(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性イメージングの方法であって：
超音波エネルギーを送信し、超音波エネルギーからのエコーを受信する段階と；
患者の生理構造の、加えられた応力に関連するエコーからの撮像データを処理する段階と；
加えられた応力に関連するひずみ補償関数であって、前記患者の生理構造における実際の硬さ変動によって引き起こされるのでないひずみ変動を補償するよう構成されたひずみ補償関数を、前記生理構造の一部分に関連する期待される結果に基づくユーザー入力に基づいて、取得する段階であって、前記期待される結果は、呈示される画像上でユーザーに対して実質的に一様に見える期待される一様な属性をもつ組織または他の生理構造を含む、段階と；
前記ユーザー入力に基づく前記ひずみ補償関数を前記撮像データに適用して補償されたひずみ画像を生成する段階と；
補償されたひずみ画像を呈示する段階とを含み、前記補償されたひずみ画像は前記患者の生理構造における弾性の相違を定性的にハイライトする、
方法。
【請求項２】
弾性イメージングを実行する前に生成されたひずみ補償モデルに基づいて前記ひずみ補償関数を決定することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ひずみ補償モデルが、（ｉ）数学的モデル、（ｉｉ）物理的モデルから測定されるデータおよび（ｉｉｉ）異なる患者の弾性イメージングからのデータのうちの少なくとも一つに基づいて生成される、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記異なる患者が実質的に一様な性質をもつ、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記ひずみ補償関数を前記の処理された撮像データの少なくとも一部分に基づいて決定することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記加えられる応力を、前記超音波エネルギーを送信し前記エコーを受信するトランスデューサを前記生理構造の領域において患者に押しつけることによって生成する段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
弾性イメージングを実行する前に生成されたひずみ補償モデルに基づいて前記ひずみ補償関数を決定する段階ならびに前記ひずみ補償関数を前記の処理された撮像データの少なくとも一部分に基づいて決定する段階を含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
コンピュータ実行可能コードが記憶されているコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能コードは、前記コンピュータ可読記憶媒体がロードされるコンピューティング・デバイスに：
患者の生理構造の、加えられた応力に関連する超音波撮像データを処理する段階と；
前記生理構造の一部に関連する期待される結果に基づくユーザー入力であって、前記期待される結果は呈示される画像上でユーザーに対して実質的に一様に見える期待される一様な属性をもつ組織または他の生理構造を含む、ユーザー入力に基づいて、加えられた応力に関連するひずみ補償関数であって前記患者の生理構造における実際の硬さ変動によって引き起こされるのでないひずみ変動を補償するよう構成されたひずみ補償関数を生成する段階と；
前記ユーザー入力に基づく前記ひずみ補償関数を前記撮像データに適用して、前記患者の生理構造における弾性の相違を定性的にハイライトする補償されたひずみ画像を生成する段階とを実行させるよう構成される、
コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項９】
前記コンピューティング・デバイスに、前記補償されたひずみ画像および前記補償されたひずみ画像の値の逆数からなる画像の少なくとも一方を呈示させるコンピュータ実行可能コードをさらに有する、請求項８記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１０】
前記ひずみ補償モデルがさらに、（ｉ）数学的モデル、（ｉｉ）物理的モデルから測定されるデータおよび（ｉｉｉ）異なる患者の弾性イメージングからのデータのうちの少なくとも一つに基づいて生成される、請求項８記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１１】
前記異なる患者が実質的に一様な性質をもつ、請求項１０記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１２】
前記ひずみ補償関数がさらに、ひずみ補償モデルおよび処理された撮像データの少なくとも一部分に基づいて生成される、請求項８記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１３】
患者の生理構造の中に超音波エネルギーを送信してエコーを受信するプローブと；
表示装置と；
