JP5468759B2 - 位置情報に基づいて関心対象ボリュームを収集するための方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は全般的には医学的撮像検査を検討するための方法及び装置に関し、さらに詳細には超音波検査から得られるデータなどの画像データの検討のための方法及び装置に関する。

超音波撮像（超音波走査やソノグラフィとも呼ぶ）は比較的安価でありかつ放射線を用いない撮像モダリティである。超音波は典型的には非侵襲的な撮像に関連すると共に、Ｘ線放射を用いずに多くの臓器や状態を診断する際に益々利用されるようになっていることが理解されよう。さらに、妊娠及び出産をガイドするための現代の産科医療は、胎児と子宮の詳細画像の提供に関して超音波に極度に依拠していることが知られている。さらに超音波は、腎臓、肝臓、膵臓、心臓、並びに頚部や腹部の血管の評価にも広範に利用されている。さらに最近において超音波撮像及び超音波アンギオグラフィは、心臓疾患、心臓発作、急性の発作、並びに発作につながりかねない血管疾患の検出、診断及び治療における役割が高まりつつある。さらに超音波は、乳房の撮像並びに乳がんのバイオプシーのガイドのためにもさらに多く利用されつつある。

しかし目下利用可能な技法の欠点は、こうした手技が極めて緩慢で時間がかかることである。さらに、こうした技法の利用には、高品質の画像を収集し正確な診断を可能にするために臨床医に対して高いレベルのスキルと経験が要求される。さらに目下利用可能な超音波撮像システムを利用するには、臨床医などのユーザがボリューム角を選択することが必要である。次いでこのユーザ選択のボリューム角を用いて探触子などの画像収集デバイスの掃引角度を決定することができる。この探触子の掃引角度の計算は、望ましくない画像ボリュームの収集につながるので不利となることがある。さらに詳細には、こうして決定された掃引角度は所望の画像ボリュームと比べてより大きな画像ボリュームの収集につながりかねない。あるいは、所望の画像ボリュームと比べてかなり小さい画像ボリュームが収集されることがある。さらに、望ましくない画像データの収集によって異なるボリューム角による反復走査が要求されることがある。
米国特許第５６３０４１７号 米国特許第５７２０２８５号

したがって、解剖学的関心領域を表す望ましい画像データ組を収集するためのシステムが必要とされている。具体的には、所望の画像ボリュームの収集を有利に容易にし、これによって必要な反復走査を大幅に低減させ臨床施設のワークフローを向上させるような設計が大いに必要とされている。

本技法のある態様では、画像収集デバイスの位置に基づいた撮像のための方法を提供する。本方法は、画像収集デバイスの第１の位置で収集した第１の所望の画像を表す第１の所望の画像データ組を取得する工程を含む。さらに本方法は、画像収集デバイスの第１の位置に対応する位置情報を記録する工程を含む。さらに本方法は、画像収集デバイスの第２の位置で収集した第２の所望の画像を表す第２の所望の画像データ組を取得する工程を含む。本方法はさらに、画像収集デバイスの第２の位置に対応する位置情報を記録する工程を含む。さらに本方法は、画像収集デバイスの第１の位置と第２の位置の間で画像データを収集する工程を含む。さらに本技法と連係した、本方法が規定するタイプの機能をもたらすコンピュータ読み取り可能な媒体が企図される。

本技法のさらに別の態様では、画像収集デバイスの位置に基づいた撮像のための方法を提供する。本方法は、収集パラメータを選択する工程を含む。さらに本方法は、該選択した収集パラメータに基づいて第１の所望の画像及び第２の所望の画像を取得する工程を含む。さらに本方法は、第１の所望の画像と関連付けされた画像収集デバイスの第１の位置及び第２の所望の画像と関連付けされた画像収集デバイスの第２の位置を記録する工程を含む。本方法はさらに、画像収集デバイスの第１の位置と第２の位置の間で画像データを収集する工程を含む。

本技法の別の態様では、位置検知システムを提供する。本システムは、画像収集デバイスの第１の位置及び第２の位置に基づいた画像データ収集を容易にするように構成された位置検知プラットフォームであって、画像収集デバイスの第１の位置で収集した第１の所望の画像を表す第１の所望の画像データ組を取得すること、画像収集デバイスの第１の位置に対応する位置情報を記録すること、画像収集デバイスの第２の位置で収集した第２の所望の画像を表す第２の所望の画像データ組を取得すること、画像収集デバイスの第２の位置に対応する位置情報を記録すること、並びに画像収集デバイスの第１の位置と第２の位置の間で画像データを収集すること、を行うように構成されている位置検知プラットフォームを含む。

本技法の別の態様では、画像収集デバイスの位置に基づいて画像データを収集するためのシステムを提供する。本システムは、解剖学的関心領域を表す画像データを収集するように構成された画像収集デバイスを含む。さらに本システムは、画像収集デバイスと動作関連すると共に画像収集デバイスと関連付けされた位置情報を提供するように構成された位置検知デバイスを含む。さらに本システムは、画像収集デバイスと動作関連すると共に解剖学的関心領域を表す画像データを収集するように構成された収集サブシステムを含んだ撮像システムと、該収集サブシステムと動作関連すると共に収集した画像データ及び画像収集デバイスの位置に基づいて少なくとも第１の望ましい位置及び第２の望ましい位置への画像収集デバイスの移動を容易にするように構成された位置検知プラットフォームを備えた処理サブシステムと、を含む。

本発明に関するこれらの特徴、態様及び利点、並びにその他の特徴、態様及び利点については、同じ参照符号が図面全体を通じて同じ部分を表している添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによってより理解が深まるであろう。

より詳細には以下で記載することにするが、望ましい関心対象ボリュームの収集を最適化すること、患者内の解剖学的関心領域を撮像するための手技ワークフローを簡略化すること、並びに患者内の解剖学的関心領域の撮像に要する手技時間速度を向上させること、を行うように構成された、画像収集デバイスと関連付けされた位置情報に基づいた撮像方法並びに位置情報に基づいた撮像のためのシステムを提示している。以下に記載する方法及びシステムを利用すると、本撮像方法が収集を要するのは望ましい関心対象ボリュームだけとなり、患者の呼吸停止時間が大幅に短縮されるため、患者の快適性を劇的に向上させることができる。

以下で例証する例示的な実施形態は医用撮像システムのコンテキストで記載するが、本技法と連係して産業用途で本診断システムを使用することも企図されることを理解されたい。

図１は、本技法の態様による診断用撮像で使用するための例示的なシステム１０のブロック図である。システム１０は、画像収集デバイス１４を介して患者１２から画像データを収集するように構成されることがある。一実施形態では画像収集デバイス１４は探触子を含むことがあり、この探触子には侵襲的探触子、あるいは画像データの収集を支援するように構成された外部超音波探触子などの非侵襲的探触子や外部探触子を含むことができる。一例として画像収集デバイス１４は、撮像カテーテル、内視鏡、腹腔鏡、外科処置探触子、外部探触子、介入式手技に適応させた探触子を備えた探触子を含むことがある。さらに詳細には画像収集デバイス１４は、画像ボリュームの収集を容易にするように構成された探触子を含むことがある。探触子と画像収集デバイスという用語は交換可能に使用することがあることに留意されたい。

参照番号１６は、画像収集デバイス１４を撮像システムと動作可能に結合させる際の支援となるように構成された探触子ケーブルを表すことがある。本例では画像収集デバイス１４が探触子ケーブル１６を介して撮像システムと結合されるように表しているが、探触子が例えばワイヤレス手段などの別の手段を介して撮像システムと結合されることがあることが理解されよう。さらにある種の別の実施形態では、患者１２上に配置し得る１つまたは複数のセンサ（図示せず）を介して画像データが収集されることがある。一例としてそのセンサは、心電図（ＥＣＧ）センサなどの生理学的センサ（図示せず）及び／または電磁場センサや慣性センサなどの位置センサを含むことがある。これらのセンサは、撮像システムなどのデータ収集デバイスと、例えば導線（図示せず）を介して動作可能に結合されることがある。

さらにシステム１０は、画像収集デバイス１４と関連付けされた位置情報の収集を容易にするように構成し得る位置検知デバイス１８を含むことがある。本明細書で使用する場合に、位置情報という用語は検査中の解剖学的関心領域を基準とした画像収集デバイス１４の位置座標を表すために使用している。一実施形態では、その位置検知デバイス１８は位置センサを含むことがある。さらに位置検知デバイス１８は画像収集デバイス１４と動作関連することがある。さらに一実施形態では、位置検知デバイス１８は図１に示すように画像収集デバイス１４の隣りに配置させることがある。参照番号２０は、画像収集デバイス１４、位置検知デバイス１８及び探触子ケーブル１６の一部分を表している。

