JP3662827B2 - Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波診断装置に関し、特に穿刺のための機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
超音波診断を利用して穿刺を行う場合、穿刺アダプタが装着された超音波探触子を体表面上に当接し、二次元断層画像を見ながら、超音波探触子の位置や姿勢が適宜調整され、穿刺アダプタを利用して穿刺針が体内へ差し込まれる。
【0003】
従来の一般的な穿刺アダプタは、二次元断層画像に対応する走査面に穿刺経路が設定されるように、所定角度で穿刺針を保持案内するものである。一方、従来の穿刺アダプタの中には、走査面と直交する方向から穿刺針を保持案内するものがある。また、穿刺角度を段階的に切換可能なものがある。その切換は手作業によって行われている。
【0004】
また、従来の超音波診断装置は、穿刺を行う場合に、二次元断層画像上に穿刺経路をガイドラインとして表示する機能を有する。その場合に、ガイドラインは、予め登録された表示条件で表示され、ガイドラインによる穿刺アダプタの自動制御といったものはなされていない。
【0005】
ところで、近年、三次元エコーデータ取込用超音波探触子を用いて、生体内の三次元領域に対して超音波の送受波を行い、それにより得られた三次元エコーデータに基づいて、三次元領域を表す三次元超音波画像や、三次元領域を例えば直交する3つの断層画像で表すトリプレーン画像などを表示可能な超音波診断装置が実用化されている。
【0006】
しかし、従来の穿刺アダプタは基本的に二次元の走査面上に穿刺対象(ターゲット組織)を設定し、それに対して穿刺を行うためのものであり、超音波探触子に対して穿刺方向は固定されており、あるいは、穿刺方向が可変できるものであってもそれは所定面内での穿刺角度の切換えという限られたものであった。
【0007】
特開平7−116164号公報には、三次元データ取込用超音波探触子に穿刺アダプタが装備されたものが開示されている。三次元データ取込空間は、超音波ビームの電子走査で形成される走査面を複数集合させたものとして構成されており、各走査面ごとに穿刺位置を設定することが可能である。具体的には、超音波振動子の機械走査方向に沿って針案内部材がスライド可能に設けられ、三次元画像上において穿刺位置が指定されると、その穿刺位置に対応したスライド位置に針案内部材が自動的に位置決めされ、その状態で当該穿刺位置に対応する走査面内で穿刺がなされる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平7−116164号公報に記載された装置においては、穿刺方向は平行移動可能であるが、穿刺角度を自在に設定することができず、また比較的大きなスライド機構を設ける必要があるため、超音波探触子が大型化するという問題がある。また、上記従来装置においては、三次元画像上での穿刺位置の設定により針案内部材を自動的に平行移動できるが、針案内部材を手動で位置決めする場合に、それを三次元画像に反映させることはできない。
【0009】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、三次元データ取込空間において、穿刺経路をより自在に設定できるようにすることにある。
【0010】
また、本発明の目的は、手動設定された穿刺方位を超音波画像上で確認できるようにすることにある。
【0011】
また、本発明の目的は、超音波画像上で設定された穿刺方位が実際に自動設定されるようにすることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明は、超音波ビームを第1走査方向及び第2走査方向に走査することにより立体的な三次元データ取込空間を形成する探触子本体と、前記探触子本体に設けられ、前記三次元データ取込空間に対して穿刺針を案内する穿刺アダプタと、を含み、前記穿刺アダプタは、前記探触子本体に設けられた固定フレームと、穿刺針を案内する案内溝を有する可動部と、前記固定フレームに対して前記可動部の姿勢を調整することにより、前記第1走査方向及び前記第2走査方向の穿刺角度を設定する姿勢調整機構と、を有することを特徴とする。
【0013】
上記構成によれば、超音波ビームが第1走査方向及び第2走査方向の両方向に走査されると、生体内に立体的な三次元エコーデータ空間が形成され、その三次元エコーデータ空間内で取り込まれたエコーデータに基づいて、三次元画像や複数の断層画像などが形成される。探触子本体には穿刺アダプタが設けられ、それによって穿刺針がガイドされる。穿刺アダプタには姿勢調整機構が設けられており、その姿勢調整機構によって、上の第1走査方向及び第2走査方向について、すなわち極座標における仰角、回転角のそれぞれについて任意の穿刺角度を設定することが可能である。
【0014】
上記第1走査方向は電子走査方向又は機械走査方向であり、これは第2走査方向についても同様である。超音波ビームがセクタ走査あるいはコンベックス走査によって電子的に走査される場合、三次元データ取込領域はおよそ角錐形状となる。そのような三次元データ取込領域のほぼ全体わたって、穿刺経路の端点としての穿刺ポイントを自在に設定できる。
