(57)【要約】  超音波内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部の先端に位置する第１硬性部と、前記第１硬性部の基端側に接続されており、前記挿入部の長手方向に沿って長尺状をなす支持部と、前記支持部の基端側に接続されている第２硬性部と、前記支持部に固定されており、前記挿入部の長手方向に沿って複数の圧電素子が配列されてなる超音波振動子と、前記支持部及び前記超音波振動子を一体的に回転させる回転機構と、を備える。これにより、観察範囲が広い超音波内視鏡を提供する。
2020152791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入される挿入部の先端に位置する第１硬性部と、
前記第１硬性部の基端側に接続されており、前記挿入部の長手方向に沿って長尺状をなす支持部と、
前記支持部の基端側に接続されている第２硬性部と、
前記支持部に固定されており、前記挿入部の長手方向に沿って複数の圧電素子が配列されてなる超音波振動子と、
前記支持部及び前記超音波振動子を一体的に回転させる回転機構と、
を備える超音波内視鏡。
【請求項２】
前記第１硬性部に設けられており、前記挿入部の長手方向に沿った方向を撮像する撮像部を備える請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項３】
前記第２硬性部に設けられており、前記挿入部の長手方向と交差する方向を撮像する撮像部を備える請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項４】
前記第２硬性部には、基端側から挿入された処置具を前記挿入部の長手方向に沿って突出させる処置具突出口が形成されている請求項１〜３のいずれか１つに記載の超音波内視鏡。
【請求項５】
前記第１硬性部には、基端側から挿入された処置具を前記挿入部の長手方向に沿って突出させる処置具突出口が形成されている請求項１〜３のいずれか１つに記載の超音波内視鏡。
【請求項６】
前記第１硬性部及び前記第２硬性部には、バルーンバンドを係止するバルーン溝が形成されている請求項１〜５のいずれか１つに記載の超音波内視鏡。
【請求項７】
前記超音波振動子には、前記回転機構の動力を伝達するフレキシブルシャフトが接続されている請求項１〜６のいずれか１つに記載の超音波内視鏡。
【請求項８】
前記フレキシブルシャフトの内部には、前記超音波振動子の各圧電素子に接続されている複数の信号線が挿通されている請求項７に記載の超音波内視鏡。
【請求項９】
前記超音波振動子は、前記複数の圧電素子の長手方向が、前記挿入部の長手方向と直交しており、曲面をなして配列されているコンベックス型の超音波振動子である請求項１〜８のいずれか１つに記載の超音波内視鏡。
【請求項１０】
前記第１硬性部は、樹脂からなる請求項１〜９のいずれか１つに記載の超音波内視鏡。
【請求項１１】
前記回転機構は、前記超音波振動子を回転させるモータである請求項１〜１０のいずれか１つに記載の超音波内視鏡。
【請求項１２】
前記回転機構より先端側に設けられており、前記超音波振動子が回転する方向の角度を検出する角度センサを備える請求項１〜１１のいずれか１つに記載の超音波内視鏡。
【請求項１３】
前記超音波振動子の回転方向における角度を表示する角度表示部を備える請求項１２に記載の超音波内視鏡。
【請求項１４】
前記角度表示部は、前記挿入部の長手方向に沿って、該挿入部を投影した面積が最小となる前記超音波振動子の角度を示す第１の目印を有する請求項１３に記載の超音波内視鏡。
【請求項１５】
前記回転機構より先端側に設けられており、前記超音波振動子が回転する方向の角度を検出する角度センサと、
前記超音波振動子が回転する方向の角度を表示する角度表示部と、を備え、
前記角度表示部は、前記処置具突出口から突出した前記処置具が前記超音波振動子に接触しない前記超音波振動子の角度を示す第２の目印を有する請求項４に記載の超音波内視鏡。
【請求項１６】
請求項１〜１５に記載の超音波内視鏡と、
前記超音波内視鏡に電気的なパルス信号を送信し、超音波を照射させるとともに、前記超音波内視鏡が受信した超音波エコーを変換した電気的なエコー信号を受信して、超音波画像を生成する超音波観測装置と、
を備える内視鏡システム。
【請求項１７】
前記回転機構より先端側に設けられており、前記超音波振動子が回転する方向の角度を検出する角度センサを備え、
前記超音波観測装置は、前記角度センサが検出した角度に応じて前記超音波画像を合成した３次元画像を生成する請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項１８】
前記超音波観測装置は、前記角度センサが検出した角度を表示装置に表示させる請求項１７に記載の内視鏡システム。
【請求項１９】
前記挿入部の長手方向に沿って、該挿入部を投影した面積が最小となる前記超音波振動子の角度を表示装置に表示させる請求項１７又は１８に記載の内視鏡システム。
【請求項２０】
前記第２硬性部には、基端側から挿入された処置具を前記挿入部の長手方向に沿って突出させる処置具突出口が形成されており、
