(57)【要約】  本開示に係る画像表示装置は、体外からの心臓の３次元画像を取得可能な画像取得部と、前記３次元画像において、前記心臓内に挿入されている医療用器具を検出可能な検出部と、前記３次元画像で設定される所定の座標軸線の軸線方向において、前記医療用器具の位置を特定する制御部と、前記３次元画像のうち、前記医療用器具の位置において前記軸線方向と所定の角度で交差する断面の断面画像を、前記医療用器具の前記心臓内での前記軸線方向への進退に伴う位置の変動に追従して切り替えて表示可能な表示部と、を備える。
2018212249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体外からの心臓の３次元画像を取得可能な画像取得部と、
前記３次元画像において、前記心臓内に挿入されている医療用器具を検出可能な検出部と、
前記３次元画像で設定される所定の座標軸線の軸線方向において、前記医療用器具の位置を特定する制御部と、
前記３次元画像のうち、前記医療用器具の位置において前記軸線方向と所定の角度で交差する断面の断面画像を、前記医療用器具の前記心臓内での前記軸線方向への進退に伴う位置の変動に追従して切り替えて表示可能な表示部と、を備える画像表示装置。
【請求項２】
前記画像取得部は、前記心臓の前記３次元画像を経時的に取得可能であり、
前記表示部は、時間経過に合わせて、前記断面画像の元となる前記３次元画像を切り替える、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記制御部が設定する前記所定の座標軸線は、経時的に異なるタイミングで取得された前記３次元画像の間で共通しており、
前記所定の座標軸線は、大動脈弁又は僧帽弁の位置と、心尖部の位置と、を結ぶ直線である、請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像取得部は、
超音波を発信する超音波発信部と、
超音波を受信する超音波受信部と、
前記超音波受信部が受信した測定情報から前記３次元画像を形成する画像形成部と、を備える、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記表示部は、前記医療用器具の前記心臓内での前記軸線方向への進退に伴う位置の移動に追従して前記断面画像を表示する追従表示モードと、前記医療用器具の前記心臓内での前記軸線方向への進退に伴う位置の移動に追従せずに、前記軸線方向と交差する所定の一断面を表示する固定表示モードと、を有し、
前記検出部が前記医療用器具を検出した場合に、前記固定表示モードから前記追従表示モードに切り替える、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記表示部は、前記３次元画像のうち、前記断面画像と、前記心臓の外観画像と、の両方を表示可能である、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記医療用器具の挿入方向の先端よりも基端側の所定の位置を検出可能であり、
前記表示部が表示する前記断面画像は、前記医療用器具の先端の位置を含む、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の画像表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像表示装置と、前記医療用器具と、を備え、
前記医療用器具は、管状部材と、前記管状部材の先端よりも基端側の位置で前記管状部材の周壁に設けられ、前記検出部が検出可能な被検出部材と、を備え、
前記制御部は、前記軸線方向において、前記被検出部材の位置を特定し、
前記表示部が表示する前記断面画像は、前記３次元画像のうち、前記被検出部材の位置において前記軸線方向と前記所定の角度で交差する断面であり、前記管状部材の前記先端の位置を含む画像表示装置セット。
【請求項９】
前記被検出部材を第１被検出部材とした場合に、
前記医療用器具は、前記管状部材の先端に設けられ、前記検出部が検出可能な第２被検出部材を備え、
前記制御部は、前記軸線方向において、前記第２被検出部材の位置を特定し、
前記表示部は、前記第１被検出部材の位置での前記断面画像に加えて又は代えて、前記３次元画像のうち、前記第２被検出部材の位置において前記軸線方向と前記所定の角度で交差する断面の断面画像及び断層画像の少なくとも一方を表示可能である、請求項８に記載の画像表示装置セット。
【請求項１０】
体外からの心臓の３次元画像を取得可能な画像取得部と、
前記３次元画像において、大動脈弁又は僧帽弁の位置と、心尖部の位置と、を結ぶ直線状の座標軸線を設定する制御部と、
