(57)【要約】【課題】超音波プローブを用いた処置を、超音波画像のみを見ながら確実に行うことができる超音波観測装置等を提供すること。【解決手段】超音波観測装置は、挿入部の先端に超音波振動子を有する超音波プローブと、処置具と、前記超音波プローブを挿通可能なプローブ挿入口及び前記処置具を挿通可能な処置具挿入口を有するガイドチューブと、を含む超音波ガイド下処置装置において、前記超音波プローブから取得した超音波信号に基づいて画像信号を生成する超音波観測装置であって、前記超音波プローブの走査に基づいた情報を検出する検出部と、前記検出部が検出した情報に基づいて、前記処置具を用いた処置をガイドするガイド情報を表示するガイド画像を生成するガイド画像生成部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部の先端に超音波振動子を有する超音波プローブと、処置具と、前記超音波プローブを挿通可能なプローブ挿入口及び前記処置具を挿通可能な処置具挿入口を有するガイドチューブと、を含む超音波ガイド下処置装置において、前記超音波プローブから取得した超音波信号に基づいて画像信号を生成する超音波観測装置であって、
前記超音波プローブの走査に基づいた情報を検出する検出部と、
前記検出部が検出した情報に基づいて、前記処置具を用いた処置をガイドするガイド情報を表示するガイド画像を生成するガイド画像生成部と、
を備えることを特徴とする超音波観測装置。
【請求項２】
前記検出部は、
前記超音波振動子の位置と前記処置具の突出位置との距離を検出する距離検出部と、
前記処置具の突出方向を検出する突出方向検出部と、を有し、
前記ガイド情報は、前記ガイド画像に表示された前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際の処置具位置、又は前記処置具が突出する際に通過する処置具経路を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。
【請求項３】
前記ガイド情報は、前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際の前記処置具の突出長を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波観測装置。
【請求項４】
前記距離検出部は、前記超音波プローブのリニア走査に基づいて、前記距離を検出し、
前記突出方向検出部は、前記超音波プローブのラジアル走査に基づいて、前記突出方向を検出し、
前記ガイド画像生成部は、前記距離と、前記突出方向と、前記処置具挿入口によって定まる処置具突出角度とに基づいて、前記ガイド情報を表示した前記ガイド画像を生成することを特徴とする請求項２〜３のいずれか１つに記載の超音波観測装置。
【請求項５】
前記超音波プローブのラジアル走査により取得した超音波信号に基づいて、ラジアル画像を生成するラジアル画像生成部を有し、
前記ガイド画像生成部は、前記ラジアル画像上に、前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際の処置具位置、又は前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際に通過する処置具経路を重畳して前記ガイド画像を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の超音波観測装置。
【請求項６】
前記超音波プローブのヘリカル走査により取得した超音波信号に基づいて、ヘリカル画像を生成するヘリカル画像生成部を備え、
前記ガイド画像生成部は、前記ヘリカル画像上に、前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際の処置具位置、又は前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際に通過する処置具経路を重畳して前記ガイド画像を生成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の超音波観測装置。
【請求項７】
挿入部の先端に超音波振動子を有する超音波プローブと、処置具と、前記超音波プローブを挿通可能なプローブ挿入口及び前記処置具を挿通可能な処置具挿入口を有するガイドチューブと、を含む超音波ガイド下処置装置において、前記超音波プローブから取得した超音波信号に基づいて画像信号を生成する超音波観測装置の作動方法であって、
検出部が、前記超音波プローブの走査に基づいた情報を検出する検出ステップと、
画像生成部が、前記検出部が検出した情報に基づいて、前記処置具を用いた処置をガイドするガイド情報を表示するガイド画像を生成するガイド画像生成ステップと、
を含むことを特徴とする超音波観測装置の作動方法。
【請求項８】
挿入部の先端に超音波振動子を有する超音波プローブと、処置具と、前記超音波プローブを挿通可能なプローブ挿入口及び前記処置具を挿通可能な処置具挿入口を有するガイドチューブと、を含む超音波ガイド下処置装置において、前記超音波プローブから取得した超音波信号に基づいて画像信号を生成する超音波観測装置の作動プログラムであって、
検出部が、前記超音波プローブの走査に基づいた情報を検出する検出ステップと、
