(57)【要約】【課題】超音波画像と参照医用画像との位置対応情報の設定を容易に行なうことができる固定具を提供する。【解決手段】被検体の上肢又は下肢に取り付けられて、前記上肢又は前記下肢を関節において曲げた状態で固定する固定具１００であって、前記上肢又は前記下肢に対して超音波の送受信を行なう超音波プローブ２を所定位置に保持する保持部１０６を有し、保持部１０６は、前記関節の屈曲部分の頂点に、前記超音波プローブ２における超音波の送受信面２ａが当接するように、前記超音波プローブ２を保持する位置に設けられていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の上肢又は下肢に取り付けられて、前記上肢又は前記下肢を関節において曲げた状態で固定する固定具であって、前記上肢又は前記下肢に対して超音波の送受信を行なう超音波プローブを所定位置に保持する保持部を有し、該保持部は、前記超音波プローブにおける超音波の送受信面が少なくとも前記関節の屈曲部分の頂点に当接するように前記超音波プローブを保持する位置に設けられていることを特徴とする固定具。
【請求項２】
前記上肢又は前記下肢の曲げ角度が可変であることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項３】
前記上肢又は前記下肢において、前記関節に対する一方側に取り付けられる第一部材と、他方側に取り付けられる第二部材とを備え、前記第一部材と前記第二部材とがなす角度が可変であることを特徴とする請求項２に記載の固定具。
【請求項４】
前記保持部は、前記第一部材と前記第二部材の間に設けられ、前記関節の位置に設けられることを特徴とする請求項３に記載の固定具。
【請求項５】
前記保持部は、前記超音波プローブを保持する保持部材を有し、該保持部材は、前記固定具本体に対して着脱自在に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の固定具。
【請求項６】
前記上肢又は前記下肢の曲げ角度を操作者に判別させる角度判別部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の固定具。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の前記固定具の保持部で保持された超音波プローブによる超音波の送受信によって得られたエコー信号に基づく超音波画像を表示部に表示させる表示画像制御部を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示画像制御部は、前記上肢又は下肢について予め得られたボリュームデータに基づく参照医用画像をさらに表示させることを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記保持部で保持された前記超音波プローブによる超音波の送受信面と同一断面の前記上肢又は前記下肢の参照医用画像における前記関節の屈曲部分と、前記超音波画像における前記関節の屈曲部分とを基準にして、前記超音波画像における座標と前記参照医用画像における座標との位置対応関係を特定する位置対応関係特定部を備えることを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記表示画像制御部は、前記位置対応関係特定部による前記位置対応関係の特定時に、前記超音波画像と前記参照医用画像とを前記表示部に表示させ、該参照医用画像として、前記保持部によって予め設定された位置に保持された前記超音波プローブの送受信面と前記被検体において同一断面の参照医用画像を表示させることを特徴とする請求項９に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
三次元空間における前記上肢又は前記下肢の前記超音波画像の断面の位置を検出する位置検出部を備え、
前記位置対応情報特定部は、前記位置検出部で断面の位置が検出された超音波画像の座標と、前記参照医用画像の座標との位置対応情報を特定する
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記固定具によって所定の角度で曲げた状態で固定された前記上肢又は前記下肢を示すインジケータを、前記超音波画像における前記上肢又は前記下肢の位置に重ねて表示させるインジケータ表示制御部を備えることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記上肢又は前記下肢の曲げ角度を操作者が入力する入力部を備え、
前記インジケータ表示制御部は、前記入力部で入力された前記曲げ角度に応じた曲げ角度を有する前記上肢又は前記下肢のインジケータを表示させる
ことを特徴とする請求項１２に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の上肢又は下肢に取り付けられる固定具及び超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置では、超音波プローブから被検体内に超音波を送信し、被検体内から反射されてくるエコー信号を超音波プローブで受信する。そして、受信したエコー信号に基づいてＢモード画像などの超音波画像が作成され表示される。
【０００３】
このような超音波診断装置において、例えば特許文献１には、被検体における同一断面についてのリアルタイムの超音波画像と、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像やＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）画像などの参照医用画像とを表示する超音波診断装置が開示されている。この超音波診断装置においては、前記超音波画像における座標と前記参照医用画像における座標との位置対応情報が設定された後においては、操作者が超音波プローブを動かしてリアルタイムの超音波画像の断面が変わっても、その断面と同一断面の参照医用画像が表示される。
