JP2002282251A

JP2002282251A - 超音波イメージング・システムからネットワークを介してライブ・ストリーミング映像を送信するための方法及び装置

Info

Publication number: JP2002282251A
Application number: JP2001288044A
Authority: JP
Inventors: Charles Cameron Brackett; チャールズ・キャメロン・ブラケット; Gary E Macleod; ゲーリー・イー・マクレオド
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2002-10-02
Also published as: DE10146575A1

Abstract

(57)【要約】【課題】超音波イメージング・システムによりライブ
・ストリーミング映像をワイド・エリア・ネットワーク
で受信デバイスに直接送信することを可能にする。【解決手段】超音波スキャナのモニタ（１８）上に表
示される画像は、単一フレームまたはフレーム群の形で
取り込まれ、ＭＰＥＧ形式で圧縮を受け、次いでスキャ
ナのディジタル出力ポートを通り、ＴＣＰ／ＩＰネット
ワークを介して受信装置に伝送される。超音波イメージ
ング・システムのホストコンピュータ（２０）は、ハー
ドディスク及びネットワークを介したシネ・メモリ（１
６）からリモート受信装置への画像フレームの伝送を容
易にしているライブ・ストリーミング映像ソフトウェア
によりプログラムされている。受信装置上で動作するソ
フトウェア・アプリケーションはストリーミング・デー
タを収集して処理し、受信側にあるモニタ（３８）に映
像及び音声を出力する。受信ステーションは着信するデ
ータをバッファリングし、出力を円滑にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全般的には、医学
的診断で使用されるイメージング・システムに関する。
本発明は、詳細には、ディジタル画像をネットワークに
より超音波イメージング・システムから、アーカイブ、
観察及び／またはプリントをするためのリモート・デバ
イスに転送することに関する。

【０００２】

【本発明の背景】従来の超音波イメージャでは、ある走
査面で集束させた超音波ビームを走査し、各送信ビーム
ごとに、走査面内のそれぞれの走査線に沿って反射され
る超音波エネルギーを検出することにより、生体組織及
び血流の２次元画像を生成している。超音波エネルギー
を一点に集束させて送信し、次いで反射エネルギーを時
間を追って受信することにより、単一の走査線（また
は、狭い範囲に限局された走査線群）が収集される。Ｂ
モード超音波画像は、複数の画像走査線から構成されて
いる。ある画素の表示画面上での輝度は、走査中の生体
組織から反射されるエコーの強度に基づく。受信ビーム
形成器チャネルの出力はコヒーレント加算され、走査対
象の各サンプル・ボリュームに対するそれぞれの画素強
度値が形成される。これらの画素強度値は、対数圧縮し
走査変換した後、走査した解剖構造のＢモード画像とし
て表示させる。

【０００３】超音波プローブを身体のある部位の上で掃
引させると、一連の画像フレーム（検査している身体と
交差している間隔を空けたスライスに対応する）をモニ
タ上に表示することができる。あるタイプの超音波イメ
ージング・システムでは、最新の画像からなる１つの長
いシーケンスが、シネ・メモリ内に記憶され、先入れ先
出し法に従って絶えず自動的に更新される。このシネ・
メモリは、ユーザに対してリアルタイムで表示させる画
像データを取り込みながらバックグラウンドで動作して
いる循環画像バッファのようなものである。シネ・メモ
リは、ホストコンピュータを介して画像をディジタル・
アーカイブ・デバイスに転送するためのバッファの役割
を果たす。ユーザが（オペレータ・インタフェースによ
る適切なデバイスの操作により）システムを静止させた
場合、ユーザはシネ・メモリに以前に取り込んだ画像デ
ータを観察することができる。シネ・メモリに記憶させ
た画像ループは、オペレータ・インタフェースに組み込
んだトラックボール制御を介して表示モニタ上で検討す
ることができ、またハードディスク上に記憶させるため
に画像ループのあるセクションを選択することができ
る。任意の収集画像または投射画像は、システムのハー
ドディスク上に内部記憶させることやディスク駆動装置
に挿入した光磁気ディスク（ＭＯＤ）上に記憶させるこ
とができる。

