JP2005526566A - 横方向に連係運動する制御パネルを有する超音波システムカート - Google Patents

Abstract

超音波システムの制御パネルは、超音波システムの一方の側から他方の側へ横方向に移動されることができ、それによって、操作者が、超音波システムの側方に位置する患者を走査しながら、より快適に超音波システムを操作することを可能にする。制御パネルは、その中央ホームポジションにロックし、ホームポジションのいずれの側にも線形に動かされることができる。デテントは、さまざまな異なる横方向位置で制御パネルを留めるのに役立つ。好適には、制御パネルは、その横方向の連係運動から独立して、旋回されることができる。

Description

本発明は、超音波検査イメージングシステムに関し、特に、横方向に連係運動（articulate）する制御パネルを有する超音波システムに関する。

カート搭載超音波システムは、それらが本質的に固定されている専用のイメージング検査室において使用されることができ又はそれらが健康状態若しくは他の処置が要求する場合に患者のベッドサイドに運ばれることができるので、病院において使用するのに都合が良い。超音波検査がベッドサイドで行われているとき、臨床医は、ベッドの隣に位置する超音波システムの制御部を操作しながら、ベッドにいる患者に超音波プローブをあてる。

多くの場合、走査が快適に行われることができるように、超音波システムを患者のベッドの十分近くに位置付けることは可能ではない。ベッドの柵又は抑制バーは、超音波システムが患者の近くに移動されることを妨げうる。この結果、臨床医は、超音波プローブを患者の身体に接触させて保持することを試みながら、超音波システムの制御部に届くように体を伸ばさなければならない。必要とされるひねりは、体力を消耗させ、場合によっては衰えさせることがありうる。超音波システムが患者から相対的に取り外されるときでも、制御パネルを患者の近くに配置し、特定の検査のセッティングのために調節可能に制御パネルを患者の近くに配置することができることが望ましい。

本発明の原理によれば、横方向に連係運動されることができるカート搭載超音波システム用の制御パネルが提供される。好適には、制御パネルは、超音波システムの両側で行われる検査に適応するように、公称中心位置に対して両方向に横方向に動かされることができる。所与の実施例において、制御パネルは、左右に滑らかに摺動することができ又は複数の横方向のデテント位置を通って動くことができる。制御パネルは、いずれの場合も中心ロック位置を有することが好ましい。更に、制御パネルが旋回することが好ましく、それによって、制御パネルは、超音波システムカートのいずれかの側へ横方向に移動されてから、快適な姿勢にある操作者と向き合うように旋回されることができる。

まず図１を参照して、カート搭載超音波システム１０が、斜視図で示されている。カートは、エレクトロニクスベイ１２を有し、エレクトロニクスベイ１２内には、受け取られた超音波信号を電子的に処理するためのプリント印刷回路基板が位置する。超音波信号は、ディスプレイ１６に表示される画像を生成するように処理され、ディスプレイ１６の平面は、カートの横方向に延びる中心線とほぼ並んでいる。カートは、それが検査室又は患者のベッドサイドへ運ばれることができるように、ホイール又はキャスタ１４上に取り付けられる。カートの前部には、複数のノブ、ボタン、スライドスイッチ及びトラックボールを含む制御パネル１８があり、ユーザはこれらによって超音波システムを操作する。制御パネルは、超音波システムの前部から延びるハンドル３０の上方に取り付けられている。ハンドル３０は、カートを引っ張ってそれを或る位置から別の位置へ動かすために使用されることができる。ハンドル３０の内側には、後述するハンドルロックリリース部３３がある。

