[go: up one dir, main page]

JP2006263068A - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasonic diagnostic equipment Download PDF

Info

Publication number
JP2006263068A
JP2006263068A JP2005083872A JP2005083872A JP2006263068A JP 2006263068 A JP2006263068 A JP 2006263068A JP 2005083872 A JP2005083872 A JP 2005083872A JP 2005083872 A JP2005083872 A JP 2005083872A JP 2006263068 A JP2006263068 A JP 2006263068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
image
displacement
relative displacement
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005083872A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Fujimoto
克彦 藤本
Yoshiharu Ishibashi
義治 石橋
Motoji Haratou
基司 原頭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2005083872A priority Critical patent/JP2006263068A/en
Publication of JP2006263068A publication Critical patent/JP2006263068A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

【課題】 医師の作業領域を十分に確保し、連携しあう診断機能や治療機能の低下をもたらすことなく、超音波画像と他の医療装置との連携を可能にする技術を提供する。
【解決手段】 超音波を送受波に基づく超音波画像を表示する超音波診断装置であって、超音波を送受波する超音波プローブと、前記超音波プローブの変位を検出するプローブ変位検出手段と、前記対象物の変位を検出する対象物変位検出手段と、検出された超音波プローブの変位と検出された対象物の変位とに基づき、前記超音波プローブと対象物との相対変位を算出する相対変位算出手段と、を備え、前記プローブ変位検出手段及び前記対象物変位検出手段は、光学測位又は磁気測位により変位を検出するようにした。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique capable of ensuring a sufficient work area of a doctor and enabling cooperation between an ultrasonic image and another medical device without causing deterioration of a diagnosis function and a treatment function that cooperate with each other.
An ultrasonic diagnostic apparatus for displaying an ultrasonic image based on transmission / reception of ultrasonic waves, an ultrasonic probe for transmitting / receiving ultrasonic waves, and probe displacement detection means for detecting displacement of the ultrasonic probe The relative displacement between the ultrasonic probe and the object is calculated based on the object displacement detection means for detecting the displacement of the object and the detected displacement of the ultrasonic probe and the detected displacement of the object. Relative displacement calculation means, and the probe displacement detection means and the object displacement detection means detect displacement by optical positioning or magnetic positioning.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、超音波を送受波することにより超音波画像を表示する超音波診断装置に関し、特に各種診断装置や治療装置と連携して診断や治療をサポートする超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays an ultrasonic image by transmitting and receiving ultrasonic waves, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus that supports diagnosis and treatment in cooperation with various diagnostic apparatuses and therapeutic apparatuses.

近年、患者の体力的な負担を考慮した低侵襲治療法(MIT:Minimally Invasive Treatment)の進歩は目覚しい。低侵襲治療法は、特に局所治療手法として発達している。この発達に伴い、治療箇所の正確な位置決めや適正な治療計画が非常に重要となっている。   In recent years, the progress of minimally invasive treatment (MIT) in consideration of physical burden on patients has been remarkable. Minimally invasive treatment methods are particularly developed as local treatment methods. With this development, accurate positioning of treatment points and proper treatment planning are very important.

正確な位置決めや適正な治療計画を安全・手軽、かつリアルタイムで行うには、超音波診断によるサポートが優れており、超音波診断装置と他の診断装置や治療装置を組み合わせた装置が提案されている。   In order to perform accurate positioning and appropriate treatment planning safely, easily, and in real time, support by ultrasonic diagnosis is excellent, and devices that combine ultrasonic diagnostic devices with other diagnostic devices and treatment devices have been proposed. Yes.

この超音波診断によるサポートにおいて、治療箇所の正確な位置決めには、被検体内の観察箇所と治療箇所とがマッチングすることが重要であり、超音波プローブと治療装置との相対的な位置や姿勢を把握することが重要である。   In the support by this ultrasonic diagnosis, it is important for the accurate positioning of the treatment location that the observation location in the subject and the treatment location match, and the relative position and orientation of the ultrasound probe and the treatment device It is important to understand.

例えば、結石破砕用の治療用音源に位置決め用の超音波プローブを付加した装置がある。超音波プローブによって被検体に超音波を送受波して被検体内の超音波画像を表示し、超音波画像によって被検体内を観察しながら、治療用音源によりエネルギーを照射して患部の治療を行うものである。つまり、超音波診断とエネルギー治療との連携が行われる。   For example, there is an apparatus in which an ultrasonic probe for positioning is added to a therapeutic sound source for calculus crushing. Ultrasonic probe transmits and receives ultrasonic waves to the subject, displays an ultrasonic image in the subject, and observes the subject with the ultrasonic image while irradiating energy with a therapeutic sound source to treat the affected area. Is what you do. That is, cooperation between ultrasonic diagnosis and energy treatment is performed.

この装置は、治療用音源と超音波プローブを物理的に固定することで、超音波プローブと治療用音源の相対的な位置や姿勢を把握し、観察箇所と治療箇所のマッチングが図られている(例えば、特許文献1参照)   In this device, the treatment sound source and the ultrasound probe are physically fixed, so that the relative position and posture of the ultrasound probe and the treatment sound source are grasped, and the observation location and the treatment location are matched. (For example, see Patent Document 1)

また、位置や姿勢を検出するアームに取り付けられた超音波プローブと、予め定められた位置を始点とする治療音源を有し、アームの動作によって超音波プローブの位置や姿勢を把握して、治療音源を動かす装置がある。この技術は、アームに取り付けられているモータの回転量をエンコーダにより検出することでアウタープローブの位置や姿勢を検出し、相対的な位置や姿勢を把握するものである。(例えば、特許文献2参照)   In addition, it has an ultrasonic probe attached to the arm that detects the position and posture, and a treatment sound source starting from a predetermined position, and grasps the position and posture of the ultrasonic probe by the operation of the arm to treat There is a device to move the sound source. This technique detects the position and posture of an outer probe by detecting the rotation amount of a motor attached to an arm with an encoder, and grasps the relative position and posture. (For example, see Patent Document 2)

適正な治療計画の作成には、超音波診断と他の診断方法を組み合わせて総合的に判断することが重要であり、超音波による診断箇所と他の診断方法による診断箇所との相対的な位置や向きを把握してマッチングさせる必要がある。そこで、超音波診断機能とX線CT機能とを兼ね備えた装置がある。   In order to create an appropriate treatment plan, it is important to make a comprehensive judgment by combining ultrasound diagnosis and other diagnostic methods, and the relative position of the diagnosis location by ultrasound and the diagnosis location by other diagnosis methods It is necessary to match and match the orientation. Therefore, there is an apparatus having both an ultrasonic diagnostic function and an X-ray CT function.

特開平2−303277号公報(図1)JP-A-2-303277 (FIG. 1) 特開平6−197908号公報(図1、図2)Japanese Patent Laid-Open No. 6-197908 (FIGS. 1 and 2)

このような技術は、観察箇所と治療箇所、又は超音波による観察箇所と他の観察方法による観察箇所との相対的な位置や姿勢を把握することは可能である。しかし、一般的に複数機能を一装置に組み込むために装置構成が大掛かりになってしまう。そうすると、医師の作業領域の確保が困難になり、又は各機能同士が邪魔をしあう場合がある。結局、診断や治療を阻害し、超音波診断によるサポートの効果が低下し、効果的な連携がとれないおそれがある。   With such a technique, it is possible to grasp the relative positions and postures of observation locations and treatment locations, or observation locations using ultrasonic waves and observation locations using other observation methods. However, in general, since a plurality of functions are incorporated in one apparatus, the apparatus configuration becomes large. If it does so, it may become difficult to ensure a doctor's work area, or each function may interfere. Eventually, the diagnosis and treatment may be hindered, the support effect of the ultrasonic diagnosis may be reduced, and effective cooperation may not be achieved.

例えば、特開平2−303277号公報の装置は、生体とのカップリングのために水袋等のバッファが必要である。このバッファは、エネルギー照射においては必須であるが、超音波画像の画質を劣化させてしまう。また、治療用音源の大きさから超音波プローブの使い勝手が損なわれてしまう。   For example, the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-330377 requires a buffer such as a water bag for coupling with a living body. This buffer is essential for energy irradiation, but degrades the image quality of the ultrasonic image. In addition, the usability of the ultrasonic probe is impaired due to the size of the therapeutic sound source.

