(57)【要約】  超音波プローブ１１を含む超音波イメージングシステム１０のオペレータを誘導するための超音波イメージングガイダンスシステム２０が開示され、超音波イメージングガイダンスシステムは、遠隔の超音波イメージング支援システム３０によって生成された目標超音波プローブ姿勢情報を受信するように構成されたトランシーバ２３であって、前記目標超音波プローブ姿勢情報が、遠隔の超音波イメージング支援システムに送信されたデータストリームから導出され、前記データストリームが、超音波プローブで生成された超音波画像１５のシーケンスと前記超音波画像を取り込んだときの超音波プローブの実際の姿勢の超音波画像ごとの指標１６とを含む、トランシーバ２３と、トランシーバに通信可能に結合され、目標超音波プローブ姿勢情報に対応する姿勢の超音波プローブの仮想画像１７を生成するようにプログラムされたプロセッサ２１と、プロセッサに通信可能に結合され、仮想画像を表示するように構成されたディスプレイデバイス２５とを含む。さらに、超音波イメージング支援システム３０と、関連する方法及びコンピュータプログラム製品とが開示される。
2019514476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブを含む超音波イメージングシステムの操作を誘導するための超音波イメージングガイダンスシステムであって、前記超音波イメージングガイダンスシステムは、
遠隔の超音波イメージング支援システムによって生成された目標超音波プローブ姿勢情報を受信するトランシーバであって、前記目標超音波プローブ姿勢情報が、前記遠隔の超音波イメージング支援システムに送信されたデータストリームから導出され、前記データストリームが、前記超音波プローブで生成された超音波画像のシーケンスと前記超音波画像を取り込んだときの前記超音波プローブの実際の姿勢の前記超音波画像ごとの指標とを含む、トランシーバと、
前記トランシーバに通信可能に結合され、前記目標超音波プローブ姿勢情報に対応する姿勢の前記超音波プローブの仮想画像を生成するようにプログラムされたプロセッサと、
前記プロセッサに通信可能に結合され、前記仮想画像を表示するディスプレイデバイスとを含む、
超音波イメージングガイダンスシステム。
【請求項２】
前記トランシーバはさらに、
前記超音波イメージングシステムからの前記超音波画像のシーケンスを受信し、
前記超音波画像の各々に対して前記超音波プローブの前記実際の姿勢の情報を生成し、
前記データストリームを前記遠隔の超音波イメージング支援システムに送信する、
請求項１に記載の超音波イメージングガイダンスシステム。
【請求項３】
前記超音波画像のシーケンスは、３Ｄ超音波ボリュームを生成するための２Ｄスライスのシーケンスを含み、及び／又は、前記プロセッサは、患者身体モデルに基づいてスライスごとに前記超音波プローブの前記実際の姿勢の前記指標を導出する、請求項２に記載の超音波イメージングガイダンスシステム。
【請求項４】
前記超音波画像のシーケンスの超音波画像を取り込んだときの前記超音波プローブの前記実際の姿勢の前記指標を生成するプローブ姿勢検出器をさらに含む、請求項２又は３に記載の超音波イメージングガイダンスシステム。
【請求項５】
前記プローブ姿勢検出器は、前記超音波画像のシーケンスの超音波画像を生成するときの前記超音波プローブの前記実際の姿勢の画像を取り込むカメラを含む、請求項４に記載の超音波イメージングガイダンスシステム。
【請求項６】
前記トランシーバはさらに、遠隔地から前記超音波画像のシーケンスの超音波画像のうちの１つを受信し、前記超音波画像は強調表示領域を含み、
前記ディスプレイデバイスはさらに、前記強調表示領域を含む前記超音波画像を表示する、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の超音波イメージングガイダンスシステム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の超音波イメージングガイダンスシステムと超音波プローブとを含む、超音波イメージングシステム。
【請求項８】
超音波イメージングシステムの超音波プローブで生成された超音波画像のシーケンスと、前記超音波画像を取り込んだときの前記超音波プローブの実際の姿勢の超音波画像ごとの指標とを含むデータストリームを受信するトランシーバと、
前記トランシーバに通信可能に結合されたプロセッサと、
前記プロセッサに通信可能に結合されたディスプレイデバイスと、
前記プロセッサに通信可能に結合されたユーザインタフェースとを含み、
前記プロセッサは、
前記超音波画像のシーケンスを表示するように前記ディスプレイデバイスを制御し、
前記超音波画像のシーケンスからの画像選択を示す前記ユーザインタフェースからのユーザ入力を受信し、
前記超音波プローブの前記実際の姿勢の受信した前記指標と受信した前記画像選択とから目標超音波プローブ姿勢情報を生成するようにプログラムされ、
前記トランシーバはさらに、前記目標超音波プローブ姿勢を前記超音波イメージングシステムに関連する遠隔の超音波イメージングガイダンスシステムに送信する、
超音波イメージング支援システム。
【請求項９】
ユーザ指定された前記画像選択は、前記超音波画像のシーケンスからの選択された超音波画像、又は前記超音波画像のシーケンスによって規定される３Ｄ超音波ボリュームを生成するための２Ｄ画像スライスを含む、請求項８に記載の超音波イメージング支援システム。
【請求項１０】
前記プロセッサはさらに、
前記超音波画像のシーケンスからの選択された超音波画像内の選択区域を示す、前記ユーザインタフェースからのさらなるユーザ入力を受信し、
前記選択された超音波画像内に前記選択区域に対応する強調表示領域を生成するようにプログラムされ、
前記トランシーバはさらに、前記強調表示領域を含む前記選択された超音波画像を前記遠隔の超音波イメージングガイダンスシステムに送信する、
請求項８又は９に記載の超音波イメージング支援システム。
【請求項１１】
超音波プローブを含む超音波イメージングシステムの操作を誘導する方法であって、前記方法は、
前記超音波プローブで生成された超音波画像のシーケンスと前記超音波画像を取り込んだときの前記超音波プローブの実際の姿勢の前記超音波画像ごとの指標とを含むデータストリームから導出された目標超音波プローブ姿勢情報を遠隔の超音波イメージング支援システムから受信するステップと、
前記目標超音波プローブ姿勢情報に対応する姿勢の前記超音波プローブの仮想画像を生成するステップと、
前記仮想画像を表示するステップとを有する、
方法。
【請求項１２】
前記超音波イメージングシステムから前記超音波画像のシーケンスを受信するステップと、
前記超音波画像の各々に対して前記超音波プローブの前記実際の姿勢の情報を生成するステップと、
前記データストリームを遠隔の超音波イメージング支援システムに送信するステップとをさらに有する、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の超音波イメージングガイダンスシステムの前記プロセッサ上で実行されたとき、請求項１１又は１２に記載の方法のステップを前記プロセッサに実施させるための、コンピュータ可読プログラム命令が組み入れられた、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１４】
超音波プローブを含む超音波イメージングシステムを操作するためのガイダンス情報を生成する方法であって、前記方法は、
前記超音波プローブで生成された超音波画像のシーケンスと前記超音波画像を取り込んだときの前記超音波プローブの実際の姿勢の超音波画像ごとの指標とを含むデータストリームを受信するステップと、
前記超音波画像のシーケンスを表示するステップと、
前記超音波画像のシーケンスからの画像選択を示すユーザ入力を受信するステップであって、前記画像選択が、前記超音波画像のシーケンスからの選択された超音波画像、又は前記超音波画像のシーケンスによって規定される３Ｄ超音波ボリュームの２Ｄ画像スライスを含む、ステップと、
前記超音波プローブの前記実際の姿勢の受信した前記指標と受信した前記ユーザ入力とから目標超音波プローブ姿勢情報を生成するステップと、
前記目標超音波プローブ姿勢情報を、前記超音波イメージングシステムに関連する遠隔の超音波イメージングガイダンスシステムに送信するステップとを有する、
方法。
【請求項１５】
請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の超音波イメージング支援システムの前記プロセッサ上で実行されたとき、請求項１４に記載の方法のステップを前記プロセッサに実施させるための、コンピュータ可読プログラム命令が組み入れられた、コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波イメージングシステムのオペレータを誘導するための超音波イメージングガイダンスシステムに関する。
