JP6446237B2 - Ultrasound system - Google Patents
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Description
本発明は、超音波システムに関する。 The present invention relates to an ultrasound system.
前立腺がんの治療において、放射性物質を利用した密封小線源療法が知られている。密封小線源療法は、ブラキセラピー(brachytherapy)とも呼ばれる治療法であり、比較的小さな放射性物質を直接的に前立腺に挿入して行われる。放射性物質を前立腺へ挿入するにあたっては、例えば超音波診断装置等の超音波システムが極めて有用である。 In the treatment of prostate cancer, brachytherapy using a radioactive substance is known. Brachytherapy is a treatment called brachytherapy, which is performed by inserting a relatively small radioactive substance directly into the prostate. For inserting a radioactive substance into the prostate, an ultrasonic system such as an ultrasonic diagnostic apparatus is extremely useful.
例えば、超音波プローブを利用して得られる超音波画像を見ながら、医師等により被検者の会陰部からニードルが挿入され、ニードルの中にある線源が被検者の前立腺内に留置される。特許文献1には、会陰部からニードルを挿入して放射線源を留置するのに極めて好適な画期的な技術が開示されている。 For example, while seeing an ultrasonic image obtained using an ultrasonic probe, a needle is inserted from the perineum of the subject by a doctor or the like, and the radiation source in the needle is placed in the subject's prostate. The Patent Document 1 discloses an epoch-making technique that is extremely suitable for inserting a needle from the perineum and placing a radiation source in place.
上述した背景技術に鑑み、本願の発明者は、特許文献1に開示された画期的な技術の更なる改良について研究開発を重ねてきた。例えば、被検者の会陰部からニードルを挿入するアプローチに加え、当該被検者の他の部位からニードルを挿入するアプローチを実現するにあたり、複数のアプローチに適した複数のプローブに係る位置情報を利用する技術に注目した。 In view of the background art described above, the inventor of the present application has conducted research and development on further improvements of the ground-breaking technique disclosed in Patent Document 1. For example, in addition to the approach of inserting a needle from the perineum of a subject, in order to realize an approach of inserting a needle from another part of the subject, positional information on a plurality of probes suitable for a plurality of approaches is obtained. Focused on the technology used.
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、複数のプローブに係る位置情報を利用するにあたっての改良技術を提供することにある。 The present invention has been made in the course of research and development, and an object thereof is to provide an improved technique for using position information relating to a plurality of probes.
上記目的にかなう好適な超音波システムは、第1プローブにより超音波が送受される領域を、第1プローブに対応付けられた位置センサから得られる第1プローブの位置情報(例えば位置と傾きを含む)に基づき、二次元的又は三次元的に画像化した参照画像を形成する参照画像形成部と、第2プローブから得られる超音波の受信信号に基づいて超音波画像を形成する超音波画像形成部と、第1プローブに対応付けられた位置センサから得られる第1プローブの位置情報に基づいて参照画像の位置情報(例えば位置と傾きを含む)を導出し、当該位置センサを第1プローブから第2プローブに対応付け替えて当該位置センサから得られる第2プローブの位置情報(例えば位置と傾きを含む)に基づいて、参照画像上における第2プローブでの超音波画像の位置情報(例えば位置と傾きを含む)を導出する位置情報導出部と、参照画像と超音波画像のうちの少なくとも一方の画像に他方の位置情報(例えば位置と傾きを含む)を反映させた表示画像を形成する表示画像形成部と、を有することを特徴とする。 A suitable ultrasound system that meets the above-described purpose includes a region where ultrasonic waves are transmitted and received by the first probe, and includes position information (for example, position and inclination) of the first probe obtained from a position sensor associated with the first probe. ), And a reference image forming unit that forms a reference image imaged two-dimensionally or three-dimensionally, and an ultrasonic image formation that forms an ultrasonic image based on an ultrasonic reception signal obtained from the second probe And position information (for example, including position and inclination) of the reference image is derived based on position information of the first probe obtained from the position sensor associated with the first probe, and the position sensor is extracted from the first probe. Based on position information (for example, including position and inclination) of the second probe obtained from the position sensor in association with the second probe, ultrasonic waves at the second probe on the reference image A position information deriving unit for deriving image position information (for example, including position and inclination), and reflecting the position information of the other (for example, including position and inclination) to at least one of the reference image and the ultrasonic image. And a display image forming unit for forming the displayed image.
望ましい具体例において、前記参照画像形成部は、第1超音波プローブにより超音波を三次元的に送受して得られるボリュームデータに対応した三次元の参照画像を形成し、前記超音波画像形成部は、第2超音波プローブにより超音波を二次元的に送受して得られる受信信号に基づいて二次元の超音波画像を形成し、前記表示画像形成部は、二次元の超音波画像の走査面の位置情報(例えば位置と傾きを含む)に基づき、三次元の参照画像から二次元の超音波画像と同一となる断面を切り出し、二次元の超音波画像と同期して並列表示することにより、前記第1超音波プローブと前記第2超音波プローブで取得した互いに異なる画像データを共通の画像表示形態で表示する処理を施した表示画像を形成する、ことを特徴とする。 In a preferred embodiment, the reference image forming unit forms a three-dimensional reference image corresponding to volume data obtained by three-dimensionally transmitting and receiving ultrasonic waves with a first ultrasonic probe, and the ultrasonic image forming unit Forms a two-dimensional ultrasonic image based on a received signal obtained by two-dimensionally transmitting and receiving ultrasonic waves by the second ultrasonic probe, and the display image forming unit scans the two-dimensional ultrasonic image Based on the position information of the surface (including position and inclination, for example), by cutting out the same section as the two-dimensional ultrasound image from the three-dimensional reference image and displaying it in parallel with the two-dimensional ultrasound image A display image is formed by performing a process of displaying different image data acquired by the first ultrasonic probe and the second ultrasonic probe in a common image display form.
望ましい具体例において、前記参照画像形成部は、第1超音波プローブにより超音波を三次元的に送受して得られるボリュームデータに対応した三次元の参照画像を形成し、前記超音波画像形成部は、第2超音波プローブにより超音波を二次元的に送受して得られる受信信号に基づいて二次元の超音波画像を形成し、前記表示画像形成部は、二次元の超音波画像の走査面の位置情報(例えば位置と傾きを含む)と三次元の参照画像の位置情報(例えば位置と傾きを含む)に基づき、三次元の参照画像上に二次元の超音波画像の画像面を位置情報に応じた位置に配置(又は重畳)して合成することにより、当該参照画像と当該超音波画像の相対的な位置関係を示した表示画像を形成する、ことを特徴とする。 In a preferred embodiment, the reference image forming unit forms a three-dimensional reference image corresponding to volume data obtained by three-dimensionally transmitting and receiving ultrasonic waves with a first ultrasonic probe, and the ultrasonic image forming unit Forms a two-dimensional ultrasonic image based on a received signal obtained by two-dimensionally transmitting and receiving ultrasonic waves by the second ultrasonic probe, and the display image forming unit scans the two-dimensional ultrasonic image Based on the position information of the surface (for example, including position and inclination) and the position information of the three-dimensional reference image (for example, including position and inclination), the image surface of the two-dimensional ultrasound image is positioned on the three-dimensional reference image. A display image showing a relative positional relationship between the reference image and the ultrasonic image is formed by arranging (or superimposing) and compositing at a position corresponding to information.
望ましい具体例において、前記表示画像形成部は、前記参照画像内の注目箇所について、前記超音波画像内において当該注目箇所に対応した位置に当該注目箇所を示す表示処理を施した表示画像を形成する、ことを特徴とする。 In a desirable specific example, the display image forming unit forms a display image on the attention location in the reference image, which has been subjected to display processing indicating the attention location at a position corresponding to the attention location in the ultrasonic image. It is characterized by that.
望ましい具体例において、前記表示画像形成部は、ブラキセラピーにおける線源の目標位置を前記超音波画像内に示した表示画像を形成する、ことを特徴とする。 In a preferred embodiment, the display image forming unit forms a display image showing a target position of a radiation source in the brachytherapy in the ultrasonic image.
望ましい具体例において、前記表示画像形成部は、ブラキセラピーにおける線源留置のガイドラインを前記超音波画像内に示した表示画像を形成する、ことを特徴とする。 In a preferred embodiment, the display image forming unit forms a display image in which guidelines for placing a radiation source in brachytherapy are shown in the ultrasonic image.
望ましい具体例において、前記超音波システムは、ブラキセラピーにおける線源の目標位置として、被検者の会陰から前立腺に向けて線源の留置を行う会陰アプローチにより線源を留置する目標位置と、被検者の直腸から前立腺に向けて線源の留置を行う直腸アプローチにより線源を留置する目標位置を設定する、ことを特徴とする。 In a preferred embodiment, the ultrasound system has a target position for indwelling the source by a perineum approach in which the source is placed from the perineum of the subject toward the prostate as the target position of the source in brachytherapy; A target position for placing the radiation source is set by a rectal approach in which the radiation source is placed from the subject's rectum toward the prostate.
望ましい具体例において、前記超音波システムは、会陰アプローチにより線源を留置できなかった箇所に、直腸アプローチにより線源を留置する目標位置を設定する、ことを特徴とする。 In a preferred embodiment, the ultrasound system is characterized in that a target position for placing the radiation source by the rectal approach is set at a location where the radiation source could not be placed by the perineum approach.
望ましい具体例において、前記超音波システムは、第1プローブから得られる超音波の受信信号に基づいて会陰アプローチの超音波画像を形成し、第2プローブから得られる超音波の受信信号に基づいて直腸アプローチの超音波画像を形成する、ことを特徴とする。 In a preferred embodiment, the ultrasound system forms an ultrasound image of the perineum approach based on the ultrasound reception signal obtained from the first probe, and based on the ultrasound reception signal obtained from the second probe. Forming an ultrasound image of a rectal approach.
本発明により、複数のプローブに係る位置情報を利用するにあたっての改良技術が提供される。例えば、本発明の好適な態様によれば、ブラキセラピー治療において、会陰アプローチに適したプローブと直腸アプローチに適したプローブを利用するにあたって好適な超音波システムが提供される。また、例えば、本発明の好適な態様によれば、会陰アプローチで線源を留置できなかった箇所に、直腸アプローチで線源を留置するにあたって好適な超音波システムが実現される。 According to the present invention, an improved technique for using position information relating to a plurality of probes is provided. For example, according to a preferred embodiment of the present invention, an ultrasound system is provided that is suitable for utilizing a probe suitable for the perineal approach and a probe suitable for the rectal approach in brachytherapy treatment. Further, for example, according to a preferred aspect of the present invention, an ultrasonic system suitable for placing a radiation source by a rectal approach at a location where the radiation source could not be placed by the perineum approach is realized.
図1は、本発明の実施において好適な超音波システムの全体構成図である。図1の超音波システムは、例えば、前立腺がんのブラキセラピー(密封小線源療法)において好適な構成と機能を備えている。もちろん、図1の超音波システムがブラキセラピー以外の治療や診断に利用されてもよい。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ultrasonic system suitable for implementing the present invention. The ultrasound system of FIG. 1 has a suitable configuration and function in, for example, prostate cancer brachytherapy (sealed brachytherapy). Of course, the ultrasound system of FIG. 1 may be used for treatment or diagnosis other than brachytherapy.
