(57)【要約】  超音波イメージング装置は、曲面内のカーブした領域の２次元のフラットな画像を得るように構成可能である。装置は、領域をイメージングするトランスデューサアレイと、トランスデューサアレイに対し領域をローカライズするプロセッサと、領域をイメージングするようにトランスデューサアレイを動作させ、２次元（２Ｄ）のフラットな画像プレーン上へ領域を投影するプロセッサと、を有する。代替的に又は付加的に、曲面内のカーブした領域の２Ｄフラット画像を得るように構成可能な超音波イメージング装置は、領域をイメージングするトランスデューサアレイであって、フェース面及び複数のトランスデューサ素子１４２を有するトランスデューサアレイと、カーブした領域を含むカーブした対象の中心線を抽出するモジュールと、アレイのフェース面へ中心線２５４を投影し、複数のトランスデューサ素子の中から、フェース面への投影に沿った組を選択し、カーブした領域をイメージングし、それによりカーブした画像を得るために、組を使用して受信ビームフォーミングを実施し、２Ｄのフラットな画像プレーン上へカーブした領域を投影する、プロセッサと、を有する。
2017532146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面内に配されるカーブした領域の２次元のフラットな画像を得るための超音波イメージング装置であって、
前記曲面内に配される前記カーブした領域をイメージングする超音波トランスデューサアレイと、
前記トランスデューサアレイに対し前記カーブした領域をローカライズするローカライゼーションプロセッサと、
前記カーブした領域の前記イメージングのために前記超音波トランスデューサアレイを動作させ、２次元のフラットな画像プレーン上へ前記カーブした領域を投影する超音波イメージングプロセッサと、
を有する超音波イメージング装置。
【請求項２】
前記カーブした領域が細長である、請求項１に記載の超音波イメージング装置。
【請求項３】
前記カーブした領域が、第１の領域であり、１又は複数の第２のカーブした領域が、細長く且つ３次元であり、
前記ローカライゼーションプロセッサが更に、前記トランスデューサアレイに対し前記１又は複数の第２のカーブした領域をローカライズし、
前記超音波イメージングプロセッサが更に、前記１又は複数の第２の領域をイメージングし、前記１又は複数の第２のカーブした領域を前記画像プレーン上へ投影する、請求項２に記載の超音波イメージング装置。
【請求項４】
前記イメージングプロセッサが、前記画像プレーンを空間的に方向付けることによって、前記１又は複数の第２のカーブした領域の前記投影のために、前記領域に対し及び前記１又は複数の第２の領域に対し、前記画像プレーンをフィッティングする、請求項３に記載の超音波イメージング装置。
【請求項５】
前記カーブした領域を含む細長い対象の中心線をセグメント化する画像セグメンテーションモジュールを更に有し、前記投影が、前記画像プレーン上へ前記中心線を投影することを含む、請求項２に記載の超音波イメージング装置。
【請求項６】
ディスプレイ及びユーザコントロールを具備するユーザインタフェースを更に有し、
前記超音波イメージング装置が更に、前記ユーザコントロールを通じて、前記カーブした領域を規定するためのユーザ入力を受け取る、請求項１に記載の超音波イメージング装置。
【請求項７】
前記カーブした領域が細長であり、
前記超音波イメージングプロセッサが、データを受信し、前記受信されたデータを使用して、前記カーブした領域を含む細長の対象の中心線を導出する、請求項６に記載の超音波イメージング装置。
【請求項８】
前記超音波イメージング装置が更に、前記ディスプレイを通じて、前記ローカライズによって出力されるデータを表示し、前記表示されるデータが、前記カーブした領域を表す、請求項６に記載の超音波イメージング装置。
【請求項９】
前記超音波イメージングプロセッサが、ボリュメトリック超音波イメージングにより前記ローカライズを実施する超音波画像ベースのローカライゼーションプロセッサを有する、請求項１に記載の超音波イメージング装置。
【請求項１０】
ディスプレイを更に有し、前記超音波イメージング装置が、前記ディスプレイを通じて前記画像プレーンを表示する、請求項１に記載の超音波イメージング装置。
