JP5638444B2 - 超音波診断装置及びその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、穿刺針を使用する際の超音波画像を表示する超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。

生体組織に穿刺針を刺し入れて治療又は組織の採取を行なう際には、例えば特許文献１に示すように、超音波画像上の所定位置に、穿刺針の刺入予定経路を示す穿刺ガイドラインが表示される。そして、穿刺の際には超音波プローブに取り付けられた穿刺アダプタを用いることにより、穿刺針は穿刺ガイドラインに沿って刺入される。

超音波画像上における穿刺ガイドラインの位置は、超音波プローブに取り付けられる穿刺アダプタに応じて異なっている。そして、超音波プローブに取り付けられる穿刺アダプタは、超音波プローブの種類に応じて定まっているので、穿刺ガイドラインの位置も超音波プローブの種類に応じて異なっている。従って、操作者が使用する超音波プローブの種類を操作部において選択すると、選択された超音波プローブに応じた穿刺ガイドラインが表示部の超音波画像上に表示される。そして、操作者は、表示された穿刺ガイドラインと、超音波画像における穿刺対象とを見ながら、穿刺ガイドラインが穿刺対象を通るように、超音波プローブの位置や角度などを調節する。

特開２００７−２３６７６７号公報

ところで、例えば、肝腫瘍の穿刺を行なう場合、腫瘍の位置によっては肝臓以外の他の臓器や肋骨などによって穿刺できるスペースが限られるため、超音波プローブの位置や角度を調節しても、穿刺ガイドライン上に穿刺対象を位置させることができない場合がある。また、穿刺ガイドライン上に穿刺対象を位置させようとすると、大血管など穿刺針を刺してはいけないものが位置する場合もある。このように適切な穿刺ガイドラインが得られない場合、他の種類の超音波プローブに交換して超音波画像及び穿刺ガイドラインを表示させた後、穿刺対象が穿刺ガイドライン上に位置するように、再度超音波プローブの位置及び角度を調節する必要がある。そして、交換した超音波プローブでも穿刺ガイドライン上に穿刺対象を位置させることができない場合、さらに他の超音波プローブに交換する必要があり煩雑である。従って、どの超音波プローブに交換すればよいか容易に把握できることが望まれている。

上述の課題を解決するためになされた発明は、複数種類の超音波プローブの穿刺ガイドラインの中から少なくとも一つを選択する入力を行なう入力部と、入力部で選択された穿刺ガイドラインを超音波画像上に表示させる表示制御部と、を備える超音波診断装置であって、前記表示制御部は、表示済みの穿刺ガイドライン以外の他の穿刺ガイドラインであって、他の種類の超音波プローブの穿刺ガイドラインが選択されると、該他の穿刺ガイドラインを表示させ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、表示済みの穿刺ガイドライン以外の他の穿刺ガイドラインを表示させることができるので、どの超音波プローブに交換すればよいか容易に把握することができる。

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。 本発明の実施形態における超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。 選択ボタンが表示された操作部のタッチパネル式ディスプレイを示す図である。 穿刺ガイドラインが表示された表示部を示す図である。 選択された超音波プローブについて、穿刺ガイドラインの位置情報が複数記憶されている場合に、選択ボタンが表示された操作部のタッチパネル式ディスプレイを示す図である。 他の穿刺ガイドラインが表示された表示部を示す図である。 第一変形例において他の穿刺ガイドラインとともに仮想表示領域が表示された表示部を示す図である。 第一変形例において他の穿刺ガイドラインとともに仮想表示領域が表示された表示部の他例を示す図である。 第二変形例において、表示済みの穿刺ガイドラインに代えて、他の穿刺ガイドラインのみが表示された表示部を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部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及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）９を備える。

前記超音波プローブ２は、複数の超音波振動子（図示省略）から被検体に対して超音波を送信する。前記超音波プローブ２は、音線順次で超音波の走査を行なって超音波を送信する。また、前記超音波プローブ２は、超音波のエコー信号を受信する。

前記超音波プローブ２には、穿刺アダプタ１０を介して穿刺針１１が取り付けられる。ちなみに、図１において、前記超音波プローブ２は単純化して図示されている。

前記送受信部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、前記送受信部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う。

前記エコーデータ処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコー信号のデータに対し、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、対数圧縮処理及び包絡線検波処理等のＢモード処理や、直交検波処理及びフィルタ処理等のドプラ（ｄｏｐｐｌｅｒ）処理などを行なう。

ちなみに、ドプラ処理には、カラードプラ画像を作成するためのカラードプラ処理、パワードプラ画像を作成するためのパワードプラ処理、パルスドプラ法による画像を作成するためのパルスドプラ処理、連続波ドプラ法による画像を作成するための連続波ドプラ処理が含まれる。

