(57)【要約】【課題】息止めタイミングの設定を容易にする息止め支援マーカの表示。【解決手段】移動情報検出部４は、患者から収集された基準呼吸時相のボリュームデータに対する３次元関心領域の設定によって抽出した関心領域データと他の呼吸時相にて時系列的に収集されたボリュームデータとの演算処理により関心領域データの移動情報を検出する。一方、息止め支援マーカ生成部５は、前記ボリュームデータに基づいて生成された時系列的な３次元画像データにて呼吸性移動する治療対象部位に穿刺針８２の刺入方向を示す穿刺マーカが交叉して表示される息止めタイミングを設定する。そして、移動情報に基づいて生成した移動軌跡データと最新の呼吸時相における関心領域データの移動位置を示す移動位置データ及び息止めタイミングを示す息止めタイミングデータに基づいて生成した息止め支援マーカを当該患者による観察が可能な表示部６に表示する。【選択図】図１
2009045251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療対象部位を含む領域に対して２次元あるいは３次元のデータを収集するデータ収集手段と、
前記データを処理して複数の呼吸時相における画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記データに設定された関心領域から得られる基準呼吸時相の関心領域データと前記基準呼吸時相に後続する複数の呼吸時相における前記データに基づいて前記関心領域データの移動情報を検出する移動情報検出手段と、
前記複数の呼吸時相における前記関心領域データの移動情報に基づいて生成した移動軌跡データと、最新の呼吸時相における前記関心領域データの移動位置を示す移動位置データ及び呼吸性移動する前記治療対象部位を好適な治療位置に固定するための息止めタイミングを示す息止めタイミングデータに基づいて息止め支援マーカを生成する息止め支援マーカ生成手段と、
前記息止め支援マーカを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする治療支援装置。
【請求項２】
前記複数の呼吸時相の中から選択した基準呼吸時相における前記画像データに関心領域を設定する関心領域設定手段を備え、前記移動情報検出手段は、前記画像データの関心領域に対応した前記データの関心領域にて得られる前記基準呼吸時相の関心領域データと前記基準呼吸時相に後続する複数の呼吸時相における前記データに基づいて前記関心領域データの移動情報を検出することを特徴とする請求項１記載の治療支援装置。
【請求項３】
前記画像データ生成手段は、前記データ収集手段によって収集されたボリュームデータの所定断面におけるボクセルに基づいてＭＰＲ画像データを生成し、前記関心領域設定手段は、前記ＭＰＲ画像データの好適な位置に２次元的な前記画像データの関心領域を設定することを特徴とする請求項２記載の治療支援装置。
【請求項４】
前記画像データ生成手段は、前記データ収集手段によって収集されたボリュームデータに基づいて３次元画像データを生成し、前記関心領域設定手段は、前記３次元画像データの好適な位置に３次元的な前記画像データの関心領域を設定することを特徴とする請求項２記載の治療支援装置。
【請求項５】
前記移動情報検出手段は、前記画像データの関心領域に対応した前記ボリュームデータにおける３次元的な関心領域にて得られる前記基準呼吸時相の関心領域データと前記基準呼吸時相に後続する複数の呼吸時相における前記ボリュームデータに基づいて前記関心領域データの移動情報を検出することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載した治療支援装置。
【請求項６】
前記移動情報検出手段は、前記データの関心領域にて得られる基準呼吸時相の関心領域データと前記基準呼吸時相に後続する複数の呼吸時相におけるデータに対して相互相関法、エントロピー法あるいは差分和最小法の何れかを適用して前記関心領域データの移動情報を検出することを特徴とする請求項１記載の治療支援装置。
【請求項７】
前記息止め支援マーカ生成手段は、移動軌跡データ変換手段を備え、前記移動軌跡データ変換手段は、前記移動位置データと前記息止めタイミングデータが付加された３次元的な前記移動軌跡データを２次元投影面あるいは１次元投影軸に投影することにより前記息止め支援マーカを生成することを特徴とする請求項１記載の治療支援装置。
【請求項８】
前記移動軌跡データ変換手段は、前記移動位置データ及び前記息止めタイミングデータが付加された前記３次元的な移動軌跡データに主成分分析法を適用して前記２次元投影面あるいは前記１次元投影軸を設定することを特徴とする請求項７記載の治療支援装置。
【請求項９】
前記息止め支援マーカ生成手段は、呼吸時相の経過に伴い前記移動軌跡データに沿って所定方向に移動する前記移動位置データと前記移動軌跡データの所定位置に固定された前記息止めタイミングデータを前記移動軌跡データに付加して前記息止め支援マーカを生成することを特徴とする請求項１記載の治療支援装置。
【請求項１０】
前記表示手段は、息止め支援マーカの観察を目的とした患者専用のモニタを備えていることを特徴とする請求項１記載の治療支援装置。
【請求項１１】
前記表示手段は、可聴音の出力が可能な報知手段を備え、前記報知手段は、移動位置データの息止めタイミングデータへの接近に伴って前記可聴音の周波数を変化させることを特徴とする請求項１記載の治療支援装置。
【請求項１２】
息止めタイミング設定手段を備え、前記息止めタイミング設定手段は、前記画像データ生成手段が生成した画像データにおいて呼吸性移動する前記治療対象部位と前記好適な治療位置とが略一致する呼吸時相を前記息止めタイミングとして設定することを特徴とする請求項１記載の治療支援装置。
【請求項１３】
前記データ収集手段は、超音波診断装置、ＭＲＩ装置あるいはＸ線ＣＴ装置の何れかであることを特徴とする請求項１記載の治療支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治療支援装置に係り、特に、検査や治療において行なわれる息止めのタイミング情報を患者に対して事前に提供することが可能な治療支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低侵襲治療と呼ばれる治療法が注目を集めており、悪性腫瘍治療の分野においても低侵襲治療への積極的な試みがなされている。特に悪性腫瘍の場合、その治療の多くを外科的手術に頼っているが、従来の外科的手術による治療、即ち広範囲の組織切除を行なう場合には、その臓器がもつ本来の機能や外見上の形態を大きく損なう場合が多く、たとえ生命を存えたとしても患者に対して多大な負担を与えることになる。
【０００３】