【０００２】
本発明はさらに、そのような超音波イメージングガイダンスシステムを含む超音波イメージングシステムに関する。
【０００３】
本発明はさらに、そのような超音波イメージングガイダンスシステムに支援情報を供給するための超音波イメージング支援システムに関する。
【０００４】
本発明はさらに、超音波プローブを含む超音波イメージングシステムの操作を誘導する方法に関する。
【０００５】
本発明はさらに、超音波イメージングガイダンスシステムにおいて超音波プローブを含む超音波イメージングシステムの操作を誘導する方法を実施するためのコンピュータプログラム製品に関する。
【０００６】
本発明はさらに、超音波プローブを含む超音波イメージングシステムを操作するためのガイダンス情報を生成する方法に関する。
【０００７】
本発明はさらに、超音波イメージング支援システムにおいて超音波プローブを含む超音波イメージングシステムを操作するためのガイダンス情報を生成する方法を実施するためのコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００８】
超音波イメージングは、世界中の医師によって使用される診断ツールの必須部分を形成する。昨今、超音波イメージングシステムは、遠隔地、例えば、発展途上国の農村地域の医師を含む多くの医師によって、並びに外来医療支援スタッフによって日常的に使用されている。そのような医師にとっての難題の１つは、取り込まれた超音波画像から有用な診断情報を得るために超音波イメージングシステムを正しく使用することである。一部の医師は、そのような超音波イメージングシステムの使用に他の医師ほど熟練していないことがあり、そのため、そのようなシステムで取り込まれた超音波画像の画質が損なわれ、及び／又は画像化されるべき関心領域が見逃されることになり、その結果、医学的状態の不正確な診断又は診断の見逃しにつながることがある。
【０００９】
米国特許出願公開第２００３／００８３５６３Ａ１号は、未処理医用画像データを医用イメージングシステムから遠隔端末までストリーミングするためのシステム及び方法を開示している。医用イメージングシステムは、医用画像データを取得し、未処理医用画像データを生成し、次いで、未処理医用画像データを遠隔端末に送信する。遠隔端末は、未処理医用画像データを受信し、データを処理して医用画像を描画し、その医用画像を遠隔端末のオペレータに表示する。
【００１０】
この先行技術のシステム及び方法は、遠隔端末のより熟練した医師の専門のガイダンスによって地方の医師に支援を提供することができる。しかしながら、この解決策に残る問題は、地方の医師が、例えば超音波イメージングシステムの超音波プローブの不適当な位置決めのために、十分な品質の医用画像データを生成できない場合があることである。このため、遠隔の専門家が地方の医師に適切なガイダンスを提供することが困難になることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、超音波イメージングシステムのユーザが超音波プローブを正しく位置決めするのを手助けする、超音波プローブを含む超音波イメージングシステムを支援するための超音波イメージングガイダンスシステムを提供することを目的とする。
【００１２】
本発明はさらに、そのような超音波イメージングガイダンスシステムを含む超音波イメージングシステムを提供することを目的とする。
【００１３】
本発明はさらに、遠隔の専門家がそのような超音波イメージングシステムの使用のために超音波プローブ位置決め命令を生成するのを容易にする超音波イメージング支援システムを提供することを目的とする。
【００１４】
本発明はさらに、超音波イメージングシステムのユーザが超音波プローブを正しく位置決めするのを手助けする超音波プローブを含む超音波イメージングシステムの操作を支援する方法、並びに超音波イメージングガイダンスシステム上でそのような方法を実施するためのコンピュータプログラム製品を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明はさらに、遠隔の専門家が、そのような超音波イメージングシステムの使用のために超音波プローブ位置決め命令を生成するのを容易にする、超音波プローブを含む超音波イメージングシステムを操作するためのガイダンス情報を生成する方法、並びに超音波イメージング支援システムのそのような方法を実施するためのコンピュータプログラム製品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
一態様によれば、超音波プローブを含む超音波イメージングシステムを支援するための超音波イメージングガイダンスシステムが提供され、超音波イメージングガイダンスシステムは、遠隔の超音波イメージング支援システムによって生成された目標超音波プローブ姿勢情報を受信するように構成されたトランシーバであって、前記目標超音波プローブ姿勢情報が、遠隔の超音波イメージング支援システムに送信されたデータストリームから導出され、前記データストリームが、超音波プローブで生成された超音波画像のシーケンスと前記超音波画像を取り込んだときの超音波プローブの実際の姿勢の超音波画像ごとの指標とを含む、トランシーバと、トランシーバに通信可能に結合され、目標超音波プローブ姿勢情報に対応する姿勢の超音波プローブの仮想画像を生成するようにプログラムされたプロセッサと、プロセッサに通信可能に結合され、仮想画像を表示するように構成されたディスプレイデバイスとを含む。
【００１７】
本発明は、地方で生成された超音波画像シーケンスが超音波プローブ姿勢情報により補足されるという洞察に基づく。遠隔の専門家は、シーケンスの特定の部分、例えば、シーケンスからの超音波画像を選択する。超音波プローブ姿勢からのその特定の超音波画像に関連する超音波プローブの姿勢は、直接に又は超音波イメージングシステムを介して、超音波プローブの目標姿勢として超音波イメージングガイダンスシステムに通信して戻され、この目標姿勢は、所望の姿勢の超音波プローブの仮想画像として表示され、その結果、地方の開業医は、地方の開業医が十分な画質の超音波画像を生成するのを援助するこの仮想画像に従って超音波プローブを位置決めして、地方の開業医（又は遠隔の専門家）が正常な診断をすることが容易になる。加えて、そのようなガイダンスシステムは、例えば、患者代替品、例えばボランティア、死体などで練習する学生に遠隔訓練を行うために使用される。
【００１８】
一実施形態では、超音波イメージングガイダンスシステムは、ディスプレイデバイスを含む頭部装着型デバイスの形態をとり、その結果、仮想画像が拡張現実として地方の開業医に提示され、それは、開業医が、画像化されるべき患者の身体に仮想画像を位置づけ、実際の超音波プローブ位置を仮想画像に重ね合わせて、超音波プローブの特に正確な位置決めを得ることができるという利点を有する。代替として、超音波イメージングガイダンスシステムは、タブレットコンピュータ、又はディスプレイデバイスがトランシーバ及び／又はプロセッサから分離されている（分散型）コンピュータシステムの形態をとる。
【００１９】
超音波イメージングシステムは、データストリームを遠隔の超音波イメージング支援システムに送信するように構成される。代替として、トランシーバはさらに、超音波イメージングシステムからの超音波画像のシーケンスを受信し、超音波画像の各々に対して超音波プローブの実際の姿勢の情報を生成し、前記データストリームを遠隔の超音波イメージング支援システムに送信するように構成されてもよい。これは、遠隔の超音波イメージング支援システムが単一のシステムと通信するだけでよいという利点を有する。別の実施形態では、超音波イメージングシステムは、超音波イメージングガイダンスシステムによって生成されたデータストリームを超音波イメージング支援システムに中継する、及び／又は遠隔の超音波イメージング支援システムによって生成された目標超音波プローブ姿勢情報を超音波イメージングガイダンスシステムのトランシーバに中継するように構成される。
【００２０】
一実施形態では、超音波画像のシーケンスは、３Ｄ超音波ボリュームを構築するための２Ｄスライスのシーケンスを含む。
【００２１】
少なくともいくつかの実施形態では、プロセッサは、患者身体モデルに基づいてスライスごとに超音波プローブの実際の姿勢の指標を導出するように構成される。例えば、プロセッサは、３Ｄ画像ボリュームの取込みの間のプローブ姿勢と３Ｄスライスのスライス方向とから３Ｄ画像ボリュームのスライスに対する超音波プローブの姿勢を再計算するように構成される。
【００２２】