【０００４】画像を内部で記憶する以外に、最近のイメ
ージング・システムでは、通信ネットワークを介して様
々なタイプのリモート・デバイスに画像を転送できるこ
とが必要である。正しく画像転送させるには、イメージ
ャの関連するネットワーク機能が送信先のリモート・デ
バイスのネットワーク機能と互換性があることが必要で
ある。詳細には、イメージャは送信するデータを、送信
先のリモート・デバイスが取り扱える形式で配置する必
要がある。上記のことを達成しようとする試みの１つと
して、関連するネットワーク機能に対する適合要件を指
定しているＤＩＣＯＭ（ＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｉｎ
ｇａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｎＭ
ｅｄｉｃｉｎｅ）標準の採用がある。ＤＩＣＯＭ標準
は、プリンタ、ワークステーション、収集モジュール
（超音波イメージング・システムなど）及びファイル・
サーバの間で医用ディジタル画像を伝達する際に使用す
ることを目的としている。この収集モジュールは、デー
タをＤＩＣＯＭ標準に適合した形式で転送するようにプ
ログラムされており、一方受信デバイスはこれら同じＤ
ＩＣＯＭ標準に準拠するように形式設定されたデータを
受信するようにプログラムされている。

【０００５】ＤＩＣＯＭシステムは、例えば、Ｘ線撮
影、コンピュータ断層撮影、磁気共鳴イメージング及び
超音波イメージングなど様々なタイプのディジタル画像
の通信を容易にするように設計されている。ＤＩＣＯＭ
動作はすべて、イメージャに組み込まれたホストコンピ
ュータ上で動作するアプリケーション・ソフトウェアに
より、待ち行列方式（ｑｕｅｕｅｄｍａｎｎｅｒ）で
処理される。あるタイプの超音波イメージャでは、ユー
ザは、ＬＡＮを介してＤＩＣＯＭ機能を有するリモート
・デバイスにＤＩＣＯＭ形式で送信しようとする任意の
画像をシネ・メモリ内で選択することができる。この超
音波イメージング・システムのホストコンピュータはＤ
ＩＣＯＭのシステム・ソフトウェアによりプログラム
し、このソフトウェアによりホストコンピュータのハー
ドディスクやＬＡＮを介したシネ・メモリからリモート
ＤＩＣＯＭデバイスへの画像フレームの伝送が容易とな
る。

【０００６】ＤＩＣＯＭでは単一フレームとマルチフレ
ームの画像を、ＤＩＣＯＭオブジェクトの形式で、ネッ
トワークを介して長い距離にわたって伝送する方法を規
定しているが、ライブ・ストリーミング映像を伝送する
方法は規定していない。超音波画像のライブ映像ストリ
ームを超音波スキャナから観察ステーションまで伝送す
るための従来の一手段は、超音波装置の背面にある映像
出力ポートに接続させたフレーム取り込み装置（ｆｒａ
ｍｅ−ｇｒａｂｂｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）である。この
フレーム取り込み装置は次いで、受信側に位置する別の
コンピュータにその情報を渡している。連続するフレー
ムを取り込むことによりストリーミング映像を作成する
特殊なコンピュータを購入する必要なしに、ライブ・ス
トリーミング映像を提供する方法が必要とされている。

【０００７】別法として、ライブ・ストリーミング映像
は、単に超音波イメージング・システムのＲＧＢ出力や
合成映像出力を延長させることにより提供されてきた。
これを実現するには、特殊なＲＧＢケーブルや合成映像
ケーブルを使用すると共に、こうしたケーブルの一方の
側を超音波装置上にあるアナログＲＧＢまたは合成の
「ｏｕｔ」に差し込み、またもう一方の側をリモート観
察ステーションに配置したモニタのアナログＲＧＢまた
は合成の「ｉｎ」に差し込むことによっている。この技
法では短い距離（約１００フィート以下）での問題解決
しかできず、また複数の超音波スキャナを取り扱うこと
が困難であるため、この技法は役に立たない。さらに、
ＶＣＲとなるのは、取り込み及び記録の機構だけであ
る。このため、ディジタルによる解決法とはならない。

【０００８】米国特許第５，８９７，４９８号には、Ｔ
ＣＰ／ＩＰネットワークを用いて画像をリモート・デバ
イスに送信することができる超音波イメージング・シス
テムが開示されている。この超音波イメージング・シス
テムは、イーサネット・ポートやモデムなどのネットワ
ーク接続を介しローカル・ネットワークやインターネッ
トを経由してＴＣＰ／ＩＰにより電子メッセージを送信
するＳＭＴＰ（ｓｉｍｐｌｅｍａｉｌｔｒａｎｓｆ
ｅｒｐｒｏｔｏｃｏｌ：メール転送プロトコル）サー
バを含んでいる。このＳＭＴＰサーバは超音波システム
の制御装置に接続されており、超音波システムの記憶媒
体、ユーザ・インタフェース及びディスプレイと対話す
ることができる。この電子メッセージには、超音波画
像、レポート、超音波画像ループ、システムのプリセッ
ト値など、受信ステーションに送信するために超音波シ
ステム上に記憶している情報を添付することができる。
しかし、こうした電子メッセージの形成はライブ・スト
リーミング映像ではない。