前記３次元画像のうち前記座標軸線に沿って左心室内を示す心臓の断面画像を表示する表示部と、を備える画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像表示装置及び画像表示装置セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、血管や心臓などの内部に医療用器具を挿入し、体外用３次元超音波診断装置を用いて体内の医療用器具の位置を検出しながら診断や治療を行うことが知られている。特許文献１には、この種の診断に利用される超音波診断装置が記載されている。【０００３】
特許文献１に記載の超音波診断装置は、先端付近に超音波を発生する超音波発生手段を備え、被検体内に挿入されるカテーテル又は細径プローブと、被検体に対して超音波を送受波する複数の超音波振動子を二次元的に配列してなる超音波プローブと、を備える。また、特許文献１に記載の超音波診断装置は、超音波プローブが超音波画像生成用の超音波送波を行うように駆動信号を発生する第１の送信駆動手段と、超音波発生手段が位置検出用超音波送波を複数回行うように駆動信号を発生する第２の送信駆動手段と、複数の位置検出用超音波に基づく超音波受信信号を加算し、加算後の受信信号に基づいてカテーテル又は細径プローブの位置情報を求める位置演算手段と、を備える。更に、特許文献１に記載の超音波診断装置は、超音波画像生成用の超音波送波に対応する超音波受信信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成手段と、カテーテル又は細径プローブの位置情報に基づいて、超音波画像と共にカテーテル又は細径プローブの位置を表示する表示手段と、を備える。【０００４】
また、特許文献２や特許文献３には、医療用器具を実時間の位置で画像表示して案内可能とする構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２９９７５６号公報
【特許文献２】特開２００６−５１３５９号公報
【特許文献３】特表２００９−５１１１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
医師等の医療従事者は、血管から心臓内に挿入された医療用器具を画面に表示させ、その画面をモニタリングしながら診断や治療を実行する。特許文献１〜３には、医療用器具の体内での位置を画像表示することが記載されているが、医師等の医療従事者の作業性を考慮すれば、心臓内の医療用器具の表示には依然として改善の余地がある。【０００７】
そこで本開示は、心臓内に挿入される医療用器具を、医療従事者の作業性を向上させるように表示可能な画像表示装置及び画像表示装置セットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様としての画像表示装置は、体外からの心臓の３次元画像を取得可能な画像取得部と、前記３次元画像において、前記心臓内に挿入されている医療用器具を検出可能な検出部と、前記３次元画像で設定される所定の座標軸線の軸線方向において、前記医療用器具の位置を特定する制御部と、前記３次元画像のうち、前記医療用器具の位置において前記軸線方向と所定の角度で交差する断面の断面画像を、前記医療用器具の前記心臓内での前記軸線方向への進退に伴う位置の変動に追従して切り替えて表示可能な表示部と、を備える。【０００９】
本発明の１つの実施形態として、前記画像取得部は、前記心臓の前記３次元画像を経時的に取得可能であり、前記表示部は、時間経過に合わせて、前記断面画像の元となる前記３次元画像を切り替える。【００１０】
本発明の１つの実施形態として、前記制御部が設定する前記所定の座標軸線は、経時的に異なるタイミングで取得された前記３次元画像の間で共通しており、前記所定の座標軸線は、大動脈弁又は僧帽弁の位置と、心尖部の位置と、を結ぶ直線である。【００１１】
本発明の１つの実施形態として、前記画像取得部は、超音波を発信する超音波発信部と、超音波を受信する超音波受信部と、前記超音波受信部が受信した測定情報から前記３次元画像を形成する画像形成部と、を備える。【００１２】
本発明の１つの実施形態として、前記表示部は、前記医療用器具の前記心臓内での前記軸線方向への進退に伴う位置の移動に追従して前記断面画像を表示する追従表示モードと、前記医療用器具の前記心臓内での前記軸線方向への進退に伴う位置の移動に追従せずに、前記軸線方向と交差する所定の一断面を表示する固定表示モードと、を有し、前記検出部が前記医療用器具を検出した場合に、前記固定表示モードから前記追従表示モードに切り替える。【００１３】
本発明の１つの実施形態として、前記表示部は、前記３次元画像のうち、前記断面画像と、前記心臓の外観画像と、の両方を表示可能である。【００１４】
本発明の１つの実施形態として、前記検出部は、前記医療用器具の挿入方向の先端よりも基端側の所定の位置を検出可能であり、前記表示部が表示する前記断面画像は、前記医療用器具の先端の位置を含む。【００１５】
本発明の第２の態様としての画面表示装置セットは、上記画像表示装置と、前記医療用器具と、を備え、前記医療用器具は、管状部材と、前記管状部材の先端よりも基端側の位置で前記管状部材の周壁に設けられ、前記検出部が検出可能な被検出部材と、を備え、前記制御部は、前記軸線方向において、前記被検出部材の位置を特定し、前記表示部が表示する前記断面画像は、前記３次元画像のうち、前記被検出部材の位置において前記軸線方向と前記所定の角度で交差する断面であり、前記管状部材の前記先端の位置を含む。【００１６】
