JP6960939B2 - 超音波システム及び非一時的コンピュータ可読媒体 - Google Patents

Description

[001] 本開示は、概して、超音波撮像システムなどの医療撮像システムに関する。超音波撮像システムは、カートベース式超音波撮像システムであってよく、典型的には、プローブと連携して動作するユーザインターフェースと、患者などの対象者からの画像を取得し、表示するディスプレイとを含む。医療撮像システムは、対象者の組織における腫瘍の存在を特定すること及び／又は腫瘍に関するパラメータを定量化することなど、スクリーニング及び診断のために使用される。正確かつ早期の腫瘍の特定及び評価は、より効果的な治療対応を促進する。例えば、乳癌の場合、超音波撮像は、より最近、乳癌のスクリーニング及び診断における用途が見出されている。

[002] 乳房のスクリーニングのための自動システムが開発されてきた。このようなシステムは、患者の乳房に対する超音波プローブの運動を自動的に又は半自動的に制御するために、作動ガントリを利用する。現在、いくつかの自動超音波乳房スクリーニングシステムが存在するが、フリーハンド超音波乳房スクリーニングが、いまだに臨床的に受け入れられ、しばしば好まれる乳房スクリーニング方法である。

フリーハンド超音波乳房スクリーニングにおいて、オペレータ（例えば、音波検査者又は臨床医）が、プローブの運動を制御する。フリーハンド乳房スクリーニングにおいて、オペレータは、プローブの運動だけでなく、加えられる圧力も制御し、この両者はスキャンの品質に影響を与える。フリーハンド超音波乳房スクリーニング／撮像の品質は、他の超音波撮像操作とともに、オペレータの技術及び経験に強く依存する。また、典型的にはプローブのサイズが関心エリア（例えば、乳房組織全体）に対してより小さく、他の撮像モダリティ（例えば、ＭＲＩ、ＣＴ、Ｘ線）に比べて視野がより小さいので、１つの超音波画像では、乳房の全体的画像を提供できない。典型的には、乳房全体の画像データを取得するために、例えばスクリーニング処置中に、超音波プローブによる複数回の掃引が使用される。本明細書において説明される例は、フリーハンド超音波乳房スクリーニングの分野における１つ又は複数の課題に対する解決を提供する。

[003] 一実施形態による超音波撮像システムは、プローブと、プローブに装着され、位置追跡システムに動作可能に関連付けられたセンサと、位置追跡システムからプローブ位置データを受信し、対象者に対するプローブの空間的ロケーションを決定するように構成されたプロセッサと、ユーザインターフェースとを含む。ユーザインターフェースは、対象者の選択された乳房の複数の解剖学的ランドマークへのプローブの設置のための命令を提供することと、複数の解剖学的ランドマークの各々におけるプローブの空間的ロケーションを記録するユーザ入力を受信することと、を行うように構成される。プロセッサは更に、複数の解剖学的ランドマークの各々におけるプローブの空間的ロケーションに基づいてスキャンエリアを決定し、選択された乳房のためのスキャンパターンを生成するように構成される。プロセッサは、プローブの運動を監視するように構成される。ユーザインターフェースは、選択された乳房のスキャンの前にスキャンパターンの視覚的表現を表示することと、選択された乳房のスキャン中に、プローブの運動に基づいてスキャンパターンの視覚的表現を自動的に更新することとを行うように構成される。

[004] 本明細書において説明されるユーザインターフェースの特定の要素及び／又は超音波システムのプロセッサによって行われる機能などの本開示の態様は、プロセッサ実行可能な命令を含むコンピュータ可読媒体において具現化される。例えば、１つ又は複数のグラフィカルユーザインターフェース又はその要素を提供するためのプロセッサ実行可能な命令は、例えば分析ワークステーション上での実行のためにソフトウェアパッケージに組み込まれる。本開示の態様は、以下に更に説明されるようにオフラインでの画像分析を容易にするが、本明細書において説明される原理は、オンラインでの画像分析（例えば、画像取得中に又はその少し後に行われる分析）にも同様に適用されることは理解されよう。一実施形態によると、超音波画像を表示するためのプロセッサ実行可能な命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体は、第１の複数の記憶された画像ファイルからの第１の画像フレームを表示する命令であって、画像ファイルは、第１の画像フレームを取得中のプローブ位置に対応する第１の位置情報を含む、命令と、ユーザインターフェースを介して、直交ビューのリクエストを受信する命令と、第１の位置情報に対して最も近い位置情報に関連付けられた第２の複数の記憶された画像ファイルにおける１つ又は複数の画像フレームを特定するために、第１の位置情報を第２の複数の記憶された画像ファイルの位置情報と比較する命令と、１つ又は複数の画像フレームの各々の画像表現を候補直交ビューとして表示する命令とを含む。

[005] 一実施形態による超音波撮像システムのブロック図である。 [006] 例えばフリーハンド乳房スクリーニングを行うときに乳房組織をスキャンするために使用される超音波撮像システムの図である。 [007] 一実施形態によるユーザインターフェースのブロック図である。 [008] 本開示のいくつかの例によるユーザインターフェース要素の図である。 [009] 本開示の更なる例による、例えばユーザインターフェース要素上に、ユーザへのガイダンスために提供される例示的なスキャンパターンの図である。 [010] 本開示のいくつかの例によるユーザインターフェースのディスプレイスクリーンの図である。 [011] 本開示よる超音波システムによって行われるプロセスのフロー図である。 [012] 本開示によって行われる別のプロセスのフロー図である。 [013] 本開示の更なる例によるユーザインターフェース要素の図である。 [014] 本開示の更なる例によるユーザインターフェースのディスプレイスクリーンの図である。

[015] 特定の例示的な実施形態の以下の説明は、本質的に単なる例示であり、本発明又はその適用例又は使用例を限定することを意図するものでは決してない。本システム及び方法の実施形態の以下の詳細な説明において、その一部をなす添付の図面が参照され、図面においては、説明されるシステム及び方法が実践される特定の実施形態が例として図示される。これらの実施形態は、本開示のシステム及び方法を当業者が実践することを可能にするために十分な詳細さで説明されているが、他の実施形態が利用され得ること、及び構造的及び論理的な変更が本システムの主旨及び範囲から逸脱することなくなされ得ることを理解されたい。更には、明確化のために、特定の特徴の詳細な説明は、それらが当業者には明白なものであるときには、本システムの説明を不明瞭にしないように、論じられない。従って、以下の詳細な説明は、限定的な意味で理解されるべきではなく、本システムの範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定められる。

[016] 乳房スクリーニングのための、特にはマンモグラフィ濃度の高い乳房をもつ女性における乳房スクリーニングのための超音波の使用は、世界中で急速に進展している傾向である。乳房濃度は、癌を検知するためのマンモグラフィの失敗の最も大きな予測因子のうちの１つであると考えられているとともに、乳癌リスクの十分に確立された予測因子でもある。乳房超音波スクリーニング中に、オペレータは、超音波画像の解釈に習熟しているか又は習熟していないかもしれないが、乳房組織の全体をカバーする超音波画像を取得する。画像データの取得は、フリーハンドで、又はプローブの運動の自動制御によってなど、あるレベルまで自動化されて、行われる。画像データは、オンラインで（例えば、超音波撮像システムのディスプレイ上で、及び／又は画像データ取得プロセス中に）、又はオフラインで（例えば、画像データ取得プロセスに続いて処理ワークステーション上で）レビューされる。いくつかの場合において、これらの画像の読み取り及び解釈は、放射線科医によってオフラインで非常に効率的に行われる。疑わしい病変が特徴付けられる従来の診断用超音波においては、発見物が疑わしいか又は良性であるかを特定する際により大きな信頼性を得るために、２つの直交する平面において病変を視覚化、記録、及び測定することが、典型的な臨床的業務である。故に、２つの直交ビューにおいて病変を視覚化し、測定する能力も、例えば、診断検査のための再呼び出しが適切であるのに十分なほど病変が疑わしいか否かの決定を補助するため、及び／又は病変の３次元的な大きさを記録に残すためなど、乳房スクリーニングにとって重要である。乳房組織画像データの取得及びレビューにおける特定の困難さは、例えばフリーハンド乳房スクリーニング中にユーザを支援するユーザインターフェースを提供することによってなど、本明細書における例によって取り組まれている。追加的に又は代替的に、本明細書における例は、取得された画像データのより効率的なレビューを可能にする。

[017] 図１を参照すると、本発明の原理によって構成される超音波撮像システム１００がブロック図の形態で図示される。超音波撮像システム１００は、本明細書において説明される超音波撮像システムのうちの任意のものを少なくとも部分的に実現するために使用される。図１は、超音波撮像システム１００を図示し、これは、超音波プローブ１０２、トランスデューサアレイ１２８、マイクロビーム形成器１２６、送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ１０４、ビーム形成器１０６、送信コントローラ１１０、信号プロセッサ１０８、Ｂモードプロセッサ１１８、スキャンコンバータ１１６、多平面リフォーマッタ１２２、ボリュームレンダラ１２０、画像プロセッサ１１４、グラフィックプロセッサ１１２、ユーザインターフェース１３２、入力デバイス１３０、及び出力デバイス１２４を含む。図１に図示されるコンポーネントは単なる例示であり、コンポーネントを省略すること、コンポーネントを組み合わせること、コンポーネントを再配置すること、及びコンポーネントを置き換えることなど、他の変形形態は全て想定されている。