代替として、超音波イメージングガイダンスシステムは、前記シーケンスの超音波画像を取り込んだときの超音波プローブの実際の姿勢の指標を生成するように構成されたプローブ姿勢検出器をさらに含む。例えば、プローブ姿勢検出器は、前記シーケンスの超音波画像を生成するときの超音波プローブの実際の姿勢の画像を取り込むように構成されたカメラを含む。代替として、超音波プローブは、超音波プローブ姿勢情報を生成するように構成された１つ又は複数の方位センサ、例えば、１つ又は複数の加速度計、ジャイロスコープ、ホールセンサなどを含む。
【００２３】
一実施形態では、トランシーバはさらに、遠隔の超音波イメージング支援システムから前記シーケンスの超音波画像のうちの１つを受信するように構成され、前記超音波画像は強調表示領域を含み、ディスプレイデバイスはさらに、強調表示領域を含む超音波画像を表示するように構成される。超音波イメージング支援システムと超音波イメージングガイダンスシステムとの間で強調表示画像を共有することによって、地方の開業医は、超音波イメージングシステムで取り込まれた超音波画像の評価の際に遠隔の専門家によって支援され、それによって、患者診断がさらに援助される。
【００２４】
別の態様によれば、本明細書で説明する実施形態のうちのいずれかによる超音波プローブと超音波イメージングガイダンスシステムとを含む超音波イメージングシステムが提供される。そのような超音波イメージングシステムは、超音波イメージングガイダンスシステムによる超音波プローブ姿勢ガイダンスの提供、その結果、より容易に適切に操作される超音波イメージングシステムの提供から利益を得る。
【００２５】
さらなる別の態様によれば、超音波イメージング支援システムが提供され、超音波イメージング支援システムは、超音波イメージングシステムの超音波プローブで生成された超音波画像のシーケンスと、前記超音波画像を取り込んだときの超音波プローブの実際の姿勢の超音波画像ごとの指標とを含むデータストリームを受信するように構成されたトランシーバと、トランシーバに通信可能に結合されたプロセッサと、プロセッサに通信可能に結合されたディスプレイデバイスと、プロセッサに通信可能に結合されたユーザインタフェースとを含み、プロセッサは、超音波画像のシーケンスを表示するようにディスプレイデバイスを制御し、前記超音波画像のシーケンスからの画像選択を示すユーザインタフェースからのユーザ入力を受信し、超音波プローブの実際の姿勢の受信した指標と受信した画像選択とから目標超音波プローブ姿勢情報を生成するようにプログラムされ、トランシーバはさらに、目標超音波プローブ姿勢を超音波イメージングシステムに関連する遠隔の超音波イメージングガイダンスシステムに送信するように構成される。
【００２６】
そのような超音波イメージング支援システムは、超音波専門家が遠隔地からの超音波画像のデータストリームを受信するのを可能にし、その結果、専門家は、シーケンス中の好ましい超音波画像、例えば、検査している患者の関心領域を画像化するための最良のプローブ姿勢を提供する超音波画像を示すユーザ入力を供給し、それに基づいて、超音波イメージング支援システムは、データストリームに含まれた超音波画像が取り込まれたときの超音波プローブの姿勢についての超音波画像の各々に対する姿勢情報から好ましい超音波画像を取り込むために必要な超音波プローブ姿勢を決定し、この超音波プローブ姿勢を遠隔の超音波イメージングガイダンスシステムに送信する。
【００２７】
ユーザ指定された画像選択は、超音波画像のシーケンスからの選択された超音波画像、又は超音波画像のシーケンスによって規定される３Ｄ超音波ボリュームの２Ｄ画像スライスを含む。そのような２Ｄ画像スライスは、受信データストリームに存在する必要はなく、代わりに、データストリーム中の２Ｄ画像スライスのオリジナルのスライス方向と異なる方向で３Ｄ超音波ボリュームを再スライスすることによって専門家により生成される。
【００２８】
超音波画像支援システムのプロセッサはさらに、前記超音波画像のシーケンスからの選択された超音波画像内の選択区域を示す、ユーザインタフェースからのさらなるユーザ入力を受信し、選択された超音波画像内に選択区域に対応する強調表示領域を生成するようにプログラムされ、トランシーバはさらに、強調表示領域を含む選択された超音波画像を遠隔の超音波イメージングガイダンスシステムに送信するように構成される。このようにして、超音波イメージングシステムを操作する地方の開業医は、さらに、遠隔の専門家によって、地方の開業医がこの超音波画像の関連部分に焦点を合わせるのを手助けするために超音波イメージングシステムで生成される特定の超音波画像内の関心区域を強調表示することにより誘導される。
【００２９】
別の態様によれば、超音波プローブを含む超音波イメージングシステムの操作を支援する方法が提供され、この方法は、超音波プローブで生成された超音波画像のシーケンスと前記超音波画像を取り込んだときの超音波プローブの実際の姿勢の超音波画像ごとの指標とを含むデータストリームから導出された目標超音波プローブ姿勢情報を遠隔の超音波イメージング支援システムから受信するステップと、目標超音波プローブ姿勢情報に対応する姿勢の超音波プローブの仮想画像を生成するステップと、仮想画像を表示するステップとを有する。上述で説明したように、これは、地方の開業医が患者の身体に超音波プローブを正しく位置づけるのを手助けし、それによって、超音波イメージングシステム及び地方の開業医が患者を正しく診断する可能性を向上させる。
【００３０】
この方法は、超音波イメージングシステムから超音波画像のシーケンスを受信するステップと、超音波画像の各々に対して超音波プローブの実際の姿勢情報を生成するステップと、前記データストリームを遠隔の超音波イメージング支援システムに送信するステップとをさらに有し、それは、遠隔の超音波画像支援システムが単一の接触点、すなわち、単一のシステムと通信することができるという利点を有する。
【００３１】
別の態様によれば、本出願に記載されるような超音波イメージングガイダンスシステムのプロセッサ上で実行されたとき、本出願に記載されるような超音波プローブを含む超音波イメージングシステムの操作を支援する方法のステップをプロセッサに実施させるための、コンピュータ可読プログラム命令が組み入れられたコンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品が提供される。
【００３２】
別の態様によれば、超音波プローブを含む超音波イメージングシステムを操作するためのガイダンス情報を生成する方法が提供され、この方法は、超音波プローブで生成された超音波画像のシーケンスと前記超音波画像を取り込んだときの超音波プローブの実際の姿勢の超音波画像ごとの指標とを含むデータストリームを受信するステップと、超音波画像のシーケンスを表示するステップと、前記超音波画像のシーケンスからの画像選択を示すユーザ入力を受信するステップであって、画像選択が、超音波画像のシーケンスからの選択された超音波画像、又は超音波画像のシーケンスによって規定される３Ｄ超音波ボリュームの２Ｄ画像スライスを含む、ステップと、超音波プローブの実際の姿勢の受信した指標と受信したユーザ入力とから目標超音波プローブ姿勢情報を生成するステップと、目標超音波プローブ姿勢情報を、超音波イメージングシステムに関連する遠隔の超音波イメージングガイダンスシステムに送信するステップとを有する。上述で説明したように、そのような方法は、超音波イメージングシステムから遠隔の場所の専門家が、超音波イメージングシステムをどのように正しく使用すべきかに関して、すなわち、超音波プローブの目標姿勢を提供することによって、ガイダンスを行うのを容易にする。
【００３３】
別の態様によれば、本出願に記載されるような超音波イメージング支援システムのプロセッサ上で実行されたとき、本出願に記載されるような超音波プローブを含む超音波イメージングシステムを操作するためにガイダンス情報を生成する方法のステップをプロセッサに実施させるための、コンピュータ可読プログラム命令が組み入れられたコンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品が提供される。
【００３４】
本発明の実施形態を、非限定的な例として、添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態による原理を概略的に示す図である。
【図２】本発明のさらなる実施形態の一態様を概略的に示す図である。
【図３】一実施形態による超音波イメージングガイダンスシステムを概略的に示す図である。
【図４】別の実施形態による超音波イメージングガイダンスシステムを概略的に示す図である。
【図５】一実施形態による超音波イメージング支援方法のフローチャートである。
【図６】一実施形態による超音波イメージング支援システムを概略的に示す図である。
【図７】一実施形態による超音波イメージングガイダンス方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図は単なる概略であり、正しい縮尺で描かれていないことを理解すべきである。同じ参照番号は、すべての図を通して同じ又は同様の部分を示すために使用されていることも理解すべきである。
