(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の医療検査のための超音波装置であって、該超音波装置は、
超音波を放出及び受信すると共に前記超音波に基づいて異なる超音波信号を供給する複数の超音波トランスジューサと、
前記被検者に取り付け可能であって、前記超音波トランスジューサが結合される可撓性の及び／又は伸張可能な接続層と、
前記超音波トランスジューサに結合可能であり、前記被検者の解剖学的特徴構造から後方散乱された超音波から導出される超音波信号を受信すると共に該超音波信号に基づいて少なくとも１つのパラメータを決定する処理ユニットであって、前記少なくとも１つのパラメータが前記被検者の前記解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置及び／又は前記被検者の医学的状態を示す処理ユニットと、
を有し、
前記処理ユニットは、前記超音波トランスジューサの互いに対する相対位置を示す少なくとも１つのパラメータ及び／又は前記接続層の形状を決定する、超音波装置において、
前記超音波トランスジューサは、接続層又は該接続層に取り付けられた層を介して伝送される弾性表面波を誘起し、及び測定し、前記処理ユニットは、前記接続層又は該接続層に取り付けられた層を介して伝送される前記弾性表面波に基づいて、前記超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記接続層の形状を決定することを特徴とする、超音波装置。
【請求項２】
前記解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置が、Ａライン検出、Ｂライン検出、振幅検出及びドプラ信号検出のうちの少なくとも１つに基づいて決定される、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項３】
加速度計を更に有し、前記処理ユニットが前記被検者の姿勢を該加速度計から受信される信号に基づいて決定する、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項４】
前記超音波トランスジューサに組み合わされて、前記被検者の解剖学的特徴構造に対する各超音波トランスジューサの高さに対応する高さ信号を供給する複数の高さ検出器を更に有し、前記処理ユニットが前記被検者の姿勢及び／又は該被検者の姿勢の変化を前記高さ信号に基づいて決定する、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項５】
前記超音波トランスジューサにより放出された前記超音波を収束させるビーム形成ユニットを更に有し、該ビーム形成ユニットが、前記超音波トランスジューサにより放出される前記超音波を前記超音波トランスジューサの互いに対する相対位置に基づいて及び／又は前記超音波トランスジューサの前記被検者の解剖学的特徴構造に対する位置に基づいて収束させる、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項６】
前記超音波トランスジューサは互いに対して或る距離を有し、前記処理ユニットが前記超音波トランスジューサ間の距離を前記超音波トランスジューサにより受信される超音波に基づいて決定する、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項７】
前記処理ユニットが、前記接続層の形状を前記超音波トランスジューサにより受信される超音波に基づいて決定する、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項８】
前記処理ユニットが更に、前記超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記接続層の形状を前記超音波トランスジューサにより受信される前記後方散乱された超音波に基づいて決定する、請求項６又は請求項７に記載の超音波装置。
【請求項９】
前記処理ユニットが更に、前記超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記接続層の形状を前記超音波トランスジューサのうちの１つにより放出される超音波に基づいて決定する、請求項６ないし８の何れか一項に記載の超音波装置。
【請求項１０】
前記処理ユニットに結合される発光装置及び光検出装置を更に有し、前記処理ユニットが更に、前記接続層の形状を前記光検出装置により検出される光に基づいて決定する、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項１１】
前記接続層に光ファイバが接続され、前記処理ユニットが前記光ファイバの歪を前記光検出装置により検出される光に基づいて決定すると共に前記接続層の形状を該決定された歪に基づいて決定する、請求項１０に記載の超音波装置。
【請求項１２】
前記処理ユニットが、超音波画像データを、前記超音波トランスジューサから受信され、前記被検者の解剖学的特徴構造から後方散乱された超音波から導出される超音波信号並びに前記決定された超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記決定された接続層の形状に基づいて決定する、請求項６ないし１０の何れか一項に記載の超音波装置。
【請求項１３】
被検者の医療検査のための方法であって、
前記被検者に可撓性の及び／又は伸張可能な接続層を介して取り付け可能な複数の超音波トランスジューサにより超音波を放出及び受信すると共に、前記複数の超音波トランスジューサにより受信される前記超音波に基づいて複数の異なる超音波信号を供給するステップと、
前記被検者の解剖学的特徴構造から後方散乱された超音波から導出される前記超音波信号に基づいて少なくとも１つのパラメータを決定するステップであって、該少なくとも１つのパラメータが前記被検者の前記解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置及び／又は前記被検者の医学的状態を示すステップと、
前記超音波トランスジューサの互いに対する相対位置を示す少なくとも１つのパラメータ及び／又は前記接続層の形状を決定するステップと、
前記超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記接続層の形状を前記接続層又は該接続層に取り付けられた層を介して伝送される弾性表面波である前記超音波トランスジューサにより受信される超音波に基づいて決定するステップと、
を有する、方法。
【請求項１４】
前記解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置を、Ａライン検出、Ｂライン検出、振幅検出及びドプラ信号検出のうちの少なくとも１つに基づいて決定するステップを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
被検者の医療検査のためのコンピュータプログラムであって、通信ネットワークからダウンロード可能であるか又はコンピュータ読取可能な記憶媒体に記憶され若しくは記憶可能なコンピュータ実行可能なプログラムコードを有し、該コンピュータ実行可能なプログラムコードが、コンピュータ上で実行された場合に、該コンピュータに：
前記被検者に可撓性の及び／又は伸張可能な接続層を介して取り付け可能な複数の超音波トランスジューサを制御して超音波を放出及び受信すると共に、前記複数の超音波トランスジューサにより受信される前記超音波に基づいて複数の異なる超音波信号を供給するステップと、
