DE102005034697B4

DE102005034697B4 - Kontrastmittelbildgebung mit einer (Kontrast)mittelspezifischen Ultraschalldetektion

Info

Publication number: DE102005034697B4
Application number: DE102005034697A
Authority: DE
Inventors: Ismayil M. Redwood City Guracar; James E. San Francisco Chomas; Patrick J. Sunnyvale Phillips
Original assignee: Siemens Medical Solutions USA Inc
Current assignee: Siemens Medical Solutions USA Inc
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2025-07-26
Also published as: US8491483B2; DE102005034697A1; US20090082671A1; US8177719B2; US7004906B1; DE102005034697B9; US20060036174A1; US20060036175A1; US20090082672A1; US20090012400A1

Abstract

Verfahren zur Kontrastmittelbildgebung mit Ultraschall, mit den Schritten:
(a) Gewinnen (32) einer Geschwindigkeit eines ersten Kontrastmittels als Funktion einer kubisch Fundamentalen eines ersten Ultraschallsignals;
(b) Gewinnen (34) einer Energie eines zweiten Kontrastmittels als Funktion einer kubisch Fundamentalen eines zweiten Ultraschallsignals; und
(c) Erzeugen (36) eines Bildes als Funktion der Geschwindigkeit und der Energie.

Description

Die Erfindung betrifft die Kontrastmittelbildgebung. Insbesondere liefert die kubisch Fundamentalen Antwort eine mittelspezifische Ultraschallbildgebung.
Information bei der kubisch Fundamentalen wird detektiert, indem die Sendeamplitude und die Phase, die zu kombinierten Echosignalen gehören, variiert werden. Einige Techniken zum Detektieren der kubisch Fundamentalen Information sind in US 6,494,841 ; 6,602,195 ; 6,632,177 , 6,682,482 , 6,436,041 B1 und 6,497,666 B1 offenbart. Die kubisch Fundamentalen Information ist sehr spezifisch für Ultraschallkontrastmittel, da die Kontrastmittel eine kubisch Antwort erzeugen, und der Transducer und das Gewebe eine sehr schwache kubisch Antwort erzeugen. Die Information ermöglicht eine Gewebestörechoverwerfung, die eine spezifischere Bildgebung für Kontrastmittel erlaubt. Beispielsweise können kleine Gefäße in einem Gewebe leichter abgebildet oder erkannt werden, indem die kubisch Fundamentalen Information verwendet wird.
Die US 6,638,228 liefert für ein Kontrastmittel eine verbesserte Farbflussbildgebung. Um die kubisch Fundamentalen Information zu erhalten, wird eine Leistungsmodulation oder Amplitudenänderung der Sendeimpulse verwendet. Ein Farb-Doppler-Schätzer wird verwendet, um die kubisch Fundamentalen Information für die Bildgebung zu detektieren.
Die im Folgenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele enthalten ein Verfahren und Systeme für eine Kontrastmittelbildgebung mit Ultraschall. Hochgenaue Messungen eines Flusses in Gefäßen, wie beispielsweise in der Koronararterie, können erhalten werden, indem die kubisch Fundamentalen Information verarbeitet wird. Durch das Darstellen des Flusses in Gefäßen mit einem hohen Genauigkeitsgrad sind Ultraschall-basierte 3D-Kontrastmittelbasierte Koronararteriendarstellungen möglich. Die Darstellung von Gefäßen in der Leber, insbesondere ihrer Ausrichtung, ist während einer Kontrastmitteluntersuchung von großem klinischem Interesse. Diese und andere Anwendungen werden möglich, indem die Flussschätzung durch Verwendung der kubisch Fundamentalen Information oder indem die Bildgebung durch Verwendung der kubisch Fundamentalen Information verbessert wird.
Verschiedene Techniken für die Kontrastmittelbildgebung mit der kubisch Fundamentalen Information werden im Folgenden diskutiert. Die Messung und die Anzeige der Geschwindigkeit des Kontrastmittels aus dem kubisch Fundamentalen Signal wird gleichzeitig mit der Anzeige der kubisch Fundamentalen Energie bereitgestellt, indem beispielsweise eine Anzeigenabbildung (Display Map) bereitgestellt wird, die mit der Energie und der Geschwindigkeit indiziert ist. Eine hohe Impulswiederholungsfrequenz (PRF (Pulse Repetition Frequency)) für die kubisch Fundamentalen Detektion in Verbindung mit langen Geschwindigkeitsmessintervallen kann eine schlechte Geschwindigkeitsempfindlichkeit verbessern und die Messgenauigkeit erhöhen. Ein PW(Pulsed Wave)-Doppler kann verbessert werden, indem eine kubisch Fundamentalen empfindliche Impulssequenz verwendet wird. Die Verwendung von kubisch Fundamentalen empfindlichen Techniken mit anderen Bewegungsschätztechniken, beispielsweise der zweidimensionalen Geschwindigkeitsschätzung oder dem „Speckle Tracking”, können besser arbeiten, als bei einer Verwendung mit anderen Kontrastmitteldetektionstechniken, aufgrund von erheblich reduzierten Stördaten (Störechos).
1 zeigt ein Blockdiagramm gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel eines Systems für eine Kontrastmittelultraschallbildgebung mit der kubisch Fundamentalen Information;
2 zeigt ein Flussdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens für eine Kontrastmittelultraschallbildgebung mit der kubisch Fundamentalen Information;
3 zeigt eine graphische Darstellung einer Anzeigenabbildung, die mit der kubisch Fundamentalen basierten Geschwindigkeit und Energie indiziert ist;
4 zeigt ein Flussdiagramm gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel eines Verfahrens für die Kontrastmittelultraschallbildgebung mit der kubisch Fundamentalen Information;
5 zeigt eine Frequenzantwort gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Kontrastimpulssequenzerfassungsmusters;
6 zeigt ein Flussdiagramm gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Verfahrens für die Kontrastmittelultraschallbildgebung mit der kubisch Fundamentalen Information;
7 zeigt eine graphische Darstellung eines Kreuzstrahlverfahrens zur Bestimmung einer zweidimensionalen Geschwindigkeit; und
8 zeigt eine graphische Darstellung eines Speckle-Suchverfahrens (Speckle-Tracking-Verfahren).
Die Gewinnung der kubisch Fundamentalen Information ist in der US 6,494,841 offenbart. Irgendeine der Sendesequenzen und Empfangskombinationen, die dort offenbart sind, können verwendet werden, um die kubisch Fundamentalen Information zu gewinnen, zur Verwendung mit der im Folgenden beschriebenen Flussbildgebung. Andere Sendesequenzen und Empfangskombinationen zur Gewinnung der kubisch Fundamentalen Information können verwendet werden, wie beispielsweise in der US 6,602,195 ; 6,632,177 ; 6,638,228 und 6,682,482 offenbart. Im Allgemeinen wird eine Sequenz von Impulsen mit unterschiedlichen Amplituden und Phasen gesendet. Zur Gewinnung der kubisch Fundamentalen Information kann auch eine Amplitudenänderung oder verschiedene Amplituden ohne unterschiedliche Phasen verwendet werden. Durch Kombinieren empfangener Signale, in Reaktion auf die Sequenz, wird eine Abtastung erhalten, die die kubisch Fundamentalen Information enthält. Aus einer Mehrzahl von Abtastungen können die Geschwindigkeit, die Energie oder andere Flussparameter geschätzt werden. Die Störecho- oder Gewebeechoverwerfungen (Clutter bzw. Tissue Rejection) der kubisch Fundamentalen Information können vorteilhafterweise bei der Flussbildgebung der Kontrastmittel verwendet werden.
1 zeigt ein System 10 für die Kontrastmittelbildgebung mit Ultraschall. Das System 10 enthält einen Strahlformer 12, eine Strahlformer-Steuerung 13, einen Transducer 14, einen Detektor 16, einen Speicher 18 und eine Anzeige 20. Weitere, andere oder weniger Komponenten können verwendet werden, beispielsweise ein System 10 ohne den Speicher 18 oder mit einem Scan-Konverter oder mit zusätzlichen Detektoren. Das System 10 ist ein medizinisches Diagnoseultraschallbildgebungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel, jedoch können andere Bildgebungssysteme gleicher oder anderer Modalität (Ultraschall) verwendet werden. Das System 10 implementiert CPS (Contrast Pulse Sequences) zur Gewinnung von Information bei der kubisch Fundamentalen.
Der Strahlformer 12 enthält einen Ultraschallsender, Sende-Strahlformer, Empfangs-Strahlformer, Summierer, Filter, eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung oder Kombinationen davon. Der Strahlformer 12 ist betreibbar, um Ultraschalldaten zu gewinnen, die eine kubisch Fundamentalen Antwort darstellen. Der Strahlformer 12 sendet eine Sequenz von Impulsen, die zu einer gegebenen Abtastzeile gehören, beispielsweise alle Impulse entlang der Zeile oder Impulse entlang der Abtastzeile und entlang benachbarten Abtastzeilen. Antwortechos werden empfangen. Der Strahlformer 12 erzeugt Ultraschalldaten für jeden Empfangsstrahl. Durch Kombinieren der Empfangsstrahlen in Antwort auf unterschiedliche Impulse wird die kubisch Fundamentalen Information erhalten.
Die Sendesequenz wird gesteuert, um Echosignale, die auf die kubisch Fundamentalen reagieren, zu erzeugen. Der Strahlformer 12 ist betreibbar, um eine Mehrzahl von Impulsen zu senden, die mindestens zwei verschiedene Amplitudenpegel aufweisen und mindestens zwei der Mehrzahl von Impulsen hat entgegengesetzte Phasen. Ein Ultraschallsender ist durch einen Sende/Empfangs-Schalter an den Transducer 14 gekoppelt. Der Sender liefert Sendesignale mit einer ausgewählten Wellenformzeitgebung und Phase an die individuellen Elemente des Transducers 14. In Antwort darauf erzeugt der Transducer 14 Ultraschalldruckwellen, die üblicherweise entlang einer oder entlang mehrerer Abtastzeilen L1, L2 fokussiert sind. Bei dem herkömmlichen Verfahren werden die Abtastzeilen L1, L2 über die Region, die von Interesse ist, gesteuert, indem die Phasen- und Zeitverzögerungen der Sendewellenformen entsprechend eingestellt werden. Streuzentren in der Region, die von Interesse ist, geben Ultraschallenergie an den Transducer 14 zurück, der in Antwort darauf Echosignale bildet, die durch den Sende/Empfangs-Schalter an einen Empfänger geliefert werden. Der Empfänger verwendet geeignete Phasen- und/oder Zeitverzögerungen für individuelle Empfangssignale, damit die Empfangssignale von gewünschten Orten innerhalb der Region, die von Interesse ist, kohärent addiert werden.
Der Sender, Transducer 14 und der Empfänger können irgendeine gewünschte Form haben. Irgendeine bekannte Technik kann verwendet werden, um den Sender zu implementieren, einschließlich analoge und digitale Techniken. Die folgenden US-Patente, die alle dem Anmelder der vorliegenden Erfindung gehören, liefern Beispiele von Typen und Ansätze, die verwendet werden können, um den Sender zu implementieren: US 4,550,607 ; 4,699,009 , 5,148,810 ; 5,608,690 und 5,675,554 . Falls erwünscht, kann der Sender verwendet werden, um nicht fokussierte oder nur leicht fokussierte Druckwellen in der Region, die von Interesse ist, zu bilden. Diese Beispiele sollen keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung darstellen.
In ähnlicher Weise kann der Transducer 14 irgendeine geeignete Form haben. Der Transducer 14 kann ein 1-, 1,25-, 1,5-, 1,75- oder 2-dimensionales Array aus piezoelektrischen oder kapazitiven Membranelementen sein. Beispielsweise können die Transducer, die in irgendeinem der folgenden US-Patente (die alle dem Anmelder der vorliegenden Erfindung gehören) genannt sind, jederzeit angepasst werden zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung US 5,261,408 ; 5,297,533 ; 5,410,208 ; 5,415,175 ; 5,438,998 ; 5,562,096 ; 5,657,295 ; 5,671,746 ; 5,706,820 ; 5,757,727 ; 5,792,058 ; 5,916,169 und 5,920,523 . Es sei noch mal betont, dass diese Liste nicht als Einschränkung verstanden werden soll, und dass irgendein geeignetes Transducerarray verwendet werden kann.
Der Empfänger kann Strahlformer enthalten, die durch Verwendung irgendeiner geeigneten Technologie implementiert sind. Beispielsweise können die Strahlformer, die in den folgenden US-Patenten (die alle dem Anmelder der Erfindung gehören) genannt sind, leicht angepasst werden zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung: US 4,550,607 ; 4,699,009 und 5,555,534 . Alternativ kann der Empfänger einen oder mehrere Strahlformer enthalten, die Strahlen formen auf einer Punkt-zu-Punkt Basis anstatt auf einer Abtastzeilenbasis. Wie bereits erwähnt, sind diese Beispiele nicht als Einschränkung zu verstehen.
Wie oben beschrieben, werden die Amplitude und die Phase der gesendeten Signale gesteuert, um eine gewünschte Kontrastimpulssequenz bereitzustellen. In dem System 10 liefert die Strahlformer-Steuerung 13, beispielsweise eine Sendeleistungs- und Phasensteuerung, Steuersignale an den Strahlformer 12, um Sendeimpulse mit der gewünschten Leistung und Phase zu erzeugen. Die Sendeleistung kann in irgendeiner geeigneten Art und Weise variiert werden, beispielsweise indem die Spannung, die an individuelle Transducerelemente angelegt wird, eingestellt wird, oder indem die Anzahl der Transducerelemente (oder die Sendeapertur), die zur Bildung eines bestimmten Impulses verwendet werden, eingestellt wird.
Zur Gewinnung von Ultraschalldaten bei der kubisch Fundamentalen, enthält der Strahlformer 12 Zeilenspeicher und einen Summierer oder ein Filter, um die Signale zu kombinieren, die auf die Aussendung der CPS reagieren. Die strahlgeformten Signale von dem Empfänger werden in den Zeilenspeichern oder Filterpuffern gespeichert. Die Zeilenspeicher oder Puffer können als physikalisch getrennte Speicher ausgebildet sein, oder alternativ als ausgewählte Orte in einer gemeinsamen physikalischen Vorrichtung ausgebildet sein. Die strahlgeformten Signale für eine gegebene CPS werden in den Zeilenspeichern oder Puffern gespeichert und dann gewichtet und in einem gewichteten Summierer summiert. Der gewichtete Summierer wird von der Strahlformer-Steuerung 13 gesteuert, beispielsweise durch eine empfangsamplituden- und phasengewichtete Steuerung, die gewichtete Werte für die Amplitude und die Phase liefert, die in dem gewichteten Summierer verwendet werden. Die Speicher und der Summierer können implementiert sein, indem analoge oder digitale Techniken verwendet werden. Der gewichtete Summierer formt ein zusammengesetztes Ausgangssignal, indem die separat strahlgeformten Empfangssignale in irgendeiner im Folgenden beschriebenen Art und Weise gewichtet werden. Das zusammengesetzte Ausgangssignal für einen gegebenen räumlichen Ort ist ein Abtastwert, der zu der kubisch Fundamentalen Antwort gehört.
In dem vorangegangenen Beispiel wurde das zusammengesetzte Ausgangssignal aus einer gewichteten Summierung von Empfangssignalen gebildet, die strahlgeformt worden sind. Die gewichtete Summierung kann im Basisband, IF oder RF und vor oder nach dem Strahlformen durchgeführt werden. Ähnlich kann die gewichtete Summierung entweder vor oder nach der Abtastumwandlung (Scan-Konvertierung) durchgeführt werden.
Der Detektor 16 ist ein B-Modus-Detektor, ein Doppler-Detektor, ein PW (Pulsed Wave) Doppler-Detektor, ein Korrelationsprozessor, ein Fourier Transformationsprozessor, eine ASIC (Application Specific Integrated Circuit), ein allgemeiner Prozessor, ein Steuerprozessor, ein feldprogrammierbares Gatearray, ein digitaler Signalprozessor, eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, Kombinationen davon oder eine andere jetzt bekannte oder zukünftig entwickelte Vorrichtung zum Detektieren von Information zur Anzeige von strahlgeformten Ultraschallabtastwerten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel implementiert der Detektor 16 eine Fast Fourier Transformation von einer Mehrzahl von Abtastwerten, die eine gleiche Region oder Gate-Location darstellen. Jeder der Abtastwerte reagiert auf die kubisch Fundamentalen, so dass eine PW-Doppleranzeige aus der kubisch Fundamentalen Information erzeugt werden kann.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Detektor 16 betreibbar, um die Geschwindigkeit, Richtung und Energie als Funktion der Ultraschalldaten oder Abtastwerte zu schätzen. Zwei oder mehr Abtastwerte oder kombinierte Signale, die auf die CPS-Impulse reagieren, werden in den Detektor 16 eingegeben. Der Detektor 16 bestimmt den ersten und zweiten Koeffizienten einer Autokorrelationsfunktion. Der Koeffizient erster Ordnung schätzt die Energie, und der Koeffizient zweiter Ordnung schätzt die Geschwindigkeit. Die Richtung wird aus den Geschwindigkeitswerten abgeleitet, indem das Vorzeichen beibehalten und der Wert (Betrag) verworfen wird. Andere Berechnungen, um die Geschwindigkeit und/oder Energie zu schätzen, können verwendet werden, beispielsweise eine Kreuzkorrelation oder Transformation.
Der Speicher 18 ist eine Nachschlagtabelle, ein Puffer, ein RAM (Random Access Memory), ein ROM (Read Only Memory), Kombinationen davon oder eine andere jetzt bekannte oder zukünftig entwickelte Vorrichtung zum Speichern von Daten oder einer Nachschlagtabelle. Der Speicher 18 ist betreibbar, um eine Anzeigenabbildung zu speichern. Die Anzeigenabbildung kann irgendeine Form aufweisen, beispielsweise separate Anzeigenabbildungen entweder für die Energie oder für die Geschwindigkeit. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Anzeigenabbildung mit der Geschwindigkeit und der Energie indiziert, um einen Anzeigewert auszugeben. Beispielsweise gibt die Anzeigenabbildung einen Farbwert aus, der zwischen unterschiedlichen Energien oder unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterscheidet. Ein Farbwert für einen der Energie- oder Geschwindigkeitswerte für einen Raumort wird als Funktion der eingegebenen Energie ausgegeben. Die Farbwerte, die die Geschwindigkeit darstellen, werden für höhere Energie angezeigt, und die Farbwerte, die Energie darstellen, werden für geringere Energie angezeigt. Farbwerte, die eine Energie darstellen, werden für eine geringe Geschwindigkeit unabhängig von dem Energiepegel angezeigt. Die Farbwerte für Energie sind nicht-direktional farbkodiert, und die Farbwerte für die Geschwindigkeit sind direktional farbkodiert. Irgendein Schwellenwert kann verwendet werden zum Umschalten zwischen Energie- und Geschwindigkeitsausgabewerten. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel berechnet ein Prozessor die Anzeigenwerte aus einer oder aus mehreren Eingabedatenquellen.
Die Anzeige 20 ist eine CRT, ein Monitor, ein LCD, ein Flat Panel, ein Projektor oder eine andere Anzeigenvorrichtung. Die Anzeige 20 empfängt Anzeigewerte zum Anzeigen eines Bildes. Die Anzeigenwerte werden als eindimensionales Bild, zweidimensionales Bild oder als dreidimensionale Darstellung formatiert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel entsprechen die Anzeigenwerte einem PW-Dopplerbild, das einen Bereich von Sequenzen zeigt, die durch die Energie als Funktion der Zeit für einen oder für mehrere Raumorte moduliert sind. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel entsprechen die Anzeigenwerte einer Energie- und/oder Geschwindigkeitsinformation für jeden Raumort. Gemäß noch anderen Ausführungsbeispielen werden B-Modus, M-Modus, Geschwindigkeits-, Energie-, Varianz-, Kontrastmittel-, Harmonische oder andere Typen von Bildern angezeigt. Die Bilder reagieren zumindest teilweise auf die kubisch Fundamentalen Information.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Kontrastmittelbildgebung mit Ultraschall. Weitere, andere oder weniger Schritte können verwendet werden. Beispielsweise werden die Schritte gemäß den Verfahren in den 4 und/oder 6 zusammen mit den Schritten gemäß 2 durchgeführt. Gemäß einem anderen Beispiel werden Geschwindigkeitsschätzungen in Antwort auf kubisch Fundamentalen Sendungen in den Schritten 30 und 32 gewonnen, ohne Durchführung der Schritte 34 und 36. Gemäß einem noch anderen Beispiel werden die kubisch Fundamentalen Geschwindigkeitsschätzungen in Schritt 32 gewonnen, ohne lange Impulswiederholungsintervalle (PRI (Pulse Repetition Interval)) und die hohen Abtastraten-CPS-Impulse gemäß Schritt 30. Das Verfahren gemäß 2 wird implementiert, indem beispielsweise das System gemäß 1 oder ein anderes System verwendet wird.
In Schritt 30 wird eine Sequenz von Impulsen für CPS gesendet (TX). Die Sequenz von Impulsen wird entlang oder benachbart zu einer Abtastzeile L1 gesendet. Die Sequenz von Impulsen wird verwendet, um eine Mehrzahl von Abtastwerten zu bilden, um die Geschwindigkeit des Kontrastmittels als Funktion der kubisch Fundamentalen der Echosignale zu schätzen. Die Geschwindigkeit hängt von den Echos von jedem der Impulse der Sequenz ab.
Die kubisch Fundmentalen Signale können gewonnen werden, indem beispielsweise drei Impulse mit verschiedener Amplitude und Phase gesendet werden. Eine Mehrzahl von Impulsen, die mindestens zwei unterschiedliche Amplitudenpegel aufweisen und mindestens zwei der Mehrzahl von Impulsen, die entgegengesetzte Phasen aufweisen, werden gesendet. Beispielsweise wird die Sequenz von Impulsen zur Gewinnung der kubisch Fundamentalen Information für einen einzelnen Abtastwert (Abtastung) für jeden Tiefen-Ort entlang einer Zeile dargestellt als [1/2 – 1 1/2]. Der Wert (also 1/2 im Vergleich zu 1) stellt die Amplitude dar, und die Polarität (also negativ im Vergleich zu positiv) stellt die relative Phasenbeziehung dar, hier eine 180 Grad Differenz. [1/2 1 1/2] sowie andere Sequenzen mit oder ohne Polaritätsänderung oder mit verschiedenen Amplitudendifferenzen können verwendet werden. Vorzugsweise werden 1/2 Amplituden Impulse erreicht, indem ein Teilsatz der vollen Apertur verwendet wird, beispielsweise gerade oder ungerade Elemente der Apertur, dargestellt als 1/2e für die geraden Elemente und 1/20 für die ungeraden Elemente. Andere Aperturgruppierungen zur Gewinnung der gewünschten Amplitude können verwendet werden.
Eine Abtastung wird gebildet, indem Signale, die auf die gesendeten Impulse reagieren, kombiniert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Signale für jeden Impuls gleich gewichtet und summiert, jedoch kann ein ungleichmäßiges Gewichten mit oder ohne Phasenverschiebungen durchgeführt werden für die Kombination der empfangenen Signale. Eine Abtastung ist dargestellt als Y_N. Jede Abtastung wird aus einer einzigartigen Kombination gebildet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Sendeimpulse, die für eine gegebene Abtastung verwendet werden, nur für diese Abtastung verwendet. Alternativ werden ein oder mehrere Impulse für verschiedene Abtastungen verwendet. Tabelle 1 zeigt eine Kontrastimpulssendesequenz entlang einer Abtastzeile mit einem Empfangsfiltern, indem gemeinsam verwendete (shared) Impulse verwendet werden.

