專利名稱：超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及收容對超聲波探頭的三維位置信息進(jìn)行檢測的單元而使用的超聲波 探頭的構(gòu)造、和具備該超聲波探頭的超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)：
近年，如下功能(實時虛擬超聲波診斷法(Real time Virtual Sonography :RVS)) 被實用化，在該功能中，通過將由超聲波診斷裝置取得的實時超聲波圖像，和根據(jù)由CT診 斷裝置、MR診斷裝置、超聲波診斷裝置等圖像診斷裝置事前取得的被檢體的體數(shù)據(jù)(volume data)獲得的與超聲波圖像相同截面的斷層圖像一起顯示，從而能容易地掌握兩圖像的對 應(yīng)關(guān)系，由此提高診斷能力(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。 具體而言，由圖像診斷裝置預(yù)先取得被檢體的體數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲。另外，在超聲波 診斷裝置的超聲波探頭(以下適當(dāng)簡記為探頭)中安裝磁傳感器等三維位置檢測單元，從 而能檢測取得超聲波圖像的截面的位置。在這樣的構(gòu)成下，通過實時取得超聲波圖像并且 檢測超聲波探頭的三維位置信息，從而間接取得超聲波圖像的截面的三維位置信息?；?該截面的三維位置信息，根據(jù)預(yù)先取得的體數(shù)據(jù)取得與超聲波圖像相同截面的斷層圖像。 然后，通過顯示實時超聲波圖像和斷層圖像，能容易地掌握相互的位置關(guān)系。
專利文獻(xiàn)1 :特開2004-89362號公報(專利文獻(xiàn)1)所公開的磁傳感器設(shè)置于超聲波探頭，但并未公開具體如何設(shè)置。 例如，若單純在探頭外殼上貼附位置檢測單元，則由位置檢測單元的位置偏差會
引起位置檢測精度的劣化，并且會降低探頭的操作性。進(jìn)而，在通過線纜將來自位置檢測單
元的檢測信號傳遞給超聲波診斷裝置時，還要考慮不使該線纜造成干擾。 尤其是，這些與操作性有關(guān)的課題在穿剌中較嚴(yán)重。在穿剌時，操作者沿著安裝于
探頭的側(cè)面的穿剌引導(dǎo)件高精度地向被檢體插入穿剌針。因此，需要使操作者容易地將探
頭的位置高精度配置在所希望的部位附近以便能攝影，并且能在該位置穩(wěn)定保持探頭，提
高探頭的操作性。因此，需要使位置檢測單元和從其引出的線纜盡量不對操作造成干擾。但
是，在專利文獻(xiàn)1中并未公開針對這種課題的考慮。 或者，還可將位置檢測單元嵌入探頭外殼內(nèi)而配置，但在這樣的構(gòu)成中，當(dāng)位置檢 測單元出現(xiàn)故障時，不能僅更換位置檢測單元。此時，必須更換整個探頭，會增加操作者經(jīng) 濟(jì)上的負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能裝卸自如地將超聲波探頭的位置檢測單元安裝到
超聲波探頭，并且即使在超聲波探頭中收容位置檢測單元，超聲波探頭的操作性也不會降
3低的超聲波探頭及利用了這樣的超聲波探頭的超聲波診斷裝置。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的超聲波診斷裝置，包括對被檢體收發(fā)超聲波的超聲波 探頭；根據(jù)由所述超聲波探頭接收的超聲波信號來取得所述被檢體的超聲波圖像的超聲波 圖像取得單元；記錄由圖像診斷裝置取得的所述被檢體的體數(shù)據(jù)的圖像記錄單元；檢測所 述超聲波探頭的三維位置信息的位置檢測單元；和基于來自所述位置檢測單元的位置信 息，根據(jù)所述圖像記錄單元中記錄的體數(shù)據(jù)來取得與所述超聲波圖像的特定斷層位置相對 應(yīng)的位置的斷層圖像的單元；所述超聲波診斷裝置的特征在于，包括穿剌引導(dǎo)件，其安裝 于所述超聲波探頭，并用于引導(dǎo)穿剌針；和圖像顯示單元，其顯示根據(jù)所述體數(shù)據(jù)而獲得的 斷層圖像、和具有按照所述穿剌針的多個插入角度來表示穿剌方向的引導(dǎo)線的所述超聲波 圖像。 