超声波诊断装置以及超声波诊断支援装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供超声波诊断装置以及超声波诊断支援装置，该超声波诊断装置能够不取决于医生、技师等操作者的技能地以超过熟练者地稳定的轨迹使超声波探头移动。实施方式的超声波诊断装置具备：超声波探头；机器人手臂，保持上述超声波探头，使上述超声波探头沿着被检体的体表面移动；存储部，存储用于通过上述机器人手臂使上述超声波探头移动的指示轨迹信息；以及控制部，以使上述超声波探头按照所存储的上述指示轨迹信息移动的方式，控制上述机器人手臂的驱动。

Ultrasonic diagnostic device and ultrasonic diagnostic support device

The present invention provides an ultrasonic diagnosis apparatus and ultrasonic diagnosis support device, the ultrasonic diagnostic apparatus can not depend on doctors, technicians and other operator skills with proficiency to exceed stable trajectory that the ultrasonic probe is moved. The implementation of the ultrasonic diagnostic apparatus has: ultrasonic probe; robot arm, keep the ultrasonic probe, the ultrasonic probe along the surface of the specimen mobile storage unit for storage; the indication information of the ultrasonic probe trajectory moving through the robot arm; and a control section, so that the ultrasonic probe in storage the above instruction track information moving way, the driving control of the robot arm.

【技术实现步骤摘要】
超声波诊断装置以及超声波诊断支援装置
本专利技术的实施方式涉及超声波诊断装置以及超声波诊断支援装置。
技术介绍
超声波诊断装置是将从内置于超声波探头的振动元件产生的超声波脉冲、超声波连续波向被检体内放射，并通过振动元件将因被检体组织的声阻抗的差异而产生的超声波反射转换为电信号，来以非侵害的方式收集被检体内的信息的装置。使用了超声波诊断装置的医疗检查由于能够通过使超声波探头接触于体表的操作来容易地收集各种动态图像数据、实时图像数据，所以被广泛用于脏器的形态诊断、功能诊断。另外，还公知有为了收集三维图像数据而具备使1维阵列机械地摆动的4D探头或二维阵列探头的3D超声波诊断装置、几乎实时地按时间序列收集三维图像数据的4D超声波诊断装置。并且，也提出了一种通过使机器人手臂保持超声波探头，并预先将由熟练的操作者进行的体表面的扫描作为程序，来实现检查的加速的超声波诊断装置等。专利文献1：日本特开2010－82333号公报使用了超声波诊断装置的诊断与使用了CT装置、MRI装置的诊断相比，被认为客观性较低。作为该理由之一，可举出超声波图像的取得依赖于医生、技师等操作者的技能的程度较大。例如，即便是对相同的脏器进行检查的情况，由于也根据病例而从各种方向进行扫描，所以取决于操作者，所取得的图像也各式各样。由于超声波图像的画质受到气体、骨头、人工制品(artefact)等的影响，所以需要根据检查的目的来设定最佳的探头的位置、角度，并沿着最佳的路径使探头移动来进行扫描。但是，这成为超声波图像产生对操作者的技能的依赖性的理由之一。另外，关于被记录的图像，由于也只记录由操作者选择的图像，所以还会存在不进行操作的医生仅根据所记录的图像难以客观地观察病例的情况。并且，有时根据医院，也存在难以稳定地确保具有规定技能的医生、技师的情况。另外，由于在体表面通过手动使探头移动，所以即便是具有技能的医生、技师，也难以总是以恒定的速度使探头移动，另外，难以总是以恒定的剖面间隔收集剖面图像。另外，在如健康诊断等那样对多个脏器整体进行检查的常规检查的情况下，是否无遗漏地扫描了各脏器的判断也依赖于操作者的主观判断，无法进行客观的确认。鉴于此，迫切期望有一种能够解决因通过手动使探头移动而引起的上述的各种课题的超声波诊断装置。
技术实现思路
