JP2003111759A - 超音波撮像の空間分解能及び時間分解能を改善する方法及び装置 - Google Patents

超音波撮像の空間分解能及び時間分解能を改善する方法及び装置

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ハンス・ガーマン・トルプ
Kjetil Viggen
ケティル・ビゲン
Bjorn Olstad
ビョルン・オルスタッド
Kjell Kristoffersen
ケル・クリストファーセン
Erik N Steen
エーリク・エヌ・スティーン
Dagfinn Saetre
ダグフィン・サエトレ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｂモード撮像及びドプラ撮像の分解能及びフ
レーム・レートを最適化する。異なる分解能のＢモード
画像の表示を可能にする。二つの超音波画像を同時に取
得する。 【解決手段】 超音波パルスの第一の集合（８０２）
が、第一の動作モードを用いて第一のフレーム・レート
で送信され、そのエコーが受信される。超音波パルスの
第二の集合（８１０）が、第二の動作モードを用いて第
一のフレーム・レートと異なる第二のフレーム・レート
で送信される。超音波パルスの第一の集合（８０２）は
画像全体を画定しており、超音波パルスの第二の集合
（８１０）は部分画像を画定している。超音波パルスの
第二の集合（８１０）からのエコーが受信されて、超音
波パルスの第一（８０２）及び第二（８１０）の集合か
らのエコーが単一の画像として表示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】本発明の幾つかの実施形態は、医療診断
の目的での人体の解剖学的構造の超音波撮像に関する。
具体的には、本発明の幾つかの実施形態は、超音波画像
の空間分解能及び時間分解能を改善する方法及び装置に
関する。
【０００２】二次元（２Ｄ）超音波ドプラ撮像は、体内
の血流の視覚化、並びに人体胸部の強制圧迫のような筋
肉組織の運動及び変形の視覚化に利用されている。Ｂモ
ード・グレイ・スケール・セクタと、Ｂモード・セクタ
の全部又は一部をカバーするセクタ内の２Ｄドプラ情報
とを別個に取得することができる。ドプラ情報は色符号
化されて、Ｂモード・グレイ・スケール画像に重ね合わ
せて表示されて関心のある区域の速度情報を視覚化す
る。組織構造を視覚化するためにグレイ・スケール画像
を利用し、速度情報を表現するためにドプラ画像を利用
するので、Ｂモード画像はしばしば「組織画像」と呼ば
れる。
【０００３】また、従来の技術では、高分解能２ＤＢモ
ード画像と、同じフレーム・レートで取得された比較的
分解能の低い２Ｄドプラ画像とを組み合わせる。例え
ば、図２は、従来のセクタ走査方式２Ｄドプラ取得につ
いての幾何学的関係を示している。幾何学的像２０２
は、Ｂモード・セクタ画像に重ね合わせて表示されたド
プラ・セクタ画像を示している。Ｂモード・セクタ画像
２０４はＢモード送信ビーム２０６で構成されている。
ドプラ・セクタ画像２０８はドプラ送信ビーム方向２１
０で構成されている。この例では、Ｂモード送信ビーム
の数（ＮB）は１２であり、ドプラ送信ビーム方向の数
（ＮD）は４である。従って、Ｂモード・セクタ画像２
０４はドプラ・セクタ画像２０８よりも高いビーム密度
及び高い分解能を有する。
【０００４】図３は、従来の２Ｄドプラ取得の走査系列
を示している。１２のドプラ・パルス３０２〜３２４及
び１２のＢモード・パルス３２６〜３４８が示されてい
る。先ず、ドプラ・パルス３０２〜３２４をドプラ・パ
ルス３０２から開始して相次いで送信する。次いで、Ｂ
モード・パルス３２６〜３４８をＢモード・パルス３２
６から開始して相次いで送信する。Ｂモード・パルス３
２６〜３４８は送信方向を示すようにラベル付けされ
る。例えば、Ｂ1とラベル付けしたＢモード・パルス３
２６はこのＢモード・パルスが方向１に送信されている
ことを示す。Ｂ11とラベル付けされたＢモード・パルス
３４６はこのパルスが方向１１に送信されていることを
示す。ドプラ・パルス３０２〜３２４はＤijが方向ｉで
のドプラ・パルス送信ｊを示すようにラベル付けされ
る。ドプラ・パルス３０２〜３２４は各々パケット３５
０〜３５６の一部となっている。同じ方向に送信される
各々のドプラ・パルス３０２〜３２４が同じパケット３
５０〜３５６の一部となっている。パケット・サイズ
（ＰＳ）は各々のパケット３５０〜３５６内でのドプラ
・パルス３０２〜３２４の数である。例えば、図３のＰ
Ｓは３である。従って、各々のパケット３５０〜３５６
は、一つの送信ビーム方向に送信されるドプラ・パルス
３０２〜３２４を含んでおり、各々のパケット３５０〜
３５６は異なる方向に送信されている。
【０００５】２Ｄドプラについての速度は、パケット３
５０〜３５６からの受信信号に基づいて各々のビーム方
向に沿った各点で推定される。例えば、ドプラ・パルス
３０２、３０４及び３０６を各々用いてビーム方向１に
おいてパケット３５０についての速度測定値を推定する
ことができる。一つのパケット内での二つのドプラ・パ
ルスの間の時間をドプラ・パルス繰り返し時間（ＰＲＴ
D）と呼び、従って、ドプラ・パルス繰り返し周波数
（ＰＲＦD）はＰＲＦD＝１／ＰＲＴDとなる。
【０００６】関心のある対象物の体内での深さによって
最大ＰＲＦD（ＰＲＦDMAX）が決まる。送信されるドプ
ラ・パルス３０２〜３２４は、新たなパルス送信が行な
われる前に、関心のある最も深い対象物まで伝播してト
ランスデューサに帰投しなければならない。加えて、ハ
ードウェアの制限、及び撮像深さを越えた深い反射体か
らの残響を考慮する必要があろう。図３の場合には、Ｐ
ＲＦD＞０．５＊ＰＲＦDMAXである。
【０００７】ドプラ・データ及びＢモード・データから
成る一つのフレームを取得する所要時間はＴframeであ
る。フレーム・レート（ＦＲ）はＦＲ＝１／Ｔframeと
して算出される。各々のドプラ画像フレームの間に一つ
の完全なＢモード画像フレームが取得されるので、ドプ
ラのフレーム・レート（ＦＲD）はＢモードのフレーム
・レート（ＦＲB）と等しい。一つの画像フレームの取
得中に、ドプラ・パルス３０２〜３２４が各々一回ずつ
送信され、Ｂモード・パルス３２６〜３４８が各々一回
ずつ送信される。一つのフレームを取得するための時間
（Ｔframe）は、 Ｔframe＝（ＮD×ＰＳ）／ＰＲＦD＋ＮB／ＰＲＦB （式１） として算出することができる。式中、Ｔframeは一つの
画像フレームを取得するための時間であり、ＮDはドプ
ラ送信ビーム方向の数であり、ＰＳはパケット・サイズ
であり、ＰＲＦDはドプラのパルス繰り返し周波数であ
り、ＮBはフレーム当たりのＢモード送信パルスの数で
あり、ＰＲＦBはＢモードのパルス繰り返し周波数であ
る。例えば図３では、ＮD＝４、ＰＳ＝３、及びＮB＝１
２である。
【０００８】図４は、ドプラ・パルスとＢモード・パル
スとのインタリーブを用いた従来の２Ｄドプラ取得の走
査系列を示す。１２のドプラ・パルス４０２〜４２４及
び１２のＢモード・パルス４２６〜４４８が示されてい
る。ドプラ・パルス４０２〜４２４は各々パケット４５
０〜４５６の一部となっている。各々のパケット４５０
〜４５６は一つのビーム方向に送信されるパルスを含ん
でおり、各々のパケット４５０〜４５６は異なる方向に
送信されている。
【０００９】図３と同様に、図４にも４つのドプラ送信
ビーム方向がある。しかしながら、図４では、各々三つ
ずつのドプラ・パルス４０２〜４２４で構成されている
各送信ビーム方向に、Ｂモード・パルス４２６〜４４８
がインタリーブされている。先ず、ドプラ・パルス４０
２〜４０６が方向１に送信される。次に、Ｂモード・パ
ルス４２６〜４３０が送信され、次いで、ドプラ・パル
ス４０８〜４１２が方向２に送信され、以下同様に続
く。ドプラ・パルス４０２〜４２４の系列にＢモード・
パルス４２６〜４４８をインタリーブすることにより、