本発明の１つの実施形態として、前記被検出部材を第１被検出部材とした場合に、前記医療用器具は、前記管状部材の先端に設けられ、前記検出部が検出可能な第２被検出部材を備え、前記制御部は、前記軸線方向において、前記第２被検出部材の位置を特定し、前記表示部は、前記第１被検出部材の位置での前記断面画像に加えて又は代えて、前記３次元画像のうち、前記第２被検出部材の位置において前記軸線方向と前記所定の角度で交差する断面の断面画像及び断層画像の少なくとも一方を表示可能である。【００１７】
本発明の第３の態様としての画面表示装置は、体外からの心臓の３次元画像を取得可能な画像取得部と、前記３次元画像において、大動脈弁又は僧帽弁の位置と、心尖部の位置と、を結ぶ直線状の座標軸線を設定する制御部と、前記３次元画像のうち前記座標軸線に沿って左心室内を示す心臓の断面画像を表示する表示部と、を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本開示によれば、心臓内に挿入される医療用器具を、医療従事者の作業性を向上させるように表示可能な画像表示装置及び画像表示装置セットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態としての画像表示装置セットを示す図である。
【図２】図１に示す画像表示装置セットを用いて行う施術の概要を示す概要図である。
【図３】図１の画像表示装置セットの画像表示装置における表示部に表示される心臓の各種画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る画面表示装置及び画面表示装置セットの実施形態について図面を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。
【００２１】
図１は、本発明に係る画像表示装置セットの１つの実施形態としての画像表示装置セット１００を示す図である。図１に示す画像表示装置セット１００は、本発明に係る画像表示装置の１つの実施形態としての画像表示装置１と、心臓内に挿入される医療用器具３１と、を備える。図２は、画像表示装置セット１００を用いて行う施術の概要を示す概要図である。
【００２２】
図２に示すように、本実施形態の画像表示装置１は、血管を通じて心臓内へと医療用器具３１をデリバリーし、心臓内で所定の診断や治療などの施術を実行する際に、施術中の心臓内の様子をモニタリング可能とするモニタリング装置である。画像表示装置１としてのモニタリング装置は、例えば、大腿動脈ＦＡから大動脈ＡＯ及び大動脈弁ＡＶを通じて左心室ＬＶに挿入される医療用器具３１としてのカテーテル等の管状器具の左心室ＬＶ内の位置や輪郭を、体外からモニタリングできるように表示する。医師等の医療従事者は、画像表示装置１としてのモニタリング装置に表示される左心室ＬＶ内の医療用器具３１としての管状器具の位置や輪郭を頼りに、この管状器具を通じて左心室ＬＶ内にデリバリーされた別の医療用器具３１としての施術デバイスを用いて所定の診断や治療などの施術を実行する。
【００２３】
左心室ＬＶ内で実行される所定の治療としては、例えば、心疾患等を治療するために心筋内に各種の治療物質を投与する治療が挙げられる。各種の治療物質としては、細胞の補充、血管新生誘導、心臓壁補強、足場材料、またはアポトーシス・ネクローシスの予防による組織修復あるいは再生などの治療効果が得られる物質が挙げられ、例えば、細胞、薬液又はポリマー等である。治療物質としての細胞は、例えば、生理食塩水等の液体中に分散した細胞懸濁液の状態で心筋内に投与される。
【００２４】
治療物質としての細胞は、例えば、接着細胞（付着性細胞）を含む。接着細胞は、例えば、接着性の体細胞（例えば、心筋細胞、線維芽細胞、上皮細胞、内皮細胞、肝細胞、膵細胞、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞、滑膜細胞、軟骨細胞など）及び幹細胞（例えば、筋芽細胞、心臓幹細胞などの組織幹細胞、胚性幹細胞、ｉＰＳ（induced pluripotent stem）細胞などの多能性幹細胞、間葉系幹細胞等）などを含む。体細胞は、幹細胞、特にｉＰＳ細胞から分化させた細胞であってもよい。治療物質としての細胞の非限定例としては、例えば、筋芽細胞（例えば、骨格筋芽細胞など）、間葉系幹細胞（例えば、骨髄、脂肪組織、末梢血、皮膚、毛根、筋組織、子宮内膜、胎盤、臍帯血由来の細胞など）、心筋細胞、線維芽細胞、心臓幹細胞、胚性幹細胞、ｉＰＳ細胞、滑膜細胞、軟骨細胞、上皮細胞（例えば、口腔粘膜上皮細胞、網膜色素上皮細胞、鼻粘膜上皮細胞など）、内皮細胞（例えば、血管内皮細胞など）、肝細胞（例えば、肝実質細胞など）、膵細胞（例えば、膵島細胞など）、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞等が挙げられる。
