JP5049728B2 - 超音波内視鏡、超音波診断装置、及び超音波内視鏡における位置センサ固定方法 - Google Patents

Description

本発明は、超音波内視鏡、超音波内視鏡を備えた超音波診断装置、及び超音波内視鏡における位置センサ固定方法に係り、特に、消化管領域等での超音波診断に用いられる超音波内視鏡に、超音波内視鏡の位置及び姿勢を検出する位置センサを固定する技術に関する。

超音波診断装置による診断は、医師等の術者が超音波探触子で診断部位を走査することによって、容易かつ無侵襲でリアルタイムに診断部位の断層像が得られるという利点がある。その一方で、超音波断層像は、磁気共鳴撮像装置（以下、ＭＲＩ装置という。）やＸ線コンピュータ断層装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置という。）で得られる断層像よりも画質は劣る。

そこで、超音波断層像だけではなく、ＭＲＩ装置で撮像した画像（以下、ＭＲＩ画像という。）やＸ線ＣＴ装置で撮像した画像（以下、ＣＴ画像という。）を併せて表示して、これらを対比しながら、総合的な診断を行いたいという要請がある。

このため、例えば特許文献１に記載されているように、超音波探触子の側面に貼り付けた位置センサで探触子の位置及び姿勢を検出することにより、超音波画像と同一断面の画像を、予め撮像されたＭＲＩ画像やＣＴ画像のボリュームデータから再構成することが知られている。これにより、超音波画像だけでなく、これと同一断層面のＭＲＩ画像やＣＴ画像を同期させてモニタに表示することができ、両画像の対応関係をリアルタイムに把握しながら診断を行うことができるとされている。

ところで、特許文献１の技術は、例えば腹部領域等の体表面から超音波診断を行う領域には適用できるが、例えば消化管領域等の超音波内視鏡を用いて被検体の体腔内から超音波診断を行う領域に適用しようとすると、困難が伴う場合がある。例えば、術者が被検体に対して超音波内視鏡を抜差しする際に、超音波探触子の周胴部に貼り付けた位置センサが被検体の体腔内に引っかかって外れたり、被検体体腔内を傷つけたりする等の可能性が考えられ、被検体の身体的負担が大きくなるからである。

この点、特許文献２には、超音波内視鏡の先端部のハウジング内に、位置検出用の磁気センサを設けることが記載されている。これによれば、超音波内視鏡の抜差しに際して、磁気センサが被検体の体腔内に引っかかる問題は解消できると考えられる。

国際公開ＷＯ０４−０９８４１４号公報 特開平１１−９９１５５号公報

しかしながら、特許文献２に記載されているように超音波内視鏡の先端部に磁気センサを埋め込み、そして固定するということは、磁気センサを内蔵する専用の超音波内視鏡を開発するということである。

このような専用の超音波内視鏡を新たに開発することはコスト面で好ましくないので、汎用の超音波内視鏡を用いて、同様に位置センサを固定して超音波内視鏡の位置及び姿勢を検出することが求められている。

そこで、本発明の目的は、汎用の超音波内視鏡の構成を変えることなく、超音波内視鏡に位置センサを固定することが可能な超音波内視鏡、超音波診断装置、及び超音波内視鏡における位置センサ固定方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の超音波内視鏡は、被検体内に挿入され体腔内で超音波を送受信するとともに体腔内の画像を撮像するものであり、また、処置具を挿通させる処置具挿通チャンネルが形成されている。そして、超音波内視鏡の位置及び姿勢を検出する位置センサが、この処置具挿通チャンネル内に固定手段によって固定されてなることを特徴とする。

すなわち、一般的に、汎用の超音波内視鏡には、例えば鉗子等の処置具を挿通させる処置具挿通チャンネルが形成されている。そこで、本発明は、この処置具挿通チャンネルを利用してチャンネル内に位置センサを固定することにより、位置検出を行う専用の超音波内視鏡を開発することなく、汎用の超音波内視鏡を流用した簡便な構成で、超音波内視鏡に位置センサを固定することができる。また、これによれば、超音波内視鏡の被検体に対する抜差しに際して被検体の体腔内に位置センサを引っかけて脱落させたり、体腔内を傷つけたりするおそれもなく、被検体に負担をかけることなく診断を行うことができる。

