JP2011072746A - 超音波画像診断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 操作部に直接触れることなく、超音波画像診断装置を操作する。
【解決手段】 超音波画像診断装置において、超音波画像を表示するモニタ30の周辺に、複数の非接触センサ50を設け、操作者により選択された非接触センサの検出情報を基にして、各種機能の制御を実行できるようにした。また、モニタ30の画面31には、非接触センサの位置に対応するように操作ガイドが表示される。
これにより、操作パネルユニット40などに手や指を触れることなく、超音波画像診断装置の各種操作を実行することができ、術者の手や指に付着している被検者の体液などで操作パネルユニットなどを汚すおそれがなく、使用後の超音波画像診断装置の清掃や消毒・殺菌などの手間も省くことができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 超音波画像診断装置において、超音波画像を表示するモニタ30の周辺に、複数の非接触センサ50を設け、操作者により選択された非接触センサの検出情報を基にして、各種機能の制御を実行できるようにした。また、モニタ30の画面31には、非接触センサの位置に対応するように操作ガイドが表示される。
これにより、操作パネルユニット40などに手や指を触れることなく、超音波画像診断装置の各種操作を実行することができ、術者の手や指に付着している被検者の体液などで操作パネルユニットなどを汚すおそれがなく、使用後の超音波画像診断装置の清掃や消毒・殺菌などの手間も省くことができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、超音波画像診断装置に係り、例えば手術中などにおいて、手で操作ボタンに触れることなく各種機能の選択操作などを行うことを可能にした超音波画像診断装置に関する。
超音波画像診断装置は、超音波プローブを介して被検体へ超音波を送波するとともに、その超音波の被検体からの反射波を受波し、受波した超音波信号を基に超音波画像を生成するものであり、生成した超音波画像をモニタに表示して診断に供している。この超音波画像診断装置の活用範囲は広く、心臓、腹部、乳腺、泌尿器、産科、婦人科などの領域に及んでおり、侵襲性が低くリアルタイムでの画像観察が可能であるため、医療現場で日常的に使用されているとともに、手術中にも使用されることがある。
そして超音波画像診断装置には、診断目的や観察部位などに応じた各種機能の選択、最適な画像を得るためのゲインや深さの調整、距離、面積、容積などの構造的な寸法の計測操作など、選択したり調整したりする項目が多数ある。これらの選択や調整などは、操作者が夫々の機能を有するスイッチを選択したり操作したりして行っており、それら各種スイッチは、超音波画像診断装置の操作パネルに個別に配置されていたり、操作パネルに配置されたタッチコマンドスクリーンとして設けられていたり、或いは、超音波画像を表示するモニタをタッチコマンドスクリーンとして使用できるようにして設けられている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、従来の超音波画像診断装置において、何らかの選択・調整・操作などを行う場合に、操作者は、スイッチそのもの、タッチコマンドスクリーンに表示された部位、またはモニタに表示された操作部位などを手や指で触れなければならなかった。
しかしながら、超音波画像診断装置を使用しながら手術を行っているような場合は、術者の手や指に被検者の体液などが付着していると、操作部を操作する際にその体液などで操作部を汚してしまい、使用後の超音波画像診断装置の清掃や消毒・殺菌などに手間がかかるという問題があった。スイッチやタッチコマンドスクリーン或いはモニタなどの表面にシートなどを被せて使用することも考えられるが、緊迫した手術の場での操作性を低下させるおそれもあり、シートの交換作業などにも手間がかかるので、対策としてはあまり得策なものとは言えなかった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。
上述の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、この超音波プローブを介して得られた超音波エコー信号に基づいて超音波画像を生成する信号処理手段と、この信号処理手段により生成された超音波画像を表示する表示手段と、前記信号処理手段の設定および各種機能の制御を行う制御処理手段とを有する超音波画像診断装置において、前記表示手段の周辺に複数の非接触センサを設置し、この非接触センサによって選択された検出情報を基にして、前記制御処理手段によって各種機能の制御を行うようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、操作パネルなどに直接手や指を触れることなく、超音波画像診断装置の各種操作を実行することができる。よって、手術室で超音波画像診断装置を使用するような場合でも、術者の手や指に付着している被検者の体液などで操作パネルなどを汚すおそれがなく、使用後の超音波画像診断装置の清掃や消毒・殺菌などの手間も省くことができる。
以下、本発明に係る超音波画像診断装置の一実施例について、図1ないし図20を参照して詳細に説明する。なお、これらの図において同一部分には同一符号を付して示してある。
図1は、本発明に係る超音波画像診断装置の一実施例の構成を概略的に示した系統図であり、先ずこの図を参照して本発明に係る超音波画像診断装置について説明する。
