專(zhuān)利名稱(chēng)：超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)穿刺針、或PEIT針、無(wú)線(xiàn)電波穿刺針、微波穿刺針等治療針向?qū)ο蟛课坏牟迦脒M(jìn)行引導(dǎo)的超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)：
為了對(duì)諸如內(nèi)臟器官癌變等的腫瘤部分進(jìn)行治療，目前采用的大都是在超聲波引導(dǎo)下將穿刺針或者治療針等插入至對(duì)象部位處的方法，這些方法往往被稱(chēng)作超聲波穿刺術(shù)。
在對(duì)這些針實(shí)施插入的情況下，所使用的超聲波診斷裝置的超聲波探頭上設(shè)置有設(shè)定穿刺針的插入方向的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，并且安裝有穿刺用接合器，以便在超聲波診斷裝置的診斷視野內(nèi)對(duì)這些針進(jìn)行定位插入。而且，在超聲波診斷裝置的畫(huà)面上，還將引導(dǎo)機(jī)構(gòu)或者穿刺用接合器中預(yù)先設(shè)置的穿刺針的插入路徑，作為預(yù)調(diào)顯示時(shí)的指標(biāo)實(shí)施參照，以將該插入路徑定位在目的部位處，進(jìn)而進(jìn)行穿刺針的插入操作。
可以由插入的穿刺針對(duì)作為對(duì)象部位的細(xì)胞實(shí)施獲取，通過(guò)穿刺針向?qū)ο蟛课蛔⑷胫T如酒精等以進(jìn)行癌凝固治療。而且在近年來(lái)，還出現(xiàn)了利用微波和無(wú)線(xiàn)電波產(chǎn)生的放射性，對(duì)能夠?qū)嵤瓢┎糠值臒朴么┐提槍?shí)施插入以進(jìn)行癌燒灼治療的方法(例如，可以參見(jiàn)國(guó)分茂博·森安史典編，[肝癌無(wú)線(xiàn)電波熱凝固療法的真實(shí)情況]，南江堂，2003年5月)。
在超聲波引導(dǎo)下進(jìn)行的插入過(guò)程中，由于穿刺針比較細(xì)，且插入方向相對(duì)于超聲波診斷裝置的超聲波束呈小角度，甚至于大體平行，所以難以通過(guò)這種針得到具有充分強(qiáng)度的反射波信號(hào)，進(jìn)而也就難以在超聲波圖象上穩(wěn)定而且鮮明地顯示出針的位置。
而且在插入的過(guò)程中，穿刺針會(huì)遭到內(nèi)臟器官和組織的抵抗，所以針頭會(huì)朝向抵抗少的方向彎曲，在與超聲波束的斷層圖象方向(通常稱(chēng)為切片(slice))的寬度范圍偏離開(kāi)的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)插入，從而會(huì)導(dǎo)致穿刺針未位于超聲波斷層面內(nèi)。由于呼吸特性，內(nèi)臟器官和組織也會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)，所以可能會(huì)使插入之后的穿刺針偏離到構(gòu)成視野的超聲波束之外。
因此，目前已經(jīng)有人提出對(duì)不能得到充分強(qiáng)度的反射信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的發(fā)明(例如，可參照日本特開(kāi)昭63-290550號(hào)公報(bào))，和朝向脫離視野之外的穿刺針實(shí)施超聲波束校正的發(fā)明(例如，可參照日本特開(kāi)2000-107178號(hào)公報(bào))等。
然而，采用上述超聲波引導(dǎo)方式的穿刺針，仍難以對(duì)其超聲波圖象實(shí)施充分觀察，所以朝向作為目標(biāo)部位進(jìn)行的插入操作是非常困難的，而且還存在有顯示穩(wěn)定性和操作性方面不夠完美的問(wèn)題。
在采用超聲波引導(dǎo)方式進(jìn)行治療的過(guò)程中，需要通過(guò)在體表的各個(gè)位置上移動(dòng)探頭的方式來(lái)觀察腫瘤和血管與位于周?chē)恢锰幍膬?nèi)臟器官間的位置關(guān)系，以及與針頭之間的位置關(guān)系。特別是采用超聲波引導(dǎo)方式通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波和微波進(jìn)行的燒灼治療，在治療的過(guò)程中必須對(duì)治療進(jìn)程進(jìn)行觀察。
而且，由于燒灼會(huì)導(dǎo)致組織的變質(zhì)和產(chǎn)生氣泡，所以還存在從治療部位的正上方的探頭位置處不能對(duì)燒灼部位的后方進(jìn)行觀察的問(wèn)題。由此，通常需要在治療過(guò)程中將探頭由穿刺接合器處取下，將穿刺針和探頭分離開(kāi)，以便能夠利用探頭，從所期望的方向?qū)袑?duì)象部位的周?chē)糠值呐K器和組織進(jìn)行掃描觀察。
因此，在超聲波引導(dǎo)下進(jìn)行治療的過(guò)程中，對(duì)對(duì)象部位以及進(jìn)行治療的部分實(shí)施三維把握、確認(rèn)是相當(dāng)重要的。然而，在僅使用著作為上述在先技術(shù)的穿刺針的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)和穿刺用接合器的超聲波診斷裝置進(jìn)行治療的過(guò)程中，存在有僅僅能夠沿將用于治療的穿刺針維持在超聲波束的切片寬度之中的方向進(jìn)行觀察，難于對(duì)三維位置實(shí)施了解、掌握的大問(wèn)題。
而且，為了能夠?qū)θ缟纤龅闹T如內(nèi)臟器官癌變等的腫瘤部分進(jìn)行治療，大多是在通過(guò)超聲波診斷裝置的斷層圖象的引導(dǎo)下，進(jìn)行穿刺針朝向被檢測(cè)體的對(duì)象部位的插入操作的。在這樣的情況下，還在所使用的超聲波診斷裝置的探頭上，安裝有具有設(shè)定穿刺針插入方向的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)的穿刺用接合器，以便能夠按照使穿刺針位于超聲波診斷裝置的診斷視野內(nèi)的方式實(shí)施插入操作。在位于超聲波診斷裝置的畫(huà)面上的上述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)和穿刺用接合器處，還將預(yù)先設(shè)置的穿刺針的插入路徑作為預(yù)調(diào)顯示時(shí)的指示標(biāo)記作為參照，將這個(gè)插入路徑定位在目標(biāo)部位處，進(jìn)而進(jìn)行穿刺針的插入操作。
可以由插入的穿刺針對(duì)作為對(duì)象部位的細(xì)胞實(shí)施獲取，通過(guò)穿刺針向?qū)ο蟛课蛔⑷胫T如酒精等以進(jìn)行癌凝固治療。而且在近年來(lái)，還出現(xiàn)了為了能夠利用微波和無(wú)線(xiàn)電波產(chǎn)生的放射性對(duì)癌變部分實(shí)施燒灼，使用燒灼用穿刺針實(shí)施插入以進(jìn)行癌燒灼治療的方法。如果舉例來(lái)說(shuō)，利用無(wú)線(xiàn)電波實(shí)施燒灼的方法已記載在[國(guó)分·森安編，[肝癌無(wú)線(xiàn)電波熱凝固療法的真實(shí)情況]，南江堂，2002年5月發(fā)行]中。
然而，對(duì)于通過(guò)超聲波診斷裝置在能夠看見(jiàn)斷層圖象的同時(shí)進(jìn)行穿刺針插入操作的場(chǎng)合，仍然存在有穿刺針比較細(xì)，且相對(duì)于超聲波束的插入方向呈小角度，甚至于大體平行，所以難以通過(guò)穿刺針獲得到具有充分強(qiáng)度的反射波，進(jìn)而難于在超聲波圖象上穩(wěn)定而且鮮明地顯示出針的位置的問(wèn)題。
而且在插入的過(guò)程中，穿刺針的針頭會(huì)朝向內(nèi)臟器官和組織的抵抗比較少的方向彎曲，所以有可能相對(duì)超聲波束的斷層圖象方向(切片方向)的寬度范圍偏離開(kāi)，導(dǎo)致穿刺針未位于超聲波的斷層面內(nèi)，由于呼吸時(shí)內(nèi)臟器官和組織也會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)，所以可能會(huì)使插入之后的穿刺針偏離到超聲波束之外，進(jìn)而導(dǎo)致看不見(jiàn)穿刺針的情況出現(xiàn)。
目前已經(jīng)有幾種為使穿刺針容易被觀察到的方法問(wèn)世，而且正在進(jìn)行能夠獲得三維數(shù)據(jù)的超聲波診斷裝置的研制。在這類(lèi)裝置中，可以進(jìn)行三維的電子超聲波掃描，也可以通過(guò)移動(dòng)機(jī)械探頭進(jìn)行三維掃描，由于能夠?qū)θS體積(volume)的數(shù)據(jù)實(shí)施收集，所以使用這種裝置能夠顯示出存在有穿刺針的斷層面圖象。在這種三維的超聲波診斷裝置中，能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)預(yù)定的體積進(jìn)行顯示，還能夠?qū)χ付ǖ亩鄠€(gè)截面進(jìn)行顯示。然而，仍然未獲得能夠?qū)Σ迦氲拇┐提樳M(jìn)行追蹤的針頭和相應(yīng)的顯示方法。
如果舉例來(lái)說(shuō)，正如日本特開(kāi)2000-185041號(hào)公報(bào)中記載的那樣，在穿刺針的前端設(shè)置有信號(hào)發(fā)生器，通過(guò)至少三個(gè)超聲波振動(dòng)元件對(duì)它發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)接收，由此來(lái)推測(cè)穿刺針的前端部的位置的超聲波診斷裝置也已經(jīng)問(wèn)世。
然而，該裝置必須將信號(hào)發(fā)生器設(shè)置在穿刺針的前端處，由于穿刺針必須盡可能的細(xì)，所以該信號(hào)發(fā)生器也必須做的很小。但是當(dāng)該信號(hào)發(fā)生器很小時(shí)，由上述三個(gè)超聲波振動(dòng)元件接收到的信號(hào)也很小，所以仍會(huì)難于推測(cè)出穿刺針的前端位置。
而且采用這樣的構(gòu)造形式，應(yīng)該能夠?qū)Υ┐提樀那岸宋恢眠M(jìn)行推定，然而目前在實(shí)際上，僅是對(duì)定位設(shè)置的穿刺針的前端部分進(jìn)行檢測(cè)。穿刺過(guò)程中前端可能到達(dá)哪個(gè)位置、朝向哪個(gè)方向，對(duì)于進(jìn)行穿刺是很重要的。然而，采用上述在先技術(shù)中的超聲波診斷裝置，仍難于獲知這個(gè)最重要的穿刺針前端部分的行進(jìn)方向。
而且，對(duì)于不使用穿刺接合器，以便能夠從所期望的最合適的體表位置插入穿刺針，從而使穿刺接合器具有自由度，使插入位置和插入角度具有自由度的場(chǎng)合，將不能對(duì)穿刺針的插入路徑實(shí)施推定。對(duì)于穿刺針是否能夠達(dá)到目的部位也難以實(shí)施推定。
因此，采用上述那樣的、屬于在先技術(shù)中的協(xié)助穿刺用的超聲波診斷裝置時(shí)，不能正確的檢測(cè)出穿刺針的前端位置，也不能得知穿刺針的插入方向。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種即使治療穿刺針位于超聲波束的切片寬度范圍以外的部分處也能將其捕捉，能夠?qū)τ^察用的超聲波圖象，即對(duì)穿刺針相對(duì)于作為治療對(duì)象的內(nèi)臟器官和癌組織的位置，實(shí)施呈三維感知形式的識(shí)別并進(jìn)行顯示的超聲波診斷裝置。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種在能夠容易地對(duì)穿刺針的前端位置實(shí)施檢測(cè)的同時(shí)能夠?qū)Υ┐提槻迦氲姆较驅(qū)嵤z測(cè)，進(jìn)而能夠?yàn)榱顺嗜S形式對(duì)穿刺針實(shí)施顯示，進(jìn)行朝向檢測(cè)出的穿刺路徑附近部位的掃描操作以及再構(gòu)成的穿刺路徑附近部位的圖象化處理，在臨床上有用的、可用于協(xié)助穿刺的超聲波診斷裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供的一種超聲波診斷裝置，具有相對(duì)于被檢測(cè)體進(jìn)行超聲波信號(hào)發(fā)送接收的超聲波探頭；檢測(cè)上述超聲波探頭的位置以及方向的探頭位置傳感器；基于上述超聲波探頭的輸出產(chǎn)生圖象數(shù)據(jù)的圖象產(chǎn)生部；檢測(cè)插入上述被檢測(cè)體的穿刺針的位置以及方向的針位置傳感器；基于上述檢測(cè)出的超聲波探頭的位置以及方向和上述檢測(cè)出的穿刺針的位置以及方向，從上述圖象數(shù)據(jù)中產(chǎn)生將上述穿刺針的前端位置固定在圖象顯示區(qū)域內(nèi)的特定位置上的顯示圖象的數(shù)據(jù)的顯示圖象產(chǎn)生部；以及將上述顯示圖象顯示在上述圖象顯示區(qū)域上的顯示部。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面提供的一種超聲波診斷裝置，具有相對(duì)于被檢測(cè)體進(jìn)行超聲波信號(hào)發(fā)送接收的超聲波探頭；檢測(cè)上述超聲波探頭的位置以及方向的探頭位置傳感器；基于上述超聲波探頭的輸出產(chǎn)生斷層圖象的數(shù)據(jù)的斷層圖象產(chǎn)生部；檢測(cè)插入上述被檢測(cè)體的穿刺針的位置以及方向的針位置傳感器；和基于上述檢測(cè)出的超聲波探頭的位置以及方向，和上述檢測(cè)出的穿刺針的位置以及方向，按照對(duì)含有上述穿刺針或者插入預(yù)測(cè)路徑的截面或者附近截面通過(guò)上述超聲波進(jìn)行掃描的方式，控制上述超聲波探頭的信號(hào)發(fā)送接收的控制部。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面提供的一種超聲波診斷裝置，具有相對(duì)于被檢測(cè)體進(jìn)行超聲波信號(hào)發(fā)送接收的超聲波探頭；檢測(cè)上述超聲波探頭的位置以及方向的探頭位置傳感器；基于上述超聲波探頭的輸出產(chǎn)生斷層圖象的數(shù)據(jù)的斷層圖象產(chǎn)生部；檢測(cè)插入上述被檢測(cè)體的穿刺針的位置以及方向的針位置傳感器；和基于上述檢測(cè)出的超聲波探頭的位置以及方向，和上述檢測(cè)出的穿刺針的位置以及方向，按照對(duì)與上述穿刺針的前端交叉的截面或者附近截面通過(guò)上述超聲波進(jìn)行掃描的方式，控制上述超聲波探頭的信號(hào)發(fā)送接收的控制部。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面的描述給予闡明，而且其中的一部分將可以通過(guò)下面的描述變得相當(dāng)明顯，或者可以通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明而獲得。本發(fā)明的各個(gè)目的和優(yōu)點(diǎn)均可以通過(guò)下面特別說(shuō)明的組件和組合方法獲得了解和獲知。