前記プローブおよび前記表示装置に動作可能に結合されたプロセッサとを有する超音波撮像システムであって：
前記プロセッサは、患者の生理構造の、加えられた応力に関連する超音波撮像データを処理し、
前記プロセッサは、前記生理構造の一部に関連する期待される結果に基づくユーザー入力であって、前記期待される結果は、呈示される画像上でユーザーに対して実質的に一様に見える期待される一様な属性をもつ組織または他の生理構造を含む、ユーザー入力に基づいて、加えられた応力に関連するひずみ補償関数であって前記患者の生理構造における実際の硬さ変動によって引き起こされるのでないひずみ変動を補償するよう構成されたひずみ補償関数を生成し、
前記プロセッサは、前記ユーザー入力に基づく前記ひずみ補償関数を前記撮像データに適用して、前記患者の生理構造における弾性の相違を定性的にハイライトする補償されたひずみ画像を生成し、
前記プロセッサは、前記補償されたひずみ画像および前記補償されたひずみ画像の値の逆数からなる画像のうちの少なくとも一つを前記表示装置上に呈示する、
超音波撮像システム。
【請求項１４】
補償関数コントロールをさらに有する請求項１３記載のシステムであって、前記補償関数コントロールが作動させられると前記ひずみ補償関数の大きさが調整される、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概括的にはイメージング・システムに、より詳細には弾性イメージングの方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性イメージングは、生体組織中に動きを誘導し、診断撮像技術を使って組織の応答を評価することからなる。弾性イメージングは、ポアソン比、ヤング率または他の硬さ（stiffness）測定値といった組織の機械的性質を明らかにするために使うことができる。測定値はデータのアレイを提供でき、アレイ内の位置は画像面での組織位置に対応する。データのアレイは、グレースケールまたはカラー・マップにマッピングされてピクチャーを形成しうる。弾性イメージングは、外部的または内部的に加えられる組織の動きまたは変形の際にデータを取り込み；組織応答を評価し、組織性質を表す画像を呈示することを含むことができる。
【０００３】
弾性イメージング技法は、組織励起の技法に基づいて二つのグループに分類できる。静的方法は、準静的圧縮を使い、結果として生じる組織ひずみを推定する。硬い組織は、加えられた力のもとで、柔らかい組織よりも少ないひずみを示す。こうして、圧縮によって誘起される組織ひずみを推定することによって、組織硬さ情報が得られる。推定されたひずみは、組織弾性率の再構成のためにも使用できる。もう一方の範疇は、組織中に動的励起を誘起することに基づく（動的方法）。音響弾性（sonoelasticity）では、低周波振動（＜1kHz）が組織に加えられ、組織応答が検査される。この範疇の別のアプローチは、音響的な遠隔触診であり、ここでは音響放射力が局所的な組織領域に加えられ、結果として生じる変位が推定される。
【０００４】
弾性イメージングでは、相関方法を使って軸方向および横方向の動きを決定するために圧縮前後の超音波データが記録される。超音波伝搬方向に沿った決定された動きは組織の軸方向変位マップを表し、軸方向ひずみマップを決定するために使われる。次いでひずみマップはグレースケールまたはカラー・コードされた画像として表示され、エラストグラム（elastogram）と呼ばれる。
【０００５】
しかしながら、弾性イメージングの間の加えられる応力は画像面内で非一様であることがある。これは、一様な硬さをもつ組織についてであっても、視野にわたって可変な見え方をもつひずみ画像につながりうる。たとえば、深さによる応力減衰のため、ひずみ画像は、一様組織において、深さとともに変動がありうる。これは、ひずみ変動が組織硬さの変動のためであると知覚するようユーザーをミスリードしうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
よって、組織における実際の硬さ変動によって引き起こされるのでないひずみ変動を補償する方法およびシステムが必要とされている。さらに、正常組織と病変との間のより簡単に認識できる相違のある画像を呈示する方法およびシステムが必要されている。さらに、より簡単に認識される、異常なひずみのある局所的領域を提供する方法およびシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この概要は、発明の性質および内容を簡潔に示す発明の概要を必須とする米国特許規則（37  C.F.R.）§１．７３を満たすために与えられている。これは、請求項の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないという理解で提出される。
【０００８】
本開示のある例示的な実施形態では、弾性イメージングの方法が提供される。本方法は、超音波エネルギーを送信してそれからのエコーを受信し；患者の生理の、加えられた応力に関連するエコーからの撮像データを処理し；加えられた応力に関連するひずみ補償関数を取得し；ひずみ補償関数を撮像データに適用して補償されたひずみ画像を生成し；補償されたひずみ画像を呈示することを含むことができる。
