JP6448055B2 - 超音波内視鏡及び超音波内視鏡の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は超音波内視鏡に係り、特に挿入部の先端部本体に超音波観測部を備えた超音波内視鏡及び超音波内視鏡の製造方法に関する。

特許文献１には、体内に挿入される挿入部の先端部に超音波送受部（超音波観測部）が設けられた超音波観察装置（超音波内視鏡）が開示されている。

特許文献１の超音波送受部には、凸円弧形状に配列された複数の圧電素子が設けられる。圧電素子の表面は、超音波を送受信する観察面として機能し、その観察面の表面には超音波ビームを収束させるための音響レンズが音響整合層を介して設けられている。また、圧電素子の観察面の底面側には、バッキング材が設けられている。

なお、各圧電素子には、それぞれ電極が設けられ、電極はフレキシブルプリント基板を介して配線接続部に接続される。配線接続部は通常、バッキング材の底面に設けられている。配線接続部には、各圧電素子に駆動電圧を供給する複数本の配線が接続されている。これらの配線は、超音波振動子を収納する超音波振動子収納部に備えられた配線収容空間に収容され、配線収容空間は超音波振動子の底面が収納される側に備えられている。本明細書においては、圧電素子とバッキング材とを含めて超音波振動子と総称し、バッキング材の底面を超音波振動子の底面と称する。

また、特許文献１には、音響レンズを超音波送受部（超音波振動子）に接着した後、音響レンズが接着された超音波送受部を挿入部の先端部に備えられた保持部（超音波振動子収納部）に組み付けることが開示されている。

特開２０１３−２７６９５号公報

ところで、超音波振動子収納部の配線収容空間に収容される複数の配線は、断線を防止するために、配線収容空間に充填される充填剤によって配線収容空間に固定される。

一方、特許文献１に開示された技術では、超音波送受部を保持部（超音波振動子収納部）に組み付ける際、保持部の内部への液体の浸入を防止（液密を確保）するために、超音波送受部と保持部との間に形成される隙間にシール剤を充填する。

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、超音波送受部と保持部との間に形成される隙間に充填したシール剤が配線収容空間に漏出すると、配線を固定するために配線収容空間に充填する充填剤の充填量が不足するので、配線を十分に固定することが難しくなるという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、超音波振動子収納部の配線収容空間に配線を確実に固定することができる超音波内視鏡及び超音波内視鏡の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するために、本発明に係る超音波内視鏡は、体内に挿入される挿入部と、挿入部の先端に設けられた先端部本体と、先端部本体に設けられた超音波観測部と、超音波観測部に設けられた超音波振動子であって、超音波を送受信する観察面と、観察面に隣接する側面と、観察面の反対側にある底面と、観察面側に設けられた圧電素子と、圧電素子の底面側に設けられたバッキング材とを有する超音波振動子と、超音波振動子に設けられ、該超音波振動子に駆動電圧を供給する配線が接続された配線接続部と、超音波振動子の側面及び底面を覆い、超音波振動子を収納する超音波振動子収納部であって、超音波振動子の底面が収納される側に配線を収容する配線収容空間を有する超音波振動子収納部と、超音波振動子の観察面を覆い超音波振動子収納部に固着された樹脂からなる音響レンズと、超音波振動子と超音波振動子収納部との間に形成された隙間をシールするシール部材と、を備える。

本発明によれば、超音波振動子と超音波振動子収納部との間に形成された隙間を、シール部材によってシールすることにより、配線収容空間を外部から封止する。これにより、配線収容空間に配線を固定するための充填剤を、配線収容空間に十分に充填することができるので、超音波振動子収納部の配線収容空間に配線を確実に固定することができる超音波内視鏡を提供することができる。

本発明の一態様は、シール部材は、超音波振動子の側面と超音波振動子収納部との間に設けられていることが好ましい。

本発明の一態様によれば、超音波振動子の側面と超音波振動子収納部との間に設けられたシール部材によって、配線収容空間を外部から封止することができる。

本発明の一態様は、シール部材は、超音波振動子の側面のうち挿入部の長手軸と平行で互いに対向する２つの側面と超音波振動子収納部との間にそれぞれ設けられ、更に、超音波振動子の側面のうち挿入部の長手軸と交差し互いに対向する２つの側面と超音波振動子収納部との間にそれぞれ設けられることが好ましい。

