(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波機器（５）を使用して画像を生成する方法（２００、３００）であって、
複数のフレームを記憶する段階（２１０、３２０）と、
前記複数のフレームを合成して生成された空間的合成画像と前記複数のフレームの一部から生成され、前記合成により前記空間的合成画像から失われた情報を含む非合成画像とを含む少なくとも１つの画像出力を生成する段階（２２０、３３０）と、
前記生成された少なくとも１つの画像出力を表示する段階（２３０、３４０）と、を含む方法。
【請求項２】
前記複数のフレームの少なくとも２つのフレームは、異なる幾何学的配置で収集される請求項１に記載の方法（２００、３００）。
【請求項３】
より少なく合成された画像出力は、前記複数のフレームの全てのフレームよりも少ないフレームから生成される請求項１に記載の方法（２００、３００）。
【請求項４】
前記空間的合成画像と非合成画像の少なくとも一方はリアルタイムに生成されることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項５】
前記空間的合成画像と非合成画像の少なくとも一方を記憶する段階をさらに具備することを特徴とする請求項の方法。
【請求項６】
前記空間的合成画像と非合成画像の少なくとも一方を呼び出す段階をさらに具備することを特徴とする請求項１の方法。
【請求項７】
超音波装置を使って画像を生成する方法（３００）であって、
複数のフレームを取得する段階（３２０）と、
前記複数のフレームを合成して生成された空間的合成画像と前記複数のフレームの一部から生成され、前記合成により前記空間的合成画像から失われた情報を含む非合成画像を含む画像出力を生成する段階（３３０）と、
前記生成された画像出力を表示する段階（３４０）を含む方法。
【請求項８】
超音波装置（５）を使用して画像を生成するシステム（１１０）であって、
複数のフレームを記憶するメモリ（１１６）と、
前記複数のフレームを合成して生成された空間的合成画像と前記複数のフレームの一部から生成され、前記合成により前記空間的合成画像から失われた情報を含む非合成画像を含む少なくとも１つの画像出力を生成するように適合されている少なくとも１つの処理装置（５０、１２８、１３０）と、
前記少なくとも１つの画像出力を表示するように適合されているディスプレイ装置（１３２）と、を含むシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、超音波に関する。特に、本発明は、例えば超音波装置を用いた空間合成画像及び非合成画像の生成に関する。
【背景技術】
【０００２】
既知の超音波システム、装置、又は機器は、空間合成又は基本合成を含むことができる。空間合成は、異なる幾何学的配置で（例えばプローブ上の異なる角度を用いて）収集された画像の２つ又はそれ以上のフレームを単一の合成画像に結合する。空間合成は、コントラスト分解能を向上させることにより従来のスキャン又は非合成スキャンに比べて品質を向上させることができる。しかしながら、空間合成又は基本合成を行なうと、画像データの結合により詳細な情報が画像から失われる可能性がある。このような詳細情報は、例えば極めて小さな構造又は構造の影とすることができる。
【特許文献１】米国特許第６９５１５４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、空間合成画像及び非合成画像を同時に生成するための方法及びシステムへの要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つ又はそれ以上の実施形態は、空間合成画像及び非合成画像を同時に生成する方法及びシステムに関する。１つの実施形態において、本発明は超音波機器を使用して画像を生成する方法に関する。この方法は、少なくとも１つのフレームを記憶する段階と、少なくとも１つのフレームから少なくとも１つの画像出力を生成する段階とを含む。この方法は、少なくとも生成された画像出力を表示する段階を更に含む。
【０００５】