また、特開平6−197908号公報の装置は、位置や姿勢を把握するアームが大掛かりとなり、また、超音波機能とX線CT機能を併せ持った装置による超音波診断とX線CTの診断を連携をさせる場合も装置自体が大型化してしまう。このため医師の作業領域の確保が困難となり、診断効果、治療効果を低下させてしまう。   In addition, the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-197908 requires a large arm for grasping the position and orientation, and links ultrasonic diagnosis and X-ray CT diagnosis using an apparatus having both an ultrasonic function and an X-ray CT function. Even when the device is used, the size of the device itself is increased. For this reason, it becomes difficult to secure a doctor's work area, and the diagnostic and therapeutic effects are reduced.

上記問題から医師は、超音波画像による診断後に他の機器による診断や治療を行い、かつ頭の中で超音波画像を現状に合わせて再構成して位置決めや治療計画の修正を行っていた。   Due to the above problems, doctors have made diagnoses and treatments using other devices after diagnosis using ultrasound images, and have reconstructed ultrasound images in the head according to the current situation to correct positioning and treatment plans.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、医師の作業領域を十分に確保し、連携しあう診断機能や治療機能の低下をもたらすことなく、超音波画像と他の医療装置との連携を可能にする技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the purpose of the present invention is to ensure a sufficient work area for a doctor and to obtain an ultrasonic image without causing deterioration in diagnostic functions and therapeutic functions that cooperate with each other. It is to provide a technology that enables cooperation with other medical devices.

上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、超音波の送受波に基づく超音波画像を表示する超音波診断装置であって、超音波を送受波する超音波プローブと、前記超音波プローブの変位を検出するプローブ変位検出手段と、前記対象物の変位を検出する対象物変位検出手段と、検出された超音波プローブの変位と検出された対象物の変位とに基づき、前記超音波プローブと対象物との相対変位を算出する相対変位算出手段と、を備え、前記プローブ変位検出手段及び前記対象物変位検出手段は、光学測位又は磁気測位により変位を検出すること、を特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 is an ultrasonic diagnostic apparatus for displaying an ultrasonic image based on ultrasonic transmission / reception waves, the ultrasonic probe transmitting / receiving ultrasonic waves, and the ultrasonic probe Based on the probe displacement detection means for detecting the displacement of the ultrasonic probe, the object displacement detection means for detecting the displacement of the object, the detected displacement of the ultrasonic probe and the detected displacement of the object, A relative displacement calculating means for calculating a relative displacement between the acoustic probe and the object, wherein the probe displacement detecting means and the object displacement detecting means detect the displacement by optical positioning or magnetic positioning. To do.

前記超音波プローブ変位検出手段は、曲がり及びねじれを検出する光ファイバー束を有し、一端が前記超音波プローブに接続され、他端が固定箇所に接続されるプローブ側センサケーブルを備え、前記対象物変位検出手段は、内部に曲がり及びねじれを検出する光ファイバー束を有し、一端が前記対象物に接続され、他端が固定箇所に接続される対象物側センサケーブルを備え、前記相対変位算出手段は、それぞれの光ファイバー束が検出する曲がり及びねじれに基づき、相対変位を算出するようにしてもよい(請求項2の発明に相当)。   The ultrasonic probe displacement detection means includes a probe-side sensor cable having an optical fiber bundle for detecting bending and twisting, one end connected to the ultrasonic probe and the other end connected to a fixed location, The displacement detection means includes an optical fiber bundle for detecting bending and twisting therein, and includes an object side sensor cable having one end connected to the object and the other end connected to a fixed location, and the relative displacement calculation means May calculate the relative displacement based on the bend and twist detected by each optical fiber bundle (corresponding to the invention of claim 2).

CT画像を表示するCT機構、MRI画像を表示するMRI機構、又はPET画像を表示するPET機構のいずれかの規定箇所に設置され、前記機構により捕捉した画像上に表示可能なターゲットを、前記対象物とし、算出された相対変位と前記機構が表示する画像上における前記ターゲットの位置に基づき、前記超音波画像と前記機構が表示する画像とを重畳して表示画面上に表示させる表示制御手段をさらに備えるようにしてもよい(請求項3の発明に相当)。   A target that can be displayed on an image captured by the mechanism, installed at any one of a CT mechanism that displays a CT image, an MRI mechanism that displays an MRI image, or a PET mechanism that displays a PET image. Display control means configured to superimpose the ultrasonic image and the image displayed by the mechanism on the display screen based on the calculated relative displacement and the position of the target on the image displayed by the mechanism. You may make it provide further (equivalent to invention of Claim 3).

CT画像を表示するCTスキャン機構、MRI画像を表示するMRI機構、又はPET画像を表示するPET機構のいずれかの規定箇所に設置され、前記機構により捕捉した画像上に表示可能なターゲットを、前記対象物とし、前記超音波画像上又は前記機構が表示する画像上のうち、一方にポインタが表示されると、算出された相対変位と前記機構が捕捉した画像上におけるターゲット位置に基づき、他方の画像上に該ポインタを反映させる表示制御手段をさらに備えるようにしてもよい(請求項4の発明に相当)。   A target that can be displayed on an image captured by the mechanism, installed at a prescribed location of any one of a CT scan mechanism that displays a CT image, an MRI mechanism that displays an MRI image, or a PET mechanism that displays a PET image, When a pointer is displayed on one of the ultrasonic image or the image displayed by the mechanism as an object, the other object is based on the calculated relative displacement and the target position on the image captured by the mechanism. You may make it further provide the display control means to reflect this pointer on an image (equivalent to invention of Claim 4).

PEI若しくはRFA又はMCTの穿刺治療用ニードルのうちのいずれかを、前記対象物とし、算出された相対変位に基づき、前記穿刺治療用ニードルの先端位置を表示させる先端位置表示手段をさらに備えるようにしてもよい(請求項5の発明に相当)。   One of PEI, RFA and MCT puncture treatment needles is used as the object, and a tip position display means for displaying the tip position of the puncture treatment needle based on the calculated relative displacement is further provided. (Corresponding to the invention of claim 5).

結石破砕機構若しくは超音波治療機構又は放射線治療機構の照射エネルギー照射部のうちのいずれかを、前記対象物とし、算出された相対変位に基づき、前記超音波画像内に前記照射エネルギー照射部の焦点位置を表示させる表示制御手段をさらに備えるようにしてもよい(請求項6の発明に相当)。   Any one of the irradiation energy irradiation unit of the stone crushing mechanism, the ultrasonic treatment mechanism, or the radiotherapy mechanism is set as the object, and the focal point of the irradiation energy irradiation unit in the ultrasonic image based on the calculated relative displacement. You may make it further provide the display control means to display a position (equivalent to invention of Claim 6).

前記対象物は、被検体の所定箇所としてもよい(請求項7の発明に相当)。   The object may be a predetermined portion of the subject (corresponding to the invention of claim 7).

本発明は、超音波プローブの変位を検出する手段と、対象物の変位を検出する手段を備え、これら手段に光学測位又は磁気測位により変位を検出させるようにした。更に超音波プローブの変位と対象物の変位から、超音波プローブと対象物との相対変位を算出するようにした。   The present invention is provided with means for detecting the displacement of the ultrasonic probe and means for detecting the displacement of the object, and makes these means detect the displacement by optical positioning or magnetic positioning. Furthermore, the relative displacement between the ultrasonic probe and the object is calculated from the displacement of the ultrasonic probe and the object.

従って、医師の作業領域を十分に確保し、かつ超音波診断装置と他の診断装置の連携を機能を阻害することなく行うことができ、正確な位置決めや適正な治療計画をサポートすることができる。   Therefore, a sufficient work area for the doctor can be secured, and the cooperation between the ultrasonic diagnostic apparatus and another diagnostic apparatus can be performed without hindering the function, and accurate positioning and an appropriate treatment plan can be supported. .

以下、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図1に示す超音波診断装置1は、装置操作者が操作パネル1dを用いて要求する超音波送受波方法に従って、超音波プローブ10で被検体に超音波を送受波し、装置本体にて受信信号から超音波画像を生成する装置である。超音波診断装置1の超音波画像生成部1aにより生成及び記憶された超音波画像は、モニタ1cに表示される。また、超音波診断装置1は、超音波画像生成部1aやモニタ1cを制御する制御部1bを備えており、CPU、ROM、RAM、HDDにより構成されて制御に必要な各種情報が一時的に記憶されている。   The ultrasonic diagnostic apparatus 1 shown in FIG. 1 transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject using an ultrasonic probe 10 in accordance with an ultrasonic transmission / reception method requested by an apparatus operator using the operation panel 1d, and receives it by the apparatus main body. An apparatus that generates an ultrasound image from a signal. The ultrasonic image generated and stored by the ultrasonic image generation unit 1a of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is displayed on the monitor 1c. The ultrasonic diagnostic apparatus 1 includes a control unit 1b that controls the ultrasonic image generation unit 1a and the monitor 1c. The ultrasonic diagnosis device 1 includes a CPU, a ROM, a RAM, and an HDD, and various types of information necessary for control are temporarily stored. It is remembered.

