JPH0753160B2 - 超音波イメージング装置用生検装置のキャリブレーション方法及び超音波イメージング装置 - Google Patents

超音波イメージング装置用生検装置のキャリブレーション方法及び超音波イメージング装置

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JPH0753160B2
JPH0753160B2 JP60009795A JP979585A JPH0753160B2 JP H0753160 B2 JPH0753160 B2 JP H0753160B2 JP 60009795 A JP60009795 A JP 60009795A JP 979585 A JP979585 A JP 979585A JP H0753160 B2 JPH0753160 B2 JP H0753160B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、超音波により体内を映像化する超音波イメー
ジング装置用生検装置のキャリブレーション方法及び超
音波イメージング装置に関する。
（従来技術） 一般に、超音波イメージング技術はパルスエコー法を使
用しており、圧電変換器（piezoelectric transduce
r）によって生ずる超音波エネルギの短いパルスを狭い
ビームに焦点合せをし、このパルスを適当な伝導媒体、
通常水に通して患者の身体に透過させる。種々の異なる
身体の組織間の組織のイターフェイスにおいてそのイン
ターフェイスでの機械的インピーダンスの不連続に起因
し、超音波エネルギーの一部が変換器に向け反射復帰す
る。この変換器は反射したエネルギを受けてそれを電気
的な信号に変換する。復帰する反射した信号の到着時間
はインターフェイスの身体内の相対位置を示している。
言い替えれば、反射した信号即ちエコーの間の時間的間
隔は身体内のそれぞれの反射するインターフェイスの物
理的間隔に比例する。またエコーの振幅はインターフェ
イスを形成する組織の特性の関数である。
反射された機械的エネルギの特性に相当するこの映像表
示電気信号を一般に「Ｂモード走査（Ｂ−scan）」の表
示装置に表示する。このような表示は通常のテレビジョ
ンに匹敵する。このようなシステムでは、反射されたエ
コー信号は走査された各点で表示装置の明るさを変調す
る。硬化した動脈壁のような強い反射作用を有する内部
組織は弱い反射作用を有する組織よりも表示装置上で一
層明るい。このグレイスケール（groy scale）は有効
な診断上の手段になる。
患者の表面を横切って所定の方向に所定の早さで変換器
によって生ずる超音波ビームを走査させることによって
複数個の走査ラインを生ぜしめることができる。このよ
うにして生じた複数個の走査ラインを使用して、希望す
る角度にわたり機械的に走査する反射スキャナにより生
ずる走査面内の断面画像の扇形表示を得ることができ
る。
代表的なセクタスキャンプローブ（sector scan prob
e）は米国特許第4,151,834号に開示されており、トラン
スジューサクリスタル（transducer crystal）を揺動
させる機構を駆動するDCサーボモータを収容するハウジ
ングを示している。この変換器に電気信号によって周期
的にパルスを与え、変換器を角度範囲内で揺動させる
際、超音波ビームを周期的に発生させる。変換器にパル
スを与える割合は変換器の角度的移動の何倍も大きい。
この理由のため、ビームは扇形部を走査すべきであると
言われている。
生検ニードルを超音波プローブに組合せて使用する時、
若干の医学的手順が容易になる。この理由のため、特殊
な超音波プローブがこの目的を達成するため開発され
た。米国特許第4,108,165号には検査を受ける患者の身
体内に指向させることができる超音波ビームを生ずる電
子回路によって周期的に駆動される環状変換器（annula
r transducer）を有する超音波プローブを開示してい
る。この米国特許に開示された装置においては、ビーム
の走査は行なわれず、環状変換器に同心の軸孔を有する
円筒形のハウジングに変換器を取付けている。検査を受
ける身体の生検目標に対し生検ニードルが配列するよう
プローブ内に生検ニードルを同心に設置する。
一般に、走査超音波プローブに取付けた生検装置を使用
して高い精度の生検を行なうことができる。その場合、
次のような手順に従って生検ターゲット即ち生検目標に