超音波内視鏡は、超音波の送受信その他の要因により振動が加わるため、このように処置具挿通チャンネル内に位置センサを固定するに際して、位置センサを確実に固定することが求められる。そこで、固定手段を、処置具挿通チャンネル内に挿入されたバルーンとし、バルーンに流体を入れて膨張させ位置センサを圧迫することにより、処置具挿通チャンネル内に確実に位置センサを圧迫固定することができる。

また、処置具挿通チャンネルの内壁に位置センサの固定用窪みを形成しておき、この固定用窪みに位置センサをバルーン圧迫して固定してもよい。これによれば、チャンネル内で位置センサが固定される場所が予め既知となるので、位置センサと超音波を送受信する振動子との相対位置関係を把握するのが容易である。

一方、固定手段を、処置具挿通チャンネルの先端を覆って設けられ、処置具挿通チャンネルの基端側から挿入された位置センサが嵌め込み固定される固定穴が形成されたアタッチメントとしてもよい。この場合も、位置センサを固定穴に嵌め込むため位置センサを確実に固定することができ、かつ、位置センサと振動子との相対位置関係を把握することが容易である。

また、上述のような態様の超音波内視鏡を備えて超音波診断装置を構成することができる。つまり、超音波診断装置を、画像撮像装置により取得される被検体のリファレンス３次元ボリュームデータを記憶する記憶手段と、被検体内に挿入され体腔内で超音波を送受信するとともに体腔内の画像を撮像する超音波内視鏡と、超音波内視鏡により計測された反射エコー信号に基づいて超音波断層像を生成する超音波画像生成手段と、超音波内視鏡に固定され超音波内視鏡の位置及び姿勢を検出する位置センサと、位置センサの出力に基づき前記記憶手段のリファレンス３次元ボリュームデータから超音波断層像と同一断層面のリファレンス断層像を生成するリファレンス画像生成手段と、超音波断層像及びリファレンス断層像を対応づける画像処理手段と、画像処理手段によって対応づけられた超音波断層像とリファレンス断層像を表示する表示手段とで構成し、超音波内視鏡を、上述したいずれかの態様の超音波内視鏡とすることができる。

また、上記課題を解決するため、本発明の超音波内視鏡における位置センサ固定方法は、超音波内視鏡に形成された処置具を挿通させる処置具挿通チャンネルの先端に、位置センサの固定用穴が形成されたアタッチメントを取り付け、処置具挿通チャンネルの基端側から位置センサを挿入して固定穴に嵌め込み固定することを特徴とする。この場合、処置具挿通チャンネルの基端側から位置センサを挿入していったん先端側から外に出してアタッチメントの固定用穴に嵌め込み固定し、その状態でアタッチメントを処置具挿通チャンネルの先端に取り付けてもよい。

本発明によれば、汎用の超音波内視鏡の構成を変えることなく、超音波内視鏡に位置センサを固定することが可能な超音波内視鏡、超音波診断装置、及び超音波内視鏡における位置センサ固定方法を提供することができる。

以下、本発明を適用してなる超音波内視鏡、及び超音波診断装置の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、同一機能部品については同一符号を付して重複説明を省略する。

図１は、本発明の超音波内視鏡、及びこれを備えた超音波診断装置の全体概略構成を示す図である。超音波診断装置３０は、超音波診断装置本体１と超音波内視鏡２を有して構成されている。

超音波内視鏡２は、被検体の体腔内に挿入されて体腔内で超音波を送受信するとともに体腔内の画像を撮像するものである。超音波内視鏡２には、超音波内視鏡２の位置及び姿勢を検出する磁気センサ等の位置センサ４が、固定手段である位置センサ固定機構３によって固定されている。また、被検体を含む座標系に磁界等のソースを発生させるソース発生源５が、例えば被検体の横たわるベッドの傍ら等に設置されており、位置センサ４とソース発生源５により超音波内視鏡２の位置及び姿勢を検出するようになっている。なお、位置センサ４の具体的な固定態様については後述する。

