JP2007000628A - 超音波走査したボリュームに対するリアルタイム構造抑制 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザによる反復介入を要することなく４Ｄ超音波データの構造を抑制する。
【解決手段】本発明のある種の実施形態は、超音波走査したボリューム（１３０）に対するリアルタイムの構造抑制のための方法、システム及びコンピュータ読み取り可能媒体を含む。方法（図７）は、その各々が超音波走査したボリューム（１３０）を表す複数のデータ組（３１０）を受け取る工程を含む。本方法（図７）はさらに、前記複数のデータ組（３１０）に対して抑制フィルタ（２５４、３０６、４００）をリアルタイムで自動的に適用し複数のフィルタ処理済みデータ組（３１２）を形成する工程であって、前記複数のフィルタ処理済みデータ組（３１２）のうちの少なくとも２つが１つのデータストリームを形成するように連続性である形成工程を含む。
【選択図】図１

Description

本出願は、全般的には超音波イメージング・システムに関する。本出願は、具体的には、順次走査されたボリューム全体にわたりリアルタイムで構造抑制するための方法及びシステムに関する。

従来の超音波システムは、走査されたボリュームを表すデータを収集し、この収集データを処理して画像として表示することが可能である。この収集データは、走査されたボリュームに対応する３次元（「３Ｄ」）情報を有することがある。同様に、この画像は収集データ内の情報に基づいて３Ｄを表すことがある。超音波システムは、ある時間期間にわたって３Ｄデータ組からなるシーケンスを収集しており、このシーケンスは３Ｄ画像シーケンスとして処理して表示することができる。収集した３Ｄデータ組または画像からなるシーケンスに対する別の名称には、ダイナミック３Ｄデータ及び４次元（「４Ｄ」）データが含まれる。従来の超音波システムはまた、収集データまたは画像の一部分を抑制するための機能を含むことがある。例えば、Ｇｅｎｅｒａｌ ＥｌｅｃｔｒｉｃによるＶｏｌｕｓｏｎ ７３０によりユーザは、「ＭａｇｉＣｕｔ」機能を使用して３Ｄ走査されたボリュームの一部分を抑制することが可能となる。この機能は、Ｖ７３０ Ｅｘｐｅｒｔ ＢＴ０４ Ｂａｓｉｃ Ｕｓｅｒ Ｍａｎｕａｌ（Ｇ．Ｅ Ｐａｒｔ Ｎｕｍｂｅｒ ＫＴＩ １０５ ９２７−１００）に幅広く詳述されている。ＭａｇｉＣｕｔによりユーザは、超音波画像からあるエリアを選択することによってボリュームを抑制することが可能となる。

Ｖ７３０ Ｅｘｐｅｒｔ ＢＴ０４ Ｂａｓｉｃ Ｕｓｅｒ Ｍａｎｕａｌに記載されているように、ＭａｇｉＣｕｔでは６つの抑制方法が利用可能である。これら様々な方法は、ユーザの目的に応じて様々なケースで利用することができる。その第１の抑制方法は「輪郭内部（Ｉｎｓｉｄｅ Ｃｏｎｔｏｕｒ）」であり、この抑制方法では画像のうち（フリーハンドで描かれる）輪郭の内部にある部分が抑制される。輪郭が開かれた状態のままの場合は、終点から始点までの直線によってプログラムが自動的にその輪郭を閉ざす。第２の抑制方法は「輪郭外部（Ｏｕｔｓｉｄｅ Ｃｏｎｔｏｕｒ）」であり、これでは画像のうち（フリーハンドで描かれる）輪郭の外部にある部分がすべて抑制される。輪郭が開かれた状態のままの場合は、終点から始点までの直線によってプログラムが自動的にその輪郭を閉ざす。第３の抑制方法は「ボックス内部（Ｉｎｓｉｄｅ Ｂｏｘ）」であり、これでは右マウスボタンを押下した状態で、ボックス作成のためにカット開始点からカット終了点まで斜めにマウスを移動させる。画像のうちこのボックスの内部にある部分が抑制される。第４の抑制方法は「ボックス外部（Ｏｕｔｓｉｄｅ Ｂｏｘ）」であり、これでは「ボックス内部」の場合と同じ描画方法を用いてボックスが描かれる。画像のうちこのボックスの外部にある部分がすべて抑制される。第５及び第６の抑制方法は「小型消しゴム（Ｓｍａｌｌ Ｅｒａｓｅｒ）」と「大型消しゴム（Ｂｉｇ Ｅｒａｓｅｒ）」であり、これでは右マウスボタンを押下して画像を横切るように移動させる。マウスカーソルが触れたエリアが抑制されることになる。さらにＭａｇｉＣｕｔによればユーザは、ボリューム深度の全体を抑制する、あるいはそのボリューム深度の一部分のみを抑制するようにカット深度を規定することが可能である。ボリューム抑制を実現するためには、ＭａｇｉＣｕｔで利用可能なカット方法以外にも別の様々な画像編集技法が広く知られている。