構(gòu)成為說(shuō)明書(shū)一部分的附圖，圖解了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，這些附圖與上述的綜合性描述和如下對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)描述一起，解釋說(shuō)明著本發(fā)明的原理。
圖1是表示作為本發(fā)明的超聲波診斷裝置的第1-1實(shí)施例的示意性方框圖。
圖2是表示作為本發(fā)明的第1-1實(shí)施例的示意圖。
圖3A-圖3F是表示第1-1實(shí)施例中顯示穿刺針操作情況的斷層圖象的實(shí)例用的示意圖。
圖4是表示作為本發(fā)明第1-2實(shí)施例的對(duì)治療對(duì)象部位進(jìn)行檢索和顯示的示意圖。
圖5是表示作為本發(fā)明第1-3和第1-4實(shí)施例的穿刺針插入形式的實(shí)例的示意圖。
圖6A-圖6F是表示作為本發(fā)明第1-3和第1-4實(shí)施例的對(duì)治療對(duì)象部位進(jìn)行檢索和顯示的示意圖。
圖7是表示作為本發(fā)明第1-5實(shí)施例的監(jiān)視器顯示內(nèi)容的第1顯示實(shí)例的示意圖。
圖8是表示作為本發(fā)明第1-5實(shí)施例的監(jiān)視器顯示內(nèi)容的第2顯示實(shí)例的示意圖。
圖9是表示作為本發(fā)明第1-5實(shí)施例的監(jiān)視器顯示內(nèi)容的第3顯示實(shí)例的示意圖。
圖10是表示作為本發(fā)明第1-5實(shí)施例的監(jiān)視器顯示內(nèi)容的第4顯示實(shí)例的示意圖。
圖11A、圖11B是表示作為本發(fā)明第1-6實(shí)施例的對(duì)治療對(duì)象部位進(jìn)行檢索和顯示的示意圖。
圖12是表示作為本發(fā)明的第2-1實(shí)施例的超聲波診斷裝置的構(gòu)成實(shí)例的示意圖。
圖13是用于說(shuō)明使用作為第2-1實(shí)施例的超聲波診斷裝置時(shí)的被檢測(cè)體、超聲波探頭和穿刺針間關(guān)系用的示意圖。
圖14是用于說(shuō)明在本實(shí)施例中，通過(guò)扇型掃描的二維陣列探頭進(jìn)行的三維超聲波數(shù)據(jù)收集，與通過(guò)位置傳感器23、24檢測(cè)出的穿刺針和顯示圖象間的位置關(guān)系用的示意圖。
圖15是用于說(shuō)明作為本發(fā)明的第2-1實(shí)施例的處理流程用的示意圖。
圖16是表示作為本發(fā)明的第2-1實(shí)施例的顯示畫(huà)面實(shí)例的示意圖。
圖17是用于說(shuō)明作為本發(fā)明的第2-2實(shí)施例的處理流程用的示意圖。
圖18是表示作為本發(fā)明的第2-2實(shí)施例的顯示畫(huà)面實(shí)例的示意圖。
圖19是用于說(shuō)明使用作為第2-2實(shí)施例的超聲波診斷裝置時(shí)的被檢測(cè)體、超聲波探頭和穿刺針間關(guān)系用的示意圖。
圖20A、圖20B是表示作為第2-2實(shí)施例中的機(jī)械式旋轉(zhuǎn)型的扇型探頭的構(gòu)成實(shí)例和機(jī)械式擺動(dòng)掃描型的扇型探頭的構(gòu)成實(shí)例用的示意圖。
圖21是表示作為本實(shí)施例的變形例的顯示畫(huà)面實(shí)例用的示意圖。
圖22是表示作為本實(shí)施例的變形例的顯示畫(huà)面實(shí)例用的示意圖。
圖23是表示作為本實(shí)施例的、采用線(xiàn)型掃描的二維陣列探頭時(shí)的實(shí)施例的示意圖。
圖24是表示作為本實(shí)施例的變形例的顯示畫(huà)面實(shí)例用的示意圖。
圖25是表示作為本實(shí)施例的變形例的顯示畫(huà)面實(shí)例用的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
(第1-1實(shí)施例)圖1是表示作為本發(fā)明的超聲波診斷裝置的第1-1實(shí)施例的示意性方框圖。作為本實(shí)施例的超聲波診斷裝置由處理超聲波信號(hào)并輸出圖象信號(hào)的超聲波診斷裝置主體部10，由備有位置傳感器的超聲波探頭和穿刺針22形成的穿刺·探頭部20，操作超聲波診斷裝置主體部10的輸入裝置31，以及顯示圖象信號(hào)的監(jiān)視器32構(gòu)成。
超聲波診斷裝置主體部10由超聲波信號(hào)發(fā)送部11，超聲波信號(hào)接收部12，B模式處理部13a，彩色模式處理部13b，3D圖象產(chǎn)生部40，顯示輸出部14，進(jìn)行控制和運(yùn)算處理用的CPU15，數(shù)據(jù)庫(kù)16，圖象存儲(chǔ)裝置17，圖象構(gòu)成裝置18，以及存儲(chǔ)動(dòng)畫(huà)用的攝影存儲(chǔ)器19構(gòu)成。3D圖象產(chǎn)生部40基于檢測(cè)出的超聲波探頭21的位置和方向以及檢測(cè)出的穿刺針22的位置和方向，可以從呈多段形式的斷層圖象(體積數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)中，有選擇性的產(chǎn)生出將穿刺針22的前端位置固定在圖象顯示區(qū)域內(nèi)的特定位置處的、在典型狀態(tài)下為圖象顯示區(qū)域中心處的二維顯示圖象的數(shù)據(jù)，或者解除了這種固定的二維顯示圖象的數(shù)據(jù)圖象。
穿刺·探頭部20由與超聲波信號(hào)發(fā)送部11和超聲波信號(hào)接收部12連接著的、以能夠拆裝方式安裝有位置傳感器A26的超聲波探頭21，以能夠拆裝方式安裝有位置傳感器B27的穿刺針22，以及接收位置傳感器A26以及位置傳感器B27的位置信號(hào)以及方向信號(hào)、并且將該位置數(shù)據(jù)輸出到所連接的CPU15的位置傳感器信號(hào)接收部25構(gòu)成。另外，在超聲波探頭21處還以能夠拆裝方式設(shè)置有穿刺接合器23。
操作超聲波診斷裝置主體部10用的輸入裝置31，由備有功能選擇·操作指示的功能鍵和針頭顯示位置的固定/解除按鈕31c的操作面板31a，和諸如鍵盤(pán)以及軌跡球的輸入裝置31b構(gòu)成。
在按下固定/解除按鈕31c的期間里，穿刺針22的前端位置固定在監(jiān)視器32的畫(huà)面內(nèi)的特定位置處，在典型狀態(tài)下為圖象顯示區(qū)域41的中心點(diǎn)處。也就是說(shuō)，生成出的是穿刺針22的前端位置與圖象顯示區(qū)域41的中心點(diǎn)相一致的顯示圖象。當(dāng)圖象顯示區(qū)域41為多個(gè)時(shí)，生成出的是穿刺針22的前端位置與圖象顯示區(qū)域41的各個(gè)中心點(diǎn)相一致的顯示圖象。在按下固定/解除按鈕31c的期間里，當(dāng)穿刺針22移動(dòng)時(shí)，它的前端仍固定在圖象顯示區(qū)域41的中心點(diǎn)處，圖象和背景將跟隨穿刺針的移動(dòng)而移動(dòng)。
而且，對(duì)于穿刺針22為使用無(wú)線(xiàn)電波和微波進(jìn)行燒灼治療的燒灼用穿刺針的場(chǎng)合，還可以設(shè)置有圖中未示出的、驅(qū)動(dòng)該燒灼用穿刺針的高頻放射電極的燒灼治療裝置。
下面說(shuō)明本實(shí)施例的作用和動(dòng)作形式。
主體部10的超聲波信號(hào)發(fā)送部11和超聲波信號(hào)接收部12與超聲波探頭21連接。由B模式處理部13a或者彩色模式處理部13b產(chǎn)生的、呈多段形式的斷層圖象的數(shù)據(jù)，供給到3D圖象產(chǎn)生部40。3D圖象產(chǎn)生部40基于超聲波探頭21的位置和方向以及穿刺針22的位置和方向，從呈多段形式的斷層圖象數(shù)據(jù)中，產(chǎn)生出將穿刺針22的前端位置固定在監(jiān)視器32的圖象顯示區(qū)域41內(nèi)的特定位置處的二維顯示圖象的數(shù)據(jù)。二維顯示圖象可以是截面變換圖象(MPR)或者再現(xiàn)圖象。顯示輸出部14用于構(gòu)成監(jiān)視器32的畫(huà)面。在畫(huà)面的一部分中，配置有具有預(yù)定小規(guī)格尺寸的圖象顯示區(qū)域41。在圖象顯示區(qū)域41中配置有顯示圖象。通過(guò)顯示圖象能夠?qū)?nèi)臟器官和腫瘤實(shí)施立體視覺(jué)觀察。而且，超聲波信號(hào)接收部12的輸出信號(hào)，輸入到按照與根據(jù)B模式處理部13a進(jìn)行形狀掃描得出的斷層圖象數(shù)據(jù)，或者根據(jù)彩色模式處理部13b進(jìn)行多普勒血流掃描得出的斷層圖象數(shù)據(jù)等的顯示模式相對(duì)應(yīng)的方式，進(jìn)行斷層圖象數(shù)據(jù)處理用的3D圖象產(chǎn)生部40以及顯示輸出部14處。換句話(huà)說(shuō)就是，超聲波診斷裝置本體部10能夠?qū)鄬訄D象數(shù)據(jù)分別以二維的斷層圖象形式進(jìn)行顯示。
而且，超聲波診斷裝置主體部10可以通過(guò)CPU15進(jìn)行系統(tǒng)控制，將在時(shí)間上連續(xù)的多個(gè)斷層圖象數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在攝影存儲(chǔ)器19中，并可以將由此連續(xù)再生出的動(dòng)畫(huà)圖象顯示在監(jiān)視器32上。相類(lèi)似的，還可以將各個(gè)斷層圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)裝置中，將它們顯示在監(jiān)視器32上，以便能夠隨時(shí)進(jìn)行再生參照。還可以通過(guò)醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，利用圖象存儲(chǔ)裝置取得其它診療科中采集到的諸如超聲波診斷圖象、CT診斷圖象、MRI診斷圖象等的診斷圖象數(shù)據(jù)，并將其顯示在監(jiān)視器32上。
如圖2所示的那樣，在超聲波探頭21上裝有位置傳感器A26，通過(guò)位置傳感器信號(hào)接收部25能夠檢測(cè)出超聲波探頭21位于坐標(biāo)空間中的六軸坐標(biāo)，即X、Y、Z的三軸坐標(biāo)以及相對(duì)XYZ各軸的旋轉(zhuǎn)角(方向)。例如，可以將位置傳感器信號(hào)接收部25的設(shè)置位置作為原點(diǎn)形成的坐標(biāo)空間取為第一坐標(biāo)空間。將檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)，作為探頭方向數(shù)據(jù)輸入到CPU15，以提供出由超聲波探頭21捕捉到的斷層圖象沿切片方向的三維數(shù)據(jù)。另一方面，也可以通過(guò)安裝在穿刺針22上的位置傳感器B27，檢測(cè)出穿刺針22在第一坐標(biāo)空間中的六軸坐標(biāo)，并且將穿刺針22的位置以及插入方向提供給CPU15。
而且，為了使其能夠作為本實(shí)施例之外的一般的超聲波診斷裝置的超聲波探頭或者穿刺治療的穿刺針使用，位置傳感器A26以及位置傳感器B27最好是分別采用能夠拆裝的構(gòu)成形式。
數(shù)據(jù)庫(kù)16存儲(chǔ)著各種設(shè)定參數(shù)。例如，這些參數(shù)可以是超聲波探頭21上安裝著的穿刺接合器23的規(guī)格(諸如能夠適用的穿刺針的種類(lèi)和插入角度等)，和所插入的穿刺針22的規(guī)格(諸如針直徑和針長(zhǎng)等)等的一覽表形數(shù)據(jù)，以及諸如通過(guò)操作面板31a的功能鍵指令由監(jiān)視器32給出的顯示圖象的構(gòu)成形式(比如說(shuō)3D圖象，二維斷層圖象，多普勒彩色斷層圖象，其它形式的圖象(モダリテイ-圖象)，以及例如CT圖象、MRI圖象等的匹配顯示的組合形式)等的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)等。
3D圖象產(chǎn)生部40可以根據(jù)位置傳感器A26給出的、沿切片方向的三維數(shù)據(jù)(多段形式的斷層圖象數(shù)據(jù))，通過(guò)將超聲波探頭21捕捉到的多個(gè)斷層圖象在第一空間坐標(biāo)內(nèi)進(jìn)行再構(gòu)成的方式，構(gòu)筑出具有立體視覺(jué)的虛擬的3D圖象(二維圖象)。而且，3D圖象產(chǎn)生部40還可以根據(jù)位置傳感器B27給出的位置數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)16中的對(duì)象穿刺針的規(guī)格數(shù)據(jù)，通過(guò)CPU15運(yùn)算計(jì)算出穿刺針22的形狀·位置，進(jìn)而按照相類(lèi)似方式，將其作為與之前的第一空間坐標(biāo)內(nèi)的穿刺針顯示圖象進(jìn)行構(gòu)筑。而且，對(duì)于穿刺針顯示圖象的針前端部分，為了容易從圖象上實(shí)施確認(rèn)，還可以用比針主體部更高的亮度或者通過(guò)模擬增大的針直徑進(jìn)行顯示。
對(duì)于在超聲波探頭21上安裝有穿刺接合器23，并且通過(guò)其穿刺針引導(dǎo)部實(shí)施穿刺針22的插入穿刺的場(chǎng)合，一般是按照將穿刺針22導(dǎo)入在超聲波探頭21的斷層圖象視野(切片)中的方式來(lái)設(shè)置穿刺針引導(dǎo)部的，所以能夠在為一個(gè)畫(huà)面的斷層圖象內(nèi)觀察穿刺針22的回波圖象。因此，當(dāng)利用穿刺接合器進(jìn)行穿刺操作時(shí)，可以將來(lái)自各個(gè)位置傳感器26、27的位置數(shù)據(jù)，置換成第一空間坐標(biāo)中沿超聲波探頭21掃描方向的二維空間數(shù)據(jù)(斷層圖象)，并利用圖象構(gòu)成裝置18構(gòu)成所謂的單畫(huà)面斷層圖象，在該斷層圖象上還包含有對(duì)計(jì)算出的穿刺針顯示圖象的針前端部分進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的寫(xiě)入內(nèi)容。監(jiān)視器32上顯示的是包含有在由超聲波探頭21獲得的原來(lái)的斷層圖象中反射亮度比較低的穿刺針22的回波圖象的、與該穿刺針22的實(shí)象一起進(jìn)行顯示的穿刺針顯示圖象。而且，本實(shí)施例中的穿刺針顯示圖象，是根據(jù)位置傳感器B27的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)入的，這與使用在先技術(shù)中的穿刺接合器的過(guò)程中，根據(jù)相同接合器預(yù)先設(shè)定的規(guī)格參數(shù)(插入角度)來(lái)顯示固定的插入設(shè)定方向線(xiàn)的技術(shù)解決方案不同。
3D圖象產(chǎn)生部40根據(jù)相對(duì)于由輸入裝置31中諸如軌跡球等的輸入裝置31a所設(shè)定的第一空間坐標(biāo)系，進(jìn)行再現(xiàn)處理時(shí)的與視點(diǎn)以及視線(xiàn)方向的變更相關(guān)的旋轉(zhuǎn)量、移動(dòng)量的指示，進(jìn)行對(duì)含有再構(gòu)成的穿刺針顯示圖象的圖象俯瞰位置的變更處理。
