JP7222562B1

JP7222562B1 - Ｈｉｆｕ治療用表示装置

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Publication number: JP7222562B1
Application number: JP2021198691A
Authority: JP
Inventors: 博昭浦山; 淳岡本
Original assignee: Sonire Therapeutics Inc
Current assignee: Sonire Therapeutics Inc
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2023-02-15
Anticipated expiration: 2041-12-07
Also published as: JP2023084489A; US20250041628A1; EP4461232A1; CN118354820A; WO2023105809A1

Abstract

【課題】本発明は、複数回に亘って施術が行われるＨＩＦＵ療法を簡単にすることを目的とする。【解決手段】ＨＩＦＵ治療用表示装置は、１回目の施術前の患者３０の状態を示す第１超音波画像と、２回目の施術前の患者３０の状態を示す第２超音波画像とを取得する画像取得処理を実行する。また、ＨＩＦＵ治療用表示装置は、第１超音波画像および第２超音波画像を重ねた重畳画像を生成する画像生成処理と、重畳画像を表示する表示処理とを実行する。表示処理は、第１超音波画像または第２超音波画像と、重畳画像とを並べて表示する処理を含んでもよい。第１超音波画像および第２超音波画像のそれぞれは、搬送走査された超音波プローブ１０で送受信される超音波に基づいて生成される３次元画像から生成される２次元画像である。【選択図】図１

Description

本発明は、ＨＩＦＵ治療用表示装置に関し、特に、患者の治療状態を表す超音波画像の表示技術に関する。

高密度焦点式超音波療法を用いた治療装置が広く用いられている。この治療装置は、ＨＩＦＵ照射装置あるいはＨＩＦＵ照射システムと称され（ＨｉｇｈＩｎｔｅｎｓｉｔｙＦｏｃｕｓｅｄＵｌｔｒａｓｏｕｎｄ）、治療部位に超音波を照射して組織を壊死させる。

一般に、ＨＩＦＵ照射装置は、椀状の面に配置された複数の超音波振動子を備えている。複数の超音波振動子は、それぞれから発せられた超音波が一点に照射され焦点を形成するように配置されている。治療の際には、焦点の位置が治療部位に合わせられ超音波が照射される。照射位置の確認には、超音波画像上に焦点を表す超音波診断装置が用いられる。

以下の特許文献１には、Ｂモード画像（断層画像）を表示する超音波診断装置を用いて焦点の位置を観測する超音波治療装置が記載されている。この装置では、組織に影響のない弱いレベルの超音波が治療用の超音波振動子から発せられると共に、超音波イメージングプローブによる超音波の送受信によって断層画像が表示される。被検体の組織の音響特性は組織の温度変化に応じて変化するため、断層画像には焦点の位置が輝度の強弱によって示される。

特許文献２には、治療用の超音波が照射された箇所を超音波プローブで検出し、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）またはＣＴ（Computed Tomography）によって取得された３次元画像に、超音波が照射された箇所を表示する超音波治療装置が記載されている。

特開平８－７１０６９号公報特開平１１－３１３８３３号公報

高密度焦点式超音波療法（以下、ＨＩＦＵ療法という）には、数日から１週間程度の時間を空けて、患部に超音波を照射する施術が２回に亘って行われるものがある。この場合、１回目の施術前後の患部の状態を、超音波診断装置に表示されたＢモード画像によって比較した上で、２回目の照射位置の設定等が行われる。しかし、このような比較作業では、画像表示の操作が複雑になってしまうことがある。

本発明は、複数回に亘って施術が行われるＨＩＦＵ療法を簡単にすることを目的とする。

本発明は、ＨＩＦＵ療法で用いられるＨＩＦＵ治療用表示装置において、ＨＩＦＵ振動子ユニットから超音波を送信させ、患者に対して施術をする処理と、超音波プローブに超音波を送受信させ、前記超音波プローブで受信された超音波に基づいて超音波画像を取得する処理と、を実行するＨＩＦＵ制御部と、前記超音波プローブを搬送走査する搬送機構と、を備え、前記ＨＩＦＵ制御部は、１回目の施術前の患者の状態を示す第１超音波画像と、２回目の施術前の前記患者の状態を示す第２超音波画像とを取得する画像取得処理と、前記第１超音波画像および前記第２超音波画像を重ねた重畳画像を生成する画像生成処理と、前記重畳画像を表示装置に表示させる表示処理と、を実行し、前記第１超音波画像および前記第２超音波画像のそれぞれは、搬送走査された前記超音波プローブで送受信される超音波に基づいて生成される３次元画像から生成される２次元画像であり、前記画像取得処理は、前記第１超音波画像の元となった３次元画像と、前記第２超音波画像の元となった３次元画像とから、前記患者内の共通の平面における前記第１超音波画像および前記第２超音波画像を生成する処理を含むことを特徴とする。

