(57)【要約】  本開示は、概して、経食道心エコー（ＴＥＥ）を含む身体的臓器の評価及び撮像に関する。例えば、本開示のいくつかの実施形態は、医師によってＴＥＥプローブが分解及び再組み立てされ得るような、取り外し可能な又はモジュール式のコンポーネントを有するＴＥＥプローブを提供する。いくつかの実施形態において、ＴＥＥプローブは、サイズ、形状、及び構成において様々な差異を有する胃カメラなどのコンポーネントと両立可能である。いくつかの実施形態において、ＴＥＥプローブは、胃カメラと、ハンドルとを備え、ハンドル及び胃カメラは、インタフェースによって互いに対して取り外し可能に結合され、胃カメラ及びハンドルが取り外し可能に結合されたとき、ユーザは、胃カメラの超音波トランスデューサの超音波撮像、胃カメラの遠位部分の運動などの、胃カメラの様々な機能を制御し得る。
2021512703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルと、前記ハンドルに結合され、患者の食道内に位置付けられる胃カメラとを備える経食道心エコープローブであって、
前記ハンドルは、近位部分と、遠位部分と、前記ハンドルの前記遠位部分に配置されたハンドル接合インタフェースとを備え、
前記胃カメラは、
近位部分と、遠位部分と、前記胃カメラの前記遠位部分に配置され、超音波撮像データを取得する超音波トランスデューサと、前記胃カメラの前記近位部分に配置された胃カメラ接合インタフェースとを備え、
前記ハンドル及び前記胃カメラは、前記ハンドル接合インタフェース及び前記胃カメラ接合インタフェースを介して、取り外し可能に結合され、前記ハンドル接合インタフェース及び前記胃カメラ接合インタフェースが結合されたとき、前記ハンドル接合インタフェースは、前記胃カメラの前記遠位部分の運動を制御するために、前記胃カメラ接合インタフェースを介して電気信号を前記胃カメラへと送信する、
経食道心エコープローブ。
【請求項２】
前記超音波トランスデューサは、超音波トランスデューサアレイを備え、前記胃カメラは、前記超音波トランスデューサアレイと通信するマイクロビーム形成器を備える、請求項１に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項３】
前記マイクロビーム形成器は、前記胃カメラの前記遠位部分に配置される、請求項２に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項４】
前記超音波トランスデューサは、超音波トランスデューサアレイを備え、前記ハンドルは、前記超音波トランスデューサアレイと通信するビーム形成器を備える、請求項１に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項５】
前記胃カメラは、前記超音波トランスデューサアレイ及び前記ビーム形成器と通信するマイクロビーム形成器を備える、請求項４に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項６】
前記ハンドル接合インタフェース及び前記胃カメラ接合インタフェースは、ポゴピンインタフェースを備える、請求項１に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項７】
前記ハンドル又は前記胃カメラのうちの少なくとも１つは、前記ハンドル接合インタフェース及び前記胃カメラ接合インタフェースを固定するためのラッチを備える、請求項６に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項８】
前記胃カメラは、アクチュエータと、前記アクチュエータ及び前記胃カメラの前記遠位部分に結合されたプルケーブルとを備え、前記アクチュエータは、前記胃カメラの前記遠位部分の運動を制御する、請求項１に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項９】
前記ハンドルは、前記アクチュエータ及び前記超音波トランスデューサと通信するコントローラを備える、請求項８に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項１０】
前記アクチュエータは、モータを備える、請求項８に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項１１】
前記胃カメラは、前記胃カメラの前記遠位部分に配置され、前記胃カメラの前記遠位部分に印加された力を検知する力センサを備える、請求項８に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項１２】
前記力センサ及び前記アクチュエータと通信する力センサコントローラを更に備え、前記力センサコントローラは、前記力センサによって検知された力に基づいて、前記アクチュエータによって前記プルケーブルの作動を制御する、請求項１１に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項１３】
前記力センサは、前記胃カメラの前記遠位部分の周辺に位置付けられたフレキシブル基板を備える、請求項１２に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項１４】
前記ハンドルは、前記ハンドルの前記近位部分にコンソール接合インタフェースを備える、請求項１に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項１５】
前記コンソール接合インタフェースは、ＵＳＢインタフェース又はポゴピンインタフェースのうちの少なくとも１つを備える、請求項１４に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項１６】
患者の食道内に位置付けられる胃カメラを備える経食道心エコープローブであって、
前記胃カメラは、ハンドルに結合され、前記胃カメラは、遠位部分と、近位部分と、前記胃カメラの前記遠位部分に配置され、超音波撮像データを取得する超音波トランスデューサと、モータと、前記モータ及び前記胃カメラの前記遠位部分に結合されたプルケーブルとを備え、
前記モータは、前記プルケーブルを使用して前記胃カメラの前記遠位部分の運動を制御するために、前記ハンドルから電気信号を受信する、
経食道心エコープローブ。
【請求項１７】
前記胃カメラは、前記胃カメラの前記遠位部分に印加された力を検知する力センサを備える、請求項１６に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項１８】
前記力センサ及び前記モータと通信する力センサコントローラを更に備え、前記力センサコントローラは、前記力センサによって検知された力に基づいて、前記モータによって前記プルケーブルの作動を制御する、請求項１７に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項１９】
前記モータと通信し、前記モータの位置を検知するモータセンサを更に備える、請求項１６に記載の経食道心エコープローブ。
【請求項２０】
前記超音波トランスデューサは、超音波トランスデューサアレイを備え、前記胃カメラは、前記超音波トランスデューサアレイと通信し、前記胃カメラの前記遠位部分に配置されたマイクロビーム形成器を備える、請求項１６に記載の経食道心エコープローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、概して、経食道心エコー（ＴＥＥ）を使用した患者の臓器の検査及び撮像に関する。例えば、本開示のいくつかの実施形態は、ＴＥＥプローブを１つ又は複数のモジュール式胃カメラとともに使用されるようにモジュール式に適応させるために適している。本開示の他の実施形態は、ワイヤレスＴＥＥ処置に適している。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  患者の心臓の状態及び機能の観察は、困難で危険な処置であり得る。心エコー検査法は、超音波撮像技術を使用することによって、患者を傷付けるリスクを軽減し得る。心エコーにおいて、医師は、様々な角度の患者の心臓の画像を取得するために、１つ又は複数の超音波トランスデューサを備える超音波プローブを使用する。超音波トランスデューサは、心臓の画像を生むために超音波の形態の超音波エネルギーを射出する。超音波は、組織構造、赤血球、及び他の関心特徴から生じる不連続性によって部分的に反射される。エコー、すなわち反射された超音波は、超音波トランスデューサによって受信され、信号プロセッサへと送信される。信号プロセッサは、受信された超音波エコーを処理して、超音波トランスデューサが置かれた場所の近くの心臓の画像を生む。
【０００３】
[0003]  一般的な心エコー検査処置の１つは、経胸郭心エコー（ＴＴＥ）であり、これは、様々な角度の患者の心臓の画像を取得するために、患者の胸部又は腹部に超音波プローブを設置することを伴う。ＴＴＥは、比較的非侵襲的な処置であるが、超音波は、心臓に到達するために組織及び骨のいくつかのレイヤを通って進行しなければならず、エコーは、超音波トランスデューサに到達するために同一の組織及び骨を通って戻らなければならない。組織及び骨のこれらの厚いレイヤは、エコーの強度を弱め、取得される画像の品質を低下させることがある。
【０００４】
[0004]  経食道心エコー（ＴＥＥ）は、患者の食道内に位置付けられたＴＥＥプローブを使用して心臓の超音波画像を取得することを伴う。ＴＥＥプローブも、患者の心臓の画像を取得するために超音波を使用する。経食道心エコーは、心臓が食道の近くに位置するので有利であり得、より高品質の画像をもたらし得る。ＴＥＥプローブを使用して画像を取得するために、医師は、超音波トランスデューサを含む胃カメラを患者の食道に挿入し、心臓の近くのエリアへと超音波トランスデューサを誘導する。医師は、超音波トランスデューサを所定位置に誘導し、超音波の送信及び受信を容易にするように食道壁との接触を保つために、患者の食道内で胃カメラの遠位部分を操作する。
【０００５】
[0005]  従来のＴＥＥプローブは、ハンドルと、超音波トランスデューサ及びハンドルに結合された長尺本体部を有する胃カメラとを含む。ハンドルは、コンソールに繋がるインタフェースケーブルにも結合される。いくつかの従来の実施形態において、ハンドル、胃カメラ、及びコンソールインタフェースケーブルは、一体化されたユニットを備え、別個のコンポーネントが互いに対して恒久的に固定されている。換言すれば、従来の実施形態において、胃カメラは、医師又は他のユーザによって、ハンドルに対して繰り返し分離及び再結合されるように構成されていない。
【０００６】
[0006]  超音波画像を取得するために医師が使用するＴＥＥプローブの胃カメラ部分のサイズ及び形状は、患者の生理機能的構造及び医師によって所望される画像の特定のタイプに依存する。換言すれば、医師が患者の心臓の超音波画像を取得することを所望するとき、彼女は、患者の生理機能的構造のサイズ及び構成に合った胃カメラを選択しなければならない。従来のＴＥＥプローブは恒久的に固定された胃カメラ及び他のコンポーネントを含んでいるので、医師は、彼女が業務において使用する各胃カメラ構成について、ハンドル及びコンソールインタフェースケーブルを含む別個のＴＥＥプローブを所持しなければならない。このことは、胃カメラ間でハンドル及びコンソールインタフェースケーブルが異なることがなくても当てはまる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
