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技術 超音波画像表示装置及び方法、並びにプログラムを格納した記録媒体

出願人 本多電子株式会社
発明者 大石秀斗
出願日 2016年6月23日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2016-124098
公開日 2017年12月28日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 2017-225645
状態 特許登録済
技術分野 超音波診断装置
主要キーワード 上下入れ替え 樹脂成型部品 左右入れ替え 画面切替用 方向指示マーク リニア式 設置面側 挿入ルート
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年12月28日)のものです。
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図面 (9)

課題

超音波プローブの向きに応じて画面上における短軸像及び長軸像の位置を入れ替え穿刺針穿刺を迅速に行うことができる超音波画像表示装置を提供すること。

解決手段

超音波画像表示装置としての血流撮影装置において、超音波プローブを用い、超音波送受信して得た反射波信号に基づいて、短軸像8と長軸像9とを同一画面10上に同時に表示する。画像の位置の左右入れ替えを指示する切替信号の入力時に、短軸像8及び長軸像9の位置を左右入れ替えるとともに、短軸像8の画像を左右反転させずに表示する一方で9長軸像の画像を左右反転させて表示する画像処理を行う。

概要

背景

医療現場では、一般的な注射、神経ブロック注射、採血カテーテルの挿入など、生体組織(被検体)に対して穿刺する行為が広く行われている。神経ブロック注射やカテーテルの挿入などの処置を行う場合、目的の部位に対して正確に穿刺しないと、生体組織を損傷させてしまう可能性がある。このような背景の中、近年では、超音波画像で目的の部位の状態を観察しながら穿刺を行うといった超音波ガイドの技術が用いられている。

従来、超音波ガイドを用いた装置では、1つの断層画像を表示して穿刺を行っていた。この装置では、短軸像(横断面)または長軸像(縦断面)のいずれか一方しか確認することができない。そのため、穿刺針によって血管を突き破ったり、神経などの組織を傷つけたりした場合でも、それに気付かないという問題があった。

この問題を解消するため、直交する2つの断面(横断面及び縦断面)を同時に走査して各断面の超音波画像(短軸像及び長軸像)を表示し、それら画像を観察しつつ穿刺を行うようにした血管撮影装置が提案されている(例えば、特許文献1等参照)。特許文献1の血管撮影装置では、短軸像と長軸像とを左右に並べた画面レイアウトで同一画面上に同時に表示している。このように短軸像と長軸像とを左右に並べて表示することにより、血管の断層構造を的確に把握することが可能となる。また、穿刺針を生体組織に挿入する際には、短軸像に穿刺針が表示された後に長軸像に穿刺針が表示されるため、穿刺針の挿入ルートを把握しながら穿刺針の穿刺を行うことができるといったメリットも有している。

概要

超音波プローブの向きに応じて画面上における短軸像及び長軸像の位置を入れ替え、穿刺針の穿刺を迅速に行うことができる超音波画像表示装置を提供すること。超音波画像表示装置としての血流撮影装置において、超音波プローブを用い、超音波送受信して得た反射波信号に基づいて、短軸像8と長軸像9とを同一画面10上に同時に表示する。画像の位置の左右入れ替えを指示する切替信号の入力時に、短軸像8及び長軸像9の位置を左右入れ替えるとともに、短軸像8の画像を左右反転させずに表示する一方で9長軸像の画像を左右反転させて表示する画像処理を行う。

目的

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、超音波プローブの向きに応じて画面上における短軸像及び長軸像の位置を入れ替えることができ、穿刺針の穿刺を迅速に行うことができる超音波画像表示装置及び超音波画像表示方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

検体横断面を示す短軸像と、前記短軸像に直交する方向の縦断面を示す長軸像とを取得すべく超音波リニア走査するための複数の超音波振動子が互いに直交して配列された超音波プローブを用い、前記超音波を送受信して得た反射波信号に基づいて前記短軸像と前記長軸像とを同一画面上に同時に表示して、穿刺針を用いた前記被検体に対する穿刺操作支援する超音波画像表示装置であって、前記反射波信号に基づいて画像データを生成するとともに、前記画像データを用いて作成した前記短軸像と前記長軸像とを左右に並べて表示する画像処理手段を備えるとともに、前記画像処理手段は、画像の位置の左右入れ替えを指示する第1の切替信号の入力時に、前記短軸像及び前記長軸像の位置を左右入れ替えるとともに、前記短軸像の画像を左右反転させずに表示する一方で前記長軸像の画像を左右反転させて表示する画像処理を行うことを特徴とする超音波画像表示装置。

請求項2

前記画像処理手段は、前記短軸像と前記長軸像とを上下に並べて表示する機能をさらに有し、画像の位置の上下入れ替えを指示する第2の切替信号の入力時に、前記短軸像及び前記長軸像の位置を上下入れ替えるとともに、前記短軸像の画像を上下反転させずに表示する一方で前記長軸像の画像を上下反転させて表示する画像処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の超音波画像表示装置。

請求項3

前記超音波プローブは、前記短軸像を取得すべく短軸方向に複数の第1の超音波振動子が直線状に配列されてなる第1素子ユニットと、前記長軸像を取得すべく前記短軸方向と直交する長軸方向に複数の第2の超音波振動子が直線状に配列されてなる第2素子ユニットとを内部に収容するプローブ本体を備え、前記プローブ本体における前記第1素子ユニット収容側の側面及び前記第2素子ユニット収容側の側面に、前記短軸方向と前記長軸方向とを識別するための2種類のプローブ側識別部がそれぞれ設けられ、前記同一画面上において前記プローブ側識別部の種類に応じた画像側識別部を前記短軸像及び前記長軸像に対応した位置に表示する識別部表示手段を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の超音波画像表示装置。

請求項4

前記プローブ側識別部は、線種の異なるライン状の識別部であり、前記第1素子ユニット収容側の前記側面において少なくとも前記短軸方向に沿って延設されるとともに、前記第2素子ユニット収容側の前記側面において少なくとも前記長軸方向に沿って延設され、前記画像側識別部は、前記プローブ側識別部の線種に応じたライン状の識別部であり、前記同一画面上において、前記短軸像及び前記長軸像をそれぞれ囲むように表示されることを特徴とする請求項3に記載の超音波画像表示装置。

請求項5

前記同一画面上において前記超音波プローブの前記短軸方向に応じた画像の移動方向を指示する方向指示マークを前記短軸像に対応した位置に表示するマーク表示手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の超音波画像表示装置。

請求項6

前記第1素子ユニット及び前記第2素子ユニットは、プローブ底面に位置し前記被検体に接触して前記超音波を送受信する振動子設置面の側から見て略T字状となるよう配置されており、前記マーク表示手段は、前記同一画面上において前記超音波プローブの向きを模式的に示すT字形状マークを表示することを特徴とする請求項5に記載の超音波画像表示装置。

請求項7

前記プローブ本体における前記第1素子ユニット収容側の側面下部に、前記長軸像が示す縦断面に沿って前記穿刺針を予め設定された所定の角度で前記被検体に挿入するよう前記穿刺針を案内する穿刺ガイドアタッチメント着脱可能に固定されることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項に記載の超音波画像表示装置。

請求項8

被検体の横断面を示す短軸像と、前記短軸像に直交する方向の縦断面を示す長軸像とを取得すべく超音波をリニア走査するための複数の超音波振動子が互いに直交して配列された超音波プローブを用い、前記超音波を送受信して得た反射波信号に基づいて前記短軸像と前記長軸像とを同一画面上に同時に表示して、穿刺針を用いた前記被検体に対する穿刺操作を支援する超音波画像表示方法において、前記反射波信号に基づいて画像データを生成するとともに、前記画像データを用いて作成した前記短軸像と前記長軸像とを左右に並べて表示する画像表示ステップと、画像の位置の左右入れ替えを指示する第1の切替信号を入力する切替信号入力ステップと、第1の切替信号の入力を条件として、前記短軸像及び前記長軸像の位置を左右入れ替えるとともに、前記短軸像の画像を左右反転させずに表示する一方で前記長軸像の画像を左右反転させて表示する画像処理を行う画像表示切替ステップとを含むことを特徴とする超音波画像表示方法。