画像生成部が、前記検出部が検出した情報に基づいて、前記処置具を用いた処置をガイドするガイド情報を表示するガイド画像を生成するガイド画像生成ステップと、
を超音波観測装置に実行させることを特徴とする超音波観測装置の作動プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、腫瘍の良性悪性の判断などを行う場合に、確定診断を得るために超音波プローブを用いた穿刺術が注目を浴びている。特許文献１には、超音波振動子と、穿刺針を導出させる導出口と、穿刺針とを備えた内視鏡が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１０５８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の内視鏡のような、観察光学窓や超音波振動子を備える内視鏡では、被検体内に挿入する挿入部が、通常直径φ１０ｍｍ以上で構成されているため、末梢気管支や膵管、胆管などの細い管腔や、高度な狭窄部位には挿入できない。
【０００５】
これらの部位では、これらの部位に挿入可能な細径超音波プローブを用いて診断が行われる。しかしながら、細径超音波プローブは、挿入部に撮像素子を有しないため、超音波画像のみを見ながら、穿刺術等の処置を行う必要があり、処置を確実に行うのは非常に困難であるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、超音波プローブを用いた処置を、超音波画像のみを見ながら確実に行うことができる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラム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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、挿入部の先端に超音波振動子を有する超音波プローブと、処置具と、前記超音波プローブを挿通可能なプローブ挿入口及び前記処置具を挿通可能な処置具挿入口を有するガイドチューブと、を含む超音波ガイド下処置装置において、前記超音波プローブから取得した超音波信号に基づいて画像信号を生成する超音波観測装置であって、前記超音波プローブの走査に基づいた情報を検出する検出部と、前記検出部が検出した情報に基づいて、前記処置具を用いた処置をガイドするガイド情報を表示するガイド画像を生成するガイド画像生成部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記検出部は、前記超音波振動子の位置と前記処置具の突出位置との距離を検出する距離検出部と、前記処置具の突出方向を検出する突出方向検出部と、を有し、前記ガイド情報は、前記ガイド画像に表示された前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際の処置具位置、又は前記処置具が突出する際に通過する処置具経路を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記ガイド情報は、前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際の前記処置具の突出長を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記距離検出部は、前記超音波プローブのリニア走査に基づいて、前記距離を検出し、前記突出方向検出部は、前記超音波プローブのラジアル走査に基づいて、前記突出方向を検出し、前記ガイド画像生成部は、前記距離と、前記突出方向と、前記処置具挿入口によって定まる処置具突出角度とに基づいて、前記ガイド情報を表示した前記ガイド画像を生成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記超音波プローブのラジアル走査により取得した超音波信号に基づいて、ラジアル画像を生成するラジアル画像生成部を有し、前記ガイド画像生成部は、前記ラジアル画像上に、前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際の処置具位置、又は前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際に通過する処置具経路を重畳して前記ガイド画像を生成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記超音波プローブのヘリカル走査により取得した超音波信号に基づいて、ヘリカル画像を生成するヘリカル画像生成部を備え、前記ガイド画像生成部は、前記ヘリカル画像上に、前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際の処置具位置、又は前記処置具が前記処置具挿入口から突出する際に通過する処置具経路を重畳して前記ガイド画像を生成することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置の作動方法は、挿入部の先端に超音波振動子を有する超音波プローブと、処置具と、前記超音波プローブを挿通可能なプローブ挿入口及び前記処置具を挿通可能な処置具挿入口を有するガイドチューブと、