JP6548205B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus and control program therefor - Google Patents
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Description
本発明は、被検体に対して穿刺針が刺入される時に用いられる超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus used when a puncture needle is inserted into a subject, and a control program thereof.
生体組織を採取する生検や、生体組織をラジオ波によって焼灼する焼灼治療を行なうために、被検体に対して穿刺針を刺入することがある。超音波診断装置では、被検体の超音波画像をリアルタイム（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ）で表示することができる。そこで、操作者は、穿刺針の位置をリアルタイムの超音波画像によって確認しながら、被検体内における腫瘍などの病変部や病変部と疑われる部位に穿刺針を刺入する（例えば、特許文献１参照）。 A puncture needle may be inserted into a subject to perform biopsy for collecting a living tissue or cauterization treatment for ablating the living tissue by radio waves. The ultrasonic diagnostic apparatus can display an ultrasonic image of a subject in real time. Therefore, while confirming the position of the puncture needle by real-time ultrasonic images, the operator inserts the puncture needle into a lesion or a site suspected of being a lesion or the like in a subject (for example, Patent Document 1) reference).
超音波画像における穿刺針の位置をより明確に示すため、穿刺針の位置を示すインジケータ（ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が超音波画像に表示される超音波診断装置もある（例えば、特許文献２参照）。 In order to more clearly show the position of the puncture needle in the ultrasonic image, there is also an ultrasonic diagnostic apparatus in which an indicator indicating the position of the puncture needle is displayed on the ultrasonic image (see, for example, Patent Document 2).
ところで、穿刺針が、被検体において目標位置まで刺入された後に、例えば呼吸等による生体組織の動きなどによって、徐々に抜けてくる場合がある。しかし、操作者は、穿刺針が若干抜けた程度では、そのことに気付かない場合がある。特に、ラジオ波による焼灼治療が行われている時、超音波画像において穿刺針を確認することができないため、穿刺針が抜けていくことを確認することができない。また、穿刺針の先端部の位置を示すインジケータが超音波画像に表示されても、操作者は、常に穿刺針及び前記インジケータを凝視しているわけではないため、穿刺針が若干抜けた程度では、そのことに気付かない場合がある。 By the way, after the puncture needle is pierced to the target position in the subject, the puncture needle may gradually come off, for example, due to the movement of the living tissue by breathing or the like. However, the operator may not be aware of this when the puncture needle is slightly pulled out. In particular, when ablation treatment using radio waves is performed, the puncture needle can not be confirmed in the ultrasound image, and therefore it can not be confirmed that the puncture needle has been pulled out. In addition, even if an indicator indicating the position of the tip of the puncture needle is displayed on the ultrasonic image, the operator does not always stare at the puncture needle and the indicator, so if the puncture needle is slightly dislodged , May not notice that.
上述の課題を解決するためになされた発明は、被検体に対して超音波の送受信を行なう超音波プローブと、この超音波プローブによる超音波の走査面の三次元空間における位置を検出する走査面位置検出部と、前記被検体に刺入される穿刺針の前記三次元空間における位置を検出する位置センサと、前記超音波プローブによる超音波の走査面において設定された基準点と前記穿刺針との前記三次元空間における距離を、前記基準点が設定された前記走査面の前記検出された位置情報と前記位置センサによって検出された位置情報とに基づいて算出する距離算出部と、この距離算出部で算出された距離の時間変化を示す図形を表示部に表示させる図形表示制御部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。 The invention made in order to solve the above-mentioned subject is an ultrasonic probe which transmits / receives an ultrasonic wave to a subject, and a scanning plane which detects a position in a three-dimensional space of a scanning plane of an ultrasonic wave by this ultrasonic probe. A position detection unit, a position sensor for detecting the position in the three-dimensional space of the puncture needle to be inserted into the subject, a reference point set on a scanning plane of ultrasonic waves by the ultrasonic probe, and the puncture needle A distance calculation unit that calculates the distance in the three-dimensional space based on the detected position information of the scanning surface on which the reference point is set and the position information detected by the position sensor; And a graphic display control unit that causes a display unit to display a graphic indicating a time change of the distance calculated by the unit.
上記観点の発明によれば、前記距離算出部によって、前記基準点と前記穿刺針との距離が算出される。そして、前記図形表示制御部によって、前記距離の時間変化を示す図形が表示されるので、操作者は、穿刺針が抜けているか否かを容易に確認することができる。 According to the invention of the above aspect, the distance calculation unit calculates the distance between the reference point and the puncture needle. And since the figure which shows the time change of the said distance is displayed by the said figure display control part, the operator can confirm easily whether the puncture needle has come off.
