JPH10165407A - 治療器具用焦点追跡装置 - Google Patents
治療器具用焦点追跡装置Info
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- JPH10165407A JPH10165407A JP9323590A JP32359097A JPH10165407A JP H10165407 A JPH10165407 A JP H10165407A JP 9323590 A JP9323590 A JP 9323590A JP 32359097 A JP32359097 A JP 32359097A JP H10165407 A JPH10165407 A JP H10165407A
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
- A61B17/225—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves
- A61B17/2256—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves with means for locating or checking the concrement, e.g. X-ray apparatus, imaging means
- A61B17/2258—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves with means for locating or checking the concrement, e.g. X-ray apparatus, imaging means integrated in a central portion of the shock wave apparatus
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Abstract
(57)【要約】
【解決課題】 超音波治療器具の焦点を常に患部上に位
置させられ、且ついかなる超音波診断装置とも組み合わ
せて使用可能な超音波診断装置における焦点追跡方法を
提供する。 【解決手段】 本発明は、ターゲットマークを生成し、
これを追跡するところにある。前記ターゲットマーク
は、画像要素の長さ及び／又は明るさに関する様々な値
に対応するビデオシグナルの値に基づいて、超音波診断
器具のモニタに映し出される。このターゲットマークは
常に超音波治療器具の超音波発生源の焦点に位置するた
め、ターゲットマークによりモニタ上に焦点を常に表示
することが可能となる。以上のような焦点追跡を行うコ
ントロールユニットは、超音波診断器具と分離して設け
ることができるので、いかなる超音波診断装置にも応用
できる。
置させられ、且ついかなる超音波診断装置とも組み合わ
せて使用可能な超音波診断装置における焦点追跡方法を
提供する。 【解決手段】 本発明は、ターゲットマークを生成し、
これを追跡するところにある。前記ターゲットマーク
は、画像要素の長さ及び／又は明るさに関する様々な値
に対応するビデオシグナルの値に基づいて、超音波診断
器具のモニタに映し出される。このターゲットマークは
常に超音波治療器具の超音波発生源の焦点に位置するた
め、ターゲットマークによりモニタ上に焦点を常に表示
することが可能となる。以上のような焦点追跡を行うコ
ントロールユニットは、超音波診断器具と分離して設け
ることができるので、いかなる超音波診断装置にも応用
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人体又は動物の体
内にある対象物を破砕し、治療を行う装置、特には、超
音波治療器具としての機能を有する装置、例えば砕石装
置等の治療用機具において使用する焦点位置追跡装置に
関する。
内にある対象物を破砕し、治療を行う装置、特には、超
音波治療器具としての機能を有する装置、例えば砕石装
置等の治療用機具において使用する焦点位置追跡装置に
関する。
【０００２】
【発明の背景】上述のような治療装置は、対象物に向け
て超音波を発信する超音波発信器及び反射した超音波を
受信する受信器を備えた超音波診断器具と、圧力衝撃波
発生源等を含む超音波治療器具とを備え、超音波発信器
の超音波発生方向に対して対称な方向に超音波発信器／
受信器の位置を調整することにより、前記超音波発信器
／受信器がスキャンする平面が音源の焦点を通過するよ
うになっている。
て超音波を発信する超音波発信器及び反射した超音波を
受信する受信器を備えた超音波診断器具と、圧力衝撃波
発生源等を含む超音波治療器具とを備え、超音波発信器
の超音波発生方向に対して対称な方向に超音波発信器／
受信器の位置を調整することにより、前記超音波発信器
／受信器がスキャンする平面が音源の焦点を通過するよ
うになっている。
【０００３】前記装置の一例が、ドイツ出願公開番号35
43 867 A1（出願人Richard Wolf GmbH）に開示されて
いる。前記出願に開示されている治療装置は、人体諸器
官中にある腎臓結石その他の結石の位置を特定し、破砕
する装置であり、簡単な構成で、且つ低価格の装置とし
て提供可能なものである。この装置は、内部に結石を有
した人体の内臓のみならず、前記結石を破砕する過程を
も超音波発信器／受信器によって捕捉することが可能で
あり、さらにこの過程をモニタに表示することも可能で
ある。この先行技術について、圧力衝撃波発生源又は超
音波診断器具の超音波発信器／受信器と組み合わせたシ
ョックウエーブ変換器１を示した図6及び図７を参照し
て説明する。
43 867 A1（出願人Richard Wolf GmbH）に開示されて
いる。前記出願に開示されている治療装置は、人体諸器
官中にある腎臓結石その他の結石の位置を特定し、破砕
する装置であり、簡単な構成で、且つ低価格の装置とし
て提供可能なものである。この装置は、内部に結石を有
した人体の内臓のみならず、前記結石を破砕する過程を
も超音波発信器／受信器によって捕捉することが可能で
あり、さらにこの過程をモニタに表示することも可能で
ある。この先行技術について、圧力衝撃波発生源又は超
音波診断器具の超音波発信器／受信器と組み合わせたシ
ョックウエーブ変換器１を示した図6及び図７を参照し
て説明する。
【０００４】ショックウエーブ変換器１は、各々独立し