【０００９】したがって、超音波イメージング・システ
ムによりライブ・ストリーミング映像をワイド・エリア
・ネットワークで受信デバイスに直接送信することを可
能にする方法及び手段が必要である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ライブ・スト
リーミング映像の機能を備えるようにプログラムする超
音波イメージング・システムに組み込む。ストリーミン
グ映像を超音波装置に組み込むことは、こうしたタスク
を超音波装置の挙動を低下させることなく達成できるよ
うな帯域幅と処理装置が必要となるため、かつては明白
とは考えられていなかった。本明細書で提唱するディジ
タルによる解決法は、超音波スキャナのモニタ上に表示
される画像が単一フレームまたはフレーム群の形で取り
込まれ、ＭＰＥＧ形式で圧縮され、次いで、スキャナの
ディジタル出力ポートを通りＴＣＰ／ＩＰネットワーク
を経由して受信装置（例えば、ネットワークに接続した
パーソナル・コンピュータ）に伝送されるというもので
ある。超音波イメージング・システムのホストコンピュ
ータは、このホストコンピュータのハードディスク及び
ネットワークを介した画像フレームのシネ・メモリから
リモート受信装置への伝送を容易にするようなライブ・
ストリーミング映像ソフトウェアによりプログラムして
いる。受信装置上で動作しているソフトウェア・アプリ
ケーションは、ストリーミング・データを収集し、かつ
このデータを処理して受信側にあるモニタに映像及び音
声を出力する。受信ステーションは、着信するデータを
バッファリングし出力を円滑にさせることが重要であ
る。本発明のこの好ましい実施形態によれば、超音波ス
キャナはＴＣＰ／ＩＰネットワークを介したストリーミ
ング映像及び音声の伝送をサポートしており、これによ
り受信装置は映像及び音声をほぼリアルタイムで処理し
出力することができる。ライブ・ストリーミング映像
は、そのネットワークにＴＣＰ／ＩＰプロトコルを使用
している任意の受信デバイスに送信することができる。

【００１１】本発明の別の態様によれば、その超音波イ
メージング・システムはライブ・ストリーミング映像を
複数の箇所にブロードキャストすることができる。この
ストリーミング映像は、複数のＩＰアドレスを識別する
ためのヘッダを付属させ、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを使
用してゲートウェイに送信することができる。

【００１２】本発明は、超音波装置と、ライブ・ストリ
ーミング映像を観察するための遠隔の位置にあるデバイ
スとの間の双方向通信に拡張される。この双方向通信
は、画像上に見いだされる構造の指摘、画像上への書き
込み及び作図、並びに音声メッセージまたはテキストの
メッセージのいずれかを介した通信をする能力を含む。
この双方向通信は、超音波イメージング装置と観察ステ
ーションの間の接続がオープンに保たれている間に行わ
れる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、ライブ・ストリーミング
映像をＴＣＰ／ＩＰネットワークを介してリモート・デ
バイスに送信するようにプログラムすることができる従
来のコンピュータ式超音波イメージング・システムを図
示したものである。図１に示したタイプのイメージング
・システムは、エコーを反射させる組織及び／または血
流の２次元画像をイメージャにより生成させるＢモード
を有する。信号処理の基本チェーンは以下の通りであ
る。

【００１４】超音波トランスジューサのアレイ２は、ビ
ーム形成器４内の送信器により起動を受け、走査線に沿
った点に集束させた音響バーストを送信している。反射
したＲＦ信号はトランスジューサ素子により検出され、
次いでビーム形成器４内の受信器により受信ビームを形
成させるように動的に集束させる。各走査線に対する受
信ビーム形成器の出力データ（Ｉ／ＱまたはＲＦ）は、
Ｂモード処理チェーン６を通過させる。このＢモード処
理チェーン６は、復調、フィルタ処理、包絡線検出、対
数圧縮及びエッジ強調を含むことが好ましい。

