JP2009119258A - 診断用撮像システムのスライス整列のための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像対象の複数の画像ビューに関するスライス整列のための方法及びシステムを提供する。
【解決手段】複数の画像ビューに関するスライス整列のための方法（２００）及びシステム（１００）を提供する。本方法（２００）は、撮像対象を少なくとも１つの整列マーカと整列させるように複数の画像ビューのうちの１つの調整を決定する工程（２０６）を含む。本方法はさらに、該調整に基づいて複数の画像ビューを更新する工程（２０８）を含む。この更新工程（２０８）は、該少なくとも１つの整列マーカと別の整列マーカとの交差を基準とした画像ビューの回転と平行移動のうちの少なくとも一方を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、全般的には診断用撮像システムに関し、さらに詳細には、ボリュメトリックデータ内部でスライス面（特に複数の心臓ビュー）を整列させるための方法に関する。

医用撮像システムは患者の様々な領域または部位（例えば、ざまざまな臓器）を撮像するために様々な用途で使用される。例えば超音波システムは、心臓の画像を作成するためなど利用を見出し得る用途が多くなりつつある。次いでこうした画像はユーザによる検討及び解析のために表示される。こうした画像はまた、心臓の様々なビューなど様々な領域または関心対象の観察や視覚化を向上させるように修正または調整されることがある。

ボリュメトリックデータ組内でのナビゲーションはユーザにとって困難であることが多く、こうしたナビゲーションは例えば、関心対象臓器の別のビューの表示を企てる際に時間がかかる煩雑な過程となる。ユーザは典型的には、撮像対象を通る複数のビューを表示できるようにボリュメトリックデータ内で撮像対象を切るスライス面を調整することが可能である。

ボリューム撮像における別の重要な機能は、撮像対象の内部を見るために撮像対象の各部をクロッピング（ｃｒｏｐ）する能力である。クロッピング機能は様々な方法で実行することができる。クロッピングは、撮像対象を切る面を規定することによって実行されるのが一般的であり、対象のうち当該面の一方の側にある部分はレンダリングから除かれる。

ボリュメトリック超音波データ組内において対象を視覚化する際などボリューム撮像を用いて対象を視覚化するときには困難が生じる。例えば人の心臓をボリューム式超音波を用いて視覚化する際の問題点は、ボリュメトリックデータ内でスライス面をナビゲーションすること、並びに臨床的に重要なビューを作成するために解剖学的構造を特定することである。オペレータは、以前に別に規定したビューと無関係にランダムな箇所でボリュームを切断することによって単一のレンダリングビューを手作業で規定するのが典型的である。例えばオペレータは画像をクロッピングして単一のビューを作成した後で該画像を回転及び／または平行移動させて別のビューにし、次いで再度別の箇所で画像をクロッピングして別のビューを作成することによって心臓の１つのビューを作成する。この処理過程は、異なるビューを規定する複数の異なる画像が作成されるまで反復させている。例えば超音波ボリュームの内部でスライス面を回転させかつ平行移動させ解析のための標準ビュー（例えば、標準心尖ビュー）を作成することがある。ユーザは、表示させる異なるビューを見つけ出すのに困難をきたすことが多い。

したがって、撮像対象の異なるビューを作成する処理過程は煩雑で時間がかかる。さらに、作成したビューは正しい領域または関心領域を取り込んでいないことがあり、こうなると臨床的に重要な情報が排除されたり、不適正な診断を生じる恐れがある。さらに、作成したビューは重要な解剖学的構造と適正に整列していないことがあり、こうなると観察や解析が困難となる。

本発明の一実施形態では、ボリュメトリックデータ組に関するスライス整列のための方法を提供する。本方法は、撮像対象を少なくとも１つの整列マーカと整列させるように複数の画像ビューのうちの１つの調整を決定する工程を含む。本方法はさらに、該調整に基づいて複数の画像ビューを更新する工程を含む。該更新工程は、該少なくとも１つの整列マーカと別の整列マーカとの交差を基準とした画像ビューの回転と平行移動の少なくとも一方を含む。

本発明の別の実施形態では、撮像した心臓のボリュメトリックデータ組に関するスライス整列のための方法を提供する。本方法は、心臓の複数の心尖ビューを複数の整列マーカと組み合わせて表示させる工程と、心臓の複数の短軸ビューを表示させる工程と、を含む。本方法はさらに、短軸心尖ビューの少なくとも２つの中でユーザ特定の中心点に基づいて複数の心尖ビュー及び短軸ビューを更新する工程を含む。

本発明のさらに別の実施形態では、撮像した心臓のボリュメトリックデータ組に関するスライス整列のための方法を提供する。本方法は、心臓の複数の心尖ビューを複数の整列マーカと組み合わせて表示させる工程と、ユーザ特定の標識物に基づいて複数の心尖ビューを更新する工程と、を含む。

