JP6560240B2 - シングル又はバイプレーンリアルタイムイメージングによりマルチプレーン取得のための超音波システム及びその作動方法 - Google Patents

シングル又はバイプレーンリアルタイムイメージングによりマルチプレーン取得のための超音波システム及びその作動方法 Download PDF

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Description

本発明は、シングル又はバイプレーンリアルタイムイメージングによりマルチプレーン取得のための超音波システム及びその作動方法に関する。
癌治療反応の正確で早期の評価が、効率的な癌管理及び癌患者の新たな治療化合物の評価にとって望ましい。平均腫瘍内微小血管密度（ＭＶＤ）の組織学的判定は、血管新生を評価するのに最も一般的に用いられる方法である。しかしながら、多くの不良に機能する、又は崩壊した血管は、染色されてカウントされ、診断用の組織サンプルを取得するため非侵襲的技術に依拠する内皮細胞を有するため、ＭＶＤ法は、腫瘍血管の機能の正確な評価を提供しない。従って、ＭＶＤにおける変化の判定は、抗血管新生治療の効果を正確には反映しないかもしれない。長年、治療に対する腫瘍の反応を評価するための標準的な方法は、アキシャルＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）又はＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）イメージング法を利用し、ＲＥＣＩＳＴ（Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｃｒｉｔｅｒｉａ ｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｔｕｍｏｒｓ）ガイダンス及び／又はＷＨＯ（Ｗｏｒｌｄ Ｈｅａｌｔｈ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）ガイドラインに従って腫瘍のサイズを測定することであった。しかしながら、腫瘍の形態が顕著に変化するには数週間から数ヶ月かかり、従って、腫瘍サイズに基づく診断情報は、取得するのに数週間から数ヶ月かかりうる。従って、遅延は望ましくなく、画像ベース診断法を利用して癌治療を評価する際、頻繁に遭遇される。
抗血管新生剤などの新たに導入される生物学的抗癌化合物は、収縮前に腫瘍の拡大を生じさせることを可能にするか、又は患者が癌と共生することを可能にするため、腫瘍の成長を安定させるものであってもよい。しかしながら、サイズ基準（例えば、経時的な腫瘍サイズの変化など）に基づく診断は、このようなケースでは機能しない。従って、腫瘍の反応を評価するための新たなイメージングバイオマーカが明らかに必要とされる。このような新たなイメージングバイオマーカは、特定の治療法が治療開始後に適切又は有効であるか早期に評価するのに利用可能であり、“ゴー／ノーゴー”決定をサポートし、臨床試験などを加速させることは、患者管理と薬の開発との双方に影響がある。現在利用可能な大部分の癌治療は、すぐには作用せず、完全な壊死を生じさせず、及び／又は組織特性に劇的な影響を与えないかもしれない（切除治療と比較して）。従って、腫瘍サイズが変化しない場合、現在のイメージング法によって腫瘍の変化を検出することは、直接的でない。従って、血流又は代謝の何れかによる腫瘍の機能の定量化は、抗血管新生治療などの治療に対する反応を評価するための魅力的な方法である。
例えば、造影超音波（ＣＥＵＳ）として知られる方法は、抗血管新生治療などに対する腫瘍の反応を評価するのに利用可能な３つの主要な機能的イメージング法の１つである（ＦＤＧ−ＰＥＴ（Ｆｌｕｄｅｏｘｙｙｇｌｕｃｏｓｅ−ｐｏｓｉｔｒｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）及びＤＣＥ−ＭＲＩ（ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ）と共に）。しかしながら、従来のＣＥＵＳ法は、実行するのに不正確かつ困難であり得る。より正確な測定とよりシンプルな画像取得ワークフローを提供する改良されたシステム及び方法が必要とされる。
ここに説明されるシステム、装置、方法、構成、ユーザインタフェース、コンピュータシステム、処理など（以降において、特段の断りがない場合、それぞれはシステムとして参照される）は、従来システムにおける問題を解決する。
本システムの実施例によると、被検者の関心領域をイメージングする超音波イメージング装置が開示される。システムは、関心領域をスキャンするため、複数の画像プレーンの個数Ｎを決定し、複数の画像プレーンのそれぞれに対応するエコー情報を取得し、取得したエコー情報に基づき画像プレーンのそれぞれの画像情報を生成し、画像プレーンのそれぞれに対応する画像情報をシステムのメモリに記憶し、関心領域を含む超音波画像をディスプレイ上にリアルタイムにレンダリングするよう構成されるコントローラを有し、超音波画像は、複数の画像プレーンの１つの選択された画像プレーン又は複数の画像プレーンに対して直交するバイプレーンについて生成された画像情報からレンダリングされる。
さらに、コントローラは更に、生成された画像情報からレンダリングされた超音波画像の上部及び／又は下部にオーバレイ又は配置されるライン又は他の文字若しくはシンボルをディスプレイ上にリアルタイムにレンダリングし、ライン又は他の文字若しくはシンボルは、関心領域においてスキャンされた複数の画像プレーンを示す。
さらに、コントローラはまた、複数の画像プレーンの１つからの画像情報に基づきリアルタイムにディスプレイ上に他の超音波画像をレンダリングし、１つの選択された画像プレーンに対応する選択されたラインは、ディスプレイ上の残りのラインと異なって表示され、選択されたラインは、複数の画像プレーンに対してある角度にある（直交など）画像プレーンに対応する。
また、記憶される画像情報は、リアルタイムにレンダリングされる選択された１つの画像プレーンに対応する画像情報と、複数の画像プレーンのリアルタイムにレンダリングされない画像プレーンに対応する画像情報とを有することが想定される。また、コントローラは、リアルタイムにレンダリングされない複数の画像プレーンに対応する画像情報と、リアルタイムにレンダリングされる１つの選択された画像プレーンとに基づき造影剤の吸収を表す時間−強度曲線を生成してもよい。さらに、コントローラは、生成された時間−強度曲線に基づき、ピーク強度、曲線の下のエリア、立ち上がり時間及び平均送信時間の１つ以上を含むパラメータを決定してもよい。また、リアルタイムにレンダリングされる画像プレーンの個数はＮから独立していることが想定される。さらに、Ｎは、２＜Ｎ＜Ｎ３Ｄのであってもよく、ここで、Ｎ３Ｄはリアルタイム３Ｄイメージングにおいて取得される典型的なプレーンの個数であることが想定される。
本システムの実施例によると、超音波画像を表示する方法と、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されるコンピュータプログラムが開示され、コンピュータプログラム及び方法は超音波システムについて説明されたステップ及び特徴を実行するため提供される。
本発明は、以下の例示的な実施例において図面を参照して更に詳細に説明され、同一又は同様の要素は同じ参照番号によって部分的に示され、各種実施例の特徴は組み合わせ可能である。