この超音波診断装置1は、超音波プローブ10と対象物100との相対変位を算出する。更に、相対変位が算出されることにより、超音波診断装置10と対象物100との連携を実現させる。   The ultrasonic diagnostic apparatus 1 calculates the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the object 100. Further, the relative displacement is calculated, thereby realizing cooperation between the ultrasonic diagnostic apparatus 10 and the object 100.

超音波診断装置1には、CPU、ROM、RAMによって構成される相対変位算出部2と表示制御部7と、装置本体外に超音波プローブ変位検出部4と対象物変位検出部3とが更に配されている。CPU、ROM、RAMは、超音波診断装置1が備える制御部1bを構成するものであってもよいし、別個に設けられたものであってもよい。相対変異算出部2と表示制御部7は、超音波診断装置1が備える超音波画像生成部1aが記憶する情報や制御部1bが記憶する情報を読み書きすることができ、モニタ1cを制御することができる。   The ultrasonic diagnostic apparatus 1 further includes a relative displacement calculation unit 2 and a display control unit 7 constituted by a CPU, a ROM, and a RAM, and an ultrasonic probe displacement detection unit 4 and an object displacement detection unit 3 outside the apparatus main body. It is arranged. The CPU, ROM, and RAM may constitute the control unit 1b included in the ultrasound diagnostic apparatus 1, or may be provided separately. The relative mutation calculation unit 2 and the display control unit 7 can read and write information stored in the ultrasonic image generation unit 1a included in the ultrasonic diagnostic apparatus 1 and information stored in the control unit 1b, and control the monitor 1c. Can do.

超音波プローブ変位検出部4と対象物変位検出部3は、超音波プローブ10の変位と対象物100の変位を検出すると、検出信号を相対変位算出部2に送出する。相対変位算出部2は、検出信号から超音波プローブ10と対象物100との相対変位を算出する。算出結果は、表示制御部7に送出される。尚、変位とは、位置と姿勢を指し、相対変位とは、相対的な位置と相対的な姿勢を指す。   When detecting the displacement of the ultrasonic probe 10 and the displacement of the object 100, the ultrasonic probe displacement detection unit 4 and the object displacement detection unit 3 send detection signals to the relative displacement calculation unit 2. The relative displacement calculation unit 2 calculates the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the object 100 from the detection signal. The calculation result is sent to the display control unit 7. The displacement refers to the position and the posture, and the relative displacement refers to the relative position and the relative posture.

超音波プローブ変位検出部4と対象物変位検出部3は、光学測位により変位を検出する。これら変位検出部3,4は、それぞれ光送受信回路5,6と、複数の光ファイバー3a,4aを内包したセンサケーブル3b,4bで構成される。これら変位検出部3,4によると、センサケーブル3b,4bの可撓性により超音波プローブ10の自由な動きやコンパクト性を制限することがない。超音波プローブ10の自由な動きやコンパクト性を制限しなければ、超音波診断装置1を対象物100の間近まで近づけても医師や他の装置の作業領域を制限することがない。   The ultrasonic probe displacement detector 4 and the object displacement detector 3 detect displacement by optical positioning. These displacement detection units 3 and 4 are configured by optical transmission / reception circuits 5 and 6 and sensor cables 3b and 4b including a plurality of optical fibers 3a and 4a, respectively. According to these displacement detection units 3 and 4, the flexibility of the sensor cables 3b and 4b does not limit the free movement and compactness of the ultrasonic probe 10. If the free movement and compactness of the ultrasonic probe 10 are not limited, even if the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is brought close to the object 100, the working area of the doctor or other apparatus is not limited.

光送受信回路5,6は、それぞれ超音波診断装置1側に設置されており、センサケーブル3b,4bは、装置本体外へ導出している。特に光送受信回路6は、超音波プローブコネクタ9に内蔵されている。超音波プローブ変位検出部4のセンサケーブル4bは超音波プローブ10の所定箇所に接続されており、取廻しの便宜上、超音波プローブ10のケーブルに沿って配されている。対象物変位検出部3のセンサケーブル3bは、対象物100の所定箇所に接続されている。   The optical transmission / reception circuits 5 and 6 are respectively installed on the ultrasonic diagnostic apparatus 1 side, and the sensor cables 3b and 4b are led out of the apparatus main body. In particular, the optical transmission / reception circuit 6 is built in the ultrasonic probe connector 9. The sensor cable 4b of the ultrasonic probe displacement detection unit 4 is connected to a predetermined location of the ultrasonic probe 10, and is arranged along the cable of the ultrasonic probe 10 for convenience of handling. The sensor cable 3 b of the object displacement detection unit 3 is connected to a predetermined location of the object 100.

複数の光ファイバー3a,4aは、リング形状を有し、一端が光送受信回路5,6の送信部に接続され、他端が受信部に接続される。この複数の光ファイバー3a,4aは、それぞれ長さが異なり折り返し点が異なっている。内包されている光ファイバー3a,4aを長さ順に並べると、折り返し点が光送受信回路5,6の近傍に位置する長さから所定長ずつ延び、折り返し点が超音波プローブ10まで到達する長さになるように並ぶ。これら光ファイバー3a,4aは、それぞれ折り返し点付近の片側壁のクラッドが所定長に亘って削られており、一部の光が透過するようになっている。   The plurality of optical fibers 3a and 4a have a ring shape, one end is connected to the transmission unit of the optical transmission / reception circuits 5 and 6, and the other end is connected to the reception unit. The plurality of optical fibers 3a and 4a have different lengths and different turn points. When the encapsulated optical fibers 3a and 4a are arranged in the length order, the turning point extends from the length located in the vicinity of the optical transmission / reception circuits 5 and 6 by a predetermined length so that the turning point reaches the ultrasonic probe 10. Line up to be. Each of the optical fibers 3a and 4a has a one-side-wall clad in the vicinity of the turn-back point that has been cut over a predetermined length so that a part of the light is transmitted.

超音波プローブ変位検出部4及び対象物検出部3においては、ある箇所でセンサケーブル3b,4bが曲がった場合、その曲がった箇所近辺にクラッドが削られた壁面を有する少なくとも一本以上の光ファイバー3a,4aがその曲がりを検出する。   In the ultrasonic probe displacement detection unit 4 and the object detection unit 3, when the sensor cables 3b and 4b are bent at a certain location, at least one or more optical fibers 3a having a wall whose cladding is cut in the vicinity of the bent location. , 4a detect the bending.

光送受信回路5,6からは、図2の(a)に示すように、一本の光ファイバー3a,4a内に光ビームLが発信されている。   As shown in FIG. 2A, a light beam L is transmitted from the optical transmission / reception circuits 5 and 6 into one optical fiber 3a and 4a.

例えば、図2の(b)に示すように、センサケーブル3a,4aのある箇所でクラッドが削られた壁面と逆側に曲がった場合を考える。その曲がり箇所近辺にクラッドが削られた壁面を有する複数の光ファイバー3a,4aでは、クラッドが削られた壁面から透過する光波Laの量が多くなり、光送受信回路5,6に戻ってくる光波Lbの量が少なくなる。   For example, as shown in FIG. 2 (b), consider a case where the sensor cables 3a and 4a are bent to the opposite side of the wall where the cladding has been cut. In the plurality of optical fibers 3a and 4a having wall surfaces with the clad cut in the vicinity of the bent portion, the amount of the light wave La transmitted from the wall surface with the clad cut increases, and the light wave Lb returning to the optical transmitting and receiving circuits 5 and 6 The amount of.

