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JP2010000210A - Probe - Google Patents

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JP2010000210A
JP2010000210A JP2008161088A JP2008161088A JP2010000210A JP 2010000210 A JP2010000210 A JP 2010000210A JP 2008161088 A JP2008161088 A JP 2008161088A JP 2008161088 A JP2008161088 A JP 2008161088A JP 2010000210 A JP2010000210 A JP 2010000210A
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JP
Japan
Prior art keywords
gear
signal cable
probe
insertion portion
tube
Prior art date
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Abandoned
Application number
JP2008161088A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Sakamoto
利男 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fujinon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujinon Corp filed Critical Fujinon Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent breaking of a signal cable of a probe. <P>SOLUTION: An ultrasonic vibrator array 18 is rotated around an axis parallel to the insertion axis A of an insertion part. The ultrasonic vibrator array 18 is housed in a tube 33 together with the connected signal cable 23. A flexible shaft 24 is disposed in the outer periphery of the tube 33, and is held by a body cover 32. The signal cable 23 is housed in an internal space 37 of the tube 33, and the flexible shaft 24 is housed in a space 36 separated from the signal cable 23 by the tube 33. A first gear 28 on the driving side and a second gear 29 on the driven side constitute non-contact magnet gears. The first gear 28 is attached to the flexible shaft 24 and the second gear 29 is attached to the signal cable 23. Rotation of the flexible shaft 24 is transmitted to the ultrasonic vibrator array 18 via the first gear 28 and second gear 29. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検体内に挿入される挿入部の先端部に、変位自在なプローブヘッドが設けられたプローブに関する。   The present invention relates to a probe in which a displaceable probe head is provided at a distal end portion of an insertion portion to be inserted into a subject.

医療分野において、超音波断層撮影法を利用して体腔内の断層画像を撮影して、生体組織内部の観察を行う超音波検査が知られている。超音波検査には、被検体の外側から超音波を照射する体外式と、体腔内から超音波を照射する体内式がある。体内式では、体腔内に挿入される長尺の挿入部を有する超音波プローブが用いられる。挿入部の先端部には、超音波ビームを照射して、照射した超音波ビームの反射波の強度(反射エコー信号)を検出する超音波振動子を有するプローブヘッドが配されており、挿入部の基端には、術者が把持して操作を行うための操作部が設けられる。   In the medical field, an ultrasonic examination is known in which a tomographic image in a body cavity is taken by using ultrasonic tomography to observe the inside of a living tissue. There are two types of ultrasonic examinations: an external system that emits ultrasonic waves from the outside of the subject and an internal system that emits ultrasonic waves from inside the body cavity. In the in-body type, an ultrasonic probe having a long insertion portion that is inserted into a body cavity is used. A probe head having an ultrasonic transducer that irradiates the ultrasonic beam and detects the intensity of the reflected wave (reflected echo signal) of the irradiated ultrasonic beam is disposed at the distal end of the insertion unit. At the proximal end, an operation unit is provided for the operator to hold and operate.

プローブヘッドは、例えば、複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイからなる。超音波振動子アレイは、生体組織内部で反射した超音波ビームを、複数の超音波振動子によって走査して、反射エコー信号を検出する。超音波振動子アレイは、検出した反射エコー信号を電気信号に変換して出力する。電気信号は、超音波振動子アレイに接続された信号ケーブルを介して挿入部の基端側に伝送され、コード及びコネクタで超音波プローブと接続されたプロセッサ装置へ入力される。プロセッサ装置は、入力された電気信号に基づいて、断層画像を生成する。断層画像の断面(スライス面)の向きは、超音波振動子が超音波ビームを走査する走査方向と平行である。   The probe head is composed of, for example, an ultrasonic transducer array in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged. The ultrasonic transducer array scans an ultrasonic beam reflected inside a living tissue with a plurality of ultrasonic transducers and detects a reflected echo signal. The ultrasonic transducer array converts the detected reflected echo signal into an electrical signal and outputs it. The electric signal is transmitted to the proximal end side of the insertion portion via a signal cable connected to the ultrasonic transducer array, and is input to a processor device connected to the ultrasonic probe with a cord and a connector. The processor device generates a tomographic image based on the input electrical signal. The direction of the cross section (slice plane) of the tomographic image is parallel to the scanning direction in which the ultrasonic transducer scans the ultrasonic beam.

超音波プローブの中には、超音波振動子アレイを先端部内で回転可能に設けたものがある(特許文献1〜4参照)。特許文献1〜4に記載の超音波プローブは、超音波ビームの照射方向は変化させずに、超音波振動子アレイの走査方向だけが変化するように超音波振動子アレイを回転させ、断層画像のスライス面の向きを変化させるマルチプレーンタイプである。超音波振動子アレイの回転方向は様々であり、特許文献1及び2に記載の超音波プローブでは、超音波振動子アレイが挿入部の挿入軸と直交する軸回りに回転し、特許文献3及び4に記載の超音波プローブでは、超音波振動子アレイが挿入軸と平行な軸回りに回転する。   Some ultrasonic probes are provided with an ultrasonic transducer array so as to be rotatable within the tip (see Patent Documents 1 to 4). The ultrasonic probes described in Patent Documents 1 to 4 rotate the ultrasonic transducer array so that only the scanning direction of the ultrasonic transducer array changes without changing the irradiation direction of the ultrasonic beam, and tomographic images This is a multi-plane type that changes the orientation of the slice plane. The rotation direction of the ultrasonic transducer array is various. In the ultrasonic probes described in Patent Documents 1 and 2, the ultrasonic transducer array rotates around an axis orthogonal to the insertion axis of the insertion unit. In the ultrasonic probe described in 4, the ultrasonic transducer array rotates around an axis parallel to the insertion axis.

超音波振動子アレイを回転させるための駆動力は、操作部に設けられた手動の操作ノブや、モータによって入力される。特許文献1及び2に記載の超音波プローブでは、超音波振動子アレイの回転軸と同軸上にプーリが設けられている。プーリに掛けられたワイヤを、操作ノブの操作によって牽引操作することにより、プーリに対して駆動力が伝達される。ワイヤは、信号ケーブルと同一の空間内に配設され、挿入部の先端部から基端側へ延びている。   A driving force for rotating the ultrasonic transducer array is input by a manual operation knob or a motor provided in the operation unit. In the ultrasonic probes described in Patent Documents 1 and 2, a pulley is provided coaxially with the rotation axis of the ultrasonic transducer array. A driving force is transmitted to the pulley by pulling the wire hung on the pulley by operating the operation knob. The wire is disposed in the same space as the signal cable, and extends from the distal end portion of the insertion portion to the proximal end side.

特許文献3及び4に記載の超音波プローブでは、挿入部内に延設されたシャフトをモータで回転させ、そのシャフトを介して超音波振動子アレイに駆動力を伝達している。シャフトは、特許文献1及び2に記載の超音波プローブと同様に、信号ケーブルと同一の空間内に配設されている。   In the ultrasonic probes described in Patent Documents 3 and 4, a shaft extending in the insertion portion is rotated by a motor, and a driving force is transmitted to the ultrasonic transducer array via the shaft. The shaft is disposed in the same space as the signal cable, like the ultrasonic probes described in Patent Documents 1 and 2.

また、特許文献5に記載の超音波プローブは、特許文献1〜4に記載の超音波プローブと異なり、単一の超音波振動子からなるプローブヘッドを有し、超音波振動子を挿入軸回りに回転させることにより、挿入軸を中心として放射状に超音波を照射して断層画像を得る、いわゆる機械式ラジアル走査方式の超音波プローブである。この超音波プローブは、特許文献3及び4に記載の超音波プローブと同様に、シャフトを介して挿入部の基端側から挿入部の先端部内のプローブヘッドへ駆動力を伝達しており、シャフトと信号ケーブルが配設される空間も同一である。
特開2000−201935号公報 特開平6−335481号公報 特開昭62−129038号公報 特開昭60−99238号公報 特開平5−92003号公報
Further, unlike the ultrasonic probes described in Patent Documents 1 to 4, the ultrasonic probe described in Patent Document 5 has a probe head composed of a single ultrasonic transducer, and the ultrasonic transducer is arranged around the insertion axis. This is a so-called mechanical radial scanning type ultrasonic probe that obtains a tomographic image by irradiating ultrasonic waves radially around the insertion axis. Similar to the ultrasonic probes described in Patent Documents 3 and 4, this ultrasonic probe transmits driving force from the proximal end side of the insertion portion to the probe head in the distal end portion of the insertion portion via the shaft. And the space in which the signal cable is disposed is the same.
JP 2000-201935 A JP-A-6-335481 JP 62-129038 A JP 60-99238 A JP-A-5-92003

しかしながら、上記特許文献1〜5に記載の超音波プローブのように、信号ケーブルと、ワイヤやシャフトといった機械的に可動する駆動力伝達部材とを同一空間内に配設すると、駆動力伝達部材と信号ケーブルが接触して、信号ケーブルが断線する懸念があった。体腔内に挿入される挿入部を持つプローブでは、挿入部が細長く、管道内の内部空間が狭いため、信号ケーブルと駆動力伝達部材が近接せざるを得ないため、特に問題となる。   However, when the signal cable and the mechanically movable driving force transmission member such as a wire or a shaft are disposed in the same space as in the ultrasonic probes described in Patent Documents 1 to 5, the driving force transmission member There was a concern that the signal cable would come into contact and the signal cable would break. A probe having an insertion portion to be inserted into a body cavity is particularly problematic because the insertion portion is elongated and the internal space in the duct is narrow, so that the signal cable and the driving force transmission member must be close to each other.

信号ケーブルが断線すると、電気信号が伝送できないばかりか、ワイヤやシャフトの多くは金属製であるため、信号ケーブルの断線部分が、ワイヤやシャフトと接触するとショートする危険性もあり、最悪の場合には、ワイヤやシャフトを通じて漏電の危険性もある。   If the signal cable is broken, not only can the electrical signal not be transmitted, but many of the wires and shafts are made of metal, so there is a danger that the broken part of the signal cable will come into contact with the wire or shaft. There is also a risk of leakage through wires and shafts.

本発明は、上記背景に鑑みてなされたもので、プローブヘッドに接続される信号ケーブルが断線しにくいプローブを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a probe in which a signal cable connected to a probe head is difficult to break.

上記課題を解決するために、本発明のプローブは、被検体内に挿入される挿入部の先端部に変位自在に設けられたプローブヘッドと、前記プローブヘッドから前記挿入部の基端に向かって延在し、前記プローブヘッドに対して入力又は出力される電気信号を伝送する信号ケーブルと、前記先端部の近傍位置に配置された、原動側の第1ギヤ及び従動側の第2ギヤを有し、磁力の作用によって非接触で前記プローブヘッドを変位させるための駆動力を伝達する1対の非接触式マグネットギヤと、前記信号ケーブル及び前記第2ギヤをチューブに収容した挿入部本体と、前記第2ギヤと対向する位置に配置される前記第1ギヤと、前記挿入部の基端側から前記第1ギヤへ駆動力を伝達するための駆動力伝達部材とを、前記挿入部本体に取り付けられ、前記チューブの内部空間と隔てられた空間に保持する保持部材とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a probe of the present invention includes a probe head that is displaceably provided at a distal end portion of an insertion portion that is inserted into a subject, and from the probe head toward a proximal end of the insertion portion. A signal cable that extends and transmits an electrical signal that is input to or output from the probe head; and a first gear on the driving side and a second gear on the driven side that are disposed in the vicinity of the tip. A pair of non-contact type magnet gears that transmit a driving force for displacing the probe head in a non-contact manner by the action of magnetic force, an insertion portion main body that houses the signal cable and the second gear in a tube, The first gear disposed at a position facing the second gear, and a driving force transmission member for transmitting a driving force from the proximal end side of the insertion portion to the first gear are provided on the insertion portion main body. Attached , Characterized in that a holding member for holding the space separated from the inner space of the tube.