前記被検者の解剖学的特徴構造から後方散乱された超音波から導出され、前記超音波トランスジューサにより受信された前記超音波信号に基づいて少なくとも１つのパラメータを決定するステップであって、該少なくとも１つのパラメータが前記被検者の前記解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置及び／又は前記被検者の医学的状態を示すステップと、
前記超音波トランスジューサの互いに対する相対位置を示す少なくとも１つのパラメータ及び／又は前記接続層の形状を決定するステップと、
前記超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記接続層の形状を前記接続層又は該接続層に取り付けられた層を介して伝送される弾性表面波である前記超音波トランスジューサにより受信される超音波に基づいて決定するステップと、
を実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者の医療検査のための超音波装置に関する。本発明は、更に、被検者の医療検査のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療検査システムの分野において、超音波は医療的診断のための、特に血行力学的若しくは肺のパラメータを監視する又は被検者の医療画像を供給するための良く知られ且つ信頼性のある技術である。
【０００３】
患者を連続して監視するために、更に、患者の皮膚に１個又は複数個の別個のトランスジューサを取り付け、長い時間枠にわたり非侵襲的且つ邪魔にならない態様で連続して又は頻繁に測定データを決定することも知られている。肺を評価するための対応する超音波装置は、例えば米国特許第5,485,841号から知られている。
【０００４】
米国特許出願公開第2013/0079641号は、生体の一部に貼付されるべき衣類、及び該衣類上に固定位置を有すると共に生体を通過する超音波信号を少なくとも生成又は受信するように構成された少なくとも１つの超音波トランスジューサを開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
既知の超音波監視システムの欠点は、異なるトランスジューサが、装着するのが複雑であると共に身体に付着させるのが複雑であるということである。他の欠点は、超音波トランスジューサの相対位置が変動すると共にトランスジューサの視野が監視されるべき患者の解剖学的特徴構造により妨害されるということである。
【０００６】
従って、本発明の目的は、装着するのが余り複雑でないと共に付着させることが余り複雑でなく、且つ、一層信頼性のある測定データを供給するような被検者の医療検査のための改善された超音波装置を提供することである。本発明の更なる目的は、被検者の医療検査のための対応する改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、被検者の医療検査のための超音波装置が提供され、該超音波装置は、
−  超音波を放出及び受信すると共に前記超音波に基づいて異なる超音波信号を供給する複数の超音波トランスジューサと、
−  前記被検者に取り付け可能であって、前記超音波トランスジューサが結合される可撓性の及び／又は伸張（伸展）可能な接続層と、
−  前記超音波トランスジューサに結合可能であり、前記超音波信号を受信すると共に該超音波信号に基づいて少なくとも１つのパラメータを決定する処理ユニットであって、前記少なくとも１つのパラメータが前記被検者の解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置及び／又は前記被検者の医学的状態を示す処理ユニットと、
を有し、
前記処理ユニットは、前記超音波トランスジューサの互いに対する相対位置を示す少なくとも１つのパラメータ及び／又は前記接続層の形状を決定するように構成され、
前記超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記接続層の形状を決定するように適合化される前記超音波トランスジューサにより受信される前記超音波は、前記接続層又は該接続層に取り付けられた層を介して伝送される弾性表面波である。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、被検者の医療検査のための方法が提供され、該方法は、
−  前記被検者に可撓性の及び／又は伸張可能な接続層を介して取り付け可能な（又は取り付けられる）複数の超音波トランスジューサにより超音波を放出及び受信すると共に、前記複数の超音波トランスジューサにより受信される前記超音波に基づいて複数の異なる超音波信号を供給するステップと、
−  前記超音波トランスジューサにより受信される前記超音波信号に基づいて少なくとも１つのパラメータを決定するステップであって、該少なくとも１つのパラメータが前記被検者の解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置及び／又は前記被検者の医学的状態を示すステップと、
−  前記超音波トランスジューサの互いに対する相対位置を示す少なくとも１つのパラメータ及び／又は前記接続層の形状を決定するステップと、
−  前記超音波トランスジューサにより受信される超音波に基づいて前記超音波トランスジューサ間の距離を決定し、及び／又は前記接続層の形状を前記接続層又は該接続層に取り付けられた層を介して伝送される弾性表面波である前記超音波トランスジューサにより受信される超音波に基づいて決定するステップと、
を有する。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品が提供され、該コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行された場合に、前記プログラムコード手段はコンピュータに、
−  被検者に取り付け可能な（又は取り付けられる）複数の超音波トランスジューサから受信される超音波に基づいて複数の異なる超音波信号を受信するステップと、
−  前記超音波トランスジューサから受信された前記超音波信号に基づいて少なくとも１つのパラメータを決定するステップであって、該少なくとも１つのパラメータが前記被検者の解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置及び／又は前記被検者の医学的状態を示すステップと、
を実行させる。
【００１０】
一実施態様において、被検者の医療検査のための前記コンピュータプログラム製品は、通信ネットワークからダウンロード可能であるか又はコンピュータ読取可能な記憶媒体に記憶され若しくは記憶可能なコンピュータ実行可能なプログラムコードを有し、該コンピュータ実行可能なプログラムコードは、コンピュータ上で実行された場合に、該コンピュータに、
−  前記被検者に可撓性の及び／又は伸張可能な接続層を介して取り付け可能な（又は取り付けられる）複数の超音波トランスジューサを制御して超音波を放出及び受信すると共に、前記複数の超音波トランスジューサにより受信される前記超音波に基づいて複数の異なる超音波信号を供給するステップと、
−  前記超音波トランスジューサにより受信された前記超音波信号に基づいて少なくとも１つのパラメータを決定するステップであって、該少なくとも１つのパラメータが前記被検者の解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置及び／又は前記被検者の医学的状態を示すステップと、
−  前記超音波トランスジューサの互いに対する相対位置を示す少なくとも１つのパラメータ及び／又は前記接続層の形状を決定するステップと、
−  前記超音波トランスジューサにより受信される超音波に基づいて前記超音波トランスジューサ間の距離を決定し、及び／又は前記接続層の形状を前記接続層又は該接続層に取り付けられた層を介して伝送される弾性表面波である前記超音波トランスジューサにより受信される超音波に基づいて決定するステップと、
