(57)【要約】      （修正有）【課題】改良された超音波視角化システムを提供する。【解決手段】ＩＶＵＳシステムでは、ユニットは、ディスプレイモニター（１２）、カテーテルインターフェースモジュール（４）およびカテーテル（これらは、制御装置と一緒に患者に隣接して位置していて、該ユニットを患者に隣接した位置から遠隔制御可能にする）を除いて、患者の外側または遠く離れて位置している。本発明の第一局面によれば、このディスプレイモニターは、フラットスクリーンモニター（例えば、液晶ディスプレイ）を含み、このモニターは、現在、患者のずっと近くに位置づけできるので、ずっと小さく作製でき、依然として、臨床医に、はっきりと見える画像を提供できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
図３に示されるＩＶＵＳシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の序説）
本発明は、超音波視覚化システムに関し、さらに特定すると、本出願人の英国特許第２，２３３，０９４号および米国特許第５，２５７，６２９号が関係している種類のシステムに関する。このようなシステムは、以下、血管内超音波システムまたはＩＶＵＳと呼ぶ。
【背景技術】
【０００２】
このようなシステムは、種々のユニット、例えば、患者に挿入するカテーテルおよびカテーテルと関連する他のユニットとを連結するカテーテルインターフェースモジュールだけでなくビデオプリンタと一緒に、陰極線管モニター、超音波処理ユニット、配電ユニット、およびおそらく、ビデオレコーダー（ＶＣＲ）を含む。
【０００３】
カテーテル試験室または他の関連した環境内の適当な位置に移動できる手押し車に上記種類のユニットを取り付けることが、提案されている。
【０００４】
このような配置では、このカテーテルおよびその付随したカテーテルインターフェースモジュール（ＣＩＭ）は、このカテーテルが患者に挿入されＣＩＭが典型的には患者またはその近くに載るので、この手押し車には取り付けられない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
患者に隣接した床領域は、医療チームが患者の近くに同伴する必要があるので、非常に貴重である。結果として、通常、患者から一定距離で手押し車を位置づける必要があり、このことは、次に、このディスプレイモニターが、表示された画像を臨床医がはっきりと見えるように、かなり大きなスクリーンを有しなければならないことを意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の要旨）
本発明は、医療チームの操作環境を改善するための、このシステムのこのようなユニットの物理的な位置に関係している。
【０００７】
本発明の１局面によれば、ＩＶＵＳシステムにおいて、該ユニットは、このディスプレイモニター、ＣＩＭおよびカテーテル（これらは、制御装置と一緒に患者に隣接して位置していて、該ユニットを患者に隣接した位置から遠隔制御可能にする）を除いて、患者の外側または遠く離れて位置している。
【０００８】
本発明の第一局面によれば、このディスプレイモニターは、フラットスクリーンモニター（例えば、液晶ディスプレイ）を含む。
【０００９】
このモニターは、現在、患者のずっと近くに位置づけできるので、ずっと小さく作製でき、依然として、臨床医に、はっきりと見える画像を提供できる。
【００１０】
本発明の第二の局面によれば、この制御装置は、音声により与えられる制御指示を可能にする手段を組み込んでおり、そして該指示を受容し実行するための音声認識手段を組み込んでいる。
【００１１】
本発明の第三の局面によれば、ＩＶＵＳシステムは、通常の超音波システムのユニットもまたＩＶＵＳシステムで使用できてそれによりこれらのユニットの重複を回避するように、患者の外側に配置されたトランスデューサーを使用する通常の超音波システムで包埋される。言い換えれば、ある種のユニットは、通常の超音波システムおよびＩＶＵＳシステムの両方に共通している。
【００１２】
本発明の第四の局面によれば、ＩＶＵＳシステムは、現存のＸ線システムで包埋されて、再度、それによって両システムに共通のユニットが共有できる。
【００１３】
本発明の第五の局面によれば、この制御装置は、患者に隣接した位置から遠隔位置ユニットまで制御指示を与えることを可能にする赤外遠隔制御装置を含む。
【００１４】
本発明の第六の局面によれば、このモニターは、ＣＩＭユニットに取り付けられる。
より特定すれば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）  以下の部分を含む、ＩＶＵＳシステム：
ａ）カテーテル（３）であって、上記カテーテルは、その遠位末端またはその近くに、超音波トランスデューサーアレイが取り付けられている；
