JP2000116655A - 診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、装置のシステム全体の構成機器の数
を低減して装置全体を小型化することができるうえ、３
次元超音波画像上で選択した断層像とそれに対応する内
視鏡像を同時に表示することができ、体内の病変部を詳
細に診断することができる診断装置を提供することを最
も主要な特徴とする。 【解決手段】画像処理装置１２の画像処理部１２Ｂで構
築された３次元超音波画像４５と超音波内視鏡２の観察
窓２６から得られる内視鏡像４４とを単一のモニター１
３の画面１３Ａ内に同時に並べて表示できるようにした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は患者の体腔内の病変
部等の被検体の内視鏡像と被検体の３次元超音波画像と
を目視しながら診断する診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、生体内に超音波を照射し、その
エコー信号から体内の状態を抽出して病変部の発見、診
断を行う超音波診断装置が開発されている。この種の超
音波診断装置として例えば、特開平６−２６１９００号
公報や、特願平９−５９５３６号には超音波プローブを
体腔内に挿入し、この超音波プローブの超音波振動子か
ら超音波を照射し、そのエコー信号から体内の断層像を
得るとともに、この超音波プローブを挿入方向へ移動さ
せながら複数の移動場所毎の断層像を順次積み重ねて３
次元超音波画像を構築する技術が示されている。ここ
で、超音波プローブの超音波振動子によって得られた体
内の断層像や、３次元超音波画像はこの超音波プローブ
に接続された超音波診断装置のモニタに表示されるよう
になっている。

【０００３】また、特開平７−１９４５９６号公報には
単一の表示モニタの画面上に、内視鏡画像と超音波画像
とを同時に表示する構成にした超音波診断装置が示され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−２６１９０
０号公報や、特願平９−５９５３６号に示されているよ
うな体内の３次元超音波画像は超音波診断装置の専用の
モニタに表示されるようになっている。そのため、例え
ば超音波プローブと内視鏡とを同時に使用して患者の体
内の診断を行う場合には内視鏡用の表示モニタと、超音
波診断装置のモニタとをそれぞれ別個に準備する必要が
あるので、診断装置のシステム全体の構成機器の数が多
くなり、装置全体が大型化する問題がある。

【０００５】さらに、術者は診断中に必要に応じて内視
鏡用の表示モニタの画面に表示される内視鏡像と、超音
波診断装置のモニタに表示される３次元超音波画像とを
選択的に目視することになる。ここで、目視している画
像を内視鏡像と３次元超音波画像とに切換える場合には
各画像が表示されているモニタの方向に視線の方向を動
かす必要があるので、その作業が煩わしい問題がある。

【０００６】また、内視鏡用の表示モニタに表示される
内視鏡像の表示内容と、超音波診断装置のモニタに表示
される３次元超音波画像の表示内容とは格別な関連性が
ないので、例えば３次元超音波画像上で選択した断層像
に対応する内視鏡像を表示することができず、不便であ
る。そのため、例えば内視鏡像によって確認できる体内
の病変部の色調の変化状態と、超音波診断装置のモニタ
に表示される病変部の断層像とを関連付けて診断するこ
とが難しく、体内の病変部を詳細に診断するうえで問題
がある。

【０００７】また、特開平７−１９４５９６号公報の超
音波診断装置の表示モニタの画面上に表示される超音波
画像は２次元の断層像であるので、病変部の奥行きや、
広がり等の情報が得られない問題がある。

【０００８】さらに、表示モニタの画面上に表示されて
いる内視鏡画像と２次元の断層像である超音波画像との
間には格別な関連性がないので、内視鏡画像の視野内の
上下方向と、超音波画像の上下方向とが必ずしも一致し
ていない問題がある。そのため、２次元の断層像の場所
が確認し難いので、体内の病変部の詳細な診断を行うう
えで不便である。

【０００９】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、装置のシステム全体の構成機器の数を
低減して装置全体を小型化することができるうえ、３次
元超音波画像上で選択した断層像とそれに対応する内視
鏡像を同時に表示することができ、体内の病変部を詳細
に診断することができる診断装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は体内に
挿入される挿入部の先端部に光学的な観察部を備えた内
視鏡と、前記観察部の近傍位置に配置され、超音波を体
内の被検体に照射し、この被検体からの反射波を受信す
る超音波送受信手段と、この超音波送受信手段の周囲に
その位置に固有な磁場を発生させる磁場発生手段と、こ
の磁場発生手段の磁場から前記磁場発生手段との相対的
位置座標および傾斜角を特定するための検出手段と、前
記磁場発生手段と前記検出手段のうち少なくともいずれ
か一方が前記内視鏡の先端部に配され、前記内視鏡の移
動に伴い前記検出手段より位置座標および傾斜角データ
を得るとともに、前記超音波送受信手段から得られる前
記被検体の断層画像から前記被検体の３次元超音波画像
を構築する３次元超音波画像構築手段と、この３次元超
音波画像構築手段で構築された３次元超音波画像と前記
内視鏡の観察部から得られる内視鏡像とを同時に表示す
る表示手段とを具備することを特徴とする診断装置であ
る。そして、本請求項１の発明では診断時には３次元超
音波画像構築手段で構築された３次元超音波画像と内視
鏡の観察部から得られる内視鏡像とを表示手段に同時に
表示することにより、内視鏡像の表示モニタと、超音波
画像のモニタとをそれぞれ別個に準備する必要がなく、
装置のシステム全体の構成機器の数を低減して装置全体
を小型化できるとともに、３次元超音波画像上で選択し
た断層像とそれに対応する内視鏡像を同時に表示するこ
とにより、体内の病変部を詳細に診断できるようにした
ものである。

