JPH08308834A - 診断に利用し得る３次元超音波イメ−ジデ−タセットの把握方法及び装置 - Google Patents
診断に利用し得る３次元超音波イメ−ジデ−タセットの把握方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波携行部の自由に操作し得るガイドによ
って、検査すべき全容積又は全空間の断層撮影による把
握を３次元デ−タセットにより可能にすることである。 【解決手段】 超音波装置により診断に利用し得る３次
元イメ−ジデ−タセットを創出するための方法もしくは
装置であって、多数の超音波イメ−ジのシ−ケンスを得
るための超音波ヘッドを、検査すべき容積にわたり自由
に案内する。その時の画面の位置デ−タと方向デ−タを
決めるため電磁センサ−システムが備えられ、そのレシ
−バは超音波ヘッドに接続される。デ−タの獲得におい
て超音波イメ−ジは先ず位置デ−タ及び方向デ−タを備
えた生のデ−タとしてイメ−ジ処理装置に取り出され
る。次いで生のデ−タは３次元デ−タセットに変換され
る。該デ−タセットは検査すべき容積を把握し、その全
てのイメ−ジデ−タ又はイメ−ジ値が一般座標、特に直
角座標に関連する。
って、検査すべき全容積又は全空間の断層撮影による把
握を３次元デ−タセットにより可能にすることである。 【解決手段】 超音波装置により診断に利用し得る３次
元イメ−ジデ−タセットを創出するための方法もしくは
装置であって、多数の超音波イメ−ジのシ−ケンスを得
るための超音波ヘッドを、検査すべき容積にわたり自由
に案内する。その時の画面の位置デ−タと方向デ−タを
決めるため電磁センサ−システムが備えられ、そのレシ
−バは超音波ヘッドに接続される。デ−タの獲得におい
て超音波イメ−ジは先ず位置デ−タ及び方向デ−タを備
えた生のデ−タとしてイメ−ジ処理装置に取り出され
る。次いで生のデ−タは３次元デ−タセットに変換され
る。該デ−タセットは検査すべき容積を把握し、その全
てのイメ−ジデ−タ又はイメ−ジ値が一般座標、特に直
角座標に関連する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は請求項１の上位概念
による方法及びその方法の実施に用いられる請求項９の
上位概念による装置に関する。
による方法及びその方法の実施に用いられる請求項９の
上位概念による装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の方法もしくはこの種の装置は基
本的には知られている（ＵＳ４１００９１６）。この既
知の方法では、超音波で作動するセンサ−システムから
探求される位置デ−タ及び方向デ−タを考慮して個々の
超音波イメ−ジが空間内のそれらの位置により定められ
る。
本的には知られている（ＵＳ４１００９１６）。この既
知の方法では、超音波で作動するセンサ−システムから
探求される位置デ−タ及び方向デ−タを考慮して個々の
超音波イメ−ジが空間内のそれらの位置により定められ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】３次元の診断に利用さ
れ得るデ−タセット（ｓｅｔ ｏｆ ｄａｔａ）で、検
査すべき容積の断層撮影のイメ−ジ把握を可能にするも
のは得られていない。
れ得るデ−タセット（ｓｅｔ ｏｆ ｄａｔａ）で、検
査すべき容積の断層撮影のイメ−ジ把握を可能にするも
のは得られていない。
【０００４】本発明の目的は超音波携行部の自由に操作
し得るガイドによって、検査すべき全容積又は全３次元
空間の断層撮影による把握を３次元デ−タセットにより
可能にする装置を提供することである。
し得るガイドによって、検査すべき全容積又は全３次元
空間の断層撮影による把握を３次元デ−タセットにより
可能にする装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、特許請求の範囲の請求項１の特徴部分による方法が
実施され及び請求項９の特徴部分による装置が形成され
る。
め、特許請求の範囲の請求項１の特徴部分による方法が
実施され及び請求項９の特徴部分による装置が形成され
る。
【０００６】本発明によれば、断層撮影によるイメ−ジ
把握のため検査すべき容積に沿って超音波携行部を自由
に案内することによって３次元デ−タセットが創出さ
れ、該デ−タセットは断層撮影によるイメ−ジ把握に相
応して多数の個々のイメ−ジからなり、それらの個々の
イメ−ジは検査すべき全容積のベ−ルを剥ぎ及び多数の
イメ−ジ値から構成される。
把握のため検査すべき容積に沿って超音波携行部を自由
に案内することによって３次元デ−タセットが創出さ
れ、該デ−タセットは断層撮影によるイメ−ジ把握に相
応して多数の個々のイメ−ジからなり、それらの個々の
イメ−ジは検査すべき全容積のベ−ルを剥ぎ及び多数の
イメ−ジ値から構成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に図面を参照のもとに実施例に
おいて本発明をさらに詳細に説明する。図１において、
１はイメ−ジ処理システムであり、該イメ−ジ処理シス
テムはコンピュ−タ２と、キ−ボ−ド３、ディスプレイ
４及びマウスコントロ−ル５等、該コンピュ−タに接続
される周辺の装置とからなる。
おいて本発明をさらに詳細に説明する。図１において、
１はイメ−ジ処理システムであり、該イメ−ジ処理シス
テムはコンピュ−タ２と、キ−ボ−ド３、ディスプレイ
４及びマウスコントロ−ル５等、該コンピュ−タに接続
される周辺の装置とからなる。
【０００８】このイメ−ジ処理システムには次の装置が
