JP2016513487A - 静止流体プールの識別及び区切りのためのスキャン - Google Patents
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Abstract
テスト体積内でスキャンすることにより、そのテスト体積内の静止流体物体（１０２）を動的に識別することは、パルスシーケンスの第１の部分を使用して、体積内の領域を音響的に調査して先在する動き（１２４）を検出することと、パルスシーケンスの第２の部分を構成する別個の音響調査を介して、上記の領域を音響的に調査して、流体から個体を区別することとを含むことができる。スキャンは、双方の調査により体積に及ぶように、双方の調査を１つの単位としてスキャンすることを含む。物体は、双方の調査の結果に基づいて動的に識別される。スキャンは、識別のために、撮像対象内の通常の組織を含む現在の視野（１１６）に及ぶことがある。スキャンから識別までの手順は、ユーザ介入の必要なしに自動的に実行されてよいが、任意選択により、ユーザは、静止流体を更に調べるために視野を変更することができる。
Description
本発明は、領域を音響的にスキャンすることに関し、より具体的には、動きを検出し、物理的構造を決定するために動的にスキャンすることに関する。
疫病対策センター（ＣＤＣ）によれば、外傷（trauma）は毎年、全米にわたって４２００万の救急部門の来診者数と２００万の病棟入院患者数を占めている。米国では、外傷は、人口１００，０００人に対して死亡者が３８．４人を占める。外傷は、特に若年層の主な死亡原因であり、米国では（ガンの場合の１６％及び心疾患の場合の１２％と比べて）損失生存年数の３０％を占める。
超音波は、しばしば、主な外傷のある患者についての最初の画像検査である。超音波は、非侵襲性でポータブルであり、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）や磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）と比べると低いコストで利用可能である。
ＦＡＳＴ（Focused Assessment with Sonography in Trauma）プロトコルが、緊急治療室（ＥＲ）において、比較的訓練されていないユーザによる外傷患者の迅速な検査のプロセスを合理化するために開発されている。ＦＡＳＴ検査の目的は、通常状態下では血液が存在しないであろう、腹部／胸部の４つのエリア内の血液の蓄積を評価することである。この検査の間、患者は仰臥位に置かれ、４つの標準のビューが取得される：すなわち、（ａ）右上腹部（ＲＵＱ）、（ｂ）左上腹部（ＬＵＱ）、（ｃ）剣状突起上（Subxiphoid）の領域、（ｄ）恥骨上の領域のビューが取得される。ＲＵＱ検査の例では、ユーザは、モリスン窩内の暗いエコー輝度低下（hypoehcogenic）エリア、肝臓と右腎との間の空間について検査することがあり、この場合、エコー輝度低下（hypoehcogenicity）は、蓄積した血液の存在を示唆することがある。ＬＵＱ検査では、ユーザは、横隔膜と脾臓の間及び脾臓と肝臓の間の遊離流体を探し、その存在は、内臓損傷に続発する血液プールを示唆することがある。同様に、恥骨上の検査では、ユーザは、ダグラス窩内の遊離流体を探すことがある。
Trahey他著の特許文献１（米国特許第5,487,387号明細書）（以下では「Trahey」）とする）は、参照によってその開示全体が本明細書に組み込まれており、事前手順において、予め識別された病変を超音波によりテストし、その病変における血管の血流を検出することを開示している。次いで、Traheyでは、実際の超音波テストにおいて、病変の物理的構造を検査する。
以下で提案されるものは、上記の問題の１つ又は複数に対処することを対象とする。
Traheyの参照は、医学的な緊急事態に対処することに関連しない。また、静止流体物（stationary body of fluid）を識別するスキャンにも関連しない。また、スキャンにおいて、動き及び物理的構造を検出する調査の組合せを単位（unit）として、領域ごとに動的に適用することにも関連しない。また、スキャンを使用して、ユーザ介入の必要なしに静止流体物を自動的に識別することにも関連しない。
本発明者らは、多大なユーザトレーニングの必要なく、ＥＲ又は病院前の場面で使用することができる、体内血液プールの存在の迅速かつ信頼性のある確認のための現存するデバイスは認知していない。