望ましくは、前記表示処理は、前記第１超音波画像または前記第２超音波画像と、前記重畳画像とを並べて前記表示装置に表示させる処理を含む。

望ましくは、前記画像生成処理は、前記第１超音波画像および前記第２超音波画像のうちの一方の透明度を、ユーザの操作に応じて調整した上で、前記重畳画像を生成する処理を含む。

また、本発明は、ＨＩＦＵ療法で用いられるＨＩＦＵ治療用表示装置において、ＨＩＦＵ振動子ユニットから超音波を送信させ、患者に対して施術する処理と、超音波プローブに超音波を送受信させ、前記超音波プローブで受信された超音波に基づいて超音波画像を取得する処理と、を実行するＨＩＦＵ制御部と、前記超音波プローブを搬送走査する搬送機構と、を備え、前記ＨＩＦＵ制御部は、１回目の施術前の患者の状態を示す第１超音波画像と、２回目の施術前の前記患者の状態を示す第２超音波画像とを取得する画像取得処理と、前記第１超音波画像に超音波照射位置を示す図形を重ねた画像、または前記第２超音波画像に超音波照射位置を示す図形を重ねた画像を表示装置に表示させる表示処理と、を実行し、前記第１超音波画像および前記第２超音波画像のそれぞれは、搬送走査された前記超音波プローブで送受信される超音波に基づいて生成される３次元画像から生成される２次元画像であり、前記画像取得処理は、前記第１超音波画像の元となった３次元画像と、前記第２超音波画像の元となった３次元画像とから、前記患者内の共通の平面における前記第１超音波画像および前記第２超音波画像を生成する処理を含むことを特徴とする。

望ましくは、前記ＨＩＦＵ制御部は、前記第１超音波画像の元となる３次元画像を取得する処理を実行する前に、調整表示処理であって、前記超音波プローブで送受信される超音波に基づいて、搬送方向に垂直な平面内における前記超音波プローブの搬送位置を調整するための調整用超音波画像を時間経過と共に順次生成し、時間経過と共に順次生成される前記調整用超音波画像を、時間経過と共に順次前記表示装置に表示させる調整表示処理を実行し、前記搬送機構は、前記調整表示処理が実行されているときに、ユーザの操作に応じて前記搬送位置を調整し、前記第１超音波画像の元となる３次元画像は、前記調整表示処理によって調整された搬送位置で搬送走査された前記超音波プローブで送受信される超音波に基づいて、生成される。

望ましくは、前記ＨＩＦＵ制御部は、前記第１超音波画像を生成する操作についての複数の手順表示と、各前記手順表示に対する案内と、を前記表示装置に表示させる。

望ましくは、前記ＨＩＦＵ制御部は、前記画像生成処理および前記表示処理の操作についての複数の手順表示と、各前記手順表示に対する案内と、を前記表示装置に表示させる。

本発明によれば、複数回に亘って施術が行われるＨＩＦＵ療法を簡単にすることができる。

本発明の実施形態に係るＨＩＦＵ照射システムの構成を示す図である。３次元画像を概念的に示す図である。１回目の施術の手順を示すフローチャートである。２回目の施術の手順を示すフローチャートである。３次元画像データが生成されるときに、表示装置に表示される画像の例を示す図である。重畳画像の例を示す図である。第１の超音波画像の位置を調整する際に表示装置に表示される画像の例を示す図である。第１超音波画像と重畳画像とが対比可能なように並べて表示された様子を示す図である。第１超音波画像に超音波照射位置を示す図形が重ねられた画像を示す図である。第２超音波画像に超音波照射位置を示す図形が重ねられた画像を示す図である。

各図を参照して本発明の各実施形態について説明する。複数の図面に付された同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。本明細書において、「画像データ」の用語に特定の名称「Ａ」が付された「Ａ画像データ」の用語は、Ａ画像を表示するためのデータを意味する。また、「Ａ画像を出力する」等、Ａ画像に何らかの処理を施すという表現は、Ａ画像データに何らかの処理を施すことを意味する。

図１には、本発明の実施形態に係るＨＩＦＵ照射システム１の構成が示されている。ＨＩＦＵ照射システム１は、超音波プローブ１０、ＨＩＦＵ振動子ユニット１２、水袋１４、ロボットアーム１８、コントローラ２２および表示装置２４を備えている。図１では、患者３０の頭部から足に向かう方向がｚ軸正方向に向けられ、上方向がｙ軸正方向に向けられている。また、患者３０の右手から左手に向かう方向がｘ軸正方向に向けられている。

ＨＩＦＵ振動子ユニット１２は、開口が下方に向けられた椀形状の振動子筐体１６と、振動子筐体１６に固定された複数の超音波振動子２を備えている。振動子筐体１６の形状は錐体の側面と同様の形状であってもよい。ここで、錐体とは、空間内の１点から底面に延びる直線の集合によって形成される立体形状をいう。各超音波振動子２は、各超音波振動子２が超音波を発したときに、振動子筐体１６の下方の治療基準点Ｐで、超音波の強度が強められるように振動子筐体１６に固定されている。

