JP6629333B2 - バネを具備したインターポーザ電気的相互接続具 - Google Patents

Description

[001] 経食道検査（ＴＥＥ）及びカテーテル超音波プローブは、従来の外部超音波プローブではアクセスが不可能であった身体の内部領域にアクセスするために外部寸法を制限されて設計される場合がある。例えば、ＴＥＥプローブは、心エコー検査を実行するために食道内に配置されることがある。

制限的な外部寸法を維持するために、フレキシブル回路は、内視鏡タイプのデバイスの遠位端部においてトランスデューサアレイ及び／又は他のハードウェアに結合される。次いで、フレキシブル回路は、電力と、デバイスの近位端部に位置する超音波撮像システムとの通信とを提供し得る第２のフレキシブル回路に結合される。フレキシブル回路は、身体の内部領域にアクセスするように設計されたプローブ内に嵌合するコンパクトな電気的アセンブリを提供する。

[002] 個別の接続部の表面の半田付けが必要とされ得ることから、フレキシブル回路の結合は、困難で、時間がかかる場合がある。フレキシブル回路の間の半田付けによる接続は、信頼性が低くなり得る。もしもフレキシブル回路がある閾値を超えて変形されたり、及び／又は繰り返し変形されたりすると、フレキシブル回路内の導電配線がひび割れたり、壊れたりする場合がある。フレキシブル回路を結合する際のこれらの欠陥は、臨床の現場におけるＴＥＥ及びカテーテル超音波プローブの低信頼性につながり得る。このことは、故障したプローブの修理にかかる費用及び困難さを増大させることもある。例えば、フレキシブル回路の半田除去はできない場合があるので、もしも１つの回路が故障しているなら、フレキシブル回路及び関連するコンポーネントの双方を交換しなければならない場合がある。

[003] 本開示の実施形態による例示的な装置は、第１の面と、第１の面の反対側の第２の面とを有するインターポーザであって、第１の面及び第２の面を貫通して延在する開口を更に有し、開口は、留め具を受け入れるように構成され得るインターポーザと、インターポーザの第１の面に結合されるバネであって、コンポーネント表面が第１の面に隣接したときに、コンポーネント表面と第１の面との間に力を印加するように構成され得るバネとを含み得る。開口は、インターポーザの中心からオフセットされ得る。インターポーザは、第１の面にパッドフィールドを更に含み得、パッドフィールドとバネとは、第１の面の開口を挟んで反対の側に存在し得る。

[004] 本開示の実施形態による例示的な超音波プローブは、下側面を有するバッキング層と、バッキング層の下側面の一部分を覆うフレキシブル回路と、表面を有するインターポーザであって、バッキング層の下側面の反対側でフレキシブル回路に隣接するインターポーザと、バッキング層の下側面に対してインターポーザ及びフレキシブル回路を固定するように構成され得る留め具と、インターポーザの第１の端部において、インターポーザの表面とバッキング層との間に設けられたバネであって、インターポーザの第１の端部をバッキング層から離れるように付勢し、インターポーザの第２の端部をバッキング層に向かうように付勢する力を提供するように構成され得るバネと、フレキシブル回路の反対側でインターポーザに隣接するプリント基板とを含み得る。

[005] 本開示の実施形態による例示的な方法は、コンポーネントの表面の第１の部分に、コンポーネントに隣接するインターポーザの第１の端部に隣接するバネによって力を印加するステップと、コンポーネントの表面の第２の部分に力を印加するために、支点によって、インターポーザの第２の端部に力を分配するステップであって、インターポーザの第２の端部と第１の端部とは支点の両側にある、ステップと、を含み得る。