前記表示制御部５は、表示制御機能を実行するものであり本発明における表示制御部の実施の形態の一例である。具体的には、前記表示制御部５は、前記エコーデータ処理部４で得られたデータを、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。また、前記表示制御部５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。超音波画像は、Ｂモード画像やドプラ処理で得られたデータに基づく画像などである。

また、前記表示制御部５は、表示制御機能の一部として、穿刺ガイドラインＧＬを前記表示部６の超音波画像ＵＧ上に表示させる。前記表示制御部５は、前記操作部７における入力に基づいて前記穿刺ガイドラインＧＬを表示させる。詳細は後述する。

さらに、前記表示制御部５は、前記操作部７のタッチパネル式ディスプレイＤ（後述の図３参照）に、操作用のボタンなどを表示させる。この操作用のボタンは、例えば後述の選択ボタンＢ（図３参照）であり、この選択ボタンＢが押されることにより、所望の穿刺ガイドラインを選択する入力が行なわれる。

前記表示部６は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記操作部７は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。また、前記操作部７は、前記タッチパネル式ディスプレイＤ（図１では図示省略）を有する。

操作者は、前記操作部７において、後述するように超音波画像ＵＧ上における表示位置が異なる複数の穿刺ガイドラインＵＬのうち、所望の穿刺ガイドラインＵＬを選択する入力を行なう。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ＨＤＤ９に記憶された制御プログラムを読み出し、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ＨＤＤ９には、前記制御プログラムのほか、超音波画像ＵＧ上における前記穿刺ガイドラインＧＬの位置情報が記憶されている。この位置情報には前記穿刺ガイドラインＧＬの方向の情報が含まれる。

前記穿刺ガイドラインＧＬの位置情報は、前記超音波プローブ２の種類毎に異なっている。また、同じ種類の超音波プローブ２であっても複数の位置情報を有する場合もある。前記ＨＤＤ９は、本発明における記憶部の実施の形態の一例である。

ここで、「前記超音波プローブ２の種類」の意味について説明すると、取り付けられる穿刺アダプタ１０が異なる超音波プローブ２は、種類が異なるものとする。従って、同じプローブであっても種類が異なる場合があるものとする。

さて、本例の超音波診断装置１の作用について図２のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１では、使用される超音波プローブ２の種類が操作者により前記操作部７において選択される。具体的には、図３に示すように、超音波プローブ２の種類を選択する選択ボタンＢとして、五つの選択ボタンＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５が、前記操作部７のタッチパネル式ディスプレイＤに表示される。これら選択ボタンＢ１〜Ｂ５は、前記超音波プローブ２の種類毎に表示される。そして、操作者がいずれかの選択ボタンＢを押すことにより、超音波プローブ２の種類が一つ選択される。

次に、ステップＳ２では、選択された超音波プローブ２によって超音波の送信が行なわれエコー信号が受信される。そして、前記表示制御部５は、このエコー信号に基づいて作成された超音波画像ＵＧを前記表示部６に表示させる。

次に、ステップＳ３では、図４に示すように、前記表示制御部５は前記超音波画像ＵＧ上に穿刺ガイドラインＧＬを表示させる。ちなみに、図４では、前記ステップＳ１において、前記超音波プローブ２としてコンベックスプローブが選択された場合の超音波画像ＵＧ上に表示された穿刺ガイドラインＧＬが示されている。

前記表示制御部５は、操作者が、前記操作部７において穿刺ガイドラインＧＬを表示させる入力を行なうと、前記穿刺ガイドラインＧＬを表示させる。前記穿刺ガイドラインＧＬを表示させる入力について具体的に説明する。前記ステップＳ１において選択されて超音波の送受信を行なう超音波プローブ２について、穿刺ガイドラインＧＬの位置情報が一つのみしか前記ＨＤＤ９に記憶されていない場合、操作者が前記操作部７において、穿刺モードを実行する入力を行なうと、前記表示制御部５は前記ＨＤＤ９に記憶された位置情報に基づいて、前記穿刺ガイドラインＧＬを表示させる。ちなみに、この場合、ステップＳ１における超音波プローブ２の選択によって前記穿刺ガイドラインＧＬを選択する入力が行なわれたことになる。

一方、前記ステップＳ１において選択されて超音波の送受信を行なう超音波プローブ２について、穿刺ガイドラインＧＬの位置情報が前記ＨＤＤ９に複数記憶されている場合、穿刺モードを実行する入力が行なわれると、図５に示すように、前記表示制御部５は、「１」〜「３」の番号を有する選択ボタンＢ１１，Ｂ１２，Ｂ１３を前記選択ボタンＢとして前記タッチパネル式ディスプレイＤに表示させる。ここでは、三つの選択ボタンＢ１１〜Ｂ１３が表示されるので、三つの位置情報が記憶されている。そして、前記表示制御部５は、操作者によって押された選択ボタンＢに対応する穿刺ガイドラインＧＬを、前記ＨＤＤ９に記憶された位置情報に基づいて、前記超音波画像ＵＧ上に表示させる。

