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JP4199646B2 - Ultrasonic probe holder and ultrasonic probe holding device - Google Patents
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JP4199646B2 - Ultrasonic probe holder and ultrasonic probe holding device - Google Patents

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Description

本発明は、超音波探触子を支持する支持部材に取り付けられる超音波探触子ホルダおよびこれを用いた超音波探触子保持装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic probe holder attached to a support member that supports an ultrasonic probe and an ultrasonic probe holding apparatus using the same.

従来から超音波を利用して生体内部の診断部位の情報を取得し、その情報に基づいて診断を行う超音波診断が広く普及している。この超音波診断においては、診断部位に超音波を送信し、その反射信号に基づいて超音波画像を形成する。そのため、超音波診断を行う際には、超音波を送受波する超音波探触子を診断部位近辺で保持し、診断部位に対して超音波を送受波する必要がある。その際、超音波探触子は、通常、医師などの観測者が手で保持している。   2. Description of the Related Art Conventionally, ultrasonic diagnosis that uses ultrasonic waves to acquire information on a diagnostic part inside a living body and makes a diagnosis based on the information has been widely used. In this ultrasonic diagnosis, an ultrasonic wave is transmitted to a diagnostic site, and an ultrasonic image is formed based on the reflected signal. Therefore, when performing an ultrasonic diagnosis, it is necessary to hold an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves in the vicinity of the diagnostic site and transmit and receive ultrasonic waves to and from the diagnostic site. At that time, the ultrasonic probe is usually held by an observer such as a doctor by hand.

このような超音波診断の中には、診断部位について一定時間、観測を行い、その時間的変化をみる場合がある。これは、診断部位の時間的変化をみることにより、その機能的異常を検出することができるからである。例えば、血液の流速や血管の収縮の様子を30分から1時間の長時間にわたり観測することにより循環器系の機能診断を行なう場合などがある。   In such an ultrasonic diagnosis, there is a case where a diagnosis site is observed for a certain period of time and the temporal change is observed. This is because the functional abnormality can be detected by observing the temporal change of the diagnostic site. For example, the function of the circulatory system may be diagnosed by observing the flow rate of blood or the state of blood vessel contraction over a long period of 30 minutes to 1 hour.

このような超音波診断を行う場合には、長時間、超音波探触子を同じ場所で保持する必要がある。超音波探触子の位置や姿勢(向き)がずれた場合、正確な診断部位の変化の様子を得ることができないからである。しかしながら、超音波探触子を観測者の手で持つ保持方法では、超音波探触子を長時間同じ位置で保持することが極めて困難であった。   When performing such ultrasonic diagnosis, it is necessary to hold the ultrasonic probe at the same place for a long time. This is because when the position and orientation (orientation) of the ultrasonic probe is deviated, it is impossible to obtain an accurate change in the diagnostic region. However, in the holding method in which the ultrasonic probe is held by the observer's hand, it is extremely difficult to hold the ultrasonic probe at the same position for a long time.

そこで、特許文献1には、超音波探触子を任意の姿勢で長時間保持できる超音波探触子装置が開示されている。これは、超音波探触子をその中心軸を中心として回転自在かつ中心軸を揺動自在に保持する保持部と、被検体の体表に貼着される保持脚とを備えている。保持脚は、保持部の外周に設けられ、被検体の体表形状に応じて自由に変形しうるものとなっている。そして、超音波診断を行う際には、この保持脚を被検体の体表に貼着する。また、超音波探触子を保持部内で回転および揺動させることにより所望の姿勢にする。これにより超音波探触子を所望の姿勢で保持することができる。   Therefore, Patent Document 1 discloses an ultrasonic probe device that can hold an ultrasonic probe in an arbitrary posture for a long time. This includes a holding part that holds the ultrasonic probe so that it can rotate about its central axis and that can swing freely, and a holding leg that is attached to the body surface of the subject. The holding legs are provided on the outer periphery of the holding portion, and can be freely deformed according to the body surface shape of the subject. And when performing an ultrasonic diagnosis, this holding leg is stuck on the body surface of the subject. Further, the ultrasonic probe is rotated and swung in the holding portion to obtain a desired posture. As a result, the ultrasonic probe can be held in a desired posture.

また、特許文献2には、体表に沿って超音波探触子を機械走査する多関節ロボットが開示されている。これによれば、超音波探触子を任意の位置で保持することが可能である。   Patent Document 2 discloses an articulated robot that mechanically scans an ultrasonic probe along a body surface. According to this, the ultrasonic probe can be held at an arbitrary position.

特許第2664562号明細書Japanese Patent No. 2664562 特開2002−238899号公報JP 2002-238899 A

しかしながら、この特許文献1に記載の超音波探触子装置は、保持脚を体表に貼着させることにより超音波探触子を保持している。そのため、保持脚が貼着しにくい部位、例えば、腕や首など体表面積が小さい部位近辺を超音波診断したい場合には不向きであった。したがって、この超音波探触子装置では、様々な部位を超音波診断することは難しく、汎用性に乏しかった。また、保持脚の貼着という固定手段では、貼着した後、超音波探触子の微小な位置の調整が困難であった。   However, the ultrasonic probe device described in Patent Document 1 holds the ultrasonic probe by attaching holding legs to the body surface. Therefore, it is not suitable for ultrasonic diagnosis of a part where the holding leg is difficult to stick, for example, a part near a part having a small body surface area such as an arm or a neck. Therefore, with this ultrasonic probe device, it is difficult to ultrasonically diagnose various parts, and the versatility is poor. In addition, with the fixing means of attaching the holding legs, it is difficult to adjust the minute position of the ultrasonic probe after the attachment.

一方、特許文献2に記載の装置によれば、様々な場所で超音波探触子を保持することができる。しかしながら、この装置では、診断部位である腕を所定の姿勢に保って超音波診断することを前提としているため、超音波探触子は常に鉛直下向きになるようになっている。従って、超音波探触子を任意の姿勢で保持することができないという問題があった。   On the other hand, according to the apparatus described in Patent Document 2, it is possible to hold the ultrasonic probe at various places. However, since this apparatus is premised on performing an ultrasonic diagnosis while keeping an arm as a diagnostic part in a predetermined posture, the ultrasonic probe is always vertically downward. Therefore, there has been a problem that the ultrasonic probe cannot be held in an arbitrary posture.

そこで、本発明では、より汎用的に用いることができ、任意の姿勢で超音波探触子を保持できる超音波探触子ホルダを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultrasonic probe holder that can be used more generally and can hold an ultrasonic probe in an arbitrary posture.

他の本発明の目的は、より汎用的に用いることができ、任意の位置および姿勢で超音波探触子を保持する超音波探触子装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide an ultrasonic probe apparatus that can be used more generally and holds an ultrasonic probe at an arbitrary position and posture.

本発明の超音波探触子ホルダは、被検体に対して超音波を送受波する超音波探触子を着脱自在に保持するホルダであって、凸球面状の外周面を有した内部ホルダと、前記超音波探触子を支持する支持部材に取り付けられ、前記内部ホルダを収容する空洞部を備えた外部ホルダと、を有し、前記内部ホルダは、前記凸球の中心点を通る孔であって、前記超音波探触子を保持する孔を有し、前記外部ホルダの空洞部は、前記内部ホルダの外周面に対応する凹球面形状の側面を有し、前記空洞部の内部で前記内部ホルダを摺動させることにより、前記超音波探触子の姿勢が変更されることを特徴とする。 An ultrasonic probe holder of the present invention is a holder that detachably holds an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to a subject, and an internal holder having a convex spherical outer peripheral surface; the mounted to a support member for supporting the ultrasonic probe, anda external holder with a cavity for accommodating the inner holder, said inner holder has a hole through the central point of the convex sphere And having a hole for holding the ultrasonic probe, and the cavity portion of the outer holder has a concave spherical side surface corresponding to the outer peripheral surface of the inner holder, and inside the cavity portion. The posture of the ultrasonic probe is changed by sliding the inner holder.