另外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的超聲波診斷裝置包括對被檢體收發(fā)超聲波的超 聲波探頭；根據(jù)由所述超聲波探頭接收的超聲波信號來取得所述被檢體的超聲波圖像的超 聲波圖像取得單元；記錄由圖像診斷裝置取得的所述被檢體的體數(shù)據(jù)的圖像記錄單元；檢 測所述超聲波探頭的三維位置信息的位置檢測單元；和基于來自所述位置檢測單元的位置 信息，根據(jù)所述圖像記錄單元中記錄的體數(shù)據(jù)來取得與所述超聲波圖像的特定斷層位置相 對應(yīng)的位置的斷層圖像的單元；所述超聲波診斷裝置的特征在于，包括穿剌引導(dǎo)件，其安 裝于所述超聲波探頭，并用于引導(dǎo)穿剌針；第一檢測單元，其確定所述穿剌針；第二檢測單 元，其確定該穿剌針的前端位置；和圖像顯示單元，其顯示根據(jù)所述體數(shù)據(jù)而獲得的斷層圖 像、和具有所述穿剌針及穿剌針的針尖的信息的所述超聲波圖像。
(發(fā)明效果) 根據(jù)本發(fā)明的超聲波探頭及使用了該超聲波探頭的超聲波診斷裝置，能將超聲波 探頭的位置檢測單元裝卸自如地安裝于超聲波探頭。另外，即使在超聲波探頭中收容位置 檢測單元，超聲波探頭的操作性也不會降低，可提高超聲波探頭的操作性。并且，可提供具 備這樣的超聲波探頭的超聲波診斷裝置。


圖1是本發(fā)明的一實施方式的超聲波探頭的左側(cè)面、磁傳感器和傳感器罩殼的立 體圖； 圖2是本發(fā)明的一實施方式的超聲波探頭的右側(cè)面和穿剌引導(dǎo)件的立體圖；
圖3是本發(fā)明的一實施方式的超聲波探頭的主視圖； 圖4是表示在本發(fā)明的一實施方式的超聲波探頭上安裝了傳感器罩殼的狀態(tài)的 圖； 圖5是表示從本發(fā)明的一實施方式的超聲波探頭卸除傳感器罩殼時的方法的圖；
圖6是表示與圖5所示的A-A面和B-B面有關(guān)的超聲波探頭的截面圖的圖；
圖7是表示在本發(fā)明的一實施方式的超聲波探頭上安裝了穿剌引導(dǎo)件和傳感器 罩殼的狀態(tài)的右側(cè)面的立體圖； 圖8是表示在本發(fā)明的一實施方式的超聲波探頭上安裝了穿剌引導(dǎo)件的狀態(tài)的 主視圖； 圖9是表示本發(fā)明的一實施方式的超聲波診斷裝置的方框構(gòu)成 圖10是表示圖像顯示部上顯示的穿剌引導(dǎo)線的顯示狀態(tài)的圖； 圖11是表示在穿剌針的前端設(shè)置第二磁傳感器的形態(tài)的圖； 圖12是表示在圖像顯示部上顯示穿剌針的針尖顯示的顯示形態(tài)的圖。 圖中10-超聲波探頭；ll-振動器部；12_探頭頭部；13_把手部；14_線纜部；
20-穿剌引導(dǎo)件；28-穿剌針；38-傳感器罩殼；61、62、63、64-穿剌引導(dǎo)線；70-第二磁傳感
器；71-針尖；73-針尖。
具體實施例方式
利用附圖，對本發(fā)明的超聲波探頭的一實施方式進(jìn)行說明。圖1是本實施方式的超聲波探頭10的左側(cè)面的立體圖，表示探頭10的三維位置檢測單元(以下適當(dāng)簡記為位置檢測單元)的收容部32、和傳感器罩殼38的詳細(xì)情況。圖2是本實施方式的超聲波探頭10的右側(cè)面的立體圖，表示探頭頭部12相對于把手部13的突出、和與穿剌引導(dǎo)件20卡合的凸?fàn)羁ê喜?6。圖3是本實施方式的超聲波探頭10的主視圖。 如圖1 圖3所示，探頭10構(gòu)成為包括收發(fā)超聲波的振動器部11、固定振動器部并且由操作者用指尖把持的探頭頭部12、用手掌或拇指與食指之間的部位把持用的把手部13、將收發(fā)超聲波而得到的超聲波信號傳遞給超聲波診斷裝置的線纜部14。振動器部11具有由壓電陶瓷等構(gòu)成的振動器、或具有多個cMUT元件而構(gòu)成的超聲波振動器；和覆蓋超聲波振動器的音響透鏡。該振蕩器部11在探頭頭部12的下端例如配置為凸面(convex)狀。此外，振動器的排列并不限于凸面狀，也可以是線狀、扇形狀或其他配置。
