(57)【要約】      （修正有）【課題】ターゲット組織に対して複数の穿刺経路を正しく設定できる超音波診断装置を提供する。【解決手段】観察面２６２は、例えば超音波ビーム走査面であり、それを基準として観察ゾーン２６４が定義される。観察面２６２を表す断面画像を表示する場合、その断面画像上に予定穿刺経路シンボルと共に既存穿刺経路シンボルが表示される。既存穿刺経路シンボルは、投影像２７４、交差像２７６、基端マーカー２７８及び先端マーカー２８０を含む。プローブの位置及び姿勢を変化させると、予定穿刺経路シンボルに対して既存穿刺経路シンボルの表示位置が変化し、また既存穿刺経路シンボルの表示態様が変化する。それらを観察しながら既存穿刺経路に対して予定穿刺経路が正しく設定された上で、穿刺が実行される。【選択図】図１０
2017074221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内の三次元空間に挿入される複数の穿刺針を順番に案内するための穿刺アダプタを有する超音波プローブと、
前記超音波プローブによりリアルタイムで取得されたデータに基づいて、又は、前記三次元空間から過去に取得されたデータに基づいて、前記三次元空間内に設定された観察面を表す断面画像を形成する画像形成手段と、
これから穿刺を行う穿刺針についての予定穿刺経路を示す予定穿刺経路シンボルと、穿刺完了後の穿刺針についての既存穿刺経路を示す既存穿刺経路シンボルと、を生成するシンボル生成手段と、
前記断面画像、前記予定穿刺経路シンボル、及び、前記既存穿刺経路シンボルを含むナビゲーション画像を表示する表示器と、
を含み、
前記シンボル生成手段は、前記観察面に対して仮想的な厚みを与えることにより観察ゾーンを定義し、
前記既存穿刺経路シンボルは、前記既存穿刺経路を前記観察面に投影することにより生成される投影像であり、
前記投影像には、前記既存穿刺経路の内で前記観察ゾーンと交差している交差部分を表す交差像が含まれる、
ことを特徴とする医療システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記投影像は、前記既存穿刺経路が前記観察面に対して非直交関係にある場合に投影ラインとして表現され、
前記交差像は、前記既存穿刺経路が前記観察面に対して交差関係且つ非直交関係にある場合に、前記投影ライン上の交差ラインとして表現される、
ことを特徴とする医療システム。
【請求項３】
請求項２記載のシステムにおいて、
前記交差ラインは、前記投影ラインの長さ以下の長さを有し、前記投影ラインの両端間に表示される、
ことを特徴とする医療システム。
【請求項４】
請求項２記載のシステムにおいて、
前記シンボル生成手段は、前記既存穿刺経路が前記観察面の後側から前側へ貫いているのか前記既存穿刺経路が前記観察面の前側から後側へ貫いているのかを識別し、その識別結果に従って前記投影ラインの表示形態を変化させる、
ことを特徴とする医療システム。
【請求項５】
請求項４記載のシステムにおいて、
前記投影ラインは、前記既存穿刺経路の内で前記観察面の前側に存在する部分を表す前側インジケータと、前記既存穿刺経路の内で前記観察面の後側に存在する部分を表す後側インジケータと、を含むことを特徴とする医療システム。
【請求項６】
請求項２記載のシステムにおいて、
前記既存穿刺経路シンボルは、前記既存穿刺経路の基端を示す基端マーカーと、前記既存穿刺経路の先端を示す先端マーカーと、を含むことを特徴とする医療システム。
【請求項７】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記投影像は、前記既存穿刺経路が前記観察面に対して直交関係にある場合に投影点を表す形態で表現され、
前記交差像は、前記既存穿刺経路が前記観察面に対して交差関係にあり且つ直交関係にある場合に交差点を表す形態で表現される、
ことを特徴とする医療システム。
【請求項８】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記観察面は前記三次元空間内において前記超音波プローブによって形成されるビーム走査面に対応し、
先の穿刺の完了後且つ次の穿刺の開始前の調整過程において、前記プローブの位置及び姿勢が変更された場合に、前記ナビゲーション画像内において前記予定穿刺経路シンボルの表示態様が維持されつつ前記既存穿刺経路シンボルの表示態様が変化する、
ことを特徴とする医療システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療システムに関し、特に、複数の穿刺針の穿刺を支援する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療システムとしての超音波診断システムは医療の分野において広く用いられている。超音波診断システムは、診断のみならず、手術や治療においても利用される。例えば、組織の採取、薬剤の注入、組織の治療等において、穿刺針を生体内に安全に挿入するために、超音波診断システムが利用される。具体的には、プローブに穿刺アダプタ（アタッチメント器具）が取り付けられ、その穿刺アダプタに対して穿刺針がセットされる。超音波画像を観察しながら、穿刺アダプタによって保持された穿刺針が生体内へ差し込まれる。穿刺アダプタは、一般に、ビーム走査面内に穿刺経路が含まれるように、穿刺針を案内する器具である。超音波画像上において、ターゲット像（例えば腫瘍像）及び穿刺針像を観察しながら、穿刺針を挿入する操作が行われる。例えば、ターゲットの中心に穿刺針の先端又は電極部が位置した時点で、穿刺針の挿入が停止され、その状態で所定の処置が実施される。
【０００３】
近時、複数の穿刺針を用いた高周波治療が実用化されつつある。例えば、ターゲットの周辺又は内部に、複数の穿刺針における複数の先端部が配置された上で、それら複数の先端部が有する複数の電極部に高周波信号が供給される。これによりターゲットに対する焼灼治療が実施される。そのような治療用の穿刺針として、一対の電極を備えたバイポーラ型の治療器具が知られている。複数本の穿刺針を、例えば平行な位置関係をもって、しかもそれぞれの先端部を揃えて、生体内に配置することは容易ではなく、そのような手技を支援するシステムの実現が強く要望されている。
【０００４】
なお、ナビゲーション技術あるいは診断支援技術として、リアルタイム画像としての超音波画像（一般には二次元断層画像）と共に、１又は複数の参照画像を表示する技術が知られている（例えば特許文献１）。かかる技術では、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、三次元超音波診断装置等によって取得されたボリュームデータが利用される。その過去に取得されたボリュームデータに基づいて、ビーム走査面を含む三次元空間を表した三次元画像、ビーム走査面と同一の断面を示す二次元参照画像、等が生成され、それらの画像が表示される。その場合、プローブを動かすと、そのプローブの位置及び姿勢に応じて、超音波画像の内容が変化し、同時に、三次元参照画像及び二次元参照画像の内容が変化する。
【０００５】
複数の穿刺針を挿入する手技、特に、複数の穿刺針の相互関係を正確に定めながら、それらを順次挿入する手技、を支援するシステムの実現が要望されている。特許文献２、３、４、５には、穿刺を支援するシステムが開示されているが、それらのシステムは複数本の穿刺を支援するものではない。
【０００６】
特許文献６には、複数の穿刺器具の挿入を支援するシステムが開示されている。このシステムは、現実空間内の状況を三次元画像として仮想的に再現するものである。例えば、その図１４Ｂに示された三次元画像は、ターゲットの中心及び形態を示す図形、最初に挿入された穿刺器具を表す仮想的な像、二番目に挿入された（挿入途中の）穿刺器具を表す仮想的な像、超音波断面を示す像、等を含んでいる。そのような三次元画像を形成するために、プローブ及び個々の穿刺器具についての位置情報が個別的に検出されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献６に開示されたシステムでは、個々の穿刺器具と、超音波プローブと、が完全に別体化されている。よって、ターゲットに対してそれらを個別的に位置決める必要がある。具体的には、例えば、ターゲットに対してプローブを正確に位置を決める必要があり、また、ターゲットに対し個々の穿刺器具を個別的に正確に位置決める必要がある。