ドプラ画像を取得するタイミングと下層のＢモード画像
を取得するタイミングとの差が小さくなる。しかしなが
ら、フレーム当たりの取得時間は変わらないので、ドプ
ラ走査画像を取得するための時間はＢモード走査画像を
取得するための時間と同じになる。換言すると、各々の
ドプラ画像毎に一つのＢモード画像が取得される。従っ
て、ＦＲDはＦＲBと等しい。
【００１０】比較的遅い速度を測定する場合にはＰＲＦ
Dを低くしてもよい。ＰＲＦDが低くなると、式１によっ
て示されているように、フレーム当たりの取得時間が増
大し、フレーム・レートが低下し得る。しかしながら、
ドプラ・ビーム・インタリーブを利用することによりフ
レーム・レートを保持することができる。第一の方向に
ドプラ・パルスを送信した後に、同じ第一の方向に第二
のパルスを送信する前に１以上の他の方向にドプラ・パ
ルスを送信する。ドプラ・ビーム・インタリーブでは、
インタリーブ・グループ・サイズ（ＩＧＳ）がインタリ
ーブされるドプラ・ビーム方向の数を示す。
【００１１】従って、比較的遅い速度では、ＩＧＳを２
以上の整数とし、ＰＲＦD≦ＰＲＦD max／ＩＧＳとして
ドプラ・ビーム・インタリーブを用いることにより同数
の送信方向で同じフレーム・レートを保持することがで
きる。ＰＲＦDmax＝ＰＲＦD＊ＩＧＳを一定に保てば、
ＰＲＦDを低くしたときのフレーム当たりの走査時間は
一定に留まる。従って、ＰＲＦDmaxは、以下の関係式に
示すように、ＰＲＦDを低くしたときにＩＧＳを増加さ
せることにより一定に保つことができる。
【００１２】 Ｔframe＝（ＮD×ＰＳ）／（ＰＲＦD×ＩＧＳ）＋ＮB／ＰＲＦB ＝（ＮD×ＰＳ）／ＰＲＦDmax＋ＮB／ＰＲＦB
【００１３】図５は、二つのドプラ送信方向をインタリ
ーブさせた従来の２Ｄドプラ取得の走査系列を示す。１
２のドプラ・パルス５０２〜５２４に時間的に続いて１
２のＢモード・パルス５２６〜５４８が示されている。
【００１４】図３で説明したように、ドプラ・パルスは
各々、画像内の一つのビーム方向に沿ったパルス送信を
含むパケットの一部となっている。図３では、一つのパ
ケットを構成するドプラ・パルスのすべてが、異なるパ
ケットのドプラ・パルスを送信する前に送信されてい
る。しかしながら、図５では、ドプラ・パルス５０２〜
５２４は上述したドプラ・ビーム・インタリーブを利用
している。ドプラ・パルス５０２が方向１に送信され、
次いで、ドプラ・パルス５０４が方向２に送信される。
次に、ドプラ・パルス５０６が方向１に送信され、次い
で、ドプラ・パルス５０８が方向２に送信される。二つ
のドプラ送信ビーム方向をインタリーブしているので、
図５のＩＧＳは２となる。一旦、ドプラ送信ビームが完
了したら、Ｂモード・パルスが送信される。
【００１５】図６は、四つのドプラ送信方向をインタリ
ーブさせた従来の２Ｄドプラ取得の走査系列を示す。１
２のドプラ・パルス６０２〜６２４及び１２のＢモード
・パルス６２６〜６４８が示されている。一つのドプラ
・パルス６０２〜６２４は、第二のドプラ・パルス６０
２〜６２４がいずれかの方向に送信される前に四つの送
信方向の各々に送信される。図６のＩＧＳは４である。
【００１６】以上の手法に加えて、僅かずつ異なる方向
に集束させることにより各々の送信パルス毎に幾つかの
受信ビームを得ることが可能である。この手法は、平行
ビーム形成又はマルチ・ライン取得（ＭＬＡ）と呼ばれ
る。Ｂモード送信ビーム当たりの平行な受信ビームの数
（ＭＬＡB）は、ドプラ送信ビーム当たりの平行な受信
ビームの数（ＭＬＡD）と異なっていてよい。
【００１７】以下は、心臓撮像用にＭＬＡを利用した従
来のパケット取得設定で達成されるフレーム・レート及
びビーム密度の一例である。この例では、ＰＲＦBをＰ
ＲＦDよりも低くして残響の影響を最小限に抑えてい
る。
【００１８】 ＰＲＦB＝３ｋＨｚ ＰＲＦDmax＝ＰＲＦD＊ＩＧＳ＝４ｋＨｚ ＮB＝３６ ＮD＝８ ＭＬＡB＝２ ＭＬＡD＝４ ＰＳ＝３ フレーム当たりの取得時間：Ｔframe ＝ＮD＊ＰＳ／ＰＲＦDmax＋ＮB／ＰＲＦB＝１８ｍｓ フレーム・レート： ＦＲ＝１／Ｔframe＝５５Ｈｚ 受信ビーム（ドプラ）： ＭＬＡD＊ＮD＝３２ 受信ビーム（Ｂモード）： ＭＬＡB＊ＮB＝７２
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】組織ドプラ法について
は、上述した従来の２Ｄドプラ取得法で達成可能なもの
よりもかなり高いフレーム・レートが求められている。
フロー・ジェット又は高速組織加速の詳細を撮影する必
要性から、しばしば、ドプラ情報のために高フレーム・
レートが必要とされるが、組織Ｂモード画像はそれほど
頻繁に更新する必要はない。しかしながら、高分解能Ｂ
モード画像を達成するためには、Ｂモード及びドプラを
組み合わせたフレーム・レートは比較的低くなる。例え
ば、心周期の緩和相での心筋の高速運動を評価する場合
に、上述の取得手法の主な問題点は、２Ｄドプラのフレ
ーム・レートを高めようとすればＢモード画像の空間分
解能を低下させざるを得ないことである。しかしなが
ら、心筋全体をカバーするセクタにおいて所望のＢモー
ド分解能を達成するためには、フレーム・レートを低く
しなければならない。例えば、上述したＭＬＡを利用し
た従来のパケット取得についての５５Ｈｚというフレー
ム・レートは、心臓撮像に望まれるフレーム・レート、
すなわち秒当たり１００フレームから応用によっては秒
当たり３００フレームもの高さとなる場合もあるフレー
ム・レートよりも遥かに低い。
【００２０】加えて、Ｂモード撮像時には、Ｂモード画
像の異なる区画での分解能に対して異なる要求がある場
合がある。一例としては、心弁の研究を行なう場合であ
る。弁を包囲する小領域では、高空間分解能及び高時間
分解能の両方が求められる。画像の他の部分は主として
配向のために用いられるので、比較的低い分解能でも許
容可能である。
【００２１】従って、当技術分野には、上述した問題点
及び従来見受けられていた問題点に対処する超音波デー
タを取得する方法及び装置に対する必要性が長年にわた
って存在している。
【００２２】
【課題を解決するための手段】少なくとも一実施形態に
よれば、二つの超音波画像を同時に取得する方法が提供
される。超音波パルスの第一の集合が、第一の動作モー
ドに従って第一のフレーム・レートで送信される。超音
波パルスの第一の集合からのエコーが受信される。超音
波パルスの第二の集合が、第二の動作モードに従って第
一のフレーム・レートと異なる第二のフレーム・レート
で送信される。超音波パルスの第一及び第二の集合から
のエコーが一つの画像として表示される。
【００２３】代替的な実施形態では、超音波パルスの第
一の集合はドプラ画像を画定し、超音波パルスの第二の
集合はＢモード画像の部分を画定する。Ｂモード画像の
第一の部分を、ドプラ画像を得る前に得ることができ
る。次いで、Ｂモード画像の第二の部分を、ドプラ画像
を得た後に得る。ドプラ画像とＢモード画像とを重ね合
わせて一つの画像を表示する。
【００２４】もう一つの実施形態では、超音波パルスの
第一の集合は高分解能Ｂモード画像を画定し、超音波パ
ルスの第二の集合は低分解能Ｂモード画像を画定する。
高分解能Ｂモード画像の下層の低分解能Ｂモード画像の
部分は、高分解能Ｂモード画像を画定する超音波パルス
を用いて得ることができる。高分解能Ｂモード画像と低
分解能Ｂモード画像とを重ね合わせて一つの画像を表示
する。
【００２５】代替的な実施形態では、ドプラ画像の部分
を、一連の中断のない連続パルスを一つの共通の方向に
送信して、一連の連続パルスから帰投したエコーを検出
することにより、算出することができる。第一の方向に
向けられた連続ドプラ・パルスの第一のパケットが送信
され、続いて、第二の方向に向けられた連続ドプラ・パ
ルスの第二のパケットが送信される。もう一つの実施形
態では、ドプラ・パルスをインタリーブさせてもよく、
この場合には、第一のパケットの一つのパルスを送信