实施方式的超声波诊断装置具备：超声波探头；机器人手臂，保持上述超声波探头，使上述超声波探头沿着被检体的体表面移动；存储部，存储用于通过上述机器人手臂使上述超声波探头移动的指示轨迹信息；以及控制部，对上述机器人手臂的驱动进行控制，以便按照所存储的上述指示轨迹信息使上述超声波探头移动。附图说明图1是表示本实施方式涉及的超声波诊断装置的基本构成的图。图2是表示本实施方式涉及的超声波诊断装置的第1变形例的构成的图。图3是表示本实施方式涉及的超声波诊断装置的第2变形例的构成的图。图4是表示本实施方式涉及的超声波诊断装置的第3变形例的构成的图。图5是表示本实施方式涉及的超声波诊断装置的基本构成的、更详细的构成的框图。图6是表示本实施方式涉及的超声波诊断装置的第1变形例的、更详细的构成的框图。图7是表示本实施方式涉及的超声波诊断装置的第2变形例的、更详细的构成的框图。图8是表示本实施方式涉及的超声波诊断装置的第3变形例的、更详细的构成的框图。图9是表示生成参照轨迹信息的阶段(phase)的第1处理例的流程图。图10是表示生成参照轨迹信息的阶段的第2处理例的流程图。图11是例示参照轨迹信息的一个例子与生物体基准位置的图。图12是表示对参照轨迹信息进行修正或者编辑来生成指示轨迹信息的阶段的处理例的流程图。图13是表示对参照轨迹信息进行修正来生成指示轨迹信息的第1例的图。图14是表示对参照轨迹信息进行修正来生成指示轨迹信息的第2例的图。图15是表示对参照轨迹信息进行修正来生成指示轨迹信息的第3例的图。图16是表示对参照轨迹信息进行修正来生成指示轨迹信息的第4例的图。图17是表示基于CT图像、MRI图像修正参照轨迹信息而生成指示轨迹信息的例子的图。图18是表示对多个参照轨迹信息进行最佳化处理，生成被最佳化的指示轨迹信息的例子的图。图19是表示按照指示轨迹信息对机器人手臂进行驱动的阶段的处理例的流程图。图20是表示实施方式的超声波诊断支援装置的构成例的图。【附图标记说明】1-超声波诊断装置；110-机器人手臂；111-臂传感器；112-探头传感器；120-超声波探头；121-探头传感器；122-探头适配器；130-摄像机(监视摄像机)；131、132-监视器(监视摄像机监视器)；140-机器人手臂控制部(控制部)；150-磁发送器；160-带触觉的输入器件；170-生物体基准位置传感器；190-针位置传感器；210-第1处理电路；220-第2处理电路；221-参照轨迹信息生成部；222-指示轨迹信息生成部；225-轨迹学习部；226-带触觉的输入器件控制部；242-参照轨迹信息存储电路；243-指示轨迹信息存储电路；244-生物体信息数据库。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。(全盘以及构成)图1是表示本实施方式涉及的超声波诊断装置1的概略的基本构成的图。超声波诊断装置1至少具备超声波诊断装置主体200(以下，简称为装置主体200)、超声波探头120、机器人手臂110、以及机器人手臂控制部140。机器人手臂110例如在其前端部保持超声波探头120，能够按照来自机器人手臂控制部140的控制信号，使超声波探头120以6个自由度移动。能够以6个自由度移动例如是指使其以相互正交的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的平移3个方向分量(X、Y、Z)、绕X轴、绕Y轴、绕Z轴的旋转3个方向分量(θx、θy、θz)这6个分量的任意组合移动。换言之，机器人手臂110能够将超声波探头120在三维空间内以任意的位置、任意的倾斜进行设置，并以任意的轨迹、任意的速度使其移动。在机器人手臂110设有臂传感器111，通过臂传感器111来检测机器人手臂110的各部的动作。作为臂传感器111，在机器人手臂110至少设置位置传感器，通过该位置传感器来检测上述的6个分量的位置。另外，机器人手臂110也可以在位置传感器的基础上，还设置速度传感器来作为臂传感器111，并且，也可以在位置传感器和速度传感器的基础上，还设置加速度传感器来作为臂传感器111。另外，优选机器人手臂110具备压力传感器作为臂传感器111。超声波探头120的生物体接触压力经由超声波探头适配器122传递至机器人手臂110，被内置于机器人手臂110的压力传感器检测。在图1中，表示了臂传感器111被设置在机器人手臂110的前端部的关节的例子，但臂传感器的设置位置并不限定于一处。在机器人手臂110如图1所例示那样具有多个关节的情况下，也可以在前端部的关节以外设置臂传感器111，另外，还可以使臂传感器111所具备的多个传感器分散设置于多个关节。也可以取代上述的臂传感器111、或者在臂传感器111的基础上，使超声波探头120本身安装压力传感器、位置传感器、速度传感器、加速度传感器等探头传感器112。上述的位置传感器以及压力传感器的检测信号、或者进而加上了速度传感器、加速传感器的检测信号而得到的这些检测信号被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波诊断装置，具备：超声波探头；机器人手臂，保持上述超声波探头，使上述超声波探头沿着被检体的体表面移动；存储部，存储用于通过上述机器人手臂使上述超声波探头移动的指示轨迹信息；以及控制部，以使上述超声波探头按照所存储的上述指示轨迹信息移动的方式，控制上述机器人手臂的驱动。