[018] 図１における超音波撮像システム１００において、超音波プローブ１０２は、超音波を送信し、エコー情報を受信するためのトランスデューサアレイ１２８を含む。様々なトランスデューサアレイ、例えば、線形アレイ、凸アレイ又は位相アレイが、当技術分野においてよく知られている。トランスデューサアレイ１２８は、例えば、２Ｄ及び／又は３Ｄ撮像のために仰角及び方位角次元の両方においてスキャンが可能なトランスデューサ要素の２次元的アレイを含み得る。トランスデューサアレイ１２８は、典型的には超音波プローブ１０２内に設置されるマイクロビーム形成器１２６に結合され、これは、アレイ内のトランスデューサ要素による信号の送信及び受信を制御する。この例において、マイクロビーム形成器１２６は、プローブケーブルによって又は無線で、送信／受信Ｔ／Ｒスイッチ１０４に結合され、これは送信と受信とを切り換える。故に、Ｔ／Ｒスイッチ１０４は、ビーム形成器１０６を高エネルギーの送信信号から保護する。いくつかの実施形態において、Ｔ／Ｒスイッチ１０４及びシステムの他の要素は、個別の超音波システムベースではなく、トランスデューサプローブ内に含まれ得る。

[019] マイクロビーム形成器１２６の制御下でのトランスデューサアレイ１２８からの超音波ビームの送信は、Ｔ／Ｒスイッチ１０４及びビーム形成器１０６に結合された送信コントローラ１１０によって導かれる。送信コントローラ１１０は、ユーザインターフェース１３２の入力デバイス１３０のユーザ操作からの入力を受信する。以下に更に説明されるように、ユーザインターフェース１３２は、ソフト及び／又はハード制御器を含む制御パネルなどの１つ又は複数の入力デバイス、及び１つ又は複数のディスプレイなどの出力デバイスを使用して実現される。送信コントローラ１１０によって制御される機能のうちの１つは、ビームが操縦される方向である。ビームは、トランスデューサアレイから（トランスデューサアレイに直交して）まっすぐ前に、又は、より広い視野のために異なる角度で操縦され得る。マイクロビーム形成器１２６によって生成された部分的にビーム形成された信号は、ビーム形成器１０６に結合され、ここで、トランスデューサ要素の個々のパッチからの部分的にビーム形成された信号は、完全にビーム形成された信号へと合成される。

[020] ビーム形成された信号は、信号プロセッサ１０８に結合される。信号プロセッサ１０８は、受信したエコー信号を、帯域通過フィルタリング、デシメーション、Ｉ及びＱ成分分離、及び高調波信号分離などの、様々なやり方で処理し得る。信号プロセッサ１０８は、スペックル低減、信号コンパウンディング、及びノイズ除去などの追加的な信号増強を行う。処理された信号はＢモードプロセッサ１１８に結合され、これは、身体内の構造の撮像のために振幅検出を用いる。Ｂモードプロセッサによって生み出された信号は、スキャンコンバータ１１６及び多平面リフォーマッタ１２２に結合される。スキャンコンバータ１１６は、エコー信号を、それらが所望の画像フォーマットで受信された空間的関係に配置する。例えば、スキャンコンバータ１１６は、エコー信号を、２次元的（２Ｄ）セクター状フォーマット、又はピラミッド状３次元的（３Ｄ）画像に配置する。米国特許第６，４４３，８９６（Ｄｅｔｍｅｒ）において説明されているように、多平面リフォーマッタ１２２は、身体のボリュメトリック領域における共通の平面内のポイントから受信されたエコーを、その平面の超音波画像に変換し得る。例えば米国特許第６，５３０，８８５号（Ｅｎｔｒｅｋｉｎら）において説明されているように、ボリュームレンダラ１２０は、３Ｄデータセットのエコー信号を、所与の基準ポイントから見たときの投影３Ｄ画像に変換する。２Ｄ又は３Ｄ画像は、出力デバイス１２４上での表示のための更なる増強、バッファリング、及び一時記憶のために、スキャンコンバータ１１６、多平面リフォーマッタ１２２、及びボリュームレンダラ１２０から、画像プロセッサ１１４に結合される。出力デバイス１２４は、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、又はプラズマディスプレイ技術などの様々な知られたディスプレイ技術を使用して実現されたディスプレイデバイスを含む。

[021] グラフィックプロセッサ１１２は、超音波画像とともに表示するためのグラフィックオーバーレイを生成し得る。これらのグラフィックオーバーレイは、例えば、患者の氏名、画像の日付及び時間、撮像パラメータなどの標準的な識別情報を含み得る。グラフィックプロセッサは、タイプされた患者の氏名などの入力を、入力デバイス１３０から受信する。入力デバイス１３０は、ボタン、ダイヤル、トラックボール、物理的キーボードなどの１つ又は複数の機械的制御器を含み、これらは本明細書においてハード制御器とも称される。代替的に又は追加的に、入力デバイス１３０は、例えばタッチ感知技術（例えば、抵抗性、静電式、又は光学式タッチスクリーン）を使用して実現されたボタン、メニュー、ソフトキーボード及び他のユーザインターフェース制御要素などの、１つ又は複数のソフト制御器を含む。このために、超音波撮像システム１００は、ユーザインターフェースプロセッサ（すなわち、プロセッサ１４０）を含み、これは、ソフト制御器に関連付けられた機能などのユーザインターフェースの動作を制御する。ユーザ制御器のうちの１つ又は複数は制御パネルに同時に配置される。例えば、機械的制御器のうちの１つ又は複数は、コンソールに提供され、及び／又は、１つ又は複数のソフト制御器は、コンソールに装着又は一体化されたタッチスクリーン上に同時に配置される。

[022] 超音波画像及び関連付けられたグラフィックオーバーレイは、例えばオフラインでの分析のために、メモリ１３４に記憶される。加えて、メモリ１３４は、ユーザインターフェース１３２に関連付けられた機能を行うための命令などのプロセッサ実行可能な命令を記憶する。ユーザインターフェース１３２は、複数の多平面リフォーマット（ＭＰＲ）画像の表示の選択及び制御のために、多平面リフォーマッタ１２２にも結合され得る。いくつかの例において、処理コンポーネント（例えば、ビーム形成器１０６、信号プロセッサ１０８、Ｂモードプロセッサ１１８、スキャンコンバータ１１６、多平面リフォーマッタ１２２、ボリュームレンダラ１２０、画像プロセッサ１１４、グラフィックプロセッサ１１２、プロセッサ１４０など）のうちの２つ以上のものの機能性が１つの処理ユニットにおいて兼備される。

[023] 本明細書における例によると、センサ１３６は、超音波プローブ１０２に装着され、空間におけるプローブの位置が追跡及び／又は記録され得るように位置追跡システム１３８に動作可能に関連付けられる。超音波撮像システム１００のプロセッサ（例えば、プロセッサ１４０）は、対象者（例えば、患者）に対するプローブの空間的ロケーションを決定するために、位置追跡システム１３８からプローブ位置データを受信するように構成される。このために、以下に更に説明されるように、超音波撮像システム１００は、対象者に対して超音波プローブ１０２をレジストレーションするように構成される。このようにして、プロセッサ１４０は、位置追跡システム１３８からの位置データを使用してプローブの空間的ロケーションにおける変化を検知することなどによって、空間における及び／又は対象者に対するプローブの運動を監視することが可能である。後続の検索及び分析を容易にするために超音波画像が、関連付けられたプローブ位置情報とともに記憶されるように、プロセッサ１４０は更に、特定の画像フレームを取得中のプローブの位置をそのフレームに関連付けるように構成される。

[024] いくつかの例において、超音波撮像システムは、プローブと、プローブに装着され、位置追跡システムに動作可能に関連付けられたセンサと、位置追跡システムからプローブ位置データを受信し、対象者に対するプローブの空間的ロケーションを決定するように構成されたプロセッサと、ユーザインターフェースとを含む。ユーザインターフェースは、複数の解剖学的ランドマークへのプローブの設置中にユーザをガイドすることなどによって、レジストレーションプロセス中にユーザをガイドするように構成され、ユーザインターフェースは、それらの解剖学的ランドマークにおけるプローブの空間的ロケーションを記録するユーザ入力を受信する。いくつかの例において、ユーザインターフェースは、対象者の選択された乳房の複数の解剖学的ランドマークへのプローブの設置のための命令を提供し、複数の解剖学的ランドマークの各々におけるプローブの空間的ロケーションを記録するユーザ入力を受信する。位置感知システムに対する患者の解剖学的構造のレジストレーションのために使用され得る例示的な方法が説明されるが、特定の例が説明した他の方法も使用され得る。レジストレーションは、任意の位置感知システムに対する患者の物理的位置の入力を提供するために、及び、乳首のロケーション並びに乳房の境界及び大きさなどの解剖学的入力を提供するために使用される。プロセッサは、プローブの空間的ロケーションにおける検知された変化に基づいてプローブの運動を監視するように構成される。ユーザインターフェースは、選択された乳房のスキャンの前にスキャンパターンの視覚的表現を表示し、選択された乳房のスキャン中に、プローブの運動に基づいてスキャンパターンの視覚的表現を自動的に更新するように構成される。ユーザインターフェースは、どの領域がスキャンされたかをユーザに示すために、システムが任意の画像データ（例えば、ループ又は静止フレーム）を記録したエリアを追跡及び強調するようにも構成される。

