JP4418199B2 - 超音波撮像装置 - Google Patents

Description

この発明は、臓器の生体組織検査（以後、生検と略称する）を行う超音波撮像装置に関する。

近年、超音波撮像装置を用いて得られるリアルタイム（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ）のＢモード（ｍｏｄｅ）画像を参照しつつ、被検体内の組織を、穿刺針により抽出することが行われる。この抽出は、Ｂモード画像を参照しつつ行うので、被検体内の目的とする部位から、的確に組織を抽出することができる。

この際、オペレータ（ｏｐｅｒａｔｏｒ）による穿刺針の刺入および組織の抽出を的確なものとするため、穿刺針の刺入位置を推定し、Ｂモード画像上に表示する等の補助ソフトウェア（ｓｏｆｔｗａｒｅ）が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

また、この補助ソフトウェアでは、刺入された穿刺針の位置を検出し、実際の組織抽出位置を検出することも行われる。
特開平９―２７６２７８号公報、（第１頁、第１図）

しかしながら、上記背景技術によれば、補助ソフトウェアは、被検体の臓器、特に前立腺における穿刺情報を総合的に蓄積し、保存することができない。すなわち、オペレータは、穿刺ごとに、組織の抽出位置、あるいは抽出された組織の検査結果等を別途管理し、保存する必要があった。

特に、前立腺腫瘍の穿刺では、穿刺位置は、前立腺の複数箇所に渡り、しかも所定期間を経た後に、穿刺を繰り返すことがしばしば生じる。この様な穿刺では、不必要な、重複した位置の穿刺を行ったり、さらに、オペレータが変わった場合に、同一部位の穿刺を繰り返す等の、人為的な間違いが発生する。

これらのことから、穿刺の際の人為的な間違いを減少させる超音波撮像装置をいかに実現するかが重要となる。

この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、穿刺の際の人為的な間違いを減少させ超音波撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、被検体に内蔵される臓器に超音波を反復照射することにより、前記臓器の超音波画像を繰り返し取得し、同時にオペレータが、前記超音波画像を参照しつつ、前記臓器の対象部位へ穿刺針の刺入を行い、組織の抽出を行う超音波撮像装置であって、前記臓器を模擬する画像と、前記画像を複数の領域に分割する境界と、前記抽出が行われた抽出済領域および前記抽出が行われていない抽出未済領域を、前記領域ごとに識別する識別情報と、を表示する表示手段、前記表示手段に前記識別情報を設定する設定手段並びに前記設定を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。

この第１の観点による発明では、表示手段により、臓器を模擬する画像と、この画像を複数の領域に分割する境界と、組織の抽出が行われた抽出済領域および組織の抽出が行われていない抽出未済領域を、領域ごとに識別する識別情報と、を表示し、設定手段により、表示手段に識別情報を設定し、並びに、記憶手段により、この設定を記憶する。

また、第２の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、前記臓器が、前立腺であることを特徴とする。

この第２の観点の発明では、前立腺の穿刺の際に、表示手段により、臓器を模擬する画像と、この画像を複数の領域に分割する境界と、組織の抽出が行われた抽出済領域および組織の抽出が行われていない抽出未済領域を、領域ごとに識別する識別情報と、を表示し、設定手段により、表示手段に識別情報を設定し、並びに記憶手段により、設定を記憶する。

また、第３の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、前記表示手段が、前記領域ごとに名称を付し、前記領域の近傍に前記名称を表示することを特徴とする。

この第３の観点の発明では、表示手段は、領域ごとの名称により、領域を区別する。

また、第４の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、前記識別情報が、前記名称を索引とする一覧表示テーブルに記載される属性情報であることを特徴とする。

この第４の観点の発明では、識別情報は、属性情報として、名称を索引とする一覧表示テーブルに記載される。

また、第５の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、前記識別情報が、前記抽出済領域および前記抽出未済領域で行われる色分けであることを特徴とする。

