JP2003275212A - 超音波検査装置 - Google Patents
超音波検査装置Info
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Abstract
を緩和する。 【解決手段】 超音波プローブ1先端の内部に超音波振
動子5を設けた超音波走査部に、可撓膜11の端部にシ
ール部12,13を設けたバルーン10が装着され、こ
のバルーン10内に超音波伝達媒体が供給されて可撓膜
11が膨出される。この超音波走査部には、円環状の凹
溝15,16が形成されており、この凹溝15,16は
バルーン10のシール部12,13が密着して、可撓膜
11の内部を密閉する密着部20,25と、この密着部
20,25に連なり、少なくとも一つの溝からなるリリ
ーフ溝22,27を有する傾斜部21,26とが備えら
れている。そして、バルーン10が体腔壁や狭窄部を過
度に圧迫し、シール部12,13が引っ張られる方向に
所定以上の張力が可撓膜11に作用すると、シール部1
2,13が傾斜部21,26に移行して可撓膜11内の
超音波伝達媒体を排出し、体腔壁や狭窄部に対する圧迫
は緩和される。
Description
れて超音波走査を行うための超音波検査装置において、
超音波プローブの先端部を構成し、内部に超音波振動子
を設けた超音波走査部を超音波伝達媒体が充満されるバ
ルーンによって覆うようにした超音波検査装置に関す
る。
た超音波プローブと、超音波観測装置とから大略構成さ
れるものであり、超音波プローブを操作して検査を行う
べき部位に超音波振動子を対面させるように配置し、こ
の超音波振動子を駆動して体内等に向けて超音波パルス
を送信して、反射エコーを受信することによって超音波
走査が行われる。そして、超音波振動子で得た反射エコ
ー信号は超音波観測装置に取り込まれて、所定の信号処
理を行うことによりモニタ画面に超音波画像が表示され
る。
受信を行うタイプのものに加えて、超音波プローブを体
内に挿入して、体腔内壁から超音波の送受信を行うよう
にしたものも実用化されている。このためには体腔内に
挿入される可撓性コードの先端に超音波振動子を内装し
た超音波走査部を連設するように構成する。また、可撓
性コードの基端部は超音波観測装置に接続されるが、超
音波プローブと超音波観測装置とは通常接離可能に連結
するように構成する。従って、可撓性コードの基端部に
は超音波観測装置への接続コネクタが設けられる。
うに構成すると、超音波検査を行うべき部位の至近位置
で超音波の送受信を行うことができ、また超音波を減衰
させる体内脂肪層等の影響を排除できる等の利点があ
る。超音波プローブを体内に挿入するに当たっては、超
音波プローブ自体を直接体腔内に挿入するように構成し
たもの、また内視鏡と一体に超音波プローブを組み込ん
だ超音波内視鏡等がある。さらに、ガイド手段を体腔内
に挿入しておき、超音波プローブをガイド手段にガイド
させて体腔内に導くように構成したものもある。この場
合、ガイド手段として内視鏡を用いると、体腔内の内視
鏡検査を行って、患部等が発見された時に、この内視鏡
による観察下で超音波プローブによる走査を行える等の
ことから、体腔内の総合的な検査、診断を行える等の点
で有利である。この内視鏡をガイド手段として超音波プ
ローブを体腔内に挿入するに当たっては、通常、鉗子等
の処置具を挿通するための処置具挿通チャンネルが利用
される。
れ、また内視鏡等をガイド手段として体腔内に挿入する
タイプのものであれ、超音波走査を行う際に、超音波振
動子から体腔内壁に至るまでの超音波の送受信経路に空
気が介在していると送受信した超音波が著しく減衰する
ために、超音波伝達媒体を保持するバルーンを超音波プ
ローブに装着する構成としたものは従来から広く用いら
れている。
高い可撓膜からなり、このバルーンは袋状または筒状に
形成される。このバルーンは超音波プローブにおける超
音波振動子を設けた超音波走査部を囲繞するように装着
され、内部に超音波伝達媒体を供給して膨出させること
ができる。バルーンを超音波操作部に固定するために、
その開口側端部、即ち袋状のバルーンの場合には開口端
