JP3852183B2

JP3852183B2 - 超音波プローブ

Info

Publication number: JP3852183B2
Application number: JP28114997A
Authority: JP
Inventors: 啓友糸井
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: JPH11104132A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の超音波振動子を列設することにより構成した振動子アレイをケーシング内に装着して、術者等の指に止着させて、超音波検査を行うべき部位に当接させて、電子走査を行うようになし、かつケーシングに対して振動子アレイを回動させることにより走査方向を変えることができるようにした超音波プローブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
患者の体内の組織状態に関する情報を取得するため等として用いられる超音波プローブとして、術者等の手指に嵌めて、例えば切開手術等により露出させた臓器等の体壁に超音波プローブを直接的に当接させて超音波走査を行うように構成したものは、例えば特開平９−１８２７５０号公報等により従来から用いられている。この種の超音波プローブでは、超音波振動子を多数列設した振動子アレイをケーシングに装着して、この振動子アレイを構成する多数の超音波振動子を順次駆動することによりリニア走査またはコンベックス走査を行う、所謂電子走査を行うようにするのが一般的である。そして、ケーシングには、その振動子アレイを設けた側とは反対側に術者の指を保持するフィンガホルダを設けている。
【０００３】
振動子アレイをケーシングに対して固定的に設け、走査方向を一定にすると、検査箇所と術者の指の位置及び方向との関係で、無理な姿勢状態で超音波検査を行わなければならない場合や、実質的に必要な走査方向に振動子アレイを向けることができない場合がある等といった操作上での不都合がある。このために、振動子アレイに、それを構成する超音波振動子の並び方向と直交する方向に軸を設けて、この軸をケーシングに回動可能に支承させ、軸を回動操作することにより振動子アレイの並び方向による走査方向を変えることができるように構成したものもある。この走査方向を変えるための機構としては、例えば軸にプーリを連結して設け、このプーリに一対からなる操作ワイヤを巻回すると共に、これら各操作ワイヤの先端をプーリに固着して設けたものから構成し、操作ワイヤを遠隔操作で押し引きすることによって、プーリを回動操作させて、振動子アレイが所望の方向に向くように回動させることができる。
【０００４】
このように構成すれば、術者にとって所望の方向の超音波断層面を得られるだけでなく、所定角度ずつプーリを回動させながら振動子アレイによる超音波走査を繰り返すことによって、ある部分を三次元的に把握できる体内組織に関する情報の取得も可能になる。
【０００５】
前述したように、ケーシングに対して振動子アレイの方向を変えると、当然走査により得られる超音波断層面の方向が変化する。従って、この振動子アレイの方向を認識できるようになっていなければ、得られた超音波断層面がどの位置のものであるのか把握出来なくなってしまう。超音波走査を行うと、体内組織の断層面に関する情報がモニタに超音波画像として表示されるようになっているから、プーリの回動角等に基づいて振動子アレイの方向を検出して、この振動子アレイの方向をモニタに、例えばインジケータ等により表示するように構成したものも開発されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、モニタの中央に超音波画像が表示されることから、振動子アレイの方向が表示される位置はモニタの周辺部となり、しかも表示そのものも小さくなる。しかも、術者がモニタを見る時には、その中央部に位置している超音波画像に注意が向くのが一般的であり、周辺部に表示されている振動子アレイの方向表示には意図的に注目しなければそれを見落とす可能性は高く、モニタによる手懸かりだけでは、特に術中においては術者が振動子アレイの方向を常時認識するのは困難である等といった問題点がある。また、超音波プローブを装着した指の位置等によっては、モニタ上でのインジケータの指示方向と振動子アレイの実際の回動方向とにずれが生じる等、必ずしもインジケータだけで正確に超音波走査方向を認識できないことがある。
【０００７】
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、モニタを見なくても、振動子アレイの正確な方向を常に術者に認識できるようにすることにある。
【０００８】
