(57)【要約】  超音波システムで使用するための延長ケーブルＥＸＣ１、ＥＸＣ２が提示される。延長ケーブルは、対応する超音波トランスデューサコネクタＵＴＣに接続するための第１の電気コネクタＦＥＣと、対応するコンソールコネクタＣＣに接続するための第２の電気コネクタＳＥＣと、電気回路ＥＣＣＴと、電気ケーブルＥＣＡＢとを含む。電気回路ＥＣＣＴは、複数状態出力ＭＳＯＰを提供し、複数状態は、ｉ）電気回路ＥＣＣＴがコンソールコネクタＣＣに電気的に接続されていないこと、ｉｉ）電気回路ＥＣＣＴがコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されていないこと、及びｉｉｉ）電気回路ＥＣＣＴがコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されること、のそれぞれに対応する電圧レベルＶ１、Ｖ２、Ｖ３である。
2021523803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波システム用の延長ケーブルであって、
対応する超音波トランスデューサコネクタに接続するための第１の電気コネクタと、
対応するコンソールコネクタに接続するための第２の電気コネクタと、
電気回路と、
電気ケーブルとを有し、
前記電気回路が、前記第１の電気コネクタと前記電気ケーブルとの間に配置され、前記電気ケーブルは、前記超音波トランスデューサコネクタと前記コンソールコネクタとの間の電気的接続を延長するため、前記電気回路と前記第２の電気コネクタとの間に配置され、
前記電気回路が、複数状態出力を提供し、前記複数状態は、ｉ）前記電気回路が、前記第２の電気コネクタを介して前記コンソールコネクタに電気的に接続されていないこと、ｉｉ）前記電気回路が、前記第２の電気コネクタを介して前記コンソールコネクタに電気的に接続され、前記超音波トランスデューサコネクタが前記第１の電気コネクタに電気的に接続されていないこと、及びｉｉｉ）前記電気回路が、前記第２の電気コネクタを介して前記コンソールコネクタに電気的に接続され、前記超音波トランスデューサコネクタが、前記第１の電気コネクタに電気的に接続されること、のそれぞれに対応する異なる電圧レベルである、延長ケーブル。
【請求項２】
前記第１の電気コネクタが更に、前記超音波トランスデューサコネクタの対応する端子に接続するための少なくとも２つの測定端子を有し、
前記電気回路は、前記ｉｉｉ）に対応する電圧レベルを、前記少なくとも２つの測定端子間で測定されたインピーダンスの値に基づき提供する、請求項１に記載の延長ケーブル。
【請求項３】
前記電気ケーブルが更に、前記コンソールコネクタの対応する端子と前記第２の電気コネクタとを用いて、前記コンソールコネクタから前記電気回路への電位差を提供するための第１の電気導体及び第２の電気導体を有する、請求項１又は２に記載の延長ケーブル。
【請求項４】
前記第１の電気導体及び前記第２の電気導体が前記コンソールコネクタにおける対応する端子に電気的に接続されていない場合、前記ｉ）に対応する電圧レベルが提供される、請求項３に記載の延長ケーブル。
【請求項５】
前記電気ケーブルが更に、前記電気ケーブルの各電気導体を遮蔽するシールドを有し、
前記シールドは、前記第１の電気導体及び前記第２の電気導体のいずれかに電気的に接続される、請求項３に記載の延長ケーブル。
【請求項６】
前記電気回路が、電気スイッチとして動作する少なくとも１つの能動的電子要素を有し、
前記電気スイッチは、
前記超音波トランスデューサコネクタが前記第１の電気コネクタに電気的に接続されるかどうかを検出する入力と、
前記複数状態出力を提供する出力とを有する、請求項１に記載の延長ケーブル。
【請求項７】
前記電気回路が、受動的電気要素のみを有する、請求項１に記載の延長ケーブル。
【請求項８】
前記電気回路が更に、ａ）前記複数の状態出力の電圧レベルが、前記ｉｉｉ）に対応する電圧レベルに遷移する回数に基づき、対応する超音波トランスデューサコネクタが前記第１の電気コネクタに接続された回数、及び／又はｂ）前記複数の状態出力の電圧レベルが、前記ｉｉ）に対応する電圧レベルに遷移した回数に基づき、対応するコンソールコネクタが前記第２の電気コネクタに接続された回数、を示すカウント値を記憶するメモリを有する、請求項１に記載の延長ケーブル。
【請求項９】
前記電気ケーブルが更に、前記第２の電気コネクタ及び前記コンソールコネクタのそれぞれの対応する端子を用いて、前記複数状態出力の電圧レベルを前記コンソールに提供するため、前記電気回路と通信する第３の電気導体を有し、前記第３の電気導体は更に、前記コンソールから前記カウント値を受信するため、前記メモリと通信する、請求項８に記載の延長ケーブル。
【請求項１０】
ハウジングを更に有し、
前記電気回路が、前記ハウジング内に配置され、前記第１の電気コネクタは、前記ハウジングに付けられる、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の延長ケーブル。
【請求項１１】
前記超音波システムが、超音波ベースの位置追跡システムであり、前記超音波トランスデューサコネクタは、前記超音波トランスデューサに電気的に接続される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の延長ケーブル。
【請求項１２】
前記第１の電気コネクタが、前記超音波トランスデューサコネクタにおける対応する端子を介して電気信号を受信及び／又は送信する少なくとも２つのトランスデューサ端子を含み、前記電気回路は更に、前記電気信号を増幅するため、前記少なくとも２つのトランスデューサ端子と電気的に接続された増幅器を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の延長ケーブル。
【請求項１３】
システムであって、
請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の延長ケーブルと、
コンソールと、
コンソールコネクタとを有し、
前記コンソールが、前記コンソールコネクタ及び前記第２の電気コネクタを介して、前記延長ケーブルに接続され、
前記コンソールは、前記延長ケーブルの第３の電気導体を介して前記電圧レベルを受信し、前記ｉ）に対応する電圧レベルＶ１を調整された電圧レベルＶ'１へと所定の電圧分シフトさせ、
前記コンソールが、前記電圧レベル及び前記調整された電圧レベルＶ'１に基づき、カウント値を生成するカウンタを有し、前記カウンタは更に、前記第３の電気導体及び前記コンソールコネクタを介して前記電気回路のメモリに前記カウント値を提供する、システム。
【請求項１４】
