JP2017209326A - 超音波測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ブレが抑制された超音波画像を表示することができる超音波測定装置を提供する。
【解決手段】腕6aに超音波を射出して腕6aからの反射波を検出して超音波信号を出力する超音波プローブ2と、超音波信号から超音波画像を形成する画像処理部と、を備え、超音波プローブ2は、超音波画像を表示する第2表示装置10と、超音波プローブ2と腕6aとの相対移動を抑制するテープ5と、を備え、第2表示装置10の平面と垂直な方向と同じ向きに超音波を射出する。
【選択図】図1
【解決手段】腕6aに超音波を射出して腕6aからの反射波を検出して超音波信号を出力する超音波プローブ2と、超音波信号から超音波画像を形成する画像処理部と、を備え、超音波プローブ2は、超音波画像を表示する第2表示装置10と、超音波プローブ2と腕6aとの相対移動を抑制するテープ5と、を備え、第2表示装置10の平面と垂直な方向と同じ向きに超音波を射出する。
【選択図】図1
Description
本発明は、超音波測定装置に関するものである。
被検体に超音波を照射して被検体の内部で反射する反射波を用いて超音波を表示する超音波測定装置が広く活用されている。超音波測定装置を用いて被検体の内部に位置する血管等の臓器に穿刺針を挿入することがある。そして、穿刺針を案内する案内部を備えた超音波測定装置が特許文献1に開示されている。それによると、案内部には穿刺針を案内する孔が設置されている。
操作者が穿刺針を被検体に挿入するとき、超音波の照射範囲に穿刺針が入るように操作する。これにより、超音波画像に穿刺針の像が表示される。操作者は超音波画像を見て穿刺針の進行方向が目的とする場所に合っているかを確認する。操作者は超音波画像を見て穿刺針を挿入する角度を調整して目的とする場所に穿刺針を進行させていた。
超音波画像を見て穿刺針を挿入するとき、挿入する目標物と穿刺針との相対位置を確認する必要がある。そして、操作者は目標物の中央に穿刺針の先端が位置するように穿刺針を挿入する。特許文献1における超音波プローブは操作者が手で保持していた。被検体と超音波プローブとの間には超音波の反射を防止するジェルが塗布されているので、超音波プローブが滑って移動し易い状態であった。このため、表示部には超音波画像がブレた画像が表示されるので操作者は目標物と穿刺針との相対位置が確認し難かった。そこで、ブレが抑制された超音波画像を表示できる超音波測定装置が望まれていた。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本適用例にかかる超音波測定装置であって、被写体に超音波を射出して前記被写体からの反射波を検出して超音波信号を出力する超音波プローブと、前記超音波信号から超音波画像を形成する画像処理部と、を備え、前記超音波プローブは、前記超音波画像を表示する表示部と、前記超音波プローブと前記被写体との相対移動を抑制する固定部と、を備え、前記表示部の平面と垂直な方向と同じ向きに超音波を射出することを特徴とする。
本適用例にかかる超音波測定装置であって、被写体に超音波を射出して前記被写体からの反射波を検出して超音波信号を出力する超音波プローブと、前記超音波信号から超音波画像を形成する画像処理部と、を備え、前記超音波プローブは、前記超音波画像を表示する表示部と、前記超音波プローブと前記被写体との相対移動を抑制する固定部と、を備え、前記表示部の平面と垂直な方向と同じ向きに超音波を射出することを特徴とする。
本適用例によれば、超音波測定装置は超音波プローブ、画像処理部及び表示部を備えている。超音波プローブは被写体に超音波を射出して被写体からの反射波を検出して超音波信号を出力する。そして、画像処理部が超音波信号から超音波画像を形成し、表示部が超音波画像を表示する。表示部は超音波プローブに設置されている。そして、超音波プローブは表示部の平面と垂直な方向と同じ向きに超音波を射出する。これにより、表示部は反射波を検出する場所に位置している。そして、表示部には表示部と対向する場所の画像が表示される。従って、操作者が表示部を見るとき、操作者は被写体における超音波画像の位置を容易に認識することができる。また、超音波プローブは固定部を備え、固定部は超音波プローブと被写体との相対移動を抑制する。従って、表示部はブレが抑制された超音波画像を表示することができる。
[適用例2]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記超音波プローブは、超音波を射出し検出する超音波素子が配置された超音波素子アレイと、前記超音波素子アレイが射出する超音波を集束する柱状の音響レンズと、前記被写体と前記超音波素子アレイ及び前記音響レンズとが相対移動する移動方向を規制する移動規制部と、を備えることを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記超音波プローブは、超音波を射出し検出する超音波素子が配置された超音波素子アレイと、前記超音波素子アレイが射出する超音波を集束する柱状の音響レンズと、前記被写体と前記超音波素子アレイ及び前記音響レンズとが相対移動する移動方向を規制する移動規制部と、を備えることを特徴とする。
本適用例によれば、超音波測定装置は超音波素子アレイ、音響レンズ及び移動規制部を備える。超音波素子アレイには超音波を射出し検出する超音波素子が配置されている。そして、超音波素子アレイは被写体に向けて超音波を射出する。射出された超音波を音響レンズが被写体の内部で集束させる。集束した超音波の一部は反射し音響レンズを通過して超音波素子アレイに到達する。そして、超音波素子が反射した超音波を検出する。移動規制部が被写体と超音波素子アレイ及び音響レンズとが相対移動する移動方向を規制する。超音波素子アレイ及び音響レンズにより超音波は射出方向及び音響レンズの長手方向を通る面に沿って進行する。そして、超音波素子アレイ及び音響レンズが規制された移動方向に移動することにより超音波プローブは超音波が通る面を移動させる。これにより、超音波素子アレイは被写体内部の3次元の各位置における反射波を検出することができる。
[適用例3]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記被写体の内部には目標物が位置し、前記超音波画像は前記目標物を示す目標物画像及び前記目標物に挿入される穿刺針を示す針画像を含み、前記超音波画像には前記目標物と前記穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されていることを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記被写体の内部には目標物が位置し、前記超音波画像は前記目標物を示す目標物画像及び前記目標物に挿入される穿刺針を示す針画像を含み、前記超音波画像には前記目標物と前記穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されていることを特徴とする。
本適用例によれば、超音波画像は目標物画像及び針画像を含んでいる。被写体の内部には穿刺針を挿入する目標物が位置している。この目標物には血管や神経束が含まれている。そして、操作者が目標物に穿刺針を挿入する。そして、超音波画像には目標物と穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されている。その結果、操作者は超音波画像を見ることにより目標物に対する穿刺針の位置を容易に認識することができる。
[適用例4]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記目標物と前記穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されている場所は前記針画像であることを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記目標物と前記穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されている場所は前記針画像であることを特徴とする。
本適用例によれば、針画像には目標物と穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されている。従って、操作者は針画像を見て目標物に対する穿刺針の相対位置を形状と色情報とを用いて容易に認識することができる。そして、操作者は視線を針画像に合わせるだけで良いので複数の場所に視線を合わせるときに比べて簡便に目標物に対する穿刺針の相対位置を認識することができる。
[適用例5]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記穿刺針が前記目標物の中心部を通過する前の部分と前記目標物の中心部を通過した部分とで前記針画像の色が異なることを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記穿刺針が前記目標物の中心部を通過する前の部分と前記目標物の中心部を通過した部分とで前記針画像の色が異なることを特徴とする。
本適用例によれば、穿刺針が目標物の中心部を通過する前の部分と目標物の中心部を通過した部分とで針画像の色が異なっている。従って、操作者は針画像の色を見ることにより穿刺針の先端が目標物の中心部を通過しているかいないかを容易に判断することができる。
[適用例6]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記穿刺針が前記目標物に挿入されていない部分と前記目標物に挿入された部分とで前記針画像の色が異なることを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記穿刺針が前記目標物に挿入されていない部分と前記目標物に挿入された部分とで前記針画像の色が異なることを特徴とする。
本適用例によれば、穿刺針が目標物に挿入されていない部分と目標物に挿入された部分とで針画像の色が異なっている。従って、操作者は超音波画像の色を見ることにより穿刺針の先端が目標物に挿入されている部分を容易に判断することができる。
[適用例7]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記針画像は前記穿刺針を超音波の射出方向から見た画像であることを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記針画像は前記穿刺針を超音波の射出方向から見た画像であることを特徴とする。