この第５の観点の発明では、識別情報は、色分けにより、抽出済領域および抽出未済領域の区別を行う。

また、第６の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、前記画像が、前記前立線の断層像あるいは立体像であることを特徴とする。

この第６の観点の発明では、画像は、前立線の断層像あるいは立体像を表示する。

また、第７の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、前記設定手段が、前記断層像あるいは前記立体像が複数からなる際に、前記断層像あるいは前記立体像から１つを選択して表示することを特徴とする。

この第７の観点の発明では、設定手段により、オペレータが、断層像あるいは立体像から最適な１つを選択して表示する。

また、第８の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、前記設定手段が、さらに前記境界が、前記画像を異なる領域に分割する複数種類の境界からなる際に、前記複数種類から１つを選択して表示することを特徴とする。

この第８の観点の発明では、設定手段により、オペレータが、複数種類の境界から最適な１つを選択して表示する。

また、第９の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、前記断層像あるいは前記立体像が、前記超音波画像から生成される臓器画像であることを特徴とする。

この第９の観点の発明では、断層像あるいは立体像として、超音波画像から生成される臓器画像を表示する。

また、第１０の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、前記属性情報が、前記組織が腫瘍を含む際に、前記腫瘍の悪性あるいは良性の情報を含むことを特徴とする。

この第１０の観点の発明では、属性情報から、腫瘍の悪性あるいは良性を判定する。

また、第１１の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、前記属性情報が、前記領域からの組織の抽出が済んだかあるいは未済みであるかの組織抽出情報を含むことを特徴とする。

この第１１の観点の発明では、属性情報の組織抽出情報により、領域からの組織の抽出が済んだかあるいは未済みであるかを判定する。

また、第１２の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、前記識別情報が、前記記憶手段に、前記被検体の個人情報とリンクして保存されることを特徴とする。

この第１２の観点の発明では、記憶手段は、識別情報を、被検体の個人情報とリンクして保存する。

以上説明したように、本発明によれば、表示手段により、臓器を模擬する画像と、この画像を複数の領域に分割する境界と、組織の抽出が行われた抽出済領域および組織の抽出が行われていない抽出未済領域を、領域ごとに識別する識別情報と、を表示し、設定手段により、表示手段に識別を設定し、並びに、記憶手段により、この設定を記憶することとしているので、臓器穿刺を繰り返し行う際に、穿刺位置を確実に記録し、同一領域を繰り返し穿刺することを防止し、さらにオペレータが異なる場合にも、被検体１の臓器穿刺に関する共通のデータベースを提供し、間違いの無い穿刺を行うことができる。

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

まず、本実施の形態にかかる超音波撮像装置の全体構成について説明する。図１は、この発明の実施の形態である超音波撮像装置の全体構成を示したもので、被検体１に対して超音波をリニア（ｌｉｎｅａｒ）型に電子走査するようにした超音波撮像装置を例示している。

この超音波撮像装置は、探触子部１０１、送受信部１０２、信号処理部１０３、シネメモリ（ｃｉｎｅｍｅｍｏｒｙ）部１０４、画面表示制御部１０５、表示部１０６、入力部１０７、コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）部１０８、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）１２０、穿刺ガイド（ｇｕｉｄｅ）１０９、穿刺針１１０を備えている。

探触子部１０１は、体腔内走査型のプローブ（ｐｒｏｂｅ）で、超音波を送受信するための探触子１１１を、棒状の張り出し部分に含む。この棒状部分を被検体１内部に挿入し、被検体１の内部から、撮像を行う。そして、探触子１１１は、被検体１の撮像範囲に超音波を照射しながら電子走査をする一方、被検体１内から反射された超音波エコー（ｅｃｈｏ）を受信するための部分である。探触子部１０１は、探触子１１１に圧電素子がアレイ（ａｒｒａｙ）状に配置してあるとともに、これら圧電素子を選択的に駆動するスイッチング（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）回路を内蔵する。

