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JP2000201925A - ３次元超音波診断装置 - Google Patents

３次元超音波診断装置

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Publication number
JP2000201925A
JP2000201925A JP568799A JP568799A JP2000201925A JP 2000201925 A JP2000201925 A JP 2000201925A JP 568799 A JP568799 A JP 568799A JP 568799 A JP568799 A JP 568799A JP 2000201925 A JP2000201925 A JP 2000201925A
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JP
Japan
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dimensional
ultrasonic
diagnostic apparatus
operator
ultrasonic diagnostic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP568799A
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English (en)
Inventor
Yoichi Ogasawara
洋一 小笠原
Ryoichi Kanda
良一 神田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP568799A priority Critical patent/JP2000201925A/ja
Priority to US09/481,526 priority patent/US6416476B1/en
Publication of JP2000201925A publication Critical patent/JP2000201925A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】術中に検者あるいは執刀者自らが検者となる場
合の超音波走査の負担を低減し、執刀者の視点から見た
術野の３Ｄの解剖情報を自動で提供し、円滑な施術を支
援する３次元超音波診断装置を提供する。 【解決手段】３次元超音波診断装置は、被検体に向けて
超音波を送波し、その反射波を受波する超音波プローブ
（１）と、このプローブ（１）の受波信号に基づいて被
検体ＯＢ内の３次元領域のボリュームデータを生成して
記憶する手段（８）と、術者の視線方向を検出する方向
検出手段（１２、１３、１４）と、この方向検出手段か
ら出力される方向データに基づいてボリュームデータか
ら２次元表示画像をリアルタイムで生成して表示する画
像表示手段（５、７、１０、１１）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、リアルタイムに
３次元（３Ｄ）画像を表示する３次元超音波診断装置に
係り、特に３Ｄ画像を用いた術中支援に関する。
【０００２】
【従来の技術】２Ｄ超音波診断装置は、一般に超音波ビ
ームを１つの面内で走査し、断層画像を表示するもので
あるが、近年、超音波ビーム送受信部であるプローブを
移動させながら診断画像を収集することで３Ｄ情報を取
得し、その画像を表示する試みが盛んに行われ、術中支
援等の新たな診断の可能性を切りひらくものとして期待
されている。
【０００３】このような３Ｄ情報を取得する超音波診断
装置としては、実際には腹部用コンベックスプローブや
リニアプローブを用いて手動または機械的に移動させた
り、経食道用マルチプレーンプローブを用いてその電子
セクタプローブを回転させたりするものが研究されてい
る。この場合、３Ｄ情報を得ること自体に従来の断層像
走査に比べてかなりの時間を要するため、心臓などの動
きの速い対象の場合には動きの情報を捉えることができ
ず、心臓ほど動きの速くない腹部でもプローブの固定が
十分でない場合には画像が大きく歪むといった問題があ
る。
