DE102004044007A1

DE102004044007A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bedienen von Ultraschallsystemen

Info

Publication number: DE102004044007A1
Application number: DE200410044007
Authority: DE
Inventors: Miachel Joseph Brookfield Washburn; Brooks Matthew Milwaukee Hawley; Scot David Muskego Prichard
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2005-05-25
Also published as: US7698142B2; JP4691341B2; US20050131700A1; US7052459B2; JP2005081155A; US20050054920A1

Abstract

Geschaffen sind ein Verfahren und System, das die Bedienung eines Ultraschallsystems (10) über eine Anwenderschnittstelle ermöglicht. Die Anwenderschnittstelle zum Bedienen des Ultraschallsystems weist eine Vielzahl auswählbarer Elemente (160, 190) zum Steuern des Betriebs des Ultraschallsystems und eine Anzahl von Feldnamen (212) auf. Jeder Feldname entspricht einem der auswählbaren Elemente und assoziiert (verbindet) Steuerbefehle mit den auswählbaren Elementen.

Description

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft ganz allgemein Ultraschallsysteme und insbesondere Verfahren und Vorrichtungen, die dazu dienen, Ultraschallsysteme zu bedienen.

In vielen typischen Ultraschallsystemen, die beispielsweise ein Ultraschallgerät oder einen Scanner aufweisen, steht einem Anwender eine umfangreicher Satz von Bedienungselementen zum Steuern des Ultraschallsystems zur Verfügung. Diese Bedienungselemente dienen dazu, den Betrieb und/oder das Verhalten des Ultraschallgeräts zu steuern. Da der physische Raum auf dem Ultraschallgerät beschränkt ist, ist es häufig nicht möglich sämtliche Bedienungselemente auf einmal verfügbar (d.h. zugänglich) zu machen. Ein Anwender ist daher nicht in der Lage, zu jedem Zeitpunkt auf sämtliche Bedienungselemente zuzugreifen.

Ein üblicher Weg, um die für die Bedienungselemente vorhandenen räumlichen Beschränkungen zu bewältigen, ist die Verwendung eines Eingabegeräts, beispielsweise eines Touch-Panels (Sensorfelds) mit Bildschirmbedienelementen, oder eine sonstige auswählbare Eingabeoberfläche. Der Inhalt der auswählbaren Eingabeoberfläche, beispielsweise die angezeigten speziellen Bedienungsfunktionen, wechselt gewöhnlich mit dem Anwendungszweck des Ultraschallgeräts (beispielsweise basierend auf dem auszuführenden speziellen Arbeitsschritt). Zu einem gegebenen Zeitpunkt stehen einem Anwender daher lediglich die für den speziellen Betriebsmodus erforderlichen Bedienungselemente zur Betätigung zur Verfügung.

Zusätzlich können Sprachsteuerbefehle zum Bedienen eines Ultraschallsystems eingesetzt werden. Hier wiederum kann der Befehlssatz wegen des großen Satzes von Bedienelementen sehr umfangreich ausfallen, falls jedem Bedienungselement ein eigener Sprachsteuerbefehl zugewiesen wird. Ein derartig umfangreicher Befehlssatz kann die Treffsicherheit des Spracherkennungssystems reduzieren, die Schnelligkeit der Befehlserkennung bremsen, Fehlinterpretation von Steuerbefehlen aufgrund von Ähnlichkeiten vieler Steuerbefehle nach sich ziehen und/oder einem Anwender ein Einprägen der vollständigen Liste der Steuerbefehle erschweren. Falls der Anwender Bedienungsfunktionen nach einer Installation des Ultraschallgeräts einrichtet, ist es darüber hinaus schwierig, dann noch eine Möglichkeit zu schaffen, um diese Bedienungsfunktionen durch Sprachsteuerbefehle zu betätigen.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

In einem Ausführungsbeispiel ist eine Anwenderschnittstelle zum Bedienen eines Ultraschallsystems geschaffen. Zu der Anwenderschnittstelle gehören eine Vielzahl auswählbarer Elemente zum Steuern des Betriebs des Ultraschallsystems und eine Vielzahl von Feldnamen. Jeder Feldname entspricht einem der Vielzahl auswählbarer Elemente und assoziiert Steuerbefehle mit den auswählbaren Elementen.

