WO2016199583A1 - 超音波診断システム - Google Patents

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WO2016199583A1
WO2016199583A1 PCT/JP2016/065557 JP2016065557W WO2016199583A1 WO 2016199583 A1 WO2016199583 A1 WO 2016199583A1 JP 2016065557 W JP2016065557 W JP 2016065557W WO 2016199583 A1 WO2016199583 A1 WO 2016199583A1
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WO
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Prior art keywords
column
diagnostic system
ultrasonic
strut
ultrasonic diagnostic
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/065557
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敏行 仙田
勝 市村
木村 剛
林 達也
敏満 猪瀬
Original Assignee
株式会社日立製作所
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Filing date
Publication date
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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13Tomography
    • A61B8/14Echo-tomography

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic diagnostic system, and more particularly to its structure.
  • the ultrasonic diagnostic system is an apparatus that forms an ultrasonic image based on a reception signal obtained by transmitting / receiving ultrasonic waves to / from a living body.
  • An ultrasonic diagnostic system including a caster for facilitating movement of the system is known (for example, Patent Document 1 below).
  • An object of the present invention is to make it possible to access the system from various directions around the ultrasonic diagnostic system.
  • the ultrasonic diagnostic system is located on the rear side of the column below the intermediate seat, a cart base having a plurality of casters, a column supported by the cart base, an intermediate seat fixed to the column, A first apparatus to which an ultrasonic probe for transmitting / receiving ultrasonic waves to / from an object is connected, and an ultrasonic wave formed on the basis of ultrasonic waves received by the ultrasonic probe, which is supported above the support column and positioned above the intermediate seat. And a second device having a display screen on which an image is displayed.
  • the intermediate seat includes a frame having a form surrounding the column and a fixing member that fixes the frame to the column.
  • the frame includes a front handle portion extending in the left-right direction on the front side of the support column and a rear handle portion extending in the left-right direction on the rear side of the support column.
  • the frame body has a form surrounding the support column, the frame body can be grasped from various directions around the support column, and the system can be moved or changed in direction by applying force.
  • the frame body can be easily grasped from the front and from the rear.
  • the front handle portion and the rear handle portion extend in a sufficient length in the left-right direction, the front or rear handle portion can be easily grasped from the left and right sides.
  • the support column may include a lower support column that extends vertically from the carriage base, and an upper support column that is provided to extend the lower support column above the lower support column.
  • the intermediate seat can be fixed to the lower support column, and the upper support column can be provided so as to be rotatable around the vertical axis with respect to the lower support column. Since the upper column can be rotated with respect to the lower column, the orientation of the display screen of the first device can be changed without moving the lower structure such as the carriage base, the lower column, and the intermediate seat.
  • An AC / DC converter that supplies DC power to the first device can be accommodated inside the lower support column. Thereby, the utilization efficiency of space increases.
  • the horizontal dimension of the lower support can be made larger than the longitudinal dimension.
  • an input device for operating the ultrasonic diagnostic system can be provided in the intermediate seat.
  • FIG. 1 It is a side view of the aspect shown in FIG. 1 of the ultrasonic diagnostic system of this embodiment. It is a back perspective view of the mode shown in Drawing 1 of the ultrasonic diagnostic system of this embodiment. It is a front perspective view which shows the other aspect of the ultrasonic diagnosing system of this embodiment. It is a back perspective view of the aspect shown in FIG. 4 of the ultrasonic diagnostic system of this embodiment. It is a figure which shows the state which turned the 2nd apparatus 18 and faced the left. It is a figure which shows the state which turned the 2nd apparatus 18 and faced back. It is a figure which shows the support
  • FIG. 2 is a front perspective view of an intermediate seat 20.
  • FIG. 3 is a rear perspective view of the intermediate seat 20.
  • FIG. It is a figure which shows an example of the actual use condition of the ultrasonic diagnostic system of this embodiment. It is a figure which shows the other example of the actual usage condition of the ultrasonic diagnosing system of this embodiment.
  • the ultrasound diagnostic device includes a plurality of physically separated devices, a configuration may be required to support all or a portion of the plurality of devices individually or together.
  • the whole including the ultrasonic diagnostic apparatus and the configuration for supporting the apparatus is referred to as an ultrasonic diagnostic system.
  • 1 to 5 are diagrams illustrating an outline of an ultrasonic diagnostic system 10 according to an embodiment.
  • the ultrasonic diagnostic system 10 is configured by combining a plurality of devices, and has high flexibility with respect to the combination and arrangement of the devices.
  • 1 to 3 are views showing an embodiment in which all the apparatuses of the ultrasonic diagnostic system 10 are integrated, FIG. 1 is a front perspective view, FIG. 2 is a side view, and FIG.
  • FIGS. 4 and 5 are views showing a configuration constituted by the device excluding the auxiliary input device 12, FIG. 4 is a front perspective view, and FIG. 5 is a rear perspective view.
  • the directions indicated by arrows X, Y, and Z in FIG. 1 are “front”, “left”, and “up”, respectively, and the opposite directions are “Back”, “Right”, and “Down”.
  • the direction along the arrow Z coincides with the direction in which gravity acts, that is, the vertical direction.
  • the ultrasonic diagnostic system 10 includes a carriage 14, a first device 16 fixed to the carriage 14, a second device 18, an intermediate seat 20, and an ultrasonic probe 22.
  • the ultrasonic probe 22 is not shown in FIGS. 1 to 3, and only FIGS. 4 and 5 are shown.
  • the intermediate seat 20 may include an auxiliary input device 12 that is detachably mounted.
  • the carriage 14 includes a carriage base 24 provided with casters 23 and a column 26 supported by the carriage base 24.
  • the trolley base 24 includes a central pedestal portion 28 and four leg portions 30 extending around the pedestal portion 28.
  • a caster 23 is provided at the tip of the leg portion 30.
  • the two front leg portions 30a are formed integrally with the base portion 28, whereas the two rear leg portions 30b are formed separately from the base portion 28 and integrally with each other. Yes.
  • the two rear leg portions 30b are integrally attached to the base portion 28 so as to be movable back and forth. Thereby, the distance of the front-back direction between the casters 23 can be changed.
  • the rear leg portion 30b can be extended and stabilized.
