JP5171355B2 - 生体内挿入用プローブ装置 - Google Patents
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Description
画像診断装置としては、血管内超音波診断装置(IVUS: Intra Vascular Ultra Sound)が挙げられる。一般に血管内超音波診断装置は、血管内において超音波振動子を内蔵するプローブをラジアル走査させ、体腔内の生体組織で反射された反射波(超音波エコー)を同じ超音波振動子で受信した後、増幅、検波等の処理を施し、生成された超音波エコーの強度に基づいて、血管の断面画像を描出するよう構成されている。
また、画像診断装置として、光干渉断層診断装置(OCT: Optical Coherence Tomography)も利用されるようになってきている。光干渉断層診断装置としては、本願出願人も提案する特開2007−268133号公報(特許文献1)に示すものがある。光干渉断層診断装置は、先端に光学レンズ及び光学ミラーを内蔵するプローブを取り付けた光ファイバを内蔵したシャフトを血管内に挿入し、光ファイバの先端側に配置した光学ミラーをラジアル走査させながら、血管内に光を照射し、生体組織からの反射光をもとに血管の断面画像を描出するものである。さらに、最近では、次世代OCTといわれている光学振動数領域画像化法(optical frequency domain imaging:OFDI)を用いる画像診断装置も提案されている。
上述したOCT、OFDIに用いられる生体内挿入用プローブ装置は、シースとシャフトにより構成されており、シャフトをシース内で高速回転させること、ならびに、高速回転させながら基端側へ移動させることにより画像を取得する。
そして、このような生体内挿入用プローブ装置では、安全のために、シースがキンクした状態において、シャフトが押しこまれた場合、シャフトが破損する構造となっている。しかし、シースがキンクすることなく、急激に湾曲した部分では、シャフトの移動抵抗が高く、操作性が良好ではなく、また、超音波振動子などを収納するハウジングがシースに損傷を与える危険性もある。
そこで、本発明の目的は、シースとシース内に収納されるとともに使用時に所定長軸方向に摺動されるデータ取得用シャフトとからなる生体内挿入用プローブ装置であって、シース内におけるシャフトの軸方向への操作性、特に、シースの湾曲時における先端方向への移動が良好に行え、かつ、シースに損傷を与える可能性が極めて少ない生体内挿入用プローブ装置を提供するものである。
(1) 生体内に挿入されるシースと、該シース内に挿入され、使用時に所定長軸方向に移動されるデータ取得用シャフトとからなる生体内挿入用プローブ装置であって、
前記データ取得用シャフトは、駆動伝達中空シャフトと、前記駆動伝達中空シャフト内を貫通し、かつ、先端部に被検体診断用のデータ取得用チップ部を有する光ファイバと、外部駆動装置の接続部と接続可能なコネクタと、前記駆動伝達中空シャフトの先端に固定され、内部に前記データ取得用チップ部を収納し固定する筒状ハウジングとを備え、かつ、基端部にて付与される回転力により回転するものであり、前記筒状ハウジングは、前記データ取得用シャフトの先端部を形成するとともに、始端および終端を有する螺旋状スリットを備えるスリット保有部を有し、さらに、前記筒状ハウジングは、前記スリット保有部より基端側に設けられ、かつ前記チップ部が内部に位置する窓部と、該窓部より基端側に設けられた前記駆動伝達中空シャフトとの接続部とを備え、さらに、前記螺旋状スリットは、前記窓部に到達することなく、前記窓部より若干先端側に始端を有し、かつ、前記ハウジングの先端に到達することなく先端付近にて終端しており、前記スリット保有部は、その両端部にスリット非形成部を備え、かつ、前記筒状ハウジングは、面取りされた先端面を備え、そして、前記データ取得用シャフトは、前記外部駆動装置により、前記コネクタに付与される回転力により使用時に回転するものであり、前記螺旋状スリットの螺旋方向は、前記データ取得用シャフトの使用時の回転方向と逆向きとなっている生体内挿入用プローブ装置。
(3) 前記スリット保有部は、基端側より先端側が小径となっている(1)または(2)に記載の生体内挿入用プローブ装置。
(4) 前記スリット保有部は、先端側に向かって縮径するテーパー状基端部と、ほぼ同一外径にて先端まで延びる筒状部とを備えている(1)ないし(3)のいずれかに記載の生体内挿入用プローブ装置。
