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WO2021002217A1 - 表示装置、表示方法、及び、超音波診断システム - Google Patents

表示装置、表示方法、及び、超音波診断システム Download PDF

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WO2021002217A1
WO2021002217A1 PCT/JP2020/024061 JP2020024061W WO2021002217A1 WO 2021002217 A1 WO2021002217 A1 WO 2021002217A1 JP 2020024061 W JP2020024061 W JP 2020024061W WO 2021002217 A1 WO2021002217 A1 WO 2021002217A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
display device
display panel
vibration
ultrasonic diagnostic
display
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/024061
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
牧野 孝宏
誠二 林本
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Priority to US17/597,081 priority Critical patent/US20220313213A1/en
Priority to JP2021529956A priority patent/JPWO2021002217A1/ja
Priority to CN202080045955.2A priority patent/CN114007515A/zh
Priority to EP20834550.4A priority patent/EP3973884A4/en
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    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4405Device being mounted on a trolley

Definitions

  • the present technology relates to display devices, display methods, and ultrasonic diagnostic systems, and in particular, for example, display devices, display methods, and ultrasonic diagnostic systems that enable the provision of realistic ultrasonic diagnostic results. Regarding.
  • This technology was made in view of such a situation, and makes it possible to provide realistic ultrasonic diagnostic results.
  • the display device of the present technology is a display panel that displays an image corresponding to an image signal obtained from the output signal of the ultrasonic diagnostic apparatus, and an actuator arranged on the back surface side of the display panel, which is obtained from the output signal. It is a display device including an actuator that outputs an auditory sensed sound and a tactilely sensed vibration by vibrating the display panel in response to an acoustic vibration signal.
  • an image corresponding to an image signal obtained from an output signal of an ultrasonic diagnostic apparatus is displayed on a display panel, and an actuator arranged on the back surface side of the display panel is used to obtain the image from the output signal.
  • This is a display method in which the display panel is vibrated in response to an acoustic vibration signal to output the auditory sensed sound and the tactilely sensed vibration.
  • the ultrasonic diagnostic system of the present technology emits ultrasonic waves, receives the reflected waves of the ultrasonic waves, outputs a reflected signal corresponding to the reflected waves, and performs signal processing of the reflected signals.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus for generating an output signal and the display device are provided, and the display apparatus includes a display panel for displaying an image corresponding to an image signal obtained from the output signal of the ultrasonic diagnostic apparatus, and the display device. It is an actuator arranged on the back surface side of the display panel, and by vibrating the display panel in response to an acoustic vibration signal obtained from the output signal, the display panel is audibly sensed by sound and tactilely. It is an ultrasonic diagnostic system having an actuator that outputs the detected vibration.
  • an image corresponding to the image signal obtained from the output signal of the ultrasonic diagnostic device is displayed on the display panel.
  • the actuator arranged on the back surface side of the display panel vibrates the display panel in response to the acoustic vibration signal obtained from the output signal, whereby the sound perceived by hearing in the display panel and the sound sensed by the auditory sense in the display panel The vibration sensed by the sense of touch is output.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of an external configuration of an embodiment of an ultrasonic diagnostic system to which the present technology is applied.
  • the ultrasonic diagnostic system 10 is, for example, a medical ultrasonic diagnostic system for examining a person, and has an ultrasonic diagnostic device 11 and a display device 12. It should be noted that this technology can be applied to an ultrasonic diagnostic system that targets living organisms other than humans, buildings and other non-living organisms.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 11 has a (ultrasonic) probe 21 and the like, and emits ultrasonic waves from the probe 21. Further, the ultrasonic diagnostic apparatus 11 receives the reflected wave of the ultrasonic wave reflected and returned by the inspection target by the probe 21, and performs signal processing of the reflected signal as an electric signal corresponding to the reflected wave. , Generates and outputs an inspection output signal that includes information inside the inspection target.
  • the inspection output signal includes, for example, an image signal of an image showing the inside of the inspection target, an acoustic signal of the sound inside the inspection target, and the like.
  • the display device 12 receives the inspection output signal output by the ultrasonic diagnostic apparatus 11, displays an image perceived by (human) vision according to the inspection output signal, and sounds perceived by hearing. Output. Further, the display device 12 outputs the vibration sensed by the sense of touch.
  • a method of outputting sound in the ultrasonic diagnostic system 10 for example, there are first, second, and third acoustic output methods.
  • the first acoustic output method is a method in which an acoustic output mechanism such as a speaker that outputs acoustics is provided separately from the display device 12.
  • the second sound output method is a method in which a speaker is provided on the back surface (back surface) of the display device 12 so as to output sound on the back side of the display device 12, and the sound is output from the speaker.
  • the third sound output method is a method in which a speaker is provided on the bezel of the display device 12 and sound is output from the speaker.
  • the acoustic output mechanism is provided separately from the display device 12, the volume of the entire ultrasonic diagnostic system 10 becomes large. Therefore, the space required for installing the ultrasonic diagnostic system 10 becomes large, and the place where the ultrasonic diagnostic system 10 is installed may be limited.
  • the speaker since the speaker is provided so as to output the sound on the back side of the display device 12, the volume becomes low and the sound may be difficult to hear.
  • a hole may be formed in the part of the bezel where the speaker is provided so that the sound can be heard clearly.
  • the surface of the display device 12 (the display surface (front surface) on which the image is displayed) becomes dirty, particularly, for example, with a gel applied to the probe 21. Often dirty. Therefore, with respect to the surface of the display device 12, cleanability (easiness of cleaning) is emphasized.
  • the cleanability of the display device 12 deteriorates. Further, the adhesion of dirt to the holes formed in the bezel causes a failure of the display device 12. Further, when the speaker is provided on the bezel, it is necessary to secure a certain area or more of the bezel, and the area of the surface of the display device 12 increases. In this case, the space required for installing the ultrasonic diagnostic system 10 becomes large, and the place where the ultrasonic diagnostic system 10 is installed may be limited.
  • the display device 12 outputs sound by a method other than the first to third sound output methods. Further, as described above, the display device 12 displays the image and outputs the acoustically sensed sound and the tactilely sensed vibration to provide a realistic ultrasonic diagnosis result. Will be done.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the ultrasonic diagnostic apparatus 11 of FIG.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 11 includes a probe 21, a transmission circuit 22, a reception circuit 23, a B mode processing circuit 24, a Doppler processing circuit 25, a signal processing unit 26, and a storage unit 27.
  • the probe 21 radiates ultrasonic waves to the inspection target and receives the reflected signal of the ultrasonic waves reflected by the inspection target.
  • the probe 21 has a plurality of ultrasonic vibrators (not shown) such as piezoelectric vibrators.
  • the plurality of ultrasonic vibrators generate ultrasonic waves in response to a drive signal supplied from the transmission circuit 22.
  • the probe 21 transmits beam-shaped ultrasonic waves into the body to be inspected by focusing ultrasonic waves generated from a plurality of ultrasonic vibrators. Further, the probe 21 receives the reflected wave of the ultrasonic wave reflected by the inspection target, converts it into a reflected signal as an electric signal, and supplies it to the receiving circuit 23.
  • the transmission circuit 22 has a trigger generation circuit, a transmission delay circuit, a pulsar circuit (not shown), and the like, and supplies a drive signal to the probe 21.
  • the pulsar circuit repeatedly generates rate pulses for forming ultrasonic waves at a predetermined frequency.
  • the transmission delay circuit sets the delay time for each ultrasonic oscillator required to focus the ultrasonic waves generated from the probe 21 in a beam shape and determine the transmission directivity for each rate pulse generated by the pulser circuit. Give.
  • the trigger generation circuit applies a drive signal to the probe 21 at a timing based on the rate pulse.
  • the transmission direction from the ultrasonic oscillator surface can be arbitrarily adjusted by changing the delay time given to each rate pulse in the transmission delay circuit.
  • the receiving circuit 23 includes an amplifier circuit, an A / D (Analog to Digital) converter, an adder (not shown), and the like.
  • the receiving circuit 23 performs various processing on the reflected signal from the probe 21 to generate reflection data, and supplies the reflected data to the B mode processing circuit 24, the Doppler processing circuit 25, and the signal processing unit 26.
  • the amplifier circuit amplifies the reflected signal for each channel and performs gain correction processing.
  • the adder performs addition processing of the reflected signal processed by the A / D converter to generate reflection data. The addition process of the adder emphasizes the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity of the reflected signal.
  • the B-mode processing circuit 24 performs logarithmic amplification, envelope detection processing, and the like on the reflected data from the receiving circuit 23 to generate B-mode data in which the signal strength is expressed by the brightness of the brightness, and the signal processing unit. Supply to 26.