如圖l(a)所示，在把手部的左側(cè)面設(shè)置有槽32，用于可卸除地收容對探頭10的三維位置信息進(jìn)行檢測用的位置檢測單元。在該槽32中收容位置檢測單元，從其上按照覆蓋位置檢測單元的方式覆蓋可裝卸的傳感器罩殼38。另外，在探頭10的左側(cè)面，把手部13相對于探頭頭部12圓滑地連接。此外，在圖1中，作為位置檢測單元的一例表示了磁傳感器36，但位置檢測單元并不限于磁傳感器36，只要是通過紅外線或超聲波等能取得三維位置信息的器件即可。以下，將磁傳感器36作為位置檢測單元的一例，對本實施方式的超聲
波探頭io進(jìn)行說明。 另外，如圖2(a)所示，探頭頭部12相對于把手部13僅向振動器部11的長度方向的一方(即，右側(cè)面方向)突出。從該突出的一側(cè)的探頭頭部12的上端沿把手部13的側(cè)面(即右側(cè)面)，形成有用于卡合并固定穿剌引導(dǎo)件20用的凸?fàn)羁ê喜?6。在該凸?fàn)羁ê喜?6的至少一方的側(cè)面，沿凸?fàn)羁ê喜?6的較長方向形成有突起部17。該突起部17用于使卡合于凸?fàn)羁ê喜?6的穿剌引導(dǎo)件20不會沿振動器部11的較長方向發(fā)生位置變動。
探頭頭部12、把手部13和凸?fàn)羁ê喜?6的較短方向的形狀被形成為關(guān)于與探頭10的正面平行的中心面對稱，探頭頭部12的較短方向的寬度比把手部13的較短方向的寬度小。因此，在探頭頭部12與把手部13之間形成有階梯部5。另外，凸?fàn)羁ê喜?6的較短方向的寬度比探頭頭部12的較短方向的寬度小。 把手部13的右側(cè)面18向未設(shè)置凸?fàn)羁ê喜?6的一側(cè)(即左側(cè)面19側(cè))彎曲。然后，在彎曲后的把手部13的上端連接超聲波診斷裝置，在超聲波診斷裝置與探頭IO之間連接有進(jìn)行超聲波信號的收發(fā)的線纜14。該線纜14相對于凸?fàn)羁ê喜?6的較長方向，按照與把手部13的右側(cè)面18的彎曲連續(xù)的方式向斜方向(即左側(cè)面19方向，與探頭頭部的突出方向相反的方向)引出。 把手部13的左側(cè)面19在從探頭頭部12圓滑地連接的面上，彎曲成與食指和拇指 之間的部位配合的形狀而形成為凹狀。另外，左側(cè)面19的線纜14側(cè)形成為平坦的平面狀， 在該平坦的平面的中心部形成有用于收容磁傳感器的槽32。 在把手部13的正面和背面，為了固定傳感器罩殼38，分別形成有突起部31。該突 起部31從把手部13突起為半圓柱狀，在與正面和背面的較長方向相同的方向上延伸。該 突起部31與傳感器罩殼38的孔部35卡合，從而傳感器38可裝卸地安裝于把手部13。
磁傳感器36用于檢測探頭10的三維位置信息，如后面所述，為了實現(xiàn)RVS功能而 用于間接取得超聲波圖像的截面的三維位置信息。另外，將磁傳感器36所檢測的信號傳遞 給超聲波診斷裝置主體用的線纜37，沿著探頭線纜14配置，從而能避免該磁傳感器36用線 纜37對探頭IO的操作的影響。 接著，對傳感器罩殼38進(jìn)行說明。傳感器罩殼38如圖l(b)所示，具有平面基板 30、在平面基板30的兩側(cè)端相對于平面基板形成為直角的兩個卡合板33、從平面基板30的 中央部的下端沿與卡合板33相同方向形成為直角的四角狀的舌片部34，這些部件一體構(gòu) 成。并且，傳感器罩殼38由平面基板30和兩個卡合板33形成為-字狀。S卩，兩個卡合板 33相對置形成，兩個卡合板33之間的寬度與把手部13的較短方向的寬度大致相同。舌片 部34的寬度形成為適合于槽32的寬度。另外，在兩個卡合板33上分別形成有長方橢圓形 的孔部35，通過使把手部13上形成的突起部31進(jìn)入孔部35，從而突起部31與孔部35卡 合。這樣的-字形狀的傳感器罩殼38按照覆蓋收容磁傳感器36的槽32的方式與把手部 13卡合安裝。此外，如后面所述，在傳感器罩殼38的平面基板30的上部與把手部13的面 之間形成有微小間隙，按照使傳感器罩殼38與把手部卡合的方式配置突起部31和孔部35。 當(dāng)傳感器罩殼38安裝于探頭10時，舌片部34進(jìn)入槽32內(nèi)，從下面支承磁傳感器36，防止 其處于槽外。在圖4中表示傳感器罩殼38安裝于探頭10的狀態(tài)。在四角型的磁傳感器36 收容于槽32內(nèi)之后，通過安裝傳感器罩殼38來穩(wěn)定固定磁傳感器36，并且，磁傳感器36不 會妨礙探頭10的操作，因此，能提高探頭10的操作性。 這里，利用圖5、圖6，對傳感器罩殼38的裝卸進(jìn)行說明。圖5表示從探頭10卸除 傳感器罩殼38時的方法，圖6表示與圖5所示的A-A面和B-B面有關(guān)的探頭10的截面圖。
