(57)【要約】【課題】より汎用的に用いることができ、任意の姿勢で超音波探触子を保持できる超音波探触子ホルダを提供する。【解決手段】超音波探触子ホルダ１２は、被検体に対して超音波を送受波する超音波探触子１４を保持する内部ホルダ７０と、超音波探触子１４を支持する支持部材に取り付けられ、内部ホルダ７０を収容する空洞部８２を備えた外部ホルダ８０と、を有する。内部ホルダ７０は、凸球面形状をもった外周面を有している。一方、外部ホルダ８０の空洞部８２は、内部ホルダ７０の外周面に対応する凹球面形状をもった側面８２ｂを有している。したがって、空洞部８２の内部で内部ホルダ７０を摺動させることにより、超音波探触子１４の姿勢を変更することができる。【選択図】図４
2005143783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して超音波を送受波する超音波探触子を保持する内部ホルダと、
前記超音波探触子を支持する支持部材に取り付けられ、前記内部ホルダを収容する空洞部を備えた外部ホルダと、
を有し、
前記内部ホルダは、凸球面形状をもった外周面を有し、
前記外部ホルダの空洞部は、前記内部ホルダの外周面に対応する凹球面形状をもった側面を有し、
前記空洞部の内部で前記内部ホルダを摺動させることにより、前記超音波探触子の姿勢が変更されることを特徴とする超音波探触子ホルダ。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波探触子ホルダであって、さらに、
前記外部ホルダに対する前記内部ホルダの可動範囲を規制するストッパを有することを特徴とする超音波探触子ホルダ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波探触子ホルダであって、さらに、
前記外部ホルダに収容された前記内部ホルダの姿勢をロックする姿勢ロック機構を有することを特徴とする超音波探触子ホルダ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波探触子ホルダであって、
前記内部ホルダは、その内側部に設けられ、超音波探触子を保持する弾性保持部を有することを特徴とする超音波探触子ホルダ。
【請求項５】
請求項４に記載の超音波探触子ホルダであって、
前記弾性保持部は、前記内部ホルダに対して着脱可能に設けられていることを特徴とする超音波探触子ホルダ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の超音波探触子ホルダであって、
前記内部ホルダは、水平方向に配設された複数の分割部材の組み立て体として構成され、
前記外部ホルダは、垂直方向に配設された複数の分割部材の組み立て体として構成されることを特徴とする超音波探触子ホルダ。
【請求項７】
被検体に対して超音波を送受波する超音波探触子を保持する超音波探触子保持装置であって、
前記超音波探触子を支持する支持部材であって、前記超音波探触子の位置を粗調整する粗調整機構を備えた支持部材と、
前記超音波探触子を保持するとともに、前記支持部材に取り付けられる超音波探触子ホルダと、
を有し、
前記超音波探触子ホルダは、
前記超音波探触子を保持する内部ホルダであって、凸球面形状をもった外周面を備えた内部ホルダと、
前記内部ホルダを収容する空洞部を備えた外部ホルダと、
を有し、
前記外部ホルダの空洞部は、前記内部ホルダの外周面に対応する凹球面形状をもった側面を有することを特徴とする超音波探触子保持装置。
【請求項８】
請求項７に記載の超音波探触子保持装置であって、
前記粗調整機構は、固定物体に取り付けられるアーム機構であることを特徴とする超音波探触子保持装置。
【請求項９】
請求項８に記載の超音波探触子保持装置であって、
前記アーム機構は、複数のアームを複数の関節で連結した多関節アーム機構であることを特徴とする超音波探触子保持装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の超音波探触子保持装置であって、
前記支持部材は、前記アーム機構の基端部に接続され、前記超音波探触子の位置を微調整する微調整機構を有することを特徴とする超音波探触子保持装置。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか１項に記載の超音波探触子保持装置であって、