前記超音波観測装置は、前記処置具突出口から突出した前記処置具が前記超音波振動子に接触しない前記超音波振動子の角度を表示装置に表示させる請求項１７〜１９のいずれか１つに記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波内視鏡及び内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、柔軟で細長い挿入部を人等の被検体内に挿入し、当該挿入部の先端側に設けられた超音波振動子にて超音波を送受信することにより、当該被検体内を観察する超音波内視鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。さらに、超音波内視鏡と、超音波内視鏡が送受信した超音波を変換した電気的なエコー信号を受信して超音波画像を生成する超音波観測装置と、を備える内視鏡システムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０９１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、超音波観測装置が生成する超音波画像は、２次元の断面画像であるため、観察できる範囲が狭いため、臓器や病変を特定するのが必ずしも容易ではない。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、超音波画像により観察可能な範囲が広い超音波内視鏡及び内視鏡システム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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部の先端に位置する第１硬性部と、前記第１硬性部の基端側に接続されており、前記挿入部の長手方向に沿って長尺状をなす支持部と、前記支持部の基端側に接続されている第２硬性部と、前記支持部に固定されており、前記挿入部の長手方向に沿って複数の圧電素子が配列されてなる超音波振動子と、前記支持部及び前記超音波振動子を一体的に回転させる回転機構と、を備える。【０００７】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記第１硬性部に設けられており、前記挿入部の長手方向に沿った方向を撮像する撮像部を備える。【０００８】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記第２硬性部に設けられており、前記挿入部の長手方向と交差する方向を撮像する撮像部を備える。【０００９】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記第２硬性部には、基端側から挿入された処置具を前記挿入部の長手方向に沿って突出させる処置具突出口が形成されている。【００１０】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記第１硬性部には、基端側から挿入された処置具を前記挿入部の長手方向に沿って突出させる処置具突出口が形成されている。【００１１】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記第１硬性部及び前記第２硬性部には、バルーンバンドを係止するバルーン溝が形成されている。【００１２】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記超音波振動子には、前記回転機構の動力を伝達するフレキシブルシャフトが接続されている。【００１３】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記フレキシブルシャフトの内部には、前記超音波振動子の各圧電素子に接続されている複数の信号線が挿通されている。【００１４】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記超音波振動子は、前記複数の圧電素子の長手方向が、前記挿入部の長手方向と直交しており、曲面をなして配列されているコンベックス型の超音波振動子である。【００１５】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記第１硬性部は、樹脂からなる。【００１６】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記回転機構は、前記超音波振動子を回転させるモータである。【００１７】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記回転機構より先端側に設けられており、前記超音波振動子が回転する方向の角度を検出する角度センサを備える。【００１８】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記超音波振動子の回転方向における角度を表示する角度表示部を備える。【００１９】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記角度表示部は、前記挿入部の長手方向に沿って、該挿入部を投影した面積が最小となる前記超音波振動子の角度を示す第１の目印を有する。【００２０】
また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、前記回転機構より先端側に設けられており、前記超音波振動子が回転する方向の角度を検出する角度センサと、前記超音波振動子が回転する方向の角度を表示する角度表示部と、を備え、前記角度表示部は、前記処置具突出口から突出した前記処置具が前記超音波振動子に接触しない前記超音波振動子の角度を示す第２の目印を有する。【００２１】