  • the Doppler processing circuit 25 performs frequency analysis of the reflection data from the receiving circuit 23, extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo components due to the Doppler effect, and obtains moving body information such as average velocity, dispersion, and power at multiple points.
  • the extracted Doppler data is generated and supplied to the signal processing unit 26.
  • the signal processing unit 26 generates an inspection output signal including an image and an acoustic signal inside the inspection target according to the reflected wave reflected by the inspection target.
  • the signal processing unit 26 generates an image signal (B mode image signal) in which the intensity of the reflected wave from the inspection target is represented by the brightness from the B mode data from the B mode processing circuit 24.
  • the signal processing unit 26 generates an image signal (color Doppler image signal) of an average velocity image, a distributed image, a power image, or an image obtained by combining these from the Doppler data from the Doppler processing circuit 25. To do.
  • the signal processing unit 26 generates an acoustic signal of the internal acoustics to be inspected from the reflection data from the receiving circuit 23.
  • the signal processing unit 26 outputs a signal including the above-mentioned image signal and acoustic signal.
  • the signal output by the signal processing unit 26 is supplied to the storage unit 27, output as an inspection output signal output by the ultrasonic diagnostic apparatus 11 to the outside, and supplied to the display device 12 connected to the ultrasonic diagnostic apparatus 11. Will be done.
  • the storage unit 27 stores the signal from the signal processing unit 26. In addition, the storage unit 27 stores data such as various parameters required for signal processing of the signal processing unit 26.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of an electrical configuration of the display device 12 of FIG.
  • the display device 12 has a signal processing unit 31, one or more actuators 32, and a display panel 33.
  • the inspection output signal output by the ultrasonic diagnostic apparatus 11 is supplied to the signal processing unit 31.
  • the signal processing unit 31 can output an image signal capable of displaying an image on the display panel 33, and an acoustic sound and vibration that can be perceived by a person by driving the actuator 32. Obtain a vibration signal.
  • the image signal is supplied from the signal processing unit 31 to the display panel 33, and the acoustic vibration signal is supplied from the signal processing unit 31 to the actuator 32.
  • the signal processing unit 31 extracts the image signal included in the inspection output signal and supplies it to the display panel 33.
  • the signal processing unit 31 extracts an acoustic signal included in the inspection output signal. Further, for example, the signal processing unit 31 performs image processing or the like using the image signal included in the inspection output signal, so that the inside of the inspection target (for example, an organ, a fetus, etc.) displayed in the image corresponding to the image signal is displayed.
  • the acoustic signal is processed so as to recognize the movement of (blood flow, etc.) and generate a vibration that expresses the movement.
  • the signal processing unit 31 supplies the processed acoustic signal to the actuator 32 as an acoustic vibration signal for outputting sound and vibration.
  • filtering with a bandpass filter For processing the acoustic signal, filtering with a bandpass filter can be adopted. By filtering (equalizing) the acoustic signal with a bandpass filter and emphasizing a specific frequency band, the frequency of vibration output by driving the actuator 32 can be controlled.
  • the actuator 32 is arranged on the back surface of the display panel 33.
  • the actuator 32 outputs the sound and vibration corresponding to the acoustic vibration signal from the signal processing unit 31 to the display panel 33.
  • the actuator 32 is driven in response to the acoustic vibration signal from the signal processing unit 31 to vibrate the display panel 33.
  • the actuator 32 causes the display panel 33 to output an acoustically sensed sound and a tactilely sensed vibration.
  • the display panel 33 is a plate-shaped display panel, and displays an image corresponding to an image signal from the signal processing unit 31. Further, the display panel 33 vibrates in response to the drive of the actuator 32, and outputs the acoustically sensed sound and the tactilely sensed vibration.
  • the sound output from the display panel 33 can be performed by, for example, a technique called an acoustic surface that uses the display panel as the diaphragm of the flat panel speaker.
  • an OLED (Organic Light Emitting Diode) panel or a liquid crystal panel can be adopted.
  • a reflective display panel used in so-called electronic paper can be adopted.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an outline of an external configuration example of the display device 12 of FIG.
  • the actuator 32 is arranged so as to come into contact with the back surface (back surface) of the plate-shaped display panel 33.
  • the display panel 33 is vibrated by the actuator 32 to output sound to the display panel 33, it is not necessary to provide a separate speaker, and the display device 12 has no holes formed in the bezel on the surface. It can be configured into a flat structure.
  • the display device 12 As described above, an image corresponding to the image signal obtained from the inspection output signal, for example, an image showing the inside of the inspection target is displayed. At the same time, the display device 12 outputs the sound and vibration corresponding to the acoustic vibration signal obtained from the inspection output signal, for example, the sound inside the inspection target and the vibration expressing the movement inside the inspection target.
  • the display device 12 simultaneously outputs images, sounds, and vibrations from the screen.
  • the user touches the screen of the display device 12 while looking at the image of the inside of the inspection target and listening to the sound generated inside the inspection target, thereby expressing the internal movement of the inspection target. Can be felt.
  • the display device 12 it is possible to provide realistic ultrasonic diagnostic results that are simultaneously perceived by sight, hearing, and touch.
  • the ultrasonic diagnosis is performed for a person who is a living body.
  • the display device 12 displays an image of the living body to be inspected, for example, an image showing an organ in the living body, a foetation, or the like. Further, the display device 12 outputs sounds related to the living body to be inspected, for example, sounds such as biological sounds (beats, etc.) and pulses of organs in the living body. Further, the display device 12 outputs vibrations related to the living body to be inspected, for example, vibrations such as movements of organs in the living body and pulse.
  • the display device 12 can display an image showing a foetation in a pregnant woman, for example, a 3D (Dimension) moving image (three-dimensional moving image).
  • the display device 12 can output the beating sound of the foetation and the vibration of the beating of the foetation.
  • the pregnant woman who is the subject can see the foetation from the image displayed on the display device 12.
  • the pregnant woman can hear the beating sound of the foetation from the area where the foetation is reflected on the display device 12.
  • the pregnant woman can feel the vibration of the beating of the foetation by touching the screen of the display device 12.
  • the entertainment of ultrasonic diagnosis for pregnant women can be improved by displaying the fetal video and outputting the fetal beating sound as well as the fetal beating vibration.
  • the display device 12 can display an image showing the organ of the patient, and at the same time, can output the biological sound of the organ and the vibration such as the movement of the organ.
  • the patient, the operator who operates the ultrasonic diagnostic system 10, and the like can observe the organ from the image displayed on the display device 12. Further, the patient, the operator, and the like can hear the biological sound of the organ from the area where the organ of the display device 12 is displayed. Then, the patient, the operator, or the like can feel the vibration such as the movement of the organ by touching the screen of the display device 12.
  • the vibration output from the display device 12 for example, a vibration having a periodicity that expresses a pulse, an organ movement, or the like (heartbeat, etc.) can be adopted. Further, as the vibration output from the display device 12, a vibration easily perceived by a human being, for example, a vibration having a frequency (frequency) in the range of 20 Hz to 1000 Hz can be adopted. Further, the display device 12 can display the blood flow in different colors depending on, for example, the direction of the blood flow.
  • two actuators 32 are provided on the back surface of the display panel 33, but the number of actuators 32 provided on the display panel 33 is not limited to two, and one actuator 32 is provided. Or 3 or more can be adopted.
  • the actuator 32 is provided at a position shifted to the left and a position shifted to the right from the center on the back surface of the display panel 33, but the position where the actuator 32 is provided on the display panel 33 is also shown in FIG. It is not limited to the position shown in 4.
  • FIG. 5 is a side view showing a configuration example of the side surface of the display device 12.
  • the display device 12 includes a signal processing unit 31, an actuator 32, and a display panel 33.
  • the signal processing unit 31 and the actuator 32 are arranged on the back surface of the display panel 33.
  • the display panel 33 displays an image corresponding to the image signal supplied from the signal processing unit 31, but also functions as a diaphragm vibrated by the actuator 32.
  • FIG. 6 is a rear view showing a configuration example of the back surface of the display device 12.
  • the signal processing unit 31 is arranged in the center of the back surface of the display panel 33, for example.
  • the actuator 32 is arranged, for example, at a position shifted to the left and a position shifted to the right from the center on the back surface of the display panel 33.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration example of a cross section of the display device 12 of FIG. 6 along the line AA.
  • FIG. 7 shows a configuration example of a cross section of the display device 12 without the actuator 32.
  • the display panel 33 of the display device 12 has, for example, a plate-shaped display cell 111 and an inner plate 112 (opposing plate) arranged to face the display cell 111 via a gap 115.
  • the display cell 111 displays an image corresponding to the image signal and functions as a diaphragm.
