CN104939865B - 医用图像诊断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施形态涉及医用图像诊断装置。提供在拔出穿刺针的过程中能够容易地判断穿刺针的移动距离、能够减轻手术医师和患者的负担的医用图像诊断装置。医用图像诊断装置为具有获取医用图像的拍摄单元的装置，具有位置信息测量单元、引导线生成单元和显示处理部。位置信息测量单元获取刺入对象部位的穿刺针的位置信息。引导线生成单元根据位置信息测量单元获得的位置信息生成表示穿刺针到达对象部位的刺入路线、并且以规定间隔添加了刻度的引导线。显示处理部使由引导线生成单元生成的引导线与医用图像一起显示。

Description

医用图像诊断装置
本发明申请以日本专利申请2014-072507(申请日2014年3月31日)为基础，享受该申请的优先权。本申请通过参照该申请包含该申请的全部内容。
技术领域
本发明实施形态涉及医用图像诊断装置(medical image diagnosisapparatus)。
背景技术
医用图像诊断装置具有拍摄被检体获取医用图像的拍摄单元(capturing part)。作为医用图像诊断装置例如有超声波诊断装置(ultrasonic diagnosis apparatus)、X射线诊断装置(X-ray diagnosis apparatus)、X射线CT装置(X-ray CT system)、MRI装置(MRI equipment)等。
超声波诊断装置通过从超声波探头(ultrasound probe)给被检体发送/接收超音波，获取作为医用图像的回波图像(echo images)(超声波图像(ultrasound images))。
在许多临床实践中使用过在回波图像上描绘出穿刺针的超声引导(ultrasound-guided)下进行穿刺的穿刺手法(例如记载在日本特开2007-215672号中的技术)。
作为穿刺技法的一例，有射频烧灼疗法(radifrequency ablation：RFA)。用RFA治疗的一例使用了设置有电极的穿刺针(电极针)。在超声引导下，穿刺针插入被检体，穿刺针的顶端(针尖)到达烧灼对象，通电无线电波这一电流，使针的周围发热，由此，烧灼对象被烧灼。其中，有时将烧灼对象被烧灼这种情形称为“实际烧灼”。并且，有时将针尖到达烧灼对象的时刻称为“实际烧灼时刻”，将此时针尖的位置称为“实际烧灼时的位置”。
实际烧灼后，在拔出穿刺针的过程中，反复进行针尖从实际烧灼时的位置移动规定距离(例如1cm左右)，进行稍微烧灼这样的处置。有时将该处置称为“防扩散处置”或简称为“处置”。而且，有时将在该处置中稍微烧灼的情形称为“小烧灼”。而且，有时将针尖移动了规定距离时称为“小烧灼时”，将此时针尖的位置称为“小烧灼时的位置”。另外，“防扩散处置时”这样的时刻包含小烧灼时。而且，“穿刺术中”这样的时刻包含“实际烧灼时”和“防扩散处置时”。
在上述穿刺技法中，由于在超声引导下规定距离(1cm左右)的长度难以知道，因此难以判断穿刺针移动的距离。并且，手术医师能够使用距离计测机构沿穿刺针进行距离计测，以此为指导测量规定距离。但是，使用距离计测机构的作业非常麻烦，作业时间变长，存在对手术医师和患者负担重这样的问题。
发明内容
本实施形态就是为了解决上述问题，以提供一种在拔出穿刺针的过程中能够容易地判断穿刺针的移动距离，能够减轻手术医师和患者的负担的医用图像诊断装置为目的。
本实施形态的医用图像诊断装置为具有拍摄被检体的所希望的对象部位获取医用图像的拍摄单元的装置，具有位置信息测量单元、引导线生成单元和显示处理部。位置信息测量单元获取插入对象部位的穿刺针的位置信息。引导线生成单元根据位置信息测量单元获得的位置信息生成表明穿刺针到达对象部位的插入路径、并且以规定间隔添加了刻度的引导线。显示处理部将引导线生成单元生成的引导线与医用图像一起显示。
附图说明
图1为第1实施形态的超声波诊断装置的结构框(block)图；
图2为计算单元等的结构框图；
图3为表示重叠显示在回波图像上的实际烧灼时的针刺指导路线(needle-stickguideline)的一例的图；
图4为表示与针尖的位置和穿刺针的倾斜角度对准的实际烧灼时的标度(scale)(刻度)的一例的图；
图5为表示顶端移动到第0～第7位置中第1个小烧灼时的位置的针刺指导路线的一例的图；
图6为表示第1实施形态的标度(刻度)的一例，表示在以规定间隔设置的多个位置上添加了标记的标度(刻度)的图；
图7为表示第1实施形态的标度(刻度)的变形例，表示以实际烧灼时针尖的位置为中心的同心圆标度(刻度)的图；
图8为表示第1实施形态的标度(刻度)的变形例，表示用一种线绘制的圆与用其他种线绘制的圆组合的同心圆标度(刻度)的图；
图9为表示第1实施形态的标度(刻度)的变形例，表示添加了描述离到达烧灼对象的针尖的位置的距离的字符的标度(刻度)的图；
图10为表示第1实施形态的标度(刻度)的变形例，表示具有网格状(grid shape)的标度(刻度)的图；
图11为表示代表未小烧灼状态的第1形态和代表已小烧灼完毕状态的第2形态的一例的图；