また、この探触子部１０１には、穿刺ガイド１０９が装着されており、このガイドを通して穿刺針１１０が被検体１に刺入される。図には、被検体１の断面が示されており、被検体１の臓器をなす前立腺に穿刺された状態が示されている。

送受信部１０２は、探触子部１０１と同軸ケーブル（ｃａｂｌｅ）によって接続してあり、探触子部１０１の圧電素子を駆動するための電気信号を発生する一方、受信した超音波エコー信号の初段増幅を行う部分である。

信号処理部１０３は、送受信部１０２で増幅された超音波エコー信号から超音波画像であるＢモード画像をリアルタイム（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ）で生成するための処理を行う部分である。具体的な処理内容は、例えば受信した超音波エコー信号の遅延加算処理、Ａ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ／ｄｉｇｉｔａｌ）変換処理、変換した後のデジタル（ｄｉｇｉｔａｌ）情報をＢモード画像情報として後述のシネメモリ部１０４に書き込む処理等である。

シネメモリ部１０４は、信号処理部１０３で生成された超音波画像であるＢモード画像情報を蓄積するための画像メモリである。

画面表示制御部１０５は、信号処理部１０３で生成されたＢモード画像情報の表示フレームレート（ｆｒａｍｅ ｒａｔｅ）変換、並びに、リニア、コンベックス（ｃｏｎｖｅｘ）あるいはセクター（ｓｅｃｔｏｒ）等の画像表示の形状や位置制御を行うための部分である。

入力部１０７は、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）あるいはマウス（ｍｏｕｓｅ）等からなり、オペレータによる操作入力情報、例えば、各種モード（ｍｏｄｅ）の選択あるいは穿刺位置情報とかの入力情報をコントローラ部１０８に与える部分である。

表示部１０６は、画面表示制御部１０５によって表示フレームレート変換、並びに画像表示の形状や位置制御された画像情報をオペレータに対して可視表示するための部分である。また、同時に、各種モード（ｍｏｄｅ）の設定表示およびマウス等のカーソル表示も行う。

コントローラ部１０８は、入力部１０７から与えられた操作入力情報、並びに予め記憶したプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）やデータ（ｄａｔａ）に基づいて上述した超音波撮像装置各部の動作を制御するための部分である。

メモリ１２０は、ハードディスク（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ）等の大容量メモリからなり、制御情報、プログラムさらに後述する設定情報を格納し、保存する。

図２は、本実施の形態にかかる超音波撮像装置の動作を示すフローチャート（ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ）である。まず、入力部１０７から前立腺穿刺モードを選択する（ステップＳ２０１）。これにより、表示部１０６に前立腺画像を模擬する画像が表示される。この画像は、図３に示す様な、前立腺の横断面（ａｘｉａｌ），矢状断面（ｓａｇｉｔａｌ）および冠状断面（ｃｏｒｏｎａｌ）のいずれかの断面からなる。ここで、図３（Ａ）には、図３（Ａ）右側の被検体に示される、横断面に沿った前立腺画像である横断面画像３０１が模式的に示されている。図３（Ｂ）には、図３（Ｂ）右側の被検体に示される矢状面に沿った前立腺画像である矢状面画像３０２が模式的に示されている。また、図３（Ｃ）には、図３（Ｃ）右側の被検体に示される冠状面に沿った前立腺画像である冠状面画像３０３が模式的に示されている。

その後、オペレータは、入力部１０７から、マウス（ｍｏｕｓｅ）等の選択手段を用いて、図３に示した表示部１０６の前立腺画像を選択する（ステップＳ２０２）。そして、オペレータは、選択された前立腺画像の分割法を選択する（ステップＳ２０３）。この分割法は、表示部１０６上の、６点法、８点法、１０点法、１２点法等の複数種類の境界を指示す選択ボタン（ｂｕｔｔｏｎ）を、マウス等で選択する。

