(57)【要約】【課題】超音波を送受波するプローブの外表面上における任意の位置において超音波診断装置への入力操作を行えるようにする。【解決手段】プローブ１２の外表面上には、導体及び接着層を有するアタッチメントシート３６が着脱自在に貼り付けられる。検査者の例えば人差し指の腹の上に検出コイル４０が設けられる。そのためにグローブ又は指サックが利用される。検出コイル４０を導体に近接させると、あるいは、導体上において検出コイル４０を移動させると、検出コイル４０のインダクタンスが変化し、これにより検出信号が得られる。その検出信号に基づいて制御命令が生成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査者によって保持され、超音波を送受波するプローブと、
前記プローブに設けられた信号誘起のための導体と、
前記検査者の操作によって動かされる検出コイルと、前記導体と前記検出コイルとの位置関係に応じて変化する検出信号に基づいて制御命令を生成する回路と、を有する検出ユニットと、
前記制御命令に基づいて当該超音波診断装置の動作を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記導体を備え前記プローブの外表面に設けられるアタッチメントシートを含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記アタッチメントシートは、前記プローブの外表面形状に沿って変形可能な柔軟性を有し且つ前記プローブの外表面に貼り付く接着性を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、
前記導体は所定形態を有する導体パターンとして構成され、
前記導体パターンが前記アタッチメントシートに設けられ、
前記検出コイルを前記導体パターンに近接させつつ前記検出コイルを走査した場合に、前記導体パターンに対応する検出信号が生成される、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項１記載の装置において、
前記検出コイルは前記検査者の指の腹側に設けられるものである、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項１記載の装置において、
前記検出コイルを備え前記操作者の手に装着されるグローブ又は指サックを含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
請求項１記載の装置において、
前記プローブの外表面上における前記導体に対応する位置に、又は、前記プローブの外表面上に貼付されたアタッチメントシート上における前記導体に対応する位置に、前記導体の存在を示すマークが設けられた、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記マークは、前記検出コイルを当てる位置又は前記検出コイルを走査する方向を示す図形を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項９】
超音波を送受波するプローブに設けられ、信号誘起のための導体を備えるアタッメントシートと、
検出コイルと、前記導体と前記検出コイルとの位置関係に応じて変化する検出信号に基づいて超音波診断装置の動作を制御するための制御命令を生成する回路と、を有する検出ユニットと、
を含むことを特徴とする、超音波診断装置用の入力デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波診断装置に関し、特に、プローブの外表面上で入力操作を行うためのデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療の分野において、超音波診断装置が活用されている。超音波診断装置は、被検者への超音波の送受波により得られた受信信号に基づいて超音波画像を形成する装置である。超音波診断装置は、超音波を送受波するプローブ、プローブからの受信信号を処理する電子回路を含む装置本体、装置本体に設けられた操作パネル、等を有する。操作パネルは、複数のボタン、複数のつまみ、トラックボール等を有するものであり、それは入力デバイスの一種である。
【０００３】
一般的なプローブには、検査者（医師、検査技師等）の入力操作を受け付ける入力器が設けられていない。そのようなプローブを用いて超音波診断を行う場合、通常、検査者の一方の手によってプローブが保持され、検査者の他方の手によって操作パネルに対する入力操作（ボタンの押下、つまみの回転、タッチパネルへのタッチ等）が行われる。
【０００４】
特許文献１には、入力器としての複数のボタンが組み込まれたワイヤレスプローブが開示されている。このプローブによればプローブを保持している手の指で、それらのボタンを操作することが可能である。すなわち、プローブの外表面上において入力操作を行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２０２２４７号公報
【特許文献２】特開２０１３−  ７０９３９号公報
【特許文献３】特開２０１３―  ８１７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
入力器が固定的に設けられたプローブについては幾つかの問題を指摘できる。第１に、プローブに複雑な構造又は電気的な仕組みを設けなければならない。第２に、そのようなプローブを使用する場合、検査者の好みの位置で入力操作を行えない。プローブの持ち方は検査者によって区々であり、検査者が希望する位置で入力操作を行えるようにすることが望まれる。第３に、固定的に設けられる入力器として、滅菌処理に耐え得る高価な入力器を使用しなければならない。第４に、既存のプローブに対して後付けで入力器を設けたいというニーズに応えることができない。
【０００７】