一方、超音波診断装置本体１は、超音波断層像を生成する系統とリファレンス断層像を生成する系統に分けられる。超音波画像生成系統は、超音波内視鏡２により計測された超音波の反射エコー信号に基づいて超音波断層像を生成する超音波画像生成手段８と、生成された超音波断層像の複数フレーム分を記憶するシネメモリ９などを備えて構成されている。

リファレンス画像を生成系統は、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の医療用画像診断装置６により取得される被検体のリファレンス３次元ボリュームデータを記憶するボリューム画像データ記憶手段７と、超音波内視鏡２に固定された位置センサ４及びソース発生源５の出力信号に基づいて超音波内視鏡２の超音波断層面を算出するスキャン面取得手段１４と、スキャン面取得手段１４で算出された超音波断層面に基づきボリューム画像データ記憶手段７のリファレンス３次元ボリュームデータから超音波断層像と同一断層面のリファレンス断層像を生成するリファレンス画像生成手段１０を備えている。

さらに、３次元可視化像を生成する３Ｄボディーマーク生成手段１１と、シネメモリ９に格納された超音波断層像及びリファレンス画像生成手段１０で生成されたリファレンス断層像を対応づける画像処理手段１２と、画像処理手段１２で対応づけられた超音波断層像とリファレンス断層像を表示する表示手段であるモニタ１３などを備えて構成されている。

なお、超音波診断装置本体１は、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置で撮像した被検体のリファレンス３次元ボリュームデータを容易に入力できる機構を具備しており、ボリュームデータが超音波診断装置本体１に入力されるとボリュームデータは装置内のボリューム画像データ記憶手段７に保存される。

もちろん、図示していない入出力インターフェイスを介して、直接、超音波診断装置本体１をＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置に接続し、ボリュームデータを受け取り、超音波診断装置内のボリューム画像データ記憶手段７に保存しても構わない。また、ネットワーク経由又はＵＳＢメモリ等の持ち運び可能な記録媒体を経由してボリュームデータを超音波診断装置内のボリューム画像データ記憶手段７に保存することも可能である。以下、超音波診断装置本体１の各構成要素について説明する。

リファレンス画像生成手段１０は、スキャン面取得手段１４で処理した位置情報に対応する被検体のボリューム画像データをボリューム画像データ記憶手段７より抽出し、リファレンス断層像を生成する。生成されたリファレンス断層像は、画像処理手段１２で超音波診断装置上のモニタ１３に表示するために処理が行われ、超音波診断装置上のモニタ１３に表示される。

また、リファレンス画像生成手段１０は、超音波画像生成手段８で生成された超音波断層像の拡大率（倍率）に応じて、リファレンス像を拡大・縮小し、超音波断層像と同一倍率で表示する機能を有している。

さらに、図２に示すように、超音波内視鏡２より得られた超音波断層像の視野に応じ、視野外領域を抽出し、その領域に対応するリファレンス断層像の輝度を低下させる機能を有している。このような機能により、超音波断層像とリファレンス断層像の対応関係が明確になり、術者は、両断層像の対応関係を容易に把握することができる。

また、リファレンス画像生成手段１０は、超音波内視鏡２の動きに応じて、リファレンス断層像の画像サイズ及びフレームレートを変更することでリファレン断層画像の再構成の速度を変更することが可能である。つまり、超音波内視鏡の動きが速い場合、画質よりもフレームレートを優先し、リファレンス断層像を高速に描画する。逆に超音波内視鏡の動きの速度が遅い場合は、フレームレートより画質を優先し、リファレンス画像を再構成して描画する。これによって、超音波内視鏡２の動きに超音波断層像が追従し、リファレンス断層像を描画することが可能となる。

一方、３Ｄボディーマーク生成手段１１は、リファレンス３次元ボリュームデータを用いて、撮像されている領域の３次元可視化像を描画し、スキャン面取得手段１４で超音波内視鏡２が走査した部分の位置等を算出する。そして、算出結果に基づいて得られたスキャン面を半透明カラーで表示し、重ね合わせて表示する。

これによって、術者は被検体と超音波内視鏡２のスキャン面の位置関係を３次元的に把握することができる。なお、上述の３次元可視化処理は、例えば、ボリュームレンダリングやサーフェスレンダリング等の周知の方法を適用できる。

