JP5463214B2 - Treatment support apparatus and treatment support system - Google Patents

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Description

本発明は、治療支援装置及び治療支援システムに係り、特に、温熱治療中の術具のナビゲーション技術に関する。   The present invention relates to a treatment support apparatus and a treatment support system, and more particularly to a navigation technique for a surgical instrument during a thermal treatment.

従来、位置検出装置と過去に撮像したボリュームデータとを用いた手術ナビゲーションシステムがある。この手術ナビゲーションシステムでは手術時に患者に対してポインタなどにより指定される位置を、当該位置を含む患者の直交3平面それぞれを断面とする断層画像上に表示することにより手術操作をナビゲーションするシステムであり、脳神経外科手術などの高精度の外科手術に適用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a surgical navigation system using a position detection device and volume data captured in the past. In this surgical navigation system, a position designated by a pointer or the like for a patient at the time of surgery is displayed on a tomographic image having a cross section of each of three orthogonal planes of the patient including the position. It has been applied to high-precision surgery such as neurosurgery.

ここで、このような手術ナビゲーションシステムにおける患者の断層画像は、予め、MRI装置によって撮像した3次元のデータであるボリュームデータにより生成される。一方、ポインタによる指定位置を定めるために必要とされるポインタの位置検出の方式には、機械式、光学式、磁気式、超音波式などの方式がある。上記I-MRIと3D手術ナビゲーションシステムを組み合わせた技術については、特許文献1に記載されている。   Here, a tomographic image of a patient in such a surgical navigation system is generated in advance by volume data that is three-dimensional data imaged by an MRI apparatus. On the other hand, methods for detecting the position of the pointer required for determining the designated position by the pointer include methods such as a mechanical method, an optical method, a magnetic method, and an ultrasonic method. A technique combining the I-MRI and the 3D surgical navigation system is described in Patent Document 1.

特開2003−190117号公報JP 2003-190117 A

一般に、生体に温熱治療の治療エネルギーを加えると、治療エネルギーが照射された部位が腫れ、部位の形状や、面積、体積が変化する。しかし、形状が変化した3次元画像を特許文献1におけるナビゲーションで用いようとすると、3次元画像を構成するための画像データ(MRI装置による3次元ボリューム撮影)のために手技を一時中断したり、また、3次元画像の再構成演算に必要な時間中は、ナビゲーション画像の更新ができず、円滑な手技の進行やナビゲーション画像のリアルタイム性の確保が困難であるという問題があった。   In general, when therapeutic energy for thermotherapy is applied to a living body, the site irradiated with the therapeutic energy is swollen, and the shape, area, and volume of the site change. However, if a three-dimensional image whose shape has changed is to be used in navigation in Patent Document 1, the procedure is temporarily suspended for image data (three-dimensional volume imaging by an MRI apparatus) for constructing the three-dimensional image, In addition, the navigation image cannot be updated during the time required for the reconstruction calculation of the three-dimensional image, and there is a problem that it is difficult to smoothly advance the procedure and secure the real-time property of the navigation image.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、温熱治療による病変部位の形状等の変化に対して、即座に追従可能な3次元ナビゲーション画像を表示する治療支援装置及び治療システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a treatment support apparatus and a treatment system that display a three-dimensional navigation image that can immediately follow a change in the shape or the like of a lesion site caused by a thermal treatment. For the purpose.

上記課題を解決するために本発明に係る治療支援装置は、温熱治療の対象となる被検体の特定部位の拡張量を算出するための治療パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、前記治療パラメータを用いて前記温熱治療による前記特定部位の拡張量を算出する拡張量算出手段と、前記算出された拡張量に基づいて前記温熱治療前に取得した前記被検体の3次元ボリュームデータに基づく3次元再構成画像の伸縮処理を行い、前記温熱治療による前記特定部位の拡張量を反映した更新3次元再構成画像を生成する更新画像生成手段と、前記更新3次元再構成画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a treatment support apparatus according to the present invention uses a parameter storage means for storing a treatment parameter for calculating an expansion amount of a specific part of a subject to be subjected to a thermal treatment, and the treatment parameter. Expansion amount calculating means for calculating the expansion amount of the specific part by the thermotherapy, and three-dimensional reconstruction based on the three-dimensional volume data of the subject acquired before the thermotherapy based on the calculated expansion amount Update image generation means for performing an image expansion / contraction process and generating an updated three-dimensional reconstructed image reflecting the amount of expansion of the specific part by the thermal treatment; and display means for displaying the updated three-dimensional reconstructed image. It is characterized by providing.

また、本発明に係る治療支援システムは、被検体の特定部位に対して温熱治療を行う治療器具と、当該治療器具を駆動・制御する駆動部と、を備えた治療装置と、前記特定部位の拡張量を算出するための治療パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、前記パラメータを用いて前記治療器具を用いた温熱治療による前記特定部位の拡張量を算出する拡張量算出手段と、前記温熱治療前に取得した前記被検体の3次元ボリュームデータに基づく3次元再構成画像の伸縮処理を行い、前記算出された拡張量に基づいて、前記温熱治療による前記特定部位の拡張量を反映した更新後3次元画像を生成する更新画像生成手段と、前記更新後3次元画像を表示する表示手段と、を備えた治療支援装置と、を備えることを特徴とする。   The treatment support system according to the present invention includes a treatment device that includes a treatment device that performs a thermal treatment on a specific part of a subject, and a drive unit that drives and controls the treatment tool. Parameter storage means for storing a treatment parameter for calculating an expansion amount, an expansion amount calculation means for calculating an expansion amount of the specific part by thermal treatment using the treatment instrument using the parameter, and before the thermal treatment The post-update 3 reflecting the expansion amount of the specific part by the thermal treatment is performed based on the calculated expansion amount based on the expansion processing of the three-dimensional reconstruction image based on the three-dimensional volume data of the subject acquired A treatment support apparatus comprising: an updated image generating means for generating a three-dimensional image; and a display means for displaying the updated three-dimensional image.

本発明によれば、温熱治療による病変部位の形状等の変化に対して、即座に追従可能な3次元ナビゲーション画像を表示することができる。   According to the present invention, it is possible to display a three-dimensional navigation image that can immediately follow a change in the shape or the like of a lesion site caused by a thermal treatment.

本実施形態に係る治療支援システムの概略構成図Schematic configuration diagram of a treatment support system according to the present embodiment 超音波診断治療装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of an ultrasonic diagnostic treatment apparatus 治療プローブ36の構成を示す説明図Explanatory drawing which shows the structure of the treatment probe 36 治療支援システム10に用いられる治療支援プログラムの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the treatment assistance program used for the treatment assistance system 10 本実施形態に係る治療支援システムの処理の流れを示すフローチャートThe flowchart which shows the flow of a process of the treatment assistance system which concerns on this embodiment. 治療パラメータ設定時のGUIの一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of GUI when setting treatment parameters 治療器具毎のエネルギー分布を示す説明図Explanatory diagram showing energy distribution for each treatment device エネルギー投与量と拡張(膨張)係数との関係を示すグラフGraph showing the relationship between energy dose and expansion (expansion) coefficient 図8の拡張係数を用いた治療領域周辺の拡張シミュレーションを示す説明図Explanatory drawing which shows the expansion simulation around the treatment area | region using the expansion coefficient of FIG. エネルギー投与量と画像伸縮半径との関係を示すグラフ本発明のGUI表示例(治療時)である。It is a graph which shows the relationship between energy dosage and an image expansion-contraction radius. It is a GUI display example (during treatment) of the present invention. パラメータに応じたナビゲーション画像伸縮処理を説明する説明図Explanatory drawing explaining the navigation image expansion / contraction process according to the parameter 術具ナビゲーション時のGUIの一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of GUI during surgical instrument navigation 治療時のGUIの一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of GUI during treatment

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。同一機能を有する構成及び同一の処理内容の手順には同一符号を付し、その説明の繰り返しを省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the procedures having the same functions and the same processing contents, and the description thereof will not be repeated.

本実施形態に係る治療支援システムは、被検体の病変部位、例えば腫瘍に対し、操作者が超音波診断治療装置を用いて集束超音波を照射することにより、病変部位(例えば腫瘍など)に対する加熱治療を行う術式において、加熱治療に伴い腫瘍が腫れることにより、治療前の3次元ボリュームデータを用いたナビゲーション画像に描出された病変部位及びその周辺部位の形状と、実際の被検体の病変部位及びその周辺部位の形状と、の不整合を抑止しする治療支援システムである。   The treatment support system according to the present embodiment heats a lesion site (for example, a tumor) by irradiating focused ultrasound to a lesion site of a subject, for example, a tumor, using an ultrasonic diagnostic treatment apparatus. In the treatment method, the tumor is swollen with heat treatment, so that the shape of the lesion area and its surrounding area depicted in the navigation image using the three-dimensional volume data before the treatment, and the actual lesion area of the subject And a treatment support system that suppresses inconsistencies with the shape of the surrounding region.

本実施形態では、加熱治療装置として集束超音波を照射可能な超音波診断治療装置を用いるが、加熱治療装置は、超音波診断支援装置に限らず、例えば、被検体内の病変部位に穿刺を行い、その穿刺針に一対の電極を用いるモノポーラ方式や展開針方式を用いた温熱治療装置を接続し、穿刺針による加熱治療を行う術式でもよい。また、一般に、温熱治療による病変部位の物理量(例えば形状、面積、体積等)の変化は、加熱治療において顕著であるが、凍結治療による病変部位の変化に対しても本実施形態は適用できる。また、加熱治療によりる病変部位の変化は、組織の膨張(拡張)が顕著であるので、本明細書では組織の変形量を拡張量(膨張量)と記載するが、拡張量(膨張量)には、組織の収縮量(マイナスの拡張量)を含んでもよい。   In this embodiment, an ultrasonic diagnostic treatment apparatus capable of irradiating focused ultrasound is used as the heat treatment apparatus. However, the heat treatment apparatus is not limited to the ultrasonic diagnosis support apparatus, and for example, puncture is performed on a lesion site in a subject. Alternatively, a technique may be used in which a thermotherapy device using a monopolar method or a deployment needle method using a pair of electrodes is connected to the puncture needle, and heat treatment is performed using the puncture needle. In general, changes in the physical quantity (for example, shape, area, volume, etc.) of a lesion site due to thermotherapy are significant in heat treatment, but this embodiment can also be applied to changes in a lesion site due to cryotherapy. In addition, since the change of the lesion site caused by the heat treatment is remarkable in the expansion (dilation) of the tissue, the deformation amount of the tissue is described as the expansion amount (expansion amount) in this specification. May include a contraction amount of the tissue (a negative expansion amount).

本実施形態の説明に先立ち、本実施形態の基礎技術について説明する。被検体画像の撮像装置の一例としてMRI装置が知られている。このMRI装置とは、連続的に被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴信号(以下、MR信号と称する)を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を映像化するものである。現在、臨床で普及しているMRI装置の撮像対象は、被検体の主たる構成物質、プロトンである。MRIは、プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和現象の空間分布を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。   Prior to the description of this embodiment, the basic technology of this embodiment will be described. An MRI apparatus is known as an example of a subject image imaging apparatus. This MRI apparatus continuously measures nuclear magnetic resonance signals (hereinafter referred to as MR signals) from hydrogen, phosphorus, etc. in a subject and visualizes nuclear density distribution, relaxation time distribution, and the like. is there. At present, the imaging target of the MRI apparatus that is widely used clinically is the main constituent substance of the subject, proton. MRI images the form or function of the human head, abdomen, limbs, etc. in a two-dimensional or three-dimensional manner by imaging the spatial distribution of proton density and the spatial distribution of the relaxation phenomenon in the excited state.

このMRI装置を用い、術中にリアルタイム画像を生成することがある。このような術中の撮像、例えば心臓イメージングや、手術時の穿刺モニタリング、経皮的治療などに使用されるI−MRI装置(interventional−MRI装置、または、Intraoperative−MRI装置の略称)では、リアルタイムで撮像する断層面を任意に設定したいという要望がある。撮像する断層面を任意に選択する手法として、グラフィカルユーザインタフェースにMRI画像を表示して、画面上のボタンをクリックして、次に撮像する断層面を決定する方法や、3次元マウスなどを使う方法などがある。   A real-time image may be generated during the operation using this MRI apparatus. In such intraoperative imaging, for example, cardiac imaging, puncture monitoring at the time of surgery, percutaneous therapy, etc., an I-MRI apparatus (interventional-MRI apparatus or an abbreviated name of Intraoperative-MRI apparatus) is used in real time. There is a demand to arbitrarily set a tomographic plane to be imaged. As a method for arbitrarily selecting a tomographic plane to be imaged, a method of displaying an MRI image on a graphical user interface, clicking a button on the screen, and determining a tomographic plane to be imaged next, or a three-dimensional mouse is used. There are methods.

これらの方法では、撮像する断層面の位置や向きをマウスなどの入力手段で調整、設定しなければならず煩雑なので、MRI装置としては、より簡便に撮像する断層面の位置や向きを調整、設定できることが望ましい。そこで、術具に先端部にポインタを設け、三次元位置検出装置にてポインタの位置を検出し、これに基づいて、断層面の位置や向きを調整、設定することが行われている。   In these methods, since the position and orientation of the tomographic plane to be imaged must be adjusted and set by an input means such as a mouse, the MRI apparatus can adjust the position and orientation of the tomographic plane to be imaged more easily. It is desirable that it can be set. Therefore, a pointer is provided at the distal end of the surgical instrument, the position of the pointer is detected by a three-dimensional position detection device, and based on this, the position and orientation of the tomographic plane are adjusted and set.

一方、近年、診断画像を得る超音波診断装置と、集束超音波を照射して加熱治療を行う超音波治療装置と、が一体として構成された、超音波診断治療装置がある。本実施形態では、この超音波診断治療装置を用いて、病変部である腫瘍領域に対して加熱治療を行う場合を例に説明する。   On the other hand, in recent years, there is an ultrasonic diagnostic treatment apparatus in which an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a diagnostic image and an ultrasonic therapeutic apparatus that performs heat treatment by irradiating focused ultrasonic waves are integrated. In the present embodiment, an example in which heat treatment is performed on a tumor region that is a lesion using this ultrasonic diagnostic treatment apparatus will be described.

超音波診断装置は、被検体内に超音波を送受信し得られた反射エコー信号を用いて診断部位について2次元超音波画像或いは3次元超音波画像を形成して表示するもので、被検体24に超音波を照射し受信する振動子素子を備えた超音波探触子と、超音波信号を送受信する超音波送受信部と、受信信号に基づいて2次元超音波画像(Bモード画像)或いは3次元超音波画像を構成する超音波画像構成部と、超音波画像構成部構成された超音波画像を表示する表示部素を制御する制御部と、制御部に指示を与えるコントロールパネルとを有している。   The ultrasonic diagnostic apparatus forms and displays a two-dimensional ultrasonic image or a three-dimensional ultrasonic image on a diagnostic region using a reflected echo signal obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves in the subject. An ultrasonic probe including a transducer element that receives and receives ultrasonic waves, an ultrasonic transmission / reception unit that transmits / receives ultrasonic signals, and a two-dimensional ultrasonic image (B-mode image) or 3 based on the received signals An ultrasonic image composing unit that configures a three-dimensional ultrasonic image, a control unit that controls a display unit element that displays the ultrasonic image configured by the ultrasonic image composing unit, and a control panel that gives instructions to the control unit ing.

