JP6151588B2 - 冷凍治療制御システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明を採用する冷凍治療制御システムの全体構成例を示すブロック図である。
術者29は、術具27を患者24に穿刺して患部に接触する位置まで挿入する。
次に、冷凍治療部40について図2を用いて説明する。
冷凍治療部40は、主に制御部401と冷凍治療用プローブ402の構成からなる。冷凍治療部40は「ジュール・トムソン(Joule-Thomson)効果」を利用したものであり、凍結と解凍ができる冷凍治療器である。冷凍治療部40では凍結にアルゴンガス403、解凍にはヘリウムガス404を利用する。冷凍治療用プローブ402へのガスの注入はそれぞれのバルブ408、409によって制御される。冷凍治療用プローブ402は患者24への挿入部が2腔構造の熱交換器405を有している。高圧の冷凍ガスは熱交換器405の2腔構造の内側に配管される細管先端406から噴出され、ジュール・トムソン効果で冷却されたガスが熱交換器405を通りながら、さらに往路の凍結ガスを冷却し、ホース407を通って大気中に放出される。これより高圧(24〜27Mpa)のアルゴンガス403が大気圧の冷凍治療用プローブ402の先端に噴出すると、冷凍治療用プローブ402の先端で-185℃の極低温になる。
次に、超音波画像取得部51について図3を用いて説明する。
図3において、超音波画像取得部51は、患者24内に超音波を送信し受信して得られたエコー信号を用いて患者24の診断部位の2次元超音波画像、3次元超音波画像或いは各種ドプラ画像を構成して表示するものである。患者24に超音波を送信して反射したエコーを受信する超音波探触子54と、患者24に送信する超音波信号を発生するためのパルス状の電気信号を発生し、これを超音波探触子54に送信する送信パルス発生部及び超音波探触子54で受信したエコー信号を電気信号に変換する部とを備えた超音波送受信部514と、受信信号から2次元超音波画像、3次元超音波画像或いは各種ドプラ画像を形成する超音波画像形成部515と、この超音波画像形成部515で形成された超音波画像を表示する表示部52と、各要素を制御する制御部517と、制御部517に指示を与えるコントロールパネル518と,を備えて構成される。
まず、超音波画像取得部51を用いたアイスボールの検出の原理について図4を用いて説明する
図4は、実施例1の超音波画像取得部51を用いたアイスボールの検出の原理を説明する図である。アイスボール501へは、患者24の体外から超音波探触子54、55によって連続して超音波503、505が送信される。このとき、超音波は密度の高い氷を透過せず反射するが、凍結領域512、522の境界面の画像、すなわちアイスボールとの境界面の画像511、521がそれぞれ得られる。
そこで、実施例1では、図4に示すように、例えば直交する二方向の超音波画像で得られる二次元画像において超音波ビーム方向から見た境界面の最も遠方の端部から最も近い端部までの半楕円状のアイスボール像として抽出する。
具体的には、アイスボールの全体の形状の演算について図5を用いて説明する。
図5で示すように、異なる複数の方向のアイスボール像511、521からプローブ軸方向のアイスボールの形状を描出する。例えば、放射状に超音波503、505のように1ラインずつ照射して、それぞれアイスボール501の両端512a、512b、522a、522bを探索する。アイスボール像511aの両端512a、512bを結ぶ線512c、アイスボール像521aの両端522a、522bを結ぶ線522cから超音波探触子側の領域512d、522dを抽出する。そして、アイスボール像511b、521bのようにそれぞれ両端を結ぶ線512c、522cより折り返した領域512c、522cと同じ大きさの領域512d、522dを、512c、522cに貼り合わせて画像化する。さらに、アイスボール像531ではアイスボール像511b、521bを合成してアイスボールの全体の形状を演算する。
次に、実施例1の動作手順について図6を用いて説明する。
図7は、実施例1の超音波画像取得部51を用いたアイスボールの検出の原理を説明する図である。アイスボール501は、患者24の体外から例えば3方向の超音波探触子54、55、56によって連続して超音波503、505、507が送信される。このとき、超音波は密度の高い氷を透過せず反射するが、凍結領域512、522、542の境界面の画像511、521、541がそれぞれ得られる。ここでは、3方向の超音波探触子を例に説明するが、4方向、5方向、・・・n方向(nは自然数)であってもよい。
実施例2では、図7に示すように2方向が3方向以上に増えただけであるので、実施例1の説明で足りるものと思料する。よって、実施例2ではアイスボールの全体形状の演算の原理の説明を省略する。
次に、実施例2の動作手順について図8を用いて説明する。
アイスボールの検出の原理は、実施例1又は実施例2で説明した原理を用いるので、実施例3での説明を省略する。
アイスボールの全体形状の演算の原理において、二次元のアイスボール像の合成までは実施例1又は実施例2で説明した原理を用いるので、実施例3での説明を省略する。
次に、実施例3の動作手順について図10を用いて説明する。
アイスボールの検出の原理は、実施例1又は実施例2で説明した原理を用いるので、実施例4での説明を省略する。
アイスボールの全体形状の演算の原理において、二次元のアイスボール像の合成までは実施例1又は実施例2で説明した原理を用いるので、実施例3での説明を省略する。
次に、実施例4の動作手順について図10を用いて説明する。
Claims (4)
- 冷凍治療用プローブを患者の患部に接触させ当該患部を凍結して治療する冷凍治療部と、超音波探触子を用いて前記患者に超音波を送受信し、受信した反射エコー信号を用いて超音波画像を取得する超音波画像取得部と、前記冷凍治療用プローブと前記超音波探触子の位置を検出する三次元位置検出部と、前記超音波探触子の複数の位置において前記超音波画像取得部によって取得された複数の超音波画像を用いて冷凍治療領域の画像を合成し、前記合成された冷凍治療領域の画像をその長軸方向の軸を回転軸として回転し、回転した軌跡に基づき冷凍治療領域の三次元画像を構成する画像処理部と、前記冷凍治療領域の画像を表示する画像表示部と、を備えたことを特徴とする冷凍治療制御システム。
- 前記画像処理部は、前記超音波画像取得部によって取得された二方向の超音波画像を用いて前記冷凍治療領域の画像を合成することを特徴とする請求項1に記載の冷凍治療制御システム。
- 前記画像処理部は、前記超音波画像取得部によって取得された三方向以上の超音波画像を用いて前記冷凍治療領域の画像を合成することを特徴とする請求項1に記載の冷凍治療制御システム。
- 前記画像処理部は、前記位置毎の複数枚の冷凍治療領域の画像を画像内の冷凍治療領域の面積が広い順に積み重ね、積み重ねた画像に基づき冷凍治療領域の三次元画像を構成することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の冷凍治療制御システム。
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