[发明专利]超声波诊断装置及其穿刺辅助用控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声波诊断装置及其穿刺辅助用控制方法，特别是涉及能够在超声波图像数据的观察下自动地跟踪穿刺针，并使人能够在视觉上识别穿刺针对患者的对象部位的进入状态的超声波诊断装置及其穿刺辅助用控制方法。

背景技术

超声波诊断装置向患者体内放射从设置在超声波探头前端部的振动元件产生的超声波脉冲，通过利用上述振动元件接收由于患者组织的声阻抗的差异而生成的超声波反射波，来收集生物信息。由于仅通过使超声波探头与体表接触这样的简单操作，就可以实时地观测体内的二维超声波图像数据或三维超声波图像数据，因此超声波诊断装置被广泛用于各种器官的形态诊断和功能诊断。

还有人开发出了使用超声波诊断装置在实时显示的超声波图像数据(以下简称为“图像数据”)的观测下进行利用穿刺针(以下简称为“针”)的侵入性检查或治疗的穿刺辅助方法。通过在超声波诊断装置的二维图像数据或三维图像数据的观测下，对检查/治疗对象部位(以下简称为“对象部位”)进行用于注入药物或摘取细胞/组织的穿刺，飞跃性地提高了检查和治疗中的安全性和效率。

以前提出过如下的穿刺辅助方法：在超声波图像数据的观测下对对象部位进行穿刺时，通过将穿刺针安装到设置在超声波探头上的穿刺转接器上，生成同时示出刺入体内的穿刺针和对象部位的二维图像数据，一边在该二维图像数据的观察下确认穿刺针的位置和刺入方向，一边对对象部位进行刺入(例如参照日本特开平6-205776号公报)。

另外还有人提出了如下的穿刺辅助方法：对包含对象部位的第1图像数据和包含穿刺针的预定刺入路径的第2图像数据进行合成来显示，其中，该第1图像数据是根据从包含上述对象部位的相应患者的三维区域收集的体数据生成的，该第2图像数据是利用穿刺转接器的位置传感器检测出的(例如参照日本特开2005-323669号公报)。

根据以前提出的穿刺辅助方法，在穿刺针沿着预先设定的路径(预定刺入路径)在体内行进的情况下，可以使穿刺针的前端部确实地到达对象部位。但是，在位于预定刺入路径上的生物组织的硬度显著不均匀的情况下，穿刺针会朝向预设方向以外的方向刺入。在这样地穿刺针偏离预定刺入路径的情况下，利用以前的基于二维的位置检测方法，穿刺针将会从图像数据上消失。即使利用以前的基于三维图像数据的位置检测方法，穿刺针也会向着与位置传感器所检测的图像数据所示的预定刺入路径不同的方向刺入，因此存在不能正确地把握刺入体内的穿刺针的位置和方向的问题。

发明内容

本发明提供一种超声波诊断装置以及穿刺辅助用控制方法，能够解决以前的基于超声波图像数据的穿刺辅助方法的问题，即使在刺入患者体内的穿刺针由于组织硬度的不均匀性或超声波探头的变动而进入预设方向以外的方向、产生与对象部位的位置偏离的情况下，也能够正确且容易地把握穿刺针相对于对象部位的相对位置偏离。

本发明的超声波诊断装置的一个方面是根据从包含对象部位的穿刺针刺入时的三维区域得到的体数据，生成穿刺辅助数据的超声波诊断装置，其特征在于，具备：

穿刺针数据生成单元，对上述体数据进行处理，生成表示被刺入上述三维区域的穿刺针的位置和方向的穿刺针数据；

穿刺针MPR(multi-planar reconstruction，多平面重建)剖面设定单元，对上述体数据设定包含上述穿刺针数据的穿刺针MPR剖面；

交叉角度检测单元，检测对上述体数据设定的、包含上述对象部位的目标MPR剖面与上述穿刺针MPR剖面的交叉角度；

MPR图像数据生成单元，生成上述体数据的上述目标MPR剖面上的目标图像数据以及上述穿刺针MPR剖面上的穿刺针图像数据；

穿刺辅助数据生成单元，通过根据上述交叉角度对上述目标图像数据和上述穿刺针图像数据进行合成，生成上述穿刺辅助数据；和

显示单元，显示上述穿刺辅助数据。

本发明的超声波诊断装置的另一个方面是根据从包含对象部位的穿刺针刺入时的三维区域得到的体数据，生成穿刺辅助数据的超声波诊断装置，其特征在于，具备：

MPR图像数据生成单元，生成对上述体数据设定的、包含上述对象部位的目标MPR剖面的目标图像数据；

穿刺针数据生成单元，对上述体数据进行处理，生成表示被刺入上述三维区域的穿刺针的位置和方向的穿刺针数据；

投影数据生成单元，通过将上述穿刺针数据投影到上述目标MPR剖面，生成穿刺针投影数据；

穿刺辅助数据生成单元，通过在上述目标图像数据上重叠上述穿刺针投影数据，生成上述穿刺辅助数据；和