(57)【要約】【課題】超音波システムにおいて撮像域を拡張するための方法及び装置を提供する。【解決手段】医用イメージング・システム（１００）の撮像域を拡張するための方法及び装置を提供する。本方法は、超音波トランスジューサ（１０６）を用いて被検体（２００）の表面（４０２）を走査する工程と、複数の３Ｄボリュメトリック・データ組（４０８、４１０、４１４、４１８）であって、該複数のデータ組のうちの少なくとも１つのデータ組が該複数のデータ組の別のデータ組と重複した部分（４１２、４１６、４２０）を有している複数の３Ｄボリュメトリック・データ組を取得する工程と、該重複した部分を用いて空間的に隣り合った３Ｄボリュメトリック・データ組を位置合わせしてパノラマ式３Ｄボリューム画像を作成する工程と、を含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用イメージング・システム（１００）の撮像域を拡張するための方法であって、
超音波トランスジューサ（１０６）を用いて被検体（２００）の表面（４０２）を走査する工程と、
複数の３Ｄボリュメトリック・データ組（４０８、４１０、４１４、４１８）であって、該複数のデータ組のうちの少なくとも１つのデータ組が該複数のデータ組の別のデータ組と重複した部分（４１２、４１６、４２０）を有している複数の３Ｄボリュメトリック・データ組を取得する工程と、
前記重複した部分を用いて空間的に隣り合った３Ｄボリュメトリック・データ組を位置合わせし、パノラマ式３Ｄボリューム画像を作成する工程と、
を含む方法。
【請求項２】
被検体の表面を走査する前記工程は、被検体の表面を走査して被検体の複数の２Ｄ走査面を取得する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
被検体の表面を走査する前記工程は、２Ｄアレイ・トランスジューサを用いて被検体の表面を走査する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
被検体の表面を走査する前記工程は、被検体の表面全体を横切るように超音波トランスジューサを掃引する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
被検体の表面を走査する前記工程は、被検体の表面全体を横切るように超音波トランスジューサを手動式で掃引する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
被検体の表面を走査する前記工程は、走査中における前記超音波トランスジューサの初期トランスジューサ位置を基準とした動きを検出する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
被検体の表面を走査する前記工程は、
ディスプレイ上で前記走査の品質を視覚的に監視する工程と、
前記走査の少なくとも一部分の品質がしきい値品質と比べてより低い場合に、ユーザによる判定に従って前記走査を停止する工程と、
前記走査の一部分を再走査する工程と、
重複した３Ｄデータ組を再位置合わせする工程と、
を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の３Ｄボリュメトリック・データ組のうちの隣接するデータ組を、各３Ｄボリュメトリック・データ組の重複した部分の少なくとも２つの特定済みフィーチャを用いて合成する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の３Ｄボリュメトリック・データ組のうちの隣接するデータ組を、該複数の３Ｄボリュメトリック・データ組のうちの隣接するデータ組の共通ボリュームから作成された少なくとも１つの２Ｄスライスを用いて合成する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の３Ｄボリュメトリック・データ組のうちの隣接するデータ組の共通ボリュームから、傾斜スライス、一定深度スライス及びＢモード・スライスのうちの少なくとも１つを作成する工程をさらに含む請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には超音波システムに関し、さらに詳細には、超音波システムにおいて画像を収集し合成するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の２Ｄ超音波走査は、被検体の単一の画像スライスを一度に取り込んで表示させる。