本発明の一態様は、シール部材は、超音波振動子収納部に超音波振動子を収納した状態において、超音波振動子の側面に接する面の法線方向に均一な厚みを有することが好ましい。

本発明の一態様は、シール部材は、法線方向に相当する厚み方向に弾性を有することが好ましい。

本発明の一態様は、シール部材は、超音波振動子の底面と超音波振動子収納部との間に設けられていることが好ましい。

本発明の一態様によれば、超音波振動子の底面と超音波振動子収納部との間に設けられたシール部材によって、配線収容空間を外部から封止することができる。

本発明の一態様は、配線接続部は、超音波振動子の底面に設けられることが好ましい。

本発明の一態様は、配線接続部は底面の中心部側に設けられており、シール部材は底面の周辺部側に設けられていることが好ましい。

本発明の一態様によれば、超音波振動子に対する音響レンズの組み付け形態として、予め製作された音響レンズを超音波振動子に接着して組み付ける形態と、超音波振動子を超音波振動子収納部に収納した状態で金型に装填し、金型内に音響レンズとなる溶融した樹脂を注入して組み付ける形態とがある。

後者の形態の場合、樹脂は熱可塑性樹脂であることが好ましい。金型に注入された流動性のある溶融熱可塑性樹脂は、配線収容空間に漏出することがシール部材によって防止されるので、配線収容空間に配線を固定するための充填剤を、配線収容空間に十分に充填することができる。

本発明の目的を達成するために、本発明に係る超音波内視鏡の製造方法は、体内に挿入される挿入部と、挿入部の先端に設けられた先端部本体と、先端部本体に設けられた超音波観測部と、超音波観測部に設けられた超音波振動子であって、超音波を送受信する観察面と、観察面に隣接する側面と、観察面の反対側にある底面と、観察面側に設けられた圧電素子と、圧電素子の底面側に設けられたバッキング材とを有する超音波振動子と、超音波振動子に設けられ、該超音波振動子に駆動電圧を供給する配線が接続された配線接続部と、超音波振動子の側面及び底面を覆い、超音波振動子を収納する超音波振動子収納部であって、超音波振動子の底面が収納される側に配線を収容する配線収容空間を有する超音波振動子収納部と、を有する超音波内視鏡の製造方法であって、超音波振動子を超音波振動子収納部に収納し、かつ超音波振動子と超音波振動子収納部との間に形成された隙間をシール部材によってシールするステップと、隙間をシール部材によってシールした状態で、超音波振動子の観察面上に音響レンズを成形するステップであって、流動性を有する樹脂で音響レンズを成形し、かつ超音波振動子と超音波振動子収納部との間の隙間を樹脂で埋めるステップと、を有する。

本発明によれば、超音波振動子収納部の配線収容空間に配線を確実に固定することができる超音波内視鏡及び超音波内視鏡の製造方法を提供することができる。

実施形態の超音波内視鏡を含む超音波検査システムの全体構成図 図１の超音波検査システムの全体構成を示したブロック図 図１に示した超音波内視鏡の挿入部の先端構造の要部拡大断面図 超音波内視鏡の先端硬質部の斜視図 超音波内視鏡の先端硬質部の平面図 超音波内視鏡の先端硬質部の側面図 超音波内視鏡の先端硬質部の正面図 先端部本体に対する超音波振動子の組み付け図 図４のＡ−Ａ線に沿う先端部本体及び超音波振動子の断面図 超音波振動子の平面図 本実施形態の超音波内視鏡の製造方法を示したフローチャート

以下、添付図面に従って本発明に係る超音波内視鏡及び超音波内視鏡の製造方法の好ましい実施形態について詳説する。

図１は、本実施形態の超音波内視鏡１０を含む超音波検査システム１の全体構成図である。図２は、図１に示した超音波検査システム１の全体構成を示すブロック図である。

[超音波検査システム１]
超音波検査システム１は、体内の内視鏡画像及び超音波画像を撮影する超音波内視鏡１０と、超音波画像を生成する超音波用プロセッサユニット１２と、内視鏡画像を生成する内視鏡用プロセッサユニット１４と、体内を照明する照明光を超音波内視鏡１０に供給する光源装置１６と、内視鏡画像や超音波画像を表示するモニタ１８と、を備える。

