DE10129345A1 - Ultraschallbasierte quantitative Bewegungsmessung unter Verwendung einer Fleckgrössenschätzung - Google Patents
Ultraschallbasierte quantitative Bewegungsmessung unter Verwendung einer FleckgrössenschätzungInfo
- Publication number
- DE10129345A1 DE10129345A1 DE10129345A DE10129345A DE10129345A1 DE 10129345 A1 DE10129345 A1 DE 10129345A1 DE 10129345 A DE10129345 A DE 10129345A DE 10129345 A DE10129345 A DE 10129345A DE 10129345 A1 DE10129345 A1 DE 10129345A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- matter
- analysis
- data
- result
- block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/06—Measuring blood flow
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02836—Flow rate, liquid level
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Hematology (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Ein Ultraschallsystem bestimmt die relative Bewegung in einer ersten Richtung (F1) von erster Materie wie beispielsweise einem Blutfluß und zweiter Materie wie beispielsweise einer Arterienwand in einem untersuchten Objekt (S). Ein eine Vielzahl von Strahlpositionen (BP1 und BP2) definierender Strahl (B1) von Ultraschallwellen und Strahlachsen (A1 und A2) werden in Abtastrichtungen mit Komponenten prallel zu der Richtung F1 bewegt. Erste und zweite Blöcke von Daten, die die erste bzw. zweite Materie darstellen, werden erzeugt. Eine Verarbeitungseinrichtung (20) führt eine Schätzung einer Fleckgröße bei ersten Daten aus, um ein erstes Ergebnis zu erhalten, und führt eine Analyse des zweiten Blocks von Daten aus, um ein zweites Ergebnis zu erhalten. Die beiden Ergebnisse werden analysiert, um ein Maß für die relative Bewegung der ersten und zweiten Materie zu erhalten.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Ultraschall und betrifft
genauer die Bestimmung einer quantitativen Bewegung wie
beispielsweise einer Flußgeschwindigkeit unter Verwendung
von Ultraschall.
Derzeit tritt die meiste mit Ultraschall ausgeführte
quantitative Flußmessung entlang der Abtastachse auf, d. h.
in der Richtung normal zu der Wandlerfläche. Wenn ein
Verfahren ersonnen werden würde, das den Fluß parallel zu
der Wandlerfläche messen würde, dann könnten die beiden zur
Auflösung des zweidimensionalen Geschwindigkeitsvektors in
der Abtastebene kombiniert werden. Diese Konzept würde sich
verglichen mit vorhandenen Meßverfahren für seitlichen Fluß
(d. h. Bewegung parallel zu der Wandlerfläche)
unterscheiden.
Ein von Newhouse und Reid beschriebenes Verfahren
("Invariance of Doppler bandwidth with flow axis
displacement", IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings,
1990, Seite 1533) mißt die Varianz der von einem seitlichen
Fluß zurückkommenden Dopplersignale. Ein von M. Anderson
entwickeltes Verfahren ("Multi-dimensional velocity
estimation with ultrasound using spatial quadrature", IEEE
Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency
Control, Jahrgang 45, Nr. 3, Seiten 852-861) realisiert
modifizierte Wandleraperturen, wobei Ultraschallstrahlen
erzeugt werden, die modulierte Signale erzeugen, wenn
Streuungen sich seitlich über den Strahl bewegen. Beide
diese Verfahren verwenden keine Informationen von mehreren
Ultraschallstrahlpositionen oder -abtastungen und
unterscheiden sich daher von den in dieser Beschreibung
beschriebenen Verfahren. Ein weiteres Verfahren für
seitlichen Fluß, das die Richtung und Größe einer lokalen
Blutfleckmusterverschiebung unter Verwendung
aufeinanderfolgender, nachstehend als B-Mode-Bilder
bezeichneter B-Betriebsart-Bilder (d. h. Graustufenbilder)
mißt, wurde von Trahey, Allison und Von Ramm beschrieben
(IEEE Transactions an Biomedical Engineering, Band BME-34,
Nr. 12, Seiten 965-967). Dieses Verfahren erfordert mehrere
Bilder und mißt im Gegensatz zu dem in dieser Beschreibung
beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel, das keine
derartigen zeitlichen Messungen erfordert und die
Fleckgröße schätzt, Fleckpositionsänderungen.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel ist bei einem
Ultraschallsystem zur Abbildung eines untersuchten Objekts
einschließlich erster Materie und zweiter Materie
verwendbar, wobei die erste Materie sich mit Bezug auf die
zweite Materie in einer ersten Richtung bewegt. In einer
derartigen Umgebung ermöglicht das bevorzugte
Ausführungsbeispiel eine Bestimmung der quantitativen
Bewegung der ersten Materie mit Bezug auf die zweite
Materie durch ein Übertragen bzw. Senden eines Strahls von
Ultraschallwellen in das Objekt, der eine vorbestimmte
Größe aufweist und eine Vielzahl von Strahlpositionen und
eine in einer Abtastrichtung oder mehreren Abtastrichtungen
mit einer Abtastrichtungskomponente oder mehreren
Abtastrichtungskomponenten parallel zu der ersten Richtung
bewegte Strahlachse definiert. Im Ansprechen auf die
Strahlpositionen in der einen Abtastrichtung oder den
mehreren Abtastrichtungen werden erste reflektierte
Ultraschallwellen von der ersten Materie empfangen, und
zweite Ultraschallwellen werden von der zweiten Materie
empfangen. Das Senden und Empfangen werden vorzugsweise mit
einem Wandleraufbau ausgeführt. Ein erster Block von
zumindest eine Komponente der Bewegung der ersten Materie
mit Bezug auf die zweite Materie entlang einer der
Abtastrichtungen darstellenden Daten wird im Ansprechen auf
die ersten reflektierten Ultraschallwellen erzeugt. Ein
zweiter Block von einen Teil der zweiten Materie
darstellenden Daten wird im Ansprechen auf die
reflektierten zweiten Ultraschallwellen erzeugt. Eine erste
Analyse des ersten Blocks von Daten wird ausgeführt, um ein
erstes Ergebnis zu erhalten; eine zweite Analyse des
zweiten Blocks von Daten wird ausgeführt, um ein zweites
Ergebnis zu erhalten; und eine dritte Analyse des ersten
Ergebnisses und des zweiten Ergebnisses wird ausgeführt, um
eine Bewegungseigenschaft oder mehrere
Bewegungseigenschaften der ersten Materie zu bestimmen. Die
Erzeugung der Blöcke von Daten und die Ausführung der
Analysen wird vorzugsweise mit einer
Verarbeitungseinrichtung ausgeführt. Die eine
Bewegungseigenschaft oder die mehreren
Bewegungseigenschaften werden angezeigt, vorzugsweise mit
einer Anzeigeeinheit.
Unter Verwendung der vorstehenden Verfahren kann eine
Bewegung durch Ultraschall mit einem vorher nicht
verfügbaren Grad von Genauigkeit und Bequemlichkeit erfaßt
werden.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des in Fig.
1 dargestellten Ultraschallwandlers; das eine bevorzugte
Form von manueller Handhabung des Wandlers gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zur
Definition von Zeilen von Daten in einem Bereich von
Interesse veranschaulicht.
Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des in Fig.