また、本発明の一態様に係る内視鏡システムは、超音波内視鏡と、前記超音波内視鏡に電気的なパルス信号を送信し、超音波を照射させるとともに、前記超音波内視鏡が受信した超音波エコーを変換した電気的なエコー信号を受信して、超音波画像を生成する超音波観測装置と、を備える。【００２２】
また、本発明の一態様に係る内視鏡システムは、前記回転機構より先端側に設けられており、前記超音波振動子が回転する方向の角度を検出する角度センサを備え、前記超音波観測装置は、前記角度センサが検出した角度に応じて前記超音波画像を合成した３次元画像を生成する。【００２３】
また、本発明の一態様に係る内視鏡システムは、前記超音波観測装置は、前記角度センサが検出した角度を表示装置に表示させる。【００２４】
また、本発明の一態様に係る内視鏡システムは、前記挿入部の長手方向に沿って、該挿入部を投影した面積が最小となる前記超音波振動子の角度を表示装置に表示させる。【００２５】
また、本発明の一態様に係る内視鏡システムは、前記第２硬性部には、基端側から挿入された処置具を前記挿入部の長手方向に沿って突出させる処置具突出口が形成されており、前記超音波観測装置は、前記処置具突出口から突出した前記処置具が前記超音波振動子に接触しない前記超音波振動子の角度を表示装置に表示させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、超音波画像により観察可能な範囲が広い超音波内視鏡及び内視鏡システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る超音波内視鏡を含む内視鏡システムを模式的に示す図である。
【図２】図２は、超音波内視鏡の先端部を側面から見た様子を表す図である。
【図３】図３は、図２にバルーンを取り付けた状態を表す図である。
【図４】図４は、図１に示す超音波内視鏡の先端部を先端側から見た斜視図である。
【図５】図５は、図１に示す超音波内視鏡の先端部を基端側から見た斜視図である。
【図６】図６は、図４を分解した様子を表す図である。
【図７】図７は、図５を分解した様子を表す図である。
【図８】図８は、第２硬性部を先端側から見た図である。
【図９】図９は、コネクタの概略的な構成図である。
【図１０】図１０は、図９のＢ矢視図である。
【図１１】図１１は、超音波内視鏡の先端部を正面から見た様子を表す図である。
【図１２】図１２は、超音波内視鏡の先端部を正面から見た様子を表す図である。
【図１３】図１３は、超音波振動子が回転する様子を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、図面を参照して本発明に係る超音波内視鏡及び内視鏡システムの実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。本発明は、超音波振動子を備える超音波内視鏡及び内視鏡システム一般に適用することができる。
【００２９】
また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００３０】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る超音波内視鏡を含む内視鏡システムを模式的に示す図である。内視鏡システム１は、超音波内視鏡を用いて人等の被検体内の超音波診断を行うシステムである。この内視鏡システム１は、図１に示すように、超音波内視鏡２と、超音波観測装置３と、内視鏡観察装置４と、表示装置５と、光源装置６と、を備える。
【００３１】
超音波内視鏡２は、その先端部に設けられた超音波振動子によって、超音波観測装置３から受信した電気的なパルス信号を超音波パルス（音響パルス）に変換して被検体へ照射するとともに、被検体で反射された超音波エコーを電圧変化で表現する電気的なエコー信号に変換して出力する。
【００３２】
超音波内視鏡２は、撮像光学系及び撮像素子を有しており、被検体の消化管（食道、胃、十二指腸、大腸）、又は呼吸器（気管、気管支）へ挿入され、消化管や、呼吸器の撮像を行うことが可能である。また、超音波内視鏡２は、撮像時に被検体へ照射する照明光を導くライトガイドを有する。このライトガイドは、先端部が超音波内視鏡２の被検体への挿入部の先端まで達している一方、基端部が照明光を発生する光源装置６に接続されている。また、超音波内視鏡２は、消化管や、呼吸器の周囲臓器（膵臓、胆嚢、胆管、胆道、リンパ節、縦隔臓器、血管等）に対して、超音波を送信し、該周辺臓器で反射した超音波を受信する。
【００３３】
超音波内視鏡２は、図１に示すように、挿入部２１と、操作部２２と、ユニバーサルコード２３と、コネクタ２４と、を備える。挿入部２１は、被検体内に挿入される部分である。この挿入部２１は、図１に示すように、先端側に設けられ、超音波振動子２１１を保持する先端部２１２と、先端部２１２の基端側に連結され湾曲可能とする湾曲部２１３と、湾曲部２１３の基端側に連結され可撓性を有する可撓管部２１４と、を備える。
【００３４】