システム１０はさらに、画像収集デバイス１４と動作関連する医用撮像システム２２を含むことがある。以下で例証する例示的な実施形態は医用撮像システムのコンテキストで記載するが、工業用撮像システムなどの別の撮像システムや用途、並びにパイプライン検査システムや液体リアクター検査システムなどの非破壊式評価及び検査システムもさらに企図されることに留意すべきである。さらに以下で図示し説明する例示的な実施形態は、別の撮像モダリティ、位置トラッキングシステムまたは別のセンサシステムと連係して超音波撮像を利用するマルチモダリティ撮像システムにおいて用途を見出すことができる。こうした別の撮像様式には、超音波撮像システム、コンピュータ断層（ＣＴ）撮像システム、磁気共鳴（ＭＲ）撮像システム、核医学撮像システム、陽電子放出トポグラフィシステム、Ｘ線撮像システム（ただし、これらに限らない）などの医用撮像システムを含み得ることに留意されたい。

目下のところ企図される構成では、医用撮像システム２２は収集サブシステム２４及び処理サブシステム２６を含むことがある。さらに医用撮像システム２２の収集サブシステム２４は、画像収集デバイス１４を介して患者１２内の１つまたは複数の解剖学的関心領域を表す画像データを収集するように構成されることがある。患者１２から収集した画像データは次いで、処理サブシステム２６によって処理されることがある。

さらに、医用撮像システム２２によって収集及び／または処理をした画像データは、疾病状態の特定、治療の必要性の評価、適当な治療選択肢の決定、及び／または疾病状態に対する治療効果の監視に関して臨床医を支援するために利用されることがある。治療（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）と療法（ｔｈｅｒａｐｙ）という用語は交換可能に使用することがあることに留意されたい。ある種の実施形態では、処理サブシステム２６はさらに、画像データを受け取るように構成し得るデータリポジトリ３０などの記憶システムと結合されることがある。

本技法の例示的な態様では、処理サブシステム２６は、画像収集デバイス１４と関連付けされた位置情報に基づいた解剖学的関心領域を表す画像データの収集の際の支援となるように構成された位置検知プラットフォーム２８を含むことがある。さらに詳細には位置検知プラットフォーム２８は、収集した画像データ及び画像収集デバイス１４の位置に基づいて画像収集デバイス１４を少なくとも第１の所望の箇所及び第２の所望の箇所までステアリングするのを容易にするように構成されることがある（これについては図３〜１１を参照しながらさらに詳細に記載することにする）。

さらに図１に示すように、医用撮像システム２２はディスプレイ３２及びユーザインタフェース３４を含むことがある。しかしある種の実施形態では、タッチスクリーン内などにおいて、ディスプレイ３２及びユーザインタフェース３４が重複することがある。さらに幾つかの実施形態では、ディスプレイ３２及びユーザインタフェース３４は共通のエリアを含むことがある。本技法の態様では、医用撮像システム２２のディスプレイ３２は、画像収集デバイス１４を介して収集した画像データに基づいて医用撮像システム２２が作成した１つまたは複数の画像を表示するように構成されることがある（これについては図３〜１１を参照しながらさらに詳細に記載することにする）。

さらに医用撮像システム２２のユーザインタフェース３４は、臨床医による画像収集デバイス１４と関連付けされた位置情報に基づいた画像データ収集を容易にするように構成されたヒューマンインタフェースデバイス（図示せず）を含むことがある。このヒューマンインタフェースデバイスは、臨床医による１つまたは複数の関心領域の特定を支援するように構成されたマウスタイプのデバイス、トラックボール、ジョイスティック、触針またはボタンを含むことがある。しかしタッチスクリーン（ただし、これに限らない）など別のヒューマンインタフェースデバイスが利用されることもあることが理解されよう。さらに本技法の態様ではユーザインタフェース３４は、医用撮像システム２２によって収集した画像の臨床医によるナビゲートを支援するように構成されることがある。さらにユーザインタフェース３４は、ディスプレイ３２上に表示させるための収集画像データの取扱い及び／または編集の際の支援となるようにも構成されることがある（これについては図４〜１１を参照しながらさらに詳細に記載することにする）。

さらに位置検知デバイス１８は、位置検知デバイス１８と関連付けされた位置情報を伝達するように構成し得る位置センサ送信器（図１では図示せず）を含むことがある。さらに詳細にはその位置センサ送信器は、位置検知デバイス１８と関連付けされた位置情報を位置センサ受信器４２に伝達するように構成されることがある。一実施形態ではその位置センサ送信器は位置検知デバイス１８上に配置させることがある。しかし位置センサ送信器は別の箇所に配置させることもできることが理解されよう。

図１の参照を続けると、本技法の例示的な態様ではユーザインタフェース３４は、ボリューム角ボタン３６、掃引開始ボタン３７、掃引停止ボタン３８、始点画像選択ボタン３９、及び終点画像選択ボタン４０を含むことがある。これらのボタン３６〜４０は、画像収集デバイス１４の位置情報に基づいた臨床医による画像データ収集を支援するように構成されることがある。ボタン３６〜４０の働きについては図５〜１１を参照しながらさらに詳細に記載することにする。

上で指摘したように、医用撮像システム２２は超音波撮像システムを含むことがある。図２は、超音波撮像システム２２を含むように表した図１の医用撮像システム２２の一実施形態のブロック図である。さらに超音波システム２２は上で記載したように収集サブシステム２４及び処理サブシステム２６を含むように表している。収集サブシステム２４はトランスジューサアセンブリ５４を含むことがある。さらに収集サブシステム２４は、送受信（Ｔ／Ｒ）切替回路５６、送信器５８、受信器６０、及びビーム形成器６２を含む。一実施形態ではトランスジューサアセンブリ５４は、画像収集デバイス１４（図１参照）内に配置されることがある。さらにある種の実施形態ではそのトランスジューサアセンブリ５４は、例えば１次元や２次元トランスジューサアレイなどの１つのトランスジューサアレイを形成するような離間した関係で配列させた複数のトランスジューサ素子（図示せず）を含むことがある。さらにトランスジューサアセンブリ５４は、ケーブルアセンブリや付属の電子回路（ただし、これらに限らない）などの外部デバイス（図示せず）に対するトランスジューサアレイの動作可能な結合を容易にするように構成された相互接続構造（図示せず）を含むことがある。この相互接続構造は、トランスジューサアレイをＴ／Ｒ切替回路５６に結合するように構成させることがある。

処理サブシステム２６は、制御プロセッサ６４、復調器６６、撮像モードプロセッサ６８、走査変換器７０及び表示プロセッサ７２を含む。表示プロセッサ７２はさらに、画像を表示するためにディスプレイ３２（図１参照）などの表示モニタと結合されている。ユーザインタフェース３４（図１参照）などのユーザインタフェースは、制御プロセッサ６４及びディスプレイ３２と対話する。制御プロセッサ６４はさらに、ウェブサーバ７６及びリモート接続インタフェース７８を含むリモート接続サブシステム７４と結合されることがある。処理サブシステム２６はさらに、図１を参照しながら上で指摘したように超音波画像データを受け取るように構成されたデータリポジトリ３０（図１参照）と結合されることがある。データリポジトリ３０は撮像ワークステーション８０と対話する。

上述の構成要素は、ディジタル信号プロセッサを備えた回路基板などの専用のハードウェア素子とすることがあり、あるいは市販されている既製のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの汎用のコンピュータやプロセッサ上で動作するソフトウェアとすることがある。これら様々な構成要素は本技法の様々な実施形態に従って組み合わせられることや分離されることがある。したがって当業者であれば、本超音波撮像システム２２は一例として提供したものであること、並びに本技法はいかなる意味においても特定のシステム構成による限定を受けることがないことを理解されよう。

収集サブシステム２４では、トランスジューサアセンブリ５４が患者１２（図１参照）と接触状態にある。トランスジューサアセンブリ５４は送受信（Ｔ／Ｒ）切替回路５６と結合されている。さらにＴ／Ｒ切替回路５６は送信器５８の出力及び受信器６０の入力と動作関連する。受信器６０の出力はビーム形成器６２に対する入力となっている。さらにビーム形成器６２は送信器５８の入力及び復調器６６の入力にも結合されている。ビーム形成器６２はさらに、図２に示すように制御プロセッサ６４と動作可能に結合されている。

処理サブシステム２６では、復調器６６の出力は撮像モードプロセッサ６８の入力と動作関連する。さらに制御プロセッサ６４は、撮像モードプロセッサ６８、走査変換器７０及び表示プロセッサ７２とインタフェースしている。撮像モードプロセッサ６８の出力は走査変換器７０の入力と結合されている。さらに走査変換器７０の出力は表示プロセッサ７２の入力と動作可能に結合されている。表示プロセッサ７２の出力はディスプレイ３２と結合されている。

