JP2022525443A - 超音波プローブハンドル - Google Patents

Abstract

医療装置ハンドルの部分を結合するためのシステム、装置、及び方法が提供される。ハンドルの雄部分及び雌部分は、超音波溶接と併せて使用する室温加硫シリコーンゴムなどのシーラントを使用して互いに結合されてもよい。室温加硫シリコーンゴムは雄部分又は雌部分の一方に適用されてもよく、これらの部分は室温加硫シリコーンゴムを溶接部位から変位させて、舌状部及び溝接続を使用して接合されてもよい。室温加硫シリコーンゴムは、超音波溶接後のボンドラインをシールするのに役立つ。

Description

本開示は概して、超音波プローブの構造に関し、特に、超音波溶接と、室温加硫シリコーンゴム(RTV)などのシーラントとの組み合わせを使用して、超音波プローブハンドルの部分を接合することに関する。

診断及び治療用医療装置ハンドルは、医療環境で使用するための特定の要件を伴って開発されてきた。例えば、超音波プローブは、高い美容的及び人間工学的基準を満たすためにハンドルを必要とする。これらのハンドルはまた、医療環境において患者と共に使用されるので、完全に滅菌可能であることが必要とされる。超音波プローブの中には、これらの特定の要件のために長年にわたって開発されてきたハンドルに特化したものがある。

しかしながら、超音波プローブの特殊化される要件は、化粧品又は人間工学的な故障による高いスクラップ率、及び高い全体コストなどの製造上の課題を提示する。特に、超音波プローブハンドルの信頼性試験は、ハンドルの全体的な強度に影響を与え、美容上又は人間工学上の故障の共通源であるボンドライン(継ぎ目又はパーティングラインとも呼ばれる)でハンドルの部分を互いに接合する際の問題を明らかにした。超音波プローブハンドルを製造するための現在のシステム及び方法はボンドラインの故障を改善するには十分ではなく、あるいは追加の望ましくない製造プロセス又は信頼性の複雑さを課している。例えば、ボンドラインの破損は、ギャップフィラーとして室温加硫シリコーンゴムを使用するハンドル、特に超可動密封トランスデューサにおいて観察されている。エポキシ樹脂で接着されるリボンの追加は超音波プローブハンドル用のボンドライン強度の改善に役立つかもしれないが、ハンドルの離散的な位置でのみ利用可能であり、追加の製造プロセスの複雑さ及び製造時間に関連している。加えて、物理的接合又は融合技術は、敏感な電子機器への損傷又は故障領域などの追加の課題を提起し得る。

医療装置ハンドルの部分を接合するための方法、ならびに関連するデバイス及びシステムが、本開示によって提供される。医療装置ハンドルは、それぞれ、舌及び溝の特徴を含む雄部分及び雌部分など、2つ以上の部分から形成される超音波プローブハンドルであってもよい。これらの部分は、シーラントを使用してボンドラインに沿って接合することができる。

いくつかの実施態様において、超音波溶接技術を用いて接合する前に、室温加硫シリコーンゴムなどのシーリング材を1つ以上の部分に適用する。部分が接合されると、シーラントが溶接部位から変位して、追加のシール機構を提供することができる。本明細書に記載される技術的進歩は、改善される美容的及び人間工学的特性を有する超音波プローブハンドルを含む。臨床医などのユーザは、超音波プローブの美容的及び人間工学的特性を品質のインジケータとして考慮する。したがって、美容的及び人間工学的特性の改善は、より高品質の超音波プローブをもたらす。超音波プローブハンドルは、スクラップ率を低減することによって、現行の方法よりも効率的に製造することもできる。超音波プローブを形成する方法が提供され、それは、使用者の手で握ることができるように構成されるハウジングの雌部のエッジ部に形成される溝内にシーリング材を適用することと、ハウジングの雄部のエッジ部から延在するエネルギディレクタを雌部の溝に位置合わせさせることと、前記雄部と雌部とを超音波溶接を用いて結合することであって、前記結合が前記雌部の前記溝内に前記雄部のエネルギディレクタを駆動することと、前記エネルギディレクタの一部を前記雌部の前記溝の一部と融着させることと、前記溝から変位される前記シーリング材を用いて前記雄部と前記雌部とを結合させることによって形成される継ぎ目をシールすることと、を含むことができる。

いくつかの実施形態では、雄部分及び雌部分がプラスチック材料を含む。また、前記シーリング材は、室温加硫シリコーンゴムを含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、結合工程は室温加硫シリコーンゴムの表面が結合される雄部分及び雌部分の内面及び外面に配置されるように、室温加硫シリコーンゴムを溝から変位させる工程を更に含む。この方法は、変位した室温加硫シリコーンゴムの一部を、結合される雄型部分及び雌型部分の外面から除去する表面を含むことができる。

