(57)【要約】【課題】操作の利便性を向上させることができる。【解決手段】本実施形態に係る超音波診断装置は、支援情報生成部と、表示制御部とを含む。支援情報生成部は、穿刺針に装着された圧力センサから取得される圧力情報に基づいて、該穿刺針の操作を支援する支援情報を生成する。表示制御部は、超音波プローブを用いた超音波の送受信により得られる画像であって前記穿刺針の少なくとも先端部分の像を含む超音波画像と、前記支援情報とを表示部に表示させる。【選択図】図１
2018192246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿刺針に装着された圧力センサから取得される圧力情報に基づいて、該穿刺針の操作を支援する支援情報を生成する支援情報生成部と、
超音波プローブを用いた超音波の送受信により得られる画像であって前記穿刺針の少なくとも先端部分の像を含む超音波画像と、前記支援情報とを表示部に表示させる表示制御部と、を具備する超音波診断装置。
【請求項２】
前記支援情報は、前記穿刺針にかかる圧力の大きさと該穿刺針にかかる力学的負荷の方向とに関する情報を含む請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記表示制御部は、前記穿刺針の刺入予定経路を示す穿刺ガイドを前記表示部にさらに表示させる請求項１または請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記支援情報は、前記穿刺針の刺入角度と、前記穿刺ガイドからのずれを補正するための補正角度とを含む請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
穿刺針に関する位置センサから取得される位置情報を用いて、該穿刺針の少なくとも先端部分の位置および該穿刺針の穿刺方向を含む穿刺情報を生成する穿刺情報生成部をさらに具備し、
前記超音波画像は、前記穿刺情報に基づき生成された、前記穿刺針を含む断面の超音波画像である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記支援情報は、前記穿刺針の針先位置に関する情報を含む請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記圧力センサは、光ファイバ、金属薄膜、半導体のいずれか１つにより形成される請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示制御部は、前記穿刺針の進行度合いに応じて、前記支援情報の表示のオンオフまたは表示形式を制御する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記表示制御部は、前記穿刺針の予測される進行方向を示す進行予測線を前記表示部に表示させる請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記支援情報は、前記穿刺針の軌道修正のための補正情報を含む請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
コンピュータを、
穿刺針に装着された圧力センサから取得される圧力情報に基づいて、該穿刺針の操作を支援する支援情報を生成する支援情報生成手段と、
超音波プローブを用いた超音波の送受信により得られる画像であって前記穿刺針の少なくとも先端部分の像を含む超音波画像と、前記支援情報とを表示部に表示させる表示制御手段として機能させるための超音波診断支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置および超音波診断支援プログラムに関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置を用いて得られた画像の観察下において、患者の病巣部（検査／治療対象）などの関心部位（ＲＯＩ）に穿刺針を刺入することにより、所定の検査あるいは治療を行なう方法が開発されている。例えば、穿刺針を含む断面において収集された２次元画像が表示され、術者は、病巣部と穿刺針とを観察し、これらの位置関係を把握しながら病巣部に穿刺針を刺入する。穿刺針の正確な刺入を支援することを目的として、２次元画像に穿刺ガイドが重ねられている。穿刺ガイドは、穿刺針の刺入予定経路を示す表示である。
【０００３】
穿刺針は患者の体内において直線的に刺入されることを前提としている。しかしながら、通常の穿刺針は十分な硬度を有していない。このため、刺入経路における生体組織の弾性（硬さ）特性が不均一な場合、穿刺ガイドが示す刺入予定経路とは異なる方向へ穿刺針が刺入される場合がある。
【０００４】
そのため、穿刺針の位置を表示する手法として、３次元の画像データ（ボリュームデータ）に基づいて穿刺針の先端部分を把握する手法や、２次元画像において、穿刺針の推定位置を示すインジケータと実際の穿刺針の位置とのずれを補正して表示させる手法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１３９５７６号公報
【特許文献２】特開２０１４−２８１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
術者は、穿刺ガイドから穿刺針の進行方向（刺入方向）がずれないよう、ずれを予測して針先の進行方向を補正する必要がある。しかし、穿刺ガイドから穿刺針の進行方向がずれた場合、単に穿刺針の先端部分を把握したり、実際の穿刺針の位置が表示された画像を視認するだけでは、どのように穿刺針の進行方向を補正すればよいかの判断が難しい。このような穿刺針の進行方向の補正は、術者の技術や経験に依存することとなる。結果として、穿刺精度にばらつきが生じるという問題がある。
【０００７】
本実施形態の目的は、精度の高い穿刺を支援することができる超音波診断装置および超音波診断支援プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係る超音波診断装置は、支援情報生成部と、表示制御部とを含む。支援情報生成部は、穿刺針に装着された圧力センサから取得される圧力情報に基づいて、該穿刺針の操作を支援する支援情報を生成する。表示制御部は、超音波プローブを用いた超音波の送受信により得られる画像であって前記穿刺針の少なくとも先端部分の像を含む超音波画像と、前記支援情報とを表示部に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】超音波診断装置の構成を示す構成図。