ｂ）カテーテルインターフェースモジュール（４）であって、上記モジュールは、上記カテーテル（３）の近位末端に接続されている；
ｃ）ディスプレイモニター（１２）；
ｄ）制御装置（７、１３、１６）；
ｅ）信号処理データ入力およびデータ記憶装置（９）であって、上記信号処理データ入力およびデータ記憶装置は、患者の身体の内部の画像を表示するために、上記超音波トランスデューサーアレイのエネルギー付与により誘導されたデータを処理し保存して上記ディスプレイモニター（１２）に信号を出力するためにある；
ｆ）患者を支持するためのベッド（１４）；
ここで、上記ＩＶＵＳシステムは、以下により特徴付けられる：
（ｉ）上記カテーテルインターフェースモジュール（４）、上記ディスプレイモニター（１２）および上記制御装置（７、１３、１６）は、それぞれ、臨床医が容易に見て操作できるように、上記ベッド（１４）に隣接して位置している；および
（ｉｉ）上記信号処理データ入力およびデータ記憶装置（９）は、医療チームが患者に隣接できるように占有するために上記ベッドの周りで空き空間をつくるのに十分な距離で、上記ベッドから遠く離れて位置している、
システム。
（項目２）  以下の１個またはそれ以上が、上記ベッドから遠く離れて位置していることにより特徴付けられる、項目１に記載のＩＶＵＳシステム：
（ｉ）配電ユニット（８）；
（ｉｉ）ビデオレコーダー（１０）；
（ｉｉｉ）ビデオプリンタ（１１）。
（項目３）  上記ディスプレイモニターが、フラットスクリーンモニターを含む、項目１または２に記載のシステム。
（項目４）  上記制御装置が、音声により与えられる制御指示を可能にする手段を組み込んでおり、そして上記指示を受容し実行するための音声認識手段を組み込んでいる、項目１〜３のいずれかに記載のシステム。
（項目５）  使用中に上記患者の外側に配置されたトランスデューサーを使用する超音波システムと組み合わされた、項目１〜４のいずれかに記載のシステム。
（項目６）  Ｘ線システムと組み合わされた、項目１〜５のいずれかに記載のシステム。
（項目７）  上記制御装置が、上記患者に隣接した位置から遠隔位置ユニットまで制御指示を与えることを可能にする赤外遠隔制御装置を含む、項目１〜６のいずれかに記載のシステム。
（項目８）  上記ディスプレイモニターが、上記カテーテルインターフェースモジュールに取り付けられている、項目１〜７のいずれかに記載のシステム。
（項目９）  項目１に依存するとき、項目１または項目２〜８のいずれかに記載のＩＶＵＳシステムの部品またはユニットを配列する方法であって、上記方法は、以下の工程：
ａ）上記カテーテルインターフェースモジュール（４）、上記画像モニター（１２）および上記制御装置（７、１３、１６）を、それぞれ、臨床医が容易に見て操作できるように、上記ベッド（１４）に隣接して位置づける工程；および
ｂ）上記信号処理データ入力およびデータ記憶装置（９）を、医療チームが患者に隣接し得るように占有するために上記ベッド（１４）の周りで空き空間をつくるのに十分な距離で、上記ベッドから遠く離れて位置づける工程、を包含する、方法。
（項目１０）  以下の１個またはそれ以上を上記ベッドから遠く離れて位置づける工程を包含する、項目９に記載の方法：
（ｉ）配電ユニット（８）；
（ｉｉ）ビデオレコーダー（１０）；
（ｉｉｉ）ビデオプリンタ（１１）。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、既に記述した種類の公知の手押し車の透視図である。
【図２】図２は、本発明による組み合わせたディスプレイおよびカテーテルインターフェースモジュールの透視図である。
【図３】図３は、本発明による標準的なＸ線室に包埋されたＩＶＵＳの線図である。
【図４】図４は、本発明によるパーソナルコンピューターに包埋されたＩＶＵＳを示すブロック線図である。
【図５】図５は、超音波システムに包埋された単一ボードＩＶＵＳを示すブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
手押し車１には、脚輪２が備え付けられており、これによって、それは、カテーテル試験室または他の関連した環境内で移動できる。
【００１７】
患者に挿入するためのカテーテル３は、カテーテルインターフェースモジュール４に接続されており、これは、次に、ケーブル５により、手押し車１で運ばれる種々のユニットに接続される。
【００１８】
これらのユニットは、典型的には、手押し車１の上部に取り付けられた陰極線管モニター６、このモニター上のディスプレイを制御するためのキーボードおよびトラックボール７、配電ユニット８、超音波処理ユニット９（これは、パーソナルコンピューターであり得る）、ビデオレコーダー（ＶＣＲ）１０および付随したビデオプリンタ１１を含む。
【００１９】
手押し車１は、典型的には、枠組み１ａおよび多数の棚１ｂを含む。
【００２０】