た複数の圧電変換素子を内面に載置した半球形状をして
いる。また、前記圧電変換素子については、これ以上説
明されていないが、これらが設置された超音波を発信す
る面は、焦点２の方向を向いている。
た複数の圧電変換素子を内面に載置した半球形状をして
いる。また、前記圧電変換素子については、これ以上説
明されていないが、これらが設置された超音波を発信す
る面は、焦点２の方向を向いている。
【０００５】図６に記載された装置では、図示せぬ超音
波治療器具の超音波発信器／受信器３（Ｂスキャナ）
が、ホルダー４の上端に固定されているため、スキャナ
の中心軸５とショックウエーブ変換器１の中心軸６とが
完全に一致している。ホルダー４は、変換器１の中心部
を突き抜けているため、変換器１の中心部１aには圧電
素子が備わっていない。従って、スキャナ３又はスキャ
ナホルダー４が半球状の変換器１内側の空間から出っ張
った場合でも、前記ホルダー及びスキャナが、超音波往
復の妨げとならない円錐７形状の範囲の中に収まること
を意味する。
波治療器具の超音波発信器／受信器３（Ｂスキャナ）
が、ホルダー４の上端に固定されているため、スキャナ
の中心軸５とショックウエーブ変換器１の中心軸６とが
完全に一致している。ホルダー４は、変換器１の中心部
を突き抜けているため、変換器１の中心部１aには圧電
素子が備わっていない。従って、スキャナ３又はスキャ
ナホルダー４が半球状の変換器１内側の空間から出っ張
った場合でも、前記ホルダー及びスキャナが、超音波往
復の妨げとならない円錐７形状の範囲の中に収まること
を意味する。
【０００６】超音波が往復する領域の外郭は、焦点２で
交わる円錐８によって表わされている。例えば、この例
においては、既に焦点２に重なっている患者１０の腎臓
内１０１に存在する結石１０２は、スキャナ３によって
得られる切断平面９内に存在している。
交わる円錐８によって表わされている。例えば、この例
においては、既に焦点２に重なっている患者１０の腎臓
内１０１に存在する結石１０２は、スキャナ３によって
得られる切断平面９内に存在している。
【０００７】スキャナ３を備えたホルダー４は、矢印Ａ
で示した方向で、例えば、９０°の角度範囲において中
心軸６の周りで回転するため、少なくとも2つの角変位
した断面を得ることができる。更に、ホルダー４が変換
器１に対して相対的に前後動可能となっているので、ス
キャナ３は、矢印Ｂ方向で位置調節可能となっており、
これによりスキャナ３と患者との位置関係を調整するこ
とができる。ホルダー４と切断平面９は図６中の点線で
表わされた位置まで調整可能である。
で示した方向で、例えば、９０°の角度範囲において中
心軸６の周りで回転するため、少なくとも2つの角変位
した断面を得ることができる。更に、ホルダー４が変換
器１に対して相対的に前後動可能となっているので、ス
キャナ３は、矢印Ｂ方向で位置調節可能となっており、
これによりスキャナ３と患者との位置関係を調整するこ
とができる。ホルダー４と切断平面９は図６中の点線で
表わされた位置まで調整可能である。
【０００８】図６の器具において、スキャナ３が変換器
１の通常存在する超音波フィールドの比較的内部まで前
進し、スキャナ３から結石１２までの距離が最初から比
較的短い場合、市販されていて手軽に入手できる安価な
短焦点スキャナを使用することができる。図７に示した
タイプの器具は、このような利点を持つことがない。こ
の場合のスキャナ３は、半球形状の変換器１開口部に境
界線を引くことによりできる変換器１の内部空間内側に
配置されるか、上記直線状に配置されるかのいずれかで
あり、また中心軸上での前後動を行わない。この器具で
は、スキャナ３及びスキャナホルダー４が変換器１の半
球内で超音波を遮蔽することがほとんど無いため、圧電
変換素子を取付けられない部分が比較的小さくて済む。
１の通常存在する超音波フィールドの比較的内部まで前
進し、スキャナ３から結石１２までの距離が最初から比
較的短い場合、市販されていて手軽に入手できる安価な
短焦点スキャナを使用することができる。図７に示した
タイプの器具は、このような利点を持つことがない。こ
の場合のスキャナ３は、半球形状の変換器１開口部に境
界線を引くことによりできる変換器１の内部空間内側に
配置されるか、上記直線状に配置されるかのいずれかで
あり、また中心軸上での前後動を行わない。この器具で
は、スキャナ３及びスキャナホルダー４が変換器１の半
球内で超音波を遮蔽することがほとんど無いため、圧電
変換素子を取付けられない部分が比較的小さくて済む。
【０００９】更に、図７に示された器具では、変換器１
の中央に設置されたスキャナ３を備えたホルダー４は、
中心軸６の周りを回転できるように設けられている(矢
印Ａ)。これにより、図６の場合と同様に、複数の切断
面９を得ることが可能になる。図７には３６０°に渡っ
て7種の切断面９が配置されているが、実際的には、例
えば９０°で変位された２つの切断面を得ることができ
れば充分であり、この切断面を利用して結石の確実な位
置を特定できる。更に、この器具を用いれば、比較的焦
点調整の長いＢスキャナ３が必要になる一方、超音波を
発信し続けている間もまた、スキャナ３を通した超音波
の調整は可能になる。なぜならば、スキャナ３は、位置
決めの手順を完了した後であって、変換器１を操作して
いる間にも、指定された位置に止まり、継続してＢ―ピ
クチャーを撮り続けるからである。
の中央に設置されたスキャナ３を備えたホルダー４は、
中心軸６の周りを回転できるように設けられている(矢
印Ａ)。これにより、図６の場合と同様に、複数の切断
面９を得ることが可能になる。図７には３６０°に渡っ
て7種の切断面９が配置されているが、実際的には、例
えば９０°で変位された２つの切断面を得ることができ
れば充分であり、この切断面を利用して結石の確実な位
置を特定できる。更に、この器具を用いれば、比較的焦
点調整の長いＢスキャナ３が必要になる一方、超音波を
発信し続けている間もまた、スキャナ３を通した超音波
の調整は可能になる。なぜならば、スキャナ３は、位置
決めの手順を完了した後であって、変換器１を操作して
いる間にも、指定された位置に止まり、継続してＢ―ピ
クチャーを撮り続けるからである。
【００１０】図６及び図７に示す器具は、体内の結石の
位置を確認し、破砕するために適した要件を備えてい
る。即ち、変換器１及びＢスキャナ３が同一軸６上に位
