测量装置、超声波诊断装置、测量方法及测量程序与流程

1.本发明涉及一种测量装置、超声波诊断装置、测量方法及测量程序。


背景技术：

2.已知有通过在受检体的内部(例如，患者的体内)或体表面通过分别驱动多个超声波振子而收发超声波，获取受检体内部的超声波图像的超声波诊断装置。而且，在超声波诊断装置中，有如下装置：在前端部包含探头的超声波观察单元安装用于插入取出穿刺针的单元，或从超声波观察单元的前端部的钳道口导出穿刺针，由此能够进行穿刺(例如，参考专利文献1)。
3.专利文献1中记载有若对显示于显示部的超声波图像指定穿刺目标位置，则对穿刺目标位置与探针前端中的穿刺针的固定位置之间的距离进行测量的超声波诊断装置。
4.以往技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开昭62-258645号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的技术课题
8.如专利文献1，若要对超声波图像指定任意位置，则需要执刀医预测穿刺针到达的范围，但该预测需要丰富的经验。并且，即使有丰富的经验，也难以准确地进行该预测。因此，可想到可能会在穿刺针到达的范围的外侧指定穿刺目标位置。在该情况下，即便测量到穿刺针与穿刺目标位置之间的距离，也无法利用该距离来帮组穿刺手技。
9.本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种在穿刺针到达的范围内能够可靠地指定穿刺目标位置且能够进行穿刺手技的支援的测量装置、超声波诊断装置、测量方法及测量程序。
10.用于解决技术课题的手段
11.本发明的测量装置具备：显示控制部，在根据在前端部包含探头的超声波观察单元的输出信号生成并显示于显示部的超声波图像中，重叠显示表示设置于上述前端部的穿刺针的可到达范围的信息；及测量部，测量重叠有上述信息的上述超声波图像中的上述可到达范围内所指定的穿刺目标位置与预先设定的假想位置之间的距离，并输出测量结果。
12.本发明的超声波诊断装置具备上述测量装置及根据超声波内窥镜的输出信号生成上述超声波图像的图像处理部。
13.本发明的测量方法具备：显示控制步骤，在根据在前端部包含探头的超声波观察单元的输出信号生成并显示于显示部的超声波图像中，重叠显示表示设置于上述前端部的穿刺针的可到达范围的信息；及测量步骤，测量重叠有上述信息的上述超声波图像中的上述可到达范围内所指定的穿刺目标位置与预先设定的假想位置之间的距离，并输出测量结果。
14.本发明的测量程序使计算机执行如下步骤：显示控制步骤，在根据在前端部包含探头的超声波观察单元的输出信号生成并显示于显示部的超声波图像中，重叠显示表示设置于上述前端部的穿刺针的可到达范围的信息；及测量步骤，测量重叠有上述信息的上述超声波图像中的上述可到达范围内所指定的穿刺目标位置与预先设定的假想位置之间的距离，并输出测量结果。
15.发明效果
16.根据本发明，在穿刺针到达的范围内能够可靠地指定穿刺目标位置且能够进行穿刺手技的支援的测量装置、超声波诊断装置、测量方法及测量程序。
附图说明
17.图1是表示超声波内窥镜系统10的概略结构的图。
18.图2是放大示出超声波内窥镜12的插入部22的前端部及其周边的俯视图。
19.图3是表示用图2所图示的i-i截面来切断了超声波内窥镜12的插入部22的前端部40时的截面的图。
20.图4是表示超声波内窥镜12及超声波用处理器装置14的结构的框图。
21.图5是表示操作台100的外观结构的示意图。
22.图6是表示测量控制部158的功能框的图。
23.图7是表示在测量模式下显示于显示器20的画面例的图。
24.图8是表示在测量模式下显示于显示器20的画面例的图。
25.图9是用于说明指针p的初始位置的示意图。
26.图10是表示指针p从图8的状态移动的状态的图。
27.图11是表示在测量模式下显示于显示器20的画面例的变形例的图。
28.图12是表示穿刺针的导出角度固定时的测量模式下显示于显示器20的画面例的图。
29.图13是用于说明穿刺针的导出角度固定时的指针p的初始位置的示意图。
30.图14是表示穿刺针的导出角度固定时的测量模式下显示于显示器20的画面例的图。
具体实施方式
31.＜＜超声波诊断装置的概要＞＞
32.关于包含本发明的超声波诊断装置的一实施方式的超声波内窥镜系统10，参考图1至图4对其概要进行说明。图1是表示超声波内窥镜系统10的概略结构的图。图2是放大示出超声波内窥镜12的插入部22的前端部及其周边的俯视图。另外，在图2中，为了便于图示，以虚线图示了后述的球囊37。图3是表示用图2所图示的i-i截面来切断了超声波内窥镜12的插入部22的前端部40时的截面的图。图4是表示超声波内窥镜12及超声波用处理器装置14的结构的框图。
33.超声波内窥镜系统10用于使用超声波来观察受检体即患者体内的观察对象部位的状态(以下，也称为超声波诊断)。在此，观察对象部位为难以从患者的体表侧(外侧)进行检查的部位，例如为胆囊或胰脏。通过使用超声波内窥镜系统10，经由患者的体腔即食道、
胃、十二指肠、小肠及大肠等消化管能够对观察对象部位的状态及有无异常进行超声波诊断。
34.如图1所示，超声波内窥镜系统10具有构成超声波观察单元的超声波内窥镜12、超声波用处理器装置14、内窥镜用处理器装置16、光源装置18、构成显示部的显示器20及操作台100。并且，如图1所示，作为超声波内窥镜系统10的附属设备，设置有送水罐21a、抽吸泵21b及送气泵21c。而且，在超声波内窥镜12内形成有成为水及气体的流路的管路(未图示)。由超声波用处理器装置14、内窥镜用处理器装置16及光源装置18构成超声波诊断装置。另外，超声波诊断装置还可以包含超声波内窥镜12。