いくつかの実施態様において、室温加硫シリコーンゴムの一部は、結合工程の後、エネルギディレクタの対向する壁と溝との間の空間内に配置される。エネルギディレクタは、テーパ状の遠位部分を含むことができる。この方法は、エネルギディレクタのテーパ状の遠位部分を溝の底部分に融着するステップを含むことができる。また、超音波プローブが提供され、それは、ユーザの手で握ることができるように構成されるハウジングであって、湾曲した上部と下部エッジとを備える雄部分と、エネルギディレクタが下部エッジから延在する雌部分と、湾曲した下部と上部エッジとを備える雌部分とを備え、上部エッジに溝が形成され、エネルギディレクタと溝とが一緒に溶接され、雄部分と雌部分が一緒になって前記ハウジングを形成するように継ぎ目を形成する、ハウジングと、溶接されるエネルギディレクタと溝の周囲に配置され、継ぎ目を形成するシーリング材と、前記ハウジングに結合され、。いくつかの実施形態では、雄部分及び雌部分がプラスチック材料を含む。シーリング材としては、室温加硫シリコーンゴムを挙げることができる。室温加硫シリコーンゴムは、継ぎ目の内面に配置されてもよい。室温加硫シリコーンゴムは、継ぎ目の外面に配置されてもよい。室温加硫シリコーンゴムは、エネルギディレクタの対向する壁と溝との間の空間内に配置することができる。ハウジングは、ハウジングの遠位端にある第1の開口部と、ハウジングの近位端にある第2の開口部とを含むことができる。継ぎ目は、ハウジングの長さに沿って第1の開口部と第2の開口部との間に延在してもよい。

本開示のさらなる態様、特徴、及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになるのであろう。

本開示の例示的な実施形態を、添付の図面を参照して説明する。

本開示の実施形態による超音波画像システムの概略図である。 本開示の実施形態による超音波プローブハンドルの斜視図である。 本開示の実施形態による超音波プローブハンドルの雄部分の斜視図である。 本開示の実施形態による超音波プローブハンドルの雄部分の正面図である。 本開示の実施形態による超音波プローブハンドルの雄部分の側面図である。 本開示の実施形態による超音波プローブハンドルの雄部分の上面図である。 本開示の実施形態による、図5のセクション線6―6に沿った超音波プローブハンドルの雄部分の切欠図である。 本開示の実施形態による、図6の超音波プローブハンドルの雄部分の部分7の拡大切欠図である。 本開示の実施形態による超音波プローブハンドルの雌部分の斜視図である。 本開示の実施形態による超音波プローブハンドルの雌部分の正面図である。 本開示の実施形態による超音波プローブハンドルの雌部分の側面図である。 本開示の実施形態による超音波プローブハンドルの雌部分の上面図である。 本開示の実施形態による、図10の断面線11―11に沿った超音波プローブハンドルの雌部分の切欠図である。 本開示の実施形態による、図11における超音波プローブハンドルの雌部分の部分12の拡大切欠図である。 開示の態様による超音波プローブハンドルを形成する方法のフロー図である。 開示の態様による超音波プローブハンドルの一部にシーラントを適用する工程の斜視図である。 開示の態様による超音波プローブハンドルの一部にシーラントを適用するためのステップの拡大切断図である。 開示の態様による超音波プローブハンドルの一部を位置合わせさせる工程の斜視図である。 開示の態様による超音波プローブハンドルの部分を位置合わせさせるためのステップの拡大される切り取り図である。 開示の態様による超音波プローブハンドルの一部を位置合わせさせるステップの切欠図である。 開示の態様による超音波プローブハンドルの部分を位置合わせさせるためのステップの拡大される切り取り図である。 本開示の態様によるエネルギディレクタの断面図である。 開示の態様による、溝に接合されるエネルギディレクタの切欠図である。 開示の態様による、接合されるエネルギディレクタ及び溝の切欠図である。 開示の態様による接合後の超音波プローブハンドルの部分の切欠図である。 開示の態様による接合後の超音波プローブハンドルの部分の拡大切欠図である。 開示の態様による接合後の超音波プローブハンドルの部分の切欠図である。 開示の態様による接合後の超音波プローブハンドルの部分の拡大切欠図である。 本開示の実施形態による、超音波プローブハンドルの部分を接合する異なる方法のための接合強度を示す図である。

本開示の原理の理解を促進する目的のために、ここで、図面に示される実施形態を参照し、それを説明するために特定の言語を使用する。それにもかかわらず、本開示の範囲への限定は意図されないことが理解される。説明される装置、システム、及び方法に対する任意の変更及びさらなる修正、ならびに本開示の原理の任意のさらなるアプリケーションは本開示が関係する当業者に通常想起されるように、本開示内に完全に企図され、含まれる。例えば、医療装置ハンドルは超音波プローブハンドルとして説明されているが、本発明はこの用途に限定されることを意図していないことが理解される。特に、一実施形態に関して説明される特徴、構成要素、及び／又はステップは、本開示の他の実施形態に関して説明される特徴、構成要素、及び／又はステップと組み合わせることができることが十分に企図される。しかしながら、簡潔さのために、これらの組み合わせの多数の反復は、別々に説明されない。

図1は、本開示の態様による超音波画像システム100の概略図である。超音波画像システム100は、撮像装置102、処理システム106、及びディスプレイ108を含んでもよい。イメージングシステム100は、身体の解剖学的構造の非侵襲的撮像を提供するために使用されてもよい。この画像は、2D又は3D Bモード超音波検査及びカラーフローマップを含むことができる。例えば、撮像装置102は患者の体内の解剖学的構造を視覚化するように構成される超音波プローブであり、プローブは患者の身体に配置される。

