JP2022534450A - 操縦可能な多平面超音波撮像システム - Google Patents
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Abstract
Description
ビーム形成超音波撮像プローブBUIPと超音波トランスデューサSとの間で送信される超音波信号の大きさを最大化することによって、第1の画像平面が超音波トランスデューサSの位置を通過するように、ビーム形成超音波撮像プローブBUIPに第1の画像平面PL1の向きを調整させるステップと、
第1の画像平面と第2の画像平面との間の交線AZが超音波トランスデューサSの位置を通過するように、ビーム形成超音波撮像プローブBUIPに第2の画像平面PL2の向きを調整させるステップと、
に対応する。
第1の画像平面上の最大の生成された電気信号が最大化されるように、第1の画像平面PL1及び第2の画像平面PL2を同時に調整し、
第2の画像平面PL2上の最大の生成された電気信号が最大化されるように、第1の画像平面PL1とは独立に第2の画像平面PL2を調整する、
ことによって調整される。
ビーム形成超音波撮像プローブBUIPと超音波トランスデューサSとの間で送信される超音波信号の大きさを最大化することによって、第1の画像平面が超音波トランスデューサSの位置を通過するように、第1の画像平面PL1の向きを調整するステップと、
第1の画像平面と第2の画像平面との間の交線AZが超音波トランスデューサSの位置を通過するように、ビーム形成超音波撮像プローブBUIPに第2の画像平面PL2の向きを調整させるステップと、
を繰り返させてもよい。
ビーム形成超音波撮像プローブBUIPによって送信された超音波信号に応答して超音波センサSによって生成された電気信号を受信し、
ビーム形成超音波撮像プローブBUIPから、送信された超音波信号の放射の時間に対応する同期信号を受信し、
受信された電気信号及び受信された同期信号に基づいて最大信号超音波ビームBmaxを識別する、
ように更に構成されてもよい。
画像特徴に対応する画像品質計量(metric)の値を計算し、
画像品質計量の値を最大化するために、第1の画像平面PL1及び第2の画像平面PL2の少なくとも1つを調整する、
ことによって画像特徴に基づいて調整されてもよい。
複数の交差する画像平面PL1..nを規定するための複数の超音波ビームを生成するステップGENBであって、前記画像平面は、少なくとも第1の画像平面PL1及び第2の画像平面PL2を有する、ステップと、
ビーム形成超音波撮像プローブBUIPと超音波トランスデューサSとの間で送信される超音波信号の大きさを最大化することによって、第1の画像平面が超音波トランスデューサSの位置を通過するように、ビーム形成超音波撮像プローブBUIPに第1の画像平面PL1の向きを調整させるステップCAUOPL1と、
第1の画像平面と第2の画像平面との間の交線AZが超音波トランスデューサSの位置を通過するように、ビーム形成超音波撮像プローブBUIPに第2の画像平面PL2の向きを調整させるステップCAUINTと、
を含む。
第1の画像平面PL1に対する最大信号超音波ビームBmaxを識別するステップIDBMAXであって、最大信号超音波ビームBmaxは、ビーム形成超音波撮像プローブBUIPと超音波トランスデューサSとの間で送信される超音波信号の大きさが第1の画像平面PL1に対して最高である超音波ビームである、ステップと、
第1の画像平面と第2の画像平面との間の交線AZが超音波トランスデューサSの位置を通過するように、ビーム形成超音波撮像プローブBUIPに第2の画像平面PL2を調整させるステップと、
第2の画像平面PL2に最大信号超音波ビームBmaxと交差させるステップCAUBMAXと、
を更に含んでもよい。
Claims (16)
- ビーム形成超音波撮像プローブと前記プローブの視野内に配置された超音波トランスデューサとの間で送信される超音波信号に基づいて前記ビーム形成超音波撮像プローブの複数の交差する画像平面を操縦するための操縦可能な多平面超音波撮像システムにおいて、前記システムが、
ビーム形成超音波撮像プローブと、
超音波追跡システムと、
を有し、
前記ビーム形成超音波撮像プローブは、複数の交差する画像平面を規定する超音波ビームを生成するように構成され、前記画像平面は、少なくとも第1の画像平面及び第2の画像平面を有し、
前記超音波追跡システムは、前記ビーム形成超音波撮像プローブと通信し、前記ビーム形成超音波撮像プローブと前記超音波トランスデューサとの間で送信される超音波信号の大きさを最大化することによって、前記第1の画像平面が前記超音波トランスデューサの位置を通過するように、前記ビーム形成超音波撮像プローブに前記第1の画像平面の向きを調整させ、