請求項9

被検体の横断面を示す短軸像と、前記短軸像に直交する方向の縦断面を示す長軸像とを取得すべく超音波をリニア走査するための複数の超音波振動子が互いに直交して配列された超音波プローブを用い、前記超音波を送受信して得た反射波信号に基づいて前記短軸像と前記長軸像とを同一画面上に同時に表示して、穿刺針を用いた前記被検体に対する穿刺操作を支援する超音波画像表示装置に内蔵されるコンピュータに、前記反射波信号に基づいて画像データを生成するとともに、前記画像データを用いて作成した前記短軸像と前記長軸像とを左右に並べて表示する画像表示ステップと、画像の位置の左右入れ替えを指示する第1の切替信号を入力する切替信号入力ステップと、第1の切替信号の入力を条件として、前記短軸像及び前記長軸像の位置を左右入れ替えるとともに、前記短軸像の画像を左右反転させずに表示する一方で前記長軸像の画像を左右反転させて表示する画像処理を行う画像表示切替ステップとを行わせるためのプログラムを格納した記録媒体

技術分野

0001

本発明は、被検体短軸像及び長軸像を同一画面上に同時に表示して、穿刺針を用いた被検体に対する穿刺操作支援する超音波画像表示装置及び方法、並びにプログラムを格納した記録媒体に関するものである。

背景技術

0002

医療現場では、一般的な注射、神経ブロック注射、採血カテーテルの挿入など、生体組織(被検体)に対して穿刺する行為が広く行われている。神経ブロック注射やカテーテルの挿入などの処置を行う場合、目的の部位に対して正確に穿刺しないと、生体組織を損傷させてしまう可能性がある。このような背景の中、近年では、超音波画像で目的の部位の状態を観察しながら穿刺を行うといった超音波ガイドの技術が用いられている。

0003

従来、超音波ガイドを用いた装置では、1つの断層画像を表示して穿刺を行っていた。この装置では、短軸像(横断面)または長軸像(縦断面)のいずれか一方しか確認することができない。そのため、穿刺針によって血管を突き破ったり、神経などの組織を傷つけたりした場合でも、それに気付かないという問題があった。

0004

この問題を解消するため、直交する2つの断面(横断面及び縦断面)を同時に走査して各断面の超音波画像(短軸像及び長軸像)を表示し、それら画像を観察しつつ穿刺を行うようにした血管撮影装置が提案されている(例えば、特許文献1等参照)。特許文献1の血管撮影装置では、短軸像と長軸像とを左右に並べた画面レイアウトで同一画面上に同時に表示している。このように短軸像と長軸像とを左右に並べて表示することにより、血管の断層構造を的確に把握することが可能となる。また、穿刺針を生体組織に挿入する際には、短軸像に穿刺針が表示された後に長軸像に穿刺針が表示されるため、穿刺針の挿入ルートを把握しながら穿刺針の穿刺を行うことができるといったメリットも有している。

先行技術

0005

特許第5771806号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、医者などの作業者が血管撮影装置を用いて穿刺行為を行う場合、穿刺対象患部の位置や、作業者の利き手右利き左利きかの違いによって、超音波プローブの向きを変えることがある。ところが、特許文献2の血管撮影装置では、短軸像と長軸像との位置(画像レイアウト)を切り替える機能を有していないため、超音波プローブの向きに応じた適切な画像レイアウトで短軸像及び長軸像を表示することができなかった。

0007

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、超音波プローブの向きに応じて画面上における短軸像及び長軸像の位置を入れ替えることができ、穿刺針の穿刺を迅速に行うことができる超音波画像表示装置及び超音波画像表示方法を提供することにある。また、別の目的は、上記超音波画像表示装置に内蔵されるコンピュータを動作させるためのプログラムを格納した記録媒体を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、被検体の横断面を示す短軸像と、前記短軸像に直交する方向の縦断面を示す長軸像とを取得すべく超音波リニア走査するための複数の超音波振動子が互いに直交して配列された超音波プローブを用い、前記超音波を送受信して得た反射波信号に基づいて前記短軸像と前記長軸像とを同一画面上に同時に表示して、穿刺針を用いた前記被検体に対する穿刺操作を支援する超音波画像表示装置であって、前記反射波信号に基づいて画像データを生成するとともに、前記画像データを用いて作成した前記短軸像と前記長軸像とを左右に並べて表示する画像処理手段を備えるとともに、前記画像処理手段は、画像の位置の左右入れ替えを指示する第1の切替信号の入力時に、前記短軸像及び前記長軸像の位置を左右入れ替えるとともに、前記短軸像の画像を左右反転させずに表示する一方で前記長軸像の画像を左右反転させて表示する画像処理を行うことを特徴とする超音波画像表示装置をその要旨とする。

0009

従って、請求項1に記載の発明によれば、画像処理手段により、反射波信号に基づいて画像データが作成され、その画像データを用いて短軸像と長軸像とが作成され同一画面上に左右に並べて表示される。そして、画像の位置の左右入れ替えを指示する第1の切替信号の入力時には、画像処理手段により、短軸像及び長軸像の位置が左右入れ替えられる。このとき、短軸像の画像は左右反転されずに表示されるとともに、長軸像の画像は左右反転されて表示される。このように超音波画像表示装置を構成すると、超音波プローブを右側に向けて被検体に対する穿刺操作を行う場合と、超音波プローブを左側に向けて被検体に対する穿刺操作を行う場合とで、短軸像と長軸像との位置(画面レイアウト)を左右入れ替えることができる。そして、この際には、被検体の横断面を示す短軸像は、画像が反転されることなくそのままの画像が表示されるので、作業者は画面切り替え後に違和感なく被検体の断面構造を確認することができ、穿刺針の穿刺を迅速に行うことができる。

0010

請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記画像処理手段は、前記短軸像と前記長軸像とを上下に並べて表示する機能をさらに有し、画像の位置の上下入れ替えを指示する第2の切替信号の入力時に、前記短軸像及び前記長軸像の位置を上下入れ替えるとともに、前記短軸像の画像を上下反転させずに表示する一方で前記長軸像の画像を上下反転させて表示する画像処理を行うことをその要旨とする。

0011

従って、請求項2に記載の発明によれば、画像処理手段により、同一画面上において短軸像と長軸像とが上下に並べて表示される。そして、画像の位置の上下入れ替えを指示する第2の切替信号の入力時には、画像処理手段により、短軸像及び長軸像の位置が上下入れ替えられる。このとき、短軸像の画像は上下反転されずに表示されるとともに、長軸像の画像は上下反転されて表示される。この場合、超音波プローブの向きを上側に向ける場合と下側に向ける場合とで、短軸像と長軸像との位置を上下に入れ替えることができる。また、この際には、被検体の横断面を示す短軸像は、画像が反転されることなくそのままの画像が表示されるので、作業者は画面切り替え後に違和感なく被検体の断面構造を確認することができ、穿刺針の穿刺を迅速に行うことができる。

0012

請求項3に記載の発明は、請求項1または2において、前記超音波プローブは、前記短軸像を取得すべく短軸方向に複数の第1の超音波振動子が直線状に配列されてなる第1素子ユニットと、前記長軸像を取得すべく前記短軸方向と直交する長軸方向に複数の第2の超音波振動子が直線状に配列されてなる第2素子ユニットとを内部に収容するプローブ本体を備え、前記プローブ本体における前記第1素子ユニット収容側の側面及び前記第2素子ユニット収容側の側面に、前記短軸方向と前記長軸方向とを識別するための2種類のプローブ側識別部がそれぞれ設けられ、前記同一画面上において前記プローブ側識別部の種類に応じた画像側識別部を前記短軸像及び前記長軸像に対応した位置に表示する識別部表示手段を備えたことをその要旨とする。