【０００８】
特許文献６に開示された三次元画像中には、二番目に挿入される穿刺器具についての軌道を示すインジケータが含まれている。どの段階においてそのインジケータが三次元画像上に登場するのかは不明であるが、穿刺器具を実際に生体内に挿入するか、あるいは、体外において穿刺器具を挿入姿勢にしない限り、三次元画像上に軌道を示すインジケータは表示されないと解される。よって、最初の治療器具の挿入後、二番目の治療器具の使用を開始する前に、プローブの操作だけで、最初の穿刺経路（既存穿刺経路）に対して二番目の穿刺経路（予定穿刺経路）を空間的に定めることはできない。
【０００９】
なお、特許文献７には、穿刺器具による治療範囲を画像上に表示する医療システムが開示されている。このシステムは複数本の穿刺に対応していないものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００４／０９８４１４号公報
【特許文献２】特開２００７−２３６７６７号公報
【特許文献３】特開２０１１−５０６２５号公報
【特許文献４】特開２００８―６１８５８号公報
【特許文献５】特開２０１３−２４０３６９号公報
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１３／０１９７３５７号明細書
【特許文献７】特開２００６−３２６１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、複数の穿刺針の挿入を支援することにある。あるいは、穿刺済みの穿刺針に対して、これから穿刺を行う穿刺針についての穿刺経路を適切かつ容易に設定できるようにすることにある。あるいは、穿刺アダプタへの穿刺針のセットを要することなく、既に穿刺が完了している穿刺経路に対して、これから穿刺を行う穿刺針についての穿刺経路を正しく設定できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る超音波診断装置は、生体内の三次元空間に挿入される複数の穿刺針を順番に案内するための穿刺アダプタを有する超音波プローブと、前記超音波プローブによりリアルタイムで取得されたデータに基づいて、又は、前記三次元空間から過去に取得されたデータに基づいて、前記三次元空間内に設定された観察面を表す断面画像を形成する画像形成手段と、これから穿刺を行う穿刺針についての予定穿刺経路を示す予定穿刺経路シンボルと、穿刺完了後の穿刺針についての既存穿刺経路を示す既存穿刺経路シンボルと、を生成するシンボル生成手段と、前記断面画像、前記予定穿刺経路シンボル、及び、前記既存穿刺経路シンボルを含むナビゲーション画像を表示する表示器と、を含み、前記シンボル生成手段は、前記観察面に対して仮想的な厚みを与えることにより観察ゾーンを定義し、前記既存穿刺経路シンボルは、前記既存穿刺経路を前記観察面に投影することにより生成される投影像であり、前記投影像には、前記既存穿刺経路の内で前記観察ゾーンと交差している交差部分を表す交差像が含まれる、ことを特徴とするものである。
【００１３】
１回目の穿刺（１本目の穿刺針の挿入）が完了し、２回目の穿刺（２本目の穿刺針の挿入）を行う前に、ナビゲーション画像を参照することにより、既存穿刺経路と予定穿刺経路の空間的関係を認識できる。つまり、ナビゲーション画像上において、既存穿刺経路シンボルと予定穿刺経路シンボルとが適切な位置関係となるように、例えば、以下に説明する交差像が投影像の全体にわたって表示されるように、プローブの位置及び姿勢が調整される。その調整完了後に実際に穿刺が実行される。３回目以降の穿刺（３本目以降の穿刺針の挿入）においても同様である。上記構成によれば、ナビゲーション画像の参照により、複数の穿刺針をターゲット組織に対して正しくしかも安全に位置決めることができる。
【００１４】
観察面が走査面（超音波ビーム走査面）に相当する場合、断面画像は、超音波プローブによってリアルタイムで取得された走査面データに基づいて生成され、あるいは、超音波診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置等によって三次元空間から過去に取得されたボリュームデータ（そこから切り出された走査面相当のデータ）に基づいて生成される。プローブの位置情報を取得すれば、その位置情報から三次元空間内における走査面の位置が特定される。プローブを動かすと、生体中の三次元空間内において走査面の位置及び姿勢が変化する。走査面は通常、予定穿刺経路を含む面である（穿刺アダプタは通常、そのような条件が満たされるように穿刺針を保持、案内する）。断面画像上に既存穿刺経路シンボル及び予定穿刺経路シンボルを表示する場合、プローブを動かすと、予定穿刺経路シンボルは動かずに、既存穿刺経路シンボルの表示位置や表示態様が変化することになる。
【００１５】
既存穿刺経路シンボルは既存穿刺経路（実績穿刺経路）を表す表示要素又はグラフィックオブジェクトであり、予定穿刺経路シンボルは予定穿刺経路を表す表示要素又はグラフィックオブジェクトである。それぞれの経路は基本的に直線であるから、それぞれのシンボルの形態は基本的には直線状である。既存穿刺経路シンボルは、望ましくは、穿刺針ごとにその穿刺が完了した時点以降に表示される。より望ましくは、穿刺完了時点で又はそれ以降に、予定穿刺経路シンボルが既存穿刺経路シンボルに変化する。
【００１６】
既存穿刺経路シンボルは、観察面上への既存穿刺経路の投影像として構成される。観察面上における投影像の位置、方向及びサイズから、観察面と既存穿刺経路の空間的関係を直感的に認識できる。しかも、既存穿刺経路が観察面と交差している場合（つまり既存穿刺経路が観察面のいずれかの箇所を貫通し又はそれに属する場合）、投影像には交差像が含まれるので、交差像の有無、交差像の位置、交差像のサイズから、観察面と既存穿刺経路との間の具体的な関係、つまり交差の有無、交差角度、交差位置等を認識できる。このように、既存穿刺経路シンボルとして、投影像及び交差像を表示することにより、既存穿刺経路と予定穿刺経路の空間的な関係をより正確に、より具体的に、認識することが可能である。交差像が投影像の全体に及ぶ場合、観察ゾーン内に既存穿刺経路が属していると判断できる。その判断精度を高めるために、観察ゾーンの厚みを徐々に小さくするようにしてもよい。
【００１７】
望ましくは、前記投影像は、前記既存穿刺経路が前記観察面に対して非直交関係にある場合に投影ラインとして表現され、前記交差像は、前記既存穿刺経路が前記観察面に対して交差関係且つ非直交関係にある場合に、前記投影ライン上の交差ラインとして表現される。望ましくは、前記交差ラインは、前記投影ラインの長さ以下の長さを有し、前記投影ラインの両端間に表示される。投影ライン上に交差ラインを重畳表示するようにしてもよいし、交差ラインに相当する部分が欠落した投影ラインを表示するようにしてもよい。観察面内に既存穿刺経路が完全に属する場合、交差ラインが投影ラインの全体に及ぶことになる。その場合、投影ラインを非表示としてもよい。
【００１８】
望ましくは、前記シンボル生成手段は、前記既存穿刺経路が前記観察面の後側から前側へ貫いているのか前記既存穿刺経路が前記観察面の前側から後側へ貫いているのかを識別し、その識別結果に従って前記投影ラインの表示形態を変化させる。この構成によれば、観察面との関係で、既存穿刺経路の向き（穿刺針進行方向）を正しく認識できる。観察面を基準として見て、後側は一方側であり、前側はそれとは反対側であり、つまり他方側である。
【００１９】
望ましくは、前記投影ラインは、前記既存穿刺経路の内で前記観察面の前側に存在する部分を表す前側インジケータと、前記既存穿刺経路の内で前記観察面の後側に存在する部分を表す後側インジケータと、を含む。この構成によれば２つのインジケータの対比観察により既存穿刺経路の向きをより正確に認識できる。
【００２０】
望ましくは、前記既存穿刺経路シンボルは、前記既存穿刺経路の基端を示す基端マーカーと、前記既存穿刺経路の先端を示す先端マーカーと、を含む。基端マーカーは、穿刺針の実際の基端、穿刺針における体表相当の位置、あるいは、穿刺針における基端側の所定の位置を表すマーカーであってもよい。先端マーカーは、穿刺針における先端あるいは電極位置を示すマーカーであってもよい。
【００２１】