向け生検ニードルを正確に指向させるためのニードル案
内を有する型式の生検装置を使用する。まず患者を超音
波で走査し、表示スクリーンに生検目標を配置する。こ
の表示装置もプローブ走査ヘッドに対するニードルライ
ンの位置の所定の重ねた電子表示を有し、この場合、生
検ニードルをニードル案内に挿入しつつある時、ニード
ルラインは生検ニードルが沿って移動する線として定義
される。ニードルラインを生検目標に配列するため、検
査中、身体に対し超音波プローブを動かし、遂に表示ス
クリーン上の生検目標の映像にこの表示されたニードル
ラインを通す。生検目標までの距離を決定するため、表
示装置に関連する移動できるカーソルを表示された生検
目標の方向に動かす。このカーソルの位置を計算するこ
とによって、目標までの距離を決定することができる。
上述の技術は一般に米国特許第4,346,717号に示されて
いるが、この米国特許には生検ニードルの使用を容易に
するように設計した超音波プローブを開示している。貫
入する生検ニードルのためのニードル案内の方向に対応
する案内映像ビームを、この検査を受けている身体の表
示スクリーン映像上にこのシステムによって生ぜしめ、
電子的に重複させる。ニードル案内と超音波プローブと
の間の角度的関係を構成する角度θの値を使用すること
によって、表示スクリーン上の案内映像ビームの座標を
計算する。角度検出器を採用して、超音波プローブに対
する案内スリーブの角度を精密に検出する。案内スリー
ブを一定角度θに配置したとすると、身体の表面上に超
音波プローブを空間的に移動させると共に、プローブの
状態を調整することによって目標区域に対して貫入する
ニードルを指向させることができ、遂に表示された映像
上に重ねた案内ビームを通す。案内スリーブの位置がプ
ローブに対して調整自在であれば、案内スリーブを調整
することによって位置決め信号を通じて案内映像ビーム
を同様に調整することができる。この位置決め信号は案
内スリーブを再位置決めするよう機能する角度調整素子
の関数として得られる。従って、表示スクリーン上に示
された生検目標に案内映像ビームが通過するまで案内ス
リーブを動かす。
米国特許第4,436,717号に開示されたものと同様、上述
の一般の超音波生検方法は案内映像ビームの発生が必要
であり、このビームは表示スクリーン上に生検ニードル
ラインを電子的に表現すると共に、生検目標を含む走査
される身体の部分の表示された超音波映像上にこのビー
ムを重ねる。従来既知のシステムでは、表示装置上のニ
ードルラインを示すため、このシステムはニードル案内
の幾何学的形状、従ってニードルラインの幾何学的形状
を走査ヘッド座標系に決定することが必要である。この
幾何学的形状は超音波イメージング装置に関連する超音
波走査ヘッドの扇形の掃引を限定する。この座標系は走
査角と範囲ｒとを採用する極座標で便利に表わされる。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、生検装置を有する大部分の超音波プローブシス
テムでは、生検装置をプローブハウジングに取付けてい
るため、ニードル案内とハウジングとの間の空間的位置
関係は既知であると言うものの、走査ヘッドとプローブ
ハウジングとの間の空間的位置関係は一般に精密に限定
されない。これはこのような空間的位置関係を映像シス
テムは必要としないからである。従って、走査ヘッド座
標系におけるニードル案内の幾何学的形状も精密に限定
されない。米国特許第4,346,717号に開示されたシステ
ムはニードル案内装置に設けることによってこの問題を
解決している。このニードル案内装置は大部分の超音波
プローブシステムにおけるのとは異なり、超音波走査プ
ローブに対し既知の角θに精密に配置される。このシス
テムは不利なことに生検装置と、プローブハウジング
と、走査ヘッドとの間の公差を高い精度で製造すること
が必要であり、そのためコストが増大する欠点がある。
しかも工場でキャリブレーションを行なうことが必要で
ある。代案として、上述したように米国特許第4,346,71
7号に開示されたシステムはこの角度を決定するために
角度検出器を採用しており、付加的構成部材を必要と
し、コストを増大させる。
ニードルラインを表示スクリーンに重ねることができる
よう走査ヘッド座標系について生検装置をキャリブレー
トするため、走査ヘッドとニードルラインとの間の特定
の空間的位置関係を決定する必要性を除去することは有
利である。