超音波プローブ１０は、振動子筐体１６の下方、かつ、治療基準点Ｐの上方の位置で超音波が送受信されるように、振動子筐体１６に取り付けられている。本実施形態では、振動子筐体１６の頂点部を超音波プローブ１０が上下方向に貫通し、超音波を送受信する先端部が下方に向けられている。超音波プローブ１０は、上下方向に移動自在であってもよい。また、超音波プローブ１０は、長手方向の軸を中心に回転自在であってもよい。複数回に亘って施術が行われる治療では、各回の治療における超音波プローブ１０の回転位置および上下方向の位置は同一とされてよい。

ＨＩＦＵ振動子ユニット１２の下方には、各超音波振動子２と患者３０との間、および超音波プローブ１０と患者３０との間の音響インピーダンスを整合させる水袋１４が設けられている。水袋１４は、水等の物質が充填された袋であってよい。

超音波プローブ１０、ＨＩＦＵ振動子ユニット１２、および水袋１４は、搬送機構としてのロボットアーム１８の先端部に取り付けられている。ロボットアーム１８は、関節１８ｂによって接続された複数のアーム１８ａから構成されており、関節１８ｂを介してコントローラ２２の筐体に取り付けられている。各アーム１８ａが関節１８ｂを回転軸として揺動することで、ロボットアーム１８は、超音波プローブ１０、ＨＩＦＵ振動子ユニット１２および水袋１４を含む可動体２０を、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の３方向に搬送する。

コントローラ２２は、ＨＩＦＵ制御部２６およびロボット制御部２８を備えている。ＨＩＦＵ制御部２６は、コンピュータ、超音波プローブ１０を制御する電気回路、およびＨＩＦＵ振動子ユニット１２を制御する電気回路を備えている。ＨＩＦＵ制御部２６が備えるコンピュータは、業務用コンピュータ、パーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ等であってよい。コンピュータはプログラムを実行することで、各画像を生成する処理や、各画像を表示する処理を実行する。ＨＩＦＵ制御部２６には、ユーザがＨＩＦＵ照射システム１を操作するための操作機器（図示せず）が接続されている。操作機器は、マウス、表示装置２４と一体化されたタッチパネル、スイッチ、キーボード等を含んでよい。

ＨＩＦＵ制御部２６は、超音波プローブ１０およびＨＩＦＵ振動子ユニット１２を動作させるための処理を実行する。例えば、ＨＩＦＵ制御部２６は、超音波プローブ１０に超音波を送受信させ、超音波プローブ１０で受信された超音波に基づく受信信号に基づいて、Ｂモード画像データを生成し、表示装置２４にＢモード画像を表示させる。また、ＨＩＦＵ制御部２６は、ＨＩＦＵ振動子ユニット１２が備える各超音波振動子２に治療用の超音波を送信させる。

ロボット制御部２８は、ＨＩＦＵ制御部２６の制御に応じてロボットアーム１８を制御し、ロボットアーム１８に可動体２０を搬送させてよい。また、ロボット制御部２８は操作機器を備えてもよい。この場合、ロボット制御部２８は、ユーザによる操作機器の操作に応じてロボットアーム１８を制御してもよい。

治療用の超音波がＨＩＦＵ振動子ユニット１２から患者３０に照射される前には、以下のような位置決め処理が実行されてよい。ＨＩＦＵ制御部２６は、各超音波振動子２に、治療時よりも強度が小さい超音波を送信させる。ＨＩＦＵ制御部２６は、患者３０における観測面で超音波プローブ１０に超音波ビームを走査させＢモード画像データを取得する。ＨＩＦＵ制御部２６は、Ｂモード画像を表示装置２４に表示させる。施術者としてのユーザは、表示装置２４に表示されたＢモード画像を参照して、ＨＩＦＵ振動子ユニット１２から送信される超音波が強められる位置（焦点）と患部の位置との相違を確認する。

ユーザは、焦点の位置と患部の位置との相違が許容範囲内でないときは、ロボットアーム１８を動作させて超音波プローブ１０およびＨＩＦＵ振動子ユニット１２の位置または姿勢を変更する。ユーザは、焦点の位置と患部の位置とが一致していることを確認した後に、ＨＩＦＵ制御部２６に対して治療のための操作を行う。ＨＩＦＵ制御部２６は、ユーザによる操作に応じて、治療に必要な強度を有する治療用超音波を各超音波振動子２に送信させる。これによって、焦点において生体組織が焼灼され、治療が施される。