【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、複数の超音波振動子を１列に並べて設けた振動子アレイをケーシングから外部に露出する状態にして設け、この振動子アレイを構成する各超音波振動子の並び方向と直交する軸を中心として回動する回動部材に装着し、また前記ケーシングの振動子アレイを設けたとは反対側にフィンガホルダを設けたものであって、前記ケーシングのフィンガホルダに対面する位置には、前記回動部材の回動角位置を指の感触で認識可能な角度表示部を設ける構成としたことをその特徴とするものである。
【０００９】
ここで、通常は、ケーシングは硬質部材から構成されるから、ケーシングの指が当る部位に開口部を設けて、この開口部を介して角度表示部に指が触れることができるようにするのが好ましい。ただし、超音波プローブの洗浄等のためにケーシング内は密閉する必要がある。そこで、開口部にはケーシング内を密閉し、かつ角度表示部の方向を手指の感触として伝達するためには、この開口部にゴムや軟性樹脂からなる可撓性シートを止着するように構成することができる。そして、角度表示部は、フィンガホルダに指を通した状態でその指の感触で認識できるものであれば格別の制限はないが、構成が簡単な凹凸部等を設けるようにするのが好ましい。例えば、振動子アレイにおける超音波振動子の並び方向に向けて長手となった突条で角度表示部を形成することができる。また、振動子アレイが１８０°回動すると、モニタ上に表示される超音波画像の方向が反対になる。そこで、方向表示部としては、超音波振動子の並び方向を表示するだけでなく、超音波振動子の走査方向、即ち超音波振動子の並び方向の一方側から超音波走査が行われるか、他方側から超音波走査が行われるかの表示を持たせるように構成することもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の一形態について説明する。まず、図１に超音波プローブの全体構成を示す。この図から明らかなように、超音波プローブ１は、走査ヘッド部２と、回動操作部３及びこれら走査ヘッド部２と回動操作部３との間を接続する第１の可撓コード４と、回動操作部３から引き出された第２の可動コード５とを有する。そして、第２の可撓コード５は超音波観測装置６に着脱可能に接続され、この超音波観測装置６により超音波の送受信制御が行われると共に、超音波反射エコー信号を処理してモニタ７に超音波画像が表示されることになる。
【００１１】
次に、図２及び図３に走査ヘッド部２の構成を示す。走査ヘッド部２は、その構造体としてケーシング８を有する。ケーシング８は本体ケーシング部９とカバー部１０とから構成され、本体ケーシング部９とカバー部１０との間はねじ１１により着脱可能に接合される。そして、ケーシング８内にはプーリ１２が回動可能に装着されている。ケーシング８におけるカバー部１０はその略中央部分に開口１０ａが形成されており、プーリ１２はプーリ本体１２ａと、このプーリ本体１２ａの端部に延在させた円環状の取付リング部１２ｂとから構成される。取付リング部１２ｂに超音波振動子１３ａを凸球面形状に形成した基板１３ｂに１列に並べた振動子アレイ１３が固着されており、この超音波アレイ１３の送受信面は露出した状態になっている。これら各超音波振動子１３ａには、ケーブル１４から引き出された配線１４ａが接続されている。
【００１２】
ここで、この振動子アレイ１３は凸球面形状となり、超音波振動子１３ａは円弧状に並べられており、このように配列した各超音波振動子１３ａを順次駆動して、超音波パルスを体内に向けて送信し、反射エコーを受信して超音波観測装置６で反射エコー信号の信号処理を行うことによって、超音波画像がモニタ７に表示される。ここで、超音波振動子１３ａを円弧状に配列しているから、コンベックス電子走査が行われる。振動子アレイ１３を構成する各超音波振動子１３ａは１個ずつ駆動される場合と、複数の超音波振動子１３ａを同時に駆動する場合とがある。また、振動子アレイはこの配列に限定されるのではなく、例えば超音波振動子を平面状に並べて各々を一定の時間間隔毎に超音波の送受信を行うようにすることもでき、この場合には、リニア電子走査を行うことができる。
【００１３】
プーリ１２の周胴部には、ワイヤ装着溝１２ｃが設けられており、このワイヤ装着溝１２ｃには、一対の操作ワイヤ１５，１５が巻回されて、その先端が固着して設けられている。また、プーリ１２の周胴部には所定角度毎に本体ケーシング部９及びカバー部１０から延在させた規制壁１６ａ，１６ｂにより回転方向以外には固定的に保持されている。従って、一対からなる操作ワイヤ１５，１５の一方を引っ張り、他方を押し出すように操作すると、プーリ１２が回動する。プーリ１２の回動軸線は振動子アレイ１３の超音波振動子１３ａの並び方向が回転することになる。
【００１４】
