JP6542489B1 - 超音波プローブ支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波プローブ支持装置においてプローブの保持位置にずれを生じさせることなく静的に安定設置させること。【解決手段】超音波プローブ支持装置１は、複数のキャスター４３Ａ、４４Ａと、キャスター４３Ａ、４４Ａが設けられた脚４１Ａ、４２Ａとを備えてなるスタンド部４を有している。スタンド部４の脚４１Ａ、４２Ａの下部には、アンカー４５、４６がそれぞれ懸装されている。使用者が操作部６０を操作することにより、アンカー４５、４６を床面に下ろして接地させることで、超音波プローブ支持装置１を静的に安定設置（位置ロック）することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、センシングデバイスを任意の空間位置に支持するための支持装置に関し、特に、センシングデバイスとして超音波プローブを任意の空間位置に保持することが可能な超音波プローブ支持装置及びそのスタンド構造に関する。

前立腺がんや前立腺肥大症などを早期発見するための検査法のひとつに経直腸的超音波検査がある。前立腺は、骨盤の奥深い位置にあるため、外部からの触診等で診断することはできない。そのため、経直腸的超音波検査では、被検者の肛門から棒状の超音波プローブを挿入し、直腸内壁を介して得られるエコー画像により前立腺の状態が観察される。またスクリーニング検査の結果、前立腺がんが強く疑われる場合には、生検針を取り付けたプローブを肛門に挿入し、エコー画像で前立腺の位置を確認しながら、がんが疑われる場所やがんの好発部位など数か所の標的組織を採取する系統的生検も有効とされている（例えば特許文献１参照）。

経直腸的前立腺超音波検査においては、前立腺の形状や大きさ等を正確に測定するために、超音波プローブの先端部を直腸（前立腺が接している前上方側）内壁に当接させた状態を保ちながら、しかも被検者に過度な苦痛を与えないようにして、プローブの挿入及び回転等の操作が求められる。検査医師がそのような超音波プローブの操作を正確に且つ比較的負担なくできるようにするために、超音波プローブを、検査に適した空間位置に保持することができ、且つ、プローブの移動及び回転操作を簡単に行えるようにした支持装置が実用化されている（例えば特許文献２、非特許文献１参照）。

先行技術文献に記載される、従来の超音波プローブ支持装置は、プローブを検査医師等がマニピュレート（回転及び移動の手動操作）可能なステッパーと、当該ステッパーを空間の任意の位置及び姿勢で保持するため、例えば多関節アームからなるスタビライザーとを備えている。そのうち、例えば非特許文献１が開示するフロアマウント型の支持装置においては、搬送可能とするために、スタンド脚にキャスターが設けられている。

特表２００７−５３６０６３号公報 特表２０１０−５２１２７１号公報

多目的ワークステーション（Multi-Purpose Workstation（商標））、［2019年1月10日検索］、インターネット＜http://civco.com/mmi/ultrasound/positioning/brachytherapy/multipurpose-workstation-610-974.htm＞

例えば非特許文献１に示される可搬型の超音波プローブ支持装置は、足元のレバー又はフットスイッチを操作することによりキャスターを浮かせ、これによりスタンド脚が床面に接地して装置がその位置にロック（安定設置）される構造となっている。つまり、キャスターが上昇する分、スタンド脚が下降し、そのため、位置決め調整後の超音波プローブの位置がロック時に若干ずれてしまうという課題がある。

本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、保持している超音波プローブの位置にずれを生じさせることなく静的に安定設置が可能なスタンド構造を採用した、可搬型の超音波プローブ支持装置を提供することを目的としている。

上述の課題を解決するため、本発明は、超音波プローブを任意の空間位置に支持するための超音波プローブ支持装置であって、複数のキャスターと、前記キャスターが設けられた脚とを備えてなるスタンド部を有し、前記スタンド部が、前記脚に懸装され自重により下動して床面に接することにより当該スタンド部を安定設置させるアンカーを備えている、超音波プローブ支持装置である。

超音波プローブ支持装置において、前記キャスターが床面に接した状態を維持したまま前記アンカーが該床面に接することにより安定設置されることが好ましい。

超音波プローブ支持装置において、前記アンカーは、その一端部が前記脚に回動自在に枢支され、その他端部が上下に可動する懸吊部材に連結していることが好ましい。

超音波プローブ支持装置において、前記懸吊部材が前記脚から上方向に伸びる垂直フレーム内に設けられており、前記懸吊部材に連動して前記アンカーを上下動させるための操作部が、前記垂直フレームの所定高さ位置に設けられていることが好ましい。

超音波プローブ支持装置において、前記操作部が、使用者により回動操作される操作レバーと、前記操作レバーの回動を前記懸吊部材の上下動に変換するリンク機構とを備えていることが好ましい。

