(57)【要約】超音波プローブのハウジング内に受容され、ハウジング内で長手方向に離隔された複数のトランスデューサと、超音波プローブが動作中であるとき目標生物学的組織を表す超音波データを収集するためにトランスデューサに電気的に結合された制御／処理システムとを含む超音波モジュールを有する超音波プローブが提供される。また、モータも同様にハウジング内に受容され、データ収集モードで超音波モジュールを回転、振動、および／または並進させる。カップリング流体が、超音波モジュールおよびモータを少なくとも部分的に取り囲むようにハウジング内に受容される。また、診断目的で膀胱など目標生物学的組織を表す超音波データを得る方法が提供される。
2013521866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手軸を有するハウジングと、
前記ハウジング内に受容され、前記ハウジング内で長手方向に離隔された複数のトランスデューサと、前記トランスデューサに通信可能に結合され超音波プローブが動作中であるとき前記トランスデューサに超音波を放出させ目標生物学的組織を表す超音波データを収集するために前記トランスデューサを介して受信された超音波信号を処理するように動作可能な制御／処理システムとを有する、超音波モジュールと、
前記ハウジング内に受容され、前記超音波モジュールを前記ハウジングの前記長手軸周りで回転するように駆動可能に結合されたモータと、
前記超音波モジュールおよび前記モータを少なくとも部分的に取り囲むように前記ハウジング内に受容されるカップリング流体と
を備えたことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
バッテリをさらに備え、
前記バッテリ、前記モータのベース、および前記超音波モジュールは、調和して前記長手軸周りで回転するように共に剛結合されたことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記モータは、デュアルモーションリニアロータリアクチュエータであり、前記デュアルモーションリニアロータリアクチュエータは、前記超音波モジュールを前記長手軸に沿って直線的に、前記長手軸周りに回転して、前記ハウジングに対して移動するように、前記ハウジングに駆動可能に結合されたことを特徴とする請求項２に記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記バッテリ、前記モータの前記ベース、および超音波モジュールは、前記ハウジングの共通のチャンバ内で調和して回転および並進し、前記チャンバは、前記カップリング流体で満たされていることを特徴とする請求項３に記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記モータは、前記超音波モジュールを前記ハウジングの前記長手軸周りで連続的に回転するように駆動されるＤＣモータであることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記超音波モジュールが前記ハウジングの前記長手軸周りで回転するとき前記超音波モジュールの前記制御／処理システムに電力を供給するように前記モータに結合されたスリップリングをさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記モータは、前記超音波モジュールを前記ハウジングの前記長手軸周りで往復して掃引するように駆動されるステッパモータであることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記超音波モジュールが前記ハウジングの前記長手軸周りで往復して掃引するとき前記超音波モジュールの前記制御／処理システムに電力を送るように前記モータに電気的に結合された複数の可撓性導電体をさらに備え、前記可撓性導電体は、前記超音波モジュールが往復して掃引するとき前記長手軸周りに巻き付き、巻き戻ることを特徴とする請求項７に記載の超音波プローブ。
【請求項９】
前記制御／処理システムは、前記目標生物学的組織を表す前記超音波データを遠隔装置に送信するために無線通信装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
前記制御／処理システムは、前記超音波モジュールの回転位置または回転速度のうちの少なくとも一方を測定するためにセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１１】
前記超音波モジュールが前記長手軸周りで回転するとき制御可能に点灯し、前記ハウジングを通してユーザに情報を視覚的に伝えるように前記制御／処理システムに通信可能に結合された複数のＬＥＤをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１２】
支持構造体をさらに備え、前記トランスデューサは、前記ハウジングの前記長手軸に直交するそれぞれの傾斜軸周りで平行に傾斜するように前記支持構造体に枢動可能に結合されたことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１３】
前記支持構造体内に受容され、前記ハウジングの前記長手軸に沿って並進されたとき前記ハウジングの前記長手軸に直交するそれぞれの傾斜軸周りで前記トランスデューサを傾斜させるように前記トランスデューサに結合されたシャフトをさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載の超音波プローブ。
【請求項１４】
前記超音波モジュールを前記長手軸周りで、前記長手軸に沿ってそれぞれ同時に回転および並進させるように前記モータに結合されたねじ型シャフトをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１５】
前記カップリング流体は、非腐食性の生体適合性流体であることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１６】
前記ハウジングは円筒形であることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１７】
前記ハウジングは、光学的、音響的に透過性の熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１８】
前記超音波モジュールおよびモータは、前記ハウジングの共通のチャンバ内に気密封止されたことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１９】
前記ハウジングの表面は、前記ハウジングを通過するとき前記トランスデューサの走査線の方向が変わるような曲線プロファイルを含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項２０】
前記ハウジングの前記表面の前記曲線プロファイルは、概して対照的なプロファイルのセグメントの周期的な列を含み、前記セグメントのピッチは、前記トランスデューサのピッチに等しいことを特徴とする請求項１９に記載の超音波プローブ。