超音波システム２２は患者１２内に超音波エネルギーを送信し、患者１２から後方散乱された超音波信号を受信し処理して画像を作成し表示させる。送信する超音波エネルギービームを作成するために、制御プロセッサ６４はビーム形成器６２にコマンドデータを送り、トランスジューサアセンブリ５４の表面のある点から所望のステアリング角度で発生した所望の形状をしたビームを生成するための送信パラメータを発生させている。この送信パラメータはビーム形成器６２から送信器５８に送られる。送信器５８はこの送信パラメータを用いてＴ／Ｒ切替回路５６を介してトランスジューサアセンブリ５４に送るように送信信号を適正にエンコードしている。この送信信号は互いを基準としたあるレベル及び位相に設定され、トランスジューサアセンブリ５４の個々のトランスジューサ素子に提供される。この送信信号によって、同じ位相及びレベル関係をもつ超音波を放出するようにトランスジューサ素子が励起される。その結果、トランスジューサアセンブリ５４を例えば超音波ジェルを用いることによって患者１２と音響的に結合させたときに、走査線に沿って患者１２内に送信超音波エネルギービームが形成される。この処理を電子走査と呼んでいる。

一実施形態ではそのトランスジューサアセンブリ５４を双方向トランスジューサとすることがある。患者１２内に超音波が送信されると、超音波は患者１２内部の組織や血液試料で後方散乱される。トランスジューサアセンブリ５４は、その音波を戻した組織までの距離並びにその音波が戻された位置のトランスジューサアセンブリ１８の表面に対する角度に応じて、この後方散乱波を様々な時点で受信する。トランスジューサ素子は後方散乱波からの超音波エネルギーを電気信号に変換する。

次いでこの電気信号はＴ／Ｒ切替回路５６を通って受信器６０までルート設定される。受信器６０は受信した信号を増幅しかつディジタル化すると共に、利得補償などの別の機能を提供する。各トランスジューサ素子が様々な時点で受け取る後方散乱波に対応するディジタル化済み受信信号は、後方散乱波の振幅及び位相情報を保全している。

このディジタル化済み信号はビーム形成器６２に送られる。制御プロセッサ６４はビーム形成器６２にコマンドデータを送る。ビーム形成器６２はこのコマンドデータを用いて、あるステアリング角度におけるトランスジューサアセンブリ５４の表面上のある点（典型的には、走査線に沿って送信された直前の超音波ビームの点及びステアリング角度に対応する）から発せられる受信ビームを形成する。ビーム形成器６２は、制御プロセッサ６４からのコマンドデータの命令に従って時間遅延及び集束を実行することによって適正に受信された信号に対して動作し、これによって患者１２内部のある走査線に沿ったサンプルボリュームに対応する受信ビーム信号が生成される。様々なトランスジューサ素子から受信した信号の位相、振幅及びタイミング情報を用いて受信ビーム信号が生成される。

この受信ビーム信号は処理サブシステム２６に送られる。復調器６６はこの受信ビーム信号を復調し、走査線に沿ったサンプルボリュームに対応するＩ及びＱの復調データ値の対が生成される。受信ビーム信号の位相及び振幅を基準周波数と比較することによって復調が実施される。Ｉ及びＱの復調データ値は受信した信号の位相及び振幅情報を保全している。

復調データは撮像モードプロセッサ６８に転送される。撮像モードプロセッサ６８はパラメータ推定技法を用いて復調データから走査シーケンスフォーマットで撮像パラメータ値を作成する。撮像パラメータは、例えばＢモード、カラー速度モード、スペクトルドプラモード及び組織速度撮像モードなど可能な様々な撮像モードに対応するパラメータを含むことがある。撮像パラメータ値は走査変換器７０に移される。走査変換器７０は、走査シーケンスフォーマットから表示フォーマットへの変換を実行することによってこのパラメータデータを処理する。この変換は、パラメータデータに対して補間演算を実行して表示フォーマットの表示画素データを作成することを含む。

走査変換された画素データは、走査変換された画素データに対する最終的な空間または時間フィルタ処理を実行するために表示プロセッサ７２に送られ、走査変換画素データに対してグレイスケールまたは色相が付与されると共に、ディスプレイ３２上で表示するためにディジタル画素データがアナログデータに変換される。ユーザインタフェース３４はディスプレイ３２上に表示されたデータに基づいてユーザが超音波システム２２とインタフェースできるようにするために制御プロセッサ６４と結合されている。

図３は、画像収集デバイス１４（図１参照）の部分２０（図１参照）の拡大像を表している。一実施形態では、位置検知デバイス１８（図１参照）は、図３に示すように画像収集デバイス１４の遠位端の実質的に近傍に配置されることがある。さらに図示した例では、画像収集デバイス１４は曲線的な探触子フェイスを含むように表している。本技法と連係させた別のタイプの探触子フェイスをもつ探触子の利用も企図されることに留意されたい。参照番号８２は曲線的探触子フェイスの中央部分を表すことがある。さらに参照番号８４は、曲線的探触子フェイスの第１の端部を意味することがあり、一方曲線的探触子フェイスの第２の端部は参照番号８６で示すことがある。

ここで図４を見ると、図１の診断システム１０に関する一実施形態のブロック図９０を示している。図１を参照しながら上で指摘したように、診断システム１０は画像収集デバイス１４（図１参照）と関連付けされた位置情報に基づいた画像データ収集を容易にするように構成されることがある。したがってシステム１０は、画像収集デバイス１４の目下の箇所に対応する位置座標の提供の際の支援となるように構成された位置検知デバイス１８（図１参照）を含むことがある。本例では、位置検知デバイス１８は上で指摘したような位置センサを含むことがある。さらに一実施形態では、位置検知デバイス１８は画像収集デバイス１４と動作可能に結合させることがある。さらに位置検知デバイス１８は、例えば位置センサ受信器４２（図１参照）などの位置センサ受信器に対する画像収集デバイス１４の位置情報の送信を容易にするように構成された位置センサ送信器９８を含むことがある。本例では位置検知デバイス１８が位置センサ送信器９８を含むように表しているが、位置センサ送信器９８は位置検知デバイス１８と分離させることもあることに留意されたい。

さらに、目下のところ企図される実施形態では、位置検知プラットフォーム２８（図１参照）は位置センサ処理モジュール９４及び画像処理モジュール９６を含むことがある。図４の例で図示したように、位置センサ受信器４２は位置センサ処理モジュール９４と動作可能に結合されている。一実施形態では位置センサ受信器４２は、位置センサ処理モジュール９４に対して画像収集デバイス１４と関連付けされた位置情報を伝達するように構成されることがある。位置センサ処理モジュール９４は一方、この位置情報を利用して画像収集デバイス１４と関連付けされた位置情報に基づいた画像データ収集を支援するように構成されることがある。さらに詳細には位置センサ処理モジュール９４は、位置情報を画像収集デバイス１４内の探触子モータ制御器１０２に伝達するように構成されることがあり、一方この探触子モータ制御器１０２は解剖学的関心領域を表す画像データ収集を容易にするように画像収集デバイス１４を望ましい箇所までステアリングする際に臨床医を支援するように構成されることがある。換言すると、臨床医は画像収集デバイス１４を望ましい箇所までステアリングすることがあり、また超音波画像データ９２などの画像データは例えば収集サブシステム２４によって収集されることがある。

本明細書の上で指摘したように、位置検知プラットフォーム２８はさらに画像処理モジュール９６を含むことがある。一実施形態では画像処理モジュール９６は、画像収集デバイス１４と関連付けされた位置情報に基づいて超音波画像データ９２など収集画像データを処理するように構成されることがある。例えば画像処理モジュール９６は、画像収集デバイス１４の位置に関する情報を位置センサ処理モジュール９４から取得し、これに従って収集画像データ９２を取得位置情報に基づいて処理するように構成されることがある。さらに画像処理モジュール９６は、例えばディスプレイ３２上への収集画像データの描出を容易にするように構成されることがある。

さらに診断システム１０はユーザインタフェース３４も含むことがある。ユーザインタフェース３４は処理サブシステム２６と動作可能に結合させることがあり、これによりユーザインタフェース３４は画像収集デバイス１４と関連付けされた位置情報に基づいた画像データ収集を容易にするように構成されることがある。さらに詳細にはユーザインタフェース３４を用いて、ボリューム掃引の始点と終点の間における画像データ収集を支援するために、ボリューム掃引始点、ボリューム掃引終点、ボリューム角と関連付けされた情報が位置検知プラットフォーム２８に伝達されることがある。位置検知システム９０の動作については図５〜１１を参照しながらさらに詳細に記載することにする。

