JP4280098B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus and puncture treatment support program - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波診断における穿刺針ガイド、及び穿刺針の表示に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断装置は超音波パルス反射法により、体表から生体内の軟組織の断層像を無侵襲に得る医療用画像機器である。この超音波診断装置は、他の医療用画像機器に比べ、小型で安価、Ｘ線などの被爆がなく安全性が高い、血流イメージングが可能等の特長を有し、心臓、腹部、泌尿器、および産婦人科などで広く利用されている。
【０００３】
この超音波画像診断装置を利用した診断において、超音波画像を観察しながら被検体に穿刺針を挿入し、当該穿刺針にて腫瘍細胞の一部を採取し検査する場合がある。この場合には、通常の画像取得用プローブに換えて穿刺プローブと呼ばれるものが使用される。この穿刺針プローブは、通常のアレイプローブの中央或いは非対称の位置に溝が設けられ当該溝から穿刺針を挿入させるバイオプシータイプや、通常のアレイプローブに穿刺用のアダプタを装着し、これを利用して穿刺針を挿入させるアダプタータイプ等がある。
【０００４】
この様な穿刺プローブを使用して被検体に針を挿入する場合には、通常、超音波画像中に図１０に示すようなガイドラインが表示される。このガイドラインは、アダプタ等によって決定される挿入角度に基づいて、固定的に表示される。操作者は、当該ガイドラインに沿うように針を挿入しながら腫瘍まで到達させ、細胞摂取等の処置を行う。
【０００５】
ところで、被検体に穿刺針を挿入し腫瘍部位まで到達させる場合、その経路上に血管や骨等が存在し、穿刺の邪魔となる場合がある。この場合、操作者は、超音波画像を観察しながら感覚的に血管等を回避するように、感覚的に穿刺針を挿入させている。
【０００６】
しかしながら、超音波画像上において表示される従来のガイドラインは、欠陥や骨等の存在を考慮したものではない。従って、当該ガイドラインが指示する経路に沿って穿刺針を挿入した場合、針が血管や骨を傷つけ出血や転移等を引き起こす可能性がある。また、従来のシステムにより欠陥や骨等を回避するように針を挿入させるには、抱負な経験や高度な技術が必要とされ、操作者に対する負担は多大なものとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（新たな問題提起）
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、操作者に負担を与えず、安全な穿刺治療を実行可能な超音波診断装置、及び穿刺治療支援プログラムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において、前記領域のモニタリングに利用される超音波診断装置であって、前記領域に超音波を送信し当該被検体からの反射波を受信する超音波プローブと、前記反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する画像生成手段と、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成し制御するマーカ制御手段と、前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示する表示手段と、前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定する指定手段と、前記合成画像、又は形態画像及び構造物画像の前記領域における各画素の画素値に基づいて、前記穿刺ルートを自動的に決定する自動決定手段と、を具備し、前記マーカ制御手段は、前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、を特徴とする超音波診断装置である。
請求項２に記載の発明は、被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において、前記領域のモニタリングに利用される超音波診断装置であって、前記領域に超音波を送信し当該被検体からの反射波を受信する超音波プローブと、前記反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する画像生成手段と、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成し制御するマーカ制御手段と、前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示する表示手段と、前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定する指定手段と、を具備し、前記マーカ制御手段は、前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させ、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触した場合には、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部の表示色を変化させること、を特徴とする超音波診断装置である。
請求項３に記載の発明は、被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において、前記領域のモニタリングに利用される超音波診断装置であって、前記領域を超音波によって三次元的に走査し、当該被検体からの反射波を受信するための超音波プローブと、前記反射波に基づいて、組織を含む形態に関する第１のボリュームデータと、血管構造を含む構造物に関する第２のボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上に、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成し、当該穿刺針ガイドマーカを制御するマーカ制御手段と、前記第１のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第１の画像を生成し、前記第２のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第２の画像とを生成し、且つ当該第１の画像と当該第２の画像とを合成した合成画像を生成する画像生成手段と、前記合成画像を画面に表示する表示手段と、前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定する指定手段と、を具備し、前記マーカ制御手段は、前記指定手段からの指定に応答して、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上の前記穿刺ルートに対応する位置に前記穿刺針ガイドマーカを移動させ、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触した場合には、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部の表示色を変化させること、を特徴とする超音波診断装置である。
請求項４に記載の発明は、被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において、前記領域のモニタリングに利用される超音波診断装置であって、前記領域に超音波を送信し当該被検体からの反射波を受信する超音波プローブと、前記反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する画像生成手段と、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成し制御するマーカ制御手段と、前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示する表示手段と、前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定する指定手段と、前記マーカ制御手段が、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触したと判定した場合、音声によって警告する音声警告手段と、を具備し、前記マーカ制御手段は、前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、を特徴とする超音波診断装置である。
請求項５に記載の発明は、被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において、前記領域のモニタリングに利用される超音波診断装置であって、前記領域を超音波によって三次元的に走査し、当該被検体からの反射波を受信するための超音波プローブと、前記反射波に基づいて、組織を含む形態に関する第１のボリュームデータと、血管構造を含む構造物に関する第２のボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上に、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成し、当該穿刺針ガイドマーカを制御するマーカ制御手段と、前記第１のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第１の画像を生成し、前記第２のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第２の画像とを生成し、且つ当該第１の画像と当該第２の画像とを合成した合成画像を生成する画像生成手段と、前記合成画像を画面に表示する表示手段と、前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定する指定手段と、前記マーカ制御手段が、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触したと判定した場合、音声によって警告する音声警告手段と、を具備し、前記マーカ制御手段は、前記指定手段からの指定に応答して、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上の前記穿刺ルートに対応する位置に前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、を特徴とする超音波診断装置である。
請求項１１に記載の発明は、被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において利用され、前記領域に超音波を送信し当該被検体から得られた反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する超音波診断装置のコンピュータに、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成させ制御させるマーカ制御機能と、前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示させる表示機能と、表示画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定させる指定機能と、前記合成画像、又は形態画像及び構造物画像の前記領域における各画素の画素値に基づいて、前記穿刺ルートを自動的に決定させる自動決定機能と、を実現させ、前記マーカ制御機能においては、前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、を特徴とする穿刺治療支援プログラムである。
請求項１２に記載の発明は、被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において利用され、前記領域に超音波を送信し当該被検体から得られた反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する超音波診断装置のコンピュータに、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成させ制御させるマーカ制御機能と、前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示させる表示機能と、表示画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定させる指定機能と、を具備し、前記マーカ制御機能においては、前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させ、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触した場合には、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部の表示色を変化させること、を特徴とする穿刺治療支援プログラムである。
請求項１３に記載の発明は、被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において利用され、前記領域を超音波で三次元走査して得られた反射波に基づいて、組織を含む形態に関する第１のボリュームデータと、血管構造を含む構造物に関する第２のボリュームデータとを生成する超音波診断装置のコンピュータに、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上に、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成させ、当該穿刺針ガイドマーカを制御させるマーカ制御機能と、前記第１のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第１の画像を生成させ、前記第２のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第２の画像とを生成させ、且つ当該第１の画像と当該第２の画像とを合成した合成画像を生成させる画像生成機能と、前記合成画像を画面に表示させる表示機能と、表示画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定させる指定機能と、を具備し、前記マーカ制御機能は、前記指定手段からの指定に応答して、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上の前記穿刺ルートに対応する位置に前記穿刺針ガイドマーカを移動させ、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触した場合には、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部の表示色を変化させること、を特徴とする穿刺治療支援プログラムである。
