JP2023543837A - 可視化および定量撮像を行うシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

可視化のためのデータ及び定量化のためのデータを提供するシステム及び方法が本明細書に開示される。可視化のためのデータは、表示器上でユーザへ提供するための画像を生成するために使用される。定量化のためのデータは、肝腎指標（ＨＲＩ）値などの様々な生理学的に関連のあるパラメータを計算するために使用される。いくつかの例では、定量化データは、画像を生成するために使用されなくてもよい。いくつかの例では、ユーザは、可視化データから生成された画像における関心領域（ＲＯＩｓ）を選択し、ＲＯＩｓの対応する定量化データを使用して、１つ又は複数のパラメータを計算する。可視化データ及び定量化データは、いくつかの例では、異なる撮像モード又は異なるデータ処理を持つ同じ撮像モードから生成される。

Description

本出願は、可視化目的のための撮像データ及び定量目的のための撮像データを提供することに関する。より具体的には、本出願は、表示用の画像を生成するための超音波データを提供すること、及び生理学的に関連のある指標などのパラメータを計算するための超音波データを提供することに関する。

非アルコール性脂肪肝疾患（ＮＡＦＬＤ）は、肥満及び糖尿病の有病率が高いため、肝疾患の主な原因のうちの１つになった。その発生率は着実に増加して、西側諸国及び発展途上国の人口の約２５％～３０％に影響を与えた。脂肪肝の臨床用語は肝臓脂肪症であり、中性脂肪としての肝細胞における脂肪の過剰な蓄積（５より上から１０重量％まで）として定義される。肝脂肪症の初期段階は、静かで、単純な生活様式の変化により、例えば、定期的な運動及び健康的なダイエットによって可逆である。肝脂肪症は、非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）及び肝線維症などのより進行した肝疾患に変わる可能性がある。これらの段階で治療せずに放置すると、脂肪肝は、肝硬変及び原発性肝細胞癌を含む末期疾患へ進行する。

現在の臨床診療では、脂肪肝診断の黄金標準は肝生検であり、サンプリング誤差と解釈のばらつきに左右される侵襲的処置である。磁気共鳴陽子密度脂肪画分（ＭＲ－ＰＤＦＦ）は、肝脂肪含有量の定量的バイオマーカーを提供できるため、ＮＡＦＬＤ診断の新しい参照標準であると考えられる。しかしながら、ＭＲ－ＰＤＦＦは高価な診断ツールであり、すべての病院で利用可能であるとは限らない。ＭＲと比較して、超音波は、広く利用可能であり費用効果の高い撮像様式であり、一般集団及び低リスクグループの検査に、より好適である。

肝腎指標（ＨＲＩ）は、超音波ベースの方法であるが、脂肪肝の検出に臨床的に使用された。肝臓における過度の脂肪浸潤は音響後方散乱係数を増加させ、超音波Ｂモード撮像におけるより高いグレースケール値をもたらす。正常な状態では、肝実質と腎皮質とは同様のエコー原性を有する。脂肪沈着が多いと、肝臓は、腎皮質よりも高いエコーに（すなわち、より明るく）見える。ＨＲＩは、肝臓の腎臓に対するエコー強度比率として計算されることがよくある。Ｂモードデータに基づいて、肝臓及び腎臓からのエコー強度は、同様の深さで肝実質及び腎皮質内の関心領域（ＲＯＩｓ）を選択し、次にＲＯＩｓにおけるグレースケールエコー強度値を平均することによって推定される。しかしながら、ＨＲＩには、表示強度（対数的にスケールされた、又はグレースケール）と真のその場のエコー強度との間の非線形関係が主な原因で、適用を制限する信頼性の問題がある。また、ＲＯＩｓの理想的ではない選択も、ＨＲＩの信頼性及び再現性に影響を与える可能性がある。したがって、ＨＲＩを取得するための改善された技法が望まれている。

可視化及び定量化のための医療撮像データを提供するシステム及び方法が開示されている。いくつかの例では、可視化のための医療撮像データは、高い画像品質（例えば、低信号対雑音、高コントラスト、アーチファクトの低減又はなし）を有する画像をユーザへ提供するために取得且つ／又は処理される。ユーザは、ユーザインタフェースを介して画像から関心領域（ＲＯＩｓ）を選択する。定量化のための医療撮像データは、１つ又は複数の計算について、より正確で、信頼性が高く、及び／又は定量化可能な結果を提供するデータを提供するために取得且つ／又は処理される。いくつかの例では、医療撮像データは、信号強度と結果として生じる医療撮像データとの間に未知の関係（例えば、非線形性）を導入しないやり方で取得且つ／又は処理される。いくつかの例では、可視化のための医療撮像データは、定量化のための医療撮像データへ登録される。このように、ユーザが可視化のための医療撮像データから生成された画像においてＲＯＩを選択すると、ＲＯＩに対応する定量化のための医療撮像データが、生理学的指標などのパラメータ、例えば、肝腎指標を計算するために使用される。

本明細書に開示される少なくとも１つの例によれば、超音波撮像システムは、超音波信号を送信し、超音波信号に応答してエコーを受信し、エコーに対応する無線周波数（ＲＦ）データを提供するように構成された超音波プローブと、画像を表示するように構成された表示器と、画像における第１の関心領域（ＲＯＩ）の指示を受信するように構成されたユーザインタフェースと、ＲＦデータを受信するように構成され、ＲＦデータの少なくとも第１の部分から可視化データを生成するようにさらに構成され、画像は、可視化データに少なくとも部分的に基づき、ＲＦデータの少なくとも第２の部分から定量化データを生成し、ＲＯＩの指示を受信し、ＲＯＩに関連する定量化データの一部分に少なくとも部分的に基づいて生理学的パラメータを計算するプロセッサと、を含む。

本明細書に開示される少なくとも１つの例によれば、方法は、超音波トランスデューサアレイによって送信された超音波信号に応答して生成されたエコーに対応する無線周波数（ＲＦ）データを受信し、第１の撮像モードによって取得されたＲＦデータの第１の部分から可視化データを生成し、第２の撮像モードによって取得されたＲＦデータの第２の部分から定量化データを生成し、可視化データに少なくとも部分的に基づいて画像を生成し、ユーザインタフェースから画像における関心領域（ＲＯＩ）の指示を受信し、ＲＯＩに関連する定量化データの一部分に少なくとも部分的に基づいて生理学的パラメータを計算することを有する。

本明細書に開示される少なくとも１つの例によれば、方法は、超音波トランスデューサアレイによって送信された超音波信号に応答して生成されたエコーに対応する無線周波数（ＲＦ）データを受信し、少なくとも１つの非線形処理方法によりＲＦデータを処理することによってＲＦデータから可視化データを生成し、少なくとも１つの線形処理方法によりＲＦデータを処理することによってＲＦデータから定量化データを生成し、可視化データに少なくとも部分的に基づいて画像を生成し、ユーザインタフェースから画像における関心領域（ＲＯＩ）の指示を受信し、ＲＯＩに関連する定量化データの一部分に少なくとも部分的に基づいて生理学的パラメータを計算することを有する。

本開示の原理に従って配置された超音波撮像システムのブロック図である。 本開示の原理による例示プロセッサを示すブロック図である。 本開示の一実施例によるデータ処理経路のグラフ描写である。 本開示の一実施例によるデータ処理経路のグラフ描写である。 本開示の原理による可視化データ及び定量化データから生成された例示画像を示す。 本開示の原理による表示器上の可視化データ及び定量化データから生成された例示画像を示す。 本開示の原理による方法のフローチャートである。