特許文献２には、プローブに装着されるカバーが開示されている。カバーには複数のスイッチが設けられている。特許文献３には、センサを有するプローブが開示されている。特許文献３には、センサの一例として、インダクタンスの変化を検知するセンサも記載されている。しかし、特許文献１、２及び３のいずれにも、プローブ側に設けられた要素及び検査者側に設けられた要素が協働して入力器として機能するデバイスは開示されていない。
【０００８】
本発明の目的は、上記で挙げた少なくとも１つの課題を解決することにある。すなわち、本発明の目的は、プローブ側に複雑な構造や電気的な仕組みを設けることなく、プローブ上において入力操作を行えるようにすることにある。あるいは、本発明の目的は、プローブ上における好みの位置で検査者が入力操作を行えるようにすることにある。あるいは、本発明の目的は、プローブの滅菌処理前に簡単に取り外せる入力操作用の部材を提供することにある。あるいは、本発明の目的は、既存のプローブに対して入力操作用の部材を後付け設置できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態に係る超音波診断装置は、検査者によって保持され、超音波を送受波するプローブと、前記プローブに設けられた信号誘起のための導体と、前記検査者の操作によって動かされる検出コイルと、前記導体と前記検出コイルとの位置関係に応じて変化する検出信号に基づいて制御命令を生成する回路と、を有する検出ユニットと、前記制御命令に基づいて当該超音波診断装置の動作を制御する制御部と、を含むものである。
【００１０】
上記構成により、導体と検出ユニットとを含む新しい入力デバイスが提供される。プローブ側には導体が設けられ、検査者側には検出コイルが設けられる。導体に対する検出コイルの相対的な位置を変化させれば（例えば近接（近接状態の継続を含む）、離間、移動等の所定の操作を行えば）、検出信号が生成され、その検出信号に基づいて制御命令が生成される。導体と検出コイルの磁気的相互作用を利用するので、両者間を電気的に接続する必要がない。導体への電気信号又は電力の供給も不要である。よって、プローブにおいて導体を様々な箇所に設置することが可能となる。
【００１１】
実施形態に係る超音波診断装置は、前記導体を備え前記プローブの外表面に設けられるアタッチメントシートを含む。実施形態において、前記アタッチメントシートは、前記プローブの外表面形状に沿って変形可能な柔軟性を有し且つ前記プローブの外表面に貼り付く接着性を有する。
【００１２】
この構成によれば、一定の密着状態を形成できる限りにおいて、プローブの外表面上における様々な位置にアタッチメントシートを簡単に配置することが可能となる。アタッチメントシートに伸縮性をもたせるようにしてもよい。一般に、アタッチメントシートを細長形状とすれば丸みをもった面に対する貼付時においても密着性を高め易くなる。アタッチメントシートに接着層（粘着材料からなる層）を設けてもよいし、アタッチメントシートの基材として接着機能をもった材料を用いてもよい。
【００１３】
上記構成によれば、既存のプローブに対してアタッチメントシートを後から取り付けることが可能となる。つまり、既存のプローブに対して入力機能を後付けすることが可能となる。プローブ滅菌処理前にアタッチメントシートを取り外すことも容易である。複数種類のアタッチメントシートの中から、使用する１又は複数のアタッチメントシートを選択できるように構成してもよい。アタッチメントシートをディスポーザブル部材とし、超音波検査ごとにアタッチメントシートを交換してもよい。
【００１４】
実施形態において、前記導体は所定形態を有する導体パターンとして構成され、前記導体パターンが前記アタッチメントシートに設けられ、前記検出コイルを前記導体パターンに近接させつつ前記検出コイルを走査した場合に、前記導体パターンに対応する検出信号が生成される。導体パターンを利用すれば、検出信号の識別が容易となり、走査方向を識別することが可能となり、あるいは、検出信号からコード情報を得ることが可能となる。
【００１５】
実施形態において、前記検出コイルは前記検査者の指の腹側に設けられるものである。実施形態においては、前記検出コイルを備え前記操作者の手に装着されるグローブ又は指サックが利用される。この構成を採用する場合、指先の感覚をできるだけ妨げないように、柔らかい部材として、あるいは、小さな部材として、検出コイルを構成するのが望ましい。入力操作時だけ検出コイルが指先に配置され、それ以外の状況では検出コイルが指先から退避した位置におかれる構成を採用してもよい。指の腹以外の部位（例えば手の平）に検出コイルを設けることも考えられる。プローブを保持する手とは別の手に検出コイルを設けることも考えられる。
【００１６】
実施形態において、前記プローブの外表面上における前記導体に対応する位置に、又は、前記プローブの外表面上に貼付されたアタッチメントシート上における前記導体に対応する位置に、前記導体の存在を示すマークが設けられる。この構成によれば、導体が外部から視認できない場合、あるいは、それが視認困難な場合でも、その存在を明確に認識できる。プローブの見栄えを良好にしつつ操作性を向上できるように、アタッチメントシートを構成するのが望ましい。
【００１７】
実施形態において、前記マークは、前記検出コイルを当てる位置又は前記検出コイルを走査する方向を示す図形を有する。この構成によれば、マークが操作ガイダンス機能を発揮することになる。
【００１８】
本発明の実施形態に係る入力デバイスは、超音波を送受波するプローブに設けられ、信号誘起のための導体を備えるアタッメントシートと、検出コイルと、前記導体と前記検出コイルとの位置関係に応じて変化する検出信号に基づいて超音波診断装置の動作を制御するための制御命令を生成する回路と、を有する検出ユニットと、を含むものである。プローブに複数の導体を設けてもよいし、検査者側に複数の検出コイルを設けてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、超音波診断のための新しい入力デバイスを提供できる。あるいは、プローブ上での入力操作を実現するに当たり、プローブ側に複雑な構造や電気的な仕組みを設ける必要がないという利点が得られる。あるいは、プローブ上において検査者の好みの位置で入力操作を行える。あるいは、プローブから簡単に取り外せる入力操作用の部材を提供できる。あるいは、既存のプローブに対して入力操作用の部材を後付け設置できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