超音波画像処理の一例として、探触子に向かう方向の血流を赤色で、遠ざかる方向の血流を青色で表示するカラードップラー法がある。この利点としては、早い血流と遅い血流とを同時に表示できるだけでなく、カラーゲインを調節して速度が早いほど明るく表示することで血流を評価できる点である。   As an example of ultrasonic image processing, there is a color Doppler method in which the blood flow in the direction toward the probe is displayed in red and the blood flow in the direction away from the probe is displayed in blue. As an advantage, not only the fast blood flow and the slow blood flow can be displayed simultaneously, but also the blood flow can be evaluated by adjusting the color gain and displaying brighter as the speed increases.

従来の一般的な超音波診断装置は、被検体内部の生体組織の構造を例えばBモード像として表示するだけでなく、最近、被検体の体表面から圧迫装置もしくは探触子で人為的に生体内部組織を圧迫し、時系列的に隣接する2フレーム(連続2フレーム)の超音波受信信号の相関演算を利用して、各点における変位を求め、さらにその変位を空間微分することによって歪みを計測し、この歪みデータを画像化する手法、更には、外力による応力分布と歪みデータから、生体組織のヤング率等に代表される弾性率データを画像化する手法が現実的になってきている。このような歪み及び弾性率データ(以下、弾性フレームデータ)を基にした弾性画像によれば、生体組織の硬さや柔らかさを計測して表示することができる。このような機能は一般的にはエラストグラフィと呼ばれる。   A conventional general ultrasonic diagnostic apparatus not only displays a structure of a living tissue inside a subject as, for example, a B-mode image, but recently has been artificially introduced to a living body by using a compression device or a probe from the body surface of the subject. Distortion is obtained by compressing the internal tissue, obtaining the displacement at each point using the correlation calculation of the ultrasonic reception signals of two adjacent frames (two consecutive frames) in time series, and further spatially differentiating the displacement. A method of measuring and imaging this strain data, and a method of imaging elastic modulus data typified by Young's modulus of living tissue from stress distribution and strain data due to external force are becoming realistic. . According to the elastic image based on such strain and elastic modulus data (hereinafter referred to as elastic frame data), the hardness and softness of the living tissue can be measured and displayed. Such a function is generally called elastography.

一方、超音波は、体外あるいは体腔内から集束させることにより侵襲性の低い治療を行うことが原理的に可能である。本実施形態にかかる超音波診断治療装置は、上述の診断画像を得るためのプローブと、集束超音波を照射するプローブとを一体に構成したものである。   On the other hand, it is possible in principle to perform treatment with low invasiveness by focusing ultrasound from outside the body or inside the body cavity. The ultrasonic diagnostic treatment apparatus according to this embodiment is configured by integrating a probe for obtaining the above-described diagnostic image and a probe for irradiating focused ultrasonic waves.

上記技術を前提として、以下、本発明の実施形態を説明する。   Based on the above technique, embodiments of the present invention will be described below.

本実施形態に係る治療支援システムは、画像処理機能を有する医療用診断装置(X線装置、X線CT装置、MRI装置、超音波装置等)と、3次元位置検出装置による術具位置検出による画像誘導機能と、生体患部を治療する治療機器と、撮像視野(FOV:Field Of View)内部の歪みを検出して補正する機能において、手術前に登録した特定領域(セグメンテーション)を画像情報としてモニタ表示して術具を治療領域に誘導するものである。また、事前に登録した治療パラメータを用いて、治療前後の形状・体積(または面積)を検出し、元の形状・体積と異なっている場合には、パラメータに沿って画像情報を伸縮・更新させるだけでなく、残治療領域を表示して再治療を促す警告と術具誘導により治療精度を向上させる治療画補償機能を有するものである。   The treatment support system according to the present embodiment is based on a medical diagnostic apparatus (an X-ray apparatus, an X-ray CT apparatus, an MRI apparatus, an ultrasonic apparatus, etc.) having an image processing function and a surgical instrument position detection by a three-dimensional position detection apparatus. A specific area (segmentation) registered before surgery is monitored as image information in the image guidance function, the treatment device that treats the affected area of the living body, and the function that detects and corrects distortion in the field of view (FOV). Display and guide the surgical tool to the treatment area. In addition, the shape / volume (or area) before and after treatment is detected using treatment parameters registered in advance, and when the shape / volume is different from the original shape / volume, the image information is expanded / contracted / updated according to the parameters. In addition, it has a treatment image compensation function that improves the treatment accuracy by displaying a residual treatment area and prompting re-treatment and guiding a surgical instrument.

<概略構成>
以下、図1に基づいて、本実施形態に係る治療支援システムの構成について説明する。図1は、本実施形態に係る治療支援システムの概略構成図である。
<Outline configuration>
Hereinafter, based on FIG. 1, the structure of the treatment assistance system which concerns on this embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a treatment support system according to the present embodiment.

本実施形態に係る治療システムは、主に、核磁気共鳴撮像装置(以下、MRI装置と称する)1と、治療装置と一体化した超音波診断治療装置40とが、パーソナルコンピュータ19と連結され、MRI装置1及び超音波診断治療装置40間の連結情報はモニタ20、13上に表示される。そして、治療プローブ36に取り付けられたポインタ27を位置検出デバイス9が連続的に追随し、ポインタ27の位置情報を転送することで、超音波画像とMRI(またはCT)装置と治療装置とが連結される。   In the treatment system according to the present embodiment, a nuclear magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an MRI apparatus) 1 and an ultrasonic diagnostic treatment apparatus 40 integrated with a treatment apparatus are connected to a personal computer 19. Connection information between the MRI apparatus 1 and the ultrasonic diagnostic treatment apparatus 40 is displayed on the monitors 20 and 13. Then, the position detection device 9 continuously follows the pointer 27 attached to the treatment probe 36 and transfers the position information of the pointer 27, thereby connecting the ultrasound image, the MRI (or CT) apparatus, and the treatment apparatus. Is done.

図1のMRI装置1は、垂直磁場方式0.3Tの永久磁石MRI装置であり、患者の周囲に垂直な静磁場を発生する上部磁石3と下部磁石5とが支柱7により垂直方向に並べて配置される。上部磁石3と下部磁石5との間に構成された開口部32内に、被検体24がベッド21に載置されて搬送される。また、MRI装置1は、図示を省略するものの、この静磁場空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部を備える。この斜磁場発生部は、領斜磁場をパルス的に発生させ、最大傾磁場強度15mT/mで、スルーレート20mT/m/msである。更に、MRI装置1は、静磁場中の被検体24に核磁気共鳴を生じさせるための図示しないRF送信器、被検体24からの核磁気共鳴信号を受信する図示しないRF受信器を備え、これらは12.8MHzの共振型の傾斜磁場コイルにより構成される。傾斜磁場コイルは、X、Y、Zの3方向の傾斜磁場コイルで構成され、傾斜磁場電源からの信号に応じてそれぞれ傾斜磁場を発生する。RFコイルは、RF送信部の信号に応じて高周波磁場を発生する。RFコイルの信号は、信号検出部で検出され、信号処理部で信号処理され、また計算により画像信号に変換される。画像信号は、表示部で断層像として表示される。傾斜磁場電源、RF送信部、信号検出部などは、制御部で制御され、制御のタイムチャートは一般にパルスシーケンスと呼ばれている。被検体24は、ベッド21に横たわってRF受信コイル、RFコイル、傾斜磁場コイルなどで囲まれたMRI装置1内の空間に搬送され、断層面の撮像が行われる。   The MRI apparatus 1 shown in FIG. 1 is a vertical magnetic field type 0.3T permanent magnet MRI apparatus, in which an upper magnet 3 and a lower magnet 5 that generate a vertical static magnetic field around a patient are arranged side by side by columns 7 in a vertical direction. Is done. The subject 24 is placed on the bed 21 and transported in the opening 32 formed between the upper magnet 3 and the lower magnet 5. Although not shown, the MRI apparatus 1 includes a gradient magnetic field generator that generates a gradient magnetic field in the static magnetic field space. This gradient magnetic field generator generates a pulsed gradient magnetic field in pulses, with a maximum gradient magnetic field strength of 15 mT / m and a slew rate of 20 mT / m / ms. The MRI apparatus 1 further includes an RF transmitter (not shown) for generating nuclear magnetic resonance in the subject 24 in a static magnetic field, and an RF receiver (not shown) for receiving a nuclear magnetic resonance signal from the subject 24. Is constituted by a resonance type gradient magnetic field coil of 12.8 MHz. The gradient magnetic field coil is configured by gradient magnetic field coils in three directions of X, Y, and Z, and each generates a gradient magnetic field in response to a signal from a gradient magnetic field power supply. The RF coil generates a high-frequency magnetic field according to the signal from the RF transmitter. The signal of the RF coil is detected by the signal detection unit, processed by the signal processing unit, and converted into an image signal by calculation. The image signal is displayed as a tomographic image on the display unit. The gradient magnetic field power source, the RF transmission unit, the signal detection unit, and the like are controlled by the control unit, and the control time chart is generally called a pulse sequence. The subject 24 is transported to a space in the MRI apparatus 1 lying on the bed 21 and surrounded by an RF receiving coil, an RF coil, a gradient magnetic field coil, and the like, and imaging of a tomographic plane is performed.

モニタ13は、操作者29が把持する治療プローブ36に備えられたポインタ27により指示された被検体24の断層面の画像を表示するもので、モニタ支持部15により、赤外線カメラ25同様、上部磁石3に連結されている。   The monitor 13 displays an image of the tomographic plane of the subject 24 indicated by the pointer 27 provided on the treatment probe 36 held by the operator 29, and the upper magnet as with the infrared camera 25 by the monitor support unit 15. 3 is connected.

本実施形態のMRI装置1は、I−MRI装置として用いるための位置検出デバイス9を備える。位置検出デバイス9は、間隔をおいて(視差を持たせて)設けられた複数の赤外線カメラ25、25と、赤外線を発光する図示しない発光ダイオードを含んで構成され、断層面指示デバイスであるポインタ27の位置及び姿勢を検出するものである。この位置検出デバイス9は、アーム11により移動可能に上部磁石3に連結され、MRI装置1に対する配置を適宜変更することができる。また、ポインタ27の位置検出の方式には、上記に限らず。機械式、光学式、磁気式、超音波式などの方式を用いてもよい。   The MRI apparatus 1 of the present embodiment includes a position detection device 9 for use as an I-MRI apparatus. The position detection device 9 includes a plurality of infrared cameras 25 and 25 provided at intervals (with a parallax), and a light emitting diode (not shown) that emits infrared rays, and is a tomographic plane pointing device. 27 positions and postures are detected. This position detection device 9 is connected to the upper magnet 3 so as to be movable by an arm 11, and the arrangement relative to the MRI apparatus 1 can be changed as appropriate. The method for detecting the position of the pointer 27 is not limited to the above. A mechanical type, an optical type, a magnetic type, an ultrasonic type, or the like may be used.

基準ツール17は、ポインタ27とMRI装置1との相対的な位置関係を検出するためのものであって、赤外線カメラ25の座標系とMRI装置1の座標系をリンクさせるもので、3つの反射球からなるマーカ35を備え、上部磁石3の側面に設けられている。マーカは、反射球に代えて、発光ダイオードなどの光源でもよい。位置検出の手法については後述の<レジストレーション>欄にて記載する。   The reference tool 17 is for detecting the relative positional relationship between the pointer 27 and the MRI apparatus 1, and links the coordinate system of the infrared camera 25 and the coordinate system of the MRI apparatus 1, and includes three reflections. A marker 35 made of a sphere is provided and provided on the side surface of the upper magnet 3. The marker may be a light source such as a light emitting diode instead of the reflecting sphere. The position detection method will be described in the <Registration> column described later.

パーソナルコンピュータ19には、赤外線カメラ25が検出し算出したポインタ27の情報が、術具位置データとして、例えば、RS232Cケーブル33を介して送信される。   Information on the pointer 27 detected and calculated by the infrared camera 25 is transmitted to the personal computer 19 as surgical instrument position data via, for example, the RS232C cable 33.

制御部23は、ワークステーションで構成され、本体とMRI装置1と電気的に接続される。そして、図示しないRF送信器、RF受信器などを制御する。更に制御部23は、パーソナルコンピュータ19と接続されている。パーソナルコンピュータ19では赤外線カメラ25が検出し算出したポインタ27の位置から治療プローブ36の位置データを取得し、その位置データをMRI装置1で利用可能な位置データに変換し、制御部23へ送信する。位置データは、撮像シーケンスの撮像断面へ反映される。新たな撮像断面で取得された画像は液晶モニタからなるモニタ13及びモニタ20に表示される。例えば断層面指示デバイスであるポインタ27を治療プローブ36にとりつけ、治療プローブ36のある位置を常に撮像断面とする様に構成した場合、モニタ13、20には治療プローブ36から照射される集束超音波の焦点を含む断面が表示されることになる。また、治療プローブ36に代わり、穿刺針を用いた手技において、穿刺針のある位置を常に撮像断面とするように構成した場合、モニタ13、20には、穿刺針の先端部を常に含む断面が表示されることとなる。その他、生体情報に同期した計測をすることも可能であり、被検体24に取り付けられた同期(時相)計測装置41にて各種情報(脈波、心電、呼吸)を取得することができる。   The control unit 23 is composed of a workstation and is electrically connected to the main body and the MRI apparatus 1. Then, an RF transmitter, an RF receiver and the like (not shown) are controlled. Further, the control unit 23 is connected to the personal computer 19. The personal computer 19 acquires the position data of the treatment probe 36 from the position of the pointer 27 detected and calculated by the infrared camera 25, converts the position data into position data that can be used by the MRI apparatus 1, and transmits the position data to the control unit 23. . The position data is reflected on the imaging section of the imaging sequence. The image acquired by the new imaging section is displayed on the monitor 13 and the monitor 20 which are liquid crystal monitors. For example, when the pointer 27 which is a tomographic plane indicating device is attached to the treatment probe 36 and configured so that the position of the treatment probe 36 is always an imaging cross section, the monitors 13 and 20 are focused ultrasonic waves irradiated from the treatment probe 36. A cross section including the focal point is displayed. In addition, in the procedure using the puncture needle instead of the treatment probe 36, when the position where the puncture needle is always set as the imaging section, the monitors 13 and 20 have a section that always includes the tip of the puncture needle. Will be displayed. In addition, it is also possible to perform measurement in synchronization with biological information, and various information (pulse wave, electrocardiogram, respiration) can be acquired by a synchronous (time phase) measurement device 41 attached to the subject 24. .

MRI装置1及び超音波診断治療装置30は、手術室100内に設置され、パーソナルコンピュータ19及びこれに接続されたモニタ20、制御部23、映像記録装置24は、手術室に隣接する操作室101内に備えられる。そして、モニタ13は、術者29が視認し、モニタ20は、操作室101内の操作者(図示を省略)が視認する。更に、パーソナルコンピュータ19には、映像記録装置34が接続され、術中の動画像(映像信号)は映像記録装置34に同時記録される。   The MRI apparatus 1 and the ultrasonic diagnostic treatment apparatus 30 are installed in the operating room 100, and the personal computer 19, the monitor 20 connected thereto, the control unit 23, and the video recording apparatus 24 are arranged in the operation room 101 adjacent to the operating room. Provided within. Then, the operator 13 visually recognizes the monitor 13 and the monitor 20 is visually recognized by an operator (not shown) in the operation chamber 101. Further, a video recording device 34 is connected to the personal computer 19, and a moving image (video signal) during operation is simultaneously recorded on the video recording device 34.

次に、超音波診断治療装置40について説明する。以下、図2、3に基づいて、超音波診断治療装置40の構成について説明する。図2は、超音波診断治療装置の構成を示すブロック図、図3は、治療プローブ36の構成を示す説明図である。   Next, the ultrasonic diagnostic treatment apparatus 40 will be described. Hereinafter, the configuration of the ultrasonic diagnostic treatment apparatus 40 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic treatment apparatus, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the treatment probe 36.