【０００９】
もう一つの例示的な実施形態では、コンピュータ実行可能コードが記憶されているコンピュータ可読記憶媒体が提供される。コンピュータ実行可能コードは、コンピュータ可読記憶媒体がロードされるコンピューティング・デバイスに：患者の生理の、加えられた応力に関連する超音波撮像データを処理し；（ｉ）前記生理の一部に関連する期待される結果に基づくユーザー入力、（ｉｉ）超音波撮像データを処理するのに先立って生成されたひずみ補償モデルおよび（ｉｉｉ）処理される撮像データの少なくとも一部、のうちの少なくとも一つに基づいて、加えられた応力に関連するひずみ補償関数を生成し；ひずみ補償関数を撮像データに適用して補償されたひずみ画像を生成するステップを実行させるよう構成される。
【００１０】
あるさらなる例示的な実施形態では、患者の生理の中に超音波エネルギーを送信してエコーを受信するプローブと、表示装置と、プローブおよび表示装置に動作可能に結合されたプロセッサとを有することができる超音波撮像システムが提供される。プロセッサは、患者の生理の、加えられた応力に関連する超音波撮像データを処理できる。プロセッサは、（ｉ）前記生理の一部に関連する期待される結果に基づくユーザー入力、（ｉｉ）超音波撮像データを処理するのに先立って生成されたひずみ補償モデルおよび（ｉｉｉ）処理される撮像データの少なくとも一部、のうちの少なくとも一つに基づいて、加えられた応力に関連するひずみ補償関数を生成できる。プロセッサは、ひずみ補償関数を撮像データに適用して補償されたひずみ画像を生成できる。プロセッサは、補償されたひずみ画像および補償されたひずみ画像の逆（inverse）のうちの少なくとも一つを表示装置上に呈示できる。
【発明の効果】
【００１１】
技術的効果は、これに限られないが、体の生理における弾性の差を定性的にハイライトする画像を呈示することを含む。技術的効果はさらに、これに限られないが、正常組織と病変との間の差をハイライトする画像を呈示することを含む。技術的効果はさらに、これに限られないが、異常なひずみの局所的な領域をハイライトする画像を呈示することを含む。
【００１２】
本発明の上記のおよびその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、図面および付属の請求項から当業者には認識され、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のある例示的な実施形態に基づく、弾性イメージングを実行するためのシステムの概略図である。
【図２】図１のシステムの一部の概略図である。
【図３】本発明のある例示的な実施形態に基づく、弾性イメージングを実行するための図１のシステムが使用できる方法を示す図である。
【図４】本発明の別の例示的な実施形態に基づく、弾性イメージングを実行するための図１のシステムが使用できる方法を示す図である。
【図５】本発明の別の例示的な実施形態に基づく、弾性イメージングを実行するための図１のシステムが使用できる方法を示す図である。
【図６】硬い包含物をもつ組織の未補償ひずみ画像を示すエラストグラムである。
【図７】図６の未補償ひずみ画像の逆数を示すエラストグラムである。
【図８】図１〜５のシステムまたは方法に基づいて生成されるいくつかの例示的なひずみ補償関数の一つの画像である。
【図９】図８のひずみ補償関数を使って生成される、例示的な補償されたひずみ画像を示すエラストグラムである。
【図１０】図９の補償されたひずみ画像の逆数を示すエラストグラムである。
【図１１】図１〜５のシステムまたは方法に基づいて生成されるいくつかの例示的なひずみ補償関数のうちの別の一つの画像である。
【図１２】図１１のひずみ補償関数を使って生成される、例示的な補償されたひずみ画像を示すエラストグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示の例示的な実施形態は、体の生理状態に関して検査されるひずみに基づく、超音波撮像装置によって実行される身体のデータ捕捉およびイメージングに関して記述される。本開示のこれらの例示的な実施形態は、ヒトであれ動物であれ、肝臓を含む組織、器官など、体のさまざまな部分およびさまざまな生理に適用されることができることは、当業者は理解するはずである。本開示の検査されるひずみを結果として与える加えられる応力は体の外部でも内部でもよい。加えられる応力の源は、トランスデューサを用いて押下することから生成される、別個の装置によって生成される、組織を通じた波動伝搬の適用によって生成されるまたは体自身によって作り出されるなど、多様でありうる。体自身によってというのは、患者における動脈の脈動または呼吸変動を含む。加えられる応力の量および／またはタイミングも多様でありうる。これは、本開示の例示的な実施形態に基づいて定性的に検査される周期的に加えられる応力を含む。
【００１５】