【００１１】請求項２の発明は体内に挿入される挿入部
の先端部に光学的な観察部を備え、かつ超音波を体内の
被検体に照射し、この被検体からの反射波を受信する超
音波送受信手段が前記観察部の近傍位置に配置された超
音波内視鏡と、この超音波内視鏡の前記観察部の周囲に
固有な磁場を発生させる磁場発生手段と、この磁場発生
手段の磁場から前記磁場発生手段との相対的位置座標お
よび傾斜角を特定するための検出手段と、前記磁場発生
手段と前記検出手段のうち少なくともいずれか一方が前
記超音波内視鏡の先端部に配され、この超音波内視鏡の
移動に伴い前記検出手段より位置座標および傾斜角デー
タを得るとともに、前記超音波送受信手段から得られる
前記被検体の断層画像から前記被検体の３次元超音波画
像を構築する３次元超音波画像構築手段と、この３次元
超音波画像構築手段で構築された３次元超音波画像と前
記内視鏡の観察部から得られる内視鏡像とを同時に表示
する表示手段とを具備することを特徴とする診断装置で
ある。そして、本請求項２の発明では診断時には患者の
体腔内に超音波内視鏡の挿入部を挿入する。このとき、
超音波内視鏡の３次元超音波画像構築手段で構築された
３次元超音波画像とこの超音波内視鏡の観察部から得ら
れる内視鏡像とを表示手段に同時に表示することによ
り、内視鏡像の表示モニタと、超音波画像のモニタとを
それぞれ別個に準備する必要がなく、装置のシステム全
体の構成機器の数を低減して装置全体を小型化できると
ともに、３次元超音波画像上で選択した断層像とそれに
対応する内視鏡像を同時に表示することにより、体内の
病変部を詳細に診断できるようにしたものである。

【００１２】請求項３の発明は体内に挿入される挿入部
の先端部に光学的な観察部を備えた内視鏡と、この内視
鏡のチャンネル内を通して体内に挿入され、体内に挿入
される挿入部の先端部に超音波を体内の被検体に照射
し、この被検体からの反射波を受信する超音波送受信手
段が配設された超音波プローブと、これらの超音波プロ
ーブと内視鏡の周囲に固有な磁場を発生させる磁場発生
手段と、この磁場発生手段の磁場から前記磁場発生手段
との相対的位置座標および傾斜角を特定するための検出
手段と、前記磁場発生手段と前記検出手段のうち少なく
ともいずれか一方が前記超音波プローブの先端部および
内視鏡の先端部にそれぞれ配され、前記超音波プローブ
の移動に伴い前記検出手段より位置座標および傾斜角デ
ータを得るとともに、前記超音波送受信手段から得られ
る前記被検体の断層画像から前記被検体の３次元超音波
画像を構築する３次元超音波画像構築手段と、この３次
元超音波画像構築手段で構築された３次元超音波画像と
前記内視鏡の観察部から得られる内視鏡像とを同時に表
示する表示手段と、前記検出手段より得られた前記超音
波プローブの先端部と前記内視鏡の先端部の傾斜角デー
タから前記３次元超音波画像の表示時のＵＰ位置を内視
鏡像のＵＰ位置に合わせる表示位置補正手段とを具備す
ることを特徴とする診断装置である。そして、本請求項
３の発明では診断時には患者の体腔内に内視鏡の挿入部
を挿入し、さらにこの内視鏡のチャンネル内を通して超
音波プローブを体内に挿入する。このとき、３次元超音
波画像構築手段で構築された３次元超音波画像と内視鏡
の観察部から得られる内視鏡像とを表示手段に同時に表
示することにより、内視鏡像の表示モニタと、超音波画
像のモニタとをそれぞれ別個に準備する必要がなく、装
置のシステム全体の構成機器の数を低減して装置全体を
小型化できるとともに、３次元超音波画像上で選択した
断層像とそれに対応する内視鏡像を同時に表示すること
により、体内の病変部を詳細に診断できるようにしてい
る。さらに、検出手段より得られた超音波プローブの先
端部と内視鏡の先端部の傾斜角データから３次元超音波
画像の表示時のＵＰ位置を表示位置補正手段によって内
視鏡像のＵＰ位置に合わせることにより、表示手段の画
面上に表示されている内視鏡画像と超音波画像との間に
関連性を持たせて体内の病変部を詳細に診断しやすくす
るようにしたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１乃至図７を参照して説明する。図１は本実施の形
態の診断装置１全体の概略構成を示すものである。図１
中で、参照符号２は超音波内視鏡である。この超音波内
視鏡２には体内に挿入される細長い挿入部３の基端部に
手元側の操作部４が連結されている。

【００１４】この操作部４にはユニバーサルケーブル５
および超音波ケーブル６の各一端部が連結されている。
ここで、ユニバーサルケーブル５の他端部には光源コネ
クタ７が連結されている。この光源コネクタ７は光源装
置８に着脱可能に連結されている。