【請求項１１】
前記超音波イメージング装置が更に、前記対象を動的に追跡するように前記ローカライゼーションプロセッサを動作させ、前記ディスプレイが、ライブ画像として前記対象を表示する、請求項１０に記載の超音波イメージング装置。
【請求項１２】
前記ローカライゼーションプロセッサが、電磁追跡システム、形状センサ追跡システム、又は電磁追跡システム及び形状センサ追跡システムの両方を有し、前記ローカライズを実施するために前記電磁追跡システム又は前記形状センサ追跡システムの１又は複数を動作させる、請求項１に記載の超音波イメージング装置。
【請求項１３】
前記カーブした領域が対象であり、
前記超音波イメージング装置が、前記対象に固定される１又は複数の構造と通信し、前記１又は複数の構造が、少なくとも１つのセンサ、少なくとも１つの超音波送信器、又は少なくとも１つのセンサ及び少なくとも１つの超音波送信器の組み合わせを構成する、請求項１に記載の超音波イメージング装置。
【請求項１４】
前記超音波イメージングプロセッサが、パワードップラーイメージングモジュールを有し、前記超音波イメージング装置が、前記パワードップラーイメージングモジュールにより前記ローカライズを実施する、請求項１に記載の超音波イメージング装置。
【請求項１５】
前記超音波イメージングプロセッサが、前記画像プレーンを空間的に方向付けることによって、前記投影のために前記領域に対し前記画像プレーンをフィッティングする、請求項１に記載の超音波イメージング装置。
【請求項１６】
前記超音波イメージングプロセッサが、前記フィッティングを実施する際、最小二乗法を使用して最適フィットを計算する、請求項１５に記載の超音波イメージング装置。
【請求項１７】
曲面内に配されるカーブした領域の２次元のフラットな画像を得る超音波イメージング装置であって、
前記曲面内に配される前記カーブした領域をイメージングする超音波トランスデューサアレイであって、フェース面及び複数のトランスデューサ素子を有する超音波トランスデューサアレイと、
前記カーブした領域を含むカーブした対象の中心線を抽出する画像セグメンテーションモジュールと、
前記フェース面に中心線を投影し、
前記複数のトランスデユーサ素子の中から、前記フェース面への前記投影に沿った組を選択し、
前記カーブした領域をイメージングし、それによりカーブした画像を得るために、前記組を使用して受信ビームフォーミングを実施し、
前記カーブした領域を、２次元のフラットな画像プレーン上に投影する、
超音波イメージングプロセッサと、
を有する超音波イメージング装置。
【請求項１８】
曲面内に配されるカーブした領域の２次元のフラットな画像を得るための方法であって、
音響画像座標系において、前記曲面内に配される前記カーブした領域をローカライズするステップと、
２次元のフラットな画像プレーン上へ前記カーブした領域を投影するステップと、
を含む方法。
【請求項１９】
曲面内に配されるカーブした領域の２次元のフラットな画像を得るためのプログラムを具体化するコンピュータ可読媒体であって、前記プログラムは、複数の処理を実施するための、プロセッサによって実行可能な命令を有し、前記複数の処理が、
音響画像座標系において、前記曲面内に配される前記カーブした領域をローカライズする処理と、
２次元のフラットな画像プレーン上へ前記カーブした領域を投影する処理と、
を含む、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲面内のカーブした領域をイメージングすることに関し、特に、領域の２次元のフラットな画像をイメージングすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
Duindam他の米国特許出願公開第2013/0204124号公報（以下「'１２４刊行物」）は、生検又は他のプロシージャのために使用できる高度に可撓性のステア可能な外科ニードルを開示しており、かかるニードルは、形状センサを有する。形状センサに関する上述の開示の全体が、参照によってここに盛り込まれるものとする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