前記アーム機構は、前記アームの先端部を前記アームの先端部にかかる荷重を軽減する方向に付勢する付勢部材を有することを特徴とする超音波探触子保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波探触子を支持する支持部材に取り付けられる超音波探触子ホルダおよびこれを用いた超音波探触子保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から超音波を利用して生体内部の診断部位の情報を取得し、その情報に基づいて診断を行う超音波診断が広く普及している。この超音波診断においては、診断部位に超音波を送信し、その反射信号に基づいて超音波画像を形成する。そのため、超音波診断を行う際には、超音波を送受波する超音波探触子を診断部位近辺で保持し、診断部位に対して超音波を送受波する必要がある。その際、超音波探触子は、通常、医師などの観測者が手で保持している。
【０００３】
このような超音波診断の中には、診断部位について一定時間、観測を行い、その時間的変化をみる場合がある。これは、診断部位の時間的変化をみることにより、その機能的異常を検出することができるからである。例えば、血液の流速や血管の収縮の様子を３０分から１時間の長時間にわたり観測することにより循環器系の機能診断を行なう場合などがある。
【０００４】
このような超音波診断を行う場合には、長時間、超音波探触子を同じ場所で保持する必要がある。超音波探触子の位置や姿勢（向き）がずれた場合、正確な診断部位の変化の様子を得ることができないからである。しかしながら、超音波探触子を観測者の手で持つ保持方法では、超音波探触子を長時間同じ位置で保持することが極めて困難であった。
【０００５】
そこで、特許文献１には、超音波探触子を任意の姿勢で長時間保持できる超音波探触子装置が開示されている。これは、超音波探触子をその中心軸を中心として回転自在かつ中心軸を揺動自在に保持する保持部と、被検体の体表に貼着される保持脚とを備えている。保持脚は、保持部の外周に設けられ、被検体の体表形状に応じて自由に変形しうるものとなっている。そして、超音波診断を行う際には、この保持脚を被検体の体表に貼着する。また、超音波探触子を保持部内で回転および揺動させることにより所望の姿勢にする。これにより超音波探触子を所望の姿勢で保持することができる。
【０００６】
また、特許文献２には、体表に沿って超音波探触子を機械走査する多関節ロボットが開示されている。これによれば、超音波探触子を任意の位置で保持することが可能である。
【０００７】
【特許文献１】特許第２６６４５６２号明細書
【特許文献２】特開２００２−２３８８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この特許文献１に記載の超音波探触子装置は、保持脚を体表に貼着させることにより超音波探触子を保持している。そのため、保持脚が貼着しにくい部位、例えば、腕や首など体表面積が小さい部位近辺を超音波診断したい場合には不向きであった。したがって、この超音波探触子装置では、様々な部位を超音波診断することは難しく、汎用性に乏しかった。また、保持脚の貼着という固定手段では、貼着した後、超音波探触子の微小な位置の調整が困難であった。
【０００９】
一方、特許文献２に記載の装置によれば、様々な場所で超音波探触子を保持することができる。しかしながら、この装置では、診断部位である腕を所定の姿勢に保って超音波診断することを前提としているため、超音波探触子は常に鉛直下向きになるようになっている。従って、超音波探触子を任意の姿勢で保持することができないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明では、より汎用的に用いることができ、任意の姿勢で超音波探触子を保持できる超音波探触子ホルダを提供することを目的とする。
【００１１】
他の本発明の目的は、より汎用的に用いることができ、任意の位置および姿勢で超音波探触子を保持する超音波探触子装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の超音波探触子ホルダは、被検体に対して超音波を送受波する超音波探触子を保持する内部ホルダと、超音波探触子を支持する支持部材に取り付けられ、前記内部ホルダを収容する空洞部を備えた外部ホルダと、を有し、前記内部ホルダは、凸球面形状をもった外周面を有し、前記外部ホルダの空洞部は、前記内部ホルダの外周面に対応する凹球面形状をもった側面を有し、前記空洞部の内部で前記内部ホルダを摺動させることにより、前記超音波探触子の姿勢が変更されることを特徴とする。