好適な態様では、前記内部ホルダの少なくとも一部に当接することで、前記外部ホルダに対する前記内部ホルダの可動範囲を規制するストッパを有する。別の好適な態様では、前記内部ホルダと空洞部との間の遊びが低減されるように前記外部ホルダの空洞の形状を変形させることで、前記外部ホルダに収容された前記内部ホルダの姿勢をロックする姿勢ロック機構を有する。別の好適な態様では、前記内部ホルダは、前記超音波探触子を保持した際に、当該超音波探触子の外表面に接触する位置に設けられており、当該外表面形状に応じて弾性変形しつつ前記超音波探触子を保持する弾性保持部を有する。望ましくは、前記弾性保持部として、複数種類の超音波探触子に対応した複数種類の弾性保持部材が備えられ、それらの弾性保持部材が選択的に使用される。 According to a preferred aspect, there is provided a stopper that regulates a movable range of the inner holder with respect to the outer holder by contacting at least a part of the inner holder. In another preferable aspect, the posture of the inner holder accommodated in the outer holder is changed by deforming the shape of the cavity of the outer holder so that play between the inner holder and the cavity is reduced. It has a posture lock mechanism for locking. In another preferred aspect, the internal holder is provided at a position that contacts the outer surface of the ultrasonic probe when the ultrasonic probe is held, and depends on the outer surface shape. It has an elastic holding part for holding the ultrasonic probe while being elastically deformed . Preferably, a plurality of types of elastic holding members corresponding to a plurality of types of ultrasonic probes are provided as the elastic holding unit, and these elastic holding members are selectively used.

他の本発明の超音波探触子保持装置は、被検体に対して超音波を送受波する超音波探触子を保持する超音波探触子保持装置であって、前記超音波探触子を支持する支持部材であって、前記超音波探触子の位置を粗調整する粗調整機構を備えた支持部材と、前記超音波探触子を保持するとともに、前記支持部材に対して着脱自在の超音波探触子ホルダと、を有し、前記超音波探触子ホルダは、超音波探触子を着脱自在に保持するホルダであって、凸球面状の外周面を有した内部ホルダと、前記内部ホルダを収容する空洞部を備えた外部ホルダと、を有し、前記内部ホルダは、前記凸球の中心点を通る孔であって、前記超音波探触子を保持する孔を有し、前記外部ホルダの空洞部は、前記内部ホルダの外周面に対応する凹球面形状の側面を有する。 Another ultrasonic probe holding apparatus according to the present invention is an ultrasonic probe holding apparatus that holds an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject. A support member having a coarse adjustment mechanism for coarsely adjusting the position of the ultrasonic probe, and holding the ultrasonic probe and being detachable from the support member An ultrasonic probe holder, wherein the ultrasonic probe holder is a holder for detachably holding the ultrasonic probe, and an internal holder having a convex spherical outer peripheral surface; has an external holder with a cavity for accommodating the inner holder, the inner holder is a hole passing through the central point of the convex sphere, a hole for holding the ultrasound probe And the cavity of the outer holder has a concave spherical side surface corresponding to the outer peripheral surface of the inner holder.

好適な態様では、前記粗調整機構は、固定物体に取り付けられるアーム機構である。この場合、前記アーム機構は、複数のアームを複数の関節で連結した多関節アーム機構であることが望ましい。また、支持部材は、前記アーム機構の基端部に接続され、前記アーム機構の先端位置を微調整する微調整機構を有することが望ましい。   In a preferred aspect, the coarse adjustment mechanism is an arm mechanism attached to a fixed object. In this case, the arm mechanism is preferably a multi-joint arm mechanism in which a plurality of arms are connected by a plurality of joints. Further, it is desirable that the support member has a fine adjustment mechanism that is connected to a base end portion of the arm mechanism and finely adjusts a distal end position of the arm mechanism.

ここで、超音波探触子は、超音波を送受波するものであれば、その形状、機能などは、限定されない。走査方法も機械走査型、電子走査型のいずれであってもよい。   Here, the shape, function, etc. of the ultrasonic probe are not limited as long as it transmits and receives ultrasonic waves. The scanning method may be either a mechanical scanning type or an electronic scanning type.

本発明の超音波探触子ホルダは、種々の支持部材に装着できる。また、内部ホルダを外部ホルダの空洞部内で摺動させることによりその姿勢を変更でき、ひいては、内部ホルダに保持された超音波探触子の姿勢を変更できる。したがって、本発明の超音波探触子ホルダによれば、より汎用的に用いることができ、任意の姿勢で超音波探触子を保持することができる。   The ultrasonic probe holder of the present invention can be attached to various support members. Further, the posture of the ultrasonic probe held by the internal holder can be changed by sliding the internal holder within the cavity of the external holder. Therefore, according to the ultrasonic probe holder of the present invention, it can be used more universally, and the ultrasonic probe can be held in an arbitrary posture.

他の本発明の超音波探触子保持装置は、超音波探触子の位置の粗調整機構を備えた支持部材に超音波探触子ホルダが装着されている。また、超音波探触子ホルダの内部ホルダを外部ホルダの空洞部内で摺動させることによりその姿勢を変更できる。したがって、任意の位置および姿勢で超音波探触子を保持することができる。   In another ultrasonic probe holding device of the present invention, an ultrasonic probe holder is mounted on a support member having a coarse adjustment mechanism for the position of the ultrasonic probe. Moreover, the attitude | position can be changed by sliding the internal holder of an ultrasonic probe holder within the cavity part of an external holder. Therefore, the ultrasonic probe can be held at an arbitrary position and posture.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に本発明の実施の形態である超音波探触子保持装置10の斜視図を示す。この超音波探触子保持装置10は、超音波探触子14を保持する超音波探触子ホルダ12と超音波探触子ホルダ12を空中で支持する支持部材16とに大別される。   FIG. 1 shows a perspective view of an ultrasonic probe holding apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The ultrasonic probe holding device 10 is roughly classified into an ultrasonic probe holder 12 that holds the ultrasonic probe 14 and a support member 16 that supports the ultrasonic probe holder 12 in the air.

超音波探触子ホルダ12は、超音波探触子14を任意の姿勢で保持することができる。また、種々の支持部材に接続できるようになっている。支持部材16は、超音波探触子14の位置および姿勢を粗調整するアーム機構18と微調整用のXYZテーブル20とで構成されている。アーム機構18は、その姿勢を変形させることにより、その先端を任意の位置および向きにすることができる。XYZテーブル20は、固定物体である支持板21とアーム機構18の基端部22とに接続されている。このXYZテーブル20は、XYZの3方向に微小移動できるようになっている。   The ultrasonic probe holder 12 can hold the ultrasonic probe 14 in an arbitrary posture. Further, it can be connected to various support members. The support member 16 includes an arm mechanism 18 that roughly adjusts the position and orientation of the ultrasound probe 14 and an XYZ table 20 for fine adjustment. The arm mechanism 18 can have its tip at an arbitrary position and orientation by changing its posture. The XYZ table 20 is connected to a support plate 21 that is a fixed object and a base end portion 22 of the arm mechanism 18. The XYZ table 20 can be moved minutely in three directions of XYZ.

以下、これらの各部材について詳説していく。   Hereinafter, each of these members will be described in detail.

はじめに、アーム機構18について図1、図2を用いて詳説する。図2は、アーム機構18の側面図である。アーム機構18は、第1関節24、第2関節28、第3関節34と、それらを連結する第1アーム26、第2アーム32、第3アーム36、および、XYZテーブル20に接続される基端部22とから構成されている。   First, the arm mechanism 18 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a side view of the arm mechanism 18. The arm mechanism 18 includes a first joint 24, a second joint 28, a third joint 34, a first arm 26, a second arm 32, a third arm 36, and a base connected to the XYZ table 20. It is comprised from the edge part 22. FIG.

