JP2008536573A

JP2008536573A - 経食道超音波心エコー検査用コネクタ接続プローブ

Info

Publication number: JP2008536573A
Application number: JP2008506707A
Authority: JP
Inventors: エドワード・ポール・ハーレン; マシュー・マハー
Original assignee: プリズマ・メディカル・テクノロジーズ・エルエルシー
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2026-04-13
Also published as: US8070685B2; WO2007021323A2; ES2367664T3; JP2011218232A; JP5000637B2; WO2007021323A3; EP1876960B1; EP1876960A2; CN101188974B; CN101188974A; US20060235304A1; ATE511794T1; CA2604292A1

Abstract

コネクタ接続超音波プローブは、患者の身体に挿入するように構成された遠位部と、超音波システムと遠位部をインターフェイス接続させるように構成された近接部とを備えている。遠位部は、少なくとも１つのセットのコネクタを使用して、近接部から容易に着脱可能である。接続した場合に、近接部に配置されたユーザ作動アクチュエータは遠位部の屈曲を制御し、超音波システムは近接部を介して超音波トランスデューサに駆動信号を送り、そこから戻り信号を受ける。この配置は長期間監視に特に有利である。というのは、近接部の切断により、過度の苦痛なしにより長期間、遠位部を患者内の定位置に置くことが可能になる。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００５年４月１５日出願の米国仮特許出願第６０／６７１，８０８号の利益を有している。

本明細書に参照として組み込まれている２００４年１１月２４日出願の特許文献１は、独自の超音波プローブ、トランスデューサ、および関連アルゴリズムについて記載している。特許文献１に開示されたプローブは、従来技術の装置よりかなり狭く、長期間定位置に置いておくことができる。このプローブの主要な意図した使用は、心エコー検査を使用して心臓を監視することである。図１は、そのプローブ１００の略図である。プローブは、内視鏡式制御ハンドル１０４の端部に取り付けられた可撓性シャフト１１２を有し、プローブ１００の遠位端１１６は超音波トランスデューサ１１８を含んでいる。プローブを使用するために、遠位端１１６は食道内の定位置に操作され、屈曲機構はその後アクチュエータ１０２を使用して作動されて、プローブの屈曲部１１４を屈曲させる。心エコー検査の環境では、この屈曲動作は、心臓の経胃短軸図の画像を得るために胃の基底部に超音波トランスデューサ１１８を位置決めするのに使用される。ハンドル１０４は、コネクタ１０８で終端するケーブル１０６を介して超音波システム４０上でコネクタ４２に接続されている。

集中治療室（ＩＣＵ）の設定では、患者は患者の健康状態と、様々な生理的機能の監視を簡単にする両方のために安静状態に維持される。しかし、長い時間プローブ１００を定位置に置くことにより、患者を移動させなければならない通常の状況で問題が生じる可能性がある（このような状況の例として、患者を清潔にする、床ずれを防ぐ、または通常の処置を行なうために患者を動かすことが挙げられる）。プローブを超音波システム４０につないだ状態でプローブ１００が患者内に保持されている場合、患者を移動させることは極めて難しい場合がある。
米国仮特許出願第６０／６７１，８０８号米国特許出願第１０／９９６，８１６号

この問題に対する１つの解決法は、患者を移動させる前に超音波システムのコネクタ４２からプローブのコネクタ１０８を切断することによってプローブ１００を超音波システム４０から取り外し、患者の身体１０２〜１０８の外側にあるプローブのこれらの部分をトレイまたはフックの上に置いておくことである。しかし、患者に取り付けられたままである経食道エコー（ＴＥＥ）プローブのハンドル１０４および関連するケーブル部１０６は比較的大きく重いので、この解決法はいくらかぎこちなく、装置を取り除かない、または装置に注意を払い過ぎることにより他の問題が生じないように、付き添いの人による過剰な程度の配慮が必要である。

コネクタ接続超音波プローブは、患者の身体に挿入するように構成された遠位部と、超音波システムと遠位端をインターフェイス接続させるように構成された近接部とを備えている。遠位部は、少なくとも１式のコネクタを使用して、近接部と簡単に着脱可能である。接続させる場合、近接部に配置されたユーザ作動アクチュエータは、コネクタを介して遠位部の屈曲を制御し、超音波システムは近接部を介して超音波トランスデューサへ駆動信号を送信し、そこから戻り信号を受信する。

プローブが患者の食道内にある間に患者に接続されているままの大きなハンドルおよびケーブルに関連する欠点は、患者内に設置されたままである遠位部、および遠位部とインターフェイス接続する脱着可能なハンドル部を備えたコネクタ接続プローブを使用することによって避けるまたは最小限に抑えることができる。コネクタは、２つの部分の間に機械および電気信号の両方を通過させる。任意選択で、遠位部は使い捨て可能であり、この場合、遠位部の費用を少なくすることが好ましい。使い捨てでないので、ハンドル部の費用はあまり重大ではない。

図２は、アクチュエータアセンブリ８０およびトランスデューサアセンブリ６０を備えたプローブの、本発明の実施形態の略図である。アクチュエータアセンブリ８０は、アクチュエータ８２を有する制御ハンドル８４を備えている。ハンドル８４は、コネクタ８８で終端するケーブル８６を介して超音波システム４０上でコネクタ４２に接続されている。トランスデューサアセンブリ６０は、コネクタ７０の端部に固定された可撓性シャフト６２を有し、プローブの遠位端６６は超音波トランスデューサ６８を含んでいる。プローブを使用するために、アクチュエータアセンブリ８０およびトランスデューサアセンブリ６０は、第１のコネクタ９０を第２のコネクタ７０と噛み合わせることによって互いに接続されている。遠位端６８はその後、食道内の定位置に操作される。トランスデューサアセンブリ６０は、アクチュエータアセンブリ８０およびトランスデューサアセンブリ６０が互いに接続されている場合に、アクチュエータ８２によって作動可能な屈曲機構を備えている。これにより、プローブの屈曲部６４が屈曲して、図１に関連して上に記載した単一プローブ内で達成される屈曲と同様の端部結果が与えられる。