[006] 本開示の実施形態による例示的な方法は、患者の口又は鼻腔に経食道超音波プローブを導入するステップであって、経食道超音波プローブは、下側面を有するバッキング層と、バッキング層の下側面の一部分を覆うフレキシブル回路と、表面を有するインターポーザであって、バッキング層の下側面の反対側でフレキシブル回路に隣接するインターポーザと、バッキング層の下側面に対してインターポーザ及びフレキシブル回路を固定するように構成され得る留め具と、インターポーザの第１の端部において、インターポーザの表面とバッキング層との間に設けられたバネであって、インターポーザの第１の端部をバッキング層から離れるように付勢し、インターポーザの第２の端部をバッキング層に向かうように付勢する力を提供するように構成され得るバネと、フレキシブル回路の反対側でインターポーザに隣接するプリント基板とを含む、ステップと、経食道超音波プローブを、患者の咽頭喉頭部を通って誘導するステップと、経食道超音波プローブを、患者の食道内に誘導するステップと、経食道超音波プローブを、患者の胃腸管（ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｔｒａｃｋ）内の所望の場所に配置するステップと、超音波画像を取得するステップと、を含み得る。

[007] 本開示の実施形態によるインターポーザの概略図である。 [008] 本開示の実施形態によるインターポーザの簡略化された概略図である。 [009] 本開示の実施形態による超音波トランスデューサ及びフレキシブル回路の概略図である。 [010] 本開示の実施形態による、図３Ａに示された超音波トランスデューサの下方に巻き付けられたフレキシブル回路の概略図である。 [011] 本開示の実施形態による、図３Ａ〜図３Ｂに示された超音波トランスデューサ及びフレキシブル回路に結合されたインターポーザの概略図である。 [012] 本開示の実施形態によるプリント基板の概略図である。 [013] 図４に示されたインターポーザに結合された図５Ａに示されたプリント基板の概略図である。 [014] 本開示の実施形態によるＴＥＥプローブの概略図である。 [015] 本開示の実施形態による超音波撮像システムの概略図である。 [016] 本開示の実施形態による超音波プローブの概略図である。 [017] 本開示の実施形態による方法のフローチャートである。

[018] 特定の例示的な実施形態の以下の説明は、本質的には単なる例示的なものであり、本発明又はその用途若しくは使用を限定することを意図するものではない。本システム及び方法の実施形態の以下の詳細な説明において、本明細書の一部を構成する添付の図面に対して参照がなされ、その添付の図面においては、説明されるシステム及び方法が実施され得る特定の実施形態が例示のために図示される。これらの実施形態は、ここに開示されるシステム及び方法を当業者が実施できるように十分詳細に説明される。他の実施形態が利用され得ること、及び本システムの趣旨及び範囲を逸脱することなく構造的及び論理的変更がなされ得ることを理解されたい。

[019] 従って、以下の詳細な説明は、限定的な意味に解釈されるべきではなく、本システムの範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定められる。本明細書における図面における参照番号の先頭の数字は、複数の図に現れる同一のコンポーネントは同じ参照番号で特定されることを除いて、典型的には図番号に対応する。更には、明瞭化のために、特定の特徴の詳細な説明は、本システムの説明を分かりにくくすることがないように、それらが当業者にとって明らかである場合には論じられない。

[020] 多くの従来の外部プローブにおいては、フレキシブル回路は、トランスデューサアレイに結合される。フレキシブル回路は、屈曲、折り畳み及び／又は捩れが可能である場合がある。これは、フレキシブル回路が別のコンポーネントの周りに湾曲し、及び／又は表面に一致することを可能にし得る。フレキシブル回路の屈曲性の程度は、少なくとも部分的に、フレキシブル回路（例えば、フィルム、導電性要素、回路コンポーネント）のために選択された材料によって決定され得る。フレキシブル回路は、導電性要素（例えば、ワイヤ）がその一表面に付された絶縁性ポリマーフィルムを含んでよい。第２の絶縁性ポリマーフィルムが、導電性要素及び第１のポリマーフィルムを覆って貼り付けられてよい。導電性要素は、金属、導電性ポリマー、又は他の導電性材料から作られてよい。いくつかのフレキシブル回路は、複数の要素及び絶縁性フィルムの層を交互に含み得る。次いで、フレキシブル回路は、インターポーザ電気的相互接続具に結合され、これはフレキシブル回路をプリント基板に電気的に結合する。プリント基板（ＰＣＢ）は、インターポーザ及びフレキシブル回路を介してトランスデューサアレイに電力及び制御信号を提供し得る。また、ＰＣＢは、インターポーザ及びフレキシブル回路を介して、トランスデューサアレイから信号を受信し得る。インターポーザは、フレキシブル回路とＰＣＢとの間で直接的に電気的接続を半田付けする必要をなくし得る。インターポーザは、より信頼性の高い電気的結合及びより容易な分解を提供し得る。故障の際、フレキシブル回路／ＰＣＢアセンブリ全体を交換するのではなく、個別のコンポーネントがアップグレード及び／又は交換され得る。インターポーザは、超音波プローブの信頼性をより高めることができ、メンテナンスが必要な超音波プローブの修理をより容易にし得る。