35.如图1所示，超声波内窥镜12具有插入于患者体腔内的插入部22及由医生或工程师等执刀医操作的操作部24。并且，在插入部22的前端部40安装有具备多个超声波振子的超声波振子单元46。
36.通过超声波内窥镜12的功能，执刀医能够获取患者体腔内壁的内窥镜图像及观察对象部位的超声波图像。内窥镜图像为通过光学方法拍摄患者的体腔内壁而获得的图像。超声波图像为接收从患者的体腔内朝向观察对象部位发送的超声波的反射波(回波)并通过对该接收信号进行图像化而获得的图像。
37.超声波用处理器装置14经由通用塞绳26及设置于其端部的超声波用连接器32a与超声波内窥镜12连接。超声波用处理器装置14控制超声波内窥镜12的超声波振子单元46而向超声波振子单元46发送超声波。并且，超声波用处理器装置14对超声波振子单元46接收了超声波的反射波(回波)时的接收信号进行图像化而生成超声波图像。
38.如图1所示，内窥镜用处理器装置16经由通用塞绳26及设置于其端部的内窥镜用连接器32b与超声波内窥镜12连接。内窥镜用处理器装置16获取通过超声波内窥镜12拍摄的观察对象相邻部位的图像数据，并对所获取的图像数据实施规定的图像处理而生成内窥镜图像。
39.如图1所示，光源装置18经由通用塞绳26及设置于其端部的光源用连接器32c与超声波内窥镜12连接。光源装置18在使用超声波内窥镜12来拍摄观察对象相邻部位时，照射由红色光、绿色光及蓝色光这三原色光构成的白色光或特定波长光。光源装置18照射的光通过内含于通用塞绳26的光导件(未图示)而在超声波内窥镜12内传播，并从超声波内窥镜12射出。由此，观察对象相邻部位被来自光源装置18的光照射。
40.另外，在本实施方式中，超声波用处理器装置14及内窥镜用处理器装置16由另行设置的两台装置(计算机)构成。但是，并不限定于此，也可以由一台装置来构成超声波用处理器装置14及内窥镜用处理器装置16这两者。
41.显示器20与超声波用处理器装置14及内窥镜用处理器装置16连接，且显示由超声波用处理器装置14生成的超声波图像及由内窥镜用处理器装置16生成的内窥镜图像等。显示器20由液晶显示装置或有机el(electro-lumines cence：电致发光)显示装置等构成。关于超声波图像及内窥镜图像的显示而言，可以切换其中任一个图像而显示于显示器20，也可以同时显示两者的图像。并且，也可以是能够任意地选择及变更这些显示方式的结构。
42.另外，在本实施方式中，在一台显示器20中显示超声波图像及内窥镜图像，但也可以单独设置超声波图像显示用的显示器及内窥镜图像显示用的显示器。并且，除了显示器20以外的显示方式例如也可以是在执刀医携带的个人用终端的显示器中显示超声波图像
及内窥镜图像的方式。
43.操作台100是为了执刀医进行超声波诊断时输入所需的信息，或执刀医对超声波用处理器装置14进行超声波诊断的开始命令等而没置的输入装置。操作台100例如由键盘、鼠标、追踪球、触控板或触摸面板等或它们的组合构成，如图4所示，与超声波用处理器装置14的系统控制部152连接。操作台100中所包含的键盘、鼠标、追踪球、触控板或触摸面板等构成定点设备。若操作操作台100，则根据该操作内容而超声波用处理器装置14的系统控制部152控制装置各部(例如，后述的接收电路142及发送电路144)。
44.并且，执刀医在实施超声波诊断时，通过操作台100能够设定各种控制参数。作为控制参数，例如可举出实况模式及冻结模式的选择结果、显示深部(深度)的设定值及超声波图像生成模式的选择结果等。
45.在此，“实况模式”为依次显示(实时显示)以规定的帧速率获得的超声波图像(动态图像)的模式。“冻结模式”为从省略图示的电影存储器读出过去获取的1帧量的超声波图像(静态图像)并显示的模式。
46.在本实施方式中，存在多个可选择的超声波图像生成模式，具体而言，b(brightness：亮度)模式、cf(color flow：彩色血流)模式及pw(pulse wave：脉冲多普勒)模式。b模式为将超声波回波的振幅转换为亮度而显示断层图像的模式。cf模式为将平均血流速度、血流变动、血流信号的强度或血流动力等映射为各种颜色而重叠显示于b模式图像的模式。pw模式为显示根据脉冲波的收发而检测的超声波回波源的速度(例如，血流速度)的模式。另外，上述超声波图像生成模式只不过是一例，还可以包含除了上述三种模式以外的模式，例如a(amplitude：振幅)模式及m(motion：运动)模式等。
47.＜＜超声波内窥镜的结构＞＞
48.超声波内窥镜12构成超声波观察单元，如图1所示，具有插入部22及操作部24。如图1所示，插入部22从前端侧(自由端侧)依次具备前端部40、弯曲部42及软性部43。如图2所示，在前端部40设置有超声波观察部36及内窥镜观察部38。
49.并且，如图2及图3所示，在前端部40设置有处置器具导出口44。处置器具导出口44成为钳子、穿刺针或高频刀等处置器具(未图示)的出口，且还成为抽吸血液及体内污物等抽吸物时的抽吸口。
50.并且，如图2所示，在前端部40设置有为了清洗观察窗82及照明窗88的表面而形成的清洗喷嘴90。空气或清洗用液体从清洗喷嘴90朝向观察窗82及照明窗88喷出。
51.而且，如图1及图2所示，在前端部40，在覆盖超声波振子单元46的位置安装有能够膨胀及收缩的球囊37。球囊37与超声波振子单元46一同插入于患者的体腔内。而且，在前端部40中，作为超声波传递介质的水(详细而言，脱气水)从形成于超声波振子单元46附近的送水口47注入于球囊37内，由此球囊37膨胀。若膨胀的球囊37与体腔内壁(例如，观察对象相邻部位的周边)抵接，则从超声波振子单元46与体腔内壁之间空气被排除。由此，能够防止空气中的超声波及其反射波(回波)的衰减。
