画像診断装置用制御装置および画像診断システム
【課題】操作コンソールやガントリが付属するコントローラから離れた場所で画像診断装置の制御を行うことができるようにする。
【解決手段】操作者のジェスチャを認識するジェスチャ認識手段と、認識されたジェスチャに応じて画像診断装置の制御を実行する実行手段とを備えた画像診断装置用制御装置を提供する。例えば、ジェスチャ認識手段は、光学式の撮影手段６０１と、この撮影手段により撮影された動画を解析する解析手段６０２とを含む。撮影手段６０１は、検査室内の操作者を撮影し、解析手段６０２は、撮影された動画を解析して、操作者のジェスチャのパターンを認識する。実行手段６０３は、認識されたジェスチャのパターンに対応付けされた制御を実行する。
【解決手段】操作者のジェスチャを認識するジェスチャ認識手段と、認識されたジェスチャに応じて画像診断装置の制御を実行する実行手段とを備えた画像診断装置用制御装置を提供する。例えば、ジェスチャ認識手段は、光学式の撮影手段６０１と、この撮影手段により撮影された動画を解析する解析手段６０２とを含む。撮影手段６０１は、検査室内の操作者を撮影し、解析手段６０２は、撮影された動画を解析して、操作者のジェスチャのパターンを認識する。実行手段６０３は、認識されたジェスチャのパターンに対応付けされた制御を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像診断装置を操作する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＲ（Magnetic Resonance）装置やＸ線ＣＴ装置などの画像診断装置では、操作者が、操作コンソール（console）またはガントリ（gantry）に付属しているコントローラ（controller）を用いて、画像診断装置の操作を行っている（例えば、特許文献１，図１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−００５２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、操作者は、時と場合によっては、操作コンソールやガントリから離れた場所においても画像診断装置の操作を行いたい場合がある。
【０００５】
例えば、病院などの施設において、撮影技師や医師等は、被検者である患者さんに付き添いながらクレードル（cradle）の位置を変えたり、撮影を行ったりしたい場合がある。また例えば、ＭＲガイド（guide）下の生検やＣＴガイド下の生検において、医師は、通常、衛生上の観点からコントローラに触れることはできないが、施術に合わせてモニタ（monitor）に表示される画面を切り換えたり、所望のタイミング（timing）で撮影の開始／停止等を行いたい場合がある。
【０００６】
このような事情により、操作コンソールやガントリのコントローラから離れた場所であっても、画像診断装置を操作することができる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点の発明は、操作者のジェスチャ（gesture）を認識するジェスチャ認識手段と、前記ジェスチャ認識手段により認識されたジェスチャに応じて、画像診断装置の制御を実行する実行手段とを備えた画像診断装置用制御装置を提供する。
【０００８】
ここで、「ジェスチャ」とは、手や足や身体を使っての動作やしぐさを意味し、ハンドサイン（hand sign）やパントマイム（pantomime）を含む。
【０００９】
第２の観点の発明は、前記ジェスチャ認識手段が、光学式の撮影手段と、該撮影手段により撮影された動画を解析する解析手段とを含んでいる上記第１の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１０】
第３の観点の発明は、前記画像診断装置が、撮影対象が搬送されるガントリを備えており、前記撮影手段が、前記ガントリに設けられている上記第２の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１１】
第４の観点の発明は、前記解析手段が、前記動画において、特定の色、特定の柄、および特定の形状のうち少なくとも一つを有する部位の動きを識別する上記第２の観点または第３の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１２】
第５の観点の発明は、前記ジェスチャ認識手段が、操作者に付帯させるモーションセンサ（motion sensor）と、該モーションセンサの出力信号を受信する受信手段とを含んでいる上記第１の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１３】
第６の観点の発明は、前記実行手段が、撮影対象を載置するテーブル（table）の移動、撮影条件の設定、画像再構成条件の設定、検査室内に設けられたモニタ（monitor）の表示、および撮影の開始／停止のうち少なくとも一つの制御を実行する上記第１の観点から第５の観点のいずれか一つの観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１４】
第７の観点の発明は、前記実行手段が、撮影を繰り返し行いながら該撮影により得られた画像の表示を逐次更新する処理の開始／停止の制御を実行する上記第６の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１５】
第８の観点の発明は、前記実行手段は、スキャンプレーン（scan plane）を調整する制御を実行する上記第６の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１６】
第９の観点の発明は、前記実行手段が、操作者が手または指で指示した位置にランドマーク（landmark）を設定する処理の制御を実行する上記第７の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１７】
ここで、「ランドマーク」とは、撮影領域を決める上での基準位置を意味する。
【００１８】
