JP7232195B2 - 血管内の壁せん断応力の同時視覚化及び定量化のためのシステム及び方法 - Google Patents

血管内の壁せん断応力の同時視覚化及び定量化のためのシステム及び方法 Download PDF

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Description

[001] 本出願は、超音波撮像に関し、より詳細には、血管などの身体構造の壁せん断応力の同時視覚化及び定量化のためのシステム及び方法に関する。
[002] 粉瘤は、血管系の血管内の変性物質が蓄積したものであり、アテローム性動脈硬化症（血管壁の硬化である）をもたらすことが多い。アテローム性動脈硬化症は、世界的に主要な死因の１つである。研究により、壁せん断応力（ＷＳＳ）が、内皮細胞機能の重要な決定因子であることが確認されている。ＷＳＳは、血流の結果として血管の内皮細胞に加わる接線方向の摩擦力である。通常の動脈レベルのＷＳＳ（１５ダイン／ｃｍ２以上）は、アテローム保護性遺伝子発現プロファイルを誘導し、一方で、低いＷＳＳ（４ダイン／ｃｍ２未満）は、アテローム性表現型を刺激する。したがって、血管内のＷＳＳをスクリーニング及びモニタリングすることによって、プラークが形成されるリスクを推定することを可能にすることができる。ＭＲＩ及び超音波を使用することを含む、ＷＳＳを測定するためのいくつかの非侵襲的技法が開発されている。
[003] 本発明は、ＷＳＳの同時視覚化及び定量化のためのシステム及び方法を提供する。角度無依存速度推定技法によって、本開示による実施例は、血管などの身体構造の壁に沿った壁せん断応力分布を直感的に視覚化し、壁に沿ったＷＳＳに関する時空間的情報を得るためのソリューションを提供する。加えて、本明細書における実施例は、診断効率を改善するインテリジェントなリスク予測ツールを提供する。
[004] 本開示によるシステムは、ディスプレイユニットと、ディスプレイユニット、並びに、身体構造及び身体構造内を流れる流体を表す超音波データから画像を生成するための超音波撮像装置に通信可能に結合されているプロセッサとを含む。プロセッサは、身体構造内を流れる流体の軸方向及び側方（又は横方向）速度成分を含むベクトル場データを生成することと、軸方向及び側方速度成分に基づいて、身体構造の壁に沿った複数の位置の速度プロファイルを計算することと、速度プロファイルに少なくとも部分的に基づいて、壁せん断応力（ＷＳＳ）視覚化データを生成することと、ディスプレイユニットに、ＷＳＳ視覚化データと重ね合わされた身体構造を含む画像を同時に表示させることとを行うように構成される。いくつかの実施例において、本明細書において説明されているシステムは、撮像装置と、本明細書において説明されているようにＢモード画像及びＷＳＳ視覚化データを生成及び表示するための、本明細書において説明されているディスプレイ及びプロセッサとを含む超音波撮像システム内で具現化される。いくつかの実施例において、画像の生成及び表示は、身体構造を超音波撮像している間にリアルタイムで実施される。
[005] いくつかの実施形態において、プロセッサは、ＷＳＳ視覚化データを生成するために、壁に沿った複数の位置の各々においてＷＳＳ値を色で符号化するように構成される。ＷＳＳ視覚化データは、解剖学的構造のグレースケール画像（すなわち、エコー又はＢモード画像）に重ね合わされるカラーマップの形態で提供される。このタイプの表示画像（又は単純に表示）は、２つの撮像モード、すなわち、Ｂモード撮像及びＷＳＳ撮像からの撮像データを提供するため、二重モード画像として参照される。いくつかの実施形態において、プロセッサは、ベクトル場データのグラフィック表現（例えば、パスレットベースの又は他のタイプのベクトルマップ）を生成し、ディスプレイユニットに、同じくＷＳＳ視覚化データを含むＢモード画像と同時に、例えば、Ｂモード画像上へのオーバーレイとして、ベクトル場データのグラフィック表現を表示させるようにさらに構成される。このタイプの表示画像（又は単純に表示）は、３つの撮像モード、すなわち、Ｂモード、ベクトルフロー撮像（ＶＦＩ）、及びＷＳＳ撮像からの撮像データを提供するため、三重モード画像として参照される。ベクトル場データのパスレットベースの視覚化の形態のベクトル場データのグラフィック表現の例は、下記にさらに詳細に説明されるが、固定又は自由矢印ベースの技法などの、他のタイプのベクトルフロー撮像技法が使用されてもよい。本明細書における実施例のいずれかにおいて、オーバーレイ画像（例えば、二重又は三重モード画像）内の各モードからの画像データは、リアルタイムで同期して動的に更新される。例えば、二重表示の場合、Ｂモード画像データは、リアルタイムで取得され又はメモリから取り出される複数のＢモード画像フレームの時系列（すなわち、シネループ）として表示され、ＷＳＳ視覚化データ（例えば、ＷＳＳカラーマップ）もまた、リアルタイムで（リアルタイムエコーから）生成され又はメモリから取り出される、複数の対応するＷＳＳ画像データフレームの時系列として表示／重ね合わされる。
[006] ＷＳＳ値が計算される複数の位置は、ＷＳＳ関心領域（ＲＯＩ）としても参照される。いくつかの実施形態において、プロセッサは、ＷＳＳ値が超音波撮像データから自動的に計算されることになる身体構造の壁に沿った複数の位置（すなわち、ＷＳＳ ＲＯＩ）を決定するように構成される。例えば、これは、身体構造の壁を識別するために画像セグメント化などの画像処理技法を使用して行われ、ＷＳＳ値は、任意の所与の画像フレーム内で血管壁の全長について計算される。いくつかの実施例において、プロセッサは、ＷＳＳ ＲＯＩを、臨床的に関連するＷＳＳ値を含むと決定される部分領域に再定義し、色分けされたＷＳＳ情報が、この部分領域についてのみ表示されるようにする。またさらなる実施例において、プロセッサは、壁に沿った、ユーザ入力に応答してＷＳＳ値が計算されることになる複数の位置（すなわち、ＷＳＳ ＲＯＩ）を選択するように構成される。例えば、ＷＳＳ ＲＯＩは、血管壁の輪郭をトレースするために、ユーザインターフェースを介して、表示画像上の複数の点をユーザが選択するのに応答して、及び／又は、ユーザインターフェースを介して、表示上にＷＳＳ ＲＯＩの境界を描画することによってなどで、ユーザによって定義される。
[007] いくつかの実施例において、ベクトル場データのグラフィック表現は、ベクトル場データに対応する部分領域（流れ領域としても参照される）を規定するフローマスク層と、流れ領域内の速度ベクトルの少なくとも部分軌跡を示すベクトル視覚化層とを含むベクトルマップを含む。いくつかの実施形態において、フローマスク層の境界は、ユーザが、解剖学的構造の表示（例えば、Ｂモード画像）上に多角形又は他の形状の輪郭を描写することなどによって、ユーザによって定義される。他の実施形態において、フローマスク層の境界は、例えば、検出される流れの領域に基づいて（例えば、プロセッサによって）自動的に決定される。いくつかの実施例において、検出される流れの領域は、心周期の異なる時点における流量又は流速の変動などに起因してフレームごとに変化し、したがって、フローマスク層の境界も、各時間的に連続するフレームにおける利用可能なベクトル場データに基づいて、対応してフレームごとに変化する。また他の実施例において、フローマスク層の境界は、身体構造の壁を識別し、したがって、流れ領域を身体構造の壁の中の領域へと規定するために、画像セグメント化などの画像処理技法を使用して、（例えば、プロセッサによって）自動的に決定される。流れ領域を規定するためのこれらの方法又は他の方法の組み合わせが使用されてもよい。
[008] いくつかの実施形態において、ＷＳＳ視覚化データは、付加的に又は代替的に、ＷＳＳ値に基づいて決定されるリスク値を含む。例えば、プロセッサは、ＷＳＳ値に少なくとも部分的に基づいて、プラーク形成リスク推定値を決定するように構成される。このリスク定量測度は、例えば、ＷＳＳカラーマップのオーバーレイと同様の様式における、撮像された解剖学的構造に対するオーバーレイとして、少なくともＢモード画像データと同時に、ディスプレイ上に視覚的に提示される。いくつかの実施形態において、致命的リスク値などの、個別のリスク値又はそのサブセットは、ＷＳＳカラーマップと同じ画像上で、例えば、プラーク形成の高いリスクを呈する壁の１つ又は複数の位置に隣接する、それらの対応する位置において、表示される。他の実施形態において、リスク値のカラーマップが、ＷＳＳカラーマップの代わりに、解剖学的画像に対するオーバーレイとして表示される。いくつかの実施形態において、１つが対応するＢモード画像上に重ね合わされたＷＳＳカラーマップを含み、もう１つが対応するＢモードバックグラウンド画像上に重ね合わされた対応するリスク値のカラーマップを含む、２つの二重モード画像が、隣り合って表示される。ディスプレイに含まれる各撮像モードと関連付けられる画像データは、すべての表示画像にわたって動的に且つ同期的に更新される。
