JP4544745B2 - 統計的識別特性を利用した適応性断面積計算方法 - Google Patents
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Description
(発明の背景)
本発明は、血管内超音波画像化処理における、物体の境界の自動検出のような、物体の自動特性付けおよび自動確認に関するものである。
【0002】
超音波画像化処理の価値は、インビボ環境下の超音波物体の諸特性を正確に相関付けるモデルが開発され得る場合に、向上させることができる。これまでのところ、インビボの超音波物体の限定および確認の分野では、自動化されたアプローチはほとんどなかった。過去に提案されたアプローチは2つのカテゴリーに分類することができる。第1に、検出された境界により包囲される領域として物体を規定することである。境界の検出は、次に、境界の局所特性と挙動に基づく。第2に、インビボの研究について有効と認知された超音波物体についての理論モデルを開発することである。
【0003】
第1のカテゴリーに従って、各種アプローチがオランダのロッテルダムのThoraxcenterとアイオワ大学で既に開発されているが、これらアプローチは境界検出用の特性抽出技術を採用している。このようなアプローチでは、物体は、検出された境界により包囲された領域と規定され、使用されるアルゴリズムは可能な最良の境界を設けるように最適化される。アルゴリズムが観察下の物体の特性を記述するパラメータについての情報をほとんど提供しないので、上記のようなアプローチは制約を受ける。アルゴリズムはフレームごとの物体特性の変動に従ってパラメータの挙動を適応させることもできない。更に、アルゴリズムは、その体積の各フレームにおいて物体境界を完全に計算しなければならないので、計算論的であり、断面領域の計算に時間を集約している。
【0004】
第2のカテゴリーのアプローチでは、例えば、Stanford Center for Cardiac Interventionsやテキサス大学などにおいて、データパターンを所定のモデルと比較するために、組織モデル化技術が開発されている。これらのタイプの技術では、モデル化され得る一貫した組織の挙動が想定される。モデルは、物体を確認するために使用することができる物体の内的特性を記述している。しかし、このようなモデルは、本来、かかるモデルが患者ごとに異なる、それどころか、フレームごとに異なる物体特性の変動を適応させ得ないという点で、本質的に制約を受ける。「Modeling the Ultrasound Backscattered Signal Using α−Stable Distributions」と題する1996年版IEEE超音波シンポジウム103頁掲載のPetropuluら著の論文は、モデルに基づくアプローチの代表である。この論文では、理論的な統計学上の挙動についてのある仮定がなされ、これら仮定を利用してインビボの実例研究において物体を確認している。この制約されたアプローチは有意な誤差を被るが、それは、このアプローチが物体の挙動を部分的にのみ記述し、事例ごとの変動を考慮していないモデルを生じるからである。
【0005】
物体境界検出の最も公知の技術は境界のトレース処理に純粋に手作業の方法を採用しており、これは、物体の境界を単に描くことによってのみ行われる。この手順は速度が遅く、使用者ごとの誤差や変動を被る。更に、この方法は境界内の物体の特徴付けを斟酌していない。
【0006】
異なるアプローチの組み合わせた1つの公知の解説として、Spencerら著の「Characterisation of Atherosclerotic Plaque by Spectral Analysis of 30 MHz Intravascular Ultrasound Radio Frequency Data」と題する1996年版IEEE超音波シンポジウム1073頁の論文があるが、この論文中で、統計的モデルはインビトロ研究から開発されて、インビボの事例に適用されている。このようなアプローチはインビトロ条件とインビボ条件との間の差異と、インビボの各種事例間の差異との両方により制約される。
【0007】
必要なのは、境界検出のためのより良好な技術と、物体と超音波画像化処理の特性とを確認し、特徴づけるためのより良好な技術である。
【0008】
(発明の要旨)
本発明は、超音波画像内に位置する物体を評価するための具体的なシステムおよび方法を提供する。1つの具体的な方法によれば、インビボの超音波画像データが得られ、このデータから少なくとも1つの物体を含んでいる画像が構成される。物体内の選択された位置についてのデータから、少なくとも2種のパラメータが算出される。これらのパラメータは物体の強度と、物体の空間構造とを表している。