また、本発明は、センシングデバイスを支持するためのスタンド装置であって、複数のキャスターと、前記キャスターが設けられた脚と、前記脚に懸装され自重により下動して床面に接することにより装置本体を位置ロックさせるアンカーと、を備えているスタンド装置である。

本発明によれば、センシングデバイス（超音波プローブ）の保持位置にずれを生じさせることなく、支持装置本体を床面に静的に安定設置させることができる。これにより、一度、センシングデバイスの測定位置を設定した後の再調整（調整やり直し）をなくすことができる。

超音波プローブ支持装置の外観斜視図である。 超音波プローブが装着された状態にあるステッパーの外観斜視図である。 スタンド部の構造を説明するための側面図である。 位置ロック操作部を拡大して示す外観斜視図である。 内筒フレームの一部を破断して位置ロック操作部の構造を説明するための平面図である。 外筒フレーム及び内筒フレームの一部を破断して位置ロック操作部の構造を説明するための側面図である。 図６の実施例による位置ロック操作部の動作を説明するための側面図である。 他の実施例による位置ロック操作部の構造及びその動作を説明するための側面図である。

以下、センシングデバイスとして、経直腸的超音波検査等に用いられる超音波プローブを例に挙げ、その支持装置の好適な実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態による超音波プローブ支持装置１の外観斜視図である。図２は、超音波プローブＰが装着された状態にあるステッパー２の外観斜視図である。

本実施形態による超音波プローブ支持装置１は、検査の際に超音波プローブＰを検査医師等（以下「使用者」という。）がマニピュレート（手動操作）するためのステッパー２と、ステッパー２を検査に適した空間位置及び姿勢で保持するためのスタビライザー３と、４個のキャスター４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂを有する可搬型のスタンド部４とを備えて構成される。

ステッパー２は、直動ステージ２１、スライドテーブル２２、クレイドル２４等を備えている。超音波プローブＰは、本体アダプタ２６を介してクレイドル２４に装着される。クレイドル２４は、スライドテーブル２２上において、略半円柱状（かまぼこ形状）の回転軸面を有する本体アダプタ２６及び滑り軸受を有する回転支持部材であるヘッドホルダ２７等を介して回動可能に設けられている。使用者がクレイドル２４後部の回動操作ノブ２５を回動することにより、超音波プローブＰが、そのプローブ軸を中心に揺動回転するよう構成されている。また、スライドテーブル２２は、直動ステージ２１に対して一方向にスライド（直動）するよう設けられている。使用者が側部の直動操作ノブ２３を回動操作することにより、スライドテーブル２２、クレイドル２４及び超音波プローブＰが、プローブ軸に沿って並進するよう構成されている。

スタビライザー３は、図１に示されるように、１つ又は複数のユニバーサルジョイント３１で結合された関節アームとして構成される。使用者は、ジョイント締付ノブ３２で締結してユニバーサルジョイント３１の角度を固定することができる。スタビライザー３のアーム先端部に上述のステッパー２（詳細には直動ステージ２１）が取り付けられ、スタビライザー３の基端部が、以下説明するスタンド部４に取り付けられている。

スタンド部４は、図１に示されるように、長脚４１Ａ及び短脚４１Ｂが直線的に伸びてなる第一の水平脚と、長脚４２Ａ及び短脚４２Ｂが直線的に伸びてなる第二の水平脚とを備えている。第一の水平脚において、長脚４１Ａの端部にはキャスター４３Ａが設けられ、短脚４１Ｂの端部にはキャスター４３Ｂが設けられている。第二の水平脚において、長脚４２Ａの端部にはキャスター４４Ａが設けられ、短脚４２Ｂの端部にはキャスター４４Ｂが設けられている。キャスター４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂは、その小さな転がり摩擦抵抗により回動自在であり、また各車軸が垂直軸まわりに旋回して進行方向を向くように操舵される。

第一の水平脚（４１Ａ、４１Ｂ）と第二の水平脚（４２Ａ、４２Ｂ）とは、外筒フレーム４７が接続している位置で互いに直角に交差している。長脚４１Ａ、４２Ａは、被検者が横になったベッドの下に深く進入できるように、それらの高さが低く設計されることが好ましい。また、長脚４１Ａ、４２Ａは、スタビライザー３が最大限伸びるリーチ範囲においてステッパー２の重心バランスを確保し本体が倒れない長さであることが好ましい。

外筒フレーム４７は中空の角筒部材からなる。外筒フレーム４７の上開口部には、同じく中空の角筒部材である内筒フレーム４８が摺動可能に挿入されている。これら外筒フレーム４７及び内筒フレーム４８により、高さ方向において伸縮可能な垂直フレーム（４７、４８）が構成される。