置することにより、同一の組織層を発信波のみならず反
射波もが通り抜ける。従って、両方の超音波に対して、
思い付く限りの障害物を想定しても、超音波によるスキ
ャンについての妨害物が発生するのは通常不可能であ
る。
位置を確認し、破砕するために適した要件を備えてい
る。即ち、変換器１及びＢスキャナ３が同一軸６上に位
置することにより、同一の組織層を発信波のみならず反
射波もが通り抜ける。従って、両方の超音波に対して、
思い付く限りの障害物を想定しても、超音波によるスキ
ャンについての妨害物が発生するのは通常不可能であ
る。
【００１１】超音波診断装置及び超音波治療器具は、様
々な目的に使用される器具であり、各々の器具は別個に
操作可能でなければならない。従って、このような異な
る器具の発明によって考えられる組み合わせを利用すれ
ば、市販されている超音波診断器具等の様々な超音波診
断器具を、超音波治療器具と組み合わせることができる
ため、簡易に且つ安価にこれらの器具を導入することが
できる。
々な目的に使用される器具であり、各々の器具は別個に
操作可能でなければならない。従って、このような異な
る器具の発明によって考えられる組み合わせを利用すれ
ば、市販されている超音波診断器具等の様々な超音波診
断器具を、超音波治療器具と組み合わせることができる
ため、簡易に且つ安価にこれらの器具を導入することが
できる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の基本概念は、タ
ーゲットマークを生成し、これを追跡するところにあ
る。このターゲットマークは、画像要素の長さ及び／又
は明るさに関する様々な値に対応するビデオシグナルの
値に基づいて、超音波診断器具のモニタに映し出され、
且つ常に超音波治療器具の超音波発生源の焦点に位置す
るため、超音波診断器具とは異なり、ターゲットマーク
によりモニタ上に焦点を常に表示することが可能であ
る。そして、超音波診断器具の拡大スケールが変化した
場合や、表示する切断面が切り替えられた場合でも、タ
ーゲットマークは、常に正確に焦点上に位置している。
ーゲットマークを生成し、これを追跡するところにあ
る。このターゲットマークは、画像要素の長さ及び／又
は明るさに関する様々な値に対応するビデオシグナルの
値に基づいて、超音波診断器具のモニタに映し出され、
且つ常に超音波治療器具の超音波発生源の焦点に位置す
るため、超音波診断器具とは異なり、ターゲットマーク
によりモニタ上に焦点を常に表示することが可能であ
る。そして、超音波診断器具の拡大スケールが変化した
場合や、表示する切断面が切り替えられた場合でも、タ
ーゲットマークは、常に正確に焦点上に位置している。
【００１３】モニタ上に表示されたターゲットマークを
自動で追跡する技術は、ドイツ出願DE 43 00 740 C１で
既に開示されている。この技術は、基本的に、Ｘ線源発
信器及びＸ線受信器からなるＸ線診断器具が砕石器と組
み合わせて用いられている点で、超音波診断器具を用い
る本願発明と異なっている。一方、本願超音波診断器具
の超音波発生源又はショックウエーブ変換器には、変換
器の回転位置に基づいて信号を発生するディスタンスレ
コーダが備えられている。発生した信号をメモリから受
け取った調整器は、変換器と接続したモニタに表示され
たターゲットマークの座標データにアクセスする。超音
波変換器を回転させる場合は、Ｘ線に対して陽性（Ｘ線
をを透過しない）加鉛体（例えば、鉛玉）によってＸ線
映像の中に取り入れられた焦点位置も一定の軌道で回転
することになる。コントロールユニットは、メモリが記
憶した実際の焦点位置の座標によって、変換器の回転に
伴って動く焦点の軌道を計算する。結果的に生じる誤差
を修正し、ターゲットマークジェネレーターが発生した
電子ターゲットマークに基づいて追跡を行い、モニタ上
の計算した位置に投影される可能性がある。
自動で追跡する技術は、ドイツ出願DE 43 00 740 C１で
既に開示されている。この技術は、基本的に、Ｘ線源発
信器及びＸ線受信器からなるＸ線診断器具が砕石器と組
み合わせて用いられている点で、超音波診断器具を用い
る本願発明と異なっている。一方、本願超音波診断器具
の超音波発生源又はショックウエーブ変換器には、変換
器の回転位置に基づいて信号を発生するディスタンスレ
コーダが備えられている。発生した信号をメモリから受
け取った調整器は、変換器と接続したモニタに表示され
たターゲットマークの座標データにアクセスする。超音
波変換器を回転させる場合は、Ｘ線に対して陽性（Ｘ線
をを透過しない）加鉛体（例えば、鉛玉）によってＸ線
映像の中に取り入れられた焦点位置も一定の軌道で回転
することになる。コントロールユニットは、メモリが記
憶した実際の焦点位置の座標によって、変換器の回転に
伴って動く焦点の軌道を計算する。結果的に生じる誤差
を修正し、ターゲットマークジェネレーターが発生した
電子ターゲットマークに基づいて追跡を行い、モニタ上
の計算した位置に投影される可能性がある。
【００１４】上記の目的を達成するため、本願による発
明は、基本的に、以下の特徴を有する。即ち、この発明
では、超音波発生源の中心軸に対する超音波発信器／受
信器の相対位置を示す位置信号を発生させる位置信号発
信器と、位置信号発信器によって発生された位置信号を
受信するコントロールユニットとを備え、コントロール
ユニットは、位置信号発生器から位置信号を入力され、
診断器具のビデオ信号に重ねあわるターゲットマークを
発生させ、超音波発生源に対する超音波発信器／受信器
の相対位置を示す位置信号に対応するターゲットマーク
を追跡する。また、このコントロールユニットは、ズー
ムの倍率を切り替えるズーム倍率切り替え手段と、モニ
タ表示するための超音波診断器具により得た切断面の映
像を切り替える断面切り替え手段とを備え、ズーム倍率
や切断面の切り替えに対応してターゲットマークを現在
の焦点位置まで追跡する。
明は、基本的に、以下の特徴を有する。即ち、この発明
では、超音波発生源の中心軸に対する超音波発信器／受
信器の相対位置を示す位置信号を発生させる位置信号発
信器と、位置信号発信器によって発生された位置信号を
受信するコントロールユニットとを備え、コントロール
ユニットは、位置信号発生器から位置信号を入力され、
診断器具のビデオ信号に重ねあわるターゲットマークを
発生させ、超音波発生源に対する超音波発信器／受信器
