超聲波內窺鏡的制作方法
【專利摘要】將與用于發送接收超聲波的超聲波收發部(51)的背面側進行電連接的布線基板(55)設為包括構成剛性部的剛性電路板(56)和自該剛性電基板(56)(剛性部)延伸出的包覆部(59)的結構,將與布線基板(55)進行電連接的多條驅動布線(62)以利用包覆部(59)包裹捆束的狀態插入殼體(70)的布線貫穿部(72)。
【專利說明】超聲波內窺鏡
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在設置于插入部的頂端部的殼體內容納有振子單元的超聲波內窺鏡。
【背景技術】
[0002]以往,在醫療領域等中廣泛利用有一種在細長的內窺鏡插入部的頂端具有超聲波探頭的超聲波內窺鏡。該超聲波內窺鏡例如與超聲波觀測裝置、監視器等一起構成超聲波內窺鏡系統。而且,在該超聲波內窺鏡系統中,例如通過從超聲波探頭向被檢體發送超聲波,并利用超聲波觀測裝置對接收到的超聲波回波信號進行處理,從而能夠獲取被檢體內的超聲波斷層圖像。
[0003]用于這種超聲波內窺鏡的超聲波探頭例如具有多個超聲波振子與聲阻匹配層、背面阻抗層等一起被單元化而成的振子單元,該振子單元被容納于形成在殼體內的容納部,由此構成主要部分。在此,在振子單兀上設有與各個超聲波振子進行電連接的布線基板,在該布線基板上的各個端子上分別電連接有與各個超聲波振子對應地從線纜單元分支的多條驅動布線。另外,將線纜單元配置在內窺鏡的插入部內,因此在形成于殼體內的振子單元的容納部內貫穿有管路狀的布線貫穿部(管部)(例如,參照日本國特開2004 - 209044號公報)。而且,在組合這種超聲波探頭的情況下,首先,線纜單元的基端側從容納部側貫穿布線貫穿部內部,之后,進行將從線纜單元的頂端部分支的驅動布線組壓入布線貫穿部內的作業的同時進行將振子單元容納于殼體的容納部內的作業。
[0004]可是,在這種超聲波內窺鏡中,強烈要求超聲波探頭小型化,作為其對策,例如可考慮進行從振子單元到布線貫穿部的孔口之間的距離的縮短、布線貫穿部的細徑化等。
[0005]但是,由于各條驅`動布線在振子單元的布線基板上呈直線狀且多層配置,因此難以將該多條驅動布線一體容納于圓筒狀的布線貫穿部內。而且,由于超聲波內窺鏡的驅動布線由極其細徑的同軸線纜等構成,因此在將各條驅動布線一邊以較大的曲率彎曲一邊向布線貫穿部的孔口壓入時,需要對斷線等給予足夠的注意。
[0006]因而,由于從振子單元到布線貫穿部的孔口之間的距離的縮短、布線貫穿部的細徑化等,使超聲波探頭小型化存在極限。
【發明內容】
[0007]本發明是鑒于上述情況而做成的,其目的在于提供一種能夠利用簡單的結構在不損害組裝性的情況下,使超聲波探頭充分小型化的超聲波內窺鏡。
[0008]本發明的一技術方案的超聲波內窺鏡包括:超聲波收發部,其用于發送接收超聲波;至少一張布線基板,其與上述超聲波收發部的背面側進行電連接;多條驅動布線,其與上述布線基板進行電連接;以及殼體,其用于容納上述布線基板并保持上述超聲波收發部;上述殼體包括:容納部,其用于容納上述布線基板;以及管路狀的布線貫穿部,其與上述容納部連通,且直徑比上述容納部小;上述布線基板包括:剛性部,其與上述超聲波收發部的背面側進行電連接;以及包覆部,其自上述剛性部延伸出,且包裹捆束上述多條驅動布線并插入上述布線貫穿部。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是超聲波內窺鏡的簡要結構圖。
[0010]圖2是頂端硬性部的端面圖。
