JP2023506081A - 正弦曲線インターフェースを備えた超音波プローブハウジング及び関連するデバイス、システム及び方法 - Google Patents

Abstract

本出願は、正弦曲線幾何学形状を有する結合インターフェースを含む医療デバイスハウジングを提供する。ハウジングは、第１の本体と、向かい合わせで対応する正弦曲線幾何学形状を有する第２の本体とで形成される。第１の本体は、第１の近位部分及び第１の遠位部分を含む。第１の近位部分は、第１の正弦曲線形状を有する。第２の本体は、第２の近位部分及び第２の遠位部分を含む。第２の近位部分は、向かい合わせで第２の正弦曲線形状を有する。第１の本体及び第２の本体は、結合されて、正弦曲線インターフェースを有するハンドルを形成する。さらに、第１の遠位部分及び第２の遠位部分は、超音波トランスデューサ組立体が配設されるヘッド部分を形成する。

Description

[0001] 本開示は一般に、超音波プローブの構造に関し、詳細には、正弦曲線インターフェースを含む超音波プローブハウジングに関する。

[0002] 超音波プローブは、患者の内部の解剖学的構造の超音波画像又はソノグラムを非侵襲式に取得するのに使用される。超音波プローブは典型的には、ハンドルを形成するハウジング又は本体と、ハウジングの内部に少なくとも部分的に位置決めされた超音波トランスデューサ組立体とを含む。超音波プローブハウジングは、医療環境での使用のための特有の特徴を有して開発されてきた。例えば、超音波プローブは、高い美容基準及び人間工学基準を満たすハウジングを含むことが望ましい。これらのハウジングは、それらが医療環境において患者に使用されるため、十分に滅菌可能であることも望ましい。このような基準を満たすために何年にもわたって開発されてきた一部の従来の超音波プローブは、美容上又は人間工学的破損及び高い全体のコストに起因する高いスクラップ率などの製造の問題を提示する。詳細には、超音波プローブハウジングの信頼性のテストは、ハウジングの全体の強度に影響を与え、衝撃に耐えることができないという、接着ライン（シーム、境界面又は見切り線とも呼ばれる）でのハウジングの接合部分において問題を露呈し、これはハウジングの破損の一般的な原因になる。

[0003] 現在の超音波プローブハウジングは、接着ラインの破損に適切に対処していない。さらに、現在の超音波プローブハウジングは、他の望ましくない製造プロセス及び信頼性の厄介な問題に関連している。例えば、接着ラインの破損は、とりわけウルトラモバイル密閉トランスデューサにおいて、ギャップ充填剤として室温加硫シリコンゴム（ＲＴＶ）を使用するハウジングで観察されている。エポキシ接着されたリブの追加は、超音波プローブハウジングに対する接着強度を改善するのを助けるが、ハウジングの別々の場所でしか利用できず、余分な製造プロセスの複雑さと製造時間に関連する。追加として、物理的接合又は融合技術は、繊細な電子機器への損傷、破損の領域、及び超音波プローブハウジングの一部の位置合わせ不良などの追加の問題をもたらす。例えば、一部の従来のハウジング設計は、位置合わせ及び保持のためにポストとチューブ機構又はクラッシュリブ機構を含み、これらは、せん断荷重を極度に受けやすい。

[0004] 本出願は、正弦曲線幾何学形状を有する結合インターフェースを含む医療デバイスハウジングの結合部分のための改良されたインターフェースを提供する。インターフェースは、２つのハウジング本体、すなわち二半分の間に、向かい合わせで対応する正弦曲線幾何学形状を持って形成される。同一であるが、向かい合わせで正弦曲線幾何学形状を含む２つのハウジング本体を接合することによって、せん断荷重を有効に伝達することが可能なほぼ連続するインターフェースが形成される。このようにして、正弦曲線パターンは、引っ張り荷重、圧縮荷重及びねじり荷重の下で均衡を分散させつつ、構成要素の位置合わせを促進する接合機構を生み出す。さらに、結合インターフェースは、ハウジングの両方の本体の間の保持を提供するためのスナップ嵌合機構を含む。組み込まれた正弦曲線スナップ嵌合機構は、製造における閉鎖工具の必要性を取り除き、組み立て時間を短縮する。

[0005] 本開示の一実施形態によると、超音波プローブは、第１の本体及び第２の本体を備えるハウジングと、超音波トランスデューサ組立体とを備える。第１の本体は、第１の近位部分と、第１の遠位部分とを含み、第１の近位部分は、第１の正弦曲線形状を有する。第２の本体は、第２の近位部分と、第２の遠位部分とを含む。一態様において、第２の近位部分は、向かい合わせで第２の正弦曲線形状を有する。別の態様において、第１の本体及び第２の本体は、第１の正弦曲線形状が第２の正弦曲線形状と係合して正弦曲線インターフェースを形成するように結合される。別の態様において、第１の近位部分及び第２の近位部分は、ユーザによって把持されるように構成されたハンドルを形成する。別の態様において、第１の遠位部分及び第２の遠位部分は、ヘッド部分を形成する。超音波トランスデューサ組立体は、超音波データを取得するように構成される。一態様において、超音波トランスデューサ組立体は、ハウジングのヘッド部分に配設される。

[0006] いくつかの実施形態において、第１の本体及び第２の本体は、ポリマー材料を有する。いくつかの実施形態において、第１の本体は第１の外壁部分を備え、第２の本体は第２の外壁部分を備える。いくつかの実施形態において、第１の外壁部分及び第２の外壁部分は、第１の正弦曲線形状及び第２の正弦曲線形状の横に並んでそれぞれ延在する。いくつかの実施形態において、第１の外壁部分及び第２の外壁部分は、第１の本体が第２の本体に結合されるとき、係合して直線インターフェースを形成する。いくつかの実施形態において、第１の外壁部分及び第２の外壁部分は、第１の正弦曲線形状が第２の正弦曲線形状に係合するとき、第１の外壁部分が第２の外壁部分に接触するように、第１の正弦曲線形状及び第２の正弦曲線形状に関連して、成形されて設けられる。いくつかの実施形態において、第１の本体は、正弦曲線インターフェースに配設された突起部を備える。いくつかの実施形態において、第２の本体は、正弦曲線インターフェースに配設された溝を備える。いくつかの実施形態において、突起部及び溝は、第１の正弦曲線形状が第２の正弦曲線形状に係合するときにロックする。

[0007] いくつかの実施形態において、突起部は、第１の外壁部分の内面に位置決めされ、溝は、第１の正弦曲線形状上に位置決めされる。いくつかの実施形態において、第１の本体は、正弦曲線インターフェースに配設された複数の溝を備える。いくつかの実施形態において、第２の本体は、第１の本体が第２の本体に結合されて、工具のいらない組み立てプロセスによってハウジングを形成するように構成されるように、正弦曲線インターフェースに配設された複数の溝を備える。いくつかの実施形態において、超音波プローブは、正弦曲線インターフェースにおいて第１の本体と第２の本体との間に塗布される接着剤をさらに含む。いくつかの実施形態において、第１の正弦曲線形状は、複数の突起部及び複数の凹部を備える。いくつかの実施形態において、第１の外壁部分は、リムを備える。いくつかの実施形態において、複数の突起部は、リムの上に位置決めされる。いくつかの実施形態において、複数の凹部は、リムの下に少なくとも部分的に位置決めされる。