前記チューブは、絶縁材料で形成されていることが好ましい。また、前記保持部材は、例えば、前記挿入部本体に着脱自在に取り付けられる。また、前記保持部材は、前記挿入部本体の外周を覆う本体カバーであることが好ましい。   The tube is preferably formed of an insulating material. Moreover, the said holding member is attached to the said insertion part main body so that attachment or detachment is possible, for example. Moreover, it is preferable that the said holding member is a main body cover which covers the outer periphery of the said insertion part main body.

前記駆動力伝達部材は、例えば、前記挿入部に合わせて撓むように可撓性を有する。   The driving force transmission member has flexibility so as to bend in accordance with the insertion portion, for example.

前記第1ギヤ及び前記第2ギヤは、例えば、複数の磁石が円環状に配列され、異なる磁石を交互に配列したリングマグネットである。   The first gear and the second gear are, for example, ring magnets in which a plurality of magnets are arranged in an annular shape and different magnets are alternately arranged.

前記駆動力伝達部材は、例えば、前記挿入部の挿入軸と平行な軸回りを回転する回転部材であり、前記回転部材の前記先端部側の端部には前記第1ギヤが設けられている。前記回転部材は、シャフト、あるいは、前記チューブの外周回りに回転自在に配設された円筒部材である。円筒部材は、その内周面に、前記第1ギヤが設けられており、前記第1ギヤの内周と前記第2ギヤの外周が、前記チューブを挟んで対向して配置されることが好ましい。   The driving force transmission member is, for example, a rotating member that rotates about an axis parallel to the insertion axis of the insertion portion, and the first gear is provided at an end of the rotation member on the tip end side. . The rotating member is a shaft or a cylindrical member that is rotatably arranged around the outer periphery of the tube. The cylindrical member is preferably provided with the first gear on its inner peripheral surface, and the inner periphery of the first gear and the outer periphery of the second gear are arranged to face each other with the tube interposed therebetween. .

前記信号ケーブルの外周に前記第2ギヤが取り付けられており、前記第2ギヤの回転に伴って前記信号ケーブルが軸回りに回転して、前記信号ケーブルの回転が前記プローブヘッドにダイレクトに伝達されることが好ましい。   The second gear is attached to the outer periphery of the signal cable, and the signal cable rotates about its axis as the second gear rotates, and the rotation of the signal cable is directly transmitted to the probe head. It is preferable.

前記第2ギヤの取り付け位置の近傍位置であり、前記取り付け位置から前記挿入部の基端に寄った位置に配置され、前記信号ケーブルを固定して、その固定位置よりも前記基端側の信号ケーブルを回転不能にし、前記固定位置よりも前記先端部側の前記信号ケーブルのみを回転可能にする固定部が設けられており、前記信号ケーブルは、複数の信号線を束ねており、前記取り付け位置と前記固定部の間に、他の部分と比較して前記信号線の拘束力が弱く捩れ抵抗が小さい弱拘束部を有していることが好ましい。   It is a position in the vicinity of the mounting position of the second gear, and is disposed at a position near the base end of the insertion portion from the mounting position, and the signal cable is fixed, and the signal on the base end side from the fixed position A fixing portion is provided that makes the cable unrotatable and allows only the signal cable on the tip end side to rotate relative to the fixing position, and the signal cable bundles a plurality of signal lines, and the attachment position It is preferable that there is a weak restraint portion between the fixed portion and the fixed portion, the restraint force of the signal line being weak and the torsional resistance being small compared to other portions.

前記プローブヘッドは、例えば、断層画像を得るための超音波ビームを照射する超音波振動子を有する。また、前記プローブヘッドは、例えば、前記超音波振動子が複数個配列された超音波振動子アレイであり、前記超音波振動子アレイは、前記挿入軸と平行な軸回りに回転し、前記超音波ビームの照射方向を変化させる。ここで、挿入軸と平行な軸には、挿入軸と一致する回転軸も含む。   The probe head includes, for example, an ultrasonic transducer that irradiates an ultrasonic beam for obtaining a tomographic image. The probe head is, for example, an ultrasonic transducer array in which a plurality of the ultrasonic transducers are arranged, and the ultrasonic transducer array rotates around an axis parallel to the insertion axis, The irradiation direction of the sound beam is changed. Here, the axis parallel to the insertion axis includes a rotation axis coinciding with the insertion axis.

本発明のプローブによれば、プローブヘッドに接続される信号ケーブルと駆動力伝達部材とをチューブによって隔てられた別々の空間に配設し、非接触式のマグネットギヤを利用して駆動力伝達部材からプローブヘッドに対してプローブヘッドを変位させるための駆動力を伝達するから、信号ケーブルと駆動力伝達部材が接触することが起こらず、信号ケーブルの断線を防止することができる。   According to the probe of the present invention, the signal cable connected to the probe head and the driving force transmission member are arranged in separate spaces separated by a tube, and the driving force transmission member is utilized using a non-contact type magnet gear. Since the driving force for displacing the probe head from the probe head is transmitted to the probe head, the signal cable and the driving force transmitting member do not come into contact with each other, and the signal cable can be prevented from being disconnected.

図1及び図2に示すように、超音波プローブ10は、コード11を介して接続されるプロセッサ装置12とともに、超音波診断装置を構成する。プロセッサ装置12は、超音波プローブ10から入力される電気信号に対して画像処理を行って断層画像を生成する。生成された断層画像は、プロセッサ装置12のモニタに表示されて観察される。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the ultrasonic probe 10 constitutes an ultrasonic diagnostic apparatus together with a processor device 12 connected via a cord 11. The processor device 12 performs image processing on the electrical signal input from the ultrasonic probe 10 to generate a tomographic image. The generated tomographic image is displayed on the monitor of the processor device 12 and observed.

超音波プローブ10は、体腔内に挿入される挿入部13と、挿入部13の基端に連結された操作部14とからなる。挿入部13の先端部15内には、複数の超音波振動子16を基部17上に配列した超音波振動子アレイ18が設けられている。超音波振動子16は、短冊状をしており、長手方向が、挿入部13の挿入方向と一致する挿入軸Aと直交する向きで配設されている。超音波振動子16は、挿入軸Aに沿って等間隔で一列に配列されている。各超音波振動子16は、圧電体とこれを挟む一対の電極とからなる圧電素子で構成されており、一対の電極間にパルス電圧を印加することにより超音波を発し、その反射波の強度(反射エコー信号)を検出して電気信号に変換する。   The ultrasonic probe 10 includes an insertion portion 13 that is inserted into a body cavity and an operation portion 14 that is connected to the proximal end of the insertion portion 13. In the distal end portion 15 of the insertion portion 13, an ultrasonic transducer array 18 in which a plurality of ultrasonic transducers 16 are arranged on a base portion 17 is provided. The ultrasonic transducer 16 has a strip shape, and the longitudinal direction is arranged in a direction orthogonal to the insertion axis A that coincides with the insertion direction of the insertion portion 13. The ultrasonic transducers 16 are arranged in a line at equal intervals along the insertion axis A. Each ultrasonic transducer 16 is composed of a piezoelectric element including a piezoelectric body and a pair of electrodes sandwiching the piezoelectric body. The ultrasonic transducer 16 emits an ultrasonic wave by applying a pulse voltage between the pair of electrodes, and the intensity of the reflected wave. (Reflected echo signal) is detected and converted into an electrical signal.

超音波振動子アレイ18は、超音波振動子16が1つずつその配列方向に沿って順次に、あるいは、所定数の超音波振動子16をまとめた素子群を配列方向に沿ってずらしながら超音波を発することで、超音波ビーム19を被観察部位に照射し、被観察部位で反射した反射波を各超音波振動子16によって走査(スキャン)して反射エコー信号を検出する。プロセッサ装置12は、電気信号に変換された反射エコー信号に基づいて、照射した被観察部位の生体組織内部の断層画像を生成する。断層画像の断面(スライス面)の向きは、走査方向と平行である。本例においては、超音波振動子16が一列に配列されているため、走査方向と配列方向は一致する。   The ultrasonic transducer array 18 is configured so that the ultrasonic transducers 16 are arranged one by one along the arrangement direction, or a group of elements including a predetermined number of ultrasonic transducers 16 is shifted along the arrangement direction. By emitting the sound wave, the ultrasonic beam 19 is irradiated to the site to be observed, and the reflected wave reflected by the site to be observed is scanned by each ultrasonic transducer 16 to detect the reflected echo signal. The processor device 12 generates a tomographic image inside the living tissue of the irradiated region to be observed based on the reflected echo signal converted into the electrical signal. The direction of the cross section (slice plane) of the tomographic image is parallel to the scanning direction. In this example, since the ultrasonic transducers 16 are arranged in a line, the scanning direction and the arrangement direction coincide.

超音波振動子アレイ18は、超音波を発する照射面(超音波振動子16の配列面)が凸状に湾曲したコンベックスタイプであり、照射面の形状に応じた波面を持つ超音波ビーム19を照射する。断層画像の形状は、超音波ビーム19の形状に応じた形状となり、コンベックスタイプの場合には、セクタ形状となる。   The ultrasonic transducer array 18 is a convex type in which an irradiation surface that emits ultrasonic waves (an arrangement surface of the ultrasonic transducers 16) is curved in a convex shape, and an ultrasonic beam 19 having a wavefront corresponding to the shape of the irradiation surface. Irradiate. The shape of the tomographic image is a shape corresponding to the shape of the ultrasonic beam 19, and in the case of a convex type, it is a sector shape.

先端部15内において、超音波振動子アレイ18は、走査方向が挿入軸Aと平行になる向きで配置されており、挿入軸Aと平行な回転軸を中心に回転自在に設けられている。超音波振動子アレイ18は、図1において照射面を上方に向けた初期位置を基準に正逆各方向にそれぞれ約180°、両方向の合計で約360°の範囲で、任意の角度に回転可能である。これにより、超音波振動子アレイ18の回転角に応じて、回転軸を中心に放射状に超音波ビーム19を照射することができる。   In the distal end portion 15, the ultrasonic transducer array 18 is arranged so that the scanning direction is parallel to the insertion axis A, and is provided to be rotatable around a rotation axis parallel to the insertion axis A. The ultrasonic transducer array 18 can be rotated at an arbitrary angle within a range of about 180 ° in each of the forward and reverse directions and a total of about 360 ° in both directions with reference to the initial position with the irradiation surface facing upward in FIG. It is. Thereby, the ultrasonic beam 19 can be irradiated radially around the rotation axis according to the rotation angle of the ultrasonic transducer array 18.

