JP2022543132A - 超音波対象ズーム追跡 - Google Patents

Abstract

解剖学的領域を撮像するための超音波装置が提供される。超音波装置は、超音波プローブと通信する医療器具２０２、及び医療器具に取り付けられた超音波センサ２７９を有する超音波プローブ２８８を含む。超音波装置は、表示装置上に表示された超音波画像上に医療器具の先端に対して関心領域ＲＯＩをレンダリングし、ＲＯＩがスキャン画像の表示部分の好ましい特定の領域に配置されるようにスキャン画像の表示部分を配置することによってＲＯＩ微調整を自動的かつ選択的に実行するように構成されたハードウェアプロセッサ２１４を更に含む。スキャン画像の表示部分は、医療器具を含み、超音波スキャンラインパターンによって張られる解剖学的領域のエリア内の選択的に拡大可能なエリアである。

Description

本開示は、対象検出に関し、より詳細には、超音波対象ズーム追跡に関する。

超音波対象追跡システムにおける主な問題は、対象が組織内を前進するとき、例えば、針が組織内に押し込まれるときに、追跡される対象、例えば、針の先端が、画像を横切って移動する場合に生じる。現在のシステムでは（対象が追跡されているかどうかにかかわらず）、ビデオズームがアクティブである（例えば、ユーザインタフェース（ＵＩ）を使用してジェスチャにより可能にされる）場合、特に、拡大率が高い場合、針又はプローブの小さな移動は、意図的であるか否かにかかわらず、表示された拡大画像領域の外に針先端を移動するかもしれない。

したがって、これらの欠点に対処する超音波対象ズーム追跡が必要とされている。

本発明の一態様によれば、解剖学的領域を撮像するための超音波システムが提供される。超音波システムは、超音波プローブと通信する医療器具、及び医療器具に取り付けられた超音波センサを有する超音波プローブを含む。超音波システムは、表示装置上に表示された超音波画像上に医療器具の先端に対して関心領域（ＲＯＩ）をレンダリングし、ＲＯＩがスキャン画像の表示部分の好ましい特定の領域に配置されるように、スキャン画像の表示部分を配置することによって、自動的かつ選択的にＲＯＩ微調整を実行するように構成されたハードウェアプロセッサを更に含む。スキャン画像の表示部分は、医療器具を含む解剖学的領域のエリア内の選択的に拡大可能なエリアであり、超音波スキャンラインパターンによって張られる。

関心領域は、医療器具の先端を含んでもよい。特定の実施形態では、解剖学的領域内の医療器具の位置は、超音波プローブからの超音波センサにおいて受信された超音波信号に基づいて、例えば、プローブによって生成されたスキャンラインから超音波センサにおいて検出された音響パルスに基づいて追跡されてもよい。

本発明の別の態様によれば、超音波システムは、解剖学的領域を撮像するために提供される。超音波システムは、超音波プローブと通信する医療器具、及び医療器具に取り付けられた超音波センサを有する超音波プローブを含む。超音波システムは、医療器具を含む解剖学的領域のエリアに及ぶ超音波スキャンラインパターンを、スキャン画像上にＲＯＩをレンダリングすることによって医療器具の位置を示すスキャン画像として表示するように構成されたディスプレイを更に含む。超音波システムは、また、ＲＯＩがスキャン画像の表示部分の好ましい特定の領域に配置されるように、スキャン画像の表示部分を配置することによって、ＲＯＩ微調整を自動的かつ選択的に実行するように構成されたハードウェアプロセッサを含む。スキャン画像の表示部分は、医療器具を含む解剖学的領域のエリア内の選択的に拡大可能なエリアであり、超音波スキャンラインパターンによって張られる。

特定の実施形態では、解剖学的領域内の医療器具の位置が、超音波プローブから超音波センサにおいて受信された超音波信号を使用して追跡されてもよい。

本発明の更に別の態様によれば、（ａ）（ｉ）医療器具に取り付けられた超音波センサと、（ｉｉ）医療器具を含む解剖学的領域のエリアに及ぶ超音波スキャンラインパターンとを使用して解剖学的領域内の医療器具を追跡し、（ｂ）スキャン画像上にＲＯＩをレンダリングすることによって医療器具の位置を示すスキャン画像として超音波スキャンラインパターンを表示する超音波システムにおいて、方法が、提供される。この方法は、スキャン画像の表示部分の好ましい特定領域にＲＯＩが配置されるように、スキャン画像の表示部分を配置することによって、ＲＯＩ微調整を自動的かつ選択的に実行することを含む。スキャン画像の表示部分は、医療器具を含む解剖学的領域のエリア内の選択的に拡大可能なエリアであり、超音波スキャンラインパターンによって張られる。

本発明の更なる態様によれば、解剖学的領域を撮像するためのコンピュータ実装方法が、提供され、この方法は、
超音波プローブと通信する医療器具を有する超音波プローブからの超音波データを受信するステップと、
医療器具に取り付けられた超音波センサからのデータを受信し、超音波プローブから超音波センサにおいて受信された解剖学的領域内の超音波信号に基づいて医療器具の位置を追跡するステップと、
医療器具の先端に対して関心領域（ＲＯＩ）を、表示装置に表示された超音波画像上にレンダリングするステップと、
ＲＯＩがスキャン画像の表示部分の好ましい特定の領域内に配置されるようにスキャン画像の表示部分を配置することによってＲＯＩ微調整を自動的かつ選択的に実行するステップであって、スキャン画像の表示部分は、医療器具を含む解剖学的領域のエリア内の選択的に拡大可能なエリアであり、超音波プローブによって生成された超音波スキャンラインパターンによって張られる、ステップと、
を有する。

関心領域は、医療器具の先端を含んでもよい。

本発明の更なる態様によれば、コンピュータプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品が、提供され、このコンピュータプログラムコードは、プロセッサに、上で概説された、若しくは下で説明される任意の例又は実施形態による、又は本出願の任意の請求項による方法を実行させるようにプロセッサ上で実行可能である。プロセッサは、超音波プローブと通信する医療器具を有する超音波プローブと、医療器具に取り付けられた超音波センサと、及び超音波画像を表示するための表示装置と動作可能に結合されてもよい。

本発明の更なる態様によれば、プロセッサによって実行される場合に、上記で概説された、若しくは以下で説明される任意の例又は実施形態による、又は本出願の任意の請求項による、方法をプロセッサに実行させる、コンピュータ可読命令を有するコンピュータ可読記憶媒体が、提供される。

本開示のこれら及び他の目的、特徴及び利点は、添付の図面に関連して読まれるべき、その例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本開示は、以下の図面を参照して、好ましい実施形態の以下の説明を詳細に提示する。

