(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
術者又は操作者の体の所定の一部分に搭載された検知手段と、基準点となる被検知手段とを備え、前記所定の一部分の位置を検出して信号を出力する三次元位置検出装置と、画像診断装置の動作制御を行うための複数の制御スイッチを含む仮想動作制御盤を任意の空間位置に配置する手段と、前記三次元位置検出装置が出力した信号により前記術者又は操作者がその意思に基づいて前記仮想動作制御盤の特定の制御スイッチを選択したことを判別し、前記画像診断装置にこのスイッチ選択に対応する制御信号を送る手段と、前記仮想動作制御盤と前記複数の制御スイッチの選択状況を表示する表示装置とを備え、
前記基準点となる被検知手段は、前記術者又は操作者の体に搭載され、
前記配置する手段は、前記仮想動作制御盤の配置基準点を、前記基準点との関係により定まる任意の位置に決定し、前記配置基準点を前記被検知手段の移動に伴い変動させることを特徴とする画像診断装置用制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像診断装置用制御装置において、前記配置する手段は、複数種類の前記仮想動作制御盤を有し、そのうちの１種類を選択して前記空間位置に配置することを特徴とする画像診断装置用制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像診断装置用制御装置において、前記三次元位置検出手段は、磁場変換方式三次元検出装置であることを特徴とする画像診断装置用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は医療用画像診断装置の計測及び寝台位置や計測系位置さらには計測画像表示制御等を行うための制御装置に関し、特に仮想空間に仮想動作制御盤を配置し、この配置空間における操作者等の動作により画像診断装置の制御を行うことを可能にした制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の医療用画像診断装置では、定脳位手術や各種外科的治療においてインターベンショナルラジオロジー（Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ  Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ、以下ＩＶＲという）と呼ばれる計測画像診断と同時に治療処置を施す外科的手術手技が行われる機会が多くなってきた。これは、従来のように計測中は被検者だけが計測室内にいて操作者は隣接された操作室で各種計測や計測画像の解析を行う方法ではなく、計測中の被検者のすぐ近くに医師等の術者や介添者が配置され各種処置を行うものである。つまり従来からの循環器用Ｘ線撮影と同じような操作がＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等その他多くの診断装置で行われるようになっている。
【０００３】
ＩＶＲ処置において、術者は大部分の時間、被検者処置（外科的手術等）のため両手がふさがれ、また感染防止のため診断装置の操作ができない状況にある。そのため撮影部位位置の変更や患者位置の変更等は介添者に任せ一々指示を出さねばならず、また処置の途中で計測を追加したり、画像を参照する場合にも一々隣接された操作室にいる操作者と連絡を取合って操作しているため、作業効率も悪く、治療に専念できない。従って、術者が一人で操作できるＩＶＲ装置が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術で述べたＩＶＲ処置には各種計測器や異なるモダリティの診断装置が被検者の置かれる寝台の周りに配置されることから、充分なスペースがとれず各装置配列が術者から離れ、操作や画像等の確認がしずらい等の問題も発生している。
【０００５】