超音波振動子アレイ18は、走査方向と回転軸が平行を保った状態で回転するので、回転に応じて超音波振動子アレイ18の照射方向が変化しても、断層画像の断面(スライス面)の向きは、回転軸と常に平行である。このように超音波振動子アレイ18を回転させることにより、例えば、体腔内の管道の内壁の全周に超音波ビーム19を照射して、全周に渡って内壁の生体組織内部の断層画像を観察することが可能となる。   Since the ultrasonic transducer array 18 rotates in a state where the scanning direction and the rotation axis are kept parallel, even if the irradiation direction of the ultrasonic transducer array 18 changes according to the rotation, the cross section of the tomographic image (slice plane) ) Is always parallel to the axis of rotation. By rotating the ultrasonic transducer array 18 in this manner, for example, the ultrasonic beam 19 is irradiated to the entire circumference of the inner wall of the duct in the body cavity, and a tomographic image inside the living tissue on the inner wall is obtained over the entire circumference. It becomes possible to observe.

超音波プローブ10は、内視鏡21の鉗子チャンネルを通じて体腔内に挿入される。内視鏡21は、周知のように、内視鏡21の挿入部の先端に配された照明窓21aから照明光を照射し、その反射光を観察窓21bの奥に配された撮像素子によって受光して内視鏡画像を得る。鉗子チャンネルは、鉗子などの処置具を挿通するチャンネルであり、先端の鉗子出口21cに連通している。超音波プローブ10の挿入部13は、内視鏡21の挿入部の基端側に配された鉗子口(図示せず)から鉗子チャンネルに挿入され、先端部15が鉗子出口21cから突出する。   The ultrasonic probe 10 is inserted into the body cavity through the forceps channel of the endoscope 21. As is well known, the endoscope 21 irradiates illumination light from an illumination window 21a disposed at the distal end of the insertion portion of the endoscope 21, and reflects the reflected light by an imaging device disposed behind the observation window 21b. An endoscopic image is obtained by receiving light. The forceps channel is a channel through which a treatment tool such as forceps is inserted, and communicates with the forceps outlet 21c at the tip. The insertion portion 13 of the ultrasonic probe 10 is inserted into a forceps channel from a forceps port (not shown) arranged on the proximal end side of the insertion portion of the endoscope 21, and the distal end portion 15 projects from the forceps outlet 21c.

超音波プローブ10の挿入部13は、可撓性を有しており、挿入部13の内部には、電気信号を伝送する信号ケーブル23と、超音波振動子アレイ18を回転させるための駆動力を伝達するフレキシブルシャフト(駆動力伝達部材)24が設けられている。信号ケーブル23は、超音波振動子アレイ18が出力する反射エコー信号、及び超音波振動子アレイ18に入力される駆動信号を伝送する。   The insertion portion 13 of the ultrasonic probe 10 has flexibility, and a driving force for rotating the signal transducer 23 for transmitting an electrical signal and the ultrasonic transducer array 18 is provided inside the insertion portion 13. Is provided with a flexible shaft (driving force transmission member) 24. The signal cable 23 transmits a reflected echo signal output from the ultrasonic transducer array 18 and a drive signal input to the ultrasonic transducer array 18.

フレキシブルシャフト24は、その長手方向が挿入軸Aに沿って配設されている。フレキシブルシャフト24は、周知のように、長尺の芯線の回りにワイヤ状の鋼線を巻き回したものであり、挿入部13の湾曲に合わせて撓む。   The longitudinal direction of the flexible shaft 24 is arranged along the insertion axis A. As is well known, the flexible shaft 24 is obtained by winding a wire-shaped steel wire around a long core wire, and bends in accordance with the curvature of the insertion portion 13.

フレキシブルシャフト24は、操作部14の手前で挿入部13から外部へ露出しており、露出した端部には操作つまみ26が設けられている。操作つまみ26は、術者によって操作され、超音波振動子アレイ18を回転させるための駆動力をフレキシブルシャフト24に入力する。操作つまみ26が回転すると、フレキシブルシャフト24がその軸回りに回転して、マグネットギヤ(磁気歯車)27及び信号ケーブル23を介して超音波振動子アレイ18に駆動力が伝達される。   The flexible shaft 24 is exposed to the outside from the insertion portion 13 before the operation portion 14, and an operation knob 26 is provided at the exposed end portion. The operation knob 26 is operated by an operator and inputs a driving force for rotating the ultrasonic transducer array 18 to the flexible shaft 24. When the operation knob 26 rotates, the flexible shaft 24 rotates about its axis, and the driving force is transmitted to the ultrasonic transducer array 18 via the magnet gear (magnetic gear) 27 and the signal cable 23.

マグネットギヤ27は、後に詳述するように、原動側の第1ギヤ28と従動側の第2ギヤ29からなる1対のギヤであり、磁力の作用によって非接触で第1ギヤ28から第2ギヤ29へ駆動力を伝達する。第1ギヤ28は、フレキシブルシャフト24に取り付けられており、第2ギヤ29は、信号ケーブル23に取り付けられている。   As will be described in detail later, the magnet gear 27 is a pair of gears composed of a first gear 28 on the driving side and a second gear 29 on the driven side. A driving force is transmitted to the gear 29. The first gear 28 is attached to the flexible shaft 24, and the second gear 29 is attached to the signal cable 23.

信号ケーブル23は、超音波振動子アレイ18とプロセッサ装置12とをコード11を介して接続されており、複数の超音波振動子16のそれぞれと接続する複数の信号線23a(図3参照)を束ねたものである。複数の信号線23aは、バラケてしまわないように、被覆材やバインド線によって拘束される。   The signal cable 23 connects the ultrasonic transducer array 18 and the processor device 12 via the cord 11, and connects a plurality of signal lines 23 a (see FIG. 3) that connect to each of the plurality of ultrasonic transducers 16. It is a bundle. The plurality of signal lines 23a are restrained by a covering material or a bind line so as not to be separated.

挿入部13は、挿入部本体31と、挿入部本体31の外周を覆う本体カバー32とからなる。挿入部本体31は、超音波振動子アレイ18及び信号ケーブル23と、これらを水密に収容するチューブ33とからなる。   The insertion portion 13 includes an insertion portion main body 31 and a main body cover 32 that covers the outer periphery of the insertion portion main body 31. The insertion portion main body 31 includes an ultrasonic transducer array 18 and a signal cable 23, and a tube 33 for housing them in a watertight manner.

本体カバー32は、挿入部13の長手方向に沿った切断面を持つ、分離可能な2つのカバー部34、35からなり、挿入部本体31のうち、先端部15を除いて、挿入部本体31の外周を覆う。カバー部34、35は、例えば、チューブ33と比較して硬質な樹脂で形成されている。チューブ33は、超音波振動子アレイ18が発する超音波を効率良く透過させる必要があるため、チューブ33の周壁の肉厚が薄く、剛性が低い。本体カバー32を硬質な樹脂で形成し、本体カバー32でチューブ33を覆うことにより、挿入部本体31の剛性を補完し、挿入部13全体として必要な剛性を確保している。   The main body cover 32 is composed of two separable cover portions 34 and 35 having a cut surface along the longitudinal direction of the insertion portion 13, and the insertion portion main body 31 except for the distal end portion 15 of the insertion portion main body 31. Cover the outer periphery of. The cover portions 34 and 35 are made of, for example, a hard resin compared to the tube 33. Since the tube 33 needs to efficiently transmit the ultrasonic waves generated by the ultrasonic transducer array 18, the peripheral wall of the tube 33 is thin and the rigidity is low. By forming the main body cover 32 from a hard resin and covering the tube 33 with the main body cover 32, the rigidity of the insertion portion main body 31 is complemented, and the necessary rigidity of the insertion portion 13 as a whole is ensured.

図4に示すように、カバー部34、35には、両者を係合するための係合突起34a及び係合溝35aが形成されている。係合突起34aは、付け根が細く、先端に付け根よりも直径が大きい球状の係合部を持ち、係合溝35aは、係合突起34aの断面形状に対応する断面形状を持つ。カバー部34、35は、係合突起34a及び係合溝35aを弾性変形させながら係合突起34aを係合溝35aに押し込み、両者を係合させることにより分離可能に合体される。これにより、本体カバー32が挿入部本体31に取り付けられる。挿入部本体31から本体カバー32を取り外す場合には、係合突起34aと係合溝35aの係合を解除して、カバー部34、35を分離する。   As shown in FIG. 4, the cover portions 34 and 35 are formed with an engaging protrusion 34a and an engaging groove 35a for engaging both. The engagement protrusion 34a has a spherical engagement portion with a narrow root and a diameter larger than the root at the tip, and the engagement groove 35a has a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the engagement protrusion 34a. The cover portions 34 and 35 are detachably combined by pushing the engagement protrusion 34a into the engagement groove 35a while elastically deforming the engagement protrusion 34a and the engagement groove 35a, and engaging the both. Thereby, the main body cover 32 is attached to the insertion portion main body 31. When removing the main body cover 32 from the insertion portion main body 31, the engagement between the engagement protrusion 34a and the engagement groove 35a is released, and the cover portions 34 and 35 are separated.

図3において、チューブ33は、絶縁性を持ち、可撓性を有する樹脂材料で形成されており、チューブ33の内部と被検体とを電気的に絶縁する。チューブ33の先端部は、超音波振動子アレイ18を収容する、挿入部13の先端部15を構成する。先端部15は、袋状に形成されている。先端部15は、信号ケーブル23を収容する道中部33aよりも径が太くなっており、挿入軸Aと平行な断面形状が略卵型に形成されている。超音波振動子アレイ18は、チューブ33の内部で回転自在に収容されており、チューブ33自体は回転しない。超音波振動子アレイ18は、コンベックスタイプであるため照射面が凸状に湾曲しているので、その回転スペースを確保するために、先端部15が略卵型に形成される。   In FIG. 3, the tube 33 has an insulating property and is formed of a flexible resin material, and electrically insulates the inside of the tube 33 from the subject. The distal end portion of the tube 33 constitutes the distal end portion 15 of the insertion portion 13 that accommodates the ultrasonic transducer array 18. The tip portion 15 is formed in a bag shape. The distal end portion 15 has a larger diameter than the middle portion 33a that accommodates the signal cable 23, and a cross-sectional shape parallel to the insertion axis A is formed in a substantially egg shape. The ultrasonic transducer array 18 is rotatably accommodated inside the tube 33, and the tube 33 itself does not rotate. Since the ultrasonic transducer array 18 is a convex type, the irradiation surface is curved in a convex shape, so that the distal end portion 15 is formed in a substantially egg shape in order to secure the rotation space.

チューブ33に超音波振動子アレイ18を収容する方法は、例えば、超音波プローブ10の組み立て時に、チューブ33を先端部15と道中部33aの2つの部分に分離しておき、先端部15に超音波振動子アレイ18を収容し、信号ケーブル23を道中部33aに収容した後、先端部15と道中部33aを溶着する。   For example, when the ultrasonic probe 10 is assembled, the tube 33 is separated into two parts, that is, the distal end portion 15 and the middle path portion 33a. The acoustic wave transducer array 18 is accommodated, and the signal cable 23 is accommodated in the midway portion 33a, and then the distal end portion 15 and the midway portion 33a are welded.

フレキシブルシャフト24は、第1ギヤ28とともに、チューブ33の道中部33aの外周に配置され、本体カバー32によって回転自在に保持される。カバー部34には、フレキシブルシャフト24及び第1ギヤ28が収容される空間36を形成するための収容溝が形成されている。空間36は、チューブ33の道中部33aの周壁によってチューブ33の内部空間37と隔てられている。   The flexible shaft 24 is disposed on the outer periphery of the middle portion 33 a of the tube 33 together with the first gear 28 and is rotatably held by the main body cover 32. The cover portion 34 is formed with an accommodation groove for forming a space 36 in which the flexible shaft 24 and the first gear 28 are accommodated. The space 36 is separated from the internal space 37 of the tube 33 by the peripheral wall of the middle part 33 a of the tube 33.

