JP2003061961A - 参照画像を同期させた超音波画像取得法 - Google Patents
参照画像を同期させた超音波画像取得法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 以前に取得した画像と比較すべく生理学的構
造の画像を取得する際に正しい投影／切断平面が得られ
るよう超音波スキャナのユーザを支援する。 【解決手段】 超音波スキャナ画面領域を２つの部分に
分割して、一方の部分には参照画像ループを示し、他方
の部分には生の画像ループを示す。正しい参照画像ルー
プを、ストレス・プロトコル内のどのセルがアクティブ
であるかに基づいて画像フレーム・メモリから自動的に
検索する。参照画像ループは、生のＥＣＧ取得によって
得られたカレントの心拍数に基づいてソフトウエア（１
４）によって自動的に設定される速度で循環させる。参
照画像ループの表示は、生のＥＣＧ信号からのＱＲＳト
リガ検出時に「リセット」される（ループ内の第１の画
像からの開始する）。
造の画像を取得する際に正しい投影／切断平面が得られ
るよう超音波スキャナのユーザを支援する。 【解決手段】 超音波スキャナ画面領域を２つの部分に
分割して、一方の部分には参照画像ループを示し、他方
の部分には生の画像ループを示す。正しい参照画像ルー
プを、ストレス・プロトコル内のどのセルがアクティブ
であるかに基づいて画像フレーム・メモリから自動的に
検索する。参照画像ループは、生のＥＣＧ取得によって
得られたカレントの心拍数に基づいてソフトウエア（１
４）によって自動的に設定される速度で循環させる。参
照画像ループの表示は、生のＥＣＧ信号からのＱＲＳト
リガ検出時に「リセット」される（ループ内の第１の画
像からの開始する）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断用イメー
ジング・システムに関するものであり、特に、超音波イ
メージング・システムを使用して患者の身体部分の画像
ループを取得することに関するものである。
ジング・システムに関するものであり、特に、超音波イ
メージング・システムを使用して患者の身体部分の画像
ループを取得することに関するものである。
【０００２】
【発明の背景】診断用超音波イメージングの利点の１つ
は、実時間の画像を作成できることである。この能力
は、絶え間なく運動する器官、すなわち心臓の生理学を
研究する超音波心臓検査法において特に有利である。対
照的に、腹部及び産科の超音波検査の場合、検査してい
る組織及び器官が実質的に静止しているか又は非常にゆ
っくりと運動するので、実時間イメージングは必要では
なく、静的イメージングが可能である。
は、実時間の画像を作成できることである。この能力
は、絶え間なく運動する器官、すなわち心臓の生理学を
研究する超音波心臓検査法において特に有利である。対
照的に、腹部及び産科の超音波検査の場合、検査してい
る組織及び器官が実質的に静止しているか又は非常にゆ
っくりと運動するので、実時間イメージングは必要では
なく、静的イメージングが可能である。
【０００３】心臓の電気的活動により、身体表面上に電
位が生じる。身体の任意の所与の位置で、この電位は心
臓の全ての領域からの寄与分を含んでおり、特定の領域
からの寄与分は該領域から身体上の位置までの距離の自
乗に反比例する。心臓及び胸部の解剖学的構造が与えら
れていると、身体表面上の殆どの位置における電位は心
臓の大部分からの電気活動の和を表す。
位が生じる。身体の任意の所与の位置で、この電位は心
臓の全ての領域からの寄与分を含んでおり、特定の領域
からの寄与分は該領域から身体上の位置までの距離の自
乗に反比例する。心臓及び胸部の解剖学的構造が与えら
れていると、身体表面上の殆どの位置における電位は心
臓の大部分からの電気活動の和を表す。
【０００４】身体表面式の心電図（ＥＣＧ）は心臓の電
気的活動の測度である。ＥＣＧは身体表面上の２つの点
の間の電位差の測度を連続的な時間の関数として提供す
る。ＥＣＧは、標準的なＥＣＧ電極を使用して定期的に
測定される。超音波においては、ＥＣＧ信号を記録する
ために３つの電極が通常使用される。
気的活動の測度である。ＥＣＧは身体表面上の２つの点
の間の電位差の測度を連続的な時間の関数として提供す
る。ＥＣＧは、標準的なＥＣＧ電極を使用して定期的に
測定される。超音波においては、ＥＣＧ信号を記録する
ために３つの電極が通常使用される。
【０００５】電極を人体の胴に付けた後、制御されたプ
ロトコルを使用して患者の心臓に生理学的にストレスを
加えることができる。プロトコルは運動による又は薬理
学的なストレス試験のいずれかで構成することができ
る。例えば、トレッドミルを使用して患者に運動試験を
受けさせることができる。上り下り運動又は自転車エル
ゴメータのような、トレッドミルの代りのものを使用し
てもよい。一般的には、ストレス・プロトコルは幾つか
の段階を有していてよく、例えば、制御及びウォームア
ップ段階、次第にストレスを重くしていく段階、緩和段
階、及び試験から１５分後と２４時間後との間に生じる
記録段階を含んでいてよい。ＥＣＧ信号の記録は、これ
らの段階の内の任意の段階で又は全ての段階で行っても
よい。
ロトコルを使用して患者の心臓に生理学的にストレスを
加えることができる。プロトコルは運動による又は薬理
学的なストレス試験のいずれかで構成することができ
る。例えば、トレッドミルを使用して患者に運動試験を
受けさせることができる。上り下り運動又は自転車エル
ゴメータのような、トレッドミルの代りのものを使用し
てもよい。一般的には、ストレス・プロトコルは幾つか
の段階を有していてよく、例えば、制御及びウォームア
ップ段階、次第にストレスを重くしていく段階、緩和段
階、及び試験から１５分後と２４時間後との間に生じる
記録段階を含んでいてよい。ＥＣＧ信号の記録は、これ
らの段階の内の任意の段階で又は全ての段階で行っても
よい。
【０００６】典型的には、超音波心臓検査技師は超音波
検査について、その後の研究及び診断のために記録を取
る。超音波ストレス検査を行うとき、異なるストレス・
レベルでそれぞれ画像ループが取得される。「画像ルー
プ」は１つ又はそれ以上の心拍動サイクルから得られた
一連の画像であり、これらはエンドレスに繰り返して再
生表示することができる。診断が異なるストレス・レベ
ルで心臓の同じ断面から得た画像ループ同士の比較に基
づいてなされるとき、これらの異なるストレス・レベル
で取得された画像ループが心臓の同じ投影又は切断平面
からのものであることが重要である。
検査について、その後の研究及び診断のために記録を取
る。超音波ストレス検査を行うとき、異なるストレス・
レベルでそれぞれ画像ループが取得される。「画像ルー
プ」は１つ又はそれ以上の心拍動サイクルから得られた
一連の画像であり、これらはエンドレスに繰り返して再
生表示することができる。診断が異なるストレス・レベ
ルで心臓の同じ断面から得た画像ループ同士の比較に基
づいてなされるとき、これらの異なるストレス・レベル
で取得された画像ループが心臓の同じ投影又は切断平面
からのものであることが重要である。
【０００７】また超音波の他の用途でも、記憶されてい
る画像と比較すべき新しく取得される画像が同じプロー
ブ位置及び同じ走査平面で取得されることを保証するた
めに、記憶されている画像を生の取得画像と比較するこ
とは有益であると考えられる。
る画像と比較すべき新しく取得される画像が同じプロー
ブ位置及び同じ走査平面で取得されることを保証するた
めに、記憶されている画像を生の取得画像と比較するこ
とは有益であると考えられる。
【０００８】
【発明の概要】本発明は、以前に取得した画像と比較す
るために生理学的構造の画像を取得するとき正しい投影
／切断平面が得られるように超音波スキャナのユーザを
案内し支援するシステム及び方法を対象とする。本発明
の好ましい実施形態によれば、超音波スキャナ画面領域
は２つの部分に分割され、その内の一方の部分は参照画
像ループを示し、他方の部分は生の画像ループを示す。
２つ以上の参照画像ループを示してもよく、例えば、ベ
ースライン及び以前のストレス・レベルの両方からのス
トレス・エコー参照画像ループを３画像画面レイアウト
で示すことができる。
るために生理学的構造の画像を取得するとき正しい投影
