JP2008237787A - 超音波プローブおよび超音波撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】穿刺針が刺入される際の方向性を維持しながら、穿刺針の操作性、特に生検を行う場合に用いられる付属品の穿刺針への装着を困難無く行える超音波プローブおよび超音波撮像装置を実現する。
【解決手段】穿刺ガイドアタッチメント１２を、ストッパ突起および第１のストッパ窪みが嵌合した状態であるガイド保持部１５および固定部１４が平行な状態で、コンベックスプローブ１１に装着し、穿刺針１３の穿刺を行うこととしているので、被検体１の体表と直交する方向から穿刺針１３の刺入を行い、その後、ストッパ突起および第２のストッパ窪みが嵌合した状態であるガイド保持部１５および固定部１４が回転軸３５を中止として傾いた状態とし、注射筒６１の装着等の手技を行うこととしているので、穿刺針１３の刺入および被検体１の患部組織の抽出を困難無く、確実に行うことを実現させる。
【選択図】図６

Description

この発明は、探触子部に装着される穿刺ガイドアタッチメント（ｇｕｉｄｅ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）を用いて、被検体に穿刺針の刺入を行う超音波プローブ（ｐｒｏｂｅ）および超音波撮像装置に関する。

近年、超音波撮像装置は、被検体の患部組織を，穿刺針を用いて抽出する生検において、穿刺針の刺入をリアルタイム（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ）で監視することに用いられる（例えば、特許文献１参照）。ここで、穿刺針は、超音波撮像装置で取得される撮像断面に沿って刺入され、穿刺針のＢモード（ｍｏｄｅ）画像を観察しつつ確実な刺入が行われる。しかし、穿刺針は、被検体内でしばしば湾曲するものであり、直線的な刺入には困難が伴う。特に、穿刺針が、被検体の表面に対して斜め方向から刺入される場合には、この湾曲は、一層大きなものとなり、穿刺針が撮像断面から外れた位置に刺入されることも生じる。

この湾曲現象は、穿刺針を、被検体の表面に概ね直交する方向から刺入することにより緩和される。この場合、超音波プローブとしては、撮像範囲が扇形の形状を有するものが用いられる。例えば、コンベックスプローブ（ｃｏｎｖｅｘ ｐｒｏｂｅ）またはセクタプローブ（ｓｅｃｔｏｒ ｐｒｏｂｅ）は、圧電素子アレイ（ａｒｒａｙ）の配列位置を配列方向に超えて、配列位置の外側にも撮像範囲が拡がっている。これらプローブでは、穿刺針とプローブの把持部は、概ね平行に配置され、撮像を行う超音波の照射方向と穿刺針の刺入方向とは、概ね同一方向を向く。そして、これらプローブは、撮像を行う際にも、扇形の形状をなす撮像範囲の周辺近傍位置に穿刺針のＢモード画像を描出し、穿刺針の監視を可能なものとする。
特開２００３―３３４１９１号公報、（第１頁、第１図）

しかしながら、上記背景技術によれば、プローブの把持部と穿刺針とが近接した配置となり、穿刺針の操作がやりにくいものとなる。すなわち、穿刺針は、プローブの圧電素子が並ぶ開口部に近接する位置から、被検体に刺入される。従って、穿刺針は、プローブの把持部と近接して平行するものとなる。把持部と穿刺針とが近接して配置されることは、穿刺針の刺入を手動で行うオペレータ（ｏｐｅｒａｔｏｒ）にとって、穿刺針が握りにくく、手技をやりにくくするものである。

特に、穿刺針の刺入後、被検体患部組織の採取を行う場合には、穿刺針の端部に注射筒あるいはカッティングニードル（ｃｕｔｔｉｎｇ ｎｅｅｄｌｅ）等の組織抽出器具が装着あるいは挿入される。この場合、穿刺針とプローブの把持部とが近接していることは、注射筒あるいはカッティングニードルの装着を困難にする要因となっていた。

これらのことから、穿刺針が刺入される際の方向性を維持しながら、穿刺針の操作性、特に生検を行う場合に用いられる付属品の穿刺針への装着を困難無く行える超音波プローブおよび超音波撮像装置をいかに実現するかが重要となる。