In noch einem Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Bedienen eines Ultraschallsystems vorgesehen. Das Verfahren beinhaltet ein Assoziieren eines Satzes von Feldnamen mit einer Vielzahl von Arbeitsschritten zum Steuern des Ultraschallsystems, ein Entgegennehmen von Steuerbefehlen und ein Durchführen von Arbeitsschritten auf der Grundlage der empfangenen Steuerbefehle, die einem oder mehreren aus dem Satz von Feldnamen entsprechen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ultraschallsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines mittels des Systems nach 1 akquirierten Echtzeitvolumens, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt ein Ultraschallsystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anwendereingabevorrichtung eines Ultraschallsystems, das einen exemplarischen Steuerbildschirm auf einem Display anzeigt.
5 zeigt die Anwendereingabevorrichtung nach 4, wobei diese einen anderen exemplarischen Steuerbildschirm auf einem Display anzeigt.
6 zeigt ein Blockschaltbild eines Sprachsteuerbefehl-Erkennungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine Referenztabelle des Sprachsteuerbefehl-Erkennungssystems nach 6 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Spracherkennungsprozedur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsbeispiele von Ultraschallsystemen und Verfahren zum Bedienen derartiger Systeme sind im Einzelnen weiter unten erläutert. Zunächst wird eine detaillierte Beschreibung exemplarischer Ultraschallsysteme unterbreitet, gefolgt von einer ausführlichen Beschreibung vielfältiger Ausführungsbeispiele einer Anwendereingabevorrichtung zum Steuern des Betriebes von Ultraschallsystemen.
1 veranschaulicht ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Ultraschallsystems 10. Das Ultraschall system 10 enthält eine Sonde 11, beispielsweise einen Transducer, der mit einem Sender 12 und einem Empfänger 14 verbunden ist. Die Sonde 11 sendet Ultraschallpulse aus und empfängt von Strukturen innerhalb eines gescannten Ultraschallvolumens 16 ausgehende Echos. Ein Arbeitsspeicher 20 speichert von dem Empfänger 14 ausgegebene Ultraschalldaten, die von dem gescannten Ultraschallvolumen 16 abgeleitet sind. Das Volumen 16 kann durch vielfältige Techniken gewonnen werden, beispielsweise Bildgebung in Echtzeit, Volumenscannen, Scannen mit Transducern, die Positionierungssensoren aufweisen, Freihandscannen unter Verwendung eines Volumenelementkorrelationsverfahrens oder Scannen mit Matrix-Array-Transducern und dergleichen.
Die Sonde 11 wird beispielsweise während des Scannen eines interessierenden Bereichs (ROI = Region Of Interest) entlang einem geraden oder gekrümmten Pfad bewegt. An jeder geraden oder gekrümmten Position akquiriert die Sonde 11 Scanebenen 18. Die Scanebenen 18 werden für eine Dicke gesammelt, z.B. aus einer Gruppe oder einem Satz benachbarter Scanebenen 18. Die Scanebenen 18 werden in dem Arbeitsspeicher 20 gespeichert und anschließend an einen Volumenscanwandler 42 übermittelt. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Sonde 11 Zeilen anstelle von Scanebenen 18 akquirieren, und der Arbeitsspeicher 20 kann die durch die Sonde 11 erhaltenen Zeilen anstelle der Scanebenen 18 speichern. Der Volumenscanwandler 42 kann anstelle der Scanebenen 18 durch die Sonde 11 akquirierte Zeilen speichern. Der Volumenscanwandler 42 nimmt über eine Schichtbilddickenvorgabevorrichtung 40 einen Schichtbilddickenvorgabewert entgegen, der die Dicke eines Schichtbilds kennzeichnet, das anhand der Scanebenen 18 zu erzeugen ist. Der Volumenscanwandler 42 erzeugt anhand mehrerer benachbarter Scanebenen 18 ein Datenschichtbild. Die Anzahl benachbarter Scanebenen 18, die zum Erstellen jedes Datenschichtbilds akquiriert werden, hängt von der über die Schichtbilddickenvorgabevorrichtung 40 ausgewählten Dicke ab. Das Datenschichtbild wird in einem Schichtbildspeicher 44 gespeichert, und ein Volumenrenderingprozessor 46 greift auf diesen zu. Der Volumenrenderingprozessor 46 führt an dem Datenschichtbild ein Volumenrendern durch. Die von dem Volumenrenderingprozessor 46 ausgegebenen Daten werden an einen Videoprozessor 50 und an ein Display 60 übermittelt.
Die Position jedes Echosignalabtastwerts (Volumenelements) ist durch geometrische Genauigkeit (d. h. den Abstand von einem Volumenelement zum nächsten) und durch eine Ultraschallantwort (sowie durch von der Ultraschallantwort abgeleitete Werte) definiert. Geeignete Ultraschallantworten sind beispielsweise Graustufen-, Colour-Flow-Werte und Angio- oder Power-Doppler-Daten.
Es ist zu beachten, dass das Ultraschallsystem 10 zusätzliche oder andersartige Komponenten enthalten kann. Beispielsweise kann eine Anwenderschnittstelle oder Eingabevorrichtung vorgesehen sein und verwendet werden, um den Betrieb des Ultraschallsystems 10 zu steuern, beispielsweise, um die Eingaben von Patientendaten, Scanparametern, einen Wechsel eines Scan-Modus und dergleichen zu ermöglichen.
2 veranschaulicht ein durch das Ultraschallsystem 10 nach 1 akquiriertes Echtzeitvolumen 16. Es ist zu beachten, dass das Ultraschallsystem 100 nach 3, wie es nachstehend beschrieben ist, ebenfalls verwendet werden kann, um das Echtzeitvolumen 16 zu akquirieren. Das Volumen 16 umfasst einen sektorförmigen Querschnitt mit radialen Rändern 22 und 24, die unter einem Winkel 26 divergieren. Die (in 1 gezeigte) Sonde 11 fokussiert elektronisch Ultraschallpulse und lenkt diese in Längsrichtung, so dass diese entlang benachbarten Abtastzeilen in jeder Scanebene 18 scannen, und fokussiert bzw. lenkt die Ultraschallpulse in seitlicher Richtung elektronisch oder mechanisch, um benachbarte Scanebenen 18 zu scannen. Die durch die Sonde 11 akquirierten und in 1 veranschaulichten Scanebenen 18 werden in dem Arbeitsspeicher 20 gespeichert und werden durch den Volumenscanwandler 42 von sphärischen zu kartesischen Koordinaten scankonvertiert. Von dem Volumenscanwandler 42 wird ein mehrere Scanebenen enthaltendes Volumen ausgegeben und als eine Renderingbox 30 in dem Schichtbildspeicher 44 gespeichert. Die Renderingbox 30 in dem Schichtbildspeicher 44 wird aus mehreren benachbarten Bildebenen 34 aufgebaut.
Die Abmessungen der Renderingbox 30 können hinsichtlich einer Dicke 32, Breite 36 und Höhe 38 des Schichtbilds mittels einer Anwenderschnittstelle oder Eingabevorrichtung von einem Bediener vorgegeben werden. Der Volumenscanwandler 42 kann durch die Schichtbilddickeneingabevorrichtung 40 gesteuert werden, um den Parameter der Dicke des Schichtbilds einzustellen, so dass eine Renderingbox 30 der gewünschten Dicke entsteht. Die Renderingbox 30 legt den Bereich des gescannten Volumens 16 fest, an dem das Volumenrendering vorgenommen wird. Der Volumenrenderingprozessor 46 greift auf den Schichtbildspeicher 44 zu und führt entlang der Schichtbilddicke 32 der Renderingbox 30 ein Rendern durch.