2 dargestellten Wandlers, das eine bevorzugte Form von
elektronischer Strahlformung gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Definition von Zeilen
von Daten in einem Bereich von Interesse veranschaulicht.
Fig. 4 zeigt einen Funktionsverlauf, der für eine der in
Fig. 2 oder Fig. 3 veranschaulichten Zeilen die Intensität
gegen die Bildelementposition veranschaulicht.
Fig. 5 zeigt einen Funktionsverlauf, der für die in Fig. 4
veranschaulichten Daten die Intensitätsenergie gegen die
Maskenbildelementposition veranschaulicht.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel mißt die
Ultraschallfleckgröße und bezieht sie auf die
Gewebebewegung. Der durch kohärente Tonwellen, die in einer
Auflösungszelle des Abbildungssystems einer mehrfachen
Streuung unterzogen werden, erzeugte Fleck ändert seine
Größe seitlich abhängig von der Gewebebewegung und der
Rate, mit der das Objekt durch den Ultraschallstrahl
abgetastet wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt eine erfindungsgemäß
ausgebildete bevorzugte Form eines Ultraschallsystems 1
eine regelmäßige Anordnung von Wandlern 10 einschließlich
einer Vielzahl von getrennt angesteuerten Wandlerelementen
12, die jeweils einen Burst von Ultraschallenergie
erzeugen, wenn sie durch einen von einer Sendeeinrichtung
14 erzeugten gepulsten oder codierten Signalverlauf erregt
werden. Die von dem untersuchten Objekt zurück zu der
regelmäßigen Anordnung von Wandlern 10 reflektierte
Ultraschallenergie wird von jedem empfangenden
Wandlerelement 12 in ein elektrisches Signal gewandelt und
durch einen Satz von Sende-/Empfangsschaltern (T/R-
Schaltern) 18 getrennt an eine Empfangseinrichtung 16
angelegt. Bei den T/R-Schaltern 18 handelt es sich
typischerweise um Dioden, die die Empfangselektronik vor
den durch die Sendeelelektronik erzeugten hohen Spannungen
schützen. Das Sendesignal veranlaßt die Dioden zur
Absperrung oder Begrenzung des Signals an die
Empfangseinrichtung. Die Sendeeinrichtung 14 und die
Empfangseinrichtung 16 werden unter der Steuerung einer auf
Befehle von einer menschlichen Bedienungsperson
ansprechenden Hauptsteuereinrichtung oder
Verarbeitungseinrichtung 20 betrieben. Die
Verarbeitungseinrichtung 20 kann eine Vielfalt von
Prozessoren wie beispielsweise einen Mikroprozessor, einen
digitalen Signalprozessor oder einen zu logischen und
arithmetischen Operationen fähigen ASIC umfassen. Eine
vollständige Abtastung wird ausgeführt, indem eine Folge
von Echos erfaßt wird, bei denen die Sendeeinrichtung 14
zur Erregung jedes Wandlerelements 12 vorübergehend auf EIN
aufgetastet ist, und die von jedem Wandlerelement 12
erzeugten nachfolgenden Echosignale an die
Empfangseinrichtung 16 angelegt werden. Ein Kanal kann mit
dem Empfangen beginnen, während ein weiterer Kanal noch
sendet. Die Empfangseinrichtung 16 kombiniert die
getrennten Echosignale von jedem Wandlerelement zur
Erzeugung eines einzelnen Echosignals, das zur Erzeugung
einer Linie in einem Bild auf einem Anzeigemonitor 22
verwendet wird.
Unter der Führung der Hauptsteuereinrichtung 20 steuert die
Sendeeinrichtung 14 die regelmäßige Anordnung von Wandlern
10 derart an, daß die Ultraschallenergie als ein
gerichteter fokussierter Strahl gesendet wird. Um dies zu
erreichen, werden einer Vielzahl von
Impulserzeugungseinrichtungen 24 durch eine
Sendestrahlformungseinrichtung 26 jeweilige
Zeitverzögerungen zugewiesen. Die Hauptsteuereinrichtung 20
bestimmt die Bedingungen, unter denen die akustischen
Impulse gesendet werden. Mit diesen Informationen bestimmt
die Sendestrahlformungseinrichtung 26 den Zeitverlauf und
die Amplituden jedes der gesendeten gepulsten oder
codierten Signalverläufe, der von den
Impulserzeugungseinrichtungen 24 zu erzeugen ist. Die
Amplituden jedes Sendesignals werden von einer
Überlappungsgewichtungserzeugungsschaltung bzw.
Apodisationserzeugungsschaltung 36 erzeugt, bei der es sich
um eine Hochspannungssteuereinrichtung handeln kann, die
die Energieversorgungsspannung für jede
Impulserzeugungseinrichtung einstellt. Die
Impulserzeugungseinrichtungen 24 senden die Sendeimpulse
der Reihe nach über die T/R-Schalter 18, die
Zeitgewinnsteuerverstärker bzw. Time-Gain-Control-
Verstärker (TGC-Verstärker) 28 vor den hohen Spannungen
schützen, die bei der regelmäßigen Anordnung von Wandlern
vorhanden sein können, zu jedem der Elemente 12 der
regelmäßigen Anordnung von Wandlern 10. Gewichtsfaktoren
werden in der Apodisationserzeugungsschaltung 36 erzeugt,
die einen Satz von Digital-Analog-Wandlern umfassen kann,
die die Gewichtungsdaten von der
Sendestrahlformungseinrichtung 26 nehmen und sie auf die
Impulserzeugungseinrichtungen 24 anwenden. Durch eine
geeignete Einstellung der Sendefokuszeitverzögerungen auf
eine bekannte Art und Weise und auch eine Einstellung der
Sendeapodisationsgewichtsfaktoren kann ein
Ultraschallstrahl zur Formung eines Sendestrahls gerichtet
und fokussiert werden.
Die durch jeden Burst von Ultraschallenergie erzeugten
Echosignale werden von Objekten reflektiert, die sich
entlang jedem Sendestrahl in aufeinanderfolgenden
Entfernungen befinden. Die Echosignale werden von jedem
Wandlerelement 12 getrennt erfaßt, und ein Abtastwert von
der Größe des Echosignals an einem speziellen Punkt in der
Zeit stellt das in einer spezifischen Entfernung
auftretende Ausmaß von Reflexion dar. Verursacht durch
Unterschiede bei den Übertragungspfaden zwischen einem
reflektierenden Punkt und jedem Wandlerelement 12 werden
die Echosignale nicht gleichzeitig erfaßt, und ihre
Amplituden sind nicht gleich. Die Empfangseinrichtung 16
verstärkt die getrennten Echosignale über einen jeweiligen
TGC-Verstärker 28 in jedem Empfangskanal. Das durch die
TGC-Verstärker bereitgestellte Ausmaß von Verstärkung wird
durch einen (nicht gezeigten) Steuerpfad gesteuert, der
durch eine (nicht gezeigte) TGC-Schaltung angesteuert wird,
wobei letztere durch die Hauptsteuereinrichtung und eine
Handbetätigung von Potentiometern eingestellt wird. Die
verstärkten Echosignale werden daraufhin einer
Empfangsstrahlformungseinrichtung 30 zugeführt. Jeder
Empfangskanal der Empfangsstrahlformungseinrichtung ist
durch einen jeweiligen TGC-Verstärker 28 mit einem
jeweiligen Wandlerelement der Wandlerelemente 12 gekoppelt.
