[发明专利]超声波探测器的位置登记方法、超声波摄像系统

说明书

简便且高精度地登记超声波探测器的扫描面位置和角度的超声波探测器的位置登记方法、超声波摄像系统。在配置有位置检测传感器的实际空间中配置包括非平行地拉伸的2根以上线材的体模，使安装有探测器位置检测用标记的超声波探测器在将其主平面朝向保持为恒定的状态下在体模上平行移动，由位置检测传感器检测探测器位置检测用标记在实际空间中的位置并获取2个以上体模的超声波图像。求出2个以上超声波图像分别包括的2根以上线材的截面像位置，基于求出的截面像的位置的关系，计算探测器位置检测用标记的实际空间的位置与拍摄的超声波图像在实际空间中的朝向及位置的关系，将计算出的关系作为探测器坐标变换信息登记在存储部。

技术领域

本发明涉及用于将超声波图像向实际空间坐标同步的坐标变换技术。

背景技术

手术导航系统是以以下情况为目的的系统：通过在CT(Computed Tomography，计算机断层扫描)图像、MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)图像等医用图像上实时显示手术中的手术器具的位置，提供手术中的患者与手术器具的位置关系的信息，由此对手术进行辅助。在手术导航中，CT图像、MRI图像在空间分辨率、对比度这方面优异，而在实时性上存在不足，导航的精度由于脏器的移动、变形的影响而下降。

为了解决该课题，存在通过同步显示CT图像、MRI图像和超声波图像来弥补实时性，从而进行导航的方法。为了实施前述的方法，需要对导航所使用的医用图像与实际空间上的患者的位置进行对齐的配准(registration)操作和对超声波波束的扫描面的位置和角度进行登记的超声波探测器登记操作。一般，这些操作在手术开始前通过执刀医生的手来实施。另外，对配准操作和超声波探测器登记操作的实施顺序没有限制，先实施哪一个均可以。

关于配准方法，确立了以下方法：通过对鼻根部、眼梢等的解剖学的特征点、贴附在患者的摄像标记的位置之中的3点以上进行指示，来对实际空间上的标记等的位置和医用图像上的标记等的位置建立对应的方法；对使用激光等而获取到的患者的表面信息和根据医用图像重建的三维图像的表面信息建立对应的方法(非专利文献1)。

另一方面，关于超声波探测器登记方法，提出了各种方法。例如，在专利文献1中，报告了为了将超声波图像与CT图像、MRI图像在超声波波束的扫描面同步，从而对超声波波束的扫描面的位置和角度进行登记的方法。

此外，在非专利文献2中，公开了在安装有位置检测用标记的超声波探测器登记工具固定超声波探测器，基于超声波探测器的种类来对超声波波束的扫描面的位置和角度进行登记的方法(非专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-151131号公报

【非专利文献】

非专利文献1：古贺敦郎著“关于手术用导航系统StealthStation”，日本放射线技术学会近畿部会杂志，第10卷1号

非专利文献2：https：//www.youtube.com/watch？v＝RAHgsUVm4d4

专利文献1的方法为了对超声波波束的扫描面的位置和角度进行登记，需要复杂的操作，存在对操作者的负担增加、操作时间增大等课题。