JP5629101B2 - 治療支援装置及び治療支援システム - Google Patents
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φ(x、y、z)=tan-1[Si(x、y、z)/Sr(x、y、z)]・・・(1)
T[℃]=φ[°]/[TE×f×0.01×10-6×353[°]]・・・(2)
以下、図1に基づいて、本実施形態に係る治療支援システムの構成について説明する。図1は、本実施形態に係る治療支援システムの概略構成図である。
以下、図4〜9に基づいて、本実施形態に係る温度計測併用治療補助機能について説明する。図4は、本実施形態に係る治療支援システムの処理の流れを示すフローチャートである。図5は、本実施形態に係る画面表示例を示す模式図であって、術前における部位毎の温度しきい値設定時における画面を示す。図6は、超音波画像診断治療装置による位置検出処理を示す説明図である。図7は、位置検出デバイス9による位置検出処理を示す説明図である。図8は、本実施形態に係る画面表示例を示す模式図であって、術具誘導ナビゲーション時における画面を示す。図9は、本実施形態に係る画面表示例を示す模式図であって、術中における温度分布画像及び治療経過画像が表示された画面を示す。
操作者は、術前に「3DScan(T1W)」531又は「3DScan(T2W)」532を押下し、被検体マーカ24aを装着した被検体24の治療対象部位を含む3次元ボリューム画像を撮像する(S1)。
操作者が、「特定領域描出」ボタン533を押下げると、3次元ボリュームデータから病変部位が撮像された領域(以下「治療予定領域」という)及びその周辺に位置する正常領域からなる温度管理領域(以下、治療予定領域と温度管理領域とを合わせて「特定領域」という)が抽出・設定される(S2)。「特定領域描出」ボタン533を押下げがされると、画像再構成部19bは、ボリュームデータ記憶部19hから3次元ボリュームデータを読出し、3次元ボリュームデータを再構成して3次元の被検体画像を生成する。
操作者が、「温度しきい値設定」ボタン534を押下げると、温度しきい値設定部19fが、治療予定領域及び温度管理領域毎に、温度しきい値を設定する(S3)。本実施形態では、図5のしきい値設定領域52に示すように、温度しきい値設定部19fは、治療予定領域515には、温度しきい値「70〜90℃」、マージン領域516には、温度しきい値「〜70℃まで」、マージン外1領域517には「〜45℃以下」、マージン外2領域518には「〜40℃以下」を設定する。温度しきい値は、加熱又は凍結治療などの治療方法に応じて、予め特定領域毎に登録しておき、温度しきい値設定部19fがその登録された温度しきい値を自動的に特定領域毎に付与することで設定してもよいし、操作者により再設定できるように構成されてもよい。
操作者が、「レジストレーション/術具登録」ボタン535を押下げると、位置検出処理部19gが、術具(本実施形態における治療プローブ36)とその初期位置の登録処理(レジストレーションという)を開始する(S4)。
操作者は、「装置起動」ボタン536を押下し、超音波診断装置40、画像誘導ナビゲーション、麻酔器等手術支援装置を起動し、手術を開始する(S5)。
治療プローブ36の位置検出を開始する(S6)。位置検出処理部19gは、位置検出デバイス9から得た治療プローブ36の現在の実空間座標と、ステップS4のレジストレーションで得た座標変換式と、に基づいて、治療プローブ36の現在の画像座標系の座標を求める。
ナビゲーション画像生成部19eは、ステップS6で得た治療プローブ36の位置を示す検出結果を基に、表示されているナビゲーション画像511、512、513、514に対して治療プローブ36の位置を重畳表示したナビゲーション画像を生成し、表示制御部19lがナビゲーション画像を更新する(S7)。
図7に基づいて、治療プローブ36の位置を重畳表示することにより、術具を誘導する処理について説明する。図7は、ナビゲーション画像を用いた術具の誘導処理の内容を示す説明図である。
操作者は、S7においてモニタ38に表示された画像をみて、収束超音波が病変部位(治療予定領域)に到達する位置にあるか否かを判断する(S8)。否定であればステップS9へ進み、治療プローブ36の位置を移動(S9)した後、ステップS6へ戻る。肯定であればステップS10へ進む。
