JP7253058B2 - 計測装置、超音波診断装置、計測方法、計測プログラム - Google Patents

Description

本発明は、計測装置、超音波診断装置、計測方法、計測プログラムに関する。

被検体の内部（例えば、患者の体内）又は体表面において複数の超音波振動子をそれぞれ駆動させて超音波を送受信することで被検体の内部の超音波画像を取得する超音波診断装置は、既に知られている。そして、超音波診断装置には、先端部に探触子を含む超音波観察ユニットに穿刺針を出し入れするためのユニットを取り付けたり、超音波観察ユニットの先端部の鉗子口から穿刺針を導出したりすることで、穿刺を可能とする装置がある（例えば特許文献１参照）。

特許文献１には、表示部に表示された超音波画像に対して穿刺目標位置を指定すると、その穿刺目標位置と、プローブ先端における穿刺針の固定位置との間の距離の計測を行う超音波診断装置が記載されている。

特開昭６２－２５８６４５号公報

特許文献１のように、超音波画像に対して任意の位置を指定するには、穿刺針の届く範囲を術者が予測する必要があるが、この予測には多くの経験が必要となる。また、多くの経験があったとしても、この予測を正確に行うことは難しい。そのため、穿刺針の届く範囲の外側にて穿刺目標位置を指定してしまうことも想定される。この場合には、穿刺針と穿刺目標位置との距離が計測されても、その距離を利用して穿刺手技に役立てることができない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、穿刺針が届く範囲にて穿刺目標位置を確実に指定可能として、穿刺手技の支援を行うことのできる計測装置、超音波診断装置、計測方法、及び計測プログラムを提供することを目的とする。

本発明の計測装置は、先端部に探触子を含む超音波観察ユニットの出力信号に基づいて生成されて表示部に表示された超音波画像に、上記先端部に設けられる穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させる表示制御部と、上記情報の重畳された上記超音波画像における上記到達可能範囲において指定された穿刺目標位置と、予め定められた仮想位置との距離を計測し、計測結果を出力する計測部と、を備える。

本発明の超音波診断装置は、上記計測装置と、超音波内視鏡の出力信号に基づいて上記超音波画像を生成する画像処理部と、を備える。

本発明の計測方法は、先端部に探触子を含む超音波観察ユニットの出力信号に基づいて生成されて表示部に表示された超音波画像に、上記先端部に設けられる穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させる表示制御ステップと、上記情報の重畳された上記超音波画像における上記到達可能範囲において指定された穿刺目標位置と、予め定められた仮想位置との距離を計測し、計測結果を出力する計測ステップと、を備える。

本発明の計測プログラムは、先端部に探触子を含む超音波観察ユニットの出力信号に基づいて生成されて表示部に表示された超音波画像に、上記先端部に設けられる穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させる表示制御ステップと、上記情報の重畳された上記超音波画像における上記到達可能範囲において指定された穿刺目標位置と、予め定められた仮想位置との距離を計測し、計測結果を出力する計測ステップと、をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、穿刺針が届く範囲にて穿刺目標位置を確実に指定可能として、穿刺手技の支援を行うことのできる計測装置、超音波診断装置、計測方法、及び計測プログラムを提供することができる。

超音波内視鏡システム１０の概略構成を示す図である。 超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部及びその周辺を拡大して示した平面図である。 超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０を図２に図示のＩ－Ｉ断面にて切断したときの断面を示す図である。 超音波内視鏡１２及び超音波用プロセッサ装置１４の構成を示すブロック図である。 操作卓１００の外観構成を示す模式図である。 計測制御部１５８の機能ブロックを示す図である。 計測モード時にモニタ２０に表示される画面例を示す図である。 計測モード時にモニタ２０に表示される画面例を示す図である。 ポインタＰの初期位置を説明するための模式図である。 図８の状態からポインタＰが移動された状態を示す図である。 計測モード時にモニタ２０に表示される画面例の変形例を示す図である。 穿刺針の導出角度が固定の場合の計測モード時にモニタ２０に表示される画面例を示す図である。 穿刺針の導出角度が固定の場合のポインタＰの初期位置を説明するための模式図である。 穿刺針の導出角度が固定の場合の計測モード時にモニタ２０に表示される画面例を示す図である。

＜＜超音波診断装置の概要＞＞
本発明の超音波診断装置の一実施形態を含む超音波内視鏡システム１０について、図１から図４を参照しながら、その概要を説明する。図１は、超音波内視鏡システム１０の概略構成を示す図である。図２は、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部及びその周辺を拡大して示した平面図である。なお、図２では、図示の都合上、後述のバルーン３７を破線にて図示している。図３は、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０を図２に図示のＩ－Ｉ断面にて切断したときの断面を示す図である。図４は、超音波内視鏡１２及び超音波用プロセッサ装置１４の構成を示すブロック図である。

超音波内視鏡システム１０は、超音波を用いて、被検体である患者の体内の観察対象部位の状態を観察（以下、超音波診断とも言う。）するために用いられる。ここで、観察対象部位は、患者の体表側（外側）からは検査が困難な部位であり、例えば胆嚢又は膵臓である。超音波内視鏡システム１０を用いることにより、患者の体腔である食道、胃、十二指腸、小腸、及び大腸等の消化管を経由して、観察対象部位の状態及び異常の有無を超音波診断することが可能である。

超音波内視鏡システム１０は、図１に示すように、超音波観察ユニットを構成する超音波内視鏡１２と、超音波用プロセッサ装置１４と、内視鏡用プロセッサ装置１６と、光源装置１８と、表示部を構成するモニタ２０と、操作卓１００と、を有する。また、図１に示すように、超音波内視鏡システム１０の付属機器として、送水タンク２１ａ、吸引ポンプ２１ｂ、及び送気ポンプ２１ｃが設けられている。更に、超音波内視鏡１２内には、水及び気体の流路となる管路（不図示）が形成されている。超音波用プロセッサ装置１４、内視鏡用プロセッサ装置１６、及び光源装置１８により、超音波診断装置が構成される。なお、超音波診断装置は、更に、超音波内視鏡１２を含んでもよい。

超音波内視鏡１２は、図１に示すように、患者の体腔内に挿入される挿入部２２と、医師又は技師等の術者によって操作される操作部２４とを有する。また、挿入部２２の先端部４０には、複数の超音波振動子を備えた超音波振動子ユニット４６が取り付けられている。

超音波内視鏡１２の機能により、術者は、患者の体腔内壁の内視鏡画像と、観察対象部位の超音波画像とを取得することができる。内視鏡画像は、患者の体腔内壁を光学的手法によって撮影することで得られる画像である。超音波画像は、患者の体腔内から観察対象部位に向かって送信された超音波の反射波（エコー）を受信し、その受信信号を画像化することで得られる画像である。

超音波用プロセッサ装置１４は、ユニバーサルコード２６及びその端部に設けられた超音波用コネクタ３２ａを介して超音波内視鏡１２に接続される。超音波用プロセッサ装置１４は、超音波内視鏡１２の超音波振動子ユニット４６を制御して超音波振動子ユニット４６に超音波を送信させる。また、超音波用プロセッサ装置１４は、超音波の反射波（エコー）を超音波振動子ユニット４６が受信したときの受信信号を画像化して超音波画像を生成する。

内視鏡用プロセッサ装置１６は、図１に示すように、ユニバーサルコード２６及びその端部に設けられた内視鏡用コネクタ３２ｂを介して超音波内視鏡１２に接続される。内視鏡用プロセッサ装置１６は、超音波内視鏡１２によって撮像された観察対象隣接部位の画像データを取得し、取得した画像データに対して所定の画像処理を施して内視鏡画像を生成する。