本発明のまた別の実施形態では、心臓のボリュメトリック超音波データ組を収集するための超音波探触子を含む超音波システムを提供する。本超音波システムはさらに、（ｉ）心臓の４腔心尖ビュー、心臓の２腔心尖ビュー及び心臓の長軸心尖ビューのうちの１つの中でそのマーカ同士の交点の周りで回転させる中心線整列マーカ及び直角交差マーカ、（ｉｉ）心臓の少なくとも２つの短軸心尖ビューの中で特定した中心点、（ｉｉｉ）心臓の１つの短軸心尖ビューの中で特定した左心室流出道、並びに（ｉｖ）僧帽輪及び心臓の左室心尖に対応する複数の特定済み標識物のうちの少なくとも１つに基づいて、ボリュメトリックデータ組の複数のビューを自動的に整列させるように構成されたスライス整列モジュールを有するプロセッサを含む。

上述した要約、並びに本発明のある種の実施形態に関する以下の詳細な説明は、添付の図面と共に読むことによってさらに十分な理解が得られよう。これらの図面が様々な実施形態の機能ブロックからなる図を表している場合も、必ずしもこれらの機能ブロックがハードウェア回路間で分割されることを意味するものではない。したがって例えば、１つまたは複数の機能ブロック（例えば、プロセッサやメモリ）を単一のハードウェア（例えば、汎用の信号プロセッサ、ランダムアクセスメモリ、ハードディスク、その他）の形で実現させることがある。同様にそのプログラムは、スタンドアロンのプログラムとすること、オペレーティングシステム内のサブルーチンとして組み込まれること、インストールしたソフトウェアパッケージの形で機能させること、その他とすることができる。こうした様々な実施形態は図面に示した配置や手段に限定されるものではないことを理解すべきである。

本明細書で使用する場合、単数形で「ａ」や「ａｎ」の語を前に付けて記載した要素や工程は、これに関する複数の要素や工程も排除していない（こうした排除を明示的に記載している場合を除く）と理解すべきである。さらに、本発明の「一実施形態」に対する言及は、記載した特徴も組み込んでいる追加的な実施形態の存在を排除すると理解されるように意図したものではない。さらに特に明示的に否定する記述をしない限り、ある具体的な性状を有する１つまたは複数の構成要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、こうした構成要素で当該性状を有しない追加的な構成要素も含むことがある。

図１は、パルス状の超音波信号を身体内に放出するように探触子１０６内部にあるアレイ状の素子１０４（例えば、圧電素子）を駆動する送信器１０２を含む本発明の様々な実施形態に従って製作した超音波システム１００のブロック図である。多種多様な幾何学構成を使用することができる。超音波信号は血球や筋肉組織などの身体内の構造で後方散乱され、素子１０４に戻されるエコーが生成される。エコーは受信器１０８により受け取られる。受け取ったエコーは、ビーム形成を実施してＲＦ信号を出力するビーム形成器１１０を通過させる。次いでこのＲＦ信号は、ＲＦプロセッサ１１２を通過させる。別法として、ＲＦプロセッサ１１２はＲＦ信号を復調してエコー信号を表すＩＱデータ対を形成する複素復調器（図示せず）を含むことがある。ＲＦまたはＩＱ信号データは次いで、保存のためにメモリ１１４に直接導かれることがある。

超音波システム１００はさらに、収集した超音波情報（例えば、ＲＦ信号データまたはＩＱデータ対）を処理しディスプレイ１１８上に表示させる超音波情報フレームを作成するためのプロセッサ１１６を含む。プロセッサ１１６は、収集した超音波データに対して複数の選択可能な超音波様式に従って１つまたは複数の処理操作を実施するように適応させている。収集した超音波データは、エコー信号を受信しながら走査セッション中にリアルタイムで処理され表示されることがある。追加としてまたは別法として、超音波データは走査セッションの間はメモリ１１４内に一時的に保存され、次いでオフライン動作で処理され表示されることがある。

プロセッサ１１６は、プロセッサ１１６の動作を制御できるユーザインタフェース１２４に接続されている（これについては、以下でさらに詳細に説明することにする）。プロセッサ１１６はさらに、ユーザインタフェース１２４から受け取ったユーザ入力に基づいてボリュメトリックデータ組内でスライス面を整列させるスライス整列モジュール１２６を含む。例えばスライス整列モジュールは、心臓の標準２次元（２Ｄ）ビューなどディスプレイ１１８上で表示させるように異なるビューの整列に使用できるユーザ調整に基づいてボリュメトリックデータ組内でスライス面を整列させる。ボリュメトリックデータ組内における撮像対象の整列情報はさらに、ボリューム計測を実行するため、並びに心臓の標準ビューと整列させたクロッピング面とのボリュームレンダリングを作成するためなど別の３次元（３Ｄ）用途に対して入力されることがある。

