(57)【要約】【課題】超音波画像の視認性を損なうことなく的確な穿刺針の刺入を行うことができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】実施形態の超音波診断装置は、画像処理部と、表示制御部とを備える。画像処理部は、超音波プローブにより受信されたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する。表示制御部は、穿刺対象部位に穿刺針を誘導するためのガイド機構により規定される穿刺針の向きの許容変更範囲を示すマーカを、超音波画像とともに表示手段に表示させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受信する超音波プローブと、
前記超音波プローブに直接的あるいは間接的に設けられた、穿刺針を穿刺対象部位へ誘導される角度を所定範囲内で許容するよう規制するための壁部を有するガイド機構と、
前記超音波プローブで受信したエコー信号から超音波画像を生成する画像処理部と、
前記超音波画像を表示する表示部と、
前記壁部の傾きを示すマーカを前記表示部に出力するマーカ出力部と、
を備えた超音波診断装置。
【請求項２】
前記マーカ出力部は、前記超音波プローブと前記超音波画像との位置関係から、前記ガイド機構の位置に対応する前記マーカの出力位置を特定し、特定した出力位置に前記マーカを出力する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記ガイド機構の形状及び位置を含むガイド機構情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶している前記ガイド機構情報の中から、使用する前記ガイド機構に対応する前記ガイド機構情報を選択する選択部と、
前記選択部が選択したガイド機構情報に基づき前記マーカを作成するマーカ作成部と、
を備えた請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
超音波を送受信する超音波プローブと、
前記超音波プローブに直接的あるいは間接的に設けられた、穿刺針を穿刺対象部位へ誘導するガイド機構と、
前記超音波プローブで受信したエコー信号から超音波画像を生成する画像処理部と、
前記超音波画像を表示する表示部と、
前記ガイド機構の形状に基づいた前記穿刺針の像が現れ得る領域を前記表示部上に示唆する領域示唆部と、
を備えた超音波診断装置。
【請求項５】
前記領域は、前記ガイド機構の壁部に沿って前記穿刺針を刺入し得る限界を示す２本の境界線によって挟まれた領域であり、前記領域示唆部は、前記超音波プローブと前記超音波画像との位置関係から、前記ガイド機構の位置に対応する前記２本の境界線の出力位置を特定し、前記出力位置に前記２本の境界線を出力する請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記ガイド機構の形状及び位置を含むガイド機構情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶している前記ガイド機構情報の中から、使用する前記ガイド機構に対応する前記ガイド機構情報を選択する選択部と、
前記選択部が選択したガイド機構情報に基づき前記２本の境界線を作成する境界線作成部と、
を備えた請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
超音波を送受信する超音波プローブと、
前記超音波プローブに直接的あるいは間接的に設けられた、穿刺針を穿刺対象部位へ誘導するガイド機構と、
前記超音波プローブで受信したエコー信号から超音波画像を生成する画像処理部と、
前記超音波画像を表示する表示部と、
前記ガイド機構の形状を模したマーカを前記表示部に出力するマーカ出力部と、
前記ガイド機構の形状に基づいた前記穿刺針の像が現れ得る領域を前記表示部において示唆する領域示唆部と、
を備えた超音波診断装置。