圖象構(gòu)成裝置18可以相應(yīng)于操作面板31b處的功能組件“針頭標(biāo)記”給出的指令，存儲(chǔ)該時(shí)間點(diǎn)時(shí)的穿刺針22的針頭位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在3D超聲波圖象和斷層圖象的圖象數(shù)據(jù)中，寫(xiě)入在該存儲(chǔ)的針頭位置坐標(biāo)處表示呈線(xiàn)狀的“針頭標(biāo)記”的數(shù)據(jù)，并且與超聲波圖象一起在監(jiān)視器32上顯示出該“針頭標(biāo)記”。而且，位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)可以在拔去穿刺針22之后仍然維持，并且根據(jù)“針頭數(shù)據(jù)消去”的指令而放棄。
3D圖象產(chǎn)生部40可以在上述“針頭標(biāo)記”處理之后，根據(jù)操作面板31b上的功能組件“針頭標(biāo)記相對(duì)顯示”給出的指令，將上述存儲(chǔ)的針頭位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)原點(diǎn)設(shè)定出第二坐標(biāo)空間。第二坐標(biāo)空間的原點(diǎn)位置，位于再現(xiàn)圖象的圖象顯示區(qū)域41的中心。功能組件“針頭標(biāo)記相對(duì)顯示”的指令輸入，對(duì)應(yīng)于專(zhuān)門(mén)為此設(shè)置的固定/解除按鈕31c的導(dǎo)通操作。在按下固定/解除按鈕31c的期間里，穿刺針22的前端位置固定在監(jiān)視器32的畫(huà)面內(nèi)的特定位置處，在典型狀態(tài)下位于為進(jìn)行圖象顯示而預(yù)先分割的區(qū)域(圖象顯示區(qū)域)41的中心點(diǎn)處。在按下固定/解除按鈕31c的期間里，當(dāng)穿刺針22移動(dòng)時(shí)，它的前端仍固定在圖象顯示區(qū)域41的中心點(diǎn)處，圖象和背景將隨著穿刺針的移動(dòng)而移動(dòng)。
位置傳感器信號(hào)接收部25根據(jù)檢測(cè)第一坐標(biāo)空間的位置傳感器A26給出的、沿切片方向的三維數(shù)據(jù)，將由超聲波探頭21捕捉到的斷層圖象運(yùn)算換算成相對(duì)于針頭位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)的相對(duì)位置，在第二空間坐標(biāo)內(nèi)構(gòu)筑出再構(gòu)成的斷層圖象?；鶞?zhǔn)原點(diǎn)對(duì)應(yīng)于圖象顯示區(qū)域41中的特定位置(例如為中心位置)。根據(jù)位置傳感器B27給出的位置數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)16中的對(duì)象穿刺針的規(guī)格數(shù)據(jù)，CPU15還可以將穿刺針22的形狀·位置運(yùn)算換算成相對(duì)于相同的針頭位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)的相對(duì)位置，并在第二空間坐標(biāo)內(nèi)作為穿刺針顯示圖象進(jìn)行構(gòu)筑。而且，諸如該穿刺針顯示圖象的針前端部分的強(qiáng)調(diào)方式等，與上述的技術(shù)解決方案相同。
根據(jù)操作面板31b處的功能組件“原點(diǎn)設(shè)定”給出的指令，也可以不采用上述存儲(chǔ)的針頭位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，而是通過(guò)操作作為輸入裝置31b的軌跡球，指定所顯示的圖象內(nèi)的某位置作為基準(zhǔn)原點(diǎn)位置，并設(shè)定出第二坐標(biāo)空間。通過(guò)對(duì)該基準(zhǔn)原點(diǎn)位置實(shí)施指定的方式，能夠自由的變更超聲波圖象和穿刺針圖象的顯示位置。
3D圖象產(chǎn)生部40可以根據(jù)操作面板31b處的功能組件“針頭相對(duì)顯示”給出的指示，基于位置傳感器信號(hào)接收部25獲得的、由時(shí)刻檢測(cè)第一坐標(biāo)空間的位置傳感器B27給出的位置數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)16給出的對(duì)象穿刺針的規(guī)格數(shù)據(jù)，通過(guò)CPU15運(yùn)算計(jì)算出穿刺針22的形狀·位置，設(shè)定出以每個(gè)時(shí)刻下該針頭的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)原點(diǎn)的第三坐標(biāo)空間。基準(zhǔn)原點(diǎn)對(duì)應(yīng)于圖象顯示區(qū)域41中的特定位置(例如為中心位置)。基于位置傳感器信號(hào)接收部25檢測(cè)到的、由位置傳感器A26給出的沿切片方向的三維數(shù)據(jù)，還可以將由超聲波探頭21捕捉到的斷層圖象，運(yùn)算換算成相對(duì)于上述針頭每個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)的相對(duì)位置，在第三空間坐標(biāo)內(nèi)構(gòu)筑出作為再構(gòu)成圖象的斷層圖象。而且，取針頭為基準(zhǔn)原點(diǎn)的穿刺針22的形狀·位置也在第三空間坐標(biāo)內(nèi)作為穿刺針顯示圖象實(shí)施著構(gòu)筑，顯然這就是固定的穿刺針顯示圖象的數(shù)據(jù)。將第三空間坐標(biāo)上構(gòu)筑的穿刺針設(shè)置圖象以及斷層圖象，顯示在監(jiān)視器32上。
下面使用表示超聲波探頭21的操作，穿刺針22的插入，以及監(jiān)視器32的顯示畫(huà)面實(shí)例的示意圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
圖2是表示作為本發(fā)明的超聲波診斷裝置的第1-1實(shí)施例的示意圖。其中，患者50的對(duì)象部位51是肝臟，并且是以在對(duì)作為治療對(duì)象52的肝癌通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行燒灼治療的場(chǎng)合下，對(duì)在其前端部具有無(wú)線(xiàn)電波電極的穿刺針的使用實(shí)例進(jìn)行舉例說(shuō)明的。
圖3A-圖3F是表示本實(shí)施例中監(jiān)視器32上顯示的穿刺針操作狀況的一個(gè)斷層圖象實(shí)例用的示意圖。
正如圖2所示，對(duì)于通過(guò)穿刺針22進(jìn)行治療的場(chǎng)合，標(biāo)準(zhǔn)治療姿勢(shì)是使患者50橫臥，將設(shè)置有位置傳感器A26的超聲波探頭21，緊密附著在位于治療對(duì)象52(肝癌)正上方的體表上。在第1-1實(shí)施例中，由于采用的是通過(guò)超聲波圖象捕捉插入的整個(gè)穿刺針22的方式，所以在超聲波探頭21上，安裝有將穿刺針22導(dǎo)入至斷層圖象視野(切片)53用的穿刺接合器23。
通過(guò)穿刺接合器23進(jìn)行引導(dǎo)而插入治療對(duì)象的穿刺針22，除了在手持部分處備有位置傳感器B27之外，還具有與無(wú)線(xiàn)電波燒灼治療用的、位于前端部處的無(wú)線(xiàn)電波電極相連接的導(dǎo)線(xiàn)43。
在操作超聲波探頭21，觀察監(jiān)視器32上顯示的斷層圖象時(shí)，能夠以最佳方式描繪出治療對(duì)象52的斷層圖象，而且能夠在確保穿刺針22插入路徑的位置中保持著超聲波探頭21。
在本實(shí)施例中，對(duì)于將監(jiān)視器32的顯示形式設(shè)定成以二維斷層圖象顯示的場(chǎng)合，可以利用安裝在上述方式保持著的超聲波探頭21處的穿刺接合器23上的穿刺引導(dǎo)孔，將穿刺針22插入生物體，隨后顯示出如圖3A所示的(二維)斷層圖象，在穿刺針22的前端部達(dá)到腫瘤部時(shí)，還能夠觀察到如圖3B所示的超聲波圖象。
表示剛剛插入狀態(tài)的圖3A，為由備有位置傳感器A26的超聲波探頭21描繪出的斷層圖象61a，而且能夠捕捉到在作為對(duì)象的內(nèi)臟圖象64的內(nèi)部存在的腫瘤圖象65。而且，所表示的也是在插入之后，穿刺針22的針象63a以比較弱的反射信號(hào)顯示的場(chǎng)合。
另一方面，設(shè)置有位置傳感器B27的穿刺針22，能夠?qū)⑽恢脗鞲衅餍盘?hào)接收部25給出的接收數(shù)據(jù)，輸入到超聲波診斷裝置主體部10的CPU15處，并且能夠基于數(shù)據(jù)庫(kù)16中存儲(chǔ)的穿刺針22的數(shù)據(jù)，對(duì)位置、插入方向、針前端部位置等進(jìn)行運(yùn)算。該運(yùn)算結(jié)果可以與描繪出的斷層圖象61a一起寫(xiě)入第一空間坐標(biāo)，通過(guò)將超聲波探頭21的切片位置處的二維數(shù)據(jù)以斷層圖象顯示的方式，可以疊置描繪出如該圖A所示的運(yùn)算計(jì)算出的穿刺針顯示圖象62a，進(jìn)而還可以描繪出在針頭部分給予強(qiáng)調(diào)的針頭標(biāo)記圖象62t，以及對(duì)穿刺針顯示圖象實(shí)施延長(zhǎng)而獲得的穿刺針插入預(yù)定路徑69a。針頭標(biāo)記圖象62t以及穿刺針插入預(yù)定路徑69a可以通過(guò)圖象再構(gòu)成裝置18實(shí)施生成。
通過(guò)弱反射信號(hào)實(shí)施顯示的針象63a，有可能由于信號(hào)的狀況，在斷層圖象61a內(nèi)無(wú)法進(jìn)行顯示，然而運(yùn)算計(jì)算出的穿刺針顯示圖象62a以及針頭標(biāo)記圖象62t，在傳感器運(yùn)作正常時(shí)，不論斷層圖象的描繪手法如何均能夠進(jìn)行顯示。
隨后，進(jìn)一步插入穿刺針22，繼續(xù)觀察監(jiān)視器32上顯示的斷層圖象61，如圖3B所示的穿刺針顯示圖象62b將出現(xiàn)延伸，當(dāng)該針頭標(biāo)記圖象62t達(dá)到位于內(nèi)臟圖象64內(nèi)部的腫瘤圖象65的中心位置附近時(shí)，停止穿刺針22的插入。對(duì)于如圖3C所示，雖然不穩(wěn)定但仍顯示著的針象63c和穿刺針顯示圖象62c以及穿刺針插入預(yù)定路徑69c，處于明顯分離的位置處的場(chǎng)合，表示的是穿刺針22由于組織邊界和行進(jìn)受到的抵抗，而使穿刺針彎曲未沿預(yù)定插入方向?qū)嵤┎迦氲膱?chǎng)合，需要進(jìn)行再次插入操作。
采用上述構(gòu)成形式，能夠?qū)⒋┐提橆^定位在治療對(duì)象處，然后對(duì)該部分進(jìn)行治療。例如在實(shí)施無(wú)線(xiàn)電波燒灼治療時(shí)，可以將燒灼用穿刺針的無(wú)線(xiàn)電波電極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)43連接到圖中未示出的燒灼治療裝置，控制該燒灼治療裝置的輸出以進(jìn)行燒灼治療。相應(yīng)于燒灼治療的進(jìn)行，將會(huì)如圖3D所示的那樣，在斷層圖象61c中顯示出的、位于內(nèi)臟圖象64內(nèi)部的穿刺針顯示圖象62c的前端部62t的周邊部處，將顯示出寬闊的、由于燒灼部分的組織變性、發(fā)泡所產(chǎn)生的傾向于白化的高回波區(qū)域66。觀察該高回波區(qū)域66，可以對(duì)穿刺針22的設(shè)定位置，治療計(jì)劃的范圍，以及患者的狀況進(jìn)行評(píng)估，從而能夠?qū)Ξ?dāng)天的治療進(jìn)程進(jìn)行管理。而且，根據(jù)超聲波的反射信號(hào)描繪出的針象63d，將由于該高回波區(qū)域66而難以進(jìn)行觀察，然而本實(shí)施例由于能夠清楚地顯示出穿刺針顯示圖象62d以及針頭標(biāo)記圖象62t，所以具有能夠容易地對(duì)治療進(jìn)程進(jìn)行管理的技術(shù)效果。
其次，說(shuō)明上述的穿刺針顯示圖象62a以及針頭標(biāo)記圖象62t的顯示方法的變形實(shí)例。
穿刺針22上的位置傳感器B27如圖2所示的那樣，配置在手持部分處，在插入時(shí)存在有由于彎曲·撓曲等原因而使真正的針頭位置偏離了預(yù)測(cè)位置的情況。這些偏離不僅會(huì)在斷層畫(huà)面內(nèi)，而且會(huì)在切片面上位于偏離的方向切片上。圖象再構(gòu)成裝置18可以如圖3E所示的那樣，對(duì)這種偏離進(jìn)行評(píng)估，將按照預(yù)測(cè)偏離的大小設(shè)定的區(qū)域62T，作為穿刺針的針頭標(biāo)記圖象對(duì)針頭位置進(jìn)行顯示。進(jìn)而，圖象再構(gòu)成裝置18還可以如圖3F所示的那樣，對(duì)穿刺針顯示圖象和計(jì)算出的真實(shí)穿刺針的位置之間的偏差進(jìn)行評(píng)估，生成出沿著預(yù)測(cè)的偏離方向分開(kāi)的穿刺預(yù)測(cè)路徑圖象69F、69f，以表示出穿刺針22的插入范圍。換句話(huà)說(shuō)就是，針頭標(biāo)記圖象62t的顯示尺寸，可以根據(jù)預(yù)測(cè)的穿刺針插入方向的偏差大小來(lái)確定，并作為區(qū)域62T。
如果采用本實(shí)施例，可以根據(jù)在超聲波探頭和穿刺針上分別配置的、包含有方向數(shù)據(jù)的位置傳感器得出的位置數(shù)據(jù)，運(yùn)算計(jì)算出插入的穿刺針的形狀和位置。該運(yùn)算算出結(jié)果可以作為穿刺針顯示圖象，重疊書(shū)寫(xiě)在根據(jù)超聲波探頭得到的斷層圖象上，所以與僅通過(guò)弱反射信號(hào)難以得到的、在斷層圖象內(nèi)難于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定顯示的穿刺針的超聲波實(shí)圖象相比，能夠進(jìn)行鮮明的顯示。因此，能夠明確的識(shí)別出穿刺針的插入位置，進(jìn)而能夠安全且容易地進(jìn)行穿刺針的插入操作。
而且，本實(shí)施例并不僅限于在二維顯示的斷層圖象中進(jìn)行顯示的場(chǎng)合，上述的運(yùn)算處理并不僅限于采用在超聲波斷層(切片)畫(huà)面內(nèi)的二維數(shù)據(jù)運(yùn)算，本實(shí)施例是要給出能夠提高運(yùn)算速度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的、能夠?qū)Υ┐提樜恢眠M(jìn)行明確顯示的一種技術(shù)解決方案。
(第1-2實(shí)施例)圖4是表示作為本發(fā)明的超聲波診斷裝置對(duì)治療對(duì)象部位實(shí)施檢索以及顯示的其它實(shí)例的示意圖。