この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、穿刺針が刺入される際の方向性を維持しながら、穿刺針の操作性、特に生検を行う場合に用いられる付属品の穿刺針への装着を困難無く行える超音波プローブおよび超音波撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の観点の発明にかかる超音波プローブは、超音波を照射する圧電素子部および把持部を有する探触子部と、前記探触子部に装着される穿刺ガイドアタッチメントと、を備える超音波プローブであって、前記穿刺ガイドアタッチメントは、前記探触子部の圧電素子が一次元配列される配列方向の端部近傍に配置され、平均的な前記照射の方向である主照射方向に穿刺針をガイドするニードルガイド、並びに、前記ニードルガイドおよび前記探触子部の相対位置を回転させ、前記把持部および前記穿刺針の間の間隙を変化させる間隙変化手段を備えることを特徴とする。

この第１の観点による発明では、穿刺ガイドアタッチメントは、ニードルガイドにより、探触子部の圧電素子が一次元配列される配列方向の端部近傍に配置され、平均的な照射の方向である主照射方向に穿刺針をガイドし、間隙変化手段により、ニードルガイドおよび探触子部の相対位置を回転させ、把持部および穿刺針の間の間隙を変化させる。

また、第２の観点の発明にかかる超音波プローブは、第１の観点に記載の超音波プローブにおいて、前記間隙変化手段が、前記間隙を、前記穿刺針に組織抽出器具が装着される大きさに変化させることを特徴とする。

この第２の観点の発明では、組織抽出器具を、穿刺針に装着可能とする。

また、第３の観点の発明にかかる超音波プローブは、第１の観点に記載の超音波プローブにおいて、前記探触子部が、コンベックスプローブであることを特徴とする。

また、第４の観点の発明にかかる超音波プローブは、第１ないし２の観点のいずれか一つに記載の超音波プローブにおいて、前記穿刺ガイドアタッチメントが、前記探触子部を前記配列方向に囲む帯状の固定部および前記固定部に機械的に接続され、前記ニードルガイドを保持するガイド保持部を備えることを特徴とする。

この第４の観点の発明では、穿刺ガイドアタッチメントは、固定部により、探触子部に固定され、この固定部に機械的に接続されるガイド保持部により、ニードルガイドを保持する。

また、第５の観点の発明にかかる超音波プローブは、第４の観点に記載の超音波プローブにおいて、前記ガイド保持部が、前記固定部を前記配列方向から挟み込むコの字型の断面を備えることを特徴とする。

また、第６の観点の発明にかかる超音波プローブは、第５の観点に記載の超音波プローブにおいて、前記間隙変化手段が、前記固定部および前記ガイド保持部の前記配列方向に沿って接する２つ接面を、前記接面に沿って回転可能に接続する回転軸を備えることを特徴とする。

この第６の観点の発明では、間隙変化手段は、回転軸により、固定部およびガイド保持部を回転可能に接続する。

また、第７の観点の発明にかかる超音波プローブは、第６の観点に記載の超音波プローブにおいて、前記間隙変化手段が、前記固定部および前記ガイド保持部を、前記接面に沿った前記回転軸の周りの所定回転角度で半固定状態とするストッパーを備えることを特徴とする。

この第７の観点の発明では、間隙変化手段は、ストッパーにより、固定部およびガイド保持部を、半固定状態とする。

また、第８の観点の発明にかかる超音波プローブは、第７の観点に記載の超音波プローブにおいて、前記ストッパーが、前記固定部および前記ガイド保持部の前記配列方向に沿って接する２つの接面に存在する、互いに嵌合可能な凹凸であることを特徴とする。

また、第９の観点の発明にかかる超音波プローブは、第１ないし８の観点のいずれか一つに記載の超音波プローブにおいて、前記穿刺ガイドアタッチメントが、前記ニードルガイドおよび前記探触子部の相対位置の回転情報を検出する相対位置検出手段を備えることを特徴とする。

この第９の観点の発明では、穿刺ガイドアタッチメントは、相対位置検出手段により、ニードルガイドおよび探触子部の相対位置の回転情報を検出する。

また、第１０の観点の発明にかかる超音波プローブは、第６および９観点に記載の超音波プローブにおいて、前記相対位置検出手段が、前記回転軸の回転角度を検出する回転計であることを特徴とする。