图12为表示计算针长时的一连串过程的流程图(flowchart)；
图13为表示从计算针长到求出针尖的位置等一连串过程的流程图；
图14为表示第1实施形态的防扩散处置的过程的流程图；
图15为表示预处理的一连串过程的流程图；
图16为表示后处理的一连串过程的流程图；
图17为表示针尖的移动信息管理的一连串过程的流程图；
图18为表示小烧灼时的强度管理的一连串过程的流程图；
图19为表示标记显示处理的一连串过程的流程图；
图20为第2实施形态的显示处理部等的功能框图；
图21为表示第2实施形态的标度(刻度)的显示形态的一例，表示与实际烧灼时针尖的位置对准显示的标度(刻度)、以及与防扩散处置时移动的针尖的位置对准显示的标度(刻度)的拷贝的一例的图；
图22为第3实施形态的显示处理部等的功能框图。
具体实施方式
(结构)
[第1实施形态]
为了在拔出穿刺针的过程中容易判断穿刺针的移动距离，实施形态的医用图像诊断装置的结构为：(1)将为了在防扩散处置过程中进行小烧灼而移动的规定距离作为规定间隔，将表示规定间隔的标度(也称为“刻度”)存储到存储部中。(2)在穿刺针的与针尖相反的一侧设置位置传感器(locate sensor)。(3)在穿刺术前，用位置测量系统测量设置传感器的位置和穿刺针的倾斜角度。(4)获取从设置传感器的位置到针尖位置的长度即针长。(5)根据获取的针长、实际烧灼时测量到的设置传感器的位置、以及穿刺针的倾斜角度求出实际烧灼时针尖的位置。(6)使标度(也称为“刻度”)与实际烧灼时针尖的位置和穿刺针的倾斜角度对准，与医用图像一起显示。
其中，“获取从设置传感器的位置到针尖的位置的长度即针长”包含通过手术医师对输入部21(后述)的操作输入针长的方法(将其称为“人工输入方法”)，以及测量针尖的位置、根据测量到的针尖的位置和设置传感器的位置求出针长的方法(将其称为“自动输入方法”)这两种方法。
而且，“使标度与实际烧灼时针尖的位置对准”是指“使标度与包含实际烧灼时的针尖的穿刺针的基准位置对准”。基准位置根据穿刺针的种类(例如、单极型(mono-polartype)、双极型(bi-polar type))而不同。单极型中基准位置为针尖的位置。双极型中基准位置为离开穿刺针的顶端规定长度的位置。以下的实施形态中以基准位置为针尖的位置进行说明。
在自动输入方法中，在穿刺针以外的医用图像诊断装置的部位(将其称为“拍摄单元”)设置传感器，并且在拍摄单元中设置与设置传感器的位置有预先设定的位置关系的位置(指后述的“第3位置”)，通过使针尖与该位置对准来测量针长。
下面的第1实施形态说明如下情形：根据用自动输入方法在进行穿刺术前获取的针长、实际烧灼时测量的设置传感器(这里为磁性传感器(magnetic sensor))的位置以及穿刺针的倾斜角度求出实际烧灼时针尖的位置，使标度与求出的实际烧灼时针尖的位置和穿刺针的倾斜角度对准，与医用图像一起显示。另外，将穿刺针中设置磁性传感器的位置作为“第1位置”、将拍摄单元中设置磁性传感器的位置作为“第2位置”、将与第2位置有预先设定的位置关系的位置作为“第3位置”进行说明。并且，第1实施形态说明如下情形：除了显示标度外，还显示从实际烧灼时针尖的位置连接第1位置、再从第1位置沿与针尖的位置相反的方向延伸规定长度的直线即针刺指导路线。标度和/或针刺指导路线为“引导线”的一例。
而且，第2实施形态说明如下情形：除了显示标度以外，还设置标度的拷贝，使标度的拷贝随着在拔出穿刺针过程中移动的针尖的位置移动地进行显示。
而且，第3实施形态说明使用在眼镜片(eyeglass lens)的位置搭载显示器(display)的眼镜型设备(eye glasses-type wearable device)显示标度的情形。
〈第1实施形态〉
接着参照各图说明医用图像诊断装置的第1实施形态。图1为第1实施形态的医用图像诊断装置的结构框图。该实施形态说明超声波诊断装置作为医用图像诊断装置的一例。
图1为超声波诊断装置的结构框图。如图1所示，超声波诊断装置具有超声波探头20、位置测量系统(position measurement system)300、计算单元100、刺入位置计算单元14、存储部16、显示处理部18、强度计算单元19、输入部21以及显示部40。超声波探头20为“拍摄单元”的一例。并且，位置测量系统300为“测量单元”的一例。
[穿刺术前求出针长的单元]
(位置测量系统300)
位置测量系统300具有磁场产生源(发射器(transmitter))30、感受磁场变化的磁性传感器31、32、以及控制它们的控制单元(control unit)34。另外，位置测量系统300进行的测量通过使用者手动使针尖(穿刺针的顶端)与第3位置接触，在通过操作输入部21指示测量时执行。针长根据测量的结果求得。