[009] プラーク形成リスク推定値は、いくつかの実施例において、場合によって機械学習によって増強される閾値化プロセスを使用して決定される。例えば、プロセッサは、第１の又は低いＷＳＳ閾値を下回る（例えば、４ダイン／ｃｍ２を下回る）ＷＳＳ値と関連付けられる、壁に沿った１つ又は複数の位置を、リスクが高いものとして指定するように構成され、一方、第２の又は通常のＷＳＳ閾値を上回る（例えば、１５ダイン／ｃｍ２を上回る）ＷＳＳ値と関連付けられる位置は、リスクが低いものとして指定される。中間のＷＳＳ値を有する任意の位置は、リスクが中程度であるものとして指定される。リスクが高いものとして指定される位置は、ピンクなどの所与の色によって色分けされ、リスクが低いものとして指定される位置は、灰色などの別の色によって色分けされる。リスクが中程度であるものとして指定される位置は、また別の、第３の色において符号化され、又は、それらの位置は、低リスクの色から高リスクの色までをブレンドした色の勾配に基づいて符号化される。さらに説明されるように、閾値化プロセスは、機械学習によって強化又は増強される。例えば、ＷＳＳ閾値は、適切な閾値を決定するために、多様な対象セットから得られる訓練サンプル（例えば、患者スクリーニング結果）のセットを使用して訓練されるニューラルネットワークから得られる。そのため、アテローム性動脈硬化症になりやすい部位を識別するための閾値規定において、既存の対象内及び対象間変動性を考慮に入れることによって、リスク評価モードのロバスト性が増強される。
[010] またさらなる実施例において、本明細書において説明されている視覚化システムは、時間の関数として、計算されているＷＳＳ情報を表示することによって、追加の時空間的情報を提供するように構成される。例えば、プロセッサは、時間の関数として、壁に沿った複数の位置のいくつか又はすべてと関連付けられるＷＳＳ値のグラフィック表現を表示するようにさらに構成される。いくつかの実施例において、ＷＳＳ Ｍモード表示又は画像としても参照される、このグラフィック表現は、時間の関数として、壁の一区画又は全長のＷＳＳ値の色分けされた表示を提供する。代替的に、ＷＳＳ Ｍモード表示におけるＷＳＳ値の時間的変動は、色符号化ではなく、曲線又はトレースを使用して追跡される。ＷＳＳ Ｍモード表示は、本明細書において説明されている二重又は三重モード画像のいずれかと同時に（例えば、隣り合った配置において）提供され、この場合、ＷＳＳ Ｍモード画像はまた、他の表示画像内の画像データと同期して更新される。場合によっては、心周期指標が、ＷＳＳ Ｍモード表示又は画像に付随する。心周期指標は、Ｍモード画像に隣接して（例えば、時間軸の下に）表示され、Ｍモード画像と同期されるＥＣＧ信号トレースの形態で提供される。この追加の画像構成要素によって、ＷＳＳ方向の切り替え及びピークＷＳＳを含む、特徴的なイベントを容易に視覚化することができ、したがって、臨床医に豊富な時空間的ＷＳＳ情報が提供され、診断効率が増強される。
[011] 超音波撮像データを表示するための方法は、身体構造及び身体構造内を流れる流体を表す超音波データから画像を生成するステップと、身体構造内を流れる流体の軸方向及び側方速度成分を含むベクトル場データを生成することと、軸方向及び側方速度成分に基づいて、身体構造の壁に沿った複数の位置の速度プロファイルを計算することと、速度プロファイルに少なくとも部分的に基づいて、壁せん断応力（ＷＳＳ）視覚化データを生成することと、身体構造を含む画像を、ＷＳＳ視覚化データと同時に表示することとを有する。方法のいくつかの実施形態において、ＷＳＳ視覚化データを生成するステップは、壁に沿った複数の位置の各々におけるＷＳＳ値のカラーマップを生成することを含み、画像をＷＳＳ視覚化データと同時に表示するステップは、ＷＳＳ値のカラーマップを身体構造のＢモード画像に重ね合わせることを含む。
[012] いくつかの実施形態において、方法は、ベクトル場データのグラフィック表現を生成するステップと、ベクトル場データのグラフィック表現を、身体構造を含む画像及びＷＳＳ視覚化データと同時に表示するステップとをさらに有する。ベクトル場データのグラフィック表現を生成するステップは、ベクトル場データのパスレットベースの視覚化を生成することを含む。方法のいくつかの実施形態において、ＷＳＳ視覚化データを生成するステップは、壁に沿った複数の位置の各々におけるＷＳＳ値を計算することと、ＷＳＳ値に少なくとも部分的に基づいて決定されるリスク推定値のカラーマップを生成することとを含み、画像をＷＳＳ視覚化データと同時に表示するステップは、リスク推定値のカラーマップを身体構造のＢモード画像に重ね合わせることを含む。いくつかの実施例において、方法は、時間の関数として、ＷＳＳ値のグラフィック表現を表示するステップをさらに有する。いくつかの実施例において、時間の関数としてのＷＳＳ値のグラフィック表現は、対応するＥＣＧ信号トレースと同期して表示される。本開示による実施形態において、身体構造（例えば、Ｂモード画像）及びＷＳＳ視覚化データを含む画像は、リアルタイムで更新される。
[013] 本開示による方法のいずれか、又はそのステップは、実行されると、医療撮像システムのプロセッサなどのプロセッサに、中で具現化される方法又はステップを実施させる、実行可能命令を含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体内で具現化される。
[014] 本開示による視覚化及び定量化システムのブロック図である。 [015] 本開示のさらなる例による視覚化及び定量化システムのブロック図である。 [016] 身体構造及び身体構造の長さに沿って変化する速度プロファイルの概略図である。 [017] 本開示によるシステム又は方法において実施される処理ステップの概略図である。 [018] 本開示による、解剖学的構造、流れ、及び壁せん断応力の情報を提供する頸動脈の画像の画面キャプチャを示す図である。 [019] ヒトの心臓の左心室内の血流パターンを視覚化するためのパスレットベースのベクトルフロー撮像技法を示す超音波画像の図である。 [020] 超音波画像データの２つの連続するフレームの一部分、及び、フレーム内のパスレットベースの情報を更新するための技法を示す図である。 [021] 本開示によるシステムにおける、ベクトル場データの生成されている視覚的表現のためのベクトルフロー撮像技法の追加の例を示す図である。 本開示によるシステムにおける、ベクトル場データの生成されている視覚的表現のためのベクトルフロー撮像技法の追加の例を示す図である。 本開示によるシステムにおける、ベクトル場データの生成されている視覚的表現のためのベクトルフロー撮像技法の追加の例を示す図である。 [022] 本開示のさらなる例による超音波撮像システムのブロック図である。 [023] 本発明による超音波撮像データを視覚化するための方法の流れ図である。
[024] 特定の例示的な実施形態の以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明又はその応用若しくは使用を限定するようには決して意図されていない。本発明のシステム及び方法の実施形態の以下の詳細な説明において、本明細書の一部を形成し、例示として、説明されているシステム及び方法を実践することができる特定の実施形態が示されている、添付の図面が参照される。これらの実施形態は、当業者が、本発明において開示されているシステム及び方法を実践するのに十分に詳細に記載されており、他の実施形態を利用することができること、並びに、本発明のシステムの精神及び範囲から逸脱することなく、構造的及び論理的変更を行うことができることは理解されたい。その上、明瞭にするために、特定の特徴の詳細な説明は、それらが当業者にあきらかであるときは、本発明のシステムの記述を曖昧にしないように、論じられない。それゆえ、以下の詳細な説明は限定的な意味に解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲のみによって画定される。
[025] 本開示において、三重Ｂモード及び解剖学的Ｍモード表示の使用などの、ＷＳＳを同時に視覚化及び定量化するための方法が提案される。ＷＳＳを測定するための既存のシステム及び方法は、ＷＳＳを同時に視覚化し、正確に定量化することを可能にしない。典型的には、色分けＷＳＳが、Ｂモード画像上に重ね合わされ、これはＷＳＳの空間的分布しか提供しない。しかしながら、ＷＳＳは、（例えば、各心周期中に）時間とともに大きく変化し、ＷＳＳの時空間的分布が、追加の臨床的に有用な情報を提供する。
[026] ＷＳＳの、既存の技法よりも正確な計算が、角度無依存ベクトルフロー撮像によって達成される。軸方向に沿った速度推定しか可能にしない従来のドプラ超音波とは対照的に、多方向速度推定を可能にするための新規のベクトルフロー撮像（ＶＦＩ）技法が導入されている。ベクトルフロー撮像は、狭窄症及び血管系の他の状態をより良好に診断するために、心血管用途における複雑な血流測定を視覚化及び定量化するために使用することができる。ＶＦＩ技法の例は、固定矢印ベース（図７Ａ参照）、自由矢印ベース（図７Ｂ参照）、及びパスレットベース（図７Ｃ参照）の視覚化を含む。固定矢印ベースの視覚化の場合、流速の大きさは、色強度として符号化され、矢印の長さに比例する。流速の方向は、矢印と色の両方によって示される。矢印の尾部は、空間内で固定される。自由矢印ベースの視覚化において、自由矢印が、血流を動的に追跡するために使用される。流速の大きさは、色符号化され、矢印の長さに比例する。流速の方向は、矢印によって指示される。流線は、流れの速度ベクトルに瞬間的に正接する曲線の群として定義され、流跡線は、流体粒子が流れの間に忠実に従う軌跡の群として定義することができる。