本開示の例示的な実施形態は、超音波システムの視野またはその一部にわたって均一な組織などについて、より一様なひずみ画像を提供でき、正常な組織と病変の間などのさまざまな生理上の相違を強調できる。ある実施形態では、エラストグラフィー画像は、修正されたまたは推定された応力を用いてひずみ画像を正規化する（normalize）ことによって生成できる。後述するように、修正されたまたは推定された応力は、ユーザー生成されるおよび／またはシステム生成されることができる。
【００１６】
検査されているひずみは、応力および組織の弾性率に次のように関係する：
ひずみ(X,Y)＝応力(X,Y)／(弾性率(X,Y))          (1)
あるいは等価だが：
ひずみ(X,Y)／応力(X,Y)＝1／(弾性率(X,Y))      (2)
加えられた応力について、応力の修正または推定が生成できるSC(X,Y)。次いで、修正された応力SC(X,Y)を使って、次のようにして弾性率分布の推定を生成できる：
(1／弾性率(X,Y))∝(ひずみ(X,Y)／SC(X,Y))      (3)
あるいは等価だが
弾性率(X,Y)∝(SC(X,Y)／ひずみ(X,Y))          (4)。
【００１７】
本開示は、本開示のある例示的な実施形態に基づいて生成される補償されたひずみ画像が、未補償のひずみ画像に比べて、正常な組織をより一様な見え方をもって与え、異常なひずみの局在化した領域をハイライトするのを助けることができることを考えている。本開示の補償されたひずみ画像によって与えられる定性的結果は、修正された応力SC(X,Y)が組織内での実際の応力分布から著しく外れているところでも適用可能である。
【００１８】
図面、特に図１を参照するに、本発明のある例示的な実施形態に基づく超音波撮像システムが示され、概括的に参照符号１０によって表されている。システム１０は、器官または組織１５０のような患者の体５０に対して超音波撮像を実行でき、プロセッサまたは他の制御装置１００、プローブまたはトランスデューサ１２０および表示装置１７０を含むことができる。システム１０は、体５０への応力を生成し加えるための応力装置１２５を含むことができる。応力装置１２５は、外部および／または内部で使用される装置であることができ、いくつもの異なる方法で関心領域に加えられる応力を与えることができる。それには、エネルギー波動伝搬または機械的に生成された力が含まれる。
【００１９】
さらに図２を参照すると、プロセッサ１００は、超音波撮像を実行するためのさまざまなコンポーネントを含むことができ、データ捕捉、解析および呈示などに関してさまざまな撮像技法を用いることができる。たとえば、プロセッサ１００は、後述するように、ひずみ補償関数を調節するためのひずみ関数コントロールまたはアクチュエータ２０５を含むことができる。プロセッサ１００はまた、時間利得補償コントロールまたはアクチュエータ２１０および横利得補償コントロールまたはアクチュエータ２１５ならびに送信機／受信機、ビーム形成器、エコー処理器およびビデオ・プロセッサといった他の超音波コンポーネントをも含むことができる。本開示は、これらのコンポーネントの一つまたは複数が組み合わされることも考えている。
【００２０】
ある実施形態では、超音波プローブ１２０は、ビーム形成器の制御のもとなどで超音波エネルギーを送信および受信する超音波トランスデューサ素子２２５の線形アレイを含むことができる。たとえば、ビーム形成器は、適切な時点で送信機／受信機のトランスデューサ・パルサーを作動させることによってトランスデューサ・アレイ素子２２５の作動のタイミングを制御できる。別の実施形態では、プローブ１２０は、ステアリングされ合焦された超音波ビームを与えるマトリクス・アレイ・トランスデューサであることができる。
【００２１】
次いで、表示装置１７０は、ビデオ・プロセッサの支援などにより、プロセッサ１００によって生成された画像を呈示するために使用できる。超音波エネルギーを生成、送信および受信するためおよび受信した超音波エネルギーを処理するために、さまざまな他のコンポーネントおよび技法がシステム１０によって利用されることができる。システム１０のコンポーネントおよび技法は、表示装置１７０上での体５０の関心領域のひずみ画像の2Dまたは3Dでの呈示を許容する。ある実施形態では、システム１０はCINELOOP（登録商標）メモリのようなメモリ・デバイスをも含むことができる。たとえば、メモリ・デバイスは、最初のひずみ画像または画像ストリームをなすようシステム１０によって処理されたデータを記憶できる。それから、その後のひずみ画像または画像ストリームが生成できる。呈示される画像に関して解剖学的な境界を定義してグラフィック的にオーバーレイできる自動境界検出プロセッサのような他のコンポーネントおよび／または技法も、プロセッサ１００とともに使用できる。本開示は、上記のシステム１０のコンポーネントに加えての、またはその代わりの、他のコンポーネントおよび／または技法の使用も考えている。
【００２２】
さらに図３を参照すると、システム１０の例示的な動作方法が示され、概括的に参照符号３００によって表されている。付属の請求項の範囲から外れることなく、体の他の部分の検査を含め、図３に描かれていない他の実施形態が可能であることは当業者には明白であろう。
【００２３】
