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【発明の名称】 フットスイッチ装置及び超音波診断システム
【発明者】 【氏名】笠原 英司
【住所又は居所】東京都三鷹市牟礼６丁目２２番１号 アロカ株式会社内
【要約】 【課題】超音波診断装置をフット操作するフットスイッチ装置の格納筐体に厚みがある場合、手術行為等の邪魔になったり、筐体を誤って蹴って移動させてしまったりする懸念がある。

【解決手段】フットスイッチ装置５０は、フロアに配置されるシート状のシート体６０と、前記シート体上に設けられ、フット操作により前記超音波診断装置に対して動作指令を与える少なくとも一つの面状スイッチ６４−７２と、を備える。また、前記動作指令スイッチに誤ってフット操作がなされた場合にそのフット操作を無効とするための誤操作防止スイッチ７４を設けることも可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波診断装置に接続されるフットスイッチ装置であって、
フロアに配置されるシート状のシート体と、
前記シート体上に設けられ、フット操作により前記超音波診断装置に対して指令信号を出力する少なくとも一つの面状スイッチと、
を備える、ことを特徴とするフットスイッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフットスイッチ装置において、
前記シート体は、その少なくとも中央部にスイッチ非配置領域を有し、
前記面状スイッチは、前記スイッチ非配置領域に隣接して設けられている、
ことを特徴とするフットスイッチ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のフットスイッチ装置において、
前記スイッチ非配置領域は、前記シート体上における非患者側端部まで連続的に拡がっている、ことを特徴とするフットスイッチ装置。
【請求項４】
請求項２に記載のフットスイッチ装置において、
前記シート体は、前記スイッチ非配置領域の周囲に設定されたスイッチ配置領域を有し、
前記スイッチ配置領域に複数の面状スイッチが並んで設けられている、
ことを特徴とするフットスイッチ装置。
【請求項５】
請求項１に記載のフットスイッチ装置において、
前記面状スイッチの各対応位置には、当該面状スイッチの指令内容を識別する表示が付されている、ことを特徴とするフットスイッチ装置。
【請求項６】
請求項１に記載のフットスイッチ装置において、
前記面状スイッチとして、動作指令を与える少なくとも一つの動作指令スイッチと、前記動作指令スイッチに誤ってフット操作がなされた場合にそのフット操作を無効とするための誤操作防止スイッチと、が設けられている、ことを特徴とするフットスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波診断装置に対しフット操作により動作指令を与えるフットスイッチ装置、及び、このフットスイッチ装置を含む超音波診断システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断装置に対する動作指令は、通常、超音波診断装置上の操作パネルを通じてユーザ入力される。しかし、超音波診断装置を手術時に利用する場合、手術を行う医師（術者）は、不潔域に分類される操作パネルを手操作することができない。そこで、一般的には、操作者が手術に立ち会って、術者の指示に従い操作パネルを操作することになる。しかし、この方法では、操作者との意志疎通の齟齬にともない、時間的なロスを招くほか、術者に精神的なストレスを与えてしまうなどの問題がある。
【０００３】