目下利用可能な技法の利用では典型的には、臨床医がボリューム角を選択し次いでこれを探触子１４の掃引角度の決定に使用する必要があることに留意されたい。しかしながら探触子１４の掃引角度のこうした決定によって望ましくないボリュームを収集することになり、これによって臨床医が扱う画像ボリュームが必要以上に大きくなったり、所望の画像ボリュームより小さくなることがあり得る。このため、別のボリューム角を選択せねばならなかったり走査を反復せねばならなくなり、これによって臨床施設のワークフローに悪影響を与えたり、患者に不快を生じさせることになりかねない。

本技法の例示的な態様では、診断システム１０（図１参照）は、臨床医があるボリューム掃引で第１の画像及び第２の画像をプレビューできるように構成されており、これによって目下利用可能な技法に関連する欠点を回避することができる。換言すると、ボリューム掃引の第１及び第２の画像をプレビューすることによって、収集した画像ボリュームに関連する不確かさを排除することができる。第１の画像はボリューム掃引の始点画像を表すことがあり、一方ボリューム掃引の「最終画像」または「終点画像」は第２の画像によって表すことがあることに留意されたい。さらに、始点画像及び終点画像に関連する探触子１４の位置情報を利用して望ましいボリューム角を自動計算することができ、これによって目下利用可能な技法に関連する欠点が回避されるので有利である。

ここで図５を参照すると、ユーザインタフェース３４の一部分の前面像を表している。参照番号１１２はユーザインタフェース３４の制御子部分を表しており、また参照番号３６はボリューム角ボタンを意味することがある。ボリューム角ボタン３６は、目下の撮像セッションにおける画像データ収集にとって望ましいボリューム角を選択する際に臨床医などのユーザを支援するように構成されることがある。さらに詳細にはボリューム角ボタン３６は、臨床医による望ましい数の画像の特定を容易にするように構成されることがある。換言するとボリューム角ボタン３６は、望ましい３次元（３Ｄ）画像ボリューム及び／または４次元（４Ｄ）画像ボリュームを形成するための臨床医による所望の数の２Ｄ画像の特定を支援するように構成されることがある。例えば臨床医が約３０度のボリューム角を選択する場合、撮像システム１０は収集した２Ｄ画像を利用して３Ｄ画像ボリュームを作成できるように約３０枚の２Ｄフレームの収集を容易にするように構成することができる。さらにボリューム角の範囲は、解剖学的関心領域、用途、あるいはこれら両者に依存することがあることが理解されよう。一例としてその解剖学的関心領域が腹部を含む場合、ボリューム角は約１８度〜約７５度の範囲とすることがある。同様に脈管用途のボリューム角は約４度〜約２９度の範囲とすることがあり、また膣内用途における撮像システムの利用では約６度〜約９０度の範囲のボリューム角が必要となることがある。さらに新生児用途では約６度〜約９０度の範囲のボリューム角を許容することがある。

さらに参照番号３７は掃引開始ボタンを表すことがあり、この掃引開始ボタン３７は、臨床医がボリューム掃引を開始させ、これにより画像データ収集をトリガできるように構成されることがある。換言すると掃引開始ボタン３７を用いることによって臨床医は、画像データ収集の開始に関して撮像システム１０に伝達することができる。同様の方式により、掃引停止ボタン３８は、画像データ収集を終らせるようなボリューム掃引の停止または終了に関して臨床医を支援するように構成されることがある。掃引停止ボタン３８の選択によって臨床医は目下の画像データ収集の終了を伝達することができる。

本技法の別の態様では、ユーザインタフェース３４はさらに、始点画像選択ボタン３９及び終点画像選択ボタン４０を含むことがある。始点画像選択ボタン３９は、そのボリューム掃引の「始点画像」などの第１の所望画像の臨床医による選択を可能にするように構成されることがある。本明細書で使用する場合に始点画像という用語は、そのボリューム掃引に関する開始基準点となる所望の画像を示すために使用されることがある。同じ方式により終点画像選択ボタン４０は、そのボリューム掃引の「終点画像」などの第２の所望画像の臨床医による選択を可能にするように構成されることがある。本明細書で使用する場合に終点画像という用語は、そのボリューム掃引に関する終了基準点である所望の画像を表すことがある。ボリューム角ボタン３６、掃引開始ボタン３７、掃引停止ボタン３８、始点画像選択ボタン３９及び終点画像選択ボタン４０の働きについては、図７〜１１を参照しながらさらに詳細に記載することにする。

図６は、ディスプレイ３２（図１参照）の一部分の前面像を表している。本明細書の上で指摘したように、始点画像選択ボタン３９（図５参照）及び終点画像選択ボタン４０（図５参照）を利用することによって、第１の所望の画像（始点画像）及び第２の所望の画像（最終画像すなわち終点画像）を取得することができる。したがってディスプレイ３２は、第１及び第２の所望画像の描出の際の支援となるように構成されることがある。参照番号１２４は第１の所望の画像を表しており、また第２の所望の画像は参照番号１２６で表すことがある。参照番号１２２はディスプレイ３２の制御子部分を示すことがある。

本明細書の上で記載したように、目下利用可能な技法では画像データ収集前に、探触子１４の掃引角度の決定に使用できるボリューム角の臨床医による選択が必要となる。上で指摘したように、探触子１４の掃引角度の決定は、望ましくないボリュームにつながり、これによって臨床医が扱う画像ボリュームが必要以上に大きくなったり、所望の画像ボリュームより小さくなることがあり得るので不利である。さらに、別のボリューム角を選択せねばならなかったり走査を反復せねばならなくなることがある。

本技法の例示的な態様では、探触子１４と関連付けされた位置情報に基づいて画像データを収集することによって、目下利用可能な技法に関するこうした欠点を回避することができる。したがって、探触子１４の位置情報に基づいた撮像方法並びに探触子１４の位置情報に基づいた撮像のためのシステムが提供される。

診断撮像システム１０（図１参照）の、またさらに詳細には位置検知プラットフォーム２８（図１参照）の動作については、図７〜１１に示すような例示的ロジックを参照するとより理解を深めることができる。ここで図７Ａ〜７Ｂを見ると、探触子１４（図１参照）などの画像収集デバイスと関連付けされた位置情報に基づいて解剖学的関心領域を撮像するための例示的ロジック１３０の流れ図を表している。本技法の例示的な態様では、位置情報に基づいた撮像のための方法を提供する。

本方法は、臨床医が探触子１４（図１参照）などの画像収集デバイスを患者１２（図１参照）上に位置決めする工程１３２で開始される。さらに詳細には、探触子１４を解剖学的関心領域上に位置決めすることがある。このため探触子１４は患者１２（図１参照）と接触状態になる。本例は３Ｄ撮像に関して記載しているが、本技法は４Ｄ超音波撮像にも用途を見出し得ることに留意されたい。３Ｄ超音波撮像システムは臨床医に対して患者１２内の解剖学的関心領域の３Ｄ画像を提供するように構成されることが理解されよう。さらに詳細には３Ｄ超音波撮像システム内の探触子は患者の一連の２Ｄ画像を取得するように構成されている。引き続いて３Ｄ超音波撮像システムは、これらの画像を処理し画像を３Ｄ画像として提示する。次いで臨床医は、２Ｄ超音波撮像システムを用いたのでは利用可能でないビューを取得するように３Ｄ画像を取り扱うことがある。

さらに図３を参照しながら上で指摘したように、探触子１４は、中心位置８２、第１の端部８４及び第２の端部８６を含んだ曲線的探触子フェイスを含むことがある。したがって本例では工程１３２において、探触子１４の中央部分８２が患者１２と接触状態になるように探触子１４を患者１２上に位置決めすることがある。さらに、探触子１４が中心位置に位置決めされている間に、患者１２上の解剖学的関心領域を表す画像が探触子１４を介して収集され撮像システム２２（図１参照）のディスプレイ３２（図１参照）上に表示されることがあることが理解されよう。次いで臨床医はその画像が所望の画像を表すか否かを確認するようにこの画像を観察することができる。

引き続いて工程１３４では、第１の所望の画像が取得されるまで探触子１４を第１の方向に移動させることがある。したがって臨床医は、探触子１４が中心位置８２（図３参照）から探触子１４の第１の端部８４（図３参照）に向けて傾けられて臨床医により第１の所望の画像が観察されるまで、探触子１４を第１の方向に移動させることがある。本明細書で使用する場合に第１の所望の画像という用語は、解剖学的関心領域を表す望ましい画像を示すために使用されることがある。換言すると第１の所望の画像は所望の「始点画像」を表すことがあり、この始点画像はボリューム掃引における開始点を表すことがある。ボリューム掃引の開始点における探触子１４の位置を探触子１４の「開始位置」と呼ぶことがあることに留意されたい。さらに工程１３４では次いで、臨床医が所望の始点画像として第１の所望の画像を選択することがある。一実施形態では臨床医は、例えば始点画像選択ボタン３９（図５参照）を介して、第１の所望の画像を始点画像として記録することがある。