画像処理手段１２は、リファレンス画像生成手段１０で生成したリファレンス断層像と超音波画像生成手段８で生成した超音波断層像に対して、超音波診断装置上のモニタ１３に表示させるための処理を行う。例えば、超音波断層像とリファレンス断層像を並べて表示してもよいし、リファレンス断層像を半透明化し、超音波画像に重ね合わせてもよい。重ね合わせた場合、１つの画像で超音波断層像とリファレンス断層像との比較が容易にできる。その他、シネメモリ９、リファレンス画像生成手段１０、３Ｄボディーマーク生成手段１１で生成される画像も適宜合成しても構わない。

次に、本発明の超音波診断装置において、超音波内視鏡２で撮像される超音波断層像の超音波断層面を検出する態様について説明する。超音波断層面は、図１に示すように超音波内視鏡２内に固定された磁気センサ等の位置センサ４と、例えば被検体の横たわるベッド等の傍ら等に設置され被検体を含む座標系に磁界等のソースを発生させるソース発生源５と、超音波診断装置本体１に設けられたスキャン面取得手段１４などで実現される。

位置センサ４及びソース発生源５は電気的にスキャン面取得手段１４と接続されている。スキャン面取得手段１４は、スキャン面座標記憶部とスキャン面座標算出部とを有しており、位置センサ４及びソース発生源５により得られた超音波内視鏡２の位置・傾斜角度等の位置情報を取得し、超音波内視鏡２の３次元的な位置及び傾斜角等を演算し、超音波内視鏡のスキャン面を算出する。算出されたスキャン断面は画像処理手段１２で処理され、超音波画像生成手段８で生成された超音波画像に対応づけられる。

なお、位置検出の例として磁界による位置検出を例示したが、これに限定されるものではなく、使用可能であれば、種々の公知の位置検出方法を用いることが可能である。

上述の各処理によって、超音波診断装置本体１は、超音波内視鏡２で得られた超音波断層像に対応する同一の断面、倍率及び視野となるリファレンス断層像を生成することができ、そして合成画像を生成することができる。そして、この合成画像と３Ｄボディーマークが超音波診断装置上の同一モニタ１３に表示される。したがって、術者は、超音波断層像とリファレンス断層像の対応関係を容易に把握することが可能であり、それらの画像を対比することによって、被検体に対して効果的に総合的な診断が可能となる。

なお、以上の画像処理工程については、国際公開ＷＯ０４−０９８４１４（Ａ１）に示されており、本超音波診断装置においても、同様の画像処理を用いて消化管領域等での超音波診断における超音波断層像及びリファレンス断層像の表示を行うことができる。

次に、本超音波診断装置３０を構成する超音波内視鏡２の構成について説明する。図３は超音波内視鏡２の概略構成を示す図である。超音波内視鏡２は、可撓性を有しており、アングル等の調整や超音波内視鏡自体の操作を行う図示していない操作部、及び被検体の鼻腔や口腔等より体腔内へ挿入される挿入部１５を備えている。

挿入部１５の先端は、汎用の超音波内視鏡と同様に被検体の体腔内より診断部位に向けて超音波を送受信する振動子などで構成される超音波送受信部と、体腔内に光を照射する図示していない照射窓と、体腔内を観察するための小型カメラ等を具備した図示していない観察窓等が備えられており、これらは超音波診断装置本体１と電気的に接続されている。

また、挿入部１５の先端には、観察窓の洗浄や脱気水等の超音波伝達媒体を供給する図示していないノズルや、鉗子等の処置具を挿通させる処置具挿通チャンネル１６が形成されている。なお、一般的に、汎用の超音波内視鏡には、このような処置具挿通チャンネルが形成されている。

処置具挿通チャンネル１６は、超音波内視鏡の内部を貫通するとともに、操作部の近傍に配置された図示していない処置具挿入口と連通されており、鉗子等の処置具が処置具挿入口より超音波内視鏡内部を通り、被検体の体腔内へ達することが可能に構成されている。本発明の超音波内視鏡は、処置具挿通チャンネル１６を利用し、磁気センサ等の位置センサ４を処置具挿通チャンネル１６内の所定位置に固定する構成を採用している。

