(57)【要約】  本発明は、臓器内の少なくとも１つの関心領域の超音波ガイド下生検を計画するための方法であって、ａ）該臓器の領域の後方散乱した２Ｄ超音波データ又は３Ｄ超音波データを取得するステップと、ｂ）前記２Ｄボリュームデータ又は前記３Ｄボリュームデータを解析するように構成される第１のプロセッサを用いて前記３次元ボリューム内の１つ又は複数の関心領域を識別するステップと、ｃ）前記第１のプロセッサにおいて、生検針を備える該生検の誘導に適した少なくとも１つの超音波トランスデューサーの特性を選択するステップと、ｄ）該ステップ（ｃ）において選択された該トランスデューサーの特性を前記プロセッサを用いて識別された該ステップ（ｂ）の該関心領域とレジストレーションするステップと、ｅ）該レジストレーションするステップ（ｄ）の結果を用いて少なくとも１つの生検走査平面画像を生成するステップと、ｆ）前記シミュレートされた走査平面画像上で該識別された関心領域及び少なくとも１つのシミュレートされた針軌道を示すステップとに関する。本発明は超音波ガイド下生検を実行するための方法にも関する。【選択図】図１
2012511941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臓器内の少なくとも１つの関心領域の超音波ガイド下生検を計画するための方法であって、
ａ）該臓器の領域の後方散乱した２Ｄ超音波データ又は３Ｄ超音波データを取得するステップと、
ｂ）前記２Ｄボリュームデータ又は前記３Ｄボリュームデータを解析するように構成される第１のプロセッサを用いて前記３次元ボリューム内の１つ又は複数の関心領域を識別するステップと、
ｃ）前記第１のプロセッサにおいて、生検針を備える該生検の誘導に適した少なくとも１つの超音波トランスデューサーの特性を選択するステップと、
ｄ）該ステップ（ｃ）において選択された該トランスデューサーの特性を前記プロセッサを用いて該ステップ（ｂ）の識別された該関心領域とレジストレーションするステップと、
ｅ）該レジストレーションするステップ（ｄ）の結果を用いて少なくとも１つの生検走査平面画像を生成するステップと、
ｆ）前記シミュレートされた走査平面画像上で該識別された関心領域及び少なくとも１つのシミュレートされた針軌道を示すステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記生検走査平面上にアンカー情報を付加するステップをさらに含み、前記アンカー情報は該臓器の境界、ランドマーク、組織形態、石灰化、及び骨特徴からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記臓器は、前立腺、乳房、甲状腺、肝臓、卵巣、又は子宮から選択される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記超音波生検トランスデューサーは２Ｄ超音波生検トランスデューサーである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記２Ｄ超音波生検トランスデューサーはバイプレーン生検トランスデューサーである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記超音波生検トランスデューサーは経直腸的超音波トランスデューサー又は経膣的超音波トランスデューサーである、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
識別された関心領域と該トランスデューサーの特性との間の相関及び可能な針軌道を形成するステップを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
トランスデューサー特性は、トランスデューサータイプ、トランスデューサーモデル、トランスデューサー長、トランスデューサー幅、トランスデューサー幾何学形状、トランスデューサー走査の幾何学形状、針長、針幅、又はそれらの組み合わせの少なくとも１つを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
超音波ガイド下生検手順を計画するためのシステムであって、
（ａ）臓器を照射すると共に該臓器によって反射又は透過された超音波データを検出するように構成される少なくとも１つの超音波トランスデューサーと、
（ｂ）生検針を備える少なくとも１つの超音波生検トランスデューサーと、
（ｃ）少なくとも１つのプロセッサであって、
該反射された超音波データを解析すると共に前記反射された超音波データにおける１つ又は複数の関心領域を識別し、
該超音波生検トランスデューサー及び針の特性を受信し、