望ましくは、前記投影像は、前記既存穿刺経路が前記観察面に対して直交関係にある場合に投影点を表す形態で表現され、前記交差像は、前記既存穿刺経路が前記観察面に対して交差関係にあり且つ直交関係にある場合に交差点を表す形態で表現される。それらの形態として、点、円、その他の図形をあげることができる。
【００２２】
望ましくは、前記観察面は前記三次元空間内において前記超音波プローブによって形成されるビーム走査面に対応し、先の穿刺の完了後且つ次の穿刺の開始前の調整過程において、前記プローブの位置及び姿勢が変更された場合に、前記ナビゲーション画像内において前記予定穿刺経路シンボルの表示態様が維持されつつ前記既存穿刺経路シンボルの表示態様が変化する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の穿刺針の挿入を支援できる。あるいは、穿刺済みの穿刺針に対して、これから穿刺を行う穿刺針についての穿刺経路を適切かつ容易に設定できる。あるいは、穿刺アダプタへの穿刺針のセットを要することなく、既に穿刺が完了している穿刺経路に対して、これから穿刺を行う穿刺針についての穿刺経路を正しく設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る超音波診断システムの実施形態を示すブロック図である。
【図２】治療用穿刺針の一例を示す図である。
【図３】複数本の穿刺が行われた状態を示す図である。
【図４】三次元参照画像の一例を示す図である。
【図５】ターゲットシンボルとしてのガイド球を示す図である。
【図６】１本目の穿刺を行う前の表示内容の一例を示すである。
【図７】１本目の穿刺が完了した時点での表示内容の一例を示す図である。
【図８】２本目の穿刺が行われる前の表示内容の一例を示す図である。
【図９】２本目の穿刺が完了した後の表示内容の一例を示す図である。
【図１０】観察面を含む観察ゾーンを示す図である。
【図１１】観察ゾーンと既存穿刺経路との関係を示す図である。
【図１２】既存穿刺経路シンボル（投影像）の第１表示例を示す図である。
【図１３】既存穿刺経路シンボルの第２表示例を示す図である。
【図１４】既存穿刺経路シンボルの第３表示例を示す図である。
【図１５】既存穿刺経路シンボルの第４表示例を示す図である。
【図１６】既存穿刺経路シンボルの他の形態を示す図である。
【図１７】インジケータ要素ピッチの計算方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２６】
図１には、医療システムとしての超音波診断システムがブロック図として示されている。この超音波診断システムは、複数の穿刺針の穿刺を支援する機能を備えている。個々の穿刺針は例えば治療用の穿刺器具である。
【００２７】
図１において、プローブ１０は、本実施形態において、生体の表面上に当接して用いられる超音波送受波器である。プローブ１０は、図示されていないプローブケーブルを介して超音波診断システム本体に接続されている。プローブ１０は、複数の振動素子からなる１Ｄアレイ振動子を有している。もちろん、２Ｄアレイ振動子を設けることも可能である。アレイ振動子により超音波ビームが形成され、その超音波ビームを電子走査することにより、走査面１２が形成される。走査面１２は、二次元データ取込領域であり、観察面とも言える。
【００２８】
図１において、ｒは深さ方向すなわちビーム方向を表しており、θは電子走査方向を表している。電子走査方式として、電子リニア走査方式、電子セクタ走査方式、等が知られている。
【００２９】
走査面１２上にはターゲットの断面１４が現れている。プローブ１０は、ユーザー（医師、検査技師等）によって保持されるプローブ本体１０Ａを有し、それには穿刺アダプタ１６が着脱自在に取り付けられている。穿刺アダプタ１６は、プローブ本体１０Ａに対して、一定の距離且つ角度をもって、穿刺針１８を案内する金具である。図１においては、穿刺方向すなわち穿刺経路が符号２０で示されている。図１においては、ターゲットの断面１４を穿刺経路２０が通過している。実際の穿刺経路が走査面１２内に含まれるように、つまり、穿刺針が走査面１２内を前進運動するように、穿刺アダプタ１６によって穿刺針１８が保持される。穿刺アダプタ１６に挿入量を検出するセンサを設けるようにしてもよい。穿刺アダプタに、穿刺角度及び穿刺針保持位置を可変するための機構を設けてもよい。そのような場合には、穿刺角度及び穿刺針保持位置がセンサ等によって検出される。図示の例においては、プローブ１０と穿刺経路２０との位置関係は常に一定である。後に説明するように、穿刺針１８自体にその位置情報を検出するためのセンサを設けるようにしてもよい。
【００３０】
プローブ１０は磁気センサ２２を備えている。この磁気センサ２２は、三次元空間内におけるプローブ１０の位置及び姿勢を検出するものである。三次元空間内に配置された磁場発生器２４は、Ｘ軸磁場、Ｙ軸磁場及びＺ軸磁場を発生する機能を有し、磁気センサ２２はそれらの磁場を検出することにより、各軸方向の位置及び各軸回りの回転角度を検出する。具体的には、位置演算部２６が、磁気センサ２２の出力信号に基づいて、プローブ１０の位置及び姿勢を示す位置情報を演算している。位置演算部２６は磁場発生器２４のコントローラとしても機能する。磁気センサ２２、磁場発生器２４及び位置演算部２６によって、側位システム２８が構成されている。測位方式として、上記磁気方式の他、光学的方式、電磁波方式、その他があげられる。
【００３１】
送信部３０は送信ビームフォーマーである。送信部３０からアレイ振動子に対して複数の送信信号が並列的に供給されている。これによりアレイ振動子上において送信ビームが形成される。受信時において、生体内からの反射波がアレイ振動子にて受波される。これにより、複数の振動素子から複数の受信信号が受信部３２へ送られる。受信部３２は受信ビームフォーマーである。受信部３２は複数の受信信号に対する整相加算処理により、受信ビームに相当するビームデータを生成する。そのビームデータは、図示されていない信号処理モジュールを経由して、断層画像形成部３４へ送られている。
【００３２】
断層画像形成部３４には、複数の受信フレームデータが順次入力される。１つの受信フレームデータは、電子走査方向に並ぶ複数のビームデータにより構成される。各ビームデータは、深さ方向に並ぶ複数のエコーデータにより構成される。
【００３３】
断層画像形成部３４は、受信フレームデータに基づいて、Ｂモード画像（二次元超音波画像）としてのリアルタイム断層画像を形成するモジュールである。その断層画像は、走査面（断面）上の組織構造を表した画像である。断層画像形成部３４はデジタルスキャンコンバータを備えている。また、本実施形態においては、断層画像形成部３４はグラフィック画像を断層画像に合成する機能も備えている。そのような断層画像（合成画像）の画像データが表示処理部３６へ送られている。グラフィック画像の生成及び合成が表示処理部３６において実行されてもよいし、また制御部４８において実行されてもよい。
【００３４】
メモリ３８には過去に取得されたボリュームデータが格納されている。ボリュームデータは、例えばＸ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置等により、生体内三次元空間から取得されたデータである。本実施形態においては、内部のメモリ３８上にボリュームデータが格納されている。これに代えて、ボリュームデータが外部の記憶媒体上に格納されていてもよく、またボリュームデータがネットワーク上におけるファイルサーバー等に格納されていてもよい。
【００３５】
走査面１２は、ボリュームデータに対応する三次元空間内の断面（観察面）に相当する。走査面１２は基本的には三次元空間内を運動する。
【００３６】
三次元参照画像形成部４０は、ボリュームデータに基づいて、生体内を表す三次元参照画像を形成するモジュールである。三次元参照画像には、三次元超音波画像としてのボリュームレンダリング画像、サーフェイスレンダリング画像、等が含まれる。本実施形態の三次元参照画像には、三次元グラフィックイメージも含まれる。グラフィックの合成が表示処理部３６等において実行されてもよい。三次元参照画像に含まれているグラフィックイメージは、プローブ１０の位置情報に基づいてリアルタイムで更新される。例えば、三次元参照画像形成部４０は、後述するように、穿刺経路を表すシンボルを含んでおり、そのシンボルの位置及び姿勢がプローブ１０の動きに伴ってリアルタイムで更新される。三次元参照画像の画像データは表示処理部３６へ送られている。