本適用例によれば、針画像は穿刺針を超音波の射出方向から見た画像である。穿刺針を所定の断面としたときには穿刺針の一部のみを示す画像となるので穿刺針の位置が分かり難い。一方、本適用例における針画像は穿刺針を超音波の射出方向から画像であるので、針画像は穿刺針の全体の形状を示す画像である。従って、操作者は目標物と穿刺針との相対位置を容易に認識することができる。
[適用例8]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記穿刺針を示す色は前記目標物の内部を示す色に比べて明度または彩度が高いことを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記穿刺針を示す色は前記目標物の内部を示す色に比べて明度または彩度が高いことを特徴とする。
本適用例によれば、穿刺針を示す色は目標物の内部を示す色に比べて明度または彩度が高い。従って、操作者は暗い色を背景にして明るい色の針画像を確認できる為、操作者は見易い画面で針画像を確認することができる。
[適用例9]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記超音波画像は前記穿刺針の先端を前記目標物の軸に近づける方向を案内するマーク画像を含むことを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記超音波画像は前記穿刺針の先端を前記目標物の軸に近づける方向を案内するマーク画像を含むことを特徴とする。
本適用例によれば、超音波画像は穿刺針の先端を目標物の軸に近づける方向を案内するマーク画像を含んでいる。従って、操作者はマーク画像を見ることにより、穿刺針の先端を目標物の軸に近づけることを容易にできる。
[適用例10]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記マーク画像には前記目標物と前記穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されていることを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記マーク画像には前記目標物と前記穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されていることを特徴とする。
本適用例によれば、マーク画像には目標物と穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されている。その結果、操作者はマーク画像を見ることにより目標物に対する穿刺針の位置を容易に認識することができる。
[適用例11]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記目標物画像は前記目標物を前記目標物の軸と交差し超音波の射出方向を通る面で切断した画像を含み、前記針画像は前記穿刺針を前記目標物の軸方向からみた画像を含むことを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記目標物画像は前記目標物を前記目標物の軸と交差し超音波の射出方向を通る面で切断した画像を含み、前記針画像は前記穿刺針を前記目標物の軸方向からみた画像を含むことを特徴とする。
本適用例によれば、目標物画像は目標物を目標物の軸と交差し超音波の射出方向を通る面で切断した画像を含んでいる。そして、針画像は穿刺針を目標物の軸方向からみた画像を含んでいる。目標物画像は目標物及び穿刺針を軸方向から見た図を含んでいる。従って、操作者は目標物及び穿刺針を軸方向から見たときの相対位置を確認できる。その結果、操作者は目標物に対する穿刺針の位置をさらに容易に認識することができる。
[適用例12]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記目標物画像は前記目標物の軸を通り超音波の射出方向を通る面で切断した画像を含み、前記針画像は前記穿刺針を前記目標物の軸方向と交差し且つ超音波の射出方向と交差する方向からみた画像を含むことを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記目標物画像は前記目標物の軸を通り超音波の射出方向を通る面で切断した画像を含み、前記針画像は前記穿刺針を前記目標物の軸方向と交差し且つ超音波の射出方向と交差する方向からみた画像を含むことを特徴とする。
本適用例によれば、目標物画像は目標物の軸を通り超音波の射出方向を通る面で切断した画像を含んでいる。そして、針画像は穿刺針を目標物の軸方向と交差し且つ超音波の射出方向と交差する方向からみた画像を含んでいる。目標物画像は目標物及び穿刺針を軸方向及び超音波の射出方向と交差する方向から見た図を含んでいる。従って、操作者は目標物及び穿刺針を軸方向及び超音波の射出方向と交差する方向から見たときの相対位置を確認できる。その結果、操作者は目標物に対する穿刺針の位置をさらに容易に認識することができる。
[適用例13]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記超音波画像は前記被写体を超音波の射出方向と交差する面で切断した断面画像を含むことを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記超音波画像は前記被写体を超音波の射出方向と交差する面で切断した断面画像を含むことを特徴とする。
本適用例によれば、超音波画像は被写体を超音波の射出方向と交差する面で切断した画像を含んでいる。そして、表示部には表示部の平面と垂直な方向で被写体を見た画像が表示される。操作者は超音波画像を見るとき、被写体における断面画像の位置を容易に認識することができる。
[適用例14]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記目標物は棒状であり、前記超音波画像は前記目標物の軸を示す軸画像を含むことを特徴とする。
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記目標物は棒状であり、前記超音波画像は前記目標物の軸を示す軸画像を含むことを特徴とする。
本適用例によれば、超音波画像には目標物の軸を示す軸画像を含んでいる。操作者が目標物に穿刺針を挿入するとき、目標物の軸に沿って挿入する。目標物画像は軸画像を含んでいるので、操作者は軸画像をガイドにして穿刺針を目標物に挿入することができる。従って、操作者は容易に目標物の軸に沿って穿刺針を挿入することができる。
以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
(実施形態)
本実施形態では、超音波測定装置と、この超音波測定装置を用いて血管に穿刺針を挿入する方法との特徴的な例について、図に従って説明する。実施形態にかかわる超音波測定装置について図1〜図4に従って説明する。図1は、超音波測定装置の構成を示す概略斜視図である。図1に示すように、超音波測定装置1は超音波プローブ2及び制御装置3を備え、超音波プローブ2と制御装置3とは配線4により接続されている。
本実施形態では、超音波測定装置と、この超音波測定装置を用いて血管に穿刺針を挿入する方法との特徴的な例について、図に従って説明する。実施形態にかかわる超音波測定装置について図1〜図4に従って説明する。図1は、超音波測定装置の構成を示す概略斜視図である。図1に示すように、超音波測定装置1は超音波プローブ2及び制御装置3を備え、超音波プローブ2と制御装置3とは配線4により接続されている。
超音波プローブ2は固定部としてのテープ5により人体6の被写体としての腕6aに固定されている。テープ5は超音波プローブ2と腕6aとの相対移動を抑制する。腕6aの内部には腕6aに沿って目標物としての血管7が存在している。血管7は棒状であり軸にそって伸びている。血管7が腕6aに沿って伸びる方向をY方向として、腕6aの表面から血管7に向かう方向をZ方向とする。そして、Y方向及びZ方向と直交する方向をX方向とする。
操作者は注射器8の穿刺針8aを腕6aの血管7に向けて挿入する。尚、血管7は静脈でも動脈でも良い。そして、操作者は穿刺針8aを血管7に挿入し穿刺針8aの先端が血管7内に到達したところで、穿刺針8aの移動を停止する。この状態で操作者は血管7中に薬液を投入する。または、操作者は血管7中の血液を注射器8内に吸引する。
超音波プローブ2は腕6a内の穿刺針8a及び血管7に向けて超音波を射出する。そして、穿刺針8a及び血管7にて反射した反射波を受信して電気信号に変換する。電気信号はデジタル信号に変換され、配線4を介して制御装置3に送信される。このデジタル信号が超音波信号に相当し、超音波プローブ2は超音波信号を出力する。制御装置3には表示部としての第1表示装置9が設置され、デジタル信号から形成された超音波画像が第1表示装置9に表示される。超音波画像は超音波の反射波を用いて検出された腕6aの内部の映像を示す。さらに、超音波プローブ2には表示部としての第2表示装置10が設置されている。そして、第2表示装置10にも超音波画像が表示される。
制御装置3には回転ツマミ11やキーボード12等の入力装置13が設置されている。操作者は入力装置13を操作して超音波プローブ2が射出する超音波の進行方向や強度を調整する。そして、操作者は第1表示装置9及び第2表示装置10を見て血管7に対する穿刺針8aの先端の位置を確認し、穿刺針8aを血管7に向けて挿入する。操作者は穿刺針8aの先端が血管7内に入ったところで穿刺針8aの移動を停止する。次に、薬液の投入や血液の採取等を行う。
操作は2人で行うのが好ましいが1人でも操作を行うことができる。1人で操作するとき、操作者は第2表示装置10を見て血管7と穿刺針8aとの相対位置を確認する。操作者は超音波プローブ2に近い場所から穿刺針8aを挿入するので、操作者の手元は超音波プローブ2に近い場所に位置する。従って、第2表示装置10と操作者の手元とを近づけることができるので、操作者は第2表示装置10と手元との確認を短い視線移動で行うことができる。その結果、操作者は第2表示装置10を見ながら穿刺針8aを操作できる為、容易に穿刺針8aの先端を血管7の軸に近づける操作をすることができる。
図2及び図3は超音波プローブの構造を示す模式側断面である。図2は血管7の長手方向から見た図であり、図3は血管7の長手方向と直交する方向から見た図である。図2及び図3に示すように腕6aの中には血管7が位置し、血管7の中には血液7aが流動している。
超音波プローブ2は有底角筒状の第1支持体14を備えている。第1支持体14の内部にはY方向に移動する移動体15が設置されている。移動体15は基板16を備え、基板16の+Z方向側の面には超音波素子アレイ17が設置されている。