図２は、本発明の第１の実施例による制御パネル連係アセンブリの分解組立図である。制御パネル１８は、ユーザにとって快適な高さまで制御パネルを上下させる役目を果たすリフト機構４０に取り付けられる。リフト機構４０は、同時出願された米国特許［出願人整理番号ＡＴＬ−２９４］明細書に、より十分に記載されている。その明細書に記載されているように、リフト機構４０は、機構の後側で超音波システムカートに取り付けられるピボット式に取り付けられるリフトトップ４２及びリフトボトム４４を有する。リフト機構４０は更に、リフトアセンブリのビアード（beard、あごひげ）カバー４６ａ及び４６ｂを有し、ビアードカバー４６ａ及び４６ｂは、制御パネルが上昇された位置にあるとき、リフトトップ及びボトムの下のピンチポイントの出現を防ぐ。ユーザが、ハンドルのリフトリリース部３２を押すと、リフト機構は、制御パネルを上下させるように自由に動く。リフトリリース部３２が放されると、リフト機構は、その現在位置においてロックする。

制御パネルは、制御パネル１８に取り付けられるタッチスクリーン２０及びタッチスクリーン後方カバー２２を有する。制御パネルの下には、制御パネルボトム２４がある。キーボード２６は、制御パネルボトム内のコンパートメントに入り又はそこから出るように摺動することができる。制御パネルボトムは、中央ピボット点を中心に回転する旋回プレート５６に取り付けられる。旋回プレート５６は、横方向キャリッジ５４に取り付けられる。横方向キャリッジは、横方向トラック５２の嵌合開口部において、横方向に移動されることができる。横方向トラック５２は、接続ブロック３４の上部に取り付けられ、接続ブロック３４には、ハンドル３０が接続される。接続ブロック３４は、孔３５及び３７を通してリフト機構４０に移動可能に取り付けられる。

図３乃至図８は、図２の旋回プレート５６、横方向キャリッジ５４及び横方向トラック５２によって提供される制御パネル運動のレンジを示す。図３には、制御パネル１８が、図１に見られるように、その公称中心（ホーム）位置に示されている。制御パネルは、この位置において堅固にロックされることができる。この位置において、制御パネルは、中心軸６０に中心を置かれ、中心軸６０は、概して、図１に示すように超音波システムカートの中心と並べられる。旋回プレート５６及びその中央ピボット点５７が、ちょうどトラックボール１９の位置の後ろ側の、制御パネル１８上に破線で示されている。

図４において、制御パネルは、横方向トラック５２において横方向キャリッジ５４を移動させることによって、右へ横方向に動かされている。キャリッジは、トラックと摩擦係合して滑らかに運動することができ又はキャリッジは、好適には、デテント用凹部及びボールプランジャ、ヒンジプレート又は他のデテント機構によって提供される一連のデテント位置を通って移動することができる。横方向トラックは、本実施例において線形であるので、制御パネルは、それが横方向運動のレンジの限界に達するまで、直線上で横方向に移動する。構成された実施例において、制御パネルは、中心線６０と並ぶそのホームポジションから、横方向に±５インチを移動することが可能にされた。図４に示す最も右の位置において、制御パネルは、横方向に移動された中心線６２上に中心を置かれる。

図５において、制御パネル１８は、トラック５２におけるキャリッジ５４の動作によって、横方向に動かされ、更に、その中央ピボット点５７を中心に回転する旋回プレート５６の動作によって回転されている。制御パネルのこの位置は、超音波システムカートの右側にいる操作者が、超音波システムカートの右側の患者を走査するのに役立つ。制御パネルが横方向に動かされ、操作者にとって快適な位置へ旋回されるので、操作者は、制御パネルにアクセスするために手を伸ばし又は体を伸ばす必要がない。

図６において、操作者は、右へ横方向に制御パネルを動かし、制御パネルを時計回りに３０°回転させている。横方向運動及び旋回の組み合わせは、制御パネルがカートの中心の位置又は操作者の操作位置を中心に回転するという印象を、操作者に与える。本発明の１つの見地によれば、操作者の位置を中心とするこの回転の印象は、制御パネル１８の前半分の部分に旋回プレートのピボット点５７の軸を位置決めすることによって強化される。従来技術の超音波システムにおいて、制御パネルのためのピボット点は、制御パネルの後方に又はせいぜい制御パネルの中心に位置していた。制御パネルが、これらのピボット点を中心に回転する場合、操作者は、制御パネルが、制御パネルの前の操作者位置から離れてスイングしているような印象をもち、多くの場合、これは実際に起こっていることである。制御パネルを旋回させるためのピボット点を、制御パネル中心の前方に位置決めすることによって、操作者は、超音波システムのための自分の中央操作位置に関して、制御パネルを調整することができる。

