特許 7506914 超音波診断システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-19

(45)【発行日】2024-06-27

(54)【発明の名称】超音波診断システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/00 20060101AFI20240620BHJP

【ＦＩ】

A61B8/00

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020123818

(22)【出願日】2020-07-20

(65)【公開番号】P2022020362

(43)【公開日】2022-02-01

【審査請求日】2023-05-11

(73)【特許権者】

【識別番号】504150461

【氏名又は名称】国立大学法人鳥取大学

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100218132

【弁理士】

【氏名又は名称】近田 暢朗

(72)【発明者】

【氏名】榎田 誠

【審査官】冨永 昌彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０６０６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９３１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３３９４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０４４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２９８２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－００７３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２３６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１５８４１１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ８／００ － ８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プローブ本体と、
人体の膝に巻き付けて使用し、内圧の調整によって前記膝に対する密着度を可変とするマンシェット型の支持バンド、および、前記支持バンドの内側と外側を連通し、前記プローブ本体を取り付け可能であり、前記内圧を増加させることによって前記プローブ本体を前記膝に押し付けるように前記プローブ本体を保持する開口部を有する超音波診断用プローブ保持器具と、
前記膝に対して付加される荷重を計測する荷重計測部と
を備える、超音波診断システム。

【請求項2】

前記超音波診断用プローブ保持器具は、前記支持バンドを前記膝に巻き付けた状態において前記開口部の径方向内側に、超音波を透過するジェルを含む緩衝材をさらに備える、請求項１に記載の超音波診断システム。

【請求項3】

前記緩衝材は、透明である、請求項２に記載の超音波診断システム。

【請求項4】

前記プローブ本体は、把持部と、走査面を有して前記把持部よりも大きなヘッド部とを備え、
前記開口部は、前記把持部を保持する硬質の第１保持部と、前記ヘッド部を保持する第２保持部とを備え、
前記第２保持部は、前記支持バンドを前記膝に巻き付けた状態において、前記ヘッド部の前記走査面を前記膝に向かって押圧するように前記膝と対向する押圧面を有している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の超音波診断システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波診断用プローブ保持器具および超音波診断システムに関する。

【背景技術】

【0002】

変形性膝関節症（以下、膝ＯＡともいう。）は、近年、中高齢者によく発症する疾患である。膝ＯＡでは、主に膝関節の内側区画の組織破壊とともに内側半月板のＭＲＤ（Medial Radial Displacement）と称される偏位が見られる。早期の膝ＯＡの病態把握のためには、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）検査を利用して内側半月板のＭＲＤが確認される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－１２２５８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

早期の膝ＯＡの診断において、ＭＲＩ検査は、得られる情報量も多く、他の疾患の否定も可能である一方、高度な施設基準、画像精度のばらつき、および高額な検査費用などの問題がある。また、早期の膝ＯＡに対しては、特殊な撮像方法を使用しない限り、明確かつ容易に異常を検出するのが困難である。また、内側半月板のＭＲＤは膝に対して付加される荷重によって変化し得るため、膝に対して一定の荷重が付加される条件下での検査が好ましい。しかしながら、ＭＲＩ検査では、装置の制約上、膝に対して一定の荷重を付加することが困難であることが多い。

【0005】

代替的な検査として、手持ち型の超音波プローブを膝関節内側部分に当て、ＭＲＩ検査と同様に内側半月板のＭＲＤを確認する方法も考えられる。この方法では、被検者が起立した状態で検査することで、膝に対して一定の荷重を付加した状態で検査できる。また、検査設備が簡便であるとともに検査費用も安価となる。しかしながら、この方法は、超音波プローブを診断毎に同じ態様で膝に押し当てる必要があり、検査の再現性の観点から熟練した検査技術を要する。

【0006】

本発明は、超音波プローブの膝への固定を再現性高くかつ容易に実現する超音波診断システムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、プローブ本体と、人体の膝に巻き付けて使用し、内圧の調整によって前記膝に対する密着度を可変とするマンシェット型の支持バンド、および、前記支持バンドの内側と外側を連通し、前記プローブ本体を取り付け可能であり、前記内圧を増加させることによって前記プローブ本体を前記膝に押し付けるように前記プローブ本体を保持する開口部を有する超音波診断用プローブ保持器具と、前記膝に対して付加される荷重を計測する荷重計測部とを備える、超音波診断システムを提供する。