このような従来の外科的治療に対しＱＯＬ（quality-of-life）を考慮した低侵襲治療法としての経皮的穿刺法や体外焼灼治療法等があり、前者にはＰＥＩＴ（経皮的エタノール注入法：Percutaneous Ethanol Injection Technique）やマイクロ波穿刺焼灼法がある。又、カテーテルや穿刺針等を用いた侵襲的な検査や治療を超音波診断装置等によって収集された２次元画像データの観察下にて行なう方法も開発され、このような方法を、例えば、治療対象部位に対する薬物投与や組織採取等を目的とした経皮的穿刺法に適用することにより検査や治療における安全性は飛躍的に向上した。超音波画像データの観察下にて治療対象部位に対する穿刺を行なう場合、穿刺針を超音波プローブに設けられた穿刺アダプタの穿刺ガイドに装着し、このニードルガイドに沿って刺入することにより治療対象部位に対して穿刺針を正確に刺入することが可能な超音波プローブが実用化されている。
【０００４】
一方、体外焼灼治療法であるＨＩＦＵ（強力エネルギー集束超音波法:High Intensity Focused Ultrasound）法は、強力超音波を患者の体表を介して腫瘍等の治療対象部位に集束させることによりこの治療対象部位を熱変性壊死（焼灼）させる治療法である。この治療法はエネルギーの集束性と深達度に優れているため体内の深部に存在する局所的な治療対象部位に対して体外からの治療が可能となり、更に、穿刺針の刺入を必要としないため穿刺に伴う合併症や癌細胞播種等のリスクを回避することができるという利点を有している。そして、このようなＨＩＦＵ法においても、超音波画像データ等の観察下にて治療対象部位に対する焼灼を行なうことにより焼灼治療における安全性と治療効率の向上をはかっている。
【０００５】
又、近年では、複数の振動素子が２次元配列された超音波プローブ等を用いることにより当該患者に対する３次元のデータ（以下では、ボリュームデータと呼ぶ。）を収集する方法が開発され、このボリュームデータに基づいて生成される３次元画像データの観察下にて上述の経皮的穿刺法や体外焼灼治療法等を適用した検査や治療を行なう方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
更に、体外焼灼治療法では、焼灼部位及びその周囲領域に対する３次元走査によって収集したボリュームデータを用いて呼吸性移動に伴う焼灼部位の移動情報（即ち、移動方向及び移動量）を検出し、これらの検出結果に基づいて強力超音波の焦点位置を自動補正することにより焼灼部位に対する強力超音波の照射精度と照射効率を向上させる方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
しかしながら、体外焼灼治療法における強力超音波の焦点位置補正は、強力超音波を発生する超音波アプリケータを所定の方向や位置に移動するための複雑な機構が必要となるという問題点を有している。このため、経皮的穿刺法や体外焼灼治療法等が適用される患者は、通常、穿刺針の刺入方向や強力超音波の焦点位置が治療対象部位と一致するタイミング（呼吸時相）で呼吸を一時的に停止することにより、患者体内の呼吸性移動に伴って移動する治療対象部位に対して正確な穿刺針の刺入や強力超音波の照射等が行なわれてきた。
【特許文献１】特開２０００−１８５０４１号公報
【特許文献２】特開２００６−１３６４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の特許文献２に記載された方法によれば、患者体内の呼吸性移動が一時的に停止するため、穿刺針の刺入方向や強力超音波の焦点位置等と治療対象部位との位置的な誤差（ズレ）を低減することができる。しかしながら、上述の方法を含む従来の方法によれば、操作者が患者に対し「呼吸停止」の指示を出してから患者が実際に呼吸を停止するまでに無視できないタイムラグ（時間的なズレ）が発生し、このタイムラグは患者によって異なる。このため、操作者が期待した呼吸時相にて呼吸停止（息止め）が行なわれるとは限らず、実際に息止めが行なわれた呼吸時相と操作者が期待した呼吸時相との間に大きな差異がある場合、穿刺針の刺入方向や強力超音波の焦点位置等と当該患者の治療対象部位との間に位置ズレが発生する。そして、このような場合、息止めを再度やり直す必要があるため患者に対する負担が増大するのみならず経皮的穿刺法や体外焼灼治療法等における治療効率が著しく低下するという問題点を有していた。
【０００９】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、患者体内の呼吸性移動に伴なって移動する治療対象部位を予め設定された好適な位置に停止させるための息止めタイミングの情報を当該患者に対し事前に報知することが可能な治療支援装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の治療支援装置は、治療対象部位を含む領域に対して２次元あるいは３次元のデータを収集するデータ収集手段と、前記データを処理して複数の呼吸時相における画像データを生成する画像データ生成手段と、前記データに設定された関心領域から得られる基準呼吸時相の関心領域データと前記基準呼吸時相に後続する複数の呼吸時相における前記データに基づいて前記関心領域データの移動情報を検出する移動情報検出手段と、前記複数の呼吸時相における前記関心領域データの移動情報に基づいて生成した移動軌跡データと、最新の呼吸時相における前記関心領域データの移動位置を示す移動位置データ及び呼吸性移動する前記治療対象部位を好適な治療位置に固定するための息止めタイミングを示す息止めタイミングデータに基づいて息止め支援マーカを生成する息止め支援マーカ生成手段と、前記息止め支援マーカを表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、患者体内の呼吸性移動に伴なって移動する治療対象部位を予め設定された位置に停止させるための息止めタイミングの情報を当該患者に対し事前に報知することが可能となる。このため、好適な呼吸時相での息止めが容易となり、息止めのやり直しが不要となるため患者や操作者の負担が軽減されるのみならず治療効率が大幅に改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１３】
以下に述べる本発明の実施例では、患者体内の３次元領域にて収集した基準呼吸時相のボリュームデータにおける治療対象部位あるいはその近傍領域に対して３次元関心領域を設定し、この３次元関心領域におけるボリュームデータ（以下では、関心領域データと呼ぶ。）と前記基準呼吸時相に後続した複数の呼吸時相にて時系列的に収集されるボリュームデータとの演算処理により各呼吸時相における関心領域データの移動情報（移動方向及び移動量）を検出する。
【００１４】