走査の時点における超音波探触子の位置及び方向によって撮像されるスライスが決定される。周知の超音波システムの少なくとも幾つかでは例えば、超音波装置すなわちスキャナは、２Ｄ画像を収集しかつ合成させて単一のパノラマ式画像とすることができる。現在の超音波システムはさらに、３Ｄボリューム画像を作成するための画像データを収集する機能も有している。３Ｄイメージングによれば、２Ｄスライスの場合と比べて３Ｄにおいてより明瞭である３Ｄ構造の視覚化、侵襲性手技（例えば、バイオプシーや外科手術）に関する直接的走査、ガイダンス及び／または計画立案によるアクセスが不可能な身体内の方向付けし直したスライスの視覚化、並びに同僚や患者との改良された走査情報のやり取りを容易にすることができる。
【特許文献１】米国特許第６５４４１７５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
３Ｄ超音波画像は、所与のボリューム内で２Ｄ画像を積み上げて収集することがある。この２Ｄ画像の積み上げを収集する例示的な一方法は、探触子の各位置で１枚の２Ｄ画像が収集されるようにして探触子を身体を横切るように手動式で掃引することである。この手動式掃引には数秒間かかることがあり、したがってこの方法では「静止（ｓｔａｔｉｃ）」３Ｄ画像が生成される。したがって、３Ｄ走査によれば身体内のあるボリュームが撮像されるが、このボリュームはある有限のボリュームであり、またこの画像はこのボリュームの静止３Ｄ表現となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態では、医用イメージング・システムの撮像域を拡張するための方法及び装置を提供する。本方法は、超音波トランスジューサを用いて被検体の表面を走査する工程と、複数の３Ｄボリュメトリック・データ組であって、該複数のデータ組のうちの少なくとも１つのデータ組が該複数のデータ組の別のデータ組と重複した部分を有している複数の３Ｄボリュメトリック・データ組を取得する工程と、該重複した部分を用いて空間的に隣り合った３Ｄボリュメトリック・データ組を位置合わせしてパノラマ式３Ｄボリューム画像を作成する工程と、を含む。
【０００５】
別の実施形態では、超音波システムを提供する。本超音波システムは、複数の走査面、複数の走査線、及びボリュメトリック・データ組のうちの少なくとも１つとして収集した画像データを受け取るように構成されたボリューム・レンダリング・プロセッサと、投射されたボリュームを合成してリアルタイムの合成ボリューム画像にするように構成されたマッチング・プロセッサと、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本明細書で使用する場合、「リアルタイム」という用語は、ユーザがそれに関連する遅延をほとんどまたは実質的に全く知覚することがないような時間間隔を含むものと定義される。例えば、収集した超音波データ組を用いたボリューム・レンダリングがリアルタイムで実行されるように記述される場合、超音波データ組の収集とこれに基づくボリューム・レンダリングの表示との間の時間間隔は約１秒未満のレンジとすることがある。これによってある調整とその調整を示す表示との間の時間おくれが減少する。例えば、幾つかのシステムは、典型的には、約０．１０秒の時間間隔で動作することがある。１秒を超える時間間隔が使用されることもある。
【０００７】
図１は、本発明の例示的な一実施形態による超音波システムのブロック図である。超音波システム１００は、パルス状の超音波信号が身体またはボリューム内に放出されるようにトランスジューサ１０６の内部にあるまたはその一部として形成された素子１０４（例えば、圧電結晶）のアレイを駆動している送信器１０２を含む。多種多様な幾何学構成が使用されることがあり、また１つまたは複数のトランスジューサ１０６が探触子（図示せず）の一部として設けられることがある。このパルス状の超音波信号は、例えば血球や筋肉組織などの密度境界面及び／または構造体から後方散乱され、素子１０４に戻されるエコーを発生させる。このエコーは、受信器１０８によって受信され、さらにビーム形成器１１０に提供される。このビーム形成器は、受信したエコーに対するビーム形成を実行してＲＦ信号を出力する。次いで、ＲＦプロセッサ１１２によってこのＲＦ信号が処理される。ＲＦプロセッサ１１２は、ＲＦ信号を復調してエコー信号を表すＩＱデータ対を形成させている複素復調器（図示せず）を含むことがある。次いで、このＲＦまたはＩＱ信号データは、保存（例えば、一時保存）のためにＲＦ／ＩＱバッファ１１４に直接導かれることがある。