前記コンソールが更に、命令を含むプロセッサを有し、前記命令は、前記プロセッサにより実行されると、前記コンソールと前記電気回路の増幅器との間で受信及び／又は送信された電気信号を前記プロセッサが処理することをもたらし、
前記プロセッサが、前記カウンタのカウント値が第１のカウント条件を満たしている場合には電気信号を処理し、前記カウント値が第２のカウント条件を満たしている場合には前記電気信号の処理を抑制することを前記命令はもたらす、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
装置であって、
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の延長ケーブルと、
コンソールと、
コンソールコネクタとを有し、
前記コンソールが更に、命令を含むプロセッサを有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、前記プロセッサが、前記複数状態出力の実際の電圧レベルに基づき、前記第１の電気コネクタと前記対応する超音波トランスデューサコネクタとの間の接続状態を決定することをもたらし、
前記プロセッサは更に、前記状態を示し、並びに／又は、前記接続状態に基づき、前記プロセッサと前記電気回路の増幅器との間で受信及び／若しくは送信された電気信号を処理する、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、延長ケーブルに関する。延長ケーブルは、超音波システムにおいて特別な用途がある。一実施形態では、超音波システムは超音波ベースの位置追跡システムであり、延長ケーブルは超音波トランスデューサを超音波ベースの位置追跡システムに接続するために使用される。
【背景技術】
【０００２】
医療分野では、患者の解剖学に関するより多くの情報を得るため、又は治療するために、超音波トランスデューサがますます使用されるようになってきている。これに関して、医療装置は、追跡、撮像、及び治療などのセンシング及び作動アプリケーションで使用するための超音波トランスデューサを備えてもよい。
【０００３】
Ｊａｙ  Ｍｕｎｇ、Ｆｒａｎｃｏｉｓ  Ｖｉｇｎｏｎ、及びＡｍｅｅｔ  Ｊａｉｎによる「Ａ  Ｎｏｎ−  ｄｉｓｒｕｐｔｉｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  Ｒｏｂｕｓｔ  ３Ｄ  Ｔｏｏｌ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ−Ｇｕｉｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｓ」、ＭＩＣＣＡＩ  ２０１１、Ｐａｒｔ  Ｉ、ＬＮＣＳ  ６８９１、ｐｐ．  １５３−１６０、２０１１、Ａ．  Ｍａｒｔｅｌ、及びＴ．  Ｐｅｔｅｒｓ（編集）に詳細に記載される例示的なアプリケーションでは、超音波検出器が医療用針に取り付けられ、検出器により検出された超音波信号のタイミングに基づき、ビームフォーミング超音波撮像プローブの超音波場に対する針の位置を追跡するために使用される。
【０００４】
文献ＪＰ  Ｈ０３  ２０６６５  Ａ号は、超音波装置及びプローブに関する。装置は、接続検出回路を含む。
【０００５】
別の文献ＵＳ２０１５／０３２０２９Ａ１号は、多段式生理学的モニタのための較正に関する。多段式センサアセンブリを用いて医療患者の生理学的パラメータを決定するための生理学的モニタが提供される。モニタは、多段式センサアセンブリから医療患者の生理学的パラメータを示す信号を受信するよう構成された信号プロセッサを含む。上記多段式センサアセンブリは、上記生理学的モニタ及び上記医療用患者に装着されるよう構成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、斯かる超音波トランスデューサは、コンソールに取り付けられた対応するコネクタに接続するコネクタを備えていてもよい。超音波信号は、その後、コンソールで処理されてもよい。しかしながら、斯かる用途では、超音波トランスデューサとコンソールとの間に延長された電気経路を提供する必要があることが多い。この目的で一般的に知られるのが延長ケーブルである。
【０００７】
本発明は、超音波システムで使用するための改良された延長ケーブルを提供しようとするものである。延長ケーブルは、超音波トランスデューサをコンソールに電気的に接続するために使用されてもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
超音波システムで使用するための延長ケーブルが提供される。上記延長ケーブルは、対応する超音波トランスデューサコネクタに接続するための第１の電気コネクタと、対応するコンソールコネクタに接続するための第２の電気コネクタと、電気回路と、電気ケーブルとを含む。上記電気回路は、上記第１の電気コネクタと上記電気ケーブルとの間に配置される。上記電気ケーブルは、上記超音波トランスデューサコネクタと上記コンソールコネクタとの間の電気的接続を延長するために、上記電気回路と上記第２の電気コネクタとの間に配置される。上記電気回路は、複数状態出力を提供するよう構成されており、上記複数状態は、ｉ）上記電気回路が、上記第２の電気コネクタを介して上記コンソールコネクタに電気的に接続されていないこと、ｉｉ）上記電気回路が、上記第２の電気コネクタを介して上記コンソールコネクタに電気的に接続され、上記超音波トランスデューサコネクタは、上記第１の電気コネクタに電気的に接続されていないこと、及びｉｉｉ）上記電気回路が、上記第２の電気コネクタを介して上記コンソールコネクタに電気的に接続され、上記超音波トランスデューサコネクタは、上記第１の電気コネクタに電気的に接続されること、のそれぞれに対応する異なる電圧レベルである。
【０００９】
従って、延長ケーブルは、対応する超音波トランスデューサ及びコンソールコネクタと、その第１及び／又は第２の電気コネクタとの接続状態を決定する能力を有する。斯かるコンソールと超音波トランスデューサとの間の所望の経路を延長するために従来の延長ケーブルが使用される場合、ユーザは、経路が正しく延長され、及びシステムが正しく動作していることを決定するために、超音波トランスデューサへの入力とコンソールを介して観察される応答との間の因果関係を観察することに依存する。例えば、超音波トランスデューサが検出器であり、コンソールが、検出された超音波信号強度を示す場合、ユーザは、超音波検査信号に基づき、予想される信号強度のインジケーションをコンソール上で見ることに依存する。しかしながら、斯かるコネクタは、その１つ又は複数の端子が相手コネクタの対応する端子に接触しないことを含む複数の故障モードを有している。斯かる故障の原因を特定することは難しい可能性がある。なぜなら、ユーザは最初に、各コネクタが適切に接続されることを確認し、その後超音波検査信号が実際に送信されたことを検証しなければならないからである。他のコネクタ故障モードは、システムの部分的な動作を生じさせる可能性があるため、気付かないことがある。その一例は、コネクタ端子の１つ又は複数において接触抵抗が高いことである。これは、減少しているが、それ以外は通常に見える検出超音波信号を生じさせる場合がある。これらの接続の性質を確認することは、ユーザにとって時間のかかる作業である。斯かる状況下では、対応する超音波トランスデューサ及びコンソールコネクタを用いて、延長ケーブルのコネクタの現在の接続状態を決定する延長ケーブルを有することが有利であるかもしれない。