以下に、本発明の特徴部である処置具挿通チャンネル１６内の所定位置に磁気センサ等の位置センサ４を固定する実施例について説明する。

第１の実施例は、磁気センサ等の位置センサ４を、処置具挿通チャンネル１６内の所定位置に固定するために、位置センサ固定機構３としてバルーンを用いる態様である。

具体的には、図４に示すように、処置具挿通チャンネル１６内に、位置センサ４とバルーン１８が挿入される。バルーン１８の基端部は外部に設置した図示していない送風機と接続されており、送風機より空気が供給されることによって、バルーン１８はカテーテル１７の内壁側で拡張する。このようにして、バルーン１８に流体として空気を供給して膨張させて、位置センサ４を処置具挿通チャンネル１６の内壁に押し付けることにより圧迫固定する。なお、バルーンを膨張させるためには空気以外の流体を供給することもできる。

本実施例によれば、一般的に、汎用の超音波内視鏡に形成されている鉗子等の処置具を挿通させる処置具挿通チャンネルを位置センサの固定に利用して処置具挿通チャンネル内に位置センサを固定することができる。その結果、位置検出を行う専用の超音波内視鏡を開発することなく、汎用の超音波内視鏡を流用した簡便な構成で、超音波内視鏡に位置センサを固定することができる。

また、これによれば、超音波内視鏡の被検体に対する抜差しに際して被検体の体腔内に位置センサを引っかけて脱落させたり、体腔内を傷つけたりするおそれもなく、被検体に負担をかけることなく診断を行うことができる。

また、超音波内視鏡は、超音波の送受信その他の要因により振動が加わるため、位置センサを確実に固定することが求められるところ、位置センサを処置具挿通チャンネル内に挿入されたバルーンによって圧迫固定することにより、処置具挿通チャンネル内に確実に位置センサを固定することができる。なお、位置センサ４が被検体の体控内で組織に触れることを考慮して、位置センサ４に被膜を施しておくのが好ましい。

第２の実施例は、磁気センサ等の位置センサ４を、処置具挿通チャンネル１６内の所定位置に固定するために、位置センサ固定機構３として、予め、図５（Ａ）に示した位置センサ固定機構を具備したカテーテル１７を製作する。カテーテル１７の内壁には磁気センサ等の位置センサ４をカテーテル１７内の所定位置に固定するためのバルーン１８が設けられ、カテーテル１７の外壁にはカテーテル１７を超音波内視鏡２内の処置具挿通チャンネル１６内の所定位置に固定するバルーン１９がそれぞれ設けられている。

バルーン１８,１９の基端部は、それぞれ外部に設置した図示していない送風機と接続されており、送風機より空気が供給されることによって、図５（Ｂ）に示すようにバルーン１８,１９はカテーテル１７の内壁側、外壁側で拡張する。

カテーテル１７内に挿入された位置センサ４は、バルーン１８の拡張によって、バルーン１８が設置されていないカテーテル内壁へ移動する。さらにバルーン１８の拡張を続けると、最終的に、位置センサ４はバルーン１８とカテーテル内壁間に挟まれる形で固定される。そして、同時にカテーテル１７の外壁に配置したバルーン１９にも空気を供給しているので、バルーン１９が拡張を続けることによって図５（Ｃ）に示すようにカテーテル１７及び位置センサ４が処置具挿通チャンネル１６内に固定される。

本実施例も同様に、位置検出を行う専用の超音波内視鏡を開発することなく、汎用の超音波内視鏡を流用した簡便な構成で、超音波内視鏡に位置センサを固定することができる。また、超音波内視鏡の被検体に対する抜差しに際して被検体の体腔内に位置センサを引っかけて脱落させたり、体腔内を傷つけたりするおそれもなく、被検体に負担をかけることなく診断を行うことができる。

また、位置センサを処置具挿通チャンネル内に挿入されたバルーンによって圧迫固定することにより、処置具挿通チャンネル内に確実に位置センサを固定することができる。

第３の実施例は、図６（Ａ）に示すように、カテーテル内のバルーン１８とカテーテル外のバルーン１９のペアを２組用意し、各バルーンへ空気を供給することによって、カテーテル内部の中心で位置センサ４を固定する態様である。