【０００８】
超音波システム１００はさらに、収集した超音波情報（すなわち、ＲＦ信号データまたはＩＱデータ対）を処理すると共に、表示システム１１８上に表示させる超音波情報のフレームを作成するために、信号プロセッサ１１６を含んでいる。信号プロセッサ１１６は、複数の選択可能な超音波様式に従って、収集した超音波情報に対して１つまたは複数の処理動作を実行するように適合させている。収集した超音波情報は、走査セッション中にエコー信号が受信されるに連れてリアルタイムで処理されることがある。追加または別法として、この超音波情報は走査セッション中にＲＦ／ＩＱバッファ１１４内に一時的に保存され、ライブ動作またはオフライン動作でリアルタイム性がより低い処理を受けることがある。
【０００９】
超音波システム１００は、人間の眼の認知速度に近い２０フレーム毎秒を超えるフレームレートで超音波情報を連続して収集することがある。収集した超音波情報は、これより遅いフレームレートで表示システム１１８上に表示されることがある。即座に表示させる予定がない収集超音波情報の処理済みフレームを保存するために、画像バッファ１２２を含めることがある。例示的な一実施形態では、その画像バッファ１２２は少なくとも数秒分の超音波情報フレームを保存できるだけの十分な容量をもつ。超音波情報のフレームは、収集順序や収集時間に応じたこれらの取り出しが容易となるような方式で保存されることがある。画像バッファ１２２は周知の任意のデータ記憶媒体を備えることがある。
【００１０】
超音波システム１００の動作を制御するためにユーザ入力デバイス１２０が使用されることがある。ユーザ入力デバイス１２０は、例えば走査の種類または走査で利用されるトランスジューサの種類を制御するためのユーザ入力を受け取るのに適した任意のデバイス及び／またはユーザ・インタフェースとすることがある。
【００１１】
図２は、本発明の別の例示的な実施形態による超音波システム１５０のブロック図である。本システムは、送信器１０２及び受信器１０８と接続されたトランスジューサ１０６を含んでいる。トランスジューサ１０６は、超音波のパルスを送信すると共に、走査対象の超音波ボリューム４１０（図４参照）の内部にある構造からエコーを受信している。メモリ１５４は、走査対象の超音波ボリューム４１０から導出された受信器１０８からの超音波データを保存する。ボリューム４１０は、様々な技法（例えば、３Ｄ走査、リアルタイム３Ｄイメージング、ボリューム走査、位置決めセンサを有するアレイ状素子による２Ｄ走査、ボクセル相関技法を用いたフリーハンド走査、及び／または２Ｄまたはマトリックスアレイ・トランスジューサによる走査など）によって取得されることがある。
【００１２】
トランスジューサ１０６は、ボリュームを走査しながらパノラマ式３Ｄ画像を取得するために、直線状にまたは弓状に移動させることがある。直線状または弓状の各位置において、トランスジューサ１０６を移動させながらトランスジューサ１０６によって複数の走査面１５６が取得される。走査面１５６はメモリ１５４内に保存され、次いでボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８に送られる。ボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８は３Ｄ画像データ組を直接受け取ることがある。別法として、走査面１５６は例えば、幾何学的平行移動の実行などの処理のためにメモリ１５４からボリューム走査変換装置１６８に送られ、次いでボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８に送られることがある。ボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８によって３Ｄ画像データ組及び／または走査面１５６を処理し終わった後、このデータ組及び／または走査面１５６はマッチング・プロセッサ１６０に送られて合成されて合成パノラマ式ボリュームが作成され、この合成パノラマ式ボリュームはビデオ・プロセッサ１６４に送られる。ボリューム走査変換装置１６８は、ボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８の内部に組み込まれることがあることを理解すべきである。