一方、上述のボリュームデータに基づいて生成された時系列的な３次元画像データに穿刺針の刺入方向を示す穿刺マーカを重畳してリアルタイム表示し、この３次元画像データにて呼吸性移動する治療対象部位の所望位置に上述の穿刺マーカが交叉するタイミングを息止めタイミングとして設定する。そして、関心領域データの移動情報に基づいて生成された移動軌跡データに最新の呼吸時相における関心領域データの移動位置を示す移動位置データ及び息止めタイミングを示す息止めタイミングデータを付加して息止め支援マーカを生成し、得られた息止め支援マーカを患者による観察が可能な表示部に表示することにより好適な息止めタイミングを当該患者に報知する。
【００１５】
尚、以下の実施例では、経皮的穿刺法が適用された患者に対して上述の息止め支援マーカを生成する場合について述べるが、これに限定されるものではなく、体外焼灼治療法等の他の治療法が適用された患者に対する息止め支援マーカであっても構わない。又、患者体内に対する超音波の３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて息止め支援マーカを生成する場合について述べるが、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の画像診断装置によって収集されたボリュームデータであってもよく、更に、前記ボリュームデータの替わりに患者体内の所定断面から収集された２次元データに基づいて息止め支援マーカを生成してもよい。
【００１６】
（装置の構成）
本発明の実施例につき図１乃至図１０を用いて説明する。尚、図１は、本実施例における治療支援装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、この治療支援装置が備えるデータ収集部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示した本実施例の治療支援装置１００は、患者体内に対する超音波の３次元走査によってボリュームデータを収集するデータ収集部２と、データ収集部２から供給されるボリュームデータを処理して３次元画像データやＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像データを生成する画像データ生成部３と、後述する基準呼吸時相のボリュームデータに設定された３次元関心領域から得られる関心領域データの移動情報を検出する移動情報検出部４と、複数の呼吸時相にて検出された前記関心領域データの移動情報に基づいて移動軌跡データを生成し、最新の呼吸時相における関心領域データの移動位置を示す移動位置データ及び好適な息止めタイミングを示す息止めタイミングデータを前記移動軌跡データに付加して息止め支援マーカを生成する息止め支援マーカ生成部５を備えている。
【００１８】
更に、治療支援装置１００は、画像データ生成部３によって生成された３次元画像データ及びＭＰＲ画像データ、これらの画像データに重畳された穿刺マーカや関心領域、更には、息止め支援マーカ生成部５によって生成された息止め支援マーカ等の表示を行なう表示部６と、ボリュームデータ収集条件の設定、ＭＰＲ断面の設定、ＭＰＲ画像データに対する２次元関心領域の設定、息止めタイミングの設定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部７と、治療対象部位に対する穿刺針の刺入位置や刺入方向を設定する穿刺アダプタ８と、治療支援装置１００における上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部９を備えている。
【００１９】
治療支援装置１００が備える上述の各ユニットにつき更に詳しく説明する。図２に示すデータ収集部２は、治療対象部位を含む患者体内の３次元領域に対して超音波パルス（送信超音波）を送信し前記患者体内から得られた超音波反射波（受信超音波）を電気信号（受信信号）に変換する複数の振動素子を備えた超音波プローブ２１と、前記３次元領域の複数方向に対して超音波パルスを順次送信するための駆動信号を超音波プローブ２１の前記振動素子に供給しこれらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部２２と、整相加算後の受信信号を信号処理してＢモードデータを生成する受信信号処理部２３と、患者体内に対する３次元走査によって得られた上述のＢモードデータを超音波の送受信方向に対応させて配列しボリュームデータを生成するボリュームデータ生成部２４を備えている。
【００２０】
超音波プローブ２１は、２次元配列された図示しないＮ個の振動素子をその先端部に有し、これら振動素子の各々は、Ｎチャンネルの多芯ケーブルを介して送受信部２２の入出力端子に接続されている。振動素子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルス（駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、受信時には超音波反射波（受信超音波）を電気的な受信信号に変換する機能を有している。尚、本実施例では、Ｎ個の振動素子が２次元配列されているセクタ走査用の超音波プローブ２１を用いた場合について述べるが、振動素子が１次元配列あるいは２次元配列されたリニア走査対応、コンベックス走査対応、ラジアル走査対応等の超音波プローブであっても構わない。
【００２１】
次に、送受信部２２は、当該患者の体内に対して送信超音波を放射するための駆動信号を超音波プローブ２１に設けられたＮ個の振動素子に供給する送信部２２１と、前記振動素子から得られたＮチャンネルの受信信号に対して整相加算を行なう受信部２２２を備えている。
【００２２】
送信部２２１は、レートパルス発生器２２３、送信遅延回路２２４及び駆動回路２２５を備え、レートパルス発生器２２３は、システム制御部９から供給される基準信号を分周することにより送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを生成する。送信遅延回路２２４は、Ｎチャンネルの独立な遅延回路から構成され、送信において細いビーム幅を得るために所定の深さに送信超音波を集束するための遅延時間（集束用遅延時間）と所定の送受信方向（θｐｘ、φｑｙ）に送信超音波を放射するための遅延時間（偏向用遅延時間）を前記レートパルスに与える。そして、Ｎチャンネルの独立な駆動回路２２５は、超音波プローブ２１に内蔵されたＮ個の振動素子を駆動するための駆動パルスを前記レートパルスに基づいて生成する。
【００２３】
一方、受信部２２２は、Ｎチャンネルから構成されるプリアンプ２２６、Ａ／Ｄ変換器２２７及び受信遅延回路２２８と、加算器２２９を備えている。プリアンプ２２６は、上述の振動素子によって電気信号に変換された微小な受信信号を増幅して十分なＳ／Ｎを確保し、このプリアンプ２２６において増幅されたＮチャンネルの受信信号はＡ／Ｄ変換器２２７にてデジタル信号に変換される。受信遅延回路２２８は、所定の深さからの超音波反射波を集束するための集束用遅延時間と所定の送受信方向（θｐｘ、φｑｙ）に対して強い受信指向性を設定するための偏向用遅延時間を、Ａ／Ｄ変換器２２７から出力されるＮチャンネルの受信信号の各々に与え、加算器２２９は、これら受信遅延回路２２８から供給される受信信号を加算合成する。即ち、受信遅延回路２２８と加算器２２９により、所定方向から得られた受信信号は整相加算（位相合わせして加算）される。