その後、オペレータは、穿刺開始ボタンをを押し、前立腺穿刺モードの画面から超音波画像であるＢモード画像を表示する画面に移行する（ステップＳ２０４）。そして、オペレータは、Ｂモード画像上のガイド（ｇｕｉｄｅ）等を参照しつつ、前立腺に穿刺を行う（ステップＳ２０５）。穿刺が終了するとともに、Ｂモード画像を表示する画面から前立腺穿刺モードの画面に移行し、穿刺データを入力する（ステップＳ２０６）。

この入力は、図４に示した様な表示部１０６の穿刺データ画面１１７を用いて行われる。図４に示した穿刺データ画面１１７は、ステップＳ２０２の前立腺画像の選択で横断面画像３０１が選択され、ステップＳ２０３で６点法が選択された場合の例である。前立腺画像の横断面３０１は、直線で仕切られた境界４０２により、６つの領域に分割される。そして、各領域には、１〜６の番号がふられている。

また、画面下部には、各領域にふられた番号を索引とする一覧表示テーブル（ｔａｂｌｅ）４０３が配置される。この一覧表示テーブル４０３には、各番号の領域ごとの属性情報である組織抽出情報が記入されている。例えば、穿刺が済んだ抽出済領域には、済みの文字が記入され、穿刺が済んでいない抽出未済領域は、空欄とされる。

ここで、オペレータは、穿刺が終了すると共に、図４の穿刺データ画面１１７に移行し、前立腺画像の穿刺領域を、カーソル（ｃｕｒｓｏｒ）等を用いて選択する。この選択により、例えば、選択された領域は、識別情報である表示色を変更し、穿刺領域と、その他の領域を区別する。そして、一覧表示テーブル４０３の穿刺領域に対応する番号欄に済みの文字を記入する。

その後、オペレータは、再度穿刺を行うかどうかを判定する（ステップＳ２０７）。再度穿刺を行う場合には（ステップＳ２０７肯定）、ステップＳ２０４に移行し、Ｂモード画像を表示し、穿刺を行う。また、再度穿刺を行わない場合には（ステップＳ２０７否定）、オペレータは、穿刺データをメモリ１２０に保存する。なお、穿刺データをメモリ１２０に保存する際には、被検体１の撮像を開始する際に入力される被検体情報、例えば、氏名、ＩＤ番号等にリンクされて保存され、必要に応じて、氏名、ＩＤ番号等の入力により穿刺データ画面１１７上に表示される。

その後、オペレータは、メモリ１２０に保存された穿刺データに対して随時更新を行う（ステップＳ２０９）。この更新では、穿刺データ画面１１７に移行し、穿刺針により抽出された組織、とくに腫瘍等の検査が行われた後では、検査結果である良性あるいは悪性の属性情報が、一覧表示テーブル４０３の抽出位置に対応する番号欄に記入される。さらに、同一領域から、複数回の組織が抽出される場合には、各抽出の履歴が、索引の対応する番号欄に記録される。そして、本処理を終了する。

なお、穿刺データは、メモリ１２０に長期保存され、被検体１が生検を行う度に参照され、穿刺データの更新および蓄積が行われる。そして、メモリ１２０の穿刺データは、被検体１の前立腺穿刺情報のデータベースとされる。

上述してきたように、本実施の形態では、被検体１の前立腺穿刺を行う際に、予め前立腺を模擬する前立腺画像を表示し、この表示上に、画像を複数領域に分割する境界４０２および領域ごとに付された名称を索引とする一覧表示テーブル４０３を設け、この一覧表示テーブル４０３に領域ごとの穿刺の済みあるいは未済みを意味する空欄を表示し、さらに抽出された腫瘍の良性あるいは悪性の判定結果を、記録し、保存することとしているので、前立腺穿刺を繰り返し行う際に、穿刺位置を確実に記録し、同一領域を繰り返し穿刺することを防止し、さらにオペレータが異なる場合にも、被検体１の前立腺穿刺に関する共通のデータベース（ｄａｔａｂａｓｅ）を提供し、間違いの無い穿刺を行うことができる。