請求項１４に記載の発明は、被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において利用され、前記領域に超音波を送信し当該被検体から得られた反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する超音波診断装置のコンピュータに、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成させ制御させるマーカ制御機能と、前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示させる表示機能と、表示画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定させる指定機能と、前記マーカ制御において、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触したと判定した場合、音声によって警告させる警告機能と、を具備し、前記マーカ制御機能においては、前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、を特徴とする穿刺治療支援プログラムである。
請求項１５に記載の発明は、被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において利用され、前記領域を超音波で三次元走査して得られた反射波に基づいて、組織を含む形態に関する第１のボリュームデータと、血管構造を含む構造物に関する第２のボリュームデータとを生成する超音波診断装置のコンピュータに、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上に、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成させ、当該穿刺針ガイドマーカを制御させるマーカ制御機能と、前記第１のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第１の画像を生成させ、前記第２のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第２の画像とを生成させ、且つ当該第１の画像と当該第２の画像とを合成した合成画像を生成させる画像生成機能と、前記合成画像を画面に表示させる表示機能と、前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定させる指定機能と、前記マーカ制御において、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触したと判定した場合、音声によって警告させる音声警告機能と、を具備し、前記マーカ制御機能においては、前記指定手段からの指定に応答して、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上の前記穿刺ルートに対応する位置に前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、を特徴とする穿刺治療支援プログラムである。
【００１３】
このような構成によれば、操作者に負担を与えず、安全な穿刺治療を実行可能な超音波診断装置及び穿刺治療支援プログラムを実現することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態及び第２実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１５】
（第１の実施形態）
まず、本実施形態に係る超音波診断装置１０の構成を、図１を参照しながら説明する。図１に示すように、本超音波診断装置１０は、超音波プローブ１１、挿入部ガイド１２、パルサ／アンプユニット１３、Ａ／Ｄコンバータ１５、検波ユニット１６、フィルタ処理部１８、Ｂモード処理部１９、ドプラ処理部２１、画像処理部２２、ＤＳＣ２３、表示制御部２４、表示部２５、入力ユニット２７を具備している。
【００１６】
超音波プローブ１１は、パルサからの駆動信号に基づき超音波を発生し、被検体からの反射波を電気信号に変換する複数の圧電振動子、当該圧電振動子に設けられる整合層、当該圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有している。当該超音波プローブ１１から被検体に超音波が送信されると、生体組織の非線形性により、超音波の伝播に伴って種々のハーモニック成分が発生する。送信超音波を構成する基本波とハーモニック成分は、体内組織の音響インピーダンスの境界、微小散乱等により後方散乱され、反射波（エコー）として超音波プローブ１１に受信される。
【００１７】
挿入部ガイド１２は、プローブ１１の側面等の所定の位置に設けられ、穿刺針を使用した治療（以下、「穿刺治療」とも言う。）において当該穿刺針の被検体への挿入位置を指定するための治具である。図２は、挿入部ガイド１２の上面図を示している。同図に示すように、挿入部ガイド１２は穿刺針の挿入位置をガイドするための挿入孔１２０が複数配列されている。操作者は、後述する穿刺針ガイドマーカの一端を複数の挿入孔１２０の何れかに合わせ他端を腫瘍に合わせることで、血管等を避けた穿刺ルートを決定する。こうして決定された穿刺ルートの一端に位置する挿入孔１２０から穿刺針を挿入することで、安全な穿刺治療を実行することができる。
【００１８】
図３は、挿入部ガイド１２の変形例を示した図である。同図に示す挿入部ガイド１２は、共に水平方向にスライド可能な第１のガイド１２Ａと第２のガイド１２Ｂとを有している。この第１のガイド１２Ａと第２のガイド１２Ｂとの位置関係を調整し、各ガイドにおいて所定の挿入孔１２０を通過させることで、穿刺針の挿入位置のみでなく挿入角度も決定することができる。なお、第１のガイド１２Ａと第２のガイド１２Ｂとの位置関係の調整は、操作者のマニュアル操作であってもよいが、各ガイドを水平に移動させる移動機構を設け、これを装置本体の指示に従って制御することで、自動的に実行される構成であってもよい。
【００１９】
パルサ／アンプユニット１３は、送信時において送信超音波を形成するため、波形制御部１４による制御に基づいて所定のレート周波数ｆｒ Ｈｚ（周期；１／ｆｒ秒）でレートパルスを繰り返し発生し、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間を、各レートパルスに与える。パルサ／アンプユニット１３は、このレートパルスに基づくタイミングで、プローブ１１に駆動パルスを印加する。
【００２０】
また、パルサ／アンプユニット１３は、受信時において、プローブ１１を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。また、パルサ／アンプユニット１３は、受信時において、増幅されたエコー信号に対し受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算処理を行う。この加算により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的な指向性（走査線）が決定される。
【００２１】
Ａ／Ｄコンバータ１５は、パルサ／アンプユニット１３から受けとったアナログ信号を、ディジタル信号に変換する。
【００２２】
検波ユニット１６は、Ａ／Ｄコンバータ１５から受けとった信号に９０度位相のずれたリファレンス周波数を有する信号をそれぞれ乗じて直交検波行い、Ｉ、Ｑ信号を得る。このＩ、Ｑ信号は、受信信号からリファレンス周波数を減じた周波数を有する信号となる。なお、リファレンス周波数は、一般に超音波画像を生成する帯域の中心周波数に設定される。
【００２３】
フィルタ処理部１８は、所定の周波数帯域の反射波成分を減衰させ、所望の周波数帯域の反射波成分を抽出（フィルタリング）してＢモード処理部１９、又はドプラ処理部２１に出力する複素ディジタルフィルタである。
【００２４】
Ｂモード処理部１９は、フィルタ処理された受信信号に対して対数増幅等を施す。増幅された信号は、画像処理部２２を介してＤＳＣ２３に送られ、反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像として表示部２５にカラー表示される。
【００２５】
ドプラ処理部２１は、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。血流情報は画像処理部２２を介してＤＳＣ２３に送られ、平均速度画像、分散画像、パワー画像、これらの組み合わせ画像として表示部２５にカラー表示される。
【００２６】
画像処理部２２は、Ｂモード処理部１９、ドプラ処理部２１からの各出力に基づいて画像再構成処理を実行し、ボクセルボリュームデータを生成する。本実施形態においては、ボクセルボリュームデータは、形態画像データに基づくものと、構造物画像データに基づくものとが生成されるものとする。ここで、形態画像とは、腫瘍やその近傍組織の実質形態に関する超音波画像であり、Ｂモード撮影等によって収集することができる。一方、構造物画像とは、血管構造に関する超音波画像であり、ドプラモード撮影や造影剤を使用したコントラストエコー法による撮影（ハーモニックイメージング、フラッシュエコーイメージング等を含む）によって収集することができる。
【００２７】
また、画像処理部２２は、得られた各ボリュームデータに基づいてレンダリング処理を実行し、形態又は構造に関する断層像や三次元画像を生成する。さらに、画像処理部２２は、形態に関する画像と構造に関する画像とを合成することで、形態と構造とが同時に表示される合成画像を生成する。この合成画像の生成については、後で詳しく説明する。
【００２８】
ＤＳＣ２３は、画像処理部２２から入力した走査線毎の画像信号列を、空間情報に基づいた直交座標系のデータに変換し、さらにビデオフォーマット変換を行う。
【００２９】
表示制御部２４は、穿刺針を模擬的に表し超音波画像上にて安全な穿刺ルートを指定するための穿刺針ガイドマーカ、及び挿入部ガイド１２を模擬的に表し超音波画像上にて穿刺針の挿入位置を指定するための挿入部ガイドマーカを生成する。生成された穿刺針ガイドマーカ、挿入部ガイドマーカは、表示部２５において超音波画像と重畳させて表示される。
【００３０】
また、表示制御部２４は、表示部２５及び入力ユニット２７を介して穿刺針ガイドマーカの位置移動が指示された場合には、指示された位置に穿刺針ガイドマーカを移動させる。
【００３１】
表示部２５は、ＤＳＣ２３からのビデオ信号に基づいて、生体内の形態的情報や、血流に基づく血管等の構造的情報を画像として表示する。また、造影剤を用いた場合には、造影剤の空間的分布、つまり血流或いは血液の存在している領域を求めた定量的な情報量に基づいて、血管等の構造的情報を輝度画像やカラー画像として表示する。また、表示部２５は、所定の操作に応答して、各画像と共に穿刺針ガイドマーカ、挿入部ガイドマーカを表示する。
【００３２】
入力ユニット２７は、装置１０の本体に接続され、オペレータからの各種指示・命令・情報を装置本体にとりこむための、関心領域（ＲＯＩ）の設定などを行うための（マウスやトラックボール、モード切替スイッチ、キーボード等）が設けられる。また、当該入力ユニット２７を介して、送信超音波の送信条件をマニュアル的に入力することもできる。
【００３３】
（形態画像と構造物画像との合成画像）
次に、本装置１０が生成する、形態画像と構造物画像との合成画像について説明する。以下、Ｂモード撮影によって得られる形態画像（組織断層像）と、カラードプラモードによって得られる構造物画像に基づく三次元血管像とからなる合成画像を例として説明する。
【００３４】
図４は、超音波スキャンによる画像データ収集から合成画像表示までの一連の処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、Ｂモード撮影によって診断対象である臓器等を超音波で三次元走査し形態画像からなるボリュームデータを得る。また、カラードプラモード撮影によって同臓器等を超音波で三次元走査し、形態画像とほぼ同じ時刻の構造物画像からなるボリュームデータを得る（ステップＳ１）。各モードにおける撮影においては、プローブ１１が一次元アレイプローブである場合には、本プローブ１１を機械的若しくは人為的に扇動させることで、診断対象を含む領域に関するボリュームデータを収集することができる。また、プローブ１１が二次元アレイプローブであれば、三次元走査を行うことで、診断対象を含む領域に関するボリュームデータを自動的に収集することができる。
【００３５】
なお、各撮影モードにおいて収集される各画像データは、実空間上の位置と対応付けることができ、従って異なる撮影モードによって収集された画像データ間においても、位置を対応付けることができる。
【００３６】
次に、各撮影モードにおいて取得された画像データを再構成する（ステップＳ２）。この再構成処理において、診断対象を含む領域に関するボクセルボリュームデータが生成される。以下、Ｂモード撮影に対応するボクセルボリュームデータを第１のボリュームデータ、カラードプラモード撮影に対応するボクセルボリュームデータを第２のボリュームデータと呼ぶことにする。
【００３７】
次に、指定された断層面の位置に基づいて断面変換（ＭＰＲ）処理やテクスチャマッピング等の処理を実行し、第１のボリュームデータから組織断層像（Ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）：白黒の階調画像）を生成する。また、所定の透過度を設定したボリュームレンダリング等の画像処理を実行して、第２のボリュームデータから三次元血管像（Ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）：カラー画像）を生成する（ステップＳ３Ａ、Ｓ３Ｂ）。図５（ａ）にステップＳ３Ａにおいて生成される所定の組織断層像の例を、図５（ｂ）にステップＳ３Ｂにおいて生成される三次元血管画像の例を示す。なお、図５（ａ）のＴ内に示されている点線は、例えば球体の腫瘍Ｔt を表している。
【００３８】