【図２】入力デバイスを示すブロック図である。
【図３】アタッチメントシートの第１例を示す正面図である。
【図４】アタッチメントシートの第１例を示す断面図である。
【図５】検出コイルの走査によって生成される検出信号を示す図である。
【図６】検出コイルを備えるグローブを示す図である。
【図７】検出コイルを含むフレキシブル回路基板を示す図である。
【図８】フレキシブル回路基板の第１設置例を示す図である。
【図９】アタッチメントシートを利用した入力操作を説明するための図である。
【図１０】アタッチメントシートの第２例を示す正面図である。
【図１１】アタッチメントシートの第２例を示す断面図である。
【図１２】アタッチメントシートの第３例を示す正面図である。
【図１３】アタッチメントシートの第４例を示す正面図である。
【図１４】アタッチメントシートの第５例を示す正面図である。
【図１５】振幅変化を伴う検出信号を示す図である。
【図１６】検出コイルを備える指サックを示す図である。
【図１７】フレキシブル回路基板の第２設置例を示す図である。
【図１８】フレキシブル回路基板の第３設置例を示す図である。
【図１９】検出信号の解析例を示す図である。
【図２０】検出信号の他の解析例を示す図である。
【図２１】ガイドマークの第１例を示す図である。
【図２２】ガイドマークの第２例を示す図である。
【図２３】ガイドマークの第３例を示す図である。
【図２４】ガイドマークの第４例を示す図である。
【図２５】ガイドマークの第５例を示す図である。
【図２６】ガイドマークの第６例を示す図である。
【図２７】ガイドマークの第７例を示す図である。
【図２８】ガイドマークの第８例を示す図である。
【図２９】操作と制御との対応関係を示す図である。
【図３０】入力デバイス使用開始時の動作を示すフローチャートである。
【図３１】超音波診断時の動作を示すフローチャートである。
【図３２】変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１には、本発明に係る超音波診断装置の実施形態がブロック図として示されている。超音波診断装置１０は、病院等の医療機関に設置され、生体に対する超音波の送受波により得られた受信信号に基づいて超音波画像を形成する装置である。超音波診断装置１０はプローブ１２及び本体（装置本体）１４を有し、更に、本実施形態では、入力デバイス１６を有している。入力デバイス１６は、プローブ１２の外表面上において、ユーザーである検査者（医師、検査技師等）がその指先等によって所定の入力操作を行うためのツールである。
【００２３】
プローブ１２は、本体１４に対して着脱可能に接続される可搬型の送受器である。プローブ１２は検査者の手によって保持される。図１においては、被検体の表面上に当接されたプローブ１２が模式的に示されている。プローブ１２は、本実施形態において、直線又は曲線に沿って一次元配列された複数の振動素子からなるアレイ振動子を有している。アレイ振動子によって超音波ビーム１８が形成され、その超音波ビーム１８が電子的に走査される。これにより観測面としてのビーム走査面２０が形成される。図１において、ｒは深さ方向を示しており、θは電子走査方向を示している。電子走査方式としては、電子セクタ走査方式、電子リニア走査方式、等が知られている。超音波ビームを二次元走査することによって三次元データ取込空間を形成し、当該空間からボリュームデータを得るようにしてもよい。
【００２４】
送受信部２２は送信ビームフォーマ―及び受信ビームフォーマ―として機能する電子回路である。送信時において、送受信部２２は、アレイ振動子に対して複数の送信信号を並列的に出力する。これにより送信ビームが形成される。受信時において、生体内からの反射波がアレイ振動子において受波される。これによりアレイ振動子から送受信部２２へ複数の受信信号が並列的に出力される。送受信部２２においては、複数の受信信号をそれぞれデジタル信号に変換した上で、複数のデジタル受信信号を遅延加算（整相加算）し、これによりビームデータを生成する。１回の電子走査で、電子走査方向に並ぶ複数のビームデータが取得される。それらは受信フレームを構成する。個々のビームデータは深さ方向に並ぶ複数のエコーデータにより構成される。
【００２５】
ビームデータ処理部２４は、個々のビームデータを処理する電子回路である。具体的には、ビームデータ処理部２４は、複数の動作モードに対応した複数のデータ処理機能を有し、例えば、直交検波回路、振幅演算回路、対数変換回路、フィルタ回路、相関回路等を有する。処理後のビームデータが画像形成部２６へ送られる。
【００２６】
画像形成部２６はデジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）等を含む電子回路である。ＤＳＣは、座標変換機能、補間機能、フレームレート調整機能等を有する。座標変換機能は、例えば、ｒθ座標（極座標）をｘｙ座標（直交座標）に変換する機能である。例えば、Ｂモードが選択されている場合、ＤＳＣによって受信フレームから断層画像（Ｂモード画像）が形成される。超音波画像データが表示器２８へ送られ、表示器２８の画面上に超音波画像が表示される。表示器２８は例えばＬＣＤ又は有機ＥＬ表示デバイスにより構成される。超音波画像として、Ｂモード画像、Ｍモード画像、ＣＦＭ画像、ドプラ波形画像、高調波イメージング画像、弾性情報画像、等が知られている。
【００２７】