  • the rear leg portion 30b can be shortened to reduce the occupation area of the carriage base 24.
  • the number of leg portions 30 is not limited to four, and may be five, for example. All the leg portions 30 may be formed integrally with the base portion 28. Further, all or some of the leg portions may be directly fixed or attached to the column 26. In this case, the part to which the leg part of the support column 26 is attached and the leg part constitute a carriage base.
  • the column 26 extends upward from the carriage base 24 in the vertical direction.
  • the column 26 includes a lower column 32 supported by the carriage base 24 and an upper column 34 extending so as to extend the lower column 32.
  • the upper support column 34 is provided on the lower support column 32 so as to be rotatable around the vertical axis with respect to the lower support column 32.
  • the first device 16 is disposed behind the lower support column 32.
  • the first device 16 can be directly fixed to the lower support column 32.
  • the intermediate seat 20 is fixed above the first device 16 of the lower support column 32.
  • the intermediate seat 20 includes a frame 36 that surrounds the column 26 and a fixing member 38 (see FIG. 5) for fixing the frame 36 to the column 26.
  • the frame body 36 is substantially rectangular when viewed from above, and is disposed in a horizontal plane (that is, in the XY plane).
  • the shape of the frame 36 may be other than a rectangle, and may be, for example, a circle or an ellipse. Moreover, it may be inclined with respect to the horizontal plane, for example, with the front side being low and the rear side being high.
  • the frame body 36 is not limited to a planar shape. For example, it is good also as a stepped shape which arrange
  • the frame body 36 is formed by a rod-shaped material having a circular cross section, an elliptical shape, or the like that is easy to grip around the support column 26.
  • the intermediate seat 20 can include a mounting table 40 (see FIG. 4) arranged so as to be bridged to the left and right sides of the frame body 36 on the front side of the column 26.
  • the auxiliary input device 12 can be disposed on the mounting table 40.
  • the mounting table 40 may be provided with a lock mechanism for fixing the auxiliary input device 12. Further, the mounting table 40 may simply be the one on which the auxiliary input device 12 is placed.
  • the upper support column 34 is arranged so that the lower support column 32 and the center axis coincide with each other, and can be rotated around the center axis.
  • the second device 18 is disposed on the front side of the upper column 34.
  • the second device 18 is mounted on a support slider 42 (see FIG. 2) provided on the upper column 34 so as to slide up and down.
  • the support slider 42 includes a tilting mechanism that allows the second device 18 to tilt around an axis extending in the left-right direction.
  • the second device 18 has a display panel 44. When the upper support column 34 is rotated around its central axis, the second device 18 can be rotated and the direction of the display screen of the display panel 44 can be swung left and right (see FIGS. 6 and 7).
  • the 2nd apparatus 18 is good also as an aspect in which only any one of a turning operation
  • the position of the second device 18 shown in FIGS. 1 to 5 is the center position of the left and right operating ranges of the second device 18 and the position of the display screen of the display panel 44 in the horizontal direction.
  • the orientation of the display screen at this time defines the X axis.
  • 6 and 7 are views showing a state in which the second device 18 is swung, in which FIG. 6 shows the left side and FIG. 7 shows the back side.
  • the support column 26 may be provided inclined. Only the lower column 32 may be inclined, or both the lower and upper columns 32 and 34 may be inclined. Even when the upper support column 34 is inclined, the rotation axis of the upper support column 34 is set to the vertical direction in order to turn the second device 18 in the horizontal plane.
  • the main components for forming an ultrasonic image are the first device 16, the second device 18, and the ultrasonic probe 22.
  • the ultrasonic probe 22 is shown in FIGS. 4 and 5, and is not shown in FIGS.
  • the ultrasonic probe 22 is in contact with a living body to be diagnosed and transmits / receives an ultrasonic wave to / from the living body, a probe connector 48 for connecting the ultrasonic probe 22 to the first device 16, and these are wired.
  • a probe cable (not shown) for connection is included.
  • a vibration element is provided in the probe head 46, a drive signal is supplied to the vibration element, an ultrasonic wave is emitted from the vibration element, and an ultrasonic wave received by the vibration element is converted into an electric signal.
  • the ultrasonic probe 22 and the first device 16 may be wirelessly connected.
  • the probe connector 48 is coupled to a receptacle 50 (see FIG. 3) provided on the rear surface of the first device 16.
  • the probe head 46 can be held by a probe head holder 52 provided in the intermediate seat 20 when not in use.
  • One or a plurality of probe head holders 52 can be provided on the left and right sides of the intermediate seat 20. When a plurality of probe heads are provided, the probe head holders 52 may have different shapes corresponding to the probe heads 46 having different shapes.
  • the first device 16 is disposed on the rear side of the column 26, when the operator operates the system while sitting in front of the ultrasonic diagnostic system 10, a wide space around the knee can be taken. Further, the rear side of the ultrasound diagnostic system 10 is relatively open without the configuration of the mounting table 40 and the like, and the receptacle 50 is provided on the rear surface of the first device 16, so that access for attaching and detaching the probe connector 48 is provided. Is easy.
  • the first device 16 includes a transmission / reception controller, a transmission signal generation circuit, a reception signal processing circuit, a reception beamformer, a beam processor, and the like.
  • the transmission / reception controller is a circuit that controls transmission signal generation and reception signal processing based on transmission / reception control data sent from the second device 18.
  • a transmission signal generation circuit supplies a plurality of transmission signals to a plurality of vibration elements in the probe head 46, thereby forming a transmission beam. When reflected waves from the living body are received by a plurality of vibration elements, a plurality of reception signals are output therefrom, and a plurality of digital signals are generated by the reception signal processing circuit.
  • reception beamformer phasing addition processing is applied to a plurality of digital signals, and beam data as a signal after phasing addition is output.
  • One reception frame data is constituted by a plurality of beam data obtained by one electronic scanning.
  • detection processing, logarithmic conversion processing, correlation processing, and the like are performed on individual beam data.
  • the first device 16 repeatedly executes supply of a plurality of transmission signals to the ultrasonic probe 22 and processing of a plurality of reception signals obtained thereafter in accordance with control on the second device 18 side.
  • the beam data in chronological order obtained in this way is sequentially transmitted to the second device 18.