磁场产生源30设置在超声波诊断装置的周边。设置磁场产生源30的位置为XYZ坐标的原点位置。磁场产生源30具有3个方向的正交线圈(orthogonal 3-axis coil)。磁性传感器31、32具有3个方向的正交线圈。当依次激励磁场产生源30的3个线圈时，在磁性传感器31、32的3个线圈中依次产生电动势。磁性传感器31通过适配器(adapter)(未图示)设置在穿刺针的第1位置上。根据来自受到磁场产生源30产生的磁场的变化的磁性传感器31的信号(上述电动势)测量第1位置的XYZ坐标(x1、y1、z1)和穿刺针的倾斜角度(λ、μ、ω)。其中，λ、μ、ω为穿刺针相对于X轴、Y轴、Z轴的倾斜角度。
磁性传感器32设置在超声波探头20的第2位置上。根据来自感受到磁场产生源30产生的磁场的变化的磁性传感器32的信号(上述电动势)测量第2位置的XYZ坐标(x2、y2、z2)以及超声波探头20的倾斜角度(θ、δ、φ)。将以在超声波探头20上的第2位置为原点的坐标作为UVW坐标。其中，超声波探头20的倾斜角度是指UVW坐标相对于XYZ坐标的倾斜度。另外，为了使UVW坐标与XYZ坐标对准，使UVW坐标分别绕U轴、V轴、W轴旋转θ、δ、φ。“拍摄单元的倾斜角度”的一例为“超声波探头20的倾斜角度”。
如上所述，用位置测量系统300测量穿刺针的第1位置和倾斜角度以及超声波探头20的第2位置和倾斜角度。在超声波探头20上设置与第2位置有预先设定的位置关系的第3位置。
存储部16中存储有第2位置与第3位置的位置关系。其中，位置关系为连接第2位置和第3位置的直线的倾斜角度(α、β、γ)、直线的长度R1。其中，α、β、γ为直线相对于UVW坐标系中的U轴、V轴、W轴的倾斜角度。而且，存储部16中存储有表示规定间隔(例如1cm)的标度。
而且，穿刺术中的针尖位置、穿刺针的倾斜角度被逐次存储在存储部16中。而且，在防扩散处置中每次小烧灼需要移动针尖的位置的规定距离被存储在存储部16中。其中，规定距离与规定间隔(标度表示的间隔)相同，为例如1cm。而且，从穿刺针刺入的皮肤的位置到实际烧灼时针尖的位置之间的距离D与小烧灼时的强度(例如电流值I)的对应关系被存储在存储部16中。
[计算单元100]
接着参照图2说明计算单元100。图2为计算单元100的结构框图。如图2所示，计算单元100具有：第1计算单元11、第2计算单元12、第3计算单元13和判断部17。计算单元100指示位置测量系统300进行测量，从位置测量系统300获取测量值(第1位置的XYZ坐标、穿刺针的倾斜角度、第2位置的XYZ坐标以及超声波探头20的倾斜角度)。
(第1计算单元11)
接着说明第1计算单元11的一例。第1计算单元11通过将设置磁性传感器32的第2位置的XYZ坐标(x2、y2、z2)、连接第2位置与第3位置的直线的倾斜角度(α、β、γ)、该直线的长度R1代入下式(1)求出第3位置的XYZ坐标(x3、y3、z3)。
[公式1]
其中，θ、δ、φ为为了使UVW坐标与XYZ坐标对准而使UVW坐标分别绕U轴、V轴、W轴旋转时的旋转角度(拍摄单元的倾斜角度)。
(第2计算单元12)
接着说明第2计算单元12的一例。第2计算单元12通过用求出的第3位置的三维坐标(x3、y3、z3)以及测量到的第1位置的三维坐标(x1、y1、z1)代入下式(2)，求出从穿刺针的顶端到第2测量对象的距离即针长L。
[公式2]
L＝((x3-x1)2+(y3-y1)2+(z3-z1)2)1/2 (2)
如上所述，位置测量系统300进行的测量在针尖抵接到第3位置时执行。针长L根据测量的结果求出。
[为了进行穿刺术而求出针尖的位置的单元]
(第3计算单元13)
作为用来求出针尖的位置的单元，使用上述位置测量系统300和第3计算单元13。
接着说明第3计算单元13的一例。在进行穿刺术前求出针长L。接着，为了进行穿刺术，从第3位置取出针尖，刺入被检体到达烧灼对象。到达后，烧灼对象被烧灼(实际烧灼)，然后在拔出穿刺针的过程中进行反复进行小烧灼的防扩散处置。在穿刺术过程中——即在从穿刺针开始刺入到经过烧灼对象的烧灼、再到防扩散处置结束期间，位置测量系统300用与在求出针长L时求出第1位置的方法相同的方法测量第1位置的XYZ坐标、穿刺针的倾斜角度。
第3计算单元13通过将穿刺术中位置测量系统300测量到的第1位置的XYZ坐标(x11、y11、z11)，穿刺针相对于X轴、Y轴、Z轴的倾斜角度λ、μ、ω，以及针长L代入下式(3)，求出针尖的位置(x4、y4、z4)。
[公式3]
[显示处理部18]
显示处理部18具有描绘用的软件，在穿刺术中持续地执行描绘用的软件，使用第1位置的XYZ坐标(x11、y11、z11)、穿刺针的倾斜角度(λ、μ、ω)、针长L、以及用上式(3)表示的函数求出的穿刺术中针尖的位置，求出从针尖的位置连接第1位置、再从第1位置沿与针尖的位置相反的方向延伸规定长度的直线即穿刺术中的针刺指导路线，将穿刺术中的针刺指导路线的图像与拍摄单元获得的回波图像重叠显示在显示部40中。穿刺术中针刺指导路线的顶端位置相当于穿刺术中第3计算单元13算出的针尖的位置(x4、y4、z4)。
图3为表示重叠显示在拍摄单元获得的回波图像EG上的实际烧灼时的针刺指导路线NL的图。图3中用反白部分表示绘制在回波图像EG中的穿刺针的图像，用点划线表示重叠显示在回波图像EG中的针刺指导路线NL。显示处理部18将针刺指导路线NL与回波图像EG重叠显示在显示部40中。因此，能够准确并且容易地目视确认是否将穿刺针刺入烧灼对象。