前記第1の画像平面と前記第2の画像平面との間の交線が前記超音波トランスデューサの位置を通過するように、前記ビーム形成超音波撮像プローブに前記第2の画像平面の向きを調整させるように構成される、
システム。 - i)前記超音波トランスデューサが、超音波センサであり、前記超音波信号が、前記ビーム形成超音波撮像プローブによって送信され、前記超音波センサによって受信される超音波撮像信号である、又はii)前記超音波トランスデューサが、超音波センサであり、前記超音波信号が、前記ビーム形成超音波撮像プローブによって送信される超音波追跡信号であり、前記超音波追跡信号が、超音波撮像信号間にインターリーブされ、前記超音波追跡信号が、前記超音波センサによって受信される、又はiii)前記超音波トランスデューサが、超音波センサであり、前記超音波信号が、前記ビーム形成超音波撮像プローブ上に配置された複数の超音波エミッタの各々によって送信される超音波追跡信号であり、前記超音波追跡信号が、前記超音波センサによって受信される、又はiv)前記超音波トランスデューサが、超音波エミッタであり、前記超音波信号は、前記超音波エミッタによって送信され、前記ビーム形成超音波撮像プローブ上に配置された複数の超音波レシーバの各々によって受信される、請求項1に記載のシステム。
- 前記超音波追跡システムは、前記第1の画像平面に対する最大信号超音波ビームを識別するように更に構成され、前記最大信号超音波ビームは、前記ビーム形成超音波撮像プローブと前記超音波トランスデューサとの間で送信される超音波信号の大きさが前記第1の画像平面に対して最高である超音波ビームであり、前記第1の画像平面と前記第2の画像平面との間の交線が前記超音波トランスデューサの位置を通過するように、前記ビーム形成超音波撮像プローブに前記第2の画像平面を調整させることは、前記第2の画像平面を前記最大信号超音波ビームに交差させることを有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記超音波トランスデューサは、超音波センサであり、前記超音波信号は、前記ビーム形成超音波撮像プローブによって送信され、前記超音波センサによって受信され、前記超音波追跡システムは、
前記ビーム形成超音波撮像プローブによって送信された前記超音波信号に応答して前記超音波センサによって生成された電気信号を受信し、
前記ビーム形成超音波撮像プローブから、前記送信された超音波信号の放射の時間に対応する同期信号を受信し、
前記受信された電気信号及び前記受信された同期信号に基づいて前記最大信号超音波ビームを識別する、
ように構成される、請求項3に記載のシステム。 - 前記ビーム形成超音波撮像プローブは、法線軸を有するトランスデューサ素子の2次元アレイを有し、前記第1の画像平面又は前記第2の画像平面の向きを調整することは、i)前記法線軸に対して前記それぞれの画像平面を傾斜させること、ii)前記法線軸の周りで前記それぞれの画像平面を回転させること、及びiii)前記法線軸に対して垂直に前記それぞれの画像平面を平行移動させることのうちの少なくとも1つを有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記超音波追跡システムは、前記第1の画像平面と前記第2の画像平面との間の前記交線が前記超音波トランスデューサの各新しい位置を通過するように、少なくとも前記第1の画像平面及び前記第2の画像平面の向きを調整することによって、複数の新しい位置の各々への前記超音波トランスデューサの移動を追跡するように更に構成され、
前記ビーム形成超音波撮像プローブと前記超音波トランスデューサとの間で送信される前記超音波信号の大きさが所定の閾値を下回る場合、前記超音波追跡システムは、前記ビーム形成超音波撮像プローブに、
前記ビーム形成超音波撮像プローブと前記超音波トランスデューサとの間で送信される超音波信号の大きさを最大化することによって、前記第1の画像平面が前記超音波トランスデューサの位置を通過するように、前記第1の画像平面の向きを調整するステップと、
前記第1の画像平面と前記第2の画像平面との間の前記交線が前記超音波トランスデューサの位置を通過するように、前記ビーム形成超音波撮像プローブに前記第2の画像平面の向きを調整させるステップと、
を繰り返させるように更に構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 前記第1の画像平面及び前記第2の画像平面は、
前記第1の画像平面上の最大の生成された電気信号が最大化されるように、前記第1の画像平面及び前記第2の画像平面を同時に調整し、
