JP3092479B2 - 超音波プローブ用キャップ - Google Patents

超音波プローブ用キャップ

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JP3092479B2
JP3092479B2 JP07155485A JP15548595A JP3092479B2 JP 3092479 B2 JP3092479 B2 JP 3092479B2 JP 07155485 A JP07155485 A JP 07155485A JP 15548595 A JP15548595 A JP 15548595A JP 3092479 B2 JP3092479 B2 JP 3092479B2
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俊積 田中
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、体腔内等に挿入されて
超音波検査を行うための超音波プローブにおいて、この
超音波プローブの先端に着脱可能に装着される超音波プ
ローブ用キャップに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、体腔内に挿入されて、超音波検
査を行うための超音波プローブは、操作ユニットに挿入
部を連設して、この挿入部の先端に超音波トランスデュ
ーサを設ける構成になっている。超音波トランスデュー
サから体内に向けて超音波パルスを送信し、体内組織の
断層部からの反射エコーを受信することによって、超音
波断層像が取得されるが、この超音波断層像はモニタに
超音波画像として表示される。ここで、所謂Bモード画
像を取得するには、超音波トランスデューサを所定の範
囲にわたって走査させるが、例えば超音波トランスデュ
ーサを回転駆動することによりメカニカルラジアル走査
が行われ、また直線的に動かすことによって、メカニカ
ルリニア走査が行われる。
【0003】メカニカルラジアル走査を行う際に、超音
波トランスデューサが挿入部の先端から露出している
と、その回転により体腔内壁が巻き込まれる危険性等が
あることから、超音波トランスデューサが設けられてい
る挿入部の先端部を直接、またはキャップを装着するこ
とにより閉塞させる。また、超音波トランスデューサを
直線的に移動させながら走査するメカニカルリニア走査
の場合には、前述したような体腔内壁を傷付けるおそれ
は少ないが、超音波トランスデューサの保護等を図るた
めに、やはりキャップを設ける等により超音波トランス
デューサを露出させない構成とする場合が多い。
【0004】ところで、超音波は空気中では減衰が激し
いことから、超音波トランスデューサから体腔内壁に至
る超音波の伝達経路に空気が介在しないようにする。超
音波トランスデューサを囲繞する部材を音響特性に優れ
た部材で形成し、かつその内部には、流動パラフィン等
の超音波伝達媒体が封入される。挿入部における超音波
トランスデューサを設けた部位を円滑かつ確実に体腔内
壁に密着させるために、また粘膜直下の部位を超音波検
査する時等において、超音波トランスデューサをある程
度体腔内壁から離間させて、スタンドオフさせる必要が
あるために、挿入部の先端部分に、所謂バルーンと呼ば
れる可撓膜体を被着させ、このバルーン内に脱気水その
他の超音波伝達媒体を供給して、バルーンを体腔内壁に
密着できるようにする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】バルーンは挿入部の先
端に着脱可能に装着される。このバルーンは、挿入部を
体腔内に挿入する際には、縮小状態にして挿入部の外面
に密着させるようにするのが好ましい。また、超音波検
査を行う際には、バルーンを膨出させるが、この時に内
部に作用する超音波伝達媒体の圧力により逸脱しないよ
うに保持されなければならない。以上の要請から、バル
ーンは自然状態では、それが被着される挿入部の先端部
分の外径寸法より小さくして、装着時にその表面に密着
させる。そして、バルーンにおける少なくとも開口側の
端部に止着リングを形成すると共に、挿入部の外周面に
溝を形成し、この溝に止着リングを嵌着させる。このバ
ルーンの装着は手作業で行うか、またはバルーン装着用
の治具を用いて行うこともできるが、いずれにしろバル