【０００４】この対策として、２Ｄフェイズドアレイ超
音波トランスデューサ（２Ｄアレイプローブ）を備えた
３Ｄ超音波診断装置の開発が研究途上にある。この３Ｄ
超音波診断装置によれば、超音波トランスデューサから
の超音波ビームを立体的にスキャンさせることで、３次
元ボリューム像を取得及び表示可能となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の２Ｄ超
音波診断装置を術中支援に適用する場合、装置のモニタ
上に表示される画像は１Ｄアレイプローブの走査面内の
２Ｄ断層像であるため、この断層像を用いて立体的な解
剖情報を把握しなければならない。すなわち、術中に執
刀者又は検者は１Ｄアレイプローブの走査面を移動させ
て複数の断層像を取得し、そのプローブの操作位置と画
像及び解剖の知識を頭の中で統合し構築することで立体
視する必要がある。従って、執刀者と検者が異なる場
合、両者の間には術中に常に十分なコミュニケーション
が必要となり、特に検者には高い超音波探査技術が要求
される。
【０００６】一方、上述した３Ｄ超音波診断装置を術中
支援に適用する場合、２Ｄアレイプローブにより立体的
に走査してボリュームデータを収集できるため、従来の
２Ｄ断層像では得られなかった立体的な解剖情報をリア
ルタイムに取得し、任意の視点から対象部位を観察で
き、上述の２Ｄ超音波診断装置の場合よりも検者の超音
波検査技術に対する要求は低くなる。しかしながら、こ
の場合、被検者の術野の３Ｄ表示を単に提供するだけで
あり、その３Ｄ表示されている部位が術野のどの位置の
どの視点から見たものであり、執刀者とどのような位置
関係にあるのかといった術中支援に有用な情報を得るこ
とはできない。従来の３Ｄ超音波診断装置は特に術中支
援を意識したものではないためである。
【０００７】この発明は、このような従来の問題を考慮
してなされたもので、術中に検者あるいは執刀者自らが
検者となる場合の超音波走査の負担を低減し、執刀者の
視点から見た術野の３Ｄの解剖情報を自動で提供し、円
滑な施術を支援する３次元超音波診断装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】まず、術中で従来の２Ｄ
超音波システムを用いる場合、２Ｄ超音波システムで
は、施術者の視点から見る超音波画像ではなく、１Ｄア
レイプローブの走査断面を観察していた。また、施術者
は術野内部の超音波画像を見るため、モニタの設置され
ている超音波システムに大きく視線を移して観察するこ
とになる。従って、術者にとって大きく視線を変えるこ
とは作業効率を低下させることにつながり、走査断面だ
けの情報ではその垂直方向の血管構造や組織間の関係を
知るのに不便である。
【０００９】そこで、３Ｄ超音波システムを用いた新し
い術中支援を提供するため、例えば術者が装着するゴー
グルあるいは眼鏡に小型の位置センサを取り付け、この
位置センサの位置及びその位置でのセンサの方向ベクト
ルを検出し、この情報に基づいて２Ｄアレイプローブに
よりリアルタイムに収集された３Ｄデータにおける施術
者の見ている方向からのＭＩＰや積分法等の３Ｄ表示を
行う。これにより、従来システムで与えられなかった術
野の血管や組織間の立体的位置関係がリアルタイムに視
認できるだけでなく、常に施術者の視点位置からの情報
を自動的に提供することが可能となる。この場合、施術
者の視線が大きく変わらないように表示装置を術部の極
近くに設置することが必要不可欠である。これに対し、
液晶等の薄型で軽量の表示装置を長いアームを用いて術
部付近に設置する。あるいは、超音波像が表示できる位
置センサ付き専用ゴーグルを利用する。
【００１０】本発明者は、以上の手段を用いることで、
術野の３Ｄ構造を自動的に施術者の視点から認識できる
ため、手術の作業効率を上げることが可能になることが
分かった。この発明に係る３次元超音波診断装置は、以
上の着想に基づいて完成されたものである。
【００１１】すなわち、請求項１記載の発明に係る３次
元超音波診断装置は、被検体に向けて超音波を送波し、
その反射波を受波する超音波プローブと、この超音波プ
ローブの受波信号に基づいて前記被検体内の３次元領域
のボリュームデータを生成して記憶する手段と、術者の
視線方向を検出する方向検出手段と、この方向検出手段
から出力される方向データに基づいて前記ボリュームデ