【0009】
収集されたデータは時間領域データであるのが好ましい。このデータは周波数領域データに変換されて、圧縮される。2種のパラメータは、圧縮された周波数領域データのゼロ周波数マグニチュードと、圧縮された周波数領域データの周波数マグニチュードの和とを含んでいるのが好ましい。これら2種のパラメータの使用は、これらパラメータを使用して患者体内の物理的物体を特徴づけることができるという点で、特に有利である。例えば、圧縮された周波数領域データのゼロ周波数マグニチュードは、物理的物体の物理的組成(例えば、硬度)を表し、そして圧縮された周波数領域データの周波数マグニチュードの和は、物理的物体の構造を表している。このため、本発明は、インビボプロセスにおける患者の特定パラメータを得るための方法を提示している。更に、これらパラメータは、処理がより注意深く調整され得るようにするために、評価中の物体の多様な物理的特性を表している。更に、このようなパラメータは患者の病歴の一部として格納および保存することが可能であり、物体を1つ以上処理した後で算出されたパラメータと比較できるようにしている。
【0010】
別な具体的方法では、インビボの超音波画像データが複数のフレームで提供される。興味の対象となる領域を同一画像内の異なる位置へ移動させて、その異なる位置における物体確認パラメータを評価した結果として、それらパラメータが物体を表示している容認可能な範囲に入るかどうかを決定することにより、物体が各画像内で確認される。次に、容認可能な範囲に入るパラメータを有している位置の面積に基づいて、フレームの各々の内部にある物体の面積が計算される。次いで、2つの互いに隣接するフレームの面積が比較されて、2つの面積の間の差が所定の量を超過しているかどうかを決定する。超過していれば、異なる基準を用いて、互いに隣接するフレームの一方の面積が再度算出される。
【0011】
例えば、容認可能な物体確認パラメータの範囲は、隣接するフレームの一方の面積を計算し直すと、変動することがある。別な例として、興味の対象となる領域の開始位置は、隣接するフレームの一方の面積を計算し直すと、変動することがある。また別な例として、興味の対象となる領域の寸法は、隣接するフレームの一方の面積を計算し直すと、変動することがある。再度算出された面積と、それに隣接するフレームにおける物体の面積との間の差がそれでも所定量を超過している場合には、不一致を表示するメッセージが生成され得る。
【0012】
1つの特定の実施態様では、時間領域データから構成される超音波画像内の物体を評価するための方法が提示される。この方法によれば、物体内の興味の対象となる領域が選択されて観察に付される。選択された興味の対象となる領域では、時間領域データの変換は周波数領域データを得るために実施される。次に、周波数領域データは圧縮され、あるいは、フィルタ処理され、物体確認パラメータが圧縮された周波数領域データから得られる。ここで、選択された興味の対象となる領域の部分集合である、限定された興味の対象となる領域が複数限定される。興味の対象となる限定領域は選択された興味の対象となる領域に形状が比例しており、選択された興味の対象となる領域内の別な位置に置かれるのが好ましい。次に、興味の対象となる限定領域を限定する時間領域データの変換が実施されて、興味の対照である限定領域を表している周波数領域データを獲得する。このデータから、容認可能な物体確認パラメータの範囲が得られる。
【0013】
一旦、この範囲が決定されると、興味の対象となる限定領域が超音波画像の選択された位置に置かれて、時間領域データの変換が実施された結果、超音波画像中の興味の対象となる限定領域を表す周波数領域データを獲得する。次に、この周波数領域データに由来する物体確認パラメータが得られる。続いて、これら物体確認パラメータが評価され、これらが先に算出された容認可能な物体確認パラメータの範囲内にあるかどうかを決定する。続いて、容認可能な範囲に入る物体確認パラメータを有している超音波画像の選択された興味の対象となる限定領域がマーキングされ、あるいは、フラッグを付されて、フラッグを付した興味の対象となる限定領域の周囲で物体境界を構築することができるようにする。一旦、境界が構築されると、物体の面積は容易に算出することが可能である。
【0014】