また、図2の(c)に示すように、センサケーブル3a,4aのある箇所でクラッドが削られた壁面側に曲がった場合を考える。その曲がり箇所近辺にクラッドが削られた壁面を有する複数の光ファイバー3a,4aでは、クラッドが削られた壁面から透過する光波Laの量が少なくなり、光送受信回路5,6に戻ってくる光波Lbの量が多くなる。   Further, as shown in FIG. 2 (c), consider a case where the sensor cables 3a and 4a are bent toward the wall surface side where the cladding is cut off. In the plurality of optical fibers 3a and 4a having wall surfaces with the clad cut in the vicinity of the bent portions, the amount of the light wave La transmitted from the wall surfaces with the clad cut is reduced, and the light wave Lb returning to the optical transmission / reception circuits 5 and 6 is obtained. The amount of increases.

各光ファイバー3a,4aから回帰する光ビームLは、光波Lbの量をセンサケーブル3a,4aの曲がりやねじれに応じて増減させ、光送受信回路5,6に戻ってくる。光送受信回路5,6は、光波Lbの量を検出信号に変換して相対変位算出部2に送出する。この検出信号は、センサケーブル3b,4bの曲がり位置や曲がり具合、ねじれた位置やねじれ具合を特定する信号となる。   The light beam L returning from the optical fibers 3a and 4a returns to the optical transmission / reception circuits 5 and 6 by increasing or decreasing the amount of the light wave Lb according to the bending or twisting of the sensor cables 3a and 4a. The optical transmission / reception circuits 5 and 6 convert the amount of the light wave Lb into a detection signal and send it to the relative displacement calculation unit 2. This detection signal is a signal for specifying the bending position and bending state of the sensor cables 3b and 4b, the twisted position and the twisting state.

相対変位算出部2は、双方の光送受信回路5,6、つまりセンサケーブル3b,4bの装置側接続点の位置関係の情報を予め記憶している。   The relative displacement calculation unit 2 stores in advance information on the positional relationship between the optical transmission / reception circuits 5 and 6, that is, the sensor-side connection points of the sensor cables 3b and 4b.

相対変位算出部2は、検出信号を解析し、曲がり位置や曲がり具合、ねじれた位置やねじれ具合を変位検出部3,4毎に積算することで、超音波プローブ10と対象物100の変位をそれぞれ特定する。更に特定したそれぞれの変位とセンサケーブルの装置側接続点同士の位置関係の情報とから超音波プローブ10と対象物100の相対変位を算出する。   The relative displacement calculation unit 2 analyzes the detection signal and integrates the bending position and the bending state, the twisted position and the twisting state for each of the displacement detection units 3 and 4, thereby calculating the displacement of the ultrasonic probe 10 and the object 100. Identify each one. Further, the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the object 100 is calculated from each of the identified displacements and information on the positional relationship between the connection points of the sensor cables on the apparatus side.

尚、本実施形態においては、光学測位の例としてセンサケーブルと光送受信回路5,6で構成された変位検出部3,4を例に挙げた。この他にも超音波プローブ10の自由な動きやコンパクト性を制限するものでなければ、他の検出法を用いることができる。例えば、超音波プローブ10や対象物100に検出ターゲット21を設けて、光トラッキングシステムによる光学的な三角測量を用いてもよいし、この光学的な三角測量に代えて磁気による三角測量を用いてもよい。   In the present embodiment, as an example of optical positioning, the displacement detectors 3 and 4 including the sensor cable and the optical transmission / reception circuits 5 and 6 are taken as an example. In addition, other detection methods can be used as long as they do not limit the free movement and compactness of the ultrasonic probe 10. For example, the detection target 21 may be provided on the ultrasonic probe 10 or the target object 100, and optical triangulation using an optical tracking system may be used. Instead of this optical triangulation, magnetic triangulation may be used. Also good.

相対変位算出部2が相対変位を算出すると、その算出結果は、表示制御部7に送出される。以下、実施形態に合わせて表示制御部7を説明する。   When the relative displacement calculation unit 2 calculates the relative displacement, the calculation result is sent to the display control unit 7. Hereinafter, the display control unit 7 will be described according to the embodiment.

(第一の実施形態:超音波診断と他の診断とを連携させる場合)
まず、超音波診断装置1と他の診断装置とを連携させる場合には、X線CT装置、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置、PET(Positron Emission Tomography)装置等により捕捉した、画像上に表示可能なターゲットが対象物100となる。尚、MRI装置は、磁気を使って被検体内に存在している水の様子を映像化する装置であり、PET装置は、被検体内に注入したポジトロン放出核種を標識した化合物を検出して映像化する装置である。
(First embodiment: When linking ultrasonic diagnosis and other diagnosis)
First, when linking the ultrasonic diagnostic apparatus 1 with another diagnostic apparatus, it can be displayed on an image captured by an X-ray CT apparatus, an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus, a PET (Positron Emission Tomography) apparatus, or the like. Target becomes the object 100. The MRI apparatus is an apparatus that visualizes the state of water present in the subject using magnetism, and the PET apparatus detects a compound labeled with a positron emitting nuclide injected into the subject. It is a device for imaging.

本実施形態では、X線CT装置を例示して説明する。図3に示すように、超音波診断装置1とX線CT装置20は、図示しないLAN等のネットワークにより接続され、相対変異算出部2と表示制御部7がX線CT装置20内に記憶されるCT画像や各種情報を読み書きし、図示しないモニタを制御することが可能になっている。   In this embodiment, an X-ray CT apparatus will be described as an example. As shown in FIG. 3, the ultrasound diagnostic apparatus 1 and the X-ray CT apparatus 20 are connected by a network such as a LAN (not shown), and the relative mutation calculation unit 2 and the display control unit 7 are stored in the X-ray CT apparatus 20. It is possible to read and write CT images and various types of information and control a monitor (not shown).

X線CT装置20は、被検体にX線を照射して透過したX線量を検出する。更に検出されたX線量に基づき信号処理され、CT画像が生成される。生成されたCT画像は、装置本体内に記憶され、図示しないモニタに表示される。   The X-ray CT apparatus 20 detects the X-ray dose transmitted by irradiating the subject with X-rays. Further, signal processing is performed based on the detected X-ray dose, and a CT image is generated. The generated CT image is stored in the apparatus main body and displayed on a monitor (not shown).

対象物変位検出部3は、対象物100として、ターゲット21と接続されている。ターゲット21は、放射線不透過性であり、X線CT装置20の規定箇所、例えば診察台上でX線照射により捕捉可能な箇所に設置されている。   The object displacement detection unit 3 is connected to the target 21 as the object 100. The target 21 is radiopaque and is installed at a prescribed location of the X-ray CT apparatus 20, for example, a location that can be captured by X-ray irradiation on the examination table.

このターゲット21は、X線CT装置20が捕捉したCT画像が被検体のどこを表示するものであるかを知るために画像として捕捉可能な規定箇所に設置されるものである。CT画像上に表示されているターゲット21の画像上における位置や姿勢を解析することでCT画像が被検体のどこをどの向きで表示するものかを知ることができる。   This target 21 is installed at a prescribed location that can be captured as an image in order to know where the CT image captured by the X-ray CT apparatus 20 is to be displayed. By analyzing the position and orientation of the target 21 displayed on the CT image, it is possible to know where and in what direction the CT image is displayed.

超音波診断装置1は、その機動性によりX線CT装置20の間近に設置されており、両変位検出部3,4のセンサケーブル3b,4bにより両診断を妨げずに相対変位を算出している。   The ultrasonic diagnostic apparatus 1 is installed close to the X-ray CT apparatus 20 due to its mobility, and calculates the relative displacement without hindering both diagnoses by the sensor cables 3b and 4b of the both displacement detectors 3 and 4. Yes.

表示制御部7は、本実施形態において超音波画像とCT画像とを重畳して表示させる表示制御手段である。表示制御部7による処理は、超音波診断装置10が備える操作パネル1dを用いて装置操作者が画像の重畳を要求することで開始する。   The display control unit 7 is a display control unit that superimposes and displays an ultrasound image and a CT image in the present embodiment. The processing by the display control unit 7 starts when the apparatus operator requests superimposition of an image using the operation panel 1d provided in the ultrasonic diagnostic apparatus 10.

表示制御部7が参照するデータは、相対変位算出部2が算出した超音波プローブ10とターゲット21の相対変位の情報、X線CT装置20が記憶するCT画像である。CT画像には、ターゲット21の放射線不透過性により画像上におけるターゲット21の位置及び姿勢が像として表示されている。   Data referred to by the display control unit 7 is information on the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the target 21 calculated by the relative displacement calculation unit 2 and a CT image stored by the X-ray CT apparatus 20. In the CT image, the position and orientation of the target 21 on the image are displayed as an image due to the radiopacity of the target 21.

