JP5902428B2

JP5902428B2 - 画像診断装置

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Publication number: JP5902428B2
Application number: JP2011211758A
Authority: JP
Inventors: 豊和堀池
Original assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2031-09-28
Also published as: EP2575008A1; US20130079630A1; JP2013070827A

Description

本発明は、画像診断装置に関するものである。

従来より、動脈硬化の診断や、バルーンカテーテルまたはステント等の高機能カテーテルによる血管内治療時の術前診断、あるいは、術後の結果確認のために、画像診断装置が広く利用されている。

代表的な画像診断装置として、例えば血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）が知られている。一般に血管内超音波診断装置は、血管内において、超音波振動子からなる送受信部が内蔵された超音波プローブ部をラジアル動作させ、被検者の生体組織で反射した反射波（超音波エコー）を送受信部で受信した後、増幅、検波等の処理を施すことにより生成した超音波エコー信号の強度に基づいて、血管の断面画像を描出するものである。

また、他の画像診断装置として、例えば、光の可干渉性を利用して画像診断を行う光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）が知られている。光干渉断層画像診断装置は、先端に光学レンズおよび光学ミラーを取り付けた送受信部と光ファイバとが内蔵された光プローブ部を血管内に挿入した状態で、送受信部を回転させながら血管壁に測定光を出射し、生体組織からの反射光を受光することでラジアル走査を行い、これにより得られた反射光と予め測定光から分割された参照光とを干渉させることで、干渉光に基づく血管の断面画像を描出するものである。

さらに、最近では、光干渉断層画像診断装置の改良型として、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）も開発されている。波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）は、基本的な構成は、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）と同様であるが、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）よりも波長の長い光源を用い、かつ波長の異なる光を連続して出射する点に特徴がある。そして、生体組織の深さ方向の各点の反射光強度を、干渉光の周波数解析により求める構成とすることで、参照光の光路長を可変させるための機構を不要としている。

なお、以下、本明細書において血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）と、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）と、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）とを総称して、「画像診断装置」と呼ぶこととする。

一般に、このような画像診断装置を用いて描出された複数の断面画像は、血管内に挿入されたプローブ部を血管方向に沿って移動させながら取得されたものである。そして、再生時にはこれら取得された断面画像を所定のフレームレートで連続的に、取得された時刻の順に表示することで、断面画像を動画のように表示することができる。

特開２００１−７９００７号公報

断面画像を動画的に表示した場合、注視したい断面画像が現れると、一時停止の操作等により再生を一旦停止させることになる。或いは、注視したい１つまたは複数の画像を後で観察することを容易にするために、該当する断面画像にブックマークを付与しておくことも提案されている。所望の断面画像へのブックマークの付与は、操作パネル上に配置されたブックマークボタンを、断面画像の再生中に所望の断面画像が再生された時点で押すことにより実行される。

ブックマークボタンの操作は、特に動画のように複数の断面画像が連続的に再生されている場合には、所望の断面画像が表示された際に直ちになされなければならず、迅速性が求められるものである。一般にユーザは表示画面及び操作パネルと正対して断面画像を観察し、必要に応じてブックマークボタンを操作することになる。ブックマークボタンが表示画面と正対したユーザに対してどの位置に設けられているかは、ユーザの操作性に影響する。

特に、最近では、表示装置上にグラフィカルなユーザインターフェース（以下、ＧＵＩという）を表示し、トラックボールやマウスのようなポインティングデバイスにより操作を行う機会が増えている。トラックボールやマウスは利き手で操作されるものであり、利き手による操作が必要なポインティングデバイスの操作とブックマークボタンによる迅速な操作を両立するためには、ブックマークボタンの配置とユーザの利き手の関係を考慮する必要がある。しかしながら、そのような課題に配慮した提案は存在しない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、画像診断装置において、ブックマークボタンの操作性を向上することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る画像診断装置は以下のような構成を備える。即ち、
信号の送受信を連続的に行う送受信部を有するプローブの該送受信部を、生体管腔内において回転させながら軸方向に移動させることで生体組織からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該生体組織の断面画像を軸方向に複数生成する画像診断装置であって、
血管の軸に直交する方向の横断面画像を連続的に表示可能な横断面画像表示領域と、該横断面画像のラインデータから再構築され生成された軸方向の縦断面画像を表示する縦断面画像表示領域とを備えた表示手段と、
操作パネル上に配置され、前記横断面画像にブックマークを付与させるための第１および第２の操作部材と、
前記表示手段による前記横断面画像の表示中における、前記第１および第２の操作部材の少なくとも一つへのユーザ操作に応じて、表示中の前記横断面画像にブックマークを付与する制御手段と、を備え、
前記操作パネルにユーザが正対した場合の該ユーザに対しての左右方向の中央部よりも右側に前記第１の操作部材が設けられ、前記操作パネルの前記中央部よりも左側に前記第２の操作部材が設けられ、さらに、
前記表示手段は、前記制御手段によって表示中の前記横断面画像にブックマークを付与すると同時に、前記縦断面画像の対応する位置にブックマーク位置を示す目印を表示する。

本発明によれば、画像診断装置において、ブックマークボタンの操作性が向上する。

画像診断装置の外観構成を示す図である。送受信部のラジアル動作およびプルバック動作を説明するための模式図である。操作パネルの構成例を示す図である。画像診断装置のモニタに表示される表示画面の一例を示す図である。断面画像再表示処理およびブックマーク付与処理を示すフローチャートである。

以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の一実施形態を詳細に説明する。

＜１．画像診断装置の外観構成＞
図１は本発明の一実施形態にかかる画像診断装置（超音波診断装置（以下、ＩＶＵＳという）、光干渉断層画像診断装置（以下、ＯＣＴという）または波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（以下、ＯＦＤＩという））１００の外観構成を示す図である。

図１に示すように、画像診断装置１００は、カテーテル部１０１と、スキャナ／プルバック部１０２と、操作制御装置１０３とを備え、スキャナ／プルバック部１０２と操作制御装置１０３とは、信号線１０４（ＩＶＵＳの場合はワイヤであり、ＯＣＴ，ＯＦＤＩの場合は光ファイバである）により接続されている。

カテーテル部１０１は、直接血管内（生体管腔内）に挿入され、送受信部（不図示）を用いて血管（生体組織）の状態を測定する。スキャナ／プルバック部１０２は、カテーテル部１０１と着脱可能で、直線駆動モータとラジアル回転駆動モータを内蔵する。スキャナ／プルバック部１０２は、このラジアル回転駆動モータを駆動させながら直線駆動モータを駆動することで、カテーテル部１０１内の、送受信部を含む超音波プローブ部（ＩＶＵＳ）または光プローブ部（ＯＣＴ／ＯＦＤＩ）を、ラジアル走査を行いながら直線的に移動させるプルバック動作（後述）を行う。

操作制御装置１０３は、血管の断面画像を描出するにあたり、超音波や測定光を出力したり、各種設定値を入力するための機能や、測定により得られたデータを処理し、処理結果としての断面画像等を表示するための機能を備える。操作制御装置１０３において、１１１は本体制御部であり、超音波や測定光を出力し、測定により得られたデータを処理したり、処理結果を出力したりする。１１１−１はプリンタ／ＤＶＤレコーダであり、本体制御部１１１における処理結果を印刷したり、データとして記憶したりする。

１１２は操作パネルであり、ユーザは該操作パネル１１２を介して、各種設定値の入力、測定や表示における指示の入力等を行う。操作パネル１１２の詳細については、図３により後述する。１１３は表示装置としてのＬＣＤモニタであり、本体制御部１１１における処理結果を表示する。ＬＣＤモニタ１１３の詳細については、図４により後述する。

＜２．超音波プローブ部または光プローブ部のラジアル動作およびプルバック動作＞
図２は、血管内に挿入されたカテーテル部１０１内における超音波プローブ部または光プローブ部のラジアル動作およびプルバック動作を説明するための模式図である。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ超音波プローブ部または光プローブ部が挿入された状態の血管の断面図および斜視図である。