図１は、本システムの実施例により実行される処理を示すフロー図を示す。 図２は、本システムの実施例による選択されたシングルプレーン（ＳＳＰ）の画像情報のグラフを含むリアルタイムディスプレイフレーム（ＲＴＤＦ）のスクリーンショットの一部を示す。 図３は、本システムの実施例による直交スキャンプレーンの画像情報を含むグラフとＳＳＰの画像情報のグラフとを含むＲＴＤＦのスクリーンショットの一部を示す。 図４は、本システムの実施例によるＲＴＤＦを含むグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）のスクリーンショットの一部を示す。 図５は、本発明の原理により構成される超音波診断イメージングシステムをブロック図形式で示す。
以下は、以下の図面と共にとられるとき、上述した特徴及び効果を更なるものと共に示す例示的な実施例の説明である。以下の説明では、限定でなく説明のため、アーキテクチャ、インタフェース、技術、要素属性などの例示的な詳細が提供される。しかしながら、これらの詳細から逸脱する他の実施例が依然として添付した請求項の範囲内にあると理解されることは、当業者に明らかであろう。さらに、簡単化のため、周知な装置、回路、ツール、技術及び方法の詳細な説明は、本システムの説明を不明瞭にしないように省かれる。図面は例示的な目的のため含まれ、本発明の範囲全体を表すものでないことが明示的に理解されるべきである。添付した図面において、異なる図面における同様の参照番号は同様の要素を示しうる。
本システムの実施例によると、取得した画像情報のオフラインの定量的解析を実行可能な超音波システム（例えば、リアルタイム２次元（２Ｄ）及び３次元（３Ｄ）造影超音波（ＣＥＵＳ）システム）が開示される。一部の実施例では、複数のスキャンプレーン又はスライスからの超音波画像がリアルタイムに取得され、記憶され、その後に定量的解析のため利用されてもよい。一実施例では、腫瘍血流及び腫瘍フラクショナル血液量の定量化が、例えば、腫瘍のボリュームにおけるデータが定量化のため収集及び利用可能な取得した超音波画像のサインループなどを利用して、オフラインに実行されてもよい。このシナリオでは、ユーザ（例えば、超音波診断技師、医師などのオペレータなど）は、関心オブジェクトの複数の超音波画像を生成するため、各画像プレーンの画像情報を取得するために、腫瘍などの関心オブジェクトにおける複数の画像プレーンをスキャンするように超音波イメージングシステムを制御してもよい。特定の実施例では、複数の画像プレーンのそれぞれの収集した画像データは、各種定量解析に利用可能な関心オブジェクト（腫瘍など）の画像ボリューム又は２Ｄ超音波画像を形成してもよい。例えば、画像ボリュームを形成する画像プレーンの１つ以上からの画像情報は、後処理などの以降の利用のためシステムのメモリに記憶されてもよい。後処理中、ユーザは定量化及び以降の解析のため、画像ボリュームにおける関心領域（ＲＯＩ）を位置決めしてもよい。
ここで更に説明されるように、複数の画像プレーンは、Ｎ個の画像プレーン又はＮ’個の画像プレーンとして参照されてもよい。Ｎ個の画像プレーンは、例えば、３０°、４５°、９０°又は他の所望の角度など、Ｎ’個の画像プレーンに対してある角度にある。一部の実施例では、Ｎ（又はＮ’）個の画像プレーンは、互いにパラレルに、又は互いに対して何れかの角度（９０°又は直交など）にあるよう生成可能である。特定の実施例では、２Ｄアレイトランスデューサは、互いに対して所定の角度で広がるＮ個の画像プレーンを生成可能である。一部の実施例では、Ｎ個の画像プレーンは少なくとも１つのＮ’個の画像プレーンに直交している。互いに対してある角度で生成されるプレーンセットは、約９０〜１１０°にわたってデータをキャプチャするため離間されてもよい。一部の実施例では、２Ｄマトリクストランスデューサによって、Ｎ個の画像プレーンは方位（ａｚｉｍｕｔｈａｌ）画像プレーンに対応し、Ｎ’個の画像プレーンは高度（ｅｌｅｖａｔｉｏｎａｌ）画像プレーンに対応してもよく、又はその反対であってもよい。複数の画像プレーンは、Ｎ又はＮ’個の画像プレーンを含むものであってもよく、ここで、Ｎ又はＮ’は２より大きい整数である。一部の実施例では、複数のＮ個の画像プレーンは、１つのみのＮ個の画像プレーン、すなわち、バイプレーン画像がスキャニング処理中に表示及び／又は記憶される間に取得及び記憶されてもよい。
一部の実施例によると、複数の画像プレーンのそれぞれは（例えば、画像スライス）、ユーザにより規定された、又はデフォルトの厚さ（例えば、スライスの厚さ）を有してもよい。ユーザはまた、複数の画像プレーンの１つ以上の位置及び／又は向きを制御してもよい。例えば、複数のＮ（又はＮ’）個の画像プレーンは、互いにパラレルであってもよいし、又は互いにある角度であってもよい。画像プレーン間の密度又は離間がまた規定できる。一部の実施例では、複数のＮ個の画像プレーンに直交するＮ’個の画像プレーンがまた、スキャンされ、表示のためレンダリングされる。特定の実施例では、複数のＮ個の画像プレーンセットとＮ’個の画像プレーンセットとの双方が、超音波画像を生成するため利用される。例えば、第１のセットは複数のＮ個の画像プレーンを有し、第２のセットは第１のセットのプレーンに直交するＮ’個の画像プレーンを有する。特定の実施例では、複数のＮ個の画像プレーンの第１のセットは空間的に広がり、Ｎ’個の画像プレーンの第２のセットはＮ個の画像プレーンに対してある角度（直交など）にある。
他の実施例によると、取得処理中、複数の画像プレーン（Ｎ個の画像プレーンなど）の単一の画像プレーンが、リアルタイムにイメージングシステム上に表示される。特定の実施例では、複数の画像プレーン（Ｎ個の画像プレーンなど）に対するバイプレーン（直交画像プレーンなど）が、リアルタイムにイメージングシステム上に表示される。しかしながら、複数のＮ個の画像プレーンのそれぞれの画像情報が取得され、Ｎ個の画像プレーン又はＮ個の画像プレーンに対してある角度（直交など）にあるＮ’個の画像プレーンのオフラインの後処理及び／又は選択及び表示などの以降の利用のためシステムのメモリに記憶される。
後処理に関して、造影超音波アプリケーションなどのためのオフライン後処理が、時間−強度曲線の下のピーク強度エリアなどのパラメータと共に、立ち上がり時間及び平均送信時間などの他のパラメータ及び腫瘍血流及び腫瘍フラクショナル血液ボリュームと相関し、腫瘍により造影吸収を表す他の導出されるパラメータを決定するため実行されてもよい。このようなプロトコルを利用して、複数のスキャンされた画像プレーンからの各画像プレーン（各画像スライス又はスキャンプレーンなど）の画像情報が、画像プレーンの位置のわずかな変化及び／又は関心領域の位置に対する調整による誤差を低下又は最小化するのに利用されてもよい。これは、画像プレーンの位置の変化及び／又は関心領域に対する調整のため、腫瘍血流及び腫瘍フラクショナル血液量と相関すると考えられる時間−強度曲線及び導出されたパラメータにおける不正確さを有意に低下させる。
さらに、腫瘍が同質的でないため、腫瘍の複数のスキャンされた画像プレーンから導出される定量的情報を提供することによって、本システムの実施例は、単一のスキャンされた画像プレーンから導出されるものより、より高い精度で腫瘍の血管分布全体を決定してもよい。さらに、本システムの実施例は空間コントラストと時間コントラストとの間のバランスを決定し、当該バランスに基づき複数のスキャンプレーンＮを決定するとき、全体的な精度は、限定的な時間コントラストを有するフル３Ｄスキャンを超過する。