また、本実施の形態では、穿刺データ画面１１７に表示される前立腺画像は、横断面画像３０１、矢状面画像３０２あるいは冠状面画像３０３等の２次元画像を用いたが、立体的な３次元画像を用いることもできる。この３次元画像は、前立腺を模擬する３次元画像が用いられる。

また、本実施の形態では、穿刺データ画面１１７に表示される前立腺画像は、前立腺を模擬する画像であったが、被検体１のＢモード画像から抽出および生成される２次元あるいは３次元の前立腺画像を用いることも出来る。

また、本実施の形態では、前立腺の穿刺位置に該当する領域を穿刺データ画面１１７の前立腺画像から選択することとしたが、カーソル等により、穿刺位置を領域内にスポット（ｓｐｏｔ）的に記録し、保存することもできる。これによれば、穿刺位置を領域内でさらに限定し、詳細な情報とすることができる。

超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。 実施の形態にかかる超音波撮像装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態にかかる前立腺画像の例を示す図である。 実施の形態にかかる穿刺データ画面を示す図である。

符号の説明

１ 被検体
１０１ 探触子部
１０２ 送受信部
１０３ 信号処理部
１０４ シネメモリ部
１０５ 画面表示制御部
１０６ 表示部
１０７ 入力部
１１７ 穿刺データ画面
１０８ コントローラ部
１０９ 穿刺ガイド
１１０ 穿刺針
１１１ 探触子
１２０ メモリ
３０１ 横断面画像
３０２ 矢状面画像
３０３ 冠状面画像
４０２ 境界
４０３ 一覧表示テーブル

Claims (12)

1. 被検体に内蔵される臓器に超音波を反復照射することにより、前記臓器の超音波画像を繰り返し取得し、同時にオペレータが、前記超音波画像を参照しつつ、前記臓器の対象部位へ穿刺針の刺入を行い、組織の抽出を行う超音波撮像装置であって、
   前記臓器を模擬する画像と、前記画像を複数の領域に分割する境界と、前記抽出が行われた抽出済領域および前記抽出が行われていない抽出未済領域を、前記領域ごとに識別する識別情報と、を表示する表示手段、前記表示手段に前記識別情報を設定する設定手段並びに前記設定を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする超音波撮像装置。
2. 前記臓器は、前立腺であることを特徴とする請求項１に記載の超音波撮像装置。
3. 前記表示手段は、前記領域ごとに名称を付し、前記領域の近傍に前記名称を表示することを特徴とする請求項１あるいは２のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。
4. 前記識別情報は、前記名称を索引とする一覧表示テーブルに記載される属性情報であることを特徴とする請求項３に記載の超音波撮像装置。
5. 前記識別情報は、前記抽出済領域および前記抽出未済領域で行われる色分けであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。
6. 前記画像は、前記前立線の断層像あるいは立体像であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。
7. 前記設定手段は、前記断層像あるいは前記立体像が複数からなる際に、前記断層像あるいは前記立体像から１つを選択して表示することを特徴とする請求項６に記載の超音波撮像装置。
8. 前記設定手段は、さらに前記境界が、前記画像を異なる領域に分割する複数種類の境界からなる際に、前記複数種類から１つを選択して表示することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。
9. 前記断層像あるいは前記立体像は、前記超音波画像から生成される臓器画像であることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つ記載の超音波撮像装置。
10. 前記属性情報は、前記組織が腫瘍を含む際に、前記腫瘍の悪性あるいは良性の情報を含むことを特徴とする請求項４ないし９のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。
11. 前記属性情報は、前記領域からの組織の抽出が済んだかあるいは未済みであるかの組織抽出情報を含むことを特徴とする請求項４ないし１０のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。
12. 前記識別情報は、前記記憶手段に、前記被検体の個人情報とリンクして保存されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。

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