如圖5所示，在方向40上施加力而按下傳感器罩殼38后，在方向41上施加力，可 容易地卸除傳感器罩殼38。 圖6(a)是施力前的圖，圖6(b)是施力后的圖。如圖6(a)所示，按照傳感器罩殼 38的平面基板30的上部與探頭10的把手部13的面之間形成有微小間隙42的方式，傳感 器罩殼38卡合于把手部。若在方向40上施加力，則平面基板30向間隙42方向撓曲，與平 面基板30 —體構(gòu)成的卡合板33被擠壓到外側(cè)。即，因平面基板30的撓曲而卡合板33向 外側(cè)擴(kuò)展。因此，卡合板33的孔部35從突起部31卸除，傳感器罩殼38變得易于在方向41 的方向上移動。在該狀態(tài)下，操作者能容易地將傳感器罩殼38從探頭10卸除。另一方面， 在將傳感器罩殼38安裝到探頭10時，與上述過程相反，按照卡合板33的孔部35與突起部 31卡合的方式，傳感器罩殼38擴(kuò)展而安裝到探頭10。 此外，關(guān)于傳感器罩殼38的安裝機(jī)構(gòu)，除上述孔部35與突起部31的卡合之外，也 可以是將突起部31配置為軌道型并在傳感器罩殼38上形成軌道槽，從而使傳感器罩殼38滑動安裝于探頭IO的機(jī)構(gòu)。 接著，基于圖2和圖7，對利用上述探頭10進(jìn)行穿剌時安裝于該探頭10并用于引導(dǎo)穿剌針的穿剌引導(dǎo)件20的構(gòu)造進(jìn)行說明。圖2(b)表示從與凸?fàn)羁ê喜?6卡合的面一側(cè)觀察到的穿剌引導(dǎo)件20的立體圖。圖7(a)表示從安裝有穿剌引導(dǎo)件20和傳感器罩殼38的探頭10的右側(cè)面觀察到的立體圖。穿剌引導(dǎo)件20構(gòu)成為具有用于對穿剌針28的配件29進(jìn)行固定的引導(dǎo)件主體23、在引導(dǎo)件主體23的兩端設(shè)置的兩根臂21、使兩根臂21連接的連接部22。 引導(dǎo)件主體23具有支承座27，其用于安裝支承穿剌針28用的配件29。該支承座27通過支承棒25和支點部26，其方向可變更。S卩，在支承座27的上端設(shè)置支承棒25，在引導(dǎo)件主體23的上端設(shè)置使支承棒25貫通固定用的多個孔部，通過選擇使支承棒25貫通的孔部，從而以支點部26為支點改變支承座27的方向。 對支承棒25進(jìn)行固定并使其方向可變更的具體機(jī)構(gòu)如下。即，為了將支承棒25固定到使支承棒25貫通的孔部，在支承棒25的上端設(shè)置有由拉伸支承棒25的彈簧構(gòu)成的彈性體(未圖示)。然后，用手指等將支承棒25向其軸向拉展，從而支承棒25從孔部卸除。結(jié)果，支承座27的一端由支點部26固定，因此支承棒25和支承座27能以該支點部26為中心旋轉(zhuǎn)，因此，支承棒25和支承座27的方向可變更。通過在將支承棒25配置到所希望的孔部后解除拉展，從而支承棒25被固定到該選擇的孔部中。這樣，通過改變支承棒25和支承座27的方向，可變更地調(diào)整穿剌方向。 例如，在相對于被檢體以銳角插入穿剌針28時，支承棒25向把手部13側(cè)的孔部插入而固定。另外，在相對于被檢體以鈍角插入穿剌針28時，支承棒25向距把手部13側(cè)遠(yuǎn)的孔部插入而被固定。 臂21采用分別以引導(dǎo)件主體23的側(cè)面的一部分為支點而旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造，兩根臂通過連接部22連接。連接部22通過擰緊螺釘來固定。連接部22的螺釘設(shè)置于兩根臂21的任一方，在另一方臂21上設(shè)置有連接部22的-字狀卡合部。螺釘能以臂21為軸旋轉(zhuǎn)，在將螺釘固定到-字狀卡合部時，使螺釘旋轉(zhuǎn)后與-字狀卡合部卡合。這兩根臂由連接部22連接，從而穿剌引導(dǎo)件20通過引導(dǎo)件主體23、兩根臂21和連接部22形成為口字狀。此外，也可使該連接部22為嵌入式構(gòu)造來固定臂21。 