／切断平面が得られるように超音波スキャナのユーザを
案内し支援するシステム及び方法を対象とする。本発明
の好ましい実施形態によれば、超音波スキャナ画面領域
は２つの部分に分割され、その内の一方の部分は参照画
像ループを示し、他方の部分は生の画像ループを示す。
２つ以上の参照画像ループを示してもよく、例えば、ベ
ースライン及び以前のストレス・レベルの両方からのス
トレス・エコー参照画像ループを３画像画面レイアウト
で示すことができる。
【０００９】参照画像ループは患者のＥＣＧ信号に基づ
いて生の撮像と同期させる。この代わりに、心拍動と同
期して変化する幾つかの他の生理学的信号、例えば、血
圧、ドップラー信号、フレーム相関係数や、画像自身内
の関心のある領域からの平均グレースケールさえも使用
することが可能である。ループの周期（繰返し時間）
が、以前の心拍動サイクル（１つ又は複数）を使用して
予測される。
いて生の撮像と同期させる。この代わりに、心拍動と同
期して変化する幾つかの他の生理学的信号、例えば、血
圧、ドップラー信号、フレーム相関係数や、画像自身内
の関心のある領域からの平均グレースケールさえも使用
することが可能である。ループの周期（繰返し時間）
が、以前の心拍動サイクル（１つ又は複数）を使用して
予測される。
【００１０】ストレス検査における参照画像ループは、
典型的には、ベースライン及び／又は以前のストレス・
レベル（１つ又は複数）を示し、また参照画像は、ユー
ザがプロトコル検査を行っているとき正しい投影／切断
平面に自動的に更新される。プロトコルは、予め定めら
れた一系列の画像取得である。ストレス検査において、
プロトコルは、画像の２次元マトリクスで該検査に使用
される投影／切断平面及びストレス・レベルを定義す
る。
典型的には、ベースライン及び／又は以前のストレス・
レベル（１つ又は複数）を示し、また参照画像は、ユー
ザがプロトコル検査を行っているとき正しい投影／切断
平面に自動的に更新される。プロトコルは、予め定めら
れた一系列の画像取得である。ストレス検査において、
プロトコルは、画像の２次元マトリクスで該検査に使用
される投影／切断平面及びストレス・レベルを定義す
る。
【００１１】超音波イメージングにおける不可欠で困難
な部分は、可能な最も良好な画像を生じさせるプローブ
位置及び走査平面を見つける処理である。異なる画像取
得からの画像同士を比較するとき、同じ投影（同じプロ
ーブ位置及び同じ走査平面）を得ることが出来ることが
重要である。本発明は、画像取得の際に選択することの
できる生の比較オプションをユーザに提供するとき、処
理を一層容易にする。ユーザは、画像を取得しながら、
比較のために使用される参照画像ループに従って整列さ
せていることを実時間で見ることができる。
な部分は、可能な最も良好な画像を生じさせるプローブ
位置及び走査平面を見つける処理である。異なる画像取
得からの画像同士を比較するとき、同じ投影（同じプロ
ーブ位置及び同じ走査平面）を得ることが出来ることが
重要である。本発明は、画像取得の際に選択することの
できる生の比較オプションをユーザに提供するとき、処
理を一層容易にする。ユーザは、画像を取得しながら、
比較のために使用される参照画像ループに従って整列さ
せていることを実時間で見ることができる。
【００１２】ストレス検査において、ユーザはこの新し
い手法を使用して画像を一層早く且つよりよい正確さで
取得することができる。参照画像ループを使用すること
により、対応する投影を取得することが一層容易にな
り、従って僅かに異なる投影を比較する危険性が低減さ
れる。もし２つのストレス・レベルでの画像ループが僅
かに異なる角度で取得された場合、一方のストレス・レ
ベルから別のストレス・レベルへの壁の運動の変化が誤
って解釈される危険性がある。
い手法を使用して画像を一層早く且つよりよい正確さで
取得することができる。参照画像ループを使用すること
により、対応する投影を取得することが一層容易にな
り、従って僅かに異なる投影を比較する危険性が低減さ
れる。もし２つのストレス・レベルでの画像ループが僅
かに異なる角度で取得された場合、一方のストレス・レ
ベルから別のストレス・レベルへの壁の運動の変化が誤
って解釈される危険性がある。
【００１３】またストレス検査において、本発明は、検
査が進行している時に異なるストレス・レベルにおける
心臓の状態を直接比較することができるので、検査中に
患者に何が起こっているかに関して付加的な情報を提供
する。
査が進行している時に異なるストレス・レベルにおける
心臓の状態を直接比較することができるので、検査中に
患者に何が起こっているかに関して付加的な情報を提供
する。
【００１４】本発明の好ましい実施形態によれば、シス
テム・オペレータによる参照画像ループ表示オプション
の選択に応答して参照ループ画像を表示するアルゴリズ
ムは、ソフトウエアで具現化される。正しい参照画像ル
ープが、ストレス・プロトコル内のどのセルがアクティ
ブであるかに基づいて画像フレーム・メモリ（すなわ
ち、シネ・メモリ）から自動的に検索される。参照画像
ループは、生のＥＣＧ取得によって得られたカレントの
心拍数に基づいてソフトウエアにより自動的に設定され
る速度で循環させる。参照ループの表示は、生のＥＣＧ
信号からのＱＲＳトリガ検出時に又は何らかの他の信号
内の対応する点に基づいて「リセット」される（ループ
内の第１の画像から開始する）。
テム・オペレータによる参照画像ループ表示オプション
の選択に応答して参照ループ画像を表示するアルゴリズ
ムは、ソフトウエアで具現化される。正しい参照画像ル
ープが、ストレス・プロトコル内のどのセルがアクティ
ブであるかに基づいて画像フレーム・メモリ（すなわ
ち、シネ・メモリ）から自動的に検索される。参照画像
ループは、生のＥＣＧ取得によって得られたカレントの
心拍数に基づいてソフトウエアにより自動的に設定され
る速度で循環させる。参照ループの表示は、生のＥＣＧ
信号からのＱＲＳトリガ検出時に又は何らかの他の信号
内の対応する点に基づいて「リセット」される（ループ
内の第１の画像から開始する）。
【００１５】本発明のその他の面は以下に開示し、また
特許請求の範囲に記載する。
特許請求の範囲に記載する。
【００１６】
【好ましい実施形態の詳しい説明】図１は、一型式（Ｂ
モード・イメージング）の従来の超音波イメージング・
システムについての基本的な信号処理系を示す。しかし
ながら、本発明が他の走査モード（例えば、ＴＶＩ）に
関連して用い得ることを理解されたい。
モード・イメージング）の従来の超音波イメージング・
システムについての基本的な信号処理系を示す。しかし
ながら、本発明が他の走査モード（例えば、ＴＶＩ）に
関連して用い得ることを理解されたい。
【００１７】図１について説明すると、超音波トランス
ジューサ・アレイ２が走査線に沿って音波バーストを送
出するように作動される。戻ってきたＲＦ信号がトラン
スジューサ素子によって検出されて、ビームフォーマ４
によって受信ビームに形成される。各走査線についての
ビームフォーマ出力データ（Ｉ／Ｑ又はＲＦ）が処理系
６に通される。処理系６は、Ｂモードの場合、等化フィ
ルタ処理、包絡線検波及び対数圧縮を含む。走査ジオメ
トリイに応じて、数百までのベクトルを使用して、一つ
の音波画像フレームを形成してもよい。一音波フレーム
から次の音波フレームへの経時的な遷移を滑らかにする
ために、何らかの音波フレーム平均化８を走査変換の前
に行ってもよい。フレーム平均化はＦＩＲ又はＩＩＲフ
ィルタによって具現化し得る。一般的には、圧縮画像は
Ｒ−θフォーマット（セクタ走査の場合）であり、この
フォーマットはビデオ表示のために走査変換器１０によ
って、Ｘ−Ｙフォーマットへ変換される。システムによ
っては、フレーム平均化は走査変換の前の音波フレーム
よりはむしろビデオＸ−Ｙデータについて行ってもよく
（破線のブロック１２で示す）、また、所与のビデオ表
示フレーム速度を達成するために、時には複製のビデオ
・フレームを音波フレーム相互の間に挿入してもよい。
ビデオ・フレームが表示プロセッサ１４へ通され、表示
プロセッサ１４は基本的には、表示モニタ１８上にビデ
オ表示するためにビデオ・データをグレーマップへマッ
ピングする。表示プロセッサ１４からのグレーマッピン
グされた画像フレームはまた、プリンタ２０で印刷する
ことができる。
