JP3281928B2 - 超音波検査装置用バルーン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は体内挿入型の超音波検査
装置用バルーン装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】体腔内に挿入される挿入部の先端に超音
波トランスデューサを装着し、この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発信して、体内組
織の断層部分からの反射エコーを受信し、この受信信号
を所定の信号処理を行って、モニタ装置に超音波画像を
表示できるように構成した超音波検査装置は、従来から
広く用いられている。例えば、超音波検査装置における
挿入部の先端部分を食道にまで導いて、この食道におけ
る腔壁に超音波トランスデューサを対面させて、超音波
信号の送受信を行うが、一般に、超音波は空気中では減
衰が激しいため、超音波トランスデューサをバルーン内
に収容させておき、このバルーン内に脱気水等の超音波
伝播媒体を封入するように構成している。

【０００３】バルーン内に超音波伝播媒体を封入する時
に、内部に空気が入り込んでいると、気泡が発生するこ
とになるから、バルーンの内部は完全に超音波伝播媒体
により置換されて、空気を含まない状態に保持されなけ
ればならない。そこで、バルーンの内部に超音波伝播媒
体を封入する際に、内部の空気を排出するが、このため
に、従来技術においては、挿入部に超音波伝播媒体を供
給するための流体供給通路と、バルーン内の空気を排出
するための空気排出通路とを設けて、流体供給通路から
超音波伝播媒体を供給すると共に、空気排出通路を負圧
源に接続することによって、内部の空気を排出するよう
に構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、体腔内に挿
入される挿入部は、その挿入操作性，患者の苦痛軽減等
を図るために、できるだけ細径化する必要がある。しか
しながら、挿入部に流体供給通路と空気排出通路との２
本の通路を設けることは、挿入部内の構造が複雑かつ大
型化することになる。そして、この挿入部を無理に細径
化させようとすると、その内部の充填率が極めて高くな
り、挿入部内に挿通されている各種の部材相互間で圧迫
が生じて、損傷を起こさせる等といった問題点が生じ
る。

【０００５】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、流体供給通路と空
気排出通路とを１本化することによって、挿入部内の構
造を簡略化，小型化できるようにすることにある。

【０００６】

【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、超音波トランスデューサが装着され
ている先端硬質部には、超音波伝播媒体を供給するため
の流体供給口と、空気排出口とを設け、流体供給口に通
じる流体供給通路には、供給源側からバルーンに向けて
超音波伝播媒体を送り込むが、反対方向には流体が流れ
るのを阻止する逆止弁を設け、また前記空気排出口に通
じる空気排出通路には、バルーン側からの流体の流れは
可能で、反対方向に流体が流れるのを阻止する逆止弁を
設け、さらに挿入部には流体給排通路を設けて、この流
体給排通路に流体供給通路及び空気排出通路を接続し、
この流体給排通路を超音波伝播媒体供給源及び負圧源に
選択的に接続可能な構成としたことをその特徴とするも
のである。

【０００７】

【作用】まず、流体給排通路内に超音波伝播媒体を所定
の圧力で供給すると、流体供給通路に設けた逆止弁が開
いて、超音波伝播媒体がバルーン内に供給される。この
時に、先端硬質部を適宜の方向に向けることによって、
バルーン内部の空気を空気排出口側に片寄せて、空気排
出通路内に導くようにする。そして、バルーンを所望の
程度に膨出させた後に、流体給排通路を負圧源と接続す
る。これによって、流体供給通路の逆止弁は閉じるが、
空気排出通路側の逆止弁が開いて、バルーン内部の空気
をこの空気排出通路から流体給排通路を介して排出でき
るようになり、バルーンの内部の空気は超音波伝播媒体
によって完全に置換される。従って、超音波トランスデ
ューサを作動させて、超音波の送受信を行った時に、超
音波信号の減衰は極力抑制されて、モニタ装置に表示さ
れる超音波画像の画質は鮮明になり、高精度な超音波検
査が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図１に超音波検査装置の全体構成を
示し、図２に超音波検査装置における挿入部の先端部分
の断面を示す。また、図３は挿入部の先端面の外観図で
ある。