いくつかの実施形態では、超音波画像システム100がドップラー超音波画像システムである。いくつかの状況では、システム100が追加の要素を含むことができ、及び／又は図1に示す要素のうちの1つ又は複数なしで実装することができる。

いくつかの実施形態では、撮像装置102が超音波撮像プロシージャを実行するために、被検体の解剖学的構造上又はその付近に配置されるように、サイズ及び形状が決められ、構造的に配置され、かつ／又は他の方法で構成される。撮像装置102は、患者の身体に配置することができる。

いくつかの実施形態では、装置102が患者の身体に近接して、及び／又は接触して配置される。例えば、撮像装置102は、被検体の身体上に直接配置されてもよく、及び／又は被検体の身体に隣接して配置されてもよい。例えば、撮像装置102は撮像データを取得しながら、被検体の身体と直接接触していてもよい。

いくつかの実施形態では、装置102が被検体の身体上に直接又は身体に隣接して配置され得る1つ以上の撮像素子を含む。他の実施形態では、撮像素子が被検体の身体に隣接するように、撮像装置のハウジングが被検体の身体に直接接触して配置される。撮像装置102のオペレータは解剖学的構造が弾性的に圧縮されるように、撮像装置の遠位部分を患者の身体に接触させることができる。超音波画像に示される解剖学的構造のビューは、撮像装置102の位置及び向きに依存する。解剖学的構造のイメージングデータを得るために、撮像装置102はトランスデューサ124が超音波を放出し、解剖学的構造の適切な部分から超音波エコーを受信するように、臨床医によって手動で、及び／又はオペレータによって自動的に、適切に配置され得る。被検体は、ヒト患者又は動物であってもよい。撮像装置102は、携帯型であってもよく、医療環境においてユーザによって使用されるのに適していてもよい。例えば、撮像装置102は、ドップラー超音波撮像プローブであってもよい。

撮像装置102は、患者の任意の適切な解剖学的構造に関連する超音波撮像データを取得するように構成される。例えば、装置102は、肝臓、心臓、腎臓、胆嚢、膵臓、肺；管；腸管；脳、硬膜嚢、脊髄及び末梢神経を含む神経系構造；尿路；ならびに血管、血液、チャンバー又は心臓の他の部分、及び／又は身体の他のシステム内の弁を含む、限定されるわけではないが任意の数の解剖学的位置及び組織タイプを検査するために使用され得る。解剖学的構造は、心臓血管系、末梢血管系、神経血管系、腎臓血管系、及び／又は体内の任意の他の適切な管腔を含む、患者の血管系の動脈又は静脈としての血管であってもよい。自然構造に加えて、撮像装置102は心臓弁、ステント、シャント、フィルタ、及び他の装置などであるが、これらに限定されない人工構造を検査するために使用されてもよい。撮像装置102は、構造的に配置され、サイズ決めされ、成形され、及び／又はユーザが手持ち式に把持するように構成されるハウジング又はハンドル110を含むことができる。ハンドル110は電子回路121及びトランスデューサアレイ124など、撮像装置102の様々な構成要素を取り囲み、保護するように構成されてもよい。ハンドル110は、様々なコンポーネントを固定するためのスペースフレームなどの内部構造を含むことができる。例えば、トランスデューサアレイはハンドル110の遠位部分に配置され得、ケーブル132の遠位部分のコネクタ130はハンドル110の近位部分に配置され得る。

いくつかの実施形態では、ハンドル110が製造中に互いに接合される2つ以上の部分を含む。例えば、図2に示すように、ハンドル110は、継ぎ目又は結合線206で接合される雄部分202及び雌部分204を含むことができる。他の実施形態では、ハンドル110が3つ、4つ、又は5つの構成要素など、互いに接合される異なる数の構成要素を含むことができる。アレイ124のトランスデューサ素子は超音波信号を放射し、放射される超音波信号に対応する超音波エコー信号を受信するように構成される。超音波エコー信号は、撮像装置102及び／又は処理システム106内の電子回路121によって処理されてもよい。トランスデューサアレイ124は、トランスデューサアレイ124の送信側上の音響レンズ及び整合材料、ならびにトランスデューサアレイ124の裏面上の音響バッキング材料を含む、撮像アセンブリの一部であり得る。トランスデューサアレイ124は、任意の数のトランスデューサ素子を含むことができる。例えば、アレイは、2つの音響素子、4つの音響素子、音響素子、64つの音響素子、128の音響素子、500の音響素子、812の音響素子などの値、及び／又はより大きい及びより小さい他の値の両方を含む、1つの音響素子と1000の間の音響素子を含むことができる。いくつかの例では、アレイのトランスデューサ素子が線形アレイ、平面アレイ、曲面アレイ、曲線アレイ、円周アレイ、環状アレイ、フェーズドアレイ、マトリクスアレイ、一次元(1D)アレイ、1．x次元アレイ(例えば、1．5Dアレイ)、又は二次元(2D)アレイなどの任意の適切な構成で配置されてもよい。トランスデューサ素子のアレイ(例えば、1つ以上の行、1つ以上の列、及び／又は1つ以上の向き)は、均一に又は独立して制御され、活性化され得る。アレイは、患者の解剖学的構造の一次元、二次元、及び／又は三次元画像を得るように構成することができる。超音波トランスデューサ素子は、圧電／圧電抵抗素子、圧電微細加工超音波トランスデューサ(PMUT)素子、容量性微細加工超音波トランスデューサ(CMUT)素子、及び／又は任意の他の適切なタイプの超音波トランスデューサ素子を含むことができる。トランスデューサアレイ124の超音波トランスデューサ素子は電子回路121と通信している(例えば、電気的に結合されている)。電子回路121は、超音波画像データを得るためにトランスデューサアレイ124を制御することに関連する1つ又は複数の態様を制御するための、集積回路(IC)を含む任意の適切な受動電子コンポーネント又は能動電子コンポーネントとすることができる。例えば、電子回路は、1つ以上のトランスデューサ制御ロジックダイを含むことができる。電子回路は、1つ又は複数の特定用途向け集積回路(ASIC)を含むことができる。

