JP2016501700A - 往復運動超音波装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、2013年1月4日に提出された、米国仮特許出願番号第61/748,773号の恩恵を主張し、それをここに引用により援用する。
この開示は、患者の体内において超音波を用いるための装置および方法に関する。それは、特に、血管内のような小さい身体領域において超音波ビームの効率的な往復運動を可能にする特徴に関する。
超音波技術は治療および診断の医学的手法に対して用いられており、それは、身体の内部部分の画像化を与えることを含むことができる。超音波手法では、典型的には変換器アセンブリを用いて信号を送信および/または受信する。いくつかの場合では、定置型変換器アセンブリは、アレイ状の複数の超音波素子の特定の位置決めまたは電子的操作のため、完全な画像域を見ることができる。他の設計では、三次元の超音波画像が、機械式アクチュエータと接続されて体内で移動される一次元のアレイによって得られ得る。そのような設計は費用がかかり、結果として、一部の脈管または他の使用に対しては大きすぎる装置となり得る。十分な画像の質を達成するために、アレイ変換器は、多くの別個のチャネル上でシーケンシャルに送受信しなければならない。その条件は、多くの、高価でかさ高い同軸ケーブルを必要とする。より少数の同軸ケーブルを用いることができるが、そうすることは、画像の質および画像フレーム率を低減する。
1つの方策は、変換器アセンブリの往復運動をカテーテル軸上およびカテーテル軸に垂直な軸上において与えるモータを用いて、回転する機械的/電気的な結合に対する必要性をなくすことが考えられる。しかしながら、モータで往復運動を与えることは、強力なモータおよび複雑なフィードバック制御システムを必要とする。
本開示の原理の理解を促進する目的で、ここで、図面に示される実施の形態を参照し、具体的な文言を用いてそれらを記載する。しかしながら、特許請求の範囲の限定は、それによっては意図されないことが理解される。記載される実施の形態における任意の変更およびさらなる修正、ならびにここに記載される開示の原理の任意のさらなる適用が、開示が関係する当業者には通常想起されるであろうように、企図される。
Claims (28)
- 医療装置であって、
一方向回転モータと;
双方向超音波変換器と;
前記モータと前記変換器との間に作動的に配置される、一方向から双方向への歯車装置アセンブリとを含む、医療装置。 - 前記変換器は超音波信号を送信および/または受信することに対して構成され;
前記回転モータは、第1の駆動軸と作動的に結合され、前記第1の駆動軸は、実質的に回転軸に沿って延在し、前記モータの動作は前記駆動軸を前記回転軸のまわりで回転させ;
前記歯車装置アセンブリは内歯車と第1および第2の外歯車とを含み、前記第1の外歯車は前記第2の外歯車と相互係合され、前記内歯車は前記回転軸のまわりで回転するよう位置決めされ、前記歯車装置アセンブリは、前記第1の駆動軸および前記変換器と作動的に結合され;
前記内歯車は、第1の歯状部分および第1の非歯状部分を有し、前記内歯車は、前記内歯車の回転中に前記第1の歯状部分が前記第1および第2の外歯車を交互に係合するように、配置される、請求項1に記載の装置。 - 直径上の第1の外歯車と直径上の第2の外歯車とをさらに含み、前記直径上の第1の外歯車は、直径上において前記第1の外歯車と対向して位置決めされ、前記直径上の第2の外歯車は、直径上において前記第2の外歯車と対向して位置決めされ、前記直径上の第1の外歯車は前記第2の外歯車および前記直径上の第2の外歯車の両方を係合し、前記直径上の第2の外歯車は前記第1の外歯車および前記直径上の第1の外歯車の両方を係合し、径方向に中央の開口が前記外歯車間に存在し、前記回転軸と交差する、請求項2に記載の装置。
- 導通経路をさらに含み、前記導通経路は前記変換器から前記開口を通って延在する、請求項3に記載の装置。
- 前記変換器と前記歯車装置アセンブリとの間において作動的に配置される第2の駆動軸をさらに含み、前記第1の駆動軸は、そこを通って走る第1の内腔を含み、前記第2の駆動軸は、そこを通って走る第2の内腔を含み、前記第1の駆動軸は、前記内歯車と作動的に接続され、前記導通経路は前記変換器から前記第2および第1の内腔を通って延在する、請求項4に記載の装置。
- 前記歯車装置アセンブリは、第3の外歯車と駆動歯車とをさらに含み、前記第3の外歯車は、同軸で、および前記第2の外歯車の回転に応答して回転するよう配置され、前記駆動歯車は、前記第3の外歯車と相互係合され、前記回転軸のまわりで回転するよう配置され、前記第2の駆動軸は、前記駆動歯車と作動的に接続される、請求項5に記載の装置。
- 前記内歯車は、前記第1の歯状部分の径方向に対向して位置決めされる第2の歯状部分をさらに含み、前記第1および第2の歯状部分は弧長が式L=θrによって規定され、rは前記回転軸から歯状部分まで測定された半径であり、θ≦90°である、請求項3に記載の装置。
- 第3の外歯車と駆動歯車とをさらに含み、前記第3の外歯車は、同軸で、および前記第2の外歯車の回転に応答して回転するよう配置され、前記駆動歯車は、前記第3の外歯車と相互係合される、請求項2に記載の装置。
- 第2の駆動軸と導通経路とをさらに含み、前記第1の駆動軸は、前記内歯車と作動的に接続され、前記第2の駆動軸は、前記駆動歯車と前記変換器との間に作動的に接続される、請求項8に記載の装置。