経会陰プローブ11と経直腸プローブ12は、超音波を送受する機能を備えた超音波探触子である。経会陰プローブ11は、例えばブラキセラピーにおいて、被検者の会陰からニードルによって前立腺に線源を留置する際に利用され、経直腸プローブ12は、本超音波システムにおいて、被検者の直腸からニードルによって前立腺に線源を留置する経直腸アプローチの際に利用される。 The transperineal probe 11 and the transrectal probe 12 are ultrasonic probes having a function of transmitting and receiving ultrasonic waves. The transperineal probe 11 is used, for example, in brachytherapy to place a radiation source from the subject's perineum into the prostate by a needle, and the transrectal probe 12 is used in the ultrasound system from the subject's rectum. Used during a transrectal approach, where the needle is placed in the prostate.
経会陰プローブ11と経直腸プローブ12は、セレクタ16を介して、選択的に送受信部20へ電気的に接続される。例えば、経会陰プローブ11と経直腸プローブ12の両方がプローブコネクタに接続されている場合において、セレクタ16は、医師等のユーザからの指示に応じたいずれか一方のプローブを送受信部20に接続する。また、例えば、経会陰プローブ11と経直腸プローブ12のいずれか一方のみがプローブコネクタに接続されている場合には、セレクタ16を介してその一方のプローブが送受信部20に接続されてもよい。 The transperineal probe 11 and the transrectal probe 12 are selectively electrically connected to the transmission / reception unit 20 via the selector 16. For example, when both the transperineal probe 11 and the transrectal probe 12 are connected to the probe connector, the selector 16 connects one of the probes according to an instruction from a user such as a doctor to the transmission / reception unit 20. To do. Further, for example, when only one of the transperineal probe 11 and the transrectal probe 12 is connected to the probe connector, one of the probes may be connected to the transmitting / receiving unit 20 via the selector 16. .
送受信部20は、送信ビームフォーマおよび受信ビームフォーマとしての機能を備えている。つまり、送受信部20は、セレクタ16を介して接続されるプローブ(経会陰プローブ11又は経直腸プローブ12)が備える複数の振動素子の各々に対して送信信号を出力することにより送信ビームを形成し、さらに、複数の振動素子から得られる複数の受波信号に対して整相加算処理などを施して受信ビームを形成する。これにより、超音波ビーム(送信ビームと受信ビーム)が走査面内において走査され、走査面内から超音波の受信信号が得られる。なお、超音波の受信信号は、必要に応じて、例えば送受信部20において、検波処理等の受信信号処理を施される。 The transmission / reception unit 20 has functions as a transmission beamformer and a reception beamformer. That is, the transmission / reception unit 20 forms a transmission beam by outputting a transmission signal to each of a plurality of vibration elements included in a probe (transperineum probe 11 or transrectal probe 12) connected via the selector 16. Further, a received beam is formed by performing phasing addition processing or the like on a plurality of received signals obtained from a plurality of vibration elements. Thereby, the ultrasonic beam (transmission beam and reception beam) is scanned in the scanning plane, and an ultrasonic reception signal is obtained from the scanning plane. The ultrasonic reception signal is subjected to reception signal processing such as detection processing in the transmission / reception unit 20 as necessary.
断層画像形成部30は、送受信部20から得られる超音波の受信信号に基づいて、経会陰プローブ11又は経直腸プローブ12の走査面に対応した超音波の断層画像データを形成する。 The tomographic image forming unit 30 forms ultrasonic tomographic image data corresponding to the scanning surface of the transperineal probe 11 or the transrectal probe 12 based on the ultrasonic reception signal obtained from the transmission / reception unit 20.
位置情報処理部40は、位置センサ42と位置ソース44から得られる情報に基づいて走査面の位置情報を導出する。つまり、位置情報処理部40は、位置ソース44を基準とした三次元の基準座標系において、位置センサ42が取り付けられた経会陰プローブ11と経直腸プローブ12が形成する走査面の位置情報(位置と傾き)を導出する。 The position information processing unit 40 derives position information of the scanning plane based on information obtained from the position sensor 42 and the position source 44. In other words, the position information processing unit 40 has position information on the scanning plane formed by the transperineal probe 11 and the transrectal probe 12 to which the position sensor 42 is attached in a three-dimensional reference coordinate system with the position source 44 as a reference ( Deriving position and inclination).
位置センサ42の好適な具体例は磁気センサであり、この場合、位置センサ42は、位置ソース44が発生する磁場を検出し、位置ソース44を基準とした基準座標系において経会陰プローブ11と経直腸プローブ12の位置情報(例えばプローブの位置と傾き)を検出し、その検出結果を位置情報処理部40に出力する。なお、位置センサ42は、磁気センサに限らず、例えば光センサ等のセンサであってもよい。 A preferred specific example of the position sensor 42 is a magnetic sensor. In this case, the position sensor 42 detects a magnetic field generated by the position source 44 and the transperineal probe 11 in the reference coordinate system with the position source 44 as a reference. Position information of the transrectal probe 12 (for example, the position and inclination of the probe) is detected, and the detection result is output to the position information processing unit 40. The position sensor 42 is not limited to a magnetic sensor, and may be a sensor such as an optical sensor.
位置センサ42は、経会陰プローブ11と経直腸プローブ12に取り付ける事ができる。例えば、経会陰プローブ11を利用して超音波の受信信号を得る場合には、位置センサ42は経会陰プローブ11に取り付けられ、経直腸プローブ12を利用して超音波の受信信号を得る場合には、位置センサ42を経会陰プローブ11から経直腸プローブ12に付け替えられる。 The position sensor 42 can be attached to the transperineal probe 11 and the transrectal probe 12. For example, when an ultrasonic reception signal is obtained using the transperineal probe 11, the position sensor 42 is attached to the transperineal probe 11, and an ultrasonic reception signal is obtained using the transrectal probe 12. In some cases, the position sensor 42 is replaced from the transperineal probe 11 to the transrectal probe 12.
ボリュームデータ形成部50は、断層画像形成部30から得られる複数の断層画像データと、位置情報処理部40から得られる走査面の位置情報(位置と傾き)に基づいて、それら複数の断層画像データが得られた三次元走査空間に対応したボリュームデータを形成する。 The volume data forming unit 50 is based on the plurality of tomographic image data obtained from the tomographic image forming unit 30 and the scanning plane position information (position and inclination) obtained from the position information processing unit 40. Volume data corresponding to the obtained three-dimensional scanning space is formed.
参照画像形成部60は、位置情報処理部40から得られる走査面の位置情報(位置と傾き)と、ボリュームデータ形成部50から得られるボリュームデータに基づいて、参照画像の画像データを形成する。参照画像形成部60は、ブラキセラピーにおいて好適な参照画像として、二次元参照画像の画像データ(2D参照画像データ)と三次元参照画像の画像データ(3D参照画像データ)を形成する。 The reference image forming unit 60 forms image data of the reference image based on the position information (position and inclination) of the scanning plane obtained from the position information processing unit 40 and the volume data obtained from the volume data forming unit 50. The reference image forming unit 60 forms two-dimensional reference image image data (2D reference image data) and three-dimensional reference image image data (3D reference image data) as reference images suitable for brachytherapy.
3Dテンプレートデータ生成部70は、図1の超音波システムを利用したブラキセラピーにおいて利用されるテンプレートに関する3Dテンプレートデータを生成する。テンプレートは、線源をニードルで挿入する際のガイドとなる器具であり、3Dテンプレートデータ生成部70は、そのテンプレートに関する3Dテンプレートデータを生成する。 The 3D template data generation unit 70 generates 3D template data related to a template used in the brachytherapy using the ultrasound system of FIG. The template is an instrument that serves as a guide for inserting the radiation source with the needle, and the 3D template data generation unit 70 generates 3D template data related to the template.
線源情報処理部80は、ブラキセラピーにおいて被検者の体内に留置される線源に関する情報、例えば、線源を留置すべき目標位置、線源を留置するための経路等の情報を導出する。 The radiation source information processing unit 80 derives information on the radiation source placed in the body of the subject in the brachytherapy, for example, information on a target position where the radiation source should be placed, a route for placing the radiation source, and the like.
表示画像形成部90は、断層画像形成部30から得られる断層画像データと、参照画像形成部60から得られる参照画像データと、3Dテンプレートデータ生成部70から得られる3Dテンプレートデータと、線源情報処理部80から得られる線源に係る情報に基づいて表示画像を形成する。形成された表示画像は、表示部92に表示される。 The display image forming unit 90 includes tomographic image data obtained from the tomographic image forming unit 30, reference image data obtained from the reference image forming unit 60, 3D template data obtained from the 3D template data generating unit 70, and radiation source information. A display image is formed based on information about the radiation source obtained from the processing unit 80. The formed display image is displayed on the display unit 92.
制御部100は、図1の超音波システム内を全体的に制御する。制御部100による制御には、操作デバイス110を介してユーザから受け付けた指示も反映される。 The control unit 100 generally controls the inside of the ultrasound system of FIG. In the control by the control unit 100, an instruction received from the user via the operation device 110 is also reflected.
図1に示した構成(符号を付した各部)のうち、セレクタ16,送受信部20,断層画像形成部30,位置情報処理部40,ボリュームデータ形成部50,参照画像形成部60,3Dテンプレートデータ生成部70,線源情報処理部80,表示画像形成部90の各部は、例えば電気電子回路やプロセッサ等のハードウェアを利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また、上記各部に対応した機能の少なくとも一部をコンピュータにより実現してもよい。つまり、上記各部に対応した機能が、CPUやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、CPUやプロセッサの動作を規定するソフトウェア(プログラム)との協働により実現されてもよい。 Of the configurations (respectively assigned parts) shown in FIG. 1, the selector 16, the transmission / reception unit 20, the tomographic image forming unit 30, the position information processing unit 40, the volume data forming unit 50, the reference image forming unit 60, and the 3D template data. Each unit of the generation unit 70, the radiation source information processing unit 80, and the display image forming unit 90 can be realized by using hardware such as an electric / electronic circuit or a processor, and in the implementation, a memory or the like can be used as necessary. A device may be used. Further, at least a part of the functions corresponding to the above-described units may be realized by a computer. That is, functions corresponding to the above-described units may be realized by cooperation between hardware such as a CPU, a processor, and a memory, and software (program) that defines the operation of the CPU and the processor.
表示部92の好適な具体例は液晶ディスプレイ等であり、操作デバイス110は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、その他のスイッチ類等のうちの少なくとも一つにより実現できる。そして、制御部100は、例えば、CPUやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、CPUやプロセッサの動作を規定するソフトウェア(プログラム)との協働により実現することができる。なお、図1に示す構成のうちの少なくとも一部が超音波診断装置により実現されてもよい。 A preferred specific example of the display unit 92 is a liquid crystal display or the like, and the operation device 110 can be realized by at least one of a mouse, a keyboard, a trackball, a touch panel, and other switches, for example. And the control part 100 is realizable by cooperation with hardwares, such as CPU, a processor, a memory, and the software (program) which prescribes | regulates operation | movement of CPU, a processor, for example. Note that at least a part of the configuration shown in FIG. 1 may be realized by an ultrasonic diagnostic apparatus.