【0008】

この構成によれば、支持バンドの内圧の増加によりプローブ本体（超音波プローブ）を膝に押し付けることができるため、安定した診断を実現できる。また、患者毎に膝のサイズは異なるが、支持バンドの内圧調整により、患者毎に適したプローブ本体の固定を容易に実現できる。従って、超音波プローブの膝への固定を再現性高くかつ容易に実現できる。また、荷重計測部によって膝に対する荷重を計測できるため、診断毎に膝にかかる荷重がばらつくことを抑制でき、荷重条件を揃えて安定した診断結果を得ることができる。

【0009】

前記超音波診断システムは、前記支持バンドを前記膝に巻き付けた状態において前記開口部の径方向内側に、超音波を透過するジェルを含む緩衝材をさらに備えてもよい。

【0010】

この構成によれば、緩衝材によってプローブ本体と膝との間に生じ得る隙間を埋めることができ、緩衝材を介してプローブ本体を膝に対して密着させることができる。従って、安定した診断を実現できる。

【0011】

前記緩衝材は、透明であってもよい。

【0012】

この構成によれば、緩衝材を透かして膝を視認できることにより、プローブ本体を適切な診断箇所に正確に当てることが容易となる。

【0013】

前記プローブ本体は、把持部と、走査面を有して前記把持部よりも大きなヘッド部とを備え、前記開口部は、前記把持部を保持する硬質の第１保持部と、前記ヘッド部を保持する第２保持部とを備え、前記第２保持部は、前記支持バンドを前記膝に巻き付けた状態において、前記ヘッド部の前記走査面を前記膝に向かって押圧するように前記膝と対向する押圧面を有していてもよい。

【0014】

この構成によれば、プローブ本体の膝への固定を再現性高くかつ容易に実現する構成を具体的に実現できる。特に、第１保持部が硬質であることにより、把持部を強固に安定して保持できる。また、第２保持部の押圧面により、プローブ本体を膝に向かって押圧できる。ここで、硬質とは、プローブ本体を安定して保持できる程度の硬い材質をいう。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、超音波プローブの膝への固定を再現性高くかつ容易に実現する超音波診断システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る超音波診断システムの斜視図。

【図2】超音波診断用プローブ保持器具の第１断面図。

【図3】超音波診断用プローブ保持器具の第２断面図。

【図4】超音波診断用プローブ保持器具の第３断面図。

【図5】図１の矢視Ａ方向から開口部を覗いた側面図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

【0020】

図１を参照して、本実施形態の超音波診断システム１は、プローブ本体（超音波プローブ）１０と、プローブ本体１０を保持する超音波診断用プローブ保持器具１００と、荷重計測装置（荷重計測部）２０とを含む。

【0021】

プローブ本体１０は、公知のものを使用でき、ユーザが握る部分である円柱状の把持部１１と、把持部１１よりも大きなヘッド部１２とを有している。ヘッド部１２の先端には走査面１２ａが設けられている。膝ＯＡの診断においては、主に膝Ｋの内側に対してプローブ本体１０の走査面１２ａを概略垂直に当てることが好ましい。また、診断毎に当て方を変えることなく、毎回同じ態様で走査面１２ａを膝Ｋに当てて診断することが好ましい。

【0022】

超音波診断用プローブ保持器具１００は、プローブ本体１０の膝Ｋへの固定を再現性高くかつ容易に実現するためのものである。膝ＯＡなどの膝Ｋの疾患では、このようにプローブ本体１０の膝Ｋへの固定を再現性高くかつ容易に実現できることにより、安定した診断を容易に行うことができる。

【0023】

図１では、左足の膝Ｋの背面が示されている。向きＸが膝Ｋの内側を示し、向きＹが上向き（頭部へと向かう向き）を示している。図２以降でも同様に表示で向きを示し、向きＺは前方を示す。