ーンにかなりの張力を作用させる必要があるために、そ
の装着作業は面倒なものとなっていた。近年において
は、内視鏡の処置具挿通チャンネルをガイドとして体腔
内に挿入される、極細の挿入部を持った超音波プローブ
も用いられるようになってきており、このような極細の
挿入部の先端にバルーンを装着するのは、実質的に不可
能に近い。
【0006】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、バルーンをキャップ
に一体的に形成することにより、キャップを装着するだ
けで、バルーンの取り付けを可能とすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、超音波プローブの先端部に、超音波
トランスデューサを囲繞する状態に着脱可能に装着され
るキャップであって、超音波伝達媒体を流通させる通路
を形成したキャップ本体と、このキャップ本体の外表面
に被着させた拡縮可能な可撓膜と、この可撓膜に連設さ
れ、前記キャップの端面と前記超音波プローブの先端部
との間に挾持される止着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。
【0008】
【作用】キャップ本体にバルーンを構成する可撓膜を一
体的に形成しておく。そして、可撓膜を外装したキャッ
プ本体を、超音波プローブの先端に、超音波トランスデ
ューサを囲繞するように連結する。ここで、可撓膜は超
音波伝達媒体が供給されない限り、キャップ本体に密着
した状態に保持されるから、体腔内への挿入時にずれた
りする等により、挿入部の挿入操作に支障を来すおそれ
はない。また、キャップ本体には超音波伝達媒体を流通
させる通路が設けられているから、この通路を介して超
音波伝達媒体をキャップ本体と可撓膜との間に供給すれ
ば、可撓膜を膨出させることができる。
【0009】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図1乃至図7は本発明の第1の実施例を示すもの
であって、この実施例においては、超音波プローブは、
内視鏡に設けられる処置具挿通チャンネルをガイドとし
て体腔内に挿入されるように構成したものが示されてい
る。
【0010】まず、図1において、1は内視鏡であっ
て、内視鏡1は本体操作部2に体腔内への挿入部3を連
設すると共に、光源装置(電子内視鏡の場合には光源装
置及びプロセッサ)に着脱可能に接続されるユニバーサ
ルコード4を連設することにより大略構成される。挿入
部3の大半の部分は挿入経路に沿って任意の方向に曲が
る軟性部3aであり、照明窓や観察窓からなる内視鏡観
察機構が設けられている先端部本体3bとの間には、所
望の方向に湾曲操作可能なアングル部3cが介装されて
いる。
【0011】内視鏡1には、鉗子その他の処置具を挿通
させるために、本体操作部2における挿入部3への連設
部近傍位置から挿入部3内に向けて処置具挿通チャンネ
ル5が設けられている。この本体操作部2には、この処
置具挿通チャンネル5内に処置具を導入するための処置
具導入部6が設けられており、また挿入部3の先端部本
体3aの先端面には、処置具を導出させるために開口し
ている。
【0012】超音波プローブ10は、内視鏡1の処置具
挿通チャンネル5内に挿通されるものであり、図2に示
したように、可撓性を有するカテーテル11の基端部に
操作部12を連設し、また操作部12には超音波観測装
置13に着脱可能に接続されるコード14が連設されて
いる。
【0013】カテーテル11は、図3に示したように、
可撓性のあるチューブ15を有し、このチューブ15の
先端部分は薄肉化されており、この薄肉部の内側には軸
受部材16が挿嵌され、外側には連結リング17が嵌合
されて、これら軸受部材16及び連結リング17はチュ
ーブ15に接着等の手段により固着されている。軸受部
材16内には回転軸18が挿通され、この回転軸18に
は先端に超音波振動子19を装着した基台20が連設さ
れており、また基端部には金属線材を密着コイル状に巻
回したフレキシブルシャフト21が連結されている。さ
らに、超音波振動子19に接続したケーブル22はフレ
キシブルシャフト21内に挿通されている。
【0014】操作部12におけるケーシング23には、
円筒状突出部23aが設けられており、またこの円筒状
