KR20160110239A - 서브-볼륨의 연속적으로 배향되는 향상된 초음파 이미징 - Google Patents
서브-볼륨의 연속적으로 배향되는 향상된 초음파 이미징 Download PDFInfo
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Abstract
전체 볼륨이 스캐닝된다(30). 서브-볼륨은 빔형성 파라미터들에 대한 상이한 설정들로 개별적으로 스캐닝되어(30), 볼륨으로부터의 콘텍스트를 제공하면서 서브-볼륨에 대한 더 큰 이미지 품질을 허용한다. 관심 아나토미는 주기적으로 검출되고(32), 그리고 서브-볼륨은 관심 아나토미를 커버하기 위한 포지션으로 시프팅되어(34), 서브-볼륨의 향상된 품질 이미징을 가진 비교적 연속적인 볼륨 이미징을 허용한다. 볼륨 및 서브-볼륨 슬라이스들에 의한 인터리빙은 상대적인 프레임 레이트 및 이미지 품질의 최적화를 허용할 수 있다. 아나토미 검출 및 디스플레이를 위한 볼륨과 서브-볼륨 데이터 사이의 상이한 결합들(38)은 아나토미의 규칙적인 검출을 허용하면서 원하는 이미징을 제공할 수 있다.
Description
[0001]
본 실시예들은 초음파의 볼륨 이미징(volume imaging)에 관한 것이다. 특히, 관심 구역을 가진 볼륨 이미징이 제공된다.
[0002]
초음파 이미징에서, 프레임-레이트(frame-rate), 분해능(resolution), 투과성(penetration), 및 콘트라스트(contrast) 사이에는 잘-알려진 트레이드-오프(trade-off)들이 존재한다. 예컨대, 심장학(cardiology)을 위해 허용가능한 레이트(rate)로 그리고 적절한 시계(field-of-view)로 실시간 볼륨 이미지(real-time volume image)들을 포착하는 것은 불가피하게, 더 낮은 레이트로 달성되는 최상의 가능한 품질에 비해 이미지 품질(예컨대, 분해능 및/또는 콘트라스트)의 상당한 희생을 수반한다. 일부 경우들에서, 심장 내의 아나토미(anatomy)의 특정 부분, 이를테면, 판막(valve)이 주요한 관심사인 경우, 심장과 같은 더 큰 아나토미의 전체 시계를 유지하는 것이 바람직하거나 또는 필요할 것이다. 이는, 특정 관심 아나토미의 더 떨어진 품질의 뷰(view)를 초래한다.
[0003]
아나토미의 특정 부분의 이미지 품질을 개선하기 위해, 사용자는 목표된 피쳐(feature) 둘레의 관심 구역을 수동으로 재포지셔닝(reposition)하고, 스캐닝되는(scanned) 구역의 크기를 범위지정된 관심-구역만을 에워싸게 감소시키고, 그리고 그 다음으로, 이미지 품질을 향상시키기 위해 이미징 파라미터(imaging parameter)들을 추가로 조정한다. 이러한 프로세스(process)는 오래 걸리고 복잡하다. 그 프로세스는 또한, 특히 볼륨 이미징 콘텍스트(volume imaging context)에서 사용자의 부분에 대한 전문지식 및 주의를 필요로 한다. 그 프로세스는 추가로, 감소된 시계로 인한 콘텍스트의 손실을 초래한다.
[0004]
감소된 시계는 아나토미에 대한 탐침 움직임(probe movement)으로 인해 실패하기 쉽다. 탐침 또는 아나토미는 움직일 수 있고, 그리고 관심 피쳐가 더 작은 볼륨 밖으로 나가서 상실되도록 야기할 수 있다. 이러한 결과의 가능성은, 일부 전체 가능한 움직임 범위에 걸쳐 시계를 유지하기 위해, 보존적으로(conservatively) 관심 아나토미보다 더 크게 관심 구역을 만듦으로써만 감소된다. 그러나, 시계가 크기가 증가되는 것은 필연적으로, 더 작은 볼륨 내에서의 프레임-레이트 및/또는 이미지 품질의 희생을 통해 이루어진다.
[0005]
서론으로, 아래에 설명되는 바람직한 실시예들은 서브-볼륨(sub-volume)의 향상된 초음파 이미징을 위한 방법들 및 시스템(system)들을 포함한다. 전체 볼륨이 스캐닝된다(scanned). 서브-볼륨은 빔형성 파라미터(beamforming parameter)들에 대한 상이한 설정들로 개별적으로 스캐닝되어, 볼륨으로부터의 콘텍스트를 제공하면서 서브-볼륨에 대한 더 큰 이미지 품질을 허용한다. 관심 아나토미가 주기적으로 검출되고, 서브-볼륨은 관심 아나토미를 커버(cover)하도록 포지션(position)이 시프팅되어(shifted), 서브-볼륨의 향상된 품질의 이미징을 가진 비교적 연속적인 볼륨 이미징을 허용한다. 볼륨 및 서브-볼륨 슬라이스(slice)들에 의한 인터리빙(interleaving)은 상대적 프레임 레이트 및 이미지 품질의 세밀한 최적화(fine-grained optimization)를 허용할 수 있다. 아나토미 검출 및 디스플레이(display)를 위한 볼륨과 서브-볼륨 데이터(data) 사이의 상이한 결합들은 아나토미의 규칙적인 검출을 허용하면서 원하는 이미징을 제공할 수 있다. 이러한 피쳐들 중 임의의 하나 또는 그 초과의 피쳐들은 독립적으로 또는 결합되어 사용될 수 있다.
[0006]
제 1 양상에서, 서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법이 제공된다. 초음파 이미징 시스템은 환자의 볼륨을, 그 볼륨의 다른 부분들에 대한 것과는 상이한, 그 볼륨의 서브-볼륨을 위한 스캔 설정(scan setting)들에 대한 값들로 스캐닝(scan)한다. 프로세서(processor)는 아나토미의 볼륨 내의 포지션을 추적한다. 추적은 스캐닝(scanning)으로부터 초래된 데이터를 이용한다. 프로세서는, 아나토미가 볼륨 내의 서브-볼륨에 있도록, 추적에 기초하여 그 서브-볼륨의 위치를 변경한다. 스캐닝은 변경된 위치로 반복된다. 각각 스캐닝 및 스캐닝의 반복의 데이터로부터 제 1 및 제 2 이미지들이 순차적으로 생성된다.
[0007]
제 2 양상에서, 서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템이 제공된다. 트랜스듀서(transducer)는 송신 및 수신 빔형성기(transmit beamformer)들과 연결가능하다. 빔형성기 제어기는, 송신 빔형성기 및 수신 빔형성기로 하여금: 환자의 볼륨을 스캐닝하고 ― 그 볼륨은, 볼륨의 스캔 동안 순차적으로 스캐닝되는 복수의 볼륨 구역들을 포함함 ―; 볼륨의 서브-볼륨을 스캐닝하고 ― 그 서브-볼륨은, 서브-볼륨의 스캔 동안 순차적으로 스캐닝되는 복수의 서브-볼륨 구역들을 포함함 ―; 그리고 서브-볼륨 구역들 모두를 스캐닝하기 전에 볼륨 구역들 중 적어도 하나가 스캐닝되도록 그리고 볼륨 구역들 모두를 스캐닝하기 전에 서브-볼륨 구역들 중 적어도 하나가 스캐닝되게, 서브-볼륨 구역들의 스캔으로 볼륨 구역들의 스캔을 인터리빙(interleave)하게 하도록 구성된다. 이미지 프로세서는 볼륨의 스캔으로부터의 데이터 및 서브-볼륨의 스캔으로부터의 데이터를 이용하여 환자의 이미지를 생성하도록 구성된다. 디스플레이(display)는 이미지를 디스플레잉(display)하도록 구성된다.
[0008]
제 3 양상에서, 서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법이 제공된다. 볼륨이 스캐닝된다. 볼륨의 서브-볼륨은 더 큰 프레임 레이트, 분해능, 콘트라스트, 또는 이들의 결합들로 스캐닝된다. 볼륨의 스캐닝으로부터의 데이터는 서브-볼륨의 스캐닝으로부터의 데이터와 결합된다. 결합된 데이터로부터 측정이 수행된다. 볼륨의 스캐닝으로부터의 데이터 및 서브-볼륨의 스캐닝으로부터의 데이터는 3차원 렌더러(three-dimensional renderer)에 전달된다. 3차원 렌더러는 이미지를 생성하고, 여기서 메인 볼륨(main volume)의 데이터는 서브-볼륨의 데이터와 상이하게 렌더링된다(rendered).
[0009]
본 발명은 다음의 청구항들에 의해 정의되며, 본 부분의 어떠한 것도 그러한 청구항들에 대한 제한들로서 고려되지 않아야 한다. 본 발명의 추가의 양상들 및 이점들은 바람직한 실시예들과 함께 아래에서 개시되며, 나중에 독립적으로 또는 결합되어 청구될 수 있다.
[0010]
컴포넌트(component)들 및 도면들은 반드시 실척에 맞는 것은 아니며, 대신에 본 발명의 원리들을 예시할 때 강조가 이루어진다. 더욱이, 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 상이한 도면들에 걸쳐 대응하는 부분들을 지시한다.
[0011] 도 1은 서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 방법의 일 실시예의 흐름도이고;
[0012] 도 2는 볼륨 및 서브-볼륨의 인터리빙된 스캐닝(interleaved scanning)의 일 실시예를 예시하고;
[0013] 도 3은 서브-볼륨 데이터를 볼륨 데이터와 블렌딩(blending)하기 위한 예시적 가중을 예시하고;
[0014] 도 4는 볼륨 및 서브-볼륨으로부터의 데이터에 대한 상이한 경로들 및 사용들의 일 실시예를 도시하고; 그리고
[0015] 도 5는 서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템의 일 실시예의 블록도(block diagram)이다.
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[0013] 도 3은 서브-볼륨 데이터를 볼륨 데이터와 블렌딩(blending)하기 위한 예시적 가중을 예시하고;
[0014] 도 4는 볼륨 및 서브-볼륨으로부터의 데이터에 대한 상이한 경로들 및 사용들의 일 실시예를 도시하고; 그리고
[0015] 도 5는 서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템의 일 실시예의 블록도(block diagram)이다.
[0016]
서브-볼륨의 자동화된, 연속적으로 배향되는 향상된 이미징이 제공된다. 아나토미 둘레의 더 큰 구역의 이미징과 계속 호환가능한 방식으로 아나토미의 목표된 부분의 향상된 이미지 품질이 제공된다. 향상된 서브-볼륨 이미징을 전체 볼륨 이미징과 결합하여 제공하면서, 현실적이고 크게 투명한 작업흐름을 초래한다. 사용자는 단지, 특정 아나토미에 대한 볼륨 이미징을 위한 시스템을 구성하며, 이미징 시스템은 콘텍스트(예컨대, 전체 볼륨) 및 고품질 정보(예컨대, 서브-볼륨) 양쪽 모두를 최종 사용자에게 제공한다. 자동화된 연속적인 해부학적 검출과 향상된 라이브 볼륨 이미징(live volume imaging)의 결합이 제공된다. 아나토미의 개선된 이미징 이외에는, 정상 사용자 경험 또는 측정 작업흐름으로부터의 어떠한 중단도 없거나 또는 거의 없다.
[0017]
서브-볼륨은 라이브 스캐닝 동안 자동으로 검출된 해부학적 피쳐 둘레에 연속적으로 배향되며, 서브-볼륨의 향상된 스캐닝으로 피쳐의 우수한 이미징이 달성된다. 서브-볼륨의 배향은, 사전 설정되어 구동되고 그리고 추가의 사용자 상호작용들을 요구하지 않음으로써, 자동적인 배경 프로세스(automatic background process)이다. 아나토미의 움직임의 검출은 라이브 스캐닝 동안 서브-볼륨 위치를 설정하기 위해 아나토미의 미래의 위치를 예측하는데 이용될 수 있다.
[0018]
볼륨 및 서브-볼륨 스캐닝은 슬라이스 단위로(slice-by-slice) 인터리빙되어, 전체 볼륨 스캔을 전체 서브-볼륨 스캔으로 인터리빙하는 것에 의한 것보다 더 정교화된, 프레임 레이트와 이미지 품질의 트레이드-오프를 허용할 수 있다. 서브-볼륨 및 메인-볼륨 스캐닝의 인터리빙은 방위각 스위프(azimuth sweep)들에 기초하여 수행될 수 있다. 비-정수(non-integer) 상대적 볼륨 레이트들의 범위가 서브-볼륨과 메인 볼륨 사이에 제공될 수 있고, 측방향 분석 프로세싱(lateral analytic processing)을 지원하기 위해 시간적 코히런스(temporal coherence)가 각각의 스위프에서 최대화된다.