また、第１１の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、超音波を照射する圧電素子部および把持部を有する探触子部と、前記探触子部に装着される穿刺ガイドアタッチメントと、前記探触子部で取得される被検体のＢモード画像情報を表示する表示部と、を備える超音波撮像装置であって、前記穿刺ガイドアタッチメントは、前記探触子部の圧電素子が一次元配列される配列方向の端部近傍に配置され、平均的な前記照射の方向である主照射方向に穿刺針をガイドするニードルガイド、並びに、前記ニードルガイドおよび前記探触子部の相対位置を回転させ、前記把持部および前記穿刺針の間の間隙を変化させる間隙変化手段を備えることを特徴とする。

また、第１２の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１１の観点に記載の超音波撮像装置において、前記間隙変化手段が、前記穿刺針に組織抽出器具が装着される大きさに、前記間隙を変化させることを特徴とする。

また、第１３の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１１または１２の観点に記載の超音波撮像装置において、前記探触子部が、コンベックスプローブであることを特徴とする。

また、第１４の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１１ないし１３の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記穿刺ガイドアタッチメントが、前記ニードルガイドおよび前記探触子部の回転情報を検出する相対位置検出手段を備えることを特徴とする。

また、第１５の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１４の観点に記載の超音波撮像装置において、前記表示部が、前記回転情報に基づいて、前記Ｂモード画像情報の表示位置を回転させることを特徴とする。

この第１５の観点の発明では、表示部は、回転情報に基づいて、Ｂモード画像情報の表示位置を回転させる。

また、第１６の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１５の観点に記載の超音波撮像装置において、前記表示位置の回転は、前記相対位置の回転の前後で、前記被検体の画像位置を変化させないことを特徴とする。

本発明によれば、間隙変化手段により、ニードルガイドおよび探触子部の相対位置を変化させ、探触子部の把持部および穿刺針の間に存在する間隙の大きさを刺入後に変化させることとしているので、穿刺針に困難なく生検のツールを装着し、患部組織の抽出を行うことができる。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる超音波撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）

まず、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置１００の全体構成を示すブロック（ｂｌｏｃｋ）図である。この超音波撮像装置１００は、超音波プローブ１０、画像取得部１０２、画像表示制御部１０５、表示部１０６、入力部１０７および制御部１０８を含む。

超音波プローブ１０は、超音波を送受信するための部分、つまり被検体１の撮像断面の特定方向に超音波を照射し、被検体１の内部から反射された超音波エコー（ｅｃｈｏ）を時系列的な音線として受信する。後に詳述するように、この超音波プローブ１０には、電子走査方向に圧電素子が扇形に一次元配列される探触子部および穿刺ガイドアタッチメントを含む。

画像取得部１０２は、送受信部、Ｂモード処理部およびシネメモリ（ｃｉｎｅ ｍｅｍｏｒｙ）部等を含む。送受信部は、超音波プローブ１０と同軸ケーブル（ｃａｂｌｅ）によって接続されており、超音波プローブ１０の圧電素子を駆動するための電気信号を発生する。また、送受信部は、受信した反射超音波エコー信号の初段増幅を行う部分でもある。

Ｂモード処理部は、送受信部で増幅された反射超音波エコー信号からＢモード画像をリアルタイムで生成するための処理を行う部分である。シネメモリ部は、画像メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）であり、Ｂモード処理部で生成されたＢモード画像情報を蓄積する。

画像表示制御部１０５は、Ｂモード処理部で生成されたＢモード画像情報等の表示フレームレート（ｆｒａｍｅ
ｒａｔｅ）変換、並びに、画像表示の形状や位置制御を行うための部分である。

表示部１０６は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）あるいはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等からなり、Ｂモード画像等の表示を行う。

入力部１０７は、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等からなり、オペレータにより操作入力信号が入力される。入力部１０７は、例えば、Ｂモードによる表示の選択を行うための操作入力が行われ、スキャン（ｓｃａｎ）開始等の情報が、制御部１０８に入力される。

制御部１０８は、入力部１０７から入力された操作入力信号および予め記憶したプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）やデータ（ｄａｔａ）に基づいて、上述した超音波プローブを含む超音波撮像装置各部の動作を制御するための部分である。

図２は、超音波プローブ１０の外観および撮像範囲を示す外観図である。超音波プローブ１０は、探触子部であるコンベックスプローブ１１、穿刺ガイドアタッチメント１２および穿刺針１３を含む。また、穿刺ガイドアタッチメント１２は、固定部１４、ガイド保持部１５、回転軸３５およびニードルガイド１６を含む。なお、図２に示されたｘｙｚ軸座標は、後述する図に記載されたｘｙｚ軸座標と共通するものであり、図面相互の位置関係を示すものである。