以下、本発明の実施形態について説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４、表示処理部５、表示部６、操作部７、制御部８、記憶部９を備える。前記超音波診断装置１は、コンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）としての構成を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
First Embodiment
First, the first embodiment will be described. The ultrasonic
前記送受信ビームフォーマ３、前記エコーデータ処理部４、前記表示処理部５、前記表示部６、前記操作部７、前記制御部８、前記記憶部９は、前記超音波診断装置１の装置本体（図示省略）に設けられている。また、この装置本体と前記超音波プローブ２がケーブルを介して接続されている。
The transmission / reception beam former 3, the echo
前記超音波プローブ２は、アレイ状に配置された複数の超音波振動子（図示省略）を有して構成され、この超音波振動子によって被検体に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。前記超音波プローブ２は、本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。
The
前記超音波プローブ２には、例えばホール素子で構成される前記第一磁気センサ１０が設けられている。この第一磁気センサ１０は、例えば第一磁気センサ取付具（図示省略）を介して前記超音波プローブ２に取り付けられる。
The
前記第一磁気センサ１０により、例えば磁気発生コイルで構成される磁気発生部１１から発生する磁気が検出されるようになっている。前記磁気発生部１１から発生する磁気により、三次元空間における座標系が形成される。この座標系は、前記磁気発生部１１を原点とする座標系である。前記磁気発生部１１は、前記超音波プローブ２による超音波の送受信が行われる被検体以外の部分に設置される。
The first
前記第一磁気センサ１０における検出信号は、前記表示処理部５へ入力されるようになっている。前記第一磁気センサ１０における検出信号は、図示しないケーブルを介して前記表示処理部５へ入力されてもよいし、無線で前記表示処理部５へ入力されてもよい。前記磁気発生部１１及び前記第一磁気センサ１０は、後述のように前記超音波プローブ２の位置及び傾きを検出するために設けられている。
A detection signal of the first
前記送受信ビームフォーマ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、前記送受信ビームフォーマ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、整相加算処理等の信号処理を行ない、信号処理後のエコーデータを前記エコーデータ処理部４へ出力する。
The transmission / reception beam former 3 supplies an electric signal for transmitting an ultrasonic wave from the
前記エコーデータ処理部４は、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、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、包絡線検波処理等のＢモード処理を行ってＢモードデータを作成する。
The echo
前記表示処理部５は、図２に示すように、第一位置算出部５１、第二位置算出部５２、基準点特定部５３、距離算出部５４、画像表示制御部５５、図形表示制御部５６を有する。前記第一位置算出部５１は、前記第一磁気センサ１０からの磁気検出信号に基づいて、前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間の座標系における前記超音波プローブ２の位置及び傾きの情報（以下、「プローブ位置情報」と云う）を算出する。さらに、前記第一位置算出部５１は、前記プローブ位置情報に基づいてエコー信号の前記三次元空間の座標系における位置情報を算出する。この位置情報の算出により、前記超音波プローブ２による超音波の走査面の前記三次元空間の座標系における位置情報が特定される。
As shown in FIG. 2, the
前記第一磁気センサ１０、前記磁気発生部１１及び前記位置算出部５１は、本発明における走査面位置検出部の実施の形態の一例である。また、前記第一磁気センサ１０による磁気検出に基づく前記位置算出部５１による走査面位置検出機能は、本発明における走査面位置検出機能の実施の形態の一例である。
The first
前記第二位置算出部５２は、前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間における座標系における穿刺針１２（図１参照）における所要の部分の位置を特定する。詳細に説明する。前記穿刺針１２には、例えばホール素子で構成される第二磁気センサ１３が設けられている。例えば、前記第二磁気センサ１３は、前記穿刺針１２の先端部に設けられる。ただし、前記第二磁気センサ１３が設けられる位置は、前記穿刺針１２の先端部に限られるものではない。前記第二磁気センサ１３は、本発明における位置センサの実施の形態の一例である。
The second
前記第二磁気センサ１３により、前記磁気発生部１１から発生する磁気が検出される。前記第二磁気センサ１３における検出信号は、前記表示処理部５へ入力される。前記第二位置算出部５２は、第二磁気センサ１３からの磁気検出信号に基づいて、前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間における座標系における前記穿刺針１２の先端部の位置情報を算出する。
The magnetism generated from the
前記基準点特定部５３は、後述するように、超音波の走査面において設定された基準点の前記三次元空間における位置を特定し、その位置情報を前記記憶部９にさせる。
The reference
前記距離算出部５４は、前記三次元空間における前記基準点と前記穿刺針１２との距離を算出する。この距離は、前記基準点と前記穿刺針１２における所要の部分との距離である。詳細は後述する。前記距離算出部５４は、本発明における距離算出部の実施の形態の一例である。また、前記距離算出部５４による距離算出機能は、本発明における距離算出機能の実施の形態の一例である。
The
前記画像表示制御部５５は、前記エコーデータ処理部４から入力されたデータを、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。例えば、前記画像表示制御部５５は、Ｂモードデータを走査変換してＢモード画像データを作成する。
The image
また、前記画像表示制御部５５は、前記超音波画像データに基づいて前記表示部６に超音波画像を表示させる。超音波画像は、例えば前記Ｂモード画像データに基づくＢモード画像である。
Further, the image
前記図形表示制御部５６は、前記距離算出部５４で算出された距離の時間変化を示す図形を表示させる。詳細は後述する。前記図形表示制御部５６は、本発明における図形表示制御部の実施の形態の一例である。
The figure
前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。前記表示部６は、本発明における表示部の実施の形態の一例である。
The