[027] パスレットベースの視覚化（例えば、図５及び図６に示されており、下記にさらに説明されるような）のために、流跡の動的な曲線トレースが、湾曲したパスレットによって達成される。パスレットは、パスレット長として定義される、先端からの距離が所与の閾値を超えたときに消え始める、流跡線の短い前端切片又は部分と考えることができる。流速の大きさは、色符号化され、パスレットの長さに比例する。流速の方向は、パスレットの動く方向によって指示される。全体的に、３つの視覚化方法の中で、パスレットベースの視覚化が、一般的に、ＶＦＩについて他の視覚化方法に代わる可能性がある、最も直感的な方法である。
[028] 本開示による例示的なシステム及び方法は、ユーザが、プラーク形成リスクなどの、推定ＷＳＳ値と関連付けられる、臨床的に関連する情報を直感的に視覚化することを可能にし、したがって、診断効率を増強し、全体的な患者の治療を改善する早期警告技法を、自動的且つインテリジェントに提供する。
[029] 本明細書におけるいくつかの実施例によれば、超音波画像データを視覚化及び定量化するためのシステムは、ディスプレイユニットと、ディスプレイユニットに通信可能に結合されているプロセッサとを含む。図１は、本開示のいくつかの例による超音波撮像データの視覚化及び定量化のためのシステムを示す。例えば、図１を参照すると、システム１００は、パッシブ又はタッチセンサ式ＬＣＤ、ＬＥＤ、又はＯＬＥＤ技術などの、任意のタイプの適切なディスプレイ技術を使用して実施される、ディスプレイユニット１１０を含む。システム１００はまた、超音波データから画像１１２を生成するための、ディスプレイユニット１１０及び超音波撮像装置１３０に通信可能に結合されているプロセッサ１２０をも含む。画像１１２は、身体構造及び身体構造内を流れる流体を表す。
[030] 本明細書においては超音波スキャナとしても参照される、超音波撮像装置１３０は、外部又は血管内プローブに収容される超音波アレイ１３２と、撮像コントローラの制御下で、超音波アレイ１３２を使用して超音波ビームを方向付け、対象者（例えば、患者）から超音波エコーを受信するように動作するビームフォーマ１３４とを含み、超音波エコーはその後、ビーム形成されて、さらなる処理及び画像生成のために１つ又は複数のプロセッサに送信される。いくつかの実施形態において、プロセッサ１２０及び／又はディスプレイユニット１１０、又はそれらの組み合わせ（プロセッサ１２２、１２４、及び１２６のうちの１つ又は複数など）は、例えば、ＰＨＩＬＩＰＳによって提供される、ＳＰＡＲＱ又はＥＰＩＱ超音波システムなどの超音波撮像システムのいずれかである超音波撮像装置１３０と統合される。いくつかの例において、プロセッサ１２０は、付加的に又は代替的に、例えば、臨床医によるデータの視覚化及び定量化の前に実施される撮像セッションからのものであり、後にプロセッサ１２０によってアクセスするためにメモリ（例えば、画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）のメモリ記憶デバイス）に記憶されている撮像データなど、超音波撮像データを受信するように構成される。
[031] プロセッサ１２０は、ディスプレイユニット１１０上に表示するための、２つ以上の撮像モード（例えば、Ｂモード、ドプラ撮像、ベクトルフロー撮像など）と関連付けられる超音波撮像データを生成するように構成される。その目的のために、プロセッサは、Ｂモード画像を生成するように構成されているＢモードプロセッサ１２２と、ドプラ画像（例えば、カラーフロードプラ、スペクトルドプラ、及びカラーパワーアンジオ（ＣＰＡ）画像などのパワードプラ）を生成するように構成されているドプラプロセッサ１２４とを含む。いくつかの例において、画像は、複数の撮像モードから取得される撮像データのオーバーレイとして表示される。例えば、二重（例えば、Ｂモード／ドプラ）撮像において、解剖学的構造のグレースケール画像（すなわち、Ｂモード画像）が、カラーフロードプラデータと重ね合わされて、例えば、カラーフロードプラ画像が提供される。
[032] いくつかの実施形態において、プロセッサ１２０は、身体構造内を流れる流体の軸方向及び側方速度成分を含むベクトル場データを生成するように構成される。その目的のために、プロセッサ１２０は、撮像装置１３０から受信される、ビーム形成されているＲＦ信号から角度無依存速度推定値を生成するように構成されているベクトルフロープロセッサ１２６を含む。プロセッサ１２０は、ベクトル場データに基づいてベクトルフロー撮像（ＶＦＩ）データを生成するようにさらに構成され、このデータは、Ｂモード／ドプラ二重撮像と同様に、バックグラウンドＢモード画像上に重ね合わされる。
[033] プロセッサ１２０は、ベクトルフロープロセッサ１２６によって生成される軸方向及び側方速度成分に基づいて身体構造の壁に沿った複数の位置の測度プロファイルを計算するようにさらに構成され、さらに説明されるように、測度プロファイルに少なくとも部分的に基づいて、壁せん断応力（ＷＳＳ）視覚化データを生成するようにさらに構成される。例えば、ベクトルフロープロセッサ１２６は、ＷＳＳ値、リスク推定値、並びに／又は、ＷＳＳ値及び／若しくはリスク推定値に基づく視覚化データを生成するように構成されているＷＳＳプロセッサ１２７を含むか、又は、これに通信可能に結合される。ディスプレイユニット１１０と通信するプロセッサ１２０は、ディスプレイ１２０に、ＷＳＳ視覚化データ１１２－２のフレームの対応するシーケンスと重ね合わされた、身体構造を含むＢモード画像データ１１２－１のフレームのシーケンスを同時に表示させる。いくつかの実施形態において、システム１００は、撮像装置に結合され又はその一部であり、したがって、リアルタイムで（例えば、ＲＦ信号を取得するために身体構造を撮像しながら）表示するための画像を生成するように構成される。他の実施例において、システム１００は、付加的に又は代替的に、永続記憶デバイス（例えば、ＰＡＣＳ）に結合され、画像のうちの１つ又は複数は、記憶されている画像データから生成される。いくつかの実施形態において、システム１００のプロセッサ（例えば、Ｂモードプロセッサ１２２、ドプラプロセッサ１２４、及びベクトルフロープロセッサ１２６）のうちの１つ又は複数の機能は、本明細書に記載されているこれらのプロセッサの機能を実施するように動作可能な特別にプログラムされたＣＰＵ又はＧＰＵなどの単一の又はより少数のプロセッサに統合される。
[034] ここで図２及び図３も参照して、本発明のさらなる態様を説明する。図２は、プロセッサ２０３と、ディスプレイユニット２５２とを含む、本開示によるシステム２００の別の例を示す。プロセッサ２０３は、本明細書において説明されているように、ベクトルフローデータ及び／又はＷＳＳ視覚化データと同時に表示するためのバックグラウンドグレースケール画像を生成するように構成される、Ｂモードプロセッサ２０５を含むか又はこれに通信可能に結合されるプロセッサ２０３は、超音波撮像データのソースに結合される。例えば、超音波撮像データ２０２は、関心領域２０１の超音波スキャンに応答して、超音波撮像装置から（例えば、リアルタイムで）受信される。いくつかの実施例において、プロセッサ２０３は、例えば、以前に取得されている超音波撮像データを取り出し、及び／又は、本明細書における実施例に従って生成される超音波画像を記憶するために、データ記憶デバイス２０７（例えば、超音波撮像装置のメモリ又はＰＡＣＳ）に結合される。
[035] 説明されているように、プロセッサ２０３は、身体構造内を流れる流体の角度無依存速度推定値（例えば、身体構造内を流れる流体の軸方向、側方及び／又は高度速度成分）を含むベクトル場データ２１５を生成するように構成される。その目的のために、プロセッサ２０３は、いくつかが文献において開発及び記載されている任意の適切な技法に従って、軸方向、側方及び／又は高度速度成分を推定するように構成されている、速度ベクトル推定手段２１０を含む。例えば、速度ベクトル推定を可能にするのに十分に高いフレームレートを得るために、十分に高いパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）において、超高速ドプラ撮像（例えば、平面波撮像を使用する）が実施される。速度ベクトル推定値は、マルチアングルドプラ及び横振動などの他の既知の技法に従って得られてもよい。ベクトル推定プロセスの終わりに、ベクトル場データのフレーム２３２が生成され、フレームバッファ２３０に渡される。ベクトル場フレームデータ２３２は、視覚化データ２２６を生成するために視覚化プロセッサ２２０によってアクセスされるまで、バッファ２３０に記憶される。様々なタイプの視覚化データが、表示するためのバックグラウンドＢモード画像上に重ね合わされる前に、フレームバッファ２３０は、例えば、ベクトル場データ２１５のフレーム、ベクトル場視覚化データ（すなわち、ＶＦＩデータ）のフレーム、及び、他のタイプの視覚化データ（例えば、ＷＳＳ視覚化データのフレーム）など、視覚化プロセスの様々な段階において使用される撮像データのフレームを記憶する。
[036] 視覚化プロセッサ２２０は、身体構造（例えば、図３の血管２０８）及び／又は身体構造を流れる流体に関する時空間的情報を提供する種々のタイプの視覚化及び定量化データを生成するように構成される。例えば、視覚化プロセッサ２２０は、ベクトル場データ２１５のフレームを受信する。ベクトル場データ２１５は、ベクトル場データ（本明細書においてはベクトルフロー撮像データとしても参照される）のグラフィック表現を生成するために、ベクトルマッププロセッサ２２２に結合される。ベクトルマッププロセッサ２２２は、例えば、パスレットベースの又は他のタイプのベクトルフロー視覚化技法を使用して、ＶＦＩデータ２２６－１（例えば、速度ベクトルマップ）のフレームを生成し、ＶＦＩデータ２２６－１は、その後、二重又は三重モード画像を生成及び表示するために、Ｂモード画像データの対応するフレームに重ね合わされる。
