JP6480122B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

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Description

本発明の各実施例は、診断しようとする対象体に超音波を送信し、対象体から反射された超音波を受信するプローブを備えた超音波診断装置に関する。
一般に、超音波診断装置は、診断対象体の体表から体内の診断しようとする部位に向かって超音波を照射し、その部位から反射された超音波を通じて軟部組織の断層または血流に関する画像を得る装置である。
このような超音波診断装置は、本体と、対象体に超音波を送信し、対象体から反射された超音波を受信するプローブと、本体の上側に配置され、受信された超音波を通じて得られた診断結果を画像にディスプレイするディスプレイユニットと、ディスプレイユニットの前側に配置され、使用者が超音波診断装置を操作できるようにするコントロールパネルとを含む。
上述した各構成要素のうち、プローブは、超音波を送信及び受信するトランスデューサーを含むが、近来は、トランスデューサーを回転させて３次元画像を得られるようにした超音波診断装置がある。
本発明の一側面は、より簡単にプローブのトランスデューサーを回転させ得る超音波診断装置を提供する。
本発明の追加的な側面は、部分的には以下で説明され、部分的には前記説明から明らかになるか、または本発明の実行によって学習され得る。
本発明の一側面によるプローブ及びこれを備えた超音波診断装置は、回転可能に設置されたトランスデューサーと、前記トランスデューサーを回転させるための駆動装置と、前記駆動装置の動力を前記トランスデューサーに伝達する少なくとも一つのワイヤと、前記駆動装置が収容されるハンドルケースと、前記ハンドルケースに結合され、内部に前記トランスデューサーが収容され、オイルが充填されるキャップと、変形可能な材質で形成され、前記キャップと前記ハンドルケースとの間に配置されるダイヤフラムとを含む。前記少なくとも一つのワイヤは、前記ダイヤフラムを貫通して設置され、前記ダイヤフラムに固定され、前記少なくとも一つのワイヤの移動によって前記ダイヤフラムが変形する。
前記ダイヤフラムは、弾性変形しながら伸縮可能な材質で形成される。
また、前記プローブは、前記キャップと前記ハンドルケースとの間に配置され、前記キャップの内部空間と前記ハンドルケースの内部空間とを区画する区画部材をさらに含む。前記区画部材は、前記ダイヤフラムが設置される貫通孔を含む。
また、前記プローブは、前記トランスデューサーの回転中心に連結される軸をさらに含む。前記少なくとも一つのワイヤは、前記軸の一側に連結され、前記軸を第１の方向に回転させる第１のワイヤと、前記軸の他側に連結され、前記軸を第２の方向に回転させる第２のワイヤとを含む。
また、前記ダイヤフラムは、前記第１のワイヤが貫通して固定設置され、前記第１のワイヤの移動によって変形する第１の変形部と、前記第２のワイヤを貫通して固定設置され、前記第２のワイヤの移動によって変形する第２の変形部とを含む。
また、前記プローブは、前記第１のワイヤが貫通して固定設置され、前記第１の変形部を貫通して設置され、前記第１の変形部と前記第１のワイヤとの間をシーリングする第１のシーリング部材と、前記第２のワイヤが貫通して固定設置され、前記第２の変形部を貫通して設置され、前記第２の変形部と前記第２のワイヤとの間をシーリングする第２のシーリング部材とをさらに含む。
また、前記第１の変形部及び前記第２の変形部は、それぞれベローズ形態に形成される。
また、前記駆動装置は、回転力を発生させる駆動モーターと、前記駆動モーターによって回転する移送スクリューと、前記移送スクリューの回転によって前記移送スクリューの軸方向に移動する移動部材とを含む。前記第１のワイヤ及び前記第２のワイヤは前記移動部材に連結され、前記移動部材の移動によって前記第１のワイヤと前記第２のワイヤが移動する。
また、前記駆動装置は、前記第２のワイヤの移動方向の転換のための転換プーリーを含む。前記第１のワイヤは、その一端が前記移動部材の一側に連結され、他端が前記軸の一側に連結される。前記第２のワイヤは、その一端が前記移動部材の他側に連結され、他端が前記軸の他側に連結される。前記第２のワイヤは、その中間部位が前記転換プーリーに巻かれ、その移動方向が転換される。
また、本発明の他の側面によるプローブ及びこれを備えた超音波診断装置は、回転可能に設置されたトランスデューサーと、前記トランスデューサーを回転させるための駆動装置と、前記駆動装置が収容されるハンドルケースと、前記ハンドルケースに結合され、内部に前記トランスデューサーが収容され、オイルが充填されるキャップと、その体積が変更されるように変形可能な材質で形成され、前記キャップの内部に配置されるダイヤフラムとを含む。