図６（Ｂ）に示すように、カテーテル１７内の２個のバルーン１８に空気を供給すると、位置センサ４はカテーテル１７内で２個のバルーン１８により圧迫されてカテーテル１７内に固定される。さらに、２個のバルーン１９にも空気を供給することにより、図６（Ｃ）に示すように、カテーテル１７及び位置センサ４は、処置具挿通チャンネル１６内の所定位置に固定される。

本実施例によれば、位置センサ４をカテーテル中心で固定することが可能となる。また、バルーンに供給する空気量を調整することにより位置センサの固定位置を調整することも可能である。

第４の実施例は、図７（Ａ）に示すように、カテーテル１７の外壁にバルーン配置用の空気通流穴２０を設け、図７（Ｂ）に示すように、この空気通流穴を覆うようにカテーテル１７の内側及び外側にバルーン２１を配置する構成である。

本実施例では、カテーテル１７の外側に配置されたバルーン２１の基端部が外部に設置した図示していない送風機と接続されており、送風機よりバルーン２１へ空気が供給されると、カテーテル１７の外壁に配置したバルーン２１が拡張する。さらに空気が供給されると、カテーテル１７に設けた空気通流穴２０を介して、カテーテル１７の内壁に配置されたバルーン２１にも空気が流れ込み、バルーン２１が拡張する。

そして、図７（Ｃ）に示すように、カテーテル１７の内壁側のバルーン２１の拡張によって、カテーテル１７内に挿入されていた位置センサ４がカテーテル内壁に固定され、さらにカテーテル１７の外壁側のバルーン２１の拡張によってカテーテル１７及び位置センサ４が処置具挿通チャンネル１６内に固定される。

本実施例によれば、カテーテル１７の内壁側と外壁側のバルーンのそれぞれに対して独立に空気を供給する必要がなく、１個のバルーンに空気を供給するだけでよいので、装置構成を簡素化することができる。

以上、第１〜４の実施例は、位置センサ固定機構３として、バルーンによる圧迫固定を利用するものであるが、位置センサ４を処置具挿通チャンネル１６の内壁に押し付けて固定する実施例１、２、４については、処置具挿通チャンネルの内壁に位置センサの固定用窪みを形成しておき、この固定用窪みに位置センサをバルーン圧迫して固定してもよい。

つまり、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、処置具挿通チャンネルの先端部に位置センサ固定用の窪みを形成してもよいし、図８（Ａ）及び図８（Ｃ）に示すように、処置具挿通チャンネルの位置センサの挿入軸方向に沿って固定用窪みを形成してもよい。

このように処置具挿通チャンネル１６の内壁に予め位置センサ固定用の窪みを形成しておけば、処置具挿通チャンネル１６内で位置センサが固定される場所が予め既知となるので、位置センサと超音波を送受信する振動子との相対位置関係を把握するのが容易である。

なお、これらは、汎用の超音波内視鏡をそのまま利用するわけではないが、固定用窪みを形成していない汎用の超音波内視鏡を流用して、処置具挿通チャンネル１６内の所定位置に位置センサを固定することができる。

また、このような固定用窪みを形成しない場合には、例えば、処置具挿入口から処置具挿通チャンネル１６の先端までの距離と処置具挿通チャンネル１６の先端から振動子の距離を予め把握しておくことにより、位置センサと振動子の相対位置関係を把握することができる。つまり、例えば位置センサを処置具挿入口より処置具挿通チャンネル１６の先端までの距離分だけ挿入し、処置具挿通チャンネル１６の先端から振動子の距離分だけ位置センサを引抜く。この状態は、位置センサと振動子の位置が一致する状態であり、この状態より所望とする相対距離となるように位置センサを抜差しすることで、位置センサと振動子との相対距離を把握することが可能となる。

実施例１〜４では、被検体内に超音波内視鏡が挿入された状態で位置センサ及びバルーンを処置具挿通チャンネルに挿入して位置センサを固定してもよいし、超音波内視鏡を被検体内に挿入する前に予め位置センサを固定して、その後超音波内視鏡を被検体に挿入してもよい。