下記特許文献１には、術者自身が、自身の中で不潔域に分類される足を用いて、超音波診断装置を操作するためのフットスイッチ装置が開示されている。このフットスイッチ装置においては、足で複数のスイッチを操作することが難しいことを考慮し、最小のスイッチ数で必要な操作を行えるように、各スイッチ部に所望の機能が登録可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−７８９２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１のフットスイッチ装置においては、スイッチを格納する箱状の筐体が相当な厚みを有しているため、非操作時に手術行為の邪魔になるおそれがある。また、この筐体を術者が誤って蹴ることで、筐体が当初の設置位置から移動してしまい、操作に不便を来す場合もある。なお、これらの不都合は、手術以外の一般の診断時についても生じるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、操作性が良好なフットスイッチ装置、あるいは、このフットスイッチ装置を含む超音波診断システムを実現することにある。
【０００７】
また、本発明の別の目的は、動作信頼性の高いフットスイッチ装置、あるいは、このフットスイッチ装置を含む超音波診断システムを実現する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のフットスイッチ装置は、超音波診断装置に接続されるフットスイッチ装置であって、フロアに配置されるシート状のシート体と、前記シート体上に設けられ、フット操作により前記超音波診断装置に対して指令信号を出力する少なくとも一つの面状スイッチと、を備える。
【０００９】
このフットスイッチ装置は、シート体及びその上に設けられた面状スイッチを含んでいる。そして、面状スイッチがユーザによってフット操作されると、フットスイッチ装置は、超音波診断装置に対し、有線あるいは無線により指令信号の送信を行う。
【００１０】
この構成によれば、フットスイッチ装置は、シート状であるため、フロアに設置してもほとんど邪魔になることはない。また、誤って蹴ってしまい最初に設定した位置から動いてしまう恐れもあまりない。したがって、医療行為全体をスムーズに行うことが可能となる。
【００１１】
シート体としては、柔軟性のある素材を用いてもよく、変形しにくい板状の素材を用いてもよい。また、面状スイッチは、実質的にシート体表面が平坦となる形態が望ましい。面状スイッチとして表面から突出する部分を持たせる場合にも、その外辺部を斜め加工して、シート体表面との段差を減らすことが望ましい。これにより、表面の引っ掛かりを防止することができる。面状スイッチの動作原理は様々なものを採用することが可能であり、例えば、その表面に対する接触、あるいは、表面の適度な押圧を感知して動作するように構成することができる。そして、フット操作は、このスイッチを動作させるように行われる。なお、シート体は、一つ以上の面状スイッチが設けられた複数の小シート体によって構成されていてもよい。この構成によれば、各小シート体を独立してフロアに配置できるため、ユーザの所望の位置に面状スイッチを配置することが可能となる。
【００１２】
望ましくは、本発明のフットスイッチ装置においては、前記シート体は、その少なくとも中央部にスイッチ非配置領域を有し、前記面状スイッチは、前記スイッチ非配置領域に隣接して設けられている。また、望ましくは、本発明のフットスイッチ装置においては、前記スイッチ非配置領域は、前記シート体の非患者側端部まで連続的に拡がっている。また、望ましくは、本発明のフットスイッチ装置においては、前記シート体は、前記スイッチ非配置領域の周囲に設定されたスイッチ配置領域を有し、前記複数の面状スイッチは、前記スイッチ配置領域に並んで設けられている。
【００１３】
スイッチ非配置領域は、ユーザの立ち位置として利用することができる。ユーザは通常この立ち位置にいて、フット操作が必要となったときは、スイッチ非配置領域に隣接して設けられている面状スイッチを操作すればよい。スイッチ非配置領域を、非患者側の端部にまで広げた場合には、この領域をユーザがシート体上に出入りするための出入領域として用いることができる。また、スイッチ非配置領域の周囲の周囲にスイッチ配置領域を設けて、複数の面状スイッチを配置した場合には、立ち位置から即操作できる範囲内に多くの面状スイッチを用意できる利点がある。面状スイッチの配置は、例えば、立ち位置に対し同心円状に配置するなど、操作が容易となるように様々に設定することができる。なお、面状スイッチに対しては、その構造あるいは材質により、スイッチ非配置領域等と踏み心地に変化を付け、ユーザが踏んだ場合に違いを知覚できるようにすることも有効である。