し、続いて第二のパケットの一つのパルスを送信する。
代替的な実施形態では、超音波パルスの第一の集合と超
音波パルスの第二の集合とをインタリーブさせてもよ
い。連続ドプラ・パルスの第一のパケットは第一の方向
に送信される。非ドプラ・エコーが受信された後に、連
続ドプラ・パルスの第二のパケットが第二の方向に送信
される。
【００２６】代替的な実施形態では、ドプラ・パルスか
らの受信エコーに基づく画像が一定数の送信方向で構成
され、一つのドプラ・パルスが各々の方向に送信され
る。受信エコーに基づいたスライディング・ウィンドウ
手法を利用することにより、ドプラ画像が算出される。
【００２７】少なくとも一実施形態によれば、関心のあ
る区域の超音波画像を得る方法が提供される。ドプラ・
パルスの集合が送信され、ドプラ・エコーが受信され
る。表示画像の小領域に対応する非ドプラ・パルスの集
合が送信され、非ドプラ・エコーが受信される。ドプラ
・エコー及び非ドプラ・エコーに基づいた画像が表示さ
れる。
【００２８】一実施形態では、非ドプラ・パルスは画像
の小領域に対応している。もう一つの実施形態では、ド
プラ・エコーは完全な画像を形成し、非ドプラ・エコー
は部分画像を形成する。従って、ドプラ・パルスの集合
は、非ドプラ・パルスの集合よりも多い画像フレームを
画定する。
【００２９】もう一つの実施形態では、パルスを送受信
する走査系列を複数の走査区間に分割する。非ドプラ・
パルスが送受信される走査区間を一時休止することがで
きる。もう一つの実施形態では、非ドプラ画像の第一の
小領域に関連する非ドプラ・パルスが第一の走査区間に
おいて送信され、非ドプラ画像の第二の小領域に関連す
る非ドプラ・パルスが第二の走査区間において送信され
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】上述した概要、及び本発明の実施
形態についての以下の詳細な説明は、添付図面と共に参
照するとより十分に理解されよう。但し、本発明は、添
付図面に示す構成及び手段に限定されていないことを理
解されたい。
【００３１】図１は、本発明の実施形態に従って形成さ
れている超音波システム１００のブロック図を示す。超
音波システム１００は送信器１０２を含んでおり、送信
器１０２はプローブ１０６の内部のトランスデューサ１
０４を駆動してパルス型の超音波信号を体内に送出す
る。プローブ１０６は高速ビーム・インタリーブが可能
である限りにおいて任意のプローブ形状を用いてよい。
超音波信号は、血球又は筋肉組織等の体内の構造から後
方散乱してエコーを発生し、エコーはトランスデューサ
１０４に帰投する。エコーは受信器１０８によって受信
される。受信されたエコーは、ビーム形成を実行してＲ
Ｆ信号を出力するビームフォーマ１１０を通過する。次
いで、ＲＦ信号はＲＦプロセッサ１１２を通過する。代
替的には、ＲＦプロセッサ１１２は、ＲＦ信号を復調し
てエコー信号を表わすＩＱデータ対を形成する複素復調
器（図示されていない）を含んでいてもよい。次いで、
ＲＦ信号データ又はＩＱ信号データは、ＲＦ／ＩＱバッ
ファ１１４に直接回送されることができ、一時的に記憶
される。
【００３２】超音波システム１００はまた、取得された
超音波情報（すなわちＲＦ信号データ又はＩＱデータ
対）を処理して、表示システム１１８に表示するための
超音波情報のフレームを準備する信号プロセッサ１１６
を含んでいる。信号プロセッサ１１６は、取得された超
音波情報に対して複数の選択可能な超音波モダリティに
従った１以上の処理演算を実行するように構成されてい
る。取得された超音波情報は、エコー信号が受信される
と同時に走査セッション中に実時間で処理され得る。加
えて、又は代替的に、超音波情報を走査セッション中に
ＲＦ／ＩＱバッファ１１４に一時的に記憶して、ライブ
操作又はオフ・ライン操作で実時間に満たない速度で処
理してもよい。
【００３３】超音波システム１００はしばしば、肉眼の
近似的な認知速度である秒当たり５０フレームを上回る
フレーム・レートで超音波情報を連続的に取得する。取
得された超音波情報は、より低いフレーム・レートで表
示システム１１８に表示される。直ちに表示されるよう
にスケジュールされていない取得された超音波情報の処
理済フレームを記憶するために、画像バッファ１２２が
含まれている。好ましくは、画像バッファ１２２は、少
なくとも数秒分の超音波情報のフレームを記憶するのに
十分な容量を備える。超音波情報のフレームは、取得の
順序又は時刻に従ったフレームの検索を容易にする態様
で記憶される。画像バッファ１２２は公知の任意のデー
タ記憶媒体を含んでいてよい。
【００３４】図７は、スライディング・ウィンドウ手法
を利用して同じ送信パルスからドプラ画像及びＢモード
画像を算出する方法を示している。ドプラ・フレーム７
０２〜７０６及びＢモード・フレーム７０８〜７１６が
示されている。等時間間隔で送信される送信パルスの五
つの集合が存在している。
【００３５】同じパルス送信からドプラ画像及びＢモー
ド画像を算出することによりフレーム・レートを高める
ことができる。ドプラ・データは一定のサンプリング間
隔で取得されて、図７に示すスライディング・ウィンド
ウ手法を用いて処理することができる。例えば、パルス
送信７１８、７２０及び７２２を用いて、ドプラ・フレ
ーム７０２のための一つのビーム方向でのドプラ・デー
タを算出する。パルス送信７２０、７２２及び７２４を
用いて、ドプラ・フレーム７０４のための一つのビーム
方向でのドプラ・データを算出する。以下は、心臓撮像
についてこの手法で達成されるフレーム・レート及びビ
ーム密度の一例である。
【００３６】 ＰＲＦB＝ＰＲＦD＝４ｋＨｚ ＮB＝ＮD＝１２ ＭＬＡB＝ＭＬＡD＝４ フレーム当たりの取得時間：Ｔframe＝ＮB／ＰＲＦB＝３ｍｓ フレーム・レート（Ｂモード及びドプラ）：ＦＲB＝ＦＲD＝１／Ｔframe ＝３３３Ｈｚ 受信ビーム（ドプラ）： ＭＬＡD＊ＮD＝４８ 受信ビーム（Ｂモード）： ＭＬＡB＊ＮB＝４８ 式中、Ｔframeハ一つの画像フレームを取得する所要時間
であり、ＮDはドプラ送信ビーム方向の数であり、ＮBは
フレーム当たりのＢモード送信パルスの数であり、ＰＲ
ＦDはドプラのパルス繰り返し周波数であり、ＰＲＦBは
Ｂモードのパルス繰り返し周波数であり、ＭＬＡBはＢ
モード送信ビーム当たりの平行な受信ビームの数であ
り、ＭＬＡDはドプラ送信ビーム当たりの平行な受信ビ
ームの数であり、ＦＲBはＢモードのフレーム・レート
であり、ＦＲDはドプラのフレーム・レートである。
【００３７】この取得方法によれば、ＰＲＦDはフレー
ム・レートに等しい。ＭＬＡ及びスライディング・ウィ
ンドウ方法を用いてドプラ・フレームを算出するシステ
ム１００について達成される３３３Ｈｚというフレーム
・レートは、従来のパケット取得と共にＭＬＡを用いて
５５Ｈｚというフレーム・レートを達成していたシステ
ム１００よりも望ましい。しかしながら、十分なＰＲＦ
D及びフレーム・レートを達成するためには、各々のフ
レーム毎の送信パルスの数を比較的小さくする必要があ
る。従って、幅広のセクタを撮像するためには、多数の
平行な受信ビームが必要となる。この手法のもう一つの
欠点は、Ｂモード・パルス及びドプラ・パルスが、例え
ば周波数及びパルス長について等のように異なる最適化
ができないことである。
【００３８】上述の制限は、Ｂモード領域を高ビーム密
度（例えば高空間分解能）及び低フレーム・レートで走
査して、Ｂモード領域よりも小さくてよいドプラ領域を
相対的に低いビーム密度（例えば相対的に低い空間分解
能）及び相対的に高いフレーム・レートで走査すること
により克服することができる。Ｂモード画像及びドプラ
画像は、二つのモダリティの間での高速ビーム・インタ
リーブによって取得される。
【００３９】高分解能Ｂモード画像用の別個のパルスを
用いて、ドプラ・パルスの間に送信する。Ｂモード・パ
ルス及びドプラ・パルスの時間単位当たりの平均数は、
Ｂモード画像及びドプラ画像に要求されるビーム密度及