該超音波生検トランスデューサー及び針の特性を該少なくとも１つの関心領域とレジストレーションすると共に、
該レジストレーションされたデータを用いて少なくとも１つのシミュレートされた生検走査平面を生成するように構成される、少なくとも１つのプロセッサと、
を備える、システム。
【請求項１０】
臓器内の少なくとも１つの関心領域の超音波ガイド下生検のための方法であって、
（ａ）請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法を用いるステップであって、シミュレートされた走査平面画像を生成し、該画像内で少なくとも１つの関心領域及び少なくとも１つのシミュレートされた針軌道を示す、用いるステップと、
（ｂ）該ステップ（ａ）の該シミュレートされた針軌道に従うことによって、針を備える超音波生検トランスデューサーを用いて少なくとも１つの生検サンプルを取得するステップと、
を含む、方法。
【請求項１１】
臓器の超音波ガイド下生検のための方法であって、
ｉ）該臓器の少なくとも１つのシミュレートされた生検走査平面画像を取得するステップであって、前記画像は生検軌道及び少なくとも１つの関心領域を示す、取得するステップと、
ｉｉ）生検針を備える少なくとも１つの超音波生検トランスデューサーを用いて前記臓器に対する超音波ガイド下生検を実行するステップであって、
ｉｉｉ）前記超音波生検トランスデューサーを用いて少なくとも１つのリアルタイム走査平面画像を取得するステップと、
ｉｖ）該少なくとも１つのシミュレートされた走査平面画像を該少なくとも１つのリアルタイム画像と組み合わせるステップと、
ｖ）該シミュレートされた生検走査平面に従って該超音波生検トランスデューサーを位置決めするステップと、
ｖｉ）生検を実行するステップと、
該ステップｉｉｉ）〜ｖｉ）をオプションで繰り返すステップと、
を含む実行するステップと、
を含む、方法。
【請求項１２】
該臓器の前記少なくとも１つのシミュレートされた生検走査平面画像は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法を用いて取得される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記臓器は、前立腺、乳房、甲状腺、肝臓、卵巣、又は子宮から選択される、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記超音波生検トランスデューサーは２Ｄ超音波生検トランスデューサーである、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記２Ｄ超音波生検トランスデューサーはバイプレーン生検トランスデューサーである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記超音波生検トランスデューサーは経直腸的超音波トランスデューサー又は経膣的超音波トランスデューサーである、請求項１４又は１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生検を計画するための方法及び装置に関する。本発明は、臓器内の少なくとも１つの関心領域の超音波ガイド下生検を実行するための方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
生検が癌を診断する目的で実行されるとき、「生検サンプル」が癌病変からそのようなものとして取られるような生検手順を正しく標的にすることが重要である。
【０００３】
癌は人間において最も一般的に診断される病気である。早期の段階で診断されると、病気は治癒可能であり、後期の段階でも治療が効果的であり得る。しかしながら、一旦腫瘍が起始領域を超えて拡張すると、転移のリスクが増加する。
【０００４】
したがって、治癒可能な段階で臨床的に関連する癌を診断することが重要である。癌の確定診断は、生検中に臓器から取得される癌性組織の検出を伴う。
【０００５】
前立腺癌又は乳癌の検出等のための超音波ガイド生検法がよく知られており、１つ又は複数の標的組織エリアの生検サンプルを取得するために、身体に針を挿入する必要がある。ＵＳガイド生検は一般的に実行される手順となったが、これには制限及び論議がないわけではない。
【０００６】