本発明の一実施形態による、例示的な処理システムを示すブロック図である。 本発明の一実施形態による、先端構成を採用する音響形状感知システムを示すブロック図である。 本発明の一実施形態による、超音波対象ズーム追跡のための例示的な方法を示すフロー図である。 本発明の一実施形態による、超音波対象ズーム追跡のための例示的な方法を示すフロー図である。 本発明の一実施形態による、超音波対象ズーム追跡のための例示的な方法を示すフロー図である。 本発明の一実施形態による、非微調整段階に対応する対象及び関心領域（ＲＯＩ）を示す図である。 本発明の一実施形態による、図６の対象と、微調整段階に対応する動的に微調整された関心領域（ＲＯＩ）とを示す図である。 本発明の一実施形態による、図６の対象と、微調整段階に対応する動的に微調整された関心領域（ＲＯＩ）とを示す図である。 本発明の一実施形態による、超音波対象ズーム追跡のための装置を示すブロック図である。

本発明の実施形態は、超音波対象ズーム追跡に関する。

有利には、本発明の実施形態は、特に、パン（panning）のオプションがあるように、画像がズームされる場合に、視野内の対象の追跡された位置を維持することができる。更に、本発明は、対象が組織内で物理的に前進させられるときに、画像の中心部分が横切られる組織を示すように、追跡される対象が画像中心から変位されるように、パンされた画像を配置することができる。本発明のこれら及び他の態様は、本明細書に記載される。

一実施形態では、本発明は、追跡される対象の位置と協調して視野を自動的に移動させる。本発明は、特に、システムがビデオズーム機能を介して画像を拡大した場合に適用可能であり、これは、横方向及び深度方向の両方の寸法でスキャン画像データが利用可能であるが、画面外であることを意味する。本発明の自動パン及びズーム機能は、表示された画像エリアに出し入れすることによってスキャンデータを利用する。本発明のこれら及び他の利点及び特徴は、本明細書に記載される。

図１は、本発明の態様が適用されうる例示的な処理システム１００を示すブロック図である。処理システム１００は、１組の処理ユニット（例えば、ＣＰＵ）１０１と、１組のＧＰＵ１０２と、１組のメモリ装置１０３と、１組の通信装置１０４と、１組の周辺機器１０５とを含む。ＣＰＵ１０１は、シングル又はマルチコアＣＰＵであることができる。ＧＰＵ１０２は、シングル又はマルチコアＧＰＵであることができる。１つ又は複数のメモリ装置１０３は、キャッシュ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び他のメモリ（フラッシュ、光、磁気など）を含むことができる。通信装置１０４は、無線及び／又は有線通信装置（例えば、ネットワーク（例えば、ＷＩＦＩなど）アダプタなど）を含むことができる。周辺機器１０５は、表示装置、ユーザ入力装置、プリンタ、撮像装置などを含むことができる。処理システム１００の要素は、１つ又は複数のバス又はネットワーク（まとめて図参照番号１１０で示される）によって接続される。

一実施形態では、メモリ装置１０３は、コンピュータ処理システムを、本発明の様々な態様を実施するように構成された特殊用途コンピュータに変換する特別にプログラムされたソフトウェアモジュールを記憶することができる。一実施形態では、特殊用途ハードウェア（例えば、特定用途向け集積回路など）が、本発明の様々な態様を実施するのに使用されることができる。

もちろん、処理システム１００は、特定の要素を省略してもよく、他の要素（図示せず）を含んでもよい。例えば、様々な他の入力装置及び／又は出力装置は、その特定の実施に応じて、処理システム１００に含められることができる。例えば、様々なタイプの無線及び／又は有線の入力及び／又は出力装置が、使用されることができる。更に、様々な構成における追加のプロセッサ、コントローラ、メモリなどが、利用されることもできる。処理システム１００のこれら及び他の変形は、本教示を前提として考えられる。

更に、様々な図面が、システム１００の要素のうちの１つ又は複数によって、全体的に又は部分的に実施され得る、本発明の態様に関連する様々な要素及びステップに関して、以下で説明されることが、理解されるべきである。

コンピュータ処理システム１００は、本発明の１つ又は複数の態様を実施する超音波システムの一部であることができる。

更なる説明は、本発明の様々な態様について与えられる。

本発明の実施形態は、ＲＯＩ形状を拡大及び／又はパンの両方を行うことができる。本発明の実施形態は、画像ディスプレイ上の対象の位置に従って、追跡される対象を示す超音波画像をパン及びズームすることができる。一実施形態では、対象は、針先端である。

説明の目的で、本発明は、針先端追跡（ＮＴＴ）を含む実施形態の文脈で説明される。ズーム機能が、有効になり、表示画像の中央付近にＮＴＴ形状（例えば、円、三角形、正方形など）を保つために２Ｄ画像を自動的にパンする。ズーム機能は、ズーム倍率自体を制御することもできる。したがって、本発明は、針先端の位置に自動的にたどり、針先端の周りの拡大画像を視野内に保つ。加えて、システムは、検出された一連の針位置点に対して線形回帰を実行し、軌道傾斜、例えば、針が押されるときにたどる軌道を決定する機能性を決定するので、本発明は、中心の代わりに、表示画像の１つの角の近くで針先端位置を変位させるように画像をパンしてもよく、臨床医が、針が更に挿入される場合に移動する拡大組織のより多くを視覚化することを可能にする。

図２は、本発明の一実施形態による、先端構成を採用する超音波システム２００を示すブロック図である。

システム２００は、プロシージャが管理及び／又は処理されるワークステーション又はコンソール（以下、「ワークステーション」）２１２を含んでもよい。一実施形態では、システム２００の１つ又は複数の要素が、図１のコンピュータ処理システム１００によって実施されることができる。ワークステーション２１２は、好ましくは、１つ以上のプロセッサ２１４と、プログラム及びアプリケーションを記憶するためのメモリ２１６とを含む。具体的には、メモリ２１６は、較正モジュール２５０（位置合わせ及び更新モジュール２５４を含む）、術前又はリアルタイム画像２３６、画像生成モジュール２４８、及び感知画像２３４を含む。

システム２００は、ディスプレイ２１８、インタフェース２２０、パルス検出モジュール２１５、超音波撮像システム２１０、超音波プローブ２８８、及び医療又は介入装置（以下、医療装置）２０２などの他の要素を含む。限定されないがパルス検出モジュール２１５のようなシステム２００の様々な要素は、実施に応じて、それ自体のメモリ及びコントローラを有することができる。

パルス検出モジュール２１５は、超音波プローブ２８８及び医療装置２０２に取り付けられた超音波センサ２７９からの超音波フィードバック信号を解釈する。

パルス検出モジュール２１５は、以下で更に説明されるように、医療装置２０２上に取り付けられたセンサ２７９からの信号を分析する手段によって、超音波プローブ２８８に対するその周囲領域（例えば、ボリューム２３１）内の医療装置２０２に関連する位置の変化を再構成するように、超音波信号フィードバック（及び／又は任意の他のフィードバック）を使用することができる。