Mit Bezugnahme auf 1 und 2, wird während des Betriebs mittels der Schichtbilddickenvorgabesteuerung 40 ein (auch als die Renderingbox 30 bezeichnetes) Schichtbild mit einer vordefinierten, im wesentlichen konstanten Dicke akquiriert und in dem Volumenscanwandler 42 verarbeitet. Die die Renderingbox 30 repräsentierenden Echodaten können in dem Schichtbildspeicher 44 gespeichert werden. Vordefinierte Dicken zwischen etwa 2 mm und etwa 20 mm sind typisch, jedoch können abhängig von der Anwendung und der Größe der zu scannenden Fläche auch Dicken von weniger als etwa 2 mm oder mehr als etwa 20 mm geeignet sein. Die Schichtbilddickenvorgabesteuerung 40 kann einen drehbaren Knopf mit diskreten oder kontinuierlichen Dickenvorgabewerten aufweisen.
Der Volumenrenderingprozessor 46 projiziert die Renderingbox 30 auf einen Bildbereich 48 einer Bildebene 34. Nach einem Verarbeiten in dem Volumenrenderingprozessor 46 können die Pixeldaten in dem Bildbereich 48 einen Videoprozessor 50 durchlaufen und anschließend an ein Display 60 ausgegeben werden. Die Renderingbox 30 kann innerhalb des gescannten Volumens 16 an einer beliebigen Position angeordnet und in einer beliebigen Richtung ausgerichtet werden. Abhängig von der Größe der gescannten Region kann es in manchen Situationen vorteilhaft sein, wenn die Renderingbox 30 lediglich einen kleinen Abschnitt des gescannte Volumens 16 einnimmt.
3 veranschaulicht ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Ultraschallsystems 100. Das Ultraschallsystem 100 umfasst einen Sender 102, der Transducer 104 innerhalb einer Sonde 106 treibt, um gepulste Ultraschallsignale in einen Körper zu emittieren. Vielfältige Geometrien können verwendet werden. Die Ultraschallsignale werden von Strukturen in dem Körper, wie Blutzellen oder Muskelgewebe rückgestreut, um Echos zu erzeugen, die zu den Transducern 104 zurückkehren. Die Echos werden von einem Empfänger 108 empfangen. Die empfangenen Echos werden durch einen Strahlformer 110 gelenkt, der Strahlformung ausführt und ein HF-Signal ausgibt. Das HF-Signal wird anschließend von einem HF-Prozessor 112 verarbeitet. Alternativ kann der HF-Prozessor 112 einen (nicht gezeigten) Komplex-Demodulator enthalten, der das HF-Signal demoduliert, um IQ-Datenpaare zu bilden, die die Echosignale repräsentieren. Die HF- oder IQ-Signaldaten können anschließend für eine vorübergehende Speicherung unmittelbar in einen HF/IQ-Puffer 114 verzweigt werden. Eine Anwendereingabevorrichtung 120, wie sie weiter unten näher beschrieben ist, kann eingesetzt werden, um den Betrieb des Ultraschallsystems 100 zu steuern, beispielsweise, um Patientendaten, Scanparameter, eine Änderung des Scanmodus und dergleichen einzugeben. Diese kann ein Verwenden von Sprachsteuerbefehlen einschließen, die über ein Mikrofon 230 angeboten werden.
Das Ultraschallsystem 100 enthält ferner einen Signalprozessor 116, um die akquirierten Ultraschalldaten (d. h. HF-Signaldaten oder IQ-Datenpaare) zu verarbeiten und Frames von Ultraschalldaten für eine Wiedergabe auf einem Displaysystem 118 vorzubereiten. Der Signalprozessor 116 ist eingerichtet, um gemäß einer Vielzahl von auswählbaren Ultraschallbetriebsarten ein oder mehrere Verarbeitungsschritte an den akquirierten Ultraschalldaten durchzuführen. Die akquirierten Ultraschalldaten können während des Empfangs der Echosignale in einem Scandurchlauf in Echtzeit verarbeitet werden. Darüber hinaus oder alternativ können die Ultraschalldaten während eines Scandurchlaufs vorübergehend in dem HF/IQ-Puffer 114 gespeichert und in einem Live- oder Offlinebetrieb echtzeitverzögert verarbeitet werden.
Das Ultraschallsystem 100 kann fortlaufend Ultraschalldaten mit einer Framerate von mehr als fünfzig Bildern pro Sekunde akquirieren, was annähernd der Wahrnehmungsrate des menschlichen Auges entspricht. Die akquirierten Ultraschalldaten werden auf dem Displaysystem 118 mit einer geringeren Framerate wiedergegeben. Ein Bildpuffer 122 ist vorhanden, um verarbeitete Frames akquirierter Ultraschalldaten zu speichern, die nicht für eine unmittelbare Wiedergabe bestimmt sind. In einem Ausführungsbeispiel ist die Kapazität des Bildpuffers 122 ausreichend groß, um Frames von Ultraschalldaten zu speichern, die der Dauer von wenigstens einigen Sekunden entsprechen. Die Frames von Ultraschalldaten werden geeignet gespeichert, um deren Auslesen entsprechend der Rangfolge oder dem Zeitpunkt der Akquisition zu ermöglichen. Der Bildpuffer 122 kann ein beliebiges bekanntes Datenspeichermedium sein.
Indem nun auf eine Anwenderschnittstelle oder Eingabevorrichtung, beispielsweise die (in 3 gezeigte) Anwendereingabevorrichtung 120 eingegangen wird, können vielfältige Ausführungsbeispiele zum Bedienen der Ultraschallsysteme 10 und 100 durchgeführt werden. Solche vielfältigen Ausführungsbeispiele können Bedienungssfunktionalität einschließen, beispielsweise einen Satz von Anwenderbedienelementen zum Steuern der Ultraschallsysteme 10 und 100. Der Satz von Anwenderbedienelementen kann beispielsweise als ein Teil eines Touchscreens (berührungsempfindlichen Bildschirms) oder Touch-Panels, oder als manuelle Eingabevorrichtungen vorgesehen sein, zu denen beispielsweise von einem Anwender zu bedienende Schalter, Knöpfe und dergleichen zählen. Der Anwenderbedienelementesatz kann manuell oder sprachgesteuert betätigt werden.
In einem Ausführungsbeispiel, wie es in 4 gezeigt ist, kann eine Anwendereingabevorrichtung 120 eine Anwenderschnittstelle aufweisen, beispielsweise ein Panel oder Bildschirm 150, der sich betätigen und auswählen lässt, indem der Bildschirm 150 berührt wird, um den gewünschten Vorgang oder Befehl zum Bedienen der Ultraschallsysteme 10 und 100 auszuwählen. Die Anwendereingabevorrichtung 120 kann ferner eine Sprachsteuerungseingabevorrichtung oder eine (nicht gezeigte) mittels Stimme aktivierte Komponente enthalten, beispielsweise ein (in 3 gezeigtes) Mikrofon 230, das dazu dient, den Betrieb der Ultraschallsysteme 10 und 100 zu steuern.