【図２Ａ】穿刺針に装着される圧力センサの第１例を示す図。
【図２Ｂ】穿刺針に装着される圧力センサの第２例を示す図。
【図３】穿刺針に装着される圧力センサの第３例を示す図。
【図４】光ファイバセンサによる圧力検出の動作原理を示す図。
【図５】超音波診断装置の動作を示すフローチャート。
【図６】支援情報の第１表示例を示す図。
【図７】支援情報の第２表示例を示す図。
【図８】支援情報の第３表示例を示す図。
【図９】穿刺針の針先の位置の表示例を示す図。
【図１０】支援情報の第４表示例を示す図。
【図１１】表示制御機能による支援情報の表示制御例を示す図。
【図１２】進行予測線の表示例を示す図。
【図１３】支援情報として補正情報を表示する一例を示す図。
【図１４】補正情報に基づいて回転させた結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わる超音波診断装置および超音波診断支援プログラムについて説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。
【００１１】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る超音波診断装置を図１のブロック図を参照して説明する。
図１に示されるように、超音波診断装置１は、本体装置１０、超音波プローブ７０および位置センサシステム３０を含む本体装置１０は、ネットワーク１００を介して外部装置４０と接続される。また、本体装置１０は、表示機器５０および入力装置６０と接続される。第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、穿刺術において利用される場合を想定し、超音波プローブ７０とともに穿刺針８０が用いられる。
【００１２】
位置センサシステム３０は、超音波プローブ７０および超音波画像の３次元の位置情報を取得するためのシステムである。位置センサシステム３０は、位置センサ３１と位置検出装置３２とを含む。
【００１３】
位置センサシステム３０は、例えば、磁気センサ、赤外線センサまたは赤外線カメラ用のターゲット等を位置センサ３１として超音波プローブ７０に装着させることで、超音波プローブ７０の３次元の位置情報を取得する。なお、超音波プローブ７０にジャイロセンサ（角速度センサ）を内蔵させ、このジャイロセンサにより超音波プローブ７０の３次元の位置情報を取得してもよい。また、位置センサシステム３０は、超音波プローブ７０をカメラで撮影し、撮影した画像を画像認識処理することにより超音波プローブ７０の３次元の位置情報を取得してもよい。また、位置センサシステム３０は、超音波プローブ７０をロボットアームで保持し、ロボットアームの３次元空間の位置を超音波プローブ７０の位置情報として取得してもよい。
【００１４】
なお、以下では、位置センサシステム３０が磁気センサを用いて超音波プローブ７０の位置情報を取得する場合を例に説明する。具体的には、位置センサシステム３０は、例えば磁気発生コイルなどを有する磁気発生器（図示せず）をさらに含む。磁気発生器は、磁気発生器自身を中心として、外側に向かって磁場を形成する。形成された磁場には、位置精度が保証される磁場空間が定義される。よって、磁気発生器の配置は、検査の対象となる生体が、位置精度が保証される磁場空間内に包含されるように配置されればよい。超音波プローブ７０に装着される位置センサ３１は、磁気発生器によって形成される３次元の磁場の強度および傾きを検出する。これにより、超音波プローブ７０の位置と方向とを取得することができる。位置センサ３１は、検出した磁場の強度および傾きを位置検出装置３２へ出力する。
【００１５】
位置検出装置３２は、位置センサ３１で検出された磁場の強度および傾きに基づき、例えば、所定の位置を原点とした３次元空間における超音波プローブ７０の位置（スキャン面の位置（ｘ，ｙ，ｚ）及び回転角度（θｘ，θｙ，θｚ））を算出する。このとき、所定の位置は、例えば、磁気発生器が配置される位置とする。位置検出装置３２は、算出した位置（ｘ，ｙ，ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）に関する位置情報を本体装置１０へ送信する。
【００１６】
なお、上述のように取得した位置情報と超音波プローブ７０から送受信された超音波の超音波画像データとを時刻同期などで対応付けることにより、超音波画像データに位置情報を付与することができる。
【００１７】
超音波プローブ７０は、複数の圧電振動子、圧電振動子に設けられる整合層、及び圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。超音波プローブ７０は、本体装置１０と着脱自在に接続される。複数の圧電振動子は、本体装置１０が有する超音波送信回路１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ７０には、後述するオフセット処理や、超音波画像のフリーズなどの際に押下されるボタンが配置されてもよい。
【００１８】
超音波プローブ７０から生体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、生体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ７０が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して周波数偏移を受ける。超音波プローブ７０は、生体Ｐからの反射波信号を受信して電気信号に変換する。
【００１９】
本実施形態に係る超音波プローブ７０には、上述したように、位置センサ３１が装着されているので、生体Ｐを３次元で走査したときの位置情報を検出することが可能である。本実施形態に係る超音波プローブ７０は、ボリュームデータを発生可能な種類を想定する。例えば、複数の超音波振動子がマトリックス状に配置される２次元アレイプローブでもよい。または、あるエンクロージャ内に１次元アレイプローブとプローブ揺動用モータを備え、超音波振動子を所定の角度（揺動角度）で揺動させることで煽り走査や回転走査を機械的に行い、生体Ｐを３次元で走査するメカニカル４次元プローブ（機械揺動方式の３次元プローブ）でもよい。または、１次元に配列された複数の振動子が複数に分割される１．５次元アレイプローブであってもよい。
【００２０】