ジューサ・アレイ２が走査線に沿って音波バーストを送
出するように作動される。戻ってきたＲＦ信号がトラン
スジューサ素子によって検出されて、ビームフォーマ４
によって受信ビームに形成される。各走査線についての
ビームフォーマ出力データ（Ｉ／Ｑ又はＲＦ）が処理系
６に通される。処理系６は、Ｂモードの場合、等化フィ
ルタ処理、包絡線検波及び対数圧縮を含む。走査ジオメ
トリイに応じて、数百までのベクトルを使用して、一つ
の音波画像フレームを形成してもよい。一音波フレーム
から次の音波フレームへの経時的な遷移を滑らかにする
ために、何らかの音波フレーム平均化８を走査変換の前
に行ってもよい。フレーム平均化はＦＩＲ又はＩＩＲフ
ィルタによって具現化し得る。一般的には、圧縮画像は
Ｒ−θフォーマット（セクタ走査の場合）であり、この
フォーマットはビデオ表示のために走査変換器１０によ
って、Ｘ−Ｙフォーマットへ変換される。システムによ
っては、フレーム平均化は走査変換の前の音波フレーム
よりはむしろビデオＸ−Ｙデータについて行ってもよく
（破線のブロック１２で示す）、また、所与のビデオ表
示フレーム速度を達成するために、時には複製のビデオ
・フレームを音波フレーム相互の間に挿入してもよい。
ビデオ・フレームが表示プロセッサ１４へ通され、表示
プロセッサ１４は基本的には、表示モニタ１８上にビデ
オ表示するためにビデオ・データをグレーマップへマッ
ピングする。表示プロセッサ１４からのグレーマッピン
グされた画像フレームはまた、プリンタ２０で印刷する
ことができる。
【００１８】システムの制御はホスト・コンピュータ２
２で集中して行われ、ホスト・コンピュータ２２は、オ
ペレータ・インターフェース２４（例えば、制御パネ
ル）を介してオペレータ入力を受け取り、次いで様々な
サブシステム、例えば、ビームフォーマを制御し且つ同
期化する。（図１には、画像データの転送経路のみが示
されている）。Ｂモード・イメージングの際、長い一列
の最新の画像がシネ・メモリ１６に記憶されて連続的に
自動的に更新される。システムによっては、Ｒ−θ音波
画像をセーブ（保存）するように設計され（このデータ
経路が図１に破線で示されている）、また、他のシステ
ムでは、Ｘ−Ｙビデオ画像を記憶している。シネ・メモ
リ１６に記憶された画像ループはトラックボール操作を
介して再検討することができ、また画像ループの一部分
を選択してハードディスクへ記憶させることができる。
フリーハンドの３次元イメージング能力を備えた超音波
スキャナでは、シネ・メモリ１６に記憶されている選択
された画像列が、３次元再構成のためにホスト・コンピ
ュータ２２へ伝送される。再構成の結果がシネ・メモリ
の別の部分に書き込まれ、そこから表示プロセッサ１４
を介して表示システム１８へ伝送される。更に、ホスト
・コンピュータ２２は、ビデオＸ−Ｙデータのカレント
のフレーム（又は、最新のフレーム列）の関数として様
々な動作パラメータを制御するようにプログラムしてい
てもよい。これは、ユーザ制御パネルを介してデータの
カレントの画像フレームをフリーズ（静止）させ、デー
タを解析し、次いで適応アルゴリズムに従って適切なシ
ステム・パラメータを設定することによって達成され
る。適応パラメータ最適化が完了したとき、ユーザは制
御パネル２４を介して該フレームの表示のフリーズを解
除する。
２で集中して行われ、ホスト・コンピュータ２２は、オ
ペレータ・インターフェース２４（例えば、制御パネ
ル）を介してオペレータ入力を受け取り、次いで様々な
サブシステム、例えば、ビームフォーマを制御し且つ同
期化する。（図１には、画像データの転送経路のみが示
されている）。Ｂモード・イメージングの際、長い一列
の最新の画像がシネ・メモリ１６に記憶されて連続的に
自動的に更新される。システムによっては、Ｒ−θ音波
画像をセーブ（保存）するように設計され（このデータ
経路が図１に破線で示されている）、また、他のシステ
ムでは、Ｘ−Ｙビデオ画像を記憶している。シネ・メモ
リ１６に記憶された画像ループはトラックボール操作を
介して再検討することができ、また画像ループの一部分
を選択してハードディスクへ記憶させることができる。
フリーハンドの３次元イメージング能力を備えた超音波
スキャナでは、シネ・メモリ１６に記憶されている選択
された画像列が、３次元再構成のためにホスト・コンピ
ュータ２２へ伝送される。再構成の結果がシネ・メモリ
の別の部分に書き込まれ、そこから表示プロセッサ１４
を介して表示システム１８へ伝送される。更に、ホスト
・コンピュータ２２は、ビデオＸ−Ｙデータのカレント
のフレーム（又は、最新のフレーム列）の関数として様
々な動作パラメータを制御するようにプログラムしてい
てもよい。これは、ユーザ制御パネルを介してデータの
カレントの画像フレームをフリーズ（静止）させ、デー
タを解析し、次いで適応アルゴリズムに従って適切なシ
ステム・パラメータを設定することによって達成され
る。適応パラメータ最適化が完了したとき、ユーザは制
御パネル２４を介して該フレームの表示のフリーズを解
除する。
【００１９】ホスト・コンピュータ２２、プロセッサ６
及び走査変換器１０のそれぞれの機能は、同じコンピュ
ータによって実施することができる。
及び走査変換器１０のそれぞれの機能は、同じコンピュ
ータによって実施することができる。
【００２０】図１に示したシステム（及び図示していな
い他のシステム）は超音波ストレス検査を実施するため
に使用することができる。図２は、心臓のような解剖学
的構造２６の典型的な超音波セクタ走査画像を示す。特
徴部２８は心室の輪郭である。画像は、一平面内の扇形
領域を横切る複数の走査線又はビーム３０を形成する従
来のトランスジューサを使用して得られたものである。
図２の例では、一画像あたりの走査線３０の数は典型的
には１２８本以上である。走査線データは、従来のよう
に、超音波画像プロセッサによって処理されて、一列の
画像フレームとして表示モニタ上で観察される。扇形領
域３２を通る各々の相次ぐパス（例えば、図２の例では
１２８本の走査線）によって形成された画像は、１つの
画像フレームを定める。超音波装置の「画像フレーム速
度」は、単位時間あたりに得られる画像フレームの数で
ある。典型的なフレーム速度は、２５〜６０フレーム数
／秒（ＦＰＳ）にし得る。「画像フレーム周期」は隣り
合うフレーム相互の間の時間である。図２において、参
照番号３４は走査パラメータ「頂点距離」を表す。「頂
点距離」は、トランスジューサの送信器の放射点から、
データ収集が始まる画像領域までの距離である。走査線
１２８に沿った点は、走査線データ点を表す。各々のデ
ータ点は、最終的には表示モニタ上の画素値を表す。例
示の目的で、１２８番目の走査線に沿って１４個のデー
タ点が示されている。典型的な走査線３０は実際には３
００〜４００個のデータ点を有する。
い他のシステム）は超音波ストレス検査を実施するため
に使用することができる。図２は、心臓のような解剖学
的構造２６の典型的な超音波セクタ走査画像を示す。特
徴部２８は心室の輪郭である。画像は、一平面内の扇形
領域を横切る複数の走査線又はビーム３０を形成する従
来のトランスジューサを使用して得られたものである。
図２の例では、一画像あたりの走査線３０の数は典型的
には１２８本以上である。走査線データは、従来のよう
に、超音波画像プロセッサによって処理されて、一列の
画像フレームとして表示モニタ上で観察される。扇形領
域３２を通る各々の相次ぐパス（例えば、図２の例では
１２８本の走査線）によって形成された画像は、１つの
画像フレームを定める。超音波装置の「画像フレーム速
度」は、単位時間あたりに得られる画像フレームの数で
ある。典型的なフレーム速度は、２５〜６０フレーム数
／秒（ＦＰＳ）にし得る。「画像フレーム周期」は隣り
合うフレーム相互の間の時間である。図２において、参
照番号３４は走査パラメータ「頂点距離」を表す。「頂
点距離」は、トランスジューサの送信器の放射点から、
データ収集が始まる画像領域までの距離である。走査線
１２８に沿った点は、走査線データ点を表す。各々のデ
ータ点は、最終的には表示モニタ上の画素値を表す。例
示の目的で、１２８番目の走査線に沿って１４個のデー
タ点が示されている。典型的な走査線３０は実際には３
００〜４００個のデータ点を有する。
【００２１】本発明は、周期的な生理学的運動を行う解
