プローブ保持装置
【課題】プローブを複雑な機構を用いることなく生体に対して当接し、その当接状態を維持できるようにする。
【解決手段】プローブ保持装置１２は固定機構２１と保持部２４とを有する。保持部２４はプローブ１４を保持する。保持部２４はプローブ１４を首振り運動させる姿勢可変機構を有している。固定機構２１はベースプレート２０とその両端間にわたって設けられた複数のバンド部材２２とを有している。生体１０に対して複数のバンド部材２２を締め付け固定すれば、生体表面上にベースプレート２０を位置決めすることができ、これにより保持部２４つまりプローブ１４を生体に対して安定的に位置決め保持することができる。他の実施形態においては骨折時に用いられる当て木のようなベースブロックが生体表面上に位置決め固定される。そのベースブロックにはプローブ保持部が取付けられる。
【解決手段】プローブ保持装置１２は固定機構２１と保持部２４とを有する。保持部２４はプローブ１４を保持する。保持部２４はプローブ１４を首振り運動させる姿勢可変機構を有している。固定機構２１はベースプレート２０とその両端間にわたって設けられた複数のバンド部材２２とを有している。生体１０に対して複数のバンド部材２２を締め付け固定すれば、生体表面上にベースプレート２０を位置決めすることができ、これにより保持部２４つまりプローブ１４を生体に対して安定的に位置決め保持することができる。他の実施形態においては骨折時に用いられる当て木のようなベースブロックが生体表面上に位置決め固定される。そのベースブロックにはプローブ保持部が取付けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプローブ保持装置に関し、特に生体に対して位置決めされたプローブの姿勢を維持する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨折後の癒合診断など骨の力学的特性や健全性を評価するために超音波診断が利用される（特許文献１など）。具体的には、骨に対して外力を作用させつつ、プローブ（超音波探触子）を生体表面に当接して骨に対して超音波の送受波を行うことにより、骨の変位などが計測され、その計測結果から骨の健全性が評価される。その際、プローブを手で把持すると、当接姿勢を確実に維持することができない。そこで、プローブを保持する装置が利用される。特許文献１の図６に記載されたプローブ保持装置では、生体の外部に設置された支柱にプローブが取り付けられる。本願出願時点で未公開の特願２００３−３８４８３０号には創外固定器にプローブを取り付けることが記載されている。
【０００３】
特許文献２及び特許文献３には、体表面上にプローブを固定する装置が記載されている。かかる装置は、プローブ保持部から放射状に伸長する複数のプレートを有し、各プレートを体表面上に接着することによって、プローブの姿勢が保持されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９８２０５号公報
【特許文献２】実公昭５８−６４０５号公報
【特許文献３】特許第２６６４５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
腕や足などにプローブを当接して超音波診断を行う場合、特に、骨の微小変位などを計測する場合、生体上においてプローブが確実に且つ安定して位置決めされることが望まれる。特許文献１などに記載された特別な機構を備えた装置を利用する場合、生体それ自体を拘束する必要があり、また機構の規模が大きくなる。特許文献２及び特許文献３に記載された構成を用いる場合、接着の仕方によってはプローブを確実に固定することが困難になる。例えば、粘着テープを利用する場合には取扱が煩雑になったり、生体に違和感を生じさせたりする場合がある。
【０００６】
本発明は、腕や足などの部位に対してプローブを簡便に固定でき、しかも安定してプローブの保持を行える装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、生体表面へ送受波面を向けさせつつプローブを保持する保持部と、前記保持部を生体に固定するための固定機構と、を含み、前記固定機構は、前記保持部を搭載し、生体表面上に位置決めされるベース部と、生体を取り囲んで前記ベース部を前記生体表面上に位置決めする締め付け具と、を有することを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、保持部によってプローブが保持され、その保持部が固定機構によって生体に対して固定される。固定機構はベース部と締め付け具とを有し、締め付け具によってベース部が生体表面上に位置決めされる。締め付け具は生体の周囲を取り囲むものであり、従来のように特定部位に接着応力が集中することはなく、生体全体を包み込んで生体とベース部とを一体化することが可能となる。よって、プローブを確実かつ安定して保持できる。その場合において、生体自体を拘束する必要性がない。
【０００９】
保持部がプローブの姿勢を可変する姿勢調整機構を備えていてもよいし、保持部にそのような機構を設けなくてもよい。前者によればプローブの姿勢を微調整できるので、プローブの位置決めが容易となる。後者によれば、装置の機構を簡易化でき、これによって装置の重量を軽減できる。例えば、足や腕など円筒形に近い部位において、その中心軸方向に走行している骨を超音波診断する場合、プローブにおけるアレイ振動子のアレイ方向を骨の軸方向に合わせ、その状態にプローブを保持すれば、姿勢調整機構を格別設けなくても超音波診断を行える。保持部は、例えば、プローブの胴体部分を保持するものであってもよいし、プローブの先端部（送受波部）を保持するものであってもよい。プローブの送受波面と生体表面との間における音響的整合のために、プローブの送受波面には、水袋、バルーンなどのカップリング部材を設けるのが望ましい。プローブには、例えば、直線状又は円弧状に配列された１Ｄアレイ振動子が設けられるが、それに代えて２Ｄアレイ振動子などを設けることもできる。
【００１０】
締め付け具は、紐状の部材その他によって構成され、いずれにしても生体の周囲を取り囲む長さを有し且つある程度の柔軟性をもった部材で構成されるのが望ましい。締め付け具は、伸縮性の部材で構成することもできるし、非伸縮性の部材で構成することもできる。少なくとも後者の場合には、その長さを生体周囲長に合わせるための調整器や面状ファスナなどを設けるのが望ましい。
【００１１】
本発明の望ましい態様では、プローブを保持したプローブ保持装置それ自身が生体に支持される。仮に生体が運動した場合にはそれに伴ってプローブ保持装置が運動し、同時にプローブが運動する。その際、プローブと生体との相対的な位置関係を維持できる。これにより、必要ならば、生体運動状態（例えば足踏み状態）で超音波診断を行うことも可能となる。
【００１２】
望ましくは、前記締め付け具は、前記生体の長手方向に並んだ柔軟性をもった複数のバンド部材を有する。そのような複数のバンド部材によれば、生体の各位置におけ形状つまり周囲長に合わせて、各バンド部材の実効長を個別的に調整し、生体への確実な取付けが可能となる。
【００１３】
望ましくは、前記ベース部は、前記プローブの先端部を生体表面側へ突出させる開口が形成された面状部材を有する。望ましくは、前記面状部材は、前記生体表面に沿って広がる弾性変形可能な部材である。例えば、面状部材として、柔軟性をもった布地を利用することもできるし、弾性変形する硬質性の樹脂プレートを利用することもできる。ここで、生体表面と面状部材の裏面は、望ましくは、全面的に又は部分的に接触する関係にある。但し、面状部材が硬質プレートとして構成される場合において、それが生体表面上から浮いた状態となるように構成することもできる。いずれにしても、生体表面上に面状部材が位置決め固定されるように、当該面状部材が取り付けられる。面状部材が弾性作用を有していれば、例えば、湾曲状態からの復元力を利用して、面状部材の両端間にわたって取り付けられた締め付け部材に良好なテンションを与えることができ、また、プローブに対して生体表面方向へ良好な当接力を及ぼすことができる。
【００１４】