ディスプレイ１１８は、ユーザに対して診断及び解析のための診断用超音波画像を含む患者情報（例えば、心臓の標準的な心尖ビュー）を提示している１つまたは複数のモニタを含む。メモリ１１４とメモリ１２２の一方または両方は、超音波データの３次元データ組を格納することがあり、こうした３Ｄデータ組は本明細書に記載したような２Ｄ及び３Ｄ画像を提示するためにアクセスを受ける。これらの画像は修正されることがあり、またディスプレイ１１８の表示設定はユーザインタフェース１２４を用いて手作業で調整されることもある。

図１の一般化した超音波システム１００は、ラップトップコンピュータやポケットサイズシステムなどの小型のシステム内や、より大型のコンソールタイプのシステム内に埋め込まれることがある。図２及び３は小型システムを表しており、また図４はより大型のシステムを表している。

図２は、３Ｄ超音波データを収集するように構成し得る探触子１３２を有する３Ｄ機能小型化超音波システム１３０を表している。例えば探触子１３２は、図１の探触子１０６に関連して上で検討したような２Ｄ素子アレイ１０４を有することがある。オペレータからコマンドを受け取るためにユーザインタフェース１３４（一体型ディスプレイ１３６を含むこともあり得る）が設けられている。本明細書で使用する場合に「小型化」とは、超音波システム１３０がハンドヘルド型または携行式のデバイスであるか、あるいはスタッフの手中、ポケット、書類カバンサイズのケース、あるいはリュックサックで持ち運べるように構成されていることを意味している。例えば超音波システム１３０は、典型的なラップトップコンピュータのサイズを有する携行式デバイスとすることがある。超音波システム１３０はオペレータにより容易に運搬することができる。一体型ディスプレイ１３６（例えば、内部ディスプレイ）は例えば、１つまたは複数の医用画像を表示するように構成されている。

超音波データは、有線式またはワイヤレス式のネットワーク１４０（または、例えばシリアルケーブルやパラレルケーブルあるいはＵＳＢポートを介した直接接続）によって外部デバイス１３８に送られることがある。幾つかの実施形態では、外部デバイス１３８はディスプレイを有するコンピュータまたはワークステーションとすることがある。別法として外部デバイス１３８は、携行式超音波システム１３０からの画像データの受け取り並びに一体型ディスプレイ１３６を超える分解能を有することがある画像の表示またはプリントアウトが可能な単独の外部ディスプレイまたはプリンタとすることがある。

図３は、ディスプレイ１１８及びユーザインタフェース１２４が単一のユニットを形成するような携行式またはポケットサイズの超音波撮像システム１７６を表している。一例として、ポケットサイズ超音波撮像システム１７６は、幅が概ね２インチ、長さが概ね４インチ及び深さが概ね０．５インチのポケットサイズや掌サイズの超音波システムとすることがあり、かつ重さは３オンス未満である。ポケットサイズ撮像システム１７６は一般にディスプレイ１１８及びユーザインタフェース１２４を含んでおり、これらはキーボードタイプのインタフェース及び走査用デバイス（例えば、超音波探触子１７８）に接続するための入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポートを含むことや含まないことがある。ディスプレイ１１８は例えば、３２０×３２０画素のカラーＬＣＤディスプレイ（この上に医用画像１９０を表示することができる）とすることがある。ユーザインタフェース１２４内には任意選択で、ボタン１８２からなるタイプライター様のキーボード１８０が含まれることがある。

マルチ機能制御子１８４にはそれぞれ、システムの動作モードに従った機能（例えば、異なるビューの表示）を割り当てることができる。したがってマルチ機能制御子１８４のそれぞれは、複数の異なる作用を提供するように構成されることがある。ディスプレイ１１８上には、必要に応じてマルチ機能制御子１８４に関連付けされたラベル表示エリア１８６が含まれることがある。システム１７６はさらに、「フリーズ」、「深度制御子」、「利得制御子」、「カラーモード」、「プリントアウト」及び「保存」（ただし、これらに限らない）を含み得る特殊目的の機能のために追加的なキー及び／または制御子１８８を有することがある。

１つまたは複数のラベル表示エリア１８６は、表示させるビューを指示するため、あるいはユーザが表示する撮像対象の異なるビューを選択できるようにするためのラベル１９２を含むことがある。例えばラベル１９２は、心尖４腔ビュー（ａ４ｃｈ）、心尖長軸ビュー（ａｌａｘ）または心尖２腔ビュー（ａ２ｃｈ）を指示することがある。異なるビューの選択はまた、関連するマルチ機能制御子１８４を介して提供されることがある。例えばマルチ機能制御子Ｆ５を用いてａ４ｃｈビューが選択されることがある。ディスプレイ１１８はまた、表示させた画像ビューに関する情報を表示するためのテキスト表示エリア１９４（例えば、表示させた画像に関連するラベル）を有することがある。