先に述べたように、図１で示した手押し車装置は、このカテーテル実験室または他の関連した環境内で、患者に隣接した医療チームが必要とするであろう床空間を占めることなく、患者にできるだけ近づいて位置している。結果として、モニター６のスクリーンのサイズは、臨床医がはっきりと見ることができる表示を与えるように、比較的に大きくすべきである。
【００２１】
本発明の本質は、手押し車１をなくすこと、および図１で示した手押し車で通常運ばれるユニットの殆どを遠隔位置で配置することにある。
【００２２】
患者に隣接して位置づけられる唯一のユニットは、ＣＩＭ４、ＣＩＭ４に取り付けられたディスプレイスクリーン１２、および制御パネル１３（これにより、このシステムを構成する種々のユニットが制御できる）である。カテーテル３は、もちろん、患者に挿入しなければならないので、患者に近くされる。
【００２３】
モニター１２のスクリーンは、患者（従って、臨床医）に近くなるので、そのスクリーンは、図１の公知装置のスクリーンよりもずっと小さくできる。
【００２４】
実際、陰極線管ディスプレイを含める代わりに、モニター１２は、フラット液晶ディスプレイまたは他の型のフラットスクリーンディスプレイを含むことができる。
【００２５】
この制御パネルは、簡単な現場制御装置（例えば、トラックボール、ジョイスティックまたは類似の位置決め装置）を通って、ウィンドウズ（登録商標）用ソフトウェアと組み合わされ、非常に小さくできる。あるいは、この制御装置は、他の制御装置（例えば、Ｘ線ガントリーおよびベッド制御装置）を使って取り付けることができる。
【００２６】
このシステムをより簡単に制御するために、遠隔ハンドセットが使用できる。
これは、赤外リンク（または、類似のワイヤレス連絡）を介して、ベッドサイドユニットを操作できるか、または代替物として処理ハードウェア（部屋の構造がそれを必要とする場合）を使って、直接的に操作できる。このハンドセットは、ＩＶＵＳシステムを運転するのに必要な全ての制御装置（例えば、調節ゲイン、画像拡大装置など）を提供でき、通常のＩＶＵＳシステムのスライドおよびボタンと交換できる。
【００２７】
本発明のさらに他の局面によれば、このシステム制御装置は、音声認識技術を利用できる。ここでは、このハンドセットは、処理ハードウェアへのリンクと共に、使用できる。システムが話す言葉は、オペレータとシステムとの間の相互作用を可能にするように使用でき、これにより、このディスプレイを緻密に観察する必要性があまり重要ではなくなる。キーワードの認識により、任意の機能の起動などが可能になる。テキスト入力は、類似の様式で管理できる。
【００２８】
本発明による装置の利点は、これまでに記述したが、この処理ハードウェアが、現在、ディスプレイおよびインターフェイス装置（例えば、キーボード）から離れており、便利な場所（例えば、患者のベッドの下）に配置するのに十分に小さくできることにある。
【００２９】
この部屋のオーバーヘッドモニターは、代わりのディスプレイまたは追加のディスプレイとして、使用できる。
【００３０】
あるいは、それは、Ｘ線制御室のＸ線電子機器と共に収容でき、この種の装置は、図３で示されている。次いで、ＩＶＵＳシステムは、標準的な周辺機器（例えば、Ｘ線室に既に設けられたプリンタおよびデジタルレコーダーまたはビデオレコーダー）を利用できる。この制御室中の処理ハードウェアもまた、並列セットの操作制御装置（これは、適当なオペレータにより、このカテーテル試験室の外側から操作可能にできる）を備え付けることができ、また、患者の詳細情報は、この制御室から入力できる。
【００３１】
図３を参照すると、患者のベッドは、１４で示されており、このベッドには、図２で示した装置が隣接している。
【００３２】
ＣＩＭ４は、電気結線１５を介して、ＩＶＵＳコンピューター９に接続されており、そして遠隔操作ジョイスティック型装置１６もまた、電気結線１７を介して、コンピューター９に接続されている。
【００３３】
ＩＶＵＳシステムを操作可能にするのに必要な他の全てのユニットは、公知の標準的なＸ線設備に既に組み込まれている。
【００３４】
ＩＶＵＳシステムで実行されるデータ処理は、パイプラインとして公知のものに配置された一連の別個の操作からなる。このことは、１つのプロセスの出力が次のプロセスの入力になることを意味する。これらのプロセスは、標準的なインターフェイスを介して接続される別個のモジュール（例えば、個々の回路カード）として、配列できる。この一例は、一組の専用カードであり、これは、周辺部品相互接続（ＰＣＩ）コンピューターバスにプラグインされる。次いで、非ＩＶＵＳ特定処理（例えば、データストレージおよびアーカイブ、ディスプレイドライバおよび電源）の一部を実行するために、市販の標準的なカードまたは部品を利用することが可能になる。この例では、この処理は、標準的なパーソナルコンピューターで実行できる。
【００３５】
図４は、ＩＶＵＳ処理モジュールの実施形態を図示している。
【００３６】