【００１５】その走査の幾何学構成に応じて、最大で数
百個の受信ベクトルを使用して単一の音響画像フレーム
を形成させることができる。ある音響フレームから次の
音響フレームへの時間的移行を円滑にするため、何らか
の音響フレーム平均化８を走査変換前に実行させること
がある。一般に、対数圧縮した表示データは、映像表示
させるために走査変換器１０によってＸ−Ｙフォーマッ
トに変換する。幾つかのシステムでは、フレーム平均化
を、走査変換前の音響フレームに対してではなく、Ｘ−
Ｙデータに対して実行することがある（破線のブロック
１２で示す）。また、ときには、所与の映像表示フレー
ムレートを得るために音響フレームの間に複写映像フレ
ームを挿入することがある。走査変換したフレームは、
グレイスケール・マッピングを用いて映像データのマッ
ピングを行う映像プロセッサ１４に送られる。次いで、
グレイスケールとした画像フレームは映像モニタ１８に
送られ表示される。

【００１６】システムの制御では、オペレータ・インタ
フェース２２を介してオペレータ入力を受け入れ、これ
に対して様々なサブシステムの制御をしているホストコ
ンピュータ２０に制御を集中させている。（図１では、
画像データの転送経路のみを示している。）オペレータ
・インタフェースは、キーボード、トラックボール、多
数のプッシュボタン、並びにスライド式ノブや回転式ノ
ブなどその他の入力デバイスを備えている。

【００１７】イメージングの間に、最新の画像からなる
１つの長いシーケンスがシネ・メモリ１６内に記憶され
ると共に、絶えず自動的に更新される。幾つかのシステ
ムは、Ｒ−θ音響画像（このデータ経路を図１の破線で
示す）を保存するように設計されており、また別のシス
テムではＸ−Ｙビデオ画像を保存している。シネ・メモ
リ１６内に記憶させる画像ループは、トラックボール制
御を介して検討することができ、また、ハードディスク
に記憶させるために画像ループのあるセクションを選択
することができる。

【００１８】図２は、全体として、ビデオ画像のライブ
・ストリームを送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２４
を介して圧縮形式で出力するようにプログラムした超音
波イメージング・システムと、受信ＴＣＰ／ＩＰネット
ワーク接続２６を介してビデオ画像のライブ・ストリー
ムを受信するようにプログラムした観察ステーション
と、送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２４を受信ＴＣ
Ｐ／ＩＰネットワーク接続２６に接続させるためのネッ
トワーク２８と、を備える簡略なシステムを表してい
る。ネットワーク２８は、ローカル・エリア・ネットワ
ーク、ワイド・エリア・ネットワーク、企業内イントラ
ネット、インターネット、並びにゲートウェイを介して
ネットワークを相互接続させたシステムを含むその他任
意のネットワーク・システムを含むことができる。図２
で部分的に示した超音波イメージング・システムは、図
１においてより全体を示したタイプのものであり、機能
が同じ構成要素は同じ参照番号により表現してある。

【００１９】本発明のこの好ましい実施形態によれば、
超音波イメージング・システムのホストコンピュータ２
０は、ディジタル映像データからなるフレーム（また
は、フレーム群）をシネ・メモリ１６から抽出しこの映
像フレームをＭＰＥＧ形式で圧縮する機能を備えるよう
にプログラムされている。圧縮した映像フレームはホス
トコンピュータのハードドライブ上に記憶させることが
好ましい。圧縮した映像フレームは、ハードドライブか
ら送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２４に転送され
る。

【００２０】「ＭＰＥＧ」という用語は、本明細書で使
用する場合、ＩＳＯのワーキンググループの１つである
ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒ
ｏｕｐ（ＭＰＥＧグループ）が開発した一群のディジタ
ル映像圧縮標準及びファイル形式のことを指す。ＭＰＥ
Ｇでは、一般に、競合する形式と比べより高品質な映像
が作成される。ＭＰＥＧファイルは特殊なハードウェア
あるいはソフトウェアによりデコードすることができ
る。ＭＰＥＧでは、各フレームの全体を保存するのでは
なく、あるフレームから別のフレームへの変化のみを保
存することにより高い圧縮率を達成している。次いで、
この映像情報は離散コサイン変換（ＤＣＴ）と呼ぶ技法
を用いてエンコードされる。ＤＣＴは、波形データをコ
サインの重み付き総和として表すための技法である。Ｄ
ＣＴは、データ圧縮のためによく利用される。ＭＰＥＧ
データ圧縮テクノロジーは幾つかのＤＣＴ係数を概算す
ることによりデータ量を減らしており、その結果データ
の一部が除去されるために不可逆的圧縮となる。しか
し、このデータの損失は人の目では分からないのが普通
である。