【0015】
望ましくは、前記固定フレームは、前記探触子本体に対して着脱自在に装着される装着具を有する。この構成によれば、穿刺を行わない場合に穿刺アダプタを取り外し、操作性を良好にできる。
【0016】
望ましくは、前記姿勢調整機構は、前記可動部に連結された球体と、前記固定フレームに設けられ、前記球体を回転自在に保持する保持部と、を含む。この構成によれば、球体の性質から、第1走査方向及び第2走査方向の両方向について連続的に可動部の角度を可変させることができ、微妙な角度調整も容易である。望ましくは、保持部内により球体の半分を越える部分が包囲される。
【0017】
望ましくは、前記球体の第1回転方向の角度を検出する第1角度検出器と、前記球体の第2回転方向の角度を検出する第2角度検出器と、を含む。この構成によれば、穿刺経路の方位を検出することができる。特に、手動で穿刺経路の方位を設定する場合に、その方位を装置本体で認識できるという利点がある。
【0018】
望ましくは、前記球体を第1回転方向に回転させる第1回転駆動部と、前記球体を第2回転方向に回転させる第2回転駆動部と、を有する。この構成によれば、装置本体側の走査によって第1回転駆動部及び第2回転駆動部を動作させて、穿刺経路を所望の方位に自動設定することができる。
【0019】
(2)また、上記目的を達成するために、本発明は、超音波探触子及び装置本体で構成された超音波診断装置において、前記超音波探触子は、超音波ビームを第1走査方向及び第2走査方向に走査することにより立体的な三次元データ取込空間を形成する探触子本体と、前記探触子本体に設けられ、前記三次元データ取込空間に対して穿刺針を案内する穿刺アダプタと、を含み、前記穿刺アダプタは、前記探触子本体に設けられた固定フレームと、穿刺針を案内する案内溝を有する可動部と、前記固定フレームに対して前記可動部の姿勢を調整することにより、前記第1走査方向及び前記第2走査方向の穿刺角度を設定する姿勢調整機構と、を有し、前記装置本体は、前記三次元データ取込空間内において取り込まれたエコーデータに基づいて、前記三次元データ取込空間を表す超音波画像を形成する画像形成手段と、前記超音波画像上に、前記姿勢調整機構によって設定される穿刺経路を表すガイドラインを合成表示するガイドライン合成表示手段と、を含むことを特徴とする。
【0020】
上記構成によれば、三次元データ取込空間との関係において、ガイドラインによって穿刺経路を認識することができ、的確な穿刺を行える。
【0021】
望ましくは、前記超音波探触子は、前記姿勢調整機構によって設定される穿刺経路の方位を検出する方位検出手段を含み、前記検出される穿刺経路の方位に従って、前記超音波画像上における前記ガイドラインの表示態様が決定される。
【0022】
この構成によれば、例えば、超音波画像として三次元画像が表示される場合にガイドラインについても三次元表示され、超音波画像として2つの直交断面等が表示される場合には、各断面上における穿刺経路が表示される。そして、穿刺経路が変更されると、それに応じてその表示態様も変更される。
【0023】
望ましくは、前記姿勢調整機構は、前記可動部を運動させる駆動部を含み、前記装置本体は前記駆動部を制御する姿勢制御手段を含む。この構成によれば、駆動部によって可動部の運動させることができ、すなわち可動部の姿勢を自動設定することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【0025】
図1には、本発明に係る超音波探触子の好適な実施形態が示されており、図1は超音波探触子の斜視図である。
【0026】
本実施形態に係る超音波探触子10は、大別して探触子本体12と穿刺アダプタ14とで構成される。探触子本体12は、その内部にアレイ振動子とそのアレイ振動子を揺動走査する走査機構とを有している。アレイ振動子上において超音波ビームの電子走査を行うことにより走査面が形成され、これを揺動走査すれば、図1に示す三次元データ取込空間100が形成される。ちなみに、図1において符号104は電子走査方向すなわち超音波ビームが走査される方向を表しており、符号106は上記のアレイ振動子が揺動走査される機械走査方向を表している。
【0027】
もちろん、本発明はいわゆる2Dアレイ振動子を用いる場合や単振動子を二次元走査する場合などにも適用可能である。
【0028】
図1に示す穿刺アダプタ14は大別して固定フレームとしてのベルト24と、姿勢調整機構18と、可動部20とによって構成されている。ベルト24は、上下方向に伸長形成された探触子本体12における胴部に巻き付けられており、そのベルト24を締め付けることによって穿刺アダプタ14が探触子本体12に対して着脱自在に固定される。もちろん、そのような着脱可能な固定機構としては他のものを用いることが可能である。本実施形態においては、探触子本体12が4つの側面を有しており、いずれの側面についても穿刺アダプタ14を配置することが可能である。もちろんベルト24上において、姿勢調整機構18や可動部20をスライド運動可能なように構成してもよい。
【0029】