医療装置２０２は、カテーテル、ガイドワイヤ、内視鏡、ロボット、電極、フィルタ装置、バルーン装置、針、又は他の医療構成要素などを含んでもよい。前述の装置は、単に例示的であり、したがって、他の装置も、医療装置２０２と共に使用されることができる。説明のために、医療装置２０２は、先端２９９を有する針を含む。超音波センサ２７９は、針の上に又は近くに取り付けられる。例えば、カテーテルのような別の医療装置２０２も、カテーテルに取り付けられた超音波センサ２７９を有する。超音波センサ２７９は、特定の実施形態に応じて、医療装置２０２の異なる位置に取り付けられることができる。

超音波プローブ２８８は、超音波画像システム２１０上に画像形式で構造を再生するために、患者の体内の構造によって反射される超音波信号を生成する。

超音波センサ２７９は、好ましくは、受信専用モードで動作する。特に、超音波センサ２７９は、超音波送信パルス生成及び受信エコービーム形成を実行するときに、超音波プローブ２８８から音響パルス信号を受信する。結果として生じる音響送信受信スキャンラインは、超音波撮像システム２１０、ワークステーション２１２、又はその両方でレンダリング及び表示されるべき画像データを生成するために、超音波撮像システム２１０によって利用される音響信号を提供する。超音波センサ２７９は、同様に、プローブ２８８によって生成されたスキャンラインから音響パルスを受信し、得られた受信信号をパルス検出モジュール２１５に送信し、そこで、超音波プローブ２８８に対する、したがって超音波プローブ２８８によって撮像されているボリューム２３１の画像に対する、超音波センサ２７９、したがって医療装置２０２（本例では、その針先端２９９）の位置を計算する。更に、パルス検出モジュール２１５は、前述のように、超音波センサ２７９、したがって医療装置２０２（及びこの例では、その針先端２９９）の位置変化の経路を再構成してもよい。

撮像システム２１０と併せてプローブ２８８によって生成されるスキャンラインパターンは、２Ｄ平面範囲又は３Ｄボリューム範囲を包含し得る。説明を簡単にするために、本発明の説明は、２Ｄスキャンラインパターンを仮定し、従って、「深さ」及び「横方向範囲」という用語を用いて、スキャンラインパターン内のスキャンラインの軌道を記述する。しかしながら、本発明の同じ原理は、例えば、深さ範囲、横方向範囲、及び仰角範囲を有する３Ｄであるスキャンラインパターンにも等しく適用しうる。すなわち、本発明のズーム及びパン動作は、３Ｄで計算され、３Ｄレンダリング超音波画像の部分を拡大及びシフトするために使用されてもよい。

超音波プローブ２８８は、超音波撮像システム２１０を介して、ケーブル２２７を通ってワークステーション２１２に接続される。医療装置２０２は、ケーブル２２７Ａを通ってパルス検出モジュール２１５に接続される。ケーブル２２７及び／又は２２７Ａは、必要に応じて、光ファイバ、電気接続、他の器具類などを含んでもよい。

一実施形態では、ワークステーション２１２は、超音波プローブ２８８からフィードバックを受信し、医療装置２０２がボリューム２３１内のどこにあったかに関する累積位置データを記録するように構成された画像生成モジュール２４８を含む。超音波撮像システム２１０は、針（又は追跡される医療装置２０２）の先端位置ＲＯＩのオーバーラップが配置される画像源２３６である。空間又はボリューム２３１内の超音波プローブ２８８の履歴２３６の一連の感知画像２３４も、表示装置２１８上に表示されることができる。ワークステーション２１２は、被験者（患者）又はボリューム２３１の内部画像を見るための表示装置２１８を含み、装置の現在の表示位置に加えて、医療装置２０２の訪問位置の履歴２３６のオーバーレイ又は他のレンダリングとして、感知画像２３４を含んでもよい。ディスプレイ２１８は、また、ユーザがワークステーション２１２並びにその構成要素及び機能、又はシステム２００内の他の任意の要素とインタラクトすることを可能にしてもよい。これは、更に、キーボード、マウス、ジョイスティック、ハプティック装置、又はワークステーション２１２からのユーザフィードバック及びワークステーションとのインタラクションを可能にする他の任意の周辺機器又は制御装置を含んでもよいインタフェース２２０によって容易にされる。

超音波プローブ２８８は、超音波撮像システム２１０に接続され、この超音波画像システムは、とりわけ、超音波プローブ２８８と関連して超音波パルス源（例えば、パルス発生器）として機能する。撮像システム及び超音波プローブ２８８は、一連の音響フレームとして画像２３６の形成のためのエコーデータを収集するために、ボリューム２３１（又はその中のスキャンラインの軌道）を音響的にインタロゲートするビームを形成するためのフェーズドアレイビーム形成技術を典型的に含む、送信及び受信位相を含む、音響スキャンラインを生成するために協働する。スキャンラインに対する音響パルスを送信するプロセスでは、プローブ２８８は、医療装置２０２が配置されているボリューム２３１内の領域を超音波照射し、従って、超音波センサ２７９も超音波照射する。センサ２７９からの信号は、超音波撮像システム２１０からのタイミング情報と併せて、プローブ２８８によって撮像される視野内の医療装置２０２の先端の位置を決定し得るパルス検出モジュール２１５に送信される。

一実施形態では、針は、医療装置２０２の遠位端、例えば、その先端２９９に取り付けられる。再び、他の装置が、医療装置２０２として針の代わりに使用されることができる。このような場合、超音波センサ２７９は、針上の場合とは異なる位置に配置されてもよい。針２９０又は他の装置上に又はその近傍に取り付けられた超音波センサ２７９は、針又は他の装置の先端２９９の位置を検出し、先端位置情報をワークステーション２１２に提供する。プロセッサ２１４は、関心領域（ＲＯＩ）円を生成するために使用され得る。

上述したように、システム２００は、パルス検出モジュール２１５のような構成要素を用いて、及び超音波プローブ２８８の音響フレーム内のスキャンラインのタイミングに対して音響パルスを時間調整し、レンダリングされた画像上の方位角及び深さの両方において超音波センサの位置を配置することによって、針によって観測された音響パルスを測定及び分析する。したがって、超音波プローブ２８８に対する超音波センサの位置は、針上の超音波センサ２７９によって検出される超音波信号に基づいて決定される。

したがって、例示のために、医療装置２０２は、針として説明される。臨床的用途が局所麻酔である場合、麻酔薬は、神経束を取り囲むように針のカニューレを通して送り込まれ、次いで、針は、引き抜かれ、プロシージャは、資格のある医療従事者によって行われることができる。超音波画像において見られるような針先端の正確な位置は、有効性及び安全性にとって重要である。

他方で、臨床用途が、例えば、最小侵襲性外科的介入のためのカテーテルの挿入である場合、針の機能は、穿刺を生じ、ガイドワイヤを血管内に導き、引き抜くことであり、次いで、カテーテル自体が、ガイドワイヤを使用して血管内に押し込まれる。その場合、超音波センサ２７９を有するカテーテルは、針の代わりに（又はそれに加えて）その上に取り付けられる。