図1の超音波システムの全体構成は以上のとおりである。次に、当該超音波システムの機能等について詳述する。なお、図1に示した構成(符号を付した各部)については、以下の説明において図1の符号を利用する。 The overall configuration of the ultrasonic system of FIG. 1 is as described above. Next, functions and the like of the ultrasonic system will be described in detail. In addition, about the structure (each part which attached | subjected the code | symbol) shown in FIG. 1, the code | symbol of FIG. 1 is utilized in the following description.
図2は、経会陰プローブ11の具体例を示す図である。図2には、経会陰プローブ11の側面図<A>と、経会陰プローブ11をその先端側から見た正面図<B1>,<B2>が示されている。 FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of the transperineal probe 11. FIG. 2 shows a side view <A> of the transperineal probe 11 and front views <B1> and <B2> of the transperineal probe 11 viewed from the tip side.
経会陰プローブ11は、全体として長手方向に伸長された形状であり、先端部分にコンベックス振動子Cを備えている。コンベックス振動子Cは、円弧状に配列された複数の振動素子で構成され、それら複数の振動素子が送受信部20により制御されることにより、コンベックス走査面11Cが形成される。 The transperineal probe 11 has a shape that extends in the longitudinal direction as a whole, and includes a convex vibrator C at the tip. The convex vibrator C is composed of a plurality of vibration elements arranged in an arc shape, and the convex scanning surface 11C is formed by controlling the plurality of vibration elements by the transmission / reception unit 20.
また、経会陰プローブ11は、リニア振動子Lも備えている。リニア振動子Lは、長手方向に沿って直線状に配列された複数の振動素子で構成され、それら複数の振動素子が送受信部20により制御されることにより、リニア走査面11Lが形成される。 The transperineal probe 11 also includes a linear transducer L. The linear vibrator L is composed of a plurality of vibration elements arranged linearly along the longitudinal direction, and the plurality of vibration elements are controlled by the transmission / reception unit 20 to form the linear scanning surface 11L.
図2に示す具体例において、コンベックス走査面11Cとリニア走査面11Lは、互いに直交関係にあり、例えば、操作デバイス110を介して入力されるユーザからの操作に応じて適宜に切り換えられる。なお、経会陰プローブ11には、位置センサ42が取り付けられている。 In the specific example shown in FIG. 2, the convex scanning surface 11 </ b> C and the linear scanning surface 11 </ b> L are orthogonal to each other, and can be switched appropriately according to, for example, an operation from the user input via the operation device 110. A position sensor 42 is attached to the transperineal probe 11.
図3は、経直腸プローブ12の具体例を示す図である。経直腸プローブ12は、全体として長手方向に伸長された形状であり、先端部分にコンベックス振動子を備えている。コンベックス振動子は、円弧状に配列された複数の振動素子で構成され、それら複数の振動素子が送受信部20により制御されることにより、コンベックス走査面12Cが形成される。 FIG. 3 is a diagram showing a specific example of the transrectal probe 12. The transrectal probe 12 has a shape that extends in the longitudinal direction as a whole, and includes a convex vibrator at the tip. The convex vibrator is composed of a plurality of vibration elements arranged in an arc shape, and the plurality of vibration elements are controlled by the transmitting / receiving unit 20 to form a convex scanning surface 12C.
経直腸プローブ12には、アダプタAが取り付けられており、アダプタAのガイドに沿ってニードルNが被検者に挿入される。なお、ニードルNの挿入経路がコンベックス走査面12C内に入るように、アダプタAが経直腸プローブ12に取り付けられる。また、経直腸プローブ12には、経会陰プローブ11から取り外された位置センサ42が取り付けられる。 An adapter A is attached to the transrectal probe 12, and a needle N is inserted into the subject along the guide of the adapter A. The adapter A is attached to the transrectal probe 12 so that the insertion path of the needle N enters the convex scanning surface 12C. Further, the position sensor 42 removed from the transperineal probe 11 is attached to the transrectal probe 12.
図4は、線源留置の具体例を説明するための図である。図1の超音波システムを利用した前立腺がんのブラキセラピーでは、経会陰アプローチと経直腸アプローチにより留置が行われる。図4には、経会陰アプローチの具体例<1>と経直腸アプローチの具体例<2>が示されている。 FIG. 4 is a diagram for explaining a specific example of radiation source placement. In prostate cancer brachytherapy using the ultrasound system of FIG. 1, placement is performed by a transperineal approach and a transrectal approach. FIG. 4 shows a specific example <1> of the transperineal approach and a specific example <2> of the transrectal approach.
経会陰アプローチでは、経会陰プローブ11が利用され、被検者の会陰からニードルNによって前立腺に線源が留置される。図4に示す具体例において、経会陰プローブ11は、治療治具Gに取り付けられている。治療治具(ブラキセラピー用ステッパー)Gは、経会陰プローブ11をその長手方向に平行移動させる機構を備えている。なお、治療治具Gが経会陰プローブ11の角度を調整する機構などを備えてもよい。 In the transperineal approach, the transperineal probe 11 is used, and the source is placed in the prostate by the needle N from the perineum of the subject. In the specific example shown in FIG. 4, the transperineal probe 11 is attached to the treatment jig G. The treatment jig (brachytherapy stepper) G includes a mechanism for translating the transperineal probe 11 in the longitudinal direction thereof. The treatment jig G may include a mechanism for adjusting the angle of the transperineal probe 11.
経会陰プローブ11は、その先端側から被検者の直腸内に挿入され、被検者の直腸内から前立腺を含む治療領域を対象として超音波を送受する。これにより、前立腺を含む治療領域内において、コンベックス走査面11Cとリニア走査面11L(図2)が形成され、これらの走査面に対応した断層画像データに基づく表示画像が表示部92に表示される。 The transperineal probe 11 is inserted into the subject's rectum from the distal end side thereof, and transmits and receives ultrasound from the subject's rectum to the treatment area including the prostate. Thereby, the convex scanning surface 11C and the linear scanning surface 11L (FIG. 2) are formed in the treatment region including the prostate, and a display image based on the tomographic image data corresponding to these scanning surfaces is displayed on the display unit 92. .
そして、経会陰プローブ11を利用して得られる表示画像が参照され、医師等により、被検者の会陰から前立腺に向けてニードルNが挿入され、ニードルNの中にある線源が被検者の前立腺内に留置される。経会陰アプローチにおいて、ニードルNは、テンプレートTを利用して被検者の体内に挿入される。 A display image obtained by using the transperineal probe 11 is referred to, and a needle N is inserted from the perineum of the subject toward the prostate by a doctor or the like, and the radiation source in the needle N is covered. Detained in the examiner's prostate. In the transperineal approach, the needle N is inserted into the subject's body using the template T.
図4に示す具体例において、テンプレートTは、治療治具Gによって支持されており、位置ソース44を基準とした三次元の基準座標系において、テンプレートTの位置情報が既知とされる。例えば、線源留置に先だって位置センサ42を利用してテンプレートTの位置情報を得るようにしてもよい。 In the specific example shown in FIG. 4, the template T is supported by the treatment jig G, and the position information of the template T is known in a three-dimensional reference coordinate system based on the position source 44. For example, the position information of the template T may be obtained using the position sensor 42 prior to the radiation source placement.
図5は、テンプレートTの好適な具体例を示す図である。テンプレートTには、複数の挿入孔Hが設けられており、各挿入孔HにニードルNが挿入され、各挿入孔Hを通ってニードルNが被検者の体内に挿入される。図5に示す具体例では、縦方向と横方向にそれぞれ等間隔で13個ずつ、合計13×13個の挿入孔Hがマトリクス状に設けられている。 FIG. 5 is a diagram illustrating a preferred specific example of the template T. The template T is provided with a plurality of insertion holes H. The needles N are inserted into the insertion holes H, and the needles N are inserted into the body of the subject through the insertion holes H. In the specific example shown in FIG. 5, a total of 13 × 13 insertion holes H are provided in a matrix in the vertical direction and the horizontal direction, each having 13 equal intervals.
図4に戻り、経直腸アプローチでは、経直腸プローブ12が利用され、被検者の直腸からニードルNによって前立腺に線源が留置される。経直腸プローブ12は、例えば医師等により把持され、その先端側から被検者の直腸内に挿入され、被検者の直腸内から前立腺を含む治療領域を対象として超音波を送受する。これにより、前立腺を含む治療領域内においてコンベックス走査面12C(図3参照)が形成され、この走査面に対応した断層画像が表示部92に表示される。 Returning to FIG. 4, in the transrectal approach, a transrectal probe 12 is utilized and a source is placed in the prostate by needle N from the subject's rectum. The transrectal probe 12 is grasped by, for example, a doctor or the like, inserted into the subject's rectum from the distal end side thereof, and transmits and receives ultrasonic waves from the subject's rectum to the treatment region including the prostate. Thereby, a convex scanning surface 12C (see FIG. 3) is formed in the treatment region including the prostate, and a tomographic image corresponding to the scanning surface is displayed on the display unit 92.
そして、経直腸プローブ12を利用して得られる表示画像を参照しながら、医師等により、被検者の直腸内から前立腺に向けてニードルNが挿入され、ニードルNの中にある線源が被検者の前立腺内に留置される。経直腸アプローチにおいて、ニードルNは、経直腸プローブ12に取り付けられたアダプタAを利用して被検者の体内に挿入される。 Then, while referring to a display image obtained using the transrectal probe 12, a needle or the like is inserted from the inside of the subject's rectum into the prostate by a doctor or the like, and the radiation source in the needle N is covered. Detained in the examiner's prostate. In the transrectal approach, the needle N is inserted into the subject's body using an adapter A attached to the transrectal probe 12.
図1の超音波システムを利用した前立腺がんのブラキセラピーでは、線源留置に先だって、前立腺を含む治療領域に関するボリュームデータが形成される。ボリュームデータは、経会陰プローブ11のコンベックス走査面11C(図2)を利用して形成される。 In prostate cancer brachytherapy using the ultrasound system of FIG. 1, volume data relating to the treatment area including the prostate is formed prior to placement of the radiation source. The volume data is formed using the convex scanning surface 11C (FIG. 2) of the transperineal probe 11.
図6は、ボリュームデータの形成に係る具体例を示す図である。ボリュームデータを形成する際には、経会陰プローブ11が被検者の直腸内に挿入され、前立腺を含む治療領域内においてコンベックス走査面11Cが形成される。そして、コンベックス走査面11Cを形成しつつ経会陰プローブ11を移動させる。例えば、図6に示す破線矢印の方向(直腸内から取り出す方向)に経会陰プローブ11を移動させる。これにより、コンベックス走査面11Cが平行移動し、コンベックス走査面11Cの平行移動により得られる立体的な三次元走査空間内において、超音波の受信信号が収集される。 FIG. 6 is a diagram showing a specific example relating to the formation of volume data. In forming the volume data, the transperineal probe 11 is inserted into the subject's rectum, and a convex scanning surface 11C is formed in the treatment region including the prostate. Then, the transperineal probe 11 is moved while forming the convex scanning surface 11C. For example, the transperineal probe 11 is moved in the direction of the broken-line arrow shown in FIG. Thereby, the convex scanning surface 11C moves in parallel, and ultrasonic reception signals are collected in a three-dimensional three-dimensional scanning space obtained by the parallel movement of the convex scanning surface 11C.
