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ULTRASONIC PROBE MOVING DEVICE

Patent code P190016194
File No. 1991
Posted date Jul 24, 2019
Application number P2017-215174
Publication number P2019-084088A
Date of filing Nov 8, 2017
Date of publication of application Jun 6, 2019
Inventor
  • (In Japanese)岩田 浩康
  • (In Japanese)内藤 雄貴
  • (In Japanese)津村 遼介
Applicant
  • (In Japanese)学校法人早稲田大学
Title ULTRASONIC PROBE MOVING DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To move an ultrasonic probe in a proper state while following a surface shape of an inspection object using a less number of actuators.
SOLUTION: An ultrasonic probe moving device 10 comprises: a probe holding unit 11 including a holding body 23 holding an ultrasonic probe P; and a slide mechanism 12 slide-moving the probe holding unit 11 to orthogonal two axis directions which are longitudinal and lateral directions of a subject H in plan view by driving actuators 41, 42. The probe holding unit 11 comprises: a surface shape following mechanism allowing for movement of the ultrasonic probe P to the body surface B at a constant posture while bringing the ultrasonic probe P into contact with a body surface B, regardless of a shape of the body surface B by only motion power application by the slide mechanism 12; and a contact force maintaining mechanism cancelling pressurizing force to the body surface B by gravity force, and bringing the ultrasonic probe P into contact with the body surface B at a constant contact force F.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

わが国の産科医療現場では、産科医不足が大きな問題となっており、その結果、産科医のみならず妊婦にも通院等の負担が生じている。そこで、本発明者らは、産科医療における産科医と妊婦の双方の負担軽減を目指し、医師の遠隔操作による経腹超音波検査を支援するロボットの開発を行ってきた。ここで、超音波検査に用いられる音波は周波数が非常に高く、体表面との間に空気層が存在するとエコー画像が途切れてしまうことから、超音波プローブを体表面に隙間なく接触させる必要がある。このため、超音波プローブの先端の接触面の一部が体表面に対して浮く片当たりにより、エコー画像の欠落が生じないように、超音波プローブを体表面に対してほぼ垂直となる垂直起立姿勢に維持し、その接触部の全域を体表面に接触させることが必要である。また、超音波プローブは、ある程度の力で体表面に接触させなければ、鮮明なエコー画像を得ることができないが、このときの接触力が過大になると身体的負担が生じるため、必要最低限の接触力を付与する必要がある。

ところで、特許文献1には、遠隔操作により、被検査者の体表面に沿って超音波プローブを走査させるための医療用ロボット装置が開示されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、超音波プローブ移動装置に係り、更に詳しくは、検査対象の表面に超音波プローブを接触させた状態で、アクチュエータの動力を利用して超音波プローブを移動させる超音波プローブ移動装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
検査対象の表面に超音波プローブを接触させた状態で、アクチュエータの動力を利用し、前記表面に沿って前記超音波プローブを移動させる超音波プローブ移動装置において、
前記超音波プローブを保持する保持体を含むプローブ保持ユニットと、前記アクチュエータの駆動により、平面視における前記検査対象の縦横方向となる直交2軸方向に、前記プローブ保持ユニットをそれぞれスライド移動させるスライド機構とを備え、
前記プローブ保持ユニットは、前記スライド機構による動力付与のみで、前記表面の形状に関わらず、前記超音波プローブを前記表面に接触させながら当該表面に対して一定の姿勢で移動可能にする表面形状追従機構を備えることを特徴とする超音波プローブ移動装置。

【請求項2】
 
前記プローブ保持ユニットは、重力による前記表面への押圧力をキャンセルして、前記超音波プローブを一定の接触力で前記表面に接触させる接触力維持機構を備えることを特徴とする請求項1記載の超音波プローブ移動装置。

【請求項3】
 
前記表面形状追従機構は、前記表面の形状に追従しながら、前記保持体を前記2軸回りにそれぞれ受動的に回転可能にする受動回転機構を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の超音波プローブ移動装置。

【請求項4】
 
前記受動回転機構は、前記保持体に一体化された円弧状の湾曲レールと、当該湾曲レールをその延出方向にスライド自在に支持する中間構造体とを備え、当該スライドによる前記保持体の揺動により、前記超音波プローブの先端中央を回転中心として、前記2軸のうちの1軸回りに前記超音波プローブを回転可能にすることを特徴とする請求項3記載の超音波プローブ移動装置。

【請求項5】
 
前記受動回転機構には、前記超音波プローブが傾斜する際に生じるモーメントをキャンセルするように、前記保持体の回転方向に付勢力を付与する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項3記載の超音波プローブ移動装置。

【請求項6】
 
前記表面形状追従機構は、前記表面の形状に追従しながら、前記保持体を前記2軸に直交する1軸方向に受動的に並進可能にする受動並進機構を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の超音波プローブ移動装置。

【請求項7】
 
前記プローブ保持ユニットには、湾曲面を有する前記表面に当接したときに、当該表面に対する接平面を形成するガイド部材が前記保持体と一体的に設けられ、当該ガイド部材と前記受動回転機構により、前記表面に対する前記超音波プローブを垂直起立姿勢に維持することを特徴とする請求項3記載の超音波プローブ移動装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017215174thum.jpg
State of application right Published
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