【０００４】
位置対応情報の設定の一例について説明する。先ず、操作者は、被検体において同一断面と思われるリアルタイムの超音波画像と参照医用画像とを表示させる。次に、操作者が、二つの画像において、同一と思われる箇所を指定することにより、位置対応情報が特定される。例えば、操作者は、同一と思われる箇所として、血管の分岐部分など構造的な特徴を有する部分を指定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００４−０９８４１４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、高周波の超音波プローブによって体表付近における高画質の超音波画像を得ることができるようになったことに伴い、整形の分野においても超音波診断装置が用いられるようになってきている。従って、整形の分野においても、被検体の同一断面について、リアルタイムの超音波画像と参照医用画像とを表示させて診断を行ないたいという要望がある。
【０００７】
しかし、例えば腕などの超音波画像は、他の部位の超音波画像と比べて構造的な特徴を有する部分に乏しく、位置対応情報の設定が困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するためになされた一の観点の発明は、被検体の上肢又は下肢に取り付けられて、前記上肢又は前記下肢を関節において曲げた状態で固定する固定具であって、前記上肢又は前記下肢に対して超音波の送受信を行なう超音波プローブを所定位置に保持する保持部を有し、該保持部は、前記超音波プローブにおける超音波の送受信面が少なくとも前記関節の屈曲部分の頂点に当接するように前記超音波プローブを保持する位置に設けられていることを特徴とする固定具である。
【０００９】
また、他の観点の発明は、前記固定具の保持部で保持された超音波プローブによる超音波の送受信によって得られたエコー信号に基づく超音波画像を表示部に表示させる表示画像制御部を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【発明の効果】
【００１０】
上記観点の発明によれば、前記固定具によって、上肢又は下肢の関節が曲げられた状態で固定され、少なくとも関節の屈曲部分の頂点に前記送受信面が当接するように、前記超音波プローブが保持されるので、屈曲部分の頂点を含む超音波画像を表示させることができる。従って、屈曲部分の頂点を基準にして、超音波画像と参照医用画像との位置対応情報の設定を容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の実施形態の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示された超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における固定具を示す斜視図である。
【図４】図３に示された固定具の保持部を示す拡大図である。
【図５】保持部材を示す斜視図である。
【図６】上肢に取り付けられた固定具を示す正面図である。
【図７】角度調節つまみ付近の拡大図である。
【図８】枠体の回動を説明する図である。
【図９】本発明に係る超音波診断装置の実施形態の作用を示すフローチャートである。
【図１０】固定具の保持部材で保持された超音波プローブが、肘の頂点付近に当接することを説明する図である。
【図１１】図９のステップＳ４の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】リアルタイムの超音波画像と参照医用画像とが表示された表示部を示す図である。
【図１３】被検体の上肢における超音波の送受信面を示す図である。
【図１４】インジケータが表示された超音波画像の拡大図である。
【図１５】肘の頂点にマーカーが設定された超音波画像及び参照医用画像を示す図である。
【図１６】送信領域インジケータの端部と上肢インジケータの輪郭との交点に、マーカーが設定された超音波画像の拡大図である。
【図１７】被検体の上肢における超音波画像の表示領域を説明する図である。
【図１８】図１５及び図１６において設定されたマーカーと対応する位置にマーカーが設定された参照医用画像と超音波画像を示す図である。
【図１９】実施形態の変形例における保持部を示す拡大図である。
【図２０】実施形態の変形例における保持部において、目印が示された保持部材に超音波プローブが保持された状態を示す図である。
【図２１】実施形態の変形例における保持部において、目印が示された保持部材に超音波プローブが保持された状態を示す図である。
【図２２】実施形態の変形例における保持部において、目印が示された保持部材に超音波プローブが保持された状態を示す図である。
【図２３】実施形態の変形例において、図２０の位置に超音波プローブが保持された時の超音波画像にマーカーが設定された状態を示す図である。
【図２４】実施形態の変形例において、図２３に示された超音波画像に設定されたマーカーの位置と参照医用画像において対応する位置にマーカーが設定された状態を示す図である。
【図２５】実施形態の変形例において、図２１の位置に超音波プローブが保持された時の超音波画像にマーカーが設定された状態を示す図である。
【図２６】実施形態の変形例において、図２５に示された超音波画像に設定されたマーカーの位置と参照医用画像において対応する位置にマーカーが設定された状態を示す図である。
【図２７】実施形態の変形例において、図２２の位置に超音波プローブが保持された時の超音波画像にマーカーが設定された状態を示す図である。
【図２８】実施形態の変形例において、図２７に示された超音波画像に設定されたマーカーの位置と参照医用画像において対応する位置にマーカーが設定された状態を示す図である。