  • various modes such as a CFM mode, an M mode, and a D mode (PW mode, CW mode) are known as operation modes.
  • the second device 18 has the same configuration as a general tablet computer including a CPU and a memory.
  • the memory is loaded with OS and dedicated software for ultrasonic diagnosis.
  • the dedicated software includes various operation control programs, various processing programs including a scan conversion processing program, and the like.
  • the CPU performs a scan conversion process based on a plurality of beam data, thereby generating display frame data constituting an ultrasonic image.
  • the processing is sequentially executed to generate a moving image.
  • the CPU controls the second device 18 and controls the entire ultrasound diagnostic system 10.
  • the second device 18 has a display panel 44 with a touch panel.
  • the display panel 44 functions as a user interface that also serves as an input device and a display device.
  • the display panel 44 includes a liquid crystal display and a touch panel.
  • the second device 18 While controlling the first device 16, the second device 18 sequentially processes the beam data sent from the first device 16 to generate an ultrasonic image and displays it on the display panel 44. At that time, an operation graphic image (icon) is also displayed together with the ultrasonic image. The user can make various inputs using the icon group displayed on the display panel 44. On the display panel 44, an image slide operation, an enlargement operation, or the like can be performed. In the real-time operation, the second device 18 and the first device 16 are electrically connected by radio or wire, and the ultrasonic diagnosis operation is continuously executed while the two are synchronized.
  • a cable for connection can be arranged in the internal space of the column 26.
  • the operation control program and the processing program that belonged to the second device 18 in the above can be installed in the first device 16.
  • ultrasonic image generation processing and control of the ultrasonic diagnostic system 10 are performed by the first device 16, and the second device 18 functions as a display and input device.
  • auxiliary input device 12 can be provided in addition to the second device 18.
  • the auxiliary input device 12 may be a tablet computer and is electrically connected to the first device 16 or the second device 18 in a wireless or wired manner.
  • the lower support column 32 is a hollow columnar member, and the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction is, for example, a quadrangle.
  • the lower strut 32 includes a strut bone member 54 (see FIGS. 8 to 10) having a cross-sectional shape opened to the front, and a strut front cover 56 (see FIGS. 1 and 10) covering the opening 58 of the strut bone member 54.
  • the opening 58 of the support bone member 54 extends over the entire length of the support bone member 54. Further, the opening 58 may extend over a part of the longitudinal direction of the support bone member 54.
  • FIG. 8 is a view showing the support bone member 54.
  • the support bone member 54 has a U-shaped cross-sectional shape composed of three sides of a square (one long side and two short sides). A portion corresponding to the remaining one side of the square is an opening 58.
  • the support bone member 54 may be formed by extrusion molding of metal, for example, aluminum.
  • the support front cover 56 can be made of a material having flexibility or flexibility, for example, resin, and is attached so as to be fitted into the opening 58 using the flexibility or flexibility.
  • pillar front cover 56 may be fixed by fastening elements, such as a screw and a volt
  • the first device 16 is fixed to the rear surface 60 of the support bone member 54 corresponding to the long side of the above-mentioned square by a fastening element such as a bolt.
  • a fastening element such as a bolt.
  • FIG. 9 is a diagram showing the ultrasonic diagnostic system 10 with the support front cover 56 removed.
  • the inside of the lower support column 32 can be seen from the opening 58 of the support column member 54.
  • a main AC / DC adapter 62 for supplying power to the first device 16 and the second device 18 is installed in the space inside the lower column 32.
  • a secondary AC / DC adapter 64 for the optional device may be additionally installed in the internal space of the lower column 32.
  • the optional device is, for example, the auxiliary input device 12 described above.
  • the auxiliary AC / DC adapter 64 additionally installed on the upper side and the main AC / DC adapter 62 on the lower side. By disposing the main AC / DC adapter 62 below, the position of the center of gravity of the ultrasonic diagnostic system 10 can be lowered when the sub AC / DC adapter 64 is not installed.
  • the main and auxiliary AC / DC adapters 62 and 64 can be fixed to the inner wall surface of the rear surface 60 of the lower support column by a fastening member such as a bolt or a screw. Other fixing structures can also be employed.
  • FIG. 10 is a view showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lower support column 32.
  • the lower side is the front (X direction) of the apparatus.
  • the cross-sectional shape of the lower support column 32 is a quadrangle, and the support frame member 54 has three sides and the support surface front cover 56 has one side.
  • a groove having a triangular cross section extends in the longitudinal direction of the lower support column 32 at the edge of the opening 58 of the support column member 54.
  • the engagement piece 66 of the support front cover 56 is engaged with the groove, and the support front cover 56 is attached to the support bone member 54. When mounting, the engaging piece 66 bends and enters the opening 58.
  • the engaging piece 66 and the groove at the edge of the opening 58 are engaged by the restoring force of the engaging piece 66, and the support front cover 56 is fixed.
  • the engagement piece 66 is bent again and removed from the opening 58.
  • the main and auxiliary AC / DC adapters 62 and 64 are fixed to the inner wall surface of the rear surface 60 of the support bone member 54. Since the column 26 has a rectangular cross section that is long in the left-right direction, the distance between the fixing positions of the main and sub AC / DC adapters 62, 64 can be increased, and can be more stably fixed.
  • a rib 68 is provided on a surface of the support front cover 56 facing the main and sub AC / DC adapters 62 and 64.
  • the ribs 68 can be provided so as to extend over the entire length of the support front cover 56 and prevent the support front cover 56 from being deformed. Moreover, when attaching the support
  • a box-shaped AC / DC adapter By making the cross-sectional shape of the inner space of the lower support column 32 into a quadrangle according to the outer shape, generally a box-shaped AC / DC adapter can be accommodated efficiently. Power cables for supplying power from the main and sub AC / DC adapters 62 and 64 to the corresponding devices can pass through the internal space of the lower support column 32. Thereby, exposure of a power cable can be suppressed.
  • FIG. 11 and 12 are views showing the intermediate seat 20, in which FIG. 11 is a view looking up from an oblique front, and FIG. 12 is a view showing a state looking up from an oblique rear.
  • the intermediate seat 20 includes a rectangular frame 36 and a fixing member 38 for fixing the frame 36 to the column 26.