が1箇所であるからこの部位に、また筒状に形成されて
いる場合には、両端の開口部にシールリングを連設して
設ける。このシールリングはその弾性力により超音波走
査部等に固定的に保持させる。このために、シールリン
グが止着される円環状の凹溝が超音波走査部を構成する
ケーシングに設けて、この凹溝にシールリングを嵌着さ
せるようにする。
供給して可撓膜を膨出させるので、シールリングは強い
締め付け力で凹溝に嵌着させる必要がある。このため
に、シールリングの内径をそれが装着される凹溝の溝底
径より小さくなし、その径差により強い締め付け力を作
用させるようにしている。
に、超音波伝達媒体を供給してバルーンを膨出させて体
腔壁に密着させる。この超音波伝達媒体の供給量が多す
ぎて、バルーンが大きく膨らむと、体腔壁を過度に圧迫
してしまう。また、バルーンを膨出させた状態で、超音
波プローブを狭窄部に挿入したり、体腔内の狭窄部から
引き抜いたりすると、バルーンが狭窄部を過度に圧迫し
てしまう。このようにバルーンが体腔壁や狭窄部を過度
に圧迫すると、観察部位が歪んで正確な超音波画像が得
られなくなったり、体内組織を圧迫してダメージを与え
るおそれがある等といった問題が生じる。
ーンの体腔壁や狭窄部に対する過度の圧迫を緩和する構
造とはなっていなかった。そして、バルーンの内部圧力
が極端に高くなる等により可撓膜にシールリングを凹溝
から引き出す方向に大きな張力が作用することがあれ
ば、シールリングが凹溝から逸脱して超音波プローブの
表面に乗り上げてしまうことになる。そうなると、超音
波プローブを体内から引き抜いて、シールリングを凹溝
に再装着しなければ、バルーンを膨らませて超音波検査
を行なうことができなくなる。
あって、その目的とするところは、体腔内における狭窄
部を通過させる際等に、バルーンによる体腔内壁への過
度の圧迫を緩和することができる超音波検査装置を提供
することである。
ために、本発明は、可撓性コードの先端に、内部に超音
波振動子を設けた超音波走査部を有する超音波プローブ
に、その超音波走査部に可撓膜の端部にシール部を設け
たバルーンが装着される超音波検査装置であって、前記
超音波走査部には、前記バルーンの端部に形成したシー
ル部が止着される円環状の凹溝が形成されており、この
凹溝は前記バルーンのシール部が密着して、前記可撓膜
の内部を密閉する密着部と、この密着部に連なる傾斜壁
とを備え、前記シール部が引っ張られる方向に所定以上
の張力が前記可撓膜に作用したときに、前記シール部が
移行して可撓膜内の超音波伝達媒体を排出するリリーフ
部とを備える構成としたことをその特徴とするものであ
る。
曲面形状として構成されるが、リリーフ部はこの凹湾曲
面部に連なる少なくとも一方側の壁を溝底部から遠ざか
る方向に向けて立ち上がる傾斜面となし、この傾斜面に
切り欠きからなるリリーフ溝を少なくとも1箇所形成す
ることにより構成できる。この場合、リリーフ溝の流路
断面積は前記密着部から遠ざかるに従って大きくするの
が望ましい。リリーフ部は密着部の片側に形成され、こ
の密着部の他側の壁はシール部の動きを規制する規制壁
とすることができる。また、密着部の両側の壁部にリリ
ーフ部を形成することもできる。さらに、バルーンの形
状としては、筒状の可撓膜の両端にシール部を連設した
もの、また袋状の可撓膜の開口端にシール部を連設する
ことで形成したものが含まれる。
に基づいて詳細に説明する。まず、図1に超音波プロー
ブの先端部分の概略構成を示す。図中において、1は超
音波プローブを示し、この超音波プローブ1は、可撓性
コード2の先端に音響特性に優れた樹脂材からなる硬質
の先端キャップ3が連結パイプ4を介して連設されてお
り、この先端キャップ3内には超音波振動子5が設けら
れている。このように、先端キャップ3内に超音波振動
子5を設けることにより超音波走査部が構成される。
行うものであり、従ってこの超音波振動子5は回転基台
6に装着される。そして、回転基台6には回転軸7が連
設されており、この回転軸7は連結パイプ4を貫通して
可撓性コード2側に延在されており、その端部には密着