いくつかの実施形態では、ICのうちの1つ又は複数がマイクロビームフォーマ(μBF)を含むことができる。他の実施形態では、ICのうちの1つ又は複数がマルチプレクサ回路(MUX)を備える。場合によっては、電子回路121がプロセッサ、メモリ、ジャイロスコープ、及び／又は加速度計を含むことができる。装置102は、接続ケーブル132を介してコンピュータ又は処理システム106と通信することができる。例えば、接続ケーブル132の導体は、電子回路121及び／又はトランスデューサアレイ124と通信することができる。接続ケーブル132は、装置102の近位部分上のコネクタ130を介して装置102に接続することができる。接続ケーブル132は、USB又はイーサネットケーブルのような任意のタイプの有線接続であってもよい。

他の実施形態では、装置102が無線接続を介して処理システム106及び／又はディスプレイ108に接続される。この場合、装置102は、アンテナなどの1つ又は複数の無線伝送装置を含むことができる。1つ以上のアンテナは、装置102の遠位部分又は近位部分に配置され得る。処理システム106は超音波画像を生成し、ディスプレイ108による表示のために超音波画像を出力するために、1つ以上の処理ステップを実行するように構成される。処理システム106及び／又は撮像装置102のプロセッサによって完了される1つ又は複数の画像処理ステップ。処理システム106及び／又は撮像装置102は、メモリと通信する1つ又は複数のプロセッサを含むことができる。

プロセッサは、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、中央処理装置(CPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、別のハードウェアデバイス、ファームウェアデバイス、又は本明細書で説明する動作を実行するように構成されるそれらの任意の組合せとすることができる。ある実施形態では、メモリはランダムアクセスメモリである。他の実施形態では、メモリがキャッシュメモリ(例えば、プロセッサのキャッシュメモリ)、磁気抵抗RAM(MRAM)、読出し専用メモリ(ROM)、フィールドプログラマブルゲートアレイ読出し専用メモリ(PROM)、消去可能フィールドプログラマブルゲートアレイ読出し専用メモリ(EPROM)、電気的消去可能フィールドプログラマブルゲートアレイ読出し専用メモリ(EEPROM)、フラッシュメモリ、ソリッドステートメモリ装置、ハードディスクドライブ、揮発性及び不揮発性メモリの他の形態、又は異なる種類のメモリの組み合わせである。ある実施形態では、メモリが一時的でないコンピュータ可読媒体を含んでもよい。メモリは命令を記憶することができる。命令は、プロセッサによって実行されると、本開示の実施形態に関連してプロセッサを参照して本明細書で説明される動作をプロセッサに実行させる命令を含むことができる。

システム100は、処置室、カテーテル検査室、手術室、救急室などの医療環境に配置されてもよい。装置102は、患者に隣接して、又は患者と接触して配備することができる。処理システム106は患者の近く、例えば、患者と同じ部屋に配置することができる。処理システム106は、異なる部屋又は異なる建物内など、患者から離れていてもよい。医用セットは、ドップラー超音波イメージング、血管造影、蛍光内視鏡、コンピュータトモグラフィ(CT)、磁気共鳴イメージング(MRI)、血管内超音波(IVUS)、仮想組織学(VH)、前向きIVUS(FL‐IVUS)、血管内光音響(IVPA)イメージング、血流予備量比(FFR)決定、冠血流予備能(CFR)決定、光コヒーレンストモグラフィ(OCT)、心臓内エコー検査(ICE)、前向きICE(FLICE)、血管内パルポグラフィー、経食道超音波(TEE)、及び他の医用イメージングモダリティ、又はそれらの組み合わせのような任意の数である。撮像装置102及びディスプレイ108は、処理システム106に直接的又は間接的に通信可能に結合されてもよい。これらの要素は、標準的な銅リンク又は光ファイバリンクなどの有線接続を介して、及び／又はIEEE 802．11 Wi-Fi規格、UWB(Ultra Wide Band)規格、ワイヤレスFireWire、ワイヤレスUSB、又は別の高速ワイヤレスネットワーキング規格を使用するワイヤレス接続を介して、処理システム106に通信可能に結合され得る。処理システム106は1つ以上のデータネットワーク、例えば、TCP／IPベースのローカルエリアネットワーク(LAN)に通信可能に結合されてもよい。他の実施形態では、同期光ネットワーク(SONET)などの異なるプロトコルを利用することができる。場合によっては、処理システム106は広域ネットワーク(WAN)に通信可能に結合されてもよい。処理システム106は、ネットワーク接続性を利用して様々なリソースにアクセスすることができる。例えば、処理システム106は、ネットワーク接続を介して、医療におけるデジタル画像化及び通信(DICOM)システム、画像アーカイブ及び通信システム(PACS)、及び／又は病院情報システムと通信することができる。