[037] 本発明の原理によれば、視覚化プロセッサ２２０は、角度に束縛されない速度推定値から身体構造に関する定量的情報を抽出するようにさらに構成される。例えば、ベクトル場データ２１５はまた、身体構造（例えば、血管）の壁に沿ったＷＳＳ値を計算し、計算された値からＷＳＳ視覚化データ２２６－２、２２６－３を生成する壁せん断応力（ＷＳＳ）推定手段２２４にも結合される。ＷＳＳ視覚化データ２２６－２、２２６－３は、重ね合わされたＶＦＩデータを含む又は含まない、対応するＢモード画像と同時に（例えば、オーバーレイとして且つ／又は隣り合った配置において）表示される。速度成分を使用して、ＷＳＳ推定手段２２４は、身体構造（例えば、血管２０８）の壁に沿った、場合によっては、壁の全長に沿った、複数の位置の各々におけるＷＳＳ値のフレームを計算する。言及されているように、場合によっては、ＷＳＳ値は、血管壁の長さに沿った各位置について計算される。血管壁は、流れ及び／又はＢモード画像データをセグメント化することなどによって、プロセッサ２０３によって自動的に識別される。いくつかの実施形態において、ＷＳＳ値は、血管壁の一部分のみについて、又は、選択された血管壁（複数の血管が画像内に存在する場合）若しくはその部分のみについて計算又は表示される。いくつかの実施形態において、プロセッサ２０３は、例えば、閾値化に基づいてＷＳＳ ＲＯＩの一部分のみについてＷＳＳ値を提供するように構成され、これによって、血管壁に沿った臨床的に関連する領域が識別され、臨床的に関連すると考えられない他の領域の表示が除外されて、表示画像内のクラッタが低減される。したがって、本明細書における実施例において、ＷＳＳ関心領域２０４が、システムによって自動的に、又は、ユーザ入力に基づいてのいずれかで規定される。後者の場合、ユーザが、例えば、ユーザインターフェース２５０のタッチセンサ式ディスプレイとして提供される制御パネル２５４を介して、血管壁の輪郭をトレースするために表示画像上の複数の点を選択することによって、及び／又は、ユーザインターフェース２５０を介して、ＷＳＳ ＲＯＩ２０４の境界を描写することによって、ＷＳＳ ＲＯＩ２０４を指定する。
[038] ＷＳＳ ＲＯＩ２０４を選択した後、プロセッサ２０３は、ＷＳＳ ＲＯＩ２０４内の血管壁の部分に沿ったＷＳＳ分布を得る。これを達成するために、ＷＳＳ推定手段２２４は、血管直径にわたる速度勾配又はプロファイル２６２を計算する。速度プロファイルは、血管直径２１７にわたる速度の変動を捉える。流体粘度と速度勾配との積として定義される壁せん断応力（τＷ）を、その後、下記の式に従って計算することができる。
Figure 0007232195000001
[039] 式中、μは流体（例えば、血液）の動的粘度であり、ｕは壁に沿った流体の速度であり、ｙは壁からの距離である。データの各フレームのＷＳＳ値２６４が計算される。時空間的データは、時空間フィルタを通過して、結果が平滑化される。
[040] いくつかの実施形態において、プロセッサ２０３は、ＷＳＳ視覚化データを生成するために、壁に沿った複数の位置の各々においてＷＳＳ値を色で符号化するように構成される。ＷＳＳ視覚化データは、解剖学的構造のグレースケール画像（すなわち、エコー又はＢモード画像）に重ね合わされるカラーマップの形態で提供される。このタイプの表示画像（又は単純に表示）は、２つの撮像モード、すなわち、Ｂモード撮像及びＷＳＳ撮像からの撮像データを提供するため、二重モード画像として参照される。例えば、ここで血管４０８、この場合は頸動脈の一部分と関連付けられる画像を示す図４を参照すると、視覚化プロセッサ２２０は、計算されているＷＳＳ値に少なくとも部分的に基づいて、ＷＳＳ視覚化データ２２６－２、２２６－３を生成する。ＷＳＳ視覚化データ２２６－２、２２６－３は、Ｂモード画像データ４１２－１と同時に（例えば、カラーマップの場合はオーバーレイとして、又は、Ｍモード表示の場合はＢモード画像データに隣接して）表示される。いくつかの実施例において、視覚化プロセッサ２２０は、血管壁の長さに沿ったＷＳＳ分布を示すＷＳＳカラーマップ４４６を生成するために、ＷＳＳ値を色分けする。ＷＳＳカラーマップ４４６は、図４に示すように、バックグラウンドＢモード画像４１２－１上に重ね合わされる。理解されるように、Ｂモード画像の複数のフレーム及びＷＳＳ値の対応するフレームは、時系列（例えば、シネループ）として生成され、動的に同期して表示され、これはリアルタイムで（例えば、対象を撮像している間に）又は取得後視覚化セッションにおいて行われる。
[041] いくつかの実施形態において、プロセッサ２０３はまた、ベクトル場データ２２６－１のグラフィック表現（例えば、パスレットベースの又は他のタイプのベクトルマップ）を生成し、ディスプレイユニット（例えば、ディスプレイユニット２５２）に、同じくＷＳＳ視覚化データ２６２－２を含むＢモード画像４１２－１と同時に、例えば、Ｂモード画像４１２－１上へのオーバーレイとして、ベクトル場データ２２６－１のグラフィック表現を表示させるようにも構成される。このタイプの表示画像（又は単純に表示）は、３つの撮像モード、すなわち、Ｂモード、ベクトルフロー撮像（ＶＦＩ）、及びＷＳＳ撮像からの撮像データを提供するため、三重モード画像として参照される。三重モード画像の一例が、図４のウィンドウＡに示されている。
[042] 視覚化プロセッサ２２０によって生成される別のタイプのカラーマップ２６２－２は、リスクマップ（図４のカラーマップ４６８参照）である。すなわち、いくつかの実施形態において、ＷＳＳ視覚化データ２６２－２は、付加的に又は代替的に、計算されているＷＳＳ値に少なくとも部分的に基づいて決定されるリスク値を含む。例えば、プロセッサ２０３は、計算されているＷＳＳ値に少なくとも部分的に基づいて、プラーク形成リスクを推定するように構成される。プラーク形成リスク推定値は、いくつかの実施例では、閾値化プロセスを使用して生成される。例えば、プロセッサ２０３は、第１の又は低いＷＳＳ閾値を下回る（例えば、４ダイン／ｃｍ２を下回る）ＷＳＳ値と関連付けられる、血管壁に沿った位置を、リスクが高いものとして指定し、第２の又は通常のＷＳＳ閾値を上回る（例えば、１５ダイン／ｃｍ２を上回る）ＷＳＳ値と関連付けられる位置を、リスクが低いものとして指定するように構成され、一方、高いリスク値と低いリスク値との間のＷＳＳ値と関連付けられる位置は、リスクが中程度であるものとして指定される。プロセッサ２０３（すなわち、図２の例では視覚化プロセッサ２２０）は、リスクカラーマップ４６８を生成するためにリスクレベルを色分けする。図４のウィンドウＢに示すように、低いリスクレベルと関連付けられる血管壁に沿った任意の位置は灰色で色分けされ、高いリスクレベルと関連付けられる任意の位置は、ピンク色で色分けされ、中間リスクレベルは、閾値レベル色の間の色ブレンド（例えば、線形ブレンド）に従って色分けされる。図４のウィンドウＢは、カラーマップ、この場合はリスクマップがバックグラウンドＢモード画像上に重ね合わさされている二重タイプ表示を示す。具体的に示されてはいないが、本開示による二重モード表示は、例えば、カラーマップ（例えば、ＷＳＳカラーマップ又はリスクマップ）又はウィンドウＡに示すベクトルフローマップ２２６－１のいずれかなど、任意の２つのタイプの撮像モードからの画像データを含むことが理解されよう。表示に含まれる各撮像モードと関連付けられる画像データは、すべての表示画像にわたって動的に且つ同期的に更新される。いくつかの実施例において、計算リソースを節約するために、リスク値は、一定数のフレームにわたって、例えば、心周期の収縮期に対応するフレームにわたって又は心周期全体にわたって時間的に平均されているＷＳＳ値に基づいて割り当てられる。
[043] いくつかの実施例において、リスクマッピングは、機械学習によって増強される。例えば、プロセッサ２０３は、走査されている特定の対象について適切な低い及び通常のＷＳＳ閾値を識別するように訓練されているニューラルネットワーク２７０に通信可能に結合される。ニューラルネットワーク２７０は、例えば、人種、年齢、性別などの患者内及び患者間変動、並びに、ＷＳＳ閾値定義に影響を与える他の要因を捉える多種多様な対象セットからの訓練サンプル（例えば、以前の患者スクリーニング）を使用して訓練される。訓練されているニューラルネットワーク２７０はその後、走査されている対象（例えば、患者）に関する情報を受信し、その後、リスクマップ４６８の生成に使用するためにプロセッサ２０３に通信される適切なＷＳＳ閾値を識別する。訓練サンプルは、データ記憶デバイス（例えば、データ記憶装置２０７又はクラウド）から取り出される。
[044] またさらなる実施例において、システム２００は、計算されているＷＳＳ値に基づいて、追加の時空間的情報を提供するように構成される。例えば、プロセッサ２０３は、例えば、図４のウィンドウＣに示すように、時間の関数として、血管壁の一部分又は全長に沿ったＷＳＳ値を表示する時空間的プロットを生成するようにさらに構成される。このタイプの表示又は画像は、解剖学的又はＷＳＳ Ｍモード表示２２６－３又は画像として参照される。この図解されている例示的なＭモード表示２２６－３において、時間次元がｘ軸上に示されており、空間次元（例えば、血管壁に沿った位置）がｙ軸上に示されている。Ｍモードにおいて視覚化されている各位置におけるＷＳＳ値は、例えば、ＷＳＳカラーマップに使用されているものと同じ色分け関係を使用して色分けされ、色分け値は、図４のウィンドウＣに示すような、Ｍモード表示を形成するために、連続するフレームのシーケンスにわたってまとめられる。ＷＳＳ Ｍモード表示２２６－３は、本明細書において説明されている二重又は三重モード画像のいずれかと同時に（例えば、隣り合った配置において）提供され、この場合、ＷＳＳ Ｍモード画像はまた、他の表示画像内の画像データと同期して更新される。