第１０の観点の発明は、操作者の音声を認識する音声認識手段をさらに備えており、前記実行手段が、前記音声認識手段により認識された音声と前記ジェスチャ認識手段により認識されたジェスチャとの組合せに応じて、決められた制御を実行する上記第１の観点から第９の観点のいずれか一つの観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１９】
第１１の観点の発明は、上記第１の観点から第１０の観点のいずれか一つの観点の画像診断装置用制御装置と、該画像診断装置用制御装置により制御される画像診断装置とを備えた画像診断システムを提供する。
【００２０】
第１２の観点の発明は、前記画像診断装置が、ＭＲガントリを備えている上記第１１の観点の画像診断システムを提供する。
【００２１】
第１３の観点の発明は。前記画像診断装置が、Ｘ線ＣＴガントリを備えている上記第１１の観点の画像診断システムを提供する。
【発明の効果】
【００２２】
上記観点の発明によれば、操作者のジェスチャを認識して、そのジェスチャに応じた画像診断装置の制御を行うことができ、操作コンソールやガントリのコントローラから離れた場所で画像診断装置を操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係るＭＲ装置のブロック（block）図である。
【図２】操作者のジェスチャに基づいてランドマークを設定する例を示す図である。
【図３】操作者のジェスチャに基づいてクレードルを移動させる例を示す図である。
【図４】操作者のジェスチャに基づいてスキャンプレーンを調整する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、発明の実施形態について説明する。なお、これにより発明が限定されるものではない。
【００２５】
図１に、本実施形態に係るＭＲシステム（画像診断システム）の構成を概略的に示す。同図に示すように、ＭＲシステムは、マグネットシステム（magnet system）であるガントリ１００と、テーブルのクレードル（cradle）５００と、ガントリ制御部２００と、操作コンソール（console）３００とを有している。ガントリ１００およびクレードル５００は、磁気シールド（shield）された撮影室内に設置されている。ガントリ制御部２００は、撮影室の外にある制御室に設置されている。また、操作コンソール３００は、撮影室の外にある操作室に設置されている。
【００２６】
ガントリ１００は、主磁場コイル（coil）部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有している。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有しており、互いに同軸的に配置されている。ガントリ１００の概ね円柱状の内部空間（ボア：bore）に、撮影対象である被検体１がクレードル５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。被検体１の撮影部位はＲＦコイル部１０８内に収容されている。
【００２７】
主磁場コイル部１０２は、ガントリ１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は、概ね被検体１の体軸の方向に平行である。すなわち、いわゆる水平磁場が形成される。主磁場コイル部１０２は、例えば超伝導コイルを用いて構成されている。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよい。あるいは、このようなコイルを用いずに、永久磁石を用いて静磁場を形成させてもよい。
【００２８】
ガントリ制御部２００は、勾配駆動部１３０と、ＲＦ駆動部１４０と、データ（data）収集部１５０とを備えている。
【００２９】
また、操作コンソール３００は、シーケンス（sequence）制御部１６０と、データ処理部１７０と、表示部１８０と、操作部１９０とを備えている。
【００３０】
勾配コイル部１０６には、勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有している。
【００３１】
ＲＦコイル部１０８には、ＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルス（pulse）を送信し、被検体１の体内のスピン（spin）を励起する。
【００３２】
ＲＦコイル部１０８には、データ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（sampling）によって取り込み、それをディジタルデータ（digital data）として収集する。なお、ＲＦコイル部１０８は、送信用と受信用とを分けて設置してもよいし、送受信用と受信用とを分けて設置してもよい。例えば、撮影部位が頭部である場合には、送受信用ボディコイルと、受信用ヘッドコイルとを設置してもよい。
【００３３】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には、シーケンス制御部１６０が接続されている。シーケンス制御部１６０は、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０をそれぞれ制御して磁気共鳴信号の収集を遂行する。
【００３４】
シーケンス制御部１６０は、例えばコンピュータ（computer）等を用いて構成されている。シーケンス制御部１６０は、図示しないメモリ（memory）を有している。メモリは、シーケンス制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。シーケンス制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラム（program）を実行することにより実現される。
【００３５】
データ収集部１５０の出力側は、データ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータが、データ処理部１７０に入力される。
【００３６】