【０００９】而して、この実施例においては、超音波検
査装置の一例として、超音波観測機構と内視鏡観察機構
とを備えた超音波内視鏡として構成したものを示す。図
中において、１は超音波内視鏡であって、この超音波内
視鏡１は術者が把持して操作を行う本体操作部２を有
し、この本体操作部２には、体腔内への挿入部３が連設
されている。また、本体操作部２にはユニバーサルコー
ド４が連設されており、このユニバーサルコード４の他
端は、超音波観測装置５及び内視鏡映像装置６に接続さ
れるコネクタとなっている。超音波観測装置５は、周知
のように、超音波信号の送受信回路と、スキャンコンバ
ータ等からなる受信信号の処理回路とを有し、この処理
回路で処理されて得た超音波画像信号に基づいて、モニ
タに超音波画像を表示できるようになっている。また、
内視鏡映像装置６は、光源ランプを装着した光源部を有
し、電子内視鏡にあっては、挿入部３の先端部に設けた
ＣＣＤ等の固体撮像素子からの映像信号を処理するプロ
セッサ及びこのプロセッサで処理されて得た映像信号に
基づいてモニタに内視鏡映像を表示するようになってい
る。一方、光学式の内視鏡の場合には、本体操作部２に
接眼部を連設して、挿入部の先端部から体腔内の光学像
をイメージガイドを介してこの接眼部に伝送されるよう
に構成される。

【００１０】挿入部３は、本体操作部２への連設側から
大半の部分は軟性部３ａとなっており、この軟性部３ａ
にはアングル部３ｂが、またアングル部３ｂには先端硬
質部３ｃが連設されている。軟性部３ａ及びアングル部
３ｂはこの種の挿入部３として周知の構造のものから構
成されるので、その図示及び詳細な説明は省略する。先
端硬質部３ｃは、図２からも明らかなように、超音波ト
ランスデューサ７が装着されている。超音波トランスデ
ューサ７は複数の超音波振動子を挿入部３の軸線方向に
配列してなるものであり、この超音波トランスデューサ
７の配設位置の前後の部位には、円環状の凹溝８ａ，８
ｂが形成されており、この凹溝８ａ，８ｂにバルーン９
が装着されている。バルーン９は、筒状に形成した可撓
膜体１０の両端に弾性リング１１ａ，１１ｂを連設して
なるものであって、弾性リング１１ａ，１１ｂを凹溝８
ａ，８ｂに嵌着させることによって、バルーン９は超音
波トランスデューサ７を囲繞するように固定される。さ
らに、１２は穿刺具通路であって、この穿刺具通路１２
はバルーン９が装着される基端側の凹溝８ａより基端側
の位置の側面に開口している。

【００１１】先端硬質部３ｃの先端部には、照明窓１３
及び観察窓１４からなる内視鏡観察手段が設けられ、ま
た鉗子等の処置具を導出するための処置具導出口１５が
開設されている。ここで、照明窓１３には、内視鏡映像
装置６における光源部からの照明光を伝送するためのラ
イトガイドの出射端が臨み、また観察窓１４には対物レ
ンズが装着されて、この対物レンズの結像位置にはＣＣ
Ｄ等からなる固体撮像素子が設けられており、この固体
撮像素子にはケーブルが接続されている。さらに、処置
具導出口１５には処置具挿通チャンネルが臨んでいる。

【００１２】以上のように構成される超音波内視鏡１
は、その挿入部３を体腔内に挿入して、所定の検査，診
断を行うべき部位にまで導くが、この操作は内視鏡観察
手段から得られる体腔内の映像を視認しながら行うこと
により、円滑かつ確実に先端硬質部３ｃを所定の部位に
まで導くことができる。そして、検査，診断を行うべき
部位において、アングル部３ｂを操作することによっ
て、先端硬質部３ｃを適宜の方向に向けて、体腔内の検
査を行うと共に、患部等が発見された場合には、超音波
トランスデューサ７を作動させて、超音波画像を取得
し、これをモニタに表示することにより、体内組織断層
に関する情報が得られる。また、患部に対する処置を施
す場合には、穿刺具を刺入して注射液の注入等を行う。

