DE102005036536A1

DE102005036536A1 - Intensitätspegelsteuerung zur Kontrastmittelbildgebung

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Publication number: DE102005036536A1
Application number: DE102005036536A
Authority: DE
Inventors: James E. San Francisco Chomas; Edward A. San Jose Gardner; Patrick J. Sunnyvale Phillips
Original assignee: Siemens Medical Solutions USA Inc
Current assignee: Siemens Medical Solutions USA Inc
Priority date: 2004-08-09
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2006-02-23
Also published as: US20060030779A1

Abstract

Ein Ziel-Mechanical Index, ein Schaltdruck, eine Intensität oder ein anderer Wert, der zu einer Kontrastmittelbildgebung gehört, werden gebildet (42). Für die Kontrastmittelbildgebung, die zu einer begrenzten Zerstörung von Kontrastmittel gehört, wird die Sendeleistung abgeglichen (44) auf den Zielintensitätswert als Funktion der Position, Zeit oder Kombinationen davon. Für gegebene mehrere Foki wird die Sendeleistung eingestellt (44, 46), um einen im Wesentlichen gleichmäßigen Schalldruck bereitzustellen oder eine Intensität an zwei oder mehr der Foki. Dort, wo ein Bildgebungsparameter eingestellt wird (48) während einer Bildgebungssitzung, wird die Sendeleistung geändert (50), um einen ähnlichen oder den gleichen Ziel-Intensitätswert an einem gegebenen Ort bereitzustellen, der konsistent ist mit dem Wert vor der Einstellung. Durch Einstellen der Sendeleistung als Funktion eines Zielwerts (44) kann eine konsistentere Kontrastmittelbildgebung bereitgestellt werden, trotz der Verwendung von mehreren Foki, Änderungen in dem Ort von einem oder von mehreren Foki oder Änderungen in anderen Bildgebungsparametern. Durch das automatische Einstellen der Sendeleistung als Funktion des Zielwerts (44) kann eine Benutzereinstellung vermieden werden. Ein Ziel-Schalldruck, eine Intensität oder ein Mechanical Indexwert können für eine destruktive Bildgebung mit hoher Leistung ebenfalls verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Intensitätspegelsteuerung für die Kontrastmittelbildgebung. Insbesondere wird ein gleichmäßiger Druck den verschiedenen Kontrastmittelbildgebungskonfigurationen und Umgebungen bereitgestellt.

Die Kontrastmittel haben für eine Sendeleistung eine nichtlineare Antwort. Verschiedene Kontrastmittelbildgebungsarten reagieren auf die nichtlineare Antwort. Diese Kontrastmittelmodi sind typischerweise ausgelegt, um die Zerstörung von Kontrastmittel zu begrenzen oder zu minimieren, wie beispielsweise in Verbindung mit einer "Low Mechanical Index" Bildgebung. Die Bildgebungsperformance für Kontrastmittelbildgebungsmodi hängt von dem gesendeten Schalldruck ab. Der Mechanical Index (MI) ist ein Maß des Schalldrucks.

Eine Reduzierung des Mechanical Index und der zugehörigen Sendeleistung kann das Signal-Zu-Rausch-Verhältnis (SNR) reduzieren. 1 zeigt die Beziehung zwischen der Persistenz oder der Beständigkeit von Kontrastmittel, das Signal-Zu-Rausch Verhältnis von empfangenen Signalen, und den Mechanical Index an einer fokalen Stelle. Das Signal-Zu-Rausch Verhältnis in 1, ist das Signal in einer Kontrastmittelregion geteilt durch das Signal in einer Geweberegion bei einer Tiefe von 50 mm. Die Persistenz wird gemessen als die Gesamtzeit des Kontrastmittelsignals, die ab Start der Bildgebung beobachtet wird. Das Beispiel gemäß 1 wird gemessen, indem ein 4C1 Transducer bei 2 Megahertz auf einem Siemens Sequoia^® Ultraschallsystem verwendet wird, welches eine Kontrastimpulsfrequenz-Kontrastmittelbildgebung verwendet. Das Kontrastmittel, das verwendet wurde, war Levovist. Für große Mechanical Index Werte ist die Persistenz gering, was eine Zerstörung von Kontrastmittel widerspiegelt. Für kleine Mechanical Index Werte am Fokus ist die Persistenzzeit größer, jedoch reduziert sich das Signal-Zu-Rausch Verhältnis. Einen optimaleren Mechanical Index am Fokus für die Kontrastmittelbildgebung mit begrenzter Zerstörung von Kontrastmittel verursacht eine lange Persistenz von dem Kontrastmittelsignal, während das Signal-Zu-Rausch Verhältnis von Kontrastmittel maximiert wird. In dem Beispiel gemäß 1 ist ein optimalerer Mechanical Index am Fokus gleich 0,29, jedoch kann die optimale Performance, die auf einer kleineren oder größeren Persistenz und einem größeren oder kleineren relativen Signal-Zu-Rausch Verhältnis basiert, verwendet werden. Verschiedene Transducer, Kontrastmittel, Detektionsverfahren, Frequenzen oder andere Charakteristiken können für verschiedene optimalere Werte bereitgestellt werden.