垂直フレーム（４７、４８）の高さ調整を容易にするために、例えば図３に示すように、外筒フレーム４７内に設けた例えばコイルバネ４９で、内筒フレーム４８に対し常時上方に向かう弾性力を付与することが好ましい。これにより内筒フレーム４８を、想定される中立高さ位置に保持し、その位置から垂直フレームの高さを調整することができる。また、外筒フレーム４７の上開口部付近にはフレーム固定部５０が設けられている。使用者は、垂直フレームの高さ調整後にフレーム締付ノブ５１を操作することで、外筒フレーム４７に対し内筒フレーム４８を固定することができる。

また、本実施形態による超音波プローブ支持装置１は、スタンド部４の長脚４１Ａ、４２Ａのそれぞれにアンカー４５、４６が懸装されている。アンカー４５、４６は、後述する位置ロック操作部６０が操作されることにより、その自重によって下動して床面に接地し、それにより当該スタンド部４が床面に安定設置（位置ロック）される。アンカー４５、４６が床面に接地する際、キャスター４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂは、床面に接した状態が維持されたまま動くことはない。そのため、支持装置１が保持している超音波プローブＰの位置や姿勢にずれが生じることなく、また、超音波プローブＰに不要なショックを与えずに、静的な安定設置が可能となる。

アンカー４５、４６は、例えば合成ゴムにより成形することができる。また、アンカー４５、４６の接地面に低摩擦材を貼り付けたもの、或いはそれらの接地面に滑り止め用のエンボス加工が施されたものでもよい。アンカー４５、４６は、その一端部が水平脚４１Ａ、４２Ａに回動自在に枢支される。また、アンカー４５、４６の他端部は、上下に可動する懸吊部材６３に連結している。

図３には、アンカー４６についての懸装構造が例示されている。図３の実施例によれば、水平脚４２Ａの下部であってキャスター４４Ａに近接する位置に回動ピン４５２が設けられ、回動ピン４５２により回動自在に枢支されたヒンジ部材４５１に、アンカー４６の一端部が固定されている。一方、アンカー４６の他端部は、外筒フレーム４７（垂直フレーム）の芯部を貫通するように、垂設される懸吊部材６３の下端に接続している。懸吊部材６３は、例えば可撓性を有する鋼索（ワイヤーロープ）で形成することができる。また、弾性を有さないチェーンや、曲げ剛性を有する棒状体などを懸吊部材６３として採用してもよい。
なお、もうひとつのアンカー４５も、図示はしないが上述のアンカー４６と同様の構造を有して長脚４１Ａの下部に懸装されている。

また、図４に示すように、懸吊部材６３に連動してアンカー４５、４６を上下動させるための位置ロック操作部６０が、外筒フレーム４７の上部に設けられている。位置ロック操作部６０は、使用者により回動操作される操作レバー６１と、操作レバー６１の回動動作を懸吊部材６３の上下動に変換するリンク機構部６２とを含む。

リンク機構部６２は、操作レバー６１をいわゆるカンチレバーとして用い懸吊部材６３を上下駆動する機構であってもよい。しかし、制約されたスペース内で、懸吊部材６３の所望のストロークと操作力とを実現するためには、図６に示すように、リンク機構部６２を台形リンク（クランク機構）で構成することが好ましい。

図６の実施例によるリンク機構部６２は、操作レバー６１と一体の主動リンク６２１、懸吊部材６３を上下駆動する従動リンク６２２、主動リンク６２１及び従動リンク６２２に連接する中間リンク６２３を有している。主動リンク６２１は、位置が固定された軸６２５を中心に回動可能に設けられる。従動リンク６２２は、軸６２５に対し固定リンク６２４を介して連接した、同じく位置が固定された軸６２６を中心に回動可能に設けられている。中間リンク６２３は、主動リンク６２１の端部の軸６２７と、従動リンク６２２の中間部の軸６２８の間に渡り、それぞれの軸に回動自在に接続している。従動リンク６２２の端部は、位置ロック操作部６０（又は外筒フレーム４７）の内部で、ブラケット部材６３１を介して懸吊部材６３に接続している。

操作レバー６１が図７の実線で示す下位置では、ピン６４が主動リンク６２１に差し込まれ（図５及び６参照）、それによりリンク機構部６２の動作が規制されている。この状態では、従動リンク６２２が懸吊部材６３を上方に牽引する位置に保持され、アンカー４５、４６が床面から離れている。そのため、超音波プローブ支持装置１の搬送が自在となっている（位置アンロック状態）。