前記操作部７は、特に図示しないが、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）や、トラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）等のポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）などを含んで構成されている。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。
Although not shown, the
前記制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサである。この制御部８は、前記記憶部９に記憶された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。例えば、前記制御部８は、前記記憶部９に記憶されたプログラムを読み出し、読み出されたプログラムにより、前記送受信ビームフォーマ３、前記エコーデータ処理部４及び前記表示処理部５の機能を実行させる。
The
前記制御部８は、前記送受信ビームフォーマ３の機能のうちの全て、前記エコーデータ処理部４の機能のうちの全て及び前記表示処理部５の機能のうちの全ての機能をプログラムによって実行してもよいし、一部の機能のみをプログラムによって実行してもよい。前記制御部８が一部の機能のみを実行する場合、残りの機能は回路等のハードウェアによって実行されてもよい。
The
なお、前記送受信ビームフォーマ３、前記エコーデータ処理部４及び前記表示処理部５の機能は、回路等のハードウェアによって実現されてもよい。
The functions of the transmission / reception beam former 3, the echo
前記記憶部９は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）などである。前記記憶部９は、本発明における記憶部の実施の形態の一例である。
The
前記超音波診断装置１は、前記記憶部９として、前記ＨＤＤ、前記ＲＡＭ及び前記ＲＯＭの全てを有していてもよい。また、前記記憶部９は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などの可搬性の記憶媒体であってもよい。
The ultrasonic
前記制御部８によって実行されるプログラムは、ＨＤＤやＲＯＭなどの非一過性の記憶媒体に記憶されている。また、前記プログラムは、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などの可搬性を有し非一過性の記憶媒体に記憶されていてもよい。
The program executed by the
さて、本例の超音波診断装置１の作用について図３のフローチャートに基づいて説明する。ステップＳ１において、操作者は、前記超音波プローブ２によって、被検体に対して超音波の送受信を行なう。これにより、前記表示部６にＢモード画像が表示される。Ｂモード画像が表示されると、このＢモード画像において、操作者は基準点を設定する入力を行なう。具体的には、操作者は、前記操作部９を用いて、図４に示すように、カーソルＣを、前記Ｂモード画像ＢＩに表示された基準点として指定する位置まで移動させ、位置を確定する入力を行なう。この入力により、基準点Ｐ１を設定する入力が完了し、確定されたカーソルＣの位置が基準点Ｐ１の位置となる。
Now, the operation of the ultrasonic
前記Ｂモード画像ＢＩには、穿刺針取付具（図示省略）を介して前記超音波プローブ２に取り付けられた前記穿刺針１２が刺入される予定の経路を示すガイドラインＧＬが表示されている。前記カーソルＣは、前記ガイドラインＧＬ上に設定されることが望ましい。図４では、前記カーソルＣは、前記Ｂモード画像ＢＩに表示された前記ガイドラインＧＬにおいて、体表に最も近い部分に設定されている。
In the B-mode image BI, a guideline GL indicating a path into which the
前記カーソルＣの位置を確定する入力がなされると、前記基準点特定部５３は、前記カーソルＣの位置を確定する入力がなされた超音波の走査面について前記第一位置算出部５１によって検出された位置情報に基づいて、前記基準点Ｐ１の前記三次元空間における位置を特定する。そして、前記基準点特定部５３は、前記基準点Ｐ１の前記三次元空間における位置を前記記憶部９に記憶させる。
When the input for determining the position of the cursor C is made, the first
操作者は、前記穿刺針１２を刺入する断面のＢモード画像が表示されるよう、前記超音波プローブ２の位置及び角度を調節して、前記穿刺針１２を刺入する断面のＢモード画像を表示させる。その後、操作者は、ステップＳ２において、被検体に対する前記穿刺針１２の刺入を開始する。
The operator adjusts the position and angle of the
次に、ステップＳ３では、図５に示すように、前記図形表示制御部５６が、前記表示部６にグラフＧＲ１を表示させる。このグラフＧＲ１は、前記基準点Ｐ１と前記穿刺針１２の先端部との前記三次元空間における距離Ｄ１の時間変化を示すグラフである。前記距離Ｄ１は、前記距離算出部５４によって算出される。前記距離算出部５４は、前記記憶部９に記憶された前記基準点Ｐ１の前記三次元空間における位置と、前記第二位置算出部５２によって算出される前記穿刺針１２の先端部の前記三次元空間における位置とに基づいて、前記距離Ｄ１を算出する。
Next, in step S3, as shown in FIG. 5, the figure
本例では、前記グラフＧＲ１は、横軸が時間、縦軸が前記距離Ｄ１を示す。縦軸の上端における横軸との交点は、前記基準点Ｐ１の位置を示し、距離Ｄ１が零であることを示す。また、縦軸は、下方向へ延びており、下方ほど距離Ｄ１が大きくなる。従って、前記穿刺針１２が刺入されて先端部の位置が深くなるにつれて、前記グラフＧＲ１は下方へ向かう。また、前記グラフＧＲ１において、最も右の位置が現在を示す。
In this example, in the graph GR1, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the distance D1. The intersection point with the horizontal axis at the upper end of the vertical axis indicates the position of the reference point P1, and indicates that the distance D1 is zero. Further, the vertical axis extends downward, and the distance D1 increases toward the lower side. Therefore, as the
前記穿刺針１２が目標位置まで到達すると、操作者は生体組織の採取や焼灼治療を行なう。前記穿刺針１２が目標位置まで到達した後、抜け始めると、図６に示すように、前記グラフＧＲ１が上方へ向かう。従って、操作者は、前記グラフＧＲ１によって、前記穿刺針１２が抜け始めたことを容易に確認することができ、元の位置まで前記穿刺針１２を戻すことができる。操作者は、図７に示すように前記グラフＧＲ１を確認することにより、前記穿刺針１２が元の位置まで戻ったことを容易に把握することができる。
When the