【００１５】また、光源コネクタ７にはビデオケーブル
９の一端部が連結されている。このビデオケーブル９の
他端部はビデオ装置１０に連結されている。さらに、ビ
デオ装置１０はビデオ信号ケーブル１１を介して画像処
理装置１２に接続されている。この画像処理装置１２に
は記録部１２Ａと、画像処理部（３次元超音波画像構築
手段）１２Ｂとが設けられている。この画像処理装置１
２の画像処理部１２Ｂはさらにモニター（表示手段）１
３に接続されている。

【００１６】図５に示すようにこのモニター１３の画面
１３Ａには後述する内視鏡像４４を表示する第１の表示
領域１３Ｂと、後述する３次元超音波画像４５を表示す
る第２の表示領域１３Ｃとが設けられている。そして、
このモニター１３の画面１３Ａ内には内視鏡像４４と３
次元超音波画像４５とが同時に表示されるようになって
いる。

【００１７】また、超音波ケーブル６の他端部には超音
波コネクタ１４が連結されている。この超音波コネクタ
１４は超音波観測装置１５に着脱可能に連結されてい
る。この超音波観測装置１５は信号ケーブル１６を介し
て画像処理装置１２に接続されている。

【００１８】また、超音波コネクタ１４にはさらに別の
２本の信号ケーブル１７，１８の各一端部が接続されて
いる。ここで、一方の信号ケーブル１７は操作部４内に
配設されたエンコーダ１９に接続されている。このエン
コーダ１９はモニター１３に表示される画像成形のタイ
ミングを取るＺ相信号を出力するものである。なお、こ
のエンコーダ１９は画像処理装置１２にも接続されてい
る。さらに、他方の信号ケーブル１８は位置検出装置２
０に接続されている。この位置検出装置２０は画像処理
装置１２にも接続されている。

【００１９】また、挿入部３の先端部２１には図２に示
すように硬質な例えばプラスチック材料で形成された先
端部本体２２が設けられている。この先端部本体２２の
先端には、例えばポリエチレン等の超音波透過性の良好
な材料によって形成された先端カバー２３が液密的に取
り付けられている。この先端カバー２３の基端縁は先端
部本体２２の先端縁に嵌合されるとともに、シール用Ｏ
リング２４を介挿して液密的に取り付けられている。さ
らに、この先端カバー２３の基端縁は液密的な取付け強
度を高めるために糸２５が巻き付けられるとともに接着
されている。

【００２０】また、先端部本体２２の外周部には、図３
および図４に示すように観察光学系の観察窓（光学的な
観察部）２６と、照明光学系の照明窓２７と、送気送水
ノズル２８と、鉗子チャンネルに通じる鉗子口２９と、
この鉗子口２９に設けられた鉗子台３０とが設けられて
いる。さらに、観察光学系の像結像位置には図示しない
固体撮像素子が設置され、これにより電気的に撮像する
ようになっている。なお、この固体撮像素子にはユニバ
ーサルケーブル５の光源コネクタ７まで達する複数の同
軸ケーブルが接続されている。さらに、鉗子口２９に通
じる鉗子チャンネルの他端は挿入部３内を通じて操作部
４に設けた図示しない鉗子挿入口に接続されている。

【００２１】また、先端カバー２３の内部には、超音波
振動子（超音波送受信手段）３１が収容されているとと
もに、例えば流動パラフィン等の超音波伝達媒体３２が
封入されている。

【００２２】また、先端カバー２３の外側にはバルーン
３３が装着されている。ここで、先端カバー２３の先端
と後端にはそれぞれ周回する溝からなり、バルーン３３
の前端と後端を係止するバルーン係止部３４，３５が設
けられている。そして、バルーン係止部３４，３５にバ
ルーン３３の前端縁と後端縁をそれぞれ嵌め込み、締結
リング３６，３７によって締め付けて液密的に固定し、
先端カバー２３の外周面を液密的に覆うようになってい
る。

【００２３】このバルーン３３の内部には、脱気水を給
排するための、図示しない給水管路と排水管路が連通し
て接続されている。これらの給水管路と排水管路は挿入
部３、操作部４、およびユニバーサルケーブル５の各内
部を通じて導かれ、光源コネクタ７を介して図示しない
給排装置に接続されるようになっている。また、バルー
ン３３の内部の脱気水を給排する操作は操作部において
行うことができるようになっている。

【００２４】また、超音波振動子３１は振動子ホルダ３
８に保持されている。この振動子ホルダ３８の軸部３８
ａは軸受３９に回転自在に軸支されている。さらに、振
動子ホルダ３８は操作部４側に設けたモータ等の駆動手
段により回転駆動される中空可撓性の駆動軸４０の先端
に連結されている。この駆動軸４０内には超音波振動子
３１に接続される信号ケーブル４１が挿通されている。
この信号ケーブル４１は挿入部３の後端から操作部４お
よび超音波ケーブル６を通じて超音波コネクタ１４に達
し、超音波観測装置１５の送受信回路に接続されてい
る。