図１は、本システムの実施例により実行される処理１００を示すフロー図を示す。当該処理は、リアルタイムにマルチスライス取得を実行しうる。処理１００は、ネットワークを介し通信する１つ以上のコンピュータを用いて実行されてもよく、また、互いにローカル及び／又はリモートにある１つ以上のメモリから情報を取得し、及び／又は情報を記憶してもよい。処理１００は、以下の処理を実行するよう構成されるプロセッサ又は他の装置によって実行される以下の処理の１つ以上を有することができる。一部の実施例では、処理１００の処理は、本システムの実施例により動作するプロセッサを含む超音波イメージングシステムを用いて実行されてもよい。さらに、これらの処理の１つ以上は、所望される場合、組み合わされてもよく、及び／又はサブ処理に分離されるか、又はこれらの処理の１つ以上は設定に依存してスキップされてもよい。動作において、当該処理は、アクション１０１において開始され、アクション１０５に進捗する。図１の処理は本開示において提供される処理の一例となる実施例であることに留意されたい。ここに更に説明される処理ステップは、非シーケンシャルな方法、イメージング手順における有用な結果をもたらす何れか所望の順序などにおいて実行可能である。例えば、表示される画像プレーンは、画像データを取得及び表示する間に変化しうる。取得される画像プレーンの個数Ｎはまた、イメージング中にリアルタイムに変化しうる。さらに、記憶される画像プレーンは、イメージング中に変化及び修正可能である。例えば、単一のプレーンセット又は画像プレーンセットのループは、イメージング手順中又はシステムにおけるプリセットを利用する前に選択可能である。
アクション１０５に移動して、当該処理は複数の画像プレーンとしてスキャンされるべき複数の画像プレーンを決定することを含むことができる。以下の説明は、Ｎ個の画像プレーンを説明するが、Ｎ’個の画像プレーンにも適用可能である。使用される画像プレーンの個数の値はＮにより表され、ここで、Ｎは２より大きい整数である。Ｎの値は、システムのユーザにより選択されてもよく、腫瘍などの解剖学的関心オブジェクトのマルチスライス画像取得において取得される複数の画像プレーン（例えば、複数の広がった画像プレーン）を規定する。Ｎ個の画像プレーンは、互いにある角度にあり（例えば、扇状に広がる）、取得対象の関心オブジェクトと交差してもよい。互いにある角度にあるＮ個の画像プレーンは、典型的には、Ｂモード超音波イメージングにおいて表示されるセクタ画像を表すスペーシングで配置されてもよい。Ｎ個のプレーンはまた、互いに等距離にあってもよいし、又は等距離になくてもよい。
一部の実施例では、スキャン手順に利用されるＮ個の画像プレーンは、以下の式に従う。
２＜Ｎ＜Ｎ３Ｄ 式（１）
ここで、Ｎ３Ｄはリアルタイム３Ｄイメージングにおいて取得される典型的なプレーンの個数である。従って、本システムを用いたスキャン時間は、典型的な３Ｄイメージングに用いられるスキャン時間未満である。一部の実施例では、Ｎの値は約５〜１０に設定されてもよく、Ｎ３Ｄは３２〜１６０のフレームとすることができる。しかしながら、Ｎ又はＮ’個の画像プレーンの個数はユーザにより容易に設定されるか、又は、例えば、所与の手順の所定又はデフォルトのコンフィギュレーションなどにおいて提供可能である。例えば、一部の実施例では、Ｎの数は所望の用途に依存してユーザから直接入力されてもよい。従って、当該処理は、ユーザがＮの値を入力又は選択するためやりとり可能なタッチ感応ディスプレイ（例えば、回転ノブ、スライディングスイッチなどの他のスイッチ、アップダウン矢印、選択用のメニューリスト）に表示されるソフトウェアキー又は物理的キーであってもよいメニュー又は入力キーなどのユーザインタフェース（ＵＩ）を利用することを含むことができる。一部の実施例では、従来の超音波カートベースシステムに関連する物理的キー及びノブが利用可能である。
一部の実施例では、Ｎの値は、例えば、イメージングボリュームの所望の時間的又は空間的解像度などに基づき決定されてもよい。従って、例えば、ユーザが時間的解像度を増加するに従って、Ｎは減少しうる。更なる他の実施例では、Ｎのデフォルト値がシステムのメモリから取得されてもよい。例えば、Ｎは８のデフォルト値を有してもよい。さらに、更なる他の実施例では、Ｎの値はシステムのメモリから取得されるユーザの嗜好に従って設定されてもよい。従って、当該処理は、現在のユーザを特定し、システムのメモリから特定されたユーザに対応するユーザ設定を取得してもよい。従って、第１のユーザについて、当該処理は、Ｎ＝７の値を設定し、第２のユーザについて、Ｎ＝９の値を設定してもよい。しかしながら、Ｎはまた偶数であってもよい。
更なる他の実施例では、Ｎの値は患者の年齢、身長、体重などの患者パラメータに従って決定されてもよい。更なる他の実施例では、Ｎの値は所与のスキャンについてイメージングされる組織のサイズの差に基づき決定されてもよい（例えば、心臓スキャン、肝臓スキャン、胆嚢スキャン、膵臓スキャン、腎臓スキャン、腸全体のスキャンなど、及び／又はこれらの組み合わせ）。より大きな組織構造について、Ｎはより大きくなってもよい。
さらに、更なる他の実施例では、当該処理は、以前のスキャン情報（例えば、Ｎの値を含み、現在の患者の以前のスキャンから）が利用可能であるか判断することを含むものであってもよい。従って、以前のスキャン情報が利用可能であると判断された場合、システムは、以前のスキャン情報において利用されたものと同じＮの値を利用してもよい（Ｎが利用可能である場合）。これは、同一の患者の現在及び以前のスキャンにおけるＮ個のスキャンプレーンのマッチングを提供しうる。しかしながら、以前のスキャン情報が利用可能でないと判断された場合、システムは、Ｎのデフォルト値（５など）を利用してもよい。さらに、以前のスキャン情報からのＮが１に等しいと判断された場合（例えば、１つのスキャンプレーンしか取得されなかった）、当該処理は、５などのデフォルト値に等しいＮを設定してもよい。
更なる他の実施例では、Ｎはルックアップテーブルに基づき決定されてもよい。例えば、パラメータはスキャンパラメータテーブルなどの何れか適した形態でシステムのメモリに記憶されてもよい。その後、当該処理は、スキャンパラメータテーブルのエントリに従ってＮの値を決定するためスキャンパラメータテーブルを利用することを含むものであってもよい。スキャンパラメータテーブルは、システム及び／又はユーザによって設定及び／又はリセットされてもよい。従って、当該処理は、所望される場合、ユーザがスキャンパラメータテーブルのパラメータを設定及び／又はリセットするためやりとりするユーザインタフェースをユーザに提供することを含むものであってもよい。
ここで説明されるように、複数の画像プレーン（例えば、Ｎ個の画像プレーン）の１つの画像プレーンは、リアルタイムでイメージングシステムのディスプレイ上にレンダリング可能であり、バイプレーン（例えば、複数の画像プレーン（例えば、Ｎ個の画像プレーン）の直交画像プレーンなど）がまたリアルタイムでディスプレイ上にレンダリング可能である。ここで参照されるように、選択されるスキャンプレーン（ＳＳＰ）（選択される画像プレーン）は、取得された複数の画像プレーンの内で表示される１つの選択される画像プレーンを参照する。選択されるスキャンプレーン（ＳＳＰ）はまた、表示される２つの選択されるバイプレーン（直交など）画像プレーンを参照してもよい。例えば、選択されるＮ個の画像プレーン及び各Ｎ’個の画像プレーンがリアルタイムで表示可能である。以下の説明は、Ｎ個の画像プレーンを取得及び記憶し、１つの選択されたプレーンを表示することをほとんど参照するが、それは等しくＮ，Ｎ’個の画像プレーンが取得及び記憶され（例えば、Ｎ個の画像プレーンがＮ’個の画像プレーンに直交する場合）、取得及び記憶されたＮ、Ｎ’個の画像プレーンの２つのみの画像プレーンが実際に表示される実施例に適用可能である。