光源装置１８は、図１に示すように、ユニバーサルコード２６及びその端部に設けられた光源用コネクタ３２ｃを介して超音波内視鏡１２に接続される。光源装置１８は、超音波内視鏡１２を用いて観察対象隣接部位を撮像する際に、赤光、緑光及び青光の三原色光からなる白色光又は特定波長光を照射する。光源装置１８が照射した光は、ユニバーサルコード２６に内包されたライトガイド（不図示）を通じて超音波内視鏡１２内を伝搬し、超音波内視鏡１２から出射される。これにより、観察対象隣接部位が光源装置１８からの光によって照らされる。

なお、本実施形態では、超音波用プロセッサ装置１４及び内視鏡用プロセッサ装置１６が、別々に設けられた二台の装置（コンピュータ）によって構成されている。ただし、これに限定されず、一台の装置によって超音波用プロセッサ装置１４及び内視鏡用プロセッサ装置１６の双方が構成されてもよい。

モニタ２０は、超音波用プロセッサ装置１４及び内視鏡用プロセッサ装置１６に接続されており、超音波用プロセッサ装置１４により生成された超音波画像、及び内視鏡用プロセッサ装置１６により生成された内視鏡画像等を表示する。モニタ２０は、液晶表示装置や有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏ－ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置などによって構成される。超音波画像及び内視鏡画像の表示に関して言うと、いずれか一方の画像を切り替えてモニタ２０に表示してもよく、両方の画像を同時に表示してもよい。また、これらの表示方式を任意に選択及び変更できる構成であってもよい。

なお、本実施形態では、一台のモニタ２０に超音波画像及び内視鏡画像を表示するが、超音波画像表示用のモニタと、内視鏡画像表示用のモニタとが別々に設けられてもよい。また、モニタ２０以外の表示形態、例えば、術者が携帯する個人用端末のディスプレイに超音波画像及び内視鏡画像を表示する形態であってもよい。

操作卓１００は、術者が超音波診断に際して必要な情報を入力したり、術者が超音波用プロセッサ装置１４に対して超音波診断の開始指示を行ったりするため等に設けられた入力装置である。操作卓１００は、例えば、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、又はタッチパネル等、或いはこれらの組み合わせ等によって構成されており、図４に示すように超音波用プロセッサ装置１４のシステム制御部１５２に接続されている。操作卓１００に含まれるキーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、又はタッチパネル等は、ポインティングデバイスを構成する。操作卓１００が操作されると、その操作内容に応じて超音波用プロセッサ装置１４のシステム制御部１５２が装置各部（例えば、後述の受信回路１４２及び送信回路１４４）を制御する。

また、術者は、超音波診断の実施に際して、各種の制御パラメータを操作卓１００にて設定することが可能である。制御パラメータとしては、例えば、ライブモード及びフリーズモードの選択結果、表示デプス（深度）の設定値、及び超音波画像生成モードの選択結果等が挙げられる。

ここで、「ライブモード」は、所定のフレームレートにて得られる超音波画像（動画像）を逐次表示（リアルタイム表示）するモードである。「フリーズモード」は、過去に取得した１フレーム分の超音波画像（静止画像）を、図示省略のシネメモリから読み出して表示するモードである。

本実施形態において選択可能な超音波画像生成モードは、複数存在し、具体的には、Ｂ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）モード、ＣＦ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｌｏｗ）モード、及びＰＷ（Ｐｕｌｓｅ Ｗａｖｅ）モードである。Ｂモードは、超音波エコーの振幅を輝度に変換して断層画像を表示するモードである。ＣＦモードは、平均血流速度、フロー変動、フロー信号の強さ又はフローパワー等を様々な色にマッピングしてＢモード画像に重ねて表示するモードである。ＰＷモードは、パルス波の送受信に基づいて検出される超音波エコー源の速度（例えば、血流速度）を表示するモードである。なお、上述した超音波画像生成モードは、あくまでも一例であり、上述した３種類のモード以外のモード、例えば、Ａ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）モード及びＭ（Ｍｏｔｉｏｎ）モード等が更に含まれてもよい。

＜＜超音波内視鏡の構成＞＞
超音波内視鏡１２は、超音波観察ユニットを構成しており、図１に示すように挿入部２２及び操作部２４を有する。挿入部２２は、図１に示すように先端側（自由端側）から順に、先端部４０、湾曲部４２及び軟性部４３を備える。先端部４０には、図２に示すように超音波観察部３６及び内視鏡観察部３８が設けられている。

また、図２及び図３に示すように、先端部４０には処置具導出口４４が設けられている。処置具導出口４４は、鉗子、穿刺針、若しくは高周波メス等の処置具（不図示）の出口となり、且つ、血液及び体内汚物等の吸引物を吸引する際の吸引口にもなる。

また、図２に示すように先端部４０には観察窓８２及び照明窓８８の表面を洗浄するために形成された洗浄ノズル９０が設けられている。洗浄ノズル９０からは空気又は洗浄用液体が観察窓８２及び照明窓８８に向けて噴出される。

更に、図１及び図２に示すように、先端部４０には、超音波振動子ユニット４６を覆う位置に、膨張及び収縮可能なバルーン３７が装着されている。バルーン３７は、超音波振動子ユニット４６とともに患者の体腔内に挿入される。そして、先端部４０において超音波振動子ユニット４６付近に形成された送水口４７から、超音波伝達媒体としての水（詳しくは、脱気水）がバルーン３７内に注水されることで、バルーン３７が膨張する。膨張したバルーン３７が体腔内壁（例えば、観察対象隣接部位の周辺）に当接すると、超音波振動子ユニット４６と体腔内壁との間から空気が排除される。これにより、空気中での超音波及びその反射波（エコー）の減衰を防止することが可能となる。

湾曲部４２は、図１に示すように、挿入部２２において先端部４０よりも基端側（超音波振動子ユニット４６が設けられている側とは反対側）に設けられた部分であり、湾曲可能である。軟性部４３は、図１に示すように、湾曲部４２と操作部２４との間を連結している部分であり、可撓性を有し、細長く延びた状態で設けられている。

操作部２４には、図１に示すように、一対のアングルノブ２９、及び処置具挿入口３０が設けられている。各アングルノブ２９を回動すると、湾曲部４２が遠隔的に操作されて湾曲変形する。この変形操作により、超音波観察部３６及び内視鏡観察部３８が設けられた挿入部２２の先端部４０を所望の方向に向けることができる。処置具挿入口３０は、穿刺針又は鉗子等の処置具を挿通するために形成された孔であり、処置具チャンネル４５（図３参照）を介して処置具導出口４４と連絡している。

操作部２４には、図１に示すように、送水タンク２１ａから延びた送気送水管路（図示せず）を開閉する送気送水ボタン２８ａ、及び吸引ポンプ２１ｂから延びた吸引管路（図示せず）を開閉する吸引ボタン２８ｂが設けられている。送気送水管路には、送気ポンプ２１ｃから送られてくる空気等の気体、及び送水タンク２１ａ内の水が流れる。送気送水ボタン２８ａを操作すると、送気送水管路のうち、開通する部分が切り替わり、これに対応する形で、気体及び水の噴出口も洗浄ノズル９０及び送水口４７の間で切り替わる。つまり、送気送水ボタン２８ａの操作を通じて、内視鏡観察部３８の洗浄及びバルーン３７の膨張を選択的に実施することができる。

