JPH05103782A

JPH05103782A - 超音波探触子

Info

Publication number: JPH05103782A
Application number: JP3265886A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Ueno; 進一郎植野; Akihisa Adachi; 明久足立; Masahiko Hashimoto; 雅彦橋本; Haruo Omori; 治男大森
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 1993-04-27

Abstract

(57)【要約】【目的】血管内に挿入し使用するカテーテル内に小型
超音波振動子とこの超音波振動子をラジアル方向に回転
させる走査機構を組み込んだ超音波探触子に関するもの
で、微細管に組み込むことが容易な簡便構造で、ガイド
ワイヤをカテーテル外形を増加させることなく、またカ
テーテルと独立させて移動させる構成を持つ、診断上極
めて優れた超音波探触子を提供することを目的とする。【構成】中空構造で極めて細いカテーテル２の先端に
軸受３を挿入固定し、軸受３の内面にスリーブ４を挿入
し、反対側より振動子ホルダ５を挿入し、軸受３の内面
に対し自由に回転運動させるように固定させることで、
非常に少ない部品点数で振動子ホルダ５に接続固定され
た超音波振動子１をラジアル方向に回転させる走査機構
を構成し、更にガイドワイヤ７を回転駆動スプリング
６、スリーブ４中空部を通過させ、カテーテル２先端部
より外側に通す構成にすることで、カテーテル２外径を
増加させることがなく、またカテーテル２と独立させて
ガイドワイヤ７を移動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波送波方向を機械
式に変更させながら被検体内に超音波信号を送受波し、
反射信号より超音波断層像を得る超音波診断装置の特
に、血管のような極めて細い管の中に挿入可能な超音波
探触子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、血管内の狭窄や閉塞などの疾患に
対し血管内に挿入したカテーテルを用い超音波にて診断
し、バルーン等により治療する血管形成手術が、開胸手
術による血管バイパス手法に比較して簡便であり、患者
に与える苦痛が低くまたある程度の効果を得ていること
から注目されている。この血管内部から狭窄などの疾患
を診断ならびに治療する方法は、例えば特開昭６２−２
７０１４０号公報に「血管内の２次元超音波検査のため
のカテーテル装置および方法」として記載されてる構成
が知られている。

【０００３】以下図４を用いて従来の血管内の２次元超
音波検査のためのカテーテル装置および方法に関して説
明する。図４は２次元超音波検査のためのカテーテル装
置の先端部である超音波探触子の透視図である。図４に
おいて４１はカテーテル、４２は超音波振動子、４３は
回転駆動軸、４４は切り欠き部、４５はカッタ、４６は
ガイドワイヤ、４７はバルーン、４８は空隙部である。

【０００４】以上のように構成された２次元超音波検査
のためのカテーテル装置について、以下その動作につい
て説明する。図示されてない外部の駆動装置により回転
駆動軸４３は回転される。回転駆動軸４３上に配置され
た超音波振動子４２は、回転駆動軸４３の回転により回
転動作する。更に超音波振動子４２を回転動作させなが
ら回転駆動軸４３をカテーテル４１前方に移動させるこ
とにより、超音波振動子４２は切り欠き部４４の位置に
移動され、この位置において超音波を送受波すること
で、ラジアル方向の２次元の超音波断層像を得ることが
可能となる。診断した部位においてアテローマのような
狭窄部分が存在した場合には、一端超音波振動子４２を
元の位置に戻し、切り欠き部４４と反対側にあるバルー
ン４７を膨らますことにより狭窄部分を切り欠き部４４
内に入れるようにする。すなわち狭窄部分に切り欠き部
４４をバルーン４７で押しつけるようにすることで実現
できる。

【０００５】この状態で、再び回転駆動軸４３を回転さ
せ、カテーテル４１前方に移動させる。回転駆動軸４３
の回転によりカッタ４５も同時に回転し前方に移動さ
れ、切り欠き部４４内の狭窄部分であるアテローマを削
除する。このように切りとられたアテローマは、カテー
テル４１前方の空隙部４８に格納されこの状態でカテー
テル４１を血管内から取り出すことで削り取ったアテロ
ーマの断片を血管内に残すことなく治療することができ
る。カテーテル４１の血管への挿入は、特に細い血管で
は困難であるが、ガイドワイヤ４６により容易にしてい
る。すなわち、最初に非常に細いガイドワイヤ４６で目
的とする血管を探し挿入することで、カテーテル４１を
目的とする血管に移動させることが可能となる。