【００３７】
二次元参照画像形成部４２は、ボリュームデータに基づいて第１の二次元参照画像として同一断面画像を形成するモジュールである。すなわち、ボリュームデータから、走査面１２に対応する断面データが抽出され、それに基づいて断層画像が形成される。その断層画像が同一断面画像である。二次元参照画像形成部４２はその画像に対してグラフィック画像を合成する機能も有している。その機能が表示処理部３６等で実行されてもよい。
【００３８】
二次元参照画像形成部４４は、第２の参照画像として直交断面画像を形成する機能を有している。すなわち、ボリュームデータから、穿刺経路における所定の深さ地点を横切る直交断面に相当する断面データが取り出され、それに基づいて断層画像が構成される。その断層画像が直交断面画像である。本実施形態では、後に説明するように、ターゲット組織の横断面を表す直交断面画像が生成されている。二次元参照画像形成部４４は、その直交断面画像に対してグラフィック画像を合成する機能を有している。その機能が表示処理部３６等によって実行されてもよい。直交断面画像の画像データが表示処理部３６へ送られている。図１に示す参照画像形成部４０，４２，４４以外の他の参照画像形成部が設けられてもよい。プローブ１０として３Ｄプローブを利用し、それによってボリュームデータが取得される場合、そのボリュームデータに基づいて各参照画像が形成されてもよい。
【００３９】
後に説明するように、Ｂモード断層画像、第１の二次元参照画像（同一断面画像）、及び、第２の二次元参照画像（直交断面画像）の上には、それぞれ、既存穿刺経路を表す既存穿刺経路シンボル、及び、予定穿刺経路を表す予定穿刺経路シンボル、が表示される。それらのシンボルを含む各画像はそれぞれナビゲーション画像として機能する。本実施形態では、Ｂモード断層画像及び第１の二次元参照画像に対しては、それぞれ、既存穿刺経路シンボルとして、既存穿刺経路を観察面（つまり走査面）上へ投影することにより生成される投影像が合成される。その投影像と共に交差像も表示される。三次元超音波画像にも、既存穿刺経路を表す既存穿刺経路シンボル、及び、予定穿刺経路を表す予定穿刺経路シンボル、が合成表示される。そのような三次元超音波画像もナビゲーション画像と言いうる。
【００４０】
表示処理部３６は、入力される複数の画像データを合成し、これにより表示画面データを生成する機能を有している。表示画面データは表示器４６に送られる。表示器４６の画面上には、本実施形態において、リアルタイム断層画像、同一断面画像、直交断面画像、及び、三次元参照画像、が表示される。リアルタイム断層画像以外の各画像は参照画像であり、それらもリアルタイムでその内容が更新される。但し、ボリュームデータは同一被検者についての過去のデータであるから、現在のターゲット組織をそのまま表示しているのはリアルタイム断層画像だけである。実際に穿刺針像が登場するのもリアルタイム断層画像だけである。
【００４１】
高周波治療装置本体５８は、本実施形態において、複数の穿刺針型治療器に対して高周波信号を供給する装置である。高周波治療装置本体５８は、複数の穿刺針型治療器が有する複数の電極の中から実際に使用する電極セットを選択する機能、複数の穿刺針型治療器を冷却する機能、等も備えている。
【００４２】
なお、図１に示される各構成（各ブロック）は、プローブや穿刺針等の一部を除いて、基本的に、１又は複数のプロセッサ、チップ、電気回路等により構成される。１つのチップ、プロセッサ、電気回路が複数の構成に相当してもよい。それぞれの構成がソフトウエアの機能により実現されてもよい。そのようなソフトウエアはＣＰＵにおいて実行されてもよい。１つのプロセッサにより全てのソフトウエア機能が実現されてもよいし、複数のプロセッサにより複数のソフトウエア機能が実現されてもよい。
【００４３】
制御部４８は、ＣＰＵ及びプログラムによって構成されるものである。制御部４８は、図１に示される各構成（各ブロック）の制御をしている。制御部４８は、穿刺履歴登録部５０、穿刺履歴記憶部５２、及び、予定穿刺経路演算部５４を有している。穿刺履歴登録部５０は、複数本の穿刺を行う過程において、個々の穿刺が完了した時点において、その時点での穿刺針の穿刺経路あるいは位置情報を穿刺実績（穿刺履歴）としてメモリ上に登録するユニットである。例えば、ある穿刺針について穿刺が完了したことが判定された場合、その時点における予定穿刺経路が既存穿刺経路として登録されることになる。個々の穿刺針毎に既存穿刺経路が登録される。穿刺履歴記憶部５２は、穿刺履歴登録部５０によって登録される情報を格納する記憶領域である。登録タイミングをマニュアルで指定することができ、あるいは登録タイミングを自動的に判定することが可能である。すべての治療が完了した後において、穿刺履歴記憶部５２の記憶内容が消去される。そのような情報が別途保存されてもよい。穿刺履歴記憶部５２上に、既存穿刺経路の座標情報が登録されてもよいし、プローブの位置情報が登録されてもよい。穿刺履歴記憶部５２上に、挿入量すなわち穿刺の深さが登録されてもよい。そのような情報が登録されれば、既存穿刺経路シンボルを表示する場合に、実際の深さをシンボルの長さとして表現することが可能である。
【００４４】
予定穿刺経路演算部５４は、位置演算部２６から出力される位置情報に基づいて、穿刺アダプタ１６によってこれから案内される穿刺針１８の穿刺経路２０すなわち予定穿刺経路を演算するモジュールである。例えば、走査面上の予定穿刺経路の座標情報、及び、三次元空間内の予定穿刺経路の座標情報が演算される。いずれにしても、三次元空間において予定穿刺経路を直接的に又は間接的に特定するための情報が演算される。演算された情報は、必要に応じて、三次元参照画像形成部４０、二次元参照画像形成部４２、及び、二次元参照画像形成部４４へ送られる。それらの参照画像形成部４０，４２，４４には、穿刺履歴記憶部５２に登録された情報も与えられている。
【００４５】
入力部５６は、例えば、操作パネルにより構成される。それはスイッチ、トラックボール等の入力デバイスを有している。なお、本実施形態においては、磁場方式によって位置情報が計測されていたが、上記のとおり、光学的な計測、電波を利用した計測、等の手法を用いて位置情報を計測するようにしてもよい。また、加速度センサ等のデバイスを利用することも可能である。
【００４６】
以下において、上述した各構成及びその動作を更に詳しく説明する。
【００４７】
図２には、穿刺針の一例が示されている。図示されている穿刺針１８は、高周波治療を行う器具である。図２にはその先端部が拡大図として示されている。穿刺針１８はバイポーラ型の高周波治療器具である。すなわち、絶縁体６６を間においてその両側に２つの電極６２，６４が設けられている。符号６０は軸体を示している。符号６８は尖塔形を有する先端チップを示している。もちろん、他の構成をもった治療器具を利用することも可能である。本実施形態では、以下に説明するように、治療時に、二本又は三本の穿刺針が同時に使用され、それらによってターゲット（治療対象組織）に対する高周波焼灼治療が実行される。
【００４８】
図３には、穿刺針配列が示されている。具体的には、三本の穿刺針（治療器具）１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを用いてターゲット７０の治療を行う場合の様子が示されている。図示の例においては、ターゲット７０が三本の穿刺針１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの先端部によって囲まれるように、すなわち、ターゲット７０の周囲にそれらが配置されるように、三本の穿刺針が配列されている。そのような状態において、全電極中の全部又は一部が選択され、それらに高周波信号が供給される。これによってターゲット７０に対する焼灼治療が実行される。
【００４９】
上記のような配列を実現する場合、基本的には、三本の穿刺針１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃが平行になるようにそれらが挿入され、且つ、それらの先端が互いに揃うように（同じ挿入量となるように）、それらが配置される。三本の穿刺針１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃは、図示の例において、均等間隔をもって配置されている。すなわち、穿刺方向から見て正三角形が構成されている。ターゲット７０の形状等に応じて様々な配列が選択される。