図２は、３Ｄボリューム抑制の一例を表している。未抑制の３Ｄ画像１０とボリューム抑制した３Ｄ画像１２を横に並べて示している。未抑制画像１０は胎児の脚とさらには組織及び実質とを示している。ボリューム抑制画像１２は、脚１４と抑制ボリューム１６とを含んでいる。３Ｄ画像は、実質的には２次元のディスプレイ上に表示されることがあるが、３つの次元方向に対応する情報を包含しており、これにより３次元を表すことに留意されたい。

図３は、３Ｄボリューム抑制の別の例を表している。図３は、２つの画像１８、２０を横に並べて示している。参考のため、各画像１８、２０には深度軸１９を示してある。左側にあるのはフル深度抑制した超音波画像１８である。この種のボリューム抑制では、選択したエリアが画像のフル深度にわたって抑制される。右側にあるのは部分深度抑制した超音波画像２０である。部分的深度ボリューム抑制では、選択したエリアがフル画像深度未満の深度まで抑制される。

図１は、３Ｄ撮像及び構造抑制を備えた従来の超音波イメージング・システムのブロック概要図を表している。超音波イメージング・システム１００は、トランスジューサ１３２を駆動させる送信器１３４を含む。トランスジューサ１３２は関心対象ボリューム１３０内に超音波信号を放出する。放出された信号の一部は関心対象ボリューム１３０からトランスジューサ１３２に後方散乱される。この後方散乱された信号は受信器１３６によって受け取られる。この後方散乱信号は関心対象ボリューム１３０の一部分を表すことがある。受信器１３６は関心対象ボリューム１３０を表す超音波式の収集データを保存するためにメモリ１３８と通信する。この超音波式の収集データは多様な座標系に対応する情報を包含することがある。例えばこのデータは円環座標系に対応する情報を包含することがある。送信器１３４、トランスジューサ１３２及び受信器１３６は超音波式の収集データに対応した座標マッピングに影響を与えることがある。

超音波式の収集データを３次元デカルト座標系に変換することは実用的となり得る。この変換の実施のためには、この超音波式の収集データをボリューム走査変換装置１４０によって処理することがある。３Ｄデータ組はメモリ１４２内に保存されることがある。３Ｄデータ組は抑制構造作成装置１４６によってメモリ１４２から取り出される。ユーザ１４４は抑制構造作成装置１４６と対話する。画像編集技法を使用してユーザ１４４は、抑制構造作成装置１４６により抑制させる構造を選択することができる。抑制構造作成装置１４６は構造抑制した３Ｄデータ組をメモリ１４２内に保存することがある。次いで、ボリューム・レンダリング処理装置１４８がこのデータ組を取り出してデータ組を観察可能画像に変換することがある。映像処理装置１５０及びディスプレイ１５２によってユーザに対して観察可能画像を表示することができる。

従来の超音波イメージング・システムは単一の３Ｄ走査画像内のボリューム抑制を都合良く容易にするが、こうしたシステムによって複数の３Ｄ画像や４Ｄ画像内のボリューム抑制を実施することはかなり困難でありかつ時間がかかる。４Ｄ抑制（すなわち、３Ｄボリュームからなるシーケンスの抑制）を実施するための一方法は、ユーザが３Ｄ走査画像上で抑制対象のボリュームを選択し、さらに後続の３Ｄ画像を開いて抑制対象ボリュームの選択処理を継続することである。こうした手順は、メモリ負担が大きく、時間がかかり、かつ不便である。さらに、フレーム単位での手作業による介入によって、４Ｄ超音波画像内の構造のリアルタイム抑制を提供できる可能性が失われる。
米国特許公開第２００５／０１１１７１０号公報 米国特許公開第２００５／００４９４７９号公報 米国特許公開第２００５／００４９４９４号公報 米国特許公開第２００５／０１１３６８９号公報 米国特許公開第２００４／０２１３４４５号公報

したがって、ユーザによる反復介入を要することなく４Ｄ超音波データの構造を抑制するための方法及びシステムに対する必要性が存在する。４Ｄ超音波データの構造をリアルタイムで抑制するための方法及びシステムに対する必要性が存在する。さらに、こうしたシステム及び方法の高効率かつ低価格の実現に対する必要性が存在する。