ステップＳ３において、前記穿刺ガイドラインＧＬが表示されると、操作者は、超音波画像ＵＧに表れている穿刺対象が前記穿刺ガイドラインＧＬ上に位置するように、前記超音波プローブ２の位置や角度を調節する。そして、ステップＳ４では、操作者は、表示されている前記穿刺ガイドラインＧＬ（表示済みの穿刺ガイドライン）が適切であるか否かを判断する。穿刺対象を前記穿刺ガイドラインＧＬ上に位置させることができる場合、適切な穿刺ガイドラインＧＬであると判断する。一方、穿刺対象を前記穿刺ガイドラインＧＬ上に適切に位置させることができなかったり、前記穿刺ガイドラインＧＬ上に穿刺対象を位置させることができても穿刺ガイドライン上に血管が位置していたりする場合、表示されている前記穿刺ガイドラインＧＬは適切ではないと判断する。

ステップＳ４において、表示されている前記穿刺ガイドラインＧＬが適切であると判断された場合（ステップＳ４において「ＹＥＳ」）、ステップＳ５の処理へ移行する。このステップＳ５では、前記穿刺アダプタ１０を用いて前記穿刺針１１を被検体に刺入する（穿刺の実施）。

一方、ステップＳ４において、表示されている前記穿刺ガイドラインＧＬが適切ではないと判断された場合（ステップＳ４において「ＮＯ」）、ステップＳ６の処理へ移行する。このステップＳ６では、図６に示すように、前記表示制御部５は前記超音波画像ＵＧ上に他の穿刺ガイドラインＧＬ′を表示させる。他の穿刺ガイドラインＧＬ′は、表示済みの前記穿刺ガイドラインＧＬの超音波プローブ２とは異なる種類の超音波プローブ２の穿刺ガイドラインである。前記表示制御部５は、表示済みの前記穿刺ガイドラインＧＬとともに前記他の穿刺ガイドラインＧＬ′を表示させる。

前記他の穿刺ガイドラインＧＬ′の表示についてより具体的に説明する。ステップＳ３において前記穿刺ガイドラインＧＬが表示された後は、前記操作部７のタッチパネル式ディスプレイＤに、他の種類の超音波プローブ２を選択する前記選択ボタンＢ１〜Ｂ５を表示させるための指示ボタン（図示省略）が表示されている。

操作者は、前記ステップＳ４において、表示されている穿刺ガイドラインＧＬが適切ではないと判断すると、前記指示ボタンを押す。これにより、前記表示制御部５は、再度上述の図３に示す選択ボタンＢ１〜Ｂ５を表示させる。

操作者は、前記選択ボタンＢ１〜Ｂ５のうち、いずれかのボタンを押して超音波プローブ２の種類を選択する。選択された超音波プローブ２について穿刺ガイドラインの位置情報が複数記憶されていれば、前記表示制御部５は、いずれの穿刺ガイドラインを前記他の穿刺ガイドラインＧＬ′として表示させるかを選択する選択ボタンＢ（例えば図５参照。ただし、三つとは限らない）を前記タッチパネル式ディスプレイＤに表示させる。前記表示制御部５は、いずれかの選択ボタンＢが押されると、押された選択ボタンＢに対応する穿刺ガイドラインを、前記ＨＤＤ９に記憶された位置情報に基づいて、前記他の穿刺ガイドラインＧＬ′として表示させる。なお、この時、前記超音波プローブ２は交換せずにそのまま超音波の送受信を続ける。

ただし、前記選択ボタンＢ１〜Ｂ５のうちのいずれかを押して選択された超音波プローブ２について、穿刺ガイドラインの位置情報が一つのみしか記憶されていない場合、前記表示制御部５は、前記選択ボタンＢ１〜Ｂ５のうちのいずれかが押されると、押された選択ボタンＢに対応する穿刺ガイドラインを、前記他の穿刺ガイドラインＧＬ′として表示させる。

前記他の穿刺ガイドラインＧＬ′は、前記表示済みの穿刺ガイドラインＧＬとは太さが異なっている。前記他の穿刺ガイドラインＧＬと前記表示済みの穿刺ガイドラインＧＬとで、表示される色や線の種類（破線や実線など）が異なっていてもよい。

ステップＳ６において他の穿刺ガイドラインＧＬ′が表示されると、再度ステップＳ４へ戻り、表示されている他の穿刺ガイドラインＧＬ′が適切であるか否かが判断され、以後同様の処理が行なわれる。