図2は、継ぎ目又はボンドライン206に沿って一緒に接合される雄部分202及び雌部分204を含む医療装置ハンドル200を示す。
雄部分202及び雌部分204は参照を容易にするためにこのように参照されるが、部分202、204は第1及び第2の部分、上部及び下部などの他の方法で区別されてもよい。

いくつかの実施形態では、雄部分202及び雌部分204が舌状部及び溝タイプの接続部と一緒に接合されるように構成される。具体的には雄部分202が延長部、投影、又はエネルギディレクタを含むことができ、雌部分204は溝、凹部、又は開口部を含むことができる。しかしながら、部分202、204は、両方の部分202、204上の実質的に同様の表面の接着結合のような他の方法で結合されてもよい。さらに、ハンドル200は大きさが比較的等しい2つの部分202、204から形成されるように示されているが、様々な大きさの他の数の部分(すなわち、3つ、4つ、又は5つの部分)が、ハンドル200を形成するために使用され得ることが理解される。部分202、204は、プラスチック又はポリマー材料から形成することができる。例えば、部分202、204は、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリスルホン(PSU)、及びポリブチレンテレフタレート(PBT)を含むことができる。いくつかの実施形態では、材料はガラス繊維を含むことができる。ハンドル200は図1で説明したように、ハンドル110と同様の寸法及び形状であってもよい。ハンドル200は遠位端210(すなわち、トランスデューサアセンブリ)に開口部を含み、近位端209(すなわち、コネクタ130及び／又はケーブル132などのコネクタ又はワイヤなどのデータインターフェース)に開口部を含むことができる。例示的な実施形態では、継ぎ目又はボンドライン206が近位端209から遠位端210までハンドル200の長さに沿って、ハンドル200の両側で長手方向に延在する。ハンドル200は、ユーザによって把持され、医療環境で使用されるような大きさ及び形状であってもよい。ハンドル200の雄部分202及び雌部分204は図14A乃至19Bを参照してより詳細に議論されるように、室温加硫シリコーンゴムのようなシーラントの一部を通した超音波溶接によって、ボンドライン206で一緒に接合され得る。

他の実施形態では、硬化前のエポキシを含む他のタイプのシーラントが使用される。特に、ハンドル200は雄部分202及び雌部分204の一方又は両方にシーリング材を導入し、シーリング材を介して部分202、204を接合するための結合機構(超音波溶接等)を使用することによって形成されてもよい。超音波溶接は雄部分202及び雌部分204を一緒に配置し、部分202、204を超音波速度で共振させ、その結果、部分202、204が互いに溶融して強い気密シールを形成することを含んでもよい。実験は超音波溶接が製造中に理想的であることを示しており、内部電子機器を損傷することなく、ハンドル溶接を可能にする可能性がある。しかしながら、超音波溶接はハンドル200の壁の中心付近の位置で気密シールを提供し得るが、溶接部位の外側の領域は融合されないままであり得、生物学的汚染物質又は破片のための潜在的なリザーバを提供する。従って、室温加硫シリコーンゴムのようなシーラントはボンドライン206内に潜在的な汚染物質リザーバを充填するとともに、溶接プロセス、溶接部位の外側の充填領域の間に導入され得る。レーザ溶接のような他の結合機構も使用することができる。超音波溶接は室温加硫シリコーンゴムの存在によって著しく妨害されることはなく、また、室温加硫シリコーンゴムによって著しく弱められた結果として生じる溶接界面の強度もないので、このような室温加硫シリコーンゴムの適用は医療用途に適した密封ボンドライン206を生成し得る。特に、溶接プロセス中に生じる雄部分202と雌部分204との間の崩壊ギャップは、溶接部位の両側に向かって室温加硫シリコーンゴムを変位させ、ボンドライン206内の任意の不完全性を埋めることができる。得られたインターフェースは、溶接部位の外側に密封されるボンドライン206によって平行にされる、継手インターフェース全体に沿った高強度の連続的な気密シールを呈し得る。このような室温加硫シリコーンゴムの使用は、他のタイプのボンドライン206では不可能な望ましい化粧的及び人間工学的特性を生み出すことができる。