操作者は、治療を開始する(S10)。本実施形態では、治療プローブ36から収束超音波の照射を開始する。
S10の治療開始に同期して、MRI装置1は温度分布画像940を生成するための画像信号を撮像し、温度計測部19iは、画像信号に基づいて温度分布画像940を生成し、表示制御部19lが表示する(S11)。温度分布画像940は、MRI装置1が撮像した温度計測に用いる画像信号に基づいて生成された被検体画像941に、部位毎の温度を色分け表示した温度分布情報942を重畳したものである。温度分布画像940には、温度分布情報の色表示と温度とを対応付けたゲージ943も並列表示される。
検知部19nは、温度計測部19iの計測結果に基づいて、病変部位(治療予定領域)内に、ステップS3で設定した温度しきい値以上の部分があるか否かを判断する(S12)。否定であればステップS13へ進み、肯定であればステップS14へ進む。
警告部19jは、検知部19nによる判断の結果、治療予定領域内の温度がステップS3で設定された病変部位に対する温度しきい値以上、すなわち本実施形態では70℃に満たない場合には、再治療を促す警告の発声及び/又はナビゲーション画面90上への警告表示(図示を省略する)を行う(S13)。
治療経過画像生成部19oは、MRI装置1が撮像した温度計測に用いる画像信号に基づいて生成された被検体の基本画像946の治療予定領域947、温度管理領域949に対して、治療済領域948が重畳表示された治療経過画像945を生成・表示する(S14)。
検知部19nは、温度管理領域内に、ステップS3で設定した温度しきい値以上の部分があるか否かを判断する(S15)。本実施形態では、温度計測部19iによる温度計測の結果、温度管理領域内の温度がステップS3で設定された各温度管理領域に対する温度しきい値以上となった場合、すなわち本実施形態ではマージン領域は70℃以上、マージン外1領域は45℃超、マージン外2領域は40℃超となったか否かを判断し、肯定であればステップS16へ進み、否定であればステップS18へ進む。
警告部19jは、正常組織に対する更なる負荷に対する警告をナビゲーション画面90上において表示(図示を省略する)したり、警告を発声したりする(S16)。更に、パーソナルコンピュータ19から超音波診断治療装置40に対して、収束超音波の緊急停止信号を出力し、超音波診断治療装置40が自動的に収束超音波の出力を停止してもよい。
治療経過画像生成部19oは、検知部19nが温度管理領域内で温度しきい値以上であると計測した部位を高負荷領域950として、温度しきい値未満の領域は低負荷領域(組織への低ダメージ)951として、治療経過画像945に更に重畳表示する(S17)。
終了指示の有無があれば処理を終了し、なければステップS6へ戻り、プローブ位置の再検出及びナビゲーション画像の更新が行われる(S18)。これら一連の治療を予め設定した病変部位(治療予定領域)の治療が終わるまで(または終了指示があるまで)繰り返す。
Claims (10)
- 被検体内に特定の領域を抽出する特定領域抽出部と、
前記特定領域抽出部が抽出した治療予定領域の周囲に温度管理領域を設定する領域設定部と、
前記温度管理領域の温度許容範囲を設定する温度範囲設定部と、
前記温度管理領域の温度を計測する温度計測部と、
前記計測結果に基づいて、前記温度管理領域の温度が前記温度許容範囲外になったことを検知する検知部と、
前記検知結果に基づいて警告を発する警告部と、
を備え、
前記領域設定部は、前記治療予定領域を囲む輪郭線の外側に複数の温度管理領域を設定し、
前記温度範囲設定部は、前記複数の温度管理領域のそれぞれに対して異なる温度許容範囲を設定する、
ことを特徴とする治療支援装置。 - 前記領域設定部は、前記被検体内の病変部位の輪郭線からの距離、前記病変部位の周辺に位置する正常部位の特性、組織安全性及び治療内容の少なくとも一つに応じて、前記複数の温度管理領域を設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の治療支援装置。 - 前記被検体内の病変部位及びその周辺に位置する正常部位が撮像された画像データに基づいて再構成された被検体画像に、前記温度管理領域の位置を重畳表示したナビゲーション画像を生成するナビゲーション画像生成部と、