基端部22は、その底面においてネジなどの締結手段によってXYZテーブル20に締結されている。基端部22の上方には、第1関節24が設けられている。第1関節24は、球状体24aと収容体24bとから構成されている。球状体24aは、基端部22の上端に接続された略球状部材で、基端部22に対して固定されている。一方、収容体24bは、球状体24aとは別体で構成されており、その内部には、球状体24aに対応する凹球状の凹部が形成されている。この球状体24aとこれを収容した収容体24bは、球状体24aに対して揺動回動自在に動くことができる。つまり、第1関節24は、いわゆるボールジョイント機構として構成されている。これにより、第1関節24は、基端部22に対して3次元的に揺動回動自在となっており、極座標的に動くことができる。   The base end portion 22 is fastened to the XYZ table 20 by fastening means such as screws on the bottom surface. A first joint 24 is provided above the base end portion 22. The first joint 24 includes a spherical body 24a and a container 24b. The spherical body 24 a is a substantially spherical member connected to the upper end of the base end portion 22, and is fixed to the base end portion 22. On the other hand, the container 24b is configured separately from the spherical body 24a, and a concave spherical recess corresponding to the spherical body 24a is formed therein. The spherical body 24a and the accommodating body 24b that accommodates the spherical body 24a can move so as to swing and rotate with respect to the spherical body 24a. That is, the first joint 24 is configured as a so-called ball joint mechanism. As a result, the first joint 24 can swing and rotate three-dimensionally with respect to the base end portion 22 and can move in a polar coordinate manner.

第1関節24の上端は、第1アーム26に接続されている。第1アーム26は、所定の長さの鋼管からなり、上端は、第2関節28に接続されている。第2関節28は、さらに第2アーム32に接続されている。また、第2関節28は、図1における矢印方向に回転可能となっており、これにより、第1アーム26と第2アーム32の角度を自由に調整できるようになっている。第2アーム32は、第1アーム26と同様に、所定の長さの鋼管であり、第3関節34に接続されている。第3関節34は、第1関節24と同じく球状体34aおよび収容体34bから構成されるボールジョイント機構となっている。   The upper end of the first joint 24 is connected to the first arm 26. The first arm 26 is made of a steel pipe having a predetermined length, and the upper end is connected to the second joint 28. The second joint 28 is further connected to the second arm 32. Further, the second joint 28 is rotatable in the direction of the arrow in FIG. 1, whereby the angle between the first arm 26 and the second arm 32 can be freely adjusted. Similar to the first arm 26, the second arm 32 is a steel pipe having a predetermined length and is connected to the third joint 34. Similar to the first joint 24, the third joint 34 is a ball joint mechanism including a spherical body 34a and a container 34b.

第3アーム38は、このボールジョイント機構により、第2アーム32に対して揺動回動自在となっている。そして、第3アーム38の先端部、すなわち、アーム機構18の先端部には、後述する超音波探触子ホルダ12と連結するための雌ネジ部38aが形成されている。   The third arm 38 is swingable with respect to the second arm 32 by this ball joint mechanism. A female screw portion 38 a for connecting to the ultrasonic probe holder 12 described later is formed at the distal end portion of the third arm 38, that is, the distal end portion of the arm mechanism 18.

このようにアーム機構18は、2つのボールジョイント機構の関節と、1つの回転可能関節により、その姿勢を自由に調整できるようになっている。そのため、第3アーム36の先端部の位置および向きを自由に変更できるようになっている。   As described above, the arm mechanism 18 can freely adjust its posture by the joints of two ball joint mechanisms and one rotatable joint. Therefore, the position and orientation of the tip of the third arm 36 can be freely changed.

次に、このように所望の姿勢に調整したアーム機構18の姿勢を固定する方法について説明する。第2関節28には、ロック用ハンドル30が設けられている。ロック用ハンドル30の先端には、ネジ部44が設けられている。ネジ部44の先端には、第1軸46が同軸状に延設されている。さらに、第1軸46の先端には、第1軸46より小径の第2軸48が同軸状に延設されている。従って、ロック用ハンドル30を回転させると、ネジ部44、第1軸46、第2軸48は、水平方向(図2におけるX方向)に移動する。   Next, a method for fixing the posture of the arm mechanism 18 adjusted to a desired posture in this way will be described. The second joint 28 is provided with a locking handle 30. A screw portion 44 is provided at the tip of the locking handle 30. A first shaft 46 extends coaxially at the tip of the screw portion 44. Further, a second shaft 48 having a smaller diameter than the first shaft 46 extends coaxially at the tip of the first shaft 46. Therefore, when the locking handle 30 is rotated, the screw portion 44, the first shaft 46, and the second shaft 48 move in the horizontal direction (X direction in FIG. 2).

第1アーム26と第2アーム32の内部には第1固定用シャフト52、第2固定用シャフト50がそれぞれ挿通されている。第1固定用シャフト52は、軸方向に移動可能となっており、その先端部は、傾斜面である先端面52aを有するくさび型形状となっている。また、その他端は、基端部22の球状態24a付近まで伸びている。第2固定用シャフト50も同様に軸方向に移動可能であり、第2関節34側の先端部は、傾斜面である先端面50aを有するくさび型形状となっている。そして他端は、第3関節38の球状体38a付近まで伸びている。   A first fixing shaft 52 and a second fixing shaft 50 are inserted into the first arm 26 and the second arm 32, respectively. The first fixing shaft 52 is movable in the axial direction, and the tip portion thereof has a wedge shape having a tip surface 52a that is an inclined surface. The other end extends to the vicinity of the spherical state 24 a of the base end portion 22. Similarly, the second fixing shaft 50 is movable in the axial direction, and the distal end portion on the second joint 34 side has a wedge shape having a distal end surface 50a which is an inclined surface. The other end extends to the vicinity of the spherical body 38 a of the third joint 38.

ロック用ハンドル30を回すと、ネジ部44とともに第1軸46と第2軸48が水平方向に移動する。その際、第1軸46の先端部46aによって、第1固定用シャフト52の先端面52aが軸方向に押され、第1固定用シャフト52が第1関節24側に移動させられる。その際、第1固定用シャフト52の下端部で第1関節の球状体24aが押さえつけられる。これにより、第1関節24の動きが固定される。   When the locking handle 30 is turned, the first shaft 46 and the second shaft 48 move in the horizontal direction together with the screw portion 44. At that time, the tip end surface 52a of the first fixing shaft 52 is pushed in the axial direction by the tip end portion 46a of the first shaft 46, and the first fixing shaft 52 is moved to the first joint 24 side. At that time, the spherical body 24 a of the first joint is pressed by the lower end portion of the first fixing shaft 52. Thereby, the movement of the first joint 24 is fixed.

また、第2軸48の先端部48aは、第2固定用シャフト50の先端面50aに当接し、第2固定用シャフト50は、第3関節34側に移動させられる。そして、第1固定用シャフト52と同様に、第2固定用シャフト50の端部で第3関節34の球状体34aが押さえつけられることにより、第3関節34の動きが固定される。さらに、第2関節28は、ネジ部44の締め付けにより、その動きが固定される。したがって、ロック用ハンドル30を回すことにより、第1関節24、第2関節28、第3関節34の動きを同時に固定することができ、1度の操作でアーム機構18の姿勢を固定することができる。すなわち、複数の関節の一括ロックが可能となっている。これにより、容易にアーム機構18の姿勢決めが可能となっている。   Further, the distal end portion 48a of the second shaft 48 abuts on the distal end surface 50a of the second fixing shaft 50, and the second fixing shaft 50 is moved toward the third joint 34 side. Similarly to the first fixing shaft 52, the spherical body 34a of the third joint 34 is pressed by the end portion of the second fixing shaft 50, so that the movement of the third joint 34 is fixed. Further, the movement of the second joint 28 is fixed by tightening the screw portion 44. Therefore, by turning the locking handle 30, the movements of the first joint 24, the second joint 28, and the third joint 34 can be fixed simultaneously, and the posture of the arm mechanism 18 can be fixed by one operation. it can. That is, a plurality of joints can be locked together. Thereby, the posture of the arm mechanism 18 can be easily determined.