なお、ボリュームデータに限らず、穿刺針８０を含む断面において収集された２次元の超音波画像に対しても本実施形態における処理を適用できるため、超音波プローブ７０は、単に複数の超音波振動子がアレイ方向に１列に配列された１次元アレイプローブであってもよい。
【００２１】
超音波プローブ７０には、穿刺用アダプタ８１が設けられる。穿刺用アダプタ８１は、穿刺針８０の刺入初期位置を規定でき、さらに、穿刺針８０を刺入方向に対してスライド自在に保持できる。穿刺用アダプタ８１は、穿刺針８０の刺入角度を自在に調整可能とする。穿刺針８０は、穿刺用アダプタ８１を用いて、超音波の走査面に沿うように生体に刺入される。なお、超音波プローブ７０と穿刺用アダプタ８１とが分離していてもよいし、穿刺用アダプタ８１を用いずに、超音波プローブ７０と穿刺針８０とをそれぞれ自由に操作してもよい。
【００２２】
穿刺針８０は、どのような種類の穿刺針でもよい。例えば、病巣部の組織採取を目的とした生検用（生体組織検査用）の穿刺針であってもよいし、病巣部の焼灼治療が可能なＲＦＡ穿刺針などの焼灼治療用の穿刺針であってもよい。
【００２３】
穿刺針８０には、圧力センサ８２および位置センサ８３が装着される。圧力センサ８２は、穿刺針８０にかかる圧力の大きさ（例えば圧力値）を側面の複数の位置において計測する。位置センサ８３は、超音波プローブ７０に設置される位置センサ３１とは別の位置センサである。位置センサ８３は、穿刺針８０の少なくとも先端部分の位置を計測することで、穿刺針８０の位置情報が得られる。なお、位置センサ８３は無線信号を送信し、外部にある受信器が、位置センサ８３からの無線信号に基づいて穿刺針８０の位置情報を算出してもよい。位置センサ８３は、穿刺針８０の位置を計測する一般的なセンサであればよいので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２４】
図１に示される本体装置１０は、超音波プローブ７０が受信した反射波信号に基づいて超音波画像を生成する装置である。本体装置１０は、図１に示すように、超音波送信回路１１、超音波受信回路１２、Ｂモード処理回路１３、ドプラ処理回路１４、３次元処理回路１５、表示処理回路１６、内部記憶回路１７、画像メモリ１８（シネメモリ）、画像データベース１９、入力インタフェース回路２０、通信インタフェース回路２１および制御回路２２を含む。
【００２５】
超音波送信回路１１は、超音波プローブ７０に駆動信号を供給するプロセッサである。超音波送信回路１１は、例えば、トリガ発生回路、遅延回路、及びパルサ回路等により実現される。トリガ発生回路は、所定のレート周波数で、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。遅延回路は、超音波プローブ７０から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、トリガ発生回路が発生する各レートパルスに対し与える。パルサ回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ７０に駆動信号（駆動パルス）を印加する。遅延回路により各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向が任意に調整可能となる。
【００２６】
超音波受信回路１２は、超音波プローブ７０が受信した反射波信号に対して各種処理を施し、受信信号を生成するプロセッサである。超音波受信回路１２は、例えば、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、受信遅延回路、及び加算器等により実現される。アンプ回路は、超音波プローブ７０が受信した反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をデジタル信号に変換する。受信遅延回路は、デジタル信号に受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、遅延時間が与えられた複数のデジタル信号を加算する。加算器の加算処理により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調された受信信号が発生する。
【００２７】
Ｂモード処理回路１３は、超音波受信回路１２から受け取った受信信号に基づき、Ｂモードデータを生成するプロセッサである。Ｂモード処理回路１３は、超音波受信回路１２から受け取った受信信号に対して包絡線検波処理、及び対数増幅処理等を施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。生成されたＢモードデータは、２次元的な超音波走査線上のＢモードＲＡＷデータとして不図示のＲＡＷデータメモリに記憶される。
【００２８】
ドプラ処理回路１４は、超音波受信回路１２から受け取った受信信号に基づき、ドプラ波形、及びドプラデータを生成するプロセッサである。ドプラ処理回路１４は、受信信号から血流信号を抽出し、抽出した血流信号からドプラ波形を生成すると共に、血流信号から平均速度、分散、及びパワー等の情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。
【００２９】
３次元処理回路１５は、Ｂモード処理回路１３、及びドプラ処理回路１４により生成されたデータに基づき、位置情報付きのボリュームデータ（位置情報付きの３次元画像データ）を生成可能なプロセッサである。
【００３０】
３次元処理回路１５は、ＲＡＷデータメモリに記憶されたＢモードＲＡＷデータに対し、空間的な位置情報を加味した補間処理を含むＲＡＷ−ボクセル変換を実行することで、所望の範囲のボクセルから構成されるボリュームデータを生成する。位置センサ３１が装着されている超音波プローブ７０がメカニカル４次元プローブ（機械揺動方式の３次元プローブ）、又は２次元アレイプローブの場合、ボリュームデータに対して、位置検出装置３２で算出された超音波プローブ７０の位置情報が付加される。
【００３１】
位置センサ３１が装着されている超音波プローブ７０が１次元アレイプローブである場合も同様に、３次元処理回路１５は、ＲＡＷデータメモリに記憶されたＢモードＲＡＷデータに対し、位置検出装置３２で算出された超音波プローブ７０の位置情報を付加する。具体的には、３次元処理回路１５は、ＲＡＷ−ピクセル変換を実行することで、ピクセルから構成される２次元画像データを生成し、生成した２次元画像データに対し、位置検出装置３２で算出された超音波プローブ７０の位置情報を付加する。
【００３２】