カバー部34は、カバー部35と異なり、その断面形状が、収容溝が形成される部分を膨らませた略楕円形状になっている(図4参照)。収容溝の内壁には、フレキシブルシャフト24を支持する軸受け34bが設けられている。軸受け34bは、カバー部34と一体に成形されており、収容溝の内壁から突出した凸部に、フレキシブルシャフト24の軸方向に延びたスリット(図示せず)を形成したものである。スリットは、その断面が、入口が狭く、その奥は、フレキシブルシャフト24を回転自在に保持するために円形に形成されている。フレキシブルシャフト24は、軸受け34bを弾性変形させながらスリットを開き、スリット内に押し込まれることで、軸受け34bに取り付けられる。   Unlike the cover part 35, the cover part 34 has a substantially oval shape in which a section where the accommodation groove is formed is expanded (see FIG. 4). A bearing 34 b that supports the flexible shaft 24 is provided on the inner wall of the housing groove. The bearing 34b is formed integrally with the cover portion 34, and is formed with a slit (not shown) extending in the axial direction of the flexible shaft 24 on the convex portion protruding from the inner wall of the housing groove. The slit has a narrow cross-section and a narrow entrance, and the back is formed in a circular shape to hold the flexible shaft 24 rotatably. The flexible shaft 24 is attached to the bearing 34b by opening the slit while elastically deforming the bearing 34b and being pushed into the slit.

フレキシブルシャフト24には、軸受け34bの側端面と当接して、フレキシブルシャフト24の軸方向の位置を規制する位置決めリング38が取り付けられている。また、カバー部34には、フレキシブルシャフト24の先端部15側の端部と嵌合して、フレキシブルシャフト24を支持する凹部34cが形成されている。フレキシブルシャフト24は、凹部34cによって回転軸と直交する方向の位置決めがなされる。   A positioning ring 38 is attached to the flexible shaft 24 so as to abut the side end surface of the bearing 34b and regulate the position of the flexible shaft 24 in the axial direction. Further, the cover portion 34 is formed with a concave portion 34 c that fits with the end portion on the distal end portion 15 side of the flexible shaft 24 and supports the flexible shaft 24. The flexible shaft 24 is positioned in a direction orthogonal to the rotation axis by the recess 34c.

また、フレキシブルシャフト24の基端側には、位置決めリング38と略同形状のストッパ39が設けられている。ストッパ39は、カバー部34の後端部の内壁と当接して、フレキシブルシャフト24の軸方向の位置を規制するとともに、フレキシブルシャフト24がカバー部34から抜け出ないようにする抜け止め部材として機能する。   A stopper 39 having substantially the same shape as the positioning ring 38 is provided on the proximal end side of the flexible shaft 24. The stopper 39 abuts against the inner wall of the rear end portion of the cover portion 34 to restrict the position of the flexible shaft 24 in the axial direction and functions as a retaining member that prevents the flexible shaft 24 from coming out of the cover portion 34. .

第1ギヤ28は、フレキシブルシャフト24の先端部15側の端部に固定されており、フレキシブルシャフト24の回転に伴って回転する。第2ギヤ29は、チューブ33の内部空間37に収容されている。第1ギヤ28と第2ギヤ29は、チューブ33の道中部33aの周壁を挟んで対向する位置に配置されている。第2ギヤ29は、信号ケーブル23に固定されている。第2ギヤ29が回転すると、信号ケーブル23も軸回りに回転し、その回転がダイレクトに超音波振動子アレイ18に伝わる。   The first gear 28 is fixed to the end of the flexible shaft 24 on the tip 15 side, and rotates with the rotation of the flexible shaft 24. The second gear 29 is accommodated in the internal space 37 of the tube 33. The first gear 28 and the second gear 29 are disposed at positions facing each other across the peripheral wall of the middle path portion 33 a of the tube 33. The second gear 29 is fixed to the signal cable 23. When the second gear 29 rotates, the signal cable 23 also rotates about the axis, and the rotation is directly transmitted to the ultrasonic transducer array 18.

信号ケーブル23を回転させると、信号ケーブル23の捩れ量の限界があるため、上述したように、第2ギヤ29及び超音波振動子アレイ18の回転範囲を、初期位置を基準に正逆各方向に約180°ずつ、両方向の合計で約360°の範囲に規制している。もちろん、この回転範囲の値は、本例に限るものではなく、例えば、正逆各方向に210°、合計420°、あるいは、正逆各方向に150°、合計300°など、計信号ケーブル23の捩れ量の限界に合わせて、適宜設定される。   When the signal cable 23 is rotated, there is a limit to the amount of twist of the signal cable 23. Therefore, as described above, the rotation range of the second gear 29 and the ultrasonic transducer array 18 is determined in the forward and reverse directions with respect to the initial position. The angle is regulated to about 360 ° in total in both directions by about 180 °. Of course, the value of this rotation range is not limited to this example. For example, the total signal cable 23 is 210 ° in each forward and reverse direction, a total of 420 °, or 150 ° in each forward and reverse direction, and a total of 300 °. It is set as appropriate according to the limit of the twist amount.

また、信号ケーブル23を、超音波振動子アレイ18に対する駆動力伝達機構を構成する部品として兼用することで、信号ケーブル23とは別に、駆動力伝達機構を構成する専用部品を使用する場合と比べて、挿入部本体31の構造を簡素化できるというメリットも得られる。また、チューブ33の内部空間37に収容する部品点数が減ることにより、チューブ33の細径化が可能になる。   Further, the signal cable 23 is also used as a component constituting a driving force transmission mechanism for the ultrasonic transducer array 18, so that a dedicated component constituting the driving force transmission mechanism is used separately from the signal cable 23. Thus, the merit that the structure of the insertion portion main body 31 can be simplified is also obtained. Further, the diameter of the tube 33 can be reduced by reducing the number of parts accommodated in the internal space 37 of the tube 33.

信号ケーブル23は、超音波振動子アレイ18の基部17に接続されており、基部17と信号ケーブル23の接続部40は、信号ケーブル23の撓みが生じないように、信号ケーブル23に硬化剤を塗布するなどにより固められている。このため、信号ケーブル23の回転力が超音波振動子アレイ18に効率良く伝達される。なお、硬化剤によって固める他、剛体を取り付けて接続部40を補強してもよい。   The signal cable 23 is connected to the base portion 17 of the ultrasonic transducer array 18, and the connecting portion 40 between the base portion 17 and the signal cable 23 is coated with a curing agent so that the signal cable 23 does not bend. It is hardened by application. For this reason, the rotational force of the signal cable 23 is efficiently transmitted to the ultrasonic transducer array 18. In addition to hardening with a curing agent, the connecting portion 40 may be reinforced by attaching a rigid body.

図4に示すように、第1ギヤ28及び第2ギヤ29は、それぞれ複数の磁石41、42を円環状に配列したリングマグネットである。各磁石41、42は、異なる磁極(NとS)が交互に配列されている。第1ギヤ28と第2ギヤ29は、それぞれの外周面同士が対向し、各磁石41、42が1つずつ対向するように配置されている。   As shown in FIG. 4, the first gear 28 and the second gear 29 are ring magnets in which a plurality of magnets 41 and 42 are arranged in an annular shape, respectively. The magnets 41 and 42 have different magnetic poles (N and S) arranged alternately. The first gear 28 and the second gear 29 are arranged so that their outer peripheral surfaces face each other and the magnets 41 and 42 face each other.

第1ギヤ28から第2ギヤ29への駆動力の伝達は、各磁石41、42の同極同士が接近したときに発生する斥力と異極同士が接近したときに発生する吸引力を通じて行われる。例えば、第1ギヤ28の磁石41のS極と、第2ギヤ29の磁石42のN極が対向している場合には、各磁石41、42間には、吸引力が発生する。第1ギヤ28が時計方向に回転すると、磁石41のN極が第2ギヤ29の磁石42のN極に接近するため、斥力が発生し、第2ギヤ29が反時計方向に回転する。こうした非接触式のマグネットギヤ(磁気歯車)のより詳細な内容は、例えば、特開2007−244014号公報、特開2007−239765号公報、特開2007−010157号公報に開示されている。   Transmission of driving force from the first gear 28 to the second gear 29 is performed through repulsive force generated when the same poles of the magnets 41 and 42 approach each other and attraction force generated when the opposite poles approach each other. . For example, when the south pole of the magnet 41 of the first gear 28 and the north pole of the magnet 42 of the second gear 29 are opposed to each other, an attractive force is generated between the magnets 41 and 42. When the first gear 28 rotates clockwise, the N pole of the magnet 41 approaches the N pole of the magnet 42 of the second gear 29, so that repulsive force is generated and the second gear 29 rotates counterclockwise. More detailed contents of such a non-contact type magnet gear (magnetic gear) are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2007-244014, 2007-239765, and 2007-010157.

第1ギヤ28、第2ギヤ29のそれぞれの磁石41、42の数は、物理的に接触して噛み合う通常のギヤの歯数に相当する。第1ギヤ28は、4つの磁石41で構成され、第2ギヤ29は、8つの磁石42で構成される。したがって、第1ギヤ28と第2ギヤ29の減速比(従動側の歯数/原動側の歯数)は「2」であり、第1ギヤ28が2回転すると、第2ギヤ29が1回転する。   The number of magnets 41 and 42 of each of the first gear 28 and the second gear 29 corresponds to the number of teeth of a normal gear that physically contacts and meshes. The first gear 28 includes four magnets 41, and the second gear 29 includes eight magnets 42. Therefore, the reduction ratio (the number of teeth on the driven side / the number of teeth on the driving side) of the first gear 28 and the second gear 29 is “2”, and when the first gear 28 rotates twice, the second gear 29 rotates once. To do.

また、第2ギヤ29の回転は、信号ケーブル23を介して超音波振動子アレイ18にダイレクトに伝わるため、第2ギヤ29の歯数(磁石42の数)によって超音波振動子アレイ18の最小回転角が決まる。第2ギヤ29の歯数が少ないほど最小回転角が大きく、多いほど最小回転角が小さい。最小回転角が小さいほど、超音波振動子アレイ18のより細かな角度調節が可能である。減速比や第2ギヤ29の歯数は、第1ギヤ28及び第2ギヤ29の外径、必要な駆動力等を考慮して適宜選択される。   Further, since the rotation of the second gear 29 is directly transmitted to the ultrasonic transducer array 18 via the signal cable 23, the minimum number of the ultrasonic transducer array 18 depends on the number of teeth of the second gear 29 (the number of magnets 42). The rotation angle is determined. The minimum rotation angle is larger as the number of teeth of the second gear 29 is smaller, and the minimum rotation angle is smaller as the number is larger. The smaller the minimum rotation angle, the finer angle adjustment of the ultrasonic transducer array 18 is possible. The reduction ratio and the number of teeth of the second gear 29 are appropriately selected in consideration of the outer diameters of the first gear 28 and the second gear 29, the required driving force, and the like.