望ましくは、前記ベース部は、前記生体中の骨の伸長方向に沿って伸長したブロックを有する。このブロックは、望ましくは、骨折時に生体表面にあてがわれる当て木のように機能し、骨あるいは体表面に沿って設けられる。ブロックの伸長方向における複数の位置において複数の紐状部材（及び面状部材）により生体を取り囲めば、あたかも包帯などを用いて当て木を生体へ沿わせて固定した場合と同じような状態を形成できる。よって、ブロックに搭載されている保持部そしてプローブを生体と構造的に一体化できる。
【００１５】
望ましくは、前記保持部は、前記プローブの当接姿勢を可変する姿勢可変機構を有する。この構成によればプローブのセット後にその姿勢を調整できるという利点がある。望ましくは、前記姿勢可変機構は、前記プローブを保持する回転体と、前記回転体を回転可能に保持する枠体と、を有する。いわゆるボールジョイント機構を用いれば様々な方向にプローブを傾けることができ、更に、プローブ中心軸を回転軸としてプローブを回転させることもできる。必要に応じて、骨の縦断面の他に横断面を取得できるように、プローブを回転させてもよい。回転体の姿勢調整後にその回転体の動きを規制するロック機構を設けるのが望ましい。
【００１６】
（２）また本発明は、生体中の骨の超音波診断で用いられ、超音波を送受波するアレイ振動子を備えるプローブを保持するプローブ保持装置において、前記アレイ振動子のアレイ方向を前記骨の軸方向に合わせつつ生体表面に当接されたプローブを保持し、その姿勢を維持可能な保持部と、前記保持部を生体に固定するための固定機構と、を含み、前記固定機構は、前記保持部を搭載し、前記生体表面上に位置決めされる部材であって、前記プローブの先端部を突出させる開口を有する面状部材と、前記骨の軸方向に並んで設けられたフレキシブルな複数のバンド部材で構成され、生体表面上に前記プローブを固定するための締め付け具と、前記各バンド部材の長さを個別的に調整するための長さ調整手段と、を有することを特徴とする。
【００１７】
望ましくは、前記長さ調整手段は、前記面状部材と前記各バンド部材の端部とを着脱自在に結合させる面状ファスナを有する。面状ファスナを用いれば着脱を簡便に行える。しかも、両面が結合した貼り合わせ状態では、面方向への水平外力に対して非常に強い抗力を発揮させることができるので、締め付け状態を良好に維持できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、腕や足などの部位に対してプローブを簡便に固定でき、しかも安定してプローブの保持を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１には、本発明に係るプローブ保持装置の好適な実施形態が示されており、図１はその斜視図である。このプローブ保持装置１２は超音波を送受波するプローブ１４を保持する装置であり、生体１０内の骨を超音波診断する際に用いられる。もちろん、骨以外の組織の超音波診断を行う場合にプローブ保持装置１２を用いてもよい。
【００２１】
図１において、プローブ保持装置１２は、プローブ１４を保持する保持部２４と、生体１０に対して保持部２４を固定するための固定機構２１と、を有する。生体１０は例えば足や腕等である。後に図７を用いて説明するように、腹部あるいは胸部などにプローブ保持装置１２を適用することもできる。
【００２２】
プローブ１４は、本体１６と、その先端側に設けられたプローブヘッド１７と、本体１６の後端側に設けられたケーブル取付部１８と、を有する。プローブヘッド１７内には、図１に示される例において、複数の振動素子からなるアレイ振動子が設けられている。そのアレイ振動子はいわゆる１Ｄアレイ振動子である。複数の振動素子はこの例では直線状に配列されている。１Ｄアレイ振動子に代えて２Ｄアレイ振動子を設けることもできる。アレイ振動子によって超音波ビームが形成され、その超音波ビームは電子的に走査される。超音波ビームの電子的走査により走査面が形成される。本実施形態において、その走査面は生体１０内の骨の中心軸に一致するように位置決めされ、すなわち、そのような条件が満たされるように超音波診断前にプローブ１４の位置決めが行われる。この例では、走査面は二次元断層画像を形成する場合に形成され、骨の変位計測時には複数の計測位置に対して複数のビームが形成される。電子走査方式としては、電子リニア走査、電子セクタ走査などが知られている。なお、図１において、Ｚ方向はプローブ１４の当接方向であり、そのＺ方向に直交するＹ方向は骨の軸方向であり、Ｘ方向はＺ方向及びＹ方向に直交する方向である。
【００２３】
固定機構２１は、図１に示す例において、ベースプレート２０と複数のバンド部材２２とを有する。ベースプレート２０は、例えば硬質のプラスチック部材などによって構成される。図１に示す例では、ベースプレート２０がその原形状態でＸ方向及びＹ方向に沿って緩やかに湾曲している。複数のバンド部材２２の締め付けにより、ベースプレート２０を弾性変形させることができる。これについては後に図４を用いて説明する。
【００２４】
ベースプレート２０の中央部にはＹ方向に伸長した長穴としての開口２０Ａが形成されている。その開口２０Ａはプローブ１４におけるプローブヘッド１７を生体側に突出（あるいは露出）させるためのものである。ベースプレート２０のＸ方向における両端部には複数のバンド部材２２における両端部が連結されている。各バンド部材２２は生体１０を取り囲んでベースプレート２０を生体表面上に押しつけ固定するためのものであり、バンド部材２２は、例えば、布地、ゴム部材、合成繊維などによって構成される。各バンド部材２２が伸縮性の部材によって構成されてもよいし、非伸縮性の部材によって構成されてもよい。いずれにしても、各バンド部材２２の実効長すなわち実際に生体を取り囲む長さを可変できるように構成するのが望ましい。各バンド部材２２をゴム部材によって構成すれば、その弾力伸縮性をもって生体１０の周囲長にバンド部材２２の長さを自然に適合させることができる。あるいは、各バンド部材２２が非伸縮性の部材で構成される場合には長さ調整機構を設けるのが望ましい。長さ調整機構は例えばバンド部材２２の長さを短くしたりあるいは長くしたりする器具であってもよいし、各バンド部材２２の一方端の取付け位置を自在に可変できる機構であってもよい。
【００２５】
いずれにしても、各バンド部材２２はフレキシブルな部材によって構成され、各バンド部材２２により生体１０の周囲が全体的に包み込まれ、かつ締め付けられる。図１に示されるように、生体１０の伸長方向に沿って複数のバンド部材２２を設ければ、それぞれの長さを個別的に調整することにより、生体１０の各位置における太さあるいは周囲長に応じて確実に固定を行える。したがって、バンド部材２２の個数は図１に示されるものには限られない。もちろん、バンド部材２２を幅広の単一部材として構成することも可能である。
【００２６】
保持部２４は、プローブ１４における本体１６を保持する回転体２６と、その回転体２６を回転自在に収容する枠体２９と、その枠体２９をベースプレート２０上に位置決め固定する複数の支柱２３と、を有している。枠体２９は、図１に示される例において、２つの部材によって構成され、すなわち、第１環状体２８と第２環状体３０とで構成されている。後に説明するように、枠体２９の内面は球状面を構成しており、一方、回転体２６の外面は球状面を構成しており、それらの面接合関係によって、回転体２６の回転運動が許容されている。レバー３２は、第１環状体２８と第２環状体３０との間を締め付ける操作部材であり、レバー３２の操作によって、枠体２９内部の回転体２６の運動をロックすることができる。
【００２７】
なお、保持部２４をベースプレート２０上に確実に取り付けることができる限りにおいて、複数の支柱２３以外の部材を用いることができる。また、ベースプレート２０を透明部材によって構成すれば、プローブヘッド１７の当接状態を外部から視認することが可能となる。
【００２８】
図２には、図１に示したプローブ保持装置１２についての別の角度から見た斜視図が示されている。なお、図１においては、レバー３２がＹ方向の下方に示されているが、図２においてはレバー３２がＹ方向の上方に描かれている。このことは後述する図３についても同様である。
【００２９】