Im Speziellen weist der Bildschirm 150, wie in 4 gezeigt, einen ersten Satz auswählbarer Elemente 160 auf, beispielsweise eine Vielzahl von Bildsymbolen, die von einem Anwender, durch Berühren der Bildsymbole auf dem Bildschirm 150 oder durch nachstehend beschriebene Sprachsteuerbefehle ausgewählt werden können, die den Betrieb der Ultraschallsysteme 10 und 100 in vielfältigen Betriebsmodi steuern. In einem Ausführungsbeispiel sind die Vielzahl auswählbarer Elemente 160 feststehend und ändern sich nicht in Abhängigkeit von dem speziellen Betriebsmodus. Die Bildsymbole ändern sich dementsprechend nicht, wenn der Betriebsmodus beispielsweise abhängig von der Wahl durch einen Anwender wechselt. Der erste Satz auswählbarer Elemente 160 kann beispielsweise die Funktionalität beinhalten, um den allgemeinen Betrieb der Ultraschallsysteme 10 und 100 zu steuern. Über die Bildsymbole lassen sich beispielsweise der zu scannende Bereich eines Patienten (Vorgabesymbol 162) und/oder die Wahl eines speziellen Transducers vorgeben, der für einen Scandurchgang (3.5C-, 10S-, M7C- und 10L-Bildsymbole 164) zu benutzen ist. Die Bildsymbole können ferner eine Wahl allgemeiner Arbeitsschritte ermöglichen, beispielsweise eine Eingabe von Patientendaten (Patient-Bildsymbol 166), ein Starten eines Scans (Scannen-Bildsymbol 168), ein Erstellen oder Erzeugen eines Berichts (Berichte-Bildsymbol 170), ein Beenden eines Scans oder einer Untersuchung (Untersuchungsende-Bildsymbol 172) und/oder ein Konfigurieren der Ultraschallgeräte 10 und 100 (Utility-Bildsymbol 174). Diese Bildsymbole lassen sich durch Berühren des Bildschirm 150 oder durch nachstehend beschriebene Sprachsteuerbefehle auswählen.
Zu dem Bildschirm 150 gehört ferner ein Bedienungsbereich 180 mit einem zweiten Satz auswählbarer Elemente 190, beispielsweise eine Vielzahl von Bildsymbolen 200, die von einem Anwender, durch Berühren der Bildsymbole 200 auf dem Bildschirm 150 oder durch nachstehend beschriebene Sprachsteuerbefehle ausgewählt werden können, die den Betrieb der Ultraschallsysteme 10 und 100 in vielfältigen Betriebsmodi steuern. In einem Ausführungsbeispiel ändern sich die Vielzahl auswählbarer Elemente 190 in Abhängigkeit von dem speziellen Betriebsmodus. Somit ändern sich die Bildsymbole, wenn der Betriebsmodus beispielsweise entsprechend der Wahl eines Anwenders wechselt. Ein Moduswahlelement, beispielsweise ein Registerreiter 182, zeigt den aktuellen Betriebsmodus an und definiert einen Satz von Bildsymbolen 200, die dem jeweiligen in dem Bedienungsbereich 180 wiederzugebenden Betriebsmodus entsprechen. Der zweite Satz auswählbarer Elemente 190 kann beispielsweise dazu dienen, um den Betrieb der Ultraschallsysteme 10 und 100 in dem ausgewählten Betriebsmodus zu steuern. Über die Bildsymbole 200 lassen sich beispielsweise die während des ausgewählten Betriebsmodus zu verwendenden Betriebsparameter vorgeben. Wenn beispielsweise, wie auch in 4 gezeigt, ein Betriebsmodus B-Mode ausgewählt ist, lassen sich über die Bildsymbole 200 z.B. die Scanparameter im B-Mode, wie Compound-Modus, Rotation, Map, Frequenz, usw. vorgeben. Diese Bildsymbole 200 lassen sich durch Berühren des Bildschirms 150 oder durch nachstehend beschriebene Sprachsteuerbefehle auswählen.
Es ist zu beachten, dass sich die Anzahl und Art der Bildsymbole 200 in Abhängigkeit von dem gewählten Betriebsmodus ändern. Beispielsweise entsprechen die Bildsymbole 200 in dem Bedienungsbereich 180, wie in 5 gezeigt, den Bedie nungsfunktionen, die während des Karotis-Betriebsmodus gewünscht oder erforderlich sind, wobei der Betriebsmodus mittels des Registerreiters 182 ausgewählt und angezeigt wird. auf dem Bildschirm 150 können mehr als ein Registerreiter 182 wiedergegeben werden, die sich durch einen Anwender auswählen lassen, um den Betriebsmodus zu ändern, wodurch sich die innerhalb des Bedienungsbereichs 180 angezeigten Bildsymbole 200 ändern. Beispielsweise können zusätzlich zu dem Karotis-Registerreiter 182 Registerreiter 184 für andere Betriebsmodi, beispielsweise für Schilddrüse, UEV und UEA vorgesehen sein. Die Registerreiter 182 und 184 können durch einen Anwender ausgewählt werden, oder abhängig von einem auszuführenden speziellen Verfahren vorgegeben sein. Dementsprechend lassen sich die Registerreiter 182 und 184 basierend auf dem Betriebsmodus auswählen.
Ferner ist ein Satz von Kontollanzeigen 188 auf dem Bildschirm 150 zur Verfügung gestellt, die (nicht gezeigten) physischen Bedienungselementen der Ultraschallsysteme 10 und 100 entsprechen. Der Satz von Kontollanzeigen 188 wechselt ebenfalls in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus und kann beispielsweise den Pegel eines speziellen Vorgabewerts, der sich durch einen physischen Drehknopf (beispielsweise für den Dynamikbereich, wie in 4 gezeigt) auswählen lässt, oder die Option anzeigen, die sich durch einen physischen Druckknopf (beispielsweise "Befehl aufheben", wie in 5 gezeigt) auswählen lässt. In einem Ausführungsbeispiel wird jede der Kontollanzeigen 188 auf dem Bildschirm in der Nähe (beispielsweise oberhalb) ihres entsprechenden physischen Be dienungselements wiedergegeben, das als Bestandteil der Ultraschallsysteme 10 und 100 vorgesehen ist.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Bedienungsbereich 180 als eine Matrix oder ein Raster konfiguriert, das durch Rasterlinien 210 definiert ist. Die Matrix oder das Raster definiert für jedes der Bildsymbole 200 Standorte. Insbesondere wird jeder Rasterposition oder Zelle 214, die ein entsprechendes Bildsymbol 200 enthält, ein Feldname 212 zugeordnet. In einem Ausführungsbeispiel assoziiert der Feldname einen Sprachsteuerbefehl mit einem durch das Bildsymbol veranschaulichten Steuerbefehl 200, um einen Arbeitsschritt oder Parameter der Ultraschallsysteme 10 und 100 zu steuern. Der Feldname 212 ändert sich nicht, wenn sich der Betriebsmodus ändert. Wie oben beschrieben, können sich die in dem Bedienungsbereich 180 angezeigten Bildsymbole 200 mit einem Wechsel des Betriebsmodus auch ändern. In unterschiedlichen Betriebsmodi entsprechen daher spezielle Feldnamen 212 unterschiedlichen Bildsymbolen 200 zum Bedienen eines unterschiedlichen Arbeitsschritts oder Parameters während des betreffenden Betriebsmodus. Es ist zu beachten, dass einige der Zellen 214 möglicherweise in einem speziellen Betriebsmodus kein entsprechendes Bildsymbol 200 aufweisen.
In einem Ausführungsbeispiel lässt sich ein Bildsymbol von einem Anwender durch Berühren des auf dem Bildschirm 150 wiedergegebenen Bildsymbols oder mittels Sprachsteuerbefehl auswählen. Insbesondere kann ein Anwender während eines speziellen Betriebsmodus das Bildsymbol 200, berühren, um einen speziellen Parameter in dem Betriebsmodus auszuwählen oder einzustellen. Die vielfältigen durch die Bildsymbole dargestellten Parameter oder Bedienungselemente können auch mittels Sprachsteuerbefehlen ausgewählt werden. In einem Ausführungsbeispiel kann ein Anwender mittels einer Sprachsteuerungseingabevorrichtung, beispielsweise über ein (in 3 gezeigtes) Mikrofon 230, das drahtlos oder mittels eines Kabels mit der Anwendereingabevorrichtung 120 verbunden sein kann, den Betrieb der Ultraschallsysteme 10 und 100 mit Sprachsteuerbefehlen steuern. Insbesondere können die Bildsymbole 200 mittels des Feldnamens 212 ausgewählt werden, der einem speziellen gewünschten oder erforderlichen Arbeitsschritt oder Parameter zugeordnet ist. Beispielsweise kann der Anwender in das Mikrofon 230 den (oder die) Feldname(n) 212 sprechen, der (die) mit dem (oder den) Bildsymbol(en) 200 assoziiert ist (sind), das (die) den gewünschten oder erforderlichen Arbeitsschritt oder Parameter darstellt (darstellen), möglicherweise einschließlich einer gewünschten oder erforderlichen Änderung. Beispielsweise kann ein Anwender "G1 niedriger" äußern, wodurch der Parameter dekrementiert werden würde, der mit dem Bildsymbol in der Zelle 214 assoziiert ist, die dem Feldnamen 212 G1 zugeordnet ist. Auf diese Weise ist ein Anwender in der Lage, die Ultraschallsysteme 10 und 100 mit einem einfachen Satz von Sprachsteuerbefehlen zu steuern, die durch die Feldnamen 212 definiert sind.
