JP6339503B2 - 複数の超音波トランスデューサを有する検査システム - Google Patents

複数の超音波トランスデューサを有する検査システム Download PDF

Info

Publication number
JP6339503B2
JP6339503B2 JP2014545393A JP2014545393A JP6339503B2 JP 6339503 B2 JP6339503 B2 JP 6339503B2 JP 2014545393 A JP2014545393 A JP 2014545393A JP 2014545393 A JP2014545393 A JP 2014545393A JP 6339503 B2 JP6339503 B2 JP 6339503B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasound
different
tissue sample
information
inspection system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014545393A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015500081A (ja
Inventor
フランシスキュス コーレン,アレクサンデル
フランシスキュス コーレン,アレクサンデル
アントニウス ハルクス,ホーデフリデュス
アントニウス ハルクス,ホーデフリデュス
アントニー ウィレム フォッケンロート,ステーフェン
アントニー ウィレム フォッケンロート,ステーフェン
デラディ,サボルチ
エル.マクジー デビッド
エル.マクジー デビッド
エル.ランキン ダレル
エル.ランキン ダレル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips NV filed Critical Koninklijke Philips NV
Publication of JP2015500081A publication Critical patent/JP2015500081A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6339503B2 publication Critical patent/JP6339503B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461Displaying means of special interest
    • A61B8/463Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/02Instruments for taking cell samples or for biopsy
    • A61B10/04Endoscopic instruments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/0841Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating instruments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4245Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
    • A61B8/4254Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient using sensors mounted on the probe
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4444Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
    • A61B8/445Details of catheter construction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4477Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device using several separate ultrasound transducers or probes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4483Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
    • A61B8/4494Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer characterised by the arrangement of the transducer elements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461Displaying means of special interest
    • A61B8/462Displaying means of special interest characterised by constructional features of the display
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5223Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5238Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
    • A61B8/5246Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image combining images from the same or different imaging techniques, e.g. color Doppler and B-mode
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/02Instruments for taking cell samples or for biopsy
    • A61B10/04Endoscopic instruments
    • A61B2010/045Needles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4272Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving the acoustic interface between the transducer and the tissue
    • A61B8/429Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving the acoustic interface between the transducer and the tissue characterised by determining or monitoring the contact between the transducer and the tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48Diagnostic techniques
    • A61B8/486Diagnostic techniques involving arbitrary m-mode
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5238Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
    • A61B8/5246Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image combining images from the same or different imaging techniques, e.g. color Doppler and B-mode
    • A61B8/5253Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image combining images from the same or different imaging techniques, e.g. color Doppler and B-mode combining overlapping images, e.g. spatial compounding