符合44は、第2ギヤ29を信号ケーブル23に取り付けるための台座となる円筒状のパイプである。図2及び図3に示すように、パイプ44には、その先端側の端部の外周に凸部44aが形成されている。凸部44aは、信号ケーブル23の回転範囲を規制するストッパである。凸部44aは、初期位置から第2ギヤ29が正方向又は逆方向に回転し、凸部44aが約180°回転したときに、チューブ33の内壁に形成された凸部33bと当接する。この当接により信号ケーブル23及び超音波振動子アレイ18の回転範囲が規制される。また、凸部33bは、第2ギヤ29の側端面と当接して、第2ギヤ29及び超音波振動子アレイ18のチューブ33内における軸方向の位置決め部材としても機能する。   Reference numeral 44 is a cylindrical pipe serving as a base for attaching the second gear 29 to the signal cable 23. As shown in FIGS. 2 and 3, the pipe 44 has a convex portion 44 a formed on the outer periphery of the end portion on the tip side. The convex portion 44 a is a stopper that regulates the rotation range of the signal cable 23. The convex portion 44 a contacts the convex portion 33 b formed on the inner wall of the tube 33 when the second gear 29 rotates in the forward direction or the reverse direction from the initial position and the convex portion 44 a rotates about 180 °. This contact restricts the rotation range of the signal cable 23 and the ultrasonic transducer array 18. Further, the convex portion 33 b abuts on the side end surface of the second gear 29 and functions as an axial positioning member within the tube 33 of the second gear 29 and the ultrasonic transducer array 18.

また、凸部33cは、第2ギヤ29、信号ケーブル23及び超音波振動子アレイ18が回転したときに、チューブ33の内壁との摩擦によってチューブ33が連れ回らないように、チューブ33の回転を規制するストッパである。凸部33cは、チューブ33の外周から突出して形成されており、カバー部35の内壁に形成された凹部と嵌合して、チューブ33の回転を規制する。図3においては、凸部33cは1つだけ示されているが、凸部33c及びそれに対応する凹部は、要所に複数箇所設けられている。   Further, the convex portion 33c rotates the tube 33 so that the tube 33 is not rotated by friction with the inner wall of the tube 33 when the second gear 29, the signal cable 23 and the ultrasonic transducer array 18 rotate. It is a stopper that regulates. The convex portion 33 c is formed so as to protrude from the outer periphery of the tube 33, and engages with a concave portion formed on the inner wall of the cover portion 35 to restrict the rotation of the tube 33. In FIG. 3, only one convex portion 33c is shown, but a plurality of convex portions 33c and corresponding concave portions are provided at important points.

第2ギヤ29の取り付け位置は、信号ケーブル23と超音波振動子アレイ18の接続部40の近傍である。上述したように、接続部40は、硬化剤によって硬化されているので、第2ギヤ29と超音波振動子アレイ18との間で、信号ケーブル23の捩れは少ない。しかし、第2ギヤ29と超音波振動子アレイ18の間隔を狭めることにより、信号ケーブル23の捩れをより少なくすることができる。信号ケーブル23の捩れは、駆動力の伝達ロスになるため、捩れを少なくすることで伝達ロスを抑えることができる。   The attachment position of the second gear 29 is in the vicinity of the connection portion 40 between the signal cable 23 and the ultrasonic transducer array 18. As described above, since the connection portion 40 is cured by the curing agent, the signal cable 23 is less twisted between the second gear 29 and the ultrasonic transducer array 18. However, the twist of the signal cable 23 can be further reduced by narrowing the distance between the second gear 29 and the ultrasonic transducer array 18. Since the twisting of the signal cable 23 causes a transmission loss of the driving force, the transmission loss can be suppressed by reducing the twist.

また、信号ケーブル23は、第2ギヤ29の取り付け位置の近傍で、かつ、取り付け位置から挿入部13の基端よりの位置で、例えば、固定部46によってチューブ33に固定されている。固定部46は、例えば、信号ケーブル23を挿通可能な円筒状の軸受け部材で構成される。固定部46は、その内周面が信号ケーブル23の外周面と固定される。そして、固定部46の外周とチューブ33の内壁とが接着剤で接着されて、信号ケーブル23とチューブ33が固定される。   Further, the signal cable 23 is fixed to the tube 33 by, for example, a fixing portion 46 in the vicinity of the attachment position of the second gear 29 and at a position from the attachment position to the proximal end of the insertion portion 13. The fixing part 46 is constituted by, for example, a cylindrical bearing member into which the signal cable 23 can be inserted. The inner peripheral surface of the fixing portion 46 is fixed to the outer peripheral surface of the signal cable 23. And the outer periphery of the fixing | fixed part 46 and the inner wall of the tube 33 are adhere | attached with an adhesive agent, and the signal cable 23 and the tube 33 are fixed.

第2ギヤ29の回転により信号ケーブル23は回転するが、信号ケーブル23のうち、固定部46よりも基端側の部分は、固定部46によって回転不能にされているため、回転しない。このため、操作つまみ26からフレキシブルシャフト24を通じて入力する操作力の伝達ロスが軽減される。つまり、信号ケーブル23の全長のうち、固定部46から先端部15側の部分だけを回転させることで、信号ケーブル23の回転部分の重量、チューブ33の内壁との摩擦、信号ケーブル23の捩れ抵抗といった、信号ケーブル23の回転負荷が減るため、操作力の伝達ロスが少なくなる。伝達ロスが少ない分、操作つまみ26の操作力も小さくて済むので、操作しやすい。   The signal cable 23 is rotated by the rotation of the second gear 29, but the portion of the signal cable 23 on the base end side with respect to the fixing portion 46 is not rotated by the fixing portion 46, and therefore does not rotate. For this reason, the transmission loss of the operation force input from the operation knob 26 through the flexible shaft 24 is reduced. That is, by rotating only the portion on the distal end portion 15 side from the fixed portion 46 in the entire length of the signal cable 23, the weight of the rotating portion of the signal cable 23, the friction with the inner wall of the tube 33, the torsional resistance of the signal cable 23 Thus, since the rotational load of the signal cable 23 is reduced, the transmission loss of the operating force is reduced. Since there is little transmission loss, the operation force of the operation knob 26 can be reduced, so that it is easy to operate.

また、信号ケーブル23は、第2ギヤ29の取り付け位置と固定部46の間に、他の部分と比較して複数の信号線23aの拘束力が弱い弱拘束部47を有している。弱拘束部47は、例えば、複数の信号線23aを覆って拘束する信号ケーブル23の被覆材を取り除き、露出した信号線23aに弛みを持たせることで形成される。   In addition, the signal cable 23 has a weak restraint portion 47 between the mounting position of the second gear 29 and the fixed portion 46, and the restraint force of the signal lines 23a is weaker than that of other portions. The weak restraint portion 47 is formed, for example, by removing the covering material of the signal cable 23 that covers and restrains the plurality of signal lines 23a and gives the exposed signal lines 23a slack.

図3においては、弱拘束部47以外の部分における信号線23aの収容状態を示すために、第2ギヤ29の取り付け位置において、信号ケーブル23の被覆材を一部破断して図示している。この図からわかるように、弱拘束部47以外の部分では、信号線23aは被覆材で強く拘束されて、各信号線23aの間に隙間が生じないように整然と収容されている。このため、信号線23aの変形や移動が規制されるので、信号ケーブル23の捩れ抵抗が大きい。   In FIG. 3, in order to show the accommodation state of the signal line 23 a in the portion other than the weak restraint portion 47, the covering material of the signal cable 23 is partially broken at the attachment position of the second gear 29. As can be seen from this figure, in the portions other than the weak restraint portion 47, the signal line 23a is strongly restrained by the covering material and is neatly accommodated so that no gap is formed between the signal lines 23a. For this reason, since the deformation and movement of the signal line 23a are restricted, the torsional resistance of the signal cable 23 is large.

これに対して、弱拘束部47においては、被覆材が除去されて信号線23aを弛ませているので、各信号線23a間に隙間が生じている。このため、弱拘束部47では、信号線23aの変形や移動の自由度が高く、捩れ抵抗が減少する。信号ケーブル23の捩れ抵抗が減少すると、回転負荷が減少して操作つまみ26の操作力が軽減される。   On the other hand, in the weak restraint part 47, since the covering material is removed to loosen the signal line 23a, a gap is generated between the signal lines 23a. For this reason, in the weak restraint part 47, the freedom degree of a deformation | transformation and movement of the signal wire | line 23a is high, and torsional resistance reduces. When the torsional resistance of the signal cable 23 decreases, the rotational load decreases and the operating force of the operation knob 26 is reduced.

なお、弱拘束部47の作り方としては、被覆材を除去する方法に限らない。例えば、信号線23aの要所をバインド線で拘束する場合には、拘束力を弱めたい部分について、バインド線で拘束する部位の間隔を他の部位よりも広くして、信号線23aに弛みを持たせる。   Note that the method of making the weak restraint portion 47 is not limited to the method of removing the covering material. For example, when the important part of the signal line 23a is constrained by the bind line, the part of the part to be restrained with the bind line is made wider than the other part, and the signal line 23a is loosened. Give it.

以下、上記構成による作用について説明する。超音波検査を行う際には、術者は、内視鏡21を被検者の体腔内に挿入し、内視鏡21の挿入部を被観察部位まで到達させる。この状態で、超音波プローブ10の挿入部13を、内視鏡21の鉗子口から挿入し、先端部15を鉗子出口21cから突出させる。超音波振動子アレイ18は、プロセッサ装置12から信号ケーブル23を通じて駆動信号が入力されて作動する。   Hereinafter, the operation of the above configuration will be described. When performing an ultrasonic examination, the operator inserts the endoscope 21 into the body cavity of the subject and causes the insertion portion of the endoscope 21 to reach the site to be observed. In this state, the insertion portion 13 of the ultrasonic probe 10 is inserted from the forceps opening of the endoscope 21, and the distal end portion 15 is protruded from the forceps outlet 21c. The ultrasonic transducer array 18 operates when a drive signal is input from the processor device 12 through the signal cable 23.

超音波振動子アレイ18は、超音波ビーム19を照射し、その反射エコー信号を検出し、これを電気信号に変換して、信号ケーブル23に出力する。電気信号は、信号ケーブル23を通じて伝送されて、コード11を介してプロセッサ装置12に入力される。プロセッサ装置12は、入力された電気信号に基づいて断層画像を生成し、モニタに表示する。術者は、断層画像を観察して患部や病変の状態を調べる。   The ultrasonic transducer array 18 irradiates the ultrasonic beam 19, detects the reflected echo signal, converts it into an electrical signal, and outputs it to the signal cable 23. The electric signal is transmitted through the signal cable 23 and input to the processor device 12 through the cord 11. The processor device 12 generates a tomographic image based on the input electrical signal and displays it on the monitor. The surgeon observes the tomographic image and examines the state of the affected part or lesion.

操作つまみ26が回転操作されると、フレキシブルシャフト24が回転し第1ギヤ28が回転する。第1ギヤ28が回転すると、磁力の作用によってチューブ33を隔てて対向する第2ギヤ29が回転する。第2ギヤ29が回転すると信号ケーブル23が回転し、それに接続された超音波振動子アレイ18が挿入軸A回りに回転する。これにより、超音波ビーム19の照射方向が変化して、観察方向を変化させることができる。   When the operation knob 26 is rotated, the flexible shaft 24 rotates and the first gear 28 rotates. When the first gear 28 rotates, the second gear 29 that faces the tube 33 through the action of the magnetic force rotates. When the second gear 29 rotates, the signal cable 23 rotates, and the ultrasonic transducer array 18 connected thereto rotates around the insertion axis A. Thereby, the irradiation direction of the ultrasonic beam 19 changes, and the observation direction can be changed.