【００２５】また、本実施の形態の診断装置には超音波
振動子３１の周囲にその位置に固有な磁場を発生させる
磁気ソース（磁場発生手段）４２が設けられている。さ
らに、先端カバー２３の先端中央壁部にはこの磁気ソー
ス４２の磁場から磁気ソース４２との相対的位置座標お
よび傾斜角を特定するための磁気センサ（検出手段）４
３が取り付けられている。この磁気センサ４３と磁気ソ
ース４２は、それぞれ位置検出装置２０に電気的に接続
されている。なお、この磁気ソース４２は例えばプラス
チックやアクリル、又はアルミ等の磁場に影響を与えな
い非磁性体材料で作られた図示しないアーム上に設けら
れている。

【００２６】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態の診断装置１の使用時には超音波内視鏡２
の挿入部３が患者の体腔内に挿入され、挿入部３の先端
部２１が体内の目的部位に導かれた状態でセットされ
る。

【００２７】また、超音波内視鏡２の使用中、光源装置
８から出射された照明光は先端部本体２２の照明窓２７
から外部に出射され、体内の病変部等の被検体が照明さ
れる。このとき、被検体の観察像は観察窓２６に入射さ
れ、観察光学系によって固体撮像素子に結像される。さ
らに、被検体の観察像はこの固体撮像素子によって電気
信号に変換されたのち、同軸ケーブル、ユニバーサルケ
ーブル５、光源コネクタ７、ビデオケーブル９を介して
ビデオ装置１０に入力される。このビデオ装置１０では
固体撮像素子から送られる電気信号がビデオ（映像）信
号に変換される。そして、このビデオ装置１０から出力
されるビデオ信号は画像処理装置１２を介してモニター
１３に供給され、モニター１３の画面１３Ａ内における
第１の表示領域１３Ｂに被検体の観察像である内視鏡像
４４が表示される。このとき、被検体の内視鏡像４４は
画像処理装置１２の記録部１２Ａにも記録される。な
お、４４ａは内視鏡像４４中の病変部を示すものであ
る。

【００２８】また、超音波振動子３１の駆動時には超音
波振動子３１は駆動軸４０の軸回り方向に回転駆動され
る。このとき、超音波振動子３１は、超音波観測装置１
５からの電気的なパルス信号を受けとった後、これを超
音波パルスに電気−音響変換して体腔内に照射する。こ
の超音波パルスは、体腔内の被検体で反射した後、超音
波エコーとして再び超音波振動子３１に戻される。

【００２９】ここで超音波パルスは、音響−電気変換さ
れ、電気的な超音波エコー信号として超音波観測装置１
５へ送られる。この超音波エコー信号は超音波観測装置
１５でデジタル化され、画像信号として画像処理装置１
２の記録部１２Ａに送られ、そこに貯えられる。

【００３０】この間に超音波振動子３１は駆動軸４０の
軸回り方向に回転駆動されるため、超音波振動子３１か
ら超音波パルス及びその超音波エコーが放射状に送受信
される、いわゆるラジアルスキャンが行われる。

【００３１】術者は超音波振動子３１がラジアルスキャ
ンをしている間、超音波内視鏡２を体腔内の前後いずれ
かに進退させることにより、三次元的なスパイラルスキ
ャンを行う。このため画像信号として画像処理装置１２
の記録部１２Ａへ送られる超音波画像は図６に示したよ
うに何枚かの断層像４６を含むものとなる。

【００３２】また、磁気ソース４２により、空間上には
位置に固有な磁場が張られており、磁気センサ４３はこ
れを検知する。これによって、磁気センサ４３は自身の
磁気ソース４２に対する位置情報を磁場に対応する電流
として位置検出装置２０へリアルタイムで送信する。こ
の電流は位置検出装置２０でデジタル化される。

【００３３】ここで、操作部４内のエンコーダ１９から
は超音波振動子３１のラジアル回転１回に対し、Ｚ相信
号（位置信号送信命令信号）として位置検出装置２０へ
パルスが１つ送信される。このとき、位置検出装置２０
は、このＺ相信号を受信するとデジタル化した位置信号
を画像処理装置１２の記録部１２Ａへ送信する。こうし
て、このデジタル化された位置信号は、画像信号と併せ
て超音波振動子３１のラジアル回転と同期して画像処理
装置１２の記録部１２Ａへ取り込まれる。

【００３４】また、磁気センサ４３が検知した１セット
の位置情報（磁気センサ４３の磁気ソース４２に対する
空間中の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）及び磁気ソース４２に
対する傾きを表すオイラー角（ψ，θ，φ）が画像処理
装置１２の記録部１２Ａへ取り込まれるものとする。こ
のとき、図６に示された超音波断層像４６の１枚分の画
像信号が記録部１２Ａへ送信されると同時に、その時点
での超音波内視鏡２の先端部２１の位置情報の１セット
が、位置信号として、記録部１２Ａへ送信されることに
なる。この動作をくり返すことにより記録部１２Ａに
は、複数枚の断層像４６からなる一連の画像データと各
々の断層像４６に対応した一連の位置データが格納され
る。

【００３５】また、画像処理装置１２の画像処理部１２
Ｂではスパイラルスキャン終了後、記録部１２Ａからデ
ータを引き出し、位置データより各々の断層像４６同士
の相対的な距離及び傾き、中心のずれを計算する。更
に、画像処理部１２Ｂは、これらの計算された値をもと
に、画像データを補正する。こうして、補正された一連
の画像データは、図６に示されているような各断層像４
６の空間的な位置関係を含んだデータとなる。