コイルからなるフレキシブルシャフト8に連結されてい
る。そして、超音波振動子5に接続したケーブルはフレ
キシブルシャフト8の内部に挿通される。従って、この
フレキシブルシャフト8を遠隔操作で軸回りに回転させ
ると、この回転が回転軸7にまで伝達されて、超音波振
動子5を取り付けた回転基台6が回転駆動されるように
なっている。
は、体腔内に挿入されて超音波検査が行われる。即ち、
超音波プローブ1の先端部を体腔内における超音波検査
を行う体内壁に対面させた状態で、フレキシブルシャフ
ト8を回転させることによって、超音波振動子5を装着
した回転基台6を回転駆動する。そして、この回転中に
所定の角度毎に超音波振動子5から超音波パルスを体内
に向けて送信する。体内に向けて送信された超音波は、
体内組織の断層部分で反射エコーを生じることになり、
この反射エコーを超音波振動子5で受信させて、この受
信信号を取り出して、所定の信号処理を行うことによっ
て、超音波断層像をモニタに表示できるようになる。
る超音波の送受信経路に空気が介在していると超音波が
減衰するために、超音波走査部を構成する先端キャップ
3にはバルーン10が装着される。バルーン10は、筒
状の可撓膜11の両端にシール部としてのシールリング
12,13を連設したものである。
するために、先端キャップ3の超音波振動子5の配置部
より先端側に凹溝15が形成され、可撓性コード2の先
端キャップ3との連結部近傍に円環状の凹溝16が形成
されている。従って、バルーン10のシールリング1
2,13をそれぞれ凹溝15,16に装着して、先端キ
ャップ3における超音波振動子5による超音波の送受信
経路を含むほぼ全体を可撓膜11で覆うようにする。そ
して、このバルーン10の内部に脱気水等の超音波伝達
媒体を供給することによって、可撓膜11を膨張させる
ようにする。ここで、超音波伝達媒体のバルーン10内
への供給経路としては、例えば図1に示したように、連
結パイプ4に設けた溝17と先端キャップ3に設けた透
孔18とから構成される。従って、この場合には超音波
伝達媒体は可撓性コード2の内部から供給される。
ると、可撓膜11が膨張して体腔内壁と密着する。この
結果、超音波振動子5から体腔内壁に至る超音波の送受
信経路に空気が介在しなくなるので、送受信特性が向上
し、鮮明な超音波画像が得られる。
む凹湾曲部がシールリング12を接離可能に装着させる
密着部20となっている。ここで、シールリング12は
自由状態では一点鎖線で示した位置となる直径を有する
ものである。従って、シールリング12が凹溝15に装
着されると、実線で示した状態にまで拡径されることに
なる。従って、この径差Dが締め付け代となり、シール
リング12がこの密着部20に対して強い密着力が作用
して、この密着力によりバルーン10の内部は密閉され
て、超音波伝達媒体が保持されることになる。
波振動子5の装着部とは反対側の立ち上がり壁は溝底か
ら離れる方向に鋭角的に立ち上がる傾斜面部21となっ
ている。この傾斜面部21には、密着部20を過ぎた部
分から上方に少なくとも一つの切り欠きからなるリリー
フ溝22が設けられている。従って、これら傾斜面部2
1とリリーフ溝22とにより凹溝15におけるリリーフ
部を構成する。つまり、可撓膜11によりシールリング
12を傾斜面部21方向に引き出そうとする張力が作用
すると、シールリング12が傾斜面部21に移行して、
バルーン10の内部と外部とが連通し、超音波伝達媒体
を排出されることになる。一方、リリーフ部を構成する
壁とは反対側の面は実質的に真直ぐに立ち上がるように
なっており、規制壁23として機能するようになってい
る。また、凹溝16についても同様に、少なくとも溝底
を含む凹湾曲部にシールリング13が接離可能に装着さ
れる密着部25が形成され、超音波振動子5の装着部と
反対側には、傾斜面部26と切り欠きからなるリリーフ
溝27を設けたリリーフ部が形成されている。リリーフ
溝22,27はバルーン10内の圧力が極端に高くなっ
たときに,内部の超音波伝達媒体を流出させるものであ
り、リリーフ溝22,27の深さを上方に向かうに応じ
て深くする等によって、その流路断面積は密着部20,