表示制御部7では、超音波プローブ10とターゲット21の相対変位から、超音波画像とターゲット21の相対変位を取得する。超音波プローブ10から送受波される超音波は、その方向や向きが超音波プローブ10に依存する。従って、表示制御部7は、超音波プローブ10とターゲット21の相対変位を取得して、予め記憶されている超音波プローブ10とセンサケーブル3b,4bの接続角度や接続距離といった接続関係を加算することで超音波画像とターゲット21の相対変位を取得する。   The display control unit 7 acquires the relative displacement between the ultrasonic image and the target 21 from the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the target 21. The direction and direction of the ultrasonic waves transmitted / received from the ultrasonic probe 10 depend on the ultrasonic probe 10. Accordingly, the display control unit 7 acquires the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the target 21 and adds a connection relationship such as a connection angle or a connection distance between the ultrasonic probe 10 and the sensor cables 3b and 4b stored in advance. Thus, the relative displacement between the ultrasonic image and the target 21 is acquired.

また、CT画像に表示されているターゲット21の画像上の位置及び姿勢から、ターゲット21とCT画像の相対変位を算出する。ターゲット21の位置及び姿勢を明確に把握するためには、対象物変位検出部3を2つ以上備え、それぞれ異なる位置に設置されるターゲット21と接続することが望ましい。   Further, the relative displacement between the target 21 and the CT image is calculated from the position and orientation of the target 21 displayed on the CT image. In order to clearly grasp the position and orientation of the target 21, it is desirable that two or more object displacement detection units 3 are provided and connected to the targets 21 installed at different positions.

表示制御部7は、超音波画像とターゲット21の相対変位、CT画像とターゲット21の相対変位を取得すると、これら情報から超音波画像とCT画像の相対変位を取得する。超音波画像とCT画像の相対変位を取得すると、その相対変位に合致するように超音波画像とCT画像を重畳した画像を生成する。   When the display control unit 7 acquires the relative displacement between the ultrasonic image and the target 21 and the relative displacement between the CT image and the target 21, the display control unit 7 acquires the relative displacement between the ultrasonic image and the CT image from these pieces of information. When the relative displacement between the ultrasonic image and the CT image is acquired, an image in which the ultrasonic image and the CT image are superimposed so as to match the relative displacement is generated.

重畳された画像は、超音波診断装置1の超音波画像生成部1a、又はX線CT装置20に記憶させ、当該画像を超音波診断装置1のモニタ1c、又はX線CT装置20のモニタに表示させる。   The superimposed image is stored in the ultrasound image generation unit 1a of the ultrasound diagnostic apparatus 1 or the X-ray CT apparatus 20, and the image is stored in the monitor 1c of the ultrasound diagnostic apparatus 1 or the monitor of the X-ray CT apparatus 20. Display.

図4は、表示される重畳画像を示す。図4の(a)に示すように、表示制御部7は、三次元のCT画像に超音波プローブ10とターゲット21と超音波画像を算出された相対変位に合致させて配置した重畳画像を生成し、超音波診断装置1のモニタ1c又はX線CT装置20のモニタに表示させる。又は、図4の(b)に示すように、表示制御部7は、CT断層画像に超音波画像を重畳し、超音波診断装置1のモニタ1c又はX線CT装置20のモニタに表示させる。   FIG. 4 shows a superimposed image to be displayed. As shown in FIG. 4A, the display control unit 7 generates a superimposed image in which the ultrasonic probe 10, the target 21, and the ultrasonic image are arranged on the three-dimensional CT image so as to match the calculated relative displacement. Then, it is displayed on the monitor 1c of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 or the monitor of the X-ray CT apparatus 20. Alternatively, as illustrated in FIG. 4B, the display control unit 7 superimposes the ultrasonic image on the CT tomographic image and displays it on the monitor 1 c of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 or the monitor of the X-ray CT apparatus 20.

また、表示制御部7は、個別に表示されている超音波画像又はCT画像のいずれかにポインタが表示されると、他方の画像上にこのポインタを反映させる。例えば、超音波画像上にある関心領域を指すポインタが表示されると、CT画像上も関心領域に対応する箇所にポインタを表示させる。この表示制御部7は、超音波診断装置1が備える操作パネル1dを用いて装置操作者がいずれかの画像上にポインタを表示させることで動作する。   Further, when the pointer is displayed on either the ultrasonic image or the CT image that is displayed individually, the display control unit 7 reflects the pointer on the other image. For example, when a pointer indicating a region of interest on the ultrasound image is displayed, the pointer is displayed at a location corresponding to the region of interest on the CT image. The display control unit 7 operates by causing the apparatus operator to display a pointer on one of the images using the operation panel 1 d provided in the ultrasonic diagnostic apparatus 1.

表示制御部7が参照するデータは、相対変位算出部2が算出した超音波プローブ10とターゲット21の相対変位の情報、超音波画像又はCT画像上のポインタ位置情報である。表示制御部7は、ポインタが表示された装置、すなわち超音波診断装置1又はX線CT装置20から、ポインタを表示させるために保持しているポインタ位置情報を取得する。   The data referred to by the display control unit 7 is information on the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the target 21 calculated by the relative displacement calculation unit 2, and pointer position information on the ultrasonic image or CT image. The display control unit 7 acquires pointer position information held for displaying the pointer from the device on which the pointer is displayed, that is, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 or the X-ray CT apparatus 20.

表示制御部7では、ポインタ位置情報からポインタと超音波画像又はCT画像の位置関係を取得する。この位置関係を、超音波画像とCT画像の相対変位に加算することで、ポインタを反映させる画像とポインタの相対変位を取得し、ポインタを反映させる。すなわち、超音波画像上にポインタが表示されれば、CT画像とポインタの相対変位を取得し、CT画像にポインタを反映させる。以後、ポインタの移動量、移動速度を算出してリアルタイムで反映させる。   The display control unit 7 acquires the positional relationship between the pointer and the ultrasonic image or CT image from the pointer position information. By adding this positional relationship to the relative displacement between the ultrasound image and the CT image, the image that reflects the pointer and the relative displacement of the pointer are acquired, and the pointer is reflected. That is, if a pointer is displayed on the ultrasound image, the CT image and the relative displacement of the pointer are acquired, and the pointer is reflected in the CT image. Thereafter, the moving amount and moving speed of the pointer are calculated and reflected in real time.

このような超音波診断装置1は、X線CT装置20のような大型の装置においても邪魔になることなく近づくことができ、実際の相対変位を正確に算出することができるから、両者の画像を正確に重畳することができ、両診断の連携を図ることができる。また、ポインタを双方の画像上に共通関心位置に表示することでも両診断の連携を図ることができる。   Such an ultrasonic diagnostic apparatus 1 can be approached without being obstructed even in a large apparatus such as the X-ray CT apparatus 20, and the actual relative displacement can be accurately calculated. Can be accurately superimposed, and cooperation between the two diagnoses can be achieved. The diagnosis can also be linked by displaying a pointer at a common position of interest on both images.

尚、対象物100としてMRI装置やPET装置が捕捉可能なターゲットとしては、造影剤や微小な磁性体とすればよく、表示制御部7はX線CT装置20と連携させる場合と同様に機能させる。   Note that a target that can be captured by the MRI apparatus or PET apparatus as the object 100 may be a contrast medium or a minute magnetic material, and the display control unit 7 functions in the same manner as in the case of cooperating with the X-ray CT apparatus 20. .

(第二の実施形態:超音波診断と穿刺治療との連携の場合)
次に、超音波画像と穿刺治療とを連携させる場合には、PEI(経皮的エタノール注入法)装置やRFA(ラジオ波焼灼療法)装置やMCT(マイクロ波凝固療法)装置等の穿刺治療用ニードルが対象物100となる。
(Second embodiment: in the case of cooperation between ultrasonic diagnosis and puncture treatment)
Next, when linking ultrasound images and puncture treatment, for puncture treatment such as PEI (percutaneous ethanol injection) device, RFA (radiowave ablation therapy) device, MCT (microwave coagulation therapy) device, etc. The needle becomes the object 100.

本実施形態では、図5に示すように、RFA装置30を例示して説明する。RFA装置30は、RFAニードル31を治療域に挿入して先端32からのラジオ波により治療域を治療する穿刺凝固治療の装置である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the RFA apparatus 30 will be described as an example. The RFA device 30 is a puncture coagulation treatment device in which an RFA needle 31 is inserted into a treatment area and the treatment area is treated with a radio wave from the tip 32.