本発明の態様によると、音響デバイスは、テスト体積（test volume）内でスキャンすることにより、テスト体積内の静止流体物体（stationary body of fluid）を動的に識別するために構成される。特に、体積内のある領域が、先在する動きを検出するのに音響的に調査される。別個の音響調査が、流体から個体を区別する。双方の調査は、体積を跨ぐ／体積に及ぶ（span）ように１つの単位としてスキャンされる。これにより、物体（body）が、調査の結果に基づいて動的に識別される。
別の態様では、２つの調査のうちの一方が、身体組織を動かすために構成され、２つの調査のうちの他方が、体液（body fluid）に対して動きを与えることを避けるのに十分に短い個々の長さを有するパルスを発生することを含む。
関連する態様において、インテロゲータは、先在する動きを検出する調査のための第１の部分と、流体から個体を区別する調査のための第２の部分とを含むパルスシーケンスを生成し、伝送する。
副次的な態様として、双方の部分が、パルスシーケンスの個々のパルスを含み、第１の部分のパルスは、第２の部分のパルスとは別個である。
また、副次的な態様として、シーケンスは、第１の部分及び第２の部分から構成され、第１の部分及び第２の部分は、デバイスが第１の部分と第２の部分との間に介在する音響パルス伝送を発生させる必要なく、与えられる。
１つの他の副次的な態様では、第１の部分は、シーケンス内において第２の部分に先行して生じる。
この更に副次的な態様では、第２の部分は、第１の部分の発生の完了後の時間期間を開始し、この期間は、識別を実行する際の撮像対象の画像化において、第１の部分の最新のパルスの最大の往復飛行時間（round-trip time-in-flight）の２倍未満である。
追加の副次的態様では、領域は複数の領域の中であり、デバイスは、スキャンのために構成され、インテロゲータは、領域ごとに複数のパルスシーケンスを生成して伝送するために構成される。上述のシーケンスは、複数のパルスシーケンスの中である。デバイスは更に、スキャンにおいて調査の結果から得られる測定に基づいて、物体の空間的範囲を決定するために構成される。
より具体的な態様又は代替では、スキャンは、少なくとも２つの介在するプッシュパルスに先行する追跡パルスと、後続する追跡パルスとを使用して、ある領域の複数のパルスシーケンスが、介在するプッシュパルスと、双方の追跡パルスとを備えるように、身体組織のプッシュ誘発される合計の非空間的重複変位（push-induced total non-spatially-overlapping displacement）を追跡する。上記の測定は、この変位の追跡の結果に基づく。
異なる副次的態様において、第１の部分は血流検出パルスを備え、第２の部分は、音響放射力画像化（ＡＲＦＩ：acoustic-radiation-force-imaging）プッシュパルスを含み、振幅は、検出パルスをプッシュパルスから電力的に（power-wise）区別する唯一のパラメータである。
また別の態様では、先在する動きを検出する調査は、該先在する動きを検出する調査の直前に既に動いている流体を識別するように構成される。
更に別の態様では、体積は複数の領域を備え、上述の領域はこれらの複数の領域の中であり、スキャンは、領域について双方の調査を実行した後に、体積の次の領域について双方の調査を実行することを備える。
１つの更なる又は補足的態様として、デバイスは、身体組織を、区別する調査の一部として音響的にプッシュし、区別する調査において、身体組織を表すデータの、プッシュに起因して異なる個々のセットを、取得するために構成される。デバイスはまた、１対のセットの間の相関係数を動的に計算するように構成される。
直前の態様のバージョンにおいて、デバイスは、計算の結果に基づいて、流体物の空間的範囲を動的に決定するように構成される。
任意選択により、デバイスは医療診断装置として実装される。
特定の態様において、流体から固体を区別する調査は、先在する動きを検出する調査の結果に選択的に応答して実行可能である。
特定の態様において、スキャンは、上述の領域に関して双方の調査を次々に実行する。
更なる特定の態様として、スキャンは、識別のために、撮像対象内においてデバイスの現在の視野を測る。
オプションの１つの他の態様では、調査は双方とも超音波を発生する。
１つの他の追加の態様では、先在する動きを検出する調査は、体内の自然発生する流体の動きを検出する調査を含む。
補足又は代替的な態様では、区別は、一連に追跡パルスにわたって、エコーデータの画像の深さ方向のスタガリング（imaging-depth-wise staggering）を検出することに基づく。