このように、ボールジョイント機構を有した多関節アーム機構18により、容易にその姿勢を調整、固定できるため、第3アーム38の先端部の位置及び姿勢を容易に調整することができる。また、ボールジョイント機構の関節を有するため、これに接続されるアームを極座標系で動かすことが可能であり、より、容易に超音波探触子の位置および姿勢を粗調整できる。   Thus, since the posture can be easily adjusted and fixed by the multi-joint arm mechanism 18 having the ball joint mechanism, the position and posture of the tip portion of the third arm 38 can be easily adjusted. In addition, since it has a joint of a ball joint mechanism, it is possible to move the arm connected to this in a polar coordinate system, and the position and orientation of the ultrasound probe can be roughly adjusted more easily.

なお、本実施の形態においては、3つの関節を有する多関節アームを用いているが、超音波探触子を保持できるものであれば、他の支持部材であってもよい。例えば、アームの形状を自在に変化させるとともに、その形状を保持することが可能な単一のフレキシブルアーム機構や、所定の物体に固定された支柱などであってもよい。   In the present embodiment, an articulated arm having three joints is used, but other supporting members may be used as long as they can hold the ultrasonic probe. For example, it may be a single flexible arm mechanism capable of freely changing the shape of the arm and holding the shape, or a support post fixed to a predetermined object.

また、図6に示すように、アーム機構18のアーム26,32にバネ27,33を設けてもよい。これは、アーム26,32の先端にかかる荷重を軽減させるためのもので、バネ27,33は、アーム26,32に沿って配されている。この各バネ27,33には、各アーム26,32の先端にかかる荷重を軽減させる方向(図6における矢印方向)の弾性復元力が働く。すなわち、第1アーム26に沿って配された第1バネ27は、第1関節24と第2関節28とに接続される。そして、この第1バネ27には、第1関節24の方向に弾性復元力が働く。これにより、第1アーム26の先端部にかかる荷重が軽減される。また、第2アーム32に沿って配された第2バネ33は、第2関節28と第3関節38とに接続される。そして、この第2バネ33には、第2関節28の方向の弾性復元力が働く。これにより、第2アーム32の先端部にかかる荷重が軽減される。   As shown in FIG. 6, springs 27 and 33 may be provided on the arms 26 and 32 of the arm mechanism 18. This is for reducing the load applied to the tips of the arms 26 and 32, and the springs 27 and 33 are arranged along the arms 26 and 32. Each of the springs 27 and 33 is subjected to an elastic restoring force in a direction (arrow direction in FIG. 6) that reduces the load applied to the tips of the arms 26 and 32. In other words, the first spring 27 disposed along the first arm 26 is connected to the first joint 24 and the second joint 28. An elastic restoring force acts on the first spring 27 in the direction of the first joint 24. Thereby, the load applied to the distal end portion of the first arm 26 is reduced. The second spring 33 disposed along the second arm 32 is connected to the second joint 28 and the third joint 38. An elastic restoring force in the direction of the second joint 28 acts on the second spring 33. Thereby, the load concerning the front-end | tip part of the 2nd arm 32 is reduced.

つまり、これらバネを設けることにより、アーム先端にかかる荷重が軽減され、アーム機構の倒れなどが防止される。そして、アーム機構全体をより安定させることができる。なお、アームの先端にかかる荷重を軽減する方向に、アーム先端を付勢するものであれば、バネに限らず、他の部材でもよい。   That is, by providing these springs, the load applied to the tip of the arm is reduced, and the arm mechanism is prevented from falling. And the whole arm mechanism can be stabilized more. In addition, as long as the arm tip is urged in a direction to reduce the load applied to the arm tip, the member is not limited to the spring but may be another member.

次に超音波探触子14の位置の微調整を行うXYZテーブル20について説明する。図3は、XYZテーブル20の斜視図である。XYZテーブル20は、X用移動体66、Y用移動体60、Z用移動体54と、それぞれに対応するX用固定体68、Y用固定体62、Z用固定体56から構成されている。   Next, the XYZ table 20 for finely adjusting the position of the ultrasonic probe 14 will be described. FIG. 3 is a perspective view of the XYZ table 20. The XYZ table 20 includes an X moving body 66, a Y moving body 60, a Z moving body 54, and an X fixing body 68, a Y fixing body 62, and a Z fixing body 56 corresponding to the X moving body 66, the Y moving body 60, and the Z moving body 54, respectively. .

Z用移動体54は、アーム機構18の基端部22が固定される載置台54aを有しており、アーム機構18の基端部22と螺合により接続されている。また、Z用移動体54の側面には、台形の蟻桟がZ方向に設けられており、Z用固定体56に設けられた蟻溝にはめ込まれている。Z用固定体56には、上述したようにZ方向に蟻溝が設けられており、Z用移動体54の蟻桟にはめ込まれている。さらに、Z用固定体56とZ用移動体54はZ用送りネジ58で連結されており、このZ用送りネジ58をまわすことによりZ用移動体54をZ方向に移動させることができる。そして、このZ用送りネジ58の1回転当たりのピッチを、例えば、0.5mmのように微小な値にすることにより、Z用移動体54を微小移動させることができる。このピッチは、XY方向の送りネジに関しても、同じピッチとなることが望ましいが、各方向で異なるピッチにしてもよい。また、当然ながら、その値は0.5mmに限定されない。   The Z moving body 54 has a mounting table 54a to which the base end portion 22 of the arm mechanism 18 is fixed, and is connected to the base end portion 22 of the arm mechanism 18 by screwing. Further, a trapezoidal dovetail is provided in the Z direction on the side surface of the Z moving body 54 and is fitted into a dovetail groove provided in the Z fixing body 56. As described above, the Z fixing body 56 is provided with a dovetail groove in the Z direction, and is fitted into the dovetail of the Z moving body 54. Further, the Z fixing body 56 and the Z moving body 54 are connected by a Z feed screw 58, and the Z moving body 54 can be moved in the Z direction by turning the Z feed screw 58. Then, by setting the pitch per rotation of the Z feed screw 58 to a minute value such as 0.5 mm, the Z moving body 54 can be moved minutely. This pitch is preferably the same for the feed screws in the XY directions, but may be different in each direction. Of course, the value is not limited to 0.5 mm.

Z用固定体56の底面には、Y用移動体60が固着されている。このY用移動体60にも蟻桟がY方向に設けられており、Y用固定体62に設けられた蟻溝にはめ込まれている。そして、Y用移動体60は、Y用送りネジ64を回すことにより、Y方向に移動することができる。さらに、Y用固定体62の底面には、X用移動体66が固着されている。X用移動体66、X用固定体68にも蟻桟及び蟻溝がX方向に設けられている。そして、X用送りネジ(図示せず)の回転により、X用移動体66をX方向に移動させることができる。X用固定体68の下端には、固定物体である支持板21(図1参照)が連結ネジにより連結されている。この連結により、XYZテーブル20およびこれに接続されるアーム機構18が固定物体に固定される。   The Y moving body 60 is fixed to the bottom surface of the Z fixing body 56. The Y moving body 60 is also provided with a dovetail in the Y direction, and is fitted in a dovetail groove provided in the Y fixing body 62. The Y moving body 60 can move in the Y direction by turning the Y feed screw 64. Further, an X moving body 66 is fixed to the bottom surface of the Y fixing body 62. The X moving body 66 and the X fixing body 68 are also provided with a dovetail and a dovetail groove in the X direction. Then, the X moving body 66 can be moved in the X direction by rotation of the X feed screw (not shown). A support plate 21 (see FIG. 1), which is a fixed object, is connected to the lower end of the X fixing body 68 by a connecting screw. By this connection, the XYZ table 20 and the arm mechanism 18 connected thereto are fixed to the fixed object.

以上、説明したようにXYZテーブル20では、各方向の送りネジの調節により、各移動体を微小移動させることができる。そして、各移動体は、他方向の固定体と固着されており、最終的にアーム機構18に連結されている。そのため、各移動体の移動は、アーム機構18、および、これに接続される超音波探触子ホルダ12(図1参照)に伝達される。したがって、各方向の送りネジを調節することにより超音波探触子ホルダ12のXYZ方向への位置を微調整することができる。これにより、血管などの微小の診断部位を観測する場合でも、超音波探触子の位置決めを精度良く行うことができる。   As described above, in the XYZ table 20, each moving body can be moved minutely by adjusting the feed screw in each direction. Each moving body is fixed to a fixed body in the other direction and is finally connected to the arm mechanism 18. Therefore, the movement of each moving body is transmitted to the arm mechanism 18 and the ultrasonic probe holder 12 (see FIG. 1) connected thereto. Therefore, the position of the ultrasonic probe holder 12 in the XYZ directions can be finely adjusted by adjusting the feed screw in each direction. Thereby, even when observing a minute diagnostic site such as a blood vessel, the ultrasonic probe can be accurately positioned.