臨床医が第１の所望の画像を選択し終わると、工程１３６において探触子１４の目下の位置と関連付けされた情報が記録されることがある。例えば位置検知デバイス１８（図１参照）を利用して第１の所望の画像と関連付けされた探触子１４の位置座標を記録することがある。この位置は一般にボリューム掃引の「開始点」と呼ぶことがある。さらにこの始点画像はディスプレイ３２（図６参照）の一部分上に描出させることがある。

さらに工程１３８において、第１の所望の画像に対応する探触子１４の位置情報の記録に続いて、臨床医は探触子１４を第１の方向と実質的に反対方向の第２の方向に傾けることがある。換言すると臨床医は、探触子１４の第２の端部８６（図３参照）の方向に探触子１４が移動するように探触子１４を傾けることがある。さらに詳細には臨床医は、第２の所望の画像が取得されるまで第２の方向に探触子１４を傾けることがある。本明細書で使用する場合に第２の所望の画像という用語は、解剖学的関心領域を表す別の望ましい画像を示すために使用されることがある。換言すると第２の所望の画像は所望の「終点画像」を表すことがあり、またこの「終点画像」はボリューム掃引における終了点を表すことがある。ボリューム掃引の終了点における探触子の位置のことを一般に探触子１４の「終了位置」と呼ぶことがあることに留意されたい。さらに工程１３８において臨床医はこの第２の所望の画像を所望の終点画像として選択することがある。臨床医は、一実施形態では終点画像選択ボタン４０（図５参照）を介して第２の所望の画像を終点画像として記録することがある。ここでも同様に、終点画像をディスプレイ３２（図６参照）の一部分上に描出させることがある。

さらに工程１４０では、探触子１４の目下の位置と関連付けされた情報が記録されることがある。例えば位置検知デバイス１８（図１参照）を用いて第２の所望の画像と関連付けされた探触子１４の位置座標を記録することがある。さらにこの位置を一般に、ボリューム掃引の「終了点」と呼ぶことがある。

工程１３２〜１４０に続いて、目下のボリューム掃引に関する「始点画像」と「終点画像」のそれぞれを表す第１の所望の画像と第２の所望の画像が取得される。さらに詳細には工程１３２〜１４０に続いて、目下のボリューム掃引の開始点及び終了点が取得される。さらにこの第１の所望の画像及び第２の所望の画像に対応する位置の各々における探触子１４の位置情報が記録される。

引き続いて工程１４２では、工程１３６及び１４０で記録された探触子１４の位置情報に基づいて、目下のボリューム掃引に関する掃引角度を計算することがある。さらに詳細には、目下のボリューム掃引に関する探触子１４の開始位置、終了位置及び中心位置８２（図３参照）と関連付けされた情報を用いてそのボリューム掃引に関する掃引角度を自動計算することがある。

探触子１４の位置情報に基づいて掃引角度を決定し終えた後、工程１４４において解剖学的関心領域を表す画像データを取得することがある。一実施形態では臨床医は画像データ収集をトリガすることがある。一例として臨床医は掃引開始ボタン３７（図５参照）の選択によって画像データ収集を開始させることがある。本技法の例示的な態様では、工程１３６及び１４０のそれぞれにおいて記録された目下のボリューム掃引の開始点と終了点の間で画像データを取得することがある。これにより探触子１４は中心位置８２に戻されることがある。次いで探触子１４は工程１３６で決定したボリューム掃引の開始点に向けて第１の方向に移動させることがある。

図４を参照しながら上で記載したように、位置センサ処理モジュール９４（図４参照）は、工程１３６及び工程１４０で記録された探触子１４の位置情報を取得するように構成されることがある。画像データ収集をトリガし終えた後、位置センサ処理モジュール９４は、探触子１４の開始点及び終了点と関連付けされた位置情報を探触子モータ制御器１０２（図４参照）に伝達するように構成されることがある。一実施形態では探触子モータ制御器１０２は次いでボリューム掃引の開始点までの探触子１４の自動移動を容易にするように構成されることがある。別法として臨床医は探触子１４を開始位置まで手作業で移動させることがある。

次いでさらに、画像ボリュームの開始点から終了点の方向に探触子１４を掃引させながら画像データを収集することがある。ボリューム掃引における角度増分量は、画像データ収集の前に臨床医によって指定されることがあることが理解されよう。別法として撮像システム２２は、解剖学的関心領域に基づいて角度増分量のデフォルト設定を提供するように構成されることがある。したがって探触子１４は、始点画像と終点画像の間で複数の中間画像を収集するようにして開始点から終了点まで増分式に掃引されることがある。終点画像を取得し終えた後、目下のボリューム掃引は停止されることがある。一実施形態では臨床医は掃引停止ボタン３８（図５参照）の選択によって目下のボリューム掃引を終了させることがある。

収集工程１４４に続いて、解剖学的関心領域を表す画像データ１４６が取得されることがある。さらに画像データ１４６の収集に続いて工程１４８では、画像データ１４６は解剖学的関心領域を表す画像を作成するための画像データ１４６の再構成を容易にするための１つまたは複数の処理工程にかけられることがある。この再構成画像はある種の実施形態では３Ｄ画像を含むことがある。さらにこの再構成画像は次いで、例えばディスプレイ３２上に表示されることがある。さらにこの再構成画像は、さらに使用するために保存されることもある。

本明細書の上で記載したような診断撮像システム１０及び撮像方法を実現することによって、臨床医が選択した始点画像と終点画像の間で画像ボリュームを収集する際に所望の画像ボリュームを取得することができ、これによって撮像処理の効率及び速度が向上する。さらに詳細にはこの撮像方法によって、走査に先だって臨床医が始点及び終点画像をプレビューすることができ、これによって望ましい画像ボリュームの収集が保証される。さらにプレビュー処理の間は画像データを全く収集していないことに留意されたい。さらに、探触子１４と関連付けされた位置情報に基づいて掃引角度が自動決定される。さらにシステムが所望の画像ボリュームに関する事前知識を有しているため患者呼吸停止時間を実質的に短縮させることができ、患者の不快さを実質的に軽減することができる。

さらに上で指摘したように、目下利用可能な技法では典型的には、臨床医によるボリューム角の選択が必要であり、選択したこのボリューム角を探触子１４の掃引角度の計算に使用している。この決定は望ましくない画像ボリュームの収集につながるので不利となることがあり、また１回または複数回の反復走査を必要とし、これによって患者１２に不快を生じさせたり、かつ／または労力を要する時間がかかる処理を生じさせることがある。さらに目下利用可能な技法では典型的には、計算したこの掃引角度に基づいて、探触子１４の中心位置８２（図３参照）の周りで探触子１４（図１参照）を対称性に掃引している。例えば、計算された掃引角度が約４０度であれば、目下の技法は探触子１４の中心位置８２の周りで探触子１４を対称性に掃引するように構成されている。換言すると探触子の掃引は、探触子１４の第１の端部８４（図３参照）の方向に２０度としかつ探触子１４の第２の端部８６（図３参照）の方向に２０度とすることがある。目下利用可能な技法における探触子１４に対するこの対称掃引は、望ましくない画像ボリュームの収集及び／または望ましい画像ボリュームの抜けにつながることがあり不利である。

しかし本技法の態様ではその掃引角度が、探触子１４と関連付けされた位置情報に基づいて計算されており、これにより所望の画像ボリュームの収集が容易になると共に目下利用可能な技法の欠点が回避されるので有利である。さらに本技法では、探触子１４はさらに、探触子１４の中心位置８２の周りで非対称方式で掃引を受けるように構成することができる。例えば本技法を用いると、臨床医が選択した始点及び終点画像に基づいて、計算された掃引角度が約４０度ならば、探触子１４の第１の端部８４の方向に約３０度だけ掃引し、探触子１４の第２の端部８６の方向に約１０度だけ掃引するように探触子１４を構成することができる。探触子１４の中心位置８２の周りでの探触子１４のこの非対称掃引によれば臨床医が選択しておいた望ましい画像ボリュームの収集が容易となり有利である。

さらに、本技法の別の態様では、撮像セッションが４Ｄ走査を含む場合に、位置検知デバイス１８（図１参照）を介して取得した位置情報をさらに、探触子１４（図１参照）が目下探査中の解剖学的関心領域の外部に位置決めされたときに臨床医に知らせるために使用できることに留意されたい。