【００１０】
ある側面によれば、電気回路は更に、ａ）上記複数状態出力の電圧レベルがｉｉｉ）に対応する電圧レベルに遷移する回数に基づき、対応する超音波トランスデューサコネクタが上記第１の電気コネクタに接続された回数、及び／又はｂ）上記複数状態出力の電圧レベルが、ｉｉ）に対応する電圧レベルに遷移した回数に基づき、対応するコンソールコネクタが上記第２の電気コネクタに接続された回数を示すカウント値を記憶するよう構成されたメモリを含む。
【００１１】
この側面では、メモリは、延長ケーブルのコネクタの一方又は両方と、対応する超音波トランスデューサ及びコンソールコネクタとの間の接続サイクル数を記憶する。有利には、これらの接続サイクルのそれぞれのカウントは、延長ケーブルを交換する必要性を示すために使用され、これにより故障の可能性を減少させることができる。
【００１２】
別の側面によれば、延長ケーブルを含むシステム及び構成が提供される。
【００１３】
更なる側面は、添付の特許請求の範囲を参照して記載される。記載された本発明からの更なる利点が、当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の電気コネクタＦＥＣと、第２の電気コネクタＳＥＣと、電気回路ＥＣＣＴと、電気ケーブルＥＣＡＢとを含む延長ケーブルを示す図である。
【図２】第１の電気コネクタＦＥＣと、第２の電気コネクタＳＥＣと、電気回路ＥＣＣＴと、電気ケーブルＥＣＡＢと、２つの測定端子ＴＭ１、ＴＭ２とを含む延長ケーブルを示す図である。
【図３】様々な例示的な複数状態出力ＭＳＯＰ電圧レベルＶ１、Ｖ２、Ｖ３を示す図である。
【図４】能動的電子要素ＴＲ１を含む例示的な電気回路ＥＣＣＴを示す図である。
【図５】受動的電気要素のみを含む例示的な電気回路ＥＣＣＴを示す図である。
【図６】延長ケーブルＥＸＣ２と、コンソールＣＯＮと、コンソールコネクタＣＣとを含むシステムＳＹＳを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の原理を説明するために、延長ケーブルが、例示的な超音波ベースの位置追跡システムを特に参照して説明される。そこでは、延長ケーブルの第１及び第２の電気コネクタと、対応する超音波トランスデューサコネクタ及び対応するコンソールコネクタとを用いて、延長ケーブルが超音波トランスデューサをコンソールに接続する。しかしながら、延長ケーブルは、一般的に超音波分野、特に医療用超音波分野において用途を見い出す点を理解されたい。位置追跡、撮像、及び治療などの超音波センシング及び作動アプリケーション分野での延長ケーブルの使用も企図される。更に、いくつかの例示的な適用領域では、超音波検出器の特定の形態の超音波トランスデューサが参照されるが、超音波トランスデューサという用語は、超音波検出器、超音波エミッタ、超音波信号を検出する能力及び放出する能力の両方を持つ装置、又は実際に超音波エミッタ及び超音波検出器の両方を有する装置として、より広く解釈されるべきである。
【００１６】
図１は、第１の電気コネクタＦＥＣと、第２の電気コネクタＳＥＣと、電気回路ＥＣＣＴと、電気ケーブルＥＣＡＢとを含む延長ケーブルを示す。延長ケーブルＥＸＣ１は、対応する超音波トランスデューサコネクタＵＴＣに接続するのに適した第１の電気コネクタＦＥＣを含む。第２の電気コネクタＳＥＣは、対応するコンソールコネクタＣＣに接続するのに適している。延長ケーブルＥＸＣ１は、その電気コネクタＦＥＣ、ＳＥＣが、超音波アプリケーションで一般的に使用される周波数、即ち、いくつかの例では約１ＭＨｚまで、又は他の例では約２〜１０ＭＨｚまでの周波数を持つ電気信号を伝送するのに適しているという点で、超音波システムでの使用に適している。延長ケーブルＥＸＣ１は、電気回路ＥＣＣＴ及び電気ケーブルＥＣＡＢも含む。電気ケーブルＥＣＡＢは、電気コネクタＦＥＣとＳＥＣとの間で超音波信号を通信するための図１にて図示省略される電気導体を含んでもよい。電気回路ＥＣＣＴは、第１の電気コネクタＦＥＣと電気ケーブルＥＣＡＢとの間に配置され、電気ケーブルＥＣＡＢは、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣとコンソールコネクタＣＣとの間の電気的接続を延長するために、電気回路ＥＣＣＴと第２の電気コネクタＳＥＣとの間に配置される。更に、電気回路ＥＣＣＴは、複数状態出力ＭＳＯＰを提供するよう構成され、複数状態は、３つの接続状態のそれぞれに対応する異なる電圧レベルＶ１、Ｖ２、Ｖ３である。第１の接続状態は、ｉ）電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続されていない状態である。第２の接続状態は、ｉｉ）電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されていない状態である。第３の接続状態は、ｉｉｉ）電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続される状態である。
【００１７】
第１の電気コネクタＦＥＣ及び第２の電気コネクタＳＥＣとして使用するには、様々なタイプのコネクタが適している。ＵＳＢ、ＩＥＥＥ−４８８  ＧＰＩＢ、Ｄ型、ＲＪ型、ＤＢ型、同軸、８Ｐ８Ｃなどのコネクタタイプが、非限定的な例として考えられている。従って、雄又は雌の相手は、対応する超音波トランスデューサコネクタＵＴＣ及び対応するコンソールコネクタＣＣとして使用するのに適している。
【００１８】
複数状態出力ＭＳＯＰを提供するために、電気回路ＥＣＣＴの様々な構成が、図１で使用するために企図される。１つ又は複数の能動的電子要素を含む電気回路が企図される。抵抗、コンデンサ又はダイオードのような受動的電気要素のみを含む電気回路も企図される。
【００１９】