【００１３】超音波検査を行う際には、先端硬質部３ｃ
に設けた超音波トランスデューサ７を検査すべき体腔内
壁に対面させるが、この時に、超音波トランスデューサ
７と体腔内壁との間に空気が介在していると、超音波信
号が著しく減衰するために、モニタに表示される超音波
画像が極めて不鮮明となってしまう。そこで、バルーン
９内に脱気水等からなる超音波伝播媒体を封入して可撓
膜体１０を膨出させて、このバルーン９を体腔内壁に密
着させるようにする。バルーン９内に超音波伝播媒体を
供給するために、超音波内視鏡１には超音波伝播媒体供
給機構が設けられている。

【００１４】この超音波伝播媒体供給機構は、超音波伝
播媒体の貯留タンク２０を有し、この貯留タンク２０に
は流体給排通路２１が接続されている。この流体給排通
路２１は、ユニバーサルコード４から本体操作部２を経
て、挿入部３の先端硬質部３ｃにまで延在されている。
そして、流体給排通路２１は、先端硬質部３ｃ内の穿刺
具通路１２の側面への開口部より前方位置において、２
つの通路に分岐している。一方の通路は流体供給通路２
２で、この流体供給通路２２の先端は、先端硬質部３ｃ
の側面における凹溝８ａと超音波トランスデューサ７の
配設部との間の位置に開口する流体供給口２２ａとなっ
ている。また、他方の通路は空気排出通路２３であっ
て、この空気排出通路２３は先端硬質部３ｃの側面にお
ける超音波トランスデューサ７と凹溝８ｂとの間におい
て、凹溝８ｂに極めて近い位置に開口する空気排出口２
３ａとなっている。

【００１５】流体供給通路２２及び空気排出通路２３の
途中部位には、逆止弁２４，２５がそれぞれ設けられて
いる。流体供給通路２２に設けた逆止弁２４は、流体給
排通路２１側が高圧になった時に開弁して、流体供給口
２２ａからバルーン９内に流体を供給するが、バルーン
９側からは逆流しないように構成したものである。ま
た、空気排出通路２３側に設けた逆止弁２５は、バルー
ン９側が高圧になると開弁して、流体給排通路２１側に
向けて流体を流すが、流体給排通路２１側が高圧になっ
ても閉弁状態に保持されるように構成されている。

【００１６】逆止弁２４を例に取ると、例えば図４に示
した構成となっている。即ち、流体供給通路２２の途中
に弁室３０が設けられており、この弁室３０には、流体
の流通方向の上流側及び下流側にポート３０ａ，３０ｂ
が形成されている。上流側のポート３０ａの周囲には弁
座３１が形成されており、この弁座３１にはゴム等の弾
性部材からなる弁体３２が着座している。弁体３２は弁
開放圧を設定する弾性部３３を介して固定部３４に連結
されており、固定部３４は弁室３０の壁面に固着して設
けられている。このように構成することによって、常時
においては、弾性部３３の弾性力によって、弁体３２は
弁座３１に着座しており、上流側のポート３０ａ内に、
この弾性部３３を撓める程度の圧力が発生した時にの
み、弁体３２が弁座３１から離座して、上流側のポート
３０ａと下流側のポート３０ｂとが連通して、流体が流
れるようになる。空気排出通路２３側にあっては、流体
の流通方向の上流側と下流側とは、流体供給通路２２と
は反対方向になるので、ポート３０ｂ側に弁座が設けら
れ、弁体はこの弁座に離着座することになる。

