RU2795943C2 - Wireless control of transesophageal echocardiography - Google Patents

Wireless control of transesophageal echocardiography Download PDF

Info

Publication number
RU2795943C2
RU2795943C2 RU2020129364A RU2020129364A RU2795943C2 RU 2795943 C2 RU2795943 C2 RU 2795943C2 RU 2020129364 A RU2020129364 A RU 2020129364A RU 2020129364 A RU2020129364 A RU 2020129364A RU 2795943 C2 RU2795943 C2 RU 2795943C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gastroscope
handle
interface
wireless communication
probe
Prior art date
Application number
RU2020129364A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020129364A (en
Inventor
Джон Бенч КЭЗУЭЛЛ
Дино Франческо КУСКУНА
Суджит КАНАКАСАБАПАТИ
Николас Кейт ЛЕДУ
Майкл ПЕШИНСКИЙ
Макки Данн ПОЛЭНД
Майкл Дж. УАЙТ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Priority claimed from PCT/EP2019/051936 external-priority patent/WO2019154643A1/en
Publication of RU2020129364A publication Critical patent/RU2020129364A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2795943C2 publication Critical patent/RU2795943C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the examination and visualization of the patient's organs using transesophageal echocardiography (TEEchoCG), namely to a TEE probe, as well as to a method of wireless control of such a probe. The gastroscope of the probe is detachably connected to the handle and contains an ultrasonic transducer in the distal part for obtaining ultrasound imaging data. The gastroscope wireless communication module is connected to the handle and is configured to receive a command signal from a console located at a distance from the TEE probe and transmit ultrasound imaging data to the console. The microcontroller of the wireless communication module is configured to transmit an electrical signal to the gastroscope to control the movement of the distal part of the gastroscope in response to the received command signal. The handle interface is located in the distal part of the handle. The gastroscope interface is located in the proximal part of the gastroscope. The handle and the gastroscope are detachably connected to each other by a handle interface and a gastroscope interface. The handle interface is configured to transmit an electrical signal to the gastroscope via the gastroscope interface to control the distal portion of the gastroscope. The wireless communication module is located inside the handle. The housing of the wireless communication module is connected to the handle. When the wireless communication module is connected to the handle, the wireless communication module transmits an electrical signal to the gastroscope.
EFFECT: it is possible to disassemble and reassemble the TEE probe using the same or different components to speed up medical operations for the doctor and the patient, and reduce the risk of damage to the TEE probe during cleaning procedures through the use of removable components.
15 cl, 19 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится главным образом к обследованию и визуализации органов пациента с использованием чреспищеводной эхокардиографии ЧПЭхоКГ (TEE, TransEsophageal Echocardiography). Например, некоторые варианты осуществления настоящего изобретения подходят для модульной адаптации ЧПЭхоКГ зондов для использования с одним или более модулями гастроскопов. Другие варианты осуществления настоящего изобретения подходят для беспроводных ЧПЭхоКГ процедур.The present invention relates primarily to the examination and imaging of the patient's organs using transesophageal echocardiography TEE (TEE, TransEsophageal Echocardiography). For example, some embodiments of the present invention are suitable for modular adaptation of TEE probes for use with one or more gastroscope modules. Other embodiments of the present invention are suitable for wireless TEE procedures.

Уровень техникиState of the art

Наблюдение за состоянием и работой сердца пациента может представлять собой трудную и опасную процедуру. Эхокардиография может уменьшить риск причинения вреда пациенту за счет использования методов ультразвуковой визуализации. При записи эхокардиограммы терапевт использует ультразвуковой зонд, содержащий один или более ультразвуковых преобразователей для получения изображений сердца пациента под различными углами. Ультразвуковые преобразователи излучают энергию в форме ультразвуковых волн, чтобы создать изображение сердца. Ультразвуковые волны частично отражаются неоднородностями, обусловленными структурой тканей, эритроцитами и другими интересующими элементами. Эхо-сигналы или отраженные ультразвуковые волны принимает ультразвуковой преобразователь и передает в сигнальный процессор. Сигнальный процессор производит обработку принимаемых ультразвуковых эхо-сигналов, чтобы получить изображение сердца вблизи того места, где расположен ультразвуковой преобразователь.Monitoring the condition and functioning of the patient's heart can be a difficult and dangerous procedure. Echocardiography can reduce the risk of harm to the patient through the use of ultrasound imaging techniques. When recording an echocardiogram, the therapist uses an ultrasound probe containing one or more ultrasound transducers to obtain images of the patient's heart from various angles. Ultrasound transducers emit energy in the form of ultrasonic waves to create an image of the heart. Ultrasonic waves are partly reflected by inhomogeneities due to tissue structure, red blood cells and other elements of interest. Echo signals or reflected ultrasonic waves are received by the ultrasonic transducer and transmitted to the signal processor. The signal processor processes the received ultrasound echoes to obtain an image of the heart in the vicinity of the location of the ultrasound transducer.

Одной распространенной эхокардиографической процедурой является трансторакальная эхокардиография ТТЭхоКГ (ТТЕ, TransThoractic Echocardiography), которая заключается в размещении ультразвукового преобразователя на грудной клетке или брюшном отделе пациента, чтобы получить изображение сердца под различными углами. Хотя ТТЭхоКГ является сравнительно неинвазивной процедурой, но ультразвуковые волны должны проходить через несколько слоев ткани и костей, чтобы достичь сердца, а эхо-волны должны пройти обратно через те же ткани и кости, чтобы дойти до ультразвукового преобразователя. Указанные толстые слои ткани и костей могут ослаблять интенсивность эхо-сигналов и ухудшать качество получаемого изображения.One common echocardiographic procedure is transthoracic TTEchocardiography (TTE), which involves placing an ultrasound transducer on the patient's chest or abdomen to image the heart from various angles. Although TTE is a relatively non-invasive procedure, the ultrasound waves must travel through several layers of tissue and bone to reach the heart, and the echo waves must travel back through the same tissue and bone to reach the ultrasound transducer. These thick layers of tissue and bone can attenuate echoes and degrade the quality of the resulting image.

Чреспищеводная эхокардиография ЧПЭхоКГ (TEE) заключается в получении ультразвукового изображения сердца с использованием ЧПЭхоКГ зонда, расположенного внутри пищевода пациента. В ЧПЭхоКГ зондах также используются ультразвуковые волны для получения изображения сердца пациента. Чреспищеводная эхокардиография может иметь преимущество, поскольку сердце расположено близко к пищеводу, что может давать более качественные изображения. Чтобы получить изображение с помощью ЧПЭхоКГ зонда, врач вводит гастроскоп, содержащий ультразвуковой преобразователь, в пищевод пациента, и направляет ультразвуковой преобразователь в область близкую к сердцу. Врач манипулирует дистальным концом гастроскопа внутри пищевода пациента, чтобы направить ультразвуковой преобразователь в нужное место и поддерживать контакт со стенкой пищевода, чтобы способствовать передаче и приему ультразвуковых волн.Transesophageal echocardiography TEE (TEE) involves obtaining an ultrasound image of the heart using a TEE probe placed inside the patient's esophagus. TEE probes also use ultrasound waves to image the patient's heart. Transesophageal echocardiography may be advantageous because the heart is located close to the esophagus, which may produce better images. To acquire an image with a TEE probe, a doctor inserts a gastroscope containing an ultrasound transducer into the patient's esophagus and guides the ultrasound transducer to an area close to the heart. The physician manipulates the distal end of the gastroscope inside the patient's esophagus to direct the ultrasound transducer to the desired location and maintain contact with the esophageal wall to facilitate the transmission and reception of ultrasound waves.

Традиционные ЧПЭхоКГ зонды включают в себя рукоять и гастроскоп, содержащий ультразвуковой преобразователь и продолговатый корпус, соединенный с рукоятью. Рукоять также может быть соединена с интерфейсным кабелем, который ведет к консоли. В некоторых традиционных конструкциях рукоять, гастроскоп и консольный интерфейсный кабель образуют единый узел, в котором отдельные компоненты прикреплены друг к другу неразборным образом. Другими словами, в традиционных конструкциях не предусмотрено, чтобы врач или другой пользователь мог время от времени отделять гастроскоп от рукояти и снова соединять с рукоятью.Conventional TEE probes include a handle and a gastroscope containing an ultrasound transducer and an elongated body connected to the handle. The handle can also be connected to an interface cable that leads to the console. In some conventional designs, the handle, gastroscope, and cantilever interface cable form a single assembly in which the individual components are permanently attached to each other. In other words, conventional designs do not provide for a physician or other user to occasionally separate the gastroscope from the handle and reattach to the handle.

Размер и форма гастроскопной части, входящей в состав ЧПЭхоКГ зонда, которую врач использует для получения ультразвуковых изображений, может зависеть от физиологии пациента и конкретного типа изображения, которое хочет получить врач. Другими словами, когда врачу требуется получить ультразвуковое изображение сердца пациента, врач должен выбрать гастроскоп, который соответствует размеру и конфигурации физиологии пациента. Поскольку традиционные ЧПЭхоКГ зонды содержат неразборно скрепленные гастроскоп и другие компоненты, врач должен располагать отдельным ЧПЭхоКГ зондом, содержащим рукоять и консольный интерфейсный кабель, для каждой конфигурации гастроскопа, которую врач может использовать в своей практике. И это действительно так, хотя рукоять и консольный интерфейсный кабель не меняются от гастроскопа к гастроскопу.The size and shape of the gastroscopic portion of the TEE probe that the physician uses to acquire ultrasound images may depend on the physiology of the patient and the particular type of image the physician wants to obtain. In other words, when a physician wishes to acquire an ultrasound image of a patient's heart, the physician must select a gastroscope that matches the size and configuration of the patient's physiology. Since conventional TEE probes contain a permanently attached gastroscope and other components, the clinician must have a separate TEE probe containing a handle and a cantilever interface cable for each gastroscope configuration that the clinician may use in their practice. And this is true, although the handle and console interface cable do not change from gastroscope to gastroscope.

Очистка традиционных ЧПЭхоКГ зондов может быть затруднительна и может грозить повреждением компонентов ЧПЭхоКГ зонда. Например, гастроскоп, который вступает в контакт с физиологией пациента, может требовать более радикальной очистки, в то время как очистка рукояти и консольного интерфейсного кабеля может быть менее строгой. Сложность очистки ЧПЭхоКГ зонда может приводить к повреждению компонентов ЧПЭхоКГ зонда.Cleaning conventional TEE probes can be difficult and may damage the components of the TEE probe. For example, a gastroscope that comes into contact with a patient's physiology may require more rigorous cleaning, while cleaning of the handle and console interface cable may be less rigorous. Difficulty in cleaning the TEE probe can damage the components of the TEE probe.

Кроме того, при традиционной чреспищеводной эхокардиографии врач использует рентгеновское изображение пищевода пациента, чтобы направить ЧПЭхоКГ зонд в нужное место, что подвергает врача облучению, причем врач должен продолжительное время и часто под неудобным углом постоянно и стабильно удерживать в руке рукоять ЧПЭхоКГ зонда.In addition, in traditional transesophageal echocardiography, the doctor uses an X-ray image of the patient's esophagus to direct the TEE probe to the right place, which exposes the doctor to radiation, and the doctor must constantly and steadily hold the handle of the TEE probe in his hand for a long time and often at an uncomfortable angle.

Из уровня техники известно устройство беспроводного ультразвукового мониторинга (WO 2010/020939), в котором данные визуализации от датчика передаются по беспроводной сети в основную систему визуализации. Известно также устройство (WO 2017/060439) управления для внутрисосудистых устройств в котором инструкции, предоставляемые в качестве входных данных контроллеру рулевого управления, преобразуются в сигналы управления для управления внутрисосудистым устройством.A wireless ultrasound monitoring device is known in the prior art (WO 2010/020939) in which imaging data from a transducer is transmitted wirelessly to the main imaging system. A control device for intravascular devices is also known (WO 2017/060439) in which instructions provided as input to a steering controller are converted into control signals for controlling an intravascular device.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают усовершенствованный зонд для чреспищеводной эхокардиографии (ЧПЭхоКГ зонда), предназначенный для формирования изображений органа. К примеру, ЧПЭхоКГ зонд может включать в себя такие компоненты, как гастроскоп и рукоять, которые разъемным образом соединены друг с другом, чтобы была возможность разъединения и замены одного или более компонентов. Системы, устройства и способы, рассмотренные в настоящем описании, благоприятным образом дают возможность врачу или пользователю разбирать и снова собирать ЧПЭхоКГ зонд, используя те же самые или другие компоненты. Данное преимущество ускоряет проведение медицинских операций для врача и для пациента, и снижает риск повреждения ЧПЭхоКГ зонда во время процедур очистки.Embodiments of the present invention provide an improved transesophageal echocardiography (TEE) probe for imaging an organ. For example, the TEE probe may include components such as a gastroscope and a handle that are releasably connected to each other to allow one or more components to be detached and replaced. The systems, devices, and methods described herein advantageously enable a clinician or user to disassemble and reassemble a TEE probe using the same or different components. This advantage speeds up medical operations for the doctor and the patient, and reduces the risk of damage to the TEE probe during cleaning procedures.

В настоящем изобретении также описаны ЧПЭхоКГ зонды, которыми можно управлять дистанционно или беспроводным образом. Варианты осуществления настоящего изобретения также обеспечивают ЧПЭхоКГ зонд, содержащий модуль беспроводной связи, выполненный с возможностью приема и передачи электрических сигналов. К примеру, модуль беспроводной связи может быть выполнен с возможностью приема командного сигнала от удаленного пользователя, позволяя удаленному пользователю дистанционно или беспроводным образом управлять различными аспектами процедуры чреспищеводной эхокардиографии.The present invention also describes TEE probes that can be controlled remotely or wirelessly. Embodiments of the present invention also provide a TEE probe comprising a wireless communication module capable of receiving and transmitting electrical signals. For example, the wireless communication module may be configured to receive a command signal from a remote user, allowing the remote user to remotely or wirelessly control various aspects of the transesophageal echocardiography procedure.

Модуль беспроводной связи может также быть выполнен с возможностью передачи данных ультразвуковой визуализации в консоль, расположенную в месте нахождения удаленного пользователя или вблизи этого места, чтобы дать возможность удаленному пользователю наблюдать ультразвуковое изображение. Это может сократить дозу облучения врача в операционной и упростить ЧПЭхоКГ процедуру. Кроме того, ЧПЭхоКГ зонд, оснащенный модулем беспроводной связи, может содержать описанные выше съемные компоненты, и реализовать как преимущество использования модуля беспроводной связи, так и преимущество использования съемных или модульных компонентов.The wireless communication module may also be configured to transmit ultrasound imaging data to a console located at or near the remote user's location to enable the remote user to view the ultrasound image. This can reduce the doctor's radiation dose in the operating room and simplify the TEE procedure. In addition, a TEE probe equipped with a wireless communication module may include the removable components described above, and realize both the advantage of using a wireless communication module and the advantage of using removable or modular components.

В соответствии с примером варианта осуществления изобретения предложен зонд для чреспищеводной эхокардиографии (ЧПЭхоКГ зонд). ЧПЭхоКГ зонд содержит рукоять, у которой имеется проксимальная часть, дистальная часть и интерфейс сопряжения рукояти, расположенный в дистальной части. ЧПЭхоКГ зонд может дополнительно содержать гастроскоп, соединенный с рукоятью и выполненный с возможностью размещения в пищеводе пациента. Гастроскоп может содержать проксимальную часть, дистальную часть, ультразвуковой преобразователь, размещенный в дистальной части гастроскопа, и выполненный с возможностью получения данных ультразвуковой визуализации, а также интерфейс сопряжения гастроскопа, расположенный в проксимальной части гастроскопа. Рукоять и гастроскоп могут быть разъемным образом соединены друг с другом посредством интерфейса сопряжения рукояти и интерфейса сопряжения гастроскопа, так что, когда указанные интерфейсы сопряжения соединены друг с другом, интерфейс сопряжения рукояти имеет возможность передачи электрического сигнала в гастроскоп через интерфейс сопряжения гастроскопа для управления движением дистальной части гастроскопа.In accordance with an exemplary embodiment of the invention, a probe for transesophageal echocardiography (TEEchoCG probe) is provided. The TEE probe includes a handle, which has a proximal part, a distal part, and a handle interface located in the distal part. The TEE probe may further comprise a gastroscope connected to the handle and configured to be placed in the patient's esophagus. The gastroscope may include a proximal part, a distal part, an ultrasound transducer located in the distal part of the gastroscope and configured to receive ultrasound imaging data, as well as a gastroscope interface located in the proximal part of the gastroscope. The handle and the gastroscope can be releasably connected to each other by a handle interface and a gastroscope interface, so that when these interfaces are connected to each other, the handle interface is capable of transmitting an electrical signal to the gastroscope through the gastroscope interface to control the movement of the distal parts of the gastroscope.

Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, ультразвуковой преобразователь представляет собой матрицу ультразвуковых преобразователей, а гастроскоп содержит микроформирователь луча, соединенный с матрицей ультразвуковых преобразователей. Микроформирователь луча может быть расположен в дистальной части гастроскопа. Согласно некоторым вариантам осуществления, рукоять содержит формирователь луча, соединенный с матрицей ультразвуковых преобразователей. Согласно другим вариантам, гастроскоп содержит микроформирователь луча, соединенный с матрицей ультразвуковых преобразователей и с формирователем луча. Интерфейс сопряжения рукояти и интерфейс сопряжения гастроскопа в некоторых случаях могут представлять собой интерфейс в виде подпружиненных штырей. По меньшей мере один из элементов -рукоять или гастроскоп - может содержать защелку для фиксации интерфейса сопряжения рукояти и интерфейса сопряжения гастроскопа.According to some embodiments of the invention, the ultrasound transducer is an array of ultrasound transducers and the gastroscope comprises a microbeamformer coupled to the array of ultrasound transducers. The microbeamformer may be located at the distal end of the gastroscope. In some embodiments, the handle includes a beamformer coupled to an array of ultrasonic transducers. In other embodiments, the gastroscope comprises a microbeamformer coupled to an array of ultrasound transducers and to the beamformer. The handle interface and the gastroscope interface may, in some cases, be a spring-loaded pin interface. At least one of the elements - a handle or a gastroscope - may contain a latch for fixing the handle interface and the gastroscope interface.

Согласно некоторым вариантам осуществления, гастроскоп содержит исполнительный орган и тяговый трос, соединенный с исполнительным органом и дистальной частью гастроскопа. Исполнительный орган может быть выполнен с возможностью управления движением дистальной части гастроскопа. Рукоять может содержать контроллер, соединенный с исполнительным органом и с ультразвуковым преобразователем. Исполнительный орган может содержать мотор. Гастроскоп может содержать датчик усилия, который расположен в дистальной части гастроскопа, и который может быть выполнен с возможностью обнаружения усилия, приложенного к дистальной части гастроскопа. В некоторых случаях ЧПЭхоКГ зонд дополнительно содержит контроллер датчика усилия, соединенный с датчиком усилия и исполнительным органом. Контроллер датчика усилия может быть выполнен с возможностью управления приведением в действие тягового троса посредством исполнительного органа, на основе усилия, измеренного датчиком усилия. Датчик усилия может содержать гибкое основание, расположенное вокруг дистальной части гастроскопа. Согласно иным вариантам, рукоять содержит интерфейс сопряжения с консолью в проксимальной части рукояти. Интерфейс сопряжения с консолью может представлять собой по меньшей мере одно из следующих средств: USB интерфейс или интерфейс в виде подпружиненных штырей.According to some embodiments, the gastroscope includes an actuator and a traction cable connected to the actuator and the distal portion of the gastroscope. The executive body can be configured to control the movement of the distal part of the gastroscope. The handle may contain a controller connected to the executive body and ultrasonic transducer. The executive body may contain a motor. The gastroscope may include a force sensor, which is located in the distal part of the gastroscope, and which can be configured to detect the force applied to the distal part of the gastroscope. In some cases, the TEE probe additionally contains a force sensor controller connected to the force sensor and the actuator. The force sensor controller may be configured to control actuation of the traction cable by the actuator based on the force measured by the force sensor. The force sensor may include a flexible base located around the distal part of the gastroscope. In other embodiments, the handle includes a console interface at the proximal portion of the handle. The interface to the console may be at least one of the following: a USB interface or a spring pin interface.