[0019]
아나토미 검출 또는 다른 측정들을 위해 이용되는 원하는 정보가 라이브 이미징을 위한 것과 상이할 수 있기 때문에, 다수의 데이터 경로들이 이용될 수 있다. 측정들을 위해 서브-볼륨 및 볼륨 데이터가 블렌딩되지만(blended), 이미징을 위한 렌더링(rendering)까지는 별개로 유지된다. 예컨대, 하나의 경로는 측정들에 의한 소비를 위해 CINE-전(pre-CINE) 블렌딩하며(blend), 다른 경로는 사용자에 의해 목격되는 서브-볼륨의 디스플레이 향상들을 위해 cine-후(post-cine) 블렌딩한다.
[0020]
도 1은 서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법의 일 실시예를 도시한다. 일반적으로, 3차원 초음파 이미징 동안 관심 아나토미가 볼륨 스캔으로부터 자동으로 검출된다. 관심 구역은 검출된 아나토미 둘레의 서브-볼륨으로서 정의된다. 서브-볼륨은 스캐닝되어 볼륨의 스캔들과 인터리빙되어서, 볼륨의 나머지와는 상이한 스캔 설정들을 가진 서브-볼륨 정보를 제공한다. 스캐닝의 반복들을 이용하여 아나토미의 검출을 반복함으로써, 아나토미 위치가 업데이팅되어서(updated), 관심 아나토미에 배향되는 향상된 이미징으로 자동적인 볼륨 이미징을 제공한다.
[0021]
방법은 도 5에 도시된 시스템 또는 상이한 시스템에 의해 수행된다. 예컨대, 의료 진단 초음파 이미징 시스템이 동작들(30 및 36)에서 스캐닝하고, 프로세서가 동작들(32 및 40)에서 검출하고, 빔형성기 제어기가 동작(34)에서 서브-볼륨을 볼륨 내에 포지셔닝(position)하고, 프로세서가 동작(38)에서 데이터를 결합하고, 그리고 이미징 시스템이 동작(42)에서 디스플레잉되는(displayed) 이미지를 생성한다. 비-스캔 동작들 모두를 수행하는 프로세서와 같은 다른 디바이스(device)들이 동작들 중 임의의 동작을 수행할 수 있다.
[0022]
동작들은 도시된 순서로 또는 다른 순서로 수행된다. 예컨대, 동작(42)은 동작들(38 및 40) 전에, 후에, 또는 그와 동시에 그리고/또는 동작들(34 또는 36)의 반복 전에, 후에, 또는 그와 동시에 수행된다.
[0023]
추가의, 상이한 또는 더 적은 동작들이 이용될 수 있다. 예컨대, 동작(42)은 수행되지 않을 수 있다. 다른 예로서, 동작(38)이 수행되지 않을 수 있고, 아나토미는 서브-볼륨 데이터와의 결합 없이 볼륨 데이터를 이용하여 검출된다. 또 다른 예에서, 동작(40)으로부터 동작(32)까지의 반복 루프(repetition loop) 및 동작(40)의 추적은 수행되지 않는데, 이를테면, 여기서 동작들(38 및 42)은 단일 이미지에 대한 2개의 경로들에서 결합된 그리고 결합되지 않은 데이터를 이용하여 수행된다.
[0024]
동작(30)에서, 환자의 볼륨이 스캐닝된다. 이러한 스캔은 초기 스캔, 이를테면, 제 1 스캔이다. 초기 스캔 전에 다른 이전의 스캔들이 발생할지라도, 초기 스캔은 초기에, 또는 동작(32)에서 아나토미가 검출되기 전에 발생하는 스캔일 수 있다.
[0025]
초기 스캔은 전체 볼륨으로 이루어진다. 전체 볼륨은 스캐닝에 의해 확립된 시계이다. 측방향 범위 및 깊이는 스캐닝되는 볼륨의 범위를 정의한다. 상이한 설정들에 기초하여, 상이한 크기의 볼륨들이 전체 스캔 볼륨을 이룰 수 있다. 사용자 또는 시스템은 시계 및 결과적인 전체 스캔 볼륨을 결정한다.
[0026]
초음파, 송신 및 수신 빔(beam)들을 이용하여 시계를 스캐닝하는 것은 초음파 시스템의 의해 형성된다. 임의의 스캔 포맷(scan format), 이를테면, 섹터(sector), 선형(linear), 또는 벡터®(Vector®), 및 대응하는 시계가 이용될 수 있다. 스캐닝은 3차원 구역 또는 볼륨으로 이루어진다. 스캔 라인(scan line)들은 전기적 및/또는 기계적 스티어링(steering)에 의해 3차원들로 분배되어, 볼륨(예컨대, 
의 볼륨, 여기서 N, M, 및 R은 1보다 더 큰 정수들임)을 표현하는 데이터를 제공한다. 스캔 평면들이 함께 볼륨을 표현하도록, 평면들을 따라 순차적으로 스캐닝하는 것과 같은 임의의 3차원 포맷이 이용될 수 있다.
[0027]
송신 및/또는 수신 빔 특징들은 설정되거나 또는 파라미터들의 값들에 응답할 수 있다. 시계의 깊이 및/또는 측방향 범위가 설정된다. 유사하게, 송신 빔 초점 깊이, 송신 주파수, 수신 주파수, 라인 밀도, 샘플링 밀도(sampling density), 송신 파형(예컨대, 사이클들의 수(number of cycles) 및/또는 포락선 형상(envelope shape)), 프레임 레이트, 애퍼쳐(aperture), 및/또는 다른 스캐닝 특징들이 설정된다. 스캔 라인 당 송신 초점 포지션들의 수(예컨대, 1 또는 2)가 설정될 수 있다. 상이한, 추가의, 또는 더 적은 스캔(예컨대, 송신 및/또는 수신) 파라미터들이 이용될 수 있다.
[0028]
수신 빔형성(receive beamformation)을 통해, 응답 데이터가 시계의 샘플(sample)들을 표현한다. 스캐닝으로부터 수신된 데이터가 검출되다. B-모드 검출기(B-mode detector)는 수신된 데이터에 의해 표현되는 음향 에코(acoustic echo)들의 강도를 결정한다. 예컨대, 수신 데이터는 동위상 및 직교위상 데이터로서 포맷팅된다(formatted). 동위상 및 직교위상 항들의 제곱들의 합의 제곱근이 강도로서 계산된다. 음향 에코의 크기의 다른 측정치들이 B-모드 검출을 위해 이용될 수 있다.
[0029]
파라미터들에 대한 값들에 기초하여 다른 B-모드 프로세싱이 수행될 수 있다. 예컨대, 검출된 B-모드 데이터는 공간적으로 필터링된다(filtered). 다른 예로서, 전체 시계의 스캔들의 대응하는 시퀀스(sequence)로부터 프레임들의 시퀀스가 포착된다. 데이터의 결과적인 B-모드 프레임들의 상이한 쌍들 또는 다른 크기지정된 그룹화(grouping)들이 시간적으로 필터링된다. 무한 임펄스(impulse) 또는 유한 임펄스 응답 필터링(filtering)이 이용될 수 있다. 다른 예에서, 일반적 또는 전체적 이득이 적용된다. 하나 또는 그 초과의 파라미터들이 전체 이득을 확립할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 깊이 종속 이득들이 적용될 수 있다. 상이한, 추가의, 또는 더 적은 B-모드 프로세싱 파라미터들이 이용될 수 있다.
[0030]
다른 실시예들에서, 다른 유형들의 검출 및 대응하는 스캔들이 수행된다. 예컨대, 색 흐름(예컨대, 도플러(Doppler)) 추정이 이용된다. 속도, 전력, 및/또는 분산이 추정된다. 다른 예로서, 근본적인 송신 주파수의 제 2 고조파에서의 이미징과 같이, 고조파 모드(harmonic mode)가 이용된다. 모드들의 결합들이 이용될 수 있다.
[0031]
프로세싱 후에, 검출된 데이터는 필요한 경우, 스캔 컨버팅된다(scan converted). 2차원 이미지가 생성될 수 있다. 예컨대, B-모드 이미지는 B-모드 시계의 음향 에코들의 리턴(return)의 강도 또는 세기를 표현한다. 강도들 또는 B-모드 데이터는 디스플레이의 동적 범위 내에서 그레이 스케일(gray scale)에 맵핑된다(mapped). 그레이 스케일은 픽셀(pixel)들을 제어하기 위해 디스플레이에 의해 이용되는 동일한 또는 유사한 적색, 녹색, 청색(RGB; red, green, blue) 값들일 수 있다. 임의의 색 또는 그레이 스케일 맵핑(mapping)이 이용될 수 있다.
[0032]
다른 동작들을 위해 이용되는 데이터는 프로세싱 경로의 임의의 포인트(point)로부터 비롯된다. 일 실시예에서, 검출된 및 스캔 컨버팅된 스칼라(scalar) 값들은 임의의 색 또는 디스플레이 맵핑 전에 이용된다. 다른 실시예들에서, 검출 전에 빔형성된 샘플(beamformed sample)들, 스캔 컨버전(scan conversion) 전에 검출된 데이터, 또는 디스플레이 맵핑 후의 디스플레이 값들이 이용된다.
[0033]
스캐닝하기 위한 파라미터들의 값들은 임의의 프로세스를 이용하여 초기에 설정된다. 일 실시예에서, 파라미터들 중 하나 또는 그 초과는 사용자에 의한 입력, 미리 결정된 값들, 및/또는 애플리케이션(application) 또는 구성의 선택에 기초하여 설정된다. 예컨대, 사용자는 심장 판막과 같은 특정 아나토미의 볼륨 또는 3차원 이미징을 선택한다. 대안적인 또는 추가의 실시예들에서, 파라미터들 중 하나 또는 그 초과는 스캐닝으로부터 수신된 데이터에 적응되거나 또는 피드백(feedback)에 기초하여 설정된다. 파라미터 또는 파라미터들의 값 또는 값들의 자동적인 설정이 수행된다. 예컨대, B-모드 데이터의 전체적인 이득 및/또는 동적 범위는, 시계의 조직과 연관된 위치들에 대한 B-모드 데이터를 식별하는 것에 기초하여 그리고 이득 및/또는 동적 범위를 설정하기 위한 조직 위치들에 대한 평균, 중간 또는 다른 B-모드 강도를 이용하여 설정된다.
[0034]
파라미터들의 값들은 또한, 원하는 이미징 품질 향상들을 위해 초기에 설정될 수 있다. 개별적으로 스캐닝될 서브-볼륨에 대한 값들은 사전설정(preset)들을 통해 설정된다. 상이한 검사 유형들을 위해 다수의 유형들의 아나토미 및 이미지 향상들이 선택될 수 있다. 사용자는 특정 아나토미를 위해 볼륨 이미징 애플리케이션을 선택한다. 볼륨에 대한 그리고 서브-볼륨에 대한 스캔 설정들을 위한 값들은 애플리케이션의 선택에 기초하여 미리-결정되어 이용된다. 사용자는 볼륨 및/또는 서브-볼륨 스캔에 대한 값들 중 임의의 값을 변경하거나 변화시킬 수 있다.
[0035]
추가의 또는 대안적인 실시예들에서, 파라미터들 중 하나 또는 그 초과는 사용자 입력 또는 조정에 기초하여 설정될 수 있다. 예컨대, 사용자는 멀티-hz/공간 시간 선택(multi-hz/space time selection) 또는 다른 입력을 이용하여 주파수 또는 프레임 레이트 및/또는 라인 밀도를 선택한다. 다른 예로서, 사용자는 메인-볼륨(예컨대, 전체 볼륨)과 서브-볼륨 사이의 상대적 프레임-레이트를 선택한다. 다른 예에서, 사용자는 서브-볼륨의 최소의 원하는 프레임 레이트를 입력한다. 또 다른 예에서, 전력 관리 트레이드-오프들을 위해 메인 볼륨 및 서브-볼륨의 상대적 가중치가 입력된다. 사용자는 상대적인 열적 부담(thermal burden)을 표시하고, 이는 그 다음으로, 볼륨 및 서브-볼륨에 대한 프레임 레이트 및/또는 송신 전력 설정들을 확립한다. 대안적으로, 이러한 상대적 설정들 중 하나 또는 그 초과에 대한 값들은 애플리케이션의 사용자 선택 또는 사전설정들을 이용하여 확립된다.
[0036]
라이브 또는 실시간 이미징 동안(이미지들을 동시에 스캐닝 및 출력하는 동안 또는 환자가 자신에 맞닿게 위치된 트랜스듀서를 갖는 동안), 목표된 서브-볼륨에 대한 사용자의 어떠한 특별한 상호작용도 일반적으로 요구되거나 예상되지 않는다. 사용자는 단지 애플리케이션(예컨대, 판막의 3차원 이미징)을 선택하고, 나머지 구성은 자동으로 발생한다. 사용자는 설정들 중 임의의 하나 또는 그 초과를 사전-구성할 수 있고, 그 다음으로, 이미징은 사용자에 의한 추가의 변경 없이 발생한다. 다른 실시예들에서, 서브-볼륨 및/또는 볼륨 이미징의 구성가능성(configurability)은 라이브 이미징 동안 계속 이용가능하다. 사용자는 정상 작업흐름의 부분으로서 변경하도록 요구되거나 또는 예상됨이 없이, 스캔 파라미터들의 하나 또는 그 초과의 값들을 변경할 수 있다.
[0037]
동작(32)에서, 프로세서는 초기 스캔의 데이터로부터 아나토미를 검출한다. 환자의 볼륨을 표현하는 데이터는 관심 아나토미를 검출하기 위해 프로세싱된다(processed). 예컨대, 사용자는 아나토미를 로케이팅(locate)하기 위해 시계를 환자에 대해 평행이동시키고 그리고/또는 회전시킨다(즉, 트랜스듀서를 이동시킴). 일단 아나토미가 시계 내에 있는 경우, 프로세서는 아나토미를 검출한다. 예컨대, 심장의 적어도 일부분을 포함하는 볼륨을 표현하는 B-모드 데이터로부터 판막이 자동으로 검출된다.
[0038]
검출은 라이브 이미징 동안 자동적이다. 아나토미에 대한 위치 또는 위치들의 사용자 입력을 요구하기보다는, 프로세서는 데이터에서 아나토미를 검출하기 위해 필터링, 에지 검출(edge detection), 패턴 매칭(pattern matching), 모델 매칭(model matching), 또는 다른 컴퓨터 보조 분류(computer assisted classification)를 적용한다. 일 실시예에서, 기계-학습 분류자가 적용된다. 볼륨 데이터로부터 하(Haar), 그래디언트(gradient), 방향성, 또는 다른 피쳐들이 계산되어, 기계-학습 분류자에 입력된다. 관심 아나토미를 다른 조직 또는 유체와 구분하는 알려진 진실(truth)을 가진 트레이닝 데이터(training data)로부터의 학습에 기초하는 기계-학습 분류자는, 아나토미가 볼륨에 대한 데이터에 의해 표현되는지 및 위치를 표시한다. 확률적 부스팅 트리(probabilistic boosting tree), 베이지안 네트워크(Bayesian network), 신경 네트워크, 또는 서포트 벡터 머신(support vector machine)과 같은 임의의 기계 학습이 이용될 수 있다. 임의의 피쳐 또는 피쳐 세트(set)가 이용될 수 있다.
[0039]
대안적인 실시예들에서, 외과용 기구들 또는 임플란트(implant)들과 같은 디바이스들이 아나토미 대신에 검출된다. 아나토미 및 추가된 디바이스들 양쪽 모두가 주어진 볼륨에서 검출될 수 있다. 상이한 또는 동일한 검출기가 상이한 아나토미 및/또는 디바이스들을 검출한다.
[0040]
또 다른 실시예들에서, 사용자는 더 큰 볼륨의 임의적인 해부학적 피쳐를 수동으로 식별한다. 사용자는 아나토미의 위치를 입력한다(예컨대, 트레이싱(tracing)함). 사용자가 시드 포인트(seed point)를 입력하고 그 시드 포인트가 그 후 아나토미를 로케이팅하기 위해 이용되는 것과 같은 반자동 접근방식들이 이용될 수 있다.
[0041]
검출된 아나토미 또는 디바이스는 임의의 공간적 범위를 갖는다. 예컨대, 아나토미는 하나 또는 그 초과의 차원들에서 다수의 복셀(voxel)들에 의해 확대된다.
[0042]
동작(34)에서, 프로세서는 검출된 아나토미 둘레에 또는 검출된 아나토미에 기초하여 서브-볼륨을 지정(assign)한다. 검출된 아나토미가 관심 아나토미인 경우, 서브-볼륨은 0.5 cm와 같은 최소 마진(minimum margin)으로 관심 아나토미를 에워싸도록 포지셔닝된다(positioned). 검출될 때, 프로세서는 피쳐 또는 아나토미 둘레에 서브-볼륨을 정의한다. 서브-볼륨은 임의의 형상, 이를테면, 정육면체, 구(sphere), 또는 다른 형상을 갖는다. 서브-볼륨은, 관심 아나토미 모두를 포함하면서 마진을 충족하도록 크기지정된다. 서브-볼륨은 어떠한 마진도 갖지 않거나 또는 주어진 마진을 가진 관심 아나토미로서 크기지정 및 형상화될 수 있다. 다른 실시예들에서, 서브-볼륨은 관심 아나토미 이외의 아나토미에 기초하여 포지셔닝되는데, 이를테면, 좌심실의 검출에 기초하여 판막에 대한 서브-볼륨이 포지셔닝된다.
[0043]
서브-볼륨은 3차원들에 걸쳐 확대된다. 서브-볼륨은 볼륨 내에 있는데, 이를테면, 전체적으로 볼륨 내에 있거나 또는 볼륨 내에 있지만 공통 에지를 갖는다. 서브-볼륨은 볼륨에 대해 1/2 미만이거나, 1/3 미만이거나, 1/4 미만이거나, 또는 다른 크기 비율을 가질 수 있다.
[0044]
서브-볼륨은 초기 지정(assignment)으로서 아나토미 둘레에 포지셔닝된다. 트랜스듀서 및/또는 관심 아나토미가 환자에 대해 움직일 수 있기 때문에, 서브-볼륨은 임의의 움직임을 커버(cover)하도록 크기지정될 수 있고 그리고/또는 움직임을 고려하여 포지션이 변경될 수 있다(동작(40) 참조). 서브-볼륨에 대한 프레임 레이트 및/또는 이미지 품질 향상을 최적화하기 위해, 그 크기는 가능성있는 움직임을 고려한 것보다 더 작다. 초기 지정 후에, 서브-볼륨을 재포지셔닝(reposition)하기 위해 다른 지정들이 발생할 수 있다.
[0045]
동작(36)에서, 환자의 볼륨은, 볼륨의 서브-볼륨을 위한 스캔 설정들에 대해, 볼륨의 다른 부분들에 대해서와 상이한 값들로 스캐닝된다. 초음파 이미징 시스템이 볼륨을 스캐닝한다. 서브-볼륨에 대해 별개의 스캔이 초음파 이미징 시스템에 의해 수행된다. 볼륨 스캔은 서브-볼륨 모두 또는 서브-볼륨의 부분들을 포함한 전체 볼륨에 대한 것이다. 볼륨이 더 적은 샘플 및/또는 스캔 라인 밀도로 스캐닝될 수 있지만, 볼륨 스캔은 환자의, 서브-볼륨 복셀들과 동일한 부분들을 표현하는 복셀들을 초래할 수 있다. 대안적으로, 볼륨 스캔은 단지, 서브-볼륨에 포함되지 않은 볼륨의 부분들에 대한 것이다.
[0046]
전체 볼륨 또는 전체 시계를 스캐닝하기 위한 파라미터들에 대한 값들은 동작(30)의 초기 스캔을 수행하기 위한 것과 동일하다. 초음파 이미징 시스템은 전체 시계를 계속 이미징(image)한다. 전체 시계의 스캐닝은 목표된 아나토미에 대한 외과용 디바이스의 배향을 뷰잉(viewing)하는 것 또는 주변 아나토미의 콘텍스트의 관심 아나토미의 뷰잉을 허용할 수 있다. 서브-볼륨 외측의 볼륨의 다른 부분들이 계속 스캐닝될 것이다.
[0047]
서브-볼륨과 오버랩핑(overlapping)하는 볼륨 스캔으로부터의 데이터가 서브-볼륨의 부분으로서 이용될 수 있거나, 또는 개별 서브-볼륨 스캔으로부터의 데이터만이 이용된다. 하나 또는 그 초과의 송신들 및 결과적인 수신 데이터가 단지 서브-볼륨만을 위해 이용된다.
[0048]
서브-볼륨 및 볼륨에 대해 별개의 스캔들이 수행된다. 볼륨 스캔에 대한 것과 상이한 송신 및 응답 수신 이벤트(event)들이 서브-볼륨 스캔에 대해 발생한다. 볼륨은 서브-볼륨에 대해서와 상이한 값들을 가진 스캔 설정들로 스캐닝된다. 임의의 하나 또는 그 초과의(예컨대, 둘 또는 그 초과의) 파라미터들은 상이한 값들을 갖는다. 예컨대, 서브-볼륨 스캔에 대한 라인 밀도, 송신 전력, 프레임-레이트, 라인(스캔) 배향, 스캔 포맷, 축방향 응답(예컨대, 서브-볼륨 내에서의 상이한 펄스 형상(pulse shape) 또는 유도 고조파 이미징) 및/또는 송신 포커스(transmit focus)는 볼륨 스캔에 대해서와 상이하다. 일 실시예에서, 더 큰 볼륨과 비교하여, 서브-볼륨은 더 큰 프레임 레이트, 분해능, 콘트라스트, 또는 이들의 결합들로 스캐닝된다. 예컨대, 서브-볼륨에 대한 라인 밀도는 볼륨에 대한 라인 밀도보다 더 크다.
[0049]
판막 예시에서, 서브-볼륨 스캔에 대한 스캔 설정들은 판막 이미징을 위해 최적화되는데, 이를테면, 볼륨보다 더 큰 프레임 레이트를 갖는다. 프레임 레이트가 분해능 또는 콘트라스트보다 더 중요할 수 있어서, 분해능 및/또는 콘트라스트의 희생으로 더 높게 설정될 수 있다. 서브-볼륨에 대한 분해능 및/또는 콘트라스트는 볼륨에 대한 분해능 및/또는 콘트라스트와 동일하거나, 그보다 더 양호하거나, 또는 그보다 더 나쁠 수 있다. 포커스 포인트들은 볼륨 스캔을 이용하는 것과 비교하여 더 양호한 포커스를 위해 서브-볼륨에 센터링될(centered) 수 있다. 서브-볼륨을 위한 송신 에너지(transmit energy)는 볼륨을 위한 송신 에너지보다 더 높을 수 있다. 값들이 관심 아나토미를 위해 설정되고, 따라서 서브-볼륨에 대해 그리고 볼륨에 대해 서로 상대적으로 설정될 수 있다. 다른 아나토미를 스캐닝하는 것은 동일한 또는 상이한 트레이드오프(tradeoff)들을 이용할 수 있다.
[0050]
서브-볼륨을 위한 스캔의 배향은 볼륨을 위한 스캔의 배향과 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 도 2는, 볼륨(50)이 슬라이스들(54)을 따라 스캐닝되고, 서브-볼륨(52)이 슬라이스들(56)을 따라 스캐닝되는 예시를 도시한다. 스캔 라인들은 슬라이스들(54, 56)을 따르는데, 이를테면, 스캔 라인들은 슬라이스들(54)에 대해 수직이고(즉, 트랜스듀서 어레이(transducer array)에 직교함) 그리고 슬라이스들(56)에 대해서는 수직이 아니다. 임의의 각도 차이가 이용될 수 있는데, 이를테면, 2개의 선형 스캔들을 비교하면 적어도 10도만큼 상이하다. 섹터 또는 벡터 스캐닝이 제공되는 경우, 그 차이는 중심 라인으로부터 또는 스캔 라인들 중 절반에 걸쳐 적어도 10도만큼이다. 스캔 라인들을 상이하게 스티어링(steering)함으로써, 아나토미의 상이한 양상들이 이미징에서 강조될 수 있다. 판막은 심장에 대한 에너지의 각도와 상이한 입사 음향 에너지의 각도로부터 최상으로 뷰잉될(viewed) 수 있다. 별개의 스캔들을 이용함으로써, 볼륨 및 서브-볼륨들은 아나토미에 대한 적절한 설정들로 스캐닝될 수 있다. 메인 볼륨은 선택적으로, 특정 검사들 또는 중재들을 위해 표준화된 관습(convention)인 해부학적 피쳐의 프로젝션(projection)을 보여주기 위해 서서히 전개되는 방식으로 연속해서 또는 1회 재배향될 수 있다.
[0051]
볼륨에 대한 스캔의 유형, 이를테면, 스캐닝 모드는 서브-볼륨에 대한 것과 동일하거나 또는 상이하다. 예컨대, 고조파 이미징이 서브-볼륨을 위해 이용되지만, 근본적인 B-모드가 서브-볼륨을 위해 이용된다. 서브-볼륨 또는 다른 관심 구역의 비(non) B-모드 스캐닝(예컨대, 볼륨 색 도플러(volume color Doppler), 스펙트럼 도플러(spectral Doppler), 또는 탄성영상(elastography))이 또한 서브-볼륨에 대해 배향될 수 있다.
[0052]
볼륨 및 서브-볼륨은 인터리빙 방식으로 스캐닝된다. 서브-볼륨은, 볼륨의 매 스캔 당 1회, 2회, 또는 그 초과로 스캐닝된다. 완전한 볼륨을 완전한 서브-볼륨 스캔들로 인터리빙함으로써, 제한된 수의 프레임 레이트 비율들이 제공된다.
[0053]
다른 실시예에서, 인터리빙은 볼륨의 구역들 또는 서브-부분(sub-part)들과 서브-볼륨의 완전한 또는 서브-부분(sub-part)들로 이루어진다. 이러한 인터리빙은 프레임 레이트 비율에서 더 큰 범위 또는 분해능을 제공할 수 있다. 볼륨 및/또는 서브-볼륨의 임의의 구역 분할이 이용될 수 있다. 도 2는 슬라이스들에 의한 인터리빙을 가진 예를 도시한다. 각각의 슬라이스(54, 56)는 평면형 스캔 구역이다. 볼륨(50)의 하나 또는 그 초과의 평면형 스캔 구역들은 서브-볼륨(52)의 각각의 평면형 스캔 구역에 대해 스캐닝되며, 그 반대도 가능하다. 볼륨(50)의 슬라이스들(54) 중 임의의 수의 슬라이스들(54)의 스캐닝은 서브-볼륨(52)의 슬라이스들(56) 중 임의의 수의 슬라이스들(56)을 스캐닝하는 것과 인터리빙될 수 있다. 서브-볼륨(52)의 스캐닝은 더 큰 볼륨(50)의 스캐닝과 인터리빙된다.
[0054]
스캐닝은 스위프들(즉, 하나 또는 그 초과의 슬라이스들(54, 56)) 사이에서 인터리빙된다. 스위프는 샘플 평면 또는 평면들에서 진행되는 시간적으로 연속적인 송신/수신 이벤트들의 컬렉션(collection)이다. 이미징 볼륨(50, 52)은 일반적으로, 스캐닝의 다수의 스위프들로 구성된다. 연속적으로 컬렉팅되는(collected) 빔들 사이의 측방향 코히런트 프로세싱(lateral coherent processing)을 개선하기 위해 스캔 인터리빙에서 이러한 세분성(granularity)이 유지된다. 서브-볼륨의 N개의 스위프들은 메인 볼륨의 각각의 M개의 스위프들 동안 스캐닝되며, 여기서 N 및 M은 1과 동일하거나 더 큰 정수들이다. 도 2에서, 볼륨(50)은 8개의 슬라이스들(54)로 분할된다. 서브-볼륨(52)은 5개의 슬라이스들(56)로 분할된다. 이는 서브-볼륨 프레임-레이트와 메인-볼륨 프레임 레이트 사이에 
(예컨대, 
)의 유효 비율(effective ratio)을 초래한다.
[0055]
볼륨 슬라이스들(54)의 각각의 스위프는 8 mS와 같은 주어진 시간을 요구한다. 서브-볼륨 포착이 없는 경우, 이는 64 mS(15.525 Hz)의 기간을 갖는다. 관심 피쳐를 식별한 후에, 예컨대, 더 높은 빔 밀도 및 독립적인 배향으로 서브-볼륨이 5개의 방위각 스위프들에서 포착되어서, 2 mS를 요구하는 서브-볼륨의 각각의 스위프를 초래한다. 다른 타이밍(timing)이 제공될 수 있다.
[0056]
도 2에서, 숫자들은 메인 볼륨과 서브-볼륨 사이의 스위프들의 인터리빙된 포착 순서를 표시한다. 예컨대, 숫자 0 및 숫자 3으로 라벨링된(labeled) 슬라이스들(54)은 서브-볼륨의 슬라이스들 중 2개의 슬라이스들의 스캔들에 의해 분리된다. 서브-볼륨 슬라이스들은 (위에서 아래까지) 
; 
; 
; 
; 및 
로 라벨링될 수 있다. 라벨 숫자(label number)들은 연속적으로 1 내지 22의 슬라이스 또는 스위프에 의한 스캐닝의 시퀀스를 표시한다.
[0057]
N 및 M을 선택함으로써, 서브-볼륨과 메인 볼륨 사이에서 동일한 프레임-레이트가 달성될 수 있어서, 그 비율은 
이다. 서브-볼륨에 대한 프레임-레이트를 증가시키기 위해, 메인 볼륨(50)의 각각의 스위프에 대해 서브-볼륨(52)의 둘 또는 그 초과의 스위프들이 수행된다. 예컨대, 서브-볼륨 기간은 
(
)로 이루어지고 그리고 메인-볼륨 기간은 
(
)로 이루어진다. 서브-볼륨 프레임 레이트의 113% 상대적 증가 및 증가되는 분해능을 위해 메인 볼륨 프레임 레이트의 33% 감소가 트레이딩된다(traded). 도 2의 예에서, 다른 가능한 서브-볼륨 대 메인-볼륨 레이트 관계들은: 
을 포함한다.
[0058]
하나의 접근방식에서, 프로세서는 서브-볼륨의 최소 목표 프레임 레이트가 달성되도록, 
인 최소 곱(minimum product) 
을 찾는다. 사전설정들 또는 다른 선택 접근방식들이 이용될 수 있다. 목표 프레임 레이트는, 이를테면, 관심 아나토미에 기초하여 제공된다. 이러한 시작 기준들이 주어지는 경우, 다른 스캔 파라미터들이 설정된다.
[0059]
제안된 인터리빙은 또한, 2차원 이미징에도 작용하며, 2차원 프레임은 볼륨 이미징의 퇴화 버전(degenerate version)으로서 뷰잉되며, 여기서 프레임들은 단지 단일 스위프만을 포함한다. 이러한 경우, 메인 ROI에 상대적인 서브-ROI 프레임 레이트의 임의의 증가는 정수 배수들의 관점들에서이다.
[0060]
도 1을 다시 참조하면, 동작(38)에서, 서브-볼륨을 표현하는 데이터는 볼륨을 표현하는 데이터와 결합된다. 서브-볼륨 및 볼륨의 개별 스캐닝에 의해 포착된 샘플들은 필터(filter) 또는 프로세서에 의해 결합된다. 볼륨 스캔이 서브-볼륨 이외의 부분들로 이루어진 경우, 결합은 오버랩(overlap)이 없는 전체 볼륨을 표현하는 데이터 세트를 제공한다. 볼륨 스캔이 서브-볼륨을 포함하는 경우, 오버랩에 대한 데이터는 평균되거나, 최대 선택되거나, 최소 선택되거나, 또는 다르게는 데이터 세트들 모두에서 표현되는 임의의 위치들에 대해 결합된다. 결합 후의 결과적인 데이터는 볼륨을, 그러나 서브-볼륨의 향상된 정보와 함께 표현한다.
[0061]
볼륨에 대한 데이터는 서브-볼륨에 대해서와 상이한 공간적 분해능 및/또는 시간적 분해능으로 포착될 수 있다. 예컨대, 서브-볼륨 데이터는 1.5배의 공간적 분해능(예컨대, 1.5 라인 및 샘플 밀도) 및 2배의 프레임 레이트로 서브-볼륨을 표현한다. 측정을 위해 이용되는 데이터 또는 이미징에서의 아티팩트(artifact)들을 회피 또는 제한하기 위해, 공간적 및/또는 시간적 블렌딩 방식은 서브-볼륨과 더 큰 메인 볼륨 사이의 프레임-레이트, 기하학적 구조, 및 디스플레이 차이들을 조화시킨다.
[0062]
시간적 보간이 이용될 수 있다. 더 낮은 프레임 레이트의 데이터 세트들은, 더 높은 프레임 레이트와 동일한 프레임 레이트를 제공하도록 개재 데이터 세트들을 생성하기 위해 시간적으로 보간된다. 예컨대, 각각의 인접한 쌍들의 데이터 세트들 사이에서 데이터의 프레임을 시간적으로 보간함으로써 볼륨의 프레임 레이트는 2배가 된다. 보간은 상이한 시간들로부터의 동일한 위치에 대한 데이터 사이에 있다. 보간은 서브-볼륨의 프레임 레이트에서 블렌딩된 프레임들을 제공하며, 이는 메인 볼륨의 것보다 더 크거나 또는 동일하다.
[0063]
일 실시예에서, mk는 검출 후의 그리고 스캔 컨버전 전의 또는 후의 각각의 메인 볼륨 프레임 k에 대응하는 샘플 강도들의 벡터이다. sl은 검출 후의 그리고 스캔 컨버전 전의 또는 후의 프레임 l 이후의 각각의 서브-볼륨에 대응하는 샘플 강도들의 벡터이다. tk는 각각의 메인 볼륨 프레임 k의 포착이 완료되는 시간이다. tl은 각각의 서브-볼륨 프레임 k의 포착이 완료되는 시간이다. 각각의 서브-볼륨 sl의 경우, 샘플들의 블렌딩된 출력 프레임은 다음과 같이 계산되며: 
, 여기서 프레임들 n 및 n-1은 시간들 에서 포착된 가장 시간적으로 근접한 메인 볼륨 프레임들이며, 
이고, 여기서 Tm은 메인 볼륨 프레임 기간이고, 
이고, 그리고 
는 제로(zero)까지의 서브-볼륨의 한계들(bounds) 내에 있는 모든 메인 볼륨 샘플들을 설정하는 마스킹 함수(masking function)이다. 따라서, 출력 프레임 레이트는 서브-볼륨 프레임 레이트와 동일하고, 서브-볼륨 외측의 출력 프레임 샘플들은, 서브-볼륨 프레임의 바로 이전 및 이후의 메인 볼륨 프레임들 사이에서 선형으로 보간되며, 서브-볼륨 내에 있는 샘플들은 서브-볼륨으로부터 수정 없이 취해진다. 이를테면, 움직임 보상을 이용하는 다른 접근방식들이 이용될 수 있다.
[0064]
대안적으로 또는 추가로, 데이터는 동일한 효과적인 공간적 분해능을 갖도록 결합된다. 예컨대, 서브-볼륨은 더 큰 샘플 및/또는 라인 밀도를 갖는다. 볼륨의 데이터는 매칭 샘플 및/또는 라인 밀도를 갖도록 공간적으로 보간된다. 동일한 시간으로부터의 데이터의 공간적 보간이 이용된다. 블렌딩된 프레임들은 서브-볼륨의 분해능에 매칭(match)되는 조밀한 음향 그리드(dense acoustic grid)를 갖는다.
[0065]
결합을 위해, 볼륨 데이터로부터의 복셀들은 서브-볼륨 데이터로부터의 복셀들과 오버랩핑(overlap)할 수 있다. 볼륨과 서브-볼륨 경계의 경계 아티팩트들을 제한하거나 또는 회피하기 위해 공간적 블렌딩이 이용된다. 블렌딩은 볼륨과 서브-볼륨의 더 높은 공간적 분해능 및/또는 콘트라스트로부터의 더 점진적인 전이를 제공하여서, 갑작스러운 전이로부터의, 집중을 방해하는 이미지 아티팩트를 회피한다.
[0066]
서브-볼륨의 오버랩핑하는 복셀들의 경계 구역이 정의된다. 이러한 경계 구역 내에서, 가중 결합이 수행된다. 볼륨 가까이에서, 볼륨으로부터의 복셀들 또는 데이터는 가중 평균에서 더 크게 가중된다. 서브-볼륨의 더 많은 위치들의 경우, 서브-볼륨으로부터의 복셀들 또는 데이터는 가중 평균에서 더 크게 가중된다. 가중치들을 전이시키는 임의의 맵핑 함수(mapping function)가 이용될 수 있다. 도 3은 서브-볼륨의 테두리들이 명백하지 않도록 하는 평활 가중 방식을 도시한다. 도 3에서, 서브-볼륨 데이터에 적용된 가중치는 W(x)이고, 볼륨 데이터에 적용된 가중치는 1-W(x)이다. 서브-볼륨 외측의 볼륨의 위치들의 경우, 볼륨 데이터에 적용되는 가중치는 1이다. 차원을 따라 서브-볼륨 내의 서브-볼륨 데이터에 적용되는 가중 프로파일(weighting profile)은 차원을 따라 서브-볼륨 내의 메인 볼륨 데이터에 적용되는 프로파일의 역(inverse)이다. 다른 차원들에 걸쳐 동일한 또는 상이한 가중 프로파일들이 적용된다.
[0067]
다른 가중 프로파일들이 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 구면 대칭 가중(spherical symmetry weighting)이 이용된다. 서브-볼륨의 중심으로부터의 거리는 상대적 가중치를 표시한다. 중심으로부터 더 멀리 이격된 복셀 위치들의 경우, 볼륨 데이터가 더 크게 가중된다.
[0068]
다시 도 1을 참조하면, 볼륨 및 서브-볼륨 스캔들로부터의 데이터는 2개의 경로들을 따라 도시된다. 하나의 경로는 아나토미 포지션을 추적하기 위한 동작들(38 및 40)을 포함한다. 예컨대, CINE 또는 측정 프로세스에 포워딩되는(forwarded) 데이터 스트림(data stream)은 이미 블렌딩된 볼륨 및 서브-볼륨 데이터를 포함한다. 동작(32)에서의 아나토미의 검출을 포함하여, 서브-볼륨 포착은 기존의 측정 또는 다른 애플리케이션에 대해 투명하다. 다른 경로는 CINE 이후의 데이터를 블렌딩 또는 결합하여, 서브-볼륨에 대한 시각적 향상들을 가진 볼륨의 이미징을 허용한다. 볼륨에 대해서와 상이한 렌더링(rendering), 전달 함수들, 음영, 또는 다른 이미징 프로세스가 서브-볼륨에 적용된다. 이러한 개별적인 프로세싱의 경우, 볼륨 및 서브-볼륨으로부터의 데이터는 CINE-후(post-CINE) 또는 렌더링 블렌딩을 위해 개별적으로 전달된다.
[0069]
도 4는 이러한 분할의 예를 도시한다. 빔형성 및 검출(60)이 수행되고, 데이터는 CINE-전 블렌딩(66)을 통하는 및 CINE-전 블렌딩이 없는 2개의 경로들로 CINE(62)에 전달된다. 블렌딩된 데이터는 피쳐 검출 및/또는 측정들(64)(예컨대, 기존의 볼륨, 영역, 볼륨 흐름, 또는 다른 진단 또는 프로세스 측정들)을 위해 이용된다. 측정들은 서브-볼륨의 위치를 설정하기 위한 것일 수 있어서, 움직임 예측(68)은 서브-볼륨 배치 및 결과적인 스캔 시퀀스(70)를 정의하기 위해 이용된다. 결합되지 않은 데이터는 서브-볼륨 및 볼륨을 위한 향상된 또는 상이한 렌더링을 이용한 블렌딩을 위해 렌더러(72)에 제공된다.
[0070]
도 1을 다시 참조하면, 블렌딩된 데이터는 동작(40)에서 측정을 위해 이용된다. 측정은 볼륨 내의 아나토미의 포지션을 추적하기 위한 것이다. 프로세서는 스캐닝으로부터 초래된 그리고 결합된 바와 같은 데이터를 이용하여 추적한다. 예컨대, 프로세서는 아나토미의 현재 포지션을 결정하기 위해 동작(32)의 검출을 수행한다. 아나토미 및 아나토미의 위치를 검출하기 위해, 결합된 데이터에 분류자가 적용된다. 검출은 서브-볼륨 데이터를 볼륨 데이터와 결합함으로써 생성된 데이터 세트를 이용하여 수행된다. 대안적인 실시예들에서, 추적은, 공간적 오프셋(offset) 및/또는 회전을 결정하기 위해 유사성 또는 상관관계에 의존한다. 아나토미는, 데이터의 현재의 볼륨에서 가장 높은 상관관계를 가진, 데이터의 이전 볼륨으로부터의 데이터를 이용하여 아나토미의 포지션을 찾음으로써 추적된다.
[0071]
추적은 아나토미의 포지션의 표시의 사용자 입력 없이 수행된다. 프로세서는 아나토미의 위치의 사용자 식별 없이 검출을 수행한다. 대안적으로, 사용자가 아나토미 위치를 입력한다.
[0072]
아나토미의 현재 포지션을 검출함으로써, 서브-볼륨의 포지션 및/또는 범위가 연속적으로 재정의된다. 아나토미의 검출은, 서브-볼륨 스캔-시퀀스에 대해 주기적으로 이루어지는 대응하는 업데이트(update)들과 함께 가능한 한 연속적이다. 연속적인 검출은 매 5초마다 적어도 1회일 수 있다. 매 볼륨 데이터 세트 당 1회와 같은 더 빈번한 검출이 이용될 수 있다. 서브-볼륨의 업데이트 당 계산을 최소화하기 위해, 서브-볼륨의 빔들은 사전-계산된 조밀한 그리드로부터 선택될 수 있다.
[0073]
추적은 아나토미 및 대응하는 서브-볼륨의 위치의 변경을 표시한다. 아나토미의 가장 최근의 검출에 기초하여, 동작(34)에서 서브-볼륨이 포지셔닝된다. 동작(34)이 반복된다. 프로세서는 아나토미의 가장 최근의 검출에 기초하여 서브-볼륨의 위치 및/또는 범위를 설정한다. 이를테면, 트랜스듀서 및/또는 환자 움직임으로 인해 아나토미가 볼륨에 대해 움직임에 따라, 서브-볼륨 위치는 볼륨 시계(volume field of view)의 아나토미를 따르도록 업데이팅된다.
[0074]
변경은 예측될 수 있다. 움직임이 연속적일 수 있기 때문에, 아나토미의 위치는 서브-볼륨이 스캐닝되는 시간만큼 시프팅(shift)될 수 있다. 동작(36)에서 스캔을 완료한 것으로부터 동작(36)에서 스캔을 다시 시작하는 것까지의 지연은, 아나토미가 이전의 스캔에서 검출된 위치와 상이한 위치에 있는 것을 초래할 수 있다. 서브-볼륨에 마진이 주어진다면, 이러한 부정확성은 허용가능할 수 있다. 대안적으로, 프로세서는 다음번 위치를 예측한다. 다음번 스캔이 발생할 때, 하나 또는 그 초과의 이전의 쌍들의 포착된 데이터 세트들로부터의 움직임이 다음번 위치를 예측하기 위해 이용된다. 아나토미가 주어진 레이트 및 방향으로 움직이는 경우, 그 레이트 및 방향은 서브-볼륨의 다음번 스캔이 발생하는 시간에 의해 위치를 예측하기 위해 이용된다. 이를테면, 순환적 움직임과 연관된, 움직임의 이력(history)이 예측에서 이용될 수 있다. 후속 스캔을 위한 예상되는 레이트 및 방향을 결정하기 위해 현재의 상(phase)이 이용된다. 예측은 피쳐 검출과 실시간 포착 사이의 래그(lag)를 보상한다.
[0075]
동작(40)으로부터 동작(32)으로의 피드백 화살표(feedback arrow)는 진행형의 또는 연속적인 스캐닝을 나타낸다. 스캐닝은, 아나토미의 반복되는 검출에 기초하는 서브-볼륨의 변경된 위치를 이용하여 반복된다. 이러한 프로세스는 라이브 또는 실시간 이미징에서 시간에 걸쳐 계속되어서, 볼륨의 아나토미를 추적한다. 관심 아나토미는 움직임에도 불구하고 시간에 걸쳐 더 큰 프레임 레이트, 분해능, 및/또는 콘트라스트로부터 계속해서 이득(즉, 이미지 품질)을 얻는다. 자동으로 추적함으로써, 서브-볼륨이 더 작아질 수 있어서, 더 큰 볼륨으로부터의 콘텍스트를 제공하면서 아나토미의 더 최적화된 이미징을 허용한다.
[0076]
동작(42)에서, 동작(36)의 스캐닝으로부터의 데이터는 이미지를 생성하기 위해 이용된다. 프로세서, 렌더러, 또는 다른 디바이스가 볼륨 및 서브-볼륨 데이터로부터 이미지를 생성한다. 예컨대, 볼륨의 스캐닝으로부터의 데이터 및 서브-볼륨의 스캐닝으로부터의 데이터는 3차원 렌더러에 전달된다.
[0077]
데이터는 결합되지 않은 데이터로서 전달된다. 예컨대, 데이터는 블렌딩 없이 CINE 메모리(memory) 또는 다른 메모리에 저장된다. 렌더러는 결합되지 않은 데이터를 획득하여 이미지 또는 이미지들을 생성한다. 이러한 경로에서, 볼륨 및 서브-볼륨에 대한 별개의 이미지 데이터 스트림들이 이미징을 위해 이용된다. 이는 상이한 텍스처(texture)들, 투명도, 색 맵핑, 음영, 렌더링, 또는 다른 이미징과 같은, 서브-볼륨의 향상된 묘사의 디스플레이를 허용한다. 볼륨 없이 이미징하기 위해 서브-볼륨으로 주밍(zooming)하는 것과 같은 다른 이미지 프로세스들이, 블렌딩으로 인한 어떠한 변경도 없는 서브-볼륨 데이터를 이용할 수 있다. 결합으로부터의 평활 가중은 디스플레잉되는 이미지에서 서브-볼륨 경계들을 숨길 수 있다. 이를테면, 고조된 분해능 및 콘트라스트를 이용하여 서브-볼륨을 최상으로 디스플레잉하기 위해, 데이터를 변경하기보다는, 상이한 렌더링 설정들이 이용될 수 있다.
[0078]
서브-볼륨 및 볼륨은 개별적으로 렌더링될 수 있다. 2개의 상이한 이미지들이 서로 근처에 디스플레잉된다(displayed). 다른 실시예에서, 서브-볼륨이 렌더링되고 결과적인 이미지는 볼륨으로부터의 렌더링 상에 놓인다. 동일한 뷰잉 관점(viewing perspective), 그러나 상이한 렌더링(예컨대, 전달 함수, 렌더링의 유형, 색 맵핑, 투명도, 또는 음영)이 렌더링들 양쪽 모두를 위해 이용된다. 아나토미는 광도(luminosity), 색, 그래픽 프레임(graphic frame)들, 또는 다른 가시적 표시자들을 통해 디스플레이에서 특별히 마킹될(marked) 수 있다.
[0079]
또 다른 실시예에서, 서브-볼륨 데이터는 상이하게, 이를테면, 상이한 전달 함수에 의해, 그러나 이후 볼륨 데이터와 결합되어 프로세싱된다. 결과적인 블렌딩된 데이터가 이미지로서 렌더링된다. 그 결합은 동작(38)에서의 결합과 동일하거나 또는 상이하다. 서브-볼륨 및 다른 부분들로부터의 샘플들이 시간적으로 및 공간적으로 블렌딩되어서, 이미지는 전체 볼륨을 표현한다.
[0080]
이미지들의 시퀀스가 생성된다. 스캐닝이 반복됨에 따라, 대응하는 이미지 생성이 또한 반복된다. 서브-볼륨 및/또는 볼륨을 표현하는 데이터의 각각 새롭게 포착된 세트가 이미지를 생성하기 위해 이용된다. 데이터가 이용가능해짐에 따라 업데이팅되는 라이브 이미징이 수행된다. 이미지들은 서브-볼륨 및/또는 볼륨 스캔과 동일한 프레임 레이트로 생성된다. 예컨대, 볼륨 및 서브-볼륨 스캐닝의 가장 높은 프레임 레이트로 이미지들을 제공하기 위해 공간적 및 시간적 블렌딩이 수행된다. 다른 예로서, 가장 최근에 포착된 데이터와 연관된 이미지의 부분이 업데이팅되거나 또는 대체된다.
[0081]
이미지들은 B-모드 이미지들이지만, 다른 모드들일 수 있다. 이미지는 서브-볼륨을 보여주는 그래픽(graphic) 없이 생성된다. 서브-볼륨은 볼륨과 블렌딩되지만, 더 큰 실제 분해능, 콘트라스트, 및/또는 프레임 레이트를 갖는다. 볼륨은 보간 생성 프레임 레이트 및/또는 분해능을 갖는다. 대안적으로, 그래픽 또는 다른 차이가 서브-볼륨을 표시한다.
[0082]
이미징은 진단 및/또는 치료 안내를 위해 이용된다. 판막들의 향상된 이미징은 중재적 심장학 및 구조적 심장 질환들을 지원할 수 있다. 시스템은 전체 시계를 계속해서 이미징하는데, 이는 또한, 목표된 아나토미에 대한 외과용 디바이스의 배향이 주요한 관심사인 중재적 애플리케이션들을 지원한다. 다른 아나토미의 향상된 이미징은 다른 절차들을 위해 유익할 수 있다.
[0083]
일 실시예에서, 이미징은 기존의 사용자 작업흐름들에 최소로 지장을 준다. 사용자는 단순히, 집중을 방해받지 않거나 또는 추가의 노력 없이도, 목표된 해부학적 피쳐의 상당히 개선된 이미지 품질을 목격한다. 서브-볼륨의 포지션 이외의 상이한 설정들의 동일한 값들이, 볼륨 및 서브-볼륨을 보여주는 이미지들의 시퀀스를 위해 이용된다. 송신 포커스, 라인 방향, 및/또는 애퍼쳐의 값은 하나의 이미지로부터 다른 이미지로의 서브-볼륨의 임의의 변경에 기초하여 변경될 수 있거나 또는 변경되지 않을 수 있다.
[0084]
프레임 레이트들이 허용하는 경우, 하나보다 많은 수의 피쳐들이 동일한 큰 볼륨 내에서 향상될 수 있다. 동일한 볼륨의 상이한 아나토미로부터의 추적이 수행된다. 추적되는 아나토미 모두를 커버하는 상이한 서브-볼륨들 또는 더 큰 서브-볼륨이 이용된다.
[0085]
렌더링을 이용하여 3차원 이미지들이 생성된다. 프로젝션 또는 표면 렌더링과 같은 임의의 렌더링이 이용될 수 있다. 음영이 추가될 수 있거나 또는 추가되지 않을 수 있다.
[0086]
도 5는 서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템(10)의 일 실시예를 도시한다. 사용자는 볼륨 또는 3차원 이미징을 위한 시스템(10)을 구성하는데, 이를테면, 특정 아나토미를 볼륨 이미징하기 위한 애플리케이션을 선택한다. 사용자는 하나 또는 그 초과의 사전설정들의 값들을 원하는 대로 변경할 수 있다. 일단 스캐닝이 시작되면, 시스템(10)은 자동으로 아나토미를 검출하고, 시계의 나머지 볼륨과 상이하게 아나토미를 스캐닝하고, 그리고 볼륨 및 서브-볼륨 양쪽 모두를 보여주는 이미지 또는 이미지들을, 그러나 서브-볼륨에 대해서는 향상된 이미징 품질로 생성한다. 진행 기준(on-going basis)으로 아나토미를 추적 또는 검출함으로써, 시스템(10)은 볼륨에 비해 향상된 이미징을 위해 서브-볼륨을 재-배향하여, 관심 아나토미에 대해 더 우수한 이미지 품질로 전체 시계에 대한 볼륨 이미징을 자동으로 제공한다. 슬라이스들에 의한 인터리빙에 의해 세분 방식(granular manner)으로, 서브-볼륨에 대한 프레임 레이트가 볼륨에 대한 프레임 레이트에 비해 향상될 수 있다. 시스템(10)에서의 상이한 데이터 경로들은 결합된 그리고 결합되지 않은 볼륨 및 서브-볼륨 데이터를 위해 이용될 수 있다.
[0087]
시스템(10)은 초음파 이미저(ultrasound imager)이다. 일 실시예에서, 초음파 이미저는 의료 진단 초음파 이미징 시스템이다. 대안적인 실시예들에서, 초음파 이미저는 개인용 컴퓨터, 워크스테이션(workstation), PACS 스테이션(PACS station), 또는 실시간 또는 사후(post) 포착 이미징을 위해 네트워크를 통해 분산되는 또는 동일한 위치에 있는 다른 어레인지먼트(arrangement)이다.
[0088]
시스템(10)은 도 1의 방법 또는 다른 방법들을 구현한다. 시스템(10)은 송신 빔형성기(12), 트랜스듀서(14), 수신 빔형성기(16), 이미지 프로세서(18), 블렌딩 프로세서(20), 렌더러(21), 디스플레이(22), 빔형성기 제어기(24), 및 메모리(26)를 포함한다. 추가의, 상이한 또는 더 적은 컴포넌트들이 제공될 수 있다. 예컨대, 수신 빔형성기(16) 내지 디스플레이(22)는 초음파 이미저의 B-모드 프로세싱 경로를 표현한다. 공간적 필터, 스캔 컨버터(scan converter), 동적 범위를 설정하기 위한 맵핑 프로세서, 또는 이득의 적용을 위한 증폭기와 같은 다른 컴포넌트들이 경로에 제공될 수 있다. 다른 예로서, 사용자 입력이 제공된다.
[0089]
송신 빔형성기(12)는 초음파 송신기, 메모리, 펄서(pulser), 아날로그 회로(analog circuit), 디지털 회로(digital circuit), 또는 이들의 결합들이다. 송신 빔형성기(12)는 하나 또는 그 초과의 깊이들로 결과적인 빔을 포커싱(focus)하기 위해, 상이한 또는 상대적인 진폭들, 지연들, 및/또는 페이징(phasing)을 가진 복수의 채널(channel)들을 위한 파형들을 생성하도록 구성된다. 그 파형들은 생성되어, 임의의 타이밍 또는 펄스 반복 주파수로 트랜스듀서 어레이에 적용된다. 예컨대, 송신 빔형성기(12)는 상이한 측방향 및/또는 범위 구역들에 대한 펄스들의 시퀀스를 생성한다. 펄스들은 중심 주파수를 갖는다.
[0090]
송신 빔형성기(12)는 이를테면, 송신/수신 스위치(switch)를 통해 트랜스듀서(14)와 연결된다. 생성된 파들에 대한 응답으로 트랜스듀서(14)로부터의 음향파들의 송신시, 주어진 송신 이벤트 동안 하나 또는 그 초과의 빔들이 형성된다. 빔들은 B-모드 또는 다른 이미징 모드를 위한 것이다. 섹터, 벡터®, 선형, 또는 다른 스캔 포맷들이 이용될 수 있다. 이미지들의 시퀀스를 생성하기 위해 동일한 구역이 다수회 스캐닝된다. 형성된 빔들은 애퍼쳐, 트랜스듀서(14) 상에서의 기원(origin), 및 트랜스듀서(14)에 대한 각도를 갖는다. 시계의 빔들은 원하는 라인 밀도 및 포맷을 갖는다.
[0091]
트랜스듀서(14)는 압전 또는 용량성 멤브레인 엘리먼트(piezoelectric or capacitive membrane element)들의 1-, 1.25-, 1.5-, 1.75- 또는 2-차원 어레이이다. 트랜스듀서(14)는 음향 에너지와 전기 에너지 사이를 트랜스듀싱(transducing)하기 위한 복수의 엘리먼트들을 포함한다. 예컨대, 트랜스듀서(14)는 약 64 내지 256개의 엘리먼트들을 가진 1차원 PZT 어레이이다.
[0092]
트랜스듀서(14)는 전기 파형들을 음향 파형들로 컨버팅(converting)하기 위해 송신 빔형성기(12)와 연결되고, 그리고 음향 에코들을 전기 신호들로 컨버팅하기 위해 수신 빔형성기(16)와 연결된다. 트랜스듀서(14)는 송신 빔들을 송신하는데, 여기서 파형들은 주파수를 가지며 환자의 관심 위치 또는 조직 구역에 포커싱된다(focused). 전기 파형들을 트랜스듀서 엘리먼트들에 적용하는 것에 대한 응답으로 음향 파형들이 생성된다. 트랜스듀서(14)는 음향 에너지를 송신하고 에코들을 수신한다. 트랜스듀서(14)의 엘리먼트들 상에 부딪치는 초음파 에너지(에코들)에 대한 응답으로 수신 신호들이 생성된다.
[0093]
수신 빔형성기(16)는 증폭기들, 지연들, 및/또는 위상 회전자들, 및 하나 또는 그 초과의 합산기들을 가진 복수의 채널들을 포함한다. 각각의 채널은 하나 또는 그 초과의 트랜스듀서 엘리먼트들과 연결된다. 수신 빔형성기(16)는, 검출을 위한 각각의 송신에 대한 응답으로 하나 또는 그 초과의 수신 빔들을 형성하기 위해 상대적 지연들, 위상들, 및/또는 아포디제이션(apodization)을 적용한다. 수신에 대한 동적 포커싱(dynamic focusing)이 제공될 수 있다. 수신 빔형성기(16)는 수신된 음향 신호들을 이용하여 공간적 위치들을 표현하는 데이터를 출력한다. 상이한 엘리먼트들로부터의 신호들의 상대적 지연들 및/또는 페이징 및 합산이 빔형성을 제공한다. 대안적인 실시예들에서, 수신 빔형성기(16)는 푸리에(Fourier) 또는 다른 변환들을 이용하여 샘플들을 생성하기 위한 프로세서이다. 수신 빔형성기(16)에 의한 샘플링 밀도는 깊이들의 범위에 대한 것이다. 샘플링이 발생하는 깊이들의 범위를 선택하기 위해 타이밍이 이용된다. 수신 빔들은 애퍼쳐를 이용하여 배향 또는 배향들에서 원하는 스캔 라인 밀도를 갖는다.
[0094]
수신 빔형성기(16)는 필터, 이를테면, 송신 주파수 대역과 상대적인 제 2 고조파 또는 다른 주파수 대역에 정보를 격리하기 위한 필터를 포함할 수 있다. 이러한 정보는 원하는 조직, 콘트라스트 에이전트(contrast agent), 및/또는 흐름 정보를 포함할 가능성이 더 많을 수 있다. 다른 실시예에서, 수신 빔형성기(16)는 메모리 또는 버퍼(buffer) 및 필터 또는 가산기를 포함한다. 원하는 주파수 대역, 이를테면, 제 2 고조파, 입방형 기본, 또는 다른 대역에 정보를 격리시키기 위해 둘 또는 그 초과의 수신 빔들이 결합된다. 대안적으로, 기본 주파수 대역이 이용될 수 있다.
[0095]
수신 빔형성기(16)는 공간적 위치들을 표현하는 빔 합산 데이터를 출력한다. 볼륨 및/또는 서브-볼륨에 대한 위치들에 대한 데이터가 출력된다.
[0096]
빔형성기 제어기(24) 및/또는 다른 프로세서가 빔형성기들(12, 16)을 구성한다. 빔형성기 제어기(24)는 프로세서, 주문형 집적 회로, 필드 프로그램가능 게이트 어레이(field programmable gate array), 디지털 회로, 아날로지 회로(analogy circuit), 이들의 결합들, 또는 송신 및 수신 빔형성기들(12, 16)을 구성하기 위한 다른 디바이스이다.
[0097]
빔형성기 제어기(24)는 상이한 빔형성기 파라미터들에 대한 값들을 포착 및/또는 버퍼링(buffer)하기 위해 메모리(26)를 이용할 수 있다. 그 값들은 빔형성기들(12, 16)에 의해 액세스될(accessed) 수 있고 그리고/또는 빔형성기들(12, 16)을 구성하기 위해 메모리(26)로부터 빔형성기들(12, 16)의 버퍼들로 로딩될(loaded) 수 있다. 동작을 위해 이용되는 레지스터(register)들 또는 테이블(table)에 값들을 로딩(loading)함으로써, 3차원 이미징을 위해 빔형성기들(12, 16)에 의해 이용되는 포착 파라미터들의 값들이 설정된다. 이미징 시퀀스를 확립하기 위해 임의의 제어 구조 또는 포맷이 이용될 수 있다. 빔형성기들(12, 16)은, 3차원 이미징을 위해 프레임 레이트로, 송신 포커스로, 이미징 주파수 대역으로, 깊이에 걸쳐, 라인 밀도로, 샘플 밀도로, 그리고/또는 라인 배향으로 데이터를 포착하도록 야기된다. 하나 또는 그 초과의 포착 또는 스캐닝 파라미터들의 상이한 값들은 상이한 프레임 레이트, 신호-대-잡음비, 투과성, 콘트라스트 및/또는 분해능을 초래할 수 있다.
[0098]
빔형성기 제어기(24)는 빔형성기들(12, 16)로 하여금, 환자의 볼륨을 스캐닝하도록 야기한다. 임의의 3차원 스캔 포맷이 이용될 수 있다. 유사하게, 빔형성기 제어기(24)는 빔형성기들(12, 16)로 하여금, 볼륨의 서브-볼륨을 스캐닝하도록 야기한다. 서브-볼륨을 스캐닝하기 위해 임의의 3차원 스캔 포맷이 이용될 수 있다.
[0099]
서브-볼륨 스캔은 볼륨의 나머지와 별개이고 그리고/또는 볼륨의 나머지에 대해 포착되지 않은 추가의 데이터를 포착한다. 예컨대, 서브-볼륨은 볼륨의 나머지와 상이한 각도 또는 각도들의 스캔 라인들로 스캐닝된다. 조직 및/또는 트랜스듀서에 대한 각도는 상이하다. 볼륨 및 서브-볼륨은 상이한 배향들에서 스캐닝된다. 볼륨의 나머지와 비교하여 더 큰 분해능, 콘트라스트, 및/또는 프레임 레이트로 서브-볼륨을 스캐닝하기 위해 다른 파라미터들이 설정될 수 있다.
[0100]
빔형성기 제어기(24)는 볼륨의 스캐닝을 서브-볼륨으로 인터리빙하도록 빔형성기들(12, 16)을 구성한다. 스캐닝은 완전한 볼륨/서브-볼륨 스캔들에 의해 또는 부분들에 의해 인터리빙될 수 있다. 부분들에 의한 인터리빙에 대한 일 실시예에서, 스캐닝된 볼륨은 볼륨의 스캔 동안 순차적으로 스캐닝되는 복수의 볼륨 구역들을 포함한다. 볼륨 구역들은 평면형 슬라이스들일 수 있지만, 다른 스캔 라인 그룹화(grouping)들이 이용될 수 있다. 볼륨은 상이한 평면들을 순차적으로 스캐닝하는 것과 같은 순차적 스캐닝을 위해 상이한 구역들로 분할된다. 스캐닝된 서브-볼륨은 또한, 서브-볼륨의 스캔 동안 순차적으로 스캐닝되는 복수의 서브-볼륨 구역들을 포함한다. 서브-볼륨 구역들은 평면형 슬라이스들일 수 있지만, 다른 스캔 라인 그룹화들이 이용될 수 있다. 서브-볼륨은 상이한 평면들을 순차적으로 스캐닝하는 것과 같은 순차적 스캐닝을 위해 상이한 구역들로 분할된다. 볼륨 구역들의 스캔이 서브-볼륨 구역들의 스캔으로 인터리빙되어, 볼륨 구역들 중 적어도 하나가 서브-볼륨 구역들 모두의 스캐닝 전에 스캐닝되고 서브-볼륨 구역들 중 적어도 하나가 볼륨 구역들 모두의 스캐닝 전에 스캐닝된다. 예컨대, 서브-볼륨 구역들 중 N개의 서브-볼륨 구역들의 스캔이 볼륨 구역들 중 M개의 볼륨 구역들의 각각의 스캔으로 인터리빙되며, 여기서 N 및 M은 1보다 더 큰 또는 1과 동일한 정수들이다. 빔형성기 제어기(24)는, 상대적 프레임 레이트들을 설정하도록, 이를테면, 목표 프레임 레이트가 발생하는, 
인 
의 최소 곱을 찾도록 구성된다.
[0101]
이미지 프로세서(18)는 빔형성된 샘플들로부터 검출을 하는데, 이를테면, 강도를 검출한다. 임의의 검출, 이를테면, B-모드 및/또는 색 흐름 검출이 이용될 수 있다. 일 실시예에서, B-모드 검출기는 범용 프로세서, 주문형 집적 회로, 또는 필드 프로그램가능 게이트 어레이이다. B-모드 검출기에 의해 로그 압축(log compression)이 제공될 수 있어서, B-모드 데이터의 동적 범위는 디스플레이의 동적 범위에 대응한다. 이미지 프로세서(18)는 스캔 컨버터를 포함할 수 있거나 또는 포함하지 않을 수 있다.
[0102]
이미지 프로세서(18)에 의해 출력되는 볼륨 및 서브-볼륨 데이터에 대한 하나의 데이터 경로에서, 볼륨 및 서브-볼륨 데이터는 개별적으로 또는 상이한 데이터 세트들로서 렌더러(21)에 출력된다. 렌더러(21)는 그래픽스 프로세싱 유닛(graphics processing unit), 그래픽스 카드(graphics card), 개별 컴퓨터, 프로세서, 또는 3차원 렌더링을 위한 다른 디바이스이다. 렌더러(21)는 볼륨 및 서브-볼륨 데이터로부터 환자의 이미지 또는 이미지들을 생성하도록 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware), 및/또는 펌웨어(firmware)에 의해 구성된다. 볼륨 및 서브-볼륨에 대한 별개의 이미지들이 생성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 이미지는 볼륨 및 서브-볼륨 양쪽 모두를 단일 표현으로 표현하도록 생성된다. 볼륨 및 서브-볼륨 데이터는 개별적으로 프로세싱되고(예컨대, 색 또는 강도로 맵핑되고), 이후 렌더링을 위해 결합될 수 있다. 대안적으로, 볼륨 및 서브-볼륨 데이터는 개별적으로 렌더링되고, 이후 결과적인 렌더링된 데이터가 이미지로 결합된다. 이러한 이미지들의 시퀀스가 생성될 수 있다.
[0103]
디스플레이(20)는 CRT, LCD, 모니터(monitor), 플라즈마(plasma), 프로젝터(projector), 프린터(printer) 또는 이미지 또는 이미지들의 시퀀스를 디스플레잉하기 위한 다른 디바이스이다. 임의의 현재 알려진 또는 나중에 개발되는 디스플레이(20)가 이용될 수 있다. 디스플레이(20)는 3차원 표현들을 디스플레잉한다. 디스플레이(20)는 볼륨 및 서브-볼륨을 표현하는 하나 또는 그 초과의 이미지들을 디스플레잉한다.
[0104]
공간적 분해능 및/또는 이미지 품질은 포착 또는 스캔 파라미터들에 부분적으로 기초한다. 상이한 포착 파라미터들을 이용한 초음파 이미저는 디스플레잉되는 이미지에 대해 상이한 공간적 분해능들, 시간적 분해능, 또는 이미지 품질을 초래할 수 있다. 이미지들의 서브-볼륨 부분은 볼륨 부분보다 더 큰 이미지 품질을 갖지만, 볼륨 부분은 여전히 콘텍스트를 위해 제공된다. 서브-볼륨은 추적으로 인해 위치가 시프팅(shift)될 수 있어서, 사용자 입력을 요구하지 않는 끊김없는 방식으로 볼륨의 나머지와 비교하여 더 높은 품질로 사용자가 관심 아나토미를 계속 뷰잉(view)하게 한다.
[0105]
블렌딩 프로세서(20)는 범용 프로세서, 제어기, 디지털 신호 프로세서, 주문형 집적 회로, 필드 프로그램가능 게이트 어레이, 그래픽스 프로세싱 유닛, 디지털 회로, 아날로그 회로, 이들의 결합들, 또는 데이터를 프로세싱하기 위한 다른 디바이스이다. 블렌딩 프로세서(20)는, 서브-볼륨의 스캔으로부터의 데이터를 볼륨의 스캔으로부터의 데이터와 블렌딩하도록 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어에 의해 구성된다. 단지 볼륨 스캔 데이터를 이용하기보다는, 서브-볼륨 데이터가 볼륨 데이터와 블렌딩되어, 서브-볼륨에 대한 더 큰 품질로 볼륨의 표현을 제공할 수 있다.
[0106]
블렌딩 프로세서(20)는 볼륨 및 서브-볼륨들로부터의 데이터를 결합하도록 구성된다. 공간적, 시간적, 또는 공간적 및 시간적 조화(harmonization)가 적용될 수 있다. 블렌딩을 위해 임의의 가중이 이용될 수 있다. 블렌딩은 이미징을 위해 이용되는 것과 동일하거나 또는 상이하다. 대안적인 또는 추가의 실시예들에서, 블렌딩 프로세서(20)는 결합된 데이터를 렌더링을 위한 렌더러(21)에 출력한다.
[0107]
시스템(10)에 의해 구현되는 하나 또는 그 초과의 프로세스들은 전체 볼륨을 표현하는 데이터에 대해 동작하도록 예상되거나 또는 설계될 수 있다. 프로세스는 블렌딩된 정보를 이용하여 더 양호하게 수행할 수 있다. 예컨대, 블렌딩된 데이터는 정량화를 위해 이용된다. 측정이 서브-볼륨으로부터의 정보를 이용할 경우, 측정은 증가된 시간적 또는 공간적 분해능으로 인해 더 정확할 수 있다. 측정이 볼륨으로부터의 정보를 또한 포함할 경우, 결합은 이러한 측정들을 허용한다. 볼륨 및 서브-볼륨 데이터는 정량화를 위해, 이미징을 위한 것과 상이하게 처리될 수 있다.
[0108]
일 실시예에서, 블렌딩된 데이터는 아나토미를 검출하기 위해 이용된다. 서브-볼륨 정보는 증가된 품질로 인해 더 신뢰적인 검출을 허용할 수 있다. 볼륨 정보는, 아나토미가 부분적으로 또는 전체적으로 서브-볼륨 외측으로 움직이는 경우에 검출을 허용할 수 있다. 데이터가 결합되면, 아나토미의 더 정확한 또는 일관적인 검출을 제공할 수 있다.
[0109]
블렌딩 프로세서(20), 빔형성기 제어기(24), 이미지 프로세서(18), 렌더러(21), 또는 다른 프로세서가 아나토미를 검출하도록 구성된다. 분류자는, 볼륨의 아나토미의 포지션을 검출하기 위해 블렌딩된 데이터에 적용된다. 검출은 상이한 시간들에서의 아나토미의 포지션을 추적하기 위해 시간에 걸쳐 반복된다. 미래의 시간에서의 아나토미의 포지션은 과거의 검출 및/또는 아나토미의 움직임의 모델링(modeling)으로부터 예측될 수 있다. 빔형성기 제어기(24)는 송신 및 수신 빔형성기들(12, 16)로 하여금, 검출된 아나토미의 시간에 걸친 포지션에 기초하여 볼륨 내의 서브-볼륨의 시간에 걸친 아나토미의 위치를 추적하게 하도록 구성된다.
[0110]
빔형성기 제어기(24), 이미지 프로세서(18), 블렌딩 프로세서(20), 렌더러(21), 및/또는 초음파 이미저는 메모리(26) 또는 다른 메모리에 저장된 명령들에 따라 동작한다. 명령들은 도 1의 동작들의 수행을 위해 시스템을 구성한다. 명령들은 제어기에 로딩됨으로써, 값들의 테이블의 로딩(loading)을 야기함으로써(예컨대, 탄력성 이미징 시퀀스), 및/또는 실행됨으로써 동작을 구성한다. 메모리(26)는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들이다. 본원에서 논의되는 프로세스들, 방법들 및/또는 기법들을 구현하기 위한 명령들은 컴퓨터-판독가능 저장 매체들 또는 메모리들, 이를테면, 캐시(cache), 버퍼, RAM, 착탈식 매체들, 하드 드라이브(hard drive) 또는 다른 컴퓨터 판독가능 저장 매체들 상에 제공된다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은 다양한 유형들의 휘발성 및 비휘발성 저장 매체들을 포함한다. 도면들에서 예시되고 본원에서 설명되는 기능들, 동작들, 또는 작업들은 컴퓨터 판독가능 저장 매체들에 또는 컴퓨터 판독가능 저장 매체들 상에 저장된 명령들의 하나 또는 그 초과의 세트들에 대한 응답으로 실행된다. 기능들, 동작들 또는 작업들은 특정 유형의 명령들 세트, 저장 매체들, 프로세서 또는 프로세싱 전략과 독립적이며, 단독으로 또는 결합되어 동작하는 소프트웨어, 하드웨어, 집적 회로들, 펌웨어, 마이크로 코드(micro code) 등에 의해 수행될 수 있다. 마찬가지로, 프로세싱 전략들은 멀티프로세싱(multiprocessing), 멀티태스킹(multitasking), 병렬 프로세싱 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 명령들은 국부 또는 원격 시스템들에 의한 판독을 위해 착탈식 매체 디바이스 상에 저장된다. 다른 실시예들에서, 명령들은 컴퓨터 네트워크를 통한 또는 전화 라인들을 통한 전달을 위해 원격 위치에 저장된다. 또 다른 실시예들에서, 명령들은 주어진 컴퓨터, CPU, GPU 또는 시스템 내에 저장된다.
[0111]
본 발명이 다양한 실시예들을 참조하여 위에서 설명되지만, 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 많은 변경들 및 수정들이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 그러므로, 전술한 상세한 설명은 제한보다는 예시적인 것으로서 간주되도록 의도되며, 본 발명의 사상 및 범위를 정의하도록 의도되는 것은 모든 등가물들을 포함한 다음의 청구항들임이 이해되도록 의도된다.
Claims (22)
- 서브-볼륨(sub-volume)의 향상된 초음파 이미징(ultrasound imaging)의 방법으로서,
초음파 이미징 시스템(ultrasound imaging system)을 이용하여 환자의 볼륨(volume)을, 상기 볼륨의 다른 부분들에 대한 것과는 상이한, 상기 볼륨의 서브-볼륨을 위한 스캔 설정(scan setting)들에 대한 값들로 스캐닝(scanning)(36)하는 단계;
프로세서(processor)에 의해 아나토미(anatomy)의 볼륨 내에서의 포지션(position)을 추적(40)하는 단계 ― 상기 추적(40)하는 단계는 상기 스캐닝(36)하는 단계로부터 초래된 데이터(data)를 이용함 ―;
상기 프로세서에 의해, 상기 아나토미가 상기 볼륨 내의 상기 서브-볼륨에 있도록, 상기 추적(40)하는 단계에 기초하여 상기 서브-볼륨의 위치를 변경(34)하는 단계;
변경된 위치로 상기 스캐닝(36)하는 단계를 반복하는 단계; 및
각각 상기 스캐닝(36) 및 상기 스캐닝(36)의 반복의 데이터로부터 제 1 이미지(image) 및 제 2 이미지를 순차적으로 생성(42)하는 단계
를 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 스캐닝(36)하는 단계는 상기 볼륨을 제 1 라인 밀도(line density)로 스캐닝(36)하는 단계 및 상기 볼륨의 서브-볼륨을 상기 제 1 라인 밀도보다 더 큰 제 2 라인 밀도로 스캐닝(36)하는 단계를 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 스캐닝(36)하는 단계는, 라인 밀도, 송신 전력, 프레임-레이트(frame-rate), 포커스 깊이(focus depth), 라인 배향, 주파수, 축방향 응답, 및 송신 포커스 중 둘 또는 그 초과를 포함하는 상이한 값들을 가진 스캔 설정들로 상기 볼륨을 스캐닝(36)하는 단계를 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 스캐닝(36)하는 단계는, 상기 환자에 대해 제 1 배향의 스캔 라인들로 상기 볼륨의 다른 부분들을 스캐닝(36)하는 단계 및 상기 환자에 대해 제 2 배향의 스캔 라인들로 상기 서브-볼륨을 스캐닝(36)하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 배향은 상기 스캔 라인들 중 절반에 걸쳐 적어도 10도만큼 상기 제 2 배향과 상이한,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 스캐닝(36)하는 단계는 상기 볼륨의 다른 부분들을 평면형 슬라이스(planar slice)들로 스캐닝(36)하는 단계 및 상기 서브-볼륨을 평면형 슬라이스들로 스캐닝(36)하는 단계를 포함하고,
상기 스캐닝(36)하는 단계는, 상기 평면형 슬라이스들의 포착 사이의 구성가능한 상대적 주파수로, 평면형 슬라이스에 의해 상기 다른 부분들을 스캐닝(36)하는 단계와 상기 서브-볼륨을 스캐닝(36)하는 단계 사이를 인터리빙(interleaving)하는 단계를 더 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 볼륨을 스캐닝(36)하는 단계는 전체 볼륨의 스캔의 부분으로서 상기 다른 부분들을 스캐닝(30)하는 단계를 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 추적(40)하는 단계는 아나토미 분류자(anatomy classifier)를 이용하여 상기 아나토미를 검출(32)하는 단계를 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 추적(40)하는 단계는 상기 아나토미의 포지션의 표시의 사용자 입력 없이 추적(40)하는 단계를 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 서브-볼륨을 스캐닝(30)하는 단계로부터의 샘플(sample)들을 상기 볼륨의 다른 부분들을 스캐닝(36)하는 단계로부터의 샘플들과 결합(38)하는 단계
를 더 포함하고,
상기 추적(40)하는 단계를 위한 상기 데이터는 결합된 샘플들을 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 스캐닝(36)하는 단계를 반복하는 단계는 시간에 걸쳐 계속되고,
상기 방법은,
상기 추적(40)하는 단계 및 상기 변경(34)하는 단계를 시간에 걸쳐 반복하는 단계를 더 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 변경(34)하는 단계는 상기 스캐닝(36)하는 단계의 반복이 발생할 미래 시간에서의 위치를 예측하는 단계를 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 생성(42)하는 단계는, 상기 제 1 및 제 2 이미지들이 상기 제 1 및 제 2 이미지들의 전체에 대해 동일한 프레임 레이트 및 분해능으로 전체 볼륨을 표현하도록, 상기 서브-볼륨 및 상기 다른 부분들로부터의 샘플들을 시간적으로 및 공간적으로 블렌딩(blending)하는 단계를 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 전체 볼륨을 초기에 스캐닝(30)하는 단계;
상기 프로세서에 의해, 상기 초기 스캐닝(30)의 결과들로부터 상기 아나토미를 검출(32)하는 단계; 및
상기 프로세서에 의해, 상기 서브-볼륨의 위치를, 검출된 아나토미를 포함하는 위치로서 초기에 지정(assigning)(34)하는 단계
를 더 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 서브-볼륨을 스캐닝(36)하는 단계로부터의 샘플들을 상기 볼륨의 다른 부분들을 스캐닝(36)하는 단계로부터의 샘플들과 제 1 결합(38)하는 단계 ― 상기 추적(40)하는 단계를 위한 상기 데이터는 상기 샘플들의 제 1 결합을 포함함 ―; 및
상기 서브-볼륨을 스캐닝(36)하는 단계로부터의 샘플들을 상기 볼륨의 다른 부분들을 스캐닝(36)하는 단계로부터의 샘플들과 제 2 결합(38)하는 단계
를 더 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 이미지들을 생성(42)하는 단계는 상기 샘플들의 제 2 결합을 이용하여 생성(42)하는 단계를 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법. - 서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템으로서,
송신 빔형성기(transmit beamformer)(12);
수신 빔형성기(16);
상기 송신 빔형성기(12) 및 상기 수신 빔형성기(16)와 연결가능한 트랜스듀서(transducer)(14);
빔형성기 제어기(24) ― 상기 빔형성기 제어기(24)는, 상기 송신 빔형성기(12) 및 수신 빔형성기(16)로 하여금,
환자의 볼륨의 스캔 동안 순차적으로 스캐닝되는(scanned) 복수의 볼륨 구역들을 포함하는, 상기 환자의 볼륨을 스캐닝(scan)하고,
상기 볼륨의 서브-볼륨의 스캔 동안 순차적으로 스캐닝되는 복수의 서브-볼륨 구역들을 포함하는, 상기 볼륨의 서브-볼륨을 스캐닝하고,
상기 서브-볼륨 구역들 모두를 스캐닝(30)하기 전에 상기 볼륨 구역들 중 적어도 하나가 스캐닝되도록 그리고 상기 볼륨 구역들 모두를 스캐닝(30)하기 전에 상기 서브-볼륨 구역들 중 적어도 하나가 스캐닝되도록, 상기 볼륨 구역들의 스캔을 상기 서브-볼륨 구역들의 스캔으로 인터리빙(interleave)하게 하도록 구성되며, 상기 서브-볼륨 구역들은 전체 서브-볼륨 미만이고, 상기 볼륨 구역들은 전체 볼륨 미만임 ―;
상기 볼륨의 스캔으로부터의 데이터 및 상기 서브-볼륨의 스캔으로부터의 데이터를 이용하여 상기 환자의 이미지를 생성하도록 구성된 렌더러(renderer)(21); 및
상기 이미지를 디스플레잉(display)하도록 구성된 디스플레이(display)(22)
를 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 빔형성기 제어기(24)는 상기 송신 빔형성기(12) 및 수신 빔형성기(16)로 하여금, 제 1 배향에서 상기 볼륨을 스캐닝하고 그리고 상기 제 1 배향과 상이한 제 2 배향에서 상기 서브-볼륨을 스캐닝하게 하도록 구성되는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 빔형성기 제어기(24)는 상기 송신 빔형성기(12) 및 수신 빔형성기(16)로 하여금, 상기 볼륨 구역들 중 M개의 볼륨 구역들의 각각의 스캔에 대해 상기 서브-볼륨 구역들 중 N개의 서브-볼륨 구역들의 스캔을 인터리빙하게 하도록 구성되며,
여기서, N 및 M은 1보다 더 크거나 또는 1과 동일한 정수들인,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템. - 제 17 항에 있어서,
상기 빔형성기 제어기(24)는 목표 프레임 레이트가 발생하는,인
의 최소 곱(minimum product)을 찾도록 구성되는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 서브-볼륨의 스캔은 상기 볼륨의 스캔보다 더 큰 분해능, 콘트라스트(contrast), 또는 분해능 및 콘트라스트를 갖는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 볼륨 및 서브-볼륨의 스캔들로부터의 데이터로부터 시간에 걸쳐 아나토미를 검출하도록 구성된 프로세서(18)
를 더 포함하고,
상기 빔형성기 제어기(24)는 상기 송신 빔형성기(12) 및 수신 빔형성기(16)로 하여금, 검출된 아나토미의 시간에 걸친 포지션에 기초하여 상기 볼륨 내의 상기 서브-볼륨의 시간에 걸친 위치를 추적하게 하도록 구성되는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템. - 제 15 항에 있어서,
정량화를 위해 상기 이미지에 대한 것과 상이하게, 상기 서브-볼륨의 스캔으로부터의 데이터를 상기 볼륨의 스캔으로부터의 데이터와 블렌딩(blend)하도록 구성된 프로세서(20)
를 더 포함하는,
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징을 위한 시스템. - 서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법으로서,
볼륨을 스캐닝(36)하는 단계;
더 큰 프레임 레이트, 분해능, 콘트라스트, 또는 이들의 결합들로 상기 볼륨의 서브-볼륨을 스캐닝(36)하는 단계;
상기 볼륨의 스캐닝(36)으로부터의 데이터를 상기 서브-볼륨의 스캐닝(36)으로부터의 데이터와 결합(38)하는 단계;
결합된 데이터로부터 측정(64)하는 단계;
상기 볼륨의 스캐닝(36)으로부터의 데이터 및 상기 서브-볼륨의 스캐닝(36)으로부터의 데이터를 3차원 렌더러(21)에 전달하는 단계; 및
상기 3차원 렌더러(21)에 의해, 상기 데이터로부터 이미지를 생성(42)하는 단계
를 포함하고,
메인 볼륨(main volume)의 데이터는 상기 서브-볼륨의 데이터와 상이하게 렌더링되는(rendered),
서브-볼륨의 향상된 초음파 이미징의 방법.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200011340A (ko) * | 2018-07-24 | 2020-02-03 | 삼성메디슨 주식회사 | 초음파 영상 장치 및 그 표시 방법 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150118734A (ko) * | 2014-04-15 | 2015-10-23 | 삼성전자주식회사 | 초음파 영상 장치 및 그 제어방법 |
| WO2015191414A2 (en) | 2014-06-09 | 2015-12-17 | Siemens Corporation | Landmark detection with spatial and temporal constraints in medical imaging |
| US10835210B2 (en) * | 2015-03-30 | 2020-11-17 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Three-dimensional volume of interest in ultrasound imaging |
| CN110167449A (zh) * | 2016-11-16 | 2019-08-23 | 德拉工业公司 | 便携式超声系统 |
| KR102698916B1 (ko) | 2017-01-19 | 2024-08-26 | 뉴욕 유니버시티 | 초음파 분석을 위한 시스템, 방법 및 컴퓨터-접근가능 매체 |
| CN107766874B (zh) * | 2017-09-07 | 2021-06-04 | 深圳度影医疗科技有限公司 | 一种超声容积生物学参数的测量方法及测量系统 |
| CN112040876B (zh) * | 2018-04-20 | 2024-10-11 | 皇家飞利浦有限公司 | 自适应超声扫描 |
| US10846569B2 (en) | 2018-11-09 | 2020-11-24 | General Electric Company | Method and systems for scan conversion with higher resolution |
| US20200219228A1 (en) * | 2019-01-08 | 2020-07-09 | Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. | Real-time regional enhancement imaging and display for ultrasound imaging |
| CN113795198B (zh) * | 2019-05-06 | 2024-10-18 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于控制体积速率的系统和方法 |
| CN114026602A (zh) * | 2019-09-29 | 2022-02-08 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 超声成像方法、系统及计算机可读存储介质 |
| US11602332B2 (en) * | 2019-10-29 | 2023-03-14 | GE Precision Healthcare LLC | Methods and systems for multi-mode ultrasound imaging |
| EP3932321A1 (en) | 2020-06-29 | 2022-01-05 | Koninklijke Philips N.V. | Method and system for data transfer reduction in ultrasound imaging |
| US11766239B2 (en) * | 2021-02-26 | 2023-09-26 | GE Precision Healthcare LLC | Ultrasound imaging system and method for low-resolution background volume acquisition |
| US20220409167A1 (en) * | 2021-06-24 | 2022-12-29 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Visualization of 4d ultrasound maps |
| DE102021116363B3 (de) | 2021-06-24 | 2022-09-15 | Carl Zeiss Meditec Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Aufnehmen und Anzeigen eines dreidimensionalen OCT-Videos |
| EP4179978A1 (en) * | 2021-11-16 | 2023-05-17 | Koninklijke Philips N.V. | 3d ultrasound imaging with fov adaptation |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5873830A (en) * | 1997-08-22 | 1999-02-23 | Acuson Corporation | Ultrasound imaging system and method for improving resolution and operation |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6123670A (en) | 1998-12-15 | 2000-09-26 | General Electric Company | Ultrasound imaging with optimal image quality in region of interest |
| US7862511B2 (en) * | 2003-10-23 | 2011-01-04 | Koninkliljke Philips Electronics N.V. | Ultrasound imaging method and apparatus |
| CN1882849A (zh) * | 2003-11-21 | 2006-12-20 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有图像帧速和/或平均回波样本数量的自适应选择的超声成像系统和方法 |
| US20050228280A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Acquisition and display methods and systems for three-dimensional ultrasound imaging |
| JP4730889B2 (ja) | 2005-07-26 | 2011-07-20 | 日立アロカメディカル株式会社 | 超音波画像形成システム |
| US8295569B2 (en) | 2008-06-12 | 2012-10-23 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Method and system for automatic detection and measurement of mitral valve inflow patterns in doppler echocardiography |
| JP5376877B2 (ja) * | 2008-09-17 | 2013-12-25 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置および画像表示プログラム |
| US20110144495A1 (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-16 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Perfusion Imaging of a Volume in Medical Diagnostic Ultrasound |
| US9196049B2 (en) | 2011-03-09 | 2015-11-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and system for regression-based 4D mitral valve segmentation from 2D+t magnetic resonance imaging slices |
| CN104202368B (zh) * | 2013-05-27 | 2018-02-27 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 基于云平台的医疗影像数据共享的方法、云平台和系统 |
-
2015
- 2015-03-12 US US14/656,159 patent/US10194888B2/en active Active
-
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5873830A (en) * | 1997-08-22 | 1999-02-23 | Acuson Corporation | Ultrasound imaging system and method for improving resolution and operation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200011340A (ko) * | 2018-07-24 | 2020-02-03 | 삼성메디슨 주식회사 | 초음파 영상 장치 및 그 표시 방법 |
Also Published As
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