[025] 図２は、例えばフリーハンド乳房スクリーニングを行うときに乳房組織をスキャンするために使用される超音波撮像システムの図を示す。図２は、超音波撮像システム２００と、超音波撮像デバイス２０２と、プローブ２０４と、ディスプレイ２０６と、位置追跡システム２１０と、患者２２０とを図示する。図２に図示されるコンポーネントは単なる例示であり、コンポーネントを省略すること、コンポーネントを組み合わせること、コンポーネントを再配置すること、及びコンポーネントを置き換えることなど、他の変形形態は全て想定されている。

[026] 超音波撮像システム２００は、図１における超音波撮像システム１００のコンポーネントのうちの１つ又は複数を含む。超音波撮像システム２００は、超音波撮像デバイス２０２を含み、これは、カートベース式超音波撮像デバイス、ハンドヘルド式撮像デバイス、又は他のポータブル撮像デバイスであってよい。例えば、超音波撮像デバイス２０２の処理コンポーネントのうちの１つ又は複数（例えば、ビーム形成器、信号プロセッサ、Ｂモードプロセッサ、スキャンコンバータ、多平面リフォーマッタ、ボリュームレンダラ、画像プロセッサ、グラフィックプロセッサ、及び／又は超音波撮像デバイスの様々な動作を制御する他のプロセッサ）は、ベース部２２２に提供され、これはモバイル式ベース部である。超音波撮像デバイス２０２は、有線接続（例えば、ケーブル）又は無線接続（例えばＷｉ−Ｆｉ）を介してプローブ２０４に接続される。プローブ２０４は、対象者（例えば、患者２２０）の乳房組織のスキャンに使用される。プローブ２０４は、フリーハンド操作のために構成される。フリーハンドとは、概して、スキャン中にプローブが、機械制御されたアクチュエータによってではなく、オペレータ（例えば、超音波技術者）によって取り扱われる（例えば、動かされる）ことを意味する。プローブ２０４の動作は部分的にユーザインターフェース２１４を介して制御される。ユーザインターフェース２１４は、機械的及びソフト制御器などの入力コンポーネントと、視覚的、音響的、及び触覚フィードバックデバイスなどの出力コンポーネントとを含む。ユーザインターフェース２１４の１つ又は複数のコンポーネントは、グラフィカルユーザインターフェース要素を使用して実現される。例えば、超音波撮像デバイス２０２は、１つ又は複数のディスプレイ（例えば、ディスプレイ２０６）を含み、ユーザインターフェース２１４の１つ又は複数のユーザインターフェース要素（例えばグラフィカルユーザインターフェース要素）は、ディスプレイ２０６に提供される。超音波撮像デバイス２０２は、タッチスクリーン２１８を含み、これはユーザ制御器（例えば、ソフト制御器とも称されるＧＵＩ制御器）を表示するように動作可能である。いくつかの例において、タッチスクリーン２１８は、取得された画像も表示するように構成される。換言すれば、取得された画像（例えば、ライブ画像２０８）も、ディスプレイ２０６、タッチスクリーン２１８、又はその両者に表示される。ディスプレイ２０６は、他の人物（例えば、患者、別の超音波オペレータ、又は臨床医）が表示された画像を見ることを可能にするためになど、ディスプレイ２０６を再位置決めするための関節式アーム２１６を介して、ベース部２２２に装着される。

[027] 超音波撮像システム２００は、ライブ画像２０８（例えば、関心エリアのライブ画像）を、例えばディスプレイ２０６に表示するように構成される。超音波撮像システム２００は、位置追跡システム２１０に動作可能に関連付けられる。位置追跡システム２１０は、電磁的（ＥＭ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ）追跡システムであってよい。ＥＭ追跡システムは、典型的には、ＥＭフィールド生成器とセンサとを含む。センサはプローブ２０４に装着される（例えば、プローブ２０４の筐体に埋め込まれ、又はその外部に装着される）。いくつかの例において、テーブルトップ式ＥＭフィールド生成器が使用される。ＥＭフィールド生成器は、対象者を支持する支持面（例えば、診察テーブル）に対して移動可能であり、従って、患者に対して移動可能である。このことは、ＥＭフィールドがスキャンされるべき臓器又は組織（例えば、左乳房、右乳房）を包含するようにＥＭフィールド生成器を再位置決めすることを可能にする。いくつかの例において、ＥＭフィールド生成器は、支持面に対して固定される。故に、位置追跡システム２１０は、プローブ２０４の位置に関する推定を提供し、これは、更に説明されるように、フリーハンドスキャン中に超音波撮像システム２００がオペレータにガイダンスを提供することを可能にする。いくつかの例において、光学的追跡システムなどの異なるタイプの位置追跡システムが使用される。

[028] いくつかの例において、超音波撮像システム２００は更に、例えばフィードバックディスプレイ要素２１２を介して、スキャンされたエリアのフィードバックをオペレータ（例えば、音波検査者）に提供するように構成される。フィードバックディスプレイ要素２１２は、既にスキャンされたエリアとスキャンされるべく残っているエリアとの視覚的な指標を提供するために、超音波画像データが取得されるにつれて、動的に更新する。いくつかの例において、フィードバックディスプレイ要素２１２は、患者もスキャンの進行を視覚化することができるように、患者が視認可能なディスプレイ上に提供され、これはより良い患者の経験となる。

[029] 図３は、一実施形態によるユーザインターフェース３００のブロック図を図示する。図３に図示されるコンポーネントは単なる例示であり、コンポーネントを省略すること、コンポーネントを組み合わせること、コンポーネントを再配置すること、及びコンポーネントを置き換えることなど、他の変形形態は全て想定されている。ユーザインターフェース３００又はそのコンポーネントは、本明細書において説明されるユーザインターフェースの態様を実現するために使用される。図３は、ユーザインターフェース３００と、ユーザインターフェース（ＵＩ）要素３０２、３０４、３０６、３０８、及び３１０とを図示し、要素３０２、３０４、３０６、３０８、及び３１０のうちの１つ又は複数は、超音波システムのディスプレイ上に提供されるＧＵＩ要素である。ＵＩ要素のうちの１つ又は複数は、ユーザ制御器（例えば、ＧＵＩ制御器又はソフト制御器）を実現し、タッチ感知ディスプレイ（例えば、タッチスクリーン２１８）上に提供される。示された例における要素３０２、３０４、３０６、３０８、及び３１０は同一のディスプレイスクリーン上に同時に提供される必要はなく、超音波システムの使用中に順番に又は違う時間に提供されてよいことは理解されよう。例えば、要素３０２、３０４、３０６、３０８、及び３１０のうちの１つ又は複数が最初に第１のディスプレイスクリーンに提供され、要素３０２、３０４、３０６、３０８、及び３１０のうちの他のものが同一のディスプレイデバイス上にではあるが後になって提供されたり、及び／又は異なるディスプレイデバイス上に同時に又は違う時間に提供されたりする。

[030] 本明細書における例によるユーザインターフェースは、ユーザがプローブをレジストレーションすることを可能にするように構成される。例えば、ユーザインターフェース３００は、対象者の選択された乳房の複数の解剖学的ランドマークへのプローブの設置のための命令を提供する第１のユーザインターフェース要素３０２を含み、これはプローブ空間的レジストレーション命令とも称される。プローブ空間的レジストレーション命令は、超音波撮像システムがプローブを対象者（例えば、患者２２０）に対して空間的にレジストレージョンすることを可能にするプローブレジストレーションプロセス中にユーザ（例えば、超音波オペレータ）をガイドする。プローブレジストレーションプロセス中に、ユーザは、プローブを所定の解剖学的ランドマーク、この場合は乳房ランドマークに設置するように指示され、プローブレジストレーション位置データを生成するために、乳房ランドマークの各々におけるプローブの空間的ロケーションはそれぞれのランドマークに関連付けられる。乳房ランドマークは、乳房の境界に設置され、故に、超音波システムのプロセッサが各乳房の大きさ及び側性（例えば、左乳房、右乳房）を決定することを可能にする。いくつかの例において、プローブレジストレーション位置データは、選択された乳房の大きさ及び／又は側性に基づいてスキャンエリアを決定するために使用される。スキャンエリアは、解剖学的ランドマークに対応するものとしてマークされたポイントを通る線によって境界付けられる。ユーザが乳房組織を最適にスキャンすることを助ける補助として、プロセッサは、選択された側の乳房のための推奨されるスキャンパターンを生成する。いくつかの例において、スキャンパターンは、推奨される掃引技術のための一般的なガイダンスを提供する標準的な、カスタマイズされていないグラフィックである。いくつかの例において、スキャンパターンは、スキャンエリアに部分的に基づき、従って、スキャンされるべき特定の対象者に対してカスタマイズされる。例えば、スキャンパターンは、プローブの占有面積（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）がスキャンエリアの表面エリア全体を横切ることを可能にするように選択されたパスに沿ってプローブを移動させるようにユーザをガイドするように構成される。

[031] いくつかの例によると、ユーザインターフェースは、例えば画像データ取得中にユーザをガイドするために、スキャンパターンの視覚的表現を表示するように構成される。例えば、ユーザインターフェース３００は、第２のユーザインターフェース要素３０４を含み、これは、スキャンパターンの視覚的表現を含む。スキャンパターンは、１つ又は複数の連続的又は不連続的なスキャンパスラインを含む。オペレータは、関心エリア全体（例えば、左乳房全体又は右乳房全体）を撮像するために十分なデータを得るために、スキャンパスラインに従い乳房の表面に沿ってプローブを移動させるように指示される。いくつかの例において、病変を含む関心領域の集中的な検査などのために、乳房全体よりも小さいスキャンエリアが定められる。