上述したように、ベースプレート２０は硬質の面状部材として構成され、それが有する開口２０Ａを介して、プローブヘッド１７が生体側へ突出している。プローブヘッド１７における先端面は送受波面であり、その送受波面を介して図示されていないアレイ振動子によって超音波が送受波される。プローブヘッド１７には図示されていないカップリング部材が設けられる。そのようなカップリング部材は例えば水袋あるいはバルーンなどである。送受波面１７Ａと生体表面との間に生体と等価な音響インピーダンスをもった部材を介在させることにより空気層を排除して良好な音響伝播を確保することが可能となる。
【００３０】
保持部２４はプローブ１４の姿勢を調整する機能を備えており、そのような機能によって、プローブ１４を例えばθ方向に駆動（運動）させることができ、またφ方向に駆動（運動）させることができる。すなわち、図１に示した回転体２６の中心点を揺動原点として、プローブ１４を自在に首振り運動させることができる。なお、開口２０Ａの形状を円形とすることにより、プローブ１４の中心軸回りにおいて、プローブ１４を回転させることが可能となる。そのような構成によれば、骨の縦断面の他に骨の横断面を容易に取得できるという利点がある。なお、プローブ１４内に２Ｄアレイ振動子を設ければ、プローブ回転を行うことなく、電子的なビームステアリングによって任意の方向にビーム及び走査面を形成することができる。プローブヘッド１７Ａの突出量は任意に設定することができるが、少なくともプローブ１４の送受波面が生体表面に対して直接的又は間接的に良好に当接される必要がある。
【００３１】
図３には、プローブ保持装置１２の分解斜視図が示されている。保持部２４は、上述したように第１環状体２８と、第２環状体３０とを有している。その内部には回転体２６が収納配置される。回転体２６はＸ方向に二分割された分割体３６，３８を有する。２つの分割体３６，３８の間にプローブ１４の本体１６が挟み込まれるが、その本体１６と各分割体３６，３８との間には、ゴム状のスペーサ４４，４６及び座金４０，４２が介在配置される。なお、図３においてボルトやナットなどの部材については図示省略されている。
【００３２】
上述したように、各分割体３６，３８の外周面（側面）３６Ａ，３８Ａは球状面を構成している。これに対応して、第１環状体２８及び第２環状体３０の内周面２８Ａ，３０Ａも球状面を構成している。すなわち、ボールジョイント構造が採用されている。レバー３２に設けられた軸３２Ａは、第１環状体２８を貫通し、第２環状体３０に連結される。そして、レバー３２の回動操作によって、第１環状体２８と第２環状体３０との間の距離を可変でき、これによって、それらに挟まれる回転体２６の回転が許容され、あるいは禁止される。なお、図３においては、Ｚ方向において、プローブ１６の前方に第２環状体３０が描かれているが、実際には、符号４８で示されるように、プローブ１４の後方から第２環状体３０がプローブ１４へ差し込まれることになる。
【００３３】
図４には、プローブ保持装置１２の使用状態が示されている。プローブ１４の送受波面が生体１０の表面上に当接され、固定機構によりプローブ保持装置１２が生体１０に対して確実に固定される。その後、姿勢可変機構によってプローブ１４の向きが調整される。その固定時には、複数のバンド部材２２の長さが可変される。その可変は、各バンド部材２２の伸縮作用により発揮され、あるいは、長さ調整機構の機能によってなされる。複数のバンド部材２２の締め付けを行うと、ベースプレート２０の両端が生体側へ引き込まれ、その湾曲度合いが増大する。そのような状態では、ベースプレート２０は原形方向への復帰力を発揮し、各バンド部材２２に対して適度のテンションが加えられる。これによって、プローブ１４を適切な当接力をもって生体１０の表面上に当接することができ、またプローブ１４の姿勢を安定的に保持することが可能となる。ベースプレート２０における両端部分は生体１０の表面上に接触してもよいし、それらが浮いた状態となってもよい。幅広のベースプレート２０を用いることにより、生体１０の表面上を相当範囲にわたって覆って、ベースプレート２０の裏面を部分的にあるいはほぼ全面的に生体１０の表面上に密着させるようにしてもよい。
【００３４】
プローブ１４の位置決めが完了した後、超音波診断が実行される。すなわち、プローブ１４によって超音波の送受波が行われ、すなわち複数の超音波ビームが形成される。それが符号５０で示されている。各超音波ビーム５０は生体１０の内部に存在する骨１０Ａの中心軸上を貫通する。これによって、骨１０の長手方向に沿った複数の箇所において骨表面の変位を計測することができる。必要に応じて骨１０Ａに対して外部から力が加えられる。例えば周期的に外力が骨１０Ａに対して加わり、そのような外力の大きさとの関係において骨１０Ａの撓み量などが計測される。超音波診断によって得られた情報に基づいて骨の健全性や力学的特性などが診断される。もちろん、上述したように、本実施形態に係るプローブ保持装置１２を骨以外の他の組織の診断に用いるようにしてもよい。
【００３５】
図１乃至図４に示したプローブ保持装置１２によれば、生体１０によってプローブ保持装置１２自体を支持させることができるので、プローブ保持装置１２を生体との関係において位置決めするための大掛かりな機構は不要となる。また、上記構成によれば、生体と共にプローブ保持装置１２すなわちプローブ１４を運動させることもできるので、例えば足に対してプローブを固定した状態で足踏みをさせて、その際に継続的に超音波診断を実行させることも容易である。特に、本実施形態によれば、生体の周囲全体を締め付け部材によって包み込んで締め付けるため、プローブを確実かつ安定して保持できるという利点がある。すなわち、従来のように局所的な接着方式を用いると、剥がれやすくなったり、生体に違和感を与えたりするような問題が生じるが、本実施形態に係る構成によれば生体に違和感や苦痛を与えることなくプローブの取付けを行えるという利点がある。何らかの理由から生体を拘束するようにしてもよいが、生体を拘束しなくても、適切な位置関係をもって生体へプローブを固定でき、その状態を保持できる。
【００３６】
次に、図５、図６及び図７を用いて、他の実施形態に係るプローブ保持装置について説明する。
【００３７】
図５及び図６には、プローブ保持装置の第２実施形態が示されている。図５は、その斜視図を示しており、図６は、その分解斜視図を示している。なお、図５及び図６においてもボルトやナットなどの部材については図示省略されている。
【００３８】
プローブ保持装置１００は、プローブ１０８を保持する保持部１０６と、その保持部１０６を生体に取り付けるための固定機構１０２と、を有する。プローブ１０８は、図１乃至図４に示したプローブと同様のものが用いられる。固定機構１０２は、ベース部１０３と複数のバンド部材１１０とを有している。ベース部１０３は、ベースカバー１０４と、それに固定されるベースブロック１２０と、を有している。ベースカバー１０４は、この実施形態において、布などの部材によって構成され、すなわち柔軟で形状を容易に可変できる部材によって構成されている。一方、ベースブロック１２０は、例えばプラスチックなどの硬質材料で構成される。ベースブロック１２０は生体の長手方向すなわち骨の軸方向に伸張した立方体形状を有している。ベースブロック１２０はＸ方向に一定幅を有し、固定機構１０２による取付状態において、生体表面に対してベースブロック１２０が一体化される。
【００３９】
ベースカバー１０４は、この例では、例えば生体の周囲の内で半周程度を覆う面状部材であり、その左右端部にわたって、複数のバンド部材１１０が取付けられる。バンド部材１１０は例えば布などの柔軟な部材によって構成される。各バンド部材１１０の一方端部１１０Ｂはベースカバー１０４の一方端部に固定されている。各バンド部材１１０の他方端部１１０Ａは、ベースカバー１０４の他方端部に対して着脱自在に接合される。
【００４０】
具体的に説明すると、図５及び図６に示す実施形態においては、複数のバンド部材１１０を所望の有効長をもってベースカバー１０４に取り付けるために、面状ファスナ１１２が用いられている。面状ファスナ１１２は、一方面部材１１２Ａと、他方面部材１１２Ｂと、で構成される。それらは、例えば、多数の微小ループが植設された部材と、複数の微小フックが植設された部材と、によって構成される。ここでは、ベースカバー１０４上に多数の微小ループが植設された面状部材１１２Ｂが広範囲にわたって貼付されており、一方、各バンド部材１１０の他方端部１１０Ａには多数の微小フックが植設された面状部材１１２Ａが設けられている。