Unter der Führung der Hauptsteuereinrichtung 20 verfolgt
die Empfangsstrahlformungseinrichtung 30 die Richtung des
gesendeten Strahls. Die Empfangsstrahlformungseinrichtung
30 weist jedem verstärkten Echosignal die richtigen
Zeitverzögerungen und Empfangsapodisationsgewichtsfaktoren
zu und summiert sie zur Bereitstellung eines Echosignals,
das die von einem sich in einer speziellen Entfernung
entlang einem Ultraschallstrahl befindenden Punkt
reflektierte gesamte Ultraschallenergie genau angibt. Die
Empfangsfokuszeitverzögerungen werden unter Verwendung
spezialisierter Hardware in Echtzeit berechnet oder werden
aus einer Nachschlagetabelle gelesen. Die Empfangskanäle
weisen ferner Schaltungen zur Filterung der empfangenen
Impulse auf. Die zeitverzögerten Empfangssignale werden
daraufhin summiert und einer Signalverarbeitungseinrichtung
31 sowie einem Speicher 33 zugeführt. Die
Signalverarbeitungseinrichtung 31 kann von der
Hauptsteuereinrichtung 20 gesteuert werden und filtert
summierte Echosignale, wobei Störungen und unerwünschte
Signalkomponenten entfernt werden. Darüber hinaus kann von
der Signalverarbeitungseinrichtung 31 eine Decodierung von
codierten Signalverläufen ausgeführt werden. Für beide
Funktionen können gespeicherte Echosignale aus dem Speicher
33 verwendet werden. Die verarbeiteten Signale werden einem
Speicherpuffer bzw. Zwischenspeicher 37 zugeführt, der
Segmenten von oder gesamten Bildeinstellungen bzw. Bildern
entsprechende Echolinien speichert. Ein Detektor 32 wandelt
die Empfangssignale in Anzeigedaten. In der nachstehend als
B-Mode bezeichneten B-Betriebsart (Graustufe) handelt es
sich dabei um die Hüllkurve des Signals mit einiger
zusätzlicher Verarbeitung wie beispielsweise einer
Eckenverstärkung und logarithmischen Komprimierung. Ein
Abtastwandler 34 empfängt die Anzeigedaten von dem Detektor
32 und wandelt die Daten in das gewünschte Bild zur
Anzeige. Insbesondere wandelt der Abtastwandler 34 die
akustischen Bilddaten aus einem
Polarkoordinatenabschnittsformat (R-θ-Abschnittsformat)
oder einer linearen regelmäßigen Anordnung von kartesischen
Koordinaten in geeignet skalierte Anzeigebildelementdaten
von kartesischen Koordinaten bei der Videorate. Diese
abtastgewandelten akustischen Daten werden daraufhin zur
Anzeige auf dem Anzeigemonitor 22 bereitgestellt, der die
zeitabhängige Amplitude der Signalhüllkurve als eine
Graustufe darstellt. Eine jeweilige Abtastlinie wird für
jeden Sendestrahl angezeigt.
Im allgemeinen mißt das bevorzugte Ausführungsbeispiel die
einer relativen Bewegung von Materie in einem untersuchten
Objekt wie beispielsweise einem Blutfluß oder einer
Gewebebewegung entsprechende seitliche Größe des Flecks.
Abhängig von der Abtastsequenzrichtung wird sich ein sich
bewegenden Zielen oder sich bewegender Materie
entsprechender Fleck in der Richtung der Bewegung entweder
ausweiten oder zusammenziehen. Ein Vergleich der
ausgeweiteten/komprimierten Größe relativ zu einem
stationären Zielen entsprechenden Fleck ermöglicht eine
quantitative Messung des seitlichen Flusses durch eine
Übertragungsfunktion, die von Fachleuten auf dem Gebiet des
Ultraschalls experimentell erhalten werden kann.
Gemäß einem gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ausgebildeten Algorithmus wird der dem Fluß entsprechende
Fleck zuerst unter Verwendung der vorstehend beschriebenen
und in der am 23. April 1998 im Namen von Richard Chiao et
al. eingereichten US-Anmeldung mit der Serien-Nr.
09/065,212 (nachstehend die "'212-Anmeldung", eine
Teilfortführung bzw. Continuation-In-Part der Anmeldung mit
der Serien-Nr. 09/052,789, am 31. März 1998 eingereicht,
nun fallengelassen), die an die Muttergesellschaft der
Anspruchsberechtigten der vorliegenden Anmeldung abgetreten
ist und deren Inhalt hiermit in seiner Gesamtheit in diese
Anmeldung aufgenommen wird, ausführlicher beschriebenen "B-
Fluß"-Verfahren verstärkt. Die Vorrichtung gemäß Fig. 1
kann wie in der '212-Anmeldung gelehrt modifiziert werden,
und die in der '212-Anmeldung gelehrten B-Fluß-Verfahren
können zur weiteren Verstärkung der unter Verwendung der
modifizierten Vorrichtung erhaltenen Fleckdaten verwendet
werden; alternativ kann ein ähnliches Verfahren zur
Verstärkung der Fleckdaten verwendet werden.
Fig. 2 veranschaulicht eine manuelle Handhabung des
Wandleraufbaus 10 zur Führung von Strahlen von
Ultraschallwellen in ein Objekt S mit einer Oberfläche 9.
Der Wandler kann bei einer auf der Oberfläche 9 ruhenden
Position P1 beginnen und kann einen Strahl von
Ultraschallwellen B1 erzeugen, der eine Strahlachse A1 und
eine Strahlposition BP1 definiert. Der Strahl B1 kann von
der Hauptsteuereinrichtung 20 und den
Impulserzeugungseinrichtungen 24 gemäß allgemein bekannten
Verfahren in Größe, Form und Frequenz verändert werden. Der
Strahl B1 ist entlang der Achse A1 in eine Richtung D1
gerichtet.
Nach wie vor unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird der Wandler
10 in einer Abtastrichtung SD1 entlang der Oberfläche 9
manuell bewegt, so daß Strahlen entlang einer Vielzahl von
Positionen zwischen der Position P1 und einer weiteren
Position P2, die Strahlpositionen BP1 bzw. BP2 definieren,
in das Objekt S gesendet werden. Bei diesen
Zwischenpositionen gesendete Strahlen können wie von der
Hauptsteuereinrichtung 20 und den
Impulserzeugungseinrichtungen 24 gemäß allgemein bekannten
Verfahren eingestellt in Größe, Form, Frequenz und Richtung
variieren. Bei der Position P2 erzeugt der Wandler einen
Strahl B2, der eine Strahlachse A2 bei der Strahlposition
BP2 definiert. Der Strahl B2 kann von der
Hauptsteuereinrichtung 20 und den
Impulserzeugungseinrichtungen 24 in Größe, Form und
Frequenz variiert werden. Der Strahl B2 ist entlang der
Achse A2 in eine Richtung D2 gerichtet. Die Strahlen B1 und
B2 (sowie zwischen den Positionen P1 und P2
dazwischenliegend erzeugte Strahlen) werden zu mehreren
Bereichen in dem Objekt S gesendet, wie beispielsweise
Bereichen R1-R3, die einem Stoff wie beispielsweise Blut
entsprechen können, der sich in einer Flußrichtung F1
bewegt oder in ihr fließt. Die Bereiche R1-R3 können auch
Zeilen von sich bewegender Materie in dem Objekt S
entsprechen. Der Fluß kann auf die Wände einer Arterie wie
beispielsweise eine in dem Querschnitt gemäß Fig. 2
gezeigte Wand 8 begrenzt sein. Die Abtastrichtung SD1 weist
eine Komponente parallel zu der Richtung F1 auf.