超音波診断装置1は、図5に示すように、RFAニードル31の所定位置に対象物変位検出部3を接続している。超音波診断装置10とRFA装置30は、LAN等のネットワークにより接続され、相対変異算出部2及び表示制御部7によるRFA装置30の制御が可能となっている。   As shown in FIG. 5, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 has an object displacement detector 3 connected to a predetermined position of the RFA needle 31. The ultrasonic diagnostic apparatus 10 and the RFA apparatus 30 are connected by a network such as a LAN, and the relative mutation calculation unit 2 and the display control unit 7 can control the RFA apparatus 30.

また、超音波プローブ10とRFAニードル31は、別体構成であり、独立して自由に移動させることが可能となっている。   Further, the ultrasonic probe 10 and the RFA needle 31 have separate structures and can be freely moved independently.

本実施形態では、相対変位算出部2は、超音波プローブ10とRFAニードル31の相対変位を算出している。   In the present embodiment, the relative displacement calculation unit 2 calculates the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the RFA needle 31.

表示制御部7は、超音波画像にRFAニードル31の先端32を表示させる表示制御手段となる。超音波診断装置10が備える操作パネルを用いて装置操作者が画像上にRFAニードル31の先端32の表示を要求することで表示制御部7は動作する。   The display control unit 7 serves as display control means for displaying the tip 32 of the RFA needle 31 on the ultrasonic image. The display control unit 7 operates when the apparatus operator requests the display of the tip 32 of the RFA needle 31 on the image using the operation panel provided in the ultrasonic diagnostic apparatus 10.

表示制御部7が参照するデータは、相対変位算出部2が算出した超音波プローブ10とRFAニードル31の相対変位の情報、RFAニードル31のセンサケーブル3bが接続されている位置から先端までの距離情報である。距離情報は、RFAニードル31の所定位置にセンサケーブル3bを接続することで予め表示制御部7に記憶されている。   The data referred to by the display control unit 7 includes information on the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the RFA needle 31 calculated by the relative displacement calculation unit 2, and the distance from the position where the sensor cable 3b of the RFA needle 31 is connected to the tip. Information. The distance information is stored in advance in the display control unit 7 by connecting the sensor cable 3 b to a predetermined position of the RFA needle 31.

表示制御部7では、超音波プローブ10とRFAニードル31の相対変位に距離情報を加算することで、超音波画像とRFAニードル31の先端32との相対変位を取得する。超音波画像とRFAニードル31の先端32との相対変位を取得すると、図6に示すように、当該相対変位に合致するように超音波画像上にRFAニードル31の先端32を表示させ、RFAニードル31先端位置の移動に合わせてトレース32aして表示する。   The display control unit 7 acquires the relative displacement between the ultrasonic image and the tip 32 of the RFA needle 31 by adding distance information to the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the RFA needle 31. When the relative displacement between the ultrasound image and the tip 32 of the RFA needle 31 is acquired, the tip 32 of the RFA needle 31 is displayed on the ultrasound image so as to match the relative displacement as shown in FIG. 31 Trace 32a is displayed in accordance with the movement of the tip position.

このように、超音波診断装置1は、超音波プローブ10とRFAニードル31が独立していても相対変位を把握することで、RFAニードル31の先端32を超音波画像上で把握することができる。したがって、超音波プローブ10に穿刺ガイドを付加して穿刺を行うことなく穿刺が可能となり、超音波画像にて関心領域を捉えながらも、自由な方向から穿刺を行うことが可能となる。尚、本実施形態においては、三次元の超音波画像を用いた場合に特に穿刺治療が簡便かつ正確となる。   As described above, the ultrasound diagnostic apparatus 1 can grasp the tip 32 of the RFA needle 31 on the ultrasound image by grasping the relative displacement even when the ultrasound probe 10 and the RFA needle 31 are independent. . Therefore, it is possible to perform puncturing without adding a puncture guide to the ultrasonic probe 10, and it is possible to perform puncture from any direction while capturing a region of interest from an ultrasonic image. In the present embodiment, puncture treatment is particularly simple and accurate when a three-dimensional ultrasonic image is used.

(超音波診断とエネルギー照射治療との連携の場合)
次に、超音波診断とエネルギー照射治療とを連携させる場合には、図7に示すように、結石破砕装置や超音波治療装置や放射線治療装置等の治療用エネルギー照射装置40の治療アプリケータ41を対象物100とする。
(In the case of cooperation between ultrasonic diagnosis and energy irradiation treatment)
Next, when linking the ultrasonic diagnosis and the energy irradiation treatment, as shown in FIG. 7, the treatment applicator 41 of the therapeutic energy irradiation device 40 such as a stone crushing device, an ultrasonic treatment device, a radiotherapy device or the like. Is the object 100.

治療用エネルギー照射装置40は、焦点42を結ぶようにエネルギーを集束させて照射させる装置であり、治療アプリケータ41のエネルギー源41aからエネルギーが照射される。焦点位置42は、治療用エネルギー照射装置40にてコントロールされている。尚、本実施形態においては、治療アプリケータ41に超音波プローブ10とは別個に超音波を送受波するインナープローブを備えている。   The therapeutic energy irradiation device 40 is a device that focuses and irradiates energy so as to form a focal point 42, and the energy is irradiated from the energy source 41 a of the treatment applicator 41. The focal position 42 is controlled by the therapeutic energy irradiation device 40. In the present embodiment, the treatment applicator 41 is provided with an inner probe that transmits and receives ultrasonic waves separately from the ultrasonic probe 10.

超音波診断装置1と治療用エネルギー照射装置40は、LAN等のネットワークにより接続され、相対変異算出部2及び表示制御部7による治療用エネルギー照射装置40の制御が可能となっている。また、図7に示すように、超音波診断装置1には、治療アプリケータ41の駆動を制御する駆動制御部8が配される。この駆動制御部8もCPU、ROM、RAMにより構成される。   The ultrasonic diagnostic apparatus 1 and the therapeutic energy irradiation apparatus 40 are connected by a network such as a LAN, and the therapeutic energy irradiation apparatus 40 can be controlled by the relative mutation calculation unit 2 and the display control unit 7. Further, as shown in FIG. 7, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is provided with a drive control unit 8 that controls the drive of the treatment applicator 41. The drive control unit 8 is also composed of a CPU, a ROM, and a RAM.

本実施形態では、相対変位算出部2は、超音波プローブ10と治療アプリケータ41の相対変位を算出している。   In the present embodiment, the relative displacement calculation unit 2 calculates the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the treatment applicator 41.

表示制御部7は、超音波画像に焦点位置42を表示させる表示制御手段となる。超音波診断装置1が備える操作パネル1dを用いて装置操作者が画像上に焦点位置42の表示を要求することで表示制御部7は動作する。この表示制御部7には、予め治療アプリケータ41とセンサケーブルが接続されている位置からエネルギー照射源41aまでの距離情報が記憶されている。   The display control unit 7 serves as display control means for displaying the focal position 42 on the ultrasonic image. The display control unit 7 operates when the apparatus operator requests display of the focal position 42 on the image using the operation panel 1 d provided in the ultrasonic diagnostic apparatus 1. In this display control unit 7, distance information from the position where the treatment applicator 41 and the sensor cable are connected to the energy irradiation source 41a is stored in advance.

表示制御部7が参照するデータは、相対変位算出部2が算出した超音波プローブ10と治療アプリケータ41の相対変位の情報、距離情報、治療用エネルギー照射装置40から取得する焦点位置42の情報である。   The data referred to by the display control unit 7 includes information on the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the treatment applicator 41 calculated by the relative displacement calculation unit 2, distance information, and information on the focal position 42 acquired from the therapeutic energy irradiation device 40. It is.

表示制御部7では、超音波プローブ10と治療アプリケータ41の相対変位に距離情報と焦点位置42の情報を加算することで、超音波画像と焦点位置42との相対変位を取得する。当該相対変位を取得すると、図8に示すように、取得した相対変位に合致するように超音波画像上に焦点位置42を表示させる。   In the display control unit 7, the relative displacement between the ultrasonic image and the focal position 42 is acquired by adding the distance information and the focal position information 42 to the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the treatment applicator 41. When the relative displacement is acquired, as shown in FIG. 8, the focal position 42 is displayed on the ultrasonic image so as to match the acquired relative displacement.

