JP2014158695A - X線診断装置及び超音波診断装置 - Google Patents

X線診断装置及び超音波診断装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2014158695A
JP2014158695A JP2014008913A JP2014008913A JP2014158695A JP 2014158695 A JP2014158695 A JP 2014158695A JP 2014008913 A JP2014008913 A JP 2014008913A JP 2014008913 A JP2014008913 A JP 2014008913A JP 2014158695 A JP2014158695 A JP 2014158695A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
image data
unit
diagnostic apparatus
ultrasonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014008913A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6386733B2 (ja
Inventor
Hisayuki Uehara
久幸 上原
Masami Akiyama
真己 秋山
Hajime Yoshida
元 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2014008913A priority Critical patent/JP6386733B2/ja
Priority to CN201480004383.8A priority patent/CN104955394B/zh
Priority to PCT/JP2014/051147 priority patent/WO2014115736A1/ja
Publication of JP2014158695A publication Critical patent/JP2014158695A/ja
Priority to US14/805,054 priority patent/US20150320374A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6386733B2 publication Critical patent/JP6386733B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4417Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to combined acquisition of different diagnostic modalities
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/12Arrangements for detecting or locating foreign bodies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4464Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit or the detector unit being mounted to ceiling
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46Arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/461Displaying means of special interest
    • A61B6/463Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/06Measuring blood flow
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/0841Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating instruments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4245Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4416Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to combined acquisition of different diagnostic modalities, e.g. combination of ultrasound and X-ray acquisitions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5207Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of raw data to produce diagnostic data, e.g. for generating an image
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4435Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
    • A61B6/4441Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46Arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/461Displaying means of special interest
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5247Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from an ionising-radiation diagnostic technique and a non-ionising radiation diagnostic technique, e.g. X-ray and ultrasound
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4444Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5238Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
    • A61B8/5261Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image combining images from different diagnostic modalities, e.g. ultrasound and X-ray

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

【課題】穿刺針が超音波診断装置のスキャン面から外れていないかを確認すること。
【解決手段】実施形態のX線診断装置は、決定部と、投影画像生成部と、表示部とを備える。決定部は、穿刺針を用いて穿刺を行う手技において、超音波診断装置から取得した当該超音波診断装置のプローブの位置情報に基づいて、前記プローブのスキャン面に水平となる角度及び垂直となる角度の少なくとも一方の角度をX線の照射方向に決定する。投影画像生成部は、前記位置情報及び前記X線の照射方向に基づいて、当該X線の照射方向に前記スキャン面の超音波画像を投影した投影画像データを生成する。表示部は、前記X線の照射方向で撮影された前記穿刺針を含んだX線画像データと、前記投影画像生成部によって生成された投影画像データとを表示する。
【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、X線診断装置及び超音波診断装置に関する。
従来、腫瘍などの組織を採取する検査や、薬剤を局所投与する治療における穿刺手技時には、超音波診断装置が使われることが一般的である。例えば、医師等の術者(以下、「操作者」と称す)は、超音波診断装置によって撮影された超音波画像に映りこんだ穿刺針の画像を見ながら穿刺対象部位まで穿刺針を進める。
特開2005−80989号公報 特開平8−84740号公報
本発明が解決しようとする課題は、穿刺針が超音波診断装置のスキャン面から外れていないかを確認することができるX線診断装置を提供することである。