超音波診断治療装置40は、術者29が集束超音波の出力条件などを入力するためのGUIからなるコントロールパネル41と、コントロールパネル41に接続され、超音波診断治療装置40の動作を制御する制御部42と、制御部42に接続され、放射状の超音波45及び集束超音波46(図3参照)を送信したり、反射波を検出したりする超音波送受信部43と、超音波送受信部43及び制御部42に接続され、受信した反射波に基づいて超音波画像を構成する超音波画像構成部44とを備える。超音波画像構成部44にはモニタ38が接続され、モニタ38に生成した超音波画像が表示される。   The ultrasonic diagnostic treatment apparatus 40 is connected to the control panel 41 including a GUI for the operator 29 to input an output condition of the focused ultrasonic wave and the like, and controls the operation of the ultrasonic diagnostic treatment apparatus 40. A control unit 42, an ultrasonic transmission / reception unit 43 connected to the control unit 42 for transmitting radial ultrasonic waves 45 and focused ultrasonic waves 46 (see FIG. 3) and detecting reflected waves, and an ultrasonic transmission / reception unit 43 and the control unit 42, and an ultrasonic image constructing unit 44 that constructs an ultrasonic image based on the received reflected wave. A monitor 38 is connected to the ultrasonic image construction unit 44, and the generated ultrasonic image is displayed on the monitor 38.

治療プローブ36は、振動子素子が超音波探触子の長軸方向に1〜mチャンネル分配列される。ここで、短軸方向にもk個に切断されて1〜kチャンネル分配列されている場合、短軸方向の各振動子素子(1〜kチャンネル)に与える遅延時間を変えることにより、短軸方向にも送波や受波のフォーカスがかけられるように構成される。また、短軸方向の各振動子素子に与える超音波送信信号の振幅を変えることにより送波重み付けがかけられ、短軸方向の各振動子素子からの超音波受信信号の増幅度又は減衰度を変えることにより受波重み付けがかけられる。さらに、短軸方向のそれぞれの振動子素子をオン、オフすることにより、口径制御ができるようになっている。   In the treatment probe 36, transducer elements are arranged for 1 to m channels in the long axis direction of the ultrasonic probe. Here, when k pieces are cut in the short axis direction and arranged for 1 to k channels, the short axis is changed by changing the delay time applied to each transducer element (1 to k channels) in the short axis direction. It is configured so that transmission and reception focus can be applied to the direction. Also, transmission weighting is applied by changing the amplitude of the ultrasonic transmission signal applied to each transducer element in the short axis direction, and the amplification level or attenuation level of the ultrasonic reception signal from each transducer element in the short axis direction is set. The received wave weight is applied by changing. Further, the aperture control can be performed by turning each transducer element in the short axis direction on and off.

なお、この治療プローブ36は、超音波送受信部43から供給される駆動信号に重畳して印加されるバイアス電圧の大きさに応じて超音波送受信感度つまり電気機械結合係数が変化する、例えばCMUT(Capacitive Micro machined Ultrasonic Transducer)を適用できる。CMUTは、半導体微細加工プロセス(例えば、LPCVD:Low Pressure Chemical Vapor Deposition)により製造される超微細容量型超音波振動子である。   The therapeutic probe 36 has an ultrasonic transmission / reception sensitivity, that is, an electromechanical coupling coefficient that changes in accordance with the magnitude of a bias voltage applied to the drive signal supplied from the ultrasonic transmission / reception unit 43, for example, CMUT ( Capacitive Micro machined Ultrasonic Transducer) can be applied. CMUT is an ultrafine capacitive ultrasonic transducer manufactured by a semiconductor microfabrication process (for example, LPCVD: Low Pressure Chemical Vapor Deposition).

超音波送受信部43は、治療プローブ36に送信信号を供給すると共に受信した反射エコー信号を処理するもので、その内部には、治療プローブ36を制御し超音波ビームの打ち出しをさせる送波回路と、この打ち出された超音波ビームの被検体内からの反射エコー信号を受信し生体情報を収集する受波回路と、これらを制御する制御回路とを有している。   The ultrasonic transmission / reception unit 43 supplies a transmission signal to the treatment probe 36 and processes the received reflected echo signal, and includes a transmission circuit that controls the treatment probe 36 and emits an ultrasonic beam. And a receiving circuit that receives a reflected echo signal of the emitted ultrasonic beam from within the subject and collects biological information, and a control circuit that controls them.

超音波画像構成部44は、超音波送受信部43で処理した反射エコー信号を超音波断層像に変換するもので、順次入力される反射エコー信号に基づいて超音波画像を形成するデジタルスキャンコンバータと、超音波画像を記憶する磁気ディスク装置及びRAMとからなる記憶装置とから成り、超音波送受信部43で受信した反射エコー信号を信号処理し、2次元超音波画像や3次元超音波画像、各種ドプラ画像に画像化して出力する。   The ultrasonic image constructing unit 44 converts the reflected echo signal processed by the ultrasonic transmitting / receiving unit 43 into an ultrasonic tomographic image, and a digital scan converter that forms an ultrasonic image based on the sequentially inputted reflected echo signal; , A magnetic disk device that stores ultrasonic images, and a storage device that includes a RAM, and processes the reflected echo signals received by the ultrasonic transmission / reception unit 43 to process two-dimensional ultrasonic images, three-dimensional ultrasonic images, and various types. Convert to Doppler image and output.

モニタ38は、超音波画像構成部44で作成された超音波画像を表示するもので、例えばCRTモニタ、液晶モニタから成る。   The monitor 38 displays the ultrasound image created by the ultrasound image construction unit 44, and is composed of, for example, a CRT monitor and a liquid crystal monitor.

そして、制御部42は、前記各構成要素の動作を制御するもので、ユーザインターフェース回路とのインターフェース(コントロールパネル41に相当)を有する制御用コンピュータシステムより構成されている。この制御部42は、それに含まれるユーザインターフェース及び該ユーザインターフェースからの情報等に基づいて超音波送受信部43を制御する。また、超音波送受信部43で受信した生体情報を超音波画像構成部44に転送したり、超音波画像構成部44で画像化した超音波画像をモニタ38に伝送するなどの制御を行う。   The control unit 42 controls the operation of each of the above components, and is configured by a control computer system having an interface (corresponding to the control panel 41) with a user interface circuit. The control unit 42 controls the ultrasonic transmission / reception unit 43 based on a user interface included therein, information from the user interface, and the like. Also, control is performed such as transferring biological information received by the ultrasonic transmission / reception unit 43 to the ultrasonic image construction unit 44 or transmitting an ultrasonic image imaged by the ultrasonic image construction unit 44 to the monitor 38.

治療プローブ36は、図3に示すように、集束超音波を発生する治療プローブ44の中に診断用コンベックス型超音波プローブ(以下「診断プローブ」という)43を内蔵した治療プローブである。診断プローブ43が放射状の超音波45を発する一方、治療プローブ44は、焦点47に向かって集束する集束超音波46を発する。治療プローブ36は、集束超音波46の焦点47と、放射状の超音波45の中心軸とをほぼ一致させて、診断プローブ43を治療用プローブ44と一体化して構成される。   As shown in FIG. 3, the treatment probe 36 is a treatment probe in which a diagnostic convex ultrasound probe (hereinafter referred to as “diagnostic probe”) 43 is built in a treatment probe 44 that generates focused ultrasound. While the diagnostic probe 43 emits radial ultrasound 45, the treatment probe 44 emits focused ultrasound 46 that converges toward a focal point 47. The therapeutic probe 36 is configured by integrating the diagnostic probe 43 with the therapeutic probe 44 so that the focal point 47 of the focused ultrasonic wave 46 and the central axis of the radial ultrasonic wave 45 substantially coincide with each other.

治療プローブ36から集束超音波を治療予定領域に照射するときの一回の超音波照射は通常数秒間であり、複数の部位を治療する場合には、通常十数秒間の間隔を設ける。治療効果は、超音波照射により組織が熱凝固する温度以上に加熱されることにより得られると考えられている。   When the focused ultrasound is irradiated from the treatment probe 36 to the treatment planned area, one time of ultrasonic irradiation is usually several seconds, and when treating a plurality of parts, an interval of usually several tens of seconds is provided. It is considered that the therapeutic effect can be obtained by heating to a temperature higher than the temperature at which the tissue is thermally coagulated by ultrasonic irradiation.

次に、図4に基づいて、治療支援システム10に用いられる治療支援プログラムについて説明する。図4は、治療支援システム10に用いられる治療支援プログラムの構成を示すブロック図である。治療支援プログラムは、パーソナルコンピュータ19の図示しない記憶装置に格納される。   Next, a treatment support program used in the treatment support system 10 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a treatment support program used in the treatment support system 10. The treatment support program is stored in a storage device (not shown) of the personal computer 19.

治療支援プログラムは、被検体24の3Dボリュームデータを取得する画像データ取得部19aと、3Dボリュームデータに基づいて被検体の再構成画像、(例えば、アキシャル画像、サジタル画像、コロナル画像からなる3軸断層画像や、ボリュームレンダリング画像)を生成する画像再構成部19bと、被検体の再構成画像から病変部位が撮影された領域(以下病変部位を「特定部位」、病変部位が撮影された領域を「特定領域」という)を抽出する特定領域抽出部19cと、温熱治療に用いる治療器具(以下「術具」という)を登録する治療器具登録部19dと、被検体の再構成画像に特定領域の位置や治療プローブ36の位置を重畳表示したナビゲーション画像を生成するナビゲーション画像生成部19eと、温熱治療による特定部位の拡張量を算出する拡張量算出部19gと、特定部位の拡張量を算出するための治療パラメータを記憶するパラメータ記憶部19fと、術前の被検体の3次元ボリュームデータを格納するボリュームデータ記憶部19hと、位置検出デバイス9からの位置情報に基づいて、治療プローブ36及び被検体24の実空間上の位置を求め、これをMRI装置1が使用可能な検出空間の座標系に変換し、更に検出空間の座標系を被検体の再構成画像上の座標系に変換して、被検体画像と治療プローブ36及び被検体24の実空間上の座標とを一致させる位置検出処理部19iと、被検体の再構成画像内の特定領域にマーカを付与するマーキング部19jと、術具の経路、特に本実施形態では、集束超音波の焦点位置や経路(集束超音波の中心軸の進行方向:図7以下におけるz軸に相当)を、位置検出デバイス9が求めたポインタ27の傾きや集束超音波の周波数、深度などのパラメータに基づいて算出したり、特定領域のうち治療がされていない領域(以下「残治療領域」という)へのアプローチ方向を算出する経路算出部19kと、ナビゲーション画像や超音波画像をモニタ20、13へ表示制御する表示制御部19lと、特定部位の形状や物理量を測定し、術前の形状、物理量と、温熱治療中の形状、物理量とを比較して、特定部位が拡張したか否かを判断する組織拡張判定部19mと、集束超音波の照射時間を計測する計時部19nと、治療器具の位置や経路及び投与されたエネルギー量に基づいて算出されたエネルギー投与領域を治療済領域として表示する治療済領域表示部19oと、治療済領域を時系列に沿って記録したログ情報を生成するログ生成部19pと、ログ情報を記録するログ記憶部19qと、特定領域から治療済領域を除いた残治療領域を求める残治療領域算出部19rと、を備える。画像再構成部19bは、画像データ取得部19aが、再構成画像を取得する場合には必須ではない。   The treatment support program includes an image data acquisition unit 19a that acquires 3D volume data of the subject 24, and a reconstructed image of the subject based on the 3D volume data (for example, three axes including an axial image, a sagittal image, and a coronal image). An image reconstruction unit 19b that generates a tomographic image or a volume rendering image) and a region where a lesion site is imaged from the reconstructed image of the subject (hereinafter referred to as a “specific site” and a region where a lesion site is imaged) A specific area extracting unit 19c for extracting a specific area), a treatment instrument registering part 19d for registering a treatment instrument (hereinafter referred to as “surgical instrument”) used for thermal treatment, and a reconstructed image of the subject. A navigation image generation unit 19e that generates a navigation image in which the position and the position of the treatment probe 36 are displayed in a superimposed manner; An expansion amount calculation unit 19g that calculates an expansion amount, a parameter storage unit 19f that stores a treatment parameter for calculating the expansion amount of a specific site, and a volume data storage unit that stores three-dimensional volume data of a subject before surgery 19h and based on the position information from the position detection device 9, the positions of the treatment probe 36 and the subject 24 in the real space are obtained, converted into a coordinate system of a detection space that can be used by the MRI apparatus 1, and A position detection processing unit 19i that converts the coordinate system of the detection space into a coordinate system on the reconstructed image of the subject, and matches the subject image with the coordinates of the treatment probe 36 and the real space of the subject 24; A marking unit 19j that applies a marker to a specific region in the reconstructed image of the specimen, and a path of the surgical tool, particularly in this embodiment, the focal position and path of the focused ultrasound (how the central axis of the focused ultrasound travels) (Corresponding to the z-axis in FIG. 7 and the following) is calculated based on parameters such as the inclination of the pointer 27 obtained by the position detection device 9 and the frequency and depth of the focused ultrasound, or is treated in a specific region. A route calculation unit 19k that calculates an approach direction to a non-existing region (hereinafter referred to as “residual treatment region”), a display control unit 19l that controls display of navigation images and ultrasonic images on the monitors 20 and 13, and a shape of a specific part Tissue expansion determination unit 19m that measures a physical quantity and compares the shape and physical quantity before surgery with the shape and physical quantity during thermotherapy to determine whether or not a specific site has expanded, and the irradiation time of focused ultrasound A time measuring unit 19n for measuring the amount of energy, and a treated region display unit 19o for displaying the energy administration region calculated based on the position and route of the treatment instrument and the amount of energy administered as a treated region A log generation unit 19p for generating log information in which treated areas are recorded in time series, a log storage unit 19q for recording log information, and a remaining treatment for obtaining a remaining treatment area obtained by removing a treated area from a specific area An area calculation unit 19r. The image reconstruction unit 19b is not essential when the image data acquisition unit 19a acquires a reconstructed image.

上記プログラムは、パーソナルコンピュータ19に備えられた図示しないメモリにロードされてCPUにより実行されることにより、各プログラムとパーソナルコンピュータ19を構成するハードウェアとが協働し、プログラムが備える機能が実現される。   The programs are loaded into a memory (not shown) provided in the personal computer 19 and executed by the CPU, whereby each program and the hardware configuring the personal computer 19 cooperate to realize the functions provided in the program. The

<治療支援システムの処理の流れ>
以下、図5〜13に基づいて、本実施形態に係る温度計測併用治療補助機能について説明する。図5は、本実施形態に係る治療支援システムの処理の流れを示すフローチャートである。図6は、治療パラメータ時のGUIの一例を示す模式図である。図7は、治療器具毎のエネルギー分布を示す説明図である。図8は、エネルギー投与量と拡張(膨張)係数との関係を示すグラフである。図9は、図8の拡張係数を用いた治療領域周辺の拡張シミュレーションを示す説明図である。図10は、エネルギー投与量と画像伸縮半径との関係を示すグラフである。図11は、パラメータに応じたナビゲーション画像伸縮処理を説明する説明図である。図12は、術具ナビゲーション時のGUIの一例を示す模式図である。図13は、治療時のGUIの一例を示す模式図である。
<Flow of treatment support system>
Hereinafter, based on FIGS. 5 to 13, the temperature measurement combined treatment assistance function according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow of the treatment support system according to the present embodiment. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a GUI for treatment parameters. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the energy distribution for each treatment instrument. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the energy dose and the expansion (expansion) coefficient. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an expansion simulation around the treatment region using the expansion coefficient of FIG. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the energy dose and the image expansion / contraction radius. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining navigation image expansion / contraction processing according to parameters. FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of a GUI during surgical instrument navigation. FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of a GUI during treatment.

