(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｘ線ＣＴ装置とＸ線ＴＶ透視装置を用いて、胸部病変の経皮サンプリング検査を行う。【解決手段】Ｘ線非透過性の座標ゲージを皮膚に貼り付け、Ｘ線ＣＴ装置を用いてボリュームデータを取得する。これを解析して、体外から病変に達する穿刺ルートを選定し、穿刺ルートが皮膚を貫く点の座標を座標ゲージから読み取り、その点（刺入点）を患者の皮膚にマークする。この刺入点から生検針を挿入する。生検針の挿入時は、Ｘ線ＴＶ透視装置から得られる透視画像と、ＴＶ透視装置と同じ方向から二次ボリュームデータを透視変換して得られる仮想透視像を重ね合わせた合成画像をモニタしながら行う。透視画像に映る生検針が、仮想透視像に書き込まれている穿刺ルート上に載っていれば、針は正しい位置にあることが分かる。術中に患者の体が動いてしまったときは、透視画像と仮想透視像の間に、気管や肺などの臓器にズレが生じ、それと分かる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線非透過性の座標ゲージを皮膚に貼り付けた状態で被検体のボリュームデータを取得する手段と、
該ボリュームデータを可視化し、体外から該病変に至る穿刺ルートを決定し、該ルートを該ボリュームデータに明瞭に書き込む手段と
こうして得られた二次ボリュームデータを可視化し、該穿刺ルートが皮膚を貫く位置を該座標ゲージから読み取る手段と、
該二次ボリュームデータを透視投影変換して、被検体を特定の方向から見た仮想透視画像を作成する手段と、
得られた該仮想透視画像を、それと同一方向から撮影した該被検体のＸ線透視画像に重ね合わせて表示する手段から成る、
経皮穿刺支援システム。
【請求項２】
該仮想透視画像が、該Ｘ線透視画像に重ね合わせるための目印になる臓器の像を含んでいる請求項１に記載の経皮穿刺支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生検針を経皮的に病変に向けて刺入する操作を支援するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ検査の普及に伴い、体内に病変らしきものが発見される機会が増えているが、そのような場合、診断を確定するためサンプリング検査が必要になる。病変が比較的浅いところにある場合には、経皮的サンプリング法、すなわち皮膚から生検針を刺入して病変組織が採取されることが多い。実際の穿刺生検では通常、穿刺する針の向きを一定に保つために、針の案内器具を患者の皮膚に貼り付けて使用する。しかし、このような案内器具を用いたとしても、様々な要因で針が病変から外れてしまうこともあり得る。そこで、針の位置を確認しながら挿入するために、穿刺生検は従来、Ｘ線ＣＴガイド下で行われるのが普通であった（例えば、特許文献１参照）。しかし、このような手法に用いるＸ線ＣＴ装置は、生検針の位置をほぼリアルタイムでモニタ画面に描出する必要があり、データ処理能力が極めて高く、したがって高価なものが必要になる。また、Ｘ線ＣＴガイド下の検査では、患者が受けるＸ線被ばく線量が多いという欠点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８３４２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、いずれも汎用タイプのＸ線ＣＴ装置とＸ線ＴＶ透視装置を用いて、生検針を経皮的に病変に導くことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る支援システムは、病変に近い皮膚上にＸ線非透過性の座標ゲージを貼り付け、その状態でＸ線ＣＴ装置を用いて被検体のボリュームデータを取得する。そのボリュームデータから可視化画像を作成し、これに基づいて体外から病変に至る生検針の穿刺ルートを決定し、該ルートおよび病変を、元のボリュームデータに明瞭に書き込んだ二次ボリュームデーを得る。次いで、二次ボリュームデータから体表面を可視化した画像を取得し、その体表面画像上で、該穿刺ルートが体表面を貫く位置（刺入点）を座標ゲージの影から読み取り、その位置を実際の被検体の皮膚上にマークする。