【図２９】実施形態の変形例において、図２１の位置に超音波プローブが保持された時の超音波画像にマーカーが設定された状態の他例を示す図である。
【図３０】実施形態の変形例において、図２９に示された超音波画像に設定されたマーカーの位置と参照医用画像において対応する位置にマーカーが設定された状態を示す図である。
【図３１】実施形態の変形例において、図２２の位置に超音波プローブが保持された時の超音波画像にマーカーが設定された状態の他例を示す図である。
【図３２】実施形態の変形例において、図３１に示された超音波画像に設定されたマーカーの位置と参照医用画像において対応する位置にマーカーが設定された状態を示す図である。
【図３３】本発明の実施形態における固定具の他例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。先ず、本発明に係る超音波診断装置の実施の形態の一例について説明する。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、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８、記憶部９を備える。
【００１３】
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。
【００１４】
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磁気センサ１０が設けられている。この磁気センサ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。前記磁気センサ１０における検出信号は、前記表示制御部５へ入力されるようになっている。前記磁気センサ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制御部５へ入力されてもよいし、無線で前記表示制御部５へ入力されてもよい。前記磁気発生部１１及び前記磁気センサ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。
【００１５】
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、Ａ／Ｄ変換、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。
【００１６】
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。
【００１７】
前記表示制御部５は、図２に示すように、位置算出部５１、超音波画像データ作成部５２、表示画像制御部５３、位置対応関係特定部５４、インジケータ表示制御部５５を有する。前記位置算出部５１は、前記磁気センサ１０からの磁気検出信号に基づいて、三次元空間において、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座標系における位置情報（超音波の送受信面の位置情報）を算出する。従って、前記位置算出部５１により、超音波画像の断面の位置が算出される。前記位置算出部５１及び前記磁気センサ１０は、本発明における位置検出部の実施の形態の一例である。
【００１８】
前記超音波画像データ作成部５２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。
【００１９】
前記表示画像制御部５３は、前記超音波画像データに基づく超音波画像を前記表示部６に表示させる。後述するように、前記超音波画像は、前記三次元空間における被検体の上肢についての画像である。また、前記表示画像制御部５３は、前記被検体の上肢についての参照医用画像を前記表示部６に表示させる。前記表示画像制御部５３は、本発明における表示画像制御部の実施の形態の一例である。
【００２０】
前記参照医用画像は、超音波の送受信対象と同一被検体について、前記超音波診断装置１以外の医用画像装置９０で予め取得された医用画像である。例えば、前記医用画像装置９０は、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などであり、前記参照医用画像は、前記Ｘ線ＣＴ装置で取得されたＸ線ＣＴ画像や前記ＭＲＩ装置で取得されたＭＲＩ画像である。
【００２１】
前記位置対応関係特定部５４は、前記超音波画像における座標と前記参照医用画像における座標との位置対応関係を特定する。詳細は後述する。前記位置対応関係特定部５４は、本発明における位置対応関係特定部の実施の形態の一例である。
【００２２】
前記インジケータ表示制御部５５は、後述する固定具により、関節において所定の角度で曲げた状態で固定された前記上肢を示すインジケータＩｎ（後述の図１４等参照）を、前記表示部６に表示された超音波画像ＵＩ上に重ねて表示させる。前記インジケータ表示制御部５５は、本発明におけるインジケータ表示制御部の実施の形態の一例である。
【００２３】
前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）などである。前記操作部７は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）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。
【００２４】
前記制御部８は、特に図示しないがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を有して構成される。この制御部８は、前記記憶部９に記憶された制御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。
【００２５】