本発明では各種医療用画像診断装置でＩＶＲ手技を行うのに最適で作業効率が良好な制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像診断装置用制御装置は、ＩＶＲ処置を行う際に邪魔にならない空間に仮想の動作制御盤を設置するとともに、術者又は操作者の体の一部に位置測定センサを付けて、仮想動作制御盤が配置された空間における術者又は操作者の動作を検出し、仮想動作制御盤上の特定の制御スイッチの選択動作に基づき、その動作を開始するよう装置を制御するものである。
【０００７】
即ち、本発明の画像診断装置用制御装置は、術者又は操作者の位置及び現状の動作を検出する手段と、画像診断装置の動作制御を行うための複数の制御スイッチが配置された仮想動作制御盤を任意の空間に配置する手段と、前記検出する手段からの入力により術者又は操作者が仮想動作制御盤の特定の制御スイッチを選択したことを認識し、画像診断装置にこのスイッチ選択に対応する制御信号を送る手段とを備えたものである。
【０００８】
また本発明の別な態様において画像診断装置用制御装置は、術者又は操作者の位置及び現状の動作を検出する手段と、画像診断装置の動作制御を行うための仮想動作制御盤を任意の空間に配置する手段と、仮想動作制御盤に配置される制御スイッチの機能及び配置関係を前記術者又は操作者のある特定動作で決定する手段と、前記検出する手段からの入力により術者又は操作者が仮想動作制御盤の特定の制御スイッチを選択したことを認識し、画像診断装置にこのスイッチ選択に対応する制御信号を送る手段とを備えたものである。
【０００９】
【作用】
仮想動作制御盤を任意の空間に配置する手段は、予め画像診断装置の制御に必要な動作開始スイッチの配列された動作制御盤の仮想モデルを構築し、検出する手段が術者又は操作者（以下、術者等という）の特定部位の位置を検出することにより、その位置に仮想動作制御盤を配置する。即ち、術者等は体の一部に複数の位置測定センサを付けておき、装置側はこの位置センサの位置を絶えず測定し各位置センサの配置関係を解析することで術者または介添者の現在位置と動作状況を判別することができる。またＩＶＲ処置では術中の被検者が配置された周りの空間で通常のＩＶＲ処置動作には関係しない空間（被検者の真上空間や術者の真横空間等）が存在するので、この空間に仮想動作制御盤を配置するように、術者等は位置センサ取付け部位で空間を指定する。検出する手段がこの指定された領域を検知すると、この指定された任意の仮想空間に仮想動作制御盤を配置する。即ち、術者等によって指定された位置の座標と仮想モデルとの対応付けを行う。
【００１０】
このように通常のＩＶＲ処置動作には関係しない空間に仮想制御スイッチを配置した後、再度この仮想制御盤配置位置に術者等の位置センサが検出された場合は、術者等がこの制御スイッチによる制御動作を要求していると判断し、現時点の位置センサの位置と対応する仮想動作制御盤の特定の制御スイッチの機能を選択し、このスイッチ選択による制御動作を開始する制御信号を診断装置本体に送る。これにより画像診断装置において特定の選択された動作が行われる。
【００１１】
また本発明の別な態様においては、仮想動作制御盤に配置される制御スイッチの機能及び配置関係を術者又は操作者が特定の動作をすることによって決定する。即ち、上記のように仮想動作制御盤の配置される空間を指定した後、術者の診断や処置の用途に応じて最も使う頻度の高い制御動作を術者等が選択して、個別の仮想制御スイッチの配置された仮想動作制御盤を作成して仮想空間に配置する。このスイッチ配置関係は、個々の術者等の動作で位置センサと仮想制御空間とを対応付けることにより認識される。このように任意の仮想制御スイッチを仮想空間に配置した後は、前述と同様にこの仮想制御盤配置位置に術者等の位置センサが検出された場合は、術者等がこの制御スイッチによる制御動作を要求していると判断し、現時点の位置センサの位置と対応する仮想動作制御盤の特定の制御スイッチの機能を選択し、このスイッチ選択による制御動作を開始する制御信号を診断装置本体に送る。任意の動作と仮想動作制御盤のスイッチ位置を対応付け配置することにより、より効率のよい作業が可能となる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の画像診断装置用制御装置の１実施例を図面を参照して詳細に説明する。尚、図１は代表的な医療用画像診断装置としてＸ線透視撮影装置を示した。