の相対位置を示す位置信号に対応するターゲットマーク
を追跡する。また、このコントロールユニットは、ズー
ムの倍率を切り替えるズーム倍率切り替え手段と、モニ
タ表示するための超音波診断器具により得た切断面の映
像を切り替える断面切り替え手段とを備え、ズーム倍率
や切断面の切り替えに対応してターゲットマークを現在
の焦点位置まで追跡する。
【００１５】
【発明の実施の形態】この発明の有利な特徴は、以下に
示された実施形態に関する詳細な説明によって、より明
確になるであろう。圧力衝撃源１及び超音波治療器具の
発信器／受信器３の構造についての詳しい説明は図１に
はないが、その主な配置は、ドイツ公報DE 35 43 867Ａ
1で既に開示されており、図６及び７によって説明され
ている。発信器／受信器３は中心軸に沿って前後に動く
ことができる。位置信号発信器１１は、中心軸５の動き
に従って発信器／受信器３の実際の位置を検出し、それ
に従い所定の位置信号を出力する。図７の実施形態の場
合も、発信器／受信器３は、対称軸５の周りを位置調節
しながら回転可能とされており、また、この場合の位置
信号発信器１１は回転角度を検出しそれに応じた信号を
出力するものとなっている。図６の実施形態に用いる直
線上の位置を検出するための位置信号発信器１１は、回
転角度を検出するための位置信号発信器１１同様一般的
に知られている。
示された実施形態に関する詳細な説明によって、より明
確になるであろう。圧力衝撃源１及び超音波治療器具の
発信器／受信器３の構造についての詳しい説明は図１に
はないが、その主な配置は、ドイツ公報DE 35 43 867Ａ
1で既に開示されており、図６及び７によって説明され
ている。発信器／受信器３は中心軸に沿って前後に動く
ことができる。位置信号発信器１１は、中心軸５の動き
に従って発信器／受信器３の実際の位置を検出し、それ
に従い所定の位置信号を出力する。図７の実施形態の場
合も、発信器／受信器３は、対称軸５の周りを位置調節
しながら回転可能とされており、また、この場合の位置
信号発信器１１は回転角度を検出しそれに応じた信号を
出力するものとなっている。図６の実施形態に用いる直
線上の位置を検出するための位置信号発信器１１は、回
転角度を検出するための位置信号発信器１１同様一般的
に知られている。
【００１６】図２は、本発明による装置の基礎的部分を
機能的に説明するためのブロック図である。位置信号発
信器１１は超音波治療器具１２に設置されている。スキ
ャナ位置等の位置信号発信器１１によって出力される発
信器／受信器３の位置は、位置信号１６としてコントロ
ールユニット（ターゲットマークコントロール）とも呼
ばれるコントロールユニット１３へ供給される。また、
コントロールユニット１３には、超音波診断器具からビ
デオ信号１７が入力され、このビデオ信号１７をターゲ
ットマークの位置に合わせることにより、超音波発信装
置１又は超音波治療器具１２の焦点位置を補足し、モニ
タ１５の画像２０上にターゲットクロス１９として表示
する。発信器／受信器３およびズーム位置に対応するタ
ーゲットマーク１９の位置調整については、以下に詳細
に説明されている。
機能的に説明するためのブロック図である。位置信号発
信器１１は超音波治療器具１２に設置されている。スキ
ャナ位置等の位置信号発信器１１によって出力される発
信器／受信器３の位置は、位置信号１６としてコントロ
ールユニット（ターゲットマークコントロール）とも呼
ばれるコントロールユニット１３へ供給される。また、
コントロールユニット１３には、超音波診断器具からビ
デオ信号１７が入力され、このビデオ信号１７をターゲ
ットマークの位置に合わせることにより、超音波発信装
置１又は超音波治療器具１２の焦点位置を補足し、モニ
タ１５の画像２０上にターゲットクロス１９として表示
する。発信器／受信器３およびズーム位置に対応するタ
ーゲットマーク１９の位置調整については、以下に詳細
に説明されている。
【００１７】図２に記載されたコントロールユニット１
３は、超音波診断器具と離れて設置されているので、市
販されている超音波診断器具と適宜組み合わせて使用す
ることができる。また、コントロールユニット１３は、
以下に詳細を述べるメモリに加えて、各々のケースにお
いて適用される超音波診断器具の特徴を考慮して、補助
手段を追加しても良い。
３は、超音波診断器具と離れて設置されているので、市
販されている超音波診断器具と適宜組み合わせて使用す
ることができる。また、コントロールユニット１３は、
以下に詳細を述べるメモリに加えて、各々のケースにお
いて適用される超音波診断器具の特徴を考慮して、補助
手段を追加しても良い。
【００１８】図３及び図４は、ズーム倍率又は切断位
置、即ち、モニタに表示される画像の拡大倍率又は超音
波診断器具のビデオ信号を検出するための方法を説明し
ている。このようにして、超音波診断器具１４によって
生成され、コントロールユニット１３に継続的に入力さ
れるビデオシグナル１７を継続して調節することによ
り、スケール倍率が影響を受ける。
置、即ち、モニタに表示される画像の拡大倍率又は超音
波診断器具のビデオ信号を検出するための方法を説明し
ている。このようにして、超音波診断器具１４によって
生成され、コントロールユニット１３に継続的に入力さ
れるビデオシグナル１７を継続して調節することによ
り、スケール倍率が影響を受ける。
【００１９】超音波診断器具による、ズーム倍率が変更
された場合には、図４Ａ、４Ｂ又は４Ｃに示したよう
に、モニタに表示される幾何学映像が、選択したズーム
倍率に基づいて変化する。モニタ１５に表示された画像
中に、画像資料のない領域Ａ（ブラックモニタ領域）が
あり、この領域は画像資料が表示される領域Ｓ（３つの
ズーム倍率の場合によりそれぞれＳＡ、ＳＢ、ＳＣと呼
ぶ）とは明確に境界を画している。領域ＳＡ、ＳＢ、Ｓ
Ｃによって形成される超音波診断装置１４のイメージ領
域の拡大または縮小のが行われることにより、ターゲッ
トクロスの位置が、ズーム倍率に対応して修正される。
された場合には、図４Ａ、４Ｂ又は４Ｃに示したよう
に、モニタに表示される幾何学映像が、選択したズーム
倍率に基づいて変化する。モニタ１５に表示された画像
中に、画像資料のない領域Ａ（ブラックモニタ領域）が
あり、この領域は画像資料が表示される領域Ｓ（３つの
ズーム倍率の場合によりそれぞれＳＡ、ＳＢ、ＳＣと呼
ぶ）とは明確に境界を画している。領域ＳＡ、ＳＢ、Ｓ