【００３７】
本出願において、超音波プローブの姿勢情報を参照する場合、これは、超音波プローブの方位及び場所を導出することができる情報をカバーすることが意図される。例えば、そのような姿勢情報は、直交座標（ｘ，ｙ，ｚ座標）又はその均等物で定義される位置情報、並びにオイラー角（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）又はその均等物で定義される角度情報を含む。そのような姿勢の任意の好適な表現を採用してもよい。
【００３８】
図１は、本発明の実施形態による原理を概略的に示す。この原理によれば、農村区域の場所や、救急車のような移動する場所などである第１の場所１００にいる医師は、超音波画像１５のシーケンスを生成するために患者１の身体部分に超音波イメージングシステムの超音波プローブ１１を使用する。第１の場所１００の医師は、そのような超音波イメージングシステムの使用に関して経験を積んでいないことがあり、それゆえに、患者１の身体部分に対する超音波プローブ１１の正しい操作、すなわち位置決めに確信がないことがある。
【００３９】
本発明の実施形態によれば、第１の場所１００の医師によって生成された超音波画像１５のシーケンスは、第２の場所１５０にいるそのような超音波イメージングシステムの使用の専門家にデータストリームで送信される。第２の場所は、第２の場所１５０の専門家が、本人みずから第１の場所１００の医師を容易に支援することができない程度に第１の場所１００から地理的に離れている場所である。例えば、第１の場所１００は農村区域であり、第２の場所１５０は、農村区域から比較的大きい距離にある都市の病院又は他の医療設備である。
【００４０】
データストリーム中の各超音波画像１５は、超音波画像１５を取り込んだときの超音波プローブ１１の姿勢情報、例えば、患者１の身体部分に対する姿勢によって補足される。超音波プローブ１１の姿勢は、より詳細に以下で説明するように任意の好適なやり方で決定される。超音波プローブの姿勢情報は、任意の好適なやり方でデータストリームに含まれ、例えば、各超音波画像１５は、画像の取込み中の超音波プローブ１１の姿勢を指定するメタデータ１６でタグ付けされる。例えば、姿勢情報は、例えば非限定の例としてオイラー角を使用する直交座標系で、超音波プローブ１１の位置及び回転又は傾斜角を定義する。
【００４１】
超音波画像１５のシーケンスと、関連する超音波プローブ姿勢情報１６とを含むデータストリームは、第１の場所１００から第２の場所１５０に任意の好適なやり方で、例えば、インターネットによって、又は２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ以上の世代の移動体通信ネットワークによるＧＭＳ若しくはＵＭＴＳなどのような移動体通信標準を動作させる移動体通信リンクによって送信される。
【００４２】
超音波画像１５のシーケンスと、関連する超音波プローブ姿勢情報１６とを含むデータストリームは、第２の場所１５０の専門家によって受信され、より詳細に以下で説明する超音波イメージング支援システムのディスプレイデバイスに表示される。例えば、専門家は、検査中の患者１の解剖学的構造の一部の最良のビュー、例えば、動脈又は静脈、例えば、胃、腎臓、肝臓、腸、又は心臓などの臓器の一部、などの明瞭なビューを提供するシーケンス中の超音波画像１５を選択するために、例えば、マウス又はスクロールボールなどのユーザインタフェースデバイスを使用して、ディスプレイデバイスと一体のユーザインタフェースデバイス、例えばタッチ感応スクリーンを使用して、音声認識ソフトウェアの形態のユーザインタフェースを使用して、及びその他を使用して、超音波画像１５のシーケンスをスクロールするためにディスプレイデバイスを操作する。
【００４３】
超音波イメージング支援システムは、第１の場所１００から受信したデータストリーム中の、第２の場所１５０の専門家によって選択された超音波画像１５を識別し、選択された超音波画像１５に属する超音波プローブ１１の姿勢情報１６を抽出し、すなわち、選択された超音波画像１５が取り込まれた超音波プローブ１１の姿勢を指定し、より詳細に以下で説明する第１の場所１００の超音波イメージングガイダンスシステムにこの姿勢情報１６を送信する。代替として、超音波イメージング支援システムは、専門家によって選択された超音波画像１５の識別子の形態の目標超音波プローブ姿勢情報を超音波イメージングガイダンスシステムに送信し、その結果、超音波イメージングガイダンスシステムは、地方で、第２の場所１５０の超音波イメージング支援システムによって送信された識別子によって識別された超音波画像１５に関連するメタデータからこの姿勢情報を取り出すことによって、超音波プローブ１１の適切な姿勢情報１６を抽出する。
【００４４】
第１の場所１００の超音波イメージングガイダンスシステムは、超音波プローブ１１の実際の姿勢のデータの形態又は専門家によって選択された超音波画像１５の識別子の形態の専門家によって選択された超音波画像１５に関連する姿勢情報１６を受信し、姿勢情報１６から、超音波イメージングガイダンスシステムは、専門家によって選択された超音波画像１５の取込みの時間の間に、上述で述べたような超音波プローブ１１の実際の姿勢のデータを抽出し、超音波プローブ１１の実際の姿勢を表す超音波プローブ１１の仮想画像１７を構築する。
【００４５】
超音波イメージングガイダンスシステムは、一般に、仮想画像１７が表示されるディスプレイデバイスを含む。より詳細に以下で説明するように、好ましい実施形態では、ディスプレイデバイスは、拡張現実デバイス、例えば、頭部装着型コンピューティングデバイスの一部を形成し、その結果、遠隔地１００の医師は、医師が見るシーンの上に仮想画像１７を含むオーバレイを作り出すことができ、それは、仮想画像１７が患者１の身体の適切な位置に位置決めされ、その結果、医師は、仮想画像１７と一致するように超音波プローブ１１を位置決めすることによって超音波プローブ１１を簡単に再位置決めすることができるという利点を有する。好ましい実施形態では、仮想画像１７は、超音波プローブ１１の３Ｄ画像、例えばホログラフィック表現であるが、他の好適な表現がさらに考えられてもよい。代替として、仮想画像１７は、アーム、三脚などに装着されるタブレットコンピュータ又はモニタなどのディスプレイデバイスに表示され、その結果、医師は、ディスプレイデバイスに表示された仮想画像１７を観察しながら、同時に患者１の身体上の超音波プローブ１１の実際の姿勢を観察することができる。
【００４６】
一実施形態では、第２の場所１５０の専門家によって選択された超音波画像１５に対応する超音波イメージング支援システムによって送られた姿勢情報１６の指標は、超音波画像１５、例えば、関心領域が専門家によって強調表示されている専門家によって選択された超音波画像１５で補足される。例えば、専門家は、超音波プローブ１１が焦点を合わされるべき超音波画像１５内の領域、例えば、診断に適切な超音波画像１５の領域に第１の場所１００の医師の注意を引くために超音波画像１５内の関心領域を強調表示する。
【００４７】
医師及び専門家は、さらに、超音波画像１５、例えば、強調表示領域を含む超音波画像１５を共有し、専門家及び／又は医師は、実時間で、例えばカーソルなどを使用して超音波画像１５内の領域を強調表示することができる。これは、例えば、第１の場所１００の医師と第２の場所１５０の専門家との間のさらなる通信リンク、例えば、電話による又はインターネットによる音声リンクの場合に特に有利である。その理由は、これは、超音波画像１５内の関連区域をカーソルで指すことによって、検討中の超音波画像１５に関する効果的な議論を容易にするからである。
【００４８】
一実施形態では、第１の場所１００の医師は、超音波イメージングシステムを用いて３Ｄボリューム超音波画像を生成するように構成された超音波イメージングシステムを操作する。これは、一般に、医師が患者１の身体の領域にわたって特定の方向に超音波プローブ１１を移動させることによって達成され、その間、超音波プローブ１１は、周期的に、３Ｄボリューム超音波画像の２Ｄ超音波画像スライスを取り込む。図２に概略的に示すように、この実施形態では、第１の場所１００から第２の場所１５０に送信されるデータストリームは、複数のそのような２Ｄ超音波画像スライス１５を含み、複数のそのような２Ｄ超音波画像スライス１５から、３Ｄボリューム超音波画像１８が、例えば、第２の場所１５０の超音波イメージング支援システムにおいて構築される。専門家は、前に説明したように、第１の場所１００の医師による再生成のために２Ｄ超音波画像スライス１５のうちの１つを選択する。
【００４９】