Um einen niedrigen Schalldruck zur Begrenzung der Zerstörung von Kontrastmittel zu erhalten, begrenzt ein Leistungsmanagementmodell, das durch ein Ultraschallbildgebungssystem implementiert ist, die Sendeleistung. Gemäß einem Beispiel wird ein Mechanical Index, der zu den Sendeleistungen gehört, die maximiert sind, berechnet. Wenn der Mechanical Index irgendwo innerhalb einer abgetasteten Region eine Richtlinie überschreitet, beispielsweise ein Wert von 1,9, wird die Sendeleistung reduziert, bis der Mechanical Index nicht mehr überschritten wird. Für Bildgebungsmodi, zu denen die Zerstörung von Kontrastmittel gehören, oder für eine Bildgebung ohne Kontrastmittel, wird dann die maximal erlaubte Leistung verwendet, um Schallenergie zu senden. Bei der Kontrastmittelbildgebung mit einer begrenzten Zerstörung von Kontrastmittel ist die Sendeleistung reduziert. Beispielsweise stellt ein Benutzer einen Drehknopf entsprechend ein, um eine kleinere oder reduzierte Sendeleistung anzugeben. Die maximal erlaubte Sendeleistung wird dann um einen Wert reduziert, der von dem Benutzer eingegeben worden ist (% oder dB). Der Benutzer kann die Sendeleistung manuell erhöhen und reduzieren, um das Signal-Zu-Rausch Verhältnis und die zugehörige Persistenz zu erhöhen oder zu reduzieren.

Verschiedene Bildgebungsparameterwerte können resultieren in einem unterschiedlichen Peakdruck, gegeben entweder bei einer gleichen Sendespannung oder einer aktualisierten Sendespannung. Beispielsweise wird ein Bild gebildet, indem zwei verschiedene Fokustiefen pro Abtastzeile verwendet werden. Wie in 1 gezeigt, wird eine Fokustiefe bei 45 mm und eine zweite Fokustiefe bei 90 mm bereitgestellt. Die gestrichelten Linien, die den zwei Tiefen entsprechen, geben eine Differenz in den Signal-Zu-Rausch Verhältnissen sowie der Persistenz bei jeder der Tiefen an, bei einer gleichen Sendeleistung von –16 dB. Der resultierende Mechanical Index bei den zwei verschiedenen Fokusregionen ist ebenfalls unterschiedlich, beispielsweise 0,35 für die geringe Tiefe und 0,24 für die größere Tiefe. Diese Differenz des Mechanical Index bei den zwei unterschiedlichen Fokuspunkten hat eine Differenz von 16 dB im Signal-Zu-Rausch Verhältnis und ungefähr 100 Sekunden Differenz in der Persistenz zur Folge. Die Differenz des Mechanical Index und des zugehörigen Schalldrucks resultiert in einer Änderung innerhalb eines gleichen Bildes. Für eine Hochfrequenz-Kontrastbildgebung oder eine Langzeitperfusionsstudie, kann die Differenz sogar noch signifikanter sein.

Die Differenz im Mechanical Index und den zugehörigen Änderungen in dem Bild können als Funktion der Tiefe der Fokustiefen abweichen. 2 zeigt eine Abweichung als Funktion verschiedener Kombinationen von Fokustiefen, indem das System und die Konfiguration, wie oben unter Bezugnahme auf die 1 diskutiert, verwendet werden. Der Screen Mechanical Index entspricht einem höchsten Mechanical Index innerhalb einer Abtastregion, egal ob an einer Fokusposition oder nicht. Der Screen Mechanical Index entspricht dem Mechanical Index, der gemäß den FDA Richtlinien gemessen wird. Der Screen Mechanical Index an dem Fokus (MIF) stellt einen Mechanical Index dar, der zu dem tiefsten Fokuspunkt hin einem Dualfokusbildgebungsmodus gehört. Die MIF-Graphen für Flach und Tief repräsentieren einen gemessenen Mechanical Index jeweils an einem flachen Fokuspunkt und einem tiefen Fokuspunkt. Die Abweichung des Screen Mechanical Index von dem Mechanical Index am flachen Fokuspunkt weicht für größere Tiefen ab aufgrund des mechanischen Elevationsfokus des Transducers. Die Fokustiefenachse des Graphen gemäß 2 zeigt verschiedene gepaarte Kombinationen von flachen und tiefen Fokuspunkten in Millimetern. Da eine Low Mechanical Index Bildgebung verwendet wird, ist es unwahrscheinlich, dass der Mechanical Index die FDA-Richterlinien überschreitet. Unter Verwendung der diskutierten Low MIF-Kontrastmittelbildgebungsleistungseinstellungen, ist die Sendeleistung am Transducer für jede der Fokustiefen gleich. Der resultierende Mechanical Index an den verschiedenen Fokustiefen variiert jedoch über den Bereich von möglichen Fokuspositionen. Der Mechanical Index am flachen Fokus hält einen relativ konstanten MIF aufrecht, jedoch reduziert sich der Mechanical Index an dem Tiefenfokus signifikant für größere Tiefen. Für größere Tiefen resultiert die Differenz im Mechanical Index an den flachen und tiefen Fokuspunkten in verschiedenen Signal-Zu-Rausch Verhältnissen und Persistenzen. Beispielsweise wird eine 0,12 Differenz des Mechanical Index für die 45 und 90 Millimeter Kombination von Fokuspunkten geliefert. Die Differenz im Mechanical Index resultiert in einer signifikanten Differenzen in der Kontrastmittelempfindlichkeit und/oder unnötiger Kontrastmittelzerstörung.