  • the frame body 36 has left and right side portions 70 extending linearly, a front handle portion 72 is provided so as to connect the front ends thereof, and a rear handle portion 74 is provided so as to connect the rear ends thereof.
  • the front handle portion 72 generally extends in the left-right direction, but is curved so as to protrude slightly forward.
  • the rear handle portion 74 also extends in the left-right direction schematically, but is curved so as to protrude slightly rearward. The degree of bending is slightly stronger in the front handle part 72.
  • the shape of the frame 36 is not limited to the above, and various shapes can be adopted.
  • the fixing member 38 includes a mounting base 76 coupled to the support column 26 and a support arm 78 extending from the mounting base 76 to the left and right and supporting the frame body 36 at the tip.
  • the support arm 78 is curved upward toward the tip, and supports the frame body 36 from below. Although four support arms 78 are provided, the number is not limited to this.
  • the lower support column 32 is composed of two upper and lower portions, and the mounting base 76 is provided so as to be sandwiched between the two portions. 11 and 12, the lower part of the two parts of the lower support column 32 is shown, and the upper part is omitted.
  • the mounting base 76 has substantially the same outer shape as the end surface of the lower support column 32, and connects the two parts of the lower support column 32.
  • the mounting base 76 is provided with a through opening 80 penetrating vertically, and a power cable, a signal cable, and the like extend vertically through the through opening 80.
  • bracket 82 in which the mounting base 76, the support arm 78 and the side part 70 of the frame body are integrated, and a front handle portion 72 and a rear handle portion 74 coupled to the bracket 82. Formed from parts.
  • two receiving bases 84 for mounting the mounting table 40 are provided inside the left and right side portions 70.
  • the mounting table 40 is fixed to the receiving base 84 using a fastening element such as a bolt.
  • the frame body 36 is provided so as to surround the support column 26, and can reach and grasp the hand from various directions around the ultrasonic diagnostic system 10, change the direction of the ultrasonic diagnostic system 10, It can be moved.
  • a probe head holder 52 can be attached to the side portion 70.
  • a portion of the side portion 70 where the probe head holder 52 and the mounting table 40 are not mounted can be grasped. Even if there are many things that are attached to the side part 70 and cannot be grasped, the left and right ends of the front handle part 72 or the rear handle part 74 can be grasped from the side of the ultrasonic diagnostic system 10. .
  • FIGS. 13 and 14 are diagrams showing an example of how the ultrasonic diagnostic system 10 is used in the operating room.
  • FIG. 13 shows an ultrasonic diagnostic system 10 having an auxiliary input device 12.
  • the ultrasonic diagnostic system 10 is placed at a position slightly away from the operating table, and the second device 18 is turned leftward and directed toward the operator 86.
  • the operator 86 holds the probe head 46 and applies it to the target site of the patient or the subject, and moves the probe head 46 while performing an operation while viewing the display panel 44 of the second device 18.
  • the operator 86 also gives an instruction to the operator 88 regarding operation of the ultrasonic diagnostic system 10 such as operation mode change, screen switching, image quality adjustment, etc., and the operator 88 follows the instructions of the ultrasonic diagnostic system 10.
  • the operator 88 may operate the ultrasonic diagnostic system 10 based on his / her own judgment. Further, the ultrasonic diagnostic system 10 may be operated using the second device 18 in combination.
  • FIG. 14 shows the ultrasonic diagnostic system 10 that does not include the auxiliary input device 12. The roles of the operator 86 and the operator 88 are the same as in the case of FIG. 13, but the operator 88 performs an operation input from the second device 18. Since the operator 86 and the operator 88 are independent, contamination can be suppressed.
  • the display panel 44 can be installed in front of the operator 86, for example, on the opposite side of the operating table for the operator 86.
  • the display panel 44 may be suspended from the ceiling or supported by another cart.
  • Ultrasonic diagnosis system 12 Auxiliary input device, 14 cart, 16 1st device, 18 2nd device, 20 intermediate seat, 22 ultrasonic probe, 23 casters, 24 cart base, 26 struts, 28 trapezoidal parts, 30 legs Part, 32 lower strut, 34 upper strut, 36 frame, 38 fixing member, 40 mounting base, 42 support slider, 44 display panel, 46 probe head, 48 probe connector, 50 receptacle, 52 probe head holder, 54 strut bone Member, 56 strut front cover, 58 opening, 60 rear surface, 62 main AC / DC adapter, 64 sub AC / DC adapter, 66 engagement piece, 68 rib, 70 side part, 72 front handle part, 74 rear handle part, 76 mounting base, 78 support arm, 80 through opening, 82 Bracket, 84 receiving pedestal, 86 surgeons, 88 operator.

