(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内へ挿入された超音波プローブを構成するプローブヘッドにおいて、超音波が発せられる側とは反対側の面に突出して設けられる突出部を把持する把持部と、
一端に前記把持部が設けられ、前記一端側の一部が前記体腔内に挿入可能な棒状の挿入部と、
前記挿入部に形成され、他端側から前記一端側へ穿刺針を案内する案内部と、
を有し、
前記把持部により前記超音波プローブを把持したとき、前記超音波プローブによる走査面へ穿刺針を案内する案内経路が特定される
ことを特徴とする穿刺アダプタ。
【請求項２】
前記把持部は前記突出部を把持するための把持片を備えており、前記把持片が前記突出部を把持する際に、前記把持片が前記プローブヘッドの前記突出部が突出する前記面と並行となるように、前記把持部が前記挿入部の一端に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の穿刺アダプタ。
【請求項３】
前記把持部は、水平方向に配置される一対の前記把持片を備え、基部に開閉自在に保持されていることを特徴とする請求項２に記載の穿刺アダプタ。
【請求項４】
前記把持部は、対向配置される立設する板状の前記把持片を備え、基部に開閉自在に保持されていることを特徴とする請求項２に記載の穿刺アダプタ。
【請求項５】
前記把持片には、前記把持部が閉じたときに、前記プローブヘッドの前記突出部の一部が挿通される空隙部が設けられることを特徴とする請求項４に記載の穿刺アダプタ。
【請求項６】
前記案内部は、孔又は溝状であり、前記挿入部の長手方向に平行な軸を有して形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の穿刺アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、穿刺アダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブを用いて被検体内に超音波を送信して、その反射波を受信することにより、被検体の生体情報を取得するものである。取得された生体情報は、被検体の形状又は機能を表す超音波画像として生成される。
【０００３】
例えば、体腔鏡下手術において超音波診断装置が用いられる場合、被検体の体壁に配置されたトラカール（筒）の中を通して、超音波プローブ及び鉗子が体腔内へ挿入される。術者は、鉗子を用いて超音波プローブを挟持しながら、超音波プローブの移動を行う。
【０００４】
超音波プローブの移動は、体腔内という限られたスペースの中で行われる。なお、術者は、手術の状況に応じて、様々な位置又は角度へ超音波プローブを移動させる。術者は、このような移動を行いながら、対象部位について所望の断層を表す超音波画像を確認し、手術を行う。
【０００５】
このような手術では、穿刺が行われる場合がある。術者は、穿刺針を刺入し、超音波画像を観察して穿刺針の位置を確認しながら穿刺針の先端を対象部位へ到達させる。そして術者は、対象部位の組織の採取や対象部位への薬剤の注入などを行う。
【０００６】
従来、体腔鏡下手術において用いられる穿刺針は、被検体の体壁から刺入されていた。この場合、刺入位置から対象部位までの距離が長いので、穿刺針の先端が刺入位置から対象部位付近に到達するまでの間に、刺入経路がずれることがある。それにより、体腔鏡下手術において、穿刺針の刺入経路の位置精度を向上したいという要求があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２４６５７６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、体腔鏡下手術において、穿刺針の刺入経路の位置精度向上を図ることができる穿刺アダプタ、超音波プローブ及び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】
実施形態の穿刺アダプタは、把持部と、挿入部と、案内部とを有する。把持部は、体腔内へ挿入された超音波プローブを構成するプローブヘッドにおいて、超音波が発せられる側とは反対側の面に突出して設けられる突出部を把持する。挿入部は、一端に前記把持部が設けられ、前記一端側の一部が前記体腔内に挿入可能な棒状に形成される。案内部は、挿入部に形成され、他端側から前記一端側へ穿刺針を案内する。また、把持部により前記超音波プローブを把持したとき、前記超音波プローブによる走査面へ穿刺針を案内する案内経路が特定される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】実施形態の穿刺アダプタの概略を表す模式図。
【図１Ｂ】実施形態の穿刺アダプタの概略を表す模式図。