【０００６】別の治療方法として現在多く用いられてい
るものは、カテーテル全周方向にバルーンを配置に狭窄
部分でバルーンを膨らますことにより狭窄部分を押し広
げる方法がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、ガイドワイヤがカテーテル先端に接続さ
れているため、ガイドワイヤを用いて細い血管を探す場
合に、カテーテル全体も血管内で動作させなければなら
ない。また目的部位にカテーテル先端を移動させると同
時にガイドワイヤも更に先に移動し、ガイドワイヤが通
過できない程度に細い血管が存在した場合には移動でき
ないと言う課題を有していた。

【０００８】また、図４に示されているようにカテーテ
ルの中空部分は非常に狭く例えばカテーテルを心臓の冠
状動脈に挿入しようとした場合、カテーテル外径は２グ
φ以下にしなければならない。このような中空部分に回
転駆動スプリング、ガイドワイヤ、信号線等を通すこと
が困難であると言う課題を有していた。

【０００９】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、ガイドワイヤをカテーテル内部を通す構成によりガ
イドワイヤとカテーテルを独立して移動させることがで
き、更に回転駆動スプリングを構成するワイヤを信号線
とすることで簡易な構成により超音波振動子を回転走査
できるカテーテル組み込み型超音波探触子を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の超音波探触子は、細管内に挿入可能な中空細
管であるカテーテルと、カテーテルの先端部に接合され
た軸受、さらに軸受に挿入され回転動作をするスリーブ
および振動子ホルダと、この振動子ホルダに接続された
超音波を送受波する超音波振動子と、スリーブに接続さ
れ回転駆動力を伝達するた中空の回転駆動スプリング
と、回転駆動スプリングの中空部に挿入可能なガイドワ
イヤの構成を有している。

【００１１】また、上記回転駆動スプリングとしては、
少なくとも２層以上の層状構成を有し、この複数層の内
２層部分の各々の層を構成するワイヤを信号線として超
音波振動子に接続する構成を有している。

【００１２】

【作用】本発明はこの構成によって、ガイドワイヤがカ
テーテル内を自由に前後方向に移動可能となるため、ガ
イドワイヤにより目的とする細い血管を探す時もカテー
テルに束縛されることがなく、また一度ガイドワイヤを
目的とする血管内に挿入することによりこのガイドワイ
ヤに沿わせてカテーテルを目的とする血管まで進ますこ
とができる。このガイドワイヤは回転駆動スプリング内
を通すため、カテーテルの外形を増加させることはな
く、また超音波振動子部分においてもカテーテルの外形
を増加させない。

【００１３】またこの回転駆動スプリングを構成する複
層状のスプリングの内、２つの層において各々の層を構
成するワイヤの内それぞれ１本を信号線とすることで新
たに信号線をカテーテル内に設けることなく超音波探触
子を構成することができる。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。

【００１５】図１（ａ）は本発明の第１の実施例におけ
る超音波探触子の側断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の
Ａ−Ａ’線の断面図である。図１において、１は超音波
を送受波する超音波振動子、２はカテーテル、３はカテ
ーテル２の先端部に接続された軸受、４は軸受３の内面
に接触し回転動作するスリーブ、５はスリーブ４と共に
軸受３を挟み込む振動子ホルダ、超音波振動子１は振動
子ホルダ５に接続固定されている。６はスリーブ４の内
面に挿入固定された回転駆動スプリング、７はガイドワ
イヤである。

【００１６】図２は、図１の超音波探触子を用いた超音
波診断装置のブロック図である。図２において、２０は
図１で示した構成を有する超音波探触子、２１はカテー
テル２及び回転駆動スプリング６に接続された駆動部、
２２は駆動モータ、２３は駆動モータに接続された回転
位置検出器、２４は超音波探触子２０内の超音波振動子
１に接続された送信部、２５は受信部、２６は検波部、
２７は走査変換部、２８は表示部である。