【００３６】この後、画像処理部１２Ｂは、この補正さ
れた画像データをもとに断層像４６の間を補間し、重複
部の平均化を行って、図７に太線で示したような三次元
画像４７を構築する。なお、図７にはもとの断層面も示
してある。そして、三次元画像４７を構築した後、画像
処理部１２Ｂはこの画像４７を、モニター１３へ出力す
る。これにより、図５に示すようにモニター１３の画面
１３Ａ内における第２の表示領域１３Ｃには３次元超音
波画像４５が表示される。なお、４５ａは３次元超音波
画像４５中の病変部を示すものである。

【００３７】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態では患者の体腔内
に超音波内視鏡２を挿入し、この超音波内視鏡２の移動
に伴い磁気センサ４３より位置座標および傾斜角データ
を得るとともに、超音波振動子３１から得られる被検体
の断層像４６から画像処理装置１２の画像処理部１２Ｂ
によって被検体の３次元超音波画像４７を構築し、構築
された３次元超音波画像４７と超音波内視鏡２の観察窓
２６から得られる内視鏡像４４とを同時にモニター１３
に表示するようにしたので、従来のように内視鏡像の表
示モニタと、超音波画像のモニタとをそれぞれ別個に準
備する必要がなく、装置のシステム全体の構成機器の数
を低減して装置全体を小型化することができる。さら
に、３次元超音波画像４５上で選択した断層像４６とそ
れに対応する内視鏡像４４を同時に表示することができ
るので、体内の病変部を詳細に診断できる効果がある。

【００３８】なお、第１の実施の形態では超音波内視鏡
２の先端部に磁気センサ４３、体外に磁気ソース４２を
設置したが、この両者が逆に設置されても一向に差し支
えないことは明白である。

【００３９】また、図８乃至図１１は本発明の第２の実
施の形態を示すものである。本実施の形態は第１の実施
の形態（図１乃至図７参照）の診断装置１の構成を次の
通り変更したものである。なお、図８乃至図１１中で、
第１の実施の形態と同一部分については同一の符号を付
して、その説明は省略する。

【００４０】すなわち、本実施の形態では第１の実施の
形態の超音波内視鏡２に代えて超音波振動子３１が内蔵
されていない内視鏡５１を使用するとともに、この内視
鏡５１とは別体の超音波プローブ５２を使用したもので
ある。

【００４１】本実施の形態の内視鏡５１には体内に挿入
される細長い挿入部５３の基端部に手元側の操作部５４
が連結されている。この操作部５４にはユニバーサルケ
ーブル５５および位置検出ケーブル５６の各一端部が連
結されている。ここで、ユニバーサルケーブル５５の他
端部には第１の実施の形態と同様の光源コネクタ７が連
結されている。さらに、位置検出ケーブル５６の他端部
は位置検出装置２０に接続されている。

【００４２】また、本実施の形態の内視鏡５１には挿入
部５３内に鉗子チャンネル５７が形成されている。この
鉗子チャンネル５７内には超音波プローブ５２が挿脱可
能に挿入されている。

【００４３】さらに、内視鏡５１の挿入部５３の先端部
には図９に示すように観察光学系の観察窓（光学的な観
察部）５８と、照明光学系の照明窓５９と、鉗子チャン
ネル５７に通じる鉗子口６０とが設けられている。

【００４４】また、超音波プローブ５２には内視鏡５１
の鉗子チャンネル５７内に挿入される細長い挿入部６１
の先端部に超音波振動子６２が内蔵されている。さら
に、この挿入部６１の基端部には把持部６３が連結され
ている。この把持部６３には第１の実施の形態の超音波
ケーブル６と同様の超音波ケーブル６が連結されてい
る。

【００４５】また、内視鏡５１の挿入部５３の先端部に
は第１の磁気センサ４３Ａ、超音波プローブ５２の挿入
部６１の先端部には第２の磁気センサ４３Ｂがそれぞれ
装着されている。

【００４６】また、第１の実施の形態の位置検出装置２
０と画像処理装置１２との間には超音波画像表示位置補
正部（超音波画像表示位置補正手段）６４が介設されて
いる。この超音波画像表示位置補正部６４には信号ケー
ブル６５を介して超音波観測装置１５がさらに接続され
ている。そして、この超音波画像表示位置補正部６４か
らは内視鏡５１の第１の磁気センサ４３Ａおよび超音波
プローブ５２の第２の磁気センサ４３Ｂより得られた内
視鏡５１の先端部と超音波プローブ５２の先端部との傾
斜角データから３次元超音波画像の表示時のＵＰ位置を
内視鏡像のＵＰ位置に合わせる指示信号を出力するよう
になっている。

【００４７】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態の診断装置１の使用時には内視鏡５１の観
察窓２６によって被検体の観察像が観察され、図１０に
示すようにモニター１３の画面１３Ａ内における第１の
表示領域１３Ｂに被検体の観察像である内視鏡像４４が
表示される。このとき、内視鏡像４４内には超音波プロ
ーブ５２の先端部も一緒に映し出される。

【００４８】さらに、モニター１３の画面１３Ａ内にお
ける第２の表示領域１３Ｃには超音波プローブ５２の超
音波振動子６２の駆動にともない３次元超音波画像４５
が表示される。