0013

従って、請求項3に記載の発明によれば、プローブ本体において、第1素子ユニット収容側の側面及び第2素子ユニット収容側の側面に、2種類のプローブ側識別部がそれぞれ設けられる。そして、識別部表示手段により、同一画面上の短軸像及び長軸像に対応した位置にはプローブ側識別部の種類に応じた画像側識別部が表示される。このようにすると、短軸像を取得する第1素子ユニットの短軸方向と長軸像を取得する第2素子ユニットの長軸方向とを視覚的に容易に認識することができる。このため、作業者は、短軸像及び長軸像とそれら画像の画像側識別部とを確認しつつ超音波プローブを的確に移動させることができ、被検体における穿刺部位を素早く見つけて穿刺針の穿刺を迅速に行うことが可能となる。

0014

請求項4に記載の発明は、請求項3において、前記プローブ側識別部は、線種の異なるライン状の識別部であり、前記第1素子ユニット収容側の前記側面において少なくとも前記短軸方向に沿って延設されるとともに、前記第2素子ユニット収容側の前記側面において少なくとも前記長軸方向に沿って延設され、前記画像側識別部は、前記プローブ側識別部の線種に応じたライン状の識別部であり、前記同一画面上において、前記短軸像及び前記長軸像をそれぞれ囲むように表示されることをその要旨とする。

0015

従って、請求項4に記載の発明によれば、線種の異なるライン状のプローブ側識別部により、プローブ本体における短軸方向及び長軸方向を容易に認識することができる。また、短軸像及び長軸像を囲むように表示された画像側識別部によって、プローブ本体の短軸方向及び長軸方向に対応した短軸像及び長軸像を確認することにより、被検体の構造を迅速かつ確実に把握することができる。

0016

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかにおいて、前記同一画面上において前記超音波プローブの前記短軸方向に応じた画像の移動方向を指示する方向指示マークを前記短軸像に対応した位置に表示するマーク表示手段を備えたことをその要旨とする。

0017

従って、請求項5に記載の発明によれば、マーク表示手段により、同一画面上において短軸像に対応した位置に方向指示マークが表示される。この場合、作業者がその方向指示マークを確認することにより、短軸方向を把握しつつ適切な位置に超音波プローブを移動させることができ、穿刺針の穿刺を迅速に行うことができる。

0018

請求項6に記載の発明は、請求項5において、前記第1素子ユニット及び前記第2素子ユニットは、プローブ底面に位置し前記被検体に接触して前記超音波を送受信する振動子設置面の側から見て略T字状となるよう配置されており、前記マーク表示手段は、前記同一画面上において前記超音波プローブの向きを模式的に示すT字形状マークを表示することをその要旨とする。

0019

従って、請求項6に記載の発明によれば、マーク表示手段によって、同一画面上において超音波プローブの向きを模式的に示すT字形状のマークが表示されるので、作業者がT字形状のマークの表示方向を確認することにより、超音波プローブの向きを容易に把握することができる。そして、超音波プローブの向きに対応した短軸像及び長軸像の位置関係を確認することにより、穿刺針の穿刺を迅速に行うことができる。

0020

請求項7に記載の発明は、請求項3乃至6のいずれかにおいて、前記プローブ本体における前記第1素子ユニット収容側の側面下部に、前記長軸像が示す縦断面に沿って前記穿刺針を予め設定された所定の角度で前記被検体に挿入するよう前記穿刺針を案内する穿刺ガイドアタッチメント着脱可能に固定されることをその要旨とする。

0021

従って、請求項7に記載の発明によれば、プローブ本体における第1素子ユニット収容側の側面下部に穿刺ガイド用アタッチメントが固定されるため、作業者が超音波画像表示装置の使用に不慣れ初心者であったとしても、穿刺針を迅速かつ正確に穿刺することができる。またこの場合、第1素子ユニット側から穿刺針の穿刺が行われ、その穿刺の際には長軸像よりも早いタイミングで短軸像に穿刺針の画像が映し出されることとなる。従って、上記のように短軸像及び長軸像の位置を入れ替える時に、短軸像の画像を反転させずにそのまま表示させることで、作業者は違和感なく被検体の断面構造を迅速に確認することができる。

0022

請求項8に記載の発明は、被検体の横断面を示す短軸像と、前記短軸像に直交する方向の縦断面を示す長軸像とを取得すべく超音波をリニア走査するための複数の超音波振動子が互いに直交して配列された超音波プローブを用い、前記超音波を送受信して得た反射波信号に基づいて前記短軸像と前記長軸像とを同一画面上に同時に表示して、穿刺針を用いた前記被検体に対する穿刺操作を支援する超音波画像表示方法において、前記反射波信号に基づいて画像データを生成するとともに、前記画像データを用いて作成した前記短軸像と前記長軸像とを左右に並べて表示する画像表示ステップと、画像の位置の左右入れ替えを指示する第1の切替信号を入力する切替信号入力ステップと、第1の切替信号の入力を条件として、前記短軸像及び前記長軸像の位置を左右入れ替えるとともに、前記短軸像の画像を左右反転させずに表示する一方で前記長軸像の画像を左右反転させて表示する画像処理を行う画像表示切替ステップとを含むことを特徴とする超音波画像表示方法をその要旨とする。

0023

従って、請求項8に記載の発明によれば、画像表示ステップにおいて、超音波プローブを用いて取得した超音波の反射波信号に基づいて画像データが生成されるとともに、画像データを用いて短軸像と長軸像とが作成され同一画面上にて短軸像と長軸像とが左右に並べて表示される。切替信号入力ステップにおいて、画像の位置の左右入れ替えを指示する第1の切替信号が入力される。画像表示切替ステップにおいて、第1の切替信号の入力を条件として、短軸像及び長軸像の位置が左右入れ替えられる。この際、短軸像の画像が左右反転されずに表示される一方で長軸像の画像が左右反転されて表示される。このようにすると、作業者は画面切り替え後に違和感なく被検体の断面構造を確認することができ、穿刺針の穿刺を迅速に行うことができる。

0024

請求項9に記載の発明は、被検体の横断面を示す短軸像と、前記短軸像に直交する方向の縦断面を示す長軸像とを取得すべく超音波をリニア走査するための複数の超音波振動子が互いに直交して配列された超音波プローブを用い、前記超音波を送受信して得た反射波信号に基づいて前記短軸像と前記長軸像とを同一画面上に同時に表示して、穿刺針を用いた前記被検体に対する穿刺操作を支援する超音波画像表示装置に内蔵されるコンピュータに、前記反射波信号に基づいて画像データを生成するとともに、前記画像データを用いて作成した前記短軸像と前記長軸像とを左右に並べて表示する画像表示ステップと、画像の位置の左右入れ替えを指示する第1の切替信号を入力する切替信号入力ステップと、第1の切替信号の入力を条件として、前記短軸像及び前記長軸像の位置を左右入れ替えるとともに、前記短軸像の画像を左右反転させずに表示する一方で前記長軸像の画像を左右反転させて表示する画像処理を行う画像表示切替ステップとを行わせるためのプログラムを格納した記録媒体をその要旨とする。

0025

従って、請求項9に記載の発明によれば、記録媒体に格納されたプログラムに従ってコンピュータを動作させることにより、上記超音波画像表示装置を実現することができる。そして、超音波画像表示装置を用いることにより、作業者は画面切り替え後に違和感なく被検体の断面構造を確認することができ、穿刺針の穿刺を迅速に行うことができる。

発明の効果

0026

以上詳述したように、請求項1〜9に記載の発明によると、超音波プローブの向きに応じて画面上における短軸像及び長軸像の位置を入れ替え、穿刺針の穿刺を迅速に行うことができる。

図面の簡単な説明

0027

第1の実施の形態の血管撮影装置を示す正面図。
第1の実施の形態の血管撮影装置の電気的構成を示すブロック図。
第1の実施の形態の短軸像及び長軸像を示す説明図。
超音波プローブのプローブ本体を示す斜視図。
短軸像と長軸像とを左右に並べて表示した画像レイアウトを示す説明図。
短軸像と長軸像とを左右に並べて表示した画像レイアウトを示す説明図。
短軸像と長軸像とを上下に並べて表示した画像レイアウトを示す説明図。
短軸像と長軸像とを上下に並べて表示した画像レイアウトを示す説明図。

実施例

0028

[第1の実施の形態]
以下、本発明を超音波画像表示装置としての血管撮影装置に具体化した第1の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は、本実施の形態の血管撮影装置1を示す正面図であり、図2は、その血管撮影装置1の電気的構成を示すブロック図である。