ータから２次元表示画像をリアルタイムで生成して表示
する画像表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】請求項２記載の発明に係る３次元超音波診
断装置は、被検体に向けて超音波を送波し、その反射波
を受波する超音波プローブと、この超音波プローブの受
波信号に基づいて前記被検体内の３次元領域のボリュー
ムデータを生成して記憶する手段と、術者の頭部の向き
を検出する方向検出手段と、この方向検出手段から出力
される方向データに基づいて前記ボリュームデータから
２次元表示画像をリアルタイムで生成して表示する画像
表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１又は２の
いずれか１項記載の発明において、前記術者の頭部と前
記３次元領域との距離の変化に応じて前記２次元表示画
像の拡大率が変化するように構成されたことを特徴とす
る。
【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１又は２の
いずれか１項記載の発明において、前記方向検出手段
は、前記術者の視点又はこの視点との間で一定の位置関
係にある点に関する第１の位置情報を検出する第１の位
置センサと、前記超音波プローブの位置に関する第２の
位置情報を検出する第２の位置センサとを備え、前記画
像表示手段は、前記２つの位置センサにより検出された
前記２つの位置情報に基づいて前記術者の視線をリアル
タイムに設定する視線設定手段と、この視線設定手段に
より設定された視線から前記３次元ボリューム像を見た
場合の前記術野の３次元的解剖情報をリアルタイムで表
示する表示部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、前記第１のセンサを前記術者の装着する術
中ゴーグル又は眼鏡に取り付け、前記第２のセンサを前
記超音波プローブに取り付けたことを特徴とする。
【００１６】請求項６記載の発明は、請求項４記載の発
明において、前記表示部を前記被検体の術野の近傍領域
に移動可能に設置するアーム装置をさらに備えたことを
特徴とする。
【００１７】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明において、前記アーム装置は、アーム本体と、このア
ーム本体に配置され且つ少なくとも水平方向と垂直方向
に回転可能な少なくとも１個の関節部とを備えたことを
特徴とする。
【００１８】請求項８記載の発明は、請求項４記載の発
明において、前記表示部は、その表示面を自動で術者側
に向けるように回転自在の回転機構を備えた特徴とす
る。
【００１９】請求項９記載の発明は、請求項８記載の発
明において、前記回転機構を前記第１の位置センサから
の位置情報を用いて制御する手段を備えたことを特徴と
する。
【００２０】請求項１０記載の発明は、請求項４記載の
発明において、前記表示部は、前記術者の装着する術中
ゴーグル内に構成されることをことを特徴とする。
【００２１】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
の発明において、前記術中ゴーグル内に構成される表示
部は、超音波画像の表示／非表示をスイッチのＯＮ／Ｏ
ＦＦ機能により制御するＯＮ／ＯＦＦ制御手段を備えた
ことを特徴とする。
【００２２】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の発明において、前記ＯＮ／ＯＦＦ制御手段は、超音波
画像の非表示時に通常の視野に関する情報を表示するよ
うに制御する手段であることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る３次元超音
波診断装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】図１に示す３次元超音波診断装置は、術中
超音波診断装置に適用されるものであり、術中に被検者
（被写体）ＯＢとの間で超音波信号の送受信を担う２Ｄ
アレイ超音波プローブ１と、この超音波プローブ１を駆
動し且つその受信信号を処理する装置本体２０と、この
装置本体２０にオペレータからの操作信号を入力するた
めの操作パネル２１とを備えている。操作パネル２１に