１つの追加の態様又は特徴として、識別、識別される物体の空間的範囲を識別することを含む。
１つのより具体的な態様において、スキャンは、識別のために、通常の身体組織をスキャンすることを含む。
新規な静的プール（stationary pool）を識別する技術の詳細は、下記の図面を用いて以下で更に詳細に説明される。図面はスケーリングして描かれてはいない。
図１は、例示の非限定的な例として、静的プール１０２を識別する自動のスキャンを示している。超音波トランスデューサアレイ及びビーム形成及び他の画像化電子機器を含む音響インテロゲータ１０４は、ビデオディスプレイと、ユーザコントロールを有するパネルとを含む医療診断装置として実装される、より大きなデバイスの一部とすることができる。ポータブルであり、したがって例えば緊急時のポイントオブケアに適切であり、かつ小さく、したがって比較的安価な装置の例は、Poland他著による共同所有の特許文献２（米国特許第7,141,020号明細書）に開示されている。例えば床で支持されるコンソールを有する静的装置も、本明細書で提案されるものの意図の範囲内である。
撮像対象１０７内の領域１０６は、隣接する組織を含め、適用される超音波の焦点ゾーンのような「焦点近傍（focal neighborhood）」であるか、焦点ゾーンの一部であってよい。組織は、焦点ゾーンを撮像するＡ線内にあり、焦点ゾーンよりも深い及び浅い組織を含む組織であり、その変位は、焦点ゾーンへのプッシュとの関連で追跡される。変位は、音響放射力画像化（ＡＲＦＩ）プッシュの結果として生じ、このＡＲＦＩプッシュの焦点が焦点ゾーンである。領域１０６の数が、Ａ線１０８（又はＡ線１１０、１１２、１１４のいずれか）を構成する。インテロゲータ１０４は、血液の１つ以上の静的プールの調査において、超音波をスキャンし、受信の際に、センサ全体に対する現在の視野（ＦＯＶ：field-of-view）１１６、すなわちテスト体積にわたるＡ線１０８〜１１４を作成する。撮像対象１０７内の現在のＦＯＶ１１６は、静止流体１０２を識別する際に、画像化がその範囲まで取得されている場合、対側の皮膚表面１１７まで全体に広がることがある。スキャンは、通常の組織１１８内の領域１０６、１１６と、任意の静的プール１０２内、あるいはスキャンで識別される存在し得る他の病変内の領域１２０、１２２をトラバースする。システム、すなわち医療診断装置は、領域１０６、１１６、１２０、１２２（以下では略して「領域１０６」とする）に対する調査に基づいて、その領域が静止流体を含むか否かを見分けることができる。領域１１６へのプッシュによって生じる音響ストリーミングは、領域の流体の特徴又は固体の特徴の判断を可能にする。しかしながら、音響ストリーミングは、動脈１２６又は静脈１２８内の自然流量１２４と間違われる可能性があるので、その同じ領域１０６を、先在する動き、すなわち、動きを誘発することが可能な、任意のプッシュ又は他の超音波伝送の先在する動きについてテストする。パルス列は、パルス振幅、パルス長及びパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）の組合せに起因して、十分な強さの空間ピーク時間平均（ＳＰＴＡ：spatial peak temporal average）強度、すなわち生物学的効果の測定に使用されるパラメータを有するとすれば、動きを誘発することが可能であろう。動きを誘発しないパルス列に対して、プッシュシーケンスが付加されて、組合せシーケンスを形成する。プッシュシーケンスは、プッシュパルスと、少なくとも１つの先行する追跡パルスと、プッシュパルスに後続する少なくとも１つの追跡パルスとから成ることがある。したがって、パルスシーケンスの第１の部分は、先在する動きをテストし、第２の部分が固体か流体についてテストする。領域１０６に先在する動きがなく、流体であることがわかった場合は、静止流体が検出されている。静止流体の複数のクラスタ領域１０６は、血液のプールのような、静止流体のプールを示す。パルスシーケンスの第１の部分の直ぐ後に、第２の部分が続く。具体的には、２つの部分を分ける時間期間は、静止流体の識別を実行する過程で、撮像対象１０７を画像化する際の最大の往復飛行時間１３０の２倍よりも少ない。したがって、時間期間は、第１の部分の最新のパルスの完了時に開始し、第２の部分の最初のパルスの開始時に終了すると考えられる。あるいは、第２の部分は、第１の部分のエコーが分析されるまで保留される可能性があり、分析により自然流体の流れが明らかになる場合、現在の領域１０６については、見送られる可能性がある。スキャンは次いで、次の領域１０６に進む。したがって、そのような実施形態では、流体から個体を区別する調査を、先在する動きを検出する調査の結果に選択的に応答して、実行することができる。