方法３００は、撮像データがシステム１０によって捕捉されるステップ３０２で始まることができる。これは関心領域における加えられる応力と組み合わせた、プローブ１２０による超音波エネルギーまたはパルスの送信および受信などを通じて行われる。上述したように、加えられる応力は、いくつかの源によって与えられることができる。トランスデューサ・プローブ１２０を使って体の皮膚レベルにおいて圧を加えることが含まれ、心臓拍動または呼吸変動のように体自身によって作り出されてもよい。ステップ３０４では、加えられた応力の結果生じるひずみが、捕捉されたデータから決定できる。
【００２４】
ステップ３０６では、システム１０は、ひずみ補償機能コントロール２０５の回転または他の調整などを通じた臨床担当者または他のユーザーによるひずみ補償関数への調整のユーザー入力をモニターできる。ひずみ補償関数への調整が検出されたら、ステップ３０８のように、ひずみ補償関数が生成され、あるいはそうでなければ調整されうる。ある実施形態では、ひずみ補償関数は初期には１に設定されることができる。このため、ひずみ画像は初期には補償されていないひずみ画像として呈示される。
【００２５】
ひずみ補償関数への調整は、深さの関数としてのひずみ補償関数の大きさ（magnitude）へのものであってもよい。本開示は、ひずみ補償関数への調整が横および／または上下位置の関数であることも考えている。ある実施形態では、臨床担当者または他のユーザーが、期待される結果に基づいてひずみ補償関数を調整できる。これはたとえば、一様な性質が期待される組織または他の生理が呈示される画像上で実質的に一様に見えるまで調整することによる。別の実施形態では、ひずみ補償関数への調整は、臨床担当者のまたは他のユーザーの、リアルタイム画像または画像ストリームの主観的なビューと、画像の局在化した領域における既知の生理とに基づくことができる。これにより、一様な性質をもたない、当該画像の他の領域に関して定性的な画像が呈示されることができる。
【００２６】
本開示は、ひずみ補償関数への調整がさまざまな時点で実行されることを考えている。たとえば、調整は、上記のようにリアルタイムであることができ、あるいは捕捉されたデータはループで呈示されることができ臨床担当者が、患者の検査中または検査のすぐあとなど、ループ呈示の間に調整を行うことができる。
【００２７】
ひずみ補償関数は、ステップ３１０におけるように、決定されたひずみデータまたはひずみの任意の後続の決定に適用できる。ステップ３１２では、補償されたひずみ画像が、表示装置１７０上などに呈示されることができる。ステップ３１４では、ひずみ補償関数が既知のまたは期待される局在化した結果および呈示される補償されたひずみ画像に基づいて所望されるよう調整されたのち、エラストグラムまたは、補償されたひずみ画像に基づいて生成された他のデータなどの他のプリントアウトが呈示されることができる。
【００２８】
図１〜２および図４を参照すると、システム１０の例示的な動作方法が示され、概括的に参照符号４００によって表されている。付属の請求項の範囲から外れることなく、体の他の部分の検査を含め、図４に描かれていない他の実施形態が可能であることは当業者には明白であろう。たとえば、方法４００に対する可能な変形が点線で示されている。
【００２９】
方法４００は、撮像データがシステム１０によって捕捉されるステップ４０２で始まることができる。これは関心領域における加えられる応力と組み合わせた、プローブ１２０による超音波エネルギーまたはパルスの送信および受信などを通じて行われる。ステップ４０４では、加えられた応力の結果生じるひずみが、捕捉されたまたは他の仕方で取得されたデータから決定できる。
【００３０】
ステップ４０６では、ひずみ補償関数モデルが取得され、捕捉されたデータに適用されることができる。ひずみ補償関数モデルは、いくつかの技法を使って生成または他の仕方で得られることができる。たとえば、ひずみ補償関数モデルは数学的にモデル化される、既知の性質をもつ生理を使って同じまたは他の患者に関しての最適化の間に経験的に設定される、および／または一様な組織模倣ファントムまたは画像化されるべき特定の生理についての他の物理的な模型上で測定される、ことができる。次いで、ひずみ補償関数モデルは記憶され、同じまたは異なる患者についてのその後の撮像検査に適用されうる。ある実施形態では、どのモデルを適用するかの選択は、検査される生理の型、患者の年齢などといったいくつかの因子に基づくことができる。
【００３１】
ステップ４０８におけるように、ひずみ補償関数は、先験的なひずみ補償関数モデルに基づいて生成され、あるいは他の仕方で調整されることができる。ある実施形態では、ひずみ補償関数は最初１に設定されることができる。このため、ひずみ画像は初期には補償されていないひずみ画像として呈示される。別の実施形態では、ステップ４０９において、システム１０は、ひずみ補償関数コントロール２０５の回転または他の調整を通じた、臨床担当者または他のユーザーによるひずみ補償関数への調整があるかどうかモニターできる。ひずみ補償関数への調整が検出されると、先験的モデルから決定されたひずみ補償関数がしかるべく調整されることができる。
【００３２】