本発明が適用されることができるこれら及び他の医療装置２０２は、本明細書に記載される本発明の様々な実施形態に関する教示を前提として、容易に決定される。

ディスプレイ２１８及び超音波撮像装置２１０は、画像を表示することに関連する機能について本明細書で説明されるが、他の実施形態では、単一の表示装置が、使用されることができる。例えば、一実施形態では、ディスプレイ２１８は、省略されることができ、超音波撮像システム２１０は、標準的な超音波信号経路を実施する、超音波プローブ信号生成（パルス送信）、受信（パルス受信）、信号復調及び検出、フィルタリングなどを提供することができる。結果として生じる検出され、フィルタリングされた信号ストリームは、スキャン変換、ドップラ検出、レンダリングなどに入り、同じ「システム」内で表示されることができる。一実施形態によると、超音波プローブは、例えば１２８個の、（典型的には圧電）トランスデューサ素子を駆動する何らかの単純な回路を備えた機械的なハウジングであることができる。一実施形態（例えば、図７のシステム７００））では、（ディスプレイなしの）超音波信号経路の大部分は、超音波プローブハンドル自体に配置されて、コンパクトなシステムを提供することができる。

システム２００のこれら及び他の変形は、本明細書に記載される本発明の様々な実施形態に関する教示を前提として、容易に決定される。

更なる説明は、本発明の様々な態様について与えられる。

本発明は、以下に更に説明されるように、画像処理又は取得ラインパターン、単にズーム・パン座標、及び任意選択的にはズーム拡大レベルのいずれの態様も変更しない。パン挙動は、ＮＴＴレンダリングされた円位置をパン位置刺激にマッピングすることによって達成されることができる。したがって、これは、実施する迅速かつ実用的な強化である。

本発明は、超音波システムにおける既存のビデオズーム機能に基づいている。ビデオズーム自体は、プローブによるスキャンスイープの限界までしか動作せず、したがって、本発明も、この限界を有する。したがって、プローブが横方向に動かされる、又は針先端がプローブのスキャンラインパターンのエッジまで外に移動すると、パン位置は、ユーザのパンを制限するシステム内に既にある論理に従って、その最大オフセットで停止するまで追う。強化として、ズームされた表示エリアの１つの境界側は、針先端がプローブのスキャンビューのエッジに近づいていることをユーザに警告するために着色されてもよく、これにより、プローブを横方向にスライドさせて追うようにユーザを促す。

撮像システム２１０と関連してプローブ２８８によって生成されたスキャンライン面から針先端が出る場合、典型的には、プローブを仰角において傾斜させた結果として、ＮＴＴ信号は、弱まり、その結果、低下した信号対雑音比（ＳＮＲ）を生じる。一実施形態において、ＮＴＴ ＲＯＩ形状（例えば、円）は、パルス検出モジュール２１５並びに位置合わせ及び更新モジュール２５４の制御下で、ＳＮＲの減少に応じて次第に広がり、色を変化させ、そして消滅する。不必要なパンを最小化するために、本発明は、ＮＴＴ信号が閾値ＳＮＲを下回る場合に、その最新のパン位置を保持することができ、ＮＴＴ位置が十分なＳＮＲで再取得される場合にのみ、パン位置を更新する。これは、パン位置がジッタを生じることを防止する。

パン移動は、自動パン移動に安定性及び滑らかさを再び加えるために、強くローパスフィルタリングされてもよい。

様々なメカニズムのいずれも、本発明による自動パンと（ジェスチャ又はトラックボールによる）手動パンとの間の調停（arbitration）を実施する。例えば、一実施形態では、手動パン入力は、自動パンが再び好まれる場合にアイコンを押すことによって、ユーザにそれをオンに戻すように強制するように、単に本発明を無効にしてもよい。一実施形態によると、手動パンオーバライドは、針先端位置自体がスキャンラインパターン内を移動するまで持続してもよく、この点で、本発明は、再び優位になる。この最新の挙動は、臨床医が、針が到達する、拡大された、次の解剖学的構造を見るために、手動で針経路内を前方にパンするが、針が前進するまでそのビューを保持することのみを望み、その点で、本発明は、その動作を再開し、針先端をビュー内の中心に配置する、ワークフローに適している。一実施形態では、ユーザインタフェース上のボタンが、本発明をオン及びオフにすることができる。もちろん、他の挙動／メカニズムも、実施されることができる。

任意選択的に、ユーザは、ＮＴＴ位置強度が閾値ＳＮＲを上回る場合に、本発明の中心配置動作と共に自動的にズームインし、強度がＳＮＲ閾値を下回る場合に、ズームアウトする挙動を選択してもよい。ＳＮＲ閾値は、立ち上がりに対して８０％、立ち下がりに対して４０％であることができ、それによってヒステリシスを提供し、ズームレベルが倍率間で急速に切り替わるのを防ぐことができる。もちろん、他のパーセンテージが、使用されることができる。この強化の利点は、針先端位置がうまく追跡される場合に、ユーザが直ちに周囲組織の中心ズーム詳細を見るが、針先端が（平面外に、スキャンラインパターンを過ぎて、解剖学的空隙に隠れて）見失われる場合に、システムが、針を再び見つけるのに役立つランドスケープ解剖学的構造を示すように１．０倍率に戻ることである。

説明された本発明の挙動は、まとめて特徴１と称されてもよい。本発明がアクティブである場合、（特徴１の）画面上のインジケータは、アイコンに加えて、表示エリアの境界の特別な色のように、明らかにすることができる。

特徴１の変形例は、特徴２と称されることができる。この特徴２モードでは、（例えば、上述したように、例示的なＮＴＴ機能に対する）ＲＯＩ位置円は、常にディスプレイの中心にあり、ズームにかかわらず、下にある画像は、針先端が移動するにつれて、下にパンされる。再び、スキャンラインパターンの範囲が、表示画像の境界を決定する。針先端は、スキャンライン深度又は横方向範囲において境界に接近するように組織を通って前進させられてもよい。画像のエッジが画面の中心にロックされた円に向かってディスプレイ上を内側に移動するとき、針先端が表示可能な画像のエッジに近づいていることは、明らかであろう。それに応じてプローブをスライドさせることは、針先端位置がスキャンラインパターンの中心に戻るときに、画像の欠落部分を正しく埋めることになる。特徴２は、任意の倍率で同じように機能する。

本発明の特徴は、ＮＴＴ円がディスプレイ上の中心に配置されることを可能にするように代替的な方法で機能する。１つの方法では、本発明は、ディスプレイ上の画像エリア全体が常に利用可能なスキャンラインによって占有されるようにパンオフセットを制限し、ディスプレイ内にパンするために、より多くのアクティブ画像エリアを有するために、あるレベルのズーム倍率を必要とする。別の方法では、ズームは必要とされず、代わりに、画像の境界が（それぞれ、スキャンラインの深度又は範囲から外れるにつれて、軸方向又は横方向に）中心に向かって移動することを可能にし、これは、画像エリアを効果的に切り捨て、針が進入している新しい領域を見るために、プローブを正しい方向に移動するようにユーザに促す。要約すると、ＮＴＴ形状（例えば、円）は、優先的に画面上の中心に配置される。ズームインされる場合、画像エリアは、常に完全に占有されるが、１．０倍率にズームアウトされる場合、画像エリアは、針先端がスキャンラインパターンのエッジの近くにある場合に切り捨てられ、プローブを移動するように直感的にユーザに促してもよい。