たとえば、前立腺癌又は乳癌の診断において、臓器の領域は超音波放射を用いて画像化される。施術者は臓器の領域の画像を取得し、次に該画像に基づいて、生検が取得されることになる臓器の部位を選択する。次に臓器内にカニューレが該部位まで導入され、生検が取得される。生検を取得するこの方法では、関心部位を正しく標的にするのが困難である。関心部位を正確に確定できないことによって、結果として生検が取得されるべき部位から生検が取得されないことになり、この結果、偽陰性生検となる。病変の外側で生検サンプルを取られた癌患者は、癌を有していないと誤って診断されることになる。最終的な結果として、患者は早期の治癒可能な段階の癌を潜伏させることになる。これらの患者及び早期段階の病気があると診断された患者の管理は、多くの議論及び論議を引き起こし、生検技法の改善の必要性を駆り立ててきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、適切な生検部位の標的化を改善するための新たな方法を開発する必要がある。したがって、本発明の目的は、関心領域に対し生検を計画及び実行するための新規の方法及びシステムを提供することである。従来技術の不利な点の少なくとも１つを克服若しくは改善するか、又はその有用な代替形態を提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、本発明は、臓器内の少なくとも１つの関心領域の超音波ガイド下生検を計画するための方法及びシステムに関し、前記方法は、
ａ）該臓器の領域の後方散乱した２Ｄ超音波データ又は３Ｄ超音波データを取得するステップと、
ｂ）前記２Ｄボリュームデータ又は前記３Ｄボリュームデータを解析するように構成される第１のプロセッサを用いて前記３次元ボリューム内の１つ又は複数の関心領域を識別する（選別する）ステップと
ｃ）前記第１のプロセッサにおいて、生検針を備える該生検の誘導に適した少なくとも１つの超音波トランスデューサーの特性（たとえばモデル及び／又はタイプ）を選択及び／又は入力するステップと、
ｄ）該ステップ（ｃ）において選択された該トランスデューサーの特性を前記プロセッサを用いて該ステップ（ｂ）の識別された該関心領域とレジストレーションするステップと、
ｅ）該レジストレーションするステップ（ｄ）の結果を用いて少なくとも１つの生検走査平面画像を生成するステップと、
ｆ）前記シミュレートされた走査平面画像上で該識別された関心領域及び少なくとも１つのシミュレートされた針軌道を示すステップと、
を含む。
【０００９】
一実施の形態によれば、本方法は、前記生検走査平面上にアンカー情報を付加するステップも含み、前記アンカー情報は該臓器の境界、ランドマーク、骨特徴、石灰化、又は他の組織形態ランドマークからなる群から選択される。
【００１０】
本出願において説明される方法及びシステムは、前立腺、乳房、甲状腺、肝臓、卵巣、子宮、又は他の臓器等の検査される任意の臓器に適用することができる。
【００１１】
本方法は、好ましくはたとえばバイプレーン生検トランスデューサー等の２Ｄ超音波生検トランスデューサーを用いて実行される。たとえば前記超音波生検トランスデューサーは経直腸的超音波トランスデューサー又は経膣的超音波トランスデューサーとすることができる。
【００１２】
一実施の形態において、本方法は、識別された関心領域と該トランスデューサーの特性との間の相関及び可能な針軌道の相関を形成するステップを含む。この相関は、「シミュレートされた仮想超音波平面」を提供する。これは、特定のトランスデューサーを与えられると捕捉することができる平面であり、該平面上で、シミュレートされた生検軌道によって関心領域に到達する。針軌道及び平面は、生検トランスデューサー及び針位置の特性を与えられると達成可能であるべきである。
【００１３】
プロセッサに入力される超音波生検トランスデューサー特性は、トランスデューサータイプ、トランスデューサーモデル、トランスデューサー長、トランスデューサー幅、トランスデューサー幾何学形状、トランスデューサー走査の幾何学形状、針長、針幅、又はそれらの組み合わせの少なくとも１つを含む。特性は、臓器と比較したトランスデューサーの推定位置に関するデータ及びその挿入経路も含んでもよい。挿入経路は経直腸的トランスデューサー及び経膣的トランスデューサー並びにいくつかの外科的トランスデューサーにも適用可能である。
【００１４】
本発明は、超音波ガイド下生検手順を計画するためのシステムであって、
（ａ）臓器を照射すると共に該臓器によって反射又は透過された超音波データを検出するように構成される少なくとも１つの超音波トランスデューサーと、
（ｂ）生検針を備える少なくとも１つの超音波生検トランスデューサーと、
（ｃ）少なくとも１つのプロセッサであって、
該反射された超音波データを解析すると共に前記反射された超音波データにおける１つ又は複数の関心領域を識別し、
該超音波生検トランスデューサー及び針の特性を受信し、
該超音波生検トランスデューサー及び針の特性を該少なくとも１つの関心領域とレジストレーションすると共に、