【００１７】さらに、図１において、４０は加圧ポン
プ、４１は吸引ポンプをそれぞれ示し、これら加圧ポン
プ４０及び吸引ポンプ４１からの空気配管４２，４３は
流路切換バルブ４４により合流されて、合流空気配管４
５は貯留タンク２０における超音波伝播媒体の液面上に
開口している。従って、流路切換バルブ４４を介して加
圧ポンプ４０と貯留タンク２０とを接続すると、この貯
留タンク２０の液面が加圧エアにより加圧されて、流体
給排通路２１に超音波伝播媒体が供給され、また吸引ポ
ンプ４１が貯留タンク２０と接続するように、流路切換
バルブ４４を切り換えると、貯留タンク２０内が負圧に
なって流体給排通路２１側から貯留タンク２０側に流体
が逆流するようになっている。

【００１８】超音波伝播媒体供給機構は以上のように構
成されるものであって、この超音波伝播媒体供給機構を
用いれば、バルーン９の内部に超音波伝播媒体を供給す
ると共に、内部の空気を確実に排出できるようになる。

【００１９】而して、まず流路切換バルブ４４を図５の
状態に切り換えて、加圧ポンプ４０から供給される加圧
エアを貯留タンク２０内に導く。これによって、貯留タ
ンク２０の液面が加圧されて、超音波伝播媒体が流体給
排通路２１から流体供給通路２２内に送り込まれて、逆
止弁２４に圧力が作用することになる。この結果、逆止
弁２４が開いて、超音波伝播媒体は流体供給口２２ａか
らバルーン９内に導かれる。勿論、この超音波伝播媒体
は空気排出通路２３内にも入り込むが、この空気排出通
路２３には逆止弁２５が設けられており、この逆止弁２
５は流体給排通路２１側が高圧になっても開かないの
で、空気排出口２３ａから超音波伝播媒体が溢出するこ
とはない。

【００２０】ここで、バルーン９は、頻繁に交換される
ものであり、このバルーン９を装着する際には、その可
撓膜体１０と先端硬質部３ｃの外面との間に空気が介在
していることになる。従って、この空気を排出しなけれ
ば、超音波伝播媒体内に気泡が含まれることになり、超
音波検査を行う上で悪影響を与えることから、内部の空
気を排出しなければならない。このために、先端硬質部
３ｃを上方に向けた状態で超音波伝播媒体を供給する。
これによって、超音波伝播媒体がバルーン９内に供給さ
れると、空気排出口２３が開口している上方に空気が移
行することになる。そして、先端硬質部３ｃを適宜の方
向に動かすことによって、空気を空気排出通路２３内に
送り込む。ここで、空気排出口２３は先端側の凹溝８ａ
に近接した位置に形成されているから、空気排出通路２
３への空気の移行は極めて円滑に行われる。

【００２１】バルーン９をある程度膨らませ、空気排出
通路２３内に空気を移行させて、バルーン９内を超音波
伝播媒体で置換させた後に、流路切換バルブ４４を図６
の状態に切り換えて、吸引ポンプ４１と貯留タンク２０
とを接続させる。これによって、貯留タンク２０内が負
圧になって、流体給排通路２１内に充満している超音波
伝播媒体が貯留タンク２０内に吸引される。流体供給通
路２２に設けた逆止弁２４は開かず、空気排出通路２３
側の逆止弁２５が開いて、この空気排出通路２３内の空
気が吸引されて、貯留タンク２０側に移行する。これに
よって、バルーン９内だけでなく、流体供給通路２２及
び空気排出通路２３の逆止弁２４，２５より前方の部位
からは空気が排出されて、超音波伝播媒体に完全に置換
されたことになる。

【００２２】バルーン９から空気の排出を患者の体内に
おいても行うことができるが、体外でも空気の排出を行
うことができる。体外でバルーン９内の空気を排出する
場合には、前述のようにしてバルーン９内に超音波伝播
媒体を供給した後に、吸引ポンプ４１により貯留タンク
２０内が負圧にすることによって、空気を排出する際
に、このバルーン９を膨出させていた超音波伝播媒体も
排出する。これによって、バルーン９が縮小状態にする
ことができることになり、体腔内への挿入操作が容易に
行われ、挿入時における患者の苦痛軽減を図ることがで
きる。また、これによって空気排出通路２３や流体給排
通路２１等を含めた経路全体から空気を回収できるよう
になる。そして、体腔内に挿入した後に、貯留タンク２
０に加圧ポンプ４０から加圧エアを供給することによっ
て、再び超音波伝播媒体をバルーン９内に供給して、バ
ルーン９を膨らませることができる。