次に、組織断層像（Ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）と三次元血管像（Ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）とを位置の対応を取りながら合成し、合成画像を生成し（ステップＳ４）、所定の形態にて当該合成画像を表示する（ステップＳ５）。具体的には、次のようにして合成・表示される。まず、図５（ｃ）に示すように、形態に関するボクセルボリュームデータ上の所定の断面（Ｚ軸上の初期位置におけるＸＹ面）のに関する組織断層像Ｔ1と、断層像Ｔ1 よりもＺ軸に沿って視点側（手前側）の部分に関する三次元血管像Ｓとが合成表示される。従って、断層像Ｔ1よりも奥側については、三次元血管像は表示されない。
【００３９】
次に、操作者（操作者）は、入力ユニット２７から所定の操作入力を行うことで、表示する断層像の位置をＺ軸に沿って変化させることが可能となっている。これにより、形態に関するボクセルボリュームデータを構成する組織断層像（Ｂモード像）を、あたかも書物の頁をめくるように、順次に表示させることができる。
【００４０】
なお、図５（ｄ）では、操作手段によりＺ軸上の位置をＴ1 よりも奥側にずらした場合に表示される組織断層像Ｔ２の例を、図５（ｅ）は、Ｚ軸上の位置をＴ２よりもさらに奥側にずらした場合に表示される組織断層像Ｔ３の例をそれぞれ示している。また、上述した組織断層像Ｔ１乃至Ｔ３までの断面設定変更に伴って、図５（ｃ）乃至（ｅ）に示すように血管像Ｓの表示も自動的に更新される。
【００４１】
上記例では、組織断層像と三次元血管像とからなる合成画像について説明した。これに対し、第２実施形態で述べるように、組織に関する三次元データを収集し、これに基づいて三次元組織像を生成し、当該三次元組織像と三次元血管像とからなる合成画像を生成する構成であってもよい。また、上記例では血管像をドプラ画像として説明したが、コントラストエコーによって得られた血管像と、組織断層像又は三次元組織像とからなる合成画像を生成する構成であってもよい。なお、Ｂモード撮影によって得られた形態画像と、カラードプラモードによって得られた構造物画像とから成る合成画像の生成については、例えば特開平１１−１６４８３３に詳しい。
【００４２】
（穿刺治療における本超音波診断装置の動作）
次に、上記のように構成した超音波診断装置１０の動作を、穿刺治療の場合を例に図６乃至図８を参照しながら説明する。
【００４３】
図６は、超音波診断装置１０を使用して被検体に穿刺針を挿入し、生体組織を採取する場合の一連の動作を示したフローチャートである。同図に示すように、まず、形態画像データ及び構造物画像データを取得するため、Ｂモード及びカラードプラモードで被検体を三次元的に走査し、エコー信号を取得する（ステップＳ１１）。なお、既述の通り、カラードプラモードの替わりにコントラストエコー法によって構造物画像データを取得してもよい。
【００４４】
次に、Ｂモード撮影によって得られたエコー信号に基づいて、Ｂモード画像を生成し表示する（ステップＳ１２）。操作者は、表示されたＢモード画像によって、穿刺治療の対象となる部位（腫瘍）を発見する。
【００４５】
次に、少なくとも被検体の体表面から腫瘍にかけての部位を含む領域（すなわち、画像化領域）に関する合成画像を生成し、表示する（ステップＳ１３）。本ステップにおいて実行される処理は、図２のステップＳ３Ａ、３Ｂ乃至Ｓ５に相当する。
【００４６】
次に、図７に示すように、合成画像上に穿刺針ガイドマーカ及び挿入部ガイドマーカが表示される（ステップＳ１４）。このとき、挿入部ガイドマーカは、プローブ１１の位置に基づき実空間と対応させて正確な位置に表示される。一方、穿刺針ガイドマーカは、初期設定された所定の位置に表示される。
【００４７】
次に、所定の操作により、血管を避ける様に穿刺針ガイドマーカを合成画像上で移動させ、穿刺ルートを決定する（ステップＳ１５）。この様に血管接触しない位置に穿刺針ガイドマーカを移動させることで、当該被検体に現実に挿入される穿刺針の安全な穿刺ルートをナビゲーションすることができる。なお、穿刺針ガイドマーカを移動させる処理は、どの様なものであってもよい。例えば、図８において、まず、穿刺針ガイドマーカの針先に相当する一端をクリックして当該一端を移動可能な状態とし、腫瘍の位置までドラッグしてダブルクリック等の決定操作により決定する。また、穿刺針ガイドマーカの他端（すなわち、針先と反対側の端部）をクリックして移動可能な状態とし、合成画像を見ながら血管を通過しないルートを検索しながら、プローブ１１横に表示される挿入部ガイドマーカのポイントまでドラッグし、ダブルクリック等の操作により決定する。なお、図８においては、挿入部ガイドマーカの格子の交点部分が、挿入孔１２０に対応している。
【００４８】
次に、操作者は、合成画像を見ながら、決定された穿刺ルートを通過するように穿刺針を挿入する（ステップＳ１６）。穿刺針挿入の最中には、実際の穿刺針の進行及び腫瘍近傍の様子を容易に確認可能とするため、合成画像を表示することがより好ましいが、Ｂモード画像を表示してもよい。
【００４９】
次に、穿刺針が穿刺ルートを介して腫瘍に到達すると、操作者は、当該腫瘍の組織の採集等を行い（ステップＳ１７）、当該穿刺針を被検体から抜き出す（ステップＳ１８）。
【００５０】
以上の一連の処理により、本超音波診断装置１０を使用した穿刺治療を終える。
【００５１】
以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
本超音波診断装置１０によれば、血管を避けた安全な穿刺ルートを穿刺針挿入前に決定することができる。操作者は、当該穿刺ルートを通過するように穿刺針を挿入することで、血管等を傷つけることなく穿刺羽針を腫瘍にまで到達させることができる。その結果、出血や転移を誘発させない安全な穿刺治療を実現でき、操作者の負担を軽減させることができる。
【００５２】
また、本超音波診断装置１０によれば、穿刺治療において、穿刺ルートと共にＢモード画像や合成画像を提供することができる。従って、操作者は、穿刺ルートによる穿刺針の誘導と共に、自身の目視によっても穿刺状況を確認することができ、より安全な穿刺治療を実行することができる。
【００５３】
なお、本超音波診断装置１０には、上記穿刺治療において操作者を支援するための種々の機能を有している。以下、各機能について説明する。
【００５４】
本超音波診断装置１０は、穿刺針ガイドマーカと血管との距離を操作者に知らせる機能を有している。具体的には、穿刺針ガイドマーカと血管との距離に応じて、当該穿刺針ガイドマーカの表示形態を変化させる（例えば、穿刺針ガイドマーカが血管から所定距離以内の領域に進入した場合には黄色表示、血管と接触した場合には赤色表示する等）、或いは血管に接近、接触している旨を表示部２５に表示又は音声等によって警告する。
【００５５】
当該機能により、操作者に対し穿刺ルート周辺の環境を積極的に知らせることができる。その結果、操作者は、装置の支援に従って安全な穿刺治療を比較的容易に実行することができる。
【００５６】
また、本超音波診断装置１０は、形態画像と構造物画像とを選択的に表示する機能を有している。これにより、穿刺ルートを決定した後例えば構造物画像のみの表示とすることで、当該穿刺ルートと血管との接触を容易に確認することができる。
【００５７】
また、本超音波診断装置１０は、形態画像と構造物画像とに基づいて、穿刺ルートを自動的に決定することも可能である。これは、以下の様にして実現される。すなわち、構造物画像上の血管とそれ以外の部分とは、画素値によって弁別することができる。従って、例えば操作者により合成画像上に腫瘍の位置が特定されると、画像処理部２２は、この位置を出発点とし、その近傍において血管と区別するための閾値以下の画素値を有する画素を選択する。この処理を出発点から挿入部ガイドマーカに向かって逐次実行し、直線ルートを決定できた場合には当該ルートを穿刺ルートと決定すればよい。なお、本手法により穿刺ルートが複数決定された場合には、安全性の観点から、血管からの距離が一番遠い穿刺ルートを推奨することが好ましい。
【００５８】
また、本超音波診断装置１０は、穿刺針挿入ガイドによって穿刺針の挿入角度を指示する機能を有している。これは、図３に示した挿入部ガイドを利用することで実現できる。すなわち、既述の手順に従って穿刺ルートを決定すれば、これと同時に穿刺針の挿入角度か決定されることになる。従って、穿刺ルートに基づいて第１のガイド１２Ａと第２のガイド１２Ｂとの位置関係を調整すれば、穿刺針の挿入方向を支援することができる。
【００５９】
（第２実施形態）
第２実施形態では、穿刺針ガイドマーカを三次元画像にはめ込んで表示し、これを同画像上で移動させることで穿刺ルートを決定する超音波診断装置１０について説明する。すなわち、第１実施形態では、合成画像生成後、当該合成画像上に重畳的に穿刺針ガイドマーカを表示し、移動させて穿刺ルートを決定する構成であった。これに対し、第２の実施形態では、穿刺針ガイドマーカを各ボリュームデータに反映させ、これに基づいてレンダリング処理された形態画像及び構造物画像を合成して合成画像を生成する。また、穿刺針ガイドマーカの移動指示は、逐次各ボリュームデータにフィードバックされる。これにより、形態画像と構造物画像との間に見え隠れする立体的な穿刺針ガイドマーカを提供することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、三次元組織像と三次元血管画像とを生成し、これらに基づいて得られた合成画像に穿刺針ガイドマーカをはめ込んで表示する場合を例とする。また、本実施形態に係る超音波診断装置は、第１実施形態にて説明した操作者を支援するための種々の機能を有するものとする。
【００６１】
図９は、本実施形態に係る超音波診断装置１０を使用して穿刺治療を実行する場合の一連の動作を示したフローチャートである。ステップＳ２１乃至ステップＳ２３までの各処理は、図６に示したステップＳ１１乃至ステップＳ１３までの各処理に対応し、その内容は同じである。
【００６２】
ステップＳ２３において合成画像が表示されると、所定の操作により、穿刺針ガイドマーカ、挿入部ガイドマーカが初期設定された位置に表示される（ステップＳ２４）。このとき、当該穿刺針ガイドマーカは、合成画像にはめ込まれた形態にて表示される。これは、次のようにして実現される。
【００６３】
すなわち、上記所定の操作が実行されると、画像再構成によって得られた各モードに対応するボクセルボリュームデータ上の初期設定された位置に、穿刺針ガイドマーカがプロットされる。画像処理部２２は、この穿刺針ガイドマーカがプロットされた各ボリュームデータに基づいてレンダリング処理を実行し、形態画像及び構造物画像を得る。得られた形態画像及び構造物画像を合成することで、穿刺針ガイドマーカが三次元的にはめ込まれた合成画像（以下、「第２の合成画像」とも言う。）を得ることが出来る。なお、挿入部ガイドマーカの表示については第１実施形態と同様に、プローブ１１の位置を基準として所定の位置に表示される。
【００６４】
次に、第１実施形態と同様の操作等により、血管を避ける様に穿刺針ガイドマーカを合成画像上で移動させる（ステップＳ２５）。画像処理部２２は、当該移動操作によって指定された位置を各ボクセルボリュームデータにフィードバックし、各ボクセルボリュームデータ上の穿刺針ガイドマーカを指定された位置に移動させる。画像処理部２２は、移動後の各ボクセルボリュームデータに基づいてレンダリング処理を実行し、第２の合成画像を生成する（ステップＳ２６）。生成された第２の合成画像は、所定の形態にて表示部２５にリアルタイムで表示される（ステップＳ２７）。なお、ステップＳ２５の穿刺針ガイドマーカ移動操作は、好適な穿刺ルートを決定できるまで実行される。また、ステップＳ２６の穿刺針ガイドマーカ位置のフィードバック、レンダリング処理は、穿刺針ガイドマーカ移動操作の度に逐次リアルタイムで実行される。従って、表示部２５に表示される第２の合成画像は、穿刺針ガイドマーカ移動操作の度に更新されることになる。
【００６５】
次に、操作者は、第２の合成画像を見ながら、決定された穿刺ルートを通過するように穿刺針を挿入し（ステップＳ２６）、腫瘍の組織の採集等を行った後（ステップＳ２７）、当該穿刺針を被検体から抜き出す（ステップＳ２８）。
【００６６】
以上の一連の処理により、本超音波診断装置１０を使用した穿刺治療を終える。
【００６７】
以上述べた構成によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本超音波診断装置によれば、形態画像と構造物画像との間に見え隠れする立体的な穿刺針ガイドマーカを提供することができる。従って、体表から腫瘍までの領域における血管構造をより詳細に把握することができ、安全性の高い穿刺治療を実行することができる。
【００６８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上本発明によれば、操作者に負担を与えず、安全な穿刺治療を実行可能な超音波診断装置及び穿刺治療支援プログラムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、超音波診断装置１０の構成を示している。
【図２】図２は、挿入部ガイド１２の上面図を示している。
【図３】図２は、挿入部ガイド１２の上面図を示している。
【図４】図３は、挿入部ガイド１２の連携例を示している。
【図５】図５（ａ）乃至（ｅ）は、図４のステップＳ３Ａ、３Ｂ乃至ステップＳ５までの処理を模擬的に示した図である。
【図６】図６は、超音波診断装置１０を使用して被検体に穿刺針を挿入し、生体組織を採取する場合の一連の動作を示したフローチャートである。
【図７】図７は、第１穿刺針ガイドマーカ及び挿入部ガイドマーカの表示形態の一例を示した図である。
【図８】図８は、穿刺針ガイドマーカの位置の移動操作を説明するための図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る超音波診断装置１０を使用して穿刺治療を実行する場合の一連の動作を示したフローチャートである。
【図１０】図１０は、従来の穿刺針ガイドマーカの一例を示した図である。
【符号の説明】
１０…超音波診断装置、１１…超音波プローブ、１２…挿入部ガイド、１２Ａ…第１のガイド、１２Ｂ…第２のガイド、１３…アンプユニット、１４…波形制御部、１５…Ｄコンバータ、１６…検波ユニット、１８…フィルタ処理部、１９…Ｂモード処理部、２１…ドプラ処理部、２２…画像処理部、２３…ＤＳＣ、２４…表示制御部、２５…表示部、２７…入力ユニット、１２０…挿入孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a puncture needle guide and display of a puncture needle in ultrasonic diagnosis.