添えられる。超音波ヘッド７を備えた超音波装置６、電
磁的な位置解明装置又は送信機９とマグネットリ−ルで
形成されたレシ−バ１０とを備えた電磁センサ−８、付
随する電極１２を備えた心電図装置１１、付随するカテ
−テル１４を備え呼吸状態（呼吸サイクル）を記録する
ための装置１３。
添えられる。超音波ヘッド７を備えた超音波装置６、電
磁的な位置解明装置又は送信機９とマグネットリ−ルで
形成されたレシ−バ１０とを備えた電磁センサ−８、付
随する電極１２を備えた心電図装置１１、付随するカテ
−テル１４を備え呼吸状態（呼吸サイクル）を記録する
ための装置１３。
【０００９】１５は患者を示し、その肉体又は区域が検
査すべき容積である。患者１５は台１６の上に横たわ
る。
査すべき容積である。患者１５は台１６の上に横たわ
る。
【００１０】超音波ヘッド７を備えた超音波装置６で
は、自由に案内される超音波ヘッド７の画面に在る検査
すべき容積のその時の区域を再現する超音波イメ−ジを
得るため専門家に知られ且つ医師の診断に利用される装
置であることが重要である。検査する人（医師）により
手作業で自由に案内される超音波ヘッド７には好ましく
は保持器１７が備えられ、該保持器にはセンサ−システ
ム８のレシ−バ１０が在る。
は、自由に案内される超音波ヘッド７の画面に在る検査
すべき容積のその時の区域を再現する超音波イメ−ジを
得るため専門家に知られ且つ医師の診断に利用される装
置であることが重要である。検査する人（医師）により
手作業で自由に案内される超音波ヘッド７には好ましく
は保持器１７が備えられ、該保持器にはセンサ−システ
ム８のレシ−バ１０が在る。
【００１１】このシステムはセンサ−デ−タ（位置デ−
タと方向デ−タ）の出口で、送信機９で反射され且つレ
シ−バ１０もしくはそこに在るリ−ルで把握される磁場
に基づいて作用し、該センサ−デ−タにより、さらに詳
しくはＸ、Ｙ、Ｚ軸における並進デ−タ及びそれらの軸
のまわりの回転デ−タにより空間内のレシ−バ１０の位
置と方向が正確に定められる。
タと方向デ−タ）の出口で、送信機９で反射され且つレ
シ−バ１０もしくはそこに在るリ−ルで把握される磁場
に基づいて作用し、該センサ−デ−タにより、さらに詳
しくはＸ、Ｙ、Ｚ軸における並進デ−タ及びそれらの軸
のまわりの回転デ−タにより空間内のレシ−バ１０の位
置と方向が正確に定められる。
【００１２】このような電磁センサ−システムは専門家
には知られており、例えばＶＴ０５４４６、コ−ルチェ
スタ−、Ｐ．Ｏ．ボックス５６０、ワン ヘラクレス
ドライブのＰＯＬＨＥＭＵＳ社のＩＳＯＴＲＡＫ２とし
て知られている。
には知られており、例えばＶＴ０５４４６、コ−ルチェ
スタ−、Ｐ．Ｏ．ボックス５６０、ワン ヘラクレス
ドライブのＰＯＬＨＥＭＵＳ社のＩＳＯＴＲＡＫ２とし
て知られている。
【００１３】心電図装置１１はそのようなものの一つ
で、医療行為もしくは診断において専門家に知られ且つ
心電図サイクルに基づいて変化する電圧を出口で供給す
る。該電圧は図２のグラフａにおいて再現され及び典型
的な正及び負のＲ頂点を提示し、その間にその時のＲ間
隔が形成される。この装置１３の場合、医療行為もしく
は診断において心臓サイクルの把握に用いられ且つ該心
臓サイクルに基づいて図２のグラフｂに再現される変化
する電圧を出口で供給する装置であって、専門家に知ら
れた装置であることが重要である。
で、医療行為もしくは診断において専門家に知られ且つ
心電図サイクルに基づいて変化する電圧を出口で供給す
る。該電圧は図２のグラフａにおいて再現され及び典型
的な正及び負のＲ頂点を提示し、その間にその時のＲ間
隔が形成される。この装置１３の場合、医療行為もしく
は診断において心臓サイクルの把握に用いられ且つ該心
臓サイクルに基づいて図２のグラフｂに再現される変化
する電圧を出口で供給する装置であって、専門家に知ら
れた装置であることが重要である。
【００１４】また図２に描写されるように、イメ−ジ処
理システム１においてデジタル形式で、それぞれの個々
のイメ−ジにより、イメ−ジの内容に加え付属のイメ−
ジヘッダ−が取り出され、そこには付随的な情報、例え
ばイメ−ジに関する一般的な情報、心電図のサイクルに
おけるその時のイメ−ジの相関係を決定する測定値、心
臓サイクルにおけるその時のイメ−ジの相関係を決定す
る測定値及び空間におけるその時の個々のイメ−ジの画
面の状態を決定する位置デ−タと方向デ−タが含まれ
る。
理システム１においてデジタル形式で、それぞれの個々
のイメ−ジにより、イメ−ジの内容に加え付属のイメ−
ジヘッダ−が取り出され、そこには付随的な情報、例え
ばイメ−ジに関する一般的な情報、心電図のサイクルに
おけるその時のイメ−ジの相関係を決定する測定値、心
臓サイクルにおけるその時のイメ−ジの相関係を決定す
る測定値及び空間におけるその時の個々のイメ−ジの画
面の状態を決定する位置デ−タと方向デ−タが含まれ
る。
【００１５】その時の画面の定められた位置関係を得る
ため電磁センサ−システム８が用いられ、少なくも一つ
のレシ−バリ−ルを備えるそのレシ−バ１０は自由に案
内される音波携行部又は超音波ヘッド７の保持器１７
に、さらに詳しくは予め与えられた空間的な関係におい
てこの音波携行部の活動的な部分もしくは画面に設置さ
れる。
ため電磁センサ−システム８が用いられ、少なくも一つ
のレシ−バリ−ルを備えるそのレシ−バ１０は自由に案
内される音波携行部又は超音波ヘッド７の保持器１７
に、さらに詳しくは予め与えられた空間的な関係におい
てこの音波携行部の活動的な部分もしくは画面に設置さ
れる。