データ処理部１７０は、シーケンス制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は、シーケンス制御部１６０の上位にあってそれを統括する。ＭＲ装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００３７】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータに基づいて画像を再構成する。
【００３８】
データ処理部１７０には、表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（graphic display）等で構成されている。操作部１９０は、ポインティングデバイス（pointing-device）を備えたキーボード（keyboard）等で構成されている。
【００３９】
操作部１９０は、操作者７００によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。操作者７００は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（interactive）にＭＲ装置を操作する。
【００４０】
これより、ＭＲ装置の遠隔操作技術に係る構成と遠隔操作の実施例について説明する。
【００４１】
ＭＲシステムは、光学式カメラ（camera）６０１と、画像解析部６０２と、制御実行部６０３とをさらに備えている。なお、ＭＲシステムのうち、これら光学カメラ６０１、画像解析部６０２および制御実行部６０３はＭＲ装置用制御装置を構成し、これらを除いた部分がＭＲ装置を構成している。ＭＲ装置用制御装置は、本発明における画像診断装置用制御装置の一例である。
【００４２】
光学式カメラ６０１は、ガントリ１００の上部に設置されている。また、画像解析部６０２および制御実行部６０３は、機能ブロックであり、操作コンソール３００のコンピュータに所定のプロフラムを実行させることにより実現される。
【００４３】
光学式カメラ６０１は、撮影室内の動画、特にクレードル５００の周辺における動画を取得する。取得された動画のデータは、画像解析部６０２に送られる。
【００４４】
画像解析部６０２は、送られてきた動画を解析して、操作者７００のジェスチャを認識する。画像解析部６０２には、予め複数のジェスチャのパターンが登録されており、動画から得られる操作者７００の動きと、この登録されているパターンとの照合を常に行っている。操作者７００の動きと、登録されているパターンのいずれかとが所定範囲内で一致すると、操作者７００がそのパターンのジェスチャを行ったと認識する。その認識結果は、制御実行部６０３に送られる。また、画像解析部６０２は、必要に応じて、操作者７００の特定の部位、例えば掌や指先が、撮影室内の空間のどの位置にあるかを認識し、その位置情報も制御実行部６０３に送る。
【００４５】
制御実行部６０３は、認識されたジェスチャに応じて、ＭＲ装置に係る決められた制御をデータ処理部１７０に実行させる。制御実行部６０３には、画像解析部６０２に登録されているジェスチャのパターン（pattern）ごとに、対応する制御が記憶されている。制御実行部６０３は、認識されたジェスチャのパターンに対応付けられた制御を実行すべく、データ処理部１７０に信号やデータを送る。
【００４６】
以下に、操作者のジェスチャによるＭＲ装置の制御例を幾つか示す。
【００４７】
（第一例）
図２に示すように、操作者７００が、撮影テーブルのクレードル５００に載置された被検者である被検体１上の位置を指や手で指示するジェスチャを行うと、画像解析部６０２は、このジェスチャを認識し、制御実行部６０３は、指示された先の位置にランドマーク（撮影時の基準位置）を設定する制御を行う。
【００４８】
（第二例）
図３に示すように、操作者７００が、クレードル５００の水平移動方向に沿って掌を動かすジェスチャを行うと、画像解析部６０２は、このジェスチャを認識し、実行部６０３は、このジェスチャに対応した制御として、掌が移動した向きにクレードル５００の移動を開始する制御を行う。また、操作者７００が、掌をクレードル５００に向けて広げた状態で静止するジェスチャを行うと、画像解析部６０２は、このジェスチャを認識し、実行部６０３は、このジェスチャに対応した制御として、クレードル５００の水平移動を停止させる制御を行う。
【００４９】
（第三例）
次に示すような制御に対応するジェスチャを前もって登録しておくことにより、インターベンショナル（interventional）ＭＲ（ＭＲガイド下の生検）等にも応用できる。
【００５０】
（１）プレスキャン（pre-scan）からＭＲ装置の校正等に係る処理（ＰＲＥＰと呼ぶことがある）までの一連の制御。
【００５１】
（２）スキャンの開始、停止、および一時停止の制御。なお、ここでのスキャンは、単発のスキャンだけでなく、スキャンを繰り返し行って撮影した画像の表示を逐次更新するリアルタイム・イメージング（real-time imaging）を含む。
【００５２】
（３）リアルタイム・イメージングの際に、下記のようなスキャンプレーンを調整する制御（図４参照）。
（３−１）スキャンプレーンの同一面内での移動
（３−２）スキャンプレーンのＸ，Ｙ，Ｚ軸まわりでの回転
（３−３）スキャンプレーンのＸ，Ｙ，Ｚ軸方向への移動
（３−４）スキャンプレーンのＦＯＶ（field of view；撮像視野）の拡大縮小
【００５３】
このような本実施形態によれば、操作者のジェスチャを認識して、そのジェスチャに応じたＭＲ装置の制御を行うことができ、操作コンソールやガントリのコントローラから離れた場所でＭＲ装置を操作することができる。
【００５４】
その結果、ランドマークの設定、クレードルのイン（in）／アウト（out）、撮影の開始／停止、スキャンプレーンの調整などのＭＲ装置の操作と、他の作業とを並行して行うことができるようになる。例えば、被検者に付き添って介助しながらクレードルの移動や撮影を行ったり、ＭＲガイド下の生検を、スキャンプレーンの微調整などを思い通りに行いながら実施したりすることができる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、操作者を撮影する光学式カメラが、ガントリに予め設置されており、撮影室内に光学式カメラを別途設ける必要がないため、当該システムのインストール（install）が容易である。