本実施形態に係るＨＩＦＵ照射システム１を用いたＨＩＦＵ療法では、例えば、数日から１週間程度の時間を空けて、患部に超音波を照射する施術が２回に亘って行われる。１回目および２回目のそれぞれの施術では、患部における複数の箇所に超音波が照射されてもよい。１回目の施術前と、２回目の施術前（１回目の施術後）のそれぞれにおいて、患部に対する３次元画像データが取得される。１回目の施術前に取得された３次元画像データから２次元の第１超音波画像データが生成され、２回目の施術前に取得された３次元画像データから２次元の第２超音波画像データが生成される。第１超音波画像データおよび第２超音波画像データに基づく重畳画像が表示装置２４に表示され、ユーザは、１回目の施術前後の患部の状態を比較した上で、２回目の照射位置の設定等を行う。

３次元画像データおよびそれによって表される３次元画像について説明する。図２には、Ｎ枚の超音波画像４０－１～４０－Ｎから構成される３次元画像が概念的に示されている。図２に示されている例では、超音波画像４０－１～４０－Ｎのそれぞれは、ｙｚ平面に平行な観測面で取得されたＢモード画像データによって示される。３次元画像を示す３次元画像データは、超音波画像４０－１～４０－Ｎを表すＢモード画像データの集合である。

ＨＩＦＵ照射システム１は、次のような動作および処理によって、３次元画像データを生成する。すなわち、ロボット制御部２８は、所定の刻み幅Δｘでｘ軸に沿って可動体２０を移動させる。このような搬送走査は、水袋１４を患者３０に接触させながら可動体２０を刻み幅Δｘだけｘ軸方向に移動させることで行われてよい。また、搬送走査は、水袋１４が患者３０から離れるように可動体２０を上昇させ、刻み幅Δｘだけｘ軸方向に可動体２０を移動させ、さらに、水袋１４が患者３０に接触するように可動体２０を下降させることで行われてもよい。

ＨＩＦＵ制御部２６は、ｘ軸上におけるＮ箇所の位置について、Ｂモード画像データを取得する。すなわち、ＨＩＦＵ制御部２６は、超音波プローブ１０から送信される超音波のビームがｙｚ平面に平行な観測面内で走査され、走査された超音波ビームのそれぞれの方向から到来する超音波が超音波プローブ１０で受信されるように超音波プローブ１０を制御する。ＨＩＦＵ制御部２６は、走査された超音波ビームのそれぞれの方向に対して超音波プローブ１０から出力される受信信号に基づいて、Ｂモード画像データを生成する。ＨＩＦＵ制御部２６は、Ｎ箇所の位置について、Ｂモード画像データを取得することで３次元画像データを生成する。

なお、図１では、患者３０の頭部から足に向かう方向がｚ軸正方向に向けられ、上方向がｙ軸正方向に向けられている。また、患者３０の右手から左手に向かう方向がｘ軸正方向に向けられている。図１に示されたｘｙｚ座標系と患者３０の姿勢との関係は、１つの例であり、ｘｙｚ座標系と患者３０の姿勢との関係は任意である。また、上記では、可動体２０を刻み幅Δｘでｘ軸方向に移動させながらＢモード画像データを生成する処理について説明した。Ｂモード画像データは、可動体２０をｙ軸またはｚ軸に所定の刻み幅で移動させながら生成してもよい。さらに、Ｂモード画像データは、ｘｙｚ座標系に定義された任意の方向に伸びる直線に沿って所定の刻み幅で可動体２０を移動させながら生成してもよい。

図３には、１回目の施術の手順がフローチャートによって示されている。１つの手順から次の手順への移行は、ユーザの操作に応じて行われてもよいし、コントローラ２２によって自動的に行われてもよい。また、各手順は、ユーザの操作に応じて実行されてよい。ＨＩＦＵ照射システム１は、１回目の施術が行われる患部について、３次元画像データを生成する（Ｓ１１）。ＨＩＦＵ制御部２６は、３次元画像データを記憶すると共に、３次元画像データを生成した際に設定された撮像パラメータを記憶する（Ｓ１２）。ここで、撮像パラメータとは、３次元画像データを構成する各Ｂモード画像データを生成する際に設定される変数群をいう。撮像パラメータには、受信信号に対する増幅度、Ｂモード画像データに対する画像フィルタ処理を規定する変数、Ｂモード画像の画質を調整するための変数等が含まれる。ＨＩＦＵ照射システム１は、患部に対して１回目の施術のため超音波を照射する（Ｓ１３）。１回目の施術では、複数回に亘って治療用超音波が患部に照射され、患部における複数箇所に治療用超音波が照射されてもよい。

図４には、２回目の施術の手順がフローチャートによって示されている。１つの手順から次の手順への移行は、ユーザの操作に応じて行われてもよいし、コントローラ２２によって自動的に行われてもよい。また、各手順は、ユーザの操作に応じて実行されてよい。ＨＩＦＵ制御部２６は、１回目の施術前に記憶された撮像パラメータを用いて３次元画像データを生成する状態に設定される（Ｓ２１）。ロボット制御部２８は、ロボットアーム１８を制御して、１回目の施術前に３次元画像データを生成した際の搬送走査の開始位置に可動体２０を配置する（Ｓ２２）。ＨＩＦＵ照射システム１は、１回目の施術前に３次元画像データを生成したｘｙｚ座標系で３次元画像データを生成する（Ｓ２３）。