また、前記ダイヤフラムは、中空の直方体、円筒、半球、三角錐のうちいずれかの一つの形状に形成される。
また、前記ダイヤフラムは、少なくとも一つのくびれ部を含む。
上述したように、トランスデューサーを回転させるためのワイヤの移動によってダイヤフラムが変形し、ダイヤフラムがワイヤの移動に対応するので、キャップ内部のオイルがハンドルケース側に漏れることを防止することができる。
また、上述したように、ダイヤフラムが変形することにより、温度によるキャップ内部のオイル体積の変化に対応できるので、キャップ内部のオイル圧力を一定に維持することができる。
本発明の一実施例に係る超音波診断装置の前面図である。 本発明の一実施例に係る超音波診断装置に適用されたプローブの内部構成を示した斜視図である。 本発明の一実施例に係る超音波診断装置に適用されたプローブの内部構成を示した分解斜視図である。 本発明の一実施例に係る超音波診断装置に適用されたプローブの駆動装置を示した分解斜視図である。 本発明の一実施例に係る超音波診断装置に適用されたプローブの動作を示した概略図である。 本発明の他の実施例に係るプローブに適用されたダイヤフラムを示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るプローブに適用されたダイヤフラムを示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るプローブに適用されたダイヤフラムを示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るプローブに適用されたダイヤフラムを示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るプローブに適用されたダイヤフラムを示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るプローブに適用されたダイヤフラムを示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るプローブに適用されたダイヤフラムを示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るプローブに適用されたダイヤフラムを示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るプローブに適用されたダイヤフラムを示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るプローブに適用されたダイヤフラムを示した斜視図である。
ここでは、本発明の各実施例を詳細に説明するために添付図面の参照が行われ、各例が添付の各図面に示されている。同一の参照番号は、本明細書および図面の全体にわたって同一の要素を示す。
以下では、本発明の一実施例に係る超音波診断装置を図面を参照して詳細に説明する。
本発明の一実施例に係る超音波診断装置は、図１に示したように、本体１０と、診断しようとする対象体に超音波を送信し、対象体から反射された超音波を受信するプローブ２０と、本体１０の上側に配置され、受信された超音波を通じて得られた診断結果を画像にディスプレイするディスプレイユニット３０と、使用者が超音波診断装置を操作できるようにするコントロールパネル４０とを含む。
プローブ２０は、図２と図３に示したように、回転可能に設置されたトランスデューサー２１と、動力を発生させてトランスデューサー２１を回転させる駆動装置２２と、内部に駆動装置２２が収容され、使用者が把持してプローブ２０を使用できるようにするハンドルケース２３と、内部にトランスデューサー２１が収容され、ハンドルケース２３の先端に配置され、診断しようとする対象体に接するキャップ２４とを含む。
トランスデューサー２１は、超音波を送信及び受信する超音波振動子を含むものであって、上述したように、キャップ２４の内部に回転可能に設置され、診断しようとする対象体の３次元画像を読むことができる。トランスデューサー２１は、その回転中心を形成する軸２１ａを含み、軸２１ａの両端は、後述する区画部材２５の二つのヒンジ部２５ａに回転可能に設置され、軸２１ａを中心に回転するようになっている。
キャップ２４の内部に設置されたトランスデューサー２１が回転すしたとしても、キャップ２４の内面とトランスデューサー２１の外面との間の間隔が一定に維持されるように、回転するトランスデューサー２１に対応するキャップ２４の部位は弧状の断面を有する。
キャップ２４の内部空間には、トランスデューサー２１で発生した超音波が伝達されるように媒質としての役割をするオイルが充填されている。また、キャップ２４とハンドルケース２３との間には、キャップ２４の内部空間とハンドルケース２３の内部空間とを区画する区画部材２５が配置され、キャップ２４と区画部材２５により、オイルが充填される空間が形成される。