0029

図1及び図2に示されるように、血管撮影装置1は、装置本体2と、その装置本体2に接続される超音波プローブ3とを備えている。本実施の形態の血管撮影装置1は、例えば生体組織4(被検体)内の静脈5に対するカテーテルなどの穿刺針6の穿刺操作を支援する装置であり、静脈5の横断面を示す短軸像8と短軸像8に直交する方向の静脈5の縦断面を示す長軸像9とを同一画面10上に同時に表示する(図3参照)。

0030

超音波プローブ3は、信号ケーブル11と、信号ケーブル11の先端に接続されるプローブ本体12と、プローブ本体12に対して着脱可能に固定される穿刺ガイド用アタッチメント14と、信号ケーブル11の基端に設けられるプローブ側コネクタ15とを備える。装置本体2にはコネクタ16が設けられ、そのコネクタ16に超音波プローブ3のプローブ側コネクタ15が接続されている。

0031

超音波プローブ3は、リニア式電子走査を行うためのリニアプローブであり、例えば、5MHzの超音波を直線的に走査する。プローブ本体12の底面となる振動子設置面20上には、配列方向が相互に直交して略T字状となるように複数の超音波振動子23,24(探触子)が配列している。

0032

より詳しくは、プローブ本体12の内部には、短軸像8を取得するための複数の第1の超音波振動子23が配列された第1素子ユニット25と、長軸像9を取得するための複数の第2の超音波振動子24が配列された第2素子ユニット26とが収容されている。第1素子ユニット25における複数の第1の超音波振動子23は、横断面に対応した短軸方向Xに沿って直線的に配列されている。また、第2素子ユニット26における複数の第2の超音波振動子24は、縦断面に対応した長軸方向Yに沿って直線的に配列されている。本実施の形態において、第1素子ユニット25に配列される第1の超音波振動子23の素子数は、例えば48個であり、第2素子ユニット26に配列される第2の超音波振動子24の素子数は、例えば80個である。従って、各超音波振動子23,24の配列方向の長さは、第1素子ユニット25よりも第2素子ユニット26の方が長くなっている。

0033

第2素子ユニット26において、長軸方向Yに複数の超音波振動子24が配列してなる超音波振動子列27は、振動子設置面20におけるプローブ本体12の中心線L0上に沿って配置されている。つまり、本実施の形態では、振動子設置面20において長軸方向Yの超音波振動子列27の延長線L0とプローブ本体12の中心線L0とが一致する。さらに、長軸方向Yの超音波振動子列27は、その始端が短軸方向Xの超音波振動子列28のほぼ中央に位置するように配列している。

0034

本実施の形態の超音波プローブ3において、略T字状の超音波振動子列27,28における超音波の走査は、例えば、短軸方向Xの超音波振動子列28の一端(例えば図2の右端となる始端)の超音波振動子23から開始される。そして、短軸方向Xの超音波振動子列28の他端(例えば図2の左端となる終端)の超音波振動子23に向けて1素子ずつ順番に行われる。その後、短軸方向Xの超音波振動子列28のほぼ中央に位置する長軸方向Yの超音波振動子列27の一端(図2では下端となる始端)の超音波振動子24から他端(図2では上端となる終端)の超音波振動子24に向けて1素子ずつ順番に超音波の走査が行われる。

0035

本実施の形態の超音波プローブ3では、プローブ本体12において底面に位置する振動子設置面20が生体組織4との接触面であり、超音波の送受信を行うための送受信面となる。この振動子設置面20において、略T字状に超音波振動子列27,28が配置される部分には、図示しない音響整合層を介して略T字状の音響レンズ29(図4参照)が配設されている。音響レンズ29は、例えばシリコーン樹脂からなり、第1素子ユニット25及び第2素子ユニット26において超音波振動子23,24の超音波放射面30側に設けられている。音響レンズ29は、生体組織4と接触する外面が湾曲した凸面状に形成されており、超音波振動子23,24の超音波放射面30からその法線方向に出力される超音波のビームを絞って所定の焦点位置にて収束させる。

0036

プローブ本体12において、長軸方向Yの超音波振動子列27の延長線(振動子設置面20におけるプローブ本体12の中心線L0)上かつ第1素子ユニット収納側の側面37a下端部(図4では左側面の下端部)には、位置決め部31が設けられている。位置決め部31は、生体組織4に対する穿刺針6の挿入位置を決めるための目印となる凸部である。さらに、生体組織4が接触するプローブ本体12の振動子設置面20において、短軸方向Xの両端部には、生体組織4の観察部位圧迫を回避するための凸条部32が長軸方向Yに沿って設けられている(図4参照)。プローブ本体12の振動子設置面20にて一対の凸条部32を離間して設けることで、振動子設置面20側における一対の凸条部32間の領域があまり強く圧迫されなくなる。よって、観察部位にある静脈5が押し潰されることが防止され、静脈5への穿刺を確実に行うことが可能となる。

0037

さらに、本実施の形態のプローブ本体12において、第1素子ユニット収容側の側面37a及び第2素子ユニット収容側の側面37bに、短軸方向Xと長軸方向Yとを識別するための2種類のライン状のプローブ側識別部38a,38bがそれぞれ設けられている。具体的には、第1素子ユニット収容側の側面37aのプローブ側識別部38aは点線状の識別部であり、第2素子ユニット収容側の側面37bのプローブ側識別部38bは2重線状の識別部である。これらプローブ側識別部38a,38bは、プローブ本体12の色(例えば白色)とは異なる色(例えば黒色)の塗料を用いてライン状に着色することで形成されている。なお、点線や2重線が印刷されたシールテープをプローブ本体12の側面37a,37bに貼付することでプローブ側識別部38a,38bを形成してもよい。本実施の形態では、プローブ側識別部38a,38bは、側面37a,38bにおける振動子設置面20寄りの位置であって、振動子設置面20を基準とした同じ高さ位置にて各素子ユニット25,26の全周を囲むように設けられている。

0038

穿刺ガイド用アタッチメント14は、穿刺針6を案内するためのガイド溝33が形成された穿刺針ガイド部34と、穿刺針6の挿入角度多段階的に調整可能な角度調整機構35と、プローブ本体12の側面下部に嵌め込んで固定する固定部36とを備える。穿刺ガイド用アタッチメント14は、短軸像8が示す横断面の中央部に穿刺針6が位置するとともに、長軸像9が示す縦断面に沿って穿刺針6を所定の角度で生体組織4に挿入するよう穿刺針6を案内する。本実施の形態の穿刺ガイド用アタッチメント14は、可撓性を有する樹脂材料を用いて形成された樹脂成型部品である。

0039

プローブ本体12の下部は、先端側に配置される第1素子ユニット25が横方向に出っ張ったハンマーヘッド型の外形形状(略T字形状)を有する(図2及び図4参照)。穿刺ガイド用アタッチメント14において、固定部36は、そのハンマーヘッド型の外形形状に沿って環状に形成されている。固定部36の内周側には、例えば係合凹部(図示略)が形成されており、プローブ本体12に形成された係合凸部(図示略)に係合凹部が係合することによって、穿刺ガイド用アタッチメント14がプローブ本体12に固定されている。

0040

穿刺ガイド用アタッチメント14において、固定部36の一端に角度調整機構35が設けられ、角度調整機構35に穿刺針ガイド部34が着脱可能に装着されている。穿刺針ガイド部34は、振動子設置面20から上方に離間した位置にて突出している。角度調整機構35は、プローブ本体12の位置決め部31を中心とした周方向に穿刺針ガイド部34を多段階的に移動させるとともに各位置にて固定可能に設けられた調整機構である。この角度調整機構35には、例えば3段階の切り替え位置が設けられている。