ひずみ補償関数は、ステップ４１０におけるように、決定されたひずみデータまたはひずみの任意の後続の決定に適用できる。ステップ４１２では、補償されたひずみ画像が、表示装置１７０上などに呈示されることができる。ステップ４１４では、補償されたひずみ画像が表示装置１７０上などで呈示されたのち、エラストグラムまたは、補償されたひずみ画像に基づいて生成された他のデータなどの他のプリントアウトが呈示されることができる。
【００３３】
図１〜２および図５を参照すると、システム１０の例示的な動作方法が示され、概括的に参照符号５００によって表されている。付属の請求項の範囲から外れることなく、体の他の部分の検査を含め、図５に描かれていない他の実施形態が可能であることは当業者には明白であろう。たとえば、方法５００に対する可能な変形が点線で示されている。
【００３４】
方法５００は、撮像データがシステム１０によって捕捉されるステップ５０２で始まることができる。これは関心領域における加えられる応力と組み合わせた、プローブ１２０による超音波エネルギーまたはパルスの送信および受信などを通じて行われる。ステップ５０４では、加えられた応力の結果生じるひずみが、捕捉されたまたは他の仕方で取得されたデータから決定できる。
【００３５】
ステップ５０５および５０６では、捕捉されたデータを使ってひずみ補償関数が生成できる。たとえば、ひずみ補償関数は、深さの関数として計算されるメジアンひずみに基づいて生成できる。深さの関数としてのメジアンひずみに基づいてひずみ補償関数を設定することは、正規化されたひずみ関数を与える。
【００３６】
ひずみ補償関数を表す生成された曲線はステップ５０７で、急峻な方向変化がないよう平滑化できる。ある実施形態では、ひずみ補償関数を生成するまたはそうでなければ調整する際に、ステップ５０８におけるユーザー入力またはステップ５０９におけるような先験的モデルの一方または両方を使うこともできる。
【００３７】
ステップ５１０におけるように、ひずみ補償関数は、決定されたひずみデータまたはひずみの任意のその後の決定に適用できる。ステップ５１２では、補償されたひずみ画像が、表示装置１７０上などに呈示されることができる。リアルタイムまたはストリーム・ループの場合を含む。ステップ５１４では、補償されたひずみ画像が呈示されたのち、エラストグラムまたは、補償されたひずみ画像に基づいて生成された他のデータなどの他のプリントアウトが呈示されることができる。
【００３８】
方法５００は、捕捉されたデータからひずみ補償関数を生成するために利用される他の技術およびアルゴリズムも考えている。ある実施形態では、方法３００、４００および５００に関して上記した技法の二つ以上が、補償されたひずみ画像を生成するために適用できる。
【００３９】
図６を参照すると、実質的に一様な背景組織における、弾性率が周辺組織の約３倍の硬い包含物をもつ補償されていないひずみ画像が示されている。この例では、加えられる応力は、線形アレイ・トランスデューサを組織模倣ファントムまたはモデル内で深さ方向に押すことによって生成されたが、結果は実際の組織に対する応用にも適用可能である。図６の長方形の選択部に見られるように、包含物周辺の一様な組織においても、加えられる応力における深さ依存の変動のため、ひずみは深さとともに変化する。図７では、図６の未補償ひずみ画像の数学的な逆が示されており、ここでもまた、同様の組織性質の領域においてでさえ、ひずみの大きな変動を示している。
【００４０】
図８を参照すると、深さの関数としてメジアンひずみ（median  strain）に基づいてシステム１０によって生成できるひずみ補償関数を表す画像が示されている。図９では、図８のひずみ補償関数に基づいてシステム１０によって生成された補償されたひずみ画像が示されている。一様な性質をもち、硬い包含物を取り巻いている組織はより一様に見え、包含物に目を引く。この例では、包含物は画像中の周辺組織よりも２〜３倍の硬さであるように見える。ここで、実際の硬さは周辺組織の３倍である。
【００４１】
図１０は、図９の補償されたひずみ画像の数学的な逆を示している。硬い包含物を取り巻く組織はより一様なレベルに見え、包含物に関してよりよいコントラストが得られる。
【００４２】
図１１を参照すると、システム１０によって生成できる、軸方向および横方向の両方に変化があり二次元的になっている別の例示的なひずみ補償関数を表す画像が示されている。図１２では、図１１のひずみ補償関数に基づいてシステム１０によって生成された補償されたひずみ画像が示されている。
【００４３】
システム１０は、いくつかの技法に基づいてひずみの定性的なイメージングのための備えができる。そうした技法は、深さ、横および／または上下位置の関数としてひずみを補償するためのユーザー・コントロール；システムに記憶される事前決定された諸補償関数に基づく深さの関数としてのひずみの補償；および／または検査の間に捕捉されたデータを使って2Dまたは3Dの視野にわたる非一様な加えられる応力を説明するための、ひずみ画像の能動的な補償が含まれる。本稿に記載された方法論およびシステムは、2Dおよび3D撮像の一方または両方において補償ひずみ画像に適用可能である。
【００４４】