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）である。前記記憶部９には、前記制御プログラムの他、前記エコーデータ処理部４において得られたＢモードデータなどのローデータ（ｒａｗ  ｄａｔａ）が記憶されてもよい。また、前記記憶部９には、前記超音波画像データ作成部５２において得られた超音波画像データが記憶されてもよい。前記記憶部９に記憶される前記ローデータ及び前記超音波画像データは、前記位置算出部５１によって得られた位置情報とともに前記記憶部９に記憶される。
【００２６】
さらに、前記記憶部９には、前記医用画像装置９０で取得された参照医用画像のボリュームデータが記憶される。
【００２７】
次に、本発明に係る固定具の実施の形態の一例について図３に基づいて説明する。図３に示す固定具１００は、被検体の上肢（腕）に取り付けられる。前記固定具１００は、枠体１０１，１０２，１０３を有して構成される固定具本体１０４と、この固定具本体１０４に対して着脱自在に設けられる保持部材１０５とを有している。前記枠体１０１は、一対の枠体１０１ａ，１０１ｂからなり、前記枠体１０２は、一対の枠体１０２ａ，１０２ｂからなり、前記枠体１０３は、一対の枠体１０３ａ，１０３ｂからなる。
【００２８】
前記固定具１００は、前記枠体１０１及び前記保持部材１０５からなる保持部１０６と、前記枠体１０２，１０３を有して構成される腕固定部１０７とからなる。先ず、前記保持部１０６について説明する。この保持部１０６は、前記超音波プローブ２を保持する。図４に示すように、前記保持部材１０５は、前記枠体１０１ａ，１０１ｂの間に設けられる。従って、前記枠体１０１ａ，１０１ｂは、前記保持部材１０５を設けるために必要とされる長さを有している。
【００２９】
前記保持部材１０５は、例えばスポンジなどの弾性を有する素材で形成されており、前記枠体１０１ａ，１０１ｂの間に弾性嵌合して、これら枠体１０１ａ，１０１ｂの間に保持される。図５は前記保持部材１０５の斜視図である。前記保持部材１０５には、突部１０８，１０８が、互いに対向する位置に設けられている。前記保持部材１０５は、前記突部１０８，１０８において、前記枠体１０１に対して弾性嵌合する。
【００３０】
前記保持部材１０５には、プローブ保持穴１０９が設けられている。前記超音波プローブ２は、前記プローブ保持穴１０９に、前記保持部材１０５の弾性によって着脱自在に嵌合して保持されるようになっている。前記固定具１００が被検体の上肢に取り付けられると、前記超音波プローブ２は、その超音波の送受信面２ａが肘に当接した状態で前記保持部材１０５によって保持される。
【００３１】
前記プローブ保持穴１０９には、前記超音波プローブ２が密着した状態で嵌合する。従って、前記保持部材５によって前記超音波プローブ２が保持されると、この超音波プローブ２による超音波の送受信面の前記固定具１００における位置は、常に同じ位置になる。
【００３２】
次に、前記腕固定部１０７について説明する。前記腕固定部１０７は、前記枠体１０２を有して構成される第一腕固定部材１１０と、前記枠体１０３を有して構成される第二腕固定部材１１１とからなる。前記第一腕固定部材１１０は、前記保持部１０６の一端側に設けられ、前記第二腕固定部材１１１は、前記保持部１０６の他端側に設けられている。
【００３３】
図６に示すように、前記第一腕固定部材１１０は、被検体の上肢（腕）Ｘにおいて肘に対して一方側、すなわち図６では前腕Ｘ１に取り付けられる。また、前記第二腕固定部材１１１は、肘に対して他方側、すなわち図６では上腕Ｘ２に取り付けられる。この状態で、被検体の肘は前記保持部１０６に位置する。前記第一腕固定部材１１０は、本発明における第一部材の実施の形態の一例であり、前記第二腕固定部材１１１は、本発明における第二部材の実施の形態の一例である。
【００３４】
ただし、特に図示しないが、前記第一腕固定部材１１０が上腕に取り付けられ、前記第二腕固定部材１１１が前腕に取り付けられてもよい。
【００３５】
前記第一腕固定部材１１０を構成する枠体１０２ａ，１０２ｂの間には、前腕Ｘ１（又は上腕Ｘ２）に当接してこれを支持する帯状の支持体１１２，１１２が設けられている。この支持体１１２は、前記枠体１０２ａ，１０２ｂの対向面に設けられている。また、前記第二腕固定部材１１１を構成する枠体１０３ａ，１０３ｂの間にも、上腕Ｘ２（又は前腕Ｘ１）に当接してこれを支持する帯状の支持体１１３，１１３が設けられている。この支持体１１３は、前記枠体１０３ａ，１０３ｂの対向面に設けられている。
【００３６】
前記枠体１０２ａ，１０２ｂには、取付用ベルト１１４ａ，１１４ｂが設けられている。この取付用ベルト１１４ａ，１１４ｂには、面ファスナー部１１５が設けられている（取付用ベルト１１４ａの面ファスナー部のみ図示）。前記取付用ベルト１１４ａ，１１４ｂは、前腕Ｘ１（又は上腕Ｘ２）に巻きつけられて、前記面ファスナー部１１５によって止着される。これにより、第一腕固定部材１１０が前腕Ｘ１（又は上腕Ｘ２）に取り付けられる。
【００３７】
また、前記枠体１０３ａ，１０３ｂには、取付用ベルト１１６ａ，１１６ｂが設けられている。この取付用ベルト１１６ａ，１１６ｂにも、面ファスナー部１１７が設けられている（取付用ベルト１１６ｂの面ファスナー部のみ図示）。前記取付用ベルト１１６ａ，１１６ｂは、上腕Ｘ２（又は前腕Ｘ１）に巻きつけられて、前記面ファスナー部によって止着される。これにより、第二腕固定部材１１１が上腕Ｘ２（又は前腕Ｘ１）に取り付けられる。
【００３８】
前記枠体１０２ａ，１０２ｂ及び前記枠体１０３ａ，１０３ｂは、前記枠体１０１ａ，１０１ｂに対して、回動可能な状態で設けられている。従って、前記第一腕固定部材１１０と前記第二腕固定部材１１１とがなす角度を変えることができ、前記固定具１００によって固定される上肢の曲げ角度を変えることができるようになっている。
【００３９】
