特表 2023-553486 磁気共鳴ガイドに用いる５自由度の治療焦点定位装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-21

(54)【発明の名称】磁気共鳴ガイドに用いる５自由度の治療焦点定位装置

(51)【国際特許分類】

   A61N 7/00 20060101AFI20231214BHJP

【ＦＩ】

A61N7/00

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023535997

(86)(22)【出願日】2021-03-24

(85)【翻訳文提出日】2023-06-13

(86)【国際出願番号】 CN2021082584

(87)【国際公開番号】W WO2022126896

(87)【国際公開日】2022-06-23

(31)【優先権主張番号】202023048152.9

(32)【優先日】2020-12-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523085739

【氏名又は名称】上海沈徳無創時代医療科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｓｈｅｎｄｅ Ｇｒｅｅｎ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｅｒａ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】４／Ｆ， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ８， Ｎｏ． １００１， Ｑｉｎｚｈｏｕ Ｎｏｒｔｈ Ｒｏａｄ， Ｘｕｈｕｉ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｈｉｎａ

(71)【出願人】

【識別番号】523085740

【氏名又は名称】沈徳（寧波）医療器械科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｓｈｅｎｄｅ （Ｎｉｎｇｂｏ） Ｍｅｄｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ

【住所又は居所原語表記】Ｆ１（Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ３）， Ｎｏ．１ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ４， Ｎｏ． ６６ Ｍｅｉｓｈａｎ Ｇａｎｇｃｈｅｎｇ Ｒｏａｄ， Ｂｅｉｌｕｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｎｉｎｇｂｏ， Ｚｈｅｊｉａｎｇ， Ｃｈｉｎａ

(71)【出願人】

【識別番号】523085751

【氏名又は名称】南通沈徳医療器械科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｎａｎｔｏｎｇ Ｓｈｅｎｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ

【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ １０２， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ２， Ｎｏ．１５８ Ｘｉｎｓｈｅｎｇ Ｒｏａｄ， Ｃｈｏｎｇｃｈｕａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｎａｎｔｏｎｇ， Ｊｉａｎｇｓｕ， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】蘇志強

(72)【発明者】

【氏名】田周

(72)【発明者】

【氏名】劉志

(72)【発明者】

【氏名】王健

(72)【発明者】

【氏名】孫▲チ▼

(72)【発明者】

【氏名】劉文傑

(72)【発明者】

【氏名】温家宝

(72)【発明者】

【氏名】崔磊

(72)【発明者】

【氏名】呉昊

(72)【発明者】

【氏名】張勝發

【テーマコード（参考）】

4C160

【Ｆターム（参考）】

4C160JJ33

4C160JJ36

4C160JJ50

(57)【要約】

本発明は磁気共鳴ガイドに用いる５自由度の治療焦点定位装置に関し、駆動ベッド、動作ベッド及び補助ベッドを含む。動作ベッドにプローブ接続ディスク及びプローブ運動制御モジュールが設けられ、駆動ベッドにプローブ運動制御モジュールを駆動するためのモータ変速ユニットが設けられる。プローブ運動制御モジュールは、プローブ前後移動機構、プローブ左右移動機構、プローブ上下移動機構、プローブ回転機構及びプローブスイング機構を含む。プローブ接続ディスクに超音波プローブが取り付けられ、治療焦点位置は超音波プローブにより決定される。本発明は駆動ベッド、動作ベッド及び補助ベッドのモジュール化設計を採用し、モータ変速ユニット及び超音波プローブを完全に分離し、モータユニット及び超音波プローブが近距離であることによる電磁干渉の影響を防止する。５自由度の並列構造の設計により、運動過程の制御を精確にし、各自由度の間は互いに干渉せず、プローブ焦点の定位はより柔軟性があり便利である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動ベッド（１００２０）、動作ベッド（１００３０）及び補助ベッド（１００３１）を含み；
前記動作ベッド（１００３０）に、プローブ接続ディスク（１００８１）及びプローブ接続ディスク（１００８１）が多自由度運動を行うように制御するプローブ運動制御モジュールが設けられ、前記プローブ接続ディスク（１００８１）に超音波プローブが取り付けられ；
前記プローブ運動制御モジュールがプローブ前後移動機構（１００７０）、プローブ左右移動機構（１００６０）、プローブ回転機構（１００５０）、プローブ上下移動機構（１００６１）及びプローブスイング機構（１００８０）を含み；
前記駆動ベッド（１００２０）に前記プローブ運動制御モジュールを駆動するためのモータ変速ユニット（１００４０）が設けられ、前記モータ変速ユニット（１００４０）が前記プローブ移動制御モジュールに動力を提供し、結合することにより前記プローブ接続ディスク（１００８１）の運動を制御し、さらには前記超音波プローブの運動を制御することを特徴とする、磁気共鳴ガイドに用いる、５自由度の治療焦点定位装置。