剖学的構造を撮像するために使用する。ここで、「運
動」とは、相次ぐ周期的なサイクルと定義する。心臓及
び肺は、周期的なサイクルを持つ解剖学的構造の例であ
る。本発明のある特定の特徴を示すために心臓サイクル
（心搏動サイクル）を使用するので、本発明を更に理解
するのに心臓サイクルについての背景を若干説明する。
剖学的構造を撮像するために使用する。ここで、「運
動」とは、相次ぐ周期的なサイクルと定義する。心臓及
び肺は、周期的なサイクルを持つ解剖学的構造の例であ
る。本発明のある特定の特徴を示すために心臓サイクル
（心搏動サイクル）を使用するので、本発明を更に理解
するのに心臓サイクルについての背景を若干説明する。
【００２２】図３は、人の心臓から取得した典型的なＥ
ＣＧ波形を示す。ＥＣＧは、心房及び心室の活動から生
じる振れを、時間につれての電圧の大きさ及び極性の変
化として示すスカラー表現である。これらの振れは
「波」と呼ばれている。例えば、第１の振れはＰ波であ
る。ＥＣＧのうちの１つの特定の関心のある点は、ＱＲ
Ｓ間隔又はＱＲＳ群であり、特にＲ波のピークである。
Ｒ波のピークはＱＲＳトリガとも呼ばれている。心臓サ
イクルは、一心拍動の開始点から次の心拍動の開始点ま
での周期として定義される。各々の心臓サイクル中には
２つの重要な時間間隔、すなわち、収縮期と拡張期があ
る。拡張期の間、左心室が血液で充たされる。収縮期の
間、左心室は収縮して、心臓から血液を押し出す。収縮
期の間は、心臓の解剖学的部分における運動量が大き
く、これに対して拡張期の間は相対的に運動量は少な
い。診断のための心臓の研究では、収縮期の間の解剖学
的構造の活動に関心がもたれている。ＱＲＳトリガは収
縮期の開始を検出するのに便利な手段を提供し、屡々本
発明において、超音波スキャナを制御して、画像データ
を取得し且つ参照画像ループを表示するために使用され
る。
ＣＧ波形を示す。ＥＣＧは、心房及び心室の活動から生
じる振れを、時間につれての電圧の大きさ及び極性の変
化として示すスカラー表現である。これらの振れは
「波」と呼ばれている。例えば、第１の振れはＰ波であ
る。ＥＣＧのうちの１つの特定の関心のある点は、ＱＲ
Ｓ間隔又はＱＲＳ群であり、特にＲ波のピークである。
Ｒ波のピークはＱＲＳトリガとも呼ばれている。心臓サ
イクルは、一心拍動の開始点から次の心拍動の開始点ま
での周期として定義される。各々の心臓サイクル中には
２つの重要な時間間隔、すなわち、収縮期と拡張期があ
る。拡張期の間、左心室が血液で充たされる。収縮期の
間、左心室は収縮して、心臓から血液を押し出す。収縮
期の間は、心臓の解剖学的部分における運動量が大き
く、これに対して拡張期の間は相対的に運動量は少な
い。診断のための心臓の研究では、収縮期の間の解剖学
的構造の活動に関心がもたれている。ＱＲＳトリガは収
縮期の開始を検出するのに便利な手段を提供し、屡々本
発明において、超音波スキャナを制御して、画像データ
を取得し且つ参照画像ループを表示するために使用され
る。
【００２３】本発明の好ましい実施形態による超音波イ
メージング・システムは、画像データを収集し記憶する
ためのシネ・メモリ１６（図１参照）又は他の画像フレ
ーム・メモリを有する。画像データは、図２に示す各走
査線３０に沿った複数のデータ点から得られた画素を表
す生のデータとして記憶してもよく、或いは、画像デー
タは、ビデオのフレームと同じように処理されたフレー
ム・データとして記憶してもよい。撮像データは、好ま
しくは、画像ループとして記憶され且つパッケージ化さ
れ又は書式設定される。各々の画像ループは、生理学的
（例えば、心臓）サイクル内の間をあけた時間間隔で取
得された複数の画像フレームを表すフレーム・データを
含んでいる。好ましくは、各々の画像ループは、一生理
学的サイクルについてループ・ヘッダとフレーム・デー
タとを含んでいる。画像フレーム・データは複数のフレ
ーム・パケットとしてパッケージ化される。ループ・ヘ
ッダは、番号によって、例えば、収集されたデータの流
れの中のサイクル番号によって、ループを識別するため
に使用される。
メージング・システムは、画像データを収集し記憶する
ためのシネ・メモリ１６（図１参照）又は他の画像フレ
ーム・メモリを有する。画像データは、図２に示す各走
査線３０に沿った複数のデータ点から得られた画素を表
す生のデータとして記憶してもよく、或いは、画像デー
タは、ビデオのフレームと同じように処理されたフレー
ム・データとして記憶してもよい。撮像データは、好ま
しくは、画像ループとして記憶され且つパッケージ化さ
れ又は書式設定される。各々の画像ループは、生理学的
（例えば、心臓）サイクル内の間をあけた時間間隔で取
得された複数の画像フレームを表すフレーム・データを
含んでいる。好ましくは、各々の画像ループは、一生理
学的サイクルについてループ・ヘッダとフレーム・デー
タとを含んでいる。画像フレーム・データは複数のフレ
ーム・パケットとしてパッケージ化される。ループ・ヘ
ッダは、番号によって、例えば、収集されたデータの流
れの中のサイクル番号によって、ループを識別するため
に使用される。
【００２４】解剖学的構造が心臓である例を考察する
と、生理学的サイクルは心臓サイクルであり、また画像
ループはＱＲＳトリガに対して予め定められた時点に一
生理学的サイクルについて取得された複数の画像フレー
ムを含んでいる。例えば、画像フレームは一ＱＲＳトリ
ガから次のＱＲＳトリガまでに取得してもよく、或いは
一ＱＲＳトリガの数ミリ秒後から次のＱＲＳトリガの数
ミリ秒後までに取得してもよい。もし取得装置のフレー
ム速度が３０ＦＰＳであり、且つ心臓サイクルが約１秒
である場合、各画像ループ内に約３０個のフレーム・パ
ケットがある。各フレーム・パケットは、好ましくは、
フレーム・ヘッダと、そのフレームに関連した走査線デ
ータとを含んでいる。走査線データは、好ましくは、複
数の走査線パケットとしてパッケージされる。フレーム
・ヘッダは番号によって、例えば、フレーム・パケット
列内のフレーム番号によってフレームを識別する。フレ
ーム番号はゼロから初めてもよい。心臓サイクルの例で
は、フレーム・ゼロはＱＲＳトリガの時に又はその後の
所定の時間周期の後に取得される。各走査線パケット
は、走査線ヘッダと、その走査線に関連した個々の走査
線データとを含む。走査線ヘッダは、図２に示す最後の
走査線（走査線１２８）のように、走査の扇形領域内の
位置を表す走査線番号を有している。個々の走査線デー
タは、走査線に沿ったデータ点を表す。
と、生理学的サイクルは心臓サイクルであり、また画像
ループはＱＲＳトリガに対して予め定められた時点に一
生理学的サイクルについて取得された複数の画像フレー
ムを含んでいる。例えば、画像フレームは一ＱＲＳトリ
ガから次のＱＲＳトリガまでに取得してもよく、或いは
一ＱＲＳトリガの数ミリ秒後から次のＱＲＳトリガの数
ミリ秒後までに取得してもよい。もし取得装置のフレー
ム速度が３０ＦＰＳであり、且つ心臓サイクルが約１秒
である場合、各画像ループ内に約３０個のフレーム・パ
ケットがある。各フレーム・パケットは、好ましくは、
フレーム・ヘッダと、そのフレームに関連した走査線デ
ータとを含んでいる。走査線データは、好ましくは、複
数の走査線パケットとしてパッケージされる。フレーム
・ヘッダは番号によって、例えば、フレーム・パケット
列内のフレーム番号によってフレームを識別する。フレ
ーム番号はゼロから初めてもよい。心臓サイクルの例で
は、フレーム・ゼロはＱＲＳトリガの時に又はその後の
所定の時間周期の後に取得される。各走査線パケット
は、走査線ヘッダと、その走査線に関連した個々の走査
線データとを含む。走査線ヘッダは、図２に示す最後の
走査線（走査線１２８）のように、走査の扇形領域内の
位置を表す走査線番号を有している。個々の走査線デー
タは、走査線に沿ったデータ点を表す。
【００２５】画像ループ・ヘッダ、フレーム・ヘッダ及
び走査線ヘッダは、ディジタル画像通信方式におけるデ
ータ・パケットの識別部分すなわちＩＤタグとして機能
する。これらのヘッダはまた、画像データの処理を促進
するための付加的な情報を記憶するために使用してもよ
い。例えば、ループ・ヘッダは、（１）ＱＲＳトリガに
対してのタイミングのような、生理学的サイクルの既知
の点に対しての画像ループのタイミング、（２）画像ル