治療アプリケータ41がアクチュエータを複数備えたアーム43を介して治療用エネルギー照射装置40に支持されている場合には、駆動制御部8により、自動で焦点位置42を所望箇所に移動させることもできる。   When the treatment applicator 41 is supported by the treatment energy irradiation device 40 via the arm 43 having a plurality of actuators, the drive control unit 8 can automatically move the focal position 42 to a desired location. .

装置操作者により操作パネルを用いて超音波画像上にポインタが表示されると、駆動制御部8は、ポインタ位置情報を取得して、ポインタと焦点位置42との相対変位を算出する。そして、ポインタと焦点位置42が一致するように、相対変位分アクチュエータを駆動させ、治療アプリケータ41を移動させる。   When the pointer is displayed on the ultrasonic image by the apparatus operator using the operation panel, the drive control unit 8 acquires the pointer position information and calculates the relative displacement between the pointer and the focal position 42. Then, the actuator is driven by the relative displacement so that the pointer and the focal position 42 coincide with each other, and the treatment applicator 41 is moved.

この超音波診断装置1により、超音波診断装置1と治療用エネルギー照射装置40を自由なレイアウトで配置でき、作業領域の確保が容易になるとともに、超音波画像上で焦点位置42の把握が可能となり、また治療アプリケータ41を移動させることができる。   With this ultrasonic diagnostic apparatus 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 and the therapeutic energy irradiation apparatus 40 can be arranged in a free layout, making it easy to secure a work area and grasping the focal position 42 on an ultrasonic image. And the treatment applicator 41 can be moved.

(第三の実施形態:対象物を被検体の所定箇所とした場合)
また、対象物100としては、被検体の所定箇所50が挙げられる。図9に示すように、対象物変位検出部3は、被検体の所定箇所50に吸着盤等で取り付けられる。相対変位算出部2は、超音波プローブ10と被検体の所定箇所50との相対変位を算出している。
(Third embodiment: When the object is a predetermined part of the subject)
Examples of the object 100 include a predetermined portion 50 of the subject. As shown in FIG. 9, the object displacement detection unit 3 is attached to a predetermined location 50 of the subject with an adsorption board or the like. The relative displacement calculation unit 2 calculates the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the predetermined portion 50 of the subject.

表示制御部7は、超音波プローブ10と被検体の所定箇所50との相対変位を超音波画像上に表示する。さらに、超音波画像生成部1aに相対変位の情報を付加した超音波画像を記憶させる。この相対変位が付加された超音波画像は、装置操作者の操作パネルを用いた要求により、表示制御部7により再表示される。再表示は、超音波診断中であってもよく、この場合現在診断中の超音波画像と再表示される画像を2画面に分けて表示する。   The display control unit 7 displays the relative displacement between the ultrasonic probe 10 and the predetermined portion 50 of the subject on the ultrasonic image. Furthermore, an ultrasonic image with the relative displacement information added is stored in the ultrasonic image generation unit 1a. The ultrasonic image to which the relative displacement is added is displayed again by the display control unit 7 in response to a request using the operation panel of the apparatus operator. The re-display may be performed during the ultrasonic diagnosis. In this case, the ultrasonic image currently being diagnosed and the image to be re-displayed are displayed in two screens.

この超音波診断装置1によると、対象物変位検出部3を取り付ける被検体上の位置を規定することで、前回の超音波診断とは異なる時点で再度超音波診断を行っても、再表示された超音波画像に付加されている相対変位を参照し、同じ箇所に超音波プローブ10を当てることができる。   According to this ultrasonic diagnostic apparatus 1, by defining the position on the subject to which the object displacement detection unit 3 is attached, even if the ultrasonic diagnosis is performed again at a time different from the previous ultrasonic diagnosis, it is displayed again. With reference to the relative displacement added to the ultrasonic image, the ultrasonic probe 10 can be applied to the same location.

このように、本発明の超音波診断装置1によると、可撓性を有する超音波プローブ変位検出手段4と対象物変位検出手段3により、医師の作業領域を制限することなく、又超音波診断と他の診断や治療等を妨げることなく、超音波診断装置によって他の診断や治療等と連携することができ、正確な位置決めや適正な治療計画をサポートすることができる。   As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus 1 of the present invention, the ultrasonic probe displacement detection means 4 and the object displacement detection means 3 having flexibility do not limit the doctor's work area and perform ultrasonic diagnosis. Without interfering with other diagnoses and treatments, the ultrasonic diagnostic apparatus can cooperate with other diagnoses and treatments, and can support accurate positioning and an appropriate treatment plan.

超音波診断装置の構成図である。It is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus. 変位検出部の説明図である。It is explanatory drawing of a displacement detection part. 超音波診断装置とX線CT装置の概観構成を説明する構成図である。It is a block diagram explaining the general-view structure of an ultrasonic diagnostic apparatus and an X-ray CT apparatus. 表示制御部による画像の重畳を示す図である。It is a figure which shows the superimposition of the image by a display control part. 超音波診断装置と穿刺治療装置との連携を説明する図である。It is a figure explaining cooperation with an ultrasonic diagnostic apparatus and a puncture treatment apparatus. 穿刺ニードルの先端の超音波画像への表示を示す図である。It is a figure which shows the display to the ultrasonic image of the front-end | tip of a puncture needle. 超音波診断装置と治療用エネルギー照射装置との連携を説明する図である。It is a figure explaining cooperation with an ultrasonic diagnosing device and a treatment energy irradiation device. 焦点位置の超音波画像への表示を示す図である。It is a figure which shows the display to the ultrasonic image of a focus position. 対象物を被検体の所定箇所とした場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of making a target object into the predetermined location of a subject.

符号の説明Explanation of symbols

1 超音波診断装置
1a 超音波画像生成部
1b 制御部
1c モニタ
1d 操作パネル
2 相対変位算出部
3 対象物変位検出部
4 超音波プローブ変位検出部
3a,4a 光ファイバー
3b,4b センサケーブル
5,6 光送受信回路
7 表示制御部
8 駆動制御部
9 超音波プローブコネクタ
10 超音波プローブ
20 X線CT装置
21 ターゲット
30 RFA装置
31 RFAニードル
32 RFAニードルの先端
32a トレース
40 治療用エネルギー照射装置
41 治療アプリケータ
41a エネルギー源
42 焦点位置
43 アーム
50 被検体の所定箇所
100 対象物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic diagnostic apparatus 1a Ultrasonic image generation part 1b Control part 1c Monitor 1d Operation panel 2 Relative displacement calculation part 3 Object displacement detection part 4 Ultrasonic probe displacement detection part 3a, 4a Optical fiber 3b, 4b Sensor cable 5, 6 Light Transmission / reception circuit 7 Display control unit 8 Drive control unit 9 Ultrasonic probe connector 10 Ultrasonic probe 20 X-ray CT apparatus 21 Target 30 RFA apparatus 31 RFA needle 32 RFA needle tip 32a Trace 40 Therapeutic energy irradiation apparatus 41 Therapeutic applicator 41a Energy source 42 Focus position 43 Arm 50 Predetermined part of subject 100 Object

Claims (7)