図1に示すように、超音波画像診断装置は、被検体Pとの間で超音波を送受信するトランスデューサを有する超音波プローブ10と、送信信号を制御したり受信信号を処理したりして超音波画像を生成する超音波画像診断装置本体20と、生成された超音波画像などを表示する例えば液晶やプラズマディスプレイなどから成るカラー表示が可能なモニタ30と、各種スイッチやキーボード或いはタッチコマンドスクリーンなどの入力機器を有する操作パネルユニット40と、モニタ30の周辺に配置されて、操作パネルユニット40による入力操作の一部または全部を担うことのできる非接触センサ50とから構成されている。
超音波プローブ10は、診断目的に応じて仕様の異なる1本ないし複数本が備えられ、これらは超音波画像診断装置本体20に着脱自在に結合されて、選択的に使用されるものである。
超音波画像診断装置本体20は制御処理部21、送受信ユニット22、信号処理ユニット23を備えている。制御処理部21はマイクロプロセッサやメモリなどを有し、後述する操作パネルユニット40または非接触センサ50からの入力信号に基づき、あるいは予めプログラムされた手順に応じて、送受信ユニット22、信号処理ユニット23、モニタ30などの動作を有機的に制御する。
送受信ユニット22は、送信回路26と受信回路27とを有し、送信回路26は超音波プローブ10の先端に設けられている超音波トランスデューサへ高周波の電圧パルスを印加する。この電圧パルスを受けて超音波トランスデューサが機械的に振動し、これにより超音波パルスが発生し被検体Pへ放射される。
一方、超音波プローブ10から被検体Pへ放射された超音波パルスは、生体内を伝播していき、伝播途中の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射し、超音波プローブ10へ返ってくる。この反射波は超音波プローブ10の超音波トランスデューサで電気信号に変換され、超音波信号として受信回路27へ供給される。受信回路27では、図示しないプリアンプで超音波信号を増幅し、その後アナログ形式の信号をA/D変換器によってデジタル信号に変換し、さらに受信遅延演算などを行った上で信号処理ユニット23へ送られる。
信号処理ユニット23はエコー信号処理部28、画像データ生成部29を有している。よって、受信回路27からの超音波信号は、先ずエコー信号処理部28において包絡線検波、対数増幅などを行ってBモード画像信号に変換される。この変換されたBモード画像信号は、画像データ生成部29へ供給され、標準テレビ走査方式の画像信号に変換するデジタルスキャンコンバータ(DSC)での処理の後一旦保存される。そして、保存されたデジタル形式の信号を読み出して、D/A変換回路でアナログ形式の信号に変換する処理が行われ、アナログ形式に変換された輝度信号がモニタ30に供給されて、Bモード画像として表示される。
なお、Bモードの画像生成について例示したが、その他にMモードやドプラモード、さらには三次元モードなど各種の画像生成のための処理が行われるが、これらの画像生成のための処理についての説明は省略する。
モニタ30は、超音波画像そのものを表示するのは勿論、文字、数字、記号など各種の情報も画面に表示するものであるが、本発明の実施例では、モニタ30の周辺に複数の非接触センサ50が設置されている。
操作パネルユニット40は、超音波画像診断装置本体20に対して操作者が、各種設定値や指示事項などを入力するためのものであり、各種スイッチやタッチコマンドスクリーンなどで構成され、制御処理部21に接続されている。
モニタ30の周辺に設置した非接触センサ50は、例えば赤外線を媒体として、操作者の指示事項などを非接触で超音波画像診断装置本体20に対して入力するためのものであり、制御処理部21に接続されていて、操作パネルユニット40による入力操作の一部または全部を担うことができるものである。そのため、非接触センサ50は複数のセンサから構成されており、各センサの位置に対応するように、モニタ30にセンサの機能や用途などが表示されることになる。なお、非接触センサ50は、赤外線に限らず光、超音波、電波などを媒体とするものであっても良い。
次に、非接触センサ50による超音波画像診断装置本体20の各種操作について説明する。
図2は、モニタ30の周辺に設置した非接触センサ50と、モニタ30の画面31に表示された初期画面の一例を示したものであり、この実施例では、モニタ30の上辺と右辺に非接触センサ50が設けられている。また、検査開始の初期状態には、一例として図2に示すように、モニタ30の画面31には、中央部に扇状の超音波画像32が表示されており、その他に操作ガイドとして、上端左側に「CDI」、「PW」、「2D」、「Biopsy」の文字が間隔をおいて表示され、右端に或る幅をもって「<+・・・Gain・・・−>」のような表示がされている。
ここで、「CDI」、「PW」、「2D」、「Biopsy」の文字は、その上方に位置する非接触センサ50の内容を表す操作ガイドであり、この場合は4つのセンサA、B、C、Dが機能することを示している。すなわち、「CDI」の上方にはカラーモードの選択用のセンサ「A」、「PW」の上方にはドップラモードの選択用のセンサ「B」、「2D」の上方にはBモードの選択用のセンサ「C」、「Biopsy」の上方には穿刺モードの選択用のセンサ「D」が、非接触センサ50として配置されていることを示している。従って、操作者がモニタ30画面31に「CDI」と表示されている上方の非接触センサ50の「A」位置に手または指をかざす(以下、単に指として説明する。)ことによって、当該センサ「A」が選択されたことが認識され、この情報は制御処理部21へ伝達される。これによって制御処理部21は、カラーモードのON/OFF制御を実行する。