【請求項２１】
診断目的で膀胱など目標生物学的組織を表す超音波データを得る方法であって、
ハウジング内に収容された超音波モジュールを長手軸周りで移動するステップであって、前記超音波モジュールは、前記ハウジング内で長手方向に離隔された複数のトランスデューサと、前記トランスデューサに電気的に結合された制御／処理システムとを含み、前記超音波モジュールの前記トランスデューサおよび前記制御／処理システムは、共通の流体チャンバ内で封止されていることと、
前記超音波モジュールが前記長手軸周りで移動している間、前記超音波トランスデューサを発射し超音波を放出するステップと、
前記目標生物学的組織を表す前記超音波データを受信するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記ハウジング内に収容された前記超音波モジュールを前記長手軸周りで移動するステップは、前記超音波モジュール、バッテリ、およびモータのベースを調和して前記長手軸周りで移動するステップを含むことを特徴とする請求項２１に記載の超音波プローブ。
【請求項２３】
前記ハウジング内に収容された前記超音波モジュールを前記長手軸周りで移動するステップは、前記超音波モジュールを前記長手軸周りで、前記長手軸に沿って軸方向でそれぞれ回転および並進させるステップを含むことを特徴とする請求項２１に記載の超音波プローブ。
【請求項２４】
前記超音波モジュールを前記長手軸周りで、前記長手軸に沿って軸方向で回転および並進させるステップは、前記超音波モジュールを前記ハウジングの曲線プロファイルの下で前記長手軸に沿って並進させるステップを含むことを特徴とする請求項２３に記載の超音波プローブ。
【請求項２５】
前記目標生物学的組織を表す前記超音波データを受信するステップは、膀胱の容積を示す情報を受信するステップを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記ハウジング内に収容された前記超音波モジュールを前記ハウジングの前記長手軸周りで移動するステップは、前記超音波モジュールを前記長手軸周りで連続的に回転するステップを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記ハウジング内に収容された前記超音波モジュールを前記ハウジングの前記長手軸周りで移動するステップは、前記超音波モジュールを前記長手軸周りで往復して反対の回転方向で枢動するステップを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記目標生物学的組織を表す前記超音波データを前記超音波モジュールから離れた装置に無線送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
前記超音波モジュールが前記長手軸周りで移動するとき前記ハウジングを通してユーザに情報を視覚的に伝えるように前記超音波モジュールに電気的に結合された複数のＬＥＤを選択的に点灯するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
前記超音波モジュールの回転位置を検知するステップと、
前記トランスデューサからの超音波データの収集を前記超音波モジュールの前記位置と調和させるステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項３１】
前記トランスデューサを前記ハウジングの前記長手軸に直交するそれぞれの傾斜軸周りで傾斜させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項３２】
前記超音波モジュールが回転するとき同時に前記超音波モジュールを前記ハウジングの前記長手軸に沿って並進させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項３３】
前記超音波モジュールを移動する前に、前記超音波モジュールを前記ハウジングの前記長手軸に沿って独立に並進させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項３４】
長手軸を有するハウジングと、
前記ハウジング内で長手方向に離隔された複数のトランスデューサと、前記トランスデューサに通信可能に結合され超音波プローブが動作中であるとき前記トランスデューサに超音波を放出させ目標生物学的組織を表す超音波データを収集するために前記トランスデューサを介して受信された超音波信号を処理するように動作可能な制御／処理システムとを有する、超音波モジュールと、
前記超音波モジュールに給電するバッテリと、
ベースおよび駆動シャフトを有するモータであって、前記モータの前記駆動シャフトは、前記超音波モジュールを回転するように前記ハウジングに駆動可能に結合され、前記バッテリおよび前記モータの前記ベースは、前記ハウジングの前記長手軸周りで調和することと
を備えたことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項３５】
前記モータは、デュアルモーションリニアロータリアクチュエータであり、前記デュアルモーションリニアロータリアクチュエータは、前記超音波モジュールを前記長手軸に沿って直線的に、前記長手軸周りに回転して、前記ハウジングに対して移動するように、前記ハウジングに駆動可能に結合されたことを特徴とする請求項３４に記載の超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に超音波プローブに関し、より詳細には、容積走査機能を有する超音波プローブと、たとえば膀胱容積を決定することなど診断目的で超音波プローブを使用する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の３次元（Ｃモード）超音波は、機械的なビーム形成と電子的なビーム形成の何らかの組合せを用いて、単一の走査線を、目標組織を通して掃引することによって行われてきた。たとえば、１つの方法は、２軸機械式ステッパモータ構成を使用し、単一のピストントランスデューサを移動することである。他の手法は、電子式Ｂモード走査ヘッドを使用し、単一のモータを追加すること、または操作者が第３の次元に対処することであった。さらに別の手法は、ぎっしり詰まった３次元の電子的に操向されるフェーズドアレイトランスデューサを使用することである。
【０００３】
超音波は、パルスエコー技術であるため、フレームレートは、パルスエコーサイクルの走行時間（ｔｒａｎｓｉｔ  ｔｉｍｅ）によって制限される。フレームレートに対するこの制約は、所望の分解能が高まるにつれて過度に制限的なものになり、２次元（Ｂモード）撮像から３次元（Ｃモード）撮像に移行したときさらに制限的になり得る。フレームレートの低下は、オペレータの動き、患者の動き、または、たとえば血流もしくは呼吸など患者の解剖学的な動きにより画像がぼける可能性を高める。
【０００４】