なお、超音波探触子の位置の微調整機構としては、本実施の形態にあるような移動テーブルに限定されず、他の形態であってもよい。また、本実施の形態においては、送りネジを手動で回すことにより微調整を行っているが、自動で微調整を行ってもよい。例えば、モータとボールネジなどの組み合わせにより電動制御される微小移動体を用いて、自動で微調整を行なうものであってもよい。   Note that the fine adjustment mechanism of the position of the ultrasonic probe is not limited to the moving table as in the present embodiment, but may be another form. In the present embodiment, fine adjustment is performed by manually turning the feed screw. However, fine adjustment may be performed automatically. For example, fine adjustment may be automatically performed using a minute moving body that is electrically controlled by a combination of a motor and a ball screw.

次に、超音波探触子ホルダ12について図4、図5を用いて説明する。図4は、超音波探触子ホルダ12の断面図、図5は超音波探触子ホルダ12の分解斜視図である。   Next, the ultrasonic probe holder 12 will be described with reference to FIGS. 4 is a cross-sectional view of the ultrasonic probe holder 12, and FIG. 5 is an exploded perspective view of the ultrasonic probe holder 12. As shown in FIG.

超音波探触子ホルダ12は、超音波探触子14を保持する内部ホルダ70と、これを収容する外部ホルダ80とを有する。   The ultrasonic probe holder 12 includes an internal holder 70 that holds the ultrasonic probe 14 and an external holder 80 that accommodates the internal holder 70.

内部ホルダ70は、凸球面形状の外周面71を備えた略円盤体となっている。言い換えれば、内部ホルダ70は、球体の上側および下側の一部を水平に切り取った不完全球体ともいえる。この内部ホルダ70は、アルミなどの軽量金属からなり、後述する外部ホルダ80の空洞部82内に収納される。   The inner holder 70 is a substantially disc body having a convex spherical outer peripheral surface 71. In other words, it can be said that the inner holder 70 is an incomplete sphere obtained by horizontally cutting a part of the upper side and the lower side of the sphere. The internal holder 70 is made of a lightweight metal such as aluminum and is housed in a cavity 82 of an external holder 80 described later.

内部ホルダ70の中心には、超音波探触子14を保持するための孔部74が設けられている。この孔部74の側面、すなわち、内部ホルダ70の内周面には、弾性保持部72が設けられている。弾性保持部72は、ゴムなどの弾性素材から形成されている。この弾性保持部72は、超音波探触子の形状や大きさに応じて、適宜、交換できるようになっている。   A hole 74 for holding the ultrasonic probe 14 is provided at the center of the internal holder 70. An elastic holding portion 72 is provided on the side surface of the hole portion 74, that is, on the inner peripheral surface of the internal holder 70. The elastic holding portion 72 is made of an elastic material such as rubber. The elastic holding portion 72 can be appropriately replaced according to the shape and size of the ultrasonic probe.

ところで、この内部ホルダ70は、水平方向に配設された一対の内部ホルダ片70a,70bの組み立て体として構成されている。内部ホルダ片70a,70bは、内部ホルダ70をそのほぼ中央で縦分割した形状であり、互いに組み合わせることにより内部ホルダ70が構成される。そして、この一対の内部ホルダ片70a,70bで超音波探触子14を挟持している。   By the way, this internal holder 70 is configured as an assembly of a pair of internal holder pieces 70a and 70b arranged in the horizontal direction. The inner holder pieces 70a and 70b have a shape obtained by vertically dividing the inner holder 70 at substantially the center thereof, and the inner holder 70 is configured by combining with each other. The ultrasonic probe 14 is held between the pair of internal holder pieces 70a and 70b.

この挟持の際、超音波探触子14に接触する挟持面は、弾性保持部72の側面である。弾性保持部72は、弾性部材からなるため超音波探触子14に密着でき、高い保持力を得ることができる。また、超音波探触子14を交換して使用する場合に、各超音波探触子の多少の形状差異を吸収することができる。   The clamping surface that comes into contact with the ultrasonic probe 14 at the time of clamping is the side surface of the elastic holding portion 72. Since the elastic holding part 72 is made of an elastic member, the elastic holding part 72 can be in close contact with the ultrasonic probe 14 and can obtain a high holding force. In addition, when the ultrasonic probe 14 is replaced and used, a slight difference in shape of each ultrasonic probe can be absorbed.

外部ホルダ80は、略円筒形状をしており、アルミなどの軽量金属からなる。この外部ホルダ80のほぼ中央には、内部ホルダ70を収容するための空洞部82が形成されている。また、その上面には、アーム機構18の雄ネジ部38aと螺合するための連結用螺合部88が形成されている。この螺合により超音波探触子ホルダ12とアーム機構18とが接続される。連結用螺合部88の反対側には姿勢ロック用ハンドル90と螺合される姿勢ロック用雌ネジ部86が設けられている。   The external holder 80 has a substantially cylindrical shape and is made of a lightweight metal such as aluminum. A hollow portion 82 for accommodating the inner holder 70 is formed in the approximate center of the outer holder 80. Further, on the upper surface, a connection screwing portion 88 for screwing with the male screw portion 38a of the arm mechanism 18 is formed. The ultrasonic probe holder 12 and the arm mechanism 18 are connected by this screwing. On the opposite side of the coupling screw portion 88, a posture lock female screw portion 86 to be screwed with the posture lock handle 90 is provided.

空洞部82は、内部ホルダ70の外周面と対応する凹球面形状の側面82aを備えている。言い換えれば、空洞部82の凹球面の直径は、内部ホルダ70の凹球面の直径とほぼ同じか、僅かに、大きいものとなっている。また、その高さは、内部ホルダ70より高くなっている。したがって、この空洞部82は、内部ホルダ70を完全に収納することができる。空洞部82の上下端部は、開口されており、内部ホルダ70に保持された超音波探触子14が突出できるようになっている。また、その空洞部82の上下端部には、突起部83が形成されている。この突起部83は、空洞部82に収容された内部ホルダ70の可動範囲を規制するストッパとして機能する。すなわち、空洞部82内を摺動する内部ホルダ70は、この突起部83と干渉することにより、その可動範囲が制限される。したがって、過度の動きによる超音波探触子14と外部ホルダ80との衝突などが防止される。   The hollow portion 82 includes a concave spherical side surface 82 a corresponding to the outer peripheral surface of the inner holder 70. In other words, the diameter of the concave spherical surface of the cavity 82 is substantially the same as or slightly larger than the diameter of the concave spherical surface of the internal holder 70. The height is higher than that of the inner holder 70. Therefore, the cavity 82 can completely accommodate the inner holder 70. The upper and lower ends of the cavity portion 82 are opened so that the ultrasonic probe 14 held by the internal holder 70 can project. Projections 83 are formed at the upper and lower ends of the cavity 82. The protrusion 83 functions as a stopper that regulates the movable range of the internal holder 70 accommodated in the cavity 82. That is, the movable range of the internal holder 70 that slides in the hollow portion 82 is limited by interfering with the protruding portion 83. Therefore, a collision between the ultrasonic probe 14 and the external holder 80 due to excessive movement is prevented.