可動部20は、穿刺針102を案内・保持するための案内溝30Aを有する部材30を含む。案内溝30Aは従来同様にV字型の溝であって、その案内溝30A内に穿刺針102が挿通された状態において、所定の金具を利用して穿刺針102を保持することが可能である。もちろん、その状態においては、穿刺針102は案内溝30Aにおいて自在に進退させることができる。穿刺針102の案内機構としては各種のものを採用することができる。上記の姿勢調整機構18は、探触子本体12に対して可動部20の姿勢を自在に設定するための機構である。本実施形態において、この姿勢調整機構18は球体28とその球体を部分的に収容した保持部26とで構成されている。この姿勢調整機構18によれば、電子走査方向104及び機械走査方向106のいずれの方向においても穿刺針102の角度すなわち穿刺経路の角度を自在に設定することが可能であり、換言すれば、三次元データ取込空間100内のほぼ全体にわたって穿刺ポイントを任意に設定することが可能となる。本実施形態においては、上記のような球体28などを利用した姿勢調整機構18が用いられているため、簡易かつ小型な機構でありながら、広い範囲にわたって穿刺角度の可変を行えるという利点がある。特に、球体28が利用されているため、後述のように連続的な角度可変を行うことができ、また姿勢調整機構18が小型化されているために操作者の視野を不必要に妨げることがないという利点がある。
【0030】
図2には、図1に示した超音波探触子における穿刺アダプタ20の構成が拡大図として示されている。
【0031】
保持部26は全体として箱形の形態を有しており、その一部には開口26Aが形成され、その開口26Aを介して球体28の一部分が外部に露出している。その一部分には可動部20が固定的に連結されている。保持部26内には少なくとも球体28の半球部分以上が収納されており、これによって球体28の脱落が防止されている。すなわち開口26Aの直径は球体28の直径よりも小さく設定されている。
【0032】
保持部26の内部には、本実施形態において、水平回転モータ48と、その軸50に連結されたローラ52とが設けられ、このローラ52は球体28の表面上に当接されている。図2に示されるように、水平回転モータ48を回転駆動させれば、これによりローラ52が回転し、それに当接されている球体28が水平回転運動を行う。
【0033】
また、保持部26内には、垂直回転モータ40が設けられており、その軸42にはローラ44が連結されている。垂直回転モータ40を回転駆動させれば、ローラ44が回転し、それに当接されている球体28が垂直面内において回転運動を行う。
【0034】
以上の構成から明らかなように、上記の機構によって球体28の回転角度を所望の値に設定することが可能である。
【0035】
水平回転角度検出器54は、水平回転モータ48の回転軸に連結されており、球体28の水平面内における回転角度を検出している。また垂直回転角度検出器46は垂直回転モータ40の回転軸に連結されており、この垂直回転角度検出器46によって球体28の垂直面内における回転角度が検出されている。
【0036】
ちなみに、球体28とローラ44,52との間におけるスリップを防止するために、ローラ44,52をゴムなどの弾性体で構成するのが望ましく、また必要に応じて球体28の表面上に凹凸などを設けるようにしてもよい。さらに、可動部30の姿勢を自在に設定するための機構については図2に示すもの以外の機構を採用することも可能である。
【0037】
上記の水平回転角度検出器54及び垂直回転角度検出器46は、例えばロータリーエンコーダによって構成されるが、これ以外にもポテンショメータやMR素子などを利用したものを用いるようにしてもよい。
【0038】
なお、一旦設定された可動部20の姿勢を固定的に維持するために、球体28あるいは各モータにブレーキ機構などを設けるようにしてもよい。
【0039】
図3には、本実施形態に係る超音波診断装置の全体構成がブロック図として示されている。超音波探触子10は上記のように探触子本体12と穿刺アダプタ14とで構成されており、探触子本体12内にはアレイ振動子60、走査機構62及び走査位置検出器64が設けられている。ここで、走査位置検出器64はアレイ振動子60の機械走査方向における走査位置を検出するセンサである。
【0040】
穿刺アダプタ14には上記のように水平回転モータ48、水平回転角度検出器54、垂直回転モータ40、垂直回転角度検出器46などが設けられており、各モータ40,48にはドライバ68からの駆動信号が供給されており、各検出器46,54からの出力信号は穿刺コントローラ77に出力されている。
【0041】
図3において、走査制御部72は、超音波ビームについての電子走査及びアレイ振動子60の機械走査を制御するユニットである。その走査制御部72から走査機構62に対して駆動信号が供給されており、走査位置検出器64で検出された走査位置が走査制御部72に送られている。これによってフィードバック位置制御がなされている。
【0042】