52.如图1所示，弯曲部42为在插入部22中设置于比前端部40更靠基端侧(与设置有超声波振子单元46的侧相反的一侧)的位置的部分，且能够弯曲。如图1所示，软性部43为连结弯曲部42与操作部24之间的部分，且具有挠性，并且以细长延伸的状态设置。
53.如图1所示，在操作部24设置有一对弯角钮29及处置器具插入口30。若转动各弯角
钮29，则弯曲部42被远程操作而弯曲变形。通过该变形操作，能够使设置有超声波观察部36及内窥镜观察部38的插入部22的前端部40朝向所期望的方向。处置器具插入口30是为了插入贯通穿刺针或钳子等处置器具而形成的孔，且经由处置器具通道45(参考图3)与处置器具导出口44连通。
54.如图1所示，在操作部24设置有开闭从送水罐21a延伸的送气送水管路(未图示)的送气送水按钮28a及开闭从抽吸泵21b延伸的抽吸管路(未图示)的抽吸按钮28b。在送气送水管路中，从送气泵21c输送过来的空气等气体及送水罐21a内的水流动。若操作送气送水按钮28a，则在送气送水管路中，所开通的部分被切换，并且以与此对应的方式，气体及水的喷出口也在清洗喷嘴90及送水口47之间被切换。即，通过送气送水按钮28a的操作，能够选择性地实施内窥镜观察部38的清洗及球囊37的膨胀。
55.抽吸管路为了抽吸从清洗喷嘴90抽吸的体腔内的抽吸物或通过送水口47抽吸球囊37内的水而设置。若操作抽吸按钮28b，则在抽吸管路中，所开通的部分被切换，并且以与此对应的方式，抽吸口也在清洗喷嘴90及送水口47之间被切换。即，通过抽吸按钮28b的操作，能够切换由抽吸泵21b抽吸的对象物。
56.如图1所示，在通用塞绳26的另一端部设置有与超声波用处理器装置14连接的超声波用连接器32a、与内窥镜用处理器装置16连接的内窥镜用连接器32b及与光源装置18连接的光源用连接器32c。超声波内窥镜12经由这些各连接器32a、32b及32c分别与超声波用处理器装置14、内窥镜用处理器装置16及光源装置18可装卸地连接。
57.接着，在超声波内窥镜12的构成要件中，对超声波观察部36及内窥镜观察部38进行详细说明。
58.(超声波观察部)
59.超声波观察部36是为了获取超声波图像而设置的部分，如图2及图3所示，在插入部22的前端部40中配置于前端侧。如图3所示，超声波观察部36具备超声波振子单元46、多个同轴电缆56及fpc(flexible printed circui t：挠性印制电路)60。
60.如图3所示，超声波振子单元46为多个超声波振子48以圆弧状配置的凸型探头，且以放射状(圆弧状)发送超声波。但是，关于超声波振子单元46的种类(型式)并无特别限定，只要能够收发超声波，则可以是其他种类，例如可以是扇型、直线型或径向型等。
61.如图3所示，超声波振子单元46通过层叠背衬材料层54、超声波振子阵列50、声匹配层76及声透镜78而构成。
62.如图3所示，超声波振子阵列50由以一维阵列状排列的多个超声波振子48(超声波换能器)构成。更详细而言，超声波振子阵列50通过n个(例如n＝128)超声波振子48沿前端部40的轴线方向(插入部22的纵轴方向)以凸弯曲状等间隔排列而构成。另外，超声波振子阵列50也可以将多个超声波振子48以二维阵列状配置。
63.n个超声波振子48各自通过在压电元件即单晶振子的两面配置电极而构成。作为单晶振子，可使用水晶、铌酸锂、铌镁酸铅(pmn)、铌锌酸铅(pzn)、铌铟酸铅(pin)、钛酸铅(pt)、钽酸锂、兰克赛及氧化锌中的任一个。电极由分别对多个超声波振子48单独设置的单独电极(未图示)及在多个超声波振子48中通用的接地电极(未图示)构成。并且，电极经由同轴电缆56及fpc60与超声波用处理器装置14电连接。
64.脉冲状的驱动电压作为输入信号而从超声波用处理器装置14通过同轴电缆56供
给至各超声波振子48。若该驱动电压施加于超声波振子48的电极，则压电元件伸缩而超声波振子48进行驱动(振动)。其结果，从超声波振子48输出脉冲状的超声波。
65.并且，若接收超声波的反射波(回波)等，则伴随于此各超声波振子48进行振动(驱动)，各超声波振子48的压电元件产生电信号。该电信号作为接收信号而从各超声波振子48朝向超声波用处理器装置14输出。
66.如上所述，本实施方式的超声波振子单元46为凸型。即，在本实施方式中，通过多工器140等电子开关依次驱动超声波振子单元46所具有的n个超声波振子48，由此超声波以沿配设有超声波振子阵列50的曲面的扫描范围例如自曲面的曲率中心起数十mm左右的范围进行扫描。
67.从处置器具导出口44导出的穿刺针能够变更从处置器具导出口44的导出角度，在图3中示出了从处置器具导出口44导出穿刺针时的穿刺针的可动范围r。穿刺针的导出角度由插入部22(前端部40)的纵轴方向(图3中的左右方向)与所导出的穿刺针的行进方向所成的角度定义。图3所示的单点划线n1示出了穿刺针的导出角度最小的状态下的穿刺针的行进方向。图3所示的双点划线n2示出了穿刺针的导出角度最大的状态下的穿刺针的行进方向。
68.如图3所示，背衬材料层54从里侧(与声匹配层76相反的一侧)支承超声波振子阵列50。并且，背衬材料层54具有如下功能，即，在从超声波振子48发出的超声波或在观察对象部位反射的超声波(回波)中，使传播到超声波振子阵列50的里侧的超声波衰减。另外，背衬材料由硬质橡胶等具有刚性的材料构成，且适量添加有超声波衰减材料(铁氧体及陶瓷等)。