寸法、重量及び電力消費が異なる小型化超音波システムや小型超音波システムと連係して様々な実施形態を実現できることに留意すべきである。例えば図２のポケットサイズ超音波撮像システム１７６と小型化超音波システム１３０はシステム１００（図１参照）と同じ走査機能及び処理機能を提供することができる。

図４は、移動式台座１４７上に設けられた可搬式超音波撮像システム１４５を表している。可搬式超音波撮像システム１４５のことを、カート式システムと呼ぶこともある。ディスプレイ１１８及びユーザインタフェース１２４が設けられると共に、このディスプレイ１１８はユーザインタフェース１２４と分離されていることや分離可能とさせることがあることを理解されたい。ユーザインタフェース１２４は任意選択ではタッチ式画面であり、これによってオペレータは表示されたグラフィックス、アイコン、その他に触れることによってオプションを選択することが可能となる。

ユーザインタフェース１２４はさらに、可搬式超音波撮像システム１４５を希望または必要に応じて、かつ／または典型的な提供形態で制御するために使用できる制御ボタン１５２を含む。ユーザインタフェース１２４は、超音波データや表示可能なその他のデータと対話するための物理的な取扱い、並びに情報の入力及び走査パラメータ、観察角度その他の設定や変更をユーザに対して可能にさせる複数のインタフェースオプションを提供する。例えばキーボード１５４、トラックボール１５６及び／またはマルチ機能制御子１６０が設けられることがある。

本発明の様々な実施形態は、撮像対象の異なるビューに対してスライスを整列させるための１つまたは複数の方法を提供する。様々な実施形態について心臓画像ビューの表示に関連して以下で説明することにするが、これらの様々な実施形態は別の撮像対象（例えば、別の臓器）のビューにスライスを整列させるために使用できることに留意すべきである。さらに本明細書においてこれら様々な実施形態を超音波撮像システムに関連して記載することがあるが、これら様々な実施形態は人や人以外の撮像のために様々な診断用撮像システムと連係して実現させることもある。例えば様々な実施形態は、コンピュータ断層（ＣＴ）システムや磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムと連係して実現させることもある。

具体的には図５に示すように、ボリュメトリックデータ組（例えば、ボリュメトリック超音波データ組）内で撮像対象の異なるビューにスライスを整列させるための方法２００は、保存してあるボリュメトリックデータ組にアクセスする工程２０２を含む。これには、撮像した心臓のボリュメトリックデータ組などの保存してある超音波データ組にアクセスする工程を含むことがある。次いで２０４において、ボリュメトリックデータ組の複数のビューが整列マーカと一緒に表示される。例えば整列マーカは、表示させる異なる画像ビュー上のオーバーレイとして提供されることがある。この画像ビューは、典型的な２Ｄエコー検査の間に通常記録されるような標準的な心臓ビューとすることがある。例えば撮像されるビューは、４腔心尖ビュー、長軸心尖ビュー及び２腔心尖ビューを含む心臓の左室の３つの標準的な心尖ビューとすることがある。追加的なビュー（例えば、短軸ビュー）が作成されることがある。別法として複数の短軸ビューが作成されることがある。

具体的に図６に示すような一実施形態では、４腔心尖ビュー２５２、２腔心尖ビュー２５４、長軸心尖ビュー２５６及び短軸ビュー２５８を表した心臓の４区画ビュー２５０を表示させることがある。この実施形態では、ユーザが整列手順を開始する前に、方位方向（ａｚｉｍｕｔｈ）面を４腔心尖ビュー２５２として使用することがある。２腔心尖ビュー２５４及び長軸心尖ビュー２５６は元の４腔心尖ビュー２５２に対してそれぞれ６０度と１２０度回転させることによって作成することがある。

別法として図７に示すように、ディスプレイ３００は複数の短軸ビュー３０２（例えば、９つの短軸ビュー３０２）を有するように表示されることがある。一実施形態ではその短軸ビュー３０２は、心尖ビューの回転軸または中心線マーカ２６０に沿って均等に分布させると共に、関心対象の主たる部位と交差している。さらに任意選択で、４腔心尖ビュー２５２、２腔心尖ビュー２５４及び長軸心尖ビュー２５６も表示させることがある。

様々なビューは、事前規定とすることやユーザ規定とし得る１つまたは複数の整列マーカと連係して表示させている。例えば図６及び７に示したように、４腔心尖ビュー２５２、２腔心尖ビュー２５４及び長軸心尖ビュー２５６のそれぞれの上に中心線マーカ２６０（例えば、破線のオーバーレイ）を表示させることがある。中心線マーカ２６０は、３つの心尖ビューの回転軸を表している。さらに交差線２６４は、短軸ビュー２５８と各心尖ビューの間の交差を表している。さらに短軸ビューと４腔心尖ビュー２５２、２腔心尖ビュー２５４及び長軸心尖ビュー２５６のそれぞれとの間の交差を特定するように短軸ビュー２５８上に交差線２６２（例えば、破線）が提供されることがある。交差線２６２はカラーインジケータ２６６に対応するようにカラーコード化されることがある（例えば、４腔心尖ビュー２５２、２腔心尖ビュー２５４及び長軸心尖ビュー２５６の各々と連係して表示される色つきのボックスとする）ことに留意すべきである。