前記枠体１０２ａ，１０２ｂ及び前記枠体１０３ａ，１０３ｂは、前記枠体１０１ａ，１０１ｂに対して所定の角度を保持できるように、これら枠体１０１ａ，１０１ｂに軸支されている。前記枠体１０２ａは、角度調節つまみ１１８によって前記枠体１０１ａに軸支されている。また、前記枠体１０３ａは、角度調節つまみ１１９によって前記枠体１０１ａに軸支されている。前記角度調節つまみ１１８，１１９は、前記枠体１０２ａ，１０３ａの回動に伴って回動する。
【００４０】
前記角度調節つまみ１１８，１１９には、前記枠体１０１ａ，１０１ｂに対する前記枠体１０２ａ，１０２ｂ及び前記枠体１０３，１０３ｂの角度を示す矢印Ａが描かれている。図７に、角度調整つまみ１１８の矢印Ａを示す。また、前記枠体１０２ａには、前記角度調節つまみ１１８，１１９の周囲に、０°から９０°までの数字と目盛Ｓとが１０°毎に描かれている（図７では、前記角度調節つまみ１１８のみ図示）。ただし、図７では、数字は「０°」と「９０°」のみ図示されている。前記矢印Ａが指している目盛Ｓが、前記枠体１０１ａ，１０１ｂに対する前記枠体１０２ａ，１０２ｂ及び前記枠体１０３ａ，１０３ｂの角度を示す。前記矢印Ａ、前記目盛Ｓ及び角度を示す数字は、本発明における角度判別部の実施の形態の一例である。
【００４１】
操作者は、例えば、図８に示すように、前記角度調節つまみ１１８を回動させることにより、前記枠体１０２ａを回動させることができる。
【００４２】
さて、本例の作用について説明する。本例の超音波診断装置１は、被検体の上肢についてリアルタイムの超音波画像を表示させながら、この超音波画像と同一断面の参照医用画像を表示させる。具体的に図９のフローチャートに基づいて説明する。
【００４３】
先ず、ステップＳ１では、被検体Ｐの上肢Ｘについて、前記医用画像装置９０によって参照医用画像のボリュームデータを取得する。このボリュームデータが取得される時には、前記上肢Ｘには、前記固定具１００が取り付けられる（図６参照）。この固定具１００が取り付けられた上肢Ｘは、肘において曲げた状態で固定される。
【００４４】
操作者は、前記上肢Ｘが前記固定具１００によって所望の角度で固定されるように、前記第一腕固定部材１１０と前記第二腕固定部材１１１との角度を調節する。
【００４５】
次に、ステップＳ２では、前記ステップＳ１において前記医用画像装置９０によって取得されたボリュームデータを、前記超音波診断装置１に取り込む。前記ボリュームデータは、前記記憶部９に記憶される。
【００４６】
次に、ステップＳ３では、前記被検体Ｐの上肢Ｘに、再び前記固定具１００を取り付けて、前記超音波プローブ２による超音波の送受信を開始する。このステップＳ３における超音波の送受信と、前記ステップＳ１におけるボリュームデータの取得は、場所（検査室）や日時が異なっている。従って、前記ステップＳ１におけるボリュームデータの取得が終了すると、被検体Ｐの上肢Ｘから前記固定具１００が取り外されるので、ステップＳ３において、再び前記固定具１００が装着される。
【００４７】
このステップＳ３においても、前記固定具１００により、ステップＳ１の角度と同じ角度で前記被検体Ｐの上肢Ｘを曲げた状態で固定する。前記第一腕固定部材１１０と前記第二腕固定部材１１１の角度は、前記角度調節つまみ１１８，１１９の前記矢印Ａが指す前記目盛Ｓによって把握できる。従って、操作者は、前記矢印Ａ及び前記目盛Ｓを参照して、前記第一腕固定部材１１０及び前記第二腕固定部材１１１の角度をステップＳ１と同一にする。
【００４８】
このステップＳ３では、前記固定具１００の保持部材１０５に設けられた前記プローブ保持穴１０９に、前記超音波プローブ２を取り付ける。これにより、図１０に示すように、被検体Ｐの肘の頂点付近に前記超音波プローブ２が当接する（図１０では前記固定具１００は図示省略）。前記超音波プローブ２は、アジマス（ａｚｉｍｕｔｈ）方向（超音波振動子の配列方向）が、図１０におけるＸ軸方向、すなわち上肢が伸びている方向（上肢の軸方向）となるように、方向前記保持部材１０５によって保持される。そして、この状態で超音波の送受信が行われる。
【００４９】
ちなみに、前記ステップＳ１においては、前記超音波プローブ２は用いられないので、前記ステップＳ１における前記医用画像装置９０によるボリュームデータの取得時には、前記保持部材１０５に前記超音波プローブ２を取り付ける必要はない。
【００５０】
次に、ステップＳ４では、リアルタイムの前記超音波画像の座標系と前記参照医用画像２の座標系とで位置対応情報を特定するための位置合わせ処理を行なう。この位置合わせ処理は、前記超音波画像の座標系と前記参照医用画像の座標系とで、対応する座標を特定することができる座標変換式を算出する。位置合わせ処理は、前記位置対応関係特定部５４によって行なわれる。
【００５１】
前記ステップＳ４の処理について、図１１のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ４１では、図１２に示すように、前記表示画像制御部５３は、操作者による前記操作部７の入力があると、リアルタイムの超音波画像ＵＩと並べて参照医用画像ＭＩを前記表示部６に表示させる。参照医用画像ＭＩは、前記記憶部９に記憶されたボリュームデータに基づく二次元画像である。
【００５２】
前記表示画像制御部５３は、図１３に示すように、前記保持部材１０５で保持された超音波プローブ２による超音波の送受信面ＳＰと、前記被検体Ｐの上肢Ｘにおいて同一断面の参照医用画像ＭＩを表示させる。ちなみに、前記送受信面ＳＰは、上肢が伸びている方向（Ｘ軸方向）の断面である。
【００５３】
前記表示画像制御部５３は、予め設定された断面の参照医用画像ＭＩを前記ボリュームデータに基づいて表示させる。ここで、前記固定具１００の保持部１０６は、前記送受信面ＳＰが、上肢Ｘが伸びている方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）において、上肢Ｘの中央部分に位置するように、前記超音波プローブ２を保持する。従って、前記表示画像制御部５３は、前記Ｙ軸方向において、上肢Ｘの中央部分に位置する断面の参照医用画像ＭＩを、前記ボリュームデータに基づいて表示させる。