【請求項2】

前記モータ変速ユニット（１００４０）が５つ設けられ、プローブ前後移動機構のモータ変速ユニット（１００９０）、プローブ左右移動機構のモータ変速ユニット（１０１００）、プローブ回転機構のモータ変速ユニット（１０１０１）、プローブ上下移動機構のモータ変速ユニット（１０１１０）及びプローブスイング機構のモータ変速ユニット（１０１２０）を含み、
前記プローブ前後移動機構のモータ変速ユニット（１００９０）が前記駆動ベッド（１００２０）に固定接続され、前記プローブ左右移動機構のモータ変速ユニット（１０１００）が第１Ｌ型ブラケット（１０１４０）により駆動領域キャリッジ（１０１５０）に固定接続され、前記プローブ回転機構のモータ変速ユニット（１０１０１）が第２Ｌ型ブラケット（１０１８０）により前記駆動領域キャリッジ（１０１５０）に固定され、前記プローブ上下移動機構のモータ変速ユニット（１０１１０）が第３Ｌ型ブラケット（１０１７０）により駆動領域キャリッジ（１０１５０）に固定接続され、前記プローブスイング機構のモータ変速ユニット（１０１２０）が第４Ｌ型ブラケット（１０１７１）により駆動領域キャリッジ（１０１５０）に固定接続され、前記駆動領域キャリッジ（１０１５０）が駆動領域ガイドレール（１０１６０）を介して前記駆動ベッド（１００２０）に結合されることを特徴とする、請求項１に記載の磁気共鳴ガイドに用いる、５自由度の治療焦点定位装置。

【請求項3】

各モータ変速ユニットがいずれもモータブラケット（１０２４０）、モータブラケット（１０２４０）内に取り付けられる大歯車（１０２１０）及び小歯車（１０２００）を含み、前記小歯車（１０２００）が大歯車（１０２１０）と噛合され、前記小歯車（１０２００）に超音波モータ（１０１９０）が固定接続され、前記大歯車（１０２１０）がモータ出力軸（１０２２０）と固定接続され、前記モータ出力軸（１０２２０）がモータユニット軸受（１０２３０）を介してモータブラケット（１０２４０）に結合されることを特徴とする、請求項２に記載の磁気共鳴ガイドに用いる、５自由度の治療焦点定位装置。

【請求項4】

前記プローブ前後移動機構（１００７０）がスライドレールを介してアリ溝状ガイドレール（１０３１０）に嵌め込まれることを含み、前記アリ溝状ガイドレール（１０３１０）がガイドレールブラケット（１０３１１）により動作ベッド（１００３０）に結合され、前記動作領域左右移動キャリッジ（１０３００）が前後接続モジュールを介して前記プローブ前後移動機構のモータ変速ユニット（１００９０）と接続され、前後移動を行うことを特徴とする、請求項２に記載の磁気共鳴ガイドに用いる、５自由度の治療焦点定位装置。

【請求項5】

前記前後接続モジュールが前後プッシュロッド（１０２８０）及び前後移動スクリュロッド（１０２５１）を含み、前記左右プッシュロッド（１０２８０）の一端が前後移動支持物（１０２９０）を介して動作領域左右移動キャリッジ（１０３００）と接続され、もう一端が調節ブロック（１０２７０）を介して前記駆動領域キャリッジ（１０１５０）と固定接続され、前記前後移動スクリュロッド（１０２５１）の一端が軸継手（１０２５０）を介してプローブ前後移動機構のモータ変速ユニット（１００９０）と接続され、もう一端が駆動領域キャリッジ（１０１５０）に固定接続された前後移動スクリュナット（１０２６０）と結合されることを特徴とする、請求項４に記載の磁気共鳴ガイドに用いる、５自由度の治療焦点定位装置。

【請求項6】

前記プローブ左右移動機構（１００６０）が、左右移動スライドレール（１０４５０）を介して動作領域左右移動キャリッジ（１０３００）に結合される動作領域キャリッジ（１０４４０）を含み、前記動作領域キャリッジ（１０４４０）が伝動左右移動スクリュロッド（１０４２０）を介して動力方向を変化させる第１伝動ユニットと接続され、前記第１伝動ユニットが伝動前後移動ロッド（１０３３０）及び軸継手（１０３２０）を介してプローブ左右移動機構のモータ変速ユニット（１０１００）と接続されて左右移動を行うことを特徴とする、請求項２に記載の磁気共鳴ガイドに用いる、５自由度の治療焦点定位装置。

【請求項7】

前記第１伝動ユニットが互いにかみ合う２つの傘歯車１（１０３５０）及び傘歯車２（１０３６０）を含み、前記傘歯車１（１０３５０）が伝動前後移動ロッド（１０３３０）の一端に固定接合され、前記傘歯車２（１０３６０）が伝動左右移動スクリュロッド（１０４２０）の一端に固定接合され、前記伝動前後移動ロッド（１０３３０）に動作領域軸受１（１０３４０）が取り付けられ、さらに軸受ブラケット１（１０３９０）により支持固定され、動作領域軸受１（１０３４０）の外に方形軸受キャップ（１０４１０）が設けられ、前記伝動左右移動スクリュロッド（１０４２０）に動作領域軸受２（１０３７０）が取り付けられ、さらに軸受ブラケット２（１０４００）により支持固定され、動作領域軸受２（１０３７０）の外に円形軸受キャップ（１０３８０）が設けられ、前記伝動左右移動スクリュロッド（１０４２０）がスクリュブラケット（１０４３０）により動作領域キャリッジ（１０４４０）に固定されることを特徴とする、請求項６に記載の磁気共鳴ガイドに用いる、５自由度の治療焦点定位装置。