Ｃによって形成される超音波診断装置１４のイメージ領
域の拡大または縮小のが行われることにより、ターゲッ
トクロスの位置が、ズーム倍率に対応して修正される。
【００２０】各々のケースにおけるズーム倍率の選択を
実現するための好ましい方法が、図3に示されている。
領域Ａから領域Ｓへの切換えを確実にするため、セクタ
ーＳの始まりの部分で少なくとも2つの要素を調整する
必要がある。即ち、各々のズーム倍率には、２つの映像
要素が固定されており、ズーム倍率が領域を超えていな
いか超えているかの目安となる。図３中の映像要素ＩＶ
は映像輝度設定の為の参考映像要素の役割をしている。
画像要素ＩＶと複数の画像要素Ｉ及びＩＩ、ＩＩＩとの
輝度値を比較することによって、正常な拡大スケールで
あるか否かを決定し、ズーム領域１または２が設定(act
ivate)される。
実現するための好ましい方法が、図3に示されている。
領域Ａから領域Ｓへの切換えを確実にするため、セクタ
ーＳの始まりの部分で少なくとも2つの要素を調整する
必要がある。即ち、各々のズーム倍率には、２つの映像
要素が固定されており、ズーム倍率が領域を超えていな
いか超えているかの目安となる。図３中の映像要素ＩＶ
は映像輝度設定の為の参考映像要素の役割をしている。
画像要素ＩＶと複数の画像要素Ｉ及びＩＩ、ＩＩＩとの
輝度値を比較することによって、正常な拡大スケールで
あるか否かを決定し、ズーム領域１または２が設定(act
ivate)される。
【００２１】例えば、映像要素Ｉペアの輝度値と比較対
象となる映像要素ＩＶの輝度値とが同値の場合は、一般
的な拡大領域が設定(activate)される。一方、映像要素
ＩＩペアの輝度値が比較対照となる要素ＩＶの輝度値と
同値であり場合（このとき画像要素Ｉの輝度値は比較対
象となる要素ＩＶの輝度値とは同値にならない）、ズー
ム領域Ｉが設定(activate)される。また、例えばＩ′、
ＩＩ′及びＩＩＩ′の映像要素ペア、又はセクターの始
まり又は終わりの部分における映像要素ペアーＩ、Ｉ
Ｉ，又はＩＩＩを対応して配置し、これを追加情報とす
ることにより、セクターがモニタ映像の範囲から外れて
いるか否か推測することができる可能性がある。
象となる映像要素ＩＶの輝度値とが同値の場合は、一般
的な拡大領域が設定(activate)される。一方、映像要素
ＩＩペアの輝度値が比較対照となる要素ＩＶの輝度値と
同値であり場合（このとき画像要素Ｉの輝度値は比較対
象となる要素ＩＶの輝度値とは同値にならない）、ズー
ム領域Ｉが設定(activate)される。また、例えばＩ′、
ＩＩ′及びＩＩＩ′の映像要素ペア、又はセクターの始
まり又は終わりの部分における映像要素ペアーＩ、Ｉ
Ｉ，又はＩＩＩを対応して配置し、これを追加情報とす
ることにより、セクターがモニタ映像の範囲から外れて
いるか否か推測することができる可能性がある。
【００２２】コントロールユニット１３において行われ
る上記過程は、図５のブロック図によって示すとうりで
ある。
る上記過程は、図５のブロック図によって示すとうりで
ある。
【００２３】図５は本発明に基づくコントロールユニッ
ト１３のブロック図である。設置された超音波診断装置
１４に適用する個々のズームの限界又はセクター映像の
位置は、入力仲介装置を通じて入力され、ＣＰＵ３０を
通して記憶装置３２に記憶される。選択された映像要素
ペアＩ、ＩＩ、ＩＩＩにおいてコントロールユニット１
３のビデオ入力を可能にする超音波診断装置のビデオシ
グナル１７は、記憶装置３２に記憶された値と輝度を比
較するか、又は比較要素ＩＶの輝度と比較し、この比較
によってズームサイズを計算し、ターゲットマーク１９
の位置、例えば、ターゲットマークジェネレーター３５
によって計算されたターゲットクロス、を対応追跡す
る。
ト１３のブロック図である。設置された超音波診断装置
１４に適用する個々のズームの限界又はセクター映像の
位置は、入力仲介装置を通じて入力され、ＣＰＵ３０を
通して記憶装置３２に記憶される。選択された映像要素
ペアＩ、ＩＩ、ＩＩＩにおいてコントロールユニット１
３のビデオ入力を可能にする超音波診断装置のビデオシ
グナル１７は、記憶装置３２に記憶された値と輝度を比
較するか、又は比較要素ＩＶの輝度と比較し、この比較
によってズームサイズを計算し、ターゲットマーク１９
の位置、例えば、ターゲットマークジェネレーター３５
によって計算されたターゲットクロス、を対応追跡す
る。
【００２４】同様に、ＣＰＵ３０は、超音波スキャナ又
は超音波診断器具１４における超音波発信器／受信器３
の前後位置を調整するための現在値を位置信号発信器１
１から入力されると共に、前記現在値をコンパレータ３
３からも入力され、この２つの値によりターゲットマー
クの位置を計算する。ターゲットマークジェネレーター
３５によってレチクル（十字線）状に投影されたターゲ
ットマークは、ミキサ３４を介してビデオ信号１７上に
重ねあわせ、モニタ上に表示する。
は超音波診断器具１４における超音波発信器／受信器３
の前後位置を調整するための現在値を位置信号発信器１
１から入力されると共に、前記現在値をコンパレータ３
３からも入力され、この２つの値によりターゲットマー
クの位置を計算する。ターゲットマークジェネレーター
３５によってレチクル（十字線）状に投影されたターゲ
ットマークは、ミキサ３４を介してビデオ信号１７上に
重ねあわせ、モニタ上に表示する。
【００２５】このようにしてＣＰＵ３０は、位置信号発
信器１１及びコンパレータ３３の出力値に基いて計算を
行った後、出力信号をデオシグナル１７と混合すること
によりターゲット位置を計算、調整し、ターゲットマー
ク位置が常に圧力衝撃源１の現在の焦点位置を表すよう
にする。
信器１１及びコンパレータ３３の出力値に基いて計算を
行った後、出力信号をデオシグナル１７と混合すること
によりターゲット位置を計算、調整し、ターゲットマー
ク位置が常に圧力衝撃源１の現在の焦点位置を表すよう
にする。
【００２６】以下に図４Ａ、Ｂ及びＣの要領で、ズーム
倍率を決定するための他の方法を開示する。
倍率を決定するための他の方法を開示する。
【００２７】超音波診断器具のズーム倍率乃至ズーム位
置は、通常のズーム倍率に設定された窓部（ＲＯＩ＝対
象領域）が完全にセクターＳＡの外側に位置し、ズーム
サイズ１に設定された窓部がセクターＳＢの外側に位置
する部分と内側に位置する部分に別れ、ズームサイズ２
に設定された窓部が完全にセクターＳＣの内側に位置す