  • the display panel 33 further has, for example, a glass substrate 113 arranged in contact with the back surface of the inner plate 112, and a fixing member 114 arranged between the display cell 111 and the inner plate 112.
  • the fixing member 114 has a function of fixing the display cell 111 and the inner plate 112 to each other and a function of a spacer for maintaining the gap 115.
  • the fixing member 114 is arranged, for example, along the outer edge of the display cell 111.
  • the fixing member 114 is composed of, for example, a cushioning layer such as a sponge having adhesive layers on both sides.
  • the inner plate 112 is a substrate that supports the actuator 32.
  • the glass substrate 113 has a higher rigidity than the inner plate 112, and has a role of suppressing bending of the inner plate 112.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration example of a cross section of the display device 12 of FIG. 6 along the line BB.
  • FIG. 8 shows a configuration example of a cross section of the portion of the display device 12 where the actuator 32 is provided.
  • the actuator 32 has, for example, a voice coil, a bobbin around which the voice coil is wound, and a magnetic circuit (none of which is shown).
  • a driving force is generated in the voice coil according to the principle of electromagnetic action.
  • the vibration due to this driving force is transmitted to the display cell 111, and the display cell 111 vibrates.
  • the display cell 111 vibrates in response to the acoustic vibration signal when a current corresponding to the acoustic vibration signal flows through the voice coil of the actuator 32.
  • the inner plate 112 has an opening at a position where the actuator 32 is installed, and has a convex portion 112A for supporting the fixing portion 123 around the opening.
  • the convex portion 112A projects to the side opposite to the display cell 111.
  • the glass substrate 113 has an opening at a position facing the convex portion 112A.
  • the opening provided in the glass substrate 113 has a size capable of inserting the convex portion 112A and the actuator 32.
  • the fixing portion 123 has an opening 123a for fixing the actuator 32 in a state of being inserted.
  • the fixing portion 123 further has a plurality of screw holes 123b through which screws used for fixing the fixing portion 123 to the convex portion 112A are inserted.
  • the actuator 32 is fixed to the inner plate 112 via the fixing portion 123.
  • the vibration transmission member 124 is in contact with, for example, the back surface of the display cell 111 and the bobbin of the actuator 32, and is fixed to the back surface of the display cell 111 and the bobbin of the actuator 32.
  • the vibration transmission member 124 transmits the vibration generated by the driving force generated in the voice coil of the actuator 32 to the display cell 111.
  • the vibration transmitting member 124 is made of, for example, a thermosetting resin, double-sided tape, low-resilience urethane, or the like.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an outline of another external configuration example of the display device 12 of FIG.
  • the display device 12 of FIG. 9 is different from the case of FIG. 4 which does not have the sheet type heater 211 in that the sheet type heater 211 is newly provided.
  • a thin sheet type heater 211 is provided on the back surface of the display panel 33 (display cell 111).
  • the sheet type heater 211 generates heat under the control of the signal processing unit 31, for example, and thereby functions as a temperature control unit that adjusts the temperature of the display panel 33.
  • the display panel 33 is touched. If the display panel 33 feels cold at that time, it may give an inorganic impression.
  • the temperature of the surface (front surface) of the display panel 33 can be raised by the sheet type heater 211.
  • a change in temperature of +3 degrees to +5 degrees can make a person feel a living body. Therefore, in the sheet type heater 211, the temperature of the display panel 33 can be increased by +3 degrees to +5 degrees (for example, from the current temperature of the display panel 33 or the ambient air temperature).
  • the pregnant woman who touches the display panel 33 on which the moving image of the foetation is displayed feels as if she is actually touching the foetation. Can be made to.
  • the sheet type heater 211 is provided on the entire back surface of the display panel 33, but the sheet type heater 211 can be provided only on a part of the back surface of the display panel 33.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an outline of still another external configuration example of the display device 12 of FIG.
  • the two actuators 32 are on the back surface of the display panel 33 in that more than two actuators 32 are scattered on the two-dimensional plane as the back surface of the display panel 33. In addition, it is different from the case of FIG. 4 arranged on a straight line.
  • 12 actuators 32 are arranged in a grid pattern on the back surface of the display panel 33.
  • the display panel 33 can be divided into small areas centered on the position of the actuator 32, and the strength of vibration can be controlled for each small area.
  • the strength of vibration for each small region can be controlled by adjusting (controlling) the acoustic vibration signal supplied from the signal processing unit 31 to the actuator 32 located at the center of each small region.
  • the strength of sound and vibration can be changed for each small area.
  • the heart Vibrations can be output separately for the right atrium, right ventricle, left ventricle, and left ventricle.
  • FIG. 11 is a block diagram showing another electrical configuration example of the display device 12 of FIG.
  • the display device 12 includes a signal processing unit 31, a display panel 33, and a communication unit 221.
  • the display device 12 of FIG. 11 is different from the case of FIG. 3 in that it has the signal processing unit 31 to the display panel 33 and is common to the case of FIG. 3 and is newly provided with the communication unit 221. To do.
  • the communication unit 221 performs wireless communication with an external device, for example, an ultrasonic diagnostic apparatus 11 or another display device configured in the same manner as the display device 12.
  • an external device for example, an ultrasonic diagnostic apparatus 11 or another display device configured in the same manner as the display device 12.
  • the communication unit 221 can receive, for example, an inspection output signal wirelessly transmitted from the ultrasonic diagnostic apparatus 11 or another display device and supply it to the signal processing unit 31.
  • the communication unit 221 can be supplied with the inspection output signal from the ultrasonic diagnostic apparatus 11 from the signal processing unit 31.
  • the communication unit 221 can wirelessly transmit the inspection output signal from the signal processing unit 31 to another display device.
  • the image, sound, and vibration are simultaneously generated according to the inspection output signal (directly) supplied from the ultrasonic diagnostic device 11 to the signal processing unit 31 as in the case of FIG.
  • the image, sound, and vibration can be simultaneously output according to the inspection output signal transmitted from another display device and supplied to the signal processing unit 31.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of another embodiment of the ultrasonic diagnostic system to which the present technology is applied.
  • the ultrasonic diagnostic system 250 includes an ultrasonic diagnostic device 11 and display devices 12 and 13.
  • the ultrasonic diagnostic system 250 of FIG. 12 is common to the ultrasonic diagnostic system 10 of FIG. 1 in that it has the ultrasonic diagnostic device 11 and the display device 12.
  • the ultrasonic diagnostic system 250 is different from the ultrasonic diagnostic system 10 in that a display device (another display device) 13 different from the display device 12 is newly provided.
  • the display devices 12 and 13 are configured as shown in FIG. 11 and have a function of exchanging inspection output signals by wireless communication.
  • the display device 13 is configured to be portable like a tablet, for example.
  • the display device 12 outputs images, sounds, and vibrations in response to the inspection output signal from the ultrasonic diagnostic device 11.
  • the display device 12 becomes the master unit
  • the portable display device 13 becomes the slave unit
  • the display device 12 as the master unit serves as an inspection output from the ultrasonic diagnostic apparatus 11.
  • the signal is transmitted to the display device 13 as a slave unit by wireless communication.
  • the display device 13 receives the inspection output signal from the display device 12, and outputs images, sounds, and vibrations in response to the inspection output signal, similarly to the display device 12.
  • the inspection output signals are shared by the display devices 12 and 13, and similar images, sounds, and vibrations are output according to the inspection output signals.
  • the ultrasonic diagnostic system 250 when the display device 12 is housed in a rack or the like together with the ultrasonic diagnostic device 11, for example, when the pregnant woman to be inspected is undergoing ultrasonic diagnosis. In addition, it may be difficult to touch the display device 12 on which the image of the foetation is displayed.
  • the portable display device 13 if the portable display device 13 is given to the pregnant woman, the pregnant woman can touch the display device 13 while receiving the ultrasonic diagnosis, and can feel the vibration at the same time as viewing the image and sound.
  • the display device 13 can be directly supplied with an inspection output signal from the ultrasonic diagnostic device 11.
  • the specifications of the ultrasonic diagnostic device 11 are changed so that the inspection output signal can be supplied from the ultrasonic diagnostic device 11 not only to the display device 12 but also to both the display devices 12 and 13. There is a need.
  • the inspection output signal supplied from the ultrasonic diagnostic device 11 is transmitted from the display device 12 to the display device 13, the specifications of the ultrasonic diagnostic device 11 do not need to be changed.
  • one display device 13 is provided as a slave unit, but as the slave unit, a plurality of display devices configured in the same manner as the display device 13 can be provided.
  • the family of the subject can also feel the vibration at the same time as viewing the image and sound by using the display device configured in the same manner as the display device 13.