【００５４】
次に、ステップＳ４２では、操作者は、前記超音波画像ＵＩ及び前記参照医用画像ＭＩにおいて、前記被検体Ｐの上肢Ｘにおいて同一位置と思われる位置にマーカーＭＫを設定する。このマーカーＭＫが設定される時には、前記インジケータ表示制御部５５は、図１４に示すように、前記表示部６に表示された前記超音波画像ＵＩの上に、インジケータＩｎを重ねて表示させる。この図１４では、超音波画像ＵＩのみが拡大して示されているが、前記表示部６には、前記インジケータＩｎが表示された超音波画像ＵＩと並んで前記参照医用画像ＭＩが表示されている。
【００５５】
前記インジケータＩｎは、上肢を示す上肢インジケータＩｎ１と、角度を示す角度インジケータＩｎ２と、前記超音波プローブ２を示すプローブインジケータＩｎ３と、前記超音波プローブ２による超音波の送信領域を示す送信領域インジケータＩｎ４を有している。前記インジケータ表示制御部５５は、操作者による前記操作部７の入力があると、前記インジケータＩｎを表示させてもよい。
【００５６】
前記上肢インジケータＩｎ１は、上肢の輪郭を破線で示している。この上肢インジケータＩｎ１は、標準的な上肢の大きさである。前記上肢インジケータＩｎ１は、性別や身長、体重などに応じた大きさで表示されてもよい。
【００５７】
前記角度インジケータＩｎ２は、前記角度調節つまみ１１８の角度を示す第一角度インジケータＩｎ２ａと、前記角度調節つまみ１１９の角度を示す第二角度インジケータＩｎ２ｂとからなる。前記第一角度インジケータＩｎ２ａ及び前記第二角度インジケータＩｎ２ｂは、前記角度調節つまみ１１８，１１９の前記矢印Ａに対応する矢印画像ａと、前記目盛Ｓに対応する目盛画像ｓとを有している。
【００５８】
前記操作部７において、前記矢印Ａが示す目盛Ｓの角度が入力されると、前記インジケータ表示制御部５５は、入力された角度の目盛画像ｓを示す矢印画像ａを表示させる。前記操作部７における角度の入力は、前記角度調節つまみ１１８，１１９の各々に関して行われる。前記インジケータ表示制御部５５は、前記角度調節つまみ１１８に関して入力された角度θ１に基づいて、前記第一角度インジケータＩｎ２ａの矢印画像ａを表示させる。また、前記インジケータ表示制御部５５は、前記角度調節つまみ１１９に関して入力された角度θ２に基づいて、前記第二角度インジケータＩｎ２ｂの矢印画像ａを表示させる。
【００５９】
また、前記操作部７において入力された角度θ１，θ２に基づいて、前記インジケータ表示制御部５５は、前記表示部６に表示される上肢インジケータＩｎ１の角度を設定する。詳しく説明すると、前記上肢インジケータＩｎ１は、人体における標準的な上肢の輪郭を示しており、前腕に対応する前腕部ｘ１及び上腕に対応する上腕部ｘ２とからなる。前記角度θ１，θ２に基づいて、前腕と上腕との角度が特定されるので、前記インジケータ表示制御部５５は、前記前腕部ｘ１と前記上腕部ｘ２との角度が、前記角度θ１，θ２に基づいて特定される角度になるように、前記上肢インジケータＩｎ１を表示させる。
【００６０】
操作者は、図１５に示すように、前記超音波画像ＵＩと前記参照医用画像ＭＩの各々において、肘の頂点にマーカーＭＫ１ｕ，ＭＫ１ｍを設定する。超音波画像ＵＩにおいては、操作者は前記上肢インジケータＩｎ１（図１５では図示省略）を参照して肘の頂点を特定し、前記マーカーＭＫ１ｕを設定してもよい。前記インジケータ表示制御部５５は、前記操作部７の入力に基づいて前記マーカーＭＫ１ｕ，ＭＫ１ｍを設定する。また、前記インジケータ表示制御部５５は、図１６に示すように、前記超音波画像ＵＩにおいて、前記送信領域インジケータＩｎ４の端部と前記上肢インジケータＩｎ１の輪郭との交点に、マーカーＭＫ２ｕ，ＭＫ３ｕを設定する。
【００６１】
ちなみに、前記超音波プローブ２は、被検体と当接している部分においてのみ被検体からのエコー信号を受信することができる。従って、図１７に示すように、前記超音波プローブ２における超音波の送受信面２ａのうち、曲がった状態の肘と当接するのは一部分であり、この当接した部分を幅Ｗとする領域においてのみ、上肢Ｘの前記超音波画像ＵＩが表示される。従って、前記超音波画像ＵＩにおいては、上肢Ｘの肘の一部しか表示されないので、上述のように、前記送信領域インジケータＩｎ４と前記上肢インジケータＩｎ１とに基づいて、マーカーＭＫ２ｕ，ＭＫ３ｕの設定が行われる。ちなみに、図１７において、上肢Ｘは二点鎖線で仮想的に示されている。
【００６２】
前記超音波画像ＵＩに前記マーカーＭＫ２ｕ，ＭＫ３ｕが設定されると、前記インジケータ表示制御部５５は、図１８に示すように、前記参照医用画像ＭＩの対応位置に、マーカーＭＫ２ｍ，ＭＫ３ｍを設定する。具体的には、前記インジケータ表示制御部５５は、先ず前記超音波画像ＵＩにおいて、前記マーカーＭＫ１ｕと前記マーカーＭＫ２ｕとの距離ｄ１、前記マーカーＭＫ１ｕと前記マーカーＭＫ３ｕとの距離ｄ２を算出する。次に、前記インジケータ表示制御部５５は、前記マーカーＭＫ１ｍを基準にして、前記距離ｄ１，ｄ２に基づいて、前記参照医用画像ＭＩに前記マーカーＭＫ２ｍ，ＭＫ３ｍを設定する。例えば、前記インジケータ表示制御部５５は、前記参照医用画像ＭＩの前記上肢Ｘの輪郭上において、前記マーカーＭＫ１ｍから距離ｄ１の位置に前記マーカーＭＫ２ｍを設定する。また、前記インジケータ表示制御部５５は、前記参照医用画像ＭＩの前記上肢Ｘの輪郭上において、前記マーカーＭＫ１ｍから距離ｄ２の位置に前記マーカーＭＫ３ｍを設定する。ここでは、前記超音波画像ＵＩと前記参照医用画像ＭＩとで、上肢Ｘは同じ大きさで表示されているものとする。
【００６３】