例えば、破線矢印の方向に移動する経会陰プローブ11の各移動位置において、送受信部20がコンベックス走査面11Cに対応した受信信号を得て、断層画像形成部30がコンベックス走査面11Cに対応した受信信号に基づいて超音波の断層画像データを形成する。断層画像形成部30は、経会陰プローブ11の複数の移動位置に対応した複数の断層画像データを次々に形成する。そして、それら複数の断層画像データに基づいて、ボリュームデータ形成部50が、三次元走査空間に対応したボリュームデータを形成する。 For example, at each moving position of the transperineal probe 11 that moves in the direction of the dashed arrow, the transmission / reception unit 20 obtains a reception signal corresponding to the convex scanning surface 11C, and the tomographic image forming unit 30 corresponds to the convex scanning surface 11C. Ultrasonic tomographic image data is formed based on the received signal. The tomographic image forming unit 30 sequentially forms a plurality of tomographic image data corresponding to a plurality of movement positions of the transperineal probe 11. Based on the plurality of tomographic image data, the volume data forming unit 50 forms volume data corresponding to the three-dimensional scanning space.
ボリュームデータ形成部50は、位置情報処理部40から得られるコンベックス走査面11Cの位置情報(位置と傾き)に基づいて、各断層画像データをその断層画像データが得られた位置と傾き、つまりコンベックス走査面11Cの位置と傾きに対応付けることにより、複数の断層画像データで構成されるボリュームデータを形成する。 Based on the position information (position and inclination) of the convex scanning surface 11C obtained from the position information processing section 40, the volume data forming section 50 converts each tomographic image data into the position and inclination where the tomographic image data was obtained, that is, the convex. By associating with the position and inclination of the scanning surface 11C, volume data composed of a plurality of tomographic image data is formed.
ボリュームデータ形成部50は、複数の断層画像データを構成するデータ(例えば画素データ)をそのまま利用してボリュームデータを形成してもよいし、複数の断層画像データを構成するデータに対する補間処理等によりボリュームデータを形成してもよい。 The volume data forming unit 50 may form volume data by using data (for example, pixel data) constituting a plurality of tomographic image data as it is, or by interpolation processing for data constituting the plurality of tomographic image data. Volume data may be formed.
また、ボリュームデータ形成部50において利用されるコンベックス走査面11Cの位置情報(位置と傾き)は、位置情報処理部40から得られる。位置情報処理部40は、経会陰プローブ11に取り付けられた位置センサ42から得られる位置情報(位置と傾き)を利用して、コンベックス走査面11Cの位置情報を得る。例えば、経会陰プローブ11に取り付けられる位置センサ42とコンベックス振動子C(図2)の相対的な位置関係から得られる変換データに基づいて、位置情報処理部40は、位置センサ42から得られる位置情報(位置と傾き)からコンベックス走査面11Cの位置情報(位置と傾き)を得る。 Further, the position information (position and inclination) of the convex scanning surface 11 </ b> C used in the volume data forming unit 50 is obtained from the position information processing unit 40. The position information processing unit 40 uses the position information (position and inclination) obtained from the position sensor 42 attached to the transperineum probe 11 to obtain position information on the convex scanning surface 11C. For example, the position information processing unit 40 is obtained from the position sensor 42 based on conversion data obtained from the relative positional relationship between the position sensor 42 attached to the transperineal probe 11 and the convex transducer C (FIG. 2). The position information (position and inclination) of the convex scanning surface 11C is obtained from the position information (position and inclination).
図6を利用して説明したように、ボリュームデータは、経会陰プローブ11のコンベックス走査面11Cから得られる受信信号に基づいて形成されることが望ましいものの、例えば、X線コンピュータ撮影装置(X線CT装置)や磁気共鳴撮影装置(MRI装置)などから得られる画像データに基づいて、ボリュームデータが形成されてもよい。 As described with reference to FIG. 6, the volume data is preferably formed based on a reception signal obtained from the convex scanning surface 11 </ b> C of the transperineal probe 11, but for example, an X-ray computer imaging apparatus (X Volume data may be formed based on image data obtained from a line CT apparatus) or a magnetic resonance imaging apparatus (MRI apparatus).
形成されたボリュームデータは、参照画像形成部60における処理に利用される。参照画像形成部60は、ボリュームデータに対応した三次元の参照画像の画像データ(3D参照画像データ)と、位置情報処理部40からのコンベックス走査面11Cの位置情報(位置と傾き)に基づき、三次元の参照画像からコンベックス走査面11Cでの二次元の超音波画像と同一断面となる二次元参照画像の画像データ(2D参照画像データ)を形成する。また、表示画像形成部90により、3D参照画像と2D参照画像を並べた表示画像が形成され、その表示画像が表示部92に表示される。 The formed volume data is used for processing in the reference image forming unit 60. The reference image forming unit 60 is based on the three-dimensional reference image image data (3D reference image data) corresponding to the volume data and the positional information (position and inclination) of the convex scanning surface 11C from the position information processing unit 40. Image data (2D reference image data) of a two-dimensional reference image having the same cross section as the two-dimensional ultrasound image on the convex scanning plane 11C is formed from the three-dimensional reference image. Further, the display image forming unit 90 forms a display image in which the 3D reference image and the 2D reference image are arranged, and the display image is displayed on the display unit 92.
そして、表示部92に表示される3D参照画像や2D参照画像などを確認した医師等のユーザからの指示に基づいて、線源を留置すべき目標位置が決定される。線源を留置すべき目標位置の決定においては、3Dテンプレートデータが利用される。 Then, based on an instruction from a user such as a doctor who has confirmed the 3D reference image or 2D reference image displayed on the display unit 92, the target position where the radiation source is to be placed is determined. In determining the target position where the radiation source is to be placed, 3D template data is used.
図7は、3Dテンプレートデータの具体例を示す図である。3D(三次元)テンプレートデータは、3Dテンプレートデータ生成部70において生成される。3Dテンプレートデータ生成部70は、テンプレートT(図5)に対応した複数の2Dテンプレートデータで構成される3Dテンプレートデータを生成する。図7には、2D−1〜2D−NまでのN個の2Dテンプレートデータで構成される3Dテンプレートデータが図示されている。 FIG. 7 is a diagram illustrating a specific example of 3D template data. The 3D (three-dimensional) template data is generated in the 3D template data generation unit 70. The 3D template data generation unit 70 generates 3D template data including a plurality of 2D template data corresponding to the template T (FIG. 5). FIG. 7 shows 3D template data composed of N pieces of 2D template data from 2D-1 to 2D-N.
2Dテンプレートデータの各々には、マトリクス状に配列された複数のグリッド(+印)が付与されている。2Dテンプレートデータ内における各グリッド(+印)の位置は、テンプレートT内における各挿入孔Hの位置(図5参照)に対応付けられている。 Each of the 2D template data is provided with a plurality of grids (+ marks) arranged in a matrix. The position of each grid (+ mark) in the 2D template data is associated with the position of each insertion hole H in the template T (see FIG. 5).
図5に示すテンプレートTには、縦方向と横方向にそれぞれ13個ずつ、合計13×13個の挿入孔Hがマトリクス状に設けられている。図7の具体例は図5のテンプレートTに対応しており、図7に示す2Dテンプレートデータの各々は、縦方向と横方向にそれぞれ13個ずつ、合計13×13個のグリッド(+印)が付与されている。 The template T shown in FIG. 5 is provided with a total of 13 × 13 insertion holes H in a matrix, 13 each in the vertical direction and the horizontal direction. The specific example of FIG. 7 corresponds to the template T of FIG. 5, and each of the 2D template data shown in FIG. 7 is 13 in the vertical direction and 13 in the horizontal direction, for a total of 13 × 13 grids (+). Is granted.
また、2Dテンプレートデータの各々には、各グリッドの位置を特定するためのアドレスが付されている。図7に示す具体例では、縦方向を数字(1,1.5,2,・・・,7)とし、横方向をアルファベット(A,a,B,b,・・・,G)としたアドレスが付されている。 Each 2D template data is assigned an address for specifying the position of each grid. In the specific example shown in FIG. 7, the vertical direction is a number (1, 1.5, 2,..., 7) and the horizontal direction is an alphabet (A, a, B, b,..., G). An address is attached.
複数の2Dテンプレートデータは、経会陰アプローチにおけるニードルNの挿入方向に対応付けられる。図7に示す具体例においては、2D−1〜2D−NまでのN個の2Dテンプレートデータが挿入方向に対応付けられている。つまり、2Dテンプレートデータの各々を識別する1〜N(Nは自然数)の数字が、挿入方向のアドレスに相当する。なお、図7に示す具体例では、縦方向を識別する数字(1,1.5,2,・・・,7)に、挿入方向を識別する数字(_1,_2,_3,・・・,_N)が添えられている。 The plurality of 2D template data is associated with the insertion direction of the needle N in the transperineal approach. In the specific example shown in FIG. 7, N 2D template data of 2D-1 to 2D-N are associated with the insertion direction. That is, numbers 1 to N (N is a natural number) for identifying each of the 2D template data correspond to addresses in the insertion direction. In the specific example shown in FIG. 7, numbers (_1, _2, _3,... _N).
図1の超音波システムを利用したブラキセラピーにおいて、線源を留置すべき目標位置は、3Dテンプレートデータを利用して特定される。例えば、医師等のユーザが操作デバイス110を利用して3Dテンプレートデータのアドレス(縦方向,横方向,挿入方向)を指定することにより、そのアドレスに対応したグリッドが特定される。そして、特定されたグリッドの位置、つまり線源を留置すべき目標位置の候補が、例えば表示部92に表示される表示画像に反映され、医師等のユーザが、特定されたグリッドの位置つまり線源を留置すべき目標位置の候補を視覚的に確認しながら目標位置を指定する。線源情報処理部80は、医師等により指定されたグリッドの位置を線源の目標位置に設定する。 In the brachytherapy using the ultrasound system of FIG. 1, the target position where the radiation source is to be placed is specified using 3D template data. For example, when a user such as a doctor designates an address (vertical direction, horizontal direction, insertion direction) of 3D template data using the operation device 110, a grid corresponding to the address is specified. Then, the specified grid position, that is, the candidate of the target position where the radiation source is to be placed is reflected in, for example, the display image displayed on the display unit 92, and the user such as the doctor can specify the specified grid position, that is, the line. The target position is designated while visually confirming the target position candidate where the source is to be placed. The radiation source information processing unit 80 sets the grid position designated by a doctor or the like as the target position of the radiation source.
線源の目標位置が設定されると、まず、経会陰アプローチ(図4)により、その目標位置に対して線源の留置が行われる。経会陰アプローチによる線源の留置においては、経会陰プローブ11のリニア走査面11L(図2)に対応したリアルタイムの断層画像が表示部92に表示される。そして、テンプレートTを利用して被検者に挿入されるニードルN(図4)を断層画像内に表示させ、医師等のユーザがそのリアルタイムの断層画像を視覚的に確認しつつ、つまりニードルNの挿入状態を視覚的に確認しつつニードルNを目標位置まで挿入し、線源が目標位置に留置される。経会陰アプローチにより、3Dテンプレートデータ(図7)のグリッドで特定される複数の目標位置に線源が留置される。 When the target position of the radiation source is set, first, the radiation source is placed at the target position by the transperineal approach (FIG. 4). In the placement of the radiation source by the transperineum approach, a real-time tomographic image corresponding to the linear scanning surface 11L (FIG. 2) of the transperineum probe 11 is displayed on the display unit 92. Then, the needle N (FIG. 4) inserted into the subject using the template T is displayed in the tomographic image, and a user such as a doctor visually confirms the real-time tomographic image, that is, the needle N The needle N is inserted to the target position while visually confirming the insertion state, and the radiation source is detained at the target position. The transperineal approach places the source at a plurality of target positions identified by the grid of 3D template data (FIG. 7).