このＸ線透視装置は、主として被検者が寝かせられる寝台装置１３と、被検者の所定部位にＸ線を照射するためのスキャナ装置１２と、スキャナ１２内のＸ線管球に高電圧を供給する高電圧発生装置１４と、これら各装置の制御と画像の再構成や解析処理を行う画像処理装置１１と、更に後述する仮想空間制御のための制御装置とを備えており、画像処理装置１１には患者登録や撮影条件の入力や画像の解析や装置動作の手順を入力操作卓１０及び表示装置１５、１６が接続されている。これらＸ線透視装置の各装置は計測室と操作室とに分れて配置されており、操作室には操作卓１０と画像処理装置１１が配置され、計測室には寝台装置１３とスキャナ装置１２が配置され、高電圧発生装置１４は計測室又は操作室の近傍に配置されている。
【００１３】
スキャナ装置１２は、図示しないＸ線管球、Ｘ線ビーム領域を規制する絞り装置及びＸ線を測定するＩ．Ｉ（イメージ・インテンシファイア）装置等がＣアームやＵアーム等の各種形状のＸ線計測系支持機に取付けられた構成になっている。Ｉ．Ｉ装置での測定データは、画像処理装置１１に取込まれ、各種補正処理がなされてＴＶモニタや液晶型モニタ等の表示装置１５に表示される。この計測画像は計測室内用の表示装置１６にも送り表示される。
【００１４】
本発明のＸ線透視装置用制御装置は、上記画像処理装置１１に加えて、術者、介添者又は操作者（以下、単に術者等という）が計測室内において画像処理装置１１を制御可能にするための機構として仮想空間制御機構を備えている。この機構は、術者等の所定の部位及び動作を検出する手段としてセンサ位置測定装置２と、Ｘ線透視装置全体の動作制御を行うための仮想動作制御スイッチが配列した制御盤の仮想モデル（以下、単に仮想制御盤という）４を任意の空間に配置する手段として仮想制御盤制御装置３と、仮想制御盤及びこの仮想制御盤に配置された、特定の動作を開始するための仮想スイッチを選択する経過をリアルタイムで表示するための表示制御装置５及び表示装置６とを備えている。また仮想制御盤制御装置３において仮想制御盤におけるスイッチの選択を最終的に確認するために、補助スイッチ７が設けられている。この補助スイッチ７は、例えばフットスイッチやタッチセンサ、ジョイステック等のスイッチとして設置され、仮想制御盤制御装置３に接続されている。
【００１５】
一方、術者等にはその指示動作をセンサ位置測定装置２によって検知可能とするための位置センサ１が術者等の手に張り付けられている。位置センサとしては赤外線発光素子、超音波発信機、磁場センサ等を用いることができるが、本実施例では小型で検出精度も良好なことから、磁場変換方式三次元位置検出装置としてポヒマスセンサとよばれる磁場センサを用いている。この磁場変換方式三次元位置検出装置は、直交する３方向コイルが一体となって立方体構造をしている１対の磁場ソースと磁場センサから成り、磁場ソースに電流を流すと磁場センサに磁場ソースからの距離と磁場センサの配向に応じた誘導起電力が生じる。従って磁場センサの各コイルに生じた誘導起電力の電圧及び位相差を測定することにより、磁場ソースを基準とした磁場センサの三次元位置座標と配向を算出することができる。
【００１６】
このため本実施例において磁場センサ１ａ及び磁場ソース１ｂのいずれか一方（図では磁場センサ１ａ）は、術者等の指示動作を検知するために、指先又はその近傍に配置する。指先に配置するほど指示感覚が向上するが、指先に配置して手術その他の処置に邪魔になる場合には、通常の操作の邪魔にならない箇所、例えば指先近傍の手の一部や手術手袋等の表面に貼付してもよい。この場合でも、指先と磁気センサ貼付位置との位置関係がわかっていれば概算的な位置補正を簡単に行うことができる。もう一方の磁場ソース１ｂは、基準点となるもので、磁気センサの検出範囲内の計測室内の適当な位置、例えば位置変動のない寝台やスキャナーの一部等に固定される。また仮想空間を術者との相対位置関係で決定される空間に配置するのであれば、センサ１ａを装着した者の頭や体の一部に固定してもよい。