  • the plate-shaped display panel 33 displays an image corresponding to the image signal obtained from the inspection output signal of the ultrasonic diagnostic device 11, and is arranged on the back surface side of the display panel 33.
  • the actuator 32 causes the display panel 33 to output the sound sensed by hearing and the vibration sensed by touch. Therefore, it is possible to provide realistic ultrasonic diagnostic results.
  • the display device 12 can output the vibration of the fetal heartbeat at the same time as displaying the image showing the foetation in the pregnant woman and outputting the fetal heartbeat sound.
  • the pregnant woman can feel the vibration of the foetation's heartbeat by touching the screen of the display device 12 while viewing the image of the foetation and the heartbeat sound of the foetation. Therefore, the pregnant woman can enjoy a realistic sensation as if she were actually touching the foetation.
  • the bezel of the display device 12 can be reduced and the space of the entire display device 12 can be saved.
  • the display device 12 since the sound is output by vibrating the display panel by the actuator 32, it is not necessary to make a hole in the bezel for providing the speaker. Therefore, the display device 12 (the surface of the display device 12) can be configured to be flat, and the cleanability can be improved.
  • the sound is output toward the front (surface) side of the display panel 33 due to the vibration of the display panel 33. Therefore, the sound can be heard clearly as compared with the case where the speaker is provided so as to output the sound on the back side of the display device 12.
  • vibration can be felt at the same time as viewing the image and sound, so that the accuracy of the information that can be recognized from the image, sound, and vibration is improved, and the accuracy of the information that can be recognized from the vibration is improved. It can lead to improvement of the accuracy of diagnosis and treatment based on ultrasonic diagnosis.
  • the temperature of the display panel 33 is raised by about 3 to 5 degrees to give a strong sense of living body, whereby the image displayed on the display panel 33 and the output from the display panel 33 are output. It is possible to make a pregnant woman or the like who feels the vibration output from the display panel 33 feel the reality while listening to the sound.
  • the display devices 12 and 13 are provided with a function of exchanging inspection output signals by wireless communication, and the display device 13 is configured to be portable like a tablet.
  • vibration can be felt at the same time as viewing the image and sound by using the display device 13 even at a position away from the ultrasonic diagnostic device 11.
  • the living body of the predetermined organ can be seen from the area where the predetermined organ of the display panel 33 is projected. It is possible to output sound and vibration such as the movement of a predetermined organ.
  • the series of processing of the signal processing unit 31 can be performed by hardware or software.
  • the programs constituting the software are installed in a microcomputer or the like.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of a computer in which a program for executing the above-mentioned series of processes is installed.
  • the program can be recorded in advance on the hard disk 905 or ROM 903 as a recording medium built in the computer.
  • the program can be stored (recorded) in the removable recording medium 911 driven by the drive 909.
  • a removable recording medium 911 can be provided as so-called package software.
  • examples of the removable recording medium 911 include a flexible disk, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), an MO (Magneto Optical) disk, a DVD (Digital Versatile Disc), a magnetic disk, a semiconductor memory, and the like.
  • the program can be downloaded to the computer via a communication network or a broadcasting network and installed on the built-in hard disk 905. That is, for example, the program transfers wirelessly from a download site to a computer via an artificial satellite for digital satellite broadcasting, or transfers to a computer by wire via a network such as LAN (Local Area Network) or the Internet. be able to.
  • LAN Local Area Network
  • the computer has a built-in CPU (Central Processing Unit) 902, and the input / output interface 910 is connected to the CPU 902 via the bus 901.
  • CPU Central Processing Unit
  • the CPU 902 executes a program stored in the ROM (Read Only Memory) 903 accordingly. .. Alternatively, the CPU 902 loads the program stored in the hard disk 905 into the RAM (Random Access Memory) 904 and executes it.
  • ROM Read Only Memory
  • the CPU 902 performs processing according to the above-mentioned flowchart or processing performed according to the above-mentioned block diagram configuration. Then, the CPU 902 outputs the processing result from the output unit 906 or transmits it from the communication unit 908, and further records it on the hard disk 905, if necessary, via the input / output interface 910.
  • the input unit 907 functions as an interface for inputting data from the outside.
  • the output unit 906 functions as an interface for outputting data to the outside.
  • the system means a set of a plurality of components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and a device in which a plurality of modules are housed in one housing are both systems. ..