【００４１】
面状部材１１２Ａは面状部材１１２Ｂに対して着脱自在であり、両者が互いに係合した状態においては水平方向の力に対してかなり強い結合力を発揮する。生体の長手方向に沿って複数のバンド部材１１０が設けられており、生体の各部位における形状（周囲長）に応じて各バンド部材１１０の取付け長さを容易に調整できる。長さ調整は、各バンド部材１１０の他方端部１１０Ａの取付位置を変えるだけでよいので簡便である。
【００４２】
図６を用いて保持部１０６について詳述する。保持部１０６は、ベースブロック１２０上に固定されるホルダ枠１２２を有している。ホルダ枠１２２は、断面がコ字状の枠本体１３４と、それに対して着脱自在に結合されるプレート１３６と、で構成される。枠本体１３４にはＹ方向に伸張したフレーム１３２が設けられている。そのフレーム１３２は上述したブロック１２０に結合されるものである。枠本体１３４とプレート１３６とで囲まれる空間にプローブ１０８の本体１２８が挟み込まれて保持される。ベースブロック１２０は、本体１２６とつば部１２４とで構成され、つば部１２４がベースカバー１０４上に固定される。
【００４３】
したがって、図５及び図６に示した実施形態によれば、簡易な構成によってプローブ１０８を保持してそれを確実に生体へ当接させることが可能となる。すなわち、固定機構１０２において、ベースブロック１２０は、骨折時に用いられる当て木のように機能し、また、ベースカバー１０４及び複数のバンド部材１１０は、その当て木を固定する包帯あるいはギブスのような作用を発揮し、これにより、ベースブロック１２０を生体と物理的に一体化させることが可能となる。例えば、プローブ１０８を保持させた状態において、複数のバンド部材１１０を用いてプローブ保持装置１００を生体に仮どめし、すなわち緩く固定し、断層画像を見ながらプローブ１０８を適切に位置決めし、その状態で複数のバンド部材１１０を用いて強く生体を締め付け固定すれば、プローブ１０８を適切に位置決めすることが可能である。図５及び図６に示した実施形態においては、ベースカバー１０４が柔軟な部材によって構成されているため、生体が様々な形状を有していても、それに合わせて包み込みを行うことができ、しかもベースブロック１２０は硬質の部材として構成されているため、ベースカバー１０４が確実に装着された状態においては、ベースブロック１２０を生体に安定的に固定することができる。この実施形態においても、プローブ保持装置１００は生体によって支持されることになるため、例えば生体を運動させた状態において超音波診断を実行させることも容易である。
【００４４】
図７には、第３実施形態に係るプローブ保持装置２００が示されている。このプローブ保持装置２００は例えば生体における胴部あるいは胸部などに取付けられるように固定機構２０８が大型化されている。但し、その基本的な構造は図５及び図６に示した実施形態と同じである。また、保持部２０４は図１乃至図４に示した実施形態における保持部と同一の構造を有している。具体的に説明すると、固定機構２０８は、ベースカバー２０６と生体の伸長方向に並んだ複数のバンド部材２１０とを有している。各バンド部材２１０の両端部２１０Ａ，２１０Ｂはそれぞれベースカバー２０６の両端部に連結される。この場合に、各バンド部材２１０の有効な長さについてはその伸縮作用によりあるいは長さ調整機構により変更される。ベースカバー２０６はある程度の柔軟性をもったプラスチック部材などによって構成されてもよい。すなわち、保持部２０４を確実に支持でき、しかも生体の形状に沿って自在に変形するような部材で構成するのが望ましい。
【００４５】
図７に示す実施形態によれば、腕や足以外のより太い部位に対してプローブ保持装置２００を適用することが可能である。また、保持部２０４がプローブ２０２の姿勢可変機構を有しているため、プローブ２０２を生体に当接した後においてもその姿勢を自在に変更し、姿勢調整後にその状態をロックすることができる。また、上述した各実施形態と同様に、生体の全体が包み込まれて保持部２０４の固定が行われるため、生体に対して局所的な応力が働いて様々な問題が生じてしまうことを未然に防止できる。特に、生体の奥側から保持部２０４を生体側へ引き込むことができるので、上述した各実施形態と同様に、プローブ２０２の当接状態を極めて安定化することができる。
【００４６】
なお、各実施形態において、保持部とプローブとの間にスプリングなどの部材を介在してそのスプリングによって一定の当接力を発揮させるようにしてもよい。単一のプローブ保持装置が複数種類のプローブを保持できるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係るプローブ保持装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すプローブ保持装置を他の角度から見た斜視図である。
【図３】図１に示すプローブ保持装置の分解斜視図である。
【図４】図１に示すプローブ保持装置の作用を説明するための図である。
【図５】本発明に係るプローブ保持装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５に示すプローブ保持装置の分解斜視図である。
【図７】本発明に係るプローブ保持装置の第３実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 生体、１２ プローブ保持装置、１４ プローブ、２０ ベースプレート、２１ 固定機構、２２ バンド部材、２４ 保持部、２６ 回転体、２９ 枠体。
【技術分野】
【０００１】
本発明はプローブ保持装置に関し、特に生体に対して位置決めされたプローブの姿勢を維持する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨折後の癒合診断など骨の力学的特性や健全性を評価するために超音波診断が利用される（特許文献１など）。具体的には、骨に対して外力を作用させつつ、プローブ（超音波探触子）を生体表面に当接して骨に対して超音波の送受波を行うことにより、骨の変位などが計測され、その計測結果から骨の健全性が評価される。その際、プローブを手で把持すると、当接姿勢を確実に維持することができない。そこで、プローブを保持する装置が利用される。特許文献１の図６に記載されたプローブ保持装置では、生体の外部に設置された支柱にプローブが取り付けられる。本願出願時点で未公開の特願２００３−３８４８３０号には創外固定器にプローブを取り付けることが記載されている。
【０００３】
特許文献２及び特許文献３には、体表面上にプローブを固定する装置が記載されている。かかる装置は、プローブ保持部から放射状に伸長する複数のプレートを有し、各プレートを体表面上に接着することによって、プローブの姿勢が保持されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９８２０５号公報
【特許文献２】実公昭５８−６４０５号公報
【特許文献３】特許第２６６４５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
腕や足などにプローブを当接して超音波診断を行う場合、特に、骨の微小変位などを計測する場合、生体上においてプローブが確実に且つ安定して位置決めされることが望まれる。特許文献１などに記載された特別な機構を備えた装置を利用する場合、生体それ自体を拘束する必要があり、また機構の規模が大きくなる。特許文献２及び特許文献３に記載された構成を用いる場合、接着の仕方によってはプローブを確実に固定することが困難になる。例えば、粘着テープを利用する場合には取扱が煩雑になったり、生体に違和感を生じさせたりする場合がある。
【０００６】