図２は、スキャンに使用可能な例示のパルスシーケンス２００のタイミング図である。音響インテロゲータ１０４のパルスシーケンスジェネレータ２０２は、領域１０６への伝送２０４のために、パルスシーケンス２００を生成する。シーケンス２００の第１の部分２０６及び第２の部分２０８は、短い時間期間２１０によって分離され、２つの部分２０６と２０８が組み合わされて単一のシーケンスを形成する。医療診断装置は、介在する音響パルス伝送２１０、すなわち２つの部分２０６と２０８との間に介在する伝送を生じない。パルスは、長方形として示されているが、正弦波又は方形波とすることができる。
第１の部分２０６は、タイプＩのパルス、すなわち、カラーフロー・ドップラーパルスと同様であり、動きを誘発しないような、血流検出パルス２１２で構成される。連続画像の相互相関のような周知の方法のいずれかを使用して変位及び速度を取得し、変位及び動きを示す往復到着時間（round-trip time-of-arrival）における変化を検出することができる。全体的に統合されるドップラーパワーが計算されて表示される、パワー・ドップラーのような方法を使用して、流体の流れの検出を助けることができる。
第２の部分２０８内のパルスタイプＩＩは、「プッシュパルス」２１４と呼ばれる、長パルスであり、組織の動きを生じることが可能である。この動きは、固体よりも液体の方がかなり大きい。
あるいは、パルスタイプＩＩは、パルスタイプＩとは異なる可能性があり、プッシュ効果を同様に達成し、より大きな振幅を有することにより単純化する。具体的には、血流検出パルス２１２（及びおそらくは下述される追跡パルス）を生成する際に印加されるピーク電圧２１６は、プッシュパルス２１４を生成する際に上昇２２０する。したがって、この代替的な実施形態では、振幅は、例えば変化しないパルス長の−プッシュパルス２１４から検出パルス２１２を電力的（power-wise）に区別する唯一のパラメータである。
パルスタイプＩＩＩは、組織の動きを追跡するための短パルスであり、「追跡パルス」２２２と呼ばれる。これは、超音波のＢモードの撮像パルスと同様である。シーケンス２００の追跡パルス２２２は、１つ以上の先行パルス２２４と１つ以上の後続パルス２２６の間である。先行パルス２２４のリターンエコーを介して検出される組織画像は、プッシュパルス２１４によって生じる組織変位を決定する際に、後続パルス２２６からの対応する画像に対する参照（reference）として機能することができる。以下で更に説明されるように、後続パルス２２６を相互に比較することもできる。
パルスタイプＩＩＩとパルスタイプＩの双方は、パルスタイプＩＩよりもかなりの短い期間の可能性がある。一部の実施形態では、パルスタイプＩとパルスタイプＩＩＩは、パルス長及び振幅のような音響パラメータに関して同様であることも考えられる。一般に、３つのパルスの振幅は異なるものであってよい。
動作上、図３Ａに関連して、静止流体の１つ以上のプール１０２は、存在する場合、例示のスキャンルーチン３００Ａに示されるように、ＦＯＶ１１６にわたる完全なスキャンを通して動的に識別される。続く例では、シーケンス２００の各検出パルス２１２及び各追跡パルス２２２は単一のパルスであるが、これらのパルスはそれぞれ、標準の空間間隔で、すなわち並行に、水平方向に分散される同時パルスを伴ってもよいことが想定される。後者の場合、より少ないパルス２１４が、ＦＯＶ１１６をカバーするかＦＯＶ１１６に及ぶのに必要とされる。
最初に、焦点近傍１０６、Ａ線１０８、パルスシーケンス・カウント、焦点近傍ポインタ及びＡ線ポインタが、ルーチン３００でインスタンス化される（ステップＳ３０４Ａ）。第１の部分２０６を構成する一連の血流検出パルス２１２が放出される（ステップＳ３０８Ａ）。取得された画像が保存される。パワー・ドップラーの場合、それぞれの画像深度における複数のゲートからの画像が取得され、保存される。図３Ｂの処理が開始され、パルス２１２から戻ってくるエコーに基づいて、画像深度により流れの存在又は欠如を判断する。次に、１つ以上の先行する追跡パルス２２４が放出され、取得結果が保存される（ステップＳ３１２Ａ）。追跡パルス２２４は、プッシュパルス２１４の発生の直ぐ後に続く（ステップＳ３１６Ａ）。次いで、一連の後続パルス２２６が放出され、画像が取得される（ステップＳ３１８Ａ）。パルスシーケンス・カウントが反復閾値に到達した場合（ステップＳ３２０Ａ）、シーケンス・カウントがインクリメントされ（ステップＳ３２２Ａ）、ステップＳ３０８Ａに戻る。