図3は、雄部分202の斜視図を示す。いくつかの実施形態では、雄部分202が湾曲領域211と、湾曲領域211から外に延びてエンクロージャの一部を形成する壁213とを含む。雄部分202は雄部分202のエッジ212を雌部分204のエッジ222と接合するための特徴を含み得るエッジ212(例えば、第1のエッジ及び雄部分202の対向する側の対向する第2のエッジ)を含んでもよい。これらの特徴は、部分202、204を位置合わせさせ、接合するための舌状部及び溝スタイル特徴部とすることができる。具体的には、雄部分202が雌部分204の溝225内に嵌合するように構成される、エッジ212から外に延在するエネルギディレクタ215(すなわち、舌部)を含むことができる。雄部分202の湾曲領域211は下側部分で縁212まで下方に延在する上側部分と呼ぶことができるが、これらの特徴の相対位置には異なる用語を使用することができる。

図4Aは、曲線部分211から今度は延在する壁213のエッジ212から延在するエネルギディレクタ215を示す雄部分202の正面図を示す。いくつかの実施形態では、エネルギディレクタ215が近位端209及び遠位端210などの開口部が雄部分202に形成されるように、雄部分202の一部の周りにのみ延在する。例えば、エネルギディレクタ215は、第1のエネルギディレクタと、反対側の第2のエネルギディレクタとを含むことができる。図4Bは、雄部分202の側面図を示す。

図5は、雄部分202の上面図を示す。いくつかの実施形態では、雄部分202が外縁にノッチ217を含むことができる。ノッチは、ユーザによる把持を容易にすることができる。図5はまた、エネルギディレクタ215がエッジ212の中央部分に沿って延在してもよいことを示している。エネルギディレクタ215は、エッジ212の対向するセクションの周囲に延在してもよい。いくつかの実施形態では、エッジ212及びエネルギディレクタ215が雄部分202の長手方向軸Aに対して実質的に対称である。エッジ212及びエネルギディレクタ215はユーザによる快適なハンドヘルド把持を容易にするために、穏やかに湾曲した表面を含むことができる。

図6は、図5に示す線6に沿った雄部分202の切欠図である。雄部分202の輪郭は、壁213と連なって延在する湾曲部211を示している。いくつかの実施態様において、壁213の厚さは、エッジ212付近で増加してもよい。これは、ハンドル200の構造強度を増加させる可能性がある。

図7は、図6に示すような雄部分202の部分7の拡大図である。この切り取り図に示されるように、エネルギディレクタ215は、エッジ212の表面から連続的に延在してもよい。いくつかの実施形態では、エネルギディレクタ215が内面215a、外面215b、及び延長部215cを含むことができる。いくつかの実施形態では、内側215a及び外面215bが実質的に平坦であり、縁部212に対して横方向に延在する。内側及び外側表面215a、215bは延長部215cで接合される湾曲部分を含むことができ、この湾曲部分は、ある点に到達することができる。いくつかの実施態様において、エネルギディレクタ215は、図17A乃至17Cに示されるように、雌部分204の溝に接合又は結合されるように構成される。

図8は、医療装置ハンドル200の雌部分204の斜視図を示す。
いくつかの実施形態では、雌部分204が湾曲領域221と、湾曲領域221から外に延びてエンクロージャの一部を形成する壁223とを含む。雄部分202と同様に、雌部分204は、雄部分202のエッジ部212を雌部分204のエッジ部222と接合するための特徴を含むことができるエッジ部222を含む。具体的には、雌部分204が雄部分202のエネルギディレクタ215と結合されるように構成される開口部又は溝225をエッジ222内に含むことができる。雌部分204の湾曲領域221は下側部分でエッジ222まで延在する下側部分と呼ぶことができるが、これらの特徴の相対位置には異なる用語を使用することができる。

図9Aは、湾曲部分221からエッジ222に延在する壁223を示す雌部分204の正面図を示す。いくつかの実施形態では、エッジ222が単一の平面に沿って延在する。雄部分202と同様に、その中のエッジ222及び溝225は雌部分204の一部分の周りにのみ延在してもよく、その結果、開口部は遠位端及び近位端などで雌部分204に形成される。図9Bは、雌部分204の側面図を示す。

図10は、雌部分204の上面図を示す。いくつかの実施形態では、雌部分204が外縁にノッチ227を含むことができる。ノッチ227は、ユーザによる把持を容易にすることができる。図8にも示されるように、溝225は、エッジ222の中央部分から延在してもよい。溝225は、エッジ222の対向するセクションの周囲に延在してもよい。いくつかの実施形態では、エッジ222及び溝225が雌部分204の長手方向軸Aに対して実質的に対称である。雄部分202のエッジ部212と同様に、雌部分204のエッジ部222はユーザによる快適なハンドヘルド把持を容易にするために、穏やかに湾曲した表面を含むことができる。

図11は、図10に示す線11に沿った雌部分204の切欠図である。雌部分204の輪郭は、連続形状を形成するように壁223と共に延在する湾曲部分221を示す。いくつかの実施態様において、壁223の厚さは、エッジ222の近傍で増加してもよい。これは、ハンドル200の構造強度を増加させる可能性がある。溝225の形状も見ることができる。