【００５６】
なお、発明の実施形態は、本実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、追加等が可能である。
【００５７】
例えば、操作者のジェスチャが認識し易いように、操作者の衣類や装着品の少なくとも一部、例えば作業着、手袋、アームウォーマ（arm warmer）などに、特定の色や柄、形状のものを用いるようにしてもよい。
【００５８】
また、ジェスチャを認識する手段として、操作者に付帯させるモーションセンサと、そのモーションセンサの出力信号を受信する受信手段とを用いるようにしてもよい。例えば、操作者の一方または両方の手首にモーションセンサが内蔵されたユニット（unit）を装着し、操作者はそのユニットが装着された手でジェスチャを行う。ユニットは、モーションセンサからの出力信号を無線で送信する。受信手段は、その出力信号を受信して操作者のジェスチャを認識する。
【００５９】
また例えば、操作者の音声を認識する音声認識手段をさらに備え、認識された音声と認識されたジェスチャとの組合せに応じて、決められた制御を実行するようにしてもよい。この場合、音声とジェスチャの組合せの数だけ制御の種類を用意することができ、より多くの複雑な制御が可能になる。例えば、「クレードル」という音声と、掌をクレードルの水平移動方向に移動させるジェスチャとで、クレードルの移動を制御し、「スキャンプレーン」という音声と、掌をクレードルの水平移動方向に移動させるジェスチャとで、スキャンプレーンのＺ軸方向の移動を制御するなど、感覚的に対応するジェスチャが同じである異なる制御を区別して実行することができる。
【００６０】
音声認識手段としては、例えば、マイク（microphone）を操作者に装着し、その音声を無線で送信する。受信手段がその信号を受信して音声を認識する。
【００６１】
なお、被検者等の音声が誤認識されないよう、受信手段に、予め、アクセス（access）可能な操作者の声質（声紋）を事前登録しておき、登録されていない声質の音声には反応しないようにしてもよい。
【００６２】
また例えば、光学式カメラを設置する位置や台数を変えることで、撮影室内はもちろん、その他の任意の場所で、ＭＲ装置の遠隔操作を行うことができる。
【００６３】
また、画像診断装置用制御装置の一部または全部は、画像診断装置に内蔵されていてもよいし、切り離されていてもよい。
【００６４】
また、これらのジャスチャによる制御技術は、ＭＲ装置だけでなく、Ｘ線ＣＴ装置やアンギオ（造影血管撮影）装置などの他の画像診断装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 被検体
１００ ガントリ
１０２ 主磁場コイル部
１０６ 勾配コイル部
１０８ ＲＦコイル部
１３０ 勾配駆動部
１４０ ＲＦ駆動部
１５０ データ収集部
１６０ シーケンス制御部
１７０ データ処理部
１８０ 表示部
１９０ 操作部
５００ クレードル
６０１ 光学式カメラ（ジェスチャ認識手段）
６０２ 画像解析部（ジェスチャ認識手段）
６０３ 制御実行部（実行手段）
７００ 操作者
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像診断装置を操作する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＲ（Magnetic Resonance）装置やＸ線ＣＴ装置などの画像診断装置では、操作者が、操作コンソール（console）またはガントリ（gantry）に付属しているコントローラ（controller）を用いて、画像診断装置の操作を行っている（例えば、特許文献１，図１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−００５２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、操作者は、時と場合によっては、操作コンソールやガントリから離れた場所においても画像診断装置の操作を行いたい場合がある。
【０００５】
例えば、病院などの施設において、撮影技師や医師等は、被検者である患者さんに付き添いながらクレードル（cradle）の位置を変えたり、撮影を行ったりしたい場合がある。また例えば、ＭＲガイド（guide）下の生検やＣＴガイド下の生検において、医師は、通常、衛生上の観点からコントローラに触れることはできないが、施術に合わせてモニタ（monitor）に表示される画面を切り換えたり、所望のタイミング（timing）で撮影の開始／停止等を行いたい場合がある。
【０００６】
このような事情により、操作コンソールやガントリのコントローラから離れた場所であっても、画像診断装置を操作することができる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点の発明は、操作者のジェスチャ（gesture）を認識するジェスチャ認識手段と、前記ジェスチャ認識手段により認識されたジェスチャに応じて、画像診断装置の制御を実行する実行手段とを備えた画像診断装置用制御装置を提供する。
【０００８】
ここで、「ジェスチャ」とは、手や足や身体を使っての動作やしぐさを意味し、ハンドサイン（hand sign）やパントマイム（pantomime）を含む。
【０００９】
第２の観点の発明は、前記ジェスチャ認識手段が、光学式の撮影手段と、該撮影手段により撮影された動画を解析する解析手段とを含んでいる上記第１の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１０】
第３の観点の発明は、前記画像診断装置が、撮影対象が搬送されるガントリを備えており、前記撮影手段が、前記ガントリに設けられている上記第２の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１１】
