JP2011120785A - 医療用画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減菌エリアにある操作部を非接触で操作できるようにする。
【解決手段】医療用画像診断装置を操作する複数の操作ボタンを有する操作部８の表面上に、レーザー光出射モジュール８ａからレーザー光を出射し、この出射された操作部上のレーザー光が、操作ボタン上で遮られた場合にその反射光を受光モジュール８ｂで検出する。そして、受光モジュールでの検出情報に基づき操作部の操作ボタンを認識することにより、所望の制御を実施するようにした。
これにより、減菌エリアに位置する操作部の各種操作ボタンに触れることなく、非接触のまま操作ボタンを選択して所望の操作が実施できる。よって、操作部を減菌シートで覆う必要もなくなり、操作がし易くなり操作者の負担も軽減される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、医療用画像診断装置に係り、特に各種の操作を非接触で実施できるようにした医療用画像診断装置に関する。

医療用画像診断装置として、例えば被検者にＸ線を照射し、その透過Ｘ線を検出することにより被検者の体内を透視したり撮影したりして診断に供するＸ線診断装置が広く使用されている。

このＸ線診断装置は、通常、被検者を載せる天板を有する寝台装置と、被検者にＸ線を照射するＸ線管および被験者を透過したＸ線を検出するＸ線検出器を対向するように支持した支持装置と、これら寝台装置および支持装置を駆動操作するための操作部と、操作部の操作に基づき寝台装置および支持装置の駆動を制御する制御部を備えている。そして、操作部は、医師またはＸ線技師などＸ線診断装置を操作する操作者が、天板上に横たわっている被検者の傍で、寝台装置や支持装置を適宜操作できるように、天板の側面に設けられていることが多い（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、医療用画像診断装置は手術室で使用されることがあり、Ｘ線診断装置も例外ではない。このような場合、被検者を載せた天板は減菌エリアになるため、天板の側面に設けられている操作部を含めて、ドレープと呼ばれる減菌シートで覆われることになる。減菌シートは一般に不透明であり、この減菌シートで操作部を覆うと、操作部に設けられている押しボタンやレバーなどの位置が分からなくなり、操作者にとって操作部の操作を極めて困難にしていた。

特開２００４−１０５６０６号公報

減菌シートで天板を覆うことにより、操作部に設けられている押しボタンやレバーなどの位置の認識が困難になり、操作がし難くなるという問題に対して、従来は、減菌シートを操作部上の部分のみ透明な材料にするなどの工夫が施されている。しかし、特殊な減菌シートを使用しなければならないという経済性の面や、検査前のセッティング作業では、減菌シートの透明部分を操作部に合わせなければならないなど、作業を煩わしくして検査に時間がかかるなど、管理上の問題があった。

また、操作部には高さの異なる押しボタンやレバーなどが種々設けられており、この操作部は天板の側面に設けられている。そのため、被検者を載せた天板を減菌シートで覆うと、操作部の縁から減菌シートが垂れ下がることとなり、操作部の表面にある程度の負荷が作用する。このような状況のもとで、減菌シートの上から高さの低い押しボタンを押したときに、隣接する高さの高い押しボタンが減菌シートの動きに引きずられて押されてしまい、誤動作を生じさせるということも危惧されていた。

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、被検者を載置する寝台装置を備え、前記被検者の診断用画像を取得する医療用画像診断装置において、この医療用画像診断装置を操作するために、複数の操作ボタンを有し、前記寝台装置に設けられる操作部と、この操作部に設けられ、この操作部の表面上にレーザー光を出射するレーザー光出射手段と、このレーザー光出射手段によって出射された前記操作部上のレーザー光が、前記操作ボタン上で遮られた場合にその反射光を検出する受光手段と、この受光手段での検出情報に基づき前記操作部の操作ボタンを認識する認識手段と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、減菌エリアに位置する操作部の各種操作ボタンに触れることなく、非接触のまま操作ボタンを選択して所望の操作を実施することができる。よって、減菌シートを操作部のところだけ透明なものにする必要がなくなり、さらに操作部を減菌シートで覆う必要もなくなるので、操作ボタンが減菌シートに引きずられて誤動作することもなく、手術室などでの診断用画像取得のための操作がし易くなり、操作者の負担も軽減される。