另外，在引導(dǎo)件主體23中形成有凹狀卡合部24，凹狀卡合部24形成為與凸?fàn)羁ê喜?6及其突起部17卡合。在穿剌引導(dǎo)件20安裝于探頭10時，凹狀卡合部24將凸?fàn)羁ê喜?6作為引導(dǎo)件，沿凸?fàn)羁ê喜?6的較長方向插入。 然后，在穿剌引導(dǎo)件20與凸?fàn)羁ê喜?6以及突起部17卡合之后，通過使兩根臂21包圍探頭頭部12的外周面進(jìn)行結(jié)合，從而穿剌引導(dǎo)件20被固定到探頭10上。此時，兩根臂21的端面由探頭頭部12和把手部13之間的階梯部5按壓，從而穿剌引導(dǎo)件20被固定在探頭頭部12的較長方向上。這樣，穿剌引導(dǎo)件20通過凸?fàn)羁ê喜?6以及突起部17、探頭頭部12和把手部13之間的階梯部5，在探頭10的上下方向、左右方向以及表背方向的任一方向上均被固定。通過這樣牢固地固定于探頭10的穿剌引導(dǎo)件20，能使穿剌針的方向穩(wěn)定。圖8中表示安裝有穿剌引導(dǎo)件20時的探頭10的主視圖。 接著，對具備上述超聲波探頭的超聲波診斷裝置進(jìn)行說明。圖9是表示超聲波診斷裝置的整體構(gòu)成的框圖。超聲波診斷裝置包括超聲波探頭10、與超聲波探頭IO連接的
7信號處理部50、與信號處理部50連接的圖像變換部51、與圖像變換部51連接的合成部52、 與合成部52連接的圖像顯示部56、與各部連接的控制部53。 進(jìn)而，為了實現(xiàn)RVS功能還具有對由CT診斷裝置、MR診斷裝置或超聲波診斷裝 置的任一圖像診斷裝置54獲得的被檢體的體數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄的圖像記錄部55 ;磁場產(chǎn)生部 57 ;對超聲波探頭10的三維位置信息進(jìn)行檢測的磁傳感器36 ;與磁傳感器36以及磁場產(chǎn) 生部57連接的位置/方向分析部58 ;與位置/方向分析部58以及圖像記錄部55連接的 坐標(biāo)變換部59 ;與坐標(biāo)變換部59以及圖像記錄部55連接的斷層圖像取得部60。此外，合 成部52還與坐標(biāo)變換部59連接。 超聲波探頭IO如上所述，具有在把持探頭IO用的把手部13中收容磁傳感器36 的槽32，還具備凸?fàn)羁ê喜?6，該凸?fàn)羁ê喜?6用于在向被檢體收發(fā)超聲波的探頭頭部12 上卡合安裝穿剌引導(dǎo)件20。 信號處理部50對從超聲波探頭10接收的受波信號進(jìn)行放大，并進(jìn)行調(diào)相等信號 處理。 圖像變換部51用于將從信號處理部50輸出的受波信號變換為超聲波圖像，被稱 作所謂的數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器。 合成部52生成圖像，該圖像表示由圖像變換部51變換后的超聲波圖像、由斷層圖
像取得部60取得的斷層圖像的至少一方。 圖像顯示部56顯示由合成部52生成的圖像。 控制部53是控制上述各部的CPU，在圖9中，省略了控制上述各部用的連接線的圖 示。 磁傳感器36是檢測3軸正交系的磁場的接收器，產(chǎn)生3軸正交系的磁場的磁場產(chǎn) 生部57配置在側(cè)邊。作為接收機(jī)的磁傳感器36在由磁場產(chǎn)生部57設(shè)定的磁場空間內(nèi)，直 接檢測三維坐標(biāo)空間內(nèi)的本身(接收器)的三維空間內(nèi)的位置及方向，由此間接取得超聲 波探頭10的三維位置及方向。 在進(jìn)行超聲波圖像診斷時，操作者使超聲波探頭10與被檢體抵接，按下(未圖示) 送波開關(guān)，開始超聲波信號的收發(fā)。信號處理部50對從超聲波探頭10接收的受波信號進(jìn) 行放大，并進(jìn)行調(diào)相等信號處理。圖像變換部51用于將從信號處理部50輸出的受波信號 變換為超聲波圖像。圖像顯示部56顯示由圖像變換部51變換后的超聲波圖像。在進(jìn)行穿 剌時，操作者根據(jù)該超聲波圖像查找被檢體的癌細(xì)胞等患部，將穿剌針28從被檢體的體表 向患部穿剌。進(jìn)行該穿剌時，操作者根據(jù)患部距被檢體的體表的深度，如上述那樣調(diào)整穿剌 針28的插拔方向的位置。 