ープの時間間隔（これは再生制御のために使用し得
る）、（３）生理学的サイクルの種類（例えば、心臓サ
イクル、呼吸サイクル）、（４）超音波走査の幾何学的
パラメータ（例えば、頂点距離、データ点相互の間の距
離など）、（５）ループ内のフレーム又はフレーム・パ
ケットの数、（６）走査線データの種類（例えば、Ｂモ
ード・データ、カラー・フロー、高調波モード）、及び
（７）ストレス・プロトコルのうちのどのセルのときに
画像ループが取得されたのかについての識別、を含んで
いてよい。
び走査線ヘッダは、ディジタル画像通信方式におけるデ
ータ・パケットの識別部分すなわちＩＤタグとして機能
する。これらのヘッダはまた、画像データの処理を促進
するための付加的な情報を記憶するために使用してもよ
い。例えば、ループ・ヘッダは、（１）ＱＲＳトリガに
対してのタイミングのような、生理学的サイクルの既知
の点に対しての画像ループのタイミング、（２）画像ル
ープの時間間隔（これは再生制御のために使用し得
る）、（３）生理学的サイクルの種類（例えば、心臓サ
イクル、呼吸サイクル）、（４）超音波走査の幾何学的
パラメータ（例えば、頂点距離、データ点相互の間の距
離など）、（５）ループ内のフレーム又はフレーム・パ
ケットの数、（６）走査線データの種類（例えば、Ｂモ
ード・データ、カラー・フロー、高調波モード）、及び
（７）ストレス・プロトコルのうちのどのセルのときに
画像ループが取得されたのかについての識別、を含んで
いてよい。
【００２６】フレーム・ヘッダは、隣接して相次いで取
得又は収集されたフレーム相互（すなわち、カレントの
フレームと前のフレームと）の間の時間を含んでいてよ
い。この情報は、画像フレームが異なるフレーム速度で
取得又は収集されるとき、特に重要である。再生の際、
この情報は表示画面上のフレームを次のフレームと置換
するまでにどのくらい長く持続すべきかを決定するため
に使用される。フレーム・ヘッダにはまた、フレーム・
パケット内の走査線又は走査線パケットの数（すなわ
ち、走査線密度）を含めてもよい。
得又は収集されたフレーム相互（すなわち、カレントの
フレームと前のフレームと）の間の時間を含んでいてよ
い。この情報は、画像フレームが異なるフレーム速度で
取得又は収集されるとき、特に重要である。再生の際、
この情報は表示画面上のフレームを次のフレームと置換
するまでにどのくらい長く持続すべきかを決定するため
に使用される。フレーム・ヘッダにはまた、フレーム・
パケット内の走査線又は走査線パケットの数（すなわ
ち、走査線密度）を含めてもよい。
【００２７】本発明の好ましい実施形態によれば、ＱＲ
Ｓトリガ点を使用して、フレーム取得及び参照画像ルー
プの同時表示を心臓サイクルと同期させる。この場合、
各画像ループは一ＱＲＳトリガ点（又は、ＱＲＳトリガ
点に対しての所定の時点）から次のＱＲＳトリガ点まで
続く。より一般的に云えば、本書で定義すると、画像ル
ープは、生理学的サイクル内の所定の事象に対しての第
１の所定の時点で開始し、該生理学的サイクル内の該所
定の事象に対しての第２の所定の時点で終了する。好ま
しい方式では、画像ループは１つの生理学的サイクル分
の長さを持つ。
Ｓトリガ点を使用して、フレーム取得及び参照画像ルー
プの同時表示を心臓サイクルと同期させる。この場合、
各画像ループは一ＱＲＳトリガ点（又は、ＱＲＳトリガ
点に対しての所定の時点）から次のＱＲＳトリガ点まで
続く。より一般的に云えば、本書で定義すると、画像ル
ープは、生理学的サイクル内の所定の事象に対しての第
１の所定の時点で開始し、該生理学的サイクル内の該所
定の事象に対しての第２の所定の時点で終了する。好ま
しい方式では、画像ループは１つの生理学的サイクル分
の長さを持つ。
【００２８】前に述べたように、画像ループに記憶され
ている画像フレーム・データは、走査変換器１０によっ
て処理される前の生の画像データ であってよく（図１
中の破線参照）、或いは画像フレーム・データは表示型
の画素データ（すなわち、走査変換器によって処理され
た後の生の画像データ）であってもよい。データは、典
型的には、想定される最速の構造の運動を完全に捕捉す
るのに必要な最高画像フレーム速度で取得される。心臓
のような高速の構造の場合、心臓サイクルの最速部分中
の運動を正確に表すために３０ＦＰＳよりも大きい取得
フレーム速度を使用しなければならない。
ている画像フレーム・データは、走査変換器１０によっ
て処理される前の生の画像データ であってよく（図１
中の破線参照）、或いは画像フレーム・データは表示型
の画素データ（すなわち、走査変換器によって処理され
た後の生の画像データ）であってもよい。データは、典
型的には、想定される最速の構造の運動を完全に捕捉す
るのに必要な最高画像フレーム速度で取得される。心臓
のような高速の構造の場合、心臓サイクルの最速部分中
の運動を正確に表すために３０ＦＰＳよりも大きい取得
フレーム速度を使用しなければならない。
【００２９】本発明は、以前に取得した画像と比較する
ために生理学的構造の画像を取得するとき正しい投影／
切断平面が得られるように超音波スキャナのユーザを案
内し支援するシステム及び方法を対象とする。本発明の
好ましい実施形態によれば、超音波スキャナ画面領域は
２つの部分に分割され、その内の一方の部分は参照画像
ループを示し、他方の部分は生の画像ループを示す。２
つ以上の参照画像ループを示すことができ、例えば、ベ
ースライン及び以前のストレス・レベルの両方からのス
トレス・エコー参照画像ループを３画像画面レイアウト
で示すことができる。
ために生理学的構造の画像を取得するとき正しい投影／
切断平面が得られるように超音波スキャナのユーザを案
内し支援するシステム及び方法を対象とする。本発明の
好ましい実施形態によれば、超音波スキャナ画面領域は
２つの部分に分割され、その内の一方の部分は参照画像
ループを示し、他方の部分は生の画像ループを示す。２
つ以上の参照画像ループを示すことができ、例えば、ベ
ースライン及び以前のストレス・レベルの両方からのス
トレス・エコー参照画像ループを３画像画面レイアウト
で示すことができる。
【００３０】本発明の好ましい実施形態によれば、参照
画像ループを患者のＥＣＧ信号に基づいて生の撮像と同
期させる。ループの周期（繰返し時間）は以前の心拍動
サイクル（１つ又は複数）を使用して予測する。ストレ
ス検査における参照画像ループは、典型的には、ベース
ライン及び／又は以前のストレス・レベル（１つ又は複
数）を示し、また参照画像は、ユーザがプロトコル検査
を行っているとき正しい投影／切断平面に自動的に更新
される。
画像ループを患者のＥＣＧ信号に基づいて生の撮像と同
期させる。ループの周期（繰返し時間）は以前の心拍動
サイクル（１つ又は複数）を使用して予測する。ストレ
ス検査における参照画像ループは、典型的には、ベース
ライン及び／又は以前のストレス・レベル（１つ又は複
数）を示し、また参照画像は、ユーザがプロトコル検査
を行っているとき正しい投影／切断平面に自動的に更新
される。
【００３１】本発明の好ましい実施形態によれば、シス
テム・オペレータは（キーボード、グラフィカル・ユー
ザ・インターフェース又は他のオペレータ・インターフ
ェースを使用して）画像取得の際に生の比較オプション
を選択し得る。生の比較オプションがアクティブにされ
たとき、システム・オペレータには参照画像ループの可
視表示が与えられ、システム・オペレータはこの参照画
像ループをその時に取得中の生の画像と比較する。生の
画像の取得の際、システム・オペレータは循環する参照
画像と循環する生の画像とを比較することにより、参照
画像ループと生の画像ループとの視覚による類似性が充
分に近く、従ってカレントのプローブ位置が参照画像ル
ープを取得したときの位置とほぼ同じであることを示し
ていると確信されるまでプローブの位置を調節する。
テム・オペレータは（キーボード、グラフィカル・ユー
ザ・インターフェース又は他のオペレータ・インターフ
ェースを使用して）画像取得の際に生の比較オプション
を選択し得る。生の比較オプションがアクティブにされ
たとき、システム・オペレータには参照画像ループの可
視表示が与えられ、システム・オペレータはこの参照画
像ループをその時に取得中の生の画像と比較する。生の
画像の取得の際、システム・オペレータは循環する参照