そうではなく、シーケンス・カウントが、２以上であり得る反復閾値にまだ到達していなかった場合（ステップＳ３２０Ａ）、流体からの個体の区別を、後続パルスのエコーデータのスタガリングに基づいて行うか、あるいは事前及び事後プッシュ追跡に基づいて行うかに関してクエリが行われる（ステップＳ３２４Ａ）。区別が、後続パルスのエコーデータのスタガリングに基づくものである場合（ステップＳ３２４Ａ）、図３Ｃの処理が開始される。そうではなく、区別が事前及び事後プッシュ追跡に基づくものである場合（ステップＳ３２４Ａ）、図３Ｄの処理が開始される。いずれの場合も、現在の焦点近傍１０６が更新されることになる場合（ステップＳ３２６Ａ）、焦点近傍のポインタがインクリメントされ（ステップＳ３２８Ａ）、ステップＳ３０８Ａに戻る。そうではなく、現在の焦点近傍１０６がまだ更新されないが（ステップＳ３２６Ａ）、現在のＡ線が更新されることになる場合（ステップＳ３３０Ａ）、Ａ線ポインタがインクリメントされ（ステップＳ３３２Ａ）、ステップＳ３０８Ａに戻る。現在のＡ線がまだ更新されない場合（Ｓ３３０Ａ）、静的プール１０２を識別するため、以下で更に説明されるような図３Ｅに示される終了処理の時間である。
一方、図３Ｂに関連して、フロー検出サブルーチン３００Ｂは、血流検出パルス２１２からの保存されたエコーデータを処理する。まず、現在の焦点近傍１０６について、画像深度が初期化される（ステップＳ３０４Ｂ）。次いで、組織変位が相互に相関されるか、ドップラーパワーレベルが決定されるかのいずれかが行われる（ステップＳ３０８Ｂ）。組織変位又はドップラーパワーについて閾値を超えると（ステップＳ３１２Ｂ）、自然流量（natural flow）を示す値が保存される（ステップＳ３１６Ｂ）。そうではなく、閾値を超えない場合（ステップＳ３１２Ｂ）、非自然流量を示す値が保存される（ステップＳ３２０Ｂ）。次の深度が存在する場合（ステップＳ３２４Ｂ）、ステップＳ３０８Ｂに戻る。
また、スキャンルーチン３００Ａが実行している間、図３Ｃに示されるスタガリング検出サブルーチン３００Ｃは、個体と流体を区別するため、後続パルスのエコーデータのスタガリングが存在するかどうかの検出に依拠する。まず、最新のプッシュ、すなわち最新の反復におけるプッシュについて、後続パルス２２６ごとにグラフが導出される（ステップＳ３０４Ｃ）。グラフは、パルス振幅対画像深度である。また、グラフは、時間内のスナップショット、すなわち、それぞれの後続パルス２２６の発生後の固定の時間も表す。画像深度ポインタが初期化される（ステップＳ３０８Ｃ）。現在の画像深度に関して、グラフがジグザグになっているか（stagger）どうかに関してクエリが行われる（ステップＳ３１２Ｃ）。したがって、現在の画像深度から開始して、グラフは、深さ方向の形状（depth-wise direction shape）で現れ、この形状は、概ね相互に合致するが、深さ方向でジグザグになる。この場合、グラフはジグザグになる。グラフがジグザグ状であるかどうかは、相互相関によって決定され得る。グラフがジグザグ状の場合（ステップＳ３１２Ｃ）、流体を示す値が保存される（ステップＳ３１６Ｃ）。そうではなく、グラフがジグザグ状ではない場合（ステップＳ３１２Ｃ）、固体を示す値が保存される（ステップＳ３２０Ｃ）。いずれのも場合も、次の画像深度が考慮されることになる場合（ステップＳ３２４Ａ）、深度ポインタがインクリメントされ（ステップＳ３２８Ｃ）、処理はステップＳ３１２Ｃに戻る。このサブルーチンはここでは、一連の２つ以上のプッシュのうちの最後のプッシュ２１４の後に起動されるが、追加又は代替として、一連のプッシュの最後のプッシュに先行して起動されることも可能である。
スタガリング検出サブルーチン３００Ｃに対する代替又は補足は、ここでは、図３Ｄに示される事前及び事後プッシュ追跡サブルーチン３００Ｄである。深さ方向の参照組織画像、又は空間にわたる組織構造を表し、かつ参照として機能する他のデータが、最新のプッシュ２１４の先行パルス２２４のエコーから導出される（ステップＳ３０４Ｄ）。深さ方向の組織画像又は他の同様なものを表すデータは、最新のプッシュパルス２１４の後続パルス２２６のエコーからも導出される（ステップＳ３０８Ｄ）。ステップＳ３０４Ｄ、３０８Ｄはいずれの順番でも実行することができる。深度ポインタが初期化される（ステップＳ３１２Ｄ）。２つの画像、又はより一般的には身体組織を表す２つのデータセットが、参照組織画像（又は参照セット）の現在の深度に基づいて相互相関される（ステップＳ３１６Ｄ）。