Sendesequenz Empfangspunkt 1/2e X₀ –1 X₁ 1/20 X₂ –1 X₃ 1/2e X₄

Empfangsgewicht Y₀ 1 1 1

Empfangsgewicht Y₁ 1 1 1

Empfangsgewicht Y₂ 1 1 1

Tabelle 1
X_n entspricht der Reihenfolge der Sendung der fünf Impulse entlang der Abtastzeile. Die „1” Werte sind die Gewichtungen, die für die Empfangssignale verwendet werden. Der Ort der „1” entspricht den Sendeimpulsen und zugehörigen Empfangssignalen, die zu gewichten sind.
In Tabelle 1 werden drei Sätze von Abtastungen Y₀, Y₁ und Y₂ für die gleiche Abtastzeile ausgegeben.
Die drei Abtastungen werden von dem Filterblock in den Detektor ausgegeben, beispielsweise ein Farbdoppler-Autokorrelationsdetektionsprozessor. Die Geschwindigkeit wird in Schritt 32 als Funktion der drei Abtastungen oder als Funktion der kombinierten Signale geschätzt.
Die Y₁ Abtastungen in Tabelle 1 können eine schlechte lineare Fundamentalen Verwerfung aufweisen, und die detektierten Kontrastmittelenergie- und Geschwindigkeitsschätzungen negativ beeinflussen. Die eingegebenen Empfangssignale können neu geordnet werden zur Eingabe in ein festes Störechofilter, und die Farbdopplerdetektion mit zwei gewünschten Punkten durchgeführt werden. Tabelle 2 zeigt die Verwendung der gleichen Sendesequenz, jedoch eine Umordnung der resultierenden empfangenen Signale zur Kombination in zwei Sätze von Abtastungen.

Sendesequenz Empfangspunkt 1/2e X₀ 1/20 X₂ –1 X₃ –1 X₁ 1/2e X₄

Empfangsgewicht Y₀ 1 1 0 1

Empfangsgewicht Y₁ 1 1 0 1

Tabelle 2
Alternative Verfahren zur Verwerfung und zur Vermeidung der unerwünschten Ausgabeabtastungen enthalten ein Dezimationsfiltern und ein allgemeines Matrixfiltern. Andere gewünschte Kombinationen, die auf die kubisch Fundamentalen Information antworten (reagieren), die in die Autokorrelationsoperation eingegeben wird, können verwendet werden.

Es gibt viele Sequenzen, die verwendet werden können, um die kubisch Fundamentalen empfindliche Kontrastmittelgeschwindigkeit zu berechnen. Zusätzliche Punkte (Stellen) können den Sequenzen hinzugefügt werden, um die Qualität der Geschwindigkeitsschätzungen zu verbessern, wie beispielsweise in Tabelle 3 gezeigt.