【技术特征摘要】
2016.03.07 JP 2016-043828;2017.02.08 JP 2017-021031.一种超声波诊断装置，具备：超声波探头；机器人手臂，保持上述超声波探头，使上述超声波探头沿着被检体的体表面移动；存储部，存储用于通过上述机器人手臂使上述超声波探头移动的指示轨迹信息；以及控制部，以使上述超声波探头按照所存储的上述指示轨迹信息移动的方式，控制上述机器人手臂的驱动。2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，还具备：参照轨迹信息生成部，基于手动移动信息，生成成为存储于上述存储部的上述指示轨迹信息的基础的参照轨迹信息，上述手动移动信息是操作者通过手动使保持于上述机器人手臂的上述超声波探头移动而获得的；以及指示轨迹信息生成部，修正上述参照轨迹信息，生成存储于上述存储部的上述指示轨迹信息。3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，基于上述手动移动信息的上述参照轨迹信息根据安装于上述机器人手臂以及上述超声波探头的至少一方的传感器的信息而生成。4.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述参照轨迹信息在上述传感器的信息的基础上或者取代上述传感器的信息，基于设置于上述超声波探头的磁传感器或陀螺仪传感器、或者设置在上述超声波探头的外部的红外传感器或图像传感器各传感器中的至少一个传感器的信息而生成的。5.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，存储于上述存储部的上述指示轨迹信息以及上述参照轨迹信息分别包括移动轨迹上的各位置处的上述超声波探头的位置、朝向、移动速度、以及生物体接触压力的至少一个，指示轨迹信息生成部对上述参照轨迹信息中的上述超声波探头的位置、朝向、移动速度以及生物体接触压力的至少一个进行修正，生成上述指示轨迹信息。6.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述指示轨迹信息以及上述参照轨迹信息分别是基于生物体上的基准位置被规定为相对于上述基准位置的相对位置信息的信息。7.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述指示轨迹信息生成部通过使用了多个上述参照轨迹信息的最佳化处理来生成上述指示轨迹信息。8.根据权利要求7所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述指示轨迹信息是通过机械学习而被最佳化的信息。9.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述指示轨迹信息生成部基于检查对象者的体格或者脏器位置对上述参照轨迹信息进行修正，而生成上述指示轨迹信息。10.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述指示轨迹信息生成部基于拍摄了检查对象者的CT图像或者MRI图像对上述参照轨迹信息进行修正，而生成上述指示轨迹信息。11.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述指示轨迹信息生成部基于检查对象者的生物体基准位置的信息对上述参照轨迹信息进行修正，而生成上述指示轨迹信息。12.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述控制部按照用于制约上述机器人手臂的动作的制约条件，控制上述机器人手臂的驱动。13.根据权利要求12所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述制约条件包括保持于上述机器人手臂的上述超声波探头的可动范围、移动加速度范围、移动速度范围、以及生物体接触压力范围的至少一个。14.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述机器人手臂或者上述超声波探头具备(a)位置传感器、(b)位置传感器以及速度传感器、或者(c)位置传感器、速度传感器以及加速度传感器，上述控制部基于来自(a)位置传感器、(b)位置传感器以及速度传感器、或者(c)位置传感器、速度传感器以及加速度传感器的信号，对上述机器人手臂的驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：岭喜隆，贞光和俊，高桥正美，西野正敏，菊地纪久，中泽尚之，中井淳，樋口治郎，小林丰，姚淙，手塚和男，米山直树，鹫见笃司，
申请(专利权)人：东芝医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP