JPWO2020044117A5 - - Google Patents
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Description
本開示の付加的特徴および利点が、続く説明に記載され、部分的に、説明から明白となる、または本明細書に開示される原理の実践によって学習されることができる。本開示の特徴および利点は、特に、添付される請求項に指摘される器具および組み合わせを用いて実現ならびに取得されることができる。本開示のこれらおよび他の特徴は、以下の説明および添付される請求項から完全に明白となる、または本明細書に記載される原理の実践によって学習されることができる。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
撮像システムを使用する超音波撮像のための方法であって、前記撮像システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラと
を含み、前記方法は、
前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させるステップと、
前記カテーテルを回転させるステップの間、
異なる伝送角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察体積において1つ以上の平面波を表す複数の入射音響波信号を伝送するステップと、
異なる受信角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の反射信号を受信するステップであって、前記複数の反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数の入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数の反射信号のうちの少なくとも1つは、前記対応する伝送された入射音響波信号の伝送角度位置と異なる受信角度位置において前記音響トランスデューサのアレイによって受信される、ステップと、
少なくとも、
前記複数の反射信号と、個別の反射信号のうちの少なくとも1つに関して、
(a)個別の反射信号に対応する前記入射音響波信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの伝送角度位置と、
(b)個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置であって、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの受信角度位置は、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの伝送角度位置と異なる、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置と
の関数として、前記媒体の画像を発生させるステップと
を含む、方法。
(項目2)
少なくとも前記複数の反射信号の関数として前記媒体の画像を発生させるステップは、
個別の反射信号のそれぞれに関して、
(c)前記平面波の角度と、
(d)前記カテーテルの回転角度と、
(e)前記カテーテルの回転軸と、
(f)頂点に対する前記トランスデューサ要素のオフセットと
を含む、項目1に記載の超音波撮像のための方法。
(項目3)
少なくとも前記複数の反射信号の関数として前記媒体の画像を発生させるステップは、
(a)2Dにおける前記撮像頂点に対する前記トランスデューサアレイ要素のオフセットと、
(b)前記平面波の角度と
を含み、
前記方法はさらに、
(c)サブ画像毎の前記カテーテルの回転角度
の関数として、1つ以上の個々の2Dサブ画像から回転補正された合成画像を再構成するステップ
を含む、項目1に記載の超音波撮像のための方法。
(項目4)
個別の反射信号に関する前記受信角度位置と個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの伝送角度位置との間の距離は、
(a)前記カテーテルの回転速度と、
(b)標的撮像焦点深度と、
(c)前記媒体中の音速と、
(d)前記撮像コンソールの伝送パルシングレートと、
(e)標的3D撮像レートと
の関数である、項目1に記載の超音波撮像のための方法。
(項目5)
前記反射信号の数は、
(c)前記伝送波信号のビーム形状プロファイル
の関数として決定される、項目4に記載の超音波撮像のための方法。
(項目6)
前記発生された画像は、
(a)前記撮像コンソールの伝送パルシングレートと、
(b)前記カテーテルの回転速度と、
(c)前記標的媒体中の音速と、
(d)撮像のために使用される平面波伝送の数と
の関数としての撮像深度を表す、項目4に記載の超音波撮像のための方法。
(項目7)
前記カテーテルは、
(a)前記観察面積を撮像するために要求される標的体積撮像レートと、
(b)前記観察面積内の標的体積空間分解能と、
(c)撮像深度と、
(d)前記撮像コンソールの伝送パルシングレートと
の関数としての速度において回転される、項目5に記載の超音波撮像のための方法。
(項目8)
前記複数の反射信号はそれぞれ、前記対応する伝送された入射音響波信号の伝送角度位置と異なる受信角度位置において前記音響トランスデューサのアレイによって受信される、項目1に記載の超音波撮像のための方法。
(項目9)
少なくとも前記複数の反射信号の関数として前記媒体の画像を発生させるステップは、前記平面波のビーム幅プロファイルを含む、項目2-3のいずれかに記載の超音波撮像のための方法。
(項目10)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり110旋回~1分あたり4,900旋回の範囲内である、項目1に記載の方法。
(項目11)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり600旋回~1分あたり2,400旋回の範囲内である、項目1に記載の方法。
(項目12)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり900旋回~1分あたり1,500旋回の範囲内である、項目1に記載の方法。
(項目13)
超音波撮像のためのシステムであって、前記システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラであって、前記コントローラは、前記カテーテルと併せて、項目1-12のいずれかに記載のステップを実施するように構成される、コントローラと
を備える、システム。
(項目14)
撮像システムを使用する超音波撮像のための方法であって、前記撮像システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラと
を含み、前記方法は、
アブレーション手技の前に、前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させるステップと、
前記カテーテルを円周方向に回転させるステップの間、
音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察面積内で角度付き平面波を表す複数のアブレーション前入射音響波信号を伝送するステップと、
音響トランスデューサのアレイによって、複数のアブレーション前反射信号を受信するステップであって、前記複数のアブレーション前反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数のアブレーション前入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数のアブレーション前反射信号は、時間ドメイン内に表される未加工無線周波数(すなわち、アナログ-デジタル変換(最小処理)の直後)データを含む、ステップと、
前記アブレーション手技後、前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させるステップと、
前記カテーテルを円周方向に回転させるステップの間、
音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察面積内で角度付き平面波を表す複数のアブレーション後入射音響波信号を伝送するステップと、
音響トランスデューサのアレイによって、複数のアブレーション後反射信号を受信するステップであって、前記複数のアブレーション後反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数のアブレーション後入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数のアブレーション後反射信号は、時間ドメイン内に表される未加工無線周波数データを含む、ステップと、
前記媒体の画像を発生させるステップであって、
前記画像のピクセル毎に、
個別のピクセルに対応する前記アブレーション前反射信号の一部を識別し、前記アブレーション前反射信号の一部を時間ドメイン表現から周波数ドメイン表現に変換するステップと、
個別のピクセルに対応する前記アブレーション後反射信号の一部を識別し、前記アブレーション後反射信号の一部を時間ドメイン表現から周波数ドメイン表現に変換するステップと、
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部を前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部と比較することによって、外傷スペクトル変化値を発生させるステップと
を含む、ステップと
を含む、方法。
(項目15)
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部を前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部と比較するステップは、
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部と前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部との間の差異を計算するステップ
を含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目16)
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部を前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部と比較するステップは、
高速フーリエ変換を使用するパワースペクトル推定によって、前記アブレーション前信号および前記アブレーション後反射信号を前記周波数ドメインに変換するステップ