69.声匹配层76为了取得患者的人体与驱动对象振子之间的声阻抗匹配而设置。声匹配层76配置于超声波振子阵列50(即，多个超声波振子48)的外侧，严格而言，如图3所示，重叠于超声波振子阵列50上。通过设置有声匹配层76，能够提高超声波的透射率。作为声匹配层76的材料，能够使用声阻抗的值与超声波振子48的压电元件相比，更接近患者的人体的声阻抗的值的有机材料。具体而言，作为声匹配层76的材料，可举出环氧系树脂、硅橡胶、聚酰亚胺及聚乙烯等。
70.声透镜78使从驱动对象振子发出的超声波朝向观察对象部位收敛，如图3所示，重叠于声匹配层76上。声透镜78例如由硅系树脂(混炼型硅橡胶(htv橡胶)、液状硅橡胶(rtv橡胶)等)、丁二烯系树脂及聚氨酯系树脂等构成，并且根据需要混合氧化钛、氧化铝或二氧化硅等粉末。
71.fpc60与各超声波振子48所具备的电极电连接。如图3所示，多个同轴电缆56分别用其一端配线于fpc60。若超声波内窥镜12经由超声波用连接器32a与超声波用处理器装置14连接，则各同轴电缆56用其另一端(与fpc60侧相反的一侧)与超声波用处理器装置14电连接。
72.内窥镜观察部
73.内窥镜观察部38是为了获取内窥镜图像而设置的部分，如图2及图3所示，在插入部22的前端部40中配置于比超声波观察部36更靠基端侧的位置。如图2及图3所示，内窥镜观察部38由观察窗82、物镜84、成像元件86、照明窗88、清洗喷嘴90及配线电缆92等构成。
74.如图3所示，观察窗82在插入部22的前端部40中以相对于轴线方向(插入部22的纵
轴方向)倾斜的状态安装。从观察窗82入射而在观察对象相邻部位反射的光通过物镜84成像于成像元件86的成像面。
75.成像元件86对透射观察窗82及物镜84而成像于成像面的观察对象相邻部位的反射光进行光电转换并输出成像信号。作为成像元件86，能够利用ccd(charge coupled device：电荷耦合器件)及cmos(complementary metal oxide semiconductor：互补金属氧化物半导体)等。通过成像元件86输出的摄像图像信号经由从插入部22延伸设置至操作部24的配线电缆92通过通用塞绳26传输至内窥镜用处理器装置16。
76.如图2所示，照明窗88设置于观察窗82的两侧位置。在照明窗88中连接有光导件(未图示)的射出端。光导件从插入部22延伸设置至操作部24，其入射端与经由通用塞绳26连接的光源装置18连接。通过光源装置18发出的照明光在光导件中传播，并从照明窗88照向观察对象相邻部位。
77.＜＜超声波用处理器装置的结构＞＞
78.如图4所示，超声波用处理器装置14具有多工器140、接收电路142、发送电路144、a/d(analog to digital：模拟数字)转换器146、图像处理部148、系统控制部152、dsc(数字扫描转换器)154及测量控制部158。
79.接收电路142及发送电路144经由多工器140与超声波内窥镜12的超声波振子阵列50电连接。多工器140从n个超声波振子48中选择一个或多个，且使其通道开口。
80.发送电路144是为了从超声波振子单元46发送超声波而对由多工器140选择的超声波振子48供给超声波发送用驱动电压的电路。驱动电压为脉冲状的电压信号，且经由通用塞绳26及同轴电缆56施加于成为驱动对象的超声波振子48的电极。
81.接收电路142为接收从接收了超声波(回波)的超声波振子48输出的电信号即输出信号的电路。并且，接收电路142按照从系统控制部152传送过来的控制信号放大从超声波振子48接收的接收信号，并将放大后的信号传递至a/d转换器146。如图4所示，a/d转换器146与接收电路142连接，且将从接收电路142接收的接收信号从模拟信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号输出至图像处理部148。
82.图像处理部148根据从a/d转换器146输出的数字接收信号，生成超声波图像。由图像处理部148生成的超声波图像存储于省略图示的电影存储器，或传送至dsc154。若通过操作台100进行超声波图像的读出操作，则图像处理部148从电影存储器读出所指定的超声波图像并传送至dsc154。
83.dsc154将图像处理部148所生成的超声波图像(包含从电影存储器读出的图像)的信号转换(光栅转换)为按照常规电视信号的扫描方式的图像信号，并且对图像信号实施灰度处理等各种所需的图像处理之后输出至显示器20。
84.系统控制部152控制超声波用处理器装置14的各部，并且与接收电路142、发送电路144、a/d转换器146、图像处理部148及测量控制部158连接而控制它们。系统控制部152与操作台100连接，并且在检查受检体时，按照通过操作台100输入的检查信息及控制参数控制超声波用处理器装置14各部。由此，可获取与由执刀医指定的超声波图像生成模式相对应的超声波图像。尤其在实况模式下，以规定的帧速率随时获取超声波图像，该超声波图像经由dsc154显示于显示器20。
85.测量控制部158测量在实况模式下显示于显示器20的超声波图像中的经由操作台
100中所包含的定点设备指定的穿刺目标位置与预先确定的假想位置之间的距离，并将测量结果显示于显示器20。测量控制部158在指定穿刺目标位置时，还进行支援它们的控制。测量控制部158构成测量装置。
86.图像处理部148、系统控制部152及测量控制部158分别包含执行程序而进行处理的各种处理器、ram(random access memory：随机存取存储器)及rom(read only memory：只读存储器)。