本實(shí)施例是在插入前的階段，由3D圖象產(chǎn)生部40預(yù)先進(jìn)行3D圖象生成處理。在以位置傳感器信號(hào)接收部25的位置等作為基準(zhǔn)的第一坐標(biāo)空間中，可以如圖4所示，在監(jiān)視器32上進(jìn)行對(duì)象部位的立體視覺(jué)顯示67a-67n，并將它們暫時(shí)存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)裝置17中。隨后，在對(duì)插入穿刺針22用的超聲波探頭21的保持位置進(jìn)行的檢索操作過(guò)程中，可以在根據(jù)位置傳感器A26的探頭位置確定的第一坐標(biāo)空間中，對(duì)斷層圖象(切片)61d實(shí)施重疊顯示。而且，該立體視覺(jué)的顯示，可以按照根據(jù)在先的所謂3D超聲波診斷裝置的技術(shù)獲得3D圖象數(shù)據(jù)的方式實(shí)施，并參照預(yù)先決定的共同基準(zhǔn)，實(shí)施在第一空間坐標(biāo)中的寫(xiě)入替換和顯示。斷層圖象的顯示模式，可以采用超聲波診斷裝置一般適用的B模式、彩色多普勒模式、脈沖多普勒模式、連續(xù)波多普勒模式、對(duì)比模式、彈性成象等中的任何一種，而且可以選擇采用與治療對(duì)象的性狀、特性相對(duì)應(yīng)的顯示模式。
對(duì)于設(shè)定為沿與立體視覺(jué)顯示的斷層圖象67a-67n的切片方向不同的方向，對(duì)穿刺針22的插入進(jìn)行觀察的斷層圖象61d的畫(huà)面的場(chǎng)合，還能夠?qū)εc治療對(duì)象圖象68a-68n不同的斷層圖象64d進(jìn)行觀察。特別是在諸如燒灼治療開(kāi)始之后，可以對(duì)燒灼部分傾向于白化的高回波區(qū)域66d的延展范圍，與原來(lái)的治療對(duì)象圖象68a-68n進(jìn)行對(duì)比，以進(jìn)行治療范圍的確認(rèn)，從而對(duì)諸如燒灼功率，燒灼時(shí)間等的燒灼治療技術(shù)參數(shù)進(jìn)行控制。
本實(shí)施例可以通過(guò)立體視覺(jué)捕捉到治療對(duì)象，所以能夠?qū)⒋┐提樀牟迦胛恢冒凑粘蛑委煂?duì)象的詳細(xì)具體位置的方式進(jìn)行設(shè)定和插入。另外，還能夠立體地捕捉到治療涉及范圍，所以能夠容易地與提高治療效率和效果的需求相對(duì)應(yīng)。
(第1-3實(shí)施例)對(duì)于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的超聲波診斷裝置第1-3實(shí)施例，使用作為表示該實(shí)施例的穿刺針的插入形式的示意圖的圖5，以及作為表示其顯示圖象實(shí)例的圖6A-圖6F進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施例首先按照與如圖2以及圖3所示的第1或者第1-2實(shí)施例的方式相同的方式，通過(guò)安裝在超聲波探頭21上的穿刺接合器23對(duì)穿刺針22實(shí)施插入。進(jìn)而如圖3所示，按照使穿刺針22的前端部一直到達(dá)作為治療對(duì)象的腫瘤部，使該針頭標(biāo)記圖象62t一直達(dá)到位于內(nèi)臟圖象64的內(nèi)部處的腫瘤圖象65的中心附近的方式進(jìn)行插入操作。
按照使針頭標(biāo)記圖象62t達(dá)到腫瘤圖象65的中心附近的方式，對(duì)操作面板31b上的功能組件“針頭標(biāo)記”進(jìn)行設(shè)定，將第一坐標(biāo)空間的針頭位置，作為作為對(duì)象的腫瘤部的中心位置數(shù)據(jù)，與該斷層圖象畫(huà)面數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)裝置18中。而且，對(duì)于對(duì)存儲(chǔ)斷層圖象實(shí)施動(dòng)畫(huà)記錄的場(chǎng)合，可以對(duì)操作面板31b上的功能組件“攝影存儲(chǔ)”和“針頭標(biāo)記”進(jìn)行設(shè)定，并且將超聲波圖象的動(dòng)畫(huà)數(shù)據(jù)和中心位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在攝影存儲(chǔ)器19中。
在這兒，還可以由操作面板31b上的功能組件“治療對(duì)象再顯示”或者“攝影再顯示”，和“針頭標(biāo)記相對(duì)顯示(針頭位置固定顯示)”發(fā)出指令?！搬橆^標(biāo)記相對(duì)顯示(針頭位置固定顯示)”的指令可以通過(guò)固定/解除按鈕31c的導(dǎo)通操作實(shí)施輸入。在按下固定/解除按鈕31c期間，穿刺針22的前端位置固定在監(jiān)視器32的畫(huà)面內(nèi)的特定位置處，在典型狀態(tài)下為圖象顯示區(qū)域41的中心點(diǎn)處。當(dāng)在按下固定/解除按鈕31c期間，穿刺針22移動(dòng)時(shí)，它的前端仍固定在圖象顯示區(qū)域41的中心點(diǎn)處，圖象和背景跟隨穿刺針的移動(dòng)而移動(dòng)。根據(jù)該指令，可以將設(shè)定作為對(duì)象的腫瘤位置的斷層圖象或者斷層圖象攝影數(shù)據(jù)，分別變換至以之前的針頭位置作為基準(zhǔn)原點(diǎn)的第二坐標(biāo)空間中，將針頭位置處于顯示區(qū)域41中心的斷層圖象顯示在監(jiān)視器32上，象作為圖6A的顯示實(shí)例示意圖所示的斷層圖象72那樣。
隨后如圖5所示，單獨(dú)將超聲波探頭21抵接患者的體表，在超聲波截面視野(切片)內(nèi)捕捉作為對(duì)象的內(nèi)臟器官或者腫瘤，從各種不同的角度觀察目標(biāo)部位。即可以如圖6A所示的那樣，對(duì)安裝有上述穿刺接合器而描繪出的斷層圖象72的腫瘤72a進(jìn)行觀察之后，將穿刺接合器從探頭上取下(解除穿刺針22和超聲波探頭21間的連接)，再?gòu)牟煌姆较驅(qū)鄬訄D象71的腫瘤71a進(jìn)行觀察。對(duì)該斷層圖象71的觀察，可以通過(guò)位置傳感器A26在同一個(gè)坐標(biāo)空間內(nèi)實(shí)施顯示，從而能夠以三維的感覺(jué)進(jìn)行觀察。而且進(jìn)一步，還可以根據(jù)該斷層圖象，對(duì)諸如位于腫瘤周?chē)难?1b和腫瘤71a間的位置關(guān)系實(shí)施確認(rèn)。
與通過(guò)超聲波探頭21的掃描一起即時(shí)由B模式處理部13a發(fā)生所得到的斷層圖象數(shù)據(jù)71，如圖6A所示那樣，和設(shè)定“針頭標(biāo)記”用的、記錄在圖象存儲(chǔ)裝置18中的斷層圖象72，以及儲(chǔ)存在攝影存儲(chǔ)器19中的斷層圖象(圖中未示出)，共同顯示在監(jiān)視器32上。超聲波探頭21的位置變化，可以作為斷層圖象71，實(shí)時(shí)地從各種方向?qū)δ[瘤進(jìn)行觀察。在針頭位置不合適時(shí)，還可以對(duì)針的插入位置進(jìn)行調(diào)整。在調(diào)整過(guò)程中，針頭標(biāo)記73處于固定狀態(tài)，并可以根據(jù)斷層圖象71的實(shí)況圖象確認(rèn)針頭的移動(dòng)。通過(guò)“針頭標(biāo)記相對(duì)顯示”給出的指令，針頭標(biāo)記73以及穿刺針顯示圖象74還可以相對(duì)于調(diào)整后的最新位置實(shí)施更新，和再顯示。
(第1-4實(shí)施例)下面使用圖5以及圖6B，對(duì)第1-4實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施例首先不使用穿刺接合器，而是如圖5所示那樣，單獨(dú)使超聲波探頭21與患者的體表抵接，對(duì)作為對(duì)象的內(nèi)臟器官處的腫瘤和位于其周?chē)恢锰幍膬?nèi)臟器官和血管系統(tǒng)進(jìn)行掃描，以對(duì)插入位置和穿刺路徑進(jìn)行觀察、確定?？梢栽诔暡ń孛嬉曇?切片)中捕捉到腫瘤，將能夠得到目標(biāo)部位的鮮明斷層圖象的位置作為治療觀察位置。
隨后，將超聲波探頭21保持在治療觀察位置，將配置有位置傳感器B27的穿刺針22的針頭，靠近患者50的體表附近的，沿插入方向設(shè)置。圖6B是表示將上述的治療觀察位置的斷層圖象71，通過(guò)三維坐標(biāo)空間顯示在監(jiān)視器32上的顯示實(shí)例用的示意圖。依照與沿插入方向設(shè)置的穿刺針22相對(duì)應(yīng)的穿刺針顯示圖象，或者穿刺針22的位置、方向以及它的規(guī)格，對(duì)通過(guò)再構(gòu)成裝置18生成出的、與穿刺針22相對(duì)應(yīng)的呈線(xiàn)狀的標(biāo)記(穿刺針顯示圖象)75和針頭標(biāo)記圖象76實(shí)施顯示。穿刺針顯示圖象75和針頭標(biāo)記圖象76由圖象再構(gòu)成裝置18產(chǎn)生。進(jìn)而，依照穿刺針22的位置和方向，對(duì)通過(guò)再構(gòu)成裝置18生成出的、一直到達(dá)治療觀察位置的斷層圖象71的線(xiàn)狀穿刺針插入預(yù)定路徑(插入預(yù)測(cè)路徑)77實(shí)施顯示。插入預(yù)測(cè)路徑77以不同于線(xiàn)狀標(biāo)記75的形式實(shí)施表示。與穿刺針22相對(duì)應(yīng)的線(xiàn)狀標(biāo)記75用實(shí)線(xiàn)表示，與插入預(yù)測(cè)路徑相對(duì)應(yīng)的線(xiàn)狀標(biāo)記77用點(diǎn)劃線(xiàn)或者虛線(xiàn)表示。還可以對(duì)斷層圖象71和插入預(yù)定路徑77間的交叉點(diǎn)77a實(shí)施顯示。由線(xiàn)狀標(biāo)記75、線(xiàn)狀標(biāo)記77、針頭標(biāo)記圖象76合成生成的圖象71的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置17中。
當(dāng)穿刺針22移動(dòng)時(shí)，在監(jiān)視器32上的穿刺針顯示圖象75、針頭標(biāo)記圖象76以及穿刺針插入預(yù)定路徑77將產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)移動(dòng)，從而可以顯示出它們位置的更新。
而且，當(dāng)監(jiān)視器32的顯示方法采用的是以針頭位置作為基準(zhǔn)進(jìn)行顯示的方法時(shí)，也可以不使針圖象的顯示產(chǎn)生移動(dòng)，而是采取使斷層圖象71產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)的顯示形式。可以一邊觀察按照這種方式顯示的斷層圖象71、穿刺針顯示圖象75、針頭標(biāo)記圖象76和穿刺針插入預(yù)定路徑77，一邊對(duì)穿刺針22的位置實(shí)施確認(rèn)以進(jìn)行插入操作。
在達(dá)到了作為目標(biāo)的插入位置時(shí)，將穿刺針22的無(wú)線(xiàn)電波電極與燒灼治療裝置連接，實(shí)施燒灼治療。在治療開(kāi)始后，可以在斷層圖象71上的穿刺針的前端附近處，對(duì)由組織的變性、發(fā)泡導(dǎo)致產(chǎn)生的高回波區(qū)域?qū)嵤┯^察。對(duì)該治療進(jìn)行狀況實(shí)施的觀察、確認(rèn)，可以通過(guò)對(duì)超聲波探頭21的位置·方向進(jìn)行的多種操作，在監(jiān)視器32上顯示出所期望的斷層圖象71的方式來(lái)進(jìn)行。特別是對(duì)于位于高回波區(qū)域背后部分的圖象，即在超聲波信號(hào)的特性中稱(chēng)作回波陰影部分的圖象，從該方向進(jìn)行觀察是很困難的，必須通過(guò)沿不同方向改變超聲波探頭21的位置來(lái)進(jìn)行觀察。
當(dāng)對(duì)固定/解除按鈕31c進(jìn)行導(dǎo)通操作時(shí)，將如圖6C所示的那樣，針頭位置固定在監(jiān)視器32上的圖象顯示區(qū)域41的中心處。即使探頭21的方向等產(chǎn)生變更，通常也是在針頭位置定位于圖象顯示區(qū)域41的中心處的狀態(tài)下對(duì)圖象71進(jìn)行顯示的。也就是說(shuō)，可以在針頭位置固定在圖象顯示區(qū)域41的中心處的狀態(tài)下，跟隨探頭21的方向和位置變化變更斷層圖象71的顯示位置和方向。而且，即使移動(dòng)穿刺針22時(shí)，也可以按照使針頭定位于圖象顯示區(qū)域41的中心處的方式，使顯示圖象跟隨穿刺針22的移動(dòng)實(shí)施更新。
通過(guò)配置有位置傳感器A26的超聲波探頭21以及配置有位置傳感器B27的穿刺針22，可以在三維坐標(biāo)空間中捕捉到斷層圖象以及穿刺針的位置，并且可以按照與穿刺針的插入方向無(wú)關(guān)的方式，在手術(shù)中從各種位置·方向?qū)χ委煂?duì)象78a、79a實(shí)施觀測(cè)，同時(shí)還能夠?qū)Υ┐提樀奈恢谩し较?4實(shí)施識(shí)別。
在預(yù)定的能量輸入結(jié)束時(shí)，也結(jié)束了燒灼治療。之后，可以通過(guò)對(duì)超聲波探頭21的位置·方向?qū)嵤┑母鞣N操作，將對(duì)如圖6D所示的斷層圖象78，79進(jìn)行了治療之后的燒灼圖象78c、79c顯示在監(jiān)視器32上，對(duì)燒灼狀況實(shí)施觀察。而且，還可以對(duì)位于周?chē)恢锰幍难艿膱D象78b進(jìn)行觀察，以診斷出治療產(chǎn)生的影響。
下面使用圖6E以及圖6F，對(duì)根據(jù)第1-4實(shí)施例進(jìn)行為第二次以后的燒灼治療的場(chǎng)合的顯示實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。在進(jìn)行如圖6D的顯示之后，通過(guò)固定解除按鈕31c的斷開(kāi)操作解除對(duì)針頭顯示位置的固定。圖6E表示的是與上述的圖6B相類(lèi)似的，在進(jìn)行第二次以后的穿刺燒灼治療過(guò)程中，通過(guò)斷層圖象80觀察作為對(duì)象部位的腫瘤圖象80a的實(shí)例。
對(duì)斷層圖象80中的腫瘤圖象80a和之前進(jìn)行過(guò)諸如一次燒灼治療的區(qū)域80c進(jìn)行觀察，對(duì)于根據(jù)這種觀察，判定在斷層圖象80中的腫瘤80a的上部區(qū)域(扇形圖象的銳角部分位于探頭位置的上部)的燒灼治療不充分的場(chǎng)合，可以為了對(duì)箭頭A所示的部位進(jìn)行追加的燒灼治療，按照將針頭位置設(shè)定在該位置的方式設(shè)計(jì)進(jìn)行第二次燒灼治療的計(jì)劃。
在該追加的燒灼治療過(guò)程中，可以操作超聲波探頭21，在顯示出包含有腫瘤圖象80a和上次的燒灼圖象80c的斷層圖象80的狀態(tài)下，對(duì)穿刺針22實(shí)施設(shè)置?；谖恢脗鞲衅鰾27給出的數(shù)據(jù)，按照如圖6E所示的方式，顯示出穿刺針顯示圖象75以及穿刺針插入預(yù)定路徑77。隨后，相對(duì)進(jìn)行第二次燒灼治療所計(jì)劃的箭頭A，按照朝向穿刺針插入預(yù)定路徑77、針頭標(biāo)記圖象76、穿刺針顯示圖象75的方式，調(diào)整穿刺針22的位置、方向，并決定穿刺位置·方向。然后，按照與上述的圖6A相類(lèi)似的圖6F所示的方式，在對(duì)斷層圖象80實(shí)施記錄·顯示的狀態(tài)下，移動(dòng)探頭21，在監(jiān)視器32上一并顯示出超聲波截面圖象80e。在觀察記錄顯示的原斷層圖象80以及實(shí)時(shí)顯示的斷層圖象80e的同時(shí)，可以對(duì)在含有穿刺針插入預(yù)定路徑77的穿刺針插入路徑上沒(méi)有血管系統(tǒng)80f等等組織實(shí)施確認(rèn)，按照使穿刺針22的針頭標(biāo)記圖象76達(dá)到所計(jì)劃的箭頭78附近的方式，對(duì)穿刺針22實(shí)施插入操作。在插入操作之后，與燒灼治療裝置實(shí)施連接，進(jìn)行治療。在治療之后按照如前所述的方式，對(duì)燒灼治療的范圍等進(jìn)行與上述的圖6D同類(lèi)似的觀察，并結(jié)束治療。