在实际烧灼后、开始防扩散处置之前，显示处理部18接收手术医师对输入部21的操作，并且接收实际烧灼结束的信息，启动描绘用的软件，使从存储部16读出的表示规定间隔的标度与穿刺针到达烧灼对象时求出的实际烧灼时的位置、以及穿刺针到达时测量到的实际烧灼时穿刺针的倾斜角度对准，与拍摄单元获得的回波图像重叠显示在显示部40中。
图4为表示与实际烧灼时的位置和穿刺针的倾斜角度对准的标度的一例的图。如图4所示，标度具有添加在以规定间隔(例如1cm)设置的多个位置上的标记MK。标记MK用规定宽度的线构成。当标度与回波图像重叠显示时，回波图像在显示上随着超声波探头20运动而移动，但当标度在显示上固定不动时，回波图像中穿刺针偏离标度。但是，由于标记MK具有规定宽度，因此回波图像中穿刺针不离开标度的标记MK的线，维持与线相交的状态，因此能够容易地目视确认针尖相对于标度的位置。多个位置的个数为例如7个，预先确定。采用7个是因为穿刺针从被检体的皮肤到达烧灼对象时的到针尖的位置的预先设定最大距离为6cm(＝(7－1)个×1cm/个)的缘故。标记MK的一例为刻度。
显示处理部18通过使多个位置中的一端的位置与实际烧灼时的位置对准来使标度与针尖的位置对准。结果，添加在一端的位置上的标记MK配置在针尖的位置上。而且，显示处理部18通过使设置多个位置的方向与实际烧灼时穿刺针的倾斜角度对准来使标度与穿刺针的倾斜角度对准。结果，多个位置(以及添加在其上的标记)沿针刺指导路线NL配置。
为了便于说明，对多个位置从其中一端的位置依次添加编号0～7，显示处理部18使第0个位置与实际烧灼时针尖的位置对准。结果，第1～第6各个位置与通过手术医师的操作进行的小烧灼时的各个位置对准。当针尖的位置位于第0个位置时，通过手术医师的操作进行实际烧灼。在实际烧灼后的防扩散处置中，在通过手术医师的操作拔出穿刺针时，由于只要使针尖的位置依次移动到第1～第6各个位置、在各个位置进行小烧灼就可以，因此能够容易地进行防扩散处置。
图5为表示针刺指导路线NL的顶端移动到第0～第7中第1个位置的情况的图。如图5所示，防扩散处置中最初小烧灼时，只要通过手术医师的操作使针尖的位置移动到第1个位置就可以。以后的小烧灼时，只要通过手术医师的操作使针尖的位置依次移动到第2个以后的位置就可以。
(标度的一例)
图6为表示在以规定间隔设置的多个位置上添加了标记的标度的一例的图。标度只要是表明规定间隔(例如1cm)的符号就可以，不管其形态如何。如图6所示，可以是在以规定间隔设置的多个位置上简单地添加点(dot)作为标记MK的标度。显示处理部18使标度中多个位置中的端部位置与实际烧灼时针尖的位置对准、使标度与实际烧灼时穿刺针的倾斜角度对准地显示标度。由此，表明多个位置中的端部位置的点(dot)代表实际烧灼时的位置、表明多个位置中的其他位置的点(dot)代表小烧灼时的位置。
(标度的变形例)
图7为表示第1实施形态的标度的变形例，表示以实际烧灼时针尖的位置为中心的同心圆标度的图。如图7所示，显示处理部18使半径各相差一个规定间隔(例如1cm)的同心圆的中心与实际烧灼时针尖的位置对准显示标度。在防扩散处置中，当移动针尖的位置时，由于看起来似乎针尖的位置逐渐离开同心圆的中心，因此容易识别针尖的位置移动。
图8为表示第1实施形态的标度的变形例，表示用一种线绘制的圆与用其他种线绘制的圆组合起来的同心圆的标度的图。如图8所示，在防扩散处置中，当针尖的位置逐渐离开同心圆的中心时，横穿实线圆或虚线圆，容易识别针尖的位置移动。
图9为表示第1实施形态的标度的变形例，表示添加了表示离到达烧灼对象的针尖的位置的距离的字符的标度的图。如图9所示，由于在标度上添加有字符，因此容易掌握针尖的位置移动的距离。另外，也可以用A、B这样的字母(alphabet)取代0cm、1cm这样的字符。
图10为表示第1实施形态的标度的变形例，表示具有网格状的标度的图。虽然如图10所示网格的线种为虚线，但可以是任何线，例如也可以是实线。在防扩散处置中，当针尖的位置移动时，横穿网格线，容易识别针尖的位置移动。
如上所述，虽然叙述了标度的一例和变形例，但显示处理部18也可以将它们中的2个以上组合起来显示在显示部40中。
图4和图5所示的第0～第7个位置中第0个位置为实际烧灼时的位置，第1～第4个位置为小烧灼时的位置，第5和第6个位置为没有被小烧灼的非小烧灼时的位置(其判断由后述的强度计算单元19进行)。为了容易地进行防扩散处置，可以采取如下措施。1)能够区别地显示小烧灼时的位置和非小烧灼时的位置。2)而且，在小烧灼时的位置能够区别地显示是否已小烧灼完毕。3)而且，能够目视确认地显示能够小烧灼的状态和不能小烧灼的状态。为了能够识别地显示小烧灼时的位置和非小烧灼时的位置，通过将从实际烧灼时针尖的位置到穿刺针刺入皮肤的位置的距离除以规定距离，计算在防扩散处置中需要进行小烧灼的次数。
显示处理部18在开始防扩散处置前用第1形态(能够烧灼但尚未进行小烧灼的形态)显示表明第1～第4个小烧灼时的位置的标记。显示处理部18接收小烧灼完毕的信息，从第1形态变更成第2形态(烧灼完成的处于小烧灼完毕状态的形态)显示表明小烧灼完毕的位置的标记。
