(57)【要約】【課題】リアルタイムの画像処理により医療技術装置の操作者に検査および／または治療部位の直感的な患者近くでの入力を可能にし、キーボードまたは例えばマウスの如き指示装置による操作入力を最小限に低減しあるいは完全に省略する。【解決手段】医療技術の制御システム（１）は、検査および／または治療装置（２）と、ジェスチャー入力の検出のために設けられた光学式検出システム（９，１０）と、ジェスチャー入力を介して検出されたデータに関連して検査および／または治療装置（２）の作動パラメータ（Ｐ）を設定するために設けられた評価システム（１１）とを備えている。【選択図】図１
2005040613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査および／または治療装置（２）と、
ジェスチャー入力の検出のために設けられた光学式検出システム（９，１０）と、
ジェスチャー入力を介して検出されたデータに関連して検査および／または治療装置（２）の作動パラメータ（Ｐ）を設定するために設けられた評価システム（１１）と
を備えていることを特徴とする医療技術の制御システム。
【請求項２】
作動パラメータ（Ｐ）は、患者寝台装置（６）上にいる患者に対する検査および／または治療範囲の位置関係を決定するために用いられることを特徴とする請求項１記載の制御システム。
【請求項３】
光学式検出システム（９，１０）は、患者寝台装置（６）上の患者の位置を検出するために設けられていることを特徴とする請求項２記載の制御システム。
【請求項４】
作動パラメータ（Ｐ）の設定を表示するための表示装置（１５）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の制御システム。
【請求項５】
光学式検出システム（９，１０）は走行時間測定システムを含むことを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の制御システム。
【請求項６】
光学式検出システム（９，１０）は立体画像評価手段を含むことを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の制御システム。
【請求項７】
録音装置（１２）を有しかつ評価システム（１１）と協働する言語認識システム（１４）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の制御システム。
【請求項８】
録音装置（１２）は無線で評価システム（１１）に接続されていることを特徴とする請求項７記載の制御システム。
【請求項９】
言語認識システム（１４）の録音パラメータの設定は、ジェスチャー入力により取得されたデータに関連することを特徴とする請求項７又は８記載の制御システム。
【請求項１０】
ジェスチャー入力により取得されたデータに関連して駆動可能な複数の録音装置（１２）が設けられていることを特徴とする請求項９記載の制御システム。
【請求項１１】
評価システム（１１）が医療情報システム（１６）に接続されていることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の制御システム。
【請求項１２】
ジェスチャー入力を光学式検出システム（９，１０）により検出するステップと、
光学式検出システム（９，１０）により取得したデータを評価システム（１１）に導くステップと、
評価システム（１１）が光学式検出システム（９，１０）から伝達されたデータに関係して検査および／または治療装置（２）の作動パラメータ（Ｐ）の設定に影響を与えるステップと
を有することを特徴とする医療技術の検査および／または治療装置の操作方法。
【請求項１３】
光学式検出システム（９，１０）が言語認識システム（１４）と相関関係を有することを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
光学式検出システム（９，１０）により行なわれたジェスチャー入力は言語認識システム（１４）により確認されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
光学式検出システム（９，１０）により行なわれたジェスチャー入力は言語認識システム（１４）により具体化されることを特徴とする請求項１３又は１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療技術の制御システム、特にＸ線技術装置または磁気共鳴装置の如き画像形成用医療技術装置の制御システムに関する。更に、本発明は医療技術の検査および／または治療装置の操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者の３次元走査に用いられている画像形成用医療検査装置、特にコンピュータ断層撮影装置または磁気共鳴装置は知られている（特許文献１参照）。この公知の装置において、患者は例えば磁石を含むハウジングの開口の中に挿入され、患者の検査されるべき範囲が完全に走査ないしはスキャンされるまでステップ状または連続的に案内される。検査されるべき範囲および検査の種類は、一般に所謂トポグラム撮影および／または概観撮影において、患者から離れた操作卓におけるマウス入力およびキーボード入力によって選択される。Ｘ線装置の場合、例えば、被検査部位がＸ線システムの撮像範囲内にあるように患者を位置決めするために、多分割絞りの光照準器を患者に投影することができる。あらゆる場合において、検査および／または治療範囲の正確な設定もしくは患者の位置決めは著しい浪費につながる。