【請求項8】

前記プローブスイング機構（１００８０）が伝動ウォームスクリュロッド（１０５６０）、伝動ウォームスクリュロッド（１０５６０）と接続される伝動ウォーム（１０５７０）、伝動ウォーム（１０５７０）とかみ合う伝動ウォームホイール（１０５８０）、伝動ウォームホイール（１０５８０）と接続される回転スリーブ（１０５９０）を含み、前記回転スリーブ（１０５９０）が回転フレーム（１０６００）と固定接続され、前記回転フレーム（１０６００）及び第１回転側板（１０６１０）の間に回転運動が生成され、第２回転側板（１０６２０）と回転運動を生成することができ、前記伝動ウォームスクリュロッド（１０５６０）の一端がウォームブラケット（１０６３０）に取り付けられ、もう一端が動力方向を変化させる第２伝動ユニットと接続され、前記第２伝動ユニットが駆動領域軸継手２（１０４６０）及び伝動前後回転軸（１０４７０）を介してプローブ回転機構のモータ変速ユニット（１０１１０）と接続され、前記伝動ウォーム（１０５７０）がウォームブラケット（１０６３０）内に設けられ、前記動作領域キャリッジ（１０４４０）に回転スリーブ（１０５９０）の前後移動を制限するスリーブストッパー（１０６４０）が設けられることを特徴とする、請求項２に記載の磁気共鳴ガイドに用いる、５自由度の治療焦点定位装置。

【請求項9】

前記第２伝動ユニットが動作領域軸受３（１０４８０）、動作領域軸受４（１０４９０）、軸受ブラケット３（１０５００）、軸受ブラケット４（１０５１０）、円形軸受キャップ２（１０５２０）、方形軸受キャップ２（１０５３０）、傘歯車３（１０５４０）及び傘歯車４（１０５５０）を含み、前記伝動前後回転軸（１０４７０）が動作領域軸受３（１０４８０）を介して軸受ブラケット３（１０５００）と結合され、さらに傘歯車３（１０５４０）と固定接続され、前記円形軸受キャップ２（１０５２０）が動作領域軸受３（１０４８０）に留められ、さらに軸受ブラケット３（１０５００）に固定され、前記傘歯車３（１０５４０）が傘歯車４（１０５５０）と噛合され、前記傘歯車４（１０５５０）が前記伝動ウォームスクリュロッド（１０５６０）と固定接続され、前記伝動ウォームスクリュロッド（１０５６０）が動作領域軸受４（１０４９０）を介して軸受ブラケット４（１０５１０）と結合され、方形軸受キャップ２（１０５３０）が前記動作領域軸受４（１０４９０）に留められ、さらに軸受ブラケット４（１０５１０）に固定されることを特徴とする、請求項８に記載の磁気共鳴ガイドに用いる、５自由度の治療焦点定位装置。

【請求項10】

前記プローブ回転機構（１００５０）がプローブ回転機構のモータ変速ユニット（１０１０１）、回転機構ナット（１０６６０）、回転機構ナットブラケット（１０６７０）、回転スクリュロッド（１０６８０）、回転ガイドロッド（１０６９０）、回転軸（１０７００）、回転クランク（１０７０１）、回転クランク（１０７０１）、回転伝動軸（１０７０２）、回転係止片（１０７０３）、リンク１（１０７０２）、リンク２（１０７０３）を含み、前記プローブ回転機構のモータ変速ユニット（１０１０１）が回転機構ナット（１０６６０）を回転させることにより、回転スクリュロッド（１０６８０）の前後移動を実現し、前記回転スクリュロッド（１０６８０）が回転ガイドロッド（１０６９０）を介して回転軸（１０７００）の前後移動を実現し、前記回転ガイドロッド（１０６９０）及び前記回転軸（１０７００）は左右方向で運動が制限されず、前記回転軸（１０７００）が回転クランク（１０７０１）及び回転伝動軸（１０７０２）を介して運動を回転係止片（１０７０３）に伝達し、前記回転係止片（１０７０３）がリンク１（１０７０２）、リンク２（１０７３０）を介してプローブ接続ディスク（１００８１）を直接動かし、回転運動を実現し、このうち、前記回転軸（１０７００）及び回転クランク（１０７０１）が回転結合であり、前記回転クランク（１０７０１）が回転伝動軸（１０７０２）と固定接続され、前記回転伝動軸（１０７０２）が前記回転係止片（１０７０３）と固定接続されることを特徴とする、請求項４に記載の磁気共鳴ガイドに用いる、５自由度の治療焦点定位装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は医療機器の技術分野に属し、具体的に磁気共鳴ガイドに用いる５自由度の治療焦点定位装置に関する。

【背景技術】

【0002】

磁気共鳴ガイド下高密度集束超音波はリアルタイム磁気共鳴イメージングを基にして構築された非侵襲的熱アブレーション技術であり、近年、子宮筋腫、脳腫瘍など腫瘍の臨床治療において良好な効果を示している。近年、リアルタイムイメージング技術が発展し続けるのに伴い、この物理療法の技術は治療の過程においてリアルタイムでモニタリングすることができ、治療の正確さを大幅に高め、次第に医学界の高い注目を集めている。