【００１６】位置デ−タ及び方向デ−タ（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸
の並進デ−タ及びそれらの軸のまわりの回転デ−タ）を
発生するため、超音波ヘッド７の画面とセンサ−システ
ムのレシ−バとの間の空間的な関係は較正により、即ち
特殊な較正パラメ−タを用いることによって算定され
る。これによってレシ−バ１０を備えた保持器１７を種
々の超音波ヘッドに使用することも可能であり及びこの
ことを、センサ−システムのレシ−バから供給される生
の位置デ−タの種々の較正もしくは換算によって考慮す
ることも可能である。
の並進デ−タ及びそれらの軸のまわりの回転デ−タ）を
発生するため、超音波ヘッド７の画面とセンサ−システ
ムのレシ−バとの間の空間的な関係は較正により、即ち
特殊な較正パラメ−タを用いることによって算定され
る。これによってレシ−バ１０を備えた保持器１７を種
々の超音波ヘッドに使用することも可能であり及びこの
ことを、センサ−システムのレシ−バから供給される生
の位置デ−タの種々の較正もしくは換算によって考慮す
ることも可能である。
【００１７】従って較正はレシ−バと超音波ヘッド７か
ら得られたイメ−ジが在る超音波ヘッド７の活動的な部
分（クリスタル）もしくは平面（画面）の方向との幾何
学的な位置関係を考慮している。
ら得られたイメ−ジが在る超音波ヘッド７の活動的な部
分（クリスタル）もしくは平面（画面）の方向との幾何
学的な位置関係を考慮している。
【００１８】イメ−ジを把握する場合、空間におけるそ
の時の画面の実際の位置に依るのではなく、断層撮影の
イメ−ジの把握には個々の画面の相対的な位置を把握す
れば充分である。センサ−システム８の送信機９はま
た、装置の周囲の任意の位置に置くことができる。
の時の画面の実際の位置に依るのではなく、断層撮影の
イメ−ジの把握には個々の画面の相対的な位置を把握す
れば充分である。センサ−システム８の送信機９はま
た、装置の周囲の任意の位置に置くことができる。
【００１９】またセンサ−システム８は３つの並進自由
度（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸）及び３つの回転自由度を通して定め
られた位置の値と方向の値を算出し、及びこれらのデ−
タをイメ−ジ処理システムにおいて解明し、該イメ−ジ
処理システムはこれらの生の位置デ−タと生の方向デ−
タを較正して、その時のイメ−ジの内容に属する真正な
位置デ−タと方向デ−タを算出する。
度（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸）及び３つの回転自由度を通して定め
られた位置の値と方向の値を算出し、及びこれらのデ−
タをイメ−ジ処理システムにおいて解明し、該イメ−ジ
処理システムはこれらの生の位置デ−タと生の方向デ−
タを較正して、その時のイメ−ジの内容に属する真正な
位置デ−タと方向デ−タを算出する。
【００２０】個々のイメ−ジは後にスイッチオンされる
イメ−ジ処理システム１の入力側においてアナログ又は
デジタルなイメ−ジもしくはビデオシ−ケンスとして、
予め与えられた時系列（シ−ケンス）のもとに超音波シ
ステム６から供給される。このシステムの付勢もしくは
作動により、例えばハ−フイメ−ジ又はフルイメ−ジで
あるイメ−ジはイメ−ジ処理システム１においてデジタ
ル化され（アナログのビデオシ−ケンスの場合）又はデ
ジタル形式で受け入れられ（デジタルのビデオシ−ケン
スの場合）、及び所属のイメ−ジヘッダ−もしくはヘッ
ダ−デ−タと共にイメ−ジ処理システム１のメモリ−に
デジタルで貯えられる（イメ−ジの収納）。
イメ−ジ処理システム１の入力側においてアナログ又は
デジタルなイメ−ジもしくはビデオシ−ケンスとして、
予め与えられた時系列（シ−ケンス）のもとに超音波シ
ステム６から供給される。このシステムの付勢もしくは
作動により、例えばハ−フイメ−ジ又はフルイメ−ジで
あるイメ−ジはイメ−ジ処理システム１においてデジタ
ル化され（アナログのビデオシ−ケンスの場合）又はデ
ジタル形式で受け入れられ（デジタルのビデオシ−ケン
スの場合）、及び所属のイメ−ジヘッダ−もしくはヘッ
ダ−デ−タと共にイメ−ジ処理システム１のメモリ−に
デジタルで貯えられる（イメ−ジの収納）。
【００２１】イメ−ジ処理システム１におけるイメ−ジ
の収納はこの装置の利用者により行なわれる（例えば脚
スイッチの作動により）。また、イメ−ジの収納は例え
ば利用者によって、又は所属のヘッダ−と共に多数の個
々のイメ−ジで形成される３次元のデ−タセットが予め
決められた大きさに達した際にイメ−ジ処理システム１
によって自動的に完了する。
の収納はこの装置の利用者により行なわれる（例えば脚
スイッチの作動により）。また、イメ−ジの収納は例え
ば利用者によって、又は所属のヘッダ−と共に多数の個
々のイメ−ジで形成される３次元のデ−タセットが予め
決められた大きさに達した際にイメ−ジ処理システム１
によって自動的に完了する。
【００２２】この予め決められた大きさは例えば３０メ
ガバイトであり、このことは各個別のイメ−ジ２５６×
２５６画素（Ｐｉｘｅｌ）の場合及びグレ−値（Ｇｒａ
ｕｗｅｒｔｔｉｅｆｅ）８ビットの場合もしくは毎秒５
０のハ−フイメ−ジの収納の場合、収納量は約８秒後に
及び４５７の個々のイメ−ジの収納後に満たされ、及び
その際イメ−ジ処理装置からのイメ−ジの収納は自動的
に終了する。イメ−ジのマスキングの使用によって、個
々のイメ−ジごとの所要収納場所の縮小により比較的多
量のイメ−ジの収納を可能にする。
ガバイトであり、このことは各個別のイメ−ジ２５６×