本発明の１つ又はそれ以上の実施形態は、複数のフレームを記憶する段階に関し、ここで複数のフレームの少なくとも２つが異なる幾何学的配置又は角度で収集される。更に、より少なく合成される画像出力は、複数のフレームの全てよりも少ないフレームを用いて生成することができる。少なくとも１つの画像を生成する段階は、合成画像、非合成画像、又は合成画像と非合成画像の両方を生成する段階を含むことができると更に考えられる。本発明の他の実施形態は、生成された画像を表示する段階に関する。少なくとも１つの生成された画像を表示する段階は、少なくとも１つの合成画像、非合成画像（例えばリアルタイムで）、或いは合成及び非合成画像を同時に表示する段階を含むと考えられる。更に、少なくとも１つの生成された画像出力を表示する段階は、合成画像及び非合成画像を順次に表示する段階、或いは複数の画像フレームから少なくとも１つの非合成画像を生成する段階を含むと考えられる。
【０００６】
本発明の別の実施形態は、画像を生成するための方法に関する。この方法は、複数のフレームを記憶する段階と、複数のフレームから合成画像出力と非合成画像出力の少なくとも１つを生成する段階を含む。生成された合成画像、非合成画像、それに合成及び非合成画像の両方の少なくとも１つが表示される。
【０００７】
本発明の更に別の実施形態は、超音波装置を使用して画像を生成するシステムに関する。この実施形態は、少なくとも１つのフレームを記憶するためのメモリと、合成及び非合成画像の少なくとも１つを処理するように適合されている少なくとも１つの処理装置とを含む。本発明は、少なくとも１つの合成及び非合成画像を表示するように適合されているディスプレイ装置を更に含む。本発明の実施形態は、処理装置が少なくとも１つの合成処理装置及び／又は非合成処理装置を含むと考えられる。スイッチは、メモリと少なくとも１つの処理装置に結合されるものと考えられる。更に、１つの実施形態は、メモリに結合された記憶装置を有すると考えられ、この記憶装置は少なくとも１つの呼出し及び記憶コマンドを受け取るように適合されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
上述の発明の開示並びに本発明の幾つかの実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と共に読むとより理解されるであろう。本発明を例証する目的で、添付図面に幾つかの実施形態が示されている。しかしながら、本発明は添付図面に示される構成及び手段に限定されるものではない点を理解されたい。
【０００９】
本発明の１つの実施形態は、超音波機器、装置、又はシステムを用いて画像を生成するためのシステム及び方法に関する。更に具体的には、本発明の１つの実施形態は、空間合成画像データ、非合成画像データ、或いはこれらの両方を同時にユーザーが観察することができるようにして、合成により何らかの画像情報が不明瞭になったかどうかをユーザーに判断させることが可能になる。
【００１０】
更に、合成プロセスが起動され（現在表示されている非合成画像はない）、次いで画像が静止した状態でデータを収集することができる。合成処理をオフ又は非動作状態にして、比較のために非合成画像を表示することができる（すなわち、合成画像及び非合成画像をどのような順番にでも順次表示することができる）。更に任意選択的に、非合成画像を元の合成画像と並べて（すなわち同時に）表示することが想定される。
【００１１】
図１は、本発明の幾つかの実施形態による、全体を参照番号５で示した超音波機械又は装置の実施形態の概略ブロック図を示している。トランスデューサ１０は、電気アナログ信号を超音波エネルギーに変換することによって被検体に超音波を送信し、超音波エネルギーをアナログ電気信号に変換することによって該被検体から後方散乱された超音波を受信するのに使用される。例えば、受信器、送信器、及びビームフォーマから構成されるフロントエンド２０は、種々のイメージングモードにおいて使用される、送信波形、ビームパターン、受信器フィルタリング技術、及び復調方式を生成するのに用いることができる。フロントエンド２０は、デジタルデータをアナログデータに変換し、逆にアナログデータをデジタルデータに変換することによって機能する。フロントエンド２０は、アナログインターフェース１５でトランスデューサ１０に接続され、デジタルバス７０によって非ドップラープロセッサ３０及びドップラープロセッサ４０並びに制御プロセッサ５０に接続される。デジタルバス７０は、幾つかのデジタルサブバスを含み、各サブバスは独自の構成を有し、超音波機械５の種々の部分へのデジタルデータインターフェースを形成する。