最後に、本明細書の説明が、画像の中心にＲＯＩ ＮＴＴ円を置くことに言及している場合はいつでも、その代わりに、針を前進させることによって到達される次の組織が表示エリアの大部分を占めるように、画像の角の近くに配置されることができる。角は、典型的には、左上又は右上であり、これら２つの間の区別は、軌道決定アルゴリズムの出力である針前進軌道の傾きによって決定される。

図３乃至図５は、本発明の一実施形態による、超音波対象ズーム追跡のための例示的な方法３００を示すフロー図である。方法３００は、対象の先端に取り付けられた超音波センサを用いて組織内の対象を追跡し、表示装置上に表示される超音波画像上に先端に対する関心領域（ＲＯＩ）をレンダリングすることによって、対象の位置を表示する超音波システム内で実行される。

ブロック３０５において、人のボリューム内の対象の先端の位置を検出する。

ブロック３１０において、ＲＯＩを、円の中心に対象上に取り付けられた超音波センサを有する円としてレンダリングする。

ブロック３１５において、微調整基準が満たされたかどうかを決定する。そうであれば、ブロック３２０に進む。さもなければ、ブロック３０５に戻る。

ブロック３２０において、ＲＯＩがスキャン画像の表示部分の好ましい特定の領域に配置されるように、スキャン画像の表示部分を配置することによって、ＲＯＩ微調整を自動的かつ選択的に実行する。スキャン画像の表示部分は、対象を含む組織のエリア内の拡大されたエリアであり、超音波スキャンラインパターンによって張られる。

一実施形態では、ブロック３２０は、ブロック３２０Ａ乃至３２０Ｍのうちの１つ又は複数を含むことができる。

ブロック３２０Ａでは、スキャン画像の好ましい特定領域がスキャン画像の角であることを考慮して、（ｉ）組織内の対象の軌道を決定し、（ｉｉ）対象の後続の移動がスキャン画像の好ましい特定領域に向かって対象を前進させるように、その軌道に従って、４つの角の中から角を選択する。例えば、ステップ３２０Ｃにおいて選択された角を使用する。

ブロック３２０Ｂにおいて、対象の位置及び対象追跡信号の強度に応じて、スキャン画像の表示部分の拡大レベルを設定する。

ブロック３２０Ｃにおいて、ディスプレイ上の点にＲＯＩの位置を固定し、対象が組織のエリア内で移動されるにつれて、スキャン画像を自動的にパンする。

ブロック３２０Ｄにおいて、対象の軌道方向に対応するＲＯＩのエッジ部分を強調することによって、対象の先端がスキャンビューエッジ制限に近づいていることをユーザに警告する。

ブロック３２０Ｅにおいて、追跡の成功を示し、閾値信号対雑音比（ＳＮＲ）を下回る、対象追跡信号に応答して最新のパン位置を維持する。

ブロック３２０Ｆにおいて、先行して閾値ＳＮＲを下回った後に、ＳＮＲを満たす又は上回るように立ち上がる対象追跡信号に応答する現在のパン位置に、最新のパン位置を更新する。

ブロック３２０Ｇにおいて、パン移動を滑らかにするために、任意のパン移動にローパスフィルタを適用する。

ブロック３２０Ｈにおいて、ユーザ入力に応答して、視野微調整を選択的に有効又は無効にする。

ブロック３２０Ｉにおいて、ユーザ入力に応答して、自動パンと手動パンとの間で調停を行う。

ブロック３２０Ｊにおいて、追跡成功を示す対象追跡信号が閾値信号対雑音比（ＳＮＲ）を超える場合に、対象の軌道に沿って自動的にズームインし、対象追跡信号が閾値ＳＮＲを満たす又は下回る場合に、自動的にズームアウトする。

ブロック３２０Ｋにおいて、追跡成功を示す対象追跡信号が第１の閾値信号対雑音比（ＳＮＲ）を超える場合に、対象の軌道に沿って自動的にズームインし、対象追跡信号が第２の閾値ＳＮＲを満たす又は下回る場合に、自動的にズームアウトし、第１の閾値はヒステリシスベースのズームのために第２の閾値とは異なる。

ブロック３２０Ｌにおいて、スキャン画像の表示部分の中心にＲＯＩを維持する位置ロック微調整（position lock refinement）を実行する。位置ロック微調整は、スキャン画像の表示部分のズーム状態及び非ズーム状態のいずれにおいても実行されることができる。

ブロック３２０Ｍにおいて、位置ロック微調整によって、スキャン画像の表示部分を切り捨てないように、対象を新しい領域に移動するようにユーザに促すように、スキャン画像の表示部分を切り捨てながら、スキャン画像の表示部分の中心への境界移動を許可する。

図６及び図７は、それぞれ、本発明の１つ又は複数の実施形態による、ＲＯＩ円に適用される非微調整段階及び微調整段階に対応する、対象及び対応するＲＯＩ円を示す。図６及び図７の要素は、縮尺通りに描かれなくてもよいが、関連するパラメータを示すために列挙されていることを理解されたい。

図６は、本発明の一実施形態による、非微調整段階に対応する対象（例えば、針）２９０及び関心領域（ＲＯＩ）６０３を示す図である。一実施形態では、図６は、図３の方法３００のブロック３１０の実施を示すとみなされることができる。

対象２９０の先端２９９の近くに取り付けられた超音波センサ２７９の対象２９０を追跡する超音波システムでは、対象２９０の先端２９９の位置は、対象２９０が組織内で前進されるにつれて先端の移動を追跡する小さなＲＯＩ６０３の画像上に示される。図示されたＲＯＩは、円であるが、他の形状が、使用されることもできる。円６０３の中心は、超音波センサ２７９の物理的位置におけるシステム追跡アルゴリズムによって表示される。

したがって、本発明の非微調整段階に対応して、ＲＯＩ円６０３は、先端２９９を包含する。図示されるように、針先端２９９は、ＲＯＩ円６０３の周囲にあり、ＲＯＩ円６０３は、針２９０上の超音波センサ２７９上の中心に配置される。人の心臓６６６が、拡大されていない状態で示されている。

図７は、本発明の一実施形態による、図６の対象（例えば、針２９０）と、微調整段階に対応する動的に微調整された関心領域（ＲＯＩ）／円７０３とを示す図である。一実施形態では、図７は、図３の方法３００のブロック３２０の実施を示すとみなされることができる。