[032] 超音波システムは、１つ又は複数のパラメータに基づいてスキャンパターンを生成し、パラメータのうちのいくつかはユーザが設定可能である。例えば、前述のように、スキャンパターンは、スキャンエリア及びプローブの占有面積に基づく。プローブの占有面積は、使用されるプローブのタイプに依存し、これはユーザによって（例えば、ユーザインターフェース３００を介して）指定され、又は超音波システムによって自動的に検知される。プロセッサは、もしもオペレータがスキャンパスラインに沿ってプローブを掃引したならばプローブの占有面積がスキャンエリア全体をカバーすると推定されるような乳房の表面に沿った１つ又は複数のスキャンパスラインを含むパターンを生成するように構成される。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェースはＵＩ要素のうちの１つ又は複数を含まなくてよいこと、例えば、ユーザインターフェースはＵＩ要素３０４を含まなくてよいことは理解されよう。

[033] いくつかの例において、以下に更に説明されるように、スキャンパターンは、ユーザによって選択されたスキャンパターンタイプ（例えば、ラスタタイプ、ラジアル／アンチ−ラジアルタイプなど）にも基づく。スキャンパターンは更に、所望のビュー平面オーバーラップに部分的に基づき、これは前もってプログラムされ得、及び／又はユーザが設定可能である。ビュー平面オーバーラップは、プローブのタイプ（例えば、線形、曲線状）にも依存し、これは前述のように、ユーザによって指定され、又はシステムによって自動的に検知される。これに関連して、ユーザインターフェース３００は、第３のユーザインターフェース要素３０６を含み、これは、スキャンパターンを生成するためにユーザ設定可能なパラメータをユーザが指定することを可能にする。第３のユーザインターフェース要素３０６は、１つ又は複数のアイコン、メニュー、又はテキスト入力フィールドを含み、これらは、スキャンパラメータのための値をユーザが選択又は他の方法で指定することを可能にする。例えば、第３のユーザインターフェース要素３０６は、スキャンパターンタイプ選択、プローブタイプ選択、所望のビュー平面オーバーラップ選択などの１つ又は複数のユーザ入力を受信するように構成される。いくつかの例において、ユーザインターフェースは、ユーザが、スキャン方向（例えば、左右方向、上下方向）を選択することを可能にし、システムは、記録された画像を、選択されたスキャン方向に基づいて別個のセット内に記憶する。すなわち、システムは、第１のスキャン方向が選択されたとき、一群の画像を第１のセットに記憶し、第２のスキャン方向が選択されたとき、別の一群の画像を第２のセット（例えば、直交セット）に記憶する。本明細書において使用されるとき、直交という用語は、完全に直交するビューに限定されることを意味するものではなく、直交に近い又はほぼ直交な画像を含むことを意味する。すなわち、いくつかの例において、直交すると説明される画像は、ほぼ直交する（例えば、プラス又はマイナス１５度まで）ビュー平面を表示する。いくつかの例において、例えば一方向における掃引から得られた１つのセットにおける画像が傾いていても、例えば別の方向における掃引から得られた別のセットにおける画像に必ずしも直交しない。

[034] ユーザインターフェース３００は、プローブの運動に基づいて、スキャンパターンの視覚的表現を自動的に更新するように構成される。例えば、位置追跡情報は、プロセッサが、期待されるパス（例えば、スキャンパターンによって定められるもの）からのずれを決定し、取得された画像データにおけるギャップのリスクを減少させるためにパスの再計算を行うことを可能にする。過剰なずれがある場合は、プロセッサは新しいスキャンパターンを生成し、スキャンパターンの視覚的表現は新しいスキャンパターンによって更新される。

[035] ユーザインターフェース３００は、第４のユーザインターフェース要素３０８を含み、これは、スキャンされたエリアのフィードバックを提供するように構成される。いくつかの例において、第４のユーザインターフェース要素３０８は、スキャンされたと推定される乳房のエリアに対応するエリアマーカがオーバーレイされた乳房の図（例えば、乳房グラフィック）を表示するように構成される。第４のユーザインターフェース要素３０８は、オペレータが乳房をスキャンするにつれて自動的に更新される動的なものである。これにより、ユーザインターフェース３００は、既にスキャンされたエリアのリアルタイムフィードバックをオペレータに提供することによって、フリーハンド乳房スクリーニングの容易さ、効率、及び品質を向上させる。

[036] ユーザインターフェース３００は、第５のユーザインターフェース要素３１０を含み、これは、ライブ超音波画像などの取得された画像を表示するように構成される。いくつかの例において、第５のユーザインターフェース要素３１０は、画像データが取得されるにつれて、リアルタイムでシネループを表示するように構成される。

[037] 図４は、本開示の更なる例によるユーザインターフェース４１２を示す。図４は、第１のレジストレーションＵＩ要素４０２、第２のレジストレーションＵＩ要素４０４、第３のレジストレーションＵＩ要素４０６、第４のレジストレーションＵＩ要素４０８、及び第５のレジストレーションＵＩ要素４１０を図示する。ユーザインターフェース４１２のユーザ要素のうちの１つ又は複数は、本明細書において説明されるユーザインターフェースの１つ又は複数のＵＩ要素を実現するために使用される。例えば、ＵＩ要素４０２、４０４、４０６、４０８、及び４１０のうちの１つ又は複数は、第１のユーザインターフェース要素３０２を実現するために使用される。図４に図示されるコンポーネントは単なる例示であり、コンポーネントを省略すること、コンポーネントを組み合わせること、コンポーネントを再配置すること、及びコンポーネントを置き換えることなど、他の変形形態は全て想定されている。

[038] 説明されたように、本開示による超音波システムのユーザインターフェースは、プローブ空間的レジストレーション命令を提供するように構成される。このために、ユーザインターフェース４１２は、第１のレジストレーションＵＩ要素４０２、第２のレジストレーションＵＩ要素４０４、第３のレジストレーションＵＩ要素４０６、第４のレジストレーションＵＩ要素４０８、及び第５のレジストレーションＵＩ要素４１０などの複数のレジストレーションＵＩ要素を含む。レジストレーションＵＩ要素の各々は、対象者に対するプローブの設置のための命令をオペレータに提供するように構成される。レジストレーションＵＩ要素は、グラフィカルユーザインターフェース要素（例えば、アイコン）であり、命令は、オペレータによって行われるべきアクションのテキスト又は視覚的表現の表示を通じたものなど視覚的なものである。例えば、行われるべきアクションの視覚的表現は、プローブが乳房に対して位置決めされるべきロケーションがオーバーレイされた組織又は臓器、この場合は選択された左又は右の乳房のグラフィックの形態で提供される。乳房スキャンの場合、いくつかの例において、ユーザは、乳首、乳房の下側及び外側の境界、並びに胸骨にプローブを位置決めするように指示される。他のランドマークも使用されてよい。なおも更なる例において、レジストレーションＵＩ要素は、例えば、音声的命令、触覚的命令、又はそれらの組合せを使用した別の種類の視覚的命令など異なるやり方で実現され得る。

[039] 示された例において、プローブ空間的レジストレーション命令は、ＧＵＩ要素の形態で提供される。この例において、レジストレーションＵＩ要素の各々は、プローブ設置マーカがオーバーレイされた乳房グラフィックを含むアイコンの形態で実現される。これに関連して、示されたＧＵＩ要素は、交換可能に、レジストレーションアイコン４０２、４０４、４０６、４０８、及び４１０と称される。レジストレーションアイコンは、先行のアイコンの完了（例えば、乳房ランドマークのマーキング）後に次のアイコンが順番に（例えばディスプレイ２０６上に）表示される。いくつかの例においては、２つ以上のアイコンがディスプレイ上に同時に提供され、アクティブなアイコンは、そのアイコンがアクティブである間はアイコンの一部分（例えば、境界線）を明るくすることなどによって示される。アイコンの各々が表示又は他のやり方で作動されるとき、超音波システムは、ユーザの入力に応じてなどにより、対応するランドマークにおけるプローブの空間的ロケーションを記録する。換言すれば、ユーザインターフェース４１２は、アイコンを表示し、プローブが指定されたロケーションに設置されたことを確認するユーザ入力に応じて（例えば、ハード又はソフト制御器が押されたことに応じて）プローブの空間的ロケーションを記録する。システムは、プローブの空間的ロケーションを、表示されたアイコンに示されたランドマークに関連付け、次のランドマークへと進む。各ランドマークロケーションにおけるプローブの空間的ロケーションはまとめてプローブ空間的レジストレーション情報と称される。

[040] 示されるように、第１のレジストレーションアイコン４０２は、乳首を中心として水平に配置された第１のプローブ設置マーカがオーバーレイされた乳房グラフィックを含む。第２のレジストレーションアイコン４０４は、乳首を中心として垂直に配置された第２のプローブ設置マーカがオーバーレイされた同様の乳房グラフィックを含む。第１及び第２のレジストレーションＵＩ要素に応じて記録された位置データに基づいて、システムは乳首の中心を決定する。第３のレジストレーションアイコン４０６は、胸骨において垂直に配置された第３のプローブ設置マーカがオーバーレイされた乳房グラフィックを含む。第４及び第５アイコン４０８及び４１０はそれぞれ、選択された乳房の境界において（例えば、それぞれ、乳房の下及び選択された乳房の外側）、プローブ設置マーカがオーバーレイされた同様の乳房グラフィックを含む。