術前又は術中イメージングに関連して、上述のセンサの出力は、画像の相互位置合わせ（coregistration）において使用されることができる。計画されたニードル軌道からの逸脱（偏差）は、センサを通じて検出され、手動で又は自動的に補正されることができる。挿入の間、ニードルは、概して、ニードル先端の非対称ベベルによって支配される円形経路を移動する。挿入が進行するにつれて、ニードルシャフトの回転は、ベベルの方向及びゆえに経路を変える。更に、例えば座屈によるニードルシャフトの意図されない逸脱が、追跡されることができる。
【０００４】
'１２４刊行物は、リアルタイムにセンサデータを追跡するが、カーブしたニードルの画像がどのように表示されるかは明確でない。
【０００５】
例えば生検針又は血管構造のようなカーブした構造又は対象は、超音波マシン上で利用可能な従来の表示オプションを使用して容易には視覚化されることができない。画像プレーンは、構造全体を少しずつ取得するために、垂直方向に２、３のインクリメントで次第にシフトされることができる。しかしながら、これは、臨床医の気を散らすことがあり、又は実施するのが困難でありえ、構造の単一ビュー内に、対象の全体のスパンを含まない。３次元レンダリングは、ボリューム内のものを内部的に明確には見えるようにしない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに提案されるものの見地において、超音波イメージング装置は、曲面内のカーブした領域の２次元のフラットな画像を得るように構成される。装置は、前記領域をイメージングするための超音波トランスデューサアレイを有する。更に、トランスデューサアレイに対しカーブした領域をローカライズするように構成されるローカライゼーションプロセッサが、含まれる。領域をイメージングするようにトランスデューサアレイを動作させ、２次元（２Ｄ）のフラットな画像プレーン上に領域を投影するよう構成される超音波イメージングプロセッサが更に含まれる。
【０００７】
別の見地において、超音波イメージング装置は、曲面内のカーブした領域の２Ｄのフラットな画像を得るように構成される。装置は、領域をイメージングする超音波トランスデューサアレイを有する。超音波トランスデューサアレイは、フェース面及び複数のトランスデューサ素子を有する。装置は、更に、カーブした領域を含むカーブした対象の中心線を抽出するように構成される画像セグメンテーションモジュールを有する。超音波トランスデューサアレイのフェース面に中心線を投影し、複数のトランスデューサ素子の中から、フェース面への投影に沿ったトランスデューサ素子の組を選択し、カーブした領域をイメージングし、それによりカーブした画像を得るために、トランスデューサ素子の組を使用して受信ビームフォーミングを実施し、２Ｄのフラットな画像プレーン上にカーブした領域を投影する、ように構成される超音波イメージングプロセッサが更に含められる。
【０００８】
曲面内に配されるカーブした領域の、平面への２Ｄ投影を実施するための新しい技術の詳細が、添付の図面を用いて、以下に更に詳しく記述される。図面は、一定の縮尺で描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による、曲面内に配されるカーブした領域を平面上に２Ｄ表示するための装置の一例を示す概略図。
【図２】図１の装置の例を示す概念図。
【図３】本発明による３Ｄボリュメトリックイメージング動作を例示的に説明するフローチャート。
【図４】本発明によるパワードップラーイメージング動作を例示的に説明するフローチャート。
【図５】本発明による３Ｄセンサ／送信器ベースのイメージング動作を例示的に示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、曲面内に配置されるカーブした領域の２Ｄ投影を実施する超音波装置１００を非制限的な例示により示している。装置１００は、３Ｄ超音波（ＵＳ）スキャニングプロセッサ１０４、超音波イメージングプローブ１０８、超音波ビームフォーマ１１２、センサベースのローカライゼーションプロセッサ１１６、及びグラフィカルユーザーインタフェース（ＧＵＩ）１２０を有する。
【００１１】
