JP3579648B2

JP3579648B2 - 超音波内視鏡

Info

Publication number: JP3579648B2
Application number: JP2000353741A
Authority: JP
Inventors: 健一大原; 俊之橋山
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2020-11-21
Also published as: JP2002153463A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、超音波プローブと光学観察用の対物光学系とが挿入部の先端に併設された超音波内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波内視鏡は、一般の内視鏡と同様に挿入及び誘導を容易に行えるように、操作部からの遠隔操作によって屈曲する湾曲部が挿入部可撓管の先端に連結されている。
【０００３】
また、超音波内視鏡においては、超音波プローブに入出力される信号を伝送するための信号伝送部材を挿入部内に挿通配置する必要があり、近年は、湾曲部内における信号伝送部材としていわゆるフレキシブル基板が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そのような超音波内視鏡においては、湾曲部が屈曲することによりフレキシブル基板を長手方向（挿入部の軸線方向）に伸縮させようとする力が作用する。
【０００５】
その結果、フレキシブル基板が圧縮力によって波打った状態と真っ直ぐに伸ばされた状態を繰り返すことになって、フレキシブル基板に施されている配線が断線してしまう故障が発生する場合があった。
【０００６】
そこで本発明は、湾曲部の屈曲動作が繰り返されてもフレキシブル基板に施されている配線が断線し難い、耐久性の優れた超音波内視鏡を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の超音波内視鏡は、挿入部を形成する可撓管部の先端に遠隔操作によって屈曲する湾曲部が連結されて、超音波信号を発受信するための超音波プローブと光学観察を行うための対物光学系とが湾曲部より先端側の部分に配置され、超音波プローブに入出力される信号を湾曲部内において伝送するための信号伝送部材としてフレキシブル基板が用いられた超音波内視鏡において、フレキシブル基板の長手方向に沿ってコイルスプリングを配置したものである。
【０００８】
なお、フレキシブル基板とコイルスプリングとを囲んで熱収縮チューブが被覆収縮され、それによってコイルスプリングがフレキシブル基板に密着固定されていてもよく、コイルスプリングが、湾曲部の中心軸線に対して背面側となるフレキシブル基板の板面に沿って配置されているとフレキシブル基板が湾曲部内で損傷し難い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２は超音波内視鏡を示しており、体腔内に挿入される可撓管部１の先端に遠隔操作によって屈曲する湾曲部２が連結されて、その湾曲部２の先端に連結された先端部本体３に筒状の超音波プローブ４が取り付けられている。
【００１０】
先端部本体３には、その他にも、光学観察のための対物光学系及び光学観察像を撮像するための固体撮像素子や、光学観察範囲を照明するためのライトガイドファイババンドルの射出端等が内蔵されている。
【００１１】
可撓管部１の基端に連結された操作部５には、湾曲部２を屈曲操作するための湾曲操作ノブ６等が配置されている。湾曲部２は、上下左右四方向に屈曲自在であり、図２には、上方向に途中まで屈曲した状態が二点鎖線で図示されている。
【００１２】
可撓管部１内と湾曲部２内の全長にわたって、処置具を挿通するための処置具挿通チャンネル１０が挿通配置されており、処置具挿通チャンネル１０への処置具類の挿入口７が、操作部５の下端部に斜め上方に向けて突出配置されている。
【００１３】
操作部５に連結された第１の連結可撓管８の先端には、図示されていないビデオプロセッサに接続されるビデオ信号コネクタ部８１とライトガイドコネクタ部８２とが並んで設けられ、第２の連結可撓管９の先端には、図示されていない超音波信号処理装置に接続される超音波信号コネクタ部９１が設けられている。
【００１４】