[045] 場合によっては、心周期指標４１３が、ＷＳＳ Ｍモード表示又は画像２２６－３に付随する。心周期指標４１３は、ＥＣＧ信号トレースの形態で提供される。その目的のために、プロセッサ２０３は、従来の心電計を使用して測定される同時のＥＣＧ信号を受信する。ＥＣＧ信号は、プロセッサ２０３に供給され、プロセッサ２０３は、Ｍモード画像と同時の／同期した表示のためにＥＣＧ信号トレースを生成する。ＥＣＧ信号トレースは、Ｍモード画像２２６－３に隣接して（例えば、時間軸の下に）表示される。この追加の画像構成要素によって、ＷＳＳ方向の切り替え及びピークＷＳＳを含む、特徴的なイベントを容易に視覚化することができ、したがって、臨床医に豊富な時空間的ＷＳＳ情報が提供され、診断効率が増強される。
[046] Ｍモード表示２２６－３は、例えば、ユーザインターフェース２５０上のソフトウェア又はハードウェアユーザ制御部を介して、ユーザ入力に応答して起動される。Ｍモードがアクティブであるとき、Ｍモード画像を表示する追加のウィンドウが起動され、心周期中のＷＳＳの時間的変動性を追跡するために、ＷＳＳ ＲＯＩの色分けされたＷＳＳ値がリアルタイムでプロットに追加される。いくつかの実施例において、システムは、ユーザが、例えば、表示のための空間範囲を示すために壁に沿った２つの点をクリックすることによって、又は、単一の点を選択することによって、Ｍモード表示のための部分領域を選択することを可能にし、システムは、選択された点を中心とする部分領域を自動的に決定する。いくつかの実施例において、Ｍモード表示のための時間範囲は、システムによって１心周期に設定され、又は、ユーザに、時間範囲を選択するための制御部が提供され、及び／若しくは、ユーザが、選択されている部分領域におけるＷＳＳ値の時空間的分布のリアルタイム追跡のための範囲を開く。
[047] 各タイプの視覚化データに、色分けキーが関連付けられ、付随する。例えば、図４に示すように、マルチモード表示は、ベクトルマップ２２６－１と関連付けられる第１の色キー４１１－１、ＷＳＳ値の色符号化（例えば、ＷＳＳカラーマップ４６６において、及び、色分けＭモード表示においても使用されているものとしての）と関連付けられる第２の色キー４１１－２、及び／又は、リスクマップの色符号化と関連付けられる第３の色キー４１１－３を含む。本明細書における実施例のいずれかにおいて、オーバーレイ画像（例えば、二重又は三重モード画像）内の各モードからの画像データは、リアルタイムで同期して動的に更新される。例えば、二重表示の場合、Ｂモード画像データは、リアルタイムで取得され又はメモリから取り出される複数のＢモード画像フレームの時系列（すなわち、シネループ）として表示され、ＷＳＳ視覚化データ（例えば、ＷＳＳカラーマップ）もまた、リアルタイムで（リアルタイムエコーから）生成され又はメモリから取り出される、複数の対応するＷＳＳ画像データフレームの時系列として表示／重ね合わされる。また、特定の例が２Ｄ撮像の文脈において図解及び説明されているが、超音波撮像データを定量化及び視覚化するための原理は３Ｄ撮像データにも等しく適用されることが理解されよう。例えば、システム２００は、（例えば、Ｂモード画像データに基づいて）解剖学的構造の３Ｄレンダリングを生成するように動作可能であるボリュームレンダラ２０９をさらに含み、３Ｄレンダリングは、血管壁に対応する、レンダリングされる解剖学的構造内の３Ｄ領域に重ね合わされるＷＳＳ値又はリスク値の３Ｄマップと合成される。いくつかの実施例においては付加的に且つ任意選択的に３Ｄベクトルフローマップのオーバーレイを含む合成３Ｄ画像２５１は、例えば、ディスプレイユニット２５２上に表示するためにユーザインターフェース２５０に提供される。
[048] 図示されているように、いくつかの実施形態において、システムは、ベクトル場データのグラフィック表現に、パスレットベースの視覚化を利用する。図５及び図６は、いくつかの例によるベクトル場のパスレットベースのグラフィック表現の例を示す。パスレットベースの視覚化が本発明の原理を示すために使用されているが、本明細書において説明されている視覚化及び定量化システム及び方法は、パスレットベースの視覚化に限定されず、現提ではないが固定矢印ベース又は自由矢印ベースの視覚化技法を含む、他のベクトルフロー撮像技法によって同様に利用することができることが理解されよう。
[049] ＶＦＩデータ２２６－１は、ベクトルマップ５０１の形態で提供され、ベクトルマップ５０１は、バックグラウンドＢモード画像５０６を完全に見えなくしないように、例えば５０％などの所望のベースライン透明度を有する所与の色（例えば、暗赤色又は別の基本色）の流れ領域を描写するフローマスク層５０５を含む。ベクトルマップ５０１はまた、この例ではパスレットを使用して示されている、流動粒子の軌跡５０９を示すベクトル場層５０７をも含む。
[050]いくつかの実施形態において、ベクトルフロー推定値が取得され、したがって、ベクトルフロー視覚化が実施される流れ領域は、撮像されるＲＯＩ内の部分領域のユーザ選択に応答するなど、ユーザ定義である。そのような実施形態において、フローマスク層５０５、及び、対応してベクトル場層５０７のサイズ及び形状はユーザ定義である。ベクトルフロー視覚化のためにユーザによって選択されるこの領域は、一般的に血管壁に沿って位置するＷＳＳ ＲＯＩ又はその部分領域と混同されるべきではなく、流れ領域は一般的に、血管壁内の領域を含むように規定される。いくつかの実施形態において、ベクトルフロー視覚化が実施される流れ領域は、例えば、血管の壁を識別するなどのために画像セグメント化又は他の適切な画像処理技法を使用する例など、システムによって自動的に規定される。そのような実施形態において、システム（例えば、プロセッサ２０３によって）は、撮像される血管の内部の領域を含むように流れ領域を規定し、対応して、フローマスク層５０５及びベクトル場層５０７が、システムが規定する流れ領域内のすべての点／ピクセルについて生成される。
[051] またさらなる実施形態において、流れ領域は、利用可能な血流速度データに基づいて（すなわち、任意の所与のフレーム内の検出されている血流と関連付けられる画像内の点／ピクセルに基づいて）、システム（例えば、プロセッサ２０３によって）によって自動的に規定される。そのような実施形態において、システムは、流れ領域内に、任意の所与のフレーム内の速度推定値が得られる画像内のすべての点／ピクセルを含めることによって、システムが規定する流れ領域のフローマスク層５０５及び対応するベクトル場層５０７を生成する。そのような実施形態において、システム（例えば、プロセッサ２０３）は、血流速度データの時間的変動を反映するように、ベクトルフローデータを自動的に更新する。すなわち、血流がフレーム間で（例えば、心周期の異なる局面に応答して）変化すると、フローマスク層５０５及び対応するベクトル場層５０７は、この変動を反映するようにフレーム間で動的に更新される。したがって、表示されるベクトル場マップは、異なるフレームにおいては異なる形状又はサイズを有する。これらの又は他の適切な技法のいずれかの組み合わせを使用して、流れ領域が規定される。
[052] 記載されているように、ベクトル場を視覚化するためのパスレットがリアルタイムで生成及び更新され（例えば、ベクトルフロー視覚化データのフレームが画像データのフレームごとに生成される）、フローマスク上に重ね合わされて、ベクトルフロー画像が生成され、ベクトルフロー画像はその後、（例えば、ディスプレイユニット２５２上に）表示するために、対応するＢモード画像フレームに重ね合わされる。このように、例えば、パスレットをリアルタイムで更新することによって、ベクトルフロー画像は、追跡される粒子（例えば、血流）の動きの視覚的な合図を提供する。各パスレットは、先端からの距離が所与の閾値を超えると、消え始める。すなわち、パスレットのヘッドは常にテールよりも不透明であり、表示を煩雑にする矢印を含むことなく、静止画像においても、パスレットの動く方向（すなわち、流れる方向）をより容易に識別することを可能にする。加えて、パスレットが色分けされ、及び／又は、パスレット長が速度の大きさに比例し、これらの特徴の両方が、ユーザが速度の大きさをより容易に視覚化するのを助ける。
[053] 図６は、パスレット６０３－１及び６０３－２を含む、パスレットベースのベクトルマップの２つの連続するフレーム６０１（すなわち、フレームＮ及びＮ＋１）の部分拡大図を示す。ベクトルマップ内のパスレット及びベクトルマップ全体は、パスレットの長さ（代替的に、又は付加的且つ任意選択的に、持続時間）、幅、及び密度、新たなパスレットの生成速度（又は代替的に古いパスレットの消滅速度）、パスレットのマッピングの色範囲、ディスプレイフレームレート、並びに、フローマスクの透明度及び色を含む、いくつかのパラメータを使用して規定され、これらのパラメータのいずれかは、システムの診断性能を損なうことなく所望の視覚化効果を得るために（撮像の前又は間に）ユーザ構成可能である。