【００２４】
図３は、超音波プローブ２１の中心軸をＺｏ軸とした直交座標（Ｘｏ−Ｙｏ−Ｚｏ）に対する超音波の送受信方向（θｐｘ、φｑｙ）の関係を示す。例えば、Ｎ個の振動素子はＸｏ軸方向及びＹｏ軸方向に２次元配列され、θｐｘ及びφｑｙは、Ｘｏ−Ｚｏ平面及びＹｏ−Ｚｏ平面に投影された送受信方向を示している。
【００２５】
次に、図２に示した受信信号処理部２３は、受信部２２２の加算器２２９から供給された整相加算後の受信信号を包絡線検波する包絡線検波器２３１と、包絡線検波後の受信信号を対数変換してＢモードデータを生成する対数変換器２３２を備えている。但し、包絡線検波器２３１と対数変換器２３２は順序を入れ替えて構成してもよい。
【００２６】
ボリュームデータ生成部２４は、図２に示すように超音波データ記憶部２４１、補間処理部２４２及びボリュームデータ記憶部２４３を備え、超音波データ記憶部２４１には、当該患者に対する３次元走査によって得られた受信信号に基づいて受信信号処理部２３が生成したＢモードデータが、システム制御部９から供給される送受信方向（θｐｘ、φｑｙ）の情報を付帯情報として順次保存される。
【００２７】
一方、補間処理部２４２は、超音波データ記憶部２４１から読み出した所定呼吸時相における複数のＢモードデータを超音波の送受信方向に対応させて配列することにより３次元超音波データを形成し、更に、この３次元超音波データを構成する不等間隔のボクセルを補間処理することによって等方的なボクセルで構成されるボリュームデータを生成する。そして、得られたボリュームデータはボリュームデータ記憶部２４３に一旦保存される。
【００２８】
図１に戻って、画像データ生成部３は、データ収集部２から供給されるボリュームデータに基づいて３次元画像データを生成する３次元画像データ生成部３１と前記ボリュームデータに基づいてＭＰＲ画像データを生成するＭＰＲ画像データ生成部３２とを備えている。
【００２９】
３次元画像データ生成部３１は、図示しない不透明度・色調設定部及びレンダリング処理部を備えている。前記不透明度・色調設定部は、データ収集部２のボリュームデータ生成部２４が備えるボリュームデータ記憶部２４３に一旦保存された当該患者の所定呼吸時相におけるボリュームデータを読み出し、このボリュームデータのボクセル値に基づいて不透明度や色調を設定する。一方、前記レンダリング処理部は、前記不透明度・色調設定部が設定した不透明度や色調の情報に基づいて上述のボリュームデータをレンダリング処理しボリュームレンダリング画像データやサーフィスレンダリング画像データ等の３次元画像データを生成する。
【００３０】
一方、ＭＰＲ画像データ生成部３２は、ボリュームデータ記憶部２４３に一旦保存された時系列的なボリュームデータを順次読み出し、予め設定されたＭＰＲ断面あるいは３次元画像データ生成部３１によって生成された３次元画像データに対して入力部７が設定したＭＰＲ断面のボクセルを抽出して時系列的な２次元画像データ（ＭＰＲ画像データ）を生成する。
【００３１】
次に、上述のボリュームデータ生成部２４が生成したボリュームデータにおける治療対象部位の呼吸性移動につき図４を用いて説明する。図４は、患者体内に対する３次元走査によって収集された呼吸時相ｔ１乃至ｔＭにおけるボリュームデータＶｄ１乃至ＶｄＭとこれらボリュームデータＶｄ１乃至ＶｄＭにおいて呼吸性移動する治療対象部位Ｏｂを模式的に示している。
【００３２】
即ち、呼吸時相ｔ１（例えば、呼気時相）にて収集されたボリュームデータＶｄ１の下部領域に位置していた治療対象部位Ｏｂは患者体内の呼吸性移動に伴なって上方へ移動する。次いで、吸気時相にて最大移動幅を示した後下方へ向って移動し、１呼吸周期後の呼吸時相ｔＭにて元の位置（即ち、呼吸時相ｔ１における治療対象部位Ｏｂの位置）に戻る。即ち、治療対象部位Ｏｂは、呼気時相における位置と吸気時相における位置の間を呼吸時相に同期しながら移動する。
【００３３】
次に、基準呼吸時相にて収集されたボリュームデータの治療対象部位あるいはその近傍領域に対する３次元関心領域の設定を、前記ボリュームデータに基づいて生成されたＭＰＲ画像データを用いて行なう方法について説明する。
【００３４】
図５は、図４に示した呼吸時相ｔ１乃至ｔＭのボリュームデータＶｄ１乃至ＶｄＭにおける治療対象部位Ｏｂの全てあるいはその一部と交叉する方向に設定されたＭＰＲ断面のＭＰＲ画像データＩｍ１乃至ＩｍＭを示したものであり、例えば、単位時間当たりの呼吸性移動が最も少ない呼気時相ｔ１にて生成されたＭＰＲ画像データＩｍ１の治療対象部位Ｏｂに対して２次元関心領域Ｒｏ２が設定される。
【００３５】
この場合、例えば、所定サイズの２次元関心領域Ｒｏ２を呼気時相ｔ１のＭＰＲ画像データＩＭ１における治療対象部位Ｏｂの近傍位置に仮配置する。次いで、時系列的なＭＰＲ画像データＩｍ１乃至ＩｍＭにおいて呼吸性移動する治療対象部位Ｏｂの中心が２次元関心領域Ｒｏ２の中心に最も近接した時刻（呼吸時相）にて３次元関心領域Ｒｏ３をボリュームデータＶｄに設定するための指示信号（関心領域設定指示信号）が入力部７より供給され、この指示信号を受信した後述の移動情報検出部４は、指示信号の受信時刻を基準呼吸時相に設定し、更に、上述の２次元関心領域Ｒｏ２に対応した３次元関心領域Ｒｏ３をボリューム生成部２４から供給される基準呼吸時相のボリュームデータに設定して関心領域データを抽出する。
【００３６】
尚、ＭＰＲ画像データに対する２次元関心領域Ｒｏ２は、通常、基準呼吸時相ｔ１のボリュームデータＶｄ１に設定される３次元関心領域Ｒｏ３の中心と治療対象部位Ｏｂの中心とが略一致するように設定されるが、３次元関心領域Ｒｏ３の中心と治療対象部位Ｏｂの中心は必ずしも一致させる必要はなく、３次元関心領域Ｒｏ３の外部に治療対象部位の一部あるいは全てが存在していても構わない。
【００３７】
図６は、基準呼吸時相ｔ１において収集されたボリュームデータＶｄ１とこのボリュームデータＶｄ１に基づいて生成されたＭＰＲ画像データＩｍ１の関係を示した図であり、既に述べたようにボリュームデータＶｄ１における治療対象部位Ｏｂと交叉する方向にＭＰＲ断面が設定され、このＭＰＲ断面に基づいてＭＰＲ画像データＩｍ１が生成される。そして、ＭＰＲ画像データＩｍ１に示された治療対象部位Ｏｂあるいはその近傍部位に対して入力部７が設定した２次元関心領域に基づいてボリュームデータＶｄ１に対する３次元関心領域Ｒｏ３が設定される。
【００３８】