本発明に係る医療用画像診断装置の一例としての、Ｘ線撮影装置の全体構成の概略を示した図である。 Ｘ線撮影装置に備えられる操作部の一例を示した平面図である。 本発明の実施例１の機能を説明するために示した説明図である。（実施例１） 本発明の実施例１の機器構成の一例を示した系統図である。（実施例１） 本発明の実施例１の機器構成の他の例を示した系統図である。（実施例１） 本発明の実施例２の機能を説明するために示した、図３に対応する説明図である。（実施例２） 本発明の実施例２の機器構成の一例を示した系統図である。（実施例２）

以下、本発明に係る医療用画像診断装置の実施例について、図１ないし図７を参照して詳細に説明する。なお、これらの各図において、同一部分には同一符号を付して示してある。

図１は、本発明に係る医療用画像診断装置の一例としてのＸ線撮影装置の全体構成の概略を示したものである。

このＸ線撮影装置は、被検者ＰにＸ線を照射するＸ線管１と、Ｘ線管１から照射され被検者Ｐを透過したＸ線を検出するＸ線検出器２と、これらＸ線管１およびＸ線検出器２を保持してそれらをＬＡＯ／ＲＡＯ方向およびＣＡＵ／ＣＲＡ方向へ移動させる駆動部３ａを有する支持装置３を備えている。また、被検者Ｐを載置する天板４を有し、その天板４を水平方向（長手方向および幅方向）または垂直方向（上下方向）へ往復移動させる駆動部５ａを有する寝台装置５を備えている。これらの移動方向は、図中に太い矢印で示してある。さらに、Ｘ線画像を表示するモニタ６、Ｘ線管１とＸ線検出器２および天板４の現在位置を表示する表示パネル７、支持装置３や寝台装置５などを操作するための押しボタンやレバーなど（以下、操作ボタンと称する。）を有し、天板４の側面に設けられた操作部８、操作部８の操作に基づき、駆動部３ａ、５ａの駆動や撮影条件などを制御する制御部９などを備えている。

なお、図１には、Ｘ線検出器２として、イメージインテンシファイア２ａとＴＶカメラ２ｂとから構成されるものを示しているが、Ｘ線検出器２は、マトリックス状に配列された半導体Ｘ線検出素子を有するフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ：平面型Ｘ線検出器）であってもよい。

このようなＸ線撮影装置によってＸ線撮影を実施する際には、医師や放射線技師などの操作者が、被検者Ｐを天板４に寝かせた状態で操作部８を操作して、寝台装置５の高さを調整するとともに、天板４を被検者Ｐの体軸方向と体幅方向へ移動させて、被検者Ｐの撮影部位がＸ線管１とＸ線検出器２を結ぶ線の略中央になるように位置決めを行う。この動作は、操作部８からの操作信号に基づき、制御部９が駆動部５ａの動作を制御することによって行われる。

次に、操作部８を操作して、Ｘ線管１とＸ線検出器２を所望の撮影方向となるように、すなわち、ＬＡＯ／ＲＡＯ方向およびＣＡＵ／ＣＲＡ方向が所望の方向になるように、支持装置３を駆動する。この動作も、操作部８からの操作信号に基づき、制御部９が駆動部３ａの動作を制御することによって行われる。

このようにして、被検者Ｐの位置や撮影方向が定まれば、同じく操作部８からＸ線の曝射条件などを設定するとともに、Ｘ線曝射ボタンを押すことによってＸ線管１からＸ線が照射され、Ｘ線検出器２によってＸ線像が検出され、そのＸ線像はモニタ６に表示される。よって医師は、モニタ６に表示されたＸ線像を観察しながら、例えばカテーテルの挿入や手術などを実施することになる。

ところで、手術室などで使用されるＸ線撮影装置の被検者Ｐの周辺は減菌エリアであり、操作者は減菌エリアにある操作部８に直接触れることが出来ない。そこで、本発明では、操作部８を非接触で操作を可能にし、以って操作部８を減菌シートで覆うことなく操作部８の操作を可能にしている。

図２は、操作部８の一実施例を示した平面図である。図２において、符号Ａで示す領域は、種々の操作ボタンなどを配置した通常の操作部分８１、８２であり、その操作部分８２の端部に符号Ｂで示す領域として、レーザー光を出射するレーザー光出射モジュール８ａと、このレーザー光出射モジュール８ａから出射されたレーザー光の反射光を受光する受光モジュール８ｂとを有する位置検出器８３を備えている。このレーザー光出射モジュール８ａは、図中に１点鎖線で示すような、扇状にレーザー光を出射する例えば位置検知用の半導体レーザーモジュールであり、受光モジュール８ｂは、例えばＣＭＯＳカメラモジュールである。

このような操作部８の機能について、図３を参照して説明する。

図３は、操作部８の機能を説明するために、操作部８と位置検出器８３の構成を模式的に示した図である。図３に示されているように、操作部８の端部に設けられている位置検出器８３には、レーザー光出射モジュール８ａと受光モジュール８ｂとが例えば２層に配置されている。そして、レーザー光出射モジュール８ａからは、操作部分８１、８２の表面の全体を覆うように、水平方向に扇状のレーザー光が出射される。そこで、操作者が操作部８上のある操作ボタンの位置に指Ｆをかざしたとすると、その指Ｆでレーザー光が遮られるとともに反射し、その反射光が受光モジュール８ｂで検出されることになる。

したがって、予めレーザー光の反射位置（距離）と操作部８上にある各操作ボタンとを関係づけておくことにより、レーザー光の反射位置（距離）から操作部８の操作ボタンを認識することができ、認識した操作ボタンに基づき支持装置３や寝台装置５を動作させることが可能となる。すなわち、図２に示されている操作部８の、例えば「５」と表示されている操作ボタンの上に操作者の指Ｆをかざしたとすると、受光モジュール８ｂで検出された反射光の反射位置（距離）から、「５」の操作ボタンが選択されたことが認識され、操作ボタンに触ることなく非接触で操作部８の操作ボタンを選択して所望の操作を実施できることになる。

図４は上記のような機能を実現するための機器構成の一例を示した系統図である。すなわち、位置検出器８３には、既に述べたレーザー光出射モジュール８ａと受光モジュール８ｂの他に、データテーブル８ｃと整合部８ｄとが備えられている。データテーブル８ｃは、受光モジュール８ｂで検出されたレーザー光の反射位置（距離）や反射したレーザー光の波長などを、操作部８の操作部分８１、８２に設けられている操作ボタンに対応づけたテーブルである。

すなわち、レーザー光出射モジュール８ａから操作部８上に平行に出射されたレーザー光が、操作部８の操作部分８１、８２にかざされた指Ｆで反射され、反射光が受光モジュール８ｂで検出されたときに、レーザー光の反射位置（距離）や波長に対応する操作部８の操作ボタンがどれかをデータテーブル８ｃから探索する。そして、整合部８ｄによって反射位置（距離）や波長と一致がとれたものを指Ｆのかざされた操作ボタンだと判断する。そして、その結果は制御部９へ伝達され、制御部９は選択された操作ボタンに対応する駆動信号を駆動部３ａ、５ａなどへ供給して支持装置３や寝台装置５などの動作を制御する。

このような構成とすることによって、操作部８の操作ボタンなどに直接手を触れることなく非接触のまま所望の操作ボタンを選択することができる。従って、操作部８を減菌シートで覆う必要がなくなり、さらに減菌シートを操作部８のところだけ透明なものにする必要もなくなるので、操作ボタンが減菌シートに引きずられて誤動作することが防止できるとともに手術室などでの診断用画像取得のための操作がし易くなり操作者の負担も軽減される。

なお、操作ボタンの誤認識などにより、意図しない動作が行われることが危惧されるような場合は、安全装置として、寝台装置５近傍の床に足踏みスイッチを配置しておき、操作者が足踏みスイッチを踏んでいる（ＯＮ）ときのみ整合部８ｄの出力が制御部９へ伝達されるようにするのが良い。

図５はこのような実施例を示した系統図であり、図４に対して、足踏みスイッチ１０とＡＮＤ回路１１が追加されている。そして、ＡＮＤ回路１１の一方の入力端に整合部８ｄの出力を供給するとともに、ＡＮＤ回路１１の他方の入力端に足踏みスイッチ１０を接続する。このＡＮＤ回路１１は、位置検出器８３内に設けても良いし、制御部９側に設けても良く、要は整合部８ｄの出力と足踏みスイッチ１０の出力とのＡＮＤが取れたときに、整合部８ｄの出力が制御部９に供給され、ＡＮＤが取れていないときには、整合部８ｄの出力が制御部９へ供給されることがないようになっていれば良い。

このような構成にすれば、足踏みスイッチ１０がＯＮになっているときのみ整合部８ｄの出力が制御部９へ伝達されることになり、操作者が足踏みスイッチ１０を踏んでいる（ＯＮになる）ときのみ、操作部８の操作が可能となる。よって、操作者が誤って意図しない操作部８上の操作ボタンに指Ｆをかざしたような場合、足踏みスイッチ１０から足を離せば、位置検出器８３すなわち操作部８からの操作信号は制御部９へ伝達されず、間違った操作が実行されることはない。また、何らかの理由で、操作者の意図しない操作信号が位置検出器８３から発せられて装置が暴走しそうになったような場合も、足踏みスイッチ１０から足を離す（ＯＦＦする）ことによって、暴走を阻止することができ、より安全性が向上する。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

操作部８は、通常天板４の側面に設けられている。従って、撮影のために位置合わせをしようとして、天板４を被検者Ｐの体軸方向へ移動させると、操作部８も天板４と一緒に移動することになり、操作者は天板４すなわち操作部８を追いかけながら操作部８の操作をしなければならないことになっている。そのため操作に専念することができず、注意力が散漫になって操作を間違えるおそれがあった。

このようなミスを起こさないようにするために、第２の実施例は、操作部８の表面と同様のイメージ、すなわち、表面に設けられている各種操作ボタンの配列されているものを、イメージとして天板４または寝台装置５の表面に投光し、この投光されたイメージ中の任意のボタンを操作者が指で指定したときに、指定されたボタンについて、操作部８の操作ボタンを押したのと同等の動作を行わせるような擬似操作部８００を設けたものである。

図６は、第２の実施例の機能を説明するために擬似操作部８００を模式的に示した図である。

図６に示されているように、擬似操作部８００には、第１の実施例における位置検出器８３に設けられていたのと同様のレーザー光出射モジュール８ａと受光モジュール８ｂとともに、新たにイメージ投光モジュール８ｅが設けられ、これらは例えば３層に配置されている。このイメージ投光モジュール８ｅは、操作部８の表面に配列されていると同様の各種操作ボタンなどを、イメージとして天板４または寝台装置５の表面に投光するものである。従って、擬似操作部８００はＸ線撮影装置の設置される部屋の天井や壁または寝台装置５などに設置される。

そして、イメージ投光モジュール８ｅから天板４または寝台装置５の表面に投光された各種操作ボタンなどの描かれているイメージを覆うように、レーザー光出射モジュール８ａから水平方向に扇状のレーザー光が出射される。そこで、操作者がイメージ上のある操作ボタンの位置に指Ｆをかざすことにより、その指Ｆでレーザー光が遮られるとともに反射し、その反射光が受光モジュール８ｂで検出されて、どの操作ボタンが選択されたのかを認識することになる。

このような機能を実現するための機器構成の一例を、図７に系統図で示してある。この図７は、既に説明した図５に対して、イメージ投光モジュール８ｅが追加されたものとなっている。すなわち、先ずイメージ投光モジュール８ｅから、予め操作部８の表面に配列されていると同様の各種操作ボタンなどの描かれたイメージが、天板４または寝台装置５の表面に投光される。さらに、この投光されたイメージ上に平行となるように、レーザー光出射モジュール８ａから扇状のレーザー光が出射される。