たとえば膀胱容積測定など、いくつかの診断方法に対しては、多角ステッパモータ（ｍｕｌｔｉ−ａｎｇｕｌａｒ  ｓｔｅｐｐｅｒ  ｍｏｔｏｒ）で球座標を通って掃引される単一ピストントランスデューサが長年の間使用されている。製造するのに適度に安価ではあるが、このトポロジには、得られるデータの精度を損なういくつかの欠点がある。たとえば、膀胱容積測定に関しては、システムの容積分解能（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）が、一般に奥行きと共に両角度方向で低下する。さらに、患者の皮膚表面により近い膀胱は、合計走査立体角内に収まる確率がはるかに小さい。これは、膀胱が解剖学的に恥骨の下に位置しており、ここにはシステムのより小さい走査円錐角（典型的には９０度未満）が到達することができないからである。さらに、円錐の中央には、処理の非効率を生じ、ある程度安全性を低下させるおそれがある、最大の超音波にさらされる組織を増大する、冗長な走査線がある。さらに、２軸機械式ステッパトポロジを使用するシステムの場合、最も低い使用可能なフレームレートのうちの１つがもたらされ、これは画像ぼけ、したがって測定精度を増大する。これらの欠点の組み合わされた影響により、オペレータ訓練、および超音波撮像装置を適正に照準することに依拠することが増す。
【０００５】
したがって、出願人は、改良された診断用超音波撮像プローブおよび方法が望ましいと考える。超音波プローブは、診断目的で正確な撮像結果を得るために、照準し使用するのがより容易であるべきである。超音波プローブは、小型の頑丈なフォームファクタまたはパッケージも有するべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本明細書に記載の診断用超音波撮像プローブおよび方法は、特に小型の頑丈なフォームファクタで目標生物学的試料を表す３次元データの効率的かつ正確な収集を可能にする。様々な実施形態では、超音波撮像プローブおよび方法は、超音波プローブを照準するうえでのオペレータの技能にかかわらず、人の膀胱の容積を自動的に決定するように十分に適合される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
目標生物学的試料の３次元データの効率的かつ正確に得るように適合された超音波プローブの少なくとも１つの実施形態は、長手軸を有するハウジングと、ハウジング内に受容され、ハウジング内で長手方向に離隔された複数のトランスデューサと、トランスデューサに通信可能に結合され超音波プローブが動作中であるときトランスデューサに超音波を放出させ目標生物学的組織を表す超音波データを収集するためにトランスデューサを介して受信された超音波信号を処理するように動作可能な制御／処理システムとを有する、超音波モジュールと、ハウジング内に受容され、超音波モジュールをハウジングの長手軸周りで回転するように駆動可能に結合されたモータと、超音波モジュールおよびモータを少なくとも部分的に取り囲むようにハウジング内に受容されるカップリング流体とを含むものとして要約することができる。モータは、超音波モジュールをハウジングの長手軸周りで連続的に回転するように駆動されるＤＣモータとすることができる。モータは、超音波モジュールをハウジングの長手軸周りで往復して掃引するように駆動されるステッパモータとすることができる。カップリング流体は、非腐食性の生体適合性流体とすることができる。ハウジングは、円筒形とすることができる。ハウジングは、光学的、音響的に透過性の熱可塑性エラストマーとすることができる。ハウジングの表面は、ハウジングを通過するときトランスデューサの走査線の方向が変わるような曲線プロファイルを含むことができる。ハウジングの表面の曲線プロファイルは、概して対照的なプロファイルのセグメントの周期的な列を含むことができ、セグメントのピッチは、トランスデューサのピッチに等しい。超音波モジュールおよびモータは、ハウジングの共通のチャンバ内に気密封止されてもよい。制御／処理システムは、目標生物学的組織を表す超音波データを遠隔装置に送信するために無線通信装置を含むことができる。制御／処理システムは、超音波モジュールの回転位置または回転速度のうちの少なくとも一方を測定するためにセンサを含むことができる。
【０００８】
超音波プローブはバッテリをさらに含むことができ、バッテリ、モータのベース、および超音波モジュールは、調和して長手軸周りで回転または枢動するように共に剛結合される。モータはデュアルモーションリニアロータリアクチュエータ（ｄｕａｌ  ｍｏｔｉｏｎ  ｌｉｎｅａｒ  ａｎｄ  ｒｏｔａｒｙ  ａｃｔｕａｔｏｒ）とすることができ、デュアルモーションリニアロータリアクチュエータは、超音波モジュールを長手軸に沿って直線的に、長手軸周りに回転して、同時に或いは独立して、ハウジングに対して移動するように、ハウジングに駆動可能に結合される。バッテリ、モータのベース、および超音波モジュールは、カップリング流体で満たされたハウジングの共通のチャンバ内で、調和して回転および並進することができる。
【０００９】
超音波プローブは、超音波モジュールがハウジングの長手軸周りで回転するとき超音波モジュールの制御／処理システムに電力を供給するようにモータに結合されたスリップリングをさらに含むことができる。
【００１０】
超音波プローブは、超音波モジュールがハウジングの長手軸周りで往復して掃引するとき超音波モジュールの制御／処理システムに電力を送るようにモータに電気的に結合された複数の可撓性導電体をさらに含むことができ、可撓性導電体は、超音波モジュールが往復して掃引するとき長手軸周りに巻き付き、巻き戻る。
【００１１】
超音波プローブは、超音波モジュールが長手軸周りで回転するとき制御可能に点灯し、ハウジングを通してユーザに情報を視覚的に伝えるように制御／処理システムに通信可能に結合された複数のＬＥＤをさらに含むことができる。
【００１２】
超音波プローブは支持構造体をさらに含み、トランスデューサは、ハウジングの長手軸に直交するそれぞれの傾斜軸周りで平行に傾斜するように支持構造体に枢動可能に結合される。超音波プローブは、支持構造体内に受容され、ハウジングの長手軸に沿って並進されたときハウジングの長手軸に直交するそれぞれの傾斜軸周りでトランスデューサを傾斜させるようにトランスデューサに結合されたシャフトをさらに含むことができる。
【００１３】
超音波プローブは、超音波モジュールを長手軸周りで、長手軸に沿ってそれぞれ同時に回転および並進させるように電気モータに結合されたねじ型シャフトをさらに含むことができる。
【００１４】
超音波プローブは、長手軸を有するハウジングと、ハウジング内で長手方向に離隔された複数のトランスデューサと、トランスデューサに通信可能に結合され超音波プローブが動作中であるときトランスデューサに超音波を放出させ目標生物学的組織を表す超音波データを収集するためにトランスデューサを介して受信された超音波信号を処理するように動作可能な制御／処理システムとを有する超音波モジュールと、超音波モジュールに給電するバッテリと、ベースおよび駆動シャフトを有するモータであって、モータの駆動シャフトは、超音波モジュールを回転するように直接または間接的にハウジングに駆動可能に結合され、バッテリおよびモータのベースは、ハウジングの長手軸周りで調和することとを含むものとして要約することができる。モータはデュアルモーションリニアロータリアクチュエータとすることができ、デュアルモーションリニアロータリアクチュエータは、超音波モジュールを長手軸に沿って直線的に、長手軸周りに回転して、同時に或いは独立して、ハウジングに対して移動するように、ハウジングに駆動可能に結合される。