を実行させる。
【００１１】
前記コンピュータプログラム製品は、サーバ装置及びクライアント装置を含むシステムにより動作するのに適したものであり得る。前記ステップの一部は前記サーバ装置上で実行することができる一方、前記ステップの他の部分は前記クライアント装置上で実行することができる。これらサーバ及びクライアント装置は、互いから遠隔にあるものとすることができ、従来知られているように有線又は無線通信を介して接続することができる。他の例として、前記全てのステップはサーバ装置上で又はクライアント装置上で実行される。
【００１２】
一実施態様においては、コンピュータシステム又は装置が提供され、該システム又は装置は、本発明の一実施態様によるコンピュータプログラム製品と、一実施態様による方法を該コンピュータプログラム製品のコンピュータ実行可能なプログラムコードの実行により実行するよう構成された１以上のプロセッサとを有する。該システム又は装置は、上記方法のステップを実行するためにクライアント装置及びサンプル装置又は該２つの装置の何れか１つを有することができる。該サーバ及びクライアント装置は、有線又は無線通信プロトコルを用いて互いに通信するための通信装置を有することができる。
【００１３】
他の態様において、本発明は命令を有するコンピュータ読取可能な非一時的記憶媒体に関するものであり、これら命令は、処理装置により実行された場合に、本発明の一実施態様による人のタスクを実行する機能的能力を評価する方法のステップを実行する。
【００１４】
前記コンピュータプログラム製品は、前記方法のステップの何れかの結果をユーザに通知するためのコードを有することができる。このようなコードは、画像、ビデオ及び／又はオーディオ出力を発生するためのコードを含むことができる。前記システム、クライアント及び／又はサーバ装置は、上記出力を発生するためのディスプレイ及び／又はオーディオ出力装置（スピーカ等）を含むことができる。
【００１５】
本発明は、特に、被検者の肺、心臓、大動脈、頸動脈、頸静脈、上腕動脈及び大腿動脈を、該被検者の胸部、頸部、腕部及び脚部に各々適用することができる複数の超音波トランスジューサにより監視するための監視装置に関するものである。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、超音波装置が提供され、該超音波装置は前記超音波信号から超音波画像データを中間結果として供給することができる。
【００１７】
本発明の好ましい実施態様は、従属請求項に定義される。請求項に記載された方法は、請求項に記載された装置であって、従属請求項に定義されたものと同様及び／又は同一の好ましい実施態様を有すると理解されるべきである。
【００１８】
本発明は、複数の超音波トランスジューサを検査されるべき被検者に接続又は接触層により取り付けて、非侵襲的な且つ邪魔にならない連続的測定を実行するようにし、その場合において当該超音波トランスジューサを被検者に容易に適用することができるようにするというアイデアに基づくものである。超音波トランスジューサの接続及び被検者の身体における該超音波トランスジューサの互いに対する相対位置は個々に変化し得ると共に視野が妨害され得るので、被検者の解剖学的特徴構造に対する超音波トランスジューサの位置が、受信される超音波から導出される超音波信号に基づいて決定されるようにする。従って、当該超音波トランスジューサのうちの１以上の適切な又は不適切な位置の指示情報をユーザに提供することができ、かくして、超音波データの一層正確で一層信頼性のある監視及び評価を達成することができる。
【００１９】
前記可撓性の及び／又は伸張（伸展）可能な接続層は、好ましくは、可撓性の及び／又は伸張可能な材料から形成される。このことは、トランスジューサを被検者に対して高い自由度で接続するための可能性となる。
【００２０】
一実施態様において、前記処理ユニットは被検者の解剖学的特徴構造に対する当該超音波トランスジューサの位置の指示情報をユーザに供給するように構成される。このことは、超音波トランスジューサの位置の品質に関するフィードバックを提供して、該超音波トランスジューサの妨害を回避することができるようにする可能性となる。
【００２１】
他の実施態様において、前記解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置は、Ａライン検出、振幅及び／又は強度検出並びにドプラ信号検出のうちの少なくとも１つに基づいて決定される。このことは、被検者の解剖学的特徴構造を少ない技術的努力で正確に検出する可能性となる。このことは、特に、被検者の妨害となる解剖学的特徴構造を決定する（例えば、肺のモニタリングを妨害し得る肋骨を決定する）可能性となる。
【００２２】
他の実施態様において、前記処理ユニットは被検者の医学的状態を示す少なくとも１つのパラメータをＢライン検出に基づいて決定するように構成される。このことは、被検者の医学的状態を少ない技術的努力で正確に決定する可能性となり、その場合において、該Ｂライン検出は肺水腫等の肺臓疾患を検出するために利用することができ、又は心臓血管疾患等の心臓、大動脈又は動脈の疾病を検出するために利用することができる。
【００２３】
他の実施態様において、前記超音波装置は加速度計を有し、前記処理ユニットは被検者の姿勢及び／又は該被検者の姿勢の変化を該加速度計から受信される信号に基づいて決定するように構成される。このことは、当該超音波信号の解釈又は評価を改善する可能性となる。何故なら、異なる医学的状態又はパラメータ（特に、血流力学的又は肺のパラメータ）に対して影響を与えるパラメータである被検者の姿勢が考慮されるからである。
【００２４】
他の実施態様において、当該超音波装置は、前記超音波トランスジューサの各々に組み合わされて、前記被検者の解剖学的特徴構造に対する各超音波トランスジューサの高さに対応する高さ信号を供給する複数の高さ検出器を更に有し、前記処理ユニットは前記被検者の姿勢を前記高さ信号に基づいて決定するよう構成される。このことは、異なる医学的測定値、特に血流力学的又は肺のパラメータ等の測定値に対して影響を与えるパラメータである当該被検者の姿勢を決定するための他の可能性となる。更に、重力に対する当該超音波トランスジューサの相対位置を決定することができ、かくして、例えば肺臓内の液体又は液体の高さを決定することができる。
【００２５】
本発明の他の好ましい態様によれば、被検者の医療検査のための超音波装置が提供され、該超音波装置は、
−  超音波を放出及び受信すると共に前記超音波に基づいて異なる超音波信号を供給する複数の超音波トランスジューサと、
−  前記被検者に取り付け可能であって、前記超音波トランスジューサが結合される可撓性の及び／又は伸張可能な接続層と、
−  前記超音波トランスジューサに結合可能であり、前記超音波信号を受信すると共に該超音波信号に基づいて少なくとも１つのパラメータを決定する処理ユニットであって、前記少なくとも１つのパラメータが前記被検者の医学的状態を示し、前記超音波トランスジューサの互いに対する相対位置を示す少なくとも１つのパラメータ及び／又は前記接続層の形状を決定するように構成された処理ユニットと、
を有する。
【００２６】
このことは、超音波トランスジューサの位置合わせを行うことができるので、超音波信号の評価及び解釈を改善するための可能性となる。特に、対応する超音波信号及び超音波トランスジューサの互いに対する相対位置に基づいて２Ｄ画像又は３Ｄ画像を形成することができる。このことは、通常、ユーザにとり満足のゆく当該データの評価を改善するための可能性となる。
【００２７】