[0011]圖3是沿著圖2的III — III線的剖視圖。
[0012]圖4是沿著圖3的IV — IV線的剖視圖。 [0013]圖5是將連接有線纜單元的振子單元與殼體分解表示的側視圖。
[0014]圖6是表示布線基板與線纜單元的分解立體圖。
[0015]圖7是連接有線纜單元的布線基板的立體圖。
[0016]圖8是表示布線基板與線纜單元的變形例的分解立體圖。
[0017]圖9是表示撓性片的變形例的立體圖。
[0018]圖10是觀察光學透鏡系統的主要部分剖視圖。
[0019]圖11是沿著圖10的X1- XI線的剖視圖。
[0020]圖12是表示觀察光學透鏡系統的變形例的主要部分剖視圖。
[0021]圖13是沿著圖12的XIII — XIII線的剖視圖。
[0022]圖14是表示觀察光學透鏡系統的變形例的主要部分剖視圖。
[0023]圖15是沿著圖14的XV — XV線的剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]以下,參照【專利附圖】

【附圖說明】本發明的方式。附圖涉及本發明的一實施方式,圖1是超聲波內窺鏡的簡要結構圖,圖2是頂端硬性部的端面圖,圖3是沿著圖2的II1-1II線的剖視圖,圖4是沿著圖3的IV — IV線的剖視圖,圖5是將連接有線纜單元的振子單元與殼體分解表示的側視圖,圖6是表示布線基板與線纜單元的分解立體圖,圖7是連接有線纜單元的布線基板的立體圖,圖8是表示布線基板與線纜單元的變形例的分解立體圖,圖9是表示撓性片的變形例的立體圖。
[0025]圖1示出的超聲波內窺鏡系統I構成為具備超聲波內窺鏡2、超聲波觀測裝置3以及監視器4。另外,超聲波內窺鏡2構成為具有向體內插入的細長的插入部10、與插入部10的基端連接設置的操作部20以及自操作部20的側部延伸出的通用線30。
[0026]在此,在通用線30的基端部設有與光源裝置(未圖示)連接的連接器31。自連接器31延伸出有借助于連接器32a與相機控制單元(未圖示)連接的線纜32和借助于連接器33a以裝卸自如的方式與超聲波觀測裝置3連接的線纜33。而且,在超聲波內窺鏡2上借助于連接器33a連接有超聲波觀測裝置3,進而,借助于超聲波觀測裝置3連接有監視器4。
[0027]插入部10從頂端側依次連接設有頂端硬性部11、位于頂端硬性部11的后端的彎曲部12、位于彎曲部12的后端并到達操作部20的細徑且超長并具有撓性的撓性管部13而構成了主要部分。
[0028]如圖2所示,在頂端硬性部11的頂端側配置有超聲波探頭15。而且,在比超聲波探頭15靠基部側的位置,在形成于頂端硬性部11的傾斜面上配置有構成照明光學系統的照明用透鏡16、觀察光學透鏡系統的觀察用透鏡17、兼用作抽吸口的鉗子口 18以及未圖示的送氣送水噴嘴。
[0029]在操作部20上配置有用于將彎曲部12向期望的方向彎曲控制的角度旋鈕21、用于進行送氣和送水操作的送氣送水按鈕22、用于進行抽吸操作的抽吸按鈕23以及成為向體內導入的處理器具的入口的處理器具插入口 24。在此,處理器具插入口 24經由設置于插入部10內部的處理器具貫穿通道(未圖示)與鉗子口 18連通。
[0030]如圖2~圖5所示,本實施方式的超聲波探頭15是凸面型的超聲波探頭,該超聲波探頭15例如構成為具有用于發送接收超聲波的振子單元50、與該振子單元50進行電連接的線纜單元60以及用于保持振子單元50的殼體70。