代替として、それ自体よく知られているように、そのような３Ｄボリューム超音波画像１８が構築の後に再スライスされて、例えば、オリジナルの２Ｄ超音波画像スライス１５と比較して異なる方向にスライスされたボリュームスライス１５’が規定される。第２の場所１５０の専門家は、例えば、検査中の患者１の所望の身体特徴を含むこの３Ｄボリューム超音波画像のスライスを得るために３Ｄボリューム超音波画像１８のそのような再スライスを実行する。
【００５０】
そのような再構築されたボリュームスライス１５’は、一般に、オリジナルの超音波画像スライス１５よりも低い解像度を有する（例えば、再構築されたボリュームスライス１５’を作り出すのに必要とされる画像処理の結果として）ので、専門家は、再構築されたボリュームスライス１５’に対応する高解像度２Ｄ画像を超音波プローブ１１を含む超音波システムで取り込むように、第１の場所１００の医師（音波検査者）がボリュームスライス１５’に対応して超音波プローブ１１を再位置決めすることを要求する。
【００５１】
この目的のために、超音波イメージング支援システムは、第１の場所１００からデータストリームで受信したそれぞれのオリジナルの２Ｄ超音波画像スライス１５に関連した姿勢情報１６からこの高解像度２Ｄ画像を生成するための超音波プローブ１１の目標姿勢を外挿によって推定する。例えば、超音波イメージング支援システムは、超音波プローブ１１の姿勢と、２Ｄ超音波画像スライス１５のシーケンスを取り込むために超音波プローブ１１が移動された方向とを、受信した姿勢情報１６から外挿によって推定し、３Ｄボリューム超音波画像１８において結果として２Ｄ超音波画像スライスの積重ね方向となる、超音波プローブが移動されたオリジナルの方向と、ボリュームスライス１５’のスライス方向との間の差に基づいて変換行列を構築することによってこの方位及び方向を変換する。
【００５２】
第２の場所１５０の超音波イメージング支援システムは、超音波イメージングガイダンスシステムが前に説明したように超音波プローブ１１の所望の姿勢の仮想画像１７を生成するために、オリジナルの超音波プローブ姿勢（又は前に説明したように特定の２Ｄ超音波画像スライス１５の識別子の形態のオリジナルの超音波プローブ姿勢の指標）をこの変換行列と一緒に第１の場所１００の超音波イメージングガイダンスシステムに送るか、又は、代替として、超音波イメージング支援システムは、この変換を実行し、単に、仮想画像１７の構成のために第１の場所１００の超音波イメージングガイダンスシステムに超音波プローブ１１の変換済み姿勢を送る。
【００５３】
仮想画像１７によって規定されたような姿勢の超音波プローブ１１により生成された超音波画像は、前に説明したように第１の場所１００の医師と第２の場所１５０の専門家との間で共有され、その結果、この超音波画像の関心区域、例えば、カーソルなどを使用して強調表示された区域が、医師と専門家との間で議論されるか又はその他の形で識別される。代替として又は追加として、再構築されたボリュームスライス１５’は超音波イメージングガイダンスシステムに表示されて、第１の場所１００の医師が、再構築されたボリュームスライス１５’を、超音波プローブ１１を含む超音波システムで再現するのを手助けする。
【００５４】
図３は、第１の場所１００のコンソール１３に接続された超音波プローブ１１を含む超音波イメージングシステム１０を支援するための超音波イメージングガイダンスシステム２０の一実施形態を概略的に示す。超音波イメージングガイダンスシステム２０は、一般に、トランシーバ２３とディスプレイデバイス２５とに通信可能に結合されたプロセッサ２１を含む。オプションとして、超音波イメージングシステム１０は、上述で説明したように超音波画像１５の取込み中に超音波プローブ１１の姿勢を検出するためにプロセッサ２１に通信可能に結合された超音波プローブ姿勢検出器２７をさらに含む。
【００５５】
プロセッサ２１は、任意の好適なプロセッサ、例えば、汎用プロセッサ又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とすることができる。プロセッサは、トランシーバ２３を介して超音波イメージング支援システムから受信した目標超音波プローブ姿勢情報に対応する姿勢の超音波プローブ１１の仮想画像１７を生成するために、例えば適切なコンピュータプログラムコード命令を含むコンピュータプログラム製品を使用してプログラムされる。プロセッサ２１は、実施形態によっては、多数のプロセッサ、例えば、ディスプレイデバイス２５を制御するためのグラフィックスプロセッサと、グラフィックスプロセッサによってレンダリングされるべき仮想画像１７を生成するための信号プロセッサとを含むプロセッサ構成とすることができる。
【００５６】
本出願の文脈では、トランシーバは、データ通信ネットワークなどのデータ通信リンクによってデータを通信することができる任意のデバイス又は構成要素である。トランシーバは、有線又は無線データ通信リンクを確立するように構成される。例えば、トランシーバは、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）、又はＮＦＣプロトコルなどの短距離無線通信プロトコル、ＧＳＭ（登録商標）又はＵＭＴＳなどの長距離無線通信プロトコル、イーサネット（登録商標）などの有線通信プロトコル、などを使用してデータを通信するように構成される。任意の既存のデータ通信プロトコルが、トランシーバによって配備されてもよい。
【００５７】
本出願の文脈では、ディスプレイデバイス２５は、タブレットコンピュータ又はラップトップコンピュータなどのコンピューティングデバイスと一体の構成要素とすることができ、又はプロセッサ２１を収納した別個の構成要素にケーブルなどを介して接続されるスタンドアロンデバイスとすることができる。より詳細に以下に記載する特に好ましい実施形態では、ディスプレイデバイス２５は、超音波イメージングガイダンスシステム２０を実施する頭部装着型デバイスの一部を形成する。
【００５８】
いくつかの実施形態のプローブ姿勢検出器２７は、超音波画像１５の取込み中に超音波プローブ１１の１つの画像（又は複数の画像）を取り込むように構成された１つのカメラ（又は複数のカメラ）として実施される。１つの画像（又は複数の画像）は、取り込まれた１つ又は複数の画像からプローブ姿勢を導出するように構成されたプロセッサ２１に転送される。そのような技法の一例が、米国特許出願公開第２００３／００５５３３５Ａ１号に開示されている。例えば、プロセッサ２１は、患者１の患者身体モデルを使用して、超音波プローブ１１の基準フレームを定義し、患者身体モデルに対するプローブの姿勢を決定する。実施形態では、プロセッサ２１は、静的モデルとして患者身体モデルを実施するが、代替の実施形態では、プロセッサ２１は、モデルが１つのカメラ（又は複数のカメラ）で取り込まれた患者１の身体移動に従って更新される動的モデルとして患者身体モデルを実施する。そのような患者身体モデルのプロビジョニングはそれ自体よく知られている。例えば、静的患者身体モデルは、オプションとして１つ又は複数の定位マーカにより取り込まれた３Ｄ深度カメラを使用して、又は患者の身体の身体的ランドマークを利用して取り込まれる。そのような患者身体モデルは、例えば、患者身体モデルを最新に保つためにキネティックカメラなどのカメラを使用して、モニタされた患者身体の動きに従って更新される。
【００５９】
超音波イメージングガイダンスシステムは、メモリ、ハードディスク、光ディスク、クラウドストレージ、ネットワーク接続ストレージ、ストレージエリアネットワークなどのようなデータストレージデバイス（図示せず）を含むか又はそれへのアクセス権を有し、データストレージデバイスは、例えば、プロセッサ２１に関連するデータ、例えば患者身体モデルに関係するデータを記憶する。
【００６０】
超音波プローブ１１には、１つ又は複数のカメラによって取り込まれ、１つ又は複数のカメラによって生成された１つ又は複数の画像内にプロセッサ２１によって認識される可視マーカが含まれる。プロセッサ２１は、患者１の身体に対する、例えば、患者身体モデルに対する超音波プローブ１１の姿勢を決定するために、認識される可視マーカを位置合わせ援助として使用する。代替として、プロセッサ２１は、前に述べたデータストレージデバイスに記憶されている超音波プローブ１１のＣＡＤモデルを、患者１の身体に対して超音波プローブ１１の姿勢が計算されるときの基準として利用する。代替として、患者１の身体に対する超音波プローブ１１の姿勢は、例えば、赤外線、磁気、超音波、又はレーダ追尾に基づく追跡技術を使用して決定される。任意の好適な追跡技術も考えられる。
【００６１】
超音波プローブ１１の姿勢は任意の好適なやり方で決定されることが理解されるべきである。例えば、超音波プローブ１１は、超音波イメージングシステム１０において又はプロセッサ２１によって処理されるべき姿勢情報を供給する１つ又は複数の方位センサ、例えば、１つ又は複数の加速度計、ジャイロスコープ、ホールセンサなどを含む。代替として、超音波プローブ１１の姿勢は、例えば、Ａｓｃｅｎｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによって利用されるような電磁追跡技術を使用してコンソール１３に対して決定される。