制御部３０は、ＣＰＵ及び動作プログラムによって構成され、図１に示されている本体１４内の各構成の動作を制御している。制御部３０は、操作パネル３２及び入力デバイス１６から送られてきた制御命令に従って動作制御を行う。操作パネル３２は、複数のスイッチ、複数のつまみ、トラックボール、キーボード等を有するメイン入力デバイスである。これに対して、入力デバイス１６はプローブ１２上において入力操作を行うためのサブ入力デバイスである。入力デバイス１６は、操作パネル３２を用いて指示可能な多様な制御命令の内で、事前に定義された特定の１又は複数の制御命令を入力するためのものである。入力デバイス１６は、以下に詳しく説明するように、後付け設置可能な構成を有している。制御部３０に接続された通信器３４は、周辺機器との間で無線通信を行うためのモジュールである。無線通信方式としては各種の公知の方式を利用しうる。入力デバイス１６の機動性（同時にプローブ１２の機動性）を確保するために、入力デバイス１６と本体１４とが無線通信によって接続されている。
【００２８】
なお、本体１４が無線通信機能を有していない場合、本体１４が有するＵＳＢポートに対して無線通信モジュールが接続される。もっとも、本体１４と入力デバイス１６との間で有線通信が行われてもよい。
【００２９】
次に、入力デバイス１６について説明する。入力デバイス１６は、プローブ側の構成と、検査者側の構成と、に大別される。プローブ側の構成は、アタッチメントシート（以下単に「シート」という。）３６である。シート３６はその内部に導体を含んでおり、その裏面には接着剤からなる粘着層が形成されている。その粘着層を利用してプローブ１２の外表面上における任意の位置にシート３６が貼付される。その点に着目して、シート３６を導体シールと称してもよい。シート３６の表面には、操作ガイダンスとして機能する、あるいは、導体の存在を示すシンボルとして、マーク３８が印刷されている。シート３６内に設けられている導体は隠されており、外部からそれを視認できないが、マーク３８を通じて導体の存在を認識又は特定することが可能である。導体は導電性を有する金属によって構成される。導体は薄い膜状に形成されており、それを含むシート３６の貼付に伴うプローブ１２の重量変化は無視できる程度である。
【００３０】
入力デバイス１６における検査者側の構成は、検出ユニットを構成するものであり、具体的には、検出コイル４０及び検出回路モジュール４２を含む。検出コイル４０は、例えば、プローブを保持している手の人差し指の指先、具体的にはその腹側に設置される。つまり、ボタン操作を行う指先面上に検出コイル４０が設けられる。そのような検出コイル４０の設置のために、グローブ、指サック等の装着用部材が利用される。これについては後述する。
【００３１】
検出コイル４０には、検出回路モジュール４２から高周波信号が供給される。これにより検出コイル４０により磁界が生じる。検出コイル４０が導体に近接した場合、電磁誘導により、導体において渦電流（誘導電流）が生じる。あるいは、検出コイル４０と導体との間の位置的関係が変化した場合、導体において生じていた渦電流が変化する。渦電流の生成又はその変化の結果として、検出コイル４０と導体との間の磁気的関係が変化し、つまり、検出コイル４０のインピーダンス、具体的にはリアクタンス、が変化する。そのリアクタンスの変化を反映した検出信号が検出回路モジュール４２において生じる。検出回路モジュール４２は、電子回路基板、集積回路等として構成され、それは、検出信号に基づいて制御命令を生成する電子回路を含んでいる。その制御命令が、通信器４４及び通信器３４を介して、制御部３０へ送られる。制御部３０は、制御命令に従って装置動作を制御する。制御命令は、フリーズ、ゲイン増大、画像拡大等の所定動作を指示する命令である。超音波診断に先立って、入力デバイス１６への入力操作とそれにより実行される機能とが自動的に又は検査者指示により対応付けられる。
【００３２】
インダクタンス変化から検出信号を生成する方式に代えて、周波数や位相の変化から検出信号を生成する方式、近接状態での発振停止又は発振開始を利用して検出信号を生成する方式、等の様々な方式を採用することが可能である。いずれにしても導体と検出コイルとの間の位置的関係が反映された検出信号が得られるように、検出回路モジュール４２が構成される。
【００３３】
図１に示した構成によれば、プローブ１２に対して複雑な構造や電気的な仕組みを設けることなく、プローブ１２の外表面上において、指先を用いて入力操作を行うことが可能となる。シート３６は、その密着状態を形成可能な限りにおいて、任意の位置に設置できる。つまり、検査者が希望する位置に、且つ、希望する向き又は姿勢で、シート３６を設けることが可能である。既存のプローブに対してシート３６を設置することも可能である。シート３６の交換及び取外しも容易である。プローブ以外の部材にシート３６を設けることも可能である。
【００３４】
シート３６の貼付を良好にするために、柔軟性（変形性）及び接着性を有し、細長形状を有するものとして、シート３６を構成するのが望ましい。シート３６の基材又は母材として、伸縮性を発揮する材料を用いるようにしてもよい。プローブ操作中に容易に外れてしまわない程度にシート３６がプローブ１２の外表面に接着される。
【００３５】
図２には、入力デバイス１６の構成例がブロック図として示されている。入力デバイス１６は、上記のように、プローブ側の構成１６Ａと検査者側の構成１６Ｂとからなる。プローブ側の構成であるシート３６は導体５０を有している。導体５０は導電性を有する金属であり、例えば鉄である。図示の例では、シート３６内の内部に、膜状又は板状の導体５０が埋設されている。すなわち、導体５０は露出していない。導体５０に対して信号線を接続する必要はなく、電源を接続する必要もない。導体５０の形態として、各種の形態が考えられ、それに関しては後述する。
【００３６】
検査者側の構成１６Ｂについて説明する。当該構成１６Ｂは、検出コイル４０と検出回路モジュール４２とからなる。検出コイル４０は、例えば、渦巻き形を有する面状コイルである。検出コイル４０は上記のように指先に設けられる。但し、そこへの配置に限定されるものではない。検出回路モジュール４２は、図示の構成例において、発振回路５２、検波回路５４、増幅回路５６、リニアライザ５８、ＡＤＣ（ＡＤ変換器）６０、命令生成回路６２及び通信器４４を有する。バッテリ等は図示省略されている。なお、符号５１は、発振回路５２と検出コイル４０との間に設けられたケーブルを示している。ケーブル５１は例えば同軸ケーブル、ツイストペアケーブル等により構成される。