再び図１へ戻って、移動情報検出部４は図示しない演算回路を備え、入力部７から供給される上述の関心領域設定指示信号の受信時刻に基づいて基準呼吸時相を設定する。次いで、上述の２次元関心領域に対応した３次元関心領域を基準呼吸時相にて収集されたボリュームデータに設定し、この３次元関心領域におけるボリュームデータを関心領域データとして抽出する。そして、得られた基準呼吸時相における関心領域データと基準呼吸時相に後続する複数の呼吸時相におけるボリュームデータとの演算処理により関心領域データの各呼吸時相における移動情報を検出する。尚、関心領域データの移動情報を検出する各種の方法が従来より提案されており、ここでは、相互相関法を適用した移動情報の検出につき図７を用いて説明する。
【００３９】
図７において、基準呼吸時相（例えばｔ１）にて収集されたボリュームデータＶｄ１の３次元関心領域Ｒｏ３における関心領域データ（ｐ、ｑ、ｒ）（ｐ＝１〜Ｐ，ｑ＝１〜Ｑ、ｒ＝１〜Ｒ）の信号強度（輝度）をＡ（ｐ、ｑ、ｒ）、呼吸時相ｔｍにて収集されたボリュームデータＶｄｍにおけるボクセル（ｐ、ｑ、ｒ）の信号強度をＢ（ｐ、ｑ、ｒ）とすれば、関心領域データの移動情報を検出するための評価関数βＡＢ（ｊ、ｋ、ｓ）は、次式（１）によって示される。
【数１】
2009045251.tif 000003
【００４０】
そして、ボリュームデータＶｄ１の３次元関心領域Ｒｏ３における関心領域データをボリュームデータＶｄｍに対しｐ方向、ｑ方向及びｒ方向に逐次移動させながら上式（１）の評価関数γＡＢ（ｊ、ｋ、ｓ）を算出し、ｊ＝ｊｘ、ｋ＝ｋｘ及びｓ＝ｓｘにおいてγＡＢ（ｊ、ｋ、ｓ）がピーク値を有した場合、呼吸時相ｔ１の関心領域データは、呼吸時相ｔｍにおいてｐ方向にｊｘボクセル分、ｑ方向にｋｘボクセル分、ｒ方向にｓｘボクセル分だけ移動したものとして検出される。但し、上式（１）におけるＮは、関心領域データにおけるｐ方向のボクセル数Ｐ、ｑ方向のボクセル数Ｑ及びｒ方向のボクセル数Ｒの積を示している。
【００４１】
尚、図７では、基準呼吸時相ｔ１のボリュームデータＶｄ１における関心領域データと呼吸時相ｔｍのボリュームデータＶｄｍとの相互相関演算により関心領域データの呼吸時相ｔｍにおける移動情報を検出する場合について述べたが、基準呼吸時相ｔ１のボリュームデータＶｄ１における関心領域データを核として隣接する呼吸時相のボリュームデータに対し上述の相互相関演算を順次繰り返すことにより各呼吸時相における関心領域データの移動情報を検出してもよい。
【００４２】
次に、図１に示した息止め支援マーカ生成部５は、移動軌跡データ生成部５１、息止めタイミングデータ付加部５２及び移動軌跡データ変換部５３を備えている。
【００４３】
移動軌跡データ生成部５１は、上述の移動情報検出部４が検出した各呼吸時相における関心領域データの移動情報に基づいて移動軌跡データを生成する。図８は、基準呼吸時相ｔ１のボリュームデータに対して設定された３次元関心領域における関心領域データが患者体内の呼吸性移動に伴なって移動する場合の移動軌跡を模式的に示したものであり、例えば、基準呼吸時相ｔ１に設定された呼気時相においてボリュームデータの下方に位置した関心領域データは患者体内の呼吸性移動に伴ない上方へ向って移動する。そして、吸気時相にて最大移動幅を示した後下方へ向って移動し、呼吸時相ｔＭ（ｔ１）にて元の位置に戻る。
【００４４】
即ち、移動軌跡データ生成部５１は、移動情報検出部４から供給される関心領域データの移動情報に基づいて、移動後の関心領域データにおける代表点（例えば、関心領域データの中心）の位置座標を各呼吸時相に対して算出し、この位置座標に基づいて移動軌跡データを生成する。このとき、１呼吸周期において移動する関心領域データの移動情報に基づいて生成される移動軌跡データは、通常、図８に示すような円環形状を呈している。
【００４５】
更に、移動軌跡データ生成部５１は、最新の呼吸時相における関心領域データの移動位置を示す移動位置データを前記移動軌跡データに付加する。このとき移動軌跡データに付加された移動位置データは、呼吸時相の経過に伴なって移動軌跡データ上を所定方向に移動する。
【００４６】
一方、息止めタイミングデータ付加部５２は、３次元画像データに重畳して表示部６にリアルタイム表示された穿刺マーカとこの３次元画像データにて呼吸性移動する治療対象部位とが交叉した場合に入力部７から供給される息止めタイミング設定指示信号を受信し、この受信時刻に対応した移動軌跡データの位置に息止めタイミングデータを付加する。即ち、息止めタイミングデータ付加部５２により移動軌跡データに対して息止めタイミングデータが更に付加される。
【００４７】
移動軌跡データ変換部５３は、患者体内の３次元領域に対して生成された３次元的な移動軌跡データを２次元投影面に投影することにより、表示部６における表示に好適な息止め支援マーカに変換する。息止めタイミングデータと移動位置データが付加された３次元的な移動軌跡データの情報を表示部６の図示しないモニタ等に表示する場合、前記移動軌跡データを２次元的なデータに変換する必要がある。本実施例では、３次元的な移動軌跡データに主成分分析法を適用して好適な投影面を設定し、この投影面に前記移動軌跡データを投影することにより２次元的な息止め支援マーカを生成する。
【００４８】
次に、息止めタイミングデータ及び移動位置データが付加された３次元的な移動軌跡データの変換方法につき図９を用いて説明する。図９は、上述の移動軌跡データ生成部５１及び息止めタイミングデータ付加部５２により生成された移動軌跡データＬｄとこの移動軌跡データＬｄに付加された息止めタイミングデータＴｄを模式的に示した図である。
【００４９】
移動軌跡データ変換部５３は、移動軌跡データＬｄに対し主成分分析を行なって第１主成分ｙｐと第２主成分ｘｐを検出し、これら２つの主成分ｘｐ及びｙｐによって形成される２次元投影面に移動軌跡データ及び息止めタイミングデータを投影して２次元的な息止め支援マーカを生成する。この場合の第１主成分ｙｐは、移動軌跡データとの距離の分散値が最大となる軸であり、第２主成分ｘｐは、第１主成分ｙｐに直交し移動軌跡データとの距離の分散値が２番目に大きくなる軸である。
【００５０】
次に、表示部６は、各呼吸時相にて収集されたボリュームデータに基づく３次元画像データやＭＰＲ画像データ、これらの画像データに対して設定された関心領域、更には、基準呼吸時相のボリュームデータに対して設定された関心領域データの移動情報に基づく息止め支援マーカ等の表示を行なう機能を有し、図示しない表示データ生成回路と変換回路とモニタを備えている。前記表示データ生成回路は、ＭＰＲ画像データあるいは３次元画像データに上述の関心領域や息止め支援マーカ等を重畳あるいは付加して表示データを生成し、前記変換回路は、前記表示データに対しＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換を行なって前記モニタに表示する。
【００５１】
尚、前記モニタとして、操作者による画像データ及びこの画像データに付加された関心領域や息止め支援マーカの観察を目的とした第１のモニタと、患者による息止め支援マーカの観察を目的とした第２のモニタを有している。
【００５２】
図１０は、上述の主成分分析によって生成された２次元的な息止め支援マーカの表示例を示したものであり、操作者用の第１のモニタＭｄ１の左領域には、治療対象部位Ｏｂを含み穿刺マーカＢｍが重畳された３次元画像データあるいはＭＰＲ画像データＩｍが表示され、モニタＭｄ１の右領域には、図９に示した移動軌跡データＬｄに基づく移動軌跡マーカＬｍと息止めタイミングデータＴｄに基づくタイミングマーカＴｍとを有する息止め支援マーカＭａが表示される。又、上述の移動軌跡マーカＬｍと息止めタイミングマーカＭａは、患者用の第２のモニタＭｄ２においても表示される。
【００５３】
そして、現在呼吸時相のボリュームデータにおける関心領域データの移動情報に対応した移動軌跡マーカＬｍ上の位置は移動位置マーカＰｍとして異なる輝度あるいは色によって強調表示され、呼吸時相の経過に伴ない移動軌跡マーカＬｍに沿って所定方向へ移動する。一方、移動軌跡マーカＬｍに付加された息止めタイミングマーカＴｍは、既に述べたように３次元画像データにおける治療対象部位Ｏｂと穿刺マーカＢｍとが交叉する呼吸時相を示しており、患者は第２のモニタＭｎ２に表示された息止め支援マーカＭａの観察下にて呼吸を行ない、呼吸時相の経過と共に移動軌跡マーカＬｍに沿って移動する移動位置マーカＰｍが息止めタイミングマーカＴｍに到達した時点で呼吸を停止することにより、治療対象部位Ｏｂを穿刺針８２の刺入方向に固定することが可能となる。
【００５４】
次に、図１に示した入力部７は、操作パネル上にタッチコマンドスクリーン等の表示パネルやキーボード、スイッチ、選択ボタン、マウス等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェースであり、当該患者から収集されたボリュームデータに基づくＭＰＲ画像データに対して２次元関心領域を設定する関心領域設定部７１、前記ボリュームデータに基づく３次元画像データにおいて呼吸性移動する治療対象部位に穿刺マーカが交叉する呼吸時相を息止めタイミングとして設定する息止めタイミング設定部７２を備えている。
【００５５】
更に、患者情報の入力、ボリュームデータ収集条件の設定、ＭＰＲ画像データ、３次元画像データ及び息止め支援マーカに対する表示条件の設定、穿刺アダプタ識別情報の入力、各種コマンド信号の入力等が入力部７に設けられた上述の入力デバイスと表示パネルを用いて行なわれる。
【００５６】
一方、穿刺アダプタ８は、例えば、データ収集部２が備える超音波プローブ２１の壁面に装着され、超音波プローブ２１の中心軸ｚｏに対し所定角度ξｏだけ傾斜した穿刺ガイド８１を有している。そして、穿刺ガイド８１に沿って穿刺針８２がスライド可能に取り付けられ、この穿刺ガイド８１の位置や角度ξｏの情報に基づいた穿刺針８２の刺入方向が穿刺マーカとしてＭＰＲ画像データや３次元画像データに重畳して表示される。
【００５７】
即ち、穿刺針８２の刺入方向は、上述の穿刺ガイド８１の位置と角度ξｏによって一義的に決定され、これらの条件は穿刺アダプタ８の識別情報によって対応づけられている。そして、入力部７において穿刺アダプタ８の識別情報が入力された場合、穿刺ガイド８１の位置及び傾斜角度ξｏに基づいて形成された穿刺マーカが、３次元画像データやＭＰＲ画像データに重畳して表示部６のモニタに表示される。
【００５８】
次に、システム制御部９は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、前記記憶回路には、入力部７の各ユニットにて入力あるいは設定された上述の各種情報が保存される。そして、前記ＣＰＵは、上述の入力情報及び設定情報に基づいて治療支援装置１００の各ユニットを統括的に制御し、息止め支援マーカの生成と表示を行なう。
【００５９】
（息止め支援マーカの表示手順）
次に、本実施例における息止め支援マーカの表示手順につき図１１のフローチャートに沿って説明する。
【００６０】
当該患者に対する穿刺治療に先立ち、治療支援装置１００の操作者は入力部７において患者情報を入力した後、ボリュームデータ収集条件の設定、ＭＰＲ画像データ、３次元画像データ及び息止め支援マーカに対する表示条件の設定、穿刺アダプタ識別情報の入力等を行なう。そして、これらの入力情報や設定情報はシステム制御部９の記憶回路に保存される（図１１のステップＳ１）。
【００６１】
上述の初期設定が終了したならば、操作者は、穿刺アダプタ識別情報に対応した穿刺アダプタ８が装着された超音波プローブ２１の先端部を当該患者の体表面に配置した状態で入力部７より３次元画像データの表示開始コマンドを入力し、このコマンド信号がシステム制御部９に供給されることによりボリュームデータの収集と３次元画像データの生成及び表示が開始される。
【００６２】
即ち、３次元画像データの表示開始コマンドをシステム制御部９から受信したボリュームデータ収集部２の送受信部２２におけるレートパルス発生器２２３は、システム制御部９から供給される基準信号を分周してレートパルスを生成し送信遅延回路２２４に供給する。送信遅延回路２２４は、所定の深さに超音波を集束するための集束用遅延時間と、最初の送受信方向（θ１、φ１）に超音波を送信するための偏向用遅延時間を前記レートパルスに与え、このレートパルスをＮチャンネルの駆動回路２２５に供給する。次いで、駆動回路２２５は、送信遅延回路２２４から供給されたレートパルスに基づいて駆動信号を生成し、この駆動信号を超音波プローブ２１におけるＮ個の振動素子に供給して患者体内に超音波パルスを放射する。
【００６３】
放射された超音波パルスの一部は、音響インピーダンスの異なる臓器境界面や組織にて反射し、送信時と同じ振動素子によって受信されてＮチャンネルの電気的な受信信号に変換される。次いで、これらの受信信号は、プリアンプ２２６にて増幅された後Ａ／Ｄ変換器２２７においてデジタル信号に変換され、更に、受信遅延回路２２８にて所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と送受信方向（θ１、φ１）からの受信超音波に対し強い受信指向性を設定するための偏向用遅延時間が与えられた後加算器２２９にて整相加算される。
【００６４】
そして、整相加算後の受信信号が供給された受信信号処理部２３の包絡線検波器２３１及び対数変換器２３２は、この受信信号に対して包絡線検波と対数変換を行なってＢモードデータを生成し、ボリュームデータ生成部２４の超音波データ記憶部２４１に送受信方向を付帯情報として保存する。
【００６５】
送受信方向（θ１、φ１）におけるＢモードデータの生成と保存が終了したならば、システム制御部９は、送受信部２２の送信遅延回路２２４及び受信遅延回路２２８における遅延時間を制御してθｐｘ方向にΔθ、φｑｙ方向にΔφずつ順次更新された送受信方向（θｐｘ、φｑｙ）（θｐｘ＝θ１＋（ｐｘ−１）Δθ（ｐｘ＝２〜Ｐｘ）、φｑｙ＝φ１＋（ｑｙ−１）Δφ（ｑｙ＝２〜Ｑｙ））の各々に対して同様の手順で超音波を送受信して３次元走査を行なう。そして、各々の送受信方向にて得られたＢモードデータも送受信方向を付帯情報として超音波データ記憶部２４１に保存する。
【００６６】
一方、ボリュームデータ生成部２４の補間処理部２４２は、超音波データ記憶部２４１から読み出した複数のＢモードデータを超音波送受信方向に対応させて配列することにより３次元超音波データを形成し、更に、この３次元超音波データを構成する不等間隔のボクセルを補間処理することによって等方的なボクセルで構成されるボリュームデータを生成する。そして、得られたボリュームデータはボリュームデータ記憶部２４３に一旦保存される。このような手順を、呼吸時相の各々において繰り返すことにより時系列的なボリュームデータが収集される（図１１のステップＳ２）。
【００６７】
一方、画像データ生成部３の３次元画像データ生成部３１は、ボリュームデータ生成部２４のボリュームデータ記憶部２４３から読み出した当該患者のボリュームデータをレンダリング処理して３次元画像データを生成し、表示部６は、システム制御部９から供給された穿刺アダプタ識別情報に基づく穿刺マーカを３次元画像データ生成部３１から供給された３次元画像データに重畳して自己のモニタに表示する（図１１のステップＳ３）。
【００６８】
次に、操作者は、表示部６に表示された３次元画像データの観察下にて、３次元画像データ上で呼吸性移動する治療対象部位の好適な位置に穿刺マーカが交叉するように超音波プローブ２１の位置や方向を補正し、ＭＰＲ画像データ生成部３２は、位置補正後の超音波プローブ２１によって新たに収集された時系列的なボリュームデータをボリュームデータ生成部２４のボリュームデータ記憶部２４３から順次読み出す。そして、予め設定されたＭＰＲ断面に対応したボリュームデータのボクセルを抽出してＭＰＲ画像データを生成し、表示部６のモニタにリアルタイム表示する（図１１のステップＳ４）。
【００６９】
ＭＰＲ画像データ上で呼吸性移動する治療対象部位と予め設定された所定サイズの２次元関心領域を観察した操作者は、治療対象部位の中心が２次元関心領域の中心に最も近接するタイミングにおいて、３次元関心領域をボリュームデータに設定するための指示信号（関心領域設定指示信号）を入力部７の関心領域設定部７１にて入力する。次いで、この指示信号を受信した移動情報検出部４は、前記指示信号の受信時刻を基準呼吸時相に設定し（図１１のステップＳ５）、更に、上述の２次元関心領域Ｒｏ２に対応した３次元関心領域Ｒｏ３をボリューム生成部２４から供給される基準呼吸時相のボリュームデータに設定して関心領域データを抽出する（図１１のステップＳ６）。そして、得られた関心領域データと基準呼吸時相に後続する複数の呼吸時相におけるボリュームデータとの演算処理により関心領域データの各呼吸時相における移動情報を検出する（図１１のステップＳ７）。
【００７０】
次に、息止め支援マーカ生成部５の移動軌跡データ生成部５１は、移動情報検出部４から供給された関心領域データの移動情報に基づき移動後の関心領域データにおける代表点の位置座標を各呼吸時相に対して算出する。そして、この位置座標に基づいて移動軌跡データを生成し（図１１のステップＳ８）、更に、最新の呼吸時相における関心領域データの移動位置を示す移動位置データを前記移動軌跡データに付加する（図１１のステップＳ９）。
【００７１】
一方、表示部６にてリアルタイム表示された３次元画像データとこの３次元画像データに重畳された穿刺マーカを観察した操作者は、この３次元画像データ上で呼吸性移動する治療対象部位と前記穿刺マーカとが交叉したタイミングで息止めタイミングを設定するための信号（息止めタイミング設定信号）を、入力部７の息止めタイミング設定部７２より入力し、この息止めタイミング設定信号を受信した息止め支援マーカ生成部５の息止めタイミングデータ付加部５２は、その受信時刻に対応した移動軌跡データの位置に息止めタイミングデータを付加する（図１１のステップＳ１０）。
【００７２】
そして、移動軌跡データ変換部５３は、息止めタイミングデータ及び移動位置データが付加された３次元的な移動軌跡データに主成分分析法を適用して好適な投影面を形成し、この投影面に前記移動軌跡データを投影することにより移動軌跡マーカ、移動位置マーカ及び息止めタイミングマーカを備えた２次元的な息止め支援マーカを生成する。そして、得られた息止め支援マーカを操作者による観察を目的とした第１のモニタと患者による観察を目的とした第２のモニタに表示する（図１１のステップＳ１１）。
【００７３】
患者は第２のモニタに表示された息止め支援マーカの観察下にて呼吸を行ない、呼吸時相の経過と共に移動軌跡マーカに沿って移動する移動位置マーカが息止めタイミングマーカに到達した時点で呼吸を停止することにより、治療対象部位を穿刺針８２の刺入方向に固定することが可能となる。
【００７４】
以上述べた本発明の実施例によれば、患者体内の呼吸性移動に伴って移動する治療対象部位を予め設定された位置に停止させるための客観的な息止めタイミングの情報を当該患者に対し予め報知することが可能となる。このため、好適な呼吸時相での息止めが容易となり、息止めのやり直しが不要となるため患者や操作者の負担が軽減されるのみならず治療効率が大幅に改善される。
【００７５】
特に、本実施例による息止め支援マーカによれば、息止めタイミングの情報と現在呼吸時相の情報との比較観察が可能なため、従来の問題点であった息止めタイミングの個人差が低減し、操作者が期待する呼吸時相での息止めが容易となる。
【００７６】
又、本実施例によれば、当該患者の３次元領域から収集されたボリュームデータに基づいて治療対象部位の移動情報を検出しているため、治療対象部位の移動方向に依存することなくその移動情報を常に正確に検出することが可能となる。更に、３次元的な移動軌跡データを好適な投影面に投影して生成した２次元的な息止め支援マーカが当該患者に対して表示されるため、好適な息止めタイミングを容易に把握することができ、従って、治療における精度と安全性が向上する。
【００７７】
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、経皮的穿刺法が適用された患者に対して息止め支援マーカを表示する場合について述べたが、体外焼灼治療法等の他の治療法や穿刺針等を使用した侵襲的な検査法や治療法が適用された患者に対する息止め支援マーカの表示であっても構わない。
【００７８】