は、トラックボール２２、キーボード２３、フットスイ
ッチ２４等の入力デバイスが別体に接続又は一体に設置
され、装置条件の設定、ＲＯＩの設定、各種設定条件の
変更が可能となっている。
【００２５】装置本体２は、超音波送信部２、超音波受
信部３、レシーバ部４、Ｂモード用３Ｄ−ＤＳＣ部５、
ドプラユニット６、ドプラ用３Ｄ−ＤＳＣ部７、メモリ
部８、メモリ合成部９、表示部１０、制御回路１１、及
び位置センサ検出部１４を備えている。
【００２６】このうち、超音波送信部２は、パルス発生
器２Ａ、送信遅延回路２Ｂ、及びパルサ２Ｃを備え、パ
ルス発生器２Ａにて発生させたパルスを遅延回路２Ｂを
介してパルサ２Ｃに送って２Ｄアレイプローブ１を駆動
させることによりパルス状の超音波を発生させて被写体
ＯＢの術野を含む３次元領域をスキャンさせる。このと
き、遅延回路２Ｂの遅延制御によりプローブ１の空間の
任意方向のエコー信号を得るためのフォーカス点制御に
加え、断層像と垂直方向の音場制御を行うことにより、
１Ｄアレイプローブに比べてより焦点を絞ったエコー信
号を得る。
【００２７】超音波受信部３は、プリアンプ３Ａ、受信
遅延回路３Ｂ、及び加算器３Ｃを備え、プローブ１から
各チャンネル毎に出力されるエコー信号を取り込んでチ
ャンネル毎にプリアンプ３Ａにて増幅し、受信遅延回路
３Ｂにて受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与
えて加算器３Ｃにて加算する。この加算により受信指向
性に応じた方向からの反射成分が強調される。
【００２８】以上、超音波送信部２及び超音波受信部３
による送信指向性と受信指向性との制御により、２Ｄア
レイプローブ１における送受信の総合的な超音波ビーム
を形成可能となっている。
【００２９】レシーバ部４は、超音波受信部３からのエ
コー信号を受ける（図示しない）対数増幅器、包絡線検
波回路、アナログデジタルコンバータ（Ａ／Ｄコンバー
タ）を備え、その出力をメモリ部８のボリュームメモリ
８Ａを介してＢモード用３Ｄデジタルスキャンコンバー
タ（３Ｄ−ＤＳＣ）部５及び必要に応じてドプラユニッ
ト６に供給する。
【００３０】３Ｄ−ＤＳＣ部５は、メモリ部８のボリュ
ームメモリ８Ａに記録保持された３Ｄデータに基づく画
像の任意断面を切り出す処理や、所定の２Ｄ写像法を用
いて任意の視点から２Ｄ平面にマッピングする処理を行
い、その処理データをビデオフォーマットのラスタ信号
列に変換し、これをメモリ合成部９に送る。
【００３１】ドプラユニット６は、レシーバ部４からの
エコー信号に基づいてカラードプラ法におけるドプラ信
号を検波し、速度、パワー、分散等の３Ｄ情報を計算
し、これをＢモードの場合と同様にメモリ部８のボリュ
ームメモリ８Ａを介してドプラ用３Ｄ−ＤＳＣ部７に送
る。
【００３２】ドプラ用３Ｄ−ＤＳＣ部７は、メモリ部８
のボリュームメモリ８Ａに記録保持された３Ｄデータに
基づく画像の任意断面の切り出する処理や、所定の２Ｄ
写像法を用いて任意の視点から２Ｄ平面にマッピングす
る処理を行い、その処理データをビデオフォーマットの
ラスタ信号列に変換し、これをメモリ合成部９に送る。
【００３３】メモリ合成部９は、画像と設定パラメータ
等の情報を並べて表示する処理や重ねて表示する処理等
の所定の合成処理を行い、その合成画像をビデオ信号と
して表示部１０に出力する。この表示部１０には、被検
体ＯＢの３Ｄ体内組織形状を表す３Ｄ−Ｂモード像又は
これに重畳させたカラードプラの３Ｄ情報が表示され
る。
【００３４】メモリ部８は、前述のＢモード及びカラー
ドプラに関する３Ｄ情報を記録保持するボリュームメモ
リ８Ａのほか、各ＤＳＣ部５及び７の信号（３Ｄ−ＤＳ
Ｃ部７によりマッピングされた２Ｄ信号列及びビデオフ
ォーマットのラスタ信号列のいずれか一方又は両方）を
記録保持するイメージメモリ８Ｂを有する。これらのボ
リュームメモリ８Ａ及びイメージメモリ８Ｂに記録保持
された情報は、例えば診断後の術中等の操作者が呼び出
して利用可能となっている。
【００３５】上記の３Ｄ超音波診断装置には、上記構成
に加え、図１に示すように術中支援システムＳＳが搭載
されている。
【００３６】術中支援システムＳＳは、執刀者の装着す
る術中ゴーグル（又は眼鏡）３０及び２Ｄアレイプロー
ブ１のそれぞれに設置される第１及び第２の位置センサ
１２及び１３と、この各センサ１２及び１３からの位置
