JP7326340B2 - 自動壁追跡を伴う超音波システム - Google Patents
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Description
本出願は、2018年5月8日に出願された米国特許出願第15/974,255号に関連しその利益を主張し、参照によりその全体を本明細書に援用する。
[付記]
本開示は下記<1>~<18>の態様も含む。
<1>
被検体に超音波信号を供給し、前記被検体から超音波エコー信号を受信するように構成されたトランスデューサ;
受信した超音波エコー信号から超音波画像データを作成し、前記超音波画像データを、前記画像データ内の1又は複数の物理的フィーチャの位置を識別するように構成された訓練されたニューラルネットワークに供給するように構成されたプロセッサ、ここで、前記プロセッサは、前記1又は複数の物理的フィーチャの識別位置から1又は複数の生理学的パラメータを計算するように更に構成されている;及び
前記計算された生理学的パラメータの1又は複数を表示するように構成されたディスプレイ、
を含む、超音波撮像システム。
<2>
前記プロセッサは、前記超音波画像データのフレームが作成されると前記超音波画像データを前記訓練されたニューラルネットワークに供給し、前記超音波画像データと前記生理学的パラメータの1又は複数とを同時に表示するように構成されている、<1>に記載の超音波撮像システム。
<3>
前記プロセッサは、前記1又は複数の生理学的パラメータと、前記ニューラルネットワークによって前記物理的フィーチャの位置が識別された超音波画像データと、を同時に表示するように更に構成されている、<1>に記載の超音波撮像システム。
<4>
前記プロセッサは、前記1又は複数の生理学的パラメータと、前記ニューラルネットワークに提供される前記超音波画像データを取得するのに使用される撮像モダリティとは異なる撮像モダリティで取得される超音波画像データと、を同時に表示するように更に構成されている、<1>に記載の超音波撮像システム。
<5>
前記1又は複数の物理的フィーチャは心室の壁であり、前記超音波画像データはMモード超音波画像データである、<1>に記載の超音波撮像システム。
<6>
前記1又は複数の生理学的パラメータは、駆出率、短縮率、一回拍出量、及び心拍出量の1又は複数を含む、<5>に記載の超音波撮像システム。
<7>
前記プロセッサは、複数回の心周期にわたり前記生理学的パラメータを計算するように構成されている、<1>に記載の超音波撮像システム。
<8>
前記プロセッサは、前記複数回の心周期にわたり計算された生理学的パラメータの平均を表示するように構成されている、<7>に記載の超音波撮像システム。
<9>
前記プロセッサは、前記計算された生理学的パラメータの分散を表示するように構成されている、<7>に記載の超音波撮像システム。
<10>
前記プロセッサは、前記計算された生理学的パラメータの1又は複数を閾値と比較し、前記比較に基づいて警告を発するように構成されている、<1>に記載の超音波撮像システム。
<11>
前記閾値は、患者記録から読み取られる、<10>に記載の超音波撮像システム。
<12>
前記プロセッサは、前記計算された生理学的パラメータの1又は複数を、過去の患者記録からの生理学的パラメータと比較するように構成されている、<1>に記載の超音波撮像システム。
<13>
前記プロセッサは、前記位置が識別された物理的フィーチャに関する測定値を表示するように構成されている、<1>に記載の超音波撮像システム。
<14>
前記プロセッサは、呼吸センサから信号を受信するように構成され、前記プロセッサは、前記被検体が呼吸中であると前記呼吸センサが示したときに超音波撮像データが取得された場合、前記撮像データを無視するように構成されている、<1>に記載の超音波撮像システム。
<15>
受信された超音波エコー信号から超音波画像データを作成し、前記超音波画像データを、前記画像データ内の1又は複数の物理的フィーチャの位置を識別するように構成された訓練されたニューラルネットワークに供給すること;