(5) 前記スリット保有部は、1本または2本の前記螺旋状スリットを備えている(1)ないし(4)のいずれかに記載の生体内挿入用プローブ装置。
図1は、本発明の生体内挿入用プローブ装置を光プローブ装置に応用した実施例の部分省略外観図である。図2は、本発明の生体内挿入用プローブ装置を光プローブ装置に応用した実施例の先端部の拡大断面図である。図3は、本発明の生体内挿入用プローブ装置を光プローブ装置に応用した実施例のデータ取得用シャフトの部分省略外観図である。図4は、図3に示したデータ取得用シャフトの基端部の拡大断面図である。
図5は、本発明の生体内挿入用プローブ装置に用いられるシャフトの一例の先端部の拡大図である。図6は、本発明の生体内挿入用プローブ装置に用いられるシャフトの他の例の先端部の拡大図である。図7は、本発明の生体内挿入用プローブ装置に用いられるシャフトの他の例の先端部の拡大図である。図8は、図7に示したシャフトの先端部の断面図である。図9は、図7に示したシャフトに用いられているハウジングの斜視図である。図10は、本発明の生体内挿入用プローブ装置に用いられるシャフトの他の例の先端部の拡大図である。図11は、図10に示したシャフトの先端部の断面図である。図12は、図10に示したシャフトに用いられているハウジングの斜視図である。図13は、本発明の生体内挿入用プローブ装置に用いられるシャフトの他の例の先端部の拡大図である。図14は、図13に示したシャフトの先端部の断面図である。図15は、図13に示したシャフトに用いられているハウジングの斜視図である。図16は、本発明の生体内挿入用プローブ装置に用いられるシースの一例の外観図である。図17は、図16に示したシースの基端部の拡大断面図である。図18は、本発明の生体内挿入用プローブ装置を光プローブ装置に応用した実施例の基端部の拡大断面図である。
この実施例の光プローブ装置1は、体腔内に挿入されるシース3と、シース3内に挿入されるとともに、使用時に所定長軸方向に移動されるデータ取得用シャフト2とからなる。データ取得用シャフト2は、駆動伝達中空シャフト22と、中空シャフト22内を貫通し、かつ、中空シャフト22の先端部より露出したチップ部54を有する光ファイバ21とを備え、かつ、基端部にて付与される回転力により回転する。
本発明の光プローブ装置は、光干渉断層診断装置、光学振動数領域画像化診断装置などの光を利用した診断装置に使用される。
データ取得用シャフト2は、図2ないし図4に示すように、駆動伝達中空シャフト22と、中空シャフト22内を貫通し、かつ、中空シャフト22の先端部より露出したチップ部54を有する光ファイバ21と、中空シャフト22の先端に固定されかつ内部にチップ部54を収納固定する筒状ハウジング11と、光ファイバ21の基端部に接続されたコネクタと、中空シャフト22の基端部とコネクタとを接続する接続部材25とを備える。データ取得用シャフト2は、コネクタにて与えられる回転力により回転する。
駆動伝達中空シャフト22は、基端より先端まで貫通した内腔部を有する所定長を有する中空体である。そして、内腔部は、光ファイバを収納可能なものとなっている。駆動伝達中空シャフト22としては、コイル、丸線或いは平板状の金属をコイル状あるいはブレード状に単層もしくは多層に巻いたもの、樹脂チューブに金属製剛性付与体を被覆もしくは埋設したものなどが使用される。
光ファイバ21としては、所定長延びる公知の中実の光ファイバを使用することができる。光ファイバとしては、例えば、シングルモード光ファイバを使用することができる。このような光ファイバは、光を伝送するコアと、コアの外面を被覆し、コアよりも屈折率のやや小さいクラッドとにより構成されている。そして、この光ファイバでは、入射角が臨界角よりも大きい場合にのみ、光がコアとクラッドとの境界面で全反射を繰り返し伝送される。また、光ファイバのクラッドの外面は、ジャケットと呼ばれる樹脂材料で被覆されていることが好ましい。
そして、中空シャフト22の先端部には、図2、図3および図5に示すように、筒状ハウジング11が固定されている。
筒状ハウジング11は、データ取得用シャフト2の先端部を形成する。このため、筒状ハウジングの先端がシャフト2の先端となっており、ハウジング11には、コイルなどの先端部材は接続されない。