[021] インターポーザは、フレキシブル回路とＰＣＢとの間の電気的結合を維持するためにインターポーザに含まれる電気的相互接続具全体にわたって均一な圧力分布を提供するように固定され得る。多くの従来の外部超音波プローブは、２つ以上のネジによってインターポーザをプローブに結合する。しかしながら、いくつかのＴＥＥ及びカテーテルプローブにおいては、内部空間が限られているため、ネジを使用することができない場合がある。例えば、ネジの空間要件によって、いくつかの所望の電気的接続がプローブ内になされることが妨げられる場合がある。ネジは、プローブの熱流路を遮断し、プローブの熱効率を低下させる場合もある。いくつかのプローブにおいては、プローブの寸法が小さいためネジがプローブにおけるトランスデューサスタックの音響路内に存在することになり、プローブによって取得された画像内にアーチファクトが入ってしまう場合がある。いくつかの撮像用途においては、アーチファクトの存在は受け入れがたいものである場合がある。

[022] 外部寸法が限定された超音波プローブ（例えば、ＴＥＥ及びカテーテル）については、電気的接続のためにコンポーネントに適切な面積を維持し、及び／又は画像内のアーチファクトを減らすために、インターポーザを固定するための別の構成が望ましい場合がある。

[023] 音響路を避けるためにトランスデューサスタックからオフセットされた単一の留め具によって固定されたインターポーザは、ＰＣＢ及び／又はフレキシブル回路などの他のコンポーネントにおける電気的接続、配線及び／又は他の要素のための適切な空間を提供し得る。しかしながら、いくつかのインターポーザ設計においては、オフセットされた留め具は、インターポーザのフィールドパッド全体に圧力の均一な分布を提供しない場合がある。このことは、圧力の印加が小さいインターポーザの領域に位置する回路間の不完全な結合につながる場合がある。

[024] 図１は、本開示の実施形態によるインターポーザ３３０の概略図である。インターポーザ３３０は、２つ以上の電気的コンポーネントを電気的に結合するための電気的相互接続具を含み得るパッドフィールド３４５を含み得る。例えば、インターポーザ３３０は、様々な電気的コンポーネントを電気的に結合するためにフレキシブル回路とＰＣＢとの間に設けられ得る。インターポーザ３３０は、インターポーザ３３０を固定するための留め具を受け入れるように構成された開口３４１を含み得る。いくつかの実施形態において、開口３４１は、インターポーザ３３０の中心からオフセットされ得る。図１に図示されるように、開口３４１はパッドフィールド３４５の外側にあってよいが、いくつかの実施形態において、パッドフィールド３４５は、開口３４１に及び／又はそれを超えて延在し得る。例えば、いくつかの実施形態において、開口３４１は、パッドフィールド３４５によって囲まれ得る。インターポーザ３３０は、インターポーザ３３０の端部にバネ３５０を更に含み得る。図１においては、バネ３５０は片持ち式のバネとして示されているが、他のタイプのバネが使用されてよい。

[025] バネ３５０は、開口３４１を貫通する留め具（不図示）によってインターポーザ３３０が固定されたときにインターポーザ３３０が隣接する面（不図示）に対して力を印加するように構成され得る。留め具は、インターポーザ３３０上のバネ３５０を含む梃子の支点として働き得る。バネ３５０によって面に印加される力は、バネと反対側のインターポーザ３３０の端部に印加される圧力を増加させ得る。結果として、バネ３５０は、インターポーザ３３０及び／又はパッドフィールド３４５に印加される圧力の均一性を向上させ得、パッドフィールド３４５の電気的接続を向上させ得る。