進(jìn)而，對并用RVS功能進(jìn)行超聲波圖像診斷及穿剌的情況進(jìn)行說明。在RVS功能 中，為了取得實時獲取的超聲波圖像的三維位置信息，位置/方向分析部58使磁場產(chǎn)生部 57產(chǎn)生磁場，并且分析由磁傳感器36檢測到的信號，求出以磁場產(chǎn)生部57為基準(zhǔn)的磁傳感 器36即超聲波探頭10的三維位置和方向。接著，坐標(biāo)變換部59根據(jù)由位置/方向分析部 58分析出的超聲波探頭10的三維位置和方向，求出超聲波圖像截面的三維位置和方向，并 求出與該超聲波圖像截面對應(yīng)的體數(shù)據(jù)的截面的三維位置。接著，斷層圖像取得部60根據(jù) 體數(shù)據(jù)重構(gòu)由坐標(biāo)變換部59變換后的體數(shù)據(jù)的截面位置的斷層圖像。這樣，取得與實時獲 取的超聲波圖像相同截面的斷層圖像作為參照圖像。最后，在圖像顯示部56上顯示這些實時超聲波圖像和參照圖像的至少一方，優(yōu)選并排顯示兩個圖像。 這樣，關(guān)于被檢體的特定斷層位置的超聲波圖像的顯示，利用超聲波探頭10中收容的磁傳感器36的輸出，根據(jù)圖像記錄部55中記錄的體數(shù)據(jù)，取得超聲波圖像的特定斷層位置所對應(yīng)位置的斷層圖像。 此外，作為用于實施RVS功能的準(zhǔn)備工作預(yù)先實施如下步驟。首先，通過CT診斷裝置、MR診斷裝置、超聲波診斷裝置等圖像診斷裝置54對被檢體進(jìn)行攝影，將所取得的體數(shù)據(jù)存儲到圖像記錄部55中。接著，使體數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)坐標(biāo)系和被超聲波診斷裝置拍攝的被檢體的基準(zhǔn)坐標(biāo)系與作為公共的坐標(biāo)系的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系相對應(yīng)。為此，操作者在基于預(yù)先取得的體數(shù)據(jù)而重構(gòu)的參照像上設(shè)定基準(zhǔn)點。操作者將超聲波探頭10的位置與上述設(shè)定的基準(zhǔn)點所對應(yīng)的被檢體的位置對應(yīng)，來設(shè)定被檢體的基準(zhǔn)點。然后，由磁傳感器檢測超聲波探頭10的位置，使體數(shù)據(jù)上的基準(zhǔn)點與被檢體上的基準(zhǔn)點相對應(yīng)。這樣，生成使被檢體的基準(zhǔn)坐標(biāo)系與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系對應(yīng)起來并且使體數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)坐標(biāo)系與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系對應(yīng)起來的坐標(biāo)系對應(yīng)數(shù)據(jù)，并存儲該坐標(biāo)系對應(yīng)數(shù)據(jù)。在該對應(yīng)后的超聲波診斷時，基于由磁傳感器檢測的超聲波探頭的三維位置和方向求取攝影截面的位置和方向，并從體數(shù)據(jù)中抽出該攝影截面所對應(yīng)的參照像，與超聲波圖像一起顯示。 接著，對利用具備如圖8所示的超聲波探頭10的上述超聲波診斷裝置進(jìn)行的并用了 RVS功能的穿剌進(jìn)行說明，上述超聲波探頭IO在把手部13中收容第一磁傳感器36后安裝傳感器罩殼38，并在探頭頭部12上安裝有穿剌引導(dǎo)件20。在進(jìn)行穿剌時，穿剌引導(dǎo)件20中安裝組合了穿剌針28的穿剌配件29。 圖10是表示將利用圖8所示的探頭10通過RVS功能獲得的超聲波圖像和斷層圖像顯示到圖像顯示部56上的顯示形態(tài)的圖。左側(cè)的圖像是根據(jù)圖像診斷裝置54的體數(shù)據(jù)獲得的斷層圖像，右側(cè)的圖像是實時獲得的超聲波圖像。 在超聲波圖像中，虛線63是表示以鈍角插入穿剌針28時的穿剌方向的引導(dǎo)線，虛線64是表示以銳角插入穿剌針28時的穿剌方向的引導(dǎo)線。