图11为示出表示未小烧灼状态的第1形态和表示已小烧灼状态的第2形态的一例的图。另外，显示处理部18从判断部17接收烧灼完毕的信息和完成烧灼的次数。如图11所示，显示处理部18接收完成小烧灼的次数“1”，从第1形态变更成第2形态显示表明相当于该次数的第1个位置的标记MK。第1形态的一例为用“○”表示的单圆，第2形态的一例为用“◎”表示的双圆。
(刺入位置计算单元14)
如前所述，在防扩散处置中为了计算需要小烧灼的次数，需要求出穿刺针刺入皮肤的位置。为了求出穿刺针刺入皮肤的位置，在防扩散处置前根据拍摄单元获得的医用图像(这里为回波图像)的像素值提取被检体的皮肤线。刺入位置计算单元14根据提取的皮肤线和实际烧灼时的针刺指导路线NL求出穿刺针刺入皮肤的位置，存储到存储部16中。
(强度计算单元19)
虽然小烧灼时的强度(例如电流值)可以恒定，但小烧灼时的位置越靠近皮肤，小烧灼时产生的热量越传到皮肤，使被检体越感觉热。为了不感觉热，当小烧灼时的位置靠近皮肤时，可以降低小烧灼时的强度。因此，强度计算单元19从存储部16获取穿刺针刺入皮肤的位置，从存储部16获取针尖的当前位置，计算从穿刺针刺入皮肤的位置到针尖的当前位置的距离D1。而且，强度计算单元19根据求得的距离D1参照从存储部16读出的对应关系求出小烧灼时的强度。
作为对应关系的一例，使小烧灼时的强度在距离D1为规定值以下时比距离D1超过规定值时的低。既可以使强度为低的恒定值，也可以逐渐降低到低的值。并且，假设防扩散处置所需要的小烧灼的次数为N，使小烧灼时的强度在(k+1)～N次时比在1～k(2≤k≤(N－1))次低。既可以使强度为低的恒定值，也可以逐渐降低到低的值。
为了求出小烧灼的次数N，强度计算单元19在防扩散处置中使用第3计算单元13求得的实际烧灼时针尖的位置、以及刺入位置计算单元14求得的穿刺针刺入皮肤的位置，求出两者之间的距离D(≥D1)，存储到存储部16中。而且，强度计算单元19将求得的距离D除以在防扩散处置中每次小烧灼时移动的针尖的移动量即规定距离，通过这样求出防扩散处置所需要的小烧灼的次数N，储存到存储部16中。
(判断部17)
在防扩散处置中，当每次小烧灼使针尖的位置移动规定距离(例如1cm)时，将与医用图像一起显示的、表明规定间隔(与规定距离相同，例如为1cm)的标度作为记号。由此，能够容易地进行防扩散处置。
而且，为了使防扩散处置变容易，判断部17在防扩散处置中根据第3计算单元13求得的最后一次小烧灼时针尖的位置和针尖的当前位置求出两者之间的距离，判断求得的距离是否超过了规定距离(存储在存储部16中)。显示处理部18根据判断结果将针尖的当前位置是否到达小烧灼时针尖的位置、以及到达的小烧灼时针尖的位置是否为小烧灼完毕的位置能够识别地显示在显示部40中。
[动作]
接着参照图12和图13说明获取针长，并且在穿刺术中求出针尖的位置等时的一连串的动作。图12为表示获取针长时的一连串过程的流程图。
如图12所示，首先，使针尖抵接到第3位置(步骤S101)。此时，由于只要用一只手握持超声波探头20、用另一只手握持穿刺针，边使超声波探头20与穿刺针互相靠近、边使针尖抵接到第3位置就可以，因此抵接作业变得容易。接着，位置测量系统300测量第1位置、第2位置和超声波探头20(拍摄单元)的倾斜角度(步骤S102)。
上述第1位置、第2位置、超声波探头20的倾斜角度的测量可以是任意顺序。在进行了这些测量后，既可以从第3位置移开针尖，也可以改变超声波探头20的倾斜角度。
接着，第1计算单元11从存储部16获取第3位置相对于第2位置的位置关系(步骤S103)。接着，第1计算单元11获取第2位置和超声波探头20的倾斜角度(步骤S104)。
然后，第1计算单元11将第3位置相对于第2位置的位置关系、第2位置和超声波探头20的倾斜角度代入上述公式(1)，求出第3位置(步骤S105)。
然后，第2计算单元12获取第1位置(步骤S106)。然后，第2计算单元12将第2位置和第3位置代入上述公式(2)，求出针长(步骤S107)。
在求出针长的穿刺术前，使针尖抵接到第3位置，用位置测量系统300测量第1位置、第2位置、超声波探头20的倾斜角度，根据测量结果求出针长。但是，穿刺术中针尖被从第3位置移开。在穿刺术中，用位置测量系统300测量第1位置和穿刺针的倾斜角度，根据测量结果求出针尖的位置，显示处理部18将标度和针刺指导路线显示在显示部40中。
接着参照图13说明从算出针长时到求出针尖的位置等的一连串动作。图13为表示从算出针长到求出针尖的位置等的一连串过程的流程图。如图13所示，算出针长(步骤S201)，然后位置测量系统300测量第1位置的XYZ坐标和穿刺针的倾斜角度(步骤S202)。计算单元100将测量到的穿刺术中穿刺针的倾斜角度逐次存储到存储部16中。
然后，第3计算单元13通过将针长、第1位置的XYZ坐标、以及穿刺针的倾斜角度代入上述公式(3)求出针尖的位置(步骤S203)。计算单元100将求得的穿刺术中针尖的位置逐次存储到存储部16中。然后，刺入位置计算单元14根据求得的针尖的位置和第1位置的XYZ坐标求出针刺指导路线，根据求得的针刺指导路线和根据医用图像的像素值求得的皮肤线求出穿刺针刺入皮肤的位置(步骤S204)。