【００１４】
望ましくは、本発明のフットスイッチ装置においては、前記面状スイッチの各対応位置には、当該面状スイッチの指令内容を識別する表示が付されている。表示としては、文字、図形、記号、色彩あるいはこれらの組み合わせなどを用いることができる。表示位置は、面状スイッチ上であってもその近傍であってもよい。
【００１５】
望ましくは、本発明のフットスイッチ装置においては、前記面状スイッチとして、動作指令を与える少なくとも一つの動作指令スイッチと、前記動作指令スイッチに誤ってフット操作がなされた場合にそのフット操作を無効とするための誤操作防止スイッチと、が設けられている。この場合には、前に述べたようにシート体を複数の小シート体から構成することとし、動作指令スイッチのみからなる小シート体と、誤操作防止スイッチのみからなる小シート体とを設けることも有効である。
【００１６】
なお、本発明の超音波診断システムは、超音波診断装置とそれに接続されるフットスイッチ装置とを有する超音波診断システムであって、前記フットスイッチ装置は、前記超音波診断装置に対してフット操作により動作指令を与える少なくとも一つの動作指令スイッチと、フット操作により操作される誤操作防止スイッチと、を含むものとすることが可能であり、当該超音波診断システムには、前記誤操作防止スイッチの操作に基づいて、前記動作指令スイッチに対する誤ったフット操作を無効とする制御を行う制御部が設けられていてもよい。すなわち、制御部は、フットスイッチ装置、超音波診断装置、あるいは、その両方にまたがって設けられ、動作指令スイッチからの信号と誤操作防止スイッチからの信号とに基づいて制御を行うものとすることができる。誤操作防止スイッチの機能は、様々に設定可能であり、以下に示す動作指令スイッチのオンオフ指令に関する機能の他、誤って入力した動作指令スイッチからの入力を取り消すアンドゥウ機能などを持たせることもできる。
【００１７】
さらに、本発明の超音波診断システムにおいては、前記制御部は、前記誤操作防止スイッチが操作されていない期間に前記動作指令スイッチから与えられる動作指令を無効とするように構成してもよい。例えば、各スイッチが押圧によって操作される場合には、誤操作防止イッチを押圧している間になされた動作指令スイッチの操作だけが有効となるようにする。したがって、単に動作指令スイッチを踏んでしまったような場合には、その動作指令スイッチの操作は有効とならないため、誤操作を防止することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の超音波診断システムにおいては、前記制御部は、前記誤操作防止スイッチの操作に基づいて、前記動作指令スイッチから与えられる動作指令を受け付ける状態または受け付けない状態に切り替えてもよい。例えば、誤操作防止スイッチを操作する度に、受け付ける状態と受け付けない状態とに交互に切り替えるように構成することができる。また、通常は、スイッチを受け付けない状態に設定し、誤操作防止スイッチが操作されると、その時点から一定時間だけ動作指令スイッチからの動作指令を受け付けるように構成することもできる。
【００１９】
このように、誤操作防止スイッチによって、動作指令スイッチからの動作指令のオンオフが設定される場合、ユーザは、動作指令スイッチからの動作指令が有効な状態か無効な状態かを把握できると便利である。そこで、動作指令スイッチから与えられる動作指令が有効か無効かをユーザに知らせる表示部を設けることができる。例えば、フットスイッチ装置で有効あるいは無効時にライトを点灯させる構成も効果的であるし、超音波診断装置に設けられた表示モニタ画面内に有効か無効かを知らせる表示を行ってもよい。また、ユーザがフットスイッチ装置を見ることなくフット操作を可能とするように、シート体のスイッチ非配置領域等に圧力センサを設けて、ユーザの立ち位置と各面状スイッチとの位置関係をモニタ画面上に表示するようなこともできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を、図面を用いて説明する。