画像と循環する生の画像とを比較することにより、参照
画像ループと生の画像ループとの視覚による類似性が充
分に近く、従ってカレントのプローブ位置が参照画像ル
ープを取得したときの位置とほぼ同じであることを示し
ていると確信されるまでプローブの位置を調節する。
【００３２】図４は本発明の好ましい実施形態による医
用超音波イメージング・システムのブロック図である。
画像フレーム取得サブシステムがトランスジューサ・プ
ローブ２、送信／受信ビームフォーマ４及び画像プロセ
ッサ２６で構成される。ストレス・プロトコル検査の
際、トランスジューサ・プローブ２は患者の心臓の方へ
向けられる。ビームフォーマ４は、オペレータ・インタ
ーフェース２４を介して人のオペレータ３４によって入
力された指令に応答して、スキャナ制御装置２８の制御
の下に動作する。完全な走査を実施するために一連のエ
コーを取得する。その際、送信ビームフォーマが一時的
にオンにゲート駆動されて、各トランスジューサ素子を
付勢し、その後、各トランスジューサ素子がエコー信号
を作成して受信ビームフォーマに印加する。受信ビーム
フォーマは受信信号にそれぞれのビーム形成用遅延を加
え、次いでこれらの時間遅延した信号を組み合わせて、
単一の加算後エコー信号を作成する。この処理は、一フ
レーム全体が取得されるまで各走査線について繰り返さ
れる。各フレームの画像データはシネ・メモリ１６に記
憶され且つ表示プロセッサ１４へ送られる。表示プロセ
ッサ１４は表示のために画像データをマッピングして、
これらのマッピングされた画像フレームを表示モニタ１
８へ送る。
用超音波イメージング・システムのブロック図である。
画像フレーム取得サブシステムがトランスジューサ・プ
ローブ２、送信／受信ビームフォーマ４及び画像プロセ
ッサ２６で構成される。ストレス・プロトコル検査の
際、トランスジューサ・プローブ２は患者の心臓の方へ
向けられる。ビームフォーマ４は、オペレータ・インタ
ーフェース２４を介して人のオペレータ３４によって入
力された指令に応答して、スキャナ制御装置２８の制御
の下に動作する。完全な走査を実施するために一連のエ
コーを取得する。その際、送信ビームフォーマが一時的
にオンにゲート駆動されて、各トランスジューサ素子を
付勢し、その後、各トランスジューサ素子がエコー信号
を作成して受信ビームフォーマに印加する。受信ビーム
フォーマは受信信号にそれぞれのビーム形成用遅延を加
え、次いでこれらの時間遅延した信号を組み合わせて、
単一の加算後エコー信号を作成する。この処理は、一フ
レーム全体が取得されるまで各走査線について繰り返さ
れる。各フレームの画像データはシネ・メモリ１６に記
憶され且つ表示プロセッサ１４へ送られる。表示プロセ
ッサ１４は表示のために画像データをマッピングして、
これらのマッピングされた画像フレームを表示モニタ１
８へ送る。
【００３３】ＥＣＧモニタ３２が患者に結合されてい
て、ストレス・プロトコル検査の際に患者の心臓を監視
する。進行中の薬理学的ストレス・プロトコル検査の状
態のソフトキー表示の一例を図５に示している。各々の
番号を付けた区域は、休止、低供給量、ピーク供給量及
び回復の４つの段（行）を持つストレス・プロトコルの
それぞれのセルを表す。異なる投影又はビュー が、４
−ｃｈ（すなわち、４室）、２−ｃｈ（すなわち、２
室）、ＰＬＡＸ（すなわち、胸骨傍長軸）及びＰＳＡＸ
（すなわち、胸骨傍短軸）の見出しを付けたそれぞれの
列に与えられる。これらは心臓超音波イメージングにお
いて使用される標準のビュー（投影）の幾つかである。
画像ループは通常、プロトコル内のセルの番号によって
指示された通りに取得される。濃く陰影を付けたセル
は、これらのセルが充たされていることを示しており、
他方、軽く陰影を付けたセルはアクティブなセルであ
る。システム・オペレータがプロトコルに従って画像取
得を開始したとき、システムはアクティブなセルをプロ
トコ内の第１のセルに設定する。システム・オペレータ
は通常、画像ループをアクティブなセルに記憶させるこ
とによって次のセルへ移るが、アクティブなセルはま
た、システム・オペレータがオペレータ・インターフェ
ース２４上の（所望のセルへ移す）矢印キーを押すこと
によって変更することができる。これらのキーは、グラ
フィカル・ユーザ・インターフェース上に表示される仮
想キーであってよい。
て、ストレス・プロトコル検査の際に患者の心臓を監視
する。進行中の薬理学的ストレス・プロトコル検査の状
態のソフトキー表示の一例を図５に示している。各々の
番号を付けた区域は、休止、低供給量、ピーク供給量及
び回復の４つの段（行）を持つストレス・プロトコルの
それぞれのセルを表す。異なる投影又はビュー が、４
−ｃｈ（すなわち、４室）、２−ｃｈ（すなわち、２
室）、ＰＬＡＸ（すなわち、胸骨傍長軸）及びＰＳＡＸ
（すなわち、胸骨傍短軸）の見出しを付けたそれぞれの
列に与えられる。これらは心臓超音波イメージングにお
いて使用される標準のビュー（投影）の幾つかである。
画像ループは通常、プロトコル内のセルの番号によって
指示された通りに取得される。濃く陰影を付けたセル
は、これらのセルが充たされていることを示しており、
他方、軽く陰影を付けたセルはアクティブなセルであ
る。システム・オペレータがプロトコルに従って画像取
得を開始したとき、システムはアクティブなセルをプロ
トコ内の第１のセルに設定する。システム・オペレータ
は通常、画像ループをアクティブなセルに記憶させるこ
とによって次のセルへ移るが、アクティブなセルはま
た、システム・オペレータがオペレータ・インターフェ
ース２４上の（所望のセルへ移す）矢印キーを押すこと
によって変更することができる。これらのキーは、グラ
フィカル・ユーザ・インターフェース上に表示される仮
想キーであってよい。
【００３４】本発明の好ましい実施形態によれば、スト
レス・プロトコル・ソフトウエア３０により、どのセル
がアクティブであるか、またどのセルが充たされている
か監視して、アクティブなセルが変更されたときに新し
いセルを識別する「参照ビュー選択」命令を出力する。
「参照ビュー選択」命令に応答して、表示プロセッサ１
４がシネ・メモリから該識別された参照画像ループを検
索して表示させる。表示プロセッサ１４はまた、ＥＣＧ
モニタ３２からＱＲＳトリガ及び心拍数データを受け取
る。表示プロセッサ１４はこの情報を使用して、選択さ
れた参照画像ループの表示のために開始時点を決定し且
つ表示フレーム速度を設定する。
レス・プロトコル・ソフトウエア３０により、どのセル
がアクティブであるか、またどのセルが充たされている
か監視して、アクティブなセルが変更されたときに新し
いセルを識別する「参照ビュー選択」命令を出力する。
「参照ビュー選択」命令に応答して、表示プロセッサ１
４がシネ・メモリから該識別された参照画像ループを検
索して表示させる。表示プロセッサ１４はまた、ＥＣＧ
モニタ３２からＱＲＳトリガ及び心拍数データを受け取
る。表示プロセッサ１４はこの情報を使用して、選択さ
れた参照画像ループの表示のために開始時点を決定し且
つ表示フレーム速度を設定する。
【００３５】前に述べたように、参照画像ループはシネ
・メモリからロードされる。実際には、先ずハードディ
スクからシネ・メモリへロードされ、次いでシネ・メモ
リから表示される。
・メモリからロードされる。実際には、先ずハードディ
スクからシネ・メモリへロードされ、次いでシネ・メモ
リから表示される。
【００３６】オペレータがストレス・プロトコル検査を
行っているとき、プロトコル・ソフトウエアが図５に示
されているストレス・プロトコル・セルの行列の表示を
連続的に更新する。もしアクティブなセルが第１の段の
後の任意の段にある場合、参照画像（すなわち、同じ投
影又はビューについての前の段で取得された画像）を、
図６に見られるように、生の画像と一緒に表示すること
ができる。参照画像は、アクティブなセルの投影と同じ
投影についての前の段の１つから取られる。生の画像ル
ープは、生のＥＣＧと共に、表示モニタの右側に刻々と
表示される。参照画像ループ（一心臓サイクルについ
て）は、対応するＥＣＧと共に、左側に刻々と表示され
る。参照画像ループについての画像フレームは、表示プ
ロセッサ１４によってシネ・メモリ１６から検索され
る。正しい参照画像ループは、ストレス・プロトコル・