基板16の+−X方向側の両面には第2支持体18が設置されており、基板16は第2支持体18に挟まれて支持されている。+X方向側の第2支持体18には+X方向側の面にY方向に延びる溝が設置されている。そして、第1支持体14の内側には−X方向側の面にY方向に延びる溝が設置されている。そして、第1支持体14と第2支持体18との各溝の間には複数の球体21が設置されている。移動体15及び第1支持体14の−X方向側は移動体15及び第1支持体14の+X方向側と同様の構造になっている。そして、第1支持体14、第2支持体18及び球体21により移動規制部としてのリニアーガイド22が構成されている。リニアーガイド22では球体21が転がるので移動時の摩擦抵抗が小さくなっている。リニアーガイド22は移動体15の移動方向を規制する。換言すれば、リニアーガイド22は腕6aと超音波素子アレイ17及び音響レンズ24が相対移動する移動方向を規制する。
超音波素子アレイ17ではシリコン基板上に振動板がマトリックス状に設置されている。そして、各振動板上に圧電素子が設置されている。圧電素子に交流波形を印加する。これにより、圧電素子が振動板を振動させて超音波23を射出する。主に振動板と圧電素子とで超音波素子が構成されている。射出された超音波23は腕6aの内部を進行し、血管7や穿刺針8aにて反射する。超音波素子アレイ17は超音波23の反射波を受信する。反射した超音波23の一部は振動板を振動させ、圧電素子を伸縮させる。これにより、圧電素子は反射波に対応した電圧信号を制御装置3に出力する。超音波素子アレイ17には超音波を射出し検出する超音波素子が配置されている。制御装置3は各圧電素子が出力した電圧信号を用いて超音波画像を形成する。
超音波素子アレイ17では1つの超音波素子が超音波の発信と受信との両方を行っても良い。また、超音波の発信特性の良い超音波素子と超音波の受信感度のより超音波素子とを配列しても良い。圧電素子の種類は特に限定されないがPZT(ジルコン酸チタン酸鉛)素子やPDVF(ポリフッ化ビニリデン)素子等の圧電素子を用いることができる。本実施形態では圧電素子にPZT素子を用いている。
超音波素子アレイ17の腕6a側には柱状の音響レンズ24が設置されている。音響レンズ24は超音波素子アレイ17が射出する超音波23を集束する。皮膚の表面にはジェル25が塗布され、音響レンズ24と腕6aとの間にはジェル25が配置される。ジェル25は音響レンズ24と腕6aとの間の音響インピーダンスを調整する。ジェル25により超音波23が音響レンズ24から腕6aへ入るときに反射され難くなる。これにより、超音波プローブ2は効率良く超音波23を腕6aの内部に射出できる。
超音波素子アレイ17が超音波23を射出する方向を射出方向26とする。射出方向26はZ方向になっている。血管7の軸が延在する方向を目標物の軸方向としての血管軸方向27とする。血管軸方向27は移動体15が移動する方向と同じ方向でありY方向になっている。音響レンズ24は柱状レンズであり、円柱を円柱の軸と平行な面で切断した形状である。この円柱の軸が延在する方向をレンズ軸方向28とする。レンズ軸方向28はX方向になっており、音響レンズ24の長手方向である。従って、音響レンズ24は射出方向26に進行する超音波23のY方向成分を集束させ、レンズ軸方向28の成分は集束せずに直進させる。
基板16の+Z方向側の面には弾性を有するパッキン29が設置されている。パッキン29は超音波素子アレイ17を囲んで設置されている。移動体15が移動するときにはパッキン29が腕6aの皮膚上を摺動する。皮膚と音響レンズ24との間にはジェル25が設置され、ジェル25もパッキン29に囲まれている。そして、移動体15が移動するときにはジェル25も移動体15と同行して移動する。このように、超音波素子アレイ17と音響レンズ24との間には常にジェル25が存在する。
ジェル25により超音波素子アレイ17と音響レンズ24との間の音響インピーダンスの変化を小さくできる。その結果、超音波素子アレイ17と音響レンズ24との間で超音波23が反射することを抑制できる。
基板16において−Z方向側の面には永久磁石30aが設置されている。永久磁石30aはY方向にS極とN極とが交互に並んで微細なピッチで着磁されている。そして、第1支持体14において+Z方向側の面には電磁石30bが設置されている。電磁石30bはY方向にコイルが並んで配置されている。そして、永久磁石30aと電磁石30bとによりリニアモーター30が構成されている。リニアモーター30ではコイルに流れる電流を切り替えることにより、S極とN極とを切り替える。そして、リニアモーター30は永久磁石30aと電磁石30bとの間にローレンツ力を作用させて移動体15を移動させる。
移動体15を直動させる機構は電磁式のリニアモーター30に限らない。リニアモーター30の他にも、圧電素子で駆動するリニア圧電モーター、振動で移動するリニア共振アクチュエーター等の各種移動機構を用いることができる。
第1支持体14の−Z方向側には回路基板31が設置されている。回路基板31にはリニアモーター30を駆動するモーター駆動回路32及び超音波素子アレイ17を駆動する振動子駆動回路33が実装されている。回路基板31は配線4により制御装置3と接続されている。第1支持体14の−Z方向側には回路基板31を覆って筐体34が設置されている。筐体34により回路基板31が短絡したり汚れたりすることが防止されている。そして、筐体34の−Z方向側には第2表示装置10が設置されている。
超音波プローブ2は第2表示装置10の平面と垂直な方向と同じ向き超音波23を射出する。そして、第2表示装置10は反射波を検出する場所に位置している。第2表示装置10には第2表示装置10と対向する場所の画像が表示される。従って、操作者が第2表示装置10を見るとき、操作者は腕6aにおける超音波画像の位置を容易に認識することができる。
図2に示すように、超音波素子アレイ17はレンズ軸方向28に長い形状になっている。そして、第1表示装置9に表示される超音波画像はレンズ軸方向28及び射出方向26を通る平面の画像を用いて形成される。
図3に示すように、リニアモーター30は移動体15を血管軸方向27に移動させる。換言すれば、リニアモーター30は音響レンズ24及び超音波素子アレイ17と腕6aとを相対移動させる。これにより、血管軸方向27において超音波素子アレイ17が移動する範囲の腕6aに超音波を射出して反射波を検出することができる。そして、穿刺針8aが超音波素子アレイ17の射出方向26に位置するとき、穿刺針8a及び血管7で反射した超音波23の反射波の一部が超音波素子アレイ17に入力する。そして、超音波素子が反射した超音波23を検出する。
リニアーガイド22が腕6aと超音波素子アレイ17及び音響レンズ24とが相対移動する移動方向を規制する。超音波素子アレイ17及び音響レンズ24により超音波23は射出方向26及びレンズ軸方向28を通る面に沿って移動する。そして、超音波素子アレイ17及び音響レンズ24がリニアーガイド22が移動方向を規制する血管軸方向27へ移動することにより超音波プローブ2は超音波23が通る面を移動する。これにより、超音波素子アレイ17は腕6aの3次元の各位置における反射波を検出することができる。
図4は超音波測定装置の電気制御ブロック図である。図4において、超音波測定装置1は超音波測定装置1の動作を制御する制御装置3を備えている。そして、制御装置3はプロセッサーとして各種の演算処理を行うCPU35(中央演算処理装置)と、各種情報を記憶するメモリー36とを備えている。振動子駆動回路33、モーター駆動回路32、第2表示装置10、入力装置13及び第1表示装置9は入出力インターフェイス37及びデータバス38を介してCPU35に接続されている。
振動子駆動回路33は超音波素子アレイ17を駆動する装置である。振動子駆動回路33はCPU35から指示信号を入力する。超音波素子アレイ17には振動子が設置されている。そして、振動子駆動回路33は所定の場所の振動子を順次振動させる。振動子が振動した場所では超音波23が射出される。射出された超音波23は血管7や穿刺針8aにて反射して一部の超音波23が超音波素子アレイ17に到達する。超音波素子アレイ17では受信した超音波23により振動子が振動して電圧信号を振動子駆動回路33に出力する。振動子駆動回路33は電圧信号を入力してデジタル信号に変換した超音波信号をCPU35に出力する。
モーター駆動回路32はリニアモーター30及びリニアエンコーダー41を駆動する装置である。第1支持体14にはリニアエンコーダー41が設置されており、リニアエンコーダー41は移動体15の位置を検出する。モーター駆動回路32はCPU35から指示信号を入力する。そして、リニアエンコーダー41を用いて移動体15の位置及び移動速度を検出する。そして、指示信号に示される位置に移動体15が位置するようにモーター駆動回路32がリニアモーター30を駆動する。
入力装置13には回転ツマミ11やキーボード12の他、外部コンピューターと有線及び無線の通信を行う装置が含まれる。これらの入力装置13によりCPU35及びメモリー36に各種のデータが入力される。操作者は入力装置13を操作して測定条件を入力する。
第1表示装置9及び第2表示装置10はLCD(Liquid Crystal Display)やOLED(Organic light−emitting diode)等の表示装置である。第1表示装置9及び第2表示装置10は測定条件や測定結果である超音波画像を表示する。
超音波プローブ2には振動子駆動回路33、超音波素子アレイ17、モーター駆動回路32、リニアモーター30及び第2表示装置10等が設置されている。そして、超音波プローブ2は腕6aに超音波23を射出して腕6aからの反射波を検出して超音波信号を出力する。
メモリー36は、RAM、ROM等といった半導体メモリーや、ハードディスク、DVD−ROMといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、超音波測定装置1の動作の制御手順が記述されたプログラムソフト42を記憶する記憶領域や、超音波素子アレイ17が検出した超音波データ43を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、超音波データ43を用いて形成した超音波画像のデータである超音波画像データ44を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、リニアモーター30を駆動する条件のデータであるモーター駆動データ45を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、CPU35のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。