【0024】

超音波診断用プローブ保持器具１００は、支持バンド１１０を有している。支持バンド１１０は、人体の膝Ｋに巻き付けて使用される。図１では、支持バンド１１０は膝に巻き付けられた状態で示されているが、膝Ｋから取り外すときには帯状に広げられる。支持バンド１１０には、このような巻き付けおよび取り外しを可能にするマジックテープ（登録商標）などが取り付けられていてもよい。

【0025】

支持バンド１１０は、内部に空気を溜めることが可能なマンシェット型であり、チューブ１２０を介して図示しない空気ポンプと流体的に接続されている。空気ポンプは手動式または電動式であり得る。支持バンド１１０は、空気ポンプの空気の供給量の調整により内圧が調整される。支持バンド１１０は、内圧の調整によって内径を調整可能であり、即ち膝Ｋに対する密着度が可変となっている。支持バンド１１０とチューブ１２０との接続部には逆止弁１２１が設けられている。逆止弁１２１により空気ポンプから支持バンド１１０に供給された空気は逆流することなく、支持バンド１１０の内圧は保たれる。

【0026】

図２を合わせて参照して、支持バンド１１０は、膝Ｋの全体と、太腿の一部と、脹脛の一部とに対して巻き付けられている。図２では、模式的に支持バンド１１０の断面全体にハッチングが施されているが、実際には支持バンド１１０内には空気層が存在する。これは以降の断面図でも同様である。支持バンド１１０は、空気ポンプから診断に適する所定の内圧まで当該空気層に空気を供給されることにより、膝Ｋのまわりに密着する。このようにして、膝Ｋに対して支持バンド１１０を容易に固定できる。

【0027】

図３，４を合わせて参照して、支持バンド１１０には、内側と外側を連通する開口部１１１が設けられている。開口部１１１には、プローブ本体１０（図１参照）を取り付け可能なソケット１１２が取り付けられている。開口部１１１（即ち、ソケット１１２）には、支持バンド１１０の内圧を増加させることによってプローブ本体１０を膝Ｋに押し付ける態様でプローブ本体１０が保持される。なお、本実施形態では、支持バンド１１０にソケット１１２が装着されている例を示すが、ソケット１１２は構成部品として必須ではない。即ち、ソケット１１２と実質的に同形状の開口部１１１を支持バンド１１０に形成することによってプローブ本体１０の保持機能を達成してもよい。

【0028】

本実施形態では、開口部１１１（即ちソケット１１２）は、把持部１１（図１参照）を保持する第１保持部１１３と、ヘッド部１２（図１参照）を保持する第２保持部１１４とを有している。

【0029】

第１保持部１１３は、把持部１１と相補的な円筒状の形状を有し、好ましくは硬質である。ここで、硬質とは、プローブ本体１０を安定して保持できる程度の硬い材質をいう。

【0030】

第２保持部１１４は、第１保持部１１３から連続し、ヘッド部１２と相補的な形状を有している。第２保持部１１４は、支持バンド１１０の取り付け状態において、第１保持部１１３よりも内径側（膝Ｋに近い側）に位置し、ヘッド部１２を膝に向かって押圧するように膝Ｋと対向する押圧面１１５を有している。プローブ本体１０を取り付けた状態で支持バンド１１０の内圧を増加させると、押圧面１１５がプローブ本体１０のヘッド部１２を径方向内側へ押圧する（矢印Ｂ参照）。

【0031】

図３，４では、図示を明瞭にするために、プローブ本体１０は図示されていない。また、図３，４では、第１保持部１１３と第２保持部１１４とに異なる種類のハッチングを付しているが、第１保持部１１３および第２保持部１１４は一体であってもよい。

【0032】

支持バンド１１０を膝Ｋに巻き付けた状態において、開口部１１１の径方向内側には、プローブ本体１０と膝Ｋとの間に位置するように、超音波を透過するジェルを含む緩衝材１３０が設けられている。緩衝材１３０は、開口部１１１の径方向内端を塞ぐように支持バンド１１０に取り付けられている。ただし、緩衝材１３０は、必要に応じて省略され得る。