Sendesequenz	Störechofilter	Schätzabtastungen	Umordnungsmuster
1/2e – 1 1/2o – 1 1/2e	[1 0 1 1]	2	0,2,3,1,4
1/2e – 1 1/2o 1/2e – 1 1/2o	[1 0 1 0 1]	2	0,2,4,1,3,5
1/2e – 1 1/2o 1/2e – 1 1/2o 1/2e – 1 1/2o	[1 0 0 1 0 0 1]	3	0,3,6,1,4,7,2,5,8
1/2e 1 1/2o 1 1/2e	[–1 0 1 1]	2	0,2,4,1,3

Tabelle 3

In der Tabelle 3 stellen die Schätzabtastungen die Anzahl an Sätzen von kombinierten Signalen oder Abtastungen dar, die zur Geschwindigkeitsschätzung ausgegeben werden. Das Störechofilter repräsentiert die Gewichtung für ein Bewegungsfenster, das für die empfangenen Signale der CPS-Sendeimpulse verwendet wird, um die Abtastungen zu gewinnen. Das Umordnungsmuster ist bereitgestellt, um die gewünschten Daten an das Störechofilter zu liefern, um die Abtastungen zu bilden. Andere Reihenfolgen können verwendet werden.
Die Sequenzen können angepasst werden, um eine verbesserte Empfindlichkeit für geringe Geschwindigkeiten zu erhalten, wie in Schritt 30 gezeigt. Die Impulse sind ungleichmäßig beabstandet ausgenommen innerhalb der Sequenz. Beispielsweise werden Impulse zur Detektion der kubisch Fundamentalen Information zeitlich enger beieinander gesendet, als Impulssätze zum Schätzen der Geschwindigkeit. Da unterschiedlich gesendete Impulse für unterschiedliche Abtastungen verwendet werden, kann die Sequenz von Impulsen entlang einer Zeile oder entlang benachbarten Zeilen Impulse liefern, die für jede Abtastung bei einer hohen Rate (also zeitlich relativ nahe beabstandet sind) verwendet werden, wobei Impulse verschiedener Abtastungen zur Geschwindigkeitsschätzung verwendet werden, die zeitlich voneinander beabstandet sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die räumliche Verteilung der Impulse einer Sequenz durch Verschachteln (Interleaving) von Impulsen für andere Sequenzen gewonnen. Beispielsweise werden Impulse einer Sequenz, die zum Bilden von Abtastungen auf unterschiedlichen, beispielsweise benachbarten Abtastzeilen verwendet werden, verschachtelt mit Impulsen für eine gegebene Abtastzeile gesendet. Das Interleaving liefert eine unterschiedliche Anzahl von Impulsen für andere Sequenzen, die zwischen zwei unterschiedlichen sequenziellen Paaren von Impulsen einer gegebenen Sequenz liegen, was eine Änderung der Zeit zwischen Impulsen der gegebenen Sequenz zur Folge hat, bei der eine Sequenz mit Impulsen für zwei oder mehrere Abtastungen in Zusammenhang steht, zur Verwendung bei der Schätzung einer Geschwindigkeit.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel für Interleaving wird ein gleicher zeitlicher Abstand zwischen den Impulsen verwendet. Dieses Interleaving ist ähnlich zu einem Interleaving für kleine Geschwindigkeitsskalaeinstellungen für herkömmlichen Farb-Doppler. Wenn das FSIR (Flow Sample Interleave Ratio) gleich 3 ist (also Daten für 3 räumlich verschiedene Abtastzeilen werden in einer verschachtelten Weise erfasst) und die Abtastzahl (also die Anzahl von Impulsen pro Abtastzeile) gleich 6 ist, dann werden insgesamt 18 Firings mit der folgenden Reihenfolge erfasst: Raumzeile: 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
|→PRI←|
Laut Vereinbarung wird PRI als das Zeitintervall zwischen Impulsen für den gleichen räumlichen Ort definiert. Es entspricht der durch die Benutzer gesetzten Geschwindigkeitsskala. Eine 6-Impuls Kontrastimpulssequenz mit der gleichen Interleaving Sequenz, die das Aperturgewichtungsmuster zeigt, wird bereitgestellt als:
1^(1/2e) 2^(1/2e) 3^(1/2e) 1^(–1) 2^(–1) 3^(–1) 1^(1/2o) 2^(1/2o) 3^(1/2o) 1^(1/2e) 2^(1/2e) 3^(1/2e) 1^(–1) 2^(–1) 3^(–1) 1^(1/2o) 2^(1/2o) 3^(1/2o)
Die Zeit zwischen individuellen Firings beträgt PRI/3, oder allgemeiner PRI/FSIR.
Durch Erfassen von Kontrastimpulssequenzen mit langem PRI, wird die Geschwindigkeitsauflösung für kleine Geschwindigkeiten erhöht. Beispielsweise liegt die Abtastkorrelation zwischen komplexen Störechofilterausgabeabtastungen, die 3*PRI zeitlich beabstandet sind. Die Empfindlichkeit für lineare Fundamentalstörechos kann in den Interleaving Fällen erhöht werden, ebenso wie die Möglichkeit von Inkohärenz aufgrund einer Bewegung innerhalb der drei Impulse der kohärent kombinierten CPS-Dreiergruppe (CPS-Triplett) (also drei Impulse, die verwendet werden, um einen Satz von Abtastungen entlang einer Abtastzeile zu bilden), aufgrund eines größeren PRI. Um diese ungewollte Empfindlichkeit zu vermeiden, werden die Impulse, die für eine gegebene Abtastung verwendet werden, zeitlich enger gehalten, was eine ungleichmäßige zeitliche Beabstandung der Impulse der Sequenz liefert. Beispielsweise werden mindestens sechs erste Impulse gesendet. Die sechs Impulse entsprechen zwei Tripletts oder zwei Sätzen von CPS-Impulsen, wobei jeder Satz mindestens zwei Impulse mit verschiedenen Amplitudenpegeln und mindestens zwei Impulse mit unterschiedlichen Phasen aufweist. Drei Impulse (also ein erstes Triplett) in der Sequenz, die einem ersten Satz von Abtastungen entsprechen, werden ohne Interleaving gesendet. Impulse für eine oder für mehrere andere Sequenzen werden dann gesendet. Dann werden drei weitere Impulse (also ein zweites Triplett) in der Originalsequenz, die einem zweiten Satz von Abtastungen entspricht, ohne Interleaving gesendet. Diese Beispielsequenz wird dargestellt durch: 1^(1/2e) 1^(–1) 1^(1/2o) 2^(1/2e) 2⁽ ^–1 ⁾ 2^(1/2o) 3^(1/2e) 3^(–1) 3^(1/2o) 1^(1/2e) 1^(–1) 1^(1/2o) 2^(1/2e) 2⁽ ^–1 ⁾ 2^(1/2o) 3^(1/2e) 3^(–1) 3^(1/2o)
|→ 3*PRI, zur Geschwindigkeitsschätzung verwendet←|
Diese Beispielssequenz wahrt hohe Abtastraten für die CPS-Tripletts, während die großen Korrelationsintervalle für die Geschwindigkeitsempfmdlichkeit eingehalten werden. Eine gute lineare Fundamentalenstörechoverwerfung wird erhalten, da das zweite Differenzstörechofiltern gemäß diesem Beispiel mit einer hohen Abtastrate (PRI/3) durchgeführt wird. Eine erhöhte Geschwindigkeitsauflösung wird bereitgestellt durch das Abtastinterleaving, da die Autokorrelation über Abtastungen durchgeführt wird, die 3*PRI zeitlich beabstandet sind. Stationäres und sich bewegendes Kontrastmittel kann besser unterschieden werden, aufgrund der größeren Geschwindigkeitsauflösung.
In alternativen Ausführungsbeispielen werden Sätze von vier oder mehr Impulsen verwendet, anstatt Tripletts (also Sätze von drei Impulsen), um eine gegebene Abtastung zu erfassen. Gemäß noch anderen Ausführungsbeispielen wird etwas Interleaving bereitgestellt innerhalb des Tripletts oder innerhalb des Satzes von Impulsen zur Kombination, um die kubisch Fundamentalen Information zu gewinnen. Mehr oder weniger relatives Interleaving kann verwendet zwischen den Sätzen von Impulsen, als in dem oben genannten Beispiel verdeutlicht, oder in den Sätzen oder Tripletts. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Impulse eines Satzes, die zur Gewinnung der kubisch Fundamentalen Information verwendet werden, mit einem anderen Satz in der gleichen Sequenz verschachtelt (interleaved). Gemäß einem noch anderen alternativen Ausführungsbeispiel werden ein oder mehrere Impulse einer Sequenz verwendet, um zwei oder mehrere Abtastungen zu erzeugen.
Empfangene Signale, die auf jeden Satz von gesendeten Impulsen antworten (reagieren), werden kombiniert. Die Kombination erfolgt in der oben beschriebenen Art und Weise, um eine Abtastung oder um Abtastungen entlang einer Abtastzeile zu gewinnen, in Reaktion auf die kubisch Fundamentalen Information. Empfangene Signale, die auf Impulse mit unterschiedlicher Amplitude und Phase reagieren, werden kombiniert, um die kubisch Fundamentalen Information zu gewinnen. Gemäß dem obigen Beispiel werden empfangene Signale, die auf das erste Triplett reagieren (also die ersten drei Impulse, die mit „1” gekennzeichnet sind) kombiniert, und die empfangenen Signale, die auf das zweite Triplett reagieren (also die letzten drei Impulse, die mit „1” gekennzeichnet sind) werden kombiniert. Durch Kombinieren der empfangenen Signale für jeden der zwei oder der mehreren Sätze von Impulsen in einer Sequenz werden zwei oder mehrere Abtastungen für jeden gegebenen räumlichen Ort erzeugt.
Die Geschwindigkeiten werden als Funktion der kubisch Fundamentalen Signale gesetzt, die auf die Impulse der Sequenz reagieren. Die Geschwindigkeit bei einem gegebenen räumlichen Ort wird aus den zwei oder mehreren Abtastungen geschätzt, die aus der Sequenz der gesendeten Impulse gebildet werden. Beispielsweise wird eine Geschwindigkeit aus den zwei Abtastungen geschätzt, die gewonnen werden, indem die „1” Sequenzsendeimpulse in dem obigen Beispiel verwendet werden.
In Schritt 34 wird eine Energie des Kontrastmittels gewonnen. Die Energie wird als Funktion einer kubisch Fundamentalen von Ultraschallsignalen gewonnen. Beispielsweise wird eine CPS Sequenz gesendet, die die gleichen, völlig andere oder einen Teilsatz der gesendeten Impulse verwendet, um die Geschwindigkeit zu schätzen. Die Verwendung verschiedener Impulse kann Empfangssignale zur Folge haben, die auf das gleiche oder auf verschiedenes Kontrastmittel reagieren, aufgrund der Bewegung des Kontrastmittels. Eine einzelne Abtastung oder eine Mehrzahl von Abtastungen wird verwendet, um die Energie zu schätzen.
In Schritt 36 wird ein Bild als Funktion der Geschwindigkeits- und Energieschätzungen erzeugt. Die Berechnungen, die Verarbeitungen oder die Nachschlagtabellenabbildungen können verwendet werden, um Anzeigewerte für das Bild zu ermitteln. Das Bild ist ein Schwarz- und Weißbild oder ein Farbbild. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Farbabbildung oder eine Nachschlagtabelle, die mit Geschwindigkeits- und Energiewerten indiziert ist, verwendet, um die Anzeigewerte zu erzeugen. 3 zeigt eine derartige Farbabbildung. Die Energie oder die Geschwindigkeit wird für einen räumlichen Ort als Funktion der Energie angezeigt. Die Geschwindigkeit wird für eine höhere Energie angezeigt, und die Energie wird für eine geringere Energie angezeigt. Die Geschwindigkeit ist eine Farbe, beispielsweise ein direktionaler farbkodierter Anzeigewert. Für höhere Geschwindigkeiten wird eine andere Schattierung, Helligkeit oder Farbton angezeigt. Eine andere Schattierung, Helligkeit oder Farbton wird verwendet, um eine negative von einer positiven Geschwindigkeit zu unterscheiden. Für Energien wird ein nicht-direktionaler farbkodierter Anzeigewert erzeugt. Die Anzeigewerte für die Energie haben unterschiedliche Farbe, Schattierung, Farbton oder Helligkeit, als die Anzeigewerte für die Geschwindigkeit. Signale geringer Energie werden ohne unzuverlässige Geschwindigkeitsschätzungen mit einer nicht-direktionalen Farbkodierung angezeigt. Signale hoher Energie mit mehr zuverlässiger Geschwindigkeitsschätzungen zeigen eine farbkodierte Geschwindigkeit.
Der Schwellenwert oder Cut-off zwischen dem Anzeigen der Energie oder der Geschwindigkeitsinformation wird durch Experiment oder in Antwort auf eine Benutzereingabe eingestellt. In einer Region, die zu einem stationären Kontrastmittel gehört, werden die räumlichen Orte, die zu einer ausreichend kleinen Geschwindigkeit gehören, in schwarz angezeigt, als Energie oder eine Nichtgeschwindigkeit, unabhängig von dem Energiewert.
Die Abbildung wird für jeden einer Mehrzahl von räumlichen Orten verwendet, um Anzeigewerte für ein Farbbild zu erzeugen. Die Abbildung kann auch geändert werden, um schwarz (oder den zugrunde liegenden Gewebe und B-Modus im Misch-Modus) an den Stellen zu zeigen, wo die Geschwindigkeit nicht abgebildet ist und/oder ein stationäres Mittel vorliegt. Das Farbabbildungsschema erscheint dann sehr ähnlich einer Farbdopplerabbildung, wo stationäres Mittel unterdrückt ist. Alternativ wird das stationäre Mittel auf eine Farbe abgebildet, die von dem sich bewegenden Mittel verschieden ist, während das Fehlen von Mittel auf schwarz abgebildet wird, oder den zugrunde liegenden B-Modus. Die Abbildung kann vereinfacht werden, um nur die Richtungsinformation anstelle der Geschwindigkeit zu zeigen. Irgendeine der Abbildungen oder Kombinationen, die in der US 6,177,923 offenbart sind, kann verwendet werden.