然后，强度计算单元19从存储部16获取从穿刺针刺入皮肤的位置到实际烧灼时的位置的距离D，通过将距离D除以规定距离求出防扩散处置中需要小烧灼的次数N(步骤S205)。计算单元100将需要进行小烧灼的次数N存储到存储部16中。
接着参照图14～图16说明防扩散处置的一连串动作。图14为表示第1实施形态的防扩散处置的过程的流程图。如图14所示，防扩散处置在实际烧灼后接收防扩散处置的指示，进行直到显示标度的预处理(步骤S301)，之后进行从针尖的移动信息管理经由小烧灼时的强度计算直到标记的显示处理的后处理(步骤S302)。
图15为表示预处理的一连串过程的流程图。如图15所示，首先，计算单元100判断是否接收了防扩散处置的指示(步骤S401)。计算单元100从存储部16获取实际烧灼时针尖的位置(步骤S402)。然后，计算单元100从存储部16获取实际烧灼时穿刺针的倾斜角度(步骤S403)。然后，计算单元100从存储部16获取需要进行小烧灼的次数N(步骤S404)。另外，步骤S402～步骤S404的顺序可以不同，并不局限于此。
显示处理部18使在以规定间隔设置的多个位置(第0～第7个位置)上添加了标记MK的标度与实际烧灼时的位置和穿刺针的倾斜角度对准，与医用图像一起显示(步骤S405)。在实际烧灼后、小烧灼前时，显示处理部18使添加到第0个实际烧灼时的位置上的标记MK变成第2形态(双圆“◎”)，使添加到第1到第N个小烧灼时的位置上的标记MK变成第1形态(单圆“○”)。然后，转移到后处理步骤S302。
接着参照图16至图19说明后处理。图16为表示后处理的一连串过程的流程图。如图16所示，将0代入变量i(步骤S501)。
然后，判断部17在防扩散处置中管理针尖的移动信息(步骤S502)。然后，强度计算单元19管理小烧灼时的强度(步骤503)。然后，显示处理部18进行标记MK的显示处理(步骤S504)。接着，判断部17判断是否有全部小烧灼结束的信息(步骤S505)。例如，当接收全部小烧灼结束的信号、并且接收i＝N的信息，判断部17判定有全部小烧灼结束的信息(步骤S505中为Yes)时，结束防扩散处置。当判断部17判定为没有全部小烧灼结束的信息(步骤S505中为No)时，返回到针尖移动信息管理步骤S502。
接着参照图17说明针尖移动信息管理。图17为表示针尖移动信息管理的一连串过程的流程图。如图17所示，判断部17从存储部16获取紧前的小烧灼时针尖的位置(步骤S601)。然后，判断部17从存储部16获取针尖的当前位置(步骤S602)。然后，判断部17将从获取的紧前的小烧灼时针尖的位置减去针尖的当前位置的值与规定距离进行比较，通过这样判断针尖的位置是否移动了规定距离(步骤S603)。当判断部17判定为针尖的位置移动了规定距离(步骤S603中为Yes)时，在变量i中加“1”(步骤S604)。当判断部17判定为针尖的位置没有移动规定距离(步骤S603中为No)时，返回从存储部16获取针尖的当前位置的步骤S602。
接着，参照图18说明小烧灼时的强度管理。图18为表示小烧灼时的强度管理的一连串过程的流程图。如图18所示，强度计算单元19从存储部16获取穿刺针刺入皮肤的位置、从存储部16获取针尖的当前位置、计算从穿刺针刺入皮肤的位置到针尖的当前位置的距离D1(步骤S701)。然后，强度计算单元19从存储部16获取距离D1与小烧灼时的强度的对应关系(步骤S702)。然后，强度计算单元19根据距离D1、参照对应关系确定小烧灼时的强度(步骤S703)。
接着参照图19说明标记的显示处理。图19为表示标记显示处理的一连串过程的流程图。如图19所示，显示处理部18将能够小烧灼的状态显示在显示部40中(步骤S801)。然后，显示处理部18判断是否接收到小烧灼完毕的信息(步骤S802)。当显示处理部18判定为接收到小烧灼完毕的信息(步骤S802中为Yes)时，显示处理部18从第1形态(图11所示的单圆)变更成第2形态(图11所示的双圆)显示在第i个位置上添加的标记MK(步骤S803)。由此，能够识别地目视确认小烧灼完毕的位置和未小烧灼的位置。
然后，显示处理部18将不能小烧灼的状态显示在显示部40中(步骤S804)。当显示处理部18判定为没有接收小烧灼完毕的信息(步骤S802为No)时，显示处理部18判断是否接收到结束防扩散处置的指示(步骤S805)。当显示处理部18判定为接收到结束防扩散处置的指示(步骤S805中为Yes)时，结束防扩散处置。当显示处理部18判定为没有接收到结束防扩散处置的指示(步骤S805中为No)时，返回到显示处理部18判断是否接收到小烧灼完毕的信息的步骤S802。
〈第2实施形态〉
接着参照图20和图21说明医用图像诊断装置的第2实施形态。另外，在第2实施形态中，对于与第1实施形态相同的结构添加相同的编号省略其说明，主要就不同的结构进行说明。