情報（位置ベクトル及び方向ベクトル）を検出する位置
センサ検出部１４と、この検出部１４からの検出信号を
受けて装置本体２０内の各部を必要に応じて制御する制
御回路１１と、図２に示すように装置本体２０と表示部
１０との間に設置されるアーム部３１とを備えている。
【００３７】第１及び第２の位置センサ１２及び１３
は、例えば３Ｄ磁気センサ等の３次元位置情報を検出可
能な素子で構成される。第１の位置センサ１２の設置位
置は、図３に示すように術中ゴーグル３０の中央部が望
ましいが、これとは多少異なる位置でも支障はない。第
１の位置センサ１２に対する位置ベクトルとそのセンサ
１２の向きを示す方法ベクトルは、位置センサ検出器１
４にて検出後に制御回路１１にてソフト的に補正できる
ためである。第２の位置センサ１３の場合も、同様の理
由でプローブ１を操作する上で支障をきたさない任意の
位置に取り付け可能である。ここで、第１の位置センサ
１２の位置ベクトル及び方向ベクトルと、第２の位置セ
ンサ１３の位置ベクトル及び方向ベクトルとが位置セン
サ検出器１４にて常時検出され、制御回路１１に送られ
る。
【００３８】制御回路１１は、図４に示すように位置セ
ンサ検出器１４の検出信号中における第２の位置センサ
１３からの位置ベクトル及び方向ベクトルに基づいて２
Ｄアレイプローブ１による術野における３Ｄスキャン領
域の３Ｄデータの空間的な位置を算出すると共に、第１
の位置センサ１２からの方向ベクトルを法線とする面内
への３Ｄデータの２Ｄ写像変換処理をＢモード用３Ｄ−
ＤＳＣ５及びドプラ用ＤＳＣ７に要求する。ここで、２
Ｄ写像変換処理が行われる２Ｄマップの中央部は、図４
に示すように執刀者の視線位置と合うように第１の位置
センサ１２の位置ベクトルの終端位置から第１の位置セ
ンサ１２から検出された方向ベクトルを法線とする面へ
の垂線の足の位置とするように設定される。なお、２Ｄ
アレイプローブ１は、執刀者自身でも執刀者以外の検者
でも機械的に固定しても構わないが、執刀者が必要とす
る術野をスキャン可能に設置させる必要がある。
【００３９】この制御回路１１からの常時送られてくる
要求を受けて、２つの３Ｄ−ＤＳＣ５及び７では、リア
ルタイムに収集される３Ｄデータに対して２Ｄ写像を実
行し、ビデオフォーマットのラスタ信号列に変換する。
ここで変換されたラスタ信号列は、メモリ合成部９を介
して表示部１０にて術野の３Ｄ組織形状を表す３Ｄ像と
してリアルタイムに表示される。このリアルタイム３Ｄ
像は、執刀者の視線にあった術野の３Ｄ−Ｂモード像又
はこれにカラードプラ像を重畳した画像となる。この３
Ｄ像の表示エリアは、トラックボール２２、キーボード
２３、フットスイッチ２４等の入力により拡大、縮小可
能となっている。
【００４０】アーム部３１は、図２に示すように液晶モ
ニタ等の軽量な表示機器で構成された表示部１０を術野
の極めて近傍の位置、例えば執刀者が頭を振らずに目線
を軽く移動させるだけで術野と表示部１０を交互に見る
ことができる範囲内の位置に設置するもので、装置本体
２０から術野の極近傍位置に表示部１０を配置可能な長
さを有するアーム本体３２と、このアーム本体３２を少
なくとも水平方向及び垂直方向に沿って回転させて屈曲
可能な１個以上の関節部３３…３３とを備え、関節部３
３…３３によりアーム本体３２を上下に移動させて所定
の高さに調整可能となっている。
【００４１】従って、この実施の形態によれば、３Ｄ超
音波診断装置を用いた本システムにより、執刀者の視点
から見る術野の３Ｄ超音波画像が自動的に提供されるた
め、従来必要とされた血管構造や組織間の立体的解剖を
頭の中で構築するという複雑な処理による負担を軽減で
きる。また、メスや穿刺針などの術中器具や血管構造や
組織の位置関係がリアルタイムで認識できるため、作業
の正確さや効率の改善が期待できる。また、表示部を従
来の装置本体から術野の極近くに設置することで、表示
部を見るために大きく視線をそらす必要もなくなり、作
業効率が向上する。さらに、超音波プローブを操作する
検者にとっても高度な技術が要求されることがなくな
り、より簡便に利用できるようになる。
【００４２】なお、この実施の形態では、表示部１０を
アーム部３１を介して装置本体２０に接続してあるが、
この発明はこれに限定されるものではなく、例えば図５
（ａ）及び（ｂ）に示すように同機能の表示部１０及び