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Abstract

超音波診断システム(10)は、複数のキャスタ(23)を有する台車ベース(24)と、台車ベース(24)によって支持された支柱(26)と、支柱(26)に固定された中間座(20)と、中間座(20)より下方の支柱(26)の後側に位置し、対象に対して超音波を送受する超音波プローブが接続される第1装置(16)と、支柱(26)に支持され中間座(20)より上方に位置し、超音波プローブが受波した超音波に基づいて形成された超音波画像が表示される表示画面を有する第2装置(18)と、を有する。中間座(20)は、支柱を取り囲む形態を有する枠体(36)と、枠体(36)を支柱(26)に固定する固定部材(38)とを含む。枠体(36)は、支柱(26)の前側で左右方向に延びる前ハンドル部(72)と支柱の後側で左右方向に延びる後ハンドル部(74)を有する。

Description

超音波診断システム
 本発明は、超音波診断システムに関し、特にその構造に関する。
 超音波診断システムは、生体に対して超音波を送受して得られた受信信号に基づいて超音波画像を形成する装置である。システムの移動を容易にするためにキャスタを備えた超音波診断システムが知られている(例えば、下記特許文献1)。
特開2010-273793号公報
 超音波診断システムを移動させたり、向きを変えたりするために、システム周囲の様々な方向から手を伸ばして当該システムを押したり引いたりしたいという要求がある。また、周囲の様々な方向から当該システムの操作、セッティングをしたいという要求がある。例えば、手術の術場等の比較的広い場所では、システムの前方以外からシステムに近づくことができる場合があり、前方以外の位置にいる者がシステムを移動等させることもある。
 本発明は、超音波診断システムの周囲の様々な方向から当該システムにアクセスできるようにすることを目的とする。
 本発明に係る超音波診断システムは、複数のキャスタを有する台車ベースと、台車ベースによって支持された支柱と、支柱に固定された中間座と、中間座より下方の支柱の後側に位置し、対象に対して超音波を送受する超音波プローブが接続される第1装置と、支柱に支持され中間座より上方に位置し、超音波プローブが受波した超音波に基づいて形成された超音波画像が表示される表示画面を有する第2装置と、を含む。中間座は、支柱を取り囲む形態を有する枠体と、枠体を支柱に固定する固定部材とを含む。枠体は、支柱の前側で左右方向に延びる前ハンドル部と、支柱の後側で左右方向に延びる後ハンドル部を有する。
 枠体が支柱を取り囲む形態を有していることにより、支柱周囲の様々な方向から枠体をつかむことができ、力を加えてシステムを移動させたり、向きを変えたりすることができる。前ハンドル部および後ハンドル部を設けることにより、前方から、および後方から枠体を容易につかむことができる。また、前ハンドル部および後ハンドル部の一方または双方が左右方向に十分な長さに延びていれば、左方および右方からも容易に前または後ハンドル部をつかむことができる。
 支柱は、台車ベースから鉛直方向に延びる下側支柱と、下側支柱の上方に下側支柱を延長するように設けられた上側支柱とを有するものとできる。下側支柱に中間座を固定するようにでき、上側支柱は、下側支柱に対して鉛直軸線周りに回動可能に設けることができる。上側支柱が下側支柱に対して回動可能であることによって、台車ベース、下側支柱、中間座などの下側構造物を動かさずに第1装置の表示画面の向きを変えることができる。
 下側支柱の内部に、第1装置に対して直流電力を供給する交流/直流変換器を収容することができる。これにより、空間の利用効率が高まる。
 下側支柱の左右方向寸法を前後方向寸法より大きくすることができる。下側支柱に第1装置を固定する場合に、固定位置の左右方向の間隔を広げることができ、安定的に固定することができる。
 さらに、当該超音波診断システムの操作を行うための入力装置を中間座に備えるようにできる。
 支柱を取り囲む形態の枠体を備えたことにより、超音波診断システムの周囲の様々な方向から枠体をつかんでシステムを移動させたり、その向きを変えたりすることができる。
本実施形態の超音波診断システムの一態様を示す前方斜視図である。 本実施形態の超音波診断システムの図1に示す態様の側面図である。 本実施形態の超音波診断システムの図1に示す態様の後方斜視図である。 本実施形態の超音波診断システムの他の態様を示す前方斜視図である。 本実施形態の超音波診断システムの図4に示す態様の後方斜視図である。 第2装置18を旋回させ、左方を向いた状態を示す図である。 第2装置18を旋回させ、後方を向いた状態を示す図である。 支柱骨部材54を単体で示す図である。 支柱前面カバー56を取り外した状態を示す図である。 下側支柱32の断面を示す図である。 中間座20の前方斜視図である。 中間座20の後方斜視図である。 本実施形態の超音波診断システムの実際の使用状態の一例を示す図である。 本実施形態の超音波診断システムの実際の使用態様の他例を示す図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。超音波診断装置が物理的に分離した複数の装置を含む場合、複数の装置の全て又は一部を、個々に又は一緒に支持するため構成が必要となることがある。ここでは、超音波診断装置と、装置を支持するための構成とを含めた全体を超音波診断システムと記す。図1~5は、実施形態の超音波診断システム10の概要を示す図である。超音波診断システム10は、複数の装置を組み合わせて構成され、装置の組み合わせ、配置等に関し高い柔軟性を備えている。図1~3は、超音波診断システム10の全ての装置を一体にした態様を示す図であり、図1が前方斜視図、図2が側面図、図3が後方斜視図である。図4,5は、補助入力装置12を除いた装置で構成される態様を示す図であり、図4が前方斜視図、図5が後方斜視図である。この明細書および特許請求の範囲において、特別の断りがない限り、図1の矢印X,Y,Zが示す向きをそれぞれ「前」、「左」、「上」とし、それぞれの反対の向きを「後」、「右」、「下」とする。矢印Zに沿う方向は、重力の作用する方向、つまり鉛直方向に一致する。
 超音波診断システム10は、台車14と、台車14に固定された第1装置16、第2装置18、中間座20、および超音波プローブ22を含む。超音波プローブ22は、図1~3において図示が省略されており、図4,5のみ示されている。さらに、中間座20は、着脱可能に装着された補助入力装置12を含んでもよい。