る（図４Ａ、Ｂ、Ｃ）ようにして、窓部を設けるという
手段を用いることにより選択される。
置は、通常のズーム倍率に設定された窓部（ＲＯＩ＝対
象領域）が完全にセクターＳＡの外側に位置し、ズーム
サイズ１に設定された窓部がセクターＳＢの外側に位置
する部分と内側に位置する部分に別れ、ズームサイズ２
に設定された窓部が完全にセクターＳＣの内側に位置す
る（図４Ａ、Ｂ、Ｃ）ようにして、窓部を設けるという
手段を用いることにより選択される。
【００２８】つまり、ズーム倍率乃至ズーム位置を選択
するには、コントロールユニット１３のメモリ３２に、
目盛り２２Ａ〜Ｃの間隔を記憶させておけば足りる。図
４Ａ〜Ｃが示すように、目盛り２２Ａ〜Ｃ（測定定規）
の目盛りの大きさは、ズームを拡大するにつれて変化す
るため、記憶した間隔と現在の映像の目盛り部分の間隔
とを定期的に比較することによって、ズーム倍率乃至ズ
ーム領域を決定することができる。
するには、コントロールユニット１３のメモリ３２に、
目盛り２２Ａ〜Ｃの間隔を記憶させておけば足りる。図
４Ａ〜Ｃが示すように、目盛り２２Ａ〜Ｃ（測定定規）
の目盛りの大きさは、ズームを拡大するにつれて変化す
るため、記憶した間隔と現在の映像の目盛り部分の間隔
とを定期的に比較することによって、ズーム倍率乃至ズ
ーム領域を決定することができる。
【００２９】超音波診断器具１４には様々な機種がある
ため、画像情報のない暗い領域Ａと超音波診断器具の画
像情報のある領域Ｓとの間に存在する境界線は、機種毎
に異なって表示され、また、モニタスクリーンの端に存
在する目盛り２２の間隔又は目盛り部分の輝度及び位置
が異なる可能性がある。従って、ＣＰＵ１３は、入力仲
介装置３１を通して予めデータを入力して、これを記憶
装置３２に記憶させたデータを利用して各々のズーム領
域を検出し、最終的にターゲットマークの追跡を行う。
つまり、コントロールユニットが超音波診断装置とは離
れて機能するため、市販の超音波診断器具１４をそのま
ま使用可能である。
ため、画像情報のない暗い領域Ａと超音波診断器具の画
像情報のある領域Ｓとの間に存在する境界線は、機種毎
に異なって表示され、また、モニタスクリーンの端に存
在する目盛り２２の間隔又は目盛り部分の輝度及び位置
が異なる可能性がある。従って、ＣＰＵ１３は、入力仲
介装置３１を通して予めデータを入力して、これを記憶
装置３２に記憶させたデータを利用して各々のズーム領
域を検出し、最終的にターゲットマークの追跡を行う。
つまり、コントロールユニットが超音波診断装置とは離
れて機能するため、市販の超音波診断器具１４をそのま
ま使用可能である。
【００３０】本発明は、上記の実施形態により説明した
ように、砕石器又は体温異常降下装置、音波を利用して
骨又は柔らかい組織を治療する治療具等の治療器具に利
用するためのターゲットマークを調整乃至調節可能な装
置に関し、例えば圧力衝撃源を音源とする市販の超音波
治療器具を超音波診断器具と接続し、超音波治療器具の
音源を対象物をスキャンするための発信器／受信器（Ｂ
−スキャナ）とも連結し、そして前記診断器具が備える
超音波発信器の中心軸に対応する発信器／受信器の位置
を調節可能とすることにより、スキャンする平面が常に
音源の焦点を通過するようにしたものに関する。この装
置の特徴は、超音波発信器の中心軸と関連する発信器／
受信器の位置を示す電気信号を生製する位置信号発信器
を備えることである。超音波診断器具とコントロールユ
ニットとは離れて設置されており、このコントロールユ
ニットは、入力された位置信号に基いて診断器具のビデ
オシグナルとミキシングされるターゲットマークを生成
し、音源に関連する発信器／のその瞬間における位置に
対応するターゲットマーク位置を追跡する。またコント
ロールユニットは、超音波診断器具によって投影された
映像のズーム変化を捕捉し、設定されたズーム倍率の変
化及びセクター位置（セクター変位）に対応するターゲ
ットマークの現在の焦点位置を追跡する。
ように、砕石器又は体温異常降下装置、音波を利用して
骨又は柔らかい組織を治療する治療具等の治療器具に利
用するためのターゲットマークを調整乃至調節可能な装
置に関し、例えば圧力衝撃源を音源とする市販の超音波
治療器具を超音波診断器具と接続し、超音波治療器具の
音源を対象物をスキャンするための発信器／受信器（Ｂ
−スキャナ）とも連結し、そして前記診断器具が備える
超音波発信器の中心軸に対応する発信器／受信器の位置
を調節可能とすることにより、スキャンする平面が常に
音源の焦点を通過するようにしたものに関する。この装
置の特徴は、超音波発信器の中心軸と関連する発信器／
受信器の位置を示す電気信号を生製する位置信号発信器
を備えることである。超音波診断器具とコントロールユ
ニットとは離れて設置されており、このコントロールユ
ニットは、入力された位置信号に基いて診断器具のビデ
オシグナルとミキシングされるターゲットマークを生成
し、音源に関連する発信器／のその瞬間における位置に
対応するターゲットマーク位置を追跡する。またコント
ロールユニットは、超音波診断器具によって投影された
映像のズーム変化を捕捉し、設定されたズーム倍率の変
化及びセクター位置（セクター変位）に対応するターゲ
ットマークの現在の焦点位置を追跡する。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、以上で説明したようなものな
ので以下のような効果を有する。即ち市販されているど
のような超音波診断器具についても、ハードウエア及び
ソフトウエアについて複雑かつコストのかかる変更を加
える必要なしに応用しうる。また、コントロールユニッ
トは超音波診断器具と離れて設置され、各々の超音波診
断器具がズーム倍率及びセクター位置を検出でき、超音
波診断器具の発信器／受信器の位置を検出できるという
特徴を考慮して、パラメーターに入力、記憶させるよう
にしているため、機種の異なる超音波診断器具を使用し
ても、ターゲットマークは常に治療器具の焦点位置を正
確に示す。要するに、コントロールユニットが超音波診
断器具と離れて設置されると共に、超音波診断器具がズ
ーム倍率及びセクター位置を検出でき、且つ超音波診断
器具の発信器／受信器の位置を検出できるようになって
おり、これに応じたパラメーターを入力、記憶させるよ
うにしているため、機種の異なる超音波診断器具を使用
しても、ターゲットマークが常に治療器具の焦点位置を