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１０３３３１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、医療技術装置、特に画像形成法により動作する装置を用いた検査もしくは治療時に検査および／または治療範囲の特に簡単でかつ信頼できる決定を可能にする医療技術の制御システム並びに医療技術の検査および／または治療装置の操作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
医療技術の制御システムに関する課題は、本発明によれば、検査および／または治療装置と、ジェスチャー入力の検出のために設けられた光学式検出システムと、ジェスチャー入力を介して検出されたデータに関連して検査および／または治療装置の作動パラメータを設定するために設けられた評価システムとを備えていることによって解決される。
医療技術の検査および／または治療装置の操作方法に関する課題は、本発明によれば、ジェスチャー入力を光学式検出システムにより検出するステップと、光学式検出システムにより取得したデータを評価システムに導くステップと、評価システムが光学式検出システムから伝達されたデータに関係して検査および／または治療装置の作動パラメータの設定に影響を与えるステップとを有することによって解決される。
【０００５】
制御システムは、医療技術装置とも略称される検査および／または治療装置と、光学式検出システムと、光学式検出システムおよび医療技術装置と協働する評価システムとを含む。医療技術装置は、例えば、特にコンピュータ断層撮影装置の如きＸ線装置や磁気共鳴装置のような画像形成検査装置である。同様に、この関係において、例えば放射線治療装置の如き治療装置も医療技術装置と解釈される。
【０００６】
光学式検出システムは、操作者の手振りの如きいわゆるジェスチャー入力の検出のために設けられ、必ずしも可視光によってのみ動作するわけではない。ジェスチャー入力により検出されたデータは評価システムに導かれ、評価システムはこれらのデータに応じて医療技術装置の作動パラメータを設定する。
【０００７】
とりわけ、検査もしくは治療されるべきボリューム範囲、特に検査装置の場合にはいわゆるスキャン範囲が作動パラメータにより決定される。患者が患者寝台装置、特にベット上にいる場合、患者の検査もしくは治療されるべき部位は、患者寝台装置に対する位置関係でボリューム範囲を指定することによって一義的に決定される。操作者が直感的に割り当てられたジェスチャー、特に手振りにより、相応のボリューム範囲または相応のボリューム範囲の境界を患者近くで与えることによって、特に操作性良く検査および／または治療範囲が選択可能になる。
【０００８】
光学式検出システムによって操作者のジェスチャーのみならず患者寝台装置上の患者の位置も検出されると好ましい。それにより、使用者、例えば医師には、ジェスチャー入力を、特に簡単に、医療技術装置に対する幾何学的な関係においてだけでなく、患者に対する直接的な関係においても、例えば患者身体の検査されるべき範囲を指すことによって、行なうことができる可能性が与えられる。
【０００９】
医療技術の制御システムは、ジェスチャー入力を行なう使用者の視野内にあるように配置されている表示装置を有すると好ましい。しかしながら、その代替として又は付加的に患者から離れた表示装置を設けることもできる。例えばタッチスクリーンの形の表示装置との密接な位置関係で、治療パラメータの入力および／またはジェスチャー入力により選択されたパラメータの修正が可能であると好ましい。
【００１０】
有利な構成では、光学式検出システムは、３次元データの特に簡単かつ高速の発生を可能にする走行時間測定システムを有する。走行時間法に基づく３Ｄカメラは原理的には例えば西独特許出願公開第４４３９２９８号明細書から知られている。特に有利な構成では検出システムは、３Ｄカメラも、２次元データ取得のために設けられた少なくとも１つのカメラも有する。３Ｄカメラと２Ｄカメラとのデータ技術的な結合によって、比較的少ない装置費用および計算労力で３次元空間における運動の特に高速で信頼性の高い検出および評価が可能である。代替として、光学式検出システムは専ら２Ｄカメラにより動作する。この場合、三角測量によって立体画像の評価が可能である、すなわち２次元画像データから３次元データの算出が可能である。走行時間測定システムに比べて、これは典型的には確かに計算労力の増大を意味するが、しかし同時に光学式撮影システムの範囲では費用低減を意味する。
【００１１】
有利な実施態様によれば、制御システムは光学式検出システムに加えてこの光学式検出システムと協働し少なくとも１つの録音装置を備えた言語認識システムを有する。録音装置は、評価システムへの、例えば無線通信または赤外線通信による無線の信号伝送のために設けられている。複数の固定設置されたマイクロホンと同様に、使用者によって持ち運び可能なマイクロホンも原理的に適している。複数の固定設置されたマイクロホンの場合、光学式検出システムは、最善の録音品質を達成するためにどのマイクロホンが作動させられるべきかが画像評価により決定されるように、録音装置と協働する。
【００１２】
言語認識システムの詳細な構成に関係なく、この言語認識システムはリアルタイムで光学式検出システムと協働する。この場合、例えば、使用者のジェスチャーによって行なわれた入力が言語入力によって確認もしくは具体化される。これによってジェスチャーと言語入力との組合せの高い信頼性を達成することができる。
【００１３】
更に、使用者は、入力直後に、選択されたパラメータを可視化の形で表示装置により制御し、場合によっては変更することができる。ジェスチャー入力も言語入力も医療技術装置の種類に応じて、検査および／または治療範囲の決定のためのみならず、検査モードおよび／または他のパラメータの選択のためにも用いられる。
【００１４】