びフレーム・レートを得るように変化させることができ
る。ドプラ画像の関心領域（ＲＯＩ）は組織画像の寸法
と異なっていてよく、解剖学的構造の異なる区域に集束
させるために操作者がＲＯＩを移動させることができ
る。
【００４０】血流撮像についても、低分解能ドプラ画像
及び高分解能Ｂモード画像を取得することは、血管のス
ペックル・パターンを強調して表示して操作者に血流運
動の視覚的認知を行なわせる方法である血流運動撮像
（ＢＭＩ）と組み合わせると、特に適している。
【００４１】代替的には、多数の分解能のＢモード画像
を取得してもよい。ＲＯＩの内部では高分解能Ｂモード
画像用の別個のパルスを用いて、周囲の相対的に低い分
解能のＢモード画像を取得するのに用いられるパルスの
間に送信する。ＲＯＩは、Ｂモード画像の残部よりも高
いフレーム・レートで更新され、ドプラＲＯＩと同様
に、異なるＲＯＩを観察するようにＲＯＩを移動させる
ことができる。
【００４２】Ｂモード撮像の時間分解能は、時間補間に
よって向上させることができる。静止した目標について
は、ピクセルの間での時間的な線形補間が許容できる
が、移動する目標（すなわち心臓壁）については線形補
間では空間の細部が不鮮明になる。Ｂモード画像内での
物体の位置を追跡することにより補間を向上させること
ができる。後述する取得手法は、Ｂモード画像の高品質
の時間補間を得るための位置追跡に用いることのできる
ドプラ・データを提供する。かかる手法は、補間を全く
行なわないと時間分解能が比較的低くなるような場合の
三次元走査に特に有用である。
【００４３】肉眼は約５０フレーム／秒に制限されてい
るため、高いフレーム・レートは実時間表示の障壁とな
っている。実時間表示のために以下のような幾つかの可
能な選択肢が存在している。
【００４４】表示システム１１８に、グレイ・スケール
Ｂモード画像の通常の系列としてＢモード画像のみを表
示する。ドプラ画像データは後処理のために記憶してお
く。
【００４５】ドプラ画像の時間的なデシメーション（間
引き）を行なう。ドプラ画像のデシメート後のストリー
ムをＢモード画像への重ね合わせ画像として表示システ
ム１１８に表示する。ドプラ画像データは、後処理のた
めに十分な時間分解能で記憶しておく。
【００４６】Ｂモード画像の時間補間を行なう。各々の
ドプラ画像毎に一つのＢモード画像を形成して十分なド
プラ・フレーム・レートを達成する。時間軸を心周期に
分割する。表示システム１１８に一回の心周期内の全画
像フレームを表示することを可能にするために、後続の
１以上の心周期からのフレームは表示しない。
【００４７】３と類似するが、２に説明したようにＢモ
ード／ドプラ組み合わせ画像を時間でデシメートする。
このことは、比較的少数の心周期しか破棄しなくてよい
ことを意味する。
【００４８】様々な形式の組み合わせ型処理及び表示に
関心が持たれる。特に、高時間分解能が望まれ得るＭモ
ード（例えば従来の曲線型又は解剖学的構造型）、及び
速度パラメータ（例えば速度、変位、歪み）対時間曲線
のような時間表示に関心がある。ドプラ・データは心筋
全体をカバーするので、これらの時間表示は画像の様々
な点において同時に呈示されることができ、単一サンプ
ル−空間方法に比較して品質の劣化がない。
【００４９】後述するパケット取得走査系列では、Ｂモ
ード領域をＭ個の小領域に分割する。Ｍはドプラ・フレ
ーム・レートとＢモード・フレーム・レートとの間の比
であって、Ｍ＝ＦＲD／ＦＲBとなる。Ｍが整数である場
合には、各々のＭ個の小領域を等寸法として、一定数の
Ｂモード・パルス（ΔＮB）を含むようにする。Ｍが整
数でないような走査系列については後に詳述する。
【００５０】Ｂモード小領域の各回の走査毎に、ドプラ
領域をＤ＝ＮD＊ＰＳ個のパルスで照射する。Ｂモード
小領域のうち一つ及びドプラ領域をカバーするのに必要
とされるパルスの数はＮ＝ΔＮB＋Ｄであり、Ｎ個のパ
ルスが所定の態様でインタリーブされる。インタリーブ
の一例を以下に示す。
【００５１】Ｂ1nＤ11Ｄ21Ｄ31Ｂ2nＤ12Ｄ22Ｄ32Ｂ3nＤ
13Ｄ23Ｄ33Ｂ4nＤ14Ｄ24Ｄ34 ここで、ΔＮB＝４、ＮD＝４、ＰＳ＝３、Ｂij＝小領域
ｊでの方向ｉのＢモード・パルス、及びＤij＝方向ｊで
のドプラ・パルス番号ｉである。
【００５２】このパルス系列をＭ回繰り返して、ドプラ
領域を一定に保持しながら各々の系列毎にＢモード小領
域を変更することにより、全Ｂモード領域がカバーされ
る。この結果は、ＮB＝Ｍ＊ΔＮB個のパルスによる一つ
のＢモード・フレームと、Ｂモードのフレーム・レート
よりもＭ倍高いフレーム・レートを有するＭ個のドプラ
・フレームとなる。このように、一つのＢモード・フレ
ームを取得するために走査系列をＭ回繰り返す。或い
は、取得される各々のＢモード・フレーム毎にＭ個のド
プラ・フレームを取得する。
【００５３】一つのパケット内での二つのドプラ・パル
スの間の時間をドプラ・パルス繰り返し時間（ＰＲ
ＴD）と呼び、従って、ドプラ・パルス繰り返し周波数
（ＰＲＦD）はＰＲＦD＝１／ＰＲＴDとなる。所望のＰ
ＲＦDを達成するために、ドプラ・パルスを空間及び時
間で異なる方式で分配することができる。
【００５４】以上に述べた手法、すなわちＢモード・フ
レーム・レートを低くしたパケット取得を図８〜図１３
に示す。図８〜図１１では以下のパラメータを用いてい
る。
【００５５】ドプラ送信ビーム方向の数、ＮD＝４。
【００５６】パケット・サイズ、ＰＳ＝３。
【００５７】 ドプラ・パルス送信回数、Ｄ＝ＮD＊ＰＳ＝１２。
【００５８】Ｂモード小領域の数、Ｍ＝３。
【００５９】 Ｂモード小領域当たりのビームの数、ΔＮB＝４。
【００６０】図８は、Ｂモード・フレーム・レートを低
くした２Ｄドプラ・データのパケット取得を用いた走査
系列を示す。各々１２のドプラ・パルスで構成されてい
る三つのドプラ・フレーム８０２〜８０６が示されてい
る。ドプラ・パルスは四つのパケットに構成されており
（ＮD＝４）、各々のパケットが三つのドプラ・パルス
を含んでいる（ＰＳ＝３）。各々のパケットは、前述し
たように異なるビーム方向に向けられている。また、各
々４つのＢモード・パルスで構成されている三つのＢモ
ード小領域８１０〜８１４（ΔＮB＝４）が示されてい
る。Ｂモード・フレーム８０８が三つのＢモード小領域
８１０〜８１４で構成されている。取得される各々のド
プラ・フレーム８０２〜８０６毎に、三分の一のＢモー
ド・フレーム８０８が取得される。
【００６１】各々のドプラ・パルスのパケット内での送
信の方向及び順序にラベルを付ける。Ｄijは方向ｉでの
ドプラ・パルス送信ｊを示す。例えば、ドプラ・パルス
８２０のラベルＤ12は、ドプラ・パルス８２０が方向１
に送信され、方向１に送信されるべき第二のパルス
（２）であることを示す。ドプラ・パルス８２２のラベ
ルＤ２３は、ドプラ・パルス８２２が方向２に送信さ
れ、方向２に送信されるべき第三のパルス（３）である
ことを示す。以上のラベル付けは、ドプラ・パルスの各
々のパケット方向での送信方向及び送信順序を示してお
り、残りの図面でも利用される。
【００６２】加えて、各々のＢモード・パルスの方向及
び小領域は、Ｂijが小領域ｊでの方向ｉのＢモード・パ
ルスを指すようにして示されている。例えば、Ｂモード
・パルス８１６（Ｂ11）は小領域１の第一（１）のＢモ
ード・ビーム方向である。Ｂモード・パルス８１８（Ｂ
12）は小領域２での第一（１）のＢモード方向である。
【００６３】図示のドプラ・パルス及びＢモード・パル
スの走査系列、すなわち先ず図８の左側のパルスの送信
を行ない、次いで図８の右側へ移動しながら各パルスを
順次送信する走査系列は残りの図面でも利用される。図
示しないが、任意の非順次的走査系列を用いてもよい。
【００６４】Ｂモード信号は受信器１０８によって受信
されて、対数検波の後に８ビット・ピクセルへ変換され
る。ピクセルは表示システム１１８に実時間で表示さ
れ、また画像バッファ１２２に記憶される。ドプラ・デ
ータは３２ビットＩＱデータとして記憶される。選択に
より、ＩＱドプラ・データを実時間で複素自己相関係数
へ変換して画像バッファ１２２に記憶してもよい。ＩＱ
ドプラ・データは例えば、２Ｄ組織ドプラ撮像、歪み速
度撮像、又は集積歪みの視覚化に用いることができる。
データをＭモード（すなわち従来の解剖学的構造型又は
曲線型）で表示システム１１８に表示してもよい。加え
て、時間／速度曲線及び時間／歪み曲線等を形成して実
時間又は後処理を行なった後のいずれかで表示すること
もできる。
【００６５】図９は、ドプラ・パルス・パケットの間に
Ｂモード・パルスをインタリーブしてＢモード・フレー
ム・レートを低くした２Ｄドプラ・データのパケット取
得を用いた走査系列を示す。ドプラ・パケット９０２〜
９０８及びＢモード・パルス９１０〜９１６が示されて
おり、Ｂモード・パルス９１０〜９１６にドプラ・パケ
ット９０２〜９０８がインタリーブされている。図８及
び図９の走査系列は、ドプラ・パケット９０２〜９０８
がドプラ・フレーム８０２と同様のドプラ・フレームを
含んでおり、Ｂモード・パルス９１０〜９１６がＢモー
ド小領域８１０と同様のＢモード小領域を含んでいる点
で類似している。また、図９で取得される各々のドプラ
・フレーム毎に、三分の一のＢモード・フレームが取得
される。
【００６６】図８及び図９に示す走査系列は、ドプラ送
信方向内でのビーム・インタリーブが可能でないので、
ＰＲＦD＞０．５＊ＰＲＦDmaxの場合に用いてよい。比
較的低いＰＲＦDを用いる場合には、図１０及び図１１
に示す走査系列のように、ドプラ送信方向をインタリー
ブさせた走査系列が可能となる。
【００６７】図１０は、Ｂモード・フレーム・レートを
低くして二つのドプラ送信方向をインタリーブさせた２
Ｄドプラ・データのパケット取得を用いた走査系列を示
す。ドプラ・パルス１００２〜１０２４及びＢモード・
パルス１０２６〜１０３２が示されている。図１１は、
Ｂモード・フレーム・レートを低くして四つのドプラ送
信方向をインタリーブさせた２Ｄドプラ・データのパケ
ット取得を用いた走査系列を示す。ドプラ・パルス１１
０２〜１１２４及びＢモード・パルス１１２６〜１１３
２が示されている。
【００６８】図１０の走査系列は図５の走査系列と比較
することができ、図１１の走査系列は図６の走査系列と
比較することができる。しかしながら、図１０及び図１
１では、取得される各々のドプラ・フレーム毎に三分の
一のＢモード・フレームしか取得されない。図１０及び
図１１の走査系列は、ドプラ・フレーム・レートがＢモ
ード・フレーム・レートよりも高いので図５及び図６の
走査系列よりも有利である。
【００６９】以下は、パケット取得、並びにＢモード・
フレーム及びドプラ・フレームについて異なるフレーム
・レートを用いて達成可能なフレーム・レート及びビー
ム密度の一例である。示したパラメータは心臓撮像に適
している。加えて、ＰＲＦBをＰＲＦDよりも小さくし
て、残響の影響を最小限に抑えている。
【００７０】 Ｍ＝３ ＮD＝８ ΔＮB＝４ ＰＳ＝３ ＰＲＦB＝３ｋＨｚ ＰＲＦDmax＝ＰＲＦD＊ＩＧＳ＝４ｋＨｚ ＭＬＡB＝２ ＭＬＡD＝４ フレーム・レート（ドプラ）： ＦＲD ＝１／（ΔＮB／ＰＲＦB＋ＰＳ＊ＮD／ＰＲＦDmax）＝１００Ｈｚ フレーム・レート（Ｂモード）：ＦＲB＝ＦＲD／Ｍ＝３３Ｈｚ 受信ビーム（ドプラ）： ＭＬＡD＊ＮD＝３２ 受信ビーム（Ｂモード）： ＭＬＡB＊ΔＮB＊Ｍ＝７２
【００７１】図８〜図１１のＭの値は整数であったが、
Ｍ＝ＦＲB／ＦＲDである任意の分数も可能である。図１
２は、Ｂモード・フレーム・レートを低くして四つのド
プラ送信方向をインタリーブさせた２Ｄドプラ・データ
のパケット取得を用いた走査系列を示す。ドプラ・パル
ス１２０２〜１２２４及びＢモード・パルス１２２６〜
１２４２が示されている。この走査系列では、取得され
る四つのＢモード・パルス毎に１２のドプラ・パルスを
取得する。図１２では、ΔＮB＝４、ＮB＝１０、及びＭ
＝５／２である。ＮBが超音波システム１００の他の部
分によって固定される場合には、ＮB／Ｍを整数にする
ような適当なＭの値を求めることが不可能になる場合が
ある。しかしながら、Ｍは整数である必要はなく、有理
数であってよい。一様なドプラ・フレーム・レートを達
成するためには、図１３に示すように走査系列に休止を
挿入する。
【００７２】図１３は、Ｂモード・フレーム・レートを
低くし、四つのドプラ送信方向をインタリーブさせて、
一定のドプラ・フレーム・レートを達成するために休止
を挿入した２Ｄドプラ・データのパケット取得を用いた
走査系列を示す。ドプラ・パルス１３０２〜１３２４、
Ｂモード・パルス１３２６〜１３４４、及び休止１３４
６が示されている。
【００７３】休止１３４６を挿入しなければ図１３のＭ
の値はＭ＝５／２となって、図１２に示したものと同じ
になる。休止１３４６を挿入することによりＭの値が整
数となりＭ＝３となる。休止１３４６の長さはΔｔ＝２
／ＰＲＦBによって算出される。
【００７４】図８〜図１３に示したパケット取得走査系
列では、高フレーム・レート２Ｄドプラ取得におけるＢ
モード画像の品質が向上する。パケット取得によって、
ＰＲＦDを選択する際の柔軟性が得られ、これにより、
速度推定値のエイリアシングを回避することができる。
加えて、図３〜図６の走査系列によって示したように、
ＦＲDをＦＲBに等しくする必要がない。
【００７５】ＰＲＦをさらに低くすることにより、図１
４に示すように、各回のドプラ走査の間に一定数のＢモ
ード・パルスをインタリーブさせることができる。図１
４は、Ｂモード・フレーム・レートを低くした連続２Ｄ
ドプラ取得を用いた走査系列を示す。ドプラ・パルス１
４０２〜１４２４及びＢモード・パルス１４２６〜１４
４８が示されている。連続取得は、図７に示した共通ド
プラ及びＢモード・パルス手法と類似しているが、任意
のＢモード・パルスを送信する前に、各々のビーム方向
に唯一のドプラ・パルスのみが送信される点でパケット
取得手法と異なっている。従って、各々のビーム方向に
ついて、時間方向のサンプリング間隔を一定にしたドプ
ラ・データの連続ストリームが存在する。
【００７６】例えば、図１４は四つの送信方向を用いて
おり、すなわちＮD＝４である。ドプラ・パルス１４０
２〜１４０８は各々異なる方向に送信され、次いで、Ｂ
モード・パルス１４２６〜１４３２が送信される。次い
で、ドプラ・パルス１４１０〜１４１６が、四つの送信
方向の各々に一つずつ送信された後に、Ｂモード・パル
ス１４３４〜１４４０が送信される。図７を参照して説
明したスライディング・ウィンドウ処理を利用する場合
には、パケット取得に比較してフレーム・レートの大幅
な向上が可能になる。
【００７７】ＲＯＩの内部で高分解能Ｂモード画像を取
得し、ＲＯＩを包囲する区域で低分解能Ｂモード画像を
取得するのにも連続取得を利用することができる。図１
５は、連続Ｂモード取得、及びフレーム・レートを低く
した第二のＢモード取得を用いた走査系列を示す。図１
５では、高分解能ＢモードＲＯＩ１５０４が低分解能Ｂ
モード画像１５０２に包囲されているものとして示され
ている。ビーム密度は低分解能Ｂモード画像１５０６及
び高分解能ＢモードＲＯＩ１５０８に示されている。低
分解能Ｂモード画像１５０６は、高分解能ＢモードＲＯ
Ｉ１５０８よりも低いビーム密度で走査される。Ｂモー
ド・パルス１５２６〜１５４０は低分解能Ｂモード区域
１５０２を走査する。Ｂモード・パルス１５１０〜１５
１６は高分解能ＲＯＩ１５０４を走査して、高分解能Ｒ
ＯＩ１５０４の第一の取得画像を形成し、Ｂモード・パ
ルス１５１８〜１５２４は高分解能ＲＯＩ１５０４を走
査して、高分解能ＲＯＩ１５０４の第二の取得画像を形
成する。この例では、高分解能ＢモードＲＯＩ１５０４
は低分解能Ｂモード画像１５０２の二倍の頻度で走査さ
れる。一実施形態では、高分解能Ｂモード・パルス１５
１０〜１５２４を用いて、下層の低分解能Ｂモード画像
１５０２を形成することができる。従って、Ｂモード・