〔超音波内視鏡１０〕
超音波内視鏡１０は、コンベックス型の超音波内視鏡であり、体内に挿入される挿入部２２と、挿入部２２の基端に連設された操作部２４と、操作部２４に基端が接続されたユニバーサルコード２６とからなる。ユニバーサルコード２６の先端には、超音波用プロセッサユニット１２に接続されるコネクタ２８と、内視鏡用プロセッサユニット１４に接続されるコネクタ３０と、光源装置１６に接続されるコネクタ３２と、が設けられている。超音波内視鏡１０は、これらの各コネクタ２８、３０、３２を介して超音波用プロセッサユニット１２、内視鏡用プロセッサユニット１４及び光源装置１６に着脱自在に接続される。

超音波用プロセッサユニット１２、内視鏡用プロセッサユニット１４及び光源装置１６は、図１の如くキャスター付きのカート２０に積載されて一体的に移動される。また、カート２０の支柱３４にはモニタ１８が保持されている。モニタ１８は、支柱３４に設けられた不図示の回転機構及び高さ調節機構によって、その画面の方向及び高さが調節される。

〈挿入部２２〉
図２の如く、挿入部２２は、先端側から順に、硬質部材で構成された先端部本体７０（図３参照）を有する先端硬質部４０と、先端硬質部４０の基端側に連設された湾曲部４２と、湾曲部４２の基端側と操作部２４の先端側との間を連結し、細径かつ長尺の可撓性を有する軟性部４４と、から構成される。すなわち、挿入部２２の先端には先端部本体７０が設けられる。先端部本体７０に、後述する処置具導出口５４が形成される（図３参照）。

図３は、図１に示した超音波内視鏡１０の挿入部２２のノンアングル形態を示した要部拡大断面図である。

挿入部２２の内部には、穿刺針１００とシース１０２とからなる処置具を処置具導出口５４まで導く処置具挿通チューブ８８が配設される。処置具挿通チューブ８８の基端は、図２の操作部２４に設けられた処置具挿入口２４ｆに接続され、先端は先端硬質部４０と湾曲部４２との連結位置に配置された接続パイプ８６（図３参照）の基端に接続される。接続パイプ８６は、ステンレス等の金属製であり、先端部本体７０に装着され、先端が処置具導出口５４に連通される。なお、処置具挿通チューブ８８は、例えばＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）製のチューブである。

図２に戻り、先端硬質部４０の先端部本体７０（図３参照）には、超音波観測部５０、内視鏡観察部５２及び処置具導出口５４が設けられる。

超音波観測部５０は、後述するように超音波を送受する観察面を備えた超音波振動子を有する。超音波観測部５０によって体腔壁よりも深さ方向に存在する細胞組織の断層画像を超音波画像として生成する超音波信号が取得される。

内視鏡観察部５２は、後述するように観察光学系及び照明光学系の構成部材や撮像素子及びその周辺回路等により構成される。内視鏡観察部５２によって体腔壁表面を光学的に撮像することにより、観察用の内視鏡画像を表示する撮像信号が取得される。

処置具導出口５４は図３の如く、処置具挿通チューブ８８に挿通された穿刺針１００とシース１０２とからなる処置具の先端（図２の場合は、穿刺針１００の先端１００ａ）を体内に導出する開口部である。処置具導出口５４に接続パイプ８６の先端が連通され、接続パイプ８６の先端側に穿刺針１００の導出方向を変更する起立台７４が備えられる。

なお、実施形態では、処置具として穿刺針１００とシース１０２とからなるものを例示するが、これに限定されるものではなく、鉗子等の他の処置具であってもよい。

〈操作部２４〉
図２の如く操作部２４は、挿入部２２の湾曲部４２を上下左右に湾曲操作するアングルノブ２４ａ、起立台７４（図３参照）を起立させる起立レバー２４ｂ、吸引操作を行う吸引ボタン２４ｃ、送気及び送水操作を行う送気送水ボタン２４ｄ、モニタの表示切り替えや表示画像のフリーズ指示やレリーズ指示等を行う複数の操作部材２４ｅ等を備える。また、操作部２４の先端側には、処置具挿通チューブ８８（図３参照）に各種処置具を挿入する処置具挿入口２４ｆが突設される。