図７は、制御パネル１８が、中心軸６０の左に横方向に動かされ、左に移動した新しい中心線６４に中心を合わせられているときの、制御パネル１８の位置を示す。図８が示すように、制御パネル１８は、制御パネルを左へ効果的に回転させるために、ピボット点５７を中心に反時計回りの方向に旋回されることができる。

制御パネルが連係運動されることができる容易さについてのユーザの好みは、広く多様なものである。あるユーザは、制御パネルが、軽く力を加えるだけで容易に連係運動されうることを好むことがあり、一方で、他のユーザは、制御パネルが、より強い力に応じてのみ連係運動することを好むことがある。これらの異なる好みに対処するために、図９は、制御パネルの回転及び並進摩擦を調整する機構を示している。この例示の実施例は、有利には、双方の摩擦係数が単一の制御によって調整されることを可能にする。図９は、２つの半円形の旋回ベアリング１５６に取り付けられる制御パネルのフレーム１１８を示す。旋回ベアリングは、制御パネルが回転するとき、基部１５４におけるカーブしたスロットを進む。基部は、並進ベアリング１５２に取り付けられる。制御パネルが横方向に動かされるとき、制御パネルアセンブリは、並進ベアリングに対して横方向に移動する。好ましい実施例において、ベアリングは、低摩擦ポリエチレンから作られる。

調整機構は、ボトム上に調整ナット１６４を有する調整シャフト１６２を有する。調整シャフトは、制御パネルシャフト１６８のねじ山をつけられたアパーチャにねじ込む中央ネジ１６６を有する。制御パネルシャフトは、制御パネルフレーム１１８に固定される。並進ディスク１７０は、調整シャフト近傍に位置し、調整シャフトの内部にはまるようにして軸支される。制御パネルが横方向に動かされるとき、並進ディスクは、並進ベアリングの下側表面に対して摺動する。

調整シャフト及び並進ディスクは、外側の並進バネ１７２及び内側の回転バネ１７４を囲む。両方のバネの下端部は、調整シャフトの内側表面に当たっている。並進バネ１７２の上端部は、並進ディスク１７０の内側表面に当たっており、回転バネ１７４の上端部は、基部１５４に当たっている。並進バネ１７２は、こうして、並進ディスクが並進ベアリング１５２に当たる力を制御することによって、並進摩擦を制御する。回転バネは、旋回ベアリング１５６を制御パネルフレーム１１８と基部１５４との間にはさむ力を制御することによって、回転摩擦を制御する。バネのサイズ及び定数は、摩擦の調整の所望のレンジを提供するために、調整シャフトのネジ１６６の移動のレンジと関連して選択される。調整ナット１６４が、ネジ１６６を制御パネルシャフト１６８にねじ込むために回されるとき、２つのバネは、押し縮められ、これは、回転摩擦及び並進摩擦の双方を増加させる。制御パネルシャフトからネジ１６６を抜くように調整ナット１６４を回すことにより、双方の摩擦係数を低減する。構成された実施例において、回転バネ定数は、４０−５６ｉｎ．−ｌｂｓ．のねじり力のレンジを提供するように選択され、並進バネ定数は、５−８ポンドの並進破断力のレンジを提供するように選択された。

図１０は、横方向トラック５２の移動のパスが、制御パネル１８の前の操作者位置に関してカーブしている、本発明の第２の実施例を示す。カーブしたトラック５２ａは、説明を分かりやすくするため、制御パネルの上に描かれている。横方向キャリッジ５４は、弓形のトラック内をすすむように適合的にカーブを付けられることができる。代替例として、横方向キャリッジは、２つの弓形の溝に沿って滑らかに又は一連のデテント位置を通って摺動するトラックガイド又はピンを有することができる。カーブしたパスは、制御パネルが移動可能に取り付けられる１つ又は複数のカーブしたロッド又はバーを有することもできる。