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

本発明は、検査システムの分野に関し、詳細には、本発明は、複数の超音波トランスデューサを有する介入装置を備えた検査システム、対応する方法、コンピュータプログラム製品、及び、そのようなシステムの使用に関する。
例えば心臓の構造といった解剖学的領域などの隣接組織サンプルの内部からの情報を提供するための、超音波トランスデューサを有する介入装置を備えた検査システムは、過剰な情報を提供するよう見舞われることがある。これは、重要な決定が制限された時間枠内でなされなければならない状況において、重大となり得る。過剰な情報を防止するために、情報を捨てることなどにより、情報の量を低減することができる。しかしながら、これは、関連情報の喪失につながる可能性がある。取得された情報を改善された方法で利用することが可能である場合には、これは、確かに、そういった状況を改善するであろう。
文献US2003/0229286A1は、超音波トランスデューサ又は光トランスデューサのアレイ及びアクチュエータとともに、信号処理サブシステム、表示サブシステム、及び電力サブシステムを有する回転可能に振動するイメージングカテーテル及び利用の方法を説明している。好ましい実施形態のアクチュエータは、ソリッドステートニチノールアクチュエータである。アクチュエータは、カテーテルの先端が360度以下の角度だけ回転されるようにそのアレイを振動させる。次いで、その先端は、同じ角度だけ元の方に回転することができる。このアクションは、所望のイメージング情報が取得されるまで繰り返される。この回転可能に振動するカテーテルは、回転しないイメージングカテーテルよりも多くのイメージングポイントを生成し、再構成された画像内の欠落情報の領域を取り除く。文献WO2010/138448A1は、カテーテル及びデリバリ要素(delivery element)を含むカテーテルアセンブリを説明している。カテーテルは、遠位端を含む遠位端部、近位端部、及び長手方向の長さを有し、当該カテーテルに沿って遠位端部まで延びる中心内腔(central lumen)を規定するボディを含む。カテーテルはまた、当該カテーテルの遠位端に配置される前向きのトランスデューサアレイも含む。トランスデューサアレイは、印加電気信号を音響信号に変換するとともに、受信エコー信号を電気信号に変換するよう構成され配置される。少なくとも1つのカテーテル導電体が、トランスデューサアレイに電気的に接続され、カテーテルに沿って延びる。デリバリ要素は、カテーテルの内腔に配置される。
関連組織サンプルを検査する改良された検査システムは、有用であろう。特に、改善されより効率的で単純で高速で且つ/又は信頼できる方法で、関連組織サンプルから大量の情報を取得して当該情報を利用することを可能にする検査システムは、有用であろう。
詳細には、改善されより効率的で単純で高速で且つ/又は信頼できる方法で、関連組織サンプルから大量の情報を取得して当該情報を利用することに関する従来技術における上述の問題を解決する検査システムを提供することが、本発明の目的として確認できる。
従来技術に対する代替を提供することが、本発明のさらなる目的である。
したがって、上述の目的、及び他のいくつかの目的は、関連組織サンプルを検査する検査システムを提供することにより、本発明の第1の側面において得られるよう意図されている。本検査システムは、
介入装置を備え、該介入装置は、
複数の超音波トランスデューサであって、前記複数の超音波トランスデューサのうちの異なる超音波トランスデューサは、前記関連組織サンプルが前記複数の超音波トランスデューサに隣接して配置される場合において、空間的に異なる隣接組織サンプル領域から超音波情報パッケージ(ultrasound information package)を取得するよう構成されている、複数の超音波トランスデューサと、
空間的に異なる超音波表示領域内の前記超音波情報パッケージを受信して、ディスプレイ装置に視覚化するよう構成されたディスプレイ装置と、
を有し、
前記異なる超音波表示領域の相対空間位置は、前記異なる隣接組織サンプル領域の対応する相対空間位置に合致し、前記検査システムは、前記超音波情報パッケージに基づく組織接触情報パッケージを決定するよう構成された処理ユニットをさらに備え、前記組織接触情報パッケージは、超音波トランスデューサ位置における、前記介入装置と前記関連組織サンプルとの間の組織接触を示す
本発明は、空間的に異なる組織サンプル領域から超音波情報パッケージを取得し、且つ異なる超音波表示領域の相対空間位置が異なる隣接組織サンプル領域の対応する相対空間位置と合致するように超音波情報パッケージを視覚化するのに、特に有用であるが、これに限定されるものではない。これは、ディスプレイ装置の観察者に、異なる隣接組織サンプル領域からの情報が直感的に提示されるという効果を有する。したがって、観察者は、異なる画像を切り替える必要がない、又は、ディスプレイ装置のどの部分が関連組織サンプルのどの部分に対応するのかを常に覚えておく必要がない。
本発明は、例えばアブレーション介入中に人によって観察される、例えばスクリーン上の、例えばMモード超音波画像(M-mode ultrasound image)の位置が、カテーテル先端などの介入装置の端部における超音波トランスデューサの位置に対応しないという問題に対処する。本発明は、介入装置内におけるトランスデューサの実際の位置に対応する生成画像の位置を視覚的且つ直感的に配置することにより、この問題を解決するよう提案する。したがって、異なる隣接組織サンプル領域の相対空間位置(これは、介入装置の技術的特徴や介入装置における超音波トランスデューサの位置及び向きといった技術的特徴に依存する)を考慮に入れることにより、介入装置のハンドリングを最適化するという技術的問題に対処することができる。特定の実施形態において、ディスプレイ装置は、異なる隣接組織サンプル領域の相対空間位置を受け取るための入力部も含む。
本発明に従った検査システムは、本システムのステータス又は状態が明確に示される点で、さらに好ましいことに留意されたい。というのは、異なる超音波表示領域は、(本発明に従って構成された場合、)本システムのステータス又は状態を観察者に示すことができるからである。
本発明の主旨は、複数の超音波トランスデューサにおける全ての超音波トランスデューサから情報を取得して、この情報を直感的に提示するので、情報の受け手には、非常に速く、且つそれに応じて直感的に関連情報が提示され得るとして、説明することができる。このように、検査システム及び受け手はいずれも、どの情報が提示される必要がないかを選択するための時間又はリソースを費やす必要がない。したがって、1以上の超音波トランスデューサからの情報が提示されない場合、例えば、コンピュータアルゴリズムが特定の超音波トランスデューサからの情報を表示しないと決定した場合、又は人間の受け手が、例えば、表示される画像を切り替えることで情報を捨てることにより、特定の超音波トランスデューサからの情報を表示しないと選択した場合、価値ある情報が喪失し得るということが、本発明の基本的な洞察として確認できる。また、異なる隣接組織領域からの情報が直感的且つ適切に提示される場合、人間の視覚システムは、関連情報を検出するのに優れたものになる可能性が高いので、本発明に従ったシステムは、優れた人間の視覚能力及び画像分析能力を生かすことを効率的に可能にするということも、本発明の基本的な洞察として確認できる。
さらに、本発明に従った超音波情報パッケージを表現することにより、追加の情報が、超音波情報パッケージから抽出され得ることも、本発明の主旨として確認できる。本発明は、実際、観察者に新たな情報を提供することができる。というのは、観察者は、空間的に異なる超音波表示領域内の個々の超音波情報パッケージにおいて確認される組織特徴を互いに関連付けることができるからである。すなわち、本発明に従ったシステム、方法、及び使用は、より多くの情報をユーザに提供することを可能にするだけでなく(というのは、観察者が解釈できない情報により観察者に負荷をかける危険にさらさないように情報が捨てられる必要がないため)、本システム、方法、及び使用は、さらに、本説明に付加された独立請求項に従ったシステム、方法、及び使用の技術的特徴を介して、観察者が超音波情報パッケージの組合せにおける特徴を識別することも可能にする。これは、そうでなければ、個々の超音波情報パッケージにおいて識別される場合、無関係なものとして見えるであろう。
さらに、観察者は、調べられていない領域における情報に関して付随的に推測するために、空間的に異なる超音波表示領域内に表現された個々の超音波情報パッケージからの情報を利用することができる。したがって、本発明は、追加の情報を取得するために、観察者が隣接超音波表示領域間で補間することを可能にする。
「関連組織サンプル」は、動物組織や、人間又は動物の死体又は生体における組織などの組織の一部分を指すことを理解されたい。組織サンプルは、置き換え可能に、「解剖学的領域」とも呼ばれる。
「介入装置」は、当分野で一般的に知られており、カテーテル、ニードル、生検ニードル、又は内視鏡を含む完全に網羅されていないリストの任意の1つを含むことができる。