[041] 説明されたように、レジストレーションＵＩ要素は、順番に提供され、システムは、ユーザ入力が受信され、位置をマークするまで停止する。ユーザは、プローブが指示されたランドマークに設置された後で、ユーザ制御器を操作する（例えば、ソフトキー、ボタン又は他のタイプのハード若しくはソフト制御器を押す）ことによって位置をマークする。代替的に、システムは、ある期間の間（例えば３秒、４秒又はそれよりも長く）のプローブの運動の欠落を検知し、自動的に位置をマークするように構成される。ユーザインターフェース４１２は、位置がマークされたことを確認するフィードバックを提供する。フィードバックは、アイコンの一部分を明るくすることなどによる視覚的なもの、ビープ音又は他の音を生成することなどによる音響的なもの、又はタッチスクリーン若しくはプローブの一部分を振動させることなどによる触覚的なものである。いくつかの例において、次のＵＩ要素を順番に表示することが、先行する位置が適切にマークされたことのフィードバックとして働く。

[042] 他の例において、ユーザインターフェース４１２は、２つ以上のレジストレーションＵＩ要素を同一のスクリーンに表示するように構成され、ユーザは、レジストレーションＵＩ要素を選択（例えば、クリックする、又はその上でホバーする）して作動させ、プローブを設置して位置をマークし、次いで、各レジストレーションＵＩ要素について同様に進行する。レジストレーションＵＩ要素の各々は、レジストレーションされている乳房（例えば、左乳房又は右乳房）の指標も、例えば、ラベルの形態で及び／又は選択された側の乳房に対応するアイコンのグラフィックによって提供する。示された例においては、レジストレーションのために左乳房が選択され、指標はラベルの使用及びグラフィックを介しての両者によって提供されている。他の例において、異なる組合せも使用される。

[043] プローブのレジストレーションに続いて、プロセッサ（例えば、プロセッサ１４０）は、スキャンエリアを決定し、選択された側の乳房のためのスキャンパターンを生成する。説明されたように、ユーザインターフェース（例えば、ユーザインターフェース１３２）は、スキャンパターンの視覚的表現を表示するように構成される。スキャンパターンの視覚的表現は、スキャンパターンがオーバーレイされた乳房グラフィックを含むアイコン（本明細書において交換可能にスキャンパターンアイコンと称される）の形態で実現される。レジストレーションアイコンと同様に、スキャンパターンアイコンにおける乳房グラフィックは、選択された側の乳房に対応する。１つ又は複数のスキャンパターンアイコンが最初に（例えば、スキャンの前に）表示され、ユーザがスキャンパターンタイプを選択することを可能にし、又は、他の例において、ユーザはスキャンパターンタイプをテキストの入力によって（例えば、「ラスタ」又は「ラジアル」とユーザインターフェースのテキスト入力ボックスにタイプすることによって）指定する。

[044] 図５は、本開示の更なる例による、例示的なスキャンパターン５０２、５０４、５０６、及び５０８を示し、これらは、ユーザに対するガイダンスのために、例えば、超音波システムのユーザインターフェース上のユーザインターフェース要素として提供される。ユーザインターフェース要素として実現されるとき、スキャンパターン５０２、５０４、５０６、及び５０８は、交換可能に、ユーザインターフェース５１０のＵＩ要素５０２、５０４、５０６、及び５０８、又はスキャンパターンアイコン５０２、５０４、５０６、及び５０８と称される。ユーザインターフェース５１０の要素のうちの１つ又は複数は、例えば図３の第２のユーザインターフェース要素３０４又は図６のスキャンパターンアイコン６１４などの、本明細書において説明される他のユーザインターフェースの１つ又は複数のＵＩ要素を実現するために使用され得る。図５は、第１のスキャンパターンアイコン５０２、第２のスキャンパターンアイコン５０４、第３のスキャンパターンアイコン５０６、及び第４のスキャンパターンアイコン５０８を図示し、これらの各々は、乳房組織をスキャンするためのスキャンパターンの視覚的表現を提供する。示された例の各々におけるグラフィックは、右乳房を図示しているが、左乳房グラフィックを図示するグラフィックが、対象者の左乳房をスキャンするために表示されてよいことは理解されよう。

[045] いくつかの例において、ユーザインターフェースは、スキャン中に、２つのスキャンパターンを順番に表示するように構成される。例えば、第１のスキャンパターンが最初に表示され、第１のスキャンパターンに従って画像データが取得された後、ユーザインターフェースは第１のスキャンパターンを第２のスキャンパターン（例えば、直交スキャンパターン）で置き換える。このようにして、所望のスキャンエリアのための直交ビューが得られる。

[046] 第１及び第２のスキャンパターンアイコン５０２及び５０４はそれぞれ、直交して配置された１組のラスタパターンを表示し、これらは乳房組織の直交ビューを得るために組み合わされて使用される。水平なラスタパターンによって、ユーザは、概して平行な水平パスに沿ってプローブを掃引して乳房をスキャンするように指示される。乳房全体が水平方向にスキャンされた後、ユーザインターフェース５１０は、第２のスキャンパターンアイコン５０４を表示し、これは、概して平行な垂直パスに沿ってプローブを掃引して乳房をスキャンするようユーザに指示する。図５において示されるどの例においても、ユーザはプローブをスキャンパスライン（例えば、スキャンパスライン５１２）に対して概して垂直に設置し、ラインに従って乳房の表面に沿ってプローブを掃引する。各水平又は垂直ラインの終端部において、オペレータはプローブを次の水平又は垂直ラインにスライドさせ、プローブの掃引を続行する。

[047] 水平及び／又は垂直なラスタパターンのスキャンパスラインは連続的であり、例えば、ユーザは、隣り合う平行ラインの間でプローブを持ち上げることなく、乳房の表面に沿ってプローブを掃引するように指示される。他の例において、複数の離間された不連続的な平行ラインを含むものなどの異なるラスタパターンが使用され、そのような場合、ユーザは、各掃引間に任意にプローブを持ち上げつつ、各ラインに沿って（左から右へ、右から左へ、又はそのどちらの方向からも）プローブを掃引するように指示される。様々な他のスキャンパターンタイプ、例えば、互いに直交するように配置された１組の斜めのラスタパターンを使用したもの、又は、以下に更に説明されるように、ラジアル及びアンチ−ラジアルスキャンパスラインの組合せを使用したものが使用され得ることは理解されよう。ラスタという用語は、スキャンパスラインが概して平行であることを意味する。

[048] 代替的に又は追加的に、ユーザは、乳房組織の小葉（ｌｏｂｅｓ）及び乳管（ｄｕｃｔｓ）の方向に沿って、次いでそれらに垂直にスキャンするように指示される。このために、ユーザインターフェース５１０は、ラジアル及びアンチ−ラジアルスキャンパスラインを表示する第３のスキャンパターンアイコン５０６と第４のスキャンパターンアイコン５０８とを含む。ラジアルスキャンパターンは、スキャンエリアの境界によって定められる乳房の周界に向かって乳首から概して直線的に伸びる複数のラジアルスキャンパスラインを含む。アンチ−ラジアルスキャンパターンは、乳首の周りの同心状の円によって定められる複数のスキャンパスラインを含む。他の例において、アンチ−ラジアルスキャンパターンは、１つの連続的な渦巻きの形態のスキャンパスラインを含む。ラジアル及びアンチ−ラジアルスキャンパターンは、乳房組織の直交ビューを得るために、組み合わせられて一緒に、及び／又は１つ又は複数のラスタパターンと組み合わせられて使用される。すなわち、いくつかの例において、ユーザは、水平及び垂直なラスタパターンのみを使用して乳房をスキャンするように指示される。他の例において、ユーザは、水平及び垂直なラスタパターンを使用して乳房をスキャンするように指示され、これに続いて又はこれに先立って、ラジアル及びアンチ−ラジアルパターンを使用して乳房をスキャンする指示がなされる。

[049] 図５における特定のスキャンパターンは例としてのみ提供されたものであって、数及び間隔、又は配置の異なるラインを有するパターンなど他のスキャンパターンが使用され得ることは理解されよう。説明されたように、スキャンパターンは、スキャンエリア（乳房全体をカバーするエリア又は集中的なエリア）プローブタイプ、及び／又は所望のビュー平面オーバーラップなどの任意の数のパラメータに基づき、これらのうちの１つ又は複数が適切なスキャンパターンを決定する。

[050] 図６は、ユーザインターフェース６００のいくつかのユーザインターフェース（ＵＩ）要素を示す。ユーザインターフェース６００のＵＩ要素のうちの１つ又は複数は、ユーザインターフェース３００など、本明細書において説明される他のユーザインターフェースのＵＩ要素のうちの１つ又は複数を実現するために使用され得る。ユーザインターフェース６００の要素は、ディスプレイスクリーン６０２に提供され、そのスクリーンショットが図６に示され、これは超音波システムのディスプレイ（例えば、ディスプレイ２０６）に表示される。図６は、ガイダンスＵＩ要素６０４、マーカＵＩ要素６０６、フィードバックアイコン６０８、主画像エリア６１０、画像６１２、スキャンパターンアイコン（ｓｃａｎ ｐａｔｔｅｒｎ ｉｃｏｎ）６１４、記憶画像エリア（ｓｔｏｒｅｄ ｉｍａｇｅｓ ａｒｅａ）６１６、サムネイル６１８、追跡状態インジケータ６２２、及び身体マークアイコン６２４を図示する。図６に図示されるコンポーネントは単なる例示であり、コンポーネントを省略すること、コンポーネントを組み合わせること、コンポーネントを再配置すること、及びコンポーネントを置き換えることなど、他の変形形態は全て想定されている。

[051] ユーザインターフェース６００はガイダンスＵＩ要素６０４を含む。ガイダンスＵＩ要素６０４は、乳房スキャン中にオペレータをガイドするためのスキャンパターンを表示するように構成される。ガイダンスＵＩ要素６０４は、スキャンパターンの視覚的表現を含むスキャンパターンアイコン６１４を含む。スキャンパターンアイコン６１４は、プローブの位置の検知された変化に応じて自動的に更新する動的なものである。説明されたように、プローブの位置は、位置追跡システムを使用して検知され、検知された位置は、スキャンパターンアイコン６１４を介して、例えば、スキャンパターンのピクセル又はピクセル群を定期的に明るくする（例えば点滅させる）ことによって示される。プローブの位置の変化が検知されたとき、スキャンパターンの新しい位置に対応するピクセル又はピクセル群が、定期的に明るくされる。いくつかの例において、プローブの位置は、カーソルによって示され、カーソルの位置は、プローブの位置に基づいて動的に更新される。いくつかの例において、スキャンパターンに沿ったプローブの進行は、スキャンパターンの完了した部分を明るくする一方で、これからスキャンされるべき部分を明るくしないことによって示される。プローブがスキャンパターンに沿って進むにつれて、スキャンパターンのより多くの部分が明るくされ、従って、スキャンの位置の変化及び進行を示す。なおも更なる例において、スキャンパターンは最初は全て明るくされ、プローブがスキャンパスに沿って進行するにつれて、スキャンが完了するにつれて完了した部分が暗くされる一方で、これからスキャンされるべき部分だけが明るくされたままになる。

[052] スキャンパターンアイコン６１４は、ずれの閾値よりも大きなスキャンパターンからのずれが検知された場合にも更新される。ユーザが乳房組織をスキャンするとき、位置追跡システムが、乳房に対するプローブの運動を追跡する。システムは、期待されるパスからのずれの量を（例えば、パーセントで、又は標準偏差で）計算し、ずれを閾値と比較する。小さなずれ量は許容され、調節を必要としない。しかしながら、画像データの不十分なオーバーラップを引き起こすほどであるなど、ずれが閾値量を超えたなら、システムはスキャンパターンを再計算し、スキャンパターンアイコン６１４を更新して、再計算されたスキャンパターンを表示する。かくして、もしもユーザが期待されるパスに密着することに失敗しても、システムが動的なガイダンスを提供し、スキャン処理中にユーザが調節することを可能にする。これは、乳房組織全体の十分な画像データが取得される見込みを向上させる。

[053] ユーザインターフェース６００は、マーカＵＩ要素６０６を含む。マーカＵＩ要素６０６はフィードバックアイコン６０８を含む。フィードバックアイコン６０８は、既にスキャンされたエリアに対応する塗りつぶされた領域（例えば、色付きの領域）がオーバーレイされたスキャン中の臓器のグラフィック、この例の場合は乳房のグラフィックを含む。フィードバックアイコン６０８は、乳房のより多くの部分がスキャンされるにつれて自動的に更新される動的なものである。このようにして、ユーザは乳房のうちのどのくらいが既にスキャンされ、スキャンすべき乳房エリアがどのくらい残されているかを、リアルタイムに視覚化することができる。一方向のスキャンパスラインが全て掃引され、画像データが一方向（例えば、水平方向又は径方向）について取得されたとき、フィードバックアイコン６０８の塗りつぶされた領域のオーバーレイは、直交方向のスキャンの準備のためにクリアされる。ユーザが直交方向にスキャンするにつれて、フィードバックアイコン６０８は、直交方向にスキャンされたエリアに対応する塗りつぶされた領域によって動的にオーバーレイされる。

[054] ユーザインターフェース６００は主画像エリア６１０を含む。主画像エリア６１０は画像６１２を表示し、これは取得された画像データから生成されたＢモード画像である。画像６１２はライブ画像であり、画像データが取得されるにつれてリアルタイムで表示される。記憶された単一又は複数フレーム画像ファイルのリスト又はサムネイルが、記憶画像エリア６１６に提供される。示された例においては、記憶画像エリア６１６は複数のサムネイル６１８を表示し、その各々は、単一又は複数フレーム画像に関連付けられる。ユーザは任意のサムネイル６１８をクリックして、その画像のフレームを表示させる。サムネイルが選択されたなら、ライブモードは中断され、主画像エリア６１０は、選択されたサムネイルの画像フレームを表示するために使用される。いくつかの例において、サムネイルは、ブックマークインジケータを含み、これは、画像ファイルにおけるブックマークされたフレームの存在を示す。ブックマークのリストは、マーカＵＩ要素６０６においても提供され、これは、ユーザが特定のブックマークされたフレームに対して迅速にナビゲートすることを可能にする。リストからブックマークを選択することで、それぞれのブックマークされた画像フレームが主画像エリア６１０に表示される。

[055] いくつかの例において、ユーザインターフェース６００は身体マークアイコン６２４を含む。身体マークアイコン６２４は、主画像エリア６１０において、例えばライブ画像に隣接して提供される。いくつかの例において、身体マークアイコン６２４は、スキャンされている側の乳房に対応する画像の脇に隣接して提供される。身体マークアイコン６２４は、スキャンされている臓器の視覚的表現の上、この例の場合は乳房グラフィックの上にオーバーレイされたプローブロケーションマーカを含む。いくつかの例において、プローブロケーションマーカは、乳房に対するプローブの占有面積及び向きを推定させるような乳房グラフィックに対する大きさ及び／又は向きを有する。

[056] ユーザインターフェース６００は、位置追跡の状態又は品質の指標を提供する追跡状態インジケータ６２２を含む。いくつかの例において、追跡状態インジケータ６２２は、表示された画像６１２の周りに色付きのフレームの形態で提供される。フレームの色は、位置追跡に問題があるかを示す。例えば、プローブ位置が適切に追跡されているとき、フレームの色は緑である。プローブが追跡フィールドの外に出たとき、又は障害により位置追跡の品質が影響を受けているとき、フレームの色は赤に変化する。いくつかの例において、追跡品質低下の種々の程度が、異なる色のカラースケールを使用して（例えば、良品質は緑で、低下した品質はオレンジで、追跡データが受信されていないときは赤で）示される。他の例において、追跡状態インジケータ６２２は、信号機グラフィック、カラーバー、若しくは他のタイプのグラフィック又は英数字のインジケータなど、異なるインジケータを使用して提供される。

[057] 図７は、プロセス７００のフロー図を図示する。プロセス７００は、本明細書における例によるユーザインターフェースの１つ又は複数の要素など、本開示の１つ又は複数の態様を利用する。図７は、ブロック７０２、７０４、７０６、７０８、７１０、７１２、７１４、７１６、７１８、７２０、及び７２２を図示する。図７において示されるブロックは単なる例示であり、ブロックを省略すること、組み合わせること、再配置すること、及び置き換えることなど、他の変形形態は全て想定されている。

[058] ブロック７０２に示されるように、プロセスは、選択された側の乳房の指標を受信することで開始する。指標は、ユーザインターフェースを介したユーザ入力に応答して受信される。例えば、ユーザインターフェースは、ユーザが左又は右側の乳房のどちらかを選択することを可能にするアイコンを表示するように構成される。説明されるユーザ入力のうちの任意のものは、代替的に、ユーザインターフェースのハード又はソフトキーボードなどを介したテキスト入力を介して提供されてもよい。選択された側の乳房の指標に応じて、プロセッサは、選択された側の乳房についてプローブ空間的レジストレーション情報が生成されたかを決定する。もしもイエスなら、プロセッサはスキャンモードに入り、ユーザインターフェースに、ディスプレイ（例えば、ディスプレイ２０６）上にライブ画像を表示させる。

[059] 選択された側の乳房についてプローブ空間的レジストレーション情報が利用可能でないなら、プローブレジストレーションプロセスが開始され、ブロック７０４に図示されるように、このプロセス中にプローブは選択された側の乳房に対してレジストレーションされる。例えば、選択された側の乳房に対してプローブをレジストレーションすることは、ユーザインターフェースを介して、選択された側の乳房の複数の解剖学的ランドマークに超音波プローブを設置する命令を提供することと、複数の解剖学的ランドマークの各々におけるプローブの空間的ロケーションを検知することと、複数の解剖学的ランドマークの各々におけるプローブの空間的ロケーションをプローブ空間的レジストレーション情報として記憶することとを有する。いくつかの例において、命令を提供するステップは、複数のレジストレーションアイコンを表示することを有し、その各々は、複数の解剖学的ランドマークのうちの１つにおけるプローブ設置マーカがオーバーレイされた選択された側の乳房の視覚的表現を含む。いくつかの例において、レジストレーションアイコンのうちの１つ又は複数は、同時に又は順番に表示される。