ユーザ規定のマーカが提供されることもある。例えば図７に示すように、心尖短軸心尖ビュー３０２内のユーザ規定の中心点２７０、あるいは心底短軸ビュー３０２内のユーザ規定の中心点２７２が提供されることがある。これらのビューにおいてユーザはポインティングデバイスを用いて、例えば中心点２７０及び２７２を選択（すなわち、特定）することがある。中心点２７０及び２７２は短軸ビューと中心線マーカ２６０の間の交点を表している。異なる短軸ビュー３０２内で追加のまたは代替的な中心点を特定することがある。図８に示すような別の実施形態ではユーザは、４腔心尖ビュー２５２（あるいは、本明細書に記載したような別のビュー）内でマーカ２８０を有する標識物（例えば、心尖や僧帽弁輪）を特定することがある。

再度図５を見ると、整列マーカと一緒にビューが表示された後、２０６においてユーザはビューのうちの１つを調整し、撮像対象をそれに連係して表示させた整列マーカと整列させる。例えば図６に示すようにユーザは、４腔ビュー２５２で表示させた画像を回転させ（例えば、傾けるか、あるいは時計廻りや逆時計廻りに回転させ）中心線マーカ２６０を表示させた心臓の左心室２７６の中心と整列させることがある。次いでユーザは、表示させた画像ビューを平行移動させ（例えば、図６に示すように画像を左や右にシフトさせ）左心室２７６の中心を中心線マーカ２６０と整列させることがある。ユーザの動作の順序は変更することができる（例えば、平行移動を回転の前に実施することができる）。こうした調整の複数回の反復を任意の順序で実施することができる。ユーザはさらに中心線マーカ２６０を基準として交差線２６４を上方向や下方向に移動させて、表示させた心臓の僧帽弁と交差線２６４を整列させることがある。交差線２６４は、該中心線マーカ２６０と垂直に維持される。したがって短軸ビュー２５８は、４腔心尖ビュー２５２、２腔心尖ビュー２５４及び長軸心尖ビュー２５６と垂直に維持される。

４腔心尖ビュー２５２を調整した後で、２０８においてこれ以外のビュー（すなわち、２腔心尖ビュー２５４、長軸心尖ビュー２５６及び短軸ビュー２５８）がこれに応じて更新される（例えば、４腔心尖ビュー２５２を基準とした向きを維持するように平行移動や回転が行われる）。例えば様々な心尖ビューは、心尖ビューの各ビュー同士の事前規定の角度差を維持するように調整されることがある。

ビューのすべてを更新し終えると、２１０において（例えば、ユーザによって）追加のビューを調整すべきか否かなど追加的な整列が必要または所望であるか否かが判定される。例えば４腔心尖ビュー２５２の調整（具体的には、整列）が完了している場合、ユーザは例えば２腔心尖ビュー２５４及び長軸心尖ビュー２５６などの追加のビューに対する整列を希望することがある。追加のビューを調整すべき場合は、方法２００は２０６に戻って追加のビューを調整する。ビューを調整する順序は変更することができ、最初に調整するビューはビューのいずれにすることもできる。さらに必ずしもビューのすべてを調整する必要はない。

ユーザはさらに、短軸ビューを用いて画像ビューを調整することもある。例えば図６に示すように、ユーザは４腔心尖ビュー２５２、２腔心尖ビュー２５４及び長軸心尖ビュー２５６が上述のように相対的向きを維持するように更新させるようにして心尖交差線（すなわち、交差線２６２）を回転させることがある。図６に示したディスプレイ２５０によって提供される整列は、本質的に標準ビューに対する心尖ビューベースの整列である。図７に示した短軸ビュー３０２を用いることによって、標準ビューに対する短軸ベースの整列を提供することもできる。例えば短軸ビュー３０２を用いて心臓の左室中心線を規定することがある。例えばユーザは、中心点２７０及び２７２の選択によって、短軸ビュー３０２で表示させた少なくとも２つの短軸スライス内で中心線の位置を特定することがある。次いで中心点２７０及び２７２によって左心室を通過する中心線が規定されることになる。例えば中心点２７０及び２７２は上述のように心尖短軸ビュー及び心底短軸ビュー内に配置されることがある。中心点２７０及び２７２を（例えば、マウスを用いて）特定し終えた後、短軸心尖ビュー３０２のすべてが、各ビューを平行に維持する様にして更新される。これらの心尖ビューはさらに、それぞれの回転軸が２つの中心点２７０及び２７２により規定された中心線と一致するように更新される（例えば、傾けられる／平行移動される）。ユーザはさらに、短軸ビュー３０２のうちの１つの中で心尖交差線２６２を回転させ、これにより４腔心尖ビュー２５２、２腔心尖ビュー２５４及び長軸心尖ビュー２５６に関する正しい向きを規定することがある。