【0003】

フェーズドアレイ式高密度集束超音波治療システムは、磁気共鳴などイメージング装置のガイド下で動作するとき、該装置から病変組織周辺の画像をリアルタイムで取得する必要があり、術前は医者が治療計画を立てるのに便利であり、術後は治療効果を初期評価するのに便利である。フェーズドアレイ式高密度集束超音波治療システムの焦点は移動可能な超音波プローブにあり、医者がアブレーション領域を確定してアブレーション手術をする予定であるとき、超音波プローブの正確で確実な定位は、病変組織の選択的なアブレーションに対して核心的な役割をする。超音波プローブの定位は、精確な機械制御装置を必要とする。従って、正確で確実なプローブの機械制御装置を発明することができるかどうかが、治療時間の長さ及び病巣の治療範囲の正確さを直接決定し、これは治療過程の安全の程度及び治療後の効果に直接的な影響を及ぼしている。

【0004】

これにより、各種プローブ制御装置が出現している。中国特許出願公開第１０８０４２９３２号明細書は、ＭＲＩ－ｐＨＩＦＵ温熱療法システムに用いる超音波プローブ制御装置を開示している。これはプローブ接続ディスクが多自由度運動を行うように制御するプローブ移動制御モジュールを開示しており、駆動ベッドにプローブ移動制御モジュールを駆動するためのモータ変速ユニットが設けられる。プローブ移動制御モジュールはプローブ前後移動機構、プローブ左右移動機構、プローブ回転機構及びプローブスイング機構を含み、プローブ接続ディスクに超音波プローブが取り付けられる。しかしながら、磁気共鳴に用いる機械定位装置で使用するモータは磁気共鳴の性能に影響を及ぼすことがあり、或いは磁気共鳴から比較的離れると、運動精度の誤差が比較的大きくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】中国特許出願公開第１０８０４２９３２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、上記問題を解決するため、磁気共鳴ガイドに用いる５自由度の治療焦点定位装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の目的は以下の技術案により実現する。
磁気共鳴ガイドに用いる５自由度の治療焦点定位装置は、駆動ベッド、動作ベッド及び補助ベッドを含む。前記動作ベッドに、プローブ接続ディスク及びプローブ接続ディスクが多自由度運動を行うように制御するプローブ運動制御モジュールが設けられ、前記プローブ接続ディスクに超音波プローブが取り付けられる。前記プローブ運動制御モジュールはプローブ前後移動機構、プローブ左右移動機構、プローブ回転機構、プローブ上下移動機構及びプローブスイング機構を含む。前記駆動ベッドに前記プローブ運動制御モジュールを駆動するためのモータ変速ユニットが設けられ、前記モータ変速ユニットは前記プローブ移動制御モジュールに動力を提供し、結合することにより前記プローブ接続ディスクの運動を制御し、さらには前記超音波プローブの運動を制御する。

【0008】

本発明は駆動ベッド、動作ベッド及び補助ベッドのモジュール化設計を採用し、モータ変速ユニット及び超音波プローブを完全に分離し、装置の動作過程において、モータユニット及び超音波プローブが近距離であることによる電磁干渉の影響を効果的に防止する。５自由度の並列構造の設計により、運動過程の制御を精確にし、各自由度の間は互いに干渉せず、プローブ焦点の定位はより柔軟性があり便利である。

【0009】

さらに、前記モータ変速ユニットは５つ設けられ、プローブ前後移動機構のモータ変速ユニット、プローブ左右移動機構のモータ変速ユニット、プローブ回転機構のモータ変速ユニット、プローブ上下移動機構のモータ変速ユニット及びプローブスイング機構のモータ変速ユニットを含む。前記プローブ前後移動機構のモータ変速ユニットは前記駆動ベッドに固定接続され、前記プローブ左右移動機構のモータ変速ユニットは第１Ｌ型ブラケットにより駆動領域キャリッジに固定接続される。前記プローブ回転機構のモータ変速ユニットは第２Ｌ型ブラケットにより前記駆動領域キャリッジに固定され、前記プローブ上下移動機構のモータ変速ユニットは第３Ｌ型ブラケットにより駆動領域キャリッジに固定接続される。前記プローブスイング機構のモータ変速ユニットは第４Ｌ型ブラケットにより駆動領域キャリッジに固定接続され、前記駆動領域キャリッジは駆動領域ガイドレールを介して前記駆動ベッドに結合される。

【0010】

さらに、各モータ変速ユニットはいずれもモータブラケット、モータブラケット内に取り付けられる大歯車及び小歯車を含み、前記小歯車は大歯車と噛合される。前記小歯車に超音波モータが固定接続され、前記大歯車はモータ出力軸と固定接続され、前記モータ出力軸はモータユニット軸受を介してモータブラケットに結合される。

【0011】

さらに、前記プローブ前後移動機構は、スライドレールを介してアリ溝状のガイドレールに嵌め込まれることを含み、前記アリ溝状ガイドレールはガイドレールブラケットにより動作ベッドに結合される。前記動作領域左右移動キャリッジは、前後接続モジュールを介して前記プローブ前後移動機構のモータ変速ユニットと接続され、前後移動を行う。

【0012】

さらに、前記前後接続モジュールは前後プッシュロッド及び前後移動スクリュロッドを含む。前記左右プッシュロッドの一端は前後移動支持物を介して動作領域左右移動キャリッジと接続され、もう一端は調節ブロックを介して前記駆動領域キャリッジと固定接続される。前記前後移動スクリュロッドの一端は軸継手を介してプローブ前後移動機構のモータ変速ユニットと接続され、もう一端は駆動領域キャリッジに固定接続された前後移動スクリュナットと結合される。