第４の観点の発明は、前記解析手段が、前記動画において、特定の色、特定の柄、および特定の形状のうち少なくとも一つを有する部位の動きを識別する上記第２の観点または第３の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１２】
第５の観点の発明は、前記ジェスチャ認識手段が、操作者に付帯させるモーションセンサ（motion sensor）と、該モーションセンサの出力信号を受信する受信手段とを含んでいる上記第１の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１３】
第６の観点の発明は、前記実行手段が、撮影対象を載置するテーブル（table）の移動、撮影条件の設定、画像再構成条件の設定、検査室内に設けられたモニタ（monitor）の表示、および撮影の開始／停止のうち少なくとも一つの制御を実行する上記第１の観点から第５の観点のいずれか一つの観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１４】
第７の観点の発明は、前記実行手段が、撮影を繰り返し行いながら該撮影により得られた画像の表示を逐次更新する処理の開始／停止の制御を実行する上記第６の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１５】
第８の観点の発明は、前記実行手段は、スキャンプレーン（scan plane）を調整する制御を実行する上記第６の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１６】
第９の観点の発明は、前記実行手段が、操作者が手または指で指示した位置にランドマーク（landmark）を設定する処理の制御を実行する上記第７の観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１７】
ここで、「ランドマーク」とは、撮影領域を決める上での基準位置を意味する。
【００１８】
第１０の観点の発明は、操作者の音声を認識する音声認識手段をさらに備えており、前記実行手段が、前記音声認識手段により認識された音声と前記ジェスチャ認識手段により認識されたジェスチャとの組合せに応じて、決められた制御を実行する上記第１の観点から第９の観点のいずれか一つの観点の画像診断装置用制御装置を提供する。
【００１９】
第１１の観点の発明は、上記第１の観点から第１０の観点のいずれか一つの観点の画像診断装置用制御装置と、該画像診断装置用制御装置により制御される画像診断装置とを備えた画像診断システムを提供する。
【００２０】
第１２の観点の発明は、前記画像診断装置が、ＭＲガントリを備えている上記第１１の観点の画像診断システムを提供する。
【００２１】
第１３の観点の発明は。前記画像診断装置が、Ｘ線ＣＴガントリを備えている上記第１１の観点の画像診断システムを提供する。
【発明の効果】
【００２２】
上記観点の発明によれば、操作者のジェスチャを認識して、そのジェスチャに応じた画像診断装置の制御を行うことができ、操作コンソールやガントリのコントローラから離れた場所で画像診断装置を操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係るＭＲ装置のブロック（block）図である。
【図２】操作者のジェスチャに基づいてランドマークを設定する例を示す図である。
【図３】操作者のジェスチャに基づいてクレードルを移動させる例を示す図である。
【図４】操作者のジェスチャに基づいてスキャンプレーンを調整する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、発明の実施形態について説明する。なお、これにより発明が限定されるものではない。
【００２５】
図１に、本実施形態に係るＭＲシステム（画像診断システム）の構成を概略的に示す。同図に示すように、ＭＲシステムは、マグネットシステム（magnet system）であるガントリ１００と、テーブルのクレードル（cradle）５００と、ガントリ制御部２００と、操作コンソール（console）３００とを有している。ガントリ１００およびクレードル５００は、磁気シールド（shield）された撮影室内に設置されている。ガントリ制御部２００は、撮影室の外にある制御室に設置されている。また、操作コンソール３００は、撮影室の外にある操作室に設置されている。
【００２６】
ガントリ１００は、主磁場コイル（coil）部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有している。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有しており、互いに同軸的に配置されている。ガントリ１００の概ね円柱状の内部空間（ボア：bore）に、撮影対象である被検体１がクレードル５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。被検体１の撮影部位はＲＦコイル部１０８内に収容されている。
【００２７】
主磁場コイル部１０２は、ガントリ１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は、概ね被検体１の体軸の方向に平行である。すなわち、いわゆる水平磁場が形成される。主磁場コイル部１０２は、例えば超伝導コイルを用いて構成されている。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよい。あるいは、このようなコイルを用いずに、永久磁石を用いて静磁場を形成させてもよい。
【００２８】
ガントリ制御部２００は、勾配駆動部１３０と、ＲＦ駆動部１４０と、データ（data）収集部１５０とを備えている。
【００２９】
また、操作コンソール３００は、シーケンス（sequence）制御部１６０と、データ処理部１７０と、表示部１８０と、操作部１９０とを備えている。
【００３０】
勾配コイル部１０６には、勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有している。
【００３１】