【００２１】
図１は、超音波診断システム１０の装置構成を示す概略ブロック図である。超音波診断システム１０は、超音波診断装置２０及びフットスイッチ装置５０を有している。超音波診断装置２０は、以下に示す処理をはじめ様々な制御を行う中央制御部２２を有している。超音波診断を行う際には、中央制御部２２の指示に基づいて、送信ディレイ部２４は超音波の送信タイミングを決定し、パルサー部２６に振動素子に印加する電圧を生成させる。この電圧信号は、プローブコネクタ２８に接続されているプローブ３０に伝えられ、各振動素子は診断対象である生体等に対し、超音波を送信する。
【００２２】
診断対象内で反射してプローブ３０に戻った超音波は、各振動素子によって再度電気信号に変換され、プローブコネクタ２８を経てアナログアンプ部３２に送られる。そして、アナログアンプ部３２によって増幅及びゲイン調整がなされた各振動素子からの信号は、整相加算部３４に送られ整相加算される。そして、ビーム処理部３６において、各種のビーム処理が行われる。具体的には、Ｂモード画像（断層画像）、Ｍモード画像（時系列画像）の生成や、ＦＦＴ等の周波数解析に基づくＤモード画像（ドプラ画像）、カラードプラモード画像（フロー画像）の生成等が行われる。生成された画像は、２Ｄ３Ｄ画像処理部３８に送られて、表示部４０に表示を行うための座標変換や輝度調整の処理をされ、表示部４０に表示される。
【００２３】
ビーム処理部３６、２Ｄ３Ｄ画像処理部３８、表示部４０からは、処理している信号を、外部出力部４２に出力することができる。外部出力部４２は、プリンタ、ビデオ録画機、ハードディスクなどの各種記録装置の他、ＬＡＮなどのネットワークを経由して外部のコンピュータシステムに出力する機能も含んでいる。
【００２４】
このような各種の処理は、基本的には、医師などのユーザが操作パネル部４４から動作指令を中央制御部２２に対して入力することで行われる。操作パネル部４４には、キーボードやマウスをはじめ各種の操作ボタンや操作つまみが用意されている。
【００２５】
本実施の形態においては、この操作パネル部４４からの入力に加え、フットスイッチ装置インターフェース部４６を介して入力されるフットスイッチ装置５０からの動作指令によっても、中央制御部２２に対し処理内容を指示できる。フットスイッチ装置５０には、この動作指令を与える動作指令スイッチ群５２と、誤操作防止スイッチ群５４が備えられており、それぞれ、少なくとも一つの動作指令スイッチと、少なくとも一つの誤操作防止スイッチを有している。そして、これらのスイッチからの信号は、出力部５６によってフットスイッチ装置インターフェース部４６に送られる。送信は、ケーブルを介して行ってもよく、また、無線方式で行ってもよい。
【００２６】
図２は、フットスイッチ装置５０の一例を示す上面図（上側の（Ａ））及び正面図（下側の（Ｂ））である。フットスイッチ装置５０は、長方形状（例えば横５００ｍｍ、縦７００ｍｍ）の薄い（例えば５ｍｍ）シート体６０を備えている。そして、超音波診断装置２０とは、ケーブル６２を通じて電気的に接続されている。シート体６０の上面には、円形（例えば直径１００ｍｍ）で水平に拡がった面状スイッチからなる動作指令スイッチ６４，６６，６８，７０，７２を、靴で踏んだときに隣のスイッチを一緒に踏まないように配慮した間隔で配置している。そして、これらのスイッチの中央部には、それぞれスイッチの指令内容を示す表示６４ａ，６６ａ，６８ａ，７０ａ，７２ａが付されている。また、シート体６０の上面には、矩形の面状スイッチである誤操作防止スイッチ７４が設けられており、表示７４ａが付されている。これらの面状スイッチは、シート体の中央部から図の下端にかけて拡がるスイッチ非配置領域７６を取り巻くように並んで配置されている。スイッチ非配置領域７６は、ユーザの通常の立ち位置として利用することを想定したものである。この例では、図の上方側を患者側に向けることを想定しており、スイッチ非配置領域７６は、非患者側からユーザが容易に出入り可能となるように、非患者側の端部に出入り領域７６ａを含めるよう配慮している。
