CN103764043B - 超声波内窥镜 - Google Patents

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Abstract

将与用于发送接收超声波的超声波收发部（51）的背面侧进行电连接的布线基板（55）设为包括构成刚性部的刚性电路板（56）和自该刚性电基板（56）（刚性部）延伸出的包覆部（59）的结构，将与布线基板（55）进行电连接的多条驱动布线（62）以利用包覆部（59）包裹捆束的状态***壳体（70）的布线贯穿部（72）。

Description

超声波内窥镜
技术领域
本发明涉及一种在设置于***部的顶端部的壳体内容纳有振子单元的超声波内窥镜。
背景技术
以往，在医疗领域等中广泛利用有一种在细长的内窥镜***部的顶端具有超声波探头的超声波内窥镜。该超声波内窥镜例如与超声波观测装置、监视器等一起构成超声波内窥镜***。而且，在该超声波内窥镜***中，例如通过从超声波探头向被检体发送超声波，并利用超声波观测装置对接收到的超声波回波信号进行处理，从而能够获取被检体内的超声波断层图像。
用于这种超声波内窥镜的超声波探头例如具有多个超声波振子与声阻匹配层、背面阻抗层等一起被单元化而成的振子单元，该振子单元被容纳于形成在壳体内的容纳部，由此构成主要部分。在此，在振子单元上设有与各个超声波振子进行电连接的布线基板，在该布线基板上的各个端子上分别电连接有与各个超声波振子对应地从线缆单元分支的多条驱动布线。另外，将线缆单元配置在内窥镜的***部内，因此在形成于壳体内的振子单元的容纳部内贯穿有管路状的布线贯穿部(管部)(例如，参照日本国特开2004－209044号公报)。而且，在组合这种超声波探头的情况下，首先，线缆单元的基端侧从容纳部侧贯穿布线贯穿部内部，之后，进行将从线缆单元的顶端部分支的驱动布线组压入布线贯穿部内的作业的同时进行将振子单元容纳于壳体的容纳部内的作业。
可是，在这种超声波内窥镜中，强烈要求超声波探头小型化，作为其对策，例如可考虑进行从振子单元到布线贯穿部的孔口之间的距离的缩短、布线贯穿部的细径化等。
但是，由于各条驱动布线在振子单元的布线基板上呈直线状且多层配置，因此难以将该多条驱动布线一体容纳于圆筒状的布线贯穿部内。而且，由于超声波内窥镜的驱动布线由极其细径的同轴线缆等构成，因此在将各条驱动布线一边以较大的曲率弯曲一边向布线贯穿部的孔口压入时，需要对断线等给予足够的注意。
因而，由于从振子单元到布线贯穿部的孔口之间的距离的缩短、布线贯穿部的细径化等，使超声波探头小型化存在极限。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供一种能够利用简单的结构在不损害组装性的情况下，使超声波探头充分小型化的超声波内窥镜。
本发明的一技术方案的超声波内窥镜包括：超声波收发部，其用于发送接收超声波；至少一张布线基板，其与上述超声波收发部的背面侧进行电连接；多条驱动布线，其与上述布线基板进行电连接；以及壳体，其用于容纳上述布线基板并保持上述超声波收发部；上述壳体包括：容纳部，其用于容纳上述布线基板；以及管路状的布线贯穿部，其与上述容纳部连通，且直径比上述容纳部小；上述布线基板包括：刚性部，其与上述超声波收发部的背面侧进行电连接；以及包覆部，其自上述刚性部延伸出，且包裹捆束上述多条驱动布线并***上述布线贯穿部。
附图说明
图1是超声波内窥镜的简要结构图。
图2是顶端硬性部的端面图。
图3是沿着图2的III－III线的剖视图。
图4是沿着图3的IV－IV线的剖视图。
图5是将连接有线缆单元的振子单元与壳体分解表示的侧视图。
图6是表示布线基板与线缆单元的分解立体图。
图7是连接有线缆单元的布线基板的立体图。
图8是表示布线基板与线缆单元的变形例的分解立体图。
图9是表示挠性片的变形例的立体图。
图10是观察光学透镜***的主要部分剖视图。
图11是沿着图10的XI－XI线的剖视图。
图12是表示观察光学透镜***的变形例的主要部分剖视图。
图13是沿着图12的XIII－XIII线的剖视图。
图14是表示观察光学透镜***的变形例的主要部分剖视图。
图15是沿着图14的XV－XV线的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的方式。附图涉及本发明的一实施方式，图1是超声波内窥镜的简要结构图，图2是顶端硬性部的端面图，图3是沿着图2的III－III线的剖视图，图4是沿着图3的IV－IV线的剖视图，图5是将连接有线缆单元的振子单元与壳体分解表示的侧视图，图6是表示布线基板与线缆单元的分解立体图，图7是连接有线缆单元的布线基板的立体图，图8是表示布线基板与线缆单元的变形例的分解立体图，图9是表示挠性片的变形例的立体图。
图1示出的超声波内窥镜***1构成为具备超声波内窥镜2、超声波观测装置3以及监视器4。另外，超声波内窥镜2构成为具有向体内***的细长的***部10、与***部10的基端连接设置的操作部20以及自操作部20的侧部延伸出的通用线30。