1つの特定の局面では、選択されたわずかな閾値よりも低いスペクトルパワー含有量を有しているデータだけを評価することにより、データが圧縮される。別な局面では、物体境界と物体とが表示されて(表示スクリーン上などに)、物体境界が認容可能に物体を拘束しているかどうかをユーザが示せるようにする。構築された境界が不正確であったり、別な様式で容認できないものである場合には、新しい境界が2通りの方法のうちの一方で構築され得る。一方の方法では、ユーザは別な興味の対象となる領域を選択することができるが(例えば、マウスを使って興味の対象となる領域を表示された物体上の別な位置に移動させることによって行われる)、新しい興味の対象となる領域を用いてこの方法の工程を反復させることができる。代替例として、データは異なる態様で圧縮され、あるいは、フィルタ処理され、その後、この方法の工程を反復させることができる。
【0015】
通常は、超音波画像は時間領域データの複数フレームにより限定され、物体境界は複数フレームのうちの1つで構築される(複数フレームのうちの第1フレームと称するのが便利である)。複数フレームのうちの別なものが、続いて選択されて、物体境界が第2フレームの物体の周囲で構築され、面積が算出される。このプロセスは、物体を有している各フレームごとに反復される。このため、本発明の1つの利点は、後続フレームの物体の面積の計算が本質的にユーザの介入がないままに進行し得る点である。一旦、これらの面積が算出されると、フレーム中の物体の面積とフレーム間の距離とに基づいて、物体の体積を計算することができる。
【0016】
ある局面では、第1フレーム(または先行フレーム)から決定されたような物体の質量の中心に興味の対象となる限定領域を置いて、容認可能な物体確認パラメータの範囲の決定の後で行われる工程を反復することにより、第2フレームとその後続フレームにおける物体の周囲の物体境界が構築される。
【0017】
ある特定の好ましい局面では、第1フレームおよび第2フレームにおける物体の面積が比較されて、それらの面積が所定の量を越える分だけ互いに異なっているかどうかを決定する。所定量を超えて異なっていれば、変更した基準を利用して、第2フレームにおける物体の面積が計算し直される。例えば、第2フレームの物体における興味の対象となる限定領域の開始点を調整することが可能となる。代替例として、興味の対象となる限定領域の寸法は変更することができる。更に、容認可能な物体確認パラメータの範囲も変更することができる。
【0018】
本発明は、添付の図面に関連付けて後述の詳細な説明を参照することにより、より良好に理解されるだろう。
【0019】
(具体的な実施態様の説明)
本発明は、超音波画像内の物体を評価するための具体的なシステムおよび方法を提供する。評価されるべき物体は、解剖学の範囲に入る多様な物理的特性を表しているのが好ましい。単なる具体例にすぎないが、かかる特性としては組織、プラク、血液などが挙げられ得る。
【0020】
本発明は、物体の面積が容易に算出できるように、その物体の周囲に境界を構築する際に特に有用である。重要なことには、本発明が、物体の多様な物理的特長を表しているパラメータを利用して、物体をモデル化することができるという点でも有用である。これらパラメータはインビボの画像データから得られる。1具体例として、物理的物体が少なくとも部分的にプラクから構築されている場合は、本発明により生成されるパラメータは、硬度、均質性などの、プラクの本質に関する情報を保有している。このようにして、パラメータを使用して、所定の治療をより適切に規定することができる。更に、パラメータは保存することが可能で、患者が評価されるたびごとに、保存されたパラメータ値が比較されて、経時変化を測定することができるようにしている。
【0021】
本発明によれば、インビボの物体パラメータと超音波画像化データ内のパラメータの変動性とを考慮することにより、物体が特徴づけられる。特に、各物体は統計的特性(または、物体確認パラメータ)に関連して限定することができるものと想定されるが、これらパラメータは環境の特性とは一貫して異なっている。かかる特性は物体の識別特性と称する。統計的特性は、画像内の選択された位置で計算されて、特性が物体を表している値の所定の範囲に入るかどうかを決定する。範囲内にある場合は、位置がマーキングされ、それらの位置が物体内に置かれたことを示す。次に、境界を物体の付近に描き、面積を算出することができる。
【0022】
境界が正確に描かれていない場合は、この方法はある基準を調整してから、収斂が達成されるまで、このプロセスを反復することが可能である。超音波データは通常は複数(連続している可能性が高い)フレームに保存されるので、各フレームにおける物体の面積が算出される必要がある。後続フレームにおける物体の面積を算出すると、先行フレームとの比較が行われて、物体の面積の変動性が大きすぎないかどうかを決定する。大きすぎる場合は、本発明はユーザがある基準を調整できるようにするか、そうでなければ、ある基準を自動調整して、より良好な結果が得られ得るかどうかを見る。一旦、各フレームにおける面積が決まると、物体の体積を計算することができる。
【0023】
ここで図1を参照しながら、本発明に従った超音波システム8を説明してゆく。システム8は、超音波エネルギー16を利用して興味の対象となる領域(ROI)14を励振させるための励振装置10により駆動されるトランスデューサー12(当該技術で公知のような画像化カテーテル内に配置されるのが普通である)を備えている。フレーム期間中に受信装置20で超音波エネルギーの反射18が観察される。信号処理装置22の信号処理技術がこれら反射を分析する。抽出された情報を利用して、現在のフレームおよび/または後続のフレームについての励振および観察を精密にし、また、物体モデルとしてのフレームの特徴付けを精密にする。図示されていないが、システム8はデータの各フレームを表示するための表示スクリーンをも備えていることが好ましいが、これは、通常は画像の断面である。キーボード、ポインティング装置、マウスなどの多様な入力装置を設けて、ユーザがシステムと対話できるようにするのが好ましい。本発明と共に使用することができる具体的なプロセッサは、Boston Scientific Corporationから購入可能なGalaxy医療画像化システム内に設けられている。
【0024】
図2は、システム8の表示スクリーン上に生成され、受信装置20により収集されたデータのフレームを表している画像28内の典型的なIVUS物体26(プラクのような)を例示している。後でより詳細に記載するように、2つの異なる矩形の興味の対象となる領域(ROI)14、14’が標的物体26上に描かれている。ROI 14、14’は、先に説明したようなシステムの入力装置のうちの1つを利用して、物体26上に置くことができる。更に、矩形であるように示されているが、ROI 14、14’はどのような寸法または幾何学的形状を備えていてもよいものと認識される。さらに、どのような数のROIが採用されてもよい。
【0025】
血管壁31により包囲された管腔30は、プラク26がどのように管腔30を占有しているかを例示している。当該技術で公知のように、異なる物体は、異なるように表示された視覚強度、ならびに画像の均質性によって
特徴づけられる。後述するが、ROI 14、14’からの反射はどのような周囲物体のスペクトルとも異なっているスペクトルを提示するのが好ましい。
【0026】
図3A、図3Bを参照すると、本発明の具体的なプロセスのフローチャートが例示されている。興味の対象となる時間サンプルごとの観察された反射信号を含んでいる基準フレームを選択することにより、プロセスは開始される(ステップA)。ユーザが基準フレームを選択できるようにするのが好ましい。選択されたフレームは、物体26(図2を参照のこと)を最良に示しているフレームであるのが好ましい。ROI 14(図2を参照のこと)は、本質的にどのような寸法またはどのような幾何学的形状であってもよいが、ここで、所望の物体26の上に置かれる(ステップB)。これは、例えば、マウスを使用して表示スクリーン上でROI 14の輪郭を描くことにより、達成され得る。
【0027】
2次元高速フーリエ変換(FFT)がROI 14の観察された時間領域データから計算されて、周波数領域データ、すなわち、実測データのスペクトルをxおよびyとして獲得する(ステップC)。次に、このデータが、ROI 14を表しているスペクトル成分の百分率のみを維持することにより、圧縮される(ステップD)。かかるプロセスは、図4に図式的に例示されている。図4の具体例に示されているように、foとfcとの間のスペクトル成分が維持される。値fc、すなわち、所望の圧縮の量は、図4の曲線の下の領域の、例えば90%に維持されるのが望ましい圧縮データの元の面積の百分率に基づいて選択される。この値は、後述するように、この方法の結果を改善するために変更することができる。
【0028】
データの圧縮は、例えば、低域通過フィルタを利用することにより達成することができる。しかし、多様な他の圧縮スキームを採用することができるものと認識される。例えば、この方法は高域通過フィルタ、帯域通過フィルタ、選択的フィルタなどを採用することができる。次いで、圧縮されたスペクトル成分を使用して、2つの要の物体確認パラメータを算出する(ステップE)。図4を参照すると、これら2つのパラメータはゼロ周波数マグニチュードAVGo、すなわち、f0における周波数の大きさ(ゼロ周波数の振幅とも称する)と、周波数マグニチュードの和SA、すなわち、スペクトル振幅密度曲線の下の領域(スペクトル振幅分布とも称する)である。この領域は、図4の曲線の下の網罫領域により図式的に表わされている。後で説明するように、これら2つのパラメータは、パラメータを利用して患者の体内の物体の多様な物理的特性を特徴づけることができるという点で、特に有利である。
【0029】
次に、「限定」ROIが計算される。限定ROIは、最初に選択されたROIの部分集合であるとともに、容認可能な物体確認パラメータの範囲を獲得するために利用される。限定ROIは、元のROIと類似する幾何学的形状を有しているが寸法が小さくなるように選択されるのが好ましい。具体例にすぎないが、最初に選択されたROIが矩形であり、かつfoからfmaxまでの成分の数が256個であり、foからfcまでの成分の数が64(256の2乗根である)である場合には、限定ROIの寸法は64(すなわち、8掛ける8)の成分の2乗根となり得る。後で説明されるように、圧縮の量は、必要ならば、この方法の結果を向上させるために変更することが可能である。一旦、限定ROIの寸法が決まると、限定ROIが圧縮されたスペクトルデータから時間領域において再構築される(ステップF)。
【0030】
次に、限定ROIは、最初に選択された興味の対象となる領域を通って固有の位置へ移動させられる。各々の固有の位置では(ピクセルからピクセルまでの距離と同程度に緊密であってもよい)、FFTが限定ROIについて実施され、2つの物体確認パラメータが最初に選択されたROIに類似する態様で計算される。次に、これらの値を使用して、物体確認パラメータの容認可能な範囲を決定するが(ステップG)、これは、限定パラメータの各々が最初に観察されたROIに属しているからである。この範囲が図5に図式的に例示されている。
【0031】
元の画像に戻ると、限定ROIは画像の選択された位置へと移動させられ、時間領域データのFFTが実施されて、元の画像における限定ROIの各位置ごとに周波数領域データを獲得する。このデータから、2つの物体確認パラメータが抽出され、評価されて、これらパラメータが図5の範囲に入るかどうかを見る。範囲に入っている場合には、各位置がマーキングされるか、あるいは、フラッグを付されて、これらの位置が最初に選択されたROIを有している物体の一部であることを示す。
【0032】
一旦、これらの位置の全部が評価されると、プロセッサにより、フラッグを付された位置の付近に物体の境界が「描かれる」(ステップH)。この物体の面積は、フラッグを付された位置の面積を加算するだけで、容易に算出することができる。
【0033】
次に、ユーザに結果が提示され(表示スクリーン上に境界を有する画像を表示することにより)、提示されたような境界が正確であるか、あるいは、容認可能であるかどうかを示すようにユーザに求める(ステップI)。例えば、ウインドウが表示スクリーン上に生成されて、境界が容認可能であるかどうかをユーザに問うことができる。境界の確認は、物体限定が正確であることの確認である。境界が正確であると確認されなかった場合は、ROIを最適化する(ステップK)か、または、別なROI(ROI 14’のような)を追加する(ステップL)という選択がユーザに与えられる(ステップJ)。各追加のROIについて、全プロセス(ステップBからステップHまで)が反復される。ROIが最適化されるべきである場合には、プロセスの一部(ステップDからステップHまで)が反復される。ROIを最適化するために、圧縮の量と圧縮のタイプは変更することができる。また、容認可能な物体確認パラメータの範囲も変更することができる。
【0034】
先行プロセス(ステップLで始まる)は、複雑な物体の境界を確認し、従って、複雑な物体の規定を確認するために利用される。複雑な物体は、図6に示されているような、個々の規定ごとに検出される各個々の物体の、組み合わさった境界により限定される。
【0035】
(ステップIで)境界が確認された場合は、プロセスは次のフレームに進み、まず、さらなるフレームが存在しているかどうかを決定する(ステップM)。フレームがそれ以上無い場合には、プロセスは終了する(ステップN)。まだフレームが残っている場合には、プロセスは次のフレームへと進む(ステップO)。
【0036】
図3Bを参照すると、後続のフレームについての処理を進めて、物体の質量中心(先行フレームにおける物体から近似される)に限定ROI(先に算出された同一の限定ROIであるのが好ましい)を置く処理を行う(ステップP)。次に、物体限定パラメータを計算して(ステップR)から、物体限定パラメータを確認する(ステップS)ために、先に使用されたのと同一技術を利用して、時間領域データに関して2次元高速フーリエ変換(FFT)が計算される(ステップQ)。パラメータが吟味されて、先に計算されたように、容認可能な範囲内にパラメータが入るかどうかを決定する。範囲内にある場合には、限定ROIの位置には、物体に属している面積を規定しながら、フラッグが付される。未処理の限定ROIが存在している限り(ステップT)、ステップPからステップSまでのプロセスが全ての限定ROIについて反復される。全ての限定ROIを考慮した後で、最終物体の境界を決定し、そこに含まれる面積が先に説明したものと同様の態様で算出される(ステップU)。
【0037】
新しい面積値は先行フレームについて算出された面積値と比較され、その値が容認可能な範囲内にあるかどうかを決定する(ステップV)。範囲内であれば、プロセスは次のフレームへと移行する(ステップM、図3Aを参照のこと)。範囲内でなければ、プロセスは適応性ループに入り(ステップW)、容認可能な範囲内の面積値を得るために、限定ROIの位置および寸法を変化させながら、あるいは、容認可能なパラメータの範囲を変化させながら、ステップPからステプUを反復する。
【0038】
比較した2つの面積が互いにかなり異なっている場合には、両面積のうちの一方が不正確に算出された強い可能性が存在する。ステップPからステップUのループが適応方法を提供して、そのような不一致を補償する。より詳しく説明すると、fcの値(図2を参照のこと)は変更することができる(あるいは、どのような方法であれ、データを圧縮することができる)。更に、限定ROIの開始点は質量中心から離れる方に移動させられ得る。また更に、容認可能な物体確認パラメータの範囲も変更することができる。収斂が得られない場合には、システムが、結果が規定と一致していなかったことを示すメッセージを生成し得る。
【0039】
図4は、平均周波数f0から最大観察周波数fmaxを越える周波数までの、1つのROI 14のスペクトル図である。値fcは圧縮された値のスペクトルの上限を示している。先に説明したように、物体限定を発生させるために使用される2種のパラメータとは、1)ゼロ周波数マグニチュードAVG、すなわち、f0における振幅と、2)スペクトル領域SA、すなわち、軸線、圧縮区分、および振幅−周波数プロット30により境界区分された面積である。このプロットは、ゼロ周波数マグニチュードAVGが振幅32と振幅32’とで異なっているのと丁度同じように、プロット30’により表示されるように、各々の限定ROIとは異なっている。
【0040】
図5はスペクトル領域SAとゼロ周波数マグニチュードAVGとの間の関係を描いており、特に、ステップGにおいて算出されたような(図3A)物体限定範囲を示している。物体範囲内では、パラメータAVGが最小値34と最大値36の間で変動する可能性があり、パラメータSAは最小値38と最大値40の間で変動する可能性があり、従って、物体の標識特性を規定するために、許容できるパラメータ変動42を確立している。従って、この範囲内に見られるパラメータは物体と同一視することができる。
【0041】
図6を参照すると、図3Aおよび図3Bに関連して概略を述べたような物体限定アルゴリズムは、例示のために2つの物体50、52から成る、プラクなどの物体限定48を生成する。物体境界54は、物体を限定している2つのROIを処理した結果として生じる境界56、58を結合させる。
【0042】
物体面積は、本文に開示されているような適応性物体確認アルゴリズムのためのフィードバックパラメータとしてその後も利用可能である。基準フレーム(ステップA)以外のフレームにおける物体確認アルゴリズムは先行フレームの結果を利用して、物体を確認する。かかるフレームにおける物体面積が容認された分を越える程も先行フレームと異なっている場合には、結果として生じた新しい面積が先行フレームにおける面積の容認されたわずかな部分の範囲に入るまで、限定ROIの位置および寸法を適応性機構が変更する。最適化プロセスに解が無い場合には(すなわち、解が収斂しない)、最も有効な近似値を解として選択することが可能であり、境界面積は未確定と示されることがある。
【0043】
図7を参照すると、興味の対象となる領域のスペクトル図の一例が、物体、すなわち、患者体内の物体の物理的特長と物体確認パラメータがどのように関連するかを示している。本例では、超音波画像はプラクの領域を有している血管内部で撮像されている。AVG軸線は超音波画像の強度を表している。次いで、これは、硬度のような現実の物理的画像の物理的組成に対応している。f軸線は超音波画像の空間構造を表している。次いで、これは、物理的物体の、均質性などの空間的構造に対応している。具体例として、領域60では、現実の物理的物体は脂肪プラクから成る。領域62では、物理的物体は混合プラクから成る。領域64では、物理的物体は血液から成り、領域66では、物理的物体は、組織へと遷移していく強石灰化プラクから成る。
【0044】