超音波振動子２１１は、挿入部２１の長手方向に沿って複数の圧電素子が配列されてなる。具体的には、複数の圧電素子の長手方向が、挿入部２１の長手方向と直交しており、曲面をなして配列されているコンベックス型の超音波振動子２１１である。また、各圧電素子には、後述するフレキシブルシャフト２１１ａ（図５参照）及び複数の信号線２１１ｂ（図５参照）が接続されている。複数の圧電素子には、必要に応じて音響整合層（図示せず）、音響レンズ２１１ｃ（図４参照）、バッキング材（図示せず）が取り付けられており、各圧電素子において発生した超音波は音響レンズ２１１ｃを通して被検体に向かって照射される。また、複数の圧電素子を含む各構成は、ハウジング２１１ｄ（図２参照）に収容されている。ただし、超音波振動子２１１は、複数の圧電素子が平面をなして配列されているリニア型であってもよい。なお、超音波振動子２１１がコンベックス型である場合、複数の圧電素子から放射状に超音波を照射するため、観察可能な範囲が広い。一方、超音波振動子２１１がリニア型の場合、挿入部２１の先端をコンベックス型よりも細くすることが可能である。超音波内視鏡２は、送受信にかかわる圧電素子を電子的に切り替えたり、各圧電素子の送受信に遅延をかけたりすることで、電子的に走査させる。挿入部２１の先端の詳細な説明は後述する。
【００３５】
操作部２２は、挿入部２１の基端側に連結され、医師等の操作者からの各種操作を受け付ける部分である。この操作部２２は、図１に示すように、湾曲部２１３を湾曲操作するための湾曲ノブ２２１と、各種操作を行うための複数の操作部材２２２と、を備える。また、操作部２２には、処置具用挿通路に連通し、当該処置具用挿通路に処置具を挿通するための処置具挿入口２２３が形成されている。
【００３６】
ユニバーサルコード２３は、操作部２２から延在し、各種信号を伝送する複数の信号ケーブル、及び光源装置６から供給された照明光を伝送する光ファイバ等が配設されたケーブルである。
【００３７】
コネクタ２４は、ユニバーサルコード２３の先端に設けられている。そして、コネクタ２４は、超音波ケーブル３１、ビデオケーブル４１、及び光源装置６がそれぞれ接続される第１〜第３コネクタ部２４１〜２４３を備える。
【００３８】
超音波観測装置３は、超音波ケーブル３１（図１参照）を経由して超音波内視鏡２に電気的に接続し、超音波ケーブル３１を経由して超音波内視鏡２に電気的なパルス信号を送信し、超音波内視鏡２に超音波を照射させるとともに、超音波内視鏡２が受信した超音波エコーを変換した電気的なエコー信号を受信して、超音波画像を生成する。
【００３９】
内視鏡観察装置４は、ビデオケーブル４１（図１参照）を介して超音波内視鏡２に電気的に接続し、ビデオケーブル４１を介して超音波内視鏡２からの画像信号を入力する。そして、内視鏡観察装置４は、当該画像信号に所定の処理を施して内視鏡画像を生成する。
【００４０】
表示装置５は、液晶又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、プロジェクタ、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）などを用いて構成され、超音波観測装置３にて生成された超音波画像や、内視鏡観察装置４にて生成された内視鏡画像等を表示する。
【００４１】
光源装置６は、超音波内視鏡２に接続し、被検体内を照明する照明光を超音波内視鏡２に供給する。
【００４２】
次に、挿入部２１の詳細な構成を説明する。図２は、超音波内視鏡の先端部を側面から見た様子を表す図である。図２に示すように、超音波内視鏡２は、被検体内に挿入される挿入部２１の先端に位置する第１硬性部２１２１と、第１硬性部２１２１の基端側に接続されている支持部２１２２と、支持部２１２２の基端側に接続されている第２硬性部２１２３と、を備える。
【００４３】
第１硬性部２１２１及び第２硬性部２１２３には、バルーンに設けられたバルーンバンドを係止することによりバルーンを超音波内視鏡２に取り付けるための第１バンド溝２１２１ａ及び第２バンド溝２１２３ａがそれぞれ形成されている。
【００４４】
図３は、図２にバルーンを取り付けた状態を表す図である。図３に示すように、筒状のバルーン２１２７の先端側のバルーンバンド２１２７ａが第１バンド溝２１２１ａに嵌合され、基端側のバルーンバンド２１２７ｂが第２バンド溝２１２３ａに嵌合され、バルーン２１２７が超音波振動子２１１を覆うように挿入部２１の先端に取り付けられる。バルーン２１２７が挿入部２１に取り付けられた状態で、バルーン給排水管路２１２３ｄから水等の液体をバルーン内に充填すると、バルーン２１２７が膨らむ。超音波観測装置３による制御のもと、超音波振動子２１１を駆動すると、図３に示すように、複数の圧電素子の配列方向に沿った断面により構成される領域Ａにおける超音波画像を生成することができる。
【００４５】
図４は、図１に示す超音波内視鏡の先端部を先端側から見た斜視図である。図５は、図１に示す超音波内視鏡の先端部を基端側から見た斜視図である。図６は、図４を分解した様子を表す図である。図７は、図５を分解した様子を表す図である。
【００４６】
第１硬性部２１２１の先端には、挿入部２１の長手方向に沿った方向を撮像する撮像部２１２４と、光源装置６から供給される照明光を被検体内に照射する照明部２１２５と、挿入部２１の先端から撮像部２１２４に向けて水等の液体を送出することにより撮像部２１２４に付着した汚れの除去などを行うためのノズル２１２６とが設けられている。
【００４７】