CPU35は、メモリー36内に記憶されたプログラムソフト42に従って、腕6aに超音波23を射出して反射波を検出し超音波画像を生成し表示するものである。具体的な機能実現部としてCPU35は超音波受発信制御部48を有する。超音波受発信制御部48は振動子駆動回路33に超音波素子アレイ17を駆動させて超音波23の反射波のデータを取得する制御を行う。
他にも、CPU35は移動制御部49を有する。移動制御部49はリニアエンコーダー41が検出する移動体15の位置データを入力する。そして、移動制御部49は移動体15を所定の速度で移動させる制御を行う。そして、移動制御部49は超音波受発信制御部48と連携して措定の範囲内の超音波データ43を取得する。
他にも、CPU35は画像処理部50を有する。画像処理部50は振動子駆動回路33が出力する反射波の電気信号をデジタルデータに変換した超音波信号を入力する。そして、反射波の超音波信号から超音波画像を形成する。つまり、超音波プローブ2が出力する超音波信号から超音波画像を形成する。他にも、CPU35は案内方向演算部51を有する。案内方向演算部51は血管7の軸と穿刺針8aの先端位置を認識する。そして、穿刺針8aの先端位置を血管7の軸に近づける方向を演算する。尚、本実施形態では、上記の各機能がCPU35を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能がCPU35を用いない単独の電子回路(ハードウェア)によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
次に上述した超音波測定装置1を用いて血管7まで穿刺針8aを挿入する穿刺針挿入方法について図5〜図37にて説明する。図5は、穿刺針挿入方法のフローチャートである。
図5のフローチャートにおいて、ステップS1とステップS2〜S5とは並行して行われる。ステップS1は針挿入工程に相当する。この工程では、操作者が腕6aに穿刺針8aを挿入する工程である。このとき、操作者は第1表示装置9及び第2表示装置10に表示される超音波画像を見ながら穿刺針8aを挿入する。
ステップS2は画像取得工程である。この工程は超音波画像を取得する工程である。まず、超音波受発信制御部48が振動子駆動回路33に超音波素子アレイ17を駆動させて腕6aの内部に向けて超音波23を射出させる。超音波23の一部は血管7や穿刺針8a等で反射する。反射した超音波23の一部は超音波素子アレイ17に到達する。超音波素子アレイ17では到達した超音波23により振動子が振動して超音波23の強度に比例する電圧信号を振動子駆動回路33に出力する。振動子駆動回路33は超音波23の強度に比例する電圧信号をデジタルデータに変換した超音波信号を含む超音波データ43をメモリー36に記憶する。ステップS3は画像処理工程である。この工程では画像処理部50が超音波データ43をメモリー36から入力する。画像処理部50は超音波データ43を合成し、合成した超音波画像のデータである超音波画像データ44をメモリー36に記憶する。次にステップS4に移行する。
ステップS4は表示工程である。この工程は、第1表示装置9及び第2表示装置10が超音波画像データ44を表示する工程である。次にステップS5に移行する。ステップS5は終了判定工程である。この工程は、穿刺針8aの超音波画像の表示を終了するか否かを工程である。この工程では、操作者が第1表示装置9及び第2表示装置10に表示された超音波画像を確認する。穿刺針8aの先端部が血管7の中央に到達されていないとき、操作者は穿刺針8aの超音波画像の表示を終了しない判断をする。そして、次にステップS2に移行する。穿刺針8aが血管7に到達して穿刺針8aの先端部が血管7の中央に挿入されたとき、操作者は穿刺針8aの表示を終了する判断をする。そして、血管7に穿刺針8aを挿入する工程を終了する。尚、フローチャートには記載していないが、血管7に穿刺針8aを挿入する工程の後で薬液を注入する工程や血液を吸引する工程等を行っても良い。
図6〜図37は穿刺針挿入方法を説明するための模式図である。次に、図6〜図37を用いて、図5に示したステップS1〜S5と対応させて、穿刺針挿入方法を詳細に説明する。図6及び図7はステップS1の針挿入工程及びステップS2の画像取得工程に対応する図である。図6に示すように、ステップS1において、操作者が腕6aに穿刺針8aを挿入し血管7に向けて針先を進行させる。超音波プローブ2の第2表示装置10には超音波画像が表示されている。超音波画像には血管7及び穿刺針8aを示す画像が表示されているので、操作者は超音波画像を見ながら穿刺針8aを挿入する。
ステップS2において、超音波プローブ2が超音波データ43を取得する。超音波受発信制御部48が振動子駆動回路33に超音波23を射出する指示信号を出す。振動子駆動回路33は指示信号を受けて超音波素子アレイ17を駆動する。これにより、超音波素子アレイ17は腕6aの内部に向けて超音波23を射出する。超音波23の一部は血管7や穿刺針8a等で反射する。反射した超音波23の一部は超音波素子アレイ17に到達する。超音波素子アレイ17では到達した超音波23により振動子が振動して超音波23の強度に比例する電圧の信号を振動子駆動回路33に出力する。振動子駆動回路33は超音波23の強度に比例する電圧信号をデジタルデータに変換した超音波信号等の超音波データ43をメモリー36に記憶する。
超音波データ43の取得と並行して制御装置3は移動体15を移動させる。移動体15の移動形態は特に限定されないが、本実施形態では、例えば、移動体15が血管軸方向27に+Y方向側の端から−Y方向側の端まで1ステップずつ移動する。そして、移動体15が−Y方向側の端まで到達したとき、移動制御部49は移動体15を+Y方向側の端に高速移動させる。
超音波データ43がメモリー36に記憶された時、移動制御部49はモーター駆動回路32にリニアモーター30を駆動させる指示信号を出す。モーター駆動回路32は指示信号を受けてリニアモーター30を1ステップのみ駆動させる。そして、移動体15が1ステップ移動した時、超音波受発信制御部48が振動子駆動回路33に超音波信号を取得する指示信号を出す。このように、超音波素子アレイ17及び振動子駆動回路33が超音波データ43を取得してメモリー36に記憶する工程と移動体15が1ステップ移動する工程とが交互に行なわれる。
その結果、図7に示すように、血管7、穿刺針8aを含む3次元の腕6aの構造を示す超音波データ43がメモリー36に記憶される。超音波データ43はデータの集合体である。図7は3次元の超音波データ43が示す腕6aの内部構造を斜視図で表現した図である。超音波データ43はXYZの各座標における超音波23の反射強度を示すデータである。血管7は筒状であり、血管7の超音波データ43は外周面及び内周面を認識可能である。穿刺針8aの超音波データ43は穿刺針8aの外周面及び先端を認識可能である。
図8〜図37はステップS3の画像処理工程に対応する図である。図8に示すように、ステップS3において、画像処理部50は+Y方向側の端における第1画面52を超音波データ43から形成する。第1画面52は血管7及び注射器8をY方向側から見た画像でありBモードと称される。第1画面52には血管7の画像である目標物画像としての血管画像53及び穿刺針8aの画像である針画像54が含まれている。画像処理部50は血管画像53の重心53aの座標を演算する。次に、重心53aを通りX方向に延びる第1仮想線53bを設定する。さらに、画像処理部50は−Y方向側の端における第2画面を超音波データ43から形成する。第2画面には血管7の画像である血管画像53が含まれている。画像処理部50は第2画面における血管画像53の重心の座標を演算する。次に、第2画面における重心53aを通りX方向に延びる仮想線を設定する。
画像処理部50は第1画面52における第1仮想線53bと第2画面における仮想線とを通り−Z方向側を向く第1仮想平面を設置する。次に、図9に示すように、画像処理部50はこの第1仮想平面を−Z方向側から見た第3画面55を演算する。第3画面55には血管画像53が表示される。さらに、血管画像53には血管7の外壁を示す外壁画像53cが表示される。さらに、血管画像53には血管7の内壁を示す内壁画像53dが表示される。第3画面55における血管画像53は血管7の軸を通り血管7を射出方向26と交差する面で切断した画像になっている。
次に、図10に示すように、画像処理部50は第3画面55に2値化等の減色処理を施して各領域を所定の色で表示した第4画面56を演算する。各領域における所定の色の設定は特に限定されない。本実施形態では、例えば、外壁画像53cと内壁画像53dとの間の血管壁画像57を白色にして、一対の血管壁画像57に挟まれた血管内部画像58を黒色にした。そして、血管壁画像57の図中左右に位置する一般組織を示す組織画像61を灰色にした。灰色は白色と黒色とを交互にマトリックス状に配置することにより実現している。灰色の明度は白色と黒色の面積比を変えることで調整する。従って、第4画面56は白色画素と黒色画素とで構成されている。この方式にすることにより、灰色部分の色データ表示に必要な記憶容量を小さくすることができる。
次に、図11に示すように、画像処理部50は血管7の軸を示す軸画像62を演算し、第4画面56と軸画像62とを合成した第5画面63を演算する。画像処理部50は一対の血管壁画像57の中線を演算し、この中線を軸画像62とする。軸画像62の色は特に限定されないが本実施形態では、例えば、青色に設定した。血管内部画像58は黒色であり、軸画像62は背景を黒色にして青色の線なので、明確に認識することができる。そして、血管壁画像57及び血管内部画像58により目標物画像としての血管画像64が形成され、血管画像64は血管7の軸を示す軸画像62を含んでいる。そして、血管画像64は第3画面55における血管画像53と同様に血管7の軸を通り血管7を射出方向26と交差する面で切断した画像になっている。ステップS4では第5画面63が第1表示装置9及び第2表示装置10に表示される。
図12に示す第6画面65は画像処理部50が3次元の超音波データ43から演算した図であり、−Z方向側から超音波画像を見た図である。つまり、血管7及び穿刺針8aを射出方向26から見た画像になっている。第6画面65は血管7及び穿刺針8aをXY平面に投影した図である。第6画面65には血管画像53に加えて線状の針画像54が表示されている。画像処理部50は第6画面65から針画像54を抽出する。針画像54を抽出する方法は特に限定されないが、第6画面65と第3画面55との差分を演算して算出することができる。針画像54は白から黒にかけて階調を有する画像であり、白黒の中間の灰色の画像である。