前記識別された1又は複数の物理的フィーチャの測定値から1又は複数の生理学的パラメータを計算すること;
前記1又は複数の計算された生理学的パラメータをベースライン値と比較すること;及び
前記生理学的パラメータの1又は複数が前記ベースラインからの閾値量を超えて変化する場合、警告を発すること、
を含む、超音波撮像システムにおいてプロセッサを動作させる方法。
<16>
被検体について計算された過去の生理学的パラメータに基づいて、前記閾値及びベースラインの1又は複数を決定することを更に含む、<15>に記載の方法
<17>
被検体の人種、年齢、性別、及び治療歴の少なくとも1種に基づいて前記ベースラインを決定することを更に含む、<15>に記載の方法。
<18>
被検体の人種、年齢、性別、及び治療歴の少なくとも1種に基づいて前記閾値を決定することを更に含む、<16>に記載の方法。
Claims (22)
- 第1の撮像モダリティと前記第1の撮像モダリティとは異なる第2の撮像モダリティとを含む超音波信号を被検体に供給し、前記被検体から前記第1の撮像モダリティに対応する超音波エコー信号及び前記第2の撮像モダリティに対応する超音波エコー信号を受信するように構成されたトランスデューサであって、前記第1の撮像モダリティと前記第2の撮像モダリティがインターリーブされている、トランスデューサ;
前記第1の撮像モダリティの前記超音波エコー信号から超音波画像データを作成し、
前記第2の撮像モダリティの前記超音波エコー信号から超音波画像データを作成し、前記超音波画像データを、前記超音波画像データ内の心内膜境界を識別するように構成された訓練されたニューラルネットワークに供給し、
前記心内膜境界から1又は複数の生理学的パラメータを計算し、
呼吸センサから信号を受信し、前記被検体が呼吸中であると前記呼吸センサが示したときに超音波画像データの一部が取得された場合、前記超音波画像データの一部を無視するように構成された
プロセッサ;並びに
前記1又は複数の生理学的パラメータと超音波画像とを同時に表示するように構成されたディスプレイ、
を含む、超音波撮像システムであって、
前記第2の撮像モダリティの前記超音波エコー信号からの前記超音波画像データは前記ディスプレイに示されない、
超音波撮像システム。 - 前記プロセッサは、前記超音波画像のフレームが作成されると前記超音波画像データを前記訓練されたニューラルネットワークに供給するように構成されており、
前記ディスプレイは、前記超音波画像と前記1又は複数の生理学的パラメータとを同時に表示するように構成されている、
請求項1に記載の超音波撮像システム。 - 前記ディスプレイは、前記1又は複数の生理学的パラメータと、前記ニューラルネットワークによって前記心内膜境界が識別された超音波画像と、を同時に表示するように更に構成されている、
請求項1に記載の超音波撮像システム。 - 前記第1の撮像モダリティはBモードであり、
前記第2の撮像モダリティはMモードである、
請求項1に記載の超音波撮像システム。 - 前記1又は複数の生理学的パラメータは、駆出率、短縮率、一回拍出量、及び心拍出量の1又は複数を含む、請求項4に記載の超音波撮像システム。
- 前記プロセッサは、複数回の心周期にわたり前記1又は複数の生理学的パラメータを演算するように構成されている、
請求項1に記載の超音波撮像システム。 - 前記プロセッサは、前記複数回の心周期にわたる前記1又は複数の生理学的パラメータの少なくとも1の生理学的パラメータの平均を決定するように構成されており、
前記ディスプレイは、前記少なくとも1の生理学的パラメータの前記平均を表示するように構成されている、
請求項6に記載の超音波撮像システム。 - 前記プロセッサは、前記1又は複数の生理学的パラメータの分散を決定するように構成されており、
前記ディスプレイは、前記1又は複数の生理学的パラメータの前記分散を表示するように構成されている、
請求項6に記載の超音波撮像システム。 - 前記プロセッサは、前記1又は複数の生理学的パラメータを閾値と比較し、前記比較に基づいて警告を発するように構成されている、