【００５０】
なお、二本の穿刺針によって治療が行われてもよい。以下の説明では、二本の穿刺針によってターゲットの治療を行う場合を前提としている。
【００５１】
図４には、三次元参照画像７２が示されている。三次元参照画像７２がボディマークと称されることもある。三次元参照画像７２は、生体内における三次元空間を三次元画像として表現したものである。その表現方式として、ボリュームレンダリング法、サーフェイスレンダリング法、その他があげられる。三次元参照画像７２は、腫瘍等であるターゲット（ターゲット像）７４を有している。また、三次元参照画像７２は、第１既存穿刺経路シンボル（第１既存ライン）７６、第２予定穿刺経路シンボル（第２予定ライン）７８、及び、走査面マーク（走査面シンボル）７７を有している。第１既存穿刺経路シンボル７６は、１本目の穿刺が完了した時点で登録される既存穿刺経路に基づいて生成される。第２予定穿刺経路シンボル７８は、走査面マーク７７の面内に属するように三次元表現されている。第２予定穿刺経路シンボル７８は、これから穿刺を行う穿刺針の穿刺経路を表すものである。２本目の穿刺を行う前に、第１既存穿刺経路シンボル７６の参照によって１本目の穿刺経路を認識しながら、第２予定穿刺経路シンボル７８の参照により、二本目の穿刺経路を認識することが可能である。体表上におけるプローブの位置及び姿勢を変更すると、それに伴って走査面マーク７７及び第２予定穿刺経路シンボル７８が運動する。第１既存穿刺経路シンボル７６に対して第２予定穿刺経路シンボル７８が適正な位置関係となるように、プローブの位置及び姿勢がユーザーによって定められる。この場合において、第２予定穿刺経路シンボル７８と共に走査面マーク７７が表示されるため、プローブの向き等を直感的に容易に認識することが可能である。
【００５２】
なお、三次元参照画像７２内に、ターゲット像７４に加えて他の組織を表示させてもよく、その場合においては、安全性の確保の観点から、血管像が表示されてもよい。その場合、三次元空間内において取得されたドプラ情報を利用して血管の表示を行うようにしてもよい。また、走査面マーク７７を中心としてその厚み方向に一定の厚さをもった近傍空間（観察ゾーン）を定義し、その近傍空間内に第１既存穿刺経路が属した場合、第１既存穿刺経路シンボル７６のハイライト表示等を行うようにしてもよい。これによれば、同じ走査面上に、先の穿刺経路と今後の穿刺経路の両方を共に属させることが容易となる。
【００５３】
三次元参照画像７２の構築に際しては、様々な方位にレンダリング原点（すなわち視点）を定めることが可能である。その例が符号８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃで示されている。例えば、符号８０Ｂで示すように、穿刺経路に沿って視線方向を定めることも可能である。
【００５４】
図５には、図４に示した三次元参照画像７２が再び示されている。図５において、図４に示した構成と同様の構成には同一符号を付し、その説明を省略する。このことは以下に説明する各図においても同様である。
【００５５】
図５において、三次元参照画像７２はターゲットガイドとしてのガイド球８２を有している。ガイド球８２はターゲット像７４と同じサイズをもった球体、あるいは、ターゲット像７４の外側に設定された球体である。その実体はグラフィックイメージである。例えば、ターゲット像７４が三次元参照画像７２上において不鮮明な場合、その境界あるいは形態を明確に表示するためにターゲットと同じサイズをもったガイド球８２を表示するのが望ましい。あるいは、ターゲット像７４の外側周囲に複数の穿刺針の配置を行わなければならない場合、それらの相互の位置関係の認識をより容易化するために、ターゲット像７４よりも大きなガイド球８２をそれらの中心を一致させつつ表示するのが望ましい。これによれば、図示されるように、ガイド球８２を各穿刺経路が通過していることを三次元的に直感的に認識できる。よって、それらの位置関係を容易に把握できる。ガイド球８２のサイズあるいはターゲット像に対する比率をユーザーによって任意に変更できるように構成してもよい。また中心を同一にした多重のガイド球セットを表示してもよい。
【００５６】
なお、ボリュームデータにおいて、ターゲットを自動的に抽出し、それに基づいてターゲットを強調表示してもよいし、またそれに基づいてガイド球を生成するようにしてもよい。断層画像上又は三次元参照画像上で、ユーザーによりターゲットを特定させ、それに従ってターゲット自動抽出処理を実行させてもよい。
【００５７】
図６には、１本目の穿刺を行う前の表示内容が例示されている。個々の穿刺操作においては、図６に示されるような複数のナビゲーション画像を含む穿刺支援画像が表示される。具体的には、画面８４上には、図示の例において、断層画像（超音波断層画像）８６、第１の二次元参照画像としての同一断面画像８８、第２の二次元参照画像としての直交断面画像９０Ａ、及び、三次元参照画像９２が表示されている。
【００５８】
断層画像８６は、超音波の送受波により生成されるリアルタイム画像である。それは、観察面つまり走査面の現在の様子を表す画像である。断層画像８６上には、穿刺経路が第１予定穿刺経路シンボル９８として示されている。それはグラフィック図形である。上述したようにプローブ本体と穿刺アダプタとの位置関係は既知（固定）であるため、プローブの位置情報から、三次元空間内における第１予定穿刺経路を特定することが可能である。図６においては、第１予定穿刺経路シンボル９８がターゲット９４の一方側周辺部分を通過している。符号９６はガイド円を示している。ガイド円９６は、ガイド球の断面を表すものである。もちろん、そのような表示は必要に応じて行えばよいものである。従来同様の断層画像８６を表示するだけでもよい。
【００５９】
同一断面画像８８は、過去に取得されたボリュームデータから、走査面に対応する面データを取り出すことにより生成される。ボリュームデータは例えばＣＴ装置によって取得されたデータであり、その場合、同一断面画像８８はＣＴ断層画像となる。同一断面画像８８上には、ターゲット１００が現れている。それを取り囲むようにガイド球の断面を示すガイド円１０２が表示されている。同一断面画像８８上においても、穿刺経路を表すグラフィック要素として第１予定穿刺経路シンボル１０４が表示されている。同一断面画像上において、その位置は不変である。プローブを動かすと、第１予定穿刺経路シンボル１０４は動かず、ターゲット１００及びガイド円１０２の位置が変化する。ターゲット１００の中心２００はガイド球又はガイド円の生成段階においてユーザーにより指定され、あるいは、自動的に検出される。そのような動作により、三次元空間内におけるターゲットの中心の座標が特定される。
【００６０】
本実施形態では、中心２００を通り、且つ、第１予定穿刺経路に直交する面として、直交断面が定義される。同一断面画像８８上には、直交断面を示す断面シンボル（断面ライン）１０５が表示されている。直交断面はＣ面とも称される。
【００６１】
直交断面画像９０Ａは、断面シンボルに対応する直交断面を表す画像である。すなわち、ボリュームデータから直交断面に相当する面データが切り出され、それに基づいて直交断面画像９０Ａが生成される。プローブの動きに従って直交断面が生体内で運動すると、直交断面画像の内容が変化する。符号２０４はターゲットを示しており、符号２０６はターゲットの中心を示しており、符号２０２はガイド球の断面としてのガイド円を示している。符号２１０は、走査面を示す断面シンボル（断面ライン）を示している。断面ライン２１０は中心２０６を通過している。直交断面画像９０Ａ上には、第１予定穿刺経路シンボルとしてのマーカー２０８が表示されている。そのマーカー２０８は、具体的には、特定の座標を示す形態を有し、それは断面ライン２１０上にあり、図示の例では、ガイド円２０２の内側近傍にある。それは、これから挿入される穿刺針の通過位置を示している。符号２１２及び符号２１４で示すように、直交断面として表示するエリアを上下左右方向にシフトできるように構成してもよい。なお、走査面つまり同一断面がターゲット中心を通過しない場合、直交断面画像９０Ａにおいて、断面ライン２１０は中心２０６からシフトした位置に表示される。