図４は、能動的電子要素ＴＲ１を含む例示的な電気回路ＥＣＣＴを示す。能動的電子要素ＴＲ１は、この例示的な構成ではトランジスタであり、電気スイッチとして動作するよう構成される。接続されると、電気ケーブルＥＣＡＢの一部を形成する第１の電気導体ＦＣＯＮ及び第２の電気導体ＳＣＯＮは、コンソールコネクタＣＣ及び第２の電気コネクタＳＥＣの対応する端子を用いて、コンソールコネクタＣＣから電気回路ＥＣＣＴに電位差を提供する。説明の目的のためだけに、５Ｖの例示的な電位差が参照されるが、トランジスタＴＲ１のエミッタは、０Ｖ基準に接続されると考えられてもよい。電気回路ＥＣＣＴは、複数状態出力ＭＳＯＰの電圧レベルＶ１、Ｖ２、Ｖ３を電気出力ＯＰに提供する。様々な例示的な複数状態出力ＭＳＯＰ電圧レベルＶ１、Ｖ２、Ｖ３を示す図３を更に参照して、図１の例示的な電気回路ＥＣＣＴは、以下のように動作する。第１の接続状態；即ち、ｉ）電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続されていない状態では、電圧レベルＶ１が出力ＯＰに提供される。電圧レベルＶ１は例えば、電気回路ＥＣＣＴに電力が供給されていないために、期間ＴＰａの間、図３に示されるように０Ｖであってもよい。こうして、第１の接続状態ｉ）に対応する電圧レベルＶ１は、第１の電気導体（ＦＣＯＮ）及び第２の電気導体（ＳＣＯＮ）がコンソールコネクタ（ＣＣ）内の対応する端子に電気的に接続されていない場合に提供される。図４を参照して、電気回路ＥＣＣＴはその後、第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続されてもよい。接続されると、電気ケーブルＥＣＡＢの一部を形成する第１の電気導体ＦＣＯＮ及び第２の電気導体ＳＣＯＮは、コンソールコネクタＣＣ及び第２の電気コネクタＳＥＣ内の対応する端子を用いて、コンソールコネクタＣＣから電気回路ＥＣＣＴに例示的な５Ｖの電位差を提供するよう構成される。第２の接続状態、即ち、ｉｉ）電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されていない状態では、電圧レベルＶ２が出力ＯＰに提供される。電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続されると、抵抗Ｒ１及びＲ２は、トランジスタＴＲ１のベースを第１の電気導体ＦＣＯＮの例示的な５Ｖの電位にプルアップし、これはトランジスタＴＲ１をオンに切り替える。出力ＯＰは、電圧レベルＶ２に設定され、これは、部分的に、抵抗分圧器における抵抗Ｒ３及びＲ４の相対値Ｒ３−Ｒ４と、部分的に、オン状態のＴＲ１のコレクタからエミッタに流れる電流とにより決定される。この第２の接続状態において、対応する電圧Ｖ２は、これらの要因に基づき、例えば約２．５Ｖに設定されてもよい。図３を参照して、電圧レベルＶ２は、期間ＴＰｂの間に提供されてもよい。第３の接続状態、即ち、ｉｉｉ）電気回路ＥＣＣＴが、第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが、第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続される状態では、電圧レベルＶ３が出力ＯＰに提供される。図４を参照して、第１の電気コネクタＦＥＣは、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣ内の対応する端子ＴＭ'１、ＴＭ'２に接続するための２つ以上の測定端子ＴＭ１、ＴＭ２を含んでもよい。測定端子ＴＭ１は電気回路ＥＣＣＴ入力ＩＰに接続される。超音波トランスデューサコネクタＵＴＣの対応する端子ＴＭ'１、ＴＭ'２は電気的に接続されている。こうして、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されると、測定端子ＴＭ１、ＴＭ２が電気的に接続され、これは、入力ＩＰ、ひいてはトランジスタＴＲ１のベースが０Ｖに接続されることをもたらす。こうしてトランジスタＴＲ１はオフになり、これは、出力ＯＰの電位が抵抗Ｒ３及びＲ４の相対値により決定されることをもたらす。従って、この構成では、入力ＩＰは、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されるか否かを検出するよう構成される。この第３の接続状態では、対応する電圧Ｖ３は例えば、時間期間ＴＰＣの間、図３に示されるように、約１Ｖであってもよい。従って、第３の接続状態に対応する電圧レベルＶ３は、２つの測定端子ＴＭ１、ＴＭ２間で測定されたインピーダンスの値に基づき生成される。
【００２０】
明らかに、電圧レベルＶ１、Ｖ２、Ｖ３の絶対値は、回路に印加される電位差を変化させることにより、抵抗値を変化させることにより、又はトランジスタＴＲ１のオン状態抵抗により、調整されてもよい。更に、抵抗分圧器としての効果により、電圧レベルＶ２、Ｖ３の絶対値を追加的に調整するため、電気回路ＥＣＣＴ出力ＯＰに接続する入力と第１の電気導体ＦＣＯＮの例示的な５Ｖ電位との間に、コンソールコネクタＣＣにおけるプルアップ抵抗が接続されてもよい。更に、図４の例示的な回路では、延長ケーブルＥＣＡＢ上の電気回路ＥＣＣＴに恒久的に取り付けられた局所電源がないため、延長ケーブルの技術的な複雑さが軽減される一方で、代替的な構成では、斯かる局所電源を使用することが企図される。斯かる局所電源により電気回路ＥＣＣＴに提供される電圧は、電圧レベルＶ１、Ｖ２、Ｖ３の絶対値を明確に決定してもよい。更に、図４の例示的な電気回路ＥＣＣＴは例に過ぎず、ＦＥＴトランジスタ、マイクロプロセッサなどの代替的な、又は追加的な能動的要素を有する代替回路も使用され得ることを理解されたい。
【００２１】
図４の実施形態に対する代替的な実施形態において、図５は、受動的な電気要素のみを含む例示的な電気回路ＥＣＣＴを示す。図１のＥＣＣＴに代えて、図５の電気回路ＥＣＣＴが使用されることができる。図５を参照して、例示的な上記電圧レベルＶ１、Ｖ２及びＶ３を提供するために、抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃの形態の受動的要素が抵抗分圧器として接続される。第１の接続状態；即ち、ｉ）電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続されていない状態では、電圧レベルＶ１が出力ＯＰに提供される。電圧レベルＶ１は例えば、電気回路ＥＣＣＴに電力が供給されていないために、期間ＴＰａの間、図３に示されるように０Ｖであってもよい。こうして、第１の電気導体ＦＣＯＮ及び第２の電気導体ＳＣＯＮがコンソールコネクタＣＣ内の対応する端子に電気的に接続されていない場合には、第１の接続状態ｉ）に対応する電圧レベルＶ１が提供される。