【００２５】
治療物質としての薬剤は、例えば、タンパク質、プラスミド、遺伝子、成長因子、化学誘因物質、合成ポリペプチド、種々の医薬組成物等が挙げられ、さらには他の治療的に有益な物質を単独で、または任意の組合せで含むこともできる。
【００２６】
治療物質としてのポリマーは、注入可能な生体適合性を有する単一成分または多成分材料、ポリマーベースのビーズ、ポリマーヒドロゲル、フィブリン接着剤、コラーゲン、アルギン酸塩、ポリエチレングリコールなどの合成高分子材料、およびキトサン等が挙げられる。
【００２７】
本実施形態では、図２に示すように、左心室ＬＶの心筋の梗塞部位Ｘ又はその近傍に対して左心室ＬＶ内から治療物質を投与する施術を、画像表示装置１としてのモニタリング装置でモニタリングしながら実行する例を示すが、画像表示装置１としてのモニタリング装置でモニタリングしながら実行する施術は、所定の治療物質の投与に限らず、例えば、左心室ＬＶの心筋の梗塞状態を診断する施術等であってもよい。左心室ＬＶの心筋の梗塞部位Ｘは、磁気共鳴映像装置（以下、ＭＲＩ装置という）又はＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置という）を用いて体外から心臓の断層画像を取得し、取得した断層画像から予め特定しておくことができる。
【００２８】
また、本実施形態の画像表示装置１としてのモニタリング装置は、上述の左心室ＬＶ内の施術をモニタリング可能にする装置であるが、例えば、右心室、左心房および右心房のいずれかの内部で実行される施術を体外からモニタリングすることも可能である。後述するように、本実施形態の画像表示装置１は、３次元超音波診断装置である。そのため、左心室ＬＶ、右心室、左心房および右心房のいずれの内部であっても異なる断面での断層画像を取得可能であり、これら断層画像を利用することによりモニタリング可能である。但し、本実施形態の画像表示装置１は、左心室ＬＶのモニタリングのために所定の座標軸線Ｏを設定する（図２参照）。この所定の座標軸線Ｏの詳細は後述する。
【００２９】
以下、本実施形態の画像表示装置１の詳細について説明する。
【００３０】
図１に示すように、画像表示装置１は、画像取得部２と、検出部３と、制御部４と、表示部５と、操作部６と、記憶部７と、を備える。
【００３１】
画像取得部２は、体外からの心臓の３次元画像を取得可能である。より具体的に、画像取得部２は、心臓の３次元画像を経時的に取得可能であり、所定時間ごとに取得した心臓の３次元画像を経時的に連続させて後述する表示部５に表示することで、心臓の３次元動画を形成可能となる。
【００３２】
本実施形態の画像取得部２は、超音波を発信する超音波発信部１１と、超音波を受信する超音波受信部１２と、この超音波受信部１２が受信した超音波の測定情報としての超音波データから断層画像及び３次元画像を形成する画像形成部１３と、を備える。超音波発信部１１から発信され、心臓の各部位から反射される超音波を超音波受信部１２が受信する。
【００３３】
より具体的に、本実施形態の画像表示装置１としてのモニタリング装置は、３次元超音波診断装置である。「３次元超音波診断装置」とは、３次元画像を撮像可能な超音波診断装置を意味する。そして、本実施形態の画像表示装置１としての３次元超音波診断装置は、体表面上に接触させる３次元超音波プローブ１ａと、この３次元超音波プローブ１ａと有線又は無線により通信可能な装置本体１ｂと、を備える。３次元超音波プローブ１ａは、上述した画像取得部２の超音波発信部１１及び超音波受信部１２を備える。装置本体１ｂは、上述した画像取得部２の画像形成部１３を備える。画像形成部１３はＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサにより構成される。
【００３４】
図２に示すように、３次元超音波プローブ１ａは、肋骨の間から心臓に向けて超音波の発信及び反射した超音波の受信が可能なように、体表面のうち体前面の肋骨近傍の皮膚上に配置される。その状態で、超音波発信部１１及び超音波受信部１２を用いて超音波診断を実行する。
【００３５】
装置本体１ｂは、３次元超音波プローブ１ａから超音波の測定情報を取得する。次いで、装置本体１ｂの画像形成部１３が、取得した超音波の測定情報に基づいて、心臓の断層画像を形成する。
【００３６】
画像取得部２は、このようにして、心臓の各種断面での断層画像を撮像することができる。つまり、画像形成部１３は、超音波受信部１２が受信した所定の一平面の測定情報に基づき、この所定の一平面についての断層画像を形成する。更に、画像取得部２は、超音波発信部１１及び超音波受信部１２を走査することにより撮像された心臓の複数の断層画像を積層させる処理や、複数の断層画像を撮像する走査時に収集される各断層画像の基となる３次元データの処理により、レンダリングを実行し、心臓の３次元画像を撮像することができる。具体的に、画像取得部２の画像形成部１３は、複数の断層画像を組み合わせることにより、又は、各断層画像を撮像する際に収集される３次元データを処理することにより、心臓の３次元画像としての３次元モデル画像を形成することができる。