Zum Abbilden kleiner Gefäße können, die Signale, die zu der Gewebegeschwindigkeit gehören, von Geschwindigkeiten, die zu Gewebe- und Kontrastmittelgeschwindigkeiten gehören, subtrahiert werden. Das Messen von Kontrastmittelflussgeschwindigkeiten in Gefäßen, mit sich darin bewegendem Gewebe, ermöglicht die Anzeige von Gefäßen mit hohem Kontrast trotz dem Vorhandensein von durchschwemmten Kontrastmittel in den Geweben. Die Gewebegeschwindigkeit wird bestimmt, indem Empfangssignale ohne Kombination verwendet werden, um die kubisch Fundamentalen Antwort zu finden. Beispielsweise wird die Gewebegeschwindigkeit von Empfangssignalen für einen Teilsatz von weniger als allen Impulsen geschätzt, die in CPS verwendet werden. Durch Verwendung der 6-Impuls Sequenz, die als zwei identische 3-Impuls Tripletts angeordnet ist [1/2e – 1 1/2o], wie oben diskutiert, wird der Kontrastmittel- und Gewebemittelgeschwindigkeit bereitgestellt durch Korrelation über den Tripletts. Die Fundamentalsignalgewebegeschwindigkeit wird gewonnen durch Korrelieren der zwei vollen Amplitudensignale. In Tabelle 4, wie im Folgenden gezeigt, ergeben die komplexen Filterausgabeabtastungen Y₀ und Y₁ die kombinierte Mittelfluss- und Gewebegeschwindigkeitsmessung Y_at. Die Abtastungen Z₀ und Z₁ ergeben die Gewebegeschwindigkeitsrnessung V_t.

Sendesequenz Empfangspunkt	1/2e X₀	1/2e X₃	–1 X₁	–1 X₄	1/2o X₂	1/2o X₅
Empfangsgewicht Y₀	1	0	1	0	1
Empfangsgewicht Y₁		1	0	1	0	1
Empfangsgewicht Z₀	0	0	1	0	0
Empfangsgewicht Z₁		0	0	1	0	0

Tabelle 4

Alternativ wird die Gewebegeschwindigkeit aus Impulsen geschätzt, die nicht auch zur Schätzung der Geschwindigkeit verwendet werden.
Die Geschwindigkeitsschätzungen werden parallel gewonnen. Alternativ werden ein oder werden mehrere Arbeitsvorgänge durch die gleiche Vorrichtung durchgeführt, um die Schätzungen sequenziell für die gleichen oder für unterschiedliche Daten zu gewinnen.
Um die Geschwindigkeit und das Kontrastmittel in einem Gefäß zu identifizieren, wird die Gewebegeschwindigkeit von der Kontrastmittel- und Gewebegeschwindigkeit entfernt. Die tatsächliche Kontrastmittelflussgeschwindigkeit V_a kann abgeleitet werden, indem die Gewebegeschwindigkeitsmessung V_t von der kombinierten Mittel- und Gewebegeschwindigkeit V_at subtrahiert wird. Alternativ wird das Eingangsspektrum der Mittelgeschwindigkeitsmessung basierend auf der Geschwindigkeitsmessung moduliert, ähnlich einer adaptiven Störechofilterung. Die Gewebeinformation wird auf Null gesetzt, oder auf eine Nullgeschwindigkeit, so dass die Gefäßkontrastmittelgeschwindigkeit übrig bleibt. Die Information bei oder in der Nähe von Null wird dann durch ein Störechofiltern entfernt.
Die 1/2e und 1/2o Impulse können auch verwendet werden, um zu helfen die Qualität der Gewebegeschwindigkeitsschätzung durch Varianzreduktion zu verbessern, indem mehr gemittelte Geschwindigkeiten bereitgestellt werden. Diese Impulse können eine schlechte „Quality Grating Lobe Performance” haben, wo die Reduktion in der Amplitude gewonnen wird durch teilweises Abtasten der Apertur. Das kohärente Kombinieren dieser Impulse kann die „Grating Lobe Performance” verbessern, jedoch eine Null in die Amplitudenfrequenzantwort des Gewebegeschwindigkeitsschätzer für hohe Geschwindigkeiten einbringen.
Der Fundamentalen Störechogeschwindigkeitsfehler und/oder zweite harmonische Störechogeschwindigkeitsfehler kann verworfen werden, indem die relativen Phasen der Tripletts oder anderer Gruppierungen der Impulse moduliert werden. Die Sendephasen werden moduliert, um den Geschwindigkeitsschätzer zu bewegen eine verbesserte Geschwindigkeit basierend auf der Detektionsspezifität zu erreichen. Zwei Sätze der Kontrastimpulssequenztripletts [1/2e – 1 1/2o] liefern ein Paar von komplexen Werten, die in die Autokorrelatoren eingegeben werden, um eine Geschwindigkeitsschätzung zu bilden. Weitere Tripletts können verwendet werden, um die Anzahl an Punkten, die gemittelt werden, zu erhöhen, wodurch die Varianz der Geschwindigkeitsschatzungen reduziert wird. Durch Andern der Sendephase der Tripletts in einer bestimmten Sequenz, können die Geschwindigkeitsschätzungen für die lineare Fundamentale, die zweite Harmonische und die kubisch Fundamentale in geeigneter Weise beeinflusst werden.
Die Phase wird geändert zwischen Tripletts oder zwischen kombinierten Tripletts oder anderen Teilsätzen. Impulse eines Teilsatzes einer Sequenz werden mit einer anderen Phase gesendet, die von den Impulsen eines anderen Nebensatzes versetzt ist. Die empfangenen Signale, die auf jeden Teilsatz reagieren, werden kombiniert, um Information bei der kubisch Fundamentalen zu gewinnen. Jede Abtastung zur Geschwindigkeitsschätzung entspricht unterschiedlichen Teilsätzen von Impulsen. Der Phasen-Offset wird für verschiedene Teilsätze von Impulsen verwendet. Wo ein Impuls in einem Teilsatz einen Phasen-Offset relativ zu anderen Impulsen in dem Teilsatz hat, wird der innere Teilsatz-Phasen-offset zu dem Teilsatz-Phasen-offset addiert. Die Geschwindigkeit wird dann aus den resultierenden Abtastungen geschätzt.
Beispielsweise werden Phasenverschiebungen für eine 9-Impuls Sequenz verwendet, die drei Tripletts aufweist. Die Phasen, die für die drei Tripletts verwendet werden, sind [0° 0° 90°]. Eine 90° Phasenverschiebung wird für jeden der Impulse in dem dritten Triplett verwendet und nicht für die Impulse der ersten zwei Tripletts. Nach dem Kombinieren der empfangenen Signale für jedes Triplett, werden die drei Abtastungen eingegeben, um die Geschwindigkeit zu schätzen. Das erste Paar von komplexen Abtastungen, das den Autokorrelatoren zugeführt wird, hat keine relative Phasenänderung, so dass eine normale Geschwindigkeitsschätzung erzeugt wird. Das zweite Paar von Abtastungen hat eine positive 90° Phasenänderung für lineare Fundamentale Signale, 180° für zweite Harmonische Signale und 270° oder –90° Phasenänderung für kubische Signale. Wenn dieser zweite Autokorrelationswert oder die Geschwindigkeitsschätzung mit dem ersten gemittelt wird, erfährt die wahre Geschwindigkeit von den linearen Fundamentalsignalen im Durchschnittswert einen 45° positiven Fehler. Die gemessene Geschwindigkeit ist um 1/4 der Nyquist Geschwindigkeit größer. Die kubisch Fundamentale hat einen Fehler von 1/4 der Nyquist Geschwindigkeit in der negativen Richtung. Die zweite Harmonische hat einen Nullfehler, die erste und zweite Abtastung löschen sich gegenseitig aus, da sie entgegengesetzte Phase haben. Die Geschwindigkeit hat einen Nullfehler aufgrund des zweiten harmonischen Störechos.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die zweite Harmonische reduziert durch Filtern in der CPS-Bildgebung, so dass weniger Energie die kubisch Fundamentalen Schätzung beeinflusst. Das Filtern erfolgt durch Begrenzen der axialen Bandbreite beim Empfang, was die Bereichsauflösung beeinflusst. Es gibt einen Kompromiss zwischen dem zweiten Harmonischen Störecho und der kubisch Fundamentalen Bandbreite. Gemäß diesem Phasen-Offset Ausführungsbeispiel, durch Bereitstellung von relativen Phasen-Offsets, wird der Fehler bei der Geschwindigkeitsschätzung aufgrund der zweiten Harmonischen Signale reduziert, wenn die Axialbandbreite vergrößert wird, um die zweiten Harmonischen Signale zu enthalten.
Eine vollständigere Auslöschung von Information, die eine andere ist als die kubisch Fundamentale, erhält man, indem eine 12-Impuls Sequenz mit vier Tripletts verwendet wird, jedes mit einer Sendephasengebung von [0° 0° 120° 0°]. Drei der Tripletts gehören zu einem gleichen Phasen Off-Set und ein viertes der Tripletts hat einen anderen Phasen Off-Set. Abtastungen werden für jeden der Tripletts gewonnen, beispielsweise stellt jedes Triplett, das Abtastungen enthält, eine gleiche Abtastzeile dar. Die Geschwindigkeit wird aus den Abtastungen geschätzt, beispielsweise aus vier Abtastungen für jeden räumlichen Ort. Durch Verwendung von vier Abtastungen werden drei komplexe korrelierte Werte durch den Autokorrelator gemittelt. Für Fundamentale Frequenzen werden die Geschwindigkeiten der Werte, die durch die Autokorrelatoren zu mitteln sind, verschoben um [0° 120° – 120°]. Dies ergibt in der Summe Null. Der Beitrag des Fundamentalen Signals zu der Gesamtgeschwindigkeitsschätzung ist Null oder reduziert. Für die zweite Harmonische beträgt die Verschiebung [0° 240° – 240°]. Dies ergibt in der Summe ebenfalls Null. Der Beitrag des zweiten harmonischen Signals zu der Geschwindigkeitsschätzung ist Null oder reduziert. Für die kubisch Fundamentale beträgt die Verschiebung [0 360° – 360°], was gleich ist zu [0° 0° 0°]. Wenn man diese konstruktiv addiert, ergibt sich ein Varianzreduktionsvorteil. Der Geschwindigkeitsschätzwert für nicht beschleunigende Objekte wird meistens oder hauptsächlich durch das kubisch Fundamentalen Signal bestimmt. Die Geschwindigkeitsschätzungen von dieser Vier-Triplett 12-Impulstechnik helfen die Spezifizität von Kontrastmittel, das in sich bewegendem Gewebe fließt, zu verbessern. Kontrastmittelsignale erzeugen teilweise oder zum größten Teil eine Geschwindigkeitsschätzung in nicht beschleunigend sich bewegendem Gewebe.
Für die Fälle, bei denen große Signale vom Gewebe kommen (egal ob Harmonische oder Fundamentale), kann die Varianz der Schätzung verwendet werden. Für Fälle mit hoher Energie, wo die Geschwindigkeiten ausgelöscht werden, kann die Varianzschätzung (1 – abs(R(1/R(0)) ziemlich groß sein, da R(1) Null ist, wobei R(1) und R(0) die Autokorrelationskoeffizienten sind. Eine große Varianz ist kennzeichnend für ein Störecho. Die Varianzschätzung wird verwendet, um die Anzeige von schwachen Geschwindigkeitssignalen mit hoher Energie zu konditionieren. Beispielsweise wird die Energie und/oder die Geschwindigkeit nicht verwendet oder reduziert für Bedingungen mit hoher Varianz. Diese Unterdrückung kann weiter Signale vom Gewebe reduzieren.
Andere Sequenzen mit Phasen-Offsets, die Tripletts oder andere Gruppierungen von CPS-Impulsen verwenden, können verwendet werden. Beispielsweise sind andere Phasensequenzen für eine 3-Triplett, 9-Impuls Sequenz mit Sendephaseneinstellungen möglich. Mit einer [0 45 0] Phaseneinstellung, haben die zwei Geschwindigkeitsschätzwerte jeweils eine Phasenverschiebung proportional zu der harmonischen Reihenfolge: [+45 –45] Fundamentale (in der Summe zu einem Nullfehler), [+90 –90] zweite Harmonische (in der Summe zu einer Nullkomplettzurückweisung) und [+135 –135] Kubisch (in Summe zu einem 180° Fehler). Gemäß einem anderen Beispiel in einer [0 60 0] Phaseneinstellung, haben die zwei Geschwindigkeitsschätzwerte jeweils die folgenden Phasenverschiebungen: [+60 –60] Fundamentale (in der Summe zu einem Nullfehler), [+120 –120] zweite Harmonische [in der Summe zu einem 180° Fehler) und [+180 –180] Kubisch (in der Summe zu Null). Diese Sequenz verwirft oder reduziert Geschwindigkeiten von dem kubisch Fundamentalen Signal, und kann somit verwendet werden, um Parameter von dem zweiten harmonischen Signal zu isolieren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel von CPS-Aussendungen gemäß Schritt 30, wird die Amplitudendifferenz der gesendeten Impulse, die zur Gewinnung von Information bei der kubisch Fundamentalen verwendet werden, gewonnen durch Verwendung einer unterschiedlichen Verstärkung oder Spannungen. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen wird die Differenz in der Amplitude gewonnen, indem die Apertur oder die Anzahl an Elementen und Elementenbeabstandung, die für die Aussendung der Impulse verwendet werden, eingestellt wird Beispielsweise werden drei oder mehrere Sätze von CPS-Impulsen in einer Sequenz für eine Abtastzeile gesendet. Jeder von den Sätzen hat die gleiche Amplitude und das gleiche Phasenmuster von Impulsen. Mindestens vier der Impulse, die in der Sequenz verwendet werden, reagieren auf eine entsprechende von mindestens vier unterschiedlichen Aperturen. Eine andere Anzahl von Aperturen kann verwendet werden. Drei oder mehrere Sätze von empfangenen Signalen, die auf die drei oder mehreren Sätze von gesendeten Impulsen reagieren, werden jeweils in drei oder mehrere Abtastungen für die Geschwindigkeitsschätzung kombiniert.
In einem einfachen Beispiel, das gleiche drei Aperturen für drei Sätze von Tripletts in einer Sequenz verwendet, kann ein Filtern höherer Ordnung verwendet werden, um die Verwerfung von Fundamentalen Bewegungssignalen zu verbessern. Den 1/2 – 1 1/2 Satz von Impulsen erhält man, indem bestimmte Elemente eingeschaltet werden, und indem die Polarität oder die Phase der gesendeten Wellenform von jedem Element eingestellt wird gemäß der folgenden Tabelle 5.