次に、患者を移動させることが必要になった場合に、トランスデューサアセンブリ６０はコネクタ７０、９０でアクチュエータアセンブリ８０から切断され、それによって患者から突起したままである部分のみがシャフト６２およびコネクタ７０の近接端である。これらの部分は、図１に示すプローブ１００のハンドル１０４およびケーブル１０６と比べて比較的小さくて軽いので、患者を移動させるまたは世話をしなければならない場合に、プローブの遠位端を患者内に置くことがはるかに簡単になる。

図３は、トランスデューサアセンブリ６０をアクチュエータアセンブリ８０に取り付けた、図２の実施形態の好ましい実施を示している。トランスデューサアセンブリ６０は、屈曲部６４を有する可撓性シャフト６２（その長さを示すように割れ目を備えて示す）可撓性シャフト６２を備えている。シャフト６２は、直径６ｍｍ未満であることが好ましく、成人用装置では約１ｍの長さであることが好ましい。このような寸法は、小児患者および新生児患者に対して適当に縮小することができる。トランスデューサアセンブリ６０の遠位端６６は、近接遠位軸に対して横向きに配向されていることが好ましい超音波トランスデューサを格納する。代替実施形態では、他のトランスデューサ構成を横向きに配向されたトランスデューサ（例えば、二次元超音波トランスデューサまたは回転多面トランスデューサ）の代わりに使用することもできる。アクチュエータアセンブリ８０は、ハンドル上に設けられたユーザ作動アクチュエータ８２を有するハンドル８４を備えている。その近接端にコネクタ８８を有するケーブル８６（両方とも、図２に示す）は、ハンドル８４の近接端から延びている。コネクタ８８は、超音波システム４０上の対応するコネクタ４２と噛み合う（全て、図２に示す）。

図４は、アクチュエータアセンブリ８０とトランスデューサアセンブリ６０の間のインターフェイスの展開詳細図である。アクチュエータアセンブリ８０は、トランスデューサアセンブリ６０とインターフェイス接続する第１のコネクタ９０を備えており、トランスデューサアセンブリ６０はアクチュエータアセンブリ８０とインターフェイス接続する第２のコネクタ７０を備えている。第１のコネクタ９０は、第２のコネクタ７０上で噛合コネクタ（図示せず）と電気接続を行なうために使用される、第１の電気インターフェイス９４を備えている。図示した実施形態では、第１の電気インターフェイス９４は、金めっきされていることが好ましい一連の導電パッドを備えている。パッドは平らであっても隆起していてもよい。好ましくは、第１のコネクタは防水であるように構成されており、それによって第１のコネクタを液体滅菌剤（例えば、Ｃｉｄｅｘグルタルアルデヒド、過酸化滅菌剤など）に浸漬させることができ、単純な固定パッドを使用することにより所望の防水性を達成することを助け、多数の患者に対するアクチュエータアセンブリ８０の再使用が簡単になる。第２のコネクタ７０が第１のコネクタ９０に噛み合わせられると、第２のコネクタ７０上の対応する接触が第１の電気インターフェイス９４の接触と並び、それによって電気信号はアクチュエータアセンブリ８０とトランスデューサアセンブリ６０の間を通過することができる。

コネクタ４２、コネクタ８８、およびケーブル８６を介してアクチュエータアセンブリ８０内で適当な信号を送受信することによって（全て、図２に示す）、超音波システム４０は超音波トランスデューサ６８と通信する（両方とも、図２に示す）。ケーブル８６を通して進む信号は、例えば、適当に遮蔽したワイヤをケーブル８６の遠位端から第１の電気インターフェイス９４に直接進ませることによって、第１のコネクタ９０上で第１の電気インターフェイス９４まで送られる。任意選択では、適当な干渉回路（例えば、増幅器、シグナルコンディショナなど）を、第１の電気インターフェイス９４とケーブル８６の間に介在させることができる。トランスデューサへの経路の残りを、トランスデューサアセンブリ６０に関して以下に説明する。

第１のコネクタ９０はまた、第２のコネクタ７０が第１のコネクタ９０に接続された場合に、第２のコネクタ７０上の対応する部材と噛み合うように設計された出力アクチュエータ９２を備えている。出力アクチュエータ９２は適当な機構によってユーザ作動アクチュエータ８２に結合され、それによって出力アクチュエータはユーザ作動アクチュエータ８２のユーザ作動に応じて移動する。ユーザ作動アクチュエータ８２と出力アクチュエータ９２の間の結合は、これに限らないが、ギヤ、引張ワイヤ、サーボモータ、ステッパモータ、水圧と、関連する技術分野の当業者には自明である多くの他の技術を含む様々な従来の技術のいずれかを使用して実施することができる。出力アクチュエータ９２およびユーザ作動アクチュエータ８２はまた、アクチュエータアセンブリ８０の液体殺菌を簡単にするように、防水構成を使用して（例えば、Ｏリングまたは他の密封技術を使用して）行なわれることが好ましい。

図５は、第１のコネクタ９０をさらに詳細に示している。上に説明したように、出力アクチュエータ９２はユーザ作動アクチュエータ８２の作動に応じて回転する。出力アクチュエータ９２の表面は、第２のコネクタ７０内で対応する部材に対して押された場合に、高い摩擦係数を有する材料でできていることが好ましい。出力アクチュエータに適切な材料の例としては、ゴム、ポリエチレン、ポリスチレン、ビニルなどが挙げられる。任意選択で、複数の径方向溝は、出力アクチュエータ９２が第２のコネクタ７０上の対応する表面をより良く「つかむ」のを助けるように、出力アクチュエータ９２の表面内に切り込むことができる。