87.作为本说明书中的各种处理器，包含执行程序而进行各种处理的通用处理器即cpu(central prosessing unit：中央处理器)、fpga(field programmable gate array：现场可编程门阵列)等制造后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(programmable logic device：pld)或asic(application specific integrated circuit：专用集成电路)等具有为了执行特定处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电气电路等。更具体而言，这些各种处理器的结构为组合了半导体元件等电路元件的电气电路。
88.系统控制部152可以由各种处理器中的一个构成，也可以由相同种类或不同种类的两个以上处理器的组合(例如，多个fpga的组合或cpu与fpga的组合)构成。
89.图5是表示操作台100的外观结构的示意图。操作台100具备与液晶显示器等显示装置一体化的触摸面板101及作为定点设备的触控板102。也可以代替触控板102而设置追踪球、鼠标、十字键等。在触摸面板101中显示有用于命令开始测量模式的针距按钮107。
90.图6是表示测量控制部158的功能框的图。测量控制部158的处理器通过在测量模式下执行测量程序，作为具备显示控制部158a及测量部158b的测量装置而发挥作用。
91.显示控制部158a在表示显示于显示器20的活体组织内部的超声波图像中重叠显示表示穿刺针的可到达范围的信息。
92.图7是表示在测量模式下显示于显示器20的画面例的图。在图7所示的画面20a包含超声波图像g。超声波图像g中，图7中的上侧为离超声波内窥镜12的前端部40近的一侧，图7中的下侧为离超声波内窥镜12的前端部40远的一侧。将图7的上下方向定义为超声波图像g的深部方向z，将与深部方向z正交的方向(图7的左右方向)记载为方向x。
93.显示控制部158a在该超声波图像g中重叠显示表示穿刺针的导出角度最小的状态下穿刺针插入于活体组织时该穿刺针的可动路径的直线l1及表示穿刺针的导出角度最大的状态下穿刺针插入于活体组织时该穿刺针的可动路径的直线l2作为表示穿刺针的可到达范围的信息。
94.在图7所示的画面20a中的超声波图像g的外侧示出了相当于处置器具导出口44的开口面中心的假想位置v1。假想位置v1为根据超声波内窥镜12的结构唯一地确定的预先确定的位置。直线l1及直线l2分别为以该假想位置v1为起点而延伸的线。直线l1由与超声波图像g重叠的部分即副直线l1a及连结副直线l1a与假想位置v1的部分即副直线l1b构成。直线l2由与超声波图像g重叠的部分即副直线l2a及连结副直线l2a与假想位置v1的部分即副直线l2b构成。
95.从处置器具导出口44导出的穿刺针包括穿刺包含穿刺对象部位的活体组织的针部及容纳该针部的护套。图7所示的直线l1中，副直线l1b表示穿刺针护套前端的可动路径，副直线l1a表示从与活体组织抵接的护套的前端穿刺活体组织内部的针部前端的可动路径。同样地，图7所示的直线l2中，副直线l2b表示穿刺针护套前端的可动路径，副直线l2a表
示从与活体组织抵接的护套的前端穿刺活体组织内部的针部前端的可动路径。
96.显示控制部158a将图7所示的直线l1中的至少副直线l1a显示于画面20a，将图7所示的直线l2中的至少副直线l2a显示于画面20a。通过副直线l1a及副直线l2a重叠显示于超声波图像g，能够使执刀医识别通过超声波图像g示出的活体组织内部中的穿刺针到达的可到达范围rr(图7所示的超声波图像g中标注了由直线l1a及直线l2a夹持的斜线的五边形的范围)。
97.因此，副直线l1a及副直线l2a成为表示超声波图像g中的穿刺针的可到达范围rr的信息。副直线l1a及副直线l2a构成第1直线及第2直线。
98.若通过显示控制部158a显示副直线l1a及副直线l2a，则测量部158b作为用于指定超声波图像g中的穿刺目标位置(坐标)的可动图像(通过操作台100中所包含的定点设备能够移动的图像)将图8所示的指针p显示于超声波图像g中的穿刺针的可到达范围rr的规定位置。而且，如图8所示，测量部158b将连结指针p与假想位置v1的直线m显示于画面20a。而且，测量部158b测量该直线m的长度(处置器具导出口44与指针p的位置(穿刺目标位置)之间的距离)，并将其测量结果(图8的例子中“distance 15.50mm”)显示于画面20a。
99.另外，测量部158b与基于显示控制部158a的直线l1及直线l2(副直线l1a及副直线l2a)的显示同时进行图8所示的指针p、直线m及测量结果的显示。或者，若通过操作台100进行规定的操作，则测量部158b也可以在进行基于显示控制部158a的直线l1及直线l2(副直线l1a及副直线l2a)的显示之后，显示指针p、直线m及测量结果。
100.如图9所示，测量部158b优选将上述指针p的初始的显示位置(上述规定位置)设定于对直线l1与直线l2所成的角度(换言之，副直线l1a的延长线与副直线l2a的延长线所成的角度)进行二等分的直线l3和超声波图像g的方向x的中心线l4的交点上。中心线l4也能够说是通过配置有超声波振子阵列50的曲面的曲率中心且沿超声波图像g的方向z延伸的直线。
101.该交点位于配置有超声波振子阵列50的曲面的正下方，因此存在穿刺对象部位的可能性高。并且，该交点位于直线l1与直线l2的中间，因此即使在向偏靠直线l1的位置移动指针p的情况及向偏靠直线l2的位置移动指针p的情况中的任一情况下，能够减少指针p的移动距离。因此，通过将该交点设为指针p的初始位置，能够减少执刀医如后述移动指针p时的移动量。