前記第2の画像平面上の最大の生成された電気信号が最大化されるように、前記第1の画像平面とは独立に前記第2の画像平面を調整する、
によって調整される、請求項1に記載のシステム。 - 前記超音波追跡システムは、前記ビーム形成超音波撮像プローブに、前記第1の画像平面と前記第2の画像平面との間の交線が前記超音波トランスデューサの位置を通過することを維持しながら、それぞれの画像平面において検出された画像特徴に基づいて、前記第1の画像平面及び前記第2の画像平面の少なくとも1つを調整させるように更に構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記超音波追跡システムは、
前記画像特徴に対応する画像品質計量の値を計算し、
前記画像品質計量の値を最大化するように、前記第1の画像平面及び前記第2の画像平面の前記少なくとも1つを調整する、
ことによって、前記ビーム形成超音波撮像プローブに、前記画像特性に基づいて前記第1の画像平面及び前記第2の画像平面の前記少なくとも1つを調整させるように構成される、請求項8に記載のシステム。 - 前記画像品質計量を計算することは、i)前記それぞれの画像平面において前記画像特徴をセグメント化すること、又はii)前記画像特徴にモデルをフィットすること、を有する、請求項9に記載のシステム。
- 前記システムは、前記画像平面の各々に対して前記ビーム形成超音波撮像プローブによって生成された超音波画像データに基づいて超音波画像を再構成するように構成された画像再構成ユニットを更に有し、前記超音波追跡システムは、前記ビーム形成超音波撮像プローブに、前記第1の画像平面と前記第2の画像平面との間の前記交線の周りで前記複数の画像平面を回転させることによって前記複数の画像平面を調整させ、前記回転中に前記複数の交差する画像平面の少なくとも1つに対応する超音波画像データに基づいて3次元超音波画像を再構成させるように更に構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記画像平面の各々について前記ビーム形成超音波撮像プローブによって生成された超音波画像データに基づいて超音波画像を再構成するように構成された画像再構成ユニットを更に有し、
前記再構成された超音波画像が解剖学的モデルに位置合わせされるオーバーレイ画像を生成するように構成された画像位置合わせユニットを更に有し、
前記超音波追跡システムは、前記ビーム形成超音波撮像プローブに、前記解剖学的モデルにおいて規定された所望のビューに基づいて前記画像平面の少なくとも1つを調整させるように構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 前記所望のビューは、視覚化平面を有し、前記超音波追跡システムは、前記ビーム形成超音波撮像プローブに、前記画像平面の前記少なくとも1つが前記視覚化平面に平行であるように、前記第1の画像平面及び前記第2の画像平面の前記交線の周りで前記画像平面の前記少なくとも1つを回転させることによって、前記所望のビューを提供させるように構成される、請求項12に記載のシステム。
- ビーム形成超音波撮像プローブと前記プローブの視野内に配置された超音波トランスデューサとの間で送信される超音波信号に基づいて、前記ビーム形成超音波撮像プローブの複数の交差する画像平面を操縦する方法において、
複数の交差する画像平面を規定するための複数の超音波ビームを生成するステップであって、前記画像平面が少なくとも第1の画像平面及び第2の画像平面を有する、ステップと、
前記ビーム形成超音波撮像プローブに、前記ビーム形成超音波撮像プローブと前記超音波トランスデューサとの間で送信される超音波信号の大きさを最大化することによって、前記第1の画像平面が超音波トランスデューサの位置を通過するように前記第1の画像平面の向きを調整させるステップと、
前記ビーム形成超音波撮像プローブに、前記第1の画像平面と前記第2の画像平面との間の交線が前記超音波トランスデューサの位置を通過するように、前記第2の画像平面の向きを調整させるステップと、
を有する方法。 - ビーム形成超音波撮像プローブの視野内に配置された超音波センサによって検出された超音波信号に基づいて前記ビーム形成超音波撮像プローブの複数の交差する画像平面を操縦するためのシステムのプロセッサ上で実行される場合に、前記プロセッサに請求項14に記載の方法のステップを実行させる命令を有するコンピュータプログラム。
- 請求項15に記載のコンピュータプログラムを有するコンピュータ可読記憶媒体。
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