いくつかの例示的な実施例の以下の説明は、本質的に単なる例示であり、開示、その適用又は使用を限定することを決して意図していない。本システム及び方法の実施例の以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成し、且つ記載されたシステム及び方法が実行される具体例を例示として示す添付の図面を参照する。これらの実施例は、当業者が本開示のシステム及び方法を実行することを可能にするために十分詳細に記載されており、他の実施例を利用してもよいこと、並びに本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく構造的及び論理的な変更が行われ得ることを理解されたい。さらに、明瞭化のために、いくつかの特徴の詳細な説明は、本開示の説明を曖昧にしないように当業者に明らかである場合は、議論されない。したがって、以下の詳細な説明は限定的な意味で解釈されるべきではなく、本システム及び方法の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定義される。

肝腎指標（ＨＲＩ）は、通常、超音波撮像システムに表示されるＢモード画像のピクセル強度に基づいて取得される。ＨＲＩは、利得、時間利得制御（ＴＧＣ）、動的範囲、表示マップ（理想的には、エコー強度のデシベルスケールからグレースケールへの線形変換）などの最適な器具設定で明確に定義されたグレースケール撮像モードを適切に使用して測定されたときに、脂肪肝疾患の強力な診断インジケーターとなることができる。ＨＲＩの信頼性は、対数的にスケールされ（又は多くの場合、さらに複雑）且つさらにしきい値で制限されたグレースケール表示（０～２５５）と、Ｂモード画像データの真のその場のエコー強度との間の非常に非線形な関係を被る場合がある。したがって、ＨＲＩを計算するために、特別に設計された撮像モード及び／又は処理方法が望ましい。例えば、基本的な撮像、無線周波数（ＲＦ）データの分析、及び／又は適切に線形にされた撮像データを使用して、ＨＲＩを計算する。

ＨＲＩの信頼性に影響を与えるもう一つの問題は、肝臓及び／又は腎臓の関心領域（ＲＯＩｓ）の不適切な選択である。ＲＯＩｓは、好ましくは、高い均質性の（例えば、より明るい又は暗いピクセルがほとんどないか又はまったくない）妨げられない音響経路（例えば、ビームの歪みや影がない）位置で肝臓及び腎臓に位置する。したがって、高品質の画像（例えば、低アーチファクト、高い信号対雑音比）を提供する撮像モード及び／又は処理方法が、ユーザに対して、強化された可視化を提供してＲＯＩｓの適切な選択を容易にするために望ましい。例えば、高調波撮像及び／又は非線形処理を行って高品質の画像を提供してもよい。

しかしながら、ユーザがＲＯＩｓを選択するために改善された可視化を行う撮像モード及び／又は処理は、超音波信号間に非線形性又は未知の関係を導入して、ＨＲＩの計算を不可能又は信頼できないものにする。一方、ＨＲＩの改善された定量化を行う撮像モード及び／又は処理は、ユーザが解釈するのが困難である画像を作り、ＲＯＩｓの理想的ではない選択につながる場合がある。

本開示は、医療撮像データの別個のセット、可視化のための１セット及び定量化のための１セットを生成するシステム及び方法に関する。可視化のための医療撮像データは、ユーザが画像を容易に解釈できるようにする高品質の画像を生成するための撮像モード及び／又は処理によって生成される。定量化のための医療撮像データは、対象者から受信した信号（例えば、超音波信号に応答するエコー）に対して既知の関係（例えば、線形）を有する医療撮像データを生成するための撮像モード及び／又は処理によって生成される。いくつかの例では、同じ撮像モードが、１セットの可視化のための医療撮像データ及びもう１セットの定量化のための医療撮像データを生成するために採用されるが、医療撮像データは異なる処理プロセスを経る。いくつかの例では、異なる撮像モードが、同じ又は異なる処理プロセスを使用する可視化及び定量化のために、例えば、２セットの異なる医療撮像データを生成するためのシーケンスをそれぞれ交互に重ねることによって利用される。可視化のための医療撮像データは、ユーザへ画像を提供するために使用されて、例えば、ＲＯＩｓを選択し、ＲＯＩｓによって示される位置に対応する定量化のための医療撮像データは、分析されてＨＲＩなどのパラメータを決定する。このように、いくつかの用途では、ＲＯＩｓの選択が改善される一方で、ＨＲＩの信頼性が維持又は改善される。

図１は、本開示の原理により構築された超音波撮像システム１００のブロック図を示す。本開示による超音波撮像システム１００は、トランスデューサアレイ１１４を含み、このアレイは、超音波プローブ１１２に含まれる。他の例では、トランスデューサアレイ１１４は、撮像される対象者（例えば、患者）の表面へ等角的に適用されるように構成された可撓性アレイの形態である。トランスデューサアレイ１１４は、超音波信号（例えば、波形）を送信し、様々な方向で送信された超音波信号（例えば、ビーム）に応答してエコー（例えば、反射及び／又は後方散乱超音波信号）を受信するように構成される。様々なトランスデューサアレイ、例えば、線形アレイ、湾曲アレイ、又は位相アレイが使用される。トランスデューサアレイ１１４は、例えば、２Ｄ及び／又は３Ｄ撮像のために仰角寸法と方位角寸法との両方で走査できる（図示されるような）トランスデューサ要素の２次元アレイを含むことができる。一般に知られているように、軸方向はアレイの面に垂直な方向であり（湾曲したアレイの場合、軸方向は扇形に広がる）、方位角方向は、一般に、アレイの長手方向の寸法によって画定され、仰角方向は方位角方向に対して横断している。

いくつかの例では、トランスデューサアレイ１１４は、マイクロビーム形成器１１６へ結合され、この形成器は、超音波プローブ１１２に位置し、アレイ１１４におけるトランスデューサ要素によって信号の送信及び受信を制御する。いくつかの例では、マイクロビーム形成器１１６は、アレイ１１４における能動要素（例えば、任意の所与の時点で能動開口を画定するアレイの要素の能動的サブセット）による信号の送信及び受信を制御する。

いくつかの例では、マイクロビーム形成器１１６は、例えば、プローブケーブルにより又は無線で、送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ１１８へ結合され、このスイッチは送信と受信とを切り替え、主要ビーム形成器１２２を高エネルギ送信信号から保護する。いくつかの例では、例えば、携帯型超音波システムでは、システムにおけるＴ／Ｒスイッチ１１８及び他の要素は、画像処理電子機器を収容する超音波システムベースというよりもむしろ、超音波プローブ１１２に含めることができる。超音波システムベースは、通常、信号処理及び画像データ生成のための回路を含むソフトウェア及びハードウェア構成要素、並びにユーザインタフェースを提供するための実行可能な命令を含む。

マイクロビーム形成器１１６の制御下にあるトランスデューサアレイ１１４からの超音波信号の送信は、送信コントローラ１２０によって指示され、送信コントローラは、Ｔ／Ｒスイッチ１１８及び主要ビーム形成器１２２へ結合される。送信コントローラ１２０は、トランスデューサアレイ１１４によって送信される超音波信号波形の特徴、例えば、振幅、位相、及び／又は極性を制御する。送信コントローラ１２０は、ビームが指向される方向を制御する。ビームは、トランスデューサアレイ１１４からまっすぐ前方に（直交して）、又はより広い視野のために異なる角度で指向される。送信コントローラ１２０はまた、ユーザインタフェース１２４へ結合され、ユーザ制御のユーザの操作から入力を受信する。例えば、ユーザは、送信コントローラ１２０がトランスデューサアレイ１１４に高調波撮像モード、基本的な撮像モード、ドップラー撮像モード、又は撮像モードの組合せ（例えば、異なる撮像モードを交互に重ねること）で動作させるかどうかを選択する。ユーザインタフェース１２４は、コントロールパネル１５２などの１つ又は複数の入力デバイスを含み、コントロールパネルは、１つ又は複数の機械的制御（例えば、ボタン、符号化器など）、接触感応制御（例えば、トラックパッド、接触画面など）、及び／又は他の既知の入力デバイスを含む。