Es ist zu beachten, dass für häufig verwendete Arbeitsschritte oder Parameter (d. h. häufig verwendete Bedienungselemente) Sprachsteuerbefehle auch mittels Wortbefehlen ausgegeben werden können. Beispielsweise, kann ein Anwender mündlich "Scannen" äußern, um den mit den Scannen-Bildsymbol 168 assoziierten Scan-Vorgang zu aktivieren. Die Wortbefehle können auch in Verbindung mit häufig verwendeten Bedienungselementen in dem Bedienungsbereich 180 verwendet werden. Wie ferner klar sein sollte, können der Sprachsteuerungvorgang und die Wiedergabe von Bildsymbolen auf dem Bildschirm 150 abhängig von den Erfordernissen des speziellen Ultraschallsystems auf vielfältige Weise verwirklicht sein.
Die Zuordnung eines Sprachsteuerbefehls mit einem durch das Bildsymbol 200 dargestellten Steuerbefehl zum Bedienen eines Vorgangs oder Parameters der Ultraschallsysteme 10 und 100 wird durch ein Sprachsteuerbefehl-Erkennungssystem ermöglicht. In 6 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Sprachsteuerbefehl-Erkennungssystems 300 gezeigt. Das Sprachsteuerbefehl-Erkennungssystem 300 enthält einen Prozessor 302 (beispielsweise eine CPU), um ein akustisches Signal, beispielsweise einen Sprachsteuerbefehl, von einem Anwender entgegen zu nehmen und das akustische Signal zu verarbeiten, um den entsprechenden Steuerbefehl zu ermitteln, der zum Steuern eines Vorgangs oder Parameters der Ultraschallsysteme 10 und 100 zu verwenden ist. Der Prozessor 302 nimmt ferner Daten von der Anwendereingabevorrichtung 120 (beispielsweise den aktuellen Betriebsmodus betreffend) entgegen und greift auf eine Datenbank 304 zu, die Zuordnungsdaten zum Zuordnen eines Sprachsteuerbefehls mit einem Steuerbefehl enthält. Es ist zu beachten, dass das Sprachsteuerbefehl-Erkennungssystem 300 gesondert von der Anwenderschnittstelle oder Anwendereingabevorrichtung 120 oder in diese integriert vorgesehen sein kann.
Die Datenbank 304 enthält eine oder mehrere Referenztabellen 310 der gemäß 7 gezeigten Art. Es ist zu beachten, dass die Datenbank 304, die die Referenztabellen 310 enthält, beispielsweise in einem Arbeitsspeicher oder einer sonstigen Speicherkomponente, z.B. in einem lokalen Arbeitsspeicher in den Ultraschallsystemen 10 und 100 gespeichert sein kann, oder entfernt von den Ultraschallsystemen 10 und 100 auf einem Server angeordnet sein kann. Ferner ist zu beachten, dass die Zuordnungsdaten in anderer Form, beispielsweise als Listen in eigenen Dateien bereitgestellt sein können, die in einem Arbeitsspeicher gespeichert sind.
Wie in 7 gezeigt, weist ein Ausführungsbeispiel einer Referenztabelle 310 eine erste Spalte 320 auf, die die möglichen Feldnamen 212 für einen Satz oder eine Zeile der Matrix in dem Bedienungsbereich 180 enthält (beispielsweise F1 bis F4 in 4). Eine Vielzahl von Modusspalten 322, die den unterschiedlichen Betriebsmodi der Ultraschallsysteme 10 und 100 entsprechen, sind vorgesehen und enthalten Adresswerte, die Steuerbefehlen für jeden der Betriebsmodi entsprechen. Dementsprechend weist eine entsprechende Zeile in der Datenbank 304 für jeden Feldnameneintrag in der ersten Spalte 320 Adressen (beispielsweise die fünf unterschiedliche Betriebsmodi entsprechenden Adressen a₁ bis a₅) für die Steuerbefehle auf, die mit dem Feldnamen 212 jedes Betriebsmodus assoziiert sind. In einem Ausführungsbeispiel bestimmt sich die Länge der Spalten und Zeilen aus der Anzahl der Feldnamen 212 bzw. Betriebsmodi der Ultraschallsysteme 10 und 100. Es ist zu beachten, dass für jeden Satz von Feldnamen 212 eigene Referenztabellen 310 vorgesehen sein können, oder es kann für sämtliche vorkommenden Feldnamen 212 eine einzige Referenztabelle 310 vorgesehen sein. Darüber hinaus kann die erste Spalte 320 dahingehend modifiziert sein, dass sie Wortbefehle oder physische Bedienungseingaben enthält, wobei die entsprechenden Zeileneinträge die Adressen in der Datenbank 304 für die auszuführenden Arbeitsschritte kennzeichnen, die mit den Wortbefehlen bzw. den physische Bedienungseingaben assoziiert sind.
Im Betrieb assoziiert das Sprachsteuerbefehl-Erkennungssystem 300 einen Sprachsteuerbefehl mit einem durch das Bildsymbol 200 dargestellten Steuerbefehl, um einen Vorgang oder Parameter der Ultraschallsysteme 10 und 100 zu steuern. Im Speziellen ist in 8 ein exemplarisches Ausführungsbeispiel einer durch das Sprachsteuerbefehl-Erkennungssystem 300 ausgeführten Spracherkennungsprozedur 400 gezeigt. In Schritt 401 wird ermittelt, ob die von dem Ultraschallsystem 10 oder 100 empfangen Eingabe eine akustische Eingabe ist. Falls die Eingabe eine akustische Eingabe ist, wird in Schritt 402 eine akustische Eingabe (beispielsweise von einem Anwender gesprochene Worte) entgegen genommen. Die akustische Eingabe wird in diesem Falle in Schritt 404 hinsichtlich eines Befehlsinhalts analysiert. Basierend auf der Analyse, werden erkannte Sprachsteuerbefehle in Schritt 406 bestimmt. Eine Entscheidung wird anschließend in Schritt 408 getroffen, ob der (die) Sprachsteuerbefehl(e) generisch (d. h. ein (mehrere) Feldname(n) 212) ist (sind). Falls in Schritt 408 festgestellt wird, dass der Sprachsteuerbefehl ein generischer Sprachsteuerbefehl ist, wird in Schritt 410 der Betriebsmodus der Ultraschallsysteme 10 oder 100 ermittelt. In Schritt 412 wird der generische Sprachsteuerbefehl in eine physische Bedienungseingabe übersetzt. Beispielsweise wird mittels der (in 7 gezeigten) Referenztabelle 310 die Adresse in der (in 6 gezeigten) Datenbank 304 der physischen Bedienungseingabe (beispielsweise einem Steuerbefehl) ermittelt, die mit dem Feldnamen 212 für den ermittelten Betriebsmodus assoziiert ist. Anschließend wird in Schritt 413 die physische Bedienungseingabe in den auszuführenden Arbeitsschritt übersetzt (beispielsweise wird der auf der physischen Bedienungseingabe basierende auszuführende Arbeitsschritt mittels der Referenztabelle 310 ermittelt). Der Arbeitsschritt (beispielsweise eine Anpassung eines Betriebsparameters) wird anschließend in Schritt 414 basierend auf dem übersetzten generischen Sprachsteuerbefehl ausgeführt. Eine weitere Eingabe wird anschließend mittels der Spracherkennungsprozedur 400 verarbeitet oder kann parallel verarbeitet werden.