 台車14は、キャスタ23を備えた台車ベース24と、台車ベース24に支持された支柱26を含む。台車ベース24は、中央の台状部分28と、台状部分28から周囲に延びる4本の脚部分30を含む。脚部分30の先端部にキャスタ23が備えられている。前方の2本の脚部分30aは、台状部分28と一体に形成されているのに対し、後方の2本の脚部分30bは台状部分28と別体に、また互いに一体に構成されている。後方2本の脚部分30bは、一体となって台状部分28に対して前後に移動可能に装着されている。これにより、キャスタ23間の前後方向の距離を変更することができる。超音波診断システム10の上部に多くの装置が装着され重心位置が高くなる場合に対応して、後方の脚部分30bを伸ばし、安定化されることができる。また、システムの上部が軽く重心位置が低くなる場合に対応して後部の脚部分30bを縮め台車ベース24の占有面積を小さくすることができる。脚部分30の本数は4本に限らず、例えば5本であってもよい。全ての脚部分30が台状部分28と一体に形成されてもよい。また、全ての、または一部の脚部分が支柱26に直接固定または装着されてもよい。この場合、支柱26の脚部分が装着された部分と、脚部分とが台車ベースを構成する。
 支柱26は、台車ベース24から上方に鉛直方向に延びている。支柱26は、台車ベース24に支持される下側支柱32と、下側支柱32を延長するように延びる上側支柱34を含む。上側支柱34は、下側支柱32に対して鉛直軸線周りで回動可能に下側支柱32に設けられている。
 下側支柱32の後側には、第1装置16が配置されている。第1装置16は、下側支柱32に直接固定することができる。下側支柱32の第1装置16より上方に中間座20が固定されている。中間座20は、支柱26を取り囲む形態の枠体36と枠体36を支柱26に固定するための固定部材38(図5参照)を含む。枠体36は、上方から見たときに概略長方形であり、水平面内(つまりXY平面内)に配置されている。枠体36の形状は長方形以外であってよく、例えば、円形や楕円形などとすることができる。また、水平面に対して傾斜して、例えば前側を低く、後側を高くして配置されてもよい。さらに、枠体36は、平面的な形状に限らない。例えば、前側を第1の水平面内に配置し、後側を第1の水平面より高い位置にある第2の水平面に配置した段付きの形状としてもよい。枠体36は、断面が円形、楕円形など握りやすい形状の棒状材が支柱26の周りを周回して形成されている。中間座20は、支柱26の前側において、枠体36の左右の辺に橋渡されるように配置された載置台40(図4参照)を含むことができる。載置台40上に補助入力装置12を配置することができる。載置台40には、補助入力装置12を固定するためのロック機構が設けられてもよい。また、載置台40は、単に補助入力装置12を置くだけのものであってもよい。
 上側支柱34は、下側支柱32と中心軸線が一致するように配置され、この中心軸線の周りに回動可能となっている。上側支柱34の前側には、第2装置18が配置される。第2装置18は、上下にスライドするよう上側支柱34に設けられた支持スライダ42(図2参照)に装着されている。支持スライダ42は、第2装置18を左右方向に延びる軸線周りに傾動可能にする傾動機構を備えている。第2装置18は、表示パネル44を有する。上側支柱34をその中心軸線周りに回動させると、第2装置18を旋回させることができ、表示パネル44の表示画面の向きを左右に振ることができる(図6,7参照)。支持スライダ42を上下方向にスライドさせると、第2装置18が昇降し、表示パネル44の高さが変更される。さらに、支持スライダ42の傾動機構を用いて第2装置18を傾動させると、表示パネル44の表示画面の向きに俯角および仰角を与えることができる。第2装置18は、旋回動作、傾動動作、昇降動作のいずれか一つ、または二つの動作のみ可能な態様としてもよい。第2装置18の図1~5に示す位置は、第2装置18の左右の稼動範囲の中央位置であり、かつ表示パネル44の表示画面が水平方向に向いた位置である。このときの表示画面の向きがX軸を規定する。図6,7は、第2装置18を旋回させた状態を示す図であり、図6が左方、図7が後方を向いた状態を示している。
 支柱26は傾斜して設けてもよい。下側支柱32のみを傾斜させてもよく、下側、上側支柱32,34を共に傾斜させてもよい。上側支柱34を傾斜させた場合であっても、第2装置18を水平面内に旋回させるため、上側支柱34の回動軸線は鉛直方向とする。
 超音波診断システム10において、超音波画像の形成にかかる主要構成は第1装置16、第2装置18および超音波プローブ22である。超音波プローブ22は、図4,5に示され、図1~3においては図示が省略されている。超音波プローブ22は、診断対象の生体に接触し、生体に対して超音波を送受するプローブヘッド46と、超音波プローブ22を第1装置16に接続するためのプローブコネクタ48と、これらを有線接続するためのプローブケーブル(不図示)を含む。プローブヘッド46内には、振動素子が備えられており、振動素子に駆動信号が供給されて振動素子から超音波が発せられ、また振動素子で受信した超音波が電気信号に変換される。超音波プローブ22と第1装置16は、無線接続されてもよい。プローブコネクタ48は、第1装置16の後面に設けられたレセプタクル50(図3参照)に結合される。プローブヘッド46は、使用していないときには、中間座20に設けられたプローブヘッドホルダ52に保持するようにできる。プローブヘッドホルダ52は中間座20の左右側辺に1個または複数個設けることができる。複数個を設ける場合、形状の異なるプローブヘッド46に対応して、それぞれのプローブヘッドホルダ52の形状が異なるようにもできる。
 第1装置16は支柱26の後側に配置されるため、操作者が、超音波診断システム10の前方において腰掛けた状態で当該システムを操作する場合、膝周りの空間が広く取れる。また、超音波診断システム10の後方は、載置台40などの構成がなく比較的開放しており、第1装置16の後面にレセプタクル50を設けたことにより、プローブコネクタ48の着脱のためのアクセスが容易である。
 第1装置16は、送受信コントローラ、送信信号生成回路、受信信号処理回路、受信ビームフォーマ、ビームプロセッサ等を備えている。送受信コントローラは、第2装置18から送られてきた送受信制御データに基づいて、送信信号生成および受信信号処理を制御する回路である。送信信号生成回路によってプローブヘッド46内の複数の振動素子に対して複数の送信信号が供給され、これにより送信ビームが形成される。生体内からの反射波が複数の振動素子で受波されると、それらから複数の受信信号が出力され、受信信号処理回路によって複数のデジタル信号が生成される。受信ビームフォーマにおいて、複数のデジタル信号に対して整相加算処理が適用され、整相加算後の信号としてのビームデータが出力される。1回の電子走査で得られた複数のビームデータによって1つの受信フレームデータが構成される。ビームプロセッサにおいては、個々のビームデータに対して、検波処理、対数変換処理、相関処理等が実行される。送信時において、第1装置16は、第2装置18側での制御に従い、超音波プローブ22に対する複数の送信信号の供給と、その後に得られる複数の受信信号の処理と、を繰り返し実行する。これにより得られる時系列順のビームデータが、第2装置18へと順次伝送される。なお、動作モードとしては、Bモードの他、CFMモード、Mモード、Dモード(PWモード、CWモード)等の各種のモードが知られている。