如上所述，設(shè)置了兩處用于將支承棒25固定到引導(dǎo)件主體23上的孔部，支承棒25可固定于任一孔部。這兩條引導(dǎo)線被顯示在這些孔部的位置和由支承棒25設(shè)定的穿剌針28的方向所對應(yīng)的位置。按照與該超聲波圖像上的兩條引導(dǎo)線的位置對應(yīng)的方式，在根據(jù)體數(shù)據(jù)獲得的斷層圖像上的相同位置顯示引導(dǎo)線。虛線61是與虛線63的位置對應(yīng)的引導(dǎo)線，虛線62是與虛線64的位置對應(yīng)的引導(dǎo)線。因此，通過在由超聲波圖像和斷層圖像構(gòu)成的兩個不同圖像上顯示引導(dǎo)線，操作者可容易地確定病變部位的位置，從而可容易地制定穿剌計劃，并且能容易且準(zhǔn)確地進(jìn)行穿剌。 進(jìn)而，對引導(dǎo)線上表示穿剌針的前端位置的例子進(jìn)行說明。為此，如圖ll所示，在穿剌針28的前端設(shè)置第二磁傳感器70。第二磁傳感器與第一磁傳感器36同樣，搭載有對3軸正交系的磁場進(jìn)行檢測的接收器。另外，第二磁傳感器也與位置/方向分析部58連接，與第一磁傳感器36同樣，對來自第二磁傳感器的信號進(jìn)行分析。 首先，對確定第二磁傳感器70相對于傳感器罩殼38內(nèi)設(shè)置的第一磁傳感器36的三維位置的方法進(jìn)行說明。在第二磁傳感器70固定于穿剌針28的前端之后，操作者將第二磁傳感器70配置到與配件29抵接的位置。然后，確定第二磁傳感器70相對于傳感器罩殼38內(nèi)設(shè)置的第一磁傳感器36的原點位置，并且，根據(jù)第二磁傳感器70的位置、角度及穿剌針28的長度來確定穿剌針28的前端位置(針尖)。即，確定第二磁傳感器70的原點，從 而確定從原點到針尖的位置。由于與穿剌針28移動的距離相對應(yīng)，第二磁傳感器70的位 置也移動相同距離，因此可確定穿剌針28的移動距離。另外，因配件29而使得穿剌針28 只能在一維方向上移動，因此，穿剌針28的移動方向也被確定。 位置/方向分析部58和坐標(biāo)變換部59基于來自第一磁傳感器36和第二磁傳感 器70的檢測信號，將穿剌針28的移動距離和移動方向換算到三維位置坐標(biāo)上，由此確定穿 剌針28的引導(dǎo)線和針尖的位置。然后，坐標(biāo)變換部59將穿剌針28的引導(dǎo)線和針尖的位置 信息送到合成部52。合成部52基于這些位置信息，在圖像顯示部56上顯示穿剌針的引導(dǎo) 線和針尖的位置。 關(guān)于引導(dǎo)線的顯示，如圖IO所示那樣進(jìn)行顯示。虛線62是表示以鈍角插入穿剌 針28時的穿剌方向的引導(dǎo)線，虛線63是表示以銳角插入穿剌針28時的穿剌方向的引導(dǎo) 線。根據(jù)將第二磁傳感器70抵接到配件29的位置、即原點位置來選定穿剌針28設(shè)定為哪 個角度。這樣，由于根據(jù)原點位置信息確定穿剌針28的角度的設(shè)定狀態(tài)，因此，可在顯示畫 面上僅顯示所選定的一方的穿剌方向或顯示兩個穿剌方向。在顯示兩個穿剌方向時，可使 所選定的一方的穿剌方向與另一方的穿剌方向的顯示方式不同。 關(guān)于穿剌針28的引導(dǎo)線和針尖的位置的顯示，如圖12所示那樣顯示。左側(cè)的圖 像是根據(jù)圖像診斷裝置54的體數(shù)據(jù)獲得的斷層圖像，右側(cè)的圖像是超聲波圖像。在右側(cè)的 超聲波圖像中，實線72表示插入穿剌針28后的穿剌針主體，點73表示穿剌針28的針尖。 在左側(cè)的斷層圖像中，實線70表示插入穿剌針28后的穿剌針主體，點71表示穿剌針28的 針尖。根據(jù)第二磁傳感器70的位置、角度及穿剌針28的長度來確定穿剌針28的前端位置 (針尖)，通過顯示穿剌針28的針尖，操作者能實時地識別穿剌的推移。因此，通過在由超 聲波圖像和斷層圖像構(gòu)成的兩個不同的圖像上顯示穿剌針28及針尖，從而操作者能安全 地進(jìn)行穿剌處置。 此外，也可在圖12所示的圖像上顯示如圖10的引導(dǎo)線。另外，對第二磁傳感器70 采用了對3軸正交系的磁場進(jìn)行檢測的接收器，但只要是能確定相對于傳感器罩殼38內(nèi)設(shè) 置的第一磁傳感器36的位置的部件即可。 以上是對本實施方式的超聲波探頭10及具備該探頭10的超聲波診斷裝置的說 明，將超聲波探頭10的特征構(gòu)造總結(jié)如下。在把手部13的左側(cè)面具備磁傳感器36。探頭 頭部12相對于把手部13向振動器部11的較長方向的一端突出。從突出的一側(cè)的探頭頭 部12的上端沿把手部13的側(cè)面(即右側(cè)面)形成有卡合并固定穿剌引導(dǎo)件20用的凸?fàn)?卡合部16。把手部13的右側(cè)面18向未設(shè)置凸?fàn)羁ê喜?6的一側(cè)(左側(cè)面?zhèn)?彎曲。艮P， 使超聲波探頭10的形狀為非左右對稱，將把手部18和線纜14的引出方向形成為遠(yuǎn)離引導(dǎo) 穿剌針28的一側(cè)。通過這些特征構(gòu)造，能裝卸自如地將探頭10的三維位置檢測單元安裝 到探頭10。另外，即使在探頭10中收容位置檢測單元，探頭10的操作性也不會降低。另 外，由于引導(dǎo)穿剌針28的一側(cè)的空間變寬，因此，可提高探頭10的操作性。進(jìn)而，通過包括 磁傳感器36、70而并用RVS功能，在畫面上顯示穿剌針28的引導(dǎo)線和針尖，從而可提高穿 剌處理的安全性。
10
權(quán)利要求
1. 一種超聲波診斷裝置，包括 對被檢體收發(fā)超聲波的超聲波探頭；根據(jù)由所述超聲波探頭接收的超聲波信號來取得所述被檢體的超聲波圖像的超聲波 圖像取得單元；記錄由圖像診斷裝置取得的所述被檢體的體數(shù)據(jù)的圖像記錄單元； 檢測所述超聲波探頭的三維位置信息的位置檢測單元；禾口基于來自所述位置檢測單元的位置信息，根據(jù)所述圖像記錄單元中記錄的體數(shù)據(jù)來取 得與所述超聲波圖像的特定斷層位置相對應(yīng)的位置的斷層圖像的單元；所述超聲波診斷裝 置的特征在于，包括穿剌引導(dǎo)件，其安裝于所述超聲波探頭，用于引導(dǎo)穿剌針；禾口圖像顯示單元，其顯示根據(jù)所述體數(shù)據(jù)而獲得的斷層圖像、和具有按照所述穿剌針的 多個插入角度來表示穿剌方向的引導(dǎo)線的所述超聲波圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述圖像顯示單元按照與超聲波圖像上的所述引導(dǎo)線的位置相對應(yīng)的方式，在根據(jù)體 數(shù)據(jù)而獲得的斷層圖像上的相同位置顯示引導(dǎo)線。
3. —種超聲波診斷裝置，包括 對被檢體收發(fā)超聲波的超聲波探頭；根據(jù)由所述超聲波探頭接收的超聲波信號來取得所述被檢體的超聲波圖像的超聲波 圖像取得單元；記錄由圖像診斷裝置取得的所述被檢體的體數(shù)據(jù)的圖像記錄單元； 檢測所述超聲波探頭的三維位置信息的位置檢測單元；禾口基于來自所述位置檢測單元的位置信息，根據(jù)所述圖像記錄單元中記錄的體數(shù)據(jù)來取 得與所述超聲波圖像的特定斷層位置相對應(yīng)的位置的斷層圖像的單元；所述超聲波診斷裝 置的特征在于，包括穿剌引導(dǎo)件，其安裝于所述超聲波探頭，用于引導(dǎo)穿剌針；第一檢測單元，其確定所述穿剌針；第二檢測單元，其確定該穿剌針的前端位置；禾口圖像顯示單元，其顯示根據(jù)所述體數(shù)據(jù)而獲得的斷層圖像、和具有所述穿剌針及穿剌 針的針尖的信息的所述超聲波圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述圖像顯示單元按照與超聲波圖像上的所述引導(dǎo)線的位置相對應(yīng)的方式，在根據(jù)體 數(shù)據(jù)而獲得的斷層圖像上的相同位置顯示所述穿剌針及穿剌針的針尖的信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述穿剌針及穿剌針的針尖的信息作為表示穿剌方向的引導(dǎo)線來顯示。
全文摘要
文檔編號A61B8/00GK101695451SQ20091025422
公開日2010年4月21日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月4日
發(fā)明者岡崎英樹, 平野好教, 池田隆志 申請人:株式會社日立醫(yī)藥;