ソフトウエア３０によって送られた、どのセルがアクテ
ィブであるかに関する「参照ビュー選択」信号に基づい
て検索される。参照画像ループは、生のＥＣＧ取得によ
って得られたカレントの心拍数に基づいた速度で循環さ
せる。参照ループの表示は、ＥＣＧモニタ３２によって
出力されている生のＥＣＧ波形の中のＱＲＳトリガを表
示プロセッサ１４で検出したことに応答して「リセッ
ト」される（ループ内の第１の画像から開始する）。表
示プロセッサは参照画像ループと生の画像ループとをモ
ニタ１８へ同時に出力する。この同時表示により、シス
テム・オペレータは循環する参照画像と循環する生の画
像とを比較して、参照画像ループと生の画像ループとの
視覚による類似性が充分に近く、従ってカレントのプロ
ーブ位置が参照画像ループを取得したときの位置と実質
的に同じであることを示している確信されるまでトラン
スジューサ・プローブ２の位置を調節することが可能に
なる。
行っているとき、プロトコル・ソフトウエアが図５に示
されているストレス・プロトコル・セルの行列の表示を
連続的に更新する。もしアクティブなセルが第１の段の
後の任意の段にある場合、参照画像（すなわち、同じ投
影又はビューについての前の段で取得された画像）を、
図６に見られるように、生の画像と一緒に表示すること
ができる。参照画像は、アクティブなセルの投影と同じ
投影についての前の段の１つから取られる。生の画像ル
ープは、生のＥＣＧと共に、表示モニタの右側に刻々と
表示される。参照画像ループ（一心臓サイクルについ
て）は、対応するＥＣＧと共に、左側に刻々と表示され
る。参照画像ループについての画像フレームは、表示プ
ロセッサ１４によってシネ・メモリ１６から検索され
る。正しい参照画像ループは、ストレス・プロトコル・
ソフトウエア３０によって送られた、どのセルがアクテ
ィブであるかに関する「参照ビュー選択」信号に基づい
て検索される。参照画像ループは、生のＥＣＧ取得によ
って得られたカレントの心拍数に基づいた速度で循環さ
せる。参照ループの表示は、ＥＣＧモニタ３２によって
出力されている生のＥＣＧ波形の中のＱＲＳトリガを表
示プロセッサ１４で検出したことに応答して「リセッ
ト」される（ループ内の第１の画像から開始する）。表
示プロセッサは参照画像ループと生の画像ループとをモ
ニタ１８へ同時に出力する。この同時表示により、シス
テム・オペレータは循環する参照画像と循環する生の画
像とを比較して、参照画像ループと生の画像ループとの
視覚による類似性が充分に近く、従ってカレントのプロ
ーブ位置が参照画像ループを取得したときの位置と実質
的に同じであることを示している確信されるまでトラン
スジューサ・プローブ２の位置を調節することが可能に
なる。
【００３７】１つ以上の参照画像ループを同期して表示
させながら生の画像を取得するための好ましい方法によ
れば、生のＥＣＧ信号中のＱＲＳトリガが検出される度
毎に参照画像ループの表示速度を更新する。システム・
オペレータがストレス・プロトコル内のアクティブなセ
ルを変更したとき、新しい参照画像ループがロードされ
る。アクティブなセルは通常、画像記憶操作により変更
される（すなわち、カレントのアクティブなセルにルー
プを記憶させると、自動的に次のセルがアクティブなセ
ルとして選択される）。アクティブなセルが変更された
とき、システム・オペレータはプローブを手動で位置決
めしなければならない。スキャナは、対応する投影又は
ビューについて参照画像ループを示すことによってシス
テム・オペレータを案内するようにプログラムされる。
させながら生の画像を取得するための好ましい方法によ
れば、生のＥＣＧ信号中のＱＲＳトリガが検出される度
毎に参照画像ループの表示速度を更新する。システム・
オペレータがストレス・プロトコル内のアクティブなセ
ルを変更したとき、新しい参照画像ループがロードされ
る。アクティブなセルは通常、画像記憶操作により変更
される（すなわち、カレントのアクティブなセルにルー
プを記憶させると、自動的に次のセルがアクティブなセ
ルとして選択される）。アクティブなセルが変更された
とき、システム・オペレータはプローブを手動で位置決
めしなければならない。スキャナは、対応する投影又は
ビューについて参照画像ループを示すことによってシス
テム・オペレータを案内するようにプログラムされる。
【００３８】本発明を好ましい実施態様について詳述し
たが、当業者には本発明の範囲から離れることなく様々
な変更をなし得ること並びにその各要素を等価物と置換
し得ることが理解されよう。さらに、本発明の本質的な
範囲から離れることなく特定の状況を本発明の教示に適
合させるように様々な修正をなすことができる。従っ
て、本発明は、本発明を実施する最良の形態として開示
した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請
求の範囲内にある全ての実施形態を包含するものであ
る。
たが、当業者には本発明の範囲から離れることなく様々
な変更をなし得ること並びにその各要素を等価物と置換
し得ることが理解されよう。さらに、本発明の本質的な
範囲から離れることなく特定の状況を本発明の教示に適
合させるように様々な修正をなすことができる。従っ
て、本発明は、本発明を実施する最良の形態として開示
した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請
求の範囲内にある全ての実施形態を包含するものであ
る。
【図１】典型的な超音波イメージング・システムのブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】解剖学的構造のサンプルのセクタ走査画像を示
す略図である。
す略図である。
【図３】典型的なＥＣＧ波形を示す略図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態による診断用超音波
イメージング・システムのブロック図である。
イメージング・システムのブロック図である。
【図５】ストレス・プロトコル検査のカレントの状態を
示すための図形表示の略図である。画像ループは通常、
プロトコル内のセルの番号によって示される順序で取得
される。図５に示す代表的な状態では、最初の４つのセ
ルが充たされ、第５のセルが「アクティブ」であり、こ
れは、そのセルについての画像ループが、取得される次
の画像ループであることを意味する。
示すための図形表示の略図である。画像ループは通常、
プロトコル内のセルの番号によって示される順序で取得
される。図５に示す代表的な状態では、最初の４つのセ
ルが充たされ、第５のセルが「アクティブ」であり、こ
れは、そのセルについての画像ループが、取得される次
の画像ループであることを意味する。
【図６】本発明の好ましい実施形態による超音波スキャ
ナ画像表示の一例を示す略図である。
ナ画像表示の一例を示す略図である。
２ 超音波トランスジューサ・アレイ
２６ 解剖学的構造
２８ 特徴部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ダグフィン・サエトレ
ノルウェー、エヌ−3183、ホルテン、ネド
レ・ケイセマーク・27番
(72)発明者 アルブ・スタヴォ
ノルウェー、エヌ−7024、トロンヘイム、
オラ・セトロムスベイ・30番
(72)発明者 ビダル・ランドバーク
ノルウェー、エヌ−7024、トロンヘイム、
ガムレ・オスロベイ・89ビー番
Ｆターム(参考） 4C301 AA02 CC02 DD07 EE11 EE13
FF28 JC07 JC15 KK13 KK14
KK36 LL03 LL04
4C601 DD15 EE09 EE11 FF08 JB55
JC04 JC15 JC20 KK12 KK23
KK25 KK26 KK37 LL01 LL02
LL04
Claims (22)
- 【請求項１】 生理学的サイクルに基づいて画像を表示
する方法であって、 第１の期間中に患者を通る第１の走査平面に沿って、第
１列の画像フレームを含む第１の画像ループを取得する
ステップと、 メモリに前記第１の画像ループを記憶するステップと、 前記患者の生理学的サイクルを連続的に監視するステッ
プと、 前記第１の期間の後の第２の期間中に患者を通る第２の
走査平面に沿って、第２列の画像フレームを含む第２の