アクション１１７，１１９を参照して以下で更に説明されるように、ＤＮＳＰは、所望される場合、一部の実施例において、表示されず、任意的に含まれうるスキャンプレーンを表す。例えば、関心組織（腫瘍又は組織など）のイメージングに関して、６つの画像プレーン（Ｎ＝６）がイメージング中に関心組織と交差してもよい。スキャンプレーン４がスキャン中に表示される。表示されないスキャンプレーン（ＤＮＳＯなど）は、スキャンプレーン１，２，３，５，６である。何れか適したフォーマットが利用されてもよい。一部の実施例では、Ｎ、ＳＳＰ、ＤＮＳＰの値はユーザの設定に従って設定されてもよい。アクション１０５を終了した後、当該処理はアクション１０９に続く。
アクション１０９の間、当該処理は、関心オブジェクト（本例では患者の腫瘍など）と交差するＮ個の画像プレーンからエコー情報を取得することを含むものであってもよい。あるいは、ある角度（直交など）でＮ’個の画像プレーンと交差するＮ個の画像プレーンが、アクション１０９の間に取得される。従って、当該処理は、関心オブジェクトであるＮ個のプレーンと交差する超音波パルスを送信し、Ｎ個のプレーンのそれぞれのエコー情報をリターンとして取得するようトランスデューサアレイ（例えば、２Ｄマトリクスアレイトランスデューサ）を含む超音波プローブを制御することを含むものであってもよい。より詳細には、当該処理は、Ｎ個のスキャンプレーンのリアルタイムな取得に対応するエコー情報を取得するようプローブを制御することを含むものであってもよい。
アクション１０９の間、当該処理は更に、Ｎ個の画像プレーンのグループに対してある角度（直交など）にある少なくとも１つのＮ’個の画像プレーン（バイプレーンなど）のエコー情報を取得することを含むものであってもよい。Ｎ個の画像プレーンしかスキャンされないと判断された場合、当該処理は何れかＮ’個の画像プレーンを取得しない。バイプレーン画像が取得されると判断された場合、当該処理は少なくとも１つのＮ’個の画像プレーンを取得することを含むものであってもよく、従って、少なくとも１つのＮ’個の画像プレーンのエコー情報を取得することを含むものであってもよい。アクション１０９を終了した後、当該処理はアクション１１３に続く。
アクション１１３の間、当該処理は、Ｎ個の画像プレーンのそれぞれについて受信した取得されたエコー情報に基づき、Ｎ個の画像プレーンのそれぞれの画像情報を生成することを含むものであってもよい。当該処理は、当該技術において一般に周知である何れか適した方法を用いて画像情報を生成することを含むものであってもよい。Ｎ個のスキャンプレーンのそれぞれの画像情報がまた、ボリュームデータを生成するのに利用されてもよい。さらに、当該処理は、Ｎ’個のスキャンプレーンの取得したエコー情報に基づき、少なくとも１つのＮ’個の画像プレーンの画像情報を生成してもよい。アクション１１３を終了した後、当該処理はアクション１１７に続く。
アクション１１７の間、当該処理は、スキャン処理中にリアルタイム表示のための画像を選択することを含むものであってもよい。一部の実施例では、Ｎ個の画像プレーンの１つの画像プレーンが選択及び表示される。特定の実施例では、Ｎ個の画像プレーンに対してある角度（直交など）にあるバイプレーン画像プレーンが表示され、複数のＮ’個の画像プレーンが取得された場合、Ｎ’個の画像プレーンの１つが表示用に選択される。表示用に選択されたＮ個の画像又はバイプレーン画像（Ｎ’個の画像など）が、正方形、矩形又はセクタ画像などとして、適したフォーマットによりユーザに表示可能である。Ｎ個の画像又はバイプレーン画像（Ｎ’画像など）が、当該処理及び／又はユーザにより選択されてもよい。例えば、Ｎ又はＮ’個の画像を選択したデフォルト設定がシステムのメモリ及び／又は選択を通じてユーザから取得されてもよい。従って、当該処理は、ユーザが（所望の場合、スキャン前又は間など）表示すべき画像を選択するためやりとりするユーザインタフェース（例えば、ノブ、メニューなど）をユーザに提供することを含むものであってもよい。
一部の実施例では、削除の処理が、表示すべきＮ個の画像及び／又はＮ’個の画像を選択するのに利用されてもよい。例えば、表示される画像は取得及び記憶されたＮ又はＮ’個の画像プレーンから選択されてもよい。表示されないその他の残りのＮ又はＮ’個の画像プレーンは、ＤＮＳＰとして参照される。一実施例では、Ｎ＝６であって、表示されないスライス（ＤＮＳＰなど）がスライス１，２，３，５，６であると仮定すると、当該処理は、表示すべき画像プレーンが４番目のスライスであると判断してもよい。従って、一部の実施例では、ＤＮＳＰがまず決定され、その後、表示すべき画像プレーンが決定されてもよい。更なる他の実施例では、表示すべきＮ個の画像又はＮ’個の画像が、ユーザのＩＤに基づき決定されてもよい。従って、これらの実施例では、当該処理はユーザを特定し、システムのメモリからユーザの設定を取得し、その後にユーザの設定に従ってＮ個の画像プレーン又はＮ’個の画像プレーンを設定する。アクション１１７の終了後、当該処理はアクション１１９に続く。また、アクション１１７，１１９は当該処理の異なる順序で実行可能であることが留意される。例えば、アクション１１７及び／又は１１９は、取得されるべきスライス又は画像プレーンの個数が決定されると、アクション１０５の後に実現可能である。
アクション１１９の間、当該処理はＤＮＳＰを選択してもよい。ＤＮＳＰは、スキャン中に取得されるＮ個の画像プレーンの（Ｎ−１）又はＮ’個の画像プレーンの（Ｎ’−１）を含む。ＤＮＳＰは、記憶されるが、リアルタイムには表示されない（例えば、非表示スライス）画像プレーンである。ＤＮＳＰは、システムのメモリ及び／又はユーザ入力などからの何れか適した方法を用いて選択されてもよい。ＤＮＳＰは更にスキャンされる組織のタイプ（例えば、肝臓スキャン、心臓スキャンなど）に従って設定されてもよいことが更に想定される。更なる他の実施例では、Ｎの値及び表示対象の画像プレーンが決定されると、ＤＮＳＰが削除の処理を用いて決定される。従って、Ｎ＝７であって、表示対象の画像プレーンが４であると判断された場合、当該処理は、ＤＮＳＰが１，２，３，５，６，７であると判断してもよい。同様の処理が、Ｎ個の画像プレーンに直交するＮ’個の画像プレーンからの選択に適用される。一実施例では、１つのバイプレーン画像が選択されるが、他のＮ’個の画像プレーンがまた選択及び表示可能である。
Ｎ個の画像プレーンスライスを参照して、一部の実施例によると、ＤＮＳＰスライスの位置、間隔、厚さ、深さ及び／又は向きが、当該処理及び／又はユーザにより設定されてもよいことが想定される。一部の実施例では、他の値、設定及び／又はパラメータが必要である場合、当該処理は、システムのメモリから対応するデフォルト値を取得することを含むものであってもよい。アクション１１９の終了後、当該処理はアクション１２１に続く。
アクション１２１の間、当該処理は、システムのディスプレイ上にレンダリングするためのリアルタイムディスプレイフレーム（ＲＴＤＦ）を形成することを含むものであってもよい。ＳＳＰ及びＳＳＰに直交する画像プレーンなどのリアルタイムに表示される関心オブジェクトの生成された全ての超音波画像は、ＲＴＤＦを投入するものである。しかしながら、ＤＮＳＰなどの表示されない画像プレーンは、ＲＴＤＦを投入するためのものでない。
アクション１２３の間、当該処理は、Ｎ個の画像プレーンしかイメージング中に取得されないか判断することを含むものであってもよい。これは、２Ｄスキャンとして図１で参照される。Ｎ個の画像プレーンしか取得されないと判断された場合、当該処理はアクション１３７に続く。しかしながら、少なくとも１つのＮ’個の画像プレーンが表示及び／又は取得されると判断された場合、当該処理は、リアルタイムディスプレイフレームが、２ＤスキャンにおけるＮ個の画像プレーンに直交するＮ’個の画像プレーンなどのＮ’個の画像プレーンの少なくとも１つを表示するアクション１３３に続く。システム及び／又はユーザは、Ｎ及び／又はＮ’個の画像プレーンが記憶及び／又は表示されるか選択してもよい。例えば、一部の実施例では、当該処理は、何れの画像プレーンが記憶及び／又は表示されるか選択するためシステムとやりとりするユーザインタフェース（ノブ、メニューなど）をユーザに提供してもよい。この設定は、初期設定処理中などの何れかの時点で実行されてもよい。更なる他の実施例では、実行されるスキャンタイプ（肝臓ＣＥＵＳなど）に応じて、当該処理は、記憶及び／又は表示されるＮ及び／又はＮ’個の画像プレーンについてデフォルトコンフィギュレーション又はユーザ嗜好を選択してもよい。