(第1-5實(shí)施例)圖7、8、9、10是表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的超聲波診斷裝置進(jìn)行監(jiān)視器顯示的實(shí)施例用的示意圖。本實(shí)施例可以將關(guān)于燒灼治療前或者前一次燒灼治療得到的過(guò)去的斷層圖象，和表示燒灼治療過(guò)程中插入穿刺針的實(shí)時(shí)斷層圖象，通過(guò)呈各種顯示形式的兩個(gè)畫(huà)面同時(shí)顯示在監(jiān)視器上。
圖7所示的第1顯示實(shí)例，可以在監(jiān)視器32的例如左側(cè)的位置處，對(duì)以前獲取、存儲(chǔ)的斷層圖象81，按照含有作為治療對(duì)象確認(rèn)的腫瘤圖象82的形式進(jìn)行顯示。在監(jiān)視器32的右側(cè)位置處，對(duì)通過(guò)超聲波探頭21觀察到的實(shí)時(shí)斷層圖象83，按照含有通過(guò)穿刺針22進(jìn)行治療的腫瘤圖象84的形式進(jìn)行顯示。
然后，當(dāng)將配置有位置傳感器B27的穿刺針22，沿插入方向設(shè)置在作為對(duì)象的內(nèi)臟器官的正上方的體表位置處時(shí)，該位置傳感器B27和配置在超聲波探頭21上的位置傳感器A26給出的信號(hào)，通過(guò)位置傳感器信號(hào)接收部25進(jìn)行接收，從而可以將各自的位置數(shù)據(jù)輸入到超聲波診斷裝置主體10的CPU15中。由CPU15運(yùn)算計(jì)算出表示直接由超聲波探頭21觀察到的斷層圖象的切片位置，和穿刺針22的插入路徑預(yù)測(cè)位置或者插入位置間關(guān)系的空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)。
基于該計(jì)算出的數(shù)據(jù)，可以通過(guò)圖象構(gòu)成裝置18在實(shí)時(shí)顯示的斷層圖象83上，對(duì)插入路徑預(yù)測(cè)位置圖象87和穿刺針顯示圖象86實(shí)施合成，輸入至監(jiān)視器32，在監(jiān)視器32的右側(cè)畫(huà)面上顯示出含有穿刺針顯示圖象86的斷層圖象83。而且，圖7的右側(cè)所示的斷層圖象83，示出的是與穿刺針22的插入在超聲波探頭21的掃描切片幅度內(nèi)呈同方向時(shí)的一個(gè)顯示實(shí)例。對(duì)于穿刺針22沿與掃描切片不平行的角度貫穿的場(chǎng)合，可以將能夠分別對(duì)貫穿的預(yù)測(cè)位置或者貫穿位置進(jìn)行識(shí)別的位置標(biāo)記，按照在同一幅圖的斷層圖象83的右下方作為預(yù)測(cè)位置的實(shí)例88以及貫穿位置的實(shí)例89進(jìn)行顯示的方式實(shí)施寫(xiě)入，并顯示在監(jiān)視器32上。
在將所插入的穿刺針22的無(wú)線(xiàn)電波電極與燒灼治療裝置相連接，實(shí)施燒灼治療時(shí)，可以將實(shí)施燒灼治療的區(qū)域85在監(jiān)視器32上進(jìn)行顯示，從而能夠把握治療的進(jìn)行狀況。
圖8表示的是上述實(shí)施例的第2顯示實(shí)例?？梢栽诒O(jiān)視器32的例如左側(cè)的位置處，對(duì)以前獲取、存儲(chǔ)的斷層圖象91，按照含有作為治療對(duì)象確認(rèn)的腫瘤圖象92的形式進(jìn)行顯示，在監(jiān)視器32的右側(cè)位置處，對(duì)通過(guò)超聲波探頭21觀察到的實(shí)時(shí)斷層圖象93，按照含有通過(guò)穿刺針22進(jìn)行治療的腫瘤圖象94以及燒灼區(qū)域圖象95的形式進(jìn)行顯示。在這兒，還可以使用作為超聲波診斷裝置主體部10的輸入裝置31b的軌跡球等，對(duì)例如顯示在監(jiān)視器32的左側(cè)位置處的以前的斷層圖象91內(nèi)的兩點(diǎn)96a、96b實(shí)施指定，給出測(cè)定它們之間距離的指令，給出對(duì)圓97a或者橢圓等的圖形進(jìn)行描繪，對(duì)其直徑或者面積實(shí)施測(cè)定的指令等。根據(jù)這些指令，可以對(duì)它們的坐標(biāo)值實(shí)施讀取，通過(guò)與圖象構(gòu)成裝置18連動(dòng)的位置、尺寸，在實(shí)時(shí)的斷層圖象93的數(shù)據(jù)上實(shí)施寫(xiě)入，從而可以將該復(fù)制點(diǎn)96c、96d或者97b顯示在斷層圖象93中。這種計(jì)算測(cè)量數(shù)據(jù)和圖形的復(fù)制數(shù)據(jù)，也可以通過(guò)類(lèi)似方式從實(shí)時(shí)的斷層圖象93復(fù)制到以前的斷層圖象91上。
圖9表示的是上述實(shí)施例的第3顯示實(shí)例?？梢栽诒O(jiān)視器32的例如左側(cè)的位置處，對(duì)含有作為治療對(duì)象確認(rèn)的腫瘤圖象102的以前獲取和存儲(chǔ)的斷層圖象101實(shí)施顯示，在監(jiān)視器32的右側(cè)位置處，對(duì)含有根據(jù)穿刺針22進(jìn)行治療的腫瘤圖象104以及燒灼區(qū)域105等的通過(guò)超聲波探頭21觀察到的實(shí)時(shí)的斷層圖象103實(shí)施顯示，這些斷層圖象分別在第一空間坐標(biāo)中呈三維形式實(shí)施顯示。
監(jiān)視器32在本顯示實(shí)例中，右側(cè)顯示的實(shí)時(shí)斷層圖象103與上述的第1以及第2顯示實(shí)例不同，是按照與斷層圖象(切片)的獲取位置·方向無(wú)關(guān)的方式，對(duì)插入的穿刺針顯示圖象106實(shí)施整個(gè)圖形顯示的。通過(guò)對(duì)含有這種三維顯示的腫瘤圖象104以及燒灼區(qū)域圖象105等的實(shí)時(shí)斷層圖象103和穿刺針顯示圖象106進(jìn)行的觀察，能夠在立體的感覺(jué)下對(duì)穿刺針22和對(duì)象腫瘤52間的位置關(guān)系和燒灼治療的狀況實(shí)施把握。
而且，可以由操作面板31b上的功能組件“針頭相對(duì)顯示”給出指示。依據(jù)該指示，可以將位置傳感器信號(hào)接收部25檢測(cè)到的、由呈展開(kāi)形式的第一坐標(biāo)空間的超聲波探頭21捕捉到的斷層圖象數(shù)據(jù)，通過(guò)運(yùn)算換算得出相對(duì)于針頭位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)的相對(duì)位置，在以穿刺針22的針頭位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)原點(diǎn)的上述第三坐標(biāo)空間，對(duì)其進(jìn)行再構(gòu)筑。在該第三坐標(biāo)空間中再構(gòu)成的實(shí)時(shí)斷層圖象以及插入的穿刺針22的穿刺針顯示圖象，顯示在監(jiān)視器32上。
通常，生物體的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生呼吸性的移動(dòng)，特別是位于腹部的內(nèi)臟器官和插入其中的穿刺針的圖象，在監(jiān)視器上會(huì)顯示為具有周期性的搖動(dòng)比較大的圖象。變換至上述的第三坐標(biāo)空間上的斷層圖象以及穿刺針顯示圖象，由于是以插入作為對(duì)象的內(nèi)臟器官的針頭處作為基準(zhǔn)原點(diǎn)的，所以能夠在處于消去該搖動(dòng)的相對(duì)靜止的狀態(tài)下，對(duì)它們進(jìn)行顯示。
圖10表示的是上述實(shí)施例的第4顯示實(shí)例。它可以將上述的第1-4實(shí)施例中示出為圖6F的斷層圖象80、80f，獨(dú)立地顯示在雙畫(huà)面的右側(cè)。換句話(huà)說(shuō)就是，可以在如圖10所示的監(jiān)視器32的例如左側(cè)的位置處，對(duì)通過(guò)前次的燒灼治療中獲取、存儲(chǔ)的，含有作為治療對(duì)象的腫瘤圖象112以及燒灼治療區(qū)域圖象113的斷層圖象111實(shí)施三維顯示，在監(jiān)視器32的右側(cè)位置處，對(duì)通過(guò)安裝有穿刺接合器的超聲波探頭21實(shí)施觀察的，含有根據(jù)由穿刺接合器設(shè)定的穿刺針22進(jìn)行治療的腫瘤圖象116以及穿刺針顯示圖象118的實(shí)時(shí)斷層圖象115進(jìn)行二維顯示。
在該第4顯示實(shí)例中示出的、位于監(jiān)視器32左側(cè)的表示過(guò)去狀況的顯示畫(huà)面中，前次的燒灼治療結(jié)束時(shí)穿刺針的位置數(shù)據(jù)也和斷層圖象的圖象數(shù)據(jù)一起進(jìn)行著記錄，穿刺針顯示圖象119也通過(guò)虛線(xiàn)或者點(diǎn)劃線(xiàn)等識(shí)別形式與斷層圖象111一起進(jìn)行著顯示。
而且，在本次的燒灼治療過(guò)程中通過(guò)穿刺接合器23插入的穿刺針22，可以通過(guò)能夠識(shí)別出到達(dá)前次燒灼治療的斷層圖象面位置的地方的標(biāo)記120，顯示在斷層圖象111上。利用該到達(dá)位置用的標(biāo)記120，還能夠依據(jù)對(duì)與前次相同的地方實(shí)施治療，或者對(duì)與其不同的地方實(shí)施治療等等的治療計(jì)劃，對(duì)穿刺針22實(shí)施適當(dāng)?shù)牟迦?、引?dǎo)。
上述內(nèi)容是僅以使用無(wú)線(xiàn)電波穿刺針進(jìn)行燒灼治療作為例子進(jìn)行說(shuō)明的，對(duì)于注入酒精進(jìn)行的治療，可以使用注入酒精用的中空穿刺針作為穿刺針，按照與使用能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的穿刺針相類(lèi)似的方式，對(duì)穿刺·燒灼治療的狀況實(shí)施觀察和把握。
而且，顯示在監(jiān)視器32的兩個(gè)畫(huà)面中之一的、表示在前治療部位的觀察圖象，除了為3D超聲波圖象之外，還可以為超聲波攝影(動(dòng)畫(huà))圖象，或者通過(guò)醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)得到的該患者的CT圖象、MRI圖象，參照相應(yīng)的三維圖象數(shù)據(jù)組合也能進(jìn)行類(lèi)似的運(yùn)行。對(duì)于為CT圖象或者M(jìn)RI圖象的數(shù)據(jù)的場(chǎng)合，可以對(duì)斷層圖象進(jìn)行觀察，對(duì)于利用具備可以通過(guò)觀察實(shí)施輸入的原點(diǎn)坐標(biāo)輸入裝置的方式，將上述第二空間坐標(biāo)的基準(zhǔn)原點(diǎn)位置，與圖9或者圖10中示出的斷層圖象的實(shí)況圖象一并進(jìn)行顯示的場(chǎng)合，能夠容易地實(shí)現(xiàn)位置重疊顯示。
(第1-6實(shí)施例)下面使用圖11A、圖11B所示的示意圖，對(duì)本發(fā)明的第1-6實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明的超聲波診斷裝置使用的三維超聲波圖象，并不僅限于采用通過(guò)手動(dòng)方式控制超聲波探頭進(jìn)行三維掃描，基于二維斷層圖象再構(gòu)成三維斷層圖象數(shù)據(jù)的技術(shù)解決方案。諸如通過(guò)使超聲波探頭作機(jī)械式并列前進(jìn)運(yùn)動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行三維掃描的機(jī)械式三維超聲波探頭獲得的三維斷層圖象，或者通過(guò)使用二維陣列型探頭進(jìn)行電子三維掃描的電子式三維超聲波探頭獲得的三維斷層圖象，也同樣能夠作為本發(fā)明的超聲波診斷裝置使用的三維斷層圖象。
圖11A、圖11B是關(guān)于未使用圖5所示的穿刺接合器的穿刺針在插入過(guò)程中，通過(guò)本實(shí)施例進(jìn)行三維掃描的狀況和它的顯示實(shí)例的示意圖。圖11A所示的、作為本實(shí)施例的超聲波探頭，可以由機(jī)械式三維超聲波探頭或者電子式三維超聲波探頭構(gòu)成，其上設(shè)置有檢測(cè)超聲波探頭的位置以及三維掃描中心軸的方向用的位置傳感器A26。三維超聲波探頭21能夠進(jìn)行機(jī)械式或者電子式的三維掃描，獲得掃描體積53v的三維斷層圖象數(shù)據(jù)。
配置有位置傳感器27的穿刺針22在朝向位于掃描體積53v內(nèi)存在的腫瘤52處實(shí)施插入時(shí)，可以由圖1所示的位置傳感器信號(hào)接收部25、CPU15、圖象校正裝置18，對(duì)系統(tǒng)管理掃描中的截面圖象的相對(duì)位置信息，由位置傳感器26給出的探頭的位置·方位信息，由位置傳感器26給出的掃描中的截面圖象的相對(duì)位置信息，和根據(jù)位置傳感器27給出的穿刺針22的位置·形狀信息，進(jìn)行檢測(cè)、運(yùn)算計(jì)算。將這些數(shù)據(jù)相對(duì)于預(yù)定的基準(zhǔn)原點(diǎn)變換為位置·方位信息，將能夠與圖6中所示的相類(lèi)似，顯示出針和截面間的相對(duì)位置關(guān)系。
圖11B將通過(guò)三維超聲波探頭得到的各個(gè)斷層圖象，按照與圖6E同類(lèi)似的方式實(shí)施顯示，這些圖象就是將通過(guò)該三維超聲波探頭的三維掃描系統(tǒng)獲得的一次次且斷層面變化的展開(kāi)圖象顯示在監(jiān)視器32上時(shí)的示意圖。換句話(huà)說(shuō)就是，該三維超聲波圖象數(shù)據(jù)是由若干個(gè)圖6F表示的斷層圖象80的斷層圖象數(shù)據(jù)，按照如圖11B所示的形式，形成三維超聲波數(shù)據(jù)的再構(gòu)成之后獲得的三維體積顯示圖象80v，而且在其上顯示有腫瘤圖象80a。在該超聲波圖象上，分別且共同顯示有穿刺針顯示圖象75，針頭標(biāo)記76，或者作為其延長(zhǎng)部的穿刺針插入預(yù)定路徑77。
而且，本實(shí)施例中的三維超聲波數(shù)據(jù)，同樣也可以采用從第1-1到第1-5實(shí)施例中所述的各種斷層圖象數(shù)據(jù)。
如果采用本實(shí)施例，可以將內(nèi)臟器官、作為治療對(duì)象的腫瘤、燒灼治療或者穿刺部位等，作為實(shí)時(shí)的3D圖象實(shí)施觀察，因此具有能夠極其容易的進(jìn)行治療部位的確定、穿刺針的插入以及位置的確定、治療之后的狀況確認(rèn)等的技術(shù)效果。
(第2-1實(shí)施例)圖12表示的是作為本發(fā)明的第2-1實(shí)施例的構(gòu)成實(shí)例。正如圖12所示，該超聲波診斷裝置由處理超聲波信號(hào)并輸出圖象信號(hào)的裝置主體101，由配置有各位置傳感器等的穿刺接合器以及超聲波探頭和其信號(hào)接收部組成的穿刺·探頭部102，以及對(duì)裝置主體101進(jìn)行控制的輸入控制部103和顯示圖象信號(hào)的監(jiān)視器104構(gòu)成。