【００１５】
診断目的で膀胱など目標生物学的組織を表す超音波データを得る方法は、ハウジング内に収容された超音波モジュールを長手軸周りで移動するステップであって、超音波モジュールは、ハウジング内で長手方向に離隔された複数のトランスデューサと、トランスデューサに電気的に結合された制御／処理システムとを含み、超音波モジュールのトランスデューサおよび制御／処理システムは、共通の流体チャンバ内で封止されていることと、超音波モジュールが長手軸周りで移動している間、超音波トランスデューサを発射し超音波を放出するステップと、目標生物学的組織を表す超音波データを受信するステップとを含むものとして要約することができる。目標生物学的組織を表す超音波データを受信するステップは、膀胱の容積を示す情報を受信するステップを含むことができる。ハウジング内に収容された超音波モジュールをハウジングの長手軸周りで移動するステップは、超音波モジュールを長手軸周りで連続的に回転するステップを含むことができる。ハウジング内に収容された超音波モジュールをハウジングの長手軸周りで移動するステップは、超音波モジュールを長手軸周りで往復して反対の回転方向で枢動するステップを含むことができる。ハウジング内に収容された超音波モジュールを長手軸周りで移動するステップは、超音波モジュール、バッテリ、およびモータのベースを調和して長手軸周りで移動するステップを含むことができる。ハウジング内に収容された超音波モジュールを長手軸周りで移動するステップは、超音波モジュールを長手軸周りで、長手軸に沿って軸方向で、それぞれ回転および並進させるステップを含むことができる。超音波モジュールを長手軸周りで、長手軸に沿って軸方向で、回転および並進させるステップは、超音波モジュールをハウジングの曲線プロファイルの下で長手軸に沿って並進させるステップを含むことができる。
【００１６】
この方法は、目標生物学的組織を表す超音波データを超音波モジュールから離れた装置に無線送信するステップをさらに含むことができる。
【００１７】
この方法は、超音波モジュールが長手軸周りで移動するときハウジングを通してユーザに情報を視覚的に伝えるように超音波モジュールに電気的に結合された複数のＬＥＤを選択的に点灯するステップをさらに含むことができる。
【００１８】
この方法は、超音波モジュールの回転位置を検知するステップと、トランスデューサからの超音波データの収集を超音波モジュールの位置と調和させるステップとをさらに含むことができる。
【００１９】
この方法は、トランスデューサをハウジングの長手軸に直交するそれぞれの傾斜軸周りで傾斜させるステップをさらに含むことができる。
【００２０】
この方法は、超音波モジュールが回転するとき同時に超音波モジュールをハウジングの長手軸に沿って並進させるステップをさらに含むことができる。
【００２１】
この方法は、超音波モジュールを移動する前に、超音波モジュールをハウジングの長手軸に沿って独立に並進させるステップをさらに含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
図面では、同一の符号が同様の要素または動作を識別する。図面内の要素のサイズおよび相対位置は、必ずしも原寸に比例して示されていない。たとえば、様々な要素の形状や角度が原寸に比例して示されていない可能性があり、これらの要素のいくつかは、図面の可読性を改善するために任意に拡大され配置されている可能性がある。
【００２３】
【図１】一実施形態による超音波プローブの等角図である。
【図２】図１の超音波プローブの側面図である。
【図３】走査平面を示す図１の超音波プローブの等角図である。
【図４】目標試料を掃引する走査平面を示す図１の超音波プローブの側面図である。
【図５】モータに回転可能に結合され、バッテリによって給電される例示的な超音波モジュールを示すブロック図である。
【図６】図１の超音波プローブのハウジングおよび内部構成部品の正面図である。
【図７】図６のハウジングおよび内部構成部品の側面図である。
【図８】図６のハウジングおよび内部構成部品の底面図である。
【図９】他の実施形態によるハウジングおよび内部構成部品の底面図である。
【図１０】他の実施形態によるハウジングおよび内部構成部品の底面図である。
【図１１Ａ】他の実施形態による、第１の位置にある超音波プローブのハウジングおよび内部構成部品の正面図である。
【図１１Ｂ】第２の位置にある図１１Ａの超音波プローブのハウジングおよび内部構成部品の正面図である。
【図１２】他の実施形態による超音波モジュールの部分等角図である。
【図１３】図１２の超音波モジュールの部分正面図である。
【図１４】他の実施形態による超音波モジュールおよびモータの部分等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の説明では、様々な開示されている実施形態を完全に理解するために、ある特定の詳細について述べる。しかし、これらの特定の詳細の１つまたは複数がなくても実施形態を実施することができることを、当業者なら理解するであろう。他の場合には、実施形態の説明を不必要にわかりにくくすることを回避するために、超音波プローブに関連する周知の構造、製造技法、および診断方法が詳細に示されず述べられないこともある。
【００２５】
別段文脈により必要とされない限り、以下の明細書および特許請求の範囲を通して、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（備える、含む）」という語、および「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」などその変型形態は、オープンな包含的意味、すなわち「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ（それだけには限らないが含む）」と解釈すべきである。
【００２６】
この明細書を通して、「ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」または「ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」に言及することは、その実施形態に関連して述べられている特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通して様々な場所に「ｉｎ  ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態では）」または「ｉｎ  ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態では）」という句が現れても、すべてが必ずしも同じ実施形態を指すわけではない。さらに、これらの特定の特徴、構造、または特性は、１つまたは複数の実施形態において任意の好適な方法で組み合わせることができる。