また、３次元処理回路１５は、発生したボリュームデータに対してレンダリング処理を施し、レンダリング画像データを生成する。
【００３３】
表示処理回路１６は、３次元処理回路１５において発生された各種画像データに対し、ダイナミックレンジ、輝度（ブライトネス）、コントラスト、γカーブ補正、及びＲＧＢ変換などの各種処理を実行することで、画像データをビデオ信号に変換する。表示処理回路１６は、ビデオ信号を表示機器５０に超音波画像として表示させる。なお、表示処理回路１６は、操作者（例えば、術者）が入力インタフェース回路２０により各種指示を入力するためのユーザインタフェース（ＧＵＩ：Graphical User Interface）を生成し、ＧＵＩを表示機器５０に表示させてもよい。表示機器５０としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。
【００３４】
内部記憶回路１７は、例えば、磁気的若しくは光学的記録媒体、又は半導体メモリ等のプロセッサにより読み取り可能な記録媒体等を有する。内部記憶回路１７は、超音波送受信を実現するための制御プログラム、画像処理を行うための制御プログラム、及び表示処理を行なうための制御プログラム等を記憶している。また、内部記憶回路１７は、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）、診断プロトコル、ボディマーク生成プログラム、及び映像化に用いるカラーデータの範囲を診断部位ごとに予め設定する変換テーブルなどのデータ群を記憶している。また、内部記憶回路１７は、生体内の臓器の構造に関する解剖学図譜、例えば、アトラスを記憶してもよい。
【００３５】
また、内部記憶回路１７は、入力インタフェース回路２０を介して入力される記憶操作に従い、３次元処理回路１５で発生された２次元画像データ、ボリュームデータ、レンダリング画像データを記憶する。なお、内部記憶回路１７は、入力インタフェース回路２０を介して入力される記憶操作に従い、３次元処理回路１５で生成した位置情報付きのボリュームデータ、位置情報付きのレンダリング画像データおよび位置情報付きの２次元画像データを、操作順番及び操作時間を含めて記憶してもよい。内部記憶回路１７は、記憶しているデータを、通信インタフェース回路２１を介して外部装置へ転送することも可能である。
【００３６】
画像メモリ１８は、例えば、磁気的若しくは光学的記録媒体、又は半導体メモリ等のプロセッサにより読み取り可能な記録媒体等を有する。画像メモリ１８は、入力インタフェース回路２０を介して入力されるフリーズ操作直前の複数フレームに対応する画像データを保存する。画像メモリ１８に記憶されている画像データは、例えば、連続表示（シネ表示）される。
【００３７】
画像データベース１９は、外部装置４０から転送される画像データを記憶する。例えば、画像データベース１９は、過去の診察において取得された同一患者に関する過去画像データを、外部装置４０から取得して記憶する。過去画像データには、超音波画像データ、ＣＴ（Computed Tomography）画像データ、ＭＲ画像データ、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）−ＣＴ画像データ、ＰＥＴ−ＭＲ画像データおよびＸ線画像データが含まれる。
【００３８】
なお、画像データベース１９は、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤなどの記録媒体（メディア）に記録された画像データを読み込むことで、所望の画像データを格納してもよい。
【００３９】
入力インタフェース回路２０は、入力装置６０を介して、ユーザからの各種指示を受け付ける。入力装置６０は、例えば、マウス、キーボード、パネルスイッチ、スライダースイッチ、トラックボール、ロータリーエンコーダ、操作パネルおよびタッチコマンドスクリーン（ＴＣＳ）である。入力インタフェース回路２０は、例えばバスを介して制御回路２２に接続され、操作者から入力される操作指示を電気信号へ変換し、電気信号を制御回路２２へ出力する。なお、本明細書において入力インタフェース回路２０は、マウス及びキーボード等の物理的な操作部品と接続するものだけに限られない。例えば、超音波診断装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示に対応する電気信号を無線信号として受け取り、この電気信号を制御回路２２へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース回路２０の例に含まれる。
【００４０】
通信インタフェース回路２１は、位置センサシステム３０と例えば無線により接続し、位置検出装置３２から送信される位置情報を受信する。また、通信インタフェース回路２１は、ネットワーク１００等を介して外部装置４０と接続され、外部装置４０との間でデータ通信を行う。外部装置４０は、例えば、各種の医用画像のデータを管理するシステムであるＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）のデータベース、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムのデータベース等である。また、外部装置４０は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置、及びＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、核医学診断装置、及びＸ線診断装置等、本実施形態に係る超音波診断装置１以外の各種医用画像診断装置である。なお、外部装置４０との通信の規格は、如何なる規格であっても良いが、例えば、ＤＩＣＯＭ（digital imaging and communication in medicine）が挙げられる。
【００４１】
制御回路２２は、例えば、超音波診断装置１の中枢として機能するプロセッサである。制御回路２２は、内部記憶回路に記憶されている制御プログラムを実行することで、当該プログラムに対応する機能を実現する。具体的には、制御回路２２は、位置情報取得機能１０１、穿刺情報生成機能１０２、支援情報生成機能１０３および表示制御機能１０４を実行する。
【００４２】
位置情報取得機能１０１を実行することで、制御回路２２は、通信インタフェース回路２１を介して、位置センサシステム３０から超音波プローブ７０に関する位置情報と、位置センサ８３から穿刺針８０に関する位置情報とを取得する。