図12は、図11に示すような雌部分204の部分12の拡大図である。この切り取り図に示されるように、溝225は、エッジ222内に凹んでもよい。エッジ222は、内面222a及び外面222bなどの1つ又は複数の表面を含むことができる。いくつかの実施形態では、内面222aが外面222bの上部水平面よりも低い上部水平面を有する。この差は、図示のように高さHによって示すことができる。これは、図18A及び18Bに示されるように、雄部分202及び雌部分204が一緒に接合される場合に、ハンドル200の内面へのシーラント230の流れを容易にし得る。他の実施形態では、エッジ222が単一の平坦な表面を含む。図12の例に示されるように、溝225は、エッジ222の中央部分に形成されてもよい。いくつかの実施態様において、溝225は、実質的に垂直方向内壁225aと、内壁225aに平行であり得る実質的に垂直方向外壁225bと、内壁225aと外壁225bとの間に延在する水平な直線又は湾曲した下部225cとを有する。他の実施形態では、溝225が2つ以上の表面を有する湾曲又は多角形の輪郭を有するなど、異なる形状を有する。雄部分202のエネルギディレクタ215は図17A乃至17Cに示されるように、溝225と接合されてもよい。

図13は、2つ以上の部分を一緒に接合することによって医療装置ハンドルを形成する例示的な方法1300を示すフロー図を示す。方法1300のステップは、図14A乃至19Bを参照して示される。ステップ1302において、方法1300は、医療装置ハンドル200の雌部分204の溝225にシーラント230の層を適用するステップを含むことができる。

図14A及び14Bに示すように、溝225に室温加硫シリコーンゴム等のシーリング材230を適用することができる。いくつかの実施形態では、シーラント230が溝225を満たし、さらには溝225から延在して、シーラント230が雌部分204のエッジ222の上方に上昇するように、線又はビードで適用される。ステップ1304において、方法1300は、医療装置ハンドル200の雄部分202を雌部分204と位置合わせさせることを含み得る。

図15A及び15Bに示すように、雄及び雌部分202、204のアライメントは、壁213、223のようなアライメント機構を含むことができる。雄部分202のエネルギディレクタ215は、雄部分202を雌部分204に接合する準備として、雌部分205の溝225と位置合わせさせることができる。一旦位置合わせされると、エネルギディレクタ215は図18A、18B、19A、19Bに示されるように、溝225内に配置され、シーラント230の一部を変位させる。シーラント230は図16A及び16Bに示すように、雄型部分202と雌型部分204とが接合されるにつれて、さらに変位される。ステップ1306において、方法1300は図に示されるように、シーラント230が溝225から変位されるように、ハンドル200の雄部分202及び雌部分204を接合することを含み得る。17A乃至18B．。このステップ1306は、雄部分202、雌部分204を互いに押し付け、それらを超音波溶接などによって結合することを含んでもよい。

図17Aに示すように、エネルギディレクタ215の延長部215cは、第1の幅302を有していてもよい。いくつかの実施態様において、エネルギディレクタ215は図17Bに示されるように、エネルギディレクタ215の延長部215cが溝225の下部225cと加熱、溶融、融合されるように、溝225の下部225cと接合される。エネルギディレクタ215と溝225との溶接はエネルギディレクタ干渉304を生成し、エネルギディレクタ215と溝225との間に垂直クリアランス306及び横方向クリアランス308を残すことができる。図17Cに示されるように、エネルギディレクタ215と溝225とを接合した後、接合溝235は、同じく示される壁223の厚さ314を有する第2の幅310及び第1の深さ312を有する可能性がある。

図18A及び図18Bは、雄部分202及び雌部分204を接合した後のシーリング材230の変位を示す。いくつかの実施形態では、変位後、シーリング材230はハンドル200の外面(壁213及び223の外側など)上の第1の位置242、ハンドル200の内面上の第2の位置244、エネルギディレクタ215の内面215aと溝225の内壁225aとの間の第1の空間246(例えば、図17Bに示す横方向クリアランス308と同等の幅を有する)、エネルギディレクタ215の外壁215bと溝225の外壁225bとの間の第2の空間248(例えば、図17Bに示す横方向クリアランス308と同等の幅を有する)、及び雄部分202のエッジ212と雌部分204のエッジ222の第1の面222aとの間の第3の空間250(例えば、図12に示すように、エッジの面222a、222bの間の高さHと同等の高さを有する)に変位する。いくつかの実施形態では第1、第2、及び第3の空間246、248、250内のシーラント230は雄部分202と雌部分204との間の結合に強度を加え、液体の進入などから結合線206をシールするのを助けることができる。ステップ1306において、方法1300は、医療装置ハンドル200の外面からシーラント230を除去することを含むことができる。

図18B及び19Bの比較で見られるように、ハンドル200の壁213及び223の外側の第1の位置242におけるシーラント230は、図19Bにおいて除去されている。いくつかの実施形態では、シーラント230のわずかな部分が封止を助けるためにボンドライン206の外側部分に残されてもよい。変位したシーラント230はまた、第2の位置244、ならびに第1、第2、及び第3の空間246、248、250のうちの1つ又は複数に留まることができる。ステップ1310において、方法1300は、シーラント230を完全に硬化させることをさらに含んでもよい。このステップ1310は、室温加硫シリコーンゴムを完全に乾燥させ、硬化させることを含むことができる。