[0007]  従来のＴＥＥプローブのクリーニングは、困難であり、ＴＥＥプローブコンポーネントを傷付けることがある。例えば、患者の生理機能的構造に接触する胃カメラは、より厳密なクリーニングを必要とする一方、ハンドル及びコンソールインタフェースケーブルのクリーニングに必要とされる厳密さは小さい。ＴＥＥプローブの１つのコンポーネントのクリーニングに適した処置が、ＴＥＥプローブの他の部品を傷付けることもある。異なる弾力のコンポーネントを有するＴＥＥプローブのクリーニングの複雑さは、時間を浪費する面倒なクリーニング処置に繋がり得、ＴＥＥプローブコンポーネントを傷付けることもある。従来のＴＥＥプローブコンポーネントに傷が付けられると、ハンドル及びコンソールインタフェースケーブルを含むＴＥＥプローブ全体を修理に出さなくてはならず、又は、より費用がかかることには、交換されなければならない。
【０００８】
[0008]  更には、従来の経食道的心エコーにおいては、医師は、ＴＥＥプローブを所望の場所へと誘導するために、患者の食道のＸ線撮像を使用するので、医師は放射線に晒される。従来のＴＥＥプローブのための制御部はハンドルに設置されているので、医師は、長期間にわたってＴＥＥプローブのハンドルを、時にはぎこちない角度において継続した安定した握りを保持しなくてはならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
[0009]  本開示の実施形態は、臓器の画像を生成するための向上された経食道心エコー（ＴＥＥ）プローブを提供する。例えば、ＴＥＥプローブは、別のコンポーネントに取り外し可能に結合され、１つ又は複数のコンポーネントの脱離及び取り替えを可能とする、胃カメラ及びハンドルなどのコンポーネントを含み得る。本明細書において説明されるシステム、デバイス及び方法は有利には、ＴＥＥプローブが、医師又はユーザによって、同一の又は異なるコンポーネントを使用して、分解及び再組み立てされることを可能とする。このことは有利には、患者及び医師の医療ワークフローを向上させ、クリーニング処置中のＴＥＥプローブへの損傷を軽減する。
【００１０】
[0010]  本開示は、遠隔的に又はワイヤレスで制御され得るＴＥＥプローブも説明する。本開示の実施形態は、電気信号を受信及び送信するように構成されたワイヤレスモジュールを含むＴＥＥプローブも提供する。例えば、ワイヤレスモジュールは、遠隔のユーザからコマンド信号を受信するように構成され得、遠隔のユーザが、ＴＥＥ処置の様々な態様を遠隔的に又はワイヤレスで制御することを可能とする。ワイヤレスモジュールは、超音波撮像データを、遠隔のユーザのところにある又は遠隔のユーザの近くにあるコンソールへと送信し、遠隔のユーザが超音波画像を観察することを可能とするようにも構成される。このことは、手術室において医師が放射線に晒されることを低減し得、ＴＥＥ処置の困難さを低減し得る。加えて、ワイヤレスモジュールを有するＴＥＥプローブは、上述されたような取り外し可能なコンポーネントを含み得、故に、ワイヤレスモジュールの利点及び取り外し可能な又はモジュール式コンポーネントの利点の両方を享受することができる。
【００１１】
[0011]  例示的な実施形態によると、経食道心エコー（ＴＥＥ）プローブが提供される。ＴＥＥプローブは、ハンドルであって、近位部分と、遠位部分と、遠位部分に配置されたハンドル接合インタフェースとを備えるハンドルを含む。ＴＥＥプローブは、ハンドルに結合され、患者の食道内に位置付けられるように構成された胃カメラを更に備え得る。胃カメラは、近位部分と、遠位部分と、胃カメラの遠位部分に配置され、超音波撮像データを取得するように構成された超音波トランスデューサと、胃カメラの近位部分に配置された胃カメラ接合インタフェースとを備え得る。ハンドル及び胃カメラは、ハンドル接合インタフェース及び胃カメラ接合インタフェースを介して、取り外し可能に結合され得、ハンドル接合インタフェース及び胃カメラ接合インタフェースが結合されたとき、ハンドル接合インタフェースが、胃カメラの遠位部分の運動を制御するために、胃カメラ接合インタフェースを介して電気信号を胃カメラへと送信するように構成される。
【００１２】
[0012]  いくつかの実施形態において、超音波トランスデューサは、超音波トランスデューサアレイを備え、胃カメラは、超音波トランスデューサアレイと通信するマイクロビーム形成器を備える。マイクロビーム形成器は、胃カメラの遠位部分に配置され得る。いくつかの実施形態において、ハンドルは、超音波トランスデューサアレイと通信するビーム形成器を備える。他の実施形態において、胃カメラは、超音波トランスデューサアレイ及びビーム形成器と通信するマイクロビーム形成器を備える。場合によっては、ハンドル接合インタフェース及び胃カメラ接合インタフェースは、ポゴピンインタフェースを備え得る。ハンドル又は胃カメラのうちの少なくとも１つは、ハンドル接合インタフェース及び胃カメラ接合インタフェースを固定するためのラッチを備え得る。
【００１３】
[0013]  いくつかの実施形態において、胃カメラは、アクチュエータと、アクチュエータ及び胃カメラの遠位部分に結合されたプルケーブルとを備える。アクチュエータは、胃カメラの遠位部分の運動を制御するように構成され得る。ハンドルは、アクチュエータ及び超音波トランスデューサと通信するコントローラを備える。アクチュエータは、モータを含み得る。胃カメラは、胃カメラの遠位部分に配置され、胃カメラの遠位部分に印加された力を検知するように構成され得る力センサを含む。場合によっては、ＴＥＥプローブは、力センサ及びアクチュエータと通信する力センサコントローラを更に含む。力センサコントローラは、力センサによって検知された力に基づいて、アクチュエータによってプルケーブルの作動を制御するように構成され得る。力センサは、胃カメラの遠位部分の周辺に位置付けられたフレキシブル基板を備え得る。他の実施形態において、ハンドルは、ハンドルの近位部分にコンソール接合インタフェースを備える。コンソール接合インタフェースは、ＵＳＢインタフェース又はポゴピンインタフェースのうちの少なくとも１つを備える。
【００１４】
[0014]  他の実施形態において、ＴＥＥプローブは、ハンドルに結合され、患者の食道内に位置付けられるように構成された胃カメラを含む。胃カメラは、遠位部分と、近位部分と、胃カメラの遠位部分に配置され、超音波撮像データを取得するように構成された超音波トランスデューサと、モータと、プルケーブルとを備え得る。場合によっては、プルケーブルは、モータ及び胃カメラの遠位部分に結合される。モータは、プルケーブルを使用して胃カメラの遠位部分の運動を制御するために、ハンドルから電気信号を受信するように構成される。いくつかの実施形態において、胃カメラは、胃カメラの遠位部分に印加された力を検知するように構成された力センサを備える。ＴＥＥプローブは、力センサ及びモータと通信する力センサコントローラも備え得る。力センサコントローラは、力センサによって検知された力に基づいて、モータによってプルケーブルの作動を制御するように構成される。他の実施形態において、ＴＥＥプローブは、モータと通信し、モータの位置を検知するように構成されたモータセンサを備える。なおも他の実施形態において、超音波トランスデューサは、超音波トランスデューサアレイを備え、胃カメラは、超音波トランスデューサアレイと通信し、胃カメラの遠位部分に配置されたマイクロビーム形成器を備える。
【００１５】
[0015]  更なる例示的な実施形態によると、ＴＥＥプローブが提供される。ＴＥＥプローブは、ハンドルと、ハンドルに結合された胃カメラと、ハンドルに結合され、胃カメラと通信するワイヤレスモジュールとを含む。胃カメラは、患者の食道内に位置付けられるように構成され得るとともに、胃カメラは、胃カメラの遠位部分に配置された超音波トランスデューサを含み得る。胃カメラは、超音波撮像データを取得するように構成され得る。ワイヤレスモジュールは、ワイヤレス通信要素と、ワイヤレス通信要素と通信するマイクロコントローラとを含み得る。ワイヤレスモジュールは、ＴＥＥプローブから離間されたコンソールからコマンド信号を受信し、超音波撮像データをコンソールへと送信するように構成され得る。マイクロコントローラは、受信されたコマンド信号に応じて、胃カメラの遠位部分を制御するために、電気信号を胃カメラへと送信するように構成される。
【００１６】
[0016]  いくつかの実施形態において、ＴＥＥプローブは、ハンドルに結合され、胃カメラを制御するためにユーザからの手動入力を受信するように構成されたユーザインタフェースを更に備える。他の実施形態において、マイクロコントローラは、コマンド信号に応じて、胃カメラの遠位部分の運動を制御するために、電気信号を送信するように構成される。更に他の実施形態において、胃カメラは、胃カメラの遠位部分に結合されたプルケーブルと、プルケーブルに結合されたアクチュエータとを備える。マイクロコントローラは、胃カメラの遠位部分を運動させるようにプルケーブルを作動させるために、電気信号をアクチュエータへと送信するように構成され得る。いくつかの実施形態において、マイクロコントローラは、コマンド信号に応じて超音波トランスデューサを制御するために、電気信号を送信するように構成される。他の実施形態において、超音波トランスデューサは超音波トランスデューサアレイを備え、ハンドルは、超音波トランスデューサアレイと通信するビーム形成器を備える。ハンドルは、ビーム形成器と通信する信号プロセッサも備え得る。場合によっては、胃カメラは、超音波トランスデューサアレイ及びビーム形成器と通信するマイクロビーム形成器を備える。場合によっては、ＴＥＥプローブは、ワイヤレスモジュール及び胃カメラに電力供給するように構成されたバッテリを更に備え得る。
【００１７】
[0017]  いくつかの実施形態において、ＴＥＥプローブは、ハンドルの遠位部分に配置されたハンドル接合インタフェースと、胃カメラの近位部分に配置された胃カメラ接合インタフェースとを備える。ハンドル及び胃カメラは、ハンドル接合インタフェース及び胃カメラ接合インタフェースを介して取り外し可能に結合され得る。ハンドル接合インタフェースは、胃カメラの遠位部分を制御するために、胃カメラ接合インタフェースを介して電気信号を胃カメラへと送信するように構成され得る。いくつかの実施形態において、ワイヤレスモジュールはハンドル内に配置される。他の実施形態において、ワイヤレスモジュールは、ハンドルに結合されたハウジングを備え、ワイヤレスモジュールがハンドルに結合されたとき、ワイヤレスモジュールは、電気信号を胃カメラへと送信する。いくつかの実施形態において、ハウジングは、ＵＳＢインタフェース又はポゴピンインタフェースのうちの少なくとも１つによって、ハンドルに取り外し可能に結合する。
【００１８】