２５６画素（Ｐｉｘｅｌ）の場合及びグレ−値（Ｇｒａ
ｕｗｅｒｔｔｉｅｆｅ）８ビットの場合もしくは毎秒５
０のハ−フイメ−ジの収納の場合、収納量は約８秒後に
及び４５７の個々のイメ−ジの収納後に満たされ、及び
その際イメ−ジ処理装置からのイメ−ジの収納は自動的
に終了する。イメ−ジのマスキングの使用によって、個
々のイメ−ジごとの所要収納場所の縮小により比較的多
量のイメ−ジの収納を可能にする。
【００２３】個々のイメ−ジの画面は超音波ヘッドの自
由なガイドによリ空間内において非常に種々の方向に向
いているので、イメ−ジの収納の間に、即ちデ−タの把
握又はデ−タ獲得相において先ず生のデ−タ又は生のデ
−タセット１８（図６）として個々のイメ−ジの貯蔵所
が生じる。イメ−ジの収納が終わるとイメ−ジ処理シス
テム１において特殊なプログラムの使用により、この生
のデ−タを一般的な座標、例えばＸ’、Ｙ’、Ｚ’軸
（図６）を有する直角座標系に変換することが行なわ
れ、後に使用するのに役立つ被検査容積に関する３次元
デ−タセット１９を保持する。
由なガイドによリ空間内において非常に種々の方向に向
いているので、イメ−ジの収納の間に、即ちデ−タの把
握又はデ−タ獲得相において先ず生のデ−タ又は生のデ
−タセット１８（図６）として個々のイメ−ジの貯蔵所
が生じる。イメ−ジの収納が終わるとイメ−ジ処理シス
テム１において特殊なプログラムの使用により、この生
のデ−タを一般的な座標、例えばＸ’、Ｙ’、Ｚ’軸
（図６）を有する直角座標系に変換することが行なわ
れ、後に使用するのに役立つ被検査容積に関する３次元
デ−タセット１９を保持する。
【００２４】この３次元のデジタルなデ−タセット１９
は基本的には、このデ−タセット１９において一般的な
座標系（Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’軸）に関し予め与えられた位
置を示す多数の個々の容積要素２０（Ｖｏｘｅｌ）を含
むように構成される。生のデ−タ１８を形成するイメ−
ジの各イメ−ジ点２０’はこの変換によってこの３次元
デ−タセットの相応の容積要素２０に正しく区分され
る。イメ−ジの把握において検査すべき容積の所定の区
域が把握されない場合には、その変換において対応の容
積要素２０にイメ−ジ値は付加され得ない。即ち、３次
元デ−タセット１９は補間法によって挿入され得る隙間
を含む。
は基本的には、このデ−タセット１９において一般的な
座標系（Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’軸）に関し予め与えられた位
置を示す多数の個々の容積要素２０（Ｖｏｘｅｌ）を含
むように構成される。生のデ−タ１８を形成するイメ−
ジの各イメ−ジ点２０’はこの変換によってこの３次元
デ−タセットの相応の容積要素２０に正しく区分され
る。イメ−ジの把握において検査すべき容積の所定の区
域が把握されない場合には、その変換において対応の容
積要素２０にイメ−ジ値は付加され得ない。即ち、３次
元デ−タセット１９は補間法によって挿入され得る隙間
を含む。
【００２５】しかしイメ−ジ把握の際に、検査すべき容
積の特定の区域が偶然にも複数回探査され及び特定のイ
メ−ジ値２０’が過度に定められることもある。このよ
うな場合、イメ−ジ処理システム１における過度に決め
られたイメ−ジ値に対し平均値のイメ−ジが採られ又は
選択操作によりただ一つのイメ−ジ値が使用される。
積の特定の区域が偶然にも複数回探査され及び特定のイ
メ−ジ値２０’が過度に定められることもある。このよ
うな場合、イメ−ジ処理システム１における過度に決め
られたイメ−ジ値に対し平均値のイメ−ジが採られ又は
選択操作によりただ一つのイメ−ジ値が使用される。
【００２６】本発明による装置は動かされる器官、特に
その動きが心臓の鼓動に直接関係して起る器官の断層撮
影のイメ−ジ把握に、さらに詳しくは超音波携行部の自
由な案内によって、特に有利に適用される。
その動きが心臓の鼓動に直接関係して起る器官の断層撮
影のイメ−ジ把握に、さらに詳しくは超音波携行部の自
由な案内によって、特に有利に適用される。
【００２７】さらに基本的には、そのように組織から静
的な３次元デ−タセットを創出すること及びその際、例
えば心臓の動作などの動きから生じる幾何学的な歪みを
避けることが可能である。この場合、イメ−ジの収納は
イメ−ジ処理システム１により心臓サイクルと同時に、
もしくは検査すべき人の心臓サイクルの正又は負のＲ頂
点と同時に行なわれる。心臓サイクルもしくはＲ頂点は
電極１２を介し患者１５に接続される心電図装置１１に
よって探査される。
的な３次元デ−タセットを創出すること及びその際、例
えば心臓の動作などの動きから生じる幾何学的な歪みを
避けることが可能である。この場合、イメ−ジの収納は
イメ−ジ処理システム１により心臓サイクルと同時に、
もしくは検査すべき人の心臓サイクルの正又は負のＲ頂
点と同時に行なわれる。心臓サイクルもしくはＲ頂点は
電極１２を介し患者１５に接続される心電図装置１１に
よって探査される。
【００２８】そのトリガリングにより心臓サイクル内に
おいて正確に定められた時間窓（時間間隔）内で各イメ
−ジの収納が行なわれ、即ちそれぞれのイメ−ジの収納
は心電図のサイクルにおけるトリガリングに用いられた
その時のＲ頂点の出現後の一定の時間間隔（相関係）内
で行なわれる。そのためイメ−ジ処理システム１に取り
出され且つ生のデ−タを形成する全ての個々のイメ−ジ
は心臓サイクルと同相であるので、これらの個々のイメ
−ジは３次元の静的なデ−タセット１９に変換され得、
該デ−タセットもしくはその個々の容積要素２０は幾何