パルス１５２６〜１５４０で、高分解能ＢモードＲＯＩ
１５０４の角度方向で下層に位置する低分解能Ｂモード
画像１５０２の部分を走査する必要がない。このように
して、パルス送信の回数を減少させることができ、フレ
ーム・レートが向上する。図示の例では、Ｂモード・パ
ルス１５３２（Ｂ41）及び１５３４（Ｂ52）を、高分解
能ＢモードＲＯＩ１５０４の角度方向で下層に位置する
Ｂモード・パルス１５３２及び１５３４として省略して
よい。
【００７８】代替的には、図１６に示すように、ドプラ
のフレーム・レートを一定に維持したままドプラ送信ビ
ーム方向の数を増加させることもできる。図１６は、ド
プラ送信方向の数を増加させてＢモードのフレーム・レ
ートを低くした連続２Ｄドプラ取得を用いた走査系列を
示す。ドプラ・パルス１６０２〜１６２４及びＢモード
・パルス１６２６〜１６３２が示されている。図１４の
場合と同様に、任意のＢモード・パルス１６２６〜１６
３２を送信する前に、各々のビーム方向に一つのドプラ
・パルス１６０２〜１６２４が送信される。ドプラ・デ
ータは、スライディング・ウィンドウ手法を用いて処理
してよい。スライディング・ウィンドウ処理は、各々の
走査線方向に沿ったドプラ・パルスが時間的に等間隔で
あることを条件として、Ｂモード・パルスとドプラ・パ
ルスとの任意の組み合わせについて可能である。
【００７９】以下は、異なるＢモード・フレーム・レー
ト及びドプラ・フレーム・レートでの連続取得について
達成される性能の一例である。パラメータは心臓撮像に
適したものであり、ＢモードのＰＲＦBをドプラのＰＲ
ＦDよりも低くして残響の影響を最小限に抑えている。
【００８０】 Ｍ＝１０ ΔＮB＝４ ＮD＝１０ ＰＲＦB＝３ｋＨｚ ＰＲＦDmax＝ＰＲＦD＊ＩＧＳ＝４ｋＨｚ ＭＬＡB＝２ ＭＬＡD＝４ フレーム・レート（ドプラ）： ＦＲD＝ＰＲＦD ＝１／（ΔＮB／ＰＲＦB＋ＮD／ＰＲＦDmax）＝２６０Ｈｚ フレーム・レート（Ｂモード）：ＦＲB＝ＦＲD／Ｍ＝２６Ｈｚ 受信ビーム（ドプラ）： ＭＬＡD＊ＮD＝４０ 受信ビーム（Ｂモード）： ＭＬＡB＊ΔＮB＊Ｍ＝８０
【００８１】一般的に、図１７に示すように、Ｂモード
小領域のパルスをドプラ・パルスの間にインタリーブさ
せることができる。図１７は、ドプラ・パルスの間にＢ
モード・パルスをインタリーブさせたドプラ・データの
連続取得を用いた走査系列を示す。ドプラ・パルス１７
０２〜１７３２及びＢモード・パルス１７２６〜１６３
２が示されている。ドプラ・パルスの間にＢモード・パ
ルスをインタリーブすることにより、Ｂモード画像では
隣接するビームの間の時間差によるアーティファクトを
減少させることができるが、ドプラ画像には残響アーテ
ィファクトが混入する可能性もある。
【００８２】ここまでは連続取得を整数のＭの値によっ
て説明した。尚、Ｍは、Ｂモード・フレーム・レート
（ＦＲB）をドプラ・フレーム・レート（ＦＲD）に対し
てデシメートするためのファクタを表わす。パケット取
得の場合と同様に、連続取得でもＭ＝ＦＲD／ＦＲBであ
る任意の分数が可能である。
【００８３】図１８は、ドプラ・フレーム・レートとＢ
モード・フレーム・レートとの間の比を非整数にした連
続取得を用いた走査系列を示す。ドプラ・パルス１８０
２〜１８０８及びＢモード・パルス１８１０〜１８２８
が示されている。図１８は、ΔＮB＝４、ＮD＝４、及び
Ｍ＝５／２の例を示している。Ｂモード・セクタの非順
次走査を用いてＰＲＦBを高める場合もある。非順次的
ファイアリング・パターンによって、Ｍの適当な値につ
いてＮB／Ｍの比が非整数となるようなＮBが導かれる可
能性がある。このことは、図１９に示すように、走査系
列に休止を挿入して、同じ方向でのドプラ・パルスの間
に一定の間隔を保証することにより解決することができ
る。
【００８４】図１９は、走査系列に休止を挿入して、同
じ方向でのドプラ・パルスの間で一定の時間間隔を得た
連続取得を用いた走査系列を示す。ドプラ・パルス１９
０２〜１９０８、Ｂモード・パルス１９１０〜１９２
８、及び休止１９３０が示されている。
【００８５】休止１９３０を挿入しなければ図１９での
Ｍの値はＭ＝５／２となって、図１８に示したものと同
じになる。休止１９３０を挿入することにより、Ｍの値
が整数となり、Ｍ＝３となる。休止１９３０の長さはΔ
ｔ＝２／ＰＲＦBによって算出される。
【００８６】図１４〜図１９に示した系列のような連続
取得を用いた走査系列では、パケット取得を用いた走査
系列よりも高いドプラ・フレーム・レートを考慮に入れ
ている。加えて、サンプリング間隔を一定にしたデータ
の連続ストリームによって、スライディング・ウィンド
ウ処理が可能になる。このことは、２Ｄ画像内の任意の
点においてスペクトル・ドプラ及び音響発生が可能とな
ることを意味している。スペクトル・ドプラ表示によっ
て、操作者は、移動する物体と静止した残響とを視覚的
に区別することが可能になる。この方法は、平均速度推
定法に基づく速度追跡よりもロバストな手法である。加
えて、データが一定のサンプリング間隔を有している場
合には、より効率的なクラッタ・フィルタ処理が可能に
なり、組織追跡がより容易になる。連続取得の一つの欠
点は、ＰＲＦがフレーム・レートに等しくなるので、速
度推定値のエイリアシングを補正することが必要になる
ことである。但し、連続取得方法によって取得されたデ
ータから算出される歪み速度撮像画像には深刻なエイリ
アシング・アーティファクトは生じない。
【００８７】少なくとも一実施形態を参照して本発明を
説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱せ
ずに様々な変形を施し均等構成を置換し得ることが理解
されよう。加えて、本発明の範囲から逸脱せずに本発明
の教示に合わせて具体的な状況又は材料を適合させる多
くの改変を施すこともできる。従って、本発明は開示し
た特定の実施形態に限定されているのではなく、特許請
求の範囲内に属するすべての実施形態を包含しているも
のとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に従って形成される超音波シ
ステムのブロック図である。
【図２】従来のセクタ走査方式２Ｄドプラ取得の幾何学
的関係を示す図である。
【図３】従来の２Ｄドプラ取得の走査系列を示す図であ
る。
【図４】ドプラ・パルスとＢモード・パルスとのインタ
リーブを利用した従来の２Ｄドプラ取得の走査系列を示
す図である。
【図５】二つのドプラ送信方向をインタリーブさせた従
来の２Ｄドプラ取得の走査系列を示す図である。
【図６】四つのドプラ送信方向をインタリーブさせた従
来の２Ｄドプラ取得の走査系列を示す図である。
【図７】スライディング・ウィンドウ手法を利用して同
じ送信パルスからドプラ画像及びＢモード画像を算出す
る本発明の一実施形態に従って得られる方法を示す図で
ある。
【図８】Ｂモード・フレーム・レートを低くして２Ｄド
プラ・データのパケット取得を用いた本発明の一実施形
態に従って得られる２Ｄドプラ取得の走査系列を示す図
である。
【図９】Ｂモード・パルスをドプラ・パルスのパケット
の間にインタリーブさせてＢモード・フレーム・レート
を低くした２Ｄドプラ・データのパケット取得を用いた
本発明の一実施形態に従って得られる２Ｄドプラ取得の
走査系列を示す図である。
【図１０】Ｂモード・フレーム・レートを低くして二つ
のドプラ送信方向をインタリーブさせた２Ｄドプラ・デ
ータのパケット取得を用いた本発明の一実施形態に従っ
て得られる２Ｄドプラ取得の走査系列を示す図である。
【図１１】Ｂモード・フレーム・レートを低くして四つ
のドプラ送信方向をインタリーブさせた２Ｄドプラ・デ
ータのパケット取得を用いた本発明の一実施形態に従っ
て得られる２Ｄドプラ取得の走査系列を示す図である。
【図１２】Ｂモード・フレーム・レートを低くして四つ
のドプラ送信方向をインタリーブさせた２Ｄドプラ・デ
ータのパケット取得を用いた本発明の一実施形態に従っ