「超音波トランスデューサ」は、アクチュエーション時に超音波信号を送信及び/又は受信することができる要素として、当分野では知られていることを理解されたい。アクチュエーションは印加電圧であってよい。超音波信号を受信するよう適合された超音波トランスデューサは、受信超音波信号を時変電圧などの電圧に変換することができる。複数の超音波トランスデューサは、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、又は10個以上の超音波トランスデューサといった2以上の整数の超音波トランスデューサであることを理解されたい。
「超音波情報パッケージ」は、超音波トランスデューサを介して取得される情報を指すことを理解されたい。そのような情報として、例えば、時間の関数としての受信強度、特定の空間領域の、時間上の特定の期間における、時間の関数としての受信強度、隣接関連組織サンプルの特定の空間領域を示すものと仮定される受信超音波信号などがある。
「超音波情報パッケージを取得するように構成された」超音波トランスデューサ又は複数の超音波トランスデューサは、隣接関連組織サンプルからの情報を運ぶ超音波信号が超音波トランスデューサ又は複数の超音波トランスデューサにより受信され電圧信号といった読み取り可能な信号に変換されるように、超音波トランスデューサ又は複数の超音波トランスデューサが構成されることを指すことを理解されたい。特定の実施形態において、超音波信号は、超音波トランスデューサから送信され、1以上の位置において隣接関連組織サンプルから反射され、同一の又は別の超音波トランスデューサにより受信される。
「空間的に異なる組織サンプル領域」は、空間上同一の位置を有さない異なる領域を指すことを理解されたい。そのような異なる領域として、異なるボリューム(volume)や、関連組織サンプルの同一でない重なり合うボリューム又は重なり合わないボリュームがある。
「ディスプレイ装置」は、「空間的に異なる組織サンプル領域」から導出された情報を表示することができる任意の装置を指すことを理解されたい。ディスプレイ装置は、空間的に分解できる領域を異なる超音波表示領域に分けることができる。特定の実施形態において、ディスプレイ装置は、コンピュータモニタなどのコンピュータスクリーン、又は、異なる隣接組織サンプル領域の対応する位置に合致するよう空間的に配置されたLED(Light Emitting Diode)などの発光ユニットのセットであってよい。
「超音波情報パッケージを受信して、視覚化する」は、超音波情報パッケージ内の情報が、例えば、アナログデジタル変換器(ADC)により受信され、その情報が、グレートーン画像として画像化されるなど視覚化される、又は、その情報が、分析され、光強度及び/又は色により単純に視覚化され得る組織接触(tissue contact)のレベルに変換されるなど、1次元値として分析され視覚化されることを指すことを理解されたい。
句「異なる超音波表示領域の相対空間位置が、異なる隣接組織サンプル領域の対応する相対空間位置に合致する」は、以下でさらに説明される。異なる隣接組織サンプル領域の各々は、(関連組織サンプルにおける)位置を有する。複数の隣接組織サンプル領域が存在するので、それらの位置の各々は、自身以外の位置に関して規定され得る。解析幾何学の用語では、複数の隣接組織サンプル領域の各々の位置は、介入装置及び/又は関連組織サンプルに対して固定された座標系などの座標系におけるベクトルにより規定され得る。座標系は、例えば、2次元であってよい。したがって、ベクトルの第1のセットは、複数の隣接組織サンプル領域の位置を表現することができる。同様に、ベクトルの第2のセットは、複数の超音波表示領域を表現することができる。「合致する」は、各セットにおけるベクトル間の空間的関係が、長さ及び向きの観点で、実質的に同一であることを指すことを理解されたい。
本発明は、ベクトルの第2のセットが、異なる方向に異なるようにスケーリングされるなどストレッチされる実施形態を包含する。ストレッチにおける差は、例えば、0〜50%内、0〜40%内、0〜30%内、0〜20%内、0〜10%内である。
本発明は、ベクトルの第2のセットにおける1以上の個々のベクトルが、ベクトルの第1のセットと同一の空間的関係を正確に有するベクトルの第2のセットにおける対応するベクトルの長さに関して、長さが異なる実施形態を包含する。そのような長さにおける差は、例えば、0〜50%内、0〜40%内、0〜30%内、0〜20%内、0〜10%内である。
本発明は、ベクトルの第2のセットにおける1以上の個々のベクトルが、ベクトルの第1のセットと同一の空間的関係を正確に有するベクトルの第2のセットにおける対応するベクトルの角度に関して、わずかに角度が付けられるなど角度が付けられる実施形態を包含する。そのような角度は、例えば、0〜45度内、0〜30度内、0〜20度内、0〜10度内、0〜5度内、0〜1度内である。
特定の実施形態において、超音波表示領域の中央を通る軸周りの異なる超音波表示領域各々における相対的向きは、隣接組織サンプル領域の該隣接組織サンプル領域それぞれの軸周りの相対的向きと合致する。超音波表示領域が2次元画像などの画像を表示している場合、これは特に関連する。
特定の実施形態において、超音波表示領域の中央を通る軸周りの異なる超音波表示領域各々における相対的向きは、例えば、0〜90度内、0〜60度内、0〜45度内、0〜30度内、0〜20度内、0〜10度内、0〜5度内、0〜1度内で、隣接組織サンプル領域の該隣接組織サンプル領域それぞれの軸周りの相対的向きと合致する。合致する回転(matching rotation)を有することは、例えば、介入装置の異なるサイドからの画像が、そうでなければ傾いているように見える、又は、互いに対して逆さまになっているように見えるという利点を有する。
複数の超音波トランスデューサの位置及び向きは、異なる隣接組織サンプル領域の相対空間位置と実質的に同一であり得、「異なる隣接組織サンプル領域の隣接空間位置及び/又は向き」は、「複数の超音波トランスデューサにおける超音波トランスデューサの相対空間位置及び/又は向き」に対して置き換え可能に使用され得ることも理解されたい。
織接触センサは、超音波トランスデューサ自身により具現化され得、超音波トランスデューサを用いて取得される画像は、超音波トランスデューサの各々と組織との間の組織接触の程度を抽出するために分析され得ることに留意されたい。すなわち、組織接触のレベルは、超音波画像から導出される。別の実施形態において、本発明は、さらに、対応する情報パッケージから超音波トランスデューサと組織との間の組織接触のレベルを決定するよう構成された処理ユニットをさらに備えた検査システムに関する。処理ユニットは、例えば、画像分析ユニットである。例えば、超音波情報パッケージは、超音波トランスデューサと組織との間の組織接触のレベルを決定するために画像分析を実行するよう構成されたプロセッサにより、画像に変換することができる。
さらなる実施形態において、本発明は、さらに、ディスプレイ装置が、ディスプレイ装置の空間的に異なる組織接触表示領域内の組織接触情報パッケージを受信して、視覚化するよう構成されており、異なる組織接触表示領域の相対空間位置が、組織接触センサ位置の相対空間位置に近い検査システムに関する。この利点は、介入装置が組織と接触状態にあることを直感的に視覚化することを可能にすることであり得る。したがって、観察者は、どの組織接触表示領域が関連組織サンプルのどの部分に対応するのかを常に覚えておく必要がない。
別の実施形態において、本発明は、さらに、心臓壁又は損傷(lesion)といった、情報パッケージ内の予め定められた特徴を識別するよう構成された処理ユニットをさらに備えた検査システムに関する。処理ユニットは、例えば、画像分析ユニットである。例えば、超音波情報パッケージは、例えば、臓器の壁からの所定の反射など、画像内の特定の予め定められた特徴を決定するために画像分析を実行するよう構成されたプロセッサにより、画像に変換することができる。
さらなる実施形態において、本発明は、さらに、ディスプレイ装置が、超音波表示領域において予め定められた特徴のいずれか1つの位置を示すようさらに構成されている検査システムに関する。予め定められた特徴の位置の情報は、例えば、色の変更、明るい線又は暗い線、矢印など、超音波表示領域上でマークすることにより、直感的に観察者に伝達することができる。
別の実施形態において、本発明は、さらに、介入装置が、内視鏡、カテーテル、生検ニードルのうちのいずれか1つである検査システムに関する。介入装置を有することの利点は、関連組織サンプル内又は狭い入口を有するくぼんだエンティティ内からの情報を取得することを可能にすることであり得る。
別の実施形態において、本発明は、さらに、複数の超音波トランスデューサが、少なくとも3つの異なる超音波トランスデューサを含む検査システムに関する。別の実施形態において、本発明は、さらに、複数の超音波トランスデューサが、少なくとも4個、5個、6個、7個、8個、9個、又は10個以上の異なる超音波トランスデューサを含む検査システムに関する。3以上の超音波トランスデューサを有することの利点は、より良い空間分解能又は時間分解能を有する情報など、より詳細なレベルの情報を関連組織サンプルから取得することができることであり得る。