次に、図13に示すように、画像処理部50は針画像54を減色して白色にする。白色にした針画像54を針画像としての減色針画像66とする。画像処理部50は抽出して減色した減色針画像66と第5画面63とを合成した超音波画像としての第7画面67を演算する。第7画面67には軸画像62と減色針画像66とが表示されている。第7画面67における血管画像64は血管7の軸を通り血管7を射出方向26と交差する面で切断した画像になっている。血管画像64は血管7の軸を示す軸画像62を含んでいる。第7画面67は第2表示装置10に表示される画面であり、第1表示装置9に表示される画面の1つである。操作者は第7画面67を見ることにより、容易に穿刺針8aの針先を血管7の軸に接近させることができる。
図14に示す第8画面68は血管7及び注射器8をX方向側から見た画像でありBモードと称される。第8画面68には血管7の画像である血管画像53及び穿刺針8aの画像である針画像54が含まれている。画像処理部50は針画像54の先端のY方向の位置を演算する。詳しくは、第8画面68における+Y方向側の端から針画像54の先端までの長さ68aを演算する。
次に、図15に示すように、画像処理部50は+Y方向側の端からの長さ68aのXZ平面の画像に2値化等の減色処理を施して各領域を所定の色で表示した超音波画像としての第9画面69を演算する。各領域の色は第4画面56や第7画面67と同じであり、減色針画像66は白色にしている。第9画面69には血管壁画像57及び血管内部画像58からなる血管画像64が表示されている。血管内部画像58は略円形であり、血管壁画像57は環状に表示される。さらに、減色針画像66及び組織画像61が表示されている。第9画面69では血管画像64は血管7を血管7の軸と交差し超音波23の射出方向26を通る面で切断した画像になっている。そして、減色針画像66は穿刺針8aの先端を血管7の軸方向からみた画像になっている。第9画面69は第1表示装置9に表示される画面の1つである。第9画面69により操作者は血管7及び穿刺針8aを血管7の軸方向から見たときの相対位置を確認できる。その結果、操作者は血管7に対する穿刺針8aの位置をさらに容易に認識することができる。
図8に示す第1画面52において血管の重心53aを通りZ方向に延びる第2仮想線53eを設定する。さらに、画像処理部50は−Y方向側の端における第2画面における血管画像53の重心の座標を演算する。次に、第2画面における重心53aを通りZ方向に延びる第2仮想線を設定する。画像処理部50は第1画面52における第2仮想線53eと第2画面における第2仮想線とを通りX方向側を向く第2仮想平面を設置する。次に、図16に示すように、画像処理部50はこの第2仮想平面をX方向側から見た第10画面70を演算する。第10画面70には血管画像53が表示される。さらに、血管画像53には血管7の外壁を示す外壁画像53cが表示される。さらに、血管画像53には血管7の内壁を示す内壁画像53dが表示される。第10画面70における血管画像53は血管7の軸を通り血管7を射出方向26を通る面で切断した画像になっている。
次に、図17に示すように、画像処理部50は第10画面70に2値化等の減色処理を施して各領域を所定の色で表示した第11画面71を演算する。各領域の色の設定は第4画面56、第7画面67及び第9画面69と同じ設定になっている。第11画面71には血管壁画像57及び血管内部画像58からなる血管画像64が表示されている。
図18に示す第12画面72は画像処理部50が3次元の超音波データ43から演算した図であり、+X方向側から腕6aの内部を見た図である。つまり、血管7及び穿刺針8aを射出方向26及び血管軸方向27と直交する方向から見た画像になっている。第12画面72は血管7及び穿刺針8aをYZ平面に投影した図である。第12画面72には血管画像53に加えて線状の針画像54が表示されている。画像処理部50は第12画面72から針画像54を抽出する。針画像54を抽出する方法は特に限定されないが、第12画面72と第10画面70との差分を演算して算出することができる。
次に、図19に示すように、画像処理部50は針画像54を抽出し白色にした減色針画像66を演算する。画像処理部50は白色にした減色針画像66と第11画面71とを合成した超音波画像としての第13画面73を演算する。第13画面73には血管画像64と減色針画像66とが表示されている。血管画像64は血管7の軸を通り射出方向26を通る面で切断した画像になっている。減色針画像66は穿刺針8aを血管7の軸方向と交差し且つ射出方向26と交差する方向からみた画像になっている。第13画面73は第1表示装置9に表示される画面の1つである。操作者は第13画面73を見ることにより、血管7及び穿刺針8aを血管7の軸方向及び射出方向26と交差する方向から見たときの相対位置を確認できる。その結果、操作者は血管7に対する穿刺針8aの位置をさらに容易に認識することができる。
図20及び図21は減色針画像66の色を説明するための模式図である。図20は血管7をY方向側から見た図であり、図21は血管7をX方向側から見た図である。図20及び図21に示すように、画像処理部50は減色針画像66の色を一旦白色にした後で色をつけて表示する。色のパターンは特に限定されない。本実施形態では、例えば、減色針画像66には第1色74から第8色83の8つの色の幾つかが表示される。減色針画像66の色は穿刺針8aが通過する領域で別れている。その領域は組織画像61、血管壁画像57及び血管内部画像58が示す領域である。
血管内部画像58が示す領域はさらに血管内中央部58a、血管内外周部58b及び血管内最外周部58cの3つに分かれている。血管内中央部58aは血管内部画像58の中心からの距離が半径の50%未満の領域である。血管内外周部58bは血管内部画像58の中心からの距離が半径の50%以上90%未満の領域である。血管内最外周部58cは血管内部画像58の中心からの距離が半径の90%以上100%以下の領域である。
穿刺針8aが血管7に到達しないとき、減色針画像66は第1色74である白色に表示される。背景である組織画像61は灰色であり、減色針画像66が識別可能になっている。血管壁画像57の場所では減色針画像66は第2色75である青色に表示される。背景である血管壁画像57は白色であり、減色針画像66が識別可能になっている。穿刺針8aが血管7に挿入されていない部分と血管7に挿入された部分とで減色針画像66の色が異なっている。操作者は減色針画像66の色を見ることにより穿刺針8aの先端が血管7に挿入されている部分を容易に判断することができる。
穿刺針8aが血管7の中心に至っていないときに血管内最外周部58c及び血管内外周部58bの場所では減色針画像66は第3色76である水色に表示される。血管内中央部58aの場所では減色針画像66は第4色77である緑色に表示される。減色針画像66が血管内中央部58aを通過したときの血管内外周部58bの場所では減色針画像66は第5色78である黄緑色に表示される。さらに、減色針画像66が血管内中央部58aを通過したときの血管内最外周部58cの場所では減色針画像66は第6色81である黄色に表示される。背景である血管内部画像58は黒色であり、第3色76、第4色77、第5色78及び第6色81の減色針画像66は識別可能になっている。
さらに、減色針画像66が血管内中央部58aを通過したときの血管壁画像57の場所では減色針画像66は第7色82である橙色に表示される。さらに、減色針画像66が血管内中央部58a側から血管壁画像57を突き抜けて組織画像61に到達した場所では減色針画像66が第8色83である赤色に表示される。第5色78から第8色83にかけて段階的に目立つ色に設定されている。そして、減色針画像66の色を寒色系から暖色系に切り替えている。
第1色74〜第8色83は256色の8ビットカラーに含まれる色から選択するのが好ましい。色をRGB(Red,Green,Blue)で合成するとき、RとG成分に3ビットの8階調を割り当てて、B成分に2ビットの4階調を割りあてる。この方式では色データを記憶するためのデータ量を小さくすることができる。
図22は減色針画像66が血管画像64に入る前から血管内部画像58を抜けるまでの減色針画像66の色の形態を示している。図22に示すように、第1針画像66aは血管画像64に到達していないので、第1針画像66aは第1色74で表示されている。第2針画像66bは先端が血管壁画像57に到達しているので、第2針画像66bは先端が第2色75で表示されている。第3針画像66cは先端が血管内外周部58bに到達しているので、第3針画像66cは先端が第3色76で表示されている。そして、第3針画像66cは第1色74、第2色75及び第3色76が縞状に表示されている。
第4針画像66dは先端が血管内中央部58aに到達しているので、第4針画像66dは先端が第4色77で表示されている。操作者は減色針画像66の先端が第4色77を維持するように注射器8を操作する。第5針画像66eは先端が血管内外周部58bに到達しているので、第5針画像66eは先端が第5色78で表示されている。第6針画像66fは先端が血管壁画像57に到達しているので、第6針画像66fは先端が第7色82で表示されている。図21に示すように、減色針画像66の先端が血管壁画像57を突き抜けるとき、減色針画像66は先端が第8色83で表示される。そして、減色針画像66の色は血管画像64の各領域に対応した色で表示されている。
減色針画像66への色の表示は第7画面67、第9画面69及び第13画面73の各画面にて行われる。このように、減色針画像66には血管7と穿刺針8aとの相対位置に応じた所定の色が表示される。操作者は減色針画像66を見ることにより血管7に対する穿刺針8aの位置を容易に認識することができる。そして、操作者は視線を減色針画像66に合わせるだけで良いので複数の場所に視線を合わせるときに比べて簡便に血管7に対する穿刺針8aの相対位置を認識することができる
また、穿刺針8aが血管7に挿入されていない部分と血管7に挿入された部分とで減色針画像66の色が異なっている。操作者は減色針画像66の色を見ることにより穿刺針8aの先端が血管7に挿入されている部分を容易に判断することができる。
そして、穿刺針8aが血管7の中心部を通過する前の部分と血管7の中心部を通過した部分とで減色針画像66の色が異なっている。穿刺針8aが血管7の中心部を通過する前の部分では減色針画像66の色が第1色74、第2色75、第3色76と切り替わる。穿刺針8aが血管7の中心部を通過した部分では減色針画像66の色が第5色78、第6色81、第7色82、第8色83と切り替わる。操作者は減色針画像66を見ることにより穿刺針8aの先端が血管7の中心部を通過しているかいないかを容易に判断することができる。
血管内部画像58における減色針画像66の色は第3色76〜第6色81であり、血管内部画像58の色は黒色である。従って、血管内部画像58の色に比べて減色針画像66の色は明度または彩度が高いので、減色針画像66が血管内部画像58内にあるか否かを容易に判断することができる。