幾つかの実施形態では、トランスジューサ１０６は、走査面１５６ではなく走査線を取得することがあり、またメモリ１５４は走査面１５６ではなくトランスジューサ１０６が取得した走査線を保存することがある。ボリューム走査変換装置１６８は、走査面１５６ではなくトランスジューサ１０６が取得した走査線を処理することがあり、またボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８に送ることができるデータ・スライスを生成することがある。ボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８の出力は、マッチング・プロセッサ１６０、ビデオ・プロセッサ１６４及びディスプレイ１６６に送られる。ボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８は、走査面、走査線及び／またはボリューム画像データを直接受け取ることや、また走査面、走査線及び／またはボリューム・データをボリューム走査変換装置１６８を介して受け取ることがある。マッチング・プロセッサ１６０は走査面、走査線及び／またはボリューム・データを処理し、共通データ・フィーチャを位置特定すると共にこの共通データ・フィーチャに基づいて３Ｄボリュームを合成してリアルタイムのパノラマ式画像データ組にしており、この画像データ組は表示させること、及び／またはさらに処理して被検体２００（図３参照）の内部にありかつ本明細書でより詳細に記載するような構造の特定を容易にさせることがある。
【００１３】
各エコー信号サンプル（ボクセル）の位置は、幾何学的精度（すなわち、あるボクセルから次のボクセルまでの距離）並びに超音波応答（及びこの超音波応答から導出される値）によって規定される。適当な超音波応答には、グレイスケール値、カラーフロー値、並びにアンギオまたはパワードプラ情報が含まれる。
【００１４】
システム１５０は、重複した異なる箇所において２つ以上の静止ボリュームを収集することがあり、次いでこれらは合成されて合成ボリュームとなる。例えば、第１の静止ボリュームが第１の箇所で収集され、次いでトランスジューサ１０６を第２の箇所まで移動させると共に第２の静止ボリュームが収集される。別法として、その走査は、１秒あたり２０個を超えるボリュームを収集できるように、機械的手段や電子的手段によって自動的に実行させることがある。この方法では、「リアルタイム」３Ｄ画像が作成される。リアルタイム３Ｄ画像は、動いている構造を撮像することができ、かつ空間次元を正確に位置合わせできるため、静止３Ｄと比べて一般により融通性が高い。
【００１５】
図３は、本発明の例示的な一実施形態に従って図１及び２のシステムによって収集された被検体の画像の斜視図である。被検体２００は、ある角度２０８で互いから発散する放射状の辺縁２０４及び２０６を有する複数の扇形状断面によって画定されたボリューム２０２を含んでいる。トランスジューサ１０６（図１及び２を参照）は、各走査面１５６（図２参照）内の隣接する走査線に沿った走査のために超音波発射を電子的に収束させて長手方向に導いており、また隣接する走査面１５６を走査するために超音波発射を電子的または機械的に収束させて横方向に導いている。図１に示すようにトランスジューサ１０６によって取得された走査面１５６は、メモリ１５４内に保存されると共に、ボリューム走査変換装置１６８によって球座標からデカルト座標への走査変換を受ける。ボリューム走査変換装置１６８からは複数の走査面１５６からなるボリュームが出力され、レンダリング領域２１０としてスライス・メモリ（図示せず）内に保存される。スライス・メモリ内のレンダリング領域２１０は隣接する複数の走査面１５６から形成されている。
【００１６】
トランスジューサ１０６は、画像を収集しながら等速で平行移動させることがあり、これにより個々の走査面１５６は以前に収集された走査面１５６に対して横方向に引き延ばされたり圧縮されたりすることがない。さらに、トランスジューサ１０６は、各走査面１５６から次の走査面への相関が高くなるように単一の面内を移動させることが望ましい。しかし、凸凹した身体表面の上を手動式で走査すると、これらの望ましい状態のうちの一方または両者から逸れる結果となることがある。自動式の走査及び／または移動検出、並びに２Ｄ画像接続によって、手動式走査に関する望ましくない状態／影響が低減されることがある。
【００１７】