前記ナビゲーション画像を表示する第一表示部と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の治療支援装置。 - 加熱又は凍結治療に用いられる治療手段の実空間における位置と、前記被検体の実空間における位置とを検出し、それぞれの実空間座標を前記ナビゲーション画像の座標系に変換する位置検出部を更に備え、
前記ナビゲーション画像生成部は、前記ナビゲーション画像に前記治療手段の位置を重畳表示する、
ことを特徴とする請求項3に記載の治療支援装置。 - 前記温度計測部による前記温度管理領域の計測結果に基づいて、前記温度管理領域のうち当該温度管理領域に対して設定された温度許容範囲を逸脱する領域の位置を、前記被検体が撮像された基本画像に重畳表示した治療経過画像を生成する治療経過画像生成部と、
前記治療経過画像を表示する第二表示部と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の治療支援装置。 - 前記温度計測部は、前記被検体内の病変部位の温度を計測し、
前記治療経過画像生成部は、前記温度計測部による病変部位の計測結果に基づいて、前記治療が完了した部位を検出し、その位置を前記治療経過画像に重畳表示する、
ことを特徴とする請求項5に記載の治療支援装置。 - 被検体の病変部位に対して加熱又は凍結処理を行う治療手段及びその治療手段を駆動・制御する駆動部を備えた治療装置と、
前記加熱又は凍結処理中の前記被検体の温度情報を得るための信号を取得する磁気共鳴診断装置と、
前記被検体内に特定の領域を抽出する特定領域抽出部と、
前記特定領域抽出部が抽出した治療予定領域の周囲に温度管理領域を設定する領域設定部と、
前記温度管理領域の温度許容範囲を設定する温度範囲設定部と、
前記加熱又は凍結治療中の前記温度管理領域の温度を、前記磁気共鳴診断装置からの信号に基づいて計測する温度計測部と、
前記計測結果に基づいて、前記温度管理領域の温度が前記温度許容範囲外になったことを検知する検知部と、
前記検知結果に基づいて警告を発する警告部と、
を備え、
前記領域設定部は、前記治療予定領域を囲む輪郭線の外側に複数の温度管理領域を設定し、
前記温度範囲設定部は、前記複数の温度管理領域のそれぞれに対して異なる温度許容範囲を設定する、
ことを特徴とする治療支援システム。 - 被検体内に特定の領域を抽出する特定領域抽出部と、
前記特定領域抽出部が抽出した治療予定領域の周囲に温度管理領域を設定する領域設定部と、
前記温度管理領域の温度許容範囲を設定する温度範囲設定部と、
前記温度管理領域の温度分布を計測する温度計測部と、
異なる時刻における前記温度分布の差分により、前記被検体の温度変化の分布を示す温度変化分布画像を生成する温度変化分布画像生成部と、
前記温度変化分布画像を表示する画像表示部と、
を備え、
前記領域設定部は、前記治療予定領域を囲む輪郭線の外側に複数の温度管理領域を設定し、
前記温度範囲設定部は、前記複数の温度管理領域のそれぞれに対して異なる温度許容範囲を設定する、
ことを特徴とする治療支援装置。 - 被検体の病変部位に対して加熱又は凍結処理を行う治療手段及びその治療手段を駆動・制御する駆動部を備えた治療装置と、
前記加熱又は凍結処理中の前記被検体の温度情報を得るための信号を取得する磁気共鳴診断装置と、
前記被検体内の病変部位を抽出する病変領域抽出部と、
前記病変部位の周囲に前記被検体内に温度管理領域を設定する領域設定部と、
前記温度管理領域の温度許容範囲を設定する温度範囲設定部と、
前記加熱又は凍結治療中の前記温度管理領域の温度を、前記磁気共鳴診断装置からの信号に基づいて計測し、温度分布画像を生成する温度計測部と、
前記温度分布画像を表示する表示部と、を備え、
前記領域設定部は、前記病変部位を囲む輪郭線の外側に複数の温度管理領域を設定し、
前記温度範囲設定部は、前記複数の温度管理領域のそれぞれに対して異なる温度許容範囲を設定し、
前記温度計測部は、前記磁気共鳴診断装置が撮像して得た前記信号に基づいて生成された被検体画像に、部位毎の温度を色分け表示した温度分布情報を重畳して前記温度分布画像を生成し、
前記表示部は、前記温度分布情報の温度に対応付けられたゲージ、及び前記温度分布画像を並列表示する、
ことを特徴とする治療システム。 - 治療システムの用途に応じて、前記温度範囲設定部が設定する前記複数の温度管理領域の許容温度を一括変更する変更部を備えたことを特徴とする請求項9に記載の治療システム。
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