吸引管路は、洗浄ノズル９０から吸引した体腔内の吸引物を吸引したり、送水口４７を通じてバルーン３７内の水を吸引したりするために設けられている。吸引ボタン２８ｂを操作すると、吸引管路のうち、開通する部分が切り替わり、これに対応する形で、吸引口も洗浄ノズル９０及び送水口４７の間で切り替わる。つまり、吸引ボタン２８ｂの操作を通じて、吸引ポンプ２１ｂによって吸引される対象物を切り替えることができる。

ユニバーサルコード２６の他端部には、図１に示すように、超音波用プロセッサ装置１４に接続される超音波用コネクタ３２ａと、内視鏡用プロセッサ装置１６に接続される内視鏡用コネクタ３２ｂと、光源装置１８に接続される光源用コネクタ３２ｃとが設けられている。超音波内視鏡１２は、これらの各コネクタ３２ａ、３２ｂ、及び３２ｃを介してそれぞれ超音波用プロセッサ装置１４、内視鏡用プロセッサ装置１６、及び光源装置１８に着脱可能に接続される。

次に、超音波内視鏡１２の構成要素のうち、超音波観察部３６と内視鏡観察部３８に関して詳しく説明する。

（超音波観察部）
超音波観察部３６は、超音波画像を取得するために設けられた部分であり、図２及び図３に示すように、挿入部２２の先端部４０において先端側に配置されている。超音波観察部３６は、図３に示すように超音波振動子ユニット４６と、複数の同軸ケーブル５６と、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）６０とを備えている。

超音波振動子ユニット４６は、図３に示すように複数の超音波振動子４８が円弧状に配置されたコンベックス型の探触子であり、放射状（円弧状）に超音波を送信する。ただし、超音波振動子ユニット４６の種類（型式）については特に限定されず、超音波を送受信できれば他の種類でもよく、例えば、セクタ型、リニア型、又はラジアル型等であってもよい。

超音波振動子ユニット４６は、図３に示すようにバッキング材層５４と、超音波振動子アレイ５０と、音響整合層７６と、音響レンズ７８とを積層させることで構成されている。

超音波振動子アレイ５０は、図３に示すように一次元アレイ状に配列された複数の超音波振動子４８（超音波トランスデューサ）からなる。より詳しく説明すると、超音波振動子アレイ５０は、Ｎ個（例えばＮ＝１２８）の超音波振動子４８が先端部４０の軸線方向（挿入部２２の長手軸方向）に沿って凸湾曲状に等間隔で配列されることで構成されている。なお、超音波振動子アレイ５０は、複数の超音波振動子４８を二次元アレイ状に配置してもよい。

Ｎ個の超音波振動子４８の各々は、圧電素子である単結晶振動子の両面に電極を配置することで構成されている。単結晶振動子としては、水晶、ニオブ酸リチウム、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）、亜鉛ニオブ酸鉛（ＰＺＮ）、インジウムニオブ酸鉛（ＰＩＮ）、チタン酸鉛（ＰＴ）、タンタル酸リチウム、ランガサイト、及び酸化亜鉛のいずれかが用いられる。電極は、複数の超音波振動子４８の各々に対して個別に設けられた個別電極（不図示）と、複数の超音波振動子４８に共通のグランド電極（不図示）とからなる。また、電極は、同軸ケーブル５６及びＦＰＣ６０を介して超音波用プロセッサ装置１４と電気的に接続される。

各超音波振動子４８には、パルス状の駆動電圧が、入力信号として超音波用プロセッサ装置１４から同軸ケーブル５６を通じて供給される。この駆動電圧が超音波振動子４８の電極に印加されると、圧電素子が伸縮して超音波振動子４８が駆動（振動）する。この結果、超音波振動子４８からパルス状の超音波が出力される。

また、各超音波振動子４８は、超音波の反射波（エコー）等を受信すると、これに伴って振動（駆動）し、各超音波振動子４８の圧電素子が電気信号を発生する。この電気信号は、受信信号として各超音波振動子４８から超音波用プロセッサ装置１４に向けて出力される。

本実施形態の超音波振動子ユニット４６は、前述したように、コンベックス型である。つまり、本実施形態では、超音波振動子ユニット４６が有するＮ個の超音波振動子４８をマルチプレクサ１４０などの電子スイッチで順次駆動させることで、超音波振動子アレイ５０が配された曲面に沿った走査範囲、例えば曲面の曲率中心から数十ｍｍ程度の範囲で超音波が走査される。

処置具導出口４４から導出される穿刺針は、処置具導出口４４からの導出角度を変更可能となっており、図３には、処置具導出口４４から穿刺針が導出される場合の穿刺針の可動範囲Ｒが示されている。穿刺針の導出角度は、挿入部２２（先端部４０）の長手軸方向（図３中の左右方向）と、導出される穿刺針の進行方向とのなす角度にて定義される。図３に示した一点鎖線Ｎ１は、穿刺針の導出角度が最小の状態における穿刺針の進行方向を示している。図３に示した二点鎖線Ｎ２は、穿刺針の導出角度が最大の状態における穿刺針の進行方向を示している。

バッキング材層５４は、図３に示すように、超音波振動子アレイ５０を裏側（音響整合層７６とは反対側）から支持する。また、バッキング材層５４は、超音波振動子４８から発せられた超音波、若しくは観察対象部位にて反射された超音波（エコー）のうち、超音波振動子アレイ５０の裏側に伝播した超音波を減衰させる機能を有する。なお、バッキング材は、硬質ゴム等の剛性を有する材料からなり、超音波減衰材（フェライト及びセラミックス等）が適量添加されている。

音響整合層７６は、患者の人体と駆動対象振動子との間の音響インピーダンス整合をとるために設けられる。音響整合層７６は、超音波振動子アレイ５０（つまり、複数の超音波振動子４８）の外側に配置され、厳密には、図３に示すように超音波振動子アレイ５０の上に重ねられている。音響整合層７６が設けられていることにより、超音波の透過率を高めることが可能となる。音響整合層７６の材料としては、音響インピーダンスの値が超音波振動子４８の圧電素子に比して、より患者の人体の音響インピーダンスの値に近い様々な有機材料を用いることができる。音響整合層７６の材料としては、具体的にはエポキシ系樹脂、シリコンゴム、ポリイミド及びポリエチレン等が挙げられる。

音響レンズ７８は、駆動対象振動子から発せられる超音波を観察対象部位に向けて収束させ、図３に示すように音響整合層７６上に重ねられている。音響レンズ７８は、例えば、シリコン系樹脂（ミラブル型シリコンゴム（ＨＴＶゴム）、液状シリコンゴム（ＲＴＶゴム）等）、ブタジエン系樹脂、及びポリウレタン系樹脂等からなり、必要に応じて酸化チタン、アルミナ若しくはシリカ等の粉末が混合される。

ＦＰＣ６０は、各超音波振動子４８が備える電極と電気的に接続される。複数の同軸ケーブル５６の各々は、図３に示すように、その一端にてＦＰＣ６０に配線されている。超音波内視鏡１２が超音波用コネクタ３２ａを介して超音波用プロセッサ装置１４に接続されると、各同軸ケーブル５６は、その他端（ＦＰＣ６０側とは反対側）にて超音波用プロセッサ装置１４と電気的に接続される。