該レジストレーションされたデータを用いて少なくとも１つのシミュレートされた生検走査平面を生成するように構成される、少なくとも１つのプロセッサと、
を備える、システムにも関する。
【００１５】
本発明は、臓器内の少なくとも１つの関心領域の超音波ガイド下生検のための方法であって、
（ａ）本発明による超音波ガイド下生検を計画するための方法を用いるステップであって、シミュレートされた走査平面画像を生成し、該画像内で少なくとも１つの関心領域及び少なくとも１つのシミュレートされた針軌道を示す、用いるステップと、
（ｂ）該ステップ（ａ）の該シミュレートされた針軌道に従うことによって、針を備える超音波生検トランスデューサーを用いて少なくとも１つの生検サンプルを取得するステップと、
を含む、方法にも関する。
【００１６】
本発明は、臓器の超音波ガイド下生検のための方法であって、
ｉ）該臓器の少なくとも１つのシミュレートされた生検走査平面画像を取得するステップであって、前記画像は生検軌道及び少なくとも１つの関心領域を示す、取得するステップと、
ｉｉ）生検針を備える少なくとも１つの超音波生検トランスデューサーを用いて前記臓器に対する超音波ガイド下生検を実行するステップであって、
ｉｉｉ）前記超音波生検トランスデューサーを用いて少なくとも１つのリアルタイム走査平面画像を取得するステップと、
ｉｖ）該少なくとも１つのシミュレートされた走査平面画像を該少なくとも１つのリアルタイム画像と組み合わせるステップと、
ｖ）該シミュレートされた生検走査平面に従って該超音波生検トランスデューサーを位置決めするステップと、
ｖｉ）生検を実行するステップと、
該ステップｉｉｉ）〜ｖｉ）をオプションで繰り返すステップと、
を含む実行するステップと、
を含む、方法にも関する。
【００１７】
好ましくは、本発明による臓器の超音波ガイド下生検を計画するための方法を用いて、臓器の前記少なくとも１つのシミュレートされた生検走査平面画像が取得される。
【００１８】
これより本発明を詳細に説明する。以下の段落において、本発明の様々な態様がより詳細に規定される。そのように規定された各態様は、そうでないという明確な指示がないかぎり、任意の他の１つ又は複数の態様に結合することができる。特に、好ましい又は有利であるとして指示される任意の特徴は、好ましい又は有利であるとして指示される任意の他の１つ又は複数の特徴と組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】Ａ：前立腺のシミュレートされた超音波走査平面画像である。前立腺の輪郭並びに関心領域（強調表示）及びシミュレートされた針経路（破線）が示されている。Ｂ：前立腺のリアルタイム超音波走査画像である。針撮影距離（破線）が示されている。Ｃ：図１Ａのシミュレートされた画像及び図１Ｂのリアルタイム超音波走査画像の融合画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、組織特性ベースのガイド下生検のための方法及びシステムを提供する。
【００２１】
本出願において説明される方法及びシステムは、検査される任意の臓器、好ましくは超音波によって評価することができ、超音波ガイド下生検が使用されている任意の臓器に適用することができる。好ましくは、上記臓器は、前立腺、乳房、甲状腺、肝臓、卵巣、子宮等を含む群から選択される。好ましい実施形態では、臓器は前立腺又は乳房である。
【００２２】
好ましくは、本発明の方法はいくつかのステップを含む。
【００２３】
第１のステップは超音波捕捉、すなわち臓器の領域の後方散乱した２Ｄ超音波データ又は３Ｄ超音波データを取得することに関する。２Ｄ超音波診断又は３Ｄ超音波診断が実行され、後方散乱した超音波データが捕捉される。好ましくは、後方散乱した超音波データの３Ｄ容積が取得される。２Ｄ画像のシーケンスを捕捉することも可能であり、該シーケンスは次に３Ｄバルクとして扱われる。これは「フリーハンド３Ｄ」と呼ばれる。この超音波捕捉ステップは、３Ｄトランスデューサー、又は２Ｄトランスデューサーを用いて取得された画像シーケンスを用いて実行することができる。
【００２４】
第２のステップは、少なくとも１つの関心領域の組織性状診断及び識別を含む。すなわち、捕捉された超音波データは組織性状診断プロセッサによって解析され、少なくとも１つ又は複数の関心領域を検出することができる。好ましくは、超音波データは、後述するように、悪性挙動を有していると疑われるロケーションを確定するように構成されるプロセッサによって解析することができる。
【００２５】