微調整段階では、領域がズーム（拡大）され、ＲＯＩが画像の好ましい特定の領域に配置される。図７の実施形態では、好ましい特定の領域が、角（すなわち、右上角）である。別の実施形態では、好ましい特定の領域が、画像の中心（例えば、図８を参照）又は何らかの他の位置であることができる。ズーム及びパンは、画像左上角の好ましい特定の領域にＲＯＩを維持しながらビューを拡大するために実行される。人間の心臓６６６は、右下角の好ましい特定の領域に追跡対象（針２９０）がある状態で拡大されて示されている。パンは、対象の軌道の方向に、右から左に行われる。このアプローチは、対象が接近する標的組織を臨床医が視覚化することを可能にする。

図８は、本発明の一実施形態による、図６の対象（例えば、針２９０）と、微調整段階に対応する動的に微調整された関心領域（ＲＯＩ）／円８０３とを示す図である。一実施形態では、図８は、図３の方法３００のブロック３２０の実施を示すとみなされることができる。

微調整段階では、領域は、ズーム（拡大）され、ＲＯＩは、画像の好ましい特定の領域に配置される。図８の実施形態では、好ましい特定領域は、表示領域の中心である。ズーム及びパンは、画像中心の好ましい特定の領域にＲＯＩを維持しながらビューを拡大するために実行される。人間の心臓６６６は、追跡対象（針２９０）が画像中心の好ましい特定の領域にある状態で拡大されて示されている。パンは、対象の軌道の方向に、右から左に行われる。このアプローチは、対象が接近する標的組織を臨床医が視覚化することを可能にする。

図９は、本発明の一実施形態による、超音波対象ズーム追跡のための装置９００を示すブロック図である。

システム９００は、医療器具９０２と協働する超音波プローブ９０４を含む。医療器具９０２は、医療器具９０２の例えば先端９９９に取り付けられた超音波センサ９８９を含む。

システム９００は、ハードウェアプロセッサ９１４、メモリ９１３、及びパルス検出モジュール９１５を更に含み、これらは、協働して、表示装置上に表示される超音波画像上で先端に対する関心領域（ＲＯＩ）をレンダリングし、医療器具が組織を通って移動されるときに動的ＲＯＩ微調整を選択的に実行する。ハードウェアプロセッサ９１４、メモリ９１３、及びパルス検出モジュール９１５は、回路サブシステム９８２の一部であってもよい。回路サブシステム９８２は、システム２００に対してコンパクトなシステム９００を得るために、実施に応じて、図２の１つ又は複数の要素を含むことができる。例えば、システム２００は、一実施形態では、システム２００と共に使用するように特に構成されたカートを使用して実施されることが想定されているが、他の実施形態では、超音波プローブ９０４が、任意の表示装置に単に接続されることができる。そのために、回路サブシステム９８２が、少なくとも超音波感知モジュール９１５を含むことが、想定される。

医療器具９０２は、カテーテル、ガイドワイヤ、プローブ、内視鏡、ロボット、電極、フィルタ装置、バルーン装置、又は他の医療コンポーネントなどを更に含んでもよい。説明のために、医療器具９０２は、先端９９９を有する針９９０を含む。前述の器具は、単に例示的であり、したがって、他の器具も、医療器具９０２と共に使用されることができる。

ケーブル９８９及びコネクタ（例えば、ＵＳＢなど）９８８は、超音波プローブ９０４を表示装置及び／又は他の要素に接続するために使用されることができる。ケーブル９８９Ａは、超音波プローブ９０４を医療器具９０２、特にパルス検出モジュール９１５に接続するために使用されることができる。他の実施形態では、無線通信が、使用されることができる。

本開示の一例では、解剖学的領域を撮像するための超音波システムは、超音波プローブと通信する医療器具（２０２）、及び医療器具上に取り付けられた超音波センサ（２７９）を有する超音波プローブ（２０４）と、医療器具を含む解剖学的領域のエリアにわたる超音波スキャンラインパターンを、スキャン画像上にＲＯＩをレンダリングすることによって医療器具の位置を示すスキャン画像として表示するように構成されたディスプレイ（２１８）と、ＲＯＩがスキャン画像の表示部分の好ましい特定の領域に配置されるようにスキャン画像の表示部分を配置することによってＲＯＩ微調整を自動的かつ選択的に実行するように構成されたハードウェアプロセッサ（２１４）とを有し、スキャン画像の表示部分は、医療器具を含み、超音波スキャンラインパターンによって張られる解剖学的領域のエリア内の選択的に拡大可能なエリアである。この例では、ハードウェアプロセッサ（２１４）が、医療器具の位置に従って、スキャン画像の表示部分の倍率レベルを設定する。

本開示の別の例では、（ａ）（ｉ）医療器具上に取り付けられた超音波センサ及び（ｉｉ）医療器具を含む解剖学的領域のエリアにわたる超音波スキャンラインパターンを使用して解剖学的領域内の医療器具を追跡し、（ｂ）スキャン画像上にＲＯＩをレンダリングすることによって医療器具の位置を示すスキャン画像として超音波スキャンラインパターンを表示する超音波システムにおいて、方法は、ＲＯＩがスキャン画像の表示部分の好ましい特定の領域に配置されるようにスキャン画像の表示部分を配置することによってＲＯＩ微調整を自動的にかつ選択的に実行するステップ（３２０）を有し、スキャン画像の表示部分は、医療器具を含み、超音波スキャンラインパターンによって張られる、解剖学的領域のエリア内の選択的に拡大可能なエリアである。

本発明の更なる態様によれば、解剖学的領域を撮像するためのコンピュータ実施方法が、提供され、方法は、
超音波プローブと通信する医療器具を有する超音波プローブから超音波データを受信するステップと、
医療器具に取り付けられた超音波センサからのデータを受信し、超音波プローブから超音波センサで受信された超音波信号に基づいて解剖学的領域内の医療器具の位置を追跡するステップと、
表示装置に表示された超音波画像上に医療器具の先端に対する関心領域（ＲＯＩ）をレンダリングするステップと、
ＲＯＩがスキャン画像の表示部分の好ましい特定の領域内に配置されるようにスキャン画像の表示部分を配置することによってＲＯＩ微調整を自動的かつ選択的に実行するステップとを有し、
スキャン画像の表示部分は、医療器具を含み、超音波プローブによって生成された超音波スキャンラインパターンによって張られる解剖学的領域のエリア内の選択的に拡大可能なエリアである。

関心領域は、医療器具の先端を含んでもよい。

本発明の更なる態様によれば、コンピュータプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品が、提供され、このコンピュータプログラムコードは、上で概説された若しくは下で説明される、又は本出願の任意の請求項による、任意の例又は実施形態による方法をプロセッサに実行させるようにプロセッサ上で実行可能である。プロセッサは、超音波プローブと通信する医療器具を有する超音波プローブと、医療器具に取り付けられた超音波センサと、及び超音波画像を表示するための表示装置と動作可能に結合されてもよい。