図２（ａ）において、２０３は超音波プローブ部または光プローブ部が挿入された血管断面を示している。上述のように、超音波プローブ部または光プローブ部はその先端内部に送受信部２０１が取り付けられており、スキャナ／プルバック部１０２内のラジアル回転駆動モータにより矢印２０２方向に回転する。

送受信部２０１では、各回転角度にて超音波または測定光の送信／受信が行われる。ライン１、２、・・・５１２は各回転角度における超音波または測定光の送信方向を示している。本実施形態に係る画像診断装置１００では、送受信部２０１が所定の血管断面２０３にて３６０度回転する間に、５１２回の超音波または測定光の送信／受信が断続的に行われる。なお、３６０度回転する間における超音波または測定光の送信／受信回数は特にこれに限られず、任意に設定可能であるものとする。

このような超音波または測定光の送信／受信は、更に、血管内（カテーテル内）を送受信部２０１が矢印２０４方向（図２（ｂ））に進みながら行われる。送受信部２０１の矢印方向への移動はスキャナ／プルバック部１０２内の直線駆動モータにより行われる。このように、ラジアル走査をしながら直線駆動させるプルバック動作により、送受信部２０１の各位置における断面画像が得られ、血管の方向に沿った複数の断面画像が得られることになる。

＜３．操作パネル１１２の構成＞
図３は、操作パネル１１２の構成を示す図である。ＬＣＤモニタ操作部３０１はポインティングデバイスであり、ユーザがＬＣＤモニタ１１３上に表示されるカーソルポインタを操作して、ＬＣＤモニタ１１３により提供されるＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）を介して画像診断装置１００に指示を与えるのに用いられる。３０４はトラックボールであり、ＬＣＤモニタ１１３上に表示されたポインタを移動する際に用いられる。３０２、３０３はそれぞれ左右クリックボタンである。診断時の各種設定（回転速度など）は、ＬＣＤモニタ操作部３０１を介して行われる。また、カーソルポインタを操作してＧＵＩへの指示入力を行うためのポインティングデバイスとして、トラックボール３０４以外にマウス３４４を備えている。そのため、操作パネル１１２にはマウスパッド３４３が設けられている。マウスパッド３４３は、操作パネル１１２に正対したユーザが左手でも右手でも操作しやすいように、操作パネル１１２の手前側の左右の領域にマウスの操作領域を提供する。なお、図３の例では、マウスパッド３４３は左右方向に連続した領域を提供しているが、左側と右側の領域が分離されて提供されてもよい。

操作パネル１１２の奥の右側には、ＬＣＤモニタ１１３の画面調整を行うための操作スイッチ群３１１〜３１３がある。３１１は「明るさ」を、３１２は「コントラスト」を、３１３は「ガンマ」をそれぞれ調整するための操作ボタンである。

操作パネル１１２の奥の左側には、スキャナ／プルバック部１０２を操作するための操作スイッチ群３２１〜３２４があり、カテーテル部１０１の送受信部２０１をラジアル動作およびプルバック動作させる際に用いられる。３２１は前進ボタンであり、当該前進ボタン３２１を押圧している間、スキャナ／プルバック部１０２の直線駆動モータが動作し、これによりカテーテル部１０１内の送受信部２０１が血管内の末梢方向に移動する（押圧が解除されると、動作を停止する）。３２２は後退ボタンであり、当該後退ボタン３２２を押圧している間、スキャナ／プルバック部１０２の直線駆動モータが動作し、これによりカテーテル部１０１内の送受信部２０１が血管内の末梢方向と反対方向に移動する（押圧が解除されると、動作を停止する）。

３２３はスキャン開始ボタンであり、当該スキャン開始ボタン３２３を押圧すると、スキャナ／プルバック部１０２のラジアル回転駆動モータがカテーテル部１０１内の送受信部２０１を所定の回転速度で回転させる。３２４はスキャン停止ボタンであり、当該スキャン停止ボタン３２４を押圧することにより、送受信部２０１の回転が停止する。

操作パネル１１２の右側には、メモリに格納された断面画像をＬＣＤモニタ１１３に表示する際に用いられる操作スイッチ群３３１〜３３６がある。３３３はＰＬＡＹボタンであり、メモリに格納された断面画像を所定のフレームレートでＬＣＤモニタ１１３上に表示する際に用いる。３３１はＳＴＯＰボタンであり、ＰＬＡＹボタン３３３により開始された断面画像の表示を停止する際に用いられる。３３２はＰＡＵＳＥボタンであり、所定のフレームレートによる断面画像の表示を一時停止するのに用いられる。

ＳＫＩＰボタン３３４は表示中の断面画像を、現在表示中の位置よりも前の位置にある、ブックマークされた断面画像にスキップする際に用いられる。ＳＫＩＰボタン３３５は、現在表示中の位置よりも後ろの位置にある、ブックマークされた断面画像にスキップする際に用いられる。３３６は早送り／巻き戻しボタンであり、右回りにまわすことで、断面画像を早送り表示する。また、左回りにまわすことで、断面画像を巻き戻し表示する。

３４１，３４２は断面画像へのブックマーク（しおり）の付与に用いられる第１の操作部材、第２の操作部材であり、以下、第１のブックマークボタン３４１、第２のブックマークボタン３４２と記載する。所望の断面画像がＬＣＤモニタ１１３に表示されたときに、これらブックマークボタン３４１，３４２のいずれかを押下することで、その断面画像にブックマークを付与することができる。ブックマークが付与された断面画像は、上述したＳＫＩＰボタン３３４，３３５により検索し、表示することができる。３４５はキーボードであり、各種文字の入力に用いられる。なお、第１のブックマークボタン３４１と第２のブックマークボタン３４２は、操作パネル１１２にユーザが正対した場合に該ユーザに対して、左右方向の中央部よりも右側と左側にそれぞれ設けられている。

＜４．画像診断装置のＬＣＤモニタに表示される表示画面＞
次に、画像診断装置１００のＬＣＤモニタ１１３に表示される表示画面について説明する。図４は、画像診断装置１００のＬＣＤモニタ１１３に横断面画像及び軸方向の縦断面画像を表示するための表示画面４００の一例を示す図である。

図４に示すように、表示画面４００は、血管の軸に直交する方向の横断面画像を連続的に表示可能な横断面画像表示領域４１０と、該横断面画像のラインデータから再構築された軸方向の縦断面画像を表示する縦断面画像表示領域４２０と、表示画面４００内における各種操作を行うためのＧＵＩを提供する操作領域４３０と、を備える。

操作領域４３０には、断面画像をＬＣＤモニタ１１３に表示する際に用いられる操作スイッチ群が配置されており、上述したポインティングデバイスによりマウスカーソル４４１を操作して選択することで、上述した操作パネル１１２上の操作ボタン３３１〜３３６と同様の機能を実現する。すなわち、操作ボタン４３１〜４３５は、上述した操作パネル１１２上のＳＴＯＰボタン３３１、ＰＡＵＳＥボタン３３２、ＰＬＡＹボタン３３３、ＳＫＩＰボタン３３４、３３５と同等の機能を有する。また、操作ボタン４３６ａは、早送り／巻き戻しボタン３３６の「早送り」の機能を、操作ボタン４３６ｂは早送り／巻き戻しボタン３３６の「巻き戻し」の機能を有する。

なお、本実施形態におけるＬＣＤモニタ１１３により提供されるユーザインターフェースは、断面画像の再生操作に関して操作パネル１１２上にはない、さらなる機能を有している。逆方向ＰＬＡＹボタン４３７は、再生をＰＬＡＹボタン４３３とは逆方向に（時間的に溯るように）行うのに用いられる。スピード設定４３８は、再生スピードを通常速度（１ｘ）に対して低速（１／８〜１／２）、あるいは高速（２ｘ）に設定することができる。