 第2装置18は、CPUおよびメモリ等を含む一般的なタブレットコンピュータと同様の構成を備えている。メモリには、OSおよび超音波診断用の専用のソフトウェア等が搭載されている。専用ソフトウェアには、各種の動作制御プログラム、およびスキャンコンバート処理プログラムを含む各種の処理プログラム等が含まれる。CPUによって複数のビームデータに基づくスキャンコンバート処理が実行され、これにより超音波画像を構成する表示フレームデータが生成される。その処理が順次実行され、動画像が生成される。その他、CPUは、第2装置18を制御し、また超音波診断システム10の全体を制御する。第2装置18は、タッチパネル付きの表示パネル44を有している。表示パネル44は入力デバイスおよび表示デバイスを兼ねたユーザインタフェースとして機能する。具体的には、表示パネル44は、液晶表示器およびタッチパネルを備えている。第2装置18は、第1装置16を制御しつつ、第1装置16から送られてくるビームデータを順次処理して超音波画像を生成し、それを表示パネル44に表示させる。その際においては、超音波画像と共に操作用グラフィック画像(アイコン)も表示される。ユーザは、表示パネル44上に表示されたアイコン群を利用して各種の入力を行うことができる。表示パネル44上において、画像のスライド操作や拡大操作等を行うことも可能である。リアルタイム動作においては、第2装置18と第1装置16とが無線または有線で電気的に接続され、両者の同期が図られつつ、超音波診断動作が継続的に実行される。
 第1装置16と第2装置18を有線通信方式によって接続する際には、接続のためのケーブルを支柱26の内部空間内に配置することができる。
 上記において第2装置18に属していた動作制御プログラムおよび処理プログラム等を第1装置16に搭載することもできる。この場合、第1装置16にて超音波画像の生成処理、超音波診断システム10の制御が行われ、第2装置18は、表示および入力デバイスとして機能する。
 また、第2装置18の他に補助入力装置12を設けることができる。超音波診断システム10の操作者と術者が異なる場合、第2装置18の表示画面を術者の方に向けると、システムの操作が行いづらい場合がある。このような場合、補助入力装置12から操作を行うと便利である。補助入力装置12は、タブレットコンピュータであってよく、第1装置16または第2装置18と無線または有線で電気的に接続される。
 下側支柱32は、中空の柱状部材であって、長手方向に対し直交する断面の形状は、例えば四角形である。下側支柱32は、前方に対して開口した断面形状を有する支柱骨部材54(図8~10参照)と、支柱骨部材54の開口58を覆う支柱前面カバー56(図1,10参照)を有する。支柱骨部材54の開口58は、支柱骨部材54の長手方向全体にわたって延びている。また、開口58は支柱骨部材54の長手方向の一部にわたって延びてもよい。
 図8は、支柱骨部材54を示す図である。支柱骨部材54は、四角形の3辺(1つの長辺および2つの短辺)からなるコの字の断面形状を有する。四角形の残りの1辺に対応する部分が開口58となっている。支柱骨部材54は、金属、例えばアルミニウムの押出成形により形成されてよい。支柱前面カバー56は、柔軟性または可撓性のある材料、例えば樹脂製とすることができ、柔軟性または可撓性を利用して開口58にはめ込むようにして装着される。また、支柱前面カバー56は、ねじやボルト等の締結要素により固定されてもよく、この場合、柔軟性等は必須でない。前述の四角形の長辺に相当する支柱骨部材54の後面60に、第1装置16がボルト等の締結要素により固定される。第1装置16を、断面の四角形長辺に相当する後面60に固定することにより、固定のための締結要素の左右方向の距離を広げることができ、安定的に固定することができる。また、開口58が、断面の四角形の長辺に相当する位置にあることにより、開口58の左右寸法を広くとることができ、支柱内部の空間へのアクセスが容易となる。
 図9は、超音波診断システム10を、支柱前面カバー56を取り外した状態で示す図である。支柱骨部材54の開口58から、下側支柱32の内部の様子が見えている。下側支柱32の内部の空間に、第1装置16および第2装置18に電力を供給するための主AC/DCアダプタ62が設置されている。
 オプションの装置が使用される場合など、オプション装置用の副AC/DCアダプタ64が下側支柱32の内部空間に追加的に設置されてもよい。オプションの装置は、例えば前述の補助入力装置12である。補助入力装置12に供給されるDC電力の電圧が、第1および第2装置16,18に供給するDC電力の電圧と異なる場合、それぞれ別にAC/DCアダプタを設けることが好ましい。追加的に設置される副AC/DCアダプタ64を上に、主AC/DCアダプタ62を下に配置することが好ましい。主AC/DCアダプタ62を下に配置することにより、副AC/DCアダプタ64が設置されないときに、超音波診断システム10の重心位置を低くすることができる。主および副AC/DCアダプタ62,64は、下側支柱の後面60の内壁面に、例えばボルト、ビス等の締結部材により固定することができる。また、他の固定構造を採用することもできる。
 図10は、下側支柱32の長手方向に直交する断面を示す図である。図10において、下方が装置の前方(X方向)である。下側支柱32の断面形状は、前述のように四角形であり、3辺が支柱骨部材54、1辺が支柱前面カバー56で構成される。支柱骨部材54の開口58の縁には、断面が三角形の溝が下側支柱32の長手方向に延びている。この溝に支柱前面カバー56の係合片66が係合し、支柱前面カバー56が支柱骨部材54に装着される。装着する時には係合片66が撓み、開口58内に進入する。進入後、係合片66の復元力により係合片66と開口58の縁の溝が係合し、支柱前面カバー56が固定される。取り外しのときには、支柱前面カバー56を前方に引くことにより、再び係合片66が撓み、開口58から外される。
 支柱骨部材54の後面60の内壁面に、主、副AC/DCアダプタ62,64が固定される。支柱26が左右方向に長い長方形断面を有することで、主、副AC/DCアダプタ62,64の固定位置の左右方向距離を広くとることができ、より安定的に固定することができる。支柱前面カバー56の主、副AC/DCアダプタ62,64に対向する面には、リブ68が設けられている。リブ68は、支柱前面カバー56の長さ全体にわたって延びて設けることができ、支柱前面カバー56の変形を防止している。また、支柱前面カバー56を支柱骨部材54に取り付ける際、リブ68が主、副AC/DCアダプタ62,64に当接することで、必要以上に押し込まれることを防止している。