を含む超音波ガイド下処置装置において、前記超音波プローブから取得した超音波信号に基づいて画像信号を生成する超音波観測装置の作動方法であって、検出部が、前記超音波プローブの走査に基づいた情報を検出する検出ステップと、画像生成部が、前記検出部が検出した情報に基づいて、前記処置具を用いた処置をガイドするガイド情報を表示するガイド画像を生成するガイド画像生成ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置の作動プログラムは、挿入部の先端に超音波振動子を有する超音波プローブと、処置具と、前記超音波プローブを挿通可能なプローブ挿入口及び前記処置具を挿通可能な処置具挿入口を有するガイドチューブと、を含む超音波ガイド下処置装置において、前記超音波プローブから取得した超音波信号に基づいて画像信号を生成する超音波観測装置の作動プログラムであって、検出部が、前記超音波プローブの走査に基づいた情報を検出する検出ステップと、画像生成部が、前記検出部が検出した情報に基づいて、前記処置具を用いた処置をガイドするガイド情報を表示するガイド画像を生成するガイド画像生成ステップと、を超音波観測装置に実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、超音波プローブを用いた処置を、超音波画像のみを見ながら確実に行うことができる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る超音波観測装置を備えた超音波診断システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す超音波プローブを含む超音波ガイド下処置装置の概略構成図である。
【図３】図３は、図２に示す超音波ガイド下処置装置の先端部の一部切欠き図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る超音波観測装置を備えた超音波診断システムが行う処理を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、超音波振動子の位置と穿刺針の突出位置との距離を検出する方法を説明するための図である。
【図６】図６は、穿刺針の突出方向を検出する方法を説明するための図である。
【図７】図７は、穿刺針による穿刺をガイドする位置を算出する方法を説明するための図である。
【図８】図８は、穿刺針による穿刺をガイドするガイド情報を表示したガイド画像の一例を表す図である。
【図９】図９は、変形例１に係る超音波観測装置における穿刺針による穿刺をガイドするガイド情報を表示したガイド画像の一例を表す図である。
【図１０】図１０は、変形例２に係る超音波観測装置における穿刺針による穿刺をガイドするガイド情報を表示したガイド画像の他の一例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して本発明に係る超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラムの実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。本発明は、細径超音波プローブを用いる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラム一般に適用することができる。
【００１８】
また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１９】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る超音波観測装置を備えた超音波診断システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、超音波診断システム１は、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波プローブ２と、超音波プローブ２の走査を行うプローブ駆動ユニット３と、超音波プローブ２が取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置４と、超音波観測装置４が生成した超音波画像を表示する表示装置５と、超音波観測装置４に観察モードの設定や観測条件の設定などの指示信号を入力する入力装置６と、を備える。
【００２０】
超音波プローブ２は、細径の挿入部の先端に配置された超音波振動子２１を有する。超音波振動子２１は、超音波観測装置４から受信した電気的なパルス信号を超音波パルス（音響パルス）に変換して被検体へ照射するとともに、被検体で反射された超音波エコーを電圧変化で表現する電気的なエコー信号（超音波信号）に変換して出力する。超音波プローブ２は、被検体の消化管（食道、胃、十二指腸、大腸）、又は呼吸器（気管・気管支）へ挿入され、消化管、呼吸器やその周囲臓器（膵臓、胆嚢、胆管、胆道、リンパ節、縦隔臓器、血管等）において、超音波信号を取得することが可能である。
【００２１】
図２は、図１に示す超音波プローブを含む超音波ガイド下処置装置の概略構成図である。図３は、図２に示す超音波ガイド下処置装置の先端部の一部切欠き図である。図３において、ガイドチューブ７は、一部を切欠いた断面を記載した。図２、図３に示すように、超音波ガイド下処置装置１０は、超音波プローブ２と、ガイドチューブ７と、ガイドチューブコネクタ８と、処置具として例えば穿刺針９と、を含む。