いくつかの例では、マイクロビーム形成器１１６によって作られた部分的にビーム形成された信号は、トランスデューサ要素の個々のパッチからの部分的にビーム形成された信号が完全にビーム形成された信号へ組み合わされる主要ビーム形成器１２２へ結合される。いくつかの例では、マイクロビーム形成器１１６は省略され、トランスデューサアレイ１１４はビーム形成器１２２の制御下にあり、ビーム形成器１２２は、信号の全てのビーム形成を行う。マイクロビーム形成器１１６の有無にかかわらず、例では、ビーム形成器１２２のビームが形成された信号は、処理回路１５０へ結合され、処理回路は、ビーム形成信号から超音波画像（例えば、ビーム形成されたＲＦデータ）を作るように構成された１つ又は複数のプロセッサ（例えば、信号プロセッサ１２６、Ｂモードプロセッサ１２８、ＲＦ画像プロセッサ１４４、パラメータ計算器１４６、及び１つ又は複数の画像生成及び処理構成要素１６８）を含む。

信号プロセッサ１２６では、ビーム形成ＲＦデータを受信し、受信したビーム形成ＲＦデータを、帯域通過フィルタリング、間引き、及びＩ成分とＱ成分との分離などの様々なやり方で処理する。信号プロセッサ１２６は、また、斑点低減、信号合成、及び電子雑音除去などの追加の信号強化を行う。信号プロセッサ１２６によって行われるビーム形成ＲＦデータの処理は、可視化データ（例えば、可視化のための医療撮像データ）及び／又は定量化データ（例えば、定量化のための医療撮像データ）が望まれるかどうかに少なくとも部分的に基づいて異なる。図１に示されるように、信号プロセッサ１２６は、ビーム形成ＲＦデータを処理することによって、可視化データを生成する可視化データプロセッサ１７０及び定量化データを生成する定量化データプロセッサ１７２を含む。

可視化データプロセッサ１７０は、ビーム形成されたＲＦデータを処理して、生の画像データと比較して高められた品質（例えば、信号対雑音比の改善、アーチファクトの低減、コントラストの改善）で画像を生成するために使用される可視化データを生成する。いくつかの実施形態では、可視化データプロセッサ１７０は、場合によっては、可視化データにトランスデューサアレイ１１４によって直接受信されるエコーとの線形及び／又は既知の関係を失わせる処理動作（例えば、非線形動作）を行う。エコーとの関係を変化させる処理動作の例には、ピクセル値の動的範囲の調整、平滑化アルゴリズム、及び／又は残響除去アルゴリズムが、限定されないが、含まれる。いくつかの例では、斑点平滑化／低減及び／又は縁辺強化などの撮像処理技法を使用して、肝実質及び腎皮質における欠陥（例えば、血管及び小空洞）から均質な部分が明確に可視化され且つセグメントにされる。

定量化データプロセッサ１７２は、ビーム形成ＲＦデータを処理して、ＨＲＩなどの生理学的に関連のあるパラメータを含むパラメータを計算するための定量化データを生成する。定量化データプロセッサ１７２は、トランスデューサアレイ１１４によって受信されたエコー信号と定量化データとの間の関係が線形比例及び／又は既知であるように、ビーム形成されたＲＦデータを処理する。いくつかの実施形態では、エコー信号と定量化データとの間の関係は線形である。関係を維持する処理動作の例には、固定利得及び固定時間利得補償が、限定されるものではないが、含まれる。

いくつかの実施形態では、可視化データプロセッサ１７０へ提供されるビーム形成ＲＦデータは、定量化データプロセッサ１７２へ提供されるビーム形成ＲＦデータと同じである。これらの実施形態では、ビーム形成ＲＦデータを処理するための２つのデータ経路が存在し、可視化データプロセッサ１７０によるビーム形成ＲＦデータの処理は、定量化データプロセッサ１７２によるビーム形成ＲＦデータの処理とは異なる。

いくつかの実施形態では、可視化データプロセッサ１７０へ提供されるビーム形成ＲＦデータは、定量化データプロセッサ１７２へ提供されるビーム形成ＲＦデータとは異なる。例えば、１つの撮像モードによって取得されたビーム形成ＲＦデータは、可視化データプロセッサ１７０へ提供され、もう１つの撮像モードによって取得されたデータは、定量化データプロセッサ１７２へ提供される。異なる撮像モードにより、トランスデューサアレイ１１４は、異なる設定（例えば、帯域幅、中心周波数、電力、送信パルスの数、送信及び受信トランスデューサ要素の数及び位置）を使用して超音波信号を送信してエコーを受信する。いくつかの実施形態では、撮像システム１００は、様々なパターンで撮像モード間を切り替える。例えば、２つの異なる撮像モードのためのフレーム（例えば、画像スライス）は、取得中に交互にされる（例えば、インターリーブされる）。撮像モードをインターリーブすることは、異なる撮像モードで取得されたフレームが互いに空間的に対応することを確実にする助けとなる。すなわち、プローブ及び／又は対象者の動きは、異なる撮像モードのフレーム間で最小限である。いくつかの実施形態では、撮像モード、及び撮像モードがトランスデューサアレイ１１４によって適用されるパターンは、送信コントローラ１２０によって提供される制御信号に基づく。

いくつかの実施形態では、可視化データプロセッサ１７０に対してビーム形成ＲＦデータを提供するために使用される撮像モードは、高品質の画像を生成するために使用できる可視化データを提供する撮像モード、例えば、高調波撮像である。いくつかの実施形態では、定量化データプロセッサ１７２に対してビーム形成ＲＦデータを提供するために使用される撮像モードは、エコー信号と定量化データとの間の関係を保持する撮像モード、例えば、基本的な撮像である。基本的な撮像モード及び高調波撮像モードが例として提供されるが、本開示の原理はこれらの撮像モードに限定されない。可視化プロセッサ１７０及び定量化プロセッサ１７２へ異なるビーム形成ＲＦデータが提供される場合、可視化プロセッサ１７０及び定量化プロセッサ１７２によってビーム形成ＲＦデータに対して行われる処理は、同一でも異なっていてもよい。

可視化プロセッサ１７０及び定量化プロセッサ１７２は別個の構成要素として示されているが、いくつかの実施形態では、可視化プロセッサ１７０及び定量化プロセッサ１７２は、特にビーム形成ＲＦデータがインターリーブされた撮像モードから順次提供される場合、単一のプロセッサによって実施される。しかしながら、いくつかの実施形態では、同じビーム形成ＲＦデータが可視化プロセッサ１７０及び定量化プロセッサ１７２へ提供される場合には、並列処理ができる単一のプロセッサが使用される。或いは、可視化プロセッサ１７０及び定量化プロセッサ１７２のそれぞれは、いくつかの実施形態では、複数のプロセッサ（例えば、複数のグラフィック処理ユニット）によって実施されてもよい。

信号プロセッサ１２６から出力される処理された信号の一部（例えば、可視化データプロセッサ１７０によって生成された可視化データのＩ及びＱ構成要素又はＩＱ信号）が、画像生成のために追加の下流信号処理構成要素（例えば、ハードウェア及び／又はソフトウェア）へ結合される。ＩＱ信号は、システム内の１つ又は複数の信号経路へ結合され、経路のそれぞれは、異なるタイプの画像データ（例えば、振幅ベースのＢモード画像データ、位相ベースのドップラー画像データ）を生成することに好適な信号処理構成要素の指定の構成部に関連する。例えば、システムは、Ｂモード画像データを作るために、信号プロセッサ１２６からの信号をＢモードプロセッサ１２８へ結合するＢモード信号経路１５８を含む。Ｂモードプロセッサ１２８は、身体における構造の撮像のために振幅検出を採用できる。