前記穿刺針１２を用いてラジオ波による焼灼治療が行われている時には、Ｂモード画像ＢＩにおいて前記穿刺針１２を確認することが困難である。しかし、前記第二磁気センサ１３の検出信号に基づいて前記穿刺針１２の先端部の位置が検出され、前記グラフＧＲ１が表示されるので、前記穿刺針１２が抜け始めたことを確認することができる。
When radiofrequency ablation treatment is performed using the
生体組織が採取され、または焼灼治療が終了になると、操作者は前記穿刺針１２を被検体から抜き、処理は終了になる。前記穿刺針１２が抜かれる時は、図８に示すように、前記グラフＧＲ１は上方へ向かう。
When a living tissue is collected or cautery treatment is completed, the operator withdraws the
次に、第一実施形態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。上記実施形態では、Ｂモード画像ＢＩにおいて、操作者が前記基準点Ｐ１を設定する入力を行なっているが、前記基準点Ｐ１は、操作者の入力によって設定される場合には限られない。前記基準点Ｐ１は、前記超音波プローブ２による超音波の走査面において予め設定されていてもよい。例えば、前記基準点Ｐ１は、Ｂモード画像の表示範囲における穿刺ガイドライン上の最も体表に近い部分（前記図４において前記カーソルが設定された位置と同じ位置）に予め設定されていてもよい。
Next, a modification of the first embodiment will be described. First, a first modification will be described. In the above embodiment, the operator performs the input for setting the reference point P1 in the B-mode image BI, but the reference point P1 is not limited to the case where the input is performed by the operator. The reference point P1 may be set in advance on the scanning surface of the ultrasonic wave by the
前記基準点特定部５３は、Ｂモード画像の走査面について、前記第一位置算出部５１によって検出された位置情報に基づいて、予め設定された前記基準点Ｐ１の前記三次元空間における位置を特定し、その位置の情報を前記記憶部９に記憶する。
The reference
前記超音波プローブ２の位置や傾きが変わった場合、前記Ｂモード画像の走査面の位置が変わるので、前記走査面について予め設定された前記基準点Ｐ１の前記三次元空間における位置も変わる。そこで、前記基準点特定部５３は、前記第一位置算出部５１によって算出される走査面の位置が変化すると、変化後の走査面の位置情報に基づいて、前記記憶部９に記憶された前記基準点Ｐ１の位置情報を更新してもよい。この場合、前記距離算出部５４は、前記記憶部９に記憶された最新の前記基準点Ｐ１の位置情報を用いて前記距離Ｄ１の算出を行なってもよい。
When the position or inclination of the
なお、上記実施形態において、前記カーソルＣによって前記基準点Ｐ１を設定する場合においても、前記第一位置算出部５１によって算出される走査面の位置が変化した場合、変化後の走査面の位置情報に基づいて、前記記憶部９に記憶された前記基準点Ｐ１の位置情報を更新してもよい。そして、最新の前記基準点Ｐ１の位置情報を用いて前記距離Ｄ１の算出が行なわれてもよい。
In the above embodiment, even when the reference point P1 is set by the cursor C, when the position of the scan plane calculated by the first
次に、第二変形例について説明する。前記三次元空間における座標系は、前記磁気発生部１１を原点とする座標系に限られるものではない。前記三次元空間における座標系は、被検体における所要の点を原点とする座標系であってもよい。例えば、図９に示すように、被検体Ｐａの体表面に固定される第三磁気センサ１４を原点とする座標系であってもよい。
Next, a second modification will be described. The coordinate system in the three-dimensional space is not limited to the coordinate system in which the
前記第三磁気センサ１４は、前記磁気発生部１１から発生する磁気を検出する。前記第三磁気センサ１４における検出信号は、前記表示処理部５へ入力される。前記表示処理部５は、図１０に示すように、第三位置算出部５７を有している。この第三位置算出部５７は、前記第三磁気センサ１４の検出信号に基づいて、前記磁気発生部１１を原点とする座標系における前記第三磁気センサ１４の位置を算出する。そして、前記第三位置算出部５７によって算出される第三磁気センサ１４の位置を原点とする座標系において、前記第一位置算出部５１は、前記第一磁気センサ１０の検出信号に基づいて前記超音波プローブ２の位置及び傾きを算出する。また、同様に前記第二位置算出部５２は、前記第三磁気センサ１４の位置を原点とする座標系において、前記第二磁気センサ１３の検出信号に基づいて前記穿刺針１２の先端部の位置を算出する。
The third
被検体が動いた場合、前記磁気発生部１１を原点とする座標系における前記超音波プローブ２や前記穿刺針１２の先端部の位置が変わっても、前記第三磁気センサ１４の位置も変わるので、この第三磁気センサ１４を原点とする座標系において検出される超音波プローブ２及び前記穿刺針１２の位置は変わらない。従って、前記記憶部９に記憶された位置情報を更新する必要がない。
When the subject moves, the position of the third
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態の超音波診断装置１は、第一実施形態と作用において異なっている。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. The ultrasonic
図１１のフローチャートに基づいて第二実施形態の超音波診断装置の作用を説明する。先ず、ステップＳ１１では、操作者は、前記穿刺針１２を刺入する断面のＢモード画像ＢＩが前記表示部６に表示されるよう、前記超音波プローブ２の位置及び角度を調節して、前記穿刺針１２を刺入する断面のＢモード画像ＢＩを表示させる。その後、操作者は、被検体に対する前記穿刺針１２の刺入を開始する。
The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus of the second embodiment will be described based on the flowchart of FIG. First, in step S11, the operator adjusts the position and angle of the
次に、ステップＳ１２では、操作者は基準点Ｐ２を設定する入力を行なう。具体的には、操作者は、前記穿刺針１２の先端を目標位置まで到達させる。そして、操作者は、前記操作部９を用いて、図１２に示すように、目標位置まで到達した前記穿刺針１２の先端部にカーソルＣを合わせ、その位置を確定する入力を行なう。この入力により、基準点Ｐ２を設定する入力が完了し、確定されたカーソルＣの位置が基準点Ｐ２の位置となる。従って、前記穿刺針１２が刺入される目標位置が前記基準点Ｐ２となる。