[0002]
[Prior art]
An ultrasonic diagnostic apparatus is a medical imaging device that non-invasively obtains a tomographic image of soft tissue in a living body from a body surface by an ultrasonic pulse reflection method. Compared to other medical imaging equipment, this ultrasonic diagnostic device has features such as small size, low cost, no exposure to X-rays, high safety, blood flow imaging, etc., and the heart, abdomen, urology, Widely used in obstetrics and gynecology.
[0003]
In diagnosis using this ultrasonic diagnostic imaging apparatus, there is a case where a puncture needle is inserted into a subject while observing an ultrasonic image, and a part of tumor cells is collected and examined with the puncture needle. In this case, a so-called puncture probe is used instead of a normal image acquisition probe. This puncture needle probe is equipped with a biopsy type in which a groove is provided in the center or asymmetrical position of a normal array probe and a puncture needle is inserted from the groove, or an adapter for puncture is attached to a normal array probe. There are adapter types to insert a puncture needle.
[0004]
When inserting a needle into a subject using such a puncture probe, a guideline as shown in FIG. 10 is usually displayed in an ultrasonic image. This guideline is fixedly displayed based on the insertion angle determined by an adapter or the like. The operator reaches the tumor while inserting a needle along the guideline, and performs a treatment such as cell intake.
[0005]
By the way, when a puncture needle is inserted into a subject to reach a tumor site, there are cases where blood vessels, bones, and the like are present on the path, which hinders puncture. In this case, the operator inserts the puncture needle sensuously so as to sensibly avoid blood vessels while observing the ultrasonic image.
[0006]
However, the conventional guideline displayed on the ultrasound image does not consider the presence of defects, bones, and the like. Therefore, when a puncture needle is inserted along the route indicated by the guideline, the needle may damage blood vessels and bones, causing bleeding, metastasis, and the like. Moreover, in order to insert a needle | hook so that a defect, a bone | frame, etc. may be avoided with the conventional system, an aspiration experience and advanced technique are required, and a burden with respect to an operator will become great.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
(Raising new problems)
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and a puncture treatment support program capable of performing a safe puncture treatment without burdening an operator.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
[0009]
The invention according to claim 1 is an ultrasonic diagnostic apparatus used for monitoring the area in a puncture treatment using a puncture needle inserted into an area extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body. An synthesized image obtained by synthesizing a morphological image including a tissue and a structure image including a blood vessel structure based on the reflected wave, and an ultrasonic probe that transmits an ultrasonic wave to the region and receives a reflected wave from the subject. An image generating means for generating the puncture needle, a marker control means for generating and controlling a puncture needle guide marker indicating the path of the puncture needle when the puncture needle is inserted or the puncture needle, and the composite image And a puncture route in which the puncture needle guide marker is not in contact with the blood vessel at least in the region on the screen of the display means. And specifying means for specifying, Automatic determination means for automatically determining the puncture route based on a pixel value of each pixel in the region of the composite image or morphological image and structure image; And the marker control means moves the puncture needle guide marker to the puncture route in response to the designation from the designation means.
The invention according to claim 2 is an ultrasonic diagnostic apparatus used for monitoring the area in a puncture treatment using a puncture needle inserted into an area extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body. An synthesized image obtained by synthesizing a morphological image including a tissue and a structure image including a blood vessel structure based on the reflected wave, and an ultrasonic probe that transmits an ultrasonic wave to the region and receives a reflected wave from the subject. An image generating means for generating the puncture needle, a marker control means for generating and controlling a puncture needle guide marker indicating the path or the puncture needle through which the puncture needle passes when the puncture needle is inserted, and the composite image And a puncture route in which the puncture needle guide marker is not in contact with the blood vessel at least in the region on the screen of the display means. Comprising a designation means for designating, wherein the marker control means, moves in response, the puncture needle guide marker on the puncture route designation from said designating means When at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the vascular structure or when it comes into contact with the vascular structure, the display color of at least a part of the puncture needle guide marker is changed. thing, Is an ultrasonic diagnostic apparatus.
The invention according to claim 3 is an ultrasonic diagnostic apparatus used for monitoring of a region in puncture treatment using a puncture needle inserted into a region extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body. , An ultrasonic probe for three-dimensionally scanning the region with ultrasonic waves and receiving a reflected wave from the subject, first volume data relating to a form including a tissue based on the reflected wave, Volume data generating means for generating second volume data relating to a structure including a blood vessel structure, and the puncture needle on the first volume data and the second volume data when the puncture needle is inserted Marker control means for generating a puncture needle guide marker that shows a path to pass or the puncture needle in a pseudo manner, and controlling the puncture needle guide marker; and the first volume A first image including the puncture needle guide marker is generated based on the data, a second image including the puncture needle guide marker is generated based on the second volume data, and the first image The puncture needle guide marker in at least the region on the screen of the display means, an image generation means for generating a composite image obtained by combining the second image and the second image, a display means for displaying the composite image on a screen, Designating means for designating a puncture route that does not contact a blood vessel, and the marker control means responds to designation from the designation means on the first volume data and the second volume data. Moving the puncture needle guide marker to a position corresponding to the puncture route; When at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the blood vessel structure or when it comes into contact with the blood vessel structure, the display color of at least a part of the puncture needle guide marker is changed, Is an ultrasonic diagnostic apparatus.
The invention according to claim 4 is an ultrasonic diagnostic apparatus used for monitoring the area in a puncture treatment using a puncture needle inserted into an area extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body. An synthesized image obtained by synthesizing a morphological image including a tissue and a structure image including a blood vessel structure based on the reflected wave, and an ultrasonic probe that transmits an ultrasonic wave to the region and receives a reflected wave from the subject. An image generating means for generating the puncture needle, a marker control means for generating and controlling a puncture needle guide marker indicating the path or the puncture needle through which the puncture needle passes when the puncture needle is inserted, and the composite image And a puncture route in which the puncture needle guide marker is not in contact with the blood vessel at least in the region on the screen of the display means. And specifying means for specifying, When the marker control means determines that at least a part of the puncture needle guide marker is within a predetermined distance from the blood vessel structure or has come into contact with the blood vessel structure, voice warning means for warning by voice; And the marker control means moves the puncture needle guide marker to the puncture route in response to the designation from the designation means.
The invention according to claim 5 is an ultrasonic diagnostic apparatus used for monitoring of a region in puncture treatment using a puncture needle inserted into a region extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body. , An ultrasonic probe for three-dimensionally scanning the region with ultrasonic waves and receiving a reflected wave from the subject, first volume data relating to a form including a tissue based on the reflected wave, Volume data generating means for generating second volume data relating to a structure including a blood vessel structure, and the puncture needle on the first volume data and the second volume data when the puncture needle is inserted Marker control means for generating a puncture needle guide marker that shows a path to pass or the puncture needle in a pseudo manner, and controlling the puncture needle guide marker; and the first volume A first image including the puncture needle guide marker is generated based on the data, a second image including the puncture needle guide marker is generated based on the second volume data, and the first image The puncture needle guide marker in at least the region on the screen of the display means, an image generation means for generating a composite image obtained by combining the second image and the second image, a display means for displaying the composite image on a screen, A designation means for designating a puncture route that does not contact the blood vessel; When the marker control means determines that at least a part of the puncture needle guide marker is within a predetermined distance from the blood vessel structure or has come into contact with the blood vessel structure, voice warning means for warning by voice; And the marker control means responds to the designation from the designation means and the puncture needle guide marker at a position corresponding to the puncture route on the first volume data and the second volume data. The ultrasonic diagnostic apparatus is characterized by moving.
The invention according to claim 11 is used in a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region from a body surface of a subject to a predetermined site in the body, and is obtained from the subject by transmitting ultrasonic waves to the region. Apparatus for generating a synthesized image by synthesizing a morphological image including a tissue and a structure image including a blood vessel structure based on the reflected wave obtained Computer A marker control function for generating and controlling a path through which the puncture needle passes when the puncture needle is inserted or a puncture needle guide marker indicating the puncture needle in a pseudo manner, the composite image, and the puncture needle guide marker And a display function for simultaneously displaying on the screen, a designation function for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact a blood vessel in at least the region on the display screen, An automatic determination function for automatically determining the puncture route based on the pixel value of each pixel in the region of the composite image or the morphological image and the structure image; The puncture treatment support program is characterized in that the marker control function moves the puncture needle guide marker to the puncture route in response to the designation from the designation means.
The invention according to claim 12 is used in a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body, and is obtained from the subject by transmitting ultrasonic waves to the region. Apparatus for generating a synthesized image by synthesizing a morphological image including a tissue and a structure image including a blood vessel structure based on the reflected wave obtained Computer A marker control function for generating and controlling a path through which the puncture needle passes when the puncture needle is inserted or a puncture needle guide marker indicating the puncture needle in a pseudo manner, the composite image, and the puncture needle guide marker And a designation function that designates a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact with a blood vessel in at least the region on the display screen, and the marker control function includes: In response to the designation from the designation means, the puncture needle guide marker is moved to the puncture route. When at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the vascular structure or when it comes into contact with the vascular structure, the display color of at least a part of the puncture needle guide marker is changed. thing, Is a puncture treatment support program characterized by
The invention according to claim 13 is used in a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region from the body surface of a subject to a predetermined site in the body, and is obtained by three-dimensionally scanning the region with ultrasound. Apparatus for generating first volume data relating to a form including a tissue and second volume data relating to a structure including a blood vessel structure based on the reflected wave Computer In addition, on the first volume data and the second volume data, a path through which the puncture needle passes or a puncture needle guide marker indicating the puncture needle is generated on the first volume data and the second volume data. And a marker control function for controlling the puncture needle guide marker and a first image including the puncture needle guide marker based on the first volume data, and the puncture based on the second volume data An image generation function for generating a second image including a needle guide marker and generating a composite image obtained by combining the first image and the second image, and a display function for displaying the composite image on a screen And a designation function for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact with a blood vessel in at least the region on the display screen. Function, in response to a designation from said designating means, to move the said puncture needle guide marker at a position corresponding to the first of the puncture route on the volume data and on the second volume data, When at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the blood vessel structure or when it comes into contact with the blood vessel structure, the display color of at least a part of the puncture needle guide marker is changed, Is a puncture treatment support program characterized by
The invention according to claim 14 is used in a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body, and is obtained from the subject by transmitting ultrasonic waves to the region. Apparatus for generating a synthesized image by synthesizing a morphological image including a tissue and a structure image including a blood vessel structure based on the reflected wave obtained Computer A marker control function for generating and controlling a path through which the puncture needle passes when the puncture needle is inserted or a puncture needle guide marker indicating the puncture needle in a pseudo manner, the composite image, and the puncture needle guide marker And a display function for simultaneously displaying on the screen, a designation function for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact a blood vessel in at least the region on the display screen, In the marker control, when at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the blood vessel structure or when it is determined that the blood vessel structure has been contacted, a warning function for warning by voice; In the marker control function, the puncture needle support marker is moved to the puncture route in response to designation from the designation means.
