JP6305810B2 - 医用画像診断装置 - Google Patents
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Description
エコー画像に穿刺針が描出されるエコーガイド下で穿刺する穿刺手技が、多くの臨床現場で使用されてきた。
次に、医用画像診断装置の第1実施形態について各図を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る医用画像診断装置の構成ブロック図である。この実施形態では、医用画像診断装置として超音波診断装置を説明する。
(位置測定システム300)
位置測定システム300は、磁界発生源(トランスミッタ)30と、磁界の変化を受ける磁力センサ31、32と、それらを制御するコントロールユニット34とを有する。なお、位置測定システム300による測定は、ユーザが手動により、針先(穿刺針の先端)を第3の位置に当接させて、入力部21の操作により、測定を指示したときに実行される。針長は、測定された結果に基づいて求められる。
次に、算出手段100について図2を参照して説明する。図2は算出手段100の構成ブロック図である。図2に示すように、算出手段100は、第1の算出手段11、第2の算出手段12、第3の算出手段13、及び、判断部17を有する。算出手段100は、位置測定システム300に測定の指示をし、位置測定システム300から測定値(第1の位置のXYZ座標、穿刺針の傾斜角、第2の位置のXYZ座標、超音波プローブ20の傾き角度)を取得する。
次に第1の算出手段11の一例について説明する。第1の算出手段11は、磁力センサ32が設けられた第2の位置のXYZ座標(x2、y2、z2)、及び、第2の位置と第3の位置とを結ぶ直線の傾き角度(α、β、γ)、この直線の長さR1を次の式(1)に代入することにより、第3の位置のXYZ座標(x3、y3、z3)を求める。
次に第2の算出手段12の一例について説明する。第2の算出手段12は、求められた第3の位置の3次元座標(x3、y3、z3)、及び、測定された第1の位置の3次元座標(x1、y1、z1)により、次の式(2)に代入することにより、穿刺針の先端から第2の測定対象までの距離である針長Lを求める。
(第3の算出手段13)
針先の位置を求めるための手段として、前述した位置測定システム300、及び、第3の算出手段13が用いられる。
表示処理部18は、描画用のソフトウェアを有し、穿刺術中、描画用のソフトウェアを継続的に実行し、第1の位置のXYZ座標(x11、y11、z11)、穿刺針の傾斜角(λ、μ、ω)、針長L、及び、前記式(3)で表された関数を用いて求められた穿刺術中の針先の位置を用いて、針先の位置から第1の位置を結び、さらに第1の位置から針先の位置とは反対の方向に所定長さ延ばされた直線である穿刺術中の針ガイドラインを求め、穿刺術中の針ガイドラインの画像を、撮影手段により取得されたエコー画像に重ねて表示部40に表示させる。穿刺術中の針ガイドラインの先端の位置が穿刺術中の第3の算出手段13で算出された「針先の位置」(x4、y4、z4)に相当する。
図6は、所定の間隔で設けられた複数の位置に印が付されたスケールの一例を示す図である。スケールは、所定の間隔(例えば、1cm)を示すものであればよく、その形態を問わない。図6に示すように、所定の間隔で設けられた複数の位置に印MKとして単に点(ドット)が付されたスケールであってもよい。表示処理部18は、本焼灼時の針先の位置にスケールにおける複数の位置のうちの端の位置を合わせ、スケールを本焼灼時の穿刺針の傾斜角に合わせるようにして、スケールを表示させる。それにより、複数の位置のうちの端の位置を示す点(ドット)が本焼灼時の位置を表わし、複数の位置のうちの他の位置を示す点(ドット)が少焼灼時の位置を表わすこととなる。
図7は、第1実施形態に係るスケールの変形例であって、本焼灼時の針先の位置を中心とする同心円のスケールを示す図である。図7に示すように、表示処理部18は、半径が所定の間隔(例えば、1cm)ずつ異なる同心円の中心を、本焼灼時の針先の位置に合わせて、スケールを表示させる。拡散防止処置において、針先の位置を移動させるとき、針先の位置が同心円の中心から徐々に離れていくように見えるため、針先の位置移動が認識し易い。
前述したように、散防止処置において少焼灼が必要となる回数を算出するために、穿刺針が皮膚に刺入された位置を求める必要がある。穿刺針が皮膚に刺入された位置を求めるために、拡散防止処置前において、撮影手段により取得された医用画像(ここでは、エコー画像)の画素値に基づいて、被検体の皮膚のラインが抽出される。刺入位置算出手段14は、抽出された皮膚のラインと、本焼灼時の針ガイドラインNLとに基づいて、穿刺針が皮膚に刺入された位置を求め、記憶部16に記憶させる。
少焼灼時の強度(例えば、電流値)は、一定であってもよいが、少焼灼時の位置が皮膚に近いほど、少焼灼時に発生する熱が皮膚まで伝わって、被検体に熱さを感じさせる。熱さを感じさせなくするためには、少焼灼時の位置が皮膚に近いとき、少焼灼時の強度を落とせばよい。そのために、強度算出手段19は、穿刺針が皮膚に刺入された位置を記憶部16から取得し、現時点の針先の位置を記憶部16から取得し、穿刺針が皮膚に刺入された位置から現時点の針先の位置までの距離D1を算出する。さらに、強度算出手段19は、求めた距離D1に基づいて、記憶部16から読み出した対応関係を参照して、少焼灼時の強度を求める。
拡散防止処置において、少焼灼の都度、針先の位置を所定の距離(例えば、1cm)ずつ移動させるとき、医用画像と共に表示された、所定の間隔(所定の距離と同じ、例えば、1cm)を示すスケールを目印にする。それにより、拡散防止処置を容易に行うことができる。
次に、針長を取得し、さらに、穿刺術中における針先の位置等を求めるときの一連の動作について図12及び図13を参照して説明する。図12は、針長を取得するときの一連の流れを示すフローチャートである。
次に、医用画像診断装置の第2実施形態について図20及び図21を参照して説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。
次に、医用画像診断装置の第3実施形態について図22を参照して説明する。なお、第3実施形態において、第1実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。