Согласно другим вариантам осуществления, ЧПЭхоКГ зонд содержит гастроскоп, выполненный с возможностью соединения с рукоятью и размещения внутри пищевода пациента. Гастроскоп может содержать проксимальную часть, дистальную часть, ультразвуковой преобразователь, размещенный в дистальной части гастроскопа, и выполненный с возможностью получения данных ультразвуковой визуализации, а также мотор и тяговый трос. В некоторых случаях тяговый трос соединен с мотором и дистальной частью гастроскопа. Мотор может быть выполнен с возможностью приема электрического сигнала от рукояти, чтобы управлять движением дистальной части гастроскопа с использованием тягового троса. Согласно некоторым вариантам осуществления, гастроскоп содержит датчик усилия, выполненный с возможностью обнаружения усилия, приложенного к дистальной части гастроскопа. ЧПЭхоКГ зонд может также содержать контроллер датчика усилия, соединенный с датчиком усилия и мотором. Контроллер датчика усилия может быть выполнен с возможностью управления приведением в действие тягового троса посредством мотора на основе усилия, измеренного датчиком усилия. Согласно другим вариантам, ЧПЭхоКГ зонд содержит датчик мотора, соединенный с мотором и выполненный с возможностью определения положения мотора. Согласно еще одним вариантам осуществления, ультразвуковой преобразователь представляет собой матрицу ультразвуковых преобразователей, при этом гастроскоп содержит микроформирователь луча, который соединен с матрицей ультразвуковых преобразователей, и расположен в дистальной части гастроскопа.In other embodiments, the TEE probe includes a gastroscope capable of being connected to a handle and placed within a patient's esophagus. The gastroscope may include a proximal part, a distal part, an ultrasound transducer located in the distal part of the gastroscope and configured to receive ultrasound imaging data, as well as a motor and a traction cable. In some cases, the traction cable is connected to the motor and the distal part of the gastroscope. The motor may be configured to receive an electrical signal from the handle to control movement of the distal portion of the gastroscope using a traction cable. In some embodiments, the gastroscope includes a force sensor configured to detect force applied to the distal portion of the gastroscope. The TEE probe may also include a force sensor controller coupled to a force sensor and a motor. The force sensor controller may be configured to control actuation of the traction cable by the motor based on the force measured by the force sensor. In other embodiments, the TEE probe includes a motor sensor coupled to the motor and configured to determine the position of the motor. In still other embodiments, the ultrasound transducer is an array of ultrasound transducers, wherein the gastroscope includes a microbeamformer that is coupled to the array of ultrasound transducers and is positioned distal to the gastroscope.

В соответствии с еще одним примером варианта осуществления изобретения предложен ЧПЭхоКГ зонд. ЧПЭхоКГ зонд содержит рукоять, соединенный с рукоятью гастроскоп, а также модуль беспроводной связи, который соединен с рукоятью и гастроскопом. Гастроскоп может быть выполнен с возможностью размещения в пищеводе пациента, и может содержать ультразвуковой преобразователь, расположенный в дистальной части гастроскопа. Гастроскоп может быть выполнен с возможностью получения данных ультразвуковой визуализации. Модуль беспроводной связи может содержать элемент беспроводной связи и микроконтроллер, соединенный с элементом беспроводной связи. Модуль беспроводной связи может быть выполнен с возможностью приема командного сигнала от консоли, расположенной на расстоянии от ЧПЭхоКГ зонда, и передачи данных ультразвукового изображения в консоль. Микроконтроллер может быть выполнен с возможностью передачи электрического сигнала в гастроскоп для управления дистальной частью гастроскопа в ответ на принятый командный сигнал.In accordance with yet another exemplary embodiment of the invention, a TEE probe is provided. The TEE probe contains a handle, a gastroscope connected to the handle, and a wireless communication module that is connected to the handle and the gastroscope. The gastroscope may be configured to be placed in a patient's esophagus and may include an ultrasound transducer located at the distal end of the gastroscope. The gastroscope may be configured to receive ultrasound imaging data. The wireless communication module may include a wireless communication element and a microcontroller connected to the wireless communication element. The wireless communication module may be configured to receive a command signal from a console located at a distance from the TEE probe and transmit ultrasound image data to the console. The microcontroller may be configured to transmit an electrical signal to the gastroscope to control the distal portion of the gastroscope in response to the received command signal.

Согласно некоторым вариантам осуществления, ЧПЭхоКГ зонд дополнительно содержит интерфейс пользователя, соединенный с рукоятью и выполненный с возможностью приема ручного ввода данных от пользователя для управления гастроскопом. Согласно другим вариантам осуществления, микроконтроллер выполнен с возможностью передачи электрического сигнала для управления движением дистальной части гастроскопа в ответ на командный сигнал. Согласно другим вариантам осуществления, гастроскоп содержит тяговый трос, соединенный с дистальной частью гастроскопа, и исполнительный орган, соединенный с тяговым тросом. Микроконтроллер может быть выполнен с возможностью передачи электрического сигнала в исполнительный орган с целью приведения в действие тягового троса для перемещения дистальной части гастроскопа. Согласно некоторым вариантам осуществления, микроконтроллер может быть выполнен с возможностью передачи электрического сигнала для управления ультразвуковым преобразователем в ответ на командный сигнал. Согласно другим вариантам осуществления, ультразвуковой преобразователь представляет собой матрицу ультразвуковых преобразователей, при этом рукоять содержит формирователь луча, соединенный с матрицей ультразвуковых преобразователей. Рукоять может также содержать сигнальный процессор, соединенный с формирователем луча. В некоторых случаях гастроскоп содержит микроформирователь луча, соединенный с матрицей ультразвуковых преобразователей и с формирователем луча. ЧПЭхоКГ зонд в некоторых случаях может дополнительно содержать батарею, выполненную с возможностью питания модуля беспроводной связи и гастроскопа.In some embodiments, the TEE probe further comprises a user interface coupled to the handle and configured to receive manual input from a user to control the gastroscope. According to other embodiments, the microcontroller is configured to transmit an electrical signal to control the movement of the distal part of the gastroscope in response to a command signal. According to other embodiments, the gastroscope comprises a traction cable connected to the distal portion of the gastroscope and an actuator connected to the traction cable. The microcontroller may be configured to transmit an electrical signal to the actuator in order to actuate the traction cable to move the distal part of the gastroscope. In some embodiments, the microcontroller may be configured to transmit an electrical signal to control the ultrasonic transducer in response to a command signal. In other embodiments, the ultrasonic transducer is an array of ultrasonic transducers, wherein the handle includes a beamformer coupled to the array of ultrasonic transducers. The handle may also include a signal processor coupled to the beamformer. In some cases, the gastroscope includes a microbeamformer connected to an array of ultrasound transducers and to the beamformer. The TEE probe, in some cases, may further comprise a battery capable of powering the wireless communication module and the gastroscope.

Согласно некоторым вариантам осуществления, ЧПЭхоКГ зонд содержит интерфейс сопряжения рукояти, расположенный в дистальной части рукояти, и интерфейс сопряжения гастроскопа, расположенный в проксимальной части гастроскопа. Рукоять и гастроскоп могут быть разъемным образом соединены друг с другом посредством интерфейса сопряжения рукояти и интерфейса сопряжения гастроскопа. Интерфейс сопряжения рукояти может быть выполнен с возможностью передачи электрического сигнала в гастроскоп через интерфейс сопряжения гастроскопа для управления дистальной частью гастроскопа. Согласно некоторым вариантам осуществления, модуль беспроводной связи расположен внутри рукояти. Согласно другим вариантам, модуль беспроводной связи содержит корпус, соединенный с рукоятью, так что, когда модуль беспроводной связи соединен с рукоятью, модуль беспроводной связи передает электрический сигнал в гастроскоп. Согласно некоторым вариантам осуществления, корпус съемным образом соединяется с рукоятью по меньшей мере при помощи одного из следующих средств: USB интерфейса или интерфейса в виде подпружиненных штырей.In some embodiments, the TEE probe includes a handle interface located at the distal portion of the handle and a gastroscope interface located at the proximal portion of the gastroscope. The handle and the gastroscope can be releasably connected to each other via a handle interface and a gastroscope interface. The handle interface may be configured to transmit an electrical signal to the gastroscope via the gastroscope interface to control the distal end of the gastroscope. According to some embodiments, the wireless communication module is located within the handle. In other embodiments, the wireless communication module includes a housing connected to the handle such that when the wireless communication module is connected to the handle, the wireless communication module transmits an electrical signal to the gastroscope. In some embodiments, the body is removably connected to the handle by at least one of the following means: a USB interface or a spring pin interface.

В соответствии с примером варианта осуществления изобретения, предложен способ для беспроводного управления ЧПЭхоКГ зондом. Способ может содержать этапы, на которых: посредством элемента беспроводной связи, соединенного с рукоятью ЧПЭхоКГ зонда, беспроводным образом принимают командный сигнал, передаваемый консолью, расположенной на расстоянии от ЧПЭхоКГ зонда, в то время как гастроскоп ЧПЭхоКГ зонда размещен в пищеводе пациента; посредством элемента беспроводной связи передают принятый командный сигнал в контроллер, соединенный с рукоятью; и в ответ на принятый командный сигнал посредством контроллера подают напряжение на исполнительный орган, соединенный с гастроскопом, для управления движением дистальной части гастроскопа внутри пищевода.According to an exemplary embodiment of the invention, a method is provided for wirelessly controlling a TEE probe. The method may include the steps of: using a wireless communication element connected to the handle of the TEE probe, wirelessly receiving a command signal transmitted by a console located at a distance from the TEE probe, while the gastroscope of the TEE probe is placed in the patient's esophagus; transmitting the received command signal via the wireless communication element to a controller connected to the handle; and in response to the received command signal, voltage is applied via the controller to the actuator connected to the gastroscope to control the movement of the distal part of the gastroscope inside the esophagus.

Согласно некоторым вариантам осуществления, способ может дополнительно содержать этапы, на которых: в контроллере, соединенном с рукоятью, принимают сигнал обратной связи от исполнительного органа; и на основе сигнала обратной связи посредством исполнительного органа корректируют движение дистальной части гастроскопа. В некоторых аспектах этап приема сигнала обратной связи от исполнительного органа содержит прием сигнала обнаружения усилия, а этап коррекции движения дистальной части гастроскопа содержит прекращение посредством исполнительного органа движения дистальной части гастроскопа. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ дополнительно содержит этапы, на которых: беспроводным образом посредством элемента беспроводной связи передают в консоль сигнал обратной связи; и в ответ на принятый сигнал обратной связи активируют индикатор обнаружения усилия. Сигнал обратной связи может содержать сигнал обнаружения усилия. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ дополнительно содержит этапы, на которых: посредством ультразвукового преобразователя, расположенного в дистальной части гастроскопа, получают данные ультразвуковой визуализации; и беспроводным образом посредством элемента беспроводной связи передают в консоль данные ультразвуковой визуализации. Способ может дополнительно содержать этапы, на которых: принимают ультразвуковой визуализации, полученные ультразвуковым преобразователем, на формирователе луча; и передают данные ультразвуковой визуализации, обработанные формирователем луча, в элемент беспроводной связи. Согласно некоторым вариантам осуществления, способ дополнительно содержит этапы, на которых: принимают данные ультразвуковой визуализации, полученные ультразвуковым преобразователем, на микроформирователе луча; и передают данные ультразвуковой визуализации, обработанные микроформирователем луча, в формирователь луча.According to some embodiments, the method may further comprise: at a controller coupled to the handle, receiving a feedback signal from an actuator; and based on the feedback signal, by means of the executive body, the movement of the distal part of the gastroscope is corrected. In some aspects, the step of receiving a feedback signal from the actuator comprises receiving a force detection signal, and the step of correcting the movement of the distal portion of the gastroscope comprises stopping the movement of the distal portion of the gastroscope by the actuator. According to some embodiments, the method further comprises: wirelessly transmitting a feedback signal to the console via a wireless communication element; and, in response to the received feedback signal, activating a force detection indicator. The feedback signal may comprise a force detection signal. According to some embodiments, the method further comprises: using an ultrasound transducer located at the distal portion of the gastroscope, obtaining ultrasound imaging data; and wirelessly transmitting the ultrasound imaging data to the console via the wireless communication element. The method may further comprise the steps of: receiving ultrasound imaging obtained by the ultrasonic transducer on the beamformer; and transmitting the ultrasonic imaging data processed by the beamformer to the wireless communication element. According to some embodiments, the method further comprises: receiving ultrasound imaging data obtained from an ultrasound transducer on a microbeamformer; and transmitting the ultrasonic imaging data processed by the micro beamformer to the beamformer.

Дополнительные аспекты, отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны из последующего подробного описания.Additional aspects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылками на прилагаемые чертежи, из которых:Exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, of which:

фиг. 1 представляет вид сбоку одного варианта осуществления зонда для чреспищеводной эхокардиографии (ЧПЭхоКГ зонда), отвечающего существующему уровню техники;fig. 1 is a side view of one embodiment of a transesophageal echocardiography (TEE) probe according to the state of the art;

фиг. 2 представляет схематический вид ЧПЭхоКГ зонда с фиг. 1, отвечающего существующему уровню техники;fig. 2 is a schematic view of the TEE probe of FIG. 1 corresponding to the current state of the art;

фиг. 3 в аксонометрии изображает модульное устройство ультразвуковой визуализации и систему ультразвуковой визуализации, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 3 is a perspective view of a modular ultrasound imaging device and ultrasound imaging system in accordance with an embodiment of the present invention;

фиг. 4 изображает схему системы ЧПЭхоКГ зонда, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 4 is a diagram of a TEE probe system according to an embodiment of the present invention;

фиг. 5А в аксонометрии изображает рукоять ЧПЭхоКГ зонда, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 5A is a perspective view of the handle of a TEE probe according to an embodiment of the present invention;

фиг. 5В в аксонометрии и частично прозрачном виде изображает рукоять ЧПЭхоКГ зонда фиг. 5А, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 5B is a perspective view and partly transparent view of the TEE probe handle of FIG. 5A corresponding to an embodiment of the present invention;

фиг. 6А в аксонометрии изображает проксимальную часть гастроскопа, интерфейс сопряжения гастроскопа и дистальную часть рукояти ЧПЭхоКГ зонда, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения, причем гастроскоп и рукоять разъединены;fig. 6A is a perspective view of the proximal portion of the gastroscope, the interface of the gastroscope, and the distal portion of the handle of a TEE probe according to an embodiment of the present invention, with the gastroscope and handle separated;

фиг. 6В в аксонометрии изображает проксимальную часть гастроскопа, интерфейс сопряжения рукояти и дистальную часть рукояти ЧПЭхоКГ зонда, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения, причем гастроскоп и рукоять разъединены;fig. 6B is a perspective view of the proximal gastroscope, handle interface, and distal handle of a TEE probe according to an embodiment of the present invention with the gastroscope and handle separated;

фиг. 7 в аксонометрии изображает ЧПЭхоКГ зонд с фиг. 6А и 6В, когда гастроскоп и рукоять сопряжены;fig. 7 is a perspective view of the TEE probe of FIG. 6A and 6B when the gastroscope and handle are paired;

фиг. 8 в аксонометрии и частично прозрачном виде изображает проксимальную часть гастроскопа и рукоять, соответствующие варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 8 is a perspective view and partly transparent view of the proximal portion of a gastroscope and handle according to an embodiment of the present invention;

фиг. 9А представляет вид по вертикали и сбоку дистальной части ЧПЭхоКГ зонда, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения, причем показан изгиб дистальной части в направлении вперед и назад;fig. 9A is a vertical and side view of the distal part of a TEE probe according to an embodiment of the present invention, showing the forward and backward bending of the distal part;

фиг. 9В представляет вид по вертикали и спереди дистальной части ЧПЭхоКГ зонда, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения, причем показан изгиб дистальной части в направлении влево и вправо;fig. 9B is a vertical and frontal view of the distal part of a TEE probe according to an embodiment of the present invention, showing the bending of the distal part in the left and right direction;

фиг. 9С представляет вид по вертикали и спереди дистальной части ЧПЭхоКГ зонда с фиг. 9А, иллюстрирующий вращение дистальной части против часовой стрелки, по часовой стрелке, а также подачу дистальной части вперед и отведение назад;fig. 9C is a vertical and anterior view of the distal portion of the TEE probe of FIG. 9A illustrating the rotation of the distal portion counterclockwise, clockwise, as well as advancing and retracting the distal portion;

фиг. 9D в аксонометрии изображает дистальную часть ЧПЭхоКГ зонда с фиг. 9А, причем показано увеличение и уменьшение углов во множестве плоскостей для ультразвукового преобразователя;fig. 9D is a perspective view of the distal portion of the TEE probe of FIG. 9A showing angle increase and decrease in multiple planes for an ultrasonic transducer;

фиг. 10 в разрезе изображает дистальную часть рукояти и проксимальную часть гастроскопа ЧПЭхоКГ зонда, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 10 is a sectional view of the distal handle and proximal portion of a TEE gastroscope probe according to an embodiment of the present invention;

фиг. 11 в разрезе изображает дистальную часть гастроскопа ЧПЭхоКГ зонда, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 11 is a sectional view of the distal portion of a gastroscope TEE probe according to an embodiment of the present invention;

фиг. 12 изображает схему системы ЧПЭхоКГ зонда, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 12 is a diagram of a TEE probe system according to an embodiment of the present invention;

фиг. 13 изображает схему системы ЧПЭхоКГ зонда, содержащего микроформирователь луча и соответствующего другому варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 13 is a diagram of a TEE probe system containing a microbeamformer according to another embodiment of the present invention;

фиг. 14 в аксонометрии изображает проксимальную часть рукояти ЧПЭхоКГ зонда, содержащего интерфейс консоли, и соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 14 is a perspective view of the proximal handle of a TEE probe incorporating a console interface and in accordance with an embodiment of the present invention;

фиг. 15 в аксонометрии и частично прозрачном виде изображает модуль беспроводной связи ЧПЭхоКГ зонда, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 15 is a perspective view and partly transparent view of the wireless communication module of a TEE probe according to an embodiment of the present invention;

фиг. 16 изображает схему системы ЧПЭхоКГ зонда, содержащего модуль беспроводной связи и соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 16 is a diagram of a TEE probe system incorporating a wireless communication module according to an embodiment of the present invention;

фиг. 17 изображает схему системы ЧПЭхоКГ зонда, содержащего модуль беспроводной связи и соответствующего другому варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 17 is a system diagram of a TEE probe including a wireless communication module according to another embodiment of the present invention;

фиг. 18 изображает блок-схему осуществления способа дистанционного управления процедурой чреспищеводной эхокардиографии, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 18 is a flow chart of a method for remotely controlling a transesophageal echocardiography procedure according to an embodiment of the present invention;

фиг. 19 изображает блок-схему осуществления способа получения и беспроводной передачи ультразвукового изображения в консоль.fig. 19 is a flowchart of a method for capturing and wirelessly transmitting an ultrasound image to a console.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Для целей облегчения понимания принципов настоящего изобретения, данное описание будет привязано к вариантам осуществления, которые проиллюстрированы чертежами, а для описания чертежей будет использован определенный язык. Тем не менее следует понимать, что варианты осуществления не предполагают никакого ограничения объема изобретения. В полной мере предусмотрены и включены в настоящее изобретение любые изменения и дополнительная модификация описанных устройств, систем и способов, а также любое дополнительное применение принципов настоящего изобретения, какое обычно мог бы себе представить специалист, к которому настоящее изобретение имеет отношение. В частности, в полной мере предусмотрено, что функции, компоненты и/или этапы, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут быть скомбинированы с функциями, компонентами и/или этапами, описанными в отношении других вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако, ради краткости многочисленные повторения указанных комбинаций по отдельности описаны не будут.For the purposes of facilitating understanding of the principles of the present invention, this description will be linked to the embodiments that are illustrated by the drawings, and specific language will be used to describe the drawings. However, it should be understood that the embodiments are not intended to limit the scope of the invention in any way. Any changes and further modification of the described devices, systems and methods, as well as any additional application of the principles of the present invention, as a person skilled in the art to which the present invention relates, is fully contemplated and included in the present invention. In particular, it is fully contemplated that functions, components and/or steps described in relation to one embodiment may be combined with functions, components and/or steps described in relation to other embodiments of the present invention. However, for the sake of brevity, multiple repetitions of these combinations will not be described individually.