The invention according to claim 15 is used in a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region from a body surface of a subject to a predetermined site in the body, and is obtained by three-dimensionally scanning the region with ultrasound. Apparatus for generating first volume data relating to a form including a tissue and second volume data relating to a structure including a blood vessel structure based on the reflected wave Computer In addition, on the first volume data and the second volume data, a path through which the puncture needle passes or a puncture needle guide marker indicating the puncture needle is generated on the first volume data and the second volume data. And a marker control function for controlling the puncture needle guide marker and a first image including the puncture needle guide marker based on the first volume data, and the puncture based on the second volume data An image generation function for generating a second image including a needle guide marker and generating a composite image obtained by combining the first image and the second image, and a display function for displaying the composite image on a screen And a designation function for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact with a blood vessel in at least the area on the screen of the display means; In the marker control, when at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the vascular structure or when it is determined that the vascular structure is in contact with the vascular structure, a voice warning function for warning by voice; In the marker control function, the puncture needle guide is positioned at a position corresponding to the puncture route on the first volume data and the second volume data in response to the designation from the designation means. A puncture treatment support program characterized by moving a marker.
[0013]
According to such a configuration, it is possible to realize an ultrasonic diagnostic apparatus and a puncture treatment support program that can perform a safe puncture treatment without burdening the operator.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
[0015]
(First embodiment)
First, the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 includes an ultrasonic probe 11, an insertion portion guide 12, a pulser / amplifier unit 13, an A / D converter 15, a detection unit 16, a filter processing unit 18, and a B mode processing unit. 19, Doppler processing unit 21, image processing unit 22, DSC 23, display control unit 24, display unit 25, and input unit 27.
[0016]
The ultrasonic probe 11 generates an ultrasonic wave based on a drive signal from a pulser and converts a reflected wave from a subject into an electric signal, a matching layer provided in the piezoelectric vibrator, and the piezoelectric vibration. It has a backing material that prevents the propagation of ultrasonic waves from the child to the rear. When ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 11 to the subject, various harmonic components are generated along with the propagation of the ultrasonic waves due to nonlinearity of the living tissue. The fundamental wave and the harmonic component constituting the transmission ultrasonic wave are back-scattered by the boundary of acoustic impedance of the body tissue, minute scattering, and the like, and are received by the ultrasonic probe 11 as a reflected wave (echo).
[0017]
The insertion portion guide 12 is provided at a predetermined position such as the side surface of the probe 11 and designates the insertion position of the puncture needle into the subject in the treatment using the puncture needle (hereinafter also referred to as “puncture treatment”). It is a jig for. FIG. 2 shows a top view of the insertion portion guide 12. As shown in the figure, the insertion portion guide 12 has a plurality of insertion holes 120 arranged to guide the insertion position of the puncture needle. The operator determines a puncture route that avoids blood vessels and the like by aligning one end of a puncture needle guide marker, which will be described later, with one of the plurality of insertion holes 120 and the other end with the tumor. By inserting a puncture needle through the insertion hole 120 located at one end of the puncture route determined in this way, a safe puncture treatment can be executed.
[0018]
FIG. 3 is a view showing a modified example of the insertion portion guide 12. The insertion portion guide 12 shown in the figure has a first guide 12A and a second guide 12B that are both slidable in the horizontal direction. By adjusting the positional relationship between the first guide 12A and the second guide 12B and passing each guide through a predetermined insertion hole 120, not only the insertion position of the puncture needle but also the insertion angle can be determined. . The positional relationship between the first guide 12A and the second guide 12B may be adjusted by an operator's manual operation. However, a moving mechanism for moving each guide horizontally is provided, and this is provided on the apparatus body. It may be configured to be automatically executed by controlling according to the instruction.
[0019]
The pulsar / amplifier unit 13 repeatedly generates a rate pulse at a predetermined rate frequency fr Hz (cycle: 1 / fr sec) based on the control by the waveform control unit 14 to form a transmission ultrasonic wave at the time of transmission. Each rate pulse is given a delay time necessary for focusing the ultrasonic wave into a beam and determining the transmission directivity every time. The pulser / amplifier unit 13 applies a drive pulse to the probe 11 at a timing based on this rate pulse.
[0020]
Further, the pulser / amplifier unit 13 amplifies the echo signal captured via the probe 11 for each channel during reception. Further, at the time of reception, the pulser / amplifier unit 13 gives a delay time necessary for determining reception directivity to the amplified echo signal, and performs addition processing. By this addition, the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity of the echo signal is emphasized, and the overall directivity (scanning line) of ultrasonic transmission / reception is determined by the reception directivity and the transmission directivity.
[0021]
The A / D converter 15 converts the analog signal received from the pulser / amplifier unit 13 into a digital signal.
[0022]
The detection unit 16 performs quadrature detection by multiplying the signal received from the A / D converter 15 by a signal having a reference frequency that is 90 degrees out of phase, and obtains I and Q signals. The I and Q signals are signals having a frequency obtained by subtracting the reference frequency from the received signal. The reference frequency is generally set to the center frequency of a band for generating an ultrasonic image.
[0023]
The filter processing unit 18 attenuates the reflected wave component of a predetermined frequency band, extracts (filters) the reflected wave component of a desired frequency band, and outputs the complex digital filter to the B-mode processing unit 19 or the Doppler processing unit 21 It is.
[0024]
The B-mode processing unit 19 performs logarithmic amplification or the like on the received signal that has been filtered. The amplified signal is sent to the DSC 23 via the image processing unit 22, and is displayed in color on the display unit 25 as a B-mode image in which the intensity of the reflected wave is expressed by luminance.
[0025]
The Doppler processing unit 21 extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo components due to the Doppler effect, and obtains blood flow information such as average velocity, dispersion, and power at multiple points. The blood flow information is sent to the DSC 23 via the image processing unit 22, and is displayed in color on the display unit 25 as an average velocity image, a dispersion image, a power image, and a combination image thereof.
[0026]
The image processing unit 22 executes image reconstruction processing based on the outputs from the B-mode processing unit 19 and the Doppler processing unit 21 to generate voxel volume data. In the present embodiment, voxel volume data is generated based on morphological image data and based on structure image data. Here, the morphological image is an ultrasonic image relating to the substantial morphology of the tumor and its nearby tissue, and can be collected by B-mode imaging or the like. On the other hand, the structure image is an ultrasound image related to the blood vessel structure and can be collected by Doppler mode imaging or imaging by contrast echo method using a contrast agent (including harmonic imaging, flash echo imaging, etc.).
[0027]
The image processing unit 22 executes rendering processing based on the obtained volume data, and generates a tomographic image and a three-dimensional image related to the form or structure. Furthermore, the image processing unit 22 combines the image related to the form and the image related to the structure to generate a combined image in which the form and the structure are displayed at the same time. The generation of the composite image will be described in detail later.
[0028]
The DSC 23 converts the image signal sequence for each scanning line input from the image processing unit 22 into orthogonal coordinate system data based on the spatial information, and further performs video format conversion.
[0029]
The display control unit 24 simulates the puncture needle and designates a puncture needle guide marker for designating a safe puncture route on the ultrasound image, and the insertion portion guide 12 and punctures on the ultrasound image. An insertion portion guide marker for designating the insertion position of the needle is generated. The generated puncture needle guide marker and insertion portion guide marker are displayed on the display unit 25 so as to be superimposed on the ultrasonic image.
[0030]
Further, when the position movement of the puncture needle guide marker is instructed via the display unit 25 and the input unit 27, the display control unit 24 moves the puncture needle guide marker to the instructed position.
[0031]
The display unit 25 displays morphological information in the living body and structural information such as blood vessels based on blood flow as images based on the video signal from the DSC 23. In addition, when a contrast agent is used, structural information such as blood vessels is represented as a luminance image based on the quantitative distribution of the spatial distribution of the contrast agent, that is, the blood flow or the region where the blood exists. Or as a color image. The display unit 25 displays a puncture needle guide marker and an insertion unit guide marker together with each image in response to a predetermined operation.
[0032]
The input unit 27 is connected to the main body of the apparatus 10 and is used to set a region of interest (ROI) for incorporating various instructions, commands, and information from the operator into the apparatus main body (mouse, trackball, mode switching, etc. Switches, keyboards, etc.) are provided. In addition, the transmission condition of the transmission ultrasonic wave can be manually input via the input unit 27.
[0033]
(Composite image of morphological image and structure image)
Next, a composite image of the morphological image and the structure image generated by the apparatus 10 will be described. Hereinafter, a composite image composed of a morphological image (tissue tomographic image) obtained by B-mode imaging and a three-dimensional blood vessel image based on a structure image obtained by color Doppler mode will be described as an example.
[0034]
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a series of processes from image data collection by ultrasonic scanning to composite image display. As shown in the figure, volume data including morphological images is obtained by three-dimensionally scanning an organ or the like to be diagnosed with B-mode imaging using ultrasound. Further, the same organ or the like is three-dimensionally scanned with ultrasonic waves by color Doppler mode imaging to obtain volume data composed of a structure image at substantially the same time as the morphological image (step S1). In imaging in each mode, when the probe 11 is a one-dimensional array probe, volume data relating to a region including a diagnosis target can be collected by mechanically or artificially instigating the probe 11. If the probe 11 is a two-dimensional array probe, volume data relating to a region including a diagnosis target can be automatically collected by performing a three-dimensional scan.
[0035]
Note that each image data collected in each shooting mode can be associated with a position in the real space, and accordingly, a position can also be associated between image data collected in different shooting modes.
[0036]
Next, the image data acquired in each shooting mode is reconstructed (step S2). In this reconstruction process, voxel volume data relating to the area including the diagnosis target is generated. Hereinafter, voxel volume data corresponding to B-mode imaging is referred to as first volume data, and voxel volume data corresponding to color Doppler mode imaging is referred to as second volume data.