  • a display panel that displays an image corresponding to the image signal obtained from the output signal of the ultrasonic diagnostic equipment, and An actuator arranged on the back surface side of the display panel. By vibrating the display panel in response to an acoustic vibration signal obtained from the output signal, the display panel has an acoustically perceived sound and a tactile sensation.
  • ⁇ 4> The display device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the vibration is a vibration related to a living body.
  • ⁇ 5> The display device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the vibration is a vibration having periodicity.
  • ⁇ 6> The display device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the vibration is a vibration having a frequency in the range of 20 Hz to 1000 Hz.
  • ⁇ 7> The display device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, further comprising a temperature control unit for adjusting the temperature of the display panel.
  • ⁇ 8> The display device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, further comprising a communication unit that transmits the output signal to another display device.
  • the display device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8> which is an OLED (Organic Light Emitting Diode) panel or a liquid crystal panel.
  • the display device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8> which is a reflective display panel.
  • An image corresponding to the image signal obtained from the output signal of the ultrasonic diagnostic apparatus is displayed on the display panel, and the image is displayed.
  • the display panel By vibrating the display panel in response to an acoustic vibration signal obtained from the output signal by an actuator arranged on the back surface side of the display panel, the display panel senses the sound perceived by hearing and the sense of touch.
  • a display method that outputs the vibrations that are generated.
  • An ultrasonic probe that emits ultrasonic waves, receives the reflected waves of the ultrasonic waves, and outputs a reflected signal corresponding to the reflected waves.
  • An ultrasonic diagnostic apparatus that generates an output signal by performing signal processing of the reflected signal. Equipped with a display device
  • the display device is A display panel that displays an image corresponding to an image signal obtained from the output signal of the ultrasonic diagnostic apparatus, and a display panel.
  • An actuator arranged on the back surface side of the display panel.

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Abstract

本技術は、リアリティがある超音波診断結果を提供することができるようにする表示装置、表示方法、及び、超音波診断システムに関する。 表示パネルにおいて、超音波診断装置の出力信号から得られる画像信号に対応する画像が表示される。さらに、表示パネルの裏面側に配置されたアクチュエータで、出力信号から得られる音響振動信号に応じて表示パネルを振動させることにより、表示パネルにおいて、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とが出力される。本技術は、例えば、超音波を用いて検査を行う超音波診断システム等に適用することができる。

Description

表示装置、表示方法、及び、超音波診断システム
 本技術は、表示装置、表示方法、及び、超音波診断システムに関し、特に、例えば、リアリティがある超音波診断結果を提供することができるようにする表示装置、表示方法、及び、超音波診断システムに関する。
 例えば、医療用の超音波診断システムとしては、妊婦の腹部に超音波を放射し、その超音波の反射信号により、妊婦の体内の胎児の心音をモニタする心音計がある(例えば、特許文献1を参照)。
特開平08-154933号公報
 近年、リアリティがある超音波診断結果を提供することが要請されている。
 本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、リアリティがある超音波診断結果を提供することができるようにするものである。
 本技術の表示装置は、超音波診断装置の出力信号から得られる画像信号に対応する画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルの裏面側に配置されるアクチュエータであって、前記出力信号から得られる音響振動信号に応じて前記表示パネルを振動させることにより、前記表示パネルに、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力させるアクチュエータとを備える表示装置である。
 本技術の表示方法は、表示パネルに、超音波診断装置の出力信号から得られる画像信号に対応する画像を表示するとともに、前記表示パネルの裏面側に配置されたアクチュエータで、前記出力信号から得られる音響振動信号に応じて前記表示パネルを振動させることにより、前記表示パネルに、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力させる表示方法である。
 本技術の超音波診断システムは、超音波を放射し、前記超音波の反射波を受信して、前記反射波に対応する反射信号を出力する超音波プローブと、前記反射信号の信号処理を行うことにより、出力信号を生成する超音波診断装置と、表示装置とを備え、前記表示装置は、前記超音波診断装置の出力信号から得られる画像信号に対応する画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルの裏面側に配置されるアクチュエータであって、前記出力信号から得られる音響振動信号に応じて前記表示パネルを振動させることにより、前記表示パネルに、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力させるアクチュエータとを有する超音波診断システムである。
 本技術の表示装置、表示方法、及び、超音波診断システムにおいては、表示パネルに、超音波診断装置の出力信号から得られる画像信号に対応する画像が表示される。さらに、前記表示パネルの裏面側に配置されたアクチュエータで、前記出力信号から得られる音響振動信号に応じて前記表示パネルが振動され、これにより、前記表示パネルにおいて、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とが出力される。
本技術を適用した超音波診断システムの一実施の形態の外観構成例を示す斜視図である。 超音波診断装置11の構成例を示すブロック図である。 表示装置12の電気的構成例を示すブロック図である。 表示装置12の外観構成例の概要を示す斜視図である。 表示装置12の側面の構成例を示す側面図である。 表示装置12の背面の構成例を示す背面図である。 表示装置12の断面の構成例を示す断面図である。 表示装置12の断面の構成例を示す断面図である。 表示装置12の他の外観構成例の概要を示す斜視図である。 表示装置12のさらに他の外観構成例の概要を示す斜視図である。 表示装置12の他の電気的構成例を示すブロック図である。 本技術を適用した超音波診断システムの他の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 本技術を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
 <本技術を適用した超音波診断システムの一実施の形態>
 図1は、本技術を適用した超音波診断システムの一実施の形態の外観構成例を示す斜視図である。
 図1において、超音波診断システム10は、例えば、人を検査対象とする医療用の超音波診断システムであり、超音波診断装置11及び表示装置12を有する。なお、本技術は、人以外の生体や、建造物その他の生体以外の物を検査対象とする超音波診断システムに適用することができる。
 超音波診断装置11は、(超音波)プローブ21等を有し、プローブ21から、超音波を放射する。さらに、超音波診断装置11は、検査対象で反射されて戻ってくる超音波の反射波を、プローブ21で受信し、その反射波に対応する電気信号としての反射信号の信号処理を行うことにより、検査対象の内部の情報を含む検査出力信号を生成して出力する。検査出力信号は、例えば、検査対象の内部の様子が映る画像の画像信号や、検査対象の内部の音響の音響信号等を含む。
 表示装置12は、超音波診断装置11が出力する検査出力信号を受信し、その検査出力信号に応じて、(人の)視覚で感知される画像を表示するとともに、聴覚で感知される音響を出力する。さらに、表示装置12は、触覚で感知される振動を出力する。
 ここで、超音波診断システム10において、音響を出力する方法としては、例えば、第1、第2、及び、第3の音響出力法がある。
 第1の音響出力法は、表示装置12とは別に、音響を出力するスピーカ等の音響出力機構を設ける方法である。
 第2の音響出力法は、表示装置12の背面(裏面)に、表示装置12の背面側に音響を出力するように、スピーカを設けて、そのスピーカから音響を出力させる方法である。
 第3の音響出力法は、表示装置12のベゼルにスピーカを設けて、そのスピーカから音響を出力させる方法である。
 第1の音響出力法では、表示装置12とは別に音響出力機構を設けるため、超音波診断システム10全体の体積が大きくなる。そのため、超音波診断システム10を設置するのに必要なスペースが大きくなり、超音波診断システム10を設置する場所が制限されることがある。
 第2の音響出力法では、スピーカが、表示装置12の背面側に音響を出力するように設けられるため、音量が小さくなり、音響が聞き取りにくくなることがある。
 第3の音響出力法では、音響を明確に聞き取ることができるように、ベゼルの、スピーカが設けられた部分に、穴が形成されることがある。
 医療用の超音波診断システム10が使用される医療現場では、表示装置12の表面(画像が表示される表示面(正面))が汚れること、特に、例えば、プローブ21に塗布されるジェル等で汚れることが多い。そのため、表示装置12の表面については、清掃性(清掃のしやすさ)が重視される。
 しかしながら、ベゼルに穴が形成されている場合には、表示装置12の清掃性が悪化する。さらに、ベゼルに形成された穴への汚れの付着は、表示装置12の故障の原因になる。また、ベゼルにスピーカを設ける場合には、ベゼルの面積を一定以上確保する必要があり、表示装置12の表面の面積が増加する。この場合、超音波診断システム10を設置するのに必要なスペースが大きくなり、超音波診断システム10を設置する場所が制限されることがある。
 そこで、表示装置12では、第1ないし第3の音響出力法以外の方法で、音響が出力される。さらに、表示装置12では、上述したように、画像が表示されるとともに、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とが出力されることで、リアリティがある超音波診断結果が提供される。
 <超音波診断装置11の電気的構成例>
 図2は、図1の超音波診断装置11の構成例を示すブロック図である。
 図2において、超音波診断装置11は、プローブ21、送信回路22、受信回路23、Bモード処理回路24、ドプラ処理回路25、信号処理部26、及び、記憶部27を備える。
 プローブ21は、検査対象に超音波を放射し、検査対象で反射された超音波の反射信号を受信する。プローブ21は、複数の圧電振動子等の超音波振動子(図示せず)を有する。複数の超音波振動子は、送信回路22から供給される駆動信号に応じて超音波を発生する。プローブ21は、複数の超音波振動子から発生する超音波を集束させることでビーム状の超音波を検査対象の体内へ送信する。さらに、プローブ21は、検査対象で反射された超音波の反射波を受信して電気信号としての反射信号に変換し、受信回路23に供給する。
 送信回路22は、トリガ発生回路、送信遅延回路、及び、パルサ回路(図示せず)等を有し、プローブ21に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定の周波数で、超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。送信遅延回路は、プローブ21から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な超音波振動子ごとの遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対して与える。トリガ発生回路は、レートパルスにもとづくタイミングで、プローブ21に駆動信号を印加する。送信回路22では、送信遅延回路において、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、超音波振動子面からの送信方向を任意に調整することができる。
 受信回路23は、アンプ回路、A/D(Analog to Digital)変換器、及び、加算器(図示せず)等を有する。受信回路23は、プローブ21からの反射信号に対して各種処理を行って、反射データを生成し、Bモード処理回路24、ドプラ処理回路25、及び、信号処理部26に供給する。アンプ回路は、反射信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行う。A/D変換器は、ゲイン補正処理が施された反射信号をA/D変換し、A/D変換後の反射信号に対して、受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、A/D変換器によって処理された反射信号の加算処理を行って反射データを生成する。加算器の加算処理により、反射信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
 Bモード処理回路24は、受信回路23からの反射データに対して対数増幅、包絡線検波処理などを行って、信号強度が輝度の明るさで表現されるBモードデータを生成し、信号処理部26に供給する。
 ドプラ処理回路25は、受信回路23からの反射データの周波数解析を行い、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの移動体情報を多点について抽出したドプラデータを生成し、信号処理部26に供給する。
 信号処理部26は、検査対象で反射された反射波に応じて、検査対象の内部の画像や音響の信号を含む検査出力信号を生成する。信号処理部26は、Bモード処理回路24からのBモードデータから、検査対象からの反射波の強度を輝度にて表した画像信号(Bモード画像信号)を生成する。また、信号処理部26は、ドプラ処理回路25からのドプラデータから移動体情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらを組み合わせた画像の画像信号(カラードプラ画像信号)を生成する。さらに、信号処理部26は、受信回路23からの反射データから、検査対象の内部の音響の音響信号を生成する。信号処理部26は、以上のような画像信号及び音響信号を含む信号を出力する。信号処理部26が出力する信号は、記憶部27に供給されるとともに、超音波診断装置11が外部に出力する検査出力信号として出力され、超音波診断装置11に接続された表示装置12に供給される。
 記憶部27は、信号処理部26からの信号を記憶する。また、記憶部27は、信号処理部26の信号処理に必要な各種パラメータ等のデータを記憶する。
 <表示装置12の構成例>
 図3は、図1の表示装置12の電気的構成例を示すブロック図である。
 図3において、表示装置12は、信号処理部31、1個以上のアクチュエータ32、及び、表示パネル33を有する。
 信号処理部31には、超音波診断装置11が出力する検査出力信号が供給される。
 信号処理部31は、検査出力信号から、表示パネル33で画像を表示することができる画像信号と、アクチュエータ32が駆動することにより人が感知することができる音響及び振動を出力することができる音響振動信号とを得る。画像信号は、信号処理部31から表示パネル33に供給され、音響振動信号は、信号処理部31からアクチュエータ32に供給される。
 例えば、信号処理部31は、検査出力信号に含まれる画像信号を抽出し、表示パネル33に供給する。
 また、例えば、信号処理部31は、検査出力信号に含まれる音響信号を抽出する。さらに、例えば、信号処理部31は、検査出力信号に含まれる画像信号を用いて画像処理等を行うことにより、その画像信号に対応する画像に映る検査対象の内部(例えば、臓器や、胎児、血流等)の動きを認識し、その動きを表現する振動を生じさせるように、音響信号を加工する。信号処理部31は、加工後の音響信号を、音響を出力させるとともに、振動を出力させる音響振動信号として、アクチュエータ32に供給する。
 音響信号の加工としては、バンドパスフィルタでのフィルタリングを採用することができる。音響信号をバンドパスフィルタでフィルタリングし(イコライズし)、特定の周波数帯域を強調することで、アクチュエータ32の駆動により出力される振動の周波数を制御することができる。
 アクチュエータ32は、表示パネル33の背面に配置される。アクチュエータ32は、信号処理部31からの音響振動信号に応じた音響と振動とを、表示パネル33に出力させる。
 すなわち、アクチュエータ32は、信号処理部31からの音響振動信号に応じて駆動し、表示パネル33を振動させる。アクチュエータ32は、表示パネル33を振動させることにより、表示パネル33に、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力させる。
 表示パネル33は、板状の表示パネルであり、信号処理部31からの画像信号に対応する画像を表示する。さらに、表示パネル33は、アクチュエータ32の駆動に応じて振動し、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力する。
 表示パネル33から音響を出力することは、例えば、フラットパネルスピーカの振動板として表示パネルを用いるアコースティックサーフェスと呼ばれる技術により行うことができる。
 表示パネル33としては、OLED (Organic Light Emitting Diode)パネルや、液晶パネルを採用することができる。また、表示パネル33としては、例えば、いわゆる電子ペーパで採用されている反射型の表示パネルを採用することができる。
 図4は、図1の表示装置12の外観構成例の概要を示す斜視図である。
 表示装置12では、板状の表示パネル33の背面(裏面)に、アクチュエータ32が接触するように配置される。表示装置12では、アクチュエータ32で表示パネル33を振動させることで、表示パネル33に音響を出力させるので、別途スピーカを設ける必要がなく、表示装置12は、表面のベゼルに穴が形成されていないフラットな構造に構成することができる。
 以上のような表示装置12では、検査出力信号から得られる画像信号に対応する画像、例えば、検査対象の内部が映る画像が表示される。同時に、表示装置12では、検査出力信号から得られる音響振動信号に対応する音響及び振動、例えば、検査対象の内部の音響、及び、検査対象の内部の動きを表現する振動が出力される。
 以上のように、表示装置12では、画面から、画像、音響、及び、振動が同時に出力される。
 したがって、ユーザは、検査対象の内部の画像を見つつ、その検査対象の内部で発生する音を聴きながら、表示装置12の画面にタッチすることで、その検査対象の内部の動きを表現する振動を感じることができる。その結果、表示装置12によれば、視覚、聴覚、及び、触覚で同時に感知される、リアリティがある超音波診断結果を提供することができる。
 ここで、医療用の超音波診断システム10による超音波診断では、生体である人を検査対象として、超音波診断が行われる。この場合、表示装置12では、検査対象の生体に関する画像、例えば、生体内の臓器や胎児等が映る画像が表示される。また、表示装置12では、検査対象の生体に関する音響、例えば、生体内の臓器の生体音(鼓動等)や脈拍等の音響が出力される。さらに、表示装置12では、検査対象の生体に関する振動、例えば、生体内の臓器の動きや脈拍等の振動が出力される。
 例えば、表示装置12では、妊婦の体内の胎児が映る画像、例えば、3D(Dimension)の動画(立体動画)を表示することができる。同時に、表示装置12では、胎児の鼓動音を出力するとともに、胎児の鼓動の振動を出力することができる。この場合、例えば、被験者である妊婦は、表示装置12に表示された画像により、胎児を見ることができる。さらに、妊婦は、表示装置12の胎児が映る領域から、胎児の鼓動音を聞くことができる。そして、妊婦は、表示装置12の画面をタッチすることにより、胎児の鼓動の振動を、触覚で感じることができる。
 以上のように、胎児の動画の表示、及び、胎児の鼓動音の出力とともに、胎児の鼓動の振動の出力を行うことで、妊婦にとっての超音波診断のエンタテインメント性を向上させることができる。
 また、例えば、表示装置12では、患者の臓器が映る画像を表示し、同時に、臓器の生体音を出力するとともに、臓器の動き等の振動を出力することができる。この場合、患者や超音波診断システム10を操作する操作者等は、表示装置12に表示された画像により、臓器を観察することができる。さらに、患者や操作者等は、表示装置12の臓器が映る領域から、臓器の生体音を聞くことができる。そして、患者や操作者等は、表示装置12の画面をタッチすることにより、臓器の動き等の振動を、触覚で感じることができる。
 表示装置12から出力する振動としては、例えば、脈拍や臓器の動き等(心臓の鼓動等)を表現するような周期性がある振動を採用することができる。また、表示装置12から出力する振動としては、人が感知しやすい振動、例えば、周波数(振動数)が、20Hzないし1000Hzの範囲の振動を採用することができる。さらに、表示装置12では、例えば、血流の向きによって、血流を、異なる色で表示することができる。
 なお、図4では、表示パネル33の背面に、複数としての2個のアクチュエータ32が設けられているが、表示パネル33に設けるアクチュエータ32の数は2個に限定されるものではなく、1個や3個以上を採用することができる。
 また、図4では、表示パネル33の背面の、中央から左にずれた位置と右にずれた位置とに、アクチュエータ32が設けられているが、表示パネル33にアクチュエータ32を設ける位置も、図4に示した位置に限定されるものではない。