На фиг. 1 и 2 изображен традиционный ЧПЭхоКГ зонд 10, содержащий гастроскоп 30, рукоять 20 и консольный интерфейсный кабель 70. В данном варианте осуществления гастроскоп 30, рукоять 20 и консольный интерфейсный кабель 70 соединены друг с другом не разборным образом. Рукоять 20 неразборно соединена с гастроскопом посредством неразборного соединения 55, а с консольным интерфейсным кабелем 70 посредством неразборного соединения 75. Другими словами, в конструкции ЧПЭхоКГ зонда 10 фиг. 1 и 2 не предусмотрено отделение гастроскопа 30 и консольного интерфейсного кабеля 70 от рукояти 20 и их обратное присоединение. Согласно некоторым вариантам осуществления, традиционный ЧПЭхоКГ зонд 10 может представлять собой единый узел, в котором гастроскоп 30 и консольный интерфейсный кабель 70 не разборным образом прикреплены к рукояти 20 в местах неразборных соединений 55, 75 посредством адгезивов, винтов или иных средств крепления, которые не могут быть без труда отсоединены врачом или пользователем.In FIG. 1 and 2 depict a conventional TEE probe 10 comprising a gastroscope 30, a handle 20, and a cantilever interface cable 70. In this embodiment, the gastroscope 30, handle 20, and cantilever interface cable 70 are connected to each other in a non-separable manner. The handle 20 is permanently connected to the gastroscope via a non-removable connection 55, and to the cantilever interface cable 70 via a non-removable connection 75. In other words, in the design of the TEE probe 10 of FIG. 1 and 2, the gastroscope 30 and console interface cable 70 are not separated from the handle 20 and reattached. In some embodiments, a conventional TEE probe 10 may be a single assembly in which the gastroscope 30 and cantilever interface cable 70 are permanently attached to the handle 20 at permanent connections 55, 75 by means of adhesives, screws, or other means of attachment that cannot be easily disconnected by a physician or user.

Термин «неразборный» может в широком смысле относиться к способу соединения или крепления, который не рассчитан на регулярное разъединение и повторное соединение. Таким образом, хотя два соединенных элемента могут быть физически разъединены, настоящее описание может ссылаться на соединение или крепление, как на неразборное, когда не производится разъединение указанных элементов при обычном медицинском использовании устройства. Термины «соединение, соединен, соединенный, или соединенный с» использованы, чтобы в широком смысле указать на какую-либо комбинацию, крепление или соединение. В настоящем описании может быть сделана ссылка на два элемента как на соединенные даже в случае, когда они неразборно прикреплены друг к другу или целиком выполнены как единый узел. Термин «соединенный» в том смысле, в каком он используется в настоящем описании, предполагает виды непосредственного или опосредованного соединения или крепления, а также виды разъемного соединения или крепления. Два элемента могут быть названы соединенными друг с другом даже, если они не находятся в непосредственном контакте друг с другом, или между указанными элементами имеются два или более соединяющих элементов. Термины «съемный или отделяемый» могут быть использованы, чтобы указать на способ соединения или крепления, которые предусматривают возможность отделения и обратного крепления в процессе нормального использования устройства или системы, например, до, во время и после медицинской процедуры.The term "non-separable" can broadly refer to a connection or attachment method that is not designed to be regularly disconnected and reconnected. Thus, although the two connected elements may be physically disconnected, the present description may refer to the connection or fastening as non-separable when the separation of these elements is not performed during normal medical use of the device. The terms "connection, connected, connected, or connected to" are used to refer in a broad sense to any combination, fastening or connection. In the present description, reference may be made to the two elements as connected even when they are permanently attached to each other or are entirely made as a single unit. The term "connected" in the sense in which it is used in the present description, includes types of direct or indirect connection or fastening, as well as types of detachable connection or fastening. Two elements may be said to be connected to each other even if they are not in direct contact with each other, or there are two or more connecting elements between said elements. The terms "removable or detachable" may be used to refer to a method of attachment or attachment that is capable of being detached and reattached during normal use of the device or system, such as before, during, and after a medical procedure.

Гастроскоп 30 включает в себя продолговатый корпус 37, дистальную часть 39 и проксимальную часть 32. Продолговатый корпус 37 может быть гибким, чтобы его можно было направлять через пищевод пациента. Гастроскоп 30 содержит первый и второй тяговые тросы 31, 33, которые механически соединены с первым и вторым элементами 23, 25 управления движением, которые соединены с рукоятью 20. Такая конструкция может позволить врачу управлять движением дистальной части гастроскопа. Управление движением дистальной части 39 гастроскопа 30 может помочь врачу направлять гастроскоп 30 в организме пациента к нужному месту визуализации. Жесткая или фиксированная конструкция гастроскопа могла бы ранить пациента, и могла бы быть непригодна для ультразвуковой визуализации, что требует точного расположения и достаточного контакта с тканями пациента для получения ультразвуковых изображений. Таким образом, тяговые тросы 31, 33 и гибкие элементы помогают врачу при получении ультразвуковых изображений органов пациента. Благодаря тому, что первый и второй тяговые тросы 31, 33 механически соединены с первым и вторым элементами 23, 25 управления движением, врач, манипулируя первым и вторым элементами 23, 25 управления движением, может получать тактильную обратную связь от дистального конца 39 гастроскопа 30, когда дистальный конец 39 прижимается к стенкам пищевода.The gastroscope 30 includes an elongated body 37, a distal portion 39, and a proximal portion 32. The elongated body 37 may be flexible so that it can be guided through a patient's esophagus. The gastroscope 30 includes first and second traction cables 31, 33, which are mechanically connected to the first and second movement control elements 23, 25, which are connected to the handle 20. Such a design may allow the physician to control the movement of the distal part of the gastroscope. Controlling the movement of the distal portion 39 of the gastroscope 30 can assist the physician in directing the gastroscope 30 in the patient's body to the desired imaging site. The rigid or fixed design of the gastroscope could injure the patient, and could be unsuitable for ultrasound imaging, requiring precise positioning and sufficient contact with the patient's tissues to obtain ultrasound images. Thus, the traction cables 31, 33 and the flexible members assist the physician in obtaining ultrasound images of the patient's organs. Due to the fact that the first and second traction cables 31, 33 are mechanically connected to the first and second motion control elements 23, 25, the doctor, by manipulating the first and second motion control elements 23, 25, can receive tactile feedback from the distal end 39 of the gastroscope 30, when the distal end 39 is pressed against the walls of the esophagus.

Поскольку в традиционной конструкции ЧПЭхоКГ зонда производится манипуляция тяговыми тросами, которые проходят от конца гастроскопа к элементам управления движением, расположенным на рукояти, гастроскопы не могут быть отделены или отсоединены от рукояти в процессе обычного применения. Таким образом, в типичных конструкциях гастроскопы прикрепляют к рукояти неразборным образом. Однако таким конструкциям могут быть свойственны недостатки, подобные тем, о которых шла речь выше, такие как не вызванная необходимостью избыточность ЧПЭхоКГ зондов, и дорогостоящие и рискованные процедуры очистки.Because conventional TEE probe designs manipulate traction cables that run from the end of the gastroscope to the motion controls located on the handle, gastroscopes cannot be separated or detached from the handle during normal use. Thus, in typical designs, gastroscopes are attached to the handle in a non-separable manner. However, such designs may have disadvantages such as those discussed above, such as unnecessary redundancy of TEE probes, and costly and risky cleaning procedures.

На фиг. 3 изображено ультразвуковое устройство 110 системы 100 ультразвуковой визуализации, соответствующее одному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно изображенной конструкции, система ультразвуковой визуализации содержит ЧПЭхоКГ зонд 110. Согласно данному варианту осуществления, гастроскоп 130, содержащий проксимальную часть 132 и дистальную часть 139, изображен отсоединенным от рукояти 120. Гастроскоп 130 содержит наконечник 140 гастроскопа на своей дистальной части 139. Гастроскоп 130 на своей проксимальной части 132 содержит интерфейс 160 сопряжения гастроскопа, а рукоять 120 на своей дистальной части 129 содержит интерфейс 150 сопряжения рукояти. Гастроскоп 130 и рукоять 120 могут быть выполнены с возможностью разъемного соединения друг с другом через интерфейс 150 сопряжения рукояти и интерфейс 160 сопряжения гастроскопа. Согласно некоторым вариантам осуществления, гастроскоп 130 и рукоять 120 соединены друг с другом разъемным образом так, что пользователь может управлять движением дистальной части 139 гастроскопа 130 посредством одного или более органов управления, расположенных на рукояти, таким образом, что данные ультразвуковой визуализации и/или данные управления могут проходить от ультразвукового преобразователя гастроскопа 130 через интерфейс 160 сопряжения гастроскопа и интерфейс 150 сопряжения рукояти в консоль. Согласно некоторым вариантам осуществления, наконечник 140 гастроскопа содержит элемент формирования изображения, выполненный с возможностью получения данных визуализации, соединенных с анатомической структурой пациента, внутри которой расположен гастроскоп 130. Например, элемент формирования изображения может содержать один или несколько ультразвуковых преобразователей (например, элемент 142 на фиг. 11), выполненных с возможностью получения данных ультразвуковой визуализации. К примеру, элемент формирования изображения может представлять собой матрицу ультразвуковых преобразователей, содержащую один или более ультразвуковых преобразовательных элементов. К примеру, согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, матрица ультразвуковых преобразователей может содержать от 2 до 1100 ультразвуковых преобразовательных элементов. Согласно некоторым вариантам осуществления, матрица ультразвуковых преобразователей содержит 64, 128, 512 или 1024 ультразвуковых преобразовательных элементов, или любое иное подходящее количество ультразвуковых преобразовательных элементов, как больше указанного, так и меньше указанного.In FIG. 3 depicts an ultrasound device 110 of an ultrasound imaging system 100 in accordance with one embodiment of the present invention. According to the depicted design, the ultrasound imaging system includes a TEE probe 110. In this embodiment, the gastroscope 130, comprising a proximal portion 132 and a distal portion 139, is shown detached from the handle 120. The gastroscope 130 includes a gastroscope tip 140 on its distal portion 139. The gastroscope 130 on its proximal part 132 contains the interface 160 pairing of the gastroscope, and the handle 120 on its distal part 129 contains the interface 150 pairing of the handle. The gastroscope 130 and the handle 120 may be releasably connected to each other via the handle interface 150 and the gastroscope interface 160. In some embodiments, gastroscope 130 and handle 120 are connected to each other in a releasable manner such that a user can control movement of the distal portion 139 of gastroscope 130 via one or more controls located on the handle such that ultrasound imaging data and/or data controls may be passed from the ultrasonic transducer of the gastroscope 130 through the gastroscope interface 160 and the handle interface 150 to the console. In some embodiments, the gastroscope tip 140 includes an imaging element configured to acquire imaging data coupled to the anatomical structure of a patient within which the gastroscope 130 is located. Fig. 11) configured to obtain ultrasound imaging data. For example, the imaging element may be an array of ultrasonic transducers containing one or more ultrasonic transducer elements. For example, according to some embodiments of the invention, the matrix of ultrasonic transducers may contain from 2 to 1100 ultrasonic transducer elements. In some embodiments, the ultrasonic transducer array comprises 64, 128, 512, or 1024 ultrasonic transducer elements, or any other suitable number of ultrasonic transducer elements, whether greater than or less than indicated.

В том смысле, в каком он используется в данном или других вариантах осуществления, термин «рукоять» может относиться к конструкции, выполненной с возможностью захвата рукой, манипуляции или ручного управления врачом. Как будет более подробно рассмотрено ниже, рукоять может также быть выполнена с возможностью осуществления различных функций и операций, и может содержать электронные компоненты. К примеру, манипулирование дистальной частью 139 гастроскопа 130 может заключаться в манипулировании диском или иным органом управления рукояти 120, которые могут вызывать уборку или высвобождение одного или более тяговых тросов 131, 133, соединенных с дистальной частью гастроскопа. Например, путем уборки или высвобождения одного или более тяговых тросов можно управлять задним/передним изгибом и правым/левым изгибом дистальной части гастроскопа. Таким образом, хотя рукоять 120, изображенная на фиг. 3, содержит корпус или кожух, выполненный с возможностью захвата рукой или манипуляции врачом, в настоящем изобретении термин «рукоять» относится в широком смысле к части системы ЧПЭхоКГ зонда, которая может содержать различные элементы, например, электронные.As used in this or other embodiments, the term "handle" may refer to a structure capable of being gripped, manipulated, or manually operated by a clinician. As will be discussed in more detail below, the handle may also be configured to perform various functions and operations, and may contain electronic components. For example, manipulation of the distal portion 139 of the gastroscope 130 may involve manipulation of a disc or other control of the handle 120, which may cause retraction or release of one or more traction cables 131, 133 connected to the distal portion of the gastroscope. For example, by retracting or releasing one or more traction cables, the posterior/anterior flexure and the right/left flexure of the distal portion of the gastroscope can be controlled. Thus, although the handle 120 shown in FIG. 3 includes a housing or casing designed to be gripped or manipulated by a clinician, in the present invention, the term "handle" refers in a broad sense to a part of the TEE probe system, which may contain various elements, such as electronics.

Хотя ультразвуковое устройство 110, которое рассматривается согласно фиг. 3 и других фигур настоящего изобретения, представляет собой ЧПЭхоКГ зонд, настоящее изобретение в рамках своего объема предлагает различные устройства и системы ультразвуковой визуализации, выполненные с возможностью получения ультразвуковых изображений различных частей тела пациента. Соответственно, ультразвуковое устройство 110 может представлять собой систему визуализации любого типа, подходящую для использования в различных полостях внутри тела пациента. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, ультразвуковое устройство 110 может включать в себя системы, выполненные с возможностью проведения внутрисосудистых ультразвуковых исследований (IVUS, Intravascular UltraSound), внутрисосудистых ультразвуковых исследований переднего обзора (FL-IVUS, Forward Looking Intravascular UltraSound), внутрисосудистых фотоакустических исследований (IVPA, Intravascular PhotoAcoustic), внутрисердечной эхокардиографии (ICE, Intracardiac Echocardiography) и/или других подходящих видов визуализации.Although the ultrasonic device 110, as discussed in FIG. 3 and other figures of the present invention is a TEE probe, the present invention provides, within its scope, various ultrasound imaging devices and systems capable of obtaining ultrasound images of various parts of a patient's body. Accordingly, the ultrasound device 110 may be any type of imaging system suitable for use in various cavities within a patient's body. According to some embodiments of the invention, the ultrasound device 110 may include systems capable of performing intravascular ultrasound (IVUS, Intravascular UltraSound), intravascular ultrasound of the front view (FL-IVUS, Forward Looking Intravascular UltraSound), intravascular photoacoustic studies (IVPA , Intravascular PhotoAcoustic), intracardiac echocardiography (ICE, Intracardiac Echocardiography) and/or other suitable imaging modalities.

Следует понимать, что ультразвуковое устройство 110 может быть выполнено с возможностью получения любых подходящих внутриполостных данных визуализации. Согласно некоторым вариантам осуществления, устройство 110 может содержать элемент формирования изображений любой подходящей разновидности, например, оптической визуализации, оптической когерентной томографии (OCT, Optical Coherence Tomography) и т.п. Согласно некоторым вариантам осуществления, устройство 110 может быть выполнено с возможностью получения любых подходящих внутриполостных данных с использованием датчика давления, датчика расхода, датчика температуры, оптического волокна, отражателя, зеркала, призмы, элемента абляции, радиочастотного электрода, проводника и/или комбинации указанных элементов. В общем, устройство 110 может содержать электронный, механический, оптический и/или акустический чувствительный элемент, для получения внутриполостных данных, связанных с полостью в теле пациента. Устройство 110 может быть выполнено такого размера и формы, такой конструкции и/или конфигурации, чтобы оно было пригодно для введения в полость тела пациента.It should be understood that the ultrasound device 110 may be configured to acquire any suitable intracavitary imaging data. In some embodiments, device 110 may include any suitable variety of imaging element, such as optical imaging, optical coherence tomography (OCT, Optical Coherence Tomography), and the like. In some embodiments, the device 110 may be configured to acquire any suitable intracavitary data using a pressure sensor, a flow sensor, a temperature sensor, an optical fiber, a reflector, a mirror, a prism, an ablation element, an RF electrode, a conductor, and/or a combination of these elements. . In general, device 110 may include an electronic, mechanical, optical, and/or acoustic sensor to obtain intracavitary data associated with a cavity in a patient's body. Device 110 may be sized, shaped, constructed and/or configured to be suitable for insertion into a patient's body cavity.

В некоторых иллюстрированных вариантах осуществления ультразвуковое устройство 110 представляет собой ЧПЭхоКГ зонд. В некоторых вариантах ультразвуковое устройство представляет собой катетер, направляющий катетер или проволочный направитель. Ультразвуковое устройство 110 может содержать гибкий продолговатый элемент 137. В том варианте, в каком это используется в настоящем изобретении, продолговатый элемент или гибкий продолговатый элемент представляет собой по меньшей мере любую тонкую, длинную, гибкую структуру, которая конструктивно рассчитана (например, по размеру и/или форме) для размещения в анатомической полости. К примеру, дистальная часть 139 гибкого продолговатого элемента 137 может быть размещена в просвете полости, в то время как проксимальная часть 132 гибкого продолговатого элемента 137 может быть размещена снаружи тела пациента. Гибкий продолговатый элемент 137 может иметь продольную ось. В некоторых случаях продольной осью может являться центральная продольная ось гибкого продолговатого элемента 137. Согласно некоторым вариантам осуществления, гибкий продолговатый элемент 137 может включать в себя один или более слоев полимера/пластика, выполненных из различных сортов нейлона, пебакса, полимерных композитов, полиимидов и/или тефлона. Согласно некоторым вариантам осуществления, гибкий продолговатый элемент 137 может включать в себя один или более слоев из плетеных металлических и/или полимерных нитей. Плетеный слой или плетеные слои могут быть сплетены плотно или рыхло в любой подходящей конфигурации, включая любое подходящее количество переплетений на единицу длины. Согласно некоторым вариантам осуществления, гибкий продолговатый элемент 137 может включать в себя один или более металлических и/или полимерных витков. Весь гибкий продолговатый элемент 137 или его часть могут иметь поперечное сечение любой подходящей геометрии (например, круглое, овальное, прямоугольное, квадратное, эллиптическое и т.п.) или сечение, не отвечающее определенной геометрической фигуре. К примеру, гибкий продолговатый элемент 137 может иметь в целом цилиндрический профиль с круглым поперечным сечением, которое определяет наружный диаметр гибкого продолговатого элемента 137. Например, наружный диаметр гибкого продолговатого элемента 137 может иметь любую подходящую величину для его размещения внутри анатомической полости 102, включая величины в диапазоне приблизительно от 0,3 мм до 26,7 мм, например, 1,0 мм, 2,3 мм, 2,7 мм, 3,0 мм, 8,3 мм, 10,0 мм, 11,3 мм, 17,0 мм, 20,0 мм и/или другие подходящие величины, как большие, так и меньшие.In some illustrated embodiments, the ultrasound device 110 is a TEE probe. In some embodiments, the ultrasound device is a catheter, guiding catheter, or guidewire. Ultrasonic device 110 may include a flexible elongate 137. As used in the present invention, the elongate or flexible elongate is at least any thin, long, flexible structure that is structurally calculated (e.g., sized and /or form) for placement in the anatomical cavity. For example, the distal portion 139 of the flexible elongate 137 may be placed within the lumen of the cavity, while the proximal portion 132 of the flexible elongate 137 may be placed outside the patient's body. Flexible elongated element 137 may have a longitudinal axis. In some cases, the longitudinal axis may be the central longitudinal axis of the flexible elongate member 137. In some embodiments, the flexible elongate member 137 may include one or more polymer/plastic layers made from various grades of nylon, pebax, polymer composites, polyimides, and/ or teflon. In some embodiments, the flexible elongated member 137 may include one or more layers of woven metal and/or polymer filaments. The woven layer or woven layers may be woven tightly or loosely in any suitable configuration, including any suitable number of weaves per unit length. According to some embodiments, the flexible elongate element 137 may include one or more metal and/or polymer coils. All or part of the flexible elongate 137 may have a cross section of any suitable geometry (eg, round, oval, rectangular, square, elliptical, etc.) or a cross section that does not correspond to a specific geometric shape. For example, the flexible elongate 137 may have a generally cylindrical profile with a circular cross section that defines the outer diameter of the flexible elongate 137. For example, the outer diameter of the flexible elongate 137 may have any suitable value for its placement within the anatomical cavity 102, including values in the range of approximately 0.3 mm to 26.7 mm, e.g. 1.0 mm, 2.3 mm, 2.7 mm, 3.0 mm, 8.3 mm, 10.0 mm, 11.3 mm , 17.0 mm, 20.0 mm and/or other suitable values, both larger and smaller.