[0018]  例示的な実施形態によると、経食道心エコー（ＴＥＥ）プローブをワイヤレスで制御するための方法が提供される。方法は、ＴＥＥプローブの胃カメラが患者の食道内に位置付けられているときに、ＴＥＥプローブのハンドルに結合されたワイヤレス通信要素によって、ＴＥＥプローブから離間されたコンソールによって送信されたコマンド信号をワイヤレスで受信するステップと、受信されたコマンド信号を、ワイヤレス通信要素によって、ハンドルに結合されたコントローラへと送信するステップと、受信されたコマンド信号に応じて、コントローラによって、食道内の胃カメラの遠位部分の運動を制御するために、胃カメラに結合されたアクチュエータに電圧を印加するステップとを有し得る。
【００１９】
[0019]  いくつかの実施形態において、方法は、ハンドルに結合されたコントローラにおいて、アクチュエータからフィードバック信号を受信するステップと、アクチュエータによって、フィードバック信号に基づいて、胃カメラの遠位部分の運動を修正するステップとを更に有し得る。いくつかの態様において、アクチュエータからフィードバック信号を受信するステップは、力検知信号を受信するステップを有し、胃カメラの遠位部分の運動を修正するステップは、アクチュエータによって、胃カメラの遠位部分の運動を休止させるステップを有する。いくつかの実施形態において、方法は、フィードバック信号を、無線通信要素によってコンソールへとワイヤレスで送信するステップと、受信されたフィードバック信号に応じて、力検知インジケータを作動させるステップとを更に有する。フィードバック信号は力検知信号を含む。いくつかの実施形態において、方法は、胃カメラの遠位部分における超音波トランスデューサによって、超音波撮像データを取得するステップと、ワイヤレス通信要素によって、超音波撮像データをコンソールへとワイヤレスで送信するステップとを更に有する。方法は、超音波トランスデューサによって取得された超音波撮像データをビーム形成器において受信するステップと、ビーム形成された超音波撮像データをワイヤレス通信要素へと送信するステップとを更に有し得る。いくつかの実施形態において、方法は、超音波トランスデューサによって取得された超音波撮像データをマイクロビーム形成器において受信するステップと、マイクロビーム形成された超音波撮像データをマイクロビーム形成器へと送信するステップとを更に有する。
【００２０】
[0020]  本開示の追加的な態様、特徴、利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００２１】
[0021]  本開示の例示的な実施形態が、添付の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】[0022]  一実施形態による、従来技術の経食道心エコー（ＴＥＥ）プローブの側部立面図である。
【図２】[0023]  図１の従来技術のＴＥＥプローブの線図である。
【図３】[0024]  本開示の実施形態による、モジュール式超音波撮像デバイス及び超音波撮像システムの斜視図である。
【図４】[0025]  本開示の実施形態による、ＴＥＥプローブシステムの線図である。
【図５Ａ】[0026]  本開示の実施形態による、ＴＥＥプローブのハンドルの斜視図である。
【図５Ｂ】[0027]  本開示の実施形態による、図５Ａのハンドルの部分的透明斜視図である。
【図６Ａ】[0028]  本開示の実施形態による、ＴＥＥプローブの胃カメラの近位部分、胃カメラ接合インタフェース、及びハンドルの遠位部分の斜視図であり、胃カメラ及びハンドルが結合されていない図である。
【図６Ｂ】[0029]  本開示の実施形態による、ＴＥＥプローブの胃カメラの近位部分、ハンドル接合インタフェース、及びハンドルの遠位部分の斜視図であり、胃カメラ及びハンドルが結合されていない図である。
【図７】[0030]  図６Ａ及び図６ＢのＴＥＥプローブの斜視図であり、胃カメラ及びハンドルが結合されている図である。
【図８】[0031]  本開示の実施形態による、胃カメラの近位部分及びハンドルの部分的透明斜視図である。
【図９Ａ】[0032]  本開示の実施形態による、ＴＥＥプローブの遠位部分の横側の側部立面図であり、遠位部分の前方及び後方への屈曲を示した図である。
【図９Ｂ】[0033]  図９ＡのＴＥＥプローブの遠位部分の前側の側部立面図であり、遠位部分の左方及び右方への屈曲を示した図である。
【図９Ｃ】[0034]  図９ＡのＴＥＥプローブの遠位部分の前側の側部立面図であり、遠位部分の反時計回り回転、時計回り回転、前進位置決め、後退位置決めを示した図である。
【図９Ｄ】[0035]  図９ＡのＴＥＥプローブの遠位部分の斜視図であり、超音波トランスデューサの多平面角度の増加及び減少を示した図である。
【図１０】[0036]  本開示の実施形態による、ＴＥＥプローブのハンドルの遠位部分及び胃カメラの近位部分の断面図である。
【図１１】[0037]  本開示の実施形態による、ＴＥＥプローブの胃カメラの遠位部分の断面図である。
【図１２】[0038]  本開示の実施形態による、ＴＥＥプローブシステムの概略図である。
【図１３】[0039]  本開示の別の実施形態による、マイクロビーム形成器を含むＴＥＥプローブシステムの概略図である。
【図１４】[0040]  本開示の実施形態による、コンソールインタフェースを有するＴＥＥプローブのハンドルの近位部分の斜視図である。
【図１５】[0041]  本開示の実施形態による、ＴＥＥプローブのワイヤレスモジュールの部分的透明斜視図である。
【図１６】[0042]  本開示の実施形態による、ワイヤレスモジュールを備えるＴＥＥプローブシステムの線図である。
【図１７】[0043]  本開示の別の実施形態による、ワイヤレスモジュールを備えるＴＥＥプローブシステムの線図である。
【図１８】[0044]  本開示の実施形態による、ＴＥＥ処置を遠隔的に制御するための方法の線図である。
【図１９】[0045]  超音波画像を取得し、コンソールへとワイヤレスで送信するための方法の線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
[0046]  本開示の原理の理解を促す目的で、図面において示された実施形態が参照され、これらの実施形態を説明するために具体的な用語が使用される。それにもかかわらず、本開示の範囲に対する限定が意図されるものではないと理解されるものである。説明されるデバイス、システム及び方法に対する任意の変更及び更なる修正、並びに本開示の原理の任意の更なる適用は、本開示が関連する当業者が通常思いつくように、完全に想定され、本開示に含まれるものである。特には、１つの実施態様に関して説明された特徴、コンポーネント及び／又はステップが、本開示の他の実施形態に関して説明される特徴、コンポーネント及び／又はステップと組み合わされ得ることは、完全に想定されるものである。しかしながら、簡略化のために、これらの組み合わせの多くの繰り返しは、個別に説明されるものではない。
【００２４】
[0047]  図１及び図２は、胃カメラ３０と、ハンドル２０と、コンソールインタフェースケーブル７０とを含む、従来のＴＥＥプローブ１０を示す。本実施形態において、胃カメラ３０、ハンドル２０、及びコンソールインタフェースケーブル７０は、恒久的に接続されている。ハンドル２０は、恒久的接続部５５において胃カメラに対して、恒久的接続部７５においてコンソールインタフェースケーブル７０に対して恒久的に接続されている。換言すれば、図１及び図２のＴＥＥプローブ１０の胃カメラ３０及びコンソールインタフェースケーブル７０は、ハンドル２０から分離又は脱離するように構成されておらず、また、その逆も当てはまる。いくつかの実施形態において、従来のＴＥＥプローブ１０は、胃カメラ３０及びコンソールインタフェースケーブル７０が、医師又はユーザによって容易に分離されない接着剤、ネジ、又は他の装着手段によって、恒久的接続部５５、７５においてハンドル２０に対して恒久的に固定された一体的ユニットを備える。
【００２５】
[0048]  恒久的とは、定期的な脱離及び再装着のために構成又は設計されていない結合又は装着のモードを広範に指すものとして使用される。故に、２つの結合されたコンポーネントが物理的に分離可能であったとしても、本開示は、これらのコンポーネントがデバイスの通常の医療的使用において脱離されないものであるとき、この結合又は装着を恒久的と呼ぶ。結合された、結合している、〜に結合された、又は接続されたという用語は、任意の連結、装着、又は接続を広範に指すために使用される。本開示は、例え２つのコンポーネントが互いに対して恒久的に固定されていても、又は単一のユニットとして一体的に形成されていても、それらが結合されていると呼ぶ。本開示において使用されるとき、結合されたとは、結合又は装着の直接的又は間接的なモード、及び取り外し可能な結合又は装着のモードを想定する。例え２つのコンポーネントが互いに対して直接的に接触していなくても、又は２つのコンポーネントの間に１つ又は複数の結合コンポーネントが存在していても、それらは互いに対して結合されていると呼ばれる。取り外し可能又は分離可能とは、デバイス又はシステムの通常の使用の最中において、医療処置の前、最中又は後などに、分離及び再装着されるように構成された結合又は装着のモードを指すために使用される。
【００２６】
[0049]  胃カメラ３０は、長尺本体部３７と、遠位部分３９と、近位部分３２とを含む。長尺本体部３７は、患者の食道を通って誘導されるように可撓性である。胃カメラ３０は、ハンドル２０に結合された第１及び第２の運動制御部２３、２５に機械的に接続された第１及び第２のプルケーブル３１、３３を含む。このような構成は、医師が、胃カメラの遠位部分の運動を制御することを可能とする。胃カメラ３０の遠位部分３９を制御することは、医師が、胃カメラ３０を患者の生理機能的構造を通って所望の撮像場所へと誘導することを助け得る。胃カメラが剛直又は固定的な構成を有すると、患者に傷害を与えることがあり、超音波画像を得るために正確な設置と患者の生理機能的構造との十分な接触とを要求する超音波撮像には不適である。故に、プルケーブル３１、３３及び可撓性コンポーネントは、患者の臓器の超音波画像の取得に際して医師を助ける。第１及び第２のプルケーブル３１、３３は、第１及び第２の運動制御部２５、２７に対して機械的に接続されているので、第１及び第２の運動制御部２３、２５を操作する医師は、遠位部分３９が食道の壁を圧迫したときに、胃カメラ３０の遠位部分３９から触覚的なフィードバックを受け取る。
【００２７】
[0050]  従来のプルケーブルは、胃カメラ先端部からハンドルに配置された運動制御部へと延在するプルワイヤによって操作されるので、胃カメラは、通常の使用の最中において、ハンドルから分離又は脱離され得ない。故に、胃カメラは、典型的には、ハンドルに恒久的に固定されてきた。しかし、このような構成は、それら自体を、ＴＥＥプローブハードウェアの不必要な冗長性、及び、コストが高く又は危険なクリーニング処置など、上に論じられたもののような欠点と結びつけ得る。
【００２８】