【図２Ａ】実施形態の穿刺アダプタの断面図。
【図２Ｂ】実施形態の穿刺アダプタの断面図。
【図３Ａ】変形例の穿刺アダプタの概略を表す模式図。
【図３Ｂ】変形例の穿刺アダプタの概略を表す模式図。
【図４Ａ】実施形態の超音波プローブを模式的に表す斜視図。
【図４Ｂ】実施形態の超音波プローブを模式的に表す側面図。
【図４Ｃ】実施形態の超音波プローブを先端側から見た様子を模式的に表す投影図。
【図５Ａ】実施形態の超音波プローブが体腔内で穿刺アダプタにより把持される様子を概略的に表す模式図。
【図５Ｂ】実施形態の超音波プローブが変形例の穿刺アダプタにより把持される様子を概略的に表す模式図。
【図６Ａ】変形例１の超音波プローブの概略を表す模式図。
【図６Ｂ】変形例１の超音波プローブが体腔内で穿刺アダプタにより把持される様子を概略的に表す模式図。
【図７Ａ】変形例２の超音波プローブの概略を表す模式図。
【図７Ｂ】変形例２の超音波プローブが体腔内で穿刺アダプタにより把持される様子を概略的に表す模式図。
【図８Ａ】変形例３の超音波プローブの概略を表す模式図。
【図８Ｂ】変形例３の超音波プローブが体腔内で穿刺アダプタにより把持される様子を概略的に表す模式図。
【図９Ａ】変形例４の超音波プローブを模式的に表す斜視図。
【図９Ｂ】変形例４の超音波プローブを模式的に表す側面図。
【図９Ｃ】変形例４の超音波プローブを先端側から見た様子を模式的に表す投影図。
【図１０】変形例４の超音波プローブが体腔内で穿刺アダプタにより把持される様子を概略的に表す模式図。
【図１１】実施形態の超音波診断装置の機能構成を表すブロック図。
【図１２】実施形態の超音波プローブが体腔内で穿刺アダプタにより把持される様子を概略的に表す模式図。
【図１３】超音波画像及びマーカの表示例を表す模式図。
【図１４】超音波画像及びマーカの表示例を表す模式図。
【図１５】実施形態の超音波診断装置の動作例を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、実施形態の穿刺アダプタ、超音波プローブ及び超音波診断装置を説明する。
【００１２】
〈穿刺アダプタ〉
図１Ａ及び図１Ｂは、実施形態の穿刺アダプタ１の概略を表す模式図である。穿刺アダプタ１は、把持部２と、挿入部３と、操作ハンドル４とを有する。把持部２は、体腔内へ挿入された超音波プローブを把持する。挿入部３は、一端に把持部２が設けられる。挿入部３は一端側の一部が体腔内に挿入可能な棒状に形成される。操作ハンドル４は、挿入部３の他端に設けられる。操作ハンドル４は、術者による操作を受けて開閉可能なハンドル型に形成される。操作ハンドル４は、ワイヤーやシャフト等によって構成される一般的な鉗子の開閉機構を介して把持部２と接続される。この開閉機構により、操作ハンドル４の開閉動作が把持部２に伝達される。把持部２は、水平方向に配置された一対の把持片（２Ａ，２Ｂ）からなり、基部２Ｃに開閉自在に保持されている。操作ハンドル４の開閉動態に連動して把持部２も開閉する。図１Ａでは、操作ハンドル４及び把持部２が開いている状態を示す。図１Ｂでは、操作ハンドル４及び把持部２が閉じている状態を示す。
【００１３】
挿入部３には案内部５が形成される。案内部５は、他端側（操作ハンドル４側）から一端側（把持部２側）へ穿刺針を案内する。案内部５は、超音波プローブによる走査面へ穿刺針を案内する。図２Ａ及び図２Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂに示した穿刺アダプタ１のＡ−Ａ断面図である。案内部５は、孔又は溝状に形成される。図２Ａでは、案内部５が孔状に形成された例を示す。図２Ｂでは、案内部５が溝状に形成された例を示す。案内部５は、挿入部３の一端から他端まで貫通して形成される。案内部５の孔の径又は溝の幅及び深さは、穿刺針が挿通可能な寸法であればよい。それにより、術者は、案内部５に沿って穿刺針を挿通させながら穿刺術を行うことができる。このように、術者は、案内部５の他端側（操作ハンドル４側）から一端側（把持部２側）へ穿刺針を挿通させることができる。なお、挿入部３には開閉機構収納部６が設けられる。開閉機構収納部６には、開閉機構のワイヤーやシャフト等が挿通される。
【００１４】
案内部５の軸Ａ１は、案内部５の軸Ａ１の方向は穿刺針が案内される経路（案内経路）の方向とみなすことができる。術中、術者はまず、穿刺針を案内したい所望の方向に挿入部３の長手方向を合わせる。それにより、術者は、穿刺針の刺入方向を把握し、所望の方向へ刺入を行うことができる。
【００１５】
〈穿刺アダプタ１の変形例〉