本発明は、腕や足などの部位に対してプローブを簡便に固定でき、しかも安定してプローブの保持を行える装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、生体表面へ送受波面を向けさせつつプローブを保持する保持部と、前記保持部を生体に固定するための固定機構と、を含み、前記固定機構は、前記保持部を搭載し、生体表面上に位置決めされるベース部と、生体を取り囲んで前記ベース部を前記生体表面上に位置決めする締め付け具と、を有することを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、保持部によってプローブが保持され、その保持部が固定機構によって生体に対して固定される。固定機構はベース部と締め付け具とを有し、締め付け具によってベース部が生体表面上に位置決めされる。締め付け具は生体の周囲を取り囲むものであり、従来のように特定部位に接着応力が集中することはなく、生体全体を包み込んで生体とベース部とを一体化することが可能となる。よって、プローブを確実かつ安定して保持できる。その場合において、生体自体を拘束する必要性がない。
【０００９】
保持部がプローブの姿勢を可変する姿勢調整機構を備えていてもよいし、保持部にそのような機構を設けなくてもよい。前者によればプローブの姿勢を微調整できるので、プローブの位置決めが容易となる。後者によれば、装置の機構を簡易化でき、これによって装置の重量を軽減できる。例えば、足や腕など円筒形に近い部位において、その中心軸方向に走行している骨を超音波診断する場合、プローブにおけるアレイ振動子のアレイ方向を骨の軸方向に合わせ、その状態にプローブを保持すれば、姿勢調整機構を格別設けなくても超音波診断を行える。保持部は、例えば、プローブの胴体部分を保持するものであってもよいし、プローブの先端部（送受波部）を保持するものであってもよい。プローブの送受波面と生体表面との間における音響的整合のために、プローブの送受波面には、水袋、バルーンなどのカップリング部材を設けるのが望ましい。プローブには、例えば、直線状又は円弧状に配列された１Ｄアレイ振動子が設けられるが、それに代えて２Ｄアレイ振動子などを設けることもできる。
【００１０】
締め付け具は、紐状の部材その他によって構成され、いずれにしても生体の周囲を取り囲む長さを有し且つある程度の柔軟性をもった部材で構成されるのが望ましい。締め付け具は、伸縮性の部材で構成することもできるし、非伸縮性の部材で構成することもできる。少なくとも後者の場合には、その長さを生体周囲長に合わせるための調整器や面状ファスナなどを設けるのが望ましい。
【００１１】
本発明の望ましい態様では、プローブを保持したプローブ保持装置それ自身が生体に支持される。仮に生体が運動した場合にはそれに伴ってプローブ保持装置が運動し、同時にプローブが運動する。その際、プローブと生体との相対的な位置関係を維持できる。これにより、必要ならば、生体運動状態（例えば足踏み状態）で超音波診断を行うことも可能となる。
【００１２】
望ましくは、前記締め付け具は、前記生体の長手方向に並んだ柔軟性をもった複数のバンド部材を有する。そのような複数のバンド部材によれば、生体の各位置におけ形状つまり周囲長に合わせて、各バンド部材の実効長を個別的に調整し、生体への確実な取付けが可能となる。
【００１３】
望ましくは、前記ベース部は、前記プローブの先端部を生体表面側へ突出させる開口が形成された面状部材を有する。望ましくは、前記面状部材は、前記生体表面に沿って広がる弾性変形可能な部材である。例えば、面状部材として、柔軟性をもった布地を利用することもできるし、弾性変形する硬質性の樹脂プレートを利用することもできる。ここで、生体表面と面状部材の裏面は、望ましくは、全面的に又は部分的に接触する関係にある。但し、面状部材が硬質プレートとして構成される場合において、それが生体表面上から浮いた状態となるように構成することもできる。いずれにしても、生体表面上に面状部材が位置決め固定されるように、当該面状部材が取り付けられる。面状部材が弾性作用を有していれば、例えば、湾曲状態からの復元力を利用して、面状部材の両端間にわたって取り付けられた締め付け部材に良好なテンションを与えることができ、また、プローブに対して生体表面方向へ良好な当接力を及ぼすことができる。
【００１４】
望ましくは、前記ベース部は、前記生体中の骨の伸長方向に沿って伸長したブロックを有する。このブロックは、望ましくは、骨折時に生体表面にあてがわれる当て木のように機能し、骨あるいは体表面に沿って設けられる。ブロックの伸長方向における複数の位置において複数の紐状部材（及び面状部材）により生体を取り囲めば、あたかも包帯などを用いて当て木を生体へ沿わせて固定した場合と同じような状態を形成できる。よって、ブロックに搭載されている保持部そしてプローブを生体と構造的に一体化できる。
【００１５】
望ましくは、前記保持部は、前記プローブの当接姿勢を可変する姿勢可変機構を有する。この構成によればプローブのセット後にその姿勢を調整できるという利点がある。望ましくは、前記姿勢可変機構は、前記プローブを保持する回転体と、前記回転体を回転可能に保持する枠体と、を有する。いわゆるボールジョイント機構を用いれば様々な方向にプローブを傾けることができ、更に、プローブ中心軸を回転軸としてプローブを回転させることもできる。必要に応じて、骨の縦断面の他に横断面を取得できるように、プローブを回転させてもよい。回転体の姿勢調整後にその回転体の動きを規制するロック機構を設けるのが望ましい。
【００１６】
（２）また本発明は、生体中の骨の超音波診断で用いられ、超音波を送受波するアレイ振動子を備えるプローブを保持するプローブ保持装置において、前記アレイ振動子のアレイ方向を前記骨の軸方向に合わせつつ生体表面に当接されたプローブを保持し、その姿勢を維持可能な保持部と、前記保持部を生体に固定するための固定機構と、を含み、前記固定機構は、前記保持部を搭載し、前記生体表面上に位置決めされる部材であって、前記プローブの先端部を突出させる開口を有する面状部材と、前記骨の軸方向に並んで設けられたフレキシブルな複数のバンド部材で構成され、生体表面上に前記プローブを固定するための締め付け具と、前記各バンド部材の長さを個別的に調整するための長さ調整手段と、を有することを特徴とする。
【００１７】
望ましくは、前記長さ調整手段は、前記面状部材と前記各バンド部材の端部とを着脱自在に結合させる面状ファスナを有する。面状ファスナを用いれば着脱を簡便に行える。しかも、両面が結合した貼り合わせ状態では、面方向への水平外力に対して非常に強い抗力を発揮させることができるので、締め付け状態を良好に維持できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、腕や足などの部位に対してプローブを簡便に固定でき、しかも安定してプローブの保持を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１には、本発明に係るプローブ保持装置の好適な実施形態が示されており、図１はその斜視図である。このプローブ保持装置１２は超音波を送受波するプローブ１４を保持する装置であり、生体１０内の骨を超音波診断する際に用いられる。もちろん、骨以外の組織の超音波診断を行う場合にプローブ保持装置１２を用いてもよい。
【００２１】
図１において、プローブ保持装置１２は、プローブ１４を保持する保持部２４と、生体１０に対して保持部２４を固定するための固定機構２１と、を有する。生体１０は例えば足や腕等である。後に図７を用いて説明するように、腹部あるいは胸部などにプローブ保持装置１２を適用することもできる。
【００２２】
プローブ１４は、本体１６と、その先端側に設けられたプローブヘッド１７と、本体１６の後端側に設けられたケーブル取付部１８と、を有する。プローブヘッド１７内には、図１に示される例において、複数の振動素子からなるアレイ振動子が設けられている。そのアレイ振動子はいわゆる１Ｄアレイ振動子である。複数の振動素子はこの例では直線状に配列されている。１Ｄアレイ振動子に代えて２Ｄアレイ振動子を設けることもできる。アレイ振動子によって超音波ビームが形成され、その超音波ビームは電子的に走査される。超音波ビームの電子的走査により走査面が形成される。本実施形態において、その走査面は生体１０内の骨の中心軸に一致するように位置決めされ、すなわち、そのような条件が満たされるように超音波診断前にプローブ１４の位置決めが行われる。この例では、走査面は二次元断層画像を形成する場合に形成され、骨の変位計測時には複数の計測位置に対して複数のビームが形成される。電子走査方式としては、電子リニア走査、電子セクタ走査などが知られている。なお、図１において、Ｚ方向はプローブ１４の当接方向であり、そのＺ方向に直交するＹ方向は骨の軸方向であり、Ｘ方向はＺ方向及びＹ方向に直交する方向である。