【請求項８】
超音波プローブにより受信されたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する画像処理部と、
穿刺対象部位に穿刺針を誘導するためのガイド機構により規定される穿刺針の向きの許容変更範囲を示すマーカを、前記超音波画像とともに表示手段に表示させる表示制御部と、
を備えた超音波診断装置。
【請求項９】
前記マーカは、前記ガイド機構の形状により規定される前記許容変更範囲を示す請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記マーカは、前記ガイド機構の壁部の形状により規定される前記許容変更範囲を示す請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記表示制御部は、前記超音波画像に隣接する位置に前記マーカを表示させる請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記表示制御部は、前記超音波プローブおよび前記ガイド機構の位置に基づいて前記マーカを表示させる請求項８または１１に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記画像処理部は、前記ガイド機構の少なくとも大半が被検体内に挿入された状態の超音波プローブにより受信されたエコー信号から超音波画像を生成する請求項１，４，７及び請求項８のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブに内蔵された圧電振動子から被検体内に超音波パルスを照射する。そして、超音波診断装置は、被検体内で生じた反射波を圧電振動子で受信して各種処理を行なう。その結果、被検体内の断層画像や血流情報等の生体情報が得られる。
【０００３】
この超音波診断装置を用いた治療法の１つに、超音波穿刺術と呼ばれるものがある。超音波穿刺術では、被検体の治療対象部位に対する超音波診断画像が参照され、オペレータにより、注射針などの穿刺針が被検体に刺入され、薬物の投与や、内容物の吸引・排出等が行われる。
【０００４】
上記のような超音波穿刺術で使用される超音波診断装置の超音波プローブ部分には、穿刺針を穿刺対象部位へ誘導するためのガイド機構が設けられているものがある。オペレータは、ガイド機構を介して、安定的に穿刺対象部位に穿刺針を刺入することができる。なお、ガイド機構にはさまざまな種類があり、一例において超音波プローブに直接設けられる。また他の例におけるガイド機構はアタッチメントを介して間接的に設けられる。
【０００５】
また穿刺針を被検体に刺入する際のオペレータの指標として、従来、ガイド機構の種類に応じて刺入の方向を示す直線経路（刺入経路）を超音波画像に重ねて表示していた。
【０００６】
しかし、オペレータが生体組織の変位を見ながら穿刺針の刺入を行う場合、刺入経路が超音波画像に重ねて表示されると、生体組織の視認性が低下するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４７２６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、穿刺針の刺入において、超音波画像の視認性を損なうことを防止することができる超音波診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、実施形態の超音波診断装置は、画像処理部と、表示制御部とを備える。画像処理部は、超音波プローブにより受信されたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する。表示制御部は、穿刺対象部位に穿刺針を誘導するためのガイド機構により規定される穿刺針の向きの許容変更範囲を示すマーカを、超音波画像とともに表示手段に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における超音波穿刺術式のモデル図。