番号１３２〜１４８（図７Ａ〜７Ｂ参照）で示した探触子の位置情報に基づいた撮像方法は図８〜９を参照することによってより理解が深まるであろう。図８〜９に表した例では、探触子１４の位置情報に基づいた撮像方法を表している。

ここで図８を見ると、探触子１４（図１参照）の概略図１５０を示している。探触子１４によって収集した画像スライスは一般に参照番号１５２で示すことがある。さらに詳細には参照番号１５２は、探触子１４の中心位置８２（図３参照）に位置決めされたときに探触子１４によって収集した画像を表すことがある。さらに参照番号１５４は一般に、探触子１４の中心位置８２に沿った線を表すことがある。さらに参照番号１５６は探触子１４を動かす第１の方向を示すことがある。さらに詳細には第１の方向１５６は、探触子１４の中心位置８２から第１の端部８４（図３参照）に向けて探触子１４を移動させる方向を表している。同じ方式により、探触子１４を動かす第２の方向を一般に参照番号１５８によって示すことがある。さらに詳細には第２の方向１５８は、探触子１４の中心位置８２から第２の端部８６（図３参照）に向けて探触子１４を移動させる方向を表している。

ここで図９を参照すると、探触子１４（図１参照）と関連付けされた位置情報に基づいた撮像方法の概略図１６０を表している。図７Ａ〜７Ｂを参照しながら上で記載したように、探触子１４は解剖学的関心領域の撮像を容易にするように患者１２（図１参照）上に位置決めされることがある。さらに詳細には探触子１４は、探触子１４の中央部分８２（図３参照）が患者１２と接触状態になるようにして患者１２上に位置決めされることがある。さらにディスプレイ３２（図１参照）上に画像１５２（図８参照）を描出させることがある。本技法の例示的な態様では、探触子１４の中心位置８２から第１の端部８４（図３参照）に向けて移動するような第１の方向１５６に探触子１４を移動させることがある。探触子１４を第１の方向１５６に移動させると、臨床医はディスプレイ３２上に解剖学的関心領域の対応する画像を描出することができる。臨床医が第１の所望の画像として画像を特定し終わると、臨床医は第１の所望の画像とした画像選択を撮像システム２２（図１参照）に伝達することができる。本例では、臨床医は始点画像選択ボタン３９（図５参照）の選択によって第１の所望の画像を選択することがある。図９に表した例では、参照番号１６２は第１の所望の画像すなわち始点画像を表すことがある。さらにこの始点画像はディスプレイ３２（図６参照）の一部分上に描出させることがある。

さらに始点画像に関連する探触子１４の位置情報が、そのボリューム掃引における探触子１４の第１の位置すなわち開始位置として記録されることがある。探触子１４の開始位置に対応する情報は位置検知デバイス１８（図１参照）を使用することによって取得されることがある。さらに詳細には位置検知送信器９８（図４参照）を用いて開始位置情報を位置センサ受信器４２（図４参照）に伝達することがある。次いで位置センサ受信器４２は受け取った位置情報を位置検知プラットフォーム２８（図１参照）に、またさらに詳細には位置センサ処理モジュール９４（図４参照）に伝達することがある。

始点画像の特定及び選択並びに探触子１４の開始位置の記録に続いて、探触子１４を第２の方向１５８に移動させることがある。換言すると探触子１４は、開始点から探触子１４の第２の端部８６に向けて第２の方向１５８に移動させることがある。さらに詳細には探触子１４は、第２の所望の画像が取得されるまで第２の方向１５８に移動させることがある。ここでも同様に探触子１４を第２の方向１５８に移動させると、臨床医はディスプレイ３２上に解剖学的関心領域の対応する画像を描出することができる。次いで臨床医は第２の所望の画像とする画像を特定することがある。さらに一実施形態では、臨床医は終点画像選択ボタン４０（図５参照）の選択によって、第２の所望の画像とした画像の選択を撮像システム２２（図１参照）に伝達することができる。さらに本例では、参照番号１６４は第２の所望の画像すなわち終点画像を表すことがある。終点画像１６４は上で指摘したように、ディスプレイ３２（図１参照）の一部分上に描出されることがある。

さらに終点画像に関連する探触子１４の位置情報はそのボリューム掃引に関する探触子１４の第２の位置すなわち終了位置として記録されることがある。例えば探触子１４の終了位置に対応する情報は位置検知デバイス１８を使用することによって取得されることがある。ここでも同様に位置検知送信器９８（図４参照）を利用して終了位置情報を位置センサ受信器４２（図４参照）に伝達することがある。次いで位置センサ受信器４２は受け取った位置情報を位置検知プラットフォーム２８に、またさらに詳細には位置センサ処理モジュール９４に伝達することがある。

始点画像１６２及び終点画像１６４並びに目下のボリューム掃引に関する探触子１４の対応する開始位置及び終了位置の収集に続いて、探触子１４の掃引角度を計算することがある。上で指摘したようにこの掃引角度は、目下のボリューム掃引に関する探触子１４の開始及び終了位置と関連付けされた情報に基づいて自動計算されることがある。一実施形態では位置センサ処理モジュール９４は、探触子１４の開始位置及び終了位置と関連付けされた位置情報に基づいた探触子１４の掃引角度の自動計算の際の支援となるように構成されることがある。

計算された掃引角度は次いで探触子１４に伝達されることがある。さらに詳細には位置センサ処理モジュール９４は一実施形態では、計算された掃引角度並びに探触子１４の開始及び終了位置と関連付けされた位置情報の探触子モータ制御器１０２（図４参照）への伝達を容易にするように構成されることがある。

例えば臨床医によって画像データ収集が開始された後、探触子モータ制御器１０２は、以前に決定しておいた開始位置まで探触子１４を移動するように構成されることがある。上で指摘したようにこの画像データの収集は、掃引開始ボタン３７（図５参照）の選択によってトリガされることがある。さらに開始位置では、第１の所望の画像すなわち始点画像１６２が取得されることが理解されよう。さらに探触子モータ制御器１０２は、事前決定の開始位置と終了位置の間で探触子１４を自動掃引するように構成されることがある。一実施形態では探触子１４は開始位置と終了位置の間で増分ステップ式に掃引されることがあり、この増分ステップは臨床医により選択されることや解剖学的関心領域に基づいて撮像システム２２が決定することがある。探触子１４の開始位置で開始して以前に決定しておいた探触子１４の終了位置に到達するまで、各増分ステップ位置において解剖学的関心領域を表す画像データを収集することができる。換言すると、以前に決定しておいた始点及画像と終点画像の間で複数の画像を、探触子１４の各増分ステップ位置において取得することができる。参照番号１６６は、始点画像１６２と終点画像１６４の間で取得される中間画像を表すことがある。さらに解剖学的関心領域を一般に参照番号１６８で表すことがある。

探触子１４の開始点と終了点の間における探触子１４の掃引によりこうして取得した複数の画像１６２、１６４、１６６は次いで、解剖学的関心領域を表す画像を再構成するように処理されることがある。本例ではこれら複数の画像１６２、１６４、１６６は解剖学的関心領域を表す３Ｄ画像を作成するように再構成されることがある。

本技法の例示的な態様では、位置情報に基づいた撮像のための別の方法を提供する。図１０Ａ〜１０Ｂは、探触子１４（図１参照）などの画像収集デバイスと関連付けされた位置情報に基づいて解剖学的関心領域を撮像するための別の例示的ロジック１７０の流れ図を表している。

本方法は、臨床医が探触子１４（図１参照）などの画像収集デバイスを患者１２（図１参照）上に位置決めする工程１７２で開始される。さらに臨床医は探触子１４の掃引を開始することがある。例えば一実施形態では、探触子１４の掃引は探触子１４の第１の端部８４（図３または図８参照）から開始され、第２の端部８６（図３または図８参照）に向けて継続されることがある。別法として別の実施形態では、探触子１４の掃引は探触子１４の第２の端部８６で開始され、第１の端部８４に向けて継続されることがある。

本技法の態様では、第１の端部８４から第２の端部８６に向けて掃引が開始されると、工程１７４において「始点画像」を示す第１の所望の画像が選択されることがある。例えば、探触子の第１の端部８４の位置で開始して探触子を掃引すると、臨床医はディスプレイ３２（図１参照）上で画像を観察する際に始点画像を画像として選択することがある。始点画像の間の探触子位置と関連付けされた情報はさらに、工程１７６に示したようにして記録されることがある。この探触子１４の位置は探触子１４の第１の位置すなわち「開始位置」を示すことがある。さらに図６に示すように、始点画像はディスプレイの第１の部分上に表示されることがある。