以下、図5のフローチャートのステップ順に沿って説明する。治療支援システム10の処理を開始する前の初期状態において、モニタ20には、図6に示す治療パラメータ時の画面60が表示される。画面60は、被検体24の画像が表示される画像表示領域61と、選択・登録された治療器具の情報が表示される選択治療器具情報表示領域62と、操作ボタンが表示されるボタン領域63と、を含む。   Hereinafter, description will be made along the order of steps in the flowchart of FIG. In an initial state before the processing of the treatment support system 10 is started, a screen 60 for treatment parameters shown in FIG. 6 is displayed on the monitor 20. The screen 60 includes an image display area 61 in which an image of the subject 24 is displayed, a selected therapeutic instrument information display area 62 in which information on the selected / registered therapeutic instrument is displayed, and a button area 63 in which operation buttons are displayed. And including.

ボタン領域63には、温熱治療に用いる治療器具の登録/選択を行うボタン「治療器具登録/選択」631と、「特定領域指定」ボタン632と、被検体の3Dボリューム撮像を行う撮像ボタン「3DScan(TW)」633及び「3DScan(TW)」634と、3次元再構成画像のうち病変部位が撮影された領域(以下「特定領域」という)を検出する「特定領域描出」ボタン635と、術具(本実施形態における治療プローブ36に相当)とその初期位置を登録するための「レジストレーション」ボタン636と、が備えられる。 In the button region 63, a button “treatment device registration / selection” 631 for performing registration / selection of a treatment device used for the thermal treatment, a “specific region designation” button 632, and an imaging button “3DScan” for performing 3D volume imaging of the subject. (T 1 W) ”633 and“ 3DS scan (T 2 W) ”634, and a“ specific region rendering ”button for detecting a region (hereinafter referred to as“ specific region ”) in which a lesion site is imaged in a three-dimensional reconstructed image 635, a surgical instrument (corresponding to the treatment probe 36 in the present embodiment), and a “registration” button 636 for registering the initial position thereof.

(ステップS1)
操作者は、手術直前に「治療器具登録/選択」ボタン631を押下し、手術に使用する術具の選択・登録を行う(S1)。これは、術具によって、その術具から発生する外部エネルギーの分布が異なるため、後述するステップS5において、術具に応じた治療パラメータを読み出すためである。
(Step S1)
The operator presses a “treatment instrument registration / selection” button 631 immediately before the operation to select / register a surgical instrument to be used for the operation (S1). This is because, since the distribution of external energy generated from the surgical instrument differs depending on the surgical instrument, a treatment parameter corresponding to the surgical instrument is read in step S5 described later.

治療器具登録部19dは、「治療器具登録/選択」ボタン631が押されると、予め治療パラメータ記憶部19fに記憶された治療パラメータに対応する術具を、画面60に例えばリスト表示し、操作者がマウス等のポインティングデバイスで指定することにより、治療器具の選択と登録が行われる。治療器具登録部19dは、選択治療器具情報表示領域62内に選択された治療器具の詳細情報、例えば術具の種類を文字情報で、x、y、z方向の治療半径、伸縮範囲A,Bの各半径、を数値631と模式図633とにより表示する。模式図633には、プローブ632、特定領域634、伸縮範囲A635、伸縮範囲B636が図示される。   When the “treatment instrument registration / selection” button 631 is pressed, the treatment instrument registration unit 19d displays, for example, a list of surgical tools corresponding to the treatment parameters stored in the treatment parameter storage unit 19f in advance on the screen 60. Designates with a pointing device such as a mouse, the treatment instrument is selected and registered. The therapeutic instrument registration unit 19d has detailed information on the selected therapeutic instrument in the selected therapeutic instrument information display area 62, for example, the type of surgical instrument as character information, the therapeutic radius in the x, y, and z directions, and the expansion / contraction ranges A and B. Are expressed by a numerical value 631 and a schematic diagram 633. In the schematic diagram 633, a probe 632, a specific region 634, an expansion / contraction range A635, and an expansion / contraction range B636 are illustrated.

(ステップS2)
操作者は、「3DScan(TW)」633又は「3DScan(TW)」634を押下げ、被検体24の治療対象部位を含む3次元ボリューム画像を撮像する(S2)。これらの3次元ボリューム画像は、術具ナビゲーションに用いられるが、事前に取得した3次元ボリュームデータを用いて術具ナビゲーション画像を生成する場合には、本ステップを省略することができる。
(Step S2)
The operator depresses “3D Scan (T 1 W)” 633 or “3D Scan (T 2 W)” 634 and captures a three-dimensional volume image including the treatment target portion of the subject 24 (S2). These three-dimensional volume images are used for surgical instrument navigation, but this step can be omitted when generating a surgical instrument navigation image using previously acquired three-dimensional volume data.

「3DScan(TW)」633又は「3DScan(TW)」633が押し下げられると、MRI装置1が被検体24の3次元ボリューム撮像を行い、画像データ取得部19aが、MRI装置1から3次元ボリュームデータを取得し、ボリュームデータ記憶部19hに格納される。画像再構成部19bは、ボリュームデータ記憶部19hから3次元ボリュームデータを読出して画像再構成演算を行い、3軸断層像(アキシャル像、サジタル像、コロナル像)、及びボリュームレンダリング像を再構成する。再構成された被検体画像は、画像表示領域61内に、それぞれアキシャル像620、サジタル像621、コロナル像622、ボリュームレンダリング像623として表示される。 When “3DScan (T 1 W)” 633 or “3D Scan (T 2 W)” 633 is pushed down, the MRI apparatus 1 performs three-dimensional volume imaging of the subject 24, and the image data acquisition unit 19 a starts from the MRI apparatus 1. Three-dimensional volume data is acquired and stored in the volume data storage unit 19h. The image reconstruction unit 19b reads out three-dimensional volume data from the volume data storage unit 19h, performs image reconstruction calculation, and reconstructs a three-axis tomographic image (axial image, sagittal image, coronal image) and volume rendering image. . The reconstructed subject image is displayed in the image display area 61 as an axial image 620, a sagittal image 621, a coronal image 622, and a volume rendering image 623, respectively.

なお、本実施形態では、術前の3次元ボリューム画像を、治療支援システム10に含まれるMRI装置1を用いて撮像するが、被検体24に対する被検体マーカの位置が同じ状態であれば、他の撮像装置、例えばMRI装置1とは異なる撮像装置、例えば他のMRI装置やX線CT装置により撮像し、被検体マーカが写り込んでいる3次元ボリューム画像を用いて再構成された被検体画像をモニタ20に表示し、これに基づいて治療対象となる特定領域を抽出してもよい。   In the present embodiment, a preoperative three-dimensional volume image is imaged using the MRI apparatus 1 included in the treatment support system 10, but if the position of the subject marker with respect to the subject 24 is the same, other The subject image reconstructed using a three-dimensional volume image in which the subject marker is captured by an imaging device different from the MRI device 1, such as an MRI device 1, for example, another MRI device or an X-ray CT device. May be displayed on the monitor 20, and based on this, a specific area to be treated may be extracted.

例えば、被検体24の治療対象部位が腹部にある場合、被検体の剣状突起に被検体マーカを添付して3D撮像することにより、術前の3次元ボリューム画像に写り込んだ剣状突起部分の被検体マーカと、ベッド21に載置された被検体24の剣状突起部分の実座標と、を一致させることにより、呼吸による体動による位置ずれを抑止しつつ、術前、術中の3次元ボリューム画像の位置合わせを行うことができる。   For example, when the treatment target region of the subject 24 is in the abdomen, a xiphoid process portion reflected in a preoperative three-dimensional volume image is obtained by attaching a subject marker to the xiphoid projection of the subject and performing 3D imaging. The subject marker and the actual coordinates of the sacral portion of the subject 24 placed on the bed 21 are matched to prevent positional displacement due to body movement due to breathing, while preoperative and intraoperative 3 Dimensional volume images can be aligned.

(ステップS3)
操作者が、「特定領域描出」ボタン635を押下げると、3次元ボリュームデータから病変部位が撮像された領域である特定領域が抽出される。更に、抽出された特定領域のうち、所望する特定領域を選択して「特定領域指定」ボタン632を押し下げることにより、拡張量の算出を行う対象となる特定領域を設定する(S3)。
(Step S3)
When the operator depresses the “render specific area” button 635, a specific area that is an area in which a lesion site is imaged is extracted from the three-dimensional volume data. Further, by selecting a desired specific area from the extracted specific areas and depressing the “specify specific area” button 632, a specific area for which the amount of expansion is to be calculated is set (S3).

特定領域抽出部19cは、画像再構成部19dが生成した3次元被検体画像から、濃度値(CT値)や形状を基に特定領域を抽出する。特定領域の抽出は、特定領域抽出部19cによる自動抽出に代えて、モニタ20に表示されたアキシャル画像、サジタル画像、コロナル画像、ボリュームレンダリング画像のいずれか上において、操作者が図示しない制御部23に備えられたマウスを用いて入力してもよい。組織拡張判定部19mは、抽出された特定領域の形状、体積(又は面積)を測定する。測定値は、温熱治療により特定領域が拡張(膨張)したか否かの判定に用いられる。   The specific region extraction unit 19c extracts a specific region from the three-dimensional subject image generated by the image reconstruction unit 19d based on the density value (CT value) and shape. Extraction of the specific area is not performed automatically by the specific area extraction unit 19c, but on the axial image, sagittal image, coronal image, or volume rendering image displayed on the monitor 20, the control unit 23 (not shown) by the operator is shown. You may input using the mouse | mouth with which it was equipped. The tissue expansion determination unit 19m measures the shape and volume (or area) of the extracted specific region. The measured value is used to determine whether or not the specific region has been expanded (expanded) by the thermal treatment.

また、操作者が、3次元画像上において抽出された特定領域を指定し、「拡散(膨張)領域指定」ボタン632を押下げると、拡張量算出部19gは、指定された特定領域を拡張量の算出対象となる特定領域として設定する。これにより、ナビゲーション画像に複数の特定領域が含まれる場合にも、これから治療を行う予定の特定領域のうち、拡張量の算出を行う特定領域を指定することができる。   When the operator designates the specific area extracted on the three-dimensional image and presses the “specify diffusion (expansion) area” button 632, the expansion amount calculation unit 19g sets the designated specific area as the expansion amount. This is set as a specific area to be calculated. As a result, even when a plurality of specific areas are included in the navigation image, it is possible to specify a specific area where the expansion amount is to be calculated among the specific areas scheduled to be treated.

マーキング部19jは、抽出された特定領域624にマーカを付す。また、必要に応じて特定領域624を含む領域であって、過度の温熱治療を抑止するために、想定値以上の組織の変性(膨張や温度上昇)がされると警告を発するための警告領域(図13における警告領域1026)を設定し、警告領域に対してもマーキングを行ってもよい。   The marking unit 19j attaches a marker to the extracted specific area 624. Moreover, it is a region including the specific region 624 as necessary, and is a warning region for issuing a warning when tissue degeneration (expansion or temperature rise) exceeds an assumed value in order to suppress excessive thermal treatment. (Warning area 1026 in FIG. 13) may be set and marking may be performed on the warning area.

(ステップS4)
操作者が、「レジストレーション」ボタン636を押下げると、位置検出処理部19iが、術具(本実施形態における治療プローブ36)とその初期位置の登録処理(レジストレーションという)を開始する(S4)。
(Step S4)
When the operator depresses the “registration” button 636, the position detection processing unit 19i starts registration processing (referred to as registration) of the surgical instrument (the treatment probe 36 in the present embodiment) and its initial position (S4). ).

位置検出処理部19iは、まず、ポインタ27の実空間上のMRI装置1に対する相対的な座標を、基準ツール17を基準に算出する。   The position detection processing unit 19i first calculates the relative coordinates of the pointer 27 with respect to the MRI apparatus 1 in the real space with reference to the reference tool 17.

位置検出処理部19iは、位置検出デバイス9の各カメラ25、25の撮影した各画像中の基準ツール17のマーカ35の位置の変位より各マーカ35の、位置検出デバイス9に対して初期的に定義された検出空間上の座標を求める。そして、この各マーカ35の座標を基準に、検出空間の定義を、MRI装置1において定義されている検出空間に一致するよう修正する。すなわち、同じ実空間の座標に対応する、位置検出処理部19iの検出する検出空間上の座標と、MRI装置1が用いる検出空間上の座標とが一致するようにする。   The position detection processing unit 19i initially sets each marker 35 to the position detection device 9 from the displacement of the position of the marker 35 of the reference tool 17 in each image taken by each camera 25, 25 of the position detection device 9. Find the coordinates in the defined detection space. Then, based on the coordinates of each marker 35, the definition of the detection space is corrected so as to match the detection space defined in the MRI apparatus 1. That is, the coordinates on the detection space detected by the position detection processing unit 19i corresponding to the coordinates in the same real space are matched with the coordinates on the detection space used by the MRI apparatus 1.

次に、位置検出処理部19iは、位置検出デバイス9の各カメラ25、25の撮影した各画像中のポインタ27の位置の変位より各ポインタ27の検出空間上の座標や、ポインタ27先端の座標を算出する。また、本実施形態では、位置検出処理部19iにおいて、各マーカ27の検出空間上の座標よりポインタ27の指示方向、すなわちポインタ27の向きをも算出する。経路算出部19kは、ポインタ27の向きから術具の進行方向(本実施形態の場合には、集束超音波の中心軸(z軸)方向)を算出し、点線625により再構成画像620、621、622、623上に重畳表示する。   Next, the position detection processing unit 19i determines the coordinates in the detection space of each pointer 27 and the coordinates of the tip of the pointer 27 from the displacement of the position of the pointer 27 in each image captured by each camera 25, 25 of the position detection device 9. Is calculated. In the present embodiment, the position detection processing unit 19i also calculates the pointing direction of the pointer 27, that is, the direction of the pointer 27 from the coordinates on the detection space of each marker 27. The path calculation unit 19k calculates the advancing direction of the surgical instrument from the direction of the pointer 27 (in the present embodiment, the central axis (z-axis) direction of the focused ultrasound), and reconstructed images 620 and 621 using dotted lines 625. , 622, 623 are displayed in a superimposed manner.

次に、位置検出処理部19iは、被検体24の剣状突起上に置かれた被検体マーカ24aを指示している状態に対して算出したポインタ27の先端の検出空間の座標より、ボリュームデータ記憶部19hに記憶されているボリュームデータの画像系の座標と検出空間上の座標との関係式、すなわち、検出空間上の現在の患者の剣状突起がある位置と、ボリュームデータ中において被検体24の剣状突起が写り込んだ位置(画像系の座標)と、を対応づける関係式を求め、これをレジストレーション結果として記憶する。より具体的には、たとえば、その時点でポインタ27の先端で指示している被検体マーカ24aのボリュームデータ中の座標への、算出したポインタ27の先端の検出空間の座標の変換を行う、または、その逆の変換を行う座標変換式を求め、これをレジストレーション結果として記憶する。検出空間の座標は、モニタ20に表示される画像における画像上の座標に変換される。   Next, the position detection processing unit 19i calculates the volume data from the coordinates of the detection space at the tip of the pointer 27 calculated for the state indicating the subject marker 24a placed on the sword-like projection of the subject 24. Relational expression between the coordinates of the image system of the volume data stored in the storage unit 19h and the coordinates on the detection space, that is, the position where the current patient's xiphoid process is on the detection space, and the subject in the volume data A relational expression for associating the position (coordinates of the image system) at which 24 sword-like projections are obtained is obtained and stored as a registration result. More specifically, for example, the coordinates of the detection space at the tip of the pointer 27 calculated are converted into the coordinates in the volume data of the subject marker 24a pointed to by the tip of the pointer 27 at that time, or Then, a coordinate conversion formula for performing the reverse conversion is obtained and stored as a registration result. The coordinates of the detection space are converted into the coordinates on the image in the image displayed on the monitor 20.