Ультразвуковое устройство 110 может содержать (а может и не содержать) один или более просветов (каналов), проходящих по всей длине (или по части длины гибкого продолговатого элемента 137. Такой просвет в ультразвуковом устройстве 110 может быть предусмотрен конструктивно (т.е. могут быть заданы его размер и/или форма) для размещения и/или направления одного или более диагностических и/или терапевтических инструментов. Ультразвуковое устройство 110 содержит просвет (просветы), которые могут быть по центру или смещены относительно профиля поперечного сечения устройства 110. Согласно некоторым вариантам осуществления, ультразвуковое устройство 110 может быть использовано совместно с проволочным направителем. В общем, проволочный направитель представляет собой тонкую, длинную и гибкую структуру, которая конструктивно предусмотрена (т.е. заданы размер и/или форма) для размещения в анатомической полости. Во время диагностической и/или терапевтической процедуры специалист обычно вначале вводит проволочный направитель в анатомическую полость и перемещает проволочный направитель в требуемое место анатомической полости, например, в точку соседнюю с внутрисосудистой окклюзией. Проволочный направитель облегчает введение и позиционирование одного или более других диагностических и/или терапевтических инструментов, включая ультразвуковое устройство 110, в нужном месте организма. Например, ультразвуковое устройство 110 перемещается сквозь анатомическую полость по проволочному направителю. Согласно некоторым вариантам осуществления, просвет ультразвукового устройства 110 может следовать по всей длине гибкого продолговатого элемента 137. Согласно некоторым вариантам осуществления, ультразвуковое устройство не используют совместно с проволочным направителем, при этом из конструкции ультразвукового устройства 110 порт выхода/входа может быть исключен.The ultrasonic device 110 may or may not contain one or more gaps (channels) extending along the entire length (or along a part of the length of the flexible elongated element 137. Such a gap in the ultrasonic device 110 may be structurally provided (i.e., may can be sized and/or shaped) to accommodate and/or guide one or more diagnostic and/or therapeutic instruments. embodiments, the ultrasound device 110 may be used in conjunction with a guidewire.In general, a guidewire is a thin, long, and flexible structure that is designed (i.e., sized and/or shaped) for placement in an anatomical cavity. During a diagnostic and/or therapeutic procedure, the practitioner typically first inserts the guidewire into the anatomical cavity and moves the guidewire to the desired location in the anatomical cavity, such as a point adjacent to an intravascular occlusion. The guidewire facilitates insertion and positioning of one or more other diagnostic and/or therapeutic tools, including the ultrasound device 110, at a desired location in the body. For example, the ultrasound device 110 is moved through the anatomical cavity on a guidewire. In some embodiments, the lumen of the ultrasonic device 110 may follow the entire length of the flexible elongated member 137. In some embodiments, the ultrasonic device is not used in conjunction with a guidewire, and the exit/entry port may be omitted from the ultrasonic device 110.

Анатомия может быть представлена любыми структурами, которые заполнены или окружены жидкостями - как естественными, так и искусственными структурами. Например, определенная анатомическая структура может находиться внутри тела пациента. Жидкость может протекать через анатомическую полость. В некоторых случаях ультразвуковое устройство 110 может быть названо чреспищеводным устройством. Анатомической структурой может служить полость рта, глотка, пищевод и/или желудок пациента. В некоторых случаях ультразвуковое устройство 110 может быть названо внутрисердечным или внутрисосудистым устройством. При различных вариантах осуществления такой анатомической структурой является артерия или вена сосудистой системы пациента, включая коронарные сосуды сердца, периферическую сосудистую сеть, сосуды нервной системы, почечную сосудистую систему, и/или любая иная анатомическая структура/полость внутри тела. В некоторых случаях анатомическая структура может быть извилистой. К примеру, устройство 110 может быть использовано для обследования любого количества мест организма и типов ткани, включая помимо других возможных органы такие, как печень, сердце, почки, желчный пузырь, поджелудочную железу, легкие, пищевод; протоки; кишечник; структуры нервной системы, включая мозг, дуральный мешок, спинной мозг и периферические нервы; мочевыводящие пути; а также клапаны внутри объема крови, камеры или другие части сердца, и/или иные системы организма. Дополнительно к естественным структурам, устройство 110 может быть использовано для обследования искусственных структур, таких как сердечные клапаны, стенты, шунты, фильтры и иные устройства.Anatomy can be represented by any structures that are filled with or surrounded by fluids - both natural and artificial structures. For example, a certain anatomical structure may be within the patient's body. Fluid can flow through the anatomical cavity. In some cases, the ultrasound device 110 may be referred to as a transesophageal device. The anatomical structure can be the oral cavity, pharynx, esophagus and/or stomach of the patient. In some cases, the ultrasound device 110 may be referred to as an intracardiac or intravascular device. In various embodiments, such an anatomical structure is an artery or vein of the patient's vasculature, including the coronary vessels of the heart, the peripheral vasculature, the vessels of the nervous system, the renal vasculature, and/or any other anatomical structure/cavity within the body. In some cases, the anatomical structure may be tortuous. For example, device 110 can be used to examine any number of body sites and tissue types, including but not limited to other possible organs such as the liver, heart, kidneys, gallbladder, pancreas, lungs, esophagus; ducts; intestines; structures of the nervous system, including the brain, dural sac, spinal cord, and peripheral nerves; urinary tract; as well as valves within the blood volume, chambers or other parts of the heart, and/or other body systems. In addition to natural structures, device 110 can be used to examine artificial structures such as heart valves, stents, shunts, filters, and other devices.

На фиг. 4 изображена схема системы 100 ультразвуковой визуализации, соответствующей варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно некоторым вариантам осуществления система ультразвуковой визуализации представляет собой систему чреспищеводной эхокардиографической визуализации. Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 4, гастроскоп 130 соединен с рукоятью 120 через интерфейс 155 зонда, а рукоять 120 соединена с консолью 180 через интерфейс 175 консоли. Интерфейс 155 зонда может представлять собой комбинацию интерфейса сопряжения гастроскопа и интерфейса сопряжения рукояти, в то время как интерфейс 175 консоли может включать в себя консольный интерфейсный кабель и разъем соединения с консолью, какие были описаны согласно фиг. 3. Гастроскоп 130 может получать данные ультразвуковой визуализации, передавать данные ультразвуковой визуализации в рукоять 120 через интерфейс 155 зонда, а рукоять 120 может передавать данные ультразвуковой визуализации в консоль 180 через интерфейс 175 консоли. Кроме того, гастроскоп 130 может получать данные управления от консоли 180 через рукоять 120 для управления различными аспектами ЧПЭхоКГ сканирования, например, данные одной или более последовательностей возбуждения матрицы ультразвуковых преобразователей, а также данные управления движением или изгибом дистальной части 139 гастроскопа 130.In FIG. 4 is a diagram of an ultrasound imaging system 100 according to an embodiment of the present invention. In some embodiments, the ultrasound imaging system is a transesophageal echocardiographic imaging system. According to the embodiment shown in FIG. 4, gastroscope 130 is connected to handle 120 via probe interface 155, and handle 120 is connected to console 180 via console interface 175. The probe interface 155 may be a combination of a gastroscope interface and a handle interface, while the console interface 175 may include a console interface cable and console connection connector as described in FIG. 3. The gastroscope 130 can receive ultrasound imaging data, transmit the ultrasound imaging data to the handle 120 via the probe interface 155, and the handle 120 can transmit the ultrasound imaging data to the console 180 via the console interface 175. In addition, gastroscope 130 may receive control data from console 180 through handle 120 to control various aspects of the TEE scan, such as data from one or more ultrasound transducer array firing sequences, as well as control data for movement or angulation of the distal portion 139 of gastroscope 130.

Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, гастроскоп 130 передает данные ультразвуковой визуализации в консоль 180 через рукоять 120. Согласно некоторым вариантам осуществления, интерфейс 175 консоли может располагаться в проксимальной части рукояти 120, например, на проксимальном конце рукояти 120. Согласно некоторым вариантам осуществления, интерфейс 175 консоли может представлять собой по меньшей мере один из следующих интерфейсов: USB-интерфейс или интерфейс с подпружиненными штырями. Согласно другим вариантам, интерфейс 175 консоли может представлять собой кабель, жестко прикрепленный к рукояти 120. Как будет более подробно рассмотрено ниже, в некоторых вариантах осуществления рукоять 120 содержит электронные компоненты для модуляции или обработки данных ультразвуковой визуализации, передаваемых в консоль 180.In some embodiments, gastroscope 130 transmits ultrasound imaging data to console 180 via handle 120. In some embodiments, console interface 175 may be located at the proximal portion of handle 120, such as at the proximal end of handle 120. In some embodiments, interface 175 The console can be at least one of the following interfaces: a USB interface or a spring-pin interface. In other embodiments, the console interface 175 may be a cable rigidly attached to the handle 120. As will be discussed in more detail below, in some embodiments, the handle 120 includes electronic components for modulating or processing the ultrasound imaging data transmitted to the console 180.

На фиг. 5А и 5В изображена рукоять 120 ЧПЭхоКГ зонда 110, соответствующая варианту осуществления настоящего изобретения. Рукоять, изображенная на фиг. 5А и 5В, может содержать подобные или идентичные компоненты, что и рукоять фиг. 3, такие как проксимальная часть 122, дистальная часть 129 и интерфейс 150 сопряжения. Интерфейс 150 сопряжения может представлять собой интерфейс с подпружиненными штырями, содержащий матрицу подпружиненных штырей и защелку 127, выполненную с возможностью съемного соединения с гастроскопом 130 фиг. 3. Рукоять 120 может также содержать один или более селекторов 125 команд пользователя, выполненных с возможностью приема команды пользователя и передачи сигнала команды пользователя. В различных вариантах осуществления рукоять 120 может содержать один, два, три, четыре или более селекторов 125 команд пользователя. Например, команда пользователя может заключаться в нажатии кнопки. Нажатие кнопки может быть преобразовано в сигнал, чтобы запустить протокол ультразвукового сканирования или чтобы управлять движением гастроскопа 130. Согласно другим вариантам осуществления, селекторами 125 команд пользователя могут служить электронные кнопки, диски, емкостные сенсоры, рычажки, тумблеры, круглые головки, джойстики и т.п.In FIG. 5A and 5B show the handle 120 of the TEE probe 110 according to an embodiment of the present invention. The handle shown in Fig. 5A and 5B may contain similar or identical components as the handle of FIG. 3, such as the proximal portion 122, the distal portion 129, and the interface 150 of the interface. Interface 150 may be a spring-loaded pin interface comprising an array of spring-loaded pins and a latch 127 removably coupled to the gastroscope 130 of FIG. 3. The handle 120 may also include one or more user command selectors 125 configured to receive a user command and transmit a user command signal. In various embodiments, the implementation of the handle 120 may contain one, two, three, four or more selectors 125 user commands. For example, the user's command may be to press a button. A button press can be converted into a signal to start an ultrasound scan protocol or to control the movement of the gastroscope 130. In other embodiments, the user command selectors 125 can be electronic buttons, dials, capacitive sensors, levers, toggle switches, knobs, joysticks, etc. P.

На фиг. 5В представлен частично прозрачный вид рукояти 120 с фиг. 5А. Рукоять 120 может содержать различные электронные устройства, выполненные с возможностью управления одним или более аспектами получения чреспищеводной эхокардиограммы. Рукоять 120 с фиг. 5В содержит микроконтроллер 121, соединенный с интерфейсом 175 консоли в проксимальной части 122 рукояти 120, с интерфейсом 150 сопряжения рукояти в дистальной части 129 рукояти 120, и с селекторами 125 команд пользователя. Микроконтроллер 121 может принимать электрический сигнал, например, командный сигнал, от консоли через интерфейс 175 консоли, от селекторов 125 команд пользователя, или сигналы из обоих указанных мест. Микроконтроллер 121 может принимать и передавать электрический сигнал к соответствующим компонентам ЧПЭхоКГ зонда 110, таким как гастроскоп 130. Рукоять 120 также содержит источник 123 питания, выполненный с возможностью обеспечения энергией различных элементов ЧПЭхоКГ зонда 110. В варианте осуществления по фиг. 5В рукоять 120 содержит формирователь 128 луча, контроллер 126 сканирования, и сигнальный процессор 124 в дистальной части 129 рукояти 120. Формирователь 128 луча может быть выполнен с возможностью приема данных ультразвуковой визуализации от ультразвукового преобразователя, и обработки данных ультразвуковой визуализации с целью построения ультразвукового изображения. Сигнальный процессор 124 может быть выполнен с возможностью дополнительной обработки данных ультразвуковой визуализации, предназначенных для демонстрации врачу. Контроллер 126 сканирования может управлять различными аспектами процедуры ультразвуковой визуализации, выполняемой ультразвуковым преобразователем, такими, как частота, амплитуда импульсов, момент времени передачи импульса, момент времени приема эхо-сигнала, развитие изображения по линии сканирования и т.п.In FIG. 5B is a partially transparent view of the handle 120 of FIG. 5A. The handle 120 may include various electronic devices configured to control one or more aspects of obtaining a transesophageal echocardiogram. Handle 120 of FIG. 5B includes a microcontroller 121 connected to a console interface 175 in the proximal portion 122 of the handle 120, to a handle interface 150 in the distal portion 129 of the handle 120, and to user command selectors 125. The microcontroller 121 may receive an electrical signal, such as a command signal, from the console via the console interface 175, from the user's command selectors 125, or signals from both. The microcontroller 121 can receive and transmit an electrical signal to the appropriate components of the TEE probe 110, such as the gastroscope 130. The handle 120 also includes a power source 123 configured to provide power to the various elements of the TEE probe 110. In the embodiment of FIG. 5B, the handle 120 includes a beamformer 128, a scan controller 126, and a signal processor 124 in the distal portion 129 of the handle 120. The beamformer 128 may be configured to receive ultrasound imaging data from an ultrasound transducer, and process the ultrasound imaging data to construct an ultrasound image. The signal processor 124 may be configured to further process the ultrasound imaging data to be displayed to a clinician. The scan controller 126 can control various aspects of the ultrasound imaging procedure performed by the ultrasound transducer, such as frequency, pulse amplitude, pulse transmission time, echo reception time, scan line progression, and the like.

Хотя формирователь 128 луча, сигнальный процессор 124 и контроллер 126 сканирования в варианте осуществления, представленном на фиг. 5 В, расположены в дистальной части 129 рукояти 120, допустимо, не выходя за границы объема настоящего изобретения, расположить любое из указанных устройств: формирователь 128 луча, сигнальный процессор 124 или контроллер 126 сканирования в иных областях ЧПЭхоКГ зонда 110, таких как гастроскоп 130 или проксимальная часть рукояти 120. В некоторых вариантах осуществления один или более из указанных компонентов может являться частью внешней консоли (например, консоли 180 фиг. 4). Согласно другим вариантам осуществления, рукоять 120 может быть соединена с консольным интерфейсным кабелем. А еще в иных вариантах осуществления, консольный интерфейсный кабель может быть неразборным образом прикреплен к рукояти 120, или выполнен как одно целое с рукоятью 120. В некоторых вариантах осуществления рукоять может содержать батарею, соединенную с источником 123 питания, и выполненную с возможностью обеспечения энергией одного или более электрических компонентов ЧПЭхоКГ зонда, например, микроконтроллера 121, контроллера 126 сканирования и гастроскопа 130.Although beamformer 128, signal processor 124, and scan controller 126 in the embodiment shown in FIG. 5B are located in the distal portion 129 of the handle 120, it is possible, without departing from the scope of the present invention, to place any of the following devices: a beamformer 128, a signal processor 124, or a scan controller 126 in other areas of the TEE probe 110, such as a gastroscope 130 or the proximal portion of the handle 120. In some embodiments, one or more of these components may be part of an external console (eg, console 180 of FIG. 4). According to other embodiments, the handle 120 may be connected to a console interface cable. And in other embodiments, the console interface cable may be permanently attached to the handle 120, or integral with the handle 120. or more electrical components of the TEE probe, such as microcontroller 121, scan controller 126, and gastroscope 130.

На фиг. 6А и 6В в аксонометрии изображены интерфейс 160 сопряжения гастроскопа 130 и интерфейс 150 сопряжения рукояти 120 ЧПЭхоКГ зонда 110, соответствующие одному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6А, интерфейс 160 сопряжения гастроскопа может быть расположен на проксимальной части 132 (на проксимальном конце) гастроскопа 130, и может содержать матрицу розеточных пружинных соединителей 162. Розеточные пружинные соединители 162 могут соответствовать матрице подпружиненных штырей 152 интерфейса сопряжения 150 рукояти, как показано на фиг. 6В. Когда гастроскоп соединен с рукоятью, может быть предусмотрена передача электрических сигналов от гастроскопа 130 к электрическим компонентам рукояти 120 и, наоборот, через интерфейс 150 сопряжения рукояти и интерфейс 160 сопряжения гастроскопа.In FIG. 6A and 6B are perspective views of the interface 160 of the gastroscope 130 and the interface 150 of the handle 120 of the TEE probe 110, in accordance with one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6A, the gastroscope interface 160 may be located on the proximal portion 132 (at the proximal end) of the gastroscope 130, and may include an array of female spring connectors 162. The female spring connectors 162 may correspond to the array of spring pins 152 of the handle interface 150 as shown in FIG. 6B. When the gastroscope is connected to the handle, electrical signals can be provided from the gastroscope 130 to the electrical components of the handle 120 and vice versa through the handle interface 150 and the gastroscope interface 160.

В настоящем описании термин «передача» может относиться к ситуации, когда электрический компонент направляет, отправляет по определенному маршруту или разрешает прохождение определенного электрического сигнала к другому компоненту устройства. Например, электрический провод может передавать электрический сигнал даже если электрический провод не содержит электроники, которая может исполнять команды или селективно направлять электрический сигнал к различным электрическим компонентам.In the present description, the term "transmission" may refer to a situation where an electrical component directs, sends along a certain route, or allows the passage of a certain electrical signal to another component of the device. For example, an electrical wire may transmit an electrical signal even though the electrical wire does not contain electronics that can execute commands or selectively route an electrical signal to various electrical components.

Хотя интерфейс 160 сопряжения гастроскопа и интерфейс 150 сопряжения рукояти варианта осуществления, представленного на фиг. 6А и 6В, включают в себя интерфейсы 162, 152 подпружиненных штырей, в настоящем изобретении предполагается любой разъемный интерфейс, который обеспечивает передачу данных между гастроскопом 130 и рукоятью 120 или консолью 180. Например, согласно некоторым вариантам осуществления, интерфейс 160 сопряжения гастроскопа и интерфейс 150 сопряжения рукояти представляют собой USB-интерфейс. В других вариантах интерфейс 160 сопряжения гастроскопа и интерфейс 150 сопряжения рукояти представляют собой несимметричные электрические соединители, штепсельные соединители (типа вилка/розетка) или любой иной подходящий интерфейс.Although the gastroscope interface 160 and the handle interface 150 of the embodiment shown in FIG. 6A and 6B include spring-loaded pin interfaces 162, 152, the present invention contemplates any releasable interface that allows communication between the gastroscope 130 and the handle 120 or console 180. For example, in some embodiments, the gastroscope interface 160 and interface 150 The handle interfaces are a USB interface. In other embodiments, the gastroscope interface 160 and the handle interface 150 are unbalanced electrical connectors, plug/socket connectors, or any other suitable interface.