ところが、被検者の会陰と前立腺の間には恥骨があり(図6参照)、その恥骨が障害物となりニードルNを目標位置まで挿入できない場合がある。つまり、経会陰アプローチにおいては、例えば恥骨等の影響により、全ての目標位置に線源を留置できない場合がある。 However, there is a pubic bone between the perineum of the subject and the prostate (see FIG. 6), and the pubic bone becomes an obstacle and the needle N may not be inserted to the target position. That is, in the transperineal approach, there are cases where the radiation source cannot be placed at all target positions due to the influence of the pubic bone, for example.
そこで、図1の超音波システムを利用したブラキセラピーにおいては、経会陰アプローチにより線源を留置できなかった箇所に対して、経直腸アプローチにより線源が留置される。 Therefore, in the brachytherapy using the ultrasonic system of FIG. 1, the radiation source is placed by the transrectal approach to the location where the radiation source could not be placed by the transperineal approach.
経会陰アプローチにより線源が留置できなかった箇所、つまり経直腸アプローチにより線源を留置すべき目標位置は、表示部92に表示される表示画像により確認できることが望ましい。 It is desirable that the location where the radiation source could not be placed by the transperineal approach, that is, the target position where the radiation source should be placed by the transrectal approach can be confirmed by the display image displayed on the display unit 92.
図8は、線源の目標位置を確認するための表示画像の具体例を示す図である。図8には表示画像形成部90により形成されて表示部92に表示される表示画像の具体例が図示されている。 FIG. 8 is a diagram showing a specific example of a display image for confirming the target position of the radiation source. FIG. 8 shows a specific example of a display image formed by the display image forming unit 90 and displayed on the display unit 92.
経会陰コンベックス断層画像(a)は、経会陰プローブ11のコンベックス走査面11C(図2)に対応した断層画像である。経会陰コンベックス断層画像(a)は、経会陰プローブ11を利用して送受信部20から得られる受信信号に基づいて、断層画像形成部30において形成される。経会陰コンベックス断層画像(a)内には、前立腺の断面が含まれている。 The transperineal convex tomographic image (a) is a tomographic image corresponding to the convex scanning surface 11C (FIG. 2) of the transperineal probe 11. The transperineal convex tomographic image (a) is formed in the tomographic image forming unit 30 based on the received signal obtained from the transmitting / receiving unit 20 using the transperineal probe 11. The transperineal convex tomographic image (a) includes a section of the prostate.
ボリュームデータ断層画像(b)は、ボリュームデータより切り出された経会陰コンベックス断層画像(a)と同一となる断面の断層画像であり、ボリュームデータ形成部50から得られるボリュームデータに基づいて、参照画像形成部60において形成される。つまり、ボリュームデータ断層画像(b)は、2D参照画像の好適な具体例である。参照画像形成部60は、例えば、位置情報処理部40から得られる経会陰プローブ11のコンベックス走査面11Cの位置情報(位置と傾き)に基づいて、コンベックス走査面11Cと同じ断面、つまり経会陰コンベックス断層画像と同じ断面に対応したボリュームデータ断層画像を形成する。 The volume data tomographic image (b) is a tomographic image of the same cross section as the transperineal convex tomographic image (a) cut out from the volume data, and is referred to based on the volume data obtained from the volume data forming unit 50. It is formed in the image forming unit 60. That is, the volume data tomographic image (b) is a preferable specific example of the 2D reference image. The reference image forming unit 60, for example, based on the positional information (position and inclination) of the convex scanning surface 11C of the transperineal probe 11 obtained from the position information processing unit 40, the same cross section as the convex scanning surface 11C, that is, the past time A volume data tomographic image corresponding to the same cross section as the negative convex tomographic image is formed.
ボリュームデータ3D画像(c)は、ボリュームデータが得られた三次元走査空間内、つまり前立腺を含む治療領域を立体的に表現した画像であり、ボリュームデータ形成部50から得られるボリュームデータに基づいて、参照画像形成部60において形成される。つまり、ボリュームデータ3D画像は、3D参照画像の好適な具体例である。 The volume data 3D image (c) is an image in which the treatment area including the prostate is three-dimensionally expressed in the three-dimensional scanning space from which the volume data is obtained, and is based on the volume data obtained from the volume data forming unit 50. The image is formed in the reference image forming unit 60. That is, the volume data 3D image is a preferable specific example of the 3D reference image.
ボリュームデータ3D画像には、経会陰コンベックス断層画像(a)が得られた断面位置を示す断層画像面を合成することが望ましい。表示画像形成部90は、例えば、参照画像形成部60から得られるボリュームデータ3D画像に、断層画像形成部30において形成される経会陰コンベックス断層画像(a)に対応した断層画像面を、それらの位置情報(位置と傾き)に応じた位置に配置(重畳)して合成することにより、ボリュームデータ3D画像と経会陰コンベックス断層画像(a)に対応した断層画像面の相対的な位置関係を示した表示画像を形成する。さらに合成されている断層画像面の近傍に断層画像面の面方向(面の表裏や上下)を示すオリエンテーションマークを表示させてもよい。 It is desirable to synthesize a tomographic image plane indicating the cross-sectional position where the transperineal convex tomographic image (a) is obtained with the volume data 3D image. For example, the display image forming unit 90 applies the tomographic image plane corresponding to the transperineal convex tomographic image (a) formed in the tomographic image forming unit 30 to the volume data 3D image obtained from the reference image forming unit 60. The relative positional relationship between the volume data 3D image and the tomographic image plane corresponding to the transperineal convex tomographic image (a) by combining (positioning and superimposing) on the position information (position and inclination) Is formed. Furthermore, an orientation mark indicating the surface direction of the tomographic image surface (front and back, top and bottom) may be displayed in the vicinity of the combined tomographic image surface.
さらに、表示画像形成部90は、線源情報処理部80から得られる目標位置の情報(位置情報)に基づいて、経会陰コンベックス断層画像(a)内に、経会陰アプローチにより線源が留置できなかった目標位置を示す目標位置マーカを表示させる。図8に示す具体例において、目標位置マーカは、円形の中心を+印で表現した表示態様であるが、目標位置マーカの表示態様はこの具体例に限定されない。 Further, the display image forming unit 90 uses the trans-perineal approach in the trans-perineum convex tomographic image (a) based on the target position information (position information) obtained from the radiation source information processing unit 80. A target position marker indicating the target position that could not be placed is displayed. In the specific example shown in FIG. 8, the target position marker is a display mode in which the center of the circle is represented by a + mark, but the display mode of the target position marker is not limited to this specific example.
なお、経会陰コンベックス断層画像(a)内に、経会陰アプローチにより線源が留置できなかった目標位置が複数ある場合には、それら複数の目標位置に対応した複数の目標位置マーカを表示させてもよい。また、ボリュームデータ断層画像(b)内とボリュームデータ3D画像(c)内に、目標位置マーカを表示させてもよい。また、図8には、経会陰コンベックス断層画像(a)を表示する具体例を示したが、経会陰プローブ11のリニア走査面11L(図2)に対応した断層画像を表示させてもよいし、さらに、リニア走査面11Lに対応した断層画像内に目標位置マーカを表示させてもよい。 When there are a plurality of target positions in the transperineal convex tomographic image (a) where the radiation source could not be placed by the transperineal approach, a plurality of target position markers corresponding to the plurality of target positions are displayed. You may let them. Further, the target position marker may be displayed in the volume data tomographic image (b) and the volume data 3D image (c). FIG. 8 shows a specific example of displaying a transperineal convex tomographic image (a), but a tomographic image corresponding to the linear scanning surface 11L (FIG. 2) of the transperineal probe 11 may be displayed. Further, the target position marker may be displayed in the tomographic image corresponding to the linear scanning plane 11L.
医師等のユーザは、例えば図8に示す表示画像を見て線源の目標位置を確認し、経直腸アプローチにおける線源の目標位置を指定する。例えば、経会陰アプローチにおいて線源を留置できなかった目標位置またはその近傍に、経直腸アプローチにおける線源の目標位置が指定される。線源情報処理部80は、医師等により指定された位置を経直腸アプローチにおける線源の目標位置に設定する。こうして、経会陰アプローチにより線源が留置できなかった目標位置が決定されると、その目標位置に対して、経直腸アプローチにより線源留置が行われる。 A user such as a doctor confirms the target position of the radiation source by looking at the display image shown in FIG. 8, for example, and designates the target position of the radiation source in the transrectal approach. For example, the target position of the source in the transrectal approach is specified at or near the target position where the source could not be placed in the transperineal approach. The radiation source information processing unit 80 sets a position designated by a doctor or the like as a target position of the radiation source in the transrectal approach. Thus, when the target position where the radiation source could not be placed by the transperineal approach is determined, the placement of the source is performed for the target position by the transrectal approach.
図1の超音波システムによるブラキセラピーでは、経会陰アプローチにおいて経会陰プローブ11が利用され、経直腸アプローチにおいて経直腸プローブ12が利用される。つまり、経会陰アプローチから経直腸アプローチへの移行において、超音波探触子が経会陰プローブ11から経直腸プローブ12へ変更される。その変更において、経会陰プローブ11に取り付けられていた位置センサ42が、経会陰プローブ11から取り外されて、経直腸プローブ12へ付け替えられる。位置センサ42の付け替えにおいては、経会陰プローブ11に取り付けられた状態から、位置センサ42の出力を維持したまま、経直腸プローブ12へ付け替えられることが望ましい。 In the brachytherapy using the ultrasound system of FIG. 1, the transperineal probe 11 is used in the transperineal approach, and the transrectal probe 12 is used in the transrectal approach. That is, in the transition from the transperineal approach to the transrectal approach, the ultrasound probe is changed from the transperineal probe 11 to the transrectal probe 12. In this change, the position sensor 42 attached to the transperineal probe 11 is removed from the transperineal probe 11 and replaced with the transrectal probe 12. In replacing the position sensor 42, it is desirable to replace the position sensor 42 with the transrectal probe 12 while maintaining the output of the position sensor 42 from the state attached to the transperineal probe 11.
位置センサ42を付け替えることにより、例えば1つの位置センサ42のみで、経会陰プローブ11と経直腸プローブ12の2つのプローブに係る位置情報(位置と傾き)を得ることが可能になる。また、例えば1つの位置センサ42を付け替えて利用することにより、例えば2つの位置センサ42を利用する場合と比較して、2つの位置センサ42間における検出誤差が無いため、位置情報の検出精度が高まる。 By replacing the position sensor 42, for example, it is possible to obtain position information (position and inclination) related to the two probes, the transperineal probe 11 and the transrectal probe 12, with only one position sensor 42. Further, for example, by replacing one position sensor 42 and using it, there is no detection error between the two position sensors 42 as compared with the case where two position sensors 42 are used. Rise.