[060] プロセッサは、（ブロック７０６に示されるように）選択された側の乳房のためのスキャンパターンを生成し、（ブロック７０８に示されるように）ユーザインターフェースにスキャンパターンの視覚的表現を表示させる。スキャンパターンは、本明細書において説明される例の任意のものによって生成される。スキャンパターンの視覚的表現は、スキャンパターンがオーバーレイされたスキャンされている組織又は臓器に対応するグラフィック（例えば、乳房グラフィック）を含む。ブロック７１０に示されるように、プロセッサは、画像データが取得されている間に、例えば位置追跡システムから受信されたプローブ位置データを使用して、プローブの運動を追跡するように構成される。

[061] ブロック７１２に示されるように、スキャンパターンの視覚的表現は、プローブの運動に基づいて自動的に更新される。例えば、ユーザインターフェースは、カーソルの形態で、又はスキャンパターンに対するプローブの進行を示すためにスキャンパターンの一部分を異なったやり方で明るくするなど、プローブの現在位置の指標を提供するように構成される。ユーザインターフェースは、プローブの追跡された運動に基づいて、プローブ位置の指標を動的に更新するように構成される。いくつかの例において、ブロック７１４に示されるように、ユーザインターフェースは、期待されるパスからのプローブのずれが閾値を超えたなら、新しいスキャンパターンを生成するように構成される。例えば、ユーザインターフェースは、ユーザが、最小ビュー平面オーバーラップを指定することを可能にするように構成される。プロセッサは、最小ビュー平面オーバーラップの指標を受信し、所望の最小オーバーラップを提供するスキャンパターン（例えば、初期スキャンパターン）を生成する。次いで、システムは空間的ロケーション情報を使用してプローブの運動を追跡し、初期スキャンパターンからのずれを決定する。ずれは、取得された画像が少なくとも所望の量だけオーバーラップすることを保証するように選択された閾値量と比較される。プローブの運動が所望の量だけオーバーラップしないこと示すなら、新しいスキャンパターンが生成され、表示される。

[062] ブロック７１６に示されるように、ユーザインターフェースは、スキャンされたエリアの視覚的フィードバックを、例えば、スキャンされたと予測されるエリアに対応する分画された領域がオーバーレイされた乳房グラフィックのアイコンを表示することによって提供する。この領域には色が付けられ（例えば、「完了」を示す緑）、又は、網掛若しくは陰影付けによって塗りつぶされる。いくつかの例においては、代わりに、残ったスキャンされるべきエリアが、このエリアがこれからスキャンされるべきであることを示すために、例えば、色（例えば、オレンジ）を使用して分画される。

[063] ブロック７１８に示されるように、ユーザインターフェースは、複数のスキャンパターン、例えば、第１のスキャンパターン及び直交するスキャンパスラインを含む第２のスキャンパターンを、前述のように、順番に表示する。各場合において、ユーザインターフェースは、進行度及び／又はスキャンパターンの順守具合を示すために、スキャンパターンの視覚的表現を動的に更新する。

[064] 取得された画像データは、プローブロケーション情報とともにメモリ（例えば、メモリ１３４）に記憶される。例えば、画像データは、標準化された画像ファイル（例えば、単一又は複数フレームＤＩＣＯＭ画像ファイル）に記憶され、これには、画像ファイルの各フレームの取得中のプローブ位置（例えば、プローブのｘ、ｙ、及びｚ座標及び向き）に対応するメタデータが添付される。このことは、ブロック７２２に示され、図８〜図１０を参照して以下に更に説明されるように、後になって関連性のある画像フレームの効率的で単純化された検索を可能にする。

[065] 図８は、本開示による別のプロセスのフロー図を示す。プロセス８００は、本明細書において説明されるユーザインターフェースの１つ又は複数の要素など、本開示の態様を利用する。図９及び図１０は、プロセス８００に適用されるユーザインターフェース要素の例を図示する。図９は、ユーザインターフェース９００のディスプレイスクリーン９０２及び９０４を図示する。ディスプレイスクリーン９０２は、例えば、超音波撮像システム２００のディスプレイ２０６上に提供される。ディスプレイスクリーン６０２と同様に、ディスプレイスクリーン９０２は、記憶された画像である超音波画像９０６を表示するように構成される。いくつかの例において、画像９０６は、ブックマークされた画像フレームである。画像９０６は、関心領域（ＲＯＩ：ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を含み、これは乳房の病変である。ディスプレイスクリーン９０４は、超音波撮像システム２００のタッチスクリーン２１８などのタッチ感知ディスプレイ上に提供されてよい。ディスプレイスクリーン９０２及び９０４は、ユーザが、ＲＯＩの関連する測定を行うこと、直交ビューを効率的に検索すること、及び、例えばレポートに含めるために病変を記録に残すことを可能にする。図１０は、本明細書における更なる例によるユーザインターフェースのディスプレイスクリーン１００２及び１００４を図示する。ディスプレイスクリーン１００２は、超音波撮像システム２００のディスプレイ２０６上に提供され得、スクリーンの左側の第１の画像フレーム１００６及びスクリーンの右側の候補直交ビュー１００８を含む。スクリーン上での画像の配置は変更され得、例えば、直交ビューは、スクリーン１００２の左側又は下部など異なる場所に表示される。ディスプレイスクリーン１００４は、第１の画像１００６及び選択された直交ビュー（例えば、この例においては、候補１００８からの第２の画像）を隣り合わせの配置で表示する。図８〜図１０において図示される要素は単なる例示であり、要素を省略すること、組み合わせること、再配置すること、及び置き換えることなど、他の変形形態は全て想定されている。

[066] プロセス８００は、ブロック８０２に示されるように、第１の複数の画像から超音波画像を表示することで始まる。第１の複数の画像のうちの各画像は、プローブ位置情報（例えば、画像の取得中のプローブの空間的ロケーション）に関連付けられ、それらの対応する位置情報とともに記憶される。いくつかの例において、プロセスは、第１の画像をスクリーンに表示する前に、第１の複数の画像を空間的に順番に配置するステップを有する。このステップは、ユーザがレビューワークフローを呼び出したときに自動的に発生する。代替的に、このステップは、画像データ取得中に、スキャンワークフローの終了時などに発生する。ブロック８０４に示されるように、ユーザインターフェースは、直交ビューを検索するユーザ入力を受信するように構成される。例えば、ユーザインターフェースは、図９における直交ビューボタン（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｖｉｅｗ ｂｕｔｔｏｎ）９１０、又は、例えば分析ワークステーション上の他のユーザ制御器などのソフト制御器を提供するように構成される。ユーザは、ソフト制御器を操作し、プロセッサはそれに応じて自動的に候補直交ビューを特定する。

[067] このために、ブロック８０６に示されるように、プロセッサは、表示された画像フレームの位置情報を複数の第２の画像の位置情報と比較する。複数の第２の画像は、直交掃引プロトコルに従って取得された画像である。例えば、表示された画像は、左右方向のスキャンから選択され、次いで、複数の第２の画像は、上下方向にスキャンしながら取得された画像から選択され、又はその逆である。プロセッサは、表示された画像フレームの位置情報に最も近い位置情報に関連付けられた画像を特定することによって、１つ又は複数の候補直交ビューを特定するように構成される。いくつかの例において、位置情報は、プローブのｘ、ｙ、及びｚ座標（又は別の座標系の座標）及び／又はプローブの向きを含む。説明されたように、いくつかの例において、一方向における掃引を通じて（例えば、一方を向いたプローブによって）取得された画像は、別の方向における掃引を通じて（例えば第１の向きから、およそ９０度であるようなある角度を向いたプローブによって）取得された画像とは別個のセットに記憶される。いくつかの例において、プロセッサは、画像平面（ビュー平面とも称される）の間の相対角度を決定することができる。プローブの向き情報が入手可能であるとき、画像は別個のセット（例えば、直交セット）に記憶される必要はなく、プロセッサは、直交ビュー検索ステップの前に自動的に画像をセットに分類するように構成され、又はプロセッサは、プローブの向きに基づいて単一のセットから直接的に直交候補を検索する。

[068] プロセッサは、ブロック８０８に示されるように、ユーザインターフェースに、比較に基づいて特定された１つ又は複数の候補直交ビューの画像表現を表示させるように構成される。いくつかの例において、例えば図１０のディスプレイスクリーン１００２におけるように、１つ又は複数の候補直交ビューの画像表現を表示することは、特定された直交ビュー候補に対応する画像の各々のサムネイル又は低品質の画像（例えば、より低い解像度及び／又はより小さなサイズの画像）を表示することを有する。いくつかの例において、図１０に示されるように、直交候補は、同一のディスプレイスクリーンに表示される。ユーザインターフェースは、ブロック８１４に示されるように、候補直交ビューのうちの１つの選択（例えば、画像表現のうちの１つをクリックすること、又は画像表現のうちの１つの隣のチェックボックスを選択することによる）を受信するように構成される。次いで、ユーザインターフェースは、例えば、図１０のディスプレイスクリーン１００４におけるように、候補直交ビューのうちの選択された１つを、第２の画像フレームとして第１の画像フレームと隣り合わせの配置で表示（ブロック８１６を参照）する。