信号プロセッサ１２６から出力される処理された信号の一部（例えば、定量化データプロセッサ１７２によって生成された定量化データ）は、分析のために、追加の下流データ処理回路へ結合される。例えば、システムは、信号プロセッサ１２６からの信号を、ＨＲＩなどの１つ又は複数のパラメータを計算するためのパラメータ計算器１４６へ結合するパラメータ計算経路１６０を含む。

任意で、定量化データは、Ｂモードプロセッサ１２８及び／又は走査変換器１３０へ提供されてもよい。本明細書で説明されるように、いくつかの実施形態では、可視化データに基づく画像に加えて、定量化データに基づく画像がユーザへ提供される。

Ｂモードプロセッサ１２８によって作られた信号は、走査変換器１３０及び／又は多断面再構成器１３２へ結合される。走査変換器１３０は、エコー信号を、エコー信号が受信された空間関係から所望の画像フォーマットへ配置するように構成される。例えば、走査変換器１３０は、エコー信号を、２次元（２Ｄ）セクタ形状フォーマット、又はピラミッド型若しくは他の形状の３次元（３Ｄ）フォーマットへ配置する。

多断面再構成器１３２は、身体のボリューム領域における共通平面内の点から受信されたエコーを、例えば、米国特許第６，４４３，８９６号（Ｄｅｔｍｅｒ）に記載されているように、その平面の超音波画像（例えば、Ｂモード画像、高調波画像、基本的な画像、混合画像）へ変換できる。走査変換器１３０及び多断面再構成器１３２は、いくつかの例では１つ又は複数のプロセッサとして実施される。

ボリュームレンダラ１３４は、例えば、米国特許第６，５３０，８８５号（Ｅｎｔｒｅｋｉｎら）に記載されているように、所与の基準点から見た３Ｄデータセットの画像を生成する（投影、レンダ、又はレンダリングとも称される）。ボリュームレンダラ１３４は、いくつかの例では１つ又は複数のプロセッサとして実施される。ボリュームレンダラ１３４は、表面レンダリング及び最大強度レンダリングなどの任意の知られている又は将来知られる技法によって、肯定的レンダ又は否定的レンダなどのレンダを生成する。

走査変換器１３０、多断面再構成器１３２、及び／又はボリュームレンダラ１３４からの出力（例えば、Ｂモード画像）は、画像表示器１３８に表示される前に、さらなる強化、バッファリング及び一時格納のために画像プロセッサ１３６へ結合される。例えば、可視化プロセッサ１７０によって生成された可視化データから生成された画像は、表示器上でユーザへ提供される。

グラフィクスプロセッサ１４０は、画像と共に表示するためのグラフィックオーバーレイを生成する。これらのグラフィックオーバーレイは、例えば、患者名、画像の日時、撮像パラメータなどの標準的な識別情報を含有できる。これらの目的のために、グラフィクスプロセッサは、タイプされた患者名又は他の注釈などの入力をユーザインタフェース１２４から受信するように構成される。ユーザインタフェース１２４は、また、複数の多断面再構成（ＭＰＲ）画像の表示の選択及び制御のために多断面再構成器１３２へ結合できる。

システム１００は、ローカルメモリ１４２を含む。ローカルメモリ１４２は、任意の好適な非一時的コンピュータ可読媒体（例えば、フラッシュドライブ、ディスクドライブ）として実施される。ローカルメモリ１４２は、システム１００によって生成され、且つ画像、計算されたパラメータ、実行可能な命令、ユーザインタフェース１２４を介してユーザによって提供される入力、又はシステム１００の動作に必要な任意の他の情報を含むデータを格納する。

先に述べたように、システム１００はユーザインタフェース１２４を含む。ユーザインタフェース１２４は、表示器１３８及びコントロールパネル１５２を含む。表示器１３８は、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤのような様々な既知の表示技術、又はプラズマ表示技術を使用して実施される表示デバイスを含む。いくつかの例では、表示器１３８は、複数の表示器を含む。コントロールパネル１５２は、ユーザ入力（例えば、撮像モードの選択、関心領域の選択）を受信するように構成される。コントロールパネル１５２は、１つ又は複数のハード制御（例えば、ボタン、ノブ、ダイヤル、符号化器、マウス、トラックボール又はその他）を含む。いくつかの例では、コントロールパネル１５２は、接触感応表示器上に設けられるソフト制御（例えば、ＧＵＩ制御要素又は単にＧＵＩ制御）を追加的又は代替的に含む。いくつかの例では、表示器１３８は、コントロールパネル１５２の１つ又は複数のソフト制御を含む接触感応表示器である。

本開示の原理によれば、システム１００は、パラメータ計算器１４６を含む。パラメータ計算器１４６は、ソフトウェア、ハードウェア、又はそれらの組合せで実施される。例えば、パラメータ計算器１４６は、ＨＲＩなどの１つ又は複数のパラメータを計算するための命令を実行するプロセッサによって実施される。パラメータ計算器１４６は、定量化データプロセッサ１７２から定量化データを受信する。パラメータ計算器１４６は、可視化データから生成された画像に基づいて、ユーザインタフェース１２４からＲＯＩｓの選択の指示を受信する。計算されるパラメータがＨＲＩである実施形態では、ＲＯＩｓのうちの１つは肝実質に対応する画像のエリアからのものであり、もう１つのＲＯＩは腎皮質に対応する画像のエリアからのものである。パラメータ計算器１４６は、ＲＯＩｓに対応する領域から取得された定量化データを使用して１つ又は複数のＨＲＩｓを計算する。パラメータ計算器１４６によって計算されたパラメータは、格納のためにローカルメモリ１４２へ提供され、且つ／又は表示器１３８上でユーザへ表示するために画像プロセッサ１３６へ提供される。

ユーザインタフェース１２４は、画像取得、生成、及び／又は表示の様々なパラメータを調整するために使用される。例えば、ユーザは、撮像モードの選択、電力の調整、利得のレベル、動的範囲の調整、空間合成のオン／オフの切り替え、及び／又は平滑化のレベル調整を行う。いくつかの実施形態では、ユーザ調整可能な設定は、可視化データ（例えば、可視化プロセッサ１７０によって処理されるビーム形成ＲＦデータ）の撮像モード及び／又は処理に影響を与える。いくつかの実施形態では、ユーザ調整可能な設定は、定量化データ（例えば、定量化プロセッサ１７２によって処理されるビーム形成ＲＦデータ）の撮像モード及び／又は処理に影響を与えない。これにより、システム１００は、定量化データを変更することなく、ユーザによって調整可能である表示用の画像を提供できる。これは、定量データのエコー信号との線形及び／又は既知の関係が、表示された画像に対するユーザの調整に関係なく維持されることを確実にする助けとなる。いくつかの用途では、これは、定量化データからパラメータ計算器１４６によって計算されたパラメータが危険にさらされる（例えば、精度が低くなる、又は信頼できなくなる）ことを防止する。