エラストグラムは、ひずみ画像のみならず、組織弾性に関係した他の測定値（たとえば病変／正常組織のひずみの比、ポアソン比）をも含むことができる。本開示のシステムおよび方法に基づいて生成された補償されたひずみ画像はユーザーに対して直接表示されなくてもよく、エラストグラムを生成するためにさらに処理されることもできる。
【００４５】
本開示は、ひずみ補償関数が次の源のうちの一つまたは複数に基づいていることを考える：（コントロールを介した）ユーザー入力；先験的データ／モデル；ひずみデータの現在および過去の値。さらに、例示的な実施形態の方法は、ひずみデータを、表示（画像および／またはグラフィカル）および／または記憶／エクスポートのために呈示することを含むことができる。ある実施形態では、平滑化、再マッピング（たとえば、１／補償ひずみ、Fn(補償ひずみ)など）、時間的持続性（temporal  persistence）およびそれらの任意の組み合わせを含め、データのさらなる処理が実行できる。本稿で実行されるイメージングは、二次元および三次元の画像データの一方または両方について他の技法を含むことができる。
【００４６】
上述した方法論のステップを含む本発明は、ハードウェア、ソフトウェアまたはハードウェアとソフトウェアの組み合わせにおいて実現できる。本発明は、一つのコンピュータ・システムにおいて中央集中的に、あるいは種々の要素がいくつかの相互接続されたコンピュータ・システムを横断して散らばった形で分散式に、実現できる。本稿で記載される方法を実行するよう適応された任意の種類のコンピュータ・システムまたは他の装置が好適である。ハードウェアとソフトウェアの典型的な組み合わせは、ロードされ実行されたときにコンピュータ・システムを制御して本稿で記載された方法を実行させるコンピュータ・プログラムをもつ汎用コンピュータ・システムであることができる。
【００４７】
上述した方法論のステップを含む本発明は、コンピュータ・プログラム・プロダクト内に埋め込まれることができる。コンピュータ・プログラム・プロダクトは、コンピューティング・デバイスまたはコンピュータ・ベースのシステムに本稿で記載されたさまざまな手順、プロセスおよび方法を実行するよう指示するコンピュータ実行可能コードを含むコンピュータ・プログラムが埋め込まれたコンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。今のコンテキストにおけるコンピュータ・プログラムは、情報処理機能をもつシステムに特定の機能を、直接的に、あるいはａ）別の言語、コードまたは記法への変換；ｂ）異なる物質形での再現、の一方または両方ののちに、実行させるよう意図された一組の命令の、任意の言語、コードまたは記法での任意の表現を意味する。
【００４８】
本稿に記載された実施形態の例解は、さまざまな実施形態の構造の一般的な理解を与えることを意図しており、本稿に記載される構造を利用しうる装置およびシステムのすべての要素および特徴の完全な記述の役割をすることは意図されていない。上記の記述を吟味すれば、他の多くの実施形態が当業者には明白であろう。本開示の範囲から外れることなく構造的および論理的な置換および変更がなされうる他の実施形態が利用され導き出されてもよい。図面も単に代表的なものであり、縮尺通りに描かれていないこともある。図面のある部分の比率は誇張されていることがあり、一方他の部分が最小限にされていることがある。よって、本明細書および図面は、限定する意味ではなく、例解するものと見なすべきである。
【００４９】
このように、個別的な実施形態が図示され、本稿で記述されてきたが、同じ目的を達成するよう計算されたいかなる構成を示されている特定の実施形態の代わりとしてもよいことは理解しておくべきである。本開示は、さまざまな実施形態の任意のものおよびあらゆる適応または変形をカバーすることが意図されている。上記の実施形態の組み合わせおよび本稿に特に記載されていない他の実施形態が、上記の記述を吟味すれば当業者には明白となろう。したがって、本発明を実施するために考えられている最良の形態として開示されている個別的な実施形態（単数または複数）に本開示が限定されることは意図されておらず、本発明は、付属の請求項の範囲にはいるあらゆる実施形態を含むことが意図されている。
【００５０】
本開示の要約書は、読者が技術的な開示の性質を素早く見きわめられるようにする要約書を必須とする米国特許規則（37  C.F.R.）§１．７２（ｂ）を満たすために与えられている。これは、請求項の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないという理解で提出される。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様１〕
弾性イメージングの方法であって：
超音波エネルギーを送信し、超音波エネルギーからのエコーを受信する段階と；
患者の生理の、加えられた応力に関連するエコーからの撮像データを処理する段階と；
加えられた応力に関連するひずみ補償関数を取得する段階と；
前記ひずみ補償関数を前記撮像データに適用して補償されたひずみ画像を生成する段階と；
補償されたひずみ画像を呈示する段階とを含む、
方法。
〔態様２〕