本発明の更なる態様によれば、プロセッサによって実行される場合に、上で概説された又は以下で説明される任意の例又は実施形態による、又は本出願の任意の請求項による方法を、プロセッサに実行させる命令を有するコンピュータ可読記憶媒体が、提供される。

本発明の実施形態は、医療器具に関して説明されるが、本明細書の教示は、大幅に広く、任意の超音波器具に適用可能であることも理解されるべきである。いくつかの実施形態では、本発明の原理が、複雑な生物学的又は機械的システムを追跡又は分析する際に使用される。特に、本原理は、生物学的システムの内部追跡プロシージャ及び肺、胃腸管、排出器官、血管等の身体の全てのエリアにおけるプロシージャに適用可能である。図に示されている要素は、ハードウェア及びソフトウェアの様々な組み合わせで実施され、単一の要素又は複数の要素で組み合わせられてもよい機能を提供してもよい。

図に示されている様々な要素の機能は、専用ハードウェア及び適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用によって提供されることができる。 プロセッサによって提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサ、単一の共用プロセッサ、又はいくつかが共用されることができる複数の個々のプロセッサによって提供されることができる。更に、「プロセッサ」又は「コントローラ」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアのみを指すものと解釈されるべきではなく、限定なしで、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）ハードウェア、ソフトウェアを記憶するための読取専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、不揮発性記憶装置などを暗黙的に含むことができる。

更に、本発明の原理、態様、及び実施形態、並びにその特定の例を列挙する本明細書の全ての記述は、その構造的及び機能的同等物の両方を包含することを意図される。更に、そのような同等物は、現在知られている同等物と、将来開発される同等物（例えば、構造にかかわらず、同じ機能を実行する開発された任意の要素）との両方を含むことが意図される。したがって、例えば、本明細書で提示されるブロック図は、本発明の原理を実施する例示的なシステム構成要素及び／又は回路の概念図を表すことが、当業者には理解されよう。同様に、任意のフローチャート、フロー図等は、コンピュータ可読記憶媒体に実質的に表現され得、そのようなコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているか否かにかかわらず、コンピュータ又はプロセッサによって実行され得る様々なプロセスを表すことが理解されよう。

更に、本発明の実施形態は、コンピュータ又は任意の命令実行システムによって、又はそれに関連して使用するためのプログラムコードを提供する、コンピュータ使用可能又はコンピュータ可読記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品の形態をとることができる。この説明の目的のために、コンピュータ使用可能又はコンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、又は機器によって、又はそれに関連して使用するプログラムを含む、記憶する、通信する、伝播する、又は移送することができる任意の装置であることができる。媒体は、電子、磁気、光、電磁、赤外線、又は半導体のシステム（又は装置又は機器）、又は伝播媒体であることができる。コンピュータ可読媒体の例は、半導体又はソリッドステートメモリ、磁気テープ、リムーバブルコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ、読取専用メモリ、剛体磁気ディスク及び光ディスクを含む。光ディスクの現在の例は、コンパクトディスク－読取専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、コンパクトディスク－読取／書込（ＣＤ－Ｒ／Ｗ）、ブルーレイ（登録商標）及びＤＶＤを含む。

本原理の「一実施形態」又は「一つの実施形態」、並びにその他の変形形態に対する本明細書における言及は、実施形態に関連して説明された特定の機能、構造、特徴などが、本原理の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、「一実施形態において」又は「一つの実施形態において」という語句、並びに本明細書全体を通して様々な場所に出現する任意の他の変形の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照しているわけではない。

添付の特許請求の範囲を解釈する際に、以下のことが理解されるべきである。
（ａ）「有する」という語は、所与の請求項に列挙されているもの以外の要素又は動作の存在を排除しない。
（ｂ）要素に先行する単語「ａ」又は「ａｎ」は、複数のそのような要素の存在を除外するものではない。
（ｃ）請求項におけるいかなる参照符号も、それらの範囲を限定するものではない。
（ｄ）いくつかの「手段」は、同じアイテム、ハードウェア、又はソフトウェアによって実施される構造又は機能によって表されてもよい。
（ｅ）具体的に示されない限り、特定の一連の動作は必要とされないことが意図される。

例えば、「Ａ／Ｂ」、「Ａ及び／又はＢ」及び「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」の場合における、以下の「／」、「及び／又は」、及び「少なくとも１つ」のいずれかの使用は、第１のリストされたオプション（Ａ）のみの選択、又は第２のリストされたオプション（Ｂ）のみの選択、又は両方のオプション（Ａ及びＢ）の選択を包含することが意図されることを理解されたい。更なる例として、「Ａ、Ｂ、及び／又はＣ」及び「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」の場合において、このような句は、第１のリストされたオプション（Ａ）のみの選択、又は第２のリストされたオプション（Ｂ）のみの選択、又は第３のリストされたオプション（Ｃ）のみの選択、又は第１及び第２のリストされたオプション（Ａ及びＢ）のみの選択、又は第１及び第３のリストされたオプション（Ａ及びＣ）のみの選択、又は第２及び第３のリストされたオプション（Ｂ及びＣ）のみの選択、又は３つすべてのオプション（Ａ及びＢ及びＣ）の選択を包含することが意図される。これは、当業者には容易に明らかなように、列挙された項目の数だけ拡張されてもよい。

層、領域、又は材料などの要素が、別の要素の「上（on）」又は「上'（over）」にあると言及される場合、それは、他の要素の直接的に上にあることができる又は介在要素が存在し得ることも、また、理解される。対照的に、要素が別の要素の「直接上（directly on）」又は「直接上（directly over）」にあると言及される場合、介在要素は存在しない。また、要素が別の要素に「接続される」又は「結合される」と言及される場合、要素は、他の要素に直接的に接続又は結合されることができ、又は介在要素が存在してもよいことも、理解されるであろう。対照的に、要素が別の要素に「直接接続される」又は「直接結合される」と言及される場合、介在要素は存在しない。

（例示的であり、限定的ではないことが意図される）超音波対象ズーム追跡のための好ましい実施形態を説明したが、上記の教示に照らして、当業者によって、修正及び変形がなされることができることに留意されたい。したがって、添付の特許請求の範囲によって概説されるように、本明細書で開示される実施形態の範囲内にある開示の特定の実施形態において、変化が加えられてもよいことを理解されたい。このように、特許法によって要求される詳細及び特殊性を説明したが、特許状によって保護されることが主張され、望まれるものは、添付の特許請求の範囲に記載される。

Claims (18)