[026] 図２は、本開示の実施形態によるインターポーザに印加される力を示す簡略化された概略図である。インターポーザ４１０は、留め具によってコンポーネント４０５に対して固定され得る。コンポーネント４０５は、例えば、フレキシブル回路、ＰＣＢ及び／又は他の電気的コンポーネントであってよい。図２には図示されていないが、留め具は、インターポーザ４１０と、少なくとも部分的にコンポーネント４０５との両者を貫通し得る。図２において支点４１５が示されているが、これはインターポーザ４１０を固定するために使用される留め具を表す。インターポーザ４１０は、支点４１５に結合された梃子として働き得る。インターポーザ４１０は、コンポーネント４０５の下側面に隣接するインターポーザ４１０の面にバネ４２０を含み得る。バネ４２０は、コンポーネント４０５の下側面とインターポーザ４１０の上側面との間に力を加えて、矢印４２５によって示されるように、支点４１５からバネ４２０の近傍の端部までのインターポーザ４１０の部分が、コンポーネント４０５の下側面から離れるように付勢されるようにし得る。インターポーザ４１０と支点４１５との間の梃子動作は、矢印４３０によって示されるように、バネ４２０によって印加される力が、バネ４２０から支点４１５を挟んで反対側のコンポーネント４０５の下側面の一部分に対するインターポーザ４１０の圧力を増加させるようにし得る。支点４１５よりもバネ４２０側におけるインターポーザ４１０の部分は、コンポーネント４０５から離れるように付勢され得、バネ４２０から支点４１５を挟んで反対側のインターポーザ４１０の部分は、コンポーネント４０５に向かって付勢され得る。支点４１５及びインターポーザ４１０を含む梃子は、バネ４２０を使用して梃子の一方側に力を印加したときにインターポーザ４１０全体にわたって印加される圧力の分布の均一性を増加させ得る。支点４１５は、バネ４２０によってインターポーザ４１０の一端部に印加された力を、インターポーザ４１０の別の端部に分配し得る。

[027] 図３Ａ〜図３Ｂ、図４、図５Ａ〜図５Ｂ、及び図６は、本開示の実施形態による超音波プローブ５００のアセンブリの概略図である。図３Ａ〜図３Ｂ、図４、図５Ａ〜図５Ｂ、及び図６におけるプローブ５００の「上部」及び「底部」という配向への言及は、プローブ５００の説明を容易にするためになされるものであり、超音波プローブ５００の特定の空間的な配向及び／又は構成に本開示の実施形態を限定することを意図するものではない。図３Ａは、プローブ５００の上部の等角図である。窓５１０を上部に具備したトランスデューサスタック５０５は、バッキング層５１５に結合され得る。フレキシブル回路５２５は、トランスデューサスタック５０５に結合され得る。フレキシブル回路は、導体５２７と、留め具（不図示）を受け入れるように構成された開口５２６とを含み得る。図３Ｂは、プローブ５００の底部の等角図である。フレキシブル回路５２５は、バッキング層５１５の下方に巻き付けられ得る。バッキング層５１５は、留め具を受け入れるように構成された開口５２６と整列する開口（不図示）を含み得る。

[028] 図４は、フレキシブル回路５２５に対接して配置されたインターポーザ５３０を具備したプローブ５００の底部の等角図である。インターポーザ５３０は、図１に示されたインターポーザ３３０を使用して実現され得る。インターポーザ５３０は、その両面にパッドフィールド５３２を含む。インターポーザ５３０の一方の面のパッドフィールド５３２は、インターポーザ５３０の他方の面のパッドフィールド５３２と電気的に結合され得る。フレキシブル回路５２５に対接して配置されたとき、パッドフィールド５３２は、フレキシブル回路５２５の導体５２７のうちの１つ又は複数と電気的に結合され得る。インターポーザ５３０は、フレキシブル回路５２５に対接して配置された面にバネを含み得る。図４には図示されていないが、バネは、図１に示されたバネ３５０と同様のものでよい。インターポーザ５３０は、フレキシブル回路５２５の開口５２６と整列し得る開口５３１を含み得る。開口５３１は、留め具（不図示）を受け入れるように構成され得る。