【００２２】
図３に示すように、超音波プローブ２は、ガイドチューブ７のプローブ挿入口７１に挿入可能であり、ガイドチューブ７の先端から超音波プローブ２の先端を突出させることができる。超音波プローブ２の先端には、超音波振動子２１が配置されており、超音波振動子２１の基端側には、操作ワイヤ２２が接続されている。また、図２に示すように、超音波プローブ２は、超音波振動子２１と反対側の端部に配置され、プローブ駆動ユニット３に接続される接続部２３を有する。
【００２３】
ガイドチューブ７には、超音波プローブ２が挿入されるプローブ挿入口７１と、処置具として例えば穿刺針９が挿入される処置具挿入口７２とが形成されている。ガイドチューブ７の基端側には、ガイドチューブコネクタ８が接続される。ガイドチューブコネクタ８には、基端側に穿刺用ハンドル９１が設けられた穿刺針９と、超音波プローブ２とが挿入される。
【００２４】
プローブ駆動ユニット３は、超音波観測装置４の制御に応じて、超音波プローブ２を駆動走査する。具体的には、プローブ駆動ユニット３は、超音波プローブ２の挿入方向に直交する断面内において、超音波振動子２１を周回させてラジアル画像を生成するための超音波信号を取得するラジアル走査を超音波プローブ２に行わせる。また、プローブ駆動ユニット３は、接続部２３を介して操作ワイヤ２２を制御し、超音波振動子２１のガイドチューブ７からの突出量を制御するリニア走査を超音波プローブ２に行わせる。さらに、プローブ駆動ユニット３は、超音波振動子２１を略１周させるラジアル走査と超音波振動子２１を所定の距離だけ挿入方向に沿って移動させるリニア走査とを順次繰り返すヘリカル走査を超音波プローブ２に行わせる。なお、プローブ駆動ユニット３は、超音波観測装置４と一体として構成されていてもよい。
【００２５】
超音波観測装置４は、送信部４１と、受信部４２と、画像生成部４３と、検出部４４と、入力部４５と、制御部４６と、記憶部４７と、を備える。
【００２６】
送信部４１は、プローブ駆動ユニット３に超音波プローブ２を制御するための電気信号の送信を行う。また、送信部４１は、プローブ駆動ユニット３を介して、超音波振動子２１が超音波パルスを照射するための電気的なパルス信号を超音波振動子２１に送信する。
【００２７】
受信部４２は、超音波振動子２１と電気的に接続され、超音波振動子２１が取得した超音波信号を受信する。さらに、受信部４２は、受信深度が大きい超音波信号ほど高い増幅率で増幅するＳＴＣ（Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  Ｔｉｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）補正を行う。受信部４２は、増幅された超音波信号に対してフィルタリング等の処理を施した後、Ａ／Ｄ変換することによって時間ドメインのデジタル高周波（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成して出力する。
【００２８】
画像生成部４３は、超音波信号に対応する画像信号の生成を行う。画像生成部４３は、ラジアル画像生成部４３ａと、ヘリカル画像生成部４３ｂと、ガイド画像生成部４３ｃと、を有する。ラジアル画像生成部４３ａは、超音波プローブ２のラジアル走査により取得した超音波信号に基づいて、ラジアル画像を生成する。ラジアル画像は、超音波プローブ２の長手方向に直交する断面の超音波画像であり、円環状の画像である。ヘリカル画像生成部４３ｂは、超音波プローブ２のヘリカル走査により取得した超音波信号に基づいて、ヘリカル画像を生成する。ヘリカル画像は、超音波プローブ２の長手方向に沿った超音波画像である。ガイド画像生成部４３ｃは、検出部４４が検出した情報に基づいて、処置具を用いた処置をガイドするガイド情報を表示したガイド画像を生成する。具体的には、ガイド画像生成部４３ｃは、穿刺針９による穿刺をガイドする後述するガイド情報を表示したガイド画像を生成する。
【００２９】
検出部４４は、超音波プローブ２の走査に基づいた情報を検出する。検出部４４は、距離検出部４４ａと、突出方向検出部４４ｂと、を有する。距離検出部４４ａは、超音波プローブ２のヘリカル走査において、リニア走査により移動した移動量に基づいて、超音波振動子２１の位置と穿刺針９の突出位置との距離を検出する。突出方向検出部４４ｂは、超音波プローブ２のヘリカル走査において、ラジアル走査により回転した回転角に基づいて、穿刺針９の突出方向を検出する。
【００３０】
入力部４５は、入力装置６によって入力された指示信号を受信して、該受信した指示信号に応じた各種情報の入力を受け付ける。各種情報としては、超音波プローブ２をラジアル走査からヘリカル走査に切り替える穿刺モードを開始する指示信号の入力や、穿刺モードを終了させる指示信号の入力などが挙げられる。
【００３１】
制御部４６は、超音波診断システム１全体を制御する。制御部４６は、演算及び制御機能を有するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や各種演算回路等を用いて実現される。制御部４６は、記憶部４７が記憶、格納する情報を記憶部４７から読み出し、超音波観測装置４の作動方法に関連した各種演算処理を実行することによって超音波観測装置４を統括して制御する。なお、制御部４６を画像生成部４３や検出部４４等と共通のＣＰＵ等を用いて構成することも可能である。