操作ワイヤ１５，１５は、超音波振動子１３ａからの配線１４ａを束ねたケーブル１４と共に第１の可撓コード４内に挿通されて、回動操作部３内に延在されている。図４に示したように、回動操作部３内には駆動プーリ１７が設けられており、この駆動プーリ１７には回動軸１８が連結されて、この回動軸１８は軸受１９を介して回動操作部３の外部に延在されて、回動操作レバー２０に連結して設けられている。駆動プーリ１７に操作ワイヤ１５，１５が巻回して設けられ、回動操作レバー２０を回動操作することによって、駆動プーリ１７を回動させて、操作ワイヤ１５，１５を押し引き操作できるようになる。このように、操作ワイヤ１５，１５は回動操作部３の駆動プーリ１７に巻回されているが、ケーブル１４は第２の可撓ケーブル５内に延在されており、この第２の可撓ケーブル５は超音波観測装置６に着脱可能に接続されることになる。また、駆動プーリ１７に連動して振動子アレイ１３を装着したプーリ１２が回動することから、この回動時にケーブル１４に張力が発生するのを防止するために、走査ヘッド部２内では、このケーブル１４に余長を持たせるように構成している。
【００１５】
以上の構成を有する超音波プローブ１は、図２に示したように、その走査ヘッド部２を術者の手の指に保持して、臓器等の体壁表面に当接させることにより、超音波走査を行うようになっている。このために、図５に示したように、走査ヘッド部２の振動子アレイ１３を設けた側とは反対側の面からリング状のフィンガホルダ２１が設けられており、このフィンガホルダ２１内に指を通すことができるようになっている。従って、走査ヘッド部２側に指の腹の部分を当接させた状態にしてフィンガホルダ２１に挿入し、振動子アレイ１３を体壁に当接させて超音波走査が行われる。そして、回動操作レバー２０を操作して、プーリ１２を回動させることによって、超音波走査により得られる体内組織の断層面の方向を回転する。従って、所定の部位において、フィンガホルダ２１に挿通させた指の方向に対して振動子アレイ１３の方向を変えることができ、また様々な方向からの超音波断層面を得ることができるようになる。ここで、任意の方向の断層像を容易に得るために、また体内のおける所定の部位の断層を立体的に把握するには、超音波振動子１３の回動角としては少なくとも１８０°とするのが好ましい。ただし、振動子アレイ１３の回動角については、ケーブル１４の捩れ等が生じない３６０°以下の任意の角度とすることができる。
【００１６】
以上のように、振動子アレイ１３を回動するが、フィンガホルダ２１に指を挿入した状態で、この指の感触により振動子アレイ１３の回動角を検出できるようになっている。このために、図６に示したように、プーリ１２には、その振動子アレイ１３を設けた側とは反対側の面には、角度表示部としての突条２２が設けられている。また、ケーシング８を構成する本体ケーシング部９の上面には開口部８ａが形成されており、突条２２がこの開口部８ａに臨んでいる。突条２２は、振動子アレイ１３を構成する超音波振動子１３ａの並び方向に向けて長手となり、幅が比較的狭いが、少なくとも開口部８ａ内で本体ケーシング部９の上面より突出する所定の高さを有するものである。
【００１７】
本体ケーシング部９の上面は、開口部８ａを含むほぼ全面にゴムや軟性樹脂等からなる可撓性シート２３で覆われており、例えば接着剤等で止着されている。これにより開口部８ａが密閉され、しかも可撓性シート２３の外側から手の感触で突条２２の方向を認識できるようになっている。ここで、図示のものにあっては、フィンガホルダ２１が可撓性シート２３と一体的に形成されているが、フィンガホルダ２１は可撓性シート２３と別個の部材で形成して、本体ケーシング部９に固定することもできる。特に、可撓性シート２３をゴム等の弾性部材で形成した場合には、フィンガホルダ２１の指を挿通する部分の内径をある程度小さくすることによって、指を挿通した時にフィンガホルダ２１で指を締め付ける力が作用して指にフィットすることになる。
【００１８】
以上のように構成することによって、術者は、例えば人差し指を、フィンガホルダ２１に、その指の腹が可撓性シート２３に当接する状態にして挿通させる。そして、患者の体壁に振動子アレイ１３を押し当てるようになし、振動子アレイ１３を構成する超音波振動子１３ａを一方の端部側から順次駆動して、超音波パルスを体内に向けて送信した後に、体内の組織断層部からの反射エコーを受信する。そして、このようにして受信した反射エコー信号を配線１４ａ及びケーブル１４を介して超音波観測装置６に伝送して、この超音波観測装置６で所定の信号処理を行うことによって、モニタ７に超音波画像が表示される。
【００１９】
超音波検査を行うに当って、振動子アレイ１３を構成する多数の超音波振動子１３ａは一定の方向に向いて並んでいるが、振動子アレイ１３を回動させることにより体壁における走査方向を変えることができるようになっている。この走査方向を変えるには、回動操作レバー２０を回動させる。これによって、駆動プーリ１７が回動して、操作ワイヤ１５，１５が押し引きされて、プーリ１２が回動して振動子アレイ１３がプーリ１２の軸回りに回動して、超音波走査方向が変わることになる。例えば、回動操作レバー２０の角度を検出する手段を設ける等して、振動子アレイ１３の角度を検出するようになし、図１にあるように、モニタ７に超音波画像Ｐと共に振動子アレイ１３の方向を表示するインジケータＩを設けることによって、ケーシング８内における振動子アレイ１３の方向が表示される。このように、モニタ７にインジケータＩが表示されるが、術中は術者はモニタ７を見るが、インジケータＩはモニタ７の周辺部に表示されているので、必ずしも術者にとって見易いものではなく見落とし等がある。また、インジケータＩはあくまでモニタ７上のものであり、図１に示したように、基準位置では上方を向いていたとしても、体壁に当接させた方向が同じ方向となっていないことがある。