を含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目17)
前記外傷スペクトル変化値の画像の発生は、
(a)サブ画像毎の前記カテーテルの回転角度と、
(b)サブ画像毎の平面波角度と、
(c)前記カテーテル回転軸までの前記トランスデューサ要素の距離と
の関数としての外傷スペクトル変化値の回転補正合成画像に再構成される外傷スペクトル変化値の複数の個々の画像を含む、項目14-16のいずれかに記載の超音波撮像のための方法。
(項目18)
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部を前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部と比較するステップは、
を含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目19)
外傷スペクトル変化マッピングを前記媒体の病理組織学的入手に相関させるステップであって、
外傷スペクトル変化マッピングを作成するステップと、
病理組織学において使用される薬品を使用して前記媒体を保全するステップと、
薬品を用いて前記標的媒体を染色し、前記媒体中の外傷の前記組織微細構造を表示し、前記媒体の断面画像をデジタル化するステップと、
複数の断面病理組織学的画像から3D病理組織学的体積を再構成するステップと、
前記3D病理組織学的体積を前記外傷スペクトル変化マッピングデータに位置合わせするステップと、
前記外傷スペクトル変化マップを前記病理組織学的微細構造の2Dおよび3D画像に較正するステップ
を含む、ステップ
をさらに含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目20)
前記コントローラに通信可能に結合されるディスプレイ上で外傷スペクトル変化マッピングを表示するステップをさらに含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目21)
前記外傷スペクトル変化値が、外傷変化基準を満たすかどうかを決定するステップと、
前記外傷スペクトル変化値が、外傷変化基準を満たすと決定することに従って、外傷実施成功メッセージを発生させるステップと、
前記外傷スペクトル変化値が、外傷変化基準を満たさないと決定することに従って、外傷実施成功メッセージの発生を見合わせるステップと
をさらに含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目22)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり110旋回~1分あたり4,900旋回の範囲内である、項目14に記載の方法。
(項目23)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり600旋回~1分あたり2,400旋回の範囲内である、項目14に記載の方法。
(項目24)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり900旋回~1分あたり1,500旋回の範囲内である、項目14に記載の方法。
(項目25)
超音波撮像のためのシステムであって、前記システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラであって、前記コントローラは、前記カテーテルと併せて、項目14-25のいずれかに記載のステップを実施するように構成される、コントローラと
を備える、システム。
(項目26)
超音波撮像システムであって、
カテーテルであって、
カテーテル先端であって、前記カテーテル先端は、音響筐体内の超音波送信機およびセンサの形態における超音波トランスデューサを備える超音波トランスデューサアレイを有する、カテーテル先端と、
カテーテル本体であって、前記カテーテル本体は、前記超音波トランスデューサの電気的、機械的、および回転接続のために構成される、カテーテル本体と、
回転および電気信号の両方を前記超音波トランスデューサアレイに伝達するように構成されるカテーテルシャフトと
を備える、カテーテルと、
コンソールであって、
回転モータであって、前記回転モータは、前記超音波トランスデューサアレイが、前記カテーテル先端の周囲の円周360度角度にわたる平面波または発散波入手データを捕捉するように、前記音響筐体内の前記超音波トランスデューサアレイの連続的回転または位置付けを可能にするために、前記カテーテルシャフトを介して前記超音波トランスデューサアレイに接続される、回転モータと、
超音波モジュールであって、前記超音波モジュールは、前記カテーテルシャフトおよび前記カテーテル本体を通して前記超音波トランスデューサアレイに電気的に接続される、超音波モジュールと、
サーバを備える撮像ワークステーションであって、前記撮像ワークステーションは、前記超音波モジュールに結合され、前記撮像ワークステーションは、処理パワーおよび記憶能力を前記超音波モジュールに提供し、前記超音波トランスデューサアレイからの組織パラメータ抽出データに関する捕捉された解剖学的撮像データおよび機能的撮像を処理し、前記データから2次元画像、3次元画像、または4次元画像を発生させ、双方向ディスプレイ操作を用いて前記2次元画像、3次元画像、または4次元画像の表示を可能にするように構成される、撮像ワークステーションと
を備える、コンソールと
を備える、超音波撮像システム。
(項目27)
前記超音波送信機およびセンサは、超音波パルスを伝送し、前記超音波パルスのエコーを受信するように構成される複数の圧電トランスデューサを備える、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目28)
前記カテーテル先端はさらに、前記カテーテル先端の複数の超音波トランスデューサアレイの操向、追跡、および回転のうちの少なくとも1つを可能にするように構成される制御要素を備える、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目29)
前記カテーテル先端はさらに、1分あたり600旋回を上回る回転速度を伴う前記カテーテル先端の縦方向軸の周囲の超音波アレイの回転を可能にするように構成される制御要素を備える、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目30)
前記カテーテル本体は、
外側シースと、
前記超音波トランスデューサアレイに結合するように構成されるコネクタと、
前記外側シース内の第1の同心カテーテルであって、前記第1の同心カテーテルは、前記第1の同心カテーテルが、前記カテーテル先端の外側から回転可能であり、前記カテーテル先端における前記音響筐体内で前記超音波トランスデューサアレイを回転させるように構成されるように、前記超音波トランスデューサアレイおよび前記コネクタに接続される、第1の同心カテーテルと、
前記超音波トランスデューサアレイを前記コネクタおよび前記音響筐体に電気的に接続するための内部電気配線を備える第2の同心カテーテルと
を備える、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目31)
前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイの回転および前記超音波トランスデューサアレイ内の前記超音波送信機による超音波パルスストリームの発射を決定および制御するように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目32)
前記撮像ワークステーションと組み合わせた前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイ内の前記超音波送信機による超音波パルスの発射シーケンスをスケジューリングし、前記超音波トランスデューサアレイ内の前記センサによる収集された反射超音波データを処理し、前記2次元画像、3次元画像、または4次元画像を生成するように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目33)
前記撮像ワークステーションと組み合わせた前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイ内の前記センサによって収集されたデータからスライスベースの画像を発生させる、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目34)
前記撮像ワークステーションと組み合わせた前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイ内のセンサによって収集された前記データから体積ベースの画像を発生させるように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目35)
前記超音波センサアレイ先端は、静的であり、前記角度回転は、ソフトウェアによって遂行される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目36)
超高速撮像ビーム形成が、解剖学的撮像データを捕捉するために使用される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目37)
組織機能的撮像が、組織パラメータ抽出データに関する弾性撮像を捕捉するために使用される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目38)
前記撮像ワークステーションはさらに、組織特性評価および視覚的確認を抽出し、標的組織の表面および組織の深度にわたるアブレーション手技の完全性を決定するように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目39)
前記撮像ワークステーションはさらに、組織パラメータ抽出データに関する捕捉された解剖学的撮像データおよび弾性撮像から、解剖学的画像、機能的画像、および組み合わせられた画像のうちの少なくとも1つを表示するように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目40)
前記撮像ワークステーションはさらに、マルチモード撮像を実施するように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目41)
前記表示された画像は、超音波撮像およびアブレーション手技が、実施されている間のアブレーション手技の正確度および完全性の監視および検証を可能にする、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目42)
スライスベースの画像を再構成および可視化するための方法であって、
データベース内に収集および記憶された画像データを読み出すステップと、
前記読み出された画像データに基づいて、輝度モードおよび機能的組織撮像からの単一の画像シーケンスに関するチャネルデータを合併するステップと、
前記合併されたチャネルデータを使用して、2次元画像、3次元画像、または4次元画像のうちの少なくとも1つを再構成するステップと、
前記2次元画像、3次元画像、または4次元画像のうちの少なくとも1つをディスプレイに出力するステップと
を含む、方法。
(項目43)
体積ベースの画像を再構成および可視化するための方法であって、
データベース内に収集および記憶された画像データを読み出すステップと、
前記読み出された画像データに基づいて、解剖学的および機能的組織撮像からの単一の発射パターンに関するチャネルデータを合併するステップと、
超音波撮像システムを使用して、前記合併されたチャネルデータを使用して、3次元画像または4次元画像のうちの少なくとも1つを再構成するステップと、
前記3次元画像または4次元画像のうちの少なくとも1つをディスプレイに出力するステップと
を含む、方法。
(項目44)
前記超音波撮像システムは、
カテーテルであって、
カテーテル先端であって、前記カテーテル先端は、音響筐体内の超音波送信機およびセンサの形態における超音波トランスデューサを備える超音波トランスデューサアレイを有する、カテーテル先端と、
前記超音波トランスデューサの電気的、機械的、および回転接続のために構成されるカテーテル本体と、
回転および電気信号の両方を前記超音波トランスデューサアレイに伝達するように構成されるカテーテルシャフトと
を備える、カテーテルと、
コンソールであって、
回転モータであって、前記回転モータは、前記超音波トランスデューサアレイが、前記カテーテル先端の周囲の円周360度角度にわたるデータを捕捉するように、前記音響筐体内の前記超音波トランスデューサアレイの回転または位置付けを可能にするために、前記カテーテルシャフトを介して前記超音波トランスデューサアレイに接続される、回転モータと、
超音波モジュールであって、前記超音波モジュールは、前記カテーテルシャフトおよび前記カテーテル本体を通して前記超音波トランスデューサアレイに電気的に接続される、超音波モジュールと、
サーバを備える撮像ワークステーションであって、前記撮像ワークステーションは、前記超音波モジュールに結合され、前記撮像ワークステーションは、前記合併されたチャネルデータを使用して、前記3次元画像または4次元画像のうちの少なくとも1つを再構成し、前記3次元画像または4次元画像のうちの少なくとも1つをディスプレイに出力するように構成される、撮像ワークステーションと
を備える、コンソールと
を備える、項目41に記載の方法。
(項目45)
前記脈管内の手技のリアルタイム制御および検証のための撮像システムであって、前記撮像システムは、
近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入される超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、脈管内の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺脈管から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
前記カテーテルに結合されるコンソールであって、前記カテーテルは、埋設された超音波モジュールと、プロセッサおよび記憶能力を伴う撮像ワークステーションとを備え、前記コンソールは、超音波撮像データ捕捉を計画し、同期された回転およびパルシング制御を前記超音波トランスデューサアレイに提供し、前記超音波トランスデューサアレイによって前記受信された超音波エコーから捕捉されたデータを受信、合併、および処理し、前記手技の部位における前記カテーテル先端を囲繞する前記脈管に関する組織画像データおよび組織特性評価データを発生させることを可能にされ、前記撮像ワークステーションはさらに、前記脈管内の前記手技の双方向かつリアルタイム制御および検証のために、ディスプレイ上で前記手技の部位における前記脈管の受信および処理された組織画像データおよび組織特性評価データのうちの少なくとも1つの少なくとも2次元画像、3次元画像、または4次元画像を表示するように構成される、コンソールと
を備える、撮像システム。
(項目46)
前記撮像システムは、前記手技が、前記脈管内で実行されている際、前記手技のリアルタイム制御および原位置検証のために、手技カテーテルまたは手技器具に取り付けられる、項目45に記載の撮像システム。
(項目48)
撮像システムを使用する剪断波を含む媒体の超音波撮像のための方法であって、前記撮像システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラと
を含み、前記方法は、
前記剪断波の剪断波伝搬速度を決定するステップと、
あるカテーテル回転速度において、前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させるステップであって、前記カテーテル回転速度は、前記剪断波伝搬速度に基づく、ステップと、
前記カテーテルを円周方向に回転させるステップの間、
前記音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察体積において1つ以上の平面波を表す複数の入射音響波信号を伝送するステップと、
前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の反射信号を受信するステップであって、前記複数の反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射された前記複数の入射音響波信号のうちの1つに対応する、ステップと、
前記複数の反射信号に基づいて、前記剪断波の1つ以上の観察を含む前記媒体の1つ以上の画像を発生させるステップと
を含む、方法。
(項目49)
前記カテーテル回転速度は、少なくとも前記剪断波伝搬速度である、項目48に記載の方法。
(項目50)
前記カテーテル回転速度は、前記剪断波伝搬速度に対して静的である、項目48に記載の方法。
(項目51)
前記カテーテル回転速度と前記剪断波伝搬速度との間の差異は、1分あたり1旋回未満である、項目48に記載の方法。
(項目52)
前記カテーテル回転速度は、1分あたり110旋回~1分あたり4,900旋回の範囲内である、項目48に記載の方法。
(項目53)
前記カテーテル回転速度は、1分あたり600旋回~1分あたり2,400旋回の範囲内である、項目48に記載の方法。
(項目54)
前記カテーテル回転速度は、1分あたり900旋回~1分あたり1,500旋回の範囲内である、項目48に記載の方法。
(項目55)
前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の入射音響波信号を伝送するステップは、
異なる伝送角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察体積において1つ以上の平面波を表す前記複数の入射音響波信号を伝送するステップ
を含み、
前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の反射信号を受信するステップは、
異なる受信角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、前記複数の反射信号を受信するステップであって、前記複数の反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数の入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数の反射信号のうちの少なくとも1つは、前記対応する伝送された入射音響波信号の伝送角度位置と異なる受信角度位置において前記音響トランスデューサのアレイによって受信される、ステップ
を含み、
前記媒体の画像を発生させるステップは、
前記複数の反射信号のうちの少なくとも1つに関して、
(a)個別の反射信号に対応する前記入射音響波信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの伝送角度位置と、
(b)個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置であって、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの受信角度位置は、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの伝送角度位置と異なる、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置と
の関数として前記画像を発生させるステップ
を含む、項目48に記載の方法。
(項目56)
前記カテーテル回転速度は、
(a)前記剪断波伝搬速度と、
(b)前記剪断波と前記音響トランスデューサのアレイとの間の距離と、
(c)前記音響トランスデューサのアレイによる後続伝送の間の前記カテーテルの角度と
の関数である、項目48に記載の方法。
(項目57)
剪断波を含む媒体の超音波撮像のためのシステムであって、前記システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラであって、前記コントローラは、前記カテーテルと併せて、項目49-56のいずれかに記載のステップを実施するように構成される、コントローラと
を備える、システム。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
撮像システムを使用する超音波撮像のための方法であって、前記撮像システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラと
を含み、前記方法は、
前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させるステップと、
前記カテーテルを回転させるステップの間、
異なる伝送角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察体積において1つ以上の平面波を表す複数の入射音響波信号を伝送するステップと、
異なる受信角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の反射信号を受信するステップであって、前記複数の反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数の入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数の反射信号のうちの少なくとも1つは、前記対応する伝送された入射音響波信号の伝送角度位置と異なる受信角度位置において前記音響トランスデューサのアレイによって受信される、ステップと、
少なくとも、
前記複数の反射信号と、個別の反射信号のうちの少なくとも1つに関して、
(a)個別の反射信号に対応する前記入射音響波信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの伝送角度位置と、
(b)個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置であって、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの受信角度位置は、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの伝送角度位置と異なる、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置と
の関数として、前記媒体の画像を発生させるステップと
を含む、方法。
(項目2)
少なくとも前記複数の反射信号の関数として前記媒体の画像を発生させるステップは、
個別の反射信号のそれぞれに関して、
(c)前記平面波の角度と、
(d)前記カテーテルの回転角度と、
(e)前記カテーテルの回転軸と、
(f)頂点に対する前記トランスデューサ要素のオフセットと
を含む、項目1に記載の超音波撮像のための方法。
(項目3)
少なくとも前記複数の反射信号の関数として前記媒体の画像を発生させるステップは、
(a)2Dにおける前記撮像頂点に対する前記トランスデューサアレイ要素のオフセットと、
(b)前記平面波の角度と
を含み、
前記方法はさらに、
(c)サブ画像毎の前記カテーテルの回転角度
の関数として、1つ以上の個々の2Dサブ画像から回転補正された合成画像を再構成するステップ
を含む、項目1に記載の超音波撮像のための方法。
(項目4)
個別の反射信号に関する前記受信角度位置と個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの伝送角度位置との間の距離は、
(a)前記カテーテルの回転速度と、
(b)標的撮像焦点深度と、
(c)前記媒体中の音速と、
(d)前記撮像コンソールの伝送パルシングレートと、
(e)標的3D撮像レートと
の関数である、項目1に記載の超音波撮像のための方法。
(項目5)
前記反射信号の数は、
(c)前記伝送波信号のビーム形状プロファイル
の関数として決定される、項目4に記載の超音波撮像のための方法。
(項目6)
前記発生された画像は、
(a)前記撮像コンソールの伝送パルシングレートと、
(b)前記カテーテルの回転速度と、
(c)前記標的媒体中の音速と、
(d)撮像のために使用される平面波伝送の数と
の関数としての撮像深度を表す、項目4に記載の超音波撮像のための方法。
(項目7)
前記カテーテルは、
(a)前記観察面積を撮像するために要求される標的体積撮像レートと、
(b)前記観察面積内の標的体積空間分解能と、
(c)撮像深度と、
(d)前記撮像コンソールの伝送パルシングレートと
の関数としての速度において回転される、項目5に記載の超音波撮像のための方法。
(項目8)
前記複数の反射信号はそれぞれ、前記対応する伝送された入射音響波信号の伝送角度位置と異なる受信角度位置において前記音響トランスデューサのアレイによって受信される、項目1に記載の超音波撮像のための方法。
(項目9)
少なくとも前記複数の反射信号の関数として前記媒体の画像を発生させるステップは、前記平面波のビーム幅プロファイルを含む、項目2-3のいずれかに記載の超音波撮像のための方法。
(項目10)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり110旋回~1分あたり4,900旋回の範囲内である、項目1に記載の方法。
(項目11)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり600旋回~1分あたり2,400旋回の範囲内である、項目1に記載の方法。
(項目12)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり900旋回~1分あたり1,500旋回の範囲内である、項目1に記載の方法。
(項目13)
超音波撮像のためのシステムであって、前記システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラであって、前記コントローラは、前記カテーテルと併せて、項目1-12のいずれかに記載のステップを実施するように構成される、コントローラと
を備える、システム。
(項目14)
撮像システムを使用する超音波撮像のための方法であって、前記撮像システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラと
を含み、前記方法は、
アブレーション手技の前に、前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させるステップと、
前記カテーテルを円周方向に回転させるステップの間、
音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察面積内で角度付き平面波を表す複数のアブレーション前入射音響波信号を伝送するステップと、
音響トランスデューサのアレイによって、複数のアブレーション前反射信号を受信するステップであって、前記複数のアブレーション前反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数のアブレーション前入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数のアブレーション前反射信号は、時間ドメイン内に表される未加工無線周波数(すなわち、アナログ-デジタル変換(最小処理)の直後)データを含む、ステップと、
前記アブレーション手技後、前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させるステップと、
前記カテーテルを円周方向に回転させるステップの間、
音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察面積内で角度付き平面波を表す複数のアブレーション後入射音響波信号を伝送するステップと、
音響トランスデューサのアレイによって、複数のアブレーション後反射信号を受信するステップであって、前記複数のアブレーション後反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数のアブレーション後入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数のアブレーション後反射信号は、時間ドメイン内に表される未加工無線周波数データを含む、ステップと、
前記媒体の画像を発生させるステップであって、
前記画像のピクセル毎に、
個別のピクセルに対応する前記アブレーション前反射信号の一部を識別し、前記アブレーション前反射信号の一部を時間ドメイン表現から周波数ドメイン表現に変換するステップと、
個別のピクセルに対応する前記アブレーション後反射信号の一部を識別し、前記アブレーション後反射信号の一部を時間ドメイン表現から周波数ドメイン表現に変換するステップと、
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部を前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部と比較することによって、外傷スペクトル変化値を発生させるステップと
を含む、ステップと
を含む、方法。
(項目15)
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部を前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部と比較するステップは、
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部と前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部との間の差異を計算するステップ
を含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目16)
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部を前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部と比較するステップは、
高速フーリエ変換を使用するパワースペクトル推定によって、前記アブレーション前信号および前記アブレーション後反射信号を前記周波数ドメインに変換するステップ
を含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目17)
前記外傷スペクトル変化値の画像の発生は、
(a)サブ画像毎の前記カテーテルの回転角度と、
(b)サブ画像毎の平面波角度と、
(c)前記カテーテル回転軸までの前記トランスデューサ要素の距離と
の関数としての外傷スペクトル変化値の回転補正合成画像に再構成される外傷スペクトル変化値の複数の個々の画像を含む、項目14-16のいずれかに記載の超音波撮像のための方法。
(項目18)
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部を前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部と比較するステップは、
を含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目19)
外傷スペクトル変化マッピングを前記媒体の病理組織学的入手に相関させるステップであって、
外傷スペクトル変化マッピングを作成するステップと、
病理組織学において使用される薬品を使用して前記媒体を保全するステップと、
薬品を用いて前記標的媒体を染色し、前記媒体中の外傷の前記組織微細構造を表示し、前記媒体の断面画像をデジタル化するステップと、
複数の断面病理組織学的画像から3D病理組織学的体積を再構成するステップと、
前記3D病理組織学的体積を前記外傷スペクトル変化マッピングデータに位置合わせするステップと、
前記外傷スペクトル変化マップを前記病理組織学的微細構造の2Dおよび3D画像に較正するステップ
を含む、ステップ
をさらに含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目20)
前記コントローラに通信可能に結合されるディスプレイ上で外傷スペクトル変化マッピングを表示するステップをさらに含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目21)
前記外傷スペクトル変化値が、外傷変化基準を満たすかどうかを決定するステップと、
前記外傷スペクトル変化値が、外傷変化基準を満たすと決定することに従って、外傷実施成功メッセージを発生させるステップと、
前記外傷スペクトル変化値が、外傷変化基準を満たさないと決定することに従って、外傷実施成功メッセージの発生を見合わせるステップと
をさらに含む、項目14に記載の超音波撮像のための方法。
(項目22)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり110旋回~1分あたり4,900旋回の範囲内である、項目14に記載の方法。
(項目23)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり600旋回~1分あたり2,400旋回の範囲内である、項目14に記載の方法。
(項目24)
前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり900旋回~1分あたり1,500旋回の範囲内である、項目14に記載の方法。
(項目25)
超音波撮像のためのシステムであって、前記システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラであって、前記コントローラは、前記カテーテルと併せて、項目14-25のいずれかに記載のステップを実施するように構成される、コントローラと
を備える、システム。
(項目26)
超音波撮像システムであって、
カテーテルであって、
カテーテル先端であって、前記カテーテル先端は、音響筐体内の超音波送信機およびセンサの形態における超音波トランスデューサを備える超音波トランスデューサアレイを有する、カテーテル先端と、
カテーテル本体であって、前記カテーテル本体は、前記超音波トランスデューサの電気的、機械的、および回転接続のために構成される、カテーテル本体と、
回転および電気信号の両方を前記超音波トランスデューサアレイに伝達するように構成されるカテーテルシャフトと
を備える、カテーテルと、
コンソールであって、
回転モータであって、前記回転モータは、前記超音波トランスデューサアレイが、前記カテーテル先端の周囲の円周360度角度にわたる平面波または発散波入手データを捕捉するように、前記音響筐体内の前記超音波トランスデューサアレイの連続的回転または位置付けを可能にするために、前記カテーテルシャフトを介して前記超音波トランスデューサアレイに接続される、回転モータと、
超音波モジュールであって、前記超音波モジュールは、前記カテーテルシャフトおよび前記カテーテル本体を通して前記超音波トランスデューサアレイに電気的に接続される、超音波モジュールと、
サーバを備える撮像ワークステーションであって、前記撮像ワークステーションは、前記超音波モジュールに結合され、前記撮像ワークステーションは、処理パワーおよび記憶能力を前記超音波モジュールに提供し、前記超音波トランスデューサアレイからの組織パラメータ抽出データに関する捕捉された解剖学的撮像データおよび機能的撮像を処理し、前記データから2次元画像、3次元画像、または4次元画像を発生させ、双方向ディスプレイ操作を用いて前記2次元画像、3次元画像、または4次元画像の表示を可能にするように構成される、撮像ワークステーションと
を備える、コンソールと
を備える、超音波撮像システム。
(項目27)
前記超音波送信機およびセンサは、超音波パルスを伝送し、前記超音波パルスのエコーを受信するように構成される複数の圧電トランスデューサを備える、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目28)
前記カテーテル先端はさらに、前記カテーテル先端の複数の超音波トランスデューサアレイの操向、追跡、および回転のうちの少なくとも1つを可能にするように構成される制御要素を備える、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目29)
前記カテーテル先端はさらに、1分あたり600旋回を上回る回転速度を伴う前記カテーテル先端の縦方向軸の周囲の超音波アレイの回転を可能にするように構成される制御要素を備える、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目30)
前記カテーテル本体は、
外側シースと、
前記超音波トランスデューサアレイに結合するように構成されるコネクタと、
前記外側シース内の第1の同心カテーテルであって、前記第1の同心カテーテルは、前記第1の同心カテーテルが、前記カテーテル先端の外側から回転可能であり、前記カテーテル先端における前記音響筐体内で前記超音波トランスデューサアレイを回転させるように構成されるように、前記超音波トランスデューサアレイおよび前記コネクタに接続される、第1の同心カテーテルと、
前記超音波トランスデューサアレイを前記コネクタおよび前記音響筐体に電気的に接続するための内部電気配線を備える第2の同心カテーテルと
を備える、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目31)
前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイの回転および前記超音波トランスデューサアレイ内の前記超音波送信機による超音波パルスストリームの発射を決定および制御するように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目32)
前記撮像ワークステーションと組み合わせた前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイ内の前記超音波送信機による超音波パルスの発射シーケンスをスケジューリングし、前記超音波トランスデューサアレイ内の前記センサによる収集された反射超音波データを処理し、前記2次元画像、3次元画像、または4次元画像を生成するように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目33)
前記撮像ワークステーションと組み合わせた前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイ内の前記センサによって収集されたデータからスライスベースの画像を発生させる、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目34)
前記撮像ワークステーションと組み合わせた前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイ内のセンサによって収集された前記データから体積ベースの画像を発生させるように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目35)
前記超音波センサアレイ先端は、静的であり、前記角度回転は、ソフトウェアによって遂行される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目36)
超高速撮像ビーム形成が、解剖学的撮像データを捕捉するために使用される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目37)
組織機能的撮像が、組織パラメータ抽出データに関する弾性撮像を捕捉するために使用される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目38)
前記撮像ワークステーションはさらに、組織特性評価および視覚的確認を抽出し、標的組織の表面および組織の深度にわたるアブレーション手技の完全性を決定するように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目39)
前記撮像ワークステーションはさらに、組織パラメータ抽出データに関する捕捉された解剖学的撮像データおよび弾性撮像から、解剖学的画像、機能的画像、および組み合わせられた画像のうちの少なくとも1つを表示するように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目40)
前記撮像ワークステーションはさらに、マルチモード撮像を実施するように構成される、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目41)
前記表示された画像は、超音波撮像およびアブレーション手技が、実施されている間のアブレーション手技の正確度および完全性の監視および検証を可能にする、項目26に記載の超音波撮像システム。
(項目42)
スライスベースの画像を再構成および可視化するための方法であって、
データベース内に収集および記憶された画像データを読み出すステップと、
前記読み出された画像データに基づいて、輝度モードおよび機能的組織撮像からの単一の画像シーケンスに関するチャネルデータを合併するステップと、
前記合併されたチャネルデータを使用して、2次元画像、3次元画像、または4次元画像のうちの少なくとも1つを再構成するステップと、
前記2次元画像、3次元画像、または4次元画像のうちの少なくとも1つをディスプレイに出力するステップと
を含む、方法。
(項目43)
体積ベースの画像を再構成および可視化するための方法であって、
データベース内に収集および記憶された画像データを読み出すステップと、
前記読み出された画像データに基づいて、解剖学的および機能的組織撮像からの単一の発射パターンに関するチャネルデータを合併するステップと、
超音波撮像システムを使用して、前記合併されたチャネルデータを使用して、3次元画像または4次元画像のうちの少なくとも1つを再構成するステップと、
前記3次元画像または4次元画像のうちの少なくとも1つをディスプレイに出力するステップと
を含む、方法。
(項目44)
前記超音波撮像システムは、
カテーテルであって、
カテーテル先端であって、前記カテーテル先端は、音響筐体内の超音波送信機およびセンサの形態における超音波トランスデューサを備える超音波トランスデューサアレイを有する、カテーテル先端と、
前記超音波トランスデューサの電気的、機械的、および回転接続のために構成されるカテーテル本体と、
回転および電気信号の両方を前記超音波トランスデューサアレイに伝達するように構成されるカテーテルシャフトと
を備える、カテーテルと、
コンソールであって、
回転モータであって、前記回転モータは、前記超音波トランスデューサアレイが、前記カテーテル先端の周囲の円周360度角度にわたるデータを捕捉するように、前記音響筐体内の前記超音波トランスデューサアレイの回転または位置付けを可能にするために、前記カテーテルシャフトを介して前記超音波トランスデューサアレイに接続される、回転モータと、
超音波モジュールであって、前記超音波モジュールは、前記カテーテルシャフトおよび前記カテーテル本体を通して前記超音波トランスデューサアレイに電気的に接続される、超音波モジュールと、
サーバを備える撮像ワークステーションであって、前記撮像ワークステーションは、前記超音波モジュールに結合され、前記撮像ワークステーションは、前記合併されたチャネルデータを使用して、前記3次元画像または4次元画像のうちの少なくとも1つを再構成し、前記3次元画像または4次元画像のうちの少なくとも1つをディスプレイに出力するように構成される、撮像ワークステーションと
を備える、コンソールと
を備える、項目41に記載の方法。
(項目45)
前記脈管内の手技のリアルタイム制御および検証のための撮像システムであって、前記撮像システムは、
近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入される超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、脈管内の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺脈管から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
前記カテーテルに結合されるコンソールであって、前記カテーテルは、埋設された超音波モジュールと、プロセッサおよび記憶能力を伴う撮像ワークステーションとを備え、前記コンソールは、超音波撮像データ捕捉を計画し、同期された回転およびパルシング制御を前記超音波トランスデューサアレイに提供し、前記超音波トランスデューサアレイによって前記受信された超音波エコーから捕捉されたデータを受信、合併、および処理し、前記手技の部位における前記カテーテル先端を囲繞する前記脈管に関する組織画像データおよび組織特性評価データを発生させることを可能にされ、前記撮像ワークステーションはさらに、前記脈管内の前記手技の双方向かつリアルタイム制御および検証のために、ディスプレイ上で前記手技の部位における前記脈管の受信および処理された組織画像データおよび組織特性評価データのうちの少なくとも1つの少なくとも2次元画像、3次元画像、または4次元画像を表示するように構成される、コンソールと
を備える、撮像システム。
(項目46)
前記撮像システムは、前記手技が、前記脈管内で実行されている際、前記手技のリアルタイム制御および原位置検証のために、手技カテーテルまたは手技器具に取り付けられる、項目45に記載の撮像システム。
(項目48)
撮像システムを使用する剪断波を含む媒体の超音波撮像のための方法であって、前記撮像システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラと
を含み、前記方法は、
前記剪断波の剪断波伝搬速度を決定するステップと、
あるカテーテル回転速度において、前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させるステップであって、前記カテーテル回転速度は、前記剪断波伝搬速度に基づく、ステップと、
前記カテーテルを円周方向に回転させるステップの間、
前記音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察体積において1つ以上の平面波を表す複数の入射音響波信号を伝送するステップと、
前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の反射信号を受信するステップであって、前記複数の反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射された前記複数の入射音響波信号のうちの1つに対応する、ステップと、
前記複数の反射信号に基づいて、前記剪断波の1つ以上の観察を含む前記媒体の1つ以上の画像を発生させるステップと
を含む、方法。
(項目49)
前記カテーテル回転速度は、少なくとも前記剪断波伝搬速度である、項目48に記載の方法。
(項目50)
前記カテーテル回転速度は、前記剪断波伝搬速度に対して静的である、項目48に記載の方法。
(項目51)
前記カテーテル回転速度と前記剪断波伝搬速度との間の差異は、1分あたり1旋回未満である、項目48に記載の方法。
(項目52)
前記カテーテル回転速度は、1分あたり110旋回~1分あたり4,900旋回の範囲内である、項目48に記載の方法。
(項目53)
前記カテーテル回転速度は、1分あたり600旋回~1分あたり2,400旋回の範囲内である、項目48に記載の方法。
(項目54)
前記カテーテル回転速度は、1分あたり900旋回~1分あたり1,500旋回の範囲内である、項目48に記載の方法。
(項目55)
前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の入射音響波信号を伝送するステップは、
異なる伝送角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察体積において1つ以上の平面波を表す前記複数の入射音響波信号を伝送するステップ
を含み、
前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の反射信号を受信するステップは、
異なる受信角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、前記複数の反射信号を受信するステップであって、前記複数の反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数の入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数の反射信号のうちの少なくとも1つは、前記対応する伝送された入射音響波信号の伝送角度位置と異なる受信角度位置において前記音響トランスデューサのアレイによって受信される、ステップ
を含み、
前記媒体の画像を発生させるステップは、
前記複数の反射信号のうちの少なくとも1つに関して、
(a)個別の反射信号に対応する前記入射音響波信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの伝送角度位置と、
(b)個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置であって、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの受信角度位置は、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの伝送角度位置と異なる、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置と
の関数として前記画像を発生させるステップ
を含む、項目48に記載の方法。
(項目56)
前記カテーテル回転速度は、
(a)前記剪断波伝搬速度と、
(b)前記剪断波と前記音響トランスデューサのアレイとの間の距離と、
(c)前記音響トランスデューサのアレイによる後続伝送の間の前記カテーテルの角度と
の関数である、項目48に記載の方法。
(項目57)
剪断波を含む媒体の超音波撮像のためのシステムであって、前記システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラであって、前記コントローラは、前記カテーテルと併せて、項目49-56のいずれかに記載のステップを実施するように構成される、コントローラと
を備える、システム。
Claims (50)
- 撮像システムを使用する超音波撮像のための方法であって、前記撮像システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラと
を含み、前記方法は、
前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させることと、
前記カテーテルを回転させる間、
異なる伝送角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察体積において1つ以上の平面波を表す複数の入射音響波信号を伝送することと、
異なる受信角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の反射信号を受信することであって、前記複数の反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数の入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数の反射信号のうちの少なくとも1つは、前記対応する伝送された入射音響波信号の伝送角度位置と異なる受信角度位置において前記音響トランスデューサのアレイによって受信される、ことと、
少なくとも、
前記複数の反射信号と、個別の反射信号のうちの少なくとも1つに関して、
(a)個別の反射信号に対応する前記入射音響波信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの伝送角度位置と、
(b)個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置であって、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの受信角度位置は、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの伝送角度位置と異なる、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置と
の関数として、前記媒体の画像を発生させることと
を含む、方法。 - 少なくとも前記複数の反射信号の関数として前記媒体の画像を発生させることは、
個別の反射信号のそれぞれに関して、
(c)前記平面波の角度と、
(d)前記カテーテルの回転角度と、
(e)前記カテーテルの回転軸と、
(f)頂点に対する前記トランスデューサ要素のオフセットと
を含む、請求項1に記載の超音波撮像のための方法。 - 少なくとも前記複数の反射信号の関数として前記媒体の画像を発生させることは、
(a)2Dにおける前記撮像頂点に対する前記トランスデューサアレイ要素のオフセットと、
(b)前記平面波の角度と
を含み、
前記方法は、
(c)サブ画像毎の前記カテーテルの回転角度
の関数として、1つ以上の個々の2Dサブ画像から回転補正された合成画像を再構成すること
をさらに含む、請求項1に記載の超音波撮像のための方法。 - 個別の反射信号に関する前記受信角度位置と個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの伝送角度位置との間の距離は、
(a)前記カテーテルの回転速度と、
(b)標的撮像焦点深度と、
(c)前記媒体中の音速と、
(d)前記撮像コンソールの伝送パルシングレートと、
(e)標的3D撮像レートと
の関数である、請求項1に記載の超音波撮像のための方法。 - 前記反射信号の数は、前記伝送波信号のビーム形状プロファイルの関数として決定される、請求項4に記載の超音波撮像のための方法。
- 前記発生された画像は、
(a)前記撮像コンソールの伝送パルシングレートと、
(b)前記カテーテルの回転速度と、
(c)前記標的媒体中の音速と、
(d)撮像のために使用される平面波伝送の数と
の関数としての撮像深度を表す、請求項4に記載の超音波撮像のための方法。 - 前記カテーテルは、
(a)前記観察面積を撮像するために要求される標的体積撮像レートと、
(b)前記観察面積内の標的体積空間分解能と、
(c)撮像深度と、
(d)前記撮像コンソールの伝送パルシングレートと
の関数としての速度において回転される、請求項5に記載の超音波撮像のための方法。 - 前記複数の反射信号はそれぞれ、前記対応する伝送された入射音響波信号の伝送角度位置と異なる受信角度位置において前記音響トランスデューサのアレイによって受信される、請求項1に記載の超音波撮像のための方法。
- 少なくとも前記複数の反射信号の関数として前記媒体の画像を発生させることは、前記平面波のビーム幅プロファイルを含む、請求項2に記載の超音波撮像のための方法。
- 前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり110旋回~1分あたり4,900旋回の範囲内である、請求項1に記載の方法。
- 前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり600旋回~1分あたり2,400旋回の範囲内である、請求項1に記載の方法。
- 前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり900旋回~1分あたり1,500旋回の範囲内である、請求項1に記載の方法。
- 撮像システムを使用する超音波撮像のための方法であって、前記撮像システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラと
を含み、前記方法は、
アブレーション手技の前に、前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させることと、
前記カテーテルを円周方向に回転させる間、
音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察面積内で角度付き平面波を表す複数のアブレーション前入射音響波信号を伝送することと、
音響トランスデューサのアレイによって、複数のアブレーション前反射信号を受信することであって、前記複数のアブレーション前反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数のアブレーション前入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数のアブレーション前反射信号は、時間ドメイン内に表される未加工無線周波数(すなわち、アナログ-デジタル変換(最小処理)の直後)データを含む、ことと、
前記アブレーション手技後、前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させることと、
前記カテーテルを円周方向に回転させる間、
音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察面積内で角度付き平面波を表す複数のアブレーション後入射音響波信号を伝送することと、
音響トランスデューサのアレイによって、複数のアブレーション後反射信号を受信することであって、前記複数のアブレーション後反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数のアブレーション後入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数のアブレーション後反射信号は、時間ドメイン内に表される未加工無線周波数データを含む、ことと、
前記媒体の画像を発生させることであって、
前記画像のピクセル毎に、
個別のピクセルに対応する前記アブレーション前反射信号の一部を識別し、前記アブレーション前反射信号の一部を時間ドメイン表現から周波数ドメイン表現に変換することと、
個別のピクセルに対応する前記アブレーション後反射信号の一部を識別し、前記アブレーション後反射信号の一部を時間ドメイン表現から周波数ドメイン表現に変換することと、
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部を前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部と比較することによって、外傷スペクトル変化値を発生させることと
を含む、ことと
を含む、方法。 - 前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部を前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部と比較することは、
前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部と前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部との間の差異を計算すること
を含む、請求項13に記載の超音波撮像のための方法。 - 前記周波数ドメイン内の前記アブレーション前反射信号の一部を前記周波数ドメイン内の前記アブレーション後反射信号の一部と比較することは、
高速フーリエ変換を使用するパワースペクトル推定によって、前記アブレーション前信号および前記アブレーション後反射信号を前記周波数ドメインに変換すること
を含む、請求項13に記載の超音波撮像のための方法。 - 前記外傷スペクトル変化値の画像の発生は、
(a)サブ画像毎の前記カテーテルの回転角度と、
(b)サブ画像毎の平面波角度と、
(c)前記カテーテル回転軸までの前記トランスデューサ要素の距離と
の関数としての外傷スペクトル変化値の回転補正合成画像に再構成される外傷スペクトル変化値の複数の個々の画像を含む、請求項13に記載の超音波撮像のための方法。 - 外傷スペクトル変化マッピングを前記媒体の病理組織学的入手に相関させることであって、
病理組織学において使用される薬品を使用して前記媒体の外傷スペクトル変化マッピング保全を作成することと、
薬品を用いて前記標的媒体を染色し、前記媒体中の外傷の組織微細構造を表示し、前記媒体の断面画像をデジタル化することと、
複数の断面病理組織学的画像から3D病理組織学的体積を再構成することと、
前記3D病理組織学的体積を前記外傷スペクトル変化マッピングデータに位置合わせすることと
を含む、ことと、
前記外傷スペクトル変化マップを前記病理組織学的微細構造の2Dおよび3D画像に較正することと
をさらに含む、請求項13に記載の超音波撮像のための方法。 - 前記コントローラに通信可能に結合されるディスプレイ上で外傷スペクトル変化マッピングを表示することをさらに含む、請求項13に記載の超音波撮像のための方法。
- 前記外傷スペクトル変化値が、外傷変化基準を満たすかどうかを決定することと、
前記外傷スペクトル変化値が、外傷変化基準を満たすと決定することに従って、外傷実施成功メッセージを発生させることと、
前記外傷スペクトル変化値が、外傷変化基準を満たさないと決定することに従って、外傷実施成功メッセージの発生を見合わせることと
をさらに含む、請求項13に記載の超音波撮像のための方法。 - 前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり110旋回~1分あたり4,900旋回の範囲内である、請求項13に記載の方法。
- 前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり600旋回~1分あたり2,400旋回の範囲内である、請求項13に記載の方法。
- 前記カテーテルのカテーテル回転速度は、1分あたり900旋回~1分あたり1,500旋回の範囲内である、請求項13に記載の方法。
- 超音波撮像システムであって、
カテーテルであって、
カテーテル先端であって、前記カテーテル先端は、音響筐体内の超音波送信機およびセンサの形態における超音波トランスデューサを備える超音波トランスデューサアレイを有する、カテーテル先端と、
カテーテル本体であって、前記カテーテル本体は、前記超音波トランスデューサの電気的、機械的、および回転接続のために構成される、カテーテル本体と、
回転および電気信号の両方を前記超音波トランスデューサアレイに伝達するように構成されるカテーテルシャフトと
を備える、カテーテルと、
コンソールであって、
回転モータであって、前記回転モータは、前記超音波トランスデューサアレイが、前記カテーテル先端の周囲の円周360度角度にわたる平面波または発散波入手データを捕捉するように、前記音響筐体内の前記超音波トランスデューサアレイの連続的回転または位置付けを可能にするために、前記カテーテルシャフトを介して前記超音波トランスデューサアレイに接続される、回転モータと、
超音波モジュールであって、前記超音波モジュールは、前記カテーテルシャフトおよび前記カテーテル本体を通して前記超音波トランスデューサアレイに電気的に接続される、超音波モジュールと、
サーバを備える撮像ワークステーションであって、前記撮像ワークステーションは、前記超音波モジュールに結合され、前記撮像ワークステーションは、処理パワーおよび記憶能力を前記超音波モジュールに提供し、前記超音波トランスデューサアレイからの組織パラメータ抽出データに関する捕捉された解剖学的撮像データおよび機能的撮像を処理し、前記データから2次元画像、3次元画像、または4次元画像を発生させ、双方向ディスプレイ操作を用いて前記2次元画像、3次元画像、または4次元画像の表示を可能にするように構成される、撮像ワークステーションと
を備える、コンソールと
を備える、超音波撮像システム。 - 前記超音波送信機およびセンサは、超音波パルスを伝送し、前記超音波パルスのエコーを受信するように構成される複数の圧電トランスデューサを備える、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 前記カテーテル先端は、前記カテーテル先端の複数の超音波トランスデューサアレイの操向、追跡、および回転のうちの少なくとも1つを可能にするように構成される制御要素をさらに備える、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 前記カテーテル先端は、1分あたり600旋回を上回る回転速度を伴う前記カテーテル先端の縦方向軸の周囲の超音波アレイの回転を可能にするように構成される制御要素をさらに備える、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 前記カテーテル本体は、