Falls in Schritt 408 ermittelt wird, dass der Sprachsteuerbefehl kein generischer Sprachsteuerbefehl ist (beispielsweise, wenn der Befehl ein Wortbefehl ist), wird der Wortbefehl in Schritt 416 in den auszuführenden Arbeitsschritt übersetzt. Es wird beispielsweise mittels der Referenztabelle 310 eine Entscheidung getroffen, ob der auszuführende Arbeitsschritt mit irgendeinem Wortbefehl (d. h. einer Adresse in der (in 6 gezeigten) Datenbank 304 des mit dem Wortbefehl assoziierten auszuführenden Arbeitsschritts) assoziiert ist. Der Arbeitsschritt wird anschließend in Schritt 414 auf der Grundlage der ermittelten Adresse ausgeführt. Eine weitere Eingabe wird anschließend mittels der Spracherkennungsprozedur 400 verarbeitet oder kann parallel verarbeitet werden.
Falls in Schritt 401 festgestellt wird, dass die an das Ultraschallsystem 10 oder 100 erfolgte Eingabe nicht eine akustische Eingabe ist (beispielsweise, wenn die Eingabe eine physische Bedienungseingabe ist, die z.B. durch eine Änderung einer physischen Wählscheibe oder eines Schalters, oder eine Berührung eines Touch-Panels erfolgt ist) wird in Schritt 420 eine physische Bedienungseingabe entgegengenommen (beispielsweise, ein Umlegen eines Schalters oder eine Drehbewegung einer Wählscheiben). In Schritt 422 wird die physische Bedienungseingabe in den auszuführenden Arbeitsschritt übersetzt. Es wird beispielsweise mittels der Referenztabelle 310 eine Entscheidung getroffen, ob der auszuführende Arbeitsschritt mit der physischen Bedienungseingabe (d. h. einer Adresse in der (in 6 gezeigten) Datenbank 304 des mit der physischen Bedienungseingabe assoziierten auszuführenden Arbeitsschritts) assoziiert ist. Der Arbeitsschritt wird anschließend in Schritt 414 auf der Grundlage der ermittelten Adresse ausgeführt. Eine weitere Eingabe wird anschließend mittels der Spracherkennungsprozedur 400 verarbeitet oder kann parallel verarbeitet werden.
Auf diese Weise ist es möglich, im Betrieb eine von einem Anwender ausgeführte manuelle Betätigung und/oder Sprachsteuerbefehle zu verwenden, um den Betrieb der Ultraschallsysteme 10 und 100 zu steuern. Mit Blick auf die Sprachsteuerbefehle und die beispielsweise vorgeschlagene Verwendung von Feldnamen 212 lassen sich die vielfältigen Arbeitsschrit te und Parameter innerhalb jedes der Betriebsmodi problemlos steuern. Wie in den 4 und 5 gezeigt, weist der Bildschirm 150 einen Bedienungsbereich 180 auf, der sich durch einen Registerreiter 182 auswählen lässt, wobei jeder Registerreiter 182 einer Rasteranordnung entspricht, die Steuerbefehle und/oder Parameter für den ausgewählten Betriebsmodus repräsentiert. Ein Anwender kann dann beispielsweise mündlich den Begriff "Registerreiter" äußern, um den speziellen Registerreiter 182 auszuwählen, der einem Betriebsmodus entspricht; im vorliegenden Falle des B-Modes würde der Anwender "Registerreiter 1" und danach einen Befehl wie "H1" äußern, um ein spezielles Bedienungselement innerhalb des Rasters zu betätigen, d.h. in diesem Falle entsprechend der Ermittlung durch die Spracherkennungsprozedur 400 den Compound-Betrieb ein- bzw. auszuschalten. Als weitere Beispiele würde der Sprachsteuerbefehl "I4" oder "I4 höher" den Liniendichtevorgabewert um eine Stufe erhöhen. Der Sprachsteuerbefehl "I4 2 niedriger" würde den Liniendichtevorgabewert um zwei Stufen verringern. Darüber hinaus könnte, wie in 5 gezeigt, ein Sprachsteuerbefehl wie "Registerreiter 2" verwendet werden, um von dem Registerreiter Karotis zu dem Registerreiter Schilddrüse zu wechseln, was bewirken würde, dass auf dem Bildschirm 150 ein neuer Satz von Bildsymbolen 200 in dem Bedienungsbereich 180 angezeigt wird.
Es ist zu beachten, dass die Sprachsteuerbefehle für einige Arbeitsschritte und Parameter, beispielsweise für selten benutzte Bedienelemente, sich möglicherweise nur mittels der generischen Sprachsteuerbefehle (d. h. den Feldnamen 212) steuern lassen, während Sprachsteuerbefehle für einige Ar beitsschritte und Parameter, beispielsweise häufig benutzte Steuerbefehle, mittels des generischen Sprachsteuerbefehls oder mittels eines Wortbefehls gesteuert werden können. Beispielsweise schaltet ein Sprachsteuerbefehl wie "Compound", falls der B-Betriebsmodus vorliegt, den Compound-Betrieb, wie in 4 gezeigt, ein/aus. Alternativ kann auch ein Sprachsteuerbefehl wie "H1" verwendet werden, um den Compound-Betrieb ein- bzw. auszuschalten.
Um die physischen Bedienungselemente (beispielsweise, Drehknöpfe) zu steuern, die dem Satz von Kontollanzeigen 188 entsprechen, wie sie in 4 gezeigt sind, verringert ein Sprachsteuerbefehl wie "Drehknopf 1 um 2 niedriger" den Ausgangsleistungsvorgabewert um zwei Stufen. In diesem Falle würde der Befehl die gleiche Wirkung hervorrufen, wie ein Drehen des physischen Drehknopfs um zwei Rastungen nach links. Ein Sprachsteuerbefehl wie "Drücke Drehknopf 1" veranlasst die Ultraschallsysteme 10 und 100 dazu, denselben Vorgang auszuführen, wie er durch ein Drücken des entsprechenden physischen Bedienungselements bewirkt werden würde.
Somit ermöglicht der bequeme Einsatz der Sprachsteuerbefehle der vielfältigen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung aufgrund des verkleinerten Befehlssatzes eine verbesserte Treffsicherheit bei der Erkennung, und verringert außerdem ein aufgrund von Ähnlichkeiten dieser Befehle mögliches Auftreten von Fehlinterpretationen der Sprachsteuerbefehle. Darüber hinaus bleibt es Anwendern erspart, für das Steuern des Betriebs der Ultraschallgeräte 10 und 100 einen umfangreichen Satz von Sprachsteuerbefehlen auswendig zu ler nen, beispielsweise sämtliche Sprachsteuerbefehle einschließlich der selten verwendeten Steuerbefehle lernen zu müssen. Außerdem kann ein Anwender die speziellen generischen Steuerbefehle, wie sie benötigt werden, auf dem Bildschirm 150 sehen und es lassen sich neue oder zusätzliche Betätigungselemente mit einem generischen Sprachsteuerbefehl (d. h. Feldnamen 212) assoziieren.
Geschaffen sind ein Verfahren und System, das die Bedienung eines Ultraschallsystems 10 über eine Anwenderschnittstelle ermöglicht. Die Anwenderschnittstelle zum Bedienen des Ultraschallsystems weist eine Vielzahl auswählbarer Elemente 160, 190 zum Steuern des Betriebs des Ultraschallsystems und eine Anzahl von Feldnamen 212 auf. Jeder Feldname entspricht einem der auswählbaren Elemente und assoziiert (verbindet) Steuerbefehle mit den auswählbaren Elementen.
Während die Erfindung anhand vielfältiger spezieller Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass es möglich ist, die Erfindung mit Abwandlungen zu verwirklichen, ohne von dem Schutzbereich der Ansprüche abzuweichen.