プロセッサは、市販のオペレーティングシステム又は特別に開発されたオペレーティングシステムによって性状診断アルゴリズム及び他のアルゴリズム（たとえば相関アルゴリズム）を後方散乱した超音波データに適用することを可能にされた任意の市販の中央処理装置（ＣＰＵ）とすることができる。この適用によれば、基礎をなす組織の形態に対応する特定の数学的特徴が抽出される。性状診断アルゴリズムは、エントロピー、ＦＦＴパラメーター、ウェーブレットパラメーター、相関測度のような演算機能に基づくことができ、解析される組織が悪性組織又は非悪性組織として分類される確率を定量化するように調整される。
【００２６】
一実施形態では、性状診断アルゴリズムは、フーリエ解析、ウェーブレット解析、及びエントロピー解析を含む群から選択される。性状診断アルゴリズムは様々な組織病理を検出するように設計される。健常な組織のような所定の状態に関係付けられる特性的な特徴及び悪性の組織のような所定の状態に関係付けられる特性的な特徴が識別される。「設計される」の意味は、２つの病理学的現象を最も良好に分離する特徴の識別及び選択である。
【００２７】
関心領域を識別するための適切な性状診断アルゴリズムは、検出されるべき病気に典型的な組織形態の変性によって引き起こされる後方散乱したエネルギーにおける変化に対し十分感度がある。適切な性状診断アルゴリズムは、米国特許第６，７８５，５７０号及び国際出願ＷＯ２００４／０００１２５号に記載され、それらの主題は参照により本明細書に援用される。性状診断のための適切なプログラムは、性状診断ソフトウェアＨｉｓｔｏｓｃａｎｎｉｎｇ（商標）（ベルギー、ワーテルロー、Advanced Medical Diagnostics社）である。
【００２８】
次のステップは計画ステップ自体を含む。計画ステップは、組織性状診断解析が行われると開始する。組織性状診断は必ずしも全面的なものであるべき必要はなく、臓器又は人によって手作業で識別される組織領域に限定してもよい（部分性状診断）。いくつかの疑わしい関心領域が識別される場合、次のステップは、いずれの組織を生検による標的にするかを計画することである。したがって、生検は性状診断ステップ２の結果に基づいて計画される。
【００２９】
このステップは、たとえば病変が見つからない場合は何も行われないが、又は１つ若しくは複数の予め計画された針挿入となる。この計画ステージは半自動プロセスであり、ユーザーは最適な走査平面を画定するのを補助される。
【００３０】
生検される関心領域の選択は、ユーザーに依拠してもよく、プロセッサによって選択されてもよい。このステップにおいて、標的にされる病変又は関心領域は、それらのサイズ、それらのトランスデューサーからの距離、及び／又は生検に対するそれらの接近可能性（いくつかの病変は生検針によって到達するのがより容易なエリアに見つかる場合がある）、及び／又はそれらの推定される悪性度（より悪性な病変への傾向）に基づいて選択される。好ましくは、より大きなサイズの関心領域（病変）が標的にされる。好ましくは、接近可能な領域が選択される。疑わしいとしてマーキングされない領域も、施術者の経験又は医学ガイドラインに依拠して選択することができる。
【００３１】
標的化は施術者によって行うこともでき、上述した判断基準に基づいてプロセッサによって行うこともできる。
【００３２】
計画ステップは、計画された生検手順の詳細に関する情報の捕捉も含む。したがって、計画ステップは、トランスデューサーのタイプ及びモデル等の超音波生検トランスデューサーの特性、及びたとえば撮影距離、撮影アングル等の用いられることになる針の特性を考慮に入れる。好ましくは、超音波生検トランスデューサーは２Ｄ走査を実行する。
【００３３】
次に、プロセスはトランスデューサー及び識別される関心領域に関するデータをレジストレーションし、第１のステップにおいて捕捉された３Ｄ超音波データとの関連で、生検セッション中に捕捉すべき２Ｄ走査の適切な形状及び角度を確定する。
【００３４】
次に、本方法は、選択された標的病変のそれぞれについて探索し、シミュレートされた最適な走査平面を生成し、これは画像として表示される。
【００３５】
好ましくは、走査平面はトランスデューサーが患者における実現可能な位置に配置されるという条件で捕捉することができる平面である。たとえば、経直腸的前立腺超音波の場合、シミュレートされる走査は、トランスデューサーが意図されるロケーション内に設けられること、及び走査の幾何学形状が正しいことを仮定する必要がある。多くの走査はトランスデューサーの回転の仕方に依拠して捕捉することができる。
【００３６】