被検体マーカ24aの被検体24に対する位置が不変であれば、ステップS1において、MRI装置1とは異なる装置、例えばX線CT装置により被検体マーカ24aを装着した被検体24を撮像してもよい。異なる装置で得た3次元ボリューム画像にも、被検体マーカ24aが写り込んでいるため、ベッド21に載置した被検体24の被検体マーカ24aをポインタ27の先端で指して位置を検出することにより、ベッド21に載置した被検体24の実空間座標と、X線CT装置で撮像したときに被検体24の実空間座標とが異なっていても、ベッド21に載置した被検体24の被検体マーカ24aの実空間座標を検出空間上の座標に変換し、変換後の座標と3次元ボリューム画像に写り込んだ被検体マーカ24aの画像上の座標とを一致させることができ、3次元ボリューム画像上にポインタ27から得られる画像を、画像上の座標を一致させて表示することができる。X線CT装置から得た3次元ボリューム画像を用いる場合には、特定領域抽出部19cは、CT値を基に、特定領域の自動抽出を行ってもよい。   If the position of the subject marker 24a relative to the subject 24 is unchanged, in step S1, the subject 24 with the subject marker 24a mounted thereon may be imaged by an apparatus different from the MRI apparatus 1, for example, an X-ray CT apparatus. . Since the subject marker 24 a is also reflected in the three-dimensional volume image obtained by a different apparatus, the subject marker 24 a of the subject 24 placed on the bed 21 is pointed with the tip of the pointer 27 to detect the position. Thus, even if the real space coordinates of the subject 24 placed on the bed 21 and the real space coordinates of the subject 24 when imaged by the X-ray CT apparatus are different, the subject 24 placed on the bed 21 The real space coordinates of the subject marker 24a can be converted into coordinates on the detection space, and the converted coordinates can be matched with the coordinates on the image of the subject marker 24a reflected in the three-dimensional volume image. An image obtained from the pointer 27 can be displayed on the volume image by matching the coordinates on the image. When using a three-dimensional volume image obtained from an X-ray CT apparatus, the specific area extraction unit 19c may automatically extract a specific area based on the CT value.

また、被検体24にポインタを取り付けられない場合は、レーザを用いたサーフェススキャン法を用いてもよい。このサーフェススキャン法では、術前にレーザによるサーフェススキャンを行って被検体形状を取得・記録し、そのデータを基にレジストレーションを行い、手術中は随時レーザにより被検体形状を取得し続けることによりポインタ装着と同じ効果が得られる。これにより、被検体24の呼吸動・体動による位置ズレが生じた場合でも、レーザによるサーフェス再スキャンの結果に基づいて撮像断面を自動追従・補正することで、常に三次元空間と画像画素の位置関係を一定に保つことができる。   Further, when a pointer cannot be attached to the subject 24, a surface scanning method using a laser may be used. In this surface scan method, a surface scan with a laser is performed prior to surgery to acquire and record the object shape, registration is performed based on the data, and the object shape is continuously acquired with a laser during surgery. The same effect as a pointer is obtained. As a result, even when the subject 24 is displaced due to respiratory movement or body movement, the imaging cross section is automatically tracked and corrected based on the result of the surface rescanning by the laser, so that the three-dimensional space and the image pixel are always changed. The positional relationship can be kept constant.

レジストレーションが終了すると、モニタ20の画面は、図6の治療パラメータ設定時の画面60から図12の術具ナビゲーション時の画面120に遷移する。画面120は、リアルタイム画像を表示するリアルタイム画像領域121と、ナビゲーション画像を表示するナビ画像領域122と、各種ボタンが配列されるボタン領域123とを備える。   When the registration is completed, the screen of the monitor 20 changes from the screen 60 at the time of setting treatment parameters in FIG. 6 to the screen 120 at the time of navigation of the surgical instrument in FIG. The screen 120 includes a real-time image area 121 that displays a real-time image, a navigation image area 122 that displays a navigation image, and a button area 123 in which various buttons are arranged.

ボタン領域123には、「Planning」ボタン1231「生体情報」ボタン1232、「超音波画像」ボタン1233、「ナビゲーション画像」ボタン1234、「パラメータ/治療器具変更」ボタン1235、「画像情報変更(MRI、CT画像)」ボタン1236、「拡張(膨張)率シミュレーション」ボタン1237、「装置起動」ボタン1238、が備えられる。   The button area 123 includes a “Planning” button 1231 “Biological information” button 1232, “Ultrasound image” button 1233, “Navigation image” button 1234, “Parameter / treatment instrument change” button 1235, “Image information change (MRI, CT image) ”button 1236,“ expansion (expansion) rate simulation ”button 1237, and“ device activation ”button 1238.

「Planning」ボタン1231を押し下げると、経路算出部19kが手術経路(本実施形態では集束超音波の中心軸の経路)を作成し、ナビゲーション画像上に点線625を用いて重畳表示する。また、「Planning」ボタン1231により、温熱治療に用いるエネルギー投与量、集束超音波の照射時間など、温熱治療に必要な各種治療条件を設定することができる。   When the “Planning” button 1231 is pressed down, the route calculation unit 19k creates a surgical route (in this embodiment, the route of the central axis of the focused ultrasound) and displays it superimposed on the navigation image using a dotted line 625. In addition, the “Planning” button 1231 can be used to set various treatment conditions necessary for the thermal treatment, such as the energy dose used for the thermal treatment and the irradiation time of the focused ultrasound.

「生体情報」ボタン1232を押し下げると、画面1216内に被検体24の情報、例えば、脈、呼吸等の患者情報が、術具(治療装置)等の詳細情報とともに表示されるが、この表示内容及び表示位置は、リアルタイム画像領域1211に限らず、適宜変更可能である。   When the “biological information” button 1232 is pressed down, information on the subject 24, for example, patient information such as pulse and respiration, is displayed on the screen 1216 together with detailed information such as a surgical instrument (therapeutic device). The display position is not limited to the real-time image area 1211 and can be changed as appropriate.

「超音波画像」ボタン1233を押し下げると、超音波診断治療装置40が撮像した超音波画像1211が表示される。超音波画像1211は深度や周波数等の各種パラメータも表示されている。超音波診断治療装置40が撮像した超音波画像をリアルタイム画像として用いるため、超音波画像がリアルタイム画像領域1211に表示される。   When the “ultrasound image” button 1233 is pressed down, an ultrasound image 1211 captured by the ultrasound diagnostic treatment apparatus 40 is displayed. The ultrasonic image 1211 also displays various parameters such as depth and frequency. Since the ultrasonic image captured by the ultrasonic diagnostic treatment apparatus 40 is used as a real-time image, the ultrasonic image is displayed in the real-time image area 1211.

「ナビゲーション画像」1234を押し下げると、術前に撮像した3次元ボリュームデータに基づいて再構成された再構成像、すなわち3軸断面アキシャル像620、サジタル像621、コロナル像622、ボリュームレンダリング像624を用いたナビゲーション画像が表示される。ナビゲーション画像には、治療プローブ36の位置1212が重畳表示される。なお、ナビ画像領域122に表示される3軸断面画像の中心は、一般的には、登録された特定領域624に設定されているが、治療プローブ36の現在位置に応じた特定領域を再構成して表示させることも可能である。   When the “navigation image” 1234 is pressed down, a reconstructed image reconstructed based on the three-dimensional volume data imaged before the operation, that is, a three-axis sectional axial image 620, a sagittal image 621, a coronal image 622, and a volume rendering image 624 are displayed. The used navigation image is displayed. The position 1212 of the treatment probe 36 is superimposed on the navigation image. The center of the triaxial cross-sectional image displayed in the navigation image area 122 is generally set to the registered specific area 624, but the specific area corresponding to the current position of the treatment probe 36 is reconstructed. It is also possible to display it.

「パラメータ/治療器具変更」ボタン1235を押し下げると、事前に設定したパラメータ群(エネルギー量、エネルギー分布及び画像拡張率、超音波画像設定、ナビゲーション設定等)を一括変更することができ、押下するごとにパラメータをリアルタイムに変更することができる。また、事前に登録した治療器具を変更することもできる。   By depressing the “parameter / treatment instrument change” button 1235, a preset parameter group (energy amount, energy distribution and image expansion rate, ultrasonic image setting, navigation setting, etc.) can be changed all at once. The parameters can be changed in real time. It is also possible to change a pre-registered treatment instrument.

「画像情報変更(MRI、CT画像)」ボタン1236を押し下げると、ナビゲーション画像としてMRI画像の他、CT画像など複数の3次元ボリュームデータに基づく画像を予め登録しておいた場合に、ナビゲーション画像に用いる再構成像を変更することができる。すなわち、ボリュームデータ記憶部19hに複数の3次元ボリュームデータを格納し、画像再構成部19bがこれらの各3次元ボリュームデータを用いて再構成画像を予め生成し、記憶装置(図示を省略)しておく。そして、「画像情報変更(MRI、CT画像)」ボタン1236が押し下げられると、それまでナビゲーション画像に用いられていたのとは別種の再構成像を用いてナビゲーション画像生成部19eがナビゲーション画像を作り直して表示する。   When the “change image information (MRI, CT image)” button 1236 is pressed down, an image based on a plurality of three-dimensional volume data such as a CT image as well as an MRI image is registered in advance as a navigation image. The reconstruction image to be used can be changed. That is, a plurality of three-dimensional volume data is stored in the volume data storage unit 19h, and the image reconstruction unit 19b generates a reconstructed image in advance using each of these three-dimensional volume data and stores it in a storage device (not shown). Keep it. When the “change image information (MRI, CT image)” button 1236 is pressed, the navigation image generation unit 19e recreates the navigation image using a different type of reconstructed image from that previously used for the navigation image. To display.

「拡張(膨張)率シミュレーション」ボタン1237を押し下げると、超音波画像1211、ナビゲーション画像620〜623を規程エネルギーで治療した場合の画像の伸縮(腫れ)の様子をシミュレーションしてGUI表示することができる。   When the “expansion (expansion) rate simulation” button 1237 is depressed, the state of image expansion / contraction (swelling) when the ultrasonic image 1211 and the navigation images 620 to 623 are treated with the prescribed energy can be simulated and displayed on the GUI. .

「治療開始」ボタン1238を押し下げると、超音波診断治療装置40、画像誘導ナビゲーション、麻酔器等手術支援装置等、手術に用いられる装置が起動する。   When the “treatment start” button 1238 is pressed down, devices used for surgery such as the ultrasonic diagnostic treatment device 40, image-guided navigation, and an operation support device such as an anesthesia machine are activated.

(ステップS5)
治療のプランニングを行う(S5)。操作者が「Planning」ボタン1231を押し下げると、モニタ20上にステップS1で選択した術具から投与するエネルギー投与量、エネルギー照射時間など、温熱治療の条件設定を行うためのGUI(図示を省略)が表示される。また、選択された術具に応じた治療パラメータの読み込みを行う。上記入力設定は、モニタ20のGUIにより行ってもよいし、超音波診断装置40のコントロールパネルから入力設定を行い、そのデータをパーソナルコンピュータ19が取得してもよい。また、拡張量算出部19gは、治療パラメータ記憶部19fに記憶された治療パラメータの読み込みを行う。
(Step S5)
Treatment planning is performed (S5). When the operator depresses the “Planning” button 1231, a GUI for setting conditions for the thermal treatment such as the energy dose to be administered from the surgical instrument selected in step S 1 on the monitor 20 and the energy irradiation time (not shown). Is displayed. Also, treatment parameters are read according to the selected surgical tool. The input setting may be performed by using the GUI of the monitor 20, or the input setting may be performed from the control panel of the ultrasonic diagnostic apparatus 40 and the personal computer 19 may acquire the data. The expansion amount calculation unit 19g reads the treatment parameters stored in the treatment parameter storage unit 19f.

一般に、治療器具により、その治療器具から投与されるエネルギーの分布が異なるので、本ステップにより、治療器具を選択・登録し、選択された治療具に合った治療パラメータを設定する。ここでいう、治療パラメータ設定とは、治療器具の方向に対するエネルギー分布を登録するものであり、エネルギー量と時間に応じて組織の伸縮量を設定する。   In general, since the distribution of energy administered from the therapeutic instrument differs depending on the therapeutic instrument, the therapeutic instrument is selected and registered in this step, and the therapeutic parameters suitable for the selected therapeutic instrument are set. Here, the treatment parameter setting is to register the energy distribution with respect to the direction of the treatment instrument, and sets the amount of tissue expansion and contraction according to the amount of energy and time.

以下、図7に基づいて、治療器具毎にエネルギー分布が異なることを説明する。以下、集束超音波の進行方向をz軸、それに直交する2軸をx、y軸と定義する。   Hereinafter, based on FIG. 7, it demonstrates that energy distribution differs for every treatment instrument. Hereinafter, the traveling direction of the focused ultrasound is defined as the z-axis, and the two axes orthogonal to the z-axis are defined as the x and y axes.

図7の術具A(穿刺針701)で特定部位702に対してエネルギーを投与した場合、穿刺針701の外部に対するエネルギー分布は、相対的に高投与となるエネルギー投与領域703と、相対的に低投与となるエネルギー投与領域704の2段構成となる。エネルギー投与領域703は、特定部位702を含み、穿刺針701の先端を中心とする円形状に分布する。エネルギー投与領域704は、穿刺針701の先端を中心とする円形のうち、エネルギー投与領域703を除外したドーナツ状に分布する。そして、エネルギー投与領域703、704は、穿刺針701の先端を中心に、同心円状に分布する。   When energy is administered to the specific part 702 with the surgical instrument A (puncture needle 701) in FIG. 7, the energy distribution with respect to the outside of the puncture needle 701 is relatively higher than the energy administration region 703 that is relatively high dose. A two-stage configuration of an energy administration region 704 for low administration is obtained. The energy administration region 703 includes a specific portion 702 and is distributed in a circular shape with the tip of the puncture needle 701 as the center. The energy administration region 704 is distributed in a donut shape excluding the energy administration region 703 out of a circle centered on the tip of the puncture needle 701. The energy administration regions 703 and 704 are distributed concentrically around the tip of the puncture needle 701.

また、術具B(治療プローブ711)から照射される集束超音波711では、穿刺針701の場合とほぼ同様に、特定部位712に対して、相対的に高投与となるエネルギー投与領域713と、相対的に低投与となるエネルギー投与領域714とが、ほぼ同心円状(長軸短軸が同一)に分布する。   Further, in the focused ultrasonic wave 711 irradiated from the surgical instrument B (therapeutic probe 711), as in the case of the puncture needle 701, an energy administration region 713 that is relatively high with respect to the specific part 712, The energy administration region 714 that is relatively low dose is distributed substantially concentrically (the major axis and the minor axis are the same).

これに対し、術具C(治療プローブ521)から照射される集束超音波721では、特定部位722に対して、相対的に高投与となるエネルギー投与領域712の分布と、相対的に低投与となるエネルギー投与領域724の分布とが、それぞれ長軸方向(集束超音波721の進行方向に相当)に比べて短軸方向には少ない。これは、集束超音波521の進行方向に沿ってエネルギー投与領域が分布するという、集束超音波の特性による。   On the other hand, in the focused ultrasound 721 irradiated from the surgical instrument C (therapeutic probe 521), the distribution of the energy administration region 712 that is relatively high with respect to the specific portion 722, and the relatively low administration The distribution of the energy administration region 724 is smaller in the minor axis direction than in the major axis direction (corresponding to the traveling direction of the focused ultrasound 721). This is due to the characteristic of the focused ultrasound that the energy administration region is distributed along the traveling direction of the focused ultrasound 521.