【００２１】主要なＭＰＥＧ標準として、ＭＰＥＧ−１
とＭＰＥＧ−２の２つがある。ＭＰＥＧ−１標準の最も
一般的な実現形では、３０フレーム毎秒（ｆｐｓ）にお
いて３５２×２４０の映像分解能が得られる。これによ
り従来のＶＣＲ映像の品質より若干低いだけの映像品質
が得られる。ＭＰＥＧ−２は、ＣＤ品質のフル音声付き
で６０ｆｐｓにおいて７２０×４８０と１，２８０×７
２０の分解能を提供するより新しい標準である。ＭＰＥ
Ｇ−２データ圧縮技法により、２時間分の映像を数ギガ
バイトに圧縮することができる。ＭＰＥＧ−２のデータ
・ストリームを圧縮解除するには僅かな計算能力だけで
十分であるが、これと比べてＭＰＥＧ−２形式で映像を
エンコードするには、かなり大きな処理能力が必要とな
る。

【００２２】ホストコンピュータ２０は、オペレータ・
インタフェース２２上のライブ・ストリーミング映像ボ
タン（図示せず）の作動に応答してライブ・ストリーミ
ング映像を圧縮形式で出力するようにプログラムされて
いる。ライブ・ストリーミング映像ボタンを作動させた
後、システムオペレータはホストコンピュータからのプ
ロンプトに応答してオペレータ・インタフェース２２を
介してリモート観察ステーションのＩＰアドレスを入力
する。次いで、ホストコンピュータ２０は、このＩＰア
ドレスへの接続をオープンさせる要求を添えて当該ＩＰ
アドレスを送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２４に送
信する。接続が確立された後、接続がオープンしたとい
う肯定応答（ＡＣＫ）が送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク
接続２４からホストコンピュータ２０に伝送される。次
いで、ホストコンピュータは圧縮映像データのフレーム
の送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２４への送信を開
始する。

【００２３】送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２４
は、出力ポート（例えば、イーサネット・ポート）と、
ＴＣＰ／ＩＰインターネット・プロトコル・スイート
（Ｓｕｉｔｅ）と呼ぶネットワーク・プロトコル・ソフ
トウェアに従って出力ポートから圧縮映像データを送信
させるためのＴＣＰ／ＩＰソフトウェア・モジュール
と、を含んでいる。ＴＣＰ／ＩＰは、インターネット・
プロトコル（ＩＰ）及び伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）
にちなんで命名されたものである。ＩＰソフトウェアは
データのルート設定を制御し、またＴＣＰはデータの転
送を制御している。ＴＣＰ／ＩＰソフトウェア・モジュ
ールは、映像データをＴＣＰパケットと呼ぶセグメント
内に封じ込めており、このセグメントには、データ・セ
グメントを監視し、チェックし、適正な順序で整列させ
るためのヘッダ情報が付けられる。データのブロック
は、個々のパケットをゲートウェイによって異なるルー
ト設定にできるような離散パケットの形でインターネッ
トを経由して伝送されるため、これらのパケットはその
送信先に順序が違って到着したり、到着したときにエラ
ーを含んでいる可能性がある。受信ＴＣＰ／ＩＰネット
ワーク接続２６において、これらのパケットはＴＣＰパ
ケットのヘッダ情報に従ってエラーがないかをチェック
し、セグメントにエラーがなければ肯定応答が出され、
さらにこれらのパケットは映像データの元のブロックが
再び組み上げられるように配置される。送信ＴＣＰ／Ｉ
Ｐネットワーク接続２４はセグメントの肯定応答を常時
監視しており、セグメントが適時に肯定応答されない場
合には送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２４はそのパ
ケットを再送する。セグメントが最初の送信時に紛失し
たり、間違った順序で受信された場合、ＴＣＰソフトウ
ェアは、その受信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２６に
おいてすべてのセグメントが得られるまで受信したセグ
メントを保持し続け、すべてが得られた時点で、セグメ
ントを適正で抜けがない順序に並べ、元のデータ・ブロ
ックを組み上げ直すことができる。