アーム部３１を寝台３４に取り付けたり、あるいは寝台
３４の横（サイド）側に設置可能な支持台３５に取り付
けたりすることも可能である。
【００４３】また、表示部１０には、図６（ａ）及び
（ｂ）に示すように、位置センサ検出器で得られた情報
に基づいて制御回路にて術中ゴーグル３０の向きに同期
して執刀者に最も見やすい角度で表示面を提供するよう
に自動で回転（首振り）するモータ内蔵の回転機構４
０、４１をその裏面（背面）側に取り付けることも可能
である。この回転機構４０、４１は、水平方向のみの回
転、又は垂直方向のみの回転、あるいは両方向の回転を
加えてもよい。これらの機能は、キーボード、フットス
イッチ等のＳＷ操作によりＯＮ／ＯＦＦ制御することが
望ましい。
【００４４】またなお、図７（ａ）及び（ｂ）に示すよ
うに術中ゴーグル内に表示部を一体に構成した超音波像
表示機器内蔵の特殊ゴーグル５０を採用することも可能
である。この場合、特殊ゴーグル５０には、テレビフォ
ーマット信号（又はＲＧＢ信号）及び制御信号用のケー
ブル５１、５２が設置され、これらのケーブル５１、５
２を介して例えばキーボード、フットスイッチ等のＳＷ
操作により、ＯＮ時には超音波の３Ｄ像を表示し、ＯＦ
Ｆ時には通常の視界に戻るように特殊ゴーグル５０内の
表示状態が制御可能となっている。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、執刀者の視点から見る術野の３Ｄ超音波画像を自動
的に提供でき、従来必要とされた血管構造や組織間の立
体的解剖を頭の中で構築するという複雑な処理による負
担を大幅に軽減できると共に、メスや穿刺針などの術中
器具や血管構造や組織の位置関係をリアルタイムで認識
できるため、作業の正確さやその効率の改善が期待でき
る。
【００４６】また、術野の極近くの位置に表示部を設置
することで、その表示部を見るために視線を大きくそら
す必要もなくなり、作業効率が向上する。さらに、超音
波プローブを操作する検者にとっても高度な技術が要求
されることがなくなり、より簡便に利用できるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る３次元超音波診断装置の実施の
形態を示す概略のブロック構成図。
【図２】３次元超音波診断装置の術中での使用例を説明
する概念図。
【図３】位置センサ付きの術中ゴーグルを示す概念図。
【図４】位置センサと３Ｄスキャンエリアと２Ｄ写像面
との関係を説明する概念図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、表示部及びアーム部を寝
台又はその支持台に取り付ける場合を説明する概要図。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、表示部の裏面に首振り
（可動）部分を設置する場合を説明する概要図。
【図７】表示部内蔵の術中特殊ゴーグルを示す概念図。
【符号の説明】
１ ２Ｄアレイプローブ ２ 超音波送信部 ２Ａ パルス発生器 ２Ｂ 送信遅延回路 ２Ｃ パルサ ３ 超音波受信部 ３Ａ プリアンプ ３Ｂ 受信遅延回路 ３Ｃ 加算器 ４ レシーバ部 ５ Ｂモード３Ｄ−ＤＳＣ部 ６ ドプラユニット ７ ドプラ３Ｄ−ＤＳＣ部 ８ メモリ部 ８Ａ ボリュームメモリ ８Ｂ イメージメモリ ９ メモリ合成部 １０ 表示部 １１ 制御回路 １２ 第１の位置センサ １３ 第２の位置センサ １４ 位置センサ検出回路 ２１ 操作パネル ２２ トラックボール ２３ キーボード ２４ フットスイッチ ３０ 術中ゴーグル ３１ アーム部 ３２ アーム本体 ３３ 関節部 ３４ 寝台 ３５ 支持台 ４０ 回転機構（水平方向回転） ４１ 回転機構（垂直方向回転） ５０ 特殊ゴーグル（超音波像表示機器内蔵） ＳＳ 術中支援システム

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被検体に向けて超音波を送波し、その反
    射波を受波する超音波プローブと、 この超音波プローブの受波信号に基づいて前記被検体内
    の３次元領域のボリュームデータを生成して記憶する手
    段と、 術者の視線方向を検出する方向検出手段と、 この方向検出手段から出力される方向データに基づいて
    前記ボリュームデータから２次元表示画像をリアルタイ