別の実施形態において、本発明は、さらに、複数の超音波トランスデューサのうちの少なくとも1つの超音波トランスデューサの座標位置が、例えば、画像分析により、光形状検出により、マーカユニットにより、固定座標系に関して決定される検査システムに関する。この利点は、観察者に、少なくとも1つの超音波トランスデューサの位置に関する情報が提供されることを可能にすることであり得る。このような情報として、固定エンティティに対する位置、ディスプレイ装置又はグラウンド、関連組織サンプルに対する位置などがある。
さらなる実施形態において、本発明は、さらに、異なる超音波表示領域の空間位置が、座標位置に基づく検査システムに関する。例えば、介入装置が回転される場合、超音波表示領域もそれに応じて回転し得る。あるいは、介入装置が上に、又は下に移動される場合、超音波表示領域もそれに応じて上に、又は下に移動し得る。
別の実施形態において、本発明は、さらに、空間的に異なる組織サンプル領域が、介入装置の周りに配置される検査システムに関する。この利点は、介入装置の周りに配置される関連組織サンプルに関する情報を取得することを可能にすることであり得る。別の利点は、関連組織サンプルの比較的大きな領域からの情報が取得され得ることであり得る。というのは、介入装置の周りに配置された複数の空間的に異なる組織サンプル領域から超音波情報パッケージを取得するための超音波トランスデューサを備えた比較的狭い介入装置は、例えば、介入装置の断面よりもかなり大きな関連組織サンプルから情報を取得することを可能にするからである。実際、関連組織サンプルの大きな領域から情報を取得するために、関連組織において小さな穴のみ作成されればよい。一実施形態において、複数の超音波トランスデューサのうちのいくつかの超音波トランスデューサは、介入装置に対して外側を向いており、介入装置の周りに配置されている空間的に異なる組織サンプル領域に超音波信号を送信し、且つ/又は、介入装置の周りに配置されている空間的に異なる組織サンプル領域から超音波信号を受信するよう構成されている。
一実施形態において、本発明は、さらに、介入装置及びディスプレイ装置が、取っ手に取り付けられる検査システムに関する。超音波表示領域は、例えば、取っ手の周りの、取っ手の異なるサイドに配置される。この利点は、介入装置を操作する人が、ある位置、すなわち、取っ手に配置されたディスプレイ装置を有するため、関心が自然に向けられることであり得る。別の利点は、パーツの一体化を可能にすることであり得る。というのは、取っ手及びディスプレイ装置が、単一のユニットに一体化されるからである。
別の実施形態において、本発明は、さらに、空間的に異なる組織サンプル領域が重なり合わない検査システムに関する。別の実施形態において、本発明は、さらに、空間的に異なる組織サンプル領域が重なり合う検査システムに関する。
本発明の第2の側面に従うと、本発明は、さらに、方法の独立請求項に従った方法に関する。
本発明の第3の側面に従うと、本発明は、さらに、コンピュータプログラム製品の独立請求項に従ったコンピュータプログラム製品に関する。
本発明の第4の側面に従うと、本発明は、さらに、第1の側面に従った、関連組織サンプルを検査する検査システムの使用に関する。
本発明の第1の側面、第2の側面、第3の側面、及び第4の側面の各々は、他の任意の側面と組み合わされ得る。本発明のこれらの側面、及び他の側面は、以下で説明される実施形態から明らかになり、同実施形態を参照して明瞭になるであろう。
超音波を介して情報を取得するための一般的なシステム100の図。 カテーテルの概略断面図。 介入装置の遠位端部の側面図。 介入装置の遠位端部の端面図。 介入装置の遠位端部の斜視図。 Mモード画像の図案化された例の図。 Mモード画像の実際の例の図。 ディスプレイ装置の例示的なグラフィカルインタフェースの図。 ディスプレイ装置の例示的なグラフィカルインタフェースの図。 ディスプレイ装置の例示的なグラフィカルインタフェースの図。 ディスプレイ装置の例示的なグラフィカルインタフェースの図。 RFアブレーションカテーテルの取っ手の図。 検査システムの図。 ベクトルの第1のセットの図。 ベクトルの第2のセットの図。 方法のフローチャートの図。 ディスプレイ装置のグラフィカルインタフェースの図。 ディスプレイ装置のグラフィカルインタフェースの図。
本発明に従ったシステム、方法、コンピュータプログラム製品、及び使用について、添付の図面を参照しながら、より詳細に説明する。図は、本発明を実現する一例を示すに過ぎず、添付のクレームセットの範囲内にある他の可能な実施形態を限定するものと解釈すべきではない。
本発明の実施形態が以下で開示される。
図1は、超音波を介して情報を取得するための一般的なシステム100を示しており、図示された特定のシステムは、アブレーションを実行する場合においても適用可能である。このシステムは、アブレーションユニット及び/又は超音波トランスデューサ(いずれも図1には示されていない)にエネルギを提供するための制御可能なエネルギ源を備える。さらに、サンプルアーム(sample arm)30がエネルギ源に接続されており、サンプルアーム30は、その遠位端部において、本発明の実施形態に従った介入装置20を有する。介入装置は、カテーテル、ニードル、生検ニードル、又は内視鏡を含む完全に網羅されていないリストの任意の1つを含むことができる。複数の超音波トランスデューサが介入装置内に構成され得ること、及び、それらのうちのいくつかの超音波トランスデューサは、送信するのみであるのに対し、残りの超音波トランスデューサは、受信するのみであることが意図されている。システム100は、超音波情報パッケージ110をディスプレイ装置に送信するよう構成された制御ユニット(CTRL)をさらに備える。
本発明は、例えば、心臓不整脈に関する、又は、がん治療における組織画像化の際に利用され得る。そのような状況において、例えば、バブルエネルギ(bubble energy)の急速なリリースに起因する今にも起りそうな組織損傷のリスクを評価するための画像を手術中に取得し、それによりアブレーションユニットをどのように動作させるかを決定するための基礎を形成することは、有用である。
図2は、組織40の開ループ洗浄アブレーション(open-loop irrigated ablation)(例えば、RFアブレーション)用に適合されたカテーテル20の概略断面図を示している。カテーテル20は、遠位端部22を有する、すなわち、ブラケットにより取り囲まれた、図示されたカテーテルの右側部分を有する。遠位端部22は、組織40のアブレーションを実行するのに適合されたアブレーションエンティティ15を含む。図2では、アブレーションエンティティは、カテーテルの前側のみを覆うものとして示されているが、アブレーションエンティティは、カテーテルの横側を覆ってもよいことに留意されたい。アブレーションを実行するための放射は、破線矢印A1により概略的に示されている。アブレーションエンティティにエネルギを与え、且つ/又はアブレーションエンティティを制御するための必要な配線は、明瞭の目的上、図2には示されていない。さらに、洗浄孔21が設けられる。洗浄流体(irrigation fluid)は、実線矢印A3により概略的に示されるように、例えば、柔軟なチューブなどの専用洗浄流体伝導管(conduct)から流れ出る。洗浄流体は、超音波に対して実質的に透過的である媒体として定められ得る音響結合媒体(acoustic coupling medium)として機能する。洗浄流体としては、生理食塩水若しくは水、又は、本発明を実現する当業者に利用可能な他の類似の液体がある。
さらに、超音波トランスデューサ5が遠位端部に配置され、このトランスデューサは、図2において、両方向の破線矢印A2により概略的に示されるように、超音波を送信及び/又は受信するよう適合されている。本発明の最も一般的な形態では、超音波トランスデューサは、(図2に示されるように、)カテーテル20の洗浄孔21の後ろに、又は、カテーテル20の洗浄孔21内に配置され、洗浄流体A3が洗浄孔21から流れ出ることを可能にし、同じ洗浄孔21を介して超音波を送信及び/又は受信することを可能にする。
有利なことに、カテーテル20は、開ループ洗浄無線周波数(RF)アブレーション用に使用され得る。
図2においては、1つの超音波トランスデューサ5しか示されていない。しかしながら、図示された超音波トランスデューサ5のような前向きの超音波トランスデューサや、(図2には示されていない)1以上の横向きの超音波トランスデューサなど、複数の超音波トランスデューサが存在してもよい。
図3は、(図2のように、)介入装置の遠位端部322の側面図を示している。介入装置は、前向きの超音波トランスデューサ305、及び、3つの横向きの超音波トランスデューサ306a〜306cを有する。全ての超音波トランスデューサが、介入装置のサイドに取り付けられている。しかしながら、それら超音波トランスデューサは、(図2に示されるように、)介入装置内に取り付けられてもよいし、又は、超音波トランスデューサの表面が介入装置の表面と実質的に同一平面上に存在するように、介入装置の表面に一体化されてもよい。3つの横向きの超音波トランスデューサ306a〜306cは、介入装置の表面に取り付けられ、介入装置の長軸に直交する方向に超音波信号を送信し当該方向から超音波信号を受信するよう構成される。したがって、この特定の実施形態において、介入装置は、4つの異なる方向、すなわち、(介入装置の長軸と平行な)前方方向、及び(介入装置の長軸に直交する)3つの横方向から超音波信号を取得することができる。超音波トランスデューサ306a〜306cの各々は、他の2つの超音波トランスデューサに対して、介入装置の長軸の周りに約120度の角度をなしている。