【００１３】
好適な態様では、前記外部ホルダに対する前記内部ホルダの可動範囲を規制するストッパを有する。別の好適な態様では、前記外部ホルダに収容された前記内部ホルダの姿勢をロックする姿勢ロック機構を有する。別の好適な態様では、前記内部ホルダは、その内側面に超音波探触子を保持する弾性保持部を有する。望ましくは、前記弾性保持部として、複数種類の超音波探触子に対応した複数種類の弾性保持部材が備えられ、それらの弾性保持部材が選択的に使用される。
【００１４】
他の本発明の超音波探触子保持装置は、被検体に対して超音波を送受波する超音波探触子を保持する超音波探触子保持装置であって、前記超音波探触子を支持する支持部材であって、前記超音波探触子の位置を粗調整する粗調整機構を備えた支持部材と、前記超音波探触子を保持するとともに、前記支持部材に対して着脱自在の超音波探触子ホルダと、を有し、前記超音波探触子ホルダは、前記超音波探触子を保持する内部ホルダであって、その外周面が凸球面形状の内部ホルダと、前記内部ホルダを収容する空洞部と前記支持部材との着脱手段とを備えた外部ホルダと、を有し、前記外部ホルダの空洞部は、前記内部ホルダの外周面に対応する凹球面形状をもった側面を有する。
【００１５】
好適な態様では、前記粗調整機構は、固定物体に取り付けられるアーム機構である。この場合、前記アーム機構は、複数のアームを複数の関節で連結した多関節アーム機構であることが望ましい。また、支持部材は、前記アーム機構の基端部に接続され、前記アーム機構の先端位置を微調整する微調整機構を有することが望ましい。
【００１６】
ここで、超音波探触子は、超音波を送受波するものであれば、その形状、機能などは、限定されない。走査方法も機械走査型、電子走査型のいずれであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の超音波探触子ホルダは、種々の支持部材に装着できる。また、内部ホルダを外部ホルダの空洞部内で摺動させることによりその姿勢を変更でき、ひいては、内部ホルダに保持された超音波探触子の姿勢を変更できる。したがって、本発明の超音波探触子ホルダによれば、より汎用的に用いることができ、任意の姿勢で超音波探触子を保持することができる。
【００１８】
他の本発明の超音波探触子保持装置は、超音波探触子の位置の粗調整機構を備えた支持部材に超音波探触子ホルダが装着されている。また、超音波探触子ホルダの内部ホルダを外部ホルダの空洞部内で摺動させることによりその姿勢を変更できる。したがって、任意の位置および姿勢で超音波探触子を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１に本発明の実施の形態である超音波探触子保持装置１０の斜視図を示す。この超音波探触子保持装置１０は、超音波探触子１４を保持する超音波探触子ホルダ１２と超音波探触子ホルダ１２を空中で支持する支持部材１６とに大別される。
【００２１】
超音波探触子ホルダ１２は、超音波探触子１４を任意の姿勢で保持することができる。また、種々の支持部材に接続できるようになっている。支持部材１６は、超音波探触子１４の位置および姿勢を粗調整するアーム機構１８と微調整用のＸＹＺテーブル２０とで構成されている。アーム機構１８は、その姿勢を変形させることにより、その先端を任意の位置および向きにすることができる。ＸＹＺテーブル２０は、固定物体である支持板２１とアーム機構１８の基端部２２とに接続されている。このＸＹＺテーブル２０は、ＸＹＺの３方向に微小移動できるようになっている。
【００２２】
以下、これらの各部材について詳説していく。
【００２３】
はじめに、アーム機構１８について図１、図２を用いて詳説する。図２は、アーム機構１８の側面図である。アーム機構１８は、第１関節２４、第２関節２８、第３関節３４と、それらを連結する第１アーム２６、第２アーム３２、第３アーム３６、および、ＸＹＺテーブル２０に接続される基端部２２とから構成されている。
【００２４】