図３は挿入部の先端部分を示しており、先端部本体３の先端面に配置された観察窓１１から前方が光学観察される。超音波プローブ４は、脱気水等によって膨らませられるバルーン１２によって囲まれていて、軸線周りに放射状に超音波を発受信して超音波断層像を得ることができる。
【００１５】
図４は、超音波プローブ４の軸線と垂直な断面における断面図であり、軸線周りの例えば２７０°（上方向を中心に左右１３５°ずつ）の範囲に超音波信号が発受信（電子走査）され、軸線に対して垂直方向にラジアル走査が行われる。
【００１６】
超音波プローブ４の後端部には、超音波プローブ４に入出力される信号を伝送するための配線が施されたフレキシブル基板が接続されていて、図５に示されるように、先端部本体３から後方に向かってフレキシブル基板４０が延出している。湾曲部２は、複数の節輪２２を図示されていないリベット等で回動自在に連結して屈曲可能に構成されている。
【００１７】
フレキシブル基板４０は、単体の展開図である図６に示されるように、超音波プローブ４との接続部付近では幅の広い一枚の基板であって、それより後方の湾曲部２内に位置する部分は、全体の幅が広げられて並列に八等分に分割されている。
【００１８】
したがって、湾曲部２内においては、フレキシブル基板４０上の配線の幅を超音波プローブ４との接続部分付近より広く形成することができ、それによって配線の機械的強度を大きくして断線に対する耐久性を向上させることができる。
【００１９】
そのような展開形状のフレキシブル基板４０は、超音波プローブ４との接続部付近では、図５におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面を示す図７に示されるように超音波プローブ４との接続に適するように走査範囲と同じ２７０°程度の円弧状に形成され、湾曲部２と先端部本体３との境界部付近では、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示す図８に示されるようにほぼ３６０°の円弧状に形成されている。
【００２０】
図５に戻って、湾曲部２内で八分割されて並列に配置されたフレキシブル基板４０は、各々が異なる長さに形成されているが、一番短いフレキシブル基板４０でも湾曲部２内を通過して可撓管部１内に到る長さに設定されている。
【００２１】
そして、図９に示されるように、可撓管部１内に挿通配置された信号ケーブル５０の複数の信号線５１と各フレキシブル基板４０の配線とが、可撓管部１内において接続されている。
【００２２】
図１は、湾曲部２の軸線に垂直な断面（図５におけるＩ−Ｉ断面）における断面図であり、湾曲部２の上下左右位置において９０°間隔で節輪２２の内周面に配置されたワイヤガイド２１に、操作ワイヤ２０が軸線方向に進退自在に挿通配置されていて、湾曲部２は、操作部５側から牽引された操作ワイヤ２０の位置する方向に屈曲する。
【００２３】
湾曲部２の内部空間には、前述のフレキシブル基板４０と処置具挿通チャンネル１０の他にも、内視鏡観察像の撮像信号等を伝送するためのビデオ用信号ケーブル１４、照明光を伝送するライトガイドファイババンドル１５、バルーン１２への脱気水注排水チューブ１７等の各種内蔵物が挿通配置されている。
【００２４】
フレキシブル基板４０は、二枚ずつ重ね合わされて熱収縮チューブ４１により被覆されて一体化され全体として四つに分かれて配置されているが、その各々において、フレキシブル基板４０の長手方向に沿ってコイルスプリング４２が配置されている。
【００２５】
コイルスプリング４２は、湾曲部２の中心軸線に対して背面側となるフレキシブル基板４０の板面（即ち、フレキシブル基板４０の外面側の面）に沿って、フレキシブル基板４０の中央位置に真っ直ぐに配置されていて、その状態で可撓性のある熱収縮チューブ４１が被覆収縮されてそれらが相互に固定された状態になっている。
【００２６】
コイルスプリング４２は、例えば素線の断面形状が円形のバネ用ステンレス鋼線材又はその他のバネ材を一定の径で螺旋状に巻いて形成される。ただし、素線の断面形状は円形に限らず板状等であっても差し支えない。
【００２７】
コイルスプリング４２は、図５に略示されるようにフレキシブル基板４０のほぼ全長に沿って配置されており、湾曲部２が屈曲されてフレキシブル基板４０が圧縮力により波打った状態になる際には、コイルスプリング４２が弾力的に伸縮し、それによってフレキシブル基板４０が極端に小さなカーブになることなくスムーズに曲がる。