そして、ハウジング11は、スリット保有部14と、スリット保有部14より基端側に設けられ、チップ部54が内部に位置する窓部12a,12bと、窓部12a,12bより基端側に設けられた中空シャフト22との接続部13とを備える。スリット保有部14は、面取りされた先端面16と、所定長延びる螺旋状スリット15を備えている。
特に、このハウジング11では、スリットは、螺旋状スリット15となっており、螺旋状スリット15は、窓部に到達することなく、窓部より若干先端側に始端を有し、ハウジングの先端に到達することなく先端付近にて終端している。よって、スリット保有部は、その両端部においてスリット非形成部を備えるものとなっている。このようにすることにより、回転時の安定化が図れる。
そして、螺旋状スリット15としては、1本の螺旋状スリットであることが好ましい。スリットが、1本の螺旋状スリットの場合、そのピッチは、0.02〜0.1mm程度が好ましく、特に、0.03〜0.05mmが好ましい。また、螺旋状スリットのピッチは、一定のものであっても、変化するものであってもよい。ピッチが変化する場合には、ハウジングの先端方向に向かって、徐々にもしくは段階的にピッチが短くなることが好ましい。また、スリットの幅は、0.01〜0.05mm程度が好ましく、特に、0.01〜0.02mmが好ましい。また、スリットの螺旋方向は、シャフトの使用時の回転方向と逆向きであることが好ましい。具体的には、通常シャフトは、右回転されるので、螺旋スリットは、左巻きであることが好ましい。このようにすることにより、シャフトの回転時にシャフトをシースの先端側に移動させた場合に、シース内面にハウジングが接触したとき、スリットが閉まる方向に変形し、ハウジングが小径化するため、ハウジングの移動性を良好なものとできる。
そして、上述した螺旋状スリットは、筒状ハウジング形成用管体をレーザー加工(例えば、YAGレーザー)、放電加工、化学エッチング、切削加工など、さらには、それらを併用することにより形成することができる。
また、筒状ハウジング11の先端面16は、面取りされたものとなっており、外縁にエッジを持たないものとなっている。そして、この先端面16が、シャフト2としての先端面を形成する。
また、チップ部54の基端部には、所定長基端側に延び、光ファイバ21の先端部を被包するスリーブ55が設けられている。ハウジング11の基端部は、中空シャフト22の先端部に固定されている。具体的には、中空シャフト22の先端は、ハウジング11の基端内に侵入し、固定されている。また、中空シャフト22、スリーブ55および筒状固定部材57間の空隙には、固定材56が充填されており、それらを固定している。よって、ハウジング11の基端部において、チップ部54,中空シャフト22,スリーブ55,固定部材57は接合された状態となっている。また、スリット保有部14内には、チップ部54は実質的に侵入しておらず、中空状態となっている。
また、筒状ハウジングとしては、図7ないし図9に示すようなものであってもよい。
この例の筒状ハウジング11aは、上述した筒状ハウジング11と同様に、ほぼ同一外径を有する筒状体であり、基端部より所定距離先端側に向かい合う窓部12a,12bを備えている。窓部12a,12bは、開口部となっている。そして、ハウジング11aのスリット保有部14aは、窓部12a,12bより若干先端側に始端を有し、ハウジングの先端付近かつ先端に到達しない位置に終端するスリット形成部を備えている。スリット形成部には、ハウジング11aの中心軸に直交しかつ始端および終端を有する複数の環状スリットが形成されている。このハウジング11aでは、スリット保有部14aは、始端および終端を有する複数の環状スリットを有するものであり、隣り合う環状スリットは、始端と終端間の非スリット部分が軸方向に重ならないものとなっている。
そして、このハウジング11aにおいても、スリット保有部は、その両端部においてスリット非形成部を備えるものとなっている。また、筒状ハウジング11aの先端面16は、面取りされたものとなっており、外縁にエッジを持たないものとなっている。そして、この先端面16が、シャフト2としての先端面を形成する。
この例の筒状ハウジング11bは、上述した筒状ハウジング11に似ており、相違は、複数(具体的には、3本)の螺旋状スリット15を備え、そのピッチが長い点のみである。3本の螺旋状スリット15は、ハウジングの中心軸に対して、約120度ずれるものとなっており、両者は平行な螺旋状を形成している。なお、スリットは、2本であり、ハウジングの中心軸に対して、約180度ずれるものであってもよい。このような複数のスリットを備えるものであれば、スリットの本数、スリット溝により、ハウジングの硬度(柔軟性)の設計を行うことができる。そして、スリットの螺旋方向は、シャフトの使用時の回転方向と逆向きであることが好ましい。