【００２７】
本明細書および添付の特許請求の範囲では、単数形「ａ」「ａｎ」「ｔｈｅ」は、別段内容により明らかに示されない限り、複数の指示対象を含む。また、「ｏｒ（または）」という用語は、別段内容により明らかに示されない限り、概して「ａｎｄ／ｏｒ（および／または）」を含むその意味で使用される。
【００２８】
図１から図４は、一実施形態による超音波撮像プローブ１０を示す。超音波撮像プローブ１０は、ハウジング１２を目標試料に近接して位置決めするためにベースまたはグリップ１４に結合される主ハウジング１２を含む。或いは、ハウジング１２は、ベースまたはグリップ１４に結合されなくてもよい。ハウジング１２は、目標試料に直接近接して位置決めさせることができる。いくつかの診断応用例において、たとえば固定具、ベルト、ストラップなど位置決め用装置を設け、プローブ１０を目標試料に対して配置する助けとすることもできる。
【００２９】
超音波撮像プローブ１０は、ユーザが目標試料を表す３次元データを迅速かつ正確に得ることを可能にし、プローブ１０を照準し走査する際に最小限の技能しか必要としない。ユーザは、プローブ１０を目標試料に近接して配置し、目標試料を表すデータを自動的に収集するようにプローブ１０を活動化するだけでよい。プローブ１０は、ハウジング１２の端部または側部の、押しボタンスイッチなどスイッチ（図示せず）によって活動化させることができる。他の例として、スイッチは、スイッチの電気接続または構成部品がハウジング１２の内部チャンバを貫通する必要なしに超音波プローブの活動化を可能にするように、たとえばホール効果スイッチなど無線スイッチとすることができる。
【００３０】
図１の示されている実施形態によれば、プローブ１０のハウジング１２は、複数のトランスデューサ１８、モータ２０、およびバッテリ２２の形態の電源を含む超音波モジュール１６を収容する。モータ２０は、たとえば、超音波モジュール１６をハウジング１２の長手軸２４周りで２６の符号が付けられた矢印によって示された方向に回転または振動するように、超音波モジュール１６に機械的、電気的に結合される。これは、たとえば、ハウジング２０に直接または間接的に固定結合されるモータ２０の駆動シャフト２１を回転または枢動するモータ２０によって行うことができる。モータ２０は、データ収集モードにあるとき超音波モジュール１６を長手軸２４周りで連続的に回転するように制御可能なＤＣモータとすることができる。そのような実施形態では、トランスデューサ１８が完全な連続３６０度回転で掃引されるので、Ｂモード画像が最大限に幅の広いものとなり、したがって技能を要するプローブ１０の照準の必要を軽減する。他の実施形態では、モータ２０は、超音波モジュール１６を長手軸２４周りで往復して掃引（すなわち、振動）するように制御可能なステッパモータとすることができる。往復の振動または枢動運動を取り上げた実施形態は、適切な速度および視野を達成することができるが、超音波モジュール１６を回転する実施形態ほど高速でなく、それほど大きな視野をもたらさない可能性がある。回転機能にかかわらず、超音波モジュール１６、モータ２０、およびバッテリ２２は、ハウジング１２の共通の内部チャンバ２８内に収容され、超音波カップリング流体３０で取り囲まれる。カップリング流体３０は、たとえば鉱油など、非腐食性の生体適合性流体であることが好ましい。
【００３１】
ハウジング１２は、円筒形または何らかの他の好適な形状とすることができる。円筒形状は、いくらか本質的にフォーカシングに有利な、一貫した超音波経路を提供する。さらに、円筒形状は、製造するのが容易であり、機械的に頑丈であり、カップリング流体３０を閉じ込める好都合な容器を提供する。また、円筒形状は、普通なら患者または医療提供者に対する不快感、さらには怪我の元になり得る縁部の数を制限することができる。ハウジング１２は、音響的に透過性の材料製であり、いくつかの実施形態では光学的に透過性もしくは半透明の材料製である。たとえば、ハウジング１２は、ＰＥＢＡＸ（登録商標）という名前でアルケマ社（Ａｒｋｅｍａ  Ｉｎｃ．）から入手可能な材料など、音響的、光学的に透過性の熱可塑性エラストマーとすることができる。或いは、ハウジング１２は、アクリルまたは別のプラスチック材料であってもよい。
【００３２】
図２は、超音波プローブ１０の端面図を示し、トランスデューサ１８から放射される順次のＡモード走査線３２を示す。これらのＡモード走査線３２は、図３に示されている走査平面３６によって表されているように、トランスデューサ１８が回転するにつれて、Ｂモード画像を形成するように組み合わされる。図４は、目標生物学的試料４０に近接する超音波プローブ１０を示し、トランスデューサ１８がハウジング１２内で回転するにつれてトランスデューサ１８の走査平面３６が目標生物学的試料４０を通って掃引する。
【００３３】
示されている実施形態は、概して矩形の５つのトランスデューサ（すなわち、超音波トランスデューサ）１８を示しているが、それより多い、または少ないトランスデューサ１８を設けることができ、トランスデューサ１８は、形状およびサイズが様々であってもよいことを理解されたい。さらに、トランスデューサ１８は、超音波モジュール１６の長さに沿って規則的または不規則に離隔されてもよい。さらに、トランスデューサ１８は、周波数および集束能力が様々であってもよい。
【００３４】
たとえば、超音波モジュール１６は、たとえば約１０ｍｍ離れて超音波モジュール１６の長さに沿って等間隔で離隔された８個の３．７ＭＨｚトランスデューサ１８を含み、８つの平行のＢモードスライスを形成することができ、これらのスライスが組み合わされて、扇形の容積に超音波を当てる（ｅｎｓｏｎｉｆｙ）Ｃモード画像をもたらす。トランスデューサ１８は、回転のφ軸で優れた２５λ（３．７ＭＨｚ）フォーカシングと、走査平面間のｚ軸で適度な１８λ（３．７ＭＨｚ）フォーカシングとを実現する、約１１ｍｍ×８ｍｍの矩形のプロファイルを有することができる。最小の空間分解能が走査平面間に存在するので、わずかに低いフォーカシングがｚ軸の設計に組み込まれてもよい。周波数３．７ＭＨｚは、腹内に優れた軸方向分解能をもたらし、標準的な汎用非同期送受信機（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｅｉｖｅｒ／ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ：ＵＡＲＴ）のクロックレート３．６８ＭＨｚの整数倍として選択されることが好都合であることに留意されたい。しかし、１〜７ＭＨｚからの値もまた、膀胱撮像および同様の応用例に十分なものである。
【００３５】