図4は、前向きの超音波トランスデューサ305、及び、3つの横向きの超音波トランスデューサ306a〜306cを有する介入装置の遠位端部322の端面図を示している。この端面図は、図3の矢印307により示される方向から観察されるものである。
図5は、前向きの超音波トランスデューサ305、及び、3つの横向きの超音波トランスデューサ306a〜306cを有する介入装置の遠位端部322の斜視図を示している。
図6は、Mモード画像(M-mode image)630の例を示している。Mモード画像は、複数のAライン(A-line)を配置することにより構成される画像である。Aラインは、当分野では知られたものであり、ある時間上のポイントに関して各超音波トランスデューサから得られる情報の1次元表現である。Mモード画像は、当分野では知られたものであり、複数のAラインを配置することにより構成され、時間経過に伴う変化を視覚化するために、互いに隣り合う時間上の単調増加するポイントにおいて収集されたものである。図6において、深度(depth)dにより解像されているAラインは、時間tにおける進行状況を視覚化することを可能にする、互いに隣り合って配置された垂直な線である。したがって、Mモード画像630は、垂直軸上の深度dと、水平軸上の時間tとを示している。この画像は、心臓前方壁(cardiac front wall)632及び心臓後方壁(cardiac back wall)634を含む、解剖学的構造を有する関連組織を示している。ある時間上のポイントである開始時間636においてアブレーションプロシージャが開始し、その後まもなくして、損傷形成(lesion formation)が開始し、時間の経過とともに深度が大きくなることが分かる。損傷は、比較的雑音のある信号640として確認され、この信号640は、損傷進行のためのより滑らかなインジケータ642を取得するために平均化され得る。損傷が許容できる深度に到達すると、損傷プロシージャは、終了時間638において示されるように終了する。
図7は、開胸羊モデルからの実際の実験データの例を示している。超音波及び電気インピーダンス変化により同時にモニタされる損傷を生成するために、無線周波数エネルギが、心外膜に送達された。超音波測定結果が、いわゆるMモード画像Mにおいて視覚化されている。時間間隔当たりに消費されたRFエネルギは、t_aにより表される20秒の期間の間で9ワットである。Mモード画像M内の組織深度は、d_tにより表される。Mモード画像の絶対的なスケールは、d1により表されるスケールバーによって示されており、このスケールバーは、1ミリメートルに対応する。p_iにより表される実線は、組織の破裂(tissue pop)の発生を示しており、d_oにより表される破線は、破裂に先立つ超音波の変化の開始を示している。図7は、組織が破裂する数秒前に、超音波測定結果の変化が検出可能であったことを示している。
図8は、図3〜図5に示された複数の超音波トランスデューサなどの、複数の超音波トランスデューサから超音波情報パッケージを受信した例示的なディスプレイ装置を示している。図8において、このディスプレイ装置は、破線による領域806a〜806cによって示される図3〜図5の超音波トランスデューサ306a〜306cに対応する、空間的に異なる超音波表示領域841a〜841cを含むグラフィカルインタフェース850を有する。図8は、異なる超音波表示領域841a〜841cの相対空間位置が、異なる隣接組織サンプル領域の対応する相対空間位置に合致することを示している。これら異なる隣接組織サンプル領域は、それぞれの超音波トランスデューサの前に配置される。図示された例において、異なる超音波表示領域841a〜841cは、複数のMモード画像を示し、複数のMモード画像の各々は、矢印846により示されるような、外側に放射状に延びる深度軸と、矢印848cなどの曲線矢印により示されるような、接線方向に延びる時間軸とを有する。代替実施形態では、Mモード画像は、(図10に示される例と類似するように)個々のAラインが平行を保つよう構成されてもよい。Aラインを平行に有することの利点は、トランスデューサへの距離にかかわらず、時間上の類似の差異が、(描かれる場合において)同様に表現されることであり得る。したがって、この例においては、Mモード画像群は、時間とともに時計回りになるよう作成される。ディスプレイ装置のグラフィカルインタフェース850は、さらに、(高フレームレートで描かれる)Aラインを示す領域(領域842bなど)、及び、超音波トランスデューサと関連組織との間の組織接触のレベルに応じて色が変化する組織接触インジケータ(領域844bなど)を有する。ディスプレイ装置のグラフィカルインタフェース850は、さらに、図3〜図5の超音波トランスデューサ305に対応する前向きの超音波トランスデューサ(グラフィカルインタフェース内で領域805としても示されている)により取得されるMモード画像を示すMモード領域852、前向きの超音波トランスデューサにより取得されるAラインを示すAライン領域856、及び、前向きの超音波トランスデューサと関連組織サンプルとの間の組織接触のレベルに応じて色が変化する接触インジケータ領域854を有する。
図9は、図8のディスプレイ装置に類似する別の例示的なディスプレイ装置を示している。図9において、このディスプレイ装置は、領域906aなどにより示される超音波トランスデューサに対応する、空間的に異なる超音波表示領域941a〜941cを含むグラフィカルインタフェース950を有する。異なる超音波表示領域941a〜941cの相対空間位置は、異なる隣接組織サンプル領域の対応する相対空間位置に合致する。図8と同様、異なる超音波表示領域941a〜941cは、図9に挿入されている複数のMモード画像を示し、複数のMモード画像の各々は、矢印946により示されるような、外側に放射状に延びる深度軸と、矢印948cなどの接線方向の矢印により示されるような、接線方向に延びる時間軸とを有する。Mモード領域952は、図3〜図5の超音波トランスデューサ305に対応する前向きの超音波トランスデューサにより取得されるMモード画像を示している。Mモード領域952は、軸上に時間t及び深度dを有するものとして示されている。さらに、Mモード領域952内に表現されたデータにおいて、解剖学的構造を有する関連組織の前方壁及び後方壁が検出され、それらの壁が、線932及び線934としてそれぞれ示されている。同様に、超音波表示領域941b内の線960及び線962は、それぞれ、図3〜図5の305bに対応する超音波トランスデューサに隣接する解剖学的構造の前方壁及び後方壁を示している。
観察者は、個々の画像内で観察される組織特徴を他の画像内で観察される特徴に関連付けることができるので、この例ではMモード画像である、本発明に従った空間的に異なる超音波表示領域941a〜941cを表現することは、実際には新たな情報を提供することができることにも留意されたい。例えば、図9の超音波表示領域941b内の前方壁及び後方壁をそれぞれ示す線960及び線962は、他のMモード画像(すなわち、超音波表示領域941a、941c)内の対応する線群に関連付けられ得る。すなわち、本発明の可能な利点は、観察者が、(他の画像内の「コンテキスト」が与えられる場合において)画像内の既存の情報をより良く使用することができることであり得る。本発明の別の可能な利点は、観察者が、複数の画像間の画像化されていない領域における特徴の存在及び/又は位置を「推測する」ことができることであり得る。
図10は、図8のディスプレイ装置に類似するさらに別の例示的なディスプレイ装置を示している。図10において、このディスプレイ装置は、図3〜図5の超音波トランスデューサ306a〜306cに対応する、空間的に異なる超音波表示領域1041a〜1041cを含むグラフィカルインタフェースを有する。Mモード領域1052は、図3〜図5の超音波トランスデューサ305に対応する前向きの超音波トランスデューサにより取得されるMモード画像を示している。Mモード領域1052は、軸上に時間t及び深度dを有するものとして示されている。三角形1022は、関連組織サンプルの画像化された領域に関して、図3〜図5の介入装置322の先端(tip)の位置を示すものである。
図11は、図3〜図5の介入装置のどの超音波イメージングトランスデューサが、組織と良い接触状態にあるか、中間の接触状態にあるか、又は悪い接触状態にあるかを示すディスプレイ装置の例示的なグラフィカルインタフェース1150を示している。グラフィカルインタフェース1150は、領域1141a〜1141cを有する。領域1141a〜1141cの各々は、超音波トランスデューサ306a〜306cのそれぞれと隣接関連組織サンプルとの間の組織接触が、良い状態にあるか(暗い色の領域1141cにより示される)、中間の状態にあるか(暗い灰色の領域1141aにより示される)、又は、悪い状態にあるか(明るい色の領域1141bにより示される)を示すよう構成される。さらに、中央の領域1105は、前向きの超音波トランスデューサ305との間の組織接触が、良い状態にあるか、中間の状態にあるか、又は悪い状態にあるかを示すよう構成され、この例では、中間の状態にあることを示している。