Volle Apertur – – – – – – – –

1/2 Apertur (Gerade) + + + +

1/2 Apertur (Ungerade) + + + +

Tabelle 5
Dieses Aperturmuster hat die gewünschte Eigenschaft, dass jedes Element einen gleichen Beitrag von einem positiven und negativen Signal zu dem gesamten kombinierten Ergebnis liefert.
Jedes Element innerhalb irgendeiner der Aperturen wird gleich oft verwendet, wie alle anderen Elemente innerhalb irgendeiner der Aperturen. Dies hilft bei der Unterdrückung bestimmter System- und Transducernichtlinearitäten. Alternativ kann irgendein Element in einer unterschiedlichen Anzahl von Aperturen für eine Sequenz verwendet werden, als ein anderes Element. Die US 6,602,195 und 6,682,482 offenbaren verschiedene Aperturkombinationen für CPS-Impulse. Die gleichen oder andere Aperturen können verwendet werden für jeden Satz von Impulsen innerhalb einer gleichen Sequenz.
Um eine gute Unterdrückung der Fundamentalen hoher Ordnung und wenig Unterdrückung der kubisch Fundamentalen zu erhalten, kann der folgende CPS-Satz [1/3 – 1 1 – 1/3] verwendet werden. Die folgende Aperturfunktion kann verwendet werden, um diesen Satz von Impulsen zu realisieren:

3/4 Apertur (Gerade) – – – – – –

3/4 Apertur (Ungerade) + + + + + +

1/4 Apertur (Ungerade) – –

1/4 Apertur (Gerade) + +

Tabelle 6
Vier unterschiedliche Aperturmuster werden verwendet. Eine zusätzliche Null wird bei DC für eine Unterdrückung der linearen Fundamentalen bereitgestellt. Eine einzelne Null löscht stationäre kubisch Fundamentalen Komponenten. Die Spezifizität der Detektion von sich bewegenden Kontrastmitteln kann verbessert werden.
Zusätzlich zu den oben diskutierten Aperturmustern höherer Ordnung, kann ein Störechofiltern verwendet werden, um die Geschwindigkeitsschätzung weiter zu verbessern. Beispielsweise wird das adaptive Störechofilter, das oben unter Verwendung großer Korrelationsintervalle diskutiert worden ist, mit hohen Abtastraten, in Verbindung mit der einzelnen Auslöschungsnull verwendet, die in dem kubisch Fundamentalen Signalraum verfügbar ist, um effizienter das sich bewegende Mittel von dem Mittel zu trennen, das relativ zu dem sich bewegenden Gewebe stationär ist.
Längere CPS-Impulssätze können die Empfindlichkeit bei geringen Mittelgeschwindigkeiten reduzieren. Die im Vorangegangenen diskutierte Technik der Verwerfung des Störechofehlers kann ein besserer Weg sein, für die Verwendung zusätzlicher Impulse, um die Mitteldetektion zu verbessern. Dies hat auch die Varianzreduktionsvorteile für die Geschwindigkeit und die Energieschätzungen, die von dem Mitteln mehrerer Autokorrelationsabtastungen kommen.

Ein Auslöscher eines Fundamentalen vierter Ordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer Aperturgewichtung der Amplitude hat die folgenden Gewichtungen: [1/6 – 2/3 1 – 2/3 1/6]. Das folgende Aperturmuster kann dies realisieren, indem die Funktion [1 – 4 6 – 4 1]/8 gewichtet wird:

3/4 Apertur

x

1/2 Apertur

x

(Gerade)

1/2 Apertur

x

(Ungerade)

1/8 Apertur

x

(Gerade)

1/8 Apertur

x

(Ungerade)

Tabelle 7

Jedes „x” gibt die Verwendung eines gegebenen Elements in einer bestimmten Apertur an.
Diese 5-Impuls Sequenz hat fünf unterschiedliche Aperturamplitudenfunktionen. Jedes Element trägt eine einzelne positive und eine einzelne negative Phase zu der Gesamtsummation bei.
Berücksichtigungen eines Übersprechens können größere Gruppierungen von Elementen erfordern, beispielsweise dass mindestens zwei oder vier benachbarte Elemente zu allen Zeitpunkten in Benutzung sind (also jedes „x” der Spalte in Tabelle 7 stellt 2, 3, 4 oder eine andere Anzahl von benachbarten Elementen dar). In Sequenzen höherer Ordnung können vier oder fünf Impulse die am Anfang diskutierten Tripletts ersetzen.

Ein alternatives Verfahren zum Kombinieren von Sequenzen, um die Verwerfung zu verbessern, ist die Anwendung von nicht nur unterschiedlichen Phasen, sondern die Sendeamplitudengewichtung zwischen den Tripletts zu ändern. Es wird das folgende Triplett betrachtet: [1/2e – 1 1/2o]. Für eine 9-Impuls Sequenz werden drei Tripletts mit Gewichtungen [1/2 1 1/2] verwendet. Die aktuelle gesendete Apertursequenz ist [1/4ee – 1/2e 1/4eo 1/2e – 1 1/2o 1/4oe – 1/2o 1/4oo], wobei „eo” oder „oe” gerade oder ungerade Elemente oder Gruppen von Elementen enthalten. Das Aperturmuster für diese Sequenz kann wie folgt sein:

Volle Apertur	–	–	–	–	–	–	–	–
1/2 Apertur (Gerade)	±	±			±	±
1/2 Apertur (Ungerade)			±	±			±	±
1/4 Apertur (Gerade – Gerade)	+				+
1/4 Apertur (Gerade – Ungerade)		+				+
1/4 Apertur (Ungerade – Gerade)			+				+
1/4 Apertur (Ungerade – Ungerade)				+				+