Next, in step S12, the operator performs an input to set the reference point P2. Specifically, the operator causes the tip of the
前記基準点特定部５３は、前記カーソルＣの位置を確定する入力がなされた超音波の走査面について、前記第一位置算出部５１によって検出された位置情報に基づいて、前記基準点Ｐ２の前記三次元空間における位置を特定する。そして、前記基準点特定部５３は、前記基準点Ｐ２の前記三次元空間における位置を前記記憶部９に記憶させる。
The reference
次に、ステップＳ１３では、図１３に示すように、前記図形表示制御部５６が、前記表示部６にグラフＧＲ２を表示させる。このグラフＧＲ２は、前記基準点Ｐ２と前記穿刺針１２の先端部との前記三次元空間における距離Ｄ２の時間変化を示すグラフである。前記距離算出部５４は、前記記憶部９に記憶された前記基準点Ｐ２の前記三次元空間における位置と、前記第二位置算出部５２によって算出される前記穿刺針１２の先端部の前記三次元空間における位置とに基づいて、前記距離Ｄ２を算出する。
Next, in step S13, as shown in FIG. 13, the figure
前記グラフＧＲ２は、横軸が時間、縦軸が前記距離Ｄ２を示す。縦軸における横軸との交点は、前記基準点Ｐ２の位置を示し、前記距離Ｄ２が零であることを示す。前記グラフＧＲ２が、横軸よりも上方の位置であれば、前記穿刺針１２の先端部が前記基準点Ｐ２よりも体表側に位置していることを意味する。一方、前記グラフＧＲ２が、横軸よりも下方の位置であれば、前記穿刺針１２の先端部が前記基準点Ｐ２よりも深部に位置していることを意味する。横軸から離れるほど、前記距離Ｄ２が大きくなる。
In the graph GR2, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the distance D2. The point of intersection with the horizontal axis in the vertical axis indicates the position of the reference point P2, and indicates that the distance D2 is zero. If the graph GR2 is a position above the horizontal axis, it means that the tip of the
前記穿刺針１２が抜け始めると、図１４に示すように、前記グラフＧＲ２が横軸から離れ情報へ向かう。従って、操作者は、前記グラフＧＲ２によって、前記穿刺針１２が抜け始めたことを容易に確認することができ、元の位置まで前記穿刺針１２を戻すことができる。操作者は、図１５に示すように前記グラフＧＲ２を確認することにより、前記穿刺針１２が元の位置まで戻ったことを容易に把握することができる。
When the
前記図形表示制御部５６は、前記距離Ｄ２が所定の閾値Ｄｔｈを超えた場合、図１６に示すように、前記グラフＧＲ２の右端部（現在の位置）に、円ＣＣを表示させてもよい。前記円ＣＣを表示する前記表示部６は、本発明における報知部の実施の形態の一例である。
When the distance D2 exceeds a predetermined threshold Dth, the graphic
前記円ＣＣが表示されることによって、操作者は、前記穿刺針１２が抜け始めたことをより容易に把握することができる。
By displaying the circle CC, the operator can more easily grasp that the
この第二実施形態においても、上述の第一実施形態の第一変形例と同様に、前記基準点特定部５３は、前記第一位置算出部５１によって算出される走査面の位置が変化すると、変化後の走査面の位置情報に基づいて、前記記憶部９に記憶された前記基準点Ｐ２の位置情報を更新してもよい。この場合、前記距離算出部５４は、前記記憶部９に記憶された最新の前記基準点Ｐ２の位置情報を用いて前記距離Ｄ２の算出を行なってもよい。
Also in the second embodiment, as in the first modified example of the first embodiment described above, when the position of the scanning surface calculated by the first
また、上述の第一実施形態の第二変形例と同様に、前記三次元空間における座標系は、被検体の体表面に固定される第三磁気センサ１４を原点とする座標系であってもよい。
Further, as in the second modification of the first embodiment described above, even if the coordinate system in the three-dimensional space is a coordinate system whose origin is the third
次に、第二実施形態の変形例について説明する。前記図形表示制御部５６は、前記距離Ｄ２の時間変化を示す図形として、前記グラフＧＲ２の代わりに、図１７に示すように、バーＢＡ、破線ＤＬ、矢印ＡＲからなる図形を、前記表示部６に表示させてもよい。
Next, a modification of the second embodiment will be described. The figure
前記バーＢＡは、長方形状であり、長軸方向が距離を示す。前記バーＢＡは、本発明において、距離を示す長尺状の図形の実施の形態の一例である。前記バーＢＡに表示された前記破線ＤＬは、前記バーＢＡにおいて前記基準点Ｐ２の位置を示す。前記破線ＤＬは、本発明において、基準点の位置を示す図形の実施の形態の一例である。 The bar BA has a rectangular shape, and the long axis direction indicates the distance. In the present invention, the bar BA is an example of an embodiment of a long figure indicating a distance. The broken line DL displayed on the bar BA indicates the position of the reference point P2 on the bar BA. The broken line DL is an example of the embodiment of the figure which shows the position of a reference point in the present invention.
前記矢印ＡＲは、本発明における指示図形の実施の形態の一例であり、前記バーＢＡにおいて、前記距離Ｄ２を示している。前記矢印ＡＲは、図１８に示すように、前記距離Ｄ２に応じて、前記バーＢＡに沿って上下方向に移動する。前記矢印ＡＲが、前記破線ＤＬよりも上方の位置であれば、前記穿刺針１２の先端部が前記基準点Ｐ２よりも体表側に位置していることを意味する。一方、前記矢印ＡＲが、前記破線ＤＬよりも下方の位置であれば、前記前記穿刺針１２の先端部が前記基準点Ｐ２よりも深部に位置していることを意味する。前記バーＢＡにおいて、前記破線ＤＬと前記矢印ＡＲとの間の長さは、前記基準点Ｐ２と前記穿刺針１２の先端部との距離Ｄ２を示す。前記矢印ＡＲが、前記破線ＤＬから離れるほど、前記距離Ｄ２が大きくなる。従って、操作者は、前記破線ＤＬに対する前記矢印ＡＲの位置によって、前記穿刺針１２が抜け始めたかどうかを容易に確認することができる。