ＲＦコイル部１０８には、ＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルス（pulse）を送信し、被検体１の体内のスピン（spin）を励起する。
【００３２】
ＲＦコイル部１０８には、データ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（sampling）によって取り込み、それをディジタルデータ（digital data）として収集する。なお、ＲＦコイル部１０８は、送信用と受信用とを分けて設置してもよいし、送受信用と受信用とを分けて設置してもよい。例えば、撮影部位が頭部である場合には、送受信用ボディコイルと、受信用ヘッドコイルとを設置してもよい。
【００３３】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には、シーケンス制御部１６０が接続されている。シーケンス制御部１６０は、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０をそれぞれ制御して磁気共鳴信号の収集を遂行する。
【００３４】
シーケンス制御部１６０は、例えばコンピュータ（computer）等を用いて構成されている。シーケンス制御部１６０は、図示しないメモリ（memory）を有している。メモリは、シーケンス制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。シーケンス制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラム（program）を実行することにより実現される。
【００３５】
データ収集部１５０の出力側は、データ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータが、データ処理部１７０に入力される。
【００３６】
データ処理部１７０は、シーケンス制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は、シーケンス制御部１６０の上位にあってそれを統括する。ＭＲ装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００３７】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータに基づいて画像を再構成する。
【００３８】
データ処理部１７０には、表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（graphic display）等で構成されている。操作部１９０は、ポインティングデバイス（pointing-device）を備えたキーボード（keyboard）等で構成されている。
【００３９】
操作部１９０は、操作者７００によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。操作者７００は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（interactive）にＭＲ装置を操作する。
【００４０】
これより、ＭＲ装置の遠隔操作技術に係る構成と遠隔操作の実施例について説明する。
【００４１】
ＭＲシステムは、光学式カメラ（camera）６０１と、画像解析部６０２と、制御実行部６０３とをさらに備えている。なお、ＭＲシステムのうち、これら光学カメラ６０１、画像解析部６０２および制御実行部６０３はＭＲ装置用制御装置を構成し、これらを除いた部分がＭＲ装置を構成している。ＭＲ装置用制御装置は、本発明における画像診断装置用制御装置の一例である。
【００４２】
光学式カメラ６０１は、ガントリ１００の上部に設置されている。また、画像解析部６０２および制御実行部６０３は、機能ブロックであり、操作コンソール３００のコンピュータに所定のプロフラムを実行させることにより実現される。
【００４３】
光学式カメラ６０１は、撮影室内の動画、特にクレードル５００の周辺における動画を取得する。取得された動画のデータは、画像解析部６０２に送られる。
【００４４】
画像解析部６０２は、送られてきた動画を解析して、操作者７００のジェスチャを認識する。画像解析部６０２には、予め複数のジェスチャのパターンが登録されており、動画から得られる操作者７００の動きと、この登録されているパターンとの照合を常に行っている。操作者７００の動きと、登録されているパターンのいずれかとが所定範囲内で一致すると、操作者７００がそのパターンのジェスチャを行ったと認識する。その認識結果は、制御実行部６０３に送られる。また、画像解析部６０２は、必要に応じて、操作者７００の特定の部位、例えば掌や指先が、撮影室内の空間のどの位置にあるかを認識し、その位置情報も制御実行部６０３に送る。
【００４５】
制御実行部６０３は、認識されたジェスチャに応じて、ＭＲ装置に係る決められた制御をデータ処理部１７０に実行させる。制御実行部６０３には、画像解析部６０２に登録されているジェスチャのパターン（pattern）ごとに、対応する制御が記憶されている。制御実行部６０３は、認識されたジェスチャのパターンに対応付けられた制御を実行すべく、データ処理部１７０に信号やデータを送る。
【００４６】
以下に、操作者のジェスチャによるＭＲ装置の制御例を幾つか示す。
【００４７】
（第一例）
図２に示すように、操作者７００が、撮影テーブルのクレードル５００に載置された被検者である被検体１上の位置を指や手で指示するジェスチャを行うと、画像解析部６０２は、このジェスチャを認識し、制御実行部６０３は、指示された先の位置にランドマーク（撮影時の基準位置）を設定する制御を行う。
【００４８】
（第二例）
図３に示すように、操作者７００が、クレードル５００の水平移動方向に沿って掌を動かすジェスチャを行うと、画像解析部６０２は、このジェスチャを認識し、実行部６０３は、このジェスチャに対応した制御として、掌が移動した向きにクレードル５００の移動を開始する制御を行う。また、操作者７００が、掌をクレードル５００に向けて広げた状態で静止するジェスチャを行うと、画像解析部６０２は、このジェスチャを認識し、実行部６０３は、このジェスチャに対応した制御として、クレードル５００の水平移動を停止させる制御を行う。