【００２３】
固定機構２１は、図１に示す例において、ベースプレート２０と複数のバンド部材２２とを有する。ベースプレート２０は、例えば硬質のプラスチック部材などによって構成される。図１に示す例では、ベースプレート２０がその原形状態でＸ方向及びＹ方向に沿って緩やかに湾曲している。複数のバンド部材２２の締め付けにより、ベースプレート２０を弾性変形させることができる。これについては後に図４を用いて説明する。
【００２４】
ベースプレート２０の中央部にはＹ方向に伸長した長穴としての開口２０Ａが形成されている。その開口２０Ａはプローブ１４におけるプローブヘッド１７を生体側に突出（あるいは露出）させるためのものである。ベースプレート２０のＸ方向における両端部には複数のバンド部材２２における両端部が連結されている。各バンド部材２２は生体１０を取り囲んでベースプレート２０を生体表面上に押しつけ固定するためのものであり、バンド部材２２は、例えば、布地、ゴム部材、合成繊維などによって構成される。各バンド部材２２が伸縮性の部材によって構成されてもよいし、非伸縮性の部材によって構成されてもよい。いずれにしても、各バンド部材２２の実効長すなわち実際に生体を取り囲む長さを可変できるように構成するのが望ましい。各バンド部材２２をゴム部材によって構成すれば、その弾力伸縮性をもって生体１０の周囲長にバンド部材２２の長さを自然に適合させることができる。あるいは、各バンド部材２２が非伸縮性の部材で構成される場合には長さ調整機構を設けるのが望ましい。長さ調整機構は例えばバンド部材２２の長さを短くしたりあるいは長くしたりする器具であってもよいし、各バンド部材２２の一方端の取付け位置を自在に可変できる機構であってもよい。
【００２５】
いずれにしても、各バンド部材２２はフレキシブルな部材によって構成され、各バンド部材２２により生体１０の周囲が全体的に包み込まれ、かつ締め付けられる。図１に示されるように、生体１０の伸長方向に沿って複数のバンド部材２２を設ければ、それぞれの長さを個別的に調整することにより、生体１０の各位置における太さあるいは周囲長に応じて確実に固定を行える。したがって、バンド部材２２の個数は図１に示されるものには限られない。もちろん、バンド部材２２を幅広の単一部材として構成することも可能である。
【００２６】
保持部２４は、プローブ１４における本体１６を保持する回転体２６と、その回転体２６を回転自在に収容する枠体２９と、その枠体２９をベースプレート２０上に位置決め固定する複数の支柱２３と、を有している。枠体２９は、図１に示される例において、２つの部材によって構成され、すなわち、第１環状体２８と第２環状体３０とで構成されている。後に説明するように、枠体２９の内面は球状面を構成しており、一方、回転体２６の外面は球状面を構成しており、それらの面接合関係によって、回転体２６の回転運動が許容されている。レバー３２は、第１環状体２８と第２環状体３０との間を締め付ける操作部材であり、レバー３２の操作によって、枠体２９内部の回転体２６の運動をロックすることができる。
【００２７】
なお、保持部２４をベースプレート２０上に確実に取り付けることができる限りにおいて、複数の支柱２３以外の部材を用いることができる。また、ベースプレート２０を透明部材によって構成すれば、プローブヘッド１７の当接状態を外部から視認することが可能となる。
【００２８】
図２には、図１に示したプローブ保持装置１２についての別の角度から見た斜視図が示されている。なお、図１においては、レバー３２がＹ方向の下方に示されているが、図２においてはレバー３２がＹ方向の上方に描かれている。このことは後述する図３についても同様である。
【００２９】
上述したように、ベースプレート２０は硬質の面状部材として構成され、それが有する開口２０Ａを介して、プローブヘッド１７が生体側へ突出している。プローブヘッド１７における先端面は送受波面であり、その送受波面を介して図示されていないアレイ振動子によって超音波が送受波される。プローブヘッド１７には図示されていないカップリング部材が設けられる。そのようなカップリング部材は例えば水袋あるいはバルーンなどである。送受波面１７Ａと生体表面との間に生体と等価な音響インピーダンスをもった部材を介在させることにより空気層を排除して良好な音響伝播を確保することが可能となる。
【００３０】
保持部２４はプローブ１４の姿勢を調整する機能を備えており、そのような機能によって、プローブ１４を例えばθ方向に駆動（運動）させることができ、またφ方向に駆動（運動）させることができる。すなわち、図１に示した回転体２６の中心点を揺動原点として、プローブ１４を自在に首振り運動させることができる。なお、開口２０Ａの形状を円形とすることにより、プローブ１４の中心軸回りにおいて、プローブ１４を回転させることが可能となる。そのような構成によれば、骨の縦断面の他に骨の横断面を容易に取得できるという利点がある。なお、プローブ１４内に２Ｄアレイ振動子を設ければ、プローブ回転を行うことなく、電子的なビームステアリングによって任意の方向にビーム及び走査面を形成することができる。プローブヘッド１７Ａの突出量は任意に設定することができるが、少なくともプローブ１４の送受波面が生体表面に対して直接的又は間接的に良好に当接される必要がある。
【００３１】
図３には、プローブ保持装置１２の分解斜視図が示されている。保持部２４は、上述したように第１環状体２８と、第２環状体３０とを有している。その内部には回転体２６が収納配置される。回転体２６はＸ方向に二分割された分割体３６，３８を有する。２つの分割体３６，３８の間にプローブ１４の本体１６が挟み込まれるが、その本体１６と各分割体３６，３８との間には、ゴム状のスペーサ４４，４６及び座金４０，４２が介在配置される。なお、図３においてボルトやナットなどの部材については図示省略されている。
【００３２】
上述したように、各分割体３６，３８の外周面（側面）３６Ａ，３８Ａは球状面を構成している。これに対応して、第１環状体２８及び第２環状体３０の内周面２８Ａ，３０Ａも球状面を構成している。すなわち、ボールジョイント構造が採用されている。レバー３２に設けられた軸３２Ａは、第１環状体２８を貫通し、第２環状体３０に連結される。そして、レバー３２の回動操作によって、第１環状体２８と第２環状体３０との間の距離を可変でき、これによって、それらに挟まれる回転体２６の回転が許容され、あるいは禁止される。なお、図３においては、Ｚ方向において、プローブ１６の前方に第２環状体３０が描かれているが、実際には、符号４８で示されるように、プローブ１４の後方から第２環状体３０がプローブ１４へ差し込まれることになる。
【００３３】
図４には、プローブ保持装置１２の使用状態が示されている。プローブ１４の送受波面が生体１０の表面上に当接され、固定機構によりプローブ保持装置１２が生体１０に対して確実に固定される。その後、姿勢可変機構によってプローブ１４の向きが調整される。その固定時には、複数のバンド部材２２の長さが可変される。その可変は、各バンド部材２２の伸縮作用により発揮され、あるいは、長さ調整機構の機能によってなされる。複数のバンド部材２２の締め付けを行うと、ベースプレート２０の両端が生体側へ引き込まれ、その湾曲度合いが増大する。そのような状態では、ベースプレート２０は原形方向への復帰力を発揮し、各バンド部材２２に対して適度のテンションが加えられる。これによって、プローブ１４を適切な当接力をもって生体１０の表面上に当接することができ、またプローブ１４の姿勢を安定的に保持することが可能となる。ベースプレート２０における両端部分は生体１０の表面上に接触してもよいし、それらが浮いた状態となってもよい。幅広のベースプレート２０を用いることにより、生体１０の表面上を相当範囲にわたって覆って、ベースプレート２０の裏面を部分的にあるいはほぼ全面的に生体１０の表面上に密着させるようにしてもよい。
【００３４】