他の実施態様において、当該超音波装置は前記超音波トランスジューサにより放出された前記超音波を収束させるビーム形成ユニットを有し、該ビーム形成ユニットは前記超音波トランスジューサにより放出される前記超音波を前記超音波トランスジューサの互いに対する相対位置に基づいて及び／又は前記超音波トランスジューサの前記被検者の解剖学的特徴構造に対する位置に基づいて収束させるように構成される。このことは、放出された超音波信号又は超音波を前記超音波トランスジューサの互いに対する相対位置に基づいて及び／又は前記被検者の解剖学的特徴構造に基づいて修正するための可能性となり、かくして、当該測定の精度及び信頼性を改善することができる。
【００２８】
他の実施態様において、前記超音波トランスジューサは互いに対して或る距離を有し、前記処理ユニットは前記超音波トランスジューサ間の距離を前記超音波トランスジューサにより受信される超音波に基づいて決定するよう構成される。このことは、超音波トランスジューサの互いに対する相対位置を決定すると共に、これら超音波トランスジューサを被検者における個々の位置に位置合わせするための可能性となり、かくして、超音波データの評価を改善することができると共に、画像データを超音波信号から導出することができる。
【００２９】
他の実施態様において、前記処理ユニットは、前記接続層の形状を前記超音波トランスジューサにより受信される超音波に基づいて決定するように構成される。このことは、前記超音波信号の評価及び解釈を更に改善すると共に２Ｄ又は３Ｄ超音波画像を決定するための可能性となる。
【００３０】
一実施態様において、前記超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記接続層の形状を決定するために前記超音波トランスジューサにより受信される超音波は、前記被検者により後方散乱される。このことは、前記超音波トランスジューサが直接的超音波経路を介して結合されていなくても、これら超音波トランスジューサの相対位置を少ない技術的努力で決定するための可能性となる。
【００３１】
前記超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記接続層の形状を決定するために前記超音波トランスジューサにより受信される超音波は、前記接続層又は該接続層に取り付けられた追加の層を介して伝送される弾性表面波である。このことは、超音波トランスジューサの相対位置の測定の確実さを改善するための可能性となる。何故なら、距離及び形状の感知は、前記接続層又は該接続層に取り付けられた追加の層の構造にのみ依存し、被検者の組織特性には基づかないからである。
【００３２】
他の実施態様において、前記超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記接続層の形状を決定するための前記超音波は、前記超音波トランスジューサのうちの１つにより放出される。このことは、前記超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記接続層の形状を少ない技術的努力で決定するための可能性となる。何故なら、組み込まれた超音波トランスジューサを、超音波トランスジューサ間の距離及び／又は接続層の形状を決定するためにも利用することができるからである。超音波トランスジューサ間の距離及び接続層の形状は、単一の超音波トランスジューサにより１つの短い超音波パルスを放出することにより決定され、その場合、他のトランスジューサは該パルスを受信する。当該距離及び形状は、該超音波パルスの飛行時間、振幅又は位相に基づいて決定することができる。
【００３３】
他の実施態様によれば、当該距離測定は前記超音波トランスジューサのうちの複数により又は前記超音波トランスジューサの各々により逐次的に短い超音波パルスを放出することにより実行され、その場合において、他の各超音波トランスジューサは放出された超音波パルスをその都度受信する。超音波トランスジューサ間の距離及び接続層の形状は、放出され他の残りの各超音波トランスジューサにより受信される超音波パルスの各々の飛行時間、振幅又は位相に基づいて決定することができる。
【００３４】
他の実施態様において、当該超音波装置は、前記処理ユニットに結合される発光装置及び光検出装置を更に有し、前記処理ユニットは前記接続層の形状を前記光検出装置により検出される光に基づいて決定するよう構成される。このことは、前記接続層の形状を検出する信頼性を更に改善する可能性となる。
【００３５】
他の実施態様において、前記発光装置及び前記光検出装置は前記接続層に接続された光ファイバにより光学的に結合される。このことは、前記接続層の形状を高い精度で決定するための可能性となる。
【００３６】
他の実施態様において、前記光ファイバは前記可撓性の及び／又は伸張可能な層に接続され、前記処理ユニットは前記光ファイバの歪を前記光検出装置により検出される光に基づいて決定すると共に前記接続層の形状を該決定された歪に基づいて決定するように構成される。このことは、前記接続層の形状を正確に決定するための可能性となる。
【００３７】
他の実施態様において、前記処理ユニットは、超音波画像データを、前記複数の超音波トランスジューサから受信される超音波信号並びに前記決定された超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記決定された接続層の形状に基づいて決定するように構成される。このことは、超音波撮像のために前記超音波信号を利用するための可能性となり、その場合において、当該超音波画像データの品質は、前記決定された超音波トランスジューサ間の距離及び／又は前記決定された接続層の形状に基づいて改善することができる。
【００３８】
上述したように、被検者に前記接続層又は接触層により接続することができる前記超音波トランスジューサは、被検者の医学的パラメータの非侵襲的で妨害しない連続的及び高頻度のモニタリングを提供することができ、これら超音波トランスジューサから受信される異なる超音波信号の評価及び解釈は改善することができ、これら超音波信号に基づく正確、確実且つ信頼性のある測定を提供することができる。更に、前記接続層又は接触層により超音波トランスジューサは被検者に個々に取り付けることができ、互いに対する及び被検者の解剖学的特徴構造に対する超音波トランスジューサの位置の測定により、当該測定を改善することができると共に、例えば骨、血管、臓器又は他の構造による所望の視野の妨害を回避することができる。
【００３９】
被検者の医療検査のための超音波装置の一例は、ｉ）超音波を放出及び受信すると共に前記超音波に基づいて異なる超音波信号を供給する複数の超音波トランスジューサ、ii）前記被検者に取り付け可能であって、前記超音波トランスジューサが結合される接続層、及びiii）前記超音波トランスジューサに結合可能であり、前記超音波信号を受信すると共に該超音波信号に基づいて少なくとも１つのパラメータを決定する処理ユニットであって、前記少なくとも１つのパラメータが前記被検者の解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置及び／又は前記被検者の医学的状態を示す処理ユニットを有する。
【００４０】
被検者の医療検査のための方法の一例は、ｉ）前記被検者に可撓性の及び／又は伸張可能な接続層を介して取り付け可能な（又は取り付けられる）複数の超音波トランスジューサにより超音波を放出及び受信すると共に、前記複数の超音波トランスジューサにより受信される前記超音波に基づいて複数の異なる超音波信号を供給するステップ、及びii）前記超音波トランスジューサにより受信される前記超音波信号に基づいて少なくとも１つのパラメータを決定するステップを有し、該少なくとも１つのパラメータは前記被検者の解剖学的特徴構造に対する前記超音波トランスジューサの位置及び／又は前記被検者の医学的状態を示す。
【００４１】