在此，在通用线30的基端部设有与光源装置(未图示)连接的连接器31。自连接器31延伸出有借助于连接器32a与相机控制单元(未图示)连接的线缆32和借助于连接器33a以装卸自如的方式与超声波观测装置3连接的线缆33。而且，在超声波内窥镜2上借助于连接器33a连接有超声波观测装置3，进而，借助于超声波观测装置3连接有监视器4。
***部10从顶端侧依次连接设有顶端硬性部11、位于顶端硬性部11的后端的弯曲部12、位于弯曲部12的后端并到达操作部20的细径且超长并具有挠性的挠性管部13而构成了主要部分。
如图2所示，在顶端硬性部11的顶端侧配置有超声波探头15。而且，在比超声波探头15靠基部侧的位置，在形成于顶端硬性部11的倾斜面上配置有构成照明光学***的照明用透镜16、观察光学透镜***的观察用透镜17、兼用作抽吸口的钳子口18以及未图示的送气送水喷嘴。
在操作部20上配置有用于将弯曲部12向期望的方向弯曲控制的角度旋钮21、用于进行送气和送水操作的送气送水按钮22、用于进行抽吸操作的抽吸按钮23以及成为向体内导入的处理器具的入口的处理器具***口24。在此，处理器具***口24经由设置于***部10内部的处理器具贯穿通道(未图示)与钳子口18连通。
如图2～图5所示，本实施方式的超声波探头15是凸面型的超声波探头，该超声波探头15例如构成为具有用于发送接收超声波的振子单元50、与该振子单元50进行电连接的线缆单元60以及用于保持振子单元50的壳体70。
振子单元50具有以与多个细长的超声波振子元件51a的长边相连结的状态配置为大致圆弧状的超声波收发部51。该超声波收发部51容纳于一体设有大致圆弧状的声透镜层52a的保护罩52内。在保护罩52内，各个超声波振子元件51a与声透镜层52a的内表面相对配置，隔着声阻匹配层53a相粘接。
另外，在保护罩52内，在各个超声波振子元件51a的背面侧面对有布线基板55的一端部。在该布线基板55的一端部设有与各个超声波振子元件51a对应的电极部56a，在这些电极部56a上借助于布线丝54电连接且机械连接有超声波振子元件51a。另外，作为这些布线丝54的连接，适宜采用焊接等。而且，在保护罩52内，例如通过填充具有预定弹性的粘接剂等而形成有背面阻抗层(背衬层)53b，利用该背面阻抗层53b密封各个布线丝54。
在此，例如，如图6所示，具体地说，布线基板55构成为具有作为刚性部的刚性电路板56和分别粘接于该刚性电路板56的两面的一对挠性电路板57。
在刚性电路板56中，在其两面上形成有包括上述各个电极部56a和分别与这些电极部56a进行电连接的多个焊盘电极56b的布线图案。
在各个挠性电路板57上形成有在与刚性电路板56相对的一个面(内表面侧)上排列有与焊盘电极56b对应的多个内侧电极部57a、并且在另一个面(外表面)侧排列有分别与各个内侧电极部57a进行电连接的多个外侧电极部57b的布线图案。另外，从各个挠性电路板57延伸出有呈与该挠性电路板57大致线对称形状的保护片58。而且，从一个挠性电路板57延伸出有带状的包覆部59。这些保护片58和包覆部59例如由具有挠性且具有绝缘性的片材构成，与挠性电路板57一体形成。
各个挠性电路板57的内表面侧分别粘接于刚性电路板56的各个面。这些挠性电路板57的粘接是例如通过在相对于刚性电路板56上的各个焊盘电极56b定位了挠性电路板57上的各个内侧电极部57a的状态下将挠性电路板57热压接或焊接在刚性电路板56上来进行。而且，通过如此将挠性电路板57粘接于刚性电路板56，各个挠性电路板57上的各个内侧电极部57a与刚性电路板56上的各个焊盘电极56b进行电连接。另外，优选的是，用于刚性电路板56与挠性电路板57之间的热压接的粘接剂为交联性粘接剂。
线缆单元60例如由布线组构成，该布线组是由细径的同轴线缆构成的多个驱动布线62被外皮61一体地捆束而成的。在该线缆单元60的顶端部，各条驱动布线62从外皮61延伸出、并各自分岔。而且，该分岔的各条驱动布线62的顶端部在各个挠性电路板57的外表面侧分别与各个外侧电极部57b进行电连接。而且，通过与这些各个外侧电极部57b之间的连接，各条驱动布线62与各个超声波振子元件51a进行电连接。另外，作为这些驱动布线62的连接，适宜采用焊接等。
在此，在线缆单元60的各条驱动布线62与各个外侧电极部57b进行电连接之后，自各个挠性电路板57延伸出的保护片58以覆盖各个外侧电极部57b的方式折回，保护片58的顶端部例如借助粘接剂58a粘接于刚性电路板56(参照图4)。由此，各个外侧电极部57b与各个驱动布线62之间的连接部被机械保护并且电屏蔽。
而且，自一个挠性电路板57延伸出的包覆部59卷绕于自外皮61暴露的各条驱动布线62的周部，例如包覆部59的顶端部借助粘接剂59a粘接于该包覆部59的中途部。由此，自外皮61暴露的各条驱动布线62被包覆部59一体包裹捆束(参照图5、7)，该各条驱动布线62被机械保护并且被电屏蔽。