【００６２】
三次元参照画像９２は、図４及び図５に示した三次元参照画像である。それは、１本目の穿刺経路を表す第１既存穿刺経路シンボル７６と、それを含んでいる走査面マーク７７と、有している。また、三次元球体としてのガイド球８２を含んでいる。ガイド球８２はターゲットを内包するものである。この例では、ターゲットそれ自体に対してではなく、ガイド球８２に対して穿刺経路が定められている。
【００６３】
図６に示された各画像をナビゲーション画像として参照しながら、ターゲットあるいはガイド球（ガイド円）に対して、穿刺経路が適正な位置及び姿勢となるように、ユーザーによって、プローブの位置及び姿勢が調整される。プローブ調整過程においては、それぞれの画像がリアルタイムで更新される。但し、ボリュームデータは過去に取得されたデータであるので、そこから生成された参照画像は過去データを表す画像である。
【００６４】
以上のような複数のナビゲーション画像の参照により第１予定穿刺経路が正しく設定されると、プローブの位置及び姿勢を維持したまま、穿刺アダプタの案内によって、穿刺針が生体内へ挿入される。穿刺針の挿入量は、断層画像上において目視により特定可能である。挿入量をセンサによって自動的に検出するようにしてもよい。
【００６５】
図７には、１本目の穿刺が完了した後の表示内容が例示されている。これは、１本目の穿刺についての穿刺履歴登録により表示されるものである。穿刺履歴登録では、例えば、穿刺針先端の三次元座標が登録され、あるいは、穿刺針の挿入量に基づいて計算される穿刺経路の全体を示す三次元座標情報が登録される。
【００６６】
断層画像８６上には第１針像２２４が現れている。穿刺針は一般に硬質部材で構成され、そこからのエコーは強く、断層画像８６上においては、挿入された針の像が現れる。断層画像８６上には、第１既存穿刺経路シンボル２１６が表示されている。具体的には、第１既存穿刺経路シンボル２１６はＢモード断層画像上に重畳（合成）表示されている。第１既存穿刺経路シンボル２１６は、およそ線状のグラフィック像として構成されており、具体的には、それは、投影ライン２１８（この例では後述する交差ラインと一致）、基端マーカー２２０、及び、先端マーカー２２２を含む。投影ライン２１８は、ガイド円９６の端部に進入しており、その先端がターゲット９４の近傍を通過している。断層画像８６上においては、ガイド円９６上に先端マーカー２２２が表示されている。基端マーカー２２０は、穿刺針の基端側の所定箇所を示すマーカーである。所定箇所は、穿刺針の尾端、穿刺針における体表上の位置、穿刺針における走査面進入位置、等として定められる。先端側と基端側とを区別できれば足り、基端の厳密な位置をユーザーに認識させることまでは不要である。先端マーカー２２２は、穿刺針の先端の位置、先端部における電極部中心の位置、等を表すものである。それが示す位置は治療を行う上で重要である。それらのマーカー２２０，２２２の態様は互いに相違しており、図示の例では、基端マーカーが白い円で表現されており、先端マーカーが黒い円で表現されている。これらは例示である。両者のサイズ等を異ならせてもよい。
【００６７】
図７は、１本目の穿刺について登録を行った直後の状態を示しており、第１既存穿刺経路と第２予定穿刺経路とが一致しているために、第１既存穿刺経路シンボル２１６だけが表示されており、第２予定穿刺経路シンボルはまだ表示されていない。プローブを動かせば、第１既存穿刺経路シンボルの表示位置及び表示態様が変化し（穿刺針像も同じように変化する）、それに連動するように、第２予定穿刺経路シンボルが画面上に現れる（その登場位置は図７において第１既存穿刺経路シンボルが表示されている位置と同じである）。このことは、図７に示されている他の画像８８、９０Ａにおいても同様である。後に説明する図８にはその状態が示されている。なお、上記のようにプローブを動かすと、三次元参照画像９２においては、第１既存穿刺経路シンボル７６Ａは動かず、走査面マーク７７が運動し、プローブ運動開始後に第２予定穿刺経路シンボルが登場する。後に説明する図８にはその状態も示されている。
【００６８】
図７において、同一断面画像８８上にも、第１既存穿刺経路シンボル２２６が表示されている。第１既存穿刺経路シンボル２２６は、既に説明した第１既存穿刺経路シンボル２１６と同様に、投影ライン２２８（上記同様に、後述する交差ラインと一致）、基端マーカー２３０、及び、先端マーカー２３２を含む。同一断面画像８８には、既に説明した直交断面ライン１０５及びガイド円１０２が表示されている。同一断面画像８８上においても、第２予定穿刺経路シンボルは、まだ表示されていない。
【００６９】
直交断面画像９０Ａには、マーカーとしての第１既存穿刺経路シンボル２３４が表示されている。それは、ターゲットの中心を通る直交断面への既存穿刺経路の投影点であり、同時に、直交断面と第１既存穿刺経路の交差点でもある。三次元参照画像９２にも第１既存穿刺経路を表す第１既存穿刺経路シンボル７６Ａが表示されている。
【００７０】
上記説明では、穿刺完了後の穿刺履歴登録の時点で、第１予定穿刺経路シンボルが第１既存穿刺経路シンボルに置換され、その後にプローブが動かされた時点で、第２予定穿刺経路シンボルが後から表示されるようにしていたが、穿刺履歴登録の時点で、第１既存穿刺経路シンボルと一緒に第２予定穿刺経路シンボルが表示されるようにしてもよい。本実施形態によれば、２つのシンボルが同じ位置に重合表示されて両者の識別が困難になる事態を回避できる。本実施形態において、例えば、第１既存穿刺経路と第２予定穿刺経路との間の距離が所定値を超えた場合に、第２予定穿刺経路シンボルの表示を開始させてもよい。
【００７１】
以上のように、１本目の穿刺針が正しく挿入されると、できるだけプローブの位置及び姿勢を保持したまま、穿刺アダプタから１本目の穿刺針が解放される。その後、体表面上において、第２穿刺経路を設定するために、体表面上におけるプローブの位置及び姿勢が再び調整される。その場合、望ましくは、プローブを、その姿勢を保ったまま、体表上において平行移動させる操作が実行される。
【００７２】
図８には、１本目の穿刺が完了し且つ２本目の穿刺が開始される前に表示される画像の内容が例示されている。断層画像８６上には、第１既存穿刺経路シンボル２１６とともに、第２予定穿刺経路シンボル２３６が表示されている。図８に示す第１既存穿刺経路シンボル２１６の位置は、図７に示した第１既存穿刺経路シンボル２１６の位置とは異なる。具体的には、この例では、前者は後者を平行移動させたものに相当する。走査面上には（正確にはその近傍空間内には）第１穿刺針が存在しており、このため断層画像８６上に第１針像２２４が現れている。例えば、断層画像８６上において、第１針像２２４の表示状態が維持されるように、あるいは、第１既存穿刺経路シンボル２１６が継続的に表示されるように、プローブの姿勢を維持したまま、プローブの位置が走査面に沿う方向へシフトされる。その結果、第２予定穿刺経路シンボル２３６が第１既存穿刺経路シンボル２１６の右側に登場している。２つのシンボル２１６，２３６の同時表示の実現により、それらの平行関係を確認しつつ、またそれらの間の距離を確認しつつ、２つ目の穿刺経路を適切に事前設定することが可能である。もちろん、これは一例に過ぎないものであり、ターゲットの位置や形状に応じて第２予定穿刺経路が適宜定められる。
【００７３】
なお、本実施形態においては、断層画像８６上に第１既存穿刺経路シンボル２１６を表示させるようにしたが、そのような表示を行わなくてもよい。従来同様のＢモード断層画像だけを表示するようにしてもよい。その場合でも、他の複数の参照画像によって今後の穿刺経路の設定を的確に行える。複数のシンボルが合成表示され得る断層画像だけをナビゲーション画像として表示してもよい。
【００７４】
図８において、同一断面画像８８上においても、第１既存穿刺経路シンボル２２６と第２予定穿刺経路シンボル２３８とが表示されている。第１既存穿刺経路シンボル２２６は、上記のように、投影ライン（交差ライン）、先端マーク及び基端マークを含むものである。本実施形態では、第１既存穿刺経路の登録時点で、直交断面を規定する対象が、第１予定穿刺経路から第２予定穿刺経路へ引き継がれる。つまり、ターゲット中心を通過し且つ第２予定穿刺経路に直交する断面として直交断面が再定義される。