【0033】

好ましくは、緩衝材１３０は、透明である。この場合、プローブ本体１０を支持バンド１１０から取り外した状態で開口部１１１を覗くと、透明な緩衝材１３０を透かして膝Ｋが見えるようになっている。緩衝材１３０を透かして膝Ｋを視認できることにより、プローブ本体１０を適切な診断箇所に正確に当てることが容易となる。

【0034】

図５は、図１の矢視Ａ方向から開口部１１１を覗いた図である。

【0035】

診断の際には膝Ｋの内側の適切な箇所にマーキングＭが施されることがある。開口部１１１を通じてマーキングＭを開口部１１１の中央で視認できることにより、適切な箇所にプローブ本体１０を配置できることがわかる。従って、支持バンド１１０の膝Ｋへの取り付け方が適切であることを確認できる。

【0036】

再び図１を参照して、模式的に示されているが、荷重計測装置２０は、膝Ｋに対して付加される荷重を計測するものである。荷重計測装置２０としては、公知の体重計やその他の荷重計測可能な装置を用いてもよい。

【0037】

上記の超音波診断システム１を用いて、膝ＯＡを診断する方法の一例について説明する。

【0038】

まず、患者の膝Ｋの内側にマーキングＭを施し、患者が起立した状態で、即ち膝Ｋに負荷がかかる状態で支持バンド１１０を膝Ｋに巻き付ける。このとき、開口部１１１を通じて（緩衝材１３０を透かして）マーキングＭを視認することにより、支持バンド１１０を膝Ｋに適切に取り付ける。次に、開口部１１１（ソケット１１２）にプローブ本体１０を装着し、空気ポンプを使用して支持バンド１１０の内圧を上昇させる。そして、診断に適する内圧に調整した後に超音波プローブ１０による内側半月板のＭＲＤの測定を行う。このとき、好ましくは、荷重計測装置２０で測定する膝Ｋへの負荷荷重を診断に適した一定値に調整する。

【0039】

本実施形態によれば、支持バンド１１０の内圧の増加によりプローブ本体１０を膝Ｋに押し付けることができるため、安定した診断を実現できる。また、患者毎に膝Ｋのサイズは異なるが、支持バンド１１０の内圧調整により、患者毎に適したプローブ本体１０の固定を実現できる。従って、プローブ本体１０の膝Ｋへの固定を再現性高くかつ容易に実現できる。

【0040】

また、緩衝材１３０によってプローブ本体１０と膝Ｋとの間に生じ得る隙間を埋めることができ、緩衝材１３０を介してプローブ本体１０を膝に対して密着させることができる。従って、安定した診断を実現できる。

【0041】

また、上記開口部１１１（ソケット１１２）の詳細構造により、プローブ本体１０の膝への固定を再現性高くかつ容易に実現できる。特に、第１保持部１１３が硬質であることにより、把持部１１を強固に安定して保持できる。また、第２保持部１１４の押圧面１１５により、プローブ本体１０を膝に向かって押圧できる。

【0042】

また、荷重計測装置２０によって膝Ｋに対する荷重を計測できるため、診断毎に膝にかかる荷重がばらつくことを抑制でき、荷重条件を揃えて安定した診断結果を得ることができる。

【0043】

以上より、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

【0044】

上記実施形態では、支持バンド１１０および付随する空気ポンプは、空気を利用するエアマンシェット型の物を例示したが、空気以外のその他の気体または液体を利用するものであってもよい。

【符号の説明】

【0045】

１ 超音波診断システム
１０ プローブ本体（超音波プローブ）
１１ 把持部
１２ ヘッド部
１２ａ 走査面
２０ 荷重計測装置（荷重計測部）
１００ 超音波診断用プローブ保持器具
１１０ 支持バンド
１１１ 開口部
１１２ ソケット
１１３ 第１保持部
１１４ 第２保持部
１１５ 押圧面
１２０ チューブ
１２１ 逆止弁
１３０ 緩衝材
Ｋ 膝
Ｍ マーキング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】