【００２７】
シート体６０と、各面状スイッチとは、一体的に形成されている。そのため、シート体６０の表面は、ほぼ平坦であり、ユーザが操作時に引っ掛かりを生じないように配慮されている。また、シート体６０の周囲は、傾斜部８２を設けるように処理加工され、やはり、ユーザの引っ掛かりを防ぐように配慮されている。このシート体６０は、耐水性を考えてポリエステル等で表面加工してあるため、洗浄や消毒を容易に行うことができる。また、下面８４はフロアに対して滑りにくいように加工され、上面８０はユーザが滑りにくいように加工されている。
【００２８】
面状スイッチとしては、例えば、パンタグラフ方式のクリック間隔のあるボタンを使用することができる。このボタンは、コンピュータのキーボード等にも採用されているものであり、斜め方向からの押圧に対しても良好に反応する。このため、垂直方向だけでなく斜め上方からも押圧される可能性が高いフット操作には非常に有効である。なお、面状スイッチは、その全体部分が押圧された場合や、中央部が押圧された場合だけでなく、その周辺の一部が押圧された場合にも動作することが望ましい。
【００２９】
動作指令スイッチ６４は、表示モードを切り替えるモードスイッチである。例えば、スイッチを押圧するたびに、白黒のＢモード画像と、カラードプラ画像とが交互に切り替わる。動作指令スイッチ６６は、フリーズ状態への移行および解除を指示するフリーズスイッチである。スイッチを押圧するたびに、リアルタイム画像の一時停止とその表示再開とが切り替えられる。動作指令スイッチ６８は、ゲインアップスイッチであり、表示されているモードの画像に対応するゲインが上げられる。例えば、Ｂモード画像の場合にはＢゲインに対して処理が行われ、カラードプラ画像の場合にはドプラゲインに対して処理が行われる。動作指令スイッチ７０は、ゲインダウンスイッチであり、ゲインアップスイッチとは逆にゲインを下げる指令を与える。動作指令スイッチ７２は、レコードスイッチである。フリーズ状態で押圧された場合には、表示されている画像がプリントアウトされる。また、非フリーズ状態で押圧された場合にはビデオ録画が開始され、再度の押圧により、ビデオ録画か停止される。なお、ここに挙げた各動作指令スイッチの内容は、一例であり、この他の操作を割り当てることも可能である。
【００３０】
また、この例においては、各動作指令スイッチは、誤操作防止スイッチ７４を押圧している間だけ有効となる構成をとっている。すなわち、中央制御部２２は、フットスイッチ装置５０から与えられる動作指令信号を解析する際に、誤操作防止スイッチ７４が押圧されているか否かを調べることで、動作指令信号の有効無効を判定する。このため、ユーザは、通常は左足で誤操作防止スイッチ７４を踏んで立ち、右足でスイッチ非配置領域７６を踏んで立つ。そして、動作指令スイッチを操作する場合には、右足で動作指令スイッチを踏むことで操作を行うことになる。なお、スイッチ非配置領域７６をユーザが両足で立てる程度に大きく設けることも可能である。この場合には、通常は誤操作防止スイッチ７４が踏まれないため、誤って動作指令スイッチを踏んだ場合の誤動作を防止することができる。
【００３１】
図３は、ユーザがこの超音波診断システム１０を利用する様子を示している。この図においては、術者１００が手術を行っている状況を念頭においているが、簡単のため、手術に関係する器具、患者、補助者等は省略している。術者１００は、フットスイッチ装置５０の上に立って手術を行っており、このフットスイッチ装置５０は、超音波診断装置２０に電気的に接続されており、超音波診断装置２０には、表示部としてのモニタ１０２が備えられている。術者１００は、通常は左足が誤操作防止スイッチ上に位置し、右足がスイッチ非配置領域上に位置するように立って手術を行う。そして、超音波診断を行う場合には、補助者が患者にプローブを当てるとともに、術者１００がモニタ１０２を見ながら右足でフット動作指令スイッチの操作を行い超音波診断装置２０を操作する。