３ＤＵＳスキャニングプロセッサ１０４は、超音波イメージングプロセッサ１２４を有し、画像処理ベースのローカライゼーションのために、ボリュメトリックイメージングローカライゼーションプロセッサ１２８、任意にパワードップラーローカライゼーションプロセッサ１３２、及び画像セグメンテーションモジュール１３６を有する。
【００１２】
イメージングプローブ１０８は、複数のトランスデユーサ素子１４２をもつ超音波トランスデューサアレイ１４０と、アキシャル方向１４４、アジマス又は横方向１４８及びエレベーション方向１５２によって規定される音響画像座標系１４３と、を有する。アレイ１４０は、超音波通信フェース面１３８を有し、素子１４２の２Ｄマトリクスを通じて、又は、例えば１Ｄアレイのモータ駆動される並進移動によって、３Ｄ画像を取得するように構成される。
【００１３】
ビームフォーマ１１２は、送信ビーム形成器１５６及び受信ビームフォーマ１６０を有する。
【００１４】
センサベースのローカライゼーションプロセッサ１１６は、以下でＥＭＴＳと呼ばれる電磁追跡システム（electromagnetic tracking system）１１８及び／又は以下でＳＳＴと称される形状センサ追跡システム（shape sensor tracking system）１１９を有する。ＥＭＴＳは、例えば外科ニードル又は他の医療介入ツールのような、追跡されるカーブした対象上にあるインシトゥ（in-situ）位置センサを有する。
【００１５】
ＧＵＩ１２０は、２Ｄ表示スクリーンをもつ２Ｄディスプレイ１６４と、キーボード、タッチスクリーン、スライダ、ジョイスティック、トラックボールなどの任意の１つ又は組み合わせを有する、任意の知られている適切な態様で構成されるユーザコントロール１６８と、を有する。
【００１６】
図２は、カーブした領域の画像の取得及び平面上への投影を示す。曲面は、２つの直交する方向において空間的に連続するが、平坦であることからは外れる。例えば、管状の対象２０４は、カーブした領域２０６を有し、カーブした領域の一部は、図２において、ドットで図示されており、カーブした領域が、対象を通って長手方向に続くことを示している。管状の対象２０４は、中心線又は中央線２０８を有する。カーブした領域２０６は、中心線２０８を有する。カーブした領域２０６及びこうして中心線２０８を完全に含む曲面が構成されることができる。管状の対象は、例えば血管又はカーブした外科ニードルの細長いセグメントの場合のように、細長いものでありうる。
【００１７】
中心線２０８は、投影のライン２１６によって、図２に示すように画像プレーン２１２上へ投影されることができる。血管セグメント２０４の輪郭２２０が、投影され、フィールドポイント２２４が中心線２０８とアラインされる。アラインされたフィールドポイントは、プラナー表面を構成することができ、プラナー表面は、管状の対象２０４とともにカーブし、カーブした領域２０６を構成する。周囲の解剖学的構造２２８が、同様に、中心線２０８とのアライメントにおいて投影されることができる。ここでも、投影される周囲の解剖学的構造のフィールドポイントは、概してプラナーな表面を拡張することができる。中心線２０８、及び画像の他のアラインされた領域（すなわち拡張された概してプラナーな表面）は、曲面内に２次元の連続するカーブしたサブプレーンを構成する。カーブした領域２０６を含むカーブしたサブプレーンは、例えば図２に示される画像プレーン２１２のようなフラットな２Ｄ平面上へ投影される。
【００１８】
管状の対象２３２のアラインされた領域は、管状の対象の横断面２３６を二分する細長ストリップを取ることによって形成可能である。細長ストリップの側面図２４０が、図２に示されている。細長ストリップは、管状の対象２３２の内部を横切るが、図２の説明を簡単にするために、その描写は管状の対象の壁に延ばない。細長ストリップ２４４自体は、管状の対象２３２の側面斜視図に示されている。細長ストリップがどのように横断面２３６を二分することができるかについて３６０°に値する選択肢がありうるが、最大領域が画像プレーン２１２上へ投影される細長ストリップ特有の向きが、選択されることができる。他のストリップ２４８が、いくらかねじれた管状の対象２３２について構成される。ストリップ２４４、２４８は、各ストリップが中心線２０８上の個々のフィールドポイントに対応し、それを通るように、非常に細長にされることができる。ストリップ２４４、２４８の隣接する対は、血管ねじれ及び指向性変化により及び視角により、間に介在する間隔を有することができる。任意に、間隔は、３Ｄ補間によって充填されることができる。いずれの場合にも、概してプラナーな表面２５２は、画像プレーン２１２上へ次の投影に利用可能である。概してプラナーな表面２５２は、周囲の解剖学的構造２２８について拡張されることができる。拡張された表面は、２Ｄディスプレイ１６４上に表示されることができる画像プレーン２１２上へ投影可能である。