【００３７】
発振回路５２は、検出コイル４０に対して高周波信号を供給する。これにより検出コイル４０の作用として磁場が生じる。検出コイル４０が導体５０に近接している状況では、導体５０において渦電流が生じ、それが検出コイル４０と導体５０との磁気的関係を変化させ、具体的には、検出コイル４０のリアクタンスを変化させる。その変化は検出コイル４０と導体５０との距離に依存する。発振回路５２はリアクタンスの変化を表す電圧信号を出力する機能を有しており、その電圧信号が検出信号５３である。
【００３８】
検波回路５４は、検出信号５３に対して検波処理を施し、検波後の検出信号が増幅回路５６において増幅された後、増幅後の検出信号がリニアライザ５８に入力される。リニアライザ５８は、距離と振幅との間で線形関係が生じるように振幅補正を行う回路である。リニアライザ５８は必要に応じて設けられる。ＡＤＣ６０は、リニアライザ５８から出力されたアナログ検出信号をデジタル検出信号に変換するものである。命令生成回路６２は、デジタル検出信号を解析することにより、制御命令を含む送信信号を生成する。その送信信号が通信器４４を介して本体へ無線で送信される。符号４８は、無線通信を示している。
【００３９】
図３には、シート３６の第１例が示されている。シート３６はＸ方向及びＹ方向に広がる面状の部材である。その内部には、図示の例において、所定形態を有する導体パターン６４が埋設されている。導体パターン６４はＹ方向に並んだ複数のパターン要素６６からなる。各パターン要素６６は板状の形態を有し、具体的には、Ｚ方向から見て、Ｘ方向を長手方向とする長方形を有している。シート３６のＸ方向の長さは例えば１ｃｍであり、そのＹ方向の長さは３ｃｍである。シート３６のＺ方向の厚みは例えば０．５ｍｍである。個々のパターン要素６６のＸ方向の幅は例えば２．６ｍｍであり、そのＹ方向の幅は例えば数ｍｍから１０ｍｍの範囲内である。個々のパターン要素６６のＹ方向の幅は同じであってもよいが、図示の例では、複数の幅が採用されている。個々のパターン要素６６のＺ方向の厚みは例えば０．２ｍｍである。以上あげた数値はいずれも例示に過ぎないものであり、目的や状況に応じて変わりうる。
【００４０】
導体パターン６４に対して検出コイル４０Ａを近接させつつ、それをＹ方向に移動させれば、導体パターン６４が反映された振幅変化を有する検出信号が得られる。図示の例において、導体パターン６４はＹ方向の中心から見て非対称である。すなわち、導体パターン６４に対して＋Ｙ方向に検出コイル４０Ａを走査した場合に得られる検出信号と、導体パターン６４を−Ｙ方向に検出コイル４０Ａを走査した場合に得られる検出信号は、不一致となる。実際に得られた検出信号の振幅態様から、検出コイル４０Ａの走査方向（極性）を判定することが可能である。
【００４１】
図４には、図３に示したシート３６の断面が示されている。シート３６は、導体パターン６４が埋設された基材層６８と、その下面側に設けられた粘着層７０と、を有する。粘着層７０は接着剤を含む層である。基材層６８は樹脂、ゴム系材料等により構成される。それがシリコーンゴムによって構成されてもよい。その場合、粘着層７０がなくても一定の粘着作用を期待できる。基材として、生体安全性を有し、且つ、変形性（柔軟性）を有する部材が利用される。導体パターン６４に著しいパターン変化を生じさせない限りにおいて、基材として、伸縮性をもった材料を利用してもよい。基材として不透明な材料（例えば白色を呈する材料）を利用すれば、導体パターン６４を隠蔽して、プローブの見栄えを良好にできる。シート３６の上面（前面）にはマーク３８が印刷されている。その具体例については後に図２１乃至図２８を用いて説明する。なお、基材として透明性を有する材料を利用してもよい。その場合、導体パターン６４が現れる。
【００４２】
図４には、導体パターン６４を構成するパターン要素６６ａ、６６ｂが示されている。パターン要素６６ａのＹ方向の幅がＤ１であり、パターン要素６６ｂのＹ方向の幅がＤ２であり、両者の隙間の幅がＤ３である。Ｄ１とＤ２は異なっている。検出コイルのサイズや形態等を考慮して、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３のサイズを決めるのが望ましい。
【００４３】
図５には、検出信号の一例が示されている。横軸は時間軸であり、縦軸は振幅を示している。図３に示した導体パターンに対して検出コイルを走査した場合、図５に示すような検出信号が得られる。もっとも、図５の示す波形は例示に過ぎないものである。図示された検出信号においては、複数のパターン要素に対応して複数の山が生じている。各山の幅は各パターン要素の横幅（Ｙ方向の幅）に依存する。先頭の山の幅がＷ１で示されており、先頭の谷の幅がＷ２で示されている。
【００４４】
このような検出信号に対して閾値Ａ０による弁別処理を適用すれば、導体パターンに対応した信号パターンあるいはコードを読み取ることが可能となる。もっとも、近接状態と離間状態とを区別するための単純な形態を有する導体を用いるようにしてもよい。プローブ内にも導電性の金属が存在しているが、導体と検出コイルの近接状態を形成できる限りにおいて、他の金属による影響はバックグラウンドとして除外可能である。そのような除外を行えるように、閾値Ａ０を定めればよい。例えば、図５に示される検出信号が生成された場合にはゲインを単調減少させ、逆向きの検出信号が生成された場合にはゲインを単調増加させてもよい。更に走査速度等に応じてゲインを変える際のステップの大きさ又は変化率を変更してもよい。
【００４５】