〈プロセッサユニット等〉
超音波用プロセッサユニット１２は、超音波観測部５０を構成する後述の圧電素子を駆動することにより、所定の周波数の超音波を観察面から観察対象物に向けて送信する。そして、観察対象物から反射する超音波を観察面で受信し、受信して得られる電気信号（超音波信号）を超音波観測部５０から取得し、各種信号処理を施すことにより超音波画像用の映像信号を生成する。

内視鏡用プロセッサユニット１４は、超音波内視鏡１０の内視鏡観察部５２の撮像素子を駆動制御することにより、撮像素子から伝送される撮像信号を取得し、各種信号処理を施すことにより内視鏡画像用の映像信号を生成する。

光源装置１６は、内視鏡観察部５２による観察視野範囲を照明するために、先端硬質部４０の照明光学系から出射する照明光を照明光学系に供給する。

モニタ１８は、超音波用プロセッサユニット１２及び内視鏡用プロセッサユニット１４によって生成された各映像信号を受信し、超音波画像や内視鏡画像を表示する。これらの超音波画像や内視鏡画像の表示は、いずれか一方のみの画像を適宜切り替えてモニタ１８に表示することや両方の画像を同時に表示することが可能である。

〈先端硬質部４０〉
図４、図５、図６及び図７は、先端硬質部４０の斜視図、平面図、側面図及び正面図である。

これらの図に示すように先端硬質部４０の先端部本体７０には、前述の如く超音波観測部５０、内視鏡観察部５２及び処置具導出口５４が設けられる。

《超音波観測部５０》
図３の如く、超音波観測部５０は、先端部本体７０に設けられる。また、超音波観測部５０には、超音波振動子８０が設けられる。

図８は、先端部本体７０に対する超音波振動子８０の組み付け図、図９は、図４のＡ−Ａ線に沿う先端部本体７０及び超音波振動子８０の断面図、図１０は、超音波振動子８０の平面図である。

これらの図に示すように超音波振動子８０は、超音波を送受信する観察面８０Ａと、観察面８０Ａに隣接する４つの側面８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ、８０Ｅと、観察面８０Ａの反対側にある底面８０Ｆと、観察面８０Ａ側に設けられた板状の複数の圧電素子８２と、複数の圧電素子８２の底面側に設けられたバッキング材８４とを有する。また、４つの側面は、半円柱状に構成されたバッキング材８４の側面であり、その側面のうち側面８０Ｂ、８０Ｃが、挿入部２２の長手軸Ｚと平行で互いに対向する２つの側面であり、側面８０Ｄ、８０Ｅが、挿入部２２の長手軸Ｚと交差し互いに対向する２つの側面である。

複数の圧電素子８２は、挿入部２２の長手軸Ｚ方向に沿って配列される。すなわち、複数の圧電素子８２は、先端硬質部４０の先端近傍位置から先端硬質部４０の基端側に向けて配列され、その表面が超音波を送受する観察面８０Ａとして機能する。観察面８０Ａは、長手軸Ｚ方向に沿った円弧状面で構成されるが、この形状に限定されるものではなく、複数の異なる曲率をもつ曲面で構成してもよい。この観察面８０Ａには、超音波を収束させる音響レンズ９０が音響整合層９１（図９参照）を介して設けられている。

複数の圧電素子８２には、それぞれ不図示の電極が設けられ、電極は不図示のフレキシブルプリント基板を介して図９の配線接続部９２に接続される。配線接続部９２は、超音波振動子８０の矩形状に形成された底面８０Ｆの中心部側に設けられる。配線接続部９２には、複数の圧電素子８２に駆動電圧を供給する細い複数本の配線９４が接続され、これらの配線９４は先端部本体７０の配線挿通孔７１（図３参照）に挿通されて、図２のコネクタ２８に接続される。

超音波観測部５０によれば、超音波用プロセッサユニット１２から複数の圧電素子８２に駆動電圧を供給し、複数の圧電素子８２を順次駆動することによって、超音波電子走査を行うことができる。

なお、図３〜図１０において、長手軸Ｚに対して直交する左右方向の水平軸をＸ軸、上下方向の鉛直軸をＹ軸として示している。

一方、先端部本体７０には、図８の如く上部が開放された超音波振動子収納部９６が備えられる。超音波振動子収納部９６は、超音波振動子８０の側面８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ、８０Ｅ及び底面８０Ｆを覆う側面９６Ｂ（図９参照）、９６Ｃ、９６Ｄ、９６Ｅ及び底面９６Ｆを有し、超音波振動子８０を収納する。