【図２】実施例１におけるシステム図。
【図３】実施例１における超音波プローブ側面図。
【図４】実施例１における超音波画像及びガイド機構マークの表示図。
【図５】実施例１におけるフロー図。
【図６】実施例１における穿刺針の刺入限界角度の概略図１。
【図７】実施例１における超音波画像及び穿刺針刺入範囲の表示図。
【図８】実施例１における穿刺針の刺入限界角度の概略図２。
【図９】実施例２における、超音波プローブ平面図。
【図１０Ａ】実施例２における超音波プローブ側面図。
【図１０Ｂ】実施例２における超音波プローブ側面図。
【図１１Ａ】実施例２における超音波画像及びガイド機構マークの概略図。
【図１１Ｂ】実施例２における超音波画像及びガイド機構マークの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施例１）
図１は、超音波穿刺術式のモデル図である。図１に示すように、オペレータは、超音波プローブ１を被検接触面２０に押し当てる。また、オペレータは、穿刺対象部位２１に対して、ガイド機構１１の壁部３１に沿って穿刺針２２を刺入する。なお、図１では、ガイド機構１１の形状が溝状であるが、ガイド機構１１はこれに限られない。例えばその形状は穴状でも良い。
【００１３】
また、本実施例における超音波プローブ１は、一例として腹腔鏡を用いた手術において体腔内に挿入して超音波診断を行うことができる体腔内プローブについて記載する。ただし、本実施例は体腔内プローブに限定されず、他のプローブに適用することが可能である。
また、腹腔鏡を用いた手術においてラジオ波焼灼術（radiofrequency ablation:RFA）等の穿刺術が行われる場合がある。手術では、オペレータが腹腔内に体腔内プローブ（超音波プローブ１）を挿入し、さらに内視鏡を別の位置から挿入する。さらにオペレータは、体腔内プローブに直接的または間接的に設けられた穿刺針のガイド機構１１により穿刺針がガイドされた状態で穿刺針２２を腫瘍等の穿刺対象部位２１に向かって刺入する。
このときオペレータは、内視鏡により、腹腔に挿入された体腔内プローブの像を参照しながら刺入する。オペレータにより穿刺針が被検体の体外にあるガイド機構にガイドされて刺入される場合と異なり、オペレータは、内視鏡による像を参照することによって穿刺針２２を視認する。したがって、この場合は穿刺針２２の視認性が低下しやすい。オペレータが穿刺針２２を直接見る場合より、内視鏡等の像を介して穿刺針２２を参照する場合の方が、例えば穿刺針２２の刺入方向等の把握は難しい。この点、本実施例のように、超音波画像とともに穿刺針２２のガイド範囲を示すことができれば、腹腔鏡を用いた手術において穿刺針の行き先の把握を容易にすることができる。
なおＲＦＡにおいて、オペレータは超音波画像を観察しながら、穿刺針を体腔内の対象部位（腫瘍の中心等）に穿刺する。さらに穿刺針に電流を流して穿刺針の周囲に熱を発生させ、焼灼して腫瘍を壊死させる。
【００１４】
図２は、実施例１における超音波診断装置のブロック図である。本超音波診断装置は、超音波プローブ１、送受信部２、Ｂモード処理部３、画像処理部４、ガイド機構データベース５、ガイド機構マーク設定部６、表示部７、操作部８、システム制御部９を備える。
【００１５】
超音波プローブ１は、穿刺針を誘導するためのガイド機構１１を有する。また、超音波プローブ１は、ガイド機構１１を設けた図示しないアタッチメントを装着できる構成であっても良い。
【００１６】
超音波プローブ１は、多数配列された振動子、整合層、バッキング材を有する。振動子は、送受信部２からの信号（駆動パルス）に基づき超音波を発生する。さらに振動子は被検体からの反射波を電気信号（エコー信号）に変換する。整合層は、振動子と被検体の間で音響インピーダンスを整合させる。バッキング材は、超音波の照射方向と反対側（後方）に放射される超音波を吸収し、各振動子の余分な振動を抑える。
【００１７】
送受信部２は、送信部１３と受信部１４を有する。
【００１８】
送信部１３は、システム制御部９からの指示に従って、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。送信部１３は、超音波ビームの指向性を決定するのに必要な遅延時間を各レートパルスに与え、駆動パルスを生成する。送信部１３は、駆動パルスを各振動子に印加する。
【００１９】
受信部１４は、各振動子からのエコー信号を増幅する。また、受信部１４は、増幅した各振動子からのエコー信号を足し合わせ、超音波エコー信号を作成する。
【００２０】
Ｂモード処理部３は、受信部１４から受け取った超音波エコー信号に対して包絡線検波処理を施すことにより、超音波エコーの振幅強度に対応したＢモード信号を生成する。
【００２１】
画像処理部４は、画像生成部、計測処理部、データ保管部を有する。
【００２２】
画像生成部は、Ｂモード信号の所定断面に係る二次元分布を用いて、Ｂモードによる二次元超音波画像を生成する。また画像生成部は、所定領域に関する三次元分布を用いて、擬似三次元超音波画像を生成する。また、画像生成部は、ボリュームデータを用いて、所望の基準断面に対応するＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）位置を設定し、当該ＭＰＲ位置に対応するＭＰＲ画像を生成する。
【００２３】
計測処理部は、生成した画像やボリュームデータを用いて臓器の内径や容積等を計測する。また、計測処理部は、計測結果に基づいて、臓器の内径や容積等の画像付帯情報を生成する。
【００２４】
データ保管部は、画像生成部により生成された画像、及び計測処理部により生成された画像付帯情報を保管する。
【００２５】
画像処理部４は、システム制御部９からの指示に従って、画像あるいは画像付帯情報を表示部７に送信する。
【００２６】
表示部７は、例えば図示しない表示制御部により表示され、画像処理部４から送られてきた画像や画像付帯情報を表示する。また、表示制御部に制御され、表示部７は、オペレータの操作に必要となる所定の操作画面を表示する。
【００２７】
操作部８は、オペレータからの各種指示を行うための操作手段（マウスやトラックボール、キーボードなど）を有する。操作部８は、システム制御部９を介して、送受信部２及び画像処理部４へ指示を送る。
【００２８】
本実施例において、超音波プローブ１及び図示しないアタッチメントは、各々の種類を特定するためのＩＤを有する。
【００２９】
ガイド機構データベース５は、当該ＩＤに対して一意的に決まるガイド機構１１の形状情報及び位置情報を予め記憶している。なお、形状情報とは、ガイド機構の形状を表す情報である。位置情報は、例えば図３に示すような、超音波プローブ１におけるガイド機構１１の位置を示す座標情報とすることができる。また、ガイド機構１１が設けられたアタッチメントを超音波プローブ１に取り付ける構成の場合、位置情報を、アタッチメントにおけるガイド機構１１の位置を示す座標情報として構成することができる。ガイド機構データベース５は、「記憶部」の一例に該当する。
【００３０】
図３を参照して座標情報の一例について説明する。図３は、超音波プローブ１の側面図である。図３に示すように超音波プローブ１には、所定の長さＬ１を有する超音波送受波部１０が設けられる。超音波送受波部１０は、超音波プローブ１により超音波を送受信するときの、超音波プローブ１における被検接触面２０と向かい合う部分である。なお図３の例において、ｘ軸は超音波送受波部１０の長手方向に対応する。またｙ軸は被検接触面２０に対する垂直方向に対応する。また図３において、原点Ｏは、超音波送受波部１０の長手方向の端部に対応する。また、超音波プローブ１により超音波を送受信するとき、ｘ軸は、被検接触面２０に接し、または被検接触面２０に沿った位置にあるものとする。また、図３において、ｘ軸とガイド機構１１の下端との距離をｈとする。「下端」とは、超音波プローブ１により超音波を送受信するときの、ガイド機構１１における被検接触面２０側の端部である。また、ガイド機構１１の下端部中央の座標をｘ１とする。
【００３１】
なお、このような座標の設定は、あくまで一例であり、ガイド機構１１の位置を正確に表すことができるならば、どのような設定を用いても良い。
【００３２】
ガイド機構マーク設定部６は、ガイド機構データベース５からガイド機構１１の形状情報及び位置情報を読み出す。ガイド機構マーク設定部６は、当該形状情報に基づいて、ガイド機構１１の形状を模したガイド機構マーク１８を作成する。ガイド機構マーク設定部６は、作成したガイド機構マーク１８のデータ及び当該位置情報を、表示部７へ送信する。なお、本実施例は、上記構成に限られない。例えば、形状情報がガイド機構１１の形状を模したガイド機構マーク１８そのものであれば、ガイド機構マーク設定部６は、ガイド機構マーク１８を作成しない。
なお、ガイド機構マーク設定部６は「表示制御部」の一例に該当する。ガイド機構マーク設定部６は、「マーカ出力部」、「選択部」または「マーカ作成部」の一例に該当する。ガイド機構データベース５に記憶される情報は、「ガイド機構情報」の一例に該当する。ガイド機構マーク設定部６と表示部７との組み合わせは、「マーカ出力部」の一例に該当する。
【００３３】
表示部７は、当該位置情報に基づいて、ガイド機構マーク１８と超音波画像１９とを表示する。表示部は、例えば図示しない表示制御部により制御されて表示を行う構成であってもよい。ガイド機構マーク１８の表示位置は、例えば図４に示すように、図３で設定した座標を反映することで定まる。
【００３４】
図４は、表示部７に表示された、ガイド機構マーク１８と超音波画像１９の配置を表す画面を示す。この画面は、図示しない表示制御部により表示される構成であってもよい。図３における原点Ｏと図４における原点Ｏとは対応する。図４に示す超音波診断の範囲Ｌ２は、図３における超音波送受波部１０の長手方向の長さＬ１を、Ｌ２／Ｌ１倍に拡大あるいは縮小した範囲に対応する。図４における超音波画像１９上部の境界線（Ｘ軸）とガイド機構マーク１８の下端部との距離をＨとする。Ｈは、図３におけるｈをＬ２／Ｌ１倍に拡大あるいは縮小した距離に対応する。またガイド機構マーク１８の下端部中央のＸ座標をＸ１とする。「下端」とは、超音波プローブ１により超音波を送受信するときの、ガイド機構１１における被検接触面２０側の端部である。Ｘ１は、ｘ１をＬ２／Ｌ１倍に拡大あるいは縮小した座標である。なお、このような座標の設定は、あくまで一例であり、実際のガイド機構１１の位置を正確に反映できるのであれば、どのような設定を用いても良い。
【００３５】
図５は、本実施例におけるフローを示している。
【００３６】
Ｓ１において、ガイド機構マーク設定部６は、使用する超音波プローブ１、あるいは、アタッチメントのＩＤを読み取る。ＩＤを読み取るタイミングは、超音波プローブ１あるいはアタッチメントの装着時か、あるいはオペレータの任意のタイミングである。オペレータの任意のタイミングでＩＤを読み取る場合、オペレータは、操作部８を介して、ガイド機構マーク設定部６により超音波プローブ１あるいはアタッチメントのＩＤを読み取る指示操作を行う。
【００３７】
Ｓ２において、ガイド機構マーク設定部６は、自身が読み取ったＩＤに対応する形状情報及び位置情報を、ガイド機構データベース５から読み出す。
【００３８】
Ｓ３において、ガイド機構マーク設定部６は、ガイド機構データベース５から読出した形状情報を基に、ガイド機構マーク１８を作成する。
【００３９】
Ｓ４において、オペレータは、超音波診断を開始する。
【００４０】
Ｓ５において、オペレータは、ガイド機構マーク１８を、表示部７に出力するか否かを選択する。
【００４１】
オペレータが、ガイド機構マーク１８を表示部７に出力すると選択した場合、ガイド機構マーク設定部６は、ガイド機構マーク１８及び当該位置情報を、表示部７へ送信する。表示部７は、ガイド機構マーク設定部６から送られてきたガイド機構マーク１８を、当該位置情報に基づいて設定した表示位置に表示する（Ｓ６）。
【００４２】
一方、オペレータがガイド機構マーク１８を表示部７に出力しないと選択した場合、ガイド機構マーク設定部６は、ガイド機構マーク１８のデータ及び当該位置情報を、表示部７へ送信しない。したがって、表示部７は、超音波画像１９のみを表示する（Ｓ７）。
【００４３】
Ｓ８において、超音波診断を終了する。
【００４４】
なお、オペレータは、穿刺針２２の刺入をＳ４〜Ｓ８の間の任意のタイミングで行う。
【００４５】
オペレータは穿刺針２２の刺入を行う際、ガイド機構１１の壁部３１に沿って穿刺針２２を刺入する。そのため、被検接触面２０に対する壁部３１の傾きをオペレータが把握することが、刺入角度や刺入位置の精度に大きく影響する。この点、本実施例は、ガイド機構１１の形状を模したガイド機構マーク１８を表示部７に表示させる。その結果、オペレータは、壁部３１の傾きを容易に認識することができる。
【００４６】
以上の結果、オペレータは、超音波画像１９の視認性を損なうことなく穿刺針２２を刺入する方向を認識できるようになる。したがって、スムーズな超音波穿刺術式を行うことが可能になる。
【００４７】
なお、オペレータの任意の操作に基づいて、ガイド機構マーク１８の表示／非表示が切り替わるような構成でも良い。
【００４８】
本実施例の変形例の一つとして、図示しない表示制御部がガイド機構マーク１８の表示に加え、ガイド機構マーク１８の形状に基づく刺入角度の限界を超音波画像１９に表示させることができる。
【００４９】
図６は、オペレータがガイド機構１１の壁部３１に沿って、尚且つ、壁部３１と平行に穿刺針２２を刺入している場合の超音波プローブ１の側面図である。図６の座標については、図３と同様に、原点Ｏは、超音波送受波部１０の端部に対応する。また、ｘ軸は、超音波送受波部１０の長手方向に対応する。また、ｙ軸は、被検接触面２０に対する垂直方向に対応する。また以下では、ｘ軸は被検接触面２０に沿った位置にあるものとして説明する。また、超音波送受波部１０の長手方向の長さをＬ１、ｘ軸とガイド機構１１の下端との距離をｈとする。図６においては、１種類のガイド機構１１が設けられている場合を想定しており、ガイド機構１１の下端部中央の座標をｘ１とする。
【００５０】
ここで、ガイド機構１１の壁部３１は、ｘ１を通ってｙ軸と平行な直線に対して、図右方向にθ１、図左方向にθ２傾いている。したがって、オペレータは、壁部３１に沿って、尚且つ、壁部３１と平行に穿刺針２２を刺入する場合、図６のように、ｘ１を通ってｙ軸と平行な直線に対して、穿刺針２２を、図右方向にθ１、図左方向にθ２傾けることになる。
【００５１】
図７は、図４と同様に、表示部７に表示された、ガイド機構マーク１８と超音波画像１９の配置を表す画面の一例である。この画面は、図示しない表示制御部により表示される構成であってもよい。図７における原点Ｏは、図６における原点Ｏに対応する。超音波診断の範囲Ｌ２は、図６における超音波送受波部１０の長手方向の長さＬ１を、ある倍率（Ｌ２／Ｌ１倍）で拡大あるいは縮小した範囲に対応する。図６における超音波画像１９の上部境界（Ｘ軸）とガイド機構マーク１８の下端部との距離をＨとする。Ｈは、図６におけるｈをＬ２／Ｌ１倍に拡大あるいは縮小した距離に対応する。ガイド機構マーク１８の下端部中央のＸ座標をＸ１とする。Ｘ１は、ｘ１をＬ２／Ｌ１倍に拡大あるいは縮小した座標である。なお、このような座標の設定は、あくまで一例であり、実際のガイド機構１１の位置を正確に反映できるのであれば、どのような設定を用いても良い。表示制御部は、「領域示唆部」または「境界線作成部」の一例に該当する。
【００５２】
一方、図７における超音波画像１９は、図４における超音波画像１９と異なり、２本の破線ａを有している。この２本の破線ａは、Ｘ１を通ってＹ軸と平行な直線に対してθ１及びθ２傾いており、これらは、図６における穿刺針２２に、それぞれ対応する。この２本の破線ａ、ａに挟まれた範囲は、超音波画像１９において、穿刺針２２を示す像が現れ得る範囲である。以下では、この範囲を穿刺針刺入範囲２３と記載する。穿刺針刺入範囲２３は、「領域」の一例に該当する。
【００５３】