Tabelle 8

Die Aperturen, die sowohl mit „+” und „–” gekennzeichnet sind, werden doppelt verwendet, einmal für die positive Phase und einmal für die negative Phase. Diese Sendesequenz fügt zusätzliche Nullen bei FS/2 und FS/6 hinzu, für eine erhöhte Fundamentalauslöschung. Dies kann bei sehr starken Störechos hilfreich sein, bei Umgebungen mit wenig Tiefe, wo sehr schwache Energiesignale der 1/4 Apertur hindurchdringen können, wie beispielsweise in transesophageal intervaskularen Anwendungen oder bei der Bildgebung kleinerer Tiere.
Das Triplettmuster wird beibehalten, so dass innerhalb der Gruppe von 9 Impulsen die Werte für andere Zwecke verwendet werden können. Beispielsweise wird die Ausgabe von jedem Triplett mit der entsprechenden Empfangsgewichtung erhalten. Die Empfangsgewichtung wird verwendet, da zwei der drei Sätze zu einer halben Amplitude des anderen Satzes gehören. Eine Gewichtung wird für die empfangenen Signale oder finalen Abtastungen von einem, zwei oder von allen drei Sätzen angewendet, um den Amplitudenbeitrag innerhalb der Sequenz auszugleichen. Diese resultierenden Abtastwerte werden an einen Geschwindigkeitsschätzer angelegt. Die Geschwindigkeitsschätzung kann mit normalen Leveln einer Fundamentalstörechoverwerfung berechnet werden. Die Energieschätzung kann mit allen neun Punkten mit einer Fundamentalstörechoverwerfung höheren Levels und Kontrastmittelspezifizität berechnet werden. Wenn diese Energie- und Geschwindigkeitswerte zur Anzeige kombiniert werden, wie beispielsweise in der Abbildung gemäß 3, wird die Geschwindigkeit nur für Signale mit einer detektierten hohen Energie angezeigt.
Die Kontrastimpulssequenztripletts oder andere Sätze von CPS-Impulsen, die in einer Sequenz verwendet werden, können korrigiert werden, indem Präambel-Impulse eingefügt werden, dargestellt als ein zusätzlicher Anfangsimpuls innerhalb des Tripletts: [1/2o 1/2e – 1 1/2o]. Die Amplitude und die Phase des Präambel-Impulses oder Echoimpulses wird derart ausgewählt, dass die ersten drei Werte in der Summe Null ergeben. Dies stellt eine Auslöschung der linearen Fundamentalen Echosignale sicher. Techniken, um die Phase und die Amplitude des Echounterdrückungsimpulses zu bestimmen sind in der US 6,436,041 offenbart, deren Offenbarung durch Bezugnahme hiermit aufgenommen wird. Ein zweiter Echoimpuls kann als ein negativer Anfangswert hinzugefügt werden: [–1 1/2o 1/2e – 1 1/2o].
Der Echoimpuls oder die Impulse erzeugen eine ähnliche akustische Umgebung für jeden der ersten Impulse, die in einer Kombination verwendet werden, um eine Abtastung bei der kubisch Fundamentalen zu erhalten. Gemäß einem Interleaving-Ausführungsbeispiel, hat jedes Triplett (oder eine andere Untergruppierung) ein separates Echo-Firing. Eine 6-Impuls Sequenz von zwei Tripletts ohne Echoauslöschung verwendet eine 8-Impuls Sequenz für die Echoauslöschung. Beispielsweise mit einem FSIR (Flow Sample Interleave Ratio) von vier, 4 × 6 = 24 Firings ohne Echoimpulse hat 4 × 8 = 32 Firings mit Echoimpulsen. Ohne einen Echoimpuls sind die Sequenzen für vier Zeilen: 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4. Mit der Hinzufügung eines Echofirings pro Triplett, lauten die Sequenzen: 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4, wobei jedes Triplett einen Anfangsechoimpuls enthält. Die hochgestellten Zahlen, die die Apertur angeben, die Phase und/oder die Polaritätsfunktion sind der Klarheit wegen weggelassen.
Wenn keine großen Phasenänderungen zwischen den Zeilen vorliegen, dann können frühere Tripletts als Echoimpulse für nachfolgende Tripletts dienen. Eine 9-Impuls Sequenz kann dann eine 10-Impuls Sequenz werden, nachdem ein einzelner Echokorrekturimpuls zum Anfang der Sequenzen hinzugefügt worden ist. Dies unterstellt keine Phasenänderungen zwischen den Gruppierungen. Wenn Phasenänderungen auftreten, dann können zusätzliche Echoimpulse verwendet werden. Die Zeit zwischen den Firings jedes Impulses wird streng kontrolliert, so dass die Echoimpulse die geeignete Phase darstellen.
Eine andere Möglichkeit, um die Anzahl an Echozeilen zu reduzieren, ist das Erlauben von Interleaving innerhalb der Tripletts. Wenn FSIR = 4 mit einer Zwei-Triplett 6-Impuls Sequenz, werden die folgenden 24 Firing Impulse beispielsweise dargestellt durch: 1 2 1 2 1 2 3 4 3 4 3 4 1 2 1 2 1 2 3 4 3 4 3 4. Das Einfügen einzelner Echoimpulse vor jeder Interleave-Triplettgruppe liefert 28 Firings mit der folgenden Sequenz: 2 1 2 1 2 1 2 4 3 4 3 4 3 4 2 1 2 1 2 1 2 4 3 4 3 4 3 4. Ein Echoimpuls für jedes verschachtelte Triplettpaar wird verwendet, wodurch die Anzahl an Echoimpulsen vom vorherigen Fall um 50% reduziert wird (von 8 auf 4). Die Kontrastimpulssequenz wird mit einer geringen Abtastrate erfasst (aufgrund des Interleaving), jedoch mit einer längeren Korrelationszeitperiode. Die geringere Abtastrate kann ein Bewegungsartifakt verursachen, aufgrund einer unvollständigen Auslöschung des Fundamentalen Signals.
Die Echoauslöschungstechnik mit Verwendung einer Totzeit vor dem Triplett, also [0 1/2e – 1 1/2o] kann verwendet werden. Jedoch können Reflexionen von dem ersten gesendeten Impuls von Objekten tief im Körper gesehen werden, wenn der zweite Impuls empfangen wird. Die Reflexionen von dem zweiten Impuls können auf dem dritten Empfangsimpuls gesehen werden. Der erste empfangene Impuls hat kein reflektiertes Signal. Die drei empfangenen Impulse werden mit einem FIR-Filter kombiniert, in diesem Fall ein [1 1 1] Filter. Die fehlende Reflexion auf dem ersten Impuls kann eine Auslöschung des linearen Fundamentalen Signals von den tiefen Objekten verhindern. Wenn das Objekt ein heller Reflektor ist, beispielsweise das Zwerchfell, dann registriert der Kontrastmitteldetektor ein großes Signal. Eine beispielhafte abwechselnde Polaritätseinstellung der Impulse ohne und mit Echoimpulsen ist gegeben durch:
Tabelle 9
Ein Beispiel einer Sequenz gleichmäßiger Polarität ohne und mit Echoimpulsen ist gegeben durch:
Tabelle 10
Eine Alternative für Echounterdrückungsimpulse besteht darin, die Zeit zwischen dem Abfeuern jedes Impulses (im Folgenden auch als Firing bezeichnet) zu verlängern, bei angemessener Abwägung der Unterdrückung linearer Fundamentalen Störecho und der Reduktion der Bildrate (Frame Rate). Die Zeitdauererhöhung erfolgt zwischen jedem der Firings.
Die Geschwindigkeitsskala kann eingestellt werden, um die hier diskutierten Sequenzen mit oder ohne Echo zu berücksichtigen. Die Geschwindigkeitsschätzungen werden gewonnen, indem eine von unterschiedlichen möglichen Sequenzen von Impulsen verwendet wird, die unterschiedlichen möglichen Impulswiederholungsintervallen entsprechen. Die Sequenz wird beispielsweise automatisch in Antwort auf einen Untersuchungsstyp ausgewählt, oder ist als Funktion der Benutzereingabe ausgewählt. In Antwort auf die Auswahl einer bestimmten Sequenz und eines zugehörigen Impulswiederholungsintervalls, wird eine Geschwindigkeitsskalaerläuterung als Funktion des Impulswiederholungsintervalls eingestellt.
Eine Möglichkeit, um dies zu implementieren, kann sein, einen filterabhängigen Skalafaktor für die Geschwindigkeitsskala zu verwenden, beispielsweise ein Skalierungsfaktor s/e zum Multiplizieren der Geschwindigkeitsskala, die für die Erläuterung verwendet wird, und der Kalibrierung. Die Geschwindigkeitsskala basiert auf einem bestimmten PRI. Durch Verwendung der Dopplergleichung können die Nyquist Geschwindigkeiten berechnet werden. Für diese verschiedenen Pulsungstechniken muss die Geschwindigkeitsskala skaliert werden (reduziert werden), um ganzzahlige Faktoren, die von der bestimmten Sequenz abhängen. Beispielsweise hat der 5-Impuls [1/2 – 1 1/2 – 1 1/2] Satz von CPS-Impulsen eine wahre Geschwindigkeitsskala, die halb so groß ist. Der 6-Impuls-Satz von CPS-Impulsen ist mit 1/3 skaliert. Andere Sequenzen können verschiedene Skalierungsfaktoren erfordern.
In Schritt 30 wird jeder der Impulse innerhalb einer Sequenz entlang einer gleichen Abtastzeile gesendet. Dort, wo ein Interleaving zwischen Abtastzeilen verwendet wird, werden die Impulse einer Mehrzahl von Sequenzen entlang einer entsprechenden Mehrzahl von Abtastzeilen gesendet. Die im Folgenden gezeigte Tabelle 11 zeigt ein Erfassungsmuster mit drei Firings pro detektierter Zeile (also einen Satz von CPS-Impulsen für Abtastungen entlang einer Abtastzeile). Die Unterdrückung der linearen Fundamentalen erfolgt durch die zweite Differenz [1 – 2 1]-Antwort. Die Ultraschallzeile
Tabelle 11
L_n gibt die Abtastzeile an.
Gemäß alternativer Ausführungsbeispiele enthält eine oder enthalten mehrere Impulse innerhalb eines Satzes von CPS-Impulsen zum Bilden von Abtastungen entlang einer Abtastzeile oder innerhalb einer Sequenz von mehreren Sätzen mindestens einen Impuls, der entlang einer Zeile gesendet worden ist, und einen anderen Impuls, der entlang einer benachbarten Zeile gesendet worden ist. Beispielsweise werden zwei Impulse pro detektierter Abtastzeile verwendet, was eine Unterdrückung der linearen Fundamentalen zur Folge hat. Die Impulse werden zwischen Abtastzeilen oder Sequenzen geteilt (gemeinsam verwendet). Die Zeilen sind nicht nebeneinander angeordnet, so dass ein linearer Fundamentalen-„Leckage” auftreten kann. Eine Phasenkorrektur und eine gute Abtastdichte können verwendet werden, um die Auslöschung der linearen Fundamentalen zu verbessern. Die Tabelle 12 zeigt diese erste Alternative.
Tabelle 12
Einige Impulse werden entlang Abtastzeilen gesendet, die zwischen den Abtastzeilen, die von Interesse sind, lokalisiert sind.
Bei einer anderen Alternative, wie in der Tabelle 13 gezeigt, wird nur ein Impuls im Schnitt pro detektierter Zeile verwendet. Eine schlechte Unterdrückung der linearen Fundamentalen kann bereitgestellt werden. Die zweite Differenz [1 – 2 1]-Antwort wird für die Zeilen L₀, L₃, L₆, etc. bereitgestellt, jedoch sind die gesendeten Impulse innerhalb eines Satzes von Impulsen nicht nebeneinander, was ein Durchlassen der linearen Fundamentalen zur Folge hat. Eine Unterdrückung der linearen Fundamentalen Antwort für andere Zeilen (L₁, L₂, L₄, L₅, etc.) kann schlechter sein als die erste Differenzperformance [1 1 – 2]. Eine Abweichung Zeile um Zeile bei der linearen Fundamentalenunterdrückung kann Artifakte in dem Endbild erzeugen. Ein laterales Videofiltern kann dabei helfen, die Artifakte zu unterdrücken, unter Abwägung der Lateralauflösung.
Tabelle 13
L₁/L₂ stellt eine Abtastzeile zwischen L₀ und L₃ dar. Die Abtastungen werden für L₀–L₆ jeweils gebildet. 5 zeigt eine Frequenzantwort der Unterdrückung der linearen Fundamentalen, indem die Impulse gemäß Tabelle 13 verwendet werden. Die durchgezogene Linie repräsentiert L₁- und die L₂-Antwort, die gestrichelte Linie stellt die L₃-Antwort dar, und die gepunktete Linie stellt eine erste Differenzantwort zur Referenz dar.
Tabelle 14 repräsentiert ein noch anderes alternatives Sendemuster. Ein Durchschnitt von zwei Firings pro detektierter Zeile wird für die Unterdrückung der linearen Fundamentalen verwendet, basierend auf der zweiten Differenz [1 – 2 1]-Antwort. Die Abtastzeilen sind nicht nebeneinander angeordnet, so dass ein linearer Fundamentalen-Leckage auftreten kann.
Tabelle 14
Anstatt die Geschwindigkeit oder die Energie aus Abtastungen zu schätzen, die die gleichen räumlichen Orte darstellen, kann die Anzahl an Impulsen reduziert werden, indem aus benachbarten räumlichen Orten geschätzt wird. Es wird ein CPS-Satz von Impulsen betrachtet, wo Tripletts verarbeitet werden, um lineare Fundamentalenunterdrückte komplexe Werte X_n zu erzeugen, wie beispielsweise in Tabelle 15 gezeigt,
Tabelle 15
Der komplexe Autokorrelationswert für die Zeile n dargestellt durch: R(1)_n = Y_nY_n–1*, wodurch zwei komplexe Werte von unterschiedlichen räumlichen Abtastzeilen korreliert werden. Die Geschwindigkeitsschätzung für die Zeile n ist dann ∠R(1)_n. Die Geschwindigkeitsschätzungen können mit nur drei Impulsen pro Zeile gewonnen werden. Eine zusätzliche Mittelwertbildung kann durchgeführt werden:
um die Varianz der Geschwindigkeitsschätzung zu reduzieren sowie das räumliche Massezentrum der Geschwindigkeitsschätzungen für diese Zeilen einzustellen.
Andere Techniken können auch verwendet werden. Beispielsweise können die Sendephasen aufeinanderfolgender Tripletts in benachbarten Zeilen moduliert werden, um dabei zu helfen den linearen Fundamentalen Signalgeschwindigkeitsfehler zu reduzieren. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel können zwölf Impulse einer Sequenz realisiert werden mit neun Impulsen pro Abtastzeile. Jeder Eintrag in der Tabelle 16 stellt ein 3-Impuls CPS Triplett dar, das bei einer bestimmten Zeile Y erfasst wird.
Tabelle 16
Drei Tripletts, die entlang einer bestimmten Zeile (Y₁) erfasst werden, werden mit einem einzelnen Triplett, das von einer benachbarten Zeile (Y₂) erfasst worden ist, kombiniert, um eine einzelne Geschwindigkeitsschätzung zu bilden, mit reduziertem Fehler von dem linearen Fundamentalenfehler und dem zweiten harmonischen Störechofehler. Die Zeilen liegen nahe genug beisammen, um eine vernünftige Fehlerschätzung zu erlauben, die über den Zeilen durchzuführen ist, beispielsweise über benachbarte Abtastzeilen.
Die 12-Impuls Auslöschungstechnik gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel kann alternativ mit einem Durchschnitt von 1,5 Tripletts oder 4,5 Impulsen pro Zeile realisiert werden. In der folgenden Tabelle 17 repräsentiert jede Reihe kolineare Firings des [1/2e – 1 1/20] Kontrastimpulssequenztripletts. Jeder Winkel stellt eine Sendephaseneinstellung für alle Firings eines bestimmten Tripletts dar.
Tabelle 17
Die Geschwindigkeitswerte V werden basierend auf den Abtastungen für jede Abtastzeile Y geschätzt. Beispielsweise werden die Geschwindigkeiten geschätzt als V₀ = ∠Y₁Y₀* + Y₂Y₁* + Y₃Y₂* und Y₁ = ∠Y₂Y₁* + Y₃Y₂* + Y₄Y₃*.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Flussdiagramms gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Kontrastmittelbildgebung mit der kubisch Fundamentalen Information. Weitere, andere oder weniger Schritte können verwendet werden, beispielsweise einschließlich irgendwelcher Schritte gemäß 2 oder entsprechende Impulse, Sätze von Impulsen oder Sequenzen mit oder ohne Interleaving. Das Verfahren wird implementiert, indem das System gemäß 1 oder ein anderes System verwendet wird.
In Schritt 40 wird eine Sequenz von Impulsen entlang einer Abtastzeile wiederholt gesendet. Die Sequenz weist gemäß einem Ausführungsbeispiel kein Interleaving auf. Die Sequenz ist beispielsweise ein Satz von Impulsen, um eine Abtastung für jeden räumlichen Ort zu gewinnen. Durch Senden von CPS-Impulsen, entspricht die Sequenz der Detektion der kubisch Fundamentalen Information. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Impulssequenz, die als 1/2e – 1 1/2o dargestellt ist, kontinuierlich wiederholt.
In Schritt 42 werden die empfangenen Signale, die auf jede Wiederholung reagieren, kombiniert. Die Kombination der empfangenen Signale, die jedem Satz oder jeder Sequenz entsprechen, liefern die kubisch Fundamentalen Information. Die empfangenen Signale von jedem Impuls eines Tripletts werden gemäß einem Ausführungsbeispiel zusammen addiert.
In Schritt 44 wird eine FFT (Fast Fourier Transformation) als Funktion der kombinierten empfangenen Signale von einer Mehrzahl von Wiederholungen des Sendens und Kombinierens durchgeführt. Die Abtastungen werden kontinuierlich in eine FFT eingegeben. Die gemessene PRI (die Anzeigengeschwindigkeitsskala) ist 3x der aktuellen PRI. Die zwei Nullen können das Meiste der linearen Fundamentalen-Störechos entfernen. Echos werden naturgemäß behandelt, da jeder Impuls der Sequenz als natürlicher Echoimpuls für nachfolgende Impulse dient. Ein Anfangsechoimpuls kann beispielsweise verwendet werden.
In Schritt 46 wird ein Bild in Antwort auf die FFT erzeugt. Das Bild ist ein PW(Pulsed Wave)-Dopplerbild für eine Gate-Location entlang der Abtastzeile. Da die kubisch Fundamentalen Information für das PW-Dopplerbild verwendet wird, wird das Abbilden des Flusses in Koronararterien begünstigt. Die kubisch Fundamentalen Information hat eine hohe Kontrastmittelspezifizität und ein geringes Störecho. Die geringeren Störechopegel können auch die automatisierten quantitativen Messungen verbessern.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird Schritt 40 durchgeführt, indem eine hohe Impulswiederholungsfrequenz PRF (Pulse Repetition Frequency) verwendet wird. Sequenzielle Aussendungen werden durchgeführt mit einer geringeren Verzögerung zwischen den Aussendungen. Die Verzögerung kann sogar derart sein, dass eine zweite Aussendung durchgeführt wird, bevor eine erste Aussendung auf einen Ort, der von Interesse ist, trifft. Eine hohe PRF kann gute Schätzungen bei hohen Geschwindigkeiten liefern, mit wenig Bedenken bezüglich „Ghost Gates”, die nahe starken Echosignalen sind. Sehr kleine Geschwindigkeitsskalen können verwendet werden, und Flüsse, die normalerweise durch ein Störecho verdunkelt werden, können gemessen werden.
In einigen Anwendungen, beispielsweise bei Koronarflussreservestudien, ist die zeitliche Information wichtig. Es ist möglich, mehrere Dopplerbänder (Doppler-Strips) zu erzeugen. Ein Band stammt von Daten von den –1 Sendeimpulsen und repräsentiert die Fundamentalen Signalenergie, die signifikante Gewebebewegung enthält. Die Gewebebewegung liefert eine Herzarbeitstaktzeitinformation (also den Start von Systole und Diastole). Das andere Band liefert ein kubisch Fundamentalen empfindliches Signal, das sehr genau bezüglich der Bewegung von Kontrastmittel ist. Die zwei Bänder können auch übereinander auf der Anzeige gestapelt oder mit unterschiedlichen Farben überlagert werden. Die zwei Bänder können gleiche oder unterschiedliche effektive Mess-PRIs haben. Die Fundamentalen Impulse können unterabgetastet werden, um ein PRI zu erhalten, das um ein ganzzahlig Vielfaches länger für das Fundamentalenband ist, als für das kubisch Fundamentalenband. Die Empfangsgewichtungen und Phasen können durch die 1/2e und 1/2o Impulse geändert werden, so dass alle Impulse für ein Fundamentalen empfindliches Band verwendet werden können, und ein kürzeres Mess-PRI kann verwendet werden. Da Gewebezeitinformation von Interesse ist, ist die Störecho-Leckage aufgrund einer nicht perfekten Auslöschung weniger bedenklich.
Die kubisch Fundamentalen Geschwindigkeit, Energie, Intensität und/oder andere Typen von Information werden für eine dreidimensionale Bildgebung gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet. Um die Abtastzeit oder die Bildrate (Frame Rate) zu reduzieren, werden verschiedene Impulse entlang unterschiedlicher Zeilen in ein Volumen gesendet. Die CPS-Impulse zur Bildung von Abtastungen entlang einer Abtastzeile werden entlang einer gleichen oder entlang unterschiedlicher Abtastzeilen gesendet. Die Tabelle 18 zeigt ein zweidimensionales Abtastmuster von CPS Tripletts, die in der Reihenfolge von 1–16 erfasst worden sind, für insgesamt 16 × 3 = 48 Zeilen Firings:

1 3 5 7 9 11 13 15

2 4 6 8 10 12 14 16

Tabelle 18
In einem Ausführungsbeispiel werden diese Tripletts mit den in Tabelle 19 gezeigten Sendephasenwinkeln erfasst.