ＲＴＤＦは、連続又は不連続エリアを含み、システム（例えば、デフォルト、テストタイプによって、テストパラメータなどによって）又はユーザにより選択されうる形状及び／又はサイズを有してもよい。従って、ＲＴＤＦは、選択されたＮ個の画像プレーンの画像情報（例えば、所望の場合、関心領域を含む）、Ｎ’個の画像プレーンの画像情報（例えば、直交するＮ’個の画像プレーン）及び測定、軸、スライス位置、ハイライト化などの何れか関連する情報が投入されてもよい。一部の実施例では、ＲＴＤＦはヌル情報を含むものであってもよい。例えば、図２は、本システムの実施例による画像２０２が腫瘍１４などの関心領域の画像情報を含むＮ個の画像プレーン（所望される場合、関心領域内のスライスなど）に対応する超音波画像２０２を含むＲＴＤＦ２００のスクリーンショットの一部を示す。ＲＴＤＦ２００は更に、超音波画像２０２に対応するＮ個の画像プレーンに対してある角度にあるＮ’個の画像プレーンに対応する超音波画像２０４を含むものであってもよい。ライン２０４ａは、バイプレーン超音波画像２０４が関連して配置される場所を特定するため、Ｎ個の画像プレーンの超音波画像２０２にオーバレイされてもよい。他のライン２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄは、他のＮ’個の画像プレーンがイメージング及び記憶されるが、表示されない場所を示すため、オーバレイ及び表示可能である。図２は、画像上で実線及び破線を示すが、他のインジケータは、何れのラインが表示され、記憶されているかユーザに通知するのに利用可能である。例えば、反対のカラット、星又は他のアイコンが、画像の外側のエッジに配置され、異なるカラーなどにより示すことができる。画像上のライン又は他のマーキングがまた、より良好な画像ビューイングを可能にするため、ディスプレイから削除できる。一般に、当該情報は、ユーザに取得されるＮ個のプレーンの個数と互いに対する位置とを示す。もちろん、Ｎ個の画像プレーンはＮ’個の画像プレーンに直交しているため、超音波画像２０２はＮ’個の画像プレーンに対応可能であり、超音波画像２０４は直交するＮ個の画像プレーンに対応可能である。同様に、ライン２０４ａ，２０６ａ〜２０６ｄはＮ個の画像プレーンに対応可能である。超音波画像２０２は、当該技術において知られる何れか適したイメージング方法を用いて当該処理により構成され、本システムの実施例により動作する修正されたｉＳｌｉｃｅＴＭ環境において表示可能である。図２にまた示されるように、距離ｄｓは、Ｎ又はＮ’個のイメージングプレーンの隣接するイメージングプレーンの間の角距離を示す。一部の実施例では、画像プレーンはパラレルであってもよく、ｄｓがｍｍの単位を参照してもよい。各イメージングプレーンの間の角距離ｄｓは等しくてもよい（例えば、Ｎ個のイメージングイメージングプレーンは、プレーンは互いから等距離であってもよい）。しかしながら、更なる他の実施例では、イメージングプレーンは、システム及び／又はユーザにより設定されるように、不均一に離間されてもよい。Ｎ及びｄｓは（逆）相関してもよい。例えば、Ｎの増加はｄｓの減少をもたらし、その反対であってもよい。アクション１２１の終了後、当該処理はアクション１２３に続く。
一部の実施例では、アクション１３３は、図３に示されるように、Ｎ個の画像プレーンに対応する超音波画像３０４とＮ’個の画像プレーンに対応する超音波画像３０４’との双方の画像情報をＲＴＤＦ２００に投入することを含むことができる。さらに、当該処理は、Ｎ個の画像プレーンのそれぞれの位置を決定し、それらをライン３０６ａ〜３０６ｄとして示す。ライン３０６’ａ〜３０６’ｄは、Ｎ個の画像プレーンに直交するＮ’個の画像プレーンに対応する。ライン３０４，３０４’，３０６ａ〜ｄ及び３０６’ａ〜ｄのプロジェクションは、Ｘマトリクストランスデューサなどの２Ｄアレイトランスデューサの正面から直交する向きの方向にＲＴＤＦ２００において示されうる。このビューは、プローブの方位及び高度のサイズに関して画像プレーンがどのように向き付けされるかのアイデアをユーザに提供可能である。図３において、ＲＴＤＦ３００は、Ｎ’個の画像プレーン３０４及び直交するＮ’個の画像プレーン３０４’のディスプレイを含む。図示されるように、画像は矩形形式で表示されるが、図２に示されるセクタ形状の画像フォーマットがまた利用可能である。実線３０４，３０４’は表示されている画像プレーンを示し、破線（３０６’ａなど）はＤＮＳＰを示す。
アクション１３３の終了後、当該処理はアクション１３７に続く。一部の実施例では、当該処理は、表示対象の情報、所望のフォーマット及び／又はシステムのディスプレイなどのレンダリング装置にＲＴＤＦを適合させてもよい。アクション１３７の間、当該処理は、リアルタイムにシステムのディスプレイに超音波画像２０２をレンダリングするか、又は少なくともＮ’個の画像プレーン（例えば、２つの直交する超音波画像３０４，３０４’）をレンダリングしてもよい。
図４は、ＲＴＤＦ４０４を含むグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）４０２のスクリーンショット４００の一部を示す。図４に示されるように、ＲＴＤＦ４０４は、互いに隣り合う２つの２Ｄ画像１０，１２を含む。図４の右側の画像１２は、画像１０を表示するため取得される画像プレーンに直交する画像プレーンである。本実施例では、画像１０，１２は、それらが腫瘍１４の中間に配置されるように、ユーザに通知するため利用可能である。図４における破線１６は組織構造である。図示されるように、画像１０上にオーバレイされるラインは１〜５に番号付けされ、スキャンライン３は画像１２を生成するため利用される画像プレーンの位置に対応する。ライン１，２，４，５は、画像１０を生成するのに利用される画像プレーンに直交する他の画像プレーンに対応する（図２における２０６ａ〜２０６ｄと同様）。典型的には、ライン１，２，４，５は、表示用に示されないが、システムによって記憶される。ライン３に対応する画像１２のみが表示される。図４において、ライン１〜５に対応する画像がまた、空間における腫瘍１４の異なるスライス又は断面を示す５つのより小さい画像１８として示される。腫瘍１４の中心の断面は画像１２，３において示され、画像３に示される中心の腫瘍断面は、腫瘍のスライス１，２，４，５の画像に示されるサイド又はオフセンタの断面より大きい。
画像１０における実線３は、インタフェースの右パネルにおける画像１２としてリアルタイムに表示される隣接画像に示される腫瘍１４内の断面の位置を示す（すなわち、腫瘍１４の中央）。画像１０における破線１，２，４，５は、これらのオフセンタ腫瘍スライスが、現在表示されている画像１２の代わりにインタフェースの右パネル上（すなわち、図４のサイド）に表示用にユーザによる選択のため利用可能であることを示す。もちろん、所望される場合、複数の腫瘍スライスが画像１０の隣に表示されてもよく、利用可能な全ての腫瘍スライス１〜５が同時に表示されてもよい。しかしながら、これはＧＵＩを一杯にし、混乱を生じさせうる。従って、ライン３に対応する１つの超音波画像のみが画像１２において表示される。