図３Ａ及び図３Ｂは、変形例の穿刺アダプタ１の概略を表す模式図である。変形例の穿刺アダプタ１の把持部２の形状は、立設する板状の把持片（２Ａ，２Ｂ）が対向配置され、基部２Ｃに開閉自在に保持されている。各把持片（２Ａ，２Ｂ）には空隙部７が形成されている。図３Ａでは、操作ハンドル４及び把持部２が開いている状態を示す。図３Ｂでは、操作ハンドル４及び把持部２が閉じている状態を示す。この空隙部７は、把持部２が閉じたときに、超音波プローブ側の突出部の水平突出片（後述）を挿通可能なサイズ及び形状に形成される。
【００１６】
〈超音波プローブ〉
図４Ａは、実施形態の超音波プローブ８を模式的に表す斜視図である。超音波プローブ８は、プローブヘッド９と、ケーブル１０とを有する。プローブヘッド９は、体腔内へ挿入可能なように、トラカールの中を通過可能なサイズ及び形状に形成される。プローブヘッド９にはケーブル１０が接続される。本明細書では、プローブヘッド９において、ケーブル１０が接続された側を基端側、基端側に対して反対側を先端側と称する。
【００１７】
図４Ｂは、この実施形態の超音波プローブ８を模式的に表す側面図である。図４Ｃは、この実施形態の超音波プローブ８を先端側から見た様子を模式的に表す投影図である。プローブヘッド９の筐体は、体腔内に挿入可能な材料を用いて構成される。プローブヘッド９は、その筐体内に複数の超音波振動子１１を有する。超音波振動子１１は、超音波診断装置からの制御信号に基づいて振動することによって、超音波を発生する。発生した超音波は被検体へ送信される。超音波振動子１１は、被検体からの反射波を受信し、受信した反射波に基づくエコー信号を超音波振動子１１へ出力する。このように送受信される超音波の走査面は、超音波診断装置からの制御信号によって定められる。
【００１８】
なお、プローブヘッド９は、所定の面から発せられた超音波を被検体へ送信し、この面から反射波を受信するように構成される。例えば、プローブヘッド９の筐体内において、超音波振動子１１は、プローブヘッド９の長手方向に沿って、超音波を発する面の近傍に配列される。超音波による走査面は、超音波振動子１１の配列方向に平行となる。プローブヘッド９の筐体内において、所定の面に対して反対側の面と超音波振動子１１との間には、超音波を吸収するバッキング材が設けられる。
【００１９】
プローブヘッド９は、突出部１２を有する。図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃを参照しながら突出部１２について説明する。突出部１２は、Ｔ字状に形成され、立設片１２Ａと水平突出片１２Ｂとからなる。穿刺針を案内する案内部５を有する穿刺アダプタ１により把持されたとき、案内部５による案内経路が走査面を通過するようにプローブヘッド９の表面から突出して設けられる。
【００２０】
突出部１２は、プローブヘッド９の表面から突出するように設けられる。例えば、プローブヘッド９の表面は、プローブヘッド９の筐体の外表面である。突出部１２は、プローブヘッド９の表面のうち、超音波が発せられる面とは異なる面から突出するように設けられる。超音波が発せられる面は、配列された超音波振動子１１の近傍の面である。例えば、突出部１２は、この面とは異なる面として、超音波が発せられる面とは反対側の面から突出するように設けられる。
【００２１】
例えば、突出部１２は、上述した案内経路が走査面に対して平行に走査面内を通過する位置に設けられる。突出部１２は、穿刺針を案内する穿刺アダプタ１により把持可能に形成される。例えば、立設片１２Ａは、直方体状に形成される。立設片１２Ａは、直方体形状の面うち把持部２に挟持される一対の被挟持面Ｓ１を有する。突出部１２の突出位置及び形状は、一対の被挟持面Ｓ１の間の距離（面間距離）を２等分する中間面Ｓ２が走査面の延長面を含む位置及び形状に定められる。それにより、中間面Ｓ２は、超音波振動子１１の配列軸を含む平面となる。例えば、突出部１２の直方体形状の中心は、走査面を含む平面内に位置する。さらに、この直方体形状は、被挟持面Ｓ１が走査面と平行となるように形成される。水平突出片１２Ｂは、立設片１２Ａよりもプローブヘッド９の短手方向の幅が広く形成される。それにより、把持部２が立設片１２Ａから滑り抜けそうになったとき、水平突出片１２Ｂは把持部２に引っ掛かる。
【００２２】
ケーブル１０は、プローブヘッド９と超音波診断装置とを電気的に接続する。ケーブル１０は、プローブヘッド９側の一部が体腔内に挿入される。超音波診断装置からの制御信号は、ケーブル１０を介して超音波振動子１１へ送られる。超音波振動子１１からのエコー信号は、ケーブル１０を介して超音波診断装置へ送られる。ケーブル１０は、可撓性を有する。術中、ケーブル１０は、プローブヘッド９の位置に追随して適宜屈曲する。
【００２３】
〈穿刺アダプタ１の使用例〉