例えば表示制御部により、超音波画像にこのような２本の破線ａ、ａによって穿刺針刺入範囲２３を示す制御が行われる。その結果、超音波画像１９における穿刺対象部位２１の視認性が損なわれることなく、穿刺針２２の像が超音波画像１９に現れる範囲を一見して判断可能である。したがって、本実施例により、診断の簡略化や診断時間の短縮化が可能である。
【００５４】
更に、ガイド機構マーク１８と同様に、オペレータの任意で穿刺針刺入範囲２３の表示と非表示とを切り替える構成とすることができる。また、超音波画像１９において、穿刺針刺入範囲２３以外の部分の色を変えて表示する構成とすることができる。このような構成により、穿刺針刺入範囲２３の視認性を損なわずに、穿刺針刺入範囲２３を強調することができる。
【００５５】
なお、穿刺針２２の幅が、ガイド機構１１の下端部の幅よりも小さい場合、図８のように、片方の壁部３１の上端ｂと、もう片方の壁部３１の下端ｃとに接触した状態のとき、穿刺針２２の傾きは最大（θ３）となる。この場合、穿刺針刺入範囲２３は、θ３を反映したものであっても良い。
【００５６】
本実施例において、ガイド機構１１の壁部３１などに穿刺針２２の通過を検知する部材を設けても良い。この部材は例えばフォトセンサである。この場合、フォトセンサは、穿刺針２２がガイド機構１１の通過を検知する。検知の結果、ガイド機構マーク１８及び穿刺針刺入範囲２３が自動的に表示される。なお、穿刺針２２の通過を検知できる部材であれば、フォトセンサに限られない。
【００５７】
（実施例２）
実施例２では、図９に示すように、超音波プローブ１の異なる側面にガイド機構１１を有する場合について説明する。また、一つの側面に複数のガイド機構１１を有する場合について説明する。なお上述の通り、超音波プローブ１の替わりに図示しないアタッチメントが用いられる場合もある。その場合、以下の説明における「超音波プローブ１」はアタッチメントと読み替えられる。
【００５８】
図９は、本実施例における超音波プローブ１の平面図である。図９における左側の側面をＡサイド、右側の側面をＢサイドとする。図９における、ＡサイドおよびＢサイドは、超音波プローブ１の長手方向に沿った側面である。また、ＢサイドはＡサイドの反対側に位置する側面である。
【００５９】
図１０Ａは、Ａサイドにおける超音波プローブ１である。図１０Ｂは、Ｂサイドにおける超音波プローブ１である。なお、図１０Ａと図１０Ｂとは、座標が対応している。
【００６０】
実施例２においても、図３と同様に座標を設定する。
【００６１】
原点Ｏは、超音波送受波部１０の端部に対応する。また、ｘ軸は、超音波送受波部１０の長手方向に対応する。また、ｙ軸は、被検接触面２０に対する垂直方向に対応する。ここでも、ｘ軸は、被検接触面２０に沿った位置にあるものとする。また、超音波送受波部１０の長手方向の長さをＬ１、Ｘ軸とガイド機構１１の下端との距離をｈとする。「下端」とは、超音波プローブ１により超音波を送受信するときの、ガイド機構１１における被検接触面２０側の端部である。
【００６２】
図１０Ａにおけるガイド機構１１の下端部中央の座標を、図１０Ａ左側から順番にｘ２、ｘ３とする。また、図１０Ｂにおけるガイド機構１１の下端部中央の座標をｘ４とする。
【００６３】
オペレータは、操作部８及びシステム制御部９を介して、Ａサイドのガイド機構マーク１８と、Ｂサイドのガイド機構マーク１８のどちらを表示するか、選択する。例えば、操作部８に、スイッチ等を設けても良いし、表示部７に表示された画面に選択肢を表示させても良い。選択肢は、図示しない表示制御部により表示される構成であってもよい。
【００６４】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、表示部７に表示された、超音波画像１９とガイド機構マーク１８を表す画面の一例である。この画面は、図示しない表示制御部により表示される構成であってもよい。
【００６５】