図６には、検出コイル設置方法の第１例が示されている。グローブ７２はプローブをもっている手（又はもう一方の手）に装着されるものである。グローブ７２は、指先から手首まで覆う形態を有しており、それは伸縮性をもった薄いゴム材料等により構成されるものである。図示の例では、人差し指の腹に対応する位置に検出コイル４０が設けられている。検出コイル４０は図示の例において円形であり、その直径は例えば１ｍｍから２ｃｍの範囲内である。楕円形又は矩形の検出コイルを利用することも可能である。目的や状況に応じた形態及びサイズを有する検出コイルを利用するのが望ましい。検出コイル４０と検出回路モジュール４２との間にケーブル５１が設けられている。検出回路モジュール４２は平板状の形態を有し、それは検査者が着ている白衣の胸ポケット等に収容される。ケーブル５１は図示されていないバンド等によって腕に固定されうる。検出回路モジュール４２をバンド等によって手首に固定するようにしてもよい。グローブ７２内に、小型化及び薄膜化された検出回路モジュール４２を配置してもよい。
【００４６】
図７には、グローブ内に配置されるフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）７４が示されている。ＦＰＣ７４上には回路パターン７６が形成されており、その回路パターン７６は検出コイル４０とそこから引き出された２本のリード７８とを有する。この構成によれば、検出コイルを、印刷技術を利用して簡便に生成できる。ＦＰＣ７４は変形性を有するシート状の部材であるので、指先の形態に応じて検出コイル４０を自然に湾曲させることが可能である。例えば、図８に示すように、グローブにおいて指を入れる部分７２ａの中に、その内面に沿ってＦＰＣ７４が配置されてもよい。図示の例では、回路パターンが部分７２ａの内面に密着した状態で、ＦＰＣ７４が配置されている。図７に示した検出コイル４０は螺旋状のパターンを有する平面コイルであったが、他のタイプのコイルを利用するようにしてもよい。
【００４７】
図９には、入力デバイスの使用状態が例示されている。プローブ１２は被検者の表面８０に当接された状態にある。検査者の手８２によってプローブ１２が保持されている。プローブ１２の側面には、導体を内蔵したシート３６が貼付されている。図示の例では、プローブの上下方向とシート３６の長手方向とが一致している。手８２にはグローブが装着されている。グローブの一部（親指を収容している部分）が符号８２Ａによって示されている。部分８２Ａの内部に、具体的には親指の腹に当たるように、検出コイルが配置されている。親指をプローブ１２の側面に沿って上方へ移動させると、導体に対して検出コイルが走査されることになる。それによって装置に対する所定の入力操作が行われる。
【００４８】
図１０には、シートの第２例が示されている。図１０において、シート８４は円形の導体８６を有している。図１１には、シート８４の断面が示されている。図示の例では導体８６の表面レベルとシート８４の表面レベルとが一致しており、つまり、導体８６の表面が露出している。導体８６の表面を保護するため絶縁性をもった塗膜で当該表面をコーティングしてもよい。符号８８は基材を示しており、符号９０は粘着層を示している。図１１に示した第２例では、導体８６を外部から視認可能である。
【００４９】
図１２には、シートの第３例が示されている。シート９２は、多重リング状の導体パターン９４を有している。そのような導体パターン９４によれば、導体パターンの中心を通過する様々なラインに沿って検出コイルを走査しても、同じ検出信号を得られる。導体パターン９４の外側から中心までの走査、その逆の走査、等も考えられる。
【００５０】
図１３には、シートの第４例が示されている。シート１００は導体パターン１０２を有する。それは三角形の形態を有している。その三角形はシート１００の長手方向に伸びている。図１４には、シートの第５例が示されている。シート１０４は図示の例において正方形を有し、そこには導体パターン１０６が設けられている。導体パターン１０６は、一部分が欠けたリング状の形態を有しており、導体が欠落した部分以外において、径方向の幅が反時計回り方向に徐々に小さくなっている。このような導体パターン１０６上において検出コイルを回転運動させれば径方向の幅の変化に応じて変化する検出信号が得られる。導体パターンを構成する個々の要素のサイズや誘電率を変えて、検出コイルの走査によって、図１５に示されるような検出信号を得るようにしてもよい。図示の例では、複数の閾値Ａ１〜Ａ５が設定されており、検出信号中の各ピークが複数の閾値Ａ１〜Ａ５と比較される。その比較により検出信号から情報が抽出される。
【００５１】
図１６には、検出コイル設置方法の第２例が示されている。指サック１０８は検査者におけるいずれかの指に装着される。指サック１０８は伸縮性をもったゴム材料により構成される。その内部には検出コイル４０が配置されている。検出コイル４０は絶縁フィルム上に印刷技術により形成された回路パターンとして構成され得る。検出コイル４０はケーブル５１を介して検出回路モジュール４２に接続されている。検出回路モジュール４２を手首に装着するために、それにはバンド１１０が取り付けられている。検出回路モジュールを小型化して、それを指輪のように指に装着してもよく、あるいは、検出回路モジュールをＦＰＣ上に形成して、そのＦＰＣを指サック１０８内に配置してもよい。
【００５２】
図１７に示されるように、指サック１０８の外側にＦＰＣ１１２を設けるようにしてもよいし、図１８に示されるように、指サック１０８における基材の中にＦＰＣ１１２を埋設してもよい。
【００５３】
図１９には、検出信号の解析例が示されている。図示された検出信号は、導体に対して検出コイルを近付け、その近接状態が維持することにより、得られるものである。そのような入力操作が行われた場合、検出信号の振幅が閾値Ａ６を超過したタイミングを基点として、タイマにより超過継続時間が計測される。超過継続時間が期間Ｔ１を超えた場合に第１の制御命令が出され、更に、超過継続時間が期間Ｔ２を変えた場合に第２の制御命令が出される。第１の制御命令は例えばフリーズ命令であり、第２の制御命令は例えば画像ストア命令である。なお、画像ストア後に再び超過継続時間が期間Ｔ１を超えた場合、フリーズ解除命令が出されてもよい。
【００５４】