ＨＩＦＵ制御部２６は、１回目の施術前後、すなわち、１回目の施術前と２回目の施術前に取得された３次元画像の位置関係を求める（Ｓ２４）。ＨＩＦＵ制御部２６は、１回目の施術前に生成された第１の３次元画像データに基づく第１の３次元画像と、２回目の施術前に生成された第２の３次元画像データに基づく第２の３次元画像との相関値を、第１の３次元画像に対する第２の３次元画像の位置を変化させながら求める。ＨＩＦＵ制御部２６は、相関値が最大となるときの変位ベクトルを、１回目の施術前と２回目の施術前に取得された３次元画像の位置合わせベクトルとして求める。ここで、変位ベクトルとは、第２の３次元画像から第１の３次元画像に向かうベクトルをいう。

ＨＩＦＵ制御部２６は、位置合わせベクトルに基づいて、第１の３次元画像および第２の３次元画像から、患部を通る共通の平面における第１超音波画像および第２超音波画像をそれぞれ取得する（Ｓ２５）。すなわち、ＨＩＦＵ制御部２６は、位置合わせベクトルで表される方向に、位置合わせベクトルで表される距離だけ第２の３次元画像を移動し、患部が現れる共通の平面におけるＢモード画像を、第１超音波画像および第２超音波画像として取得する。

ＨＩＦＵ制御部２６は、第１超音波画像および第２超音波画像が重ねられた重畳画像を生成し、重畳画像を表示装置２４に表示させる（Ｓ２６）。ここで、重畳画像を生成する処理は、一方の画像を透かして他方の画像が見通せるように第１超音波画像データおよび第２超音波画像データを合成して新たな画像データを生成し、その新たな画像データに基づく画像を表示する処理であってよい。

なお、ＨＩＦＵ制御部２６は、第１超音波画像または第２超音波画像と、重畳画像とを表示装置２４に並べて表示してもよい。ＨＩＦＵ制御部２６は、表示装置２４に表示される重畳画像について、第１超音波画像および第２超音波画像のうちの一方の透明度を、ユーザの操作に応じて調整する（Ｓ２７）。ＨＩＦＵ照射システム１は、患部に対して２回目の施術のための超音波の照射を行う（Ｓ２８）。

このように、本発明の実施形態に係るＨＩＦＵ照射システム１では、ＨＩＦＵ療法で用いられるＨＩＦＵ治療用表示装置が構成される。ＨＩＦＵ治療用表示装置は、可動体２０、ロボットアーム１８、コントローラ２２および表示装置２４を備えている。ＨＩＦＵ治療用表示装置は、１回目の施術前の患者３０の状態を示す第１超音波画像と、２回目の施術前の患者３０の状態を示す第２超音波画像とを取得する画像取得処理を実行する。また、ＨＩＦＵ治療用表示装置は、第１超音波画像および第２超音波画像を重ねた重畳画像を生成する画像生成処理と、重畳画像を表示する表示処理とを実行する。表示処理は、第１超音波画像または第２超音波画像と、重畳画像とを並べて表示する処理を含んでもよい。画像生成処理は、第１超音波画像および第２超音波画像のうちの一方の透明度を、ユーザの操作に応じて調整した上で、重畳画像を生成する処理を含んでもよい。

また、第１超音波画像および第２超音波画像のそれぞれは、搬送走査された超音波プローブ１０で送受信される超音波に基づいて生成される３次元画像から生成される２次元画像である。画像取得処理は、１超音波画像の元となった３次元画像と、第２超音波画像の元となった３次元画像とから、患者３０内の共通の平面における第１超音波画像および第２超音波画像を生成する処理である。

図５には、図３のステップＳ１１において、ＨＩＦＵ照射システム１が３次元画像データを生成するときに、表示装置２４に表示される画像の例が示されている。表示装置２４には、Ｂモード画像４２と共にカーソル４４が示されている。Ｂモード画像４２は、超音波プローブ１０で送受信される超音波に基づいて、時間経過と共に順次生成された画像であり、患者３０における観測面での生体組織をリアルタイムに示すものである。図５に示される例では、カーソル４４は、縦方向に延びる直線と横方向に延びる直線によって構成され、縦横の直線が交差する点がカーソル４４が指し示す点である。Ｂモード画像４２の左側には、「患部の中心をカーソルに合わせて下さい。この位置を中心に３Ｄ超音波画像を作成します。」という案内４６が表示されている。

ユーザは、ＨＩＦＵ制御部２６に接続された操作機器の操作によって、ロボットアーム１８を動作させて可動体２０を移動させ、Ｂモード画像４２に現れている患部４８をカーソル４４の位置に合わせる。ＨＩＦＵ照射システム１は、カーソル４４が示す位置を中心として、表示装置２４に表示されている画像の法線方向（ｘ軸方向）に、所定の刻み幅ΔｘでＮ枚のＢモード画像データを生成する。