本発明の上記及び他の態様は、後述する実施態様から明らかになると共に斯かる実施態様を参照して解明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、被検者の医療検査のために使用されている超音波装置の概要図を示す。
【図２】図２は、複数の超音波素子を含む超音波装置の詳細図を示す。
【図３】図３は、互いに可撓的に取り付けられた３つのトランスジューサ素子を含む超音波装置の詳細図を示す。
【図４】図４は、超音波トランスジューサ及び接続層を含む超音波装置の概略断面図を示す。
【図５】図５は、帯状接続体を含む超音波トランスジューサの一実施態様を示す。
【図６】図６は、図５に示される超音波装置の実施態様の断面図を示す。
【図７】図７は、超音波トランスジューサの他の実施態様の断面図を示す。
【図８】図８は、接続層に取り付けられた複数の超音波トランスジューサを含む超音波トランスジューサユニットの詳細な上面図を示す。
【図９】図９は、超音波トランスジューサの距離及び／又は接続層の形状を決定するための複数の超音波トランスジューサを含む超音波装置の断面図を示す。
【図１０】図１０は、接続層の形状を決定するための発光装置及び光検出装置を含む超音波装置の一実施態様の断面図を示す。
【図１１】図１１は、デカルト座標系に対する形状及び方位関数のグラフを示す。
【図１２】図１２は、接続層の形状を決定するための光ファイバを含む超音波装置の概略上面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、全体として１０により示された被検者の医療検査のための超音波装置の概要図を示す。超音波装置１０は、解剖学的部位、特には被検者１２（又は患者１２）の解剖学的部位のボリュームを検査するために適用される。超音波装置１０は、複数の超音波トランスジューサ１６及び該超音波トランスジューサ１６を被検者１２に接続するための接続層１８（又は接触層１８）を含む超音波トランスジューサユニット１４を有する。接続層１８又は接触層１８は、超音波トランスジューサ１６を互いに対して可撓的に且つ伸張（伸展）可能に接続するための可撓性の及び／又は伸張可能な層１８である。超音波トランスジューサユニット１４は、接続層１８に接続される２個、３個、４個又はそれ以上の超音波トランスジューサ１６を有することができる。超音波トランスジューサ１６は、超音波を放出及び受信すると共に被検者１２の解剖学的部位から後方散乱される超音波に基づいた各超音波信号を供給する少なくとも１つの超音波トランスジューサ素子を有する。超音波トランスジューサ１６は、電気配線により互いに電気的に接続される一方、これら超音波トランスジューサ１６を制御すると共に該超音波トランスジューサ１６からの超音波信号を受信及び評価するための中央処理ユニット２０に電気的に接続される。中央処理ユニット２０は、超音波の放出を制御すると共に対応する超音波信号を受信するための制御ユニット２２を有する。制御ユニット２２は、上記超音波信号を受信すると共に該超音波信号を評価するための処理ユニット２４に接続される。処理ユニット２４は、以下に説明するように超音波トランスジューサ１６の互いに対する相対位置及び／又は超音波トランスジューサ１６の被検者１２の解剖学的特徴構造に対する位置を決定するよう構成される。処理ユニット２４は、更に、被検者１２の医学的状態を示す少なくとも１つのパラメータを超音波トランスジューサ１６から受信された超音波信号に基づいて決定する。中央処理ユニット２０及び特に処理ユニット２４は、医療検査の結果をユーザに対して表示するための表示装置２６に接続される。表示装置２６は、超音波装置１０を制御するための入力装置２７に接続することができる。
【００４４】
超音波トランスジューサ１６は１以上のトランスジューサ素子又はトランスジューサ素子のアレイを有することができ、これら超音波トランスジューサ１６は、通常、折曲可能且つ伸張可能な材料から形成することができる接続層１８に結合され、かくして、超音波トランスジューサ１６間の間隔は手で調整することができると共に超音波トランスジューサ１６を個々に被検者１２の個別に選択された位置に配置することができるようにする。このことは、ユーザが被検者１２の所望の位置、特に肺、心臓、大動脈等又は頸動脈、上腕及び大腿動脈等の非胸部を検査することを可能にし、その場合において、超音波トランスジューサ１６は、検査されるべき臓器又は血管に対する妨害されていないビューを得るために、被検者１２の肋骨の間の肋間位置に、又は首、腕若しくは脚の上／周辺に配置される。処理ユニット２４は、信頼性のある測定を提供するために、超音波トランスジューサ１６の１以上のものが被検者１２において不適切に配置されているかを示すべく、例えば骨若しくは臓器等の解剖学的特徴構造又は他の妨害する解剖学的特徴構造に対する当該超音波トランスジューサ１６の相対位置を決定するように構成される。表示装置２６は、操作者に対して対応する警報を供給することができる。
【００４５】
上記解剖学的特徴構造は、動脈及び／又は静脈血管の検出及び潅流の評価のためのドプラ測定又は超音波信号内のＡライン等のアーチファクトに基づいて決定することができる。良好に配置された超音波トランスジューサ１６は、例えばＡラインのアーチファクトに関連する肺胸膜線を示すことができる。従って、超音波トランスジューサ１６の適切な配置は超音波信号に基づいて自動的に識別することができる。
【００４６】
超音波トランスジューサユニット１４が被検者１２の肺を監視するために使用される場合、肺の底部から上方に蓄積する肺水腫の存在及び程度を決定するためにＢラインアーチファクトを利用することができる。また、感染等の局部的肺水に関連する他の肺状態を監視することもでき、その場合、超音波トランスジューサ１６は局部的肺水の増加、減少又は移動を示すことができる。他の実施態様において、超音波トランスジューサユニット１４は、心臓の、大動脈の、血管の又は静脈のパラメータを測定するように構成することができる。超音波トランスジューサ１６は、各々、重力の影響により、通常、肺水の移動及び血行動態の変化につながる被検者１２の姿勢を決定するために高さ計又は加速度計を備えることができる。高さセンサは、何のトランスジューサがＢラインアーチファクトを見付け、何のトランスジューサがＢラインアーチファクトを見付けないかに基づいて肺水腫の程度、即ち高さを導出するために使用することもできる。
【００４７】
代替実施態様において、超音波トランスジューサ１６から受信された超音波信号は処理ユニット２４により超音波画像データを再生及び供給するために使用される。画像データを再生及び供給するために、超音波トランスジューサ１６の相対位置及び個々の超音波トランスジューサ１６の各方位は、位置合わせされねばならない。超音波トランスジューサ１６の相対位置及び方位は、超音波トランスジューサ１６により受信された超音波に基づいて決定され、処理ユニット２４により評価される。代替実施態様において、接続層１８の形状は、該接続層１８に取り付け若しくは結合され又は組み込まれた発光装置及び光検出装置に基づいて決定することができる。このようにして決定される超音波トランスジューサ１６の互いの相対位置及び超音波トランスジューサ１６の個々の方位に基づいて、超音波画像を再生することができる。超音波トランスジューサ１６が素子のベクトル又はラインを形成する場合、２Ｄ画像を超音波信号からＢモード又は平面波合成として形成することができる。超音波トランスジューサ１６が超音波トランスジューサのマトリクスを形成する場合、３Ｄ画像を形成することができる。
【００４８】
処理（制御）ユニット２４は、超音波トランスジューサ１６を制御して、該超音波トランスジューサ１６により放出される超音波ビームを被検者１２の検出された解剖学的特徴構造に基づいて関心領域に収束させることができる。
【００４９】