そして、このハウジング11bにおいてもスリット15は、窓部に到達することなく、窓部より若干先端側に始端を有し、ハウジングの先端に到達することなく先端付近にて終端している。よって、スリット保有部14bは、その両端部においてスリット非形成部を備えるものとなっている。このようにすることにより、回転時の安定化が図れる。
そして、螺旋状スリット15のピッチは、0.02〜0.2mm程度が好ましく、特に、0.05〜0.1mmが好ましい。また、螺旋状スリットのピッチは、一定のものであっても、変化するものであってもよい。ピッチが変化する場合には、ハウジングの先端方向に向かって、徐々にもしくは段階的にピッチが短くなることが好ましい。また、スリットの幅は、0.01〜0.05mm程度が好ましく、特に、0.01〜0.02mmが好ましい。
この例の筒状ハウジング11cでは、スリット保有部14cは、ハウジングの軸方向に平行にかつ若干離間するように設けられた多数のリング状部材17と隣り合うリング状部材を連結する連結部18aとを備え、かつ、軸方向に隣り合う連結部18aは、軸方向に連続しないものとなっている。そして、隣り合うリング状部材17間によりスリット15cが形成されている。スリット15cは、ハウジング11cの中心軸に直交しかつ始端および終端を有するものとなっている。
この例のハウジング11cは、全体が、線状リング体(リング状部材)17により構成されている。そして、スリット保有部14cは、平行かつほぼ同じ所定距離離間する多数の線状リング体17を備え、リング体間が短い連結部18aにより連結されたものとなっている。このような線状リング体により構成することにより、柔軟でつぶれにくいものとなる。
そして、隣り合うリング体17間には、二つの連結部18aが設けられるとともに、2つの連結部18aは、向かい合うように配置されている。そして、軸方向に隣り合う連結部18aは、連続しないように配置されている。特に、このハウジング11cでは、図に示すように、連結部18aは、軸方向に螺旋状となるように設けられている。また、ハウジング11cの接続部(基端部)13aは、複数のリング体を密接し接合した状態となっている。そして、この基端部13aとスリット保有部14cは、複数の線状接合部18bにより接合されている。複数の線状接合部18bの隙間により窓部が形成されている。
また、上述したすべての実施例のハウジングにおいて、図6に示すハウジング11dのように、スリット保有部14dは、基端側より先端側が小径となっているものであってもよい。この例のハウジング11dでは、スリット保有部14dは、先端側に向かって縮径するテーパー状基端部19と、ほぼ同一外径にて先端まで延びる筒状部とを備えるものとなっている。
また、中空シャフト22の基端部は、図3および図4に示すように、筒状接続部材25の先端部に固定されている。具体的には、中空シャフト22の基端部は、中空シャフト22の基端部を被包しかつ接続部材25内に収納された金属スリーブ73を介して、接続部材25に固定されている。そして、接続部材25の基端部は、ストッパー26の先端部に固定されている。具体的には、接続部材25の基端部とストッパー26の先端は、両者内に侵入した固定部材71により固定されている。よって、中空シャフト22は、間接的にストッパー26に固定されている。
したがって、ストッパー26に付与される回転力により、データ取得用シャフト、言い換えれば、中空シャフトおよび光ファイバは回転する。また、データ取得用シャフト2の基端部には、ジョイント部29が設けられている。
この実施例の生体内挿入用プローブ1では、シース3は、シースチューブ31と、シースチューブ31の基端に設けられたシースハブ32と、シースチューブ31の先端に設けられたシース先端部61と、シースハブ32の基端部に固定された基部チューブ33と、基部チューブ33の基端に固定されたチューブハブ34とを備えている。
そして、この実施例の生体内挿入用プローブ1では、シースチューブ31は、合成樹脂製外管31a、硬質材料製中間チューブ31b、合成樹脂製内管31cにより構成されている。なお、シースチューブは、このような3層構造のものに限定されず、2層構造チューブであってもよい。