探触子部であるコンベックスプローブ１１は、圧電素子アレイを内蔵し、被検体１との接触面を含む圧電素子部２０および、電子回路を内蔵し、オペレータにより把持される把持部２１からなる。圧電素子部２０は、被検体１との接触面が、扇形の局面になっており、この扇形の局面に沿って、一次元配列された圧電素子列が内蔵される。コンベックスプローブ１１は、扇形に一次元配列された圧電素子列が発する超音波の照射方向の平均的な方向である主照射方向に、扇形の撮像範囲１８を有する。この扇形の撮像範囲１８は、被検体１の体表と直交する方向に刺入される穿刺針１３の刺入経路を、Ｂモード画像として描出する。

把持部２１は、アナログマルチプレクサ（ａｎａｌｏｇ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）等の電子回路が内蔵される直方体状の部分で、撮像を行う際に、オペレータは、この部分を把持し、圧電素子部２０を被検体１に接触させる。

穿刺ガイドアタッチメント１２は、穿刺針１３を、被検体１の体表と概ね直交する方向の撮像範囲１８に刺入される様にガイドする。ニードルガイド１６は、穿刺針１３の刺入を、目的とする方向にガイドし、固定部１４およびガイド保持部１５は、ニードルガイド１６を、コンベックスプローブ１１に対して半固定配置する。

図３は、固定部１４、ガイド保持部１５、回転軸３５およびニードルガイド１６の詳細な構成を示す構成図である。固定部１４は、コンベックスプローブ１１の圧電素子部２０を、ｘｙ軸平面内で囲む帯状の形状を有し、ｘ軸方向の端部には、コンベックスプローブ１１に対する固定を確実なものとする固定ネジ３４が設けられている。

図３（Ａ）は、ｙ軸方向から見た穿刺ガイドアタッチメント１２を示す外観図である。ガイド保持部１５は、固定部１４のｘ軸方向中央に位置する回転軸３５に、ｘｚ軸面内で回転可能となるように固定される。ガイド保持部１５の回転軸３５と反対に位置するもう一方の端部には、ニードルガイド１６が配置される。なお、図３（Ａ）中に破線で示す第１のストッパ窪み３６および第２のストッパ窪み３７は、コの字型形状を形成するガイド保持部１５のｘｚ軸側面の内側に存在する半球型の窪みである。

図３（Ｂ）は、ｚ軸方向から見た穿刺ガイドアタッチメント１２を示す外観図である。ガイド保持部１５は、固定部１４を、コの字型の中空部分で挟み込むような配置とされる。ガイド保持部１５は、固定部１４と対向する端部にニードルガイド１６を有する。ニードルガイド１６は、ｚ軸方向に突き抜ける穿刺穴２６を有する。穿刺穴２６は、穿刺針１３を通過させ、所定の穿刺方向に向かわせるガイド穴である。

固定部１４のガイド保持部１５と接する接面には、ストッパ突起３４が存在する。ストッパ突起３４は、第１のストッパ窪み３６または第２のストッパ窪み３７と嵌合する半球型の隆起物である。図３（Ａ）または（Ｂ）に示す状態にある場合には、ストッパ突起３４は、第１のストッパ窪み３６が嵌合した状態にあり、固定部１４およびガイド保持部１５は、半固定の状態にある。

この嵌合は、接面に沿って強く押されることにより外れ、ガイド保持部１５および固定部１４は、回転軸３５を中心にして相対的な回転を行う。そして、第２のストッパ窪み３７およびストッパ突起３４が重なり合う位置で、再び嵌合し、固定部１４およびガイド保持部１５は、半固定状態となる。

図３（Ｃ）は、ガイド保持部１５および固定部１４に存在する第１のストッパ窪み３６およびストッパ突起３４が嵌合している状態および第２のストッパ窪み３７およびストッパ突起３４が嵌合している状態を重ねて表示したものである。図３（Ｃ）中の、実線で示した部分は、図３（Ａ）に示したのと同様の状態であり、固定部１４およびガイド保持部１５が平行して並ぶ状態にある。また、破線で示した部分は、第２のストッパ窪み３７およびストッパ突起３４が嵌合した状態にあり、固定部１４およびガイド保持部１５が回転軸３５を中心にして、傾いた状態にある場合を図示したものである。なお、この傾きの回転角度は、図３（Ｃ）の固定部１４と傾いたガイド保持部１５のなす回転角度で、回転角度Θで示されている。回転角度Θは、図２に示す穿刺針１３に注射筒等の穿刺器具を装着した際に、把持部２１と接触しない最小の回転角度とされる。