102.测量部158b如图8所示显示指针p之后，若通过操作台100的触控板102的操作接收指针p的移动命令，则根据该移动命令变更指针p的显示位置，接收变更后的指针p的显示位置作为所指定的穿刺目标位置。图10示出了从图8所示的状态操作触控板102而变更了指针p的位置的状态。
103.另外，测量部158b将指针p的可移动范围(通过触控板102能够移动指针p的范围)限制在图7中进行说明的穿刺针的可到达范围rr。由此，仅在穿刺针的可到达范围rr内，能够指定穿刺目标位置。
104.如图10所示，若指针p的位置变更而接收穿刺目标位置的指定，则测量部158b测量该指定的穿刺目标位置(指针p的显示位置)与假想位置v1之间的距离，并将其测量结果(图10的例子中“distance 17.50mm”)显示于画面20a，进而将连结指针p与假想位置v1的直线m显示于显示器20。另外，在图8及图10所示的画面20a中，测量部158b也可以测量由直线m表
示的穿刺针的导出角度，并且还显示该角度的信息。
105.＜＜超声波内窥镜系统10的测量模式的效果＞＞
106.根据超声波内窥镜系统10，若由执刀医在超声波图像g上指定穿刺目标位置(指针p的位置)，则测量该穿刺目标位置与处置器具导出口44之间的距离并显示于显示器20。执刀医以使该距离与插入于超声波内窥镜12的处置器具插入口30的穿刺针离处置器具导出口44的导出距离一致的方式进行穿刺针的操作，能够使穿刺针的针部前端准确地到达穿刺目标位置。
107.并且，根据超声波内窥镜系统10，执刀医在图8及图10所示的副直线l1a及副直线l2a重叠显示于超声波图像g的状态下，能够进行穿刺目标位置的指定。即，执刀医能够通过显示于显示器20的副直线l1a及副直线l2a一边识别超声波图像g中的穿刺针的可到达范围rr一边进行穿刺目标位置的指定。因此，能够防止可能会将穿刺目标位置指定于可到达范围rr的外侧的事态。由此，能够支援准确的穿刺手技。
108.并且，在超声波内窥镜系统10中，将用于指定穿刺目标位置的指针p的可移动范围限制在穿刺针的可到达范围rr内。由此，能够可靠地防止穿刺目标位置指定于可到达范围rr的外侧的事态。
109.尤其在使用配置于从显示器20分开的位置的操作台100中所包含的定点设备来移动指针p的结构中，在如在副直线l1a或副直线l2a附近指定穿刺目标位置那样的情况下，用于使指针p不超出副直线l1a或副直线l2a的外侧的操作的难易度变高。当使用追踪球或触控板时，其难易度尤其变高。
110.但是，根据超声波内窥镜系统10，即使在这种情况下，也能够在可到达范围rr的边缘使指针p停止。因此，能够轻松地使指针p向所指向的位置移动。例如，当欲在副直线l1a上或副直线l2a上指定穿刺目标位置时，能够更轻松地进行该指定，从而能够提高检查效率。
111.另外，图8及图10所示的指针p位置的指定例如也可以是通过与显示器20的显示面一体地形成的触摸面板的操作进行的结构。即便是该结构，也显示有副直线l1a及副直线l2a，由此执刀医能够准确地识别可到达范围rr。因此，能够防止在可到达范围rr的外侧指定穿刺目标位置。并且，即便是该结构，指针p的可移动范围也限制在可到达范围rr内，由此能够轻松地进行可到达范围rr的内侧的穿刺目标位置的指定工作。上述的操作台100中所包含的定点设备能够说是与显示器20分离构成(换言之，与显示器20非一体地构成)。
112.＜＜超声波内窥镜系统的第1变形例＞＞
113.如图8及图10所示，设为测量部158b显示连结假想位置v1与指针p的直线m，并且显示该直线m的长度作为测量结果。基于测量部158b的测量对象范围及测量结果的显示方法并不限于此，也能够采用以下(a)至(c)所示的结构。
114.(a)如图11所示，测量部158b将连结假想位置v1与指针p的直线和超声波图像g的上端部的交点位置v2设为第2假想位置，并测量该交点位置v2与指针p之间的距离(插入于活体组织内部的穿刺针的针部的长度)。然后，测量部158b将其测量结果及连结交点位置v2与指针p的直线ma显示于画面20a。交点位置v2能够设定于由超声波图像g的上端缘中的直线l1及直线l2夹持的部分的各坐标，若根据指针p的位置从该各坐标选择一个，则设定为第2假想位置。交点位置v2的可设定范围根据超声波内窥镜12的结构唯一地确定。因此，交点位置v2能够说是预先确定的位置。
115.(b)测量部158b显示连结假想位置v1与指针p的直线m，且分别进行假想位置v1与指针p之间的距离的测量及交点位置v2与指针p之间的距离的测量，并且各测量结果分开显示于显示器20。
116.(c)测量部158b除了(b)的处理以外，还测量假想位置v1与交点位置v2之间的距离(从处置器具导出口44导出的护套的长度)，并将其测量结果显示于显示器20。
117.＜＜超声波内窥镜系统的第2变形例＞＞
118.在上述实施方式中，以穿刺针的导出角度可变为前提，但有时还存在通过导出角度固定的穿刺针进行穿刺的情况。在第2变形例中，对该情况的测量控制部158的动作进行说明。
119.图12是表示在测量模式下显示于显示器20的画面例的图。在图12所示的画面20a包含超声波图像g。显示控制部158a在该超声波图像g中重叠显示表示穿刺针从处置器具导出口44导出时该穿刺针的可动路径的直线l5作为表示穿刺针的可到达范围的信息。
120.直线l5为以假想位置v1为起点而延伸的线。直线l5由与超声波图像g重叠的部分即副直线l5a及连结副直线l5a与假想位置v1的部分即副直线l5b构成。