[0008] いくつかの実施形態において、超音波プローブは、ハウジングに結合されたケーブルをさらに含み、ケーブルは、超音波トランスデューサ組立体に電気的に結合された複数の導体を備える。いくつかの実施形態において、ハウジングは、ハウジングの遠位端における第１の開口と、ハウジングの近位端における第２の開口とを備える。いくつかの実施形態において、超音波トランスデューサ組立体は、第１の開口内に位置決めされ、ケーブルは、第２の開口内に位置決めされる。いくつかの実施形態において、正弦曲線インターフェースは、第１の開口と第２の開口との間に延在する。いくつかの実施形態において、正弦曲線インターフェースは、ハンドルに沿って延びる近位区域と、ヘッド部分に沿って延びる遠位区域とを有し、近位区域及び遠位区域は、異なる正弦曲線幾何学形状を有する。いくつかの実施形態において、第１の正弦曲線形状は、第１の本体の第１の近位部分及び第１の遠位部分に沿って連続して延在する。いくつかの実施形態において、第２の正弦曲線形状は、第２の本体の第２の近位部分及び第２の遠位部分に沿って連続して延在する。いくつかの実施形態において、正弦曲線インターフェースは、少なくとも３つの第１の周期を有する。いくつかの実施形態において、第１の正弦曲線形状は、第２の正弦曲線形状から１／２の周期だけずらされる。

[0009] 本開示の別の実施形態によると、超音波撮像システムは、超音波プローブと、超音波プローブと通信するプロセッサ回路とを含む。超音波プローブは、ハウジングと、超音波トランスデューサ組立体とを含む。ハウジングは、第１の本体と第２の本体とを含む。第１の本体は、第１の近位部分と、第１の遠位部分とを含み、第１の近位部分は、第１の正弦曲線形状を有する。第２の本体は、第２の近位部分と第２の遠位部分とを含む。一態様において、第２の近位部分は、向かい合わせで第２の正弦曲線形状を有する。第１の本体及び第２の本体は、第１の正弦曲線形状が第２の正弦曲線形状と係合して正弦曲線インターフェースを形成するように結合される。第１の近位部分及び第２の近位部分は、ユーザによって把持されるように構成されたハンドルを形成する。第１の遠位部分及び第２の遠位部分は、ヘッド部分を形成する。超音波トランスデューサ組立体は、超音波データを取得するように構成され、ハウジングのヘッド部分に配設される。プロセッサ回路は、超音波データに基づいて超音波画像を生成し、プロセッサ回路と通信するディスプレイに超音波画像を出力するように構成される。

[0010] 本開示の追加の態様、特徴及び利点は、以下の詳細な記載から明らかになる。

[0011] 本開示の例示の実施形態を添付の図面を参照して記載する。

[0012] 本開示の態様による、コンソールと、超音波プローブとを含む超音波撮像システムの線図である。 [0013] 本開示の実施形態による、超音波プローブハウジングの斜視図である。 [0014] 本開示の実施形態による、正弦曲線インターフェース幾何学形状を有する超音波プローブハウジングの第１の本体の斜視図である。 [0015] 本開示の実施形態による、正弦曲線インターフェース幾何学形状を有する超音波プローブハウジングの第２の本体の斜視図である。 [0016] 本開示の実施形態による、クラッシュリブ機構を含む超音波プローブハウジングの切欠き図である。 [0017] 本開示の実施形態による、電子構成要素のための遊びを有する正弦曲線スナップ嵌合インターフェースを含む超音波プローブハウジングの切欠き図である。 [0018] 本開示の実施形態による、クラッシュリブ機構を含む超音波プローブハウジングの斜視図である。 [0019] 本開示の実施形態による、クラッシュリブ機構を含む超音波プローブハウジングの斜視図である。 [0020] 本開示の実施形態による、正弦曲線スナップ嵌合インターフェースを含む超音波プローブハウジングの斜視図である。 [0021] 本開示の実施形態による、正弦曲線スナップ嵌合インターフェースを含む超音波プローブハウジングの斜視図である。 [0022] 本開示の実施形態による、軸方向荷重状況下のｘ方向での超音波プローブハウジングの応力を実証する有限要素分析モデルのグラフ図である。 [0023] 本開示の実施形態による、軸方向荷重状況下のｙ方向での超音波プローブハウジングの応力を実証する有限要素分析モデルのグラフ図である。 [0024] 本開示の実施形態による、軸方向荷重状況下のｘ－ｙ方向での超音波プローブハウジングの応力を実証する有限要素分析モデルのグラフ図である。 [0025] 本開示の実施形態による、正弦曲線インターフェースを備える超音波プローブハウジングのせん断荷重状況下でのｘ方向での応力を実証する有限要素分析モデルのグラフ図である。 [0026] 本開示の実施形態による、せん断荷重状況下でのｙ方向での超音波プローブハウジングの応力を実証する有限要素分析モデルのグラフ図である。 [0027] 本開示の実施形態による、せん断荷重状況下でのｘ－ｙ方向での超音波プローブハウジングのせん断応力を実証する有限要素分析モデルのグラフ図である。 [0028] 本開示の実施形態による、正弦曲線スナップ嵌合インターフェースを備える超音波プローブハウジングを組み立てる方法のフロー図である。 [0029] 本開示の実施形態による、プロセッサ回路の概略図である。

[0030] 本開示の原理の理解を促進する目的のために、図面に示される実施形態をここで参照されたく、特有の言い回しが同じものを説明するために使用される。開示の範囲に対するいかなる制限も意図されていないことをそれでもなお理解されたい。記載されるデバイス、システム及び方法に対する任意の代替形態及びさらなる修正形態、及び本開示の原理の任意のさらなる応用が十分に企図されており、開示が関連する当業者が通常思いつくように、本開示の範囲内に含まれる。例えば、医療デバイスハウジングは、超音波プローブハウジングとして考察されているが、それは、この用途に制限されることは意図されていないことを理解されたい。詳細には、一実施形態に関して記載された機構、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記載された機構、構成要素及び／又はステップと組み合わされることが十分に企図されている。しかしながら簡素化のために、非常に数が多いこれらの組み合わせの繰り返しは、別個に記載しない。

[0031] 図１は、本開示の態様による超音波撮像システム１００の線図である。超音波撮像システム１００は、コンソール１０２と、超音波プローブ１０８とを含む。超音波撮像システム１００は、解剖学的構造の超音波画像を取得し表示するのに使用される。一部の状況では、システム１００は、追加の要素を含む、及び／又は図１に示される要素のうちの１つ又は複数がない状態で実施される。

[0032] 超音波プローブ１０８は、被検者の体内の解剖学的構造を視覚化するために被験者の解剖学的構造の上に、又はその付近に配置されるように、サイズが決められ、かつ成形される、構造的に配置される、及び／又はそれ以外の方法で構成される。被験者は、人間の患者又は動物である。超音波プローブ１０８は、被験者の身体の外側に位置決めされる。いくつかの実施形態において、超音波プローブ１０８は、被験者の身体に近接して、又は身体に接触して位置決めされる。例えば超音波プローブ１０８は、被験者の身体の上に直接、又は被験者の身体に隣接して配置される。超音波画像内に示される解剖学的構造の見え方は、超音波プローブ１０８の位置及び配向に左右される。解剖学的構造の超音波データを取得するために、超音波プローブ１０８は、医師、音波検査者及び／又は他の医療関係者などのユーザによって適切に位置決め及び配向することができることから、トランスデューサアレイ１１２は、超音波を放出し、解剖学的構造の所望の部分から超音波エコーを受信する。超音波プローブ１０８は、可搬式であり、医療環境で使用するのに適している。一部の例では、超音波プローブ１０８は、超音波撮像デバイス、診断用撮像デバイス、外部撮像デバイス、経胸壁心エコー検査（ＴＴＥ）プローブ及び／又はそれらの組み合わせと呼ばれる場合がある。

[0033] 超音波プローブ１０８は、ユーザによる手に持って把持するために構造的に配置され、サイズが決められかつ成形された、及び／又は他の方法でそのように構成されたハウジング１１０を含む。ハウジング１１０は、一部態様においてハンドルと呼ばれる場合がある。他の態様では、ハウジング１１０の近位部分１０７がハンドルと呼ばれる場合がある。例えば、ハウジング１１０は、ハンドル又はハンドル部分と、プローブヘッド又はヘッド部分とを含む。ハウジング１１０は、電子回路１１６及びトランスデューサアレイ１１２など、撮像デバイス１０８の種々の構成要素を取り囲み、保護する。種々の構成要素を固定するためのスペースフレームなどの内部構造が、ハウジング１１０内に位置決めされる。いくつかの実施形態において、ハウジング１１０は、製造中に合わせて接合される２つ以上の部分を含む。ハウジング１１０は、プラスチック、ポリマー材料、複合材料又はそれらの組み合わせを含む任意の好適な材料から形成することができる。

[0034] ハウジング１１０及び／又は超音波プローブ１０８は、近位端１１７で終端する近位部分１０７と、遠位端１１５で終端する遠位部分１０５とを含む。 近位部分１０７は、一部の態様ではハンドル又はハンドル部分と呼ばれ、ユーザによって把持することが可能である。遠位部分１０５は、プローブヘッド又はヘッド部分と呼ばれ、撮像組立体を含む、又はそれを収容する。超音波プローブ１０８の撮像組立体の全て又はその一部は、遠位端１１５を画定することができる。トランスデューサアレイ１１２は、ハウジング１１０に直接又は間接的に結合され得る。超音波プローブ１０８の操作者は、解剖学的構造が弾性式に圧縮されるように、超音波プローブ１０８の遠位端１１５を患者の身体に接触させる。例えば、トランスデューサアレイ１１２を含む撮像組立体は、被験者の身体に直接、又は隣接して配置される。一部の例では、遠位部分１０５は、トランスデューサアレイ１１２が被験者の身体に隣接するように、被験者の身体に直接接触して配置される。

[0035] 超音波プローブ１０８は、患者の任意の好適な解剖学的構造と関連付けられた超音波撮像データを取得するように構成される。例えば超音波プローブ１０８は、肝臓、心臓、腎臓、胆嚢、膵臓、肺を含めた器官、導管、腸管、脳、硬膜嚢、脊髄及び末梢神経を含めた神経系構造、尿路並びに血管内の弁、血液、心室又は心臓の他の部位及び／又は身体の他の系を含めるが、これらに限定されない、任意の数の解剖学的場所及び組織タイプを検査するのに使用される。解剖学的構造は、心臓血管系、末梢血管系、神経血管系、腎血管系及び／又は任意の他の好適な体内の内腔を含めた患者の血管系の動脈又は静脈などの血管である。生来の構造に加えて、超音波プローブ１０８は、限定ではなく、心臓弁、ステント、シャント、フィルタ及び他のデバイスなどの人工の構造を検査するのに使用される。

[0036] トランスデューサアレイ１１２は、超音波信号を放出し、放出された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。エコー信号は、被験者の身体での解剖学的構造からの超音波信号の反射である。 超音波エコー信号は、超音波プローブ１０８及び／又はコンソール１０２内で電子回路１１６によって処理されて、超音波画像を生成する。トランスデューサアレイ１１２は、超音波プローブ１０８の撮像組立体の一部であり、音響窓／レンズと、トランスデューサアレイ１１２の送信側にある適合材料と、トランスデューサアレイ１１２の裏側にある音響逆行材料とを含む。音響窓及び適合材料は、トランスデューサアレイ１１２の送信側から所望の方向（例えば外向きに、患者の身体の中に入るような）に超音波エネルギーの伝播を促進する音響特性を有する。逆行材料は、トランスデューサアレイ１１２の裏側から望ましくない方向（例えば内に向かって、患者の身体から離れる）の超音波エネルギーの伝播を妨害する、又は制限する音響特性を有する。

[0037] トランスデューサアレイ１１２は、任意の数のトランスデューサ要素を含む。例えばアレイは、２つの音響要素、４つの音響要素、１５個の音響要素、６４個の音響要素、１２８個の音響要素、５００個の音響要素、８１２個の音響要素、３０００個の音響要素、９０００個の音響要素などの値、及び／又はそれより大きい、及びそれより小さい他の値を含む、１つの音響要素から１００００個の音響要素を含むことができる。
トランスデューサアレイ１１２のトランスデューサ要素は、線形アレイ、平面アレイ、湾曲アレイ、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好適な構成で配置される。トランスデューサ要素のアレイ（例えば１つ又は複数の列、１つ又は複数の行、及び／又は１つ又は複数の配向で配置された）は、均一に、又は独立して制御され、作動させることができる。トランスデューサアレイ１１２は、患者の解剖学的構造の一次元、二次元及び／又は三次元画像を取得するように構成され得る。超音波トランスデューサ要素は、圧電／圧電抵抗要素、圧電微細機械加工超音波トランスデューサ（ＰＭＵＴ）要素、静電容量微細機械加工超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）要素、及び／又は任意の他の好適なタイプの超音波トランスデューサ要素である。

[0038] トランスデューサアレイ１１２は、電子回路１１６と通信している（例えば電気的に結合される）。電子回路１１６は、超音波撮像データを取得するようにトランスデューサアレイ１１２を制御するため、及び／又は取得した超音波撮像データを処理するための集積回路（ＩＣ）などの任意の好適な受動構成要素又は能動電子構成要素であり得る。例えば電子回路１１６は、１つ又は複数のトランスデューサ制御ロジックダイを含む。電子回路１１６は、１つ又は複数の特定用途向けの集積回路（ＡＳＩＣ）を含む。いくつかの実施形態において、ＩＣの１つ又は複数は、マイクロビームフォーマ（μＢＦ）、取得コントローラ、トランシーバ、電源回路、マルチプレクサ回路（ＭＵＸ）などを備える。いくつかの実施形態において、電子回路１１６は、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。電子回路１１６は、超音波プローブ１０８内に配設され、ハウジング１１０によって囲まれる。

[0039] 超音波プローブ１０８は、コンソール１０２と超音波プローブ１０８の１つ又は複数の構成要素（例えばトランスデューサアレイ１１２及び／又は電子回路１１６）との間の信号伝達を提供するためにケーブル１１４を含む。ケーブル１１４は、コンソール１０２と超音波プローブ１０８との間で電気信号を搬送するように構成された複数の電気導体１２０を含む。電気導体１２０は、絶縁材料の１つ又は複数の層によって囲まれたむきだしのワイヤであり得る。絶縁材料は、典型的には、ポリマーベースの複合体、ナイロン及び／又はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）合成プラスチックポリマーである。例えば、トランスデューサアレイ１１２によって取得された撮像データを表す電気信号は、電気導体１２０を介して超音波プローブ１０８からコンソール１０２に送信することができる。制御信号及び／又は電力を、電気導体１２０を介してコンソール１０２から超音波プローブ１０８に送信することができる。ケーブル１１４及び／又は電気導体１２０は、専用接続、イーサネット接続、任意の型のユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）接続又は任意の型のミニＵＳＢなど任意のタイプの有線接続を提供する。

[0040] ケーブル１１４はまた、電気導体１２０を囲む導管１１８を含むことができる。導管１１８は、管として成形され、超音波撮像デバイス１０８のケーブル１１４内の電気導体１２０を保護し、配線するのに使用される。導管１１８は、可撓性であってよく、ポリマー、プラスチック、金属、繊維、他の好適な材料及び／又はそれらの組み合わせで作成することができる。導管１１８は、外側要素への電気導体１２０の直接の露出を回避することによって、電気導体１２０を保護する。ケーブル１１４の遠位部分１０９は、超音波プローブ１０８のハウジング１１０の近位部分１０７に結合される。ケーブル１１４はまた、ハウジング１１０の近位部分１０７に位置決めされた１つ又は複数のひずみ解放構造と、コネクタ１２４とを含む。

[0041] コネクタ１２４は、ケーブル１１４の近位部分１１３に配置される。コネクタ１２４は、コンソール１０２と取り外し可能に結合するように構成される。超音波プローブ１０８とコンソール１０２との間の信号伝達は、コネクタ１２４がコンソール１０２の差し込み口１０３の中に収容されたときに確立される。その点において、超音波プローブ１０８は、コンソール１０２に電気的及び／又は機械的に結合され得る。コンソール１０２は、一部の例では、コンピュータ又はコンピューティングデバイスと呼ばれる場合がある。コンソール１０２は、ユーザインターフェース１０４と、ディスプレイ１０６とを含む。コンソール１０２は、超音波プローブ１０８によって取得した撮像データを処理して、超音波画像を生成し、ディスプレイ１０６上に超音波画像を出力するように構成される。ユーザは、超音波プローブ１０８による超音波撮像データの取得の種々の局面、及び／又はユーザインターフェース１０４において入力を提供することによる超音波画像の表示を制御することができる。撮像デバイス１０８及びディスプレイ１０６は、コンソール１０２に直接又は間接的に通信可能に結合される。

[0042] １つ又は複数の画像処理ステップは、コンソール１０２及び／又は超音波プローブ１０８によって完了することができる。コンソール１０２及び／又は超音波プローブ１０８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、特定用途向けの集積回路（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に記載される動作を実行するように構成されたそれらの任意の組み合わせである。いくつかの実施形態において、メモリはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）である。他の実施形態においてメモリは、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）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルリードオンリメモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ソリッドステートメモリデバイス、ハードディスクドライブ、他の形態の揮発性及び不揮発性メモリ、又は異なるタイプのメモリの組み合わせである。いくつかの実施形態において、メモリは、非一時的コンピュータ可読媒体を含む。メモリは命令を記憶する。命令は、プロセッサによって実行されるとき、プロセッサに本明細書に記載される動作を実行させる命令を含む。

[0043] いくつかの実施形態において、コンソール１０２は、ユーザインターフェース１０４、ディスプレイ１０６及びプロセッサが結合される可動カートを備える。いくつかの実施形態において、コンソール１０２は、デスクトップコンピュータを備える。いくつかの実施形態において、コンソール１０２は、統合されたプロセッサ、メモリ及びディスプレイを備えるモバイル機器（例えばスマートフォン、タブレット、ラップトップ又はパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ））を備える。例えば、モバイル機器のタッチスクリーンは、ユーザインターフェース１０４及びディスプレイ１０６であり得る。

[0044] 図２は、シーム、接着ライン又は境界面２０６に沿って併せて接合された第１の本体２０２及び第２の本体２０４を含む、超音波プローブハウジング２００を示す。その点において、第１の本体２０２及び第２の本体２０４は、ハウジングの片方と呼ばれる。第１の本体２０２及び第２の本体２０４は、参照し易いようにこのように呼ばれるが、第１の本体２０２及び第２の本体２０４は、雄部分２０２及び雌部分２０４、上部及び下部等など、他の方法で区別される場合もある。いくつかの実施形態において、第１の本体２０２及び第２の本体２０４は、さねはぎタイプの接続で、及び／又は正弦曲線スナップ嵌合機構で一緒に接合されるように構成されており、これは以下でさらに説明する。詳細には、第１の本体２０２は、延長部、突き出し、突起部又はエネルギー導波器を含み、第２の本体２０４は、溝、突き出し、突起部、凹部又は開口を含む。しかしながら本体２０２、２０４は、両方の本体２０２、２０４上の実質的に同様の表面の接着接合、又は接着剤と独自の幾何学形状の境界面の組み合わせなど他の方法で接合される場合もある。さらにハウジング２００は、比較的同じサイズの２つの本体２０２、２０４から形成されるように示されるが、様々なサイズの他の数の本体（すなわち３つ、４つ又は５つの部分）がハウジング２００を形成するのに使用される場合もあることを理解されたい。本体２０２、２０４は、プラスチック材料又はポリマー材料から形成される。例えば、本体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。いくつかの実施形態において、材料は、ガラス繊維を含む。

[0045] ハウジング２００は、図１で考察したように、ハンドル１１０と同様にサイズが決められ成形される。ハウジング２００は、遠位部分における開口２１０（すなわちトランスデューサ組立体のための）と、近位部分における開口２０８（すなわちコネクタ１２４及び／又はケーブル１１４など、コネクタ又はワイヤなどのデータインターフェースのための）とを含む。ハウジング２００の近位部分における開口２０８は、ケーブル１１４の導管１１８及び／又はひずみ解放機構に係合及び／又は結合するように構成される。例示の実施形態において、インターフェース２０６は、近位部分から遠位部分まで、及び／又は開口２０８から開口２１０までの長さに沿ってハウジング２００の両側に長手方向に延在する。ハウジング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にサイズが決められ成形される。ハウジング２００の第１の本体２０２及び第２の本体２０４は、図３～図４を参照してより詳細に考察するように、正弦曲線スナップ嵌合機構によってインターフェース２０６において併せて接合される。いくつかの実施形態において、封止材が、単独で、又はスナップ嵌合機構に加えて使用される。封止材は、正弦曲線インターフェース２０６の上に塗布され、インターフェース２０６において第１の本体と第２の本体２０４を接着するために硬化されるエポキシ樹脂を含む。一部の態様では、ハウジング２００は、封止材を第１の本体２０２及び第２の本体２０４のうちの一方又はその両方に対して採用し、正弦曲線スナップ嵌合機構を使用して、封止材を通して本体２０２、２０４を接合することによって形成される。正弦曲線スナップ嵌合機構は、正弦波又は周期構造の形態で、同一であるが、向かい合わせで正弦曲線幾何学形状を有する２つのハウジングの片方（すなわち第１の本体２０２及び第２の本体２０４）の間に位置決めされる、及び／又は配分される。第１の本体２０２及び第２の本体２０４がスナップ嵌合される、又は併せて接合されるとき、それらは、両方の本体２０２、２０４に対して保持を提供する連続するインターフェース接合部を形成する。連続するインターフェース２０６の存在は、ハウジング２００の長さに沿ったせん断荷重のより効果的な伝達を可能にする。

[0046] 上記で言及したように、いくつかの実施形態において、ハウジング２００の本体２０２、２０４は、結合又は接合して、正弦曲線幾何学形状を有するインターフェースを形成する。正弦曲線幾何学形状を有するインターフェース２０６は、ハウジング全体を通して荷重経路を変える、又は分散させることによってトランスデューサプローブハウジング２００の強度及び／又は衝撃に対する抵抗を増大させる。その点において、正弦曲線幾何学形状は、２つのハウジング本体又はハウジングの片方の間の接触エリアを拡大し、このことは結局は荷重の伝達を促進する。対応する圧縮荷重で引っ張り荷重を相殺することによって、ハウジング内で応力均衡が達成される。これは、応力の集中の存在を抑えつつ、ハウジングインターフェース２０６における効果的な荷重伝達をもたらす。詳細には、正弦曲線幾何学形状を有する例示の側面インターフェース２０６は、ハウジングの部分又は本体間の位置合わせ不良を阻止し、このことは、従来のプローブハウジングにおける問題である。

[0047] 図３は、本開示の実施形態による、正弦曲線インターフェースを有する超音波プローブハウジングの第１の本体３００の斜視図である。いくつかの実施形態において、第１の本体３００は、第１の近位部分１０５及び第２の遠位部分２０７を含む。第１の本体３００は、第１の正弦曲線形状又は部分３２６と、第２の正弦曲線形状３２８と、第１の正弦曲線形状３２６の横に並んで延在し、その外側に位置決めされた第１の外壁部分３０５と、第２の正弦曲線形状３２８の横に並んで延在し、その外側に位置決めされた第２の外壁部分３０７とを含む。外壁部分３０５、３０７はまた、左縁部及び反対側の右縁部、又は第１の縁部及び反対側の第２の縁部を含む、縁部とも呼ばれる。外壁部分３０５、３０７は、第１の本体３００の外壁部分３０５、３０７を第２の本体４００の外壁部分４０５、４０７（図４）と接合するための幾何学形状及び／又は機構を含む、第１の本体３００の対向する側部に位置決めされる。外壁部分３０５、３０７は、第１の本体３００の近位部分１０５から遠位端３０３まで正弦曲線形状３２６、３２８の横に並んで延在する、平坦な、又は実質的に平坦なリムを備える。正弦曲線形状３２６、３２８は、第１の本体３００の壁の厚さの第１の部分を形成する、又は含み、外壁部分３０５、３０７は、壁の厚さの第２の部分を形成する、又は含む。詳細には、外壁部分３０５、３０７は、壁の厚さの外側部分を形成し、正弦曲線形状３２６、３２８は、壁の厚さの内側部分を形成する。他の実施形態において、正弦曲線形状３２６、３２８及び外壁部分３０５、３０７は、正弦曲線形状３２６、３２８が壁の厚さの外側部分を含み、外壁部分３０５、３０７が壁の厚さの内側部分を含むように入れ替えられる場合もある。正弦曲線幾何学形状は、正弦波タイプの曲線に制限されず、滑らかな曲線、平坦な表面、先端がとがった表面及び／又はそれらの組み合わせを含む、様々な周期的幾何学形状を含むことを理解されたい。

[0048] 図示の実施形態では、正弦曲線形状３２６、３２８は、近位部分１０５の先端から遠位部分１０７の近位端３０１まで延在する突起部３０６と、凹部３０８とを含む。正弦曲線形状３２６、３２８は、互いに同じ及び／又は異なるサイズ、及び／又は互いに同じ及び／又は異なる振幅である機構を含む。いくつかの実施形態において、突起部３０６及び凹部３０８は、正の振幅及び負の振幅又は凹状領域及び凸状領域と呼ばれる場合もあるが、これらの機構の幾何学形状に関して異なる専門用語が使用される。第１の本体３００の遠位部分１０７は、追加の凹部３１０、３１２及び突起部３２０、３２２を含み、これらは正弦曲線形状３２６、３２８と異なる正弦曲線幾何学形状を形成する。他の実施形態において正弦曲線形状３２６、３２８は、近位部分１０５から遠位部分１０７まで連続して延在する。機構３１０、３１２、３２０、３２２は、第２の本体４００の機構４０８、４１０、４１２、４１４（図４）と接合する、又は結合するように位置決めされる。機構３１０、３１２、３２０、３２２は、第１の本体３００の遠位部分１０７の近位端３０１と遠位端３０３との間に位置決めされる。いくつかの実施形態において、第１の本体３００の外壁部分３０５、３０７は、さねはぎ機構、スロット、突起部などの機構、及び／又は本体３００、４００を位置合わせし、接合するための他の機構を含む。詳細には、第１の本体３００は、第１の本体３００の内面から内向きに延びる中空バーの形状の保持機構３０４を含む。保持機構３０４は、第２の本体４００の突起部３１８（図４）に嵌合するように構成される。図示される実施形態では、第１の本体３００は、外壁部分３０７の内面に位置決めされた突起部３１８と、第２の本体４００の保持機構３０４（図４）に嵌合するように構成された平坦な矩形形状とを含む。図３に示される実施形態では、第１の本体３００のくぼんだ領域３０６は、対応する溝又はスロット４０４（図４）内に位置決めされるように構成されたロック突起部３１４を備える。突起部３１４は、返しのような機構を備え、溝４０４に挿入されるようにサイズが決められ、成形され、及びその他の方法で構造的に配置される。一部の態様では、突起部３１４及び溝４０４は、スナップ嵌合機構と呼ばれる。突起部３１４及び溝４０４は、第１の本体３００と第２の本体４００との間の装着を促進する。突起部３１４は、第１の本体３００が第２の本体４００と位置合わせされ、それに接合され、第１の本体３００の正弦曲線形状３２６、３２８が第２の本体４００の正弦曲線形状４２６、４２８に係合するとき、第２の本体４００のギャップ４０４（図４）と嵌め合うように形成される。ロック機構３１４、４０４は、スロット、だぼ、締まりばめ、さねはぎ、ラッチ、戻り止め及び／又はそれらの組み合わせなどの異なる構造上の幾何学形状及び／又は保持構成要素を含むことを理解されたい。

[0049] 図４は、本開示の実施形態による、正弦曲線インターフェースを有する超音波プローブハウジングの第２の本体４００の斜視図である。第２の本体４００は、図３に示される第１の本体３００のものと同様の、又は同一の機構を含む。図示される実施形態では、第２の本体４００は、第２の近位部分１０５及び第２の遠位部分１０７を含む。第２の本体４００は、第１の正弦曲線形状４２６、第２の正弦曲線形状４２８、第１の正弦曲線形状４２６の横に並んで延在し、その外側に位置決めされた第１の外壁部分４０５と、第２の正弦曲線形状４２８の横に並んで延在し、その外側に位置決めされた第２の外壁部分４０７とを含む。正弦曲線形状４２６、４２８は、突起部４０２及び凹部４０６を含む。図示される実施形態では、外壁部分４０５、４０７、突起部４０２及び凹部４０６は、図３の第１の本体３００の外壁部分３０５、３０７、突起部３０６及び凹部３０８の形状及び寸法に相補的な形状及び寸法を有する。図４の実施形態では、第２の本体４００の第１の正弦曲線形状４２６及び第２の正弦曲線形状４２８は、第１の本体３００の第１の正弦曲線形状３２６及び第２の正弦曲線形状３２８と係合して正弦曲線インターフェースを形成するようにサイズが決められ、成形され、構造的に配置される。その点において、第１の正弦曲線形状４２６及び第２の正弦曲線形状４２８は、図３に示される第１の正弦曲線形状３２６及び第２の正弦曲線形状３２８のものと同様の、又はそれに対して相補的な機構、構造及びサイズを含む。詳細には、第２の本体４００の突起部４０２は、図３に図示される突起部３１４と嵌まり合うように形成された溝４０４を含む。さらに、第２の本体４００の外壁部分４０５、４０７は、第２の本体４００の外壁部分４０５、４０７が第１の本体３００の外壁部分３０５、３０７に接触するように、第１の本体３００の正弦曲線形状３２６、３２８が、第２の本体の正弦曲線形状４２６、４２８に係合するとき、直線インターフェースを形成するようにサイズが決められ、成形され、構造的に配置される。図示される実施形態では、第２の本体４００の正弦曲線形状４２６、４２８の凹部４０６は、溝、突起部、さね等など、いかなる機構も含まない。しかしながら、他の実施形態において、凹部４０６は、突起部、溝、スロット、かえし、ラッチ又は第１の本体３００と第２の本体４００との結合を促進するのに適した任意の他の機構などの保持機構を備えてもよい。

[0050] 図２～図４に示される実施形態は、２つの本体又は片方で形成されたプローブハウジングを記載するが、本開示は、３つ、４つ、５つ、又はこれより大きなものと、これより小さいものの両方を含めた任意の他の好適な数の本体を含む、それぞれの正弦曲線結合インターフェースを含む３つ以上の本体を含む実施形態を企図していることを理解されたい。

[0051] 超音波プローブハウジングの本体の間に形成される正弦曲線インターフェースは、例えばこの形式で、すなわちy=Asin(Px)で正弦波式の異なるパラメータを使用することによって、異なる形状因子及びサイズに適応させることができ、ここでパラメータＡ及びＰは、波の振幅と期間をそれぞれ表す。振幅は、おおよそ４ｍｍの公称値を有するモデル間では相対的に同じであり、周期は、ハウジングの長さに基づいて計算され、面ごとに３つ以上の周期を有する。しかしながら、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、３０ｍｍ及びこれより大きいものと、これより小さいものの両方の任意の他の値を含めた、他の振幅及び／又は周期も企図されている。本開示はまた、１、２、３、４、５、６、８、１０、１５、２０又はこれより大きいものと、これより小さいものの任意の他の好適な数の周期を含めた、任意の好適な数の周期を含むことも企図されている。
本開示は、特別に図示されるもの以外の、他のプローブハウジングタイプ、形状及び／又はサイズを企図していることも理解されたい。

[0052] プローブハウジングの正弦曲線幾何学形状及び／又はスナップ嵌合機構（例えば突起部３１４、溝４０４）は、異なるサイズ及びタイプの異なるプローブハウジングの間で一定である。スナップ嵌合機構は、それらがより小さい超音波プローブハウジング又はより大きい超音波プローブハウジングにおいて使用することができるように、比較的小さい。製造環境での正弦曲線スナップ嵌合機構の使用は、現在の製造組み立てプロセスを簡素化する。いくつかの実施形態において、ハウジングの一部分又は本体が併せてスナップ嵌合される前に、インターフェースの近くでハウジングの一部分に密封用の接着剤が塗布される。接着剤は、ハウジングの本体又は一部分の間の摩擦及び摩耗を低減させることができるバリア層を形成する。これは、ハウジングを閉鎖取り付け具の中に配置する、及び／又はねじを回転させてシームを閉じるステップを含む組み立てプロセスステップに置き換わる。

[0053] 図５は、従来の超音波プローブハウジング５００のヘッドの切欠き図であり、これは、標準的なクラッシュリブ機構を含む。超音波トランスデューサ組立体５１０が、ハウジング５００に結合され、プローブハウジング５００の遠位方向に超音波エネルギーを放出するように配向される。側面領域５０５において、従来のハウジング５００は、プローブハウジング５００の外壁と超音波トランスデューサ組立体５１０との間で各縁部５０２、５０８に遊びがない。従来のハウジングに遊びがないことは、運搬中及び使用中にハウジングに対する衝撃が生じた場合に、トランスデューサ組立体の構成要素の損傷を受けやすくする可能性がある。

[0054] 図６は、本開示の一実施形態による正弦曲線スナップ嵌合機構を含む超音波プローブハウジング６００のヘッドの切欠き図である。超音波プローブハウジング６００は、ハウジング６００内に位置決めされ、そこに固定された超音波トランスデューサ組立体６１０を含む。詳細には、超音波トランスデューサ組立体６１０は、超音波トランスデューサ組立体の遠位端に位置決めされ、ハウジング６００の遠位方向に超音波エネルギーを放出するように配向されたトランスデューサアレイ６０４を含む。図示される実施形態では、正弦曲線インターフェースは、プローブハウジング６００の壁の厚さを利用し、ハウジング６００の内部空洞の側面領域６０５に突出するクラッシュリブ機構を含まない。このことは、ハウジング６００の壁と超音波トランスデューサ組立体６１０との間で各縁部６０２、６０８上により多くの遊びがあることを可能にし、衝撃が起こった場合にトランスデューサ組立体６１０の構成要素を保護する。

[0055] 図７～図１４は、本開示の態様による、正弦曲線スナップ嵌合インターフェースを有する超音波プローブハウジングに関する種々の物理的及びシミュレートされた故障の分析を図示する。プローブの特定の構造及び／又は材料は変化する場合があるが、全ての実施形態は、衝撃に対する耐久性、均一な荷重伝達、改善された位置合わせ、鋭利な縁部を有する設計をなくす、及び金型の複雑さを低下させるなどの特性を呈するようにサイズが決められる、成形される、構造的に配置される、及び／又はそれ以外の方法でそのように構成される。例えば、以下に記載される分析に関連するプローブは、図２～図４に関して上記で図示したプローブの形状、特徴及び構造的な配置を有する。

[0056] 図７Ａ及び図７Ｂは、クラッシュリブ設計を含む従来のプローブハウジング７００の斜視図である。詳細には、図７Ａ及び図７Ｂは、落下テスト又は衝撃テストによって生じた、クラッシュリブ機構を備える従来の超音波プローブハウジング７００の結果と、破損７０４を示す。従来のプローブにおける破損７０４は、重大であり、クラッシュリブ機構と関連付けられる。対照的に、図８Ａ及び図８Ｂは、本開示の実施形態による正弦曲線スナップ嵌合構造８０８を含むプローブハウジング８００の斜視図である。プローブハウジング８００は、図７Ａ及び図７Ｂのプローブハウジング７００と同じ材料から成型され、図７Ａ及び図７Ｂに図示されるプローブハウジング７００と同じ落下テストを受けている。示されるように、正弦曲線インターフェースを備えたプローブハウジング８００は、破損８０４がそれほど深刻ではないため、衝撃に対する耐久性が高まったことを示す。

[0057] 超音波プローブハウジングの２つの本体の間の例示の正弦曲線スナップ嵌合設計インターフェースのさらなる利点が図９～図１４に図示される。図９～図１４は、異なる荷重条件下でのシミュレートされた応力分析の結果を図示する。いくつかの実施形態において、シミュレートされた応力分析は、ANSYS、COMSOL、SolidWorks、Fluent又はそれらの組み合わせなどの高度有限要素シミュレーションソフトウェアを使用して行われる。正弦曲線幾何学形状を使用する荷重伝達を実証するために、２つの簡素な有限要素モデルが使用され、一方は、軸方向荷重を実証し（図９～図１１に図示される）、他方はせん断荷重を実証する（図１２～図１４に図示される）。有限要素分析からの結果は、正弦曲線インターフェースは、荷重を効果的に伝達し、正弦曲線インターフェース上の高い応力の集中のエリアを縮小する、又はなくすことを示す。図９は、本開示の実施形態による正弦曲線インターフェースを備える超音波プローブハウジングの軸方向荷重９０２状況下でのｘ方向９０３での応力分散点（例えば９０４、９０６、９０８、９１０）を実証する有限要素分析モデル９００を示す。

[0058] 図１０は、本開示の実施形態による正弦曲線インターフェースを備える超音波プローブハウジングの軸方向荷重９０２状況下でのｙ方向９０５での、図９に図示されるのモデル９００と同様の、応力分散点（例えば１００４、１００６、１００８、１０１０、１０１２）を実証する有限要素分析モデル１０００を示す。図１１は、本開示の実施形態による正弦曲線インターフェースを備える超音波プローブハウジングの軸方向荷重１１０２状況下でのｘ－ｙ方向９０３、９０５でのせん断応力分散点（例えば１１０４、１１０６、１１０８）を実証する有限要素分析モデル１１００を示す。図９～図１１の図示される実施形態では、軸方向荷重条件下での正弦曲線インターフェースを備える例示の設計は、ｘ軸（図９）及びｙ軸（図１０）に沿った通常の応力方向に生成される引っ張り応力及び圧縮応力を効果的に相殺し、その一方でｘ－ｙ方向（図１１）でのせん断応力はインターフェース全体に均一に伝達される結果となった。

[0059] 同様に、図１２は、本開示の実施形態による正弦曲線インターフェースを備える超音波プローブハウジングのせん断荷重１２０２状況下でのｘ方向９０３での応力分散点（例えば１２０４、１２０６、１２０８、１２１０）を実証する有限要素分析モデル１２００を示す。

[0060] 図１３は、本開示の実施形態による正弦曲線インターフェースを備える超音波プローブハウジングのせん断荷重１３０２状況下でのｙ方向９０５での、図１２に図示されるモデル１２００と同様の応力分散点（例えば１３０４、１３０６、１３０８、１３１０、１３１２、１３１４）を実証する有限要素分析モデル１３００を示す。図１４の図示される実施形態では、有限要素分析モデル１４００は、本開示の実施形態による正弦曲線インターフェースを備える超音波プローブハウジングの同様にせん断荷重１４０２状況下でのｘ－ｙ方向９０３、９０５での、せん断応力分散点（例えば１４０４、１４０６、１４０８、１４１０）を実証する有限要素分析モデル１４００を示す。図１２～図１４の図示される実施形態では、せん断荷重条件下での正弦曲線インターフェースを備える例示の設計は、ｘ軸（図１２）及びｙ軸（図１３）に沿った通常の応力方向に生成される引っ張り応力及び圧縮応力を相殺し、その一方でｘ－ｙ方向（図１４）でのせん断応力はインターフェース全体に均一に伝達される結果となった。

[0061] 正弦曲線インターフェースを備える超音波プローブハウジングを作製するために、インターフェースの材料、機構及び構造に基づいて、射出成型、鋳造、３Ｄプリント、レーザ切断及び微細構造化、押出成形、微細機械加工、共同形成、打ち抜き加工、電子ビーム溶解及び／又は他の好適な技術を含め、いくつかの異なる従来式の、及び従来式ではない製造技術が使用される。開示される原理の教示からいかなる特定の製造技術に対する限定も意図されない、又は示唆されないことを理解されたい。

[0062] 例示の正弦曲線インターフェースを備えるプローブの構造は、超音波プローブのサイズ、形状、機能的目的及び／又はタイプに基づいて選択される。よって、適切な長さ、幅及び高さを有する有利な構造的な配置が採用され、これは、本明細書で考察される形状のみを含むのではなく、弓形、三角形、円錐、放物線、多角形及び／又は直線から成る形状が利用される場合もある。正弦曲線インターフェースは、１、２、５、１０又はそれ以上などの任意の数の周期及び振幅並びに多様な機構の組み合わせを含む。インターフェースの全ての例示の変形形態は、超音波プローブに含まれる。正弦曲線インターフェースは有利には、処置デバイスが内蔵された任意の組立体のために多数の目的を促進することができる多様な材料特性及び構造を取り込む。

[0063] 図１５は、正弦曲線スナップ嵌合インターフェース幾何学形状を備えた医療デバイスハウジングを形成する例示の方法１５００を図示するフロー図を示す。方法１５００のステップは、図１５のステップ１５０２、１５０４、１５０６、１５０８、１５１０を参照して示される。ステップ１５０２で、方法１５００は、正弦曲線幾何学形状を含む第１の本体に封止材／接着剤の層を加えることを含む。封止材は、雌部分と雄部分が接合されると、摩耗及び裂け目が生じる可能性がある摩擦を阻止するためにバリア層として機能する。

[0064] ステップ１５０４で、方法１５００は、第１の本体と、第１の本体の正弦曲線幾何学形状に係合するように構成された相補的な、又は向かい合わせで正弦曲線幾何学形状を有する第２の本体を位置合わせするステップを含む。このステップ１５０４では、第１の本体と第２の本体との間の拡大した接触エリアは、確実であり、均一な荷重伝達を促進し、従来の超音波プローブより、せん断荷重により適応する接続をもたらす。

[0065] ステップ１５０６で、方法１５００は、第１の本体及び第２の本体が正弦曲線インターフェースを形成するように、正弦曲線スナップ嵌合幾何学形状を有する第１の本体と第２の本体とを結合するステップを含む。第１の本体と第２の本体との間での正弦曲線インターフェースの形成は、２つのハウジング本体の位置合わせ不良の可能性を低減し、これは従来のハウジング設計では問題であった。

[0066] ステップ１５０８で、方法１５００は、第１の本体及び第２の本体のスナップ嵌合機構を係合させて第１の本体を第２の本体に固定するステップを含む。いくつかの実施形態において、ステップ１５０６及び１５０８は、単一の動作を使用して行われる。組み込まれたスナップ嵌合機構は、製造中の組み立て工具の必要性をなくす。ハウジング本体の間の追加の機械的保持もまた、ハウジング内で隙間ができる機会を低下させる。

[0067] ステップ１５１０で、方法１５００は、封止材が完全に硬化し、超音波プローブの最終的なエンクロージャ組立体を形成することを可能にするステップをさらに含む。

[0068] 図１６は、本開示の実施形態によるプロセッサ回路１５０の概略図である。プロセッサ回路１５０は、図１のコンソール１０２及び／又は撮像プローブ１０８において実装される。示されるようにプロセッサ回路１５０は、プロセッサ１６０、メモリ１６４及び通信モジュール１６８を含む。これらの要素は、例えば１つ又は複数のバスを介して、直接又は間接的に互いに通信している。

[0069] プロセッサ１６０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣ、コントローラ、ＥＰＧＡ、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に記載される動作を実行するように構成されたそれらの任意の組み合わせを含む。プロセッサ１６０はまた、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと併せた１つ又は複数のマイクロプロセッサ又は任意の他のそのような構成などコンピューティングデバイスの組み合わせとして実装される。

