態を説明する図
【図１５】超音波内視鏡の挿入部を大腸壁に形成した開口部を介して腹腔内に導入した状態を説明する図
【図１６】超音波探触子の超音波画像中に第２超音波ハイエコーに加えて先端硬性部画像が表示されている状態を説明する図
【図１７】超音波内視鏡を構成する超音波ユニットの超音波画像中に目的観察部位の目的観察部位画像が表示されている状態を説明する図
【図１８】超音波内視鏡システムを構成可能な内視鏡を説明する図
【図１９】超音波内視鏡システムの一構成例である超音波検査誘導作業システムの他の構成を説明するブロック図
【図２０】超音波誘導段階中、超音波探触子からフレームレートＦＡで第１超音波が放射されているタイミングで、超音波内視鏡の超音波振動子から発信繰り返し周波数ＦＢで第２超音波を発信している状態を説明する図
【符号の説明】
【００９６】
１    超音波検査誘導作業システム、
２    超音波検査装置、
３    超音波内視鏡装置、
４    超音波探触子部、
４ａ    ハウジング、
４Ａ    超音波探触子部、
５    探触子用超音波観測部、
６    超音波探触子、
６Ａ    超音波探触子、
７    ケーブル、
７ａ    コネクタ、
８    超音波観測装置、
８ａ    操作指示部、
９    表示装置、
９ａ    画面、
１０    超音波送受信部、
１０Ａ    超音波送受信部、
１１    超音波振動子、
１２    駆動回路、
１３    受信処理回路、
１４    分波回路、
１５    制御回路、
２０    内視鏡用超音波観測部、
２１    超音波観測装置、
２２    駆動回路、
２３    受信処理回路、
２４    分波回路、
２５    制御回路、
２６    操作指示部、
２９    表示装置、
２９ａ    画面、
３０    超音波内視鏡、
３１    挿入部、
３２    操作部、
３３    コード、
３４    超音波コネクタ、
３５    先端硬性部、
３５ａ    先端面、
３６    湾曲部、
３７    湾曲ノブ、
３８    導入口、
３９    導出口、
４０    超音波ユニット、
４１    超音波送受信部、
４２    超音波振動子、
５０    回収具、
５１    把持部、
５２    挿入部、
５３    操作部、
５５    ボルト、
６０    攪拌装置、
６１    タンク、
６１ｂ    底面、
６１ｈ    作業孔、
６１ｕ    上面、
６２    液中攪拌機、
６３    薬液、
６４    蓋、
６５    ボルト画像、
６６    超音波ハイエコー、
６７    先端硬性部画像、
６８    ボルト把持画像、
７０    超音波内視鏡、
７１    挿入部、
７２    操作部、
７３    ユニバーサルコード、
７４    内視鏡コネクタ、
７５ａ    超音波コネクタ
７６    先端硬性部、
７６ａ    先端面、
７７    湾曲部、
７８    可撓管部、
７９ａ    湾曲ノブ、
８０    超音波ユニット、
８１    超音波送受信部、
８２    超音波振動子、
８２ｅ    最終超音波振動子、
８２ｆ    超音波振動子、
８３    観察窓、
８４    照明窓、
８５    導出口、
８６    副送水チャンネル口、
９０    内視鏡観察装置、
９１    目的観察部位画像、
９２    第２超音波ハイエコー、
９３    先端硬性部画像、
１００    患者、
１０１    目的観察部位、
１０２    肛門、
１０３    大腸、
１０４    開口部、
１０５    腹腔、
１０６    口腔、
１１０    挿入部、
１１１    体内超音波内視鏡、
１１２    挿入部、
１１３    大腸内視鏡、
１１４    挿入部、
１１５    硬性内視鏡、
１１６    トラカール、
Ｈ０    長手方向軸、
【図１】
2009247622.tif 000003
【図２】
2009247622.tif 000004
【図３】
2009247622.tif 000005
【図５】
2009247622.tif 000006
【図６】
2009247622.tif 000007
【図１１】
2009247622.tif 000008
【図１２】
2009247622.tif 000009
【図１３】
2009247622.tif 000010
【図１５】
2009247622.tif 000011
【図１８】
2009247622.tif 000012
【図１９】
2009247622.tif 000013
【図２０】
2009247622.tif 000014
【図４】
2009247622.tif 000015
【図７】
2009247622.tif 000016
【図８】
2009247622.tif 000017
【図９】
2009247622.tif 000018
【図１０】
2009247622.tif 000019
【図１４】
2009247622.tif 000020
【図１６】
2009247622.tif 000021
【図１７】
2009247622.tif 000022