突出部23aの内部は開口部23bになっている。カテ
ーテル11の基端部は、図4に示したように、この円筒
状突出部23aの部位に連結されている。カテーテル1
1のチューブ15は、円筒状突出部23aの内面に固着
されており、またフレキシブルシャフト21は、開口部
23bからケーシング23内に導かれて、このケーシン
グ23内に回転自在に設けた駆動軸24に連結されてい
る。駆動軸24には、一対のプーリ25a,25bが装
着されており、これら各プーリ25a,25bと、モー
タ26の出力軸及びエンコーダ27の入力軸にそれぞれ
設けたプーリ26a,27aとの間には、伝達ベルト2
8,29が巻回して設けられている。従って、モータ2
6を駆動すると、伝達ベルト28を介して駆動軸24が
回転し、この回転がフレキシブルシャフト21に伝達さ
れて、このフレキシブルシャフト21が軸回りに回転す
る。そして、この回転が回転軸18に伝達され、この回
転軸18に連設され、超音波振動子19が装着されてい
る基台20が回転する。また、駆動軸24の回転は伝達
ベルト29を介してエンコーダ27に伝達されるから、
このエンコーダ27により超音波振動子19の回転角が
検出される。なお、図中において、30は回転側のケー
ブル23と固定側のコード13とを電気的に接続するた
めのロータリコネクタである。
【0015】31はキャップ、32はバルーンをそれぞ
れ示し、このキャップ31はカテーテル11の先端に嵌
合させて設けた連結リング17に螺合されるものであ
る。キャップ31は音響特性に優れたポリエチレン等の
樹脂材で形成されたキャップ本体31aを有し、このキ
ャップ本体31aの開口側端部の内面にはねじ部が設け
られて、連結リング17に螺合することによって、超音
波振動子19が装着されている基台20はキャップ31
内に収納される。一方、バルーン32は音響特性及び可
撓性に優れた、例えばラテックス等からなる薄膜体であ
って、キャップ31の外面を完全に覆うように被着した
可撓膜部32aと、キャップ31の端面を覆う所定の厚
みからなる円環状の止着部32bとから構成される。
【0016】キャップ31のキャップ本体31aの周胴
部には、それをカテーテル11に連結した状態におい
て、超音波振動子19の配設位置を避けた部位、即ちそ
れより連結リング17への連結部側と、先端側との部位
に通路33が設けられている。従って、キャップ31内
に液体を所定の圧力で供給すると、その液体は通路33
からキャップ31の外面とバルーン32との間に流入し
て、バルーン32の可撓膜部32aが膨出することにな
る。ここで、キャップ31と連結リング17との間には
止着部32bが介在することになり、この止着部32b
はキャップ31の締め付けによって、それと連結リング
17との間に挾持されることから、バルーン32の可撓
膜部32aが膨出した時に、それが受ける液圧によりキ
ャップ31から逸脱するおそれはない。
【0017】キャップ31内には流動パラフィン等の超
音波伝達媒体が供給される。この超音波伝達媒体を供給
するために、チューブ15には一対の流路34,35が
その全長に及ぶように設けられており、これら通路3
4,35の一端は軸受部材16と連結リング17との間
に開口し、他端には接続部34a,35aが突設されて
おり、この接続部34a,35aには流通チューブ3
6,37にそれぞれ接続されている。ここで、流通チュ
ーブ36,37の接続を行うための接続部34a,35
aを設けるために、チューブ15のケーシング23内に
延在された端部は厚肉部15aとなっている。
【0018】流通チューブ36,37から流路34,3
5及びキャップ31内全体に超音波伝達媒体が充填され
ており、この状態からさらに超音波伝達媒体の供給量を
増量すると、その増量分が通路33からキャップ31の
外面側に流れ込んで、バルーン32を膨出させる。
【0019】超音波伝達媒体の供給を制御するために、
図5からも明らかなように、流通チューブ36,37は
シリンダ38に接続されている。シリンダ38にはピス
トン39が摺動可能に装着されており、このピストン3
9にはロッド40が連結され、このロッド40はシリン
ダ38から外部に導出されており、先端に押動部40a
が設けられている。シリンダ38内は、ピストン39に
よりロッド室38aとボトム室38bとに区画形成され