    ムで生成して表示する画像表示手段とを備えたことを特
    徴とする３次元超音波診断装置。
  2. 【請求項２】 被検体に向けて超音波を送波し、その反
    射波を受波する超音波プローブと、 この超音波プローブの受波信号に基づいて前記被検体内
    の３次元領域のボリュームデータを生成して記憶する手
    段と、 術者の頭部の向きを検出する方向検出手段と、 この方向検出手段から出力される方向データに基づいて
    前記ボリュームデータから２次元表示画像をリアルタイ
    ムで生成して表示する画像表示手段とを備えたことを特
    徴とする３次元超音波診断装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２のいずれか１項記載の発
    明において、前記術者の頭部と前記３次元領域との距離
    の変化に応じて前記２次元表示画像の拡大率が変化する
    ように構成されたことを特徴とする３次元超音波診断装
    置。
  4. 【請求項４】 請求項１又は２のいずれか１項記載の発
    明において、 前記方向検出手段は、前記術者の視点又はこの視点との
    間で一定の位置関係にある点に関する第１の位置情報を
    検出する第１の位置センサと、前記超音波プローブの位
    置に関する第２の位置情報を検出する第２の位置センサ
    とを備え、 前記画像表示手段は、前記２つの位置センサにより検出
    された前記２つの位置情報に基づいて前記術者の視線を
    リアルタイムに設定する視線設定手段と、この視線設定
    手段により設定された視線から前記３次元ボリューム像
    を見た場合の前記術野の３次元的解剖情報をリアルタイ
    ムで表示する表示部とを備えたことを特徴とする３次元
    超音波診断装置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の発明において、前記第１
    のセンサを前記術者の装着する術中ゴーグル又は眼鏡に
    取り付け、前記第２のセンサを前記超音波プローブに取
    り付けたことを特徴とする３次元超音波診断装置。
  6. 【請求項６】 請求項４記載の発明において、前記表示
    部を前記被検体の術野の近傍領域に移動可能に設置する
    アーム装置をさらに備えたことを特徴とする３次元超音
    波診断装置。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の発明において、前記アー
    ム装置は、アーム本体と、このアーム本体に配置され且
    つ少なくとも水平方向と垂直方向に回転可能な少なくと
    も１個の関節部とを備えたことを特徴とする３次元超音
    波診断装置。
  8. 【請求項８】 請求項４記載の発明において、前記表示
    部は、その表示面を自動で術者側に向けるように回転自
    在の回転機構を備えた特徴とする３次元超音波診断装
    置。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の発明において、前記回転
    機構を前記第１の位置センサからの位置情報を用いて制
    御する手段を備えたことを特徴とする３次元超音波診断
    装置。
  10. 【請求項１０】 請求項４記載の発明において、前記表
    示部は、前記術者の装着する術中ゴーグル内に構成され
    ることをことを特徴とする３次元超音波診断装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の発明において、前記
    術中ゴーグル内に構成される表示部は、超音波画像の表
    示／非表示をスイッチのＯＮ／ＯＦＦ機能により制御す
    るＯＮ／ＯＦＦ制御手段を備えたことを特徴とする３次
    元超音波診断装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載の発明において、前記
    ＯＮ／ＯＦＦ制御手段は、超音波画像の非表示時に通常
    の視野に関する情報を表示するように制御する手段であ
    ることを特徴とする３次元超音波診断装置。
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