 下側支柱32の内部空間の断面形状を外側の形状に合わせて四角形とすることで、一般的に箱形のAC/DCアダプタを空間利用効率よく収容することができる。主および副AC/DCアダプタ62,64から対応する装置に電力を供給する電源ケーブルは、下側支柱32の内部空間を通すことができる。これにより、電源ケーブルの露出を抑制することができる。
 図11,12は、中間座20を示す図であり、図11が斜め前方から見上げた状態を示す図であり、図12が斜め後方から見上げた状態を示す図である。中間座20は、四角形の枠体36と、枠体36を支柱26に固定するための固定部材38を含む。枠体36は、左右の側辺部70が直線状に延び、それらの前端を結ぶように前ハンドル部72が設けられ、また後端同士を結ぶように後ハンドル部74が設けられている。前ハンドル部72は、概略的に左右方向に延びているが、若干前方に張り出すように湾曲している。後ハンドル部74も概略的に左右方向に延びているが、若干後方に張り出すように湾曲している。湾曲の程度は、前ハンドル部72の方がやや強い。枠体36の形状は、上記に限らず様々な形状を採用することができる。
 固定部材38は、支柱26に結合する取付ベース76と、取付ベース76から左右に延び、先端で枠体36を支持する支持アーム78を含む。支持アーム78は、先端に向けて上方へと湾曲し、枠体36を下から支えるようにしている。支持アーム78は、4本設けられているが、数はこれに限らない。下側支柱32は、上下二つの部分から構成され、取付ベース76は、この二つの部分に挟まれるように設けられている。図11,12においては、下側支柱32の二つの部分のうち下の部分が示されており、上の部分は省略されている。取付ベース76は、下側支柱32の端面とほぼ同じ外形を有しており、下側支柱32の二つの部分を連結している。取付ベース76には、上下に貫通する貫通開口80が設けられており、電源ケーブル、信号ケーブル等がこの貫通開口80を通して上下に延びている。
 実際の中間座20は、取付ベース76、支持アーム78および枠体の側辺部70が一体となったブラケット82と、ブラケット82に結合された前ハンドル部72および後ハンドル部74との3個の部品から形成される。左右の側辺部70の内側には、載置台40を取り付けるための受け台座84が左右に2個ずつ設けられている。載置台40は、この受け台座84にボルト等の締結要素を用いて固定される。
 枠体36は、支柱26を取り囲むように設けられており、超音波診断システム10の周囲の様々な方向から手を伸ばしてこれをつかむことができ、超音波診断システム10の向きを変えたり、移動させたりすることができる。側辺部70には、プローブヘッドホルダ52を装着することができる。側辺部70の、プローブヘッドホルダ52や載置台40が装着されていない部分をつかむことができる。側辺部70に装着されるものが多く、これをつかめない場合であっても、前ハンドル部72または後ハンドル部74の左右の端部を超音波診断システム10の側方からつかむことができる。
 図13,14は、手術室での超音波診断システム10の使用態様の一例を示す図である。図13は、補助入力装置12を備えた態様の超音波診断システム10を示している。超音波診断システム10は、手術台からやや離れた位置に置かれ、第2装置18が左方向へ旋回されて術者86に向けられている。術者86は、プローブヘッド46を保持して、患者または被検者の対象部位に当て、また第2装置18の表示パネル44を見ながらプローブヘッド46を動かし操作を行う。術者86はまた、操作者88に動作モードの変更、画面の切り替え、画質の調整などの超音波診断システム10の操作に関する指示を行い、操作者88は、この指示に従い超音波診断システム10の補助入力装置12を用いて操作を行う。操作者88は自身の判断で超音波診断システム10の操作を行ってもよい。また、第2装置18を併用して超音波診断システム10の操作を行ってもよい。図14は、補助入力装置12を備えていない態様の超音波診断システム10を示している。術者86および操作者88の役割は、図13の場合と同様であるが、操作者88は、第2装置18から操作入力を行う。術者86と操作者88が独立しているので汚染を抑制することができる。
 第2装置18または表示パネル44のみを台車14から外して使用することも可能である。例えば、術者86の正面、例えば術者86にとって手術台の反対側に表示パネル44を設置するようにできる。表示パネル44は天井から吊られてもよいし、別の台車によって支持されてもよい。
 10 超音波診断システム、12 補助入力装置、14 台車、16 第1装置、18 第2装置、20 中間座、22 超音波プローブ、23 キャスタ、24 台車ベース、26 支柱、28 台状部分、30 脚部分、32 下側支柱、34 上側支柱、36 枠体、38 固定部材、40 載置台、42 支持スライダ、44 表示パネル、46 プローブヘッド、48 プローブコネクタ、50 レセプタクル、52 プローブヘッドホルダ、54 支柱骨部材、56 支柱前面カバー、58 開口、60 後面、62 主AC/DCアダプタ、64 副AC/DCアダプタ、66 係合片、68 リブ、70 側辺部、72 前ハンドル部、74 後ハンドル部、76 取付ベース、78 支持アーム、80 貫通開口、82 ブラケット、84 受け台座、86 術者、88 操作者。

Claims (5)

  1.  複数のキャスタを有する台車ベースと、
     台車ベースによって支持された支柱と、
     支柱を取り囲む形態を有する部材であって支柱の前側で左右方向に延びる前ハンドル部と支柱の後側で左右方向に延びる後ハンドル部を有する枠体と、枠体を支柱に固定する固定部材と、を備える中間座と、
     中間座より下方の支柱の後側に位置し、対象に対して超音波を送受する超音波プローブが接続される第1装置と、
     支柱に支持され中間座より上方に位置し、超音波プローブが受波した超音波に基づいて形成された超音波画像が表示される表示画面を有する第2装置と、
    を含む、超音波診断システム。
  2.  請求項1に記載の超音波診断システムであって、
     支柱は、
     台車ベースから鉛直方向に延び、中間座が固定された下側支柱と、
     下側支柱の上方に下側支柱を延長するように設けられ、下側支柱に対して鉛直軸線周りに回動可能な上側支柱と、
    を有する、超音波診断システム。
  3.  請求項2に記載の超音波診断システムであって、下側支柱の内部に、第1装置に対して直流電力を供給する交流/直流変換器が収容されている、超音波診断システム。
  4.  請求項3に記載の超音波診断システムであって、下側支柱は、その左右方向寸法が前後方向寸法より大きい、超音波診断システム。
  5.  請求項1から4のいずれか1項に記載の超音波診断システムであって、当該超音波診断システムの操作を行うための入力装置が中間座に備えられた、超音波診断システム。
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