ており、一方の流通チューブ36はロッド室38aに、
また他方の流通チューブ37はボトム室38bに連通さ
れ、かつこれらロッド室38a及びボトム室38bには
超音波伝達媒体が充填されている。
【0020】ロッド40の押動部40aとシリンダ38
との間には、復帰ばね41が弾装されており、この復帰
ばね41によりロッド40は最伸長状態に保持されてい
る。この状態では、シリンダ38内における超音波伝達
媒体の容積が最大になる。ロッド40は操作部12のケ
ーシング23から突出する状態に設けられて、術者等が
手指で押動できるようになっている。押動部40aを押
し込むと、ピストン39がシリンダ38内を摺動して、
ロッド室38a側の容積が増大し、ボトム室38b側の
容積が減少する。この時に、シリンダ38内の容積はロ
ッド40の進入体積分だけ少なくなり、その押し退け容
積分の超音波伝達媒体がキャップ31内に送り込まれ、
さらに通路33を介してバルーン32側に流れ込んで、
このバルーン32を膨出させる。また、押動部40aに
対する押し込み力を解除すれば、ロッド40は復帰ばね
41の作用により最伸長状態に復帰して、シリンダ38
内の容積が拡大するので、バルーン32内の超音波伝達
媒体はシリンダ38内に還流する。この結果、バルーン
32はキャップ31の表面に密着する縮小状態に復帰す
る。
【0021】バルーン32を膨出させた状態に保持する
ために、ロッド40を押し込んだ状態にロックする機構
を設ける必要がある。ロック機構としては、例えば、図
6に示したように、シリンダ38のロッド導出部側に、
ロッド40を囲繞するように筒体42を突設し、この筒
体42にラチェット機構43を設けるようにすれば良
い。ここで、ラチェット機構43は、筒体42に設けた
空所44内に配置したロック部材45とラチェット爪4
6とから構成され、ロック部材45にはロック爪45a
が連設されている。ロッド40には、縮径部40bが形
成されており、ロック爪45aはこの縮径部40bの段
差部に係合可能となっている。ロック部材45はロック
爪45aを上方に付勢するばね47が作用しており、ラ
チェット爪46はロック爪45aが筒体42の空所44
から突出する状態に規制するためのものである。一方、
ばね47に抗してロック爪45aを下方に押し込むと、
ロック爪45aは空所44内に退入することになる。
【0022】ロッド40を突出状態に保持することによ
って、バルーン32は縮小した状態になり、内視鏡1の
処置具挿通チャンネル5に円滑に挿通させることができ
る。超音波検査を行う際には、ロッド40をシリンダ3
8内に押し込んで、このシリンダ38の容積が減少した
分量の超音波伝達媒体でバルーン32を膨出させ、かつ
ラチェット機構43により押し込み状態に保持する。こ
れによって、超音波伝達媒体が封入されたバルーン32
が体腔内壁に密着して、超音波信号の送受信を行う際
に、その減衰を抑制でき、超音波反射エコー信号の受信
感度が向上して、S/N比の高い、鮮明な超音波画像が
表示される。この状態からさらにもう一度押し込むと、
ロックが解除されて、復帰ばね42の作用により突出状
態に復帰して、超音波伝達媒体はバルーン32から排出
されて、バルーン32が縮小状態に復帰する。
【0023】以上のように、キャップ31にバルーン3
2を装着することによって、超音波検査の精度を向上さ
せるが、バルーン32を形成した後にキャップ31に嵌
着させるのではなく、キャップ31と一体に形成されて
いる。そこで、以下にキャップ31の表面にバルーン3
2を形成する方法について説明する。
【0024】キャップ31にバルーン32を形成するた
めに、図7に示したように、キャップ31に挿嵌される
治具48が用いられる。この治具48の先端部はキャッ
プ31の内面形状と一致するキャップ装着部48aとな
っている。また、治具48には雄ねじ部48bが形成さ
れており、この雄ねじ部48bにキャップ31が螺合さ
れるようになっている。また、このキャップ31を螺合
させた状態で、その通路33の部位にパッキング材49
を充填しておく。さらに、治具48は大径部48cを有
するが、キャップ31の端面はこの大径部48cの段差
壁との間に所定の隙間Gが形成されるようにする。この
状態で、治具48におけるキャップ31を装着した部位
を、バルーンの材質であるラテックスを溶融させた槽5
0内に浸漬させることによって、キャップ31の表面に