121.图12所示的直线l5中，副直线l5b表示穿刺针护套前端的可动路径，副直线l5a表示从与活体组织抵接的护套的前端穿刺活体组织内部的针部前端的可动路径。
122.显示控制部158a将图12所示的直线l5中的至少副直线l5a显示于画面20a。通过副直线l5a重叠显示于超声波图像g，能够使执刀医识别通过超声波图像g示出的活体组织内部中的穿刺针到达的可到达范围。因此，副直线l5a成为表示超声波图像g中的穿刺针的可到达范围的信息。
123.若通过显示控制部158a显示直线l5或副直线l5a，则如图13所示，测量部158b将用于指定超声波图像g中的穿刺目标位置(坐标)的上述指针p显示于副直线l5a上的规定位置。
124.如图13所示，测量部158b优选将指针p的初始位置设定于副直线l5a与中心线l4的交点的位置。该交点的位置为配置有超声波振子阵列50的曲面的正下方，因此存在穿刺对象部位的可能性高。因此，通过将其设为初始位置，能够减少执刀医移动指针p时的移动量。
125.若显示图13所示的指针p，则测量部158b测量指针p与假想位置v1之间的距离。然后，如图14所示，测量部158b将其测量结果(“distance 15.50mm”)及连结指针p与假想位置v1的直线l6显示于画面20a。
126.测量部158b在图14所示的状态下，将指针p的可移动范围限制在副直线l5a上。然后，若通过操作台100中所包含的定点设备的操作而变更指针p的位置，则在副直线l5a上使指针p沿副直线l5a移动，并接收移动后的位置作为穿刺目标位置。然后，测量该穿刺目标位置与假想位置v1之间的距离并将其测量结果显示于画面20a。
127.如上所述，即使在穿刺针的导出角度固定的情况下，也能够在穿刺针的可到达范围内可靠且轻松地指定穿刺目标位置。
128.＜＜超声波内窥镜系统的第3变形例＞＞
129.上述的假想位置v1及超声波图像g中的穿刺针的可到达范围可能会因超声波内窥镜12的机种(类别)而改变。因此，在测量控制部158的存储器中按照超声波内窥镜12的每个类别存储有表示超声波图像g中的穿刺针的可到达范围的信息(副直线l1a及副直线l2a的
坐标或副直线l5a的坐标)与假想位置v1的坐标的组。然后，当连接有超声波内窥镜12时，测量部158b判别该超声波内窥镜12的类别，并利用与判别出的类别相对应的上述组进行上述处理(表示穿刺针的可到达范围的直线的显示、假想位置v1与指针p之间的距离的测量等)。
130.根据该变形例，即使在使用类别不同的超声波内窥镜12的情况下，也能够适当地进行穿刺手技的支援。
131.＜＜超声波内窥镜系统的第4变形例＞＞
132.在该变形例中，以显示于显示器20的超声波图像g例如为通过cf模式生成的超声波图像为前提。
133.测量部158b根据超声波图像g中的与连结所指定的穿刺目标位置(指针p的位置)和假想位置v1(或交点位置v2)的直线重叠的重叠部分(图8所示的超声波图像g中的与直线m重叠的重叠部分、图11所示的超声波图像g中的与直线ma重叠的重叠部分或图14所示的超声波图像g中的与直线l6重叠的重叠部分)的颜色成分，判定该重叠部分中的血流量。当测量部158b判定为在该重叠部分存在血流量成为阈值以上的区域时，进行督促注意的通知控制。
134.测量部158b例如使用显示器20或省略图示的扬声器等输出“因在穿刺针的移动路径上存在血管请注意”等消息，或将图8所示的直线m的颜色变更为其他颜色等，督促执刀医注意。
135.根据该变形例，当朝向执刀医所指定的穿刺目标位置插入穿刺针时，若在穿刺针的移动路径上存在血流量多的区域，则进行唤起注意。因此，能够提高穿刺手技中的安全性。
136.另外，上述实施方式及其变形例中的测量控制部158的各功能框可以设为使内窥镜用处理器装置16中所包含的处理器具备的结构，也可以设为使能够与超声波内窥镜系统10连接的外部服务器等外部装置中所包含的处理器具备的结构。
137.在以上进行的说明中，将包含超声波内窥镜12的超声波内窥镜系统10设为例子，但在使构成超声波观察单元的超声波探针与体表面接触而获取活体内部的超声波图像的超声波诊断装置中，也能够在与超声波探针连接的处理器装置中适用本实施方式中进行说明的测量模式的执行。
138.如以上进行的说明，在本说明书中公开有以下事项。
139.(1)一种测量装置，其具备：
140.显示控制部，在根据在前端部包含探头的超声波观察单元的输出信号生成并显示于显示部的超声波图像中，重叠显示表示设置于上述前端部的穿刺针的可到达范围的信息；及
141.测量部，测量重叠有上述信息的上述超声波图像中的上述可到达范围内所指定的穿刺目标位置与预先设定的假想位置之间的距离，并输出测量结果。
142.(2)在(1)所述的测量装置中，
143.上述测量部将用于指定上述超声波图像中的任意位置的可动图像显示于上述显示部，接收通过在显示有上述可动图像的状态下进行的定点设备的操作来指定的上述可动图像的移动位置作为上述穿刺目标位置，且将上述可动图像的可移动范围限制在上述可到达范围内。
144.(3)在(2)所述的测量装置中，
145.上述定点设备构成为与上述显示部分离。
146.(4)在(3)所述的测量装置中，
147.上述定点设备为追踪球或触控板。
148.(5)在(2)至(4)中任一项所述的测量装置中，
149.上述显示控制部作为表示上述可到达范围的上述信息，显示表示将上述穿刺针的导出角度设定为最小的状态的上述穿刺针的可动路径的第1直线及表示将上述穿刺针的导出角度设定为最大的状态的上述穿刺针的可动路径的第2直线，
150.上述测量部将上述可动图像的初始位置设定于对上述第1直线的延长线与上述第2直线的延长线所成的角度进行二等分的直线和与上述超声波图像的深部方向正交的方向的中心线的交点上。