図１１が示すように、制御パネルは、それがカーブしたパスを通って動くとき、超音波システムの前の操作者位置の周りを弧を描いて移動する。

図１２は、制御パネルがカーブしたパスに沿って右に動くときの、制御パネルを示す。制御パネルが、カーブしたパスに沿って所望の位置に位置付けられる場合、制御パネルは、操作者が患者を走査しながら超音波システムを制御することができる快適な向きを提供するように、使用の際に旋回プレート５６上で旋回されることができる。

図１３は、制御パネルの位置が、前述の実施例のキャリッジ及びトラックの代わりに、ピボットアセンブリ１５０の連係運動によって調整される、本発明の第３の実施例を示す。ここでも、アセンブリ１５０は、説明を分かりやすくするため、制御パネル上に描かれている。図示されるアセンブリは、互いにピボット接続される３つのリンクを有する。リンク１５２及び１５６は、接続ブロック又はカート上の他のポイントに対するピボット接続部１６０及び１６２よって、カートに接続されている。旋回プレートは、それが使用される場合、中央リンク１５４に接続される。図１３は、制御パネルがその中央ホームポジションにあるときの、リンクの向きを示す。

図１４において、制御パネルは、右へ動かされている。制御パネルが動くとき、リンクは、図１４に示す位置をとるように、それらの４つのピボット点に関してピボット回転する。制御パネルの運動は、第２の実施例の制御パネルの運動と同様に弓形であり、制御パネルが横方向に移動するとき、それは前方にも動く。

図１５は、制御パネルがピボットアセンブリ１５０上を左にスイングするときの、制御パネルの位置を示す。旋回プレートの破線の輪郭５６’が示すように、制御パネルは、移動のその弓形のパスのいかなる位置にも旋回することができる。前述の実施例のように、操作者は、自分の中央操作位置を中心に制御パネルをスイングさせ、最も快適なシステム操作位置に制御パネルを旋回させることができる。

図１及び図２に示した実施例において、ハンドル３０は、制御パネルの下に位置し、制御パネルの位置から前方へ延びることが分かる。ハンドル３０には、いくつかの用途がある。ハンドルは、移動できる超音波カートを押し又は引くために使用されることができる。ハンドルは、ハンドルのリフトリリースボタン３２が押される場合、制御パネルの高さを上下させるために使用されることができる。ハンドルは、制御パネルを旋回させ又はそれを横方向に動かすために使用されることもできる。ただし、これは、制御パネルの側部を把持して制御パネルを動かすことによっても行われることができる。しかしながら、ある操作状況において、ハンドルが、快適な走査及びシステム操作にとって不都合な位置にあることがある。例えば、制御パネルが、着座している操作者のひざの上に下げられるとき、ハンドルは、操作者の脚にぶつかり若しくは邪魔をすることがあり又は操作者が必要な程度に制御パネルの前部に近付くことを妨げることがある。

本発明の別の態様によれば、ハンドルは、図１６に示すように、じゃまにならない所に動かされることができる。ハンドルロックリリース部３３が押されることにより、ハンドル３０は、２つの半分の部分３０ａ及び３０ｂに分かれることが可能になり、半分の部分３０ａ及び３０ｂは、図示するように、制御パネルの側方にピボット回転されることができる。この位置において、ハンドルは、走査中、操作者の邪魔にならない。走査が終了し、ハンドルが、カート搭載超音波システムを新しい位置の方へ引っ張るために使用される場合、ハンドルのそれぞれの半分の部分は、それらが所定の位置にロックされる元の中心位置へ回転され、戻される。ハンドル３０は、カートを引っ張るため又は制御パネルを上下させるために、しっかりと位置付けられる。他の実施例において、ハンドルのロックを外すことは、ハンドル全体が、制御パネルの一方の側へスイングし又は摺動することを可能にし、その場合、ハンドルは、別個の半分づつではなく単一のユニットとして製作されることができる。