（内視鏡観察部）
内視鏡観察部３８は、内視鏡画像を取得するために設けられた部分であり、図２及び図３に示すように、挿入部２２の先端部４０において超音波観察部３６よりも基端側に配置されている。内視鏡観察部３８は、図２及び図３に示すように観察窓８２、対物レンズ８４、撮像素子８６、照明窓８８、洗浄ノズル９０、及び配線ケーブル９２等によって構成されている。

観察窓８２は、図３に示すように、挿入部２２の先端部４０において軸線方向（挿入部２２の長手軸方向）に対して斜めに傾けられた状態で取り付けられている。観察窓８２から入射されて観察対象隣接部位にて反射された光は、対物レンズ８４で撮像素子８６の撮像面に結像される。

撮像素子８６は、観察窓８２及び対物レンズ８４を透過して撮像面に結像された観察対象隣接部位の反射光を光電変換して、撮像信号を出力する。撮像素子８６としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補形金属酸化膜半導体）等が利用可能である。撮像素子８６で出力された撮像画像信号は、挿入部２２から操作部２４まで延設された配線ケーブル９２を経由して、ユニバーサルコード２６により内視鏡用プロセッサ装置１６に伝送される。

照明窓８８は、図２に示すように観察窓８２の両脇位置に設けられている。照明窓８８には、ライトガイド（不図示）の出射端が接続されている。ライトガイドは、挿入部２２から操作部２４まで延設され、その入射端は、ユニバーサルコード２６を介して接続された光源装置１８に接続されている。光源装置１８で発せられた照明光は、ライトガイドを伝わり、照明窓８８から観察対象隣接部位に向けて照射される。

＜＜超音波用プロセッサ装置の構成＞＞
超音波用プロセッサ装置１４は、図４に示すように、マルチプレクサ１４０、受信回路１４２、送信回路１４４、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）コンバータ１４６、画像処理部１４８、システム制御部１５２、ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）１５４、及び計測制御部１５８を有する。

受信回路１４２及び送信回路１４４は、マルチプレクサ１４０を介して、超音波内視鏡１２の超音波振動子アレイ５０と電気的に接続する。マルチプレクサ１４０は、Ｎ個の超音波振動子４８の中から１つ又は複数を選択し、そのチャンネルを開口させる。

送信回路１４４は、超音波振動子ユニット４６から超音波を送信するために、マルチプレクサ１４０により選択された超音波振動子４８に対して超音波送信用の駆動電圧を供給する回路である。駆動電圧は、パルス状の電圧信号であり、ユニバーサルコード２６及び同軸ケーブル５６を介して駆動対象となる超音波振動子４８の電極に印加される。

受信回路１４２は、超音波（エコー）を受信した超音波振動子４８から出力される電気信号、すなわち出力信号を受信する回路である。また、受信回路１４２は、システム制御部１５２から送られてくる制御信号に従って、超音波振動子４８から受信した受信信号を増幅し、増幅後の信号をＡ／Ｄコンバータ１４６に引き渡す。Ａ／Ｄコンバータ１４６は、図４に示すように受信回路１４２と接続しており、受信回路１４２から受け取った受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号を画像処理部１４８に出力する。

画像処理部１４８は、Ａ／Ｄコンバータ１４６から出力されたデジタルの受信信号に基づいて、超音波画像を生成する。画像処理部１４８によって生成された超音波画像は図示省略のシネメモリに記憶されるか、ＤＳＣ１５４に転送される。画像処理部１４８は、操作卓１００によって超音波画像の読み出し操作がなされると、シネメモリから指定された超音波画像を読みだしてＤＳＣ１５４に転送する。

ＤＳＣ１５４は、画像処理部１４８が生成した超音波画像（シネメモリから読み出した画像を含む）の信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換（ラスター変換）し、画像信号に階調処理等の各種の必要な画像処理を施した後にモニタ２０に出力する。

システム制御部１５２は、超音波用プロセッサ装置１４の各部を制御し、受信回路１４２、送信回路１４４、Ａ／Ｄコンバータ１４６、画像処理部１４８、及び計測制御部１５８と接続されて、これらを制御する。システム制御部１５２は、操作卓１００と接続しており、被検体の検査時には、操作卓１００にて入力された検査情報及び制御パラメータに従って超音波用プロセッサ装置１４各部を制御する。これにより、術者によって指定された超音波画像生成モードに応じた超音波画像が取得されるようになる。特にライブモード時には一定のフレームレートにて超音波画像が随時取得されて、この超音波画像がＤＳＣ１５４を介してモニタ２０に表示される。

計測制御部１５８は、ライブモード時にモニタ２０に表示された超音波画像における、操作卓１００に含まれるポインティングデバイスを介して指定された穿刺目標位置と、予め決められた仮想位置との距離を計測し、計測結果をモニタ２０に表示させる。計測制御部１５８は、穿刺目標位置の指定に際し、これを支援する制御も行う。計測制御部１５８は、計測装置を構成する。

画像処理部１４８、システム制御部１５２、及び計測制御部１５８は、それぞれ、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。

本明細書における各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

システム制御部１５２は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。

図５は、操作卓１００の外観構成を示す模式図である。操作卓１００は、液晶ディスプレイ等の表示装置と一体化されたタッチパネル１０１と、ポインティングデバイスとしてのタッチパッド１０２と、を備える。タッチパッド１０２の代わりにトラックボール、マウス、十字キー等が設けられていてもよい。タッチパネル１０１には、計測モードの開始を指示するためのニードルディスタンスボタン１０７が表示されている。

図６は、計測制御部１５８の機能ブロックを示す図である。計測制御部１５８のプロセッサは、計測モードにおいて計測プログラムを実行することにより、表示制御部１５８Ａ及び計測部１５８Ｂを備える計測装置として機能する。

表示制御部１５８Ａは、モニタ２０に表示されている生体組織内部を示す超音波画像に、穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させる。

図７は、計測モード時にモニタ２０に表示される画面例を示す図である。図７に示す画面２０Ａには、超音波画像Ｇが含まれている。超音波画像Ｇは、図７中の上側が超音波内視鏡１２の先端部４０に近い側であり、図７中の下側が超音波内視鏡１２の先端部４０から遠い側である。図７の上下方向を超音波画像Ｇの深部方向Ｚと定義し、深部方向Ｚに直交する方向（図７の左右方向）を方向Ｘと記載する。

表示制御部１５８Ａは、この超音波画像Ｇに、穿刺針の導出角度が最小の状態にて穿刺針が生体組織に挿入される際のその穿刺針の可動経路を示す直線Ｌ１と、穿刺針の導出角度が最大の状態にて穿刺針が生体組織に挿入される際のその穿刺針の可動経路を示す直線Ｌ２とを、穿刺針の到達可能範囲を示す情報として重畳させる。

図７に示す画面２０Ａにおける超音波画像Ｇの外側には、処置具導出口４４の開口面中心に相当する仮想位置Ｖ１が示されている。仮想位置Ｖ１は、超音波内視鏡１２の構成によって一意に決まる、予め決められた位置である。直線Ｌ１と直線Ｌ２は、それぞれ、この仮想位置Ｖ１を起点として延びる線である。直線Ｌ１は、超音波画像Ｇと重なる部分であるサブ直線Ｌ１ａと、サブ直線Ｌ１ａと仮想位置Ｖ１を結ぶ部分であるサブ直線Ｌ１ｂとによって構成されている。直線Ｌ２は、超音波画像Ｇと重なる部分であるサブ直線Ｌ２ａと、サブ直線Ｌ２ａと仮想位置Ｖ１を結ぶ部分であるサブ直線Ｌ２ｂとによって構成されている。