超音波の送受波に基づく超音波画像を表示する超音波診断装置であって、
超音波を送受波する超音波プローブと、
前記超音波プローブの変位を検出するプローブ変位検出手段と、
前記対象物の変位を検出する対象物変位検出手段と、
検出された超音波プローブの変位と検出された対象物の変位とに基づき、前記超音波プローブと対象物との相対変位を算出する相対変位算出手段と、
を備え、
前記プローブ変位検出手段及び前記対象物変位検出手段は、
光学測位又は磁気測位により変位を検出すること、
を特徴とする超音波診断装置。
An ultrasound diagnostic apparatus for displaying an ultrasound image based on ultrasound transmission / reception waves,
An ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves;
Probe displacement detection means for detecting displacement of the ultrasonic probe;
Object displacement detection means for detecting displacement of the object;
Relative displacement calculating means for calculating a relative displacement between the ultrasonic probe and the object based on the detected displacement of the ultrasonic probe and the detected object displacement;
With
The probe displacement detector and the object displacement detector are
Detecting displacement by optical or magnetic positioning;
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above.
前記超音波プローブ変位検出手段は、
曲がり及びねじれを検出する光ファイバー束を有し、一端が前記超音波プローブに接続され、他端が固定箇所に接続されるプローブ側センサケーブルを備え、
前記対象物変位検出手段は、
内部に曲がり及びねじれを検出する光ファイバー束を有し、一端が前記対象物に接続され、他端が固定箇所に接続される対象物側センサケーブルを備え、
前記相対変位算出手段は、
それぞれの光ファイバー束が検出する曲がり及びねじれに基づき、相対変位を算出すること、
を特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
The ultrasonic probe displacement detection means includes
It has an optical fiber bundle that detects bending and twisting, and includes a probe-side sensor cable having one end connected to the ultrasonic probe and the other end connected to a fixed location,
The object displacement detection means includes
It has an optical fiber bundle that detects bending and twist inside, and includes an object side sensor cable having one end connected to the object and the other end connected to a fixed location,
The relative displacement calculating means includes
Calculating the relative displacement based on the bend and twist detected by each optical fiber bundle;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
CT画像を表示するCT機構、MRI画像を表示するMRI機構、又はPET画像を表示するPET機構のいずれかの規定箇所に設置され、前記機構により捕捉した画像上に表示可能なターゲットを、前記対象物とし、
算出された相対変位と前記機構が表示する画像上における前記ターゲットの位置に基づき、前記超音波画像と前記機構が表示する画像とを重畳して表示画面上に表示させる表示制御手段をさらに備えること、
を特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
A target that can be displayed on an image captured by the mechanism, installed at any one of a CT mechanism that displays a CT image, an MRI mechanism that displays an MRI image, or a PET mechanism that displays a PET image. Stuff
Display control means for superimposing the ultrasonic image and the image displayed by the mechanism on the display screen based on the calculated relative displacement and the position of the target on the image displayed by the mechanism. ,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
CT画像を表示するCTスキャン機構、MRI画像を表示するMRI機構、又はPET画像を表示するPET機構のいずれかの規定箇所に設置され、前記機構により捕捉した画像上に表示可能なターゲットを、前記対象物とし、
前記超音波画像上又は前記機構が表示する画像上のうち、一方にポインタが表示されると、算出された相対変位と前記機構が捕捉した画像上におけるターゲット位置に基づき、他方の画像上に該ポインタを反映させる表示制御手段をさらに備えること、
を特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
A target that can be displayed on an image captured by the mechanism, installed at a prescribed location of any one of a CT scan mechanism that displays a CT image, an MRI mechanism that displays an MRI image, or a PET mechanism that displays a PET image, The object,
When a pointer is displayed on one of the ultrasonic image or the image displayed by the mechanism, the pointer is displayed on the other image based on the calculated relative displacement and the target position on the image captured by the mechanism. Further comprising display control means for reflecting the pointer;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
PEI若しくはRFA又はMCTの穿刺治療用ニードルのうちのいずれかを、前記対象物とし、
算出された相対変位に基づき、前記穿刺治療用ニードルの先端位置を表示させる先端位置表示手段をさらに備えること、
を特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
One of the needles for puncture treatment of PEI or RFA or MCT is the object,
A tip position display means for displaying a tip position of the puncture treatment needle based on the calculated relative displacement;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
結石破砕機構若しくは超音波治療機構又は放射線治療機構の照射エネルギー照射部のうちのいずれかを、前記対象物とし、
算出された相対変位に基づき、前記超音波画像内に前記照射エネルギー照射部の焦点位置を表示させる表示制御手段をさらに備えること、
を特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
Any one of the irradiation energy irradiation part of the calculus breaking mechanism or the ultrasonic treatment mechanism or the radiation treatment mechanism is the object,
Further comprising display control means for displaying a focal position of the irradiation energy irradiation unit in the ultrasonic image based on the calculated relative displacement;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
前記対象物は、
被検体の所定箇所であること、
を特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
The object is
Being a predetermined location of the subject,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
JP2005083872A 2005-03-23 2005-03-23 Ultrasonic diagnostic equipment Pending JP2006263068A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005083872A JP2006263068A (en) 2005-03-23 2005-03-23 Ultrasonic diagnostic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005083872A JP2006263068A (en) 2005-03-23 2005-03-23 Ultrasonic diagnostic equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006263068A true JP2006263068A (en) 2006-10-05

Family

ID=37199634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005083872A Pending JP2006263068A (en) 2005-03-23 2005-03-23 Ultrasonic diagnostic equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006263068A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009112388A (en) * 2007-11-02 2009-05-28 Toshiba Corp X-ray diagnostic equipment
JP2010017556A (en) * 2008-07-11 2010-01-28 General Electric Co <Ge> System and method for visualization of ultrasound probe relative to object
JP2010162058A (en) * 2009-01-13 2010-07-29 Toshiba Corp Medical image display system
JP2013090968A (en) * 2013-02-18 2013-05-16 Toshiba Corp X-ray diagnostic apparatus
JP2014023954A (en) * 2013-10-28 2014-02-06 Toshiba Corp Medical image display system
JP2015131103A (en) * 2013-12-11 2015-07-23 コニカミノルタ株式会社 Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processing method and program
JP2015522389A (en) * 2012-07-27 2015-08-06 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Accurate and rapid point mapping from ultrasound image to tracking system
JP2016116717A (en) * 2014-12-22 2016-06-30 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Ultrasonic image display device and control program for the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10113333A (en) * 1996-10-15 1998-05-06 Hitachi Ltd Endoscopic surgery support tomographic imaging system
JP2003325510A (en) * 2002-05-15 2003-11-18 Hitachi Medical Corp Ultrasonic-magnetic resonance composite medical apparatus
JP2004049558A (en) * 2002-07-19 2004-02-19 Toshiba Corp Ultrasound therapy system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10113333A (en) * 1996-10-15 1998-05-06 Hitachi Ltd Endoscopic surgery support tomographic imaging system
JP2003325510A (en) * 2002-05-15 2003-11-18 Hitachi Medical Corp Ultrasonic-magnetic resonance composite medical apparatus
JP2004049558A (en) * 2002-07-19 2004-02-19 Toshiba Corp Ultrasound therapy system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009112388A (en) * 2007-11-02 2009-05-28 Toshiba Corp X-ray diagnostic equipment
JP2010017556A (en) * 2008-07-11 2010-01-28 General Electric Co <Ge> System and method for visualization of ultrasound probe relative to object
JP2010162058A (en) * 2009-01-13 2010-07-29 Toshiba Corp Medical image display system
JP2015522389A (en) * 2012-07-27 2015-08-06 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Accurate and rapid point mapping from ultrasound image to tracking system
JP2013090968A (en) * 2013-02-18 2013-05-16 Toshiba Corp X-ray diagnostic apparatus
JP2014023954A (en) * 2013-10-28 2014-02-06 Toshiba Corp Medical image display system
JP2015131103A (en) * 2013-12-11 2015-07-23 コニカミノルタ株式会社 Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processing method and program
JP2016116717A (en) * 2014-12-22 2016-06-30 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Ultrasonic image display device and control program for the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4828802B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment for puncture therapy
JP4467927B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
US8123691B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus for fixedly displaying a puncture probe during 2D imaging
JP6282934B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and medical image diagnostic apparatus
JP4624561B2 (en) Method and apparatus for positioning a device in a body
US6628977B2 (en) Method and system for visualizing an object
US20090082784A1 (en) Interventional medical system
CN104274245B (en) Radiation-free position calibration of fluoroscopes
US7940972B2 (en) System and method of extended field of view image acquisition of an imaged subject
US20070021744A1 (en) Apparatus and method for performing ablation with imaging feedback
CN109069217A (en) Systems and methods for pose estimation in image-guided surgery and calibration of fluoroscopic imaging systems
US20080287783A1 (en) System and method of tracking delivery of an imaging probe
JP2004000499A (en) Ultrasonic medical system
US11096745B2 (en) System and workflow for grid-less transperineal prostate interventions
JP5255964B2 (en) Surgery support device
JP2010269067A (en) Treatment support device
JP2005529701A (en) Computer generated display of imaging pattern of imaging device
JP2005152654A (en) Catheter device
CN105828876A (en) Systems and methods for registration of ultrasound images and computed tomography images for sonothrombolytic treatment
JP2015514494A (en) Organ mapping system using optical coherence tomography probe
JP5731267B2 (en) Treatment support system and medical image processing apparatus
JP2012045198A (en) Treatment support device, and treatment support system
JP6042132B2 (en) Ultrasonic therapy device
WO2018214805A1 (en) Prostate puncture kit
US20050261591A1 (en) Image guided interventions with interstitial or transmission ultrasound

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080321

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100803

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101130