JP2022091690A - 超音波スキャン操作のためのガイドシステムおよびガイド方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波スキャン操作のためのガイドシステムおよびガイド方法を提供する。【解決手段】このガイドシステムは、ハンドヘルドガイド装置、表示装置、超音波スキャン装置、プロンプト装置、および制御ホストを含む。ハンドヘルドガイド装置が第１の物理的動きを生成すると、制御ホストは第１の物理的動きを検出し、それに応じてナビゲーションのプロンプト情報を生成する。プロンプト装置は、超音波スキャン装置が移動して第２の物理的動きを生成するようにガイドするナビゲーションのプロンプト情報を提示するのに適している。制御ホストは、超音波スキャン装置を介して超音波画像を捕捉し、ガイド端の表示装置に超音波画像を送って表示する。【選択図】図７

Description

本発明は、超音波スキャン操作のためのガイドシステムおよびガイド方法に関する。

超音波スキャン技術は、胎児検査や心臓などの人間の臓器の検査に応用できる可能性がある。

一般的に、超音波スキャン装置は、患者の体の超音波スキャンを現場で行うために、医者や検査技師などの専門家によって操作されなければならない。しかし、遠隔医療のアプリケーションでは、医師は現場で患者に接触することができず、また超音波スキャン装置を現場で操作することができないため、遠隔患者の超音波画像を得ることが困難になる。

本発明は、遠隔医療における超音波画像の捕捉効率を向上させることができる、超音波スキャン操作のためのガイドシステムおよびガイド方法を提供する。

本発明の実施態様は、超音波スキャン操作のためのガイドシステムを提供し、このガイドシステムは、ハンドヘルドガイド装置、表示装置、超音波スキャン装置、プロンプト装置、および制御ホストを含む。ハンドヘルドガイド装置は、ガイド端に配置される。表示装置は、ガイド端に配置される。超音波スキャン装置は、操作端に配置される。プロンプト装置は操作端に配置される。制御ホストは、ガイド端と操作端に通信接続される。ハンドヘルドガイド装置が第１の物理的動きを生成すると、制御ホストは第１の物理的動きを検出し、それに応じてナビゲーションのプロンプト情報を生成する。プロンプト装置は、超音波スキャン装置が移動して第２の物理的動きを生成するようにガイドするナビゲーションのプロンプト情報を提示するのに適している。制御ホストは、超音波スキャン装置を介して超音波画像を捕捉し、ガイド端の表示装置に超音波画像を送って表示する。

本発明の実施態様は、また、超音波スキャン操作のためのガイドシステムを使用することによって実行される、超音波スキャン操作のためのガイド方法を提供する。ガイド方法には、次のようなステップがある。ハンドヘルドガイド装置の第１の物理的動きが検出される。ナビゲーションのプロンプト情報は第１の物理的動きに従って生成され、ナビゲーションのプロンプト情報はプロンプト装置を介して提示される。超音波画像は超音波スキャン装置を介して捕捉される。超音波画像は、表示装置に送られて表示される。

図を伴ういくつかの例示的な実施形態を以下に詳細に説明し、詳細に発明を説明する。

添付図面は、更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、例示的実施形態を図示し、説明とともに、発明の原理を説明する役割を果たす。

本発明の一実施形態による超音波スキャン操作のためのガイドシステムの模式図である。 本発明の一実施形態による制御ホストの概略ブロック図である。 本発明の一実施形態によるハンドヘルドガイド装置の概略ブロック図である。 本発明の一実施形態による超音波スキャン装置の概略ブロック図である。 本発明の一実施形態によるナビゲーション修正情報の模式図である。 本発明の一実施形態による、ハンドヘルドガイド装置の外観の模式図である。 本発明の一実施形態による超音波スキャン操作のためのガイド方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態による超音波スキャン操作のためのガイド方法のフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態による超音波スキャン操作のためのガイドシステムの模式図である。図１を参照する。超音波スキャン操作のガイドシステム１０は、ハンドヘルドガイド装置１１と、表示装置１２と、超音波スキャン装置１３と、制御ホスト１４と、プロンプト装置１５とを備えている。ハンドヘルドガイド装置１１および表示装置１２は、ガイド端に配置されている。超音波スキャン装置１３及びプロンプト装置１５は、操作端に配置されている。制御ホスト１４は、ガイド端及び操作端に通信可能に接続されてもよい。

ハンドヘルドガイド装置１１は、ユーザによって操作されて、第１の物理的動きを生成することができる。第１の物理的動きは、超音波スキャン装置１３が移動するようにガイドするのに適している。一実施形態によると、ハンドヘルドガイド装置１１は、スタイラスペンまたは電子制御スティックのようなハンドヘルド制御装置を含む。あるいは、一実施形態において、ハンドヘルドガイド装置１１は、ハンドヘルド超音波スキャナを含んでもよい。