[0031]振子單元50具有以與多個細長的超聲波振子元件51a的長邊相連結的狀態配置為大致圓弧狀的超聲波收發部51。該超聲波收發部51容納于一體設有大致圓弧狀的聲透鏡層52a的保護罩52內。在保護罩52內,各個超聲波振子兀件51a與聲透鏡層52a的內表面相對配置,隔著聲阻匹配層53a相粘接。
[0032]另外,在保護罩52內,在各個超聲波振子元件51a的背面側面對有布線基板55的一端部。在該布線基板55的一端部設有與各個超聲波振子兀件51a對應的電極部56a,在這些電極部56a上借助于布線絲54電連接且機械連接有超聲波振子元件51a。另外,作為這些布線絲54的連接,適宜采用焊接等。而且,在保護罩52內,例如通過填充具有預定彈性的粘接劑等而形成有背面阻抗層(背襯層)53b,利用該背面阻抗層53b密封各個布線絲54。
[0033]在此,例如,如圖6所示,具體地說,布線基板55構成為具有作為剛性部的剛性電路板56和分別粘接于該剛性電路板56的兩面的一對撓性電路板57。
[0034]在剛性電路板56中,在其兩面上形成有包括上述各個電極部56a和分別與這些電極部56a進行電連接的多個焊盤電極56b的布線圖案。
[0035]在各個撓性電路板57上形成有在與剛性電路板56相對的一個面(內表面側)上排列有與焊盤電極56b對應的多個內側電極部57a、并且在另一個面(外表面)側排列有分別與各個內側電極部57a進行電連接的多個外側電極部57b的布線圖案。另外,從各個撓性電路板57延伸出有呈與該撓性電路板57大致線對稱形狀的保護片58。而且,從一個撓性電路板57延伸出有帶狀的包覆部59。這些保護片58和包覆部59例如由具有撓性且具有絕緣性的片材構成,與撓性電路板57 —體形成。
[0036]各個撓性電路板57的內表面側分別粘接于剛性電路板56的各個面。這些撓性電路板57的粘接是例如通過在相對于剛性電路板56上的各個焊盤電極56b定位了撓性電路板57上的各個內側電極部57a的狀態下將撓性電路板57熱壓接或焊接在剛性電路板56上來進行。而且,通過如此將撓性電路板57粘接于剛性電路板56,各個撓性電路板57上的各個內側電極部57a與剛性電路板56上的各個焊盤電極56b進行電連接。另外,優選的是,用于剛性電路板56與撓性電路板57之間的熱壓接的粘接劑為交聯性粘接劑。
[0037]線纜單元60例如由布線組構成,該布線組是由細徑的同軸線纜構成的多個驅動布線62被外皮61 —體地捆束而成的。在該線纜單元60的頂端部,各條驅動布線62從外皮61延伸出、并各自分岔。而且,該分岔的各條驅動布線62的頂端部在各個撓性電路板57的外表面側分別與各個外側電極部57b進行電連接。而且,通過與這些各個外側電極部57b之間的連接,各條驅動布線62與各個超聲波振子元件51a進行電連接。另外,作為這些驅動布線62的連接,適宜采用焊接等。
[0038]在此,在線纜單元60的各條驅動布線62與各個外側電極部57b進行電連接之后,自各個撓性電路板57延伸出的保護片58以覆蓋各個外側電極部57b的方式折回,保護片58的頂端部例如借助粘接劑58a粘接于剛性電路板56(參照圖4)。由此,各個外側電極部57b與各個驅動布線62之間的連接部被機械保護并且電屏蔽。
[0039]而且,自一個撓性電路板57延伸出的包覆部59卷繞于自外皮61暴露的各條驅動布線62的周部,例如包覆部59的頂端部借助粘接劑59a粘接于該包覆部59的中途部。由此,自外皮61暴露的各條驅動布線62被包覆部59 —體包裹捆束(參照圖5、7),該各條驅動布線62被機械保護并且被電屏蔽。