て得られる２Ｄドプラ取得の走査系列を示す図である。
【図１３】Ｂモード・フレーム・レートを低くし、四つ
のドプラ送信方向をインタリーブさせて、一定のドプラ
・フレーム・レートを達成するために休止を挿入した２
Ｄドプラ・データのパケット取得を用いた本発明の一実
施形態に従って得られる２Ｄドプラ取得の走査系列を示
す図である。
【図１４】Ｂモード・フレーム・レートを低くした連続
２Ｄドプラ取得を用いた本発明の一実施形態に従って得
られる２Ｄドプラ取得の走査系列を示す図である。
【図１５】連続Ｂモード取得とフレーム・レートを低く
した第二のＢモード取得とを用いた本発明の一実施形態
に従って得られるＢモード取得の走査系列を示す図であ
る。
【図１６】ドプラ送信方向の数を増大させてＢモード・
フレーム・レートを低くした連続２Ｄドプラ取得を用い
た本発明の一実施形態に従って得られる２Ｄドプラ取得
の走査系列を示す図である。
【図１７】ドプラ・パルスの間にＢモード・パルスをイ
ンタリーブさせたドプラ・データの連続取得を用いた本
発明の一実施形態に従って得られる２Ｄドプラ取得の走
査系列を示す図である。
【図１８】ドプラ・フレーム・レートとＢモード・フレ
ーム・レートとの間の比を非整数にした連続取得を用い
た本発明の一実施形態に従って得られる２Ｄドプラ取得
の走査系列を示す図である。
【図１９】同じ方向でのドプラ・パルスの間で一定の時
間間隔を得るように走査系列に休止を挿入した連続取得
を用いた本発明の一実施形態に従って得られる２Ｄドプ
ラ取得の走査系列を示す図である。
【符号の説明】
１００ 超音波システム １０４ トランスデューサ １０６ プローブ １１４ ＲＦ／ＩＱバッファ １２２ 画像バッファ ２０２ Ｂモード・セクタ画像に重ね合わせたドプラ・
セクタ画像 ２０４ Ｂモード・セクタ画像 ２０６ Ｂモード送信ビーム ２０８ ドプラ・セクタ画像 ２１０ ドプラ送信ビーム方向 ３０２〜３２４ ドプラ・パルス ３２６〜３４８ Ｂモード・パルス ３５０〜３５６ パケット ４０２〜４２４ ドプラ・パルス ４２６〜４４８ Ｂモード・パルス ４５０〜４５６ パケット ５０２〜５２４ ドプラ・パルス ５２６〜５４８ Ｂモード・パルス ６０２〜６２４ ドプラ・パルス ６２６〜６４８ Ｂモード・パルス ７０２〜７０６ ドプラ・フレーム ７０８〜７１６ Ｂモード・フレーム ７１８〜７２４ パルス送信 ８０２〜８０６ ドプラ・フレーム ８０８ Ｂモード・フレーム ８１０〜８１４ Ｂモード小領域 ８１６ Ｂモード・パルスＢ11 ８１８ Ｂモード・パルスＢ12 ８２０ ドプラ・パルスＤ12 ８２２ ドプラ・パルスＤ23 ９０２〜９０８ ドプラ・パケット ９１０〜９１６ Ｂモード・パルス １００２〜１０２４ ドプラ・パルス １０２６〜１０３２ Ｂモード・パルス １１０２〜１１２４ ドプラ・パルス １１２６〜１１３２ Ｂモード・パルス １２０２〜１２２４ ドプラ・パルス １２２６〜１１４２ Ｂモード・パルス １３０２〜１３２４ ドプラ・パルス １３２６〜１３４４ Ｂモード・パルス １３４６ 休止 １４０２〜１４２４ ドプラ・パルス １４２６〜１４４８ Ｂモード・パルス １５０２、１５０６ 低分解能Ｂモード画像 １５０４、１５０８ 高分解能ＢモードＲＯＩ １５１０〜１５１６ 高分解能ＲＯＩ用のＢモード・パ
ルス １５２６〜１５４０ 低分解能区域用のＢモード・パル
ス １６０２〜１６２４ ドプラ・パルス １６２６〜１６３２ Ｂモード・パルス １７０２〜１７２４ ドプラ・パルス １７２６〜１７３２ Ｂモード・パルス １８０２〜１８０８ ドプラ・パルス １８１０〜１８２８ Ｂモード・パルス １９０２〜１９０８ ドプラ・パルス １９１０〜１９２８ Ｂモード・パルス １９３０ 休止
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュタイナー・バエラム ノルウェー、エヌ−3182・ホルテン、ヨタ グト・８番 (72)発明者 ヨハン・キルクホルン ノルウェー、エヌ−3189・ホルテン、ブレ ーケット・14番 (72)発明者 ハンス・ガーマン・トルプ ノルウェー、エヌ−7024・トロンヘイム、 アーネビヴェイエン・13番 (72)発明者 ケティル・ビゲン ノルウェー、エヌ−7050、トロンヘイム、 プレステクラーゲン・６−51番 (72)発明者 ビョルン・オルスタッド ノルウェー、3960・ステーセル、ブレール スゲート・１番 (72)発明者 ケル・クリストファーセン ノルウェー、エヌ−0379・オスロ、モンテ ベロヴェイエン・７番 (72)発明者 エーリク・エヌ・スティーン ノルウェー、エヌ−1515・モス、アリルズ ベイ・１番 (72)発明者 ダグフィン・サエトレ ノルウェー、エヌ−3183、ホルテン、ネド レ・ケイセマーク・27番 Ｆターム(参考） 4C301 AA02 BB13 CC02 DD01 DD04 DD06 EE01 EE10 GB02 HH04 HH11 HH17 HH27 HH37 HH54 JB06 JB28 JC01 KK12 KK30 LL03 LL08

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 診断用超音波画像を得る方法であって、 第一の動作モードに従って第一のフレーム・レートで超
    音波パルスの第一の集合（８０２）を送信する工程と、 前記超音波パルスの第一の集合からエコーを受信する工
    程と、 第二の動作モードに従って第二のフレーム・レートで超
    音波パルスの第二の集合（８１０）を送信する工程であ
    って、前記第一のフレーム・レートは前記第二のフレー
    ム・レートと異なる、送信する工程と、 前記超音波パルスの第二の集合（８１０）からエコーを
    受信する工程と、 前記超音波パルスの第一（８０２）及び第二（８１０）
    の集合の両方から受信されたエコーを表わす単一の画像
    を表示する工程とを備えた方法。
  2. 【請求項２】 前記超音波パルスの第一の集合（８０
    ２）は前記超音波パルスの第二の集合（８１０）よりも
    高いフレーム・レートで送信される請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 前記超音波パルスの第一の集合（８０
    ２）はドプラ画像を画定しており、前記超音波パルスの
    第二の集合はＢモード画像を画定しており（８１０）、
    前記表示する工程は前記ドプラ画像とＢモード画像とを
    重ね合わせる請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記各送信する工程は、前記超音波パル
    スの第一の集合から単一のドプラ画像フレーム（８０
    ２）を得る工程と、完全なドプラ画像フレームを得る前
    及び得た後に単一のＢモード画像フレームの第一及び第
    二の部分をそれぞれ得る工程とを含んでいる請求項１に
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記超音波パルスの第一の集合（８０
    ２）はＢモード画像の高分解能部分を画定しており、前
    記超音波パルスの第二の集合（８１０）はＢモード画像
    の低分解能部分を画定しており、前記高分解能部分及び
    低分解能部分は、表示される前記単一の画像を形成して
    いる請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記超音波パルスの第二の集合（８１
    ０）からの前記エコーは部分画像を画定しており、前記
    超音波パルスの第一の集合（８０２）からの前記エコー
    は全体画像を画定しており、前記表示する工程は、前記
    部分画像と全体画像とを重ね合わせる請求項１に記載の
    方法。
  7. 【請求項７】 前記超音波パルスの第一の集合（８０
    ２）は高分解能画像を画定しており、前記超音波パルス
    の第二の集合（８１０）は低分解能画像を画定している