図５に示すように、超音波振動子２１１には、回転機構の動力を伝達するフレキシブルシャフト２１１ａが接続されている。そして、フレキシブルシャフト２１１ａの内部には、超音波振動子２１１の各圧電素子に対して電気的に接続されている複数の信号線２１１ｂが挿通されている。フレキシブルシャフト２１１ａは、例えばコイル状の金属部材であり、回転機構の動力により回転して、先端に固定された超音波振動子２１１を回転させる。このとき、フレキシブルシャフト２１１ａと複数の信号線２１１ｂとは、一体的に回転する。フレキシブルシャフト２１１ａの内部に信号線２１１ｂを挿通することにより、フレキシブルシャフト２１１ａ内のスペースを有効活用することができ、挿入部２１を細くすることができる。なお、信号線２１１ｂは、必ずしもフレキシブルシャフト２１１ａの内部を挿通する必要はなく、フレキシブルシャフトの外部に配置するようにしてもよい。このようにすることで、細長いフレキシブルシャフト２１１ａの内部に複数の信号線２１１ｂを挿通させる作業をなくすことができる。また、フレキシブルシャフト２１１ａと第２硬性部２１２３との間に軸受などの回転支持部材を設けることにより、フレキシブルシャフト２１１ａが第２硬性部２１２３に対して、滑らかに回転するようにしてもよい。
【００４８】
第１硬性部２１２１は、例えば樹脂からなるが、材料は特に限定されず、金属や合金からなる構成であってもよい。超音波内視鏡２では、超音波振動子２１１にバルーン２１２７を被せて、バルーン２１２７内に脱気水などの液体を充満させた状態で、バルーン２１２７を生体組織に接触させることにより、超音波振動子２１１から生体組織に向かって超音波が伝達しやすくする。第１硬性部２１２１の基端側には、支持部２１２２の先端が嵌合する凹部２１２１ｂ（図７参照）が形成されている。支持部２１２２と凹部２１２１ｂとの間には、軸受などの回転支持部材を設けることにより、超音波振動子２１１が滑らかに回転するようにしてもよい。
【００４９】
支持部２１２２は、挿入部２１の長手方向に沿って長尺状をなす棒状の部材である。支持部２１２２は、例えば金属や合金からなるが、材料は特に限定されない。支持部２１２２には、フレキシブルシャフト２１１ａの回転に伴って、回転するようにフレキシブルシャフト２１１ａが取り付けられている。また、支持部２１２２には、超音波振動子２１１が固定されている。したがって、フレキシブルシャフト２１１ａの回転に伴って、支持部２１２２及び超音波振動子２１１を一体的に回転させることができる。支持部２１２２の先端には、第１硬性部２１２１の凹部２１２１ｂに嵌合する凸部２１２２ａが形成されている。なお、第１硬性部２１２１に凸部が形成されており、支持部２１２２に凹部が形成されていてもよい。
【００５０】
第２硬性部２１２３は、例えば樹脂からなるが材料は特に限定されない。また、第２硬性部２１２３には、基端側から挿入された処置具を挿入部２１の長手方向に沿って突出させる処置具突出口２１２３ｂが形成されている。処置具突出口２１２３ｂは、処置具用挿通路に連通するように設けられている。処置具突出口２１２３ｂには、鉗子起上機構（図示せず）を設けることで、処置具突出口２１２３ｂから突出した処置具の向きを超音波振動子２１１が超音波を放射する方向に誘導できるようにしてもよい。第２硬性部２１２３には、支持部２１２２の基端が挿入される振動子用管路２１２３ｃが設けられる。支持部２１２２と振動子用管路２１２３ｃとの間には軸受などの回転支持部材を設けることで、滑らかに回転するようにしてもよい。
【００５１】
図８は、第２硬性部を先端側から見た図である。図８に示すように、第２硬性部２１２３には、フレキシブルシャフト２１１ａ及び信号線２１１ｂが挿通される振動子用管路２１２３ｃと、超音波振動子２１１を覆うように取り付けられたバルーンの内部に液体を供給するととともに、バルーン内部の液体を排出するバルーン給排水管路２１２３ｄと、撮像部２１２４の撮像素子に接続される撮像用の信号線が挿通される撮像用信号線管路２１２３ｅと、照明部２１２５の照明レンズに光を伝達するライトガイドが挿通されるライトガイド用管路２１２３ｆと、ノズル２１２６に液体を供給する送水管路２１２３ｇと、が形成されている。なお、図８に示す２つのバルーン給排水管路２１２３ｄは、バルーンの内部に液体を供給する管路とバルーン内部の液体を排出する管路であるが、１つの管路が給排水を兼ねる構成であってもよい。
【００５２】
また、第２硬性部２１２３は、図６に示すように、第１硬性部２１２１まで延在する柱状部２１２３ｈを備える。この柱状部２１２３ｈの内部には、撮像用信号線管路２１２３ｅ、ライトガイド用管路２１２３ｆ、及び送水管路２１２３ｇが形成されている。柱状部２１２３ｈの先端は、第１硬性部２１２１と固定される。その結果、フレキシブルシャフト２１１ａ及び支持部２１２２が回転しても、第１硬性部２１２１及び第２硬性部２１２３は回転しない。なお、柱状部２１２３ｈは、第２硬性部２１２３と一体的に形成してもよいし、第２硬性部２１２３と別体として作成した柱状部２１２３ｈを第２硬性部２１２３に固定してもよい。
【００５３】
バルーン給排水管路２１２３ｄの開口は、第１バンド溝２１２１ａと第２バンド溝２１２３ａとの間であれば、どの位置に設けても構わない。柱状部２１２３ｈの先端には、撮像用信号線２１２３ｅ、ライトガイド用管路２１２３ｆ、および送水管路２１２３ｇの開口が設けられる。これらの開口と、第１硬性部２１２１に設けられた撮像部２１２４、照明部２１２５、およびノズル２１２６とが各々合致する位置になるように、柱状部２１２３ｈと第１硬性部とが組みつけられている。
【００５４】
また、第２硬性部２１２３から挿入部２１の基端側に延出されたフレキシブルシャフト２１１ａは、チューブ等の内部を挿通するように配置するのが望ましい。挿入部２１の内部にはライトガイドなどが配置されるため、回転するフレキシブルシャフト２１１ａがライトガイドなどに干渉して損傷を与えることを防止するためである。
【００５５】
図９は、コネクタの概略的な構成図である。コネクタ２４の内部には、超音波振動子２１１を回転させるためのモータ２２４が設けられている。ここで、モータ２２４としては、駆動用のパルス電流に応じて任意の角度に回転させられるステッピングモータや、回転角度や回転数などを検出する検知装置と組み合わせられたサーボモータなどを用いることができる。モータ２２４には、シャフト２２８が設けられている。シャフト２２８には、第１のギア２２５が取り付けられている。また、フレキシブルシャフト２１１ａの端部には、第２のギア２２７が取り付けられており、第１のギア２２５と第２のギア２２７とが噛み合うことにより、連動して回転するように構成されている。したがって、モータ２２４を回転させると、シャフト２２８、第１のギア２２５、第２のギア２２７を経由して、フレキシブルシャフト２１１ａに動力を伝達することができる。ここで、本実施例ではギアを２個用いて動力を伝達する構成を記載しているが、これに限られず、必要に応じてギアの数量は増減させてもよい。また、モータ２２４の動力をフレキシブルシャフト２１１ａに伝達できるものであれば、ギアに限定されず、例えばタイミングベルトなどのような手段を用いてもよい。以上のように、コネクタ２４の内部には、超音波振動子２１１を回転させるためのモータ２２４と、第１のギア２２５および第２のギア２２７などにより構成された伝達機構とを含む回転機構が収容されている。また、シャフト２２８には、レバー２２６が取り付けられている。レバー２２６を手動で回転させることにより、シャフト２２８が回転し、シャフト２２８の回転に連動してフレキシブルシャフト２１１ａを介在して超音波振動子２１１を回転させることができる。
【００５６】
図１０は、図９のＢ矢視図である。図１０に示すように、レバー２２６は、超音波振動子２１１の回転方向における角度を表示する角度表示部としての指標２２６１を有する。例えば、指標２２６１が、第１の目印２２９の方向に向いているときには、超音波振動子２１１の向きが挿入部２１を被検体の体内に挿入しやすい状態であることを示すものであり、第２の目印２３０の方向に向いているときには、超音波振動子２１１の向きは処置具突出口２１２３ｂから処置具を突出させても処置具と超音波振動子２１１とが接触しない状態であることを示すものである。
【００５７】
図１１及び図１２は、超音波内視鏡の先端部を正面から見た様子を表す図である。超音波振動子２１１が図１１に示す角度にあるとき、挿入部２１の長手方向に沿って超音波振動子２１１と第２硬性部２１２３の処置具突出口２１２３ｂにより膨出している部分とが重なるため、挿入部２１の長手方向に沿って挿入部２１を投影した面積が最小となる。言い換えると、第２硬性部２１２３の振動子用管路２１２３ｃの中心から第２硬質部の外周までの距離が最も大きくなる方向に超音波振動子２１１の音響レンズが向いた状態となる。超音波振動子２１１の角度を調整して、挿入部２１の長手方向に直交する向きの先端部２１２の断面積が最も小さくなる向きにすることにより、挿入部２１を被検体の体内に挿抜しやすい状態にすることができる。
【００５８】
一方、超音波振動子２１１が図１２に示す角度にあるとき、処置具突出口２１２３ｂから突出した処置具が超音波振動子２１１に接触しない。
【００５９】
次に、超音波内視鏡２を用いた観察方法について説明する。はじめに、超音波内視鏡２を操作し、バルーン２１２７が取り付けられた挿入部２１を被検体の体内に挿入した状態で、撮像光学系を用いた光学観察画像により病変部の近傍に超音波振動子２１１を配置する。続いて、この状態のままバルーン給排水管路２１２３ｄよりバルーン２１２７の内部に脱気水などを送液し、バルーン２１２７を膨張させる。膨張させたバルーン２１２７を被検体の体壁に押し当てた状態で、超音波観測装置３を操作して超音波振動子２１１に電気信号を送ることで、超音波振動子２１１より超音波を発生させる。さらに超音波観測装置３を操作することで、モータ２２４を駆動する電力を供給する。モータ２２４を駆動することにより、フレキシブルシャフト２１１ａを通じて超音波振動子２１１が回転する。
【００６０】
図１３は、超音波振動子が回転する様子を表す図である。図１３に示すように、超音波振動子２１１は、図１１に示す位置から所定の角度Ｒまで回転する。言い換えると、超音波振動子２１１は、ある一定の決められた角度Ｒで揺動することになる。この角度Ｒとは、３０度から１８０度程度に設定され得る。このようにすることにより、超音波振動子２１１を圧電素子の配列方向に電子的に走査することに加え、超音波振動子２１１を支持部２１２２の軸周りに機械的に走査することになる。機械的な走査については、モータ２２４を駆動するパルス電流や回転角度などを検出する検知装置の情報と関連付けることで、図１３に示すように、角度Ｒに含まれる３次元的なエコー情報を取得することができる。これらの情報を逐次取得および保存した超音波観測装置３は、これらの情報に基づき３次元の超音波画像を生成することができる。
【００６１】
なお、超音波内視鏡２は、上述した実施の形態に限られない。モータ等の回転機構を操作部２２に設けてもよい。この場合、フレキシブルシャフト２１１ａは、ユニバーサルコード２３の内部まで配置する必要がなくなり、短くすることができる。フレキシブルシャフト２１１ａを短くすることにより、モータ２２４と超音波振動子２１１との距離を短くすることができるため、回転力の伝達性を向上させることができる。
【００６２】
また、モータ２２４をコネクタ２４に配置し、回転角度などを検出する検知装置を操作部２２や先端部２１２に配置してもよい。このように、検知装置を超音波振動子２１１に近い位置に配置することで、超音波振動子２１１の回転角度をより精度良く検出することができる。
【００６３】
また、別の実施例としては、先端部２１２にモータ等の回転機構を配置することもできる。この場合は、フレキシブルシャフト２１１ａを有しない構成とすることができ、フレキシブルシャフト２１１ａの撓みなどの影響を受けずに、より好適な回転運動を実現することができる。
【００６４】
超音波観測装置３は、角度センサが検出した角度を表示装置５に表示させる機能を備えていてもよい。さらに、超音波観測装置３は、挿入部２１の長手方向に沿って、該挿入部２１を投影した面積が最小となる超音波振動子２１１の角度を表示装置５に表示させる機能を備えていてもよい。また、超音波観測装置３は、処置具突出口２１２３ｂから突出した処置具が超音波振動子２１１に接触しない超音波振動子２１１の角度を表示装置５に表示させる機能を備えていてもよい。
【００６５】
操作者は、任意のタイミングで２次元の超音波画像を観察することも、３次元の超音波画像を観察することもできる。従来の超音波内視鏡で得られる２次元の超音波画像は観察領域も狭く、観察部位を特定する手がかりが少ないが、本発明に係る超音波内視鏡２では、広い範囲を観察することが可能となり、さらに超音波画像を３次元表示で確認することができるため、病変部を把握しやすくなる。
【００６６】
（変形例）
変形例に係る超音波内視鏡は、第２硬性部に設けられており、挿入部の長手方向と交差する方向を撮像する撮像部を備える。このように、超音波内視鏡は、実施の形態のような直視型に限られず、超音波振動子の基端側に撮像部が位置する斜視型の超音波内視鏡であってもよい。
【００６７】
また、超音波内視鏡の第１硬性部には、基端側から挿入された処置具を挿入部の長手方向に沿って突出させる処置具突出口が形成されている。このように、超音波内視鏡は、実施の形態のように超音波振動子の基端側から処置具を突出させてもよいが、超音波振動子の先端側から処置具を突出させてもよい。また、超音波内視鏡は、挿入部２１の長手方向に沿って処置具を突出させてもよいが、挿入部２１の長手方向と交差する方向に処置具を突出させてもよい。
【００６８】
また、上述した実施の形態では、第１硬性部２１２１が樹脂からなるため、超音波振動子２１１が故障した際に第１硬性部２１２１を破壊して超音波振動子２１１を取り外し、超音波振動子２１１を修理又は交換することができる。
【００６９】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表し、かつ記述した特定の詳細及び代表的な実施の形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１  内視鏡システム
２  超音波内視鏡
３  超音波観測装置
４  内視鏡観察装置
５  表示装置
６  光源装置
２１  挿入部
２２  操作部
２３  ユニバーサルコード
２４  コネクタ
３１  超音波ケーブル
４１  ビデオケーブル
６１  光ファイバケーブル
２１１  超音波振動子
２１１ａ  フレキシブルシャフト
２１１ｂ  信号線
２１１ｃ  音響レンズ
２１１ｄ  ハウジング
２１２  先端部
２１３  湾曲部
２１４  可撓管部
２２１  湾曲ノブ
２２２  操作部材
２２３  処置具挿入口
２２４  モータ
２２５  第１のギア
２２６  レバー
２２７  第２のギア
２２８  シャフト
２２９  第１の目印
２３０  第２の目印
２１２１  第１硬性部
２１２１ａ  第１バンド溝
２１２１ｂ  凹部
２１２２  支持部
２１２２ａ  凸部
２１２３  第２硬性部
２１２３ａ  第２バンド溝
２１２３ｂ  処置具突出口
２１２３ｃ  振動子用管路
２１２３ｄ  バルーン給排水管路
２１２３ｅ  撮像用信号線管路
２１２３ｆ  ライトガイド用管路
２１２３ｇ  送水管路
２１２４  撮像部
２１２５  照明部
２１２６  ノズル
２１２７  バルーン
２１２７ａ、２１２７ｂ  バルーンバンド
２２６１  指標
【図１】
2020152791.tif 000003
【図２】
2020152791.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020152791.tif 000007
【図６】
2020152791.tif 000008
【図７】
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【図８】
2020152791.tif 000010
【図９】
2020152791.tif 000011
【図１０】
2020152791.tif 000012
【図１１】
2020152791.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2020152791.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月3日(2021.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入される挿入部の先端に位置する第１硬性部と、
前記第１硬性部の基端側に接続されており、前記挿入部の長手方向に沿って長尺状をなす支持部と、
前記支持部の基端側に接続されている第２硬性部と、