【０００６】
次いで、該二次ボリュームデータを透視変換して、被検体を特定の方向から見た仮想透視画像を作成し、その画像を同一方向から撮影した該被検体のＸ線透視画像に重ね合わせて表示する。なお、該仮想透視画像とＸ線透視画像に正確に重ね合わせることができるよう、該二次ボリュームデータには、位置合わせのための目印になる臓器像を書き込んでおくとよい。
【０００７】
こうして、予めマークしておいた皮膚上の刺入点から生検針を刺し、該重ね合わせ画像で針の像が該穿刺ルートに乗っていることを確認しながら、針を進め、病変に到達させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】経皮穿刺支援システムの処理系統図である。
【図２】座標ゲージの説明図である。
【図３】ボリュームデータから再構成した、病変を含む断面画像を示す。
【図４】Ｘ線透視画像と仮想透視像を重ね合わせた合成画像である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
肺野に病変らしきものが発見され、経皮的なサンプリング検査を行う場合には、まず、図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１を用いて胸部のボリュームデータ３を取得する。Ｘ線ＣＴ装置としては、汎用のヘリカルＣＴ装置を用いることができる。ＣＴ装置による撮影に先立って、図２に示すように、病変５に近い皮膚上に、Ｘ線非透過性の座標ゲージ７を貼り付けておき、このゲージの影もいっしょにボリュームデータ３に取り込むようにする。座標ゲージ７は、シート７ｂに複数の金属片（例えばディスク状）７ａが縦横に一定間隔を存して固定されており、シートの裏面に塗布してある粘着剤７ｃを介して皮膚に貼付される。なお、座標ゲージ７は単なる金網のようなもので形成し、粘着テープで皮膚上に固定してもよい。
【００１０】
こうして取得したボリュームデータ（一次ボリュームデータ）３から可視化画像９（例えば、断面画像または３Ｄ画像）を作成する。図３は、その可視化画像のうちの一枚、体軸に直角な胸部断面画像であり、肺４の胸膜直下に病変５が見える。これら可視化画像９を解析して、体外から病変５に至る直線状の穿刺ルート１１を決定する。ルート決定に際しては、肋骨や血管等の危険部位を避けるようにすることが重要である。決定した穿刺ルートは、後で可視化したとき明瞭に見えるよう、ボリュームデータ３の上に金属相当の高いＨＵ値で書き込む。
【００１１】
同様に可視化画像９を用いて、病変５およびその周辺の目印となる臓器１３（例えば、肺尖１３ａ、気管下部および左右主気管支１３ｂ、横隔膜１３ｃなど）を領域指定し、それら領域に対応する、ボリュームデータ３上の該当データを金属相当の高いＨＵ値に変換して、後で可視化したとき目立つようにする。
【００１２】
一次ボリュームデータにこのような編集加工を施して得られる二次ボリュームデータ１５から、ボリュームレンダリング法を用いて３Ｄ体表面画像１６を作成する（図１）。この画像１６には、図２に鎖線で示すように、穿刺ルート１１が皮膚を貫いている様子が映し出されるので、その貫通する点の座標を座標ゲージ７の映像から読み取る。読み取った座標を、皮膚に貼り付けられている座標ゲージ７にしたがって、患者の皮膚上にマークすれば、そこが針の刺入点１７になる（図２）。
【００１３】
この刺入点１７から挿入した生検針１９を穿刺ルート１１に沿って進めるために、モニタ画面に２種類の画像を重ね合わた合成画像２１を表示する（図１）。２種類のうちの第１の画像は、Ｃアーム型Ｘ線ＴＶ透視装置２３で得られる患者の胸部透視画像２５（ライブ画像）である。第２の画像は、前記二次ボリュームデータ１５を透視投影法により変換して作成した仮想透視画像２６である。図４は患者の正面から見たときの合成画像を示したものであり、同図中、点線で示した部分、すなわち、肺４の輪郭および気管下部および左右気管支１３ｂがＴＶ透視画像２５の映像である。点線以外の部分は仮想透視像２６の映像であり、病変５、穿刺ルート１１  および目印臓器１３（肺の尖端１３ａ、気管下部および左右主気管支１３ｂ、横隔膜１３ｃ）が映っている。