 図5は、表示装置12の側面の構成例を示す側面図である。
 表示装置12は、図3で説明したように、信号処理部31、アクチュエータ32、及び、表示パネル33を有する。
 信号処理部31及びアクチュエータ32は、表示パネル33の背面に配置される。表示パネル33は、信号処理部31から供給される画像信号に対応する画像を表示するが、アクチュエータ32によって振動される振動板としても機能する。
 図6は、表示装置12の背面の構成例を示す背面図である。
 表示装置12では、信号処理部31は、例えば、表示パネル33の背面の中央に配置される。アクチュエータ32は、例えば、表示パネル33の背面の、中央から左にずれた位置と右にずれた位置とに配置される。
 図7は、図6の表示装置12のA-A線での断面の構成例を示す断面図である。
 図7は、表示装置12の、アクチュエータ32がない部分の断面の構成例を示している。
 表示装置12の表示パネル33は、例えば、板状の表示セル111と、空隙115を介して表示セル111と対向配置されたインナープレート112(対向プレート)とを有する。表示セル111は、画像信号に対応する画像を表示するとともに、振動板として機能する。
 表示パネル33は、さらに、例えば、インナープレート112の背面に接して配置されたガラス基板113と、表示セル111とインナープレート112との間に配置された固定部材114とを有する。
 固定部材114は、表示セル111とインナープレート112とを互いに固定する機能と、空隙115を維持するスペーサとしての機能とを有する。固定部材114は、例えば、表示セル111の外縁に沿って配置されている。固定部材114は、例えば、両面に接着層を有するスポンジなどの緩衝層によって構成される。
 インナープレート112は、アクチュエータ32を支持する基板である。ガラス基板113は、インナープレート112よりも高い剛性を有し、インナープレート112の撓みを抑える役割を有する。
 図8は、図6の表示装置12のB-B線での断面の構成例を示す断面図である。
 図8は、表示装置12の、アクチュエータ32が設けられた部分の断面の構成例を示している。
 ここで、アクチュエータ32は、例えば、ボイスコイル、ボイスコイルを巻き付けるボビン、及び、磁気回路(いずれも図示せず)を有する。アクチュエータ32では、ボイスコイルに電流が流れると、電磁作用の原理に従ってボイスコイルに駆動力が発生する。この駆動力による振動が、表示セル111に伝達され、表示セル111が振動する。アクチュエータ32のボイスコイルに音響振動信号に対応する電流が流れることで、表示セル111は、音響振動信号に応じて振動する。
 表示装置12の表示パネル33において、インナープレート112は、アクチュエータ32を設置する箇所に開口を有し、その開口の周囲に、固定部123を支持するための凸部112Aを有する。凸部112Aは、表示セル111とは反対側に突出している。ガラス基板113は、凸部112Aと対向する位置に開口を有する。ガラス基板113に設けられた開口は、凸部112A及びアクチュエータ32を挿通することが可能な大きさとなっている。
 固定部123は、アクチュエータ32を挿通させた状態で固定する開口123aを有する。固定部123は、さらに、固定部123を凸部112Aに固定する際に使用するネジを挿通させる複数のネジ穴123bを有する。アクチュエータ32は、固定部123を介して、インナープレート112に固定される。
 振動伝達部材124は、例えば、表示セル111の裏面と、アクチュエータ32のボビンとに接しており、表示セル111の裏面と、アクチュエータ32のボビンとに固定される。振動伝達部材124は、アクチュエータ32のボイスコイルに発生する駆動力による振動を、表示セル111に伝達する。振動伝達部材124は、例えば、熱硬化性樹脂、両面テープ、又は、低反発ウレタンなどによって構成される。
 <表示装置12の他の構成例>
 図9は、図1の表示装置12の他の外観構成例の概要を示す斜視図である。
 なお、図中、図4の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
 図9の表示装置12は、シート型ヒータ211が新たに設けられている点で、シート型ヒータ211を有しない図4の場合と相違する。
 図9の表示装置12では、表示パネル33(表示セル111)の背面に、薄いシート型ヒータ211が設けられている。シート型ヒータ211は、例えば、信号処理部31の制御に従って発熱し、これにより、表示パネル33の温度を調整する温度調節部として機能する。
 例えば、図4で説明したように、妊婦が、胎児が映る動画が表示された表示パネル33にタッチして、胎児の鼓動の振動を、触覚で感じることができても、表示パネル33にタッチしたときに、表示パネル33に冷たさを感じると、無機質な印象を受けることがある。
 そこで、表示装置12では、シート型ヒータ211によって、表示パネル33の表面(正面)の温度を上昇させることができる。例えば、+3度ないし+5度の温度の変化によれば、人に生体を感じさせることができる。そこで、シート型ヒータ211では、表示パネル33の温度を、(例えば、現在の表示パネル33の温度や周囲の気温から)+3度ないし+5度だけ上昇させることができる。
 以上のように、表示パネル33の温度を上昇させることで、例えば、胎児が映る動画が表示された表示パネル33にタッチした妊婦に、実際に、胎児に触れているかのような臨場感を感じさせることができる。
 なお、図9では、表示パネル33の背面の全体に、シート型ヒータ211が設けられているが、シート型ヒータ211は、表示パネル33の背面の一部にだけ設けることができる。
 図10は、図1の表示装置12のさらに他の外観構成例の概要を示す斜視図である。
 なお、図中、図4の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
 図10の表示装置12は、2個より多い個数のアクチュエータ32が、表示パネル33の背面としての2次元平面上に点在している点で、2個のアクチュエータ32が、表示パネル33の背面に、直線上に配置されている図4の場合と相違する。
 図10では、12個のアクチュエータ32が、表示パネル33の背面に、格子状に配置されている。
 この場合、表示パネル33を、アクチュエータ32の位置を中心とする小領域に区分けし、小領域ごとに、振動の強弱を制御することができる。小領域ごとの振動の強弱の制御は、信号処理部31から、各小領域の中心に位置するアクチュエータ32に供給する音響振動信号を調節(制御)することにより行うことができる。
 以上のように、表示パネル33を小領域に区分けし、小領域ごとの振動の強弱を制御することにより、小領域ごとに、音響及び振動の強弱を変化させることができる。
 小領域ごとに、振動の強弱を変化させることで、例えば、血流の方向を感じさせるような振動を出力することや、表示パネル33に心臓が映る画像が表示されている場合に、心臓の右心房、右心室、左心房、及び、左心室の別に、振動を出力することができる。
 図11は、図1の表示装置12の他の電気的構成例を示すブロック図である。
 なお、図中、図3の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
 図11において、表示装置12は、信号処理部31ないし表示パネル33、及び、通信部221を有する。
 したがって、図11の表示装置12は、信号処理部31ないし表示パネル33を有する点で、図3の場合と共通し、通信部221が新たに設けられている点で、図3の場合と相違する。
 通信部221は、外部の機器、例えば、超音波診断装置11や、表示装置12と同様に構成される他の表示装置との間で、無線通信を行う。
 通信部221は、例えば、超音波診断装置11や他の表示装置から無線で送信されてくる検査出力信号を受信し、信号処理部31に供給することができる。
 また、通信部221には、信号処理部31から、超音波診断装置11からの検査出力信号を供給することができる。通信部221は、信号処理部31からの検査出力信号を、他の表示装置に、無線で送信することができる。
 図11の表示装置12では、図3の場合と同様に、超音波診断装置11から信号処理部31に(直接)供給される検査出力信号に応じて、画像、音響、及び、振動を、同時に出力する他、他の表示装置から送信され、信号処理部31に供給される検査出力信号に応じて、画像、音響、及び、振動を、同時に出力することができる。
 <本技術を適用した超音波診断システムの他の一実施の形態>
 図12は、本技術を適用した超音波診断システムの他の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
 なお、図中、図1の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
 図12において、超音波診断システム250は、超音波診断装置11、並びに、表示装置12及び13を有する。
 したがって、図12の超音波診断システム250は、超音波診断装置11及び表示装置12を有する点で、図1の超音波診断システム10と共通する。但し、超音波診断システム250は、表示装置12とは別の表示装置(他の表示装置)13が新たに設けられている点で、超音波診断システム10と相違する。
 図12において、表示装置12及び13は、図11に示したように構成され、無線通信により検査出力信号をやりとりする機能を有する。
 表示装置13は、例えば、タブレットのように携帯可能に構成される。
 図12の超音波診断システム250では、表示装置12は、超音波診断装置11からの検査出力信号に応じて、画像、音響、及び、振動を出力する。
 さらに、超音波診断システム250では、表示装置12が親機になるととともに、携帯可能な表示装置13が子機となって、親機としての表示装置12が、超音波診断装置11からの検査出力信号を、無線通信により、子機としての表示装置13に送信する。
 表示装置13は、表示装置12からの検査出力信号を受信し、その検査出力信号に応じて、表示装置12と同様に、画像、音響、及び、振動を出力する。
 以上のように、超音波診断システム250では、表示装置12及び13において、検査出力信号がいわば共有され、その検査出力信号に応じて、同様の画像、音響、及び、振動が出力される。
 ここで、超音波診断システム250において、表示装置12が、超音波診断装置11とともに、ラック等に収納されている場合には、例えば、検査対象としての妊婦が、超音波診断を受けているときに、胎児が映る画像が表示された表示装置12にタッチすることが困難であることがある。
 この場合、妊婦に、携帯可能な表示装置13を渡せば、妊婦は、超音波診断を受けながら、表示装置13にタッチし、画像及び音響の視聴と同時に、振動を感じることができる。
 なお、表示装置13には、超音波診断装置11から、検査出力信号を直接供給することができる。但し、この場合、超音波診断装置11から、表示装置12だけでなく、表示装置12及び13の両方に、検査出力信号を供給することができるように、超音波診断装置11の仕様を変更する必要がある。これに対して、表示装置12から、超音波診断装置11から供給を受けた検査出力信号を、表示装置13に送信する場合には、超音波診断装置11の仕様を変更せずに済む。
 また、図12では、子機として、1個の表示装置13を設けることとしたが、子機としては、表示装置13と同様に構成される複数の表示装置を設けることができる。例えば、被験者の家族も表示装置13と同様に構成された表示装置を使うことで、画像及び音響の視聴と同時に、振動を感じることができる。
 以上のように、表示装置12では、板状の表示パネル33に、超音波診断装置11の検査出力信号から得られる画像信号に対応する画像を表示するとともに、表示パネル33の裏面側に配置されたアクチュエータ32で、検査出力信号から得られる音響振動信号に応じて表示パネル33を振動させることにより、表示パネル33に、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力させる。したがって、リアリティがある超音波診断結果を提供することができる。
 例えば、表示装置12では、妊婦の体内の胎児が映る画像の表示、及び、胎児の鼓動音の出力と同時に、胎児の鼓動の振動を出力することができる。この場合、妊婦は、胎児が映る画像、及び、胎児の鼓動音を視聴するとともに、表示装置12の画面をタッチすることにより、胎児の鼓動の振動を、触覚で感じることができる。したがって、妊婦は、実際に、胎児に触れているかのような、リアリティがある感覚を享受することができる。
 さらに、表示装置12では、表示パネル33の背面にアクチュエータ32が配置されるので、表示装置12のベゼルを縮小し、表示装置12全体の省スペース化を図ることができる。