アレイ振動子60は複数の振動素子からなるものであって、本実施形態にはこのアレイ振動子60に対して電子セクタ走査あるいはコンベックス走査が適用されている。具体的にはそのような電子走査は送受信部74の作用によって遂行されており、ここで、この送受信部74はアレイ振動子60を構成する各振動素子に対して送信信号を供給すると共に、アレイ振動子60の各振動素子から出力される受信信号に対する所定の処理を行う回路である。送受信部74によって整相加算された受信信号は三次元画像処理部76に出力されている。
【0043】
この三次元画像処理部76は、後に図4及び図5を用いて説明するような超音波画像を形成する回路であり、超音波画像として三次元画像が形成される場合には例えば特開平10−33538号公報に記載された手法を利用することもできる。三次元画像処理部76から出力される画像データは表示処理部80に出力されている。
【0044】
穿刺コントローラ77は本実施形態において2つの主要な機構を有している。第1の機能は、超音波探触子10において可動部20の姿勢がマニュアル設定された場合に、その可動部の姿勢すなわち水平方向及び垂直方向の回転角度に基づいて超音波画像上にその姿勢に対応したガイドラインを表示させる機能である。もう一つの第2の機能は、入力器79の入力によって、超音波画像上において穿刺経路方位あるいは穿刺角度が設定された場合に、そのような設定に従って可動部20の姿勢を自動的に制御する機能である。以下に、図4及び図5を用いてそれらの機能について説明する。図4には、表示画面108上に表示された三次元画像110が示されている。この三次元画像110は、三次元データ取込空間を表したものである。その三次元取込空間内には穿刺対象となる臓器109が含まれている。本実施形態においては、このような三次元画像110と共に表示画面108上にガイドライン112を表示させることができる。このガイドライン112は穿刺経路の方位を表したものであり、そのガイドライン112上における。上側のポイント112Aが三次元データ取込空間への入射ポイントすなわち体表面穿刺位置を表しており、ポイント112Bは対象臓器109内における穿刺ポイントを表している。ポイント112Aは自動演算によってその位置が求められており、ポイント112Bについては必要に応じてユーザー設定される。
【0045】
本実施形態においては、超音波探触子10において、可動部20をマニュアルで操作し、これによって可動部20の姿勢を所望のものに設定すると、穿刺コントローラ77の作用によって、その設定された穿刺経路を表すガイドライン112が図3に示すガイドライン像生成部78によって生成され、それが表示処理部80に送られる。表示処理部80は三次元画像処理部76から出力される三次元画像に対してガイドライン像を合成し、合成画像を表示器82に出力している。その結果、図4に示すような画像が表示されることになる。
【0046】
その一方、本実施形態においては、入力器79を用いてガイドライン112を三次元画像110上で設定すると、その方位が穿刺コントローラ77によって自動的に演算され、その方位に実際に穿刺経路が合致するように、可動部20の姿勢が調整される。すなわち、水平回転モータ48及び垂直回転モータ40に対して必要な回転命令が出され、その結果、それらのモータの作用により可動部20の角度が所望の角度に設定される。したがって、そのような状態で案内溝30A内に穿刺針102を挿入すれば、三次元画像に表示されている状態と同じ穿刺条件で穿刺針を体内に挿入して実際に穿刺を行うことが可能となる。もちろん、そのような穿刺針102は超音波画像上においてもエコーとして表れるため、ガイドライン112上に沿ってそのような穿刺針102を表す像が実際に表示されることになる。したがって操作者はそのような画像を確認することにより設定どおりの穿刺が行われているか否かを確認することが可能である。
【0047】
次に、図5には他の超音波画像の表示例が示されている。図5に示す例では、表示画面108内に三次元データ取込空間を三方向から見た画像が表示されている。具体的には画像114は三次元データ取込空間100を探触子本体側からみた画像であり、これはトップビューに相当するものである。また画像118は三次元データ取込空間100を正面から見た像に相当するもので、これはフロントビューに相当するものである。さらに、画像116は三次元データ取込空間100を側面から見た像に相当し、これはサイドビューに相当する。各画像において、符号109は対象臓器を表しており、符号112は、図4に示したものと同様にガイドラインを表している。また画像114においてライン118Aはフロントビューの118が表れている断面位置を表している。またライン116Aはサイドビューの画像の116に相当する断面位置を表している。
【0048】
この図5に示すような画像が表示される場合においても、上記第1機能または第2機能を選択的に実行させることができ、すなわち可動部20のマニュアル操作を行えばその可動部20の姿勢に対応した穿刺経路を示すガイドライン112が表示され、また入力器79を利用してガイドライン112を所望の角度に設定すれば、それに応じて可動部20の姿勢が調整され、その結果、設定された穿刺条件で実際に穿刺条件に合致した穿刺方位で穿刺を行うことが可能となる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、三次元データ取込空間において、穿刺経路をより自在に設定することが可能となる。また本発明によれば、自動設定された穿刺方位を超音波画像上で確認することができ、更に、本発明によれば、超音波画像上で設定された穿刺方位に実際に自動設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態に係る超音波探触子の斜視図である。