表示装置１２は、画像を表示するのに適している。例えば、表示装置１２は、ディスプレイを含み、または、ノートブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、もしくはテレビジョンのようなディスプレイを含む表示装置を含むことができる。ハンドヘルドガイド装置１１および表示装置１２は、制御ホスト１４と通信するために、制御ホスト１４に有線または無線で結合されてもよい。

超音波スキャン装置１３は、ターゲット１００上で超音波スキャンを実行するのに適している。ターゲット１００は、例えば、人体である。一実施形態によると、超音波スキャン装置１３は、ハンドヘルド超音波スキャナを含んでもよい。さらに、超音波スキャン装置１３は、制御ホスト１４と通信するために、制御ホスト１４に配線接続されていても、あるいは無線接続されていてもよい。

制御ホスト１４は、ガイド端と操作端との間で情報を送るのに適しており、データ処理などの機能を実行してもよい。例えば、制御ホスト１４は、ノートブックコンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、タブレット・コンピュータ、産業用コンピュータ、またはサーバなどのコンピュータ装置を含んでもよい。また、ハンドヘルドガイド装置１１、表示装置１２、超音波スキャン装置１３、制御ホスト１４の数は限定されず、１つ以上であってもよい。

プロンプト装置１５は、超音波スキャン装置１３を動かすようにガイドするために、制御ホスト１４からナビゲーションを促す情報を提示するのに適している。図１において、プロンプト装置１５は、ディスプレイによって例示される。しかし、別の実施形態では、プロンプト装置１５は、発音装置（スピーカまたはブザーなど）および／または振動装置（バイブレータなど）などの種々の信号または情報出力装置を含んでもよい。プロンプト装置１５は、超音波スキャン装置１３から独立していてもよいし、超音波スキャン装置１３上に配置されていてもよい。さらに、プロンプト装置１５は、制御ホスト１４と通信するために、制御ホスト１４に有線または無線で接続されてもよい。

ハンドヘルドガイド装置１１が第１の物理的動きを生成する場合、制御ホスト１４は、ガイド端に位置するハンドヘルドガイド装置１１の第１の物理的動きを検出することができる。一実施形態によると、第１の物理的動きは、ユーザが操作するハンドヘルドガイド装置１１によって物理空間内で実行される動き、例えば、ある方向に向かって移動する、ある方向に向かって傾く、および／またはある方向に向かって押すなどの動きを含んでもよい。制御ホスト１４は、操作端に位置するプロンプト装置１５を介して提示されるべき第１の物理的動きに従って、ナビゲーションのプロンプト情報１０１を生成することができる。一実施形態によると、ナビゲーションのプロンプト情報１０１は、操作端に位置する超音波スキャン装置１３をガイドして、第１の物理的操作に応じて第２の物理的操作を実行するようにしてもよい。第２の物理的動きを実行する超音波スキャン装置１３のプロセスの間、制御ホスト１４は超音波スキャン装置１３を介して超音波画像１０２を捕捉することができる。一実施形態において、超音波画像１０２は、ターゲット１００上で超音波スキャンを行うために第２の物理的動きを実行する超音波スキャン装置１３によって得ることができる。制御ホスト１４は、超音波画像１０２を、表示のためのガイド端に配置された表示装置１２に送ることができる。

一実施形態によると、ガイド端においてハンドヘルドガイド装置１１を操作するユーザは、超音波スキャンの専門的訓練を受けた医者または検査技師などのインストラクタとも呼ばれる。一実施形態において、超音波スキャン装置１３を操作端で操作するユーザは、超音波スキャンの専門的訓練を受けていない可能性のある医療スタッフまたは普通の人などのオペレータとも呼ばれる。

一実施形態によると、ガイド端のインストラクタは、表示装置１２を介して操作端によって戻される超音波画像１０２を見ることができる。同時に、インストラクタは、ハンドヘルドガイド装置１１を操作して、操作端においてオペレータをガイドして超音波スキャン装置１３を操作して第２の物理的動きを実行する第１の物理的動きを実行するようにしてもよい。別の実施形態では、ガイド端のインストラクタは、まず、超音波スキャン装置１３の位置を知るために、表示装置１２を介して操作端によって提供される環境情報を見ることができる。詳細には、ガイド端のインストラクタは、まず、操作端のオペレータが超音波スキャン装置１３をスキャンの開始点として最初に配置するための特徴点を提供することができる。ターゲット１００を例として人間の腹部を取り上げると、腹部超音波スキャンを行う場合、特徴点は、人体の腹部ボタンとして設定されてもよい。操作端のオペレータは、超音波スキャン装置１３を特徴点である腹部ボタンの位置に配置することができる。そして、ガイド端のインストラクタは、表示装置１２を介して超音波スキャン装置１３の位置の環境情報を見ることができ、これにより、第１の物理的動きの操作方向を評価することができる。操作中、インストラクタは、ハンドヘルドガイド装置１１を用いて第１の物理的動きを実行し、第２の物理的動きを対応して実行するようにオペレータをガイドする。このような対話型ガイド操作を通して、操作端のオペレータが超音波スキャン装置１３の利用方法に慣れていない場合であっても、操作端のオペレータは、依然として、インストラクタのガイダンスに従って、ターゲット１００から適切な超音波画像を捕捉することができる。