フレキシブルシャフト24は、信号ケーブル23が収容される内部空間37とはチューブ33を仕切りとして隔てられた空間36に設けられているから、回転するフレキシブルシャフト24と信号ケーブル23が接触することはない。従来のように、信号ケーブルと、ワイヤやシャフトといった駆動力伝達部材とを同じ空間に配置した場合と比べて、信号ケーブル23の断線の危険性が減少する。しかも、チューブ33は絶縁材料で形成されているため、ワイヤやシャフトといった金属と信号ケーブル23の断線部分がショートする危険性もない。さらに、チューブ33に信号ケーブル33が収容されているので、仮に信号ケーブル23に断線が生じた場合でも、生体内へ漏電することもなく、電気的な安全性も高い。   Since the flexible shaft 24 is provided in a space 36 separated from the internal space 37 in which the signal cable 23 is accommodated by using the tube 33 as a partition, the rotating flexible shaft 24 and the signal cable 23 do not come into contact with each other. As compared with the conventional case where the signal cable and the driving force transmission member such as a wire and a shaft are arranged in the same space, the risk of disconnection of the signal cable 23 is reduced. In addition, since the tube 33 is formed of an insulating material, there is no risk of a short circuit between the broken wire of the signal cable 23 and a metal such as a wire or a shaft. Furthermore, since the signal cable 33 is accommodated in the tube 33, even if the signal cable 23 is disconnected, there is no leakage into the living body, and the electrical safety is high.

超音波検査が終了し、超音波プローブ10が体腔内から抜かれると、超音波プローブ10は、洗浄される。洗浄の際には、使用済みの超音波プローブ10は、カバー部34、35を分離して、挿入部本体31から本体カバー32が取り外される。挿入部本体31は、先端部15を除いて、本体カバー32によって覆われているので、汚れが付着する箇所が少なく、洗浄がしやすい。   When the ultrasonic examination is completed and the ultrasonic probe 10 is removed from the body cavity, the ultrasonic probe 10 is washed. At the time of cleaning, the used ultrasonic probe 10 separates the cover portions 34 and 35, and the main body cover 32 is removed from the insertion portion main body 31. Since the insertion portion main body 31 is covered by the main body cover 32 except for the distal end portion 15, there are few places to which dirt adheres and it is easy to clean.

また、本体カバー32と挿入部本体31を着脱自在としたことにより、次のような効果も得られる。第1に、挿入部本体31と本体カバー32は、それぞれ構成部品が異なるため、耐用期間も異なる。両者を着脱自在とすれば、耐用期間が経過した部品、あるいは、劣化が進んだ部品のみ交換することが可能となり、ユーザのメインテナンスコストを抑えることができる。   Further, since the main body cover 32 and the insertion portion main body 31 are detachable, the following effects can be obtained. 1stly, since the insertion part main body 31 and the main body cover 32 differ in a component, respectively, a lifetime is also different. If both of them are detachable, it is possible to replace only a part whose lifetime has passed or a part whose deterioration has progressed, and the maintenance cost of the user can be suppressed.

第2に、例えば、超音波振動子アレイ18の種類が異なる複数種類の挿入部本体31の使い分けを行う場合には、挿入部本体31のみを交換し、1つの本体カバー32を、複数種類の挿入部本体31で共用するといったことも可能となる。複数種類の挿入部本体31の例としては、超音波振動子アレイの解像力といった性能が異なるものや、超音波振動子アレイのタイプが異なるものがある。超音波振動子アレイのタイプは、照射面が平面で超音波ビームを直線状に走査するリニアタイプ、弓状に走査するアークタイプなどがある。   Secondly, for example, when different types of insertion portion main bodies 31 having different types of ultrasonic transducer arrays 18 are used, only the insertion portion main body 31 is replaced, and one main body cover 32 is replaced with a plurality of types of insertion portion main bodies 31. It can be shared by the insertion portion main body 31. Examples of the plurality of types of insertion portion main bodies 31 include those having different performance such as the resolution of the ultrasonic transducer array and those having different types of the ultrasonic transducer array. The types of the ultrasonic transducer array include a linear type in which an irradiation surface is flat and an ultrasonic beam is scanned linearly, an arc type in which an arc is scanned.

上記第1実施形態では、本体カバー32に収容溝を形成し、この収容溝にフレキシブルシャフト24を収容する例で説明したが、本体カバー32の周壁に厚みがある場合には、溝の代わりに挿通穴を形成し、挿通穴にフレキシブルシャフト24を収容してもよい。この場合には、フレキシブルシャフト24が収容される空間36と、チューブ32の内部空間37の間に、チューブ32の周壁に加えて、本体カバー32の一部が介在することになる。   In the first embodiment, an example in which the housing groove is formed in the main body cover 32 and the flexible shaft 24 is housed in the housing groove has been described. However, when the peripheral wall of the main body cover 32 is thick, instead of the groove. An insertion hole may be formed, and the flexible shaft 24 may be accommodated in the insertion hole. In this case, in addition to the peripheral wall of the tube 32, a part of the main body cover 32 is interposed between the space 36 in which the flexible shaft 24 is accommodated and the internal space 37 of the tube 32.

上記第1実施形態においては、本体カバーを、分離可能な2つの部材(カバー部34、35)で構成した例で説明したが、図5に示す本体カバー51のように、1つの部材で構成してもよい。本体カバー51には、長手方向(挿入軸Aと平行)に沿って、切り込み51aが形成されている。切り込み51aは、フレキシブルシャフト24や挿入部本体31を着脱するためのものである。着脱の際には、切り込み51aは、二点鎖線で示すように、本体カバー51を弾性変形させて広げられる。   In the first embodiment, the main body cover has been described with an example in which the main body cover is configured by two separable members (cover portions 34 and 35). However, the main body cover is configured by a single member as in the main body cover 51 shown in FIG. May be. The main body cover 51 is provided with a cut 51a along the longitudinal direction (parallel to the insertion axis A). The cut 51a is for attaching and detaching the flexible shaft 24 and the insertion portion main body 31. At the time of attachment / detachment, the notch 51a is widened by elastically deforming the main body cover 51 as indicated by a two-dot chain line.

この場合には、図6に示すように、バンド52を本体カバー51に取り付けて、本体カバー51を外周から拘束するとよい。バンド52は、本体カバー51の切り込み51aが不用意に開いて、フレキシブルシャフト24や挿入部本体31が本体カバー51内部で位置ずれを起こしたり、本体カバー51から脱落することを防止する。   In this case, as shown in FIG. 6, the band 52 may be attached to the main body cover 51 to restrain the main body cover 51 from the outer periphery. The band 52 prevents the cutout 51 a of the main body cover 51 from being inadvertently opened, causing the flexible shaft 24 and the insertion portion main body 31 to be displaced within the main body cover 51 or falling off the main body cover 51.

また、第1実施形態では、フレキシブルシャフト24に対する駆動力の入力をマニュアル操作(操作つまみ26の回転操作)で行う例で説明したが、図7に示すように、モータ56によってフレキシブルシャフト24に駆動力を入力して回転させてもよい。モータ56は、例えば、操作部14内に設けられる。操作部14には、モータ56のオンオフ、及びその回転方向を指示する操作ボタン57が設けられる。   In the first embodiment, the driving force is input to the flexible shaft 24 by manual operation (rotating operation of the operation knob 26). However, the motor 56 drives the flexible shaft 24 as shown in FIG. You may rotate by inputting force. For example, the motor 56 is provided in the operation unit 14. The operation unit 14 is provided with an operation button 57 for instructing on / off of the motor 56 and its rotation direction.

図8及び図9を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。図8に示す超音波プローブ60と、第1実施形態の超音波プローブ10の主要な相違点は、非接触式のマグネットギヤの形態である。以下、相違点を中心に説明し、共通な部位及び部品については、第1実施形態と同じ符合を付し、説明を省略する。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The main difference between the ultrasonic probe 60 shown in FIG. 8 and the ultrasonic probe 10 of the first embodiment is the form of a non-contact type magnet gear. Hereinafter, the differences will be mainly described, and common portions and components are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof will be omitted.

超音波プローブ60の非接触式のマグネットギヤ61は、原動側の第1ギヤ62及び従動側の第2ギヤ63とからなり、第1実施形態と同様に1組のリングマグネットから構成される。第2ギヤ63は、第1実施形態の第2ギヤ29と共通である。第1ギヤ62は、第2ギヤ63の外径よりも大きな内径を持つ。第1ギヤ62の内周面と、第2ギヤ63の外周面とがチューブ72を挟んで対向し、第1ギヤ62及び第2ギヤ63は、同軸上を回転する。   The non-contact type magnet gear 61 of the ultrasonic probe 60 is composed of a first gear 62 on the driving side and a second gear 63 on the driven side, and is composed of a set of ring magnets as in the first embodiment. The second gear 63 is common to the second gear 29 of the first embodiment. The first gear 62 has an inner diameter that is larger than the outer diameter of the second gear 63. The inner peripheral surface of the first gear 62 and the outer peripheral surface of the second gear 63 face each other with the tube 72 interposed therebetween, and the first gear 62 and the second gear 63 rotate on the same axis.

第1ギヤ62、63は、同数(8個)の磁石66、67を有する。第1ギヤ62の各磁石66は、第2ギヤ63の各磁石67と対向して配置されている。このため、磁石が1つだけ対向する第1実施形態と比較して、第1ギヤ62と第2ギヤ63との間で大きな駆動力が得られる。   The first gears 62 and 63 have the same number (eight) of magnets 66 and 67. Each magnet 66 of the first gear 62 is disposed to face each magnet 67 of the second gear 63. Therefore, a large driving force can be obtained between the first gear 62 and the second gear 63 as compared with the first embodiment in which only one magnet is opposed.

第1ギヤ62は、円筒部材71の内周面に固定される。円筒部材71は、第1実施形態のフレキシブルシャフト24と同様の機能を有する駆動力伝達部材である。円筒部材71は、可撓性を持ち、挿入軸A方向に沿って長く、チューブ72を収容する内径を持っている。円筒部材71には、挿入部13の基端側の端部に操作つまみ73が設けられている。操作つまみ73を回転させると、円筒部材71が回転し、第1ギヤ62が回転する。これにより、第2ギヤ63及び信号ケーブル23を通じて超音波振動子アレイ18が回転する。円筒部材71は、本体カバー76によってチューブ72の外周に回転自在に保持される。   The first gear 62 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical member 71. The cylindrical member 71 is a driving force transmission member having the same function as the flexible shaft 24 of the first embodiment. The cylindrical member 71 has flexibility, is long along the direction of the insertion axis A, and has an inner diameter that accommodates the tube 72. The cylindrical member 71 is provided with an operation knob 73 at the end on the proximal end side of the insertion portion 13. When the operation knob 73 is rotated, the cylindrical member 71 is rotated and the first gear 62 is rotated. As a result, the ultrasonic transducer array 18 rotates through the second gear 63 and the signal cable 23. The cylindrical member 71 is rotatably held on the outer periphery of the tube 72 by the main body cover 76.