固体か液体かの判断が、身体組織のプッシュ誘発される合計の非空間的重複変位に基づいて行われる場合（ステップＳ３２０Ｄ）、変位が計算される（ステップＳ３２４Ｄ）。先行する追跡パルス、すなわちプッシュに先行する追跡パルスと、プッシュに続く追跡パルスである後続の追跡パルスとに関して、身体組織のプッシュ誘発される合計の非空間的重複変位は、プッシュの結果として先行及び後続パルスのエコーデータから測定されるように、プッシュ方向、すなわち一方向における身体組織内の変位として定義される。変位が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ３２８Ｄ）、流体を示す値が保存される（ステップＳ３３２Ｄ）。そうではなく、変位が閾値以下の場合（ステップＳ３２８Ｄ）、固体を示す値が保存される（ステップＳ３３６Ｄ）。一方、固体又は液体の判断が、プッシュで誘発される合計の非空間的重複変位に基づく場合、相関の係数がステップＳ３１６Ｄから導出される（ステップＳ３４０Ｄ）。相関の係数が所定の閾値以下の場合（ステップＳ３４４Ｄ）、流体を示す値が保存される（ステップＳ３３２Ｄ）。そうではなく、相関の係数が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ３４４Ｄ）、固体を示す値が保存される（ステップＳ３４８Ｄ）。いずれにしても、次の画像深度が考慮されることになる場合（ステップＳ３５２Ｄ）、画像深度ポインタがインクリメントされ（ステップＳ３５６Ｄ）、処理はステップＳ３１６に戻る。任意選択により、事前及び事後プッシュ追跡サブルーチン３００Ｄを異なる後続パルス２２６について繰り返して、上記の決定を検証することができる。
スキャンルーチン３００Ａ、特にその最後の処理のサブルーチン３００Ｅについて続けて、次に図３Ｅの参照を行う。処理がサブルーチン３００Ｃ、３００Ｄを終えると（ステップＳ３０１Ｅ）、Ａ線ポインタ、焦点近傍ポインタ、画像深度ポインタが初期化される（ステップＳ３０２Ｅ）。現在の焦点近傍における現在の深度では、値が、非自然流量（ステップＳ３０４Ｅ）かつ流体（ステップＳ３０８Ｅ）を示す場合、静止流体を示す値が記録される（ステップＳ３１２Ｅ）。そうではなく、値が自然流量を示す場合（ステップＳ３０４Ｅ）、あるいは非自然流量（ステップＳ３０４Ｅ）であるが固体（Ｓ３０８Ｅ）を示す場合、非静止流体を示す値が記録される（ステップＳ３１４Ｅ）。次の深度が考慮されることになる場合（ステップＳ３１６Ｅ）、深度ポインタがインクリメントされ（ステップＳ３２０Ｅ）、ステップＳ３０４Ｅに戻る。そうではなく、次の深度が考慮されない場合（ステップＳ３１６Ｅ）、次の焦点近傍１０６を考慮すべきかどうかに関するクエリが行われる（ステップＳ３２０Ｅ）。次の焦点近傍１０６を考慮すべき場合（ステップＳ３２０Ｅ）、近傍ポインタがインクリメントされ（ステップＳ３２４Ｅ）、ステップＳ３０４Ｅに戻る。一方、次の焦点近傍１０６が考慮されない場合（ステップＳ３２０Ｅ）、次のＡ線を考慮すべきかどうかに関するクエリが行われる（ステップＳ３２８Ｅ）。次のＡ線を考慮すべき場合（ステップＳ３２８Ｅ）、Ａ線ポインタがインクリメントされて（ステップＳ３３２Ｅ）、ステップＳ３０４Ｅに戻る。しかしながら、次のＡ線が考慮されない場合（ステップＳ３２８Ｅ）、クラスタ分析を使用して、静止流体を有すると決定された１つ以上の領域からなる領域全体を見つける（ステップＳ３３６Ｅ）。クラスタの基準は、例えばマハラノビス（Mahalanobis）距離に基づくものとすることができる。例えば所与の画像深度１３４における空間的範囲１３２が自動的に決定される（ステップＳ３４０Ｅ）。同様にして全体的な血液プール１０２の範囲を定めることができる。結果がユーザに報告される（ステップＳ３４４Ｅ）。例として、オンスクリーンの色分けされた画像で静止流体のプール１０２を示すことがある。
上述のスキャンルーチン３００Ａの全体は、医療診断画像化装置により、自動的かつユーザ介入の必要なしに実行可能であるが、ユーザは、静止流体の更なる調査のために、装置の現在のＦＯＶ１１６を手動又は自動で動かすことができる。
テスト体積内をスキャンすることにより、テスト体積内の静止流体物を動的に識別することは、パルスシーケンスの第１の部分を使用して、先在する動きを検出するように体積内の領域を音響的に調査し、パルスシーケンスの第２の部分を構成する別個の音響調査を介して、流体から個体を区別するように領域を調査する。スキャンは、双方の調査により体積を測るように、双方の調査を１つの単位として用いる。調査の結果に基づいて、物体が動的に識別される。スキャンは、識別するために、撮像対象内の、通常の組織を含む現在の視野に及ぶことがある。スキャンから識別までの手順は、ユーザ介入の必要なしに自動的に実行されてよいが、任意選択により、ユーザは、静止流体を更に調べるために視野を変更することができる。