プローブ１４の位置決めが完了した後、超音波診断が実行される。すなわち、プローブ１４によって超音波の送受波が行われ、すなわち複数の超音波ビームが形成される。それが符号５０で示されている。各超音波ビーム５０は生体１０の内部に存在する骨１０Ａの中心軸上を貫通する。これによって、骨１０の長手方向に沿った複数の箇所において骨表面の変位を計測することができる。必要に応じて骨１０Ａに対して外部から力が加えられる。例えば周期的に外力が骨１０Ａに対して加わり、そのような外力の大きさとの関係において骨１０Ａの撓み量などが計測される。超音波診断によって得られた情報に基づいて骨の健全性や力学的特性などが診断される。もちろん、上述したように、本実施形態に係るプローブ保持装置１２を骨以外の他の組織の診断に用いるようにしてもよい。
【００３５】
図１乃至図４に示したプローブ保持装置１２によれば、生体１０によってプローブ保持装置１２自体を支持させることができるので、プローブ保持装置１２を生体との関係において位置決めするための大掛かりな機構は不要となる。また、上記構成によれば、生体と共にプローブ保持装置１２すなわちプローブ１４を運動させることもできるので、例えば足に対してプローブを固定した状態で足踏みをさせて、その際に継続的に超音波診断を実行させることも容易である。特に、本実施形態によれば、生体の周囲全体を締め付け部材によって包み込んで締め付けるため、プローブを確実かつ安定して保持できるという利点がある。すなわち、従来のように局所的な接着方式を用いると、剥がれやすくなったり、生体に違和感を与えたりするような問題が生じるが、本実施形態に係る構成によれば生体に違和感や苦痛を与えることなくプローブの取付けを行えるという利点がある。何らかの理由から生体を拘束するようにしてもよいが、生体を拘束しなくても、適切な位置関係をもって生体へプローブを固定でき、その状態を保持できる。
【００３６】
次に、図５、図６及び図７を用いて、他の実施形態に係るプローブ保持装置について説明する。
【００３７】
図５及び図６には、プローブ保持装置の第２実施形態が示されている。図５は、その斜視図を示しており、図６は、その分解斜視図を示している。なお、図５及び図６においてもボルトやナットなどの部材については図示省略されている。
【００３８】
プローブ保持装置１００は、プローブ１０８を保持する保持部１０６と、その保持部１０６を生体に取り付けるための固定機構１０２と、を有する。プローブ１０８は、図１乃至図４に示したプローブと同様のものが用いられる。固定機構１０２は、ベース部１０３と複数のバンド部材１１０とを有している。ベース部１０３は、ベースカバー１０４と、それに固定されるベースブロック１２０と、を有している。ベースカバー１０４は、この実施形態において、布などの部材によって構成され、すなわち柔軟で形状を容易に可変できる部材によって構成されている。一方、ベースブロック１２０は、例えばプラスチックなどの硬質材料で構成される。ベースブロック１２０は生体の長手方向すなわち骨の軸方向に伸張した立方体形状を有している。ベースブロック１２０はＸ方向に一定幅を有し、固定機構１０２による取付状態において、生体表面に対してベースブロック１２０が一体化される。
【００３９】
ベースカバー１０４は、この例では、例えば生体の周囲の内で半周程度を覆う面状部材であり、その左右端部にわたって、複数のバンド部材１１０が取付けられる。バンド部材１１０は例えば布などの柔軟な部材によって構成される。各バンド部材１１０の一方端部１１０Ｂはベースカバー１０４の一方端部に固定されている。各バンド部材１１０の他方端部１１０Ａは、ベースカバー１０４の他方端部に対して着脱自在に接合される。
【００４０】
具体的に説明すると、図５及び図６に示す実施形態においては、複数のバンド部材１１０を所望の有効長をもってベースカバー１０４に取り付けるために、面状ファスナ１１２が用いられている。面状ファスナ１１２は、一方面部材１１２Ａと、他方面部材１１２Ｂと、で構成される。それらは、例えば、多数の微小ループが植設された部材と、複数の微小フックが植設された部材と、によって構成される。ここでは、ベースカバー１０４上に多数の微小ループが植設された面状部材１１２Ｂが広範囲にわたって貼付されており、一方、各バンド部材１１０の他方端部１１０Ａには多数の微小フックが植設された面状部材１１２Ａが設けられている。
【００４１】
面状部材１１２Ａは面状部材１１２Ｂに対して着脱自在であり、両者が互いに係合した状態においては水平方向の力に対してかなり強い結合力を発揮する。生体の長手方向に沿って複数のバンド部材１１０が設けられており、生体の各部位における形状（周囲長）に応じて各バンド部材１１０の取付け長さを容易に調整できる。長さ調整は、各バンド部材１１０の他方端部１１０Ａの取付位置を変えるだけでよいので簡便である。
【００４２】
図６を用いて保持部１０６について詳述する。保持部１０６は、ベースブロック１２０上に固定されるホルダ枠１２２を有している。ホルダ枠１２２は、断面がコ字状の枠本体１３４と、それに対して着脱自在に結合されるプレート１３６と、で構成される。枠本体１３４にはＹ方向に伸張したフレーム１３２が設けられている。そのフレーム１３２は上述したブロック１２０に結合されるものである。枠本体１３４とプレート１３６とで囲まれる空間にプローブ１０８の本体１２８が挟み込まれて保持される。ベースブロック１２０は、本体１２６とつば部１２４とで構成され、つば部１２４がベースカバー１０４上に固定される。
【００４３】
したがって、図５及び図６に示した実施形態によれば、簡易な構成によってプローブ１０８を保持してそれを確実に生体へ当接させることが可能となる。すなわち、固定機構１０２において、ベースブロック１２０は、骨折時に用いられる当て木のように機能し、また、ベースカバー１０４及び複数のバンド部材１１０は、その当て木を固定する包帯あるいはギブスのような作用を発揮し、これにより、ベースブロック１２０を生体と物理的に一体化させることが可能となる。例えば、プローブ１０８を保持させた状態において、複数のバンド部材１１０を用いてプローブ保持装置１００を生体に仮どめし、すなわち緩く固定し、断層画像を見ながらプローブ１０８を適切に位置決めし、その状態で複数のバンド部材１１０を用いて強く生体を締め付け固定すれば、プローブ１０８を適切に位置決めすることが可能である。図５及び図６に示した実施形態においては、ベースカバー１０４が柔軟な部材によって構成されているため、生体が様々な形状を有していても、それに合わせて包み込みを行うことができ、しかもベースブロック１２０は硬質の部材として構成されているため、ベースカバー１０４が確実に装着された状態においては、ベースブロック１２０を生体に安定的に固定することができる。この実施形態においても、プローブ保持装置１００は生体によって支持されることになるため、例えば生体を運動させた状態において超音波診断を実行させることも容易である。
【００４４】
図７には、第３実施形態に係るプローブ保持装置２００が示されている。このプローブ保持装置２００は例えば生体における胴部あるいは胸部などに取付けられるように固定機構２０８が大型化されている。但し、その基本的な構造は図５及び図６に示した実施形態と同じである。また、保持部２０４は図１乃至図４に示した実施形態における保持部と同一の構造を有している。具体的に説明すると、固定機構２０８は、ベースカバー２０６と生体の伸長方向に並んだ複数のバンド部材２１０とを有している。各バンド部材２１０の両端部２１０Ａ，２１０Ｂはそれぞれベースカバー２０６の両端部に連結される。この場合に、各バンド部材２１０の有効な長さについてはその伸縮作用によりあるいは長さ調整機構により変更される。ベースカバー２０６はある程度の柔軟性をもったプラスチック部材などによって構成されてもよい。すなわち、保持部２０４を確実に支持でき、しかも生体の形状に沿って自在に変形するような部材で構成するのが望ましい。
【００４５】
図７に示す実施形態によれば、腕や足以外のより太い部位に対してプローブ保持装置２００を適用することが可能である。また、保持部２０４がプローブ２０２の姿勢可変機構を有しているため、プローブ２０２を生体に当接した後においてもその姿勢を自在に変更し、姿勢調整後にその状態をロックすることができる。また、上述した各実施形態と同様に、生体の全体が包み込まれて保持部２０４の固定が行われるため、生体に対して局所的な応力が働いて様々な問題が生じてしまうことを未然に防止できる。特に、生体の奥側から保持部２０４を生体側へ引き込むことができるので、上述した各実施形態と同様に、プローブ２０２の当接状態を極めて安定化することができる。