【0013】

さらに、前記プローブ左右移動機構は、左右移動スライドレールを介して動作領域左右移動キャリッジに結合される動作領域キャリッジを含む。前記動作領域キャリッジは伝動左右移動スクリュロッドを介して動力方向を変化させる第１伝動ユニットと接続され、前記第１伝動ユニットは伝動前後移動ロッド及び軸継手を介してプローブ左右移動機構のモータ変速ユニットと接続されて左右移動を行う。

【0014】

さらに、前記第１伝動ユニットは互いにかみ合う２つの傘歯車１及び傘歯車２を含み、前記傘歯車１は伝動前後移動ロッドの一端に固定接合され、前記傘歯車２は伝動左右移動スクリュロッドの一端に固定接合される。前記伝動前後移動ロッドに動作領域軸受１が取り付けられ、さらに軸受ブラケット１により支持固定され、動作領域軸受１の外に方形軸受キャップが設けられる。前記伝動左右移動スクリュロッドに動作領域軸受２が取り付けられ、さらに軸受ブラケット２により支持固定され、動作領域軸受２の外に円形軸受キャップが設けられる。前記伝動左右移動スクリュロッドは、スクリュブラケットにより動作領域キャリッジに固定される。

【0015】

さらに、前記プローブスイング機構は伝動ウォームスクリュロッド、伝動ウォームスクリュロッドと接続される伝動ウォーム、伝動ウォームとかみ合う伝動ウォームホイール、伝動ウォームホイールと接続される回転スリーブを含み、前記回転スリーブは回転フレームと固定接続される。前記回転フレーム及び第１回転側板の間に回転運動が生成され、第２回転側板と回転運動を生成することができる。前記伝動ウォームスクリュロッドの一端はウォームブラケットに取り付けられ、もう一端は動力方向を変化させる第２伝動ユニットと接続され、前記第２伝動ユニットは駆動領域軸継手２及び伝動前後回転軸を介してプローブ回転機構のモータ変速ユニットと接続される。前記伝動ウォームはウォームブラケット内に設けられ、前記動作領域キャリッジに回転スリーブの前後移動を制限するスリーブストッパーが設けられる。

【0016】

さらに、前記第２伝動ユニットは動作領域軸受３、動作領域軸受４、軸受ブラケット３、軸受ブラケット４、円形軸受キャップ２、方形軸受キャップ２、傘歯車３及び傘歯車４を含む。前記伝動前後回転軸は動作領域軸受３を介して軸受ブラケット３と結合され、さらに傘歯車３と固定接続される。前記円形軸受キャップ２は動作領域軸受３に留められ、さらに軸受ブラケット３に固定される。前記傘歯車３は傘歯車４と噛合され、前記傘歯車４は前記伝動ウォームスクリュロッドと固定接続され、前記伝動ウォームスクリュロッドは動作領域軸受４を介して軸受ブラケット４と結合される。方形軸受キャップ２は前記動作領域軸受４に留められ、さらに軸受ブラケット４に固定される。

【0017】

さらに、前記プローブ回転機構はプローブ回転機構のモータ変速ユニット、回転機構ナット、回転機構ナットブラケット、回転スクリュロッド、回転ガイドロッド、回転軸、回転クランク、回転クランク、回転伝動軸、回転係止片、リンク１、リンク２を含む。前記プローブ回転機構のモータ変速ユニットは回転機構ナットを回転させることにより、回転スクリュロッドの前後移動を実現し、前記回転スクリュロッドは回転ガイドロッドを介して回転軸の前後移動を実現し、前記回転ガイドロッド及び前記回転軸は左右方向で運動が制限されない。前記回転軸は回転クランク及び回転伝動軸を介して運動を回転係止片に伝達し、前記回転係止片はリンク１、リンク２を介してプローブ接続ディスクを直接動かし、回転運動を実現する。このうち、前記回転軸及び回転クランクは回転結合であり、前記回転クランクは回転伝動軸と固定接続され、前記回転伝動軸は前記回転係止片と固定接続される。

【0018】

さらに、前記プローブ上下移動機構はプローブ上下移動機構のモータ変速ユニット、上下移動機構ナット、上下移動機構ナットブラケット、上下移動機構スクリュロッド、上下移動機構ガイドロッド、上下移動機構伝動軸、上下移動機構導通ブロック、上下移動機構クランク、上下移動機構接続ブロック、上下移動機構プローブ支持フレーム、プローブ接続ディスクを含む。前記上下移動機構のモータ変速ユニットは上下移動機構ナットを介して、回転運動を前記上下移動機構スクリュロッドの直線運動に転換し、前記上下移動機構スクリュロッドは上下移動機構ガイドロッドを介して運動を上下移動機構伝動軸に伝達し、さらには上下移動機構導通ブロックを運動させる。前記上下移動機構導通ブロックは上下移動機構クランクを介して上下移動機構接続ブロックを直接運動させ、前記上下移動機構接続ブロックは前記上下移動機構プローブ支持フレームと固定接続される。前記上下移動機構プローブ支持フレームは前記プローブ接続ディスクと固定接続され、さらにはプローブの上下方向を回転させ、プローブの上下方向の運動を実現する。このうち、前記上下移動機構スクリュロッド及び上下移動機構ガイドロッドの間は左右方向で自由度が制限されない。

【0019】

本発明の装置全体は磁性が無く、ＭＲＩ設備と完全に両立し、ＭＲＩ－ｐＨＩＦＵ温熱療法システムの骨腫瘍アブレーション実験の分野において、運動の実現可能性及び性能の検証はすでに得られている。超音波システムが治療過程で焦点に正確に移動し、定位するのを補助することができ、フェーズドアレイ式集束焦点の空間移動範囲における不足を補う。大きな範囲の骨腫瘍アブレーションの実現に対して、アブレーション誤差を減少させ、精確な治療を実現するのは大きな意義を有する。

【発明の効果】

【0020】

既存技術と比較して、本発明は以下の利点を有する。
１、本発明は駆動ベッド、動作ベッド及び補助ベッドのモジュール化設計を採用し、モータ変速ユニット及び超音波プローブを完全に分離し、装置の動作過程でモータユニット及び超音波プローブが近距離であることによる電磁干渉の影響を効果的に防止する。中国特許出願公開第１０８０４２９３２号明細書は、駆動ベッド及び動作ベッドの２つのモジュールのみを設置しており、プローブの運動範囲から見ると、本発明は上下方向の自由度を高め、治療の範囲を大幅に高めた。具体的に述べると、プローブ上下移動機構のモータ変速ユニットが、上下移動機構ナット、上下移動機構ナットブラケット、上下移動機構スクリュロッド、上下移動機構ガイドロッド、上下移動機構伝動軸、上下移動機構導通ブロック、上下移動機構クランク、上下移動機構接続ブロック、上下移動機構プローブ支持フレームを動かし、プローブ接続ディスクが上下範囲内において、規定角度範囲で回転するのを実現することができ、運動空間を大幅に高める。

【0021】

２、５自由度の並列構造の設計により、運動過程の制御を精確にし、各自由度の間は互いに干渉せず、プローブ焦点の定位はより柔軟性があって便利であり、人体の様々な部位の治療のために、より多くの選択可能な角度及び方向を向上させた。中国特許出願公開第１０８０４２９３２号明細書は４軸機構であり、その制御プローブが到達することができる位置及び姿勢は有限であり、いくつかの腫瘍の治療過程においてプローブは理想の位置及び姿勢を実現することができない。具体的に、上下移動機構ガイドロッドは運動を上下移動機構伝動軸に伝達し、さらには上下移動機構導通ブロックを運動させ、さらには上下移動機構クランクを介して上下移動機構接続ブロックを直接運動させ、さらには上下移動機構によりプローブを上下方向に回転させる。この過程の実現は、プローブが３６０度自由な空間でスイング及び回転するのを向上させ、治療の効果を大幅に高めた。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、本発明の装置における全体構造の概要図である。

【図2】図２は、本発明の装置における全体構造の概要図である。

【図3】図３は、本発明の装置におけるモータ変速ユニットの構造概要図である。

【図4】図４は、本発明の装置におけるモータ変速ユニットの内部機構の構造概要図である。

【図5】図５は、本発明の装置におけるプローブ前後移動機構の構造概要図である。

【図6】図６は、本発明の装置におけるプローブ左右移動機構の構造概要図である。

【図7】図７は、本発明の装置におけるプローブスイング機構の構造概要図である。

【図8】図８は、図７の部分拡大概要図である。

【図9】図９は、本発明の装置におけるプローブ回転機構の構造概要図である。

【図10】図１０は、本発明の装置におけるプローブ回転機構の構造概要図である。

【図11】図１１は、プローブ上下移動機構のプローブの構造概要図である。

【図12】図１２は、プローブ上下移動機構のプローブの構造概要図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図及び具体的な実施例を組み合わせて、本発明について詳細に説明する。

【0024】

ＭＲＩ－ｐＨＩＦＵ温熱療法システムに用いる超音波プローブ制御装置は、図１、２に示すように、駆動ベッド（１００２０）、動作ベッド（１００３０）及び補助ベッド（１００３１）を含み、動作ベッド（１００３０）にプローブ接続ディスク（１００８１）及びプローブ接続ディスク（１００８１）が多自由度運動を行うように制御するプローブ運動制御モジュールが設けられる。駆動ベッド（１００２０）にプローブ運動制御モジュールを駆動するためのモータ変速ユニット（１００４０）が設けられ、プローブ運動制御モジュールはプローブ前後移動機構（１００７０）、プローブ左右移動機構（１００６０）、プローブ回転機構（１００５０）、プローブ上下移動機構（１００６１）及びプローブスイング機構（１００８０）を含む。プローブ接続ディスク（１００８１）に超音波プローブが取り付けられる。モータ変速ユニット（１００４０）はプローブ移動制御モジュールに動力を提供し、結合することによりプローブ接続ディスク（１００８１）の運動を制御し、さらには超音波プローブの運動を制御する。

【0025】

図３に示すように、モータ変速ユニット（１００４０）は５つ設けられ、プローブ前後移動機構のモータ変速ユニット（１００９０）、プローブ左右移動機構のモータ変速ユニット（１０１００）、プローブ回転機構のモータ変速ユニット（１０１０１）、プローブ上下移動機構のモータ変速ユニット（１０１１０）及びプローブスイング機構のモータ変速ユニット（１０１２０）を含む。プローブ前後移動機構のモータ変速ユニット（１００９０）は駆動ベッド（１００２０）に固定接続され、プローブ左右移動機構のモータ変速ユニット（１０１００）は第１Ｌ型ブラケット（１０１４０）により駆動領域キャリッジ（１０１５０）に固定接続される。プローブ回転機構のモータ変速ユニット（１０１０１）は第２Ｌ型ブラケット（１０１８０）により駆動領域キャリッジ（１０１５０）に固定され、プローブ上下移動機構のモータ変速ユニット（１０１１０）は第３Ｌ型ブラケット（１０１７０）により駆動領域キャリッジ（１０１５０）に固定接続される。プローブスイング機構のモータ変速ユニット（１０１２０）は第４Ｌ型ブラケット（１０１７１）により駆動領域キャリッジ（１０１５０）に固定接続され、駆動領域キャリッジ（１０１５０）は駆動領域ガイドレール（１０１６０）を介して駆動ベッド１００２０に結合される。

【0026】

図４に示すように、各モータ変速ユニットはいずれもモータブラケット（１０２４０）、モータブラケット（１０２４０）内に取り付けられる大歯車（１０２１０）及び小歯車（１０２００）を含み、小歯車（１０２００）は大歯車（１０２１０）と噛合される。小歯車（１０２００）に超音波モータ（１０１９０）が固定接続され、大歯車（１０２１０）はモータ出力軸（１０２２０）と固定接続され、モータ出力軸（１０２２０）はモータユニット軸受（１０２３０）を介してモータブラケット（１０２４０）に結合される。

【0027】

図５に示すように、プローブ前後移動機構（１００７０）は、スライドレールを介してアリ溝状ガイドレール（１０３１０）に嵌め込まれることを含み、アリ溝状ガイドレール（１０３１０）はガイドレールブラケット（１０３１１）により動作ベッド（１００３０）に結合される。動作領域左右移動キャリッジ（１０３００）は、前後接続モジュールを介してプローブ前後移動機構のモータ変速ユニット（１００９０）と接続され、前後移動を行う。前後接続モジュールは前後プッシュロッド（１０２８０）及び前後移動スクリュロッド（１０２５１）を含む。左右プッシュロッド（１０２８０）の一端は前後移動支持物（１０２９０）を介して動作領域左右移動キャリッジ（１０３００）と接続され、もう一端は調節ブロック（１０２７０）を介して駆動領域キャリッジ（１０１５０）と固定接続される。前後移動スクリュロッド（１０２５１）の一端は軸継手（１０２５０）を介してプローブ前後移動機構のモータ変速ユニット（１００９０）と接続され、もう一端は駆動領域キャリッジ（１０１５０）に固定接続された前後移動スクリュナット（１０２６０）と結合される。

【0028】

図６に示すように、プローブ左右移動機構（１００６０）は、左右移動スライドレール（１０４５０）を介して動作領域左右移動キャリッジ（１０３００）に結合される動作領域キャリッジ（１０４４０）を含む。動作領域キャリッジ（１０４４０）は伝動左右移動スクリュロッド（１０４２０）を介して動力方向を変化させる第１伝動ユニットと接続され、第１伝動ユニットは伝動前後移動ロッド（１０３３０）及び軸継手（１０３２０）を介してプローブ左右移動機構のモータ変速ユニット（１０１００）と接続されて左右移動を行う。第１伝動ユニットは互いにかみ合う２つの傘歯車１（１０３５０）及び傘歯車２（１０３６０）を含み、傘歯車１（１０３５０）は伝動前後移動ロッド（１０３３０）の一端に固定接合され、傘歯車２（１０３６０）は伝動左右移動スクリュロッド（１０４２０）の一端に固定接合される。伝動前後移動ロッド（１０３３０）に動作領域軸受１（１０３４０）が取り付けられ、さらに軸受ブラケット１（１０３９０）により支持固定され、動作領域軸受１（１０３４０）の外に方形軸受キャップ（１０４１０）が設けられる。伝動左右移動スクリュロッド（１０４２０）に動作領域軸受２（１０３７０）が取り付けられ、さらに軸受ブラケット２（１０４００）により支持固定され、動作領域軸受２（１０３７０）の外に円形軸受キャップ（１０３８０）が設けられる。伝動左右移動スクリュロッド（１０４２０）は、スクリュブラケット（１０４３０）により動作領域キャリッジ（１０４４０）に固定される。

【0029】

図７、８に示すように、プローブスイング機構（１００８０）は伝動ウォームスクリュロッド（１０５６０）、伝動ウォームスクリュロッド（１０５６０）と接続される伝動ウォーム（１０５７０）、伝動ウォーム（１０５７０）とかみ合う伝動ウォームホイール（１０５８０）、伝動ウォームホイール（１０５８０）と接続される回転スリーブ（１０５９０）を含み、回転スリーブ（１０５９０）は回転フレーム（１０６００）と固定接続される。回転フレーム（１０６００）及び第１回転側板（１０６１０）の間に回転運動が生成され、第２回転側板（１０６２０）と回転運動を生成することができる。伝動ウォームスクリュロッド（１０５６０）の一端はウォームブラケット（１０６３０）に取り付けられ、もう一端は動力方向を変化させる第２伝動ユニットと接続され、第２伝動ユニットは駆動領域軸継手２（１０４６０）及び伝動前後回転軸（１０４７０）を介してプローブ回転機構のモータ変速ユニット（１０１１０）と接続される。伝動ウォーム（１０５７０）はウォームブラケット（１０６３０）内に設けられ、動作領域キャリッジ（１０４４０）に回転スリーブ（１０５９０）の前後移動を制限するスリーブストッパー（１０６４０）が設けられる。第２伝動ユニットは動作領域軸受３（１０４８０）、動作領域軸受４（１０４９０）、軸受ブラケット３（１０５００）、軸受ブラケット４（１０５１０）、円形軸受キャップ２（１０５２０）、方形軸受キャップ２（１０５３０）、傘歯車３（１０５４０）及び傘歯車４（１０５５０）を含む。伝動前後回転軸（１０４７０）は動作領域軸受３（１０４８０）を介して軸受ブラケット３（１０５００）と結合され、さらに傘歯車３（１０５４０）と固定接続される。円形軸受キャップ２（１０５２０）は動作領域軸受３（１０４８０）に留められ、さらに軸受ブラケット３（１０５００）に固定される。傘歯車３（１０５４０）は傘歯車４（１０５５０）と噛合され、傘歯車４（１０５５０）は伝動ウォームスクリュロッド（１０５６０）と固定接続され、伝動ウォームスクリュロッド（１０５６０）は動作領域軸受４（１０４９０）を介して軸受ブラケット４（１０５１０）と結合される。方形軸受キャップ２（１０５３０）は動作領域軸受４（１０４９０）に留められ、さらに軸受ブラケット４（１０５１０）に固定される。

【0030】

図９、１０に示すように、プローブ回転機構（１００５０）はプローブ回転機構のモータ変速ユニット（１０１０１）、回転機構ナット（１０６６０）、回転機構ナットブラケット（１０６７０）、回転スクリュロッド（１０６８０）、回転ガイドロッド（１０６９０）、回転軸（１０７００）、回転クランク（１０７０１）、回転クランク（１０７０１）、回転伝動軸（１０７０２）、回転係止片（１０７０３）、リンク１（１０７２０）、リンク２（１０７３０）を含む。プローブ回転機構のモータ変速ユニット（１０１０１）は回転機構ナット（１０６６０）を回転させることにより、回転スクリュロッド（１０６８０）の前後移動を実現し、回転スクリュロッド（１０６８０）は回転ガイドロッド（１０６９０）を介して回転軸（１０７００）の前後移動を実現し、回転ガイドロッド（１０６９０）及び回転軸（１０７００）は左右方向で運動が制限されない。回転軸（１０７００）は回転クランク（１０７０１）及び回転伝動軸（１０７０２）を介して運動を回転係止片（１０７０３）に伝達し、回転係止片（１０７０３）はリンク１（１０７２０）、リンク２（１０７３０）を介してプローブ接続ディスク（１００８１）を直接動かし、回転運動を実現する。このうち、回転軸（１０７００）及び回転クランク（１０７０１）は回転結合であり、回転クランク（１０７０１）は回転伝動軸（１０７０２）と固定接続され、回転伝動軸（１０７０２）は回転係止片（１０７０３）と固定接続される。

【0031】

図１１、１２に示すように、プローブ上下移動機構（１００６１）はプローブ上下移動機構のモータ変速ユニット（１０１１０）、上下移動機構ナット（１０８０２）、上下移動機構ナットブラケット（１０８０１）、上下移動機構スクリュロッド（１０８０３）、上下移動機構ガイドロッド（１０８０４）、上下移動機構伝動軸（１０８０５）、上下移動機構導通ブロック（１０８０６）、上下移動機構クランク（１０８０７）、上下移動機構接続ブロック（１０８０８）、上下移動機構プローブ支持フレーム（１０８０９）、プローブ接続ディスク（１００８１）を含む。上下移動機構のモータ変速ユニット（１０１１０）は上下移動機構ナット（１０８０２）を介して、回転運動を上下移動機構スクリュロッド（１０８０３）の直線運動に転換し、上下移動機構スクリュロッド（１０８０３）は上下移動機構ガイドロッド（１０８０４）を介して運動を上下移動機構伝動軸（１０８０５）に伝達し、さらには上下移動機構導通ブロック（１０８０６）を運動させる。上下移動機構導通ブロック（１０８０６）は上下移動機構クランク（１０８０７）を介して上下移動機構接続ブロック（１０８０８）を直接運動させ、上下移動機構接続ブロック（１０８０８）は上下移動機構プローブ支持フレーム（１０８０９）と固定接続される。上下移動機構プローブ支持フレーム（１０８０９）はプローブ接続ディスク（１００８１）と固定接続され、さらにはプローブの上下方向を回転させ、プローブの上下方向の運動を実現する。このうち、上下移動機構スクリュロッド（１０８０３）及び上下移動機構ガイドロッド（１０８０４）の間は左右方向で自由度が制限されない。

【0032】

上記の実施例についての記載は、当業者が発明を理解及び使用するのを便利にするためである。当業者は明らかにこれらの実施例に対して容易に各種の修正を行うことができ、ここで説明する一般的な原理をその他の実施例に利用するのは、創造的な労働を必要としない。従って、本発明は上記実施例に限定されず、当業者が本発明の開示に基づいて、本発明の範疇を逸脱せずに行う改良及び修正は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】