合成樹脂製内管31cは、基端より先端まで延びるルーメン37を有するチューブ体である。中間チューブ31bは、合成樹脂製内管31cの外面に密着している。合成樹脂製外管31aは、中間チューブ31bの外面に密着している。合成樹脂製内管31cの肉厚は、30〜300μmであり、少なくとも0.4Kgf以上の引っ張り破断強度を有することが望ましい。
そして、合成樹脂製内管31cの先端は、中間チューブ31b、合成樹脂製外管31aの先端より所定長先端側に位置している。このため、シースチューブ31の先端部は、合成樹脂製内管31cのみにより構成されている。中間チューブ31b、合成樹脂製外管31aの先端と合成樹脂製内管31cの先端間の距離は、100〜250mm程度であることが好ましい。シースチューブ31の外径は、0.5〜1.5mmが好ましく、0.8〜1.0mmがより好適である。また、外側チューブの肉厚は、0.05〜0.2mm程度が好ましい。
合成樹脂製内管31cに用いられる合成樹脂としては、PTFE,ETFEなどのフッ素樹脂、ポリイミド、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート)、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン)、ポリアミド、ポリイミドなどの硬質樹脂からなるチューブが使用される。
中間チューブ31bは、基端より先端まで貫通した内腔を有するチューブ体である。中間チューブ31bの形成材料としては、合成樹脂製内管31cおよび合成樹脂製外管31aの形成材料より硬質であることが好ましい。中間チューブ31bの形成材料としては、金属管、硬質合成樹脂管などが使用できる。金属管としては、ステンレス(SUS304,SUS316等)、超弾性金属などの管体が好ましい。また、硬質合成樹脂管としては、PTFE,ETFEなどのフッ素樹脂、ポリイミド、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート)、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン)、ポリアミド、ポリイミドなどの硬質樹脂からなるチューブが使用される。中間チューブの肉厚は、0.05〜0.2mm程度が好ましい。また、中間チューブ31bは、図2、図17に示すように、先端部から基端部まで連続する螺旋状スリット31dを備える。
そして、シースチューブ31の基端には、図16ないし図18に示すように、シースハブ32が固定されている。具体的には、シースハブ32のルーメン内にシースチューブ31の基端部が挿入され、固定パイプ38により、シースチューブ31はハブ32に固定されている。
そして、シースハブ32は、シースチューブ31の基端部に固定されている。つまり、シースチューブ31の基端部は、所定長ハブ32内に位置するものとなっている。そして、シースハブ32は、シースチューブ31の外面に密着しかつ先端側に向かって縮径するキンク抑制用先端部32aを備えている。
そして、基部チューブ33の基端部にはチューブハブ34が固定されている。チューブハブ34は、先端側部材34aと基端側部材34bとからなり、その内部に基部チューブ33の基端部が侵入し、固着されている。さらに、チューブハブ34の基端内部(具体的には、基端側部材34bの内部)には、後述する操作部材4の保護チューブを実質的に液密状態にて摺動可能なシール部材36が収納されており、このシール部材は、キャップ部材35により、チューブハブ34に固定されている。
そして、この実施例の生体内挿入用プローブ装置1は、図1および図18に示すように、操作部材4を備えている。操作部材4は、シース3の基端部よりシャフトルーメン37内に進入可能かつ使用時のシャフト2の移動距離と同じもしくはそれより長い長さを有する外管チューブ42と、外管チューブ42の基端部に設けられたチューブハブ43と、チューブハブ43に固定された操作用保持部材41とを備えている。そして、シャフト2の中空シャフト22は、外管チューブ42を貫通し、シース3の先端側に延びている。さらに、外管チューブ42は、上述した長さを有するため、シャフト2の中空シャフト22は、使用時に所定長軸方向に移動した状態においても、外管チューブ42内にて被包され露出しないものとなっている。
そして、この実施例の生体内挿入用プローブ装置1では、データ取得用シャフト2は、操作部材4の内部において回転するものとなっている。また、シース3の基端部を構成するチューブハブ34には、シール部材36が収納されているが、このシール部材は、操作部材4の外管チューブと接触するものであり、データ取得用シャフトと接触しないため、シャフトの回転を阻害しない。
生体内挿入用プローブ装置1は、基端部(データ取得用シャフトのコネクタ部および操作部材4の操作用保持部材の基端部)を外部装置(図示せず)に接続して使用する。
外部装置は、データ取得用シャフトのコネクタと連結され、シャフトを高速回転させるための駆動源と、データ取得用シャフトの光ファイバに光を供給するための光源と、データ取得用シャフトのチップ部(レンズ部)より受光した光を用いて画像化する画像表示機能とを備えるものが用いられる。
本発明の生体内挿入用プローブ装置を使用する場合には、生体内挿入用プローブ装置1を目的とする体腔内へ挿入設置する。そして、生体内挿入用プローブ装置1の基端部を外部装置に接続する。そして、外部駆動装置を駆動させると、その駆動トルクは、コネクタを介して中空シャフトに伝達され、シャフトが回転し、それに伴ってチップ部も回転する。そして、生体内挿入用プローブ装置による軸方向スキャンを行う場合は、操作部材4の操作用保持部材41を把持し、基端側に移動させる。これにより、図20と同様に、操作部材4とともにデータ取得用シャフト2は、基端方向に移動し、シース3より所定距離抜けた状態となり、移動距離分、データ取得用シャフトの基端側部分は、シースに非収納状態となる。
図19は、本発明の生体内挿入用プローブ装置を光プローブ装置に応用した他の実施例の部分省略外観図である。図20は、図19に示した生体内挿入用プローブ装置の作用を説明するための説明図である。図21は、図19に示した生体内挿入用プローブ装置に用いられるデータ取得用シャフトの基端付近の拡大断面図である。
この実施例の生体内挿入用プローブ装置10と上述した生体内挿入用プローブ装置1との相違は、データ取得用シャフト2aが付加された構成を有する点のみであり、シース3、操作部材4については、上述したものと同じである。
この実施例におけるデータ取得用シャフト2aは、使用時に所定長軸方向に移動されるものであるとともに、中空シャフト22の基端部付近から使用時のデータ取得用シャフト2aの移動距離と同じもしくはそれより長い長さを有するデータ取得用シャフトの回転時の振動を抑制する振動抑制部80を備えている
この実施例の生体内挿入用プローブ装置10は、いわゆるリニアスキャン可能な生体内挿入用プローブ装置であり、このため、使用時にデータ取得用シャフト2aは、所定長、シースに対して軸方向後方(基端側)に移動される。そして、振動抑制部80の長さは、中空シャフト22の基端部付近から使用時のデータ取得用シャフト2aの移動距離と同じもしくはそれより長い長さを有している。そして、シャフト2aの振動抑制部80は、使用時のデータ取得用シャフト2aの基端側への最大移動時において、その先端が、シース内に収納された状態となるような長さを備えている。つまり、振動抑制部80は、使用時のデータ取得用シャフト2aの基端側への最大移動時においてもその先端が、シース非収納状態とならないような長さを有している。振動抑制部の長さは、20cm〜40cmが好適である。振動抑制部としては、振動抑制補強部、振動吸収抑制部などが考えられる。好ましくは、振動抑制補強部である。さらに、図19に示すように、振動抑制部80の先端は、操作部材4の先端部がシース3のチューブハブ34に当接している状態において、所定長シース内に侵入している。このため、振動抑制部80が、シース3の基端部を補強するものとなっている。
そして、この実施例の生体内挿入用プローブ装置10における補強チューブ23は、図21に示すように、光ファイバ21に密着し被包するとともに、その外径が中空シャフト22の内径より若干小さいものとなっている。このため、補強チューブ23の外面と中空シャフト22の内面間には、若干の隙間を有するものとなっている。なお、補強チューブとしては、中空シャフトの内面に実質的に接触し、補強チューブ23の外面と中空シャフト22の内面間に、実質的に隙間を形成しないものであってもよい。
また、補強チューブは、光ファイバ21に密着することなく被包するとともに、中空シャフト22の内面に固定されたものであってもよい。この例のデータ取得用シャフトでは、光ファイバ21の外面と補強チューブ23の内面間に若干の隙間を有するものとなる。
また、振動抑制部80は、光ファイバ21の高強度部(図示せず)により構成されていてもよい。高強度部は、例えば、拡径部により形成することができる。なお、光ファイバ拡径部は、その外面と中空シャフト22の内面間には、若干の隙間を有する。高強度部は、上述のような拡径部により構成することが好ましいが、光ファイバの他の部分とほぼ同外径かつ硬質の光ファイバを用いることにより構成してもよい。さらには、高強度部は、上記のような拡径部とするとともに、光ファイバの他の部分より硬質の光ファイバを用いることにより構成してもよい。
また、振動抑制部は、光ファイバ21と中空シャフト22間に硬化性充填剤を注入することにより形成してもよい。硬化性充填剤としては、シリコーン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂など硬化性充填剤が使用できる。シリコーン系樹脂の硬化性充填剤としては、シリコーンゲル、シリコーンゴムなどがあり、シリコーンゴムとしては、接着性を有するRTVシリコーンゴム、LTVシリコーンゴムなどが好適であり、一液型、二液型のいずれでもよい。そして、硬化性充填剤として、硬化後もある程度の柔軟性を示すものを用いた場合には、振動抑制部は、振動吸収抑制部を構成するものとなる。
図22は、本発明の生体内挿入用プローブ装置を超音波生体内挿入用プローブ装置に応用した実施例の部分省略外観図である。図23は、図22に示した生体内挿入用プローブ装置の基端部の拡大断面図である。図24は、図22に示した生体内挿入用プローブ装置の先端部の拡大断面図である。
この実施例の生体内挿入用プローブ装置20は、本発明の生体内挿入用プローブ装置を超音波生体内挿入用プローブ装置に応用したものである。
この実施例の超音波生体内挿入用プローブ装置20は、体腔内に挿入されるシース3と、シース3内に挿入され、シース内を移動可能なデータ取得用シャフト5とからなる。シース3については、上述したものと同じである。
そして、この実施例におけるデータ取得用シャフトは、駆動伝達中空シャフト102と、中空シャフト102の先端部に固定された筒状ハウジング11と、筒状ハウジング11内に収納され固定されたチップ部(この実施例では、超音波トランスデューサー)104と、外部駆動装置の接続部と接続可能なコネクタ50とを備え、コネクタ50にて付与される回転力により回転するデータ取得用シャフト5となっている。
そして、筒状ハウジング11は、上述した筒状ハウジング11と同じである。ハウジング11は、図に示すように、スリット保有部14と、スリット保有部14より基端側に設けられ、トランスデューサー104が内部に位置する窓部12と、窓部12より基端側に設けられた中空シャフト22との接続部13とを備える。スリット保有部14は、面取りされた先端面16と、所定長延びる螺旋状スリット15を備えている。また、ハウジング11としては、上述したすべての例のハウジング11,11a,11b,11c,11dを用いることができる。
駆動伝達中空シャフト102は、基端より先端まで貫通した内腔部を有する所定長を有する中空体である。駆動伝達中空シャフト102としては、コイル、丸線或いは平板状の金属をコイル状あるいはブレード状に単層もしくは多層に巻いたもの、樹脂チューブに金属製剛性付与体を被覆もしくは埋設したものなどが使用される。具体的には、ステンレス鋼(SUS304,SUS316等)等の平板を3層8条巻きしたものが好ましい。
そして、中空シャフト102内には、図24に示すように、2本のリード線をよった信号線105を内蔵し、その先端は、トランスデューサー104の振動子に接続されている。また、信号線105の後端は、図23に示すように、コネクタ50のレセプタクル108に接続されている。
コネクタ50は、コネクタハウジング81と、その外面に設けられた環状の弾性部材82を有する。弾性部材82は、所定の幅を有する環状体であり、コネクタハウジング81の外面に形成された所定の幅を有する環状溝に、容易に移動しないようにはめ込まされている。
そして、この実施例の生体内挿入用プローブ装置20においても、データ取得用シャフト5は、回転するものとなっている。また、シース3の基端部は、図17に示すものと同様の構成を備えている。そして、チューブハブ34には、シール部材36が収納されているが、このシール部材36は、シャフト5の外管チューブ92と接触するものであり、回転する中空シャフト102と接触しないため、シャフトの回転を阻害しない。
生体内挿入用プローブ装置20が接続される外部駆動装置(図示せず)は、モーターを含む駆動源とシャフトより伝達される信号のピックアップ機能を備えている。外部駆動装置は、更に送受信回路と画像表示装置等を有するコンソールに電気的に接続される。
生体内挿入用プローブ装置20は、基端部(データ取得用シャフトのコネクタ)を外部装置(図示せず)に接続して使用する。
外部装置は、シャフトのコネクタに連結され、シャフトを高速回転させるための駆動源と、超音波振動子に超音波を供給するための発信装置と、超音波トランスデューサーより受信した信号用いて画像化する画像表示機能とを備えるものが用いられる。
本発明の生体内挿入用プローブ装置を使用する場合には、生体内挿入用プローブ装置20を目的とする体腔内へ挿入設置する。そして、生体内挿入用プローブ装置20の基端部を外部装置に接続する。そして、外部駆動装置を駆動させると、その駆動トルクは、コネクタを介して中空シャフトに伝達され、シャフトが回転し、それに伴ってチップ部も回転する。そして、生体内挿入用プローブ装置による軸方向スキャンを行う場合は、シャフトの基端部を把持し、基端側に移動させる。これにより、図20と同様に、シャフトは、基端方向に移動し、シースより所定距離抜けた状態となり、移動距離分、シャフトの基端側部分は、シースに非収納状態となる。
2、5 データ取得用シャフト
3 シース
4 操作部材
11 筒状ハウジング
14 スリット保有部
15,15a,15b,15c スリット
31 シースチューブ
Claims (6)
- 生体内に挿入されるシースと、該シース内に挿入され、使用時に所定長軸方向に移動されるデータ取得用シャフトとからなる生体内挿入用プローブ装置であって、
前記データ取得用シャフトは、駆動伝達中空シャフトと、前記駆動伝達中空シャフト内を貫通し、かつ、先端部に被検体診断用のデータ取得用チップ部を有する光ファイバと、外部駆動装置の接続部と接続可能なコネクタと、前記駆動伝達中空シャフトの先端に固定され、内部に前記データ取得用チップ部を収納し固定する筒状ハウジングとを備え、かつ、基端部にて付与される回転力により回転するものであり、
前記筒状ハウジングは、前記データ取得用シャフトの先端部を形成するとともに、始端および終端を有する螺旋状スリットを備えるスリット保有部を有し、
さらに、前記筒状ハウジングは、前記スリット保有部より基端側に設けられ、かつ前記チップ部が内部に位置する窓部と、該窓部より基端側に設けられた前記駆動伝達中空シャフトとの接続部とを備え、さらに、前記螺旋状スリットは、前記窓部に到達することなく、前記窓部より若干先端側に始端を有し、かつ、前記ハウジングの先端に到達することなく先端付近にて終端しており、前記スリット保有部は、その両端部にスリット非形成部を備え、かつ、前記筒状ハウジングは、面取りされた先端面を備え、
そして、前記データ取得用シャフトは、前記外部駆動装置により、前記コネクタに付与される回転力により使用時に回転するものであり、前記螺旋状スリットの螺旋方向は、前記データ取得用シャフトの使用時の回転方向と逆向きとなっていることを特徴とする生体内挿入用プローブ装置。 - 前記シースは、シースチューブと、前記シースチューブの先端に設けられたシース先端部とを備え、前記シース先端部は、先端開口と基端側開口とを備えるガイドワイヤルーメンと、前記シース先端部の基端側かつ前記データ取得用シャフトの前記ハウジングの先端より先端側となる部位に設けられた造影部を備えている請求項1に記載の生体内挿入用プローブ装置。
- 前記スリット保有部は、基端側より先端側が小径となっている請求項1または2に記載の生体内挿入用プローブ装置。
- 前記スリット保有部は、先端側に向かって縮径するテーパー状基端部と、ほぼ同一外径にて先端まで延びる筒状部とを備えている請求項1ないし3のいずれかに記載の生体内挿入用プローブ装置。
- 前記スリット保有部は、1本または2本の前記螺旋状スリットを備えている請求項1ないし4のいずれかに記載の生体内挿入用プローブ装置。
- 前記データ取得用シャフトは、前記駆動伝達中空シャフトと、前記筒状ハウジングに固定された前記チップ部である超音波振動子と、外部駆動装置の接続部と接続可能なコネクタとを備え、前記コネクタにて付与される回転力により回転するものである請求項1ないし5のいずれかに記載の生体内挿入用プローブ装置。
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