レンダリング領域２１０の大きさは、オペレータがユーザ・インタフェースまたは入力を使用することによりスライス厚２１２、スライス幅２１４及びスライス高２１６を有するように規定することがある。ボリューム走査変換装置１６８（図２参照）は、そのスライス２２２の厚さパラメータを調整して所望の厚さのレンダリング領域２１０が形成されるようにスライス厚設定制御（図示せず）によって制御されることがある。レンダリング領域２１０は、走査対象の超音波ボリューム４１０（図４参照）のうちボリューム・レンダリングを受ける部分を規定している。ボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８はスライス・メモリにアクセスすると共に、レンダリング領域２１０のスライス厚２１２に沿ったレンダリングを行っている。ボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８は、ユーザ入力１２０を通じてユーザが選択可能なレンダリング・パラメータに従って、画像データの３次元表出をレンダリングするように構成されることがある。
【００１８】
動作時において事前規定の実質的に一定の厚さを有するスライス（レンダリング領域２１０とも呼ぶ）がスライス厚設定制御によって決定されると共に、ボリューム走査変換装置１６８において処理を受ける。レンダリング領域２１０（図３参照）を表すエコー・データは、スライス・メモリ内に保存されることがある。事前定義の厚さは約２ｍｍから約２０ｍｍの間とするのが典型的であるが、その用途や走査を受ける部位の大きさに応じて約２ｍｍ未満や約２０ｍｍを超える厚さが適当となることもあり得る。スライス厚設定制御は、離散的または連続的な厚さ設定値を備えた回転可能なノブなどの制御部材を含むことがある。
【００１９】
ボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８は、このレンダリング領域２１０をスライス２２２の撮像部分２２０（図３参照）上に投射させる。ボリューム・レンダリング・プロセッサ１５８における処理に続いて、撮像部分２２０内の画素データがマッチング・プロセッサ１６０及びビデオ・プロセッサ１６４によって処理され、次いでディスプレイ１６６上に表示されることがある。レンダリング領域２１０は、任意の位置に配置されることがあり、またこのボリューム２０２の内部で任意の方向に向けられることがある。幾つかの状況では、走査を受けている領域の大きさによっては、レンダリング領域２１０をボリューム２０２のうちのごく小さな部分のみとすると有利となることがある。本明細書に開示したボリューム・レンダリングは、ボリュームをレンダリングするために例えば３Ｄ超音波データ組のアンビエント（ａｍｂｉｅｎｔ）成分、デフューズ（ｄｉｆｆｕｓｅ）成分及びスペキュラ（ｓｐｅｃｕｌａｒ）成分を使用するグラジエント・ベースの（ｇｒａｄｉｅｎｔ−ｂａｓｅｄ）ボリューム・レンダリングとすることができることを理解されたい。別の成分が使用されることもある。さらに、このボリューム・レンダリングは、ある臓器の外部の一部分、あるいはその臓器の内部構造の一部分となった表面を含むことがあることも理解されたい。例えば心臓に関しては、レンダリングを受けるボリュームは、例えば動脈を通過させてその心臓の房内にカテーテルが導かれている心臓の外部表面や該心臓の内部表面を含むことができる。
【００２０】
図４は、本発明の様々な実施形態に従ってアレイ・トランスジューサ１０６を用いてパノラマ式３Ｄ画像を作成している例示的な走査４００の斜視図である。アレイ・トランスジューサ１０６は素子１０４を含むと共に、被検体２００の表面４０２に接触するように図示している。被検体２００を走査するために、アレイ・トランスジューサ１０６は表面４０２を横切るように方向４０４に掃引される。アレイ・トランスジューサ１０６が方向４０４（例えば、ｘ方向）に移動するに連れて、その各々が直前のスライス２２２から方向４０４に若干変位（アレイ・トランスジューサ１０６の移動速度及び画像収集速度の関数となっている）を受けているような連続したスライス２２２が収集される。連続したスライス２２２同士の間の変位が計算されると共に、その変位に基づいてスライス２２２が位置合わせされて合成され、３Ｄボリューム画像が作成される。
【００２１】