[029] 図５Ａは、プリント基板（ＰＣＢ）５３５の上部の等角図である。ＰＣＢ５３５は、導体５３７と、留め具を受け入れるように構成された開口５３６とを含み得る。図５Ｂは、ＰＣＢ５３５がインターポーザ５３０に対接して配置されたプローブ５００の底部の等角図である。ＰＣＢ５３５は、回路５３９を含み得る。回路５３９は、導体５３７に電気的に結合され得る。ＰＣＢ５３５がインターポーザ５３０に対接して配置されたとき、導体５３７のうちの１つ又は複数は、インターポーザ５３０のパッドフィールド５３２に電気的に結合され得る。インターポーザ５３０は、ＰＣＢ５３５をフレキシブル回路５２５に電気的に結合し得る。図５Ｂには図示されていないが、開口５３６は、フレキシブル回路５２５の開口５２６及びインターポーザ５３０の開口５３１と整列し得る。

[030] 図６は、本開示の実施形態によるインターポーザを含む超音波プローブ５００の概略図である。プローブ５００は、窓５１０を上部に具備したトランスデューサスタック５０５を含み得る。トランスデューサスタック５０５は、バッキング層５１５に結合され得る。フレキシブル回路５２５は、トランスデューサスタック５０５に結合され得、バッキング層５１５の底面の少なくとも一部分を覆うように、バッキング層５１５の周りに巻き付けられ得る。インターポーザ５３０は、バッキング層５１５と反対側のフレキシブル回路５２５の面に対接して設置され得る。ＰＣＢ５３５は、フレキシブル回路５２５と反対側のインターポーザ５３０の面に対接して設置され得る。留め具５４０は、電気的コンポーネントをバッキング層５１５に固定するために、ＰＣＢ５３５、インターポーザ５３０及びフレキシブル回路５２５の開口５３６、５３１及び５２６並びにバッキング層５１５の開口を貫通し得る。インターポーザ５３０は、フレキシブル回路５２５に隣接する面にバネ５５０を含み得る。バネ５５０は、インターポーザ５３０のパッドフィールド（不図示）がフレキシブル回路５２５及び／又はＰＣＢ５３５に対してより均一な圧力を印加するように、留め具５４０によって印加される圧力の分布を向上させ得る。プローブ５００は、保護シェル５２０によって包囲され得る。保護シェル５２０は、金属、ポリマー又は他の適切な材料であってよい。いくつかの実施形態において、保護シェル５２０は、プローブ５００の内部コンポーネントを、湿気、電気的干渉、ほこり及び／又は生物学的汚染から保護し得る。

[031] いくつかの実施形態において、留め具５４０は、インターポーザ５３０の縦方向（例えば、長手方向）中心からオフセットされている。図３に図示されるように、留め具５４０は、トランスデューサスタック５０５の縦方向（例えば、長手方向）中心からもオフセットしている。このことにより、プローブ５００によって取得される画像内に留め具５４０によって生成されるアーチファクトが減少、又は除去され得る。留め具５４０のオフセット位置は、トランスデューサスタック５０５からの熱放散の途絶を最小化し得る。留め具５４０は、ネジ、中実ピン又はコイルバネピンであってよい。他のタイプの留め具が使用されてもよい。

[032] いくつかの実施形態において、バネ５５０は、ステンレス鋼の片持ち式バネである。いくつかの実施形態において、バネ５５０は、コイルバネである。他のタイプ及び材料のバネが使用されてもよい。バネ５５０は、インターポーザ５３０に半田付け及び／又は接着され得る。いくつかの実施形態において、バネ５５０は、インターポーザ５３０に固定されなくてよく、摩擦及び／又は圧縮によって所定位置に保持され得る。いくつかの実施形態において、インターポーザ５３０は、バネ５５０を保持するように構成された窪みを表面に含み得る。いくつかの実施形態において、インターポーザ５３０は、バネ５５０をインターポーザ５３０の一体的な部分として含むように製造され得る。すなわち、バネ５５０は、インターポーザ５３０の表面に、インターポーザ５３０の表面を形成するために使用された材料から形成され得る。いくつかの実施形態において、バネ５５０は、インターポーザ５３０の縦方向（例えば、長手方向）中心からオフセットされている。バネ５５０は、パッドフィールド（不図示）と反対側のインターポーザ５３０の端部に位置し得る。いくつかの実施形態において、留め具５４０は、パッドフィールドとバネ５５０との間に位置し得る。