- 前記医療装置はカテーテルに取付けられる、請求項1または2に記載の装置。
- 前記変換器は、各方向に少なくとも360°の範囲を通して往復運動するように回転する、請求項1または2に記載の装置。
- 前記内歯車に関して固定される摩擦インターフェイスをさらに含み、前記摩擦インターフェイスは前記内歯車の回転中に前記第1および第2の外歯車から回転エネルギを吸収するよう位置決めされる、請求項2に記載の装置。
- 前記第1および第2の外歯車の1つ以上の回転に応答して回転するように、前記第1および第2の外歯車の1つ以上に接続される非歯状ディスクをさらに含み、前記非歯状ディスクは前記摩擦インターフェイスを係合するよう位置決めされる、請求項12に記載の装置。
- 医療装置であって:
第1の駆動軸と作動的に結合される第1のモータを含み、前記第1の駆動軸は、実質的に回転軸に沿って延在し、前記第1のモータの動作は、前記第1の駆動軸を前記回転軸のまわりで回転させ;前記医療装置はさらに、
超音波信号を送信および/または受信することに対して構成される変換器を含み、前記変換器は前記回転軸に実質的に垂直な回動軸のまわりで移動するよう配置され;
前記第1の駆動軸は、前記第1の駆動軸が回転すると前記変換器に回動運動を与えるよう配置されるカム表面を含む、医療装置。 - 前記カム表面を受けるよう位置決めされる細長いスロットをさらに含み、前記カム表面は、前記回転軸に関して角度的なオフセットで屈曲された、前記第1の駆動軸の一部上に位置決めされる、請求項14に記載の医療装置。
- カムプレートをさらに含み、前記細長いスロットは前記カムプレートに位置され、前記カムプレートは前記変換器の表面から延在する、請求項15に記載の医療装置。
- 第2の駆動軸と作動的に結合される第2のモータをさらに含み、前記第2の駆動軸は、実質的に前記回転軸に沿って延在し、前記第2のモータの動作は、前記第2の駆動軸を前記回転軸のまわりで回転させ、前記変換器は、第2の駆動軸と作動的に接続され、前記第1のモータの回転速度と前記第2のモータの回転速度との間の差は、前記回動軸のまわりの前記変換器の移動の速度を決定する、請求項14に記載の医療装置。
- 前記第2の駆動軸は、そこを通って延在する内腔を有し、前記第1および第2の駆動軸は同心状に位置決めされる、請求項17に記載の医療装置。
- 前記第1のモータは、前記回転軸に沿って軸方向に可動であり、前記回転軸に沿った前記第1のモータの移動は、前記回動軸のまわりの前記変換器の運動範囲を変更する、請求項14に記載の医療装置。
- 超音波信号を送信および/または受信することに対して構成される変換器と;
回転軸に実質的に垂直な回動軸のまわりで前記変換器に移動を与えるよう作動的に配置される第1のモータと;
前記回転軸のまわりで前記変換器に回転運動を与えるよう作動的に配置される第2のモータとを含み;
前記回動軸のまわりの前記変換器の移動の速度は、前記第1のモータの回転速度と前記第2のモータの回転速度との間の差によって決定される、医療装置。 - 前記第1のモータは、第1の駆動軸と作動的に結合され、前記第1の駆動軸は、実質的に前記回転軸に沿って延在し、前記第1のモータの動作は、前記第1の駆動軸を前記回転軸のまわりで回転させ;前記2のモータは、第2の駆動軸と作動的に結合され、前記第2の駆動軸は、実質的に前記回転軸に沿って延在し、前記第2のモータの動作は、前記第2の駆動軸を前記回転軸のまわりで回転させ;前記変換器は、第2の駆動軸に、回動するように接続される、請求項20に記載の装置。
- 前記第2の駆動軸は、そこを通って延在する内腔を有し、前記第1および第2の駆動軸は同心状に位置決めされる、請求項21に記載の装置。
- 前記1のモータは、第1の駆動軸と作動的に結合され、前記第1の駆動軸は、実質的に前記回転軸に沿って延在し、前記第1のモータの動作は、前記第1の駆動軸を前記回転軸のまわりで回転させ、前記第1の駆動軸は、前記第1の駆動軸が回転すると前記変換器に回動運動を与えるよう配置されるカム表面を含む、請求項20に記載の装置。
- 前記第2のモータは、第2の駆動軸と作動的に結合され、前記第2の駆動軸は、実質的に前記回転軸に沿って延在し、前記第2のモータの動作は、前記第2の駆動軸を前記回転軸のまわりで回転させ、前記変換器は、第2の駆動軸に、回動するように接続される、請求項23に記載の装置。
- 前記カム表面を受けるよう位置決めされる細長いスロットをさらに含み、前記カム表面は、前記回転軸に関して角度的なオフセットで屈曲された、前記第1の駆動軸の一部上に位置決めされる、請求項23に記載の装置。
- カムプレートをさらに含み、前記細長いスロットは前記カムプレートに位置され、前記カムプレートは前記変換器の表面から延在する、請求項25に記載の医療装置。
- 前記第2のモータは、第2の駆動軸と作動的に結合され、前記第2の駆動軸は、実質的に前記回転軸に沿って延在し、前記第2のモータの動作は、前記第2の駆動軸を前記回転軸のまわりで回転させ;前記変換器は、第2の駆動軸に、回動するように接続される、請求項26に記載の装置。
- 前記第1のモータは、前記回転軸に沿って可動であり、前記回転軸に沿った前記第1のモータの移動は、前記回動軸のまわりの前記変換器の運動範囲を変更する、請求項20に記載の装置。
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