そこで、操作者がイメージ上のある操作ボタンの位置に指Ｆをかざすことにより、その指Ｆでレーザー光が遮られるとともに反射し、その反射光が受光モジュール８ｂで検出される。この受光モジュール８ｂでは、レーザー光の反射位置（距離）や波長が検出される。従って、予めレーザー光の反射位置（距離）や波長とイメージ投光モジュール８ｅから投光されたイメージ上にある各操作ボタンとを関係づけておき、データテーブル８ｃにそのデータを格納しておく。よって、受光モジュール８ｂで検出したレーザー光の反射位置（距離）や波長をデータテーブル８ｃに格納されているデータと整合部８ｄにて照合し、整合のとれたものを指Ｆのかざされた操作ボタンだと判断する。そして、その結果は制御部９へ伝達され、制御部９は選択された操作ボタンに対応する駆動信号を、駆動部３ａ、５ａなどへ供給して支持装置３や寝台装置５などの動作を制御する。

ここで、整合部８ｄの出力と足踏みスイッチ１０の出力とのＡＮＤが取れたときにのみ、整合部８ｄの出力を制御部９へ供給するので、操作者が誤って意図しないイメージ上の操作ボタンに指Ｆをかざしたような場合、足踏みスイッチ１０から足を離す（ＯＦＦする）ことによって、擬似操作部８００からの操作信号は制御部９へ伝達されず、間違った操作が実行されることはない。

以上詳述したように本発明によれば、減菌エリアにある操作部８には直接触れることなく、医療用画像診断装置の支持装置３や寝台装置５を操作することが可能となる。従って、特殊な減菌シートを操作部８に被せる必要がなくなり、検査前の減菌シートのセッティング作業が容易になるとともに、減菌シートによって操作部の他のボタンが押されてしまうような問題も解決される。また、擬似操作部８００のイメージ投光モジュール８ｅによって投光される、操作部８の操作ボタン類の描かれているイメージから所望の操作ボタンを選択するようにすれば、天板４などが移動しても投光されたイメージの位置は固定なので、操作者が天板４とともに移動しながら操作部８を操作する必要はなく、操作に専念することができて間違いの発生を防止し、安全性を向上することができる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく、要旨の範囲内で種々変形して実施できることは言うまでもない。

１ Ｘ線管
２ Ｘ線検出器
３ 支持装置
４ 天板
５ 寝台装置
８ 操作部
８ａ レーザー光出射モジュール
８ｂ 受光モジュール
８ｃ データテーブル
８ｄ 整合部
８ｅ イメージ投光モジュール
８３ 位置検出器
８００ 擬似操作部

Claims (4)

1. 被検者を載置する寝台装置を備え、前記被検者の診断用画像を取得する医療用画像診断装置において、
   この医療用画像診断装置を操作するために、複数の操作ボタンを有し、前記寝台装置に設けられる操作部と、
   この操作部に設けられ、この操作部の表面上にレーザー光を出射するレーザー光出射手段と、
   このレーザー光出射手段によって出射された前記操作部上のレーザー光が、前記操作ボタン上で遮られた場合にその反射光を検出する受光手段と、
   この受光手段での検出情報に基づき、前記操作部の操作ボタンを認識する認識手段と、
   を具備することを特徴とする医療用画像診断装置。
2. 被検者を載置する寝台装置を備え、前記被検者の診断用画像を取得する医療用画像診断装置において、
   複数の操作ボタンを描いたイメージを、前記寝台装置の所定の位置に投光するイメージ投光手段と、
   このイメージ投光手段によって投光され、所定の位置に結像した前記イメージ上に、レーザー光を出射するレーザー光出射手段と、
   このレーザー光出射手段によって出射されたレーザー光が、前記イメージ投光手段によって投光され、所定の位置に結像したイメージ上で遮られた場合に、その反射光を受光する受光手段と、
   この受光手段での検出情報に基づき、前記投光されたイメージに描かれた操作ボタンを認識する認識手段と、
   を具備することを特徴とする医療用画像診断装置。
3. 前記認識手段によって認識した前記操作ボタンに基づき、所定の制御を実行させる制御手段を具備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項に記載の医療用画像診断装置。
4. 足踏みスイッチを更に備え、
   前記認識手段で認識された操作ボタンに基づく装置の制御の可否を、前記足踏みスイッチの出力に基づいて判断す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項に記載の医療用画像診断装置。

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