実施形態のX線診断装置は、決定部と、投影画像生成部と、表示部とを備える。決定部は、穿刺針を用いて穿刺を行う手技において、超音波診断装置から取得した当該超音波診断装置のプローブの位置情報に基づいて、前記プローブのスキャン面に水平となる角度及び垂直となる角度の少なくとも一方の角度をX線の照射方向に決定する。投影画像生成部は、前記位置情報及び前記X線の照射方向に基づいて、当該X線の照射方向に前記スキャン面の超音波画像を投影した投影画像データを生成する。表示部は、前記X線の照射方向で撮影された前記穿刺針を含んだX線画像データと、前記投影画像生成部によって生成された投影画像データとを表示する。
図1は、実施形態に係る穿刺支援システムの構成例を示す図である。 図2は、実施形態に係る超音波診断装置及び実施形態に係るX線診断装置の構成例を示す機能ブロック図である。 図3は、超音波診断装置のスキャン面と、X線診断装置によるX線の照射方向の一例を示す図である。 図4は、スキャン面に対して水平方向からX線を照射する場合の照射範囲の一例を示す図である。 図5は、スキャン面に対して垂直方向からX線を照射する場合の照射範囲の一例を示す図である。 図6Aは、実施形態に係るデータ補正部による投影画像データを生成する動作の一例を示す図である。 図6Bは、実施形態に係るデータ補正部による投影画像データを生成する動作の一例を示す図である。 図6Cは、実施形態に係るデータ補正部による投影画像データを生成する動作の一例を示す図である。 図7は、実施形態に係る画像処理部により生成される画像の一例を示す図である。 図8は、実施形態に係る画像処理部により生成される合成画像データの一例を示す図である。 図9は、実施形態に係る超音波診断装置による処理手順を示すフローチャートである。 図10は、実施形態に係るX線診断装置による処理手順を示すフローチャートである。 図11Aは、実施形態に係る穿刺支援システムにおけるスキャン面での穿刺針と穿刺対象部位との関係の一例を示す図である。 図11Bは、実施形態に係る穿刺支援システムにおけるスキャン面での穿刺針と穿刺対象部位との関係の一例を示す図である。 図11Cは、実施形態に係る穿刺支援システムにおけるスキャン面での穿刺針と穿刺対象部位との関係の一例を示す図である。 図12Aは、実施形態に係る穿刺支援システムにおけるスキャン面での穿刺針と穿刺対象部位との関係の一例を示す図である。 図12Bは、実施形態に係る穿刺支援システムにおけるスキャン面での穿刺針と穿刺対象部位との関係の一例を示す図である。 図12Cは、実施形態に係る穿刺支援システムにおけるスキャン面での穿刺針と穿刺対象部位との関係の一例を示す図である。 図13Aは、実施形態に係る穿刺支援システムにおけるスキャン面での穿刺針と穿刺対象部位との関係の一例を示す図である。 図13Bは、実施形態に係る穿刺支援システムにおけるスキャン面での穿刺針と穿刺対象部位との関係の一例を示す図である。 図13Cは、実施形態に係る穿刺支援システムにおけるスキャン面での穿刺針と穿刺対象部位との関係の一例を示す図である。 図14は、超音波診断装置のスキャン面に対して水平方向からX線を照射した場合に生成される合成画像データの変形例の一例を示す図である。 図15は、超音波診断装置のスキャン面に対して垂直方向からX線を照射した場合に生成される合成画像データの変形例の一例を示す図である。
以下、図面を参照して、実施形態に係るX線診断装置及び超音波診断装置を説明する。
実施形態では、X線診断装置を含んだ穿刺支援システム100を例に説明する。図1は、実施形態に係る穿刺支援システム100の構成例を示す図である。図1に示すように、穿刺支援システム100は、超音波診断装置200とX線診断装置300とを有する。超音波診断装置200は、図示しないプローブを有する。このプローブには、穿刺針挿入ガイドが装着される場合もある。X線診断装置300は、表示部301と、寝台302と、Cアーム310とを備える。なお、図1に示す被検体Pは、穿刺支援システム100には含めない。このような穿刺支援システム100における位置は、X−Y−Z座標系で規定される。なお、超音波診断装置200及びX線診断装置300の詳細な構成については後述する。
このような穿刺支援システム100では、被検体Pに対して超音波診断装置200を用いた穿刺手技が行われる。例えば、医師等の術者(以下、「操作者」と称す)は、超音波診断装置200により撮影された超音波画像を参照して、穿刺対象部位の特定を行う。そして、操作者は、例えば、超音波診断装置200により撮影される穿刺対象部位の超音波画像を参照しながら、穿刺針により腫瘍などの組織を採取する検査や、穿刺針の先端から薬剤を局所投与する治療や、穿刺針の先端からマイクロ波やラジオ波を照射する焼灼治療等を行う。
このような穿刺手技時には、穿刺針は、超音波診断装置のスキャン面に沿って進められる。ところが、穿刺手技時に穿刺針がスキャン面から外れてしまう場合がある。また、操作者は、超音波画像として映りこんだ穿刺針が、先端部であるのか穿刺針の中央部であるのかを明確に判別可能ではない。このため、従来の超音波診断装置では、穿刺対象部位に穿刺針が到達したかを確認することができない場合があった。このようなことから、実施形態に係る穿刺支援システム100において、X線診断装置300は、穿刺針を用いて穿刺を行う超音波診断装置200から取得した超音波診断装置200のプローブのスキャン面の位置情報に基づいて、スキャン面に所定の角度で交差するX線の照射方向を決定する。また、X線診断装置300は、位置情報及びX線の照射方向に基づいて、X線の照射方向にスキャン面を投影した投影画像データを生成する。そして、X線診断装置300は、X線の照射方向で撮影された穿刺針を含んだX線画像と、投影画像とを重畳させた合成画像を生成する。
次に図2を用いて、超音波診断装置200及びX線診断装置300の詳細な構成について説明する。図2は、実施形態に係る超音波診断装置200及び実施形態に係るX線診断装置300の構成例を示す機能ブロック図である。
図2に示すように、超音波診断装置200は、プローブ201と、超音波画像表示部202と、操作部203と、装置本体210とを備える。超音波プローブ201は、超音波の送受信を行なうために装置本体210に接続される。超音波プローブ201は、例えば、複数の圧電振動子を有する。各圧電振動子は、後述する装置本体210が有するシステム制御部211から供給される駆動信号に基づいて超音波を発生し、さらに、被検体Pからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ201は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材などを有する。
超音波プローブ201によって被検体Pに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Pの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、超音波プローブ201が有する複数の圧電振動子によって反射波信号として受信される。この反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して周波数偏移を受ける。
超音波画像表示部202は、超音波画像データを表示するモニタなどの表示デバイスである。操作部203は、操作者から受け付けた各種設定要求を装置本体210に転送する。例えば、操作部203は、撮影モードの指定を操作者から受付ける。これにより、超音波画像入力部214は、指定された撮影モードで超音波画像データを生成する。なお、撮影モードには、Bモード画像を撮像する「Bモード」、Mモード画像を撮像する「Mモード」、カラードプラ画像を撮像する「Cモード」、ドプラ波形画像を撮像する「Dモード」が含まれる。また、例えば、操作部203は、超音波画像を収集する指示を操作者から受付ける。これにより、システム制御部211は、超音波を被検体Pに対して送信する。また、例えば、操作部203は、穿刺対象部位の指定を操作者から受付ける。これにより、穿刺部位指定部219は、穿刺対象部位を示す領域を超音波画像中に合成した画像データを生成する。
装置本体210は、システム制御部211と、超音波画像格納部212と、超音波画像収集部213と、超音波画像入力部214と、超音波画像出力部215と、プローブ位置検出部216と、スキャン面位置計算部217と、スキャン面位置送出部218と、穿刺部位指定部219と、超音波画像データ送出部220とを備える。
システム制御部211は、トリガ発生回路、送信遅延回路及びパルサ回路などを有し、超音波プローブ201に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延回路は、超音波プローブ201から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために用いられる圧電振動子ごとの送信遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ201に駆動信号を供給する。
超音波画像格納部212は、超音波画像入力部214によって生成された超音波画像データを記憶する。
超音波画像収集部213は、アンプ回路、A/D変換器、加算器などを有し、超音波プローブ201が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波信号を増幅してゲイン補正処理を行ない、A/D変換器は、ゲイン補正された反射波信号をA/D変換して受信指向性を決定するのに必要な受信遅延時間を与え、加算器は、A/D変換器によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
超音波画像入力部214は、超音波画像収集部213によって生成された反射波データから、超音波画像データを生成する。例えば、超音波画像入力部214は、超音波画像収集部213から反射波データを受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ(Bモードデータ)を生成する。そして、超音波画像入力部214は、BモードデータからBモード画像データを生成する。また、超音波画像入力部214は、超音波画像収集部213から受け取った反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの移動体情報を多点について抽出したデータ(ドプラデータ)を生成する。そして、超音波画像入力部214は、ドプラデータから平均速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらの組み合わせ画像としてのカラードプラ(Color Doppler)画像データを生成する。また、超音波画像入力部214は、Bモードデータの時系列データから、利用者が設定したレンジゲートにおけるM(Motion)モード画像データを生成する。また、超音波画像入力部214は、ドプラデータの時系列データから、利用者が設定したレンジゲートにおける血流や組織の速度情報を時系列に沿ってプロットしたドプラ波形画像データを生成する。なお、ドプラ波形画像データは、連続波(CW:Continuous Wave)ドプラ法やパルス波(PW:Pulsed Wave)ドプラ法により収集されたドプラデータから生成される。
超音波画像出力部215は、超音波画像入力部214からの超音波画像データ又は超音波画像格納部212によって記憶された超音波画像データを超音波画像表示部202に表示させる。例えば、超音波画像出力部215は、超音波診断装置200を用いて行なわれる超音波検査において、各種撮像モードで生成された各種超音波画像データを超音波画像表示部202に表示させる。
プローブ位置検出部216は、プローブ201の位置を特定する。ここで、プローブ位置検出部216は、穿刺支援システム100におけるX−Y−Z座標系でプローブ201の位置を特定する。例えば、プローブ位置検出部216は、GPSを利用してプローブ201の位置を特定する。なお、プローブ位置検出部216は、寝台の所定の位置にプローブ201を取り付けておき、この所定の位置からの移動量に応じてプローブ201の位置を特定してもよい。また、プローブ位置検出部216は、プローブ201に取り付けた超音波発信装置からの信号を受信することでプローブ201の位置を特定してもよい。
スキャン面位置計算部217は、プローブ位置検出部216によって特定されたプローブの位置に基づいて、スキャン面の位置を特定する。例えば、スキャン面位置計算部217は、プローブの向きとプローブの位置とに基づいて、スキャン面の位置を特定する。スキャン面位置計算部217は、特定したスキャン面の位置をスキャン面の位置情報としてスキャン面位置送出部218に出力する。なお、スキャン面の位置情報は、X−Y−Z座標系において、例えばΣ(x,y,z)で表記される。
スキャン面位置送出部218は、スキャン面位置計算部217から取得したスキャン面の位置情報をX線診断装置300に送出する。
穿刺部位指定部219は、操作部203を介して操作者から穿刺対象部位の指定を受付けた場合、操作者から指定された穿刺対象部位を示す領域を超音波画像中に合成した画像データを生成する。例えば、穿刺部位指定部219は、矩形や円形で示される穿刺対象部位を超音波画像データに合成した画像データを生成する。なお、穿刺部位指定部219は、生成した超音波画像データを超音波画像データ送出部220に出力する。また、穿刺部位指定部219は、生成した超音波画像データを超音波画像表示部202に表示させる。
超音波画像データ送出部220は、穿刺部位指定部219によって生成された超音波画像データをX線診断装置300に送出する。
また、図2に示すように、X線診断装置300は、表示部301と、寝台302と、操作部303と、Cアーム310と、X線高電圧発生装置313と、システム制御部320と、Cアーム移動制御部321と、寝台移動制御部322と、画像格納部323と、画像出力部324と、X線画像入力部325と、データ補正部326と、画像処理部327とを備える。
表示部301は、例えばX線診断装置300により撮影された透視画像などのX線画像を表示する。寝台302は、被検体Pが載置される。例えば、寝台302は、被検体Pが載置される天板を有し、垂直方向及び水平方向に移動可能である。また、寝台302は、天板を長手方向、又は、長手方向及び短手方向に移動可能である。寝台302は、自装置や天板を移動して、X線診断装置300の撮影領域に被検体Pを移動させる。
操作部303は、コントロールパネル、フットスイッチ、ジョイスティック等であり、X線診断装置300に対する各種操作の入力を操作者から受付ける。例えば、操作部303は、被検体P内の観察対象を画面中央に移動させるための寝台302に対する操作を操作者から受付ける。これにより、寝台移動制御部322は、寝台302を操作者の操作に応じて移動させる。また、操作部303は、Cアーム310を回転させる操作を操作者から受付ける。これにより、Cアーム移動制御部321は、Cアーム310を操作者の操作に応じて回転させる。
また、操作部303は、撮影条件の設定を操作者から受付ける。例えば、操作部303は、SID(Source-Image Distance)、FOV(Field Of View)等の情報を操作者から受付ける。なお、SIDやFOV等の値は、X線診断装置300が事前に保持してもよい。また、操作部303は、X線画像データの収集指示を操作者から受付ける。
また、操作部303は、超音波診断装置200によるスキャン面に対するX線の照射方向の設定を操作者から受付ける。例えば、操作部303は、スキャン面に対して水平方向又はスキャン面に対して垂直方向の設定を受付ける。なお、操作者は、このスキャン面に対するX線の照射方向の設定を走査中に変更可能である。また、照射方向は、スキャン面に対する角度として設定されてもよい。
Cアーム310は、X線源装置311及びX線検出器312を対向させて支持する。X線源装置311は、X線管装置311aと、X線可動絞り311bとを有し、X線高電圧発生装置313から供給される高電圧によりX線を発生する装置である。X線管装置311aは、X線を照射する。X線可動絞り311bは、X線管装置311aから被検体Pに対して照射されるX線の範囲を被検体Pの関心領域を含む範囲に絞り込む。X線検出器312は、X線管球311から照射され、被検体Pを透過したX線を検出する。X線源装置311及びX線検出器312の対は、幾何学的な回転中心(アイソセンタ)の周りに回転するように構成されている。
X線高電圧発生装置313は、X線源装置311に供給する高電圧を発生する装置であり、発生する電圧・電流を制御することによってX線管装置311から照射されるX線の出力を制御する。
Cアーム移動制御部321は、システム制御部320による制御の下、Cアーム310の回転等を制御する。例えば、Cアーム移動制御部321は、操作部303からの入力信号に基づいて、Cアーム310をLAO(Left Anterior Oblique View:第2斜位)方向あるいはRAO(Right Anterior Oblique View:第1斜位)方向に回転させる。
寝台移動制御部322は、システム制御部320による制御の下、寝台302の動作制御を行う。例えば、寝台移動制御部322は、操作部303からの入力信号に基づいて、寝台302の垂直方向の移動及び寝台302の水平方向の移動を制御する。
画像格納部323は、X線画像データ等を記憶する。画像出力部324は、画像処理部327により生成されたX線画像データを表示部301に表示させる。X線画像入力部325は、被検体Pに照射したX線がX線検出器312において投影される画像を収集する。
システム制御部320は、操作部303の指示に基づいて、X線診断装置200の全体制御を行う。例えば、システム制御部320は、操作者から操作部303を介してX線画像の撮影指示を受付けた場合、Cアーム移動制御部321と寝台移動制御部322とを制御し、被検体PのX線画像データを収集する。
また、システム制御部320は、穿刺針を用いて穿刺を行う超音波診断装置200から取得した超音波診断装置200のプローブ201のスキャン面の位置情報に基づいて、スキャン面に所定の角度で交差するX線の照射方向を決定する。
例えば、システム制御部320は、操作部303を介して、操作者から受付けた所定の角度で超音波診断装置200のスキャン面に交差するX線の照射方向を決定する。図3を用いて、超音波診断装置200のスキャン面と、X線診断装置によるX線の照射方向の関係について説明する。図3は、超音波診断装置200のスキャン面と、X線診断装置300によるX線の照射方向の一例を示す図である。図3は、超音波プローブ201の圧電振動子から送信される超音波及び圧電振動子が受信する反射波信号のスキャン面の一例を示す。なお、スキャン面3aは、圧電振動子の幅に応じた厚さを有する。
X線診断装置300は、スキャン面3aに対するX線の照射方向を水平方向に設定された場合、図3に示す矢印3bの方向からX線を照射する。また、X線診断装置300は、スキャン面3aに対するX線の照射方向を垂直方向に設定された場合、図3に示す矢印3cの方向からX線を照射する。
続いて、図4を用いて、超音波診断装置200のスキャン面に対して水平方向からX線を照射する場合の照射範囲について説明する。図4は、スキャン面に対して水平方向からX線を照射する場合の照射範囲の一例を示す図である。言い換えると、この例では、所定の角度は、0度である。図4では、寝台302に被検体Pが載置される。図4は、X−Y座標系において、体軸方向の頭部側から被検体Pを見た図である。
まず、システム制御部320は、超音波診断装置200から取得したスキャン面の位置情報に基づいて、スキャン面の位置を決定する。例えば、システム制御部320は、図4に示す領域4aをスキャン面の位置に決定する。ここでは、このスキャン面4aの位置をΣ(x1,y1,z1)と表記する。
また、システム制御部320は、このスキャン面に対して水平方向からX線を照射する場合、Cアームを回転させて、X線管球311及びX線検出器312を図4に図示した位置にセットする。具体的には、システム制御部320は、スキャン面4aの点4b、4c及び4dを含んだ領域をX線の照射方向に決定する。また、このスキャン面4aをX線検出器312に投影した場合のスキャン面4aの位置をΣ(x2,y2,z2)と表記する。なお、スキャン面4aを投影した投影画像データについては後述する。
続いて、図5を用いて、スキャン面に対して垂直方向からX線を照射する場合の照射範囲について説明する。図5は、スキャン面に対して垂直方向からX線を照射する場合の照射範囲の一例を示す図である。言い換えると、この例では、所定の角度は、スキャン面と垂直に交差する90度である。図5では、寝台302に被検体Pが載置される。図5は、X−Y座標系において、体軸方向の頭部側から被検体Pを見た図である。
まず、システム制御部320は、超音波診断装置200から取得したスキャン面の位置情報に基づいて、スキャン面の位置を決定する。例えば、システム制御部320は、図5に示す領域5aをスキャン面の位置に決定する。ここでは、このスキャン面5aの位置をΣ(x1,y1,z1)と表記する。なお、図5に示すスキャン面5aは、Z軸に沿った面であるので、線で表される。
また、システム制御部320は、このスキャン面5aに対して垂直方向からX線を照射する場合、Cアームを回転させて、X線管球311及びX線検出器312を図5に図示した位置にセットする。具体的には、システム制御部320は、スキャン面5aの点5b、5c及び5dを含んだ領域をX線の照射方向に決定する。また、このスキャン面5aをX線検出器312に投影した場合のスキャン面5aの位置をΣ(x2,y2,z2)と表記する。なお、スキャン面5aを投影した投影画像データについては後述する。
システム制御部320は、スキャン面の位置情報をデータ補正部326に出力する。また、システム制御部320は、照射範囲として決定した領域についてX線画像データの撮影を行う。
図2に戻り、データ補正部326は、システム制御部320によって決定された照射範囲において、スキャン面を投影した投影画像データを生成する。例えば、データ補正部326は、システム制御部320から取得したスキャン面の位置情報と、X線の照射方向と、超音波診断装置200から取得した超音波画像データとを用いて、投影画像データを生成する。
図6A〜図6Cを用いて、実施形態に係るデータ補正部326による投影画像データを生成する処理について説明する。図6A〜図6Cは、実施形態に係るデータ補正部326による投影画像データを生成する動作の一例を示す図である。図6Aは、超音波診断装置200により撮影された超音波画像6aである。この超音波画像6a中には、穿刺対象部位6bが表示されている。データ補正部326は、この超音波画像6aに対して水平方向からX線を照射した場合、例えば、図6Bに示す投影画像6cを生成する。具体的には、データ補正部326は、超音波画像6aを投影したスキャン面6dと、穿刺対象部位6bが投影される位置を模式的に示した6eと、プローブを模式的に示した6fとを含んだ投影画像6cを生成する。
また、データ補正部326は、この超音波画像6aに対して垂直方向からX線を照射した場合、例えば、図6Cに示す投影画像6gを生成する。具体的には、データ補正部326は、超音波画像6aを投影したスキャン面6hと、穿刺対象部位6bが投影される位置を模式的に示した6iと、プローブを模式的に示した6jとを含んだ投影画像6gを生成する。
図2に戻り、画像処理部327は、システム制御部320によって決定されたX線の照射方向で撮影された穿刺針を含んだX線画像データと、データ補正部326によって生成された投影画像データとを重畳させた合成画像データを生成する。
図7及び図8を用いて、画像処理部327により生成される合成画像データの一例を説明する。ここでは、図7を用いてスキャン面に対して水平方向からX線を照射した場合に生成される合成画像データについて説明し、図8を用いてスキャン面に対して垂直方向からX線を照射した場合に生成される合成画像データについて説明する。
図7は、実施形態に係る画像処理部327により生成される画像の一例を示す図である。図7に示すように、画像処理部327は、X線画像データに投影画像データを重畳させた合成画像データを生成する。具体的には、画像処理部327は、スキャン面を模式的に示す情報7aとプローブを模式的に示す情報7bと穿刺対象部位を模式的に示す情報7cとを含んだ投影画像データをX線画像データに重畳させる。また、X線画像データには、穿刺針7dが投影される。これにより、操作者は、穿刺針がスキャン面から外れていないかを確認することができる。
図8は、実施形態に係る画像処理部327により生成される合成画像データの一例を示す図である。図8に示すように、画像処理部327は、X線画像データに投影画像データを重畳させた合成画像データを生成する。具体的には、画像処理部327は、超音波画像8aとプローブを模式的に示す情報8bと穿刺対象部位を模式的に示す情報8cとを含んだ投影画像データをX線画像データに重畳させる。また、X線画像データには、穿刺針8dが投影される。これにより、操作者は、穿刺針が穿刺対象部位に到達したかを確認することができる。
また、画像処理部327は、生成したX線画像データを画像出力部324に出力する。また画像処理部327は、収集したX線画像データを画像格納部323に記憶させる。
次に、図9及び図10を用いて穿刺支援システム100による処理手順を説明する。図9では、超音波診断装置200による処理手順を説明し、図10では、X線診断装置300による処理手順を説明する。図9は、実施形態に係る超音波診断装置200による処理手順を示すフローチャートである。図9に示すように、プローブ位置検出部216は、プローブ201の位置を検出する(ステップS101)。
続いて、スキャン面位置計算部217は、プローブ位置検出部216によって特定されたプローブの位置に基づいて、スキャン面の位置を特定する(ステップS102)。そして、スキャン面位置送出部218は、スキャン面位置計算部217によって特定されたスキャン面の位置をX線診断装置300に出力する(ステップS103)。
また、超音波画像収集部213は、超音波画像データを収集する(ステップS104)。そして、穿刺部位指定部219は、穿刺部位の指定を操作者から受付ける(ステップS105)。続いて、穿刺部位指定部219は、超音波画像に穿刺部位を合成した画像データを生成する(ステップS106)。そして、超音波画像データ送出部220は、穿刺部位指定部219によって合成された超音波画像データをX線診断装置300に出力する(ステップS107)。
図10は、実施形態に係るX線診断装置300による処理手順を示すフローチャートである。図10に示すように、システム制御部320は、スキャン面の位置情報を取得したか否かを判定する(ステップS201)。ここで、システム制御部320は、スキャン面の位置情報を取得したと判定した場合(ステップS201、Yes)、X線の照射方向を決定する(ステップS202)。そして、アーム移動制御部321は、システム制御部320によって算出された位置にCアーム310をポジショニングする(ステップS203)。
また、データ補正部326は、超音波診断装置200から超音波画像データを取得したか否かを判定する(ステップS204)。ここで、データ補正部326は、超音波診断装置200から超音波画像データを取得したと判定した場合(ステップS204、Yes)、投影画像データを作成する(ステップS205)。
続いて、画像処理部327は、X線画像入力部325からX線画像データを取得する(ステップS206)。そして、画像処理部327は、X線画像データに投影画像データを重畳させた合成画像データを生成する(ステップS207)。
上述したように、実施形態に係る穿刺支援システム100は、超音波診断装置200により撮影された超音波画像データをX線の照射方向に投影した投影画像データを生成し、X線診断装置300によって撮影されたX線画像データと合成した合成画像データを生成する。これにより、穿刺支援システム100では、穿刺針の位置とスキャン面の位置とを確認することができる。これにより、穿刺支援システム100によれば、穿刺針がスキャン面から外れていないかを確認することができる。
また、穿刺支援システム100によれば、合成画像データにおいて、プローブの位置を模式的に表示するので、操作者は、どこから超音波が送信されているかを把握することができる。
また、穿刺支援システム100は、超音波診断装置200により撮影された超音波画像データに対して垂直方向にX線を照射して投影した投影画像データを生成し、X線診断装置300によって撮影されたX線画像データと合成した合成画像を生成する。これにより、穿刺支援システム100では、穿刺針の位置と超音波画像を投影したスキャン面の位置とを確認することができる。これにより、穿刺支援システム100によれば、穿刺針が穿刺対象部位に到達したかを確認することができる。
ここで、図11A〜図13Cを用いて、実施形態に係る穿刺支援システム100におけるスキャン面での穿刺針と穿刺対象部位との関係について説明する。図11A〜図13Cは、実施形態に係る穿刺支援システム100におけるスキャン面での穿刺針と穿刺対象部位との関係の一例を示す図である。
図11Aは、スキャン面11aを模式的に示した図である。このスキャン面11aは、x−y−z座標系で示される。図11Aは、スキャン面11aにおいて、プローブ201との接触面11bから穿刺対象部位11cに向けて穿刺針11dを進めている。また、穿刺針11dの先端は、穿刺対象部位11cとx座標、y座標及びz座標が同一である。すなわち、穿刺針11dの先端が穿刺対象部位11cに到達している。
図11Bは、図11Aに示すスキャン面11aに対して水平方向からX線を照射してx−y平面に投影した場合の投影画像を示す。図11Bに示すように、水平方向(Z軸方向)から投影した場合、穿刺針11dの先端と穿刺対象部位11cとが重なって投影される。
一方、図11Cは、図11Aに示すスキャン面11aに対して垂直方向からX線を照射してz−x平面に投影した場合の投影画像を示す。図11Cに示すように、垂直方向(Y軸方向)から投影した場合も、穿刺針11dの先端と穿刺対象部位11cとが重なって投影される。
図12Aは、スキャン面12aを模式的に示した図である。このスキャン面12aは、x−y−z座標系で示される。図12Aは、スキャン面12aにおいて、プローブ201との接触面12bから穿刺対象部位12cに向けて穿刺針12dを進めている。また、穿刺針12dの先端は、穿刺対象部位12cとx座標及びz座標が同一であるがy座標が異なる座標に位置付けられている。
図12Bは、図12Aに示すスキャン面12aに対して水平方向からX線を照射してx−y平面に投影した場合の投影画像を示す。図12Bに示すように、水平方向(Z軸方向)から投影した場合、y座標の情報が保持されるので、穿刺針11dの先端と穿刺対象部位11cとが異なる座標に位置付けられる。
一方、図12Cは、図12Aに示すスキャン面12aに対して垂直方向からX線を照射してz−x平面に投影した場合の投影画像を示す。図12Cに示すように、垂直方向(Y軸方向)から投影した場合、y座標の情報がないので、穿刺針11dの先端と穿刺対象部位11cとが重なって投影される。このような場合、穿刺手技時において、水平方向で投影した画像と合わせて穿刺針の位置を確認しながら穿刺針を穿刺対象部位まで進めることで、穿刺針と穿刺対象部位との位置関係を正確に確認することができる。
図13Aは、スキャン面13aを模式的に示した図である。このスキャン面13aは、x−y−z座標系で示される。図13Aは、スキャン面13aにおいて、プローブ201との接触面13bから穿刺対象部位13cに向けて穿刺針13dを進めている。また、穿刺針13dの先端は、穿刺対象部位13cとx座標及びy座標が同一であるがz座標が異なる座標に位置付けられている。
図13Bは、図13Aに示すスキャン面13aに対して水平方向からX線を照射してx−y平面に投影した場合の投影画像を示す。図13Bに示すように、水平方向(Z軸方向)から投影した場合、z座標の情報がないので、穿刺針13dの先端と穿刺対象部位13cとが重なって投影される。
一方、図13Cは、図13Aに示すスキャン面13aに対して垂直方向からX線を照射してz−x平面に投影した場合の投影画像を示す。図13Cに示すように、垂直方向(Y軸方向)から投影した場合、z座標の情報が保持されるので、穿刺針13dの先端と穿刺対象部位13cとが異なる座標に位置付けられる。このようにスキャン面13aに対して水平方向からX線を照射した場合、穿刺針13dの先端と穿刺対象部位13cとが重なっていても、実際には穿刺針13dの先端は、穿刺対象部位13cとx座標及びy座標が同一であるがz座標が異なる座標に位置付けられている。したがって、穿刺支援システム100では、スキャン面に対するX線の照射方向を水平方向と垂直方向とで切り替えることで、穿刺針と穿刺対象部位との位置関係をより正確に確認することができる。
(変形例)
データ補正部326は、超音波診断装置200のスキャン面に対して水平方向からX線を照射する場合、スキャン面を模式的に示した情報と、穿刺対象部位を模式的に示した情報と、プローブを模式的に示した情報とを含んだ投影画像データを生成するものとして説明したが、データ補正部326によって生成される投影画像はこれに限定されるものではない。例えば、データ補正部326は、超音波診断装置200のスキャン面に対して水平方向からX線を照射する場合、スキャン面だけを含んだ投影画像データを生成してもよい。
また、データ補正部326は、超音波診断装置200のスキャン面に対して垂直方向からX線を照射する場合、超音波画像を含んだ投影画像データを生成するものとして説明したが、超音波画像に代替してスキャン面を模式的に示した情報を含んだ投影画像データを生成してもよい。
そして、画像処理部327は、データ補正部326によって生成された投影画像データを用いて、合成画像データを生成する。図14及び図15を用いて、画像処理部327により生成される合成画像データの変形例を説明する。ここでは、図14を用いて超音波診断装置200のスキャン面に対して水平方向からX線を照射した場合に生成される合成画像データの変形例について説明し、図15を用いて超音波診断装置200のスキャン面に対して垂直方向からX線を照射した場合に生成される合成画像データの変形例について説明する。なお、図14及び図15は、画像処理部327によって生成された合成画像データが表示部301に表示された場合を示す。
図14は、超音波診断装置200のスキャン面に対して水平方向からX線を照射した場合に生成される合成画像データの変形例の一例を示す図である。図12に示すように、画像処理部327は、X線画像データに投影画像データを重畳させた合成画像データを生成する。具体的には、画像処理部327は、超音波診断装置200のスキャン面のみを含んだ投影画像データをX線画像データに重畳させる。また、X線画像データには、穿刺針14aが投影される。これにより、操作者は、穿刺針が超音波診断装置200のスキャン面から外れていないかを確認することができる。
図15は、超音波診断装置200のスキャン面に対して垂直方向からX線を照射した場合に生成される合成画像データの変形例の一例を示す図である。図15に示すように、画像処理部327は、X線画像データに投影画像データを重畳させた合成画像データを生成する。具体的には、画像処理部327は、スキャン面を模式的に示した情報とプローブを模式的に示した情報と穿刺対象部位を模式的に示した情報とを含んだ投影画像データをX線画像データに重畳させる。また、X線画像データには、穿刺針15aが投影される。これにより、操作者は、穿刺針が穿刺対象部位に到達したかを確認することができる。なお、画像処理部327は、スキャン面のみを含んだ投影画像データをX線画像データに重畳させてもよい。
また、データ補正部326は、スキャン面を模式的に示した情報に加えて、プローブを示す情報と、穿刺針が穿刺対象とする部位を示す情報の少なくとも一方を含んだ投影画像データを生成してもよい。
上述した実施形態では、スキャン面に対するX線の照射方向を水平方向に設定された場合或いはスキャン面に対するX線の照射方向を垂直方向に設定された場合において、X線画像データと、投影画像データとを重畳させた合成画像データを生成する場合を説明した。かかる場合、システム制御部320は、プローブのスキャン面に水平となる角度又は垂直となる角度をX線の照射方向に決定する。このように設定されたX線の照射方向において、X線画像データと、投影画像データとを重畳させた合成画像データがリアルタイムに生成されるものである。これにより、超音波診断装置200の操作者は、穿刺針が進行する様子を確認することが可能となる。この結果、超音波診断装置200の操作者は、穿刺針が超音波診断装置のスキャン面から外れていないかを確認することができる。
また、システム制御部320は、例えば、プローブの位置の変化に応じて、設定された角度となるようにX線の照射方向を決定し、決定した照射方向にCアーム310を回転させるようにCアーム移動制御部321を制御する。すなわち、プローブの位置の変化に応じて、X線の照射方向が設定された角度となるようにCアームが追従する。これにより、超音波診断装置200の操作者は、プローブの位置が変化した場合でも、穿刺針が進行する様子を確認することが可能となる。
また、上述した実施形態では、スキャン面に対するX線の照射方向を水平となる角度に設定された場合或いはスキャン面に対するX線の照射方向を垂直となる角度に設定された場合について説明したが、穿刺手技の最中に照射方向を切り替えてもよい。穿刺手技の最中に照射方向を切り替える場合、例えば、操作部303は、穿刺を行う手技の途中で、角度を変更する指示を操作者から更に受付ける。ここで、操作部303は、例えば、穿刺手技を行う超音波診断装置200を操作する操作者の合図に応じて、X線診断装置300を操作する操作者から角度を変更する指示を受付ける。そして、システム制御部320は、操作部303が変更する指示を受付けた角度を変更後のX線の照射方向に決定する。続いて、データ補正部326は、位置情報及び変更後のX線の照射方向に基づいて、当該X線の照射方向にスキャン面の超音波画像を投影した投影画像データを新たに生成する。そして、表示部301は、変更後のX線の照射方向で撮影された穿刺針を含んだX線画像データと、データ補正部326によって新たに生成された投影画像データとを表示する。なお、このように穿刺手技の最中に照射方向を切り替える場合にも、合成画像データはリアルタイムに生成される。
また、穿刺手技の最中に照射方向を切り替える場合、超音波診断装置200の操作者の合図に応じて、X線診断装置300の操作者が角度の変更を指示するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、照射方向の切り替えを自動化してもよい。より具体的には、システム制御部320は、スキャン面に対するX線の照射方向を水平となる角度と垂直となる角度とを所定の時間間隔で交互に切り替える。そして、データ補正部326は、位置情報及び角度を切り替えた後のX線の照射方向に基づいて、当該X線の照射方向にスキャン面の超音波画像を投影した投影画像データを新たに生成する。これにより、表示部301は、角度を切り替えた後のX線の照射方向で撮影された穿刺針を含んだX線画像データと、データ補正部326によって新たに生成された投影画像データとを表示する。なお、所定の時間間隔は任意に設定可能である。
なお、上述した実施形態では、表示部301は、画像処理部327により生成されたX線画像データと、投影画像データとが重畳された合成画像データを表示するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、表示部301は、X線画像データと、投影画像データとを重畳させずに表示してもよい。かかる場合、画像処理部327は、X線画像データと、投影画像データとを重畳させた合成画像データを生成することなく、X線画像データと、投影画像データとをそれぞれ画像出力部324に送る。これにより、表示部301は、例えば表示領域を分割し、一方の表示領域にX線画像データを表示し、他方の表示領域に投影画像データを表示する。
また、実施形態では、X線診断装置300が、1つのCアーム310を有する場合を説明したが、X線診断装置300は、Cアーム310を2つ有するバイプレーン型のX線診断装置であってもよい。この場合、X線診断装置300は、常時、水平方向と垂直方向で投影した合成画像データを表示してもよく、また、水平方向で投影した合成画像データ或いは垂直方向で投影した合成画像データの一方を操作者の指示に基づいて選択的に切替えて表示してもよい。ここで、バイプレーン型のX線診断装置300が表示部301を複数有する場合、一方の表示部301に水平方向で投影した合成画像データを表示し、他方の表示部301に垂直方向で投影した合成画像データを表示してもよい。なお、バイプレーン型のX線診断装置である場合にも、表示部301は、表示領域を分割して、一方の表示領域にX線画像データを表示し、他方の表示領域に投影画像データを表示するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、X線診断装置300が、合成画像データを表示部301に表示する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、超音波診断装置200が、合成画像データを超音波画像表示部202に表示するようにしてもよい。かかる場合、X線診断装置300は、画像処理部327により生成された合成画像データ、或いは、X線画像データと投影画像データとを超音波診断装置200に送る。そして、超音波診断装置200は、X線診断装置300から受け取った合成画像データ、或いは、X線画像データと投影画像データとを超音波画像表示部202に表示する。ここで、超音波画像表示部202は、X線画像データと、投影画像データとを重畳させずにX線画像データと、投影画像データとをそれぞれ表示する場合、例えば表示領域を分割し、一方の表示領域にX線画像データを表示し、他方の表示領域に投影画像データを表示する。なお、X線診断装置300は、画像処理部327により生成された合成画像データ、X線画像データ及び投影画像データを超音波診断装置200に送るようにしてもよい。かかる場合、超音波画像表示部202は、例えば、合成画像データ、或いは、X線画像データと投影画像データとのうち、超音波診断装置200の操作者から選択された画像データを表示する。
また、例えばネットワークを介して穿刺支援システム100に接続された、X線診断装置300や超音波診断装置200とは異なる画像処理装置が、合成画像データ、或いは、X線画像データと投影画像データとをX線診断装置300や超音波診断装置200から受け取るようにしてもよい。かかる場合、画像処理装置は、合成画像データを表示してもよく、或いは、X線画像データと投影画像データとを重畳させずにそれぞれ表示するようにしてもよい。
以上述べた実施形態のX線診断装置及び超音波診断装置によれば、穿刺針が超音波診断装置のスキャン面から外れていないかを確認することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
100 穿刺支援システム
200 超音波診断装置
201 プローブ
202 超音波画像表示部
203 操作部
210 装置本体
211 システム制御部
212 超音波画像格納部
213 超音波画像収集部
214 超音波画像入力部
215 超音波画像出力部
216 プローブ位置検出部
217 スキャン面位置計算部
218 スキャン面位置送出部
219 穿刺部位指定部
220 超音波画像データ送出部
300 X線診断装置
301 表示部
302 寝台
303 操作部
310 Cアーム
311 X線源装置
311a X線管装置
311b X線可動絞り
312 X線検出器
313 X線高電圧発生装置
320 システム制御部
321 Cアーム移動制御部
322 寝台移動制御部
323 画像格納部
324 画像出力部
325 X線画像入力部
326 データ補正部
327 画像処理部

Claims (7)

  1. 穿刺針を用いて穿刺を行う手技において、超音波診断装置から取得した当該超音波診断装置のプローブの位置情報に基づいて、前記プローブのスキャン面に水平となる角度及び垂直となる角度の少なくとも一方の角度をX線の照射方向に決定する決定部と、
    前記位置情報及び前記X線の照射方向に基づいて、当該X線の照射方向に前記スキャン面の超音波画像を投影した投影画像データを生成する投影画像生成部と、
    前記X線の照射方向で撮影された前記穿刺針を含んだX線画像データと、前記投影画像生成部によって生成された投影画像データとを表示する表示部と、
    を備えたことを特徴とするX線診断装置。
  2. スキャン面に水平となる角度及び垂直となる角度の少なくとも一方の角度を選択する指示を操作者から受付ける操作部を更に備え、
    前記決定部は、前記操作部が受付けた角度をX線の照射方向に決定する
    ことを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
  3. 前記操作部は、前記穿刺を行う手技の途中で、前記角度を変更する指示を操作者から更に受付け、
    前記決定部は、前記操作部が変更する指示を受付けた角度を変更後のX線の照射方向に決定し、
    前記投影画像生成部は、前記位置情報及び前記変更後のX線の照射方向に基づいて、当該X線の照射方向に前記スキャン面の超音波画像を投影した投影画像データを新たに生成し、
    前記表示部は、前記変更後のX線の照射方向で撮影された前記穿刺針を含んだX線画像データと、前記投影画像生成部によって新たに生成された投影画像データとを表示する
    ことを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
  4. 前記表示部は、
    前記X線画像データと、前記投影画像データとを重畳表示する
    ことを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
  5. X線を発生するX線源と、前記X線源からのX線を検出するX線検出部とを保持するアーム部と、
    前記アーム部を移動制御する操作を行う操作部と、
    前記操作に基づいて前記照射方向となるように前記アーム部を移動制御する制御部と
    を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
  6. 前記投影画像生成部は、
    前記プローブを示す情報と、前記穿刺針が穿刺対象とする部位を示す情報の少なくとも一方を含んだ投影画像データを生成する
    ことを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。
  7. 被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブであって、穿刺針を用いて穿刺を行う手技において当該穿刺針を固定する穿刺アダプタを装着可能な超音波プローブと、
    前記超音波プローブから受信した反射波から画像データを生成する画像生成部と、
    前記超音波プローブによる超音波の送受信を制御する制御部と、
    前記超音波プローブの位置情報を検出する検出部と、
    前記超音波プローブの位置情報と、前記画像データとをX線診断装置に送信する送信部と、
    前記超音波プローブの位置情報に基づいて、前記超音波プローブのスキャン面に水平となる角度及び垂直となる角度の少なくとも一方の角度で決定されたX線の照射方向で前記X線診断装置によって撮影された前記穿刺針を含んだX線画像データと、前記位置情報及び前記X線の照射方向に基づいて、当該X線の照射方向に前記スキャン面の超音波画像を投影することによって生成された投影画像データとを前記X線診断装置から受信する受信部と、
    前記穿刺針を含んだX線画像データと、前記投影画像データとを表示する表示部と、
    を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
JP2014008913A 2013-01-22 2014-01-21 X線診断装置及び超音波診断装置 Active JP6386733B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014008913A JP6386733B2 (ja) 2013-01-22 2014-01-21 X線診断装置及び超音波診断装置
CN201480004383.8A CN104955394B (zh) 2013-01-22 2014-01-21 X射线诊断装置以及超声波诊断装置
PCT/JP2014/051147 WO2014115736A1 (ja) 2013-01-22 2014-01-21 X線診断装置及び超音波診断装置
US14/805,054 US20150320374A1 (en) 2013-01-22 2015-07-21 Diagnostic x-ray apparatus and diagnostic ultrasound apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013009410 2013-01-22
JP2013009410 2013-01-22
JP2014008913A JP6386733B2 (ja) 2013-01-22 2014-01-21 X線診断装置及び超音波診断装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014158695A true JP2014158695A (ja) 2014-09-04
JP6386733B2 JP6386733B2 (ja) 2018-09-05

Family

ID=51227527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014008913A Active JP6386733B2 (ja) 2013-01-22 2014-01-21 X線診断装置及び超音波診断装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150320374A1 (ja)
JP (1) JP6386733B2 (ja)
CN (1) CN104955394B (ja)
WO (1) WO2014115736A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019217264A (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置、医用画像診断装置および医用画像処理方法
JP2020005785A (ja) * 2018-07-05 2020-01-16 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用情報処理システム、医用情報処理装置及び超音波診断装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107970060A (zh) * 2018-01-11 2018-05-01 上海联影医疗科技有限公司 手术机器人系统及其控制方法
JP7114263B2 (ja) * 2018-02-02 2022-08-08 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像診断装置及びx線照射制御装置
JP7032157B2 (ja) * 2018-02-02 2022-03-08 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像診断装置及びx線照射制御装置
US20190307425A1 (en) * 2018-04-10 2019-10-10 B-K Medical Aps Ultrasound imaging tracking controlled presentation
US11638569B2 (en) 2018-06-08 2023-05-02 Rutgers, The State University Of New Jersey Computer vision systems and methods for real-time needle detection, enhancement and localization in ultrasound
US11426142B2 (en) * 2018-08-13 2022-08-30 Rutgers, The State University Of New Jersey Computer vision systems and methods for real-time localization of needles in ultrasound images
CN115252131A (zh) * 2022-08-12 2022-11-01 上海精劢医疗科技有限公司 手术工具的位姿信息校正方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002112998A (ja) * 2000-10-05 2002-04-16 Toshiba Medical System Co Ltd 超音波穿刺支援装置
US20100063400A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Anne Lindsay Hall Method and apparatus for catheter guidance using a combination of ultrasound and x-ray imaging
JP2012152519A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Toshiba Corp X線診断装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000051484A2 (en) * 1998-11-25 2000-09-08 Fischer Imaging Corporation User interface system for mammographic imager
ATE303757T1 (de) * 1999-12-10 2005-09-15 Iscience Corp Behandlung von augenerkrankungen
US7103205B2 (en) * 2000-11-24 2006-09-05 U-Systems, Inc. Breast cancer screening with ultrasound image overlays
US6780154B2 (en) * 2002-01-17 2004-08-24 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Segmented handheld medical ultrasound system and method
US20040034297A1 (en) * 2002-08-13 2004-02-19 General Electric Company Medical device positioning system and method
JP2004105568A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Toshiba Corp X線診断装置
EP1699361B1 (en) * 2003-12-22 2009-12-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. System for guiding a medical instrument in a patient body
EP1800316A4 (en) * 2004-09-15 2009-03-18 Scient Biospy Ltd BREAST CANCER IDENTIFICATION AND BIOPSY
US7846103B2 (en) * 2004-09-17 2010-12-07 Medical Equipment Diversified Services, Inc. Probe guide for use with medical imaging systems
DE102005024157A1 (de) * 2005-05-23 2006-11-30 Amedo Gmbh Nadelpositioniersystem
US7676072B2 (en) * 2005-06-15 2010-03-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processing apparatus and image processing method
US8340374B2 (en) * 2007-01-11 2012-12-25 Kabushiki Kaisha Toshiba 3-dimensional diagnostic imaging system
JP2009045251A (ja) * 2007-08-21 2009-03-05 Toshiba Corp 治療支援装置
CN101959450B (zh) * 2008-03-03 2013-05-29 皇家飞利浦电子股份有限公司 通过基于图像的x射线引导系统
JP5380121B2 (ja) * 2008-06-09 2014-01-08 株式会社東芝 超音波診断装置
US8942342B2 (en) * 2008-12-29 2015-01-27 Analogic Corporation Multi-modality image acquisition
JP5404066B2 (ja) * 2009-01-13 2014-01-29 株式会社東芝 医用画像表示システム
BR112012013706B1 (pt) * 2009-12-09 2021-10-13 Koninklijke Philips N.V. Método para o processamento de uma imagem de raios x e sistema para uma combinação de imagens de ultrassom e raios x
JP5829299B2 (ja) * 2013-09-26 2015-12-09 富士フイルム株式会社 複合型診断装置、複合診断システム、超音波診断装置、x線診断装置および複合型診断画像生成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002112998A (ja) * 2000-10-05 2002-04-16 Toshiba Medical System Co Ltd 超音波穿刺支援装置
US20100063400A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Anne Lindsay Hall Method and apparatus for catheter guidance using a combination of ultrasound and x-ray imaging
JP2012152519A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Toshiba Corp X線診断装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019217264A (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置、医用画像診断装置および医用画像処理方法
JP2020005785A (ja) * 2018-07-05 2020-01-16 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用情報処理システム、医用情報処理装置及び超音波診断装置
JP7258483B2 (ja) 2018-07-05 2023-04-17 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用情報処理システム、医用情報処理装置及び超音波診断装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6386733B2 (ja) 2018-09-05
US20150320374A1 (en) 2015-11-12
CN104955394A (zh) 2015-09-30
CN104955394B (zh) 2018-04-10
WO2014115736A1 (ja) 2014-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6386733B2 (ja) X線診断装置及び超音波診断装置
JP5438985B2 (ja) 超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラム
JP6282934B2 (ja) 超音波診断装置及び医用画像診断装置
JP5230589B2 (ja) 超音波装置、超音波撮像プログラム及び超音波撮像方法
JP6309282B2 (ja) 医用画像診断装置
JP6207819B2 (ja) 画像処理装置、x線診断装置及びプログラム
JP2010115483A (ja) 超音波診断装置、超音波画像処理装置、超音波画像取得プログラム及び超音波診断表示プログラム
JP5954786B2 (ja) 超音波診断装置及び画像データの表示制御プログラム
JP2013240369A (ja) 超音波診断装置及び制御プログラム
JP5404066B2 (ja) 医用画像表示システム
JP2006314689A (ja) 超音波診断装置及び超音波診断装置制御プログラム
JP5121384B2 (ja) 超音波診断装置
JP2013118998A (ja) 医用画像診断装置、超音波診断装置及びプログラム
CN110123372B (zh) 医用图像诊断装置以及x射线照射控制装置
JP5032226B2 (ja) 超音波治療装置
JP6222797B2 (ja) X線診断装置及びプログラム
JP2937344B2 (ja) 超音波治療装置
JP6510200B2 (ja) 超音波診断装置及び制御プログラム
JP7114263B2 (ja) 医用画像診断装置及びx線照射制御装置
JP2009118961A (ja) 超音波診断装置及び超音波診断装置制御プログラム
JP5675930B2 (ja) X線診断装置
JP2008113699A (ja) 超音波診断装置及びカテーテルナビゲーションシステム
JP2007117566A (ja) 超音波診断装置及びその制御方法
JP2022012486A (ja) 医用画像処理装置及び医用画像処理システム
JP2008220662A (ja) 超音波診断装置及びその制御プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20151102

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20160513

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20160929

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20161021

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180717

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180810

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6386733

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150