如图3～图5所示，壳体70例如由凹陷设置有振子单元50的容纳部71的、截面呈大致“U字状”的构件构成。在该壳体70的基部侧设有管路状的布线贯穿部72，该布线贯穿部72具有作为与顶端硬性部11之间的连接器的功能，该布线贯穿部72的内部与容纳部71内连通。
当将振子单元50组装于这种壳体70时，例如如图5所示，首先，线缆单元60的基端侧从容纳部71侧贯穿布线贯穿部72内部。之后，进行将利用包覆部59一体包裹捆束的各条驱动布线62压入布线贯穿部72内的作业的同时进行将振子单元50容纳于容纳部71内的作业。另外，在振子单元50容纳于容纳部71内之后，例如通过布线贯穿部72向该容纳部71内填充树脂粘接剂73。
根据这种实施方式，将与用于发送接收超声波的超声波收发部51的背面侧进行电连接的布线基板55设为包括构成刚性部的刚性电路板56和自该刚性电路板56(刚性部)延伸出的包覆部59的结构，将与布线基板55进行电连接的多条驱动布线62以利用包覆部59包裹捆束的状态***壳体70的布线贯穿部72，从而能够利用简单的结构在不损害组装性的情况下，使超声波探头15充分小型化。
即，通过利用包覆部59包裹捆束多条驱动布线62，在将各条驱动布线62压入布线贯穿部72内时，能够避免该布线贯穿部72的孔口等与各条驱动布线62之间的直接干扰。因而，例如，在组装超声波探头15时，即使一边以比较大的曲率使极其细径的各个驱动布线62相对于布线贯穿部72的孔口等弯曲一边将其压紧，也能够明显减少各条驱动布线62的机械损伤等。因而，例如，能够容易地实现从振子单元50到布线贯穿部72的孔口之间的距离的缩短、布线贯穿部72的细径化等，从而能够使超声波探头15充分小型化。
在此，在借助挠性电路板57将各条驱动布线62电连接于刚性电路板56的结构中，通过将包覆部59与挠性电路板57一体形成，能够在不使用专用片材等的情况下，利用更简单的结构使包覆部59自刚性部(刚性电路板56)延伸出。而且，如果如此将包覆部59与挠性电路板57一体形成，则不必确保用于在刚性电路板56上粘接包覆部59的基端侧的空间等，能够使布线基板55小型化相应的量。
另外，通过使得用于机械保护各条驱动布线62的连接部并且使其电绝缘的保护片58自挠性电路板57延伸出，不必确保用于在刚性电路板56上粘接保护片58的基端侧的空间，能够使布线基板55小型化相应的量。
在此，在上述实施方式中，说明了在一对挠性电路板57中的一者上设置包覆部59并一体包裹捆束与两挠性电路板57连接的所有驱动布线62的结构的一例，但是例如如图8所示，也可以是分别在各个挠性电路板57上一体形成包覆部59、并按照每个挠性电路板57包裹捆束各条驱动布线62的结构。
另外，在上述实施方式中，说明了使用粘接剂59a粘接包覆部59的顶端部的结构的一例，但是例如也可以取代粘接剂59a而使用粘合带(未图示)等。而且，例如如图9所示，也可以设为在包覆部59上设置狭缝部59b、并通过该狭缝部59b的卡合保持包覆部59的卷装状态的结构。
可是，在这种超声波内窥镜2中，在对被检体内的光学图像进行观察的情况下，优选的是，防止超声波探头15摄入该光学图像中。作为其对策，在超声波内窥镜2中，一般来说，配置于顶端硬性部11的观察光学透镜***的光轴配置为以35度～55度左右的比较陡峭的角度相对于***部10的长度轴线方向向上侧(上方)倾斜。但是，特别是在采用了使用传像束80将光学图像向操作部20侧输送的光学式的超声波内窥镜2中，若要在狭窄的顶端硬性部11内实现这种倾斜角度，则必须以较大的曲率使传像束80弯曲，导致在该弯曲部位施加有弯曲负荷。其另一方面，在实用方面上并不优选的是，将所获得的光学图像的视角设定得较小、或者将顶端硬性部11的长度轴线方向的尺寸设定得较大。
因此，为了解决这种问题，例如，在图10、11中示出的观察光学透镜***81中，相对于包括观察用透镜17在内的物镜组82的光轴O1向上侧偏移配置有固定设于传像束80的顶端部的传像束透镜83的光轴O2。为了实现这种偏移状态，在设置于传像束80的顶端部的接头85外嵌有相对于该接头85的嵌合部86a和与其连接设置的透镜保持部86b偏心了的透镜框86。而且，通过借助于该透镜框86保持传像束透镜83，从而例如图3所示，即使在以比较小的曲率使传像束80弯曲的情况下，不用将视角α设定得较小，并且不用将顶端硬性部11的长度轴线方向的尺寸设定得较大，就能够防止超声波探头15摄入光学图像内(参照图3中的单点划线)。另外，在图3中，双点划线所示的区域作为比较例，表示未使传像束透镜83偏移时的可观察范围。
在此，例如如图12、13所示，这种传像束透镜83的定位也能够如下实现：通过使接头87的与传像束80之间的嵌合孔偏心，以偏心的接头87的外周面为基准来进行。而且，例如，如图14、15所示，传像束透镜83的定位也能够如下实现：通过在管头85的顶端部的一部分设置定位用的突起部85a，以该突起部85a为基准来进行。
另外，本发明并不限定于以上说明的实施方式，能够进行各种变形、变更，这些也属于本发明的技术范围内。
本申请是以2012年8月27日在日本国提出申请的特愿2012－186871号作为要求优先权的基础而提出申请的，上述内容被引用于本申请的说明书、权利要求书以及附图中。