本発明は斯かる従来事情に鑑み、高精度を有しかつ低コ
ストの超音波イメージング装置用生検装置のキャリブレ
ーション方法及び超音波イメージング装置を提供するこ
とを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明のキャリブレーション方法は、ハウジング内に取
付けられて走査ヘッド座標系を定める扇形部を走査する
ように操作可能な走査ヘッドと、この走査ヘッドにより
走査される区域の映像を記憶する上記走査ヘッドに応答
した記憶装置と、この記憶装置内に記憶された前記映像
及び手動的に位置決め可能なカーソルを表示する映像表
示装置と、生検ニードルが上記ハウジング上の操作位置
にある時に生検ニードルラインが前記走査ヘッドで走査
される区域内に存在するように生検ニードルを位置決め
する前記ハウジング上に取付けられた生検装置からなる
超音波イメージング装置を使用する方法であって、 前記走査ヘッドの操作時にキャリブレーション部材の少
なくとも２個の超音波反射部材を映像表示装置に表示す
るため生検ニードルのニードルラインをシミュレートす
る上記キャリブレーション部材を前記生検装置上に取付
ける段階と、 前記走査ヘッドをハウジングに設けられたキャリブレー
ション部材と共に流体容器内で操作する段階と、 この走査ヘッドを流体容器内で操作する間に、この走査
ヘッド座標系内でのキャリブレーション部材の少なくと
も２個の超音波反射部材の座標を決定する段階と、 この決定されたキャリブレーション部材の少なくとも２
個の超音波反射部材の座標を記憶装置内に記憶する段階
と、 この記憶された少なくとも２個の超音波反射部材の座標
から走査ヘッド座標系内の前記ニードルラインの座標を
計算する段階と、 この計算されたニードルラインの座標を記憶装置内に記
憶する段階と、 を有することを特徴とするものである。
本発明の超音波イメージング装置は、 ａ）ハウジングと、 ｂ）このハウジング内に取付けられて扇形部を走査する
ように操作可能な走査ヘッドと、 ｃ）この走査ヘッドに対して生検ニードルが相対的な作
動位置にある時に生検ニードルのニードルラインが走査
ヘッドで走査される区域内に存在するように生検ニード
ルを位置決めする上記ハウジング上に取り付けられた生
検装置と、 ｄ）上記走査ヘッドが操作される時に該走査ヘッドによ
り走査される区域の映像を表示する映像表示装置と、 ｅ）生検ニードルをシミュレートして生検装置を取付け
た上記走査ヘッドが流体容器内で操作された時に、上記
映像表示装置で表示されるキャリブレーション映像上に
シミュレートされるニードルラインを発生するように生
検装置上に着脱自在に取付けられたキャリブレーション
部材と、 ｆ）走査ヘッドを流体容器内で操作する間に、この走査
ヘッド座標系内のキャリブレーション部材の座標を決定
する手段と、 ｇ）この決定されたキャリブレーション部材の座標を記
憶装置内に記憶する手段と、 ｈ）この記憶された座標から上記キャリブレーション映
像上のシミュレートされるニードルラインの座標を決定
する装置と、 ｉ）この決定されたシミュレートされるニードルライン
の座標を記憶する記憶装置と、 ｊ）走査ヘッドの操作時において上記映像表示装置上に
表示された映像上のシミュレートされるニードルライン
の表示と重ねるために前記シミュレートされたニードル
ラインの座標を発生するための記憶装置に応答する装置
と、 を有することを特徴とするものである。
（作用） 本発明によれば、走査ヘッドの操作時にキャリブレーシ
ョン部材を映像表示装置に表示するため生検ニードルの
ニードルラインをシミュレートするキャリブレーション
部材を生検装置上に取付け、走査ヘッドをハウジングに
設けられたキャリブレーション部材と共に流体容器内で
操作し、前記走査ヘッドを流体容器内で操作する間に、
走査ヘッド座標系内でのキャリブレーション部材の座標
を決定し、この決定されたキャリブレーション部材の座
標を記憶装置内に記憶させることにより、実際のニード
ルラインに相当するシミュレートされたニードルライン
の座標が計算され、それが映像表示装置上に表示される
ものである。
（実施例） 第１図において、符号10はセクタスキャン超音波イメー
ジング装置（sector scan ultrasonic imaging app
aratus）12に取付けた本発明の生検装置（biopsy atta
chment）を示す。イメージング装置12の詳細は本発明の
範囲内でないので、走査ヘッド変換器（transducer sc