【００６２】
超音波イメージングシステム１０で生成された超音波画像１５の各々は、その画像の取込み中に超音波プローブ１１のプローブ姿勢でラベル付けされる。これは任意の好適なやり方で達成される。例えば、超音波イメージングガイダンスシステム２０は、有線又は無線通信リンクとすることができる超音波イメージングシステム１０との通信リンクを確立するために、トランシーバ、例えば、トランシーバ２３又はさらなるトランシーバを含む。超音波イメージングガイダンスシステム２０は、取り込んだ超音波画像１５を用いて超音波イメージングシステム１０でラベル付けするために、決定したプローブ姿勢情報を超音波イメージングシステム１０に通信するか、又は超音波イメージングシステム１０は、プローブ姿勢情報を用いてプロセッサ２１でラベル付けするために、取り込んだ超音波画像１５を超音波イメージングガイダンスシステム２０に通信する。プローブ姿勢情報が超音波イメージングシステム１０によって決定されるさらなる実施形態では、超音波イメージングシステム１０と超音波イメージングガイダンスシステム２０との間の通信は必要でなく、又は、代替として、超音波イメージングシステム１０は、プローブ姿勢メタデータを含む超音波画像１５のシーケンスを超音波イメージングガイダンスシステム２０に通信する。他の好適な構成が当業者には直ちに明らかであろう。
【００６３】
このとき、超音波イメージングシステム１０は特に限定されず、任意の好適な超音波イメージングシステム、例えば、２Ｄ超音波画像、３Ｄ超音波画像、４Ｄ超音波画像（映画における３Ｄ走査）などを生成するように動作可能な超音波イメージングシステム１０とすることができることに留意されたい。したがって、超音波イメージングシステムはそれ自体よく知られており、これは、単に簡単にするためにこれ以上詳細には説明しない。
【００６４】
図４は、超音波イメージングガイダンスシステム２０の特に好ましい実施形態を概略的に示す。このシステムは、頭部装着型コンピューティングデバイスの形態で実施され、その結果、仮想画像１７が第１の場所の医師のビューの中に生成されて、例えば、この実際のビュー上に仮想画像１７を重ねることによって医師の現実性（すなわち、実際のビュー）を増強することができる。
【００６５】
本出願の文脈では、頭部装着型コンピューティングデバイスは、ユーザの頭に装着されユーザに計算機能を与えるデバイスである。頭部装着型コンピューティングデバイスは、インターネット又は別のコンピュータ可読媒体から検索されるソフトウェアアプリケーション（アプリ）で指定されるような特定のコンピューティングタスクを実行するように構成される。そのような頭部装着型コンピューティングデバイスの非限定例は、スマートヘッドギア、例えば、眼鏡、ゴーグル、ヘルメット、帽子、サンバイザ、ヘッドバンド、又は着用者の頭に又は頭から支持される任意の他のデバイス、などを含む。
【００６６】
頭部装着型コンピューティングデバイスは、例えば構成要素ハウジング２２内に、プロセッサ２１とトランシーバ２３とを含む。頭部装着型コンピューティングデバイスは、ウェアラブルコンピューティングデバイスの着用者の視野に画像を取り込むために方位検出器２７としてイメージセンサ又はカメラをさらに含む。イメージセンサは、頭部装着型コンピューティングデバイスが意図通りに着用されたとき、イメージセンサが着用者の目と整合する、すなわち、着用者の視野に対応する前方を向いているセンサの信号を生成するように配置される。
【００６７】
そのようなイメージセンサ又はカメラは、頭部装着型コンピューティングデバイスと一体であってもよく、例えば、着用者が視野を観察する頭部装着型コンピューティングデバイスのレンズに、又はそのようなレンズのレンズホルダ若しくはフレームに、又は光センサが頭部装着型コンピューティングデバイスの着用者の視野と整列する頭部装着型コンピューティングデバイスの任意の他の好適な構造物に一体化される、などであってもよい。
【００６８】
代替として、そのようなイメージセンサは、モジュール式ウェアラブルコンピューティングデバイスの一部、例えば、頭部装着型コンピューティングデバイスの１つ又は複数の他のモジュールに有線又は無線接続を介して通信可能に結合された頭部装着式イメージセンサモジュールであってもよく、他のモジュールのうちの少なくともいくつかは頭以外の身体の一部に着用されるか、又は他のモジュールのうちのいくつかは、ウェアラブルではなく、代わりに例えばポータブルである。
【００６９】
頭部装着型コンピューティングデバイスは、一般に、少なくとも１つのディスプレイモジュール２５を含み、それは、別個のディスプレイコントローラ（図示せず）の制御下にあるシースルー又は透明ディスプレイモジュール２５である。代替として、ディスプレイコントローラは、図３に示すように頭部装着型コンピューティングデバイスのプロセッサ２１によって実施される。
【００７０】
少なくとも１つのディスプレイモジュール２５は、一般に、頭部装着型コンピューティングデバイスの着用者、例えば第１の場所１００の医師が、少なくとも１つのディスプレイモジュール２５に表示された超音波プローブ１１の仮想画像１７を観察するように配置される。好ましくは、少なくとも１つのディスプレイモジュール２５は、着用者がディスプレイモジュール２５を介して少なくとも視野の一部、例えば超音波プローブ１１の実際の姿勢を観察するために、シースルー又は透明ディスプレイモジュールである。一実施形態では、頭部装着型コンピューティングデバイスは、着用者の右目で観察される第１のディスプレイモジュールと、着用者の左目で観察される第２のディスプレイモジュールとを含む１対のディスプレイモジュール２５を含む。代替として、少なくとも１つのディスプレイモジュール２５は、着用者の視野の拡張現実シーン、例えば、仮想画像１７で拡張された視野が表示される不透明ディスプレイモジュールである。この目的ために、頭部装着型コンピューティングデバイスは、それ自体よく知られているように、着用者の視野を取り込むためのカメラを含む。
【００７１】
第１のディスプレイモジュール及び第２のディスプレイモジュールは、異なる画像を表示するように、例えば、当技術分野においてそれ自体よく知られているように立体画像を生成するように制御される。代替として、画像は、生成された画像を一方の目で及び実際の視野を他方の目で着用者が観察するために第１のディスプレイモジュール及び第２のディスプレイモジュールの一方でのみ生成される。第１のディスプレイモジュール及び第２のディスプレイモジュールの両方は、シースルー又は透明ディスプレイモジュールである。代替として、第１のディスプレイモジュール及び第２のディスプレイモジュールの一方は、シースルー又は透明ディスプレイモジュールであり、一方、他方のディスプレイモジュールは、不透明ディスプレイモジュール、すなわち、着用者がこのディスプレイモジュールを通して見ることができないように透明でないディスプレイモジュールである。
【００７２】
少なくとも１つのディスプレイモジュール２５は、透明レンズ部分などの任意の好適な形態で設けられる。代替として、図４に示すように、頭部装着型コンピューティングデバイスは、１対のそのようなレンズ部分、すなわち、上述で説明したように各目に対して１つのレンズ部分を含む。１つ又は複数の透明レンズ部分は、実質的に着用者の視野全体が１つ又は複数の透明レンズ部分を通して得られるように寸法を決められる。例えば、少なくとも１つのディスプレイモジュール２５は、頭部装着型コンピューティングデバイスのフレーム２８に装着され得るレンズとして形作られる。当業者に知られている任意の他の構成が考えられる。
【００７３】
フレーム２８は任意の好適な形状を有することができ、任意の好適な材料、例えば、金属、金属合金、プラスチック材料、又はそれらの組合せで製作することができることが理解されよう。頭部装着型コンピューティングデバイスのいくつかの構成要素は、フレーム２８に、例えば、フレーム２８の一部を形成する構成要素ハウジング２２などに装着される。構成要素ハウジング２２は、好ましくは、頭部装着型デバイスを着用者が快適なやり方で着用できるようにする人間工学的形状を有する。
【００７４】
このとき、超音波イメージングガイダンスシステム２０は、スタンドアロンシステムであってもよく、又は超音波イメージングシステム１０の一部を形成してもよく、例えば、超音波イメージングシステム１０と一体であってもよいことに留意されたい。
【００７５】