[0037]
Next, processing such as cross-sectional transformation (MPR) processing and texture mapping is executed based on the position of the designated tomographic plane, and tissue tomogram (F (x, y, z): black and white is obtained from the first volume data. Gradation image). Also, image processing such as volume rendering with a predetermined transparency is executed to generate a three-dimensional blood vessel image (G (x, y, z): color image) from the second volume data (step S3A, S3B). FIG. 5A shows an example of a predetermined tissue tomogram generated in step S3A, and FIG. 5B shows an example of a three-dimensional blood vessel image generated in step S3B. A dotted line shown in T of FIG. 5A represents, for example, a spherical tumor Tt.
[0038]
Next, a tissue tomographic image (F (x, y, z)) and a three-dimensional blood vessel image (G (x, y, z)) are synthesized while taking corresponding positions to generate a synthesized image (step S4). The synthesized image is displayed in a predetermined form (step S5), specifically, synthesized and displayed as follows: First, as shown in FIG. The tissue tomographic image T1 relating to a predetermined cross section (XY plane at the initial position on the Z axis) and the three-dimensional blood vessel image S relating to the viewpoint side (near side) along the Z axis from the tomographic image T1 are synthesized. Accordingly, the three-dimensional blood vessel image is not displayed on the back side of the tomographic image T1.
[0039]
Next, the operator (operator) can change the position of the tomographic image to be displayed along the Z axis by performing a predetermined operation input from the input unit 27. Thereby, the tissue tomographic image (B mode image) constituting the voxel volume data regarding the form can be sequentially displayed as if turning the page of the book.
[0040]
In FIG. 5D, an example of a tissue tomogram T2 displayed when the position on the Z-axis is shifted further than T1 by the operating means, FIG. 5E shows an example on the Z-axis. Examples of tissue tomographic images T3 displayed when the position is shifted further to the back than T2 are shown. In addition, the display of the blood vessel image S is automatically updated as shown in FIGS. 5C to 5E in accordance with the change in the cross-sectional setting from the tissue tomographic images T1 to T3.
[0041]
In the above example, a composite image composed of a tissue tomogram and a three-dimensional blood vessel image has been described. In contrast, as described in the second embodiment, three-dimensional data related to a tissue is collected, a three-dimensional tissue image is generated based on the collected three-dimensional tissue image, and a composite image composed of the three-dimensional tissue image and the three-dimensional blood vessel image is generated. The structure to produce | generate may be sufficient. In the above example, the blood vessel image is described as a Doppler image. However, a composition image may be generated that includes a blood vessel image obtained by contrast echo and a tissue tomographic image or a three-dimensional tissue image. Note that generation of a composite image composed of a morphological image obtained by B-mode imaging and a structure image obtained by color Doppler mode is described in detail, for example, in JP-A-11-164833.
[0042]
(Operation of this ultrasonic diagnostic device in puncture treatment)
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 10 configured as described above will be described with reference to FIGS. 6 to 8 by taking the case of puncture treatment as an example.
[0043]
FIG. 6 is a flowchart showing a series of operations when the ultrasonic diagnostic apparatus 10 is used to insert a puncture needle into a subject and collect a living tissue. As shown in the figure, first, in order to obtain morphological image data and structure image data, the subject is three-dimensionally scanned in the B mode and the color Doppler mode to obtain an echo signal (step S11). As described above, the structure image data may be acquired by the contrast echo method instead of the color Doppler mode.
[0044]
Next, a B-mode image is generated and displayed based on the echo signal obtained by B-mode imaging (step S12). The operator finds a site (tumor) to be a target for puncture treatment from the displayed B-mode image.
[0045]
Next, a composite image relating to at least a region (ie, an imaging region) including a region from the body surface to the tumor is generated and displayed (step S13). The processing executed in this step corresponds to steps S3A, 3B to S5 in FIG.
[0046]
Next, as shown in FIG. 7, the puncture needle guide marker and the insertion portion guide marker are displayed on the composite image (step S14). At this time, the insertion portion guide marker is displayed at an accurate position corresponding to the real space based on the position of the probe 11. On the other hand, the puncture needle guide marker is displayed at an initially set predetermined position.
[0047]
Next, by a predetermined operation, the puncture needle guide marker is moved on the composite image so as to avoid the blood vessel, and the puncture route is determined (step S15). By moving the puncture needle guide marker to a position where the blood vessel does not contact in this way, a safe puncture route of the puncture needle that is actually inserted into the subject can be navigated. In addition, what kind of thing may be sufficient as the process which moves a puncture needle guide marker. For example, in FIG. 8, first, one end corresponding to the needle tip of the puncture needle guide marker is clicked so that the one end can be moved, and dragging to the tumor position is performed by a determination operation such as double clicking. Further, the other end of the puncture needle guide marker (that is, the end opposite to the needle tip) is clicked so as to be movable, and while searching for a route that does not pass through the blood vessel while looking at the composite image, Drag to the point of the insertion guide marker to be displayed, and decide by operations such as double-clicking. In FIG. 8, the intersection portion of the lattice of the insertion portion guide marker corresponds to the insertion hole 120.
[0048]
Next, the operator inserts a puncture needle so as to pass through the determined puncture route while viewing the composite image (step S16). During insertion of the puncture needle, it is more preferable to display a composite image so that the actual progress of the puncture needle and the state in the vicinity of the tumor can be easily confirmed, but a B-mode image may be displayed.
[0049]
Next, when the puncture needle reaches the tumor via the puncture route, the operator collects the tissue of the tumor (step S17), and extracts the puncture needle from the subject (step S18).
[0050]
The puncture treatment using the ultrasonic diagnostic apparatus 10 is completed by the series of processes described above.
[0051]
According to the configuration described above, the following effects can be obtained.
According to the ultrasonic diagnostic apparatus 10, a safe puncture route that avoids blood vessels can be determined before insertion of a puncture needle. By inserting the puncture needle so as to pass through the puncture route, the operator can cause the puncture feather needle to reach the tumor without damaging the blood vessel or the like. As a result, a safe puncture treatment that does not induce bleeding or metastasis can be realized, and the burden on the operator can be reduced.
[0052]
Further, according to the ultrasonic diagnostic apparatus 10, it is possible to provide a B-mode image and a composite image together with the puncture route in the puncture treatment. Therefore, the operator can confirm the puncture status by his / her own visual inspection along with the guidance of the puncture needle through the puncture route, and can perform safer puncture treatment.
[0053]
The ultrasonic diagnostic apparatus 10 has various functions for assisting the operator in the puncture treatment. Each function will be described below.
[0054]
The ultrasonic diagnostic apparatus 10 has a function of notifying the operator of the distance between the puncture needle guide marker and the blood vessel. Specifically, the display form of the puncture needle guide marker is changed according to the distance between the puncture needle guide marker and the blood vessel (for example, when the puncture needle guide marker enters an area within a predetermined distance from the blood vessel. Yellow display, red display when in contact with blood vessel, etc.), or a warning that the blood vessel is approaching or in contact with the blood vessel is displayed or voiced.
[0055]
With this function, the operator can be actively notified of the environment around the puncture route. As a result, the operator can perform a safe puncture treatment relatively easily with the assistance of the apparatus.
[0056]
The ultrasonic diagnostic apparatus 10 has a function of selectively displaying a morphological image and a structure image. Thereby, after determining the puncture route, for example, by displaying only the structure image, the contact between the puncture route and the blood vessel can be easily confirmed.
[0057]
The ultrasonic diagnostic apparatus 10 can also automatically determine the puncture route based on the morphological image and the structure image. This is realized as follows. That is, the blood vessel on the structure image and the other part can be discriminated by the pixel value. Therefore, for example, when the position of the tumor is specified on the composite image by the operator, the image processing unit 22 selects a pixel having a pixel value equal to or less than a threshold value for distinguishing it from the blood vessel in the vicinity thereof. select. This process is sequentially executed from the starting point toward the insertion portion guide marker, and when the straight route can be determined, the route may be determined as the puncture route. When a plurality of puncture routes are determined by this method, it is preferable to recommend the puncture route that is the farthest from the blood vessel from the viewpoint of safety.
[0058]
Further, the ultrasonic diagnostic apparatus 10 has a function of instructing an insertion angle of the puncture needle by a puncture needle insertion guide. This can be realized by using the insertion portion guide shown in FIG. That is, if the puncture route is determined according to the procedure described above, the insertion angle of the puncture needle is determined at the same time. Therefore, the insertion direction of the puncture needle can be supported by adjusting the positional relationship between the first guide 12A and the second guide 12B based on the puncture route.
[0059]
(Second Embodiment)
In the second embodiment, an ultrasonic diagnostic apparatus 10 that determines a puncture route by inserting a puncture needle guide marker into a three-dimensional image and displaying the puncture needle guide marker on the same image will be described. That is, in the first embodiment, after the composite image is generated, the puncture needle guide marker is displayed in a superimposed manner on the composite image and moved to determine the puncture route. On the other hand, in the second embodiment, the puncture needle guide marker is reflected in each volume data, and a composite image is generated by synthesizing the morphological image and the structure image rendered based on this. In addition, the movement instruction of the puncture needle guide marker is sequentially fed back to each volume data. Thereby, a three-dimensional puncture needle guide marker that is visible and hidden between the morphological image and the structure image can be provided.
[0060]
In the present embodiment, a case where a three-dimensional tissue image and a three-dimensional blood vessel image are generated and a puncture needle guide marker is inserted into a composite image obtained based on the three-dimensional tissue image and displayed is taken as an example. In addition, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment has various functions for supporting the operator described in the first embodiment.
[0061]
FIG. 9 is a flowchart showing a series of operations when performing puncture treatment using the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the present embodiment. Each process from step S21 to step S23 corresponds to each process from step S11 to step S13 shown in FIG. 6, and the contents are the same.
[0062]
When the composite image is displayed in step S23, the puncture needle guide marker and the insertion portion guide marker are displayed at the initially set positions by a predetermined operation (step S24). At this time, the puncture needle guide marker is displayed in a form embedded in the composite image. This is realized as follows.
[0063]
That is, when the predetermined operation is executed, the puncture needle guide marker is plotted at an initially set position on the voxel volume data corresponding to each mode obtained by image reconstruction. The image processing unit 22 performs a rendering process based on each volume data on which the puncture needle guide marker is plotted, and obtains a morphological image and a structure image. By synthesizing the obtained morphological image and structure image, a synthesized image in which the puncture needle guide marker is three-dimensionally fitted (hereinafter also referred to as “second synthesized image”) can be obtained. In addition, about the display of an insertion part guide marker, it displays on the predetermined position on the basis of the position of the probe 11 like 1st Embodiment.