an head）14を詳細に示す。イメージング装置12を収容
するハウジング22の開放端20に隣接してイメージング装
置12に強固に取付板18を取付け、この取付板18によって
担持した枢着軸受16に走査ヘッド変換器14を取付ける。
扇形（sector）の掃引（sweep）形成する第１図の２個
の限界L1及びL2の間に適当な機構（図示せず）によって
走査ヘッド変換器14は揺動し、即ち走査する。
ハウジング22の開放端20をプラスチックシース（plasti
c sheath）24によって閉じる。走査ヘッド変換器14に
よって生じた音波輻射に対し透明であるか、又はエコー
を生ずる生体から走査ヘッド変換器14に反射復帰する音
波輻射に対し上記シース24は透明である。二点鎖線26は
変換器14の中心線を構成する。ハウジング22内に収容さ
れた機構（図示せず）によって変換器14を軸線26の周り
に揺動させ、ビームを発生させる。このビームの方位角
は線L1によって示す角度位置から線L2によって示す角度
位置まで変化する。この移動によって毎秒約30〜70回の
揺動を生ずると共に、一層早く多くの回数で変換器14を
脈動させる。その結果、線L1及びL2によって区画する扇
形の掃引内に多くの超音波ビームを生ぜしめる。
一点鎖線28で示すように、ビームの実際の中心線は上記
変換器14の中心線26から角αだけずれる。この角度αは
非常に小さい角度であり、変換器14を駆動する電子装置
及び変換器14の取付部自身を形成する精度によってこの
角度に基づく誤差の大きさが定まる。上述したようにセ
クタスキャンプローブは、サーボ制御されるDCモータ
と、位置センサ（図示せず）とを具え、この位置センサ
によって変換器14の実際の角度を確定し、作動を制御す
る上記モータにこの位置センサによってこの情報を送
る。適切な設計によって、この角度αを非常に小さくす
ることができる。
生検装置10は管状ハウジング30を含む。この管状ハウジ
ングは比較的薄いプラスチック材料から成り、第１図に
示すようにイメージング装置12の周りに密嵌する寸法で
ある。管状ハウジング30の作動側自由端32は開いてい
て、プラスチックシース24をこの自由端32から突出させ
る。ハウジング30の反対軸線端も開いていてねじが切っ
てある。扇形のイメージング装置12は第１図に示すよう
に一般にテーパ付きであるから、（第５図に示す）ねじ
34によって管状ハウジング30に着脱可能に連結するねじ
キャップ36によってイメージング装置12に対する所定位
置に管状ハウジング30を保持することができる。従っ
て、ねじキャップ36を締め付けることによって、管状ハ
ウジング30を引きつけてイメージング装置12に密接掛合
させることができる。
管状ハウジング30の他に、生検装置10はニードル案内装
置40を具える。生検目標に生検ニードル（biopsy need
le）を指向させるため、管状ハウジング30を介して管状
のプローブハウジング22にこのニードル案内装置40を取
付ける。第１及び５図に示すように、ニードル案内装置
40をブシュホルダ又は突起部（lug）にすることがで
き、キャリブレーション（calibration）部材60のブシ
ュ87（第１図参照）又はニードル案内ブシュ52（第５図
参照）を収容する。1983年９月６日に米国に出願した米
国特許出願第529,624号に開示されているようにこの案
内ブシュ52に生検ニードル61を取付ける。
本発明によれば、キャリブレーション部材60をニードル
案内装置40によって生検装置10に取付ける。第５図に示
す実施例では、このニードル案内装置40には凹所38に達
する離間した脚42,44を有するブシュホルダ又は突起部4
0をこのニードル案内装置40に設けるのがよい。
第２図に一実施例のキャリブレーション部材60を示し、
このキャリブレーション部材60のほぼ真直ぐなロッド85
にほぼ球状のボール超音波反射部材（ball ultrasonic
reflector）81を複数個取付け、ロッド85の一端には
このロッド85に一体であるのが好適であるがブシュ87を
恒久的に固着する。ロッド85は小径のロッド又はワイヤ
であるのが好適である。生検装置10のニードル案内装置
40内にブシュ87を取付けられるようにする。キャリブレ
ーション部材60をニードル案内装置40内に取付けた時、
走査ヘッド14の扇形の掃引内に複数の反射部材81,81が
位置するようこれら反射部材81,81を配置する。即ち、