10: Ultraschallsystem
11: Sonde
12: Sender
14: Empfänger
16: Volumen
18: Scanebenen
20: Arbeitsspeicher
22: Radialer Rand
24: Radialer Rand
26: Winkel
30: Renderingbox
32: Schichtbilddicke
34: Benachbarte Bildebenen
36: Breite
38: Höhe
40: Schichtbilddickeneinstelltaste
42: Volumenscanwandler
44: Schichtbildspeicher
46: Volumenrenderingprozessor
48: Bildbereich
50: Videoprozessor
60: Display
100: Ultraschallsystem
102: Sender
104: Transducer
106: Sonde
108: Empfänger
110: Strahlformer
112: HF-Prozessor
114: HF/IQ-Puffer
116: Signalprozessor
118: Displaysystem
120: Anwendereingabeeinrichtung
122: Bildpuffer
150: Bildschirm
160: Auswählbare Elemente
162: Vorgabe-Bildsymbol
164: 3.5C-, 10S-, M7C- und 10L-Bildsymbole
166: Patient-Bildsymbol
168: Scannen-Bildsymbol
170: Berichte-Bildsymbol
172: Untersuchungsende-Bildsymbol
174: Hilfsinstrument-Bildsymbol
180: Bedienungsbereich
182: Registerreiter
184: Registerreiter
188: Kontollanzeigen
190: Auswählbare Elemente
200: Bildsymbole
210: Rasterlinien
212: Feldname
214: Zelle
230: Mikrofon
300: Sprachsteuerbefehl-Erkennungssystem
302: Prozessor
304: Datenbank
310: Referenztabellen
320: Erste Spalte
322: Modusspalten
400: Spracherkennungsprozedur
401: Entscheidungsschritt
402: Schritt der Entgegennahme einer akustischen Eingabe
404: Schritt des Analysierens einer akustischen Eingabe
406: Schritt des Ermittelns eines erkannten Sprachsteuerbe
: fehls
408: Entscheidungsschritt
410: Entscheidungsschritt
412: Schritt des Übersetzens eines generischen Sprachsteuer
: befehls
413: Schritt des Übersetzens einer physischen Steuereingabe
414: Schritt der Ausführung eines Arbeitsschritts
416: Schritt des Übersetzens des Wordbefehls
420: Schritt der Entgegennahme einer physischen Bedienungs
: eingabe
422: Schritt des Übersetzens der physischen Bedienungseingabe