[0064]
Next, the puncture needle guide marker is moved on the synthesized image so as to avoid the blood vessel by the same operation as in the first embodiment (step S25). The image processing unit 22 feeds back the position designated by the moving operation to each voxel volume data, and moves the puncture needle guide marker on each voxel volume data to the designated position. The image processing unit 22 performs a rendering process based on each voxel volume data after movement, and generates a second composite image (step S26). The generated second composite image is displayed in real time on the display unit 25 in a predetermined form (step S27). The puncture needle guide marker moving operation in step S25 is executed until a suitable puncture route can be determined. The feedback and rendering processing of the puncture needle guide marker position in step S26 is sequentially executed in real time every time the puncture needle guide marker moving operation is performed. Accordingly, the second composite image displayed on the display unit 25 is updated each time the puncture needle guide marker is moved.
[0065]
Next, the operator inserts a puncture needle so as to pass through the determined puncture route while viewing the second composite image (step S26), and collects tumor tissue and the like (step S27). Then, the puncture needle is extracted from the subject (step S28).
[0066]
The puncture treatment using the ultrasonic diagnostic apparatus 10 is completed by the series of processes described above.
[0067]
According to the configuration described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, according to the ultrasonic diagnostic apparatus, it is possible to provide a three-dimensional puncture needle guide marker that appears and disappears between the morphological image and the structure image. Therefore, the blood vessel structure in the region from the body surface to the tumor can be grasped in more detail, and puncture treatment with high safety can be performed.
[0068]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to realize an ultrasonic diagnostic apparatus and a puncture treatment support program capable of performing a safe puncture treatment without burdening an operator.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 10. FIG.
FIG. 2 shows a top view of the insertion portion guide 12. FIG.
FIG. 2 is a top view of the insertion portion guide 12. FIG.
FIG. 3 shows an example of cooperation of the insertion section guide 12;
FIGS. 5A to 5E are diagrams schematically illustrating the processing from step S3A to step S5 in FIG.
FIG. 6 is a flowchart showing a series of operations when a living tissue is collected by inserting a puncture needle into a subject using the ultrasonic diagnostic apparatus 10;
FIG. 7 is a diagram showing an example of a display form of a first puncture needle guide marker and an insertion portion guide marker.
FIG. 8 is a diagram for explaining an operation of moving the position of the puncture needle guide marker.
FIG. 9 is a flowchart showing a series of operations when performing a puncture treatment using the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the second embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a conventional puncture needle guide marker.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ultrasonic diagnostic apparatus, 11 ... Ultrasonic probe, 12 ... Insertion part guide, 12A ... 1st guide, 12B ... 2nd guide, 13 ... Amplifier unit, 14 ... Waveform control part, 15 ... D converter, 16 Detecting unit, 18 Filter processing unit, 19 B mode processing unit, 21 Doppler processing unit, 22 Image processing unit, 23 DSC, 24 Display control unit, 25 Display unit, 27 Input unit, 120 ... insertion hole

Claims (15)

被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において、前記領域のモニタリングに利用される超音波診断装置であって、
前記領域に超音波を送信し当該被検体からの反射波を受信する超音波プローブと、
前記反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する画像生成手段と、
前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成し制御するマーカ制御手段と、
前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示する表示手段と、
前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定する指定手段と、
前記合成画像、又は形態画像及び構造物画像の前記領域における各画素の画素値に基づいて、前記穿刺ルートを自動的に決定する自動決定手段と、
を具備し、
前記マーカ制御手段は、前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、
を特徴とする超音波診断装置。In a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body, an ultrasonic diagnostic apparatus used for monitoring the region,
An ultrasonic probe that transmits ultrasonic waves to the region and receives reflected waves from the subject; and
Based on the reflected wave, an image generation means for generating a composite image obtained by combining a morphological image including a tissue and a structure image including a blood vessel structure;
Marker control means for generating and controlling a puncture needle guide marker that simulates a path through which the puncture needle passes or the puncture needle when the puncture needle is inserted;
Display means for simultaneously displaying the composite image and the puncture needle guide marker on a screen;
On the screen of the display means, designation means for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact with a blood vessel at least in the region;
Automatic determination means for automatically determining the puncture route based on a pixel value of each pixel in the region of the composite image or morphological image and structure image;
Comprising
The marker control means moves the puncture needle guide marker to the puncture route in response to designation from the designation means;
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above. 被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において、前記領域のモニタリングに利用される超音波診断装置であって、
前記領域に超音波を送信し当該被検体からの反射波を受信する超音波プローブと、
前記反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する画像生成手段と、
前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成し制御するマーカ制御手段と、
前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示する表示手段と、
前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定する指定手段と、
を具備し、
前記マーカ制御手段は、
前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させ、
前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触した場合には、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部の表示色を変化させること、
を特徴とする超音波診断装置。In a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body, an ultrasonic diagnostic apparatus used for monitoring the region,
An ultrasonic probe that transmits ultrasonic waves to the region and receives reflected waves from the subject; and
Based on the reflected wave, an image generation means for generating a composite image obtained by combining a morphological image including a tissue and a structure image including a blood vessel structure;
Marker control means for generating and controlling a puncture needle guide marker that simulates a path through which the puncture needle passes or the puncture needle when the puncture needle is inserted;
Display means for simultaneously displaying the composite image and the puncture needle guide marker on a screen;
On the screen of the display means, designation means for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact with a blood vessel at least in the region;
Comprising
The marker control means includes
In response to the designation from the designation means, the puncture needle guide marker is moved to the puncture route ,
When at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the blood vessel structure or when it comes into contact with the blood vessel structure, the display color of at least a part of the puncture needle guide marker is changed,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above. 被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において、前記領域のモニタリングに利用される超音波診断装置であって、
前記領域を超音波によって三次元的に走査し、当該被検体からの反射波を受信するための超音波プローブと、
前記反射波に基づいて、組織を含む形態に関する第１のボリュームデータと、血管構造を含む構造物に関する第２のボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、
前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上に、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成し、当該穿刺針ガイドマーカを制御するマーカ制御手段と、
前記第１のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第１の画像を生成し、前記第２のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第２の画像とを生成し、且つ当該第１の画像と当該第２の画像とを合成した合成画像を生成する画像生成手段と、
前記合成画像を画面に表示する表示手段と、
前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定する指定手段と、
を具備し、
前記マーカ制御手段は、
前記指定手段からの指定に応答して、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上の前記穿刺ルートに対応する位置に前記穿刺針ガイドマーカを移動させ、
前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触した場合には、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部の表示色を変化させること、
を特徴とする超音波診断装置。In a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body, an ultrasonic diagnostic apparatus used for monitoring the region,
An ultrasonic probe for three-dimensionally scanning the region with ultrasonic waves and receiving reflected waves from the subject;
Volume data generation means for generating first volume data relating to a form including a tissue and second volume data relating to a structure including a blood vessel structure based on the reflected wave;
On the first volume data and the second volume data, a path through which the puncture needle passes at the time of insertion of the puncture needle or a puncture needle guide marker indicating the puncture needle is generated. Marker control means for controlling the puncture needle guide marker;
Generating a first image including the puncture needle guide marker based on the first volume data, generating a second image including the puncture needle guide marker based on the second volume data; and Image generating means for generating a composite image obtained by combining the first image and the second image;
Display means for displaying the composite image on a screen;
On the screen of the display means, designation means for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact with a blood vessel at least in the region;
Comprising
The marker control means includes
In response to the designation from the designation means, the puncture needle guide marker is moved to a position corresponding to the puncture route on the first volume data and the second volume data,
When at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the blood vessel structure or when it comes into contact with the blood vessel structure, the display color of at least a part of the puncture needle guide marker is changed,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above. 被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において、前記領域のモニタリングに利用される超音波診断装置であって、
前記領域に超音波を送信し当該被検体からの反射波を受信する超音波プローブと、
前記反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する画像生成手段と、
前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成し制御するマーカ制御手段と、
前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示する表示手段と、
前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定する指定手段と、
前記マーカ制御手段が、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触したと判定した場合、音声によって警告する音声警告手段と、
を具備し、
前記マーカ制御手段は、前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、
を特徴とする超音波診断装置。In a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body, an ultrasonic diagnostic apparatus used for monitoring the region,
An ultrasonic probe that transmits ultrasonic waves to the region and receives reflected waves from the subject; and
Based on the reflected wave, an image generation means for generating a composite image obtained by combining a morphological image including a tissue and a structure image including a blood vessel structure;
Marker control means for generating and controlling a puncture needle guide marker that simulates a path through which the puncture needle passes or the puncture needle when the puncture needle is inserted;
Display means for simultaneously displaying the composite image and the puncture needle guide marker on a screen;
On the screen of the display means, designation means for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact with a blood vessel at least in the region;
When the marker control means determines that at least a part of the puncture needle guide marker is within a predetermined distance from the blood vessel structure or has come into contact with the blood vessel structure, voice warning means for warning by voice;
Comprising
The marker control means moves the puncture needle guide marker to the puncture route in response to designation from the designation means;
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above. 被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において、前記領域のモニタリングに利用される超音波診断装置であって、
前記領域を超音波によって三次元的に走査し、当該被検体からの反射波を受信するための超音波プローブと、
前記反射波に基づいて、組織を含む形態に関する第１のボリュームデータと、血管構造を含む構造物に関する第２のボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、
前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上に、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成し、当該穿刺針ガイドマーカを制御するマーカ制御手段と、
前記第１のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第１の画像を生成し、前記第２のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第２の画像とを生成し、且つ当該第１の画像と当該第２の画像とを合成した合成画像を生成する画像生成手段と、
前記合成画像を画面に表示する表示手段と、
前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定する指定手段と、
前記マーカ制御手段が、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触したと判定した場合、音声によって警告する音声警告手段と、
を具備し、
前記マーカ制御手段は、前記指定手段からの指定に応答して、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上の前記穿刺ルートに対応する位置に前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、
を特徴とする超音波診断装置。In a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region extending from a body surface of a subject to a predetermined site in the body, an ultrasonic diagnostic apparatus used for monitoring the region,
An ultrasonic probe for three-dimensionally scanning the region with ultrasonic waves and receiving reflected waves from the subject; and
Volume data generation means for generating first volume data relating to a form including a tissue and second volume data relating to a structure including a blood vessel structure based on the reflected wave;
On the first volume data and the second volume data, a path through which the puncture needle passes at the time of insertion of the puncture needle or a puncture needle guide marker indicating the puncture needle is generated. Marker control means for controlling the puncture needle guide marker;