処置具導出口４４から導出される穿刺針は、穿刺対象部位を含む生体組織に突き刺される針部とこの針部を収容するシースとを含む。図７に示す直線Ｌ１のうち、サブ直線Ｌ１ｂは、穿刺針のシースの先端の可動経路を示しており、サブ直線Ｌ１ａは、生体組織に当接したシースの先端から生体組織内部に突き刺される針部の先端の可動経路を示している。同様に、図７に示す直線Ｌ２のうち、サブ直線Ｌ２ｂは、穿刺針のシースの先端の可動経路を示しており、サブ直線Ｌ２ａは、生体組織に当接したシースの先端から生体組織内部に突き刺される針部の先端の可動経路を示している。

表示制御部１５８Ａは、図７に示した直線Ｌ１のうち少なくともサブ直線Ｌ１ａを画面２０Ａに表示させ、図７に示した直線Ｌ２のうち少なくともサブ直線Ｌ２ａを画面２０Ａに表示させる。サブ直線Ｌ１ａとサブ直線Ｌ２ａが超音波画像Ｇに重畳して表示されることで、超音波画像Ｇによって示されている生体組織内部における穿刺針の届く到達可能範囲ＲＲ（図７に示す超音波画像Ｇのうち直線Ｌ１ａと直線Ｌ２ａとで挟まれる斜線を付した五角形の範囲）を術者に認識させることができる。

このため、サブ直線Ｌ１ａ及びサブ直線Ｌ２ａは、超音波画像Ｇにおける穿刺針の到達可能範囲ＲＲを示す情報となる。サブ直線Ｌ１ａ及びサブ直線Ｌ２ａは、第一直線及び第二直線を構成する。

計測部１５８Ｂは、表示制御部１５８Ａによってサブ直線Ｌ１ａ及びサブ直線Ｌ２ａが表示されると、超音波画像Ｇにおける穿刺目標位置（座標）を指定するための可動の画像（操作卓１００に含まれるポインティングデバイスによって動かすことのできる画像）として図８に示すポインタＰを、超音波画像Ｇにおける穿刺針の到達可能範囲ＲＲの所定位置に表示させる。更に、計測部１５８Ｂは、図８に示すように、ポインタＰと仮想位置Ｖ１を結ぶ直線Ｍを画面２０Ａに表示させる。更に、計測部１５８Ｂは、この直線Ｍの長さ（処置具導出口４４とポインタＰの位置（穿刺目標位置）との距離）を計測し、その計測結果（図８の例では“Ｄｉｓｔａｎｃｅ １５．５０ｍｍ”）を画面２０Ａに表示させる。

なお、計測部１５８Ｂは、図８に示すポインタＰ、直線Ｍ、及び計測結果の表示を、表示制御部１５８Ａによる直線Ｌ１及び直線Ｌ２（サブ直線Ｌ１ａ及びサブ直線Ｌ２ａ）の表示と同時に行ってもよい。又は、計測部１５８Ｂは、表示制御部１５８Ａによる直線Ｌ１及び直線Ｌ２（サブ直線Ｌ１ａ及びサブ直線Ｌ２ａ）の表示が行われた後、操作卓１００によって所定の操作がなされると、ポインタＰ、直線Ｍ、及び計測結果を表示させるようにしてもよい。

計測部１５８Ｂは、上記のポインタＰの初期の表示位置（上述した所定位置）を、図９に示すように、直線Ｌ１と直線Ｌ２のなす角度（換言すると、サブ直線Ｌ１ａの延長線とサブ直線Ｌ２ａの延長線とのなす角度）を２等分する直線Ｌ３と、超音波画像Ｇの方向Ｘの中心線Ｌ４との交点に設定することが好ましい。中心線Ｌ４は、超音波振動子アレイ５０が配された曲面の曲率中心を通り且つ超音波画像Ｇの方向Ｚに延びる直線ともいうことができる。

この交点は、超音波振動子アレイ５０が配された曲面の真下に位置するため、穿刺対象部位が存在する可能性が高い。また、この交点は、直線Ｌ１と直線Ｌ２の中間にあるため、直線Ｌ１寄りの位置にポインタＰを移動させる場合と、直線Ｌ２寄りの位置にポインタＰを移動させる場合のいずれであっても、ポインタＰの移動距離を少なくすることができる。このため、この交点をポインタＰの初期位置とすることで、術者が後述のようにポインタＰを移動させる際の移動量を減らすことが可能となる。

計測部１５８Ｂは、図８に示すようにポインタＰを表示させた後、操作卓１００のタッチパッド１０２の操作によってポインタＰの移動指示を受けると、この移動指示に応じてポインタＰの表示位置を変更して、変更後のポインタＰの表示位置を、指定された穿刺目標位置として受け付ける。図１０は、図８に示す状態からタッチパッド１０２が操作されてポインタＰの位置が変更された状態を示している。

なお、計測部１５８Ｂは、ポインタＰの移動可能範囲（タッチパッド１０２によってポインタＰを動かすことのできる範囲）を、図７にて説明した穿刺針の到達可能範囲ＲＲに制限する。これにより、穿刺針の到達可能範囲ＲＲにおいてのみ、穿刺目標位置の指定を可能としている。

計測部１５８Ｂは、図１０に示すように、ポインタＰの位置が変更されて、穿刺目標位置の指定を受け付けると、その指定された穿刺目標位置（ポインタＰの表示位置）と仮想位置Ｖ１との距離を計測し、その計測結果（図１０の例では“Ｄｉｓｔａｎｃｅ １７．５０ｍｍ”）を画面２０Ａに表示させ、更に、ポインタＰと仮想位置Ｖ１を結ぶ直線Ｍをモニタ２０に表示させる。なお、図８及び図１０に示す画面２０Ａにおいて、計測部１５８Ｂは、直線Ｍにて示される穿刺針の導出角度を計測し、この角度の情報を更に表示させてもよい。

＜＜超音波内視鏡システム１０の計測モードの効果＞＞
超音波内視鏡システム１０によれば、術者によって超音波画像Ｇ上に穿刺目標位置（ポインタＰの位置）が指定されると、その穿刺目標位置と処置具導出口４４との距離が計測されてモニタ２０に表示される。術者は、この距離と、超音波内視鏡１２の処置具挿入口３０に挿入した穿刺針の処置具導出口４４からの導出距離とを一致させるよう穿刺針の操作を行うことで、穿刺針の針部の先端を穿刺目標位置に正確に到達させることができる。

また、超音波内視鏡システム１０によれば、術者は、図８及び図１０に示したサブ直線Ｌ１ａとサブ直線Ｌ２ａが超音波画像Ｇに重畳表示された状態にて、穿刺目標位置の指定を行うことができる。つまり、術者は、モニタ２０に表示されるサブ直線Ｌ１ａとサブ直線Ｌ２ａによって、超音波画像Ｇにおける穿刺針の到達可能範囲ＲＲを認識しながら、穿刺目標位置の指定を行うことができる。このため、穿刺目標位置を到達可能範囲ＲＲの外側に指定してしまう事態を防ぐことができる。これにより、正確な穿刺手技をサポートすることができる。

また、超音波内視鏡システム１０では、穿刺目標位置を指定するためのポインタＰの移動可能範囲を、穿刺針の到達可能範囲ＲＲに制限している。これにより、穿刺目標位置が到達可能範囲ＲＲの外側に指定される事態を確実に防ぐことができる。