走査ヘッド14の操作中、伝達される超音波ビームを反射
部材81,81が変換器14に反射する。従って、キャリブレ
ーション部材60の走査中、この超音波イメージング装置
12に関連する映像表示装置90に反射部材81,81の位置が
表示される。この映像表示装置90を使用して、走査ヘッ
ド14の扇形の掃引内に反射部材81,81の座標を決定し、
記憶装置100を構成するユニットに記憶する。次に、こ
の記憶された座標を使用して、この同一の座標系で生検
ニードルラインの座標を計算する。更に、これら生検ニ
ードルライン座標を記憶ユニット100に記憶し、全体の
生検ニードルラインの所定の重ねた電子表示（electron
ic repressntain）を映像表示装置90上に生ぜしめるた
め、この記憶ユニットでこれら座標を使用することがで
きる。
反射部材81,81の座標を決定する一技術は、第３及び４
図に示すように反射部材81,81の表示位置Ａ及びＢにお
いてジョイステック（図示せず）又は他の位置決め装置
を介して映像表示装置90に関連する「十文字」で示した
移動可能のカーソル91を位置決めすることを含む。発泡
スチロール（styrofoam）製のカップや小さいタンクな
どの流体容器130によって保持される流体内に、反射部
材81,81を有するキャリブレーション部材60を浸漬した
後、これら表示された位置が得られる。これらの点にお
けるカーソル91の走査ヘッド14座標系内の座標を次に決
定し、生検ニードルラインの座標を決定する際に使用す
るため、この決定した座標を記憶ユニット100に記憶す
る。前の場合のように、生検ニードルラインの座標を記
憶し、次に希望するように使用し、映像表示装置90に生
検ニードルラインの電子な表示を生ぜしめる。
第１図に示す調整装置110はプローブハウジング22と走
査ヘッド変換器14に対するニードル案内装置40の空間的
な位置関係を調整するために設けられており、その調整
により生検ニードルラインが走査ヘッド14に対し多数の
作動位置を有するようにする。調整装置110の各設定に
あたり、生検ニードルラインが走査ヘッド14に対して作
動位置における特定の空間的位置関係を有するようにす
る。このような各作動位置に対して、走査ヘッド14座標
系内でのニードルラインの別個のキャリブレーションが
必要である。記憶ユニット100を採用して、各作動位置
について生検ニードルライン座標を記憶する。映像表示
装置90に重ねたニードルライン表示を得るため使用され
る記憶ユニット100に記憶した特定の座標は調整装置110
の設定によって決定される。第１図に調整装置110を示
し、この実施例では、板111を管状ハウジング30にニー
ドル案内装置40が移動できるよう取付ける。
生検目標を設置する位置に対応する範囲でニードル案内
装置40に生検ニードル61を挿入するのを停止させる停止
装置120を第５図に示す。一実施例では、長さを調整で
きるスリーブ121で停止装置120を構成することができ
る。特定のニードル長さに対する希望する範囲に対応す
るスリーブ長さを選択して切断することができ、生検ニ
ードル61に取付けることができる。
上述の方法及び装置によって、この走査ヘッド14の座標
系での生検ニードルラインの座標は走査ヘッド14に対す
る特定の作動位置におけるニードルラインの特定の空間
的位置関係を決定することは別個に決定される。このよ
うにして既知の装置に比較し、一層簡単で安価な装置を
得ることができ、ニードルラインをプローブ映像表示装
置90に重ねるための走査ヘッド14の座標系におけるニー
ドルライン座標を決定するため予め条件を定める場合の
ように、超音波プローブハウジング22、走査ヘッド変換
器14及び生検装置10を製作する際の高い機械的な公差
（meckanical tolerance）を必要としなくすることが
できる。
キャリブレーション部材60は第２図に示したような特定
の構造に限定されない。代案として、ロッド85を多くの
他の異なる形状にすることができる。また、ロッド85、
ブッシュ87及び反射部材81,81を単一な一体のユニット
として形成することができ、又は組立体として形成する
こともできる。また反射部材81,81を球状にすることが
できるが、他の形状にすることもできる。その場合、要
求される唯一の条件は伝達される超音波ビームを反射部
材81,81が変換器14に反射させることである。従って、
更に代案としては超音波に対し透明な材料に設けた