Generating a first image including the puncture needle guide marker based on the first volume data, generating a second image including the puncture needle guide marker based on the second volume data; and Image generating means for generating a combined image obtained by combining the first image and the second image;
Display means for displaying the composite image on a screen;
On the screen of the display means, designation means for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact with a blood vessel at least in the region;
When the marker control means determines that at least a part of the puncture needle guide marker is within a predetermined distance from the blood vessel structure or has come into contact with the blood vessel structure, voice warning means for warning by voice;
Comprising
The marker control means moves the puncture needle guide marker to a position corresponding to the puncture route on the first volume data and the second volume data in response to designation from the designation means. ,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above. 前記超音波プローブに設けられ、前記領域に挿入される前記穿刺針の挿入位置をガイドするための挿入部ガイドをさらに具備し、
前記マーカ制御手段は、前記挿入部ガイドを擬似的に示す挿入部ガイドマーカを生成し、
前記表示手段は、前記合成画像と挿入部ガイドマーカとを同時に表示すること、
を特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。An insertion portion guide for guiding the insertion position of the puncture needle provided in the ultrasonic probe and inserted into the region;
The marker control means generates an insertion portion guide marker that indicates the insertion portion guide in a pseudo manner,
The display means simultaneously displays the composite image and the insertion portion guide marker;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein: 挿入部ガイドは、前記穿刺針の挿入位置を指定するための挿入孔を有することを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。  The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6, wherein the insertion portion guide has an insertion hole for designating an insertion position of the puncture needle. 挿入部ガイドは、前記穿刺針の挿入位置及び挿入方向を指定するための複数の挿入孔を有することを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。  The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6, wherein the insertion portion guide has a plurality of insertion holes for designating an insertion position and an insertion direction of the puncture needle. 前記合成画像を構成する形態画像又は構造物画像を選択的に前記表示手段に表示させる表示制御手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。The ultrasonic diagnosis according to claim 1 , further comprising display control means for selectively displaying a morphological image or a structure image constituting the composite image on the display means. apparatus. 前記合成画像を構成する第１の画像又は第２の画像を選択的に前記表示手段に表示させる表示制御手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。7. The display control unit according to claim 1 , further comprising a display control unit configured to selectively display the first image or the second image constituting the composite image on the display unit. Ultrasonic diagnostic equipment. 被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において利用され、前記領域に超音波を送信し当該被検体から得られた反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する超音波診断装置のコンピュータに、
前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成させ制御させるマーカ制御機能と、
前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示させる表示機能と、
表示画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定させる指定機能と、
前記合成画像、又は形態画像及び構造物画像の前記領域における各画素の画素値に基づいて、前記穿刺ルートを自動的に決定させる自動決定機能と、
を実現させ、
前記マーカ制御機能においては、前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、
を特徴とする穿刺治療支援プログラム。Based on the reflected wave obtained from the subject by transmitting an ultrasonic wave to the region and used in a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region from the body surface of the subject to a predetermined site in the body. In a computer of an ultrasonic diagnostic apparatus that generates a composite image obtained by combining a morphological image including a structure image including a blood vessel structure,
A marker control function for generating and controlling a puncture needle guide marker that simulates a path through which the puncture needle passes or the puncture needle when the puncture needle is inserted;
A display function for simultaneously displaying the composite image and the puncture needle guide marker on a screen;
On the display screen, a designation function for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact a blood vessel at least in the region;
An automatic determination function for automatically determining the puncture route based on the pixel value of each pixel in the region of the composite image or the morphological image and the structure image;
Realized,
In the marker control function, in response to the designation from the designation means, the puncture needle guide marker is moved to the puncture route,
Puncture treatment support program characterized by 被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において利用され、前記領域に超音波を送信し当該被検体から得られた反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する超音波診断装置のコンピュータに、
前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成させ制御させるマーカ制御機能と、
前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示させる表示機能と、
表示画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定させる指定機能と、
を具備し、
前記マーカ制御機能においては、
前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させ、
前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触した場合には、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部の表示色を変化させること、
を特徴とする穿刺治療支援プログラム。Based on the reflected wave obtained from the subject by transmitting an ultrasonic wave to the region and used in a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region from the body surface of the subject to a predetermined site in the body. In a computer of an ultrasonic diagnostic apparatus that generates a composite image obtained by combining a morphological image including a structure image including a blood vessel structure,
A marker control function for generating and controlling a puncture needle guide marker that simulates a path through which the puncture needle passes or the puncture needle when the puncture needle is inserted;
A display function for simultaneously displaying the composite image and the puncture needle guide marker on a screen;
On the display screen, a designation function for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact a blood vessel at least in the region;
Comprising
In the marker control function,
In response to the designation from the designation means, the puncture needle guide marker is moved to the puncture route ,
When at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the blood vessel structure or when it comes into contact with the blood vessel structure, the display color of at least a part of the puncture needle guide marker is changed,
Puncture treatment support program characterized by 被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において利用され、前記領域を超音波で三次元走査して得られた反射波に基づいて、組織を含む形態に関する第１のボリュームデータと、血管構造を含む構造物に関する第２のボリュームデータとを生成する超音波診断装置のコンピュータに、
前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上に、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成させ、当該穿刺針ガイドマーカを制御させるマーカ制御機能と、
前記第１のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第１の画像を生成させ、前記第２のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第２の画像とを生成させ、且つ当該第１の画像と当該第２の画像とを合成した合成画像を生成させる画像生成機能と、
前記合成画像を画面に表示させる表示機能と、
表示画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定させる指定機能と、
を具備し、
前記マーカ制御機能は、
前記指定手段からの指定に応答して、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上の前記穿刺ルートに対応する位置に前記穿刺針ガイドマーカを移動させ、
前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触した場合には、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部の表示色を変化させること、
を特徴とする穿刺治療支援プログラム。Based on the reflected wave obtained by three-dimensional scanning with ultrasound, the tissue is used in a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region from the body surface of the subject to a predetermined site in the body. In the computer of the ultrasonic diagnostic apparatus for generating the first volume data relating to the including form and the second volume data relating to the structure including the blood vessel structure,
On the first volume data and the second volume data, a path through which the puncture needle passes at the time of insertion of the puncture needle or a puncture needle guide marker indicating the puncture needle is generated. A marker control function for controlling the puncture needle guide marker;
Generating a first image including the puncture needle guide marker based on the first volume data, generating a second image including the puncture needle guide marker based on the second volume data; and An image generation function for generating a composite image obtained by combining the first image and the second image;
A display function for displaying the composite image on a screen;
On the display screen, a designation function for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact a blood vessel at least in the region;
Comprising
The marker control function is
In response to the designation from the designation means, the puncture needle guide marker is moved to a position corresponding to the puncture route on the first volume data and the second volume data,
When at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the blood vessel structure or when it comes into contact with the blood vessel structure, the display color of at least a part of the puncture needle guide marker is changed,
Puncture treatment support program characterized by 被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において利用され、前記領域に超音波を送信し当該被検体から得られた反射波に基づいて、組織を含む形態画像と血管構造を含む構造物画像とを合成した合成画像を生成する超音波診断装置のコンピュータに、
前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成させ制御させるマーカ制御機能と、
前記合成画像と前記穿刺針ガイドマーカとを同時に画面に表示させる表示機能と、
表示画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定させる指定機能と、
前記マーカ制御において、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触したと判定した場合、音声によって警告させる警告機能と、
を具備し、
前記マーカ制御機能においては、前記指定手段からの指定に応答して、前記穿刺ルートに前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、
を特徴とする穿刺治療支援プログラム。Based on the reflected wave obtained from the subject by transmitting an ultrasonic wave to the region and used in a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region from the body surface of the subject to a predetermined site in the body. In a computer of an ultrasonic diagnostic apparatus that generates a composite image obtained by combining a morphological image including a structure image including a blood vessel structure,
A marker control function for generating and controlling a puncture needle guide marker that simulates a path through which the puncture needle passes or the puncture needle when the puncture needle is inserted;
A display function for simultaneously displaying the composite image and the puncture needle guide marker on a screen;
On the display screen, a designation function for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact with a blood vessel at least in the region;
In the marker control, when at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the blood vessel structure, or when it is determined that the blood vessel structure is contacted, a warning function that warns by voice;
Comprising
In the marker control function, in response to the designation from the designation means, the puncture needle guide marker is moved to the puncture route,
Puncture treatment support program characterized by 被検体の体表面から体内の所定部位にかけての領域に挿入される穿刺針を使用する穿刺治療において利用され、前記領域を超音波で三次元走査して得られた反射波に基づいて、組織を含む形態に関する第１のボリュームデータと、血管構造を含む構造物に関する第２のボリュームデータとを生成する超音波診断装置のコンピュータに、
前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上に、前記穿刺針の挿入の際に当該穿刺針が通過する経路又は当該穿刺針を、擬似的に示す穿刺針ガイドマーカを生成させ、当該穿刺針ガイドマーカを制御させるマーカ制御機能と、
前記第１のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第１の画像を生成させ、前記第２のボリュームデータに基づいて前記穿刺針ガイドマーカを含む第２の画像とを生成させ、且つ当該第１の画像と当該第２の画像とを合成した合成画像を生成させる画像生成機能と、
前記合成画像を画面に表示させる表示機能と、
前記表示手段の画面上において、少なくとも前記領域において前記穿刺針ガイドマーカが血管と接触しない穿刺ルートを指定させる指定機能と、
前記マーカ制御において、前記穿刺針ガイドマーカの少なくとも一部が前記血管構造から所定の距離以内に近づいた場合又は前記血管構造と接触したと判定した場合、音声によって警告させる音声警告機能と、
を具備し、
前記マーカ制御機能においては、前記指定手段からの指定に応答して、前記第１のボリュームデータ上及び前記第２のボリュームデータ上の前記穿刺ルートに対応する位置に前記穿刺針ガイドマーカを移動させること、
を特徴とする穿刺治療支援プログラム。Based on the reflected wave obtained by three-dimensional scanning with ultrasound, the tissue is used in a puncture treatment using a puncture needle inserted into a region from the body surface of the subject to a predetermined site in the body. In the computer of the ultrasonic diagnostic apparatus for generating the first volume data relating to the including form and the second volume data relating to the structure including the blood vessel structure,
On the first volume data and the second volume data, a path through which the puncture needle passes at the time of insertion of the puncture needle or a puncture needle guide marker indicating the puncture needle is generated. A marker control function for controlling the puncture needle guide marker;
Generating a first image including the puncture needle guide marker based on the first volume data, generating a second image including the puncture needle guide marker based on the second volume data; and An image generation function for generating a composite image obtained by combining the first image and the second image;
A display function for displaying the composite image on a screen;
On the screen of the display means, a designation function for designating a puncture route in which the puncture needle guide marker does not contact a blood vessel at least in the region;
In the marker control, when at least a part of the puncture needle guide marker approaches within a predetermined distance from the blood vessel structure, or when it is determined that the blood vessel structure is contacted, a voice warning function that warns by voice;
Comprising
In the marker control function, the puncture needle guide marker is moved to a position corresponding to the puncture route on the first volume data and the second volume data in response to designation from the designation means. thing,
Puncture treatment support program characterized by

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