様々な実施形態では、対応するトランスデューサ１８によって生成されるＢモード画像の掃引は、収集されるＡモード走査線の数を選ぶ（ｇａｔｉｎｇ）ことによって有利に変えることができる。たとえば、超音波モジュール１６の連続回転を取り上げた実施形態では、超音波モジュール１６のトランスデューサ１８を３６０度の回転全体にわたって、またはその一部分にわたって活動化し、様々な範囲にわたって３次元データを収集することができる。一例では、図３および図４に示されているように、トランスデューサ１８が約１８０度の回転にわたって活動状態にされ、半円筒形の走査容積をもたらす。同様に、往復して振動または掃引されるとき、トランスデューサ１８は、たとえば１２０度、１５０度、１８０度以上など、様々な角度範囲にわたって掃引されてもよい。
【００３６】
図５は、示されている一実施形態による、モータ２０によって超音波プローブ１０のハウジング１２内で回転され、バッテリ２２によって給電される超音波モジュール１６を示す。具体的には、図５の示されている例は、超音波プローブ１０の機能を可能にする様々な電気構成部品を有する制御／処理システム５０を含む。たとえば、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のプログラマブルゲートまたはアレイ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ｏｒ  ａｒｒａｙｓ：ＰＧＡ）５２を、超音波モジュール１６の回転およびトランスデューサ１８のそれぞれからの高周波音波の送受信を含めて、超音波プローブ１０の様々な機能を制御および調整するためにマイクロプロセッサ５４に結合することができる。制御／処理システム５０は、ディスクリートのアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）および／またはディスクリートのデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）を含むことができる。或いは、ＡＤＣおよび／またはＤＡＣ機能は、ＡＳＩＣまたはＰＧＡで実装されてもよい。さらに、制御／処理システム５０は、たとえばインバータ、整流器、昇圧または降圧コンバータ、トランスなど、電力供給回路を含むことができる。さらに、制御／処理システム５０は、超音波圧力波の波形タイミング、アパーチャ、およびフォーカシングを制御するために、送信およびタイミング制御回路を含むことができる。
【００３７】
制御／処理システム５０は、記憶装置５６（たとえば、シリアルフラッシュ）、回転位置センサ５８（たとえば、ホール効果センサ、光学エンコーダ）、および無線通信装置６０（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線モジュールまたは他の好適な短距離無線装置）をさらに含む。記憶装置５６は、データ、制御信号、命令などの一時記憶を可能にする。位置センサ５８は、制御／処理システム５０がトランスデューサ１８のそれぞれからの高周波音波の送受信を超音波モジュール１６の回転位置と調和させることを可能にする。無線通信装置６０は、たとえばモニタもしくは他の表示装置、キーボード、プリンタ、および／または他の入出力装置など諸構成部品を有する遠隔評価装置６２（図４）など、さらに処理または評価するための遠隔装置に対して、超音波モジュール１６からのデータ出力を可能にする。このようにして、診断データを特に小型のフォームファクタのパッケージのプローブ１０で収集することができ、その結果、ユーザはそのようなデータを、目標試料の主人に対する迷惑または不都合を最小限に抑え、他の場合のかさばる構成部品またはケーブルによる干渉なしに、得ることができる。当然ながら、いくつかの実施形態では、オンボードでさらに評価または処理するために、たとえばディスプレイ、キーボード、プリンタ、および／または他の入出力装置を含めて、広範なユーザインターフェースをプローブ１０と一体化することができる。
【００３８】
制御／処理システム５０のアナログおよびデジタル処理回路全体を、モータ２０によって回すことができる小型のフォームファクタ内に収容することによって、静的／動的（回転または振動）インターフェースにわたって維持される電気接続の数を最小限に抑える、さらにはなくすることができる。たとえば、モータ２０、電源（たとえば、バッテリ２２）、および超音波モジュール１６（制御／処理システム５０を含む）は、長手軸２４周りで調和して回転または枢動するように、共に剛結合されてもよい。また、たとえば、モータ２０は、超音波モジュール１６（したがって、制御／処理システム５０）を長手軸２４に沿って直線的に、長手軸２４周りに回転して、同時に或いは独立して、ハウジング１２に対して移動するように、ハウジング１２に駆動可能に結合されたデュアルモーションリニアロータリアクチュエータとすることができる。このようにして、バッテリ２２、モータ２０、および超音波モジュール１６は、ハウジング１２の共通のチャンバ２８内で、調和して回転および並進することができ、その結果、プローブ１０の機能を可能にするための電気接続すべてが、互いに静止したままとなる。
【００３９】
或いは、モータ２０およびバッテリ２２は、ハウジング１２に対して固定されたままとし、超音波モジュール１６を駆動可能に回転および／または並進させることができる。そのような実施形態、特に超音波モジュール１６の連続回転を取り上げたものでは、スリップリングまたは同様の装置をモータ２０に結合し、超音波モジュール１６がハウジング１２の長手軸２４周りで回転するとき超音波モジュール１６の制御／処理システム５０に電力を送ることができる。同様に、超音波モジュール１６の振動、枢動、または往復の掃引運動を取り上げた実施形態で、スリップリングまたは同様の装置を設けることができる。場合によっては、超音波モジュール１６全体が導電ノイズ源から比較的影響を受けないように、スリップリング接続の数を電力および接地だけに削減することができる。電力および接地だけが提供されるので、スリップリングは、特別に電気的に静寂である必要はなく、玉軸受レースでさえ、電力を送るのに、超音波モジュール１６を回転可能に支持するための良好な、安定した機構をもたらすのに十分なものとなり得る。これらの実施形態では、電源（たとえば、バッテリ２２）と、モータ２０と、超音波モジュール１６との間の電気接続は、ワイヤ、ワイピングブレード、玉軸受接続、同心スリーブ、または他の直接接続を介してもよい。或いは、電力は、誘導的に超音波モジュール１６に供給し、それにより、モータ２０と超音波モジュール１６の間に存在し得る静的／動的（すなわち、回転または振動）インターフェースにおける直接電気接続をすべてなくすることができる。
【００４０】
モータ２０と電源２２が超音波モジュール１６と共に回転しないいくつかの実施形態では、ワイヤまたはフレックス回路を制御／処理システム５０に直接接続し、超音波モジュール１６、したがって制御／処理システム５０が他の構成部品に対して回転するとき回転軸周りに巻き付き、巻き戻るようにすることができる。特にこれらの実施形態では、ハウジング１２は、無線通信装置６０に加えて、またはその代わりに、ＵＳＢポートなどデータ転送ポートを含むことができる。しかし、そのようなポートを設けることは、機械的により複雑であり、追加の接続による静電干渉および導電ノイズ干渉に対する超音波プローブ１０の感受性を増大する。
【００４１】