また、超音波振動子８０の側面８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ、８０Ｅと超音波振動子収納部９６の側面９６Ｂ、９６Ｃ、９６Ｄ、９６Ｅとの間には、シール部材９８が設けられる。

[シール部材９８]
シール部材９８は、４本のシール部材９８Ｂ、９８Ｃ、９８Ｄ、９８Ｅが一体成型された枠状部材である。シール部材９８Ｂは、超音波振動子８０の側面８０Ｂと超音波振動子収納部９６の側面９６Ｂとの間に設けられ、シール部材９８Ｃは、超音波振動子８０の側面８０Ｃと超音波振動子収納部９６の側面９６Ｃとの間に設けられ、シール部材９８Ｄは、超音波振動子８０の側面８０Ｄと超音波振動子収納部９６の側面９６Ｄとの間に設けられ、シール部材９８Ｅは、超音波振動子８０の側面８０Ｅと超音波振動子収納部９６の側面９６Ｅとの間に設けられる。

すなわち、超音波振動子８０の側面８０Ｂと超音波振動子収納部９６の側面９６Ｂとの間の隙間がシール部材９８Ｂによってシールされ、超音波振動子８０の側面８０Ｃと超音波振動子収納部９６の側面９６Ｃとの間の隙間がシール部材９８Ｃによってシールされ、超音波振動子８０の側面８０Ｄと超音波振動子収納部９６の側面９６Ｄとの間の隙間がシール部材９８Ｄによってシールされ、超音波振動子８０の側面８０Ｅと超音波振動子収納部９６の側面９６Ｅとの間の隙間がシール部材９８Ｅによってシールされる。

本実施形態では、超音波振動子８０側にシール部材９８を設けた例について説明するが、シール部材９８は超音波振動子収納部９６側に設けてもよい。

上記構成のシール部材９８において、シール部材９８は、超音波振動子収納部９６に超音波振動子８０を収納した状態において、図１０の如く、超音波振動子８０の側面８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ、８０Ｅに接する面の矢印Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅで示す法線方向に均一な厚みｔｂ、ｔｃ、ｔｄ、ｔｅを有することが好ましい。

また、シール部材９８は、前述の法線方向に相当する厚み方向に弾性を有する樹脂製又はゴム製であることが好ましく、音響レンズ９０と同じ材質である熱可塑性樹脂製、例えばシリコーン製であることがより好ましい。

[シール部材１１０]
図８、図９の如く、超音波振動子８０の底面８０Ｆと超音波振動子収納部９６の底面９６Ｆとの間には、シール部材１１０が設けられる。

シール部材１１０は、４枚のシール部材１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｅを有する。シール部材１１０Ｂは、超音波振動子収納部９６の底面９６Ｆに対し、超音波振動子８０の側面８０Ｂ側を支持し、シール部材１１０Ｃは、超音波振動子収納部９６の底面９６Ｆに対し、超音波振動子８０の側面８０Ｃ側を支持し、シール部材１１０Ｄは、超音波振動子収納部９６の底面９６Ｆに対し、超音波振動子８０の側面８０Ｄ側を支持し、シール部材１１０Ｅは、超音波振動子収納部９６の底面９６Ｆに対し、超音波振動子８０の側面８０Ｅ側を支持する。すなわち、シール部材１１０は、底面８０Ｆの周辺部側に設けられている。

また、超音波振動子８０は、超音波振動子収納部９６に対して先端側を下方に傾斜して収納されるため、シール部材１１０Ｂ、１１０Ｃは三角形状に構成され、シール部材１１０Ｄは矩形状に構成され、シール部材１１０Ｅは１１０Ｄよりも高さの高い矩形状に構成される。

シール部材１１０によって超音波振動子８０の底面８０Ｆと超音波振動子収納部９６の底面９６Ｆとの間に、配線９４を収容するための配線収容空間１１２が形成される。すなわち、超音波振動子収納部９６は、超音波振動子８０の底面８０Ｆが収納される側に配線９４を収容する配線収容空間１１２を有している。

また、後述する音響レンズ９０の成型時において、音響レンズ９０の溶融熱可塑性樹脂が配線収容空間１１２に漏出することが、シール部材９８、１１０によって防止されている。

更に、シール部材１１０もシール部材９８と同様に、弾性を有する樹脂製又はゴム製であることが好ましく、音響レンズ９０と同じ材質である、例えばシリコーン製であることがより好ましい。