【００４９】
（第三例）
次に示すような制御に対応するジェスチャを前もって登録しておくことにより、インターベンショナル（interventional）ＭＲ（ＭＲガイド下の生検）等にも応用できる。
【００５０】
（１）プレスキャン（pre-scan）からＭＲ装置の校正等に係る処理（ＰＲＥＰと呼ぶことがある）までの一連の制御。
【００５１】
（２）スキャンの開始、停止、および一時停止の制御。なお、ここでのスキャンは、単発のスキャンだけでなく、スキャンを繰り返し行って撮影した画像の表示を逐次更新するリアルタイム・イメージング（real-time imaging）を含む。
【００５２】
（３）リアルタイム・イメージングの際に、下記のようなスキャンプレーンを調整する制御（図４参照）。
（３−１）スキャンプレーンの同一面内での移動
（３−２）スキャンプレーンのＸ，Ｙ，Ｚ軸まわりでの回転
（３−３）スキャンプレーンのＸ，Ｙ，Ｚ軸方向への移動
（３−４）スキャンプレーンのＦＯＶ（field of view；撮像視野）の拡大縮小
【００５３】
このような本実施形態によれば、操作者のジェスチャを認識して、そのジェスチャに応じたＭＲ装置の制御を行うことができ、操作コンソールやガントリのコントローラから離れた場所でＭＲ装置を操作することができる。
【００５４】
その結果、ランドマークの設定、クレードルのイン（in）／アウト（out）、撮影の開始／停止、スキャンプレーンの調整などのＭＲ装置の操作と、他の作業とを並行して行うことができるようになる。例えば、被検者に付き添って介助しながらクレードルの移動や撮影を行ったり、ＭＲガイド下の生検を、スキャンプレーンの微調整などを思い通りに行いながら実施したりすることができる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、操作者を撮影する光学式カメラが、ガントリに予め設置されており、撮影室内に光学式カメラを別途設ける必要がないため、当該システムのインストール（install）が容易である。
【００５６】
なお、発明の実施形態は、本実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、追加等が可能である。
【００５７】
例えば、操作者のジェスチャが認識し易いように、操作者の衣類や装着品の少なくとも一部、例えば作業着、手袋、アームウォーマ（arm warmer）などに、特定の色や柄、形状のものを用いるようにしてもよい。
【００５８】
また、ジェスチャを認識する手段として、操作者に付帯させるモーションセンサと、そのモーションセンサの出力信号を受信する受信手段とを用いるようにしてもよい。例えば、操作者の一方または両方の手首にモーションセンサが内蔵されたユニット（unit）を装着し、操作者はそのユニットが装着された手でジェスチャを行う。ユニットは、モーションセンサからの出力信号を無線で送信する。受信手段は、その出力信号を受信して操作者のジェスチャを認識する。
【００５９】
また例えば、操作者の音声を認識する音声認識手段をさらに備え、認識された音声と認識されたジェスチャとの組合せに応じて、決められた制御を実行するようにしてもよい。この場合、音声とジェスチャの組合せの数だけ制御の種類を用意することができ、より多くの複雑な制御が可能になる。例えば、「クレードル」という音声と、掌をクレードルの水平移動方向に移動させるジェスチャとで、クレードルの移動を制御し、「スキャンプレーン」という音声と、掌をクレードルの水平移動方向に移動させるジェスチャとで、スキャンプレーンのＺ軸方向の移動を制御するなど、感覚的に対応するジェスチャが同じである異なる制御を区別して実行することができる。
【００６０】
音声認識手段としては、例えば、マイク（microphone）を操作者に装着し、その音声を無線で送信する。受信手段がその信号を受信して音声を認識する。
【００６１】
なお、被検者等の音声が誤認識されないよう、受信手段に、予め、アクセス（access）可能な操作者の声質（声紋）を事前登録しておき、登録されていない声質の音声には反応しないようにしてもよい。
【００６２】
また例えば、光学式カメラを設置する位置や台数を変えることで、撮影室内はもちろん、その他の任意の場所で、ＭＲ装置の遠隔操作を行うことができる。
【００６３】
また、画像診断装置用制御装置の一部または全部は、画像診断装置に内蔵されていてもよいし、切り離されていてもよい。
【００６４】
また、これらのジャスチャによる制御技術は、ＭＲ装置だけでなく、Ｘ線ＣＴ装置やアンギオ（造影血管撮影）装置などの他の画像診断装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 被検体
１００ ガントリ
１０２ 主磁場コイル部
１０６ 勾配コイル部
１０８ ＲＦコイル部
１３０ 勾配駆動部
１４０ ＲＦ駆動部
１５０ データ収集部
１６０ シーケンス制御部
１７０ データ処理部
１８０ 表示部
１９０ 操作部
５００ クレードル
６０１ 光学式カメラ（ジェスチャ認識手段）
６０２ 画像解析部（ジェスチャ認識手段）
６０３ 制御実行部（実行手段）
７００ 操作者
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者のジェスチャを認識するジェスチャ認識手段と、
前記ジェスチャ認識手段により認識されたジェスチャに応じて、画像診断装置の制御を実行する実行手段とを備えた画像診断装置用制御装置。
【請求項２】
前記ジェスチャ認識手段は、光学式の撮影手段と、該撮影手段により撮影された動画を解析する解析手段とを含んでいる請求項１に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項３】
前記画像診断装置は、撮影対象が搬送されるガントリを備えており、
前記撮影手段は、前記ガントリに設けられている請求項２に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項４】