【００４３】
穿刺情報生成機能１０２を実行することで、制御回路２２は、時系列に得られる穿刺針８０に関する位置情報と、超音波プローブ７０に関する位置情報とから、穿刺針８０の少なくとも先端部分の位置および穿刺方向に関する穿刺情報を生成する。穿刺情報生成機能１０２を実行することで、制御回路２２は、スキャン領域における穿刺針８０の穿刺対象となる腫瘍などの生体部位（目標部位ともいう）への刺入予定経路を示す穿刺ガイドを生成する。
【００４４】
支援情報生成機能１０３を実行することで、制御回路２２は、圧力センサ８２から得られる穿刺針８０側面の複数の位置における圧力情報に基づいて、穿刺針８０の操作を支援する支援情報を生成する。
【００４５】
表示制御機能１０４を実行することで、制御回路２２は、少なくとも、超音波画像および支援情報の表示を制御する。例えば、表示制御機能１０４は、穿刺情報に基づいて穿刺針を含むような断面が選択された超音波画像と、穿刺ガイドと、支援情報とを表示機器５０に表示させる制御を行えばよい。なお、表示制御機能１０４は、ネットワーク１００を介して接続される外部装置４０のディスプレイなどに表示させるために、超音波画像と穿刺ガイドと支援情報とを外部装置４０に出力してもよい。
【００４６】
位置情報取得機能１０１、穿刺情報生成機能１０２、支援情報生成機能１０３および表示制御機能１０４は、制御プログラムとして組み込まれていてもよいし、制御回路２２自体または本体装置１０に制御回路２２が参照可能な回路として、各機能を実行可能な専用のハードウェア回路が組み込まれていてもよい。
【００４７】
制御回路２２は、これら専用のハードウェア回路を組み込んだ特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Logic Device：ＦＰＧＡ）、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、又は単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）により実現されてもよい。
【００４８】
次に、本実施形態に係る穿刺針８０に装着される圧力センサ８２の第１例について図２Ａを参照して説明する。
【００４９】
図２Ａは、穿刺針８０を先端方向から見た断面図である。断面から見て、穿刺針８０の上下左右４ヶ所に圧力センサ８２が設置される。このように配置することで、穿刺針の外側から内側に向かう４つの方向の圧力値を検出することができる。図２Ａに示す圧力センサ８２の配置であれば、支援情報生成機能１０３を実行する制御回路２２が、４つの圧力センサ８２のうちの対向する圧力センサ８２の差分を算出し、穿刺針８０にかかる圧力の大きさおよび穿刺針８０にかかる力学的負荷の方向を算出する。これにより、対応する圧力センサ８２のうちの圧力値の小さい圧力センサ８２側に穿刺針８０に力学的負荷がかかることが分かる。よって、操作者は、穿刺針８０が穿刺ガイドからずれる方向（穿刺針８０が曲がる方向）を予測できる。
【００５０】
なお、圧力センサ８２としては、圧電素子（ピエゾ）等のひずみ量が計測できるものであればよく、一般的な半導体で形成される圧力センサを用いればよい。圧力センサ８２は、穿刺針８０側面のある円周位置に４ヶ所配置されることに限らず、ある円周位置に５ヶ所以上配置されてもよいし、所定間隔で複数の円周位置に配置されるなど、さらに多数の圧力センサ８２が配置されてもよい。これによって、穿刺針８０にかかる力学的負荷の方向をより細かく検出できる。
【００５１】
また、圧力センサ８２は、穿刺針８０の先端（刺入側）から後端（操作者側）に向かって少なくとも３ｃｍまでの領域に配置されることを想定するが、これに限らず、穿刺針８０全体にわたって所定間隔で配置されてもよい。
【００５２】
次に、本実施形態に係る穿刺針８０に装着される圧力センサ８２の第２例について図２Ｂを参照して説明する。
【００５３】
単体の圧力センサを数カ所に配置する代わりに、ひずみセンサ２０１を穿刺針８０に巻き付けることで圧力センサ８２を形成してもよい。ひずみセンサ２０１は、例えば電気抵抗のひずみに関する原理を用いて、金属薄膜などを穿刺針８０の表面に貼り付け、ひずみ（たわみ、湾曲）が生じた際の抵抗値から電位差を検出し、検出した電位差から圧力値を算出することができる。このようにすることで、穿刺針８０にかかる力学的負荷の方向についてより詳細な情報を取得することができる。
【００５４】
薄膜で形成されるひずみセンサは、単体の圧力センサと同様に、穿刺針８０の先端から後端に向かって少なくとも３ｃｍまでの領域に巻き付けられてもよいし、穿刺針８０全体に巻き付けられてもよい。穿刺針８０全体に巻き付けることで、穿刺針の先端部分だけではなく、穿刺針８０全体の曲がり具合（穿刺ガイドからの穿刺針８０全体のずれ具合）を検出することができるため、穿刺ガイドからのずれ方向が予測しやすくなる。
【００５５】
穿刺針８０に装着される圧力センサ８２の第３例について図３および図４を参照して説明する。
【００５６】
図３は、圧力センサ８２として光ファイバセンサ３０１を用いる場合の光ファイバセンサ３０１の設置例である。図３に示すように、穿刺針８０の延在方向に沿って光ファイバセンサ３０１も延在する。穿刺針８０の内部に光ファイバセンサ３０１が配置されることが望ましいが、穿刺針８０が光ファイバセンサ３０１内に含まれてもよいし、穿刺針８０表面に沿って光ファイバセンサ３０１が設置されてもよい。なお、光ファイバセンサ３０１が圧力値および圧力の方向を両方検出できる場合は、１本の光ファイバセンサ３０１が配置されればよい。光ファイバセンサ３０１が圧力値のみ検出できる場合は、穿刺針８０周りにおいて、少なくとも４本の光ファイバセンサ３０１を対向する位置に配置することで、対向する光ファイバセンサ３０１の圧力値の差分から圧力の方向を算出すればよい。
【００５７】
また、図４は光ファイバセンサ３０１による圧力検出の動作原理を模式図であり、図面右側が刺入方向である。光ファイバセンサ３０１は、光を伝搬するコア４０１と、コア４０１の周りを被覆するクラッド４０２とを含む。コア４０１は、先端側から等間隔ｄに配置される。
【００５８】
光ファイバセンサ３０１が圧力を検知する動作原理は、以下の通りである。光ファイバセンサ３０１の後端側に配置される光源（図示せず）から、広帯域の波長を有する波長の光（広帯域入射光）が入射される。ここで、光ファイバセンサ３０１が曲がっている場合、等間隔ｄであったコア４０１の間隔が変化し、間隔Δｄとなる。広帯域入射光は、コア４０１の間隔Δｄに比例して、特定帯域の波長が強められた反射光（特定波長反射光）として、光源側に返ってくる。間隔Δｄは外部からの圧力Ｆに反比例するため、特定波長反射光から圧力値および圧力の方向を検出することができる。
