JPWO2019229099A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. 超音波プローブ位置決めシステムであって、
   超音波プローブユニットを保持し、前記超音波プローブユニットを移動させ、標的位置に位置決めするための制御可能に駆動可能な位置決めユニットと、
   外部物体との、前記超音波プローブユニットの機械的接触を確立する標的位置を示す標的位置決めデータを提供し、前記超音波プローブを前記標的位置に移動及び位置決めする際に前記機械的位置決めユニットを制御するように構成される位置決め制御ユニットと
   を有し、
   前記位置決めユニットは、前記超音波プローブユニットに動作可能に接続可能であり、前記標的位置に前記機械的接触を確立する際に前記外部物体によって前記超音波プローブユニットに加えられる対抗力に対して前記超音波プローブユニットに機械的押圧力を及ぼすように構成され、前記外部物体に一定の押圧力を印加する所定の正味の押圧力量をもつ正味の力をもたらすように、前記対抗力の対抗力量の変動に応答して前記押圧力量を増減させることによって前記機械的押圧力の押圧力量を適応させるように構成される力作動ユニットを有し、前記超音波プローブ位置決めシステムの動作中に前記超音波プローブユニットによって前記外部物体に対し前記機械的接触が確立され、維持される、
   超音波プローブ位置決めシステム。
2. 前記超音波プローブユニットの接触面上に力センサユニットであって、前記対抗力量を測定し、前記外部物体によって加えられる前記対抗力の現在量を示す対抗力信号を提供するように構成される、力センサユニットを更に有する、請求項1に記載の超音波プローブ位置決めシステム。
3. 前記位置決め制御ユニットは、力制御ユニットであって、
   前記対抗力信号を受信し、
   前記受信される対抗力信号及び前記所定の正味の押圧力量を用いて、前記所定の正味の押圧力量を達成又は維持するために加えられるべき標的押圧力量を決定し、
   前記標的押付力を示す力制御信号を生成及び提供する
   ように構成される力制御ユニットを更に有し、
   前記力作動ユニットは、前記力制御信号を受信するための制御入力部と、前記力制御信号を受信することに応答して前記標的押圧力量を生成及び加圧するように構成されるアクティブ力アクチュエータとを有する、
   請求項２に記載の超音波プローブ位置決めシステム。
4. 前記対抗力信号を受信し、前記ユーザインターフェースユニットを介して前記現在の対抗力量を示す状態出力信号を提供するように構成されるユーザインターフェースユニットをさらに有する、請求項2又は3に記載の超音波プローブ位置決めシステム。
5. 前記位置決め制御ユニットに接続され、一つ又は複数のランドマーク特徴のそれぞれのランドマーク位置を検出し、前記検出されるランドマーク位置に依存して前記標的位置を示す前記位置決めデータを決定するように構成される光学追跡ユニットをさらに有する、請求項1に記載の超音波プローブ位置決めシステム。
6. 前記力作動ユニットは、前記機械的押圧力を加えるための電磁アクチュエータを有し、前記対抗力の前記変動に応じて、前記所定の正味の押圧力量を維持するように構成される、請求項1に記載の超音波プローブ位置決めシステム。
7. 前記力作動ユニットは、前記機械的押圧力を加えるためのバネアクチュエータを有し、前記バネアクチュエータは、前記バネアクチュエータの全弾性範囲内でそのバネ長を受動的に適合させることによって、前記対抗力の前記変動に応じて前記所定の正味の押圧力量を維持する、請求項1に記載の超音波プローブ位置決めシステム。
8. 前記バネアクチュエータは、弾性変形可能なバネ又は流体作動バネを有する、請求項7に記載の超音波プローブ位置決めシステム。
9. 前記位置決め制御ユニットは、前記バネアクチュエータが前記標的位置における前記全弾性範囲内で部分的に圧縮される状態を想定するように、前記標的位置決めデータを提供するように構成される、請求項7に記載の超音波プローブ位置決めシステム。
10. 前記バネアクチュエータの前記全弾性範囲は、緩和されるバネ状態に関連する第1のバネ長と、完全に圧縮されるバネ状態に関連する第2のバネ長との間の動作範囲を有し、前記部分的に圧縮される状態は、前記緩和されるバネ状態に関して測定されるとき、前記動作範囲の中部３分の１内に収まる長さ量だけ前記バネアクチュエータの圧縮に対応する、請求項9に記載の超音波プローブ位置決めシステム。
11. 前記動作範囲は少なくとも4cmの拡張を有し、前記機械的押圧力量は、前記動作範囲にわたって最大10パーセントの変動を有する、請求項10に記載の超音波プローブ位置決めシステム。
12. 超音波プローブ位置決めシステムの動作を制御するための方法であって、前記方法は、
    外部物体との、超音波プローブユニットの機械的接触を確立する標的位置を示す標的位置決めデータの提供するステップと、
    前記超音波プローブユニットを制御可能に移動させ、前記標的位置に位置決めするステップと、
    前記標的位置に前記機械的接触を確立する際に前記外部物体によって前記超音波プローブユニットに加えられる対抗力に対して前記超音波プローブユニットに機械的押圧力を加えるステップと、
    前記外部物体に一定の押圧力を印加する所定の正味の押圧力量をもつ正味の力をもたらすように、前記対抗力の対抗力量の変動に応じて前記押圧力量を増減させることによって前記機械的押圧力の押圧力量を適応させるステップであって、前記超音波プローブ位置決めシステムの動作中に前記超音波プローブユニットによって前記外部物体に対し前記機械的接触が確立され、維持される、ステップと
    を有する、方法。
13. ランドマーク位置の検出するステップと、
    前記検出されるランドマーク位置に依存して前記標的位置を示す標的位置決めデータを決定するステップと
    を更に有する、請求項12に記載の方法。
14. 前記対抗力量を測定するステップと、前記外部物体によって加えられる前記対抗力の現在量を示す対抗力信号を提供するステップとをさらに有する、請求項12に記載の方法。
15. 前記所定の正味の押圧力量を維持するように、前記対抗力の対抗力量の変化に応答して前記機械的押圧力の押圧力量を適応させるステップは、
    力制御ユニットで前記対抗力信号を受信するステップと、
    前記受信される対抗力信号と前記所定の正味の押圧力量とを用いて、前記所定の正味の押圧力量を達成又は維持するために加えられるべき標的押圧力量を決定するステップと、
    力制御信号を生成し、力作動ユニットに提供するステップと、
    前記力制御信号を受信するステップに応じて前記標的押圧力量を加えるステップと
    を有する、請求項12に記載の方法。