上述した操作領域４３０の操作により、横断面画像表示領域４１０内に、横断面画像を連続的に表示させたり、連続表示中の複数の横断面画像を途中で一時停止させたり、更に、当該複数の横断面画像を、早送りまたは巻き戻しモードにて連続的に表示させたりすることができる。また、縦断面画像表示領域４２０では、横断面画像表示領域４１０において現在表示されている横断面画像の軸方向の位置が矢印４２１により示される。従って、矢印４２１の位置は、横断面画像表示領域４１０内における横断面画像４１１の表示の進行にしたがって移動する。

＜５．ブックマーク付与処理について＞
以上の構成において、第１のブックマークボタン３４１或いは第２のブックマークボタン３４２を用いたブックマークの付与処理動作について説明する。図５は、本実施形態によるブックマーク付与処理を説明するフローチャートである。

ステップＳ５０１において、画像診断装置１００の制御部（不図示）は、横断面画像の表示におけるフレームレートを設定する。スピード設定４３８において「１ｘ」が選択されていればデフォルトのフレームレートが選択される。また、例えば、スピード設定４３８において「２ｘ」が選択されていれば、デフォルトのフレームレートの２倍のフレームレートが設定される。同様に、「１／４」が選択されていれば、デフォルトのフレームレートの４分の１のフレームレートが設定される。

ステップＳ５０２において、制御部は、ＬＣＤモニタ１１３の横断面画像表示領域４１０にメモリから読み出した横断面画像を表示し、縦断面画像表示領域４２０にメモリから読み出した横断面画像を表示するとともに、縦断面画像表示領域４２０に矢印４２１を表示する。ステップＳ５０３において、ステップＳ５０１で設定されたフレームレートに対応した画像の切り替えタイミングか否かを判定し、切り替えタイミングであると判定されると処理はステップＳ５０４に進む。ステップＳ５０４において、制御部はメモリから次の横断面画像を取得し、これを横断面画像表示領域４１０に表示する（ステップＳ５０２）。こうして、横断面画像が時系列に順次にＬＣＤモニタ１１３に表示される。

一方、ステップＳ５０３で画像の切り替えタイミングではないと判定されると、処理はステップＳ５０５に進む。ステップＳ５０５では、第１のブックマークボタン３４１がＯＮか否かを判定する。第１のブックマークボタンがＯＦＦの場合は、ステップＳ５０６で第２のブックマークボタン３４２がＯＮか否かを判定する。第１のブックマークボタン３４１、第２のブックマークボタン３４２がいずれもＯＦＦの場合、処理はステップＳ５０３に戻る。他方、第１のブックマークボタン３４１、第２のブックマークボタン３４２の少なくともいずれか一方がＯＮの場合、処理はステップＳ５０７に進む。ステップＳ５０７では制御部が表示中の横断面画像の属性情報にブックマークを付与する。同時に、縦断面画像の対応する位置にブックマーク位置を示す目印（図示せず）を表示する。その後、処理はステップＳ５０３に戻る。

なお、ブックマークボタンの立ち上がりを捉えるなどして、１回のブックマークボタンの押下操作で複数の横断面画像に対していっぺんにブックマークが付与されてしまうことを防止するなどの処置を施してもよいことは言うまでもない。

以上のような本実施形態の画像診断装置１００では、操作パネル１１２にユーザが正対したときのユーザの右手側の領域に第１のブックマークボタン３４１が、左手側の領域に第２のブックマークボタン３４２が配置されている。そのため、ユーザの利き手が右であっても左であっても良好な操作性を提供することができる。

また、上記のように配置された第１のブックマークボタン３４１と第２のブックマークボタン３４２との間に、ポインティングデバイスとしてのトラックボール３０４が配置されている。そのため、ユーザが右利きであれば右手でトラックボール３０４を操作しながら左手で第２のブックマークボタン３４２を操作することができる。同様にユーザが左利きであれば、左手でトラックボール３０４を操作しながら、右手で第１のブックマークボタン３４１を操作することができる。このようにユーザが左利きであっても右利きであっても、トラックボールを操作する手とブックマークボタンを操作する手とが交差することなく操作できるため、操作性が向上する。