На фиг. 7 изображены рукоять 120 и гастроскоп 130, соответствующие фиг. 6А и 6В, в сопряженном состоянии. При такой конфигурации интерфейс 160 сопряжения гастроскопа соединен с интерфейсом 150 сопряжения рукояти, чтобы гастроскоп 130 был зафиксирован на рукояти 120, и у электрических сигналов была возможность проходить между гастроскопом 130 и рукоятью 120. Электрические сигналы, проходящие между рукоятью 120 и гастроскопом 130, могут включать в себя инструкции для управления движением гастроскопа 130 в теле пациента, данные ультразвуковой визуализации и иные сигналы. Связь рукояти 120 с гастроскопом 130 может включать в себя физическое соединение посредством защелки, такой как защелка 127, изображенная на фиг. 5А, или любой другой способ фиксации разъемных компонентов, например магнитное соединение, или посредством традиционного электрического соединения, такого как USB-интерфейс, штепсельный соединитель (типа вилка/розетка) и т.п. ЧПЭхоКГ зонды, содержащие съемные или модульные компоненты, могут устранить некоторую избыточность оборудования, которая требуется при использовании традиционных ЧПЭхоКГ зондов, представляющих собой единый узел. Например, ЧПЭхоКГ зонд 110, соответствующий варианту осуществления настоящего изобретения, может дать возможность врачу прикреплять к рукояти 120 ЧПЭхоКГ зонда 110 один из ряда гастроскопов 130. На практике врач может использовать разные гастроскопы 130, которые соответствуют различной анатомии и физиологии пациентов (например, гастроскопы различного диаметра и/или длины), а также различные типы визуализации, которую врач хочет осуществить. Поскольку одна и та же рукоять может соединяться с разными гастроскопами 130, врачу нет необходимости для каждого гастроскопа иметь отдельный законченный ЧПЭхоКГ зонд, содержащий рукоять и консольный интерфейсный кабель. Кроме того, ЧПЭхоКГ зонды 110, содержащие съемные компоненты, могут обладать преимуществами в отношении очистки устройств. Компоненты, для которых требуется один тип процесса очистки, например, гастроскоп 130, можно очищать отдельно от других компонентов, для которых не требуется такой же тип очистки. Например, рукоять 120, которая может быть повреждена процессом очистки, предназначенным для гастроскопа 130, можно очищать, используя процесс, который в большей степени соответствует ее конструкции и компонентам.In FIG. 7 shows a handle 120 and a gastroscope 130 corresponding to FIG. 6A and 6B in the coupled state. With this configuration, the gastroscope interface 160 is connected to the handle interface 150 so that the gastroscope 130 is fixed to the handle 120 and electrical signals are allowed to pass between the gastroscope 130 and the handle 120. The electrical signals passing between the handle 120 and the gastroscope 130 may include includes instructions for controlling the movement of the gastroscope 130 in the patient's body, ultrasound imaging data, and other signals. The connection of the handle 120 to the gastroscope 130 may include a physical connection via a latch, such as the latch 127 shown in FIG. 5A, or any other method of fixing detachable components, such as a magnetic connection, or through a traditional electrical connection, such as a USB interface, a plug connector (plug/socket type), etc. TEE probes containing removable or modular components can eliminate some of the equipment redundancy that is required with conventional TEE probes that are a single unit. For example, the TEE probe 110 according to an embodiment of the present invention may allow a physician to attach one of a number of gastroscopes 130 to the handle 120 of the TEE probe 110. diameter and/or length), as well as the different types of imaging that the clinician wants to perform. Since the same handle can be connected to different gastroscopes 130, it is not necessary for the clinician to have a separate complete TEE probe for each gastroscope, containing a handle and a console interface cable. In addition, TEE probes 110 containing removable components may have advantages in terms of device cleaning. Components that require one type of cleaning process, such as the gastroscope 130, can be cleaned separately from other components that do not require the same type of cleaning. For example, the handle 120, which may be damaged by the cleaning process designed for the gastroscope 130, can be cleaned using a process that is more appropriate to its design and components.

На фиг. 8 представлен частично прозрачный вид ЧПЭхоКГ зонда 110 фиг. 3, когда гастроскоп 130 отделен от рукояти 120. Гастроскоп 130 содержит мотор 135, который соединен с первым тяговым тросом 131 и вторым тяговым тросом 133, выполнен с возможностью приведения указанных тросов в действие. Каждый из тросов - первый тяговый трос 131 и второй тяговый трос 133 - может содержать ряд индивидуальных тросиков или нитей. Первый и второй тяговые тросы 131, 133 могут быть соединены с различными точками дистальной части 139 гастроскопа 130, так что, когда мотор 135 приводит в действие или производит уборку первого и/или второго тяговых тросов 131, 133, мотор может управлять движением дистальной части 139 гастроскопа 130 в различных направлениях. Например, как показано на фиги. 9А, уборка и выпуск первого тягового троса 131 может осуществлять изгиб дистальной части 139 гастроскопа 130 в направлении назад и вперед, в то время как уборка и выпуск второго тягового троса 133 может осуществлять изгиб дистальной части 139 гастроскопа 130 в направлении вправо и влево.In FIG. 8 is a partially transparent view of the TEE probe 110 of FIG. 3 when the gastroscope 130 is separated from the handle 120. The gastroscope 130 includes a motor 135, which is connected to the first traction cable 131 and the second traction cable 133, is configured to drive said cables. Each of the cables - the first traction cable 131 and the second traction cable 133 - may contain a number of individual cables or threads. The first and second traction cables 131, 133 can be connected to various points on the distal portion 139 of the gastroscope 130 so that when the motor 135 drives or retracts the first and/or second traction cables 131, 133, the motor can control the movement of the distal portion 139 gastroscope 130 in different directions. For example, as shown in FIG. 9A, retracting and releasing the first traction cable 131 can bend the distal portion 139 of the gastroscope 130 in a back and forth direction, while retracting and releasing the second traction cable 133 can bend the distal portion 139 of the gastroscope 130 in a right and left direction.

Размещение мотора 135 внутри гастроскопа 130 позволяет реализовать менее сложный интерфейс или менее сложную связь между гастроскопом 130 и рукоятью 120, и одновременно сохранить функциональность и маневренность гастроскопа 130. Если вспомнить фиг. 1 и 2, то в традиционном ЧПЭхоКГ зонде 10 элементы 23, 25 управления движением, предназначенные для приведения в действие тяговых тросов 31, 33, могли быть размещены в рукояти 20, что требует, чтобы тяговые тросы 31, 33 проходили от дистальной части гастроскопа 30 до ручек 23, 25 в рукояти 20. Такая схема не позволяла реализовать модульную конструкцию, как на фиг. 8, в которой врач может отсоединять гастроскоп 130 от рукояти 120 и снова соединять с рукоятью 120, сохраняя управление дистальной частью 139 гастроскопа 130, когда гастроскоп 130 соединен с рукоятью 120.Placing the motor 135 within the gastroscope 130 allows for a less complex interface or less complex communication between the gastroscope 130 and the handle 120 while maintaining the functionality and maneuverability of the gastroscope 130. Referring back to FIG. 1 and 2, in a conventional TEE probe 10, the motion control elements 23, 25 for actuating the traction cables 31, 33 could be placed in the handle 20, which requires that the traction cables 31, 33 extend from the distal end of the gastroscope 30. to the handles 23, 25 in the handle 20. Such a scheme did not allow the implementation of a modular design, as in FIG. 8, in which the clinician may disconnect the gastroscope 130 from the handle 120 and reattach to the handle 120 while maintaining control of the distal portion 139 of the gastroscope 130 when the gastroscope 130 is connected to the handle 120.

Наконечник 140 гастроскопа содержит корпус 141 наконечника, в котором размещен ультразвуковой преобразователь 142, а также соединительные провода 143 ультразвукового преобразователя, соединенные с ультразвуковым преобразователем 142 для передачи данных ультразвуковой визуализации в рукоять 120. Гастроскоп 130 также содержит первый тяговый трос 131 и второй тяговый трос 133, которые соединены с дистальной частью 139 гастроскопа 130, и проходят между рукоятью 120 и указанной дистальной частью 139.The gastroscope handpiece 140 includes a handpiece body 141 housing an ultrasound transducer 142, as well as ultrasound transducer connecting wires 143 connected to the ultrasound transducer 142 for transmitting ultrasound imaging data to the handle 120. The gastroscope 130 also includes a first pull cable 131 and a second pull cable 133 which are connected to the distal portion 139 of the gastroscope 130 and extend between the handle 120 and said distal portion 139.

Первый и второй тяговые тросы 31, 33 соединены соответственно с первым элементом 23 управления движением и вторым элементом 25 управления движением. Первый и второй элемент 23, 25 управления соединены с рукоятью 20, и соответствуют направлению движения или степени свободы дистальной части 39 гастроскопа 30. Например, первый элемент 23 управления движением может соответствовать изгибу дистальной части 39 гастроскопа 30 в направлении назад и вперед, в то время как второй элемент 25 управления движением может соответствовать изгибу дистальной части 39 гастроскопа 30 в направлении вправо и влево. Таким образом, манипулируя первым и вторым элементами 23, 25 управления движением, пользователь может управлять движением и ориентацией дистальной части 39 гастроскопа 30 внутри пищевода пациента.The first and second traction cables 31, 33 are connected to the first motion control element 23 and the second motion control element 25, respectively. The first and second control elements 23, 25 are connected to the handle 20, and correspond to the direction of movement or degree of freedom of the distal portion 39 of the gastroscope 30. how the second motion control element 25 can correspond to the curvature of the distal portion 39 of the gastroscope 30 in the right and left directions. Thus, by manipulating the first and second motion controls 23, 25, the user can control the movement and orientation of the distal portion 39 of the gastroscope 30 within the patient's esophagus.

Хотя гастроскоп 130, изображенный на фиг. 8, содержит мотор 135 для управления движением первого и второго тяговых тросов 131, 133, гастроскоп 130 может содержать другие механизмы и исполнительные органы для управления движением дистальной части 139 гастроскопа. Кроме того, хотя гастроскоп 130, изображенный на фиг. 8, содержит первый и второй тяговые тросы 131, 133, гастроскоп 130 может содержать дополнительные тяговые тросы, например, третий и четвертый тяговый трос. Как говорилось выше, каждый тяговый трос может содержать ряд индивидуальных тросиков или нитей, предназначенных для управления движением дистальной части 139 гастроскопа 130.Although the gastroscope 130 shown in FIG. 8 includes a motor 135 for controlling the movement of the first and second traction cables 131, 133, the gastroscope 130 may include other mechanisms and actuators for controlling the movement of the distal portion 139 of the gastroscope. Furthermore, although the gastroscope 130 shown in FIG. 8 includes first and second traction cables 131, 133, gastroscope 130 may include additional traction cables, such as a third and fourth traction cable. As discussed above, each traction cable may comprise a number of individual cables or threads for controlling the movement of the distal portion 139 of the gastroscope 130.

Фиг. 9A-9D изображают дистальную часть 139 гастроскопа 130 при различных режимах движения и изгиба. Фиг. 9А представляет вид сбоку дистальной части 139 гастроскопа 130 при различных режимах изгиба в заднем и переднем направлениях. Фиг. 9В представляет вид спереди дистальной части 139 гастроскопа 130 при различных режимах изгиба в направлениях вправо и влево. Изгиб в переднем/заднем направлении и направлении вправо/влево может быть осуществлен путем уборки и высвобождения (выпуска) одного или более тяговых тросов, соответствующих одному или более режимам движения. Как говорилось выше, врач может управлять изгибом дистальной части 139 гастроскопа 130 в направлении вперед или назад путем уборки или выпуска первого тягового троса 131. Поскольку первый тяговый трос 131 может содержать ряд индивидуальных тросиков, управление изгибом дистальной части 139 гастроскопа 130 в направлении вперед или назад может заключаться в уборке одного из индивидуальных тросиков первого тягового троса 131, при этом другой из индивидуальных тросиков первого тягового троса 131 может оставаться неподвижным.Fig. 9A-9D depict the distal portion 139 of the gastroscope 130 in various modes of motion and flexion. Fig. 9A is a side view of the distal portion 139 of the gastroscope 130 in various posterior and anterior bending modes. Fig. 9B is a front view of the distal portion 139 of the gastroscope 130 in various right and left bending modes. Forward/backward and right/left bending may be accomplished by retracting and releasing (release) one or more traction cables corresponding to one or more driving modes. As mentioned above, the clinician can control the bending of the distal portion 139 of the gastroscope 130 in the forward or backward direction by retracting or releasing the first traction cable 131. may consist in cleaning one of the individual cables of the first traction cable 131, while the other of the individual cables of the first traction cable 131 may remain stationary.

Фиг. 9C-9D изображают дополнительные режимы движения дистальной части 139 гастроскопа 130 и ультразвукового преобразователя 142. Фиг. 9С изображает режимы физического движения, включая отвод назад, подачу вперед и вращение, которые могут быть получены за счет ручной манипуляции гастроскопом 130, например, путем вращения рукояти, чтобы повернуть гастроскоп 130 в пищеводе пациента. Врач может также подавать вперед или отводить назад дистальную часть 139 гастроскопа 130 в пищеводе пациента, подавая рукоять в сторону пищевода пациента или отводя рукоять от пищевода пациента. Фиг. 9D изображает электронные режимы отклонения или изменения углов излучения, соединенные с излучением ультразвуковой энергии преобразователем 142. Режимы изменения, изображенные на фиг. 9D, могут не требовать физической манипуляции дистальной частью гастроскопа, такой, как режимы движения, представленные на фиг. 9A-9D. Электронные режимы фиг. 9D могут быть реализованы путем управления одним или более электронными аспектами матрицы ультразвуковых преобразователей, например, временными параметрами последовательностей возбуждения и приема сигналов.Fig. 9C-9D depict additional modes of movement of the distal portion 139 of the gastroscope 130 and the ultrasound transducer 142. FIG. 9C depicts modes of physical motion, including retract, forward, and rotation, that can be obtained by manually manipulating the gastroscope 130, such as rotating a handle to rotate the gastroscope 130 in the patient's esophagus. The physician may also advance or retract the distal portion 139 of the gastroscope 130 in the patient's esophagus by advancing the handle toward the patient's esophagus or retracting the handle away from the patient's esophagus. Fig. 9D depicts the electronic deflection or angle changing modes coupled to ultrasonic energy output by transducer 142. The changing modes depicted in FIG. 9D may not require physical manipulation of the distal end of the gastroscope, such as the modes of motion shown in FIG. 9A-9D. The electronic modes of FIG. 9D may be implemented by controlling one or more electronic aspects of the array of ultrasonic transducers, such as the timing of the drive and receive signal sequences.

Согласно фиг. 9A-9D, управление изображенными различными режимами движения и изгиба дистальной части 139 гастроскопа 130 можно осуществлять посредством одного или более селекторов команд пользователя, находящихся на рукояти (например, 125а, 125b фиг. 8.). Например, согласно одному варианту осуществления, управление изгибом дистальной части 139 гастроскопа 130 в направлении вперед и назад осуществляется первым селектором 125а команд, в то время как управление изгибом влево и вправо осуществляется вторым селектором 125b команд. Вращением, подачей вперед и отводом назад дистальной части 139 можно управлять посредством вращения, подачи вперед и отвода назад вручную рукояти 120 ЧПЭхоКГ зонда 110. Настройку электронного отклонения и манипуляцию электронным отклонением или изменением углов излучения можно осуществлять посредством третьего селектора команд пользователя. Как говорилось выше, каждый селектор 125а, 125b команд может представлять собой одно из следующих устройств: электронную кнопку, диск, емкостной сенсор, рычажок, тумблер, круглую головку, джойстик и т.п. Согласно одному варианту осуществления, когда врач нажимает на электронную кнопку первого селектора 125а команд, рукоять 120 получает командный сигнал пользователя от селектора 125а, и передает данный управляющий сигнал в гастроскоп 130 через интерфейс 150 сопряжения рукояти и интерфейс 160 сопряжения гастроскопа для управления изгибом дистальной части 139 гастроскопа 130 в направлении назад и вперед.According to FIG. 9A-9D, the depicted various modes of motion and flexion of the distal portion 139 of the gastroscope 130 may be controlled by one or more user command selectors located on the handle (eg, 125a, 125b of FIG. 8.). For example, in one embodiment, the forward and backward bending of the distal portion 139 of the gastroscope 130 is controlled by the first command selector 125a, while the left and right bending is controlled by the second command selector 125b. The rotation, advance, and retraction of the distal portion 139 can be controlled by manually rotating, advancing, and retracting the handle 120 of the TEE probe 110. Electronic deflection setting and electronic deflection or radiation angle manipulation may be performed via a third user command selector. As discussed above, each command selector 125a, 125b may be one of the following: an electronic button, a dial, a capacitive sensor, a lever, a toggle switch, a knob, a joystick, and the like. According to one embodiment, when the physician presses the electronic button of the first command selector 125a, the handle 120 receives the user's command signal from the selector 125a, and transmits this control signal to the gastroscope 130 via the handle interface 150 and the gastroscope interface 160 to control the angulation of the distal portion 139 gastroscope 130 in the direction back and forth.

На фиг. 10 в разрезе изображена дистальная часть 129 рукояти 120 и проксимальная часть 132 гастроскопа 130 ЧПЭхоКГ зонда 110, представленного на фиг. 3. Проксимальная часть 132 гастроскопа 130 содержит контроллер 138 датчика усилия и контроллер 134 мотора, соединенный с мотором 135. Контроллер 138 датчика усилия может быть соединен с датчиком 145 усилия (показан на фиг. 11), и выполнен с возможностью приема сигнала датчика усилия, и выполнения операции на основе указанного сигнала датчика усилия.In FIG. 10 shows a sectional view of the distal portion 129 of the handle 120 and the proximal portion 132 of the gastroscope 130 of the TEE probe 110 of FIG. 3. The proximal portion 132 of the gastroscope 130 includes a force sensor controller 138 and a motor controller 134 coupled to a motor 135. The force sensor controller 138 may be coupled to a force sensor 145 (shown in FIG. 11), and configured to receive a force sensor signal, and performing an operation based on said force sensor signal.

Например, когда к дистальной части 139 гастроскопа 130 приложено усилие, контроллер 138 датчика усилия может от датчика 145 усилия принять сигнал, содержащий величину обнаруженного усилия, и сравнить величину обнаруженного усилия с заданным порогом. Если величина обнаруженного усилия превышает заданный порог, то контроллер 138 датчика усилия может послать инструкции в контроллер 134 мотора, чтобы уменьшить скорость вращения или остановить вращение мотора, или реверсировать вращение мотора, чтобы реверсировать движение дистальной части 139 гастроскопа 130 с целью уменьшения или устранения усилия, приложенного со стороны дистальной части 139 гастроскопа 130 к пищеводу пациента. Такое построение может дать возможность врачу управлять движением дистальной части 139 гастроскопа 130, не прикладывая усилий, превышающих безопасный предел. Излишнее усилие, приложенное к стенке пищевода, могло бы травмировать пациента.For example, when a force is applied to the distal portion 139 of the gastroscope 130, the force sensor controller 138 may receive a signal containing the detected force amount from the force sensor 145 and compare the detected force amount with a predetermined threshold. If the amount of detected force exceeds a predetermined threshold, then the force sensor controller 138 may send instructions to the motor controller 134 to reduce the rotation speed or stop the rotation of the motor, or to reverse the rotation of the motor to reverse the movement of the distal portion 139 of the gastroscope 130 in order to reduce or eliminate the force, attached from the distal part 139 of the gastroscope 130 to the patient's esophagus. Such a construction may enable the clinician to control the movement of the distal portion 139 of the gastroscope 130 without exerting force beyond a safe limit. Excessive force applied to the wall of the esophagus could injure the patient.

Гастроскоп, изображенный на фиг. 10, дополнительно содержит соединительные провода 143 ультразвукового преобразователя, соединенные с ультразвуковым преобразователем 142 и интерфейсом 160 сопряжения гастроскопа. Соединительные провода 143 ультразвукового преобразователя могут передавать данные ультразвуковой визуализации от ультразвукового преобразователя 142 к интерфейсу 160 сопряжения гастроскопа для дальнейшей их передачи в рукоять 120 и/или в консоль. Гастроскоп 130 также содержит соединительные провода 146 датчика усилия, проходящие между контроллером 138 датчика усилия и самим датчиком 145 усилия. Соединительные провода 146 датчика усилия могут быть выполнены с возможностью передачи данных датчика усилия к контроллеру 138 датчика усилия. Согласно другим вариантам, соединительные провода 146 датчика усилия могут быть соединены с контроллером 134 мотора, при этом контроллер 134 мотора выполнен с возможностью приема сигнала обнаруженного усилия от датчика 145 усилия с целью управления дистальной частью 139 гастроскопа 130.The gastroscope shown in Fig. 10 further includes ultrasonic transducer connecting wires 143 connected to the ultrasonic transducer 142 and the gastroscope interface 160. The ultrasound transducer connecting wires 143 may transmit ultrasound imaging data from the ultrasound transducer 142 to the gastroscope interface 160 for further transmission to the handle 120 and/or to the console. The gastroscope 130 also includes force sensor connecting wires 146 extending between the force sensor controller 138 and the force sensor 145 itself. The force sensor connecting wires 146 may be configured to transmit force sensor data to the force sensor controller 138 . In other embodiments, the force sensor connecting wires 146 may be connected to a motor controller 134, wherein the motor controller 134 is configured to receive a detected force signal from the force sensor 145 in order to control the distal portion 139 of the gastroscope 130.