図２０には、検出信号の他の解析例が示されている。図示された検出信号は、検出コイルを導体に近接させた状態を一定時間維持した上で、検出コイルを導体から離した場合において、生じるものである。検出信号の振幅が閾値Ａ７を上回っている時間が一定時間以上継続した上で、その振幅が閾値Ａ７を下回った場合、そのタイミング１１４でフリーズ命令が出される。指先をプローブ表面に当てる動きの場合、プローブの姿勢が変化し易いが、指先をプローブから離す動きの場合、プローブの姿勢が変化し難い。よって、この構成によれば、走査面の位置を維持したまま、フリーズ操作を行い易くなる。
【００５５】
次に図２１乃至図２８を用いてガイドマークの構成例について説明する。図２１には第１例が示されている。第１例のガイドマーク１１６は矢印と正負の符号とを有している。そのような内容から、走査方向と極性とを直感的に認識できる。図２２には第２例が示されている。ガイドマーク１１８は第１例とは異なる矢印を有している。それから検出コイルの停止位置を認識できる。図２３には第３例が示されている。ガイドマーク１２０は直交する２つの矢印を有し、それによって検出マークの移動方向としての２軸又は直交座標系を認識できる。図２４には第４例が示されている。ガイドマーク１２２は、２軸を意識させる図形１２２Ａと、指先での操作を模式的に表現した図形１２２Ｂと、からなる。
【００５６】
図２５には第５例が示されている。ガイドマーク１２４は、部分的に切り取られた環状の矢印を含む。そこには正負の符号も含まれる。時計回り方向がプラス方向に対応しており、反時計回り方向がマイナス方向に対応している。図２６には第６例が示されている。ガイドマーク１２６は環状の矢印を有し、また正負の符号も有している。シートは正方形を有している。図２７には第７例が示されている。ガイドマーク１２８は手を模した図形により構成されており、タッチ操作又はそれが行われる位置が表現されている。図２８には第８例が示されている。ガイドマークは、タッチ操作の動き及びそれが行われる位置を表現している。
【００５７】
図２１乃至図２８に示したガイドマークはすべて例示であり、これ以外にも多様なものを採用することが可能である。いずれにしても、操作の内容、位置、方向等を表したガイドマークを採用するのが望ましい。
【００５８】
図２９には、操作１３２と命令１３４との対応関係が例示されている。符号１３５ａで示すように、導体に対して検出コイルが一定時間以上近接していた状態が形成された後に検出コイルが導体から離された場合（プローブに対して指先が一定時間以上接触した状態が形成された後に指先が離された場合）、それをフリーズＯＮの命令として認識してもよい。符号１３５ｂで示すように、導体に対して検出コイルによる近接状態が短期間に２回形成された場合（指先で２回のタップが行われた場合）、それをフリーズＯＦＦの命令として認識してもよい。
【００５９】
符号１３５ｃで示すように、導体への検出コイルの近接状態（指先の接触状態）が維持されたまま、検出コイルが第１走査方向（導体パターンの中心軸方向であって正側方向）に直線状に走査された場合、それをゲインアップの命令として認識してもよい。符号１３５ｄで示すように、導体への検出コイルの近接状態が維持されたまま、検出コイルが第２方向（導体パターンの中心軸方向であって負側方向）に直線状に走査された場合、それをゲインダウンの命令として認識してもよい。
【００６０】
符号１３５ｅで示すように、導体への検出コイルの近接状態が維持されたまま、検出コイルが第１方向（導体パターンの中心軸方向であって正側方向）に直線状に走査された場合、それを画像拡大の命令として認識してもよい。符号１３５ｆで示すように、導体への検出コイルの近接状態が維持されたまま、検出コイルが第２方向（導体パターンの中心軸方向であって負側方向）に直線状に走査された場合、それを画像縮小の命令として認識してもよい。
【００６１】
符号１３５ｇで示すように、導体への検出コイルの近接状態が維持されたまま、検出コイルが第１方向（円形の導体パターンの中心軸方向であって正側方向）に円弧状に走査された場合、それをゲインアップの命令として認識してもよい。符号１３５ｈで示すように、導体への検出コイルの近接状態が維持されたまま、検出コイルが第２方向（円形の導体パターンの中心軸方向であって負側方向）に円弧状に走査された場合、それをゲインダウンの命令として認識してもよい。
【００６２】
符号１３５ｉで示すように、導体への検出コイルの近接状態が第１時間継続した場合、それをフリーズＯＮの命令として認識してもよい。符号１３５ｊで示すように、導体への検出コイルの近接状態が第２時間継続した場合、それを画像ストアの命令として認識してもよい。符号１３５ｋで示すように、画像ストア後において再度、導体への検出コイルの近接状態が形成され、それが第１時間継続した場合、それをフリーズＯＦＦの命令として認識してもよい。
【００６３】
符号１３５ｌで示すように、導体への検出コイルのスライド操作により、表示画面内のカーソルが動かされて特定の位置でカーソルが止まった場合、それをアイコン選択の命令として認識してもよい。スライド操作をアイコン切替用スクロール命令として認識してもよい。符号１３５ｍで示すように、導体へ検出コイルの近接状態が短時間形成された上で導体から検出コイルが離された場合（指先１回タップの場合）、それを選択アイコンの実行命令として認識してもよい。符号１３５ｎで示すように、指先での２回タップが行われた場合、それを画面の切り換え命令であると認識してもよい。
【００６４】
図２９に示した対応関係はいずれも例示である。操作と命令との対応関係をプリセットできるようにあるいはユーザーがカスタマイズできるように構成するのが望ましい。複数種類のシートを用意しておいて、希望する操作及び命令に応じて特定のシートを選択し、そのシートに対して操作及び命令を割り付けるようにしてもよい。上記であげた以外の可変パラメータとして、関心領域（ＲＯＩ）のサイズ、送信中心周波数、診断レンジ（診断深さ）、等があげられる。
【００６５】