図５Ａは、この実施形態の超音波プローブ８が体腔内Ｂ１で穿刺アダプタ１により把持される様子を概略的に表す模式図である。被検者の体壁Ｂ２に配置されたトラカール（Ｔ１、Ｔ２）の中を通してプローブヘッド９及び穿刺アダプタ１が体腔内Ｂ１へ挿入される。術者は、穿刺アダプタ１を用いて、体腔内Ｂ１に挿入されたプローブヘッド９を把持する。このとき、術者は、穿刺アダプタ１の操作ハンドル４を操作することによって、把持部２に突出部１２を挟持させる。突出部１２は、把持部２が閉じたときに、把持部２に把持される。このように突出部１２が把持されたとき、穿刺アダプタ１とプローブヘッド９との位置関係が固定されることとなる。穿刺アダプタ１とプローブヘッド９との相対的な位置関係が固定されることは、所定の走査面ＳＣと案内経路との相対的な位置関係が固定されることに相当する。このように、把持部２により超音波プローブ８が把持されたとき、走査面へ穿刺針を案内する案内経路が特定される。術者は、穿刺術を行うとき、穿刺アダプタ１を用いてプローブヘッド９の突出部１２を把持することによって、所定の走査面ＳＣと案内経路との相対的な位置関係を固定しながら穿刺針を刺入することができる。それにより、穿刺アダプタ１とプローブヘッド９との相対的な位置関係が固定される。術者は、穿刺アダプタ１を介して、体腔内Ｂ１でのプローブヘッド９の位置や角度を調節しながら、プローブヘッド９を対象臓器Ｖ１に当接させる。それとともに、術者は、走査面ＳＣが画像化された超音波画像を視認する。それにより、術者は、穿刺の対象組織Ｖ２を確認することができる。
【００２４】
穿刺術において、穿刺の対象組織Ｖ２へ向けて、穿刺針の刺入が行われる。このとき、穿刺針は、案内部５に沿って刺入される。それにより、穿刺針の先端は案内経路に沿って、対象組織Ｖ２へ進行する。穿刺アダプタ１とプローブヘッド９との相対的な位置関係が固定されているので、走査面ＳＣと案内経路との相対的な位置関係も固定される。このとき、案内経路は、走査面に対し平行である。さらに、案内経路は、走査面ＳＣを通過する。このときの平行度の誤差範囲は、案内経路が走査面ＳＣのスライス厚の範囲に含まれながら走査面ＳＣを通過する誤差範囲であればよい。
【００２５】
このように、案内経路と走査面ＳＣとの相対的な位置関係が固定された状態で穿刺針が刺入され、そして穿刺針の先端が走査面ＳＣに含まれると、超音波画像に穿刺針が描出される。それにより、術者は、超音波画像を視認することによって、穿刺針の先端位置を確認しながら刺入を進めることができる。また、この刺入は、体腔内Ｂ１でプローブヘッド９を保持した穿刺アダプタ１を介して行われるので、刺入開始箇所は、体壁Ｂ２ではなく対象臓器Ｖ１の表面となる。したがって、体壁から刺入が開始される場合よりも被検者への負担が少ない刺入を行うことができる。さらに、刺入開始箇所が対象臓器Ｖ１の表面となることにより、刺入開始箇所から穿刺の対象組織Ｖ２までの距離が短くなる。従って、穿刺の位置精度が向上される。図５Ｂは、この実施形態の超音波プローブ８が体腔内Ｂ１で変形例（図３Ｂ参照）の穿刺アダプタ１により把持される様子を概略的に表す模式図である。把持部２が閉じたときに、超音波プローブ側の突出部の水平突出片１２Ｂが空隙部７を挿通して、突出部１２が把持される。なお、把持部２が立設片１２Ａから滑り抜けそうになったとき、把持部２は水平突出片１２Ｂに引っ掛かる。このように、水平突出片１２Ｂは、把持部２が立設片１２Ａから滑り抜けることを防止する。
【００２６】
〈超音波プローブ８の変形例１〉
図６Ａは、変形例１の超音波プローブ８の概略を表す模式図である。この変形例の超音波プローブ８のプローブヘッド９とケーブル１０とは、プローブヘッド９のうち、超音波振動子１１の配列方向が通過する面とは異なる面で接続される。換言すると、この変形例の超音波プローブ８におけるプローブヘッド９とケーブル１０との接続位置は、プローブヘッド９の側面となり、走査面に係る超音波振動子１１の配列方向とは異なる位置である。そして、突出部１２は、プローブヘッド９の基端側に設けられている。
【００２７】
通常、超音波振動子１１はプローブヘッド９の長手方向に配列される。そして、超音波振動子１１の配列方向に平行に走査面が形成される。図６Ａの例では、超音波振動子１１の配列方向とは異なる位置として、プローブヘッド９の側面に、プローブヘッド９とケーブル１０との接続位置が設けられている。
【００２８】
図６Ｂは、変形例１の超音波プローブが体腔内Ｂ１で穿刺アダプタ１により把持される様子を概略的に表す模式図である。例えば、突出部１２がプローブヘッド９の基端側に設けられているとき、ケーブル１０が案内経路を妨げることがある。ケーブル１０が案内経路を妨げることにより、穿刺の位置精度が悪化する場合がある。この変形例のように、プローブヘッド９の超音波振動子１１の配列方向とは異なる位置として、プローブヘッド９の側面に、プローブヘッド９とケーブル１０との接続位置が設けられている場合、ケーブル１０が案内経路を妨げることを防ぐことができる。それにより、プローブヘッド９の基端側から穿刺針の刺入を行う場合においても位置精度の高い穿刺術を行うことができる。