前記ひずみ補償関数をユーザー入力に基づいて調整する段階をさらに含み、前記ユーザー入力が前記生理の一部分に関連する期待される結果に基づく、態様１記載の方法。
〔態様３〕
弾性イメージングを実行する前に生成されたひずみ補償モデルに基づいて前記ひずみ補償関数を決定する段階をさらに含む、態様１記載の方法。
〔態様４〕
前記ひずみ補償モデルが、数学的モデル、物理的モデルから測定されるデータおよび別の生理の弾性イメージングからのデータのうちの少なくとも一つに基づいて生成される、態様３記載の方法。
〔態様５〕
前記別の生理が異なる患者の生理であり、前記別の生理が実質的に一様な性質をもつ、態様４記載の方法。
〔態様６〕
前記ひずみ補償関数を前記の処理された撮像データの少なくとも一部分に基づいて決定する段階をさらに含む、態様１記載の方法。
〔態様７〕
前記ひずみ補償関数が、前記撮像データから計算されるメジアンひずみに基づいて決定される、態様１記載の方法。
〔態様８〕
前記加えられる応力を、前記超音波エネルギーを送信し前記エコーを受信するトランスデューサを前記生理の領域において患者に押しつけることによって生成する段階をさらに含む、態様１記載の方法。
〔態様９〕
前記ひずみ補償関数を、前記生理の一部分に関連する期待される結果に基づくユーザー入力に基づいて調整する段階、弾性イメージングを実行する前に生成されたひずみ補償モデルに基づいて前記ひずみ補償関数を決定する段階ならびに前記ひずみ補償関数を前記の処理された撮像データの少なくとも一部分に基づいて決定する段階のうちの少なくとも二つをさらに含む、態様１記載の方法。
〔態様１０〕
リアルタイムで補償されたひずみ画像を生成する段階をさらに含む、態様１記載の方法。
〔態様１１〕
コンピュータ実行可能コードが記憶されているコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能コードは、前記コンピュータ可読記憶媒体がロードされるコンピューティング・デバイスに：
患者の生理の、加えられた応力に関連する超音波撮像データを処理する段階と；
前記生理の一部に関連する期待される結果に基づくユーザー入力、超音波撮像データを処理するのに先立って生成されたひずみ補償モデルおよび処理される撮像データの少なくとも一部、のうちの少なくとも一つに基づいて、加えられた応力に関連するひずみ補償関数を生成する段階と；
前記ひずみ補償関数を前記撮像データに適用して補償されたひずみ画像を生成する段階とを実行させるよう構成される、
コンピュータ可読記憶媒体。
〔態様１２〕
前記コンピューティング・デバイスに、前記補償されたひずみ画像および前記補償されたひずみ画像の逆の少なくとも一方を呈示させるコンピュータ実行可能コードをさらに有する、態様１１記載のコンピュータ可読記憶媒体。
〔態様１３〕
前記ひずみ補償モデルが、数学的モデル、物理的モデルから測定されるデータおよび別の生理の弾性イメージングからのデータのうちの少なくとも一つに基づいて生成される、態様１１記載のコンピュータ可読記憶媒体。
〔態様１４〕
前記別の生理が異なる患者の生理であり、前記別の生理が実質的に一様な性質をもつ、態様１３記載のコンピュータ可読記憶媒体。
〔態様１５〕
前記ひずみ補償関数が、前記撮像データから計算されるメジアンひずみに基づいて決定される、態様１１記載のコンピュータ可読記憶媒体。
〔態様１６〕
前記ひずみ補償関数が、ユーザー入力、ひずみ補償モデルおよび処理された撮像データの少なくとも一部分のうちの二つ以上に基づいて生成される、態様１１記載のコンピュータ可読記憶媒体。
〔態様１７〕
患者の生理（１５０）の中に超音波エネルギーを送信してエコーを受信するプローブと；
表示装置と；
前記プローブおよび前記表示装置に動作可能に結合されたプロセッサとを有する超音波撮像システムであって：
前記プロセッサは、患者の生理の、加えられた応力に関連する超音波撮像データを処理し、
前記プロセッサは、前記生理の一部に関連する期待される結果に基づくユーザー入力、超音波撮像データを処理する前に生成されたひずみ補償モデルおよび処理された撮像データの少なくとも一部、のうちの少なくとも一つに基づいて、加えられた応力に関連するひずみ補償関数を生成し、
前記プロセッサは、前記ひずみ補償関数を前記撮像データに適用して補償されたひずみ画像を生成し、
前記プロセッサは、前記補償されたひずみ画像および前記補償されたひずみ画像の逆のうちの少なくとも一つを前記表示装置上に呈示する、
超音波撮像システム。
〔態様１８〕
補償関数コントロールをさらに有する態様１７記載のシステムであって、前記補償関数コントロールが作動させられると前記ひずみ補償関数の大きさが調整される、システム。
〔態様１９〕
メモリ・デバイスをさらに有する態様１７記載のシステムであって、一つまたは複数のひずみ補償モデルが前記メモリ・デバイスに記憶されている、システム。
〔態様２０〕
前記プロセッサがリアルタイムで前記補償されたひずみ画像を生成する、態様１７記載のシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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