ラテックスを積層させる。ここで、槽50内への浸漬長
さとしては、治具48の大径部48cへの移行部が液面
見切り位置となるようにするのが好ましい。そして、所
定の時間だけ槽50内に浸漬させた後に治具48を引き
上げる。そして、キャップ31を治具48から脱着させ
て、パッキング材49を取り外す。これによって、キャ
ップ31の外表面にバルーン32が積層された状態にな
る。しかも、キャップ31の外表面には可撓膜部32a
が、またキャップ31の端面と治具48の大径部48c
における段差部との間には、所定の厚みの止着部32b
が、同時に形成される。
【0025】ここで、バルーン32における止着部32
bは、例えば、図8に示したように、断面が台形状のも
のとなし、またこの止着部32bが位置する超音波プロ
ーブ10のカテーテル11の先端における連結リング1
7に傾斜端面17aを形成し、キャップ31におけるキ
ャップ本体31aの端面も傾斜端面31bを設けるよう
にすれば、キャップ31を螺合した状態では、連結リン
グ17にキャップ31を螺合させた後には、止着部32
aが両傾斜面17a,31b間に挟まれるようになり、
バルーン32の脱落を確実に防止できる。
【0026】バルーン32を一体に設けたキャップ31
はカテーテル11に着脱可能に装着されるものであり、
この装着を容易に行うために、図9に示したように、バ
ルーン32とキャップ31とのユニット51をカプセル
52に超音波伝達媒体と共に収納させておく。そして、
このカプセル52において、ユニット51が位置する部
位は可撓袋52aとなし、この可撓袋52aに大径の硬
質筒部52bを連設し、さらに硬質筒部52bはシール
部材52cで密閉する。
【0027】以上のように、カプセル52にユニット5
1を収納させておくことによって、保管性が良好にな
る。そして、一度使用したキャップ31をカテーテル1
1の先端から取り外して、新たなキャップ31を装着す
るには、図10に示したように、まずカプセル52にお
けるシール部材52cを剥離して、カテーテル11の先
端部分をカプセル52内に挿入する。そして、連結リン
グ17とユニット51との位置を合わせて、可撓袋52
aの外側からキャップ31を回転させるようにすれば、
ユニット51は連結リング17に螺合される。ただし、
このユニット51の連結リング17への螺合は完全に行
う必要はなく、カプセル52から引き上げた時に、脱落
しない程度になっておれば良い。そして、カプセル52
から引き上げた後に、ユニット51を所定の位置まで螺
入させることによって、キャップ31及びバルーン32
がカテーテル11に装着されたことになる。
【0028】ここで、キャップ31を装着した状態で
は、このキャップ31内はもとより、流路34,35及
び流通チューブ36,37、さらにシリンダ38内に完
全に超音波伝達媒体が充満し、空気が入り込まないよう
にする必要がある。キャップ31の交換のために、カテ
ーテル11から分離した時には、流路34,35が露出
した状態になるが、この流路34,35から超音波伝達
媒体が流出することはない。そして、カプセル52内に
は超音波伝達媒体が充填されており、超音波伝達媒体中
でキャップ31の装着が行われることになるから、キャ
ップ31の交換中に空気が混入するおそれはない。
【0029】ここで、超音波検査装置としては、前述し
た経内視鏡的に挿入されるものだけでなく、図11及び
図12に示したように、体腔内への挿入部に内視鏡観察
機構と超音波観測機構とを備えた超音波内視鏡がある。
超音波内視鏡は、周知のように、本体操作部(図示せ
ず)に体腔内への挿入部60を連設したものであり、こ
の挿入部60の先端部本体60aには、基端側に照明窓
61,観察窓62を備えた内視鏡観察機構が設けられ、
またこれらに加えて、鉗子その他の処置具を導出させる
処置具挿通チャンネル63等も開口している。そして、
超音波観測機構を構成する超音波振動子64は、内視鏡
観察機構を設けた先端部本体60aから突出させた回転
軸65に連設した基台66に設けられる。この場合に
は、先端部本体60aからの延出部60bを設けて、こ
の延出部60bの外周にねじ部を形成すると共に、回転
軸65を延出部60bから突出させるようになし、バル
ーン67を外表面に設け、通路68を設けたキャップ6
9を延出部60bに螺合させるように構成する。