【００３２】
記憶部４７は、超音波診断システム１を動作させるための各種プログラム、及び超音波診断システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータなどを記憶する。
【００３３】
また、記憶部４７は、超音波診断システム１の作動方法を実行するための作動プログラムを含む各種プログラムを記憶する。作動プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
【００３４】
以上の構成を有する記憶部４７は、各種プログラム等が予めインストールされたＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いて実現される。
【００３５】
表示装置５は、映像ケーブルを介して超音波観測装置４が生成した超音波画像のデータ信号を受信して表示する。表示装置５は、液晶又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等のモニタを用いて構成される。
【００３６】
入力装置６は、キーボード、ボタン、マウス、トラックボール、タッチパネル等のユーザインタフェースへの入力操作に基づく信号を受け付ける。
【００３７】
図４は、本発明の実施の形態に係る超音波観測装置を備えた超音波診断システムが行う処理を説明するフローチャートである。図４に示すように、超音波診断システム１による診断が開始されると、超音波プローブ２は、超音波の送受信を開始する（ステップＳ１）。ここで、初期状態では、超音波プローブ２は、プローブ駆動ユニット３の制御のもと、超音波振動子２１のラジアル走査を行う。
【００３８】
続いて、超音波観測装置４の画像生成部４３は、受信部４２を介して超音波プローブ２が取得した超音波信号を取得し、画像信号を生成する（ステップＳ２）。このとき、超音波プローブ２がラジアル走査を行っているため、画像生成部４３のラジアル画像生成部４３ａが超音波信号に基づいてラジアル画像の画像信号を生成する。
【００３９】
さらに、超音波観測装置４が表示装置５に画像信号を出力し（ステップＳ３）、表示装置５がラジアル画像である超音波画像を表示する。
【００４０】
ここで、制御部４６は、入力部４５に穿刺モードの指示信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ４）。穿刺モードの指示信号が入力されていない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻り、ラジアル画像の生成が繰り返される。すなわち、表示装置５が表示するラジアル画像が、適宜最新のラジアル画像に更新される。穿刺モードの指示信号が入力された場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、超音波プローブ２は、プローブ駆動ユニット３の制御のもと、超音波振動子２１のヘリカル走査を行う（ステップＳ５）。
【００４１】
そして、距離検出部４４ａは、超音波プローブ２のヘリカル走査おいて、リニア走査により移動した移動量に基づいて、超音波振動子２１の位置（ヘリカル走査を開始した位置）と穿刺針９の突出位置との距離を検出する（ステップＳ６）。図５は、超音波振動子の位置と穿刺針の突出位置との距離を検出する方法を説明するための図である。超音波プローブ２は、プローブ駆動ユニット３の制御のもと、図５に示す超音波振動子２１の位置から、矢印の方向に超音波振動子２１のヘリカル走査を行う。ここで、穿刺針９は、予め穿刺用ハンドル９１を操作することにより、処置具挿入口７２から先端がわずかに突出するように配置されている。そして、図５に破線で示す位置において、画像生成部４３が生成した画像信号から穿刺針９を検出し、距離検出部４４ａは、このときのリニア走査による移動量である距離ａを検出する。
【００４２】
また、突出方向検出部４４ｂは、超音波プローブ２のヘリカル走査において、ラジアル走査により回転した回転角に基づいて、穿刺針９の突出方向を検出する（ステップＳ７）。図６は、穿刺針の突出方向を検出する方法を説明するための図である。図５に破線で示す位置において、画像生成部４３が生成した画像信号から穿刺針９を検出すると、突出方向検出部４４ｂは、ラジアル走査の回転角から走査開始方向Ａ０に対する穿刺針９の突出方向Ａ１を検出する。
【００４３】
距離ａと突出方向Ａ１とが検出されると、超音波プローブ２は、超音波振動子２１を元の位置（ヘリカル走査を開始した位置）に戻す（ステップＳ８）。さらに、超音波プローブ２は、この位置で超音波振動子２１のラジアル走査を行う。
【００４４】
その後、ガイド画像生成部４３ｃは、穿刺針９による穿刺をガイドする位置を算出する（ステップＳ９）。図７は、穿刺針による穿刺をガイドする位置を算出する方法を説明するための図である。図７に示すように、ガイド画像生成部４３ｃは、距離検出部４４ａが検出した距離ａと、処置具挿入口７２によって定まる処置具突出角度θ及び中心から処置具挿入口７２までの距離ｂとを用いて、ｃ＝ａ・ｔａｎθ＋ｂにより距離ｃを算出する。