ちなみに、前記他の穿刺ガイドラインＧＬ′の位置を移動させることができるようになっていてもよい。これにより、前記他の穿刺ガイドラインＧＬ′が適切であるか否かを容易に判断することができる。

以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、表示済みの穿刺ガイドラインＧＬが適切ではない場合に、他の穿刺ガイドラインＧＬ′を表示させることができるので、どの超音波プローブに交換すればよいか容易に把握することができる。

次に、本発明の変形例について説明する。先ず第一変形例について説明する。第一変形例では、図２のフローチャートの前記ステップＳ６で前記他の穿刺ガイドラインＳＬ′を表示させる際に、図７に示すように、前記表示制御部５は、前記他の穿刺ガイドラインＧＬとともに、超音波画像の仮想表示領域Ｘを前記超音波画像ＵＧ上に表示させる。前記仮想表示領域Ｘは、前記他の穿刺ガイドラインＳＬ′に対応する超音波プローブ２（前記ステップＳ６で選択された超音波プローブ２）で得られるエコー信号に基づく超音波画像が表示される仮想の領域である。前記他の穿刺ガイドラインＳＬ′に対応する超音波プローブ２は、表示済みの穿刺ガイドラインＳＬに対応する超音波プローブ２とは異なる種類の超音波プローブ２であり、本発明における他の超音波プローブの実施の形態の一例である。

前記仮想表示領域Ｘは、超音波画像の輪郭線で表わされている。図７には、前記他の超音波プローブ２として、リニアプローブが選択された場合の前記仮想表示領域Ｘが示されている。

また、前記他の超音波プローブ２として、前記ステップＳ１で選択されたものとは異なる他のコンベックスプローブが選択された場合、例えば図８に示すような仮想表示領域Ｘ及び他の穿刺ガイドラインＧＬ′が表示される。

次に、第二変形例について説明する。第二変形例では、図２のフローチャートのステップＳ６において、前記表示制御部５は、図９に示すように、前記表示済みの穿刺ガイドラインＧＬに代わって、前記他の穿刺ガイドラインＧＬ′の表示に切り替えてもよい。前記表示制御部５は、特に図示しないが前記他の穿刺ガイドラインＧＬ′とともに前記仮想表示領域Ｘを表示させてもよい。

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、前記他の穿刺ガイドラインＧＬ′を二つ以上表示してもよい。

また、前記表示制御部５は、他の穿刺ガイドラインＧＬ′として、表示済みの穿刺ガイドラインＧＬと同じ種類の超音波プローブ２の穿刺ガイドラインを、表示済みの穿刺ガイドラインＧＬとともに表示させるようにしてもよい。

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
５ 表示制御部
７ 操作部（入力部）
９ ＨＤＤ（記憶部）

Claims (6)

1. 複数種類の超音波プローブの穿刺ガイドラインの中から少なくとも一つを選択する入力を行なう入力部と、
   該入力部で選択された穿刺ガイドラインを超音波画像上に表示させる表示制御部と、
   を備える超音波診断装置であって、
   前記表示制御部は、表示済みの穿刺ガイドライン以外の他の穿刺ガイドラインであって、他の種類の超音波プローブの穿刺ガイドラインが選択されると、該他の穿刺ガイドラインを表示させ、また一の超音波プローブで得られるエコー信号に基づく超音波画像に、前記他の穿刺ガイドラインに対応する他の超音波プローブで得られるエコー信号に基づく超音波画像の仮想表示領域を表示させる
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記超音波画像における前記穿刺ガイドラインの位置情報を記憶する記憶部を備え、
   前記表示制御部は、前記記憶部に記憶された前記位置情報に基づいて前記穿刺ガイドラインを表示させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記表示制御部は、前記表示済みの穿刺ガイドラインとともに前記他の穿刺ガイドラインを表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
4. 前記表示制御部は、前記表示済みの穿刺ガイドラインに代わって、前記他の穿刺ガイドラインの表示に切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
5. 前記仮想表示領域は、超音波画像の輪郭線で表わされ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. コンピュータに、複数種類の超音波プローブの穿刺ガイドラインの中から少なくとも一つを選択する入力が行なわれると、選択された穿刺ガイドラインを前記超音波画像上に表示させる表示制御機能を実行させる超音波診断装置の制御プログラムであって、
   前記表示制御機能は、表示済みの穿刺ガイドライン以外の他の穿刺ガイドラインであって、他の種類の超音波プローブの穿刺ガイドラインが選択されると、該他の穿刺ガイドラインを表示させ、また一の超音波プローブで得られるエコー信号に基づく超音波画像に、前記他の穿刺ガイドラインに対応する他の超音波プローブで得られるエコー信号に基づく超音波画像の仮想表示領域を表示させる
   ことを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。

Images