[069] いくつかの例において、プロセッサは、調節されたプローブロケーションを使用して、直交ビュー候補を選択するように構成される。例えば、表示された画像フレームは、関心領域（ＲＯＩ）を含み、これは画像フレーム内の中心にない。ユーザは、カーソル９０８をＲＯＩ内で、典型的にはＲＯＩの中心の近くに置くことなどによってＲＯＩを選択する。プロセッサは、ＲＯＩの指標を受信（ブロック８１０を参照）したことに応じて、オフセット距離を計算し、このオフセット距離によってプローブ位置情報を調節することなどによって、関心領域を中心とする画像に対応するプローブ空間的ロケーションを決定する（ブロック８１２を参照）。次いで、プロセッサは、第１の位置情報を、関心領域を中心とする画像に対応するプローブ空間的ロケーションとして設定し、調節されたプローブロケーションを使用して直交ビュー候補を検索する。前述のように、候補が表示され、ユーザは候補の中から適切な直交ビューを選択する。適切な直交ビューの特定に際して、例えば画像とともにレポートに含めるために関連する測定値が取得される。典型的には、疑わしい病変であるＲＯＩの幅が両方の直交ビューにおいて測定される。ＲＯＩの２つの直交方向の幅は、ＲＯＩと交差する画像のサブセットを自動的に特定するためにプロセッサによって使用される。このサブセットは、ＲＯＩ（例えば、疑わしい病変）を完全に記録に残すために十分なものであり、残りの取得された画像は後のレビューのために保管及び／又はエクスポートされる必要がない。

[070] プロセス８００と、図９及び図１０にその例が示されるユーザインターフェース９００及び１０００の要素とは、超音波撮像システム１００などの超音波撮像システム上で実現される。このような超音波撮像システムは、例えば、ユーザインターフェースと、ユーザインターフェースの動作を制御するように構成されたプロセッサと、ローカルメモリ又はＰＡＣＳサーバなどの遠隔記憶デバイスであるメモリとを含む。メモリは、位置データを含む画像ファイル（例えば、ＤＩＣＯＭファイル）を記憶する。超音波撮像システムのユーザインターフェースは、ユーザが、位置データに基づいて直交ビュー候補を自動的に検索することを可能にするように構成される。いくつかの例において、超音波撮像システムは、位置追跡するプローブも含み、又はプローブと結合するように構成され、超音波撮像システムは、位置追跡された画像を記録する機能を有する。

[071] 本明細書において説明された例、実施形態又はプロセスのうちの任意の１つは、１つ又は複数の他の例、実施形態及び／又はプロセスと組み合わせられ得ること、分割され得ること、及び／又は、本システム、デバイス、及び方法による個別のデバイス又はデバイスの部分の間で実施され得ることは理解されよう。最後に、上記の議論は本システムの単なる例示を意図するものであり、添付の特許請求の範囲を任意の特定の実施形態又は実施形態のグループに限定するものと解釈されるべきではない。故に、本システムは例示的な実施形態を参照して特に詳細に説明されたが、以下の特許請求の範囲において述べられる本システムのより広範な意図された主旨及び範囲から逸脱することなく、多くの修正及び代替的実施形態が当業者によって工夫され得ることも理解されよう。それ故、本明細書及び図面は例示的なものと見なされるべきであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。

Claims (15)

1. ディスプレイを備えるユーザインターフェースと、
   前記ユーザインターフェースに通信可能に結合され、プローブに通信可能に結合されるプロセッサと、
   前記プロセッサに通信可能に結合され、超音波画像を表示するためのプロセッサ実行可能な命令を含むメモリであって、前記プロセッサ実行可能な命令は、
   第１の複数の超音波画像のうちの１つの第１の画像フレームを前記ディスプレイに表示する命令であって、前記第１の複数の超音波画像の各々は、対応するプローブ位置情報とともに記憶され、前記第１の画像フレームは第１の位置情報に関連付けられ、前記プローブ位置情報は、対象者に対する前記プローブの空間的ロケーションに対応する、命令と、
   直交ビューを検索するユーザ入力を受信する命令と、
   前記第１の位置情報を第２の複数の超音波画像とともに記憶された位置情報と比較し、前記第１の位置情報に対して最も直交に近い位置情報に関連付けられた前記第２の複数の超音波画像における１つ又は複数の画像フレームを特定する命令と、
   前記１つ又は複数の画像フレームの各々の画像表現を候補直交ビューとして表示する命令と
   を含む、メモリと
   を備える、超音波撮像システム。
2. 前記１つ又は複数の画像フレームの各々の画像表現を候補直交ビューとして表示する前記命令は、前記１つ又は複数の画像フレームの各々の低品質の画像を表示する命令を含む、請求項１に記載の超音波撮像システム。
3. 前記メモリは、前記第１の画像フレームを表示する前に、前記第１の複数の超音波画像のファイルを空間的に順番に配置する命令を更に含む、請求項１に記載の超音波撮像システム。
4. 前記メモリは、
   関心領域の指標を受信する命令と、
   前記関心領域を中心とする画像に対応するプローブ空間的ロケーションを決定する命令と、
   前記第１の位置情報を、前記関心領域を中心とする画像に対応する前記プローブ空間的ロケーションとして設定する命令と
   を更に含む、請求項１に記載の超音波撮像システム。
5. 前記メモリは、前記ユーザインターフェースが、前記候補直交ビューのうちの１つの選択を受信し、前記候補直交ビューのうちの選択された前記１つを第２の画像フレームとして前記第１の画像フレームと隣り合わせの配置で表示することを可能にする命令を更に含む、請求項１に記載の超音波撮像システム。
6. 前記メモリは、
   前記第１及び第２の画像フレームにおける関心領域の第１及び第２の幅の指標をそれぞれ受信する命令と、
   前記第１の幅によって定められる領域内でのみ前記第１の画像フレームのビュー平面と交差する、前記第２の複数の超音波画像からの画像の第１のサブセットを決定する命令と、
   前記第２の幅によって定められる領域内でのみ前記第２の画像フレームのビュー平面と交差する、前記第１の複数の超音波画像からの画像の第２のサブセットを決定する命令と、
   前記第１及び前記第２のサブセットに含まれていない前記第１及び第２の複数の超音波画像から１つ又は複数の画像を削除する命令と
   を更に含む、請求項５に記載の超音波撮像システム。
7. 前記プロセッサは更に、取得された超音波画像の個々のフレームを、それぞれのフレームの取得中のプローブの位置に対応する位置情報に関連付け、前記超音波画像を関連付けられた前記位置情報とともに、前記メモリ内に記憶する、請求項１に記載の超音波撮像システム。
8. 位置追跡システムに動作可能に関連付けられたプローブを更に備え、前記プロセッサは更に、前記位置追跡システムに関係して対象者の１つ又は複数の解剖学的ランドマークをレジストレーションする、請求項１に記載の超音波撮像システム。
9. 前記プロセッサは、第１の向きにおいて前記プローブによって取得された画像を前記第１の複数の超音波画像として記憶させ、傾いた向きにおいて前記プローブによって取得された画像を前記第２の複数の超音波画像として記憶させる、請求項８に記載の超音波撮像システム。
10. 超音波画像を表示するためのプロセッサ実行可能な命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記プロセッサ実行可能な命令は、
    第１の複数の超音波画像のうちの１つの第１の画像フレームを表示する命令であって、前記第１の複数の超音波画像の各々は、対応するプローブ位置情報とともに記憶され、前記超音波画像の前記第１の画像フレームは第１の位置情報に関連付けられ、前記プローブ位置情報は、対象者に対するプローブの空間的ロケーションに対応する、命令と、
    直交ビューを検索するユーザ入力を受信する命令と、
    前記第１の位置情報を第２の複数の超音波画像とともに記憶された位置情報と比較し、前記第１の位置情報に対して最も直交に近い位置情報に関連付けられた前記第２の複数の超音波画像における１つ又は複数の画像フレームを特定する命令と、
    前記１つ又は複数の画像フレームの各々の画像表現を候補直交ビューとして表示する命令と
    を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
11. 前記１つ又は複数の画像フレームの各々の画像表現を候補直交ビューとして表示する前記命令は、前記１つ又は複数の画像フレームの各々の低品質の画像を表示する命令を含む、請求項１０に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
12. 前記第１の画像フレームを表示する前に、前記第１の複数の超音波画像のファイルを空間的に順番に配置する命令を更に含む、請求項１０に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
13. 関心領域の指標を受信する命令と、
    前記関心領域を中心とする画像に対応するプローブ空間的ロケーションを決定する命令と、
    前記第１の位置情報を、前記関心領域を中心とする画像に対応する前記プローブ空間的ロケーションとして設定する命令と
    を更に含む、請求項１０に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
14. 前記候補直交ビューのうちの１つの選択を受信し、前記候補直交ビューのうちの選択された前記１つを第２の画像フレームとして前記第１の画像フレームと隣り合わせの配置で表示する命令を更に含む、請求項１０に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
15. 前記第１及び第２の画像フレームにおける関心領域の第１及び第２の幅の指標をそれぞれ受信する命令と、
    前記第１の幅によって定められる領域内でのみ前記第１の画像フレームのビュー平面と交差する、前記第２の複数の超音波画像からの画像の第１のサブセットを決定する命令と、
    前記第２の幅によって定められる領域内でのみ前記第２の画像フレームのビュー平面と交差する、前記第１の複数の超音波画像からの画像の第２のサブセットを決定する命令と、
    前記第１及び前記第２のサブセットに含まれていない前記第１及び第２の複数の超音波画像から１つ又は複数の画像を削除する命令と
    を更に含む、請求項１４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

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