本発明は、図面及び上記の記載において詳細に図示され、説明されているが、そのような図示及び説明は限定ではなく具体例又は例示と見なされるべきであり、本発明は、開示される実施形態に限定されない。
例えば血液は、測定される音速に応じて固体の組織から区別され得る。
図面、開示及び特許請求の範囲の教示から、特許請求に係る発明を実施する際に、開示される実施形態に対する他の変形が、当業者により理解され、有効にされる可能性がある。特許請求の範囲において「備える（comprising）」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「ある（a、an）」は複数を除外しない。特許請求の範囲における全ての参照記号は、その範囲を限定するものとして見なされるべきではない。
コンピュータプログラムを、光記憶媒体又は半導体媒体といった適切なコンピュータ読取可能媒体に、一瞬の間、一時的に、あるいは長期間にわたって格納することができる。そのような媒体は、一時的な伝搬信号でないという意味においてのみ非一時的であるが、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、ＲＡＭ及び他の揮発性メモリといった他の形のコンピュータ読取可能媒体を含む。
単一のプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲に記載される幾つかのアイテムの機能を満たすことがある。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に使用することができないことを示すものではない。
Trahey他著の特許文献１（米国特許第5,487,387号明細書）（以下では「Trahey」）とする）は、参照によってその開示全体が本明細書に組み込まれており、事前手順において、予め識別された病変を超音波によりテストし、その病変における血管の血流を検出することを開示している。次いで、Traheyでは、実際の超音波テストにおいて、病変の物理的構造を検査する。
Kathryn R. Nightingale他著の非特許文献１には、音響リモート触診の方法が開示されており、この方法では、組織の力学的性質における局所変化を画像化することができる。この方法では、音響放射力が、組織内の局所変位を生成するのに使用される。これらの変位は、方法に基づく超音波相関を使用して測定される。診断スキャナにおける単一のトランスデューサが、高輝度の「プッシュ」ビームを生成することと、結果として得られる組織変位を追跡することの双方に使用される。
Kathryn R. Nightingale他著の非特許文献１には、音響リモート触診の方法が開示されており、この方法では、組織の力学的性質における局所変化を画像化することができる。この方法では、音響放射力が、組織内の局所変位を生成するのに使用される。これらの変位は、方法に基づく超音波相関を使用して測定される。診断スキャナにおける単一のトランスデューサが、高輝度の「プッシュ」ビームを生成することと、結果として得られる組織変位を追跡することの双方に使用される。
Claims (24)
- テスト体積内でスキャンすることにより、前記体積内の静止流体物体を動的に識別するために構成される音響デバイスであって、当該デバイスは：
音響インテロゲータであって、
先在する動きを検出するよう前記体積内の領域を音響的に調査し；
別個の音響調査を介して、流体から個体を区別するよう前記領域を音響的に調査することであって、前記スキャンが、双方の調査により前記体積に及ぶように、双方の調査を１つの単位としてスキャンすることを含み；
前記の調査の結果に基づいて、前記物体を動的に識別する
ために構成される音響インテロゲータ
を備える、デバイス。 - ２つの調査のうちの一方が、身体組織を動かすために構成され、前記２つの調査のうちの他方が、体液に動きを与えることを避けるのに十分に短い個々の長さを有するパルスを発生することを含む、
請求項１に記載のデバイス。 - 前記インテロゲータは、パルスシーケンスが、
ａ）先在する動きを検出する調査のための第１の部分と、
ｂ）流体から個体を区別する調査のための第２の部分と、
を含むように、前記パルスシーケンスを生成して伝送するために構成される、
請求項１に記載のデバイス。 - 双方の部分が、前記パルスシーケンスの個々のパルスを備え、前記第１の部分のパルスは、前記第２の部分のパルスとは別個である、