制御／処理システム５０は、ハウジング１２の表面を通してユーザから見ることが可能なディスプレイをもたらすようにＬＥＤバンク７０をさらに含み、またはＬＥＤバンク７０に通信可能に結合されてもよい。たとえば、個々のＬＥＤを直線的に配置した形態のＬＥＤバンク７０を、超音波モジュール１６と共に回転するように設け、ＬＥＤが回転するとき見える複数文字ディスプレイをもたらすことができる。この構成では、モジュール１６が回転または枢動するとき文字の横断方向寸法をもたらすようにＬＥＤを制御可能に点灯することにより、２次元文字を、ＬＥＤを介して形成することができる。換言すれば、制御／処理システム５０は、所与の文字または一連の文字が可読の形態で投影されるように、ＬＥＤバンク７０が回転するときどのＬＥＤが点灯されるか制御する。このようにして、超音波プローブ１０の使用前、使用中、または使用後に、エラーコード、説明コード、診断テスト結果、または他の情報をユーザに伝えることができる。制御／処理システム５０は、収集された超音波データを自動的に評価し、たとえば目標生物学的試料の容積など、診断情報を生成することができる。この診断情報は、ハウジング１２を通して、ユーザに対して直接表示されてもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＤのより大規模なアレイ、または他の表示装置を、回転するモジュール１６に結合することができる。或いは、ディスプレイ（たとえば、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ）を静的なハウジング１２に一体化してもよいが、その場合には、静的／動的インターフェースを通して、追加の電気接続が必要とされることになる。
【００４２】
図６から図８に示されているように、上述の様々な構成部品は、カップリング流体３０で満たされた超音波プローブ１０のハウジング１２の共通のチャンバ２８内に受容され得る。カップリング流体３０は、可動の構成部品に対する潤滑、電子構成部品のためのヒートシンクを有利にもたらし、トランスデューサ１８と、ハウジング１２と、最終的には目標生物学的試料４０との間の超音波結合を有利にもたらす。前述のように、カップリング流体３０は、鉱油、または同等の非腐食性の生体適合性超音波カップリング流体とすることができる。
【００４３】
図６から図８を引き続き参照すると、超音波モジュール１６は、モータ２０およびバッテリ２２と長手方向で隣接して示されている。前述のように、示されている実施形態によれば、バッテリ２２は、モータ２０に電力を供給し、超音波モジュール１６とバッテリ２２とモータ２０の組合せ全体を長手回転軸２４周りで回転させる。超音波モジュール１６は、制御／処理システム５０に電気的、機械的に結合された、長手方向に離隔されたトランスデューサ１８を含む。制御／処理システム５０は、回転する超音波モジュール１６それ自体の範囲内で目標試料の３次元表現を示す超音波データの収集、および後続の送信を可能にする。
【００４４】
超音波モジュール１６は、フレーム７１に取り付けられてもよく、フレーム７１は、制御／処理システム５０の１つまたは複数の集積回路基板を含めて、制御／処理システム５０の様々な電気構成部品を支持する。フレーム７１は、軸受またはガイド７２によって回転可能に支持され、超音波モジュール１６の回転または枢動移動全体を通して、超音波モジュール１６をハウジング１２内で中央に維持することができる。また、フレーム７１は、超音波モジュール１６、バッテリ２２、およびモータ２０が動作中に調和して回転または枢動するように、バッテリ２２およびモータ２２のベースを支持し、またはそれらに剛結合されてもよい。このようにして、前述のように、これらの構成部品間の機能構成部品および電気接続すべてが互いに静止したままとなる。したがって、静的／動的インターフェースにわたって、電気接続を維持することは必要とされない。これは、構成部品を収容するチャンバ２８の完全性を損なわずに保つことができる点で特に有利である。さらに、静的／動的インターフェースにわたって電気信号または電力を送るための機構をなくすることができる。フレーム７１の詳細、および特定の構成部品との接続は、実施形態の説明を不必要にわかりにくくすることを回避するために、詳細に示されず述べられていない。
【００４５】
或いは、モータ２０のベースおよびバッテリ２２は、超音波モジュール１６をそれらに対して駆動可能に回転または枢動させるように、ハウジング１２に対して静的に保持されてもよい。そのような実施形態では、超音波モジュール１６は、バッテリ２２がモータ２０および超音波モジュール１６の静的／動的インターフェースを介して制御／処理システム５０に電力を供給することができるように、スリップリングまたは同様の接続を介してモータ２０に結合されてもよい。一実施形態では、モータ２０および超音波モジュール１６の動的インターフェースを通って維持される電気接続は、電力および接地に制限される。このようにして、超音波モジュール１６全体が導電ノイズ源から比較的影響を受けない。
【００４６】
トランスデューサ１８は、共通の平面内で超音波モジュール１６上に位置してもよいが、ハウジング１２内のトランスデューサ１８の向きおよび配置は変えることができることを理解されたい。たとえば、図９に示されているように、トランスデューサ１８は、凸形表面上に配置され、超音波プローブ１０の走査プロファイルを調整するように外向きに斜角が付けられたものでもよい。さらに、図１０に示されているように、ハウジング１２のプロファイルは、超音波プローブ１０の走査プロファイルの方向を変える、走査プロファイルを操向および／または集束するために変えることができることを理解されたい。或いは、ハウジング１２のプロファイルに修正を加えることなしに、トランスデューサ１８を電子的に集束または操向させることができる。
【００４７】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、特に小型のフォームファクタまたはパッケージで、ハウジング１２に対して超音波モジュール１６の横方向および回転移動を共に可能にすることが有利である超音波プローブ１０を示す。トランスデューサ１８、制御／処理システム５０、バッテリ２２、およびモータ２０は、動作中に、フレーム７１または同様の構造を介して調和して移動するように、共に剛結合される。モータ２０はデュアルモーションリニアロータリアクチュエータとすることができ、デュアルモーションリニアロータリアクチュエータは、トランスデューサ１８を、駆動シャフト２１を介してハウジング１２に対して移動するように、トランスデューサ１８および他の構成部品に駆動可能に結合される。モータ２０は、トランスデューサ１８を長手軸に沿って直線的に、長手軸周りに回転して、同時に或いは独立して、駆動することができる。したがって、トランスデューサ１８は、追加の３次元データを効率的に有利に収集することができる。或いは、１次モータが回転または枢動移動を制御している間、並進移動を制御するために、２次モータ（図示せず）を設けることができる。これらのモータは、同時に動作するようにシーケンシングまたはリンクされてもよく、またはモータは、独立に動作してもよい。
【００４８】