【００１２】
１つの実施形態において、超音波機械５は、Ｂ−モード、Ｂ  Ｍ−モード、及び高調波イメージングといったイメージングモードで使用される振幅検出機能及びデータ圧縮機能を含む非ドップラープロセッサ３０を含むことができる。ドップラープロセッサ４０は、組織速度イメージング（ＴＶＩ）、ストレインレート（歪み率）イメージング（ＳＲＩ）、及びカラーＭ−モードなどのイメージングモードに使用されるクラッタフィルタリング機能及び運動パラメータ推定機能を含む。２つのプロセッサ３０及び４０は、フロントエンド２０からデジタル信号データを受け取り、このデジタル信号データを推定パラメータ値に処理し、推定パラメータ値をデジタルバス７０経由でプロセッサ５０及びディスプレイ７５に送る。推定パラメータ値は、当業者に公知の方式で送信された信号の基本波、高調波、又は分数調波を中心とする周波数帯で受信された信号を使用して生成することができる。
【００１３】
ディスプレイ７５は、プロセッサ３０、４０、及び５０からのデジタルパラメータ値を受け取り、表示用デジタルデータを処理、マッピング、及びフォーマットして、デジタルディスプレイデータをアナログディスプレイ信号に変換し、アナログディスプレイ信号をモニター９０に送るディスプレイプロセッサ８０によって行なわれるスキャン−変換機能、カラーマッピング機能、及び組織／フローアービトレーション機能を含む。モニター９０は、ディスプレイプロセッサ８０からアナログディスプレイ信号を受け取り、モニター９０上でオペレータに結果として得られる画像を表示する。
【００１４】
ユーザーインターフェース６０は、制御プロセッサ５０を介して超音波機械５へのオペレータによるユーザーコマンドの入力を可能にする。ユーザーインターフェース６０は、キーボード、マウス、スイッチ、ノブ、ボタン、トラックボール、及びオンスクリーンメニューを含む。
【００１５】
タイミング事象ソース６５は、被検体の心臓波形を表す心臓タイミング事象信号６６を生成するのに使用される。タイミング事象信号６６は、制御プロセッサ５０を通して超音波機械５に入力される。
【００１６】
制御プロセッサ５０は、超音波機械５のメイン中央プロセッサであり、デジタルバス７０を介して超音波機械５の他の種々の部分に接続される。制御プロセッサ５０は、種々のイメージングモード及び診断モード用の種々のデータアルゴリズム及び機能を実行する。デジタルデータ及びコマンドは、超音波機械５の制御プロセッサ５０と他の種々の部分との間で送受信することができる。或いは、制御プロセッサ５０によって実施される機能は、複数のプロセッサによって実施することができ、又はプロセッサ３０、４０、又は８０、或いはこれらのいずれかの組合せに組み込むことができる。或いはまた、プロセッサ３０、４０、５０、及び８０の機能は単一のＰＣバックエンドに組み込んでもよい。
【００１７】
図２は、全体を１１０で示す本発明の１つの実施形態のハイレベルブロック図を示す。少なくとも１つの実施形態において、本発明は図１に開示されたものと類似の超音波システム、装置又は機器と共に使用することができると考えられる。データは、スキャナー、プローブ、トランスデューサ、或いは他の何らかの好適なデータ収集装置を使用して収集され（全体を１１２で示）、１つ又はそれ以上の画像１１４を形成する。図示された実施形態において、１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃ、１１４Ｄ、及び１１４Ｅで示された５つの画像が形成されるが、異なる数のフレームも考えられる。また、画像が同じ又は異なる幾何学的配置を有する（すなわち画像が１つ又はそれ以上の異なる角度で収集される）ことも考えられる。データ画像は、メモリ装置１１６に記憶される。少なくとも１つの実施形態において、メモリ装置１１６はユーザー入力１１８を受け取るように適合されている。
【００１８】