【００１７】以上のような構成要素からなる超音波探触
子について、更に詳しくその構造を説明する。樹脂、例
えばテフロンやポリエチレン等の中空構造のカテーテル
２の先端には軸受３が挿入固定されている。中空構造の
軸受３の内側には、スリーブ４が挿入されている。スリ
ーブ４は軸受３に対して自由に回転運動し、またスリー
ブ４の先端部は軸受３より先に出ており、この先端部に
振動子ホルダ５が挿入され固定される。すなわち、スリ
ーブ４と振動子ホルダ５により軸受３は挟み込まれ、こ
れにより振動子ホルダ５は軸受３から外れることなくス
リーブ４と共に回転する。

【００１８】超音波振動子１は振動子ホルダ５に固定さ
れ図示されてない信号線と接合されている。回転駆動ス
プリング６は、カテーテル２内を通り、軸受３の中空内
に挿入されたスリーブ４に固定される。ガイドワイヤ７
は、回転駆動スプリング６内の空間を通り、スリーブ４
の先端部より超音波ホルダ５内の空間を利用し振動子ホ
ルダ５先端部より外側へ通過する。このガイドワイヤ７
の通過する部分ではガイドワイヤ７を固定する部分がな
いため、自由にガイドワイヤ７だけを移動させることが
できる。

【００１９】また振動子ホルダの形状は先端にいくほど
細くなり、血管へのカテーテル２の挿入を容易にし、ま
たカテーテル２を細い血管内を移動させている時でも、
血管内壁を傷つけることがなく、安全な診断治療が可能
となる。

【００２０】以上のように構成された超音波探触子につ
いて、以下その動作を説明する。最初に、カテーテル２
を目的とする患部に移動させるために、カテーテル２外
径より極めて細いガイドワイヤ７を用い目的とする血管
内に挿入し、患部より先の位置までガイドワイヤ７を移
動させる。このガイドワイヤ７に沿ってカテーテル２を
移動させることで、ガイドワイヤ７より太いカテーテル
２を目的とする患部まで移動させることができる。カテ
ーテル２が患部近傍に位置したら、ガイドワイヤ７先端
部をスリーブ４内まで戻す。この状態にて、図２に示し
たカテーテル２後端に位置した駆動部２１内の駆動モー
タ２２により回転駆動スプリング６を回転させる。この
回転駆動力は回転駆動スプリング６を伝達し、スリーブ
４と振動子ホルダ５を回転させる。振動子ホルダ５の回
転により超音波振動子１はラジアル方向に回転される。
この状態で図示してない信号線より超音波振動子１に送
信部２４は超音波送信信号を送る。超音波送信信号を受
けた超音波振動子１は超音波に変換され、超音波振動子
１から送波された超音波は血管内を伝搬し音響インピー
ダンスの差から種々の位置で反射され再び超音波振動子
１に戻り電気信号に変換される。

【００２１】この反射信号は信号線を通り受信部２５で
増幅され、検波部２６にて検波されたのち、走査変換部
２７にて標準テレビ信号に変換し２次元の超音波断層像
を表示部２８に表示する。２次元の超音波断層像を表示
するために必要な回転位置信号は、駆動モータ２２に接
続された例えばエンコーダのような回転位置検出器２３
により得、走査変換部２７に入力される。図示していな
い信号線は超音波振動子１から振動子ホルダ５内を通
し、回転駆動スプリング６内のガイドワイヤ７との隙間
または回転駆動スプリング６の外側を沿うように配置
し、送信部２４と受信部２５に接続される。

【００２２】このような極めて細い血管に挿入可能な超
音波探触子は、冠状動脈を目的部位とするにはカテーテ
ル２外径を２グφ以下にする必要がある。本実施例の超
音波探触子の構成部品は比較的大きく、数百ミクロンの
オーダでの加工で構成することが可能であり、放電加工
機等により製作可能である。またカテーテル２内径は、
おおよそ１グφ程度となるが、この内空を通す回転駆動
スプリング６は、数十ミクロンの線材を複数条にかつ複
層状に構成することにより、ガイドワイヤ７を通すのに
十分な領域を確保しながら回転駆動力を伝達できる。