このようにして前記ステップＳ４２で、前記超音波画像ＵＩ及び前記参照医用画像ＭＩにおいて、被検体の同一位置が、前記マーカーＭＫ１ｕ〜ＭＫ３ｕ及び前記マーカーＭＫ１ｍ〜ＭＫ３ｍによって三点特定されると、ステップＳ４３の処理へ移行する。ステップＳ４３では、前記位置対応関係特定部５４は、これら超音波画像ＵＩの座標系と参照医用画像ＭＩの座標系との座標変換式を求め、位置対応関係を特定する。より詳細に説明すると、前記超音波プローブ２による超音波の送受信面ＳＰ（超音波画像ＵＩの断面）の位置情報は、前記位置算出部５１によって得られる。また、前記参照医用画像ＭＩのボリュームデータも位置情報を有している。従って、前記位置対応関係特定部５４は、前記超音波画像ＵＩにおける前記マーカーＭＫ１ｕ〜ＭＫ３ｕの位置座標と前記参照医用画像ＭＩにおける前記マーカーＭＫ１ｍ〜ＭＫ３ｍの位置座標とに基づいて、前記座標変換式を求める。
【００６４】
前記ステップＳ４３において座標変換式が得られると、前記ステップＳ４の位置合わせ処理が終了する。位置合わせ処理が終了すると、前記超音波プローブ２が動くと、それに追従するようにして、リアルタイムの超音波画像ＵＩと同一断面の参照医用画像ＭＩを表示させることができる。
【００６５】
ステップＳ４の位置合わせ処理が終了すると、ステップＳ５では、操作者は、観察対象についての超音波画像ＵＩ及び参照医用画像ＭＩを表示させる。具体的には、操作者は、前記保持部材１０５から前記超音波プローブ２を取り外し、前記固定具１００によって角度が固定された状態の前記上肢Ｘにおいて、撮影したい部分の超音波画像ＵＩが得られる位置に前記超音波プローブ２を当接する。例えば、前腕の筋肉を観察したい場合には、前腕に前記超音波プローブ２を当接して超音波の送受信を行なう。これにより、前腕の超音波画像ＵＩが表示され、これと同一断面の参照医用画像ＭＩも表示される。
【００６６】
観察対象についての超音波画像ＵＩ及び参照医用画像ＭＩを表示させる場合、前記保持部材１０５は前記固定具本体１０４から取り外されていてもよい。
【００６７】
本例によれば、前記参照医用画像ＭＩのボリュームデータを前記医用画像装置９０によって取得する時と、前記超音波画像ＵＩを表示させる時に、前記固定具１００によって同じ角度で肘を曲げて上肢Ｘが固定される。また、前記固定具１００には、前記超音波プローブ２の送受信面２ａが、肘の頂点に当接するように保持される。従って、超音波画像ＵＩと参照医用画像ＭＩとで、上肢Ｘにおける同じ位置として、肘の頂点を特定することができる。これにより、超音波画像ＵＩと参照医用画像ＭＩとにおいて、肘の頂点を基準にして、前記超音波画像ＵＩの座標系と前記参照医用画像ＭＩの座標系とで、前記位置合わせ処理を行なうことができる。
【００６８】
また、前記固定具１００において前記保持部１０６によって前記超音波プローブ２が保持されることにより、上肢における超音波の送受信面を予め設定された位置にすることができる。従って、超音波の送受信面と上肢において同一の断面を前記参照医用画像ＭＩのボリュームデータにおいて予め設定しておくことができる。これにより、上肢において同一断面の超音波画像ＵＩと参照医用画像ＭＩを容易に表示させることができる。
【００６９】
また、前記医用画像装置９０におけるボリュームデータの取得時と、超音波画像ＵＩの撮影時とで、前記固定具１００によって上肢を同じ角度で固定することができる。これにより、前記位置合わせ処理によって前記座標変換式が一旦算出されれば、この座標変換式を用いた座標変換により、前記超音波画像ＵＩと同一断面の参照医用画像ＭＩを表示させることができる。
【００７０】
操作者は、前記角度調節つまみ１１８、１１９の矢印Ａが指す目盛Ｓの角度を参照することにより、前記第一腕固定部材１１０及び前記第二腕固定部材１１１の角度を、前記医用画像装置９０におけるボリュームデータの取得時と超音波画像ＵＩの撮影時とで、容易に同じ角度に設定することができる。
【００７１】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。上記実施形態のステップＳ４では、上肢Ｘにおける一つの断面の超音波画像ＵＩ及び参照医用画像ＭＩにおいてマーカーが設定され、位置合わせ処理が行われている。しかし、上肢Ｘにおける複数の断面の超音波画像ＵＩ及び参照医用画像ＭＩにおいてマーカーが設定され、位置合わせ処理が行われてもよい。
【００７２】
この場合、前記保持部材１０５のプローブ保持穴１０９は、図１９に示すように、前記超音波プローブ２のエレベーション方向（Ｙ軸方向）の幅Ｗｙよりも大きく形成されている。これにより、前記プローブ保持穴１０９内において、前記超音波プローブ２をそのエレベーション方向に移動させることができ、被検体の複数断面について超音波を送受信できる。
【００７３】
前記保持部材１０５は、前記超音波プローブ２による超音波の送受信面を一定にするための表示や構造を有していてもよい。例えば、前記保持部材１０５には、図２０に示すように、前記プローブ保持穴１０９の近傍に、超音波の送受信面を示す目印Ｌが表示されていてもよい。この場合、前記超音波プローブ２のエレベーション方向の中央部にも、図示しないが目印が設けられる。そして、前記超音波プローブ２の目印を前記保持部材１０５の目印Ｌに合わせるようにして、前記プローブ保持穴１０９に前記超音波プローブ２を嵌合する。
【００７４】
前記保持部材１０５の目印Ｌは、前記プローブ保持穴１０９のＸ軸方向の両側に三つずつ設けられている（目印Ｌ１〜Ｌ３）。また、前記目印Ｌ１〜Ｌ３は、Ｙ軸方向に等間隔で設けられている。図２０では、中央の目印Ｌ１に前記超音波プローブの目印があっている状態が図示されている。
【００７５】
図２１に示すように、一番上の前記目印Ｌ２に前記超音波プローブ２の目印を合わせることにより、超音波プローブ２が前記プローブ保持穴１０９におけるＹ軸方向の一端側の壁１０９ａに当接する。一方、図２２に示すように、一番下の前記目印Ｌ３に前記超音波プローブ２の目印を合わせることにより、超音波プローブ２が前記プローブ保持穴１０９におけるＹ軸方向の他端側の壁１０９ｂに当接する。従って、図２０〜図２２に示されるように、少なくとも三断面について、前記保持部材１０５における一定の位置で超音波プローブ２による超音波の送受信を行なうことができる。