引き続いて工程１７８で示したように、始点画像の選択及び探触子１４の開始位置の記録の後で探触子１４の掃引が継続されることがある。さらに工程１８０では次いで、そのボリューム掃引に関する「終点画像」として第２の所望の画像が選択されることがある。ここでも同様に、探触子１４が探触子１４の第２の端部８６に向けて掃引される際に、臨床医は終点画像として第２の所望の画像を選択することがある。さらに工程１８２に示すように、終点画像の間の探触子位置と関連付けされた情報がさらに記録されることがある。この探触子１４の位置は、探触子１４の第２の位置すなわち「終了位置」を示すことがある。さらに図６に示すように、この終点画像はディスプレイの第２の部分上に表示されることがある。本例では、目下のボリューム掃引に関する開始点から終了点まで探触子１４を掃引しながら解剖学的関心領域を表す画像データが収集されることに留意されたい。

工程１７２〜１８２に続いて、探触子１４の第１の端部８４とボリューム掃引の終了点の間で探触子１４を掃引させながら、解剖学的関心領域を表す画像データ１８４を取得することがある。こうして収集した画像データ１８４は、探触子１４の第１の端部８４で始まり探触子１４の終了点８６で終わる探触子位置に対応する画像データを含むことがある。さらに詳細には、探触子１４の第１の端部８４から終了点８６まで探触子１４を増分式に掃引させながら、複数の画像を取得することがある。

引き続き工程１８６では、探触子１４の開始位置と終了位置の間の画像データに対応する所望の画像データ組が選択されることがある。換言すると、こうして工程１８６で選択された所望の画像データ組は、始点画像、終点画像及びこれらの間にある中間画像に対応する画像データを含むように構成されることがある。これらの所望の画像データ組はその全体を参照番号１８８で示すことがある。さらに工程１９０においてこの所望の画像データ組１８８は次いで、所望の画像データ組１８８を再構成して解剖学的関心領域を表す画像を作成するための１つまたは複数の処理工程にかけられることがある。この再構成画像は次いで、例えばディスプレイ３２上に描出されることがある。さらにこの再構成画像は、あとで使用するために保存されることもある。

一実施形態ではその再構成画像を、データリポジトリ３０（図１参照）内に保存することがある。ある種の実施形態では、データリポジトリ３０は、ローカルデータベースを含むことがある。別法としてこれらの画像は、アーカイブサイト、データベース、あるいは光学的データ格納体内に保存されることがある。例えば再構成画像は光学的データ格納体内に保存されることがある。この光学的データ格納体は、コンパクトディスク（ＣＤ）などの光学記憶媒体、ディジタル多機能ディスク（ＤＶＤ）、ＤＶＤ−５やＤＶＤ−９などの多層構造、ＤＶＤ−１０やＤＶＤ−１８などの多面構造、高精細ディジタル多機能ディスク（ＨＤ−ＤＶＤ）、ブルーレイディスク、近接場（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ）光学記憶ディスク、ホログラフィ記憶媒体、あるいは例えば２光子または多光子吸収記憶フォーマットなどの同様の別のボリュメトリック光学記憶媒体とすることができることに留意されたい。さらにこれらの再構成画像は医用撮像システム２２（図１参照）上にローカルで保存することがある。

本技法の例示的な態様では、位置情報に基づいた撮像のためのさらに別の方法を提供する。ここで図１１Ａ〜１１Ｂを見ると、探触子１４（図１参照）などの画像収集デバイスと関連付けされた位置情報に基づいて解剖学的関心領域を撮像するためのさらに別の例示的ロジック２００の流れ図を表している。

本方法は、目下の撮像セッションと関連付けされた収集パラメータを選択する工程２０２で開始される。この収集パラメータは例えば、ボリューム角、掃引角度、品質、深度あるいは関心領域を含むことがある。収集パラメータを選択し終えた後、撮像システム２２（図１参照）は工程２０４において、臨床医に対して選択した収集パラメータに基づいて取得した第１の画像及び第２の画像を提供するように構成されることがある。さらにこうして取得した第１の画像は、ボリューム掃引の始点画像を表すことがあり、また第２の画像はボリューム掃引の「終点画像」を表すことがある。例えば、臨床医によるボリューム角の選択に続いて、撮像システム２２は、選択したボリューム角に基づいて撮像システム２２により作成された第１の画像及び第２の画像を提供するように構成されることがある。さらに詳細には、臨床医が約３０度のボリューム角を選択した場合、撮像システム２２（図１参照）は、探触子１４の中心位置８２（図３参照）から第１の端部８４（図３参照）に向かう第１の方向１５６（図８参照）で探触子１４（図１参照）を第１の方向１５６の約１５度にある位置まで移動させるように構成されることがある。探触子１４のこの位置における第１の画像は、ボリューム掃引の始点画像として取得されることがある。さらに、始点画像と関連付けされた探触子１４の位置座標は、ボリューム掃引の「開始点」として取得され記録されることがある。上で指摘したようにボリューム掃引の開始点は、目下のボリューム掃引に関する探触子１４の開始位置を示すことがある。

工程２０４の参照を続けると、引き続いて、探触子１４の第２の端部８６（図３参照）に向けて第２の方向１５８の約１５度にある位置まで探触子１４を第２の方向１５８（図８参照）に移動させることがある。探触子１４のこの位置における第２の画像は、ボリューム掃引の「終点画像」として取得されることがある。ここでも同様に、終点画像と関連付けされた探触子１４の位置座標がボリューム掃引の「終了点」として取得されかつ記録されることがある。上で記載したようにこのボリューム掃引の終了点は探触子１４の終了位置を表すことがある。撮像システム２２は次いで、始点画像及び終点画像をディスプレイ３２（図６参照）上に表示するように構成されることがある。

本技法の態様では、所望の始点及び終点画像が描出されない場合、臨床医はボリューム角を変更することがある。換言すると始点及び終点画像が望ましい画像を表していない場合、臨床医はボリューム角を適正に変更することがある。次いで更新したボリューム角に基づいた第１及び第２の画像が取得され、更新された始点及び終点画像としてそれぞれ提供されることがある。さらに本技法の別の態様では、別の収集パラメータの修正に基づいて第１及び第２の画像がさらに更新されることもある。したがって工程２０６において、１つまたは複数の収集パラメータが変更されたか否かを確認するためのチェックを実施することがある。１つまたは複数の収集パラメータの変更が検出された場合は、工程２０８に示したようにその更新済み収集パラメータに基づいて更新された第１及び第２の画像を取得することがある。

引き続いて工程２１０において、探触子１４の開始位置及び終了位置と関連付けされた情報を取得することがある。さらに工程２１２において、工程２１０で記録された開始点と終了点の間で画像データを収集することがある。換言すると探触子１４の開始位置まで探触子１４を移動させることがあり、また探触子１４の開始位置から終了位置まで探触子１４を掃引させながら画像データを収集することがある。参照番号２１４は収集した画像データを表すことがある。この収集画像データ２１４は次いで、工程２１６において解剖学的関心領域を表す画像ボリュームを作成するように再構成されることがある。しかし判断ブロック２０６において収集パラメータの変更が検出されない場合は、工程２１０〜２１６が実行されることがある。

上述の例、実証及び処理工程は、汎用や特殊目的のコンピュータなどのプロセッサベースのシステム上の適当なコードによって実現させることがあることは当業者であれば理解されよう。さらに、本技法の異なる実現形態では、本明細書に記載した工程の一部または全部を異なる順序であるいは実質的に同時に（すなわち、並列式で）実行できることに留意すべきである。さらにこの機能は、Ｃ＋＋やＪａｖａ（ただし、これらに限らない）（Ｊａｖａは商標）を含む多種多様なプログラミング言語で実現することができる。当業者であれば、こうしたコードが、メモリチップ、ローカルやリモートのハードディスク、光ディスク（すなわち、ＣＤやＤＶＤ）、あるいは保存したコードを実行するためにプロセッサベースのシステムによりアクセスできる別の媒体上など１つまたは複数の有形の機械読み取り可能媒体上に保存できるあるいは保存に適応できることを理解されよう。有形媒体には、その上に命令をプリントアウトし得る紙や別の適当な媒体を含むことがあることに留意されたい。例えば命令は、紙や別の媒体に対する光学的走査を介して電子的に取り込み、コンパイルし、必要であれば適当な方法で解読または処理し、さらにコンピュータメモリ内に保存することができる。

画像収集デバイスと関連付けされた位置情報に基づいた撮像方法及び本明細書の上で記載した撮像システムによって、患者の解剖学的関心領域を撮像するための手技ワークフローが簡略化されると共に、患者の解剖学的関心領域を撮像する手技時間速度が向上する。さらに本方法によれば臨床医はボリューム掃引に関する始点画像及び終点画像をプレビューすることができ、これによって望ましい関心対象ボリュームのみの収集が容易となる。さらに本方法では、画像ボリュームの始点及び終点画像を、ボリューム収集によることなくプレビューすることが必要となる。このため所望量の画像データだけを収集し、これにより収集する画像データの量を低減させシステム応答を向上させることができる。さらに本撮像方法は望ましい関心対象ボリュームだけを収集するため、患者の呼吸停止時間が短縮され、これによって患者快適性が向上し呼吸性アーチファクトが低下する。さらに治療監視検査では、位置センサデータを用いて実質的に同じボリューム画像を再生することができる。

本発明のある種の特徴についてのみ本明細書において図示し説明してきたが、当業者によって多くの修正や変更がなされるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神の範囲に属するこうした修正や変更のすべてを包含させるように意図したものであることを理解されたい。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

本技法の態様による例示的な診断システムのブロック図である。 図１の例示的な診断システムで使用するための超音波撮像システムの形態をした例示的な撮像システムのブロック図である。 本技法の態様による図１に示したシステムで使用するための探触子の一部分を表した図である。 本技法の態様による例示的な位置検知システムのブロック図である。 本技法の態様による図１の例示的な診断システムのユーザインタフェースエリアの前面像である。 本技法の態様による図１の例示的な診断システムの表示エリアの前面像である。 本技法の態様による位置情報に基づいて関心対象ボリュームを収集する例示的な処理を表した流れ図である。 本技法の態様による位置情報に基づいて関心対象ボリュームを収集する例示的な処理を表した流れ図である。 本技法の態様による位置情報に基づいて関心対象ボリュームを収集する例示的な処理の概略図である。 本技法の態様による位置情報に基づいて関心対象ボリュームを収集する例示的な処理の概略図である。 本技法の態様による位置情報に基づいて関心対象ボリュームを収集する別の例示的な処理を表した流れ図である。 本技法の態様による位置情報に基づいて関心対象ボリュームを収集する別の例示的な処理を表した流れ図である。 本技法の態様による位置情報に基づいて関心対象ボリュームを収集するさらに別の例示的な処理を表した流れ図である。 本技法の態様による位置情報に基づいて関心対象ボリュームを収集するさらに別の例示的な処理を表した流れ図である。

符号の説明

１０ 診断システム
１２ 患者
１４ 画像収集デバイス
１６ 探触子ケーブル
１８ 位置検知デバイス
２０ 探触子及び探触子ケーブルの一部
２２ 医用撮像システム
２４ 収集サブシステム
２６ 処理サブシステム
２８ 位置検知プラットフォーム
３０ データリポジトリ
３２ ディスプレイ
３４ ユーザインタフェース
３６ ボリューム角ボタン
３７ 掃引開始ボタン
３８ 掃引停止ボタン
３９ 始点画像選択ボタン
４０ 終点画像選択ボタン
４２ 位置センサ受信器
５４ トランスジューサアセンブリ
５６ Ｔ／Ｒ切替回路
５８ 送信器
６０ 受信器
６２ ビーム形成器
６４ 制御プロセッサ
６６ 復調器
６８ 画像モードプロセッサ
７０ 走査変換器
７２ 表示プロセッサ
７４ リモート接続サブシステム
７６ ウェブサーバ
７８ インタフェース
８０ 撮像ワークステーション
８２ 探触子フェイスの中央部分
８４ 探触子フェイスの第１の端部
８６ 探触子フェイスの第２の端部
９０ 位置検知システム
９２ 超音波画像
９４ 位置センサ処理モジュール
９６ 画像処理モジュール
９８ 位置センサ送信器
１０２ 探触子モータ制御器
１１２ 制御子
１２２ 制御子
１２４ 始点画像
１２６ 終点画像
１３０ 位置情報に基づいて関心対象ボリュームの画像データを収集する例示的な処理の流れ図
１３２〜１４８ 位置情報に基づいて関心対象ボリュームの画像データを収集する例示的な処理を実行するために工程
１５０ 探触子を用いた撮像の概略図
１５２ 画像スライス
１５４ 中心線
１５６ 第１の方向
１５８ 第２の方向
１６０ 位置情報に基づいた撮像方法の概略図
１６２ 第１の所望の画像
１６４ 第２の所望の画像
１６６ 中間画像
１６８ 解剖学的関心領域
１７０ 位置情報に基づいて関心対象ボリュームの画像データを収集する別の例示的な処理を表した流れ図
１７２〜１９０ 位置情報に基づいて関心対象ボリュームの画像データを収集する別の例示的な処理を実行する工程
２００ 位置情報に基づいて関心対象ボリュームの画像データを収集するさらに別の例示的な処理を表した流れ図
２０２〜２１６ 位置情報に基づいて関心対象ボリュームの画像データを収集するさらに別の例示的な処理を実行する工程

Claims (8)

1. 画像収集デバイスの位置に基づいた撮像のための方法であって、
   画像収集デバイスの第１の位置で収集した第１の所望の画像を表す第１の所望の画像データ組を取得する工程と、
   画像収集デバイスの前記第１の位置に対応する位置情報を記録する工程と、
   画像収集デバイスの第２の位置で収集した第２の所望の画像を表す第２の所望の画像データ組を取得する工程と、
   画像収集デバイスの前記第２の位置に対応する位置情報を記録する工程と、
   画像収集デバイスの前記第１の位置と第２の位置の間で画像データを収集する工程と、
   を含み、
   第１の所望の画像データ組を取得する前記工程は、第１の所望の画像データ組の収集を容易にするために画像収集デバイスを第１の方向に移動する工程を含む、方法。
2. 第２の所望の画像組を取得する前記工程は、第２の所望の画像データ組の収集を容易にするために画像収集デバイスを前記第１の方向と反対の第２の方向に移動する工程を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の所望の画像及び第２の所望の画像をディスプレイ上に表示する工程をさらに含む請求項１または２に記載の方法。
4. 画像収集デバイスの第１の位置と第２の位置の間で画像データを収集する前記工程は、
   画像収集デバイスを前記第１の位置までステアリングする工程と、
   画像収集デバイスの前記第１の位置で開始して画像データを収集する工程と、
   画像収集デバイスの前記第２の位置に至るまで画像データの収集を継続する工程と、
   を含んでいる、請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
5. 画像収集デバイスの位置に基づいた撮像のための方法であって、
   収集パラメータを選択する工程と、
   前記選択した収集パラメータに基づいて第１の所望の画像及び第２の所望の画像を取得する工程と、
   前記第１の所望の画像と関連付けされた画像収集デバイスの第１の位置及び前記第２の所望の画像と関連付けされた画像収集デバイスの第２の位置を記録する工程と、
   画像収集デバイスの前記第１の位置と第２の位置の間で画像データを収集する工程と、
   を含み、
   前記選択した収集パラメータに基づいて第１の所望の画像及び第２の所望の画像を取得する工程が、前記第１の所望の画像の収集を容易にするために画像収集デバイスを第１の方向に移動する工程を含む、方法。
6. コンピュータに請求項１乃至５のいずれかに記載の方法を実行させるためのプログラムを含んだ１つまたは複数の有形媒体を含むコンピュータ読み取り可能媒体。
7. 画像収集デバイスの位置に基づいて画像データを収集するためのシステム（１０）であって、
   解剖学的関心領域を表す画像データを収集するように構成された画像収集デバイス（１４）と、
   前記画像収集デバイス（１４）と動作関連すると共に該画像収集デバイス（１４）と関連付けされた位置情報を提供するように構成された位置検知デバイス（１８）と、
   前記画像収集デバイス（１４）と動作関連する撮像システム（２２）であって、
   解剖学的関心領域を表す画像データを収集するように構成された収集サブシステム（２４）、並びに
   前記収集サブシステム（２４）と動作関連すると共に、前記収集した画像データ及び画像収集デバイス（１４）の位置に基づいた少なくとも第１の望ましい位置及び第２の望ましい位置までの該画像収集デバイス（１４）の移動を容易にするように構成された位置検知プラットフォーム（２８）を備えた処理サブシステム（２６）、
   を備えた撮像システム（２２）と、
   を備えるシステム（１０）。
8. 前記位置検知プラットフォーム（２８）はさらに、
   画像収集デバイス（１４）の前記第１の望ましい位置で収集した第１の所望の画像を表す第１の所望の画像データ組を取得すること、
   画像収集デバイス（１４）の前記第１の望ましい位置に対応する位置情報を記録すること、
   画像収集デバイス（１４）の前記第２の望ましい位置で収集した第２の所望の画像を表す第２の所望の画像データ組を取得すること、
   画像収集デバイス（１４）の前記第２の望ましい位置に対応する位置情報を記録すること、
   画像収集デバイス（１４）の前記第１の望ましい位置と第２の望ましい位置の間で画像データを収集すること、
   を行うように構成されている、請求項７に記載のシステム。
   

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