外部ホルダ80には、水平方向に伸びるスリット84とこのスリット84を跨ぐ姿勢ロック用雌ネジ部86とが形成されている。この姿勢ロック用雌ネジ部86には、姿勢ロック用ハンドル90に設けられた雄ネジ部90bが螺合される。これらは、内部ホルダ70に保持された超音波探触子14の姿勢をロックする姿勢ロック機能を提供する。すなわち、姿勢ロック用ハンドル90を緩めた状態においては、内部ホルダ70と空洞部82との間には適度な遊びがあり、内部ホルダ70は自由に動くことができる。一方、姿勢ロック用ハンドル90を締めた場合には、スリット84の幅が狭くなり、空洞部82内の内部ホルダ70の動きが止められる。これにより、内部ホルダ70に保持された超音波探触子14の姿勢を固定することができる。   The external holder 80 is formed with a slit 84 extending in the horizontal direction and a posture locking female thread portion 86 straddling the slit 84. A male screw portion 90 b provided on the posture locking handle 90 is screwed into the posture locking female screw portion 86. These provide a posture lock function for locking the posture of the ultrasonic probe 14 held by the internal holder 70. That is, in a state where the posture locking handle 90 is loosened, there is an appropriate play between the inner holder 70 and the cavity 82, and the inner holder 70 can move freely. On the other hand, when the posture locking handle 90 is tightened, the width of the slit 84 becomes narrow, and the movement of the internal holder 70 in the cavity 82 is stopped. Thereby, the attitude | position of the ultrasonic probe 14 hold | maintained at the internal holder 70 can be fixed.

この外部ホルダ80も、垂直方向に配設された一対の外部ホルダ片80a,80bから構成されている。言い換えれば、外部ホルダ80は、横方向に分割されている。そして、この一対の外部ホルダ片80a,80bで内部ホルダ70を上下から挟持することにより内部ホルダ70を収容している。このように内部ホルダ70を縦分割、外部ホルダ80を横分割とするのは、縦、横方向のいずれの力に対しても強い構造とするためである。例えば、内部ホルダ70および外部ホルダ80のいずれも縦分割とすると、超音波探触子ホルダ12全体として縦方向の力に弱い構造となる。しかし、それぞれを異なる方向に分割することにより、いずれの方向の力に対しても強い構造を提供できる。また、内部ホルダ70および外部ホルダ80のいずれも分割部材の組み立て体として構成することにより、超音波探触子ホルダ12の清掃などのメンテナンスを容易に行うことができる。したがって、超音波探触子ホルダ12、ひいては、超音波探触子14を清潔な状態に保つことができる。   The external holder 80 is also composed of a pair of external holder pieces 80a and 80b arranged in the vertical direction. In other words, the external holder 80 is divided in the horizontal direction. The internal holder 70 is accommodated by sandwiching the internal holder 70 from above and below by the pair of external holder pieces 80a and 80b. The reason why the inner holder 70 is divided vertically and the outer holder 80 is divided horizontally is to make the structure strong against both vertical and horizontal forces. For example, if both the inner holder 70 and the outer holder 80 are divided vertically, the ultrasonic probe holder 12 as a whole has a structure that is weak against force in the vertical direction. However, by dividing each of them in different directions, it is possible to provide a structure that is strong against forces in either direction. Further, by configuring both the inner holder 70 and the outer holder 80 as an assembly of divided members, maintenance such as cleaning of the ultrasonic probe holder 12 can be easily performed. Therefore, the ultrasonic probe holder 12 and by extension the ultrasonic probe 14 can be kept clean.

次に、この超音波探触子ホルダ12の動きについて説明する。   Next, the movement of the ultrasonic probe holder 12 will be described.

内部ホルダ70は、一対の内部ホルダ片70a,70bで超音波探触子14を挟持することにより、超音波探触子14を保持する。このときの超音波探触子14と接触する挟持面は弾性保持部72の側面である。そのため、超音波探触子14表面に凹凸などがあっても、密着して挟持することができる。これにより、挟持面と超音波探触子14との接触面積を増やすことができ、保持力を向上させることができる。そして、保持力を向上させることにより、ひいては、超音波探触子ホルダ12の小型、軽量化を図ることができる。また、異なる超音波探触子14を使用する場合でも、多少の形状差異は、この弾性保持部72で吸収することができるため、超音波探触子を交換する毎に弾性保持部72を交換する必要はない。   The internal holder 70 holds the ultrasonic probe 14 by sandwiching the ultrasonic probe 14 with a pair of internal holder pieces 70a and 70b. At this time, the sandwiching surface in contact with the ultrasonic probe 14 is the side surface of the elastic holding portion 72. Therefore, even if there are irregularities on the surface of the ultrasonic probe 14, it can be held tightly. Thereby, the contact area of a clamping surface and the ultrasonic probe 14 can be increased, and a retention strength can be improved. Then, by improving the holding force, the ultrasonic probe holder 12 can be reduced in size and weight. Even when different ultrasonic probes 14 are used, a slight difference in shape can be absorbed by the elastic holding portion 72, so that the elastic holding portion 72 is replaced every time the ultrasonic probe is changed. do not have to.

形状、大きさがかなり異なる超音波探触子14に交換する場合は、弾性保持部72を交換する。これにより、形状、大きさの異なる超音波探触子についても、同じ超音波探触子ホルダで対応することができる。そして、この超音波探触子ホルダを様々な超音波診断に用いることができ、より汎用性を高めることができる。もちろん、内部ホルダ全体を交換できるようにしてもよい。   When exchanging the ultrasonic probe 14 with a considerably different shape and size, the elastic holding portion 72 is exchanged. As a result, ultrasonic probes having different shapes and sizes can be handled with the same ultrasonic probe holder. And this ultrasonic probe holder can be used for various ultrasonic diagnosis, and versatility can be improved more. Of course, the entire inner holder may be exchanged.

このように超音波探触子14を保持した超音波探触子ホルダ12は、アーム機構などの支持部材に取り付けられる。これは、外部ホルダ80の上面に設けられた連結用螺合部88とアーム機構18先端の雄ネジ部38aとの螺合によりなされる。なお、本実施の形態では、アーム機構18に取り付けているが、診断部位や診断環境などに応じて適宜別の支持部材に取り付けてもよい。また、接続手段として螺合を用いているが、他の接続手段であってもよい。このように超音波探触子ホルダ12を診断部位や診断環境などに応じて種々の支持部材に接続可能とすることにより、様々な部位の超音波診断に用いることができる。したがって、より汎用的に用いることができる。   Thus, the ultrasonic probe holder 12 holding the ultrasonic probe 14 is attached to a support member such as an arm mechanism. This is achieved by screwing a connecting screw 88 provided on the upper surface of the external holder 80 and a male screw 38 a at the tip of the arm mechanism 18. In the present embodiment, it is attached to the arm mechanism 18, but may be attached to another support member as appropriate according to the diagnosis site, diagnosis environment, and the like. Further, although screwing is used as the connecting means, other connecting means may be used. As described above, the ultrasonic probe holder 12 can be connected to various support members in accordance with the diagnostic region, the diagnostic environment, and the like, so that it can be used for ultrasonic diagnosis of various regions. Therefore, it can be used more generally.

超音波探触子ホルダ12とアーム機構18とを接続した後は、超音波探触子14が適切な姿勢になるように調整する。超音波探触子14は、空洞部82内を動くことができる内部ホルダ70により保持されているため、超音波探触子14を手動で動かすことにより姿勢調整できる。内部ホルダ70の動きの中心点は、内部ホルダ70の中心点(外周面を構成する球面の中心点)となる。したがって、この内部ホルダ70の中心に保持された超音波探触子14は、その中心軸を中心とした回転、および、中心軸の揺動が可能となる。この動きは、人が手で保持した超音波探触子14の姿勢調整を行うときの動きに近い。したがって、観測者は、手で超音波探触子14を保持する場合と近い感覚で、超音波探触子14の姿勢調整を行うことができる。そのため、簡易に超音波探触子14の姿勢調整をすることができる。   After the ultrasonic probe holder 12 and the arm mechanism 18 are connected, the ultrasonic probe 14 is adjusted so as to have an appropriate posture. Since the ultrasonic probe 14 is held by the internal holder 70 that can move in the cavity 82, the posture can be adjusted by manually moving the ultrasonic probe 14. The center point of the movement of the inner holder 70 is the center point of the inner holder 70 (the center point of the spherical surface constituting the outer peripheral surface). Therefore, the ultrasonic probe 14 held at the center of the inner holder 70 can rotate around the central axis and swing the central axis. This movement is close to the movement when adjusting the posture of the ultrasonic probe 14 held by a human hand. Therefore, the observer can adjust the posture of the ultrasonic probe 14 with a feeling close to that of holding the ultrasonic probe 14 by hand. Therefore, the posture adjustment of the ultrasonic probe 14 can be easily performed.

また、この姿勢調整の際に、内部ホルダ70の可動範囲は、突起部83であるストッパにより規制されている。したがって、超音波探触子14を動かしすぎて、外部ホルダ80などにぶつけることがない。そのため、観測者は安心して超音波探触子14の姿勢調整を行うことができる。   Further, at the time of this posture adjustment, the movable range of the inner holder 70 is restricted by a stopper which is a protrusion 83. Therefore, the ultrasonic probe 14 is not moved too much and hits the external holder 80 or the like. Therefore, the observer can adjust the posture of the ultrasonic probe 14 with peace of mind.

超音波探触子14を適切な姿勢に調整できれば、姿勢ロック用ハンドル90を締めることにより、その姿勢を固定する。これにより、超音波探触子14が所望の姿勢に固定され、安定した状態で超音波診断を行うことができる。   If the ultrasonic probe 14 can be adjusted to an appropriate posture, the posture is fixed by tightening the posture locking handle 90. Thereby, the ultrasound probe 14 is fixed in a desired posture, and ultrasound diagnosis can be performed in a stable state.

以上、説明したように、この超音波探触子ホルダは、種々の支持部材に装着できる。また、内部ホルダを外部ホルダの空洞部内で摺動させることにより、内部ホルダに保持された超音波探触子の姿勢も変更することができる。したがって、この超音波探触子ホルダによれば、より汎用的に用いることができ、任意の姿勢で超音波探触子を保持することができる。   As described above, the ultrasonic probe holder can be attached to various support members. Further, by sliding the inner holder within the cavity of the outer holder, the posture of the ultrasonic probe held by the inner holder can be changed. Therefore, according to this ultrasonic probe holder, it can be used more universally and can hold the ultrasonic probe in an arbitrary posture.

なお、本実施の形態では、超音波探触子の姿勢調整を手動で行っているが、モータなどを利用して自動で姿勢調整できるようにしてもよい。また、本実施の形態では、内部ホルダの外周面の全面、および、外部ホルダの空洞部の側面の全面を球面形状としているが、内部ホルダが外部ホルダの空洞部内で摺動できるのであれば、一部に凹部が形成されていてもよい。また、本実施の形態では、軽量、小型化のために内部ホルダを空洞部内に完全に収納しているが、内部ホルダの一部が空洞部から突出する構成にしてもよい。また、ストッパ(空洞部の端部の突起部)や姿勢ロック機構は、上記構成に限定されず、他の構成であってもよい。   In the present embodiment, the posture adjustment of the ultrasonic probe is manually performed. However, the posture adjustment may be automatically performed using a motor or the like. Further, in the present embodiment, the entire outer peripheral surface of the inner holder and the entire side surface of the cavity of the outer holder are spherical, but if the inner holder can slide within the cavity of the outer holder, A recess may be formed in part. Further, in the present embodiment, the inner holder is completely accommodated in the cavity for light weight and downsizing, but a part of the inner holder may protrude from the cavity. Further, the stopper (protrusion at the end of the cavity) and the posture lock mechanism are not limited to the above configuration, and may have other configurations.

次に、以上のような構成を有する超音波探触子保持装置10を用いて超音波診断を行う場合について図1を用いて説明する。   Next, a case where ultrasonic diagnosis is performed using the ultrasonic probe holding apparatus 10 having the above-described configuration will be described with reference to FIG.

超音波診断を行う際には、予め、超音波探触子ホルダ12に超音波探触子14を取り付けておく。そして、この超音波探触子ホルダ12を、アーム機構18およびXYZテーブル20からなる支持部材16に取り付ける。この時点では、超音波探触子14は、超音波探触子ホルダ12内で自由に動ける状態にしておく。すなわち、姿勢ロック用ハンドル90を緩めておく。また、超音波探触子14の後端から引き出された超音波ケーブルは図示しない超音波診断装置に接続しておく。   When performing the ultrasonic diagnosis, the ultrasonic probe 14 is attached to the ultrasonic probe holder 12 in advance. Then, the ultrasonic probe holder 12 is attached to a support member 16 including an arm mechanism 18 and an XYZ table 20. At this time, the ultrasonic probe 14 is allowed to move freely within the ultrasonic probe holder 12. That is, the posture locking handle 90 is loosened. The ultrasonic cable drawn from the rear end of the ultrasonic probe 14 is connected to an ultrasonic diagnostic apparatus (not shown).

この支持部材16の近傍に被検体を配し、診断部位(図1では、上腕部血管)を安定した状態にしておく。そして、手動でアーム機構18の姿勢を変化させ、その先端に接続された超音波探触子ホルダ12、ひいては、超音波探触子14の位置、および、姿勢を調整する。超音波探触子14を所望の位置および姿勢に近い状態に調整できれば、アーム機構18のロック用ハンドル30を締めて、アーム機構18の姿勢を固定する。   A subject is arranged in the vicinity of the support member 16, and the diagnostic site (the upper arm blood vessel in FIG. 1) is kept in a stable state. Then, the posture of the arm mechanism 18 is manually changed, and the position and posture of the ultrasonic probe holder 12 connected to the tip of the arm mechanism 18 and, consequently, the ultrasonic probe 14 are adjusted. If the ultrasonic probe 14 can be adjusted to a state close to a desired position and posture, the locking handle 30 of the arm mechanism 18 is tightened to fix the posture of the arm mechanism 18.

次に、XYZテーブル20の各方向のネジを回して超音波探触子14の位置について微調整を行う。このとき、超音波診断装置に表示される超音波画像を参照しながら、調整するとより正確な位置決めができる。   Next, the screw in each direction of the XYZ table 20 is turned to finely adjust the position of the ultrasonic probe 14. At this time, more accurate positioning can be performed by adjusting the ultrasound image displayed on the ultrasound diagnostic apparatus.

また、同じように、超音波診断装置に表示される超音波画像を参照しながら、超音波探触子14の姿勢調整を行う。この姿勢調整は、超音波探触子ホルダ12に保持された超音波探触子14を手で動かして行う。上述したように、この姿勢調整は、超音波探触子14を手で保持した場合に近い感覚で行うことができるため、より簡易に行うことができる。そして、適切な姿勢に調整できれば、姿勢ロック用ハンドル90を締めることにより、その姿勢をロックする。そして、その状態で、超音波診断を開始する。   Similarly, the posture of the ultrasonic probe 14 is adjusted while referring to the ultrasonic image displayed on the ultrasonic diagnostic apparatus. This posture adjustment is performed by moving the ultrasonic probe 14 held by the ultrasonic probe holder 12 by hand. As described above, this attitude adjustment can be performed more easily because it can be performed with a feeling close to that when the ultrasonic probe 14 is held by hand. If the posture can be adjusted to an appropriate posture, the posture is locked by tightening the posture locking handle 90. In this state, ultrasonic diagnosis is started.

以上、説明したように本実施の形態の超音波探触子ホルダは、種々の支持部材に接続可能であるため、様々な場面で用いることができる。そのため、より汎用的に用いることができる。また、本実施の形態の超音波探触子保持装置を用いれば、超音波探触子の位置および姿勢の調整を容易に行うことができる。   As described above, since the ultrasonic probe holder according to the present embodiment can be connected to various support members, it can be used in various situations. Therefore, it can be used more generally. In addition, if the ultrasonic probe holding device of the present embodiment is used, the position and orientation of the ultrasonic probe can be easily adjusted.

本発明の実施の形態である超音波探触子保持装置の斜視図である。1 is a perspective view of an ultrasonic probe holding device according to an embodiment of the present invention. アーム機構の側面図である。It is a side view of an arm mechanism. XYZテーブルの斜視図である。It is a perspective view of an XYZ table. 超音波探触子ホルダの断面図である。It is sectional drawing of an ultrasonic probe holder. 超音波探触子ホルダの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an ultrasonic probe holder. 本発明の他の実施の形態である超音波探触子保持装置の斜視図である。It is a perspective view of the ultrasonic probe holding | maintenance apparatus which is other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 超音波探触子保持装置、12 超音波探触子ホルダ、14 超音波探触子、16 支持部材、18 アーム機構、20 XYZテーブル、70 内部ホルダ、80 外部ホルダ、82 空洞部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultrasonic probe holding device, 12 Ultrasonic probe holder, 14 Ultrasonic probe, 16 Support member, 18 Arm mechanism, 20 XYZ table, 70 Internal holder, 80 External holder, 82 Cavity part.

Claims (11)

被検体に対して超音波を送受波する超音波探触子を着脱自在に保持するホルダであって、凸球面状の外周面を有した内部ホルダと、
前記超音波探触子を支持する支持部材に取り付けられ、前記内部ホルダを収容する空洞部を備えた外部ホルダと、
を有し、
前記内部ホルダは、前記凸球の中心点を通る孔であって、前記超音波探触子を保持する孔を有し、
前記外部ホルダの空洞部は、前記内部ホルダの外周面に対応する凹球面形状の側面を有し、
前記空洞部の内部で前記内部ホルダを摺動させることにより、前記超音波探触子の姿勢が変更されることを特徴とする超音波探触子ホルダ。
A holder for detachably holding an ultrasonic probe for transmitting / receiving ultrasonic waves to / from a subject, an internal holder having a convex spherical outer surface;
An external holder that is attached to a support member that supports the ultrasonic probe, and that has a hollow portion that houses the internal holder;
Have
The inner holder is a hole passing through the central point of the convex sphere, has a hole for holding the ultrasonic probe,
The cavity of the outer holder has a concave spherical side surface corresponding to the outer peripheral surface of the inner holder,
An ultrasonic probe holder, wherein the attitude of the ultrasonic probe is changed by sliding the internal holder inside the hollow portion.
請求項1に記載の超音波探触子ホルダであって、さらに、
前記内部ホルダの少なくとも一部に当接することで、前記外部ホルダに対する前記内部ホルダの可動範囲を規制するストッパを有することを特徴とする超音波探触子ホルダ。
The ultrasonic probe holder according to claim 1, further comprising:
An ultrasonic probe holder having a stopper for restricting a movable range of the internal holder relative to the external holder by contacting at least a part of the internal holder.
請求項1または2に記載の超音波探触子ホルダであって、さらに、
前記内部ホルダと空洞部との間の遊びが低減されるように前記外部ホルダの空洞の形状を変形させることで、前記外部ホルダに収容された前記内部ホルダの姿勢をロックする姿勢ロック機構を有することを特徴とする超音波探触子ホルダ。
The ultrasonic probe holder according to claim 1, further comprising:
A posture locking mechanism that locks the posture of the internal holder accommodated in the external holder by deforming the shape of the cavity of the external holder so that play between the internal holder and the hollow portion is reduced; An ultrasonic probe holder characterized by that.
請求項1から3のいずれか1項に記載の超音波探触子ホルダであって、
前記内部ホルダは、前記超音波探触子を保持した際に、当該超音波探触子の外表面に接触する位置に設けられており、当該外表面形状に応じて弾性変形しつつ前記超音波探触子を保持する弾性保持部を有することを特徴とする超音波探触子ホルダ。
The ultrasonic probe holder according to any one of claims 1 to 3,
The internal holder is provided at a position where it comes into contact with the outer surface of the ultrasonic probe when the ultrasonic probe is held, and the ultrasonic wave is elastically deformed according to the outer surface shape. An ultrasonic probe holder having an elastic holding part for holding a probe.
請求項4に記載の超音波探触子ホルダであって、
前記弾性保持部は、前記内部ホルダに対して着脱可能に設けられていることを特徴とする超音波探触子ホルダ。
The ultrasonic probe holder according to claim 4,
The ultrasonic probe holder, wherein the elastic holding part is detachably attached to the internal holder.
請求項1から5のいずれか1項に記載の超音波探触子ホルダであって、
前記内部ホルダは、第一の方向に配設されるとともに前記超音波探触子を挟持する複数の分割部材の組み立て体として構成され、
前記外部ホルダは、前記第一の方向に略直交する第二の方向に配設されるとともに前記内部ホルダを挟持する複数の分割部材の組み立て体として構成されることを特徴とする超音波探触子ホルダ。
The ultrasonic probe holder according to any one of claims 1 to 5,
The inner holder is configured as an assembly of a plurality of divided members that are disposed in a first direction and sandwich the ultrasonic probe;
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the external holder is arranged in a second direction substantially perpendicular to the first direction, and is configured as an assembly of a plurality of divided members that sandwich the internal holder. Child holder.
被検体に対して超音波を送受波する超音波探触子を保持する超音波探触子保持装置であって、
前記超音波探触子を支持する支持部材であって、前記超音波探触子の位置を粗調整する粗調整機構を備えた支持部材と、
前記超音波探触子を保持するとともに、前記支持部材に取り付けられる超音波探触子ホルダと、
を有し、
前記超音波探触子ホルダは、
超音波探触子を着脱自在に保持するホルダであって、凸球面状の外周面を有した内部ホルダと、
前記内部ホルダを収容する空洞部を備えた外部ホルダと、
を有し、
前記内部ホルダは、前記凸球の中心点を通る孔であって、前記超音波探触子を保持する孔を有し、
前記外部ホルダの空洞部は、前記内部ホルダの外周面に対応する凹球面形状の側面を有することを特徴とする超音波探触子保持装置。
An ultrasonic probe holding device that holds an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to a subject,
A support member for supporting the ultrasonic probe, the support member having a coarse adjustment mechanism for coarsely adjusting the position of the ultrasonic probe;
Holding the ultrasonic probe, and an ultrasonic probe holder attached to the support member;
Have
The ultrasonic probe holder is
A holder for detachably holding an ultrasonic probe, an internal holder having a convex spherical outer peripheral surface;
An external holder having a cavity for accommodating the internal holder;
Have
The inner holder is a hole passing through the central point of the convex sphere, has a hole for holding the ultrasonic probe,
The ultrasonic probe holding device, wherein the cavity of the external holder has a concave spherical side surface corresponding to the outer peripheral surface of the internal holder.
請求項7に記載の超音波探触子保持装置であって、
前記粗調整機構は、固定物体に取り付けられるアーム機構であることを特徴とする超音波探触子保持装置。
The ultrasonic probe holding device according to claim 7,
2. The ultrasonic probe holding apparatus according to claim 1, wherein the coarse adjustment mechanism is an arm mechanism attached to a fixed object.
請求項8に記載の超音波探触子保持装置であって、
前記アーム機構は、複数のアームを複数の関節で連結した多関節アーム機構であることを特徴とする超音波探触子保持装置。
The ultrasonic probe holding device according to claim 8,
The ultrasonic probe holding device, wherein the arm mechanism is a multi-joint arm mechanism in which a plurality of arms are connected by a plurality of joints.
請求項8または9に記載の超音波探触子保持装置であって、
前記支持部材は、前記アーム機構の基端部に接続され、前記超音波探触子の位置を微調整する微調整機構を有することを特徴とする超音波探触子保持装置。
The ultrasonic probe holding device according to claim 8, wherein:
The ultrasonic probe holding device, wherein the support member includes a fine adjustment mechanism that is connected to a base end portion of the arm mechanism and finely adjusts a position of the ultrasonic probe.
請求項8から10のいずれか1項に記載の超音波探触子保持装置であって、
前記アーム機構は、前記アームの先端部を前記アームの先端部にかかる荷重を軽減する方向に付勢する付勢部材を有することを特徴とする超音波探触子保持装置。
The ultrasonic probe holding device according to any one of claims 8 to 10,
The ultrasonic probe holding apparatus according to claim 1, wherein the arm mechanism includes a biasing member that biases the tip of the arm in a direction that reduces a load applied to the tip of the arm.
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