【００５９】
次に、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。なお、超音波画像および穿刺ガイドが予め表示される場合を前提とする。
【００６０】
ステップＳ５０１では、穿刺情報生成機能１０２を実行する制御回路２２が、超音波画像に含まれる目標部位に対し、穿刺ガイドを設定する。穿刺ガイドの生成方法の一例を示すが、これに限らず穿刺針の予定経路を算出する一般的な方法であれば適用可能である。穿刺情報生成機能１０２を実行する制御回路２２は、目標部位の中心を穿刺ガイドの先端として設定する。次に、穿刺情報生成機能１０２を実行する制御回路２２が、穿刺ガイドの先端から体表面側に延びる直線であって、かつ穿刺針の刺入角度の範囲内（穿刺用アダプタ８１で設定可能な角度の範囲内）に収まる直線を穿刺ガイドとして決定する。
【００６１】
ステップＳ５０２では、位置情報取得機能１０１を実行する制御回路２２が、穿刺針８０に装着した位置センサ３１から、穿刺針８０の位置及び方向に関する位置情報を取得する。
ステップＳ５０３では、穿刺情報生成機能１０２を実行する制御回路２２が、位置情報に基づいて、穿刺針８０の穿刺情報を生成する。
ステップＳ５０４では、表示制御機能１０４を実行する制御回路２２が、穿刺情報に基づいて、穿刺針を含む断面の超音波画像を表示する。
【００６２】
ステップＳ５０５では、穿刺情報生成機能１０２を実行する制御回路２２が、穿刺針８０に設置される圧力センサから得られる圧力情報に基づいて、穿刺針８０にかかる圧力の大きさおよび穿刺針８０にかかる力学的負荷の方向を算出する。
ステップＳ５０６では、支援情報生成機能１０３を実行する制御回路２２が、ステップＳ５０５で算出した穿刺針８０にかかる圧力の大きさおよび穿刺針８０にかかる力学的負荷の方向を基準として、支援情報を生成する。操作者は、支援情報を参照することで、穿刺ガイドに沿うように穿刺針８０を操作できる。
ステップＳ５０７では、表示制御機能１０４を実行する制御回路２２が、超音波画像と、穿刺ガイドと、支援情報とを表示する。
【００６３】
ステップＳ５０８では、穿刺情報生成機能１０２を実行する制御回路２２が、穿刺針８０の先端が目標部位に到達したかどうかを判定する。判定方法としては、例えば、穿刺針の先端の位置情報（例えば、座標）と目標部位の領域を示す座標とを比較して、目標部位の領域内に穿刺針８０の先端の座標が含まれるかどうかにより判定すればよい。穿刺針８０の先端が目標部位に到達した場合、ステップＳ５０９に進み、穿刺針８０の先端が目標部位に到達していない場合、ステップＳ５０２に戻り同様の処理を繰り返す。
ステップＳ５０９では、表示制御機能１０４を実行する制御回路２２が、穿刺ガイドおよび支援情報の表示を終了する。
【００６４】
なお、ステップ５０２からステップＳ５０８までは、例えば、１秒間隔で処理が順次実行されるようなリアルタイム処理が行われることが望ましい。以上で本実施形態に係る超音波診断装置１の動作が終了する。
【００６５】
次に、第１の実施形態に係る支援情報の第１表示例について図６を参照して説明する。
図６は、超音波プローブ７０を用いた超音波の送受信に基づいて生成される、超音波画像６００の表示例である。ここでは、穿刺針８０を刺入する際の目標部位として腫瘍６０１が画面上に表示される。腫瘍６０１に穿刺針を到達させるための穿刺ガイド６０２が破線で表示される。穿刺針を表す画像（以下、穿刺針画像６０３という）も実線で表示される。図６では、穿刺ガイド６０２と穿刺針画像６０３とにずれが生じている。
【００６６】
ここで、支援情報６０４として、穿刺針８０の後端側から見た穿刺針８０の断面像６０５と、穿刺針８０にかかる圧力の大きさおよび穿刺針８０にかかる力学的負荷の方向を示す矢印６０６とが表示される。断面像６０５は、圧力センサ８２が設置された穿刺針８０の先端部分（例えば、先端から３ｃｍ）の断面に相当する。また、圧力の大きさは、圧力値に比例して、矢印６０６を大きく表示することを想定するが、矢印６０６とともに圧力値を数値で表示してもよい。
【００６７】
また、図６では、４つの圧力センサ８２のうちの対向する圧力センサの差分を算出した２方向を、圧力の方向として２つの矢印６０６により表示する。なお、これに限らず、各圧力センサの配置を考慮して、全圧力センサ８２の圧力値の差分を算出することにより、圧力の大きさおよび圧力の方向を１つの矢印により表示してもよい。すなわち、図６の例では、断面像６０５のやや右下方向を示す矢印を１つ表示すればよい。
【００６８】
操作者は、図６に示す支援情報６０４を参照することにより、操作者側から見て右下方向に穿刺針８０に対して力学的負荷がかかっていることを理解できる。よって、そのまま穿刺針８０を進行させると、穿刺針８０が力学的負荷がかかる方向に穿刺ガイド６０２からずれていくことが容易に理解できる。操作者は、支援情報６０４に基づいて、刺入方向をどのように補正すればよいかを容易に判断することができる。刺入方向の補正は、例えば、穿刺針の刺し直し、または穿刺針８０を例えば１８０度回転させるなどといった、先端の方向転換を行えばよい。
【００６９】
なお、支援情報は、穿刺ガイドからの穿刺針のずれを補正するための情報を含んでもよい。支援情報の第２表示例について図７を参照して説明する。
図７は、超音波画像とともに表示される支援情報部分を抽出した図である。
支援情報７０１は、穿刺針の刺入角度７０２、穿刺針の補正角度７０３および穿刺用アダプタ画像７０４を表示させる。刺入角度７０２は、実際の穿刺針８０の刺入角度および穿刺針８０の進路であり、実線で示す。刺入角度７０２は、初期段階では穿刺ガイドに沿った角度である。なお、刺入角度７０２は、例えば穿刺用アダプタ８１で設定された角度を取得して図示すればよく、実線に加えて角度値を表示してもよいし、角度値のみ表示してもよい。補正角度７０３は、逸れてしまった穿刺針８０を再度穿刺ガイドに沿わせるために必要な角度および穿刺針の進路であり、破線で示す。補正角度７０３も同様に、破線に加えて角度値を表示してもよいし、角度値のみ表示してもよい。
【００７０】
操作者は、図７に示す支援情報７０１を参照することにより、どの角度で穿刺針８０を生体に刺入すれば目標部位に穿刺針８０を到達させることができるかということを容易に把握できる。よって、補正角度７０３に応じて穿刺針８０の角度を調整し、適切な角度で穿刺針８０を再び刺入することができる。
【００７１】
また、図８に示すように、支援情報の第３表示例として、穿刺針８０にかかる圧力の大きさおよび圧力の方向を等高線またはカラーマップで表示してもよい。支援情報８０１は、穿刺針に装着される圧力センサ８２の値をそのまま表示したものである。支援情報８０１として圧力値の分布を等高線またはカラーマップで示すことによっても、矢印を用いる場合と同様に圧力値および穿刺針８０にかかる力学的負荷の方向を直感的に認識することができる。具体的に図８の例では、穿刺針８０の断面に対して、右下方向より穿刺針８０の外側から圧力がかかっていることが分かるので、操作者は、穿刺針８０は左上方向にずれる（曲がる）と予測できる。
【００７２】
なお、上述した支援情報の表示例に加えて、穿刺針８０の針先の位置（針先位置）や穿刺針先端の刃面に関する情報を併せて表示してもよい。本実施形態では、針先は、生体Ｐに最初に刺入される穿刺針８０の最先端部分を示す。支援情報に針先位置を併せて表示した場合の表示例について図９に示す。
【００７３】
穿刺針８０は、穿刺がしやすいように先端が斜めにカットされ、尖った針先を有する刃面が形成されるのが通常である。穿刺針８０の進行方向は、大まかには刃面の方向によって穿刺針の進行方向が定まることが多い。具体的には、穿刺針８０が生体中を進行するにつれ、穿刺針８０の刃面と反対側の方向、すなわち針先が反るように穿刺針８０が曲がっていくことが多い。
【００７４】
よって、図９に示すように、支援情報９０１として、矢印６０６に加えて穿刺針の針先位置９０２を表示する。穿刺針の針先位置９０２は、例えば所定の圧力センサの位置に針先を対応付けておくことで検出できる。操作者は、支援情報９０１を参照することで、針先位置９０２を認識でき、穿刺ガイドからずれる方向の予測精度をさらに向上させることができる。また、針先位置９０２は、図９の例では所定の角度範囲を有する実線の円弧で図示するが、点で図示してもよいし、断面像６０５を表す円のうちの穿刺針８０の針先に対応する部分の色を変えてもよい。すなわち、針先位置が特定できればどのような表示形式でもよい。
なお、操作者が穿刺針８０の刃面をより認識しやすくするように、穿刺針８０を３次元モデルで表示してもよい。
【００７５】
支援情報９０１のように針先位置９０２を表示する場合は、穿刺針８０にかかっている圧力の方向を矢印６０６で示す代わりに、現在の穿刺針８０の位置と穿刺ガイドとのずれを補正するための方向を矢印６０６で示してもよい。
【００７６】
支援情報の第４表示例として、支援情報を超音波画像とは別ウィンドウで表示する代わりに、図１０に示すように穿刺針画像６０３の先端付近に支援情報を矢印１００１で表示してもよい。このように、圧力の大きさおよび圧力の方向が認識できる態様であればどのように表現してもよい。
【００７７】
以上に示した第１の実施形態によれば、圧力センサを用いて穿刺針の圧力の大きさおよび圧力の方向を算出し、穿刺針の操作を支援する支援情報を生成する。これによって、定量的に穿刺針の穿刺ガイドからのずれを検出することができ、操作者は、穿刺ガイドからのずれをどのように補正すればよいかを容易に判断することができる。よって、穿刺術において、操作者の穿刺の技量に依らず、精度の高い穿刺を支援することができる。特に、早期ガンなど目標部位が小さい場合の穿刺のように、穿刺の精度を求められる場合に実益がある。
【００７８】
（第２の実施形態）  
第１の実施形態に係る支援情報に基づいて、穿刺ガイドからの穿刺針のずれを補正する場合、穿刺針に操作者からの圧力が加わる。そのため、支援情報が生成されるタイミングにおいて操作者が穿刺針のずれを補正していると、生体内を進行していくときの圧力とは別の圧力に基づく誤った支援情報が生成される可能性がある。よって、操作者は、誤った支援情報に基づいて誤った穿刺針の操作を行う可能性がある。また、リアルタイムに表示される支援情報が煩わしい場合もあり得る。そこで第２の実施形態では、所定間隔または手動で支援情報のオンオフを切り替え可能とすることで、適切な支援情報を生成できる。
【００７９】
第２の実施形態に係る超音波診断装置は、表示制御機能１０４の動作以外、第１の実施形態に係る超音波診断装置と同様の動作を行う。
【００８０】
表示制御機能１０４を実行する制御回路２２は、生体内における穿刺針８０の進行度合いに応じて、支援情報の表示のオンオフを切り替える。進行度合いに応じてオンオフを切り替える方法としては、例えば、初期設定は支援情報の表示をオンにし、穿刺針が生体内で所定距離（例えば、１ｃｍ）進むと、支援情報の表示を所定時間（例えば、３秒間）オフにし、所定時間経過後、表示をオンにする制御を行えばよい。反対に、初期設定は支援情報の表示をオフとし、穿刺針が生体内で所定距離進むと、支援情報の表示を所定時間オンにし、所定時間経過後、表示をオフにする制御を行ってもよい。操作者は、支援情報の表示がオフの期間に、穿刺針の進行方向を補正すればよい。
【００８１】
または、表示制御機能１０４を実行する制御回路２２が、操作者の指示に応じて支援情報のオンオフを切り替えてもよい。
表示制御機能１０４による支援情報の表示制御例について図１１を参照して説明する。
【００８２】
図１１は、初期設定が支援情報の表示がオンの場合を想定する。左図に示すように、支援情報１１０１が表示されている状態で、穿刺針が１ｃｍ進むと支援情報１１０１の表示がオフとなる。なお、完全に支援情報１１０１の表示をオフとすることに限らず、表示制御機能１０４は、支援情報１１０１の表示サイズを小さくしたり、支援情報１１０１の表示を半透明にする（透過性を高くする）といった制御を行なってもよい。すなわち、通常表示される支援情報とは異なる表示形式であり、かつ操作者が参照すべきではない支援情報であると認識できれば、どのような表示形式でもよい。
【００８３】
以上に示した第２の実施形態によれば、表示制御機能により支援情報の表示のオンオフを切り替えるまたは支援情報の表示形式を変更することで、穿刺針に操作者からの圧力が加わるなど支援情報を生成する際に好ましくない状態で生成された支援情報を表示させないようにできる。よって、更新された支援情報を適切なタイミングで操作者に表示することができる。操作者は、誤った支援情報に基づいて誤った穿刺針の操作を行う可能性を低減することができ、操作者による精度の高い穿刺を支援することができる。
【００８４】
なお、上述の実施形態で説明した超音波画像上に、穿刺針について予測される進行方向を示す進行予測線を表示してもよい。
【００８５】
進行予測線の表示例について図１２を参照して説明する。
図１２の例では、超音波画像上に、穿刺ガイド６０２が破線で表示されるとともに、穿刺針の進行予測線１２０１が一点鎖線で表示される。進行予測線１２０１の生成方法としては、例えば、穿刺針に加わる圧力値と穿刺針のひずみ量及びひずみ方向（ひずみを生じていない穿刺針の幾何的延長線上からのずれ）とを対応付けたテーブルを内部記憶回路１７などに格納しておく。支援情報生成機能１０３を実行することで制御回路２２が、計測された圧力値に対応するひずみ量とひずみ方向とに応じて進行予測線１２０１の軌跡を生成する。
【００８６】
進行予測線１２０１を表示することで、このまま穿刺針を進行させると、どの程度曲がるのか、さらには、腫瘍６０１または穿刺ガイド６０２からどの程度ずれが生じる可能性があるのかをより操作者が理解しやすくなる。なお、穿刺ガイド６０２と進行予測線１２０１とを同時に表示させる場合は、それぞれの線種、太さおよび色の少なくともいずれか１つを互いに異ならせるように設定されればよい。また、穿刺ガイド６０２を表示させずに進行予測線１２０１のみ表示させてもよい。
【００８７】
また、支援情報として、どの程度針先を回転させれば、穿刺針を軌道修正して腫瘍６０１に到達できるかを示す補正情報を表示させてもよい。
支援情報として補正情報を表示する場合の一例について図１３及び図１４を参照して説明する。
【００８８】
図１３は、例えば、支援情報６０４、穿刺ガイド６０２および進行予測線１２０１が超音波画像６００に表示された場合を示す一例である。図１３では、進行予測線１２０１を見ると、穿刺針の進行方向が腫瘍６０１から遠ざかるようにずれていくことが分かる。
また、支援情報６０４として、穿刺針の先端が腫瘍６０１に到達するための補正情報１３０１が表示される。補正情報１３０１は、例えば、現在の状態から、どちらの回転方向にどの程度回転させるか（回転量）を示す情報である。図１３の例では、針先位置を矢印で示し、回転量を２つのバーで表示する。図１３の表示により、補正情報１３０１は、穿刺針を腫瘍６０１に到達させるために時計回りに４５度回転させればよいことがわかる。これにより、操作者が、どのように補正すればよいかを直感的に理解しやすくなる。
【００８９】
また穿刺針の回転補正だけでは穿刺針が腫瘍６０１に到達することが困難な場合には、穿刺針の穿刺深さを補正する情報または、一旦抜針して穿刺開始点を再設定すべきである等の方法を補正情報として表示する。なお、操作者が補正情報１３０１を理解できる表現であれば、補正情報１３０１はどのように表示されてもよい。
【００９０】
補正情報１３０１の計算方法としては、例えば、穿刺ガイド６０２の延長線上からの進行予測線１２０１のずれ量および腫瘍６０１の位置に基づいて、穿刺針の先端の回転方向及び回転量を計算すればよい。なお、回転量は、画面に「４５度」といった数字で表現してもよいし、ブザーを用いて回転量として規定された値に近づくほどビープ音の発生間隔を短くするといったように音で表現してもよい。
【００９１】
補正情報１３０１に基づいて回転させた結果を図１４に示す。
図１４に示すように、補正情報１３０１に応じて穿刺針を回転させきった結果、進行予測線１２０１が腫瘍６０１に到達するように表示が更新される。
なお、操作者が穿刺針を回転させている間も、回転量に応じてリアルタイムに進行予測線１２０１を更新してもよい。進行予測線１２０１の更新のため、支援情報生成機能１０３を実行することで制御回路２２が、針先の方向に進行予測線１２０１が延びる（穿刺針の延長線上から針先が反るように）ように、穿刺針の回転にあわせて進行予測線１２０１を３次元上で計算し、超音波画像として表示される平面に当該進行予測線１２０１を射影すればよい。
【００９２】
加えて、各実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。
【００９３】
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、発明の要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ものである。
【符号の説明】
【００９４】
１・・・超音波診断装置、１０・・・本体装置、１１・・・超音波送信回路、１２・・・超音波受信回路、１３・・・Ｂモード処理回路、１４・・・ドプラ処理回路、１５・・・３次元処理回路、１６・・・表示処理回路、１７・・・内部記憶回路、１８・・・画像メモリ、１９・・・画像データベース、２０・・・入力インタフェース回路、２１・・・通信インタフェース回路、２２・・・制御回路、３０・・・位置センサシステム、３１・・・位置センサ、３２・・・位置検出装置、４０・・・外部装置、５０・・・表示機器、６０・・・入力装置、７０・・・超音波プローブ、８０・・・穿刺針、８１・・・穿刺用アダプタ、８２・・・圧力センサ、８３・・・位置センサ、１００・・・ネットワーク、１０１・・・位置情報取得機能、１０２・・・穿刺情報生成機能、１０３・・・支援情報生成機能、１０４・・・表示制御機能、２０１・・・ひずみセンサ、３０１・・・光ファイバセンサ、４０１・・・コア、４０２・・・クラッド、６００・・・超音波画像、６０１・・・腫瘍、６０２・・・穿刺ガイド、６０３・・・穿刺針画像、６０４，７０１，８０１，９０１，１１０１・・・支援情報、６０５・・・断面像、６０６・・・矢印、７０２・・・刺入角度、７０３・・・補正角度、７０４・・・穿刺用アダプタ画像、９０２・・・針先位置、１００１・・・矢印、１２０１・・・進行予測線、１３０１・・・補正情報。
【図１】
2018192246.tif 000003
【図２Ａ】
2018192246.tif 000004
【図２Ｂ】
2018192246.tif 000005
【図３】
2018192246.tif 000006
【図４】
2018192246.tif 000007
【図５】
2018192246.tif 000008
【図６】
2018192246.tif 000009
【図７】
2018192246.tif 000010
【図８】
2018192246.tif 000011
【図９】
2018192246.tif 000012
【図１０】
2018192246.tif 000013
【図１１】
2018192246.tif 000014
【図１２】
2018192246.tif 000015
【図１３】
2018192246.tif 000016
【図１４】
2018192246.tif 000017