図２は、被検者１２の部位に付着された超音波トランスジューサユニット１４の概要図を示す。接続層１８は被検者１２の胸部に、超音波トランスジューサ１６が該被検者１２の肋骨２８の間に位置されるように付着される。接続層１８は被検者１２の皮膚に接着層、粘着層又はステッカにより付着される。超音波トランスジューサ１６の各々は、超音波を放出及び受信するための１、２又は複数のトランスジューサ素子を有することができる。超音波トランスジューサ１６は、超音波を放出及び受信するために容量性微細加工超音波トランスジューサ（ＣＭＵＴ）、圧電微細加工超音波トランスジューサ（ＰＭＵＴ）素子又はＣモード、Ｐモード若しくはＰＶＤＦトランスジューサ素子等の高分子トランスジューサとすることができる。
【００５０】
処理ユニット２４は超音波トランスジューサ１６から受信される超音波信号に基づいて解剖学的特徴構造（この特定のケースでは、肋骨２８）に対する超音波トランスジューサ１６の相対位置を決定するように構成され、かくして、肋骨２８における超音波トランスジューサ１６の不適切な位置を決定することができ、例えば警告信号によりユーザに示すことができるようにする。当該解剖学的特徴構造は、骨、臓器又は血管等の重要でない如何なる妨害となる特徴構造でもあり得ることに注意すべきである。
【００５１】
処理ユニット２４は、更に、被検者１２の医学的状態（この特定のケースでは、肺、心臓、動脈又は他の血管の状態）を超音波信号に基づいて決定し、該超音波信号に基づいて疾病を決定することができる。
【００５２】
妨害となる解剖学的特徴構造は、好ましくは、超音波信号におけるＡラインアーチファクトに基づいて決定される。被検者１２の医学的状態（この特定のケースでは、肺臓の肺水腫）は、超音波信号におけるＢラインアーチファクトに基づいて決定することができる。他の例として、血管目的では好ましくはドプラ信号が用いられ、心臓検査の場合においては他の再生信号又は信号特徴を利用することができる。
【００５３】
図３は、超音波トランスジューサユニット１４の詳細図を示す。超音波トランスジューサ１６は接続層１８に半田付け、接着又はボンディングにより取り付けられ、その場合において、超音波トランスジューサ１６は接続層１８又は基板１８上に印刷配線３２として形成することができる配線３２により電気的に接続される。トランスジューサ素子１６は被検者１２の皮膚にヒドロゲル層３０により付着させることができる。超音波トランスジューサ１６は、布により形成することができる接続層１８により相互に接続され、その場合において、前記印刷配線３２及び超音波トランスジューサ１６を相互に接続するために上記布に導電ワイヤ３４が取り付けられる。超音波トランスジューサユニット１４はケーブル３６及びコネクタ３８を介して前記中央処理ユニット２０に接続される。超音波トランスジューサ１６の間の部分は、接続層１８の可撓性及び伸展性を保証するために蛇行形状に切り取り形成することができる。全ての超音波トランスジューサ１６は前記中央処理ユニットに単一のコネクタを介して接続される。超音波トランスジューサ１６を該中央処理ユニット２０に接続する他の方法は、接続層１８に可撓性電子回路を組み込んで該中央処理ユニット２０とトランスジューサとの間の電気的接触を形成することである。この場合、当該タイル間の当て布の前記蛇行は不要である。
【００５４】
このようにして可撓的に接続された超音波トランスジューサ１６は、互いに或る距離を有する被検者１２の個々の部分に付着させることができ、かくして、超音波トランスジューサ１６を前述したような例えば肺、心臓、血管又は他の臓器の監視等の異なる医療検査のために使用することができる。
【００５５】
図４は、超音波トランスジューサユニット１４の概略断面図を示す。超音波トランスジューサ１６は接続層１８に取り付けられ、その場合において、接続層１８は超音波トランスジューサ素子１６上に配置される。接続層１８及び超音波トランスジューサ１６上には、超音波トランスジューサ１６の超音波エネルギを吸収すると共に被検者１２の皮膚に対する付着を改善すべく当該超音波トランスジューサ１６に圧力を付与するために裏打ち層４０が取り付けられる。他の例として、超音波トランスジューサ１６に圧力を付与するために圧力誘起層を該裏打ち層４０に取り付けることができる。裏打ち層４０は斯かる圧力誘起層の厚さよりも大きな厚さを有することができる。一実施態様において、裏打ち層４０は該圧力誘起層の厚さの少なくとも倍の厚さを有することができる。超音波トランスジューサ１６は、該超音波トランスジューサ１６を支持するためにベース層４２により取り囲まれる。ベース層４２はフェルト又は発泡体により形成することができる。超音波トランスジューサ１６の下には整合層４４が配置され、該整合層は被検者１２の皮膚に対する良好な超音波接触又は結合をもたらすためのヒドロゲル層３０に接続される。超音波トランスジューサ１６は電極４６，４８を介して印刷配線３２に接続され、その場合において、これら電極４６，４８は整合層４４及びベース層４２に対して絶縁層５０により隔離される。
【００５６】
超音波トランスジューサ１６は、例えばポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）等の可撓性印刷回路箔上に半田付け、ボンディング又は導電性接着剤により接着することができる。接続層１８の両面上の回路は、皮膚に対して露出するトランスジューサ領域上を除き、誘電体コーティングにより電気的に絶縁することができる。皮膚とは反対側に向かう超音波を減衰させるために、当該可撓層における超音波トランスジューサユニット１４の皮膚側とは反対側の上部層コーティングとして高密度金属粒子により充填されたポリマ層を用いることができる。超音波トランスジューサ１６の各々は、接続層１８上の配線３２を介してアドレス指定することができ、これら超音波トランスジューサ１６の各々はアナログ／デジタル変換器を有することができる。
【００５７】
超音波トランスジューサユニット１４は、更に、電子装置を有することができる。肺、心臓及び／又は心臓血管の状態若しくは疾病の分類を含むＲＦデータ、即ち超音波信号の処理並びに無線通信を実施する追加の中央処理ユニットを組み込むことができる。超音波トランスジューサユニット１４は、中央処理ユニット２０に無線で接続することもできる。無線超音波トランスジューサは、電池等のエネルギ蓄積装置も必要とする。トランスジューサ素子毎に同軸ケーブルを使用することにより有線パッチは外部ユニットに対する全ての処理の負担を取り除くことができる。代わりに、超音波信号は超音波トランスジューサユニット１４において処理することができ、該超音波トランスジューサユニット１４はＵＳＢ3.0ケーブルのように簡単な何かにより他の装置に接続することができる。
【００５８】
超音波トランスジューサ１６の各々は、被検者１２の解剖学的特徴構造及び／又は重力に対する各超音波トランスジューサ１６の高さ並びに／又は該被検者の姿勢を決定するために、加速度計及び／又は高さ検出器と組み合わせることができる。
【００５９】
図５は、接続帯５２を含む超音波トランスジューサユニット１４の一実施態様の概略上面図を示し、該接続帯５２は超音波エネルギを吸収すると共に被検者１２の皮膚に対して当該超音波トランスジューサ１６が付勢される圧力を改善するために裏打ち層４０に取り付けることが可能な複数の副帯５４を有している。前記圧力誘起層は、裏打ち層４０上に形成することができ、局部的圧力を誘起するための追加のスペーサを形成する。接続帯５２は、超音波トランスジューサ１６に各接触力を付与するために、被検者１２の胸部、腕若しくは脚の周りに又は他の部位に装着することができる。このことは、例えば被検者１２の肋間領域における肋骨２８の間又は他の部分における該被検者１２の皮膚においての超音波トランスジューサ１６の接触を保証するための１つの可能性である。
【００６０】