【００４６】
なお、各実施形態において、保持部とプローブとの間にスプリングなどの部材を介在してそのスプリングによって一定の当接力を発揮させるようにしてもよい。単一のプローブ保持装置が複数種類のプローブを保持できるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係るプローブ保持装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すプローブ保持装置を他の角度から見た斜視図である。
【図３】図１に示すプローブ保持装置の分解斜視図である。
【図４】図１に示すプローブ保持装置の作用を説明するための図である。
【図５】本発明に係るプローブ保持装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５に示すプローブ保持装置の分解斜視図である。
【図７】本発明に係るプローブ保持装置の第３実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 生体、１２ プローブ保持装置、１４ プローブ、２０ ベースプレート、２１ 固定機構、２２ バンド部材、２４ 保持部、２６ 回転体、２９ 枠体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体表面へ送受波面を向けさせつつプローブを保持する保持部と、
前記保持部を生体に固定するための固定機構と、
を含み、
前記固定機構は、
前記保持部を搭載し、生体表面上に位置決めされるベース部と、
生体を取り囲んで前記ベース部を生体表面上に位置決めする締め付け具と、
を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項２】
請求項１記載のプローブ保持装置において、
前記締め付け具は、前記生体の長手方向に並んだ柔軟性をもった複数のバンド部材を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項３】
請求項１記載のプローブ保持装置において、
前記ベース部は、前記プローブの先端部を生体表面側へ突出させる開口が形成された面状部材を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項４】
請求項３記載のプローブ保持装置において、
前記面状部材は、前記生体表面に沿って広がる弾性変形可能な部材であることを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項５】
請求項１記載のプローブ保持装置において、
前記ベース部は、前記生体中の骨の伸長方向に沿って伸長したブロックを有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項６】
請求項１記載の装置において、
前記保持部は、前記プローブの当接姿勢を可変する姿勢可変機構を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、
前記姿勢可変機構は、
前記プローブを保持する回転体と、
前記回転体を回転可能に保持する枠体と、
を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項８】
生体中の骨の超音波診断で用いられ、超音波を送受波するアレイ振動子を備えるプローブを保持するプローブ保持装置において、
前記アレイ振動子のアレイ方向を前記骨の軸方向に合わせつつ生体表面に当接されたプローブを保持し、その姿勢を維持可能な保持部と、
前記保持部を生体に固定するための固定機構と、
を含み、
前記固定機構は、
前記保持部を搭載し、生体表面上に位置決めされる部材であって、前記プローブの先端部を突出させる開口を有する面状部材と、
前記骨の軸方向に並んで設けられたフレキシブルな複数のバンド部材で構成され、生体表面上に前記プローブを固定するための締め付け具と、
前記各バンド部材の実効長さを個別的に調整するための長さ調整手段と、
を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、
前記長さ調整手段は、前記面状部材と前記各バンド部材の端部とを着脱自在に結合させる面状ファスナを有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項１】
生体表面へ送受波面を向けさせつつプローブを保持する保持部と、
前記保持部を生体に固定するための固定機構と、
を含み、
前記固定機構は、
前記保持部を搭載し、生体表面上に位置決めされるベース部と、
生体を取り囲んで前記ベース部を生体表面上に位置決めする締め付け具と、
を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項２】
請求項１記載のプローブ保持装置において、
前記締め付け具は、前記生体の長手方向に並んだ柔軟性をもった複数のバンド部材を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項３】
請求項１記載のプローブ保持装置において、
前記ベース部は、前記プローブの先端部を生体表面側へ突出させる開口が形成された面状部材を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項４】
請求項３記載のプローブ保持装置において、
前記面状部材は、前記生体表面に沿って広がる弾性変形可能な部材であることを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項５】
請求項１記載のプローブ保持装置において、
前記ベース部は、前記生体中の骨の伸長方向に沿って伸長したブロックを有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項６】
請求項１記載の装置において、
前記保持部は、前記プローブの当接姿勢を可変する姿勢可変機構を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、
前記姿勢可変機構は、
前記プローブを保持する回転体と、
前記回転体を回転可能に保持する枠体と、
を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項８】
生体中の骨の超音波診断で用いられ、超音波を送受波するアレイ振動子を備えるプローブを保持するプローブ保持装置において、
前記アレイ振動子のアレイ方向を前記骨の軸方向に合わせつつ生体表面に当接されたプローブを保持し、その姿勢を維持可能な保持部と、
前記保持部を生体に固定するための固定機構と、
を含み、
前記固定機構は、
前記保持部を搭載し、生体表面上に位置決めされる部材であって、前記プローブの先端部を突出させる開口を有する面状部材と、
前記骨の軸方向に並んで設けられたフレキシブルな複数のバンド部材で構成され、生体表面上に前記プローブを固定するための締め付け具と、
前記各バンド部材の実効長さを個別的に調整するための長さ調整手段と、
を有することを特徴とするプローブ保持装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、
前記長さ調整手段は、前記面状部材と前記各バンド部材の端部とを着脱自在に結合させる面状ファスナを有することを特徴とするプローブ保持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２０４４７５（Ｐ２００６−２０４４７５Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９３４４（Ｐ２００５−１９３４４）
【出願日】平成１７年１月２７日（２００５．１．２７）
【出願人】（３９００２９７９１）アロカ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２７日（２００５．１．２７）
【出願人】（３９００２９７９１）アロカ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
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