１つの実施形態において、本発明は、少なくとも１つ又はそれ以上の画像１１４Ａから１１４Ｅを記憶するように適合されている記憶装置１２０を含む。図２はディスク記憶装置を示しているが、他の記憶装置も考えられる。１つの実施形態において、記憶装置１２０は、少なくとも１つ又はそれ以上の呼出し及び記憶信号又はコマンド１２２及び１２４を各々受け取るように適合されている。すなわち、１つ又はそれ以上の画像を、記憶コマンド１２４を使用して記憶することができ、呼出しコマンド１２２を使用してメモリ装置１１６によって呼び出すことができる。
【００１９】
スイッチ１２６は少なくともメモリ装置１１６に結合されて示されている。スイッチ１２６によって、ユーザーは合成処理、非合成処理、或いはその両方を選択することができる。１つの実施形態において、スイッチ１２６は、合成及び非合成処理装置１２８及び１３０に結合されて示される。これらの処理装置１２８及び１３０は、空間合成画像データ、非合成画像データ、或いはその両方を形成する１つ又はそれ以上の画像を処理するように適合されている。更に図２は、合成及び非合成処理装置１２８及び１３０がディスプレイ１３２に結合されて示されている。
【００２０】
本発明の少なくとも１つの実施形態において、非合成処理装置１３２は、パススルー、アルゴリズムを使用する入力フレームの組合せ、及びより少ない入力フレームを使用する合成画像を含む。パススルーを含む非合成処理装置１３２は、線形プローブ合成での直線的に誘導されるフレームと同様に、データのフレームの少なくとも１つを通るように適合させることができる。このようなパススルーは、時間的補間と組み合わせて見掛けのフレーム率を改善することができる。非合成処理装置１３２は、非合成アルゴリズムを使用する各インポートフレームの組合せを含む。例えば、これは幾何学上の位置に含まれる最新フレーム値として出力画像のどの任意のポイントをも表示する段階を含むことができる。出力画像は入ってくる各フレームによって全体的又は部分的に更新されると考えられる。非合成処理装置１３２は、合成画像を生成するためにデータのより少ない入力フレームを使用して画像を合成する段階を含む。この場合、出力画像は実際には非合成画像ではなくあまり合成されていない画像であると考えられる。
【００２１】
更に、スキャナーの高性能の記憶機能を備える本発明の少なくとも１つの実施形態の要素１１０を組み合わせることにより、非合成画像は、合成画像又は一連の画像が記憶され呼び出されると復帰させることができると考えられる。これは、異なる角度で収集され、メモリ１１６に記憶された個々のフレーム１１４を得ることによって実現することができる。次にメモリ１１６内のフレーム１１４は、表示のために読み取り合成することができる。同様に、メモリ１１６内の情報は、合成することなく異なる角度で１つ又はそれ以上のフレーム１１４を表すような方法で読み取って表示することができる。更に合成及び合成なしで情報を読み取り、同時に表示することができる。少なくとも１つの実施形態において、合成された画像が記憶されるときには、メモリ１１６のコンテンツが記憶される（すなわち合成された画像は記憶されない）点を認識されたい。フレームは、ユーザーの選択に基づいて呼出し時に合成されるか、合成されないか、或いはその両方が行なわれる。
【００２２】
本発明の１つ又はそれ以上の実施形態が、以下の利点の１つ又はそれ以上を含むことができると考えられる。ユーザーは、同時に合成及び非合成画像を観察することを選択するか、或いは収集後の合成された画像を使用して生成された非合成画像を観察することによって、これらの診断の信頼性を高めることができる。本発明の１つの実施形態では、ユーザーは、ユーザーが合成及び非合成画像を同時に観察することが可能となることによってより生産的に診断を行なうことができる。図３は、本発明の実施形態による超音波機械又は装置（図１に示されたものと類似の）を使用して空間合成画像及び非合成画像を生成するための方法（全体を２００で示す）を表すハイレベルフロー図を示す。少なくとも１つの実施形態において、方法２００は、少なくとも１つのフレームを記憶する段階２１０を含む。少なくとも１つの実施形態において、複数のフレームが記憶される。
【００２３】