特に、モニタ２０から離間した位置に配置された操作卓１００に含まれるポインティングデバイスを用いてポインタＰを移動させる構成においては、サブ直線Ｌ１ａやサブ直線Ｌ２ａ付近に穿刺目標位置を指定するような場合に、ポインタＰがサブ直線Ｌ１ａやサブ直線Ｌ２ａの外側にはみ出ないようにするための操作の難易度が高くなる。トラックボール又はタッチパッドを用いる場合にはその難易度が特に高くなる。

しかし、超音波内視鏡システム１０によれば、このような場合であっても、到達可能範囲ＲＲの縁においてポインタＰを止めることができる。このため、意図した位置へのポインタＰの移動を容易とすることができる。例えば、サブ直線Ｌ１ａ上やサブ直線Ｌ２ａ上に穿刺目標位置を指定したい場合には、その指定を格段に容易に行うことができ、検査効率を向上させることができる。

なお、図８及び図１０に示したポインタＰの位置の指定は、例えば、モニタ２０の表示面と一体的に形成されたタッチパネルの操作によって行える構成としてもよい。この構成であっても、サブ直線Ｌ１ａとサブ直線Ｌ２ａが表示されていることで、術者は、到達可能範囲ＲＲを正確に認識することができる。このため、到達可能範囲ＲＲの外側に穿刺目標位置が指定されるのを防ぐことができる。また、この構成であっても、ポインタＰの移動可能範囲が到達可能範囲ＲＲに制限されていることで、到達可能範囲ＲＲの内側における穿刺目標位置の指定作業を容易に行うことができる。上述した操作卓１００に含まれるポインティングデバイスは、モニタ２０とは分離して構成（換言すると、モニタ２０と非一体的に構成）されるということができる。

＜＜超音波内視鏡システムの第一変形例＞＞
計測部１５８Ｂは、図８及び図１０に示したように、仮想位置Ｖ１とポインタＰとを結ぶ直線Ｍを表示させ、この直線Ｍの長さを計測結果として表示するとした。計測部１５８Ｂによる計測対象範囲と計測結果の表示方法はこれに限らず、以下の（Ａ）から（Ｃ）に示す構成を採用することもできる。

（Ａ）計測部１５８Ｂは、図１１に示すように、仮想位置Ｖ１とポインタＰとを結ぶ直線と超音波画像Ｇの上端部との交点位置Ｖ２を第二の仮想位置とし、この交点位置Ｖ２とポインタＰとの距離（生体組織内部に挿入される穿刺針の針部の長さ）を計測する。そして、計測部１５８Ｂは、その計測結果と、交点位置Ｖ２とポインタＰを結ぶ直線Ｍａとを、画面２０Ａに表示させる。交点位置Ｖ２は、超音波画像Ｇの上端縁のうちの直線Ｌ１及び直線Ｌ２によって挟まれた部分の各座標に設定可能であり、ポインタＰの位置に応じて、この各座標から１つが選ばれて、第二の仮想位置として設定される。交点位置Ｖ２の設定可能範囲は、超音波内視鏡１２の構成によって一意に決まる。このため、交点位置Ｖ２は、予め決められた位置ということができる。

（Ｂ）計測部１５８Ｂは、仮想位置Ｖ１とポインタＰとを結ぶ直線Ｍを表示させ、かつ、仮想位置Ｖ１とポインタＰとの距離の計測と、交点位置Ｖ２とポインタＰとの距離の計測と、をそれぞれ行い、それぞれの計測結果を分けてモニタ２０に表示させる。

（Ｃ）計測部１５８Ｂは、（Ｂ）の処理に加えて、更に、仮想位置Ｖ１と交点位置Ｖ２との距離（処置具導出口４４から導出されるシースの長さ）を計測し、その計測結果をモニタ２０に表示させる。

＜＜超音波内視鏡システムの第二変形例＞＞
上述した実施形態では、穿刺針の導出角度が可変であることを前提としたが、導出角度が固定の穿刺針によって穿刺が行われる場合もある。第二変形例では、この場合の計測制御部１５８の動作について説明する。

図１２は、計測モード時にモニタ２０に表示される画面例を示す図である。図１２に示す画面２０Ａには、超音波画像Ｇが含まれている。表示制御部１５８Ａは、この超音波画像Ｇに、穿刺針が処置具導出口４４から導出される際のその穿刺針の可動経路を示す直線Ｌ５を、穿刺針の到達可能範囲を示す情報として重畳させる。

直線Ｌ５は、仮想位置Ｖ１を起点として延びる線である。直線Ｌ５は、超音波画像Ｇと重なる部分であるサブ直線Ｌ５ａと、サブ直線Ｌ５ａと仮想位置Ｖ１とを結ぶ部分であるサブ直線Ｌ５ｂとによって構成されている。

図１２に示す直線Ｌ５のうち、サブ直線Ｌ５ｂは、穿刺針のシースの先端の可動経路を示しており、サブ直線Ｌ５ａは、生体組織に当接したシースの先端から生体組織内部に突き刺される針部の先端の可動経路を示している。

表示制御部１５８Ａは、図１２に示した直線Ｌ５のうち少なくともサブ直線Ｌ５ａを画面２０Ａに表示させる。サブ直線Ｌ５ａが超音波画像Ｇに重畳して表示されることで、超音波画像Ｇによって示されている生体組織内部における穿刺針の届く到達可能範囲を術者に認識させることができる。このため、サブ直線Ｌ５ａは、超音波画像Ｇにおける穿刺針の到達可能範囲を示す情報となる。

計測部１５８Ｂは、表示制御部１５８Ａによって直線Ｌ５又はサブ直線Ｌ５ａが表示されると、超音波画像Ｇにおける穿刺目標位置（座標）を指定するための上述したポインタＰを、図１３に示すように、サブ直線Ｌ５ａ上の所定位置に表示させる。

計測部１５８Ｂは、ポインタＰの初期位置を、図１３に示すように、サブ直線Ｌ５ａと中心線Ｌ４との交点の位置に設定することが好ましい。この交点の位置は、超音波振動子アレイ５０が配された曲面の真下であるため、穿刺対象部位が存在する可能性が高い。このため、ここを初期位置とすることで、術者がポインタＰを移動させる際の移動量を減らすことが可能となる。

計測部１５８Ｂは、図１３に示すポインタＰを表示させると、ポインタＰと仮想位置Ｖ１との距離を計測する。そして、計測部１５８Ｂは、図１４に示すように、その計測結果（“Ｄｉｓｔａｎｃｅ １５．５０ｍｍ”）と、ポインタＰと仮想位置Ｖ１を結ぶ直線Ｌ６と、を画面２０Ａに表示させる。

計測部１５８Ｂは、図１４に示す状態において、ポインタＰの移動可能範囲を、サブ直線Ｌ５ａ上に制限する。そして、操作卓１００に含まれるポインティングデバイスの操作によってポインタＰの位置が変更されると、ポインタＰをサブ直線Ｌ５ａ上にてサブ直線Ｌ５ａに沿って移動させ、移動後の位置を穿刺目標位置として受け付ける。そして、この穿刺目標位置と仮想位置Ｖ１との距離を計測してその計測結果を画面２０Ａに表示させる。

以上のように、穿刺針の導出角度が固定される場合であっても、穿刺針の到達可能範囲にて、穿刺目標位置を確実且つ容易に指定することができる。

＜＜超音波内視鏡システムの第三変形例＞＞
上述してきた仮想位置Ｖ１と、超音波画像Ｇにおける穿刺針の到達可能範囲は、超音波内視鏡１２の機種（種別）によっても変わり得る。そこで、計測制御部１５８のメモリには、超音波内視鏡１２の種別毎に、超音波画像Ｇにおける穿刺針の到達可能範囲を示す情報（サブ直線Ｌ１ａとサブ直線Ｌ２ａの座標、又は、サブ直線Ｌ５ａの座標）と仮想位置Ｖ１の座標とのセットを記憶しておく。そして、計測部１５８Ｂは、超音波内視鏡１２が接続された場合に、その超音波内視鏡１２の種別を判別し、判別した種別に応じた上記のセットを利用して、上述してきた処理（穿刺針の到達可能範囲を示す直線の表示、仮想位置Ｖ１とポインタＰとの距離の計測等）を行う。

この変形例によれば、種別の異なる超音波内視鏡１２が用いられた場合であっても、穿刺手技のサポートを適切に行うことができる。

＜＜超音波内視鏡システムの第四変形例＞＞
この変形例では、モニタ２０に表示されている超音波画像Ｇが例えばＣＦモードによって生成された超音波画像であることを前提とする。

計測部１５８Ｂは、超音波画像Ｇにおける、指定された穿刺目標位置（ポインタＰの位置）と仮想位置Ｖ１（又は交点位置Ｖ２）を結ぶ直線との重なり部分（図８に示す超音波画像Ｇのうちの直線Ｍとの重なり部分、図１１に示す超音波画像Ｇのうちの直線Ｍａとの重なり部分、又は、図１４に示す超音波画像Ｇのうちの直線Ｌ６との重なり部分）の色成分に基づいて、この重なり部分における血流量を判定する。計測部１５８Ｂは、この重なり部分に血流量が閾値以上となる領域が存在すると判定した場合には、注意を促す報知制御を行う。

計測部１５８Ｂは、例えば、モニタ２０又は図示省略のスピーカ等を使用して、“穿刺針の移動経路上に血管があるため注意してください”等のメッセージを出力したり、図８に示す直線Ｍの色を別の色に変更したり、等して、術者に注意を促す。

この変形例によれば、術者が指定した穿刺目標位置に向かって穿刺針を挿入する場合に、穿刺針の移動経路上に血流量が多い領域があれば注意喚起がなされる。このため、穿刺手技における安全性を高めることができる。

なお、上記の実施形態とその変形例における計測制御部１５８の各機能ブロックは、内視鏡用プロセッサ装置１６に含まれるプロセッサに持たせた構成としてもよいし、超音波内視鏡システム１０に接続可能な外部サーバ等の外部装置に含まれるプロセッサに持たせた構成としてもよい。

以上の説明では、超音波内視鏡１２を含む超音波内視鏡システム１０を例にしたが、超音波観察ユニットを構成する超音波プローブを体表面に接触させて生体内部の超音波画像を取得する超音波診断装置においても、超音波プローブと接続されるプロセッサ装置にて、本実施形態で説明した計測モードの実行を適用可能である。

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

（１）
先端部に探触子を含む超音波観察ユニットの出力信号に基づいて生成されて表示部に表示された超音波画像に、上記先端部に設けられる穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させる表示制御部と、
上記情報の重畳された上記超音波画像における上記到達可能範囲において指定された穿刺目標位置と、予め定められた仮想位置との距離を計測し、計測結果を出力する計測部と、を備える計測装置。

（２）
（１）記載の計測装置であって、
上記計測部は、上記超音波画像における任意の位置を指定するための可動の画像を上記表示部に表示させ、上記可動の画像が表示された状態にて行われるポインティングデバイスの操作によって指定された上記可動の画像の移動位置を上記穿刺目標位置として受け付け、かつ、上記可動の画像の移動可能範囲を上記到達可能範囲に制限する計測装置。

（３）
（２）記載の計測装置であって、
上記ポインティングデバイスは、上記表示部とは分離して構成される計測装置。

（４）
（３）記載の計測装置であって、
上記ポインティングデバイスは、トラックボール又はタッチパッドである計測装置。

（５）
（２）から（４）のいずれか１つに記載の計測装置であって、
上記表示制御部は、上記到達可能範囲を示す上記情報として、上記穿刺針の導出角度を最小に設定した状態の上記穿刺針の可動経路を示す第一直線と、上記穿刺針の導出角度を最大に設定した状態の上記穿刺針の可動経路を示す第二直線とを表示させ、
上記計測部は、上記可動の画像の初期位置を、上記第一直線の延長線と上記第二直線の延長線とのなす角度を２等分する直線と、上記超音波画像の深部方向に直交する方向の中心線との交点に設定する計測装置。

（６）
（１）から（５）のいずれか１つに記載の計測装置であって、
上記計測部は、上記超音波観察ユニットの種別を判別し、上記種別に応じて上記情報と上記仮想位置を決定する計測装置。

（７）
（１）から（６）のいずれか１つに記載の計測装置であって、
上記計測部は、上記超音波画像における、上記穿刺目標位置と上記仮想位置を結ぶ直線との重なり部分、の色成分に基づいて、上記重なり部分における血流量を判定し、上記血流量が閾値以上となる領域が存在する場合に、注意を促す報知を行う計測装置。

（８）
（１）から（７）のいずれか１つに記載の計測装置と、
上記超音波観察ユニットの出力信号に基づいて上記超音波画像を生成する画像処理部と、を備える超音波診断装置。

（９）
先端部に探触子を含む超音波観察ユニットの出力信号に基づいて生成されて表示部に表示された超音波画像に、上記先端部に設けられる穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させる表示制御ステップと、
上記情報の重畳された上記超音波画像における上記到達可能範囲において指定された穿刺目標位置と、予め定められた仮想位置との距離を計測し、計測結果を出力する計測ステップと、を備える計測方法。

（１０）
先端部に探触子を含む超音波観察ユニットの出力信号に基づいて生成されて表示部に表示された超音波画像に、上記先端部に設けられる穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させる表示制御ステップと、
上記情報の重畳された上記超音波画像における上記到達可能範囲において指定された穿刺目標位置と、予め定められた仮想位置との距離を計測し、計測結果を出力する計測ステップと、をコンピュータに実行させるための計測プログラム。