【００３７】
図３は、画像取得部２により取得される心臓の３次元画像が表示部５に表示されている状態の一例を示す図である。より具体的に、図３に示す表示部５は、画像取得部２により取得される心臓の３次元画像のうち、心臓の左心室ＬＶの２つの断面画像（図３の符号「５１」、「５２」参照）と、心臓の１つの外観画像（図３の符号「５３」参照）と、を表示している。図３に示す２つの断面画像５１及び５２はいずれも、大動脈弁ＡＶ（図２参照）と左心室ＬＶの心尖部Ｙ（図２参照）とを結ぶ線分と所定の角度で交差する（本実施形態では略直交する）断面の断面画像であり、大動脈弁ＡＶ側から心尖部Ｙ側を見た画像である。画像取得部２により心臓の３次元画像を取得すれば、図３に示す２つの断面５１及び５２に限らず、心臓の所望の断面を後述する表示部５に表示することができるが、本実施形態では、図３に示す２つの断面画像５１及び５２を表示している。これら２つの断面画像５１及び５２の相違は後述する。
【００３８】
また、画像取得部２は、上述したように、所定時間ごとに断層画像及び３次元画像を取得する。具体的に、画像取得部２は、所定時間ごとに同一位置での断層画像を撮像し、動画として経時的に表示部５に表示することができる。また、画像取得部２は、所定時間ごとに心臓の３次元画像を撮像し、動画として経時的に表示部５に表示することができる。３次元画像の撮像間隔を例えば１秒に設定し、同間隔で表示部５に断層画像、３次元画像などを動画として経時的に表示させるようにすれば、心臓の断層画像、３次元画像などをリアルタイムにモニタリングすることができる。換言すれば、表示部５に心臓内の映像を表示することができる。
【００３９】
３次元画像の撮像間隔は１秒に限らず適宜設定可能であるが、施術中の心臓の断層画像、３次元画像などをリアルタイムで表示するために、心臓の３次元画像については、少なくとも３秒以下の間隔で撮像を実行するようにすることが好ましい。また、表示部５に表示する断層画像や３次元画像を経時的に切り替える時間間隔は、３次元画像の撮像間隔と同間隔であってもよく、異なる間隔としてもよい。例えば、表示部５に断層画像のみをリアルタイムに表示する場合に、同位置での断層画像を撮像する撮像間隔を２００ｍｓｅｃ等にして、この撮像間隔と同間隔で表示部５の表示を切り替えるようにしてもよいし、撮像間隔とは異なる時間間隔で表示を切り替えてもよい。撮像間隔と異なる時間間隔で表示部５の切り替えを実行する例としては、例えば、所定時間ごとに、表示部５に表示する断層画像と、表示部５に表示しない断層画像と、を交互に撮像する構成が挙げられる。また、表示部５に３次元画像のみをリアルタイムに表示する場合に、同位置での３次元画像を撮像する撮像間隔を１秒等にして、この撮像間隔と同間隔で表示部５の表示を切り替えるようにしてもよいし、撮像間隔とは異なる時間間隔で表示を切り替えてもよい。撮像間隔と異なる時間間隔で表示部５の切り替えを実行する例としては、例えば、所定時間ごとに、表示部５に表示する３次元画像と、表示部５に表示しない３次元画像と、を交互に撮像する構成が挙げられる。
【００４０】
このように、本実施形態の画像表示装置１としてのモニタリング装置では、心臓内の映像をリアルタイムに表示しながら、この映像を頼りにして、所定の治療物質を投与する施術を実行する。そのため、この施術の間、３次元超音波プローブ１ａは、上述した体表面上の所定位置で固定された状態とされる。３次元超音波プローブ１ａの体表面上での固定は、粘着剤等による体表面への貼着等により実現可能である。
【００４１】
検出部３は、画像取得部２が取得した心臓の３次元画像において、心臓内に挿入されている医療用器具３１を検出可能である。検出部３としては、例えば超音波を利用して検出する超音波式検出装置とすることができる。本実施形態の検出部３は、３次元超音波プローブ１ａに設けられているが、上述の画像取得部２の超音波発信部１１及び超音波受信部１２と別体である。但し、画像取得部２の超音波発信部１１及び超音波受信部１２が検出部３を兼ねる構成とすることが好ましい。
【００４２】
本実施形態の検出部３は、医療用器具３１の挿入方向の先端よりも基端側の所定の位置と、医療用器具３１の挿入方向の先端の位置と、の両方を検出可能である。後述するように、医療用器具３１は、超音波により検出され易い第１被検出部材３３及び第２被検出部材３４を備えている（図１〜図３参照）。検出部３としての超音波式検出装置は、この第１被検出部材及び第２被検出部材３４を検出することができる。
【００４３】
図２に示すように、制御部４は、画像取得部２が取得した心臓の３次元画像において、所定の座標軸線を設定する。また、制御部４は、設定される所定の座標軸線Ｏの軸線方向Ａにおいて、医療用器具３１の位置を特定する。つまり、制御部４は、設定した座標軸線Ｏにおける医療用器具３１の位置を示す位置情報を生成する。より具体的に、本実施形態の制御部４は、医療用器具３１のうち後述する第１被検出部材３３及び第２被検出部材３４の軸線方向Ａにおける位置を特定する。この詳細は後述する。
