医用图像诊断装置的制造方法_2

文档序号:9223765阅读:来源:国知局
形:除了显示标度以外,还设置标度的拷贝,使标 度的拷贝随着在拔出穿刺针过程中移动的针尖的位置移动地进行显示。
[0041] 而且,第3实施形态说明使用在眼镜片(eyeglasslens)的位置搭载显示器 (display)的眼镜型设备(eyeglasses-typewearabledevice)显示标度的情形。
[0042]〈第1实施形态〉
[0043] 接着参照各图说明医用图像诊断装置的第1实施形态。图1为第1实施形态的医 用图像诊断装置的结构框图。该实施形态说明超声波诊断装置作为医用图像诊断装置的一 例。
[0044] 图1为超声波诊断装置的结构框图。如图1所示,超声波诊断装置具有超声波探 头20、位置测量系统(positionmeasurementsystem) 300、计算单元100、刺入位置计算单 元14、存储部16、显示处理部18、强度计算单元19、输入部21以及显示部40。超声波探头 20为"拍摄单元"的一例。并且,位置测量系统300为"测量单元"的一例。
[0045][穿刺术前求出针长的单元]
[0046] (位置测量系统300)
[0047] 位置测量系统300具有磁场产生源(发射器(transmitter)) 30、感受磁场变化的 磁性传感器31、32、以及控制它们的控制单元(controlunit)34。另外,位置测量系统300 进行的测量通过使用者手动使针尖(穿刺针的顶端)与第3位置接触,在通过操作输入部 21指示测量时执行。针长根据测量的结果求得。
[0048] 磁场产生源30设置在超声波诊断装置的周边。设置磁场产生源30的位置为XYZ 坐标的原点位置。磁场产生源30具有3个方向的正交线圈(orthogonal3-axiscoil)。 磁性传感器31、32具有3个方向的正交线圈。当依次激励磁场产生源30的3个线圈时,在 磁性传感器31、32的3个线圈中依次产生电动势。磁性传感器31通过适配器(adapter) (未图示)设置在穿刺针的第1位置上。根据来自受到磁场产生源30产生的磁场的变化的 磁性传感器31的信号(上述电动势)测量第1位置的XYZ坐标(Xl、yi、Zl)和穿刺针的倾 斜角度U、y、《)。其中,A、y、《为穿刺针相对于X轴、Y轴、Z轴的倾斜角度。
[0049] 磁性传感器32设置在超声波探头20的第2位置上。根据来自感受到磁场产生 源30产生的磁场的变化的磁性传感器32的信号(上述电动势)测量第2位置的XYZ坐标 (x2、y2、z2)以及超声波探头20的倾斜角度(0、S、巾)。将以在超声波探头20上的第2位 置为原点的坐标作为UVW坐标。其中,超声波探头20的倾斜角度是指UVW坐标相对于XYZ 坐标的倾斜度。另外,为了使UVW坐标与XYZ坐标对准,使UVW坐标分别绕U轴、V轴、W轴 旋转0、S、巾。"拍摄单元的倾斜角度"的一例为"超声波探头20的倾斜角度"。
[0050] 如上所述,用位置测量系统300测量穿刺针的第1位置和倾斜角度以及超声波探 头20的第2位置和倾斜角度。在超声波探头20上设置与第2位置有预先设定的位置关系 的第3位置。
[0051] 存储部16中存储有第2位置与第3位置的位置关系。其中,位置关系为连接第2 位置和第3位置的直线的倾斜角度(a、0、Y)、直线的长度札。其中,a、0、Y为直线相 对于UVW坐标系中的U轴、V轴、W轴的倾斜角度。而且,存储部16中存储有表示规定间隔 (例如lcm)的标度。
[0052] 而且,穿刺术中的针尖位置、穿刺针的倾斜角度被逐次存储在存储部16中。而且, 在防扩散处置中每次小烧灼需要移动针尖的位置的规定距离被存储在存储部16中。其中, 规定距离与规定间隔(标度表示的间隔)相同,为例如lcm。而且,从穿刺针刺入的皮肤的 位置到实际烧灼时针尖的位置之间的距离D与小烧灼时的强度(例如电流值I)的对应关 系被存储在存储部16中。
[0053] [计算单元100]
[0054] 接着参照图2说明计算单元100。图2为计算单元100的结构框图。如图2所示, 计算单元1〇〇具有:第1计算单元11、第2计算单元12、第3计算单元13和判断部17。计 算单元100指示位置测量系统300进行测量,从位置测量系统300获取测量值(第1位置 的XYZ坐标、穿刺针的倾斜角度、第2位置的XYZ坐标以及超声波探头20的倾斜角度)。
[0055] (第1计算单元11)
[0056] 接着说明第1计算单元11的一例。第1计算单元11通过将设置磁性传感器32 的第2位置的XYZ坐标(x2、y2、z2)、连接第2位置与第3位置的直线的倾斜角度(a、0、 丫)、该直线的长度札代入下式(1)求出第3位置的乂¥2坐标〇^、73、2 3)。
[0057] [公式 1]
[0059]其中,0、S、(}>为为了使UVW坐标与XYZ坐标对准而使UVW坐标分别绕U轴、V 轴、W轴旋转时的旋转角度(拍摄单元的倾斜角度)。
[0060] (第2计算单元12)
[0061] 接着说明第2计算单元12的一例。第2计算单元12通过用求出的第3位置的三 维坐标(x 3、y3、z3)以及测量到的第1位置的三维坐标(Xl、 yi、Zl)代入下式(2),求出从穿 刺针的顶端到第2测量对象的距离即针长L。
[0062] [公式 2]
[0063] L = ((xg-x^ 2+ (y3_yi) 2+(7,^1)2)1/2 (2)
[0064] 如上所述,位置测量系统300进行的测量在针尖抵接到第3位置时执行。针长L 根据测量的结果求出。
[0065] [为了进行穿刺术而求出针尖的位置的单元]
[0066] (第3计算单元13)
[0067] 作为用来求出针尖的位置的单元,使用上述位置测量系统300和第3计算单元13。
[0068] 接着说明第3计算单元13的一例。在进行穿刺术前求出针长L。接着,为了进行 穿刺术,从第3位置取出针尖,刺入被检体到达烧灼对象。到达后,烧灼对象被烧灼(实际烧 灼),然后在拔出穿刺针的过程中进行反复进行小烧灼的防扩散处置。在穿刺术过程中一一 即在从穿刺针开始刺入到经过烧灼对象的烧灼、再到防扩散处置结束期间,位置测量系统 300用与在求出针长L时求出第1位置的方法相同的方法测量第1位置的XYZ坐标、穿刺针 的倾斜角度。
[0069] 第3计算单元13通过将穿刺术中位置测量系统300测量到的第1位置的XYZ坐 标(x n、yn、zn),穿刺针相对于X轴、Y轴、Z轴的倾斜角度X、y、《,以及针长L代入下式 (3),求出针尖的位置(x 4、y4、z4)。
[0070][公式 3]
[0072][显示处理部18]
[0073] 显示处理部18具有描绘用的软件,在穿刺术中持续地执行描绘用的软件,使用第 1位置的乂¥2坐标〇^ 1、711、211)、穿刺针的倾斜角度(人、11、《)、针长1、以及用上式(3)表 示的函数求出的穿刺术中针尖的位置,求出从针尖的位置连接第1位置、再从第1位置沿与 针尖的位置相反的方向延伸规定长度的直线即穿刺术中的针刺指导路线,将穿刺术中的针 刺指导路线的图像与拍摄单元获得的回波图像重叠显示在显示部40中。穿刺术中针刺指 导路线的顶端位置相当于穿刺术中第3计算单元13算出的针尖的位置(x4、y4、z4)。
[0074]图3为表示重叠显示在拍摄单元获得的回波图像EG上的实际烧灼时的针刺指导 路线NL的图。图3中用反白部分表示绘制在回波图像EG中的穿刺针的图像,用点划线表 示重叠显示在回波图像EG中的针刺指导路线NL。显示处理部18将针刺指导路线NL与回 波图像EG重叠显示在显示部40中。因此,能够准确并且容易地目视确认是否将穿刺针刺 入烧灼对象。
[0075] 在实际烧灼后、开始防扩散处置之前,显示处理部18接收手术医师对输入部21 的操作,并且接收实际烧灼结束的信息,启动描绘用的软件,使从存储部16读出的表示规 定间隔的标度与穿刺针到达烧灼对象时求出的实际烧灼时的位置、以及穿刺针到达时测量 到的实际烧灼时穿刺针的倾斜角度对准,与拍摄单元获得的回波图像重叠显示在显示部40 中。
[0076]图4为表示与实际烧灼时的位置和穿刺针的倾斜角度对准的标度的一例的图。如 图4所示,标度具有添加在以规定间隔(例如lcm)设置的多个位置上的标记MK。标记MK 用规定宽度的线构成。当标度与回波图像重叠显示时,回波图像在显示上随着超声波探头 20运动而移动,但当标度在显示上固定不动时,回波图像中穿刺针偏离标度。但是,由于标 记MK具有规定宽度,因此回波图像中穿刺针不离开标度的标记MK的线,维持与线相交的状 态,因此能够容易地目视确认针尖相对于标度的位置。多个位置的个数为例如7个,预先确 定。采用7个是因为穿刺针从被检体的皮肤到达烧灼对象时的到针尖的位置的预先设定最 大距离为6cm( = (7 - 1)个Xlcm/
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