本体カバー76は、カバー部77、78及びキャップ79からなる分離可能な3つの部材からなる。カバー部77、78は、第1実施形態のカバー部34、35の係合突起34a、係合溝35aと同様の係合部を備えており、挿入部本体31に着脱自在に取り付けられる。   The main body cover 76 includes three separable members including cover portions 77 and 78 and a cap 79. The cover portions 77 and 78 include the same engagement portions as the engagement protrusions 34 a and the engagement grooves 35 a of the cover portions 34 and 35 of the first embodiment, and are detachably attached to the insertion portion main body 31.

カバー部78には、チューブ72の凸部72aと係合する凹部が形成されている。凸部72aは、第1実施形態の凸部33cに相当し、チューブ72の回転規制を行うストッパである。また、チューブ72の凸部72bは、第1実施形態の凸部33bに相当し、パイプ44の凸部44aと当接して、超音波振動子アレイ18の回転範囲を規制するストッパである。   The cover portion 78 is formed with a concave portion that engages with the convex portion 72 a of the tube 72. The convex portion 72 a corresponds to the convex portion 33 c of the first embodiment, and is a stopper that restricts the rotation of the tube 72. Further, the convex portion 72 b of the tube 72 corresponds to the convex portion 33 b of the first embodiment, and is a stopper that contacts the convex portion 44 a of the pipe 44 and restricts the rotation range of the ultrasonic transducer array 18.

カバー部77、78の内周面には、円筒部材71の外周に形成された凸部71aと係合する係合溝77a、78aが形成されている。凸部71aと係合溝77a、78aの係合により、円筒部材71の軸方向の位置が規制される。また、符合71bは、円筒部材71の内周面とチューブ72の内周面のクリアランスを確保するための凸部である。また、円筒部材71の先端側の端部は、カバー部77、78に形成された溝77b、78bと嵌合して支持される。溝77b、78b及び凸部71bによって、円筒部材71は、その軸方向と直交する方向の位置が決められる。   Engaging grooves 77 a and 78 a that engage with convex portions 71 a formed on the outer periphery of the cylindrical member 71 are formed on the inner peripheral surfaces of the cover portions 77 and 78. The position of the cylindrical member 71 in the axial direction is restricted by the engagement between the convex portion 71a and the engaging grooves 77a and 78a. Reference numeral 71 b is a convex portion for ensuring a clearance between the inner peripheral surface of the cylindrical member 71 and the inner peripheral surface of the tube 72. Further, the end of the cylindrical member 71 on the front end side is fitted and supported by grooves 77b and 78b formed in the cover portions 77 and 78. The position of the cylindrical member 71 in the direction orthogonal to the axial direction of the cylindrical member 71 is determined by the grooves 77b and 78b and the convex portion 71b.

超音波プローブ60を組み立てる際には、まず、超音波振動子アレイ18及び信号ケーブル23を、第1実施形態と同様の手法(内蔵物を収容後、先端部と道中部を溶着)でチューブ72に水密に収容する。次に、チューブ72の後端側から円筒部材71を挿通して取り付ける。円筒部材71の取り付けに際しては操作部14が障害となるので、信号ケーブル23と操作部14とをコネクタによって着脱できるようにしておくことが好ましい。   When assembling the ultrasonic probe 60, first, the ultrasonic transducer array 18 and the signal cable 23 are connected to the tube 72 by the same method as in the first embodiment (after accommodating the built-in material, the distal end portion and the middle portion of the road are welded). Store watertight. Next, the cylindrical member 71 is inserted and attached from the rear end side of the tube 72. Since the operation unit 14 becomes an obstacle when the cylindrical member 71 is attached, it is preferable that the signal cable 23 and the operation unit 14 be detachable with a connector.

円筒部材71を取り付けた後、カバー部77、78を円筒部材71の外周に被せるようにして取り付ける。カバー部77、78の取り付け後、操作つまみ73の後方からキャップ79を取り付ける。キャップ79を取り付けた後、信号ケーブル23と操作部14を接続する。こうして超音波プローブ60が組み立てられる。   After attaching the cylindrical member 71, the cover parts 77 and 78 are attached so as to cover the outer periphery of the cylindrical member 71. After the cover portions 77 and 78 are attached, the cap 79 is attached from behind the operation knob 73. After the cap 79 is attached, the signal cable 23 and the operation unit 14 are connected. Thus, the ultrasonic probe 60 is assembled.

上記実施形態では、チューブを回転させずに、その内部に収容した超音波振動子アレイだけを回転させる例で説明したが、超音波振動子アレイをチューブ毎回転させてもよい。また、超音波振動子アレイ、信号ケーブル及び第2ギヤを1つのチューブに収容した例で説明したが、チューブには、少なくとも信号ケーブル及び第2ギヤが収容されていればよい。超音波振動子アレイをチューブに収容しない場合には、別のチューブを被せるか、あるいは、チューブに代えて、超音波振動子アレイを水密に覆うカバーを設ける。カバーは、超音波振動子アレイの外周面に密着するものでもよい。また、超音波振動子アレイ自体が水密構造になっていれば、カバーも不要である。   In the above embodiment, an example in which only the ultrasonic transducer array accommodated in the tube is rotated without rotating the tube has been described. However, the ultrasonic transducer array may be rotated for each tube. Moreover, although the example which accommodated the ultrasonic transducer | vibrator array, the signal cable, and the 2nd gear in one tube was demonstrated, the signal cable and the 2nd gear should just be accommodated in the tube. When the ultrasonic transducer array is not accommodated in the tube, another tube is covered, or a cover that covers the ultrasonic transducer array in a watertight manner is provided instead of the tube. The cover may be in close contact with the outer peripheral surface of the ultrasonic transducer array. Further, if the ultrasonic transducer array itself has a watertight structure, a cover is not necessary.

また、上記実施形態では、超音波振動子アレイを、走査方向と平行な回転軸を中心に回転させ、その回転により、回転軸を基準に放射状に照射される超音波ビームの照射方向が変化する例で説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図10に示すようなマルチプレーンタイプの超音波プローブ81に適用することもできる。マルチプレーンタイプの超音波プローブでは、上記実施形態と異なり、超音波振動子アレイが回転しても、超音波ビームの照射方向は変化せず、走査方向だけが回転する。これにより、断層画像の断面(スライス面)の向きを変化させることができる。   In the above-described embodiment, the ultrasonic transducer array is rotated around a rotation axis parallel to the scanning direction, and the rotation changes the irradiation direction of the ultrasonic beam irradiated radially with respect to the rotation axis. Although described by way of example, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the present invention can be applied to a multi-plane type ultrasonic probe 81 as shown in FIG. In the multi-plane type ultrasonic probe, unlike the above embodiment, even if the ultrasonic transducer array rotates, the irradiation direction of the ultrasonic beam does not change, and only the scanning direction rotates. Thereby, the direction of the cross section (slice plane) of the tomographic image can be changed.

超音波プローブ81は、超音波ビーム19の照射方向が先端部の前方を向き、照射方向が挿入軸Aと平行になるように超音波振動子アレイ82が取り付けられており、超音波振動子アレイ82を、挿入軸Aと平行な回転軸を中心に回転させて、超音波振動子83による走査方向を回転させるマルチプレーンタイプである。   The ultrasonic probe 81 is attached with an ultrasonic transducer array 82 such that the irradiation direction of the ultrasonic beam 19 faces the front of the tip and the irradiation direction is parallel to the insertion axis A. This is a multi-plane type in which 82 is rotated around a rotation axis parallel to the insertion axis A and the scanning direction by the ultrasonic transducer 83 is rotated.

また、従来技術として示した、特開2000−201935号公報や特開平6−335481号公報に記載されている超音波プローブのように、超音波ビームの照射方向が挿入軸Aと直交し、その照射方向を変化させることなく、挿入軸Aと直交する回転軸を中心に回転させて、走査方向を回転させる一般的なマルチプレーンタイプの超音波プローブに、本発明を適用してもよい。この場合には、第1ギヤから伝達された第2ギヤの回転力を、傘歯ギヤなどを用いて回転軸を屈曲させて超音波振動子アレイに伝達すればよい。   In addition, the ultrasonic beam irradiation direction is orthogonal to the insertion axis A, as in the ultrasonic probe described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-201935 and Japanese Patent Application Laid-Open No. The present invention may be applied to a general multi-plane type ultrasonic probe that rotates around the rotation axis orthogonal to the insertion axis A and changes the scanning direction without changing the irradiation direction. In this case, the rotational force of the second gear transmitted from the first gear may be transmitted to the ultrasonic transducer array with the rotating shaft bent using a bevel gear or the like.

さらに、超音波振動子アレイを回転させる場合に限らず、直線的に移動させてもよい。この場合には、例えば、上記特開2007−239765号公報に記載されたウォームギヤ及びウォームホイール型の非接触式のマグネットギヤを用いて回転運動を直線運動に変換したり、マグネットギヤで伝達された回転力を、ラックアンドピニオン方式で直線運動に変換する。また、上記実施形態では、非接触式のマグネットギヤを1組使用した例で説明したが複数組使用してもよい。   Furthermore, it is not limited to rotating the ultrasonic transducer array, and may be moved linearly. In this case, for example, the rotary motion is converted into a linear motion using the worm gear and the worm wheel type non-contact type magnet gear described in JP 2007-239765 A, or transmitted by the magnet gear. Rotational force is converted into linear motion by rack and pinion method. Moreover, although the said embodiment demonstrated in the example which used 1 set of non-contact-type magnet gears, you may use two or more sets.

上記実施形態では、駆動力伝達部材を挿入部本体の外周に保持する保持部材として、本体カバーを使用した例で説明したが、保持部材は、本体カバーでなくてもよく、挿入部本体の外周面で駆動力伝達部材を保持可能な部材であれば、例えば、挿入部本体の外周面の一部に取り付けられるものでもよい。また、保持部材は、着脱自在でなくてもよく、挿入部本体に固定的に取り付けられるものでもよい。   In the above embodiment, the example in which the main body cover is used as the holding member that holds the driving force transmission member on the outer periphery of the insertion portion main body has been described. However, the holding member may not be the main body cover, and the outer periphery of the insertion portion main body. Any member that can hold the driving force transmission member on the surface may be attached to a part of the outer peripheral surface of the insertion portion main body, for example. Further, the holding member may not be detachable and may be fixedly attached to the insertion portion main body.

上記実施形態では、駆動力伝達部材として、シャフトや円筒部材といった回転部材を使用した例で説明したが、シャフトや円筒部材に限らず、ワイヤでもよい。例えば、本体カバーの収容溝にワイヤと、ワイヤが掛けられるプーリとを配設し、ワイヤの牽引によってプーリを回転させ、その回転力で第1ギヤを駆動するようにしてもよい。   In the above embodiment, the example in which the rotating member such as the shaft or the cylindrical member is used as the driving force transmitting member has been described. For example, a wire and a pulley on which the wire is hung may be disposed in the housing groove of the main body cover, the pulley may be rotated by pulling the wire, and the first gear may be driven by the rotational force.

上記実施形態では、内視鏡の鉗子チャンネルに挿通して被検体内に挿入される超音波プローブを例に説明したが、内視鏡の挿入部の先端部に撮像素子とともに超音波振動子を一体的に内蔵した超音波プローブ(超音波内視鏡)に、本発明を適用してもよい。   In the above embodiment, the ultrasonic probe inserted into the subject through the forceps channel of the endoscope has been described as an example. However, an ultrasonic transducer together with the imaging element is provided at the distal end of the insertion portion of the endoscope. You may apply this invention to the ultrasonic probe (ultrasonic endoscope) incorporated integrally.