[0040]如圖3~圖5所示,殼體70例如由凹陷設置有振子單元50的容納部71的、截面呈大致“U字狀”的構件構成。在該殼體70的基部側設有管路狀的布線貫穿部72,該布線貫穿部72具有作為與頂端硬性部11之間的連接器的功能,該布線貫穿部72的內部與容納部71內連通。
[0041]當將振子單元50組裝于這種殼體70時,例如如圖5所示,首先,線纜單元60的基端側從容納部71側貫穿布線貫穿部72內部。之后,進行將利用包覆部59 —體包裹捆束的各條驅動布線62壓入布線貫穿部72內的作業的同時進行將振子單元50容納于容納部71內的作業。另外,在振子單元50容納于容納部71內之后,例如通過布線貫穿部72向該容納部71內填充樹脂粘接劑73。
[0042]根據這種實施方式,將與用于發送接收超聲波的超聲波收發部51的背面側進行電連接的布線基板55設為包 括構成剛性部的剛性電路板56和自該剛性電路板56 (剛性部)延伸出的包覆部59的結構,將與布線基板55進行電連接的多條驅動布線62以利用包覆部59包裹捆束的狀態插入殼體70的布線貫穿部72,從而能夠利用簡單的結構在不損害組裝性的情況下,使超聲波探頭15充分小型化。
[0043]即,通過利用包覆部59包裹捆束多條驅動布線62,在將各條驅動布線62壓入布線貫穿部72內時,能夠避免該布線貫穿部70的孔口等與各條驅動布線62之間的直接干擾。因而,例如,在組裝超聲波探頭15時,即使一邊以比較大的曲率使極其細徑的各個驅動布線62相對于布線貫穿部72的孔口等彎曲一邊將其壓緊,也能夠明顯減少各條驅動布線62的機械損傷等。因而,例如,能夠容易地實現從振子單元50到布線貫穿部72的孔口之間的距離的縮短、布線貫穿部72的細徑化等,從而能夠使超聲波探頭15充分小型化。
[0044]在此,在借助撓性電路板57將各條驅動布線62電連接于剛性電路板56的結構中,通過將包覆部59與撓性電路板57 —體形成,能夠在不使用專用片材等的情況下,利用更簡單的結構使包覆部59自剛性部(剛性電路板56)延伸出。而且,如果如此將包覆部59與撓性電路板57 —體形成,則不必確保用于在剛性電路板56上粘接包覆部59的基端側的空間等,能夠使布線基板55小型化相應的量。
[0045]另外,通過使得用于機械保護各條驅動布線62的連接部并且使其電絕緣的保護片58自撓性電路板57延伸出,不必確保用于在剛性電路板56上粘接保護片58的基端側的空間,能夠使布線基板55小型化相應的量。
[0046]在此,在上述實施方式中,說明了在一對撓性電路板57中的一者上設置包覆部59并一體包裹捆束與兩撓性電路板57連接的所有驅動布線62的結構的一例,但是例如如圖8所示,也可以是分別在各個撓性電路板57上一體形成包覆部59、并按照每個撓性電路板57包裹捆束各條驅動布線62的結構。
[0047]另外,在上述實施方式中,說明了使用粘接劑59a粘接包覆部59的頂端部的結構的一例,但是例如也可以取代粘接劑59a而使用粘合帶(未圖示)等。而且,例如如圖9所示,也可以設為在包覆部59上設置狹縫部59b、并通過該狹縫部59b的卡合保持包覆部59的卷裝狀態的結構。
[0048]可是,在這種超聲波內窺鏡2中,在對被檢體內的光學圖像進行觀察的情況下,優選的是,防止超聲波探頭15攝入該光學圖像中。作為其對策,在超聲波內窺鏡2中,一般來說,配置于頂端硬性部11的觀察光學透鏡系統的光軸配置為以35度~55度左右的比較陡峭的角度相對于插入部10的長度軸線方向向上側(上方)傾斜。但是,特別是在采用了使用傳像束80將光學圖像向操作部20側輸送的光學式的超聲波內窺鏡2中,若要在狹窄的頂端硬性部11內實現這種傾斜角度,則必須以較大的曲率使傳像束80彎曲,導致在該彎曲部位施加有彎曲負荷。其另一方面,在實用方面上并不優選的是,將所獲得的光學圖像的視角設定得較小、或者將頂端硬性部11的長度軸線方向的尺寸設定得較大。