【００４９】このとき、超音波画像表示位置補正部６４
からは内視鏡５１の第１の磁気センサ４３Ａおよび超音
波プローブ５２の第２の磁気センサ４３Ｂより得られた
内視鏡５１の先端部と超音波プローブ５２の先端部との
傾斜角データから３次元超音波画像４５の表示時のＵＰ
位置を内視鏡像４４のＵＰ位置に合わせる指示信号が出
力される。

【００５０】次に、３次元超音波画像４５の表示時のＵ
Ｐ位置を内視鏡像４４のＵＰ位置に合わせる位置合わせ
動作について図１１のフローチャートにしたがって説明
する。この位置合わせ動作時には、まず内視鏡５１の第
１の磁気センサ４３Ａおよび超音波プローブ５２の第２
の磁気センサ４３Ｂの位置情報が読み込まれる（ステッ
プＳ１）。

【００５１】続いて、第１の磁気センサ４３Ａのオイラ
ー角（ψ，θ，φ）と第２の磁気センサ４３Ｂのオイラ
ー角（ψ，θ，φ）とが等しいか否かが判断される（ス
テップＳ２）。そして、第１の磁気センサ４３Ａのオイ
ラー角（ψ，θ，φ）と第２の磁気センサ４３Ｂのオイ
ラー角（ψ，θ，φ）とが等しくないと判断された場合
にはステップＳ１に戻される。ここで、第１の磁気セン
サ４３Ａのオイラー角（ψ，θ，φ）と第２の磁気セン
サ４３Ｂのオイラー角（ψ，θ，φ）とが等しいと判断
された場合には次のステップＳ３に進む。

【００５２】このステップＳ３では第１の磁気センサ４
３Ａのオイラー角（ψ，θ，φ）と内視鏡５１のＵＰ方
向の関係から２次元Ｂモード超音波像のＵＰ方向を判断
する。

【００５３】さらに、次のステップＳ４では上記ステッ
プＳ１〜Ｓ３の動作の繰り返し数Ｘがカウントされる。
そして、次のステップＳ５で繰り返し数Ｘが予め設定さ
れた設定繰り返し数Ｎと等しい（Ｎ＝Ｘ）か否かが判断
される。ここで、繰り返し数Ｘが設定繰り返し数Ｎと等
しくないと判断された場合にはステップＳ１に戻され
る。また、繰り返し数Ｘが設定繰り返し数Ｎと等しいと
判断された場合には次のステップＳ６に進む。

【００５４】このステップＳ６では画像処理装置１２の
画像処理部１２Ｂで３次元超音波像４５が構築される。
このとき、超音波像４５のＵＰ方向は記憶されている。
続いて、次のステップＳ７で３次元超音波像４５のＵＰ
方向を内視鏡像４４のＵＰ方向に合わせて表示する。

【００５５】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態では患者の体腔内
に内視鏡５１の挿入部５３を挿入し、さらにこの内視鏡
５１のチャンネル５７内を通して超音波プローブ５２が
体内に挿入される。このとき、超音波振動子６２から得
られる被検体の断層像４６から画像処理装置１２の画像
処理部１２Ｂによって被検体の３次元超音波画像４７を
構築し、構築された３次元超音波画像４７と内視鏡５１
の観察窓５８から得られる内視鏡像４４とを同時にモニ
ター１３に表示するようにしたので、従来のように内視
鏡像の表示モニタと、超音波画像のモニタとをそれぞれ
別個に準備する必要がない。そのため、第１の実施の形
態と同様に装置のシステム全体の構成機器の数を低減し
て装置全体を小型化することができる。

【００５６】さらに、さらに、３次元超音波画像４５上
で選択した断層像４６とそれに対応する内視鏡像４４を
同時に表示することができるので、体内の病変部を詳細
に診断できる効果がある。

【００５７】また、本実施の形態では特に、内視鏡５１
の第１の磁気センサ４３Ａおよび超音波プローブ５２の
第２の磁気センサ４３Ｂより得られた内視鏡５１の先端
部と超音波プローブ５２の先端部との傾斜角データから
超音波画像表示位置補正部６４によって３次元超音波画
像４５の表示時のＵＰ位置を内視鏡像４４のＵＰ位置に
合わせるようにしたので、モニター１３の画面１３Ａ上
に同時に表示されている内視鏡像４４と３次元超音波画
像４５との間に関連性を持たせることができ、体内の病
変部を詳細に診断しやすくすることができる。

【００５８】さらに、本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形実施できることは勿論である。次に、本出願の他
の特徴的な技術事項を下記の通り付記する。 記 （付記項１） 超音波内視鏡と、この超音波内視鏡の周
囲に固有な磁場を発生させる磁場発生手段と、この磁場
発生手段の磁場から前記磁場発生手段との相対的位置座
標および傾斜角を特定するための検出手段と、前記磁場
発生手段と前記検出手段のうち少なくとも一方が前記超
音波内視鏡の先端に配され、この超音波内視鏡の移動に
伴い前記検出手段より位置座標および傾斜角データを得
るとともに、断層画像から３次元画像を構築する３次元
画像構築手段と、構築された３次元超音波画像と内視鏡
像を同時に記録する記録手段と、３次元超音波画像と内
視鏡像を同時に表示する表示手段を有することを特徴と
する超音波診断装置。