На фиг. 11 в разрезе изображена дистальная часть 139 гастроскопа 130, показанного на фиг. 3. В данном варианте осуществления дистальная часть 139 гастроскопа 130 содержит наконечник 140 гастроскопа, расположенный вблизи дистального конца или на дистальном конце гастроскопа 130. Наконечник 140 гастроскопа содержит корпус 141 наконечника, образующий наружную часть наконечника. Наконечник 140 гастроскопа также содержит ультразвуковой преобразователь 142, который может представлять собой матрицу ультразвуковых преобразователей, и датчик 145 усилия, соединенный с корпусом 141 наконечника, и выполненный с возможностью определения усилия, приложенного к наконечнику 140 гастроскопа и/или к дистальной части 139 гастроскопа 130. Датчик 145 усилия может включать в себя гибкое основание, расположенное вокруг дистальной части 139 гастроскопа 130, или датчик усилия с гибкой электроникой. Наконечник 140 гастроскопа также содержит микроформирователь 144 луча, соединенный с матрицей 142 ультразвуковых преобразователей. Микроформирователь 144 луча может быть выполнен с возможностью обработки или модификации электрических сигналов, поступающих от матрицы ультразвуковых преобразователей, для использования при построении ультразвуковых изображений. Микроформирователь 144 луча может также быть использован в комбинации с соответствующим формирователем луча (128 фиг. 5В) в рукояти 120. При таком построении микроформирователь 144 луча может устранять некоторую избыточность и соединительные провода, необходимые для передачи необработанных данных ультразвуковой визуализации от ультразвукового преобразователя 142 к консоли. Использование микроформирователя 144 луча в гастроскопе 130 может также способствовать уменьшению сложности интерфейса сопряжения 160 гастроскопа и интерфейса сопряжения 150 рукояти, например, за счет сокращения количества подпружиненных штырей 152, 162, необходимых для передачи данных ультразвуковой визуализации.In FIG. 11 is a sectional view of the distal portion 139 of the gastroscope 130 shown in FIG. 3. In this embodiment, the distal portion 139 of the gastroscope 130 includes a gastroscope tip 140 located near the distal end or at the distal end of the gastroscope 130. The gastroscope tip 140 includes a tip body 141 forming the outer portion of the tip. The gastroscope tip 140 also includes an ultrasonic transducer 142, which may be an array of ultrasonic transducers, and a force sensor 145 coupled to the tip body 141 and configured to sense the force applied to the gastroscope tip 140 and/or the distal portion 139 of the gastroscope 130. The force sensor 145 may include a flexible base located around the distal portion 139 of the gastroscope 130, or a force sensor with flexible electronics. The tip 140 of the gastroscope also contains a microformer 144 beam connected to the matrix 142 of the ultrasound transducers. Microbeamformer 144 may be configured to process or modify electrical signals from an array of ultrasound transducers for use in ultrasound imaging. The microbeamformer 144 may also be used in combination with an appropriate beamformer (128 of FIG. 5B) in the handle 120. In this configuration, the microbeamformer 144 may eliminate some of the redundancy and connecting wires required to transfer raw ultrasound imaging data from the ultrasound transducer 142 to the console. . The use of a microbeamer 144 in the gastroscope 130 can also help reduce the complexity of the gastroscope interface 160 and handle interface 150, for example, by reducing the number of spring-loaded pins 152, 162 needed to transmit ultrasound imaging data.

Хотя некоторые варианты осуществления изобретения предусматривают использование микроформирователя 144 луча в сочетании с формирователем (128 фиг. 5В) луча в рукояти 120, границы объема настоящего изобретения допускают построение гастроскопа 130, содержащего формирователь луча, расположенный в гастроскопе 130. Таким образом, все формирование луча (диаграммы направленности) может происходить внутри гастроскопа 130, или, согласно другим вариантам осуществления, задача формирования луча может быть разделена между микроформирователем луча гастроскопа 130 и формирователем луча рукояти 120. Согласно некоторым вариантам осуществления, все формирование луча может происходить в рукояти 120. В иных вариантах гастроскоп 130 может не содержать микроформирователя луча.Although some embodiments of the invention contemplate the use of a microbeamformer 144 in combination with a beamformer (128 of FIG. 5B) in a handle 120, the scope of the present invention permits the construction of a gastroscope 130 having a beamformer located within the gastroscope 130. Thus, all beamforming ( pattern) may take place within the gastroscope 130, or, in other embodiments, the task of beamforming may be shared between the microbeamformer of the gastroscope 130 and the beamformer of the arm 120. In some embodiments, all beamforming may take place in the arm 120. In other embodiments, gastroscope 130 may not include a microbeamformer.

На фиг. 12 изображена схема системы 100 визуализации для ЧПЭхоКГ, соответствующей одному варианту осуществления настоящего изобретения. Система 100 визуализации для ЧПЭхоКГ, соответствующая фиг. 12, может содержать компоненты, которые подобны или идентичны компонентам вариантов осуществления, показанных на фиг. 3-11. Как показано на фиг. 12, система 100 визуализации для ЧПЭхоКГ может включать в себя гастроскоп 130, содержащий корпус 141 наконечника, мотор 135, тяговые тросы 131, 133, ультразвуковой преобразователь 142, датчик 145 усилия и датчик 148 температуры. Указанные компоненты могут быть организованы аналогично конфигурациям, показанным на фиг. 3-11, или могут иметь немного другую конфигурацию.In FIG. 12 is a diagram of a TEE imaging system 100 in accordance with one embodiment of the present invention. The TEE imaging system 100 corresponding to FIG. 12 may contain components that are similar or identical to those of the embodiments shown in FIG. 3-11. As shown in FIG. 12, the TEE imaging system 100 may include a gastroscope 130 including a handpiece body 141, a motor 135, traction cables 131, 133, an ultrasound transducer 142, a force sensor 145, and a temperature sensor 148. These components may be arranged similarly to the configurations shown in FIG. 3-11, or may have a slightly different configuration.

Как показано на фиг. 12, микроконтроллер 121 принимает и передает множество электрических сигналов для выполнения множества функций. Микроконтроллер 121 может принимать команды от консоли 180 или от селекторов команд пользователя, таких как кнопки 125, соединенных с рукоятью 120. Микроконтроллер 121 может затем обрабатывать и транслировать указанные команды к соответствующим компонентам, таким как источник 123 питания, контроллер 126 сканирования и мотор 135. Микроконтроллер 121 может также принимать сигналы от множества компонентов, таких как датчик 145 усилия, мотор 135 и сигнальный процессор 124. Сигналы, принимаемые микроконтроллером 121, могут содержать информацию, такую как данные усилия, данные температуры, или данные положения мотора, которые могут быть обработаны микроконтроллером 121 и использованы в качестве обратной связи для управления и регулировки различных компонентов системы 100 визуализации для ЧПЭхоКГ.As shown in FIG. 12, the microcontroller 121 receives and transmits a plurality of electrical signals to perform a plurality of functions. Microcontroller 121 may receive commands from console 180 or from user command selectors such as buttons 125 connected to handle 120. Microcontroller 121 may then process and translate said commands to appropriate components such as power supply 123, scan controller 126, and motor 135. Microcontroller 121 may also receive signals from a variety of components such as force sensor 145, motor 135, and signal processor 124. Signals received by microcontroller 121 may contain information such as force data, temperature data, or motor position data that can be processed microcontroller 121 and used as feedback to control and adjust the various components of the TEE imaging system 100.

Например, контроллер 126 сканирования может принять командный сигнал от микроконтроллера 121, чтобы начать выполнение последовательности сканирования, а также данные управления и сигналы синхронизации, относящиеся к последовательности сканирования, которая подлежит выполнению. Контроллер 126 сканирования может передать данные управления и сигналы синхронизации в формирователь 128 луча и сигнальный процессор 124 для управления различными аспектами получения ультразвукового изображения. Формирователь 128 луча может передать один или более сигналов возбуждения в ультразвуковой преобразователь 142, вынуждая ультразвуковой преобразователь 142 излучать ультразвуковую энергию в форме ультразвуковых волн в анатомическую структуру пациента. Указанные один или более сигналов возбуждения могут также содержать командный сигнал для измерения или регистрации эхо-сигналов от переданных ультразвуковых волн. Ультразвуковой преобразователь 142 может затем измерять эхо-сигналы и преобразовывать ультразвуковые эхо-сигналы в электрические сигналы, содержащие данные ультразвуковой визуализации, которые должны быть переданы в формирователь 128 луча. Формирователь 128 луча может затем выполнить обработку, модуляцию или формирование диаграммы направленности для данных ультразвукового изображения на основе критериев от контроллера 126 сканирования, и передать данные ультразвукового изображения, соответствующие сформированной диаграмме направленности, в сигнальный процессор 124 для дальнейшей обработки данных ультразвукового изображения. Сигнальный процессор 124 может затем передать обработанные данные ультразвукового изображения в микроконтроллер 121. По получении обработанных данных ультразвукового изображения от сигнального процессора 124 микроконтроллер 121 может направить обработанные данные ультразвукового изображения в консоль 180 через интерфейс консоли.For example, the scan controller 126 may receive a command signal from the microcontroller 121 to start executing the scan sequence, as well as control data and timing signals related to the scan sequence to be executed. Scan controller 126 may provide control data and timing signals to beamformer 128 and signal processor 124 to control various aspects of ultrasound imaging. The beamformer 128 may transmit one or more excitation signals to the ultrasound transducer 142 causing the ultrasound transducer 142 to radiate ultrasonic energy in the form of ultrasonic waves into the patient's anatomy. Said one or more excitation signals may also comprise a command signal for measuring or recording echoes from the transmitted ultrasonic waves. The ultrasonic transducer 142 may then measure the echoes and convert the ultrasonic echoes into electrical signals containing ultrasound imaging data to be transmitted to the beamformer 128 . The beamformer 128 may then process, modulate, or beamform the ultrasound image data based on the criteria from the scan controller 126, and pass the ultrasound image data corresponding to the beamformed to the signal processor 124 for further processing of the ultrasound image data. The signal processor 124 may then send the processed ultrasound image data to the microcontroller 121. Upon receipt of the processed ultrasound image data from the signal processor 124, the microcontroller 121 may send the processed ultrasound image data to the console 180 via the console interface.

Согласно другому примеру, микроконтроллер 121 посылает сигнал управления питанием в источник 123 питания, чтобы подать напряжение или ток в мотор 135 с целью управления работой или выходной мощностью мотора 135. Мотор 135 может быть соединен с одним или более тяговыми тросами 131, 133, которые могут быть соединены с корпусом 141 наконечника гастроскопа. Когда мотор 135 вращается, чтобы привести в действие тяговые тросы 131, 133, датчик 145 усилия может обнаружить усилие, приложенное к части гастроскопа, например, к корпусу 141 наконечника, преобразовать обнаруженное усилие в электрический сигнал, и передать данный электрический сигнал в контроллер 138 датчика усилия. Электрический сигнал от датчика 145 усилия может содержать данные величины усилия, например, величины усилия, приложенного к датчику 145 усилия и/или к корпусу 141 наконечника. Контроллер 138 датчика усилия может выполнять ряд функций, включая сравнение данных величины усилия с пороговой величиной, а также передачу по меньшей мере одного командного сигнала и величины измеренного усилия в микроконтроллер 121.In another example, microcontroller 121 sends a power control signal to power supply 123 to apply voltage or current to motor 135 to control the operation or output of motor 135. Motor 135 may be connected to one or more traction cables 131, 133, which may be connected to the body 141 of the gastroscope tip. As the motor 135 rotates to actuate the traction cables 131, 133, the force sensor 145 can detect a force applied to a part of the gastroscope, such as the handpiece body 141, convert the detected force into an electrical signal, and transmit this electrical signal to the sensor controller 138 efforts. The electrical signal from the force sensor 145 may comprise force data, such as the force applied to the force sensor 145 and/or the handpiece body 141. The force sensor controller 138 may perform a number of functions, including comparing the force value data with a threshold value, as well as transmitting at least one command signal and the measured force value to the microcontroller 121.

Согласно некоторым вариантам осуществления, когда контроллер 138 датчика усилия получает сигнал измеренного усилия от датчика 145 усилия, указывающий на то, что усилие, приложенное к датчику 145 усилия, превышает пороговую величину, контроллер 138 передает командный сигнал в микроконтроллер 121, чтобы отрегулировать напряжение или ток, подаваемые в мотор 135 для регулирования выходной мощности мотора 135. Согласно другим вариантам, микроконтроллер 121 получает данные величины усилия от контроллера 138 датчика усилия, сравнивает измеренную величину усилия с пороговой величиной и посылает инструкцию в источник 123 питания для коррекции напряжения или тока, подаваемых в мотор 135, для регулирования выходной мощности мотора 135. Согласно еще другим вариантам, если датчик 145 усилия обнаруживает усилие, превышающее заданный порог, то контроллер 138 датчика усилия может передать электрический сигнал непосредственно в мотор 135 для регулирования выходной мощности мотора 135. В иных вариантах микроконтроллер 121 может передать инструкции в источник 123 питания, чтобы прекратить подачу питания в мотор135, чтобы мотор 135 прекратил перемещать дистальную часть 139 гастроскопа 130, или может дать инструкцию мотору 135 изменить направление вращения мотора 135, чтобы вернуть дистальную часть 139 гастроскопа 130 в исходное положение. Мотор 135 может также передавать данные положения мотора в микроконтроллер 121, чтобы дать возможность врачу или пользователю с упреждением управлять движением дистальной части 139 гастроскопа 130.In some embodiments, when force sensor controller 138 receives a measured force signal from force sensor 145 indicating that the force applied to force sensor 145 exceeds a threshold, controller 138 sends a command signal to microcontroller 121 to adjust the voltage or current. supplied to motor 135 to control the output of motor 135. In other embodiments, microcontroller 121 receives force data from force sensor controller 138, compares the measured force to a threshold, and sends an instruction to power supply 123 to correct the voltage or current applied to the motor 135 to control the output of motor 135. In still other embodiments, if force sensor 145 detects a force in excess of a predetermined threshold, then force sensor controller 138 may send an electrical signal directly to motor 135 to control the output of motor 135. In other embodiments, the microcontroller 121 may instruct the power supply 123 to stop powering the motor 135 so that the motor 135 stops moving the distal portion 139 of the gastroscope 130, or may instruct the motor 135 to reverse the direction of rotation of the motor 135 to return the distal portion 139 of the gastroscope 130 to its original position. The motor 135 may also transmit motor position data to the microcontroller 121 to enable the clinician or user to proactively control the movement of the distal portion 139 of the gastroscope 130.

На фиг. 13 изображена схема системы ЧПЭхоКГ зонда, соответствующей другому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 13 изображены компоненты, аналогичные компонентам варианта, показанного на фиг. 12, и дополнительно показан микроформирователь 144 луча, расположенный внутри корпуса 141 наконечника гастроскопа и соединенный с контроллером 126 сканирования, с формирователем 128 луча и ультразвуковым преобразователем 142. Другими словами, работа ЧПЭхоКГ зонда фиг. 13 может быть подобна работе ЧПЭхоКГ зонда фиг. 12 с дополнением в виде микроформирователя 144 луча. Микроформирователь луча, представленный на фиг. 13, может быть выполнен с возможностью обработки или модификации необработанных данных ультразвукового изображения, получаемых и передаваемых ультразвуковым преобразователем 142. Как говорилось выше в отношении фиг. 11, микроформирователь 144 луча может действовать с целью уменьшения объема данных, передаваемых в рукоять через интерфейс 160 сопряжения гастроскопа и интерфейс 150 сопряжения рукояти. Микроформирователь 144 луча может также принимать данные управления, такие как сигналы синхронизации, от контроллера 126 сканирования для управления ультразвуковым преобразователем 142. Формирователь 128 луча рукояти 120 может выполнять дополнительную обработку данных ультразвуковой визуализации, прошедших микроформирователь, для подготовки указанных данных для отображения для врача.In FIG. 13 is a diagram of a TEE probe system in accordance with another embodiment of the present invention. In FIG. 13 shows components similar to those of the embodiment shown in FIG. 12 and further shows a microbeamformer 144 located within the gastroscope handpiece housing 141 and connected to a scan controller 126, beamformer 128, and ultrasound transducer 142. In other words, the operation of the TEE probe of FIG. 13 may be similar to the operation of the TEE probe of FIG. 12 with the addition of a microbeam former 144. The microbeamformer shown in Fig. 13 may be configured to process or modify the raw ultrasound image data acquired and transmitted by the ultrasound transducer 142. As discussed above with respect to FIG. 11, the microbeamformer 144 can operate to reduce the amount of data transmitted to the handle via the gastroscope interface 160 and the handle interface 150. The microbeamformer 144 may also receive control data, such as timing signals, from the scan controller 126 to control the ultrasound transducer 142. The beamformer 128 of the handle 120 may perform additional processing on the ultrasound imaging data passed through the microformer to prepare said data for display to the clinician.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, фиг. 14 изображает проксимальную часть 122 рукояти 120 ЧПЭхоКГзонда 110, отвечающую одному варианту осуществления настоящего изобретения. Проксимальная часть 122 содержит интерфейс 111 консоли, расположенный на проксимальном конце рукояти 120, и предназначенный для передачи данных в консоль. Интерфейс 111 консоли включает в себя интерфейс 114 в виде подпружиненных штырей, представляющий собой матрицу подпружиненных соединителей. Интерфейс консоли также включает в себя направляющий паз 116, предназначенный для того, чтобы направлять на место ответный соединитель. Интерфейс 114 в виде подпружиненных штырей может обеспечить возможность съемного соединения или крепления рукояти 120 и консольного интерфейсного кабеля. Хотя вариант осуществления фиг. 14 представляет собой интерфейс 114 в виде подпружиненных штырей, рукоять 120 может содержать другие виды сопряжения или средств соединения с консолью, например, USB-интерфейс, штепсельный соединитель и т.п. Отсоединяемый USB кабель, например, может проходить между рукоятью 120 и консолью, и давать возможность разъемного или разделяемого соединения кабеля с рукоятью 120, в отличие от кабеля с неразборным креплением, как в некоторых вариантах осуществления традиционных ЧПЭхоКГ зондов. Как будет рассмотрено ниже согласно фиг. 15, интерфейс консоли может быть выполнен с возможностью соединения с модулем беспроводной связи. Согласно другим вариантам, интерфейс консоли может быть выполнен с возможностью соединения с кабелем зарядного устройства для приема электропитания.In accordance with another aspect of the present invention, FIG. 14 shows the proximal portion 122 of the handle 120 of the TEE probe 110 in accordance with one embodiment of the present invention. The proximal portion 122 includes a console interface 111 located at the proximal end of the handle 120 for transmitting data to the console. The console interface 111 includes a spring pin interface 114 which is an array of spring connectors. The console interface also includes a guide slot 116 for guiding the mating connector into place. The spring pin interface 114 may allow for detachable connection or attachment of the handle 120 and the console interface cable. Although the embodiment of FIG. 14 is a spring pin interface 114, the handle 120 may include other interfaces or means of connection to the console, such as a USB interface, a plug connector, and the like. A detachable USB cable, for example, may extend between the handle 120 and the console, and allow a releasable or separable connection of the cable to the handle 120, as opposed to a non-removable cable, as in some embodiments of conventional TEE probes. As will be discussed below with reference to FIG. 15, the console interface may be configured to connect to the wireless communication module. In other embodiments, the console interface may be configured to connect to a charger cable to receive power.

На фиг. 15 изображен модуль 190 беспроводной связи, соединенный с рукоятью ЧПЭхоКГ зонда, и соответствующий одному варианту осуществления настоящего изобретения. Модуль 190 беспроводной связи может содержать корпус 197 и первый интерфейс 195а сопряжения модуля, предназначенный для связи консоли с рукоятью. Согласно другим вариантам, модуль 190 беспроводной связи может быть расположен внутри рукояти, или может быть прикреплен неразборным образом к рукояти 120.In FIG. 15 depicts a wireless communication module 190 coupled to the handle of a TEE probe and in accordance with one embodiment of the present invention. The wireless communication module 190 may include a housing 197 and a first module interface 195a for communicating the console with the handle. In other embodiments, the wireless communication module 190 may be located within the handle, or may be integrally attached to the handle 120.