【図2】 穿刺アダプタの拡大図である。
【図3】 本実施形態に係る超音波診断装置のブロック図である。
【図4】 表示例を示す図である。
【図5】 他の表示例を示す図である。
【符号の説明】
10 超音波探触子、12 探触子本体、14 穿刺アダプタ、18 姿勢調整機構、20 可動部、24 ベルト(固定フレーム)、26 保持部、28 球体、40 垂直回転モータ、46 垂直回転角度検出器、48 水平回転モータ、54 水平回転角度検出器、76 三次元画像処理部、77 穿刺コントローラ、78 ガイドライン像生成部、80 表示処理部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to a puncture mechanism.
[0002]
[Prior art]
When performing puncture using ultrasound diagnosis, the position and orientation of the ultrasound probe are appropriately adjusted while abutting the ultrasound probe with the puncture adapter on the body surface and viewing the two-dimensional tomographic image. The puncture needle is inserted into the body using the puncture adapter.
[0003]
Conventional general puncture adapters hold and guide a puncture needle at a predetermined angle so that a puncture route is set on a scanning plane corresponding to a two-dimensional tomographic image. On the other hand, some conventional puncture adapters hold and guide a puncture needle from a direction orthogonal to the scanning plane. In addition, there is one that can switch the puncture angle in stages. The switching is performed manually.
[0004]
Further, the conventional ultrasonic diagnostic apparatus has a function of displaying a puncture route as a guideline on a two-dimensional tomographic image when performing puncture. In this case, the guideline is displayed under display conditions registered in advance, and automatic control of the puncture adapter based on the guideline is not performed.
[0005]
By the way, in recent years, using an ultrasonic probe for capturing three-dimensional echo data, transmitting and receiving ultrasonic waves to a three-dimensional region in the living body, based on the three-dimensional echo data obtained thereby, An ultrasonic diagnostic apparatus capable of displaying a three-dimensional ultrasound image representing a three-dimensional region, a triplane image representing the three-dimensional region by, for example, three orthogonal tomographic images, and the like has been put into practical use.
[0006]
However, the conventional puncture adapter is basically for setting a puncture target (target tissue) on a two-dimensional scanning plane and performing puncture on the target, and the puncture direction with respect to the ultrasonic probe is Even if it is fixed or the puncture direction can be changed, it is limited to change of the puncture angle within a predetermined plane.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-116164 discloses a three-dimensional data capturing ultrasonic probe equipped with a puncture adapter. The three-dimensional data capture space is configured as a collection of a plurality of scanning planes formed by electronic scanning of ultrasonic beams, and a puncture position can be set for each scanning plane. Specifically, the needle guide member is slidably provided along the mechanical scanning direction of the ultrasonic transducer, and when the puncture position is designated on the three-dimensional image, the needle guide is guided to the slide position corresponding to the puncture position. The member is automatically positioned, and in this state, puncture is performed within the scanning plane corresponding to the puncture position.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the apparatus described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-116164, the puncture direction can be translated, but the puncture angle cannot be set freely, and a relatively large slide mechanism must be provided. Therefore, there is a problem that the ultrasonic probe is enlarged. In the above-described conventional apparatus, the needle guide member can be automatically translated by setting the puncture position on the three-dimensional image. However, when the needle guide member is manually positioned, it is reflected in the three-dimensional image. It is not possible.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to make it possible to more freely set a puncture route in a three-dimensional data capture space.
[0010]
Another object of the present invention is to make it possible to confirm a manually set puncture direction on an ultrasound image.
[0011]
Another object of the present invention is to actually automatically set the puncture orientation set on the ultrasonic image.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a probe body that forms a three-dimensional three-dimensional data capture space by scanning an ultrasonic beam in a first scanning direction and a second scanning direction. A puncture adapter provided in the probe main body and guiding a puncture needle with respect to the three-dimensional data capturing space, the puncture adapter being a fixed frame provided in the probe main body, A movable part having a guide groove for guiding the puncture needle, and an attitude adjustment mechanism for setting the puncture angle in the first scanning direction and the second scanning direction by adjusting the attitude of the movable part with respect to the fixed frame. It is characterized by having.
[0013]
According to the above configuration, when the ultrasonic beam is scanned in both the first scanning direction and the second scanning direction, a three-dimensional three-dimensional echo data space is formed in the living body. Based on the captured echo data, a three-dimensional image, a plurality of tomographic images, and the like are formed. The probe main body is provided with a puncture adapter, whereby the puncture needle is guided. The puncture adapter is provided with a posture adjustment mechanism, and by the posture adjustment mechanism, an arbitrary puncture angle is set for each of the upper first scanning direction and the second scanning direction, that is, the elevation angle and the rotation angle in polar coordinates. Is possible.
[0014]
The first scanning direction is an electronic scanning direction or a mechanical scanning direction, and the same applies to the second scanning direction. When the ultrasonic beam is electronically scanned by sector scanning or convex scanning, the three-dimensional data capturing area has a substantially pyramid shape. A puncture point as an end point of the puncture path can be freely set over almost the entire three-dimensional data capturing area.
[0015]
Preferably, the fixed frame has a mounting tool that is detachably mounted to the probe body. According to this configuration, when puncturing is not performed, the puncture adapter can be removed to improve operability.
[0016]
Preferably, the posture adjusting mechanism includes a sphere connected to the movable portion, and a holding portion that is provided on the fixed frame and rotatably holds the sphere. According to this configuration, the angle of the movable portion can be continuously varied in both the first scanning direction and the second scanning direction due to the nature of the sphere, and delicate angle adjustment is easy. Desirably, more than half of the sphere is surrounded by the holding portion.
[0017]
Preferably, a first angle detector that detects an angle of the sphere in a first rotation direction, and a second angle detector that detects an angle of the sphere in a second rotation direction. According to this configuration, the direction of the puncture path can be detected. In particular, there is an advantage that when the puncture route is manually set, the direction can be recognized by the apparatus main body.
[0018]
Desirably, a first rotation drive unit that rotates the sphere in a first rotation direction, and a second rotation drive unit that rotates the sphere in a second rotation direction. According to this configuration, it is possible to automatically set the puncture route in a desired direction by operating the first rotation driving unit and the second rotation driving unit by scanning on the apparatus main body side.
[0019]
(2) In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an ultrasonic diagnostic apparatus comprising an ultrasonic probe and an apparatus main body, wherein the ultrasonic probe performs first scanning of an ultrasonic beam. A probe main body that forms a three-dimensional three-dimensional data acquisition space by scanning in the direction and the second scanning direction, and a puncture needle that is provided in the probe main body and that is provided in the three-dimensional data acquisition space A puncture adapter for guiding the puncture adapter, the puncture adapter comprising a fixed frame provided in the probe body, a movable part having a guide groove for guiding the puncture needle, and the movable part with respect to the fixed frame. A posture adjusting mechanism for setting the puncture angles in the first scanning direction and the second scanning direction by adjusting the posture of the apparatus, and the apparatus main body is captured in the three-dimensional data capturing space. Based on echo data Image forming means for forming an ultrasound image representing the three-dimensional data capture space; and guideline composition display means for composing and displaying a guideline representing a puncture route set by the posture adjustment mechanism on the ultrasound image; , Including.
[0020]
According to the above configuration, the puncture route can be recognized by the guideline in relation to the three-dimensional data capture space, and accurate puncture can be performed.
[0021]
Preferably, the ultrasound probe includes orientation detection means for detecting an orientation of a puncture path set by the posture adjustment mechanism, and the guideline on the ultrasound image is determined according to the detected orientation of the puncture path. Is displayed.
[0022]
According to this configuration, for example, when a three-dimensional image is displayed as an ultrasonic image, the guideline is also three-dimensionally displayed. When two orthogonal cross sections are displayed as an ultrasonic image, The puncture route is displayed. When the puncture route is changed, the display mode is also changed accordingly.
[0023]
Preferably, the posture adjusting mechanism includes a drive unit that moves the movable unit, and the apparatus main body includes a posture control unit that controls the drive unit. According to this configuration, the movable unit can be moved by the drive unit, that is, the posture of the movable unit can be automatically set.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention, and FIG. 1 is a perspective view of the ultrasonic probe.
[0026]
The
[0027]
Of course, the present invention can be applied to a case where a so-called 2D array transducer is used or a single transducer is two-dimensionally scanned.
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
FIG. 2 shows an enlarged view of the configuration of the
[0031]
The holding
[0032]
In this embodiment, a
[0033]
Further, a
[0034]
As is clear from the above configuration, the rotation angle of the
[0035]
The horizontal
[0036]
Incidentally, in order to prevent slip between the
[0037]
The horizontal
[0038]
It should be noted that a brake mechanism or the like may be provided on the
[0039]
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment. The
[0040]
As described above, the
[0041]
In FIG. 3, the
[0042]
The
[0043]
The three-dimensional
[0044]
The
[0045]
In the present embodiment, in the
[0046]
On the other hand, in the present embodiment, when the
[0047]
Next, FIG. 5 shows another display example of an ultrasonic image. In the example shown in FIG. 5, an image obtained by viewing the three-dimensional data capture space from three directions is displayed on the
[0048]
Even when the image as shown in FIG. 5 is displayed, the first function or the second function can be selectively executed, that is, if the
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to set the puncture route more freely in the three-dimensional data capture space. Further, according to the present invention, the automatically set puncture direction can be confirmed on the ultrasonic image, and further, according to the present invention, the puncture direction set on the ultrasonic image can be actually automatically set. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an ultrasonic probe according to the present embodiment.
FIG. 2 is an enlarged view of a puncture adapter.
FIG. 3 is a block diagram of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a display example.
FIG. 5 is a diagram showing another display example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記探触子本体に設けられ、前記三次元データ取込空間に対して穿刺針を案内する穿刺アダプタと、
を含み、
前記穿刺アダプタは、
前記探触子本体に設けられた固定フレームと、
穿刺針を案内する案内溝を有する可動部と、
前記固定フレームに対して前記可動部の姿勢を調整することにより、前記第1走査方向及び前記第2走査方向の穿刺角度を設定する姿勢調整機構と、
を有することを特徴とする超音波探触子。A probe body that forms a three-dimensional three-dimensional data capture space by scanning an ultrasonic beam in the first scanning direction and the second scanning direction;
A puncture adapter provided in the probe body and guiding a puncture needle to the three-dimensional data capture space;
Including
The puncture adapter is
A fixed frame provided in the probe body;
A movable part having a guide groove for guiding the puncture needle;
A posture adjusting mechanism for setting a puncture angle in the first scanning direction and the second scanning direction by adjusting the posture of the movable part with respect to the fixed frame;
An ultrasonic probe characterized by comprising:
前記固定フレームは、前記探触子本体に対して着脱自在に装着される装着具を有することを特徴とする超音波診断装置。The ultrasonic probe according to claim 1,
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the fixed frame includes a mounting tool that is detachably mounted to the probe body.
前記姿勢調整機構は、
前記可動部に連結された球体と、
前記固定フレームに設けられ、前記球体を回転自在に保持する保持部と、
を含むことを特徴とする超音波探触子。The ultrasonic probe according to claim 1,
The posture adjustment mechanism is
A sphere coupled to the movable part;
A holding portion provided on the fixed frame and rotatably holding the sphere;
Ultrasonic probe characterized by including.
前記球体の第1回転方向の角度を検出する第1角度検出器と、
前記球体の第2回転方向の角度を検出する第2角度検出器と、
を含むことを特徴とする超音波探触子。The ultrasonic probe according to claim 3,
A first angle detector for detecting an angle of the sphere in a first rotation direction;
A second angle detector for detecting an angle of the sphere in a second rotational direction;
Ultrasonic probe characterized by including.
前記球体を第1回転方向に回転させる第1回転駆動部と、
前記球体を第2回転方向に回転させる第2回転駆動部と、
を有することを特徴とする超音波探触子。The ultrasonic probe according to claim 3,
A first rotation drive unit that rotates the sphere in a first rotation direction;
A second rotation driving unit that rotates the sphere in a second rotation direction;
An ultrasonic probe characterized by comprising:
前記超音波探触子は、
超音波ビームを第1走査方向及び第2走査方向に走査することにより立体的な三次元データ取込空間を形成する探触子本体と、
前記探触子本体に設けられ、前記三次元データ取込空間に対して穿刺針を案内する穿刺アダプタと、
を含み、
前記穿刺アダプタは、
前記探触子本体に設けられた固定フレームと、
穿刺針を案内する案内溝を有する可動部と、
前記固定フレームに対して前記可動部の姿勢を調整することにより、前記第1走査方向及び前記第2走査方向の穿刺角度を設定する姿勢調整機構と、
を有し、
前記装置本体は、
前記三次元データ取込空間内において取り込まれたエコーデータに基づいて、前記三次元データ取込空間を表す超音波画像を形成する画像形成手段と、
前記超音波画像上に、前記姿勢調整機構によって設定される穿刺経路を表すガイドラインを合成表示するガイドライン合成表示手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。In the ultrasonic diagnostic apparatus composed of the ultrasonic probe and the apparatus main body,
The ultrasonic probe is
A probe body that forms a three-dimensional three-dimensional data capture space by scanning an ultrasonic beam in the first scanning direction and the second scanning direction;
A puncture adapter provided in the probe body and guiding a puncture needle to the three-dimensional data capture space;
Including
The puncture adapter is
A fixed frame provided in the probe body;
A movable part having a guide groove for guiding the puncture needle;
A posture adjusting mechanism for setting a puncture angle in the first scanning direction and the second scanning direction by adjusting the posture of the movable part with respect to the fixed frame;
Have
The apparatus main body is
Image forming means for forming an ultrasound image representing the three-dimensional data capture space based on echo data captured in the three-dimensional data capture space;
On the ultrasonic image, a guideline composition display unit that compositely displays a guideline representing a puncture route set by the posture adjustment mechanism;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記超音波探触子は、前記姿勢調整機構によって設定される穿刺経路の方位を検出する方位検出手段を含み、
前記検出される穿刺経路の方位に従って、前記超音波画像上における前記ガイドラインの表示態様が決定されることを特徴とする超音波診断装置。The apparatus of claim 6.
The ultrasonic probe includes azimuth detecting means for detecting the azimuth of the puncture path set by the posture adjustment mechanism,
An ultrasound diagnostic apparatus, wherein a display mode of the guideline on the ultrasound image is determined according to the detected puncture path orientation.
前記姿勢調整機構は、前記可動部を運動させる駆動部を含み、
前記装置本体は前記駆動部を制御する姿勢制御手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。The apparatus of claim 6.
The posture adjustment mechanism includes a drive unit that moves the movable unit,
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the apparatus main body includes posture control means for controlling the driving unit.
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