走査平面画像は、少なくとも１つの最適な予測針軌道も示す。この軌道は、与えられる針の幾何学形状及びサンプリングされる実際の疑わしい組織の量を考慮に入れる。走査平面画像は、施術者が、臓器がどのように見え、関心領域がどこに位置し、生検針をどのように挿入することができるかを思い描くのに役立つ。オプションで、画像上にマーカーを示してもよく、これはリアルタイムデータとの位置合わせに役立つ。上記マーカーは、臓器の境界、ランドマーク、骨特徴、石灰化、又は他の組織形態ランドマークからなる群から選択することができる。
【００３７】
次のステップは、生検手順を開始することを含む。施術者はまず、生検針を超音波トランスデューサーに挿入し、超音波ガイド下生検を開始する。
【００３８】
生検手順は、誘導ステップも含む。このステップ中、施術者は超音波生検トランスデューサーを用いて生検針を関心領域に向かって方向付け、このステップ中に捕捉されたリアルタイム超音波画像は計画された針軌道を含むシミュレートされた走査平面画像と組み合わされる（融合又は位置合わせされる）。このステップは、施術者がトランスデューサー及び針を計画ステップにおいて確定された最適なロケーションに位置決めするのに役立つ。
【００３９】
生検手順における次のステップは、針が最適な位置になると生検を実行することである。
【００４０】
いくつかの計画された生検の場合、生検手順におけるステップは、必要な回数繰り返すことができる。
【００４１】
本発明は、超音波ガイド下生検手順を計画するためのシステムであって、
（ａ）臓器を照射するように構成される少なくとも１つの超音波トランスデューサーと、
（ｂ）臓器によって反射又は透過された超音波データを検出するように構成される少なくとも１つの超音波トランスデューサー（この超音波トランスデューサーは概して、臓器を照射するように構成される上記超音波トランスデューサーと同じである）と、
（ｃ）生検針を備える少なくとも１つの超音波生検トランスデューサー（この超音波トランスデューサーは生検針を取り付けられた（ａ）に示す超音波トランスデューサーとすることができる）と、
（ｄ）少なくとも１つのプロセッサであって、
反射された超音波データを解析すると共に前記反射された超音波データにおける１つ又は複数の関心領域を識別し、
超音波生検トランスデューサー及び針の特性を受信し、
超音波生検トランスデューサー及び針の特性を少なくとも１つの関心領域とレジストレーションすると共に、
レジストレーションされたデータを用いて少なくとも１つのシミュレートされた生検走査平面を生成するように構成される、少なくとも１つのプロセッサと、
を備える、システムにも関する。
【００４２】
たとえば、処理ワークステーション（本明細書ではワークステーション又はプロセッサと呼ばれる）が、そこに接続される別個の超音波マシンと組み合わせて用いられる。
【００４３】
この実施形態では、上述した生検方法ステップは、以下のステップを用いて本明細書に示すように実行することができる。
１）超音波捕捉が超音波マシン上で実行される。データは捕捉されたデータを解析するように構成されるプロセッサに転送される。解析プログラムはＨｉｓｔｏｓｃａｎｎｉｎｇ（商標）等の超音波データのための任意のコンピューター支援診断プログラムとすることができる。
２）組織性状診断が実行され、次にプロセッサに接続されたディスプレイ上に表示される。
３）プロセッサを用いて、上述したように計画ステップが実行される。シミュレートされた生検走査平面の画像が取得される。
４）生検を開始する。プロセッサにまだ接続されている超音波マシンを使用し、リアルタイム画像データを連続してプロセッサにストリーミングする。
５）誘導：結合された画像（位置合わせされシミュレートされたリアルタイムの画像）がディスプレイ上に表示される。
６）生検：生検は、計画ステップ中に確定された、計画された（シミュレートされた）超音波生検経路に従って生検針を用いて実行される。
７）オプションで、上述したステップは取得される生検サンプルの数及び関心領域の数に依拠して繰り返される。
【実施例１】
【００４４】
実施例１  前立腺生検
施術者は超音波トランスデューサーＡを用いて患者の前立腺の３Ｄ超音波走査を捕捉する。結果は３直交３Ｄ平面として、画像化された前立腺を含む仮想３Ｄボックスと共に表示され、その上に、組織性状診断解析結果が表示される。次に、病変が直腸壁の近くの左葉において識別される。次に、病変は自動的に又は医師によって標的病変（関心領域）であると識別される。施術者は、生検のために、３ｃｍの到達範囲を有し線形トランスデューサーＢに対し４５度の角度をなす針を備える該線形トランスデューサーＢを用いる。計画ステージは、施術者がトランスデューサーＢを適所にし該トランスデューサーＢを回転させることによって行うことができる様々な走査の再検討を含む。計画ステージは、生検針が識別された関心領域に到達する可能性を有するように様々な挿入深度も考慮に入れる。