一実施形態では、超音波データの処理方法は、その各々が超音波走査したボリュームを表している複数のデータ組を受け取る工程と、前記複数のデータ組に対して抑制フィルタをリアルタイムで自動的に適用し複数のフィルタ処理済みデータ組を形成する工程であって、前記複数のフィルタ処理済みデータ組のうちの少なくとも２つは１つのデータストリームを形成するように連続性である形成工程と、を含む。別の実施形態では、前記抑制フィルタはマスクを備える。別の実施形態では、前記マスクは前記データ組のそれぞれ内の箇所に対応するデータからなる行列を備えており、前記データ行列の少なくとも幾つかの要素はＴＲＵＥの抑制状態を有している。別の実施形態では、前記データ行列の対応する要素が前記ＴＲＵＥ抑制状態を有するときに、前記データ組のうちの少なくとも１つにある少なくとも１つの前記箇所が抑制されている。別の実施形態では、前記複数のデータ組に前記抑制フィルタを適用する工程はさらに、前記データ行列の対応する要素がＴＲＵＥの抑制状態を有する場合に、前記データ組のそれぞれ内のある箇所を前記データ組のそれぞれのメモリからの呼び出し中に無視する工程を含む。別の実施形態では、前記複数のデータ組に前記抑制フィルタを適用する工程はさらに、前記データ行列の対応する要素がＴＲＵＥの抑制状態を有する場合に、前記データ組のそれぞれの中のデータの少なくとも一部分を前記データ組のそれぞれのメモリからの呼び出し中に変更する工程を含む。別の実施形態では、前記抑制フィルタは１秒あたり４個から５０個までの間のデータ組に対して適用される。

一実施形態では、超音波データを処理するシステムは、超音波走査したボリュームを表すメモリからのデータ画像を保存可能なメモリと、前記データ画像を受け取ると共に映像処理のためにフィルタ処理済みデータ画像からなるシーケンスを含む処理済みデータストリームを出力するように前記メモリと通信可能にリンクさせた画像処理装置と、を備えており、前記画像処理装置は複数の前記データ画像のそれぞれに抑制フィルタをリアルタイムで適用してフィルタ処理済みデータ画像からなる前記シーケンスを形成している。別の実施形態では、前記抑制フィルタは、前記データ画像のそれぞれ内の箇所に対応するデータからなる行列を備えており、前記データ行列の少なくとも幾つかの要素はＴＲＵＥの抑制状態を有している。別の実施形態では、前記データ行列の対応する要素が前記ＴＲＵＥ抑制状態を有するときに、少なくとも１つの前記データ画像内の少なくとも１つの前記箇所が抑制されている。別の実施形態では、前記画像処理装置は、前記データ行列の対応する要素が前記ＴＲＵＥ抑制状態を有する場合に、前記データ画像のうちの１つの中の１つの箇所を前記データ画像の前記１つのメモリからの呼び出し中に無視することによって前記抑制フィルタを適用している。別の実施形態では、前記画像処理装置は、ボリューム走査変換装置とボリューム・レンダリング処理装置の少なくとも一方を備える。

一実施形態では、コンピュータ上で実行するための命令組を有するコンピュータ読み取り可能媒体は、抑制ボリュームを決定するための抑制ボリューム決定ルーチンと、その各々が超音波式で収集した情報を表している複数の走査データ組を受け入れるためのデータ組受け入れルーチンと、前記抑制ボリュームを前記複数の走査データ組のうちの少なくとも２つにリアルタイムで付与してデータストリームを形成するための抑制ボリューム付与ルーチンと、を備える。別の実施形態では、前記抑制ボリュームは前記走査データ組のそれぞれ内の箇所に対応するデータからなる行列を備えており、前記データ行列の少なくとも幾つかの要素はＴＲＵＥの抑制状態を有している。別の実施形態では、前記データ行列の対応する要素が前記ＴＲＵＥ抑制状態を有するときに、少なくとも１つの前記走査データ組にある少なくとも１つの前記箇所が抑制されている。別の実施形態では、前記抑制ボリューム付与ルーチンは、前記データ行列の対応する要素が前記ＴＲＵＥ抑制状態を有する場合に前記走査データ組のうちの１つにある箇所を無視するための命令組を備える。別の実施形態では、前記抑制ボリューム付与ルーチンは、前記データ行列の対応する要素が前記ＴＲＵＥ抑制状態を有する場合に前記走査データ組のうちの１つにある箇所に対応するデータの少なくとも一部分を変更するための命令組を備える。別の実施形態では、前記抑制ボリューム付与ルーチンは、前記複数の走査データ組からデータの部分組を除去してデータストリームを形成するための命令組を備える。別の実施形態では、前記抑制ボリューム決定ルーチンは、前記抑制ボリュームを決定する指令をユーザから受け取るための命令組を備える。別の実施形態では、前記データ受け入れルーチン及び前記抑制ボリューム付与ルーチンは、１秒あたり走査データ組を４個から５０個の間で処理することが可能である。