つぎに、図４を用いて穿刺ガイドアタッチメント１２が装着された超音波プローブ１０の動作について述べる。図４は、超音波プローブ１０の動作を示すフローチャート（ｆｌｏｗｃｈａｒｔ）である。

まず、オペレータは、固定部１４およびガイド保持部１５が平行に保たれた状態の穿刺ガイドアタッチメント１２を、コンベックスプローブ１１の所定の位置に装着する（Ｓ４００）。その後、オペレータは、被検体１にゲルが付着させられた超音波プローブ１０を密着させ、ニードルガイド１６の穿刺穴２６を経由して、穿刺針１３を被検体１に刺入する（ステップＳ４０１）。

その後、オペレータは、超音波撮像装置１００の表示部１０６に表示されるＢモード画像を参照しつつ、刺入された穿刺針１３が被検体１の患部２に到達したかどうかを判定する（ステップＳ４０２）。穿刺針１３が、患部２に到達していない場合は（ステップＳ４０２否定）、ステップＳ４０１に移行し、さらなる刺入を行い、穿刺針１３の先端が、患部２の到達するまで刺入を行う。

図５は、穿刺針１３の刺入を行いつつある、超音波プローブ１０の状態を図示した説明図である。オペレータは、コンベックスプローブ１１の圧電素子部２０を、被検体１に密着させ、同時に穿刺針１３を被検体１内に刺入する。固定部１４およびガイド保持部１５が平行に保たれた状態にあるので、コンベックスプローブ１１を、被検体１の表面と直交する方向に保持することにより、穿刺針１３も概ね被検体１の表面と直交する方向から、刺入が行われる。なお、この状態では、穿刺針１３およびコンベックスプローブ１１の把持部２１は、近接した配置となり、穿刺針１３および把持部２１の間の間隙は、穿刺針１３の組織抽出器具、例えばカッティングニードルあるいは注射筒の接続を行う場合に、狭く装着困難なものとなる。

また、オペレータは、刺入された穿刺針１３が被検体１の患部２に到達した場合には（ステップＳ４０２肯定）、穿刺針１３の刺入方向を保持した状態、すなわちガイド保持部１５を被検体１に対して固定した状態で、コンベックスプローブ１１を傾ける（ステップＳ４０３）。ここで、固定部１４のストッパ突起３４および第１のストッパ窪み３６の嵌合は、外され、固定部１４のストッパ突起３４および第２のストッパ窪み３７の嵌合が、形成される。これにより、固定部１４およびガイド保持部１５は、傾いた状態で半固定状態とされる。

図６は、この状態にある、超音波プローブ１０の状態を図示した説明図である。穿刺針１３は、被検体１の患部２に同一状態で刺入された状態で、回転軸３５の周りにコンベックスプローブ１１が回転し、回転角度Θだけ方向を変える。これにより、コンベックスプローブ１１の把持部２１および穿刺針１３の間の間隙は、拡がったものとなる。

その後、オペレータは、穿刺針１３の端部に位置する針基に注射筒６１を差し込む（ステップＳ４０４）。ここで、注射筒６１は、穿刺針１３と比較して大きく、太いものである。しかし、把持部２１および穿刺針１３の間の間隙は、拡がった状態にあるので、オペレータは、困難無く注射筒６１を、穿刺針１３に差し込むことができる。

その後、オペレータは、注射筒６１の吸引を行い（ステップＳ４０５）、患部２の組織を抽出する。そして、オペレータは、この抽出の終了後、穿刺針１３を被検体１から引き抜き（ステップＳ４０６）、本処理を終了する。

なお、穿刺針１３を被検体１に刺入する場合に、図２または５に示す様に、コンベックスプローブ１１の主照射方向が、穿刺針１３の刺入方向と同一方向を向いていることは、好都合なことである。主照射方向を向く撮像範囲１８は、ｚ軸方向を鉛直方向とする概ね図２に示す様な形状で表示部１０６に表示される。この際、穿刺針１３のＢモード画像は、刺入に伴い、上方から下方に伸びていく、鉛直方向を向くライン（ｌｉｎｅ）となる。オペレータにとって、この画像の向きは、概ね実際に穿刺針１３が刺入される方向と感覚的に一致するものであり、刺入操作の操作性を向上するものである。