0041

穿刺針ガイド部34のガイド溝33は、振動子設置面20側からの投影視にて超音波振動子列27の延長線L0上に沿って延びるように形成されている。穿刺針ガイド部34は、長軸方向Yの超音波振動子列27の配列方向と平行な方向に延設されかつ基端部が互いに連結された2本の棒状部材40により構成され、上方から見た形状が略U字状となるよう形成されている。そして、穿刺針ガイド部34において2本の棒状部材40間に設けられた隙間がガイド溝33となっている。穿刺ガイド用アタッチメント14をプローブ本体12に装着した状態では、プローブ本体12の中心線L0上にガイド溝33が配置される。ガイド溝33には、穿刺針6を導入するための開口41と、導入した穿刺針6を当接させる底部42とが設けられている。さらに、穿刺針ガイド部34のガイド溝33には、開口41の側に行くに従って徐々に溝幅が広くなるよう形成された穿刺針導入部43が設けられている。

0042

そして、ガイド溝33の底部42とプローブ本体12の位置決め部31との組み合わせにより穿刺針6の挿入角度が決定される。つまり、プローブ本体12の位置決め部31の下側に穿刺針6の針先側を当接させるとともに、ガイド溝33の底部42に穿刺針6の側面を当接させることによって、生体組織4に対する穿刺針6の挿入角度が決定される。また、穿刺ガイド用アタッチメント14において、角度調整機構35を操作し、穿刺針ガイド部34を移動させてガイド溝33の底部42の位置を変更することにより、底部42と位置決め部31とにより決定される穿刺針6の挿入角度が多段階的に調整されるようになっている。なお、角度調整機構35は、挿入状態のままで穿刺針6の挿入角度を多段階的に調整することも可能である。

0043

次に、血管撮影装置1における電気的な構成について詳述する。

0044

図2に示されるように、血管撮影装置1の装置本体2は、コントローラ50、パルス発生回路51、送信回路52、受信回路53、信号処理回路54、A/D変換回路55、画像処理回路56、メモリ57、記憶装置58、入力装置59、表示装置60等を備える。コントローラ50は、周知の中央処理装置(CPU)を含んで構成されたコンピュータであり、メモリ57を利用して制御プログラムを実行し、装置全体を統括的に制御する。

0045

パルス発生回路51は、コントローラ50からの制御信号応答して動作し、所定周期パルス信号を生成して出力する。送信回路52は、超音波プローブ3における超音波振動子23,24の素子数に対応した複数の遅延回路(図示略)を含み、パルス発生回路51から出力されるパルス信号に基づいて、各超音波振動子23,24に応じて遅延させた駆動パルスを出力する。各駆動パルスの遅延時間は、超音波プローブ3から出力される超音波が所定の照射点で焦点を結ぶように設定されている。

0046

受信回路53は、図示しない信号増幅回路、遅延回路、整相加算回路を含む。この受信回路53では、超音波プローブ3における各超音波振動子23,24で受信された各反射波信号(エコー信号)が増幅されるとともに、受信指向性を考慮した遅延時間が各反射波信号に付加された後、整相加算される。この加算によって、各超音波振動子23,24の受信信号位相差が調整される。

0047

信号処理回路54は、図示しない対数変換回路包絡線検波回路などから構成されている。信号処理回路54における対数変換回路は反射波信号を対数変換し、包絡線検波回路は対数変換回路の出力信号包絡線検波する。また、A/D変換回路55は、信号処理回路54の包絡線検波回路から出力されるアナログ信号デジタル信号に変換する。

0048

画像処理回路56は、A/D変換回路55から出力される反射波信号に基づいて、輝度変調処理を行いBモードの超音波画像(短軸像8及び長軸像9)の画像データを生成する。具体的には、画像処理回路56は、反射波信号の振幅信号強度)に応じた輝度の画像データを生成する。なおここでは、生体組織4の横断面を示す短軸像8及び生体組織4の縦断面を示す長軸像9の画像データが生成される。そして、画像処理回路56から出力される画像データに基づいて、生体組織4の短軸像8及び長軸像9が白黒濃淡で表示装置60に表示される。

0049

入力装置59は、キーボード61、トラックボール62、各種の操作ボタン63(63a〜63f)などで構成されており、ユーザからの要求や指示等の入力に用いられる。表示装置60は、例えば、LCDやCRTなどのディスプレイであり、生体組織4の短軸像8及び長軸像9(図3参照)や、各種設定の入力画面を表示するために用いられる。

0050

記憶装置58は、磁気ディスク装置光ディスク装置などであり、制御プログラム及び各種のデータを記録媒体に格納している。コントローラ50は、入力装置59による指示に従い、プログラムやデータを記憶装置58からメモリ57へ転送し、それを逐次実行する。なお、コントローラ50が実行するプログラムとしては、メモリカードフレキシブルディスク光ディスクなどの記憶媒体に記憶されたプログラムや、通信媒体を介してダウンロードしたプログラムでもよく、その実行時には記憶装置58にインストールして利用する。

0051

本実施の形態の表示装置60の表示画面10には、図3に示すように、短軸像8及び長軸像9が左右に並べて表示される。図3の画面レイアウトでは、右側の位置に短軸像8が表示されるとともに、左側の位置に長軸像9が表示されている。超音波プローブ3において、第1素子ユニット25に配列している複数の第1の超音波振動子23(48素子)と第2素子ユニット26に配列している複数の第2の超音波振動子24(80素子)との素子数の比率は3:5である。このため、本実施の形態では、その素子数の比率に応じて表示画面10における短軸像8と長軸像9との表示領域の配分が3:5に設定されている。また、表示画面10において、短軸像8と長軸像9とは、生体組織4の表面の位置P1を合わせた状態で表示されている。

0052

表示画面10において、プローブ側識別部38a,38bの種類(点線または2重線の線種)に応じた画像側識別部68a,68bが短軸像8及び長軸像9に対応した位置に表示されている。具体的には、第1素子ユニット収容側のプローブ側識別部38aに対応して点線状の画像側識別部68aが短軸像8を囲むように表示されるとともに、第2素子ユニット収容側のプローブ側識別部38bに対応して2重線状の画像側識別部68bが長軸像9を囲むように表示されている。

0053

本実施の形態における血管撮影装置1では、図5及び図6に示されるように、表示画面10において、短軸像8及び長軸像9の2つの画像の位置を左右入れ替えて画像表示を行う機能を有している。この画像レイアウトの切り替えは、例えば入力装置59における画面切替用の操作ボタン63a,63bを操作することによって行われる。

0054

図5に示される表示画面10では、短軸像8が右側に配置され、長軸像9が左側に表示され、図6に示される表示画面10では、短軸像8が左側に配置され、長軸像9が右側に表示されている。血管撮影装置1において、例えば図5の表示画面10が表示装置60に表示されている状態で、左方向を指示する操作ボタン63aがボタン操作された場合、図5の表示画面10から図6の表示画面10に画面が切り替えられる。つまり、表示画面10において、短軸像8及び長軸像9の位置を左右入れ替えるとともに、短軸像8の画像を左右反転させずにそのまま表示する一方で長軸像9の画像を左右反転させて表示する画像処理が行われる。同様に、図6の表示画面10が表示装置60に表示されている状態で、右方向を指示する操作ボタン63bがボタン操作された場合、図6の表示画面10から図5の表示画面10に切り替えられる。つまり、表示画面10において、短軸像8及び長軸像9の位置を左右入れ替えるとともに、短軸像8の画像を左右反転させずにそのまま表示する一方で長軸像9の画像を左右反転させて表示する画像処理が行われる。

0055

次に、本実施の形態の血管撮影装置1を用いてカテーテルの穿刺針6を生体組織4の静脈5に挿入する際の操作例について以下に説明する。

0056

ここでは、先ず、医者などの作業者は、患者の処置部に適した穿刺針6の挿入角度を判断する。そして、作業者は、その挿入角度となるように角度調整機構35を操作して穿刺針ガイド部34の位置を設定した穿刺ガイド用アタッチメント14をプローブ本体12に装着する。また、作業者は、処置部となる生体組織4の表面に、音響媒体無菌ゲル滅菌ゲル)を塗った後、その音響媒体を介してプローブ本体12の振動子設置面20を接触させる。さらに、入力装置59に設けられている操作ボタン63等を操作して、超音波プローブ3の向きに対応した画像レイアウトを設定する。例えば、作業者が左手で超音波プローブ3を持ち、右手で穿刺針6の穿刺操作を行う場合には、短軸像8を右側に表示するとともに長軸像9を左側に表示する画像レイアウトを設定する(図3図5参照)。このとき、コントローラ50は、画像レイアウトの設定情報をメモリ57に一旦記憶する。