同様に、操作者がモニタ30の画面31に「PW」と表示されている上方の非接触センサ50の「B」位置に指をかざすことによって、制御処理部21は、ドップラモードのON/OFF制御を実行する。画面31に「2D」と表示されている上方の非接触センサ50の「C」位置に指をかざすことによって、制御処理部21は、Bモードへの遷移を実行し、画面31に「Biopsy」と表示されている上方の非接触センサ50の「D」位置に指をかざすことによって、制御処理部21は、穿刺モードのON/OFF制御を実行することになる。
一方、モニタ30の画面の右端に表示されている「<+・・・Gain・・・−>」は、ゲインの増減を調整するための操作ガイドであり、この部分に相当する非接触センサ50の「E」位置に操作者の指を置き、指を矢印方向へ移動させることによって、その移動方向に応じてゲインをUP/DOWNさせることができる。すなわち、非接触センサ50の「E」位置の上方(操作ガイドの+側)へ指を移動させると、その移動量が制御処理部21で認識され、制御処理部21はゲインを増加させる制御を実行し、非接触センサ50の「E」位置の下方(操作ガイドの−側)へ指を移動させると、同様に制御処理部21はゲインを減少させる制御を実行することになる。
このように、モニタ30の画面31に表示された操作ガイドに基づき、操作ガイドの位置に相当する非接触センサ50中のセンサ「A」、「B」、「C」、「D」、「E」位置などを選択することにより、所望の操作を実行することができる。よって、手術室などで超音波画像診断装置を使用する際に、操作者が直接操作パネルユニット40などに触れることなく、所望の操作が可能となる。なお、初期画面に表示される操作ガイドの内容は、超音波画像診断装置を使用する場合のモードに応じて適宜変更されるように予め設定されているとともに、非接触センサ50中の或る操作ガイドに対応するセンサが選択された場合の動作シーケンスも予め定められており、これらは超音波画像診断装置本体20の制御処理部21の機能に依存している。
以上、モニタ30の画面31に表示された操作ガイドに基づき、非接触センサ50を選択して、超音波画像診断装置の基本的な制御が実行できることを説明したが、以下に、各種のユースケースについて、モニタ30の画面31に表示される操作ガイドの内容と、実行する制御の内容について説明する。なお、以下のユースケースは、通常実施される検査の順序に従って示してある。
ユースケース1:Bモードゲインと深さの選択
検査開始時の初期状態では、モニタ30の画面31には図2に示したような操作ガイドが表示されている。そこで、図2の「2D」に相当する非接触センサ50の「C」位置に指をかざして、2DすなわちBモードを選択することによって、制御処理部21は、Bモードでの動作状態に超音波画像診断装置本体20を機能させるようにするとともに、画面31を図3に示すように変化させる。ここで、図3の非接触センサ50の「A」で示す位置に操作者の指をかざすと、先ずBモードゲインの調整が選択されたことが制御処理部21で認識され、次に「A」位置から上下に指を移動することによって、ゲインを増減させることができる。すなわち、ゲインを上げるときは指を上方へ移動させ、ゲインを下げるときは指を下方へ移動させることによって、制御処理部21は、移動量に応じたBモードゲインに設定する。
検査開始時の初期状態では、モニタ30の画面31には図2に示したような操作ガイドが表示されている。そこで、図2の「2D」に相当する非接触センサ50の「C」位置に指をかざして、2DすなわちBモードを選択することによって、制御処理部21は、Bモードでの動作状態に超音波画像診断装置本体20を機能させるようにするとともに、画面31を図3に示すように変化させる。ここで、図3の非接触センサ50の「A」で示す位置に操作者の指をかざすと、先ずBモードゲインの調整が選択されたことが制御処理部21で認識され、次に「A」位置から上下に指を移動することによって、ゲインを増減させることができる。すなわち、ゲインを上げるときは指を上方へ移動させ、ゲインを下げるときは指を下方へ移動させることによって、制御処理部21は、移動量に応じたBモードゲインに設定する。
次に、図3の非接触センサ50の「B」で示す位置に操作者の指をかざすと、先ず深さ位置(Depth)の調整が選択されたことが制御処理部21で認識され、この場合もゲインの増減と同様に、指を「B」位置から上下に移動することによって、深さを浅くしたり深くすることができる。すなわち、体表から浅い部位を観察する場合は指を上方へ移動させ、深い部位を観察する場合は指を下方へ移動させることによって、制御処理部21は焦点位置を、移動量に応じた深さ位置に設定する。
ユースケース2:Bモードゲインと深さの選択(その2)
図4は、Bモードゲインと深さの選択の第2実施例として、STC(Sensitivity Time Control)ゲインの選択も可能にした場合を示したものである。すなわち、図2の画面で「2D」すなわちBモードを選択した場合、画面31を図4に示すように、「Gain」、「Depth」の他に「STC1〜STC8」や「Freeze」を含む操作ガイドを表示するようにしても良い。
図4は、Bモードゲインと深さの選択の第2実施例として、STC(Sensitivity Time Control)ゲインの選択も可能にした場合を示したものである。すなわち、図2の画面で「2D」すなわちBモードを選択した場合、画面31を図4に示すように、「Gain」、「Depth」の他に「STC1〜STC8」や「Freeze」を含む操作ガイドを表示するようにしても良い。
この場合、接触センサ50の「A」で示す位置に操作者の指をかざして、Bモードゲインの調整を選択し、指を接触センサ50に最も近い位置にあるときゲインを最大とし、指を遠ざけることによってゲインを低下させるようにする。すなわち、指を図の右側へ移動させる(接触センサ50の「A」位置から遠ざける)とゲインは低下し、左側へ移動させる(接触センサ50の「A」位置へ近づける)とゲインは上がるように調整する。深さ位置の調整も同様に、非接触センサ50の「B」位置で深さ位置(Depthe)の調整を選択し、指を接触センサ50に最も近い位置にあるとき深さ位置を最大とし、指を遠ざけることに従って深さを浅くさせるように調整する。