１，２，４，５の破線はまた、他の何れの画像（表示された画像１２に加えて）がスキャン中に取得されるか示し、図示しないが、センタスライスが画像１０の実線３により示されるようにユーザにより選択されるとき、画像１２に示される現在選択されている画像がセンター腫瘍スライスである。すなわち、画像プレーン１〜５に沿って腫瘍１４の各種断面が記憶され、画像プレーン３のみが（ユーザにより選択された）直交画像１２として示される。記憶されている断面画像は、オフラインで確認でき、例えば、定量化のため利用可能であり、及び／又は図４に示される現在の画像１０，１２の隣の更なる画像に表示可能である。
ユーザがリアルタイムで取得される腫瘍など、関心オブジェクトのプレーン又はスライスのスキャン密度又は数を選択可能であることに留意すべきである。従って、図４に示される５つのプレーン又はスライスの代わりに、ユーザは、例えば、５〜１０へのリアルタイムにより取得されたスライスの増加などの、スキャン密度を変更してもよい。さらに、追加的なスライスが異なる角度によりリアルタイムに取得されてもよい。例えば、５つのプレーン又はスライス１〜５に加えて、更なる５つのプレーン又はスライス１’〜５’（図示せず）がまた、画像として取得及び表示されてもよく、ここで、更なるスライス１’〜５’はスライス１〜５に直交する。２つの直交する中間スライス３，３’は、ブルズアイ（ｂｕｌｌｓ−ｅｙｅ）センターにより示されるように、腫瘍１４の中心をより良好に規定するのに利用されてもよい。追加的な画像が、図３における画像３０４の隣に表示される画像３０４’と同様に、画像１２の隣に表示可能であり、ここで、２つの画像３０４，３０４’は、例えば、互いに直交する。
ＧＵＩ４０２は、ユーザが処理及び／又はシステムとやりとりするメニュー及びＲＴＤＦ４０４を含むものであってもよい。従って、メニューは、それぞれボックス４２２，４１８，４１６，４２３，４２４にリスとされたＮの値、ＳＳＰ、ＤＮＳＰＳ、スキャンのタイプ、関心領域などの情報を含むものであってもよい。さらに、ＵＩ４０２は、曜日、日付、時間情報４０８、マシーンＩＤ４１０などのスキャナに関する情報、医師ＩＤ４０６及びユーザＩＤ（例えば、超音波診断技師）４１２などのスキャンを実行及び／又は順序づける専門家に関する情報を含むものであってもよい。ＧＵＩ４０２は更に、患者ＩＤ４１４などの患者を特定しうる情報を含むものであってもよい。ソフトキー４２０は、所望される場合、ＳＳＰの値を変更するよう選択されてもよい。更なる実施例では、ユーザは、例えば、所望されるように、超音波スキャナ制御パネルの回転ノブなどを用いて、Ｎ及び／又はＮ’個の画像スライスに対応する取得した基礎となるスキャンプレーンの位置及び／又は個数を制御してもよい。あるいは、タッチパネルはまたユーザ制御のためシステムに統合されてもよい。
一部の実施例では、Ｎ個の画像プレーンを選択することは、Ｎ’個の画像プレーンの選択を自動的にもたらす。例えば、Ｎが２であると選択される場合（すなわち、ＳＳＰ＝２）、画像情報は、図３に示される画像３０４，３０４’などの２つの画像として表示するため、直交スライス２と２’との双方について表示される（すなわち、ＳＳＰ’＝２）。アクション１３７の終了後、当該処理はアクション１４１に続く。
アクション１４１の間、当該処理は、以降の利用のためシステムのメモリにおいて当該処理により生成及び／又は利用される情報を記憶又は選択することを含むものであってもよい。例えば、エコー情報、Ｎ個の画像プレーンのそれぞれについて生成された画像情報、直交フレームの画像情報、ＲＴＤＦ、Ｎ、ＳＳＰ、ＤＮＳＰ、患者の名前、スキャンを実行した専門家、スキャンのタイプ、スキャンの日付、医師名（スキャンを指示した）などのパラメータ設定などが、オフライン定量化又は他の後処理などの以降の利用のため、システムのメモリに記憶されてもよい。さらに、記憶されている情報は、以降のＣＥＵＳスキャンなどの以降のスキャンのため、パラメータを決定するのに利用されてもよい。本システムにより利用、取得及び／又は生成されるデータは、ピクチャアーカイビングシステムなどの何れか適したアーカイビングシステムに記憶されてもよい。さらに、Ｎ３Ｄ未満となるようにＮの値を制御することによって、スキャンプレーンの個数が低減され、システムリソースを節約し、データワークフローチャレンジを低減又は防ぐことができる。アクション１４１の終了後、当該処理はアクション１０５を繰り返すか、又はアクション１４５に続き、所望の場合、終了する。
本システムの実施例により動作するオフライン処理がまた、Ｎ個の画像プレーンの画像情報などの当該処理により生成されるデータに対して定量的解析を実行するのに利用されてもよい。例えば、定量化解析は、ＣＥＵＳ手順中に画像の領域（腫瘍など）における強度を合計するのに利用可能である。当該強度定量化は、特に強度が組織における血液の造影剤の存在に関連する用途において、腫瘍に存在する血管の量を示すのに利用可能である。さらに、本システムの実施例により動作する修正されたＬｉｖｅ−ｉＳｌｉｃｅＴＭ法が従来方法に対してエンハンスされたフレームレート及びワークフローを提供するためマトリクストランスデューサを用いて実行されてもよい。
本システムの実施例は、Ｎ個の画像プレーンのリアルタイムのデータイメージングを実行してもよく、ここで、２＜Ｎ＜Ｎ３Ｄであり、Ｎ３Ｄはリアルタイム３Ｄイメージングにおいて取得される典型的なプレーン数である。さらに、本システムの実施例は、オペレータがスキャンプレーン数Ｎを制御することを可能にし、これにより、オペレータは、腫瘍の空間サンプリングとフレームレートとの間の許容されるトレードオフに達するようＮを調整可能である。しかしながら、使用中、本システムの実施例はリアルタイムにＮ個のスキャンプレーンの１つのスキャンプレーンしかレンダリングしない。従って、ユーザがエンハンスされたユーザインタフェース（ＵＩ）において１つのスキャンプレーンしかリアルタイムに追従する必要がないため（リアルタイムに複数のスキャンプレーンと反対に）、ユーザの注意散漫及び混乱を低減又は完全に防ぐことができる。
本システムの実施例は、従来のリアルタイム３Ｄシステムより高いボリュームレートでデータを提供する。これは、ＣＥＵＳ法を実行する際に効果的であり、結果の精度を向上させる。さらに、本システムの実施例により動作するユーザインタフェース（ＵＩ）を提供することによって、重要な時における不当な注意散漫を防ぐことができる。これは、より正確なテスト結果及び／又はより少ない試験の失敗をもたらしうる。
単一のスキャンプレーンを利用することから取得される情報に基づく腫瘍などの３次元（３Ｄ）構造の解析は信頼性が低く、フル３Ｄスキャンは時間的及び空間的制約を有するため、本システムの実施例はこれらの方法の双方に効果を提供する。例えば、Ｎ個のスキャンプレーンを提供することによって、ここで、Ｎは２より大きく、フル３Ｄスキャンを用いて取得される複数（例えば、Ｎ３Ｄ個）のスキャンプレーン未満であり、本システムの実施例は、
既存のシステムに対して時間的及び空間的コントラストを増大させ、これにより、より迅速でより正確なスキャン解析を可能にする。このエンハンスメントは、本システムの実施例により用いられる方法の診断検証及び広範な採用に望ましい。
さらに、複数のスキャンされた画像プレーン（例えば、Ｎ個のスキャンプレーン）に関する画像情報を提供することによって、例えば、画像処理方法などを利用した比較のため、少なくとも１つの現在導出されるスキャンプレーンから取得された画像情報と以前のスキャン（例えば、以前に取得され、システムのメモリに記憶される）からのスキャンプレーンの画像情報とをマッチングすることがより容易になりうる。従って、現在及び以前のスキャンプレーンをより密接にマッチングすることによって、本方法の実施例による動作するパラメータを決定するためのＣＥＵＳ法は、従来のＣＥＵＳ法に対して高い精度を提供する。これは治療モニタリングに有益である。さらに、同様の利点は、腫瘍を特徴付けるため、２Ｄ ＣＵＥＳ法を用いて腫瘍の複数のスキャンプレーン（Ｎ個のスキャンプレーンなど）から情報を収集する特徴付け研究のため、本システムの実施例を用いて取得されてもよい。例えば、腫瘍における複数のスキャンプレーンに関する情報を取得することによって、腫瘍全体の特徴をより表現する腫瘍の特徴付けが、単一のプレーンを用いて収集される情報と対照的に取得されてもよい。