一方、図６に示す様に、固定部１４およびガイド保持部１５が、傾いた位置関係にある状態で、穿刺針１３を被検体１の表面と直交する方向から刺入すると、コンベックスプローブ１１の主照射方向は、被検体１の表面に対して傾いた方向を向く。この場合、穿刺針１３のＢモード画像は、鉛直方向に対して傾きΘを持ち、斜め方向から刺入されるラインとして表示部１０６に表示される。この画像の向きは、刺入の際に、実際の穿刺針１３の刺入方向と一致せず、オペレータにとって操作性の良いものではない。また、被検体１と圧電素子部２０との接触が、部分的なものとなり、有効な撮像範囲は、狭いものとなる。従って、穿刺針１３の刺入を行う際には、図２または５に示す様な位置関係のガイド保持部１５および固定部１４とすることが好ましい。

上述してきたように、本実施の形態１では、穿刺ガイドアタッチメント１２を、ストッパ突起３４および第１のストッパ窪み３６が嵌合した状態であるガイド保持部１５および固定部１４が平行な状態で、コンベックスプローブ１１に装着し、穿刺針１３の穿刺を行うこととしているので、被検体１の体表と直交する方向から穿刺針１３の刺入を行い、その後、ストッパ突起３４および第２のストッパ窪み３７が嵌合した状態であるガイド保持部１５および固定部１４が回転軸３５を中止として傾いた状態とし、注射筒６１の装着等の手技を行うこととしているので、穿刺針１３の刺入および注射筒６１による被検体１の患部組織の抽出を困難なく、確実に行うことができる。

また、本実施の形態１では、穿刺針１３の刺入方向は、被検体１の表面と直交する方向とされたが、ニードルガイド１６にある穿刺穴２６の方向を調整することにより、前記直交する方向に対して若干の傾きを設けることもできる。これにより、オペレータは、刺入の際の操作性を向上させる。

また、本実施の形態１では、コンベックスプローブ１１に穿刺ガイドアタッチメント１２を装着することとしたが、扇型の撮像範囲を有するセクタプローブに穿刺ガイドアタッチメント１２と全く同様の穿刺ガイドアタッチメントを装着し、穿刺を行うこともできる。

また、本実施の形態１では、固定部１４のｘ軸方向中央部に回転軸３５を設け、固定部１４およびガイド保持部１５の相対的な回転角度を変化させることとしたが、ガイド保持部１５のニードルガイド１６が存在する端部に、ニードルガイド１６をｘｚ軸面内で回転させる回転軸を設け、穿刺ガイドアタッチメントおよびコンベックスプローブの相対位置を変化させることもできる。
（実施の形態２）

ところで、上記実施の形態１では、表示部１０６に表示されるＢモード画像は、一定の向きに固定されたままとした。この場合、被検体１に刺入された穿刺針１３を保持した状態で、コンベックスプローブ１１を回転させると、表示される穿刺針１３の画像も回転する。そこで、コンベックスプローブ１１が回転軸３５の周りに回転されるに伴い、表示部１０６に表示されるＢモード画像を回転し、Ｂモード画像中に表示される穿刺針１３の画像位置を固定状態に維持することもできる。これにより、オペレータは、被検体１の表面と直交する方向に刺入され、保持されている穿刺針１３を、コンベックスプローブ１１の回転の際にも、鉛直方向に固定されたＢモード画像として観察することができる。

図７は、本実施の形態２にかかる穿刺ガイドアタッチメント７３を示す外観図である。穿刺ガイドアタッチメント７３は、相対位置検出手段である回転計３８を除いて実施の形態１の穿刺ガイドアタッチメント１２と全く同様の構成であるので、回転計３８についてのみ説明し、他は説明を省略する。

相対位置検出手段である回転計３８は、回転軸３５に装着され、固定部１４およびガイド保持部１５の相対的な回転を検出するロータリーエンコーダ（ｒｏｔａｒｙ ｅｎｃｏｄｅｒ）等からなる。回転計３８は、コンベックスプローブ１１の把持部２１とコネクタ接続される。そして、回転計３８は、検出した回転角度である回転情報を、超音波プローブ１０および画像取得部１０２を接続するケーブル内の信号線を介して、超音波撮像装置１００の画像表示制御部１０５に送信する。