【００２９】
〈超音波プローブ８の変形例２〉
なお、図７Ａは、変形例２の超音波プローブ８の概略を表す模式図である。図７Ｂは、変形例２の超音波プローブ８が体腔内Ｂ１で穿刺アダプタ１により把持される様子を概略的に表す模式図である。なお、便宜上、突出部１２を省略している。この例のように、接続位置がプローブヘッド９の上面に設けられてもよい。この場合においても、ケーブル１０が案内経路を妨げることを防ぐことができる。
【００３０】
〈超音波プローブ８の変形例３〉
図８Ａは、変形例３の超音波プローブ８の概略を表す模式図である。この変形例の超音波プローブ８のプローブヘッド９は、穿刺アダプタ１により把持されたときの穿刺針を挿通可能に形成された挿通部１４を含む。そして、突出部１２は、図６Ａに示した例と同様にプローブヘッド９の基端側に設けられている。
【００３１】
例えば挿通部１４は、プローブヘッド９において切欠き状に形成される。挿通部１４は、突出部１２側から超音波が発せられる面の側へ穿刺針が挿通可能な空間を形成する。挿通部１４の形状は、プローブヘッド９が把持部２に把持されたときの案内経路に沿って形成される。挿通部１４の幅は、穿刺針が挿通可能な幅に定められる。
【００３２】
図８Ｂは、変形例３の超音波プローブが体腔内Ｂ１で穿刺アダプタ１により把持される様子を概略的に表す模式図である。この変形例のプローブヘッド９の突出部１２が穿刺アダプタ１の把持部２によって把持されることにより、プローブヘッド９と案内経路との相対的な位置関係が固定される。上述したように、挿通部１４は、案内経路に沿って形成されているので、穿刺針の先端は、案内部５を通過したあと、挿通部１４の中を通過することができる。その後、穿刺針の先端は、対象臓器Ｖ１に到達し、そして刺入される。
【００３３】
プローブヘッド９において、突出部１２が設けられる位置によって、案内経路がプローブヘッド９の筐体に妨げられる場合がある。この変形例のように、穿刺針を挿通可能に形成された挿通部１４が形成されることにより、プローブヘッド９の筐体が案内経路を妨げることを防ぎながら、位置精度の高い穿刺術を行うことができる。
【００３４】
〈超音波プローブ８の変形例４〉
図９Ａは、変形例４の超音波プローブ８を模式的に表す斜視図である。この超音波プローブ８のプローブヘッド９には、案内経路が走査面に直交する平面に対し平行に走査面ＳＣを通過するように設けられる。
【００３５】
図９Ｂは、変形例４の超音波プローブ８の模式的に表す側面図である。図９Ｃは、変形例４の超音波プローブ８を先端側から見た様子を模式的に表す投影図である。突出部１２は、超音波が発せられる面とは反対側の面から突出するように設けられる。立設片１２Ａは、直方体状に形成される。立設片１２Ａは、直方体形状の面のうち把持部２に挟持される一対の被挟持面Ｓ１を有する。突出部１２の突出位置及び形状は、被挟持面Ｓ１が走査面に直交する平面に対し平行となる位置及び形状に定められる。なお、水平突出片１２Ｂは、立設片１２Ａよりもプローブヘッド９の長手方向の幅が広く形成される。
【００３６】
図１０は、変形例４の超音波プローブ８が体腔内で穿刺アダプタ１により把持される様子を概略的に表す模式図である。被検者の体壁に配置されたトラカール（Ｔ１、Ｔ２）の中を通してプローブヘッド９及び穿刺アダプタ１が体腔内へ挿入される。術者は、穿刺アダプタ１を用いて、体腔内に挿入されたプローブヘッド９を把持する。このとき、術者は、穿刺アダプタ１の操作部を操作することによって、把持部２に突出部１２を挟持させる。それにより、穿刺アダプタ１とプローブヘッド９との相対的な位置関係が固定される。
【００３７】
このように、穿刺アダプタ１とプローブヘッド９との相対的な位置関係が固定されているので、走査面ＳＣと案内経路との相対的な位置関係も固定される。このとき、案内経路は、走査面に直交する平面に対し平行である。さらに、案内経路は、走査面ＳＣを通過する。
【００３８】
このように、走査面ＳＣと案内経路との相対的な位置関係が固定されることにより、案内経路が走査面ＳＣを通過する位置（通過位置）が特定される。穿刺術において、対象組織Ｖ２をこの通過位置に合わせるように超音波プローブ８の位置及び角度を調節し、そして刺入を開始することにより、位置精度の高い穿刺術を行うことができる。
【００３９】
〈超音波診断装置〉
図１１は、実施形態の超音波診断装置の機能構成を表すブロック図である。
【００４０】
超音波プローブ８は、穿刺針を案内する案内部５を有する穿刺アダプタ１により把持可能に構成される。この超音波プローブ８には、上述した実施形態の超音波プローブ８のいずれの形状のものが接続されてもよい。ここでは、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃで示した超音波プローブ８が接続された例について説明する。
【００４１】