【００１９】
例えば２つに分岐される血管セグメント２５３のようなより複雑な管状の対象の場合、二分する細長ストリップは、２つに分岐された部分において、２つに分岐された分岐部分の両方の個々の中心線２５４，２５５を通って延びることができる。主な分岐は、細長いカーブした領域２０６を有する細長いカーブした対象であり、２つに分岐する分岐部は、同様に、第２の細長いカーブした領域を含む第２の細長いカーブした対象である。
【００２０】
画像プレーン２１２は、図２において、管状の対象２０４に対して特定の向き２５６（すなわちゼロ度）で示されているが、別の向きが選択されてもよい。
【００２１】
管状の対象２６４の第１及び第２の中心線２５４、２５５からの逸脱（偏差）２６０に関して、２つの中心線に対する最適最小二乗フィットを有する画像プレーン２５７が、示されている。簡単な血管セグメントが検査されている場合、最適最小二乗フィットは、単一の中心線２０８について算出されることができる。
【００２２】
比較及び例として、最初に言及された画像プレーン２１２が、逸脱２６０の二乗の合計を最小化するために、中心線２０４に向かって上に垂直方向に画像プレーンを並進移動させることによって投影のために準備される場合、画像プレーンの向き２５は、最適には及ばない最小二乗結果を与える。従って、投影は、代わりに、最適最小二乗フィットを達成するために、例えば３０乃至３６度の回転によって最適に方向付けられる画像プレーン２５７上へ任意に行われることができる。
【００２３】
最適にフィットされたプレーンが利用される場合、この投影プレーンを規定する向き２５６が、細長ストリップ２４４、２４８の生成に先立って決定される。最適にフィットされたプレーンから垂直なビューに基づいて、ストリップは、プレーン上への最大投影領域のために、中心線２０８を中心とする回転により方向付けられることができる。
【００２４】
カーブした領域２０６は、延長される必要はない。例えば、表面冠状動脈組織の一部（patch）は、トランスデューサアレイ１４０に対しその一部をローカライズするためにボリュメトリックにイメージングされることができ、Ｂモード画像として表示するために予め指定された又は最適にフィットされたイメージングプレーン上へ投影される。
【００２５】
図３は、例えば曲面内に配置された血管系のようなカーブした領域２０６をイメージングするためのプロシージャの一例である。３Ｄ画像が取得される（ステップＳ３０４）。例えばマイクロバブルのような超音波造影剤が投与されることができる（ステップＳ３０８）。ユーザは、ＧＵＩ１２０上で、血管開始ポイント及び血管終了ポイントを見つけ、それらをインタラクティブに示すために、Ｂモード画像をスキャンする（ステップＳ３１２）。２つのポイントは、それぞれ異なるＢモード画像から示されてもよい。２つのポイント及び境界付けられた血管セグメント２０４の超音波画像が、記憶される。２つに分岐された血管セグメント２５３についての付加のポイントが、ユーザにより選択可能である（ステップＳ３１６）。血管セグメント２０４は、境界付け及び造影剤によって、イメージング検知によりセグメント化される（ステップＳ３２０）。血管セグメント２０４の中心線２０８及び血管の断面輪郭が識別される。同じことが、２つに分岐される血管セグメント２５３についても実行可能である（ステップＳ３２４）。ステップＳ３２４を達成する方法は、Taerumに対する米国特許出願公開第2013/0064435号公報（以下、「'４３５刊行物」）の特に段落［００２７］−［００６５］に開示されており、この文献の内容は、参照によってここに盛り込まれるものとする。