学的な歪みを示さない。
おいて正確に定められた時間窓（時間間隔）内で各イメ
−ジの収納が行なわれ、即ちそれぞれのイメ−ジの収納
は心電図のサイクルにおけるトリガリングに用いられた
その時のＲ頂点の出現後の一定の時間間隔（相関係）内
で行なわれる。そのためイメ−ジ処理システム１に取り
出され且つ生のデ−タを形成する全ての個々のイメ−ジ
は心臓サイクルと同相であるので、これらの個々のイメ
−ジは３次元の静的なデ−タセット１９に変換され得、
該デ−タセットもしくはその個々の容積要素２０は幾何
学的な歪みを示さない。
【００２９】トリガ−するＲ頂点に関連してイメ−ジを
収納するため時間窓の相関係の変化により、検査された
容積の３次元断層撮影のデ−タセット１９が調整され
得、該デ−タセットはこの容積を心電図のサイクルにお
けるその時の種々の時間に再現する。
収納するため時間窓の相関係の変化により、検査された
容積の３次元断層撮影のデ−タセット１９が調整され
得、該デ−タセットはこの容積を心電図のサイクルにお
けるその時の種々の時間に再現する。
【００３０】本発明による装置によれば、さらに検査さ
れる容積、即ち動かされる器官等の動的な３次元のデ−
タセット１９を作り出す。この場合、イメ−ジ処理シス
テムにおけるイメ−ジの収納が心臓サイクルと同期しな
いで、それとは独立に行なわれる。またさらに各個々の
イメ−ジ２１のイメ−ジヘッダ−において、心電図のサ
イクル中の相関係を決定する測定値が取り出される。
れる容積、即ち動かされる器官等の動的な３次元のデ−
タセット１９を作り出す。この場合、イメ−ジ処理シス
テムにおけるイメ−ジの収納が心臓サイクルと同期しな
いで、それとは独立に行なわれる。またさらに各個々の
イメ−ジ２１のイメ−ジヘッダ−において、心電図のサ
イクル中の相関係を決定する測定値が取り出される。
【００３１】生のデ−タ１８を変換することによって一
般的な座標系に含められるこの３次元の動的なデ−タセ
ット１９は例えば多数の部分デ−タセット１９’からな
り、その各々は検査すべき全容積を把握し且つ多数の容
積要素２０から構成され、それによって部分デ−タセッ
ト１９’は心電図のサイクルにおけるその時の種々の時
点での被検査容積を再現する。
般的な座標系に含められるこの３次元の動的なデ−タセ
ット１９は例えば多数の部分デ−タセット１９’からな
り、その各々は検査すべき全容積を把握し且つ多数の容
積要素２０から構成され、それによって部分デ−タセッ
ト１９’は心電図のサイクルにおけるその時の種々の時
点での被検査容積を再現する。
【００３２】動的な３次元デ−タセット１９の調整は例
えば完全な心電図サイクルのため又はそのようなサイク
ルの単に一部のために行なわれ、その場合このデ−タセ
ット１９の発生のため種々の心電図サイクルからのイメ
−ジ又はイメ−ジ値が用いられ、且つ詳しくは生のデ−
タの変換の場合に又はその後に、種々の心電図サイクル
からの全体的に存在するイメ−ジ値がその相関係に相応
する部分デ−タセット１９’の容積要素２０の正しい位
置に組み込まれる。
えば完全な心電図サイクルのため又はそのようなサイク
ルの単に一部のために行なわれ、その場合このデ−タセ
ット１９の発生のため種々の心電図サイクルからのイメ
−ジ又はイメ−ジ値が用いられ、且つ詳しくは生のデ−
タの変換の場合に又はその後に、種々の心電図サイクル
からの全体的に存在するイメ−ジ値がその相関係に相応
する部分デ−タセット１９’の容積要素２０の正しい位
置に組み込まれる。
【００３３】イメ−ジの把握において被検査容積の区域
が把握されないと、部分デ−タセット１９’の創出にお
いてイメ−ジ値を欠くことがあるが、そのような隙間は
補間法によりイメ−ジ処理システム１から満たすことが
できる。容積要素２０当りに比較的多くのイメ−ジ値が
存在する場合には、この過度の決定は平均値の形成によ
り又は定められたイメ−ジ値の排斥により又は両手法の
複合により除去される。
が把握されないと、部分デ−タセット１９’の創出にお
いてイメ−ジ値を欠くことがあるが、そのような隙間は
補間法によりイメ−ジ処理システム１から満たすことが
できる。容積要素２０当りに比較的多くのイメ−ジ値が
存在する場合には、この過度の決定は平均値の形成によ
り又は定められたイメ−ジ値の排斥により又は両手法の
複合により除去される。
【００３４】３次元のデ−タセット１９は、例えば呼吸
によって受動的な運動を支配する器官又は肉体の部分か
らも静的又は動的なデ−タセットとして作り出すことが
できる。そのため患者の呼吸状態もしくは呼吸サイクル
を把握する装置１３がイメ−ジ処理システム１に接続さ
れる。この呼吸サイクルは図２のグラフｂに描写され、
呼気相（吐息相）と吸気相（吸入相）からなる。この呼
吸サイクルによって、例えばそこに在る頂点Ａによっ
て、受動的に運動を通して歪められない静的な３次元デ
−タセット１９を作り出すためイメ−ジ処理システム１
は再びトリガ−され又は同期化され得、さらに詳しくは
呼吸サイクル中の予め決められた窓の間のみでイメ−ジ
の収納が行なわれるようにトリガ−される。基本的に
は、イメ−ジの収納は呼吸状態が作動的でなく、又は呼
吸信号が存在しない時にのみ行なわれるようにコントロ
−ルすることができる。
によって受動的な運動を支配する器官又は肉体の部分か
らも静的又は動的なデ−タセットとして作り出すことが
できる。そのため患者の呼吸状態もしくは呼吸サイクル
を把握する装置１３がイメ−ジ処理システム１に接続さ
れる。この呼吸サイクルは図２のグラフｂに描写され、
呼気相（吐息相）と吸気相（吸入相）からなる。この呼