【００２４】送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２４に
おいて、ＴＣＰパケットは、セグメントをＩＰパケット
の形式に直しているＩＰソフトウェアによる処理を受け
る。各パケットには、ゲートウェイがパケットに対して
適正な送信先までのルート設定をするために使用される
アドレス情報を提供しているＩＰヘッダが含まれてい
る。ＩＰヘッダは送信元及び送信先のインターネット・
アドレスを含んでおり、これによりゲートウェイによる
データの適正なルート設定、並びに受信器によるパケッ
ト受信に対する肯定応答が可能となる。ＩＰソフトウェ
アはすべてのパケットを伝達しようとするが、ＩＰソフ
トウェアではこれらが伝達されたことの保証は得られな
い。伝達の保証は、上述のように、ＴＣＰソフトウェア
による肯定応答と再送により得られる。

【００２５】ＴＣＰ／ＩＰソフトウェアは、具体的な超
音波システム及びその環境に合わせて構成させる必要が
ある。ＴＣＰ／ＩＰで典型的な構成情報には、ローカル
・ネットワークの種類（超音波システムを別の超音波装
置とローカルでネットワーク接続させる場合）、ローカ
ル・ネットワーク上の別のシステムのアドレス、ゲート
ウェイ・アドレス（そのシステムがルート設定機能を実
行している場合）、超音波装置のユーザ名及びアクセス
用パスワード、超音波システム上のサーバのアドレス、
並びにその超音波システムに対するインターネット・ア
ドレス（ＩＰアドレス）が含まれる。

【００２６】図示を目的としただけであるが、好ましい
実施の一形態（図２に示すような）による受信観察ステ
ーションは、受信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２６
と、ホストコンピュータ３０と、映像メモリ３２と、オ
ペレータ・インタフェース３４と、映像プロセッサ３６
と、表示モニタ３８と、を備えている。この受信ＴＣＰ
／ＩＰネットワーク接続２６は、出力ポート（例えば、
イーサネット・ポート）と、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに
従って圧縮映像データを受信するためのＴＣＰ／ＩＰソ
フトウェア・モジュールと、を備えている。圧縮映像デ
ータの受信ストリームは、ホストコンピュータ３０によ
り受信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２６から取り出さ
れ、そのハードドライブ上に記憶される。ホストコンピ
ュータ３０は、圧縮映像データを圧縮解除させるための
ソフトウェアによりプログラムされている。ホストコン
ピュータ３０は、映像データを圧縮解除し、圧縮解除し
た映像データをバッファの役目をする映像メモリ３２に
出力している。次いで、映像プロセッサ３６により格納
した映像データからビデオ画像のライブ・ストリームが
再構成され、表示モニタ３８に送られて表示される。リ
モート観察ステーションにいる担当医は超音波イメージ
ング・システムが出力するライブ・ストリーミング映像
を観察することができる。

【００２７】本明細書で使用する場合、「ストリーミン
グ」という用語は、定常的で連続したストリームとして
処理が可能となるようにデータを転送するための技法を
意味している。ストリーミングをうまく機能させるに
は、受信側のホストコンピュータ３０は、映像データに
対する収集と、圧縮解除と、映像プロセッサ３６により
処理させるための映像メモリ３２への定常ストリームと
しての送信と、を行うことができる必要がある。映像メ
モリ３２はバッファとして働き、受信ステーションが要
求を超える速度で映像データを受信している場合に超過
した映像データを格納している。

【００２８】本発明のこの好ましい実施形態によれば、
超音波イメージング・システムのホストコンピュータ２
０は、送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２４にメッセ
ージを送信し、ホストコンピュータが特定した送信先デ
バイスとの接続をオープンさせるように指令している。
送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２４がネットワーク
２８を介して観察ステーションの受信ＴＣＰ／ＩＰネッ
トワーク接続２６に接続されている場合、この接続は、
ホストコンピュータ２０がこの接続を介して圧縮映像デ
ータのフレームを供給している間オープンの状態に維持
される。フレームの各々は静止画像である。これらのフ
レームは、ホストコンピュータ３０により圧縮解除さ
れ、映像プロセッサ３６により表示モニタ３８上に連続
して表示される。フレームを高速で連続して表示させる
ことにより、動いているように錯覚させている。１秒あ
たりのフレーム数が多い程、表示される動きはより円滑
となる。どのＭＰＥＧデータ圧縮技法を使用するかに応
じて、この好ましい実施形態によるフレームレートは３
０ｆｐｓか６０ｆｐｓのいずれかとなる。一般に、動き
がぎくしゃくしないようにするには、最小で約３０ｆｐ
ｓが必要である。