「孔」として反射部材81,81を形成することができる。
キャリブレーション部材60をニードル案内装置40に取付
けた時、生検ニードル61を生検装置10に取付けたと仮定
して生検ニードル61を配置する線に沿ってほぼ直線状の
ロッド素子85を配置するのが好適である。ロッド85の方
向とプローブハウジング22との間の既知の所定の空間的
位置関係に基づいて必要となる筈の付加的計算装置の必
要性をこのようにして除去することができ、キャリブレ
ーション状態中、一旦、キャリブレーション部材60がこ
のプローブによって走査されれば、この走査ヘッド14座
標系内の生検ニードルラインの座標を得ることができ
る。ロッド85の方向がプローブハウジング22に対する即
ち生検ニードルラインに対して既知の空間的位置関係を
生ずる限り、容易に導き出される数学的方法によって走
査ヘッド14座標系のニードルラインの希望する座標を得
ることができる。言い替えれば、キャリブレーション部
材60は生検ニードル61の形状、即ち小径でほぼ真直ぐな
ロッド85の形状であるのが好適であるが、キャリブレー
ション部材60は必ずしもこの形状である必要がない。プ
ローブハウジング22に固着されて既知の限定された形状
を有し、しかも伝達される超音波ビームを変換器14に反
射復帰させることができ、その結果、生検ニードル61の
案内孔の方向を精密に幾何学的に構成することができる
任意のキャリブレーション部材を採用することができ
る。従って、走査ヘッド14座標系においてニードル案内
孔の方向を決定し得るようにするため、幾何学的に限定
した方法で、プローブハウジング22に取付けることがで
き、しかも幾何学的に構成した構造を設置し又は取付け
ることができる超音波反射部材81の任意の構成を有する
「仮想部（phantom）」を本発明によるキャリブレーシ
ョン部材として採用することができる。
本発明によれば上述のキャリブレーションは工場での製
造業者又は使用者のいずれもが行なうことができる。こ
のニードルライン座標は超音波イメージング装置系のコ
ンピュータの持久記憶装置（non−volatile memory）
に理想的に送られる。使用者はプローブニードルライン
のキャリブレーションを時々チェックするだけでよく、
もし必要ならコンピュータ記憶装置を最新のものにすれ
ばよい。
上述したところから、当業者には本発明の基本特性を容
易に確かめることができ、本発明を逸脱することなく、
種々の用途や条件に合わせて種々の変更を加えることが
できる。
（発明の効果） 以上のように走査ヘッドの操作時にキャリブレーション
部材を映像表示装置に表示するため生検ニードルのニー
ドルラインをシミュレートするキャリブレーション部材
を生検装置上に取付け、走査ヘッドをハウジングに設け
られたキャリブレーション部材と共に流体容器内で操作
し、前記走査ヘッドを流体容器内で操作する間に、走査
ヘッド座標系内でのキャリブレーション部材の座標を決
定し、この決定されたキャリブレーション部材の座標を
記憶装置内に記憶させることにより、実際のニードルラ
インに相当するシミュレートされたニードルラインの座
標が計算され、それが映像表示装置上に表示されるの
で、高精度を有しかつ低コストの超音波イメージング装
置用生検装置のキャリブレーション方法及び超音波イメ
ージング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す生検装置を有する超音
波イメージング装置の縦断正面図、第２図はキャリブレ
ーション部材の一例を示す部分的な拡大図、第３図は走
査ヘッド座標系での生検装置をキャリブレートする本発
明方法の一工程を一部切欠して示す縮小正面図、第４図
は走査ヘッド座標系での生検装置をキャリブレートする
本発明方法の他の工程を示す映像表示装置に表示された
表示、第５図は生検目標を設置する位置に相当する範囲
で、ニードル案内装置に生検ニードルを挿入するのを停
止する停止装置を示す生検装置の斜視図である。 10……生検装置、12……イメージング装置 14……走査ヘッド（走査ヘッド変換器、変換器） 22……ハウジング、30……管状ハウジング 40……ニードル案内装置、52……ニードル案内ブシュ 60……キャリブレーション部材、61……生検ニードル 81……超音波反射部材（反射部材）、85……ロッド 87……ブシュ、90……映像表示装 91……カーソル、100……記憶装置 110……記憶装置に応答する装置（調整装置） 130……流体容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−45649（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−113510（ＪＰ，Ｕ)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ハウジング22内に取付けられて走査ヘッド