25から離れるに応じて大きくなるように設定されてい
る。また、リリーフ溝22,27の端部は超音波プロー
ブ1の表面にまで至るものである。
た超音波プローブ1は、体腔内に挿入する際には、バル
ーン10を先端キャップ3に密着した状態に保持され
る。そして、超音波プローブ1が体腔内における所定の
位置にまで挿入されて超音波検査を行うに当たっては、
まず、バルーン10内に超音波伝達媒体を供給して、こ
のバルーン10の可撓膜11を膨らませる。
図3(a)に示したように膨らむことになる。シールリ
ング12,13は、自由状態での内径がそれぞれ凹溝1
5,16の溝底の直径より小さくなっており、図2にD
で示した締め付け代があるので、確実に密着部20,2
5の溝底部に密着した状態で安定している。その結果、
シール機能を発揮して、バルーン10内に超音波伝達媒
体が保持される。従って、超音波観測を行う際にはバル
ーン10を膨らませて体腔壁30に当接させるが、この
時にバルーン10の内部の圧力が所定の設定値以下であ
るならば、シールリング12,13は密着部20,25
に密着した状態に保持され、十分シール機能を発揮し、
バルーン10内に超音波伝達媒体が保持される。
し付けられて、バルーン10の内部圧力がある設定され
た値より大きくなると、図3(b)に示すように、可撓
膜11の端部(両端または一方側の端部)にシールリン
グ12,13を凹溝15,16から引き出そうとする方
向の張力Fが、図2にDで示した締め付け代によるシー
ルリング12,13を凹溝15,16に保持しようとす
る力よりも強くなる。その結果、シールリング12,1
3は傾斜面部21,26に乗り上げる方向に移動する。
これによって、傾斜面部21,26に形成したリリーフ
溝22,27を介してバルーン10の内部が外部と連通
することになり、バルーン10の内部から超音波伝達媒
体が流出して、リリーフ機能を発揮する。超音波伝達媒
体が流出すると、バルーン10内の圧力が低下し、前述
した張力Fが小さくなる。シールリング12,13は傾
斜面部21,26の途中に位置しているので、その位置
は安定せず、張力Fが小さくなると、密着部20,25
方向に移動してこれら密着部20,25に密着すること
になって、シール機能を発揮する状態に復帰する。
まで上昇したときに、シールリング12,13を密着部
20,25から傾斜面部21,26に移行させるか、つ
まりリリーフ部におけるリリーフ圧をどの程度に設定す
るかは、体腔内壁の状態等との関係で定まる。例えば体
腔内壁に小さい押圧力が作用しただけでも体内組織が圧
迫されて、正確な超音波検査を行えなくなったり、体内
組織に何らかのダメージが発生したりするおそれがある
場合には、このリリーフ圧を低くする。ただし、そうす
るとバルーン10を膨らませたときに、あまり大きくは
膨らまない。一方、体腔内壁にかなりの圧迫力が作用し
ても、超音波検査上格別の問題が生じず、しかも体内組
織にダメージを与えない場合には、バルーン10の必要
な膨らみ量を確保できるように高いリリーフ圧となるよ
うに設定する。
ング12,13の締め付け代Dの大きさと、傾斜面部2
1,26の角度とに基づいて設定することができる。従
って、シールリング12,13をゆるく締め付けるか、
または傾斜面部21,26の傾斜角を小さくするかのい
ずれか一方若しくはその両方により、リリーフ圧が低下
し、逆にシールリング12,13を強く締め付けるか、
または傾斜面部21,26の傾斜角を大きくするかのい
ずれか一方若しくはその両方により、リリーフ圧を高く
することができる。
超音波プローブ1を移動させることがある。この時に体
腔内の狭窄部31を通過すると、やはりこの狭窄部31
を圧迫する。例えば、図3(c)に示したように、超音
波プローブ1を矢印P方向に移動させる際に、狭窄部3
1を通過したとする。この場合には、狭窄部31の内壁
によりバルーン10における可撓膜11は、その先端側
が縮径されて、内部の超音波伝達媒体が基端側に押しや
られる。これにより、シールリング13側の圧力が異常
に高くなる。その結果、可撓膜11のシールリング13