図23〜図37は案内マークを説明するための模式図である。図23〜図25は減色針画像66の先端が血管内中央部58aに至らず血管内外周部58bに位置するときの図であり、図23は第7画面67、図24は第9画面69、図25は第13画面73を示している。第1表示装置9には第7画面67、第9画面69及び第13画面73が表示され、第2表示装置10には第7画面67が表示される。第1表示装置9の第7画面67、第9画面69及び第13画面73を参照するとき、血管画像64と減色針画像66との相対位置が分かり易いので、操作者は血管7と穿刺針8aとの相対位置を容易に把握することができる。
図23に示すように、第7画面67では減色針画像66の先端が軸画像62の近くに位置している。そして、第7画面67にはマーク画像としての案内マーク84が表示されている。案内マーク84は穿刺針8aの先端を血管7の軸に近づける方向を案内する。操作者は案内マーク84を見ることにより、穿刺針8aの先端を血管7の軸に近づけることを容易に行うことができる。
図中案内マーク84は下側を示す矢印になっている。下側を示す矢印は穿刺針8aの先端を深い方に移動する案内を示している。つまり+Z方向を示している。案内マーク84が図中右側を示す矢印のとき、案内マーク84は+X方向に穿刺針8aの先端を移動する案内を示している。案内マーク84が図中左側を示す矢印のとき、案内マーク84は−X方向に穿刺針8aの先端を移動する案内を示している。案内マーク84が左右を示さないとき、案内マーク84は穿刺針8aの先端をX方向に移動しない事を示している。
減色針画像66の先端の位置は軸画像62に接近している。また、図24に示すように、減色針画像66は血管内部画像58のX方向の中心線である第1中心線58d上にある。このとき、案内方向演算部51は穿刺針8aをX方向に動かさない案内を表示する判断をする。そして、図23に示すように、案内マーク84には左右を示す矢印が表示されない。
そして、案内マーク84の色は第3色76になっている。案内マーク84の色は減色針画像66の先端の色と同じ色になっている。第7画面67及び第13画面73では減色針画像66の色が第1色74、第2色75及び第3色76がこの順に縞状に配置されている。そして、第7画面67、第9画面69及び第13画面73では減色針画像66の先端の色が第3色76になっている。
図24に示すように、減色針画像66は血管内部画像58のZ方向の中心線である第2中心線58eより−Z方向側にある。このとき、案内方向演算部51は穿刺針8aを+Z方向に動かす案内を表示する判断をする。そして、図23に示すように、案内マーク84には図中下側を示す矢印が表示される。操作者は第2表示装置10に表示された第7画面67で案内マーク84を確認する。案内マーク84と注射器8とは近い場所に配置されているので、操作者は短い視点移動で穿刺針8aを移動する方向を確認することができる。
図25に示すように、第13画面73では血管画像64と減色針画像66とのZ方向の相対位置が容易に把握することができる。従って、操作者は穿刺針8aの先端をどの程度+Z方向側に移動するのがよいのか容易に把握することができる。
図26〜図28は減色針画像66の先端が血管内中央部58aに位置するときの第7画面67、第9画面69及び第13画面73を示している。図26に示すように、第7画面67では減色針画像66の先端が軸画像62に近くに位置している。そして、第7画面67には案内マーク84が表示されている。案内マーク84は丸印であり穿刺針8aの先端を移動する必要がないことを示している。
減色針画像66の先端の位置は軸画像62に接近している。また、図27に示すように、減色針画像66は血管内部画像58のX方向の中心線である第1中心線58d上にある。このとき、案内方向演算部51は穿刺針8aをX方向に動かさない案内を表示する判断をする。そして、案内マーク84には左右を示す矢印が表示されない。そして、案内マーク84の色は第4色77になっている。第7画面67及び第13画面73の減色針画像66の色は第1色74、第2色75、第3色76及び第4色77がこの順に縞状に配置されている。そして、第7画面67、第9画面69及び第13画面73では減色針画像66の先端の色が第4色77になっている。
図27に示すように、減色針画像66は血管内部画像58のZ方向の中心線である第2中心線58eに接近している。このとき、案内方向演算部51は穿刺針8aをZ方向に移動しない案内を表示する判断をする。そして、図26に示すように、案内マーク84には丸印が表示される。操作者は第2表示装置10に表示された第7画面67で案内マーク84を確認する。
図28に示すように、第13画面73では血管画像64と減色針画像66とのZ方向の相対位置が容易に把握することができる。そして、減色針画像66の先端が血管内部画像58の中央に位置することを容易に把握することができる。
図29〜図31は減色針画像66の先端が血管内中央部58aを通って血管内外周部58bに位置するときの第7画面67、第9画面69及び第13画面73を示している。図29に示すように、第7画面67では減色針画像66の先端が軸画像62の−X方向側に位置している。そして、案内マーク84は図中右側を示す矢印を有し穿刺針8aの先端を+X方向側に移動するように案内している。
減色針画像66の先端の位置は軸画像62の−X方向側に位置している。また、図30に示すように、減色針画像66は血管内部画像58のX方向の中心線である第1中心線58dより−X方向側にある。このとき、案内方向演算部51は穿刺針8aを+X方向に動かす案内を表示する判断をする。図29に示すように、案内マーク84には右を示す矢印が表示されている。そして、案内マーク84の色は第5色78になっている。第7画面67及び第13画面73では減色針画像66の色は第1色74、第2色75、第3色76、第4色77及び第5色78がこの順に縞状に配置されている。そして、第7画面67、第9画面69及び第13画面73では減色針画像66の先端の色は第5色78になっている。
図30に示すように、減色針画像66は血管内部画像58のZ方向の中心線である第2中心線58eより+Z方向側に位置している。このとき、案内方向演算部51は穿刺針8aを−Z方向側に移動する案内を表示する判断をする。そして、図29に示すように、案内マーク84には図中上側を示す矢印が表示される。操作者は第2表示装置10に表示された第7画面67で案内マーク84を確認する。
図31に示すように、第13画面73では血管画像64と減色針画像66とのZ方向の相対位置が容易に把握することができる。そして、操作者は穿刺針8aの先端をどの程度−Z方向側に移動するのがよいのか容易に把握することができる。
図32〜図34は減色針画像66の先端が血管内中央部58aに至らず血管内外周部58bに位置するときの第7画面67、第9画面69及び第13画面73を示している。図32に示すように、第7画面67では減色針画像66の先端が軸画像62の+X方向側に位置している。そして、案内マーク84は図中左側を示す矢印であり、穿刺針8aの先端を−X方向側に移動するように案内している。
減色針画像66の先端の位置は軸画像62の+X方向側に位置している。また、図33に示すように、減色針画像66は血管内部画像58のX方向の中心線である第1中心線58dより+X方向側にある。このとき、案内方向演算部51は穿刺針8aを−X方向に動かす案内を表示する判断をする。図32に示すように、案内マーク84には左を示す矢印が表示されている。そして、案内マーク84の色は第3色76になっている。第7画面67及び第13画面73では減色針画像66の色は第1色74、第2色75及び第3色76がこの順に縞状に配置されている。そして、第7画面67、第9画面69及び第13画面73では減色針画像66の先端の色は第3色76になっている。
図33に示すように、減色針画像66は血管内部画像58のZ方向の中心線である第2中心線58eより−Z方向側に位置している。このとき、案内方向演算部51は穿刺針8aを+Z方向側に移動する案内を表示する判断をする。そして、図32に示すように、案内マーク84には図中下側を示す矢印が表示される。操作者は第2表示装置10に表示された第7画面67で案内マーク84を確認する。
図34に示すように、第13画面73では血管画像64と減色針画像66とのZ方向の相対位置が容易に把握することができる。そして、操作者は穿刺針8aの先端をどの程度+Z方向側に移動するのがよいのか容易に把握することができる。
図35〜図37は減色針画像66の先端が血管内中央部58aを通って血管内外周部58bに位置するときの第7画面67、第9画面69及び第13画面73を示している。図35に示すように、第7画面67では減色針画像66の先端が軸画像62の+X方向側に位置している。そして、案内マーク84は図中左側を示す矢印であり穿刺針8aの先端を−X方向側に移動するように案内している。
減色針画像66の先端の位置は軸画像62の+X方向側に位置している。また、図36に示すように、減色針画像66は血管内部画像58のX方向の中心線である第1中心線58dより+X方向側にある。このとき、案内方向演算部51は穿刺針8aを−X方向に動かす案内を表示する判断をする。図35に示すように、案内マーク84には左を示す矢印が表示されている。そして、案内マーク84の色は第5色78になっている。第7画面67及び第13画面73では減色針画像66の色は第1色74、第2色75、第3色76、第4色77及び第5色78がこの順に縞状に配置されている。そして、第7画面67、第9画面69及び第13画面73では減色針画像66の先端の色が第5色78になっている。
第7画面67は減色針画像66の先端を軸画像62に近づける方向を案内する案内マーク84を含む。操作者は案内マーク84を見ることにより、穿刺針8aの先端を血管7の軸に近づけるために穿刺針8aの先端をどの方向に移動するのが良いかを容易に判断することができる。従って、操作者は穿刺針8aの先端を血管7の軸に近づけることが容易にできる。
図36に示すように、減色針画像66は血管内部画像58のZ方向の中心線である第2中心線58eより+Z方向側に位置している。このとき、案内方向演算部51は穿刺針8aを−Z方向側に移動する案内を表示する判断をする。そして、図35に示すように、案内マーク84には図中上側を示す矢印が表示される。操作者は第2表示装置10に表示された第7画面67で案内マーク84を確認する。
図37に示すように、第13画面73では血管画像64と減色針画像66とのZ方向の相対位置が容易に把握することができる。そして、操作者は穿刺針8aの先端をどの程度−Z方向側に移動するのがよいのか容易に把握することができる。
ステップS4の表示工程では、制御装置3に設置された第1表示装置9が第7画面67、第9画面69及び第13画面73を表示する。さらに、超音波プローブ2に設置された第2表示装置10が第7画面67を表示する。第2表示装置10は腕6aに設置されており穿刺針8aの近くに位置する。そして、第7画面67には血管7及び穿刺針8aを第2表示装置10側から見た画像が表示されている。さらに、第7画面67には軸画像62及び案内マーク84が表示されている。操作者は第2表示装置10を見ることにより穿刺針8aの先端を移動する方向を容易に認識することができる。