図４では、図１〜３を参照して既に記載した品目と等価な品目は、同じ参照番号を有する。
【００３７】
図４では、パーソナルコンピューター装置全体は、囲み１８内で図示している。
【００３８】
囲み１８内には、このＩＶＵＳシステムに特異的なモジュールが含まれ、これらは、これより小さい囲み１９内に含まれている。
【００３９】
囲み１８内にあるが小さい囲み１９内にはないモジュールには、多くの公知画像化システム（例えば、外部超音波画像化システム）にある標準的な品目であり得るものがある。
【００４０】
これらの通例のユニットには、パーソナルコンピューターバス２０、スキャン会話モジュール２１、グラフィクスカード２２およびデータを保存し媒体を保存するためのユニット２３（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）が挙げられる。囲み１９内のＩＶＵＳシステムに特異的なモジュールは、アナログ−デジタル変換モジュール２４（これは、カテーテルインターフェイスモジュール４からアナログ入力２５を取得する）を含む。
【００４１】
ＡＤＣ２４からの出力は、生のデジタルデータ２６であり、これは、集束および光線形成に関係しているデジタル信号処理カード２７に入力される。
【００４２】
カード２７は、データストア２８と相互接続されており、データストア２８自身もまた、モジュール２３と相互接続されている。
【００４３】
この配置を使って、１つのモジュール２４は、データ獲得操作の全てを実行し、また、カテーテルインターフェースモジュール４とのインターフェイスを行う。
【００４４】
第二モジュール２７は、受信したデータ信号を集束するのに必要な集中的な数値計算を行う。これは、典型的には、集束およびノイズ低減操作である。
【００４５】
出力形態２７は、典型的には、デジタルであり、このモジュールへの入力よりもずっ低い帯域幅を有する。この出力は、集束したＡ−スキャン（これは、ローカルディスク２８に一時的に保存できる）およびアーカイブした適当な取り出し可能媒体２３からなる。あるいは、モジュール２１の出力は、類似の装置を使用して、保存しアーカイブできる。
【００４６】
モジュール２１は、ラスタースキャン済みディスプレイ装置（例えば、通常のコンピューターモニターまたはビデオスクリーン）でのその表示を可能にするように、このデジタルデータのスキャン変換を実行する。
【００４７】
この操作は、多くの画像化様式で見られる補間およびズーム機能と類似している。
【００４８】
このＩＶＵＳ様式は、従って、以下の部品を利用することにより、別の画像化様式に組み込むことができる：
（ｉ）カテーテルインターフェースモジュールおよびディスプレイ４、１２
（ｉｉ）制御装置１３
（ｉｉｉ）データ獲得モジュール２４
（ｉｖ）デジタル処理モジュール２７
（ｖ）スキャン変換カード２１を囲み１９に組み込むこともまた、必要であり得る。
【００４９】
本発明のさらなる局面（特に、この処理ハードウェア）では、このデジタル処理機能は、このＩＶＵＳデータ獲得モジュールに組み込むことができる。
【００５０】
これは、この処理操作を包埋するＡＳＩＣまたはＦＰＧＡを得る、特注デジタルチップ設計技術を使用する。その一例には、合成アパーチャ処理がある。
【００５１】
このシステムは、次いで、他の画像化様式（例えば、通常の外部超音波）に組み込むことができる単一モジュールからなり得る。同じ技術はまた、ＩＶＵＳを提供する標準的なコンピューターシステムで使用できる。
【００５２】
図５は、このような配置の１実施形態を図示している。既に記載し図示したものに対応するユニットまたは部品は、同じ参照番号を有する。
【００５３】
通常の外部超音波は、トランスデューサー２９を有し、その出力信号は、伝達／受信モジュール３０に入力し、これは、次に、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）３１に入力し、これは、次に、デジタル光線フォーマー３２に入力する。並行して、このＩＶＵＳシステムは、カテーテル３の遠位末端において、このトランスデューサーからの信号を取り込み、それらを、カテーテルインターフェースモジュール４ならびに組合せＡＤＣおよび集束／光線形成モジュール２４〜２７に通し、その出力は、デジタル光線フォーマー３２からの出力と共通しており、それらの両方は、スキャン変換器２１に続いてグラフィックスメモリー２２およびディスプレイ１２に入力する。
【００５４】
破線３３は、公知の通常の超音波システムに包埋されたＩＶＵＳシステムを本質的に含む単一ボードを示している。
【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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【外国語明細書】
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