ハウジング１２のプロファイルは、トランスデューサ１８の走査プロファイルをさらに向上させるために、曲線プロファイルを含むように変えることができる。たとえば、ハウジング１２の内部表面７４は、トランスデューサ１８のピッチに対応するピッチを有する規則的に離隔された起伏を含むことができる。起伏のプロファイルは、たとえばトランスデューサ１８のそれぞれからの走査線の方向を、ハウジング１２から放射されるとき変えるように形作ることができる。たとえば、起伏の中央プロファイルは、トランスデューサ１８が走査線の方向と位置合わせされたとき走査線の方向が実質的に影響を受けないように形作ることができ、一方、起伏の両側部分は、たとえば長手軸２４に直交する軸から最大４５度以上など、様々な度合いで走査線を向けて送ることができる。したがって、ハウジング１２は、７６の符号が付けられた矢印によって示されるように、トランスデューサ１８が長手軸２４に沿って並進するとき前後に、トランスデューサ１８から放射される走査線を効果的に傾斜させる、または掃引することができる。このようにして、プローブ１０は、目標生物学的試料の３次元データを特に効率的に一貫して有利に収集することができる。たとえば、一実施形態では、プローブ１０は、目標膀胱の容量を許容される精度で計算するのに十分な目標膀胱の３次元データを、たとえば約５秒の範囲内で継続し得る低いデューティサイクルの走査シーケンスを介して収集することができる。この能力により、プローブ１０は、バッテリ２２の１回の充電で繰返し測定を行うことができる。また、これによりユーザは、目標試料の主人に対する迷惑または不都合を最小限に抑えて診断情報を得ることができる。バッテリ２２、したがってプローブ１０は、後続の繰返し使用のためにプローブ１０をベース充電器（図示せず）内に配置することによって、誘導的に充電することができる。
【００４９】
さらに、トランスデューサ１８は超音波モジュール１６に剛直に取り付けられてもよいが、いくつかの実施形態では、トランスデューサ１８は、超音波モジュール１６に移動可能に結合されてもよい。たとえば、図１２および図１３に示されているように、超音波モジュール８０の一実施形態は、８６の符号が付けられた矢印によって示されているように、超音波モジュール８０が長手軸８４周りで回転している間前後に傾斜するように動作可能なトランスデューサ８２を含むことができる。示されている実施形態によれば、超音波モジュール８０は、それぞれが超音波モジュール１６の長手軸８４に直交して配向されたそれぞれの傾斜軸８９周りで円筒形の支持構造体８８に枢動可能に結合され、支持構造体８８内に受容されたシャフト９０に枢動可能に結合されるトランスデューサ８２を含むことができる。このようにして、トランスデューサ８２は、シャフト９０が９２の符号が付けられた矢印によって示された方向に往復して並進するときそれぞれの傾斜軸８９周りで枢動または振動することによって、超音波モジュール８０の長手方向端部に向かって、超音波モジュール８０の長手方向端部から離れて、平行で傾斜するように動作可能である。したがって、トランスデューサ８２は、あるデータセットが収集されている間、１つの位置で保持され、次いで、別のデータセットが収集されている間、互いに平行にわずかに傾斜され得る。このプロセスを、トランスデューサ８２を様々な度合いで傾斜させて複数回繰り返し、完全な高分解能の３次元データセットをもたらすことができる。いくつかの実施形態では、超音波モジュール８０の回転運動とは独立に、シャフト９０を並進させ、したがってトランスデューサ８２を傾斜させることができる。他の実施形態では、シャフト９０を超音波モジュール８０の回転に結合またはリンクさせ、たとえば各回転の後など調和された形でシャフトが自動的に往復して進むようにすることができる。
【００５０】
他の例として、図１４に示されているように、トランスデューサ１００が、対応するねじのような回転シャフト１０４に係合する内ねじのような特徴を有するフレームまたはシース１０２に結合されてもよい。シャフト１０４が第１の方向に回転するとき、フレームまたはシース１０２は、トランスデューサ１００を前方に並進させる。シャフト１０４が反対方向に回転するとき、フレームまたはシース１０２は、１０６の符号が付けられた矢印によって示されているように、トランスデューサ１００を引き戻す。そのような実施形態では、あるモータ１０８を使用し、トランスデューサを長手方向に前進させ収縮させるように、ねじのような回転シャフト１０４を駆動することができ、一方、別のモータ１１０が、トランスデューサ１００を回転移動する。或いは、トランスデューサ１００の回転および並進を共に実施するように、単一のモータを構成する、または駆動可能に結合することができる。必要に応じて、回転シャフト１０６周りに巻き付き、巻き戻るように、ワイヤまたはフレキシブル回路を、フレームまたはシース１０２上で維持される電気構成部品に接続することができる。しかし、機能電気構成部品すべてが調和して回転または枢動する実施形態では、可動のワイヤまたはフレキシブル回路の必要がなくなることが有利である。
【００５１】
本明細書に開示されている診断用超音波撮像プローブおよび方法の実施形態について、超音波診断機器、および特に膀胱を含めて目標生物学的試料を撮像するための方法、並びにその容積を決定するための方法に関連して述べたが、これらのシステム、方法、およびその態様は、他の診断撮像応用例に適用することができることが、当業者には明らかであろう。さらに、診断用超音波撮像プローブの実施形態は、バッテリまたは他の内部構成部品の交換を可能にすることなど、保守可能なものとなるように設計されてもよいことを理解されたい。このために、適切なシールを有する取外し式ハウジング端部キャップ（図示せず）を設けることができる。或いは、プローブの機能構成部品（すなわち、超音波モジュール、モータ、および電源）は、使い捨て使用の応用例のためにハウジング内に気密封止され、永久封止されてもよい。
【００５２】
さらに、上述の様々な実施形態の態様を組み合わせ、さらなる実施形態を提供することができる。本明細書において参照されている、および／または出願データシートにリストされている米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、および非特許出版物は、参照によりその全体を本明細書に組み込む。実施形態の態様は、様々な特許、出願、および出版物の概念を使用し、さらなる実施形態を提供することが必要な場合、修正することができる。
【００５３】
上記の詳細な説明に照らして、これらの、および他の変更を実施形態に加えることができる。一般に、以下の特許請求の範囲では、使用される用語は、明細書および特許請求の範囲に開示されている特定の実施形態に特許請求の範囲を限定するものと解釈すべきでなく、そのような特許請求の範囲に権利が与えられる等価物の全範囲と共に、可能な実施形態すべてを含むものと解釈すべきである。したがって、特許請求の範囲は、本開示によって限定されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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