0 120 0 0 120 0 0 120

0 0 120 0 0 120 0 0

Tabelle 19
Die Geschwindigkeitsschätzungen werden mit Abtastungen für Vier-Tripletts von sieben Abtastzeilen gebildet, die bei jeder Gruppe von vier zentriert sind. Gruppen von vier Zeilen werden gemäß einem Ausführungsbeispiel kombiniert, wie in Tabelle 20 gezeigt.

Zeilenkombination Phasensequenz

1,2,3,4 0,0,120,0

3,4,5,6 120,0,0,120

5,6,7,8 0,120,0,0

7,8,9,10 0,0,120,0

9,10,11,12 120,0,0,120

11,12,13,14 0,120,0,0

13,14,15,16 0,0,120,0

Tabelle 20
Diese Phasensequenzen haben 0°, +120° und –120° Phasendifferenzen in unterschiedlicher Folge. Die Phasendifferenzen erzeugen eine Fundamentalenstörechogeschwindigkeits-Fehlerauslöschung. Die durchschnittliche Anzahl von Impulsen, um diese sieben Abtastzeilen zu erfassen, beträgt 48:7 ≈ 6,9 Firings.
Die Energieschätzungen werden mit höherer räumlicher Abtastdichte gebildet, als die Geschwindigkeitsschätzungen. Jede Energieschätzung kann aus einem einzelnen Satz von Impulsen gebildet werden, was eine größere Abtastdichte zur Folge hat. Die Raumfilteroperationen können eingestellt werden, um die verschiedenen Parameterabtastdichten zu berücksichtigen. Beispielsweise werden die Raumglättungskoeffizienten variiert, um den Umfang der Glättung der Energieschätzungen höheren Dichte zu erhöhen, um Speckle zu reduzieren und das Ausmaß der Glättung der kleineren Dichtgeschwindigkeitsschätzungen. Das Glätten entzerrt (gleicht ab) die tatsächliche Auflösung nach der Rekonstruktion zwischen den Geschwindigkeits- und Energieschätzungen.
Ein dreidimensionales Bild wird als Funktion der kubisch Fundamentalen Aussendungen und Kombinationen empfangener Signale erzeugt. Irgendwelche detektierten Daten können verwendet werden zur Erzeugung des Bildes. Wenn Geschwindigkeits- und Energieschätzungen zusammen verwendet werden, wird bei der Scan-Konversion und/oder bei der 3D-Rekonstruktion der Unterschied in dem Sampling-Gitter berücksichtigt.
Volumenflussmessungen vor und nach der Einnahme von Medikamenten oder einer körperlichen Belastung sind nützlich bei klinischen Bestimmungen des Herzzustandes. Querschnittsbereichsmessungen in 2D-Bildern sind problematisch aufgrund der nicht bekannten Gefäßorientierung. Das Störecho stellt ebenfalls eine ernste Beschränkung dar bei der Geschwindigkeitsberechnung. In der Praxis wird die maximale Geschwindigkeitswellenform verwendet, und relative Messungen werden vor und nach einer Herzbelastung gemacht, um die koronare Flussreserve abzuleiten. Der Kontrastmittelfluss in Koronararterien in 3D wird mit einem hohen Genauigkeitsgrad höher dem tatsächlichen Blutfluss durch die kubisch Fundamentalen Information gezeigt (Verwerfung des Fundamentalenstörechos). Die Gefäßquerschnittsbereichsmessungen (abgeleitet aus dem kubisch Fundamentalen 3D-Gefäßbild) können kombiniert werden mit mittlerer Geschwindigkeitsinformation (erneut abgeleitet aus den kubisch Fundamentalen Signalen von dem sich bewegenden Mittel), um den Volumenfluss zu berechnen. Volumenflussänderungen vor und nach einer Belastung können klinisch nützlich sein. Aufgrund der kleinen Abweichungen in der Größe der Koronararterie vor und nach Belastungen, kann es ausreichend sein, die zeitintegrierte Durchschnittsgeschwindigkeitswellenform bei klinischen Vergleichen zu verwenden. Dies kann eine bessere Genauigkeit gegenüber der maximalen Geschwindigkeitswellenform liefern. Die Verwerfung von Gewebestörecho, das durch die kubisch Fundamentalen Mittelinformation geliefert wird, erlaubt die Verwendung der Durchschnittswellenform.
6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Kontrastmittelultraschallbildgebung mit kubisch Fundamentalen Information. Weitere, andere oder weniger Schritte können verwendet werden, beispielsweise kann irgendeiner der Schritte gemäß den 2 oder 4 enthalten sein, oder entsprechende Impulse, Sätze von Impulsen oder Sequenzen mit oder ohne Interleaving. Das Verfahren wird implementiert, indem beispielsweise das System gemäß 1 oder ein anderes System verwendet wird.
In Schritt 50 wird die kubisch Fundamentalen Information detektiert. Irgendeine der oben diskutierten CPS-Techniken kann verwendet werden. Die detektierten Daten können nur die kubisch Fundamentalen Information enthalten oder Information zusätzlich zu der kubisch Fundamentalen. Die detektierte kubisch Fundamentalen Information wird detektiert an einem oder an mehreren Raumorten, beispielsweise entlang zwei sich kreuzenden Zeilen oder für jeden von einer Mehrzahl von Orten in einer Region bei zwei verschiedenen Zeitpunkten.
In Schritt 52 wird eine oder werden mehrere Bewegungsschätzungstechniken durchgeführt. Beispielsweise wird ein oder werden beide Schritte 54 und 56 durchgeführt. Die Schritte 54 und 56 entsprechen einem Gewinnen von direktionaler Geschwindigkeitsinformation, entweder aus einem Rahmen von Daten relativ zu einem anderen Rahmen von Daten, oder aus einem mehrdimensionalen Geschwindigkeitsvektor für einen gegebenen Raumort. Andere Bewegungsschätzungstechniken, die anders sind als eine eindimensionale Geschwindigkeits- oder Energiedetektion, können verwendet werden. Die Techniken verwenden den Vorteil der Störechoverwerfung und/oder anderer Charakteristiken der kubisch Fundamentalen Information. Die lineare Fundamentalen-Störechoverwerfung, die aufgrund des CPS-Tripletts und der Spezifität für kubisch Fundamentalen Signale möglich ist, erlaubt einer Anzahl von Bewegungsschätzungstechniken mit größerer Wahrscheinlichkeit erfolgreich zu sein. Beispielsweise haben die Techniken der Raumquadratur, Kreuzkorrelation und Speckle Tracking alle ernsthafte Beschränkungen aufgrund von Störecho. Ein Durchführen dieser Techniken bezüglich störechofreier kubischr Fundamentalen Signale erlaubt eine praktischere Verwendung dieser Techniken. Die Lateralgeschwindigkeitsschätzung kann ohne Störecho genauer sein. Die schwache Geschwindigkeitsinformation ohne Störecho durch Detektieren der kubisch Fundamentalen kann möglich sein ohne Rahmenratenreduktion aufgrund der großen Störechofilter.
In Schritt 56 wird eine direktionale Geschwindigkeitsschätzung gewonnen. Beispielsweise wird eine zwei- oder dreidimensionale Geschwindigkeit gewonnen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel, das in 7 dargestellt ist, wird die kubisch Fundamentalen Information entlang zwei sich kreuzender Abtastzeilen 60 gewonnen. Die Geschwindigkeitsschätzungen an dem Kreuzungspunkt liefert eine Geschwindigkeitsinformation in jeder der zwei unterschiedlichen Abtastzeilenrichtungen. Die geometrische Beziehung der Abtastzeilen kann verwendet werden, um eine zweidimensionale Geschwindigkeit zu bestimmen. Für Kreuzstrahldetektionsverfahren (Cross-Beam Detektionsverfahren) verbleiben schwache laterale Raum-Frequenzen/Geschwindigkeiten, und die Vektorschätzungen werden genauer, insbesondere für Geschwindigkeiten vorwiegend in der x-Richtung. Ein dreidimensionaler Geschwindigkeitsvektor kann aus drei sich kreuzenden Strahlen abgeleitet werden, oder dem Tracking von Speckle zwischen zwei erfassten Volumen durch die Verwendung eines 2D-Transducerarrays. Ein 3D-Geschwindigkeitsvektor kann auch aus zwei separaten zweidimensionalen Geschwindigkeitsvektoren aus orthogonalen Ebenen innerhalb eines Volumens abgeleitet werden.
In Schritt 54 wird ein Speckle Tracking durchgeführt. 8 zeigt ein Speckle Tracking zwischen zwei unterschiedlichen Zeitpunkten, wobei „X” Daten aus einem Rahmen von Daten angibt und „O” Daten von einem anderen Rahmen von Daten angibt. Die Raumorte, die mit „X” markiert sind, sind Regionen von Interesse oder die Speckle-Information, die aufzuspüren ist. Durch das Tracking der Region von einem Rahmen zu einem anderen Rahmen, wird die relative Bewegung der Region bestimmt. Bevor die Geschwindigkeit bestimmt wird, indem die Zielregion innerhalb einer Suchregion verwendet wird (beispielsweise Orte, die mit „0” gekennzeichnet sind), wird das Störecho entfernt. Die Anzahl von Firings auf einen gleichen Ort (die Flussabtastzahl von Impulsen) wird pro Zeile L_i (i = 1,5) erfasst. Durch Verwendung der kubisch Fundamentalen Information kann ein einfaches oder kein Störechofilter verwendet werden, um die Störechoinformation zu entfernen. Die Korrelation, die Summe von absoluten Differenzen oder andere Berechnungen werden verwendet, um einen ausreichenden Abgleich der Translation und/oder Rotation der Zielregion für die Suchregion zu bestimmen.
Bevor die Geschwindigkeit aufgespürt wird, indem die Zielregion innerhalb einer Suchregion verwendet wird, wird Störecho entfernt. Impulse werden pro Zeile L_i (i = 1,5) erfasst, und mit T Tabs/Koeffizienten des Störechofilters gefiltert. Für die Detektion einer geringen Geschwindigkeit wird ein Störechofilter mit mehr als drei Koeffizienten verwendet, so dass das Transitionsband zwischen dem Sperrband und dem Durchlassband schmal ist, und starke Störechosignale die schwächeren Blutsignale nicht aufheben. Bei der Verwendung des folgenden „minimalen” Beispiels mit einer Flussabtastzahl von 4 (FSC = 4) und T = 4, wird die Rahmenrate in erster Linie bestimmt durch das Aussenden von (4 × 5) + (4 × 3) = 32 Impulsen. Wenn die Impulse sequenziell im Raum über Zeilen L_i erfasst werden, und dann wiederholt werden, um die FSC-Anzahl von Impulsen pro Zeile zu bilden, ist die Anzahl an Filterkoeffizienten größer als vier für die gleiche minimale detektierbare Geschwindigkeit, da mehr Zeit zwischen Impulsen existiert, die durch das Störechofilter gefiltert werden. Diese letztere Alternative reduziert die Rahmenraten weiter. Für Speckle Tracking Verfahren bleiben auch die geringen lateralen Geschwindigkeiten übrig, und darüber hinaus sind weniger Sendeimpulse erforderlich. Da nur ein Minimum von drei Impulsen pro Zeile in jeder der Ziel- und Suchregion erforderlich ist, reduziert sich die Gesamtanzahl an Impulsen in dem oben genannten Beispiel auf (3 × 5) + (3 × 3) = 24, anstatt 32 Impulsen. Um noch kleinere Geschwindigkeiten zu detektieren, kann für die Verbesserung der Rahmenrate eine größere Anzahl von Störechofilterkoeffizienten erforderlich sein und folglich mehr Sendeimpulse jenseits vier pro Abtastzeile.
Für jede Zeile bei dem Cross-Beam, Speckle Tracking oder bei einem anderen Verfahren zum Detektieren einer Vektorbewegung, werden N Impulse geeignet schnell abgefeuert (ausgesendet) und entsprechend kombiniert, um lineare Fundamentalenenergie zu unterdrücken und die kubisch Fundamentalen zu detektieren. Dieser Schritt für jede Zeile eliminiert effizient oder reduziert Störecho, lässt nicht lineare Energie übrig zur Verwendung zum Detektieren von stationärem, langsam oder schnell fließendem Blut oder Kontrastmittel. Da dieser Schritt effizient Störecho (bei der linearen Fundamentalenfrequenz) von dem gewünschten Blutfluss (bei der nicht linearen Fundamentalen) trennt, kann Bewegung über einen Bereich von Geschwindigkeiten detektiert werden, und irgendwelche signifikanten Fehler können minimiert werden.