この図から最もよく分かるように、第１のコネクタ９０は、第１のコネクタを第２のコネクタ上にラッチするいくつかの取付部材を備えている。図示した実施形態は、遠位端の１対の小さなタブ９７およびより大きいタブ９６の形の取付部材を示しているが、関連技術分野の当業者は幅広い範囲の従来のラッチ機構のいずれかを使用することもできることが分かるだろう。

図６は第２のコネクタ７０の正面図を示している。第２のコネクタ７０は、第１のコネクタ９０と噛み合うように構成されている。これを行なうため、第２のコネクタ７０は、第１のコネクタ９０の第１の電気インターフェイス９４を並べる第２の電気インターフェイス７４を含んでいる。図示した実施形態では、第２の電気インターフェイス７４は、第２のコネクタ７０が第１のコネクタ９０に接続されている場合、第２の電気インターフェイス７４のフィンガが第１の電気インターフェイス９４のパッドと並ぶように位置決めされた複数のばね装填フィンガを使用して作られる（図４、５に示す）。第２のコネクタ７０はまた、第１のコネクタ９０の出力アクチュエータ９２と並ぶ制御アクチュエータ７２を含んでおり、それによって出力アクチュエータ９２は制御アクチュエータ７２を駆動することができる。図示した実施形態では、制御アクチュエータ７２は、出力アクチュエータ９２の回転により駆動されるように設計された回転ホイールである。もちろん、代替制御アクチュエータを作動するための幅広い範囲の代替配置は、関連技術分野の当業者には直ぐに分かるだろう。トランスデューサアセンブリ６０が使い捨てであり、各使用後に処分される場合、第２のコネクタ７０を防水にする必要はないことに留意されたい。

第１および第２のコネクタを接続するために、第２のコネクタ７０の切り欠き７７を第１のコネクタ９０のタブ９７と位置合わせし、その後第１のコネクタ９０に向かって第２のコネクタ７０の近接端を絞ることによって、第２のコネクタ７０が第１のコネクタ９０に取り付けられている。第２のコネクタ７０上のラッチアーム７６は、タブ９６と相互作用することによって第１のコネクタ上の定位置にスナップ嵌めするように設計されている（図５に示す）。第１のコネクタ７０がこの方法で第１のコネクタ９０に取り付けられると、第２のコネクタ７０の第２の電気インターフェイス７４は第１のコネクタ９０の第１の電気インターフェイス９４との電気接続を作り、それによって電気信号は第１の電気インターフェイス９４と第２の電気インターフェイス７４の間で前後に進むことができる。加えて、制御アクチュエータ７２は第１のコネクタ９０の出力アクチュエータ９２との機械接続を作り、それによって出力アクチュエータ９２がユーザ作動アクチュエータ８２の動作に応じて回転すると（図４に示す）、制御アクチュエータ７２は出力アクチュエータ９２によって駆動され、出力アクチュエータ９２の回転にしたがう。蓋７９は、第２のコネクタ７０の内部構成部品を損傷から保護し、第２の電気インターフェイス７４および制御アクチュエータ７２へのアクセスを提供する切取部を有する。図４〜９はパッドおよびパッドと接触するように設計されたフィンガを使用する第１および第２の電気インターフェイス９４、７４を示しているが、関連する技術分野の当業者が分かるように、多くの代替電気インターフェイス（例えば、ピンおよび噛合ソケット）をそれによって置き換えることができる。

図７は、蓋７９を取り除いた、図６に示す第２のコネクタ７０の別の図である。この図により、回転制御アクチュエータ７２は、制御アクチュエータ７２が回転した場合に引張ワイヤ６５を移動させるプーリ７３に取り付けられている。この図はまた、トランスデューサアセンブリ６０の遠位端６６で第２の電気インターフェイス７４をトランスデューサ６８（図２に示す）に接続させる配線である、リボンケーブル６１の一部を示している。接地面がリボンケーブルの両側に設けられていることが好ましい。あまり好ましくない実施形態では、これらの接地面の一方または両方を省くことができる、またはリボンケーブル以外の配線構成を使用することもできる。任意選択で、適当な干渉回路（例えば、増幅器、シグナルコンディショナなど）を、第２の電気インターフェイス７４とトランスデューサ６８の間に介在させることができる。

図８は、第２のコネクタ７０の下側の構成部品を示すように蓋７９、第２の電気インターフェイス７４、配線６１、制御アクチュエータ７２、およびプーリの軸を全て取り除いた、図６および７の第２のコネクタ７０のさらに別の図を示している。この図は、プーリ７３がシャフト６２を通して遠位方向に延びる引張ワイヤ６５をどのように移動させるかをより明らかに示している。引張ワイヤ６５が（プーリの回転に応じて）移動すると、引張ワイヤは任意の従来の方法で屈曲部６４（図３に示す）を操作する。引張ワイヤ６５は屈曲部６４を屈曲させ、引張ワイヤ６５がプーリ７３の回転によって移動され、プーリ７３の回転が制御アクチュエータ７２（図６および７に示す）の回転に応じて生じるので、最終結果としては、制御アクチュエータ７２の回転が屈曲部６４を屈曲させる。