The arrow AR is an example of an embodiment of an indicator in the present invention, and the bar BA indicates the distance D2. The arrow AR moves up and down along the bar BA according to the distance D2, as shown in FIG. If the arrow AR is at a position above the broken line DL, it means that the tip of the
（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。第三実施形態の超音波診断装置１は、第一、第二実施形態と作用において異なっている。
Third Embodiment
Next, the third embodiment will be described. The ultrasonic
図１９のフローチャートに基づいて第三実施形態の超音波診断装置の作用を説明する。先ず、ステップＳ２１では、前記ステップＳ１と同様に、前記カーソルＣを用いて前記基準点Ｐ１を設定する（図４参照）。前記ステップＳ１と同様、前記基準点Ｐ１の位置は、前記Ｂモード画像ＢＩに表示された前記穿刺ガイドラインＧＬにおいて、体表に最も近い部分である。次に、ステップＳ２２では、前記ステップＳ２と同様に、操作者は被検体に対する前記穿刺針１２の刺入を開始する。
The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus of the third embodiment will be described based on the flowchart of FIG. First, in step S21, as in step S1, the reference point P1 is set using the cursor C (see FIG. 4). As in step S1, the position of the reference point P1 is the portion closest to the body surface in the puncture guideline GL displayed in the B-mode image BI. Next, in step S22, the operator starts inserting the
次に、ステップＳ２３では、図２０に示すように、前記図形表示制御部５６が、前記表示部６に、前記バーＢＡ及び前記矢印ＡＲからなる図形を表示させる。本例では、前記バーＢＡの上端が前記基準点Ｐ１の位置を示す。前記バーＢＡにおいて、その上端と前記矢印ＡＲの間の長さは、前記基準点Ｐ１と前記穿刺針１２の先端との距離Ｄ１を示す。従って、前記穿刺針１２の先端部の位置が深くなるにつれ、前記矢印ＡＲは前記バーＢＡに沿って下方へ移動する。
Next, in step S23, as shown in FIG. 20, the graphic
次に、ステップＳ２４では、前記第二実施形態のステップＳ１２と同様に、操作者は、前記穿刺針１２の先端を目標位置まで到達させた後、前記カーソルＣを用いて基準点Ｐ２を設定する（図１２参照）。前記第二実施形態と同様、前記基準点Ｐ２は、前記穿刺針１２が刺入される目標位置である。
Next, in step S24, as in the case of step S12 of the second embodiment, the operator causes the tip of the
前記ステップＳ２４において前記基準点Ｐ２が設定されると、ステップＳ２５では、前記図形表示制御５６は、図２１に示すように、前記バーＢＡに、前記基準点Ｐ２の位置を示す前記破線ＤＬを表示させる。前記バーＢＡにおいて、前記破線ＤＬは、前記基準点Ｐ２が設定された時の前記矢印ＡＲの位置に表示される。
When the reference point P2 is set in the step S24, the
前記バーＢＡにおいて、前記破線ＤＬと前記矢印ＡＲとの間の長さは、前記基準点Ｐ２と前記穿刺針１２の先端部との距離Ｄ２を示す。従って、本例によっても、前記第二実施形態の変形例と同様に、前記破線ＤＬに対する前記矢印ＡＲの位置によって、前記穿刺針１２が抜け始めたかどうかを容易に確認することができる。
In the bar BA, the length between the broken line DL and the arrow AR indicates the distance D2 between the reference point P2 and the tip of the
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、前記第二実施形態において、前記距離Ｄ２が所定の閾値Ｄｔｈを超えた場合、前記円ＣＣが表示される代わりに、前記グラフＧＲ２の色が変わったり、前記グラフＧＲが点滅したりしてもよい。また、前記穿刺ガイドラインＧＬの色が変わったり点滅したりしてもよい。さらに、前記制御部８が、図２２に示す超音波診断装置１のスピーカー１５から、前記距離Ｄ２が所定の閾値Ｄｔｈを超えたことを示すアラーム音を出力させてもよい。この場合、前記スピーカー１５は、本発明における報知部の実施の形態の一例である。
As mentioned above, although this invention was demonstrated by the said embodiment, of course, this invention can be variously changed in the range which does not change the main point. For example, in the second embodiment, when the distance D2 exceeds the predetermined threshold Dth, the color of the graph GR2 changes or the graph GR blinks instead of the circle CC being displayed. It is also good. In addition, the color of the puncture guideline GL may be changed or blinked. Furthermore, the
１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
６ 表示部
７ 操作部
８ 制御部
９ 記憶部
１０ 第一磁気センサ
１１ 磁気発生部
１２ 穿刺針
１３ 第二磁気センサ
５１ 第一位置算出部
５２ 第二位置算出部
５３ 基準点特定部
５４ 距離算出部
５６ 図形表示制御部
Ｐ１，Ｐ２ 基準点
Claims (11)
該超音波プローブによる超音波の走査面の三次元空間における位置を検出する走査面位置検出部と、
前記被検体に刺入される穿刺針の前記三次元空間における位置を検出する位置センサと、
前記超音波プローブによる超音波の走査面において設定された基準点と前記穿刺針との前記三次元空間における距離を、前記基準点が設定された前記走査面の前記検出された位置情報と前記位置センサによって検出された位置情報とに基づいて算出する距離算出部と、