任意選択ではユーザは、図９に示すように大動脈弁領域を特定することがあることに留意すべきである。例えばユーザは、円形マーカ２９０によって左心室流出道（ＬＶＯＴ）を特定することがある。これに応じてこれ以外の短軸ビュー３０２が本明細書に記載したように更新される。ＬＶＯＴは例えば、心尖長軸ビュー（交差線２６４）の正しい向き及び僧帽弁領域の深度を規定するために使用される。

ユーザはさらに、図８に示すように４腔心尖ビュー２５２、２腔心尖ビュー２５４及び長軸心尖ビュー２５６の各ビュー上で標識物を特定することがある。例えば上で記載したように、４腔心尖ビュー２５２内のマーカ２８０によって解剖学的標識（例えば、心尖部や僧帽弁輪）が特定されることがある。次いでこれらの標識物を２腔心尖ビュー２５４及び長軸心尖ビュー２５６の各ビュー内で特定することができる。マーカ２８０を選択した後、頂点並びに僧帽弁輪を規定する２つの環状点間の平均点を通過するように中心線マーカ２６０が調整され位置決めされることに留意すべきである。画像ビューは次いで、共通回転軸が例えば図９〜図１０に示したようなこの新たな中心線推定線に相当するようにして自動的に更新される（例えば、自動的に平行移動され回転される）ことになる。

次いで図１０に示すような２腔ビュー２５４内及び図１１に示すように更新したビュー内において、標識物が特定されることがある。次いで図１１に示すような長軸心尖ビュー２５６内において、本明細書に記載したように更新したビューを用いて標識物が特定されることがある。上述のように、短軸ビュー２５８内における交差線２６２の回転が実施されることがある。

ここで再度図５を見ると、次いで整列させたボリュメトリックデータ組は２１２において保存されることがある。整列させたボリュメトリックデータはさらに、例えば自動ボリューム計測の実施、あるいは心臓の標準ビューに対するボリュームレンダリングの作成のために別の処理過程によって使用されることがある。

様々な実施形態に関するスライス整列は、静止画像／フレームや動画像／フレーム（例えば、シネループ画像）と連係して使用されることがあることに留意すべきである。

したがって本発明の様々な実施形態によれば、ボリュメトリックデータ組の内部（例えば、超音波ボリュメトリックデータ組の内部）にある撮像対象の異なるユーザ規定ビューに対するスライス整列が提供される。少なくとも１つの実施形態の技術的効果は、異なるビュー内でマーカを使用することによって左心室中心線及び心臓の標準ビューを効率良くかつ適格に規定することにある。標準ビューの位置はさらに、例えば具体的な臨床応用（例えば、壁面運動解析や僧帽弁動態評価）に合わせて調整したボリュームレンダリングや特殊な画面提示（例えば、レイアウト）の規定のために使用されることがある。心尖部の短縮遠近化（ｆｏｒｅｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ）が低減または排除されると共に、自動ボリューム切り出し法による計測値の再現性がより高くなる。

さらに、様々な実施形態及び／または構成要素（例えば、モジュール、あるいはこれらの内部にある構成要素や制御器）は、１つまたは複数のコンピュータまたはプロセッサの一部として実現させることができる。このコンピュータやプロセッサは、コンピュータ処理デバイス、入力デバイス、表示ユニット、及び例えばインターネットにアクセスするためのインタフェースを含むことがある。このコンピュータやプロセッサは、マイクロプロセッサを含むことがある。このマイクロプロセッサは、通信バスと接続させることがある。このコンピュータやプロセッサはさらにメモリを含むことがある。このメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）や読出し専用メモリ（ＲＯＭ）を含むことがある。このコンピュータやプロセッサはさらに、ハードディスクドライブ、あるいはフレキシブル・ディスクドライブ、光ディスクドライブ、その他などの取外し可能な記憶ドライブとし得る記憶デバイスを含むことがある。この記憶デバイスはさらに、コンピュータプログラムその他の命令をコンピュータやプロセッサにロードするための別の同様の手段とすることがある。

本明細書で使用する場合、「コンピュータ」という用語は、マイクロコントローラを用いたシステム、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、及び本明細書に記載した機能を実行可能な別の任意の回路やプロセッサを含めプロセッサベースまたはマイクロプロセッサベースの任意のシステムを含むことができる。上述の例は単に例示であり、またしたがっていかなる意味においても「コンピュータ」という用語の定義及び／または意味を限定することを意図していない。

このコンピュータやプロセッサは、入力データを処理するために１つまたは複数の記憶素子内に格納された１組の命令を実行する。この記憶素子はさらに、所望によりまたは必要に応じて、データやその他の情報も記憶することがある。この記憶素子は情報ソースの形態とすることや、処理装置内部にある物理的な記憶素子とすることがある。