位置センサ42が経直腸プローブ12に付け替えられると、経直腸プローブ12を利用した経直腸アプローチ(図4)により線源留置が行われる。その留置の際に、位置情報処理部40は、経直腸プローブ12に取り付けられた位置センサ42から得られる位置情報(位置と傾き)を利用して、コンベックス走査面12C(図3)の位置情報(位置と傾き)を得る。例えば、経直腸プローブ12に取り付けられる位置センサ42と、経直腸プローブ12のコンベックス振動子の相対的な位置関係から得られる変換データに基づいて、位置情報処理部40は、位置センサ42から得られる位置情報(位置と傾き)からコンベックス走査面12Cの位置情報(位置と傾き)を得る。 When the position sensor 42 is replaced with the transrectal probe 12, the source is placed by a transrectal approach (FIG. 4) using the transrectal probe 12. At the time of the placement, the position information processing unit 40 uses the position information (position and inclination) obtained from the position sensor 42 attached to the transrectal probe 12 to position information on the convex scanning surface 12C (FIG. 3). Get (position and tilt). For example, the position information processing unit 40 is obtained from the position sensor 42 based on conversion data obtained from the relative positional relationship between the position sensor 42 attached to the transrectal probe 12 and the convex transducer of the transrectal probe 12. The position information (position and inclination) of the convex scanning surface 12C is obtained from the position information (position and inclination).
図9は、経直腸アプローチにおける表示画像の具体例を示す図である。図9には、表示画像形成部90により形成されて表示部92に表示される表示画像の具体例が図示されている。 FIG. 9 is a diagram showing a specific example of a display image in the transrectal approach. FIG. 9 shows a specific example of a display image formed by the display image forming unit 90 and displayed on the display unit 92.
経直腸コンベックス断層画像(a)は、経直腸プローブ12のコンベックス走査面12C(図3)に対応した断層画像である。経直腸コンベックス断層画像(a)は、経直腸プローブ12を利用して送受信部20から得られる受信信号に基づいて、断層画像形成部30において形成される。 The transrectal convex tomographic image (a) is a tomographic image corresponding to the convex scanning surface 12 </ b> C (FIG. 3) of the transrectal probe 12. The transrectal convex tomographic image (a) is formed in the tomographic image forming unit 30 based on the received signal obtained from the transmitting / receiving unit 20 using the transrectal probe 12.
経直腸コンベックス断層画像(a)内に、線源を留置すべき目標位置が含まれる場合には、その目標位置を示す目標位置マーカが表示される。経直腸アプローチにおいて、医師等のユーザは、経直腸コンベックス断層画像(a)内に線源を留置すべき目標位置が含まれるように、経直腸プローブ12の位置と姿勢を調整する。例えば、医師等のユーザは、経直腸コンベックス断層画像(a)を見ながら、その断層画像内に目標位置マーカが表示されるように、経直腸プローブ12の位置と姿勢を調整する。 When the target position where the radiation source is to be placed is included in the transrectal convex tomographic image (a), a target position marker indicating the target position is displayed. In the transrectal approach, a user such as a doctor adjusts the position and posture of the transrectal probe 12 so that the target position where the radiation source is to be placed is included in the transrectal convex tomographic image (a). For example, a user such as a doctor adjusts the position and posture of the transrectal probe 12 so that the target position marker is displayed in the tomographic image while viewing the transrectal convex tomographic image (a).
また、経直腸コンベックス断層画像(a)内には、ガイドラインも表示される。ガイドラインは、経直腸プローブ12に取り付けられたアダプタA(図3)を利用して被検者に挿入されるニードルN(図3)の挿入経路を示すラインである。例えば、医師等のユーザは、経直腸コンベックス断層画像(a)を見ながら、ガイドライン上に目標位置マーカが表示されるように、経直腸プローブ12の位置と姿勢を調整する。 In addition, a guideline is also displayed in the transrectal convex tomographic image (a). The guideline is a line indicating an insertion path of the needle N (FIG. 3) inserted into the subject using the adapter A (FIG. 3) attached to the transrectal probe 12. For example, a user such as a doctor adjusts the position and posture of the transrectal probe 12 so that the target position marker is displayed on the guideline while viewing the transrectal convex tomographic image (a).
ボリュームデータ断層画像(b)は、ボリュームデータより切り出された経直腸コンベックス断層画像(a)と同一となる断面の断層画像であり、ボリュームデータ形成部50から得られるボリュームデータに基づいて、参照画像形成部60において形成される。つまり、ボリュームデータ断層画像(b)は、2D参照画像の好適な具体例である。参照画像形成部60は、例えば位置情報処理部40から得られる経直腸プローブ12のコンベックス走査面12Cの位置情報(位置と傾き)に基づいて、コンベックス走査面12Cと同じ断面、つまり経直腸コンベックス断層画像(a)と同じ断面に対応したボリュームデータ断層画像(b)を形成する。なお、ボリュームデータ断層画像(b)内に、目標位置マーカが表示されてもよい。 The volume data tomographic image (b) is a cross-sectional tomographic image that is the same as the transrectal convex tomographic image (a) cut out from the volume data, and is based on the volume data obtained from the volume data forming unit 50. It is formed in the forming part 60. That is, the volume data tomographic image (b) is a preferable specific example of the 2D reference image. The reference image forming unit 60, for example, based on the position information (position and inclination) of the convex scanning surface 12C of the transrectal probe 12 obtained from the position information processing unit 40, the same cross section as the convex scanning surface 12C, that is, the transrectal convex tomography. A volume data tomographic image (b) corresponding to the same cross section as the image (a) is formed. A target position marker may be displayed in the volume data tomographic image (b).
ボリュームデータ3D画像(c)は、ボリュームデータが得られた三次元走査空間内、つまり前立腺を含む治療領域を立体的に表現した画像であり、ボリュームデータ形成部50から得られるボリュームデータに基づいて、参照画像形成部60において形成される。つまり、ボリュームデータ3D画像(c)は、3D参照画像の好適な具体例である。 The volume data 3D image (c) is an image in which the treatment area including the prostate is three-dimensionally expressed in the three-dimensional scanning space from which the volume data is obtained, and is based on the volume data obtained from the volume data forming unit 50. The image is formed in the reference image forming unit 60. That is, the volume data 3D image (c) is a preferable specific example of the 3D reference image.
ボリュームデータ3D画像(c)には、経直腸コンベックス断層画像(a)が得られた断面位置を示す断層画像面を合成することが望ましい。表示画像形成部90は、例えば、参照画像形成部60から得られるボリュームデータ3D画像(c)と、断層画像形成部30において形成される経直腸コンベックス断層画像(a)に対応した断層画像面を、それらの位置情報(位置と傾き)に応じた位置に配置(重畳)して合成することにより、ボリュームデータ3D画像(c)と経直腸コンベックス断層画像(a)の相対的な位置関係を示した表示画像を形成する。 It is desirable that the volume data 3D image (c) is synthesized with a tomographic image plane indicating the cross-sectional position where the transrectal convex tomographic image (a) is obtained. The display image forming unit 90 displays, for example, a tomographic image plane corresponding to the volume data 3D image (c) obtained from the reference image forming unit 60 and the transrectal convex tomographic image (a) formed in the tomographic image forming unit 30. The relative positional relationship between the volume data 3D image (c) and the transrectal convex tomographic image (a) is shown by arranging (superimposing) and synthesizing at positions corresponding to the positional information (position and inclination). The displayed image is formed.
ボリュームデータ3D画像(c)上に配置(重畳)して合成された経直腸コンベックス断層画像(a)の断層画像面は、経直腸コンベックス断層画像(a)の形状、つまり、経直腸プローブ12のコンベックス走査面12C(図3)に対応した形状であることが望ましい。なお、ボリュームデータ3D画像(c)上に配置(重畳)して合成された経直腸コンベックス断層画像(a)の断層画像面は、矩形その他の平面形状であってもよい。また、経直腸コンベックス断層画像(a)の断層画像面の近傍に、経直腸コンベックス断層画像(a)の面方向(面の表裏や上下)を示すオリエンテーションマークを表示させてもよい。 The tomographic image plane of the transrectal convex tomographic image (a) synthesized by being arranged (superposed) on the volume data 3D image (c) is the shape of the transrectal convex tomographic image (a), that is, the transrectal probe 12. A shape corresponding to the convex scanning surface 12C (FIG. 3) is desirable. Note that the tomographic image plane of the transrectal convex tomographic image (a) synthesized by being arranged (superimposed) on the volume data 3D image (c) may have a rectangular or other planar shape. In addition, an orientation mark indicating the surface direction (front and back, top and bottom of the surface) of the transrectal convex tomographic image (a) may be displayed in the vicinity of the tomographic image surface of the transrectal convex tomographic image (a).
医師等のユーザは、例えば図9に示す表示画像を見て線源の目標位置を確認ながら、経直腸アプローチ(図4)により、目標位置に対して線源の留置を行う。経直腸アプローチによる留置においては、例えば、経直腸コンベックス断層画像(a)のリアルタイム画像が表示部92に表示され、医師が、ガイドラインに沿って挿入されるニードルN(図4)の挿入状態を確認しつつ、目標位置マーカが表示された目標位置までニードルNを挿入し、線源を目標位置に留置する。 A user such as a doctor places the radiation source at the target position by the transrectal approach (FIG. 4) while confirming the target position of the radiation source by looking at the display image shown in FIG. 9, for example. In indwelling by the transrectal approach, for example, a real-time image of a transrectal convex tomographic image (a) is displayed on the display unit 92, and the doctor confirms the insertion state of the needle N (FIG. 4) inserted along the guideline. However, the needle N is inserted to the target position where the target position marker is displayed, and the radiation source is left at the target position.
こうして、経会陰アプローチでは線源を留置できなかった複数の目標位置に、望ましくは全ての目標位置に対して、経直腸アプローチにより線源が留置される。 Thus, the source is placed by the transrectal approach at a plurality of target positions where the source could not be placed by the transperineal approach, preferably for all target positions.
図10は、線源の目標位置を確認するための表示画像の変形例を示す図である。図10に示す表示画像は、図8に示す表示画像の変形例である。図8の表示画像と同様に、図10において、経会陰コンベックス断層画像(a)は、経会陰プローブ11のコンベックス走査面11C(図2)に対応した断層画像であり、ボリュームデータ断層画像(b)は、ボリュームデータより切り出された経会陰コンベックス断層画像(a)と同一となる断面の断層画像であり、ボリュームデータ3D画像(c)はボリュームデータが得られた三次元走査空間内を立体的に表現した画像である。 FIG. 10 is a diagram illustrating a modification of the display image for confirming the target position of the radiation source. The display image shown in FIG. 10 is a modification of the display image shown in FIG. As in the display image of FIG. 8, in FIG. 10, the transperineal convex tomographic image (a) is a tomographic image corresponding to the convex scanning surface 11C (FIG. 2) of the transperineal probe 11 and is a volume data tomographic image. (B) is a tomographic image of the same cross section as the transperineal convex tomographic image (a) cut out from the volume data, and the volume data 3D image (c) is in the three-dimensional scanning space from which the volume data was obtained. Is a three-dimensionally expressed image.
図8との比較において、図10の経会陰コンベックス断層画像(a)とボリュームデータ断層画像(b)には、テンプレートデータ(図7)に対応した格子状の表示態様が合成されている。そして、テンプレートデータに対応した表示態様内に、目標位置に対応した目標位置マーカが表示される。 In comparison with FIG. 8, a grid-like display mode corresponding to the template data (FIG. 7) is synthesized with the transperineal convex tomographic image (a) and the volume data tomographic image (b) of FIG. And the target position marker corresponding to a target position is displayed in the display mode corresponding to template data.