スネーク又は「アクティブ輪郭」が、'４３５刊行物に記載されるように、血管輪郭を決定するために使用されることができる。２つの代替の投影モードがこの点において利用可能である。第１のモード（ステップＳ３２８）において、最小二乗解析が、画像プレーン２５７を中心線２５４、２５５（ステップＳ３３２）にフィッティングする際に画像プレーン２５７の最適な向き２５６を計算するために行われる。代替として、特定の予め決められた向きが示されることができる。カーブした領域２０６は、ここに上述されるステップによって決定され、それにより、トランスデューサアレイ１４０に対し、すなわちより具体的にはアレイの音響画像座標系１４３に対し、ローカライズされる（ステップＳ３３６）。カーブした領域２０６及び任意にその周囲構造は、指定された又は最適にフィットされた画像プレーン２５７上へ投影される（ステップＳ３４０）。周囲の解剖学的構造は、カーブした領域２０６に付加されなくてもよい。例えば、血管は、'４３５刊行物のように解析のために別個にイメージングされることができる。あるいは、例えば、最適に方向付けられた画像プレーン２５７のイメージングは、単にカーブした領域２０６の抽出された画像と、インタリーブするように表されることができる。その代わりに、他の投影モードが選択される場合（ステップＳ３２８）、中心線２０８が、超音波トランスデューサフェース１３８上へ投影される（ステップＳ３４４）。トランスデューサ素子１４２の中から、投影に沿って、トランスデューサ素子の組２６８が選択される（ステップＳ３４８）。図２に示すように、組２６８は延ばされる。受信ビームフォーミングをよりロバストにするために、より大きな幅が与えられることもできる。トランスデューサ素子ごとに制限されない送信が実施される（ステップＳ３５２）。エコーは、トランスデューサ素子１４２の組２６８を使用して、受信時にビームフォーミングされる（ステップＳ３５６）。受信ビームフォーミングは、よく知られた遅延及び合計技法に従って実施可能であり、受信時の能動素子が組２６８に制限される。中心線２０８が投影においてカーブしている程度に、受信ビームフォーミングによって取得される画像は、「カーブした」Ｂモード画像プレーン２７２である。このカーブした領域又はカーブした画像は、ステップＳ３２８で選択可能な他の投影モードのように、２Ｄフラット画像プレーン上へ投影される（ステップＳ３６０）。いずれの投影モードの場合も、２Ｄのフラット画像プレーンが表示される（ステップＳ３６４）。表示が続く場合（ステップＳ３６８）、３Ｄ画像が取得される（ステップＳ３７２）。イメージングされている対象は、現在の３Ｄ取得において再び識別される（ステップＳ３７６）。これは、例えばステップＳ３１６において記憶された画像情報に対し例えばスペックルマッチングのようなパターンマッチングを行うことによって、達成される。中心線を抽出するステップＳ３２４へのリターンがなされ、それにより、ライブイメージングを通じて動的な追跡を提供する。
【００２６】
血管系をイメージングするための代替ルーチンが図４に示される。血管系の３Ｄパワードップラー画像が取得される（ステップＳ４０４）。ユーザは、イメージングされる血管系を境界付ける２又はより多くの血管ポイントを見つけるために画像プレーンをスキャンする（ステップＳ４０８）。２又はより多くのポイント及びそれらポイントの近くの画像が保存される（ステップＳ４１２）。パワードップラーイメージングは、カーブした血管をセグメント化するために使用される（ステップＳ４１６）。'４３５刊行物のような方法が、血管セグメント２０４の中心線２０８及び血管の断面輪郭を識別するために利用される（ステップＳ４２０）。'４３５刊行物は、血管をセグメント化する際の、ボリュメトリックピクセル強度値の使用を述べている。パワードップラー強度は、この目的を果たすことができる。最小二乗解析は、画像プレーン２５７を中心線２５４、２５５にフィットする際に画像プレーン２５７の最適な向き２５６を計算するために行われる（ステップＳ４２４）。代替として、特定の予め決められた向き２５６が、示されることができる。カーブした領域２０６は、ここで上述されたステップによって決定され、それによって、トランスデューサアレイ１４０に対し、すなわち音響画像座標系１４３に対しローカライズされる（ステップＳ４２８）。