図５を参照して、本発明の原理により構成される超音波システム５１０がブロック図の形式で示される。超音波システムは、フロントエンド取得サブシステム５１０Ａ及びディスプレイサブシステム５１０Ｂの２つのサブシステムによって構成される。超音波プローブは、２次元マトリクスアレイトランスデューサ５７０及びミクロビームフォーマ５７２を含む取得サブシステムに結合される。ミクロビームフォーマは、アレイトランスデューサ５７０の要素（パッチ）のグループに適用される信号を制御する回路を有し、各グループの要素によって受信されるエコー信号の処理を実行する。プローブにおけるミクロビームフォーミングは、プローブと超音波システムとの間のケーブルにおけるコンダクタの個数を効果的に低減し、米国特許第５，９９７，４７９号（Ｓａｖｏｒｄ ｅｔ ａｌ．）及び米国特許第６，４３６，０４８号（Ｐｅｓｑｕｅ）に説明され、高フレームレートリアルタイム（ライブ）イメージングの送受信のビームの電子ステアリングを提供する。
プローブは、超音波システムの取得サブシステム５１０Ａに結合される。取得サブシステムは、ユーザコントロール５３６に応答し、送信ビームのタイミング、周波数、方向及びフォーカシングに関してプローブを指示する制御信号をミクロビームフォーマ５７２に提供するビームフォームコントローラ５７４を有する。ビームフォームコントローラはまた、アナログ・ツー・デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ５１８及びビームフォーマ５２０の制御によって取得サブシステムによって受信されるエコー信号のビームフォーミングを制御する。プローブにより受信される部分的にビーム形成されるエコー信号は、取得サブシステムにおけるプリアンプ及びＴＧＣ（Ｔｉｍｅ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路５１６によって増幅され、その後にＡ／Ｄコンバータ５１８によりデジタル化される。デジタル化されたエコー信号は、その後にメインシステムビームフォーマ５２０によってフルステアリング及びフォーカスされたビームに形成される。エコー信号は、その後にデジタルフィルタリング、Ｂモード検出などを実行し、ハーモニック分離、スペックルリダクション及び他の所望の画像信号処理などの他の信号処理を実行可能な画像プロセッサ５２２により処理される。
取得サブシステム５１０Ａにより生成されるエコー信号は、ディスプレイサブシステム５１０Ｂに結合され、表示用のエコー信号を所望の画像フォーマットに処理する。エコー信号は、エコー信号をサンプリングし、ビームのセグメントを完全なライン信号にスプライシングし、信号対雑音の改善又はフロー保持のためライン信号を平均化することが可能な画像ラインプロセッサ５２４により処理される。２Ｄ画像の画像ラインは、当該技術において知られるようなＲ−ｔｈｅｔａ変換を実行するスキャンコンバータ５２６によって、所望の画像フォーマットにスキャン変換される。従って、スキャンコンバータは、直線的又はセクタ画像フォーマットをフォーマット化可能である。その後、画像は、ディスプレイ５３８上に表示可能な画像メモリ５２８に記憶される。メモリにおける画像はまた、生成されたグラフィクスがディスプレイの画像に関連するように、ユーザコントロール５３６に応答するグラフィクス生成手段５３４により生成される画像と一緒に表示されるグラフィクスにオーバレイされる。個々の画像又は画像シーケンスは、画像ループ又はシーケンスのキャプチャ中にサインメモリ５３０に記憶することが可能である。図２に関して、例えば、超音波イメージングシステムは、マトリクスアレイトランスデューサにより取得されるような選択されたＮ個の画像プレーンに対応する超音波画像２０２及び／又はＮ’個の画像プレーンに対応する超音波画像２０４を表示するよう構成される。ライン（２０６ａなど）は、グラフィクス生成手段を通じて表示された画像上に表示可能である。
２Ｄアレイトランスデューサは、少なくとも１つのＮ又はＮ’個の画像プレーンから画像データを取得するよう動作可能である。例えば、２Ｄアレイトランスデューサは、図２の画像プレーン２０６ａ，２０６ｂ，２０４ａ，２０６ｃ，２０６ｄに対応する画像を生成するため利用可能である。マトリクスアレイプローブが、コントロールパネル５３６の制御の下で選択されるＮ個の画像プレーンとＮ’個の画像プレーンとの双方をスキャンするよう動作するとき（図３と同様に）、ビームフォームコントローラ５７４は、異なる２つの画像プレーンの画像を迅速にリアルタイムな遷移で交互に取得するよう制御される。コントロールパネル５３６の制御はまた、スキャンされる各種イメージングプレーンの所望の角度及び向きを選択するため利用可能であり、例えば、回転、ティルト又はエレベーションティルトが変更可能である。２つのＮ及びＮ’個の画像プレーンのライブ画像は、図２に示されるように、隣り合って表示可能である。一実施例では、超音波診断技師は、ターゲットの生体構造がＮ’個のプレーン画像２０２にコンスタントに表示され、その後に画像２０４を生成するためにＮ’個の画像プレーンをティルト、回転又はエレベートするようコントロールパネルの制御を操作するように、マトリクスアレイプローブをしっかり保持することができる。本発明の原理によると、バイプレーン画像が同じ表示フレームにおける双方の画像による標準的なフォーマットによって又は独立した画像として表示、記憶及び／又はエクスポートされてもよい。さらに、図示しないが、システムは更に、所望される場合、３Ｄボリュームを表示するのに利用可能な３Ｄプロセッサを有することができる。
本システムの実施例は、ＰｈｉｌｉｐｓＴＭ Ｘ５−１，Ｘ６−１，Ｘ７−２，Ｘ７−２ｔマトリクストランスデューサなどのマトリクストランスデューサを有する超音波システムと互換的であってもよい。本システムの実施例は、腫瘍治療モニタリングなどの複数のスキャンプレーンの（オンライン又はオフライン）可視化及び／又は定量化を必要とする用途のための改良されたシステム及び方法を提供することが更に予想される。
本発明は特定の実施例を参照して図示及び説明されたが、本発明がこれに限定されず、各種特徴及び実施例の組み合わせを含む形態及び詳細の各種変更が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく可能であることは、当業者により理解されるであろう。
本システムの更なる変形は、当業者に容易に想起し、以下の請求項によって網羅される。
最後に、上記説明は本システムを単に例示することを意図したものであり、添付した請求項を何れか特定の実施例又は実施例のグループに限定するものとして解釈されるべきでない。従って、本システムは一例となる実施例を参照して説明されたが、多数の修正及び代替的な実施例が、以下の請求項に提供される本システムのより広範で意図された趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者により創出されることが理解されるべきである。
明細書及び図面は、例示的な方法でみなされるべきであり、添付した請求項の範囲を限定することを意図していない。
添付した請求項を解釈する際、
ａ）“有する”という単語は所与の請求項に列記された以外の他の要素又はアクションの存在を排除するものでなく、
ｂ）要素に先行する“ある”という単語は当該要素が複数存在することを排除せず、
ｃ）請求項における何れかの参照符号はその範囲を限定せず、
ｄ）複数の“手段”は同一のアイテム、ハードウェア、ソフトウェアにより実現される構成又は機能によって表現されてもよく、
ｅ）開示された要素の何れかはハードウェア部分（例えば、離散的で一体化された電子回路を含む）、ソフトウェア部分（例えば、コンピュータプログラミング）及びこれらの何れかの組み合わせから構成されてもよく、
ｆ）ハードウェア部分はアナログ部分とデジタル部分との一方又は双方から構成されてもよく、
ｇ）特段の断りがない場合、開示された装置又はその一部の何れかが一緒に組み合わされるか、又は更なる部分に分離され、
ｈ）アクション又はステップの特定のシーケンスは、特段の断りがない場合、必要とされることは意図されず、
ｉ）“複数”の要素の用語は、請求された要素の２つ以上を含み、何れか特定の数の範囲の要素を意味せず、すなわち、複数の要素が２つの要素と同程度であってもよく、無数の要素を含むものであってもよい。

Claims (15)

  1. 被検者の関心領域をイメージングするための超音波イメージングシステムであって、
    前記関心領域をスキャンするため、複数の画像プレーンの個数Ｎを決定し、
    前記複数の画像プレーンのそれぞれに対応するエコー情報を取得し、
    前記取得したエコー情報に基づき前記画像プレーンのそれぞれの画像情報を生成し、
    前記画像プレーンのそれぞれに対応する画像情報を前記システムのメモリに記憶するよう構成されるコントローラを有し、
    前記コントローラは更に、
    前記関心領域を有する超音波画像を表示し、前記超音波画像は前記複数の画像プレーンの選択された１つの画像プレーンについて生成された画像情報からディスプレイにレンダリングされ、前記選択された画像プレーンは前記複数の画像プレーンの第１の複数の画像プレーンの１つであり、前記第１の複数の画像プレーンは前記複数の画像プレーンの第２の複数の画像プレーンに対して所定の角度にあり、前記第１の複数の画像プレーンの残りの画像プレーンは表示されず、
    前記選択された画像プレーンについて生成された画像情報からレンダリングされた前記超音波画像にオーバレイされる複数のラインを前記ディスプレイ上にリアルタイムにレンダリングするよう構成され、前記複数のラインは前記関心領域からスキャンされた前記複数の画像プレーンの第２の複数の画像プレーンを示すシステム。
  2. 前記コントローラは更に、前記複数のラインの選択されたラインに対応する前記第２の複数の画像プレーンの１つの画像プレーンからの画像情報に基づき他の超音波画像を前記ディスプレイ上にリアルタイムにレンダリングするよう構成され、前記選択されたラインは、前記ディスプレイ上に前記複数のラインの残りのラインと異なって表示され、前記残りのラインは、取得及び格納されたが、表示されない前記複数の画像プレーンの第２の複数の画像プレーンの残りの画像プレーンに対応する、請求項１記載のシステム。
  3. 前記コントローラは更に、複数のより小さな画像を前記ディスプレイ上にレンダリングするよう構成され、前記複数のより小さな画像のそれぞれは前記第２の複数の画像プレーンの画像プレーンに対応する、請求項１記載のシステム。
  4. 前記記憶される画像情報は、リアルタイムにレンダリングされる前記選択された画像プレーンに対応する画像情報と、リアルタイムにレンダリングされない画像プレーンに対応する画像情報とを有する、請求項１記載のシステム。
  5. 前記コントローラは更に、前記複数の画像プレーンに対応する画像情報に基づき造影剤の吸収を表す時間−強度曲線を生成するよう構成される、請求項１記載のシステム。
  6. 前記コントローラは更に、前記生成された時間−強度曲線に基づき、ピーク強度、前記時間−強度曲線の下のエリア、立ち上がり時間及び平均送信時間の１つ以上を含むパラメータを決定するよう構成される、請求項５記載のシステム。
  7. 前記複数の画像プレーンの画像プレーンをユーザが選択することを可能にするよう構成されるユーザインタフェースを更に有する、請求項１記載のシステム。
  8. 前記第１の複数の画像プレーンの数Ｎは２とＮ ３Ｄ の間であり、Ｎ ３Ｄ は３２と１６０との間である、請求項１記載のシステム。
  9. 超音波画像を表示する方法であって、
    被検者の関心領域をスキャンするため、複数の画像プレーンの個数を決定するステップと、
    前記複数の画像プレーンのそれぞれに対応するエコー情報を取得するステップと、
    前記取得したエコー情報に基づき前記画像プレーンのそれぞれの画像情報を生成するステップと、
    前記画像プレーンのそれぞれに対応する画像情報をメモリに記憶するステップと、
    を有し、
    当該方法は更に、
    前記関心領域を有する超音波画像を表示するステップであって、前記超音波画像は前記複数の画像プレーンの選択された１つの画像プレーンについて生成された画像情報からディスプレイにレンダリングされ、前記選択された画像プレーンは前記複数の画像プレーンの第１の複数の画像プレーンの１つであり、前記第１の複数の画像プレーンは前記複数の画像プレーンの第２の複数の画像プレーンに対して所定の角度にあり、前記第１の複数の画像プレーンの残りの画像プレーンは表示されない、表示するステップと、
    前記選択された画像プレーンについて生成された画像情報からレンダリングされた前記超音波画像にオーバレイされる複数のラインを前記ディスプレイ上にリアルタイムにレンダリングするステップであって、前記複数のラインは前記関心領域からスキャンされた前記複数の画像プレーンの第２の複数の画像プレーンを示す、レンダリングするステップと、を有する方法。
  10. 前記複数のラインの選択されたラインに対応する前記第２の複数の画像プレーンの１つの画像プレーンからの画像情報に基づき他の超音波画像を前記ディスプレイ上にリアルタイムにレンダリングするステップを有し、前記選択されたラインは、前記ディスプレイ上に前記複数のラインの残りのラインと異なって表示され、前記残りのラインは、取得及び格納されたが、表示されない前記複数の画像プレーンの第２の複数の画像プレーンの残りの画像プレーンに対応する、請求項９記載の方法。
  11. 前記記憶される画像情報は、リアルタイムにレンダリングされる前記選択された画像プレーンに対応する画像情報と、リアルタイムにレンダリングされない画像プレーンに対応する画像情報とを有する、請求項９記載の方法。
  12. 前記複数の画像プレーンに対応する画像情報に基づき造影剤の吸収を表す時間−強度曲線を生成するステップを有する、請求項９記載の方法。
  13. 前記生成された時間−強度曲線に基づき、ピーク強度、前記時間−強度曲線の下のエリア、立ち上がり時間及び平均送信時間の１つ以上を含むパラメータを決定するステップを有する、請求項１２記載の方法。
  14. 前記第１の複数の画像プレーンは、空間において互いにパラレル又は広がっており、前記第１の複数の画像プレーンは、前記第２の複数の画像プレーンに直交する、請求項９記載の方法。
  15. 非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に格納されたコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、超音波画像情報をレンダリングするよう構成され、プロセッサによって実行されると、請求項９乃至１４何れか一項記載の方法を前記プロセッサに実行させるよう構成されるプログラム部分を有するコンピュータプログラム。
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