表示画像形成部90は、例えば、経会陰コンベックス断層画像(a)とテンプレートデータの表示態様を、コンベックス走査面11Cの位置情報(位置と傾き)に応じた位置に配置して合成することにより、図10(a)に示すように、経会陰コンベックス断層画像(a)とテンプレートデータの相対的な位置関係を示した表示画像を形成する。また、示画像形成部90は、例えば、ボリュームデータ断層画像(b)とテンプレートデータの表示態様を、コンベックス走査面11Cの位置情報(位置と傾き)に応じた位置に配置して合成することにより、図10(b)に示すようにボリュームデータ断層画像(b)とテンプレートデータの相対的な位置関係を示した表示画像を形成する。 For example, the display image forming unit 90 synthesizes the display form of the transperineal convex tomographic image (a) and the template data at a position corresponding to the positional information (position and inclination) of the convex scanning surface 11C. As shown in FIG. 10A, a display image showing the relative positional relationship between the transperineal convex tomographic image (a) and the template data is formed. In addition, the display image forming unit 90 arranges the volume data tomographic image (b) and the template data display mode at a position corresponding to the position information (position and inclination) of the convex scanning surface 11C and synthesizes it, for example. As shown in FIG. 10B, a display image showing the relative positional relationship between the volume data tomographic image (b) and the template data is formed.
例えば、図10のボリュームデータ断層画像(b)内には、経会陰アプローチにより線源を留置できた目標位置(黒丸)と、経会陰アプローチにより線源を留置できなかった目標位置(白丸)が表示される。テンプレートデータの表示態様にアドレス(縦方向の数字と横方向のアルファベット)を付すことにより、各目標位置に対応したアドレスを確認することができる。なお、ボリュームデータ断層画像(b)内にテンプレートデータの格子状の表示態様を表示させずに、各目標位置のアドレスを数字とアルファベットで表示させてもよい。 For example, in the volume data tomographic image (b) of FIG. 10, the target position (black circle) where the radiation source can be placed by the transperineum approach and the target position (white circle) where the radiation source could not be placed by the transperineum approach. ) Is displayed. By assigning addresses (vertical numbers and horizontal alphabets) to the display mode of the template data, it is possible to confirm the addresses corresponding to the respective target positions. Note that the address of each target position may be displayed in numbers and alphabets without displaying the grid-like display mode of the template data in the volume data tomographic image (b).
また、例えば、図10の経会陰コンベックス断層画像(a)には、経会陰アプローチにより線源を留置できなかった目標位置(白丸)が表示される。つまり、経直腸アプローチにおける目標位置が表示される。テンプレートデータの表示態様との組み合わせにより、各目標位置に対応したアドレスを確認することができる。なお、経会陰アプローチにより線源を留置できた目標位置(黒丸)を、経会陰コンベックス断層画像(a)内に表示させてもよい。 For example, in the transperineal convex tomographic image (a) of FIG. 10, the target position (white circle) where the radiation source could not be placed by the transperineal approach is displayed. That is, the target position in the transrectal approach is displayed. The address corresponding to each target position can be confirmed by the combination with the template data display mode. The target position (black circle) where the radiation source can be placed by the transperineal approach may be displayed in the transperineal convex tomographic image (a).
さらに、図8との比較において、図10のボリュームデータ3D画像(c)には、線源を留置する際の経路が合成される。図10に示す変形例において、黒矢印は、経会陰アプローチにより線源を留置できた経路であり、白矢印は、経会陰アプローチにより線源を留置できなかった経路である。なお、これらの経路に係る情報は、例えば医師等のユーザから操作デバイス110を介して入力される線源の留置に係る結果に基づいて、例えば線源を留置できた目標位置のアドレスと線源を留置できなかった目標位置のアドレスに基づいて、線源情報処理部80において生成される。さらに、図10のボリュームデータ3D画像(c)に合成されている断層画像面は矩形で示しているが、経会陰コンベックス断層画像(a)の形状、つまり、経会陰プローブ11のコンベックス走査面11C(図2)に対応した形状で表示しても良い。また、その他の平面形状であってもよい。そして、経会陰コンベックス断層画像(a)の断層画像面の近傍に、経会陰コンベックス断層画像(a)の面方向(面の表裏や上下)を示すオリエンテーションマークを表示させてもよい。 Further, in comparison with FIG. 8, the path for placing the radiation source is combined with the volume data 3D image (c) of FIG. In the modification shown in FIG. 10, the black arrow is a path where the radiation source can be placed by the transperineum approach, and the white arrow is a path where the radiation source cannot be placed by the transperineum approach. For example, based on the result of the placement of the radiation source input from the user such as a doctor through the operation device 110, for example, the address of the target position where the radiation source can be placed and the radiation source Is generated in the radiation source information processing unit 80 on the basis of the address of the target position where the position cannot be placed. Furthermore, although the tomographic image plane combined with the volume data 3D image (c) in FIG. 10 is shown as a rectangle, the shape of the transperineal convex tomographic image (a), that is, the convex scanning of the transperineal probe 11 is performed. You may display by the shape corresponding to the surface 11C (FIG. 2). Other planar shapes may also be used. Then, an orientation mark indicating the surface direction of the transperineal convex tomographic image (a) (front and back, top and bottom) may be displayed in the vicinity of the tomographic image surface of the transperineal convex tomographic image (a).
また、図10に示す変形例では、経会陰リニア断層画像(d)も表示される。経会陰リニア断層画像(d)は、経会陰プローブ11のリニア走査面11L(図2)に対応した断層画像である。そして、経会陰リニア断層画像(d)にも、線源を留置する際の経路が合成される。例えば、経会陰アプローチにより線源を留置できた経路が黒矢印で表現され、経会陰アプローチにより線源を留置できなかった経路が白矢印で表現される。また、白矢印の経路には、矢印方向(ニードルNが挿入される深さ方向)に、例えば等間隔に5mm程度の間隔に対応した複数の目盛が表示されることが望ましい。複数の目盛の間隔をユーザが調整できるようにしてもよい。また、例えば、経会陰アプローチにより線源を留置できなかった経路(白矢印)上に、経直腸アプローチにより線源を留置する目標位置が表示される。さらに、経会陰リニア断層画像(d)の近傍に、経会陰リニア断層画像(d)の面方向(面の表裏や上下)を示すオリエンテーションマークを表示させてもよい。 In the modification shown in FIG. 10, a transperineal linear tomographic image (d) is also displayed. The transperineal linear tomographic image (d) is a tomographic image corresponding to the linear scanning surface 11L (FIG. 2) of the transperineal probe 11. The path for placing the radiation source is also synthesized in the transperineal linear tomographic image (d). For example, a route in which the radiation source can be placed by the transperineum approach is represented by a black arrow, and a route in which the radiation source cannot be placed by the transperineum approach is represented by a white arrow. In addition, it is desirable that a plurality of scales corresponding to intervals of about 5 mm, for example, be displayed at equal intervals in the arrow direction (depth direction in which the needle N is inserted). You may enable it to adjust the space | interval of several graduations. Further, for example, the target position where the radiation source is placed by the transrectal approach is displayed on the path (white arrow) where the radiation source could not be placed by the transperineal approach. Further, an orientation mark indicating the surface direction of the transperineal linear tomographic image (d) (front and back, top and bottom) may be displayed in the vicinity of the transperineal linear tomographic image (d).
なお、図10の具体例では、経会陰アプローチにより線源を留置できなかった目標位置と線源を留置できた目標位置の相違を白丸と黒丸により識別する表示態様を示したが、例えば色等の表示態様の相違により目標位置の相違が表現されてもよい。また、経会陰アプローチにより線源を留置できた経路と線源を留置できなかった経路についても、例えば矢印の色等により経路の相違が表現されてもよい。 In the specific example of FIG. 10, a display mode is shown in which the difference between the target position where the radiation source could not be placed by the transperineal approach and the target position where the radiation source could be placed is identified by white circles and black circles. The difference in the target position may be expressed by the difference in the display mode. In addition, regarding the route in which the radiation source can be placed by the transperineal approach and the route in which the radiation source cannot be placed, the difference in the route may be expressed by the color of an arrow, for example.
図11は、経直腸アプローチにおける表示画像の変形例を示す図である。図11に示す表示画像は、図9に示す表示画像の変形例である。図9の表示画像と同様に、図11において、経直腸コンベックス断層画像(a)は、経直腸プローブ12のコンベックス走査面12C(図3)に対応した断層画像であり、ボリュームデータ断層画像(b)は、ボリュームデータより切り出された経直腸コンベックス断層画像(a)と同一となる断面の断層画像であり、ボリュームデータ3D画像(c)は、ボリュームデータが得られた三次元走査空間内を立体的に表現した画像である。 FIG. 11 is a diagram showing a modification of the display image in the transrectal approach. The display image shown in FIG. 11 is a modification of the display image shown in FIG. Similar to the display image of FIG. 9, in FIG. 11, a transrectal convex tomographic image (a) is a tomographic image corresponding to the convex scanning surface 12C (FIG. 3) of the transrectal probe 12, and a volume data tomographic image (b) ) Is a tomographic image of the same cross section as the transrectal convex tomographic image (a) cut out from the volume data. The volume data 3D image (c) is a three-dimensional image in the three-dimensional scanning space from which the volume data was obtained. It is an image that expresses it.
図9との比較において、図11の経直腸コンベックス断層画像(a)のガイドラインはニードルNが挿入される深さ方向に、例えば等間隔に5mm程度の間隔に対応した複数の目盛が表示させても良い。また、複数の目盛の間隔をユーザが調整できるようにしてもよい。 In comparison with FIG. 9, the guideline of the transrectal convex tomographic image (a) in FIG. 11 displays a plurality of scales corresponding to intervals of about 5 mm, for example, in the depth direction in which the needle N is inserted. Also good. Moreover, you may enable it to adjust the space | interval of several graduations.
また、図9との比較において、図11のボリュームデータ断層画像(b)内には、互いに異なる表示態様により経路の種別が表現されている。つまり、直腸アプローチにおいて留置中である経路が実線矢印で表示され、直腸アプローチによる他の留置経路が破線矢印で表示されている。なお、色付け処理等の相違により留置経路の種別が表現されてもよいし、留置中である経路とその他の留置経路のいずれか一方が選択的に表示されてもよい。 Further, in comparison with FIG. 9, in the volume data tomographic image (b) of FIG. 11, the types of routes are expressed by different display modes. In other words, a route that is indwelling in the rectal approach is indicated by a solid arrow, and another indwelling route by the rectal approach is indicated by a dashed arrow. Note that the type of the detention route may be expressed by a difference in the coloring process or the like, or either the detention route or another detention route may be selectively displayed.
さらに、図9との比較において、図11のボリュームデータ3D画像(c)には、線源を留置する際の経路が合成される。図11に示す変形例において、互いに異なる表示態様により留置経路の種別が表現されている。つまり、黒矢印は、経会陰アプローチにより線源を留置できた経路であり、実線矢印は、直腸アプローチにおいて留置中である経路であり、破線矢印は、直腸アプローチにおける他の留置経路を示している。なお色付け処理等の相違により留置経路の種別が表現されてもよいし、いずれかの留置経路が選択的に表示されてもよい。 Further, in comparison with FIG. 9, the path for placing the radiation source is combined with the volume data 3D image (c) of FIG. In the modification shown in FIG. 11, the type of the detention route is expressed by different display modes. In other words, the black arrow is the path where the source can be placed by the transperineal approach, the solid line arrow is the path that is being placed in the rectal approach, and the dashed arrow is the other placed path in the rectal approach Yes. Note that the type of the detention route may be expressed by a difference in coloring processing or the like, or any detention route may be selectively displayed.