【００２９】本発明について好ましい実施形態に関連さ
せて記載してきたが、当業者であれば、本発明の範囲を
逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、また
等価物によりその構成要素を代替できることを理解でき
よう。さらに、本発明の本質的範囲を逸脱することなく
ある具体的な状況を本発明の教示に適応させるような多
くの修正が可能である。例えば、ライブ・ストリーミン
グ映像データを、イーサネット・ポートではなくモデム
を介して伝送することができる。したがって、本発明
は、本発明を実施するように企図した最適モードとして
開示した具体的な実施形態に限定するように意図したも
のではなく、本発明は、本特許請求の範囲に属するすべ
ての実施形態を含むように意図したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態によるライブ・スト
リーミング映像の出力機能を有するようにプログラムす
ることができるタイプの従来の超音波イメージング・シ
ステムを表したブロック図である。

【図２】本発明の好ましい実施形態によりライブ・スト
リーミング映像をネットワークを介して受信観察ステー
ションに伝送するようにプログラムされている超音波イ
メージング・システムを表したブロック図である

【符号の説明】

２超音波トランスジューサ・アレイ４ビーム形成器６Ｂモード処理チェーン８音響フレーム平均化１０走査変換器１４映像プロセッサ１６シネ・メモリ１８映像モニタ２０ホストコンピュータ２２オペレータ・インタフェース２４送信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２６受信ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続２８ネットワーク３０ホストコンピュータ３２映像メモリ３４オペレータ・インタフェース３６映像プロセッサ３８表示モニタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ゲーリー・イー・マクレオドアメリカ合衆国、ウィスコンシン州、メノモニー・フォールズ、オールド・ヒッコリー・ロード、エヌ51・ダブリュー17000番Ｆターム(参考） 4C301 EE20 JA20 JC20 LL02 LL20 5C054 CA08 DA08 EA01 EA03 EG10 FD05 GA01 GB15 HA12 5C059 MA00 MA05 MA23 PP04 RA01 RA08 SS08 SS23 UA02 UA39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ネットワークと通信するためのポートと、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに従って前記ポートを出るデー
タを形式設定するためのモジュール（２４）と、波動エネルギーを送信及び受信するための走査サブシス
テム（２、４）と、前記走査サブシステムが収集したデータに基づいて画像
データのフレームを作成するための信号処理サブシステ
ム（６、８、１０）と、作成した前記画像データのフレームを記憶するメモリ
（１６）と、ライブ・ストリーミング映像モードを選択するためのユ
ーザ入力デバイス（２２）と、コンピュータ（２０）であって、前記ライブ・ストリー
ミング映像モードの選択に応答して、前記メモリから画像データのフレームのストリームを取
り出すステップと、各フレーム内の画像データを圧縮す
るステップと、圧縮画像データのフレームの前記ストリームを前記ポー
トに送信するステップと、を実行するようにプログラム
されているコンピュータ（２０）と、を含むシステム。
【請求項２】前記走査サブシステムが超音波トランス
ジューサ・プローブ（２）を含む、請求項１に記載のシ
ステム。
【請求項３】前記メモリがシネ・メモリ（１６）を含
む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】前記コンピュータが前記圧縮のステップ
において不可逆的データ圧縮技法を使用している、請求
項１に記載のシステム。
【請求項５】前記ネットワーク用ポートがイーサネッ
ト（登録商標）・ポートを含む、請求項１に記載のシス
テム。
【請求項６】ネットワークと通信するためのポートと、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに従って前記ポートを出るデー
タを形式設定するためのモジュール（２４）と、波動エネルギーを送信及び受信するための走査サブシス
テム（２、４）と、前記走査サブシステムが収集したデータに基づいて画像
データのフレームを作成するための信号処理サブシステ
ム（６、８、１０）と、作成した前記画像データのフレームを記憶するメモリ
（１６）と、前記メモリから画像データのフレームのストリームを取
り出すための手段（２０）と、各フレーム内の画像データを圧縮するための手段（２
０）と、圧縮画像データのフレームの前記ストリームを前記ポー
トに送信するための手段（２４）と、を含むシステム。