[0051]  図３は、本開示の一実施形態による超音波撮像システム１００の超音波デバイス１１０を示す。示された実施形態において、超音波撮像システムデバイスは、ＴＥＥプローブ１１０を備える。この実施形態において、近位部分１３２及び遠位部分１３９を有する胃カメラ１３０は、ハンドル１２０から脱離された状態で図示されている。胃カメラ１３０は、胃カメラ１３０の遠位部分１３９に胃カメラ先端部１４０を含む。胃カメラ１３０は、胃カメラ１３０の近位部分１３２に胃カメラ接合インタフェース１６０を含み、ハンドル１２０は、ハンドル１２０の遠位部分１２９にハンドル接合インタフェース１５０を含む。胃カメラ１３０及びハンドル１２０は、ハンドル接合インタフェース１５０及び胃カメラ接合インタフェース１６０を介して、互いに対して取り外し可能に結合するように構成される。いくつかの実施形態において、胃カメラ１３０及びハンドル１２０は、ハンドルの１つ又は複数のユーザ制御部によって胃カメラ１３０の遠位部分１３９の運動をユーザが制御し得るように、及び、超音波撮像データ及び／又は制御データが胃カメラ１３０の超音波トランスデューサから胃カメラ接合インタフェース１６０及びハンドル接合インタフェース１５０を越えてコンソールに伝わるように、互いに対して取り外し可能に結合する。いくつかの実施形態において、胃カメラ先端部１４０は、胃カメラ１３０が内部に位置付けられた解剖学的構造に関連する撮像データを取得するように構成された撮像要素を含む。例えば、撮像要素は、超音波撮像データを取得するように構成された１つ又は複数の超音波トランスデューサ（例えば、図１１の撮像要素１４２）を含み得る。例えば、撮像要素は、１つ又は複数の超音波トランスデューサ要素を含む超音波トランスデューサアレイであり得る。例えば、いくつかの実施形態において、超音波トランスデューサアレイは、２個から１１００個の間の超音波トランスデューサ要素を備える。いくつかの実施形態において、超音波トランスデューサアレイは、６４個、１２８個、５１２個、又は１０２４個の超音波トランスデューサ要素を備え、又は、これより多いか、これよりも少ない任意の他の適切な個数の超音波トランスデューサ要素を備える。
【００２９】
[0052]  本実施形態及び他の実施形態に対して使用されるとき、ハンドルは、医師によって把持、操作、又は手動制御されるように構成された構造を指す。以下において更に詳細に説明されるように、ハンドルは、様々な機能及び動作を実施するようにも構成され、電子コンポーネントを備える。例えば、胃カメラ１３０の遠位部分１３９を操作することは、胃カメラの遠位部分に結合された１つ又は複数のプルケーブル１３１、１３３を後退及び／又は解除させ得るハンドル１２０のダイヤル又は他のユーザ制御部を操作することを伴う。例えば、１つ又は複数のプルケーブルを後退及び解除することで、胃カメラの遠位部分の後方／前方への屈曲又は右方／左方への屈曲を制御し得る。故に、図３において図示されるハンドル１２０は、医師によって把持され又は取り扱われる本体部又はハウジングを含むが、本開示は、ハンドルを、電子回路など様々なコンポーネントを備えるＴＥＥプローブシステムの部分を広範に指すものとして使用する。
【００３０】
[0053]  本開示の図３及び他の図面に関して論じられる超音波デバイス１１０はＴＥＥプローブであるが、患者の解剖学的構造の様々な部分の超音波画像を取得するように構成された様々な超音波撮像デバイス及びシステムを提供することは本開示の範囲内にある。それ故、超音波デバイス１１０は、患者の様々な身体ルーメンにおける使用のために適した任意のタイプの撮像システムであってよい。いくつかの実施形態において、超音波デバイス１１０は、前方視血管内超音波（ＩＶＵＳ）撮像、血管内超音波（ＦＬ−ＩＶＵＳ）撮像、血管内光音響（ＩＶＰＡ）撮像、心臓内心エコー検査（ＩＣＥ）及び／又は他の適切な撮像モダリティのために構成されたシステムを含む。
【００３１】
[0054]  超音波デバイス１１０は、任意の適切なルーメン内撮像データを取得するように構成され得ることが理解される。いくつかの実施形態において、デバイス１１０は、光学的撮像、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）などの任意の適切な撮像モダリティの撮像コンポーネントを含み得る。いくつかの実施形態において、デバイス１１０は、圧力センサ、流量センサ、温度センサ、光ファイバ、反射体、鏡、プリズム、切除要素、無線周波数（ＲＦ）電極、導体、及び／又はこれらの組み合わせを使用して任意の適切なルーメン内データを取得するように構成され得る。概して、デバイス１１０は、患者の身体ルーメンに関連するルーメン内データを取得する電子的、機械的、光学的及び／又は音響的感知要素を含み得る。デバイス１１０は、患者のルーメン内への挿入のためのサイズ及び形状に形成され、構造的に配置され、及び／又は他のやり方で構成される。
【００３２】
[0055]  いくつかの示された実施形態において、超音波デバイス１１０はＴＥＥプローブである。いくつかの実施形態において、超音波デバイスは、カテーテル、誘導カテーテル、又は誘導ワイヤである。超音波デバイス１１０は可撓性長尺部材１３７を含み得る。本明細書において使用されるとき、長尺部材又は可撓性長尺部材は、解剖学的構造のルーメン内に位置付けられるように構造的に配置された（例えば、そのようなサイズ及び／又は形状に形成された）任意の薄く、細長く、可撓性の構造を少なくとも含む。例えば、可撓性長尺部材１３７の遠位部分１３９はルーメン内に位置付けられ得る一方、可撓性長尺部材１３７の近位部分１３２は、患者の身体の外側に位置付けられ得る。可撓性長尺部材１３７は、長手方向軸を含み得る。場合によっては、長手方向軸は、可撓性長尺部材１３７の中央長手方向軸であり得る。いくつかの実施形態において、可撓性長尺部材１３７は、様々なグレードのナイロン、Ｐｅｂａｘ、ポリマー複合材料、ポリイミド、及び／又はＴｅｆｌｏｎで形成された１つ又は複数のポリマー／プラスチックレイヤを含み得る。いくつかの実施形態において、可撓性長尺部材１３７は、撚り合わせられた金属及び／又はポリマーストランドの１つ又は複数のレイヤを含み得る。撚り合わせられたレイヤは、任意の適切なｐｉｃ（ｐｅｒ  ｉｎ  ｃｏｕｎｔ）などの任意の適切な構成にきつく又は緩く撚り合わせられ得る。いくつかの実施形態において、可撓性長尺部材１３７は、１つ又は複数の金属及び／又はポリマーコイルを含み得る。可撓性長尺部材１３７の全体又は一部分は、任意の適切な幾何学的断面輪郭（例えば、円形、卵形、矩形、正方形、楕円形など）、又は非幾何学的断面輪郭を有する。例えば、可撓性長尺部材１３７は、可撓性長尺部材１３７の外径を定める円形の断面輪郭を有する全体的に筒状の輪郭を有し得る。例えば、可撓性長尺部材１３７の外径は、およそ１Ｆｒとおよそ８０Ｆｒとの間など、解剖学的構造１０２内への位置付けのために適切な任意の値であってよく、これは、３Ｆｒ、７Ｆｒ、８．２Ｆｒ、９Ｆｒ、２５Ｆｒ、３０Ｆｒ、３４Ｆｒ、５１Ｆｒ、６０Ｆｒなどの値及び／又はこれらよりも大きい又は小さい他の適切な値を含む。
【００３３】
[0056]  超音波デバイス１１０は、可撓性長尺部材１３７の長さの全体又は一部分に沿って延在する１つ又は複数のルーメンを含むことも含まないこともある。超音波デバイス１１０のルーメンは、１つ又は複数の他の診断及び／又は治療器具を受け入れ及び／又は誘導するように構造的に配置され（例えば、そのようなサイズ及び／又は形状に形成され）得る。もしも超音波デバイス１１０がルーメンを含むなら、ルーメンは、デバイス１１０の断面輪郭の中央に配置され、又はそこからオフセットされる。いくつかの実施形態において、超音波デバイス１１０は、誘導ワイヤと連携して使用される。概して、誘導ワイヤは、解剖学的構造のルーメン内に配置されるように構造的に配置された（例えば、そのようなサイズ及び／又は形状に形成された）薄く、細長く、可撓性の構造である。診断及び／又は治療処置中に、医療専門家は、典型的には、先ず誘導ワイヤを解剖学的構造のルーメン内に挿入し、次に、誘導ワイヤを、血管内閉塞に隣接する場所など、解剖学的構造内の所望の場所に移動させる。誘導ワイヤは、解剖学的構造内の所望の場所において、超音波デバイス１１０などの１つ又は複数の他の診断及び／又は治療器具の導入及び位置付けを容易にする。例えば、超音波デバイス１１０は、誘導ワイヤに沿って解剖学的構造のルーメンを通って移動する。いくつかの実施形態において、超音波デバイス１１０のルーメンは、可撓性長尺部材１３７の全体的長さに沿って延在し得る。いくつかの実施形態において、超音波デバイス１１０が誘導ワイヤとともに使用されることはなく、入口／出口ポートは超音波デバイス１１０から省略され得る。
【００３４】
[0057]  解剖学的構造は、自然の又は人工の両方の、流体で充満された又は包囲された任意の構造を表す。例えば、解剖学的構造は患者の身体内に存在し得る。流体は、解剖学的構造のルーメンを通って流動し得る。場合によっては、超音波デバイス１１０は、経食道的デバイスとして参照され得る。解剖学的構造は、患者の口、喉、食道、及び／又は胃であり得る。他の場合には、超音波デバイス１１０は、心臓内又は血管内デバイスとして参照され得る。様々な実施形態において、解剖学的構造は、心臓血管系、末梢血管系、神経血管系、腎血管系、及び／又は身体内の任意の他の適切な解剖学的構造／ルーメンなど、患者の血管系における動脈又は静脈である。場合によっては、解剖学的構造は蛇行性であり得る。例えば、デバイス１１０は、これらに限定するものではないが、肝臓、心臓、腎臓、胆嚢、膵臓、肺、食道などの臓器；管；腸；脳、硬膜嚢、脊髄、末梢神経などの神経系構造；尿路；並びに心臓の血液、室又は他の部分内の弁、及び／又は身体の他の系などの、任意の数の解剖学的場所及び組織タイプを検査するために使用される。自然の構造に加えて、デバイス１１０は、これらに限定するものではないが、心臓弁、ステント、シャント、フィルタ及び他のデバイスなどの、人工的な構造を検査するために使用される。
【００３５】
[0058]  図４は、本開示の実施形態による、超音波撮像システム１００の線図を示す。いくつかの実施形態において、超音波撮像システムは、ＴＥＥ撮像システムを備える。図４の実施形態を参照すると、胃カメラ１３０は、プローブインタフェース１５５を介してハンドル１２０と通信し、ハンドル１２０は、コンソールインタフェース１７５を介してコンソール１８０と通信する。図３に関連して説明されたものなど、プローブインタフェース１５５は、胃カメラ接合インタフェースとハンドル接合インタフェースとの組み合わせを含む一方、コンソールインタフェース１７５は、コンソールインタフェースケーブルとコンソールインタフェースコネクタとを含む。胃カメラ１３０は、超音波撮像データを取得し、プローブインタフェース１５５を介してハンドル１２０へと超音波撮像データを送信し、ハンドル１２０は、コンソールインタフェース１７５を介して超音波撮像データをコンソール１８０へと送信する。加えて、胃カメラ１３０は、超音波トランスデューサアレイの１つ又は複数の発射シーケンス、胃カメラ１３０の遠位部分１３９の運動又は屈曲などのＴＥＥスキャンの様々な態様を制御するために、制御データを、コンソール１８０からハンドル１２０を介して受信する。
【００３６】
[0059]  いくつかの実施形態において、胃カメラ１３０は、ハンドル１２０を通ってコンソール１８０へと超音波撮像データを送信する。いくつかの実施形態において、コンソールインタフェース１７５は、ハンドル１２０の近位端部など、ハンドル１２０の近位部分に位置する。いくつかの実施形態において、コンソールインタフェース１７５は、ＵＳＢインタフェース又はポゴピンインタフェースのうちの少なくとも１つを備える。他の実施形態において、コンソールインタフェース１７５は、ハンドル１２０に対して恒久的に固定されたケーブルを備える。以下においてより詳細に示されるように、いくつかの実施形態において、ハンドル１２０は、コンソール１８０へと送信されている超音波撮像データを変調又は処理するための電子コンポーネントを含む。