STCの調整については、「STC1」に相当する位置の接触センサ50に指をかざすことによって、「STC1」を選択し、ゲイン調整と同様に指を接触センサ50から遠ざけたり近づけたりすることによって、「STC1」の場所でのゲインを調整することができる。「STC2〜STC8」についても同様に調整することができる。ただし、「STC1」の場所でゲインを決めた状態で、そのまま指を「STC2〜STC8」方向へ移動させることによって、「STC2」以降のゲインを、「STC1」のゲインの相対値として調整することも可能である。
なお、操作ガイド「Freeze」は次の操作のために予め表示しているものであり、これについてはユースケース4で説明する。
ユースケース3:CDI ONとCDIゲインの変更
図5は、図3と同様の検査開始時の初期画面を示したものである。ここで、操作ガイド「CDI」に対応する非接触センサ50の「A」位置に操作者の指をかざすことによって、「CDI」モード(カラーモード)がONになり、画面31の右側に表示されている操作ガイドは「<+・・・CDI Gain・・・−」のように、CDIゲインを選択する操作ガイドに変更されて表示される。従って、非接触センサ50の「B」で示す位置に操作者の指をかざすと、CDIゲインの調整が選択され、次に「B」位置から上下に指を移動することによって、CDIゲインを増減させることができる。
図5は、図3と同様の検査開始時の初期画面を示したものである。ここで、操作ガイド「CDI」に対応する非接触センサ50の「A」位置に操作者の指をかざすことによって、「CDI」モード(カラーモード)がONになり、画面31の右側に表示されている操作ガイドは「<+・・・CDI Gain・・・−」のように、CDIゲインを選択する操作ガイドに変更されて表示される。従って、非接触センサ50の「B」で示す位置に操作者の指をかざすと、CDIゲインの調整が選択され、次に「B」位置から上下に指を移動することによって、CDIゲインを増減させることができる。
ユースケース4:Cine再生
ユースケース2として説明した図4の画面右下に、「Freeze」という操作ガイドが表示されていたが、ユースケース2またはユースケース3の状態でスキャンを実施していた場合に、画像をフリーズしようとする場合は、「Freeze」位置に相当する非接触センサ50の位置に指をかざすと、画像がフリーズされるとともに、画面31は図6に示す各種設定モードの初期画面に変更される。
ユースケース2として説明した図4の画面右下に、「Freeze」という操作ガイドが表示されていたが、ユースケース2またはユースケース3の状態でスキャンを実施していた場合に、画像をフリーズしようとする場合は、「Freeze」位置に相当する非接触センサ50の位置に指をかざすと、画像がフリーズされるとともに、画面31は図6に示す各種設定モードの初期画面に変更される。
すなわち、図6に示す非接触センサ50の「A」位置の操作ガイド「Frz」が、図4の画面右下に表示されている操作ガイド「Freeze」に相当するが、ここに操作者の指をかざすと、画面31は図6のように変更され、Freeze/UnFreezeの切り替えができるようになる。また、画面上のメニューも自動的に変更され、「StillStore」、「ClipsStore」、「Means」、「Zoom」、「ABC」、「BodyMark」、「<・・・Cine・・・>」、「<・・・Play・・・>」などの操作ガイドが表示される。
操作ガイド「Cine」は、シネコントロールを意味し、図6に示す非接触センサ50の「B」位置に指をかざすことによって、シネコントロールが選択され、指を矢印の範囲に移動させることによってシネのコマ送りが行える。すなわち、指を下方へ動かすとコマ送りが進み、指を上方へ動かすと逆方向へのコマ送りとなる。そして、指を動かしている間はコマ送りが継続し、指の動きを止めるかまたは「B」の範囲から指を外すとコマ送りは停止する。
操作ガイド「Play」はシネ再生を意味し、図6に示す非接触センサ50の「C」位置に指をかざすことによって、シネ再生が選択され、指を矢印の範囲に移動させることによってシネの再生と逆再生が行える。例えば、再生停止状態で指を下方へ動かすと順方向へ再生され、指を上方へ動かすと逆方向へ再生することができる。そして、再生状態で指を上下へ動かすと、再生スピードの調整ができ、例えば、再生状態で指を下方へ動かすと再生スピードを早くし、指を上方へ動かすと再生スピードは遅くなる。また、逆再生状態ではこの逆に、指を上方へ動かすとスピードは速くなり、指を下方へ動かすと再生スピードは遅くなる。
なお、操作ガイド「StillStore」は静止画保存を意味し、「ClipsStore」は動画保存を意味しており、図6に示す非接触センサ50の「D」位置に指をかざすことによって、「StillStore」が実行され、非接触センサ50の「E」位置に指をかざすことによって、「ClipsStore」を実行することができる。また、操作ガイド「Means」は計測を意味し、非接触センサ50の「F」位置に指をかざすことによって、計測メニューが起動して画面31の内容が図7のように変更される。
ユースケース5:Distance計測
図7は計測モードの初期画面であり、操作ガイドとして「Distance」、「Area」、「<・・・Cine・・・>」、「<・・・Play・・・>」、「Freeze」などが表示される。そこで、「Distance」に相当する非接触センサ50の「B」位置に操作者の指をかざすと、Distance計測モードが起動し、画面31は図8のように変更され、操作ガイド「Set」、「Quit」、「Frz」とともに位置を指定するための十字カーソル33が表示される。
図7は計測モードの初期画面であり、操作ガイドとして「Distance」、「Area」、「<・・・Cine・・・>」、「<・・・Play・・・>」、「Freeze」などが表示される。そこで、「Distance」に相当する非接触センサ50の「B」位置に操作者の指をかざすと、Distance計測モードが起動し、画面31は図8のように変更され、操作ガイド「Set」、「Quit」、「Frz」とともに位置を指定するための十字カーソル33が表示される。
そこで、先ず超音波画像32上に始点を設定することになるが、このときは、非接触センサ50の「C」位置に操作者の指をかざして、その指を矢印で示す範囲に上下方向へ動かすことによって、カーソル33を上下に移動させてY方向の位置を決める。その後非接触センサ50の「D」位置に操作者の指を移して、その指を矢印で示す範囲に左右方向へ動かすことによって、カーソル33を左右に移動させてX方向の位置を決めるとその交点が始点となる。ここで、操作ガイド「Set」に対応する非接触センサ50の「E」位置に操作者の指をかざすことによって始点を確定させる。
始点を確定したら次に終点を設定することになるが、その方法は始点設定の場合と同様に、非接触センサ50の「C」位置と「D」位置で指を動かしてカーソル33を移動させ、Y方向とX方向の位置を決め、非接触センサ50の「E」位置に操作者の指をかざすことによって、交点が終点として確定される。始点と終点が確定すると自動的にDistance計測が実行される。
なお、Distance計測を終了したとき、操作ガイド「Quit」に対応する非接触センサ50の「F」位置に指をかざすことによって、Distance計測モードは終了となり、画面31は図7に示した計測モードの初期画面に切り替えられる。
ユースケース6:Area計測(Circleの場合)
図7に戻って、計測モードの初期画面で、操作ガイド「Distance」に代えて「Area」に対応する非接触センサ50の「C」位置に指をかざすことによって、Area計測メニューが起動して、画面31の内容が図9に示すようなArea計測モードの初期画面に変更される。ただし、画面31に表示される内容だけを見れば、図7の画面と略同じであって、操作ガイド「Area」が「AreaCircle」に変更されているとともに、新たに操作ガイド「Area楕円」が追加されている点が異なっている。
図7に戻って、計測モードの初期画面で、操作ガイド「Distance」に代えて「Area」に対応する非接触センサ50の「C」位置に指をかざすことによって、Area計測メニューが起動して、画面31の内容が図9に示すようなArea計測モードの初期画面に変更される。ただし、画面31に表示される内容だけを見れば、図7の画面と略同じであって、操作ガイド「Area」が「AreaCircle」に変更されているとともに、新たに操作ガイド「Area楕円」が追加されている点が異なっている。
ここで、図9の画面31で、操作ガイド「AreaCircle」に相当する非接触センサ50の「B」位置に操作者の指をかざすと、Area計測(Circle)モードが起動し、図10に示すような超音波画像32上に中心位置を決めるための十字カーソル33が表示される。なお、図10の画面31に表示される内容は、ユースケース5として説明したDistance計測における始点と終点位置をきめるために使用した図8と同様である。
そこで、非接触センサ50の「C」位置と「D」位置で指を動かしてカーソル33を移動させ、Y方向とX方向の位置を決め、その交点が中心位置となるので、操作ガイド「Set」に対応する非接触センサ50の「E」位置に操作者の指をかざすことによって、中心位置を確定させる。中心位置が確定すると、画面31は図11に示すように、超音波画像32上にサークルの中心点を示す×印34と、仮の大きさのサークル35が表示される。次に、非接触センサ50の「C」位置または「D」位置の矢印の範囲に指を移動させることによって、サークル35の大きさ(半径)を増減させて調整し、これが決まったところで非接触センサ50の「E」位置に操作者の指をかざすことによって、サークル35の大きさ(半径)を確定させると自動的にAreaCircle計測が実行される。
なお、AreaCircle計測を終了したとき、操作ガイド「Quit」に対応する非接触センサ50の「F」位置に指をかざすことによって、画面31は図9に示したArea計測モードの初期画面に戻される。
ユースケース7:Area計測(楕円の場合)
図9に示したArea計測モードの初期画面において、操作ガイド「Area楕円」に相当する非接触センサ50の「C」位置に操作者の指をかざすと、Area楕円モードが起動し、この場合も図10と同様に超音波画像32上に楕円の中心位置を決めるための十字カーソル33が表示される。従って、AreaCircle計測の場合と同様に、非接触センサ50の「C」位置と「D」位置で指を動かしてカーソル33を移動させ、Y方向とX方向の位置を決め、その交点が楕円の中心位置となるので、操作ガイド「Set」に対応する非接触センサ50の「E」位置に指をかざして、楕円の中心位置を確定させる。
図9に示したArea計測モードの初期画面において、操作ガイド「Area楕円」に相当する非接触センサ50の「C」位置に操作者の指をかざすと、Area楕円モードが起動し、この場合も図10と同様に超音波画像32上に楕円の中心位置を決めるための十字カーソル33が表示される。従って、AreaCircle計測の場合と同様に、非接触センサ50の「C」位置と「D」位置で指を動かしてカーソル33を移動させ、Y方向とX方向の位置を決め、その交点が楕円の中心位置となるので、操作ガイド「Set」に対応する非接触センサ50の「E」位置に指をかざして、楕円の中心位置を確定させる。
中心位置が確定すると、画面31は図12に示すように、超音波画像32上に楕円の中心点を示す×印34と、仮の大きさのサークル35と十字カーソル33が表示される。次に、楕円の長軸を設定するステップに移る。そこで、非接触センサ50の「C」位置と「D」位置で指を動かしてカーソル33をY方向とX方向へ移動させ、その交点が楕円の中心点34を通る所望の方向になるように設定し、操作ガイド「Set」に対応する非接触センサ50の「E」位置に指をかざすことによって、楕円の長軸36を確定させる。この段階では、図12の画面31には、楕円ではなく設定した長軸36を直径とするサークル35が表示されることは言うまでもない。
長軸の確定によって、楕円の短軸を設定するステップに移る。短軸は、長軸に直交する線となるため、その長さのみを非接触センサ50の「C」位置または「D」位置で指を動かして調整し、操作ガイド「Set」に対応する非接触センサ50の「E」位置に指をかざすことによって、楕円の短軸37が確定される。
図13は確定した楕円38が超音波画像32上に表示された様子を示しており、楕円38の長軸36と短軸37とが確定することによって、自動的にArea楕円計測が実行される。なお、図13において、操作ガイド「Quit」に対応する非接触センサ50の「F」位置に指をかざすことによって、Area楕円モードは終了となり、画面31は図6に示した各種設定モードの初期画面に切り替えられる。
ユースケース8:BodyMark
図6に示した各種設定モードの初期画面において、操作ガイド「BodyMark」に対応する非接触センサ50の「G」位置に指をかざすと、BodyMark表示モードが起動し、図14に示すように、超音波画像32に対してデフォルトのBodyMarkとして、例えば枠で囲って示すようなMark1が表示される。そして、操作ガイドとして「Quit」、「Mark1」、「Mark2」、「Frz」なども表示されるので、Mark2を表示したければ、操作ガイド「Mark2」に対応する非接触センサ50の「B」位置に指をかざせば、BodyMarkはMark1からMark2に変更して表示される。また、BodyMarkの数は3以上選択できるようにしても良い。
図6に示した各種設定モードの初期画面において、操作ガイド「BodyMark」に対応する非接触センサ50の「G」位置に指をかざすと、BodyMark表示モードが起動し、図14に示すように、超音波画像32に対してデフォルトのBodyMarkとして、例えば枠で囲って示すようなMark1が表示される。そして、操作ガイドとして「Quit」、「Mark1」、「Mark2」、「Frz」なども表示されるので、Mark2を表示したければ、操作ガイド「Mark2」に対応する非接触センサ50の「B」位置に指をかざせば、BodyMarkはMark1からMark2に変更して表示される。また、BodyMarkの数は3以上選択できるようにしても良い。
なお、BodyMarkとしてProbeMarkを含むものを選択した場合には、画面31の右端に、操作ガイド「<・・・ProbeMark・・・>」で示すような、ProbeMarkを回転させるための操作ガイドが表示される。従って操作者は、操作ガイド「<・・・ProbeMark・・・>」に対応する非接触センサ50の「C」位置に指をかざして矢印方向へ指を動かすことによって、ProbeMarkを回転させることができる。BodyMarkの設定を終えたときは、操作ガイド「Quit」に対応する非接触センサ50の「D」位置に指をかざすことによって、BodyMark表示モードは終了し、画面31は、図6に示した各種設定モードの初期画面に戻る。
ユースケース9:Annotation
図6に示した各種設定モードの初期画面において、操作ガイド「ABC」に対応する非接触センサ50の「H」位置に指をかざすと、Annotation表示モードが起動し、図15に示すように、超音波画像32に対してデフォルトのAnnotationとして、例えば枠で囲って示すようなAnno1が表示される。そして、操作ガイドとしての「Quit」や、画面の右端にも操作ガイドとして「Anno1」、「Anno2」、「Anno3」・・・など予め決められた文字列の注釈が幾つか表示されるので、非接触センサ50の「B」位置の範囲で選択したい位置に指をかざせば、所望の注釈を選択して表示させることができる。
図6に示した各種設定モードの初期画面において、操作ガイド「ABC」に対応する非接触センサ50の「H」位置に指をかざすと、Annotation表示モードが起動し、図15に示すように、超音波画像32に対してデフォルトのAnnotationとして、例えば枠で囲って示すようなAnno1が表示される。そして、操作ガイドとしての「Quit」や、画面の右端にも操作ガイドとして「Anno1」、「Anno2」、「Anno3」・・・など予め決められた文字列の注釈が幾つか表示されるので、非接触センサ50の「B」位置の範囲で選択したい位置に指をかざせば、所望の注釈を選択して表示させることができる。
なお、いずれかの注釈(例えば、Anno1)を選択した場合は、画面31は図16に示すように切り替わり、画面の縦(Y軸)方向と横(X軸)方向に、操作ガイド「<・・・Anno・・・>」のような、Annotationの表示位置を設定するための操作ガイドが表示される。従って、操作ガイド「<・・・Anno・・・>」に対応する非接触センサ50の「C」位置および「D」位置に指をかざして矢印方向へ指を動かすことによって、Anno1の表示位置を任意に設定することができる。
そして、Annotationの内容と表示位置の設定を終えたときは、図16に示されている操作ガイド「Quit」に対応する非接触センサ50の「E」位置に指をかざすことによって、Annotation表示モードは終了し、画面31は、図6に示した各種設定モードの初期状態の画面に戻ることになる。
ユースケース10:穿刺
さて、超音波画像診断装置において超音波画像を観察しながら穿刺を行う際には、超音波プローブ10として穿刺用の超音波プローブを使用することになる。従って、超音波画像診断装置本体20に穿刺用の超音波プローブを付け替えたり、穿刺用の超音波プローブを使用するようにスイッチなどを切り替えたりした場合は、モニタ30の画面31に、図2に示した検査開始時の初期画面が表示される。
さて、超音波画像診断装置において超音波画像を観察しながら穿刺を行う際には、超音波プローブ10として穿刺用の超音波プローブを使用することになる。従って、超音波画像診断装置本体20に穿刺用の超音波プローブを付け替えたり、穿刺用の超音波プローブを使用するようにスイッチなどを切り替えたりした場合は、モニタ30の画面31に、図2に示した検査開始時の初期画面が表示される。
そこで、図2に示した検査開始時の初期画面において、操作者が操作ガイド「Biopsy」に対応する非接触センサ50の「D」位置に指をかざすと、これを検知して制御処理部21は穿刺モードを起動する。すると画面31は図17に示す画面に遷移し、超音波画像32を横切るように穿刺針の挿入方向を示すBiopsyLine39が表示されるとともに、画面の右端に操作ガイドとして、「<+・・・Angle・・・−>」が表示される。また、穿刺針の挿入角度は予め何段階かの角度に決められているので、図17に示す非接触センサ50の「B」位置に指をかざし、指を矢印の範囲を上下に移動させることによって、穿刺針の挿入角度を順次大きくしたり小さくしたりすることができる。なお図17には、穿刺角度が60度に設定されていることが表示されており、操作者はByopsyLine39に沿って穿刺針を挿入し所望の処置を講じることになる。
ユースケース11:非接触センサの有効/無効の切り替え
これまで、非接触センサ50を使用することにより、操作パネルユニット40に直接触れることなく各種の操作指示が行えることを、10のユースケースについて説明したが、非接触センサ50の有効/無効を切り替えることもできる。
これまで、非接触センサ50を使用することにより、操作パネルユニット40に直接触れることなく各種の操作指示が行えることを、10のユースケースについて説明したが、非接触センサ50の有効/無効を切り替えることもできる。
すなわち、図18に示すように、検査開始の初期状態の画面31に、操作ガイドとして「Lock」ボタンを設けておく。そして、非接触センサ50の「A」位置に指をかざすことによって、非接触センサ50をロックしてその後の操作を無効とし、このときは操作パネルユニット40による操作のみ有効となる。ただし、この場合でも「Lock」ボタンのみは操作を可能にしておき、再度非接触センサ50の「A」位置に指をかざすことによって、非接触センサ50のロックを解除することができる。
なおこの他に、操作パネルユニット40に非接触センサ50のLock/UnLockボタンを用意しておき、そのボタン操作で非接触センサ50の有効/無効の切り替え操作をするようにしても良い。さらに、非接触センサ50のLock中に、操作パネルユニット40を操作して、例えばFreezeを解除したときに非接触センサ50のLockを解除するような、操作パネルユニット40の操作内容に応動させるようにしても良い。また、超音波プローブ10が空中に放置された状態にあるときは、超音波の送受波を停止させる機能を有する超音波画像診断装置が知られているが、このような場合に非接触センサ50をLockし、超音波プローブ10の使用が再開されると非接触センサ50のLockを解除するようにしても良い。
なお、非接触センサ50の有効/無効の切り替えを、ユースケース11として説明したものとは全く異なる手段で実現することも可能であり、以下その実施例について図19を参照して説明する。
すなわち、図19はモニタ30と操作パネルユニット40とを折りたたみ可能に組み合わせて、可搬型パソコンのような構造にしたものの外観の一例を示した斜視図であり、(a)はパネルモードでの使用状態を、(b)はタブレットモードでの使用状態を示している。
図19(a)に示すように、モニタ30と操作パネルユニット40は、両者の接合部を軸として折りたたみ可能に連結されており、超音波画像診断装置を使用しないときは、モニタ30と操作パネルユニット40の面を合わせるように折りたたんでおくことができる。そして、操作パネルユニット40に対してモニタ30を矢印方向へ回転させて開くと、モニタ30と操作パネルユニット40とが使用可能の状態となる。なお、モニタ30の周辺には図2ないし図18に示したのと同様に、非接触センサ50が設置されている。
このモニタ30を開いた状態では、超音波画像診断装置の一般的な使用状態として、操作パネルユニット40によって各種設定操作などを行うことができる。従ってこのような場合には、特別に非接触センサ50を使用する必要性はないので、非接触センサ50を無効(Lock)状態にする。
一方、モニタ30を図19(a)の状態からさらに矢印方向へ回転させて、操作パネルユニット40の背面に接するようにしてモニタ30を裏返すと、図19(b)に示すように、モニタ30を上面にした平板の状態となる。この状態では、操作パネルユニット40を使用しないので、非接触センサ50が有効(UnLock)になるように切り替える。よって、手術室などで超音波画像診断装置を使用するような場合には、図19(b)に示すタブレットモードに変更することによって、操作パネルユニット40に手や指を触れることなく、モニタ30の画面31に表示される操作ガイドに基づき、非接触センサ50の位置に手や指をかざして、所望の操作を実施できるようになる。