請求項３に記載のデバイス。 - 前記シーケンスは、前記第１の部分及び前記第２の部分で構成され、当該デバイスは、前記第１の部分と前記第２の部分との間に介在する音響パルス伝送を発生させることなく、前記シーケンスを与えるように構成される、
請求項３に記載のデバイス。 - 前記第１の部分は、前記シーケンス内において前記第２の部分に先行して生じる、
請求項３に記載のデバイス。 - 前記第２の部分は、前記第１の部分の発生の完了後の時間期間を開始し、該期間は、前記の識別を実行する際の撮像対象の画像化において、前記第１の部分の最新のパルスの最大の往復飛行時間の２倍未満である、
請求項６に記載のデバイス。 - 前記領域は複数の領域の中であり、当該デバイスは、スキャンのために構成され、前記インテロゲータは、領域ごとに複数のパルスシーケンスを生成して伝送するために構成され、前記シーケンスは、前記複数のパルスシーケンスの中であり、当該デバイスは、前記結果から得られる測定に基づいて、前記物体の空間的範囲を決定するために更に構成される、
請求項３に記載のデバイス。 - 前記スキャンは、少なくとも２つの介在するプッシュパルスに先行する追跡パルスと、後続する追跡パルスとを使用して、ある領域の前記複数のパルスシーケンスが前記介在するプッシュパルスと双方の追跡パルスとを備えるように、身体組織のプッシュ誘発される合計の非空間的重複変位を追跡し、前記測定は、前記変位の追跡の結果に基づく、
請求項８に記載のデバイス。 - 前記第１の部分は、血流検出パルスを備え、前記第２の部分は、音響放射力画像化（ＡＲＦＩ）のプッシュパルスを備え、振幅は、前記検出パルスを前記プッシュパルスから電力的に区別する唯一のパラメータである、
請求項３に記載のデバイス。 - 前記先在する動きを検出する調査は、該先在する動きを検出する調査の直前に既に動いている流体を識別するように構成される、
請求項１に記載のデバイス。 - 前記体積は複数の領域を備え、前記領域は前記複数の領域の中であり、前記スキャンは、前記領域について双方の調査を実行した後に、前記体積の次の領域について前記双方の調査を実行することを備える、
請求項１に記載のデバイス。 - ａ）身体組織を、前記区別する調査の一部として、音響的にプッシュし；ｂ）前記区別する調査において、前記身体組織を表すデータの、前記プッシュに起因して異なる、それぞれのセットを取得し；ｃ）１対の前記セットの間の相関係数を動的に計算するために構成される、
請求項１に記載のデバイス。 - 前記計算の結果に基づいて、前記流体物体の空間的範囲を動的に決定するように構成される、
請求項１３に記載のデバイス。 - 医療診断装置として実装される、
請求項１に記載のデバイス。 - 前記流体から固体を区別する調査を、前記先在する動きを検出する調査の結果に選択的に応答して実行するために更に構成される、
請求項１に記載のデバイス。 - 前記スキャンは、前記領域に関して前記の双方の調査を次々に実行する、
請求項１に記載のデバイス。 - 前記スキャンは、前記の識別のために、撮像対象内における前記デバイスの現在の視野に及ぶ、
請求項１７に記載のデバイス。 - 前記の調査は双方とも超音波を発生する、
請求項１に記載のデバイス。 - 前記先在する動きを検出する調査は、体内の自然発生する流体の動きを検出する調査を備える、
請求項１に記載のデバイス。 - 前記の区別は、一連に追跡パルスにわたって、エコーデータの画像の深さ方向のスタガリングを検出することに基づく、
請求項１に記載のデバイス。 - 前記の識別は、前記識別される物体の空間的範囲を識別することを備える、
請求項１に記載のデバイス。 - 前記スキャンは、前記の識別のために、通常の身体組織をスキャンすることを備える、
請求項１に記載のデバイス。 - テスト体積内でスキャンすることにより、前記体積内の静止流体物体を動的に識別するためのコンピュータ読取可能媒体であって、当該媒体は、複数の動作を実行するためにプロセッサにより実行可能な命令を具現化し、前記複数の動作は、
前記体積内の領域を音響的に調査して先在する動きを検出する動作と；
別個の音響調査を介して、前記領域を音響的に調査して流体から個体を区別する動作であって、前記スキャンが、双方の調査により前記体積に及ぶように、双方の調査を１つの単位としてスキャンすることを含む、動作と；
前記の調査の結果に基づいて、前記物体を動的に識別する動作と；
を含む、コンピュータ読取可能媒体。
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