カーブした領域２０６は、指定された又は最適フィットのフラット画像プレーン上へ投影される（ステップＳ４３２）。トランスデューサ素子１４２が、Ｂモードに切り替えられる（ステップＳ４３６）。Ｂモード画像が取得される（ステップＳ４４０）。Ｂモード画像の画像プレーンは、ステップＳ４２４において導出された最適フィットの画像プレーンでありうる。取得されたＢモード画像が表示される（ステップＳ４４４）。投影されるカーブした領域２０６が、表示されたＢモード画像上に重ね合せられる（ステップＳ４４８）。処理が続く場合（ステップＳ４５２）、トランスデューサ素子１４２は、パワードップラーモードに戻るように切り替えられる（ステップＳ４５６）。３Ｄパワードップラー画像が取得される（ステップＳ４６０）。イメージングされる血管は、３Ｄ取得において再び識別される（ステップＳ４６４）。これは、ステップＳ４１２において記憶された画像情報に対するパターンマッチングによって達成される。中心線を抽出するステップＳ４２０へのリターンが行われる。
【００２７】
直線状の医療ニードルは、鏡面の対象であり、超音波ビームがニードルに対しほぼ垂直でない限り、良好なイメージングに貢献するやり方では超音波を反射しない。初期画像の後、ビームは、垂直方向にステアリングされることができる。
【００２８】
このような技法は、カーブしたニードルの場合あまり効果的でない。
【００２９】
図５を参照して、医療介入器具のような血管系以外のカーブした対象の場合の例示的な技法において、１又は複数の構造が対象に固定される（ステップＳ５０４）。構造は、少なくとも１つのセンサ、少なくとも１つの超音波送信器、又は少なくとも１つのセンサ及び少なくとも１つの超音波送信器の組み合わせを構成する。センサは、例えばＥＭセンサ、形状センサ、光学センサ又は超音波受信器でありうる。このように介入ツールを具備することは、Vignon他の米国特許出願公開第2013/0041252号公報の特に段落［０００３］、［０００５］及び［００７５］−［００８３］に記述される。同様のトピックの開示が、同一出願人であるVignon他の米国特許出願公開第2014/0121502号公報の特に段落［００７５］、［００８０］、［００８１］及び［００８９］に見られる。このように介入ツールを具備することに関する両方の刊行物の開示は、参照によってここに盛り込まれる。ツール上にあるオンボードの単一ＥＭセンサの場合、例えばＥＭ追跡システムが実現されることができ、この場合、ロケーション及び向き情報の両方がオンボードセンサとの通信から導き出される。固いツールを与えられる場合、その位置及びロケーションがローカライズされる。超音波受信器及び超音波送信器のような構造において、対象のオンボードからの個別の通信が、ロケーションを提供するが、有用な向き情報を提供しない場合、複数のこのような構造は、向きを決定することができる。可撓性ツールの場合、形状センサが一般に使用される。一例は、上述の'１２４である。この刊行物のこの上述の記述に関する段落［０００７］−［００２２］及び［００４５］−［００５２］を含む開示全体が、参照によってここに盛り込まれる。位置及び／又は形状検知は、Froggatt他の米国特許第7,772,541号公報にも記載されている。第６欄第６５行から第１２欄第４１行までの内容が、参照によってここに盛り込まれる。
【００３０】
図５に提供されるように、センサベースのローカライゼーションプロセッサ１１６は、ＥＭＴＳ１１８又はＳＳＴ１１９を通じて、カーブした対象に固定される１又は複数のセンサ又は送信器と通信する（ステップＳ５１０）。対象は、音響画像座標系１４３に位置合わせされ、それによってローカライズされる（ステップＳ５２０）。位置合わせは、追跡空間から基準空間への変換、及び基準空間から音響画像座標系１４３への変換により、行われることができる。あるいは、変換は、追跡空間から音響画像座標フレーム１４３へ直接実施されることもできる。対象又はその輪郭は、フラットな２Ｄ画像プレーン上へ投影される（ステップＳ５３０）。フラットな２Ｄ画像プレーンは、最小二乗解析を通じてその向き２５６に事前に示され又は最適化されることができる。同じ画像プレーンのＢモード画像が取得される（ステップＳ５４０）。Ｂモード画像が表示される（ステップＳ５５０）。対象の、その空間的な輪郭のようなグラフィック描写は、表示のためにＢモード画像上に重ね合せられる（ステップＳ５６０）。表示が続く場合（ステップＳ５７０）、ステップＳ５１０のルーチンの開始へのリターンが行われ、それによって、対象を追跡するためのライブのイメージングを提供する。