図６は、超音波トランスジューサユニット１４の概略断面図を示す。超音波トランスジューサ１６は、ヒドロゲルシート３０に付着されると共に、接続層１８により覆われる。超音波トランスジューサ１６は、更に、これら超音波トランスジューサ１６を駆動するための電子装置を含む基板５６に取り付けられ得る。上記可撓層１８は布により形成することができる被覆層により被覆することができ、接続層１８に対して改善された圧力を供給すべく該接続層１８に取り付けることが可能な副帯５４を支持するために被覆層５８にはストラップ挿入部６０が取り付けられる。このように構成された超音波トランスジューサユニット１４は、必要な力を含んで被検者１２に適切に固定することができ、その場合において、超音波トランスジューサ１６は接続層１８により特定の位置に個々に配置することができる。超音波トランスジューサユニット１４は、該超音波トランスジューサユニット１４を被検者１２の皮膚に接着的に取り付けるために接着層６２を有することができる。
【００６１】
図７は、超音波トランスジューサユニット１４の代替実施態様の断面図を示す。該超音波トランスジューサユニット１４は、更に、余り可撓的でない（低可撓性）支持層６４又は剛性層６４を有することができ、該層は、適切な接触がなされ得るように超音波トランスジューサ１６に対応する接触力を付与すべく、可撓層１８に取り付けられる。
【００６２】
図８は上記超音波トランスジューサユニット１４の概略上面図を示し、該図においては該超音波トランスジューサユニット１４の異なる層を示すために、これら異なる層は部分的に切り取られている。該超音波トランスジューサユニット１４の上面は被覆層５８により形成されている。該被覆層５８の下には、低可撓性層６４が配置され、該低可撓性層又は剛性層６４の下には接続層１８が配置されている。被覆層５８は布又は織物材料から形成することができる。トランスジューサ素子１６は、各々、当該超音波トランスジューサ１６を駆動するための電子装置を含む基板５６を有することができる。超音波トランスジューサ１６は、該超音波トランスジューサ１６と被検者１２との間での適切な超音波伝送を行うためにヒドロゲルシート３０に付着されている。超音波トランスジューサ１６を含む可撓性層１８は、当該超音波トランスジューサユニット１４を被検者１２に取り付けるために接着層６２（図示略）により取り囲まれている。
【００６３】
超音波トランスジューサユニット１４は、該超音波トランスジューサユニット１４及び超音波トランスジューサ１６の配置に関する並びに被検者１２の医学的状態に関する情報をユーザ及び／又は介護者に伝達するために有線又は無線通信を使用することができる。中間情報として、信号又は信号品質情報をユーザ又は介護者に対するフィードバックとして供給することができる。ユーザ又は介護者は、超音波トランスジューサユニット１４及び／又は超音波トランスジューサ１６の配置に関する情報並びに（中間）測定結果を、技術的努力を低減するためにフォーン、ヘッドセット、接眼ディスプレイ（near-to-eye-display）、バイタルサインモニタ上で、又は１以上のＬＥＤにより供給される視覚信号により若しくは超音波ユニット１４に組み込まれた１以上のスピーカにより供給される音響信号により受信することができる。
【００６４】
超音波トランスジューサユニット１４の各状態は、単一の信号又は情報に要約することができる。他の例として、Ａラインアーチファクトの有無、Ｂラインアーチファクトの有無、ラングスライディングの有無等の特定のアーチファクトから又はドプラ信号に基づいてフィードバックを供給することもできる。一実施態様は、超音波トランスジューサ１６の適切又は不適切な配置及び／又は被検者１２の医学的状態を示すためにＬＥＤを使用することができる。他の実施態様において、超音波トランスジューサ１６の各々は配置の品質及び測定結果を示すために複数のＬＥＤを有することができる。一例として、緑のＬＥＤは良好な配置又は信号品質を当該トランスジューサの下の健康な臓器又は血管との組み合わせで示すことができ、橙のＬＥＤは超音波トランスジューサ１６が配置直しを要することを示すことができ、赤のＬＥＤは悪い信号品質を当該トランスジューサの下の健康でない臓器又は血管との組み合わせで示すことができる。
【００６５】
図９は、超音波トランスジューサ１６の互いに対する相対位置及び／又は接続層１８の形状を決定する手段を含んだ超音波トランスジューサユニット１４の一実施態様を示す。上記超音波トランスジューサ１６の相対位置及び／又は接続層１８の形状を決定する手段は、超音波トランスジューサ１６間の距離、超音波トランスジューサ１６間の相対角度、各超音波トランスジューサ１６の法線方向に対する角度、各超音波トランスジューサ１６の被検者１２に対する位置、超音波トランスジューサ１６の重力ベクトル及び／又は解剖学的特徴構造に対する角度、及び／又は超音波トランスジューサ１６が取り付けられた接続層１８の形状を決定する。超音波トランスジューサ１６の互いに対する相対位置に基づいて、超音波画像データを形成するために使用することができる超音波信号を評価するために前記処理ユニット２４により位置合わせを実行することができる。
【００６６】
接続層１８又は超音波トランスジューサユニット１４の形状はスプライン補間を用いて決定することができ、その場合、超音波トランスジューサ１６に対して垂直な方向における局部曲率だけが必要とされる。決定される接続層１８の形状の分解能は超音波トランスジューサ１６の密度に比例し、該接続層１８の形状を決定するために必要な空間分解能は、通常、当該接続層又は超音波トランスジューサユニットの可撓性又は剛性に依存する。
【００６７】
超音波トランスジューサユニット１４の上記形状決定から、接続層１８又は超音波トランスジューサユニット１４における超音波トランスジューサ１６の各々のデカルト座標系における湾曲線形超音波トランスジューサユニット１４座標の関数としの位置を、例えば次式により決定することができ：
【数１】
0006757790.tif 000002
ここで、ｒは超音波トランスジューサユニット１４又は可撓層１８の位置に対応し、ｕ及びｖは超音波トランスジューサユニット１４の湾曲線形座標に対応する。この式は一例であり、他の関数も使用することができることに注意すべきである。デカルト座標系における湾曲された超音波トランスジューサユニット１４の関数に関する一例が図１１に示されている。
【００６８】
図９には、超音波トランスジューサ１６の互いに対する相対位置及び接続層１８の対応する形状を決定する超音波トランスジューサ１６を含んだ超音波トランスジューサユニット１４の一実施態様が概略的に示されている。
【００６９】
超音波トランスジューサユニット１４は超音波パルス信号を放出するように構成された１つの超音波トランスジューサ１６’を有し、他の超音波トランスジューサ１６”は該放出する超音波トランスジューサ１６’からパルス信号を受信する。斯様にして送信されたパルス信号の飛行時間、振幅又は位相パラメータに基づいて、上記放出側超音波トランスジューサ１６’に対する超音波トランスジューサ１６”の各々の相対位置を決定することができる。上記超音波パルス信号は、図９に示されるように、被検者１２を介して直接受信され得るか、又は被検者１２の特定の解剖学的特徴構造から後方散乱され得る。超音波パルス信号が放出側超音波トランスジューサ１６’から受信側超音波トランスジューサ１６”まで伝送される対応する経路は、接続層１８の曲率に依存する。
【００７０】
超音波パルス信号の放出又は送信は、接続層１８の形状又は超音波トランスジューサユニット１４の形状を決定するために超音波トランスジューサ１６の異なるものに関して繰り返されねばならない。
【００７１】
他の例として、超音波トランスジューサユニット１４又は接続層１８の形状は、接続層１８に音響的に結合された（例えば、接着された）追加の超音波トランスジューサにより決定することができる。超音波トランスジューサ１６は、超音波トランスジューサユニット１４又は接続層１８を介して弾性表面波を誘起し、測定する。一般的に、可撓層１８を介する弾性表面波に基づいた形状の検出は一層堅実である。何故なら、形状検出が超音波トランスジューサユニット１４のみに依存し、被検者１２の組織に依存しないからである。