第２の接続状態、即ち、ｉｉ）電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されていない状態では、電圧レベルＶ２が出力ＯＰに提供される。電圧レベルＶ２は例えば、期間ＴＰｂの間、図３に示されるように、約２．５Ｖであってもよい。図５を参照して、この状態では、出力ＯＰにおける電圧Ｖ２は、Ｒｂ及びＲｃを含む抵抗分圧器により決定される。第３の接続状態、即ち、ｉｉｉ）電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続された状態では、電圧レベルＶ３が出力ＯＰに提供される。電圧レベルＶ３は例えば、時間期間ＴＰＣの間、図３に示されるように、約１Ｖであってもよい。図５を参照して、第１の電気コネクタＦＥＣは、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣにおける対応する端子ＴＭ'１、ＴＭ'２に接続するための２つ以上の測定端子ＴＭ１、ＴＭ２を含んでもよい。超音波トランスデューサコネクタＵＴＣの対応する端子ＴＭ'１、ＴＭ'２は電気的に接続されている。こうして、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続される場合には、測定端子ＴＭ１、ＴＭ２が電気的に接続されることにより、入力ＩＰはＳＣＯＮに接続される。これは、出力ＯＰの電圧が、Ｒａ及びＲｃの並列結合により決定され、これがＲｂと共に抵抗分圧器を形成する。こうして、第３の接続状態に対応する電圧レベルＶ３は、図５の電気回路ＥＣＣＴにおいて、２つの測定端子ＴＭ１、ＴＭ２間で測定されたインピーダンスの値に基づき提供される。明らかに、図５の実施形態における電圧レベルＶ１、Ｖ２、Ｖ３の絶対値は、図４に関連して上述したように、即ち、回路に印加される電位差、又は抵抗値を変更することにより調整されてもよい。更に、抵抗分圧器としての効果により、電圧レベルＶ２及びＶ３の絶対値を追加的に調整するため、電気回路ＥＣＣＴ出力ＯＰに接続する入力と第１の電気導体ＦＣＯＮの例示的な５Ｖ電位との間に、コンソールコネクタＣＣにおけるプルアップ��抗が接続されてもよい。更に、図５の例示的な電気回路ＥＣＣＴは例に過ぎず、コンデンサ、ダイオードなどの代替的な、又は追加的な受動的要素を有する代替回路が使用されてもよいことを理解されたい。
【００２２】
図２は、第１の電気コネクタＦＥＣと、第２の電気コネクタＳＥＣと、電気回路ＥＣＣＴと、電気ケーブルＥＣＡＢと、２つの測定端子ＴＭ１、ＴＭ２とを含む延長ケーブルＥＸＣ２を示す。測定端子ＴＭ１、ＴＭ２は、上述したように、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣの対応する端子ＴＭ'１、ＴＭ'２に接続するために使用されてもよい。更に、上述したように、図２の電気回路ＥＣＣＴは、２つの測定端子ＴＭ１、ＴＭ２間で測定されたインピーダンスの値に基づき、ｉｉｉ）電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されること、に対応する電圧レベルＶ３を提供する。追加の測定端子が同様に使用されてもよい。
【００２３】
図２に図示された電気ケーブルＥＣＡＢはオプションで、コンソールコネクタ及び第２の電気コネクタの対応する端子を用いて、コンソールコネクタＣＣから電気回路ＥＣＣＴへの電位差を提供するのに適した第１の電気導体ＦＣＯＮ及び第２の電気導体ＳＣＯＮを含んでいてもよい。オプションで、電気ケーブルＥＣＡＢはまた、各電気導体ＦＣＯＮ、ＳＣＯＮを遮蔽するよう構成されたシールドＳＨを含んでもよい。シールドＳＨは例えば、第１の電気導体ＦＣＯＮ及び第２の電気導体ＳＣＯＮをシースの形態で覆ってもよい。オプションで、シールドＳＨは、斯かる電気的遮蔽を提供するために、第１の電気導体ＦＣＯＮ及び第２の電気導体ＳＣＯＮのいずれかに電気的に接続されていてもよい。斯かる電気的遮蔽及び導体は、図１に示された電気ケーブルＥＣＡＢにおいても使用され得る。
【００２４】
一実施形態では、図２に示された延長ケーブルＥＸＣ２はオプションで、メモリＭＥＭを含んでもよい。メモリＭＥＭは、好ましくは不揮発性メモリである。不揮発性ランダムアクセスメモリ、即ちＮＶＲＡＭが好適な一例である。他の好適な例は、電気的に消去可能なプログラム可能なリードオンリメモリ、即ちＥＥＰＲＯＭ、ソリッドステートドライブ、即ちＳＳＤ、ＮＡＮＤ等のようなフラッシュメモリストレージを含む。メモリＭＥＭは、ａ）複数状態出力ＭＳＯＰの電圧レベルが、ｉｉｉ）電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されること、に対応する電圧レベルＶ３に遷移する回数に基づき、対応する超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに接続される回数、及び／又はｂ）複数状態出力ＭＳＯＰの電圧レベルが、ｉｉ）電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されていないこと、に対応する電圧レベルＶ２に遷移する回数に基づき、対応するコンソールコネクタＣＣが第２の電気コネクタＳＥＣに接続される回数、を示すカウント値を記憶するために使用されてもよい。
【００２５】
従って、メモリＭＥＭは、延長ケーブルのコネクタの一方又は両方と、それらの対応する超音波トランスデューサ及びコンソールコネクタとの間の接続サイクル数を記憶してもよい。有利には、これらの接続サイクルのカウントは、延長ケーブルＥＸＣ２を交換する必要性を示すために使用されてもよい。そうすることで、延長ケーブルＥＸＣ２を使用するシステムの信頼性が改善されることができる。
【００２６】
この実施形態では、上記ａ）及びｂ）のカウント値はオプションで、電気回路ＥＣＣＴ内のカウンタにより決定されてもよい。代替的に、これらのカウント値は、コンソールがコンソールコネクタＣＣを介して第２の電気コネクタＳＥＣに接続されるときに、別個のコンソールで決定されてもよい。後者の構成は、延長ケーブルＥＸＣ２の複雑さを軽減できるという利点がある。この後者の構成では、電気ケーブルＥＣＡＢはオプションで、第２の電気コネクタＳＥＣ及びコンソールコネクタＣＣのそれぞれの対応する端子を用いて、複数状態出力ＭＳＯＰの電圧レベルＶ１、Ｖ２、Ｖ３をコンソールに提供するために電気回路ＥＣＣＴと通信している第３の電気導体ＴＣＯＮを含むこともできる。第３の電気導体ＴＣＯＮは更に、コンソールＣＳからカウント値を受信するために、メモリＭＥＭと通信してもよい。こうして、本実施形態では、第３の電気導体ＴＣＯＮが双方向の信号経路として機能する。こうして双方向の信号経路を使用することは、電気ケーブルＥＣＡＢ内の電気導体の数を減らし、これにより軽量化され、その柔軟性が向上される。図２に示したオプションの導体ＶＣＯＮのような追加の導体が、電気ケーブルＥＣＡＢ内に含まれてもよい。斯かる導体は例えば、代替的な実施形態において、複数状態出力ＭＳＯＰをコンソールに通信するため、コンソールＣＳからカウント値を受信するため、第１の電気コネクタＦＥＣと第２の電気コネクタＳＥＣとの間で超音波信号を通信するため、又は他の目的のために、別個の信号経路を提供するべく使用されてもよい。