図４は、本発明の一実施形態による超音波イメージング・システム２００のブロック概要図を表している。システム２００の構成要素は別々に及び／または様々な形態で一体化して実現することができる。システム２００の構成要素は、例えばソフトウェア、ハードウェア及び／またはファームウェアの形で実現することができる。超音波イメージング・システム２００は、トランスジューサ２３２を駆動させる送信器２３４を含む。トランスジューサ２３２は、関心対象ボリューム２３０内に超音波信号を放出する。放出された信号の一部は関心対象ボリューム２３０からトランスジューサ２３２に後方散乱される。この後方散乱された信号は受信器２３６によって受け取られる。この後方散乱信号は関心対象ボリューム２３０の一部分を表すことがある。受信器２３６は、走査中の関心対象ボリューム２３０を表す超音波式で収集した情報を保存するためにメモリ２３８と通信することがある。このデータ組は、円環座標系など多様な座標系のうちのいずれかを基準として走査され保存されることがある。

画像処理サブシステム２５６は、関心対象ボリュームを表す超音波走査データを取り出すために受信器２３６またはメモリ２３８と通信することがある。画像処理サブシステム２５６は、ボリューム走査変換装置２４０、メモリ２４２及びボリューム・レンダリング処理装置２４８を含む幾つかの構成要素を備えることがある。ボリューム走査変換装置２４０及びボリューム・レンダリング処理装置２４８は１つの機能上の構成要素に合成させることがある。一実施形態では、ボリューム走査変換装置２４０は超音波式の収集データを３次元デカルト座標系を基準としたデータ組に変換することがある。次いでこのデータ組は、メモリ２４２内に保存されることがある。メモリ２４２は、電子データの短期記憶または長期記憶に適した任意のデバイス、あるいはデバイスを組み合わせたものである。次いでボリューム・レンダリング処理装置２４８は、データ組を取り出してこのデータ組を観察可能画像に変換することがある。次いでこの３Ｄデータ組はメモリ２４２内に保存されることがある。

抑制構造作成装置２４６はメモリ２４２からデータ組を取り出すことがある。抑制構造作成装置２４６は関心対象ボリューム１３０に対応して表示可能な３Ｄ画像をレンダリングすることがある。別の選択肢として、抑制構造作成装置２４６は事前定義の３Ｄ画像を提供することがある。ユーザ２４４は、グラフィカル・ユーザ・インタフェース、キーボード及びマウスなどのユーザインタフェースを介して抑制構造作成装置２４６と対話する。抑制構造作成装置２４６によりユーザ２４４は、表示された３Ｄ画像に対する構造抑制修正の実施が可能となる。Ｖ７３０ Ｅｘｐｅｒｔ ＢＴ０４ Ｂａｓｉｃ Ｕｓｅｒ Ｍａｎｕａｌ（Ｇ．Ｅ Ｐａｒｔ Ｎｕｍｂｅｒ ＫＴＩ １０５ ９２７−１００）に詳述された画像編集機能を使用するか、あるいはよく知られた別の技法を使用することによりユーザ２４４は、抑制対象の構造を抑制構造作成装置２４６との対話によって選択することがある。

ユーザ２４４が抑制対象の構造を選択した後、抑制構造作成装置２４６は対応する抑制ボリューム描画２５４を作成することがある。抑制ボリューム描画２５４は走査データ組から除去または抑制すべきボリュームに対応する情報を包含している。除去または抑制すべきボリュームのことを抑制ボリュームと呼ぶことがある。画像処理サブシステム２５６は抑制ボリューム描画２５４を入力として受け入れることがある。一実施形態では、画像処理サブシステム２５６のボリューム・レンダリング処理装置２４８の部分が、抑制ボリューム描画２５４を入力として受け入れる。別の実施形態では、画像処理サブシステム２５６のボリューム走査変換装置２４０の部分が、抑制ボリューム描画２５４を入力として受け入れる。別の実施形態では、抑制ボリューム描画２５４は、メモリ内に保存されており、画像処理サブシステム２５６によって自動的に取り出されることがある。抑制ボリューム描画２５４を入力として受け入れる以外に、画像処理サブシステム２５６はまた、関心対象ボリューム２３０を表す走査データ組を受け取るまたは取り出すことがある。走査データ組は画像処理サブシステム２５６の内部にあるメモリ２４２から受け取るまたは取り出すことがある。別法として、走査データ組はメモリ２３８から、あるいは受信器２３６から受け取るまたは取り出すことがある。