【００７６】
前記ステップＳ４２における前記マーカーＭＫ１ｕ〜ＭＫ３ｕ及び前記マーカーＭＫ１ｍ〜ＭＫ３ｍの設定について説明する。前記ステップＳ４２においては、上肢Ｘにおける三断面の各々について、超音波画像ＵＩを表示させ、それぞれの断面の超音波画像ＵＩにおいて、前記マーカーＭＫ１ｕ〜ＭＫ３ｕを一つずつ設定する。
【００７７】
例えば、図２３に示す超音波画像ＵＩ１は、前記保持部材１０５の目印Ｌ１に前記超音波プローブ２の目印を合わせた位置で、超音波の送受信を行なって得られた超音波画像であるとする。この超音波画像ＵＩ１において、操作者は、必要に応じて前記上肢インジケータＩｎ１を参考にして、肘の頂点にマーカーＭＫ１ｕを設定する。また、この超音波画像ＵＩ１と同一断面の参照医用画像ＭＩ１において、操作者は、図２４に示すように、肘の頂点にマーカーＭＫ１ｍを設定する。
【００７８】
また、図２５に示す超音波画像ＵＩ２は、前記保持部材１０５の目印Ｌ２に前記超音波プローブ２の目印を合わせた位置で、超音波の送受信を行なって得られた超音波画像であるとする。この超音波画像ＵＩ２において、操作者は必要に応じて前記上肢インジケータＩｎ１を参考にして、肘の頂点にマーカーＭＫ２ｕを設定する。また、この超音波画像ＵＩ２と同一断面の参照医用画像ＭＩ２においても、操作者は図２６に示すように、肘の頂点にマーカーＭＫ２ｍを設定する。
【００７９】
また、図２７に示す超音波画像ＵＩ３は、前記保持部材１０５の目印Ｌ３に前記超音波プローブ２の目印を合わせた位置で、超音波の送受信を行なって得られた超音波画像であるとする。この超音波画像ＵＩ３において、操作者は必要に応じて前記上肢インジケータＩｎ１を参考にして、肘の頂点にマーカーＭＫ３ｕを設定する。また、この超音波画像ＵＩ３と同一断面の参照医用画像ＭＩ３においても、操作者は図２８に示すように、肘の頂点にマーカーＭＫ３ｍを設定する。
【００８０】
前記超音波画像ＵＩ２において、前記マーカーＭＫ２ｕは、前記インジケータ表示制御部５５によって、肘の頂点ではなく、図２９に示すように、前記送信領域インジケータＩｎ４の一方の端部と前記上肢インジケータＩｎ１との交点に設定されてもよい。この場合、前記インジケータ表示制御部５５は、前記超音波画像ＵＩ２における肘の頂点と前記マーカーＭＫ２ｕとの距離ｄ１′を算出する。この時、特に図示しないが操作者は前記超音波画像ＵＩ２において肘の頂点を指定する入力を行なってもよい。そして、前記インジケータ表示制御部５５は、図３０に示すように、前記参照医用画像ＭＩ２における上肢Ｘにおいて、肘の頂点から前記距離ｄ１′の位置に前記マーカーＭＫ２ｍを設定する。この時、特に図示しないが操作者は前記参照医用画像ＭＩ２において肘の頂点を指定する入力を行なってもよい。以上により、前記参照医用画像ＭＩ２において、前記マーカーＭＫ２ｕと対応する位置に、前記マーカーＭＫ２ｍが設定される。
【００８１】
また、前記超音波画像ＵＩ３において、前記マーカーＭＫ３ｕは、前記インジケータ表示制御部５５によって、肘の頂点ではなく、図３１に示すように、前記送信領域インジケータＩｎ４の他方の端部と前記上肢インジケータＩｎ１との交点に設定されてもよい。この場合、前記インジケータ表示制御部５５は、前記超音波画像ＵＩ３における肘の頂点と前記マーカーＭＫ３ｕとの距離ｄ２′を算出する。この時、特に図示しないが操作者は前記超音波画像ＵＩ３において肘の頂点を指定する入力を行なってもよい。そして、前記インジケータ表示制御部５５は、図３２に示すように、前記参照医用画像ＭＩ３における上肢Ｘにおいて、肘の頂点から前記距離ｄ２′の位置に前記マーカーＭＫ３ｍを設定する。この時、特に図示しないが操作者は前記参照医用画像ＭＩ３において肘の頂点を指定する入力を行なってもよい。以上により、前記参照医用画像ＭＩ３において、前記マーカーＭＫ３ｕと対応する位置に、前記マーカーＭＫ３ｍが設定される。
【００８２】
以上のようにして設定された前記マーカーＭＫ１ｕ〜ＭＫ３ｕ及び前記マーカーＭＫ１ｍ〜ＭＫ３ｍに基づいて、前記位置対応関係特定部５４が前記座標変換式を求める。
【００８３】
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、前記固定具１００は、被検体の下肢に取り付けられ、膝において下肢を曲げた状態で固定してもよい。
【００８４】
また、図３３に示すように、前記固定具１００の枠体１０２ａ，１０２ｂに、前記位置合わせ処理をするための磁気センサ１２０（枠体１０２ｂに設けられた磁気センサ１２０は図示省略）が、前記磁気センサ１０の代わりに設けられていてもよい。この場合、磁気センサ１２０の磁気検出信号により、前記位置算出部５１は前記保持部１０６で保持された超音波プローブ２による超音波の送受信面の位置を検出する。ただし、前記磁気センサ１２０の位置と前記保持部１０６で保持された超音波プローブ２による送受信面との位置関係が予め特定されているものとする。
【符号の説明】
【００８５】
１  超音波診断装置
２  超音波プローブ
２ａ  送受信面
６  表示部                        
１０  磁気センサ
５１  位置算出部
５３  表示画像制御部
５４  位置対応関係特定部
５５  インジケータ表示制御部
１００  固定具
１０４  固定具本体
１０５  保持部材
１０６  保持部
１１０  第一腕固定部材
１１１  第二腕固定部材
１１８  角度調節つまみ
１１９  角度調節つまみ
Ａ  矢印
Ｓ  目盛
【図１】
2014212878.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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