案内４６の下方には、「次へ」と示された案内ボタン５０と、「戻る」と示された案内ボタン５２が示されている。案内ボタン５０がクリックされると、現在表示されている案内の次の案内が表示され、案内ボタン５２がクリックされると、現在表示されている案内の１つ前の案内が表示される。

画像の上方には手順表示５４が示されている。手順表示５４は、３次元画像データを生成する際の手順を示す。図５に示されている例では、「中心設定」、「撮像条件設定」、「範囲設定」、「開始位置への移動」、「撮像開始」および「画像確認」の手順が示されている。現時点で実行されている手順については、他の手順とは異なる色彩または輝度で手順表示５４が示される。「中心設定」という手順は、患部４８の中心をカーソル４４に合わせる手順である。「撮像条件設定」という手順は、撮像パラメータを設定する手順である。「範囲設定」という手順は、例えば、図２に示された例では、３次元画像データを生成する際のｘ軸方向の範囲を設定する手順である。「開始位置への移動」という手順は、搬送走査の開始位置に可動体２０を移動させる手順である。「撮像開始」という手順は、３次元画像データの生成を開始する手順である。「画像確認」という手順は、生成された３次元画像データを、画像表示等によってユーザが確認する手順である。

このような表示によれば、１つの手順を終了するごとにユーザが案内ボタンをクリックすることで、各手順に対応する案内が順次表示される。これによって、３次元画像データを生成するための操作が、ユーザによって確実に認識され、３次元画像データを生成するための操作が容易となる。

このように、ＨＩＦＵ治療用表示装置（可動体２０、ロボットアーム１８、コントローラ２２および表示装置２４）は、超音波プローブ１０で送受信される超音波に基づいて、時間経過と共にＢモード画像（超音波画像）を順次生成する。ＨＩＦＵ治療用表示装置は、時間経過と共に順次生成されるＢモード画像を、カーソル４４（基準位置を示す図形）と共に時間経過と共に順次表示する調整表示処理を実行する。

ＨＩＦＵ治療用表示装置は、調整表示処理が実行されているときに、超音波プローブ１０を含む可動体２０の位置をユーザの操作に応じて調整する搬送機構としてロボットアーム１８を備えている。ここで、第１超音波画像は、元となる３次元画像から生成される２次元画像であり、第１超音波画像の元となる３次元画像は、搬送走査された超音波プローブ１０で送受信される超音波に基づいて生成される。ＨＩＦＵ治療用表示装置は、第１超音波画像または第２超音波画像を生成する操作についての複数の手順表示と、各前記手順表示に対する案内とを表示してもよい。

図６には、図４のステップＳ２６において表示される重畳画像の例が示されている。この重畳画像は、第２超音波画像６２の上に第１超音波画像６０が重ねられたものであり、第１超音波画像６０を透かして第２超音波画像６２が示されている。第１超音波画像６０および第２超音波画像６２のそれぞれにおいて、患部４８が含まれる生体組織５８が示されている。第１超音波画像６０には、１回目の施術前の患部４８が示されており、第２超音波画像６２には、１回目の施術後、すなわち、２回目の施術前の患部４８が示されている。

第２超音波画像６２に対する第１超音波画像６０の位置は、ユーザの操作によって調整されてもよい。すなわち、各画像に示される患部４８がユーザの操作に応じて重なるように、第２超音波画像６２に対する第１超音波画像６０の位置が調整されてもよい。また、第１超音波画像６０の透明度もまた、ユーザの操作に応じて調整されてよい。

図６の第２超音波画像６２に示されているように、１回目の施術後では、治療用超音波によって患部４８が焼灼され変性しているため、患部４８が視認し難くなっている。表示装置２４に重畳画像を表示させることで、患部４８の位置および患部４８が占める位置の把握が容易となる。これによって、２回目の施術において治療用超音波の焦点の位置を患部４８の位置に合わせる操作が容易となる。

図４のステップＳ２５およびＳ２６では、第２超音波画像６２に重ねられる第１超音波画像６０の位置が調整されてよい。図７には、第１超音波画像６０の位置を調整する際に表示装置２４に表示される画像の例が示されている。この例では、ｘ軸方向の位置が異なる３つの平面のそれぞれにおいて生成された第１超音波画像６０および第２超音波画像６２が３つの区画に示されている。３つの区画の左側には、「画像をドラッグして画像同士の大まかな位置を合わせて下さい」という案内６４が表示されている。ユーザは、例えば、３つの区画の下段に示された第１超音波画像６０をドラッグして、第１超音波画像６０の位置を調整してよい。

案内６４の下方には、透明度調整レバー６６が示されている。ユーザのカーソル操作によって透明度調整レバー６６を左右に移動させることで、第１超音波画像６０の透明度が調整される。また、透明度調整レバー６６の下方には、リセットボタン６８が示されている。リセットボタン６８がクリックされたときには、第１超音波画像６０の透明度が予め定められた初期値に設定される。

透明度調整レバー６６の下方には、「次へ」と示された案内ボタン７０と、「戻る」と示された案内ボタン７２が示されている。案内ボタン７０がクリックされると、現在表示されている案内の次の案内が表示され、案内ボタン７２がクリックされると、現在表示されている案内の１つ前の案内が表示される。

画像の上方には手順表示７４が示されている。図７に示されている例では、「画像の選択」、「位置合わせ」、および「自動位置合わせ」の手順が示されている。現時点で実行されている手順については、他の手順とは異なる色彩または輝度で手順表示７４が示される。「画像の選択」という手順は、ｘ軸上でΔｘ間隔で取得された複数の第１超音波画像６０および第２超音波画像６２の組のうちいずれかを、ユーザの操作によって選択する手順である。図７に示される例では、ｘ軸上の位置が異なる３組の第１超音波画像６０および第２超音波画像６２が選択され、各組の重畳画像が表示されている。「位置合わせ」という手順は、ユーザの操作によって第１超音波画像６０の位置を調整する手順である。「自動位置合わせ」という手順は、ユーザの操作によって第１超音波画像６０の位置が調整された後、ＨＩＦＵ制御部２６の演算処理によって自動的に第１超音波画像６０の位置を調整する手順である。

このように、ＨＩＦＵ治療用表示装置（可動体２０、ロボットアーム１８、コントローラ２２および表示装置２４）は、重畳画像を生成する画像生成処理および重畳画像を表示する表示処理の操作についての複数の手順表示と、各前記手順表示に対する案内とを表示する。

自動位置合わせは、例えば、次のように行われる。ＨＩＦＵ制御部２６は、第１超音波画像６０の元となった第１の３次元画像を移動させながら、第１超音波画像６０および第２超音波画像６２のそれぞれの元となった第１の３次元画像および第２の３次元画像の相関値を求める。ＨＩＦＵ制御部２６は、相関値が最大になるときの第１の３次元画像および第２の３次元画像から、患者３０内の共通の平面における第１超音波画像および第２超音波画像を生成し、表示装置２４に表示させる。

このような表示によれば、１つの手順を終了するごとにユーザが案内ボタンをクリックすることで、各手順に対応する案内が順次表示される。これによって、重畳画像を表示するための操作が、ユーザによって確実に認識され、重畳画像を表示するための操作が容易となる。

表示装置２４には、図８に示されているように、第１超音波画像６０と、重畳画像７６とが対比可能なように並べて表示されてよい。上記のように、第２超音波画像６２では、治療用超音波によって患部４８が焼灼され変性しているため、患部４８が視認し難くなっている。これによって、１回目の施術による患部４８の状態の変化をユーザが把握することが困難となり、２回目の施術において、治療用超音波を照射すべき位置を特定することが困難となる場合がある。第１超音波画像６０と、重畳画像７６とを対比可能なように並べて表示することで、２回目の施術において、超音波を照射すべき位置を特定することが容易となる。なお、重畳画像７６と対比される画像としては、第１超音波画像６０に代えて、第２超音波画像６２が表示されてもよい。

表示装置２４には、第１超音波画像６０に超音波照射位置を示す図形が重ねられた画像、および、第２超音波画像６２に超音波照射位置を示す図形が重ねられた画像のうち少なくとも一方が表示されてもよい。図９には、第１超音波画像６０に超音波照射位置を示す図形８０が重ねられた画像が示されている。第１超音波画像６０が示す患部４８における６箇所に、超音波照射位置を示す図形８０として丸印が表示されている。図１０には、第２超音波画像６２に超音波照射位置を示す図形８２が重ねられた画像が示されている。第２超音波画像６２が示す患部４８における６箇所に、超音波照射位置を示す図形８２として丸印が表示されている。

第１超音波画像６０に超音波照射位置を示す図形８０が重ねられた画像、および、第２超音波画像６２に超音波照射位置を示す図形８２が重ねられた画像は、対比可能なように表示装置２４に並べて表示されてよい。これによって、２回目の施術において、治療用超音波を照射すべき位置を特定することが容易となる。

１ＨＩＦＵ照射システム、２超音波振動子、１０超音波プローブ、１２ＨＩＦＵ振動子ユニット、１４水袋、１６振動子筐体、１８ロボットアーム、１８ａアーム、１８ｂ関節、２０可動体、２２コントローラ、２４表示装置、２６ＨＩＦＵ制御部、２８ロボット制御部、３０患者、４０－１～４０－Ｎ超音波画像、４２Ｂモード画像、４４カーソル、４６，６４案内、４８患部、５０，５２，７０，７２案内ボタン、５４，７４手順表示、５８生体組織、６０第１超音波画像、６２第２超音波画像、６６透明度調整レバー、６８リセットボタン，７６重畳画像、８０，８２超音波照射位置を示す図形。