トランスジューサ１０６は、深度方向４０６（例えば、ｚ方向）の３Ｄボリュメトリック・データからなる連続したボリュームを収集することがある。トランスジューサ１０６は、電気的な制御を受けた振動性素子（ｗｏｂｂｌｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）１０４またはアレイ状の素子１０４を有する機械的トランスジューサとすることがある。図４の走査シーケンスは直線状トランスジューサ１０６を用いて収集した走査データを表しているが、別の種類のトランスジューサが使用されることもある。例えば、トランスジューサ１０６は、上で検討したように連続したボリュームを収集するためにユーザによって移動させる２Ｄアレイ・トランスジューサとすることがある。トランスジューサ１０６はさらに、表面４０２を横切るように機械的に掃引すなわち平行移動させることもある。トランスジューサ１０６を平行移動させるに連れて、収集したデータの超音波画像がユーザに対して表示され、これによって走査の進捗及び品質を監視することができる。走査部分の品質が不十分であるとユーザが判断した場合は、ユーザは走査を停止し、置換を要する走査部分に対応するデータを選択可能に除去または削除することがある。走査が再開されると、システム１００は、新たに収集された走査データを自動的に検出しかつメモリ内にすでにあるボリュームと再位置合わせすることがある。システム１００が到来する画像データをメモリ内に保存されたデータと再位置合わせすることができない場合、例えばその走査が、メモリ内のデータと新たに収集されたデータとの間に重複が存在するようにして再開されなかった場合、システム１００はディスプレイ１６６上で位置合わせ不良の部分を特定すること、かつ／または可聴式及び／または視覚式警報を発することを行うことがある。
【００２２】
トランスジューサ１０６は第１のボリューム４０８を収集する。トランスジューサ１０６は、データ・ボリュームを収集しながら、ユーザによって一定速度または可変速度で表面４０２に沿った方向４０４に移動させることがある。次のボリュームを収集する位置は、収集のフレームレート及びトランスジューサ１０６の物理的移動に基づく。次いで、トランスジューサ１０６は第２のボリューム４１０を収集する。ボリューム４０８及び４１０は共通領域４１２を含んでいる。共通領域４１２は被検体２００の内部の同じ部位を表す画像データを含んでいる。ただし、共通領域４１２はｘ、ｙ及びｚ方向に関して異なる角度及び異なる箇所から走査を受けているため、ボリューム４１０のデータはボリューム４０８のデータと異なる座標を有するように収集されている。第３のボリューム４１４が収集されることがあり、この第３のボリューム４１４もボリューム４１０と共有する共通領域４１６を含んでいる。第４のボリューム４１８が収集されることもあり、この第４のボリューム４１８もボリューム４１４と共有する共通領域４２０を含んでいる。このボリューム収集過程は所望によりあるいは必要に応じて（例えば、関心対象の撮像域に基づいて）継続されることがある。
【００２３】
各ボリューム４０８〜４１８はトランスジューサ１０６の走査境界に対応した外側限界を有している。この外側限界は最大高さ（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）、最大方位（ａｚｉｍｕｔｈ）、及び最大深度（ｄｅｐｔｈ）で記述されることがある。この外側限界は、例えば送信周波数、フレームレート及び収束距離などの走査パラメータを変化させることによって事前定義の限界内で変更されることがある。
【００２４】
代替的な一実施形態では、被検体２００の一連のボリューム・データ組がそれぞれ一連の時刻において取得されることがある。例えば、システム１５０は０．０５秒ごとにボリューム・データ組の１組を収集することがある。このボリューム・データ組は、後で検討するために保存されること、及び／またはデータ組をリアルタイムで収集しながら観察されることがある。
【００２５】
超音波システム１５０は、３Ｄ超音波データ組内に含まれる収集した画像データの像を表示させることがある。この像は例えば、被検体２００の組織のスライスからの像とすることができる。例えば、システム１５０は、被検体２００のある部分を通過するスライスの像を提供することができる。システム１５０は、被検体２００のうちの選択可能な部位内に位置する３Ｄ超音波データ組からの画像データを選択することによって像を提供することができる。
【００２６】
このスライスは例えば、傾斜スライス、一定深度スライス、Ｂモード・スライス、任意の向きにある被検体２００の別の断面とすることができることに留意すべきである。例えば、このスライスは、被検体２００の内部で選択可能な角度だけ傾斜させる、すなわち傾けることができる。