又、Ｎ個の振動素子が２次元配列されたセクタ走査用の超音波プローブ２１を用いて収集したボリュームデータに基づいて息止め支援マーカを生成する場合について述べたが、前記ボリュームデータは、振動素子が１次元配列あるいは２次元配列されたセクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応、ラジアル走査対応等の超音波プローブを用いて収集しても構わない。又、上述のボリュームデータはＢモードデータに基づいて生成される場合について述べたが、カラードプラデータ等の他の超音波データに基づいて生成されたものであってもよい。
【００７９】
更に、患者体内に対する超音波の３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて息止め支援マーカを生成する場合について述べたが、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の画像診断装置によって収集されたボリュームデータに基づいて息止め支援マーカを生成してもよく、これらの画像診断装置により患者体内の所定断面から収集された２次元データに基づいて息止め支援マーカを生成してもよい。
【００８０】
一方、上述の実施例では、移動軌跡データを第１の主成分ｘｐと第２の主成分ｙｐによって設定された２次元投影面に投影することにより２次元的な息止め支援マーカを生成する場合について述べたが、例えば、第１主成分に基づく１次元投影軸に投影することにより１次元の息止め支援マーカを生成してもよい。
【００８１】
図１２は、息止め支援マーカ生成部５によって生成された１次元息止め支援マーカの表示例を示したものであり、操作者用の第１のモニタＭｄ１の左領域には、治療対象部位Ｏｂを含み穿刺マーカＢｍが重畳された３次元画像データあるいはＭＰＲ画像データＩｍが表示され、モニタＭｄ１の右領域には、図９に示した移動軌跡データＬｄ及び息止めタイミングデータＴｄが第１主成分方向のｚｐ軸に投影されて形成された移動軌跡マーカＬｍとタイミングマーカＴｍを有する１次元息止め支援マーカＭａが表示される。又、上述の１次元息止め支援マーカＭａは患者による観察が可能な第２のモニタＭｄ２においても表示される。
【００８２】
そして、図１０に示した２次元息止め支援マーカの場合と同様にして、略リアルタイムで収集される現在呼吸時相のボリュームデータにおける関心領域データの移動情報に対応した移動軌跡マーカＬｍ上の位置は移動位置マーカＰｍとして強調表示され、呼吸時相の経過に伴い移動軌跡マーカＬｍに沿って所定方向へ移動する。但し、この場合の移動軌跡マーカＬｍはｚｐ軸に重なるためその表示は必ずしも必要ではない。即ち、図１２では、投影軸ｚｐの所定位置に固定された息止めタイミングマーカＴｍと前記投影軸ｚｐに沿って所定方向に移動する移動位置マーカＰｍを有した息止め支援マーカを表示部６のモニタＭｄ１及びＭｄ２に表示してもよい。
【００８３】
又、上述の２次元息止め支援マーカあるいは１次元息止め支援マーカを表示する第２の表示部として、複数個からなるＬＥＤ等の発光素子を円環状あるいは直線状に配列して移動軌跡マーカを形成し、これらの発行素子の中の１つを移動位置マーカとして呼吸時相に伴って順次移動させながら発光させ、更に、息止めタイミングに対応した位置にある発行素子を息止めタイミングマーカとして常時発光させてもよい。
【００８４】
又、表示部６は、可聴音の出力が可能な図示しない報知部を備え、例えば、息止めタイミングデータに対する移動位置データの接近に伴なって可聴音の周波数を変化させることにより息止めタイミングを当該患者に報知してもよく、更に、図１０あるいは図１２に示した息止め支援マーカの表示と上述の可聴音による報知を組み合わせて用いてもよい。
【００８５】
一方、上述の実施例では、相互相関法の適用によって関心領域データの移動量を検出する方法について述べたが、基本呼吸時相における関心領域データと他の呼吸時相におけるボリュームデータの差分値を求め、この差分値の絶対値和あるいは２乗和が最小となるシフト方向及びシフト量に基づいて関心領域データの移動情報を検出する方法（ここでは、差分和最小法と呼ぶ。）やエントロピー法等の他の方法を適用してもよい。
【００８６】
更に、上述の実施例ではボリュームデータに基づいて生成されたＭＰＲ画像データに対して２次元関心領域を設定し、この２次元関心領域に対応したボリュームデータの３次元関心領域における関心領域データの移動情報を検出する場合について述べたが、前記ボリュームデータに基づいて生成された３次元画像データに対して３次元関心領域を設定し、この３次元関心領域に対応したボリュームデータの３次元関心領域における関心領域データの移動情報を検出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施例における治療支援装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施例の治療支援装置が備えるデータ収集部の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】同実施例のデータ収集部が備える超音波プローブの座標と送受信方向の関係を示す図。
【図４】同実施例にて収集されたボリュームデータにおける治療対象部位の呼吸性移動を説明するための図。
【図５】同実施例にて収集された時系列的なボリュームデータに基づくＭＰＲ画像データとこのＭＰＲ画像データの治療対象部位に対して設定された２次元関心領域を示す図。
【図６】同実施例における基準呼吸時相のボリュームデータとこのボリュームデータのＭＰＲ断面に対するＭＰＲ画像データの関係を示す図。
【図７】同実施例の時系列的なボリュームデータに相互相関法を適用した移動情報の検出方法を示す図。
【図８】同実施例における関心領域データの移動情報に基づいて生成された移動軌跡データを模式的に示す図。
【図９】同実施例において生成された３次元的な移動軌跡データから２次元的な息止め支援マーカへの変換方法を説明するための図。
【図１０】同実施例において生成された息止め支援マーカの表示例を示す図。
【図１１】本実施例における息止め支援マーカの表示手順を示すフローチャート。
【図１２】同実施例において生成された息止め支援マーカの変形例を示す図。
【符号の説明】
【００８８】
２…データ収集部
２１…超音波プローブ
２２…送受信部
２３…受信信号処理部
２４…ボリュームデータ生成部
３…画像データ生成部
３１…３次元画像データ生成部
３２…ＭＰＲ画像データ生成部
４…移動情報検出部
５…息止め支援マーカ生成部
５１…移動軌跡データ生成部
５２…息止めタイミングデータ付加部
５３…移動軌跡データ変換部
６…表示部
７…入力部
７１…関心領域設定部
７２…息止めタイミング設定部
８…穿刺アダプタ
８１…穿刺ガイド
８２…穿刺針
９…システム制御部
１００…治療支援装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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