この命令の組は、本発明の様々な実施形態の方法や処理などの指定の動作を実行するように処理装置としてのコンピュータまたはプロセッサに指令するための様々なコマンドを含むことがある。この命令の組はソフトウェアプログラムの形態とすることがある。このソフトウェアは、システムソフトウェアやアプリケーションソフトウェアなど様々な形態とすることがある。さらにこのソフトウェアは、個別プログラム、より大きなプログラムの内部のプログラムモジュール、あるいはプログラムモジュールの一部分からなる集合体の形態とすることがある。このソフトウェアはさらに、オブジェクト指向プログラミングの形態をしたモジュール型プログラミングを含むことがある。処理装置による入力データの処理は、ユーザコマンドに応答すること、以前の処理結果に応答すること、あるいは別の処理装置が発した要求に応答することがある。

本明細書で使用する場合、「ソフトウェア」と「ファームウェア」という用語は置き換え可能であり、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ及び不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含めコンピュータによって実行するためにメモリ内に記憶された任意のコンピュータプログラムを含む。上述のメモリタイプは単に例示であり、またしたがってコンピュータプログラムの記憶に使用可能なメモリのタイプを限定するものではない。

上の記述は例示であって限定でないことを理解されたい。例えば上述の実施形態（及び／または、その態様）は、互いに組み合わせて使用することができる。さらに、具体的な状況や材料を本発明の教示に適応させるように本趣旨を逸脱することなく多くの修正を実施することができる。本明細書に記載した材料の寸法及びタイプは本発明のパラメータを規定することを意図していても、これらは決して限定ではなく実施形態の例示である。上の記述を検討することにより当業者には別の多くの実施形態が明らかとなろう。本発明の範囲はしたがって、添付の特許請求の範囲、並びに本請求範囲が規定する等価物の全範囲を参照しながら決定されるべきである。添付の特許請求の範囲では、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」や「ようになった（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」という表現を「を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」や「であるところの（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という対応する表現に対する平易な英語表現として使用している。さらに添付の特許請求の範囲では、「第１の」、「第２の」及び「第３の」その他の表現を単にラベル付けのために使用しており、その対象に対して数値的な要件を課すことを意図したものではない。さらに、添付の特許請求の範囲の限定は手段プラス機能形式で記載しておらず、また３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２、第６パラグラフに基づいて解釈されるように意図したものでもない（ただし、本特許請求の範囲の限定によって「のための手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」の表現に続いて追加的な構造に関する機能排除の記述を明示的に用いる場合を除く）。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。

本発明の一実施形態に従って形成した超音波システムのブロック図である。 本発明の一実施形態に従って形成した３Ｄ機能小型化超音波システムの図である。 本発明の一実施形態に従って形成した携行式またはポケットサイズの超音波撮像システムの図である。 本発明の一実施形態に従って形成したコンソールタイプ超音波撮像システムの図である。 本発明の様々な実施形態によるボリュメトリックデータ組内部にある撮像ボリュームの異なるビューに対してスライスを整列させるための流れ図である。 中心線マーカを利用した本発明の一実施形態によるスライス整列を示したディスプレイの図である。 複数の画像ビュー内の中心点を利用した本発明の一実施形態によるスライス整列を示したディスプレイの図である。 特定した解剖学的標識を利用した本発明の一実施形態によるスライス整列を示したディスプレイの図である。 特定した左心室流出道を利用した本発明の一実施形態によるスライス整列を示したディスプレイの図である。 特定した解剖学的標識を利用した本発明の一実施形態によるスライス整列を示した別のディスプレイの図である。 特定した解剖学的標識を利用した本発明の一実施形態によるスライス整列を示した別のディスプレイの図である。

符号の説明

１００ 超音波システム
１０２ 送信器
１０４ 素子
１０６ 探触子
１０８ 受信器
１１０ ビーム形成器
１１２ ＲＦプロセッサ
１１４ メモリ
１１６ プロセッサ
１１８ ディスプレイ
１２２ メモリ
１２４ ユーザインタフェース
１２６ スライス整列モジュール
１３０ 超音波システム
１３２ 探触子
１３４ ユーザインタフェース
１３６ 一体型ディスプレイ
１３８ 外部デバイス
１４０ ワイヤレスネットワーク
１４５ 可搬式超音波撮像システム
１４７ 移動式台座
１５２ 制御ボタン
１５４ キーボード
１５６ トラックボール
１６０ マルチ機能制御子
１７６ 超音波撮像システム
１７８ 超音波探触子
１８０ タイプライタ様キーボード
１８２ ボタン
１８４ マルチ機能制御子
１８６ ラベル表示エリア
１８８ 制御子
１９０ 医用画像
１９２ ラベル
１９４ テキスト表示エリア
２００ スライス整列方法
２０２ 保存してある超音波データ組にアクセスする
２０４ 整列マーカを伴ったボリュメトリックデータ組の複数のビューを作成する
２０６ ユーザがビューのうちの１つのビューにある整列マーカ及び／または画像を移動させ整列マーカを撮像対象の向きと一致させることを許可する
２０８ ユーザ調整に基づいてすべてのビューを更新する
２１０ 追加の調整が必要か？
２１２ 整列済みのボリュメトリックデータ組を保存する
２５０ ディスプレイ
２５２ ４腔心尖ビュー
２５４ ２腔心尖ビュー
２５６ 長軸心尖ビュー
２５８ 短軸ビュー
２６０ 中心線マーカ
２６２ 交差線
２６４ 交差線
２６６ カラーインジケータ
２７０ ユーザ規定の中心点
２７２ 中心点
２７６ 左心室
２８０ マーカ
２９０ 円形マーカ
３００ ディスプレイ
３０２ 短軸ビュー