裝置主體101由超聲波信號(hào)發(fā)送部111，超聲波信號(hào)接收部112，B模式處理部113a，彩色模式處理部113b，3D圖象產(chǎn)生部140，顯示輸出部114，進(jìn)行控制和運(yùn)算處理的CPU115，數(shù)據(jù)庫(kù)116，圖象存儲(chǔ)裝置117，圖象構(gòu)成部118，存儲(chǔ)動(dòng)畫(huà)的攝影存儲(chǔ)器119構(gòu)成。穿刺·探頭部102由超聲波探頭121，穿刺針122，安裝在上述超聲波探頭121上的位置傳感器123，安裝在上述穿刺針上的位置傳感器124，檢測(cè)這些位置傳感器123和124用的、對(duì)它們的位置以及方向信號(hào)實(shí)施接收并輸出到CPU115處的位置傳感器信號(hào)接收部125，和以能夠拆裝方式設(shè)置在上述超聲波探頭121上的穿刺接合器126構(gòu)成。
控制裝置主體101用的輸入控制部103由具有實(shí)施功能選擇和給出操作指示的功能鍵的操作面板131a，諸如鍵盤(pán)和軌跡球的輸入裝置131b，以及固定/解除按鈕131c構(gòu)成。
在按下固定/解除按鈕131c的期間里，穿刺針的前端位置固定在畫(huà)面內(nèi)的特定位置處，在典型狀態(tài)下為圖象顯示區(qū)域的中心點(diǎn)處。當(dāng)在按下固定/解除按鈕131c的期間里穿刺針移動(dòng)時(shí)，它的前端仍固定在圖象顯示區(qū)域的中心點(diǎn)處，圖象和背景將跟隨穿刺針的移動(dòng)而移動(dòng)。
而且，對(duì)于穿刺針22采用的是利用無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行燒灼治療用的穿刺針的情況下，還可以設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)該穿刺針的高頻放射電極的燒灼治療裝置(圖中未示出)。
再次參照?qǐng)D12進(jìn)行說(shuō)明?？梢詮难b置主體101的超聲波信號(hào)發(fā)送部111，向連接著的超聲波探頭121發(fā)送出超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由超聲波探頭121的陣列狀的振動(dòng)元件發(fā)送出超聲波信號(hào)，通過(guò)這些振動(dòng)元件實(shí)施信號(hào)接收的反射波由超聲波信號(hào)接收部112進(jìn)行信號(hào)接收處理。在超聲波信號(hào)接收部112中處理后的斷層圖象數(shù)據(jù)輸入到CPU115。該斷層圖象數(shù)據(jù)，與來(lái)自輸入裝置131b的輸入相對(duì)應(yīng)的、通過(guò)操作面板131a進(jìn)行的功能設(shè)定輸入、等速移動(dòng)、等角旋轉(zhuǎn)或者位置傳感器123的檢測(cè)位置等的三維數(shù)據(jù)，通過(guò)CPU115進(jìn)行運(yùn)算，通過(guò)3D圖象產(chǎn)生部140進(jìn)行處理，并將三維超聲波圖象信號(hào)輸出到顯示輸出部114?；谠撔盘?hào)在監(jiān)視器14的畫(huà)面上顯示出超聲波圖象，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢測(cè)體的內(nèi)臟器官和腫瘤的立體視覺(jué)觀察。
而且，超聲波信號(hào)接收部112的輸出信號(hào)，可以按照與通過(guò)B模式處理部113a給出的形狀描繪用的斷層圖象數(shù)據(jù)，或者通過(guò)彩色模式處理部113b給出的多普勒血流描繪用的斷層圖象數(shù)據(jù)等的顯示模式相對(duì)應(yīng)的超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施處理，并輸入至3D圖象產(chǎn)生部140。因此，監(jiān)視器104能夠基于各個(gè)超聲波圖象數(shù)據(jù)，對(duì)二維斷層圖象或者三維體積圖象實(shí)施顯示。
裝置主體101可以通過(guò)CPU115進(jìn)行系統(tǒng)控制，在時(shí)間上連續(xù)的多個(gè)斷層圖象數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在攝影存儲(chǔ)器119中，并可以將它們連續(xù)再生出的動(dòng)畫(huà)顯示在監(jiān)視器104上。另一方面，可以將各個(gè)斷層圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)裝置117中，通過(guò)對(duì)其實(shí)施讀取并顯示在監(jiān)視器104的畫(huà)面上的方式，將能夠隨時(shí)取斷層圖象進(jìn)行參照。而且，還能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)128，由診斷圖象裝置129獲取到其他診療科采集到的諸如超聲波診斷圖象、CT診斷圖象、MRI診斷圖象等的診斷圖象數(shù)據(jù)，暫時(shí)存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)裝置117中，并可以實(shí)施讀取以顯示在監(jiān)視器104上。
設(shè)置在穿刺針上的位置傳感器124，也可以設(shè)置在穿刺接合器126的側(cè)面，以便能夠通過(guò)穿刺接合器對(duì)穿刺針的移動(dòng)量和插入角度進(jìn)行檢測(cè)。
圖13中表示的是被檢測(cè)體和超聲波探頭121及穿刺針122，以及設(shè)置在它們上的位置傳感器123、124等之間的關(guān)系。在超聲波探頭121上裝備有位置傳感器123，并且設(shè)置有穿刺接合器126，在穿刺針122上設(shè)置有位置傳感器124，所以穿刺針122可以在穿刺接合器126的引導(dǎo)下，插入至被檢測(cè)體的治療部位130處。超聲波探頭121與裝置主體101相連接，穿刺針122通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)電波治療裝置相連接。
位于坐標(biāo)空間的超聲波探頭121的六軸坐標(biāo)，即X、Y、Z的三軸坐標(biāo)以及相對(duì)這些軸的旋轉(zhuǎn)角的各個(gè)值，可以通過(guò)位置傳感器信號(hào)接收部125實(shí)施檢測(cè)。例如，可以將位置傳感器信號(hào)接收部125的設(shè)置位置作為原點(diǎn)的空間取為第一坐標(biāo)空間。
由位置傳感器信號(hào)接收部125檢測(cè)到的數(shù)據(jù)作為探頭方向數(shù)據(jù)輸入到CPU115，以提供出超聲波探頭121捕捉到的斷層圖象沿切片方向的三維數(shù)據(jù)。
另一方面，通過(guò)從安裝在穿刺針122上的位置傳感器124獲取信號(hào)的位置傳感器信號(hào)接收部125，還可以對(duì)穿刺針122相對(duì)第一坐標(biāo)空間的六軸坐標(biāo)實(shí)施檢測(cè)，將穿刺針122的位置和其插入方向的數(shù)據(jù)輸入到CPU115。而且，該第2-1實(shí)施例中使用的位置傳感器123、124，可以采用作為超聲波探頭和穿刺治療中使用的穿刺針?biāo)ǔＪ褂玫膫鞲衅鳌?br>
在裝置主體101的數(shù)據(jù)庫(kù)116中存儲(chǔ)著各種設(shè)定數(shù)據(jù)。例如，這些參數(shù)可以是在超聲波探頭121上安裝著的穿刺接合器126的規(guī)格(諸如能夠適用的穿刺針的種類(lèi)和插入角度等)，和所插入的穿刺針122的規(guī)格(諸如針直徑，針長(zhǎng)度等)的數(shù)據(jù)，以及諸如根據(jù)操作面板131a的功能鍵指令由監(jiān)視器104給出的顯示圖象的構(gòu)成形式(三維圖象，二維斷層圖象，多普勒斷層圖象，其它形式的圖象(モダリテイ圖象)，例如CT圖象、MRI圖象等的匹配圖象的組合形式)等的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
圖象構(gòu)成部118可以基于根據(jù)超聲波探頭121進(jìn)行的三維掃描得到的三維超聲波數(shù)據(jù)，在第一空間坐標(biāo)內(nèi)實(shí)施再構(gòu)成，構(gòu)筑出具有所期望的斷層面的MPR顯示圖象和呈立體視圖的三維超聲波圖象。根據(jù)位置傳感器124給出的位置數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)116中存儲(chǔ)的對(duì)象穿刺針的規(guī)格數(shù)據(jù)，還可以通過(guò)CPU115運(yùn)算出穿刺針122的形狀、位置，將它們?cè)诘谝豢臻g坐標(biāo)內(nèi)作為穿刺針的顯示圖象實(shí)施構(gòu)筑。而且，還能夠顯示出對(duì)穿刺針實(shí)施外插的穿刺路徑。
對(duì)于該穿刺針122的顯示圖象的針前端部分，為了能夠在顯示面中容易地進(jìn)行確認(rèn)，還可以采用具有比針體部分更高的亮度或者通過(guò)模擬增大的針直徑來(lái)進(jìn)行顯示。而且，也可以假定針會(huì)產(chǎn)生彎曲等偏離現(xiàn)象而采用球和圓等等對(duì)針頭位置進(jìn)行顯示。
超聲波探頭121上安裝有穿刺接合器126，對(duì)于將穿刺針122插入它的穿刺針引導(dǎo)部并進(jìn)行穿刺的場(chǎng)合，通?？梢园凑漳軌?qū)⒋┐提?22導(dǎo)入至超聲波探頭121的斷層圖象視野(切片)之中的方式，對(duì)穿刺針引導(dǎo)器實(shí)施設(shè)置，所以能夠在為一個(gè)畫(huà)面的斷層圖象內(nèi)對(duì)穿刺針122的回波圖象進(jìn)行觀察。因此，在利用穿刺接合器進(jìn)行穿刺的過(guò)程中，來(lái)自各個(gè)位置傳感器123、124的位置數(shù)據(jù)可以被置換成為第一空間坐標(biāo)中沿超聲波探頭121掃描方向的二維空間數(shù)據(jù)(斷層圖象)，由圖象構(gòu)成部118構(gòu)成所謂單畫(huà)面的斷層圖象，在該斷層圖象中還包含有對(duì)計(jì)算出的穿刺針顯示圖象的針前端部分進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的寫(xiě)入內(nèi)容。
監(jiān)視器104給出的顯示圖象，是在從超聲波探頭121得到的原來(lái)的斷層圖象上，含有反射亮度比較低的穿刺針122的回波圖象且與該穿刺針122的實(shí)象一起進(jìn)行顯示的穿刺針顯示圖象。
而且，第2-1實(shí)施例中的穿刺針顯示圖象，是根據(jù)位置傳感器124的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)入的，這與在先技術(shù)中使用穿刺接合器時(shí)，根據(jù)穿刺接合器預(yù)先決定的規(guī)格(插入角度)，對(duì)固有的插入設(shè)定方向線(xiàn)實(shí)施顯示的技術(shù)解決方案不同。
通過(guò)輸入控制部103上諸如軌跡球等的輸入裝置131b，對(duì)設(shè)定第一空間坐標(biāo)系的整體旋轉(zhuǎn)量、移動(dòng)量給出指令時(shí)，圖象構(gòu)成部118可以對(duì)含有再構(gòu)成的穿刺針顯示圖象的三維超聲波圖象的俯瞰位置實(shí)施變更處理。
圖象構(gòu)成部118當(dāng)輸入操作面板131a上的功能組件“針頭標(biāo)記”給出指令時(shí)，對(duì)該時(shí)刻穿刺針122的針頭位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)施儲(chǔ)存，在三維超聲波圖象和斷層圖象的圖象數(shù)據(jù)中，寫(xiě)入根據(jù)所存儲(chǔ)的針頭位置坐標(biāo)表示呈預(yù)定形狀的“針頭標(biāo)記”的數(shù)據(jù)，并且與超聲波圖象一起在監(jiān)視器104上顯示出該“針頭標(biāo)記”。
而且，位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)可以在穿刺針22拔出之后仍然維持存儲(chǔ)，并且根據(jù)“針頭數(shù)據(jù)庫(kù)消去”的指令而放棄。
圖象構(gòu)成部118在上述“針頭標(biāo)記”處理之后，可以根據(jù)操作面板131a上的功能組件“針頭標(biāo)記相對(duì)顯示”給出的指令，將上述存儲(chǔ)的針頭位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)原點(diǎn)設(shè)定出第二坐標(biāo)空間。將第一坐標(biāo)空間內(nèi)的超聲波圖象數(shù)據(jù)，變換到上述設(shè)定的第二坐標(biāo)空間中。將該變換后的相對(duì)位置在第二空間坐標(biāo)內(nèi)構(gòu)筑出再構(gòu)成的超聲波圖象。
而且，根據(jù)位置傳感器124給出的位置數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)116中的對(duì)象穿刺針的規(guī)格，CPU115還可以由穿刺針122的形狀以及位置，換算出相對(duì)針頭位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)的相對(duì)位置，并在第二空間坐標(biāo)內(nèi)作為穿刺針顯示圖象實(shí)施構(gòu)筑。而且，諸如穿刺針顯示圖象的針前端部分的強(qiáng)調(diào)方式等，可以與上述的場(chǎng)合相同。
根據(jù)操作面板131a上的功能組件“原點(diǎn)設(shè)定”給出的指令，也可以不采用上述存儲(chǔ)的針頭位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，而是通過(guò)操作作為輸入裝置131b的、例如軌跡球等部件，指定正在顯示的圖象內(nèi)的某位置作為基準(zhǔn)原點(diǎn)位置，設(shè)定出第二坐標(biāo)空間。通過(guò)這種對(duì)基準(zhǔn)原點(diǎn)位置實(shí)施指定的方式，能夠自由的變更超聲波圖象和穿刺針圖象的顯示位置。
當(dāng)通過(guò)操作面板131a由功能組件“針頭相對(duì)顯示”給出指令時(shí)，基于位置傳感器信號(hào)接收部125獲得的、由時(shí)刻檢測(cè)第一坐標(biāo)空間的位置傳感器124給出的位置數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)116給出的對(duì)象穿刺針的規(guī)格數(shù)據(jù)，可以通過(guò)CPU115計(jì)算出穿刺針22的形狀、位置。計(jì)算出的數(shù)據(jù)輸入至圖象構(gòu)成部118，將穿刺針的針頭在每個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)原點(diǎn)，設(shè)定出第三坐標(biāo)空間。