図５は、超音波プローブ１１を含む超音波イメージングシステム１０の操作を誘導するための方法２００を概略的に示す。方法２００は、２０１において、超音波イメージングシステム１０及び超音波イメージングガイダンスシステム２０の初期化で始まり、その後、２０３において、患者１の超音波画像が、超音波イメージングシステム１０の超音波プローブ１１で取り込まれる。同時に、２０３において超音波画像１５を取り込んでいる間の超音波プローブ１１の姿勢が、２０５において、前に説明したように決定される。ステップ２０３及びステップ２０５は、第２の場所１５０の超音波イメージング支援システムに送られるべきシーケンスの超音波画像１５がすべて取り込まれるまで（２０７において検査される）繰り返される。前に説明したように、いくつかの実施形態では、超音波画像１５は、３Ｄボリューム超音波画像の２Ｄスライスを形成する。
【００７６】
次に、超音波プローブ１１により生成された超音波画像１５のシーケンスと、前記超音波画像１５を取り込んだときの超音波プローブ１１の実際の姿勢の超音波画像ごとの指標とを含むデータストリームが、２０９において、例えば、超音波イメージングシステム１０又は超音波イメージングガイダンスシステム２０によって生成され、続いて、第２の場所１５０に、例えば、第２の場所１５０の超音波イメージング支援システムに送信され、その結果、上述でより詳細に説明したように、第２の場所１５０の超音波専門家は、超音波画像１５のシーケンスを分析し、超音波イメージングガイダンスシステム２０が仮想画像１７を生成することができるイメージングガイダンスを生成する。
【００７７】
２１３において、超音波イメージングガイダンスシステム２０は、例えば、直接又は間接に、第２の場所１５０の超音波イメージング支援システムと通信する第１の場所１００のエンティティを介して、例えば超音波イメージングシステム１０を介して、第２の場所１５０の超音波イメージング支援システムからの目標プローブ姿勢情報を受信し、その後、超音波イメージングガイダンスシステム２０、すなわち、プロセッサ２１は、２１３において受信した情報から導出されるような目標プローブ姿勢の仮想画像１７を生成し、生成された仮想画像１７をディスプレイデバイス２１５で表示させ、その後、方法２００は２１７において終了する。念のため明記すると、方法２００は一連の順次ステップとして示されているが、ステップのうちの少なくともいくつかは、代替として、同時に、すなわち、並列に実行され得ることが当業者には直ちに明らかであることに留意されたい。
【００７８】
図６は、超音波画像１５と超音波画像１５ごとのプローブ姿勢情報１６とを含むデータストリームを第２の場所１５０で受信する超音波イメージング支援システム３０の例示の実施形態を概略的に示す。超音波イメージング支援システム３０は、一般に、データストリームを受信するように構成されたトランシーバ３３に通信可能に結合された１つ又は複数のプロセッサ３１を含む。１つ又は複数のプロセッサ３１は、データストリームのデータを処理する、例えば、スクロール可能な超音波画像１５のシーケンスを生成し、このスクロール可能な超音波画像１５のシーケンスが表示されるディスプレイデバイス３５を制御するようにプログラムされたデータプロセッサを含む。代替として、１つ又は複数のプロセッサ３１は、ディスプレイデバイス３５を制御するように構成されたデータプロセッサ、例えば、グラフィックスプロセッサと通信する別個のプロセッサを含む。ディスプレイデバイス３５は、任意の好適なディスプレイデバイス、例えば、１つ又は複数のプロセッサ３１とトランシーバ３３とをさらに含む装置、例えば、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、超音波画像１５を処理するための専用コンソール、などと一体のディスプレイモジュールとすることができ、又は代替として、ケーブルなどを介してコンピューティングデバイス又はコンソールに結合される別個のデバイスとすることができる。
【００７９】
超音波イメージング支援システム３０は、ここでは非限定例としてコンピュータマウスによって記号的に示されている１つ又は複数のユーザインタフェース３７をさらに含む。１つ又は複数のユーザインタフェース３７は、例えば、コンピュータマウス、キーボード、タッチスクリーン、トラックボール、プロセッサ３１上で動作する音声認識ソフトウェアに口頭命令を与えるためのマイクロホン、取り込まれたジェスチャなどの画像をプロセッサ３１上で動作するジェスチャ認識ソフトウェアに供給するためのカメラ、などのうちの１つ又は複数を含む。任意の既存のユーザインタフェースデバイスを超音波イメージング支援システム３０とともに使用することができることが理解されるべきである。
【００８０】
一実施形態では、超音波イメージング支援システム３０は、図４の助けをかりて上述でより詳細に説明した頭部装着型コンピューティングデバイスなどの頭部装着型コンピューティングデバイスとして少なくとも部分的に実施される。
【００８１】
超音波イメージング支援システム３０は、一般に、超音波イメージングシステム１０を操作するためのガイダンス情報を生成する方法３００を実施するようにプログラムされ、その例示の実施形態が図７にフローチャートによって示される。方法３００は、３０１において、超音波画像支援システム３０の初期化で始まり、その後、超音波プローブ１１により生成された超音波画像１５のシーケンスと、前記超音波画像を取り込んだときの超音波プローブの実際の姿勢の超音波画像ごとの指標１６とを含むデータストリームが、第１の場所１００から受信される。次に、プロセッサ３１は、受信した超音波画像１５を処理し、超音波画像１５のシーケンスを、例えば、スクロール可能な超音波画像１５のシーケンスとして又はデータストリームで受信した２Ｄ超音波画像スライス１５から構築されたボリューム（３Ｄ）超音波画像としてディスプレイデバイス３５に表示するようにディスプレイデバイス３５を制御する。
【００８２】
３０７において、超音波イメージング支援システム３０、すなわち、プロセッサ３１は、ユーザインタフェース３７のうちの１つ又は複数により供給されたユーザ入力を受信する。ユーザ入力は、前記超音波画像のシーケンスからの画像選択を示す。例えば、第２の場所１５０の専門家は、関心のある特定の解剖学的特徴の最良のビューを提供するという理由から超音波画像１５のシーケンスから特定の超音波画像１５を選択し、又は、代替として、専門家は、超音波画像１５のシーケンスによって規定される３Ｄ超音波ボリュームの２Ｄ画像スライスを生成する。そのような２Ｄ画像スライスはデータストリーム中の２Ｄ画像スライス１５に対応する必要はなく、代わりに、専門家は、関心のある特定の解剖学的特徴の所望のビューを提供する２Ｄ画像スライス１５’を得るために異なる方向で３Ｄ画像ボリュームを再スライスできることを繰り返して述べる。
【００８３】
３０９において、超音波イメージング支援システム３０のプロセッサ３１は、超音波プローブの実際の姿勢の受信した指標と受信したユーザ入力とから目標超音波プローブ姿勢情報を生成し、第１の場所１００の超音波イメージングシステム１０に関連する超音波イメージングガイダンスシステム２０に目標超音波プローブ姿勢情報を、前に説明したように直接又は間接に、送信する。
【００８４】
目標超音波プローブ姿勢情報は、第１の場所１００から受信したデータストリーム中の特定の超音波画像１５の識別子から単に構成され、その結果、関連する超音波プローブ姿勢は、識別された特定の超音波画像１５に対応するメタデータ１６を抽出することによって第１の場所１００で抽出される。代替として、目標超音波プローブ姿勢情報は、第２の場所１５０の専門家によって選択されたデータストリーム中の超音波画像１５に対応する受信データストリームから取り出されたメタデータ１６を含む。再スライスされた２Ｄ画像スライス１５’の場合には、目標超音波プローブ姿勢情報は、受信したデータストリーム中のオリジナルの２Ｄ画像スライス１５の識別子を、プロセッサ３１によって生成された超音波プローブ再位置決め情報、例えば、変換行列などと一緒に含む。再位置決め情報は、一般に、選択されたオリジナルの２Ｄ画像スライス１５に関連するメタデータ１６によって規定されるような超音波プローブ１１の姿勢が、再スライスされた２Ｄ画像スライス１５’を超音波プローブ１１で取り込むための必要な姿勢に変換されている情報を含む。この実施形態において、超音波プローブ１１のオリジナルの姿勢は、第１の場所１００の超音波イメージングガイダンスシステム２０のプロセッサ２１により変換される。代替として、プロセッサ３１は、関連するプローブ姿勢情報を変換し、超音波プローブ１１の変換済み姿勢情報を超音波イメージングガイダンスシステム２０に供給し、その結果、超音波イメージングガイダンスシステム２０のプロセッサ２１は、変換を実行する必要はなく、ディスプレイデバイス２５に表示されるべき仮想画像１７を生成するだけでよい。
【００８５】