図２は、本発明の一実施形態による制御ホストの概略ブロック図である。図２を参照されたい。制御ホスト１４は、通信インターフェース２１、記憶回路２２、およびプロセッサ２３を含んでもよい。通信インターフェース２１は、通信回路（有線及び／又は無線ネットワークカードなど）を含んでもよい。例えば、通信インターフェース２１は、ワイ・ファイ（Wi－Fi）、ブルートゥース（Bluetooth）、ブルートゥース低エネルギー（Bluetooth Low Energy (BLE)）、またはロング・ターム・エボリューション（LTE）のような無線通信プロトコル、またはイーサネット（Ethernet）のような有線通信プロトコルをサポートしてもよい。

記憶回路２２は、データを記憶するのに適している。例えば、記憶回路２２は、揮発性記憶回路及び不揮発性記憶回路を含むことができる。不揮発性記憶回路は、データの不揮発性記憶に適している。例えば、揮発性記憶回路は、ランダムアクセスメモリ（RAM）または同様の揮発性記憶媒体を含んでもよい。不揮発性記憶回路は、データの不揮発性記憶に適している。例えば、不揮発性記憶回路は、読み出し専用メモリ（ROM）、ソリッドステートディスク（SSD）、及び／又は従来のハードディスクドライブ（HDD）、又は同様の不揮発性記憶媒体を含むことができる。

プロセッサ２３は、通信インターフェース２１及び記憶回路２２に結合されている。プロセッサ２３は、制御ホスト１４の全体的または部分的な操作を担うのに適している。例えば、プロセッサ２３は、中央処理装置（CPU）、他のプログラマブル汎用又は特定目的マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（DSP）、プログラマブルコントローラ、特定用途向け集積回路（ASIC）、プログラマブルロジックデバイス（PLD）、他の類似装置、又はこれらの装置の組合せを含むことができる。

図３は、本発明の一実施形態によるハンドヘルドガイド装置の概略ブロック図である。図３を参照されたい。ハンドヘルドガイド装置１１は、通信インターフェース３１、センサ３２、およびプロセッサ３３を含んでもよい。通信インターフェース３１は、通信回路（有線および／または無線ネットワークカードなど）を含んでもよい。例えば、通信インターフェース３１は、ワイ・ファイ（Wi－Fi）、ブルートゥース（Bluetooth）、BLE、LTE等の無線通信プロトコル、又はイーサネット（Ethernet）等の有線通信プロトコルをサポートしてもよい。

センサ３２は、ハンドヘルドガイド装置１１内に配置される。センサ３２は、ハンドヘルドガイド装置１１の第１の物理的動きを感知し、第１の慣性測定信号を生成するのに適している。一実施形態によると、第１の慣性測定信号は、ハンドヘルドガイド装置１１が第１の物理的動きを実行する際に、移動方向、傾斜方向、傾斜角度、押圧深さ、および物理空間内のハンドヘルドガイド装置１１の動きに関連する他の測定値を反映してもよい。従って、一実施形態では、センサ３２は、重力センサ、加速度センサ、磁気センサ、及び／又はジャイロスコープのような慣性測定信号を生成することができる種々のセンサを含むことができる。加えて、センサ３２の数は、これに限定されないが、１つ以上であってもよい。

プロセッサ３３は、通信インターフェース３１及びセンサ３２に結合される。プロセッサ２３は、第１の慣性測定信号を通信インターフェース３１を介して制御ホスト１４に送るなど、ハンドヘルドガイド装置１１の全体的または部分的な操作を担うのに適している。プロセッサ２３は、CPU、他のプログラマブル汎用または特定目的のマイクロプロセッサ、DSP、プログラマブルコントローラ、ASIC、PLD、他の同様の装置、またはこれらの装置の組み合わせを含んでもよい。

図４は、本発明の一実施形態による超音波スキャン装置の概略ブロック図である。図４を参照されたい。超音波スキャン装置１３は、通信インターフェース４１、センサ４２、超音波プローブ４３、画像生成モジュール４４、およびプロセッサ４５を含んでもよい。通信インターフェース４１は、有線及び／又は無線ネットワークカードを含む通信回路を含むことができる。例えば、通信インターフェース４１は、ワイ・ファイ（Wi－Fi）、ブルートゥース（Bluetooth）、BLE、またはLTEのような無線通信プロトコル、またはイーサネット（Ethernet）のような有線通信プロトコルをサポートしてもよい。

センサ４２は、超音波スキャン装置１３内に配置される。センサ４２は、超音波スキャン装置１３の第２の物理的動きを感知し、第２の慣性測定信号を生成するのに適している。一実施形態によると、第２の慣性測定信号は、超音波スキャン装置１３が第２の物理的動きを実行する際に、物理空間内の超音波スキャン装置１３の動きに関連する移動方向、傾斜方向、傾斜角度、押付け深さ、及び他の測定値を反映させることができる。従って、一実施形態では、センサ４２は、重力センサ、加速度センサ、磁気センサ、及び／又はジャイロスコープのような慣性測定信号を生成することができる種々のセンサを含むことができる。加えて、センサ４２の数は、これに限定されないが、１つ以上であってもよい。