図３０には入力デバイス使用開始時の動作例がフローチャートとして示されている。Ｓ１０では、使用するプローブが検査者により選択される。無線プローブが選択されてもよい。その場合には、本体と無線プローブとの間で相互認証のためのペアリングが実施されてもよい。Ｓ１２では入力デバイスを利用するか否かが判断され、それを利用する場合にはＳ１４移行の工程が実行される。Ｓ１４では本体と検出ユニットの間でのペアリングを実行するか否かが選択される。
【００６６】
それが必要な場合、Ｓ１６において、本体と検出ユニットの間でのペアリングが実施される。具体的には、認証キー等が交換される。それに代えて、表示器の画面上において検出ユニットの識別情報を表示し、その選択、承認を通じてペアリングが行われるようにしてもよい。検出回路モジュールが表示器（ＵＩ）を備える場合、その表示器を利用してペアリングが行われてもよい。
【００６７】
また、Ｓ１６ではシートの種別が登録される。その登録により、当該シートが有する導体（導体パターン）が特定される。Ｓ１６では、シートに対して行われる操作に対して機能（命令）が対応付けられる。通常、その対応付けは検査者において行われるが、それが自動化されてもよい。個々のシートにＲＦタグを付加しておき、そこからシートの識別情報を取得し、その識別情報を利用してシートと検出コイルとの対応関係を管理するようにしてもよい。
【００６８】
Ｓ１８ではキャリブレーションが実行される。検出コイルを導体に対して試行的に近接、走査等させることによって得られる検出信号に基づいて、増幅率、閾値、振幅補正関数等が自動的に設定される。その設定により外乱又はバックグラウンドをキャンセルする条件が設定される。Ｓ１６及びＳ２０はシートごとに実行される。Ｓ２０では検出コイルを用いた入力操作の待ち受けが開始される。準備が完了した後に、Ｓ２２において超音波診断が開始される。いずれにしても、本体、プローブ、シート及び検出ユニットの対応関係を管理するために、必要な初期登録が実行される。既にそれらの組み合わせが登録されている場合、過去の登録データを読み出して再利用するようにしてもよい。
【００６９】
図３１には制御部の制御内容の一部がフローチャートとして示されている。Ｓ３２では入力デバイスによる入力操作があったか否か、つまり制御命令が出されたか否かが判断される。その判断に際しては入力デバイスにおいて検出信号が解析される。解析に際しては、操作と命令とを対応付けた定義情報が参照されてもよい。そのような定義情報が本体から検出経路モジュールへ伝送されてもよい。制御命令が出された場合、Ｓ３４において、その制御命令に従う動作制御が実行される。Ｓ３０では、終了条件が満たされた場合、例えばユーザーの明示的な終了操作があった場合、本処理が終了する。
【００７０】
一方の手でプローブを保持し、他方の手で穿刺針を操作している場合、操作パネルへの入力が困難となるが、上記実施形態によれば、プローブを保持している手の指先を動かすだけで、所定の入力操作を行える。重いプローブを両手で保持する場合、空いている手でタブレット等を保持している場合等においても、同様の利点を得られる。しかも、プローブにおける任意の箇所にシートを貼付できるので、検査者が好む位置での入力操作を実現できる。
【００７１】
図３２には変形例が示されている。プローブ１３６のケース（ハウジング）１３８は例えば樹脂からなり、その内部には導体１４０が埋設されている。ケース１３８の外表面であって導体１４０の埋設位置に対応する位置にはガイドマークが設けられている。検査者の特定の指１４６には指サック１４２が装着されており、指１４６の腹１４６Ａと指サック１４２の内面との間に検出コイル１４４が設けられている。それは腹１４６Ａの形状に沿って湾曲している。
【００７２】
符号１４２Ａで示すように指先をプローブ１３６から離すと、導体１４０と検出コイル１４４との磁気的関係が変化し、具体的には、検出コイル１４４のリアクタンスが変化し、それが反映された検出信号が得られる。その検出信号に基づいてフリーズ命令等が生成される。
【００７３】
図３２に示した変形例では、シートが利用されておらず、プローブに導体が直接的に埋設されているが、上記同様の仕組みによって、入力操作を行える。図３２の変形例でも、複雑な仕組みをプローブに設けることなく、プローブ上で簡便に入力操作を行える。このような変形例を採用する場合、導体の埋込位置が不明となるので、その埋込位置にガイドマークを設けるのが特に望ましい。ケース１３８に導体を埋設するのではなくケース１３８の内面等に導体を設けるようにしてもよい。プローブ内にも導電性を有する金属が設けられており、それが誤認要因となる場合には、導体パターンを採用するのが望ましい。あるいは、適切な閾値処理によってそのような外乱の影響を排除してもよい。上記の入力デバイスを術中プローブと共に利用してもよい。術中においては外科医が手袋を装着しており、その内部に、外科医の手技の邪魔にならないように、検出コイルを配置すればよい。
【００７４】
上記実施形態では、検出ユニット側において検出信号の解析が行われていたが、その解析を本体内において、例えば制御部において、行うようにしてもよい。検出ユニット側において検出信号の解析を行う場合、それに先立って、制御部から検出ユニットへ必要な情報を提供するように構成するのが望ましい。上記実施形態ではシートに接着層が設けられていたが、接着剤を利用してシートを固定してもよいし、機械的構造によりシートを固定してもよい。変形例として、プローブ側に検出ユニットを設け、検査者側に導体を設ける構成が考えられるが、そのような構成に比べ、上記実施形態によれば、プローブ側に入力操作用の部材をより簡便に配置できる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  超音波診断装置、１２  プローブ、１４  本体、１６  入力デバイス、３０  制御部、３６  アタッチメントシート（導体シール）、４０  検出コイル、４２  検出回路モジュール。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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