【００３２】
図４は、本実施の形態の変形例に係るフットスイッチ装置１１０の上面図である。このフットスイッチ装置１１０は、図２の例と同様にシート体１１２をベースとして構成されている。形状は正方形状（例えば一辺８００ｍｍ）である。そして、中央部付近には正方形状（例えば一辺４００ｍｍ）のスイッチ非配置領域１１４が設けられており、これを囲む周囲は１２個の正方形状（例えば一辺２００ｍｍ）の面状スイッチが配置されたスイッチ配置領域となっている。１２個の面状スイッチは、動作指令スイッチ１１６−１３８であり、誤操作防止スイッチは設けていない。
【００３３】
動作指令スイッチ１１６−１３８は、それぞれ、Ｂモード画像のゲインアップスイッチ、カラードプラ画像のゲインアップスイッチ、Ｂモード画像及びＭモード画像を表示するスイッチ、Ｂモード画像を表示するスイッチ、カラードプラ画像を表示するスイッチ、Ｂモード画像及びドプラ画像を表示するスイッチ、カラードプラ画像のゲインダウンスイッチ、Ｂモード画像のゲインダウンスイッチ、ネットワークを通じて外部に出力するスイッチ、動画をビデオ録画するスイッチ、プリントアウトするスイッチ、並びに、フリーズスイッチである。
【００３４】
ユーザがスイッチ非配置領域に正面を向いて立った場合、Ｂモード画像ゲインアップスイッチとＢモード画像ゲインダウンスイッチは、それぞれユーザの左足前方及び後方に位置している。また、カラードプラ画像のゲインアップスイッチと、カラードプラ画像のゲインダウンスイッチは、それぞれユーザの右足の前方及び後方に位置しており、ユーザのスイッチ配置の記憶を容易化している。モード切り替えに関するスイッチが、ユーザの右側にまとめられており、外部出力関係のスイッチがユーザの左側にまとめられているのも同様の理由による。なお、これらの動作指令スイッチの内容及び配置についても、任意に変更可能である。また、シート体の大きさや形状、そして、面状スイッチの大きさや形状あるいは配置間隔なども、操作性を考慮して適宜設定すればよく、場合によってはユーザの体格に合わせて複数のサイズを用意することも有効である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明に係るフットスイッチ装置により、超音波診断装置を用いた医療行為の効率性や快適性を高めることができる。特に、フットスイッチ装置に誤操作防止スイッチを設けた場合には、誤操作を減少させ、無駄な時間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る装置構成の概略を示すブロック図である。
【図２】フットスイッチ装置の一例の上面図及び正面図である。
【図３】フットスイッチ装置の使用状況を説明する図である。
【図４】フットスイッチ装置の別の例の上面図である。
【符号の説明】
１０ 超音波診断システム、２０ 超音波診断装置、２２ 中央制御部、３０プローブ、４０ 表示部、４２ 外部出力部、４４ 操作パネル部、５０ フットスイッチ装置、５２ 動作指令スイッチ群、５４ 誤操作防止スイッチ群、５６ 出力部、６０ シート体、６２ ケーブル、６４，６６，６８，７０，７２ 動作指令スイッチ、７４ 誤操作防止スイッチ、７６ スイッチ非配置領域、１００ 術者。
【出願人】 【識別番号】３９００２９７９１
【氏名又は名称】アロカ株式会社
【住所又は居所】東京都三鷹市牟礼６丁目２２番１号
【出願日】 平成１５年６月２７日（２００３．６．２７）
【代理人】 【識別番号】１０００７５２５８
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 研二

【識別番号】１０００９６９７６
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 純
【公開番号】 特開２００５−１３５５３（Ｐ２００５−１３５５３Ａ）
【公開日】 平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願番号】 特願２００３−１８４１０７（Ｐ２００３−１８４１０７）