前記支持部に固定されており、前記挿入部の長手方向に沿って複数の圧電素子が配列されてなる超音波振動子と、
前記支持部及び前記超音波振動子を一体的に回転させる回転機構と、
前記超音波振動子の回転状態に対応する前記挿入部の状態を示す表示部と、
を備える超音波内視鏡。
【請求項２】
前記第１硬性部に設けられており、前記挿入部の長手方向に沿った方向を撮像する撮像部を備える請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項３】
前記第２硬性部に設けられており、前記挿入部の長手方向と交差する方向を撮像する撮像部を備える請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項４】
前記第２硬性部には、基端側から挿入された処置具を前記挿入部の長手方向に沿って突出させる処置具突出口が形成されている請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項５】
前記第１硬性部には、基端側から挿入された処置具を前記挿入部の長手方向に沿って突出させる処置具突出口が形成されている請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項６】
前記第１硬性部及び前記第２硬性部には、バルーンバンドを係止するバルーン溝が形成されている請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項７】
前記超音波振動子には、前記回転機構の動力を伝達するフレキシブルシャフトが接続されている請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項８】
前記フレキシブルシャフトの内部には、前記超音波振動子の各圧電素子に接続されている複数の信号線が挿通されている請求項７に記載の超音波内視鏡。
【請求項９】
前記超音波振動子は、前記複数の圧電素子の長手方向が、前記挿入部の長手方向と直交しており、曲面をなして配列されているコンベックス型の超音波振動子である請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項１０】
前記第１硬性部は、樹脂からなる請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項１１】
前記超音波振動子が回転する方向の角度を検出する角度センサを備える請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項１２】
前記表示部は、前記角度センサが検出した前記超音波振動子が回転する方向の角度をさらに表示する請求項１１に記載の超音波内視鏡。
【請求項１３】
前記表示部は、前記超音波振動子の回転状態が、前記挿入部の長手方向に沿って、該挿入部を投影した面積が最小となる第１の状態であることを示す請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項１４】
前記表示部は、前記超音波振動子の回転状態が、前記処置具突出口から突出した前記処置具が前記超音波振動子に接触しない第２の状態であることを示す請求項４に記載の超音波内視鏡。
【請求項１５】
超音波内視鏡と、超音波観測装置と、を備える内視鏡システムであって、
前記超音波内視鏡は、
被検体内に挿入される挿入部の先端に位置する第１硬性部と、
前記第１硬性部の基端側に接続されており、前記挿入部の長手方向に沿って長尺状をなす支持部と、
前記支持部の基端側に接続されている第２硬性部と、
前記支持部に固定されており、前記挿入部の長手方向に沿って複数の圧電素子が配列されてなる超音波振動子と、
前記支持部及び前記超音波振動子を一体的に回転させる回転機構と、を有し、
前記超音波観測装置は、
前記超音波内視鏡に電気的なパルス信号を送信し、超音波を照射させるとともに、前記超音波内視鏡が受信した超音波エコーを変換した電気的なエコー信号を受信して、超音波画像を生成し、前記超音波振動子の回転状態に対応する前記挿入部の状態を表示装置に表示させる内視鏡システム。
【請求項１６】
前記超音波振動子が回転する方向の角度を検出する角度センサを備える請求項１５に記載の内視鏡システム。
【請求項１７】
前記超音波観測装置は、前記角度センサが検出した角度に応じて前記超音波画像を合成した３次元画像を生成する請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項１８】
前記超音波観測装置は、前記角度センサが検出した角度を前記表示装置にさらに表示させる請求項１６に記載の内視鏡システム。
【請求項１９】
前記超音波観測装置は、前記超音波振動子の回転状態が、前記挿入部の長手方向に沿って、該挿入部を投影した面積が最小となる第１の状態であることを前記表示装置に表示させる請求項１５に記載の内視鏡システム。
【請求項２０】
前記第２硬性部には、基端側から挿入された処置具を前記挿入部の長手方向に沿って突出させる処置具突出口が形成されており、
前記超音波観測装置は、前記超音波振動子の回転状態が、前記処置具突出口から突出した前記処置具が前記超音波振動子に接触しない第２の状態であることを前記表示装置に表示させる請求項１５に記載の内視鏡システム。
【国際調査報告】
2020152791.tif 000016
2020152791.tif 000017
2020152791.tif 000018