Fig. 3 veranschaulicht die Erzeugung der Strahlen B1 und B2
durch eine elektronische Strahlformung in Verbindung mit
dem Wandler 10. Die Strahlformung kann z. B. auf die in dem
am 14. März 1995 im Namen von Anne L. Hall et al. erteilten
US-Patent mit der Nr. 5,398,216, das an eine
Muttergesellschaft der Anspruchsberechtigten der
vorliegenden Anmeldung abgetreten ist und dessen Inhalt
hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird, beschriebene
Art und Weise durchgeführt werden. Gemäß dem
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 verbleibt der Wandler 10
in der Position P1 und Strahlen mit Endpunkten B1 und B2,
die sich in Richtungen D1 und D2 erstrecken, werden durch
eine Abtastrichtung SD2 bewegt, die wie gezeigt einen
Kreisbogen mit Endstrahlpositionen BP1 und BP2 sowie
dazwischenliegenden Strahlpositionen bildet. Die
Abtastrichtung SD2 weist Komponenten parallel zu der
Richtung F1 auf.
Der Wandler 10 empfängt von Bereichen R1-R3 reflektierte
erste Ultraschallwellen und erzeugt auf eine allgemein
bekannte Art und Weise entsprechende erste Wandlersignale.
Der Wandler 10 empfängt ebenfalls von einer Wand 8
reflektierte zweite Ultraschallwellen und erzeugt
entsprechende zweite Wandlersignale. Die ersten und zweiten
Wandlersignale werden zur Erzeugung entsprechender erster
und zweiter B-Fluß-Daten verwendet, die auf die in der
'212-Anmeldung beschriebene Art und Weise verstärkt werden.
Die verstärkten Daten werden in einem Speicher 35
gespeichert, bei dem es sich um einen Teil des
Abtastwandlers 34 handeln kann. Die Daten werden in einer
Anzeige des B-Mode-Typs auf dem Anzeigemonitor 22
angezeigt.
Unter Verwendung des Bilds auf dem Anzeigemonitor 22 wählt
ein Benutzer des Wandlers 10 einen sich bewegender Materie,
sich bewegendem Gewebe oder sich bewegendem Blut
entsprechenden Bereich von Interesse (ROI) aus. Der Bereich
von Interesse kann Bereiche R1-R3 umfassen. Die dem ROI
entsprechenden Daten können als Intensitätsbild zu dem
Speicher 35 übertragen und darin gespeichert werden oder
als Vorerfassungsechodaten zu einem Speicher 39 übertragen
und darin gespeichert werden. Zur Veranschaulichung der
Bewegungsschätzungsprozedur werden Intensitätsbilddaten
betrachtet, es kann jedoch eine ähnliche Verarbeitung zur
Analyse von Vorerfassungsechosignalen verwendet werden.
Jede Zeile in diesem Bild (z. B. Zeilen R1-R3) wird durch
Pakete von Daten dargestellt, die einem eindimensionalen
seitlichen Flecksignal entsprechen. Für jede Zeile wird die
Volle-Breite-Halbes-Maximum (FWHM) der
Autokovarianzfunktion (ACVF) der Daten entsprechend der
Zeile oder Segmenten der Zeile aus dem entsprechenden Paket
von Daten gemessen. Die FWHM-ACVF für die Bildzeilen oder
Bildzeilensegmente können abhängig von der Anwendung auf
verschiedene Weise kombiniert werden, z. B. eine
Durchschnittsbildung, um eine die Fleckgröße in dem ROI
darstellende eindimensionale oder zweidimensionale Karte
von FWHM-ACVF zu erhalten.
Bei jedem Wert der FWHM-ACVF handelt es sich um die Eingabe
für eine Übertragungsfunktion, deren Ausgabe die geschätzte
Geschwindigkeit ist. Bei der Übertragungsfunktion kann es
sich um eine einfache lineare Beziehung mit der
Geschwindigkeit handeln, oder es kann sich um eine
kompliziertere nichtlineare Funktion handeln. Ein weiterer
Parameter für die Übertragungsfunktion kann die FWHM-ACVF
eines stationären Zielen entsprechenden Flecks wie
beispielsweise der sich aus der Wand 8 ergebenden Daten
sein.
Darüber hinaus bestimmt die Abtastsequenzrichtung (z. B. SD1
oder SD2) relativ zu der Flußrichtung (z. B. F1), ob der
Fleck ausgeweitet oder komprimiert wird. Falls die
Abtastsequenzrichtung gleich der Richtung des seitlichen
Flusses ist, weitet sich der Fleck mehr aus oder
"verwischt" mehr, während sich die Geschwindigkeit der
Abtastrate annähert, die als die Geschwindigkeit definiert
ist, mit der der Strahl durch das Objekt bewegt wird. Aus
diesem Grund sollte die Abtastrate basierend auf dem zu
messenden gewünschten Geschwindigkeitsbereich gesteuert
werden. Beispielsweise wäre mit Bezug auf Fig. 2 die
durchschnittliche Abtastrate die durch die Zeit zur
Erfassung aller Strahlen geteilte Differenz zwischen den
Strahlpositionen BP1 und BP2. Es tritt keine
Fleckausweitung auf, falls die Abtastrichtung dem Fluß
entgegengesetzt ist, und daher kann zur Sicherstellung, daß
geeignete Daten (z. B. ein ausgeweiteter Fleck, der eine
Geschwindigkeitsschätzung bereitstellt) erfaßt werden, die
FWHM-ACVF in dem ROI zweimal gemessen werden; einmal für
jede Abtastsequenzrichtung. Die drei Parameter (alle FWHM-
ACVF; eine mit der Abtastsequenzrichtung mit dem Fluß, eine
mit der Abtastsequenzrichtung gegen den Fluß und eine mit
einem stationären Fleck) können zur Bestimmung der Größe
und Richtung der Geschwindigkeit in eine nichtlineare
Übertragungsfunktion oder eine Nachschlagetabelle
eingegeben werden.
Fig. 4 veranschaulicht einen Signalverlauf von aus der
Zeile R1 gemäß Fig. 2 oder Fig. 3 erhaltenen beispielhaften
Daten. Die vertikale Achse oder y-Achse stellt die
Intensität des Flecksignals dar, und die horizontale Achse
oder x-Achse stellt die Position der Intensität entlang der
Zeile R1 dar, wie sie in Fig. 2 oder Fig. 3 gezeigt ist.
Die Autokovarianzfunktion von x(t) kann geschätzt werden
als:
R(τ) = ∫(t)(t + τ)dt,
wobei es sich bei (t) um x(t) mit daraus entferntem Mittelwert handelt. Falls x(t) komplex ist (d. h. Real- und Imaginärteile), wie es mit Echodaten vor der Erfassung der Fall sein kann, kann die Autokovarianz ferner geschrieben werden als:
R(τ) = ∫(t)*(t + τ)dt,
wobei * eine komplexe Konjugation bezeichnet. Unter Verwendung des in Fig. 4 als x(t) gezeigten vorstehenden seitlichen Flecksignals kann der Zentralteil der Autokovarianzfunktion wie in Fig. 5 gezeigt grafisch dargestellt werden.