【００５９】（付記項２） 超音波プローブと、内視鏡
と、これらの超音波プローブと内視鏡の周囲に固有な磁
場を発生させる磁場発生手段と、この磁場発生手段の磁
場から前記磁場発生手段との相対的位置座標および傾斜
角を特定するための検出手段と、前記磁場発生手段と前
記検出手段のうち少なくとも一方が前記超音波プローブ
および内視鏡の先端に配され、この超音波プローブの移
動に伴い前記検出手段より位置座標および傾斜角データ
を得るとともに、断層画像から３次元画像を構築する３
次元画像構築手段と、前記検出手段より得られた超音波
プローブと内視鏡の傾斜角データから３次元超音波画像
の表示時のＵＰ位置を内視鏡像のＵＰ位置に合わせる表
示位置補正手段と、３次元超音波画像と内視鏡像を同時
に記録する記録手段と、３次元超音波画像と内視鏡像を
同時に表示する表示手段を有することを特徴とする超音
波診断装置。

【００６０】（付記項１の従来技術） 従来、３次元超
音波画像上で選択した断層像に対応する内視鏡像を表示
する手段はなかった。 （付記項１が解決しようとする課題） ３次元超音波画
像上で選択した断層像とそれに対応する内視鏡像の対比
がつき難い。

【００６１】（付記項１の目的） ３次元超音波画像上
で選択した断層像に対応する内視鏡像を同時に表示す
る。 （付記項１の課題を解決するための手段および作用）
超音波画像と内視鏡像を同時に記録する。３次元超音波
画像上で選択した超音波像（断面含む）と、その超音波
像と同時に記録した内視鏡像を同時に表示する。

【００６２】（付記項１の効果） 同時に表示したこと
で、３次元超音波画像の設定された断面と同時に得られ
た内視鏡像との対比が検査後にも確認でき、３次元超音
波画像で全体の形状を、断面の病変の状態を、内視鏡画
像で表面の色調を対比でき、診断に大きく寄与する。

【００６３】（付記項２の従来技術） 従来、３次元超
音波画像と内視鏡像は別々のモニターに表示され、互い
に方向等、関連付けられてはいなかった。 （付記項２の目的） ３次元超音波画像とそれに対応す
る内視鏡像を同時に表示する。

【００６４】（付記項２の課題を解決するための手段お
よび作用） １つのモニターに３次元超音波画像と、内
視鏡像を同時に表示した。３次元超音波画像と内視鏡像
の絵の向きを合わせて表示した。 （付記項２の効果） 超音波による断面のエコー情報
と、対応する内視鏡光学系による表面の色調情報を対比
しやすい。

【００６５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば３次元超音波画
像構築手段で構築された３次元超音波画像と内視鏡の観
察部から得られる内視鏡像とを表示手段に同時に表示す
るようにしたので、装置のシステム全体の構成機器の数
を低減して装置全体を小型化することができるうえ、３
次元超音波画像上で選択した断層像とそれに対応する内
視鏡像を同時に表示することができ、体内の病変部を詳
細に診断することができる。

【００６６】請求項２の発明によれば診断時には患者の
体腔内に超音波内視鏡の挿入部を挿入し、超音波内視鏡
の３次元超音波画像構築手段で構築された３次元超音波
画像とこの超音波内視鏡の観察部から得られる内視鏡像
とを表示手段に同時に表示するようにしたので、内視鏡
像の表示モニタと、超音波画像のモニタとをそれぞれ別
個に準備する必要がなく、装置のシステム全体の構成機
器の数を低減して装置全体を小型化できるとともに、３
次元超音波画像上で選択した断層像とそれに対応する内
視鏡像を同時に表示することにより、体内の病変部を詳
細に診断することができる。

【００６７】請求項３の発明によれば診断時には患者の
体腔内に内視鏡の挿入部を挿入し、さらにこの内視鏡の
チャンネル内を通して超音波プローブを体内に挿入した
状態で、３次元超音波画像構築手段で構築された３次元
超音波画像と内視鏡の観察部から得られる内視鏡像とを
表示手段に同時に表示するようにしたので、内視鏡像の
表示モニタと、超音波画像のモニタとをそれぞれ別個に
準備する必要がなく、装置のシステム全体の構成機器の
数を低減して装置全体を小型化できるとともに、３次元
超音波画像上で選択した断層像とそれに対応する内視鏡
像を同時に表示することにより、体内の病変部を詳細に
診断することができる。

【００６８】さらに、検出手段より得られた超音波プロ
ーブの先端部と内視鏡の先端部の傾斜角データから３次
元超音波画像の表示時のＵＰ位置を表示位置補正手段に
よって内視鏡像のＵＰ位置に合わせるようにしたので、
表示手段の画面上に表示されている内視鏡画像と超音波
画像との間に関連性を持たせて体内の病変部を詳細に診
断しやすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態の診断装置全体の
概略構成図。