超音波プローブ４３は、接触したターゲット１００に超音波信号を放射し、ターゲット１００によって反射された超音波信号を受信するのに適している。ターゲット１００によって反射された超音波信号は、ターゲット１００の内部構造情報を担持することができる。

画像生成モジュール４４は、超音波プローブ４３に結合され、ターゲット１００によって反射された超音波信号に従って超音波画像１０２を生成するのに適している。超音波画像１０２は、ターゲット１００の内部構造を反射することができる。画像生成モジュール４４は、本開示によって限定されないソフトウェアまたはハードウェアとして実装することができる。

プロセッサ４５は、通信インターフェース４１、センサ４２、超音波プローブ４３、及び画像生成モジュール４４に結合される。プロセッサ４５は、第２の慣性測定信号および超音波画像１０２を通信インターフェース４１を介して制御ホスト１４に送るなど、超音波スキャン装置１３の全体的または部分的な操作に適している。プロセッサ４５は、CPU、他のプログラマブル汎用または特定目的のマイクロプロセッサ、DSP、プログラマブルコントローラ、ASIC、PLD、他の同様の装置、またはこれらの装置の組み合わせを含んでもよい。

一実施形態によると、ハンドヘルドガイド装置１１のセンサ３２は、第１の物理的動きに従って第１の慣性測定信号を生成することができる。ハンドヘルドガイド装置１１のプロセッサ３３は、通信インターフェース３１を介して第１の慣性測定信号を制御ホスト１４に送ることができる。制御ホスト１４のプロセッサ２３は、通信インターフェース２１を介して第１の慣性測定信号を受信し、第１の慣性測定信号を解析して、第１の物理的動きに関連する情報を得ることができる。この情報に基づいて、制御ホスト１４のプロセッサ２３は、ナビゲーションのプロンプト情報１０１を生成し、ナビゲーションのプロンプト情報１０１を提示のために通信インターフェース２１を介してプロンプト装置１５に送ることができる。

一実施形態によると、ナビゲーションのプロンプト情報１０１は、ハンドヘルドガイド装置１１の移動軌跡を反映してもよい。例えば、移動軌跡は、移動方向、傾斜方向、傾斜角度、およびハンドヘルドガイド装置１１の押圧深さのうちの少なくとも１つを含んでもよい。操作端におけるオペレータは、ナビゲーションのプロンプト情報１０１に従って超音波スキャン装置１３を操作して、ハンドヘルドガイド装置１１の移動軌跡に沿って移動、傾斜、押圧などの物理的動きを実行することができる。

一実施形態によると、超音波スキャン装置１３は、光エミッタ１３１及び本体１３２を含むことができる。光エミッタ１３１は、図１に示すように本体１３２上に配置されてもよい。一実施形態によると、図４の通信インターフェース４１、センサ４２、超音波プローブ４３、および画像生成モジュール４４は、本体１３２内に配置されてもよい。

一実施形態によると、制御ホスト１４は、ナビゲーションのプロンプト情報１０１を超音波スキャン装置１３のプロセッサ４５に送ることができる。プロセッサ４５は、光エミッタ１３１を制御して、ナビゲーションのプロンプト情報１０１に従って光線１０３を放射し、超音波スキャン装置１３を動かすようにガイドすることができる。光線１０３は可視光線を含み、超音波スキャン装置１３を動かすのに適している。一実施形態によると、プロセッサ４５は、超音波スキャン装置１３を目標方向に向かって動かすようにガイドするナビゲーションのプロンプト情報１０１に従って、目標方向に向かうように、光放射器１３１によって放射される光線１０３を制御することができる。一実施形態によると、光線１０３および／またはある物体（ターゲット１００など）に照射する光線１０３によって形成される光点は、ナビゲーションのプロンプト情報１０１の部分情報とみなすこともできる。例えば、光線１０３は、超音波スキャン装置１３をガイドする移動軌跡を、第１の物理的動きの移動軌跡に従ってターゲット１００上に投影することができ、その結果、超音波スキャン装置１３のオペレータは、光線１０３のガイドに従って第２の物理的動きを生成することができる。さらに、本体１３２は、超音波画像１０２を捕捉し、超音波画像１０２を制御ホスト１４に送るように操作するように超音波スキャン装置１３のユーザに提供するのに適している。

プロンプト装置１５は、ナビゲーションのプロンプト情報１０１を提示するのに適している。ナビゲーションのプロンプト情報１０１は、超音波スキャン装置１３に、第１の物理的動きに応じた第２の物理的動きを実行させるようにガイドするのに適している。なお、プロンプト装置１５は、同一または異なるタイプの１つまたは複数の装置を含んでもよく、これらの装置は、超音波スキャン装置１３上に配置されてもよく、または、超音波スキャン装置１３から独立して配置されてもよく、これは、本開示によって限定されない。一実施形態によると、光エミッタ１３１は、プロンプト装置１５の１つであってもよい。