画像処理サブシステム２５６は、抑制ボリューム描画２５４に対応する抑制ボリュームを１つまたは複数の走査データ組に対して付与する。画像処理サブシステム２５６は走査データ組に対して抑制ボリュームを多様な方法で付与することがある。一実施形態では、関心対象ボリューム２３０に対応する走査データ組が受け取られ／取り出されると共に、抑制ボリュームに対応するデータが引き続いてその抑制ボリュームから除去される。別の実施形態では、画像処理サブシステム２５６は抑制ボリューム描画２５４を用いて走査データ組をフィルタ処理し、得られるフィルタ処理済みデータ組が抑制ボリュームに対応して透明あるいは半透明な箇所を有するようにする。別の実施形態では、画像処理サブシステム２５６は抑制ボリューム描画２５４を用いて走査データ組をフィルタ処理し、得られるフィルタ処理済みデータ組が抑制ボリュームに対応して変更されたカラー情報を有するようにする。別の実施形態では、画像処理サブシステム２５６は抑制ボリューム描画２５４を用いて走査データ組をフィルタ処理し、得られるフィルタ処理済みデータ組が抑制ボリュームに対応して変更されたグレイスケール情報を有するようにする。

別の実施形態では、抑制ボリューム描画２５４をマスクとすることがある。図６は本発明の一実施形態によるマスク４００を表している。マスク４００は３Ｄ行列である。一実施形態では、行列要素の各々は抑制状態を示すデータを含む。ある行列要素はＴＲＵＥ抑制状態４０４を示すことや、ＦＡＬＳＥ抑制状態４０２を示すことがある。本出願で使用する場合、ＴＲＵＥ抑制状態４０４を伴う行列要素は、走査データ組内の対応する箇所を抑制すべきであることを指示している。逆に、ＦＡＬＳＥ抑制状態４０２を伴う行列要素は、データ組内の対応する箇所を抑制すべきでないことを指示している。マスク内でＴＲＵＥとＦＡＬＳＥの抑制状態を示すための一方法は２進のデータ要素からなる行列である。

別の実施形態では、マスク４００は複数の行列を備える。このことは、パワードプラデータや速度ドプラデータなどのベクトルデータあるいはカラーデータと一緒に機能させる場合に有用となる得る。この構成では、マスク４００内の複数の行列のそれぞれを、走査データ組内で１つの異なるデータ種アスペクトに対応させる。この方式により、さらに複雑なデータ種を用いたボリューム抑制を実施することができる。同様に、別の実施形態では、マスク４００は各要素に対応して複数の値を有する１つの行列を備える。各要素に関する複数の値のそれぞれを、走査データ組内で１つの異なるデータ種アスペクトに対応させる。したがって、ＴＲＵＥ抑制状態４０４は多様な異なる情報を含むことがある。ＴＲＵＥ抑制状態４０４に関して多様な下位種別を存在させることがある。ＴＲＵＥ抑制状態４０４は例えば、データを透明または半透明とさせるべきであること指示する状態、データを変更すべきであることを指示する状態、あるいはデータを無視すべきであることを指示する状態を含むことがあり得る。

図４に戻り一実施形態では、画像処理サブシステム２５６は走査データ組に対して抑制ボリュームを付与するためにマスクを利用することがある。画像処理サブシステム２５６はマスク行列内の所与の要素の抑制状態をチェックする。その行列要素がＦＡＬＳＥの抑制状態である場合、画像処理サブシステム２５６は対応する箇所または画素を走査３Ｄデータ組から取り出す。例えば、所与のマスク要素抑制状態がＦＡＬＳＥ４０２であるときに対応する箇所または画素をメモリ２４２から取り出すことがある。行列要素抑制状態がＴＲＵＥ４０４である場合、画像処理サブシステム２５６は対応する走査データ画素または箇所を取り出さないことがある。これに代えて画像処理サブシステム２５６はヌル値、すなわち抑制構造を表す値を挿入することがある。このフィルタ処理の方式により、超音波イメージング・システム２００は抑制すべき走査データの取り出しで時間を無駄にすることがない。別法として、行列要素抑制状態がＴＲＵＥ４０４である場合、画像処理サブシステム２５６は対応するデータ画素または箇所の一部分だけを取り出すことがある。別の代替形態として、行列要素抑制状態がＴＲＵＥ４０４の場合、画像処理サブシステム２５６は対応するデータ画素または箇所を取り出して変更することがある。さらに別の代替形態として、行列要素抑制状態がＴＲＵＥ４０４の場合、画像処理サブシステム２５６は対応するデータ画素または箇所の一部分または１つのアスペクトを取り出して変更することがある。