基端部２２は、その底面においてネジなどの締結手段によってＸＹＺテーブル２０に締結されている。基端部２２の上方には、第１関節２４が設けられている。第１関節２４は、球状体２４ａと収容体２４ｂとから構成されている。球状体２４ａは、基端部２２の上端に接続された略球状部材で、基端部２２に対して固定されている。一方、収容体２４ｂは、球状体２４ａとは別体で構成されており、その内部には、球状体２４ａに対応する凹球状の凹部が形成されている。この球状体２４ａとこれを収容した収容体２４ｂは、球状体２４ａに対して揺動回動自在に動くことができる。つまり、第１関節２４は、いわゆるボールジョイント機構として構成されている。これにより、第１関節２４は、基端部２２に対して３次元的に揺動回動自在となっており、極座標的に動くことができる。
【００２５】
第１関節２４の上端は、第１アーム２６に接続されている。第１アーム２６は、所定の長さの鋼管からなり、上端は、第２関節２８に接続されている。第２関節２８は、さらに第２アーム３２に接続されている。また、第２関節２８は、図１における矢印方向に回転可能となっており、これにより、第１アーム２６と第２アーム３２の角度を自由に調整できるようになっている。第２アーム３２は、第１アーム２６と同様に、所定の長さの鋼管であり、第３関節３４に接続されている。第３関節３４は、第１関節２４と同じく球状体３４ａおよび収容体３４ｂから構成されるボールジョイント機構となっている。
【００２６】
第３アーム３８は、このボールジョイント機構により、第２アーム３２に対して揺動回動自在となっている。そして、第３アーム３８の先端部、すなわち、アーム機構１８の先端部には、後述する超音波探触子ホルダ１２と連結するための雌ネジ部３８ａが形成されている。
【００２７】
このようにアーム機構１８は、２つのボールジョイント機構の関節と、１つの回転可能関節により、その姿勢を自由に調整できるようになっている。そのため、第３アーム３６の先端部の位置および向きを自由に変更できるようになっている。
【００２８】
次に、このように所望の姿勢に調整したアーム機構１８の姿勢を固定する方法について説明する。第２関節２８には、ロック用ハンドル３０が設けられている。ロック用ハンドル３０の先端には、ネジ部４４が設けられている。ネジ部４４の先端には、第１軸４６が同軸状に延設されている。さらに、第１軸４６の先端には、第１軸４６より小径の第２軸４８が同軸状に延設されている。従って、ロック用ハンドル３０を回転させると、ネジ部４４、第１軸４６、第２軸４８は、水平方向（図２におけるＸ方向）に移動する。
【００２９】
第１アーム２６と第２アーム３２の内部には第１固定用シャフト５２、第２固定用シャフト５０がそれぞれ挿通されている。第１固定用シャフト５２は、軸方向に移動可能となっており、その先端部は、傾斜面である先端面５２ａを有するくさび型形状となっている。また、その他端は、基端部２２の球状態２４ａ付近まで伸びている。第２固定用シャフト５０も同様に軸方向に移動可能であり、第２関節３４側の先端部は、傾斜面である先端面５０ａを有するくさび型形状となっている。そして他端は、第３関節３８の球状体３８ａ付近まで伸びている。
【００３０】
ロック用ハンドル３０を回すと、ネジ部４４とともに第１軸４６と第２軸４８が水平方向に移動する。その際、第１軸４６の先端部４６ａによって、第１固定用シャフト５２の先端面５２ａが軸方向に押され、第１固定用シャフト５２が第１関節２４側に移動させられる。その際、第１固定用シャフト５２の下端部で第１関節の球状体２４ａが押さえつけられる。これにより、第１関節２４の動きが固定される。
【００３１】
また、第２軸４８の先端部４８ａは、第２固定用シャフト５０の先端面５０ａに当接し、第２固定用シャフト５０は、第３関節３４側に移動させられる。そして、第１固定用シャフト５２と同様に、第２固定用シャフト５０の端部で第３関節３４の球状体３４ａが押さえつけられることにより、第３関節３４の動きが固定される。さらに、第２関節２８は、ネジ部４４の締め付けにより、その動きが固定される。したがって、ロック用ハンドル３０を回すことにより、第１関節２４、第２関節２８、第３関節３４の動きを同時に固定することができ、１度の操作でアーム機構１８の姿勢を固定することができる。すなわち、複数の関節の一括ロックが可能となっている。これにより、容易にアーム機構１８の姿勢決めが可能となっている。
【００３２】
このように、ボールジョイント機構を有した多関節アーム機構１８により、容易にその姿勢を調整、固定できるため、第３アーム３８の先端部の位置及び姿勢を容易に調整することができる。また、ボールジョイント機構の関節を有するため、これに接続されるアームを極座標系で動かすことが可能であり、より、容易に超音波探触子の位置および姿勢を粗調整できる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、３つの関節を有する多関節アームを用いているが、超音波探触子を保持できるものであれば、他の支持部材であってもよい。例えば、アームの形状を自在に変化させるとともに、その形状を保持することが可能な単一のフレキシブルアーム機構や、所定の物体に固定された支柱などであってもよい。
【００３４】
また、図６に示すように、アーム機構１８のアーム２６，３２にバネ２７，３３を設けてもよい。これは、アーム２６，３２の先端にかかる荷重を軽減させるためのもので、バネ２７，３３は、アーム２６，３２に沿って配されている。この各バネ２７，３３には、各アーム２６，３２の先端にかかる荷重を軽減させる方向（図６における矢印方向）の弾性復元力が働く。すなわち、第１アーム２６に沿って配された第１バネ２７は、第１関節２４と第２関節２８とに接続される。そして、この第１バネ２７には、第１関節２４の方向に弾性復元力が働く。これにより、第１アーム２６の先端部にかかる荷重が軽減される。また、第２アーム３２に沿って配された第２バネ３３は、第２関節２８と第３関節３８とに接続される。そして、この第２バネ３３には、第２関節２８の方向の弾性復元力が働く。これにより、第２アーム３２の先端部にかかる荷重が軽減される。
【００３５】
つまり、これらバネを設けることにより、アーム先端にかかる荷重が軽減され、アーム機構の倒れなどが防止される。そして、アーム機構全体をより安定させることができる。なお、アームの先端にかかる荷重を軽減する方向に、アーム先端を付勢するものであれば、バネに限らず、他の部材でもよい。
【００３６】
次に超音波探触子１４の位置の微調整を行うＸＹＺテーブル２０について説明する。図３は、ＸＹＺテーブル２０の斜視図である。ＸＹＺテーブル２０は、Ｘ用移動体６６、Ｙ用移動体６０、Ｚ用移動体５４と、それぞれに対応するＸ用固定体６８、Ｙ用固定体６２、Ｚ用固定体５６から構成されている。
【００３７】
Ｚ用移動体５４は、アーム機構１８の基端部２２が固定される載置台５４ａを有しており、アーム機構１８の基端部２２と螺合により接続されている。また、Ｚ用移動体５４の側面には、台形の蟻桟がＺ方向に設けられており、Ｚ用固定体５６に設けられた蟻溝にはめ込まれている。Ｚ用固定体５６には、上述したようにＺ方向に蟻溝が設けられており、Ｚ用移動体５４の蟻桟にはめ込まれている。さらに、Ｚ用固定体５６とＺ用移動体５４はＺ用送りネジ５８で連結されており、このＺ用送りネジ５８をまわすことによりＺ用移動体５４をＺ方向に移動させることができる。そして、このＺ用送りネジ５８の１回転当たりのピッチを、例えば、０．５ｍｍのように微小な値にすることにより、Ｚ用移動体５４を微小移動させることができる。このピッチは、ＸＹ方向の送りネジに関しても、同じピッチとなることが望ましいが、各方向で異なるピッチにしてもよい。また、当然ながら、その値は０．５ｍｍに限定されない。
【００３８】
Ｚ用固定体５６の底面には、Ｙ用移動体６０が固着されている。このＹ用移動体６０にも蟻桟がＹ方向に設けられており、Ｙ用固定体６２に設けられた蟻溝にはめ込まれている。そして、Ｙ用移動体６０は、Ｙ用送りネジ６４を回すことにより、Ｙ方向に移動することができる。さらに、Ｙ用固定体６２の底面には、Ｘ用移動体６６が固着されている。Ｘ用移動体６６、Ｘ用固定体６８にも蟻桟及び蟻溝がＸ方向に設けられている。そして、Ｘ用送りネジ（図示せず）の回転により、Ｘ用移動体６６をＸ方向に移動させることができる。Ｘ用固定体６８の下端には、固定物体である支持板２１（図１参照）が連結ネジにより連結されている。この連結により、ＸＹＺテーブル２０およびこれに接続されるアーム機構１８が固定物体に固定される。
【００３９】
以上、説明したようにＸＹＺテーブル２０では、各方向の送りネジの調節により、各移動体を微小移動させることができる。そして、各移動体は、他方向の固定体と固着されており、最終的にアーム機構１８に連結されている。そのため、各移動体の移動は、アーム機構１８、および、これに接続される超音波探触子ホルダ１２（図１参照）に伝達される。したがって、各方向の送りネジを調節することにより超音波探触子ホルダ１２のＸＹＺ方向への位置を微調整することができる。これにより、血管などの微小の診断部位を観測する場合でも、超音波探触子の位置決めを精度良く行うことができる。
【００４０】
なお、超音波探触子の位置の微調整機構としては、本実施の形態にあるような移動テーブルに限定されず、他の形態であってもよい。また、本実施の形態においては、送りネジを手動で回すことにより微調整を行っているが、自動で微調整を行ってもよい。例えば、モータとボールネジなどの組み合わせにより電動制御される微小移動体を用いて、自動で微調整を行なうものであってもよい。
【００４１】
次に、超音波探触子ホルダ１２について図４、図５を用いて説明する。図４は、超音波探触子ホルダ１２の断面図、図５は超音波探触子ホルダ１２の分解斜視図である。
【００４２】
超音波探触子ホルダ１２は、超音波探触子１４を保持する内部ホルダ７０と、これを収容する外部ホルダ８０とを有する。
【００４３】
内部ホルダ７０は、凸球面形状の外周面７１を備えた略円盤体となっている。言い換えれば、内部ホルダ７０は、球体の上側および下側の一部を水平に切り取った不完全球体ともいえる。この内部ホルダ７０は、アルミなどの軽量金属からなり、後述する外部ホルダ８０の空洞部８２内に収納される。
【００４４】
内部ホルダ７０の中心には、超音波探触子１４を保持するための孔部７４が設けられている。この孔部７４の側面、すなわち、内部ホルダ７０の内周面には、弾性保持部７２が設けられている。弾性保持部７２は、ゴムなどの弾性素材から形成されている。この弾性保持部７２は、超音波探触子の形状や大きさに応じて、適宜、交換できるようになっている。
【００４５】
ところで、この内部ホルダ７０は、水平方向に配設された一対の内部ホルダ片７０ａ，７０ｂの組み立て体として構成されている。内部ホルダ片７０ａ，７０ｂは、内部ホルダ７０をそのほぼ中央で縦分割した形状であり、互いに組み合わせることにより内部ホルダ７０が構成される。そして、この一対の内部ホルダ片７０ａ，７０ｂで超音波探触子１４を挟持している。
【００４６】
この挟持の際、超音波探触子１４に接触する挟持面は、弾性保持部７２の側面である。弾性保持部７２は、弾性部材からなるため超音波探触子１４に密着でき、高い保持力を得ることができる。また、超音波探触子１４を交換して使用する場合に、各超音波探触子の多少の形状差異を吸収することができる。
【００４７】
外部ホルダ８０は、略円筒形状をしており、アルミなどの軽量金属からなる。この外部ホルダ８０のほぼ中央には、内部ホルダ７０を収容するための空洞部８２が形成されている。また、その上面には、アーム機構１８の雄ネジ部３８ａと螺合するための連結用螺合部８８が形成されている。この螺合により超音波探触子ホルダ１２とアーム機構１８とが接続される。連結用螺合部８８の反対側には姿勢ロック用ハンドル９０と螺合される姿勢ロック用雌ネジ部８６が設けられている。
【００４８】
空洞部８２は、内部ホルダ７０の外周面と対応する凹球面形状の側面８２ａを備えている。言い換えれば、空洞部８２の凹球面の直径は、内部ホルダ７０の凹球面の直径とほぼ同じか、僅かに、大きいものとなっている。また、その高さは、内部ホルダ７０より高くなっている。したがって、この空洞部８２は、内部ホルダ７０を完全に収納することができる。空洞部８２の上下端部は、開口されており、内部ホルダ７０に保持された超音波探触子１４が突出できるようになっている。また、その空洞部８２の上下端部には、突起部８３が形成されている。この突起部８３は、空洞部８２に収容された内部ホルダ７０の可動範囲を規制するストッパとして機能する。すなわち、空洞部８２内を摺動する内部ホルダ７０は、この突起部８３と干渉することにより、その可動範囲が制限される。したがって、過度の動きによる超音波探触子１４と外部ホルダ８０との衝突などが防止される。
【００４９】
外部ホルダ８０には、水平方向に伸びるスリット８４とこのスリット８４を跨ぐ姿勢ロック用雌ネジ部８６とが形成されている。この姿勢ロック用雌ネジ部８６には、姿勢ロック用ハンドル９０に設けられた雄ネジ部９０ｂが螺合される。これらは、内部ホルダ７０に保持された超音波探触子１４の姿勢をロックする姿勢ロック機能を提供する。すなわち、姿勢ロック用ハンドル９０を緩めた状態においては、内部ホルダ７０と空洞部８２との間には適度な遊びがあり、内部ホルダ７０は自由に動くことができる。一方、姿勢ロック用ハンドル９０を締めた場合には、スリット８４の幅が狭くなり、空洞部８２内の内部ホルダ７０の動きが止められる。これにより、内部ホルダ７０に保持された超音波探触子１４の姿勢を固定することができる。
【００５０】
この外部ホルダ８０も、垂直方向に配設された一対の外部ホルダ片８０ａ，８０ｂから構成されている。言い換えれば、外部ホルダ８０は、横方向に分割されている。そして、この一対の外部ホルダ片８０ａ，８０ｂで内部ホルダ７０を上下から挟持することにより内部ホルダ７０を収容している。このように内部ホルダ７０を縦分割、外部ホルダ８０を横分割とするのは、縦、横方向のいずれの力に対しても強い構造とするためである。例えば、内部ホルダ７０および外部ホルダ８０のいずれも縦分割とすると、超音波探触子ホルダ１２全体として縦方向の力に弱い構造となる。しかし、それぞれを異なる方向に分割することにより、いずれの方向の力に対しても強い構造を提供できる。また、内部ホルダ７０および外部ホルダ８０のいずれも分割部材の組み立て体として構成することにより、超音波探触子ホルダ１２の清掃などのメンテナンスを容易に行うことができる。したがって、超音波探触子ホルダ１２、ひいては、超音波探触子１４を清潔な状態に保つことができる。
【００５１】
次に、この超音波探触子ホルダ１２の動きについて説明する。
【００５２】
内部ホルダ７０は、一対の内部ホルダ片７０ａ，７０ｂで超音波探触子１４を挟持することにより、超音波探触子１４を保持する。このときの超音波探触子１４と接触する挟持面は弾性保持部７２の側面である。そのため、超音波探触子１４表面に凹凸などがあっても、密着して挟持することができる。これにより、挟持面と超音波探触子１４との接触面積を増やすことができ、保持力を向上させることができる。そして、保持力を向上させることにより、ひいては、超音波探触子ホルダ１２の小型、軽量化を図ることができる。また、異なる超音波探触子１４を使用する場合でも、多少の形状差異は、この弾性保持部７２で吸収することができるため、超音波探触子を交換する毎に弾性保持部７２を交換する必要はない。
【００５３】
形状、大きさがかなり異なる超音波探触子１４に交換する場合は、弾性保持部７２を交換する。これにより、形状、大きさの異なる超音波探触子についても、同じ超音波探触子ホルダで対応することができる。そして、この超音波探触子ホルダを様々な超音波診断に用いることができ、より汎用性を高めることができる。もちろん、内部ホルダ全体を交換できるようにしてもよい。
【００５４】
このように超音波探触子１４を保持した超音波探触子ホルダ１２は、アーム機構などの支持部材に取り付けられる。これは、外部ホルダ８０の上面に設けられた連結用螺合部８８とアーム機構１８先端の雄ネジ部３８ａとの螺合によりなされる。なお、本実施の形態では、アーム機構１８に取り付けているが、診断部位や診断環境などに応じて適宜別の支持部材に取り付けてもよい。また、接続手段として螺合を用いているが、他の接続手段であってもよい。このように超音波探触子ホルダ１２を診断部位や診断環境などに応じて種々の支持部材に接続可能とすることにより、様々な部位の超音波診断に用いることができる。したがって、より汎用的に用いることができる。
【００５５】
超音波探触子ホルダ１２とアーム機構１８とを接続した後は、超音波探触子１４が適切な姿勢になるように調整する。超音波探触子１４は、空洞部８２内を動くことができる内部ホルダ７０により保持されているため、超音波探触子１４を手動で動かすことにより姿勢調整できる。内部ホルダ７０の動きの中心点は、内部ホルダ７０の中心点（外周面を構成する球面の中心点）となる。したがって、この内部ホルダ７０の中心に保持された超音波探触子１４は、その中心軸を中心とした回転、および、中心軸の揺動が可能となる。この動きは、人が手で保持した超音波探触子１４の姿勢調整を行うときの動きに近い。したがって、観測者は、手で超音波探触子１４を保持する場合と近い感覚で、超音波探触子１４の姿勢調整を行うことができる。そのため、簡易に超音波探触子１４の姿勢調整をすることができる。
【００５６】
また、この姿勢調整の際に、内部ホルダ７０の可動範囲は、突起部８３であるストッパにより規制されている。したがって、超音波探触子１４を動かしすぎて、外部ホルダ８０などにぶつけることがない。そのため、観測者は安心して超音波探触子１４の姿勢調整を行うことができる。
【００５７】
超音波探触子１４を適切な姿勢に調整できれば、姿勢ロック用ハンドル９０を締めることにより、その姿勢を固定する。これにより、超音波探触子１４が所望の姿勢に固定され、安定した状態で超音波診断を行うことができる。
【００５８】
以上、説明したように、この超音波探触子ホルダは、種々の支持部材に装着できる。また、内部ホルダを外部ホルダの空洞部内で摺動させることにより、内部ホルダに保持された超音波探触子の姿勢も変更することができる。したがって、この超音波探触子ホルダによれば、より汎用的に用いることができ、任意の姿勢で超音波探触子を保持することができる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、超音波探触子の姿勢調整を手動で行っているが、モータなどを利用して自動で姿勢調整できるようにしてもよい。また、本実施の形態では、内部ホルダの外周面の全面、および、外部ホルダの空洞部の側面の全面を球面形状としているが、内部ホルダが外部ホルダの空洞部内で摺動できるのであれば、一部に凹部が形成されていてもよい。また、本実施の形態では、軽量、小型化のために内部ホルダを空洞部内に完全に収納しているが、内部ホルダの一部が空洞部から突出する構成にしてもよい。また、ストッパ（空洞部の端部の突起部）や姿勢ロック機構は、上記構成に限定されず、他の構成であってもよい。
【００６０】
次に、以上のような構成を有する超音波探触子保持装置１０を用いて超音波診断を行う場合について図１を用いて説明する。
【００６１】
超音波診断を行う際には、予め、超音波探触子ホルダ１２に超音波探触子１４を取り付けておく。そして、この超音波探触子ホルダ１２を、アーム機構１８およびＸＹＺテーブル２０からなる支持部材１６に取り付ける。この時点では、超音波探触子１４は、超音波探触子ホルダ１２内で自由に動ける状態にしておく。すなわち、姿勢ロック用ハンドル９０を緩めておく。また、超音波探触子１４の後端から引き出された超音波ケーブルは図示しない超音波診断装置に接続しておく。
【００６２】
この支持部材１６の近傍に被検体を配し、診断部位（図１では、上腕部血管）を安定した状態にしておく。そして、手動でアーム機構１８の姿勢を変化させ、その先端に接続された超音波探触子ホルダ１２、ひいては、超音波探触子１４の位置、および、姿勢を調整する。超音波探触子１４を所望の位置および姿勢に近い状態に調整できれば、アーム機構１８のロック用ハンドル３０を締めて、アーム機構１８の姿勢を固定する。
【００６３】
次に、ＸＹＺテーブル２０の各方向のネジを回して超音波探触子１４の位置について微調整を行う。このとき、超音波診断装置に表示される超音波画像を参照しながら、調整するとより正確な位置決めができる。
【００６４】
また、同じように、超音波診断装置に表示される超音波画像を参照しながら、超音波探触子１４の姿勢調整を行う。この姿勢調整は、超音波探触子ホルダ１２に保持された超音波探触子１４を手で動かして行う。上述したように、この姿勢調整は、超音波探触子１４を手で保持した場合に近い感覚で行うことができるため、より簡易に行うことができる。そして、適切な姿勢に調整できれば、姿勢ロック用ハンドル９０を締めることにより、その姿勢をロックする。そして、その状態で、超音波診断を開始する。
【００６５】
以上、説明したように本実施の形態の超音波探触子ホルダは、種々の支持部材に接続可能であるため、様々な場面で用いることができる。そのため、より汎用的に用いることができる。また、本実施の形態の超音波探触子保持装置を用いれば、超音波探触子の位置および姿勢の調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態である超音波探触子保持装置の斜視図である。
【図２】アーム機構の側面図である。
【図３】ＸＹＺテーブルの斜視図である。
【図４】超音波探触子ホルダの断面図である。
【図５】超音波探触子ホルダの分解斜視図である。
【図６】本発明の他の実施の形態である超音波探触子保持装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  超音波探触子保持装置、１２  超音波探触子ホルダ、１４  超音波探触子、１６  支持部材、１８  アーム機構、２０  ＸＹＺテーブル、７０  内部ホルダ、８０  外部ホルダ、８２  空洞部。
【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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