Claims (3)

1.一种超声波内窥镜，其特征在于，包括：
超声波收发部，其用于发送接收超声波；
至少一张布线基板，其与上述超声波收发部的背面侧进行电连接；
多条驱动布线，其与上述布线基板进行电连接；以及
壳体，其用于容纳上述布线基板并保持上述超声波收发部；
上述壳体包括：
容纳部，其用于容纳上述布线基板；以及
管路状的布线贯穿部，其与上述容纳部相连通，且直径比上述容纳部小；
上述布线基板包括：
刚性部，其与上述超声波收发部的背面侧进行电连接；
包覆部，其自上述刚性部延伸出，且以包裹捆束上述多条驱动布线的状态***上述布线贯穿部；以及
保护片，其自上述刚性部延伸出并覆盖该布线基板与上述多条驱动布线之间的连接部。
2.根据权利要求1所述的超声波内窥镜，其特征在于，
上述布线基板包括：
刚性电路板，其与上述超声波收发部的背面侧进行电连接并构成上述刚性部；以及
挠性电路板，其一个面与上述刚性电路板进行电连接，并且另一个面与上述多条驱动布线进行电连接；
上述包覆部与上述挠性电路板一体形成。
3.根据权利要求2所述的超声波内窥镜，其特征在于，
上述布线基板包含保护片，该保护片自上述刚性部延伸出并覆盖该布线基板与上述多条驱动布线之间的连接部，
上述保护片与上述挠性电路板、上述包覆部一体形成。
CN201380001744.9A 2012-08-27 2013-05-17 超声波内窥镜 Expired - Fee Related CN103764043B (zh)

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