上記記載から、以下の付記項１から７に記載の超音波診断装置、及び付記項８に記載の超音波診断装置を把握することができる。
［付記項１］
プロセッサを備え、
上記プロセッサは、
先端部に探触子を含む超音波観察ユニットの出力信号に基づいて生成されてモニタに表示された超音波画像に、上記先端部に設けられる穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させ、
上記情報の重畳された上記超音波画像における上記到達可能範囲において指定された穿刺目標位置と、予め定められた仮想位置との距離を計測し、計測結果を出力する計測装置。
［付記項２］
付記項１記載の計測装置であって、
上記プロセッサは、上記超音波画像における任意の位置を指定するための可動の画像を上記モニタに表示させ、上記可動の画像が表示された状態にて行われるポインティングデバイスの操作によって指定された上記可動の画像の移動位置を上記穿刺目標位置として受け付け、かつ、上記可動の画像の移動可能範囲を上記到達可能範囲に制限する計測装置。
［付記項３］
付記項２記載の計測装置であって、
上記ポインティングデバイスは、上記モニタとは分離して構成される計測装置。
［付記項４］
付記項３記載の計測装置であって、
上記ポインティングデバイスは、トラックボール又はタッチパッドである計測装置。
［付記項５］
付記項２から４のいずれか１項記載の計測装置であって、
上記プロセッサは、
上記到達可能範囲を示す上記情報として、上記穿刺針の導出角度を最小に設定した状態の上記穿刺針の可動経路を示す第一直線と、上記穿刺針の導出角度を最大に設定した状態の上記穿刺針の可動経路を示す第二直線とを表示させ、
上記可動の画像の初期位置を、上記第一直線の延長線と上記第二直線の延長線とのなす角度を２等分する直線と、上記超音波画像の深部方向に直交する方向の中心線との交点に設定する計測装置。
［付記項６］
付記項１から５のいずれか１項記載の計測装置であって、
上記プロセッサは、上記超音波観察ユニットの種別を判別し、上記種別に応じて上記情報と上記仮想位置を決定する計測装置。
［付記項７］
付記項１から６のいずれか１項記載の計測装置であって、
上記プロセッサは、上記超音波画像における、上記穿刺目標位置と上記仮想位置を結ぶ直線との重なり部分、の色成分に基づいて、上記重なり部分における血流量を判定し、上記血流量が閾値以上となる領域が存在する場合に、注意を促す報知を行う計測装置。
［付記項８］
付記項１から７のいずれか１項記載の計測装置を備え、
上記プロセッサは、
上記超音波観察ユニットの出力信号に基づいて上記超音波画像を生成する超音波診断装置。

１０ 超音波内視鏡システム
１２ 超音波内視鏡
１４ 超音波用プロセッサ装置
１６ 内視鏡用プロセッサ装置
１８ 光源装置
２０ モニタ
２０Ａ 画面
２１ａ 送水タンク
２１ｂ 吸引ポンプ
２１ｃ 送気ポンプ
２２ 挿入部
２４ 操作部
２６ ユニバーサルコード
２８ａ 送気送水ボタン
２８ｂ 吸引ボタン
３０ 処置具挿入口
３２ａ 超音波用コネクタ
３２ｂ 内視鏡用コネクタ
３２ｃ 光源用コネクタ
３６ 超音波観察部
３７ バルーン
３８ 内視鏡観察部
４０ 先端部
４２ 湾曲部
４３ 軟性部
４６ 超音波振動子ユニット
４７ 送水口
４８ 超音波振動子
５０ 超音波振動子アレイ
５４ バッキング材層
５６ 同軸ケーブル
６０ ＦＰＣ
７６ 音響整合層
７８ 音響レンズ
８２ 観察窓
８４ 対物レンズ
８６ 撮像素子
８８ 照明窓
９０ 洗浄ノズル
９２ 配線ケーブル
１００ 操作卓
１０１ タッチパネル
１０２ タッチパッド
１０７ ニードルディスタンスボタン
１４０ マルチプレクサ
１４２ 受信回路
１４４ 送信回路
１４６ Ａ／Ｄコンバータ
１４８ 画像処理部
１５２ システム制御部
１５４ ＤＳＣ
１５８ 計測制御部
１５８Ａ 表示制御部
１５８Ｂ 計測部
Ｒ 可動範囲
Ｎ１ 一点鎖線
Ｎ２ 二点鎖線
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５、Ｌ６ 直線
Ｌ４ 中心線
Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ５ａ、Ｌ５ｂ サブ直線
Ｖ１ 仮想位置
Ｖ２ 交点位置
ＲＲ 到達可能範囲
Ｐ ポインタ
Ｇ 超音波画像
Ｍ、Ｍａ 直線

Claims (10)

1. 先端部に探触子を含む超音波観察ユニットの出力信号に基づいて生成されて表示部に表示された超音波画像に、前記先端部に設けられる穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させる表示制御部と、
   前記情報の重畳された前記超音波画像における前記到達可能範囲において指定された穿刺目標位置と、前記先端部に設けられた処置具導出口の開口面中心に相当し、前記超音波画像の外側に設定される仮想位置との距離を計測し、計測結果を出力する計測部と、を備える計測装置。
2. 請求項１記載の計測装置であって、
   前記計測部は、前記超音波画像における任意の位置を指定するための可動の画像を前記表示部に表示させ、前記可動の画像が表示された状態にて行われるポインティングデバイスの操作によって指定された前記可動の画像の移動位置を前記穿刺目標位置として受け付け、かつ、前記可動の画像の移動可能範囲を前記到達可能範囲に制限する計測装置。
3. 請求項２記載の計測装置であって、
   前記ポインティングデバイスは、前記表示部とは分離して構成される計測装置。
4. 請求項３記載の計測装置であって、
   前記ポインティングデバイスは、トラックボール又はタッチパッドである計測装置。
5. 先端部に探触子を含む超音波観察ユニットの出力信号に基づいて生成されて表示部に表示された超音波画像に、前記先端部に設けられる穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させる表示制御部と、
   前記情報の重畳された前記超音波画像における前記到達可能範囲において指定された穿刺目標位置と、予め定められた仮想位置との距離を計測し、計測結果を出力する計測部と、を備え、
   前記計測部は、前記超音波画像における任意の位置を指定するための可動の画像を前記表示部に表示させ、前記可動の画像が表示された状態にて行われるポインティングデバイスの操作によって指定された前記可動の画像の移動位置を前記穿刺目標位置として受け付け、かつ、前記可動の画像の移動可能範囲を前記到達可能範囲に制限し、
   前記表示制御部は、前記到達可能範囲を示す前記情報として、前記穿刺針の導出角度を最小に設定した状態の前記穿刺針の可動経路を示す第一直線と、前記穿刺針の導出角度を最大に設定した状態の前記穿刺針の可動経路を示す第二直線とを表示させ、
   前記計測部は、前記可動の画像の初期位置を、前記第一直線の延長線と前記第二直線の延長線とのなす角度を２等分する直線と、前記超音波画像の深部方向に直交する方向の中心線との交点に設定する計測装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項記載の計測装置であって、
   前記計測部は、前記超音波観察ユニットの種別を判別し、前記種別に応じて前記情報と前記仮想位置を決定する計測装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載の計測装置であって、
   前記計測部は、前記超音波画像における、前記穿刺目標位置と前記仮想位置を結ぶ直線との重なり部分、の色成分に基づいて、前記重なり部分における血流量を判定し、前記血流量が閾値以上となる領域が存在する場合に、注意を促す報知を行う計測装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項記載の計測装置と、
   前記超音波観察ユニットの出力信号に基づいて前記超音波画像を生成する画像処理部と、を備える超音波診断装置。
9. 先端部に探触子を含む超音波観察ユニットの出力信号に基づいて生成されて表示部に表示された超音波画像に、前記先端部に設けられる穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させる表示制御ステップと、
   前記情報の重畳された前記超音波画像における前記到達可能範囲において指定された穿刺目標位置と、前記先端部に設けられた処置具導出口の開口面中心に相当し、前記超音波画像の外側に設定される仮想位置との距離を計測し、計測結果を出力する計測ステップと、を備える計測方法。
10. 先端部に探触子を含む超音波観察ユニットの出力信号に基づいて生成されて表示部に表示された超音波画像に、前記先端部に設けられる穿刺針の到達可能範囲を示す情報を重畳表示させる表示制御ステップと、
    前記情報の重畳された前記超音波画像における前記到達可能範囲において指定された穿刺目標位置と、前記先端部に設けられた処置具導出口の開口面中心に相当し、前記超音波画像の外側に設定される仮想位置との距離を計測し、計測結果を出力する計測ステップと、をコンピュータに実行させるための計測プログラム。

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