該距離算出部で算出された距離の時間変化を示す図形として、前記基準点と前記穿刺針との距離の時間変化を示すグラフを表示部に表示させる図形表示制御部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。 An ultrasound probe that transmits and receives ultrasound to and from a subject;
A scanning surface position detection unit for detecting a position of a scanning surface of an ultrasonic wave by the ultrasonic probe in a three-dimensional space;
A position sensor for detecting the position in the three-dimensional space of the puncture needle to be inserted into the subject;
The distance in the three-dimensional space between the reference point set on the scanning surface of the ultrasonic wave by the ultrasonic probe and the puncture needle, the detected position information of the scanning surface on which the reference point is set, and the position A distance calculation unit that calculates based on the position information detected by the sensor;
A graphic display control unit that causes a display unit to display a graph indicating temporal change in distance between the reference point and the puncture needle as a graphic indicating temporal change in distance calculated by the distance calculation unit;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
該超音波プローブによる超音波の走査面の三次元空間における位置を検出する走査面位置検出部と、
前記被検体に刺入される穿刺針の前記三次元空間における位置を検出する位置センサと、
前記超音波プローブによる超音波の走査面において設定された基準点と前記穿刺針との前記三次元空間における距離を、前記基準点が設定された前記走査面の前記検出された位置情報と前記位置センサによって検出された位置情報とに基づいて算出する距離算出部と、
該距離算出部で算出された距離の時間変化を示す図形として、距離を示す長尺状の図形と、該長尺状の図形において前記基準点の位置を示す図形と、前記長尺状の図形において前記基準点と前記穿刺針との距離を示し、前記基準点と前記穿刺針との距離の変化に応じて、前記長尺状の図形に対する位置が変わる指示図形とを有する図形を表示部に表示させる図形表示制御部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。 An ultrasound probe that transmits and receives ultrasound to and from a subject;
A scanning surface position detection unit for detecting a position of a scanning surface of an ultrasonic wave by the ultrasonic probe in a three-dimensional space;
A position sensor for detecting the position in the three-dimensional space of the puncture needle to be inserted into the subject;
The distance in the three-dimensional space between the reference point set on the scanning surface of the ultrasonic wave by the ultrasonic probe and the puncture needle, the detected position information of the scanning surface on which the reference point is set, and the position A distance calculation unit that calculates based on the position information detected by the sensor;
As a figure showing the time change of the distance calculated by the distance calculation unit, a long figure showing the distance, a figure showing the position of the reference point in the long figure, and the long figure Shows the distance between the reference point and the puncturing needle, and the display unit has a figure having an indication figure whose position relative to the elongated figure changes according to a change in distance between the reference point and the puncturing needle A figure display control unit to be displayed;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記距離算出部は、前記距離の算出において、前記記憶部に記憶された前記位置情報を用いる
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。 And a reference point identification unit that identifies the position of the reference point in a three-dimensional space based on the position information detected by the scanning surface position detection unit, and stores information of the position in a storage unit.