【００２７】
オプションで、電気回路ＥＣＣＴは、ハウジングＨＯＵを備えていてもよい。電気回路ＥＣＣＴは、ハウジングＨＯＵ内に配置されてもよく、第１の電気コネクタＦＥＣは、第１の電気コネクタＦＥＣに構造的な支持を提供するようハウジングＨＯＵに取り付けられてもよい。
【００２８】
オプションで、図２に示されるように、電気回路ＥＣＣＴは、増幅器ＡＭＰを含んでもよい。増幅器ＡＭＰは例えば、電荷増幅器、電流増幅器、又は電圧増幅器とすることができる。ある特定の実施形態では、増幅器は差動電荷増幅器である。増幅器ＡＭＰは、第１の電気コネクタＦＥＣ及び超音波トランスデューサコネクタＵＴＣを用いて超音波トランスデューサから受信された電気信号を増幅するために使用されてもよい。増幅された出力は、その後、電気導体ＶＣＯＮのような１つ又は複数の導体により第２の電気コネクタＳＥＣに伝達されてもよい。そうすることで、電気ケーブルＥＣＡＢの範囲に沿った送信に続いて、超音波信号の完全性が維持されることができる。そのため、図２に示されるように、第１の電気コネクタＦＥＣは、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣ内の対応する端子ＴＴ'１、ＴＴ'２を介して電気信号を受信及び／又は送信するための２つのトランスデューサ端子ＴＴ１、ＴＴ２を含んでもよい。増幅器ＡＭＰは、電気信号を増幅するためのトランスデューサ端子ＴＴ１、ＴＴ２と電気的に通信している。追加のトランスデューサ端子も、同様の態様でコネクタＵＴＣ及びＦＥＣに含まれてもよい。電気ケーブルはまた、増幅された信号を第２の電気コネクタＳＥＣに伝送するための１つ又は複数の電気導体、例えば電気導体ＶＣＯＮを含んでもよい。斯かる電気信号は、コンソールコネクタＣＣを介して第２の電気コネクタＳＥＣに接続されるとき、図２において図示省略されたコンソールにより更に処理されるかもしれない。
【００２９】
１つの例示的な用途において、延長ケーブルＥＸＣ１、ＥＸＣ２は、超音波ベースの位置追跡システムで使用されてもよい。本用途では、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣは、超音波トランスデューサに電気的に接続される。超音波トランスデューサは、トランスデューサ端子ＴＴ１'、ＴＴ２'を介して超音波トランスデューサコネクタＵＴＣに接続された検出器であってもよい。その結果、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに接続され、第２の電気コネクタＳＥＣがコンソールコネクタＣＣに接続されるときに、増幅器ＡＭＰが、検出された超音波信号を増幅し、これらを増幅器ＡＭＰ及び電気ケーブルＥＣＡＢを介して、コンソールに接続されたコンソールコネクタＣＣに送信する。コンソールは、超音波場を生成するよう構成されたビームフォーミング超音波撮像プローブと通信可能であり、プロセッサを含む。このプロセッサは、ビームフォーミング超音波撮像プローブの超音波場に対応する再構成された超音波画像を提供し、ビームフォーミング超音波撮像プローブと超音波トランスデューサとの間で送信された超音波信号に基づき、超音波場に対する超音波検出器の超音波トランスデューサの位置を計算し、計算された超音波トランスデューサの位置に基づき、再構成された超音波画像内にアイコンを提供するよう構成される。検出された信号を処理し、検出された超音波信号の飛行時間と、最大信号が検出されたビームフォーミング超音波撮像プローブの対応するビームとに基づき、トランスデューサの位置を決定するための好適な技術は、Ｊａｙ  Ｍｕｎｇ、Ｆｒａｎｃｏｉｓ  Ｖｉｇｎｏｎ、及びＡｍｅｅｔ  Ｊａｉｎによる「Ａ  Ｎｏｎ−ｄｉｓｒｕｐｔｉｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  Ｒｏｂｕｓｔ  ３Ｄ  Ｔｏｏｌ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ−Ｇｕｉｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｓ」、ＭＩＣＣＡＩ  ２０１１、Ｐａｒｔ  Ｉ、ＬＮＣＳ  ６８９１、ｐｐ．１５３−１６０、２０１１、Ａ．Ｍａｒｔｅｌ及びＴ．Ｐｅｔｅｒｓ（編集）においてより詳細に開示される。
【００３０】
図６は、延長ケーブルＥＸＣ２と、コンソールＣＯＮと、コンソールコネクタＣＣとを含むシステムＳＹＳを示す。コンソールＣＯＮはオプションで、上記超音波ベースの位置追跡システムの機能を含んでもよい。システムＳＹＳは、延長ケーブルＥＸＣ２、コンソールＣＯＮ、コンソールコネクタＣＣとを有する。コンソールＣＯＮは、コンソールコネクタＣＣと第２の電気コネクタＳＥＣとを介して延長ケーブルＥＸＣ２に接続されている。コンソールＣＯＮは、延長ケーブルＥＸＣ２の第３の電気導体ＴＣＯＮを介して電圧レベルＶ１、Ｖ２、Ｖ３を受け取り、ｉ）電気回路ＥＣＣＴが、第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続されていないことに対応する電圧レベルＶ１を調整された電圧レベルＶ'１へと所定の電圧分シフトする。この電圧シフトを提供するために、例えば、電圧レベルシフタ又はプルアップ抵抗が使用されてもよい。コンソールＣＯＮは、ａ）対応する超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに接続された回数、及び／又はｂ）対応するコンソールコネクタＣＣが第２の電気コネクタＳＥＣに接続された回数、を示すカウント値を生成するカウンタＣＴＲも含む。カウンタＣＴＲは、専用のカウンタ集積回路であってもよいし、又はその機能はプロセッサにより実行されてもよい。カウンタＣＴＲのカウント値は、電圧レベルＶ１、Ｖ２、Ｖ３及び調整された電圧レベルＶ'１に基づかれる。カウンタＣＴＲはまた、第３の電気導体ＴＣＯＮ及びコンソールコネクタＣＣを介して、電気回路ＥＣＣＴのメモリＭＥＭにカウント値を提供する。
【００３１】
そうすることで、信頼性の高いシステムが提供される。なぜなら、メモリＭＥＭの値を読み出すことで延長ケーブルの交換の必要性が評価されることができるからである。
【００３２】