次に、各ユースケースにおいてモニタ30の画面31に表示する操作ガイドを、カスタマイズする場合の設定操作の一例について説明する。
図20は、操作ガイド設定時の超音波診断装置のモニタ30の画面31を示しており、この場合モニタ30の画面31は、タッチコマンドスクリーンとして使用されるようになっている。画面31の上端側は、主に動作モードや状態などを選択するための操作ガイド(ここでは、ボタンと称する。)を表示するエリアであり、既にボタン「CDI」、「PW」、「2D」が表示されている。一方、画面31の右端側は、主に数値の増減などを行うための操作ガイド(ここでは、エンコーダと称する。)を表示するエリアであり、既にエンコーダ「<+・・・Gain・・・−>」、「<+・・・Depth・・・−>」が表示されている。
そして、画面31のAで示す部分に、ボタンを選択するための「ButtonSelect」コマンドが、左右に2つ選択用の▲印マークA1、A2とともに表示され、画面31のBで示す部分に、エンコーダを選択するための「EncoderSelect」コマンドが、左右に2つ選択用の▲印マークB1、B2とともに表示されるようになっている。
従って、選択用の▲印マークA1、A2のいずれかに指またはタッチペンなどでタッチすることによって、予め用意されているボタンが▲印マークA1とA2の間に順次表示されるので、所望のマークが表示されればこのマークにタッチして選択し、そのまま表示エリアの置きたい場所へドラッグ&ドロップすれば、所望のボタンを所望の表示位置に割り付けることができる。このようにして、表示位置にボタンを割り付けることによって、その位置の非接触センサ50が当該ボタン(操作ガイド)の選択用のスイッチとして対応付けられる。
エンコーダの選択と割り付けも同様であり、▲印マークB1、B2のいずれかに指またはタッチペンなどでタッチすることによって、予め用意されているエンコーダが▲印マークB1、B2の間に順次表示されるので、所望のエンコーダが表示されればそれをタッチして選択し、そのまま表示エリアの置きたい場所へドラッグ&ドロップすれば、所望のエンコーダを所望の表示位置に割り付けることができる。この場合も、表示位置にエンコーダを割り付けることによって、その位置の非接触センサ50が当該エンコーダ(操作ガイド)の選択用のスイッチとして対応付けられる。
以上詳述したように、本発明の実施例によれば、モニタ30の画面31に表示される操作ガイドに基づき、操作ガイドに対応する非接触センサ50の位置に手や指をかざすことによって、所望の操作を実施できるので、例えば手術室などにおいても、操作パネルユニット40などに手や指を触れることなく、超音波画像診断装置の各種操作を実行することができる。よって、術者の手や指に付着している被検者の体液などで操作パネルユニット40などを汚すおそれがなく、使用後の超音波画像診断装置の清掃や消毒・殺菌などの手間も省くことができる。
10 超音波プローブ
20 超音波画像診断装置本体
21 制御処理部
30 モニタ
40 操作パネルユニット
50 非接触センサ
20 超音波画像診断装置本体
21 制御処理部
30 モニタ
40 操作パネルユニット
50 非接触センサ
Claims (4)
- 被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、この超音波プローブを介して得られた超音波エコー信号に基づいて超音波画像を生成する信号処理手段と、この信号処理手段により生成された超音波画像を表示する表示手段と、前記信号処理手段の設定および各種機能の制御を行う制御処理手段とを有する超音波画像診断装置において、
前記表示手段の周辺に複数の非接触センサを設置し、この非接触センサによって選択された検出情報を基にして、前記制御処理手段によって各種機能の制御を行うようにしたことを特徴とする超音波画像診断装置。 - 前記非接触センサは、光、赤外線、超音波、電波などのいずれかを媒体とするものであることを特徴とする請求項1に記載の超音波画像診断装置。
- 前記非接触センサの設置位置に対応するように、前記表示手段の画面に、前記非接触センサを選択するによって制御および/または操作される機能を端的に表す操作ガイドを表示することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の超音波画像診断装置。
- 前記非接触センサを動作させるか動作させないかを切り替える切り替え手段を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の超音波画像診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009230275A JP2011072746A (ja) | 2009-10-02 | 2009-10-02 | 超音波画像診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021037326A (ja) * | 2012-03-26 | 2021-03-11 | テラテク・コーポレーシヨン | 携帯可能な医療超音波撮像デバイス |
US11857363B2 (en) | 2012-03-26 | 2024-01-02 | Teratech Corporation | Tablet ultrasound system |
-
2009
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JP7304076B2 (ja) | 2012-03-26 | 2023-07-06 | テラテク・コーポレーシヨン | 携帯可能な医療超音波撮像デバイス |
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