    座標系を定める扇形部を走査するように操作可能な走査
    ヘッド14と、この走査ヘッド14により走査される区域の
    映像を記憶する上記走査ヘッド14に応答した記憶装置10
    0と、この記憶装置100内に記憶された前記映像及び手動
    的に位置決め可能なカーソル91を表示する映像表示装置
    90と、生検ニードル61が上記ハウジング22上の操作位置
    にある時に生検ニードルラインが前記走査ヘッド14で走
    査される区域内に存在するように生検ニードル61を位置
    決めする前記ハウジング22上に取付けられた生検装置10
    からなる超音波イメージング装置を使用する方法であっ
    て、 前記走査ヘッド14の操作時にキャリブレーション部材60
    の少なくとも２個の超音波反射部材81,81を映像表示装
    置90に表示するため生検ニードル61のニードルラインを
    シミュレートする上記キャリブレーション部材60を生検
    装置10上に取付ける段階と、 前記走査ヘッド14をハウジング22に設けられたキャリブ
    レーション部材60と共に流体容器130内で操作する段階
    と、 この走査ヘッド14を流体容器130内で操作する間に、こ
    の走査ヘッド座標系内でのキャリブレーション部材60の
    少なくとも２個の超音波反射部材81,81の座標を決定す
    る段階と、 この決定されたキャリブレーション部材60の少なくとも
    ２個の超音波反射部材81,81の座標を記憶装置100内に記
    憶する段階と、 この記憶された少なくとも２個の超音波反射部材81,81
    の座標から走査ヘッド座標系内の前記ニードルラインの
    座標を計算する段階と、 この計算されたニードルラインの座標を記憶装置100内
    に記憶する段階と、 を有する生検装置のキャリブレーション方法。
  2. 【請求項２】前記キャリブレーション部材60の少なくと
    も２個の超音波反射部材81,81を走査ヘッド14が流体容
    器130内で操作された時に映像表示装置90上に表示し、
    前記カーソル91を映像表示装置90上に表示されたキャリ
    ブレーション部材60の少なくとも２個の超音波反射部材
    81,81へ移動させ、前記走査ヘッド座標系内の少なくと
    も２個の超音波反射部材81,81における上記カーソル91
    の座標を決定し、この決定されたカーソル91の座標を記
    憶装置100内に記憶することにより、上記少なくとも２
    個の超音波反射部材81,81の座標を決定して、前記走査
    ヘッド座標系内におけるシミュレートされたニードルラ
    インの座標を決定する特許請求の範囲第１項記載のキャ
    リブレーション方法。
  3. 【請求項３】少なくとも２本のニードルラインの作動位
    置間で前記走査ヘッド14に対するニードルラインの相対
    的な空間的位置関係を調節する段階と、 前記走査ヘッド座標系における少なくとも２本のニード
    ルラインの作動位置の各々に対する少なくとも２個の反
    射部材81,81の座標を決定する段階と、 各作動位置に対する少なくとも２個の反射部材81,81の
    座標を記憶装置100内に記憶する段階と、 この記憶された座標から走査ヘッド座標系における各作
    動位置に対するニードルラインの座標を計算する段階
    と、 この計算された各作動位置に対するニードルラインの座
    標を記憶装置100内に記憶する段階と、 を有する特許請求の範囲第１項記載のキャリブレーショ
    ン方法。
  4. 【請求項４】ａ）ハウジング22と、 ｂ）このハウジング22内に取付けられて扇形部を走査す
    るように操作可能な走査ヘッド14と、 ｃ）この走査ヘッド14に対して生検ニードル61が相対的
    な作動位置にある時に生検ニードル61のニードルライン
    が走査ヘッド14で走査される区域内に存在するように生