Claims

ＨＩＦＵ療法で用いられるＨＩＦＵ治療用表示装置において、
ＨＩＦＵ振動子ユニットから超音波を送信させ、患者に対して施術をする処理と、超音波プローブに超音波を送受信させ、前記超音波プローブで受信された超音波に基づいて超音波画像を取得する処理と、を実行するＨＩＦＵ制御部と、
前記超音波プローブを搬送走査する搬送機構と、を備え、
前記ＨＩＦＵ制御部は、
１回目の施術前の患者の状態を示す第１超音波画像と、２回目の施術前の前記患者の状態を示す第２超音波画像とを取得する画像取得処理と、
前記第１超音波画像および前記第２超音波画像を重ねた重畳画像を生成する画像生成処理と、
前記重畳画像を表示装置に表示させる表示処理と、
を実行し、
前記第１超音波画像および前記第２超音波画像のそれぞれは、搬送走査された前記超音波プローブで送受信される超音波に基づいて生成される３次元画像から生成される２次元画像であり、
前記画像取得処理は、
前記第１超音波画像の元となった３次元画像と、前記第２超音波画像の元となった３次元画像とから、前記患者内の共通の平面における前記第１超音波画像および前記第２超音波画像を生成する処理を含むことを特徴とするＨＩＦＵ治療用表示装置。
請求項１に記載のＨＩＦＵ治療用表示装置において、
前記表示処理は、
前記第１超音波画像または前記第２超音波画像と、前記重畳画像とを並べて前記表示装置に表示させる処理を含むことを特徴とするＨＩＦＵ治療用表示装置。
請求項１または請求項２に記載のＨＩＦＵ治療用表示装置において、
前記画像生成処理は、
前記第１超音波画像および前記第２超音波画像のうちの一方の透明度を、ユーザの操作に応じて調整した上で、前記重畳画像を生成する処理を含むことを特徴とするＨＩＦＵ治療用表示装置。
ＨＩＦＵ療法で用いられるＨＩＦＵ治療用表示装置において、
ＨＩＦＵ振動子ユニットから超音波を送信させ、患者に対して施術する処理と、
超音波プローブに超音波を送受信させ、前記超音波プローブで受信された超音波に基づいて超音波画像を取得する処理と、を実行するＨＩＦＵ制御部と、
前記超音波プローブを搬送走査する搬送機構と、を備え、
前記ＨＩＦＵ制御部は、
１回目の施術前の患者の状態を示す第１超音波画像と、２回目の施術前の前記患者の状態を示す第２超音波画像とを取得する画像取得処理と、
前記第１超音波画像に超音波照射位置を示す図形を重ねた画像、または前記第２超音波画像に超音波照射位置を示す図形を重ねた画像を表示装置に表示させる表示処理と、
を実行し、
前記第１超音波画像および前記第２超音波画像のそれぞれは、搬送走査された前記超音波プローブで送受信される超音波に基づいて生成される３次元画像から生成される２次元画像であり、
前記画像取得処理は、
前記第１超音波画像の元となった３次元画像と、前記第２超音波画像の元となった３次元画像とから、前記患者内の共通の平面における前記第１超音波画像および前記第２超音波画像を生成する処理を含むことを特徴とするＨＩＦＵ治療用表示装置。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＨＩＦＵ治療用表示装置において、
前記ＨＩＦＵ制御部は、
前記第１超音波画像の元となる３次元画像を取得する処理を実行する前に、調整表示処理であって、
前記超音波プローブで送受信される超音波に基づいて、搬送方向に垂直な平面内における前記超音波プローブの搬送位置を調整するための調整用超音波画像を時間経過と共に順次生成し、
時間経過と共に順次生成される前記調整用超音波画像を、時間経過と共に順次前記表示装置に表示させる調整表示処理を実行し、
前記搬送機構は、
前記調整表示処理が実行されているときに、ユーザの操作に応じて前記搬送位置を調整し、
前記第１超音波画像の元となる３次元画像は、前記調整表示処理によって調整された搬送位置で搬送走査された前記超音波プローブで送受信される超音波に基づいて、生成されることを特徴とするＨＩＦＵ治療用表示装置。
請求項５に記載のＨＩＦＵ治療用表示装置において、
前記ＨＩＦＵ制御部は、
前記第１超音波画像を生成する操作についての複数の手順表示と、
各前記手順表示に対する案内と、を前記表示装置に表示させることを特徴とするＨＩＦＵ治療用表示装置。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＨＩＦＵ治療用表示装置において、
前記ＨＩＦＵ制御部は、
前記画像生成処理および前記表示処理の操作についての複数の手順表示と、
各前記手順表示に対する案内と、を前記表示装置に表示させることを特徴とするＨＩＦＵ治療用表示装置。