図12は、グラフィカルインタフェースを有する一体化されたディスプレイ装置1251を含むRFアブレーションカテーテルの取っ手1270を示している。このグラフィカルインタフェースは、例えば、(図11のグラフィカルインタフェース1150に類似する)組織接触を示すためのディスプレイである。取っ手は、遠位端部において介入装置(図示せず)を有するサンプルアーム1230に接続されており、介入装置は、図3〜図5に示される遠位端部を含む。取っ手は、他方の端部において、電力を供給し、且つ超音波トランスデューサを制御し超音波情報パッケージを収集するプロセッサに接続するためのケーブル1274を有する。取っ手は、(矢印1280により示されるように)回転させてアブレーションプロシージャを制御することができるつまみ(knob)1278をさらに有する。取っ手1270は、人間の手1276により保持されるよう示されており、親指1282及び人差し指1284を用いて、つまみ1278の回転が制御される。
組織接触を示すことは、良好なアブレーション損傷を生成するのに非常に重要である。超音波信号を用いると、組織接触を「観察する」ことが可能となり、ソフトウェアアルゴリズムを用いると、超音波イメージングトランスデューサと組織との間の接触の質を評価することが可能となる。視覚的フィードバックは、接触の質を臨床医に示すためのオプションであるが、音声フィードバック又は触覚フィードバックもまた可能である。
第2に、組織接触を評価するアルゴリズムを使用して、どの超音波Mモード画像が取り換えられるべきか、又は拡大されるべきかを決定することができる。
図13は、関連組織サンプル1302を検査する検査システム1301を示している。この検査システムは、
介入装置1320を備え、この介入装置は、
複数の超音波トランスデューサ306a〜306cであって、複数の超音波トランスデューサのうちの異なる超音波トランスデューサは、関連組織サンプルが複数の超音波トランスデューサに隣接して配置される場合において、空間的に異なる隣接組織サンプル領域1386b〜1386cから超音波情報パッケージを取得するよう構成されている、複数の超音波トランスデューサ306a〜306cと、
空間的に異なる超音波表示領域1141a〜1141c内の超音波情報パッケージを受信して、ディスプレイ装置1351に視覚化するよう構成されたディスプレイ装置1351と、
を有し、異なる超音波表示領域の相対空間位置が、異なる隣接組織サンプル領域1386b〜1386cの対応する相対空間位置に合致する。図13は、さらに、遠位端部において介入装置を有するサンプルアーム1330を示しており、サンプルアームは、近位端部において、取っ手1370と、電力を供給し、且つ超音波トランスデューサを制御し超音波情報パッケージを収集するプロセッサに接続するためのケーブル1274とに取り付けられ、プロセッサは、ディスプレイ装置1351内に配置される。図13は、さらに、前向きの超音波トランスデューサ305により画像化される隣接組織サンプル領域1385を示している。
図14及び図15は、異なる超音波表示領域の相対空間位置が、異なる隣接組織サンプル領域1386a〜1386cの対応する相対空間位置に合致することを示している。
図14は、座標系1490におけるベクトルの第1のセット1492a〜1492cを示しており、ベクトルの第1のセットは、図3〜図5に示される介入装置により画像化される異なる隣接組織サンプル領域1386a〜1386cの位置を規定する。
図15は、異なる超音波表示領域(参照符号は明瞭の目的上消去されているが、図15は図11のグラフィカルインタフェースと類似するグラフィカルインタフェースを示している)の相対空間位置が、(図14の)異なる隣接組織サンプル領域1386a〜1386cの対応する相対空間位置に合致することを示している。特に、座標系1590におけるベクトルの第2のセット1592a〜1592cは、回転されスケーリングされているが、ベクトルの第1のセットと類似していることが分かる。本発明は、ベクトルの第2のセットが、異なる方向に異なるようにスケーリングされるなどストレッチされる実施形態を包含することも想定されている。
図16は、ディスプレイ装置1351を構築し(organize)、且つ複数の超音波トランスデューサ306a〜306cから取得される情報を視覚化する方法のフローチャートである。この方法は、
第1の数の超音波情報パッケージ1694を取得するステップ1612であって、異なる超音波情報パッケージは、空間的に異なる隣接組織サンプル領域1386a〜1386cからの情報を含む、取得するステップ1612と、
対応する異なる隣接組織サンプル領域の相対空間位置を取得するステップ1614と、
ディスプレイ装置1351において、第2の数の異なる超音波表示領域1141a〜1141cの相対空間位置を決定するステップ1616と、
空間的に異なる超音波表示領域1141a〜1141c内の超音波情報パッケージを視覚化するステップ1618と、
を含み、第1の数と第2の数とは等しく、異なる超音波表示領域の相対空間位置は、異なる隣接組織サンプル領域の対応する相対空間位置に合致する。
図17は、ディスプレイ装置のグラフィカルインタフェース1750を示しており、グラフィカルインタフェース1750は、破線による領域1706a〜1706cによって示される図3〜図5の超音波トランスデューサ306a〜306cに対応する、空間的に異なる超音波表示領域1741a〜1741cを示している。図17は、座標系1790におけるベクトルの第2のセット1792a〜1792cも示しており、ベクトルの第2のセットは、図14に示される介入装置により画像化される異なる隣接組織サンプル領域に対応する異なる超音波表示領域1741a〜1741cの位置を規定する。超音波表示領域の中央を通る軸周りの異なる超音波表示領域各々における相対的向きは、隣接組織サンプル領域の該隣接組織サンプル領域それぞれの軸周りの相対的向きと合致することに留意されたい(各軸は、それぞれの超音波表示領域の中央を通る軸であり、その軸は、紙面に垂直である)。
図18は、ディスプレイ装置のグラフィカルインタフェース1850を示しており、グラフィカルインタフェース1850は、空間的に異なる超音波表示領域1841a〜1841cを示している。図18は、座標系1790におけるベクトルの第2のセット1792a〜1792cも示しており、ベクトルの第2のセットは、異なる超音波表示領域1841a〜1841cの位置を規定する。このベクトルの第2のセットは、図17のベクトルの第2のセットと同一であることに留意されたい。しかしながら、超音波表示領域の中央を通る軸周りの異なる超音波表示領域各々における相対的向きは、隣接組織サンプル領域の該隣接組織サンプル領域それぞれの軸周りの相対的向きと合致しないことに留意されたい。詳細には、超音波表示領域1841aの相対的向きは、対応する隣接組織サンプル領域の向きと合致し、超音波表示領域1841bの相対的向きは、対応する隣接組織サンプル領域の向きに対して、(矢印1842bにより示されるように、)時計回りに60度の角度が付けられ、超音波表示領域1841cの相対的向きは、対応する隣接組織サンプル領域の向きに対して、(矢印1842cにより示されるように、)時計回りに30度の角度が付けられる。超音波表示領域の各々の回転は、対応する位置ベクトルに関連して回転を観察することにより決定されてもよい。
要約すると、本発明は、関連組織サンプル1302を検査する検査システム1301に関する。この検査システムは、複数の超音波トランスデューサ306a〜306cを有する介入装置1320を備える。異なる超音波トランスデューサは、関連組織サンプルの異なる領域の画像を取得するよう構成される。この検査システムは、異なる領域の位置の各々が関連組織サンプル内の異なる隣接組織サンプル領域の対応する位置に合致するように、画像を示すよう構成されたディスプレイ装置1351をさらに備える。このシステムの可能な利点は、関連組織サンプルに関する関連情報が、高速且つ直感的に観察者に伝達されることであり得る。
特定の実施形態を参照しながら本発明について説明したが、本発明は、提示された例に限定されるものとして解釈すべきではない。本発明の範囲は、添付のクレームセットにより設定される。請求項のコンテキストにおいて、用語「備える」は、他の可能な要素又はステップを除外しない。また、「a」又は「an」などの言及の記載は、複数を除外するものとして解釈すべきではない。請求項中における図に示された要素に関する参照符号の使用も、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。さらに、異なる請求項に記載された個々の特徴は、効果的に組み合わせることができ、異なる請求項における特徴の記載は、こうした特徴の組合せが可能ではなく効果的でないことを排除するものではない。