図９は、互いに噛み合わせられた場合の、第１のコネクタ９０と第２のコネクタ７０の間の電気的および機械的相互作用を示している。この図は、噛み合わせられたセットのコネクタ７０、９０が第２のコネクタ７０の外側ハウジングが見えない場合を示している。第２の電気インターフェイス７４は、第１の電気インターフェイス９４と並び、これに対して押され、第２のコネクタ７０上の制御アクチュエータ７２は第１のコネクタ９０上の出力アクチュエータ９２と並び、これに対して押される。プーリマウント７５は、第１のコネクタ９０および第２のコネクタ７０が噛み合わされた場合に、プーリ７３が制御アクチュエータ７２を回転させ、これを出力アクチュエータ９２に対して押すことを可能にする。トランスデューサアセンブリ６０の遠位端６６で第２の電気インターフェイス７４をトランスデューサ６８（図２に示す）に接続させるリボンケーブル６１はまた、この図でよりはっきり分かる。

第２のコネクタ７０が第１のコネクタ９０と噛み合わせられると、ユーザ作動アクチュエータ８２（図３および４に示す）の作動により、出力アクチュエータ９２が回転される。制御アクチュエータ７２は出力アクチュエータ９２に対して押されているので、制御アクチュエータ７２は出力アクチュエータ９２の回転にしたがう。制御アクチュエータ７２の回転により、可撓性シャフト６２を通して遠位方向に延びる引張ワイヤ６５を操作するプーリ７３を回転させ、屈曲部（図３に示す）内に配置された屈曲機構（図示せず）を屈曲させる。したがって、第２のコネクタ７０が第１のコネクタ９０と噛み合っている場合、ユーザによるユーザ作動アクチュエータ８２の作動は、図１に示す単一プローブ１００のユーザ作動アクチュエータ１０２の作動と同じ正味効果を有する。図４〜９は出力アクチュエータ９２および制御アクチュエータ７２用の回転パッドを使用することを示しており、関連する技術分野の当業者が分かるように、いくつかの代替機械インターフェイス（例えば、ギヤ、六角シャフト、および噛合ソケットなど）をそれによって置き換えることができる。

加えて、第２のコネクタ７０が第１のコネクタ９０と噛み合わせられると、第２の電気インターフェイス７４は第１の電気コネクタ９４と接触する。第１の電気コネクタ９４がケーブル８６およびコネクタ８８、４２（全て図２に示す）を介して超音波システム４０に連通しており、また配線６１がトランスデューサアセンブリ６０（図２、３に示す）の遠位端６６でトランスデューサ６８に第２の電気インターフェイス７４を接続させるので、この配置により、超音波システム４０が図１に示す単一プローブ１００内でトランスデューサ１１８と連通するのと同じ方法でトランスデューサ６８とインターフェイス接続することが可能になる。任意選択では、例えば、トランスデューサアセンブリ６０の遠位端に配置されたサーミスタを操作する、または（例えば、トランスデューサアセンブリ６０に関連するデータを記憶するのに使用される）トランスデューサアセンブリ６０内に配置された不揮発性メモリ装置とインターフェイス接続するために、追加の信号を第１および第２のコネクタ９０、７０を介してトランスデューサアセンブリ６０に、またそこから通過させることができる。

図４および９からよく分かるように、でトランスデューサアセンブリ６０とアクチュエータアセンブリ８０の間の電気および機械インターフェイスは横を向いている（すなわち、第１および第２のコネクタ９０、７０の噛合表面が近接遠位軸とほぼ垂直である方向に面している）。この配置は、（以下に説明する図１０の実施形態のコネクタ１２、２２の間のインターフェイスと同様に）一方の噛合表面が遠位方向に面し、もう一方の噛合表面が近接方向に面している状況に対して立っている。横を向いたインターフェイスを使用することによって有利には、２つのアセンブリ間で電気および機械接続を実施するための大量の「不動産」（すなわち、領域）が提供される。さらに、大量の不動産がインターフェイスで利用可能であるという事実にも関わらず、接続された場合にアセンブリ６０、８０の直径全体は小さいままであり（例えば、図３〜９に示す実施形態では第２のコネクタ７０の近接端で測定して約２２ｍｍ）、第１と第２のコネクタ９０、７０の間に作られるいくつかの接続に比例して大きくなる必要はない。

図１０は、挿入管および音響ブロックアセンブリ（上では、トランスデューサアセンブリと呼ぶ）が制御ハンドル（上では、アクチュエータアセンブリと呼ぶ）とは別である、本発明の別の実施形態である。本実施形態では、耐久性ハンドル１０はトランスデューサアセンブリ２０に接続されている。ハンドル１０の遠位端のコネクタ１２は、トランスデューサアセンブリ２０の近接端の対応するコネクタ２２と噛み合う。図１１はハンドル部分１０のラッチアーム１５の詳細を示し、図１２はトランスデューサアセンブリ２０のコネクタ２２の詳細を示す。

次に図１０〜１２を参照すると、コネクタ１２、２２はプローブの遠位端に必要な電気信号全てを得るため、またプローブの遠位端から戻り信号を受けるために脱着可能な電気インターフェイスを提供する。例えば、電気接続は、超音波トランスデューサ２４での超音波の発生、トランスデューサ、接地および遮蔽プレートからの電気信号の戻り、および遠位端で実施されるあらゆる他の電気機能（例えば、トランスデューサアセンブリ内に一体化させることができる不揮発性メモリ装置への接続）のために使用される信号を通過させるのに使用することができる。

コネクタ２２およびアーム１５はまた、プローブの遠位端に、またはその近くで制御可能部を作動させる脱着可能な機械インターフェイスを提供する。望ましい機械的動作の例は、プローブの先端の撓みであり、プローブを胃の基底部に位置決めした後に有用であることがある。図示した実施形態では、機械インターフェイスは、所望の動作（例えば、プローブ先端の撓み）を開始させる場合に、プローブの遠位端に接続された引張ワイヤを使用して実施される。プローブの遠位端で引張ワイヤに反応する機構は、あらゆる従来の方法で実施することができる。トランスデューサアセンブリ２０の近接端では、引張ワイヤは雌孔を備えたスライダ２８で終端する。

プローブを使用するためには、コネクタ２２はハンドルの対応するコネクタ１２と噛み合わされ、ラッチアーム１５はそのピン１８がトランスデューサアセンブリ２０のスライダ２８内に噛み合わせられるように定位置に移動される。ラッチアームは、ハンドル１０に対してトランスデューサアセンブリ２０を保持するキャッチ１６を備えることができる。スライダ１８は、ラッチアーム１５の遠位端でプーリ１９を横切る可撓性ケーブル１７を介して互いに接続されている。この構成は、連接制御ケーブルがハンドル内で張ったままであり、緩みを取るためにばねの使用を必要としない。

ハンドル１０は、あらゆる従来の方法で、例えば引張ワイヤを使用して、実施することができる制御表面１８を備えている。しかし、引張ワイヤをプローブの遠位端に直接向かわせる代わりに、引張ワイヤ、ハンドルはスライダ１８をアーム１５内に移動させる。これらのスライダ１８は次にスライダ２８を移動させ、プローブの遠位端で所望の動作を発生させるようにトランスデューサアセンブリ２０の管腔を通して延びる引張ワイヤ２７を移動させる。その結果は、コネクタを通過する遠位連接機構である。

コネクタ１２、２２の間の電気接続を実施するための１つの適切な方法は、インクジェットカートリッジコネクタ内で使用されるタイプと同様の可撓性プリント基板（ＰＣＢ）を使用することである。この可撓性ＰＣＢの逆側は、引き出され、適当なケーブルに接続された軌跡を有する。任意選択では、不揮発性メモリを有するチップはまた可撓性ＰＣＢに取り付けることができる。このインターフェイスに適切な噛合コネクタは、電子検査装置内で一般的に使用されているような、ブロック（図示せず）内に取り付けられたピンを有する「ポゴピン」タイプのインターフェイスである。

任意選択では、上記の実施形態のいずれかのアクチュエータアセンブリは、挿入管の遠位端およびトランスデューサを操作するための基本連接制御部に加えて、他の作動可能機構を組み込むことができる。例えば、プローブの遠位端にトルクを伝達するために、上に論じた屈曲制御部のそばの他の機械接続を実施することもできる。非機械的機構用制御は、画像をフリーズさせる、ゲイン制御を調節する、または他の機能のためにハンドル、例えばボタン上で実施することもできる。任意選択では、機械および電気接続は防水であるように構成することができる。

上記実施形態の全てでは、トランスデューサアセンブリが１つまたは複数のコネクタを介してアクチュエータアセンブリに接続されると、アクチュエータアセンブリとのトランスデューサアセンブリの組合せは、従来の超音波プローブの機械および電気操作の両方を模倣する。しかし、図２〜１２に関連して上で説明した実施形態では、医者はトランスデューサアセンブリからアクチュエータアセンブリを切断する能力を得て、比較的小型の遠位トランスデューサアセンブリ部を患者の食道内で定位置に置く。これを行なう場合、コネクタ７０、２２および可撓性シャフト６２、２０の一部だけが患者の身体に取り付けられたままであり、ハンドル、アクチュエータ、およびハンドルを超音波システムに結合させるケーブルが患者から切断される。患者の身体に取り付けられたままであるハードウェアはより小さくより軽いので、患者を移動させ、患者の需要に対応することははるかに簡単になり、トランスデューサが患者の食道内の定位置に留まっている限り、ハンドル１０４およびケーブル１０６が患者に取り付けられている図１の実施形態と比べてはるかに面倒が少ない。トランスデューサアセンブリは、患者の身体の外側にあるトランスデューサアセンブリの一部は小型であり、２５０ｇ以下の質量、および７０ｃｍ以下の長さを有するように構成されていることが好ましい。

患者に取り付けられたハードウェアの量を少なくすることは、例えば一度に数時間または数日間の間プローブが患者に設置されたままである状況において、長期間の経食道超音波画像化に対して特に有利である。これらの利点は、患者が起きているまたは麻酔がかけられていない場合にさらにより重要であり、患者の快適性はさらにより重要な要因となる。

上記実施形態の利点としては、過剰な容積またはケーブルの問題を生じさせることなく装置を定置およびインサイチューにすることができるという事実が挙げられる。加えて、ハンドル／アクチュエータアセンブリをトランスデューサアセンブリから分離可能にすることによって、トランスデューサアセンブリは使い捨て可能にすることができ、ハンドルは耐久性があり再使用可能とすることができる。これにより、プローブ全体を使い捨て可能にした場合に可能なよりもあまり費用のかからない処分が可能になる。ハンドルが使い捨て可能である場合に可能なよりも高い標準にハンドルをすることが可能になり、ユーザへの触覚性フィードバック、および使用の容易性を良くすることができる。

上記実施形態が経食道心エコー検査の内容で論じているが、他の経食道画像を得るために、また食道以外の窩洞内で超音波画像を得るために同様のプローブを使用することもできる。コネクタ接続構成はまた、非超音波医療応用例においてプローブ、内視鏡、またはカテーテル内に組み込むことができ、遠位部を定位置に置きながら近接部を切断することが望ましい場合の非医療用使用でさらに使用することもできる。上記実施形態に対する多くの他の変更形態は、関連技術分野の当業者には明らかであり、また本発明の範囲内に含まれる。

特許文献２に開示された経食道超音波心エコー検査超音波プローブの略図である。本発明による経食道超音波心エコー検査用の改良型超音波プローブの第１の実施形態の略図である。トランスデューサアセンブリを整合アクチュエータアセンブリに接続した、図２の超音波プローブの実施の等角図である。図３の実施形態のトランスデューサアセンブリとアクチュエータアセンブリの間のインターフェイスの第１の詳細図である。図３の実施形態のアクチュエータアセンブリのインターフェイス部の詳細図である。図３の実施形態のトランスデューサアセンブリのインターフェイス部の詳細図である。蓋を取り除いた、図６のトランスデューサアセンブリの内部構成部品を示す図である。低い方の構成部品を見えるようにするために特定の構成部品を取り除いた、図６のトランスデューサアセンブリを示す図である。これらの２つのアセンブリが互いに噛み合わされた場合の、トランスデューサアセンブリとアクチュエータアセンブリの間の電気的および機械的相互作用を示す図である。本発明による経食道超音波心エコー検査用の改良型超音波プローブの別の実施形態を示す図である。図１０のプローブのアクチュエータアセンブリ側の機械的接続の詳細を示す図である。図１０のプローブのトランスデューサアセンブリ側の機械的接続の詳細を示す図である。

符号の説明

１０耐久性ハンドル
１２コネクタ
１５ラッチアーム
１７可撓性ケーブル
１８制御表面、スライダ
１９プーリ
２０トランスデューサアセンブリ
２２コネクタ
２８スライダ
４０超音波システム
４２コネクタ
６０トランスデューサアセンブリ
６１リボンケーブル、配線
６２可撓性シャフト
６４屈曲部
６６遠位端
６８トランスデューサ
７０コネクタ
７４電気インターフェイス
７５プーリマウント
７６ラッチアーム
７７切り欠き
７９蓋
８０アクチュエータアセンブリ
８２アクチュエータ
８４制御ハンドル
８６ケーブル
８８コネクタ
９０コネクタ
９２出力アクチュエータ
９４電気インターフェイス
９７タブ
１００プローブ
１０２アクチュエータ
１０４内視鏡式制御ハンドル
１０６ケーブル
１０８コネクタ
１１２可撓性シャフト
１１６遠位端
１１８超音波トランスデューサ

Claims

患者の身体内に挿入するために構成された遠位端を有し、前記遠位端に配置された超音波トランスデューサを有する、小型の第１の部分と、が
前記第１の部分を超音波システムとインターフェイス接続させるように構成された第２の部分と、
を備えたコネクタ接続超音波プローブであって、
前記第１の部分は、少なくとも１セットのコネクタを使用して、第２の部分から容易に着脱可能であり、
前記第２の部分は少なくとも１つのユーザ作動アクチュエータを備え、前記第１および第２の部分は、前記第１の部分が前記第２の部分に取り付けられた場合に、前記ユーザ作動アクチュエータの作動により前記第１の部分が屈曲するように構成されており、
前記第１および第２の部分は、前記第１の部分は前記第２の部分に取り付けられた場合に、（ａ）前記超音波システムは前記第２の部分を介して前記第１の部分内に駆動信号を送信することによって前記超音波トランスデューサを駆動することができ、（ｂ）前記第１の部分の前記超音波トランスデューサは、前記第２の部分を介して前記超音波システムに戻り信号を送信することができるように構成されている超音波プローブ。
前記第１の部分は、経食道エコー検査を行なうように寸法を定められており、前記トランスデューサは、前記第１の部分の近位−遠位方向軸に対して横向きに配向されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
前記第１の部分は、経食道エコー検査を行なうように寸法を定められており、前記トランスデューサは、二次元配列の要素を備えていることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
前記第１の部分は、前記第１の部分が胃の基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサを有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記第１の部分の一部が長期間の使用に対して扱い難くないように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
前記第１の部分は、前記第１の部分が前記胃の前記基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサを有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記第１の部分の一部が２５０ｇ以下の質量を有するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
前記第１の部分は、前記第１の部分が前記胃の前記基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサを有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記第１の部分の一部が７０ｃｍ以下の長さを有するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
前記トランスデューサは、前記第１の部分の近位−遠位方向軸に対して横向きに配向されており、前記第１の部分は、前記第１の部分が前記胃の前記基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサを有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記第１の部分の一部は７０ｃｍ以下の長さおよび２５０ｇ以下の質量を有するように構成され、前記第１の部分は液体の流入を防ぐように密封されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
患者の身体内に挿入するために構成された遠位端を有し、前記遠位端に配置された超音波トランスデューサを有する第１の部分と、
前記第１の部分を超音波システムにインターフェイス接続させるように構成された第２の部分と、
を備えた超音波プローブであって、
前記第１の部分は、１セットの横向きのコネクタを使用して、第２の部分から容易に着脱可能であり、
前記第２の部分は少なくとも１つのユーザ作動アクチュエータを備え、前記第１および第２の部分は、前記第１の部分が前記第２の部分に取り付けられた場合に、前記ユーザ作動アクチュエータの作動により前記第１の部分が屈曲するように構成されており、
前記第１および第２の部分は、前記第１の部分が前記第２の部分に取り付けられた場合に、（ａ）前記超音波システムは、前記第２の部分を介して前記第１の部分内に駆動信号を送信することによって前記超音波トランスデューサを駆動することができ、（ｂ）前記第１の部分の前記超音波トランスデューサは、前記第２の部分を介して前記超音波システムに戻り信号を送信することができるように構成されている超音波プローブ。
前記第１の部分は、経食道エコー検査を行なうように寸法を定められており、前記トランスデューサは、前記第１の部分の近位−遠位方向軸に対して横向きに配向されていることを特徴とする請求項８に記載の超音波プローブ。
前記第１の部分は、経食道エコー検査を行なうように寸法を定められており、前記トランスデューサは、二次元配列の要素を備えていることを特徴とする請求項８に記載の超音波プローブ。
前記第１の部分は、前記第１の部分が胃の基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサを有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記第１の部分の一部が長期間の使用に対して扱い難くないように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の超音波プローブ。
前記第１の部分は、前記第１の部分が、前記胃の前記基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサを有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記第１の部分の一部が２５０ｇ以下の質量を有するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の超音波プローブ。
前記第１の部分は、前記第１の部分が前記胃の前記基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサを有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記第１の部分の一部が７０ｃｍ以下の長さを有するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の超音波プローブ。
前記トランスデューサは、前記第１の部分の近位−遠位方向軸に対して横向きに配向されており、前記第１の部分は、前記第１の部分が前記胃の前記基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサを有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記第１の部分の一部が７０ｃｍ以下の長さおよび２５０ｇ以下の質量を有するように構成され、前記第１の部分は液体の流入を防ぐように密封されていることを特徴とする請求項８に記載の超音波プローブ。
超音波システムとともに使用するためのコネクタ接続超音波プローブであって、
ユーザ作動アクチュエータと、第１の電気インターフェイスおよび出力アクチュエータを備えた第１のコネクタであって、前記出力アクチュエータは、前記ユーザ作動アクチュエータの作動が前記出力アクチュエータを駆動するように前記ユーザ作動アクチュエータに操作可能に結合されている第１のコネクタと、前記超音波システムとインターフェイス接続するように構成されており、前記第１の電気インターフェイスに操作可能に接続されているシステムインターフェイスと、を有するアクチュエータアセンブリと、
近接端および遠位端を有すると共に、前記遠位端に配置された超音波トランスデューサと、前記近接端に配置され、前記第１のコネクタと操作可能に噛み合うように構成され、（ａ）第２のコネクタが前記第１のコネクタに噛み合わせられた場合に、前記第１の電気インターフェイスと動作可能に噛み合うように構成された第２の電気インターフェイス、および（ｂ）第２のコネクタが前記第１のコネクタに噛み合わされ、よって制御アクチュエータが前記出力アクチュエータによって作動された場合に前記出力アクチュエータと動作可能に相互作用するように構成された制御アクチュエータを有する第２のコネクタであって、該第２のコネクタおよび前記第１のコネクタは、前記第１のコネクタに対する第２のコネクタの容易な噛み合いを可能にし、前記第１のコネクタからの第２のコネクタの簡単な取り外しを可能にするように構成されている第２のコネクタと、前記第２のコネクタに対して遠位方向に、および前記遠位端に対して近位方向に位置決めされ、屈曲部を有する可撓性シャフトと、前記第２の電気インターフェイスを前記超音波トランスデューサと操作可能に接続させる回路と、前記制御アクチュエータの作動に応じて、前記屈曲部を屈曲させる屈曲機構と、を備えるトランスデューサアセンブリと、
を備えたコネクタ接続超音波プローブであって、
前記アクチュエータアセンブリおよび前記トランスデューサアセンブリは、前記第２のコネクタが前記第１のコネクタと噛み合わせられた場合に、前記システムインターフェイスに加えられるトランスデューサの駆動信号が、前記第１の電気インターフェイスおよび前記第２の電気インターフェイスを介して前記超音波トランスデューサに送られ、前記超音波トランスデューサからの戻り信号は、前記第２の電気インターフェイスおよび前記第１の電気インターフェイスを介して前記システムインターフェイスに送られるように構成されており、
前記アクチュエータアセンブリおよび前記トランスデューサアセンブリは、前記第２のコネクタが前記第１のコネクタと噛み合わせられた場合に、前記ユーザ作動アクチュエータの作動が前記出力アクチュエータを駆動し、よって前記出力アクチュエータが前記制御アクチュエータを作動させ、前記屈曲機構が前記屈曲部を屈曲させるように構成されているコネクタ接続超音波プローブ。
前記アクチュエータアセンブリは、ユーザ作動アクチュエータと、（ａ）第１の電気インターフェイス、および（ｂ）前記ユーザ作動アクチュエータの作動が前記出力アクチュエータを駆動するように前記ユーザ作動アクチュエータに動作可能に結合された出力アクチュエータを含む第１のコネクタとを有する、超音波システムおよびアクチュエータアセンブリとともに使用するトランスデューサアセンブリであって、
トランスデューサアセンブリの遠位端に配置された超音波トランスデューサと、
トランスデューサアセンブリの近接端に配置され、前記第１のコネクタと操作可能に噛み合うように構成された第２のコネクタであって、（ａ）第２のコネクタが前記第１のコネクタに噛み合わせられた場合に、前記第１の電気インターフェイスと操作可能に噛み合うように構成された第２の電気インターフェイス、および（ｂ）前記第２のコネクタが前記第１のコネクタに噛み合わされ、よって制御アクチュエータが前記出力アクチュエータによって作動された場合に、前記出力アクチュエータと操作可能に相互作用するように構成された制御アクチュエータを有し、前記第２のコネクタは前記第１のコネクタに対する前記第２のコネクタの容易な噛み合いを可能にし、前記第１のコネクタからの前記第２のコネクタの簡単な取り外しを可能にするように構成された第２のコネクタと、
前記第２のコネクタに対して遠位方向に、および前記遠位端に対して近位方向に位置決めされ、屈曲部を有する可撓性シャフトと、
前記超音波トランスデューサと前記第２の電気インターフェイスを操作可能に接続させる回路と、
前記制御アクチュエータの作動に応じて、前記屈曲部を屈曲させる屈曲機構と、
を備え、
前記第２のコネクタが前記第１のコネクタと噛み合わせられた場合に、前記第１の電気インターフェイスに加えられるトランスデューサ駆動信号が、前記第２の電気インターフェイスを介して前記超音波トランスデューサに送られ、前記超音波トランスデューサからの戻り信号は前記第２の電気インターフェイスを介して前記第１の電気インターフェイスまで送られるように構成され、
前記第２のコネクタが前記第１のコネクタと噛み合わせられた場合に、前記制御アクチュエータを、前記出力アクチュエータによって駆動することができるように構成されているトランスデューサアセンブリ。
前記第２のコネクタは、前記トランスデューサアセンブリの近位−遠位軸にほぼ垂直な方向に面していることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記トランスデューサアセンブリは、経食道エコー検査を行なうように寸法を定められており、前記トランスデューサは、前記トランスデューサアセンブリの近位−遠位方向軸に対して横向きに配向されていることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記トランスデューサアセンブリは、経食道エコー検査を行なうように寸法を定められており、前記トランスデューサは、二次元配列の要素を備えていることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記可撓性シャフトは、６ｍｍ未満の直径を有することを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記第２のコネクタは、液体が流入するのを防ぐように密封されていることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記制御アクチュエータは回転部材を備えており、前記出力アクチュエータは、前記第２のコネクタが前記第１のコネクタに噛み合わせられた場合に、前記制御アクチュエータと係合する別の回転部材を備えていることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記制御アクチュエータは回転パッドを備え、前記出力アクチュエータは、前記第２のコネクタが前記第１のコネクタに噛み合わせられた場合に、前記制御アクチュエータと係合する別の回転パッドを備えていることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記制御アクチュエータは少なくとも１つの引張ワイヤを駆動し、前記少なくとも１つの引張ワイヤは前記屈曲機構を操作することを特徴とする請求項２３に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記第２のコネクタは、前記第１のコネクタ上にスナップ係合し、前記第１のコネクタからスナップ係脱させることができることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記トランスデューサアセンブリに関するデータを記憶する不揮発性メモリ装置をさらに備えていることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記トランスデューサアセンブリは、前記トランスデューサアセンブリが胃の基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサを有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記トランスデューサアセンブリの一部は長期間の使用に対して扱い難くないように寸法を定められていることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記トランスデューサアセンブリは、前記トランスデューサアセンブリが前記胃の前記基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサを有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記トランスデューサアセンブリの一部は、２５０ｇ以下の質量を有するように寸法を定められていることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記トランスデューサアセンブリは、前記トランスデューサアセンブリが前記胃の前記基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサヲ有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記トランスデューサアセンブリの一部は、７０ｃｍ以下の長さを有するように寸法を決められていることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記トランスデューサは、前記トランスデューサアセンブリの近位−遠位方向軸に対して横向きに配向されており、
前記可撓性シャフトは６ｍｍ未満の直径を有し、
前記トランスデューサアセンブリは、前記トランスデューサアセンブリが前記胃の前記基底部内に位置決めされた超音波トランスデューサを有して患者の食道内に挿入された場合に、前記患者の身体の外側に留まっている前記トランスデューサアセンブリの一部が、２５０ｇ以下の質量および７０ｃｍ以下の長さを有するように寸法を定められており、
前記トランスデューサアセンブリは、液体の流入を防ぐように密封されていることを特徴とする請求項１６に記載のトランスデューサアセンブリ。
前記第２のコネクタは、前記トランスデューサアセンブリの近位−遠位軸にほぼ垂直な方向に面していることを特徴とする請求項３０に記載のトランスデューサアセンブリ。
超音波システムおよびアクチュエータアセンブリとともに使用するトランスデューサアセンブリであって、前記アクチュエータアセンブリはユーザ作動アクチュエータと、（ａ）第１の電気インターフェイス、および（ｂ）前記ユーザ作動アクチュエータの作動が前記出力アクチュエータを駆動するように前記ユーザ作動アクチュエータに動作可能に結合された出力アクチュエータを含む少なくとも１つの第１のコネクタとを有するトランスデューサアセンブリであって、
前記トランスデューサアセンブリの遠位端に配置された超音波トランスデューサと、
前記トランスデューサアセンブリの近接端に配置され、前記少なくとも１つの第１のコネクタと動作可能に噛み合うように構成され、（ａ）少なくとも１つの第２のコネクタが前記少なくとも１つの第１のコネクタに噛み合わせられた場合に、前記第１の電気インターフェイスと動作可能に噛み合うように構成された第２の電気インターフェイス、および（ｂ）少なくとも１つの第２のコネクタが前記少なくとも１つの第１のコネクタに噛み合わされてそれによって制御アクチュエータが前記出力アクチュエータによって作動された場合に前記出力アクチュエータと動作可能に相互作用するように構成された制御アクチュエータであって、少なくとも１つの第２のコネクタおよび前記少なくとも１つの第１のコネクタは前記少なくとも１つの第１のコネクタに対する少なくとも１つの第２のコネクタの容易な噛み合いを可能にし、前記少なくとも１つの第１のコネクタからの少なくとも１つの第２のコネクタの簡単な取り外しを可能にするように構成された少なくとも１つの第２のコネクタと、
前記少なくとも１つの第２のコネクタに対して遠位方向に、および前記遠位端に対して近接方向に位置決めされ、屈曲部を有する可撓性シャフトと、
前記超音波トランスデューサと前記第２の電気インターフェイスを動作可能に接続させる回路と、
前記制御アクチュエータの作動に応じて、前記屈曲部を屈曲させる屈曲機構と、を備え、
前記少なくとも１つの第２のコネクタが前記少なくとも１つの第１のコネクタと噛み合わせられた場合に、前記第１の電気インターフェイスに加えられる信号を駆動するトランスデューサは前記第２の電気インターフェイスを介して前記超音波トランスデューサに送られ、前記超音波トランスデューサからの戻り信号は前記第２の電気インターフェイスを介して前記第１の電気インターフェイスまで送られるように構成され、
前記少なくとも１つの第２のコネクタが前記少なくとも１つの第１のコネクタと噛み合わせられた場合に、前記制御アクチュエータは前記出力アクチュエータによって駆動することができるように構成されているトランスデューサアセンブリ。