【００３７】
[0060]  図５Ａ及び図５Ｂは、本開示の実施形態による、ＴＥＥプローブ１１０のハンドル１２０を示す。図５Ａ及び図５Ｂのハンドルは、近位部分１２２、遠位部分１２９、及びハンドル接合インタフェース１５０など、図３において示されたハンドルと類似の又は同一のコンポーネントを備える。ハンドル接合インタフェース１５０は、ポゴピンのアレイを含むポゴピンインタフェースと、図３の胃カメラ１３０などの胃カメラに対して取り外し可能に結合するように構成されたラッチ１２７とを備える。ハンドル１２０は、ユーザ入力を受信し、ユーザ入力信号を送信するように構成された１つ又は複数のユーザ入力セレクタ１２５も備える。様々な実施形態において、ハンドル１２０は、１個、２個、３個、４個又はそれより多くのユーザ入力セレクタ１２５を含み得る。例えば、ユーザ入力は、ボタンをクリックすることを含む。ボタンのクリックは、超音波スキャンプロトコルを開始させる信号、又は胃カメラ１３０の運動を制御する信号に変換される。他の実施形態において、ユーザ入力セレクタ１２５は、電子ボタン、ダイヤル、静電容量式タッチセンサ、レバー、スイッチ、ノブ、ジョイスティックなどを含む。
【００３８】
[0061]  図５Ｂは、図５Ａのハンドル１２０の部分的透明図を示す。ハンドル１２０は、経食道的心エコーの１つ又は複数の態様を制御するように構成された様々な電子回路を備える。図５Ｂのハンドル１２０は、ハンドル１２０の近位部分１２２にコンソール接合インタフェース１７０と通信するマイクロコントローラ１２１を備え、ハンドル１２０の遠位部分１２９にハンドル接合インタフェース１５０を備え、及び、ユーザ入力セレクタ１２５を備える。マイクロコントローラ１２１は、コンソール接合インタフェース１７０、ユーザ入力セレクタ１２５、又はその両方を介して、コンソールからコマンド信号などの電気信号を受信し得る。マイクロコントローラ１２１は、胃カメラ１３０などのＴＥＥプローブ１１０の対応するコンポーネントへと、電気信号を受信及び送信する。ハンドル１２０は、ＴＥＥプローブ１１０の様々なコンポーネントに電力を供給するように構成された電力供給部１２３も備える。図５Ｂの実施形態において、ハンドル１２０は、ビーム形成器１２８と、スキャンコントローラ１２６と、信号プロセッサ１２４とを、ハンドル１２０の遠位部分１２９に備える。ビーム形成器１２８は、超音波トランスデューサから超音波撮像データを受信し、超音波画像を構築するように超音波撮像データを処理するように構成される。信号プロセッサ１２４は、医師に対して表示されるべき超音波撮像データを更に処理するように構成される。スキャンコントローラ１２６は、周波数、パルス振幅、パルス送信タイミング、エコー受信タイミング、スキャンラインパターン進行など、超音波トランスデューサによって実行される超音波撮像処置の様々な態様を制御する。
【００３９】
[0062]  図５Ｂの実施形態のビーム形成器１２８、信号プロセッサ１２４、及びスキャンコントローラ１２６は、ハンドル１２０の遠位部分１２９に配置されているが、ビーム形成器１２８、信号プロセッサ１２４、又はスキャンコントローラ１２６のうちの任意のものを、胃カメラ１３０、又はハンドル１２０の近位部分など、ＴＥＥプローブ１１０の他のエリアに位置付けることは、本開示の範囲内にある。いくつかの実施形態において、これらのコンポーネントのうちの１つ又は複数は、外部コンソール（例えば、図４のコンソール１８０）の一部である。他の実施形態において、ハンドル１２０はコンソールインタフェースケーブルに結合される。なおも他の実施形態において、コンソールインタフェースケーブルは、ハンドル１２０に対して恒久的に装着され、又は、ハンドル１２０と一体的に形成される。いくつかの実施形態において、ハンドルは、電力供給部１２３と通信し、マイクロコントローラ１２１、スキャンコントローラ１２６、及び胃カメラ１３０などのＴＥＥプローブの１つ又は複数の電気的コンポーネントに対して電力を供給するように構成されたバッテリを備える。
【００４０】
[0063]  図６Ａ及び図６Ｂは、本開示の一実施形態によるＴＥＥプローブ１１０の胃カメラ１３０の胃カメラ接合インタフェース１６０及びハンドル１２０のハンドル接合インタフェース１５０の斜視図を示す。図６Ａにおいて図示されるように、胃カメラ接合インタフェース１６０は、胃カメラ１３０の、近位端部などの、近位部分１３２に配置され、雌ポゴコネクタ１６２のアレイを備える。図６Ｂにおいて図示されるように雌ポゴコネクタ１６２は、ハンドル接合インタフェース１５０のポゴピン１５２のアレイに対応する。ハンドル接合インタフェース１５０及び胃カメラ接合インタフェース１６０は、結合されたとき、胃カメラ１３０からハンドル１２０の電気的コンポーネントへと電気信号を送信するように、及びこれと逆向きに電気信号を送信するように構成される。
【００４１】
[0064]  本開示において、送信とは、電気的コンポーネントがデバイスの別のコンポーネントへと電気信号を送り、転送し、又はその通過を可能とすることを指す。例えば、電気的ワイヤは、コマンドを実行し得る電子回路又は様々な電気的コンポーネントへと選択的に電気信号を転送し得る電子回路を含まないが、電気的ワイヤは電気信号を送信する。
【００４２】
[0065]  図６Ａ及び図６Ｂの実施形態の胃カメラ接合インタフェース１６０及びハンドル接合インタフェース１５０は、ポゴピンインタフェース１６２、１５２を含むが、本開示は、胃カメラ１３０とハンドル１２０又はコンソール１８０との間でのデータ伝達を提供する任意の脱離可能なインタフェースを想定する。例えば、いくつかの実施形態において、胃カメラ接合インタフェース１６０及びハンドル接合インタフェース１５０は、ＵＳＢインタフェースを備える。他の実施形態において、胃カメラ接合インタフェース１６０及びハンドル接合インタフェース１５０は、キー付き電気的コネクタ、プラグ及びソケットコネクタ、又は任意の他の適切なインタフェースを備える。
【００４３】
[0066]  図７は、結合された状態にある図６Ａ及び図６Ｂのハンドル１２０及び胃カメラ１３０を示す。この構成において、胃カメラ１３０をハンドル１２０に固定し、胃カメラ１３０とハンドル１２０との間で電気信号を受け渡すことを可能とするために、胃カメラ接合インタフェース１６０はハンドル接合インタフェース１５０に結合される。ハンドル１２０と胃カメラ１３０との間で受け渡す電気信号は、患者の身体内での胃カメラ１３０の運動を制御するための命令、超音波撮像データ、及び他の信号を含む。胃カメラ１３０へのハンドル１２０の結合は、図５Ａにおいて示されるラッチ１２７などのラッチ、若しくは磁力的結合などの取り外し可能なコンポーネントを固定するための任意の他の適切な方法による物理的接続、又はＵＳＢインタフェース、プラグ及びソケットコネクタなどの従来の電気的接続を使用した物理的接続を含む。
【００４４】
[0067]  脱離可能な又はモジュール式のコンポーネントを有するＴＥＥプローブは、一体的なユニットを備える従来のＴＥＥプローブによって必要とされる機器冗長性のうちのいくつかを除去し得る。例えば、本開示の実施形態によるＴＥＥプローブ１１０は、医師がいくつかの胃カメラ１３０のうちの１つをＴＥＥプローブ１１０のハンドル１２０に装着することを可能とする。医師は、彼女の業務において、彼女の患者の種々の解剖学的構造及び生理機能的構造に対応する様々な胃カメラ１３０（例えば、種々の直径及び／又は長さの胃カメラ）、並びに彼女が実施することを所望する種々のタイプ撮像に対応する様々な胃カメラ１３０を使用する。様々な胃カメラ１３０に同一のハンドルが結合し得るので、医師は、各胃カメラについて、ハンドルとコンソールインタフェースケーブルとを含む別個の完全なＴＥＥプローブユニットを所持する必要がない。加えて、脱離可能なコンポーネントを有するＴＥＥプローブ１１０は、デバイスのクリーニングにおいて利点を有する。あるタイプのクリーニングプロセスを必要とする胃カメラ１３０などのコンポーネントは、これと同一のクリーニングプロセスを必要としない他のコンポーネントとは別個にクリーニングされ得る。例えば、胃カメラ１３０のクリーニングプロセスでは損傷を受ける可能性のあるハンドル１２０は、その設計及びコンポーネントにより適したクリーニングプロセスを使用してクリーニングされ得る。
【００４５】
[0068]  図８は、胃カメラ１３０がハンドル１２０から分離された状態の、図３のＴＥＥプローブ１１０の部分的透明図を示す。胃カメラ１３０は、第１のプルケーブル１３１及び第２のプルケーブル１３３に結合されてこれらを作動させるように構成されたモータ１３５を含む。第１のプルケーブル１３１及び第２のプルケーブル１３３は各々、複数の個別のケーブル又はワイヤを備える。第１及び第２のプルケーブル１３１、１３３は、モータ１３５が第１及び／又は第２のプルケーブル１３１、１３３を作動又は後退させたときに、モータ１３５が胃カメラ１３０の遠位部分１３９の運動の様々な方向を制御し得るように、胃カメラ１３０の遠位部分１３９の異なる場所に結合される。例えば、図９Ａにおいて示されるように、第１のプルケーブル１３１の後退及び解除が、胃カメラ１３０の遠位部分１３９の後方及び前方への屈曲を制御するように機能する一方、第２のプルケーブル１３３の後退及び解除は、胃カメラ１３０の遠位部分１３９の右方及び左方への屈曲を制御するように機能する。
【００４６】
[0069]  胃カメラ１３０内にモータ１３５を位置付けることは、胃カメラ１３０の動作性又は操作性を維持しつつ、胃カメラ１３０とハンドル１２０との間のインタフェース及び結合の複雑さを減らすことを可能とする。図１及び図２を振り返ると、従来のＴＥＥプローブ１０は、プルケーブル３１、３３を作動させるための運動制御部２３、２５をハンドル２０に位置付けており、このことは、プルケーブル３１、３３が胃カメラ３０の遠位部分からハンドル２０の運動制御部２３、２５まで架け渡されることを必要とする。このような構成は、胃カメラ１３０がハンドル１２０に結合されたときに、胃カメラ１３０の遠位部分１３９の制御を保持しつつ、医師によって胃カメラ１３０がハンドル１２０から切り離され及び再結合され得る図８の構成のようなモジュール式の構成を可能としない。
【００４７】
[0070]  胃カメラ先端部１４０は、超音波トランスデューサ１４２と、ハンドル１２０に超音波撮像データを運ぶために超音波トランスデューサ１４２と通信する超音波トランスデューサワイヤリング１４３とを収容する先端部ハウジング１４１を含む。胃カメラ１３０は、ハンドル１２０と胃カメラ１３０の遠位部分１３９とに接続されてそれらの間に架け渡される第１のプルケーブル１３１及び第２のプルケーブル１３３も含む。
【００４８】
[0071]  第１及び第２のプルケーブル３１、３３は、それぞれ、第１の運動制御部２３及び第２の運動制御部２５に結合される。第１及び第２の運動制御部２３、２５は、ハンドル２０に結合され、胃カメラ３０の遠位部分３９の運動の方向又は自由度に対応する。例えば、第１の運動制御部２３は、胃カメラ３０の遠位部分３９の後方及び前方への屈曲に対応する一方、第２の運動制御部２５は、胃カメラ３０の遠位部分３９の右方及び左方への屈曲に対応する。故に、第１及び第２の運動制御部２３、２５を操作することによって、ユーザは、患者の食道内の胃カメラ３０の遠位部分３９の運動及び向きを制御し得る。
【００４９】
[0072]  図８において図示される胃カメラ１３０は、第１及び第２のプルケーブル１３１、１３３の運動を制御するモータ１３５を備えるが、胃カメラ１３０は、胃カメラの遠位部分１３９の運動を制御する他の機構又はアクチュエータを備えてよい。更には、図８の胃カメラ１３０は、第１及び第２のプルケーブル１３１、１３３を備えるが、胃カメラ１３０は、第３及び第４のプルケーブルなどの追加的なプルケーブルを備えてよい。上述のように、各プルケーブルは、胃カメラ１３０の遠位部分１３９の運動を制御するように構成された複数の個別のワイヤ又はケーブルを備える。
【００５０】
[0073]  図９Ａ〜図９Ｄは、運動及び屈曲の様々なモードにおける胃カメラ１３０の遠位部分１３９を示す。図９Ａは、後方及び前方への屈曲の様々なモードにおける胃カメラ１３０の遠位部分１３９の側面図を図示する。図９Ｂは、右方及び左方への屈曲の様々なモードにおける胃カメラ１３０の遠位部分１３９の正面向きの図を示す。前方／後方への屈曲及び右方／左方への屈曲は、１つ又は複数の運動のモードに対応する１つ又は複数のプルケーブルの後退及び解除によって達成される。上述のように、医師は、第１のプルケーブル１３１を後退させ、又は解除することによって胃カメラ１３０の遠位部分１３９の前方又は後方への屈曲を制御する。第１のプルケーブル１３１は複数の個別のケーブルを備えるので、胃カメラ１３０の遠位部分の前方又は後方への屈曲を制御することは、第１のプルケーブル１３１の個別のワイヤのうちの１つを後退させる一方、第１のプルケーブル１３１の個別のワイヤのうちの別のものを静止したままにすることを含む。
【００５１】
[0074]  図９Ｃ〜図９Ｄは、胃カメラ１３０の遠位部分１３９及び超音波トランスデューサ１４２の運動の追加的なモードを示す。図９Ｃは物理的運動のモードを示し、これは、患者の食道内で胃カメラ１３０を回転させるためにハンドルを回転させるなど胃カメラ１３０を手動で調節することによって達成され得る引き下げ、前進、及び回転を含む。医師は、ハンドルを患者の食道に向かって前進させること又は患者の食道から引き下げることによって、患者の食道内の胃カメラ１３０の遠位部分１３９を前進させ又は引き下げることもできる。図９Ｄは、トランスデューサ１４２による超音波エネルギーの射出に関連する電子又はビーム角度運動のモードを示す。図９Ｄにおいて示される運動のモードは、図９Ａ〜図９Ｄにおいて示された運動のモードなどのように、胃カメラの遠位部分の物理的な操作を必要としない。図９Ｄの運動の電子的モードは、発射のタイミング及び受信シーケンスなどの超音波トランスデューサアレイの１つ又は複数の電子的態様を制御することによって達成される。
【００５２】
[0075]  図９Ａ〜図９Ｄを全体的に参照すると、胃カメラ１３０の遠位部分１３９の運動及び屈曲の示された様々なモードは、ハンドルの１つ又は複数のユーザ入力セレクタ（例えば、図８の１２５ａ、１２５ｂ）によって制御される。例えば、一実施形態において、胃カメラ１３０の遠位部分１３９の前方及び後方への屈曲は第１のユーザ入力セレクタ１２５ａによって制御される一方、左方及び右方への屈曲は第２のユーザ入力セレクタ１２５ｂによって制御される。遠位部分１３９の回転、前進、及び引き下げは、ＴＥＥプローブ１１０のハンドル１２０を手動で回転させ、前進させ及び引き下げることによって達成され得る。電子又はビーム角度運動は、第３のユーザ入力セレクタによって操作又は調節される。上述のように、ユーザ入力セレクタ１２５ａ、１２５ｂは各々、電子ボタン、ダイヤル、静電容量式タッチセンサ、レバー、スイッチ、ノブ、ジョイスティックなどのうちの少なくとも１つを備える。一実施形態において、医師が第１のユーザ入力セレクタ１２５ａの電子ボタンをクリックすると、ハンドル１２０は第１のユーザ入力セレクタ１２５ａからユーザ入力信号を受信し、胃カメラ１３０の遠位部分１３９の後方及び前方への屈曲を制御するために、ハンドル接合インタフェース１５０及び胃カメラ接合インタフェース１６０を介して胃カメラ１３０へと制御信号を送信する。
【００５３】
[0076]  図１０は、図３に示されたＴＥＥプローブ１１０のハンドル１２０の遠位部分１２９及び胃カメラ１３０の近位部分１３２の断面図を示す。胃カメラ１３０の近位部分１３２は、力センサコントローラ１３８と、モータ１３５と通信するモータコントローラ１３４とを含む。力センサコントローラ１３８は、力センサ１４５（図１１において示される）と通信し、力センサ信号を受信し、力センサ信号に基づく動作を実施するように構成される。
【００５４】
[0077]  例えば、胃カメラ１３０の遠位部分１３９に対して力が印加されると、力センサコントローラ１３８は、力センサ１４５から検知された力の値を含む力センサ信号を受信し、検知された力の値を所定の閾値と比較する。もしも検知された力の値が所定の閾値を超えるならば、力センサコントローラ１３８は、胃カメラ１３０の遠位部分１３９によって患者の食道に印加される力を減少又は除去するために、モータの出力を減少若しくは休止させる命令、又は胃カメラ１３０の遠位部分１３９の運動を逆転させるようにモータ出力を逆転させる命令をモータコントローラ１３４へと送り得る。このような構成は、医師が、安全限界を超えた力を印加することなく胃カメラ１３０の遠位部分１３９の運動を制御することを可能とする。食道の壁に印加される過剰な力は、患者への傷害をもたらすことがある。
【００５５】
[0078]  図１０の胃カメラは、超音波トランスデューサ１４２及び胃カメラ接合インタフェース１６０と通信する超音波トランスデューサワイヤリング１４３を更に備える。超音波トランスデューサワイヤリング１４３は、ハンドル１２０及び／又はコンソールへと送信されるように、超音波撮像データを超音波トランスデューサ１４２から胃カメラ接合インタフェース１６０に運ぶ。胃カメラ１３０は、力センサコントローラ１３８及び力センサ１４５と通信し、これらの間に架け渡される力センサワイヤリング１４６も備える。力センサワイヤリング１４６は、力センサデータを力センサコントローラ１３８へと送信するように構成される。他の実施形態において、力センサワイヤリング１４６は、モータコントローラ１３４と通信し、モータコントローラ１３４は、胃カメラ１３０の遠位部分１３９を制御するために力センサ１４５から力検知信号を受信するように構成される。
【００５６】
[0079]  図１１は、図３の胃カメラ１３０の遠位部分１３９の断面図を示す。この実施形態において、胃カメラ１３０の遠位部分１３９は、胃カメラ先端部１４０を、胃カメラ１３０の遠位先端部又はその近傍に含む。胃カメラ先端部１４０は、先端部ハウジング１４１を、胃カメラ先端部１４０の外側に備える。胃カメラ先端部１４０は、超音波トランスデューサ１４２も含み、これは、超音波トランスデューサアレイと、先端部ハウジング１４１と通信し、胃カメラ先端部１４０及び／又は胃カメラ１３０の遠位部分１３９に印加される力を検知するように構成された力センサ１４５とを備える。力センサ１４５は、胃カメラ１３０の遠位部分１３９の周りに位置付けられたフレキシブル基板、又はフレックス回路力センサを備える。胃カメラ先端部１４０は、超音波トランスデューサ１４２の超音波トランスデューサアレイと通信するマイクロビーム形成器１４４も備える。マイクロビーム形成器１４４は、超音波画像を生む際に使用するために超音波トランスデューサアレイから到来する電気信号を処理又は修正するように構成される。マイクロビーム形成器１４４は、ハンドル１２０における対応するビーム形成器（図５Ｂの１２８）と組み合わされても使用される。このような構成において、マイクロビーム形成器１４４は、未加工の超音波画像データを超音波トランスデューサ１４２からコンソールへと送信するために必要とされる冗長性及び電気的ワイヤリングのうちのいくらかを除去する。胃カメラ１３０内のマイクロビーム形成器１４４を使用することは、超音波撮像データを送信するために必要とされるポゴピン１５２、１６２の数を減少させることなどによって、胃カメラ接合インタフェース１６０及びハンドル接合インタフェース１５０の複雑さを減少させるためにも役立つ。
【００５７】
[0080]  いくつかの実施形態は、ハンドル１２０におけるビーム形成器（図５Ｂの１２８）と組み合わされて使用されるマイクロビーム形成器１４４を提供しているが、胃カメラ１３０内に配置されたビーム形成器を備える胃カメラ１３０を提供することは、本開示の範囲内にある。故に、全てのビーム形成は胃カメラ１３０内で行われ得、又は、他の実施形態において、ビーム形成は、胃カメラ１３０のマイクロビーム形成器とハンドル１２０のビーム形成器との間で分担され得る。いくつかの実施形態において、全てのビーム形成がハンドル１２０内で行われる。他の実施形態において、胃カメラ１３０はマイクロビーム形成器を備えない。
【００５８】
[0081]  図１２は、本開示の一実施形態による、ＴＥＥ撮像システム１００の概略図を示す。図１２のＴＥＥ撮像システム１００は、図３〜図１１において図示された実施形態と類似の又は同一のコンポーネントを備える。図１２において図示されるように、ＴＥＥ撮像システム１００は、先端部ハウジング１４１と、モータ１３５と、プルケーブル１３１、１３３と、超音波トランスデューサ１４２と、力センサ１４５と、温度センサ１４８とを有する胃カメラ１３０を備える。これらのコンポーネントは、図３〜図１１において図示された構成と同様に配置され、又は、僅かに異なる構成を有する。
【００５９】
[0082]  図１２において示されるように、マイクロコントローラ１２１は、様々な機能を実施するために様々な電気信号を受信及び送信する。マイクロコントローラ１２１は、コンソール１８０から、又は、ハンドル１２０に結合されたボタン１２５などのユーザ入力セレクタからコマンドを受信する。次いで、マイクロコントローラ１２１は、これらのコマンドを処理し、電力供給部１２３、スキャンコントローラ１２６、及びモータ１３５などの適切なコンポーネントに中継する。また、マイクロコントローラ１２１は、力センサ１４５、モータ１３５、及び信号プロセッサ１２４などの様々なコンポーネントから信号を受信する。マイクロコントローラ１２１によって受信される信号は、ＴＥＥ撮像システム１００の様々なコンポーネントを制御及び調節するためのフィードバックとしてマイクロコントローラ１２１によって処理される力データ、温度データ、モータ位置データなどの情報を含む。
【００６０】
[0083]  例えば、スキャンコントローラ１２６は、スキャンシーケンスを開始するためのコマンド信号をマイクロコントローラ１２１から受信するとともに、実施されるべきスキャンシーケンスに関する制御データ及びタイミング信号を受信する。スキャンコントローラ１２６は、超音波画像取得の様々な態様を制御するために、制御データ及びタイミング信号をビーム形成器１２８及び信号プロセッサ１２４へと送信する。ビーム形成器１２８は、１つ又は複数の発射信号を超音波トランスデューサ１４２へと送信し、超音波トランスデューサ１４２に超音波の形態の超音波エネルギーを患者の解剖学的構造内に射出させる。１つ又は複数の発射信号は、射出された超音波のエコーを測定又は記録するコマンド信号も含む。次いで、超音波トランスデューサ１４２は、エコーを測定し、超音波エコーを、ビーム形成器１２８へと送信されるべき超音波画像データを含む電気信号に変換する。次いで、ビーム形成器１２８は、スキャンコントローラ１２６からの基準に基づいて、超音波画像データを処理、変調又はビーム形成し、超音波画像データの更なる処理のために、ビーム形成された超音波画像データを信号プロセッサ１２４へと送信する。次いで、信号プロセッサ１２４は、処理された超音波画像データをマイクロコントローラ１２１へと送信する。処理された超音波画像データを信号プロセッサ１２４から受信すると、マイクロコントローラ１２１は、処理された超音波画像データをコンソールインタフェースを介してコンソール１８０へと送る。
【００６１】
[0084]  別の例において、マイクロコントローラ１２１は、モータ１３５の機能又は出力を制御するために、モータ１３５に電圧又は電流を印加する電力制御信号を電力供給部１２３へと送る。モータ１３５は、先端部ハウジング１４１に結合された１つ又は複数のプルケーブル１３１、１３３に結合される。モータ１３５が回転してプルケーブル１３１、１３３を作動させると、力センサ１４５は、先端部ハウジング１４１などの胃カメラの一部分に印加された力を検知し、検知された力を電気信号に変換し、この電気信号を力センサコントローラ１３８へと送信する。力センサ１４５からの電気信号は、力センサ１４５及び／又は先端部ハウジング１４１に印加された力の量などの力データを含む。力センサコントローラ１３８は、力データを閾値と比較すること、及びコマンド信号及び検知された力の値のうちの少なくとも１つをマイクロコントローラ１２１へと送信することなどの様々な機能を実施する。
【００６２】
[0085]  いくつかの実施形態において、力センサコントローラ１３８が、力センサ１４５に印加された力が閾値を超えていることを示す検知された力信号を力センサ１４５から受信すると、力センサコントローラ１３８は、モータ１３５の出力を調節するために、モータ１３５に印加される電圧又は電流を調節するために、コマンド信号をマイクロコントローラ１２１へと送信する。他の実施形態において、マイクロコントローラ１２１は、力センサコントローラ１３８から力データを受信し、検知された力の値を閾値と比較し、モータ１３５の出力を調節するために、モータ１３５に印加される電圧又は電流を調節するように電力供給部１２３に命令する。なおも他の実施形態において、もしも力センサ１４５が所定の閾値を超える力を検知したならば、力センサコントローラ１３８は、モータ１３５の出力を調節するために、電気信号をモータ１３５へと直接的に送信する。他の実施形態において、マイクロコントローラ１２１は、モータ１３５への電力供給を休止して胃カメラ１３０の遠位部分１３９のモータの運動を休止するために、電力供給部１２３に命令を送り、又は、胃カメラ１３０の遠位部分１３９をデフォルト位置に戻すために、モータ１３５の運動を逆転させるようにモータ１３５に命令する。また、モータ１３５は、医師又はユーザが胃カメラ１３０の遠位部分１３９の運動を予測可能的に制御することを可能とするために、モータ位置データをマイクロコントローラ１２１へと送る。
【００６３】
[0086]  図１３は、本開示の別の実施形態による、ＴＥＥプローブシステムの概略図を示す。図１３は、図１２の実施形態と類似のコンポーネントを示し、更に、先端部ハウジング１４１内に位置付けられ、スキャンコントローラ１２６、ビーム形成器１２８、及び超音波トランスデューサ１４２と通信するマイクロビーム形成器１４４を示す。換言すれば、図１３のＴＥＥプローブの機能は、図１２のＴＥＥプローブと類似しているが、マイクロビーム形成器１４４が追加されている。図１３のマイクロビーム形成器は、超音波トランスデューサ１４２によって取得及び送信された未加工の超音波画像データを処理又は修正するように構成され得る。図１１に関連して上述されたように、マイクロビーム形成器１４４は、胃カメラ接合インタフェース１６０及びハンドル接合インタフェース１５０を介してハンドルへと送信されるデータの量を低減するように機能する。また、マイクロビーム形成器１４４は、超音波トランスデューサ１４２を制御するために、タイミング信号などの制御データをスキャンコントローラ１２６から受信する。ハンドル１２０のビーム形成器１２８は、医師に対して表示されるデータを準備するために、マイクロビーム形成された超音波撮像データに対して追加的な処理を実施する。
【００６４】
[0087]  本開示の別の態様に移ると、図１４は、本開示の一実施形態による、ＴＥＥプローブ１１０のハンドル１２０の近位部分１２２を示す。近位部分１２２は、ハンドル１２０の近位端部に配置され、コンソールへとデータを送信するように構成されたコンソールインタフェース１１１を備える。コンソールインタフェース１１１は、ポゴコネクタのアレイを備えるポゴピンインタフェース１１４を含む。コンソールインタフェースは、接合コネクタを所定位置に誘導するように構成されたキースロット１１７も含む。ポゴピンインタフェース１１４は、コンソールインタフェースケーブルへのハンドル１２０の取り外し可能な結合又は装着を可能とする。図１４の実施形態はポゴピンインタフェース１１４を備えるが、ハンドル１２０は、ＵＳＢインタフェース、プラグ及びソケットインタフェースなど、コンソールに接続する他のインタフェース又は手段を備えてよい。例えば、脱離可能なＵＳＢケーブルが、ハンドル１２０とコンソールとの間に延在し得、いくつかの従来のＴＥＥプローブの実施形態のようにケーブルが恒久的に装着されるのではなく、ハンドル１２０へのケーブルの取り外し可能な又は分離可能な接続を可能とする。以下において図１５に関連して説明されるように、コンソールインタフェースは、ワイヤレスモジュールに結合するように構成される。他の実施形態において、コンソールインタフェースは、電力を受信するために、充電ケーブルに結合するように構成される。
【００６５】
[0088]  図１５は、本開示の一実施形態による、ＴＥＥプローブのハンドルに結合されたワイヤレスモジュール１９０を示す。ワイヤレスモジュール１９０は、ハウジング１９７と、ハンドルのコンソールインタフェースに結合するように構成された第１のモジュール接合インタフェース１９５ａとを備える。他の実施形態において、ワイヤレスモジュール１９０は、ハンドル内に配置され、又は、ハンドル１２０に恒久的に固定される。
【００６６】
[0089]  ハウジング１９７及び第１のモジュール接合インタフェース１９５ａに加えて、図１５のワイヤレスモジュールは、無線モジュール１９１と、マイクロコントローラ１９２と、バッテリ１９３と、電力マネージャ１９９と、アンテナ１９４を備えるワイヤレス通信要素と、第２のモジュール接合インタフェース１９５ｂとを備える。ワイヤレスモジュール１９０は、第１のモジュール接合インタフェース１９５ａを介してハンドルに結合する。いくつかの実施形態において、第１のモジュール接合インタフェース１９５ａは、ハンドルのコンソールインタフェースのポゴピンインタフェースに結合するように構成されたポゴピンインタフェースを備える。他の実施形態において、第１のモジュール接合インタフェース１９５ａは、ＵＳＢインタフェース、又はハンドルに結合するための任意の他の適切な手段を備える。
【００６７】
[0090]  無線モジュール１９１は、アンテナ１９４と通信し、コンソールからワイヤレス信号を受信するように構成される。いくつかの実施形態において、ワイヤレス信号は、ＴＥＥスキャンなどの１つ又は複数の機能を実行するためのコンソールからのコマンド又は命令を含む。無線モジュール１９１は、コマンド又は命令を、コンソールインタフェースを介してハンドル１２０及び／又は胃カメラ１３０の様々なコンポーネントへと送信するために、マイクロコントローラ１９２とも通信する。例えば、いくつかの実施形態において、無線モジュール１９１は、胃カメラ１３０の遠位部分１３９の運動を制御するために、コンソール１８０から命令を受信する。ワイヤレスモジュール１９０は、命令をハンドル１２０におけるコントローラへと送信する。次いで、コントローラは、胃カメラ又はハンドルにおけるモータに電力（例えば、電圧、電流）を供給して、胃カメラの遠位部分の運動を制御するように構成されたプルケーブルを作動させるように電力マネージャ１９９に命令する。いくつかの実施形態において、マイクロコントローラ１９２は、モータ又はモータコントローラなどの胃カメラの１つ又は複数のコンポーネントへと命令を直接的に送信する。いくつかの実施形態において、ワイヤレスモジュール１９０は、ユーザインタフェース１９８と、ワイヤレスモジュール１９０の状態又は機能を示すように構成された可聴式インジケータ１９６と、も備える。例えば、いくつかの実施形態において、可聴式インジケータ１９６は、スピーカを備え、ワイヤレスモジュール１９０がハンドルに正しく結合されたことを示すビープ音などの可聴音を発する。
【００６８】
[0091]  ワイヤレスモジュール１９０の様々なコンポーネントは、バッテリ１９３から電力を受信する。バッテリ１９３は、バッテリ１９３からワイヤレスモジュール１９０の他のコンポーネントに電力を分配するように構成された電力マネージャ１９９と通信する。いくつかの実施形態において、ワイヤレスモジュール１９０のバッテリ１９３は、ハンドル及び／又は胃カメラの様々な電気的コンポーネントにも電力を供給する。例えば、胃カメラのモータは、ワイヤレスモジュール１９０のバッテリ１９３から電力を受信する。図１５において図示された実施形態のように、ワイヤレスモジュール１９０は、第２のモジュール接合インタフェース１９５ｂを、ワイヤレスモジュール１９０の近位部分に備える。第２のモジュール接合インタフェース１９５ｂは、コンソールインタフェースケーブル又は充電ケーブルに接続するように構成される。故に、図１５のワイヤレスモジュール１９０に結合されたＴＥＥプローブは、ワイヤレスで、又はコンソールインタフェースケーブルによるコンソールへの有線の接続によって動作する。
【００６９】
[0092]  図１６及び図１７は、ワイヤレスモジュール１９０の実施形態の線図である。図１６のワイヤレスモジュール１９０は、無線モジュール１９１、マイクロコントローラ１９２ａ、及びバッテリ１９３など、図１５において示されたものと類似の又は同一のコンポーネントを含む。バッテリ１９３は電力マネージャ１９９と通信する。電力マネージャ１９９は、マイクロコントローラ１９２ｂ及び無線モジュール１９１などのワイヤレスモジュールの様々なコンポーネントに電力を分配するように構成され得る。図１６の実施形態において、ワイヤレスモジュール１９０は、ワイヤレスモジュール１９０の電気的コンポーネントを収容するハウジング１９７を備える。他の実施形態において、図１７において示される実施形態などのように、ワイヤレスモジュール部分２９０は、ハウジングを備えず、ＴＥＥプローブのハンドル２２０内に配置される。図１７の実施形態において、ハンドル２２０は、コンソールインタフェース２１１を備えるが、第１及び第２のモジュール接合インタフェースを備えない。ハンドル２２０は、コンソール１８０によってワイヤレスで、又はハンドル２２０のコンソールインタフェース２１１（例えば、図１４）及びコンソール１８０に結合されたコンソールインタフェースケーブルを備える有線接続によって制御されるように構成される。
【００７０】