Claims (13)

  1. 関連組織サンプルを検査する検査システムであって、
    介入装置を備え、該介入装置は、
    複数の超音波トランスデューサであって、前記複数の超音波トランスデューサのうちの異なる超音波トランスデューサは、前記関連組織サンプルが前記複数の超音波トランスデューサに隣接して配置される場合において、空間的に異なる隣接組織サンプル領域から超音波情報パッケージを取得するよう構成されている、複数の超音波トランスデューサと、
    記超音波情報パッケージを受信して、空間的に異なる超音波表示領域内に前記超音波情報パッケージを視覚化するよう構成されたディスプレイ装置と、
    を有し、
    前記異なる超音波表示領域の相対空間位置は、前記異なる隣接組織サンプル領域の対応する相対空間位置に合致し、
    前記検査システムは、前記超音波情報パッケージに基づく組織接触情報パッケージを決定するよう構成された処理ユニットをさらに備え、
    前記組織接触情報パッケージは、複数の超音波トランスデューサ位置における、前記介入装置と前記関連組織サンプルとの間の組織接触を示す、検査システム。
  2. 超音波表示領域の中央を通る軸周りの前記異なる超音波表示領域各々における相対的向きは、前記隣接組織サンプル領域の該隣接組織サンプル領域それぞれの軸周りの相対的向きと合致する、請求項1記載の検査システム。
  3. 前記ディスプレイ装置は、前記組織接触情報パッケージを受信して、前記ディスプレイ装置の空間的に異なる組織接触表示領域内に前記組織接触情報パッケージを視覚化するよう構成されており、前記異なる組織接触表示領域の相対空間位置は、前記複数の超音波トランスデューサ位置の相対空間位置に近い、請求項1記載の検査システム。
  4. 前記超音波情報パッケージ内の予め定められた特徴を識別するよう構成された処理ユニットをさらに備えた、請求項1記載の検査システム。
  5. 前記ディスプレイ装置は、前記超音波表示領域において前記予め定められた特徴のいずれか1つの位置を示すようさらに構成されている、請求項4記載の検査システム。
  6. 前記介入装置は、内視鏡、カテーテル、生検ニードルのうちのいずれか1つである、請求項1記載の検査システム。
  7. 前記複数の超音波トランスデューサは、少なくとも3つの異なる超音波トランスデューサを含む、請求項1記載の検査システム。
  8. 前記複数の超音波トランスデューサのうちの少なくとも1つの超音波トランスデューサの座標位置は、固定座標系に関して決定される、請求項1記載の検査システム。
  9. 前記異なる超音波表示領域の空間位置は、前記座標位置に基づく、請求項8記載の検査システム。
  10. 前記介入装置の周りに配置される空間的に異なる隣接組織サンプル領域の画像化を可能にするよう、前記複数の超音波トランスデューサは、配置され方向付けられる、請求項1記載の検査システム。
  11. 前記介入装置及びディスプレイ装置は、取っ手に取り付けられる、請求項1記載の検査システム。
  12. 処理ユニット及びディスプレイ装置を有する検査システムの作動方法であって、
    前記処理ユニットが、第1の数の超音波情報パッケージを受信するステップであって、異なる超音波情報パッケージは、空間的に異なる隣接組織サンプル領域からの情報を含む、受信するステップと、
    前記処理ユニットが、対応する異なる隣接組織サンプル領域の相対空間位置を受信するステップと、
    前記処理ユニットが、前記ディスプレイ装置における第2の数の異なる超音波表示領域の相対空間位置を決定するステップと、
    前記処理ユニットが、前記超音波情報パッケージに基づく組織接触情報パッケージを決定するステップであって、前記組織接触情報パッケージは、複数の超音波トランスデューサ位置における、介入装置と関連組織サンプルとの間の組織接触を示す、決定するステップと、
    前記ディスプレイ装置が、空間的に異なる超音波表示領域内前記超音波情報パッケージを視覚化するステップと、
    を含み、
    前記第1の数と前記第2の数とは等しく、前記異なる超音波表示領域の前記相対空間位置は、前記異なる隣接組織サンプル領域の対応する前記相対空間位置に合致する、作動方法。
  13. データ記憶手段を有する少なくとも1つのコンピュータを備えたコンピュータシステムがプロセッサを動作させることを可能にするよう適合されているコンピュータプログラムであって、前記データ記憶手段は、前記少なくとも1つのコンピュータに関連付けられ、前記プロセッサは、
    第1の数の超音波情報パッケージを受信するステップであって、異なる超音波情報パッケージは、空間的に異なる隣接組織サンプル領域からの情報を含む、受信するステップと、
    前記異なる隣接組織サンプル領域の相対空間位置を受信するステップと、
    ディスプレイ装置における第2の数の異なる超音波表示領域の相対空間位置を決定するステップと、
    前記超音波情報パッケージに基づく組織接触情報パッケージを決定するステップであって、前記組織接触情報パッケージは、複数の超音波トランスデューサ位置における、介入装置と関連組織サンプルとの間の組織接触を示す、決定するステップと、
    前記ディスプレイ装置に、空間的に異なる超音波表示領域内前記超音波情報パッケージを視覚化させるステップと、
    を実行するよう構成され、
    前記第1の数と前記第2の数とは等しく、前記異なる超音波表示領域の前記相対空間位置は、前記異なる隣接組織サンプル領域の対応する前記相対空間位置に合致する、コンピュータプログラム。
JP2014545393A 2011-12-08 2012-11-12 複数の超音波トランスデューサを有する検査システム Expired - Fee Related JP6339503B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161568212P 2011-12-08 2011-12-08
US61/568,212 2011-12-08
PCT/IB2012/056356 WO2013084094A1 (en) 2011-12-08 2012-11-12 An examination system with multiple ultrasound transducers.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015500081A JP2015500081A (ja) 2015-01-05
JP6339503B2 true JP6339503B2 (ja) 2018-06-06