【００１４】
ここで注意すべきことは、ＴＶ透視画像２５における肺４の輪郭が、仮想透視像２６における肺尖１３ａおよび横隔膜１３ｃとぴったり重なり、また、両図の気管下部および左右主気管支１３ｂにもズレがないことである。このように両画像がぴったり重なるためには、仮想透視像を作成する際の透視方向が、Ｘ線ＴＶ透視装置２３の透視方向と同一でなければならないが、それだけでなく、遠近感に差が出ないよう、透視点の位置をＴＶ透視装置の撮影系に合わせるようにすることが大切である。また、ズレの有無を確認するときは、はじめにＣＴ装置でボリュームデータを取得したときと同じ吸気位置で、患者が息止めをしてＴＶ透視画像を取得することが重要である。
【００１５】
なお、二次ボリュームデータ１５は、前記のように、病変５、穿刺ルート１１、目印となる臓器１３（肺尖、気管  横隔膜など）の各領域が金属相当のＨＵ値に変換されているので、それら領域はモニタ画面上の画像では真っ白に表れる（図４では白黒反転して示してあるので、真っ黒に表れている。）。このため重なり部分ではＸ線ＴＶ透視画像が完全にマスクされてしまって見にくくなる。そこで、透視像の濃度を少し薄くして半透明の状態にして、Ｘ線ＴＶ透視画像にオーバーレイするとよい。
【００１６】
穿刺過程では、針１９がきちんと穿刺ルート１１に乗っているか、あるいは、病変５に到達したかをどうか確認するため、Ｘ線ＴＶ透視装置は何回か透視方向を変える必要がある。そこで、Ｘ線ＴＶ透視装置が向きを変えるたびに、その情報を得て、その時々の姿勢に対応する仮想透視像を自動生成して、これを透視画像と重ね合わせるようにする。
【００１７】
穿刺術の開始時、患者は寝台上に安定した状態（初期位置）に保ち、ＴＶ透視装置２３を患者の正面から透視し、その状態で得られる透視画像２５に、同じ角度から透視した仮想透視映像をオーバーレイし、画像間に肺尖１３ａ、気管下部および左右主気管支１３ｂ  横隔膜１３ｃなどのズレがないことを確認する。この初期状態から患者が体を動かさなければ、その後にＴＶ透視装置２３の透視方向を変えても、その透視方向に合わせて仮想透視画像２６が自動生成されるので、合成画像２１にズレは生じない。
【００１８】
しかし、その後に患者の体が初期状態から動いてしまったときは、穿刺ルート１１はもはや正しい位置を示していない。したがって、術中は、ＴＶ透視画像２５と仮想透視画像の間にズレが生じていないか常にチェックすることが大切であり、ズレが見つかったときは、患者の体を初期位置に戻して作業をやり直す。
【００１９】
実際に生検針１９を挿入するときは、ＴＶ透視装置２３の方向を穿刺ルート１１の軸線に合致させ、モニタ画面上で穿刺ルートが一つの点として見えるように設定する。この状態で刺入点１７から生検針１９を刺し、モニタ画面上で針と穿刺ルートが重なり合って常に一つの点として見えるように針を進める。針の方向が穿刺ルートから逸脱すると、針が点ではなく線として見えるようになるので、逸脱に気が付く。
【００２０】
生検針が針先が病変に近づいたら、ＴＶ透視装置２３の向きを、穿刺ルート１１をほぼ直角方向から見るように変える。この場合もまた、ＴＶ透視装置と同方向の仮想透視映像が自動生成されるので、この合成画面をモニタしながら、生検針が病変に到達したことを確認し、病変組織のサンプリングを行う。
【００２１】
なお、生検針は従来どおりのもので、先端部周囲に螺旋溝が形成されており、針を引き抜くときに、溝の縁で組織が削ぎ取られて溝の中に溜まるようになっている。
【符号の説明】
【００２２】
１    Ｘ線ＣＴ装置
３    ボリュームデータ（一次）
４    肺
５    病変
７    座標ゲージ
９    可視画像
１１  穿刺ルート
１３  目印臓器
１５  ボリュームデータ（二次）
１７  刺入点
１９  生検針
２１  合成画像
２３  Ｘ線ＴＶ透視装置
２５  ＴＶ透視画像
２６  仮想透視画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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