    検ニードル61を位置決めする上記ハウジング22上に取り
    付けられた生検装置10と、 ｄ）上記走査ヘッド14が操作される時に該走査ヘッド14
    により操作される区域の映像を表示する映像表示装置90
    と、 ｅ）生検ニードル61をシミュレートして生検装置10を取
    付けた上記走査ヘッド14が流体容器130内で操作された
    時に、上記映像表示装置90で表示されるキャリブレーシ
    ョン映像上にシミュレートされるニードルラインを発生
    するように生検装置10上に着脱自在に取付けられたキャ
    リブレーション部材60と、 ｆ）走査ヘッド14を流体容器130内で操作する間に、こ
    の走査ヘッド座標系内のキャリブレーション部材60の座
    標を決定する手段と、 ｇ）この決定されたキャリブレーション部材60の座標を
    記憶装置100内に記憶する手段と、 ｈ）この記憶された座標から上記キャリブレーション映
    像上のシミュレートされるニードルラインの座標を決定
    する装置110と、 ｉ）この決定されたシミュレートされるニードルライン
    の座標を記憶する記憶装置100と、 ｊ）走査ヘッド14の操作時において上記映像表示装置90
    上に表示された映像上のシミュレートされるニードルラ
    インの表示と重ねるために前記シミュレートされたニー
    ドルラインの座標を発生するための記憶装置100に応答
    する装置110と、 を有する超音波イメージング装置。
  5. 【請求項５】前記キャリブレーション部材60が少なくと
    も２個の反射部材81,81を有し、上記生検装置10上に取
    付けられる時にハウジング22に対して所定の空間的位置
    関係を以てキャリブレーション部材60が配設される特許
    請求の範囲第４項記載の超音波イメージング装置。
  6. 【請求項６】前記ハウジング22に対するニードルライン
    の相対的な角度向きを測定するニードル案内装置40を有
    し、前記キャリブレーション部材60が少なくとも２個の
    反射部材81,81を有し、キャリブレーション部材60が生
    検装置10上に取付けられる時にハウジング22に対する所
    定の空間的位置関係を以てキャリブレーション部材60が
    配設される特許請求の範囲第４項記載の超音波イメージ
    ング装置。
  7. 【請求項７】前記生検装置10上に取付けられるキャリブ
    レーション部材60が前記ニードルラインの作動位置にあ
    る時に、このキャリブレーション部材60がハウジング22
    に対して同じ所定の空間的位置関係を以て配設されるよ
    うにした特許請求の範囲第５項又は６項記載の超音波イ
    メージング装置。
  8. 【請求項８】前記各反射部材81が実質的に球形の反射部
    材である特許請求の範囲第７項記載の超音波イメージン
    グ装置。
  9. 【請求項９】前記キャリブレーション部材60が前記反射
    部材81を含む実質的に直線状のロッド85である特許請求
    の範囲第８項記載の超音波イメージング装置。
  10. 【請求項１０】前記生検ニードル61を生検目標に指向さ
    せるため前記ハウジング22上に取付けたニードル案内装
    置40を生検装置10に設け、前記ニードル案内装置40にブ
    シュホルダを設け、このブシュホルダー内への挿入のた
    めのブシュ87を前記キャリブレーション部材60に設け、
    このブシュ87に前記ロッド85を取り付けた特許請求の範
    囲第９項記載の超音波イメージング装置。
  11. 【請求項１１】少なくとも２本のニードルラインの作動
    位置間で前記走査ヘッド14に対する前記ニードルライン
    の相対的空間関係を調整する調整装置110を設け、この
    走査ヘッド14に対する前記作動位置でのニードルライン
    の特定の空間的位置関係を決定するのとは別個に、少な
    くとも２本の作動位置の各々に対する走査ヘッド座標系
    でのニードルラインの座標を前記キャリブレーション部
    材60によって決定し、上記作動位置の各々に対するニー
    ドルラインの座標を記憶するするための記憶装置100を
    設けた特許請求の範囲第10項記載の超音波イメージング
    装置。
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