0057

この後、作業者は、入力装置59に設けられている走査開始ボタン63e(図1参照)を操作する。すると、画像処理手段としてのコントローラ50は、そのボタン操作を判断し、生体組織4の短軸像8及び長軸像9を表示するための処理を開始する。

0058

この処理において、コントローラ50は、パルス発生回路51を動作させ、超音波プローブ3による超音波の送受信を開始させる。具体的には、コントローラ50から出力される制御信号に応答してパルス発生回路51が動作し、所定周期のパルス信号が送信回路52に供給される。そして、送信回路52では、パルス信号に基づいて、各超音波振動子23,24に対応した遅延時間を有する駆動パルスが生成され、超音波プローブ3に供給される。これにより、超音波プローブ3の各超音波振動子23,24が振動して超音波が生体組織4に向けて照射される。生体組織4内を伝搬する超音波の一部は、生体組織4における組織境界面(例えば血管壁)などで反射して超音波プローブ3で受信される。このとき、超音波プローブ3の各超音波振動子23,24によって反射波電気信号(反射波信号)に変換される。そして、その反射波信号は、受信回路53で増幅等された後、信号処理回路54に入力される。

0059

信号処理回路54では、対数変換、包絡線検波といった信号処理が行われ、A/D変換回路55でデジタル信号に変換された反射波信号が画像処理回路56に供給される。画像処理回路56では、その反射波信号に基づいて、短軸像8及び長軸像9の画像データを生成するための画像処理が行われる。コントローラ50は、画像処理回路56で生成された各画像データをメモリ57に一旦記憶する。

0060

その後、コントローラ50は、メモリ57に記憶されている画像レイアウトの設定情報を参照し、画像レイアウトに対応した短軸像8及び長軸像9の画像データを表示装置60に出力する(画像表示ステップ)。さらに、識別部表示手段としてのコントローラ50は、画像レイアウトに対応して短軸像8及び長軸像9の各画像側識別部68a,68bの表示データを表示装置60に出力する。この結果、図3及び図5に示されるように、表示装置60の表示画面10に短軸像8及び長軸像9が左右に並べて同時に表示されるとともに、各画像8,9の周囲に枠状の画像側識別部68a,68bがそれぞれ表示される。

0061

ここで、作業者によって超音波プローブ3の向きが変更されるとともに、操作ボタン63が操作されて超音波プローブ3の向きに対応した画像レイアウトが設定される場合、画像の位置の左右の入れ替えを指示する切替信号(第1の切替信号)が入力装置59からコントローラ50に入力される(切替信号入力ステップ)。コントローラ50は、切替信号の入力時に、画像レイアウトに対応した短軸像8及び長軸像9の画像データを表示装置60に出力する(画像表示切替ステップ)。また、コントローラ50は、短軸像8及び長軸像9の各画像側識別部68a,68bの表示データを表示装置60に出力する。この結果、図6に示されるように、短軸像8及び長軸像9の位置が左右入れ替えられて表示されるとともに、短軸像8の画像が左右反転されずにそのまま表示される一方で、長軸像9の画像が左右反転されて表示される。

0062

そして、作業者は、表示装置60の表示画面10に表示された短軸像8及び長軸像9を確認し、超音波プローブ3の位置を調整する。ここでは、先ず短軸像8の中央に静脈5の横断面が撮影されるように超音波プローブ3の第1素子ユニット25側を移動させる。さらに、長軸像9上に沿って静脈5の縦断面が撮影されるように、超音波プローブ3の第2素子ユニット26側を移動させて、静脈5が延びる方向(軸方向)とプローブ本体12の長軸方向Yとを一致させる。

0063

その後、作業者は、穿刺ガイド用アタッチメント14の穿刺針ガイド部34において、ガイド溝33の開口41からカテーテルの穿刺針6を導入する。そして、作業者は、プローブ本体12の位置決め部31の位置に穿刺針6の針先を当接させるとともに、ガイド溝33の底部42に穿刺針6の側面を当接させた後、生体組織4に対して穿刺針6を挿入していく。すると、短軸像8及び長軸像9に穿刺針6が表示される。本実施の形態では、第1素子ユニット25側から穿刺針6が挿入されるため、短軸像8に穿刺針6が表示された後に長軸像9に穿刺針6が表示され、穿刺針6の挿入ルートを把握しながら穿刺針6を挿入することができる。

0064

そして、穿刺針6の針先が静脈5の血管壁に達すると、針先が血管壁を貫通せずに血管壁がテント状に凹んでいく(テンティング)。作業者は、血管壁の凹みに基づいて、テンティングが十分に進行した旨を判定したとき、穿刺針6の後端側をガイド溝33に沿って開口41の側に移動させる。これにより、静脈5の方向に対して穿刺針6を沿わせるように穿刺針6の挿入角度が変更されるため、静脈5の血管壁を針先が容易に貫通し、針先が血管内に挿入される。作業者は、長軸像9に基づいて、穿刺針6の針先が静脈5内に達したことを確認し、穿刺針6の穿刺動作を止める。その後、作業者は、入力装置59に設けられている走査終了ボタン63f(図1参照)を操作する。コントローラ50は、そのボタン操作を判断し、生体組織4の短軸像8及び長軸像9を表示するための処理を終了する。

0065

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

0066

(1)本実施の形態の血管撮影装置1では、画像の位置の左右入れ替えを指示する第1の切替信号の入力時には、短軸像8及び長軸像9の位置が左右入れ替えられるとともに、短軸像8の画像は左右反転されずに表示される一方で長軸像9の画像は左右反転されて表示される。本実施の形態では、超音波プローブ3の先端側となる第1素子ユニット25側から穿刺針6が生体組織4に挿入されるため、穿刺の際には長軸像9よりも早いタイミングで短軸像8に穿刺針6の画像が表示される。このため、作業者は、超音波プローブ3の先端側から見た断面画像である短軸像8を基準に静脈5の断面構造を確認することとなる。従って、本実施の形態のように、短軸像8及び長軸像9の位置を入れ替える時に、短軸像8の画像を反転させずにそのまま表示させることで、作業者は違和感なく静脈5の断面構造を迅速に確認することができる。

0067

(2)本実施の形態の血管撮影装置1では、プローブ本体12において、第1素子ユニット収容側の側面37a及び第2素子ユニット収容側の側面37bに、線種の異なるプローブ側識別部38a,38bが設けられる。そして、表示画面10上の短軸像8及び長軸像9に対応した位置にはプローブ側識別部38a,38bの線種に応じた画像側識別部68a,68bが表示される。このようにすると、短軸像8を取得する第1素子ユニット25の短軸方向Xと長軸像9を取得する第2素子ユニット26の長軸方向Yとを視覚的に容易に認識することができる。このため、作業者は、短軸像8及び長軸像9とそれら画像の画像側識別部68a,68bとを確認しつつ超音波プローブ3を的確に移動させることができ、生体組織4の穿刺部位である静脈5を素早く見つけて穿刺針6の穿刺を迅速に行うことが可能となる。

0068

(3)本実施の形態の超音波プローブ3において、プローブ本体12に固定された穿刺ガイド用アタッチメント14を用いることにより、作業者が血管撮影装置1の使用に不慣れな初心者であったとしても、穿刺針6を迅速かつ正確に穿刺することができる。

0069

(4)本実施の形態の血管撮影装置1では、第1素子ユニット25に配列している複数の第1の超音波振動子23と第2素子ユニット26に配列している複数の第2の超音波振動子24との素子数の比率に応じて、表示画面における短軸像8と長軸像9との表示領域の配分が設定されている。また、生体組織4の表面の位置P1を合わせた状態で短軸像8と長軸像9とが表示されている。このようにすると、短軸像8と長軸像9とにおいて、穿刺対象となる静脈5は、表示倍率が同じとなり組織表面から同じ深さ位置に表示される。このため、静脈5の断面構造をより正確に把握することができ、穿刺針6の穿刺操作を迅速に行うことができる。
[第2の実施の形態]