方法２００は、少なくとも１つの記憶されたフレームから少なくとも１つの画像出力を生成する段階２２０を更に含む。本発明の実施形態によると、少なくとも１つの画像出力を生成する段階は、少なくとも１つの合成画像、非合成画像、或いは合成画像と非合成画像の両方を生成する段階を含む。また、少なくとも合成された画像出力は複数のフレームの全てより少ないフレームから生成されると考えられる。少なくとも１つの画像出力を生成する段階は、複数の画像フレームから少なくとも１つの非合成画像を生成する段階を含むと更に考えられる。
【００２４】
段階２３０は、少なくとも生成された画像出力を表示する段階を含む。少なくとも１つの実施形態において、生成された出力を表示する段階は、少なくとも１つの合成画像、少なくとも１つの非合成画像を表示する段階か、或いは合成画像及び非合成画像を同時に又は順次に表示する段階を含む。少なくとも１つの実施形態において、少なくとも非合成画像がリアルタイムで生成される。
【００２５】
図４は、本発明の実施形態による超音波機械又は装置（図１に示されたものと類似の）を使用して空間合成及び非合成画像を生成するための、方法（全体を３００で示される）を表す別のフロー図を示す。少なくとも１つの実施形態において、方法３００は、少なくとも１つのフレームを収集する段階３１０を含む。少なくとも１つの実施形態において、複数のフレームが収集され、ここで２つ又はそれ以上のフレームは異なる幾何学的配置から収集される。
【００２６】
段階３２０は、複数のフレームを記憶する段階を含む。方法３００は、複数の記憶されたフレームから合成及び非合成画像出力の少なくとも１つを生成する段階３３０を更に含む。１つ又はそれ以上の実施形態によると、少なくとも１つの合成及び非合成画像を生成する段階は、合成画像、非合成画像、又は合成及び非合成画像の両方を生成する段階を更に含む。また、少なくとも合成画像が複数のフレームの全てより少ないフレームから生成することができると考えられる。少なくとも１つの非合成画像を生成する段階は、複数の画像フレームから生成できると更に考えられる。
【００２７】
段階３４０は、生成された合成及び非合成画像の少なくとも１つを表示する段階を含む。少なくとも１つの実施形態において、生成された合成及び非合成画像の少なくとも１つを表示する段階は、少なくとも１つの合成画像、少なくとも１つの非合成画像を表示する段階、或いは合成及び非合成画像を同時に又は順次に表示する段階を含む。少なくとも１つの実施形態において、少なくとも非合成画像をリアルタイムで生成することができる。
【００２８】
本発明を幾つかの実施形態に関して説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更が行なわれ、均等物で置き換え得ることは当業者には理解されるであろう。更に、本発明の範囲から逸脱することなく本発明の教示に特定の状況又は材料を適合させるために多くの修正を行なうことができる。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は添付の請求項の範囲内にある全ての実施形態を包含するものとされる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の幾つかの実施形態による超音波機械の概略ブロック図。
【図２】本発明の幾つかの実施形態による空間合成画像及び非合成画像を生成するシステムのハイレベルブロック図。
【図３】本発明の実施形態による超音波機械又は装置（図１に示されるものと類似の）を使用して空間合成画像及び非合成画像を生成する方法を表すハイレベルフロー図。
【図４】本発明の実施形態による超音波機械又は装置（図１に示されるものと類似の）を使用して空間合成画像及び非合成画像を生成する方法を表す別のフロー図。
【符号の説明】
【００３０】
１０  トランスデューサ
２０  フロントエンド
３０  非ドップラープロセッサ
４０  ドップラープロセッサ
５０  制御プロセッサ
６０  ユーザーインターフェース
６５  タイミング事象ソース
８０  ディスプレイプロセッサ
９０  モニター
【図１】
0004773074.tif 000002
【図２】
0004773074.tif 000003
【図３】
0004773074.tif 000004
【図４】
0004773074.tif 000005