図12は、ボリュームデータ3D画像に係る表示の変形例を示す図である。図12に示すボリュームデータ3D画像(c)には、3Dテンプレートデータ(図7)に対応した画像が合成されている。つまり、3Dテンプレートデータを構成する複数の2Dテンプレートデータに対応した画像が各2Dテンプレートデータに対応した位置に配置されている。 FIG. 12 is a diagram illustrating a modification of the display related to the volume data 3D image. The volume data 3D image (c) shown in FIG. 12 is synthesized with an image corresponding to the 3D template data (FIG. 7). That is, images corresponding to a plurality of 2D template data constituting the 3D template data are arranged at positions corresponding to each 2D template data.
さらに、図12に示すボリュームデータ3D画像(c)内には、線源の目標位置を示すマーカが表示される。図12に示す具体例では、アドレス「B5_3」に対応した目標位置が+印で表現されている。また、目標位置のアドレス「B5_3」を含む2Dテンプレートデータが実線で表現され、破線で表現される他の2Dテンプレートデータと視覚的に識別されることが望ましい。 Furthermore, a marker indicating the target position of the radiation source is displayed in the volume data 3D image (c) shown in FIG. In the specific example illustrated in FIG. 12, the target position corresponding to the address “B5 — 3” is represented by +. In addition, it is desirable that the 2D template data including the target position address “B5 — 3” is represented by a solid line and visually distinguished from other 2D template data represented by a broken line.
なお、ボリュームデータ3D画像(c)内に表示される目標位置は、例えばユーザによって指定されてもよいし、+印以外の表示態様で目標位置が表現されてもよい。もちろん複数の目標位置がボリュームデータ3D画像(c)内に表示されてもよい。また、色付け処理等により、目標位置を含む2Dテンプレートデータと他の2Dテンプレートデータを識別するようにしてもよい。 The target position displayed in the volume data 3D image (c) may be specified by the user, for example, or the target position may be expressed in a display mode other than the + mark. Of course, a plurality of target positions may be displayed in the volume data 3D image (c). Further, 2D template data including the target position and other 2D template data may be identified by a coloring process or the like.
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above is only a mere illustration in all the points, and does not limit the scope of the present invention. The present invention includes various modifications without departing from the essence thereof.
11 経会陰プローブ、12 経直腸プローブ、20 送受信部、30 断層画像形成部、40 位置情報処理部、50 ボリュームデータ形成部、60 参照画像形成部、70 3Dテンプレートデータ生成部、80 線源情報処理部、90 表示画像形成部、100 制御部、110 操作デバイス。 11 transperineal probe, 12 transrectal probe, 20 transmitting / receiving unit, 30 tomographic image forming unit, 40 position information processing unit, 50 volume data forming unit, 60 reference image forming unit, 70 3D template data generating unit, 80 radiation source information Processing unit, 90 display image forming unit, 100 control unit, 110 operation device.
Claims (9)
第2プローブから得られる超音波の受信信号に基づいて超音波画像を形成する超音波画像形成部と、
第1プローブに対応付けられた位置センサから得られる第1プローブの位置情報に基づいて参照画像の位置情報を導出し、当該位置センサを第1プローブから第2プローブに対応付け替えて当該位置センサから得られる第2プローブの位置情報に基づいて、参照画像上における第2プローブでの超音波画像の位置情報を導出する位置情報導出部と、
参照画像と超音波画像のうちの少なくとも一方の画像に他方の位置情報を反映させた表示画像を形成する表示画像形成部と、
を有し、
前記第1プローブは、経会陰アプローチに利用される経会陰プローブであり、
前記第2プローブは、経直腸アプローチに利用される経直腸プローブであり、
被検者の会陰から前立腺に向けて線源の留置を行う前記経会陰アプローチにおいて線源を留置できなかった目標位置またはその近傍に、前記被検者の直腸から前立腺に向けて線源の留置を行う前記経直腸アプローチにおける線源の目標位置が設定され、
前記超音波画像形成部は、前記経直腸プローブから得られる超音波の受信信号に基づいて前記超音波画像を形成し、
前記表示画像形成部は、前記超音波画像内に前記経直腸アプローチにおける線源の目標位置が含まれる場合に、その目標位置を前記超音波画像内に示した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波システム。 A reference image is formed in which a region where ultrasonic waves are transmitted and received by the first probe is imaged two-dimensionally or three-dimensionally based on position information of the first probe obtained from a position sensor associated with the first probe. A reference image forming unit,
An ultrasonic image forming unit that forms an ultrasonic image based on an ultrasonic reception signal obtained from the second probe;
The position information of the reference image is derived based on the position information of the first probe obtained from the position sensor associated with the first probe, and the position sensor is associated with the second probe from the first probe. A position information deriving unit for deriving position information of the ultrasonic image at the second probe on the reference image based on the position information of the obtained second probe;
A display image forming unit that forms a display image in which position information of the other is reflected in at least one of the reference image and the ultrasonic image;
I have a,
The first probe is a transperineal probe used for a transperineal approach,
The second probe is a transrectal probe used for a transrectal approach,
The source is placed from the perineum of the subject toward the prostate at the target position where the source could not be placed in the transperineal approach or in the vicinity thereof. The target position of the radiation source in the transrectal approach for performing indwelling is set,
The ultrasonic image forming unit forms the ultrasonic image based on an ultrasonic reception signal obtained from the transrectal probe,
The display image forming unit, when the target position of the radiation source in the transrectal approach is included in the ultrasound image, to form a display image showing the target position in the ultrasound image;
An ultrasonic system characterized by that.
前記参照画像形成部は、第1超音波プローブにより超音波を三次元的に送受して得られるボリュームデータに対応した三次元の参照画像を形成し、
前記超音波画像形成部は、第2超音波プローブにより超音波を二次元的に送受して得られる受信信号に基づいて二次元の超音波画像を形成し、
前記表示画像形成部は、二次元の超音波画像の走査面の位置情報に基づき、三次元の参照画像より二次元の超音波画像と同一となる断面を切り出し、二次元の超音波画像と同期して並列表示することにより、前記第1超音波プローブと前記第2超音波プローブで取得した互いに異なる画像データを共通の画像表示形態で表示する処理を施した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波システム。 The ultrasound system of claim 1, wherein
The reference image forming unit forms a three-dimensional reference image corresponding to volume data obtained by three-dimensionally transmitting and receiving ultrasonic waves with the first ultrasonic probe,
The ultrasonic image forming unit forms a two-dimensional ultrasonic image based on a reception signal obtained by two-dimensionally transmitting and receiving ultrasonic waves with a second ultrasonic probe,
The display image forming unit cuts out a cross section that is the same as the two-dimensional ultrasonic image from the three-dimensional reference image based on the positional information of the scanning surface of the two-dimensional ultrasonic image, and synchronizes with the two-dimensional ultrasonic image. In parallel display, a display image subjected to processing for displaying different image data acquired by the first ultrasonic probe and the second ultrasonic probe in a common image display form is formed.
An ultrasonic system characterized by that.
前記参照画像形成部は、第1超音波プローブにより超音波を三次元的に送受して得られるボリュームデータに対応した三次元の参照画像を形成し、
前記超音波画像形成部は、第2超音波プローブにより超音波を二次元的に送受して得られる受信信号に基づいて二次元の超音波画像を形成し、
前記表示画像形成部は、二次元の超音波画像の走査面の位置情報と三次元の参照画像の位置情報に基づき、三次元の参照画像上に二次元の超音波画像の画像面を配置して合成することにより、当該参照画像と当該超音波画像の相対的な位置関係を示した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波システム。 The ultrasound system according to claim 1 or 2,
The reference image forming unit forms a three-dimensional reference image corresponding to volume data obtained by three-dimensionally transmitting and receiving ultrasonic waves with the first ultrasonic probe,
The ultrasonic image forming unit forms a two-dimensional ultrasonic image based on a reception signal obtained by two-dimensionally transmitting and receiving ultrasonic waves with a second ultrasonic probe,
The display image forming unit arranges an image plane of the two-dimensional ultrasound image on the three-dimensional reference image based on the position information of the scanning plane of the two-dimensional ultrasound image and the position information of the three-dimensional reference image. To form a display image showing the relative positional relationship between the reference image and the ultrasound image,
An ultrasonic system characterized by that.
前記表示画像形成部は、前記参照画像内の注目箇所について、前記超音波画像内において当該注目箇所に対応した位置に当該注目箇所を示す表示処理を施した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波システム。 The ultrasound system according to any one of claims 1 to 3,
The display image forming unit forms a display image that has been subjected to a display process that indicates the attention location at a position corresponding to the attention location in the ultrasonic image for the attention location in the reference image.
An ultrasonic system characterized by that.
前記表示画像形成部は、ブラキセラピーにおける線源の目標位置を示す位置マーカを前記超音波画像内に示した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波システム。 The ultrasound system according to any one of claims 1 to 4,
The display image forming unit forms a display image indicating a position marker indicating a target position of a radiation source in brachytherapy in the ultrasonic image.
An ultrasonic system characterized by that.
前記表示画像形成部は、ブラキセラピーにおける線源留置のガイドラインを前記超音波画像内に示した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波システム。 The ultrasonic system according to any one of claims 1 to 5,
The display image forming unit forms a display image showing guideline of radiation source placement in brachytherapy in the ultrasonic image,
An ultrasonic system characterized by that.
前記表示画像形成部は、前記経会陰アプローチにおいて線源を留置できた目標位置と、前記経会陰アプローチにおいて線源を留置できなかった目標位置を、互いに異なる表示態様で示した表示画像を形成する、The display image forming unit displays a display image showing a target position where the radiation source can be placed in the transperineum approach and a target position where the radiation source cannot be placed in the transperineum approach in different display modes. Form,
ことを特徴とする超音波システム。An ultrasonic system characterized by that.
前記表示画像形成部は、前記経会陰アプローチにおいて線源を留置できた目標位置までの留置経路と、前記経会陰アプローチにおいて線源を留置できなかった目標位置までの留置経路を、互いに異なる表示態様で示した表示画像を形成する、The display image forming unit is different from the indwelling path to the target position where the radiation source can be placed in the transperineal approach and the indwelling path to the target position where the source could not be placed in the transperineal approach. Forming a display image shown in the display mode;
ことを特徴とする超音波システム。An ultrasonic system characterized by that.
前記第1プローブから得られる超音波の受信信号に基づいて前記経会陰アプローチの超音波画像を形成し、前記第2プローブから得られる超音波の受信信号に基づいて前記経直腸アプローチの超音波画像を形成する、
ことを特徴とする超音波システム。 The ultrasound system according to any one of claims 1 to 8 ,
Ultrasonic of the first on the basis of the ultrasonic reception signal obtained from the probe to form an ultrasound image of the through perineal approach, the transrectal approach based on the ultrasonic reception signal obtained from the second probe Forming an image,
An ultrasonic system characterized by that.
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