送受信制御部１５は、所定の送受信条件に基づいて超音波プローブ８に超音波を送受信させることによって、所定の走査面ＳＣを超音波で走査させる。所定の送受信条件は、プリセットされてもよく、術者によって入力されてもよい。送受信制御部１５は、この送受信条件に基づいて、超音波プローブ８に電気信号を供給することによって、超音波を送信させる。送受信条件には、超音波を送受信する方位範囲及び画像化する深さ範囲が含まれる。従って超音波の走査面ＳＣは送受信条件によって定められる。また、送受信部は、超音波プローブ８が受信したエコー信号を受信する。送受信制御部１５は、所定の送受信条件に基づいて、エコー信号に、Ａ／Ｄ変換処理、遅延処理、加算処理などの信号処理を施す。送受信制御部１５は、信号処理が施されたエコー信号を受信信号として画像生成部１６へ出力する。
【００４２】
画像生成部１６は、送受信制御部１５からの受信信号に基づいて走査面ＳＣの組織の形態を表す超音波画像データを生成する。例えば、画像生成部１６は、受信信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、そして、出力信号の包絡線を検波する。画像生成部１６は、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施す。画像生成部１６はこれら処理後の受信信号（超音波ラスタデータ）にスキャンコンバータ処理を施すことによって、走査面ＳＣの組織の形態を表す超音波画像データを生成する。画像生成部１６は、超音波画像データを表示制御部１８へ出力する。
【００４３】
位置関係取得部１７は、超音波プローブ８による走査面ＳＣと穿刺アダプタ１の案内部５による案内経路との位置関係を取得する。位置関係取得部１７は、プローブ位置検知部１７１と、走査面位置取得部１７２と、案内部位置検知部１７３と、案内経路位置取得部１７４と、相対位置取得部１７５とを含む。
【００４４】
図１２は、実施形態の超音波診断装置に接続された超音波プローブ８が体腔内で穿刺アダプタ１により把持される様子を概略的に表す模式図である。穿刺アダプタとしては、上述した実施形態の穿刺アダプタのいずれの形状のものが用いられてもよい。ここでは、図１Ａ及び図１Ｂで示した穿刺アダプタ１が超音波プローブ８を把持した例について説明する。プローブ位置検知部１７１は、超音波プローブ８の位置を検知する。例えば、プローブ位置検知部１７１は、磁気センサ等の位置センサＳＥを含んで構成される。位置センサＳＥは、プローブヘッド９の筐体内に収納される。それにより、位置センサＳＥの位置は、プローブヘッド９の位置を表すこととなる。プローブ位置検知部１７１は、位置センサＳＥの位置を検知することによって、プローブヘッド９の位置を検知する。プローブ位置検知部１７１は、検知したプローブヘッド９の位置を走査面位置取得部１７２へ出力する。なお、プローブ位置検知部１７１は、磁気センサ以外の一般的な位置センサＳＥを含んで構成されてもよい。
【００４５】
走査面位置取得部１７２は、検知された超音波プローブ８の位置及び送受信条件に基づいて走査面ＳＣの位置を取得する。走査面位置取得部１７２は、プローブ位置検知部１７１からプローブヘッド９の位置を受けることによって、プローブヘッド９の位置を特定する。それとともに、走査面位置取得部１７２は、送受信制御部１５から送受信条件を受けることによって、プローブヘッド９に対する走査面ＳＣの相対位置を特定する。走査面位置取得部１７２は、特定したプローブヘッド９の位置と走査面ＳＣの相対位置とを照合することによって、体腔内における走査面ＳＣの位置を取得する。走査面位置取得部１７２は、取得した走査面ＳＣの位置を相対位置取得部１７５へ出力する。
【００４６】
案内部位置検知部１７３は、案内部５の位置を検知する。例えば、案内部位置検知部１７３は、磁気センサ等の位置を含んで構成される。位置センサＳＥは、穿刺アダプタ１の挿入部３に収納される。挿入部３には案内部５が形成されているので、位置センサＳＥの位置は、案内部５の位置を表すこととなる。案内部位置検知部１７３は、位置センサＳＥの位置を検知することによって、案内部５の位置を検知する。案内部位置検知部１７３は、検知した案内部５の位置を案内経路位置取得部１７４へ出力する。なお、案内部位置検知部１７３は、磁気センサ以外の一般的な位置センサＳＥを含んで構成されてもよい。
【００４７】
案内経路位置取得部１７４は、検知された案内部５の位置に基づいて案内経路の位置を取得する。案内経路位置取得部１７４は、案内部５位置取得部から案内部５の位置を受ける。案内経路位置取得部１７４は、受けた案内部５の位置に基づいて、案内部５の軸Ａ１線の位置を求める。案内経路位置取得部１７４は、この軸線が延長されてなる直線を求めることによって、案内経路の位置を取得する。案内部５の軸Ａ１線が延長されてなる直線は、穿刺術において穿刺針が案内される案内経路であるとみなせるからである。案内経路取得部は、取得した案内経路の位置を相対位置取得部１７５へ出力する。