図６を更に参照して、システムＳＹＳのコンソールＣＯＮは、プロセッサＰＲＯＣを更に含んでもよい。プロセッサＰＲＯＣは、プロセッサＰＲＯＣにより実行されるとき、プロセッサコンソールＣＯＮと電気回路ＥＣＣＴの増幅器ＡＭＰとの間で受信及び／又は送信された電気信号をプロセッサＰＲＯＣが処理することをもたらす命令を含む。プロセッサＰＲＯＣが、カウント値が第１のカウント条件を満たす場合には電気信号を処理し、カウント値が第２のカウント条件を満たす場合には電気信号の処理を抑制することを、この命令はもたらす。
【００３３】
例えばカウント値が所定値を超えた後に処理を抑制することで、システムの信頼性が向上されることができる。なぜなら、延長ケーブルＥＳＣ２の交換の必要性に関してユーザは警告されることができるからである。
【００３４】
代替的な実施形態では、装置が提供される。この装置は、図１又は図２のそれぞれの延長ケーブルＥＸＣ１又はＥＸＣ２と、コンソールＣＯＮと、コンソールコネクタＣＣとを含む。コンソールＣＯＮは更に、命令を含むプロセッサＰＲＯＣを含み、この命令は、プロセッサＰＲＯＣで実行されると、複数状態出力ＭＳＯＰの実際の電圧レベルに基づき、第１の電気コネクタＦＥＣと対応する超音波トランスデューサコネクタＵＴＣとの間の接続状態をプロセッサＰＲＯＣが決定することをもたらす。プロセッサＰＲＯＣは、更に、ｉ）上記状態を例えばユーザに示し、並びに／又はｉｉ）上記接続状態に基づき、上記プロセッサと電気回路ＥＣＣＴの増幅器ＡＭＰとの間で受信及び／若しくは送信された電気信号を処理するよう構成される。現在の、又はカレントの接続状態は例えば、ディスプレイ上に、例えばアイコンとして、又は代替的に発光ダイオードのようなインジケータランプを介して示されることができる。超音波トランスデューサの位置が超音波画像に対して示される前述の追跡アプリケーションにおいて、現在の状態が接続状態ｉｉ）に対応する、即ち、電気回路ＥＣＣＴが第２の電気コネクタＳＥＣを介してコンソールコネクタＣＣに電気的に接続され、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されていないと決定される場合、アイコンの表示は例えば抑制されることができる。有利には、これは、超音波トランスデューサコネクタＵＴＣが第１の電気コネクタＦＥＣに電気的に接続されていないとき、超音波トランスデューサの位置を誤って解釈する危険性を低減する。
【００３５】
要約すると、延長ケーブルが提供される。上記延長ケーブルは、対応する超音波トランスデューサコネクタに接続するための第１の電気コネクタと、対応するコンソールコネクタに接続するための第２の電気コネクタと、電気回路と、電気ケーブルとを含む。電気回路は、複数状態出力を提供し、複数状態は、ｉ）電気回路がコンソールコネクタに電気的に接続されていないこと、ｉｉ）上記電気回路が上記コンソールコネクタに電気的に接続され、上記超音波トランスデューサコネクタが上記第１の電気コネクタに電気的に接続されていないこと、及びｉｉｉ）上記電気回路が、上記コンソールコネクタに電気的に接続され、上記超音波トランスデューサコネクタが、上記第１の電気コネクタに電気的に接続されること、のそれぞれに対応する異なる電圧レベルである。
【００３６】
延長ケーブルに関連して、様々な実施形態及びオプションが記載されてきたが、様々な実施形態は、更なる有利な効果を達成するために組み合わせられることができることに留意されたい。請求項におけるいかなる参照符号も、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００３７】
本書に開示された方法ステップのいずれかは、プロセッサ上で実行されると、プロセッサが斯かる方法ステップを実行することをもたらす命令の形で記録されていてもよい。命令は、コンピュータプログラムに格納されていてもよい。コンピュータプログラムは、専用のハードウェアだけでなく、適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行可能なハードウェアにより提供されてもよい。プロセッサにより提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサにより提供され、単一の共有プロセッサにより提供され、又は複数の個別のプロセッサにより提供され、そのいくつかは共有され得る。更に、「プロセッサ」又は「コントローラ」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアのみを指すと解釈されるべきではなく、以下に限定されるものではないが、デジタルシグナルプロセッサ「ＤＳＰ」ハードウェア、ソフトウェアを格納するためのリードオンリメモリ「ＲＯＭ」、ランダムアクセスメモリ「ＲＡＭ」、不揮発性ストレージなどを黙示的に含むことができる。更に、本発明の実施形態は、コンピュータ又は任意の命令実行システムにより、又はこれらと接続して使用するためのプログラムコードを提供するコンピュータ使用可能又はコンピュータ読み出し可能な記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムの形態をとることができる。本書の目的のために、コンピュータ使用可能な又はコンピュータ読み出し可能な記憶媒体は、命令実行システム、装置、又はデバイスにより、又はこれらと接続して使用するためのプログラムを含み、保存し、通信し、伝搬し、又は転送することができる任意の装置であり得る。媒体は、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線的、又は半導体システム、装置、デバイス、又は伝搬媒体であってもよい。コンピュータ読み出し可能な媒体の例は、半導体又はソリッドステートメモリ、磁気テープ、リムーバブルコンピュータディスク、ランダムアクセスメモリ「ＲＡＭ」、リードオンリメモリ「ＲＯＭ」、リジッド磁気ディスク、及び光ディスクを含む。光ディスクの現在の例は、コンパクトディスク−リードオンリメモリ「ＣＤ−ＲＯＭ」、コンパクトディスク−リード／ライト「ＣＤ−Ｒ／Ｗ」、ブルーレイ（登録商標）及びＤＶＤを含む。
【図１】
2021523803.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】令和3年1月15日(2021.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波システム用の延長ケーブルであって、
対応する超音波トランスデューサコネクタに接続するための第１の電気コネクタと、
対応するコンソールコネクタに接続するための第２の電気コネクタと、
電気回路と、
電気ケーブルとを有し、