【0030】以上のように構成することによっても、キ
ャップ69内に超音波伝達媒体を充填しておき、さらに
超音波伝達媒体を増量することによって、バルーン67
を膨出させることができる。勿論、バルーン67は、図
7について説明した要領でキャップ69と一体的に形成
できる。
【0031】なお、前述した各実施例においては、超音
波トランスデューサはメカニカルラジアル走査を行うよ
うに構成したものとしたが、メカニカルリニア走査や、
電子走査等を行うものであっても良い。また、キャップ
を螺合することにより固定するように構成したが、これ
以外にも、バイオネット機構等により連結するようにし
ても良い。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、キャッ
プ本体の外表面に拡縮可能な可撓膜を被着させ、このキ
ャップ本体の内部と可撓膜との間に超音波伝達媒体を流
通させるための通路を設け、かつ可撓膜に止着部を連設
して設け、この止着部をキャップの端面と超音波プロー
ブの先端部との間に挾持させるように構成したので、バ
ルーンはキャップと一体的に形成されることになり、キ
ャップを装着するだけで、バルーンが取り付けられ、か
つバルーンを取り付けた状態では極めて安定的に固定す
ることができ、このバルーンがキャップ本体から脱落す
るのを確実に防止できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すものであって、超
音波プローブを内視鏡に装着した状態を示す外観図であ
る。
【図2】超音波プローブの全体構成図である。
【図3】超音波プローブの先端部分の断面図である。
【図4】超音波プローブのカテーテルと操作部との連結
部分を示す断面図である。
【図5】バルーンへの超音波伝達媒体の給排機構の構成
を示す構成説明図である。
【図6】シリンダにおけるロッドのロック機構の構成説
明図である。
【図7】キャップの表面にバルーンを形成する方法を示
す工程説明図である。
【図8】バルーンの固定機構の一例を示す断面図であ
る。
【図9】キャップとバルーンとからなるユニットをカプ
セルに入れた状態を示す断面図である。
【図10】キャップをカテーテルに接続する状態を示す
説明図である。
【図11】本発明の第2の実施例を示すものであって、
キャップを分離した状態における超音波内視鏡の挿入部
の先端部分の外観図である。
【図12】キャップを連結し、かつバルーンを膨出させ
た状態で、このキャップ装着部を断面にして示す図11
の側面図である。
【符号の説明】
1 内視鏡 3 挿入部 5 処置具挿通チャンネル 10 超音波プローブ 11 カテーテル 12 操作部 15 チューブ 17 連結リング 19,64 超音波振動子 21 フレキシブルシャフト 31,69 キャップ 32,67 バルーン 33,68,73 通路 34,35 流路 36,37 流通チューブ 38 シリンダ 51 ユニット 52 カプセル 60 挿入部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 8/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波プローブの先端部に、超音波トラ
    ンスデューサを囲繞する状態に着脱可能に装着されるキ
    ャップであって、超音波伝達媒体を流通させる通路を形成したキャップ本
    体と、 このキャップ本体の外表面に被着させた拡縮可能な可撓
    膜と、 この可撓膜に連設され、前記キャップの端面と前記超音
    波プローブの先端部との間に挾持される止着部とを備え
    構成としたことを特徴とする超音波プローブ用キャッ
    プ。
  2. 【請求項2】 前記超音波プローブの先端部にはねじ部
    を設け、前記キャップはこのねじ部に螺合されるもので
    あることを特徴とする請求項1記載の超音波プローブ用
    キャップ。
  3. 【請求項3】 前記止着部は断面が略台形状のものとな
    し、前記キャップの端面及び超超音波プローブの先端部
    は止着部に対応する傾斜面部を備える構成としたことを
    特徴とする請求項記載の超音波プローブ用キャップ。
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