 また、表示装置12では、アクチュエータ32により表示パネルを振動させることで、音響を出力するので、ベゼルにスピーカを設けるための穴を開ける必要がない。したがって、表示装置12(の表面)をフラットに構成することができ、清掃性を向上させることができる。
 さらに、表示装置12によれば、表示パネル33が振動とすることにより、表示パネル33の正面(表面)側に向かって、音響が出力される。したがって、スピーカを、表示装置12の背面側に音響を出力するように設ける場合に比較して、音響を明瞭に聞き取ることができる。
 また、表示装置12によれば、画像及び音響の視聴と同時に、振動を感じることができるので、その画像、音響、及び、振動から認識することができる情報の精度が向上し、医療現場での超音波診断に基づく診断や治療の精度の向上につなげることができる。
 さらに、表示装置12において、表示パネル33の温度を3度ないし5度程度上昇させることで、生体感を強く感じさせ、これにより、表示パネル33に表示される画像、及び、表示パネル33から出力される音響を視聴するとともに、表示パネル33から出力される振動を感じる妊婦等に、リアリティを感じさせることができる。
 また、表示パネル33から出力される振動の周波数として、20Hzないし1000Hzの範囲の周波数を採用する場合には、人が感知しやすい振動を与えることができ、人が振動を精度良く感じることができる。
 さらに、図12及び図13で説明したように、表示装置12及び13に、無線通信により検査出力信号をやりとりする機能を搭載し、表示装置13を、タブレットのように携帯可能に構成するとともに、表示装置12から表示装置13に検査出力信号を送信することにより、超音波診断装置11から離れた位置でも、表示装置13を用いて、画像及び音響の視聴と同時に、振動を感じることができる。
 また、図11で説明したように、表示パネル33の小領域に区分けし、各小領域にアクチュエータ32を配置することで、表示パネル33の所定の臓器が映る領域から、その所定の臓器の生体音の出力、及び、その所定の臓器の動き等の振動の出力を行うことができる。
 さらに、各小領域のアクチュエータ32による振動の強弱を制御することで、表示パネル33がタッチされたときに、血流の方向等を感じさせることができる。なお、血流の方向の情報は、超音波診断装置11において、検査出力信号に含めることができる。
 <本技術を適用したコンピュータの説明>
 信号処理部31の一連の処理は、ハードウエアにより行うこともできるし、ソフトウエアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウエアによって行う場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、マイクロコンピュータ等にインストールされる。
 図13は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
 プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのハードディスク905やROM903に予め記録しておくことができる。
 あるいはまた、プログラムは、ドライブ909によって駆動されるリムーバブル記録媒体911に格納(記録)しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体911は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。ここで、リムーバブル記録媒体911としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto Optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリ等がある。
 なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体911からコンピュータにインストールする他、通信網や放送網を介して、コンピュータにダウンロードし、内蔵するハードディスク905にインストールすることができる。すなわち、プログラムは、例えば、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することができる。
 コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)902を内蔵しており、CPU902には、バス901を介して、入出力インタフェース910が接続されている。
 CPU902は、入出力インタフェース910を介して、ユーザによって、入力部907が操作等されることにより指令が入力されると、それに従って、ROM(Read Only Memory)903に格納されているプログラムを実行する。あるいは、CPU902は、ハードディスク905に格納されたプログラムを、RAM(Random Access Memory)904にロードして実行する。
 これにより、CPU902は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU902は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース910を介して、出力部906から出力、あるいは、通信部908から送信、さらには、ハードディスク905に記録等させる。
 なお、入力部907は、外部からデータを入力するインタフェースとして機能する。出力部906は、外部にデータを出力するインタフェースとして機能する。
 ここで、本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
 なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
 また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
 なお、本技術は、以下の構成をとることができる。
 <1>
 超音波診断装置の出力信号から得られる画像信号に対応する画像を表示する表示パネルと、
 前記表示パネルの裏面側に配置されるアクチュエータであって、前記出力信号から得られる音響振動信号に応じて前記表示パネルを振動させることにより、前記表示パネルに、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力させるアクチュエータと
 を備える表示装置。
 <2>
 前記画像は、生体に関する画像である
 <1>に記載の表示装置。
 <3>
 前記音響は、生体に関する音響である
 <1>又は<2>に記載の表示装置。
 <4>
 前記振動は、生体に関する振動である
 <1>ないし<3>のいずれかに記載の表示装置。
 <5>
 前記振動は、周期性がある振動である
 <1>ないし<4>のいずれかに記載の表示装置。
 <6>
 前記振動は、周波数が20Hzないし1000Hzの範囲の振動である
 <1>ないし<5>のいずれかに記載の表示装置。
 <7>
 前記表示パネルの温度を調節する温度調節部をさらに備える
 <1>ないし<6>のいずれかに記載の表示装置。
 <8>
 前記出力信号を、他の表示装置に送信する通信部をさらに備える
 <1>ないし<7>のいずれかに記載の表示装置。
 <9>
 前記表示パネルは、OLED (Organic Light Emitting Diode)パネル又は液晶パネルである
 <1>ないし<8>のいずれかに記載の表示装置。
 <10>
 前記表示パネルは、反射型の表示パネルである
 <1>ないし<8>のいずれかに記載の表示装置。
 <11>
 複数の前記アクチュエータを備える
 <1>ないし<10>のいずれかに記載の表示装置。
 <12>
 表示パネルに、超音波診断装置の出力信号から得られる画像信号に対応する画像を表示するとともに、
 前記表示パネルの裏面側に配置されたアクチュエータで、前記出力信号から得られる音響振動信号に応じて前記表示パネルを振動させることにより、前記表示パネルに、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力させる
 表示方法。
 <13>
 超音波を放射し、前記超音波の反射波を受信して、前記反射波に対応する反射信号を出力する超音波プローブと、
 前記反射信号の信号処理を行うことにより、出力信号を生成する超音波診断装置と、
 表示装置と
 を備え、
 前記表示装置は、
 前記超音波診断装置の出力信号から得られる画像信号に対応する画像を表示する表示パネルと、
 前記表示パネルの裏面側に配置されるアクチュエータであって、前記出力信号から得られる音響振動信号に応じて前記表示パネルを振動させることにより、前記表示パネルに、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力させるアクチュエータと
 を有する
 超音波診断システム。
 10 超音波診断システム, 11 超音波診断装置, 12,13 表示装置, 21 プローブ, 22 送信回路, 23 受信回路, 24 Bモード処理回路, 25 ドプラ処理回路, 26 信号処理部, 27 記憶部, 31 信号処理部, 32 アクチュエータ, 33 表示パネル, 111 表示セル, 112 インナープレート, 112A 凸部, 113 ガラス基板, 114 固定部材, 115 空隙, 123 固定部, 123a 開口, 123b ネジ穴, 124 振動伝達部材, 211 シート型ヒータ, 221 通信部, 901 バス, 902 CPU, 903 ROM, 904 RAM, 905 ハードディスク, 906 出力部, 907 入力部, 908 通信部, 909 ドライブ, 910 入出力インタフェース, 911 リムーバブル記録媒体

Claims (13)

  1.  超音波診断装置の出力信号から得られる画像信号に対応する画像を表示する表示パネルと、
     前記表示パネルの裏面側に配置されるアクチュエータであって、前記出力信号から得られる音響振動信号に応じて前記表示パネルを振動させることにより、前記表示パネルに、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力させるアクチュエータと
     を備える表示装置。
  2.  前記画像は、生体に関する画像である
     請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記音響は、生体に関する音響である
     請求項1に記載の表示装置。
  4.  前記振動は、生体に関する振動である
     請求項1に記載の表示装置。
  5.  前記振動は、周期性がある振動である
     請求項1に記載の表示装置。
  6.  前記振動は、周波数が20Hzないし1000Hzの範囲の振動である
     請求項1に記載の表示装置。
  7.  前記表示パネルの温度を調節する温度調節部をさらに備える
     請求項1に記載の表示装置。
  8.  前記出力信号を、他の表示装置に送信する通信部をさらに備える
     請求項1に記載の表示装置。
  9.  前記表示パネルは、OLED (Organic Light Emitting Diode)パネル又は液晶パネルである
     請求項1に記載の表示装置。
  10.  前記表示パネルは、反射型の表示パネルである
     請求項1に記載の表示装置。
  11.  複数の前記アクチュエータを備える
     請求項1に記載の表示装置。
  12.  表示パネルに、超音波診断装置の出力信号から得られる画像信号に対応する画像を表示するとともに、
     前記表示パネルの裏面側に配置されたアクチュエータで、前記出力信号から得られる音響振動信号に応じて前記表示パネルを振動させることにより、前記表示パネルに、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力させる
     表示方法。
  13.  超音波を放射し、前記超音波の反射波を受信して、前記反射波に対応する反射信号を出力する超音波プローブと、
     前記反射信号の信号処理を行うことにより、出力信号を生成する超音波診断装置と、
     表示装置と
     を備え、
     前記表示装置は、
     前記超音波診断装置の出力信号から得られる画像信号に対応する画像を表示する表示パネルと、
     前記表示パネルの裏面側に配置されるアクチュエータであって、前記出力信号から得られる音響振動信号に応じて前記表示パネルを振動させることにより、前記表示パネルに、聴覚で感知される音響と、触覚で感知される振動とを出力させるアクチュエータと
     を有する
     超音波診断システム。
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