請求項1に記載の超音波撮像システム。 - 前記プロセッサは、患者記録から前記閾値を読み取るように構成されている、
請求項9に記載の超音波撮像システム。 - 前記プロセッサは、患者記録から別の生理学的パラメータを決定し前記1又は複数の生理学的パラメータを前記別の生理学的パラメータと比較するように構成されている、
請求項1に記載の超音波撮像システム。 - 前記プロセッサは、前記心内膜境界の少なくとも1の解剖学的測定を行うように構成され、
前記ディスプレイは、前記少なくとも1の解剖学的測定を表示するように構成されている、
請求項1に記載の超音波撮像システム。 - 前記プロセッサは、ユーザが介入することなくリアルタイムに、前記呼吸センサからの前記信号に基づいて、前記超音波画像データにおいて開始点及び停止点を自動的に決定するように構成されている、
請求項1に記載の超音波撮像システム。 - 前記訓練されたニューラルネットワークは、前記ニューラルネットワークの訓練に用いた複数の画像の複数のピクセルデータカラムと等しい複数のピクセルデータカラムを有する画像を受信し、各画像ピクセルデータカラムにおいて心内膜境界の位置として2つの最も可能性がある位置をマーキングする出力データセットを作成するように構成されている、
請求項1に記載の超音波撮像システム。 - 前記プロセッサは、心筋の第1の内壁及び第2の内壁を識別し、画像の各カラムにおけるピクセル間の距離を分析することにより前記心筋の前記第1の内壁と前記第2の内壁との距離を測定するように更に構成されている、
請求項1に記載の超音波撮像システム。 - 前記プロセッサは、少なくともパルスセンサに基づいて前記平均を決定するように構成されている、
請求項7に記載の超音波撮像システム。 - 受信された第1の撮像モダリティの超音波エコー信号から超音波画像データを作成すること;
受信された、前記第1の撮像モダリティとは異なる第2の撮像モダリティの超音波エコー信号から超音波画像データを作成すること、ここで、前記受信された第1の撮像モダリティの超音波エコー信号と前記受信された第2の撮像モダリティの超音波エコー信号がインターリーブされている;
前記超音波画像データを、前記超音波画像データ内の心内膜境界を識別するように構成された訓練されたニューラルネットワークに供給すること;
前記心内膜境界に基づいて被検体の1又は複数の生理学的パラメータを計算すること; 呼吸センサから信号を受信し、前記被検体が呼吸中であると前記呼吸センサが示したときに超音波撮像データの一部が取得された場合、前記超音波撮像データの一部を無視すること;
前記1又は複数の生理学的パラメータがベースライン値からの閾値量を超えて変化する場合、警告を発すること;及び
前記1又は複数の生理学的パラメータと超音波画像とを同時に表示すること
を含む、
超音波撮像システムにおいてプロセッサを動作させる方法であって、
前記第2の撮像モダリティの前記超音波エコー信号からの前記超音波画像データはディスプレイに示されない、
方法。 - 前記被検体について計算された過去の生理学的パラメータに基づいて、前記閾値量及びベースライン値の1又は複数を決定することを更に含む、
請求項17記載の方法 - 被検体の人種、年齢、性別、及び治療歴の少なくとも1種に基づいて前記ベースライン値及び前記閾値量の少なくとも1つを決定することを更に含む、
請求項18に記載の方法。 - 呼吸センサから信号を受信すること;及び
ユーザが介入することなくリアルタイムに、前記呼吸センサからの前記信号に基づいて、前記超音波画像データにおいて開始点及び停止点を自動的に決定すること
を更に含む、
請求項17に記載の方法。 - 心筋の第1の内壁及び第2の内壁を識別すること;及び
画像の各カラムにおけるピクセル間の距離を分析することにより前記心筋の前記第1の内壁と前記第2の内壁との距離を測定すること
を更に含む、
請求項17に記載の方法。 - 前記警告は、患者の状態又はエコー信号の検出に伴う問題の少なくとも1つを示す、
請求項17に記載の方法。
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