0070

次に、本発明を超音波画像表示装置としての血管撮影装置に具体化した第2の実施の形態を図7及び図8に基づき説明する。本実施の形態の血管撮影装置1は、上記第1の実施の形態のように短軸像8と長軸像9とを左右に並べて表示する機能(図5及び図6参照)に加えて、短軸像8及び長軸像9とを上下に並べて表示する機能(図7及び図8参照)を有している。なお、血管撮影装置1の構成は上記第1の実施の形態と同じ構成である。

0071

また、本実施の形態の血管撮影装置1は、図7及び図8に示されるように、表示画面10において、短軸像8及び長軸像9の2つの画像の位置を上下入れ替えて画像表示する機能を有している。画像レイアウトの切り替えは、例えば入力装置59において上下方向を指示する画面切替用の操作ボタン63c,63d(図1参照)を操作することによって行われる。なお、図7及び図8に示される表示画面10には、生体組織4の表面の位置P1が右側に揃えられた状態で短軸像8と長軸像9とが表示されている。

0072

図7に示される表示画面10では、短軸像8が上側に配置され、長軸像9が下側に表示され、図8に示される表示画面10では、短軸像8が下側に配置され、長軸像9が上側に表示されている。血管撮影装置1において、例えば図7の表示画面10が表示装置60に表示されている状態で、下方向を指示する操作ボタン63cがボタン操作された場合、入力装置59からコントローラ50に切替信号(第2の切替信号)が入力される。そして、コントローラ50は、切替信号の入力時に、短軸像8及び長軸像9の位置を上下入れ替える(図7の表示画面10から図8の表示画面10)。またこのとき、コントローラ50は、短軸像8の画像を上下反転させずにそのまま表示する一方、長軸像9の画像を上下反転させて表示する。

0073

同様に、図8の表示画面10が表示装置60に表示されている状態で、上方向を指示する操作ボタン63dがボタン操作された場合、入力装置59からコントローラ50に切替信号(第2の切替信号)が入力される。そして、コントローラ50は、切替信号の入力時に、短軸像8及び長軸像9の位置を上下入れ替えるとともに、短軸像8の画像を上下反転させずにそのまま表示する一方で、長軸像9の画像を上下反転させて表示する(図7参照)。

0074

本実施の形態の血管撮影装置1では、表示画面10上において短軸像8に対応した位置に、超音波プローブ3の短軸方向Xに応じた画像の移動方向を指示する方向指示マークM1が表示されている。図7及び図8の画像レイアウトでは、生体組織4の表面の位置P1が右側に揃えられた状態で短軸像8と長軸像9とが表示されている。つまり、図5及び図6の画像レイアウトに対して、短軸像8及び長軸像9は、時計回り方向に90°回転させた表示状態となっている。このため、超音波プローブ3を短軸方向Xの左右に移動させた場合、図7及び図8の表示画面10上では、短軸像8は上下方向に移動する。従って、図7及び図8に示されるように、超音波プローブ3(短軸)の左右方向に対応した短軸像8の移動方向が、右側(R)及び左側(L)を示す方向指示マークM1によって表示される。

0075

さらに、表示画面10上において、超音波プローブ3の向きを模式的に示すT字形状のマークM2が表示されている。つまり、図7の方向指示マークM2は、T字が正しく読み取れる方向を向いて表示されており、超音波プローブ3が上向きになっていることを示している。一方、図8の方向指示マークM2は、T字が逆さまになった状態で表示されており、超音波プローブ3が下向きになっていることを示している。

0076

本実施の形態では、入力装置59からコントローラ50に入力される切替信号に基づいて、コントローラ50により超音波プローブ3の向きに対応した画像レイアウトが判定される。そして、マーク表示手段としてのコントローラ50は、方向指示マークM1やT字形状のマークM2を表示するための画像データを表示装置60に出力する。この結果、表示装置60の表示画面10上に各マークM1,M2が表示される。

0077

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

0078

(1)本実施の形態の血管撮影装置1において、画像の位置の上下入れ替えを指示する第2の切替信号の入力時には、短軸像8及び長軸像9の位置が上下入れ替えられるとともに、短軸像8の画像は上下反転されずに表示される一方で長軸像9の画像は上下反転されて表示される。このように、短軸像8及び長軸像9の位置を入れ替える時に、短軸像8の画像を反転させずにそのまま表示させることで、作業者は違和感なく静脈5の断面構造を迅速に確認することができる。

0079

(2)本実施の形態の血管撮影装置1では、表示画面10上において短軸像8に対応した位置に方向指示マークM1が表示される。この場合、作業者がその方向指示マークM1を確認することにより、短軸方向Xを把握しつつ適切な位置に超音波プローブ3を移動させることができ、穿刺針6の穿刺を迅速に行うことができる。

0080

(3)本実施の形態の血管撮影装置1では、表示画面10上において超音波プローブ3の向きを模式的に示すT字形状のマークM2が表示されるので、作業者がT字形状のマークM2の表示方向を確認することにより、超音波プローブ3の向きを容易に把握することができる。そして、超音波プローブ3の向きに対応した短軸像8及び長軸像9の位置関係を確認することにより、穿刺針6の穿刺を迅速に行うことができる。

0081

なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。

0082

・上記第2の実施の形態の血管撮影装置1において、短軸像8及び長軸像9を左右に並べて表示する画像レイアウト(図5図6参照)から短軸像8及び長軸像9を上下に並べる画像レイアウト(図7図8参照)に切り替えるよう構成してもよい。具体的には、血管撮影装置1において、例えば図5の表示画面10が表示装置60に表示されている状態で、下方向を指示する操作ボタン63cがボタン操作された場合、入力装置59からコントローラ50に切替信号(第3の切替信号)が入力される。そして、コントローラ50は、切替信号の入力時に、短軸像8及び長軸像9の位置を左右に並べて表示する画像レイアウト(図5参照)から上下に並べて表示する画像レイアウト(図8参照)に切り替える。またこのとき、コントローラ50は、短軸像8の画像を時計回りに90°回転させて表示する一方で長軸像9の画像を時計回り方向に90°回転させかつ上下反転させて表示する画像処理を行う。

0083

また例えば、例えば図7の表示画面10が表示装置60に表示されている状態で、左方向を指示する操作ボタン63aがボタン操作された場合、入力装置59からコントローラ50に切替信号(第3の切替信号)が入力される。そして、コントローラ50は、切替信号の入力時に、短軸像8及び長軸像9の位置を上下に並べて表示する画像レイアウト(図7参照)から左右に並べて表示する画像レイアウト(図6参照)に切り替える。またこのとき、コントローラ50は、短軸像8の画像を反時計回りに90°回転させて表示する一方で長軸像9の画像を反時計回り方向に90°回転させかつ左右反転させて表示する画像処理を行う。

0084

このように血管撮影装置1を構成した場合でも、画像レイアウトの切り替え時に、短軸像8の画像を反転させずに表示しているので、作業者は違和感なく静脈5の断面構造を迅速に確認することができる。また、短軸像8及び長軸像9の周囲に表示された画像側識別部68a,68bを確認することにより、表示画面10において、短軸方向Xの短軸像8及び長軸方向Yの長軸像9の位置を迅速に把握することができる。

0085

・上記第2の実施の形態の血管撮影装置1では、図7図8に示されるように、生体組織4の表面の位置P1が右側に揃えられた状態で短軸像8と長軸像9とを上下に並べて表示していたが、これとは逆に表面の位置P1が左側に揃えられた状態で短軸像8と長軸像9とを上下に並べて表示するものであってもよい。

0086

・上記各実施の形態において、プローブ側識別部38a,38b及び画像側識別部68a,68bは、線種の異なる点線及び2重線の識別部であったが、これ以外に、例えば太さの違う線、1点鎖線、2点鎖線、波線クランク状の線などの識別部であってもよい。また、プローブ側識別部38a,38b及び画像側識別部68a,68bは、表示色の異なるライン状の識別部としてもよい。さらに、プローブ側識別部38a,38bとして、点線状の凹部や凸部、直線状の凹部や凸部を形成し、画像側識別部68a,68bとして、凹部や凸部の形状に対応した識別部を表示してもよい。このように凹部や凸部のプローブ側識別部38a,38bを設ける場合、視覚的かつ感覚的に識別部を把握することができる。この場合、作業者は、表示画面10上の短軸像8や長軸像9から視線を変更することなく、プローブ側識別部38a,38bを手で触ることで超音波プローブ3における短軸方向Xや長軸方向Yを確認することができる。