[音響レンズ９０]
音響レンズ９０は、超音波振動子８０の観察面８０Ａとシール部材９８とを覆い超音波振動子収納部９６に固着されている。超音波振動子収納部９６に対する超音波振動子８０の組み付け方法については後述する。

《内視鏡観察部５２》
内視鏡観察部５２は、観察光学系６２、照明光学系６４、６６及び撮像素子（不図示）等によって構成され、超音波観測部５０よりも基端側で、かつ、処置具導出口５４を避けた先端部本体７０に配置される。

先端部本体７０において、処置具導出口５４の左右両側の先端側には、長手軸Ｚに直交する平面に対して所定角度に傾斜した傾斜面７０ａ、７０ｂが設けられる。基端側から先端側に向かって左側の傾斜面７０ａには、観察光学系６２の観察窓６２ａと一方の照明光学系６４の照明窓６４ａが配設される。基端側から先端側に向かって右側の傾斜面７０ｂには、他方の照明光学系６６の照明窓６６ａが配設される。

観察光学系６２は、観察窓６２ａから観察視野範囲の被写体からの光を取り込み、先端硬質部４０の内部で被写体像を結像させる不図示の光学系部材を備える。先端硬質部４０の内部には、観察光学系６２によって結像された被写体像を撮像して撮像信号を生成する不図示の撮像素子が配置される。

照明光学系６４、６６は、光源装置１６（図２参照）からライトガイドを介して伝送された照明光を、照明窓６４ａ、６６ａを介して観察視野範囲に拡散して出射する光学系部材を備える。

なお、傾斜面７０ａの観察窓６２ａの近傍には、観察窓６２ａに向けて液体や気体を噴出する洗浄用ノズル６８が設けられる。

《処置具導出口５４》
処置具導出口５４は、超音波観測部５０よりも基端側に設けられ、図３の接続パイプ８６の開口８６ａに連通した凹状の起立台収容部７２を備える。起立台収容部７２には、接続パイプ８６の開口８６ａから導出された穿刺針１００の、処置具導出口５４からの導出方向を変更する起立台７４が回動可能に設けられる。

起立台７４は、不図示のレバーに設けられた軸に連結されている。レバーは、その軸を介して先端部本体７０に回動可能に設けられるとともに、不図示の操作ワイヤの先端が連結され、操作ワイヤの基端が操作部２４の起立レバー２４ｂ（図２参照）に連結される。よって、起立レバー２４ｂの操作によって操作ワイヤが押し引き操作されると、レバーとともに起立台７４が軸を介して回動し、起立台７４の起立角度が変更される。

これにより、接続パイプ８６の開口８６ａから導出された穿刺針１００は、起立台７４に沿って所定の導出方向に誘導されて処置具導出口５４から外部に導出される。

〔超音波振動子収納部９６に対する超音波振動子８０の組み付け方法〕
本実施形態では、音響レンズ９０が設けられていない超音波振動子８０を、先端部本体７０の超音波振動子収納部９６に収納した後、先端部本体７０を金型１１４（図９参照）内に装填し、固化後に音響レンズ９０となる流動性を有する溶融樹脂（シリコーン樹脂）を金型１１４内に注入する。

図１１は、本実施形態の超音波内視鏡１０の製造方法を示したフローチャートである。本実施形態の超音波内視鏡１０の製造方法は、超音波振動子８０を超音波振動子収納部９６に収納し、かつ超音波振動子８０と超音波振動子収納部９６との間に形成された隙間をシール部材９８、１１０によってシールするステップＳ１０を有する。次に、隙間をシール部材９８、１１０によってシールした状態で、超音波振動子の観察面８０Ａ上に音響レンズ９０を成形するステップＳ２０であって、流動性を有する樹脂で音響レンズ９０を成形し、かつ超音波振動子８０と超音波振動子収納部９６との間の隙間を樹脂で埋めるステップＳ２０を有する。