前記解析手段は、前記動画において、特定の色、特定の柄、および特定の形状のうち少なくとも一つを有する部位の動きを識別する請求項２または請求項３に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項５】
前記ジェスチャ認識手段は、操作者に付帯させるモーションセンサと、該モーションセンサの出力信号を受信する受信手段とを含んでいる請求項１に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項６】
前記実行手段は、撮影対象を載置するテーブルの移動、撮影条件の設定、画像再構成条件の設定、検査室内に設けられたモニタの表示、および撮影の開始／停止のうち少なくとも一つの制御を実行する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項７】
前記実行手段は、撮影を繰り返し行いながら該撮影により得られた画像の表示を逐次更新する処理の開始／停止の制御を実行する請求項６に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項８】
前記実行手段は、スキャンプレーンを調整する制御を実行する請求項６に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項９】
前記実行手段は、操作者が手または指で指示した位置にランドマークを設定する処理の制御を実行する請求項６に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項１０】
操作者の音声を認識する音声認識手段をさらに備えており、
前記実行手段は、前記音声認識手段により認識された音声と前記ジェスチャ認識手段により認識されたジェスチャとの組合せに応じて、決められた制御を実行する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の画像診断装置用制御装置と、該画像診断装置用制御装置により制御される画像診断装置とを備えた画像診断システム。
【請求項１２】
前記画像診断装置は、ＭＲガントリを備えている請求項１１に記載の画像診断システム。
【請求項１３】
前記画像診断装置は、Ｘ線ＣＴガントリを備えている請求項１１に記載の画像診断システム。
【請求項１】
操作者のジェスチャを認識するジェスチャ認識手段と、
前記ジェスチャ認識手段により認識されたジェスチャに応じて、画像診断装置の制御を実行する実行手段とを備えた画像診断装置用制御装置。
【請求項２】
前記ジェスチャ認識手段は、光学式の撮影手段と、該撮影手段により撮影された動画を解析する解析手段とを含んでいる請求項１に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項３】
前記画像診断装置は、撮影対象が搬送されるガントリを備えており、
前記撮影手段は、前記ガントリに設けられている請求項２に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項４】
前記解析手段は、前記動画において、特定の色、特定の柄、および特定の形状のうち少なくとも一つを有する部位の動きを識別する請求項２または請求項３に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項５】
前記ジェスチャ認識手段は、操作者に付帯させるモーションセンサと、該モーションセンサの出力信号を受信する受信手段とを含んでいる請求項１に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項６】
前記実行手段は、撮影対象を載置するテーブルの移動、撮影条件の設定、画像再構成条件の設定、検査室内に設けられたモニタの表示、および撮影の開始／停止のうち少なくとも一つの制御を実行する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項７】
前記実行手段は、撮影を繰り返し行いながら該撮影により得られた画像の表示を逐次更新する処理の開始／停止の制御を実行する請求項６に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項８】
前記実行手段は、スキャンプレーンを調整する制御を実行する請求項６に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項９】
前記実行手段は、操作者が手または指で指示した位置にランドマークを設定する処理の制御を実行する請求項６に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項１０】
操作者の音声を認識する音声認識手段をさらに備えており、
前記実行手段は、前記音声認識手段により認識された音声と前記ジェスチャ認識手段により認識されたジェスチャとの組合せに応じて、決められた制御を実行する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像診断装置用制御装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の画像診断装置用制御装置と、該画像診断装置用制御装置により制御される画像診断装置とを備えた画像診断システム。
【請求項１２】
前記画像診断装置は、ＭＲガントリを備えている請求項１１に記載の画像診断システム。
【請求項１３】
前記画像診断装置は、Ｘ線ＣＴガントリを備えている請求項１１に記載の画像診断システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−７５００５（Ｐ２０１３−７５００５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６４５１（Ｐ２０１１−２１６４５１）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
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