Claims

Verfahren zur Kontrastmittelbildgebung mit Ultraschall, mit den Schritten: (a) Gewinnen (32) einer Geschwindigkeit eines ersten Kontrastmittels als Funktion einer kubisch Fundamentalen eines ersten Ultraschallsignals; (b) Gewinnen (34) einer Energie eines zweiten Kontrastmittels als Funktion einer kubisch Fundamentalen eines zweiten Ultraschallsignals; und (c) Erzeugen (36) eines Bildes als Funktion der Geschwindigkeit und der Energie.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das erste Kontrastmittel das gleiche Kontrastmittel ist, wie das zweite Kontrastmittel, und das erste Ultraschallsignal das gleiche Signal ist, wie das zweite Ultraschallsignal.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt (a) aufweist: (a1) ein Senden (40) einer Mehrzahl von Impulsen, die mindestens zwei unterschiedliche Amplitudenpegel aufweisen; (a2) ein Kombinieren (42) von Signalen, die auf die Aussendung gemäß Schritt (a1) reagieren; und (a3) ein Schätzen (32) der Geschwindigkeit als Funktion der kombinierten Signale.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem Schritt (c) ein Anzeigen (20, 36) der Energie oder der Geschwindigkeit für einen Raumort als Funktion der Energie aufweist, wobei die Geschwindigkeit für höhere Energie angezeigt wird, und die Energie für geringere Energie angezeigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schritt (c) ein Anzeigen (20, 36) der Energie für geringe Geschwindigkeit für irgendeinen Energiepegel aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Schritt (c) für jeden einer Mehrzahl von Raumorten durchgeführt wird, die Raumorte der Mehrzahl, welche einem Anzeigen der Ener gie entsprechen, nicht direktional farbkodiert sind, und die Raumorte der Mehrzahl, welche einem Anzeigen der Geschwindigkeit entsprechen, direktional farbkodiert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt (a) ein Gewinnen (32) einer Geschwindigkeit aufweist, indem eine von unterschiedlichen möglichen Sequenzen von Impulsen verwendet wird, die unterschiedlichen möglichen Impulswiederholungsintervallen entsprechen; ferner mit (d) einem Einstellen einer Geschwindigkeitsskalaerläuterung als Funktion des Impulswiederholungsintervalls der verwendeten einen Sequenz von den verschiedenen möglichen Sequenzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Schritt (a) ein Senden (30) einer Sequenz von Impulsen entlang einer ersten Zeile aufweist, die Geschwindigkeit auf Echos von jedem der Impulse der Sequenz reagiert, und die Impulse innerhalb der Sequenz zeitlich ungleichmäßig beabstandet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schritt (a) ein Gewinnen (32) der Geschwindigkeit aufweist, die ein zweidimensionaler Geschwindigkeitsvektor ist.
System zur Kontrastmittelbildgebung mit Ultraschall, enthaltend: einen Strahlformer (12), der betreibbar ist zum Gewinnen von Ultraschalldaten, die eine kubisch Fundamentalen Antwort darstellen; einen Detektor (11), der betreibbar ist zum Schätzen von Geschwindigkeits- und Energiewerten als Funktion der Ultraschalldaten; einen Speicher (18), der eine Anzeigenabbildung speichert, die mit den Geschwindigkeits- und Energiewerten indiziert ist, zum Ausgeben eines Anzeigenwerts; und eine Anzeige (20), die betreibbar ist zum Anzeigen eines Bildes als Funktion des Anzeigewerts.
System nach Anspruch 10, bei dem der Strahlformer (12) betreibbar ist zum Senden einer Mehrzahl von Impulsen, die mindestens zwei unterschiedliche Amplitudenpegel aufweisen, und Kombinieren von Signalen, die auf die Aussendung der Mehrzahl von Impulsen rea gieren, und wobei der Detektor (11) betreibbar ist zum Schätzen der Geschwindigkeits- und Energiewerte als Funktion der kombinierten Signale.
System nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Anzeigeabbildung betreibbar ist zum Anzeigen eines der Energie- oder Geschwindigkeitswerte für einen Raumort als Funktion der Energie, wobei die Geschwindigkeit für höhere Energie angezeigt wird, und die Energie für geringere Energie angezeigt wird.
System nach Anspruch 12, bei dem die Anzeigeabbildung betreibbar ist zum Anzeigen der Energie für eine geringe Geschwindigkeit für irgendeinen Energiepegel.
System nach Anspruch 12 oder 13, bei dem die Anzeigeabbildung indiziert ist für jeden einer Mehrzahl von Raumorten, wobei die Raumorte der Mehrzahl, welche einem Anzeigen der Energie entsprechen, nicht direktional farbkodiert sind, und die Raumorte der Mehrzahl, welche einem Anzeigen der Geschwindigkeit entsprechen, direktional farbkodiert sind.
Verfahren zur Kontrastmittelbildgebung mit Ultraschall, mit den Schritten: (a) Senden (30) einer ersten Sequenz von ersten Impulsen entlang oder benachbart einer ersten Zeile, wobei die ersten Impulse einen zeitlich ungleichen Abstand innerhalb der Sequenz haben; und (b) Schätzen (32) einer ersten Geschwindigkeit als Funktion von kubisch Fundamentalen Signalen, die auf die ersten Impulse der ersten Sequenz reagieren.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner mit (c) Senden (30) von zweiten Impulsen von einer oder von mehreren anderen Sequenzen entlang einer oder entlang mehrerer Zeilen, die andere sind als die erste Zeile, wobei die Aussendung der zweiten Impulse zu der Aussendung der ersten Impulse versetzt (Interleaved) ist, und eine andere Anzahl von zweiten Impulsen zwischen zwei unterschiedlichen aufeinanderfolgenden Paaren der ersten Impulse ist.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Schritt (a) ein Senden (30) mit mindestens sechs ersten Impulsen aufweist, wobei mindestens zwei der ersten Impulse unterschiedliche Amplitudenpegel innerhalb der ersten Sequenz haben; ferner mit (d) Kombinieren (42) eines ersten und zweiten Satzes der empfangenen Signale, die auf die Aussendung gemäß Schritt (a) reagieren, und eines ersten und zweiten anderen Satzes der ersten Impulse zu mindestens zwei Abtastungen; und wobei der Schritt (b) ein Schätzen (32) der ersten Geschwindigkeit aus den mindestens zwei Abtastungen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schritt (d) ein Kombinieren (42) für jede der mindestens zwei Abtastungen der empfangenen Signale, die auf unterschiedliche Amplitudenpegel reagieren, aufweist:
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schritt (a) aufweist (a1) Senden (30) von mindestens drei ersten Impulsen ohne Interleaving; (a2) Senden (30) von zweiten Impulsen von einer oder mehreren verschiedenen Sequenzen; und dann (a3) Senden (30) von mindestens drei ersten Impulsen ohne Interleaving; wobei der Schritt (d) aufweist: (d1) Kombinieren (42) empfangener Signale, die auf Aussendungen gemäß Schritt (a1) reagieren, für eine erste der mindestens zwei Abtastungen; und (d2) Kombinieren (42) empfangener Signale, die auf die Aussendung gemäß Schritt (a3) reagieren, für eine zweite der mindestens zwei Abtastungen; und wobei der Schritt (b) ein Schätzen (32) der ersten Geschwindigkeit aufweist aus der ersten und zweiten Abtastung.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt (a) ein Senden von ersten Impulsen zum Detektieren der kubisch Fundamentalen Information aufweist, die zeitlich näher beisammen liegen, als die ersten Impulse zum Schätzen der ersten Geschwindigkeit.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner mit (c) Schätzen einer Gewebegeschwindigkeit aus einem Teilsatz von weniger als allen ersten Impulsen; und (d) Entfernender Gewebegeschwindigkeit von der ersten Geschwindigkeit.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner mit (c) Gewinnen einer ersten und zweiten Abtastung, die auf einen ersten und zweiten Teilsatz der ersten Impulse jeweils reagieren, wobei der erste Teilsatz anders ist als der zweite Teilsatz; wobei der Schritt (a) ein Senden (30) der ersten Impulse des ersten Teilsatzes mit einem anderen Phasenoffset umfasst, als die ersten Impulse des zweiten Teilsatzes; und wobei der Schritt (b) ein Schätzen (32) der ersten Geschwindigkeit aus der ersten und zweiten Abtastung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Schritt (a) ein Senden (30) von vier unterschiedlichen Tripletts von ersten Impulsen aufweist, drei der Tripletts zu einem gleichen Phasenoffset gehören, und ein vierter der Tripletts einen anderen Phasenoffset aufweist, wobei der Schritt (c) ein Gewinnen von vier Abtastungen aufweist, die jeweils auf ein entsprechendes Triplett reagieren, und wobei der Schritt (b) ein Schätzen (32) der ersten Geschwindigkeit aus den vier Abtastungen aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei der Schritt (a) ein Senden (30) der ersten Impulse enthält, wobei mindestens zwei der ersten Impulse verschiedene Amplitudenpegel innerhalb der ersten Sequenz aufweisen, und die unterschiedlichen Amplitudenpegel auf unterschiedliche Aperturen reagieren.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Schritt (a) ein Senden (30) bei mindestens drei Sätzen von ersten Impulsen aufweist, wobei jeder der mindestens drei Sätze ein gleiches Amplitudenmuster von ersten Impulsen aufweist, mindestens vier der ersten Impulse auf eine entsprechende der mindestens vier unterschiedlichen Aperturen reagieren, jedes Element innerhalb irgendeiner der vier Aperturen gleich oft verwendet wird, wie alle Elemente innerhalb irgendeiner der mindestens vier Aperturen; ferner mit (e) Kombinieren (42) von mindestens drei Sätzen der empfangenen Signale, die auf die mindestens drei Sätze der ersten Impulse jeweils reagieren, zu mindestens drei Abtastungen; und wobei der Schritt (b) ein Schätzen (32) der ersten Geschwindigkeit aus den mindestens drei Abtastungen aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, ferner mit (f) Senden eines Echoimpulses, entsprechend der Erzeugung einer ähnlichen akustischen Umgebung für jeden der ersten Impulse, die in einer Kombination verwendet werden, um eine Abtastung bei der kubisch Fundamentalen zu gewinnen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 26, wobei der Schritt (a) ein Senden (30) aller ersten Impulse entlang der ersten Zeile aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 27, wobei der Schritt (a) ein Senden (30) von mindestens zwei Sätzen von ersten Impulsen aufweist, wobei jeder der Sätze von ersten Impulsen einen ersten Impuls entlang der ersten Zeile und einen anderen ersten Impuls entlang einer benachbarten Zeile aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 28, wobei der Schritt (a) ein Senden (30) von verschiedenen ersten Impulsen entlang unterschiedlicher Zeilen in einem Volumen aufweist, ferner mit (g) Erzeugen eines dreidimensionalen Bildes als Funktion von Aussendungen gemäß Schritt (a).
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 29, wobei der Schritt (b) ein Gewinnen der ersten Geschwindigkeit aufweist, indem eine der unterschiedlichen möglichen Sequenzen von ersten Impulsen verwendet wird, die unterschiedlichen möglichen Impulswiederholungsintervallen entsprechen; ferner mit (h) Einstellen einer Geschwindigkeitsskalaerläuterung als Funktion des Impulswiederholungsintervalls der verwendeten der unterschiedlichen möglichen Sequenzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 30, wobei der Schritt (b) ein Gewinnen der ersten Geschwindigkeit aufweist als einen zweidimensionalen Geschwindigkeitsvektor oder dreidimensionalen Geschwindigkeitsvektor.
Verfahren zur Kontrastmittelbildgebung mit Ultraschall, mit den Schritten: (a) wiederholtes Senden (40) einer ersten Sequenz von ersten Impulsen entlang einer ersten Zeile, wobei die erste Sequenz einer Detektion der kubisch Fundamentalen Information entspricht; und (b) Kombinieren (42) der empfangenen Signale für jede Wiederholung der ersten Sequenz miteinander, wobei die Kombination die kubisch Fundamentalen Information liefert; (c) Durchführen (44) einer Fast Fourier Transformation als Funktion der kombinierten empfangenen Signale aus einer Mehrzahl von Wiederholungen gemäß Schritt (a); und (d) Erzeugen (46) eines Bildes in Antwort auf Schrittt (c).
Verfahren nach Anspruch 32, wobei die Schritte (c) und (d) ein Erzeugen eines PW-Dopplerbildes für eine Gate-Location entlang der ersten Zeile aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, wobei der Schritt (a) ein wiederholtes Senden (40) mit einer hohen Impulswiederholungsfrequenz aufweist, so dass eine zweite Aussendung durchgeführt wird, vor dem Ende des Unterwegsseins einer ersten Aussendung.
Verfahren zur Kontrastmittelbildgebung mit Ultraschall, mit den Schritten: (a) Detektieren (50) einer kubisch Fundamentalen Information; und (b) Durchführen (52) als Funktion der kubisch Fundamentalen Information von: (b1) Bestimmen (56) einer zwei- oder dreidimensionalen Geschwindigkeit; oder (b2) Speckle Tracking (54); oder (b3) Kombinieren von den Schritten (b1) und (b2).
Verfahren nach Anspruch 35, wobei der Schritt (a) ein Detektieren (50) der kubisch Fundamentalen Information entlang zwei oder drei sich kreuzender Zeilen aufweist, und wobei der Schritt (b) ein Bestimmen (56) einer zwei- oder dreidimensionalen Geschwindigkeit als Funktion der kubisch Fundamentalen Information der zwei oder drei sich kreuzenden Zeilen an einem Kreuzungspunkt aufweist.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei der Schritt (a) ein Detektieren (50) der kubisch Fundamentalen für jeden einer Mehrzahl von Orten in einer Region zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten aufweist und wobei der Schritt (b) ein Speckle Tracking (54) zwischen den zwei unterschiedlichen Zeitpunkten aufweist.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei der Schritt (a) ein Ableiten (50) der kubisch Fundamentalen aus einer Sequenz aufweist, wo sich die Amplitude und Phase ändern.
System nach Anspruch 10, wobei die Ultraschalldaten, die die kubisch Fundamentalen Antwort darstellen, eine Funktion einer Sequenz von Impulsen sind, wobei sich Amplitude und Phase ändern.