このように、f0値およびSA値を物体確認パラメータとして利用することにより、物体の現実の物理的本質を特徴づけることができる。このようにして、本発明の方法は患者ごとに特有であり、患者ごとに異なっている。更に、各パラメータは保存することができるとともに、治療が有効かどうかを決定するために、後で算出されるパラメータと比較することもできる。
【0045】
本発明を特定の実施態様に言及しながら説明してきた。当業者には上記以外の実施態様も明白である。それ故に、添付の特許請求の範囲に示されているような場合を除いて、本発明を限定する意図は無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の環境のブロック図である。
【図2】 図2は、本発明に従って興味の対象となる領域を示す、インビボの事例の描画である。
【図3A】 図3Aは、物体識別特性の適応性計算のための、本発明に従ったプロセスのフローチャートである。
【図3B】 図3Bは、物体識別特性の適応性計算のための、本発明に従ったプロセスのフローチャートである。
【図4】 図4は、興味の対象となる領域のスペクトル図である。
【図5】 図5は、物体範囲の変動のグラフである。
【図6】 図6は、本発明に従った物体限定の描画である。
【図7】 図7は、物体確認パラメータがどのように患者体内の物体の物理的特徴を表しているかを示す、興味の対象となる領域のスペクトル図である。
Claims (5)
- 超音波画像内の物体の評価のための医療機器の作動方法であって、
該方法は、
複数のフレームにおけるインビボの超音波画像データを獲得することと、
該データの該複数のフレームの少なくとも一部から画像を構築することであって、該画像は、少なくとも1つの物体を含む、ことと、
興味の対象となる領域を該画像内の異なる位置に移動させるとともに、該異なる位置における物体確認パラメータを評価して、該物体を示している物体確認パラメータの容認可能な範囲に該パラメータが入るかどうかを決定することにより、各画像において該物体を確認することと、
該容認可能な範囲に入るパラメータを有する位置に基づいて、該複数のフレームの各々における該物体の面積を計算することと、
該複数のフレームのうちの2つの互いに時間的に隣接するフレームにおける該物体の面積を比較することと、
該比較された面積の差が所定の量を超える場合に、異なる範囲の物体確認パラメータを用いて該2つの互いに時間的に隣接するフレームのうちの1つのフレームにおける該物体の面積を再計算することと
を包含する、方法。 - 前記興味の対象となる領域の開始位置を変更して、前記時間的に隣接するフレームのうちの1つのフレームにおける該物体の面積を再計算することを更に包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記興味の対象となる領域の寸法を変更して、前記時間的に隣接するフレームのうちの1つのフレームにおける該物体の面積を再計算することを更に包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記異なる範囲の物体確認パラメータを用いて前記2つの互いに時間的に隣接するフレームのうちの1つのフレームにおける該物体の面積を再計算した後に、前記比較された面積の差が前記所定の量を依然として超える場合に、メッセージを生成することを更に包含する、請求項1に記載の方法。
- 超音波画像化システムであって、
該システムは、
プロセッサと、
複数のフレームにおけるインビボの超音波画像データを保存するためのメモリと、
該プロセッサに接続された表示スクリーンであって、該データの各フレームからの画像を表示する表示スクリーンと
を備え、
各画像は、少なくとも1つの物体を含み、
該プロセッサは、
興味の対象となる領域を該画像内の異なる位置に移動させるとともに、該異なる位置における物体確認パラメータを評価して、該物体を示している物体確認パラメータの容認可能な範囲に該パラメータが入るかどうかを決定することにより、各画像において該物体を確認することと、
該容認可能な範囲に入るパラメータを有する位置に基づいて、該複数のフレームのうちの2つの互いに時間的に隣接するフレームにおける該物体の面積を計算することと、
該2つの互いに時間的に隣接するフレームにおける該物体の面積を比較することと、
該2つの比較された面積の差が所定の量を超える場合に、異なる範囲の物体確認パラメータを用いて該時間的に隣接するフレームのうちの1つのフレームにおける該物体の面積を再計算することと
を実行する、システム。
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