ところで、実施例１〜４において、位置センサ４とカテーテル１７及びカテーテル１７と処置具挿通チャンネル１６内での固定や解除を各バルーンへの空気供給量によって行うので、バルーン内の圧力を監視する必要がある。そこで、バルーンと送風機の接合部にバルーン内の圧力を表示する圧力計を配置してもよい。これによって、仮に、何らかの影響で処置具挿通チャンネル１６内のバルーンに過度な圧力が生じた場合に空気の供給を停止させることができる。また、仮にバルーンが破裂しても、迅速にこれを検知して対応することができる。

第１〜４の実施例によれば、各バルーンへの空気供給量を調整することによって、位置センサ４とカテーテル１７及びカテーテル１７と処置具挿通チャンネル１６内での固定や解除を容易に行うことができる。したがって、仮に本超音波診断装置による超音波検査の実施前後に汎用超音波内視鏡を用いた別の超音波検査を実施していたとしても、カテーテル１７の挿抜によって他の超音波検査から本超音波検査へ、もしくは本超音波検査から他の超音波検査へスムーズに移行でき、術者や被検体の負担を減らすことが可能となる。

位置センサの固定に関して、第１〜４の実施例はバルーンを用いて位置センサを固定するものであるが、本実施例は、超音波内視鏡を被検体体内へ挿入する前にアタッチメントを用いて位置センサ４を固定するものである。

図９（Ａ）に示すように、処置具挿通チャンネル１６の先端を覆って設けられ、処置具挿通チャンネルの基端側から挿入された位置センサ４が嵌め込み固定される固定穴２６が形成されたアタッチメント２２を作成する。

まず、図９（Ｂ）に示すように、位置センサ４を超音波内視鏡２に具備された処置具挿通チャンネル１６内に挿入し、処置具挿通チャンネル１６内を挿通させ、図９（Ｃ）に示すように、挿入部１５の先端より現れた位置センサ４にアタッチメント２２を装着する。そして、図９（Ｄ）に示すようにアタッチメント２２を超音波内視鏡２の挿入部１５に装着する。これにより、位置センサ４を処置具挿通チャンネル１６内の所定位置に固定することができる。

なお、予め超音波内視鏡の先端にアタッチメントを取り付けておき、処置具挿通チャンネル１６の基端側から位置センサを挿入して固定穴に嵌め込み固定してもよい。

アタッチメント２２の形状は、超音波内視鏡の挿入部先端の全てを覆う形状の他に、使用する超音波内視鏡によって、図１０（Ａ）に示すように挿入部の先端の大部分を覆うアタッチメント２３、図１０（Ｂ）に示すように先端部分の半分を覆うアタッチメント２４、図１０（Ｃ）に示すように処置具挿通チャンネル部分のみを覆うアタッチメント２５等を採用することができる。もちろん、ここに示したアタッチメント形状以外で位置センサを処置具挿通チャンネル内に固定することも可能である。

本発明の超音波内視鏡、及びこれを備えた超音波診断装置の全体概略構成を示す図である。 リファレンス３次元ボリュームデータとリファレンス断層像との関係を示す図である。 超音波内視鏡の概略構成を示す図である。 位置センサの固定に関する第１実施例を示す図である。 位置センサの固定に関する第２実施例を示す図である。 位置センサの固定に関する第３実施例を示す図である。 位置センサの固定に関する第４実施例を示す図である。 第１、２、４実施例の変形例を示す図である。 位置センサの固定に関する第５実施例を示す図である。 ５実施例の変形例を示す図である。

符号の説明

１ 超音波診断装置本体
２ 超音波内視鏡
３ 位置センサ固定機構
４ 位置センサ
６ 医療用画像診断装置
７ ボリューム画像データ記憶手段
８ 超音波画像生成手段
１０ リファレンス画像生成手段
１２ 画像処理手段
１３ モニタ
１４ スキャン面取得手段
１６ 処置具挿通チャンネル
１７ カテーテル
１８，１９，２１ バルーン
２０ 空気通流穴
２２〜２５ アタッチメント
３０ 超音波診断装置