Claims

Anwenderschnittstelle zum Bedienen eines Ultraschallsystems (10), zu der gehören: eine Anzahl auswählbarer Elemente (160, 190), die dazu dienen, den Betrieb des Ultraschallsystems zu steuern; und eine Vielzahl von Feldnamen (212), wobei jeder Feldname jeweils einem aus der Anzahl auswählbarer Elemente entspricht und mit den auswählbaren Elementen Steuerbefehle assoziiert.
Anwenderschnittstelle nach Anspruch 1, bei dem auswählbaren Elemente (160, 190) für eine manuelle Wahl konfiguriert sind.
Anwenderschnittstelle nach Anspruch 1, bei der auswählbaren Elemente (160, 190) für eine Wahl konfiguriert sind, die Sprachsteuerbefehle verwendet.
Anwenderschnittstelle nach Anspruch 3, bei der die Feldnamen (212) Sprachsteuerungsfeldnamen sind, die die Sprachsteuerbefehle mit der Vielzahl auswählbarer Elemente (160, 190) assoziieren.
Anwenderschnittstelle nach Anspruch 1, bei der die auswählbaren Elemente (160, 190) in einer Matrixanordnung konfiguriert sind.
Anwenderschnittstelle nach Anspruch 1, bei der die auswählbaren Elemente (160, 190) einen ersten Satz auswählbarer Elemente und einen zweiten Satz auswählbarer Elemente umfassen, und bei der der erste Satz auswählbarer Elemente feststeht und der zweite Satz auswählbarer Elemente konfiguriert ist, um sich in Abhängigkeit von einem Betriebsmodus des Ultraschallsystems (10) zu verändern.
Anwenderschnittstelle nach Anspruch 1, bei der die auswählbaren Elemente (160, 190) eine oder mehrere Moduswahlelemente aufweisen.
Anwenderschnittstelle nach Anspruch 1, zu der ferner ein Sprachsteuerungseingang gehört, der dazu dient, Sprachsteuerbefehle entgegen zu nehmen, wobei die Feldnamen (212) die Sprachsteuerbefehle mit der Vielzahl auswählbarer Elemente (160, 190) assoziieren.
Anwenderschnittstelle nach Anspruch 8, bei der die Sprachsteuerbefehle Befehlsworte beinhalten, die einem oder mehreren auswählbaren Elemente (160, 190) entsprechen.
Anwenderschnittstelle nach Anspruch 1, zu der ferner eine Datenbank, in der die Steuerbefehle gespeichert sind, und eine Referenztabelle gehören, die Adressen enthält, die die auswählbaren Elemente (160, 190), die den Feldnamen (212) entsprechen, mit den in der Datenbank gespeicherten Steuerbefehlen assoziieren.