図20は、ハンドル200の部分を結合するための異なる方法の結合強度の比較400を示す。比較400は、様々なカップリング方法の実験サンプルに基づいて生成される。グループ410は室温加硫シリコーンゴムを用いない舌状部及び開先溶接接続部を用いることによって結合されるハンドル200の結合強度を示し、約1000N乃至約1600 Nのピーク引張荷重を有する。グループ420は室温加硫シリコーンゴムとの舌状部及び溝溶接接続を使用することによって結合されるハンドル200の結合強度を示し、約580N乃至約850 Nのピーク引張荷重を有する。グループ430は室温加硫シリコーンゴム(溶接なし)との舌状部及び溝連結部を使用することによって結合されるハンドル200の結合強度を示し、約210N乃至約250 Nのピーク引張荷重を有する。したがって、室温加硫シリコーンゴムとの溶接界面は、溶接のない室温加硫シリコーンゴム界面よりも約2．8強いことが実証されている。室温加硫シリコーンゴムの存在は溶接界面強度を約0．4ファクタ低減するが、室温加硫シリコーンゴムの添加はハンドル200の化粧及び人間工学的要因を実質的に改善する。

当業者であれば、上述の装置、システム、及び方法は、様々な方法で修正することができることを理解するのであろう。したがって、当業者は、本開示によって包含される実施形態が上述の特定の例示的な実施形態に限定されないことを理解するのであろう。その点に関して、例示的な実施形態が示され、説明されてきたが、前述の開示において、広範囲の修正、変化、及び置換が企図される。このような変動は、本開示の範囲から逸脱することなく、上記になされ得ることが理解される。したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示と一致するように広く解釈されることが適切である。

Claims (16)

1. 超音波プローブを形成する方法であって、
   ユーザの手によって把持されるように構成されるハウジングの雌部分のエッジに形成される溝にシーリング材を適用するステップと、
   前記ハウジングの雄部分のエッジから延在するエネルギディレクタを前記雌部分の溝と位置合わせするステップと、
   超音波溶接を用いて前記雄部分及び雌部分をカップリングするステップと
   を有し、前記カップリングするステップは、
   前記雄部分の前記エネルギディレクタを前記雌部分の溝内に駆動するステップと、
   前記エネルギディレクタの一部を前記雌部分の溝の一部とを融着するステップと、
   前記溝から変位されるシーリング材を用いて前記雄部分と前記雌部分とを結合することによって形成される継ぎ目をシールするステップと
   を有する、方法。
2. 前記雄部分及び前記雌部分はプラスチック材料を含む、請求項1に記載の方法。
3. 前記シーリング材は室温加硫シリコーンゴムを含む、請求項1に記載の方法。
4. 前記結合するステップは、前記室温加硫シリコーンゴムの層が前記結合される雄部分及び雌部分の内面及び外面に配置されるように、前記溝から前記室温加硫シリコーンゴムを変位させるステップを更に含む、請求項2に記載の方法。
5. 前記変位される前記室温加硫シリコーンゴムの一部を、前記結合される雄部分及び雌部分の外面から除去するステップをさらに含む、請求項4に記載の方法。
6. 前記室温加硫シリコーンゴムの一部は、前記結合するステップの後に、前記エネルギディレクタの対向する壁と前記溝との間の空間内に配置される、請求項2に記載の方法。
7. 前記エネルギディレクタは、テーパ状の遠位部分を含む、請求項1に記載の方法。
8. 前記エネルギディレクタの前記テーパ状の遠位部分を前記溝の下部に融着するステップをさらに含む、請求項7に記載の方法。
9. 超音波プローブであって、
   ユーザの手によって把持されるように構成されるハウジングであって、前記ハウジングは、
   湾曲した上部及び下部エッジ部を有する雄部分であって、エネルギディレクタが前記下部エッジ部から延在する、雄部分と、
   湾曲した下部エッジ部及び上部エッジ部を有する雌部分であって、溝が前記上部エッジ部に形成され、前記エネルギディレクタ及び前記溝が互いに溶接され、前記雄部分と前記雌部分とが共に前記ハウジングを形成するように継ぎ目を形成する、雌部分と
   を有する、ハウジングと、
   前記溶接されるエネルギディレクタ及び前記溝の周囲に配置されて、前記継ぎ目の周囲にシールを形成するシーリング材と、
   前記ハウジングに結合され、超音波データを得るように構成されるトランスデューサと
   を有する、超音波プローブ。
10. 前記雄及び雌部分がプラスチック材料を有する、請求項9に記載の超音波プローブ。
11. 前記シーリング材は、前記室温加硫シリコーンゴムを有する、請求項9に記載の超音波プローブ。
12. 前記室温加硫シリコーンゴムは、前記継ぎ目の内面に配置される、請求項9に記載の超音波プローブ。
13. 前記室温加硫シリコーンゴムは、前記継ぎ目の外面上に配置される、請求項9に表面の超音波プローブ。
14. 前記室温加硫シリコーンゴムは、前記エネルギディレクタの対向する壁と前記溝との間の空間内に配置される、請求項9に記載の超音波プローブ。
15. 前記ハウジングは、前記ハウジングの遠位端の第1の開口部と、前記ハウジングの近位端の第2の開口部とを備える、請求項9に記載の超音波プローブ。
16. 前記継ぎ目は、前記ハウジングの長さに沿って前記第1の開口部と前記第2の開口部との間に延在する、請求項15に記載の超音波プローブ。

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