また、マウス３４４を操作するための領域であるマウスパッド３４３が操作パネル１１２の手前側（操作パネル１１２に正対したユーザの側）に、操作パネル１１２の左右方向にわたって連続した領域として設けられている。このようにマウスを操作する領域を広く設けたことによりマウス３４４の操作性が向上し、右利き、左利きのいずれにも対応することができる。また、右手でマウス３４４を操作しながらブックマークを付与させる操作を行う場合は、マウス３４４をマウスパッド３４３の右側の領域で操作し、第２のブックマークボタン３４２を左手で操作することで、ユーザの手が交差することを防止できる。同様に、左手でマウス３４４を操作しながらブックマークを付与させる操作を行う場合は、マウス３４４をマウスパッド３４３の左側の領域で操作し、第１のブックマークボタン３４１を右手で操作することで、ユーザの手が交差することを防止できる。

なお、マウスパッド３４３は左右方向に連続したものとしたが、これに限られない。例えば、右手でマウス３４４を操作するための領域と左手でマウス３４４を操作するための領域を分離して設けてもかまわない。

また、マウス３４４のみを用いて、トラックボール３０４を含むＬＣＤモニタ操作部３０１を省略してもよい。或いは、逆に、図３の操作パネル１１２においてマウスパッド３４３を省略して、トラックボール３０４のみを用いる構成としてもよい。

なお、操作パネル１１２では、２つのブックマークボタンを操作パネル１１２に配置した構成を示したが、これに限られるものではない。要は、複数のブックマークボタンを配置しておき、操作者がブックマークボタンとポインティングデバイスを同時に操作しようとした場合に、操作者の腕がクロスしないなど快適に使えるようになっていれば良く、それらの配置を示す図３は一例に過ぎない。

１００：画像診断装置、１０１：カテーテル部、１０２：スキャナ／プルバック部、１０３：操作制御装置、１１１：本体制御部、１１２：操作パネル１１３：ＬＣＤモニタ、３０４：トラックボール、３４１，３４２：ブックマークボタン、３４３：マウスパッド、３４４：マウス、３４５：キーボード

Claims

信号の送受信を連続的に行う送受信部を有するプローブの該送受信部を、生体管腔内において回転させながら軸方向に移動させることで生体組織からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該生体組織の断面画像を軸方向に複数生成する画像診断装置であって、
血管の軸に直交する方向の横断面画像を連続的に表示可能な横断面画像表示領域と、該横断面画像のラインデータから再構築され生成された軸方向の縦断面画像を表示する縦断面画像表示領域とを備えた表示手段と、
操作パネル上に配置され、前記横断面画像にブックマークを付与させるための第１および第２の操作部材と、
前記表示手段による前記横断面画像の表示中における、前記第１および第２の操作部材の少なくとも一つへのユーザ操作に応じて、表示中の前記横断面画像にブックマークを付与する制御手段と、を備え、
前記操作パネルにユーザが正対した場合の該ユーザに対しての左右方向の中央部よりも右側に前記第１の操作部材が設けられ、前記操作パネルの前記中央部よりも左側に前記第２の操作部材が設けられ、さらに、
前記表示手段は、前記制御手段によって表示中の前記横断面画像にブックマークを付与すると同時に、前記縦断面画像の対応する位置にブックマーク位置を示す目印を表示することを特徴とする画像診断装置。
前記表示手段は、マウスによる操作が可能なユーザインターフェースを提供し、
前記マウスを操作するための領域が前記操作パネルの前記中央部よりも右側と左側の両側に存在することを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
前記マウスを操作するための領域が前記操作パネルの手前側に設けられ、前記操作パネルの左右方向にわたって連続して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の画像診断装置。
前記表示手段は、トラックボールによる操作が可能なユーザインターフェースを提供し、
前記操作パネルには、ポインティングデバイスとしての前記トラックボールが設けられており、前記操作パネルの前記左右方向に関して前記第１の操作部材と前記第２の操作部材との間に、前記トラックボールが設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像診断装置。