第1表示装置9に表示された第7画面67、第9画面69及び第13画面73はそれぞれ血管7及び穿刺針8aを異なる3方向からみた図になっている。操作者は第1表示装置9を見ることにより血管7と穿刺針8aとの相対位置を容易に把握することができる。従って、操作者は確実に血管7の中心部に穿刺針8aを挿入することができる。
ステップS5の終了判定工程では操作者が第1表示装置9及び第2表示装置10を見て血管7の中心部に穿刺針8aを挿入できたかを確認する。血管7の中心部に穿刺針8aを挿入できていないとき、ステップS1〜ステップS4を継続する。血管7の中心部に穿刺針8aを挿入できたとき血管7に穿刺針8aを挿入する工程を終了する。
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、超音波測定装置1は超音波プローブ2、画像処理部50、第1表示装置9及び第2表示装置10を備えている。超音波プローブ2は腕6aに超音波23を射出して腕6aからの反射波を検出して超音波信号を出力する。そして、画像処理部50が超音波信号から第7画面67、第9画面69及び第13画面73を形成し、第1表示装置9が第7画面67、第9画面69及び第13画面73を表示して、第2表示装置10が第7画面67を表示する。
(1)本実施形態によれば、超音波測定装置1は超音波プローブ2、画像処理部50、第1表示装置9及び第2表示装置10を備えている。超音波プローブ2は腕6aに超音波23を射出して腕6aからの反射波を検出して超音波信号を出力する。そして、画像処理部50が超音波信号から第7画面67、第9画面69及び第13画面73を形成し、第1表示装置9が第7画面67、第9画面69及び第13画面73を表示して、第2表示装置10が第7画面67を表示する。
第2表示装置10は超音波プローブ2に設置されている。そして、超音波プローブ2は第2表示装置10の平面と垂直な方向と同じ向きに超音波23を射出する。第2表示装置10は反射波を検出する場所に位置している。そして、第2表示装置10には第2表示装置10と対向する場所の画像が表示される。従って、操作者が第2表示装置10を見るとき、操作者は腕6aにおける超音波画像の位置を容易に認識することができる。
(2)本実施形態によれば、超音波プローブ2はテープ5を備え、テープ5は超音波プローブ2と腕6aとの相対移動を抑制する。従って、第2表示装置10はブレが抑制された第7画面67を表示することができる。
(3)本実施形態によれば、第7画面67は腕6aを超音波23の射出方向26と交差する面で切断した画像を含んでいる。そして、第2表示装置10に表示される第7画面67には第2表示装置10の平面と垂直な方向に腕6aの内部を見た画像が表示されている。操作者は第7画面67を見るとき、腕6aにおける断面画像の位置を容易に認識することができる。
(4)本実施形態によれば、超音波測定装置1は超音波素子アレイ17、音響レンズ24及びリニアーガイド22を備える。超音波素子アレイ17には超音波23を射出し検出する超音波素子が配置されている。そして、超音波素子アレイ17は腕6aに向けて超音波23を射出する。射出された超音波23を音響レンズ24が腕6aの内部で集束させる。集束した超音波23の一部は反射し音響レンズ24を通過して超音波素子アレイ17に到達する。そして、超音波素子が反射した超音波23を検出する。リニアーガイド22が腕6aと超音波素子アレイ17及び音響レンズ24とが相対移動する移動方向を規制する。超音波素子アレイ17及び音響レンズ24により超音波23は射出方向26及び音響レンズ24の長手方向を通る面に沿って進行する。そして、超音波素子アレイ17及び音響レンズ24が規制された移動方向に移動することにより超音波プローブ2は超音波23が通る面を移動させる。これにより、超音波素子アレイ17は腕6aの内部の3次元の各位置における反射波を検出することができる。
(5)本実施形態によれば、第7画面67の血管画像64は血管7の軸を示す軸画像62を含んでいる。操作者が血管7に穿刺針8aを挿入するとき、血管7の軸に沿って挿入する。血管画像64は軸画像62を含んでいるので、操作者は軸画像62をガイドにして穿刺針8aを血管7に挿入することができる。従って、操作者は容易に血管7の軸に沿って穿刺針8aを挿入することができる。
(6)本実施形態によれば、第7画面67、第9画面69及び第13画面73は血管画像64及び減色針画像66を含んでいる。腕6aの内部には穿刺針8aを挿入する血管7が位置している。そして、操作者が血管7に穿刺針8aを挿入する。そして、第7画面67、第9画面69及び第13画面73には血管7と穿刺針8aとの相対位置に応じた所定の色が表示されている。その結果、操作者は第7画面67、第9画面69及び第13画面73を見ることにより血管7に対する穿刺針8aの位置を容易に認識することができる。
(7)本実施形態によれば、減色針画像66には血管7と穿刺針8aとの相対位置に応じた所定の色が表示されている。従って、操作者は減色針画像66を見て血管7に対する穿刺針8aの相対位置を減色針画像66の位置と色情報とを用いて容易に認識することができる。そして、操作者は視線を減色針画像66に合わせるだけで良いので複数の場所に視線を合わせるときに比べて簡便に血管7に対する穿刺針8aの相対位置を認識することができる。
(8)本実施形態によれば、穿刺針8aが血管7の中心部を通過する前の部分と血管7の中心部を通過した部分とで減色針画像66の色が異なっている。従って、操作者は減色針画像66の色を見ることにより穿刺針8aの先端が血管7の中心部を通過しているかいないかを容易に判断することができる。
(9)本実施形態によれば、穿刺針8aが血管7に挿入されていない部分の減色針画像66の色は第1色74であり、血管7に挿入された部分の減色針画像66の色は第2色75〜第7色82である。穿刺針8aが血管7に挿入されていない部分と血管7に挿入された部分とで減色針画像66の色が異なっている。従って、操作者は減色針画像66の色を見ることにより穿刺針8aにおいて血管7に挿入されている部分を容易に判断することができる。
(10)本実施形態によれば、第7画面67の減色針画像66は穿刺針8aを超音波23の射出方向26から見た画像である。穿刺針8aを所定の断面としたときには穿刺針8aの一部のみを示す画像となるので穿刺針8aの位置が分かり難い。一方、第7画面67における減色針画像66は穿刺針8aを射出方向26から見た画像であるので、減色針画像66は穿刺針8aの全体の形状を示す画像である。従って、操作者は血管7と穿刺針8aとの相対位置を容易に認識することができる。
(11)本実施形態によれば、第7画面67、第9画面69及び第13画面73において穿刺針8aを示す色は血管内部画像58を示す色に比べて明度または彩度が高い。従って、操作者は暗い色を背景にして明るい色の減色針画像66を確認できる為、操作者は見易い画面で減色針画像66を確認することができる。
(12)本実施形態によれば、第7画面67は穿刺針8aの先端を血管7の軸に近づける方向を案内する案内マーク84を含んでいる。従って、操作者は案内マーク84を見ることにより、穿刺針8aの先端を血管7の軸に近づけることを容易にできる。
(13)本実施形態によれば、案内マーク84には血管7と穿刺針8aとの相対位置に応じた所定の色が表示されている。その結果、操作者は案内マーク84を見ることにより血管7に対する穿刺針8aの位置を容易に認識することができる。
(14)本実施形態によれば、第9画面69は血管7を血管7の軸と交差し超音波23の射出方向26を通る面で切断した画像を含んでいる。そして、減色針画像66は穿刺針8aを血管7の軸方向からみた画像を含んでいる。第9画面69は血管7及び穿刺針8aを血管7の軸方向から見た図を含んでいる。従って、操作者は血管7及び穿刺針8aを血管7の軸方向から見たときの相対位置を確認できる。その結果、操作者は血管7に対する穿刺針8aの位置をさらに容易に認識することができる。
(15)本実施形態によれば、第13画面73の血管画像64は血管7の軸を通り超音波23の射出方向26を通る面で切断した画像である。そして、第13画面73の減色針画像66は穿刺針8aを血管7の軸方向と交差し且つ超音波23の射出方向26と交差する方向からみた画像である。第13画面73は血管7及び穿刺針8aを血管7の軸方向及び超音波23の射出方向26と交差する方向から見た図である。従って、操作者は血管7及び穿刺針8aを血管7の軸方向及び超音波23の射出方向26と交差する方向から見たときの相対位置を確認できる。その結果、操作者は血管7に対する穿刺針8aの位置をさらに容易に認識することができる。
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)
前記実施形態では、減色針画像66及び案内マーク84の色を第1色74〜第8色83で表示した。第1色74〜第8色83を総て表示せずに色数を減らしても良い。例えば、減色針画像66が血管画像64に入るときには色を変えずに減色針画像66が血管画像64からでるときに色を変えても良い。他にも、例えば、減色針画像66が血管内中央部58aに位置する部分と血管壁画像57に位置する部分に色を表示しても良い。各種の組合せに変更しても良い。また、第1色74〜第8色83はそれぞれ、白色、青色、水色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色にしたが、具体的な色組合せを変更しても良い。
(変形例1)
前記実施形態では、減色針画像66及び案内マーク84の色を第1色74〜第8色83で表示した。第1色74〜第8色83を総て表示せずに色数を減らしても良い。例えば、減色針画像66が血管画像64に入るときには色を変えずに減色針画像66が血管画像64からでるときに色を変えても良い。他にも、例えば、減色針画像66が血管内中央部58aに位置する部分と血管壁画像57に位置する部分に色を表示しても良い。各種の組合せに変更しても良い。また、第1色74〜第8色83はそれぞれ、白色、青色、水色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色にしたが、具体的な色組合せを変更しても良い。
(変形例2)
前記実施形態では、血管7に穿刺針8aを挿入する例を示した。穿刺針8aを挿入する目標物は血管7の他に神経やリンパ線にしても良い。このときにも適切に神経やリンパ線に穿刺針8aを挿入することができる。他にも、経皮的ラジオ波焼灼療法において腫瘍に電極針を挿入するときに超音波測定装置1を用いても良い。このときの目標物は腫瘍であり、穿刺針8aとしての電極針を挿入する。このときにも適切に目標物に電極針を挿入することができる。他にも、生体組織診断において臓器に穿刺針8aを挿入するときに超音波測定装置1を用いても良い。このときにも確実に臓器に穿刺針8aを挿入することができる。