【請求項７】前記走査サブシステムが超音波トランス
ジューサ・プローブ（２）を含む、請求項６に記載のシ
ステム。
【請求項８】前記圧縮手段が不可逆的データ圧縮技法
を利用している、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】ネットワークと通信するためのポートと、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに従って前記ポートを出るデー
タを形式設定するための手段（２４）と、画像データのフレームを収集するための画像収集サブシ
ステム（２、４、６、８、１０）と、収集した前記画像データのフレームを記憶するメモリ
（１６）と、ライブ・ストリーミング映像モードを選択するためのユ
ーザ入力デバイス（２２）と、前記ライブ・ストリーミング映像モードの選択に応答し
て前記ポートから画像データのフレームのストリームを
送信するための手段（２０、２４）であって、前記スト
リームの前記フレームは収集した前記画像データのフレ
ームに由来している、手段（２０、２４）と、を含む超
音波イメージング・システム。
【請求項１０】さらに、収集した各フレーム内の画像
データを圧縮して画像データのフレームの前記ストリー
ムを形成させるための手段を含む請求項９に記載の超音
波イメージング・システム。
【請求項１１】ネットワークと、前記ネットワークに
接続したスキャナと、前記ネットワークに接続した観察
デバイスと、を含むシステムであって、前記スキャナは、波動エネルギーを送信及び受信するための走査サブシス
テム（２、４）と、前記走査サブシステムが収集したデータに基づいて画像
データのフレームを作成するための信号処理サブシステ
ム（６、８、１０）と、作成した前記画像データのフレームを記憶するメモリ
（１６）と、前記ネットワークに対する送信ＴＣＰ／ＩＰ接続（２
４）と、第１のコンピュータ（２０）であって、前記メモリから画像データのフレームのストリームを取
り出すステップと、各フレーム内の画像データを圧縮す
るステップと、圧縮画像データのフレームの前記ストリームを前記送信
ＴＣＰ／ＩＰ接続に送信するステップと、を実行するよ
うにプログラムされている第１のコンピュータ（２０）
と、を含んでおり、かつ、前記観察デバイスは、前記ネットワークに対する受信ＴＣＰ／ＩＰ接続（２
６）と、画像データのフレームのストリームを記憶するためのバ
ッファメモリ（３２）と、画像データのフレームのストリームを表示するための表
示デバイス（３８）と、前記バッファメモリから取り出した画像データのフレー
ムのストリームを表示させるように前記表示デバイスを
制御するための映像プロセッサ（３６）と、第２のコンピュータ（３４）であって、前記受信ＴＣＰ／ＩＰ接続から圧縮画像データのフレー
ムの前記ストリームを取り出すステップと、圧縮画像データの前記フレームを圧縮解除するステップ
と、圧縮解除した画像データのフレームの前記ストリームを
前記バッファメモリ内に記憶するステップと、を実行す
るようにプログラムされている第２のコンピュータ（２
０）と、を含んでいる、システム。
【請求項１２】前記走査サブシステムが超音波トラン
スジューサ・プローブ（２）を含む、請求項１１に記載
のシステム。
【請求項１３】前記スキャナの前記メモリがシネ・メ
モリを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】前記第１のコンピュータが前記圧縮の
ステップにおいて不可逆的データ圧縮技法を使用してい
る、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】超音波画像のライブ・ストリームをネ
ットワークに送信するための方法であって、超音波画像データのフレームのストリームを収集するス
テップと、各フレームの前記超音波画像データを圧縮するステップ
と、圧縮した超音波画像データのフレームの前記ストリーム
をＴＣＰ／ＩＰプロトコルに従って形式設定するステッ
プと、圧縮超音波画像データのフレームの前記ストリームをＴ
ＣＰ／ＩＰ形式で出力するステップと、を含む方法。
【請求項１６】前記圧縮のステップが不可逆的データ
圧縮技法を利用している、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】画像のライブ・ストリームをネットワ
ークに送信するための方法であって、透過性波動エネルギーで身体を走査するステップと、前記身体から戻された波動エネルギーを検出して信号を
発生させるステップと、前記信号を処理して画像データのフレームを形成するス
テップと、画像データの前記フレームを記憶するステップと、画像データのフレームのストリームを記憶装置から取り
出すステップと、前記フレーム・ストリームの画像データを圧縮するステ
ップと、圧縮した画像データのフレームの前記ストリームをＴＣ
Ｐ／ＩＰプロトコルに従って形式設定するステップと、圧縮画像データのフレームの前記ストリームをＴＣＰ／
ＩＰ形式で出力するステップと、を含む方法。
【請求項１８】前記波動エネルギーが超音波エネルギ
ーである、請求項１７に記載の方法。