將第一坐標(biāo)空間中的超聲波圖象數(shù)據(jù)，換算為相對(duì)于上述設(shè)定的針頭每個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)的相對(duì)位置，在第三坐標(biāo)空間內(nèi)構(gòu)筑出再構(gòu)成的超聲波圖象。
而且，取針頭為基準(zhǔn)原點(diǎn)的穿刺針122的形狀、位置也在第三坐標(biāo)空間內(nèi)作為穿刺針顯示圖象實(shí)施著構(gòu)筑，顯然這就是固定的穿刺針顯示圖象的數(shù)據(jù)。將構(gòu)筑在第三空間坐標(biāo)上的穿刺針顯示圖象和斷層圖象，顯示在監(jiān)視器104上。
圖19示出了將檢測(cè)穿刺針的位置信息用的位置傳感器安裝在探頭上和設(shè)置在穿刺接合器上的狀態(tài)的示意圖。
在本發(fā)明的第2-1實(shí)施例中，是通過(guò)安裝在超聲波探頭121以及穿刺針122上的兩個(gè)位置傳感器123、124，對(duì)穿刺針的前端位置、預(yù)定插入方向?qū)嵤┯?jì)算，并對(duì)它們的斷層圖象實(shí)施顯示的。
使用該第2-1實(shí)施例，可以在監(jiān)視器104的畫(huà)面上顯示出四種類(lèi)型的斷層圖象?？梢匀鐖D16所示的那樣，首先在左上位置處顯示出含有諸如肝臟腫瘤等的對(duì)象部位的基本斷層圖象，用戶(hù)可以相對(duì)于該斷層圖象的基本截面對(duì)所需要的任意截面位置實(shí)施設(shè)定。在監(jiān)視器畫(huà)面上的左下方位置處，使含有穿刺針122的推測(cè)穿刺路徑的正交斷層圖象，顯示在與穿刺針122的穿刺路徑實(shí)施連動(dòng)的實(shí)時(shí)圖象上。
通過(guò)位于畫(huà)面左上方位置處的斷層圖象，可以對(duì)例如通過(guò)肝臟腫瘤的最大直徑的截面實(shí)施設(shè)定，并且在畫(huà)面右下方位置處顯示出與穿刺路徑正交而且與左上方位置處的基本截面也正交的截面的斷層圖象。
在畫(huà)面右上方的位置處，顯示的是與從上述兩個(gè)位置傳感器計(jì)算出的針頭前端位置的信息連動(dòng)的，與含有針頭前端位置的穿刺路徑正交且與左上方位置處顯示的基本截面也正交的截面。
在這兒的第2-1實(shí)施例，是對(duì)根據(jù)這些位置傳感器123、124對(duì)針頭位置的正交斷層圖象等實(shí)施構(gòu)成的原理進(jìn)行的說(shuō)明。以下的運(yùn)算主要在如圖12所示的CPU115中進(jìn)行，再構(gòu)成由圖象構(gòu)成部118進(jìn)行。
正如圖14所示，超聲波的三維掃描是將扇型的二維掃描依次沿著切片方向呈扇形展開(kāi)，進(jìn)行扇形掃描的。將作為位置傳感器信號(hào)接收部125的坐標(biāo)基準(zhǔn)的S0取為原點(diǎn)。將分別設(shè)置在超聲波探頭121、穿刺針122上的位置傳感器123、124，安裝在各個(gè)把持部附近。將通過(guò)安裝在超聲波探頭121上的位置傳感器123計(jì)算出的、以位置傳感器信號(hào)接收部125為基準(zhǔn)時(shí)的該傳感器的位置以及方位取為Sp，將通過(guò)安裝在穿刺針122上的位置傳感器124計(jì)算出的、以傳感器信號(hào)接收部125為基準(zhǔn)時(shí)的該傳感器的位置以及方位取為Sn。而且，將穿刺針的前端位置取為Snt，將由超聲波探頭121進(jìn)行扇型掃描的探頭表面位置的中心點(diǎn)取為作為圖象原點(diǎn)的Si0。
超聲波裝置的掃描，通常是以圖象原點(diǎn)Si0作為基準(zhǔn)，呈扇型以二維形式進(jìn)行的。將通過(guò)該掃描得到的沿切片方向上的n個(gè)截面圖象的圖象分別取為I1、I2、I3、...、In。
序號(hào)為j(1≤j≤n)的圖象(Ij)的位置由以下三點(diǎn)定義。
·圖象原點(diǎn)Si0，·圖象的掃描開(kāi)始光柵的最深部位置S-start(j)，·圖象的掃描結(jié)束光柵的最深部位置S-stop(j)。
超聲波裝置的三維掃描，可以在以下五點(diǎn)圍繞的體積中掃描。
·圖象原點(diǎn)Si0，·第1圖象的掃描開(kāi)始光柵的最深部位置S-start(1)，
·第1圖象的掃描結(jié)束光柵的最深部位置S-stop(1)，·第n圖象的掃描開(kāi)始光柵的最深部位置S-start(n)，·第n圖象的掃描結(jié)束光柵的最深部位置S-stop(n)。
下面，利用表示流程圖用的圖15以及表示畫(huà)面上顯示狀態(tài)的圖16，對(duì)基于根據(jù)位置傳感器123、124求解穿刺針122的針頭位置信息，進(jìn)行的與掃描面以及顯示連動(dòng)的運(yùn)算用的法則進(jìn)行說(shuō)明。
首先在步驟S401中，通過(guò)各位置傳感器123、124檢測(cè)出超聲波探頭以及穿刺針的位置Sp、Sn。其次在步驟S402中，從超聲波探頭121以及穿刺針122的各形狀數(shù)據(jù)中計(jì)算出圖象原點(diǎn)Si0以及穿刺針前端的位置Snt。
然后在步驟S403中，對(duì)含有預(yù)知腫瘤等的臨床中重要的對(duì)象部位的截面、例如第j截面實(shí)施指定，在如圖16所示的畫(huà)面左上方位置處，二維顯示出其截面圖象。
然后在步驟S404中，依據(jù)上述第j截面的位置信息，即圖象原點(diǎn)Si0、第j圖象的掃描開(kāi)始光柵的最深部位置S-start(j)、第j圖象的掃描結(jié)束光柵的最深部位置S-stop(j)、穿刺針22的前端位置信息Snt，在如圖16所示的左上方位置處，顯示出如黑實(shí)線(xiàn)表示的穿刺針以及針頭位置。而且在如圖16所示的左上方位置處，還顯示出如黑虛線(xiàn)所示的穿刺針22的假想插入方向。
然后在步驟S405中，依據(jù)如下五點(diǎn)所包圍的體積數(shù)據(jù)，對(duì)所需要的任意截面實(shí)施再構(gòu)成運(yùn)算，這五點(diǎn)為圖象原點(diǎn)Si0，第1圖象的掃描開(kāi)始光柵的最深部位置S-start(1)，第1圖象的掃描結(jié)束光柵的最深部位置S-stop(1)，第n圖象的掃描開(kāi)始光柵的最深部位置S-start(n)，第n圖象的掃描結(jié)束光柵的最深部位置S-stop(n)。
因此，在接下來(lái)的步驟S406中，可以運(yùn)算出含有穿刺針122以及該穿刺針的假想插入方向的、與在圖16左上方位置處顯示的截面正交的截面的斷層圖象，并且顯示在如圖16所示的畫(huà)面左下方位置處。在步驟S407中，用戶(hù)能夠在如圖16所示的、位于畫(huà)面左上方位置處的斷層圖象中，指定所需要的任意的穿刺針以及它的假想插入方向，在步驟S408中，如圖16的右下方畫(huà)面所示的那樣，對(duì)用戶(hù)指定的斷層圖象實(shí)施運(yùn)算，并且對(duì)運(yùn)算出的斷層圖象實(shí)施顯示。
當(dāng)用戶(hù)在圖16的左上方畫(huà)面中，指定了穿刺針122的前端時(shí)，隨后在步驟S409中，如圖16的右上方畫(huà)面所示的那樣，對(duì)于所指定的斷層圖象處的穿刺針122沿插入方向的針前端位置的正交截面(C截面)的斷層圖象進(jìn)行再構(gòu)成運(yùn)算，并進(jìn)行顯示。
如果采用該第2-1的實(shí)施例，將具有不僅能夠?qū)Υ┐提樀那岸宋恢门c穿刺針正交方向的斷層圖象，而且能夠?qū)写┐提樀牟迦敕较蚝瓦M(jìn)行穿刺治療的治療部位的斷層圖象，與該斷層圖象垂直的斷層圖象，以及對(duì)于治療部位與穿刺針的插入方向正交的斷層圖象等在一個(gè)顯示圖面上進(jìn)行綜合瀏覽的優(yōu)點(diǎn)。而且，還具有能夠使這些斷層圖象在穿刺針運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)行與其運(yùn)動(dòng)連動(dòng)且實(shí)時(shí)變動(dòng)的顯示的優(yōu)點(diǎn)。如果采用本實(shí)施例，還將具有能夠?qū)τ谧鳛榕c穿刺針的插入方向正交的截面的、含有治療部位的斷層圖象等，由用戶(hù)在顯示在監(jiān)視器104的畫(huà)面左上方位置處的基本斷層圖象中進(jìn)行設(shè)定的優(yōu)點(diǎn)。
然而在第2-1實(shí)施例中，是通過(guò)分別安裝在超聲波探頭和穿刺針上的兩個(gè)位置傳感器，由計(jì)算出的穿刺針的插入位置、插入方向得到的超聲波體積數(shù)據(jù)中計(jì)算出正交斷層圖象，并進(jìn)行顯示的。下面參照附圖，對(duì)還具有第三位置傳感器的本發(fā)明的第2-2實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
(第2-2實(shí)施例)圖17示出了第2-2實(shí)施例用的處理流程圖，圖18中示出了在監(jiān)視器4上顯示的一個(gè)畫(huà)面實(shí)例。在該實(shí)施例中，還在被檢測(cè)體的體表上的適當(dāng)位置處、例如凹陷部處安裝有第三位置傳感器(該位置取為Ss)，從而還能夠相對(duì)于身體軸線(xiàn)了解、掌握超聲波探頭和穿刺針間的位置關(guān)系。
在圖18示出的畫(huà)面左上方位置處，顯示的是含有肝臟腫瘤以及穿刺針和它的插入方向的基本斷層圖象，在左下方位置處顯示的是與穿刺針的穿刺路徑實(shí)時(shí)連動(dòng)的、含有穿刺針的推測(cè)路徑的正交斷層圖象。另一方面，在畫(huà)面的右上方位置處顯示的是與通過(guò)位置傳感器123、124計(jì)算出的實(shí)時(shí)的穿刺針前端位置信息連動(dòng)的、與含有針頭位置的穿刺路徑正交且與基本斷層圖形正交的斷層圖象。
利用在畫(huà)面左上方位置處顯示的基本斷層圖象，可以對(duì)含有針頭位置的常規(guī)掃描進(jìn)行控制，在右上方顯示的斷層圖象表示的是跟隨該移動(dòng)的穿刺針前端位置進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示的圖象。
在畫(huà)面右下方位置處，顯示的是通過(guò)對(duì)體表實(shí)施俯瞰的視點(diǎn)，表示附加有通過(guò)表示身體標(biāo)記的、安裝在體表上的位置傳感器給出的體表位置信息的超聲波探頭和穿刺針間的位置關(guān)系。
下面基于圖17，對(duì)用于本第2-2實(shí)施例中進(jìn)行顯示的處理流程進(jìn)行說(shuō)明。首先在步驟S601中，檢測(cè)出超聲波探頭的位置Sp、穿刺針的位置Sn以及凹陷部的位置Ss，接下來(lái)在步驟S602中，利用超聲波探頭以及穿刺針的形狀數(shù)據(jù)計(jì)算出圖象原點(diǎn)Si0、穿刺針前端的位置Snt。
在步驟S603中，對(duì)含有預(yù)知腫瘤等的臨床中重要的部位的截面、例如第j截面實(shí)施指定，按照如圖18左上方所示的形式對(duì)該截面圖象實(shí)施二維顯示。隨后在步驟S604中，依據(jù)上述第j截面的位置信息，即圖象原點(diǎn)Si0、第j圖象的掃描開(kāi)始光柵的最深部位置S-start(j)、第j圖象的掃描結(jié)束光柵的最深部位置S-stop(j)、穿刺針22的前端位置信息Snt，在圖18的左上方位置處，顯示出用黑實(shí)線(xiàn)表示的穿刺針以及針頭位置。而且在圖18的左上方位置處，還顯示出用黑虛線(xiàn)表示的穿刺針122的假想插入方向。
隨后在步驟S605中，依據(jù)下面五點(diǎn)所包圍的體積數(shù)據(jù)，對(duì)所需要的任意截面實(shí)施再構(gòu)成運(yùn)算，這五點(diǎn)為圖象原點(diǎn)Si0，第1圖象的掃描開(kāi)始光柵的最深部位置S-start(1)，第1圖象的掃描結(jié)束光柵的最深部位置S-stop(1)，第n圖象的掃描開(kāi)始光柵的最深部位置S-start(n)，第n圖象的掃描結(jié)束光柵的最深部位置S-stop(n)。
因此，在接下來(lái)的步驟S606中，可以運(yùn)算出包含穿刺針122以及該穿刺針的假想插入方向的、與在圖16左上方位置處顯示的截面正交的截面的斷層圖象，并且顯示在如圖16所示的畫(huà)面左下方位置處。
在步驟S607中，用戶(hù)能夠在如圖18所示的、位于畫(huà)面左上方的基本斷層圖象中，指定所需要的任意的穿刺針以及它的假想插入方向。當(dāng)用戶(hù)在圖18的畫(huà)面左上方處指定出穿刺針122的前端時(shí)，在隨后的步驟S608中，如圖16的右上方畫(huà)面所示的那樣，對(duì)所指定的斷層圖象處的穿刺針122沿插入方向的針前端位置的正交截面(C截面)的斷層圖象進(jìn)行再構(gòu)成運(yùn)算，并進(jìn)行顯示。
在接下來(lái)的步驟S609中，在畫(huà)面右下方對(duì)預(yù)先登錄的身體標(biāo)記，例如對(duì)于呈仰躺狀態(tài)的場(chǎng)合時(shí)位于腹部的身體標(biāo)記132實(shí)施顯示。3D圖象產(chǎn)生部140基于安裝在被檢測(cè)體的體表處的位置傳感器檢測(cè)出的體表位置，檢測(cè)出的超聲波探頭121的位置以及方向，以及檢測(cè)出的穿刺針122的位置以及方向，產(chǎn)生出相對(duì)于被檢測(cè)體的、將超聲波探頭的標(biāo)記121和穿刺針的標(biāo)記122配置在身體標(biāo)記132上的圖象。
用戶(hù)可以通過(guò)身體標(biāo)記132，對(duì)安裝在體表處的第三位置傳感器的安裝位置、在這個(gè)場(chǎng)合中為凹陷部和身體軸線(xiàn)方向?qū)嵤┲付?。利用這三個(gè)位置傳感器，當(dāng)超聲波探頭的位置Sp、穿刺針的位置Sn、凹陷的位置Ss已知時(shí)，可以通過(guò)對(duì)上述身體標(biāo)記132的指定，形成與畫(huà)面上的身體標(biāo)記132和凹陷位置Ss間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此在步驟S610中，可以如圖18右下方所示的那樣，根據(jù)各個(gè)位置信息對(duì)超聲波探頭的位置和穿刺針的位置實(shí)施模擬顯示。
如果采用本發(fā)明所述的該實(shí)施例，由于相對(duì)于身體軸線(xiàn)的超聲波探頭和穿刺針的位置關(guān)系可以從體表俯瞰的視點(diǎn)進(jìn)行顯示，所以將具有使進(jìn)行穿刺治療的醫(yī)生在超聲波探頭和穿刺針進(jìn)行各種需要的移動(dòng)的情況下，均能容易的進(jìn)行判斷的優(yōu)點(diǎn)。
收集三維超聲波圖象數(shù)據(jù)的方法，除了如圖14所示的，使用二維陣列探頭，沿切片方向進(jìn)行呈扇形形式的扇型掃描切片方法之外，還能夠采用各種變形方法。如果舉例來(lái)說(shuō)，圖20A中示出了對(duì)采用一維陣列探頭獲得的扇型斷層圖象實(shí)施機(jī)械旋轉(zhuǎn)的方法，圖20B中示出了對(duì)采用一維陣列探頭獲得的扇型斷層圖象通過(guò)機(jī)械方式沿著切片方向扇形展開(kāi)的方法。