前記実施形態では、血管7に穿刺針8aを挿入する例を示した。穿刺針8aを挿入する目標物は血管7の他に神経やリンパ線にしても良い。このときにも適切に神経やリンパ線に穿刺針8aを挿入することができる。他にも、経皮的ラジオ波焼灼療法において腫瘍に電極針を挿入するときに超音波測定装置1を用いても良い。このときの目標物は腫瘍であり、穿刺針8aとしての電極針を挿入する。このときにも適切に目標物に電極針を挿入することができる。他にも、生体組織診断において臓器に穿刺針8aを挿入するときに超音波測定装置1を用いても良い。このときにも確実に臓器に穿刺針8aを挿入することができる。
(変形例3)
前記実施形態では、血管7と穿刺針8aとの相対位置を示す色を案内マーク84及び減色針画像66に表示した。他にも、第7画面67、第9画面69及び第13画面73に枠を設けて、枠の色で血管7と穿刺針8aとの相対位置を示しても良い。他にも、画面内に長方形のマークを表示して、このマークの色で血管7と穿刺針8aとの相対位置を示しても良い。枠やマークに第1色74〜第8色83を縞状に表示しても良い。
前記実施形態では、血管7と穿刺針8aとの相対位置を示す色を案内マーク84及び減色針画像66に表示した。他にも、第7画面67、第9画面69及び第13画面73に枠を設けて、枠の色で血管7と穿刺針8aとの相対位置を示しても良い。他にも、画面内に長方形のマークを表示して、このマークの色で血管7と穿刺針8aとの相対位置を示しても良い。枠やマークに第1色74〜第8色83を縞状に表示しても良い。
(変形例4)
前記実施形態では、減色針画像66の総てに色が表示されていた。色が表示されているのは減色針画像66の総てでも良く一部でも良い。画面を見易い形態にしても良い。
前記実施形態では、減色針画像66の総てに色が表示されていた。色が表示されているのは減色針画像66の総てでも良く一部でも良い。画面を見易い形態にしても良い。
(変形例5)
前記実施形態では、回路基板31に振動子駆動回路33が設置された。振動子駆動回路33を超音波素子アレイ17に設置して、回路基板31は配線4を中継する素子を設置しても良い。回路構成は実装し易い構成にしても良い。
前記実施形態では、回路基板31に振動子駆動回路33が設置された。振動子駆動回路33を超音波素子アレイ17に設置して、回路基板31は配線4を中継する素子を設置しても良い。回路構成は実装し易い構成にしても良い。
(変形例6)
前記実施形態では、リニアモーター30が超音波素子アレイ17を血管軸方向27に移動した。超音波素子アレイ17の振動子の個数を増してリニアモーター30及び音響レンズ24を省略しても良い。このときにも3次元の超音波画像を検出することができる。
前記実施形態では、リニアモーター30が超音波素子アレイ17を血管軸方向27に移動した。超音波素子アレイ17の振動子の個数を増してリニアモーター30及び音響レンズ24を省略しても良い。このときにも3次元の超音波画像を検出することができる。
(変形例7)
前記実施形態では、第9画面69の減色針画像66は穿刺針8aの先端のみの画像であったが、穿刺針8a全体の画像にしても良い。穿刺針8aの傾きを確認することができる。
前記実施形態では、第9画面69の減色針画像66は穿刺針8aの先端のみの画像であったが、穿刺針8a全体の画像にしても良い。穿刺針8aの傾きを確認することができる。
(変形例8)
前記実施形態では、超音波プローブ2の側面から腕6aにかけてテープ5を設置した。超音波プローブ2の側面にテープ5を貼り付けやすい部材を設置しても良い。例えば、腕6aの表面に沿う形状の板状の部材を設置しても良い。さらに、安定させて超音波プローブ2を腕6aに固定することができる。
前記実施形態では、超音波プローブ2の側面から腕6aにかけてテープ5を設置した。超音波プローブ2の側面にテープ5を貼り付けやすい部材を設置しても良い。例えば、腕6aの表面に沿う形状の板状の部材を設置しても良い。さらに、安定させて超音波プローブ2を腕6aに固定することができる。
(変形例9)
前記実施形態では、超音波プローブ2と制御装置3とが配線4により接続された。超音波プローブ2と制御装置3とが無線により通信しても良い。光通信、電磁波通信等を用いることができる。配線4が邪魔しないので、操作性良く注射器8を操作することができる。
前記実施形態では、超音波プローブ2と制御装置3とが配線4により接続された。超音波プローブ2と制御装置3とが無線により通信しても良い。光通信、電磁波通信等を用いることができる。配線4が邪魔しないので、操作性良く注射器8を操作することができる。
1…超音波測定装置、2…超音波プローブ、5…固定部としてのテープ、6a…被写体としての腕、7…目標物としての血管、8a…穿刺針、9…表示部としての第1表示装置、10…表示部としての第2表示装置、17…超音波素子アレイ、22…移動規制部としてのリニアーガイド、23…超音波、24…音響レンズ、26…射出方向、27…目標物の軸方向としての血管軸方向、50…画像処理部、53,64…目標物画像としての血管画像、62…軸画像、66…針画像としての減色針画像、67…超音波画像としての第7画面、69…超音波画像としての第9画面、73…超音波画像としての第13画面、84…マーク画像としての案内マーク。
Claims (14)
- 被写体に超音波を射出して前記被写体からの反射波を検出して超音波信号を出力する超音波プローブと、
前記超音波信号から超音波画像を形成する画像処理部と、を備え、
前記超音波プローブは、前記超音波画像を表示する表示部と、
前記超音波プローブと前記被写体との相対移動を抑制する固定部と、を備え、
前記表示部の平面と垂直な方向と同じ向きに超音波を射出することを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1に記載の超音波測定装置であって、
前記超音波プローブは、超音波を射出し検出する超音波素子が配置された超音波素子アレイと、
前記超音波素子アレイが射出する超音波を集束する柱状の音響レンズと、
前記被写体と前記超音波素子アレイ及び前記音響レンズとが相対移動する移動方向を規制する移動規制部と、を備えることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1または2に記載の超音波測定装置であって、
前記被写体の内部には目標物が位置し、
前記超音波画像は前記目標物を示す目標物画像及び前記目標物に挿入される穿刺針を示す針画像を含み、
前記超音波画像には前記目標物と前記穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されていることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項3に記載の超音波測定装置であって、
前記目標物と前記穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されている場所は前記針画像であることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項4に記載の超音波測定装置であって、
前記穿刺針が前記目標物の中心部を通過する前の部分と前記目標物の中心部を通過した部分とで前記針画像の色が異なることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項4または5に記載の超音波測定装置であって、
前記穿刺針が前記目標物に挿入されていない部分と前記目標物に挿入された部分とで前記針画像の色が異なることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項3〜6のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記針画像は前記穿刺針を超音波の射出方向から見た画像であることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項4〜7のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記穿刺針を示す色は前記目標物の内部を示す色に比べて明度または彩度が高いことを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項3〜8のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記超音波画像は前記穿刺針の先端を前記目標物の軸に近づける方向を案内するマーク画像を含むことを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項9に記載の超音波測定装置であって、
前記マーク画像には前記目標物と前記穿刺針との相対位置に応じた所定の色が表示されていることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項9または10に記載の超音波測定装置であって、
前記目標物画像は前記目標物を前記目標物の軸と交差し超音波の射出方向を通る面で切断した画像を含み、
前記針画像は前記穿刺針を前記目標物の軸方向からみた画像を含むことを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項6〜11のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記目標物画像は前記目標物の軸を通り超音波の射出方向を通る面で切断した画像を含み、
前記針画像は前記穿刺針を前記目標物の軸方向と交差し且つ超音波の射出方向と交差する方向からみた画像を含むことを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項3〜12のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記超音波画像は前記被写体を超音波の射出方向と交差する面で切断した断面画像を含むことを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項3〜13のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記目標物は棒状であり、
前記超音波画像は前記目標物の軸を示す軸画像を含むことを特徴とする超音波測定装置。
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