外側シースと、
前記超音波トランスデューサアレイに結合するように構成されるコネクタと、
前記外側シース内の第1の同心カテーテルであって、前記第1の同心カテーテルは、前記第1の同心カテーテルが、前記カテーテル先端の外側から回転可能であり、前記カテーテル先端における前記音響筐体内で前記超音波トランスデューサアレイを回転させるように構成されるように、前記超音波トランスデューサアレイおよび前記コネクタに接続される、第1の同心カテーテルと、
前記超音波トランスデューサアレイを前記コネクタおよび前記音響筐体に電気的に接続するための内部電気配線を備える第2の同心カテーテルと
を備える、請求項24に記載の超音波撮像システム。 - 前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイの回転および前記超音波トランスデューサアレイ内の前記超音波送信機による超音波パルスストリームの発射を決定および制御するように構成される、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 前記撮像ワークステーションと組み合わせた前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイ内の前記超音波送信機による超音波パルスの発射シーケンスをスケジューリングし、前記超音波トランスデューサアレイ内の前記センサによる収集された反射超音波データを処理し、前記2次元画像、3次元画像、または4次元画像を生成するように構成される、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 前記撮像ワークステーションと組み合わせた前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイ内の前記センサによって収集されたデータからスライスベースの画像を発生させる、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 前記撮像ワークステーションと組み合わせた前記超音波モジュールは、前記超音波トランスデューサアレイ内の前記センサによって収集された前記データから体積ベースの画像を発生させるように構成される、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 前記超音波センサアレイ先端は、静的であり、前記角度回転は、ソフトウェアによって遂行される、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 超高速撮像ビーム形成が、解剖学的撮像データを捕捉するために使用される、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 組織機能的撮像が、組織パラメータ抽出データに関する弾性撮像を捕捉するために使用される、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 前記撮像ワークステーションは、組織特性評価および視覚的確認を抽出し、標的組織の表面および組織の深度にわたるアブレーション手技の完全性を決定するようにさらに構成される、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 前記撮像ワークステーションは、組織パラメータ抽出データに関する捕捉された解剖学的撮像データおよび弾性撮像から、解剖学的画像、機能的画像、および組み合わせられた画像のうちの少なくとも1つを表示するようにさらに構成される、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 前記撮像ワークステーションは、マルチモード撮像を実施するようにさらに構成される、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 前記表示された画像は、超音波撮像およびアブレーション手技が、実施されている間のアブレーション手技の正確度および完全性の監視および検証を可能にする、請求項24に記載の超音波撮像システム。
- 脈管内の手技のリアルタイム制御および検証のための撮像システムであって、前記撮像システムは、
近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入される超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、脈管内の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺脈管から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
前記カテーテルに結合されるコンソールであって、前記カテーテルは、埋設された超音波モジュールと、プロセッサおよび記憶能力を伴う撮像ワークステーションとを備え、前記コンソールは、超音波撮像データ捕捉を計画し、同期された回転およびパルシング制御を前記超音波トランスデューサアレイに提供し、前記超音波トランスデューサアレイによって前記受信された超音波エコーから捕捉されたデータを受信、合併、および処理し、前記手技の部位における前記カテーテル先端を囲繞する前記脈管に関する組織画像データおよび組織特性評価データを発生させることを可能にされ、前記撮像ワークステーションは、前記脈管内の前記手技の双方向かつリアルタイム制御および検証のために、ディスプレイ上で前記手技の部位における前記脈管の受信および処理された組織画像データおよび組織特性評価データのうちの少なくとも1つの少なくとも2次元画像、3次元画像、または4次元画像を表示するようにさらに構成される、コンソールと
を備える、撮像システム。 - 前記撮像システムは、前記手技が、前記脈管内で実行されている際、前記手技のリアルタイム制御および原位置検証のために、手技カテーテルまたは手技器具に取り付けられる、請求項40に記載の撮像システム。
- 撮像システムを使用する剪断波を含む媒体の超音波撮像のための方法であって、前記撮像システムは、
(i)近位端と、遠位端とを備えるカテーテルであって、前記カテーテルの遠位端は、カテーテル先端を備え、前記カテーテル先端は、音響筐体内に封入され、前記カテーテルの縦方向軸に沿って延在する、超音波トランスデューサアレイを備え、前記カテーテルの遠位端は、媒体中の手技の部位の中に挿入され、それに誘導されるように構成され、前記超音波トランスデューサアレイは、超音波パルスを伝送し、前記周辺媒体から超音波エコーを受信しながら、前記音響筐体内で回転可能である、カテーテルと、
(ii)前記カテーテルと通信可能に結合されるコントローラと
を含み、前記方法は、
前記剪断波の剪断波伝搬速度を決定することと、
あるカテーテル回転速度において、前記カテーテルの縦方向軸を中心として、前記音響トランスデューサのアレイを含む前記カテーテルを円周方向に回転させることであって、前記カテーテル回転速度は、前記剪断波伝搬速度に基づく、ことと、
前記カテーテルを円周方向に回転させる間、
前記音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察体積において1つ以上の平面波を表す複数の入射音響波信号を伝送することと、
前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の反射信号を受信することであって、前記複数の反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射された前記複数の入射音響波信号のうちの1つに対応する、ことと、
前記複数の反射信号に基づいて、前記剪断波の1つ以上の観察を含む前記媒体の1つ以上の画像を発生させることと
を含む、方法。 - 前記カテーテル回転速度は、少なくとも前記剪断波伝搬速度である、請求項42に記載の方法。
- 前記カテーテル回転速度は、前記剪断波伝搬速度に対して静的である、請求項42に記載の方法。
- 前記カテーテル回転速度と前記剪断波伝搬速度との間の差異は、1分あたり1旋回未満である、請求項42に記載の方法。
- 前記カテーテル回転速度は、1分あたり110旋回~1分あたり4,900旋回の範囲内である、請求項42に記載の方法。
- 前記カテーテル回転速度は、1分あたり600旋回~1分あたり2,400旋回の範囲内である、請求項42に記載の方法。
- 前記カテーテル回転速度は、1分あたり900旋回~1分あたり1,500旋回の範囲内である、請求項42に記載の方法。
- 前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の入射音響波信号を伝送することは、
異なる伝送角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、前記媒体の観察体積において1つ以上の平面波を表す前記複数の入射音響波信号を伝送すること
を含み、
前記音響トランスデューサのアレイによって、複数の反射信号を受信することは、
異なる受信角度位置のセットにおける前記音響トランスデューサのアレイによって、前記複数の反射信号を受信することであって、前記複数の反射信号はそれぞれ、前記媒体によって反射される前記複数の入射音響波信号のうちの1つに対応し、前記複数の反射信号のうちの少なくとも1つは、前記対応する伝送された入射音響波信号の伝送角度位置と異なる受信角度位置において前記音響トランスデューサのアレイによって受信される、こと
を含み、
前記媒体の画像を発生させることは、
前記複数の反射信号のうちの少なくとも1つに関して、
(a)個別の反射信号に対応する前記入射音響波信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの伝送角度位置と、
(b)個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置であって、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの受信角度位置は、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサの伝送角度位置と異なる、個別の反射信号に関する前記音響トランスデューサのそれぞれの受信角度位置と
の関数として前記画像を発生させること
を含む、請求項42に記載の方法。 - 前記カテーテル回転速度は、
(a)前記剪断波伝搬速度と、
(b)前記剪断波と前記音響トランスデューサのアレイとの間の距離と、
(c)前記音響トランスデューサのアレイによる後続伝送の間の前記カテーテルの角度と
の関数である、請求項42に記載の方法。
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