一実施形態によると、プロンプト装置１５と光エミッタ１３１は、超音波スキャン操作１０が協働して操作するためのガイドシステム内に共存してもよい。例えば、超音波スキャン操作１０のためのガイドシステムにおいて、プロンプト装置１５と光エミッタ１３１とが共存する状況では、光エミッタ１３１が光線１０３を放射して超音波スキャン装置１３を動くようにガイドしてもよい。同時に、プロンプト装置１５は、移動軌跡または移動方向インデックスのようなナビゲーションのプロンプト情報１０１の少なくとも一部を存在させて、超音波スキャン装置１３を協調的にガイドすることができる。別の実施形態では、超音波スキャン装置１３は、光エミッタ１３１を有していなくてもよい。

一実施形態によると、制御ホスト１４は、超音波スキャン装置１３の第２の物理的動きを検出することができる。例えば、超音波スキャン装置１３のセンサ４２は、第２の物理的動きに従って第２の慣性測定信号を生成することができる。超音波スキャン装置１３のプロセッサ４５は、通信インターフェース４１を介して第２の慣性測定信号を制御ホスト１４に送ることができる。制御ホスト１４のプロセッサ２３は、通信インターフェース２１を介して第２の慣性測定信号を受信し、第２の慣性測定信号を解析して、第２の物理的動きに関連する情報を得ることができる。

一実施形態によると、制御ホスト１４は、第１の物理的動きと第２の物理的動きとを比較して、第１の物理的動きと第２の物理的動きとの間の差異を得ることができる。この差異は、第２の物理的動きを実行する際に、超音波スキャン装置１３の第１の物理的動きと移動軌跡を実行する際に、ハンドヘルドガイド装置１１の移動軌跡に反映されてもよい。詳細には、ハンドヘルドガイド装置１１は、第１の物理的動きに従って第１の慣性測定信号を生成し、第１の慣性測定信号を制御ホスト１４に送る。超音波スキャン装置１３は、第２の物理的動きに従って第２の慣性測定信号を生成し、第２の慣性測定信号を制御ホスト１４に送る。したがって、制御ホスト１４は、第１の慣性測定信号と第２の慣性測定信号とに応じて、第１の物理的動きと第２の物理的動きとの間の差異が警告条件を満たしているか否かを判断することができる。警告条件を満たす第１の物理的動きと第２の物理的動きとの間の差異に応答して、制御ホスト１４は、警告情報を出力するようにプロンプト装置１５に指示することができる。また、第１の物理的動きと第２の物理的動きとの差異が警告条件を満たさない場合、その差が許容操作誤差範囲内にあることを意味する。制御ホスト１４は、警告情報を出力することをプロンプト装置１５に指示しない場合がある。

一実施形態によると、制御ホスト１４のプロセッサ２３は、第１の物理的動きを実行するときのハンドヘルドガイド装置１１の移動軌跡と、第２の物理的動きを実行するときの超音波スキャン装置１３の動き軌跡と、を比較することができる。第１の物理的動きを実行するときのハンドヘルドガイド装置１１の移動軌跡と、第２の物理的動きを実行するときの超音波スキャン装置１３の動き軌跡との差異が、許容値を超えることに応じて、プロセッサ２３は、第１の物理的動きと第２の物理的動きとの差異が警告情報を満たしているか否かを判断し、通信インターフェース２１を介してプロンプト装置１５にコマンドメッセージを送信するようにしてもよい。コマンドメッセージに従って、プロンプト装置１５は、警告情報を出力してもよい。

一実施形態によると、警告情報は、プロンプト装置１５を介してディスプレイの表示スクリーン上に提示され得る。一実施形態によると、警告情報は、警告音を出力する発音装置（スピーカやブザーなど）、および／または、プロンプト装置１５内で振動する振動装置（バイブレータなど）を介して、伝達されてもよい。例えば、発音装置および／または振動装置は、超音波スキャン装置１３上に配置されてもよく、又は超音波スキャン装置１３から独立して配置されてもよい。

一実施形態によると、制御ホスト１４は、超音波スキャン装置１３によって捕捉された超音波画像１０２を記憶することができる。例えば、超音波画像１０２は、制御ホスト１４の記憶回路２２に記憶されてもよい。しかしながら、一実施形態では、警告条件を満たす第１の物理的動きと第２の物理的動きとの差異（第１の物理的動きを実行する際のハンドヘルドガイド装置１１の移動軌跡と、第２の物理的動きを実行する際の超音波スキャン装置１３の移動軌跡との差異など）に応じて、制御ホスト１４は、超音波スキャン装置１３からの現在の超音波画像１０２の記憶を破棄してもよい。例えば、超音波画像１０２が破棄され得ると判断されると、制御ホスト１４のプロセッサ２３は、超音波画像１０２を記憶回路２２に記憶しないか、または記憶回路２２から超音波画像１０２を削除してもよい。このようにして、超音波スキャン装置１３の移動軌跡が予め設定された軌跡（すなわち、ハンドヘルドガイド装置１１の移動軌跡）から離れすぎると、記憶回路２２の記憶空間を占有する無駄な超音波画像１０２が連続して記憶されるのを防止することができる。