圖21的顯示形式是圖16給出的顯示形式的一種變形實(shí)例。相對(duì)于圖21左上方的基本斷層圖象平行而且沿切片方向按所期望的節(jié)距錯(cuò)開(kāi)的斷層圖象，顯示在圖21的右上方和右下方位置處。
在圖21的左下方位置處，顯示的是相對(duì)穿刺方向的基本斷層圖象的正交面。而且，相對(duì)于基本斷層圖象平行且沿切片方向按所期望的節(jié)距錯(cuò)開(kāi)的斷層圖象的位置用實(shí)線(xiàn)顯示。平行移動(dòng)的斷層面并不僅限于兩個(gè)，還可以是三個(gè)以上，對(duì)平行移動(dòng)的斷層圖象的顯示也不僅限于兩個(gè)。
圖22的顯示形式是圖16所示的顯示形式的第2變形實(shí)例。相對(duì)于圖21左上方的基本斷層圖象沿切片方向按所期望的角度間距扇形展開(kāi)得到的斷層圖象，顯示在圖21的右上方以及右下方位置處。在圖21的左下方位置處，顯示的是相對(duì)穿刺方向的基本斷層圖象的正交面。而且，相對(duì)于基本斷層圖象沿著切片方向按所期望的角度間距扇形展開(kāi)得到的斷層圖象的位置用實(shí)線(xiàn)顯示。扇形展開(kāi)的斷層面不僅限于兩個(gè)，還可以是三個(gè)以上，對(duì)扇形展開(kāi)的斷層圖象的顯示也不僅限于兩個(gè)。
(第2-3實(shí)施例)下面參照附圖，對(duì)圖23表示的本發(fā)明的第2-3實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。這兒采用的是具有呈矩陣形狀陣列設(shè)置的多個(gè)超聲波振動(dòng)元件的電子線(xiàn)型二維陣列探頭。這種探頭可以進(jìn)行線(xiàn)型的二維掃描，而且還可以在切片方向上使扇型無(wú)線(xiàn)電波束切片方向偏轉(zhuǎn)。通過(guò)位置傳感器123、124可以檢測(cè)出相對(duì)于超聲波探頭的穿刺針的穿刺路徑。如圖23所示，超聲波診斷裝置能夠進(jìn)行識(shí)別穿刺路徑，得到含有穿刺路徑的斷層圖象所需要的掃描操作。在含有上述穿刺路徑的斷層面上，圖23給出了用虛線(xiàn)顯示的穿刺插入預(yù)測(cè)路徑154。通過(guò)不采用三維整體掃描，僅形成穿刺路徑的二維圖象的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)高幀頻化且能夠改善畫(huà)質(zhì)。
CPU115和信號(hào)發(fā)送部111以及信號(hào)接收部112，可以依據(jù)檢測(cè)出的超聲波探頭121的位置和方向，以及檢測(cè)出的穿刺針122的位置和方向，對(duì)在含有穿刺針122或者插入預(yù)測(cè)路徑154的截面153或者附近截面中通過(guò)超聲波進(jìn)行掃描用的超聲波探頭121的信號(hào)發(fā)送接收實(shí)施控制。
而且，CPU115和信號(hào)發(fā)送部111以及信號(hào)接收部112，還可以依據(jù)檢測(cè)出的超聲波探頭121的位置和方向，以及檢測(cè)出的穿刺針122的位置和方向，對(duì)在與穿刺針122的前端或者插入預(yù)測(cè)路徑154交叉的，典型狀態(tài)下是正交的截面152中通過(guò)超聲波進(jìn)行掃描用的超聲波探頭121的信號(hào)發(fā)送接收實(shí)施控制。
圖24是實(shí)施如圖23所示的掃描時(shí)的顯示實(shí)例。在圖的左上方位置處是基本圖象(線(xiàn)形圖象)，圖的右上方是含有穿刺路徑的斷層面圖象。
圖25進(jìn)一步對(duì)相對(duì)于穿刺路徑的二維圖象的正交截面顯示圖象進(jìn)行著說(shuō)明。采用這種構(gòu)成形式，將可以對(duì)由于柔性等等而使穿刺針相對(duì)預(yù)定路徑出現(xiàn)的偏差實(shí)施觀察。
而且，本發(fā)明并不僅限于上述的第2-1、2-2、2-3實(shí)施例，在不對(duì)本發(fā)明的要旨進(jìn)行變更的范圍內(nèi)還能夠形成各種變形、組合形式。探頭的掃描形式并不僅限于采用扇型和線(xiàn)型掃描的實(shí)施形式。在穿刺路徑附近的掃描形式也可以按照含有穿刺路徑的各種各樣掃描方式實(shí)施變形。例如在上述實(shí)施例中，是以通過(guò)超聲波診斷裝置的CPU進(jìn)行由三維體積數(shù)據(jù)實(shí)施再構(gòu)成的處理，并存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)裝置中的場(chǎng)合為例進(jìn)行說(shuō)明的，然而還可以通過(guò)外部的工作站進(jìn)行同樣的處理和存儲(chǔ)操作。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和變型構(gòu)成形式對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很容易想到。因此，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的內(nèi)容并不僅限于在這里展示和描述出的特別詳細(xì)和典型的實(shí)施例，還包括能夠在不脫離由后述權(quán)利要求和其等價(jià)內(nèi)容限定著的本發(fā)明的整體發(fā)明思想的主題和范圍的條件下獲得的各種變型構(gòu)成形式。
本申請(qǐng)是在下述申請(qǐng)的基礎(chǔ)上完成的，并且要求下述的日本專(zhuān)利申請(qǐng)，即2003年8月19日申請(qǐng)的No.2003-294925和2004年5月12日申請(qǐng)的No.2004-142383的優(yōu)先權(quán)，其所有內(nèi)容在此以引用形式構(gòu)成為本申請(qǐng)的組成部分。
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置，其特征在于具有對(duì)被檢測(cè)體發(fā)送接收超聲波的超聲波探頭；檢測(cè)上述超聲波探頭的位置和方向的探頭位置傳感器；根據(jù)上述超聲波探頭的輸出來(lái)產(chǎn)生圖象數(shù)據(jù)的圖象產(chǎn)生部；檢測(cè)插入上述被檢測(cè)體的穿刺針的位置和方向的針位置傳感器；根據(jù)上述檢測(cè)出的超聲波探頭的位置和方向以及上述檢測(cè)出的穿刺針的位置和方向，從上述圖象數(shù)據(jù)中產(chǎn)生將上述穿刺針的前端位置固定在圖象顯示區(qū)域內(nèi)的特定位置上的顯示圖象數(shù)據(jù)的顯示圖象產(chǎn)生部；和將上述顯示圖象顯示在上述圖象顯示區(qū)域上的顯示部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于上述顯示圖象產(chǎn)生部將與上述穿刺針對(duì)應(yīng)的線(xiàn)形標(biāo)記和與上述穿刺針的插入預(yù)定路徑相對(duì)應(yīng)的線(xiàn)形標(biāo)記合成在上述顯示圖象上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于上述特定位置是上述圖象顯示區(qū)域的中心位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于上述探頭位置傳感器能在上述超聲波探頭上自由裝卸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于上述圖象數(shù)據(jù)是多段面的斷層圖象的數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于還具備對(duì)與上述穿刺針對(duì)應(yīng)的線(xiàn)形標(biāo)記和與上述穿刺針的插入預(yù)定路徑對(duì)應(yīng)的線(xiàn)形標(biāo)記合成出的上述顯示圖象的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存的存儲(chǔ)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于經(jīng)上述存儲(chǔ)的顯示圖象與由上述圖象產(chǎn)生部實(shí)時(shí)產(chǎn)生的斷層圖象進(jìn)行合成并進(jìn)行顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于與上述穿刺針對(duì)應(yīng)的線(xiàn)形標(biāo)記用實(shí)線(xiàn)表示，與上述穿刺針的插入預(yù)定路徑對(duì)應(yīng)的線(xiàn)形標(biāo)記用點(diǎn)劃線(xiàn)或者虛線(xiàn)表示。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于對(duì)應(yīng)于上述穿刺針的線(xiàn)形標(biāo)記與上述顯示圖象交叉的位置和對(duì)應(yīng)于上述穿刺針的插入預(yù)定路徑的線(xiàn)形標(biāo)記與上述顯示圖象交叉的位置用不同的形狀或者色調(diào)表示。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于對(duì)應(yīng)于上述穿刺針的插入預(yù)定路徑的線(xiàn)形標(biāo)記，與把上述插入預(yù)定路徑作為中心，以與上述穿刺針的插入方向的偏移大小相適應(yīng)的角度擴(kuò)展的扇形標(biāo)記一起進(jìn)行顯示。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于還具有用于解除上述穿刺針的前端位置相對(duì)于上述圖象顯示區(qū)域內(nèi)的特定位置的固定的操作按鈕。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超聲波診斷裝置，其特征在于上述顯示圖象產(chǎn)生部在通過(guò)再現(xiàn)圖象將上述圖象數(shù)據(jù)變換成二維圖象數(shù)據(jù)，并且在通過(guò)上述操作按鈕設(shè)定上述固定時(shí)，移動(dòng)上述再現(xiàn)圖象的視點(diǎn)位置以使上述穿刺針的前端位置與圖象顯示區(qū)域內(nèi)的特定位置一致，在通過(guò)上述操作按鈕解除固定時(shí)，停止上述再現(xiàn)圖形的視點(diǎn)位置的移動(dòng)。
13.一種超聲波診斷裝置，其特征在于具有對(duì)被檢測(cè)體發(fā)送接收超聲波的超聲波探頭；檢測(cè)上述超聲波探頭的位置和方向的探頭位置傳感器；根據(jù)上述超聲波探頭的輸出來(lái)產(chǎn)生斷層圖象的數(shù)據(jù)的斷層圖象產(chǎn)生部；檢測(cè)插入上述被檢測(cè)體的穿刺針的位置以及方向的針位置傳感器；和根據(jù)上述檢測(cè)出的超聲波探頭的位置以及方向和上述檢測(cè)出的穿刺針的位置以及方向，為了用上述超聲波對(duì)包含上述穿刺針或插入預(yù)測(cè)路徑的截面或附近截面進(jìn)行掃描而控制上述超聲波探頭的信號(hào)發(fā)送接收的控制部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于上述超聲波探頭具有以矩陣狀陣列設(shè)置的多個(gè)超聲波振動(dòng)元件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于上述針位置傳感器安裝在上述穿刺針上。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于上述針位置傳感器安裝在穿刺接合器上，該穿刺接合器安裝在上述超聲波探頭上。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于還具有安裝在上述被檢測(cè)體的體表上的體表位置傳感器；和根據(jù)由上述體表位置傳感器檢測(cè)出的體表位置、上述檢測(cè)出的超聲波探頭的位置及方向和上述檢測(cè)出的穿刺針的位置及方向，來(lái)產(chǎn)生在身體標(biāo)記上配置有對(duì)上述被檢測(cè)體的上述超聲波探頭的標(biāo)記和上述穿刺針的標(biāo)記的圖象的圖象產(chǎn)生部。
18.一種超聲波診斷裝置，其特征在于具有對(duì)被檢測(cè)體發(fā)送接收超聲波的超聲波探頭；檢測(cè)上述超聲波探頭的位置和方向的探頭位置傳感器；根據(jù)上述超聲波探頭的輸出來(lái)產(chǎn)生斷層圖象的數(shù)據(jù)的斷層圖象產(chǎn)生部；檢測(cè)插入上述被檢測(cè)體的穿刺針的位置和方向的針位置傳感器；和根據(jù)上述檢測(cè)出的超聲波探頭的位置及方向和上述檢測(cè)出的穿刺針的位置及方向，為了用上述超聲波對(duì)與上述穿刺針的前端交叉的截面或附近截面進(jìn)行掃描而控制上述超聲波探頭的信號(hào)發(fā)送接收的控制部。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于穿刺治療的超聲波診斷裝置，其特征在于上述控制部為了用上述超聲波在對(duì)與上述穿刺針的前端交叉的截面或附近截面進(jìn)行掃描的同時(shí)，對(duì)包含上述穿刺針的截面或附近截面進(jìn)行掃描，而控制上述超聲波探頭的信號(hào)發(fā)送接收。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于穿刺治療的超聲波診斷裝置，其特征在于包含上述穿刺針的截面或附近截面，和與上述穿刺針的前端交叉的截面或附近截面正交。
21.一種超聲波診斷裝置，其特征在于具有對(duì)被檢測(cè)體發(fā)送接收超聲波的超聲波探頭；根據(jù)上述超聲波探頭的輸出來(lái)產(chǎn)生圖象數(shù)據(jù)的圖象產(chǎn)生部；求解插入上述被檢測(cè)體的穿刺針的前端位置的位置特定部；求解上述圖象數(shù)據(jù)的顯示位置以便使上述穿刺針的前端位置固定在圖象顯示區(qū)域內(nèi)的特定位置上，并產(chǎn)生顯示圖象的數(shù)據(jù)以便在該位置上顯示上述圖象數(shù)據(jù)的顯示圖象產(chǎn)生部；和將上述顯示圖象顯示在上述圖象顯示區(qū)域上的顯示部。
全文摘要
一種超聲波診斷裝置，具備對(duì)被檢測(cè)體發(fā)送接收超聲波信號(hào)的超聲波探頭；檢測(cè)超聲波探頭的位置及方向的探頭位置傳感器；根據(jù)超聲波探頭的輸出來(lái)產(chǎn)生圖象數(shù)據(jù)的圖象產(chǎn)生部；檢測(cè)插入被檢測(cè)體的穿刺針的位置及方向的針位置傳感器；根據(jù)超聲波探頭的位置及方向和穿刺針的位置及方向，從圖象數(shù)據(jù)中產(chǎn)生將上述穿刺針的前端位置固定在圖象顯示區(qū)域內(nèi)的特定位置上的顯示圖象數(shù)據(jù)的顯示圖象產(chǎn)生部；以及將顯示圖象顯示在圖象顯示區(qū)域上的顯示部。
文檔編號(hào)A61B17/34GK1636520SQ20041010053
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者嶺喜隆, 山形仁 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社