【００４４】
制御部４が設定する上述の所定の座標軸線Ｏは、経時的に異なるタイミングで取得された心臓の３次元画像の間で共通しており、この所定の座標軸線Ｏは、大動脈弁ＡＶ（図２参照）又は僧帽弁ＭＶ（図２参照）の位置と、心尖部Ｙ（図２参照）の位置と、を結ぶ直線である。本実施形態の座標軸線Ｏは、大動脈弁ＡＶ（図２参照）の位置と、心尖部Ｙ（図２参照）の位置と、を結ぶ直線であり、図３に示す断面画像は、所定の座標軸線Ｏと所定の角度で交差する断面としての、所定の座標軸線Ｏと直交する断面、の画像である。
【００４５】
表示部５は、心臓の断層画像及び心臓の３次元画像を表示可能である。そして、表示部５は、３次元画像のうち、医療用器具３１の位置において軸線方向Ａと所定の角度で交差する（本実施形態では直交する）断面の断面画像を、医療用器具３１の心臓内での軸線方向Ａへの進退に伴う位置の変動に追従して切り替えて表示可能である。つまり、医療用器具３１は、所定の座標軸線Ｏに沿って移動する際に、この座標軸線Ｏに基づく位置が変動する。そのため、制御部４は、この位置変動に伴って、表示部５に表示する断面画像を切り替える。つまり、制御部４は、表示部５に、医療用器具３１の位置に対応した断面画像を表示させる。そのため、医師等の医療従事者は、医療用器具３１の位置に合わせた心臓の断面画像を随時確認することができるため、医療従事者の施術中の作業性を向上させることができる。
【００４６】
具体的に、図３に示す断面画像５１及び５２は、医療用器具３１の心臓内での軸線方向Ａへの進退に伴う位置の変動に追従して切り替わる。図３に示す断面画像５１は、医療用器具３１の第１被検出部材３３（図１、図２参照）の位置での断面画像である。また、図３に示す断面画像５２は、医療用器具３１の第２被検出部材３４（図１〜図３参照）の位置での断面画像である。または図３に示す断面画像５２は、医療用器具３１の第２被検出部材３４の位置での断層画像であってもよい。
【００４７】
以下、本実施形態の更なる詳細について説明する。
【００４８】
本実施形態の画像取得部２は、上述したように、心臓の３次元画像を経時的に取得可能であり、表示部５は、時間経過に合わせて、断面画像の元となる３次元画像を切り替える。つまり、心臓の断面画像を、動画として経時的に表示部５に表示することができる。この際、制御部４は、時刻情報に基づいて、表示部５に表示する断面画像の元となる心臓の３次元画像と、表示部５に表示する断面画像の断面位置と、を特定し、所定の断面画像を表示部５に表示させる。このように、本実施形態の画像表示装置１では、表示部５に表示する断面画像の断面位置を、医療用器具３１の位置変動に追従して変化させるのみならず、その断面画像の元となる３次元画像を時刻情報に基づき随時更新する。これにより、心臓の断面画像をよりリアルタイムにモニタリングでき、医療従事者の施術中の作業性をより一層高めることができる。
【００４９】
また、本実施形態の表示部５は、医療用器具３１の心臓内での軸線方向Ａへの進退に伴う位置の移動に追従して断面画像を切り替えて表示する上述の追従表示モードの他に、医療用器具３１の心臓内での軸線方向Ａへの進退に伴う位置の移動に追従せずに、軸線方向Ａと直交する所定の一断面を表示する固定表示モードを有している。そして、制御部４は、上述の検出部３が医療用器具３１を検出した場合に、固定表示モードから追従表示モードに切り替える。換言すれば、制御部４は、施術開始時に医療用器具３１が左心室ＬＶ内に到達していない状態では、固定表示モードで表示部５に左心室ＬＶを表示させる。本実施形態の固定表示モードで表示する断面画像は、大動脈弁ＡＶ（図２参照）と心尖部Ｙ（図２参照）とを結ぶ座標軸線Ｏ（図２参照）の大動脈弁ＡＶ近傍の位置での、座標軸線Ｏに直交する一断面の断面画像であるが、座標軸線Ｏの軸線方向Ａと交差する一断面であればよく、直交する一断面に限られない。
【００５０】
その後、医療用器具３１が例えば大動脈弁ＡＶを通過して左心室ＬＶ内に到達し、検出部３が医療用器具３１を検出した場合に、制御部４は、表示部５に表示するモードを固定表示モードから追従表示モードに切り替える。検出部３による医療用器具３１の検出は、検出部３が第１被検出部材３３や第２被検出部材３４を検出した場合に限らず、検出部３が医療用器具３１のその他の位置を検出した場合であってもよい。
【００５１】
表示部５が固定表示モードの場合は、画像取得部２が経時的に心臓の３次元画像を取得しておらず、表示部５が追従表示モードに切り替わると、制御部４は、画像取得部２に対して、心臓の３次元画像の経時的な取得を開始させ、表示部５へのリアルタイム表示を開始してもよい。これにより、心臓の３次元画像が無駄に撮像されることを抑制できる。
【００５２】
ここで、図３に示すように、本実施形態の画像表示装置１の表示部５は、心臓の断面画像５１及び５２のみならず、心臓の外観画像５３を併せて表示可能である。このように、表示部５が心臓の３次元画像のうち複数の視点からの画像を同時に表示することにより、医師等の医療従事者の施術中の利便性を更に向上させることができる。本実施形態の表示部５は、図３に示すように、断面画像５１及び５２と、外観画像５３と、を当時に表示可能であるが、断面画像及び外観画像の両方を表示可能であればよく、例えば別々に切り替えて表示できるようにしてもよい。但し、本実施形態のように同時表示できれば、医療従事者が施術中にモニタリングし易く、施術中の画面の切り替え操作も不要となるため好ましい。
【００５３】
また、図３に示すように、本実施形態の表示部５は、座標軸線Ｏの軸線方向Ａと所定の角度で交差する断面の断面画像として、座標軸線Ｏに直交する２つの断面画像５１及び５２を同時に表示可能である。上述したように、図３における断面画像５１は、医療用器具３１の先端よりも基端側の所定の位置での断面画像である。また、図３における断面画像５２は、医療用器具３１の先端の位置での断面画像である。
【００５４】
図１、図２に示すように、医療用器具３１は、管状部材３２と、この管状部材３２の先端よりも基端側の位置で管状部材３２の周壁に設けられ、検出部３が検出可能な第１被検出部材３３と、管状部材３２の先端に設けられ、検出部３が検出可能な第２被検出部材３４と、を備えている。画像表示装置１の制御部４は、検出部３が第１被検出部材３３を検出すると、座標軸線Ｏにおける第１被検出部材３３の位置を特定し、画像表示（マッピング）する。また、画像表示装置１の制御部４は、検出部３が第２被検出部材３４を検出すると、座標軸線Ｏにおける第２被検出部材３４の位置を特定し、画像表示（マッピング）する。
【００５５】
そして、図３に示す断面画像５１は、医療用器具３１の第１被検出部材３３の位置で座標軸線Ｏと直交する断面の断面画像である。また、図３に示す断面画像５２は、医療用器具３１の第２被検出部材３４の位置で座標軸線Ｏと直交する断面の断面画像である。そのため、図３に示す断面画像５１では、医療用器具３１の先端としての管状部材３２の先端の位置が含まれている。すなわち、断面画像５１によれば左心室ＬＶ内での管状部材３２の先端が確認可能である。その一方で、図３に示す断面画像５２では、医療用器具３１の先端としての管状部材３２の先端が含まれていない。その代わりに、管状部材３２の先端の位置での心筋の梗塞部位Ｘなどの状態を確認可能である。
【００５６】
このように、検出部３が、医療用器具３１の挿入方向の先端よりも基端側の所定の位置を検出し、この所定の位置の断面画像５１をリアルタイムでモニタリング可能とすることにより、医療用器具３１の管状部材３２の先端の位置や先端の向きを確認することができる。その一方で、治療物質を梗塞部位Ｘやその近傍に投与する際には、図３に示すように、管状部材３２の先端開口から穿刺部材３５を突出させ、心筋に穿刺し、治療物質を注入する。つまり、治療物質を実際に投与する心筋の位置は、図３の断面画像５１に示される心筋の位置ではなく、図３の断面画像５２に示される心筋の位置である。そのため、治療物質を投与すべき心筋の位置や、その位置での心筋の厚みなどは、図３の断面画像５２により確認する必要がある。このように、管状部材３２の先端よりも基端側の位置での断面画像５１を用いることにより、医療用器具３１の管状部材３２の先端の位置や先端の向きを確認でき、医療用器具３１の心臓内の操作がし易くなる。更に、管状部材３２の先端の位置での断面画像５２を用いることにより、治療物質を実際に投与する位置での心筋状態を確認することができ、投与位置及び投与すべき心筋深さを明確化することができる。図３に示す本実施形態の断面画像５１は、管状部材３２の先端から基端側へ約３０ｍｍの位置に取り付けられている第１被検出部材３３の位置での断面画像である。また、制御部４が、断面画像５２の心筋の厚み情報に基づき、管状部材３２の先端開口から突出する穿刺部材３５の突出長さを制御可能な構成としてもよい。
【００５７】
本実施形態では、図３に示すように、断面画像５１及び５２を表示部５に同時に表示しているが、第１被検出部材３３の位置での断面画像５１と、第２被検出部材３４の位置での断面画像５２とを切り替えて表示する表示部５としてもよい。但し、本実施形態の表示部５のように、断面画像５１及び５２を同時に表示する構成とすれば、画面切り替えをせずに、医療用器具３１の移動操作と投与操作とを共に容易に実行することができる。
【００５８】
また、本実施形態の表示部５は、図３に示す断面画像５１及び５２と、図３に示す外観画像５３と、の合計３つの画像を同時表示する構成としたが、心臓の３次元画像のうち別の画像を更に表示するようにしてもよい。また、断層画像など、３次元画像以外の画像を表示する構成としてもよい。
【００５９】