走査データ組に抑制ボリュームを付与した後、画像処理サブシステム２５６は映像処理装置２５０と通信する。映像処理装置２５０及びディスプレイ２５２はフィルタ処理済みすなわち抑制済みのデータ組を観察可能画像に変換することがある。映像処理装置２５０及びディスプレイ２５２は、抑制構造作成装置２４６と共に使用するための観察可能画像を作成するために使用されることがある。さらに、映像処理装置２５０及びディスプレイは、抑制構造を伴う走査データ組と抑制構造を伴わない走査データ組とに対応した観察可能画像を作成するために使用されることがある。

画像処理サブシステム２５６が抑制ボリューム描画２５４を取得した後、対応する抑制ボリュームを抑制するように連続した走査データ組が処理を受けることがある。図５は、本発明の一実施形態による順次走査を受けたデータ組に関する構造抑制のブロック図３００を表している。ユーザ２４４は３Ｄ画像またはデータ組３０４を編集し抑制ボリューム３０６を決定することがある。抑制ボリューム３０６は抑制すべき構造に対応する。構造抑制作成装置２４６は、抑制ボリューム３０６に対応する抑制ボリューム描画３０８を作成する。走査データ組３１０は関心対象ボリューム１３０に対応する情報を包含している。抑制ボリューム描画３０８は抑制ボリュームを走査データ組３１０に付与するために使用される。得られる結果は、抑制ボリューム３０６に対応した抑制構造を有するフィルタ処理済みデータ画像またはデータ組３１２となる。

連続走査されたデータ組３１０が待ち行列に入れられるに連れて、各走査データ組３１０に対して抑制ボリューム３０６が付与されてフィルタ処理済みデータ画像またはデータ組からなるシーケンス３１２が形成される。この方式によれば、メモリ記憶デバイスや画像フィルタ処理アルゴリズムへの過度なアクセスに起因する処理の停滞を伴うことなく走査データ組３１０のシーケンスにおいて構造を抑制することができる。３Ｄ画像シーケンスにおける構造の抑制処理はリアルタイムで実施することができる。リアルタイムであることによって、ユーザは走査と画像表示の間に実質的に顕著な遅延を知覚することがないことが理解されよう。超音波イメージング・システム２００におけるボトルネックの１つは構造抑制の間に生じることがある。一般に、１秒あたり４個から５０個のデータ組の割合で抑制ボリューム３０６を走査データ組３１０に付与することができる。その速度が１秒あたりのデータ組が４個未満の低速である場合、観察者はフィルタ処理済みデータ画像からなる映像シーケンス３１２に不連続性を知覚することになる。しかし、４Ｈｚ未満の速度で動作するシステムを構築することも可能である。５０個は実際上の最大のフィルタ処理速度として選択したものである。というのは５０ヘルツを超える高速の変動を人間の眼は検出できないためである。しかし、５０Ｈｚを超える高速で動作するシステムを構築することも可能である。

図７は、本発明の一実施形態による流れ図５００を表している。工程５０２では、抑制フィルタが決定される。一実施形態では、構造抑制作成装置２４６は抑制フィルタの決定を容易にしている。ユーザ２４４は構造抑制作成装置２４６と対話することができる。例えば、Ｖ７３０ Ｅｘｐｅｒｔ ＢＴ０４ Ｂａｓｉｃ Ｕｓｅｒ Ｍａｎｕａｌは、ユーザが抑制対象の構造を選択する方法を記述したＭａｇｉＣｕｔ機能を詳述している。ユーザ２４４は例えば、超音波画像上で輪郭を選択することや、部分的抑制深度を選択することができる。ある抑制モードでは、輪郭の内部にあるすべてが、選択した部分的抑制深度まで抑制されることがある。次いで、構造抑制作成装置２４６がユーザ２４４との対話に基づいて抑制フィルタを決定することがある。この抑制フィルタは図６に示すようなマスク４００とすることがある。上で検討したように、マスク４００は３Ｄ行列を含むことがある。一実施形態では、各行列要素は抑制状態を示すデータを含んでいる。ある行列要素はＴＲＵＥ抑制状態４０４を示すことやＦＡＬＳＥ抑制状態４０２を示すことがある。本出願で使用する場合、ＴＲＵＥ抑制状態４０４を伴う行列要素は、走査データ組内の対応する箇所を抑制すべきであることを指示している。逆に、ＦＡＬＳＥ抑制状態４０２を伴う行列要素は、データ組内の対応する箇所を抑制すべきでないことを指示している。

図７に戻り工程５０４では、データ組が受け入れ、すなわち取り出されることがある。このデータ組は超音波走査した画像を表す情報を包含することがある。このデータ組は関心対象ボリューム２３０から後方散乱された信号に対応する情報を包含することがある。このデータ組は、工程５０４で取り出す前にメモリ内に保存されることがある。一実施形態では、そのデータ組からなるシーケンスが４Ｄ画像を意味しており、また各データ組は同時に取り出されている。工程５０６では、抑制フィルタがリアルタイムで各データ組に適用される。抑制フィルタの適用によってデータ組のある箇所のデータは、抑制フィルタ行列のうちの対応する要素がＴＲＵＥの抑制状態を有する場合に抑制される結果となり得る。一実施形態ではその抑制フィルタは、ＴＲＵＥの抑制状態を有する行列要素に対応する箇所を無視することによって適用される。例えば、データ組をメモリから呼び出す場合に、ＴＲＵＥの抑制状態を有する行列要素に対応したデータ箇所を呼び出さないことによって抑制フィルタが適用されることがある。別の実施形態では、ＴＲＵＥの抑制状態を有する行列要素に対応したデータ組内のデータの一部分を変更することによって抑制フィルタが適用されることがある。抑制フィルタはリアルタイムで適用されることがある。一実施形態では、その抑制フィルタは、１秒あたり４個から５０個の間のデータ組に対して適用される。工程５０８では、抑制ボリュームを含んだデータ組のデータストリームが形成される。一実施形態では、３Ｄ走査した各データ組を逐次方式で処理してデータストリームを形成させることがある。これに応じて、３Ｄ走査した各データ組は、３Ｄフィルタ処理される各データ組ごとに逐次方式で出力されることがある。３Ｄフィルタ処理済みデータ組のシーケンスによって、抑制ボリュームに対するリアルタイムの抑制を含んだデータストリームが形成される。このデータストリームは映像、映画ループ、動画、その他として処理されて再生されることがある。

したがって、ある種の実施形態によれば、ユーザによる介入を反復することなく４Ｄ超音波ボリューム内の構造を抑制するための方法及びシステムが提供される。ある種の実施形態によれば、４Ｄ超音波ボリューム内の構造をリアルタイムで抑制するための方法及びシステムが提供される。ある種の実施形態によれば、こうしたシステム及び方法に関する高効率かつ低価格の実現形態を提供することができる。

本発明に関してある種の実施形態を参照しながら記載してきたが、本発明の趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であると共に、等価物による置換が可能であることは当業者であれば理解するであろう。さらに、多くの修正形態により、本発明の趣旨を逸脱することなく具体的な状況や材料を本発明の教示に適応させることができる。したがって、開示した特定の実施形態に本発明を限定しようという意図ではなく、本発明は添付の特許請求の範囲の域内に入るすべての実施形態を包含するように意図している。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

３Ｄ撮像及び構造抑制を備えた超音波イメージング・システムのブロック概要図である。 ３Ｄボリューム抑制の一例を表した図である。 ３Ｄボリューム抑制の一例を表した図である。 本発明の一実施形態による超音波イメージング・システムのブロック概要図である。 本発明の一実施形態による順次走査したデータ組に関する構造抑制のブロック図である。 本発明の一実施形態によるマスクを表した図である。 本発明の一実施形態に従った流れ図である。