【００２０】
角度表示部を構成する突条２２は可撓性シート２３により覆われているものの、本体ケーシング部９の上面から突出しているから、フィンガホルダ２１に囲繞されている指の腹は可撓性シート２３を介して突条２２の凹凸を手触りとして認識できるようになっている。プーリ１２が回動すると、このプーリ１２に一体的に設けた突条２２も本体ケーシング部９の開口部９ａ内で回動することになり、この突条２２の動きは指の感触で確実に把握できるようになっている。従って、フィンガホルダ２１に挿入した手の指の腹により突条２２の方向を常に認識できる。突条２２は超音波振動子１３ａの並び方向に長手となっているから、この超音波振動子１３ａの並び方向を変えた時における突条２２の角度の変化を手懸かりとして術者は振動子アレイ１３における超音波振動子１３ａが並んでいる方向を、格別モニタ７を見なくても正確に認識できるようになる。従って、例えば患部を見ながら超音波走査の方向を必要な方向となるように円滑かつ正確に調整するすることができるようになる。
【００２１】
ここで、振動子アレイ１３を構成する複数の超音波振動子１３ａは超音波走査時には一方側から他方側に向けて順次駆動されるが、振動子アレイ１３を例えば１８０°回動させると、回動前とではモニタ７に表示される超音波画像が左右反転した状態となる。そこで、角度表示部としては、振動子アレイ１３の超音波振動子１３ａの並び方向のみならず、１８０°反転しているか否か、即ちモニタ７に表示されている超音波画像における走査方向をも表示できるように構成することもできる。このためには、例えば図７に示したように、プーリ１２の表面に設けられる角度表示部として、超音波振動子１３ａの並び方向に向けて長手となった突条２２ａと、この突条２２ａの一方側に隣接して設けた走査方向検出用の突起２２ｂで構成することができる。また、これ以外にも突条の一方の端部と他方の端部とで形状を変えたり、高さを変えたりする等様々な構成とすることが可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、振動子アレイを設けたケーシングのフィンガホルダに対面する位置に振動子アレイに連結した回動部材の回動角位置を指の感触で認識可能な角度表示部を設ける構成としたので、モニタを見なくても、振動子アレイの正確な方向を常に術者に認識できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】超音波プローブの全体構成図である。
【図２】超音波プローブの走査ヘッド部の断面図である。
【図３】カバー部を取り外して示す走査ヘッド部の内部構成図である。
【図４】回動操作部の断面図である。
【図５】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】プーリの外観図である。
【図７】角度表示部の他の例を示すプーリの外観図である。
【符号の説明】
１超音波プローブ２走査ヘッド部
３回動操作部４第１の可撓コード
５第２の可撓コード６超音波観測装置
７モニタ８ケーシング
９ケーシング本体９ａ開口部
１０カバー部材１２プーリ
１３振動子アレイ１３ａ超音波振動子
１５操作ワイヤ１７駆動プーリ
２０回動操作レバー２１フィンガホルダ
２２，２２ａ突条２２ｂ突起
２３可撓性シート

Claims

複数の超音波振動子を１列に並べて設けた振動子アレイをケーシングから外部に露出する状態にして設け、この振動子アレイを構成する各超音波振動子の並び方向と直交する軸を中心として回動する回動部材に装着し、また前記ケーシングの振動子アレイを設けたとは反対側にフィンガホルダを設けた超音波プローブにおいて、前記ケーシングのフィンガホルダに対面する位置には、前記回動部材の回動角位置を指の感触で認識可能な角度表示部を設ける構成としたことを特徴とする超音波プローブ。
前記ケーシングには、前記角度表示部を設けた部位に開口部を形成し、この開口部には可撓性シートを止着する構成としたことを特徴とする請求項１記載の超音波プローブ。
前記角度表示部は前記回動部材に設けられ、前記振動子アレイにおける超音波振動子の並び方向に長手となった突条で構成したことを特徴とする請求項１記載の超音波プローブ。
前記角度表示部は、前記振動子アレイにおける超音波振動子の並び方向の表示と、超音波走査方向の表示とを有す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。