在第1实施形态中，叙述了显示处理部18使标度与实际烧灼时针尖的位置和穿刺针的倾斜角度对准并显示在显示部40中的形态。在防扩散处置过程中，当每次小烧灼都使针尖的位置移动规定距离时，通过将表示与规定距离相同的规定间隔的标度作为记号，能够容易地进行防扩散处置。
图20为表示第2实施形态的显示处理部等的功能框图。如图20所示，第2实施形态为了更容易地进行防扩散处置，除了显示上述标度外，显示处理部18还从存储部16获取针尖的当前位置和实际烧灼时穿刺针的倾斜角度，使标度的拷贝与针尖的当前位置和穿刺针的倾斜角度对准并显示在显示部40中。由于标度的拷贝与针尖的位置一起移动，因此、识别针尖的位置的移动变容易。而且，在防扩散处置过程中，当针尖的位置移动了规定距离时，由于标度的标记MK与标度的拷贝的标记MK一致，因此更容易识别针尖的位置的移动。
图21为表示与实际烧灼时针尖的位置对准显示的标度、以及与防扩散处置时移动的针尖的位置对准显示的标度的拷贝的一例的图。如图21所示，显示处理部18与实际烧灼时的位置对准显示标度，而且显示与针尖(用针刺指导路线NL的顶端表示)的位置一起从实际烧灼时的位置移动、用虚线表示的标度的拷贝。图21表示用实线表示的标度的标记MK与用虚线表示的标度的拷贝的标记MK不一致的状态。通过显示差异的状态，由于能够目视确认针尖的位置没有移动规定距离这一情况，因此更容易识别针尖的位置的移动。
〈第3实施形态〉
接着参照图22说明医用图像诊断装置的第3实施形态。另外，在第3实施形态中，对于与第1实施形态相同的结构添加相同的编号省略其说明，主要就不同的结构进行说明。
在第1实施形态中，叙述了显示处理部18使标度与实际烧灼时针尖的位置和穿刺针的倾斜角度对准、与医用图像一起显示在显示部40中的形态。
显示标度和医用图像的既可以是相同的显示部40，也可以是各自的显示部。
第3实施形态中显示部40具有第1显示部40A和第2显示部40B。第1显示部40A具有普通的显示器。第2显示部40B具有在眼镜片的位置搭载了显示器的眼镜型设备。显示处理部18使第1显示部40A显示包含穿刺针的图像的医用图像，使第2显示部40B显示标度和针刺指导路线NL。但是，在穿刺术中，需要使显示在第2显示部40B中的标度和针刺指导路线NL与显示在第1显示部40A中的穿刺针图像中的针尖的位置对准。为了使两者对准，位置关系测量部50测量第2显示部40B的视野与第1显示部40A的画面之间的位置关系。
显示处理部18根据位置关系测量部50进行的第2显示部40B的视野与第1显示部40A的画面一致的测量结果，使显示医用图像时的坐标与显示标度等时的坐标一致，使第1显示部40A显示包含穿刺针图像的医用图像、使第2显示部40B显示标度和针刺指导路线NL。
上述第3实施形态中显示处理部18使第1显示部40A显示医用图像，使第2显示部40B显示标度等。但并不局限于此，也可以使眼镜型设备的显示器将标度等与医用图像一起显示。
另外，上述实施形态使标度与实际烧灼时针尖的位置对准，但使标度对准的位置并不局限于针尖的位置。也可以使标度与穿刺针的基准位置对准。基准位置由手术医师指定。而且，在使标度与实际烧灼时针尖的位置对准后将标度固定，但也可以将标度对准的位置从实际烧灼时针尖的位置变更成所希望的位置。
而且，虽然上述实施形态说明了在穿刺术中使用1根穿刺针时，通过显示处理部18用标度显示使手术医师目视确认防扩散处置过程中小烧灼时的位置的情形，但在穿刺术中有时也可以使用多根穿刺针。此时，也可以对于多根穿刺针中通过输入部21的操作而选择出的穿刺针，通过显示处理部18显示标度，由此，对于选择涉及到的穿刺针，使手术医师目视确认防扩散处置过程中小烧灼时的位置。
而且，虽然上述实施形态通过使标度的二维坐标与医用图像的二维坐标对准从而与医用图像一起显示标度，但并不局限于此。例如，也可以用拍摄单元获取医用图像的三维坐标。当显示处理部18使医用图像的三维坐标旋转并显示时，通过使标度的三维坐标与该医用图像的三维坐标对准从而与医用图像一起显示标度。由此，能够越是靠近针尖的当前位置的标记MK越使手术医师感觉近地进行显示。
而且，当显示处理部18放大/缩小显示医用图像时，也可以根据其放大/缩小率来放大/缩小显示标度。而且，虽然上述实施形态通过将显示形态从第1形态改变成第2形态来告知手术医师针尖的位置是否移动了规定距离，但也可以用颜色变化、声音、振动进行告知。而且，也可以通过手术医师穿戴的其他的设备告知手术医师。
而且，虽然上述实施形态中作为医用图像诊断装置以超声波诊断装置为例、作为拍摄单元以超声波探头20为例，但并不局限于此。例如，作为医用图像诊断装置的其他例子有X射线CT装置。作为X射线CT装置中的拍摄单元的例子有载置被检体的诊察台装置。此时，在诊察台装置上设置第2位置和第3位置。
而且，作为测量设置在穿刺针上的第1位置和设置在超声波探头20上的第2位置的测量单元的一例介绍了位置测量系统300，但只要是能够测量第1位置和第2位置的三维坐标以及超声波探头20的倾斜角度的装置，可以是任何装置。
而且，虽然使针尖抵接到与第2位置有预先设定的位置关系的第3位置，但不用说，也可以使针尖抵接到第2位置。此时，第3位置等同于第2位置。