【図２】 第１の実施の形態の診断装置における超音波
内視鏡の先端部の内部構成を示す縦断面図。

【図３】 第１の実施の形態の診断装置における超音波
内視鏡の先端部を一部断面にして示す平面図。

【図４】 図２のＡ−Ａ線断面図。

【図５】 第１の実施の形態の診断装置におけるモニタ
ーの画面を示す平面図。

【図６】 第１の実施の形態の診断装置における被検体
の超音波断層画像の説明図。

【図７】 第１の実施の形態の診断装置における被検体
の３次元超音波画像の説明図。

【図８】 本発明の第２の実施の形態の診断装置全体の
概略構成図。

【図９】 第２の実施の形態の診断装置における内視鏡
の先端部から超音波プローブを突出させた状態を示す要
部の概略構成図。

【図１０】 第２の実施の形態の診断装置におけるモニ
ターの画面を示す平面図。

【図１１】 第２の実施の形態の診断装置における３次
元超音波画像の表示時のＵＰ位置を内視鏡像のＵＰ位置
に合わせる表示位置の補正動作を説明するためのフロー
チャート。

【符号の説明】 ２ 超音波内視鏡 ３ 挿入部 １２Ｂ 画像処理部（３次元超音波画像構築手段） １３ モニター（表示手段） ２１ 先端部 ２６ 観察窓（光学的な観察部） ３１ 超音波振動子（超音波送受信手段） ４２ 磁気ソース（磁場発生手段） ４３ 磁気センサ（検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川島 知直 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 石村 寿朗 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 児玉 啓成 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 川端 健 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 内村 澄洋 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 長谷川 潤 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 小柳 秀樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F063 AA04 AA37 BA30 BB01 BD01 DA05 GA52 4C061 AA00 BB00 CC06 DD03 FF35 LL01 WW16 XX01 4C301 EE20 FF05 GA20 GD01 GD16 KK19 5B057 AA07 BA05 BA06 BA12 CA12 CB13 5C054 AA01 AA05 CA07 CA08 CC07 CH02 FC12 FD05 GB01 GD03 HA12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体内に挿入される挿入部の先端部に光学
   的な観察部を備えた内視鏡と、 前記観察部の近傍位置に配置され、超音波を体内の被検
   体に照射し、この被検体からの反射波を受信する超音波
   送受信手段と、 この超音波送受信手段の周囲にその位置に固有な磁場を
   発生させる磁場発生手段と、 この磁場発生手段の磁場から前記磁場発生手段との相対
   的位置座標および傾斜角を特定するための検出手段と、 前記磁場発生手段と前記検出手段のうち少なくともいず
   れか一方が前記内視鏡の先端部に配され、前記内視鏡の
   移動に伴い前記検出手段より位置座標および傾斜角デー
   タを得るとともに、前記超音波送受信手段から得られる
   前記被検体の断層画像から前記被検体の３次元超音波画
   像を構築する３次元超音波画像構築手段と、 この３次元超音波画像構築手段で構築された３次元超音
   波画像と前記内視鏡の観察部から得られる内視鏡像とを
   同時に表示する表示手段とを具備することを特徴とする
   診断装置。
2. 【請求項２】 体内に挿入される挿入部の先端部に光学
   的な観察部を備え、かつ超音波を体内の被検体に照射
   し、この被検体からの反射波を受信する超音波送受信手
   段が前記観察部の近傍位置に配置された超音波内視鏡
   と、 この超音波内視鏡の前記観察部の周囲に固有な磁場を発
   生させる磁場発生手段と、 この磁場発生手段の磁場から前記磁場発生手段との相対
   的位置座標および傾斜角を特定するための検出手段と、 前記磁場発生手段と前記検出手段のうち少なくともいず
   れか一方が前記超音波内視鏡の先端部に配され、この超
   音波内視鏡の移動に伴い前記検出手段より位置座標およ
   び傾斜角データを得るとともに、前記超音波送受信手段
   から得られる前記被検体の断層画像から前記被検体の３
   次元超音波画像を構築する３次元超音波画像構築手段
   と、 この３次元超音波画像構築手段で構築された３次元超音
   波画像と前記内視鏡の観察部から得られる内視鏡像とを
   同時に表示する表示手段とを具備することを特徴とする
   診断装置。
3. 【請求項３】 体内に挿入される挿入部の先端部に光学
   的な観察部を備えた内視鏡と、 この内視鏡のチャンネル内を通して体内に挿入され、体
   内に挿入される挿入部の先端部に超音波を体内の被検体
   に照射し、この被検体からの反射波を受信する超音波送
   受信手段が配設された超音波プローブと、 これらの超音波プローブと内視鏡の周囲に固有な磁場を
   発生させる磁場発生手段と、 この磁場発生手段の磁場から前記磁場発生手段との相対
   的位置座標および傾斜角を特定するための検出手段と、 前記磁場発生手段と前記検出手段のうち少なくともいず
   れか一方が前記超音波プローブの先端部および内視鏡の
   先端部にそれぞれ配され、前記超音波プローブの移動に
   伴い前記検出手段より位置座標および傾斜角データを得
   るとともに、前記超音波送受信手段から得られる前記被
   検体の断層画像から前記被検体の３次元超音波画像を構
   築する３次元超音波画像構築手段と、 この３次元超音波画像構築手段で構築された３次元超音
   波画像と前記内視鏡の観察部から得られる内視鏡像とを
   同時に表示する表示手段と、 前記検出手段より得られた前記超音波プローブの先端部
   と前記内視鏡の先端部の傾斜角データから前記３次元超
   音波画像の表示時のＵＰ位置を内視鏡像のＵＰ位置に合
   わせる表示位置補正手段とを具備することを特徴とする
   診断装置。