いくつかの例では、図１に示される様々な構成要素は組み合わされる。例えば、画像プロセッサ１３６及びグラフィクスプロセッサ１４０は、単一のプロセッサとして実施される。もう１つの例では、パラメータ計算器１４６及び信号プロセッサ１２６は、単一のプロセッサとして実施される。いくつかの例では、図１に示される様々な構成要素は、別個の構成要素として実施される。例えば、信号プロセッサ１２６は、各撮像モード（例えば、基本的又は高調波グレースケールモード）について別個の信号プロセッサとして実施される。いくつかの例では、図１に示される様々なプロセッサのうちの１つ又は複数は、汎用プロセッサ及び／又は指定されたタスク（例えば、より大きな浸透若しくはより高い解像度のために設計されたグレースケールモード）を行うように構成されたマイクロプロセッサによって実施される。いくつかの例では、様々なプロセッサのうちの１つ又は複数が、特定用途向け回路（ＡＳＩＣＳ）又は他の構成要素として実施される。いくつかの例では、様々なプロセッサのうちの１つ又は複数（例えば、画像プロセッサ１３６）が、１つ又は複数のグラフィカル処理ユニット（ＧＰＵ）で実施される。

図２は、本開示の原理による例示プロセッサ２００を示すブロック図である。プロセッサ２００は、本明細書で説明する１つ又は複数のプロセッサ、例えば、図１に示される画像プロセッサ１３６を実施するために使用される。プロセッサ２００は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラム可能なアレイ（ＦＰＧＡ）がプロセッサを形成するようにプログラムされたＦＰＧＡ、グラフィカル処理ユニット（ＧＰＵ）、特定用途向け回路（ＡＳＩＣ）がプロセッサを形成するように設計されたＡＳＩＣ、又はこれらの組合せを含むが、これらに限定されない任意の好適なプロセッサのタイプである。

プロセッサ２００は、１つ又は複数のコア２０２を含む。コア２０２は、１つ又は複数の算術論理ユニット（ＡＬＵ）８０４を含む。いくつかの例では、コア２０２は、ＡＬＵ２０４に加えて又は代わりに、浮動小数点論理ユニット（ＦＰＬＵ）２０６及び／又はデジタル信号処理ユニット（ＤＳＰＵ）２０８を含む。

プロセッサ２００は、コア２０２へ通信可能に結合された１つ又は複数のレジスタ２１２を含む。レジスタ２１２は、専用の論理ゲート回路（例えば、フリップフロップ）及び／又は任意のメモリ技術を使用して実施される。いくつかの例では、レジスタ２１２は、静的メモリを使用して実施される。レジスタは、データ、命令及びアドレスをコア２０２へ提供する。

いくつかの例では、プロセッサ２００は、コア２０２へ通信可能に結合された１つ又は複数のレベルのキャッシュメモリ２１０を含む。キャッシュメモリ２１０は、コンピュータ可読命令を、実行のためにコア２０２へ提供する。キャッシュメモリ２１０は、コア２０２による処理のためのデータを提供する。いくつかの例では、コンピュータ可読命令は、ローカルメモリ、例えば、外部バス３２１６へ取り付けられたローカルメモリによってキャッシュメモリ２１０へ提供される。キャッシュメモリ２１０は、任意の好適なキャッシュメモリタイプ、例えば、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、及び／又は任意の他の好適なメモリ技術などの金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）メモリで実施される。

プロセッサ２００は、コントローラ３１４を含み、このコントローラは、システムに含まれる他のプロセッサ及び／若しくは構成要素（例えば、図１に示されるコントロールパネル１５２及び走査変換器１３０）からプロセッサ２００への入力、並びに／又はプロセッサ２００からシステムに含まれる他のプロセッサ及び／若しくは構成要素（例えば、図１に示される表示器１３８及びボリュームレンダラ１３４）への出力を制御する。コントローラ２１４は、ＡＬＵ２０４、ＦＰＬＵ２０６及び／又はＤＳＰＵ２０８におけるデータ経路を制御する。コントローラ２１４は、１つ又は複数の状態機械、データ経路及び／又は専用制御論理として実施される。コントローラ２１４のゲートは、スタンドアロンゲート、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、又は任意の他の好適な技術として実施される。

レジスタ２１２及びキャッシュメモリ２１０は、内部接続２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ及び２２０Ｄを介してコントローラ２１４及びコア２０２と通信する。内部接続は、バス、マルチプレクサ、クロスバースイッチ、及び／又は任意の他の好適な接続技術として実施される。

プロセッサ２００についての入力及び出力は、バス２１６を介して提供され、このバスは、１つ又は複数の導電線を含む。バス２１６は、プロセッサ２００の１つ又は複数の構成要素、例えば、コントローラ２１４、キャッシュ２１０、及び／又はレジスタ２１２へ通信可能に結合される。バス２１６は、先に述べた表示器１３８及びコントロールパネル１５２などの、システムの１つ又は複数の構成要素へ結合される。

バス２１６は、１つ又は複数の外部メモリへ結合される。外部メモリは、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２３２を含む。ＲＯＭ２３２は、マスクされたＲＯＭ、電子的にプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）又は任意の他の好適な技術である。外部メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２３３を含む。ＲＡＭ２３３は、静的ＲＡＭ、電池でバックアップされた静的ＲＡＭ、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）又は任意の他の好適な技術である。外部メモリは、電気的に消去可能なプログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）２３５を含む。外部メモリは、フラッシュメモリ２３４を含む。外部メモリは、ディスク２３６などの磁気記憶デバイスを含む。いくつかの例では、外部メモリは、図１に示される超音波撮像システム１００などのシステムに含まれ、例えば、ローカルメモリ１４２である。

図３は、本開示の一実施例によるデータ処理経路のグラフ描写である。複数の超音波送信／受信事象は、例えば、トランスデューサアレイ１１４によって行われ、撮像データ３００を取得する。撮像データ３００は、図３に複数の画像フレーム３０２として示される。しかしながら、これは簡単に説明するためだけであり、撮像データ３００は、データ経路におけるこの点でまだ処理されていない且つ／又は画像フレームへ配置されていないＲＦデータである。いくつかの例では、画像フレーム３０２のそれぞれは、別個の送信／受信事象によって取得された場合がある。撮像データ３００は、例えば、マイクロビーム形成器１１６及び／又は主要ビーム形成器１２２によってビーム形成される。ビーム形成後、画像データ３００は、可視化データプロセッサ１７０及び定量化データプロセッサ１７２へ提供される。可視化データプロセッサ１７０は、撮像データ３００を処理して、画像３０４を生成するために使用される可視化データを生成する。いくつかの例では、画像３０２は表示器１３８上に提供される。定量化データプロセッサ１７０は、撮像データ３００を処理して、パラメータプロセッサ１４６へ提供される定量化データを生成する。パラメータプロセッサ１４６は、定量化データ、例えば、肝腎指標に基づいて１つ又は複数のパラメータを計算する。任意で、いくつかの例では、定量化データは、また、画像３０６を生成するために使用され、表示器１３８に表示される。定量化データから画像３０６を生成することは、いくつかの例ではＢモードプロセッサ１２８及び／又は走査変換器１３０による定量化データのさらなる処理及び／又は配置を含む。

図１を参照して論じたように、同じ撮像データ３００が可視化データプロセッサ１７０と定量化データプロセッサ１７２との両方へ提供される場合、撮像データ３００は、２つのプロセッサによって別様に処理される。例えば、可視化データプロセッサ１７０は、撮像データ３００に対して非線形動作を行う一方で、定量化データプロセッサ１７２は、線形動作を行う。

図４は、本開示の一実施例によるデータ処理経路のグラフ描写である。複数の超音波送信／受信事象は、例えば、トランスデューサアレイ１１４によって行われ、撮像データ４００を取得する。撮像データ４００は、図４に、複数の画像フレーム４０２及び画像フレーム４０４として示される。しかしながら、これは簡単に説明するためだけであり、撮像データ４００は、データ経路におけるこの点でまだ処理されていない且つ／又は画像フレームへ配置されていないＲＦデータである。いくつかの例では、画像フレーム４０２のそれぞれ及び画像フレーム４０４のそれぞれは、別個の送信／受信事象によって取得された。画像フレーム４０２及び画像フレーム４０４は、いくつかの例では異なる撮像モードによって取得された。例えば、十分に高い解像度（例えば、高線密度及び高周波）を持つ高調波優位撮像モードが、使用され、斑点低減及び縁辺／血管強化などの様々な画像強化技術の組合せで処理される一方で、適度な解像度（例えば、相対的に低い線密度及び周波数）の基本的なモードが、中間の撮像深度における低いビームの歪み及び残響を持つが、画像フレーム４０４の生成に利用される。撮像モードが、各連続する画像フレームで撮像モードが変化するようにインターリーブされて示されているが、他の取得パターンが他の例で使用される。撮像データ４００は、例えば、マイクロビーム形成器１１６及び／又は主要ビーム形成器１２２によってビーム形成される。可視化プロセッサ１７０及び定量化プロセッサ１７２は、撮像データ４００の異なる部分を受信する。ビーム形成の前又は後に、画像フレーム４０２は、画像フレーム４０４から分離される。画像フレーム４０２は可視化プロセッサ１７０へ提供され、画像フレーム４０４は定量化プロセッサ１７２へ提供される。こうして、可視化プロセッサ１７０は、１つの撮像モードによって取得された撮像データ４００の一部分を受信する一方で、定量化プロセッサ１７２は、もう１つの撮像モードによって取得された撮像データ４００の一部分を受信する。

可視化データプロセッサ１７０は、画像フレーム４０２に対応する撮像データ４００を処理して、画像４０６を生成するために使用される可視化データを生成する。いくつかの例では、画像４０６は表示器１３８上に提供される。定量化データプロセッサ１７０は、画像フレーム４０４に対応する撮像データ４００を処理して、パラメータプロセッサ１４６へ提供される定量化データを生成する。パラメータプロセッサ１４６は、定量化データ、例えば、肝腎指標に基づいて１つ又は複数のパラメータを計算する。任意で、いくつかの例では、定量化データは、画像４０８を生成するために使用され、表示器１３８上に表示される。定量化データから画像４０８を生成することは、いくつかの例では、Ｂモードプロセッサ１２８及び／又は走査変換器１３０によって定量化データをさらに処理すること及び／又は配置することを含む。

図１を参照して論じたように、いくつかの例では、異なる撮像データ（例えば、異なる撮像モードによって取得された画像）が可視化データプロセッサ１７０及び定量化データプロセッサ１７２へ提供される場合、撮像データ４００は、両方のプロセッサによって同じように処理され、可視化データ及び定量化データの特性は、撮像モードに基づいている。しかしながら、他の例では、異なる撮像データは、２つのプロセッサによって別様に処理される。例えば、可視化データプロセッサ１７０は、撮像データ４００の画像フレーム４０２に対して非線形動作を行う一方で、定量化データプロセッサ１７２は、撮像データ４００の画像フレーム４０４に対して線形動作を行う。これらの例では、可視化データ及び定量化データの特性は、撮像モード及び処理技法に基づいている。

図示され図３を参照して説明された実施例は、図示され図４を参照して説明された実施例よりも、高いフレームレートを提供し、且つ／又は相対的に実施し易い。しかしながら、図４に示される実施例は、可視化データ及び定量化データのそれぞれを生成するために、よりよく最適化された撮像設定（例えば、周波数設定、線密度）を提供する。

図５は、本開示の原理により可視化データ及び定量化データから生成された例示画像を示す。画像５００は、非線形処理方法（例えば、動的範囲の変更）及び／又は非線形撮像モード（例えば、高調波撮像）によって処理されたビーム形成ＲＦデータから生成された超音波画像である。画像５０２は、線形処理方法及び／又は線形撮像モード（例えば、基本的な撮像）によって処理されたビーム形成ＲＦデータから生成された超音波画像である。画像５００と５０２との両方が、肝臓５０４及び腎臓５０６での同じ空間位置から取得された画像スライスの超音波データから生成される。いくつかの例では、画像５００は、可視化データプロセッサ１７０によって提供されるデータから生成され、画像５０２は、定量化データプロセッサ１７２によって提供されるデータから生成された。

画像５００のコントラストは画像５０２のコントラストよりも大きく、画像５００における斑点状の雑音は画像５０２における斑点状の雑音未満である。したがって、ユーザは、肝臓５０４及び腎臓５０６のどのエリアがＨＲＩなどの生理学的パラメータを計算するために好適に均質であるかを、より見分け易い。肝臓５０４上の第１の関心領域（ＲＯＩ）５０８及び腎臓５０６上の第２のＲＯＩ５１０は、例えば、ユーザインタフェース１２４を介してユーザ入力を提供することによって、ユーザによって選択される。いくつかの例では、ＲＯＩｓ５０８、５１０は、表示器１３８などの表示器上で画像５００を見ながら画像５００上の位置を選択することによってユーザによって選択される。いくつかの例では、画像５０２は、表示器上でユーザへ提供されなくてもよい。他の例では、ＲＯＩｓ５０８、５１０は、撮像システムによって、及び／又はシステムによる少なくとも部分的な支援で、選択される。

この例では、ＲＯＩｓ５０８、５１０が画像５００に基づいて選択されるが、ＨＲＩは、画像５０２のＲＯＩｓ５０８、５１０の対応するデータに基づいて計算される。いくつかの用途では、画像５０２の定量化データから計算されたＨＲＩ値は、画像５００の可視化データから計算されたＨＲＩ値よりも信頼性が高い。

任意で、定量化データから生成された画像も表示器上に提供される。図６は、本開示の原理により表示器上の可視化データ及び定量化データから生成された例示画像を示す。表示器６３８は、いくつかの例では、表示器１３８を実施するために使用される。表示器６３８は、画像６００及び６０２を提供する。画像６００は、非線形処理方法及び／又は非線形撮像モードによって処理されたビーム形成ＲＦデータから生成された超音波画像である。画像６０２は、線形処理方法及び／又は線形撮像モードによって処理されたビーム形成ＲＦデータから生成された超音波画像である。画像６００は、画像６０２を生成するために使用される取得データ上で異なる信号処理を使用して生成される可視化データから生成された画像である。画像６００及び６０２は、例えば、図６に示されるように、ユーザへ同時に示され又は表示される。他の例では、トグルコントロールがユーザインタフェース（例えば、ユーザインタフェース１２４）上に設けられて、ユーザが、ユーザインタフェース上のトグルコントロールを操作することによって２つの画像間をトグルで切り替えることを可能にする。図６には同じサイズで示されているが、他の例では、画像４０２などの、画像の一方は、他の画像（例えば、画像６００）よりも表示器上で小さい。いくつかの例では、可視化データから生成された画像（例えば、画像６００又は図５の例では５００）のみがユーザへ表示され、例えば、ユーザが、ＲＯＩｓを選択し、且つ／又はシステムによって、及び／若しくはシステムによる支援で選択されたＲＯＩｓの位置を視覚的に確認することを可能にする。

いくつかの例では、第２の画像（例えば、画像６０２）のための定量化データの生成は、対数圧縮された動的範囲処理などの追加の処理を含む。他の例では、「ネイティブ」定量化データは、画像５０２のように、画像６０２を生成するために使用される。ネイティブデータによって、エコーに応答してトランスデューサ要素によって生成された電気信号が最小限に処理されたことを意味し、例えば、信号はビーム形成され、線形利得（例えば、信号増幅）が適用される。いくつかの例では、ユーザが画像６００に対する表示及び／又は取得設定を調整した場合、画像６０２に対する表示及び／又は取得設定は調整されない（例えば、同じままである）。

画像６００と画像６０２との両方を提供することにより、ユーザは、画像が異なる取得などの異なるデータから生成されるとき（例えば、異なる撮像モードがインターリーブされるとき）に、画像６００及び６０２が同じ空間位置のものであることを確認できる。画像６００と画像６０２との両方を提供することにより、ユーザは、非線形処理によってアーチファクトが導入されなかったことを確認でき、且つ／又は、そうでなければ、画像６００及び６０２が同じデータの異なる処理から生成されるとき、若しくは異なる取得から生成されるときに、好適なＲＯＩｓが選択されたという確信をユーザに与える。

図７は、本開示の原理による方法のフローチャートである。いくつかの例では、方法７００は、超音波撮像システム１００などの超音波撮像システムによって行われる。

ブロック７０２では、システム（例えば、超音波撮像システム１００）は、無線周波数（ＲＦ）データを受信する。ＲＦデータは、超音波トランスデューサアレイ１１４などの超音波トランスデューサアレイによって送信された超音波信号に応答して生成されたエコーに対応する。ＲＦデータは、信号プロセッサ１２６などの信号プロセッサによって受信される。

ブロック７０４では、可視化データがＲＦデータの少なくとも第１の部分（例えば、図４に示される実施例では画像フレーム４０２）から生成される。いくつかの例では、可視化データは、可視化データプロセッサ１７０などのプロセッサによって生成される。ブロック７０６では、ＲＦデータの少なくとも第２の部分から定量化データが生成される。いくつかの例では、定量化データは、定量化プロセッサ１７２などのプロセッサによって生成される。先に記したように、いくつかの例では、信号プロセッサ１２６は、可視化データと定量化データとの両方を生成する単一のプロセッサである。

いくつかの例では、可視化データを生成することは、少なくとも１つの非線形処理方法によってＲＦデータを処理することを有し、定量化データを生成することは、少なくとも１つの線形処理方法によってＲＦデータを処理することを有する。いくつかの例では、ＲＦデータの第１の部分は、第１の撮像モードにより超音波トランスデューサアレイによって取得され、ＲＦデータの第２の部分は、第２の撮像モードにより超音波トランスデューサアレイによって取得された。いくつかの例では、第１の撮像モードは高調波撮像モードであり、第２の撮像モードは基本的な撮像モードである。いくつかの例では、第１及び第２の撮像モードは、インターリーブされる。

ブロック７０８では、可視化データから画像が生成される。いくつかの実施形態では、画像は、可視化データプロセッサ１７０、Ｂモードプロセッサ１２８、走査変換器１３０、多断面再構成器１３２、ボリュームレンダラ１３４、及び／又は画像プロセッサ１３６などの１つ又は複数のプロセッサによって生成される。画像は、いくつかの例では、表示器１３８などの表示器上に提供される。任意で、いくつかの例では、定量化データから第２の画像が生成される。いくつかの例では、１つ又は複数のプロセッサ（例えば、Ｂモードプロセッサ１２８）は、第２の画像を生成するために定量化データをさらに処理且つ／又は配置する（例えば、対数圧縮された動的範囲の一致）。いくつかの例では、画像への変化を含むユーザ入力がユーザインタフェースを介して受信され、１つ又は複数のプロセッサは、ユーザ入力に応答して可視化データの生成を変更する。しかしながら、いくつかの例では、定量化データは変化しないままである。

ブロック７１０では、ユーザは、ユーザインタフェースを介して、画像における関心領域（ＲＯＩ）の指示を提供する。いくつかの例では、ユーザインタフェースは、ユーザインタフェース１２４を含む。ブロック７１２では、プロセッサは、ＲＯＩに関連する定量化データの一部分に少なくとも部分的に基づいて生理学的パラメータを計算する。いくつかの例では、生理学的パラメータは、定量化データプロセッサ１７２及び／又はパラメータ計算器１４６などの１つ又は複数のプロセッサによって計算される。生理学的パラメータは、表示器上に提供され、且つ／又はローカルメモリ１４２などのメモリへ保存される。

いくつかの例では、ユーザは、ユーザインタフェースを介して、第２のＲＯＩの第２の指示を提供し、プロセッサは、ＲＯＩに関連する定量化データの部分及び第２のＲＯＩに関連する定量化データの一部分に少なくとも部分的に基づいて生理学的パラメータを計算する。例えば、ＲＯＩは肝臓の一部分に対応し、第２のＲＯＩは腎臓の一部分に対応し、生理学的パラメータを計算することは、肝臓のエコー強度と腎臓のエコー強度との比率、すなわち、ＨＲＩを計算することを有する。

図７を参照して説明した例示方法は、別様に処理されている撮像データの異なる部分を説明しているが、図３を参照して説明されたものなどの他の例では、同じ撮像データ及び／又は撮像データの同じ部分が別様に処理されて可視化データ及び定量化データを生成する。

本明細書に開示されるシステム及び方法は、表示器上に提供する画像を生成するための可視化データ及び１つ若しくは複数のパラメータを計算するための定量化データを生成する。可視化データ及び定量化データは、異なる処理方法及び／又は撮像モードによって生成される。いくつかの用途では、１セットの表示する画像を生成するためのデータと、もう１セットのパラメータを計算するためのデータを提供することによって、ＲＯＩ選択が改善され、且つ／又はより信頼性の高いパラメータが決定される。

構成要素、システム、及び／又は方法が、コンピュータベースのシステム若しくはプログラム可能な論理回路などのプログラム可能なデバイスを使用して実施される様々な実施形態では、上述のシステム及び方法は、「Ｃ」、「Ｃ＋＋」、「ＦＯＲＴＲＡＮ」、「Ｐａｓｃａｌ」、「ＶＨＤＬ」などの様々な既知の又は後に開発されるプログラミング言語のうちの任意のものを使用して実施できることが理解されるべきである。したがって、コンピュータなどのデバイスに命令できる情報を含む磁気コンピュータディスク、光学的ディスク、電子メモリなどの様々な記憶媒体が、上述のシステム及び／又は方法を実施するために用意できる。いったん適切なデバイスが記憶媒体に含まれる情報及びプログラムへアクセスすると、記憶媒体は、情報及びプログラムをデバイスへ提供でき、したがって、デバイスが、本明細書に説明されるシステム及び／又は方法の機能を行うことを可能にする。例えば、ソースファイル、オブジェクトファイル、実行可能なファイルなどの適切な材料を含有するコンピュータディスクがコンピュータへ提供された場合、コンピュータは、様々な機能を実施するために、情報を受信し、自身を適切に構成し、上記の図面及びフローチャートで概説された様々なシステム及び方法の機能を行うであろう。すなわち、コンピュータは、上述のシステム及び／又は方法の異なる要素に関する情報の様々な部分をディスクから受信し、個々のシステム及び／又は方法を実施し、上述の個々のシステム及び／又は方法の機能を連携させるであろう。

本開示に鑑みて、本明細書に説明された様々な方法及びデバイスは、ハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアにおいて実施できることが留意される。さらに、様々な方法及びパラメータは、単なる例として含まれ、いかなる限定的な意味で含まれるものでもない。この開示に鑑みて、当業者は、本発明の範囲内にとどまりつつ、当業者自身の技法及びこれらの技法に影響を与えるために必要とされる機器を決定する際に本教示を実施できる。本明細書に記載されるプロセッサのうちの１つ又は複数の機能は、より少ない数又は単一の処理ユニット（例えば、ＣＰＵ）に組み込まれてよく、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）又は本明細書に記載される機能を行うために実行可能な命令に応答してプログラムされた汎用処理回路を使用して実施されてよい。

