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公開番号2025005254
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-16
出願番号2023105382
出願日2023-06-27
発明の名称超音波検査ロボットの身体負荷低減システム
出願人学校法人早稲田大学
代理人個人
主分類A61B 8/00 20060101AFI20250108BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】着座式の超音波検査ロボットでの超音波検査時の被検者の姿勢変化による負担を低減すること。
【解決手段】本発明の身体負荷低減システム12は、被検者Hの超音波検査を支援する超音波検査ロボット11に付随して設けられる。身体負荷低減システム12は、検査時の被検者Hの身体負荷に対応する力情報を検出する検出装置20と、検出装置20の検出結果により、被検者Hの回転時における身体への負荷である身体負荷の大きさに応じて動作する身体補助装置21とを備えている。身体補助装置21は、着座時の被検者Hに接触可能に動作する接触動作部26と、身体負荷を低減するように、接触動作部26での被検者Hへの接触動作を制御する制御部28とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
着座した状態の被検者を所定方向に回転させながら、当該被検者の体表面に沿って超音波プローブを所定の姿勢で走査させるように動作する機構を有し、前記被検者の超音波検査を支援する超音波検査ロボットに付随して設けられ、検査時の前記被検者の負荷を低減する身体負荷低減システムであって、
検査時の被検者の身体負荷に対応する力情報を検出する検出装置と、当該検出装置の検出結果により、前記被検者の回転時における身体への負荷である身体負荷の大きさに応じて動作する身体補助装置とを備え、
前記身体補助装置は、着座時の前記被検者に接触可能に動作する接触動作部と、前記身体負荷を低減するように、前記接触動作部での前記被検者への接触動作を制御する制御部とを備えたことを特徴とする超音波検査ロボットの身体負荷低減システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記検出装置は、前記被検者の臀部が接触する前記超音波検査ロボットの着座面に作用する圧力分布を測定する着座反力検出用センサを含み、
前記制御部は、前記着座反力検出用センサでの測定結果から、前記臀部の法線方向に作用する反力の左右差を減少するように、前記接触動作部を動作調整する左右バランス調整部を備えたことを特徴とする請求項１記載の超音波検査ロボットの身体負荷低減システム。
【請求項３】
前記左右バランス調整部では、前記臀部の法線方向の反力の左右差を算出し、当該左右差を減少するように前記接触動作部を動作させることを特徴とする請求項２記載の超音波検査ロボットの身体負荷低減システム。
【請求項４】
前記左右バランス調整部では、前記着座面の各位置における前記法線方向の反力から、前記被検者の前額面に沿う方向における前記着座面の中心点回りのモーメントが算出され、当該モーメントによる左右差を減少するように前記接触動作部を動作させることを特徴とする請求項２記載の超音波検査ロボットの身体負荷低減システム。
【請求項５】
前記検出装置は、前記被検者の臀部が接触する前記超音波検査ロボットの着座面に作用する力を測定する着座反力検出用センサと、前記被検者の筋力による姿勢維持の際に前記超音波検査ロボットに作用する力を検出する筋力負荷検出用センサとを備え、
前記制御部は、前記着座反力検出用センサ及び前記筋力負荷検出用センサの検出結果に基づいて、前記被検者の内力である身体内部負荷を低減し、自身の筋力で姿勢保持せずに済むように前記接触動作部を動作調整する身体内部負荷調整部を備えたことを特徴とする請求項１記載の超音波検査ロボットの身体負荷低減システム。
【請求項６】
前記身体内部負荷調整部では、前記筋力負荷検出用センサの測定値に基づき、若しくは、当該測定値と前記着座反力検出用センサの測定値とに基づき、前記被検者の筋力の使用具合を示す負荷指標となる筋力負荷が算出され、当該筋力負荷を減少するように前記接触動作部を動作させることを特徴とする請求項５記載の超音波検査ロボットの身体負荷低減システム。
【請求項７】
前記接触動作部は、その体積を変化させるように膨張収縮可能なバルーンにより構成され、
前記制御部では、前記接触動作部の膨張量により、前記被検者への押圧力を調節することを特徴とする請求項１～６の何れかに記載の超音波検査ロボットの身体負荷低減システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、着座式の超音波検査ロボットにおける被検者の検査時の負担を低減する超音波検査ロボットの身体負荷低減システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
人体に対する超音波検査として、超音波を被検者の心臓に当て、反射した音波を電気信号に変換して画像として描出することにより、被検者の心臓の形態や運動を評価するための心エコー検査が知られている。この心エコー検査では、心臓の３次元的な構造を把握し、細部までエコー画像を鮮明に描出するために高度な技術を要することから、医師や超音波検査技師に相応の知識と経験が求められる。ところが、熟練の医師や検査技師が在籍している病院は限られており、多くの医療機関では、心エコー検査を行うための医師が検査技師や不足しているのが現状である。更に、超音波検査においては、医師や検査技師等の検査者によって把持される超音波プローブが被験者の身体表面に様々な角度で当てられるため、被検者は不自然な姿勢維持を強いられ、検査の時間が長引くと負担が増大する。そこで、本発明者らは、従来、医師や検査技師が超音波プローブを手動操作することで行っていた心エコー検査を支援する超音波検査ロボットを開発し、既に提案している（特許文献１参照）。この超音波検査ロボットでは、被検者が座位姿勢の状態で、体側方向及び前後方向への回転制御を行いながら、被検者の座位姿勢を変化させる。これにより、被検者の心臓付近の体表部分に超音波プローブが適切な位置及び姿勢で当接し、医師や検査技師の簡単な操作により、鮮明な超音波画像が得られるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－７０６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の着座式の超音波検査ロボットにおいては、被検者を乗せた状態での姿勢制御の際に被検者の身体を体側方向に回転させるため、身体の自重により被検者に負荷がかかり、検査時の被検者は、姿勢維持のための筋力が必要となる等、快適な検査の阻害要因となり得る。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目して案出されたものであり、その目的は、検査時の被検者の姿勢変化による負担を低減する超音波検査ロボットの身体負荷低減システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、主として、着座した状態の被検者を所定方向に回転させながら、当該被検者の体表面に沿って超音波プローブを所定の姿勢で走査させるように動作する機構を有し、前記被検者の超音波検査を支援する超音波検査ロボットに付随して設けられ、検査時の前記被検者の負荷を低減する身体負荷低減システムであって、検査時の被検者の身体負荷に対応する力情報を検出する検出装置と、当該検出装置の検出結果により、前記被検者の回転時における身体への負荷である身体負荷の大きさに応じて動作する身体補助装置とを備え、前記身体補助装置は、着座時の前記被検者に接触可能に動作する接触動作部と、前記身体負荷を低減するように、前記接触動作部での前記被検者への接触動作を制御する制御部とを備える、という構成を採っている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、検査時の被検者の身体負荷に対応する情報を検出装置で測定しながら、身体補助装置の動作により、被検者の身体負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態に係る超音波検査用のロボットシステムの主要部の構成を表すブロック図である。
ロボット本体を着座した被検者とともに表す概略斜視図である。
検査時における被検者の座位姿勢を説明するためのロボット本体の概略斜視図である。
（Ａ）、（Ｂ）は、検査時における被検者の座位姿勢の変化と接触動作部の作用を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１には、本実施形態に係る超音波検査用のロボットシステムの主要部の構成を表すブロック図が示されている。この図において、前記ロボットシステム１０は、被検者の心エコー検査を支援するように動作する超音波検査ロボット１１と、超音波検査ロボット１１に付随して設けられ、検査時の被検者の負荷を低減する身体負荷低減システム１２とを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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