[0093]  図１６を参照すると、無線モジュール１９１は、アンテナ１９４において、コンソール１８０から無線信号を受信する。無線信号は、例えば、コマンド信号及び動作命令を含む。無線モジュール１９１は、無線信号を、マイクロコントローラ１９２ａへと送られるべき電気信号に変換する。電気信号を受信すると、ワイヤレスモジュールのマイクロコントローラ１９２ａは、ハンドル１２０などの適切なコンポーネントに電気信号を転送する。バッテリ１９３は、電力マネージャ１９９を介して、無線モジュール、マイクロコントローラ１９２ａ、１９２ｂに電力を供給する。電力マネージャ１９９は、適切な量の電力をワイヤレスモジュール１９０のコンポーネントの各々に分配するように構成される。代替的に、外部充電器が、電力マネージャ１９９を介してワイヤレスモジュール１９０の様々なコンポーネントに電力を供給する。いくつかの実施形態において、外部充電器は、バッテリ１９３を充電すると同時に、ワイヤレスモジュール１９０のコンポーネントに電力を供給するように構成される。他の実施形態において、外部充電器はバッテリ１９３にのみ電力を供給してこれを充電し、バッテリ１９３がワイヤレスモジュールのコンポーネントに電力を供給する。なおも他の実施形態において、バッテリ１９３は、ハンドル１２０及び胃カメラ１３０のコンポーネントなど、ＴＥＥプローブシステムの他の部分のコンポーネントに電力を供給し得る。いくつかの実施形態において、ワイヤレスモジュール１９０のバッテリ１９３は、ＴＥＥプローブシステムを動作させるために必要な全ての電力を供給する。
【００７１】
[0094]  ボタン、ダイヤル、ノブ、スイッチ、レバー、ジョイスティック、タッチセンサなどの１つ又は複数のユーザ入力セレクタを備えるユーザインタフェース１９８は、ワイヤレスモジュール１９０のハウジングに結合され得、ユーザからの入力を受信するように構成され得る。いくつかの実施形態において、ユーザは、ユーザインタフェース１９８を操作することによって（例えば、ボタンを押すことによって）、ワイヤレスモジュール１９０及び／又はＴＥＥプローブ１１０の１つ又は複数の態様を制御する。次いで、ユーザインタフェース１９８は、ユーザ入力信号をマイクロコントローラ１９２ｂへと送る。マイクロコントローラ１９２ｂは、ユーザ入力信号を受信し、ユーザ入力信号を電力マネージャ１９９又はマイクロコントローラ１９２ａなどの適切なコンポーネントに転送するように構成される。例えば、ユーザインタフェース１９８は、ワイヤレスモジュール１９０の１つ又は複数のコンポーネントの電源を切るために、ユーザから入力コマンドを受信するように構成される。他の実施形態において、ユーザインタフェース１９８は、ＴＥＥスキャンの１つ又は複数の態様、又は胃カメラ１３０の遠位部分１３９の運動を制御するように構成される。
【００７２】
[0095]  一実施形態において、ワイヤレスモジュール１９０のマイクロコントローラ１９２ａは、ハンドル１２０から超音波画像データを受信し得る。マイクロコントローラ１９２ａは、超音波画像データを無線モジュール１９１に転送し得、次いで、無線モジュール１９１は、アンテナ１９４を介して、超音波画像データをコンソール１８０へとワイヤレスで送信する。無線モジュール１９１は、マイクロコントローラ１９２ａによって送信された超音波画像データを、電気信号から無線信号に変換するように構成される。
【００７３】
[0096]  次に図１７を参照すると、図１６のワイヤレスモジュールと類似の又は同一のコンポーネントを含むハンドル２２０のワイヤレスモジュール部分２９０が図示される。例えば、ワイヤレスモジュール部分２９０は、アンテナ２９４と、マイクロコントローラと、バッテリ及び電力マネージャと、マイクロコントローラと、コンソールインタフェースと、ユーザインタフェース２９８とを備える無線モジュール２９１を備える。この点に関して、ハンドル２２０のワイヤレスモジュール部分２９０は、図１６の実施形態に関して上述されたものと類似の又は同一の機能を実行するように構成される。図１７の実施形態において、ワイヤレスモジュール部分２９０は、ハンドル２２０内に配置され、分離可能なユニット又はアタッチメントを備えない。換言すれば、ハンドル２２０は、ワイヤレスモジュール部分２９０及びコンポーネントをその内部に備える。故に、上述のように、図１７の実施形態のワイヤレスモジュール部分２９０は、別個のハウジング、又は第１若しくは第２のモジュールインタフェースを備えない。
【００７４】
[0097]  図１８は、ＴＥＥプローブの胃カメラをワイヤレスで制御するための方法３００の一実施形態のフロー図である。いくつかの実施形態において、方法３００のステップは、図３〜図１７において示されたＴＥＥプローブ及び関連するコンポーネントによって実行される。方法３００のステップは、他の実施形態において、図１８において図示されるものとは異なる順序で実施され、追加的なステップが、ステップの前、最中、及び後に提供されてよく、及び／又は、説明されるステップのうちのいくつかは置き換えられ又は除去されてもよいことが理解されるものである。
【００７５】
[0098]  ブロック３１０において、ワイヤレスモジュールを備えるＴＥＥプローブは、コンソールからワイヤレスコマンド信号を受信する。コマンド信号は、胃カメラ先端部を運動させる命令を含む。コマンド信号は、ワイヤレスモジュールの無線モジュールによってワイヤレスで受信される。ブロック３２０において、無線モジュールは、コマンド信号をコントローラへと送信する。ブロック３３０において、コントローラは、コマンド信号を受信すると、モータなどのアクチュエータに電圧を印加し、アクチュエータを作動させる。コントローラによるアクチュエータに対する電圧の印加は、アクチュエータに電力を分配するように電力供給部に命令することを含む。ブロック３４０において、アクチュエータは、胃カメラの遠位部分を運動又は屈曲させるために、胃カメラ先端部又は胃カメラの遠位部分に結合されたプルケーブルを後退させるように動作する。
【００７６】
[0099]  胃カメラ先端部又は胃カメラの遠位部分が運動又は屈曲すると、胃カメラ先端部は患者の食道に力を印加するか、患者の食道が胃カメラ先端部に力を印加する。ブロック３５０において、胃カメラ先端部における力センサは、胃カメラ先端部に印加された検知された力を測定する。ブロック３６０において、力センサは、胃カメラ先端部に印加された力の量を含む力検知信号を、アクチュエータ及びワイヤレスモジュールと通信する力センサコントローラへと送信する。ブロック３６５において、力センサコントローラは、検知された力の量を所定の閾値と比較する。ブロック３７０において、もしも検知された力が閾値を超えるならば、力センサコントローラは、モータの出力を調節又は休止するようにモータに命令する。いくつかの実施形態において、モータの出力を調節又は休止するようにモータに命令するステップは、モータに分配される電力を減少するように電力供給部に命令するステップを有する。いくつかの実施形態において、もしも検知された力が閾値を超えるならば、力センサコントローラは、胃カメラ先端部を患者の食道内の以前の位置に戻すために、運動を逆転させるようにモータに命令する。
【００７７】
[0100]  ブロック３８０において、力センサコントローラが、検知された力が所定の力の閾値を超えたと判定すると、力センサコントローラは、過剰力信号をコンソールへと送信もする。送信は、ワイヤレスモジュールによってワイヤレスで実施される。ブロック３９０において、コンソールが過剰力信号を受信すると、コンソールは、検知された力が所定の力の閾値を超えたことを医師又はユーザに示すために、力検知インジケータを作動させる。こうして、医師又はユーザは、大きすぎる力が食道に印加されていること、及び、モータが患者の食道内の胃カメラ先端部の運動を休止することに気づく。このようなフィードバックは、医師がＴＥＥプローブをワイヤレスで制御するために役立つ。このようなフィードバックがないと、医師は、患者の食道内の胃カメラの遠位部分の操作において困難に直面する。いくつかの実施形態において、力検知インジケータは、照明、スクリーン上のアイコン、警告音、又はインジケータの組み合わせを備える。
【００７８】
[0101]  図１９は、超音波画像データをコンソールへとワイヤレスで送信するための方法の一実施形態のフロー図である。いくつかの実施形態において、方法４００のステップは、図３〜図１１において示されたＴＥＥプローブ及び関連するコンポーネントによって実行される。方法４００のステップは、他の実施形態において、図１９において図示されるものとは異なる順序で実施され、追加的なステップが、ステップの前、最中、及び後に提供されてよく、及び／又は、説明されるステップのうちのいくつかは置き換えられ又は除去されてもよいことが理解されるものである。
【００７９】
[0102]  ブロック４１０において、超音波トランスデューサは、超音波の形態の超音波エネルギーを患者の身体内に射出することによって超音波画像データを取得する。超音波トランスデューサは、反射された超音波、すなわちエコーを検知し、反射された超音波を超音波画像データを含む電気信号に変換する。ブロック４２０において、超音波トランスデューサは、超音波画像データを、図１１において示されたマイクロビーム形成器１４４と類似の又は同一のマイクロビーム形成器へと送信する。マイクロビーム形成器は、超音波画像データを受信し、処理し、すなわちマイクロビーム形成し、ブロック４３０において、マイクロビーム形成された超音波撮像データは、ビーム形成器へと送信される。いくつかの実施形態において、マイクロビーム形成器は胃カメラ内に配置され、ビーム形成器はハンドル内に配置される。他の実施形態において、ビーム形成器はコンソールに位置する。ビーム形成器は、部分的にビーム形成された超音波画像データを受信し、医師に対して表示されるべき超音波撮像データに対して追加的な処理、すなわちビーム形成を実施する。次いで、ブロック４４０において、ビーム形成された超音波撮像データは、医師に対して表示されるべき超音波画像を生むために、ビーム形成された超音波撮像データを更に処理するように構成された信号プロセッサによって受信される。いくつかの実施形態において、マイクロビーム形成器、ビーム形成器、及び信号プロセッサによって実施される超音波撮像データの処理は、コンソールへと送信されるデータの量を低減する。ブロック４５０において、信号プロセッサは、処理された超音波撮像データをワイヤレスモジュールへと送信し、ブロック４６０において、ワイヤレスモジュールは、処理された超音波撮像データを受信し、これをコンソールへとワイヤレスで送信する。
【００８０】
[0103]  当業者は、上述の装置、システム、及び方法は様々なやり方で修正され得ることも認識するであろう。それ故、当業者は、本開示によって包含される実施形態が、上述の特定の例示的な実施形態に限定されるものではないことを理解されよう。この点に関して、例示的な実施形態が図示され、説明されたが、前述の開示において、広範な修正、変更、及び置換が想定される。このような改変は、本開示の範囲から逸脱することなく、前述のものに対してなされることが理解されるものである。それ故、添付の特許請求の範囲は、広範に、本開示と一貫したやり方によって解釈されることが理解されるものである。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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