【００２３】ここで、バルーン９から空気を排出するた
めに、別途空気排出用の通路を挿入部３の全長にわたっ
て設ける必要がなく、先端硬質部３ｃ内において、穿刺
具通路１２が開口している部位より前方のスペース的に
余裕のある部位で流体供給通路２２と空気排出通路２３
とに分岐させて、各通路２２，２３に逆止弁２４，２５
を装着しているので、挿入部３全体の細径化が図られ、
また挿入部３における内蔵物の充填率を低下させること
ができ、内蔵物相互の圧迫も少なくなって、損傷の発生
を抑制できるようにもなる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、バ
ルーン内に超音波伝播媒体を供給する際に、内部の空気
を空気排出通路から外部に確実に排出できるようにな
り、かつバルーン内に超音波伝播媒体を供給する際に、
このバルーン内から空気を排出する通路を、超音波伝播
媒体を供給するための通路と共用しているので、挿入部
内に挿通する部材を少なくできて、その細径化が可能に
なると共に、挿入部における充填率を低く抑制できるこ
とから、内部に挿通されている部材が圧迫されて、損傷
する等の不都合を生じることはない等の諸効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す超音波内視鏡システム
の全体構成図である。

【図２】挿入部の先端部分の断面図である。

【図３】挿入部の先端面の外観図である。

【図４】逆止弁の構成説明図である。

【図５】流路切換バルブの作動説明図である。

【図６】流路切換バルブの他の状態を示す作動説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 超音波内視鏡３ 挿入部 ３ｃ 先端硬質部 ７ 超音波トランスデューサ ８ａ．８ｂ 凹溝 ９ バルーン １０ 可撓膜体 ２０ 貯留タンク ２１ 流体給排通路 ２２ 流体供給通路 ２２ａ 流体供給口 ２３ 空気排出通路 ２３ａ 空気排出口 ２４，２５ 逆止弁 ４０ 加圧ポンプ ４１ 吸引ポンプ ４４ 流路切換バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−65129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−143033（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−270496（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−285028（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−163356（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 8/00 - 8/15

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体腔内に挿入される挿入部の先端硬質部
   に、超音波トランスデューサを囲繞するようにバルーン
   を装着し、このバルーン内に超音波伝播媒体を封入する
   ための流体供給機構を接続したものにおいて、超音波ト
   ランスデューサが装着されている先端硬質部には、超音
   波伝播媒体を供給するための流体供給口と、空気排出口
   とを設け、流体供給口に通じる流体供給通路には、供給
   源側からバルーンに向けて超音波伝播媒体を送り込む
   が、反対方向には流体が流れるのを阻止する逆止弁を設
   け、また前記空気排出口に通じる空気排出通路には、バ
   ルーン側からの流体の流れは可能で、反対方向に流体が
   流れるのを阻止する逆止弁を設け、さらに挿入部には流
   体給排通路を設けて、この流体給排通路に流体供給通路
   及び空気排出通路を接続し、この流体給排通路を超音波
   伝播媒体供給源及び負圧源に選択的に接続可能な構成と
   したことを特徴とする超音波検査装置用バルーン装置。
2. 【請求項２】 前記流体給排通路の他端を超音波伝播媒
   体を収容する密閉タンクに接続し、この密閉タンクには
   圧気源と負圧源とに選択的に連通させる空気配管を接続
   し、この空気配管を流路切換バルブにより圧気源に通じ
   る状態と、負圧源に通じる状態とに切り換え可能な構成
   としたことを特徴とする請求項１記載の超音波検査装置
   用バルーン装置。