方法３００は、その後、３１３において終了する。終了の前に、方法３００は、選択された超音波画像１５又は再スライスされた２Ｄ画像スライス１５’を、第２の場所１５０の超音波イメージング支援システム３０と第１の場所１００の超音波イメージングガイダンスシステム２０との間で共有することをさらに含み、その結果、第２の場所１５０の専門家は、第１の場所１００の医師が、超音波イメージングシステム１０による超音波画像の生成を患者１の適切な解剖学的特徴（関心領域）に焦点を合わせるのを手助けするために使用される、例えば、十字線、カーソル、円若しくは枠などのような有色の形状などを使用して、例えば、共有する超音波画像内の関心領域を強調表示することによって、第１の場所１００の医師と対話する。
【００８６】
念のため明記すると、方法３００は一連の順次ステップとして示されているが、ステップのうちの少なくともいくつかは、代替として、同時に、すなわち、並列に実行され得ることが当業者には直ちに明らかであることに留意されたい。
【００８７】
方法２００及び方法３００の態様は、超音波イメージングガイダンスシステム２０のプロセッサ２１で又は超音波イメージング支援システム３０のプロセッサ３１で実行されたとき、これらのプロセッサに方法２００及び方法３００の関連ステップをそれぞれ実施させるために、コンピュータ可読プログラム命令が組み入れられたコンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品の形態で提供される。
【００８８】
本発明の態様は、超音波イメージングガイダンスシステム２０、超音波イメージング支援システム３０、方法、又はコンピュータプログラム製品として具現される。本発明の態様は、コンピュータ可読プログラムコードが組み入れられた１つ又は複数のコンピュータ可読媒体で具現されたコンピュータプログラム製品の形態をとる。
【００８９】
１つ又は複数のコンピュータ可読媒体の任意の組合せが利用される。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読記憶媒体である。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、限定はしないが、電子、磁気、光、電磁気、赤外線、又は半導体のシステム、装置、又はデバイス、或いは前述のものの任意の好適な組合せである。そのようなシステム、装置、又はデバイスは、任意の好適なネットワーク接続によってアクセス可能となる。例えば、システム、装置、又はデバイスは、ネットワークによるコンピュータ可読プログラムコードの検索のためにネットワークによってアクセス可能となる。そのようなネットワークは、例えば、インターネット、移動体通信ネットワークなどである。
【００９０】
コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例（非網羅的なリスト）は、次のもの、すなわち、１つ又は複数のワイヤを有する電気接続、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学的記憶デバイス、磁気記憶デバイス、又は前述のものの任意の好適な組合せを含む。本出願の文脈では、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、若しくはデバイスによって、又はこれらに接続して使用されるプログラムを含むか又は記憶する任意の有形媒体である。
【００９１】
コンピュータ可読信号媒体は、例えば、ベースバンドに又は搬送波の一部として、コンピュータ可読プログラムコードが組み入れられた伝搬データ信号を含む。そのような伝搬信号は、限定はしないが、電磁気、光、又はそれらの任意の好適な組合せを含む様々な形態のうちのいずれかをとることができる。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体でなく、命令実行システム、装置、又はデバイスによって、又はそれらに接続して使用されるプログラムを通信する、伝搬する、又は移送することができる任意のコンピュータ可読媒体とすることができる。
【００９２】
コンピュータ可読媒体に組み入れられたプログラムコードは、限定はしないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなど、又は前述のものの任意の好適な組合せを含む、任意の適切な媒体を使用して送信される。
【００９３】
プロセッサ２１又はプロセッサ３１の実行によって本発明の方法を実行するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋などのようなオブジェクト指向プログラミング言語、「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語などの従来の手続きプログラミング言語を含む１つ又は複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれる。プログラムコードは、スタンドアロンソフトウェアパッケージ、例えばアプリとしてプロセッサ２１又はプロセッサ３１上で完全に実行されてもよく、又は一部分はプロセッサ２１又はプロセッサ３１上で及び一部分はリモートサーバ上で実行されてもよい。後者のシナリオでは、リモートサーバは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介して超音波イメージングガイダンスシステム２０又は超音波イメージング支援システム３０に接続されてもよく、又は外部コンピュータへの接続が、例えば、インターネットサービスプロバイダを利用してインターネットを介して行われてもよい。
【００９４】
本発明の態様が、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、及びコンピュータプログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して上述に記載されている。フローチャート図及び／又はブロック図の各ブロック、及びフローチャート図及び／又はブロック図中のブロックの組合せは、命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックに指定された機能／動作を実施するための手段を作り出すように、超音波イメージングガイダンスシステム２０のプロセッサ２１上で又は超音波イメージング支援システム３０のプロセッサ３１上で全体的に又は部分的に実行されるべきコンピュータプログラム命令によって実施されることが理解されよう。これらのコンピュータプログラム命令は、特定のやり方で機能するように超音波イメージングガイダンスシステム２０又は超音波イメージング支援システム３０を指示するコンピュータ可読媒体にも記憶される。
【００９５】
コンピュータプログラム命令は、プロセッサ２１又はプロセッサ３１上にロードされ、一連の動作ステップをプロセッサ２１又はプロセッサ３１上で実行させて、プロセッサ２１又はプロセッサ３１上で実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックに指定された機能／動作を実施するプロセスを提供するようにコンピュータ実施プロセスを生成する。コンピュータプログラム製品は、超音波イメージングガイダンスシステム２０又は超音波イメージング支援システム３０の一部を形成してもよく、例えば、超音波イメージングガイダンスシステム２０又は超音波イメージング支援システム３０にインストールされてもよい。
【００９６】
上記の実施形態は、本発明を限定するものではなく例示するものであり、当業者は、添付の特許請求範囲の範囲から逸脱することなく多くの代替実施形態を設計することができることに留意されたい。特許請求の範囲において、括弧間に置かれたいかなる参照符号も請求項を限定するものとして解釈されるべきでない。「備えている、含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という単語は、請求項に列記されたもの以外の要素又はステップの存在を排除しない。要素に先行する「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」という単語は、複数のそのような要素の存在を排除しない。本発明は、いくつかの別個の要素を含むハードウェアによって実施することができる。いくつかの手段を列挙する装置請求項において、これらの手段のうちのいくつかは、ハードウェアの全く同一のアイテムによって具現することができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に使用できないことを示していない。
【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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【国際調査報告】
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