【００７２】
図１０は、接続層１８又は超音波トランスジューサユニット１４の形状を決定する超音波トランスジューサユニット１４の他の実施態様を示す。超音波トランスジューサユニット１４は複数の発光体７０及び複数の光検出器７２を有し、これらは、通常、接続層１８又は超音波トランスジューサユニット１４に組み込まれる。発光体７０及び光検出器７２は、超音波トランスジューサ１６の全て若しくは一部に配置することができるか、又は超音波トランスジューサ１６の間に配置することができる。光検出器７２は、発光体７０から放出され、表面下散乱により被検者１２の組織中を透過した光７４を測定する。超音波トランスジューサユニット１４が被検者１２の周りで湾曲される場合、光信号は歪まされる。超音波トランスジューサユニット１４が被検者１２の周囲に沿って曲げられた場合、検出される光は直接的光路により増加される一方、超音波トランスジューサユニット１４がそれ以外の態様で曲げられる場合、検出される光の量は該光の一層長く且つ間接的な経路により減少される。
【００７３】
図１２は光ファイバ８０を含む超音波トランスジューサユニット１４の代替実施態様を示し、該光ファイバは接続層１８に組み込まれると共に光質問器ユニット８２に接続される。光質問器ユニット８２は光周波数領域反射率測定又は刻み込まれたファイバブラッグ格子の光学的読出等の技術により光ファイバ８０に沿う空間的に分解された散乱を測定するように構成される。このような測定は、光ファイバ８０における歪を局部的に決定するために使用することができる。このような歪測定から、超音波トランスジューサユニット１４又は接続層１８の形状を決定することができる。かくして、超音波トランスジューサユニット１４の形状は、光ファイバ８０に沿う光の検出された分布に基づいて決定される。光ファイバ８０は電気ワイヤ３４に組み込み又は該電気ワイヤと並列に接続することができる。
【００７４】
同様に、超音波を光の代わりに利用することができ、その場合、導光体８０は超音波トランスジューサ１６又は追加の超音波トランスジューサの間のゲル充填伝導経路により置換され、該ゲル充填伝導経路は上記超音波トランスジューサ１６又は追加の超音波トランスジューサを音響的に結合し、これにより超音波を伝送することができる。上記ゲル充填経路は、超音波隔離壁又は超音波反射壁を備えた細いチューブとすることができる。該経路が変形した場合、超音波伝送特性が変化し、これを、ここでも飛行時間計測、振幅又は位相計測により測定することができる。
【００７５】
このように、超音波トランスジューサユニット１４の形状は超音波の放射及び検出又は光の放出及び検出に基づいて正確に決定することができ、かくして、超音波トランスジューサ１６の位置合わせ実行することができると共に超音波信号から生理学的データを導出することができるようにする。
【００７６】
処理ユニット２４上での実行により本発明の方法を実施するためのコンピュータプログラムコードは、ジャバ、Smalltalk、Ｃ＋＋等のオブジェクト指向プログラミング言語及びＣプログラミング言語又は同様のプログラミング言語等の従来の手続き的プログラミング言語を含む１以上のプログラミング言語の如何なる組み合わせで書くこともできる。該プログラムコードは、アプリケーション等の独立ソフトウェアパッケージとして処理ユニット２４上で完全に実行することができるか、又は処理ユニット２４上で部分的に実行されると共に遠隔サーバ上で部分的に実行することができる。後者の場合、上記遠隔サーバはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）若しくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む何らかのタイプのネットワークを介して頭部装着可能型コンピュータ装置に接続することができ、又は該接続は例えばインターネットサービスプロバイダを用いてインターネットを介して外部コンピュータに対してなすこともできる。
【００７７】
以上、本発明の態様を、本発明の実施態様による方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート及び／又はブロック図を参照して説明した。フローチャート及び／又はブロック図の各ブロック並びにフローチャート及び／又はブロック図におけるブロックの組み合わせは、前記処理ユニット２４上で全体として又は部分的に実行されるべきコンピュータプログラム命令により実施化することができ、かくして、これら命令はフローチャート及び／又はブロック図のブロック若しくは複数のブロックで指定される機能／動作を実施するための手段を形成すると理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、携帯コンピュータ装置を含む心肺機能蘇生案内システムを特定の態様で機能するよう指令することができるコンピュータ読取可能な媒体に記憶することもできる。
【００７８】
上記コンピュータプログラム命令は、例えば、携帯コンピュータ装置にロードされて、一連の動作ステップが該携帯コンピュータ装置及び／又はサーバ上で実行されるようにし、コンピュータ実施処理を生成して、該携帯コンピュータ装置及び／又はサーバ上で実行する斯かる命令が前記フローチャート及び／又はブロック図のブロック若しくは複数のブロックで指定された機能／動作を実施するための処理を提供するようにする。当該コンピュータプログラム製品は、携帯コンピュータ装置を含む患者監視システムの一部を形成することができる。
【００７９】
以上、本発明を図面及び上記記載において詳細に図示及び説明したが、斯かる図示及び説明は解説的又は例示的なものであり限定するものではないと見なされるべきである。即ち、本発明は開示された実施態様に限定されるものではない。開示された実施態様に対する他の変形例は、当業者によれば、請求項に記載された本発明を実施する際に図面、本開示及び添付請求項の精査から理解し、実施することができるものである。
【００８０】
尚、請求項において“有する”なる文言は他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。また、単一のエレメント又は他のユニットは、請求項に記載された幾つかの項目の機能を満たすことができる。また、特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。
【００８１】
コンピュータプログラムは、光記憶媒体又は他のハードウェアと一緒に若しくは他のハードウェアの一部として供給される固体媒体等の適切な媒体により記憶／分配することができるのみならず、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介してのように、他の形態で分配することもできる。このように、通信ネットワークからダウンロード可能な、及び／又はコンピュータ読取可能な媒体及び／又はマイクロプロセッサ実行可能な媒体に記憶されたコンピュータプログラム製品も提供され、該コンピュータプログラム製品は少なくとも１つのプロセッサにより実行された場合に提案された実施態様による方法を実施するコンピュータプログラムコード命令を有する。
【００８２】
請求項における如何なる符号も当該範囲を限定するものと見なしてはならない。
【図１】
0006757790.tif 000003
【図２】
0006757790.tif 000004
【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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