医療技術の制御システムは、とりわけ電子患者記録を含む医療情報システムに接続されていると好ましい。この場合、情報システムの関連データとの結合は、使用者にとって非常に使い勝手よく時間を節約できるように光学式検出システムと協働する言語認識システムの支援のもとで行なわれると好ましい。更に、評価システムと医療情報システムとのデータ技術的な結合は、検査および／または治療のためのジェスチャー入力および／または言語入力により使用者によって選択されたパラメータを妥当性に関して検査する簡単な可能性を提供する。使用者によって選択されたパラメータが医療情報システムに保存されているデータと調和しないときには、場合によっては表示装置を介して警報を出力することができる。
【００１５】
本発明の利点は、特に光学式検出システムがリアルタイムの画像処理により医療技術装置の操作者に検査および／または治療部位の直感的な患者近くでの入力を可能にし、しかもキーボードまたは例えばマウスの如き指示装置による操作入力が最小限に低減され、あるいは完全に省略されることにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて更に詳細に説明する。ここで、図１は、一般に検査および／または治療装置と呼ばれる医療技術装置２としてのコンピュータ断層撮影装置の医療技術制御システム１を示す。
【００１７】
コンピュータ断層撮影装置２は、スキャン範囲５が配置されている開口４を有するハウジングないしはガントリ３を有する。患者寝台装置６上にいる患者７はスキャン範囲５を通過させられ、その際に個々の横断面が検査される。患者７の上半身の検査されるべき横断面が二重矢印によって示され、Ｆを付されている。
【００１８】
検査装置２の操作者８は検査の開始前に検査範囲を決定する。この検査範囲は一般に、例示的に記入されている横断面Ｆの如き互いに平行に配置されている多数の検査面からなる。このために、本実施例では２つの２Ｄカメラ９と１つの３Ｄカメラ１０とを含む光学式検出システムが設けられている。２Ｄカメラ９は２次元画像を作成するのに適した従来のビデオカメラに相当する。３Ｄカメラ１０としては、半導体に基づく３Ｄ画像センサにより動作する走行時間測定法を利用する所謂タイムオブフライト（Ｔｉｍｅ−Ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ、ＴＯＦ、飛行時間測定法）カメラが使用される。この３Ｄカメラは高い計算労力なしにリアルタイムで３Ｄデータを発生し、３Ｄデータは２次元の画像情報に加えて評価のために使用可能である。全てのカメラ９，１０は評価システム１１に接続されている。
【００１９】
操作者８は、カメラ９，１０を介して、簡単な手振りで患者７の検査されるべき範囲の境界を評価システム１１に入力する。これに加えて、録音装置１２としてのヘッドセットおよびこのヘッドセットと通信する無線受信器１３による言語入力が用いられ、無線受信器１３は評価システム１１に接続されている。録音装置１２と無線受信器１３とから形成された言語認識システム１４は、使用者８によって持ち運び可能な録音装置１２の代替として、固定設置されたマイクロホンを有することもできる。使用者８は、ジェスチャー入力と同時に、例えば「スキャン範囲はここから始まる。」または「スキャン範囲はここで終わる。」というような確認または具体化する言語入力を与える。
【００２０】
言語入力は評価システム１１においてジェスチャー入力と比較され、妥当性に関して検査される。このようにして高い認識信頼性が与えられる。１つの使用されたマイクロホン１２または複数の使用されたマトクロホンの種類に無関係に、言語認識システム１４を含めた制御システム１は最小限の習熟に基づいて利用可能であり、かつ直感的に操作することができる。
【００２１】
評価システム１１は、言語入力およびジェスチャー入力により検出されたデータの助けを借りて、検査装置２の駆動に用いられる作動パラメータＰを決定する。作動パラメータＰの設定は使用者８に表示装置１５により知らされる。表示装置１５は、図１には、付加的に象徴的に強調された表示で拡大して示されている。表示装置１５は、言語入力およびジェスチャー入力により検出されたデータの修正を簡単に可能にするタッチスクリーンを有する。任意の他の検出器、特にキーボードまたはマウスを備えたデータ入力手段も可能である。しかしながら、新たな言語入力およびジェスチャー入力を行なうことによって作動パラメータの修正を行なうことも可能であり、各修正は表示装置１５によりリアルタイムで見ることができる。
【００２２】
評価システム１１は、象徴的にデータ線として示されている医療情報システム１６に接続されている。医療情報システム１６に蓄積された患者関連データへのアクセスは簡単に言語認識システム１４により可能である。更に、言語入力およびジェスチャー入力により検出されたデータと、特に電子患者記録の医療情報システム１６から用立てられた情報との間の調整が行なわれ、それによって首尾一貫しないデータの場合に相応の警報を表示装置１５により出力できる可能性が与えられている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による医療技術制御システムの実施例を示す概略構成図
【符号の説明】
【００２４】
１        制御システム
２        検査および／または治療装置
３        ハウジング
４        開口
５        スキャン範囲
６        患者寝台装置
７        患者
８        操作者
９        ２Ｄカメラ
１０        ３Ｄカメラ
１１        評価システム
１２        録音装置
１３        無線受信器
１４        言語認識システム
１５        表示装置
１６        医療情報システム
Ｆ          横断面
Ｐ          作動パラメータ
【図１】
2005040613.tif 000003