一実施形態によると、第１の物理的動きと第２の物理的動きとの間の差異が警告条件を満たすことに応じて、制御ホスト１４は、プロンプト装置１５に、ナビゲーション修正情報を提示するように指示することができる。ナビゲーション修正情報は、超音波スキャン装置１３の移動軌跡を修正するのに適している。例えば、ナビゲーション修正情報は、プロンプト装置１５のディスプレイによって表示される画面上に提示することができる。例えば、制御ホスト１４のプロセッサ２３は、通信インターフェース２１を介してプロンプト装置１５にコマンドメッセージを送信してもよい。コマンドメッセージによれば、プロンプト装置１５は、ナビゲーション修正情報を出力することができる。

図５は、本発明の一実施形態によるナビゲーション修正情報の模式図である。図５を参照されたい。一実施形態において、ナビゲーション修正情報５１は、プロンプト装置１５によって表示される画面上に提示されてもよい。ナビゲーション修正情報５１は、異なる方向に向けられた方向インデックス５０１～５０８を含むことができる。一実施形態によると、（方向インデックス５０８などの）方向インデックス５０１～５０８のうちの１つは、超音波スキャン装置１３の現在の移動方向が特定の方向（方向インデックス５０８によって指向された方向など）に向かって移動する必要があることを超音波スキャン装置１３のオペレータに明確に知らせるために、視覚効果（変色、拡大、又はフリッカーなど）を変化させてもよく、これにより、超音波スキャン装置１３が間違った方向に向かって連続的に移動することが防止される。

一実施形態によると、ナビゲーション修正情報は、光線１０３を介して提示することもできる。例えば、超音波スキャン装置１３が特定の方向に向かって移動しなければならない、または超音波スキャン装置１３の移動方向を変更しなければならないことを超音波スキャン装置１３のオペレータに警告するために、ナビゲーション修正情報に従って、光線１０３の色、明度、およびフリッカ周波数などの色または明度の特徴を変更してもよい。

図６は、本発明の一実施形態による、ハンドヘルドガイド装置の外観の模式図である。図６を参照されたい。一実施形態によると、ハンドヘルドガイド装置６１は、本体６０１および軟質材料層６０２を含んでもよい。軟質材料層６０２は、本体６０１上に配置される。なお、軟質材料層６０２は、軟質または弾性材料（シリコーンなど）で実装される。さらに、本体６０１は、図１のハンドヘルドガイド装置１１と同一または類似のものであってもよい。

一実施形態によると、ハンドヘルドガイド装置６１のオペレータがハンドヘルドガイド装置６１を操作して第１の物理的動きを実行し、本体６０１を介して軟質材料層６０２を押して軟質材料層６０２を変形させると、本体６０１は、第１の物理的動きに応じて、本体６０１内部のセンサによって生成された第１の慣性測定信号を制御ホスト１４に送ることができる。このようにして、制御ホスト１４は、第１の慣性測定信号に従って第１の物理的動きを実行するときに、ハンドヘルドガイド装置６１の移動軌跡（軟質材料層６０２への押付けの距離、深さ、または傾斜角度など）を取得し、対応するナビゲーションのプロンプト情報１０１を生成することができる。次いで、制御ホスト１４は、ナビゲーションのプロンプト情報１０１を使用して、超音波スキャン装置１３のオペレータをガイドして、押付けまたは傾きなどの同様の第２の物理的動きを実行することができる。

図７は、本発明の一実施形態による超音波スキャン操作のためのガイド方法のフローチャートである。超音波スキャン操作１０のためのガイドシステムを使用することによって実行される図７を参照されたい。ステップS７０１において、ハンドヘルドガイド装置の第１の物理的動きが検出される。ステップS７０２では、ナビゲーションのプロンプト情報が第１の物理的動きに従って生成され、ナビゲーションのプロンプト情報がプロンプト装置を介して提示される。ナビゲーションのプロンプト情報は、超音波スキャン装置に、第１の物理的動きに従って第２の物理的動きを実行させるようにガイドするのに適している。ステップS７０３において、超音波画像は、超音波スキャン装置を介して捕捉される。ステップS７０４では、超音波画像がディスプレイ装置に送られて表示される。