への連結部に大きな張力Fが作用して、超音波伝達媒体
がリリーフ溝27から排出されて、内部圧力が低下する
ので、このリリーフ設定圧以上の押圧力が体腔内壁に作
用することはない。そして、狭窄部31を通過した後、
超音波検査を行う場合には、排出された超音波伝達媒体
を補充すれば良い。また、図3(d)に示すように、超
音波プローブ1を矢印R方向に移動させて、狭窄部31
を通過させる際には、シールリング12側に大きな張力
Fが発生して、この部位でリリーフ機能を発揮する。
面部21,26を乗り上げて、先端キャップ3の表面ま
で移行すると、バルーン10内の圧力低下後にシールリ
ング12,13が密着部20,25の位置に復帰しなく
なる。リリーフ溝22,27の流路断面積を傾斜面部2
1,26の上方に向かうに応じて大きくしたのはこのた
めで、シールリング12,13が傾斜面部21,26を
上昇すればするほど、超音波伝達媒体の流出量が増え
て、バルーン10内の圧力低下が促進される。しかも、
シールリング12,13は傾斜面部21,26を上るよ
うに変位することは、それらが拡径して締め付け力が増
大するようになるので、凹溝15,16の深さ寸法を適
切に設定すれば、シールリング12,13の乗り上げ防
止を図ることができる。一方、傾斜面部21,26とは
反対側の壁部は概略垂直状態となっているので、シール
リング12,13はこの方向には移動することがなく、
従って凹溝15,16から逸脱するおそれはない。
示す。この実施の形態において、超音波プローブ40の
先端部分は、可撓性コード41の先端に音響特性に優れ
た樹脂材からなる硬質の先端キャップ42が連設されて
おり、この先端キャップ42内には超音波振動子43が
設けられている。超音波走査部を構成する先端キャップ
42にはバルーン45が装着される。バルーン45は、
筒状の可撓膜46の両端にシールリング47,48を連
設したものである。
るために、先端キャップ42の超音波振動子43の配置
部より先端側に凹溝50が形成され、可撓性コード41
の先端キャップ42との連結部近傍に円環状の凹溝51
が形成されている。凹溝50には、溝底を少なくとも含
む凹湾曲部にシールリング47が接離可能に装着される
密着部52が形成され、超音波振動子43の装着部と反
対側の側面に傾斜面部53が設けられ、この傾斜面部5
3の密着部52を過ぎた部分から上方に少なくとも一つ
の切り欠きからなるリリーフ溝54が設けられている。
凹溝51にも同様に、溝底を少なくとも含む凹湾曲部に
シールリング48が接離可能に装着される密着部55が
形成され、超音波振動子5の装着部と反対側の側面に傾
斜面部56が設けられ、この傾斜面部56の密着部55
を過ぎた部分から上方に少なくとも一つの切り欠きから
なるリリーフ溝57が設けられたリリーフ部が形成され
ている。
バルーン45を膨出させた状態で先端側から狭窄部に挿
入すると、バルーン45が狭窄部に押圧されると、バル
ーン45の膨らみが基端側に押しやられ、シールリング
47,48は基端側への張力を受けると、シールリング
48は密着部55に密着したまま保持され、シールリン
グ47が傾斜面部53に乗り上げる結果、リリーフ機能
を発揮して、リリーフ溝54からバルーン45内の超音
波伝達媒体が排出されて狭窄部への圧迫が緩和される。
そして、圧迫が緩和されると、シールリング47は再び
密着部52に密着し、シール機能を発揮する状態に復帰
する。
を膨出させた状態で狭窄部から引き出すと、シールリン
グ47は密着部52に密着したまま保持されるが、シー
ルリング48が傾斜面部56に乗り上げて、リリーフ機
能を発揮し、リリーフ溝57からバルーン45内の超音
波伝達媒体が排出されて狭窄部への圧迫が緩和される。
そして、圧迫が緩和されると、シールリング48は再び
密着部55に密着し、シール機能を発揮する状態に復帰
する。
示す。この実施の形態において、超音波プローブ60の
先端部分は、可撓性コード61の先端に先端キャップ6
2が連設されており、この先端キャップ62内には超音
波振動子63が設けられている。超音波走査部を構成す
る先端キャップ62にはバルーン65が装着される。バ