つまり、術具に応じて、治療効果(エネルギー分布)が異なることから、術具を予め選択・登録し、その術具に合ったエネルギー分布を3次元的に登録することで、治療に向けたシミュレーションが可能となる。   In other words, since the treatment effect (energy distribution) differs depending on the surgical instrument, the surgical instrument is selected and registered in advance, and the energy distribution suitable for the surgical instrument is registered three-dimensionally for treatment. Simulation is possible.

以下、術具Cを例に、治療パラメータと拡張領域シミュレーション方法について説明する。なお、図1の治療プローブ36は術具Cに相当する。   Hereinafter, the treatment parameter and the extended region simulation method will be described using the surgical instrument C as an example. 1 corresponds to the surgical instrument C.

図8(a)、(b)、(c)は、x、y、z軸の各方向に沿ったエネルギー投与量と拡張(膨張)係数との関係を示すグラフである。図8のグラフ(a)、(b)、(c)には、治療領域から比較的近い場所にある高エネルギー投与領域における拡張係数kと、高エネルギー投与領域の外側に位置する低エネルギー領域における拡張係数mと、を示す。ここでいう拡張係数とは、治療前の特定領域に対する、エネルギー投与後の膨張率を意味する。一般にエネルギー投与量が増加するほど、組織の拡張(膨張)係数も増加する。術具Cの場合、x、y方向(短軸方向)ではほぼ同心円状に膨張するため、x、yの各方向に対する拡張係数kxとky、mxとmyとは、図8(a)(b)において同じ傾きで示されるが、z方向(長軸方向)では、短軸方向に比べて組織の膨張率が高いため、kzとmzは、kxとky、mxとmyに比べてより大きな傾きで示される。   FIGS. 8A, 8B, and 8C are graphs showing the relationship between the energy dose along each direction of the x, y, and z axes and the expansion (expansion) coefficient. The graphs (a), (b), and (c) of FIG. 8 show the expansion coefficient k in the high energy administration region that is relatively close to the treatment region and the low energy region that is located outside the high energy administration region. And an expansion coefficient m. The expansion coefficient here means an expansion rate after energy administration with respect to a specific region before treatment. In general, the greater the energy dose, the greater the tissue expansion (expansion) coefficient. In the case of the surgical instrument C, since it expands substantially concentrically in the x and y directions (short axis direction), the expansion coefficients kx and ky, mx and my for each of the x and y directions are shown in FIGS. ), The z-direction (major axis direction) has a higher tissue expansion rate than the short-axis direction, so kz and mz are larger than kx and ky and mx and my. Indicated by

図9に基づいて、図8の拡張係数を用いて治療領域周辺の拡張シミュレーションを行う処理を説明する。図9は、特定部位903に対してx、y、zの各方向に対し、図8の拡張係数を適用した各方向の2段階のエネルギー分布を示す。拡張領域904(拡張領域904は、特定部位902を含む領域であり、図9の拡張領域904を示す点線の円内全体の領域である)は、拡張率が相対的に高く、拡張領域905(図9の特定部位903を示す点線の円内のうち、拡張領域904を除くドーナツ状の領域である)では拡張率が相対的に低くなる。   Based on FIG. 9, the process of performing an expansion simulation around the treatment region using the expansion coefficient of FIG. 8 will be described. FIG. 9 shows a two-stage energy distribution in each direction in which the expansion coefficient of FIG. 8 is applied to the x, y, and z directions with respect to the specific portion 903. The expansion area 904 (the expansion area 904 is an area including the specific part 902 and is the entire area within the dotted circle indicating the expansion area 904 in FIG. 9) has a relatively high expansion rate, and the expansion area 905 ( In the dotted circle indicating the specific part 903 in FIG. 9, the expansion rate is relatively low in a donut-shaped region excluding the expansion region 904.

x−y平面では同一の拡張率であるため、2段階の円形のエネルギー投与領域が同心円状に分布する。一方、y−z平面、x−z平面は、z方向に沿った長軸とx、y方向に沿った短軸とからなる楕円状のエネルギー投与領域が同心円状に分布する。各領域の拡張率は、以下の式により求めることができる。
x軸方向の拡張領域902における拡張率=kx・e−x・t(−c<x<c)
x軸方向の拡張領域903における拡張率=mx・e−x・t(−c<x<−e、e<x<c)
y軸方向の拡張領域902における拡張率=k・e−y・t(−d<y<d)
y軸方向の拡張領域903における拡張率=my・e−y・t(−f<y<−d、d<y<f)
z軸方向拡張領域902における拡張率=kz・e−z・t(−g<z<g)
z軸方向の拡張領域903における拡張率=m・e−z・t(−h<z<−g、g<y<h)
(但し、tはエネルギーが投与された時間)
Since the expansion rate is the same in the xy plane, two-stage circular energy administration regions are distributed concentrically. On the other hand, in the yz plane and the xz plane, an elliptical energy administration region composed of a major axis along the z direction and a minor axis along the x and y directions is distributed concentrically. The expansion rate of each area can be obtained by the following formula.
Expansion rate in the expansion region 902 in the x-axis direction = k x · e −x · t (−c <x <c)
Expansion rate in the expansion region 903 in the x-axis direction = m x · e −x · t (−c <x <−e, e <x <c)
Expansion rate in the expansion region 902 in the y-axis direction = k y · e −y · t (−d <y <d)
Expansion rate in the y-axis direction of the expansion region 903 = m y · e -y · t (-f <y <-d, d <y <f)
Expansion rate in the z-axis direction expansion region 902 = k z · e −z · t (−g <z <g)
Expansion rate in the expansion region 903 in the z-axis direction = m z · e −z · t (−h <z <−g, g <y <h)
(Where t is the time when energy is administered)

なお、上記では拡張率を用いて説明したが、拡張率を拡張量、又は画像収縮半径に置き換えても同様の作用効果を奏する。また、上式において、本実施形態では、c=d、f=eとなる。   In the above description, the expansion rate is used. However, the same effect can be obtained by replacing the expansion rate with the expansion amount or the image shrinkage radius. In the above formula, in this embodiment, c = d and f = e.

図10に基づいて、エネルギー投与量と画像伸縮半径との関係を説明する。図10の画像収縮半径は、図8の拡張係数と図9の拡張率を基に、拡張量算出部19gが画像伸縮半径を算出した結果を示す。図10(a)(b)(c)は、それぞれ、x、y、z方向におけるエネルギー投与量と画像伸縮半径との関係を示す。エネルギー投与量が多いほど、組織の拡張量が大きくなるので、その拡張量に合わせてナビゲーション画像に撮像された特定領域の画像を伸縮する必要がある。図7の術具cは、x、y方向については、拡張係数が等しいので、図10の(a)(b)に示すように、x、y方向におけるエネルギー投与量に対する画像伸縮半径は等しくなる。また、拡張係数k、kは、m、mよりも大きいので、k、kに対応する画像伸縮半径は、m、mに対応する画像伸縮半径よりも大きい。また、z方向の拡張係数は、x、y方向の拡張係数よりも大きいので、画像伸縮半径も大きくなる。 Based on FIG. 10, the relationship between the energy dose and the image expansion / contraction radius will be described. The image contraction radius in FIG. 10 indicates a result of the expansion amount calculation unit 19g calculating the image expansion / contraction radius based on the expansion coefficient in FIG. 8 and the expansion rate in FIG. FIGS. 10A, 10B, and 10C show the relationship between the energy dose and the image stretching radius in the x, y, and z directions, respectively. As the energy dose increases, the amount of tissue expansion increases. Therefore, it is necessary to expand and contract the image of the specific area captured in the navigation image according to the amount of expansion. Since the expansion coefficient of the surgical instrument c in FIG. 7 is the same in the x and y directions, the image expansion and contraction radii are equal to the energy dose in the x and y directions, as shown in FIGS. . Further, expansion factor k x, k y, so m x, greater than m y, k x, image stretch radius corresponding to the k y is m x, greater than the image expansion and contraction radius corresponding to the m y. Further, since the expansion coefficient in the z direction is larger than the expansion coefficient in the x and y directions, the image expansion / contraction radius is also increased.

治療パラメータ記憶部19fは、術具毎に、エネルギー投与量と画像伸縮半径とを算出するための治療パラメータを記憶する。拡張量算出部19gは、経路算出部19kが算出した経路(z軸)に基づいて、x、y、z軸方向を求める。続いて、拡張量算出部19gは、エネルギー投与量を示す情報を取得、またはエネルギーの出力と照射時間からエネルギー投与量を算出し、このエネルギー投与量を治療パラメータに適用することで、x、y、z軸方向の各方向における拡張量を求め、これに応じた画像伸縮半径を算出する。ナビゲーション画像生成部19eは、その画像伸縮量に応じてナビゲーション画像(アキシャル画像、サジタル画像、コロナル画像、ボリュームレンダリング画像)の特定領域が撮像された部位の画像が伸縮された更新ナビゲーション画像を生成、表示する。   The treatment parameter storage unit 19f stores treatment parameters for calculating the energy dose and the image expansion / contraction radius for each surgical instrument. The extension amount calculation unit 19g obtains the x, y, and z axis directions based on the route (z axis) calculated by the route calculation unit 19k. Subsequently, the expansion amount calculation unit 19g obtains information indicating the energy dose, or calculates the energy dose from the energy output and the irradiation time, and applies this energy dose to the treatment parameter, so that x, y The expansion amount in each direction of the z-axis direction is obtained, and the image expansion / contraction radius corresponding to this is calculated. The navigation image generation unit 19e generates an updated navigation image in which an image of a part where a specific area of the navigation image (axial image, sagittal image, coronal image, volume rendering image) is captured is expanded or contracted according to the image expansion / contraction amount, indicate.

なお、上記図10では、エネルギーの投与時間tと画像伸縮半径との関係は示していないが、エネルギーの投与時間tが長くなるとそれに応じてエネルギー投与量も増加するので、図10のエネルギー投与量をエネルギー投与時間tに置き換えてもよい。エネルギー投与時間tと画像伸縮半径との関係を示すパラメータもあらかじめ準備しておき、上記と同様、エネルギー投与時間tに応じて画像の伸縮処理を行ってもよい。また、上記では、2段階の拡張範囲を設定したが、拡張範囲は1段階でも、また3段階以上でもあってもよく、段階数に応じた拡大係数等を規定することにより、上記2段階の場合と同様、エネルギー投与量及び/又はエネルギー投与時間に応じた画像伸縮処理を行うことができる。   10 does not show the relationship between the energy administration time t and the image expansion / contraction radius. However, as the energy administration time t increases, the energy dosage increases accordingly. May be replaced with the energy administration time t. A parameter indicating the relationship between the energy administration time t and the image expansion / contraction radius may be prepared in advance, and the image expansion / contraction processing may be performed according to the energy administration time t as described above. In the above description, the two-stage expansion range is set. However, the expansion range may be one stage or three or more stages. By specifying an expansion coefficient according to the number of stages, the two-stage expansion range may be set. Similarly to the case, the image expansion / contraction processing according to the energy dose and / or the energy administration time can be performed.

上記図8、図10の各グラフは、術具の特性に応じてユーザによる変更が可能である。これら図8、図10が、本実施形態における治療パラメータとなるが、治療パラメータは、図8、図10に限らず、治療による組織の拡張領域を算出可能なデータであれば、データの種類や構造を問わない。   The graphs in FIGS. 8 and 10 can be changed by the user according to the characteristics of the surgical instrument. These FIG. 8 and FIG. 10 are the treatment parameters in the present embodiment, but the treatment parameters are not limited to FIG. 8 and FIG. Regardless of structure.

(ステップS6)
ステップS5で登録された拡張領域の算出を行い、シミュレーション表示を行う(S6)。
(Step S6)
The extension area registered in step S5 is calculated, and simulation display is performed (S6).

操作者が「拡張(膨張)率シミュレーション」ボタン1237を押すと、経路算出部19kは登録された術具を用いた場合の特定領域への経路を算出する。上述の図7で述べたように、エネルギー投与領域の分布は、集束超音波の進行方向(z軸方向)に沿った長軸を有する3次元領域(ラグビーボールの形状に相当する)を有するなど、集束超音波の進行方向に依存することがあるので、経路を求めてから拡張領域の算出を行う。但し、エネルギー投与領域が3次元の等方向に等量分布し、3次元の等方向に等量の拡張を生じる場合には、経路算出部19kは、経路ではなく、術具の先端位置(エネルギー投与の中心位置)を算出すればよい。   When the operator presses an “expansion (expansion) rate simulation” button 1237, the route calculation unit 19k calculates a route to a specific region when using a registered surgical tool. As described above with reference to FIG. 7, the distribution of the energy administration region has a three-dimensional region (corresponding to the shape of a rugby ball) having a long axis along the traveling direction (z-axis direction) of the focused ultrasound. Since it may depend on the traveling direction of the focused ultrasonic wave, the extended region is calculated after obtaining the path. However, when the energy administration region is equally distributed in the three-dimensional equal direction and the expansion of the equal amount occurs in the three-dimensional equal direction, the path calculation unit 19k is not the path but the tip position of the surgical instrument (energy The central position of administration) may be calculated.

次に、拡張量算出部19gが、ステップS4で設定されたエネルギー投与量に基づいて拡張領域の算出を行う。   Next, the expansion amount calculation unit 19g calculates an expansion region based on the energy dose set in step S4.

以下、図11に基づいて、拡張量算出部19g及びナビゲーション画像生成部19eによる、パラメータに応じたナビゲーション画像伸縮処理を説明する。図11は、パラメータに応じたナビゲーション画像伸縮処理を説明する説明図である。   Hereinafter, the navigation image expansion / contraction process according to the parameters by the expansion amount calculation unit 19g and the navigation image generation unit 19e will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining navigation image expansion / contraction processing according to parameters.

図11(a)は、画像伸縮前(エネルギー未付与)状態を示す。組織1105内に特定領域(例えば腫瘍)1102があり、この中に集束超音波1101を照射する治療領域1103があるとする。集束超音波1101により加熱される治療領域1103に対する拡張量1104は、拡張量算出部19gが、図10の治療パラメータにエネルギー投与量を適用することで求まり、更にこの拡張量に対応した画像収縮半径も求まる。そこで、ナビゲーション画像生成部19eは、算出された画像収縮半径により、治療領域1103が拡大したとして画像補償を行う。   FIG. 11A shows a state before image expansion / contraction (energy is not applied). It is assumed that there is a specific region (for example, a tumor) 1102 in the tissue 1105, and a treatment region 1103 that irradiates the focused ultrasound 1101 is included therein. The expansion amount 1104 for the treatment region 1103 heated by the focused ultrasonic wave 1101 is obtained by the expansion amount calculation unit 19g applying the energy dose to the treatment parameter in FIG. 10, and the image contraction radius corresponding to this expansion amount. It is also obtained. Therefore, the navigation image generation unit 19e performs image compensation on the assumption that the treatment region 1103 is enlarged by the calculated image contraction radius.

この処理を図11(b)の画像伸縮過程により図示する。ナビゲーション画像生成部19eは、治療領域1103が拡大領域1104に変化することに伴い、元の特定領域1102は領域1110に拡大する。更にそれに伴う周辺組織の押し出され1111〜1113、組織表面の形状1115が変化する。   This process is illustrated by the image expansion / contraction process of FIG. The navigation image generation unit 19e expands the original specific area 1102 to the area 1110 as the treatment area 1103 changes to the enlarged area 1104. Further, the surrounding tissue is pushed out 1111 to 1113 and the shape 1115 of the tissue surface is changed.