【００２７】
超音波イメージング・システムにおいて撮像データの表示を容易にするための装置及び方法の例示的な実施形態について上で詳細に記載した。走査の間の移動を検出すると共に２Ｄ画像スライスと３Ｄ画像ボリュームを接続するこの技術的効果の１つは、直接作成可能なボリューム画像と比べてより大きなボリュームの視覚化が可能となることである。３Ｄ画像ボリュームをリアルタイムで結合させてパノラマ式３Ｄ画像ボリュームにすることによって、走査を受ける被検体内の関心領域の視覚化に関する画像データの取り扱いが容易になる。
【００２８】
開示した実施形態によるシステムは、例えばコンピュータまたはプロセッサベースの制御システムによって実行させるソフトウェアなどのプログラム式のハードウェアを備えることがあるが、有線式のハードウェア構成、集積回路の形態で製造したハードウェア、ファームウェア、その他を含め別の形態をとることもあり得ることを理解されたい。開示したマッチング・プロセッサはハードウェア・デバイスの形で具現化されることがあること、超音波システム内の専用または共有式のプロセッサ上で実行されるソフトウェア・プログラムの形で具現化されることがあること、あるいは超音波システムと結合させることがあることを理解すべきである。
【００２９】
上述の方法及び装置は、パノラマ技法を用いた２Ｄ及び３Ｄの超音波データのリアルタイムによる観察を容易にするための費用効果及び信頼性が高い手段を提供する。より具体的には、本方法及び装置によって、多次元データの視覚化の改善が容易となる。その結果、本明細書に記載した方法及び装置は、費用効果及び信頼性を高くした多次元超音波システムの動作を容易にさせている。
【００３０】
上では、超音波イメージング・システムに関する例示的な実施形態について詳細に記載した。しかし、本システムは本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、各システムの構成要素は本明細書に記載した別の構成要素と独立にかつ個別に利用されることもある。各システム構成要素は別のシステム構成要素と組み合わせて使用することも可能である。
【００３１】
本発明を、具体的な様々な実施形態に関して記載してきたが、当業者であれば、本発明が本特許請求の範囲の精神及び趣旨の域内にある修正を伴って実施できることを理解するであろう。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の例示的な一実施形態による超音波システムのブロック図である。
【図２】本発明の別の例示的な実施形態による超音波システムのブロック図である。
【図３】本発明の例示的な一実施形態に従って図１及び２のシステムによって収集された被検体の画像の斜視図である。
【図４】本発明の様々な実施形態に従ってアレイ・トランスジューサを用いてパノラマ式３Ｄ画像を作成している例示的な走査の斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１００  超音波システム
１０２  送信器
１０４  素子
１０６  トランスジューサ
１０８  受信器
１１０  ビーム形成器
１１２  ＲＦプロセッサ
１１４  ＲＦ／ＩＱバッファ
１１６  信号プロセッサ
１１８  表示システム
１２０  ユーザ入力デバイス
１２２  画像バッファ
１５０  超音波システム
１５４  メモリ
１５６  走査面
１５８  ボリューム・レンダリング・プロセッサ
１６０  マッチング・プロセッサ
１６４  ビデオ・プロセッサ
１６６  ディスプレイ
１６８  ボリューム走査変換装置
２００  被検体
２０２  ボリューム
２０４  辺縁
２０６  辺縁
２０８  角度
２１０  レンダリング領域
２１２  スライス厚
２１４  スライス幅
２１６  スライス高
２２０  撮像部分
２２２  スライス
４００  パノラマ式３Ｄ画像の走査
４０２  トランスジューサ表面
４０４  表面に沿った方向
４０６  深度方向
４０８  第１のボリューム
４１０  第２のボリューム
４１０  超音波ボリューム
４１２  共通領域
４１４  第３のボリューム
４１６  共通領域
４１８  第４のボリューム
４２０  共通領域
【図１】
2006051360.tif 000003
【図２】
2006051360.tif 000004
【図３】
2006051360.tif 000005
【図４】
2006051360.tif 000006