[0049]因此,為了解決這種問題,例如,在圖10、11中示出的觀察光學透鏡系統81中,相對于包括觀察用透鏡17在內的物鏡組82的光軸01向上側偏移配置有固定設于傳像束80的頂端部的傳像束透鏡83的光軸02。為了實現這種偏移狀態,在設置于傳像束80的頂端部的接頭85外嵌有相對于該接頭85的嵌合部86a和與其連接設置的透鏡保持部86b偏心了的透鏡框86。而且,通過借助于該透鏡框86保持傳像束透鏡83,從而例如圖3所示,即使在以比較小的曲率使傳像束80彎曲的情況下,不用將視角α設定得較小,并且不用將頂端硬性部11的長度軸線方向的尺寸設定得較大,就能夠防止超聲波探頭15攝入光學圖像內(參照圖3中的單點劃線)。另外,在圖3中,雙點劃線所示的區域作為比較例,表示未使傳像束透鏡83偏移時的可觀察范圍。
`[0050]在此,例如如圖12、13所示,這種傳像束透鏡83的定位也能夠如下實現:通過使接頭87的與傳像束80之間的嵌合孔偏心,以偏心的接頭87的外周面為基準來進行。而且,例如,如圖14、15所示,傳像束透鏡83的定位也能夠如下實現:通過在管頭85的頂端部的一部分設置定位用的突起部85a,以該突起部85a為基準來進行。
[0051]另外,本發明并不限定于以上說明的實施方式,能夠進行各種變形、變更,這些也屬于本發明的技術范圍內。
[0052]本申請是以2012年8月27日在日本國提出申請的特愿2012 — 186871號作為要求優先權的基礎而提出申請的,上述內容被引用于本申請的說明書、權利要求書以及附圖中。
【權利要求】
1.一種超聲波內窺鏡,其特征在于,包括: 超聲波收發部,其用于發送接收超聲波; 至少一張布線基板,其與上述超聲波收發部的背面側進行電連接; 多條驅動布線,其與上述布線基板進行電連接;以及 殼體,其用于容納上述布線基板并保持上述超聲波收發部; 上述殼體包括: 容納部,其用于容納上述布線基板;以及 管路狀的布線貫穿部,其與上述容納部相連通,且直徑比上述容納部小; 上述布線基板包括: 剛性部,其與上述超聲波收發部的背面側進行電連接;以及 包覆部,其自上述剛性部延伸出,且包裹捆束上述多條驅動布線并插入上述布線貫穿部。
2.根據權利要求1所述的超聲波內窺鏡,其特征在于, 上述布線基板包括: 剛性電路板,其與上述超聲波收發部的背面側進行電連接并構成上述剛性部;以及撓性電路板,其一個面與上述剛性電路板進行電連接,并且另一個面與上述多條驅動布線進行電連接; 上述包覆部與上述撓性電路板一體形成。
3.根據權利要求1所述的超聲波內窺鏡,其特征在于, 上述布線基板包含保護片,該保護片自上述剛性部延伸出并覆蓋該布線基板與上述多條驅動布線之間的連接部。
4.根據權利要求2所述的超聲波內窺鏡,其特征在于, 上述布線基板包含保護片,該保護片自上述剛性部延伸出并覆蓋該布線基板與上述多條驅動布線之間的連接部, 上述保護片與上述撓性電路板、上述包覆部一體形成。
【文檔編號】A61B8/12GK103764043SQ201380001744
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年5月17日 優先權日:2012年8月27日
【發明者】入江圭 申請人:奧林巴斯醫療株式會社