よって、ナビゲーション画像生成部19eは、治療領域1103から拡大領域1104への変化量分、特定領域1102から組織1115表面までの画像を線形かつ全体的に画像を伸張した線形画像を生成し、ナビゲーション画像の特定領域部分の画像を、生成された線形画像に置き換えた更新ナビゲーション画像を生成する。ナビゲーション画像生成部19eによる線形の画像伸縮処理は、拡張した組織が周辺組織を押し出す量や、組織の位置に応じて、伸縮量を変更してもよい。例えば、特定領域の体表面からの深度が浅いほど、組織表面の形状変化がより大きくなるように画像伸縮処理を行ってもよい。また、周辺組織の形状変化の大小は、例えば腹部では腹圧の影響や、組織の硬度によっても影響を受けること考えられるので、ナビゲーション画像生成部19eは、組織の画像伸縮半径と、その組織の位置(体表面からの深度や部位)や、組織の硬度に応じて周辺組織の画像伸縮量を変更してもよい。そこで、ナビゲーション画像生成部19eは、画像伸縮用パラメータとして、組織の拡張(膨張)量、組織の位置(例えば体表面下の深度)、組織の硬度など、考慮すべきパラメータを反映させた治療パラメータを用意しておき、超音波診断装置40やナビゲーション画像から、各パラメータを適用するために必要なデータ、例えば、組織の深度や、組織の硬度を取得し、これらのパラメータを考慮した拡張(膨張)量による線形変換を行うように構成してもよい。   Therefore, the navigation image generation unit 19e generates a linear image in which the image from the specific region 1102 to the surface of the tissue 1115 is linearly and entirely expanded by the amount of change from the treatment region 1103 to the enlarged region 1104, and the navigation image An updated navigation image is generated by replacing the image of the specific area portion with the generated linear image. In the linear image expansion / contraction processing by the navigation image generation unit 19e, the expansion / contraction amount may be changed according to the amount by which the expanded tissue pushes out the surrounding tissue or the position of the tissue. For example, the image expansion / contraction process may be performed so that the change in the shape of the tissue surface becomes greater as the depth of the specific region from the body surface is shallower. In addition, since the magnitude of the change in the shape of the surrounding tissue is considered to be affected by, for example, the influence of abdominal pressure in the abdomen and the hardness of the tissue, the navigation image generation unit 19e determines the image expansion / contraction radius of the tissue, You may change the image expansion-contraction amount of a surrounding tissue according to a position (depth and site | part from the body surface) and the hardness of a structure | tissue. Therefore, the navigation image generation unit 19e treats parameters that should be taken into consideration as image expansion / contraction parameters, such as tissue expansion (expansion) amount, tissue position (for example, depth below the body surface), tissue hardness, and the like. The data necessary for applying each parameter, for example, the tissue depth and tissue hardness, is acquired from the ultrasound diagnostic apparatus 40 and the navigation image, and the expansion (expansion) considering these parameters is obtained. ) Linear conversion by quantity may be performed.

一例として、組織の画像伸縮半径が2cm、組織が体表面下2〜3cmにある場合には、ナビゲーション画像生成部19eは、体表面が1.5〜2cm盛り上がるように画像伸縮を行うが、画像伸縮半径が2cmであっても、その組織が体表面下5cmよりも深い位置にある場合には、周囲の組織が押されても、体表面への影響が少ないため、体表面は盛り上がることがなく、組織周辺部位の画像伸縮処理だけを行うようにしてもよい。   As an example, when the image stretching radius of the tissue is 2 cm and the tissue is 2 to 3 cm below the body surface, the navigation image generation unit 19e performs image stretching so that the body surface rises by 1.5 to 2 cm. Even if the stretch radius is 2 cm, if the tissue is deeper than 5 cm below the body surface, even if the surrounding tissue is pressed, the body surface will rise because there is little effect on the body surface. Instead, only the image expansion / contraction processing of the tissue peripheral part may be performed.

表示制御部19lは、図6のナビゲーション画像(アキシャル画像620、サジタル画像621、コロナル画像622、ボリュームレンダリング画像623)を更新ナビゲーション画像に差し替えて表示する。または、本ステップのシミュレーション時においては、ナビゲーション画像(アキシャル画像620、サジタル画像621、コロナル画像622、ボリュームレンダリング画像623)上に、別ウィンドウを立ち上げ、その中にシミュレーションによる更新ナビゲーション画像を表示してもよい。   The display control unit 19l replaces and displays the navigation image (axial image 620, sagittal image 621, coronal image 622, and volume rendering image 623) of FIG. 6 with the updated navigation image. Alternatively, during the simulation of this step, another window is launched on the navigation image (axial image 620, sagittal image 621, coronal image 622, volume rendering image 623), and an updated navigation image by simulation is displayed therein. May be.

本ステップにより、登録術具を用いたアプローチ方法(角度・距離)が可視化され、手術シミュレーションとして機能させることができる。手術シミュレーションが不要な時は、本ステップを省略してもよい。   By this step, the approach method (angle / distance) using the registered surgical tool can be visualized and function as a surgical simulation. This step may be omitted when the surgical simulation is unnecessary.

(ステップS7)
「装置起動」ボタン908を押し下げると、治療機器及び画像誘導ナビゲーション機能が起動し、手術開始となる(S7)。モニタ20の画面は、術具ナビゲーション時の画面120から、図13の治療時の画面130へ遷移する。画面130は、リアルタイム画像を表示するリアルタイム画像領域131と、ナビゲーション画像を表示するナビ画像領域132と、各種ボタンが配列されるボタン領域133とを備える。
(Step S7)
When the “device activation” button 908 is depressed, the treatment device and the image guided navigation function are activated, and the operation is started (S7). The screen of the monitor 20 changes from the screen 120 at the time of surgical instrument navigation to the screen 130 at the time of treatment in FIG. The screen 130 includes a real-time image area 131 that displays a real-time image, a navigation image area 132 that displays a navigation image, and a button area 133 in which various buttons are arranged.

図13のリアルタイム画像領域131には、生体情報1320と、術前の超音波画像1311、治療中の超音波画像1313(治療時においてはリアルタイム画像となる)、治療後の超音波画像1318(治療後においてはリアルタイム画像となり、超音波画像1313が過去画像となる)がそれぞれ表示される。図13では図示を省略するものの、各超音波画像を撮像したときの深度や周波数等の各種パラメータも表示してもよい。   In the real-time image area 131 of FIG. 13, the biometric information 1320, the pre-operative ultrasound image 1311, the ultrasound image 1313 being treated (acts as a real-time image at the time of treatment), and the ultrasound image 1318 after treatment (treatment) Later, a real-time image is displayed, and an ultrasonic image 1313 is a past image). Although not shown in FIG. 13, various parameters such as depth and frequency when each ultrasonic image is captured may be displayed.

また、超音波画像1311に含まれる治療前の特定領域1312は、治療中の超音波画像1313において治療済領域1315と残治療領域1317とが判別できるように表示態様を変えて表示される。更に、超音波画像1313では、エネルギー投与領域の外縁部1316が重畳表示される。なお、超音波画像1311の組織1314は、未だ形状変化を生じていない。   Further, the specific area 1312 before treatment included in the ultrasonic image 1311 is displayed with its display mode changed so that the treated area 1315 and the remaining treatment area 1317 can be discriminated in the ultrasonic image 1313 being treated. Furthermore, in the ultrasonic image 1313, the outer edge portion 1316 of the energy administration region is displayed in a superimposed manner. Note that the tissue 1314 of the ultrasonic image 1311 has not yet changed its shape.

更に、超音波画像1318では、治療によって生じた組織の膨張が表示される(組織表面が盛り上がって表示される)とともに、拡張領域1319が表示される。組織1314の形状は、拡張領域1319の発現に伴い変化する。   Further, in the ultrasonic image 1318, the expansion of the tissue caused by the treatment is displayed (the tissue surface is raised and displayed), and the expanded region 1319 is displayed. The shape of the tissue 1314 changes as the expanded region 1319 is expressed.

ナビ画像領域132には、術具ナビゲーション時の画面120と同様、被検体の3軸断面及びボリュームレンダリング画像を用いたナビゲーション画像1320、1321、1322、1323が表示される。   In the navigation image area 132, navigation images 1320, 1321, 1322, and 1323 using the three-axis cross section of the subject and the volume rendering image are displayed, similar to the screen 120 at the time of surgical instrument navigation.

ボタン領域133には、画面120と同様、「Planning」ボタン1231、「生体情報」ボタン1232、「超音波画像」ボタン1233、「ナビゲーション画像」ボタン1234が表示される。更に、「拡張(膨張)表示)」ボタン1331、「ナビゲーション画像拡張(膨張)率反映」ボタン1332、「治療開始」1333、「ログ」ボタン1334、「治療経過」ボタン135を備える。   Similar to the screen 120, a “Planning” button 1231, a “biological information” button 1232, an “ultrasound image” button 1233, and a “navigation image” button 1234 are displayed in the button area 133. Further, an “expansion (expansion) display” button 1331, a “navigation image expansion (expansion) rate reflection” button 1332, a “treatment start” 1333, a “log” button 1334, and a “treatment progress” button 135 are provided.

画面130の「治療開始」ボタン1333が押し下げられると、それに連動して、「ナビゲーション画像拡張(膨張)率反映」ボタン1332、「ログ」ボタン1334がONとなるが、必要に応じて手動でOFFとすることもできる。   When the “treatment start” button 1333 on the screen 130 is pressed, the “navigation image expansion (expansion) rate reflection” button 1332 and the “log” button 1334 are turned on in conjunction with it, but are manually turned off as necessary. It can also be.

「拡張(膨張)領域表示」ボタン1331を押下げると、治療(画像伸縮)前後の画像やパラメータ設定状況が一覧表示される。   When the “expand (expansion) region display” button 1331 is pressed, a list of images before and after treatment (image expansion / contraction) and parameter setting statuses are displayed.

「ナビゲーション画像拡張(膨張)率反映」ボタン1332を押下げると、術前に撮像したMRI画像やCT画像が術具パラメータに応じて伸縮し、ナビゲーション画像は治療後の画像に変更される。残治療領域が存在する場合には、その領域に対するアプローチ方向を示すマーカ1328が三次元的に表示され、次の動作を術者に提示する。アプローチ方向の算出は、経路算出部19iが行い、表示制御部19lがマーカを重畳表示する。   When the “Navigation Image Expansion (Expansion) Rate Reflection” button 1332 is pressed, the MRI image or CT image captured before surgery expands or contracts according to the surgical instrument parameters, and the navigation image is changed to an image after treatment. When the remaining treatment area exists, a marker 1328 indicating the approach direction with respect to the area is displayed three-dimensionally, and the next action is presented to the operator. The route calculation unit 19i calculates the approach direction, and the display control unit 19l displays the marker in a superimposed manner.

「ログ」ボタン1334が押し下げられると、ログ生成部19pがログ記録部19nに記録された治療完了部位と未完了部位とを時系列に沿って記録された情報に基づいて、治療の進行状況を示す画像(動画を含む)を生成し、表示制御部19lがモニタ20、13に表示する。   When the “log” button 1334 is pressed, the log generation unit 19p displays the treatment progress status based on the information recorded in the time series on the treatment completion site and the incomplete site recorded in the log recording unit 19n. An image (including a moving image) to be shown is generated and displayed on the monitors 20 and 13 by the display control unit 19l.

「治療経過」ボタン135が押し下げられると、術前の3次元画像と術中の更新3次元画像との差分画像を生成し、その差分領域を術前3次元画像に重ね合わせた治療経過画像が生成、表示される。治療経過画像の生成は、治療済領域表示部19oが行ってもよいし、別途治療経過画像を生成する手段を設けてもよい。   When the “treatment progress” button 135 is pressed, a difference image between the preoperative three-dimensional image and the updated three-dimensional image during the operation is generated, and a treatment progress image is generated by superimposing the difference area on the preoperative three-dimensional image. ,Is displayed. The treatment progress image may be generated by the treated region display unit 19o, or a means for generating a separate treatment progress image may be provided.

また、超音波画像1311、1313、1318及びナビゲーション画像1320、1321、1322、1323には、特定領域(治療領域)の周辺に位置する正常組織への過負荷(過治療)を監視し、所定値以上の負荷がかかった場合に警告を発するための警告領域が表示される。これより、術者は今後の治療領域を目視して術具の移動と追加治療を行うことができる。また、治療前後の情報は超音波画像、ナビゲーション画像の他に数値データとして表示することもできる。   In addition, in the ultrasonic images 1311, 1313, 1318 and the navigation images 1320, 1321, 1322, 1323, an overload (overtreatment) to a normal tissue located around a specific region (treatment region) is monitored, and a predetermined value A warning area for issuing a warning when the above load is applied is displayed. Thus, the surgeon can move the surgical tool and perform additional treatment while viewing the future treatment area. Information before and after treatment can be displayed as numerical data in addition to the ultrasonic image and the navigation image.

(ステップS8)
位置検出部19iは、リアルタイムで、治療プローブ36の位置及び被検体24の体位(動き)の検出を行う(S8)。
(Step S8)
The position detector 19i detects the position of the treatment probe 36 and the body position (movement) of the subject 24 in real time (S8).

(ステップS9)
ナビゲーション画像生成部19eは、ナビゲーション画像の更新・表示を行う(S9)。ステップS9において、レジストレーション(S5)を行ったときに比べて、被検体24の体位の変化があった場合には、上記機能に従って3Dナビゲーション画像の位置補正を行い、補正データを用いてナビゲーション画像を更新する。ここでいう「補正データ」とは、撮像したボリューム画像の位置合わせ(レジストレーション)後に被検体の体位を変更した場合、その移動量を画像に反映させることを意味する。例えば、レジストレーション後に被検体の体位を30°傾けた場合には、ボリューム画像も30°傾ける(回転させる)。術具(治療プローブ36)を目的位置に誘導すると、次のステップにおいて治療が開始される。
(Step S9)
The navigation image generator 19e updates and displays the navigation image (S9). In step S9, when there is a change in the body position of the subject 24 compared to when registration (S5) is performed, the position of the 3D navigation image is corrected according to the above function, and the navigation image is used using the correction data. Update. “Correction data” here means that when the posture of the subject is changed after the registration (registration) of the captured volume image, the movement amount is reflected in the image. For example, when the posture of the subject is tilted by 30 ° after registration, the volume image is also tilted (rotated) by 30 °. When the surgical instrument (treatment probe 36) is guided to the target position, treatment is started in the next step.

(ステップS10)
操作者は、「治療開始」ボタン1333を押下げ、治療プローブ36から特定部位に対して集束超音波を照射する。または、超音波診断治療装置40に備えられた超音波照射ボタンを押して超音波を照射する。これと共に、計時部19nは、集束超音波の照射時間の計時を開始する(S10)。
(Step S10)
The operator depresses the “treatment start” button 1333 and irradiates focused ultrasound from the treatment probe 36 to a specific site. Alternatively, an ultrasonic wave irradiation button provided in the ultrasonic diagnostic treatment apparatus 40 is pressed to irradiate ultrasonic waves. At the same time, the timer unit 19n starts measuring the irradiation time of the focused ultrasound (S10).

(ステップS11)
計時部19nは、ステップS5で設定された照射時間を経過したか否かを判断する(S11)。肯定ならばステップS14へ進み、否定なら照射時間が経過するまで計時を続行する。
(Step S11)
The timer unit 19n determines whether or not the irradiation time set in step S5 has elapsed (S11). If the result is affirmative, the process proceeds to step S14. If the result is negative, the time measurement is continued until the irradiation time elapses.