上述したように、ここで例示する施術において、左心室ＬＶの心筋の梗塞部位Ｘの位置及びその大きさは、ＭＲＩ装置又はＸ線ＣＴ装置を用いて予め取得されている。そして、図３に示すように、表示部５には、画像取得部２が撮像した３次元画像のうち断面画像５１及び５２が表示されるが、表示される断面画像５１及び５２には、梗塞部位Ｘの位置及び大きさを示す表示が重畳又は合成されている。すなわち、随時最新の状態に切り替わるリアルタイムの断面画像５１及び５２において、施術の対象となる梗塞部位Ｘ又はその近傍の位置や大きさを示すことができる。そのため、治療物質を投与する施術の標的部位となる梗塞部位Ｘやその近傍の位置及び大きさを、断面画像においてリアルタイムで確認しながら、実際の施術を実行することができる。
【００６０】
更に、図３に示すように、表示部５には、上述の断面画像５１及び５２に加えて、心臓の外観画像５３が表示されるが、上述の断面画像５１及び５２と同様、梗塞部位Ｘの位置及び大きさを示す表示が重畳又は合成されている。
【００６１】
また、上述の断面画像５１及び５２、並びに外観画像５３において表示される梗塞部位Ｘ又はその近傍に対して治療物質が投与された場合には、制御部４は、例えば投与位置に所定の印を表示するなど、治療物質が投与された位置を識別可能とする表示を、断面画像５１及び５２、並びに外観画像５３に重畳又は合成させるように、表示部５に表示させる。このようにすれば、医師等の医療従事者が、画像表示装置１を確認しながら施術の進捗状況を把握することが容易となる。
【００６２】
以下、画像表示装置１のその他の構成について説明する。
【００６３】
操作部６は、ユーザーによる操作を受け付ける部位である。操作部６は、例えば、画像表示装置１の装置本体１ｂの外壁に設けられるスイッチや液晶タッチパネルなどの各種ユーザーインターフェイスにより構成することができる。
【００６４】
記憶部７は、画像取得部２による画像取得プログラムや、制御部４の各種制御プログラムなどを記憶しており、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memoryの略）やＲＡＭ（Random Access Memoryの略）などのメモリにより構成することができる。
【００６５】
制御部４は、上述した各種制御のみならず、画像取得部２、検出部３、表示部５、操作部６、及び記憶部７の各部に対して、所定のタイミングで各種動作を実行するように指示する。制御部４は、例えば、記憶部７に記憶されている画像取得プログラムを読み出し、画像取得部２に画像取得動作を実行させる。制御部４は、ＭＰＵやＣＰＵなどのプロセッサにより構成される。画像取得部２の画像形成部１３についても、ＭＰＵやＣＰＵなどのプロセッサにより構成される。本実施形態の制御部４及び画像形成部１３は、別のプロセッサにより構成されているが、共通のプロセッサにより構成するようにしてもよい。
【００６６】
また、本実施形態の画像取得部２は、超音波発信部１１、超音波受信部１２及び画像形成部１３を備え、それ自体で撮像が可能な構成であるが、別の撮像装置により撮像された３次元画像を、有線通信又は無線通信を介して受信することで取得する画像取得部としてもよい。
【００６７】
最後に、左心室ＬＶで利用される画像表示装置１としては、本実施形態で示すように、制御部４が、心臓の３次元画像において、大動脈弁ＡＶ（図２参照）又は僧帽弁ＭＶ（図２参照）の位置と、心尖部Ｙ（図２参照）の位置と、を結ぶ直線状の座標軸線Ｏを設定することが望ましい。更に、本実施形態のように、表示部５が、心臓の３次元画像のうち座標軸線Ｏに沿って左心室ＬＶ内を示す心臓の断面画像（図３参照）を表示することが望ましい。制御部４がこのような座標軸線Ｏを設定し、表示部５がこの座標軸線Ｏに沿う視点で左心室ＬＶを表示する構成とすれば、左心室ＬＶ内での施術の作業性を高めることができると共に、心臓の拍動による影響を比較的受け難い座標系とすることができる。
【００６８】
本発明に係る画像表示装置及び画像表示装置セットは、上述した実施形態の具体的な構成に限られず、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限り、種々の変更・変形を行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本開示は、画像表示装置及び画像表示装置セットに関する。
【符号の説明】
【００７０】
１：画像表示装置
１ａ：３次元超音波プローブ
１ｂ：装置本体
２：画像取得部
３：検出部
４：制御部
５：表示部
６：操作部
７：記憶部
１１：超音波発信部
１２：超音波受信部
１３：画像形成部
３１：医療用器具
３２：管状部材
３３：第１被検出部材
３４：第２被検出部材
３５：穿刺部材
５１、５２：断面画像
５３：外観画像
１００：画像表示装置セット
Ａ：軸線方向
ＡＯ：大動脈
ＡＶ：大動脈弁
ＦＡ：大腿動脈
ＬＶ：左心室
ＭＶ：僧帽弁
Ｏ：座標軸線
Ｘ：梗塞部位
Ｙ：心尖部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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