図８は、本発明の一実施形態による超音波スキャン操作のためのガイド方法のフローチャートである。図８を参照されたい。ステップS８０１において、ハンドヘルドガイド装置の第１の物理的動きが検出される。ステップS８０２では、ナビゲーションのプロンプト情報が第１の物理的動きに従って生成され、ナビゲーションのプロンプト情報がプロンプト装置を介して提示される。ナビゲーションのプロンプト情報は、超音波スキャン装置に、第１の物理的動きに従って第２の物理的動きを実行させるようにガイドするのに適している。ステップS８０３において、超音波画像は、超音波スキャン装置を介して捕捉される。ステップS８０４では、超音波画像がディスプレイ装置に送られて表示される。第２の物理的動きを実行した後、ステップS８０３と同時にステップS８０５が実行される。ステップS８０５で、超音波スキャン装置の第２の物理的動きが検出される。ステップS８０６では、第１の物理的動きと第２の物理的動きとの差異が警告条件を満たしているか否かを判断する。イエスの場合、ステップS８０７において、警告情報がプロンプト装置を介して出力される。ノーの場合は、ステップS８０５に戻る。さらに、一実施形態では、ステップS８０７は、警告条件が満たされたときに、現在捕捉されている超音波画像を破棄するステップも含むことができる。

しかしながら、図７および図８の各ステップは、上記のように詳細に説明されており、ここでは繰り返されない。なお、図７及び図８の各ステップは、複数のプログラムコード又は回路として実施することができ、本開示によって限定されない。加えて、図７および図８の方法は、上述の例示的実施形態と併せて使用されてもよく、または、単独で使用されてもよく、本開示によって限定されない。

以上のことから、ハンドヘルドガイド装置の第１の物理的動きを検出した後、第１の物理的動きに従ってナビゲーションのプロンプト情報を生成し、プロンプト装置を介して表示するようにしてもよい。ナビゲーションのプロンプト情報は、超音波スキャン装置に、第１の物理的動きに従って第２の物理的動きを実行させるようにガイドするのに適している。超音波スキャン装置は、超音波画像を連続的に捕捉し、捕捉した超音波画像をディスプレイ装置に送って表示することができる。このようにして、遠隔医療における超音波画像の捕捉効率を向上させることができる。

要約すれば、操作端のオペレータが超音波スキャン装置に精通していない場合でも、ガイド端のハンドヘルドガイド装置とディスプレイ装置との間の対話型ガイド操作を介して、操作端のオペレータが超音波スキャン装置に精通していない場合でも、操作端のオペレータは、依然として、インストラクタのガイダンスに従って、ターゲットから適切な超音波画像を捕捉することができる。このようにして、遠隔医療における超音波画像の捕捉効率を向上させることができる。

本発明の範囲または精神から逸脱することなく、開示された実施形態の構成に種々の修正および変形を行うことができることは、当業者には明らかである。以上のことを考慮すると、本発明が、本発明の修正および変形をカバーすることが意図されているが、ここでは、それらが以下の請求項の範囲およびそれらの均等物に含まれることを条件とする。

本発明の超音波スキャン操作のためのガイドシステムおよびガイド方法は、超音波スキャン装置において適用されてもよい。

１０ 超音波スキャン操作のためのガイドシステム
１１, ６１ ハンドヘルドガイド装置
１２ ディスプレイ装置
１３ 超音波スキャン装置
１３１ 光エミッタ
１３２, ６０１ 本体
１４ 制御ホスト
１５ プロンプト装置
１０１ ナビゲーションのプロンプト情報
１０２ 超音波画像
１０３ 光線
１００ ターゲット
２１, ３１、４１ 通信インターフェース
２２ 記憶回路
２３, ３３、４５ プロセッサ
３２, ４２ センサ
４３ 超音波プローブ
４４ 画像生成モジュール
５１ ナビゲーション修正情報
５０１－５０８ 方向インデックス
６０２ 軟質材料層
S７０１－S７０４、S８０１－S８０７： 工程

Claims (13)

1. 超音波スキャン操作のためのガイドシステムであって、該ガイドシステムは、
   ガイド端に配置されたハンドヘルドガイド装置と、
   前記ガイド端に配置された表示装置と、
   操作端に配置された超音波スキャン装置と、
   前記操作端に配置されたプロンプト装置と、
   前記ガイド端と前記操作端との間に通信可能に接続された制御ホストと、を備え、
   前記ハンドヘルドガイド装置が第１の物理的動きを生成すると、前記制御ホストは、前記第１の物理的動きを検出し、それに応じてナビゲーションのプロンプト情報を生成し、前記プロンプト装置は、前記超音波スキャン装置を動かすようにガイドして第２の物理的動きを生成するように前記ナビゲーションのプロンプト情報を提示するのに適しており、前記制御ホストは、前記超音波スキャン装置を介して超音波画像を捕捉し、前記超音波画像を前記ガイド端の前記表示装置に送って表示する、超音波スキャン操作のためのガイドシステム。
2. 請求項１に記載の超音波スキャン操作のためのガイドシステムであって、
   前記ハンドヘルドガイド装置は、さらに、
   本体と、
   該本体上に配置される軟質材料層と、を備え、
   前記本体は、前記ハンドヘルドガイド装置の前記第１の物理的動きに従って、第１の慣性測定信号を前記制御ホストに送信し、前記第１の物理的動きは、前記軟質材料層を押し付けて、前記軟質材料層を変形させる前記本体を含む、超音波スキャン操作のためのガイドシステム。
3. 前記ハンドヘルドガイド装置は、さらに、
   前記ハンドヘルドガイド装置の前記第１の物理的動きを感知し、第１の慣性測定信号を生成するのに適したセンサと、
   該センサに結合され、前記第１の慣性測定信号を前記制御ホストに送るのに適したプロセッサと、を備える、請求項１に記載の超音波スキャン操作のためのガイドシステム。
4. 前記超音波スキャン装置は、さらに、
   前記超音波スキャン装置の前記第２の物理的動きを感知し、第２の慣性測定信号を生成するのに適したセンサと、
   超音波信号をターゲットに放射し、該ターゲットによって反射された前記超音波信号を受信するのに適した超音波プローブと、
   該超音波プローブに結合され、前記ターゲットによって反射された前記超音波信号に従って前記超音波画像を生成するのに適した画像生成モジュールと、
   前記センサ、前記超音波プローブ、および前記画像生成モジュールに結合され、前記超音波画像を前記制御ホストに送るのに適したプロセッサと、を備える、請求項１に記載の超音波スキャン操作のためのガイドシステム。
5. 請求項４に記載の超音波スキャン操作のためのガイドシステムであって、
   前記超音波スキャン装置は、さらに、
   前記超音波画像を捕捉するために操作するようにユーザに提供し、前記超音波画像を前記制御ホストに送るのに適した本体であって、前記センサ、前記超音波プローブ、および前記画像生成モジュールが前記本体に配置される、本体と、
   該本体に配置された光エミッタと、を備え、
   前記プロセッサは、ナビゲーションのプロンプト情報に従って光線を放出するように前記光エミッタを制御して、前記超音波スキャン装置を動かすようにガイドすることができる、超音波スキャン操作のためのガイドシステム。
6. 前記光線は、ターゲット方向に向けられ、前記超音波スキャン装置を前記ターゲット方向に向けて動かすようにガイドする、請求項５に記載の超音波スキャン操作のためのガイドシステム。
7. 前記ハンドヘルドガイド装置は、前記第１の物理的動きに応じて第１の慣性測定信号を生成し、前記第１の慣性測定信号を前記制御ホストに送信し、前記超音波スキャン装置は、前記第２の物理的動きに応じて第２の慣性測定信号を生成し、前記第２の慣性測定信号を前記制御ホストに送信し、前記制御ホストは、前記第１の物理的動きと前記第２の物理的動きとの差異が、前記第１の慣性測定信号および前記第２の慣性測定信号に応じて警告条件を満たしているか否かを判断し、前記警告条件を満たすと、前記制御ホストは、前記プロンプト装置に警告情報を出力するように指示する、請求項１に記載の超音波スキャン操作のためのガイドシステム。
8. 前記第２の物理的動きを生成する際の前記超音波スキャン装置の動き軌跡と、前記第１の物理的動きを生成する際の前記ハンドヘルドガイド装置の移動軌跡との差異が許容値を超えた場合に、前記制御ホストは、前記第１の物理的動きと前記第２の物理的動きとの差異が警告条件を満たしているか否かを判断し、前記警告条件を満たすと、前記制御ホストは、前記プロンプト装置に警告情報を出力するように指示する、請求項１に記載の超音波スキャン操作のためのガイドシステム
9. 前記警告条件を満たすと、前記制御ホストは、前記プロンプト装置にナビゲーション修正情報を提示するように指示し、前記ナビゲーション修正情報は、前記超音波スキャン装置の動き軌跡を修正するのに適している、請求項８に記載の超音波スキャン操作のためのガイドシステム。
10. 前記ナビゲーションのプロンプト情報は、移動軌跡または移動方向インデックスのうちの１つであり、前記移動軌跡は、移動方向、傾斜方向、傾斜角度、および押付け深さのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の超音波スキャン操作のためのガイドシステム。
11. 請求項１に記載の超音波スキャン操作のためのガイドシステムを用いて実行される超音波スキャン操作のためのガイド方法であって、該ガイド方法は、
    前記ハンドヘルドガイド装置の前記第１の物理的動きを検出するステップと、
    前記第１の物理的動きに従って前記ナビゲーションのプロンプト情報を生成し、前記プロンプト装置を介して前記ナビゲーションのプロンプト情報を提示するステップと、
    超音波スキャン装置を介して超音波画像を捕捉し、超音波画像を表示装置に送って表示するステップと、を有する、超音波スキャン操作のためのガイド方法。
12. 前記超音波スキャン装置の前記第２の物理的動きを検出するステップと、
    前記第１の物理的動きと前記第２の物理的動きとの間の差異が警告条件を満たしているかどうかを判断し、満たしている場合、警告情報を前記プロンプト装置を介して出力するステップと、を、さらに、有する、請求項１１に記載の超音波スキャン操作のためのガイド方法。
13. 前記警告条件を満たしている場合、前記超音波画像を破棄するステップを、さらに、有する、請求項１２に記載の超音波スキャン操作のためのガイド方法。
    

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