Claims (6)

1. 被検体内に挿入され体腔内で超音波を送受信するとともに体腔内の画像を撮像する超音波内視鏡において、
   前記超音波内視鏡は、処置具を挿通させる処置具挿通チャンネルが形成されており、前記超音波内視鏡の位置及び姿勢を検出する位置センサが、前記処置具挿通チャンネル内に固定手段によって固定されてなり、
   前記固定手段は、前記処置具挿通チャンネル内に挿入されたバルーンであり、該バルーンに流体を入れて膨張させて前記位置センサが圧迫固定されてなり、
   前記処置具挿通チャンネルは、内壁に前記位置センサの固定用窪みが形成され、該固定用窪みに前記位置センサが固定されてなることを特徴とする超音波内視鏡。
2. 被検体内に挿入され体腔内で超音波を送受信するとともに体腔内の画像を撮像する超音波内視鏡において、
   前記超音波内視鏡は、処置具を挿通させる処置具挿通チャンネルが形成されており、前記超音波内視鏡の位置及び姿勢を検出する位置センサが、前記処置具挿通チャンネル内に固定手段によって固定されてなり、
   前記固定手段は、前記処置具挿通チャンネル内に挿入されたバルーンであり、該バルーンに流体を入れて膨張させて前記位置センサが圧迫固定されてなり、
   前記位置センサは、カテーテル内に挿入された状態で前記処置具挿通チャンネル内に配置され、前記バルーンは、前記カテーテル内、及びカテーテル外にそれぞれ設けられ、位置センサがカテーテル内のバルーンの膨張によりカテーテル内に固定され、該カテーテル及び位置センサがカテーテル外のバルーンの膨張により前記処置具挿通チャンネル内に固定されてなることを特徴とする超音波内視鏡。
3. 前記カテーテルに流体通流穴が形成されるとともに、前記カテーテル内、及びカテーテル外のバルーンが前記流体通流穴を介して互いに連通するよう設けられてなる請求項２の超音波内視鏡。
4. 被検体内に挿入され体腔内で超音波を送受信するとともに体腔内の画像を撮像する超音波内視鏡において、
   前記超音波内視鏡は、処置具を挿通させる処置具挿通チャンネルが形成されており、前記超音波内視鏡の位置及び姿勢を検出する位置センサが、前記処置具挿通チャンネル内に固定手段によって固定されてなり、
   前記固定手段は、前記処置具挿通チャンネルの先端を覆って設けられ、処置具挿通チャンネルの基端側から挿入された位置センサが嵌め込み固定される固定穴が形成されたアタッチメントであることを特徴とする超音波内視鏡。
5. 画像撮像装置により取得される被検体のリファレンス３次元ボリュームデータを記憶する記憶手段と、前記被検体内に挿入され体腔内で超音波を送受信するとともに体腔内の画像を撮像する超音波内視鏡と、該超音波内視鏡により計測された反射エコー信号に基づいて超音波断層像を生成する超音波画像生成手段と、前記超音波内視鏡に固定され超音波内視鏡の位置及び姿勢を検出する位置センサと、該位置センサの出力に基づき前記記憶手段のリファレンス３次元ボリュームデータから前記超音波断層像と同一断層面のリファレンス断層像を生成するリファレンス画像生成手段と、前記超音波断層像及び前記リファレンス断層像の対応づけを行う画像処理手段と、前記画像処理手段によって対応づけられた超音波断層像とリファレンス断層像を表示する表示手段とを備えた超音波診断装置において、
   前記超音波内視鏡が請求項１〜４のいずれか１項の超音波内視鏡である超音波診断装置。
6. 被検体内に挿入され体腔内で超音波を送受信するとともに体腔内の画像を撮像する超音波内視鏡に、該超音波内視鏡の位置及び姿勢を検出する位置センサを固定する方法において、
   前記超音波内視鏡に形成された処置具を挿通させる処置具挿通チャンネルの先端に、前記位置センサの固定用穴が形成されたアタッチメントを取り付け、前記処置具挿通チャンネルの基端側から前記位置センサを挿入して前記固定穴に嵌め込み固定することを特徴とする超音波内視鏡における位置センサ固定方法。

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