    請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 被走査区域に対して共通の方向に一連の
    中断のない連続パルスを送信する工程と、 前記一連の中断のない連続パルスから一連のエコーを検
    出する工程と、 前記一連のエコーからドプラ画像の部分を算出する工程
    であって、前記ドプラ画像の前記部分は前記共通の方向
    に対応している、算出する工程とをさらに含んでいる請
    求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記超音波パルスの第一の集合（８０
    ２）に前記超音波パルスの第二の集合（８１０）をイン
    タリーブする請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記超音波パルスの第一の集合（８０
    ２）を送信する工程は、 前記単一の画像の第一の部分に対応する第一の方向に１
    以上の超音波パルス（１００２）を送信する工程と、 前記単一の画像の第二の部分に対応する第二の方向に超
    音波パルス（１００４）を送信する工程と、 前記第一の方向に第二の超音波パルス（１００６）を送
    信する工程と、 前記第二の方向に第二の超音波パルス（１００８）を送
    信する工程とをさらに含んでいる請求項１に記載の方
    法。
  11. 【請求項１１】 関心のある区域の超音波画像を得る方
    法であって、 ドプラ動作モードに従ってドプラ・パルスの集合（８０
    ２）を送信する工程と、 前記ドプラ・パルスの集合（８０２）からドプラ・エコ
    ーを受信する工程と、 前記ドプラ・エコーを受信した後に、前記ドプラ動作モ
    ードとは異なるもう一つの動作モードに従って非ドプラ
    ・パルスの集合（８１０）を送信する工程であって、前
    記非ドプラ・パルスの集合は表示画像の小領域に対応し
    ている、送信する工程と、 前記非ドプラ・パルスの集合（８１０）から非ドプラ・
    エコーを受信する工程と、 前記ドプラ・パルス及び非ドプラ・パルスからの前記ド
    プラ・エコー及び非ドプラ・エコーに基づいて画像を表
    示する工程とを備えた方法。
  12. 【請求項１２】 前記送信する工程は、関心のある区域
    に対する第一の方向に向けられた連続パルスの第一のパ
    ケット（９０２）を送信し、続いて、関心のある区域に
    対する第二の方向に向けられた連続パルスの第二のパケ
    ット（９０４）を送信する工程を含んでいる請求項１１
    に記載方法。
  13. 【請求項１３】 前記第一の送信する工程は、関心のあ
    る区域に対する第一の方向にパルスの第一のパケットの
    一つのパルス（１００２）を送信し、続いて、関心のあ
    る区域に対する第二の方向にパルスの第二のパケットの
    一つのパルス（１００４）を送信し、続いて、前記第一
    の方向に前記パルスの第一のパケットの第二のパルス
    （１００６）を送信する工程をさらに含んでいる請求項
    １１に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 画像の第一の小領域に対応する１以上
    のドプラ・パルス（１００２）を送信する工程と、 前記ドプラ・パルスからのエコーを受信した直後に、前
    記画像の第二の小領域に対応する１以上のドプラ・パル
    ス（１００４）を送信する工程とをさらに含んでいる請
    求項１１に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記送信する工程は、 関心のある区域に対する第一の方向に受けられた連続ド
    プラ・パルスの第一のパケット（９０２）を送信する工
    程と、 前記非ドプラ・パルスの集合の部分集合から前記エコー
    を受信した後に、関心のある区域に対する第二の方向に
    連続ドプラ・パルスの第二のパケット（９０４）を送信
    する工程とをさらに含んでいる請求項１１に記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 前記第二の送信する工程は、画像の小
    領域に対応する１以上の非ドプラ・パルス（９１０）を
    送信する工程を含んでおり、前記非ドプラ・パルスから
    の前記エコーは部分画像を形成する請求項１１に記載の
    方法。
  17. 【請求項１７】 前記ドプラ・パルスの集合（８０２）
    はドプラ画像のＮ個のフレームを画定しており、前記非
    ドプラ・パルスの集合（８１０）は非ドプラ画像のＭ個
    のフレームを画定しており、ＭはＮよりも小さい請求項
    １１に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記送信する工程及び受信する工程
    は、複数の走査区間に分割された走査系列を形成してお
    り、各々のドプラ・パルス及び非ドプラ・パルスは、一
    意の重なり合わない走査区間において送信及び受信さ
    れ、 非ドプラ・パルスが送信及び受信される走査区間の系列
    内の１以上の走査区間中に前記送信する工程及び受信す
    る工程を一時休止する（１３４６）工程をさらに含んで
    いる請求項１１に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記送信する工程及び受信する工程
    は、複数の走査区間に分割された走査系列を形成してお
    り、非ドプラ・パルスの部分集合が各々の走査区間中に
    送信及び受信され、 第一の走査区間において、非ドプラ画像の第一の小領域
    に関連する１以上の非ドプラ・パルス（１５１０）を送
    信する工程と、 第二の走査区間において、非ドプラ画像の第二の小領域
    に関連する１以上の非ドプラ・パルス（１５２６）を送
    信する工程とをさらに含んでいる請求項１１に記載の方
    法。
  20. 【請求項２０】 前記送信する工程及び受信する工程
    は、等しい持続時間の複数の走査区間に分割された走査
    系列を形成している請求項１１に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記非ドプラ・パルスの集合（８１
    ０）を送信する工程は、前記画像の小領域に対応する１
    以上の非ドプラ・パルス（８１６）を送信する工程を含
    んでおり、前記受信されたドプラ・エコーは完全画像を
    形成しており、前記受信された非ドプラ・エコーは部分
    画像を画像を形成している請求項１１に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記受信されたドプラ・エコーに基づ
    く前記画像は、スライディング・ウィンドウ手法を用い
    ることにより算出される請求項１１に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記ドプラ・パルスからの前記受信さ
    れたエコーに基づく前記画像は一定数の送信方向で構成
    されており、前記第一の送信する工程は、 各々の前記送信方向に一つのドプラ・パルス（１１０
    ２）を送信する工程をさらに含んでいる請求項１１に記
    載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記ドプラ・パルス及び非ドプラ・パ
    ルスは所定のパルス繰り返し時間で送信され、該パルス
    繰り返し時間よりも長い持続時間だけ前記送信する工程
    中に休止する（１３４６）工程をさらに含んでいる請求
    項１１に記載の方法。
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