上記実施形態では、挿入部が可撓性を持つ軟性タイプの超音波プローブを例に説明したが、従来技術として示した特開昭62−129038号公報に記載された超音波プローブのように、可撓性を持たない硬性タイプの超音波プローブに、本発明を適用してもよい。   In the above-described embodiment, the flexible type ultrasonic probe having a flexible insertion portion has been described as an example. However, like the ultrasonic probe described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-129038 shown as the prior art, The present invention may be applied to a rigid ultrasonic probe that does not have flexibility.

上記実施形態では、本発明のプローブヘッドとして、複数の超音波振動子を配列した超音波振動子アレイを例に説明したが、従来技術として示した特開平5−92003号公報に記載された超音波プローブのように、単一の超音波振動子を回転させる機械式ラジアル方式のプローブヘッドを有する超音波プローブに、本発明を適用してもよい。   In the above embodiment, the ultrasonic transducer array in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged is described as an example of the probe head of the present invention. However, the ultrasonic transducer described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-92003 shown as the prior art is described. The present invention may be applied to an ultrasonic probe having a mechanical radial probe head that rotates a single ultrasonic transducer, such as an acoustic probe.

また、本発明は、超音波振動子を有するプローブヘッドに限らず、低コヒーレント光を利用して生体組織内部の断層画像を得るOCT(optical coherence tomography)プローブのプローブヘッドに適用してもよい。   The present invention is not limited to a probe head having an ultrasonic transducer, but may be applied to a probe head of an OCT (optical coherence tomography) probe that obtains a tomographic image inside a living tissue using low coherent light.

また、本発明は、医用プローブに限らず、配管などの検査に用いる工業用プローブに適用してもよい。また、断層画像を得るプローブに限らず、断層画像以外の情報、例えば、被検体内の温度、湿度、ガス漏れの有無といった被検体内の種々の情報を得るためのプローブに適用してもよい。   The present invention is not limited to a medical probe, and may be applied to an industrial probe used for inspection of piping and the like. Further, the present invention is not limited to a probe that obtains a tomographic image, but may be applied to a probe for obtaining information other than a tomographic image, for example, various information in the subject such as temperature, humidity, and gas leakage in the subject. .

超音波プローブの外観図である。It is an external view of an ultrasonic probe. 超音波プローブの挿入部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the insertion part of an ultrasonic probe. 挿入部の断面図である。It is sectional drawing of an insertion part. 非接触式のマグネットギヤの説明図である。It is explanatory drawing of a non-contact-type magnet gear. 1部品で構成した本体カバーの説明図である。It is explanatory drawing of the main body cover comprised by 1 components. 図5の本体カバーを締め付けるバンドの説明図である。It is explanatory drawing of the band which fastens the main body cover of FIG. モータ駆動の超音波プローブの説明図である。It is explanatory drawing of a motor drive ultrasonic probe. 第2実施形態の超音波プローブの断面図である。It is sectional drawing of the ultrasonic probe of 2nd Embodiment. 図8の超音波プローブの非接触式のマグネットギヤの説明図である。It is explanatory drawing of the non-contact-type magnet gear of the ultrasonic probe of FIG. マルチプレーンタイプの超音波プローブの説明図である。It is explanatory drawing of a multi-plane type ultrasonic probe.

符号の説明Explanation of symbols

10、60、81 超音波プローブ
13 挿入部
15 先端部
16、83 超音波振動子
18、82 超音波振動子アレイ
23 信号ケーブル
24 フレキシブルシャフト
27、61 マグネットギヤ
28、62 第1ギヤ
29、63 第2ギヤ
31 挿入部本体
32、51、76 本体カバー
33、72 チューブ
34、35、77、78 カバー部
36 空間
37 内部空間
41、42、66、67 磁石
40 接続部
46 固定部
47 弱拘束部
56 モータ
71 円筒部材
10, 60, 81 Ultrasonic probe 13 Insertion section 15 Tip section 16, 83 Ultrasonic transducer 18, 82 Ultrasonic transducer array 23 Signal cable 24 Flexible shaft 27, 61 Magnet gear 28, 62 First gear 29, 63 First 2 gear 31 insert part main body 32, 51, 76 main body cover 33, 72 tube 34, 35, 77, 78 cover part 36 space 37 internal space 41, 42, 66, 67 magnet 40 connection part 46 fixing part 47 weak restraint part 56 Motor 71 Cylindrical member

Claims (14)

被検体内に挿入される挿入部の先端部に変位自在に設けられたプローブヘッドと、
前記プローブヘッドから前記挿入部の基端に向かって延在し、前記プローブヘッドに対して入力又は出力される電気信号を伝送する信号ケーブルと、
前記先端部の近傍位置に配置された、原動側の第1ギヤ及び従動側の第2ギヤを有し、磁力の作用によって非接触で前記プローブヘッドを変位させるための駆動力を伝達する1対の非接触式マグネットギヤと、
前記信号ケーブル及び前記第2ギヤをチューブに収容した挿入部本体と、
前記第2ギヤと対向する位置に配置される前記第1ギヤと、前記挿入部の基端側から前記第1ギヤへ駆動力を伝達するための駆動力伝達部材とを、前記挿入部本体に取り付けられ、前記チューブの内部空間と隔てられた空間に保持する保持部材とを備えたことを特徴とするプローブ。
A probe head that is slidably provided at a distal end portion of an insertion portion to be inserted into a subject;
A signal cable that extends from the probe head toward the proximal end of the insertion portion and transmits an electrical signal that is input to or output from the probe head;
A pair of a first gear on the driving side and a second gear on the driven side that are disposed in the vicinity of the tip portion, and transmits a driving force for displacing the probe head in a non-contact manner by the action of magnetic force. Non-contact type magnet gear,
An insertion portion main body containing the signal cable and the second gear in a tube;
The first gear disposed at a position facing the second gear, and a driving force transmission member for transmitting a driving force from the proximal end side of the insertion portion to the first gear are provided on the insertion portion main body. A probe comprising a holding member attached and held in a space separated from the internal space of the tube.
前記チューブは、絶縁材料で形成されていることを特徴とする請求項1記載のプローブ。   The probe according to claim 1, wherein the tube is made of an insulating material. 前記保持部材は、前記挿入部本体に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項1又は2記載のプローブ。   The probe according to claim 1, wherein the holding member is detachably attached to the insertion portion main body. 前記保持部材は、前記挿入部本体の外周を覆う本体カバーであることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載のプローブ。   The probe according to claim 1, wherein the holding member is a main body cover that covers an outer periphery of the insertion portion main body. 前記駆動力伝達部材は、前記挿入部に合わせて撓むように可撓性を有することを特徴とする請求項1〜4いずれか記載のプローブ。   The probe according to any one of claims 1 to 4, wherein the driving force transmission member has flexibility so as to bend in accordance with the insertion portion. 前記第1ギヤ及び前記第2ギヤは、複数の磁石が円環状に配列され、異なる磁極が交互に配列されたリングマグネットであることを特徴とする請求項1〜5いずれか記載のプローブ。   The probe according to any one of claims 1 to 5, wherein the first gear and the second gear are ring magnets in which a plurality of magnets are arranged in an annular shape and different magnetic poles are alternately arranged. 前記駆動力伝達部材は、前記挿入部の挿入軸と平行な軸回りを回転する回転部材であり、前記回転部材の前記先端部よりの端部には前記第1ギヤが設けられていることを特徴とする請求項1〜6いずれか記載のプローブ。   The driving force transmission member is a rotating member that rotates about an axis parallel to the insertion axis of the insertion portion, and the first gear is provided at an end portion of the rotation member from the distal end portion. The probe according to any one of claims 1 to 6, characterized in that: 前記回転部材は、シャフトであることを特徴とする請求項7記載のプローブ。   The probe according to claim 7, wherein the rotating member is a shaft. 前記回転部材は、前記チューブの外周回りに回転自在に配設された円筒部材であり、
前記円筒部材の内周面に、前記第1ギヤが設けられており、
前記第1ギヤの内周と前記第2ギヤの外周が、前記チューブを挟んで対向して配置されることを特徴とする請求項7記載のプローブ。
The rotating member is a cylindrical member that is rotatably arranged around the outer periphery of the tube.
The first gear is provided on an inner peripheral surface of the cylindrical member;
The probe according to claim 7, wherein an inner periphery of the first gear and an outer periphery of the second gear are arranged to face each other with the tube interposed therebetween.
前記信号ケーブルの外周に前記第2ギヤが取り付けられており、前記第2ギヤの回転に伴って前記信号ケーブルが軸回りに回転して、前記信号ケーブルの回転が前記プローブヘッドにダイレクトに伝達されることを特徴とする請求項1〜9いずれか記載のプローブ。   The second gear is attached to the outer periphery of the signal cable, and the signal cable rotates about its axis as the second gear rotates, and the rotation of the signal cable is directly transmitted to the probe head. The probe according to any one of claims 1 to 9, wherein: 前記第2ギヤの取り付け位置は、前記プローブヘッドと前記信号ケーブルの接続部の近傍位置であることを特徴とする請求項10記載のプローブ。   The probe according to claim 10, wherein the mounting position of the second gear is a position in the vicinity of a connection portion between the probe head and the signal cable. 前記第2ギヤの取り付け位置の近傍位置であり、前記取り付け位置から前記挿入部の基端に寄った位置に配置され、前記信号ケーブルを固定して、その固定位置よりも前記基端側の信号ケーブルを回転不能にし、前記固定位置よりも前記先端部側の前記信号ケーブルのみを回転可能にする固定部が設けられており、
前記信号ケーブルは、複数の信号線を束ねており、前記取り付け位置と前記固定部の間に、他の部分と比較して前記信号線の拘束力が弱く捩れ抵抗が小さい弱拘束部を有していることを特徴とする請求項11記載のプローブ。
It is a position in the vicinity of the mounting position of the second gear and is disposed at a position near the base end of the insertion portion from the mounting position, and the signal cable is fixed, and the signal on the base end side with respect to the fixed position A fixing portion is provided that makes the cable unrotatable and allows only the signal cable on the tip end side to be rotated from the fixing position.
The signal cable bundles a plurality of signal wires, and has a weak restraint portion between the mounting position and the fixing portion, which has a weak restraining force of the signal line and a small torsional resistance compared to other portions. The probe according to claim 11, wherein
前記プローブヘッドは、断層画像を得るための超音波ビームを照射する超音波振動子を有することを特徴とする請求項1〜12いずれか記載のプローブ。   The probe according to claim 1, wherein the probe head includes an ultrasonic transducer that irradiates an ultrasonic beam for obtaining a tomographic image. 前記プローブヘッドは、前記超音波振動子が複数個配列された超音波振動子アレイであり、
前記超音波振動子アレイは、前記挿入軸と平行な軸回りに回転し、前記超音波ビームの照射方向を変化させることを特徴とする請求項13記載のプローブ。
The probe head is an ultrasonic transducer array in which a plurality of the ultrasonic transducers are arranged,
The probe according to claim 13, wherein the ultrasonic transducer array rotates around an axis parallel to the insertion axis to change the irradiation direction of the ultrasonic beam.
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