前記電気回路が、前記第１の電気コネクタと前記電気ケーブルとの間に配置され、前記電気ケーブルは、前記超音波トランスデューサコネクタと前記コンソールコネクタとの間の電気的接続を延長するため、前記電気回路と前記第２の電気コネクタとの間に配置され、
前記電気回路が、複数状態出力を提供し、前記複数状態は、ｉ）前記電気回路が、前記第２の電気コネクタを介して前記コンソールコネクタに電気的に接続されていないこと、ｉｉ）前記電気回路が、前記第２の電気コネクタを介して前記コンソールコネクタに電気的に接続され、前記超音波トランスデューサコネクタが前記第１の電気コネクタに電気的に接続されていないこと、及びｉｉｉ）前記電気回路が、前記第２の電気コネクタを介して前記コンソールコネクタに電気的に接続され、前記超音波トランスデューサコネクタが、前記第１の電気コネクタに電気的に接続されること、のそれぞれに対応する異なる電圧レベルである、延長ケーブル。
【請求項２】
前記第１の電気コネクタが更に、前記超音波トランスデューサコネクタの対応する端子に接続するための少なくとも２つの測定端子を有し、
前記電気回路は、前記ｉｉｉ）に対応する電圧レベルを、前記少なくとも２つの測定端子間で測定されたインピーダンスの値に基づき提供する、請求項１に記載の延長ケーブル。
【請求項３】
前記電気ケーブルが更に、前記コンソールコネクタの対応する端子と前記第２の電気コネクタとを用いて、前記コンソールコネクタから前記電気回路への電位差を提供するための第１の電気導体及び第２の電気導体を有する、請求項１又は２に記載の延長ケーブル。
【請求項４】
前記第１の電気導体及び前記第２の電気導体が前記コンソールコネクタにおける対応する端子に電気的に接続されていない場合、前記ｉ）に対応する電圧レベルが提供される、請求項３に記載の延長ケーブル。
【請求項５】
前記電気ケーブルが更に、前記電気ケーブルの各電気導体を遮蔽するシールドを有し、
前記シールドは、前記第１の電気導体及び前記第２の電気導体のいずれかに電気的に接続される、請求項３に記載の延長ケーブル。
【請求項６】
前記電気回路が、電気スイッチとして動作する少なくとも１つの能動的電子要素を有し、
前記電気スイッチは、
前記超音波トランスデューサコネクタが前記第１の電気コネクタに電気的に接続されるかどうかを検出する入力と、
前記複数状態出力を提供する出力とを有する、請求項１に記載の延長ケーブル。
【請求項７】
前記電気回路が、受動的電気要素のみを有する、請求項１に記載の延長ケーブル。
【請求項８】
前記電気回路が更に、ａ）前記複数の状態出力の電圧レベルが、前記ｉｉｉ）に対応する電圧レベルに遷移する回数に基づき、対応する超音波トランスデューサコネクタが前記第１の電気コネクタに接続された回数、及び／又はｂ）前記複数の状態出力の電圧レベルが、前記ｉｉ）に対応する電圧レベルに遷移した回数に基づき、対応するコンソールコネクタが前記第２の電気コネクタに接続された回数、を示すカウント値を記憶するメモリを有する、請求項１に記載の延長ケーブル。
【請求項９】
前記電気ケーブルが更に、前記第２の電気コネクタ及び前記コンソールコネクタのそれぞれの対応する端子を用いて、前記複数状態出力の電圧レベルを前記コンソールに提供するため、前記電気回路と通信する第３の電気導体を有し、前記第３の電気導体は更に、前記コンソールから前記カウント値を受信するため、前記メモリと通信する、請求項８に記載の延長ケーブル。
【請求項１０】
ハウジングを更に有し、
前記電気回路が、前記ハウジング内に配置され、前記第１の電気コネクタは、前記ハウジングに付けられる、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の延長ケーブル。
【請求項１１】
前記超音波システムが、超音波ベースの位置追跡システムであり、前記超音波トランスデューサコネクタは、前記超音波トランスデューサに電気的に接続される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の延長ケーブル。
【請求項１２】
前記第１の電気コネクタが、前記超音波トランスデューサコネクタにおける対応する端子を介して電気信号を受信及び／又は送信する少なくとも２つのトランスデューサ端子を含み、前記電気回路は更に、前記電気信号を増幅するため、前記少なくとも２つのトランスデューサ端子と電気的に接続された増幅器を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の延長ケーブル。
【請求項１３】
システムであって、
請求項９に記載の延長ケーブルと、
コンソールと、
コンソールコネクタとを有し、
前記コンソールが、前記コンソールコネクタ及び前記第２の電気コネクタを介して、前記延長ケーブルに接続され、
前記コンソールは、前記延長ケーブルの第３の電気導体を介して前記電圧レベルを受信し、前記ｉ）に対応する電圧レベルＶ１を調整された電圧レベルＶ'１へと所定の電圧分シフトさせ、
前記コンソールが、前記電圧レベル及び前記調整された電圧レベルＶ'１に基づき、カウント値を生成するカウンタを有し、前記カウンタは更に、前記第３の電気導体及び前記コンソールコネクタを介して前記電気回路のメモリに前記カウント値を提供する、システム。
【請求項１４】
前記コンソールが更に、命令を含むプロセッサを有し、前記命令は、前記プロセッサにより実行されると、前記コンソールと前記電気回路の増幅器との間で受信及び／又は送信された電気信号を前記プロセッサが処理することをもたらし、
前記プロセッサが、前記カウンタのカウント値が第１のカウント条件を満たしている場合には電気信号を処理し、前記カウント値が第２のカウント条件を満たしている場合には前記電気信号の処理を抑制することを前記命令はもたらす、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
装置であって、
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の延長ケーブルと、
コンソールと、
コンソールコネクタとを有し、
前記コンソールが更に、命令を含むプロセッサを有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、前記プロセッサが、前記複数状態出力の実際の電圧レベルに基づき、前記第１の電気コネクタと前記対応する超音波トランスデューサコネクタとの間の接続状態を決定することをもたらし、
前記プロセッサは更に、前記状態を示し、並びに／又は、前記接続状態に基づき、前記プロセッサと前記電気回路の増幅器との間で受信及び／若しくは送信された電気信号を処理する、装置。
【国際調査報告】
2021523803.tif 000009
2021523803.tif 000010