R(τ) = ∫(t)(t + τ)dt,
wobei es sich bei (t) um x(t) mit daraus entferntem Mittelwert handelt. Falls x(t) komplex ist (d. h. Real- und Imaginärteile), wie es mit Echodaten vor der Erfassung der Fall sein kann, kann die Autokovarianz ferner geschrieben werden als:
R(τ) = ∫(t)*(t + τ)dt,
wobei * eine komplexe Konjugation bezeichnet. Unter Verwendung des in Fig. 4 als x(t) gezeigten vorstehenden seitlichen Flecksignals kann der Zentralteil der Autokovarianzfunktion wie in Fig. 5 gezeigt grafisch dargestellt werden.
Die Funktion kann analog zu einem Prozeß der Anordnung
zweier Masken aufgefaßt werden, die jeweils den in Fig. 4
grafisch dargestellten Daten entsprechen, wobei die Masken
relativ zueinander in einer horizontalen Richtung gemäß den
in Fig. 5 auf der x-Achse dargestellten
Bildelementpositionen verschoben werden, die sich
ergebenden Werte multipliziert werden und das Produkt
grafisch dargestellt wird. Selbstverständlich muß das
Produkt nicht tatsächlich grafisch dargestellt werden, um
die Korrelationsfunktion für Zwecke des bevorzugten
Ausführungsbeispiels darzustellen. Die Funktion ist jedoch
auf die in Fig. 5 gezeigte Art und Weise grafisch
darstellbar. Fachleute erkennen, wie verwendbare Ergebnisse
aus einer Korrelationsfunktion erhalten werden können, ohne
die Funktion tatsächlich grafisch darzustellen.
Bei dem Parameter von Interesse in Verbindung mit Fig. 5
handelt es sich um die FWHM dieser Korrelationsfunktion. In
der Praxis können auch Breiten bei anderen Bruchteilen des
Maximums oder andere Eigenschaften der Korrelationsfunktion
(z. B. Ableitung, Varianz, Integral) verwendet werden. Für
die grafische Darstellung gemäß Fig. 5 beträgt die FWHM
10,4 Einheiten, was einer räumlichen Metrik (z. B.
Fleckgröße) entspricht. Dabei handelt es sich um das erste
durch den Algorithmus erhaltene Ergebnis. Ein zweites
Ergebnis wird erhalten, wenn die FWHM-ACVF eines
stationären Zielen in dem gleichen Bild (z. B. Wand 8)
entsprechenden Flecksignals auf die gleiche Art und Weise
berechnet wird, was einen Parameter von 5,0 Einheiten
ergibt. Dieses zweite Ergebnis zeigt, daß der Fleck sich in
der Richtung des Flusses F1 "ausgedehnt" hat.
Die die relativen Geschwindigkeitsschätzungen aus der
vorstehend beschriebenen Korrelationsverarbeitung von
Ultraschallfleckdaten erzeugende Übertragungsfunktion hängt
von den Ultraschallstrahleigenschaften wie beispielsweise
Größe, Form und Frequenz ab. Diese bestimmen den Charakter
eines stationären Flecks. Darüber hinaus stellt die
Strahlabtastrate das Fleckausdehnungsverhalten von sich
bewegendem Gewebe oder Blut ein. Die Feststellung der
tatsächlichen Übertragungsfunktion erfordert ein
Experimentieren und eine Modellierung dieser Faktoren.
Fachleuten wissen, wie eine tatsächliche
Übertragungsfunktion durch eine Durchführung allgemein
bekannter Experimente abhängig von den
Abbildungseigenschaften des Ultraschallsystems zu erhalten
ist. Beispielsweise würden die Ergebnisse der in Fig. 5
grafisch dargestellten Daten mit den Ergebnissen einer
Analyse der von stationärer Materie wie beispielsweise der
Wand 8 erhaltenen Daten verglichen werden, und die beiden
Ergebnisse würden mit einem von einer unabhängigen Quelle
gemessenen bekannten Wert der Geschwindigkeit verglichen
werden. Eine Nachschlagetabelle könnte aus den Ergebnissen
von Messungen bei verschiedenen bekannten Geschwindigkeiten
vorbereitet werden, um eine Übertragungsfunktion zu
erhalten.
Fachleute erkennen, daß die bevorzugten
Ausführungsbeispiele geändert und modifiziert werden
können, ohne von dem Inhalt und Schutzbereich der Erfindung
abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist.
Ein Ultraschallsystem bestimmt die relative Bewegung in
einer ersten Richtung (F1) von erster Materie wie
beispielsweise einem Blutfluß und zweiter Materie wie
beispielsweise einer Arterienwand in einem untersuchten
Objekt (S). Ein eine Vielzahl von Strahlpositionen (BP1 und
BP2) definierender Strahl (B1) von Ultraschallwellen und
Strahlachsen (A1 und A2) werden in Abtastrichtungen mit
Komponenten parallel zu der Richtung F1 bewegt. Erste und
zweite Blöcke von Daten, die die erste bzw. zweite Materie
darstellen, werden erzeugt. Eine Verarbeitungseinrichtung
(20) führt eine Schätzung einer Fleckgröße bei ersten Daten
aus, um ein erstes Ergebnis zu erhalten, und führt eine
Analyse des zweiten Blocks von Daten aus, um ein zweites
Ergebnis zu erhalten. Die beiden Ergebnisse werden
analysiert, um ein Maß für die relative Bewegung der ersten
und zweiten Materie zu erhalten.
Claims (30)
1. In einem Ultraschallsystem zur Abbildung eines
untersuchten Objekts (S) einschließlich erster Materie (R1)
und zweiter Materie (8), die sich mit Bezug auf die erste
Materie in einer ersten Richtung (F1) bewegt, eine
Vorrichtung zur Bestimmung der quantitativen Bewegung der
ersten Materie mit Bezug auf die zweite Materie, mit:
einem Wandleraufbau (10), der zum Senden eines Strahls von Ultraschallwellen (B1) in das Objekt betreibbar ist, der eine vorbestimmte Größe aufweist und eine Vielzahl von Strahlpositionen (BP1, BP2) und eine in einer Abtastrichtung oder mehreren Abtastrichtungen (SD1) mit einer Abtastrichtungskomponente oder mehreren Abtastrichtungskomponenten parallel zu der ersten Richtung bewegte Strahlachse (A1) definiert, wobei der Wandleraufbau im Ansprechen auf die Strahlpositionen in der einen Abtastrichtung oder den mehreren Abtastrichtungen erste reflektierte Ultraschallwellen von der ersten Materie und zweite reflektierte Ultraschallwellen von der zweiten Materie empfängt;
einer Verarbeitungseinrichtung (20), die auf die ersten reflektierten Ultraschallwellen anspricht, um einen ersten Block von zumindest eine Komponente der Bewegung der ersten Materie mit Bezug auf die zweite Materie entlang einer der Abtastrichtungen darstellenden Daten zu erzeugen, auf die reflektierten zweiten Ultraschallwellen anspricht, um einen zweiten Block von einen Teil der zweiten Materie darstellenden Daten zu erzeugen, eine erste Analyse des ersten Blocks von Daten auszuführen, um ein erstes Ergebnis (FWHM gemäß Fig. 5) zu erhalten, eine zweite Analyse des zweiten Blocks von Daten auszuführen, um ein zweites Ergebnis (FWHM der Wand 8) zu erhalten, eine dritte Analyse des ersten Ergebnisses und des zweiten Ergebnisses auszuführen, um eine Bewegungseigenschaft oder mehrere Bewegungseigenschaften der ersten Materie (Übertragungsfunktion verkörpernde Nachschlagetabelle) zu bestimmen; und
einer Anzeige (22) zur Anzeige der einen Bewegungseigenschaft oder der mehreren Bewegungseigenschaften der ersten Materie.