【００４５】
最適なシミュレートされた走査平面が識別され固定されると、次にそこにアンカー情報をマーキングすることができる。アンカー情報は通例、施術者が生検セッション中に正しい走査位置に達したことを識別するのを可能にする要素を含む。アンカー情報はたとえば前立腺の境界を含んでもよい。アンカー情報に加えて、計画された画像上で強調表示されている他の２つのアイテムは標的病変及び予測される針軌道である。
【００４６】
計画ステージの終了時に、施術者は、図１Ａに示すようにアンカー、病変、針軌道が強調表示された１つ又は複数の最適なシミュレートされた走査平面を生成し終えている可能性がある。施術者は、生検の所望の予測される最適シーケンスに基づいてこれらの走査平面を配置することができる。
【００４７】
生検ステージ中、施術者はリアルタイム走査を実行して図１Ｂに示すようなリアルタイム走査を取得する。施術者は計画された針挿入のそれぞれを進めて、最適なシミュレートされた走査平面に可能な限り近い実際の走査に到達することができる。このステージ中、施術者をサポートするために、実際の走査は図１Ｃに示すように、シミュレートされた走査と視覚的に組み合わされる。この結合された視覚化は、たとえば、
実際の走査を１つの色合い（たとえばグレーレベル）で表示する一方で、シミュレートされた走査を他の色合いで表示すること（この状況において最良の画像は２つの走査が互いの上に位置合わせされたときにのみ取得される）、
アンカーアイテム及び針軌道を高度に見やすい参考として用いること、
によって達成される。
【００４８】
トランスデューサーを動かしている間、融合された画像は連続的に更新され、施術者を実際の走査状況と計画された最適なシミュレートされた走査平面との正しい位置合わせに誘導する。
【００４９】
針が挿入されると、針の実際の軌道は計画された軌道と比較されることもでき、その精度に対するフィードバックが施術者に与えられる。不正確な針挿入の場合、施術者は試行を継続し現在の標的に到達することを決定してもよく、次の標的に移ることを決定してもよい。針が正確に挿入され生検が取られると、次にユーザーは、他に計画されたものがある場合、次の標的病変に進むことができる。
【図１】
2012511941.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月12日(2010.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臓器内の少なくとも１つの関心領域の超音波ガイド下生検を計画するための方法であって、
ａ）該臓器の領域の後方散乱した２Ｄ超音波データ又は３Ｄ超音波データを取得するステップと、
ｂ）前記２Ｄボリュームデータ又は前記３Ｄボリュームデータを解析するように構成される、及び性状診断アルゴリズムを使い、悪性挙動を有していると疑われるロケーションを確定するように構成される、第１のプロセッサを用いて前記３次元ボリューム内の１つ又は複数の関心領域を識別するステップと、
ｃ）前記第１のプロセッサにおいて、生検針を備える該生検の誘導に適した少なくとも１つの超音波トランスデューサーの特性を選択するステップであって、トランスデューサー特性は、トランスデューサータイプ、トランスデューサーモデル、トランスデューサー長、トランスデューサー幅、トランスデューサー幾何学形状、トランスデューサー走査の幾何学形状、針長、針幅、又はそれらの組み合わせの少なくとも１つを含むものである、
ｄ）該ステップ（ｃ）において選択された該トランスデューサーの特性を前記プロセッサを用いて該ステップ（ｂ）の識別された該関心領域とレジストレーションするステップと、
ｅ）該レジストレーションするステップ（ｄ）の結果を用いて少なくとも１つの生検走査平面画像を生成するステップと、
ｆ）工程（ｅ）の前記シミュレートされた生検走査平面画像上で該識別された関心領域及び少なくとも１つのシミュレートされた針軌道を示すステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記生検走査平面上にアンカー情報を付加するステップをさらに含み、前記アンカー情報は該臓器の境界、ランドマーク、組織形態、石灰化、及び骨特徴からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記臓器は、前立腺、乳房、甲状腺、肝臓、卵巣、又は子宮から選択される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記超音波生検トランスデューサーは２Ｄ超音波生検トランスデューサーである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記２Ｄ超音波生検トランスデューサーはバイプレーン生検トランスデューサーである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記超音波生検トランスデューサーは経直腸的超音波トランスデューサー又は経膣的超音波トランスデューサーである、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