Family

ID=47471872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014545393A Expired - Fee Related JP6339503B2 (ja) 2011-12-08 2012-11-12 複数の超音波トランスデューサを有する検査システム

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10251625B2 (ja)
EP (1) EP2750609B1 (ja)
JP (1) JP6339503B2 (ja)
CN (1) CN103974664B (ja)
BR (1) BR112014013460A8 (ja)
IN (1) IN2014CN04570A (ja)
RU (1) RU2617809C2 (ja)
WO (1) WO2013084094A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105939650B (zh) * 2014-02-14 2018-01-30 奥林巴斯株式会社 内窥镜系统
US20170007202A1 (en) * 2014-03-12 2017-01-12 Koninklijke Philips N.V. System and method of haptic feedback for transesophageal echocardiogram ultrasound transducer probe
US11883236B2 (en) 2014-04-29 2024-01-30 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Methods and systems for detecting sub-tissue anomalies
EP3137159A1 (en) * 2014-05-02 2017-03-08 Koninklijke Philips N.V. Contact determination apparatus
JP2017533784A (ja) * 2014-11-18 2017-11-16 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 組織の特性変化を視覚化する装置
KR20180034117A (ko) * 2016-09-27 2018-04-04 삼성메디슨 주식회사 초음파 진단 장치 및 초음파 진단 장치의 작동 방법
EP4230109A1 (en) * 2016-12-07 2023-08-23 Boston Scientific Scimed, Inc. Systems for eccentric nodule tissue acquisition
IT201700034879A1 (it) * 2017-03-30 2018-09-30 Mauro Bruni Dispositivo di indagine mediante ultrasuoni
US11484288B2 (en) 2017-05-11 2022-11-01 Koninklijke Philips N.V. Workflow, system and method for motion compensation in ultrasound procedures
CN109925004A (zh) * 2017-12-19 2019-06-25 苏州国科昂卓医疗科技有限公司 一种超声内窥探头和具有其的超声内窥导管及成像装置
WO2021120062A1 (zh) * 2019-12-18 2021-06-24 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 超声成像方法及超声成像系统
CN112237444B (zh) * 2020-12-18 2021-12-07 深圳华声医疗技术股份有限公司 超声成像系统的控制方法、控制装置及介质
JP2023061910A (ja) * 2021-10-20 2023-05-02 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 超音波診断装置、情報処理方法、及びプログラム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4841977A (en) * 1987-05-26 1989-06-27 Inter Therapy, Inc. Ultra-thin acoustic transducer and balloon catheter using same in imaging array subassembly
US7524289B2 (en) 1999-01-25 2009-04-28 Lenker Jay A Resolution optical and ultrasound devices for imaging and treatment of body lumens
JP2003135459A (ja) 2001-10-31 2003-05-13 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 超音波プローブ状態判断方法および超音波診断装置
US8721565B2 (en) * 2005-08-04 2014-05-13 Dune Medical Devices Ltd. Device for forming an effective sensor-to-tissue contact
IL149844A (en) * 2002-05-23 2010-11-30 Hadasit Med Res Service Method, system and facility for assessing esophageal function
US6780152B2 (en) * 2002-06-26 2004-08-24 Acuson Corporation Method and apparatus for ultrasound imaging of the heart
US20060253028A1 (en) * 2005-04-20 2006-11-09 Scimed Life Systems, Inc. Multiple transducer configurations for medical ultrasound imaging
US8303505B2 (en) * 2005-12-02 2012-11-06 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Methods and apparatuses for image guided medical procedures
EP1962945B1 (en) * 2005-12-06 2016-04-20 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Assessment of electrode coupling for tissue ablation
US20090177111A1 (en) * 2006-12-06 2009-07-09 Miller Stephan P System and method for displaying contact between a catheter and tissue
US20090024034A1 (en) 2006-10-19 2009-01-22 Romain Moreau-Gobard Relative position determination medical ultrasound scans
US7706646B2 (en) 2007-04-24 2010-04-27 Tomophase Corporation Delivering light via optical waveguide and multi-view optical probe head
US8702609B2 (en) 2007-07-27 2014-04-22 Meridian Cardiovascular Systems, Inc. Image-guided intravascular therapy catheters
JP2009066074A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Olympus Medical Systems Corp 超音波診断装置
US8235903B2 (en) * 2007-10-12 2012-08-07 Innoscion, Llc Remotely controlled implantable transducer and associated displays and controls
US8320711B2 (en) * 2007-12-05 2012-11-27 Biosense Webster, Inc. Anatomical modeling from a 3-D image and a surface mapping
ES2807574T3 (es) 2009-01-14 2021-02-23 Koninklijke Philips Nv Aparato de monitorización para monitorizar un procedimiento de ablación
US8545412B2 (en) 2009-05-29 2013-10-01 Boston Scientific Scimed, Inc. Systems and methods for making and using image-guided intravascular and endocardial therapy systems
RU2424769C2 (ru) * 2009-06-01 2011-07-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) Устройство для дистанционной ультразвуковой диагностики
US10624553B2 (en) * 2009-12-08 2020-04-21 Biosense Webster (Israel), Ltd. Probe data mapping using contact information
US8668686B2 (en) * 2009-12-23 2014-03-11 Biosense Webster (Israel) Ltd. Sensing contact of ablation catheter using differential temperature measurements

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013084094A1 (en) 2013-06-13
US10251625B2 (en) 2019-04-09
BR112014013460A2 (pt) 2017-06-13
EP2750609A1 (en) 2014-07-09
JP2015500081A (ja) 2015-01-05
RU2014127675A (ru) 2016-02-10
CN103974664A (zh) 2014-08-06
BR112014013460A8 (pt) 2018-02-06
CN103974664B (zh) 2017-03-01
US20140343426A1 (en) 2014-11-20
RU2617809C2 (ru) 2017-04-26
IN2014CN04570A (ja) 2015-09-18
EP2750609B1 (en) 2016-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6339503B2 (ja) 複数の超音波トランスデューサを有する検査システム
JP7094686B2 (ja) 超音波画像診断装置及び医用画像表示プログラム
US9241687B2 (en) Ablation probe with ultrasonic imaging capabilities
CN105899142B (zh) 检测与动脉瘤修复相关联的内漏
US20170095226A1 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and medical image diagnostic apparatus
US11432795B2 (en) Alternative anatomical borders of blood vessels and associated devices systems and methods
JP2008535560A (ja) 身体ボリュームにおける誘導介入的医療デバイスのための3次元イメージング
JP2013509273A (ja) 外科的介入のための臨床上重要な解剖学的標識点の視覚的追跡/アノテーション
KR101660370B1 (ko) 초음파 영상 표시 방법 및 장치
JP7073460B2 (ja) 超音波イメージングのための医療装置
JP6929665B2 (ja) プローブアダプタ、超音波プローブ、及び超音波診断装置
JP6125380B2 (ja) 超音波診断装置、医用画像処理装置及び画像処理プログラム
JP6121766B2 (ja) 超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理方法
CN112512409A (zh) 血管内成像流程特异性工作流程引导和相关联的设备、系统和方法
JP7171558B2 (ja) 心臓における心臓電気生理学信号のリアルタイム作成のためのシステム及び方法
JP5942217B2 (ja) 超音波診断装置、超音波画像処理装置及び超音波画像処理プログラム
US20160367311A1 (en) Instrumentation with Embedded Imaging Systems
US20120095341A1 (en) Ultrasonic image processing apparatus and ultrasonic image processing method
US11141136B2 (en) Ultrasound observation device, processing device, method of operating ultrasound observation device, and computer readable recording medium
JP2014204904A (ja) 医用ガイドシステム
JP2016015972A (ja) 超音波診断装置及び超音波診断装置の作動方法
CN102008324B (zh) 具有彩色多普勒超声扫描功能的硬质膀胱镜系统
WO2022181517A1 (ja) 医療画像処理装置、方法及びプログラム
CN202051728U (zh) 具有彩色多普勒超声扫描功能的硬质膀胱镜系统
JP5936850B2 (ja) 超音波診断装置及び画像処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140610

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20150407

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20150407

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161004

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161226

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170124

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170523

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20170531

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20170630

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180510

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6339503

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees