JP2015013069A - 超音波診断装置及びその制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】意図した刺入経路に沿って容易に穿刺針を刺入することができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】超音波の走査面の位置及び向きの情報を、三次元空間に形成された座標系において特定する走査面特定部と、前記走査面についてのＢモード画像ＢＩが表示される表示部６と、前記Ｂモード画像ＢＩにおいて、操作者が所望の点を指示する入力を行なう入力部と、前記被検体に刺入される穿刺針の位置及び向きの情報を、前記三次元空間に形成された座標系において特定する穿刺針特定部と、前記走査面特定部及び前記穿刺針特定部の情報に基づいて、前記三次元空間における前記点と前記穿刺針又は穿刺針の延長線との距離を示す距離インジケータＩｎＤを前記表示部６に表示させる距離インジケータ表示制御部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１２

Description

本発明は、被検体に対して穿刺針が刺入される時に用いられる超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。

超音波診断装置では、被検体の超音波画像をリアルタイム（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ）で表示することができる。従って、被検体内における腫瘍などの病変部や病変部と疑われる部位に穿刺針を刺入する時に、穿刺針の位置をリアルタイムの超音波画像によって確認することができる（例えば、特許文献１参照）。従来、穿刺手技が行われる時には、穿刺針の刺入方向をガイド（ｇｕｉｄｅ）するブラケットが超音波プローブに装着されている（例えば、特許文献２参照）。このようなブラケットを用いることにより、意図した刺入経路に沿って穿刺針を刺入することが容易になる。

特開２０１２−２４５０９２号公報 特開２００９−２９１３８７号公報

穿刺針は、病変部などの穿刺対象に対して、できるだけ最短距離になるように刺入されることが望ましい。しかし、ブラケットを装着した超音波プローブの形状と穿刺箇所によっては、ブラケットでガイドされた穿刺針を、穿刺対象に対して最短距離で刺入することが物理的に不可能な場合がある。そこで、ブラケットを用いずとも、意図した刺入経路に沿って穿刺針を刺入することが容易な超音波診断装置が求められている。

上述の課題を解決するためになされた発明は、三次元空間に形成された座標系における被検体に対して、超音波の送受信を行なう超音波プローブと、この超音波プローブによって形成される超音波の走査面の位置及び向きの情報を、前記三次元空間に形成された座標系において特定する走査面特定部と、前記走査面についての超音波画像が表示される表示部と、前記超音波画像において、操作者が所望の点を指示する入力を行なう入力部と、前記被検体に刺入される穿刺針の位置及び向きの情報を、前記三次元空間に形成された座標系において特定する穿刺針特定部と、前記走査面特定部及び前記穿刺針特定部の情報に基づいて、前記三次元空間における前記点と前記穿刺針又は該穿刺針の延長線との距離を示す距離インジケータを前記表示部に表示させる距離インジケータ表示制御部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

上記観点の発明によれば、前記超音波画像において指示された点と前記穿刺針又はこの穿刺針の延長線との距離を示す距離インジケータが表示される。従って、操作者が前記超音波画像において、例えば穿刺針の刺入経路上の点を指示する入力を行なった場合、前記距離インジケータを参照することにより、意図した刺入経路に沿って容易に穿刺針を刺入することができる。

本発明の実施形態における超音波診断装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 図１に示された超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。 穿刺針が刺入される前において、Ｂモード画像に第一マーカー及び第二マーカーが設定するまでの処理を示すフローチャートである。 操作者が被検体に超音波プローブを当接して超音波の送受信を行ない、穿刺経路を探すことを説明する図である。 表示部に表示された超音波画像を示す図である。 表示部に表示された超音波画像に第一マーカー及び第二マーカーが設定された状態を示す図である。 穿刺針が刺入される時の処理を示すフローチャートである。 穿刺針が刺入される時に、操作者が被検体に超音波プローブを当接して超音波の送受信を行なうことを説明する図である。 リアルタイムのＢモード画像と、このＢモード画像と被検体において同一面についての医用画像とが表示された表示部を示す図である。 位置合わせ処理が行われる時の表示部を示す図である。 被検体に対する穿刺針の刺入を説明する図である。 距離インジケータが表示された表示部を示す図である。 穿刺針又は穿刺針の延長線とマーカーとの距離を説明する図であり、前記送受信面及び前記マーカーが設定された点を通り、前記送受信面と直交する面を示す図である。 穿刺針又は穿刺針の延長線とマーカーとの距離を説明する図であり、送受信面と直交する面を示す平面図である。 二つのマーカーに対応する二つの点が、穿刺針又はその延長線に対して互いに反対側に位置していることを説明する図である。 マーカーが設定された点を、穿刺針が通る場合の距離インジケータを示す図である。 送受信面と直交する面から穿刺針が逸脱した状態を示す図である。 図１７の状態において表示された距離インジケータを示す図である。 図１８に示された一方の距離インジケータの拡大図である。 送受信面と直交する面から穿刺針が逸脱した場合において、マーカーが設定された点と穿刺針又はその延長線との距離を説明する図である。 三角形の距離インジケータを示す図である。 送受信面と直交する面から穿刺針が逸脱した状態を示す図であり、図１７とは反対側に穿刺針が逸脱した状態を示す図である。 図２２の状態において表示される距離インジケータを示す図である。 第一マーカー及び第二マーカーの設定位置の他例を示す図である。 Ｂモード画像を模した画像に表示された距離インジケータ及び穿刺針インジケータを示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８、記憶部９を備える。送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８、記憶部９は超音波診断装置１の装置本体に設けられている。また、この装置本体と前記超音波プローブ２がケーブルを介して接続されている。

前記超音波プローブ２は、アレイ状に配置された複数の超音波振動子（図示省略）を有して構成され、この超音波振動子によって被検体に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。

前記超音波プローブ２には、例えばホール素子で構成される前記第一磁気センサ１０が設けられている。この第一磁気センサ１０により、例えば磁気発生コイルで構成される磁気発生部１１から発生する磁気が検出されるようになっている。前記磁気発生部１１から発生する磁気により、三次元空間における座標系が形成される。この座標系は、本発明において、三次元空間に形成された座標系の実施の形態の一例である。

前記第一磁気センサ１０における検出信号は、前記表示制御部５へ入力されるようになっている。前記第一磁気センサ１０における検出信号は、図示しないケーブルを介して前記表示制御部５へ入力されてもよいし、無線で前記表示制御部５へ入力されてもよい。前記磁気発生部１１及び前記第一磁気センサ１０は、後述のように前記超音波プローブ２の位置及び傾きを検出するために設けられている。

前記第一磁気センサ１０は、本発明における第一磁気センサの実施の形態の一例である。また、前記磁気発生部１１は、本発明における磁気発生部の実施の形態の一例である。

前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２から所定の走査条件で超音波を送信するための電気信号を、前記制御部８からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２に供給する。また、前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、Ａ／Ｄ変換、整相加算処理等の信号処理を行ない、信号処理後のエコーデータを前記エコーデータ処理部４へ出力する。

前記エコーデータ処理部４は、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、超音波画像を作成するための処理を行なう。例えば、前記エコーデータ処理部４は、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行ってＢモードデータを作成する。

前記表示制御部５は、図２に示すように、走査面特定部５１、穿刺針特定部５２、超音波画像データ作成部５３、表示画像制御部５４、マーカー設定部５５、インジケータ表示制御部５５を有する。前記走査面特定部５１は、前記第一磁気センサ１０からの磁気検出信号に基づいて、前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間の座標系における前記超音波プローブ２の位置及び向きの情報（以下、「プローブ位置情報」と云う）を算出する。さらに、前記走査面特定部５１は、前記プローブ位置情報に基づいてエコー信号の前記三次元空間の座標系における位置情報（座標）、すなわち前記超音波プローブ２によって形成される超音波の走査面の前記三次元空間の座標系における位置及び向きを特定する（走査面特定機能）。

前記走査面特定部５１は、本発明における走査面特定部の実施の形態の一例である。また、前記走査面特定機能は、本発明における走査面特定機能の実施の形態の一例である。

前記穿刺針特定部５２は、前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間における座標系における穿刺針１２（図１参照）の位置及び向き（座標）を特定する。より詳細に説明すると、前記穿刺針１２には、例えばホール素子で構成される第二磁気センサ１３が設けられている。この第二磁気センサ１３により、前記磁気発生部１１から発生する磁気が検出されるようになっている。前記第二磁気センサ１３における検出信号は、前記表示制御部５へ入力される。前記穿刺針特定部５２は、第二磁気センサ１３からの磁気検出信号に基づいて、前記穿刺針１２の位置及び向きの特定を行なう（穿刺針特定機能）。前記穿刺針特定部５２は、本発明における穿刺針特定部の実施の形態の一例である。また、穿刺針特定機能は、本発明における穿刺針特定機能の実施の形態の一例である。

前記超音波画像データ作成部５３は、前記エコーデータ処理部４から入力されたデータを、スキャンコンバータ（Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって走査変換して超音波画像データを作成する。超音波画像データは、例えばＢモード画像データである。

前記表示画像制御部５４は、前記超音波画像データに基づく超音波画像を前記表示部６に表示させる（表示画像制御機能）。超音波画像は、例えばＢモード画像である。

前記マーカー設定部５５は、前記操作部７における操作者の入力に基づいて、前記表示部６の超音波画像にマーカーを設定する。また、前記マーカー設定部５５は、前記三次元空間の座標系における前記マーカーの位置を特定する。詳細は後述する。

前記インジケータ表示制御部５６は、前記三次元空間の座標系における前記マーカーと前記穿刺針１２又は前記穿刺針１２の延長線との距離を示す距離インジケータを前記表示部６に表示させる（距離インジケータ表示制御機能）。詳細は後述する。前記インジケータ表示制御部５６は、本発明における距離インジケータ表示制御部の実施の形態の一例である。また、前記距離インジケータ表示制御機能は、本発明における距離インジケータ表示制御機能の実施の形態の一例である。

また、前記インジケータ表示制御部５６は、前記穿刺針１２の位置を示す穿刺針インジケータＩｎＮを前記表示部６に表示させる。前記インジケータ表示制御部５６は、本発明における穿刺針インジケータ表示制御部の実施の形態の一例である。

前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。

前記操作部７は、特に図示しないが、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）や、トラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）等のポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）などを含んで構成されている。前記操作部７は、本発明における入力部の実施の形態の一例である。

前記制御部８は、特に図示しないがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有して構成される。この制御部８は、前記記憶部９に記憶された制御プログラムを読み出し、前記走査面特定機能、前記穿刺針特定機能、、前記表示画像制御機能、前記距離インジケータ表示制御機能を始めとする前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。

前記記憶部９は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）である。

さて、本例の超音波診断装置１の作用について、図３及び図７のフローチャートに基づいて説明する。先ず、図３のステップＳ１において、操作者は、図４に示すように、被検体の体表面Ｓに当接する前記超音波プローブ２によって被検体に対する超音波の送受信を開始し、前記表示部６に超音波画像を表示させる。ここでは、図５に示すように、Ｂモード画像ＢＩが表示されるものとする。そして、操作者はＢモード画像ＢＩを確認しながら穿刺針の穿刺経路の探索を行なう。

より詳細に説明する。図４において、符号Ｂｒは被検体の肋骨を示し、符号Ｃａは腫瘍を示している。操作者は、肋骨Ｂｒ，Ｂｒの間に前記超音波プローブ２を位置させて超音波の送受信を行なう。操作者は、前記Ｂモード画像ＢＩを確認しながら、腫瘍Ｃａに対して体表面Ｓからできるだけ最短距離で穿刺針１２を刺入することができる穿刺経路を探す。符号ＵＰは超音波の送受信面を示している。

より詳細には、操作者は、腫瘍Ｃａの直上の肋骨Ｂｒ１，Ｂｒ２の間に前記超音波プローブ２を位置させて超音波の送受信を行なう。そして、操作者は、前記Ｂモード画像ＢＩを確認しながら、前記超音波プローブ２の角度や位置を変え、体表面Ｓに対してできるだけ垂直に穿刺針１２を刺入できる穿刺経路を探す。

次に、ステップＳ２において、操作者は、穿刺断面及び穿刺経路を特定した後、図６に示すように、前記Ｂモード画像ＢＩにおいて、穿刺経路ＮＬ上に第一マーカーＭＫ１及び第二マーカーＭＫ２を設定する。本例では、操作者は、穿刺経路ＮＬと腫瘍Ｃａの輪郭との交点に、前記第一マーカーＭＫ１及び前記第二マーカーＭＫ２を設定する。操作者は、前記穿刺針１２を通過させる点に、前記第一マーカーＭＫ１及び前記第二マーカーＭＫ２を設定する。

操作者は、前記操作部７のトラックボール等を用いて、前記第一マーカーＭＫ１及び前記第二マーカーＭＫ２を設定する入力を行なう。前記マーカー設定部５５は、前記操作部７の入力に基づいて、前記第一マーカーＭＫ１及び前記第二マーカーＭＫ２を前記Ｂモード画像ＢＩに設定する。操作者が、前記第一マーカーＭＫ１及び前記第二マーカーＭＫ２を設定する入力は、本発明において、操作者が所望の点を指示する入力の実施の形態の一例である。

前記マーカー設定部５５は、前記走査面特定部５１によって特定される前記三次元空間の座標系における走査面の位置と、前記Ｂモード画像ＢＩにおける前記第一マーカーＭＫ１の位置及び前記第二マーカーＭＫ２の位置とに基づいて、前記三次元空間の座標系における前記第一マーカーＭＫ１及び前記第二マーカーＭＫ２の位置を特定する。特定された前記第一マーカーＭＫ１及び前記第二マーカーＭＫ２の位置は、前記記憶部９に記憶される。

ちなみに、図６において二点鎖線で示された前記穿刺経路ＮＬは、説明の便宜上図示されたものであり、前記表示部６には表示されない。

次に、被検体に対して前記穿刺針１２が刺入される時の処理について、図７のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１１では、操作者は、図８に示すように、穿刺経路を特定した時の位置とは異なる位置に前記超音波プローブ２を当接して超音波の送受信を開始し、前記表示部６にＢモード画像ＢＩを表示させる。ここでは、操作者は、肋骨Ｂｒ２と、この肋骨Ｂｒ２に対して前記肋骨Ｂｒ１とは反対側において隣り合う肋骨Ｂｒ３との間に前記超音波プローブ２を位置させ、超音波の送受信を行なう。

次に、ステップＳ１２では、前記表示画像制御部５４が、距離インジケータＩｎＤ（後述の図１２参照）を表示するための参照画像を前記表示部６に表示させる。前記距離インジケータＩｎＤは、後述するように、前記第一マーカーＭＫ１及び前記第二マーカーＭＫ２と、被検体に刺入された穿刺針１２又はこの穿刺針１２の延長線との距離を示す。

本例では、前記参照画像は、図９に示すように、リアルタイムのＢモード画像ＢＩと被検体において同一断面についての医用画像ＭＩである。この医用画像ＭＩは、リアルタイムのＢモード画像ＢＩとともに前記表示部６に表示されている。この医用画像ＭＩは、前記被検体について予め取得された医用画像データに基づく画像である。医用画像データは、前記記憶部９に記憶されている。

前記医用画像ＭＩは、例えば前記超音波診断装置１以外の医用画像装置で予め取得された医用画像である。例えば、前記医用画像装置は、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置やＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置などであり、前記医用画像は、これらＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置で予め取得されたＸ線ＣＴ画像やＭＲＩ画像などである。これらＸ線ＣＴ画像やＭＲＩ画像のデータは、位置情報とともに前記記憶部９に記憶されている。

ただし、前記医用画像は、超音波画像であってもよい。この場合、超音波画像は、前記超音波診断装置１で予め取得された画像であってもよいし、前記超音波診断装置１とは別の超音波診断装置（図示省略）で予め取得された画像であってもよい。この場合、超音波画像のデータ（ローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ）又は超音波画像データ）は、位置情報を伴って取得され、この位置情報とともに前記記憶部９に記憶されている。

リアルタイムのＢモード画像ＢＩと被検体において同一断面についての医用画像ＭＩを表示させるためには、位置合わせ処理が行われる。この位置合わせ処理は、リアルタイムのＢモード画像ＢＩの座標系と医用画像ＭＩの座標系との位置対応関係を特定する処理である。

位置合わせ処理について詳しく説明する。まず、図１０に示すように、前記表示画像制御部５４は、前記Ｂモード画像ＵＩ及び前記医用画像ＭＩを前記表示部６に並べて表示させる。ただし、ここで表示される前記超音波画像ＵＩ及び前記医用画像ＭＩは、被検体の同一断面についての画像ではない。

次に、操作者は、前記表示部６に表示された前記Ｂモード画像ＢＩと前記医用画像ＭＩとを見比べながら、いずれか一方又は両方の画像の断面を移動させ、同一断面のＢモード画像ＢＩと医用画像ＭＩとを表示させる。前記Ｂモード画像ＢＩの断面の移動は、前記超音波プローブ２の位置を変えることによって行なう。また、前記医用画像ＭＩの断面の移動は、前記操作部７を操作して断面を変更する指示を入力することにより行なう。

同一断面か否かは、例えば操作者が特徴的な部位を参照するなどして判断する。操作者は、同一断面についてのＢモード画像ＢＩ及び医用画像ＭＩが表示されると、前記操作部７のトラックボール等を用いて、前記超音波画像ＵＩの任意の点を指定する。また、操作者は前記Ｂモード画像ＢＩにおいて指定された点と同一位置と思われる点を前記医用画像ＭＩにおいても指定する。操作者は、このような点の指定を複数点について行なう。

ここで、前記医用画像ＭＩのデータは位置情報を有している。また、前記走査面特定部５１によって超音波の走査面の位置及び向きが特定されるので、リアルタイムの前記Ｂモード画像ＢＩも位置情報を有している。従って、上述のように前記超音波画像ＵＩと前記医用画像ＭＩとで同一位置と思われる点を指定すると、これらＢモード画像ＢＩの座標系と医用画像ＭＩの座標系との対応位置が特定される。そして、前記Ｂモード画像ＢＩの座標系と医用画像ＭＩの座標系との対応点が複数点特定されることで、前記Ｂモード画像ＢＩの座標系と前記医用画像ＭＩの座標系との座標変換が可能になる。以上により位置合わせ処理が完了する。

位置合わせ処理が完了すると、前記図９に示すように、同一断面のリアルタイムのＢモード画像ＢＩと医用画像ＭＩとが前記表示部６に表示される。前記医用画像ＭＩにおいて、符号ｂｒは前記Ｂモード画像ＢＩと被検体において同一の領域を示している。

次に、ステップＳ１３では、図１１に示すように、操作者は、被検体に対して穿刺針１２を刺入する。穿刺針１２は、前記腫瘍Ｃａの直上の前記肋骨Ｂｒ１，Ｂｒ２の間から刺入される。

例えば、操作者が、穿刺針１２を刺入する前に、前記距離インジケータＩｎＤを表示させる入力を前記操作部７において行なうことにより、前記インジケータ表示制御部５６は、前記医用画像ＭＩに、前記距離インジケータＩｎＤを表示させる。

図１２は、被検体内に穿刺針１２が刺入されている状態の前記表示部６を示している。前記距離インジケータＩｎＤは、前記穿刺針１２又はこの穿刺針１２の延長線と前記マーカーＭＫ１との距離ｄ１を示す第一距離インジケータＩｎＤ１と、前記穿刺針１２又はこの穿刺針１２の延長線と前記マーカーＭＫ２との距離ｄ２を示す第二距離インジケータＩｎＤ２を有している。

本例では、前記第一距離インジケータＩｎＤ１及び前記第二距離インジケータＩｎＤ２は、前記距離ｄ１，ｄ２に応じた面積を有する四角形である。前記距離ｄ１，ｄ２が大きくなるほど四角形の面積が大きくなり、一方で前記距離ｄ１，ｄ２が小さくなるほど四角形の面積が小さくなる。

前記距離ｄ１，ｄ２について図１３及び図１４に基づいて説明する。図１３には、前記マーカーＭＫ１，ＭＫ２が設定された時の前記送受信面ＵＰ及び前記マーカーＭＫ１，ＭＫ２が設定された点ｐ１，ｐ２を通り、前記送受信面ＵＰと直交する面Ｐが示されている。また、図１４には、前記面Ｐが示されている。前記距離ｄ１，ｄ２は、図１４に示すように、前記面Ｐ上における前記穿刺針１２又はこの穿刺針１２の延長線Ｌとの距離（前記点ｐ１，ｐ２から前記穿刺針１２又は前記延長線Ｌに対して引いた垂線の長さ）である。

前記医用画像ＭＩにおいて前記第一距離インジケータＩｎＤ１が表示される位置は、前記マーカーＭＫ１が設定された位置に対応する位置である。また、前記医用画像ＭＩにおいて前記第二距離インジケータＩｎＤ２が表示される位置は、前記マーカーＭＫ２が設定された位置に対応する位置である。

前記距離インジケータＩｎＤは、前記距離ｄ１，ｄ２のほか、前記点ｐ１，ｐ２と前記穿刺針１２又はその延長線Ｌとの位置関係を示していてもよい。例えば、前記距離インジケータＩｎＤは、前記点ｐ１，ｐ２が、前記穿刺針１２又はその延長線Ｌに対して、どちら側に位置しているかによって、色や線の種類など表示形態が変わってもよい。具体的には、図１５に示されているように、点ｐ１，ｐ２が、前記穿刺針１２又はその延長線Ｌに対して、互いに反対側に位置している場合、マーカーＭＫ１，ＭＫ２が互いに異なる色で表示されてもよい。

図１２に戻り、前記医用画像ＭＩには、前記距離インジケータＩｎＤのほか、穿刺針１２の位置を示す穿刺針インジケータＩｎＮが表示される。前記インジケータ表示制御部５６は、前記穿刺針特定部５２によって前記磁気発生部１１を原点とする座標系において特定される前記穿刺針１２の位置及び向きの情報を、前記医用画像ＭＩの座標系に座標変換して、前記医用画像ＭＩに前記穿刺針インジケータＩｎＮを表示させる。本例では、前記穿刺針インジケータＩｎＮは、点線で表示され、針先の部分は矢印で表示されている。

前記距離ｄ１，ｄ２が零になった場合、すなわち前記マーカーＭＫ１，ＭＫ２が設定された点ｐ１，ｐ２を、前記穿刺針１２が通る場合、図１６に示すように、前記距離インジケータＩｎＤは、十字形状（「＋」）になる。従って、操作者は前記距離インジケータＩｎＤが十字形状になるように、被検体に対して前記穿刺針１２を刺入すれば、意図した刺入経路に沿って前記穿刺針１２を刺入することができる。

また、図１７に示すように、前記穿刺針１２が前記面Ｐから逸脱した場合、前記インジケータ表示制御部５６は、図１８に示すように、逸脱した量（角度）に応じた表示形態の距離インジケータＩｎＤを表示させてもよい。図１８では、前記距離インジケータＩｎＤは台形である。

図１８に示された距離インジケータＩｎＤについて、図１９及び図２０に基づいて詳細に説明する。図１９は、図１８に示された距離インジケータＩｎＤ１の拡大図である。ここでは、前記距離インジケータＩｎＤ１を例にして説明するが、前記距離インジケータＩｎＤ２についても同様の説明があてはまる。

前記距離インジケータＩｎＤ１は、前記マーカーＭＫ１が設定された点ｐ１と前記穿刺針１２又はその延長線Ｌとの距離ｄ１′に応じた面積を有する。この距離ｄ１′について、図２０に基づいて説明する。図２０において、符号ｎｌで示される直線は、前記穿刺針１２及びその延長線Ｌを示している。前記直線ｎｌに対し前記点ｐ１から垂線を引いて得られる前記直線ｎｌ上の交点を点ｐ３とする。前記距離ｄ１′は、前記点ｐ１及び前記点ｐ３の間の距離である。

また、台形の前記距離インジケータＩｎＤ１における二つの底辺Ｂ，Ｂのうち、短い方の底辺Ｂｓに対する脚Ｘの角度θ１（θ１≧９０°）は、前記直線ｎｌと前記平面Ｐとの角度（図２０では前記直線ｎｌと前記平面Ｐとの角度）θ２に応じた角度を有する。前記角度θ２は、前記直線ｎｌと前記面Ｐとの交点を点ｐ４とすると、前記点ｐ１，前記点ｐ４，前記点ｐ３で形成される角である。

前記角度θ２が小さいほど前記角度θ１は小さくなり、前記角度θ２が大きいほど前記角度θ１は大きくなる。前記角度θ２が零である場合、前記角度θ１は９０°になり、前記距離インジケータＩｎＤは正方形になる。一方、前記角度θ２が所定の角度まで大きくなると、図２１に示すように、前記距離インジケータＩｎＤは三角形になる。

また、台形の前記距離インジケータＩｎＤの二つの底辺Ｂ，Ｂのうち、前記平面Ｐに対して、前記穿刺針１２の針先が存在している側に位置する底辺Ｂが短くなっている。例えば、図２２に示すように、前記穿刺針１２の針先が、前記平面Ｐに対して、図１７とは反対側の位置に存在している場合、図２３に示すように、前記距離インジケータＩｎＤは、図１８及び図１９とは逆側の底辺Ｂが短くなる。

このように、操作者は、前記距離インジケータＩｎＤの台形の形状によって、前記穿刺針１２の向きを知ることができるので、意図した刺入経路に沿って穿刺針１２を刺入することができる。

以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、操作者は、前記距離インジケータＩｎＤを参照することにより、意図した刺入経路に沿って被検体に対して容易に穿刺針１２を刺入することができる。

以上、本発明を前記実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、上述のステップＳ１において、操作者は、図２４に示すように、Ｂモード画像ＢＩにおいて、前記第一マーカーＭＫ１を前記穿刺経路ＮＬと体表面との交点に設定し、前記第二マーカーＭＫ２を前記穿刺経路ＮＬにおいて前記腫瘍Ｃａの中心に設定してもよい。また、前記穿刺針を通過させる点として、三つ以上の点をマーカーによって指定してもよい。このように、操作者が前記Ｂモード画像ＢＩにおいて指示する所望の点の位置や数は、上記実施形態のものに限られるものではない。

また、前記距離インジケータＩｎＤ及び前記穿刺針インジケータＩｎＮは、リアルタイムの前記Ｂモード画像ＢＩに表示されてもよい。この場合、前記医用画像ＭＩは表示されなくてもよい。

また、前記マーカーを設定したＢモード画像ＢＩに基づいて、図２５に示すように、このＢモード画像ＢＩを模した画像Ｉを作成し、この画像Ｉに前記距離インジケータＩｎＤ及び前記穿刺針インジケータＩｎＮが表示されてもよい。前記画像Ｉは、前記Ｂモード画像ＢＩと同一形状の輪郭を有している。また、前記画像Ｉは、前記腫瘍の輪郭Ｃａ′を有していてもよい。この腫瘍の輪郭Ｃａ′は、前記Ｂモード画像ＢＩにおける画像処理によって抽出されてもよいし、操作者がＢモード画像ＢＩにおいて、輪郭を指定する入力を行なうことによって特定されてもよい。

前記距離インジケータＩｎＤは、前記画像Ｉにおいて、前記マーカーが設定された位置に対応する位置に表示される。

また、距離インジケータＩｎＤが表示される画像は二次元に限らず、三次元であってもよい。

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
６ 表示部
１０ 第一磁気センサ
１１ 磁気発生部
１２ 穿刺針
１３ 第二磁気センサ
５１ 走査面特定部
５２ 穿刺針特定部
５４ 表示画像制御部
５６ インジケータ表示制御部

Claims (8)

1. 三次元空間に形成された座標系における被検体に対して、超音波の送受信を行なう超音波プローブと、
   該超音波プローブによって形成される超音波の走査面の位置及び向きの情報を、前記三次元空間に形成された座標系において特定する走査面特定部と、
   前記走査面についての超音波画像が表示される表示部と、
   前記超音波画像において、操作者が所望の点を指示する入力を行なう入力部と、
   前記被検体に刺入される穿刺針の位置及び向きの情報を、前記三次元空間に形成された座標系において特定する穿刺針特定部と、
   前記走査面特定部によって位置及び向きが特定された走査面における前記点の位置と前記穿刺針特定部の情報とに基づいて、前記三次元空間における前記点と前記穿刺針又は該穿刺針の延長線との距離を示す距離インジケータを前記表示部に表示させる距離インジケータ表示制御部と、
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記距離インジケータは、前記被検体の参照画像において前記点と対応する位置に表示されることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記被検体の参照画像は、前記被検体について予め取得された医用画像、前記被検体内を模した画像であることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記距離インジケータは、前記被検体についてのリアルタイムの超音波画像において前記点と対応する位置に表示されることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
5. 前記三次元空間に設置されて前記座標系を形成する磁気発生部と、
   前記超音波プローブに設けられて前記磁気発生部の磁気を検出する第一磁気センサと、
   前記穿刺針に設けられ、前記磁気発生部の磁気を検出する第二磁気センサと、を備え、
   前記走査面特定部は、前記第一磁気センサの磁気検出信号に基づいて、前記走査面の位置及び向きを特定し、
   前記穿刺針特定部は、前記第二磁気センサの磁気検出信号に基づいて、前記穿刺針の位置及び向きを特定する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
6. 前記距離インジケータは、前記点と前記穿刺針又は該穿刺針の延長線との位置関係をも示すことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
7. 前記表示部に、前記穿刺針を示す穿刺針インジケータを表示させる穿刺針インジケータ表示制御部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
8. コンピュータに、
   三次元空間に形成された座標系における被検体に対して超音波の送受信を行なう超音波プローブによって形成される超音波の走査面の位置及び向きの情報を、前記三次元空間に形成された座標系において特定する走査面特定機能と、
   前記走査面についての超音波画像を表示させる表示画像制御機能と、
   前記被検体に刺入された穿刺針の位置及び向きの情報を、前記三次元空間に形成された座標系において特定する穿刺針特定機能と、
   前記走査面特定機能及び前記穿刺針特定機能の情報に基づいて、前記超音波画像において操作者の入力によって指示された点と、前記穿刺針又は該穿刺針の延長線との前記三次元空間における距離を示す距離インジケータを前記表示部に表示させる距離インジケータ表示制御機能と、
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。