【００１７】
センサ位置測定装置２は基準点となる一方の磁場ソース１ｂにＸ、Ｙ、Ｚ方向の順に電流を流し磁気を発生せしめるとともに、もう片方の指示点側のセンサ１ａを受信機として順次各軸方向の検出信号を測定し、これら各測定電圧信号を解析して基準点に対する指示点の位置を算出し、位置データとして仮想制御盤制御装置３に送る。
【００１８】
仮想制御盤制御装置３は、診断装置の動作を制御する制御盤の仮想モデルがコンピュータ上で構築されており、この制御盤仮想モデルには、例えば特定の動作を選択し開始させるための複数の動作開始スイッチが予め配置されている。本発明の制御装置による制御は、基本的には画像診断装置の動作全ての制御を含むことができ、例えば被検者の位置決めのための制御として寝台装置１３の制御、スキャナの回転やＸ線管球の位置決めなどの制御、Ｘ線照射、撮影開始又は停止など計測動作の制御、画像制御等を含む。従って、動作開始スイッチはこれら制御に対応した機能を有するものとして適当な位置関係で配列される。制御毎に予め複数の制御面を用意しておいてもよい。尚、コンピュータ上での仮想モデルの構築は、ヴァーチャルリアリティとして航空機操作シミュレータや３次元立体ゲーム等に適用されており、「人口現実感」（日刊工業新聞社発行）や「ヴァーチャルリアリティズ」（技術評論社発行）等に記載されている。
【００１９】
仮想制御盤制御装置３は、センサ位置測定装置２からの位置データに基づきセンサ位置（術者等が指示した空間位置、以下指示点ともいう）に仮想制御盤４を配置するとともに、配置後において仮想制御盤４の各開始スイッチ位置とセンサ位置との一致を判定する。さらに両者が一致していることを判定した場合に、その特定の開始スイッチが選択されたかを判別して、完全に選択されている場合には、そのスイッチ選択に対応する動作制御信号を発生し、画像診断装置本体（画像処理装置１１）に動作信号を送り出す。より確実に開始スイッチが選択されたかを判別する過程で、補助スイッチ７により最終的に動作信号を出すようにしてもよい。
【００２０】
この動作信号は既に述べたように寝台装置１３やスキャナ装置１２の動き制御、診断装置での画像の選択や表示画像の変更などの画像制御、さらには計測制御等基本的には診断装置本体の制御を行うことが可能である。
さらに仮想制御盤制御装置３は、仮想制御盤４のスイッチ選択経過モデルをリアルタイムで表示制御装置５に送っている。表示制御装置５ではスイッチ選択経過モデルを映像化するためにＴＶ信号に変換する等の処理がなされており、この画像は液晶ディスプレイやＴＶモニタ、液晶プロジェクタ等の画像表示装置６で表示される。即ち、画像表示装置６にはコンピュータに構築された制御盤の仮想モデルとこの制御盤の動作開始スイッチが選択される場合には制御盤上の指示点の位置とがリアルタイムで表示される。この表示画像は絶えず術者や操作者に対し正面から見た映像として表示され、術者等はこの表示装置６に表示された制御盤及び指示点の移動等を確認しながら、特定の開始スイッチを選択できる。
【００２１】
ＩＶＲ処置では術者は、計測室用の表示装置１５に表示された画像を見ながら各種カテーテル操作や内視鏡操作等を伴う処置を行っており、術者の視野動きを少なくするためには、制御盤を表示した表示装置６は計測室内のほうが都合がよく、好適には表示装置１６の近辺に配置される。又は仮想制御盤の映像データを直接本体に転送し、本体側のディスプレイ制御装置（画像処理装置１１）内で処置して、本体装置で計測した計測画像と仮想制御盤の表示画像とを表示装置１６においてマルチディスプレイすることも可能である。
【００２２】
次にこのような構成における動作実施例を図２を参照して説明する。
ステップ１では仮想制御盤による制御を機能させる。立ち上げメニュー等は例えば画像表示装置６又は１６に表示し、本体装置の操作卓１０又は仮想制御盤制御装置３を操作して立ち上げる。
次にステップ２で仮想制御盤の配置位置を指定する。この指定は、ステップ１での立ち上げメニューの指示に従い、位置センサ１ａを付けた手を所望する空間位置に差し出す。位置が決定したらセンサ装着者が補助スイッチ７を動作させ決定する。またこの決定は操作卓１０又は仮想制御盤制御装置３の入力からでもよい。