【００７５】
直交断面画像９０Ａは、上記のように直交断面を表した画像である。直交断面画像９０Ａ上には、第１既存穿刺経路シンボル２３４と、第２予定穿刺経路シンボル２４０と、がそれぞれマーカーとして表示されている。第１既存穿刺経路シンボル２３４は、直交断面上における第１既存穿刺経路の投影点又は交差点を示すものである。投影点かつ交差点（通過点）の場合と、投影点かつ非交差点（非通過点）の場合とで、第１既存穿刺経路シンボル２３４の表示態様を異ならせるのが望ましい。また、第１既存穿刺経路シンボル２３４の表示態様と、第２予定穿刺経路シンボル２４０の表示態様と、を異ならせるのが望ましい。三次元参照画像９２内には、三次元表現された第１既存穿刺経路シンボル７６Ａ及び第２予定穿刺経路シンボル２４１が表示されている。
【００７６】
以上のように、複数のナビゲーション画像上において、第１既存穿刺経路シンボルと第２予定穿刺経路シンボルとを表示することにより、第１既存穿刺経路に対して第２予定穿刺経路を適切に設定した上で、実際に２回目の穿刺を実行するこが可能である。特に、第１既存経路シンボルの表示に際して、投影ライン（交差ライン）、基端マーク及び先端マークを表示するようにしたので、観察面である走査面から第１既存穿刺経路がずれた場合であっても、第１既存穿刺経路の空間的位置を正確に認識し易いという利点を得られる。三次元参照画像が表示されない場合であっても、そのような利点を得られる。
【００７７】
図９には、二本目の穿刺が完了した時点の表示内容が例示されている。断層画像８６上には、第１既存穿刺経路シンボル２１６と第２既存穿刺経路シンボル２４２とが表示されている。すなわち、三次元空間内には、ターゲットを挟むように２本の穿刺針が平行に挿入されている。両者の挿入量はほぼ同一である。第１既存穿刺経路シンボル２１６は、投影ライン（交差ライン）、先端マーカー及び基端マーカーを含む。そこには、第１針像２２４も表示されている。同じく、第２既存穿刺経路シンボル２４２は、投影ライン（交差ライン）２４４、先端マーカー２４８及び基端マーカー２４６を含む。そこには、第２針像２５０も表示されている。
【００７８】
同一断面画像８８上にも第１既存穿刺経路シンボル２２６及び第２既存穿刺経路シンボル２５２が表示されている。第２既存穿刺経路シンボル２５２は、第１既存穿刺経路シンボルと同様に、投影ライン（交差ライン）２５３、先端マーカー２５６及び基端マーカー２５４を含んでいる。
【００７９】
直交断面画像９０Ａ上には、ガイド円２０２上に、第１既存穿刺経路シンボル２３４及び第２既存穿刺経路シンボル２５８が表示されている。三次元参照画像９２には、第１既存穿刺経路シンボル７６Ａと第２実績穿刺経路シンボル２５９とが含まれる。
【００８０】
ターゲットに対して２つの穿刺針が正しく位置決められた後、２本目の穿刺針が穿刺アダプタから解放される。その後、ターゲットに対する焼灼治療が実行される。その後、超音波診断によってターゲットの状態を観察するようにしてもよい。焼灼治療の実行後、２つの穿刺針が生体から引き抜かれる。
【００８１】
上記実施形態においては、二本の穿刺針の挿入が示されていたが、三本以上の穿刺針が挿入される場合においても、上記同様の処理が実行される。以上説明した構成はいずれも例示であり、治療目的、治療条件、ユーザーのニーズ等に応じて適宜変更することが可能である。
【００８２】
本実施形態の超音波診断システムは、上述した既存穿刺経路シンボルの表示態様（投影像としての投影ライン、交差像としての交差ライン等）を特徴事項とするものである。以下、図１０乃至図１７を用いて、その表示について詳しく説明する。
【００８３】
観察面が走査面である場合、観察面上には常に予定穿刺経路が属することになる。そのような条件が満たされるように、穿刺アダプタが穿刺経路を規定するからである。よって、断層画像上及び同一断面画像上には、基本的に、常に、予定穿刺経路シンボルの全部が表示されることになる。一方、既存穿刺経路の全部が観察面（走査面）に属するのはプローブの位置及び姿勢がある特定の条件に合致した場合だけである。よって、特別な工夫なく、既存穿刺経路を断層画像上及び同一断面画像上にそのまま表示しようとした場合、既存穿刺経路が走査面に交差していなければ既存穿刺経路はまったく表示されないことになり、又は、既存穿刺経路が走査面に交差していれば既存穿刺経路は単なる交差点として表示されることになる。そのような表示態様では既存穿刺経路と走査面との空間的関係を認識することが困難となる。そこで、本実施形態では、既存穿刺経路の表示に際しては、観察面へのその投影像を表示するようにしている。観察面が走査面でない場合、予定穿刺経路を投影像として表示するようにしてもよい。
【００８４】
図１０には三次元空間が示されている。それには走査面としての観察面２６２が含まれる。観察面２６２に対して仮想的な厚みが与えられており、その厚みによって板状の観察ゾーン２６４が定義される。厚さ方向の中心は観察面２６２である。観察面２６２の前後にそれぞれ半ゾーンが存在している。厚みの大きさはユーザーによって設定され、あるいは、何等かのパラメータに従って自動的に設定される。治療状況や治療条件に応じて厚みを可変するのが望ましい。
【００８５】
三次元空間２６０内には穿刺経路（具体的には既存穿刺経路）２６６が存在している。図示の例では、穿刺経路２６６が観察面２６２を貫通している。穿刺経路は基端２７０と先端２７２の間の直線経路である。穿刺経路２６６を観察面２６２上に投影することによって投影像２７４が定義される。投影像は、線状のグラフィック図形である投影ラインとして表示される。基端２７０から観察面２６２上に垂線を降ろし、観察面２６２と垂線とが交わった点が投影像２７４の基端である。その基端は基端マーカー２７８によって表現される。先端２７２から観察面２６２上に垂線を降ろし、観察面２６２と垂線とが交わった点が投影像２７４の先端である。その先端は先端マーカー２８０によって表現される。基端マーカー２７８と先端マーカー２８０は互いに異なる表示態様で表示される。図示の例では、基端マーカー２７８は白色の円であり、先端マーカー２８０は黒色の円である。もちろん、それらの表示態様は一例である。
【００８６】
穿刺経路２６６内において、観察ゾーン２６４に交差している（含まれる）部分が線分２６８である。図１０においては線分２６８が太いラインとして表現されている。穿刺経路２６６と観察面２６２との位置関係が不変であっても、厚みの大きさによって、線分２６８のサイズは変化する。線分２６８を上記同様の手法によって観察面２６２上に投影したものが交差像２７６である。それは交差ラインとして表示される。図１０においては交差像２７６が太いラインとして表現されている。交差像２７６は、それ自身、投影像でもあり、先に説明した投影像２７４上に存在するものである。交差像２７６が表示されるのは、穿刺経路２６６が観察ゾーン２６４に交差している場合だけである。交差が生じていない場合、投影像２７４は表示されても、交差像２７６は表示されない。より詳しくは、交差が生じている場合、交差像２７６は、投影像２７４の両端間に表示され、交差像２７６は投影像２７４の長さ以下の長さを有する。観察面２６２に対して穿刺経路２６６の位置が変化すると、それに従って、投影像２７４の位置及び長さが変化し、また交差像２７６の位置及び長さが変化することになる。交差像２７６の変化の中には交差像２７６の消失が含まれる。
【００８７】
本実施形態では、図７乃至図９に示した既存穿刺経路シンボルとして、上記のような投影像２７４が投影ラインとして表示される。具体的には、既存穿刺経路シンボルには、投影像２７４の他、基端マーカー２７８及び先端マーカー２８０が含まれ、更に交差が生じている場合には交差ラインとしての交差像２７６が含まれる。加えて、後述するように、観察面２６２に対する交差（貫通）向きを表現する場合には、既存穿刺経路シンボルに、所定のインジケータ群も含まれる。このような既存穿刺経路シンボルの表示によれば、穿刺経路が観察面に対して１点で交差していても、あるいは、交差それ自体が生じていなくても、観察面と穿刺経路との空間的な関係をおよそ認識できる。
【００８８】