吸サイクルによって、例えばそこに在る頂点Ａによっ
て、受動的に運動を通して歪められない静的な３次元デ
−タセット１９を作り出すためイメ−ジ処理システム１
は再びトリガ−され又は同期化され得、さらに詳しくは
呼吸サイクル中の予め決められた窓の間のみでイメ−ジ
の収納が行なわれるようにトリガ−される。基本的に
は、イメ−ジの収納は呼吸状態が作動的でなく、又は呼
吸信号が存在しない時にのみ行なわれるようにコントロ
−ルすることができる。
【００３５】基本的には呼吸状態を考慮して動的な３次
元デ−タセットも創出することができ、その場合動的な
デ−タセット１９を作り出す際に心電図サイクルに対す
る上述のことが描写されるように呼吸サイクルが用いら
れる。
元デ−タセットも創出することができ、その場合動的な
デ−タセット１９を作り出す際に心電図サイクルに対す
る上述のことが描写されるように呼吸サイクルが用いら
れる。
【００３６】図３ないし図５は本発明による装置の作用
の仕方をフロ−図により、さらに詳しく示すものであ
る。図３はイメ−ジの把握（デ−タの獲得）前の特にイ
メ−ジ処理システム１の最初の調整に関する。先ず、例
えばシステムにまだ利用されたことのない新しい超音波
ヘッド７を用いるため、基準システム、即ち超音波ヘッ
ド７の画面とレシ−バ１０との間の空間的な関係が新た
に較正されるべきか否かが決められる。
の仕方をフロ−図により、さらに詳しく示すものであ
る。図３はイメ−ジの把握（デ−タの獲得）前の特にイ
メ−ジ処理システム１の最初の調整に関する。先ず、例
えばシステムにまだ利用されたことのない新しい超音波
ヘッド７を用いるため、基準システム、即ち超音波ヘッ
ド７の画面とレシ−バ１０との間の空間的な関係が新た
に較正されるべきか否かが決められる。
【００３７】新しい基準システムが必要であれば、相応
した較正が行なわれる。既知の基準システムを使用する
ことができれば、それを又はその較正を更に始めること
ができる。それに加え、可能な選択基準の決定が行なわ
れる。心臓活動の考慮のもとに動的なデ−タの把握を行
なう場合はＲＲ間隔の大きさに関する閾値が調整され
る。この調整は動的なデ−タの把握が望ましくない時に
は必要ではない。次いで呼吸状態を考慮すべきか否かが
決定される。それが必要な場合には、例えば呼吸サイク
ルの長さの最大及び最小閾値の調整により呼吸状態に関
する閾値の決定が行なわれる。呼吸状態を考慮する必要
がなければ、閾値の決定は省かれる。
した較正が行なわれる。既知の基準システムを使用する
ことができれば、それを又はその較正を更に始めること
ができる。それに加え、可能な選択基準の決定が行なわ
れる。心臓活動の考慮のもとに動的なデ−タの把握を行
なう場合はＲＲ間隔の大きさに関する閾値が調整され
る。この調整は動的なデ−タの把握が望ましくない時に
は必要ではない。次いで呼吸状態を考慮すべきか否かが
決定される。それが必要な場合には、例えば呼吸サイク
ルの長さの最大及び最小閾値の調整により呼吸状態に関
する閾値の決定が行なわれる。呼吸状態を考慮する必要
がなければ、閾値の決定は省かれる。
【００３８】この予調整の後に図４によりデ−タの把握
もしくは獲得が行なわれる。先ず超音波ヘッド７から供
給される超音波イメ−ジをデジタル化する。次いで動的
なデ−タの把握の場合、心電図のサイクルの相関係及び
／又は呼吸サイクルの相関係を決定し、その場合呼吸状
態の考慮によるデ−タの獲得もしくは動的なデ−タの獲
得が要求されない時はその決定は省かれる。
もしくは獲得が行なわれる。先ず超音波ヘッド７から供
給される超音波イメ−ジをデジタル化する。次いで動的
なデ−タの把握の場合、心電図のサイクルの相関係及び
／又は呼吸サイクルの相関係を決定し、その場合呼吸状
態の考慮によるデ−タの獲得もしくは動的なデ−タの獲
得が要求されない時はその決定は省かれる。
【００３９】各場合にイメ−ジの収納において位置の認
知が行なわれる。把握されたイメ−ジデ−タは他のデ−
タと共に生のデ−タセット１８として取り出され、その
場合該他のデ−タ（心電図サイクル中の相関係の測定
値、呼吸サイクル中の相関係の測定値及び位置デ−タ）
はイメ−ジヘッダ−において取り出される。
知が行なわれる。把握されたイメ−ジデ−タは他のデ−
タと共に生のデ−タセット１８として取り出され、その
場合該他のデ−タ（心電図サイクル中の相関係の測定
値、呼吸サイクル中の相関係の測定値及び位置デ−タ）
はイメ−ジヘッダ−において取り出される。
【００４０】さらに図３の手順で行なわれる選択基準に
基づいてデ−タの再検査が行なわれる。この選択基準に
適合しないデ−タは除去される。
基づいてデ−タの再検査が行なわれる。この選択基準に
適合しないデ−タは除去される。
【００４１】デ−タの獲得は再検査すべき断層撮影の容
積が完全になると終了し、イメ−ジ処理システムにより
基準時間後に自動的に確定され又は利用者によって確認
される。断層撮影の容積が完全でないと、図４の処理手
順が再び実施される。
積が完全になると終了し、イメ−ジ処理システムにより
基準時間後に自動的に確定され又は利用者によって確認
される。断層撮影の容積が完全でないと、図４の処理手
順が再び実施される。
【００４２】図５はデ−タセット１９における生のデ−
タ１８の後処理もしくは変換の手順を示す。先ず例えば
直角座標系である新しい一般的な座標系への個々のイメ
−ジデ−タ２０’の移行もしくは変換（真実の位置によ
る区分）が行なわれる。さらに補間法による隙間の充填
が行なわれる。この処理手順は較正デ−タを用いること
によって遂行される。
タ１８の後処理もしくは変換の手順を示す。先ず例えば
直角座標系である新しい一般的な座標系への個々のイメ
−ジデ−タ２０’の移行もしくは変換（真実の位置によ
る区分）が行なわれる。さらに補間法による隙間の充填
が行なわれる。この処理手順は較正デ−タを用いること
によって遂行される。
【００４３】動的なデ−タの把握もしくは獲得が着手さ
れる場合、時間的な隙間の補間が、特にまた種々の心電
図サイクルのイメ−ジデ−タを用いて行なわれる。動的
な獲得が行なわれなければ、この処理手順は除かれる。
れる場合、時間的な隙間の補間が、特にまた種々の心電
図サイクルのイメ−ジデ−タを用いて行なわれる。動的
な獲得が行なわれなければ、この処理手順は除かれる。
【００４４】それに続いて呼吸状態が考慮されるべきか
否かが決定される。後者の場合、例えば呼吸動作が閾値
を越えるようなデ−タは除去され且つ排斥される。得ら
れたデ−タは最後に取り出されるので、２次元の及び／
又は３次元の可視化及び２次元の及び／又は３次元の定
量化に用いることができる。
否かが決定される。後者の場合、例えば呼吸動作が閾値
を越えるようなデ−タは除去され且つ排斥される。得ら
れたデ−タは最後に取り出されるので、２次元の及び／
又は３次元の可視化及び２次元の及び／又は３次元の定
量化に用いることができる。
【図１】検査すべき容積の断層撮影のイメ−ジ把握のた
め診断に利用し得る３次元デ−タセットを発生する本発
明による装置の一実施形態を図式的に示す図である。
め診断に利用し得る３次元デ−タセットを発生する本発
明による装置の一実施形態を図式的に示す図である。
【図２】患者の心電図サイクル及び呼吸サイクルのグラ
フ表示と共に、その都度イメ−ジ処理システムに取り出
される個々のイメ−ジを図式的に示す図である。
フ表示と共に、その都度イメ−ジ処理システムに取り出
される個々のイメ−ジを図式的に示す図である。
【図３】本発明による装置の作業手順の流れを示す図で
ある。
ある。
【図４】同じく本発明による装置の作業手順を示すフロ
−図である。
−図である。
【図５】同様に本発明による装置の作業手順を示すフロ
−図である。
−図である。
【図６】生のデ−タを利用可能な３次元デ−タセットに
変換する過程を図式的に示す図である。
変換する過程を図式的に示す図である。
１ イメ−ジ処理システム ６ 超音波装置 ７ 超音波ヘッド ８ センサ− １０ レシ−バ １１ 心電図装置 １３ 装置 １７ 保持器 １８ 生のデ−タ １９ デ−タセット ２０ イメ−ジ値
Claims (16)
- 【請求項１】 診断に利用し得る３次元イメ−ジデ−タ
セット（１９）を発生するため次の３つを用いて、即ち
検査すべき容積から多数の超音波イメ−ジのシ−ケンス
を得るため自由に案内される超音波ヘッド（７）を備え
た超音波装置（６）を用いて、該超音波装置（６）に接
続され且つ発生した超音波イメ−ジのシ−ケンスが供給
されるイメ−ジ処理システム（１）を用いて、及び超音
波ヘッド（７）の位置と方向、そして生じた超音波イメ
−ジの画面の空間的な位置を３つの並進自由度及び回転
自由度に関し決定し、それによって後記センサ−システ
ムの位置デ−タと方向デ−タがイメ−ジ処理システム
（１）に伝達され、且つ超音波イメ−ジのイメ−ジデ−
タ及び前記位置及び方向のデ−タから、検査された容積
を断層撮影的に把握する３次元デ−タセット（１９）を
発生する位置センサ−システム（８）を用いて、診断に
利用し得る３次元イメ−ジデ−タセット（１９）を発生
する方法において、検査すべき容積の３次元の断層撮影
イメ−ジ把握のためセンサ−システム（８）として電磁
システムが利用され、そのレシ−バ（１０）は超音波ヘ
ッド（７）に又はこのヘッド（７）に固定された保持器
（１７）に備えられ、超音波イメ−ジは先ずイメ−ジ処
理システム（１）中でデ−タ獲得を形成する相において
生のデ−タとして位置及び方向のデ−タを含むイメ−ジ
ヘッダ−と共に取り出され、及びイメ−ジ処理システム
（１）は生のデ−タもしくは生のデ−タセット（１８）
を全てのイメ−ジデ−タ又はイメ−ジ値（２０）が一般
座標、特に直角座標に関連する３次元デ−タセット（１
９）に変換することを特徴とする、診断に利用し得る３
次元超音波イメ−ジデ−タセットの把握方法。 - 【請求項２】 このセンサ−システムの前記レシ−バ又
はレシ−バリ−ルは超音波ヘッド(7)に又は超音波ヘッ
ドに固定された保持器(17)に備えられ、且つ該イメ−ジ
把握システム(1)は、センサ−システムのレシ−バ（１
１）と空間内のその方向及び超音波ヘッド（７）の画面
の位置との間の空間的な関係を考慮したパラメ−タを用
いてセンサ−システムから供給される位置デ−タと方向
デ−タを較正することを特徴とする請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 デ−タ獲得の相に随伴する後処理相にお
いて位置デ−タ及び方向デ−タの較正が行なわれること
を特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 デ−タ獲得相の間に位置デ−タ及び方向
デ−タの較正が行なわれ、且つとりわけ、較正された位
置デ−タと方向デ−タはその時のイメ−ジヘッダ−にお
いて取り出されることを特徴とする請求項２に記載の方
法。 - 【請求項５】 心電図のサイクルを定める信号、特に心
電図のサイクルのＲ頂点を表わす信号を創出するためイ
メ−ジ処理システム（１）に接続された心電図装置を含
み、イメ−ジ処理システム（１）は、心電図サイクルの
定められた時点、例えばＲ頂点とイメ−ジ処理システム
における個々の超音波イメ−ジの入力との間の相関係を
表わすイメ−ジヘッダ−における値に関する手段を備え
ることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれ
かの請求項に記載の方法。 - 【請求項６】 ３次元の静的なデ−タセットを発生する
ためこのサイクルの予め与えられた時間窓において心電
図サイクルと同時にイメ−ジ処理システム（１）への超
音波イメ−ジの導入が行なわれることを特徴とする請求
項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載の方
法。 - 【請求項７】 ３次元の動的なデ−タセット（１９、１
９’）を発生するためイメ−ジ処理システム（１）にお
いて個々の超音波イメ−ジの導入が常に行なわれ、且つ
イメ−ジ処理システムは３次元デ−タ−セット（１９、
１９’）において心臓サイクル中の相関係に相応してイ
メ−ジ値を取り出すための手段を備えていることを特徴
とする請求項１から請求項６までのいずれかの請求項に
記載の方法。 - 【請求項８】 呼吸サイクルの把握用の装置（１３）が
用いられ、且つ呼吸サイクル中の相関係を決定する測定
値がイメ−ジへッダ−において取り出されることを特徴
とする請求項１から請求項７までのいずれかの請求項に
記載の方法。 - 【請求項９】 診断に利用し得る３次元イメ−ジデ−タ
セット（１９）を発生するため検査すべき容積から多数
の超音波イメ−ジのシ−ケンスを得るために自由に案内
される超音波ヘッド（７）を備えた超音波装置（６）
と、該超音波装置（６）に接続され且つ発生した超音波
イメ−ジのシ−ケンスが供給されるイメ−ジ処理システ
ム（１）と、及び超音波ヘッド（７）の位置及び方向、
そして生じた超音波イメ−ジの画面の空間的な位置を３
つの並進自由度及び３つの回転自由度に関し決定し、そ
れによってセンサ−システムの位置デ−タと方向デ−タ
がイメ−ジ処理システム（１）に伝達され、且つ超音波
イメ−ジのイメ−ジデ−タから及び該位置デ−タと方向
デ−タから、検査された容積を断層撮影的に把握する３
次元デ−タセット（１９）を創出する位置センサ−シス
テム（８）と、を含む診断に利用し得る３次元超音波イ
メ−ジデ−タセットを発生する装置において、検査すべ
き容積の３次元の断層撮影のイメ−ジ把握のためそのセ
ンサ−システム（８）は電磁システムであり、該センサ
−システムのレシ−バ（１０）は超音波ヘッド（７）に
又はこのヘッド（７）における保持器（１７）に備えら
れ、超音波イメ−ジは先ずイメ−ジ処理システム（１）
中でデ−タ獲得を形成する相において生のデ−タとして
少なくも位置デ−タ及び方向デ−タを含むイメ−ジヘッ
ダ−と共に取り出され、及びイメ−ジ処理システム
（１）は生のデ−タもしくは生のデ−タセット（１８）
を３次元デ−タセット（１９）に変換するための手段を
備え、該手段において全てのイメ−ジデ−タ又はイメ−
ジ値（２０）が一般座標とりわけ直角座標に関連させら
れることを特徴とする診断に利用し得る３次元超音波イ
メ−ジデ−タセットの把握装置。 - 【請求項１０】 このセンサ−システムの前記レシ−バ
又はレシ−バリ−ルは超音波ヘッド（７）に又はこの超
音波ヘッドを支持する保持器（１７）に備えられ、そし
てイメ−ジ把握システム（１）は、センサ−システムの
レシ−バ（１１）と空間内でのその位置及び超音波ヘッ
ド（７）の画面の位置との間の空間的な関係を考慮する
パラメ−タの使用によりセンサ−システムから供給され
る位置デ−タ及び方向デ−タを較正するための手段を備
えることを特徴とする請求項９に記載の装置。 - 【請求項１１】 デ−タ獲得の相に随伴する後処理相に
おいて位置デ−タ及び方向デ−タの較正が行なわれるこ
とを特徴とする請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 デ−タ獲得の相の間に位置デ−タ及び
方向デ−タの較正が行なわれ、且つとりわけ、較正され
た位置デ−タ及び方向デ−タはイメ−ジヘッダ−におい
て取り出されることを特徴とする請求項１０に記載の装
置。 - 【請求項１３】 心電図のサイクルを定める信号、特に
心電図のサイクルのＲ頂点を表わす信号を創出するため
イメ−ジ処理システム（１）に接続された心電図装置を
含み、イメ−ジ処理システム（１）は心電図のサイクル
の定められた時点、例えばＲ頂点とイメ−ジ処理システ
ムにおける個々の超音波イメ−ジの入力との間の相関係
を表わすイメ−ジヘッダ−における値に関する手段を備
えることを特徴とする請求項９から請求項１２までのい
ずれかの請求項に記載の装置。 - 【請求項１４】 ３次元の静的なデ−タセットを発生す
るため心電図のサイクルの予め与えられた時間窓におい
て心電図のサイクルと同時にイメ−ジ処理システム
（１）への超音波イメ−ジの導入が行なわれることを特
徴とする請求項９から請求項１３までのいずれかの請求
項に記載の装置。 - 【請求項１５】 ３次元の動的なデ−タセット（１９、
１９’）を発生するためイメ−ジ処理システム（１）に
おいて個々の超音波イメ−ジの導入が常に行なわれ、イ
メ−ジ処理システムは３次元デ−タセット（１９、１
９’）において心臓サイクル中の相関係に相応してイメ
−ジ値を取り出すための手段を備えることを特徴とする
請求項９から請求項１４までのいずれかの請求項に記載
の装置。 - 【請求項１６】 呼吸サイクルの把握用の装置（１３）
が備えられ、且つ呼吸サイクル中の相関係を決定する測
定値がイメ−ジヘッダ−において取り出されることを特
徴とする請求項９から請求項１５までのいずれかの請求
項に記載の装置。
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