【００４５】
さらに、ガイド画像生成部４３ｃは、穿刺針９による穿刺をガイドするガイド情報を表示したガイド画像の画像信号を生成する（ステップＳ１０）。図８は、穿刺針による穿刺をガイドするガイド情報を表示したガイド画像の一例を表す図である。図８に示すように、ガイド画像生成部４３ｃは、表示装置５に表示されるラジアル画像である超音波画像に、処置具が突出する際の処置具位置を破線で重畳したガイド画像の画像信号を生成する。具体的には、ガイド画像生成部４３ｃは、突出方向Ａ１の方向に超音波振動子２１から距離ｃだけ離れた位置に処置具位置を表示したガイド画像を生成する。なお、処置具位置を重畳させるラジアル画像は、ヘリカル走査の後、超音波振動子２１を元の位置に戻してから取得される最新のラジアル画像である。
【００４６】
そして、超音波観測装置４が表示装置５にガイド画像の画像信号を出力し（ステップＳ１１）、表示装置５がガイド画像を表示する。
【００４７】
ここで、制御部４６は、入力部４５に穿刺モードを終了させる指示信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。穿刺モードを終了させる指示信号が入力されていない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ９に戻り、最新のラジアル画像に処置具位置を重畳させたガイド画像の表示を繰り返す。ユーザの操作により、超音波振動子２１の位置が移動した場合には、距離ａを移動後の距離に置き換えて、再度距離ｃに相当する距離を算出してガイド画像を生成すればよい。一方、穿刺モードを終了させる指示信号が入力された場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、一連の処理を終了する。
【００４８】
以上説明したように、実施の形態によれば、処置具位置を表示したガイド画像を見ることにより、超音波プローブを用いた処置を、超音波画像のみを見ながら確実に行うことができることができる。
【００４９】
なお、ステップＳ１０において、処置具位置を重畳させるラジアル画像は、ヘリカル走査を行う直前に取得された画像であってもよい。この場合、穿刺モードを終了させる指示信号が入力されるまで、この静止画が表示され続ける。
【００５０】
また、距離ａ及び突出方向Ａ１を検出し、超音波振動子２１を元の位置戻した後、その位置から再度ヘリカル走査が開始される構成であってもよい。この場合、例えば、一往復のヘリカル走査が行われて取得されたガイド情報により、次の一往復における最新の超音波画像にガイド情報が重畳されたガイド画像が生成される。
【００５１】
（変形例１）
図９は、変形例１に係る超音波観測装置における穿刺針による穿刺をガイドするガイド情報を表示したガイド画像の一例を表す図である。図９に示すように、この超音波観測装置４では、ヘリカル画像に穿刺針９が突出する際に通過する処置具経路を重畳したガイド画像を表示装置５に表示させる。図９に破線で示した処置具経路における穿刺針９の突出長は、例えばユーザが入力装置６から入力した値である。さらに、この突出長を数値等で表示装置５に表示させる構成であってもよい。その結果、処置具経路を表示したガイド画像を見ることにより、より穿刺術が行いやすくなる。
【００５２】
（変形例２）
図１０は、変形例２に係る超音波観測装置における穿刺針による穿刺をガイドするガイド情報を表示したガイド画像の他の一例を表す図である。図１０に示すように、この超音波観測装置４では、ラジアル画像とヘリカル画像とを並べて表示装置５に表示させ、それぞれ処置具位置及び処置具経路を重畳したガイド画像を表示装置５に表示させる。その結果、処置具位置及び処置具経路を表示したガイド画像を見ることにより、より穿刺術が行いやすくなる。
【００５３】
また、上述した実施の形態では、処置具として穿刺針９を用いる例を説明したが、これに限られない。例えば、穿刺針９で所定の病変部に孔を空けた後、病変部に溜まった血液等の液体を抜くためのチューブをその孔に挿入する処置を行う場合がある。この処置においても、超音波観測装置４を備える超音波診断システム１を用いると、孔へチューブを挿入する処置を容易かつ確実に行うことができる。
【００５４】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  超音波診断システム
２  超音波プローブ
３  プローブ駆動ユニット
４  超音波観測装置
５  表示装置
６  入力装置
７  ガイドチューブ
８  ガイドチューブコネクタ
９  穿刺針
１０  超音波ガイド下処置装置
２１  超音波振動子
２２  操作ワイヤ
２３  接続部
４１  送信部
４２  受信部
４３  画像生成部
４３ａ  ラジアル画像生成部
４３ｂ  ヘリカル画像生成部
４３ｃ  ガイド画像生成部
４４  検出部
４４ａ  距離検出部
４４ｂ  突出方向検出部
４５  入力部
４６  制御部
４７  記憶部
７１  プローブ挿入口
７２  処置具挿入口
９１  穿刺用ハンドル
【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１０】
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