151.(6)在(1)至(5)中任一项所述的测量装置中，
152.上述测量部判别上述超声波观察单元的类别，并根据上述类别确定上述信息及上述假想位置。
153.(7)在(1)至(6)中任一项所述的测量装置中，
154.上述测量部根据上述超声波图像中的与连结上述穿刺目标位置和上述假想位置的直线重叠的重叠部分的颜色成分，判定上述重叠部分中的血流量，当存在上述血流量成为阈值以上的区域时，进行督促注意的通知。
155.(8)一种超声波诊断装置，其具备：
156.(1)至(7)中任一项所述的测量装置；及
157.图像处理部，根据上述超声波观察单元的输出信号，生成上述超声波图像。
158.(9)一种测量方法，其具备：
159.显示控制步骤，在根据在前端部包含探头的超声波观察单元的输出信号生成并显示于显示部的超声波图像中，重叠显示表示设置于上述前端部的穿刺针的可到达范围的信息；及
160.测量步骤，测量重叠有上述信息的上述超声波图像中的上述可到达范围内所指定的穿刺目标位置与预先设定的假想位置之间的距离，并输出测量结果。
161.(10)一种测量程序，其使计算机执行如下步骤：
162.显示控制步骤，在根据在前端部包含探头的超声波观察单元的输出信号生成并显示于显示部的超声波图像中，重叠显示表示设置于上述前端部的穿刺针的可到达范围的信息；及
163.测量步骤，测量重叠有上述信息的上述超声波图像中的上述可到达范围内所指定的穿刺目标位置与预先设定的假想位置之间的距离，并输出测量结果。
164.从上述记载能够掌握以下附记项1至7中所述的超声波诊断装置及附记项8中所述的超声波诊断装置。
165.[附记项1]
[0166]
一种测量装置，其具备处理器，
[0167]
上述处理器进行如下处理：
[0168]
在根据在前端部包含探头的超声波观察单元的输出信号生成并显示于显示器的
超声波图像中，重叠显示表示设置于上述前端部的穿刺针的可到达范围的信息；
[0169]
测量重叠有上述信息的上述超声波图像中的上述可到达范围内所指定的穿刺目标位置与预先设定的假想位置之间的距离，并输出测量结果。
[0170]
[附记项2]
[0171]
在附记项1所述的测量装置中，
[0172]
上述处理器将用于指定上述超声波图像中的任意位置的可动图像显示于上述显示器，接收通过在显示有上述可动图像的状态下进行的定点设备的操作来指定的上述可动图像的移动位置作为上述穿刺目标位置，且将上述可动图像的可移动范围限制在上述可到达范围内。
[0173]
[附记项3]
[0174]
在附记项2所述的测量装置中，
[0175]
上述定点设备构成为与上述显示器分离。
[0176]
[附记项4]
[0177]
在附记项3所述的测量装置中，
[0178]
上述定点设备为追踪球或触控板。
[0179]
[附记项5]
[0180]
在附记项2至4中任一项所述的测量装置，其中，
[0181]
上述处理器进行如下处理：
[0182]
作为表示上述可到达范围的上述信息，显示表示将上述穿刺针的导出角度设定为最小的状态的上述穿刺针的可动路径的第1直线及表示将上述穿刺针的导出角度设定为最大的状态的上述穿刺针的可动路径的第2直线；
[0183]
将上述可动图像的初始位置设定于对上述第1直线的延长线与上述第2直线的延长线所成的角度进行二等分的直线和与上述超声波图像的深部方向正交的方向的中心线的交点上。
[0184]
[附记项6]
[0185]
在附记项1至5中任一项所述的测量装置中，
[0186]
上述处理器判别上述超声波观察单元的类别，并根据上述类别确定上述信息及上述假想位置。
[0187]
[附记项7]
[0188]
在附记项1至6中任一项所述的测量装置中，
[0189]
上述处理器根据上述超声波图像中的与连结上述穿刺目标位置和上述假想位置的直线重叠的重叠部分的颜色成分，判定上述重叠部分中的血流量，当存在上述血流量成为阈值以上的区域时，进行督促注意的通知。
[0190]
[附记项8]
[0191]
一种超声波诊断装置，其具备附记项1至7中任一项所述的测量装置，
[0192]
上述处理器进行如下处理：
[0193]
根据上述超声波观察单元的输出信号，生成上述超声波图像。
[0194]
符号说明
[0195]
10-超声波内窥镜系统，12-超声波内窥镜，14-超声波用处理器装置，16-内窥镜用
处理器装置，18-光源装置，20-显示器，20a-画面，21a-送水罐，21b-抽吸泵，21c-送气泵，22-插入部，24-操作部，26-通用塞绳，28a-送气送水按钮，28b一抽吸按钮，30-处置器具插入口，32a-超声波用连接器，32b-内窥镜用连接器，32c-光源用连接器，36-超声波观察部，37-球囊，38-内窥镜观察部，40-前端部，42-弯曲部，43-软性部，46-超声波振子单元，47-送水口，48-超声波振子，50-超声波振子阵列，54-背衬材料层，56-同轴电缆，60-fpc，76-声匹配层，78-声透镜，82-观察窗，84-物镜，86-成像元件，88-照明窗，90-清洗喷嘴，92-配线电缆，100-操作台，101-触摸面板，102-触控板，107-针距按钮，140-多工器，142-接收电路，144-发送电路，146-a/d转换器，148-图像处理部，152-系统控制部，154-dsc，158-测量控制部，158a-显示控制部，158b-测量部，r-可动范围，n1-单点划线，n2-双点划线，l1、l2、l3、l5、l6-直线，l4-中心线，l1a、l1b、l2a、l2b、l5a、l5b-副直线，v1-假想位置，v2-交点位置，rr-可到达范围，p-指针，g-超声波图像，m、ma-直线。