前述の実施例に対する変更は、当業者にすぐに容易に分かるであろう。例えば、第２及び第３の実施例は、旋回能力の有無にかかわらず使用されることができる。上述したものと異なる機構が、制御パネルに、上述した調整特性を与えるために用いられることができる。

カート搭載超音波システムを示す斜視図。 本発明の第１の実施例による制御パネル連係アセンブリの分解組立図である。 第１の実施例によって提供される制御パネル連係運動のレンジを示す図。 第１の実施例によって提供される制御パネル連係運動のレンジを示す図。 第１の実施例によって提供される制御パネル連係運動のレンジを示す図。 第１の実施例によって提供される制御パネル連係運動のレンジを示す図。 第１の実施例によって提供される制御パネル連係運動のレンジを示す図。 第１の実施例によって提供される制御パネル連係運動のレンジを示す図。 制御パネル連係アセンブリの摩擦を調整する機構を示す図。 制御パネルが、本発明の第２の実施例によって移動することができるカーブしたパスによって提供される制御パネル連係運動を示す図。 制御パネルが、本発明の第２の実施例によって移動することができるカーブしたパスによって提供される制御パネル連係運動を示す図。 制御パネルが、本発明の第２の実施例によって移動することができるカーブしたパスによって提供される制御パネル連係運動を示す図。 本発明の第３の実施例のピボット連係アセンブリによって提供される制御パネル連係運動を示す図。 本発明の第３の実施例のピボット連係アセンブリによって提供される制御パネル連係運動を示す図。 本発明の第３の実施例のピボット連係アセンブリによって提供される制御パネル連係運動を示す図。 本発明の原理による連係運動カートハンドルを示す図。

Claims (10)

1. 移動可能なカートと、
   前記カート上に位置し、超音波画像を形成するために超音波信号を処理する電子回路と、
   前記回路に結合され、超音波画像を表示するディスプレイと、
   を有する、カート搭載超音波システムであって、
   ホームポジションに位置する場合に前記超音波システムの前方を向き、前記電子回路に結合される、前記超音波システムのユーザ制御のための制御パネルと、
   前記制御パネルに結合され、前記制御パネルが、前記超音波システムの後方へ移動することなく、前記ホームポジションの側方へ横方向に移動されることを可能にする横方向連係接続部と、
   を有する、カート搭載超音波システム。
2. 前記横方向連係接続部は、前記制御パネルが、前記ホームポジションを含む一連の位置を通って線形に動かされることを可能にする、請求項１に記載のカート搭載超音波システム。
3. 前記制御パネルは、前記ホームポジションにロックされることができる、請求項１に記載のカート搭載超音波システム。
4. 前記一連の位置にデテントが設けられる、請求項２に記載のカート搭載超音波システム。
5. 前記制御パネルに結合され、前記制御パネルが、複数の横方向位置において独立にピボット点を中心に旋回されることを可能にする旋回接続部を更に有する、請求項１に記載のカート搭載超音波システム。
6. 前記横方向連係接続部は、前記制御パネルが、左及び右限界位置の間を線形に連係運動されることができ、前記旋回接続部は、前記制御パネルが、少なくとも３０°の回転角をもって旋回されることを可能にする、請求項５に記載のカート搭載超音波システム。
7. 前記横方向連係接続部は、非ピボット回転機構である、請求項１に記載のカート搭載超音波システム。
8. 前記横方向連係接続部は、
   前記カートに結合されるトラックと、
   前記制御パネルに結合され、前記トラックに係合するキャリッジと、
   を有する、請求項７に記載のカート搭載超音波システム。
9. 前記トラックは、前記カートに対して線形に延びる開口部、ロッド、バー又は溝を有する、請求項８に記載のカート搭載超音波システム。
10. 前記横方向連係接続部に結合される調整可能な並進摩擦制御部と、
    前記旋回接続部に結合される調整可能な回転摩擦制御部と、
    を更に有する、請求項５に記載のカート搭載超音波システム。

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