【００４８】
相対位置取得部１７５は、取得された走査面ＳＣの位置と案内経路の位置との相対位置を位置関係として取得する。相対位置取得部１７５は、走査面位置取得部１７２から走査面ＳＣの位置を受けるとともに、案内経路取得部からの案内経路の位置を受ける。相対位置取得部１７５は、受けた走査面ＳＣの位置と案内経路の位置とを照合することによって、走査面ＳＣの位置と案内経路の位置との相対位置を位置関係として取得する。相対位置取得部１７５は、取得した位置関係を表示制御部１８へ出力する。
【００４９】
表示制御部１８は、画像生成部１６から受けた超音波画像データに基づく超音波画像を表示部１９に表示させる。また、表示制御部１８は、位置関係取得部１７から受けた位置関係に基づいて、案内経路を表すマーカを表示部１９に表示させる。例えば、表示制御部１８は、超音波画像とマーカとを重畳して表示させる。
【００５０】
図１３は、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃに示した超音波プローブ８が用いられた場合の超音波画像及びマーカの表示例を表す模式図である。この例において、案内経路は、走査面に平行に走査面ＳＣを通過する。表示制御部１８は、受けた位置関係を参照して、超音波画像に対する案内経路の相対位置を特定する。特定された相対位置は、超音波画像に描出された走査面ＳＣ内の案内経路の位置を表す。表示制御部１８は、特定した相対位置に対応する超音波画像内の位置に、案内経路を表す直線状のマーカＭ１を重畳させて表示させる。それにより、術者は、穿刺術において、対象組織Ｖ２の画像とともに穿刺針の刺入経路を視認することができる。さらに、案内経路を表すマーカＭ１を超音波画像に重畳させて表示することにより、術者は、穿刺術において、穿刺針の刺入経路と対象組織Ｖ２との位置関係を視認することができる。
【００５１】
なお、図１４は、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに示した超音波プローブ８が用いられた場合の超音波画像及びマーカの表示例を表す模式図である。この例において、案内経路は、走査面に直交する平面に平行に走査面ＳＣを通過する。表示制御部１８は、特定した相対位置に基づいて、案内経路と走査面との交点の位置を求める。また、表示制御部１８は、案内経路を走査面に対して該走査面に垂直な方向から投影した投影線の位置を求める。表示制御部１８は、求めた投影線の位置を表すマーカＭ２、及び、マーカＭ２上における交点（案内経路と走査面との交点）の位置を表すマーカＭ３を超音波画像に重畳して表示させる。この例では、マーカＭ２及びマーカＭ３を交差させることによって案内経路と走査面との交点を表している。それにより、術者は、案内経路が走査面を通過する交点と超音波画像に描出された対象組織Ｖ２との位置関係を視認しながら穿刺術を行うことができる。
【００５２】
表示部１９は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ‐Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの表示装置によって構成される。表示部１９は、表示制御部１８と通信可能に接続される。表示部１９は、表示制御部１８により制御されて、超音波画像及び案内経路を表すマーカを表示する。
【００５３】
操作部２０は、超音波診断装置に対する各種の指示入力や情報入力に用いられる。操作部２０は、キーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック等により構成される。操作部２０は、表示部１９に表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を含んでもよい。
【００５４】
システム制御部２１は、超音波診断装置の各部を制御する。システム制御部２１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）等の一般的な記憶デバイスを含み、超音波診断装置の各部を制御するためのコンピュータプログラムを記憶する。システム制御部２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の一般的な処理デバイスを含み、記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、超音波診断装置の各部を制御する。例えば、システム制御部２１は、以下に示す動作を表すコンピュータプログラムを記憶し且つ実行する。
【００５５】
図１５は、実施形態の超音波診断装置の動作例を表すフローチャートである。