画像表示制御部１０５は、回転計３８からの回転情報に基づいて、表示部１０６に表示されるＢモード画像の表示角度を変化させる。図８は、図７に示すコンベックスプローブ１１および穿刺ガイドアタッチメント７３を用いた場合に、表示部１０６に表示されるＢモード画像を、例示したものである。

図８（Ａ）は、ガイドアタッチメント７３のガイド保持部１５および固定部１４が、第１のストッパ窪み３６およびストッパ突起３４が嵌合する平行状態にある場合に、表示部１０６に表示されるＢモード画像８１を示したものである。Ｂモード画像８１は、撮像範囲１８の主照射方向が鉛直方向を向き、表示画像部分が左右対称の構造を有する。Ｂモード画像８１の左側部分には、患部２および概ね鉛直方向に刺入された穿刺針１３が描出されている。穿刺針１３は、横臥状態にされた被検体１の体表に、概ね直交する方向から刺入されるので、表示部１０６に表示される穿刺針１３は、概ね鉛直方向を向く。

図８（Ｂ）は、ガイドアタッチメント７３のガイド保持部１５および固定部１４が、第２のストッパ窪み３７およびストッパ突起３４で嵌合した、傾いている状態にある場合のＢモード画像８２を示すものである。Ｂモード画像８２は、撮像範囲１８の主照射方向が、鉛直方向に対して、ガイド保持部１５および固定部１４のなす回転角度Θだけ傾いた状態となる。

図４のフローチャートに示された動作の様に、被検体１に刺入された穿刺針１３を保持した状態で、コンベックスプローブ１１を回転させる場合には、図８（Ｂ）のＢモード画像８２に描出される穿刺針１３は、扇形の撮像範囲１８内の位置が変化し、撮像範囲１８の主照射方向が回転する。従って、主照射方向の回転に伴い、Ｂモード画像の表示方向を回転することで、Ｂモード画像で描出される被検体１内の画像は、位置を変化させず、撮像範囲１８を示す枠組みのみが回転する。これは、穿刺針１３の刺入を行っているオペレータにとって、穿刺を行う手技の方向と、表示部１０６に表示される穿刺針１３のＢモード画像の方向が概ね一致し、生検を行い易くするものである。

上述してきたように、本実施の形態２では、穿刺ガイドアタッチメント７３のガイド保持部１５および固定部１４の相対的な回転角度Θを、回転計３８により検出し、表示部１０６のＢモード画像８１を、この回転角度Θだけ傾けて表示することとしているので、刺入後に穿刺針１３を保持したままコンベックスプローブ１１の向きを変える際にも、患部２に刺入された穿刺針１３のＢモード画像の向きを変化させることなく、オペレータが穿刺を行い易くすることができる。

また、本実施の形態２では、回転軸３５にロータリエンコーダ等の回転角度を計測する回転計３８を設けることとしたが、本実施の形態１および２では、ガイド保持部１５および固定部１４は、平行状態あるいは傾いた状態のいずれか一つの状態しかないので、単なるガイド保持部１５および固定部１４の相対位置検出器とすることもできる。例えば、画像表示制御部１０５は、固定部１４のストッパ突起３４が、第１のストッパ窪み３６あるいは第２のストッパ窪み３７のいずれと嵌合しているのかを検出するものでもよい。一例として、ストッパ突起３４の突起部に色あるいは光反射体等のマーカ（ｍａｒｋｅｒ）を設け、第１のストッパ窪み３６あるいは第２のストッパ窪み３７のいずれか一方にこのマーカを検出する光検出器等を設けることもできる。

超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる超音波プローブの構成を示す構成図である。 実施の形態１にかかる穿刺ガイドアタッチメントの構成を示す構成図である。 実施の形態１にかかる穿刺ガイドアタッチメントの動作を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる穿刺ガイドアタッチメントの刺入時の配置を示す説明図である。 実施の形態１にかかる穿刺ガイドアタッチメントの生検時の構成および配置を示す説明図である。 実施の形態２にかかる回転計を有する穿刺ガイドアタッチメントの構成を示す構成図である。 実施の形態２にかかる表示部のＢモード画像を示す説明図である。