Дополнительно к корпусу 197 и первому интерфейсу 195а сопряжения модуля, модуль беспроводной связи фиг. 15 содержит радиомодуль 191, микроконтроллер 192, батарею 193, диспетчер 199 электропитания, элемент беспроводной связи, содержащий антенну 194, и второй интерфейс 195b сопряжения модуля. Модуль 190 беспроводной связи может быть соединен с рукоятью через первый интерфейс 195а сопряжения модуля. Согласно некоторым вариантам осуществления, первый интерфейс 195а сопряжения модуля представляет собой интерфейс в виде подпружиненных штырей, предназначенный для связи с интерфейсом консоли рукояти. Согласно другим вариантам осуществления, первый интерфейс 195а сопряжения модуля может представлять собой USB интерфейс, или иные подходящие средства связи с рукоятью.In addition to the housing 197 and the first module interface 195a, the wireless communication module of FIG. 15 includes a radio module 191, a microcontroller 192, a battery 193, a power manager 199, a wireless element containing an antenna 194, and a second module interface 195b. The wireless communication module 190 may be connected to the handle via the first module interface 195a. In some embodiments, the first module interface 195a is a spring-loaded pin interface for communicating with the arm console interface. In other embodiments, the first module interface 195a may be a USB interface, or other suitable means of communication with the handle.

Радиомодуль 191 может быть соединен с антенной 194 и выполнен с возможностью приема радиосигнала от консоли. Согласно некоторым вариантам осуществления, радиосигнал может содержать команды или инструкции от консоли для выполнения одной или более функций, например, ЧПЭхоКГ сканирования. Радиомодуль 191 может также быть соединен с микроконтроллером 192 для передачи команд или инструкций различным компонентам рукояти 120 и/или гастроскопу 130 через интерфейс консоли. К примеру, согласно некоторым вариантам осуществления, радиомодуль 191 может принимать инструкции от консоли 180 для управления движением дистальной части 139 гастроскопа 130. Модуль 190 беспроводной связи может передавать инструкции контроллеру в рукояти 120. Контроллер затем может дать команду диспетчеру 199 электропитания для подачи питания (например, напряжения или тока) в мотор в гастроскопе или в рукояти для приведения в действие тягового троса, предназначенного для управления движением дистальной части гастроскопа. Согласно некоторым вариантам осуществления, микроконтроллер 192 может передавать инструкции непосредственно одному или более компонентам гастроскопа, например, мотору или контроллеру мотора. Согласно некоторым вариантам осуществления, модуль 190 беспроводной связи может также содержать интерфейс 198 пользователя и звуковой индикатор 196, выполненный с возможностью индикации состояния или функции модуля 190 беспроводной связи. К примеру, в некоторых вариантах звуковой индикатор может содержать громкоговоритель, и может издавать слышимый шум, например, зуммерный сигнал, чтобы указать, что модуль 190 беспроводной связи правильно присоединен к рукояти.The radio module 191 may be coupled to the antenna 194 and configured to receive a radio signal from the console. In some embodiments, the radio signal may include commands or instructions from the console to perform one or more functions, such as a TEE scan. The radio module 191 may also be connected to the microcontroller 192 to transmit commands or instructions to the various components of the handle 120 and/or the gastroscope 130 via a console interface. For example, in some embodiments, radio module 191 may receive instructions from console 180 to control movement of distal portion 139 of gastroscope 130. Wireless module 190 may transmit instructions to a controller in handle 120. The controller may then instruct power manager 199 to apply power (e.g., , voltage or current) into the motor in the gastroscope or in the handle to actuate a traction cable designed to control the movement of the distal part of the gastroscope. In some embodiments, microcontroller 192 may communicate instructions directly to one or more components of the gastroscope, such as a motor or motor controller. According to some embodiments, the wireless module 190 may also include a user interface 198 and an audible indicator 196 configured to indicate the status or function of the wireless module 190. For example, in some embodiments, the audible indicator may include a speaker, and may emit an audible noise, such as a beep, to indicate that the wireless module 190 is properly attached to the handle.

Различные компоненты модуля 190 беспроводной связи могут получать питание от батареи 193. Батарея 193 может быть соединена с диспетчером 199 электропитания, выполненным с возможностью распределения питания от батареи 193 по другим компонентам модуля 190 беспроводной связи. Согласно некоторым вариантам осуществления, батарея 193 модуля 190 беспроводной связи может также снабжать питанием различные электрические компоненты рукояти и/или гастроскопа. К примеру, мотор гастроскопа может получать питание от батареи 193 модуля 190 беспроводной связи. В варианте осуществления, показанном на фиг. 15, модуль 190 беспроводной связи может содержать второй интерфейс 195b сопряжения модуля в проксимальной части модуля 190 беспроводной связи. Второй интерфейс 195b сопряжения модуля может быть выполнен с возможностью соединения с консольным интерфейсным кабелем или с кабелем зарядного устройства. Таким образом, ЧПЭхоКГ зонд, соединенный с модулем 190 беспроводной связи фиг. 15, может работать либо через беспроводное соединение, либо через проводное соединение с консолью посредством консольного интерфейсного кабеля.Various components of wireless communication module 190 may be powered by battery 193. Battery 193 may be connected to a power manager 199 configured to distribute power from battery 193 to other components of wireless communication module 190. In some embodiments, battery 193 of wireless communication module 190 may also power various electrical components of the handle and/or gastroscope. For example, the gastroscope motor can be powered by the battery 193 of the wireless communication module 190. In the embodiment shown in FIG. 15, the wireless module 190 may include a second module interface 195b at the proximal portion of the wireless module 190. The second module interface 195b may be configured to connect to a console interface cable or a charger cable. Thus, the TEE probe connected to the wireless communication module 190 of FIG. 15 can work either wirelessly or wired to the console via the console interface cable.

На фиг. 16 и 17 изображены схемы вариантов осуществления модуля 190 беспроводной связи. Модуль 190 беспроводной связи фиг. 16 может содержать компоненты аналогичные или идентичные компонентам, изображенным на фиг. 15, например, радиомодуль 191, микроконтроллер 192а и батарею 193. Батарея 193 может быть соединена с диспетчером 199 электропитания. Диспетчер 199 электропитания может быть выполнен с возможностью распределения питания от батареи 193 по другим компонентам модуля беспроводной связи, таким как микроконтроллер 192а и радиомодуль 191. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 16, модуль 190 беспроводной связи может содержать корпус 197, в котором размещены электрические компоненты модуля 190 беспроводной связи. Согласно другим вариантам осуществления, таким, как вариант на фиг. 17, часть модуля 290 беспроводной связи может не содержать своего корпуса, и может быть размещена внутри рукояти 220 ЧПЭхоКГ зонда. В варианте осуществления по фиг. 17 рукоять 220 может содержать интерфейс 211 консоли, а не первый или второй интерфейс сопряжения модуля. Рукоять 220 может быть выполнена с возможностью беспроводного управления со стороны консоли 180, или посредством проводного соединения, содержащего консольный интерфейсный кабель, который соединен с интерфейсом 211 консоли на рукояти 220 (например, фиг. 14) и с консолью 180.In FIG. 16 and 17 are diagrams of embodiments of wireless communication module 190. The wireless communication module 190 of FIG. 16 may contain components similar or identical to those shown in FIG. 15, such as a radio module 191, a microcontroller 192a, and a battery 193. The battery 193 may be connected to a power manager 199. Power manager 199 may be configured to distribute power from battery 193 to other components of the wireless module, such as microcontroller 192a and radio module 191. In the embodiment depicted in FIG. 16, the wireless communication module 190 may include a housing 197 that houses the electrical components of the wireless communication module 190. According to other embodiments, such as the embodiment of FIG. 17, a portion of the wireless communication module 290 may not include its own housing, and may be placed inside the handle 220 of the TEE probe. In the embodiment of FIG. 17, handle 220 may include a console interface 211 rather than a first or second module interface. The handle 220 may be configured to be controlled wirelessly from the console 180, or via a wired connection containing a console interface cable that is connected to the console interface 211 on the handle 220 (e.g., FIG. 14) and to the console 180.

Согласно фиг. 16, радиомодуль 191 может принимать антенной 194 радиосигнал от консоли 180. Данный радиосигнал может содержать, например, командный сигнал и рабочие инструкции. Радиомодуль 191 может преобразовывать радиосигнал в электрический сигнал для передачи в микроконтроллер 192а. По получении электрического сигнала микроконтроллер 192а модуля беспроводной связи направляет указанный электрический сигнал к соответствующему компоненту, например, к рукояти 120. Батарея 193 может снабжать электропитанием радиомодуль и микроконтроллеры 192а, 192b через диспетчера 199 электропитания. Диспетчер 199 электропитания может быть выполнен с возможностью раздачи соответствующего количества электроэнергии каждому из компонентов модуля 190 беспроводной связи. С другой стороны, внешнее зарядное устройство может обеспечивать питанием различные компоненты модуля 190 беспроводной связи через диспетчера 199 электропитания. В некоторых вариантах внешнее зарядное устройство может быть выполнено с возможностью заряда батареи 193 при одновременной подаче электропитания компонентам модуля 190 беспроводной связи. Согласно другим вариантам, внешнее зарядное устройство только подает питание на батарею 193 и заряжает последнюю, а батарея 193 обеспечивает электропитание компонентов модуля беспроводной связи. Согласно еще другим вариантам осуществления, батарея 193 может обеспечивать питанием компоненты других частей системы ЧПЭхоКГ зонда, например, компоненты рукояти 120 и гастроскопа 130. Согласно некоторым вариантам осуществления, батарея 193 модуля 190 беспроводной связи обеспечивает все электропитание необходимое для работы системы ЧПЭхоКГ зонда.According to FIG. 16, radio module 191 may receive a radio signal from console 180 at antenna 194. This radio signal may include, for example, a command signal and operating instructions. The radio module 191 may convert the radio signal into an electrical signal for transmission to the microcontroller 192a. Upon receipt of an electrical signal, the microcontroller 192a of the wireless communication module sends the specified electrical signal to the appropriate component, for example, to the handle 120. The battery 193 can supply power to the radio module and the microcontrollers 192a, 192b through the power manager 199. The power manager 199 may be configured to distribute an appropriate amount of power to each of the components of the wireless communication module 190. On the other hand, an external charger may provide power to the various components of the wireless communication module 190 via the power manager 199 . In some embodiments, an external charger may be configured to charge the battery 193 while providing power to the components of the wireless communication module 190. In other embodiments, the external charger only powers and charges the battery 193, while the battery 193 provides power to the components of the wireless communication module. In still other embodiments, battery 193 may provide power to components of other parts of the TEE probe system, such as components of handle 120 and gastroscope 130. In some embodiments, battery 193 of wireless communication module 190 provides all of the power needed to operate the TEE probe system.

Интерфейс 198 пользователя, который может включать в себя один или более селекторов команд пользователя, например, кнопки, диски, круглые головки, тумблеры, рычажки, джойстики, сенсорные переключатели и т.п., может быть соединен с корпусом модуля 190 беспроводной связи, и может быть выполнен с возможностью приема команды от пользователя. Согласно некоторым вариантам осуществления, пользователь может управлять одним или более аспектами работы модуля 190 беспроводной связи и/или ЧПЭхоКГ зонда 110 путем манипулирования интерфейсом 198 пользователя (например, нажимая на кнопку). Интерфейс 198 пользователя затем посылает командный сигнал пользователя в микроконтроллер 192b. Микроконтроллер 192b выполнен с возможностью приема сигнала команды пользователя и передачи сигнала команды пользователя к соответствующему компоненту, например, к диспетчеру 199 электропитания или микроконтроллеру 192а. Например, интерфейс 198 пользователя может быть выполнен с возможностью приема сигнала команды от пользователя для выключения одного или более компонентов модуля 190 беспроводной связи. Согласно другим вариантам, интерфейс 198 пользователя может быть выполнен с возможностью управления одним или более аспектами сканирования или работы ЧПЭхоКГ зонда, или движением дистальной части 139 гастроскопа 130.A user interface 198, which may include one or more user command selectors, such as buttons, dials, knobs, toggle switches, levers, joysticks, touch switches, and the like, may be coupled to the body of the wireless communication module 190, and may be configured to receive a command from a user. In some embodiments, a user may control one or more aspects of the operation of the wireless communication module 190 and/or the TEE probe 110 by manipulating the user interface 198 (eg, by pressing a button). The user interface 198 then sends the user command signal to the microcontroller 192b. The microcontroller 192b is configured to receive the user command signal and transmit the user command signal to the appropriate component, such as the power manager 199 or the microcontroller 192a. For example, user interface 198 may be configured to receive a command signal from a user to turn off one or more components of wireless communication module 190. In other embodiments, the user interface 198 may be configured to control one or more aspects of the scanning or operation of the TEE probe, or the movement of the distal portion 139 of the gastroscope 130.

Согласно одному варианту осуществления, микроконтроллер 192а модуля 190 беспроводной связи может принимать данные ультразвукового изображения от рукояти 120. Микроконтроллер 192а может направить данные ультразвукового изображения в радиомодуль 191, который затем посредством антенны 194 беспроводным образом передаст данные ультразвукового изображения в консоль 180. Радиомодуль 191 может быть выполнен с возможностью преобразования данных ультразвукового изображения, переданных микроконтроллером 192а, из электрического сигнала в радиосигнал.In one embodiment, microcontroller 192a of wireless communication module 190 may receive ultrasound image data from handpiece 120. Microcontroller 192a may send ultrasound image data to radio module 191, which will then wirelessly transmit ultrasound image data to console 180 via antenna 194. Radio module 191 may be configured to convert the ultrasound image data transmitted by the microcontroller 192a from an electrical signal to a radio signal.

На фиг. 17 изображена часть модуля 290 беспроводной связи рукояти 220, которая может включать в себя компоненты аналогичные или идентичные компонентам модуля беспроводной связи фиг. 16. К примеру, часть модуля 290 беспроводной связи содержит радиомодуль 291, содержащий антенну 194, микроконтроллер, батарею и диспетчер электропитания, микроконтроллер, интерфейс консоли и интерфейс 298 пользователя. В этом отношении, часть модуля 290 беспроводной связи рукояти 220 может быть выполнена с возможностью выполнения аналогичных или идентичных функций, как это было описано в отношении варианта, изображенного на фиг. 16. В варианте осуществления по фиг. 17, часть модуля 290 беспроводной связи может быть размещена внутри рукояти 220, а не выполнена в виде отдельного блока или приставки. Другими словами, рукоять 220 содержит часть модуля 290 беспроводной связи и соответствующие компоненты. Таким образом, как было описано выше, часть модуля 290 беспроводной связи, соответствующая варианту осуществления, изображенному на фиг. 17, не содержит отдельного корпуса, или первого или второго интерфейса модуля.In FIG. 17 shows a portion of the wireless communication module 290 of the handle 220, which may include components similar or identical to those of the wireless communication module of FIG. 16. For example, a portion of the wireless communication module 290 includes a radio module 291 containing an antenna 194, a microcontroller, a battery and power manager, a microcontroller, a console interface, and a user interface 298. In this regard, the wireless communications module 290 portion of the handle 220 may be configured to perform similar or identical functions as described with respect to the embodiment shown in FIG. 16. In the embodiment of FIG. 17, a portion of the wireless communication module 290 may be housed within the handle 220 rather than being a separate unit or attachment. In other words, the handle 220 contains part of the wireless communication module 290 and related components. Thus, as described above, the portion of the wireless communication module 290 corresponding to the embodiment shown in FIG. 17 does not include a separate housing, or a first or second module interface.

На фиг. 18 изображена блок-схема одного варианта осуществления способа 300 для беспроводного управления гастроскопом ЧПЭхоКГ зонда. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, этапы выполнения способа 300 могут быть реализованы посредством ЧПЭхоКГ зонда и соответствующих компонентов, изображенных на фиг. 3-17. Следует понимать, что определенные этапы осуществления способа 300 могут быть выполнены в другом порядке, нежели тот, какой показан на фиг. 18; дополнительные этапы могут быть предусмотрены до, во время и после определенных этапов; и/или некоторые из описанных этапов могут быть заменены или исключены в иных вариантах осуществления изобретения.In FIG. 18 is a flow diagram of one embodiment of a method 300 for wirelessly controlling a TEE probe gastroscope. According to some embodiments of the invention, the steps of method 300 may be implemented by means of a TEE probe and associated components depicted in FIG. 3-17. It should be understood that certain steps of the method 300 may be performed in a different order than that shown in FIG. 18; additional stages may be provided before, during and after certain stages; and/or some of the described steps may be replaced or omitted in other embodiments of the invention.

На этапе 310 ЧПЭхоКГ зонд, содержащий модуль беспроводной связи, принимает беспроводной командный сигнал от консоли. Командный сигнал может содержать инструкции для перемещения наконечника гастроскопа. Командный сигнал может быть беспроводным образом принят радиомодулем модуля беспроводной связи. На этапе 320 радиомодуль передает командный сигнал в контроллер. На этапе 330, контроллер, получив командный сигнал, подает напряжение на исполнительный орган, такой как мотор, чтобы привести исполнительный орган в действие. Подача напряжения контроллером на исполнительный орган может включать в себя инструкцию для источника питания - подать питание на исполнительный орган. На этапе 340 исполнительный орган совершает действие, чтобы втянуть тяговый трос, соединенный с наконечником гастроскопа или дистальной частью гастроскопа с целью перемещения или отклонения дистальной части.In step 310, the TEE probe containing the wireless communication module receives a wireless command signal from the console. The command signal may contain instructions for moving the tip of the gastroscope. The command signal may be wirelessly received by the radio module of the wireless communication module. At step 320, the radio module sends a command signal to the controller. In step 330, the controller, upon receiving the command signal, energizes an actuator, such as a motor, to actuate the actuator. Applying voltage by the controller to the actuator may include an instruction for the power source to apply power to the actuator. At step 340, the actuator performs an action to retract the traction cable connected to the tip of the gastroscope or the distal part of the gastroscope to move or deflect the distal part.

Когда наконечник гастроскопа или дистальная часть гастроскопа движется или отклоняется, наконечник гастроскопа может прикладывать усилие к пищеводу пациента, и наоборот. На этапе 350 датчик усилия в наконечнике гастроскопа измеряет усилие, приложенное к наконечнику. На этапе 360 датчик усилия передает сигнал обнаружения усилия, который может содержать величину усилия, приложенного к наконечнику гастроскопа, в контроллер датчика усилия, соединенный с исполнительным органом и модулем беспроводной связи. На этапе 365 контроллер датчика усилия сравнивает измеренную величину усилия с заданным порогом. На этапе 370, если измеренное усилие превышает порог, то контроллер датчика усилия посылает мотору инструкцию отрегулировать выходную мощность мотора или прекратить работу мотора. Согласно некоторым вариантам осуществления, этап передачи мотору инструкции отрегулировать выходную мощность мотора или прекратить работу мотора может содержать инструкцию источнику питания уменьшить напряжение, подаваемое на мотор. В некоторых вариантах, если измеренное усилие превышает порог, то контроллер датчика усилия может послать мотору инструкцию реверсировать направление вращения, чтобы вернуть наконечник гастроскопа в предыдущее положение внутри пищевода пациента.When the tip of the gastroscope or the distal part of the gastroscope moves or deviates, the tip of the gastroscope can apply force to the patient's esophagus, and vice versa. In step 350, a force sensor in the gastroscope tip measures the force applied to the tip. At step 360, the force sensor transmits a force detection signal, which may include the amount of force applied to the gastroscope tip, to the force sensor controller connected to the actuator and the wireless communication module. In step 365, the force sensor controller compares the measured force value with a predetermined threshold. At 370, if the measured force exceeds a threshold, then the force sensor controller instructs the motor to adjust the motor output or stop the motor. In some embodiments, the step of instructing the motor to adjust the motor output or shut down the motor may comprise instructing the power source to decrease the voltage applied to the motor. In some embodiments, if the measured force exceeds a threshold, then the force sensor controller may instruct the motor to reverse the direction of rotation to return the gastroscope tip to its previous position within the patient's esophagus.