Claims (10)

1. ボリュメトリックデータ組に関するスライス整列のための方法（２００）であって、
   撮像対象を少なくとも１つの整列マーカと整列させるように複数の画像ビューのうちの１つの調整を決定する工程（２０６）であって、該調整は（ｉ）該少なくとも１つの整列マーカと別の整列マーカとの交差を基準として該１つの画像ビューを回転させること、及び（ｉｉ）該１つの画像ビューを平行移動させることの少なくとも一方を含む調整決定工程と、
   該調整に基づいて複数の画像ビューを更新する工程（２０８）と、
   を含む方法。
2. 前記少なくとも１つの整列マーカは中心線マーカ（２６０）でありかつもう一方の整列マーカは交差線（２６４）であると共に、該交差線を該中心線マーカと垂直に維持する工程をさらに含む請求項１に記載の方法（２００）。
3. 前記複数の画像ビューは、４腔心尖ビュー（２５２）、２腔心尖ビュー（２５４）、長軸心尖ビュー（２５６）及び短軸ビュー（３０２）を含む心臓の複数のビューから成ると共に、前記整列マーカは心尖ビューの交差を表す中心線マーカである、請求項１に記載の方法（２００）。
4. 前記少なくとも１つの整列マーカは心臓の左室中心線を表している、請求項１に記載の方法（２００）。
5. 前記もう一方の整列マーカは心臓の僧帽弁輪のレベルにおけるビューを表しており、僧帽弁輪ビューは中心線マーカと垂直に維持されており、かつ前記更新工程は中心線マーカの方向に沿った僧帽弁輪マーカの平行移動のみを含み僧帽弁輪マーカの回転を含まない、請求項４に記載の方法（２００）。
6. 前記複数の画像ビューは、４腔心尖ビュー（２５２）、２腔心尖ビュー（２５４）、長軸心尖ビュー（２５６）及び短軸ビュー（３０２）を含む心臓の複数のビューから成ると共に、短軸ビューと組み合わせられかつ心尖ビューに対応する複数の交差線（２６２）をさらに備えており、かつ中心線の周りで心尖ビューを回転させる工程をさらに含む請求項１に記載の方法（２００）。
7. 複数の心尖ビューを表示させる工程をさらに含み、かつ心尖ビューと組み合わせて表示させる整列マーカは中心線マーカを含むと共に短軸ビューと組み合わせて表示させる整列マーカは中心点マーカ（２７２）を含む、請求項３に記載の方法。
8. 短軸ビューのうちの少なくとも１つにおけるユーザ特定の左心室流出道に基づいて中心線マーカの周りで心尖ビューを回転させる工程をさらに含む請求項７に記載の方法。
9. 心臓の左室心尖及び左心室の僧帽輪を含むユーザ特定の標識物を受け取る工程をさらに含むと共に、前記整列マーカの少なくとも１つは心尖から僧帽輪の中央まで延びる線に対応している、請求項１に記載の方法。
10. 心臓のボリュメトリック超音波データ組を収集するための超音波探触子（１０６）と、
    （ｉ）心臓の４腔心尖ビュー（２５２）、心臓の２腔心尖ビュー（２５４）及び心臓の長軸心尖ビュー（２５６）のうちの１つの中でそのマーカ同士の交点の周りで回転させる中心線整列マーカ（２６０）及び直角交差マーカ（２６４）、（ｉｉ）心臓の少なくとも２つの短軸ビューの中で特定した中心点（２７２）、（ｉｉｉ）心臓の１つの短軸ビューの中で特定した左心室流出道、並びに（ｉｖ）僧帽輪及び心臓の左室心尖に対応する複数の特定済み標識物（２８０）のうちの少なくとも１つに基づいて、ボリュメトリックデータ組の複数のビューを自動的に整列させるように構成されたスライス整列モジュール（１２６）を有するプロセッサ（１１６）と、
    を備える超音波システム（１００）。