[0070] メモリ１６４は、キャッシュメモリ（例えば、プロセッサ１６０のキャッシュメモリ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）磁気抵抗ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルリードオンリメモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ソリッドステートメモリデバイス、ハードディスクドライブ、他の形態の揮発性及び不揮発性メモリ、又は異なるタイプのメモリの組み合わせを含む。一実施形態において、メモリ１６４は、非一時的コンピュータ可読媒体を含む。メモリ１６４は、命令１６６を格納する。命令１６６は、プロセッサ１６０によって実行されるとき、プロセッサ１６０に、コンソール１０２及び／又は超音波プローブ１０８（図１）を参照して本明細書に記載される動作を実行させる命令を含む。命令１６６はまた、コードとも呼ばれる。用語「命令」及び「コード」は、任意のタイプのコンピュータ可読ステートメントを含むように広く解釈されるべきである。例えば用語「命令」及び「コード」は、１つ又は複数のプログラム、ルーチン、サブルーチン、機能、処置などを指す。「命令」及び「コード」は、単一のコンピュータ可読ステートメント又は多くのコンピュータ可読ステートメントを含む。

[0071] 通信モジュール１６８は、任意の電子回路及び／又は論理回路を含むことで、プロセッサ回路１５０、撮像デバイス１０２及び／又はディスプレイ１０６間でデータの直接又は間接的な伝達を促進することができる。その点において、通信モジュール１６８は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスであり得る。一部の例では、通信モジュール１６８は、プロセッサ回路１５０及び／又はコンソール１０２（図１）の種々の要素間の直接又は間接的な通信を促進する。

[0072] 当業者は、上記に記載した装置、システム及び方法が種々の方法で変更され得ることを理解する。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は、上記に記載した特定の例示の実施形態に制限されないことを理解する。その点において、例示の実施形態が示され説明されているが、広い範囲の修正、変更及び代替が、上述の開示において企図されている。そのような変形形態は、本開示の範囲から逸脱することなく上述のものに対してなされることを理解されたい。したがって添付の特許請求の範囲は、広範に、かつ本開示と一致する様式で解釈されることを理解されたい。

Claims (16)

1. 第１の近位部分と、第１の遠位部分とを有し、前記第１の近位部分は、第１の正弦曲線形状を有する第１の本体と、
   第２の近位部分と、第２の遠位部分とを有し、前記第２の近位部分は、向かい側で第２の正弦曲線形状を有する第２の本体であって、前記第１の本体及び前記第２の本体は、前記第１の正弦曲線形状が前記第２の正弦曲線形状と係合して正弦曲線インターフェースを形成するように結合され、前記第１の近位部分及び前記第２の近位部分は、ユーザによって把持されるハンドルを形成し、前記第１の遠位部分及び前記第２の遠位部分はヘッド部分を形成する、第２の本体とを備える、
   ハウジングと、
   超音波データを取得し、前記ハウジングの前記ヘッド部分に配設される超音波トランスデューサ組立体とを備える、超音波プローブ。
2. 前記第１の本体及び前記第２の本体は、ポリマー材料を有する、請求項１に記載の超音波プローブ。
3. 前記第１の本体は第１の外壁部分をさらに備え、前記第２の本体は第２の外壁部分を備え、前記第１の外壁部分及び前記第２の外壁部分は、前記第１の正弦曲線形状及び前記第２の正弦曲線形状の横に並んでそれぞれ延在し、前記第１の外壁部分及び前記第２の外壁部分は、前記第１の本体が前記第２の本体に結合されるとき、係合して直線インターフェースを形成する、請求項１に記載の超音波プローブ。
4. 前記第１の外壁部分及び前記第２の外壁部分は、前記第１の正弦曲線形状が前記第２の正弦曲線形状に係合するとき、前記第１の外壁部分が前記第２の外壁部分に接触するように、前記第１の正弦曲線形状及び前記第２の正弦曲線形状に関連して成形されて設けられる、請求項３に記載の超音波プローブ。
5. 前記第１の本体は、前記正弦曲線インターフェースに配設された突起部を備え、前記第２の本体は、前記正弦曲線インターフェースに配設された溝を備え、前記突起部及び前記溝は、前記第１の正弦曲線形状が前記第２の正弦曲線形状に係合するときにロックする、請求項３に記載の超音波プローブ。
6. 前記突起部は、前記第１の外壁部分の内面に位置決めされ、前記溝は、前記第１の正弦曲線形状上に位置決めされる、請求項５に記載の超音波プローブ。
7. 前記第１の本体は、前記正弦曲線インターフェースに配設された複数の溝を備え、前記第２の本体は、前記第１の本体が前記第２の本体に結合されて、工具のいらない組み立てプロセスによって前記ハウジングを形成するように、前記正弦曲線インターフェースに配設された複数の溝を備える、請求項３に記載の超音波プローブ。
8. 前記正弦曲線インターフェースにおいて前記第１の本体と前記第２の本体との間に塗布される接着剤をさらに有する、請求項７に記載の超音波プローブ。
9. 前記第１の正弦曲線形状は、複数の突起部及び複数の凹部を備え、前記第１の外壁部分は、リムを備え、前記複数の突起部は、前記リムの上に位置決めされ、前記複数の凹部は、前記リムの下に少なくとも部分的に位置決めされる、請求項３に記載の超音波プローブ。
10. 前記ハウジングに結合されたケーブルをさらに備え、前記ケーブルは、前記超音波トランスデューサ組立体に電気的に結合された複数の導体を備え、前記ハウジングは、前記ハウジングの遠位端における第１の開口と、前記ハウジングの近位端における第２の開口とを備え、前記超音波トランスデューサ組立体は、前記第１の開口内に位置決めされ、前記ケーブルは、前記第２の開口内に位置決めされる、請求項１に記載の超音波プローブ。
11. 前記正弦曲線インターフェースは、前記第１の開口と前記第２の開口との間に延在する、請求項１に記載の超音波プローブ。
12. 前記正弦曲線インターフェースは、前記ハンドルに沿って延びる近位区域と、前記ヘッド部分に沿って延びる遠位区域とを有し、前記近位区域及び前記遠位区域は、異なる正弦曲線幾何学形状を有する、請求項１に記載の超音波プローブ。
13. 前記第１の正弦曲線形状は、前記第１の本体の前記第１の近位部分及び前記第１の遠位部分に沿って連続して延在し、前記第２の正弦曲線形状は、前記第２の本体の前記第２の近位部分及び前記第２の遠位部分に沿って連続して延在する、請求項１に記載の超音波プローブ。
14. 前記正弦曲線インターフェースは、少なくとも３つの周期を有する、請求項１に記載の超音波プローブ。
15. 前記第１の正弦曲線形状は、前記第２の正弦曲線形状から１／２の周期だけずれている、請求項１に記載の超音波プローブ。
16. 超音波プローブと、前記超音波プローブと通信するプロセッサ回路とを備える超音波撮像システムであって、
    前記超音波プローブは、
    第１の近位部分と、第１の遠位部分とを有し、前記第１の近位部分は、第１の正弦曲線形状を有する第１の本体と、
    第２の近位部分と、第２の遠位部分とを有し、前記第２の近位部分は、向かい合わせで第２の正弦曲線形状を有する第２の本体であって、前記第１の本体及び前記第２の本体は、前記第１の正弦曲線形状が前記第２の正弦曲線形状と係合して正弦曲線インターフェースを形成するように結合され、前記第１の近位部分及び前記第２の近位部分は、ユーザによって把持されるハンドルを形成し、前記第１の遠位部分及び前記第２の遠位部分は、ヘッド部分を形成する第２の本体とを備える、
    ハウジングと、
    超音波データを取得し、前記ハウジングの前記ヘッド部分に配設される超音波トランスデューサ組立体とを備え、
    前記プロセッサ回路は、前記超音波データに基づいて超音波画像を生成し、プロセッサ回路と通信するディスプレイに前記超音波画像を出力する、超音波撮像システム。

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