【００３１】
超音波イメージング装置は、曲面内のカーブした領域の２次元のフラットな画像を得るように構成可能である。装置は、カーブした領域をイメージングするためのトランスデューサアレイと、トランスデューサアレイに対し領域をローカライズするプロセッサと、領域をイメージングするようにトランスデューサアレイを動作させ、２次元（２Ｄ）のフラットな画像プレーンに該領域を投影するプロセッサと、を有する。代替として又は付加的に、曲面内のカーブした領域の２Ｄのフラット画像を得るように構成可能な超音波イメージング装置は、領域をイメージングするためのトランスデューサアレイであって、フェース面及びトランスデューサ素子を有するアレイと、カーブした領域を含むカーブした対象の中心線を抽出するモジュールと、アレイのフェース面へ中心線を投影し、トランスデューサ素子の中から、フェース面への投影に沿った組を選択し、カーブした領域をイメージングしてカーブした画像を得るために、組を使用して受信ビームフォーミングを実施し、２Ｄのフラットな画像プレーン上にカーブした領域を投影する、プロセッサと、を有する。
【００３２】
上の説明は、医療アプリケーションの場合であるが、上述した説明において提案されることは、この分野に制限されず、例えば超音波検査にアプリケーションを見出すことができる。
【００３３】
本発明は、図面及び上述の記述において詳しく図示され記述されているが、このような図示及び記述は、制限的なものではなく、説明的及び例示的なものであると考えられることができる。本発明は、開示される実施形態に制限されない。
【００３４】
例えば、画像プレーンの向き２５６の最小二乗フィット最適化に代わって、基準は、絶対偏差２６０の合計に依存することができる。
【００３５】
開示される実施形態に対する他の変更は、図面、開示及び添付の請求項の検討から、請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され達成されることができる。請求項において、「含む、有する（comprising）」という語は、他の構成要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は、複数性を除外しない。「例示的（exemplary）」という語は、「一例として役立つこと」を意味するためにここで使用される。「例示的」として記述される任意の実施形態は、必ずしも、好適な又は他の実施形態よりも有利なものとして解釈されず、及び／又は他の実施形態から特徴の組み入れることを除外しない。請求項における任意の参照符号は、請求項の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。
【００３６】
コンピュータプログラムは、光学記憶媒体又はソリッドステート媒体のような適切なコンピュータ可読媒体に、瞬間的に、一時的に又はより長い時間の間、記憶されることができる。このような媒体は、単に、一過性の伝播信号でないという意味において非一時的であるが、例えばレジスタメモリ、プロセッサキャッシュ及びＲＡＭのようなコンピュータ可読媒体の形式を含む。
【００３７】
単一プロセッサ又は他のユニットは、請求項に列挙されるいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。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、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。
【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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【国際調査報告】
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