[033] いくつかの実施形態において、バネ５５０は、バッキング層５１５の下側面と接触及び／又は結合され得る。バネ５５０は、留め具５４０の一方側において、バッキング層５１５とインターポーザ５３０との間に力を印加し得る。バネは、インターポーザ５３０の第１の端部に配置され得、インターポーザの表面とバッキング層との間に設けられ得る。バネ５５０は、インターポーザの第１の端部をバッキング層５１５から離れるように付勢し、インターポーザ５３０の第２の端部をバッキング層５１５に向かうように付勢する力を提供し得る。この２つの端部は、留め具５４０を挟んで反対側に位置し得る。いくつかの実施形態において、バネ５５０は、インターポーザ５３０及びバッキング層５１５に接触し得る。いくつかの実施形態において、バネ５５０は、フレキシブル回路５２５を介して力を印加し得る。

[034] 本開示のプローブの実施形態は、ＴＥＥ超音波プローブとして使用され得る。ＴＥＥ超音波プローブはしばしば、屈曲性の内視鏡タイプのデバイスの遠位端部に実装される。ＴＥＥ超音波プローブは、撮像のための配置のために身体内の蛇行性の空洞を通って誘導され得る。例えば、ＴＥＥプローブは、食道に下向きに挿入され得、そこから超音波トランスデューサが、画像診断及び／又は医療手順（例えば、ステント留置）の監視のために心臓をスキャンし得る。外部超音波プローブとは異なり、ＴＥＥプローブは、心臓の視像を不明瞭にする胸壁、肋骨又は肺に対処する必要はない。図３に示されるプローブなどのインターポーザを使用して実現されるＴＥＥ超音波プローブは、より安価に製造され得、及び／又は臨床環境における信頼性がより高くなり得る。インターポーザの使用は、必要とされる半田接続の数を減らし得、回路、電気的接続及び／又はコンポーネントの間の半田不良の数を減らし得る。バネを含むインターポーザは、ＴＥＥプローブの操作中にインターポーザを介して電気的接続を維持するための信頼性の高い圧縮を提供し得る。インターポーザは、ＰＣＢを、追加的なフレキシブル回路ではなくＴＥＥプローブ内に含めることを可能にし得る。ＰＣＢは第２のフレキシブル回路よりも堅牢であり得、プローブの操作中のひび割れのリスクを減少させる。ＰＣＢは、フレキシブル回路よりも多数の及び／又は多種の電気的回路を提供することができる。

[035] 本開示の実施形態によるインターポーザを使用して実現されるＴＥＥ超音波プローブが修理されるとき、２つのフレキシブル回路を有する従来のＴＥＥプローブよりも素早く、安価に分解され得る。いくつかの実施形態において、コンポーネントの半田除去の必要がなくなり得る。オフセットされた留め具が除去され得、次いで残りのコンポーネントが分離され得る。いったん分離されたなら、個別のコンポーネントは修理、保留又は交換され得る。次いで、ＴＥＥプローブは、図３を参照して説明されたように再び組み付けられ得、臨床での使用に戻され得る。

[036] ＴＥＥ超音波プローブを参照して本開示の実施形態が説明されたが、本開示の実施形態は、例えば、カテーテル超音波プローブなどの限定的なプローブ外形寸法が望まれ得る場で撮像を行うように構成された他の超音波プローブにも拡張可能であるとも想定される。それ故、本開示の実施形態は、限定的ではないが、腎臓、精巣、乳房、卵巣、子宮、甲状腺、肝臓、肺、筋骨格、脾臓、心臓、動脈及び血管系に関する画像情報の取得及び／又は記録を行うために使用され得る。

[037] 更に、本システム、装置及び方法は、インターポーザが望まれ得る任意の小部分撮像に拡張され得る。適切な超音波撮像システムは、例えば小部分撮像に適切な従来の広帯域線形アレイトランスデューサ、２次元アレイ及び／又は３次元アレイトランスデューサに対応し得る、Ｐｈｉｌｉｐｓ（登録商標）の超音波システムを含み得る。

[038] 本開示の実施形態による超音波プローブを含み得る例示的な超音波システムが、図７に示される。撮像システム１０は、経食道検査（ＴＥＥ）システムであってよい。撮像システム１０は、ケーブル１６によって接続されたプローブハンドル１４を具備するＴＥＥプローブ１２と、張力緩和部１７と、電子ボックス２０へのコネクタ１８とを含み得る。いくつかの実施形態において、ＴＥＥプローブ１２は、図６に示された超音波プローブ５００を使用して実現され得る。電子ボックス２０は、キーボード２２とインターフェースし得、映像表示器２４に画像信号を供給し得る。電子ボックス２０は、送信ビーム形成器と、受信ビーム形成器と、画像生成器とを含み得る。電子ボックス２０は、３次元画像のためのボリュームレンダラー（ｖｏｌｕｍｅ ｒｅｎｄｅｒｅｒ）、映像表示器２４の追加的な表示要素のためのグラフィックスプロセッサ及び／又はドプラ撮像のためのＢ−モードプロセッサを更に含み得る。ＴＥＥプローブ１２は、細長状の屈曲性又は半屈曲性の本体部３６に接続された遠位部３０を有し得る。細長状部３６の近位端部は、プローブハンドル１４の遠位端部に接続され得る。プローブ１２の遠位部３０は、剛性領域３２と屈曲性領域３４とを含み得、屈曲性領域３４は細長状本体部３６の遠位端部に接続され得る。プローブハンドル１４は、屈曲性領域３４の関節を作動させ、それによって剛性領域３２を関心対象の組織に配向する位置制御器１５を含み得る。細長状の半屈曲性本体部３６は、食道への挿入のために構築され、配置され得る。

[039] 図８は、本開示の実施形態に従って使用されるＴＥＥプローブ１１１２の概略図である。ＴＥＥプローブ１１１２は、図７に示されるＴＥＥプローブ１２及び撮像システム１０を使用して実現され得る。臨床医は、導入器１１３５によって、ＴＥＥプローブ１１１２を口１１３０、咽頭喉頭部１１３２を通って食道１３８０内に導入し得る。プローブ及び導入器を口蓋垂１１３３よりも奥まで移動させた後、プローブ１１１２の遠位部５０は、所望の場所に置いて胃腸（ＧＩ）管の内部に配置される。代替的には、臨床医はプローブ１１１２を鼻腔１１３４を通って食道１３８０に導入する。トランスデューサアレイ４２を具備した遠位部５０は、図示されるように食道１３８０内に、又は胃１３８１の基底部に配置され得る。心臓１３９０を撮像するために、送信ビーム形成器は、送出されたパルスの焦点を所望の深度に合わせ、受信ビーム形成器は、胸郭内の構造からのエコーを検知する。

[040] 図９は、本発明の実施形態によるＴＥＥプローブを使用する方法１２００のフローチャートである。いくつかの実施形態において、この方法は、図８に示されたＴＥＥプローブ１１１２、又は図７に示されたＴＥＥプローブ１２及び撮像システム１０を使用して実行されてよい。ステップ１２０５において、ＴＥＥプローブは、口又は鼻を通って患者内に導入され得る。次いで、ステップ１２１０において、臨床医はＴＥＥプローブを咽頭喉頭部を通って誘導し得る。次いで、ステップ１２１５において、ＴＥＥプローブは患者の食道内へと誘導され得る。食道内に入ると、ステップ１２２０において、ＴＥＥプローブはＧＩ管内の所望の場所（例えば、食道、胃の一部分）に配置され得る。次いで、ステップ１２２５において、臨床医は、ＴＥＥプローブを使用して超音波画像を取得し得る。この画像は、心臓、別の臓器及び／又は医療デバイスのものであってよい。いくつかの実施形態において、超音波画像はステップ１２０５〜ステップ１２２０の間に取得されてもよい。ＴＥＥプローブの移動中の画像の取得は、プローブの誘導及び／又は配置を補助し得る。