正確に示す。
ので以下のような効果を有する。即ち市販されているど
のような超音波診断器具についても、ハードウエア及び
ソフトウエアについて複雑かつコストのかかる変更を加
える必要なしに応用しうる。また、コントロールユニッ
トは超音波診断器具と離れて設置され、各々の超音波診
断器具がズーム倍率及びセクター位置を検出でき、超音
波診断器具の発信器／受信器の位置を検出できるという
特徴を考慮して、パラメーターに入力、記憶させるよう
にしているため、機種の異なる超音波診断器具を使用し
ても、ターゲットマークは常に治療器具の焦点位置を正
確に示す。要するに、コントロールユニットが超音波診
断器具と離れて設置されると共に、超音波診断器具がズ
ーム倍率及びセクター位置を検出でき、且つ超音波診断
器具の発信器／受信器の位置を検出できるようになって
おり、これに応じたパラメーターを入力、記憶させるよ
うにしているため、機種の異なる超音波診断器具を使用
しても、ターゲットマークが常に治療器具の焦点位置を
正確に示す。
【００３２】器具に関しては、超音波治療器具のハード
ウエア及びソフトウエアと同様、超音波治療器具のハー
ドウエア乃至ソフトウエアの適用を廃止する事もでき
る。基本的に、市販されているマイクロプロセッサーの
ハードウエア乃至ソフトウエアの構成要素を採用するこ
とによって、コントロールユニットの始動が簡潔且つ柔
軟性を有すようにでき、結果的に使用者に対し安価に提
供できるようになる。
ウエア及びソフトウエアと同様、超音波治療器具のハー
ドウエア乃至ソフトウエアの適用を廃止する事もでき
る。基本的に、市販されているマイクロプロセッサーの
ハードウエア乃至ソフトウエアの構成要素を採用するこ
とによって、コントロールユニットの始動が簡潔且つ柔
軟性を有すようにでき、結果的に使用者に対し安価に提
供できるようになる。
【００３３】Ｘ線を利用する事により、ズームサイズを
多様化して選択する事が可能になる。しかしながら、Ｘ
線を利用した場合には、実際の映像の表示は変化せず、
映像の内容のみが、拡大されたり、縮小されたりして変
更になる。ズーム倍率の数値測定を可能にするために、
測定対象が実際の映像の中へ取り込まれていなければな
らない。つまり、例えば、この測定方法はＸ線陽性の状
態のものを利用して行われ、従って金属の板状物体等の
特定形状を有するＸ線不透過素材が映像増幅器とＸ線照
射機との間の光路中へ侵入する事になる。金属の板状物
体は、暗色の長方形の部分としてＸ線画像上に表示さ
れ、拡大画像を拡大し、縮小映像を縮小する。従って、
測定対象がサイズと形状を特定されており、Ｘ線装置光
路中の固定位置に前もって配置することにより、モニタ
上に目で見える対象物の変化を測定する要領で、現在の
ズーム設定の値を求める事ができる。
多様化して選択する事が可能になる。しかしながら、Ｘ
線を利用した場合には、実際の映像の表示は変化せず、
映像の内容のみが、拡大されたり、縮小されたりして変
更になる。ズーム倍率の数値測定を可能にするために、
測定対象が実際の映像の中へ取り込まれていなければな
らない。つまり、例えば、この測定方法はＸ線陽性の状
態のものを利用して行われ、従って金属の板状物体等の
特定形状を有するＸ線不透過素材が映像増幅器とＸ線照
射機との間の光路中へ侵入する事になる。金属の板状物
体は、暗色の長方形の部分としてＸ線画像上に表示さ
れ、拡大画像を拡大し、縮小映像を縮小する。従って、
測定対象がサイズと形状を特定されており、Ｘ線装置光
路中の固定位置に前もって配置することにより、モニタ
上に目で見える対象物の変化を測定する要領で、現在の
ズーム設定の値を求める事ができる。
【図１】 軸方向に移動可能な超音波発信器／受信器を
組み合わせた超音波治療器具を示す断面図。
組み合わせた超音波治療器具を示す断面図。
【図２】 本発明による治療器具用焦点位置追跡装置を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図３】 ズーム倍率ないしズーム位置の制御方法を説
明するための観念図。
明するための観念図。
【図４】 ズーム倍率ないしズーム位置の他の制御方法
を説明するための観念図。
を説明するための観念図。
【図５】 コントロールユニットのブロック図。
【図６】 超音波発信器／受信器の構造を示す斜視図。
【図７】 超音波発信器／受信器の構造を示す斜視図。
１ 圧力衝撃源 ２ 焦点 ３ 超音波発信器／受信器 ５ 中心軸 ９ 切断面 １１ 位置信号発生装置 １２ 超音波治療器具 １３ コントロールユニット １４ 超音波診断装置 １５ モニタ
Claims (8)
- 【請求項１】 超音波治療器具と組み合わせて使用する
超音波診断器具の焦点位置を追跡する装置であって、 圧力衝撃源等を含む超音波治療器具の超音波発生装置に
接続した、対象物をスキャンするための超音波発信器／
受信器と、 超音波発生装置の中心軸に方向における超音波発信器／
受信器の位置を検出し位置信号を発生する位置信号発生
器と、 前記位置信号発信器が発生した位置信号を入力されそれ
に基づいてターゲットマークを発生すると共に、ターゲ
ットマークをモニタ上に表示するために超音波診断器具
によって得る画像のズーム倍率及びセクター位置を選択
するコントロールユニットとを備え、 そして、該コントロールユニットにより、位置信号に対
応して生成されるターゲットマークの軌跡を現在の焦点
位置まで追跡することによって、超音波発信器／受信器
のスキャンする平面が超音波発生装置の焦点を通過する
ように調整するものである治療器具用焦点位置追跡装
置。 - 【請求項２】 コントロールユニットは、超音波診断装
置と分離して設けられている請求項１記載の治療器具用
焦点位置追跡装置。 - 【請求項３】 モニタ上の画像変化に基づいてズーム倍
率を検出するズーム倍率検出手段を備える、請求項１又
は請求項２のいずれか１項に記載の治療器具用焦点位置
追跡装置。 - 【請求項４】 ズーム倍率を検出手段は、モニタ上に表
示された画像中の所定の窓部（ＲＯＩ）における輝度に
基づいてズーム倍率を検出する、請求項１又は請求項２
のいずれか１項に記載の治療器具用焦点位置追跡装置。 - 【請求項５】 コントロールユニットは、個々の超音波
治療器具に対応するズーム倍率の制限及び該ズーム倍率
の制限に対応するパラメーターを入力するための入力手
段と、該データを記憶するためのメモリとを備える請求