(ステップS12)
組織拡張判定部19mは、リアルタイム画像である2次元超音波画像に基づき、特定部位(特定領域)の形状・体積(又は面積)を検出する(S12)。本実施形態では、2次元リアルタイム画像として超音波画像を用いるが、リアルタイムに撮像したMRI画像でもよい。
(Step S12)
The tissue expansion determination unit 19m detects the shape / volume (or area) of the specific part (specific region) based on the two-dimensional ultrasonic image that is a real-time image (S12). In this embodiment, an ultrasonic image is used as the two-dimensional real-time image, but an MRI image captured in real time may be used.

(ステップS13)
組織拡張判定部19mは、ステップS3で求めた特定部位(特定領域)の形状・体積(又は面積)と、ステップS12で求めた特定部位(特定領域)の形状・体積(又は面積)と、が、異なっているかを判定する(S13)。肯定ならばステップS14へ進み、否定ならばステップS8へ戻る。
(Step S13)
The tissue expansion determination unit 19m has the shape / volume (or area) of the specific part (specific area) obtained in step S3 and the shape / volume (or area) of the specific part (specific area) obtained in step S12. It is determined whether they are different (S13). If the determination is affirmative, the process proceeds to step S14. If the determination is negative, the process returns to step S8.

(ステップS14)
治療パラメータに沿ってナビゲーション画像を伸縮する(S14)。
(Step S14)
The navigation image is expanded and contracted along the treatment parameter (S14).

ナビゲーション画像生成部19eは、上記図11に基づいて説明した画像伸縮処理を行い、特定部位を中心として、部分伸縮とそれに伴う外部組織の移動を三次元的に行って更新ナビゲーション画像を生成する。図13のナビ画像領域132に表示されたナビゲーション画像1320、1321、1322、1323は、特定部位に対する拡張(膨張)領域1327が表示される。また、エネルギー投与領域の外縁部1326も重畳表示される。   The navigation image generation unit 19e performs the image expansion / contraction process described with reference to FIG. 11, and generates an updated navigation image by three-dimensionally performing partial expansion / contraction and accompanying movement of the external tissue around the specific part. In the navigation images 1320, 1321, 1322, and 1323 displayed in the navigation image area 132 of FIG. 13, an expansion (expansion) area 1327 for a specific part is displayed. Further, the outer edge portion 1326 of the energy administration region is also displayed in a superimposed manner.

(ステップS15)
治療済領域表示部19oは、画像の伸縮を加味した状態の更新ナビゲーション画像に含まれる治療済領域を算出し、マーキング部19jは、更新ナビゲーション画像の治療領域をマーキング(ロギング)する(S15)。この場合の治療領域のマーキング(ログ)はエネルギー照射部位である治療領域1325ではなく、拡張領域1327とする。
(Step S15)
The treated area display unit 19o calculates a treated area included in the updated navigation image in a state where the expansion and contraction of the image is taken into account, and the marking unit 19j marks (logs) the treated area of the updated navigation image (S15). In this case, the marking (log) of the treatment area is not the treatment area 1325 that is the energy irradiation site but the expansion area 1327.

(ステップS16)
残治療領域算出部19rは、特定領域からステップS15で求めた治療済領域1327を差し引いた領域を、残治療領域1329を算出する。経路算出部19kは、残治療領域1329へのアプローチ方向を算出し、更新ナビゲーション画像上にアプローチ方向を示すマーカ1328を重畳表示する(S16)。残治療領域がある場合に警告を発する警告手段を備えてもよい。
(Step S16)
The remaining treatment area calculation unit 19r calculates a remaining treatment area 1329 by subtracting the treated area 1327 obtained in step S15 from the specific area. The route calculation unit 19k calculates the approach direction to the remaining treatment area 1329, and displays the marker 1328 indicating the approach direction on the updated navigation image in a superimposed manner (S16). Warning means for issuing a warning when there is a remaining treatment area may be provided.

(ステップS17)
治療終了指示があれば治療を終了し、終了指示がなければステップS8へ戻り、術具誘導・治療・画像補償を含めて、残治療領域がなくなるまで繰り返し行う治療を続行する(S17)。
(Step S17)
If there is a treatment termination instruction, the treatment is terminated, and if there is no termination instruction, the process returns to step S8, and the repeated treatment is continued until there is no remaining treatment area including the operation tool guidance / treatment / image compensation (S17).

本実施形態によれば、治療パラメータと、治療に用いるエネルギー投与量から、ナビゲーション画像の画像伸縮量を求め、その画像伸縮量に応じてナビゲーションの画像伸縮を行った更新ナビゲーション画像を表示する。そのため、治療に伴う組織の拡張(膨張)を反映した3次元ナビゲーション画像を生成する場合に、リアルタイムでの3次元ボリューム撮影と再構成演算をする必要がないため、タイムラグを生じることなく組織の拡張(膨張)を反映した3次元ナビゲーション画像を生成・表示することができる。   According to the present embodiment, the image expansion / contraction amount of the navigation image is obtained from the treatment parameter and the energy dose used for the treatment, and the updated navigation image obtained by performing the image expansion / contraction of the navigation according to the image expansion / contraction amount is displayed. Therefore, when generating a three-dimensional navigation image reflecting tissue expansion (expansion) associated with treatment, it is not necessary to perform real-time three-dimensional volume imaging and reconstruction calculation, so that tissue expansion can be performed without causing a time lag. A three-dimensional navigation image reflecting (expansion) can be generated and displayed.

つまり、超音波治療を用いた温熱療法において治療と同時に腫れによる組織変形に連動してナビゲーション画像を変化させることで、治療領域の把握と画像誘導機能を関連づけて制御が可能となり、術前に撮像したMRI/CT画像を再撮像することなく術具の位置を正確に指し示すことができる。これより、治療効果の予測と効果を同時に行うことができ、複数の診断機器を組み合わせることによる画像支援の信頼性向上と手術成績向上が期待できる。   In other words, in hyperthermia using ultrasonic therapy, by changing the navigation image in conjunction with the tissue deformation due to swelling at the same time as the treatment, it becomes possible to link the grasp of the treatment area and the image guidance function and control it before surgery. The position of the surgical instrument can be accurately pointed out without re-imaging the MRI / CT image. Thus, the prediction and effect of the treatment effect can be performed at the same time, and the improvement of the reliability of the image support and the improvement of the operation result can be expected by combining a plurality of diagnostic devices.

本実施形態は、X線装置、X線CT装置、MRI装置、超音波装置等の何れを用いた治療支援システムとしても摘要可能である。また、本実施形態は、術者自信(手技)による治療の支援の他、ロボット/マニピュレータを用いた間接的な手術の支援にも適用することができる。   This embodiment can be used as a treatment support system using any of an X-ray apparatus, an X-ray CT apparatus, an MRI apparatus, an ultrasonic apparatus, and the like. The present embodiment can also be applied to support for indirect surgery using a robot / manipulator in addition to support for treatment based on the operator's confidence (procedure).

1:MRI装置、3:上部磁石、5:下部磁石、7:支柱、9:位置検出デバイス、10:治療支援システム、11:アーム、13:モニタ、15:モニタ支持部、17:基準ツール、19:パーソナルコンピュータ、20:モニタ、21:ベッド、23:制御部、24:被検体、25:赤外線カメラ、27:ポインタ、29:操作者、32:開口部、33:ケーブル、34:映像記録装置、35:反射球、36:治療プローブ、38:モニタ、40:超音波診断治療装置、41:同期(時相)計測装置 1: MRI apparatus, 3: upper magnet, 5: lower magnet, 7: support, 9: position detection device, 10: treatment support system, 11: arm, 13: monitor, 15: monitor support, 17: reference tool, 19: personal computer, 20: monitor, 21: bed, 23: control unit, 24: subject, 25: infrared camera, 27: pointer, 29: operator, 32: opening, 33: cable, 34: video recording Device: 35: reflection sphere, 36: treatment probe, 38: monitor, 40: ultrasonic diagnostic treatment device, 41: synchronization (time phase) measurement device

Claims (10)

温熱治療の対象となる被検体の特定部位の拡張量を算出するための治療パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、
前記治療パラメータを用いて前記温熱治療による前記特定部位の拡張量を算出する拡張量算出手段と、
前記算出された拡張量に基づいて前記温熱治療前に取得した前記被検体の3次元ボリュームデータに基づく3次元再構成画像の伸縮処理を行い、前記温熱治療による前記特定部位の拡張量を反映した更新3次元再構成画像を生成する更新画像生成手段と、
前記更新3次元再構成画像を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする治療支援装置。
Parameter storage means for storing treatment parameters for calculating the amount of expansion of a specific part of the subject to be subjected to the thermal treatment;
An expansion amount calculating means for calculating an expansion amount of the specific site by the thermotherapy using the treatment parameter;
Based on the calculated expansion amount, the three-dimensional reconstructed image based on the three-dimensional volume data of the subject acquired before the thermal treatment is subjected to expansion / contraction processing, and the expansion amount of the specific part by the thermal treatment is reflected Updated image generating means for generating an updated three-dimensional reconstructed image;
Display means for displaying the updated three-dimensional reconstructed image;
A treatment support apparatus comprising:
前記治療パラメータは、前記温熱治療に用いる治療器具の位置又は方向に対するエネルギー投与領域の分布を規定するものであり、
前記治療支援装置は、前記治療器具の位置又は方向の少なくとも一つを測定する位置検出手段を更に備え、
前記拡張量算出手段は、前記位置検出手段により求められた位置又は方向に応じた前記エネルギー投与領域の分布を用いて、前記特定部位の拡張量を算出する、
ことを特徴とする請求項1記載の治療支援装置。
The treatment parameter defines a distribution of an energy administration region with respect to a position or direction of a treatment instrument used for the thermotherapy,
The treatment support apparatus further comprises position detection means for measuring at least one of the position or direction of the treatment instrument,
The expansion amount calculation means calculates the expansion amount of the specific part using the distribution of the energy administration region according to the position or direction obtained by the position detection means,
The treatment support apparatus according to claim 1.
前記治療パラメータは、前記温熱治療において投与さえるエネルギー量と、前記特定部位の拡張量と、を関係づけた治療パラメータであって、
前記拡張量算出手段は、前記温熱治療において投与されるエネルギー量を示す情報を取得、又は前記エネルギー量を算出し、当該エネルギー量を前記治療パラメータに適用することにより、前記特定対象部位の拡張量を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の治療支援装置。
The treatment parameter is a treatment parameter that relates the amount of energy that can be administered in the thermotherapy and the amount of expansion of the specific site,
The expansion amount calculation means obtains information indicating the amount of energy administered in the thermotherapy, or calculates the energy amount and applies the energy amount to the treatment parameter, thereby expanding the specific target region. To calculate,
The treatment support apparatus according to claim 1.
前記治療パラメータは、前記特定部位に前記温熱治療が施される時間と、前記特定部位の拡張量と、を関係づけた治療パラメータであって、
前記治療支援装置は、前記特定部位に前記温熱治療が施される時間を計測する計時手段を更に備え、
前記拡張量算出手段は、前記温熱治療が施される時間を前記治療パラメータに適用することにより、前記特定対象部位の拡張量を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の治療支援装置。
The treatment parameter is a treatment parameter associating a time during which the thermal treatment is performed on the specific site and an expansion amount of the specific site,
The treatment support apparatus further includes a time measuring unit that measures a time during which the thermal treatment is performed on the specific part,
The expansion amount calculation means calculates an expansion amount of the specific target site by applying a time during which the thermal treatment is performed to the treatment parameter.
The treatment support apparatus according to claim 1.
前記温熱治療中における前記被検体の特定部位の形状、又は物理量の少なくとも一つを測定し、前記温熱治療前における前記被検体の特定部位の形状、又は物理量と比較して、前記特定部位が拡張又は伸縮したか否かを判断する判断手段を更に備え、
前記判断手段により前記特定部位が拡張又は伸縮したと判断されると、前記更新画像生成手段は、前記更新3次元再構成画像を生成する、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の治療支援装置。
Measure at least one of the shape or physical quantity of the specific part of the subject during the thermotherapy, and expand the specific part compared to the shape or physical quantity of the specific part of the subject before the thermotherapy Or further comprising a judging means for judging whether or not it has expanded or contracted,
When the determination unit determines that the specific part is expanded or contracted, the update image generation unit generates the updated three-dimensional reconstructed image.
The treatment support apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記更新画像生成手段は、前記算出された拡張量に応じた画像収縮率により、前記3次元再構成画像において前記特定部位が撮像された領域の境界を基準として前記特定部位が撮像された領域の画像伸縮処理を行う、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の治療支援装置。
The updated image generation means is configured to detect the region where the specific part is imaged based on the boundary of the region where the specific part is imaged in the three-dimensional reconstructed image based on the image contraction rate according to the calculated expansion amount. Perform image expansion / contraction processing,
The treatment support apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記3次元再構成画像における前記特定部位が撮像された領域にマーカを付与するマーキング手段を更に備え、
前記マーキング手段は、前記特定部位が撮像された領域の伸縮処理に連動して、前記3次元再構成画像における前記特定部位が撮像された領域に付されたマーカを伸縮して、前記更新3次元再構成画像上に重畳表示する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の治療支援装置。
Marking means for adding a marker to a region where the specific part in the three-dimensional reconstructed image is imaged,
The marking means expands and contracts the marker attached to the area where the specific part is imaged in the three-dimensional reconstructed image in conjunction with the expansion / contraction process of the area where the specific part is imaged, and updates the 3D Superimposed on the reconstructed image,
The treatment support apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記更新3次元再構成画像上に、前記温熱治療が施された領域を治療済領域として表示する治療済領域表示手段を更に備え、
前記治療済領域表示手段は、前記拡張量算出手段により求められた前記特定領域の拡張量を反映した領域を前記治療済領域として表示する、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の治療支援装置。
On the updated three-dimensional reconstructed image, further comprising a treated region display means for displaying the region subjected to the thermal treatment as a treated region,
The treated area display means displays an area reflecting the expansion amount of the specific area obtained by the expansion amount calculation means as the treated area.
The treatment support apparatus according to any one of claims 1 to 7,
前記特定部位が撮像された領域から前記治療済領域を除いた領域を残治療領域として算出する残治療領域算出手段と、
前記残治療領域に対するエネルギー投与経路を算出して表示する経路算出手段と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項8に記載の治療支援装置。
A residual treatment region calculation means for calculating a region obtained by removing the treated region from the region where the specific part is imaged, as a residual treatment region;
A route calculation means for calculating and displaying an energy administration route for the remaining treatment area;
The treatment support apparatus according to claim 8.
被検体の特定部位に対して温熱治療を行う治療器具と、当該治療器具を駆動・制御する駆動部と、を備えた治療装置と、
前記特定部位の拡張量を算出するための治療パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、前記パラメータを用いて前記治療器具を用いた温熱治療による前記特定部位の拡張量を算出する拡張量算出手段と、前記温熱治療前に取得した前記被検体の3次元ボリュームデータに基づく3次元再構成画像の伸縮処理を行い、前記算出された拡張量に基づいて、前記温熱治療による前記特定部位の拡張量を反映した更新後3次元画像を生成する更新画像生成手段と、前記更新後3次元画像を表示する表示手段と、を備えた治療支援装置と、
を備えることを特徴とする治療支援システム。
A treatment device comprising a treatment instrument for performing a thermal treatment on a specific part of a subject, and a drive unit for driving and controlling the treatment instrument;
Parameter storage means for storing a treatment parameter for calculating an expansion amount of the specific part; and an expansion amount calculation means for calculating an expansion amount of the specific part by thermal treatment using the treatment instrument using the parameter; The three-dimensional reconstructed image is expanded / contracted based on the three-dimensional volume data of the subject acquired before the thermal treatment, and the expansion amount of the specific part by the thermal treatment is reflected based on the calculated expansion amount. A treatment support apparatus comprising: an updated image generating means for generating the updated three-dimensional image; and a display means for displaying the updated three-dimensional image;
A treatment support system comprising:
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