einem Wandleraufbau (10), der zum Senden eines Strahls von Ultraschallwellen (B1) in das Objekt betreibbar ist, der eine vorbestimmte Größe aufweist und eine Vielzahl von Strahlpositionen (BP1, BP2) und eine in einer Abtastrichtung oder mehreren Abtastrichtungen (SD1) mit einer Abtastrichtungskomponente oder mehreren Abtastrichtungskomponenten parallel zu der ersten Richtung bewegte Strahlachse (A1) definiert, wobei der Wandleraufbau im Ansprechen auf die Strahlpositionen in der einen Abtastrichtung oder den mehreren Abtastrichtungen erste reflektierte Ultraschallwellen von der ersten Materie und zweite reflektierte Ultraschallwellen von der zweiten Materie empfängt;
einer Verarbeitungseinrichtung (20), die auf die ersten reflektierten Ultraschallwellen anspricht, um einen ersten Block von zumindest eine Komponente der Bewegung der ersten Materie mit Bezug auf die zweite Materie entlang einer der Abtastrichtungen darstellenden Daten zu erzeugen, auf die reflektierten zweiten Ultraschallwellen anspricht, um einen zweiten Block von einen Teil der zweiten Materie darstellenden Daten zu erzeugen, eine erste Analyse des ersten Blocks von Daten auszuführen, um ein erstes Ergebnis (FWHM gemäß Fig. 5) zu erhalten, eine zweite Analyse des zweiten Blocks von Daten auszuführen, um ein zweites Ergebnis (FWHM der Wand 8) zu erhalten, eine dritte Analyse des ersten Ergebnisses und des zweiten Ergebnisses auszuführen, um eine Bewegungseigenschaft oder mehrere Bewegungseigenschaften der ersten Materie (Übertragungsfunktion verkörpernde Nachschlagetabelle) zu bestimmen; und
einer Anzeige (22) zur Anzeige der einen Bewegungseigenschaft oder der mehreren Bewegungseigenschaften der ersten Materie.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wandleraufbau zur
Bewegung des Strahls in der einen Abtastrichtung oder den
mehreren Abtastrichtungen manuell bewegbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem
Wandleraufbau um eine regelmäßige Anordnung von
Wandlerelementen handelt, die zum Senden und Empfangen von
Ultraschallwellen unter Verwendung einer elektronischen
Strahlformung zur Erzeugung zeitverzögerter
Ultraschallimpulse zur Bewegung des Strahls in der einen
Abtastrichtung oder den mehreren Abtastrichtungen in der
Lage ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Block von
Daten eine Signalintensitätskarte der ersten reflektierten
Ultraschallwellen darstellt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Materie
Bereiche an einer Vielzahl von Orten (R1-R3) in dem Objekt
umfaßt und wobei der erste Block von Daten getrennte Pakete
von die Bereiche darstellenden Daten umfaßt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Analyse des
ersten Blocks von Daten eine getrennte Analyse bei jedem
der Pakete von Daten umfaßt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Analyse
eine Korrelationsanalyse von reflektierte Ultraschallwellen
darstellenden Signalen umfaßt, die ein als ein
Funktionsverlauf grafisch darstellbares Ergebnis aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die
Korrelationsanalyse entlang der Abtastrichtung ausgeführt
wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich bei der
Korrelationsanalyse um eine Berechnung der
Autokorrelationsfunktion von reflektierte Ultraschallwellen
darstellenden Signalen handelt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die erste Analyse
ferner eine bei der Breite eines vorbestimmten Teils des
als ein Funktionsverlauf grafisch darstellbaren Ergebnisses
ausführbare Analyse umfaßt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der vorbestimmte
Teil den halben Maximalwert des Funktionsverlaufs umfaßt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die zweite Analyse
eine Korrelationsanalyse mit einem als ein zweiter
Funktionsverlauf grafisch darstellbaren Ergebnis umfaßt und
ferner eine Analyse der Breite des halben Maximalwerts des
zweiten Funktionsverlaufs umfaßt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die eine
Abtastrichtungskomponente oder die mehreren
Abtastrichtungskomponenten sich in der ersten Richtung
erstreckende Komponenten und sich der ersten Richtung
entgegengesetzt erstreckende Komponenten umfassen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die dritte Analyse
eine Ausführung einer Übertragungsfunktion zur Bestimmung
einer Geschwindigkeit zumindest eines Teils der ersten
Materie mit Bezug auf die zweite Materie umfaßt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die eine Komponente
der Bewegung Bereiche der ersten Materie an einer Vielzahl
von Orten in dem Objekt (R1-R3) darstellt und wobei der
erste Block von Daten getrennte Pakete von die Bereiche
darstellenden Daten umfaßt und wobei die
Übertragungsfunktion die Geschwindigkeiten der ersten
Materie in den Bereichen getrennt bestimmt.
16. In einem Ultraschallsystem zur Abbildung eines
untersuchten Objekts (S) einschließlich erster Materie (R1)
und zweiter Materie (8), die sich mit Bezug auf die erste
Materie in einer ersten Richtung (F1) bewegt, ein Verfahren
zur Bestimmung der quantitativen Bewegung der ersten
Materie mit Bezug auf die zweite Materie, mit:
Senden eines Strahls von Ultraschallwellen (B1) in das Objekt, der eine vorbestimmte Größe aufweist und eine Vielzahl von Strahlpositionen (BP1, BP2) und eine in einer Abtastrichtung oder mehreren Abtastrichtungen (SD1) mit einer Abtastrichtungskomponente oder mehreren Abtastrichtungskomponenten parallel zu der ersten Richtung bewegte Strahlachse (A1) definiert;
Empfangen erster reflektierter Ultraschallwellen von der ersten Materie und zweiter reflektierter Ultraschallwellen von der zweiten Materie im Ansprechen auf die Strahlpositionen in der einen Abtastrichtung oder den mehreren Abtastrichtungen;
Erzeugen eines ersten Blocks von zumindest eine Komponente der Bewegung der ersten Materie mit Bezug auf die zweite Materie entlang einer der Abtastrichtungen darstellenden Daten im Ansprechen auf die ersten reflektierten Ultraschallwellen;
Erzeugen eines zweiten Blocks von einen Teil der zweiten Materie darstellenden Daten im Ansprechen auf die zweiten reflektierten Ultraschallwellen;
Ausführen einer ersten Analyse des ersten Blocks von Daten zum Erhalten eines ersten Ergebnisses;
Ausführen einer zweiten Analyse des zweiten Blocks von Daten zum Erhalten eines zweiten Ergebnisses;
Ausführen einer dritten Analyse des ersten Ergebnisses und des zweiten Ergebnisses zum Bestimmen einer Bewegungseigenschaft oder mehrerer Bewegungseigenschaften der ersten Materie; und
Anzeigen der einen Bewegungseigenschaft oder der mehreren Bewegungseigenschaften der ersten Materie.
Senden eines Strahls von Ultraschallwellen (B1) in das Objekt, der eine vorbestimmte Größe aufweist und eine Vielzahl von Strahlpositionen (BP1, BP2) und eine in einer Abtastrichtung oder mehreren Abtastrichtungen (SD1) mit einer Abtastrichtungskomponente oder mehreren Abtastrichtungskomponenten parallel zu der ersten Richtung bewegte Strahlachse (A1) definiert;
Empfangen erster reflektierter Ultraschallwellen von der ersten Materie und zweiter reflektierter Ultraschallwellen von der zweiten Materie im Ansprechen auf die Strahlpositionen in der einen Abtastrichtung oder den mehreren Abtastrichtungen;
Erzeugen eines ersten Blocks von zumindest eine Komponente der Bewegung der ersten Materie mit Bezug auf die zweite Materie entlang einer der Abtastrichtungen darstellenden Daten im Ansprechen auf die ersten reflektierten Ultraschallwellen;
Erzeugen eines zweiten Blocks von einen Teil der zweiten Materie darstellenden Daten im Ansprechen auf die zweiten reflektierten Ultraschallwellen;
Ausführen einer ersten Analyse des ersten Blocks von Daten zum Erhalten eines ersten Ergebnisses;
Ausführen einer zweiten Analyse des zweiten Blocks von Daten zum Erhalten eines zweiten Ergebnisses;
Ausführen einer dritten Analyse des ersten Ergebnisses und des zweiten Ergebnisses zum Bestimmen einer Bewegungseigenschaft oder mehrerer Bewegungseigenschaften der ersten Materie; und
Anzeigen der einen Bewegungseigenschaft oder der mehreren Bewegungseigenschaften der ersten Materie.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Senden eine
manuelle Bewegung zur Bewegung des Strahls in die Vielzahl
von Positionen und der einen Abtastrichtung oder den
mehreren Abtastrichtungen umfaßt.
18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Senden eine
elektronische Strahlformung zur Erzeugung zeitverzögerter
Ultraschallimpulse zur Bewegung des Strahls in der einen
Abtastrichtung oder den mehreren Abtastrichtungen umfaßt.
19. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der erste Block von
Daten eine Signalintensitätskarte der ersten reflektierten
Ultraschallwellen darstellt.
20. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die erste Materie
Bereiche an einer Vielzahl von Orten in dem Objekt umfaßt
und wobei der erste Block von Daten getrennte Pakete von
die Bereiche darstellenden Daten umfaßt.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Analyse des
ersten Blocks von Daten eine getrennte Analyse bei jedem
der Pakete von Daten umfaßt.
22. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die erste Analyse
eine Korrelationsanalyse von reflektierte Ultraschallwellen
darstellenden Signalen umfaßt, die ein als ein
Funktionsverlauf grafisch darstellbares Ergebnis aufweist.
23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die
Korrelationsanalyse entlang der Abtastrichtung ausgeführt
wird.
24. Verfahren nach Anspruch 16, wobei es sich bei der
Korrelationsanalyse um eine Berechnung der
Autokorrelationsfunktion von reflektierte Ultraschallwellen
darstellenden Signalen handelt.
25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die erste Analyse
ferner eine bei der Breite eines vorbestimmten Teils des
als ein Funktionsverlauf grafisch darstellbaren Ergebnisses
ausführbare Analyse umfaßt.
26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei der vorbestimmte Teil
den halben Maximalwert des Funktionsverlaufs umfaßt.
27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die zweite Analyse
eine Korrelationsanalyse mit einem als ein zweiter
Funktionsverlauf grafisch darstellbaren Ergebnis umfaßt und
ferner eine Analyse der Breite des halben Maximalwerts des
zweiten Funktionsverlaufs umfaßt.
28. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die eine
Abtastrichtungskomponente oder die mehreren
Abtastrichtungskomponenten sich in der ersten Richtung
erstreckende Komponenten und sich der ersten Richtung
entgegengesetzt erstreckende Komponenten umfassen.
29. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die dritte Analyse
eine Ausführung einer Übertragungsfunktion zur Bestimmung
einer Geschwindigkeit zumindest eines Teils der ersten
Materie mit Bezug auf die zweite Materie umfaßt.
30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei die eine Komponente
der Bewegung Bereiche der ersten Materie an einer Vielzahl
von Orten in dem Objekt darstellt und wobei der erste Block
von Daten getrennte Pakete von die Bereiche darstellenden
Daten umfaßt und wobei die Übertragungsfunktion die
Geschwindigkeiten der ersten Materie in den Bereichen
getrennt bestimmt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/597,603 US6318179B1 (en) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | Ultrasound based quantitative motion measurement using speckle size estimation |
US09/597,603 | 2000-06-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10129345A1 true DE10129345A1 (de) | 2002-03-07 |
DE10129345B4 DE10129345B4 (de) | 2011-04-07 |
Family
ID=24392183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10129345A Expired - Fee Related DE10129345B4 (de) | 2000-06-20 | 2001-06-19 | Ultraschallbasierte quantitative Bewegungsmessung unter Verwendung einer Fleckgrössenschätzung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6318179B1 (de) |
JP (1) | JP4808334B2 (de) |
DE (1) | DE10129345B4 (de) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8214168B2 (en) * | 2004-09-07 | 2012-07-03 | Transonic Systems, Inc. | Noninvasive testing of a material intermediate spaced walls |
US7152490B1 (en) | 2005-08-15 | 2006-12-26 | Daniel Measurement And Control, Inc. | Methods for determining transducer delay time and transducer separation in ultrasonic flow meters |
US7591787B2 (en) * | 2005-09-15 | 2009-09-22 | Piero Tortoli | Method for removing Doppler angle ambiguity |
US7983456B2 (en) * | 2005-09-23 | 2011-07-19 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Speckle adaptive medical image processing |
US8107694B2 (en) * | 2006-07-20 | 2012-01-31 | Ultrasound Medical Devices, Inc. | Method of tracking speckle displacement between two images |
US20100138191A1 (en) * | 2006-07-20 | 2010-06-03 | James Hamilton | Method and system for acquiring and transforming ultrasound data |
US20080021319A1 (en) * | 2006-07-20 | 2008-01-24 | James Hamilton | Method of modifying data acquisition parameters of an ultrasound device |
US20080021945A1 (en) * | 2006-07-20 | 2008-01-24 | James Hamilton | Method of processing spatial-temporal data processing |
US20100074307A1 (en) * | 2007-05-04 | 2010-03-25 | The Governors Of The University Of Alberta | A p-order metric uwb receiver structure with improved performance in multiple access interference-plus-noise multipath channels |
US20100185085A1 (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-22 | James Hamilton | Dynamic ultrasound processing using object motion calculation |
US9275471B2 (en) * | 2007-07-20 | 2016-03-01 | Ultrasound Medical Devices, Inc. | Method for ultrasound motion tracking via synthetic speckle patterns |
EP2053421A3 (de) * | 2007-10-25 | 2013-04-24 | Medison Co., Ltd. | Ultraschalldiagnosevorrichtung und Verfahren zur Bildung von Abtastliniendaten |
WO2010039555A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-08 | Ultrasound Medical Devices, Inc. | System and method for flexible rate processing of ultrasound data |
US20100081937A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-01 | James Hamilton | System and method for processing a real-time ultrasound signal within a time window |
CN102348415A (zh) * | 2009-01-19 | 2012-02-08 | 超声医疗设备公司 | 用于获取和处理部分三维超声数据的系统和方法 |
US8472534B2 (en) | 2009-12-21 | 2013-06-25 | Astrapi Corporation | Telecommunication signaling using nonlinear functions |
CN103747742B (zh) * | 2011-04-14 | 2016-04-06 | 明尼苏达大学评议会 | 使用超声成像的脉管表征 |
US9081097B2 (en) * | 2012-05-01 | 2015-07-14 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Component frame enhancement for spatial compounding in ultrasound imaging |
KR101993743B1 (ko) | 2014-07-10 | 2019-06-27 | 삼성전자주식회사 | 초음파 프로브 및 초음파 영상장치 |
EP3247281B1 (de) | 2015-01-23 | 2020-12-02 | The University of North Carolina at Chapel Hill | Vorrichtungen, systeme und verfahren zur vorklinischen ultraschallabbildung von patienten |
JP6912561B2 (ja) * | 2016-09-16 | 2021-08-04 | アンスティチュ ナショナル ドゥ ラ サンテ エ ドゥ ラ ルシェルシュ メディカル | 血液を伴う試料をイメージングするための方法および関連装置 |
US11458337B2 (en) | 2017-11-28 | 2022-10-04 | Regents Of The University Of Minnesota | Adaptive refocusing of ultrasound transducer arrays using image data |
US11596812B2 (en) | 2018-04-06 | 2023-03-07 | Regents Of The University Of Minnesota | Wearable transcranial dual-mode ultrasound transducers for neuromodulation |
CN110420036B (zh) * | 2019-08-01 | 2021-03-09 | 无锡海斯凯尔医学技术有限公司 | 多类型探头兼容的数据处理方法、装置及可读存储介质 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4313444A (en) * | 1979-05-14 | 1982-02-02 | New York Institute Of Technology | Method and apparatus for ultrasonic Doppler detection |
US5398216A (en) | 1993-08-30 | 1995-03-14 | General Electric Company | Method for detecting two-dimensional flow for ultrasound color flow imaging |
US5522393A (en) * | 1994-05-24 | 1996-06-04 | Duke University | Multi-dimensional real-time ultrasonic blood flow imaging apparatus and method |
US5570691A (en) * | 1994-08-05 | 1996-11-05 | Acuson Corporation | Method and apparatus for real-time, concurrent adaptive focusing in an ultrasound beamformer imaging system |
US5517995A (en) * | 1994-09-30 | 1996-05-21 | Siemens Medical Systems, Inc. | 2D array for phase aberration correction |
JP3410843B2 (ja) * | 1994-12-27 | 2003-05-26 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
US6120450A (en) * | 1995-01-23 | 2000-09-19 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Phase and/or amplitude aberration correction for imaging |
US5899863A (en) * | 1997-05-07 | 1999-05-04 | General Electric Company | Method and apparatus for segmenting B-mode intensity data using doppler shift data in three-dimensional ultrasound imaging |
US6074348A (en) * | 1998-03-31 | 2000-06-13 | General Electric Company | Method and apparatus for enhanced flow imaging in B-mode ultrasound |
US5928153A (en) * | 1998-11-24 | 1999-07-27 | Hui-Hua Chiang | Ultrasound flow velocity and Doppler angle measurement method and system |
-
2000
- 2000-06-20 US US09/597,603 patent/US6318179B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-06-19 JP JP2001184175A patent/JP4808334B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-19 DE DE10129345A patent/DE10129345B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6318179B1 (en) | 2001-11-20 |
JP2002113003A (ja) | 2002-04-16 |
DE10129345B4 (de) | 2011-04-07 |
JP4808334B2 (ja) | 2011-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10129345B4 (de) | Ultraschallbasierte quantitative Bewegungsmessung unter Verwendung einer Fleckgrössenschätzung | |
DE69937422T2 (de) | Ultraschallabbildung mittels kodierter Anregung beim Senden und selektiver Filterung beim Empfang | |
DE69221016T2 (de) | Positionerfassung mittels Ultraschall- Dopplereffekts | |
DE19819893B4 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Verbessern der Auflösung und Empfindlichkeit bei der Farbströmungs-Ultraschall-Bildgebung | |
DE69217335T2 (de) | Ultraschall-Diagnosengerät mit synthetischer Apparatur | |
DE19756730B4 (de) | Verfahren, Einrichtung und Anwendungen zur Verknüpfung von Sende-Wellenfunktionen zur Gewinnung einer synthetischen Wellenform in einem Ultraschall-Bildgebungssystem | |
DE69120004T2 (de) | Verfahren zur Transformation eines Mehrstrahl-Sonarbildes | |
DE10058449B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Visualisierung einer Bewegung bei einer Ultraschallflussabbildung unter Verwendung einer kontinuierlichen Datenerfassung | |
DE102016100367B4 (de) | Spärliche Verfolgung in Schallstrahlintensitätsimpuls-Bildgebung | |
DE60028952T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bilderzeugung durch verwendung von scherwellen | |
DE60025438T2 (de) | Verfahren und Gerät zum Einstellen eines interessanten Gebiets in einer Abbildung | |
DE60113202T2 (de) | Verfahren und gerät zur automatischen verfolgung von blutgefässen bei ultraschallbilddarstellung | |
DE102017211895A1 (de) | Gewebecharakterisierung im medizinischen diagnostischen Ultraschall | |
DE69219050T2 (de) | Ultraschalldiagnosegerät | |
DE69923748T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschall- Bilddatenerfassung mit Erhöhung der Bildfrequenz und Bildauflösung | |
DE19913198A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur verbesserten Flußbilderzeugung in B-Modus-Ultraschall | |
DE60003927T2 (de) | Rekursive ultraschallabbildung | |
DE102005029564A1 (de) | Verfahren und System zum Abschätzen einer Zeitverzögerung für die Verwendung in der Ultraschallbildgebung | |
DE10058452B4 (de) | Verfahren und Gerät zur Bewegungsdarstellung bei Ultraschall-Fluss-Bilddarstellung unter Verwendung von Paketdatenerfassung | |
DE102017202141B4 (de) | Schallgeschwindigkeitsbildgebung unter Verwendung von Scherwellen | |
DE10322157A1 (de) | Anzeigevorrichtung für Subtraktionsabbildungsverfahren | |
DE10050366A1 (de) | Numerische Optimierung einer Ultraschallstrahlbahn | |
DE102012022010A1 (de) | Adaptive Bildoptimierung in der welleninduzierten Ultraschallbildgebung | |
DE102016106998A1 (de) | Quantitative viskoelastische Ultraschallbildgebung | |
DE60215406T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallabbildung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110823 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140101 |