0087

・上記各実施の形態において、プローブ側識別部38a,38bは、プローブ本体12の側面37a,37bにおいて各素子ユニット25,26の全周を囲むように設けられていたが、これに限定されるものではない。第1素子ユニット収容側における短軸方向Xと平行な側面37aに短軸方向Xと平行なプローブ側識別部を延設するとともに、第2素子ユニット収容側における長軸方向Yと平行な側面37bに長軸方向と平行なプローブ側識別部を延設するものであってもよい。また、プローブ側識別部38a,38bや画像側識別部68a,68bは、ライン状の識別部に限定されるものではなく、例えば三角形四角形円形などの所定形状のマークを識別部としてもよい。

0088

・上記各実施の形態の血管撮影装置1では、穿刺ガイド用アタッチメント14を装着した超音波プローブ3を用いて穿刺針6の穿刺操作を行うものであったが、これに限定されるものではない。例えば、穿刺ガイド用アタッチメント14を用いた穿刺針6の穿刺操作を繰り返し行うことにより、穿刺針6の適切な挿入角度や力の入れ具合等の作業感覚が身につく。このため、熟練した作業者が血管撮影装置1を使用する場合、穿刺ガイド用アタッチメント14を装着しない超音波プローブ3を用いて、穿刺針6の穿刺操作を行うようにしてもよい。

0089

・上記各実施の形態の超音波プローブ3において、超音波をリニア走査するための複数の超音波振動子23,24が略T字状となるよう配置されていたが、これに限定されるものではない。超音波プローブ3において、複数の超音波振動子23,24が互いに直交して配置されるものであればよく、例えばL字状や十字状となるよう配置されていてもよい。

0090

・上記各実施の形態の血管撮影装置1では、静脈5の短軸像8及び長軸像9を表示してカテーテルを用いた治療を行うものであったが、採血などの他の処置を行う場合に血管撮影装置1を用いてもよい。また、血管撮影装置1に限定されるものではなく、血管以外に神経の短軸像及び長軸像を表示して神経ブロック注射の処置を行う超音波画像表示装置や、の短軸像及び長軸像を表示して腱鞘内へのステロイド注射の処置などを行う超音波画像表示装置に本発明を具体化してもよい。

0091

・上記各実施の形態では、カラードプラ法による表示を行わない血管撮影装置1に具体化していたが、カラードプラ法による表示機能を搭載した超音波画像表示装置に本発明を具体化してもよい。

0092

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

0093

(1)請求項2において、前記画像処理手段は、前記短軸像と前記長軸像とを左右に並べて表示する画面レイアウトから上下に並べて表示する画面レイアウトへの切り替えを指示する第3の切替信号の入力時に、前記短軸像及び前記長軸像の位置を左右に並べて表示する画面レイアウトから上下に並べて表示する画面レイアウトに切り替えるとともに、前記短軸像の画像を時計回り方向に90°または270°回転させて表示する一方で前記長軸像の画像を時計回り方向に90°または270°回転させかつ上下反転させて表示する画像処理を行うことを特徴とする超音波画像表示装置。

0094

(2)請求項2において、前記画像処理手段は、前記短軸像と前記長軸像とを上下に並べて表示する画面レイアウトから左右に並べて表示する画面レイアウトへの切り替えを指示する第3の切替信号の入力時に、前記短軸像及び前記長軸像の位置を上下に並べて表示する画面レイアウトから左右に並べて表示する画面レイアウトに切り替えるとともに、前記短軸像の画像を反時計回り方向に90°または270°回転させて表示する一方で前記長軸像の画像を反時計回り方向に90°または270°回転させかつ左右反転させて表示する画像処理を行うことを特徴とする超音波画像表示装置。

0095

(3)請求項1乃至7のいずれかにおいて、前記画像処理手段は、前記同一画面上において、前記被検体の表面の位置を合わせた状態で前記短軸像と前記長軸像とを表示することを特徴とする超音波画像表示装置。

0096

(4)請求項3乃至7のいずれか1項において、前記第1素子ユニットに配列している前記複数の第1の超音波振動子と前記第2素子ユニットに配列している前記複数の第2の超音波振動子との素子数の比率に応じて、前記同一画面における前記短軸像と前記長軸像との表示領域の配分が設定されていることを特徴とする超音波画像表示装置。

0097

(5)請求項3乃至7のいずれか1項において、前記プローブ側識別部は、前記側面において前記振動子設置面寄りの位置に設けられていることを特徴とする超音波画像表示装置。

0098

(6)請求項3乃至7のいずれか1項において、前記プローブ側識別部は、前記側面において前記振動子設置面を基準とした同じ高さ位置にて前記各素子ユニットの全周を囲むように設けられていることを特徴とする超音波画像表示装置。

0099

(7)請求項3乃至7のいずれか1項において、前記プローブ側識別部は、形状の異なる凹状または凸状の識別部であり、前記画像側識別部は、前記プローブ側識別部の形状に対応して表示される識別部であることを特徴とする超音波画像表示装置。

0100

(8)請求項3乃至7のいずれか1項において、前記プローブ側識別部は、表示色の異なるライン状の識別部であり、前記画像側識別部は、前記表示色に応じたライン状の識別部であり、前記同一画面上において、前記短軸像及び前記長軸像をそれぞれ囲むように表示されることを特徴とする超音波画像表示装置。

0101

(9)請求項1乃至7のいずれかにおいて、前記画像処理手段は、前記反射波信号に基づいて、輝度変調処理を行うことで前記反射波信号の信号強度に応じた輝度の前記画像データを生成することを特徴とする超音波画像表示装置。

0102

(10)請求項3乃至7のいずれか1項において、前記超音波プローブのプローブ本体は、先端側に配置される前記第1素子ユニットが横方向に出っ張ったハンマーヘッド型の外形形状を有することを特徴とする超音波画像表示装置。

0103

(11)請求項3乃至7のいずれか1項において、前記プローブ本体において、前記第2素子ユニットの延長線上かつ前記第1素子ユニット収容側の側面下端部には、前記穿刺針の挿入位置を決めるための位置決め部が設けられていることを特徴とする超音波画像表示装置。

0104

(12)請求項7において、前記穿刺ガイド用アタッチメントは、前記短軸像が示す横断面の中央部に前記穿刺針が位置するように前記穿刺針を案内することを特徴とする超音波画像表示装置。

0105

(13)請求項7において、前記穿刺ガイド用アタッチメントは、前記振動子設置面側からの投影視にて前記第2の超音波振動子の配列方向の延長線上に沿って延びるように形成されたガイド溝を有する穿刺針ガイド部を備えることを特徴とする超音波画像表示装置。

0106

(14)請求項7において、前記穿刺ガイド用アタッチメントは、挿入状態のままで前記穿刺針の挿入角度を多段階的に調整可能な角度調整機構を備えることを特徴とする超音波画像表示装置。

0107

(15)請求項1乃至7のいずれかにおいて、前記被検体は、内部に血管が存在する生体組織であることを特徴とする超音波画像表示装置。

0108

1…超音波画像表示装置としての血管撮影装置
3…超音波プローブ
4…被検体としての生体組織
6…穿刺針
8…短軸像
9…長軸像
10…同一画面としての表示画面
12…プローブ本体
14…穿刺ガイド用アタッチメント
20…振動子設置面
23…第1の超音波振動子
24…第2の超音波振動子
25…第1素子ユニット
26…第2素子ユニット
37a…第1素子ユニット収容側の側面
37b…第2素子ユニット収容側の側面
38a,38b…プローブ側識別部
50…画像処理手段、識別部表示手段、及びマーク表示手段としてのコントローラ
68a,68b…画像側識別部
M1…方向指示マーク
M2…T字形状のマーク
X…短軸方向
Y…長軸方向

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