符号の説明

１ 被検体
２ 患部
１０ 超音波プローブ
１１ コンベックスプローブ
１２ 穿刺ガイドアタッチメント
１３ 穿刺針
１４ 固定部
１５ ガイド保持部
１６ ニードルガイド
１８ 撮像範囲
２０ 圧電素子部
２１ 把持部
２６ 穿刺穴
３４ 固定ネジ
３４ ストッパ突起
３５ 回転軸
３８ 回転計
６１ 注射筒
７３ 穿刺ガイドアタッチメント
８１、８２ Ｂモード画像
１００ 超音波撮像装置
１０２ 画像取得部
１０５ 画像表示制御部
１０６ 表示部
１０７ 入力部
１０８ 制御部

Claims (16)

1. 超音波を照射する圧電素子部および把持部を有する探触子部と、
   前記探触子部に装着される穿刺ガイドアタッチメントと、
   を備える超音波プローブであって、
   前記穿刺ガイドアタッチメントは、前記探触子部の圧電素子が一次元配列される配列方向の端部近傍に配置され、平均的な前記照射の方向である主照射方向に穿刺針をガイドするニードルガイド、並びに、前記ニードルガイドおよび前記探触子部の相対位置を回転させ、前記把持部および前記穿刺針の間の間隙を変化させる間隙変化手段を備えることを特徴とする超音波プローブ。
2. 前記間隙変化手段は、前記間隙を、前記穿刺針に組織抽出器具が装着される大きさに変化させることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
3. 前記探触子部は、コンベックスプローブであることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波プローブ。
4. 前記穿刺ガイドアタッチメントは、前記探触子部を前記配列方向に囲む帯状の固定部および前記固定部に機械的に接続され、前記ニードルガイドを保持するガイド保持部を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の超音波プローブ。
5. 前記ガイド保持部は、前記固定部を前記配列方向から挟み込むコの字型の断面を備えることを特徴とする請求項３に記載の超音波プローブ。
6. 前記間隙変化手段は、前記固定部および前記ガイド保持部の前記配列方向に沿って接する２つ接面を、前記接面に沿って回転可能に接続する回転軸を備えることを特徴とする請求項５に記載の超音波プローブ。
7. 前記間隙変化手段は、前記固定部および前記ガイド保持部を、前記接面に沿った前記回転軸の周りの所定回転角度で半固定状態とするストッパーを備えることを特徴とする請求項６に記載の超音波プローブ。
8. 前記ストッパーは、前記固定部および前記ガイド保持部の前記配列方向に沿って接する２つの接面に存在する、互いに嵌合可能な凹凸であることを特徴とする請求項７に記載の超音波プローブ。
9. 前記穿刺ガイドアタッチメントは、前記ニードルガイドおよび前記探触子部の相対位置の回転情報を検出する相対位置検出手段を備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の超音波プローブ。
10. 前記相対位置検出手段は、前記回転軸の回転角度を検出する回転計であることを特徴とする請求項６および９に記載の超音波プローブ。
11. 超音波を照射する圧電素子部および把持部を有する探触子部と、
    前記探触子部に装着される穿刺ガイドアタッチメントと、
    前記探触子部で取得される被検体のＢモード画像情報を表示する表示部と、
    を備える超音波撮像装置であって、
    前記穿刺ガイドアタッチメントは、前記探触子部の圧電素子が一次元配列される配列方向の端部近傍に配置され、平均的な前記照射の方向である主照射方向に穿刺針をガイドするニードルガイド、並びに、前記ニードルガイドおよび前記探触子部の相対位置を回転させ、
    前記把持部および前記穿刺針の間の間隙を変化させる間隙変化手段を備えることを特徴とする超音波撮像装置。
12. 前記間隙変化手段は、前記間隙を、前記穿刺針に組織抽出器具が装着される大きさに変化させることを特徴とする請求項１１に記載の超音波プローブ。
13. 前記探触子部は、コンベックスプローブであることを特徴とする請求項１１または１２に記載の超音波撮像装置。
14. 前記穿刺ガイドアタッチメントは、前記ニードルガイドおよび前記探触子部の回転情報を検出する相対位置検出手段を備えることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
15. 前記表示部は、前記回転情報に基づいて、前記Ｂモード画像情報の表示位置を回転させることを特徴とする請求項１４に記載の超音波撮像装置。
16. 前記表示位置の回転は、前記相対位置の回転の前後で、前記被検体の画像位置を変化させないことを特徴とする請求項１５に記載の超音波撮像装置。
    

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