ルーン65は、袋状の可撓膜66の開口端にシールリン
グ67を連設したものである。
るために、可撓性コード61の先端キャップ62との連
結部近傍に円環状の凹溝70が形成されている。凹溝7
0には、図6に示すように、溝底を少なくとも含む凹湾
曲部にシールリング67が接離可能に装着される密着部
71が形成され、超音波振動子63の装着部側の側面に
傾斜面部72が設けられ、この傾斜面部72の密着部7
1を過ぎた部分から上方に少なくとも一つの切り欠きか
らなるリリーフ溝73が設けられ、また超音波振動子6
3の装着部と反対側の側面にも傾斜面部74が設けら
れ、この傾斜面部74の密着部71を過ぎた部分から上
方に向けて少なくとも一つの切り欠きからなるリリーフ
溝75が設けられている。
バルーン65を膨出させた状態で先端側から狭窄部に挿
入すると、バルーン65が狭窄部に押圧されて、バルー
ン65の膨らみが基端側に押しやられ、シールリング6
7が傾斜面部74に乗り上げる結果、リリーフ機能を発
揮して、リリーフ溝75からバルーン65内の超音波伝
達媒体が排出されて狭窄部への圧迫が緩和される。そし
て、圧迫が緩和されると、シールリング67は再び密着
部71に密着し、シール機能を発揮する状態に復元す
る。
を膨出させた状態で狭窄部から引き出すと、バルーン6
5の膨らみが先端側に押しやられ、シールリング67が
傾斜面部72に乗り上げ、リリーフ溝73からバルーン
65内の超音波伝達媒体が排出されて狭窄部への圧迫が
緩和される。そして、圧迫が緩和されると、シールリン
グ67は再び密着部71に密着し、シール機能を発揮す
る状態になる。
ルーンの体腔壁や狭窄部への過度の圧迫を緩和すること
ができる等の効果を奏する。
断面図である。
明図である。
動作説明図である。
構成説明図である。
構成説明図である。
明図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 可撓性コードの先端に、内部に超音波振
動子を設けた超音波走査部を有する超音波プローブに、
その超音波走査部に可撓膜の端部にシール部を設けたバ
ルーンが装着される超音波検査装置において、 前記超音波走査部には、前記バルーンの端部に形成した
シール部が止着される円環状の凹溝が形成されており、 この凹溝は前記バルーンのシール部が密着して、前記可
撓膜の内部を密閉する密着部と、この密着部に連なる傾
斜壁とを備え、前記シール部が引っ張られる方向に所定
以上の張力が前記可撓膜に作用したときに、前記シール
部が移行して可撓膜内の超音波伝達媒体を排出するリリ
ーフ部とを備える構成としたことを特徴とする超音波検
査装置。 - 【請求項2】 前記密着部は前記凹溝の溝底部を含む凹
湾曲面形状となっており、前記リリーフ部はこの凹湾曲
面部に連なる少なくとも一方側の壁を前記溝底部から遠
ざかる方向に向けて立ち上がる傾斜面と、この傾斜面に
形成した少なくとも一つの切り欠きからなるリリーフ溝
から構成したことを特徴とする請求項1記載の超音波検
査装置。 - 【請求項3】 前記リリーフ溝の流路断面積は前記密着
部から遠ざかるに従って大きくなることを特徴とする請
求項2記載の超音波検査装置。 - 【請求項4】 前記リリーフ部は前記密着部の片側に形
成され、この密着部の他側の壁は前記シール部の動きを
規制する規制壁とする構成としたことを特徴とする請求
項1または2記載の超音波検査装置。 - 【請求項5】 前記密着部の両側の壁部に前記リリーフ
部を形成する構成としたことを特徴とする請求項1また
は2記載の超音波検査装置。 - 【請求項6】 前記バルーンは筒状の可撓膜の両端に前
記シール部を連設することで形成され、前記凹溝は前記
超音波振動子の先端側と基端側に設けられていることを
特徴とする請求項1に記載の超音波検査装置。 - 【請求項7】 前記バルーンは袋状の可撓膜の開口端に
前記シール部を連設することで形成され、前記凹溝は前
記超音波振動子の装着位置より基端側の位置に設けられ
ていることを特徴とする請求項1に記載の超音波検査装
置。
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