具体的には、まず、先端部本体７０の超音波振動子収納部９６に、シール部材９８、１１０を備えた超音波振動子８０を収納し、シール部材９８、１１０によって配線収容空間１１２を外部から液密状に封止する（Ｓ１０）。次に、先端部本体７０を金型１１４内に固定する。次に、金型１１４の注入口１１６から不図示の溶融熱可塑性樹脂を注入する。次に、不図示の真空チャンバーに金型１１４を入れて溶融熱可塑性樹脂の脱泡を行う。脱泡後、溶融熱可塑性樹脂を金型１１４内に再度注入し、金型１１４内を溶融熱可塑性樹脂で充填する。次に、金型に複数の金型を貼り合わせて、金型組立体を構成する。次に、金型組立体を炉に入れて溶融熱可塑性樹脂を固化させる（Ｓ２０）。この後、炉から金型組立体を取り出し、金型組立体を分解して先端部本体７０を金型１１４から取り出す。最後に音響レンズ９０のはみ出た不要なバリ部分を除去する。

これにより、超音波振動子８０の観察面８０Ａとシール部材９８とを覆い、超音波振動子収納部９６に固着された音響レンズ９０が成型される。すなわち、超音波振動子８０の観察面８０Ａに音響レンズ９０を設ける工程で、超音波振動子８０と超音波振動子収納部９６との間の隙間を音響レンズ９０によってシールすることができる。

本実施形態の音響レンズ９０は、超音波振動子８０の観察面８０Ａとシール部材９８とを覆い、超音波振動子収納部９６に固着される。すなわち、本実施形態の内視鏡観察部５２は、シール剤を用いることなく、超音波振動子８０と超音波振動子収納部９６との間の隙間が、音響レンズ９０の一部でシールされる。つまり、本実施形態の内視鏡観察部５２は、音響レンズ９０の一部によって先端部本体７０に対する超音波観測部５０の液密性が高められている。

〔シール部材９８、１１０の作用、効果〕
本実施形態では、超音波振動子８０と超音波振動子収納部９６との間に形成された隙間を、シール部材９８、１１０によって液密状にシールすることにより、配線収容空間１１２を外部から封止している。これにより、配線収容空間１１２に配線９４を固定するための充填剤を、配線収容空間１１２に十分に充填することができる。よって、超音波振動子収納部９６の配線収容空間１１２に配線９４を確実に固定することができる超音波内視鏡１０を提供することができる。

本実施形態のシール部材９８は、超音波振動子８０の側面８０Ｂ〜８０Ｅと超音波振動子収納部９６との間に設けられていることが好ましい。

これにより、超音波振動子８０の側面８０Ｂ〜８０Ｅと超音波振動子収納部９６との間に設けられたシール部材９８によって、配線収容空間１１２を外部から封止することができる。

また、本実施形態のシール部材１１０は、超音波振動子８０の底面８０Ｆと超音波振動子収納部９６との間に設けられていることが好ましい。

これにより、超音波振動子８０の底面８０Ｆと超音波振動子収納部９６との間に設けられたシール部材１１０によって、配線収容空間１１２を外部から封止することができる。

更に、本実施形態の樹脂からなる音響レンズ９０は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。

これにより、超音波振動子８０を超音波振動子収納部９６に収納した状態で金型に装填し、金型内に音響レンズ９０となる溶融熱可塑性樹脂を注入することにより音響レンズ９０を成型することができる。注入された流動性のある溶融熱可塑性樹脂は、シール部材９８、１１０によって配線収容空間１１２に漏出することが防止されるので、配線収容空間１１２に配線９４を固定するための充填剤を、配線収容空間１１２に十分に充填することができる。

なお、上述した実施形態では、２つのシール部材９８、１１０を設けた構成を採用したものであるが、２つのシール部材９８、１１０のうち少なくとも一つのシール部材を設けた構成としてもよい。

また、上述した実施形態では、成型技術によって音響レンズ９０を超音波振動子８０に一体成型して製作した構成を採用したものであるが、予め製作された音響レンズを超音波振動子に接着した後、超音波振動子を超音波振動子収納部に組み付ける構成としてもよい。

１…超音波検査システム、１０…超音波内視鏡、１２…超音波用プロセッサユニット、１４…内視鏡用プロセッサユニット、１６…光源装置、１８…モニタ、２０…カート、２２…挿入部、２４…操作部、２６…ユニバーサルコード、２８、３０、３２…コネクタ、３４…支柱、４０…先端硬質部、４２…湾曲部、４４…軟性部、５０…超音波観測部、５２…内視鏡観察部、５４…導出口、６０…電気音響変換部、６０ａ…超音波送受面、６２…観察光学系、６２ａ…観察窓、６４、６６…照明光学系、６８…洗浄用ノズル、７０…先端部本体、７２…起立台収容部、７４…起立台、８０…超音波振動子、８２…圧電素子、８４…バッキング材、８６…接続パイプ、８８…処置具挿通チューブ、９０…音響レンズ、９２…配線接続部、９４…配線、９６…超音波振動子収納部、９８…シール部材、１１０…シール部材