【００２３】以上のように、樹脂、例えばテフロンやポ
リエチレン等の中空構造のカテーテル２の先端に軸受３
を挿入固定し、軸受３の内側にはスリーブ４が挿入さ
れ、反対側より振動子ホルダ５を挿入し軸受３の内面に
対し自由に回転運動させるように固定させることで、非
常に簡易な構成と少ない部品点数により細管カテーテル
２に超音波振動子１をラジアル方向に回転駆動させる機
構を構成でき、更に、ガイドワイヤ７を回転駆動スプリ
ング６ならびに振動子ホルダ５内を通過させカテーテル
２前方に通すことで、カテーテル２と独立させてガイド
ワイヤ７を移動させることができる。

【００２４】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００２５】図３は図１における回転駆動スプリング６
の別の構成を示す図であり、回転駆動スプリング６を複
数条でかつ複層構造にする。図３は、３条２層構造を示
している。すなわち、並列に並べた３本のワイヤで第１
層３０のスプリング形状を構成し、この１層をかぶせる
ように同じ構造の第２層３１を設ける。３２、３３は各
々の層を構成する３本のワイヤの内１本を電気信号を通
す材料とし絶縁コートされた、第１の信号線ならびに第
２の信号線である。

【００２６】この第１の信号線３２および第２の信号線
３３を超音波振動子１と送信部２４および受信部２５と
を接続する信号線として用いることで、新たに回転駆動
スプリング６内または回転駆動スプリング６の外側を沿
うように信号線を配置することなく超音波探触子を構成
することができ、カテーテル２内の極めて細い内空部を
効率良く用いることができ、カテーテル２外径を増加さ
せる必要がない。

【００２７】これらの超音波探触子にバルーンを設ける
ことで、従来のような治療も併せて行うことができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明は、細管内に挿入可
能な中空細管であるカテーテルと、カテーテルの先端部
に接合された軸受と、軸受に挿入され回転動作をするス
リーブおよび振動子ホルダと、この振動子ホルダに挿入
された超音波を送受波する超音波振動子と、振動子ホル
ダに接続され回転駆動力を伝達するた中空の回転駆動ス
プリングと、回転駆動スプリングの中空部に挿入可能な
ガイドワイヤの簡便な構成を有することで、カテーテル
内に構成された超音波振動子をラジアル方向に回転駆動
し、血管内から血管内の２次元情報を取得、表示するこ
とができ、なおかつガイドワイヤをカテーテル内の回転
駆動スプリング内に挿入し、ガイドワイヤをカテーテル
と独立させて移動させることができ、診断上極めて優れ
た超音波探触子を実現できる。

【００２９】また、回転駆動スプリングを複数条でかつ
複層構造にし、この内２つの層を構成するスプリング形
状のワイヤを絶縁コートされた２つ信号線とし、超音波
振動子と送信部ならびに受信部と接続することで、限ら
れたカテーテル内を有効に使用できる超音波探触子を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における超音波探触子の
断面図

【図２】図１における超音波探触子を用いた超音波診断
装置のブロック結線図

【図３】本発明の第２の実施例における超音波探触子の
要部である回転駆動スプリングの側面図

【図４】従来の２次元超音波検査のためのカテーテル装
置の部分断面図

【符号の説明】

１超音波振動子２カテーテル３軸受４スリーブ５振動子ホルダ６回転駆動スプリング７ガイドワイヤ２０超音波探触子２１駆動部２２駆動モータ２３回転位置検出器２４送信部２５受信部２６検波部２７走査変換部２８表示部３０第１層３１第２層３２第１の信号線３３第２の信号線４１カテーテル４２超音波振動子４３回転駆動軸４４切り欠き部４５カッタ４６ガイドワイヤ４７バルーン４８空隙部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大森治男神奈川県横浜市緑区竹山１丁目６番１号竹山団地1601−124

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】細管内に挿入可能な中空細管であるカテー
テルと、前記カテーテルの先端部に接続された軸受と、
前記軸受に挿入され回転動作をするスリーブと、前記ス
リーブに接続された振動子ホルダと、前記振動子ホルダ
に接続固定された超音波を送受波する超音波振動子と、
前記スリーブに接続された中空の回転駆動スプリング
と、前記回転駆動スプリングの中空部に挿入可能なガイ
ドワイヤとを備えた超音波探触子。
【請求項２】回転駆動スプリングが複層状構成をなし、
少なくとも２つの層において、構成するスプリングワイ
ヤの内１本を絶縁し信号線として、超音波振動子に接続
された請求項１記載の超音波探触子。