符号の説明

１０ 未抑制３Ｄ画像
１２ ボリューム抑制３Ｄ画像
１４ 脚
１６ 抑制ボリューム
１８ フル深度抑制の超音波画像
１９ 深度軸
２０ 部分深度抑制の超音波画像
１００ 超音波イメージング・システム
１３０ 関心対象ボリューム
１３２ トランスジューサ
１３４ 送信器
１３６ 受信器
１３８ メモリ
１４０ ボリューム走査変換装置
１４２ メモリ
１４４ ユーザ
１４６ 抑制構造作成装置
１４８ ボリューム・レンダリング処理装置
１５０ 映像処理装置
１５２ ディスプレイ
２００ 超音波イメージング・システム
２３０ 関心対象ボリューム
２３２ トランスジューサ
２３４ 送信器
２３６ 受信器
２３８ メモリ
２４０ ボリューム走査変換装置
２４２ メモリ
２４４ ユーザ
２４６ 抑制構造作成装置
２４８ ボリューム・レンダリング処理装置
２５０ 映像処理装置
２５２ ディスプレイ
２５４ 抑制ボリューム描画
２５６ 画像処理サブシステム
３０４ ３Ｄ画像（データ組）
３０６ 抑制ボリューム
３０８ 抑制ボリューム描画
３１０ 走査データ組
３１２ フィルタ処理済みデータ画像（データ組）
４００ マスク
４０２ ＦＡＬＳＥ抑制状態
４０４ ＴＲＵＥ抑制状態
５００ 流れ図

Claims (10)

1. その各々が超音波走査したボリューム（１３０）を表している複数のデータ組（３１０）を受け取る工程と、
   前記複数のデータ組（３１０）に対して抑制フィルタ（４００、２５４、３０６）をリアルタイムで自動的に適用し複数のフィルタ処理済みデータ組（３１２）を形成する工程であって、前記複数のフィルタ処理済みデータ組（３１２）のうちの少なくとも２つは１つのデータストリームを形成するように連続性である形成工程と、
   を含む超音波データの処理方法（図７）。
2. 前記抑制フィルタはマスク（４００）を備える、請求項１に記載の方法（図７）。
3. 前記マスク（４００）は前記データ組のそれぞれ内の箇所に対応するデータからなる行列を備えており、前記データ行列の少なくとも幾つかの要素はＴＲＵＥの抑制状態（４０４）を有している、請求項２に記載の方法（図７）。
4. 前記データ行列の対応する要素が前記ＴＲＵＥ抑制状態（４０４）を有するときに、前記データ組（３１０）のうちの少なくとも１つにある前記箇所のうちの少なくとも１つが抑制されている、請求項３に記載の方法（図７）。
5. 超音波走査したボリューム（１３０）を表すメモリからのデータ画像を保存可能なメモリ（２３８、２４２）と、
   前記データ画像（３１０）を受け取ると共に、映像処理のためにフィルタ処理済みデータ画像からなるシーケンスを含む処理済みデータストリーム（３１２）を出力するように前記メモリ（２３８、２４２）と通信可能にリンクさせた画像処理装置（２５６）と、を備える超音波データ処理システムであって、
   前記画像処理装置（２５６）は、複数の前記データ画像（３１０）のそれぞれに抑制フィルタ（４００、２５４、３０６）をリアルタイムで適用してフィルタ処理済みデータ画像からなる前記シーケンス（３１２）を形成している超音波データ処理システム。
6. 前記抑制フィルタ（４００、２５４、３０６）は、前記データ画像（３１０）内のそれぞれの箇所に対応するデータからなる行列（４００）を備えており、前記データ行列（４００）の少なくとも幾つかの要素はＴＲＵＥの抑制状態（４０４）を有している、請求項５に記載のシステム。
7. 前記データ行列（４００）の対応する要素が前記ＴＲＵＥ抑制状態（４０４）を有するときに、少なくとも１つの前記データ画像（３１０）内の少なくとも１つの前記箇所が抑制されている、請求項６に記載のシステム。
8. 前記画像処理装置（２５６）は、前記データ行列（４００）の対応する要素が前記ＴＲＵＥ抑制状態（４０４）を有する場合に、前記データ画像（３１０）のうちの１つの中の１つの箇所を前記データ画像（３１０）の前記１つのメモリ（２３８、２４２）からの呼び出し中に無視することによって前記抑制フィルタ（４００、２５４、３０６）を適用している、請求項６に記載のシステム。
9. コンピュータ上で実行するための命令組を有するコンピュータ読み取り可能媒体であって、該命令組は、
   抑制ボリューム（２５４、３０６、４００）を決定するための抑制ボリューム決定ルーチンと、
   その各々が超音波式で収集した情報を表している複数の走査データ組（３１０）を受け入れるためのデータ組受け入れルーチンと、
   前記抑制ボリューム（２５４、３０５、４００）を前記複数の走査データ組（３１０）のうちの少なくとも２つにリアルタイムで付与してデータストリーム（３１２）を形成するための抑制ボリューム付与ルーチンと、
   を含むコンピュータ読み取り可能媒体。
10. 前記データ受け入れルーチン及び前記抑制ボリューム付与ルーチンは、１秒あたり走査データ組（３１０）を４個から５０個の間で処理することが可能である、請求項９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。

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