図１１には観察ゾーン２６４の断面が示されている。その断面は穿刺経路２６６中の線分が属している面である。観察面の法線に対して穿刺経路２６６が角度θで交わっている。観察ゾーン２６４の厚みｄに対して、交差像の長さＬは、例えば、Ｌ＝ｄ・tanθで計算される。ｄの大きさを変化させれば、Ｌの大きさも変化する。スライス厚、位置決め精度、位置決め容易性等を考慮して、ｄの大きさを可変設定するのが望ましい。
【００８９】
図１２には既存穿刺経路シンボルの第１表示例が示されている。同一断面画像３３０上には、破線状の予定穿刺経路シンボル２９２と共に、既存穿刺経路シンボル３３２が表示されている。既存穿刺経路シンボル３３２は、破線状の投影ライン２７４、白い円形の基端マーカー２７８、黒い円形の先端マーカー２８０、及び、太い実線状の交差ライン２７６、により構成されている。交差ライン２７６は投影ライン２７４上に重畳表示されている。投影ライン２７４における交差ライン２７６に相当する部分を非表示としてもよい。つまり、実際に視認できる部分だけを投影ライン２７４として生成するようにしてもよい。この例では、基端マーカー２７８が同一断面画像内に属している。ガイド円については図示省略されている。上記のような既存穿刺経路シンボルが更に断層画像上及び直交断面画像上にも表示されるのが望ましい。既存穿刺経路が観察面と直交した場合、投影像は例えば円及び点の一方となり、既存穿刺経路が観察面と直交かつ交差した場合、交差像は例えば円及び点の他方となる。直交断面画像上に既存穿刺経路シンボルを表示する場合、直交断面が観察面とされ、直交断面を基準として投影像及び交差像が計算される。
【００９０】
２本目の穿刺に先立って、プローブの位置及び姿勢を変化させると、同一断面画像上において、予定穿刺経路シンボルの表示態様は変わらず、既存穿刺経路シンボルの表示態様が動的に変化することになる。例えば、既存穿刺経路に対して予定穿刺経路を平行に設定したい場合、同一断面画像上において、予定穿刺経路シンボルに対して既存穿刺経路シンボルが所定の間隔をもって平行になるように、具体的には、既存穿刺経路シンボルにおいて交差ラインが投影ラインに一致するように、プローブの位置及び姿勢が調整される。なお、穿刺アダプタ側から見た予定穿刺経路と既存穿刺経路の位置関係は、通常、直交断面画像上において容易に認識することが可能である。直交断面画像上において、既存穿刺経路が線状ではなく点又は円の像として表示されれば、直交断面に対して既存穿刺経路が正しく直交したことになる。３本目以降の穿刺においても同様である。３本目以降の穿刺においては、複数の穿刺経路を同時に観察する際に、直交断面画像及び三次元画像が有用である。
【００９１】
図１３には既存穿刺経路シンボルの第２表示例が示されている。同一断面画像３３０上には、予定穿刺経路シンボル２９２と共に、既存穿刺経路シンボル３３２が表示されている。既存穿刺経路シンボル３３２においては、投影ラインと交差ラインとが一致している（符号２７６参照）。このため、基端マーカー２７８と先端マーカー２８０との間の全部が太いラインとして表示されている。これは既存穿刺経路が観察ゾーン（走査面を基準とする一定の厚み範囲）に属していることを意味している。基端マーカー２７８は、この例では、同一断面画像（走査面）の縁上に存在している。
【００９２】
図１４には既存穿刺経路シンボルの第３表示例が示されている。同一断面画像３３０上には、予定穿刺経路シンボル２９２と共に、既存穿刺経路シンボル３３２が表示されている。既存穿刺経路シンボル３３２においては、投影ラインの表示座標と交差ラインの表示座標とが一致しており、例えば、投影ラインが円で表現されており、交差像が点で表示されている。図１４に示す表示態様では基端マーカー及び先端マーカーは表示されていない。上記の円及び点がそれらのマーカーであると理解することも可能である。観察ゾーンに対して既存穿刺経路が交差していない場合、交差像は表示されない。つまり、図１４に示す態様は、観察面に対して既存穿刺経路が完全に直交していることを表している。
【００９３】
図１５には既存穿刺経路シンボルの第４表示例が示されている。同一断面画像３３０上には、予定穿刺経路シンボル２９６と共に、既存穿刺経路シンボル２９８が表示されている。既存穿刺経路シンボル２９８は、破線状の投影ライン３００、太い実線状の交差ライン３０６、大きな白い円で表現された基端マーカー３０２、及び、小さな黒い円で表現された先端マーカー３０４を含む。この例では、基端マーカーが同一断面画像（走査面）の外部に表示されている。予定穿刺経路シンボル２９６はその両端が同一断面画像（走査面）からはみ出ている。
【００９４】
図７乃至図９に示した断層画像、同一断面画像及び直交断面画像の表示に際しては、以上のような既存穿刺経路シンボルを表示するのが望ましい。
【００９５】
図１６には既存穿刺経路シンボルについての他の表示形態が示されている。既存穿刺経路シンボル３０８は、投影像３１０、交差像３１６、基端マーカー３１８及び先端マーカー３２０を含む。投影像３１０は、図示の例において、ライン状の２つのインジケータ３１２，３１４を含む。例えば、各インジケータ３１２，３１４は複数の三角形要素により構成されている。個々の要素の向き（尖塔形が向く方向）は穿刺方向を示している。インジケータ３１２の表示態様（例えば色）は、基端から交差部分までの区間が観察ゾーンの奥側（裏側、一方側）にあるか手前側（表側、他方側）にあるかを示している。同じく、インジケータ３１４の表示態様（例えば色）は、基端から交差部分までの区間が観察ゾーンの手前側（表側、他方側）にあるか奥側（裏側、一方側）にあるかを示している。例えば第１色（例えばグレー）が奥側を示し、第２色（例えば白）が手前側を示す。交差が生じている場合、基本的には、２つのインジケータ３１２，３１４の内の一方が第１色で奥側インジケータとして表現され、他方が第２色で前側インジケータとして表現される。前後を定めるのに際しては図４に示した視点を基準としてもよい。方向の識別は例えば図１に示した制御部によってなされる。但し交差像が基端又は先端に到達している場合、いずれかのインジケータが表示されないこともある。
【００９６】
観察面への既存穿刺経路の交差角度の大小に応じて、２つのインジケータ３１２，３１４の表示態様を変化させてもよい。例えば、図１７に示されるような条件に従って、要素間ピッチを変化させてもよい。観察ゾーン２６４は観察面に対して一定の厚みを与えることにより定義される。観察面に対する直交方向として法線３３４が定義される。角度θは法線３３４に対して穿刺経路２６６がなす角度である。採用する要素間ピッチをＤとし、その初期値をＣとした場合、例えば、Ｒ＝Ｃ＊sinθにより、要素間ピッチＤを定めるようにしてもよい。個々の２つのインジケータ３１２，３１４を構成する要素数を、投影ラインンにおける交差ラインの両側に存在する２つの区間の大きさと、上記のように計算された要素間ピッチＤと、から決定してもよい。
【００９７】
以上のように、投影像の一部としてインジケータを含めることにより、あるいは、投影像にインジケータを付加することにより、穿刺経路が観察面の奥側から手前側へ突き抜けているのか手前側から奥側へ突き抜けているのかを直感的に容易に認識することが可能である。上記の説明において登場した個々の計算式は例示である。
【００９８】
なお、直交断面画像等の表示に際して、個々の穿刺経路についての座標情報を表示してもよく、また、穿刺経路間の距離情報を表示してもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０  プローブ、１２  走査面、２２  磁気センサ、２４  磁場発生器、３４  断層画像形成部、３８  メモリ、４０  三次元参照画像形成部、４２，４４  二次元参照画像形成部、５０  穿刺履歴登録部、５２  穿刺履歴記憶部、５４  予定穿刺経路演算部、２６２  観察面（走査面）、２６６  穿刺経路、２７４  投影像、２７６  交差像、２７８  基端マーカー、２８０  先端マーカー。
【図１】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２】
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【図１１】
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【図１７】
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