識別された関心領域と該トランスデューサーの特性との間の相関及び可能な針軌道を形成するステップを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
超音波ガイド下生検手順を計画するためのシステムであって、
（ａ）臓器を照射すると共に該臓器によって反射又は透過された超音波データを検出するように構成される少なくとも１つの超音波トランスデューサーと、
（ｂ）生検針を備える少なくとも１つの超音波生検トランスデューサーと、
（ｃ）少なくとも１つのプロセッサであって、
該反射された超音波データを解析すると共に前記反射された超音波データにおける１つ又は複数の関心領域を識別し、
該超音波生検トランスデューサー及び針の特性を受信し、
該超音波生検トランスデューサー及び針の特性を該少なくとも１つの関心領域とレジストレーションすると共に、
該レジストレーションされたデータを用いて少なくとも１つのシミュレートされた生検走査平面を生成するように構成される、少なくとも１つのプロセッサと、
を備える、システム。
【請求項９】
臓器内の少なくとも１つの関心領域の超音波ガイド下生検のための方法であって、
（ａ）請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法を用いるステップであって、シミュレートされた走査平面画像を生成し、該画像内で少なくとも１つの関心領域及び少なくとも１つのシミュレートされた針軌道を示す、用いるステップと、
（ｂ）該ステップ（ａ）の該シミュレートされた針軌道に従うことによって、針を備える超音波生検トランスデューサーを用いて少なくとも１つの生検サンプルを取得するステップと、
を含む、方法。
【請求項１０】
臓器の超音波ガイド下生検のための方法であって、
ｉ）該臓器の少なくとも１つのシミュレートされた生検走査平面画像を取得するステップであって、前記画像は生検軌道及び少なくとも１つの関心領域を示す、取得するステップと、
ｉｉ）生検針を備える少なくとも１つの超音波生検トランスデューサーを用いて前記臓器に対する超音波ガイド下生検を実行するステップであって、
ｉｉｉ）前記超音波生検トランスデューサーを用いて少なくとも１つのリアルタイム走査平面画像を取得するステップと、
ｉｖ）該少なくとも１つのシミュレートされた走査平面画像を該少なくとも１つのリアルタイム画像と組み合わせるステップと、
ｖ）該シミュレートされた生検走査平面に従って該超音波生検トランスデューサーを位置決めするステップと、
ｖｉ）生検を実行するステップと、
該ステップｉｉｉ）〜ｖｉ）をオプションで繰り返すステップと、
を含む実行するステップと、
を含む、方法。
【請求項１１】
該臓器の前記少なくとも１つのシミュレートされた生検走査平面画像は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法を用いて取得される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記臓器は、前立腺、乳房、甲状腺、肝臓、卵巣、又は子宮から選択される、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記超音波生検トランスデューサーは２Ｄ超音波生検トランスデューサーである、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記２Ｄ超音波生検トランスデューサーはバイプレーン生検トランスデューサーである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記超音波生検トランスデューサーは経直腸的超音波トランスデューサー又は経膣的超音波トランスデューサーである、請求項１３又は１４に記載の方法。
【国際調査報告】
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2012511941.tif 000005
2012511941.tif 000006
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