【００２３】
ステップ３では、例えば補助スイッチ７の動作によって位置決定入力が確認されると、センサ位置測定装置２はその時点でセンサ１ａ位置の計測を行い、基準点（磁場ソース１ｂの固定された点）からの指示点位置を算出して仮想制御盤制御装置３に位置データを転送する。
ステップ４では、仮想制御盤制御装置３はステップ３で測定した指示点位置を仮想制御盤制御装置３内で予め構築してあった仮想制御盤４を配置する配置基準点として配置する。この際、仮想制御盤４の大きさはすでに決まっているので、この配置基準点を基点として仮想制御盤空間を仮想入力部として設定する。例えば、配置基準点が仮想制御盤４の中心となるように設定する。配置基準点は、基準点（磁場ソース１ｂの固定された点）が装置内の固定的な位置である場合には、装置内の特定の点であり、基準点が術者等の頭である場合には、術者等の動きによって変動する相対的な点である。この際、仮想入力部は、制御盤奥行方向にある程度深さをもった立方体形状の一致領域を設定しておくことが好ましい。
【００２４】
ステップ５で仮想制御盤制御装置３は仮想制御盤の正面図モデルデータを表示制御装置５に送る。表示制御装置５では、このモデルを映像化するためにＴＶ信号に変換する等の処理がなされ、この画像は画像表示装置６で表示される。この時点でセンサ装着者は指定空間に仮想制御盤が設定されたことを確認することができ、配置作業が完了する。
【００２５】
以上のステップにより仮想制御盤機能が動作可能な状態となり、ステップ６では仮想制御盤機能を動作させるか否かを絶えずチェックしている状態となる。即ち、センサ位置測定装置２は、定期的にセンサ１ａ位置の計測を繰り返し行い、基準点（１ｂの位置）からの指示点位置を算出した仮想制御盤制御装置３に位置データを転送する。仮想制御盤制御装置３は指示点である位置センサ１ａが仮想制御盤４の配置された領域にあるかどうかチェックして領域外ならチェックを繰り返し、領域内ならばステップ７に移行する。この過程でセンサ位置と仮想制御盤のスイッチ座標とが完全に一致している必要ない。尚、仮想入力部の領域として制御盤の大きさと奥行方向にある程度余裕をもたせておくことにより、スイッチ指示の操作性を向上させることができる。
【００２６】
ステップ７では仮想制御盤制御装置３は指示点センサが制御盤上のどのスイッチ位置にあるか判別し、指示点センサが特定のスイッチの位置にあることを示す画像モデルデータを表示制御装置５に送る。表示装置６で指示点が特定のスイッチ部にあることを示すために、画像モデルデータはそのスイッチ部のみを点灯する、或いはその明るさや色を変化させるようになっている。このように表示装置６のスイッチ状態が変化した画像を見て、センサ装着者は現在選択されているスイッチを確認することができる。
【００２７】
この表示される仮想制御盤のモデルは複数枚用意されており、制御内容によっては制御パネル面を順次切り替えて入力操作が可能になっている。例えば、「寝台装置の移動」の動作開始スイッチが選択されると、寝台装置の移動の方向や量を示す動作開始スイッチが配列した仮想制御盤が表示され、この新たに表示された仮想制御盤の動作開始スイッチを選択することができる。
【００２８】
ステップ８では、選択されたスイッチの装置動作開始に先立って、仮想制御盤制御装置３の現在選択された制御盤上のスイッチがセンサ装着者の意思によって選択されていることを判断する。これは、偶発的な選択動作での装置の誤動作を防ぐためである。選択スイッチの決定のための方法としては以下例示するような種々の方法が考えられる。
【００２９】
第１の方法は、計測されたセンサ位置と制御盤上のスイッチ位置との一致がある一定期間以上連続している場合にのみ、そのスイッチの機能を開始する方法（連続期間指定方法という）である。
第２の方法は、第１の連続期間指定方法でスイッチが選択された後、さらにセンサ装着者の別の動作との組合せてスイッチが選択されるようにする方法である。例えば別の操作の一例としてスイッチを押す動作を開始の指示と見做し、特定のセンサ位置の計測が連続した後、センサ位置が仮想制御盤奥行方向へ所定値以上の移動した場合にスイッチ押下動作として検知し判断する。
【００３０】
第３の方法では、同一仮想制御盤上にスイッチ選択を決定するための別の開始スイッチを設定しておく。この方法では、第１の連続期間指定方法である動作開始スイッチが選択され後、さらに別の開始スイッチが続けて選択されることにより、先に選択された動作開始スイッチの機能が開始するようにする。またこの別の開始スイッチの機能を外部の補助スイッチ７に割当てて制御してもよい。
【００３１】
ステップ９では、仮想制御盤制御装置３はステップ８の装置動作開始命令を受けて、画像診断装置の全般的な制御を司どる画像処理装置１１に動作命令を送る。なお命令信号が寝台の上下動等の装置全体の制御に関係ないような動作においては、寝台装置１３自体に直接制御命令を出すように構成することも可能である。
【００３２】
ステップ１０ではこの動作命令を受けて、操作卓等による制御と同様に命令に基づく動作を行う。
ステップ１１では引き続き仮想制御盤での制御を行う場合はステップ６に戻り、ステップ６〜ステップ１１までの動作を繰り返す。この仮想制御盤での制御を終了する場合には、上記のスイッチ選択手順と同じ方法で動作終了メニューを選択して終了キー等を実行するようにしてもよいし、本体操作卓１０で終了命令を入力して仮想制御盤での制御機能を終了してもよい。
【００３３】
このように本構成での操作方法においては術者が装置を直接触らないで、診断装置の操作卓１０でのパネル操作や入力操作と同じ入力操作を仮想制御盤上で制御することが可能になる。
次に本発明の制御装置の他の実施例を図３及び図４を参照して説明する。この実施例はさらに単純な動作で装置を術者が制御するのに好都合な方法である。
【００３４】
図３の構成は基本的にほぼ図１と同じ構成であり、同一の構成要素については同一番号を付している。この実施例で図１と異なる点は指示点の位置センサ１ａが手でなく肘や顎等の術者の体の一部に固定されていることである。この場合でも理論的には上述の実施例と同様の操作は可能であるが、手で操作するのと異なり指定位置の設定精度面で実用上は困難である。そのため、この実施例では各装置毎の制御スイッチパターンが予め用意されており、メニュー選択できるようになっている。各種制御スイッチ配置や組合せメニューは各施設でカスタマイズされ予め仮想制御盤のスイッチ配置の形でモデル化されプロトコル選択が可能なようになっている。
【００３５】
このような構成における動作を図４のフロー図に基づき説明する。
まずステップ１において仮想制御盤制御を機能させる。この機能の立ち上げは画像表示装置６又は１６に表示された立ち上げメニュー等を本体装置の操作卓１０又は仮想制御盤制御装置３から選択することによって行う。この時点で予め用意されてある各制御スイッチパターンのメニューが出され、目的の制御面を選択する。この制御メニューが選択された時点でステップ２に移行する。ここでは、例えば寝台制御、画像制御、計測制御等の制御メニューの中から寝台位置の制御メニューを選択したと仮定する。
【００３６】
この選択された制御メニューは表示装置６に表示される（ステップ２）。即ち、ステップ２では、仮想制御盤制御装置３は予め構築してあった仮想制御盤モデル正面図データを表示制御装置５に送る。表示制御装置５では、このモデルを映像化するためにＴＶ信号に変換する等の処理がなされ、この画像は液晶ディスプレイやＴＶモニタ、液晶プロジェクタ等の画像表示装置６で表示される。この表示装置６に表示される表示例としては、寝台位置の制御メニューの場合、図３に示すような偶像化された釦配置が好都合である。この制御盤の上下方向の矢印は寝台の左右または上下移動、左右矢印は寝台の前後移動に対応している。さらに表示例としては寝台自体の形状をモデル化して表示させてもよい。
【００３７】
次にステップ３で仮想制御盤の配置位置を指定する。このため、まず表示装置６の制御盤上の中心位置が点滅する。術者等はメニューの指示に従い、位置センサ１ａを付けた箇所を制御盤の点滅位置を想定して所望する空間位置に差し出す。この位置は、これから処置を行う最適な姿勢を想定して決める。位置が決定したらセンサ装着者は補助スイッチ７を動作させ決定する。またこの決定は操作卓１０または仮想制御盤制御装置３の入力でもよい。
【００３８】
センサ位置測定装置２は、位置決定入力を確認した時点でセンサ１ａの位置（指示点位置）の計測を行い、基準点（１ｂの位置）からの指示点位置を算出して仮想制御盤制御装置３に位置データを転送する（ステップ４）。
次いで、仮想制御盤制御装置３はステップ４で測定した位置を、仮想制御盤制御装置３内に予め構築されている仮想制御盤４の中心（配置基準点）として記録する（ステップ５）。
【００３９】
ステップ６では、現在表示されている仮想制御盤面の制御スイッチ位置とセンサ装着者との動作位置関係との対応付けを行う。この時の操作の流れはステップ３と同一の手順を踏む。即ち、まず上向きの矢印スイッチが点滅するので、術者等はメニューの指示に従い位置センサ１を付けた箇所を制御盤の点滅位置を想定して所望する空間位置に差し出す。位置が決定したらセンサ装着者は補助スイッチ７を動作させ決定する。この場合にも決定は操作卓１０または仮想制御盤制御装置３の入力からでもよい。ステップ４とステップ５と同様な手順で仮想制御盤４上の上向き矢印配置位置を記録する。これにより術者等の所望動作と上向きの矢印スイッチとが対応付けられる。
【００４０】
ステップ７ではステップ６と同じ手順でその他の制御スイッチの配置位置を順に設定し、全ての配置位置のデータがそろった時点で仮想制御盤制御装置３は各モデル制御盤上の各制御スイッチ配置とセンサ装着者のセンサ位置制御の関係付けを再構築する。これにより術者等は４つの所望の動作で４つのスイッチを選択することが可能となる。この時点でセンサ装着者に指定空間に仮想制御盤が設定されたことを確認させるメッセージ等を表示してスイッチ配置作業が完了する。尚、ここでも制御盤のスイッチ位置及び奥行方向にはある程度余裕をもった立方体形状の一致領域を設定しておくほうが操作性の面で都合がよい。
【００４１】
以上のステップにより仮想制御盤機能が動作可能な状態となり、ステップ８では仮想制御盤機能が動作されるか否かを絶えずチェックする。即ち、センサ位置測定装置２は定期的にセンサ位置の計測を繰り返し行い、基準点からの指示点位置を算出して仮想制御盤制御装置３に位置データを転送する。仮想制御盤制御装置３は指示点位置センサ１ａが仮想制御盤配置領域にあるかどうかチェックして領域外ならチェックを繰り返し、領域内ならばステップ９に移行する。この過程でセンサ位置と仮想制御盤のスイッチ座標とが完全に一致している必要ない。また仮想制御盤配置領域が制御盤のスイッチ位置及び奥行方向にある程度余裕をもっているので、位置が若干ずれていても問題はない。
【００４２】
ステップ９では仮想制御盤制御装置３は指示点センサ１ａが制御盤上のどのスイッチ位置にあるか判別し、センサ１ａのある位置におけるスイッチ部の点灯や明るさ又は色をかえた画像モデルデータを表示制御装置５に送り表示装置６に表示させる。センサ装着者は表示装置６のスイッチ状態が変化した画像を見て現在選択されているスイッチを確認することができる。
【００４３】
この場合にも、表示される仮想制御盤のモデルは複数枚用意されており、制御内容によっては制御パネル面を順次切り替えて入力操作することが可能である。また制御パネル面の内容によってはステップ６での位置設定が完了していることとする。つまり制御スイッチの配置関係が類似する制御パネル面に切り替わる場合には、新たにスイッチ位置と選択動作との対応付けを行わなくてもよいようになっている。
【００４４】
ステップ１０は、仮想制御盤制御装置３が現在選択された制御盤上のスイッチがセンサ装着者の意思によって選択されていることを判断してから、実際の装置動作開始に移行する処理であり、偶発的な選択動作での装置の誤動作を防ぐ。この選択スイッチの決定のための方法についてはすでに図２に示す実施例のステップ８で説明したとおりである。
【００４５】
ステップ１１では、仮想制御盤制御装置３はステップ１０の装置動作開始命令を受けて、画像診断装置の全般的な制御を司どる画像処理装置１１に動作命令を送る。この場合にも命令信号が寝台の上下動等の装置全体の制御に関係ないような動作においては、直ちに診断装置の各装置の制御命令を出すことが可能である。
【００４６】
ステップ１２では、この動作命令を受けて装置が動作命令に従った動作を行う。
ステップ１３では、引き続き仮想制御盤での制御を行う場合はステップ８に戻り、ステップ８〜ステップ１３までの動作を繰り返す。そして上記のスイッチ選択手順と同じ方法で動作終了メニューを選択して終了キー等を実行するか、本体操作卓１０で終了命令を入力して仮想制御盤での制御機能を終了する。
【００４７】
このように図４に示す実施例では、まず予め構築された複数の制御メニューパターンから特定の制御パターンを選択するとともに、この仮想制御盤の制御スイッチ位置と術者等との動作との対応付けを行い、これによって診断装置の制御を行うようにしているので、指示点センサ１ａを指示の精度が比較的低い部位に取付けた場合でも、単純な動作で確実な制御を行うことができる。
【００４８】
以上の実施例では、現在診断に使っている装置自体を仮想制御盤によって動作制御する場合について説明したが、本発明の制御装置は仮想制御機構を異なるモダリティの複数の診断装置に組合せて用いることも可能である。例えばＸ線透視装置とＣＴ装置とを組合せた診断装置において、上述のようにＸ線透視装置を仮想制御機構で制御するのみならず、そのすぐ近傍に配置したＣＴ装置の動作をも制御し、表示装置６、１６の近傍に配置されたＣＴ装置の画像表示装置とＸ線透視装置の計測画像とを合せて見ながらＩＶＲ処置を行うことができ、その場合仮想ＣＴ用操作卓表示を見ながらＣＴ画像制御して、ＣＴ画像を切り替えてＣＴ画像を参照しながらＩＶＲ処置を行うなど、種々の組合せ適用ができる。
【００４９】
さらに本発明の画像診断装置用制御装置は、Ｘ線透視装置、ＣＴ装置のみならずＭＲＩ装置や超音波診断装置などあらゆる画像診断装置に適用することができる。尚、ＭＲＩ装置の場合には術者等の特定部位を検出する位置センサとして磁場センサを用いることは不適当であるので、術者等に赤外線発光素子を取り付けこれを２方向以上のカメラで位置を算出する方法や超音波発信機を複数の受信機で検出する方法などを採用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上の実施例からも明らかなように本発明の画像診断装置用制御装置によれば、画像診断装置の制御にヴァーチャルリアリティの手法を取入れ、術者等が仮想動作制御盤によって装置の制御を行えるようにしたので、ＩＶＲ処理などにおいて術者や介添者一人で計測制御や画像切り替え制御が可能になり、治療作業の中断が行われずに効率のよい計測操作が可能になる。また仮想空間に操作装置を配置することにより各作業に適した位置に操作装置を配置でき、各種計測装置周辺及び床面のスペースを治療作業や治療装置スペースとして有効利用でき作業性も向上でき、より治療に専念した作業が可能となる。さらに操作動作において術者が直接装置に触れないため、装置の汚染や付着した血液による感染が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像診断装置用制御装置の１実施例を示す構成図。
【図２】図１の制御装置による動作を示すフロー図。
【図３】本発明による画像診断装置用制御装置の他の実施例を示す構成図。
【図４】図３の制御装置による動作を示すフロー図。
【符号の説明】
１ａ・・・・・・磁場センサ（位置センサ）
１ｂ・・・・・・磁場ソース（位置センサ）
２・・・・・・センサ位置測定装置
３・・・・・・仮想制御盤制御装置
４・・・・・・仮想動作制御盤
５・・・・・・表示制御装置
６・・・・・・画像表示装置
７・・・・・・補助スイッチ
１０・・・・・・操作卓
１１・・・・・・画像処理装置
１２・・・・・・スキャナ装置
１３・・・・・・寝台装置
１４・・・・・・高電圧発生装置
１５・・・・・・表示装置
１６・・・・・・室内用表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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