На этапе 380, когда контроллер датчика усилия определяет, что измеренное усилие превышает установленный порог, контроллер датчика усилия также передает в консоль сигнал превышения усилия. Эта передача может быть выполнена беспроводным образом посредством модуля беспроводной связи. На этапе 390, когда консоль получает сигнал превышения усилия, консоль активирует индикатор обнаружения усилия, чтобы указать врачу или пользователю, что обнаруженное усилие превышает установленную пороговую величину. Таким образом врач или пользователь могут быть поставлены в известность, что к пищеводу приложено слишком большое усилие, и что мотор может прекратить движение наконечника гастроскопа внутри пищевода пациента. Такая обратная связь может быть полезной для врача, который управляет ЧПЭхоКГ зондом по беспроводному каналу связи. Не имея такой обратной связи, врач мог бы столкнуться с трудностями при маневрировании дистальной частью гастроскопа внутри пищевода пациента. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, индикатор обнаружения усилия может представлять собой световой сигнализатор, иконку на экране, предупреждающий звук или сочетание указанных средств сигнализации.At 380, when the force sensor controller determines that the measured force is above the set threshold, the force sensor controller also sends an overforce signal to the console. This transmission may be performed wirelessly by means of a wireless communication module. At 390, when the console receives an overforce signal, the console activates a force detection indicator to indicate to the clinician or user that the detected force is above a predetermined threshold. In this way, the physician or user can be made aware that too much force has been applied to the esophagus and that the motor may stop the movement of the gastroscope tip inside the patient's esophagus. Such feedback can be useful for a doctor who controls the TEE probe wirelessly. Without such feedback, the clinician might have difficulty maneuvering the distal end of the gastroscope inside the patient's esophagus. According to some embodiments of the invention, the force detection indicator may be a warning light, an icon on the screen, a warning sound, or a combination of these alarms.

На фиг. 19 изображена блок-схема одного варианта осуществления способа 400 беспроводной передачи данных ультразвуковой визуализации в консоль. Согласно некоторым вариантам осуществления, этапы реализации способа 400 могут быть выполнены посредством ЧПЭхоКГ зонда и соответствующих компонентов, изображенных на фиг. 3-11. Следует понимать, что этапы способа 400 можно выполнять в ином порядке нежели тот, который показан на фиг. 19; дополнительные этапы могут быть предусмотрены до, во время и после определенных этапов; и/или некоторые из описанных этапов могут быть заменены или исключены в иных вариантах осуществления изобретения.In FIG. 19 is a flow diagram of one embodiment of a method 400 for wirelessly transmitting ultrasound imaging data to a console. In some embodiments, the steps of method 400 may be performed by means of a TEE probe and associated components depicted in FIG. 3-11. It should be understood that the steps of method 400 may be performed in a different order than that shown in FIG. 19; additional stages may be provided before, during and after certain stages; and/or some of the described steps may be replaced or omitted in other embodiments of the invention.

На этапе 410 ультразвуковой преобразователь может получить данные ультразвуковой визуализации путем излучения ультразвуковой энергии в форме ультразвуковых волн в теле пациента. Ультразвуковой преобразователь обнаруживает отраженные ультразвуковые волны или эхо-сигналы, и преобразует отраженные ультразвуковые волны в электрические сигналы, содержащие данные ультразвукового изображения. На этапе 420 ультразвуковой преобразователь передает данные ультразвукового изображения в микроформирователь луча, который может быть аналогичен или идентичен микроформирователю 144, показанному на фиг. 11. Указанный микроформирователь принимает, обрабатывает данные ультразвукового изображения, и на этапе 430 обработанные в микроформирователе данные ультразвукового изображения передаются в формирователь луча. В некоторых вариантах осуществления микроформирователь луча расположен внутри гастроскопа, а формирователь луча расположен в рукояти. Согласно другим вариантам осуществления, формирователь луча может быть расположен в консоли. Формирователь луча принимает частично обработанные данные ультразвукового изображения, выполняет дополнительную обработку (или формирование луча) данных ультразвуковой визуализации, которые должны быть выведены на дисплей для врача. На этапе 440 данные ультразвукового изображения, прошедшие формирование луча, передаются в сигнальный процессор, выполненный с возможностью дальнейшей обработки данных ультразвукового изображения, прошедших формирование луча, для создания ультразвукового изображения, подлежащего выводу на дисплей для врача. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, обработка данных ультразвукового изображения, выполняемая микроформирователем луча, формирователем луча и сигнальным процессором, может сократить объем данных, который должен быть передан в консоль. На этапе 450 сигнальный процессор передает обработанные данные ультразвукового изображения в модуль беспроводной связи, и на этапе 460 модуль беспроводной связи принимает и беспроводным образом передает обработанные данные ультразвукового изображения в консоль.At 410, the ultrasound transducer may acquire ultrasound imaging data by emitting ultrasound energy in the form of ultrasound waves in the patient's body. The ultrasonic transducer detects reflected ultrasonic waves or echoes and converts the reflected ultrasonic waves into electrical signals containing ultrasonic image data. In step 420, the ultrasound transducer transmits the ultrasound image data to a microbeamformer, which may be similar or identical to microbeamformer 144 shown in FIG. 11. Said microformer receives, processes the ultrasound image data, and in step 430, the processed ultrasound image data in the microformer is transmitted to the beamformer. In some embodiments, the microbeamformer is located within the gastroscope and the beamformer is located in the handle. According to other embodiments, the beamformer may be located in the console. The beamformer receives the partially processed ultrasound image data, performs additional processing (or beamforming) of the ultrasound imaging data to be displayed for the clinician. At step 440, the beamformed ultrasound image data is provided to a signal processor, configured to further process the beamformed ultrasound image data to generate an ultrasound image to be displayed for the clinician. According to some embodiments of the invention, the processing of the ultrasound image data performed by the microbeamformer, the beamformer, and the signal processor can reduce the amount of data that must be transmitted to the console. In step 450, the signal processor transmits the processed ultrasound image data to the wireless communication module, and in step 460, the wireless communication module receives and wirelessly transmits the processed ultrasound image data to the console.

Специалистам в данной области должно быть понятно, что рассмотренные выше устройство, системы и способы могут быть видоизменены различным образом. Соответственно, рядовые специалисты должны понимать, что варианты осуществления, которые охватывает настоящее описание, не ограничены приведенными конкретными примерами. В этом отношении, хотя были представлены и описаны иллюстрирующие варианты, предполагается возможность внесения в вышеописанное изобретение широкого ряда модификаций, изменений и замен. Следует понимать, что такие изменения можно сделать в вышеописанном изобретении, не выходя за границы его идеи и объема. Соответственно, целесообразно прилагаемую формулу изобретения толковать в широком смысле в соответствии с настоящим описанием.Those skilled in the art will appreciate that the apparatus, systems, and methods discussed above may be modified in various ways. Accordingly, those of ordinary skill in the art should understand that the embodiments covered by the present description are not limited to the specific examples given. In this regard, while illustrative embodiments have been presented and described, it is contemplated that a wide range of modifications, changes, and substitutions may be made to the invention described above. It should be understood that such changes can be made to the invention described above without departing from the spirit and scope of the same. Accordingly, it is expedient to interpret the appended claims in a broad sense in accordance with the present description.

Claims (41)

1. Зонд для чреспищеводной эхокардиографии, содержащий: рукоять (120);1. Probe for transesophageal echocardiography, containing: handle (120); гастроскоп (130), соединенный с рукоятью с возможностью отсоединения и выполненный с возможностью размещения в пищеводе пациента, при этом гастроскоп содержит ультразвуковой преобразователь (140), расположенный в дистальной части гастроскопа, и выполненный с возможностью получения данных ультразвуковой визуализации;a gastroscope (130) connected to the handle with the possibility of detachment and configured to be placed in the patient's esophagus, while the gastroscope includes an ultrasonic transducer (140) located in the distal part of the gastroscope and configured to receive ultrasound imaging data; интерфейс (150) сопряжения рукояти, расположенный в дистальной части рукояти;handle interface (150) located in the distal part of the handle; и интерфейс (160) сопряжения гастроскопа, расположенный в проксимальной части гастроскопа,and a gastroscope interface (160) located in the proximal part of the gastroscope, модуль (190) беспроводной связи, соединенный с рукоятью и выполненный с возможностью осуществления связи с гастроскопом, содержащий:a wireless communication module (190) connected to the handle and configured to communicate with the gastroscope, comprising: элемент (194) беспроводной связи;element (194) wireless; и микроконтроллер (121), выполненный с возможностью осуществления связи с элементом беспроводной связи,and a microcontroller (121) configured to communicate with the wireless communication element, причем модуль беспроводной связи выполнен с возможностью приема командного сигнала от консоли (180), расположенной на расстоянии от зонда для чреспищеводной эхокардиографии, и передачи данных ультразвуковой визуализации в консоль, причем микроконтроллер выполнен с возможностью передачи электрического сигнала в гастроскоп для управления движением дистальной части гастроскопа в ответ на принятый командный сигнал, причем рукоять и гастроскоп разъемным образом соединены друг с другом посредством интерфейса сопряжения рукояти и интерфейса сопряжения гастроскопа,moreover, the wireless communication module is configured to receive a command signal from the console (180) located at a distance from the probe for transesophageal echocardiography, and transmit ultrasound imaging data to the console, wherein the microcontroller is configured to transmit an electrical signal to the gastroscope to control the movement of the distal part of the gastroscope in a response to the received command signal, wherein the handle and the gastroscope are detachably connected to each other by means of a handle interface and a gastroscope interface, при этом интерфейс сопряжения рукояти выполнен с возможностью передачи электрического сигнала в гастроскоп через интерфейс сопряжения гастроскопа для управления дистальной частью гастроскопа,wherein the handle interface is configured to transmit an electrical signal to the gastroscope via the gastroscope interface to control the distal part of the gastroscope, причем модуль (190) беспроводной связи размещен внутри рукояти,wherein the wireless communication module (190) is placed inside the handle, при этом модуль (190) беспроводной связи содержит корпус, соединенный с рукоятью, причем, когда модуль беспроводной связи соединен с рукоятью, модуль беспроводной связи передает электрический сигнал в гастроскоп.wherein the wireless communication module (190) comprises a housing connected to the handle, wherein when the wireless communication module is connected to the handle, the wireless communication module transmits an electrical signal to the gastroscope. 2. Зонд для чреспищеводной эхокардиографии по п. 1, дополнительно содержащий интерфейс (198) пользователя, соединенный с рукоятью и выполненный с возможностью приема ручного ввода данных от пользователя для управления гастроскопом.2. The transesophageal echocardiography probe of claim 1, further comprising a user interface (198) coupled to the handle and configured to receive manual input from a user to control the gastroscope. 3. Зонд для чреспищеводной эхокардиографии по п. 1, в котором гастроскоп содержит:3. The probe for transesophageal echocardiography according to claim 1, in which the gastroscope contains: тяговый трос, соединенный с дистальной частью гастроскопа; иa traction cable connected to the distal part of the gastroscope; And исполнительный орган, соединенный с тяговым тросом,executive body connected to the traction cable, при этом микроконтроллер выполнен с возможностью передачи электрического сигнала в исполнительный орган для приведения в действие тягового троса с целью перемещения дистальной части гастроскопа.wherein the microcontroller is configured to transmit an electrical signal to the actuator to actuate the traction cable to move the distal part of the gastroscope. 4. Зонд для чреспищеводной эхокардиографии по п. 1, в котором микроконтроллер выполнен с возможностью передачи электрического сигнала для управления ультразвуковым преобразователем в ответ на командный сигнал.4. The transesophageal echocardiography probe of claim 1, wherein the microcontroller is configured to transmit an electrical signal to control the ultrasound transducer in response to a command signal. 5. Зонд для чреспищеводной эхокардиографии по п. 1, в котором ультразвуковой преобразователь включает в себя матрицу ультразвуковых преобразователей, при этом рукоять содержит формирователь луча, выполненный с возможностью осуществления связи с матрицей ультразвуковых преобразователей.5. The transesophageal echocardiography probe of claim 1, wherein the ultrasound transducer includes an array of ultrasound transducers, wherein the handle includes a beamformer configured to communicate with the array of ultrasound transducers. 6. Зонд для чреспищеводной эхокардиографии по п. 5, в котором рукоять содержит сигнальный процессор, выполненный с возможностью осуществления связи с формирователем луча.6. The transesophageal echocardiography probe of claim 5, wherein the handle includes a signal processor configured to communicate with the beamformer. 7. Зонд для чреспищеводной эхокардиографии по п. 5, в котором гастроскоп содержит микроформирователь луча, выполненный с возможностью осуществления связи с матрицей ультразвуковых преобразователей и с формирователем луча.7. The transesophageal echocardiography probe of claim 5, wherein the gastroscope comprises a microbeamformer configured to communicate with an array of ultrasound transducers and with the beamformer. 8. Зонд для чреспищеводной эхокардиографии по п. 1, дополнительно содержащий батарею, выполненную с возможностью питания модуля беспроводной связи и гастроскопа.8. The probe for transesophageal echocardiography according to claim 1, further comprising a battery configured to power the wireless communication module and the gastroscope. 9. Зонд для чреспищеводной эхокардиографии по п. 1, в котором указанный корпус съемным образом соединен с рукоятью при помощи по меньшей мере одного из следующих средств: USB-интерфейса или интерфейса в виде подпружиненных штырей.9. The probe for transesophageal echocardiography according to claim. 1, in which the specified housing is connected in a removable way to the handle using at least one of the following means: USB interface or interface in the form of spring pins. 10. Способ беспроводного управления зондом для чреспищеводной эхокардиографии по п. 1, содержащий этапы, на которых:10. A method for wirelessly controlling a transesophageal echocardiography probe according to claim 1, comprising the steps of: посредством элемента беспроводной связи, соединенного с рукоятью зонда для чреспищеводной эхокардиографии, беспроводным образом принимают командный сигнал, передаваемый консолью, расположенной на расстоянии от зонда для чреспищеводной эхокардиографии, в то время как гастроскоп зонда для чреспищеводной эхокардиографии размещен в пищеводе пациента, причем гастроскоп соединен с рукоятью, но с возможностью отсоединения;through a wireless communication element connected to the handle of the transesophageal echocardiography probe, wirelessly receive a command signal transmitted by a console located at a distance from the transesophageal echocardiography probe, while the gastroscope of the transesophageal echocardiography probe is placed in the patient's esophagus, and the gastroscope is connected to the handle , but with the possibility of detachment; посредством элемента беспроводной связи передают принятый командный сигнал в контроллер, соединенный с рукоятью; иby means of a wireless communication element transmit the received command signal to the controller connected to the handle; And в ответ на принятый командный сигнал посредством контроллера подают напряжение на исполнительный орган, соединенный с гастроскопом, для управления движением дистальной части гастроскопа внутри пищевода,in response to the received command signal, voltage is applied by means of the controller to the actuator connected to the gastroscope to control the movement of the distal part of the gastroscope inside the esophagus, посредством ультразвукового преобразователя, расположенного в дистальной части гастроскопа, получают данные ультразвуковой визуализации; иby means of an ultrasonic transducer located in the distal part of the gastroscope, ultrasonic imaging data is obtained; And беспроводным образом посредством элемента беспроводной связи передают в консоль данные ультразвуковой визуализации.wirelessly transmitting ultrasound imaging data to the console via a wireless communication element. 11. Способ по п. 10, дополнительно содержащий этапы, на которых:11. The method of claim 10, further comprising the steps of: в контроллере, соединенном с рукоятью, принимают сигнал обратной связи от исполнительного органа; иin the controller connected to the handle, receive a feedback signal from the executive body; And на основе сигнала обратной связи посредством исполнительного органа изменяют движение дистальной части гастроскопа.based on the feedback signal, the movement of the distal part of the gastroscope is changed by means of the executive body. 12. Способ по п. 11, в котором этап приема сигнала обратной связи от исполнительного органа содержит прием сигнала обнаружения усилия, причем этап изменения движения дистальной части гастроскопа содержит прекращение посредством исполнительного органа движения дистальной части гастроскопа.12. The method according to claim 11, wherein the step of receiving a feedback signal from the actuator comprises receiving a force detection signal, wherein the step of changing the movement of the distal part of the gastroscope comprises stopping the movement of the distal part of the gastroscope by the actuator. 13. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этапы, на которых:13. The method of claim 11, further comprising the steps of: беспроводным образом посредством элемента беспроводной связи передают в консоль сигнал обратной связи, причем сигнал обратной связи содержит сигнал обнаружения усилия; иwirelessly transmitting a feedback signal to the console via the wireless communication element, the feedback signal comprising a force detection signal; And в ответ на принятый сигнал обнаружения усилия активируют индикатор обнаружения усилия.in response to the received force detection signal, the force detection indicator is activated. 14. Способ по п. 10, дополнительно содержащий этапы, на которых:14. The method of claim 10, further comprising the steps of: принимают в формирователе луча данные ультразвуковой визуализации, полученные ультразвуковым преобразователем; иreceiving, at the beamformer, the ultrasound imaging data obtained by the ultrasound transducer; And передают данные ультразвуковой визуализации, обработанные формирователем луча, в элемент беспроводной связи.transmitting the ultrasonic imaging data processed by the beamformer to the wireless communication element. 15. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этапы, на которых:15. The method of claim 14, further comprising the steps of: принимают в микроформирователе луча данные ультразвуковой визуализации, полученные ультразвуковым преобразователем; иreceiving, at the microbeamformer, ultrasonic imaging data obtained by the ultrasonic transducer; And передают данные ультразвуковой визуализации, обработанные микроформирователем луча, в формирователь луча.transmitting the ultrasonic imaging data processed by the microbeamformer to the beamformer.
RU2020129364A 2018-02-08 2019-01-28 Wireless control of transesophageal echocardiography RU2795943C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862628000P 2018-02-08 2018-02-08
US62/628,000 2018-02-08
PCT/EP2019/051936 WO2019154643A1 (en) 2018-02-08 2019-01-28 Wireless operation for transesophageal echocardiography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020129364A RU2020129364A (en) 2022-03-25
RU2795943C2 true RU2795943C2 (en) 2023-05-15

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5797844A (en) * 1995-08-23 1998-08-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for ultrasonic imaging and ultrasonic image processing
JP2799199B2 (en) * 1989-02-06 1998-09-17 アーツコ メディカル エレクトロニクス インコーポレーテッド Stickable multi-electrode flakes
RU2153853C2 (en) * 1997-04-01 2000-08-10 Хитарьян Александр Георгиевич Method of selecting treatment method of cardiochalasia
WO2010020939A2 (en) * 2008-08-21 2010-02-25 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Wireless ultrasound monitoring device
WO2017060439A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Koninklijke Philips N.V. Advanced control features for steering devices for intravascular devices and associated systems and methods
EP3223713A1 (en) * 2014-11-26 2017-10-04 Visura Technologies, LLC Apparatus, system and methods for proper transesophageal echocardiography probe positioning by using camera for ultrasound imaging
CN206659801U (en) * 2016-09-22 2017-11-24 马明宇 Esophagus electrode and through esophagus heart tone equipment

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2799199B2 (en) * 1989-02-06 1998-09-17 アーツコ メディカル エレクトロニクス インコーポレーテッド Stickable multi-electrode flakes
US5797844A (en) * 1995-08-23 1998-08-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for ultrasonic imaging and ultrasonic image processing
RU2153853C2 (en) * 1997-04-01 2000-08-10 Хитарьян Александр Георгиевич Method of selecting treatment method of cardiochalasia
WO2010020939A2 (en) * 2008-08-21 2010-02-25 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Wireless ultrasound monitoring device
EP3223713A1 (en) * 2014-11-26 2017-10-04 Visura Technologies, LLC Apparatus, system and methods for proper transesophageal echocardiography probe positioning by using camera for ultrasound imaging
WO2017060439A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Koninklijke Philips N.V. Advanced control features for steering devices for intravascular devices and associated systems and methods
CN206659801U (en) * 2016-09-22 2017-11-24 马明宇 Esophagus electrode and through esophagus heart tone equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3749214B1 (en) Devices, systems, and methods for transesophageal echocardiography
JP7292289B2 (en) Wireless operation for transesophageal echocardiography
US9585634B2 (en) Ultrasound catheter with rotatable transducer
US5846204A (en) Rotatable ultrasound imaging catheter
US11653896B2 (en) Active steering for intracardiac echocardiography catheters
US11857376B2 (en) Patient interface module (PIM) powered with wireless charging system and communicating with sensing device and processing system
JP2007289715A (en) Ultrasonic diagnostic and therapeutic system
AU2021202405B2 (en) Endobronchial ultrasound imaging
CN113143188A (en) Ultrasonic and endoscope combined system
RU2795943C2 (en) Wireless control of transesophageal echocardiography
US20220008036A1 (en) Intraluminal medical imaging interface devices and systems
JPH0838476A (en) Ultrasonic probe with curving mechanism
WO2014054805A1 (en) Ultrasonic medical device and ultrasonic diagnostic device
CN221106150U (en) A support delivery device and vascular intervention operation robot for vascular intervention operation
CN116570318A (en) Intraluminal medical imaging device