画像ループを取得するステップと、 前記連続的に監視するステップの結果に基づいて前記第
１及び第２の画像ループを同時に表示するステップと、
を有している当該方法。 - 【請求項２】 更に、前記第１の期間中は前記患者を第
１のストレス状態に置くステップと、前記第２の期間中
は前記患者を前記第１のストレス状態とは異なる第２の
ストレス状態に置くステップとを含んでいる請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】 前記生理学的サイクルは心拍動サイクル
である、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記連続的に監視するステップの前記結
果は、各心拍動サイクルについてＱＲＳトリガを検出す
ることを含んでいる、請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 更に、前記表示した第１及び第２の画像
ループを視覚により比較するステップと、前記表示した
第１及び第２の画像ループの間の視覚的に明白な差異に
より、前記第１及び第２の画像ループがかなり異なるそ
れぞれの走査平面に沿って取得されたことが示されてい
る場合、前記患者に対してトランスジューサ・プローブ
の位置を調節するステップとを含んでいる請求項１記載
の方法。 - 【請求項６】 患者の生理学的サイクルを連続的に監視
して、前記生理学的サイクルの特性を表す電気信号を出
力するモニタ（３２）と、 電気的付勢に応答して波動エネルギを送出すると共に、
戻ってきた波動エネルギを電気信号に変換する複数のト
ランスジューサ素子を含むトランスジューサ・アレイ
（２）と、 表示モニタ（１８）と、 患者を通る走査平面に沿って取得した第１列の画像フレ
ームを含む参照画像ループを記憶するメモリ（１６）
と、 前記メモリから前記参照画像ループを検索するステッ
プ、第１の期間の後の第２の期間中に第２列の画像フレ
ームを含む生の画像ループを取得するように前記トラン
スジューサ・アレイを制御するステップ、及び前記モニ
タの出力に基づいて前記第１及び第２の画像ループを同
時に表示するように前記表示モニタを制御するステップ
を実行するようにプログラムされているコンピュータ
（１４、２８）と、を有しているイメージング・システ
ム。 - 【請求項７】 更に、オペレータ・インターフェース
（２４）と、前記オペレータ・インターフェースを介し
て入力された情報に基づいて、ストレス・プロトコルの
どのセルがアクティブであるか決定するためのストレス
・プロトコル・ソフトウエア（３０）とを含んでいる請
求項６記載のイメージング・システム。 - 【請求項８】 前記メモリは複数の異なる投影について
参照画像ループを記憶し、前記コンピュータは更に、前
記アクティブなセルの所望の投影に対応する投影を持つ
前記複数の参照画像ループのうちの１つを検索するよう
にプログラムされている、請求項７記載のイメージング
・システム。 - 【請求項９】 前記モニタはＥＣＧモニタを含んでい
る、請求項６記載のイメージング・システム。 - 【請求項１０】 前記第１及び第２の画像ループは、前
記モニタ出力のＱＲＳトリガによって決定された時点に
開始して、同期して表示される、請求項６記載のイメー
ジング・システム。 - 【請求項１１】 生理学的サイクルに基づいて画像を表
示するシステムであって、 第１の期間中に患者を通る第１の走査平面に沿って、第
１列の画像フレームを含む第１の画像ループを取得する
手段（２、 ４、 ２６）と、 前記第１の画像ループを記憶するメモリ（１６）と、 前記患者の生理学的サイクルを連続的に監視するモニタ
（３２）と、 前記第１の期間の後の第２の期間中に患者を通る第２の
走査平面に沿って、第２列の画像フレームを含む第２の
画像ループを取得する手段（２、 ４、 ２６）と、 前記モニタの出力に基づいて前記第１及び第２の画像ル
ープを同時に表示する手段（１４）と、を有している当
該システム。 - 【請求項１２】 更に、オペレータ・インターフェース
（２４）と、前記オペレータ・インターフェースを介し
て入力された情報に基づいて、ストレス・プロトコルの
どのセルがアクティブであるか決定する手段（３０）と
を含んでいる請求項１１記載のシステム。 - 【請求項１３】 前記メモリは複数の異なる投影につい
て参照画像ループを記憶し、前記同時に表示する手段
は、前記アクティブなセルの所望の投影に対応する投影
を持つ前記複数の参照画像ループのうちの１つを検索す
る手段を含んでいる、請求項１２記載のシステム。 - 【請求項１４】 前記モニタはＥＣＧモニタを含んでい
る、請求項１１記載のシステム。 - 【請求項１５】 前記第１及び第２の画像ループは、前
記モニタ出力のＱＲＳトリガによって決定された時点に
開始して、同期して表示される、請求項１４記載のシス
テム。 - 【請求項１６】 参照画像ループと生の画像ループとを
同期して同時に表示するようにプログラムされているイ
メージング・システムであって、前記参照画像ループが
前記生の画像ループの取得のための所望の走査平面に対
応する走査平面において取得されている、当該イメージ
ング・システム。 - 【請求項１７】 前記イメージング・システムは、患者
の生理学的サイクルを連続的に監視するモニタ（３２）
を含んでおり、前記参照画像ループ及び生の画像ループ
は、前記モニタによって取得された前記生理学的サイク
ルの特性に基づいて定まる開始時点に表示される、請求
項１６記載のイメージング・システム。 - 【請求項１８】 前記モニタはＥＣＧモニタを含んでい
る、請求項１７記載のイメージング・システム。 - 【請求項１９】 前記プログラムは、前記生理学的サイ
クルの前記特性が前記モニタによって検出される度毎
に、前記参照画像ループの速度を更新する表示プロセッ
サ・ソフトウエア（１４）を含んでいる、請求項１７記
載のイメージング・システム。 - 【請求項２０】 前記イメージング・システムは更にオ
ペレータ・インターフェース（２４）を含んでおり、前
記プログラムは、前記オペレータ・インターフェースを
介しての所定の指令の入力に応答してストレス・プロト
コル内の次のセルを選択するストレス・プロトコル・ソ
フトウエア（３０）を含んでいる、請求項１７記載のイ
メージング・システム。 - 【請求項２１】 前記所定の指令は画像記憶指令であ
る、請求項２０記載のイメージング・システム。 - 【請求項２２】 前記プログラムは、前記次のセルの選
択に応答して次の参照画像ループをロードする表示プロ
セッサ・ソフトウエアを含んでいる、請求項２０記載の
イメージング・システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/918866 | 2001-07-31 | ||
| US09/918,866 US6488629B1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Ultrasound image acquisition with synchronized reference image |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003061961A true JP2003061961A (ja) | 2003-03-04 |
| JP2003061961A5 JP2003061961A5 (ja) | 2005-10-27 |
| JP4172962B2 JP4172962B2 (ja) | 2008-10-29 |
Family
ID=25441092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002222307A Expired - Fee Related JP4172962B2 (ja) | 2001-07-31 | 2002-07-31 | 参照画像を同期させた超音波画像取得法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6488629B1 (ja) |
| JP (1) | JP4172962B2 (ja) |
| DE (1) | DE10234680A1 (ja) |
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