[054] パスレットを生成するために、最初に、ベクトル場データの複数のフレームが保存され、例えば、複数の初期フレームの上で追跡されている粒子の軌跡を補間することによって、各フレームについてパスレットが生成される。各後続のフレームについて、後続のフレームと関連付けられる速度ベクトルデータに基づいて、パスレットが更新される。例えば、図６Ａ及び図６Ｂにおいて、パスレット６０３－１及び６０３－２は、２つの追跡されている流体粒子の軌跡の前端部分を示し、そのうちの１つの最後のいくつかの位置が、点Ｎ＋１、Ｎ、Ｎ－１、Ｎ－２、Ｎ－３、Ｎ－４、及びＮ－５によって示されており、これらの点は、それらが関連付けられるフレームを示すように、説明のためにそのようにラベル付けされている。各フレーム内の最前点が、そのフレーム内の追跡されている流体粒子の推定位置を示す。各フレーム内のパスレットの最前点（例えば、フレームＮ内の点Ｎ及びフレームＮ＋１内の点Ｎ＋１）は、パスレットのヘッド６０５として参照される。パスレットは、新たな位置への粒子の動きを反映するように、フレームごとに更新され、したがって、この動きは、各更新フレームにおいてパスレットのヘッド６０５の位置を変更することによって、ディスプレイ上で視覚化される。追跡されている粒子、及び、したがって、ヘッド６０５の新たな位置は、リアルタイムで又は視覚化の前に取得することができる、角度に依存しない速度推定値（すなわち、２Ｄマップの場合の軸方向及び横方向速度成分、又は、３Ｄマップの場合の軸方向、横方向及び高度速度成分）を使用して計算される。例えば、追跡されている粒子の軸方向変位は、Ｖｚ／ｆＦＲとして計算され、追跡されている粒子の横方向変位はＶｘ／ｆＦＲとして計算され、ここで、Ｖｘはヘッドの横方向速度（ｍ／ｓ）であり、Ｖｚは軸方向速度（ｍ／ｓ）であり、ｆＦＲは追跡フレームレート（Ｈｚ）である。これらの離散的な点の補間（線形又は三次）によって、連続的で滑らかなパスレットが生成され、その後、エイリアシングのない線として表示される。
[055] 経時的に、粒子の軌跡の後端は消えてゆき、例えば、ディスプレイ上が煩雑になるのを低減するために、軌跡の前端部分のみがディスプレイ上に示される。表示されるパスレットの後端はパスレットのテール６０７として参照される。パスレット（例えば、パスレット６０３－１及び６０３－２）は、異なる位置における速度の大きさに基づいて色分けされる（すなわち、先行するフレーム内の粒子の位置と現在のフレーム内の粒子の位置との間の各セグメント６０９は、現在のフレーム内の粒子の推定される速度の大きさを反映する）。ベクトルマップのカラーマップキー４１１（図４参照）が、ベクトルフロー画像と同時に表示される。色分けに加えて、各パスレットの透明度が、線形に分布し、ヘッド６０５において最も不透明であり、低減していって、テール６０７において最も透明度が高くなる。透明度分布はまた、フレームごとに更新される。すなわち、新たなフレームにおいて新たなセグメント６０９が加わると、透明度は線形に再分布され、ヘッド６０５において最も不透明（例えば、５０％など）になり、低減していって、テール６０７において例えば１００％の透明度になる。透明度は、パスレットの長さに沿ってピクセルごとに、又は、セグメントごとになど、線形に分布する。このように、パスレットの透明度分布によって、たとえ静止画像であっても、流れの方向がより容易に識別されるようになる。
[056] 前述のように、各パスレットは、事前に設定されるか又はユーザが定義する、最大長を有する。パスレットがフレームごとに更新されるとき、パスレットは、同じテールを維持しながらヘッドに新たなセグメントが加わることに起因して、フレームごとに長さが増大する。パスレットは、その最大長に達すると（例えば、一定のフレーム数だけ更新された後）、粒子の最も古い位置及び対応して最後端のセグメント（テールセグメントとしても参照される）を削除することによって、最大長よりも短い長さを維持する。パスレットが更新される各フレームによって、パスレットが持続時間によってさらに規定される場合、所与のパスレットの寿命変数が最大寿命に達するまで、パスレットの寿命変数が増分され、最大寿命の点において、パスレットは表示から除去される。例えば、代替的に又は付加的に、各パスレットは、パスレットが生成されるときに、最大パスレット長と最大寿命との間でランダムに生成される整数変数を使用して規定することができる、寿命を有する。パスレットの寿命は、フレームごとに（例えば、パスレットが更新される度に）１だけ低減される。寿命がゼロに達すると、パスレットはベクトルマップから削除される。同時に、又は、異なるフレームにおいて新たなパスレットが作成され、別のランダムな寿命が新たなパスレットに割り当てられる。この寿命の特徴によって、パスレットのバランスの取れた空間分布が維持される。パスレットは、任意の後続のフレームに対して反復的プロセスを使用して更新される。入力（例えば、横方向位置（ｘ）、軸方向位置（ｚ）、横方向速度ＶＸ、及び軸方向速度（ＶＺ）を含む配列変数、並びに、「パスレットのヘッド」及び「パスレットの寿命」を含む２つの整数変数）がベクトルフロープロセッサによって受信されると、パスレットの位置及び寿命が調べられる。パスレットが流れ領域内に位置し、且つ、その寿命がゼロよりも大きい場合、このパスレットはアクティブなパスレットとして規定される。パスレットが流れ領域の外側に動き、又は、その寿命がゼロである場合、このパスレットは非アクティブなパスレットとして規定される。任意のアクティブなパスレットについて、新たなヘッドが速度マップに基づいて計算され、寿命が１だけ低減される。任意の非アクティブなパスレットが、表示から削除される。非アクティブなパスレットは、例えば、置換パスレットの新たな位置及び新たな寿命をランダムに生成することによって、新たなパスレットと置き換えられる。各パスレットのデータ構造が更新された後、ベクトルフロープロセッサは、パスレットを視覚化するために、（例えば、補間によって）滑らかで連続的な、エイリアシングのない線を生成する。各パスレットに対応する線の色は、速度の大きさに基づいて色分けされ、色分けされたパスレットの透明度が、ディスプレイ上にレンダリングするためにその長さに沿って（すなわち、パスレットの新たなヘッドから新たなテールまで）分布させられる。
[057] 図８は、本開示による超音波システム８００のブロック図を示す。システム８００の構成要素の一部又は全部は、例えば、図１の超音波撮像装置など、本明細書に記載されている視覚化及び定量化システムのうちのいずれか１つの構成要素を実施するために使用される。いくつかの実施形態において、システム８００は、例えば、図２を参照して説明されているような、本明細書において説明されている実施例のいずれかによるプロセッサ（例えば、プロセッサ８５０）及びディスプレイユニット（例えば、ディスプレイ８３８）を含む。超音波システム８００は超音波トランスデューサアレイを含む。図解例において、超音波トランスデューサアレイ８１４はプローブ８１２内に設けられる。いくつかの例において、アレイ８１４は、各々がトランスデューサ素子のサブアレイを含む、複数のパッチを使用して実施され、アレイ８１４は、撮像される対象者に対して共形に配置されるように構成されている。アレイ８１４は、関心領域に向かって超音波を送信し、関心領域（ＲＯＩ）を撮像するためのエコーを受信するように動作可能である。例えば、線形アレイ、湾曲アレイ、又はフェーズドアレイなど、様々なトランスデューサアレイが使用される。アレイ８１４は、例えば、２Ｄ及び／又は３Ｄ撮像のための高度次元と方位次元の両方における走査が可能なトランスデューサ素子の二次元アレイを含む。
[058] アレイ８１４は、マイクロビームフォーマに結合され、マイクロビームフォーマは、プローブ又は超音波システム基部（例えば、Ｐｈｉｌｉｐｓによって提供されるＳＰＡＲＱ又はＥＰＩＱ超音波システムなどの、カートベースのシステム）内に配置される。マイクロビームフォーマは、アレイによる信号の送信及び受信を制御する。アレイ８１４は、マイクロビームフォーマ８１６を介して超音波システム基部に結合され、マイクロビームフォーマ８１６は、典型的には基部内に位置する送受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ８１８に（有線又はワイヤレス接続を介して）結合される。Ｔ／Ｒスイッチ８１８は、例えば、メインビームフォーマ８２２を高エネルギー送信信号から保護するために、送信と受信との間で切り替えるように構成されている。いくつかの実施形態において、Ｔ／Ｒスイッチ８１８及びシステム内の他の要素の機能は、ＰＨＩＬＩＰＳによって提供されるＬＵＭＩＦＹシステムなどの可搬式システムに結合するように動作可能なプローブなどのプローブ内に組み込まれる。プローブ８１２は、無線又はワイヤレス接続を使用して基部に通信可能に結合される。
[059]アレイ８１４からの超音波パルスの送信は、ユーザインターフェース８２４のユーザの操作からの入力を受信する、Ｔ／Ｒスイッチ８１８に結合されている送信コントローラ８２０及びビームフォーマ８２２によって方向付けられる。ユーザインターフェース８２４は、制御パネル８４２などの１つ又は複数の入力デバイスを含み、入力デバイスは、１つ又は複数の機械式制御装置（例えば、ボタン、エンコーダなど）、タッチセンサ式制御装置（例えば、トラックパッド、タッチスクリーンなど）、及び他の既知の入力デバイスを含む。送信コントローラ８２０によって制御される別の機能は、ビームがステアリングされる方向である。ビームは、アレイ８１４の送信側からまっすぐに（直交して）、又は、より広い視野に対しては異なる角度においてステアリングされる。ビームフォーマ８２２は、個々のパッチのトランスデューサ素子のグループからの部分的にビーム形成された信号を合成して、完全にビーム形成された信号にする。ビーム形成された信号は、信号プロセッサ８２６に結合される。システム８００は、システム基部に設けられる、アレイ８１４によって検出されるエコーに応答して超音波画像データを生成するための１つ又は複数のプロセッサ（例えば、集合的にプロセッサ８５０として参照されるデータ及び画像処理構成要素）を含む。プロセッサ８５０は、超音波画像を生成し、超音波画像を表示するためのユーザインターフェースを提供するための、本明細書に記載されている機能を実施するように特別に構成されている１つ又は複数のＣＰＵ、ＧＰＵ、及び／又はＡＳＩＣを含むソフトウェア及びハードウェア構成要素において実施される。
[060] 例えば、システム８００は、バンドパスフィルタリング、デシメーション、Ｉ及びＱ成分分離、及び高調波信号分離などの様々な様式で、受信エコー信号を処理するように構成されている信号プロセッサ８２６を含む。信号プロセッサ８２６はまた、スペックル低減、信号合成、及びノイズ排除などの追加の信号増強も実施する。処理済み信号は、Ｂモード画像データを生成するためにＢモードプロセッサ８２８に結合される。Ｂモードプロセッサは、身体内の構造の撮像のために振幅検出を利用することができる。Ｂモードプロセッサ８２８によって生成される信号は、スキャンコンバータ８３０及び多面リフォーマッタ８３２に結合される。スキャンコンバータ８３０は、エコー信号がそこから所望の画像フォーマットにおいて受信された空間的関係に、エコー信号を構成するように構成されている。例えば、スキャンコンバータ８３０は、二次元（２Ｄ）扇形フォーマット又はピラミッド形若しくは他の形状の三次元（３Ｄ）フォーマットにエコー信号を構成する。多面リフォーマッタ８３２は、例えば、米国特許第６，４４３，８９６号（Ｄｅｔｍｅｒ）に記載されているように、身体の容積領域内の共通の平面内の点から受信されるエコーを、超音波画像（例えば、Ｂモード画像）に変換することができる。ボリュームレンダラ８３４が、例えば、米国特許第６，５３０，８８５号（Ｅｎｔｒｅｋｉｎ他）に記載されているように、所与の基準点から見たときの３Ｄデータセットの画像を生成する。
[061] 付加的に又は代替的に、信号プロセッサ８２６からの信号はまた、ドプラプロセッサ８５２に結合され、ドプラシフトを推定し、ドプラ画像データを生成するように構成される。ドプラ画像データは、従来の二重Ｂモード／ドプラ画像を表示するためにＢモード（又はグレースケール）画像データと重ね合わされるカラーフローデータを含む。いくつかの例において、ドプラプロセッサ８２６は、自己相関器などのドプラ推定手段を含み、速度（ドプラ周波数）推定は、ラグが１の自己相関関数の引数に基づき、ドプラパワー推定は、ラグが０の自己相関関数の大きさに基づく。動きはまた、既知の位相ドメイン（例えば、ＭＵＳＩＣ、ＥＳＰＲＩＴなどのパラメトリック周波数推定手段）又は時間ドメイン（例えば、相互相関）信号処理技法によって推定することもできる。加速度又は時間及び／若しくは空間速度微分の推定手段などの速度の時間又は空間分布に関連する他の推定手段を、速度推定手段の代わりに、又はそれに加えて使用することができる。いくつかの例において、速度及びパワー推定値は、ノイズを低減するための閾値検出、並びに、セグメント化、及び、充填及び平滑化などの後処理を受ける。その後、速度及びパワー推定値は、カラーマップに従って、所望の範囲の表示色にマッピングされる。ドプラ画像データとしても参照されるカラーデータは、その後、スキャンコンバータ８３０に結合され、スキャンコンバータ１３０において、ドプラ画像データは、所望の画像フォーマットに変換され、血流を含む組織構造のＢモード画像上に重ね合わされて、カラードプラ画像が形成される。
[062] 本開示の原理によれば、システム８００は、本明細書において説明されているような画像データを定量化及び視覚化するための信号及び画像処理ステップを実施するように構成されるベクトルフロー処理構成要素を含む。例えば、ベクトルフロー処理構成要素は、速度ベクトル推定手段８５４及び視覚化プロセッサ８５６を含む。速度ベクトル推定手段は、信号プロセッサ８２６から信号を受信し、速度推定を実施して、本明細書に記載されているように、角度に依存しない速度ベクトルデータを取得する。速度ベクトルデータ（例えば、ベクトルフロー場）は、ベクトル場視覚化データ及び時空間データを含む、速度ベクトルデータのグラフィック表現を生成するために、視覚化プロセッサ８５６に渡される。スキャンコンバータ８３０、多平面リフォーマッタ８３２、ボリュームレンダラ８３４、及び／又は視覚化プロセッサ８５６からの出力（例えば、画像）は、画像ディスプレイ８５４に表示される前に、さらなる増強、バッファリング及び一時的保存のために画像プロセッサ８３６に結合される。システムは、画像とともに表示するためのグラフィックオーバーレイを生成するグラフィックスプロセッサ８４０を含む。これらのグラフィックオーバーレイは、例えば、患者名、画像の日時、撮像パラメータ、及び他の注記などの標準的な識別情報を含む。これらの目的のために、グラフィックスプロセッサは、タイプされた患者名などのユーザインターフェース８２４からの入力を受信するように構成される。別個の構成要素として示されているが、本明細書におけるプロセッサ（例えば、速度ベクトル推定手段８５４及び／又は視覚化プロセッサ８５６）のいずれかの機能は、他のプロセッサ（例えば、画像プロセッサ８３６又はボリュームレンダラ８３４）に組み込まれ、結果として、単一の又はより少数の個別の処理ユニットがもたらされる。さらに、例えば、Ｂモード画像及びドプラ画像を生成することを目的とした、エコー信号の処理が、Ｂモードプロセッサ及びドプラプロセッサを参照しながら論じられているが、これらのプロセッサの機能は、ベクトルフロー処理構成要素の機能と組み合わされる、単一のプロセッサに統合されることは理解されよう。
[063] 図９は、本開示による超音波画像データを定量化及び視覚化するための例示的な方法の流れ図である。方法９００は、図９のブロック９１０に示すような、身体構造及び身体構造内を流れる流体を表す超音波データから画像を生成するステップを有する。方法９００は、例えば、ブロック９１２に示すような、身体構造内を流れる流体の軸方向及び側方速度成分を含むベクトル場データを生成するステップをさらに有する。方法９００は、ブロック９１４に示すような、軸方向及び側方速度成分に基づいて、身体構造の壁に沿った複数の位置の速度プロファイルを計算するステップによって継続する。次に、ブロック９１６に示すように、速度プロファイルを使用して、壁に沿った位置についてＷＳＳ値が計算され、壁せん断応力（ＷＳＳ）視覚化データが生成される。本方法のいくつかの実施形態において、ＷＳＳ視覚化データを生成するステップは、壁に沿った複数の位置の各々におけるＷＳＳ値のカラーマップを生成することを含む。いくつかの実施形態において、ＷＳＳ視覚化データを生成することは、計算されているＷＳＳ値に少なくとも部分的に基づくリスク推定値のカラーマップを生成することを含む。方法９００は、身体構造を含む画像（例えば、Ｂモード画像）を、ＷＳＳ視覚化データと同時に表示するステップによって継続する。いくつかの実施形態において、例えば、ブロック９１８に示すように、Ｂモード画像データ及びＷＳＳ視覚化データの時系列（例えば、シネループ）は、時空間的情報の豊富な動的表示を提供する。
[064] いくつかの実施形態において、ＷＳＳ視覚化データ（例えば、ＷＳＳ値又はリスク推定値のカラーマップ）がＢモード画像に重ね合わされる。他の実施形態において、ＷＳＳ視覚化データは、Ｂモード画像に隣接して表示され、なおＢモード画像と同期される。いくつかの実施形態において、ＷＳＳ視覚化データは、本明細書において説明されているような、Ｍモード画像の形態で提供される。例えば、方法は、時間の関数としてプロットされるＷＳＳ値のカラーシーケンスのような、時間の関数としてのＷＳＳ値のグラフィック表現を表示するステップを有する。いくつかの実施例において、時間の関数としてのＷＳＳ値のグラフィック表現は、対応するＥＣＧ信号トレースと同期して表示される。本開示による実施形態において、身体構造（例えば、Ｂモード画像）及びＷＳＳ視覚化データを含む画像は、リアルタイムで更新される。またさらなる実施形態において、方法は、ベクトルフローのパスレット又は矢印ベースの視覚化などのベクトル場データのグラフィック表現を生成するステップを有し、ベクトル場データのグラフィック表現は、三重モード表示を提供するために、ＷＳＳ視覚化データを含む画像と同時に表示される。
[065] 構成要素、システム及び／又は方法が、コンピュータベースのシステム又はプログラム可能論理などのプログラム可能デバイスを使用して実施される様々な実施形態において、上述したシステム及び方法は、「Ｃ」、「Ｃ＋＋」、「ＦＯＲＴＲＡＮ」、「Ｐａｓｃａｌ」、「ＶＨＤＬ」などの様々な既知の又は後に開発されるプログラミング言語のいずれかを使用して実施することができることが留意されるべきである。したがって、コンピュータなどのデバイスに、上述したシステム及び／又は方法を実施するように指示することができる情報を含むことができる、磁気コンピュータディスク、光ディスク、電子メモリなどの様々な記憶媒体を準備することができる。適切なデバイスが記憶媒体に含まれる情報及びプログラムにアクセスできるようになると、記憶媒体は、情報及びプログラムをデバイスに提供することができ、したがって、デバイスは、本明細書において記載されているシステム及び／又は方法の機能を実施することが可能になる。例えば、ソースファイル、オブジェクトファイル、実行可能ファイルなどの適切な資料を含むコンピュータディスクが、コンピュータに提供されるとすると、コンピュータは、情報を受信し、コンピュータ自体を適切に構成し、様々な機能を実施するために上記の図及び流れ図に概説されている様々なシステム及び方法の機能を実施することができる。すなわち、コンピュータは、ディスクから、上述したシステム及び／又は方法の種々の要素に関係する情報の様々な部分を受信し、個々のシステム及び／又は方法を実施し、上述した個々のシステム及び／又は方法の機能を協調させることができる。
[066] 本開示に照らして、本明細書において記載されている様々な方法及びデバイスは、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアにおいて実施することができることに留意されたい。さらに、様々な方法及びパラメータは、例としてのみ含まれており、いかなる限定的な意味においても含まれていない。本開示に照らして、当業者は、本発明の範囲内に留まりながら、自身の技法及びこれらの技法を行うための必要な設備の決定において本教示を実施することができる。本明細書において記載されているプロセッサのうちの１つ又は複数の機能は、より少数の又は単一の処理ユニット（例えば、ＣＰＵ）に組み込まれ、本明細書において記載されている機能を実施するために実行可能命令に応答してプログラムされる特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は汎用処理回路を使用して実施される。
[067] 本発明のシステムは、超音波撮像システムを特に参照して説明されているが、本発明のシステムを、１つ又は複数の画像が系統立てて得られる他の医療撮像システムに拡張することができることも想定される。したがって、限定ではないが、腎臓、精巣、胸部、卵巣、子宮、甲状腺、肝臓、肺、筋骨格、脾臓、心臓、動脈及び静脈の系に関係する画像情報を取得及び／又は記録するために、並びに、超音波誘導介入に関係する他の撮像用途として、本発明のシステムが使用される。さらに、本発明のシステムはまた、本発明のシステムの特徴及び利点を提供するように、従来の撮像システムとともに使用することができる１つ又は複数のプログラムをも含む。本開示の特定の追加の利点及び特徴は、本開示を研究することを受けて当業者に諒解され、又は、本開示の新規のシステム及び方法を利用する人間によって経験される。本発明のシステム及び方法の別の利点は、本発明のシステム、デバイス、及び方法の特徴及び利点を組み込むために、従来の医療画像システムを容易にアップグレードすることができることである。
[068] 無論、本明細書において記載されている例、実施形態又はプロセスのうちのいずれか１つは、１つ又は複数の他の例、実施形態及び／又はプロセスのうちの１つ又は複数と組み合わされ、又は、本発明のシステム、デバイス及び方法に従って別個のデバイス又はデバイス部分の間で分離及び／又は実施される。
[069] 最後に、上記の論述は本発明のシステムを例示するようにのみ意図されており、添付の特許請求の範囲をいかなる特定の実施形態又は実施形態群に限定するものとしても解釈されるべきではない。したがって、本発明のシステムが例示的な実施形態を参照しながら特に詳細に記述されているが、添付の特許請求項に記載されているような本発明のシステムのより広い対象とする精神及び範囲から逸脱することなく多数の修正及び代替の実施形態が当業者によって考案されることも理解されたい。したがって、本明細書及び図面は、例示的な様式において考えられるべきであり、添付の特許請求項の範囲を限定するようには意図されていない。

Claims (13)

  1. 超音波撮像データを視覚化及び定量化するためのシステムであって、前記システムは、
    ディスプレイユニットとプロセッサとニューラルネットワークとを備え、
    前記プロセッサは、
    前記ディスプレイユニットと、前記ニューラルネットワークと、身体構造及び前記身体構造内を流れる流体を表す超音波データから画像を生成するための超音波撮像装置とに通信可能に結合されていて、
    前記身体構造内を流れる前記流体の軸方向速度成分及び側方速度成分を含むベクトル場データを生成することと、
    前記軸方向速度成分及び側方速度成分に基づいて、前記身体構造の壁に沿った複数の位置の速度プロファイルを計算することと、
    前記複数の位置の各々において壁せん断応力（ＷＳＳ）値を色で符号化することによって、前記速度プロファイルに少なくとも部分的に基づいて、ＷＳＳ視覚化データを生成することと、
    前記ディスプレイユニットに、前記身体構造を含む前記画像を、前記ＷＳＳ視覚化データと同時に表示させることと、を行うように構成され、
    前記ＷＳＳ視覚化データは、前記ＷＳＳ値に少なくとも部分的に基づいて計算されるプラーク形成リスク推定値のカラーマップを含み、
    前記プラーク形成リスク推定値はさらに、前記ニューラルネットワークによって提供される閾値に少なくとも部分的に基づく、システム。
  2. 前記プロセッサは、前記超音波撮像データから前記壁の長さと関連付けられる前記複数の位置を自動的に決定する、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記プロセッサは、ユーザ入力に応答して前記壁と関連付けられる前記複数の位置を選択する、請求項１又は２に記載のシステム。
  4. 前記プロセッサはさらに、時間の関数として、前記壁に沿った前記複数の位置のいくつか又はすべてと関連付けられるＷＳＳ値のグラフィック表現を表示する、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
  5. 前記プロセッサはさらに、前記ベクトル場データのグラフィック表現を生成し、前記ディスプレイユニットに、前記ＷＳＳ視覚化データを含む前記画像と同時に、前記ベクトル場データの前記グラフィック表現を表示させる、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
  6. 前記ベクトル場データの前記グラフィック表現は、前記ベクトル場データに対応する部分領域を規定するフローマスク層と、前記ベクトル場データの速度ベクトルの少なくとも部分軌跡を示すベクトル視覚化層とを含むベクトルマップを含む、請求項５に記載のシステム。
  7. 前記ディスプレイユニット及び前記プロセッサを含む超音波撮像システムによって、前記超音波撮像装置が提供され、前記超音波撮像システムは、前記身体構造を超音波撮像しながら、Ｂモード画像データ及び前記ＷＳＳ視覚化データをリアルタイムで生成及び更新する、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
  8. 超音波撮像データを表示するための方法であって、前記方法は、
    身体構造と前記身体構造内を流れる流体とを表す超音波データから画像を生成するステップと、
    前記身体構造内を流れる前記流体の軸方向速度成分及び側方速度成分を含むベクトル場データを生成するステップと、
    前記軸方向速度成分及び側方速度成分に基づいて、前記身体構造の壁に沿った複数の位置の速度プロファイルを計算するステップと、
    前記壁に沿った前記複数の位置の各々における壁せん断応力（ＷＳＳ）値のカラーマップを生成するステップを含む、前記速度プロファイルに少なくとも部分的に基づいて、ＷＳＳ視覚化データを生成するステップと、
    前記身体構造を含む前記画像を、前記ＷＳＳ視覚化データと同時に表示するステップとを有し、
    前記ＷＳＳ視覚化データは、前記ＷＳＳ値に少なくとも部分的に基づいて計算されるプラーク形成リスク推定値のカラーマップを含み、
    前記プラーク形成リスク推定値はさらに、ニューラルネットワークによって提供される閾値に少なくとも部分的に基づく、方法。
  9. 前記画像を前記ＷＳＳ視覚化データと同時に表示するステップは、ＷＳＳ値の前記カラーマップを前記身体構造のＢモード画像に重ね合わせるステップを含む、請求項８に記載の方法。
  10. 前記ベクトル場データのグラフィック表現を生成するステップと、
    前記ベクトル場データの前記グラフィック表現を、前記身体構造を含む前記画像及び前記ＷＳＳ視覚化データと同時に表示するステップと
    をさらに有する、請求項８又は９に記載の方法。
  11. 前記画像を前記ＷＳＳ視覚化データと同時に表示するステップは、前記プラーク形成リスク推定値の前記カラーマップを前記身体構造のＢモード画像に重ね合わせるステップを含む、請求項８から１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 時間の関数として、ＷＳＳ値のグラフィック表現を表示するステップをさらに有する、請求項８から１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 時間の関数としての前記ＷＳＳ値の前記グラフィック表現は、対応するＥＣＧ信号トレースと同期して表示される、請求項１２に記載の方法。
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