超音波プローブ支持装置１を位置ロックするには、使用者はピンノブ６５（図４及び５参照）を引いてリンク機構部６２の規制状態を解除し、操作レバー６１を図７の二点鎖線で示す上位置に操作すればよい。アンカー４５、４６の重力は、懸吊部材６３を介してリンク機構部６２に伝達され、操作レバー６１を上げる方向に作用する。使用者は、操作レバー６１を、その上向きの力に抗してゆっくりと上位置に回動することにより、アンカー４５、４６を床面に接地させ、それによりスタンド部４を静的に安定設置させることができる（位置ロック状態）。

図８は、位置ロック操作部６０の他の実施例を示す図である。この実施例によるリンク機構部６２は、操作レバー６１と一体の主動リンク６２１、懸吊部材６３を上下駆動する従動リンク６２２、主動リンク６２１及び従動リンク６２２に連接する中間リンク６２３、６２４Ａを有している。主動リンク６２１は、位置が固定された軸６２５を中心に回動可能に設けられる。中間リンク６２３は、主動リンク６２１の端部の軸６２７と、従動リンク６２２の中間部の軸６２８の間に渡り、それぞれの軸に回動自在に接続している。中間リンク６２４Ａは、主動リンク６２１の軸６２５と、従動リンク６２２の端部の軸６２６Ａの間に渡り、それぞれの軸に回動自在に接続している。また、従動リンク６２２と中間リンク６２３とを連接する軸６２８は、ガイド６３０に係合しており、上下方向のみ移動が制限される。

本実施例の位置ロック操作部６０によれば、従動リンク６２２の連接軸６２８がガイド６３０に従い直線的に動作するため、これにより、比較的長い懸吊部材６３であっても、その長手方向に沿って正確に上下駆動させることができる。

以上説明したスタンド部４を有する超音波プローブ支持装置１によれば、超音波プローブＰの保持位置にずれを生じさせることなく、支持装置１本体を床面に安定設置させることができる。これにより、一度、超音波プローブＰの測定位置を設定した後の再調整（調整やり直し）をなくすことができる。

１ 超音波プローブ支持装置 ２ ステッパー
３ スタビライザー ４ スタンド部
２１ 直動ステージ ２２ スライドテーブル
２３ 直動操作ノブ ２４ クレイドル
２５ 回動操作ノブ ３１ ユニバーサルジョイント
３２ ジョイント締付ノブ
４１Ａ、４２Ａ 長脚 ４１Ｂ、４２Ｂ 短脚
４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂ キャスター
４５、４６ アンカー ４７ 外筒フレーム
４８ 内筒フレーム ４９ コイルバネ
５０ フレーム固定部 ５１ フレーム締付ノブ
６０ 位置ロック操作部 ６１ 操作レバー
６２ リンク機構部 ６３ 懸吊部材
６４ ピン ６５ ピンノブ
４５１ ヒンジ部材 ４５２ 回動ピン
６２１ 主動リンク ６２２ 従動リンク
６２３ 中間リンク ６２４ 固定リンク
６２４Ａ 連接リンク ６２５、６２６、６２７、６２８ 軸
６３０ ガイド ６３１ ブラケット部材
Ｐ 超音波プローブ

Claims (4)

1. 超音波プローブを任意の空間位置に支持するための超音波プローブ支持装置であって、
   複数のキャスターと、前記キャスターが設けられた脚とを備えてなるスタンド部を有し、
   前記スタンド部が、前記脚に懸装され自重により下動して床面に接することにより当該スタンド部を安定設置させるアンカーを備え、
   前記キャスターが床面に接した状態を維持したまま前記アンカーが該床面に接することにより安定設置され、
   前記アンカーが、その一端部が前記脚に回動自在に枢支され、その他端部が上下に可動する懸吊部材に連結している超音波プローブ支持装置。
2. 前記懸吊部材が前記脚から上方向に伸びる垂直フレーム内に設けられており、前記懸吊部材に連動して前記アンカーを上下動させるための操作部が、前記垂直フレームの所定高さ位置に設けられている、請求項１に記載の超音波プローブ支持装置。
3. 前記操作部が、使用者により回動操作される操作レバーと、前記操作レバーの回動を前記懸吊部材の上下動に変換するリンク機構とを備えている、請求項２に記載の超音波プローブ支持装置。
4. センシングデバイスを支持するためのスタンド装置であって、
   複数のキャスターと、前記キャスターが設けられた脚と、前記脚に懸装され自重により下動して床面に接することにより装置本体を位置ロックさせるアンカーとを備え、
   前記キャスターが床面に接した状態を維持したまま前記アンカーが該床面に接することにより安定設置され、
   前記アンカーが、その一端部が前記脚に回動自在に枢支され、その他端部が上下に可動する懸吊部材に連結しているスタンド装置。

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