Claims (10)

1. 体内に挿入される挿入部と、
   前記挿入部の先端に設けられた先端部本体と、
   前記先端部本体に設けられた超音波観測部と、
   前記超音波観測部に設けられた超音波振動子であって、超音波を送受信する観察面と、前記観察面に隣接する側面と、前記観察面の反対側にある底面と、前記観察面側に設けられた圧電素子と、前記圧電素子の前記底面側に設けられたバッキング材とを有する超音波振動子と、
   前記超音波振動子に設けられ、該超音波振動子に駆動電圧を供給する配線が接続された配線接続部と、
   前記超音波振動子の前記側面及び前記底面を覆い、前記超音波振動子を収納する超音波振動子収納部であって、前記超音波振動子の前記底面が収納される側に前記配線を収容する配線収容空間を有する超音波振動子収納部と、
   前記超音波振動子の前記観察面を覆い前記超音波振動子収納部に固着された樹脂からなる音響レンズと、
   前記超音波振動子と前記超音波振動子収納部との間に形成された隙間をシールするシール部材と、
   を備える超音波内視鏡。
2. 前記シール部材は、前記超音波振動子の前記側面と前記超音波振動子収納部との間に設けられている、
   請求項１に記載の超音波内視鏡。
3. 前記シール部材は、前記超音波振動子の前記側面のうち前記挿入部の長手軸と平行で互いに対向する２つの側面と前記超音波振動子収納部との間にそれぞれ設けられ、更に、前記超音波振動子の前記側面のうち前記挿入部の長手軸と交差し互いに対向する２つの側面と前記超音波振動子収納部との間にそれぞれ設けられる、
   請求項１又は２に記載の超音波内視鏡。
4. 前記シール部材は、前記超音波振動子収納部に前記超音波振動子を収納した状態において、前記超音波振動子の前記側面に接する面の法線方向に均一な厚みを有する、
   請求項１、２又は３に記載の超音波内視鏡。
5. 前記シール部材は、前記法線方向に相当する厚み方向に弾性を有する、
   請求項４に記載の超音波内視鏡。
6. 前記シール部材は、前記超音波振動子の前記底面と前記超音波振動子収納部との間に設けられている、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の超音波内視鏡。
7. 前記配線接続部は、前記超音波振動子の前記底面に設けられる、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の超音波内視鏡。
8. 前記配線接続部は前記底面の中心部側に設けられており、前記シール部材は前記底面の周辺部側に設けられている、
   請求項６又は７に記載の超音波内視鏡。
9. 前記樹脂は熱可塑性樹脂である、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の超音波内視鏡。
10. 体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端に設けられた先端部本体と、前記先端部本体に設けられた超音波観測部と、前記超音波観測部に設けられた超音波振動子であって、超音波を送受信する観察面と、前記観察面に隣接する側面と、前記観察面の反対側にある底面と、前記観察面側に設けられた圧電素子と、前記圧電素子の前記底面側に設けられたバッキング材とを有する超音波振動子と、前記超音波振動子に設けられ、該超音波振動子に駆動電圧を供給する配線が接続された配線接続部と、前記超音波振動子の前記側面及び前記底面を覆い、前記超音波振動子を収納する超音波振動子収納部であって、前記超音波振動子の前記底面が収納される側に前記配線を収容する配線収容空間を有する超音波振動子収納部と、を有する超音波内視鏡の製造方法であって、
    前記超音波振動子を前記超音波振動子収納部に収納し、かつ前記超音波振動子と前記超音波振動子収納部との間に形成された隙間をシール部材によってシールするステップと、
    前記隙間を前記シール部材によってシールした状態で、前記超音波振動子の前記観察面上に音響レンズを成形するステップであって、流動性を有する樹脂で音響レンズを成形し、かつ前記超音波振動子と前記超音波振動子収納部との間の隙間を前記樹脂で埋めるステップと、
    を有する超音波内視鏡の製造方法。

Images