【００２８】
各コイルスプリング４２はどの方向への曲がりにも対応して柔軟に曲がるので、湾曲部２がどの方向に屈曲されても、四箇所のフレキシブル基板４０のいずれもが極端に小さな曲率半径で波打つことなくスムーズに曲がる。その結果、湾曲部２が繰り返し屈曲されても、フレキシブル基板４０に施されている配線が断線し難い。
【００２９】
また、コイルスプリング４２がフレキシブル基板４０の外面側の面に沿って配置されているので、湾曲部２が屈曲されてフレキシブル基板４０が波打った形状になったとき、フレキシブル基板４０が隣り合う節輪２２どうしの隙間に挟まれず、フレキシブル基板４０の損傷防止に寄与する。
【００３０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、湾曲部２内におけるフレキシブル基板４０の配置はどのようなレイアウトをとってもよい。また、図１０に示されるように一枚のフレキシブル基板４０とコイルスプリング４２とを熱収縮チューブ４１で被覆してもよく、図１１に示されるように、フレキシブル基板４０を熱収縮チューブ４１で被覆する前に、フレキシブル基板４０とコイルスプリング４２を弾力性のある薄いシリコンゴムチューブ４３等で被覆して位置決め固定する構成をとってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、湾曲部内に配置されたフレキシブル基板の長手方向に沿ってコイルスプリングを配置したことにより、湾曲部が屈曲されてフレキシブル基板が圧縮力により波打った状態になる際に、コイルスプリングが弾力的に伸縮し、それによってフレキシブル基板が極端に小さなカーブになることなくスムーズに曲がるので、湾曲部の屈曲動作が繰り返されてもフレキシブル基板に施されている配線が断線し難く、優れた耐久性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の超音波内視鏡の湾曲部の平面断面図（図５におけるＩ−Ｉ断面図）である。
【図２】本発明の実施例の超音波内視鏡の全体側面図である。
【図３】本発明の実施例の超音波内視鏡の挿入部の先端部分の側面図である。
【図４】本発明の実施例の超音波内視鏡の挿入部の先端部分の略示平面断面図である。
【図５】本発明の実施例の超音波内視鏡の挿入部の外皮類を取り除いた状態で示す側面略示図である。
【図６】本発明の実施例のフレキシブル基板の展開図である。
【図７】本発明の実施例のフレキシブル基板の図５におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】本発明の実施例のフレキシブル基板の図５におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】本発明の実施例のフレキシブル基板と信号ケーブルとの接続部付近の側面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例のフレキシブル基板の板面に垂直な断面における断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施例のフレキシブル基板の板面に垂直な断面における断面図である。
【符号の説明】
１可撓管部
２湾曲部
４超音波プローブ
４０フレキシブル基板
４１熱収縮チューブ
４２コイルスプリング
４３シリコンゴムチューブ

Claims

挿入部を形成する可撓管部の先端に遠隔操作によって屈曲する湾曲部が連結されて、超音波信号を発受信するための超音波プローブと光学観察を行うための対物光学系とが上記湾曲部より先端側の部分に配置され、上記超音波プローブに入出力される信号を上記湾曲部内において伝送するための信号伝送部材としてフレキシブル基板が用いられた超音波内視鏡において、
上記フレキシブル基板の長手方向に沿ってコイルスプリングが配置されると共に、上記フレキシブル基板と上記コイルスプリングとを囲んで熱収縮チューブが被覆収縮され、それによって上記コイルスプリングが上記フレキシブル基板に密着固定されていることを特徴とする超音波内視鏡。
上記コイルスプリングが、上記湾曲部の中心軸線に対して背面側となる上記フレキシブル基板の板面に沿って配置されている請求項１記載の超音波内視鏡。