虽然说明了本发明的几个实施形态，但这些实施形态只是作为例子提出，并没有限定发明范围的意图。这些实施形态能够以其他种种形态实施，能够在不超出发明旨意的范围内进行种种省略、替换和变更。这些实施形态、其变形与包含在发明的范围、旨意中一样，也包含在权利要求的范围中记载的发明及其均等的范围内。

Claims (13)

1.一种医用图像诊断装置，具有拍摄被检体的所希望的对象部位获取医用图像的拍摄单元，其特征在于，具有：
位置信息测量单元，获取刺入上述对象部位的穿刺针的位置信息；
引导线生成单元，根据上述位置信息测量单元获得的位置信息，生成表明上述穿刺针到达上述对象部位的刺入路线并且以规定间隔添加了刻度的引导线；以及
显示处理部，使由上述引导线生成单元生成的引导线与上述医用图像一起显示，
在对上述对象部位的实际烧灼结束之后，在一边拔出上述穿刺针一边进行的小烧灼开始之前，上述显示处理部使上述刻度与上述穿刺针的基准位置对准，使上述穿刺针的针尖的位置与上述刻度及上述医用图像一起显示，在进行上述小烧灼的期间，上述显示处理部使上述刻度及上述医用图像显示。
2.如权利要求1所述的医用图像诊断装置，上述位置信息测量单元具有计算单元，测量设置在上述穿刺针中与针尖相反一侧的传感器的位置以及上述穿刺针的倾斜角度；上述计算单元根据上述测量到的结果以及从设置了上述传感器的位置到上述针尖的位置的直线的长度即针长，求出上述针尖的位置，由此获取上述穿刺针的位置信息。
3.如权利要求2所述的医用图像诊断装置，通过使上述刻度与穿刺针到达对象部位的烧灼对象时上述计算单元求得的作为上述穿刺针的基准位置的针尖的位置、以及上述穿刺针到达对象部位的烧灼对象时上述位置信息测量单元测量到的穿刺针的倾斜角对准，上述引导线生成单元生成沿上述刺入路线设置了上述刻度的上述引导线。
4.如权利要求2所述的医用图像诊断装置，其特征在于，上述刻度为在以上述规定间隔设置的多个位置上添加了标记的图案。
5.如权利要求2所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
显示上述医用图像的显示部具有在眼镜片的位置搭载了显示器的眼镜型设备，
上述显示处理部使上述显示器将上述刻度与上述医用图像一起显示。
6.如权利要求2所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
显示上述医用图像的显示部具有显示上述医用图像的第1显示部和第2显示部，
上述第2显示部具有在眼镜片的位置上搭载了显示器的眼镜型设备，
上述医用图像诊断装置还具有测量上述第2显示部的视野与上述第1显示部的画面之间的位置关系的单元，
当根据上述测量到的结果判定上述视野与上述画面变成预先设定的位置关系时，上述显示处理部使上述显示器显示上述刻度。
7.如权利要求2所述的医用图像诊断装置，其特征在于，上述计算单元逐次求出拔出上述穿刺针时上述针尖的位置，
上述显示处理部使上述刻度的拷贝与上述逐次求得的上述针尖的位置以及上述穿刺针的倾斜角对准，使上述对准的刻度的拷贝与上述刻度和上述医用图像一起显示。
8.如权利要求2所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
具有存储部，该存储部存储紧前的烧灼时上述针尖的位置，
上述计算单元在拔出上述穿刺针的过程中求出上述针尖的位置；上述计算单元具有求出上述求得的上述针尖的位置与上述存储的上述针尖的位置之间的距离、判断上述求得的上述距离是否超过规定距离的判断部，
当判定为上述求得的上述距离超过上述规定距离时，上述显示处理部使能够进行上述烧灼这一旨意显示。
9.如权利要求8所述的医用图像诊断装置，其特征在于，上述显示处理部在使能够进行上述烧灼这一旨意显示后，接收表明上述烧灼已结束的信息，显示烧灼已结束这一旨意。
10.如权利要求9所述的医用图像诊断装置，其特征在于，上述显示处理部以能够识别添加在以上述规定间隔设置的多个位置上的标记的不同形态，使能够进行上述烧灼的旨意和上述烧灼已结束的旨意显示。
11.如权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，
用上述拍摄单元获取上述医用图像的三维坐标，
当上述显示处理部使上述医用图像的三维坐标旋转显示时，使上述刻度的三维坐标与上述医用图像的三维坐标对准。
12.如权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，当上述显示处理部使上述医用图像放大/缩小显示时，根据其放大/缩小率来使上述刻度放大/缩小显示。
13.如权利要求3所述的医用图像诊断装置，其特征在于，还具有：
根据上述医用图像的像素值求出穿刺针刺入被检体的皮肤的位置的单元，
存储部，存储预先设定了从烧灼时针尖的位置到皮肤的距离与烧灼时的强度的对应关系，以及
强度计算单元，根据上述计算单元求得的针尖的位置到上述求得的上述刺入的位置的距离，参照上述对应关系，确定烧灼时的强度。
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