項１〜4のいずれか１項に記載の治療器具用焦点位置追
跡装置。 - 【請求項６】 コントロールユニットが備える入力手段
及び記憶手段は、窓部におけるズーム変化を検出し、該
検出した値を入力及び記憶するのに利用する所定の映像
明度を予め記憶している請求項５記載の治療器具用焦点
位置追跡装置。 - 【請求項７】 コントロールユニット中に、超音波治療
器具の焦点位置及び超音波発生装置に対応する位置と、
超音波診断器具における超音波発信器／受信器の両端位
置に対応する位置とが予め記憶されている、請求項１〜
６のいずれか１項に記載の治療器具用焦点位置追跡装
置。 - 【請求項８】 コントロールユニットはマイクロプロセ
ッサーを備え、焦点位置の追跡がマイクロプロセッサー
による計算に基づいて行われる請求項１〜７のいずれか
１項に記載の治療器具用焦点位置追跡装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19648338:7 | 1996-11-22 | ||
| DE19648338A DE19648338C2 (de) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | Vorrichtung zur Nachführung einer Zielmarke für ein Therapiegerät |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10165407A true JPH10165407A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3614288B2 JP3614288B2 (ja) | 2005-01-26 |
Family
ID=7812429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32359097A Expired - Fee Related JP3614288B2 (ja) | 1996-11-22 | 1997-11-25 | 治療器具用焦点追跡装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6221014B1 (ja) |
| JP (1) | JP3614288B2 (ja) |
| DE (1) | DE19648338C2 (ja) |
| FR (1) | FR2756169B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7473224B2 (en) * | 2001-05-29 | 2009-01-06 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Deployable ultrasound medical transducers |
| US7211044B2 (en) * | 2001-05-29 | 2007-05-01 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Method for mapping temperature rise using pulse-echo ultrasound |
| US7473250B2 (en) * | 2004-05-21 | 2009-01-06 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Ultrasound medical system and method |
| US7806839B2 (en) * | 2004-06-14 | 2010-10-05 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | System and method for ultrasound therapy using grating lobes |
| CN100362427C (zh) * | 2004-12-07 | 2008-01-16 | 天津大学 | 声波在固体或液体中传播成像方法及装置 |
| FR2886534A1 (fr) * | 2005-06-03 | 2006-12-08 | Theraclion Soc Par Actions Sim | Tete d'imagerie et de traitement d'organes d'etres vivants et procede de fabrication |
| FR2886533B1 (fr) | 2005-06-03 | 2007-09-14 | Theraclion Soc Par Actions Sim | Tete d'imagerie et de traitement d'organes d'etres vivants et procede de fabrication |
| FR2886551B1 (fr) * | 2005-06-03 | 2007-09-07 | Theraclion Soc Par Actions Sim | Procede de determination de distance et appareil de traitement mettant en oeuvre ub tel procede |
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| US20080228074A1 (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Ketterling Jeffrey A | System and method for measuring acoustic pressure at multiple locations simultaneously |
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| US9060674B2 (en) | 2012-10-11 | 2015-06-23 | Karl Storz Imaging, Inc. | Auto zoom for video camera |
Family Cites Families (20)
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