オペレータがＡサイドのガイド機構マーク１８の表示を選択した場合、図１０Ａに対応する図１１Ａが表示部７に表示される。図１１Ａにおける原点Ｏは、図１０Ａにおける原点Ｏに対応する。超音波診断の範囲Ｌ２は、図１０Ａにおける超音波送受波部１０の長手方向の長さＬ１を、ある倍率（Ｌ２／Ｌ１倍）で拡大あるいは縮小した範囲に対応する。図１１Ａにおける超音波画像１９の上部境界（Ｘ軸）とガイド機構マーク１８の下端部との距離をＨとする。Ｈは、図１０ＡにおけるｈをＬ２／Ｌ１倍に拡大あるいは縮小した距離に対応する。
【００６６】
図１１Ａにおけるガイド機構マーク１８の下端部中央のＸ座標を図１１Ａ左側から順番に、Ｘ２、Ｘ３とする。Ｘ２及びＸ３は、ｘ２及びｘ３をそれぞれＬ２／Ｌ１倍に拡大あるいは縮小した座標である。
【００６７】
一方、オペレータがＢサイドのガイド機構マーク１８の表示を選択した場合、図１０Ｂに対応する図１１Ｂが表示部７に表示される。図１１Ｂにおける原点Ｏは、図１０Ｂにおける原点Ｏと一致する。超音波診断の範囲Ｌ２は、図１０Ｂにおける超音波送受波部１０の長手方向の長さＬ１を、ある倍率（Ｌ２／Ｌ１倍）で拡大あるいは縮小したものである。図１１Ｂにおける超音波画像１９の上部境界（Ｘ軸）とガイド機構マーク１８の下端部との距離をＨとする。Ｈは、図１０ＢにおけるｈをＬ２／Ｌ１倍に拡大あるいは縮小した距離に対応する。
【００６８】
図１１Ｂにおけるガイド機構マーク１８の下端部中央のＸ座標をＸ４とする。Ｘ４は、ｘ４をそれぞれＬ２／Ｌ１倍に拡大あるいは縮小した座標である。
【００６９】
また、上記のように側面ごとに表示を分けずに、Ａサイド及びＢサイドのガイド機構マーク１８を、同時に表示するような構成でも良い。その場合、Ａサイドのガイド機構マーク１８とＢサイドのガイド機構マーク１８とで、色を変えても良い。
【００７０】
更に、実施例２においても、実施例１と同様に、穿刺針刺入範囲２３を表示するような構成でも良い。
【００７１】
以上の結果、オペレータは、超音波画像１９の視認性を損なうことなく穿刺針２２を刺入する方向を認識できる。その結果、スムーズな超音波穿刺術式を行うことが可能である。
【００７２】
また、変形例として、超音波プローブ１にジャイロセンサなどを設けることで、超音波プローブ１の傾きを検知するような構成としても良い。例えば、図１０におけるＡサイドが上を向いている場合、表示部７にはＡサイドのガイド機構マーク１８、あるいは穿刺針刺入範囲２３が自動的に表示される。
【００７３】
なお、オペレータが超音波プローブ１を傾けた状態で穿刺針２２の刺入を行う場合、ガイド機構１１の下端が被検接触面２０に接触する場合がある。この場合は、図３におけるｈは実質的に０となり、それに伴い図５におけるＨも０となる。また、本実施形態では、超音波送受波部１０の全体に対応する超音波画像１９を表示する前提で説明したが、超音波送受波部１０の一部に対応する超音波画像１９を表示した場合においても、本実施形態を適用することが可能である。すなわち、このような場合においても、実際のガイド機構１１の位置に対応してガイド機構マーク１８を表示することができる。
【００７４】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７５】
１    超音波プローブ
２    送受信部
３    Ｂモード処理部
４    画像処理部
５    ガイド機構データベース
６    ガイド機構マーク設定部
７    表示部
８    操作部
９    システム制御部
１０  超音波送受波部
１１  ガイド機構
１３  送信部
１４  受信部
１８  ガイド機構マーク
１９  超音波画像
２０  被検接触面
２１  穿刺対象部位
２２  穿刺針
２３  穿刺針刺入範囲
３１  壁部
【図１】
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【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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