【００５６】
ステップＳ１０１：送受信制御部１５は、所定の送受信条件に基づいて超音波プローブ８に超音波を送受信させることによって、所定の走査面ＳＣを超音波で走査させる。送受信制御部１５は、信号処理が施されたエコー信号を受信信号として画像生成部１６へ出力する。
【００５７】
ステップＳ１０２：画像生成部１６は、送受信制御部１５からの受信信号に基づいて走査面ＳＣの組織の形態を表す超音波画像データを生成する。画像生成部１６は、超音波画像データを表示制御部１８へ出力する。
【００５８】
ステップＳ１０３：プローブ位置検知部１７１は、磁気センサの位置を検知することによって、プローブヘッド９の位置を検知する。プローブ位置検知部１７１は、検知したプローブヘッド９の位置を走査面位置取得部１７２へ出力する。
【００５９】
ステップＳ１０４：走査面位置取得部１７２は、検知された超音波プローブ８の位置及び送受信条件に基づいて走査面ＳＣの位置を取得する。走査面位置取得部１７２は、取得した走査面ＳＣの位置を相対位置取得部１７５へ出力する。
【００６０】
ステップＳ１０５：案内部位置検知部１７３は、案内部５の位置を検知する。案内部位置検知部１７３は、検知した案内部５の位置を案内経路位置取得部１７４へ出力する。
【００６１】
ステップＳ１０６：案内経路位置取得部１７４は、検知された案内部５の位置に基づいて案内経路の位置を取得する。案内経路取得部は、取得した案内経路の位置を相対位置取得部１７５へ出力する。
【００６２】
なお、ステップＳ１０３及びステップＳ１０４のステップ群と、ステップＳ１０５及びステップＳ１０６のステップ群とは並列処理される。
【００６３】
ステップＳ１０７：相対位置取得部１７５は、受けた走査面ＳＣの位置と案内経路の位置とを照合することによって、走査面ＳＣの位置と案内経路の位置との相対位置を位置関係として取得する。相対位置取得部１７５は、取得した位置関係を表示制御部１８へ出力する。
【００６４】
なお、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２のステップ群と、ステップＳ１０３からステップＳ１０７までのステップ群とは並列処理される。
【００６５】
ステップＳ１０８：表示制御部１８は、画像生成部１６から受けた超音波画像データに基づく超音波画像を表示部１９に表示させる。それとともに、表示制御部１８は、位置関係取得部１７から受けた位置関係に基づいて、案内経路を表すマーカを表示部１９に表示させる。
【００６６】
実施形態の超音波診断装置によれば、超音波画像とともに穿刺針の刺入経路を表すマーカが表示される。それにより、術者は、対象組織Ｖ２と刺入経路との位置関係を視認しながら穿刺術を行うことができる。従って、体腔鏡下手術において、穿刺針の刺入経路の位置精度向上を図ることができる。
【００６７】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の穿刺アダプタ、超音波プローブ及び超音波診断装置によれば、体腔鏡下手術において、穿刺針の刺入経路の位置精度向上を図ることが可能となる。
【００６８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、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同様に、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】
【００６９】
１      穿刺アダプタ
２      把持部
２Ａ，２Ｂ    把持片
２Ｃ    基部
３      挿入部
４      操作ハンドル
５      案内部
６      開閉機構収納部
７      空隙部
８      超音波プローブ
９      プローブヘッド
１０    ケーブル
１１    超音波振動子
１２    突出部
１２Ａ  立設片
１２Ｂ  水平突出片
１４    挿通部
１５    送受信制御部
１６    画像生成部
１７    位置関係取得部
１８    表示制御部
１９    表示部
２０    操作部
２１    システム制御部
１７１  プローブ位置検知部
１７２  走査面位置取得部
１７３  案内部位置検知部
１７４  案内経路位置取得部
１７５  相対位置取得部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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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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