上述したように、ハンドルケース２３の先端に区画部材２５が設置され、ハンドルケース２３の内部に駆動装置２２が固定される。
駆動装置２２は、図４及び図５に示したように、回転力を発生させる駆動モーター２２１と、駆動モーター２２１によって回転する駆動プーリー２２２と、タイミングベルト２２４を介して駆動プーリー２２２から動力を受ける従動プーリー２２３と、従動プーリー２２３に連結され、従動プーリー２２３と共に回転する移送スクリュー２２５と、移送スクリュー２２５の回転によって移動する移動部材２２６と、移動部材２２６の移動を案内する一対のガイドロッド２２７と、移動部材２２６とトランスデューサー２１とを連結し、移動部材２２６の移動によってトランスデューサー２１を回転させるワイヤ２２８Ａ、２２８Ｂとを含む。
移動部材２２６は、移送スクリュー２２５が貫通して締結される締結孔２２６ａと、その両側に設けられ、ガイドロッド２２７に設置され、移動部材２２６の移動がガイドロッド２２７によって案内されるようにする一対のガイド溝２２６ｂとを含む。したがって、移動部材２２６は、移送スクリュー２２５の回転方向に沿って一方向またはその反対方向に移動する。
ワイヤ２２８Ａ、２２８Ｂは、区画部材２５を貫通してトランスデューサー２１の軸２１ａに連結され、トランスデューサー２１を回転させるようになっている。そして、区画部材２５には、ワイヤ２２８Ａ、２２８Ｂが貫通して設置される貫通孔２５ｂが設けられる。
ワイヤ２２８Ａ、２２８Ｂは、その一端が移動部材２２６の一側に連結され、他端が軸２１ａの一側に連結され、軸２１ａを第１の方向に回転させる第１のワイヤ２２８Ａと、一端が移動部材２２６の他側に連結され、他端が軸２１ａの他側に連結され、軸２１ａを第１の方向と反対の第２の方向に回転させる第２のワイヤ２２８Ｂとを含む。
また、駆動装置２２は、第２のワイヤ２２８Ｂの移動方向を反対方向に転換し、第２のワイヤ２２８Ｂが第１のワイヤ２２８Ａとは反対の方向に移動しながら軸２１ａに力を加えるようにする転換プーリー２２９を含む。したがって、第２のワイヤ２２８Ｂは、その中間部位が転換プーリー２２９に巻かれ、その移動方向が反対に転換される。
区画部材２５は、軸２１ａの両端が回転可能に設置される一対のヒンジ部２５ａと、ワイヤ２２８Ａ、２２８Ｂが貫通して設置される貫通孔２５ｂとを含む。貫通孔２５ｂには、変形可能な材質で形成され、ワイヤ２２８Ａ、２２８Ｂが固定され、ワイヤ２２８Ａ、２２８Ｂの移動によって変形するダイヤフラム２６が設置される。
ダイヤフラム２６は、ゴムのように弾性変形しながら伸縮可能な材質で形成され、第１のワイヤ２２８Ａが貫通して固定設置され、第１のワイヤ２２８Ａの移動によって変形する第１の変形部２６ａと、第２のワイヤ２２８Ｂが貫通して固定設置され、第２のワイヤ２２８Ｂの移動によって変形する第２の変形部２６ｂとを含む。本実施例において、第１の変形部２６ａと第２の変形部２６ｂは、それぞれベローズ形態に形成され、容易に変形可能になっている。
また、ワイヤ２２８Ａ、２２８Ｂと変形部２６ａ、２６ｂとの間には、ワイヤ２２８Ａ、２２８Ｂと変形部２６ａ、２６ｂとの間をシーリングするためのシーリング部材２７Ａ、２７Ｂが設置される。シーリング部材２７Ａ、２７Ｂは、内側に第１のワイヤ２２８Ａが貫通して固定設置され、第１の変形部２６ａを貫通して設置され、第１のワイヤ２２８Ａと第１の変形部２６ａとの間をシーリングする第１のシーリング部材２７Ａと、内側に第２のワイヤ２２８Ｂが貫通して固定設置され、第２の変形部２６ｂを貫通して設置され、第２のワイヤ２２８Ｂと第２の変形部２６ｂとの間をシーリングする第２のシーリング部材２７Ｂとを含む。
したがって、移動部材２２６の移動によって第１のワイヤ２２８Ａ及び第２のワイヤ２２８Ｂが互いに反対方向に移動し、第１の変形部２６ａ及び第２の変形部２６ｂは、変形しながら第１のワイヤ２２８Ａ及び第２のワイヤ２２８Ｂの移動に対応するので、キャップ２４の内部に充填されたオイルが漏れることを防止することができる。
本実施例において、ダイヤフラム２６は、変形部２６ａ、２６ｂが各ワイヤ２２８Ａ、２２８Ｂに固定され、ワイヤ２２８Ａ、２２８Ｂの移動によって変形するようになっているが、本発明はこれに限定されることはなく、ダイヤフラムは、ワイヤと別途に設置され、温度によるキャップ２４内部のオイル体積の変化に対応できるようにすることも可能である。
すなわち、ダイヤフラムは、上述したように、変形可能な材質で形成され、変形しながらその体積が変更され得る。そのため、キャップ２４内部のオイルが基準温度より低くなり、オイルの体積が減少する場合は、ダイヤフラムが変形し、その体積が増加し、減少したオイルの体積に対応できるようになる。一方、キャップ２４内部のオイルが基準温度より高くなり、オイルの体積が増加する場合は、ダイヤフラムが変形し、その体積が減少し、増加したオイルの体積に対応できるようになる。したがって、キャップ２４内部のオイル圧力は、一定の水準に維持できるようになる。
このような動作を行うダイヤフラムの多様な形態が図６〜図１５に示されている。
図６〜図１０に示したように、ダイヤフラム２８ａ〜２８ｅは、中空の直方体、円筒、半球、三角錐及び他の変形した形態に多様に形成することができ、図１１〜図１５に示したように、ダイヤフラム２８ｆ〜２８ｊには一つ以上のくびれ部を形成し、ダイヤフラム２８ｆ〜２８ｊをより容易に変形させることも可能である。
本発明の各実施例が図示及び説明されたが、当業者によって発明の原理及び精神から逸脱しない範囲でこれら実施例を変更可能であることが分かるだろう。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びこれらの均等物で定義される。
１０ 本体
２０ プローブ
２１ トランスデューサー
２２ 駆動装置
２２１ 駆動モーター
２２２ 駆動プーリー
２２３ 従動プーリー
２２４ タイミングベルト
２２５ 移送スクリュー
２２６ 移動部材
２２７ ガイドロッド
２２８Ａ、２２８Ｂ ワイヤ
２２９ 転換プーリー
２３ ハンドルケース
２４ キャップ
２５ 区画部材
２６ ダイヤフラム
２６ａ、２６ｂ 変形部
２７Ａ、２７Ｂ シーリング部材
３０ ディスプレイユニット
４０ コントロールパネル

Claims (9)

  1. 回転可能に設置されたトランスデューサーと、
    前記トランスデューサーを回転させるための駆動装置と、
    前記トランスデューサーの回転中心に連結される軸と、
    前記駆動装置の動力を前記トランスデューサーに伝達し、前記軸の一側に連結された少なくとも一つのワイヤと、
    前記駆動装置が収容されるハンドルケースと、
    前記ハンドルケースに結合され、内部に前記トランスデューサーが収容され、オイルが充填されるキャップと、
    変形可能な材質で形成され、前記キャップと前記ハンドルケースとの間に配置されるダイヤフラムと、を含み、
    前記少なくとも一つのワイヤは、前記ダイヤフラムを貫通して設置され、前記ダイヤフラムに固定され、前記少なくとも一つのワイヤの移動によって前記ダイヤフラムが変形し、
    前記少なくとも一つのワイヤは、前記軸の周りに巻かれながら移動し、前記トランスデューサーを回転させ、
    前記少なくとも一つのワイヤは、前記軸の一側に連結され、前記軸を第１の方向に回転させる第１のワイヤと、前記軸の他側に連結され、前記軸を第２の方向に回転させる第２のワイヤと、を含むことを特徴とするプローブ。
  2. 前記ダイヤフラムは、弾性変形しながら伸縮可能な材質で形成される、請求項１に記載のプローブ。
  3. 前記キャップと前記ハンドルケースとの間に配置され、前記キャップの内部空間と前記ハンドルケースの内部空間とを区画する区画部材をさらに含み、
    前記区画部材は、前記ダイヤフラムが設置される貫通孔を含む、請求項１または２に記載のプローブ。
  4. 前記ダイヤフラムは、前記第１のワイヤを貫通して固定設置され、前記第１のワイヤの移動によって変形する第１の変形部と、前記第２のワイヤを貫通して固定設置され、前記第２のワイヤの移動によって変形する第２の変形部と、を含む、請求項１に記載のプローブ。
  5. 前記第１のワイヤが貫通して固定設置され、前記第１の変形部を貫通して設置され、前記第１の変形部と前記第１のワイヤとの間をシーリングする第１のシーリング部材と、
    前記第２のワイヤが貫通して固定設置され、前記第２の変形部を貫通して設置され、前記第２の変形部と前記第２のワイヤとの間をシーリングする第２のシーリング部材と、をさらに含む、請求項４に記載のプローブ。
  6. 前記第１の変形部及び前記第２の変形部は、それぞれベローズ形態に形成される、請求項４または５に記載のプローブ。
  7. 前記駆動装置は、回転力を発生させる駆動モーターと、前記駆動モーターによって回転する移送スクリューと、前記移送スクリューの回転によって前記移送スクリューの軸方向に移動する移動部材と、を含み、
    前記第１のワイヤ及び前記第２のワイヤは、前記移動部材に連結され、前記移動部材の移動によって前記第１のワイヤと前記第２のワイヤが移動する、請求項１ないし６のいずれかに記載のプローブ。
  8. 前記駆動装置は、前記第２のワイヤの移動方向の転換のための転換プーリーを含み、
    前記第１のワイヤは、その一端が前記移動部材の一側に連結され、他端が前記軸の一側に連結され、
    前記第２のワイヤは、その一端が前記移動部材の他側に連結され、他端が前記軸の他端に連結され、
    前記第２のワイヤの中間部位は、前記転換プーリーに巻かれ、その移動方向が転換される、請求項７に記載のプローブ。
  9. 請求項１ないし８のうちいずれか１項に記載のプローブを含む超音波診断装置。
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