[041] 本発明の特定の追加的な利点及び特徴は、本開示を検討することで当業者には明らかであり得、又は本発明の新規なシステム及び方法を用いた者によって経験され得、その主なものは、より信頼性の高いＴＥＥ及びカテーテル超音波デバイス及びその動作の方法が提供されることである。本システム及び方法の別の利点は、従来の医療画像システムが、本システム、デバイス及び方法の特徴及び利点を組み込むように、容易にアップグレードされ得るということである。

[042] 当然のことであるが、上記の実施形態又はプロセスのうちの任意の１つは、１つ又は複数の他の実施形態及び／又はプロセスと組み合わせされ得ること、又は本システム、デバイス及び方法に従った別個のデバイス又はデバイスの部分の間で分割され及び／又は実行され得ることを理解されたい。

[043] 最後に、前述の議論は、本システムの単なる例示であることを意図し、添付の特許請求の範囲を任意の特定の実施形態又は実施形態の集合に限定するものであると解釈されるべきではない。従って、本システムは、例示的な実施形態を参照して特に詳細に説明されたが、数多くの修正及び代替実施形態が、以下の特許請求の範囲において記載される本システムより広範な意図された趣旨及び範囲から逸脱することなく当業者によって考案され得ることも理解されたい。それ故、本明細書及び図面は例示的なものであると見なされるべきであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。

Claims (15)

1. 下側面を有するバッキング層と、
   前記バッキング層の前記下側面の一部分を覆うフレキシブル回路と、
   インターポーザであって、
   前記バッキング層の前記下側面の反対側で前記フレキシブル回路に隣接する第１の面、及び前記第１の面の反対側の第２の面と、
   前記インターポーザの第１の端部にある前記第１の面のパッドフィールドと、
   前記第１の面及び前記第２の面を貫通して延在する、前記インターポーザの前記第１の端部と第２の端部との間の開口と、
   を含む、インターポーザと、
   前記インターポーザの前記開口を貫通し、前記バッキング層の前記下側面に対して前記インターポーザ及び前記フレキシブル回路を固定する留め具と、
   前記インターポーザの前記第２の端部において、前記インターポーザの前記第１の面と前記バッキング層との間に設けられたバネであって、前記インターポーザの前記第２の端部を前記バッキング層から離れるように付勢し、前記インターポーザの前記第１の端部を前記バッキング層に向かうように付勢する力を提供するバネと、
   前記フレキシブル回路の反対側で前記インターポーザの前記第２の面に隣接するプリント回路基板と
   を備える、超音波プローブ。
2. 前記開口は、前記インターポーザの中心からオフセットされている、請求項１に記載の超音波プローブ。
3. 前記パッドフィールドと前記バネとは、前記第１の面の前記開口を挟んで反対側にある、請求項１に記載の超音波プローブ。
4. 前記バネは、片持ち式のバネである、請求項１に記載の超音波プローブ。
5. 前記バネは、コイルバネである、請求項１に記載の超音波プローブ。
6. 前記バネは、前記インターポーザの中心からオフセットされている、請求項１に記載の超音波プローブ。
7. 前記バネは、前記インターポーザの前記第１の面に半田付けされる、請求項１に記載の超音波プローブ。
8. 前記バネは、前記インターポーザの前記第１の面の一体的なコンポーネントである、請求項１に記載の超音波プローブ。
9. 前記バネは、ステンレス鋼である、請求項１に記載の超音波プローブ。
10. 前記バッキング層の上側面に結合されたトランスデューサスタックを更に備え、前記フレキシブル回路は、前記トランスデューサスタックに結合されて、前記バッキング層の前記下側面の周りに巻き付けられる、請求項１に記載の超音波プローブ。
11. 前記留め具、前記プリント回路基板、前記インターポーザ、前記フレキシブル回路、前記バッキング層、及び前記トランスデューサスタックの一部分を囲む保護シェルを更に備える、請求項１０に記載の超音波プローブ。
12. 前記留め具は、トランスデューサスタックの長手方向中心からオフセットされている、請求項１に記載の超音波プローブ。
13. 前記留め具はネジである、請求項１に記載の超音波プローブ。
14. 前記留め具はピンである、請求項１に記載の超音波プローブ。
15. 前記フレキシブル回路及び前記プリント回路基板は、前記留め具を受け入れる開口を含み、前記開口は互いに整列している、請求項１に記載の超音波プローブ。

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