1. 解剖学的領域を撮像するための超音波システムにおいて、前記システムは、
   超音波プローブと通信する医療器具、及び前記医療器具に取り付けられた超音波センサを有する前記超音波プローブと、
   前記医療器具の先端に対して関心領域（ＲＯＩ）を表示装置に表示された超音波画像上にレンダリングし、前記ＲＯＩがスキャン画像の表示部分の好ましい特定の領域内に配置されるように、前記スキャン画像の前記表示部分を配置することによって、ＲＯＩ微調整を自動的かつ選択的に実行するように構成されたハードウェアプロセッサであって、前記スキャン画像の前記表示部分は、前記医療器具を含み、前記超音波プローブによって生成された超音波スキャンラインパターンによって張られる前記解剖学的領域内のエリア内の選択的に拡大可能なエリアである、前記ハードウェアプロセッサと、
   を有し、
   前記関心領域は、前記医療器具の前記先端を含み、前記解剖学的領域内の前記医療器具の位置は、前記超音波プローブから前記超音波センサで受信された超音波信号を用いて追跡される、
   システム。
2. 前記スキャン画像の前記好ましい特定の領域が、前記スキャン画像の角であり、前記プロセッサが、（ｉ）前記解剖学的領域内の前記医療器具の軌道を決定し、（ｉｉ）前記医療器具の後続の移動が前記スキャン画像の前記好ましい特定の領域に向けて前記医療器具を前進させるように、前記軌道に従って前記スキャンラインパターンの角の中から前記角を選択する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記ハードウェアプロセッサは、前記医療器具の位置に従って、前記スキャン画像の前記表示部分の倍率レベルを設定する、請求項１に記載のシステム。
4. 前記ハードウェアプロセッサは、前記医療器具の追跡信号の強度に従って、前記スキャン画像の前記表示部分の倍率レベルを設定する、請求項１に記載のシステム。
5. 前記ＲＯＩの位置は、ディスプレイ上の点に固定され、前記スキャン画像は、前記医療器具が前記解剖学的領域の前記エリア内で移動されるときに自動的にパンされる、請求項１に記載のシステム。
6. 前記ハードウェアプロセッサは、前記医療器具の軌道方向に対応する前記ＲＯＩのエッジ部分を強調することによって、前記医療器具の前記先端がスキャンビューエッジ制限に近づいていることをユーザに警告する、請求項１に記載のシステム。
7. 前記ハードウェアプロセッサは、追跡成功を示し、閾値信号対雑音比（ＳＮＲ）未満に低下する医療器具追跡信号に応答して、最新パン位置を維持する、請求項１に記載のシステム。
8. 前記ハードウェアプロセッサは、前記医療機器追跡信号が、先行して前記閾値ＳＮＲを下回った後に前記ＳＮＲを満たす又は超えるように上昇することに応答して、前記最新パン位置を現在のパン位置に更新する、請求項６に記載のシステム。
9. 前記ハードウェアプロセッサは、追跡成功を示す医療器具追跡信号が、閾値信号対雑音比（ＳＮＲ）を超える場合に、前記医療器具の軌道に沿って自動的にズームインし、前記医療器具追跡信号が、前記閾値ＳＮＲを満たす又は下回る場合に、自動的にズームアウトする、請求項１に記載のシステム。
10. 前記ハードウェアプロセッサは、追跡成功を示す医療器具追跡信号が、第１の閾値信号対雑音比（ＳＮＲ）を超える場合に、前記医療器具の軌道に沿って自動的にズームインし、前記医療器具追跡信号が、第２の閾値ＳＮＲを満たす又は下回る場合に、自動的にズームアウトし、前記第１の閾値は、ヒステリシスベースのズームのために前記第２の閾値とは異なる、請求項１に記載のシステム。
11. 前記ハードウェアプロセッサは、前記スキャン画像の前記表示部分の中心に前記ＲＯＩを維持する位置ロック微調整を実行する、請求項１に記載のシステム。
12. 前記位置ロック微調整は、前記スキャン画像の前記表示部分を切り捨てないように前記医療器具を新しいエリアに移動するようにユーザに促すように、前記スキャン画像の前記表示部分を切り捨てながら、前記スキャン画像の前記表示部分の中心への境界移動を可能にする、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記ＲＯＩ微調整は、前記医療器具を前記好ましい特定の位置に配置するために、ズーム倍率及びズームパンを自動的に調整することを有する、請求項１に記載のシステム。
14. 解剖学的領域を撮像するための超音波システムにおいて、前記システムは、
    超音波プローブと通信する医療器具、及び前記医療器具に取り付けられた超音波センサを有する前記超音波プローブと、
    前記医療器具を含む前記解剖学的領域のエリアにわたる超音波スキャンラインパターンを、スキャン画像上にＲＯＩをレンダリングすることによって前記医療器具の位置を示す前記スキャン画像として表示するように構成されたディスプレイであって、前記ＲＯＩが前記医療器具を含む、前記ディスプレイと、
    前記ＲＯＩが前記スキャン画像の表示部分の好ましい特定の領域内に配置されるように前記スキャン画像の前記表示部分を配置することによってＲＯＩ微調整を自動的かつ選択的に実行するハードウェアプロセッサであって、前記スキャン画像の前記表示部分は、前記医療器具を含み、前記超音波スキャンラインパターンによって張られる前記解剖学的領域のエリア内の選択的に拡大可能なエリアである、前記ハードウェアプロセッサと、
    を有し、
    前記解剖学的領域内の前記医療器具の位置は、前記超音波プローブから前記超音波センサで受信された超音波信号を使用して追跡される、
    システム。
15. 前記スキャン画像の前記好ましい特定の領域は、前記スキャン画像の角であり、前記プロセッサは、（ｉ）前記解剖学的領域における前記医療器具の軌道を決定し、（ｉｉ）前記医療器具の後続の移動が前記スキャン画像の前記好ましい特定の領域に向かって前記医療器具を前進させるように、前記軌道に従って、前記スキャンラインパターンの角の中から前記角を選択するように前記プログラムコードを更に実行する、請求項１４に記載の超音波システム。
16. 解剖学的領域を撮像するためのコンピュータ実施方法において、前記方法は、
    
    
    
    超音波プローブと通信する医療器具を有する前記超音波プローブから超音波データを受信するステップと、
    前記医療器具に取り付けられた超音波センサからデータを受信し、前記超音波プローブから前記超音波センサで受信された超音波信号に基づいて、前記医療器具の位置を追跡するステップと、
    表示装置に表示された超音波画像上に前記医療器具の先端に対して関心領域（ＲＯＩ）をレンダリングし、前記ＲＯＩが前記スキャン画像の表示部分の好ましい特定の領域に配置されるように、前記スキャン画像の前記表示部分を配置することによって、ＲＯＩ微調整を自動的かつ選択的に実行するステップであって、前記スキャン画像の前記表示部分は、前記医療器具を含み、前記超音波プローブによって生成された超音波スキャンラインパターンによって張られる前記解剖学的領域のエリア内の選択的に拡大可能なエリアである、ステップと、
    を有し、
    前記関心領域は、前記医療器具の先端を含む、
    システム。
17. コンピュータプログラムコードを有するコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータプログラムコードは、請求項１６に記載の方法をプロセッサに実行させるように前記プロセッサ上で実行可能である、コンピュータプログラム。
18. プロセッサによって実行される場合に、請求項１６に記載の方法を前記プロセッサに実行させるコンピュータ可読命令を有するコンピュータ可読記憶媒体。

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