100 算出手段
11 第1の算出手段
12 第2の算出手段
13 第3の算出手段
16 記憶部
17 判断部
18 表示処理部
19 強度算出手段
20 超音波プローブ(撮影手段)
21 入力部
300 位置測定システム
30 磁界発生源(トランスミッタ)
31 磁力センサ
32 磁力センサ
33 第3の位置
34 コントロールユニット
40 表示部
40A 第1の表示部
40B 第2の表示部
50 位置関係測定部
Claims (12)
- 被検体の対象部位および前記対象部位に刺入される穿刺針を撮影して医用画像を取得する撮影手段を有する医用画像診断装置において、
前記穿刺針における針先とは反対側に設けられたセンサの位置、及び、前記穿刺針の傾斜角を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された結果、及び、前記センサが設けられた位置から前記針先の位置までの直線の長さである針長に基づいて、前記針先の位置を求める算出手段と、
所定の間隔を示すスケールを、前記対象部位の焼灼対象まで到達したときに求められた前記針先の位置及び前記到達したときに測定された前記穿刺針の傾斜角に合わせることで針ガイドラインに沿って配置し、前記医用画像と共に表示させる表示処理部と、
を有する
ことを特徴とする医用画像診断装置。 - 被検体の対象部位および前記対象部位に刺入される穿刺針を撮影して医用画像を取得する撮影手段を有する医用画像診断装置において、
前記穿刺針における針先とは反対側に設けられたセンサの位置、及び、前記穿刺針の傾斜角を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された結果、及び、前記センサが設けられた位置から前記針先の位置までの直線の長さである針長に基づいて、前記針先の位置を求める算出手段と、
所定の間隔を示すスケールを、前記対象部位の焼灼対象まで到達したときに求められた前記針先の位置及び前記到達したときに測定された前記穿刺針の傾斜角に合わせ、前記医用画像と共に表示させる表示処理部と、を有し、
前記算出手段は、前記穿刺針が抜かれるときの前記針先の位置を逐次求め、
前記表示処理部は、前記スケールの複製を前記逐次求められた前記針先の位置及び前記穿刺針の傾斜角に合わせ、前記合わせたスケールの複製を、前記スケール及び前記医用画像と共に表示させることを特徴とする医用画像診断装置。 - 前記表示処理部は、前記穿刺針が抜かれる過程で前記算出手段により求められた前記針先の位置を、前記スケール及び前記医用画像と共に表示させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の医用画像診断装置。
- 前記スケールは、前記所定の間隔で設けられた複数の位置に印が付されたものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の医用画像診断装置。
- 前記医用画像が表示される表示部は、メガネのレンズがある位置にディスプレイが搭載されたメガネ型のデバイスを有し、
前記表示処理部は、前記スケールを前記医用画像と共に前記ディスプレイに表示させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の医用画像診断装置。 - 前記医用画像が表示される表示部は、前記医用画像が表示される第1の表示部と、第2の表示部とを有し、
前記第2の表示部は、メガネのレンズがある位置にディスプレイが搭載されたメガネ型のデバイスを有し、
前記第2の表示部における視界と前記第1の表示部の画面との位置関係を測定する手段をさらに有し、
前記表示処理部は、前記測定された結果に基づいて前記視界と前記画面とが予め定められた位置関係になったと判断されたとき、前記スケールを前記ディスプレイに表示させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の医用画像診断装置。 - 直前に焼灼されたときの前記針先の位置を記憶する記憶部を有し、
前記算出手段は、前記穿刺針が抜かれる過程において、前記針先の位置を求め、前記求めた前記針先の位置と前記記憶された前記針先の位置との間の距離を求め、前記求めた前記距離が所定の距離を超えたかどうかを判断する判断部を有し、
前記表示処理部は、前記求めた前記距離が前記所定の距離を超えたと判断されたとき、前記焼灼が可能である旨を表示させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の医用画像診断装置。 - 前記表示処理部は、前記焼灼が可能である旨を表示させた後に、前記焼灼が完了したことを示す情報を受けて、前記焼灼が完了した旨を表示させることを特徴とする請求項7に記載の医用画像診断装置。
- 前記表示処理部は、前記所定の間隔で設けられた複数の位置に付す印を認識可能な異なる態様で、前記焼灼が可能である旨の表示と、前記焼灼が完了した旨の表示とをさせることを特徴とする請求項8に記載の医用画像診断装置。
- 前記撮影手段により前記医用画像の3次元座標が取得され、
前記表示処理部は、前記医用画像の3次元座標を回転させて表示させるとき、前記医用画像の3次元座標に前記スケールの3次元座標を合わせることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の医用画像診断装置。 - 前記表示処理部は、前記医用画像を拡大/縮小表示させるとき、その拡大/縮小の率に応じて前記スケールを拡大/縮小表示させることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれかに記載の医用画像診断装置。
- 前記医用画像の画素値に基づいて、被検体の皮膚に穿刺針が刺入された位置を求める手段と、
焼灼時の針先の位置から皮膚までの距離と前記焼灼時の強度とが予め定められた対応関係が記憶される記憶部と、
前記算出手段により求められた針先の位置から前記求められた前記刺入された位置までの距離に基づいて、前記対応関係を参照して、前記焼灼時の強度を定める強度算出手段と、
をさらに有する
ことを特徴とする請求項1から請求項11のいずれかに記載の医用画像診断装置。
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