本システムは、超音波撮像システムに特に言及して説明されたが、本システムは、可視化及び定量化を組み合わせるために１つ又は複数の画像が体系的に得られる他の医療撮像システムへ拡張できることも想定される。したがって、本システムは、限定的にではないが、腎臓、精巣、乳房、卵巣、子宮、甲状腺、肝臓、肺、筋骨格系、脾臓、心臓、動脈及び血管系に関する画像情報を得て且つ／又は記録するために、並びに超音波誘導介入に関する他の撮像適用のために使用される。さらに、本システムは、本システムの特徴及び利点を提供するように従来の撮像システムと共に使用される１つ又は複数のプログラムも含む。本開示の特定の追加的な利点及び特徴は、本開示を検討することにより当業者には明らかになり、又は本開示の新規のシステム及び方法を採用する者によって経験される。本システム及び方法のもう１つの利点は、従来の医療画像システムが、本システム、デバイス、及び方法の特徴及び利点を組み込むように容易にアップグレードできることである。

当然のことながら、本明細書に記載される実施例のうちのいずれか１つ、実施例又はプロセスが、１つ又は複数の他の実施例、実施例及び／又はプロセスと組み合わされ、又は本システム、デバイス及び方法により別個のデバイス若しくはデバイス部分の間で分離され且つ／又は行われることを理解されたい。

最後に、上の議論は、本システム及び方法の単なる例示であるものと意図され、添付の特許請求の範囲をいずれかの特定の例又は例のグループへ限定するものと解釈されるべきではない。したがって、本システムは例示的な実施例を参照して特に詳細に説明されたが、以下の特許請求の範囲に記載される本システム及び方法のより広範な意図される趣旨及び範囲から逸脱することなく、多くの修正及び代替的な実施例が当業者によって考案されることも認識されるべきである。したがって、本明細書及び図面は例示的なものと見なされるべきであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。

Claims (20)

1. 超音波信号を送信し、前記超音波信号に応答してエコーを受信し、前記エコーに対応する無線周波数データを提供する超音波プローブと、
   画像を表示する表示器と、
   前記画像における第１の関心領域の指示を受信するユーザインタフェースと、
   前記無線周波数データを受信するプロセッサとを備える超音波撮像システムであって、
   前記プロセッサは、さらに、前記無線周波数データの少なくとも第１の部分から可視化データを生成し、
   前記画像は、前記可視化データに少なくとも部分的に基づき、
   前記プロセッサは、さらに、
   前記無線周波数データの少なくとも第２の部分から定量化データを生成し、
   前記関心領域の指示を受信し、
   前記関心領域に関連する前記定量化データの一部分に少なくとも部分的に基づいて生理学的パラメータを計算する、超音波撮像システム。
2. 前記無線周波数データの前記第１の部分及び前記無線周波数データの前記第２の部分は、前記無線周波数データの同じ部分である、請求項１に記載の超音波撮像システム。
3. 前記無線周波数データの前記第１の部分は第１の撮像モードによって取得され、前記無線周波数データの前記第２の部分は、前記第１の撮像モードとは異なる第２の撮像モードによって取得される、請求項１に記載の超音波撮像システム。
4. 前記第１の撮像モードは前記第２の撮像モードとインターリーブされる、請求項３に記載の超音波撮像システム。
5. 前記ユーザインタフェースは、さらに、前記画像を調整するための入力を受信し、
   前記プロセッサは、さらに、前記入力に基づいて前記可視化データを調整する、請求項１に記載の超音波撮像システム。
6. 前記生理学的パラメータは肝腎指標を含む、請求項１に記載の超音波撮像システム。
7. 前記表示器は、さらに、前記定量化データから生成された第２の画像を表示する、請求項１に記載の超音波撮像システム。
8. 超音波トランスデューサアレイによって送信された超音波信号に応答して生成されたエコーに対応する無線周波数データを受信するステップと、
   第１の撮像モードによって取得された前記無線周波数データの第１の部分から可視化データを生成するステップと、
   第２の撮像モードによって取得された前記無線周波数データの第２の部分から定量化データを生成するステップと、
   前記可視化データに少なくとも部分的に基づいて画像を生成するステップと、
   ユーザインタフェースから前記画像における関心領域の指示を受信するステップと、
   前記関心領域に関連する前記定量化データの一部分に少なくとも部分的に基づいて生理学的パラメータを計算するステップとを有する、方法。
9. 前記可視化データを前記生成するステップは、少なくとも１つの非線形処理方法によって前記無線周波数データを処理するステップを有し、前記定量化データを生成するステップは、少なくとも１つの線形処理方法によって前記無線周波数データを処理するステップを有する、請求項８に記載の方法。
10. 前記ユーザインタフェースを介して前記画像への変化を含むユーザ入力を受信するステップと、
    前記ユーザ入力に応答して前記可視化データを生成するステップを調整するステップとをさらに有する、請求項８に記載の方法。
11. 前記定量化データに基づいて第２の画像を生成するステップをさらに有する、請求項８に記載の方法。
12. 前記定量化データはさらに処理されて前記第２の画像を生成する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１の撮像モードは高調波撮像モードであり、前記第２の撮像モードは基本的な撮像モードである、請求項８に記載の方法。
14. 前記第１の撮像モード及び前記第２の撮像モードはインターリーブされる、請求項８に記載の方法。
15. 前記ユーザインタフェースから第２の関心領域の第２の指示を受信するステップと、
    前記関心領域に関連する前記定量化データの前記部分及び前記第２の関心領域に関連する前記定量化データの一部分に少なくとも部分的に基づいて前記生理学的パラメータを計算するステップとをさらに有する、請求項８に記載の方法。
16. 前記関心領域は肝臓の一部分に対応し、前記第２の関心領域は腎臓の一部分に対応し、前記生理学的パラメータを計算するステップは、前記肝臓のエコー強度と前記腎臓のエコー強度との比率を計算するステップを有する、請求項１５に記載の方法。
17. 超音波トランスデューサアレイによって送信された超音波信号に応答して生成されたエコーに対応する無線周波数データを受信するステップと、
    少なくとも１つの非線形処理方法により前記無線周波数データを処理することによって前記無線周波数データから可視化データを生成するステップと、
    少なくとも１つの線形処理方法により前記無線周波数データを処理することによって前記無線周波数データから定量化データを生成するステップと、
    前記可視化データに少なくとも部分的に基づいて画像を生成するステップと、
    ユーザインタフェースから前記画像における関心領域の指示を受信するステップと、
    前記関心領域に関連する前記定量化データの一部分に少なくとも部分的に基づいて生理学的パラメータを計算するステップとを有する、方法。
18. 前記定量化データに基づいて第２の画像を生成するステップをさらに有し、ここで、前記定量化データがさらに処理されて前記第２の画像を生成する、請求項１７に記載の方法。
19. 前記ユーザインタフェースから第２の関心領域の第２の指示を受信するステップと、
    前記関心領域に関連する前記定量化データの前記部分及び前記第２の関心領域に関連する前記定量化データの一部分に少なくとも部分的に基づいて前記生理学的パラメータを計算するステップとをさらに有し、
    前記関心領域は肝臓の一部分に対応し、前記第２の関心領域は腎臓の一部分に対応し、前記生理学的パラメータを計算するステップは、前記肝臓のエコー強度と前記腎臓のエコー強度との比率を計算するステップを有する、請求項１７に記載の方法。
20. 前記ユーザインタフェースを介して前記画像への変化を含むユーザ入力を受信するステップと、
    前記ユーザ入力に応答して、前記可視化データを前記生成するステップを調整するステップと、
    前記定量化データを前記生成するステップを維持するステップとをさらに有する、請求項１７に記載の方法。

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