The distance calculation unit in the calculation of the distance, the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, characterized by using the position information stored in the storage unit.
該基準点特定部は、前記走査面位置検出部によって前記走査面の位置の変化が検出されると、変化後の前記走査面の位置情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記基準点の位置情報を更新し、
前記距離算出部は、前記距離の算出において、前記記憶部に記憶された最新の前記位置情報を用いる
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。 And a reference point identification unit that identifies the position of the reference point in a three-dimensional space based on the position information detected by the scanning surface position detection unit, and stores information of the position in a storage unit.
The reference point identification unit, when the change in the position of the scan surface is detected by the scan surface position detection unit, the reference point stored in the storage unit based on position information of the scan surface after the change. Update location information of
The distance calculation unit in the calculation of the distance, the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, characterized by using the latest of the position information stored in the storage unit.
前記被検体に刺入される穿刺針の前記三次元空間における位置を検出する位置センサと、
プロセッサと、
を備える超音波診断装置の制御プログラムであって、
前記プロセッサに、
前記超音波プローブによる超音波の走査面の三次元空間における位置を検出する走査面位置検出機能と、
前記超音波プローブによる超音波の走査面において設定された基準点と前記穿刺針との距離を、前記基準点が設定された前記走査面の前記検出された位置情報と前記位置センサによって検出された位置情報とに基づいて算出する距離算出機能と、
該距離算出機能で算出された距離の時間変化を示す図形として、前記基準点と前記穿刺針との距離の時間変化を示すグラフを表示させる図形表示制御機能と、
を実行させる
ことを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。 An ultrasound probe that transmits and receives ultrasound to and from a subject;
A position sensor for detecting the position in the three-dimensional space of the puncture needle to be inserted into the subject;
A processor,
A control program of an ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
In the processor,
A scanning surface position detecting function of detecting a position in a three-dimensional space of a scanning surface of ultrasonic waves by the ultrasonic probe;
The distance between the puncture needle and the reference point set on the scanning surface of the ultrasonic wave by the ultrasonic probe is detected by the detected position information of the scanning surface on which the reference point is set and the position sensor Distance calculation function to calculate based on position information;
A graphic display control function of displaying a graph showing temporal change of the distance between the reference point and the puncture needle as a graphic showing temporal change of the distance calculated by the distance calculation function;
A control program of an ultrasonic diagnostic apparatus, characterized in that:
前記被検体に刺入される穿刺針の前記三次元空間における位置を検出する位置センサと、
プロセッサと、
を備える超音波診断装置の制御プログラムであって、
前記プロセッサに、
前記超音波プローブによる超音波の走査面の三次元空間における位置を検出する走査面位置検出機能と、
前記超音波プローブによる超音波の走査面において設定された基準点と前記穿刺針との距離を、前記基準点が設定された前記走査面の前記検出された位置情報と前記位置センサによって検出された位置情報とに基づいて算出する距離算出機能と、
該距離算出機能で算出された距離の時間変化を示す図形として、距離を示す長尺状の図形と、該長尺状の図形において前記基準点の位置を示す図形と、前記長尺状の図形において前記基準点と前記穿刺針との距離を示し、前記基準点と前記穿刺針との距離の変化に応じて、前記長尺状の図形に対する位置が変わる指示図形とを有する図形を表示させる図形表示制御機能と、
を実行させる
ことを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。 An ultrasound probe that transmits and receives ultrasound to and from a subject;
A position sensor for detecting the position in the three-dimensional space of the puncture needle to be inserted into the subject;
A processor,
A control program of an ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
In the processor,
A scanning surface position detecting function of detecting a position in a three-dimensional space of a scanning surface of ultrasonic waves by the ultrasonic probe;
The distance between the puncture needle and the reference point set on the scanning surface of the ultrasonic wave by the ultrasonic probe is detected by the detected position information of the scanning surface on which the reference point is set and the position sensor Distance calculation function to calculate based on position information;
As a figure showing the time change of the distance calculated by the distance calculation function, a long figure showing the distance, a figure showing the position of the reference point in the long figure, and the long figure A graphic showing a distance between the reference point and the puncture needle, and an indicator graphic having an indication figure whose position with respect to the elongated graphic changes in accordance with a change in distance between the reference point and the puncture needle Display control function,
A control program of an ultrasonic diagnostic apparatus, characterized in that:
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