Differenzen im Schalldruck können auch die Folge sein von Änderungen als Funktion der Zeit. Wenn der Benutzer einen Bildgebungsparameter während einer Bildgebungssitzung ändert, beispielsweise eine Sendefrequenz, die Fokusposition oder einen anderen Bildgebungsparameter, kann sich der Mechanical Index ändern. Für die Low MI-Kontrastmittelbildgebung ist es unwahrscheinlich, dass eine Änderung ein Überschreiten von MI-Grenzwerten zur Folge hat. Als Ergebnis wird die Sendeleistung nicht weiter automatisch eingestellt. Ein anderer Bildgebungsparameter und die gleiche Sendeleistung kann einen anderen Mechanical Index oder Mechanical Index am Fokus zur Folge haben. Die Differenz des Mechanical Index kann für einen Benutzer unvorhersehbar auftreten, was eine Beschaffenheit der Kontrastmittelbildgebungsperfomance reduziert und/oder ein manuelles Einstellen der Leistung durch den Benutzer zur Folge hat. Der Benutzer stellt entweder konstant die Leistung ein oder akzeptiert eine Änderung des Mechanical Index.

Die im folgenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele umfassen Verfahren und Systeme zum Steuern eines Intensitätspegels für die Kontrastmittelbildgebung. Ein Ziel-Mechancial Index, ein Schalldruck, die Intensität oder ein anderer Wert, der zur Kontrastmittelbildgebung gehört, werden gebildet. Für die Kontrastmittelbildgebung, die zu einer begrenzten Zerstörung von Kontrastmittel gehört, wird die Sendeleistung mit dem Zielintensitätswert als Funktion der Position, Zeit oder Kombinationen davon, abgeglichen. Für gegebene mehrere Foki, wird die Sendeleistung eingestellt, um einen im Wesentlichen gleichmäßigen Schalldruck oder eine Intensität an zwei oder mehreren der Foki bereitzustellen. Wenn ein Bildgebungsparameter während einer Bildgebungssitzung eingestellt wird, wird die Sendeleistung geändert, um einen ähnlichen oder den gleichen Zielintensitätswert an einer gegebenen Stelle bereitzustellen, der konsistent ist zu dem Wert vor der Einstellung. Durch Einstellen der Sendeleistung als Funktion eines Zielwerts, kann eine konsistentere Kontrastmittelbildgebung bereitgestellt werden, trotz der Verwendung von mehreren Foki oder Änderungen in dem Ort von einem oder von mehreren Foki oder anderen Bildgebungsparametern. Durch das automatische Einstellen der Sendeleistung oder als Funktion des Zielwerts, kann eine Einstellung durch den Benutzer vermieden und der Arbeitsfluss verbessert werden. Ein Zielschalldruck, eine Intensität oder ein Mechanical Indexwert können für eine große Leistung verwendet werden, sowie für eine destruktivere Bildgebung.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Intensitätspegels bei der Kontrastmittelgebung geschaffen. Ein Zielwert, der zu einer Schallenergieinten sität gehört, wird bestimmt. Der Zielwert entspricht der begrenzten Zerstörung von Kontrastmittel. Eine Sendeleistung wird automatisch als Funktion des Zielwerts mit einem Prozessor eingestellt. Eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität wird als Funktion der Zeit, des Ortes oder Kombinationen davon aufrechterhalten, basierend auf der Einstellung der Sendeleistung als Funktion des bestimmten Zielwerts.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein System geschaffen zum Steuern eines Intensitätspegels bei der Kontrastmittelbildgebung. Ein Steuerprozessor ist betreibbar, um eine Zielwert, der zu einer Schallenergieintensität gehört, in Antwort auf die Konfiguration eines System für die Kontrastmittelbildgebung mit begrenzter Zerstörung von Kontrastmittel zu bestimmen. Der Steuerprozessor ist auch betreibbar, um automatisch eine Sendeleistung als Funktion des Zielwertes einzustellen. Ein Sendestrahlformer ist betreibbar, um eine Sendewellenform als Funktion der Sendeleistung zu erzeugen.

Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Verfahren geschaffen zur Kontrastmittelbildgebung, indem zwei oder mehrere Sende-Fokustiefen verwendet werden. Verschiedene Sendeamplituden werden für unterschiedliche Foki eingestellt. Die unterschiedlichen Foki liegen bei verschiedenen Tiefen für ein gleiches Bild. Ein Ziel-Schalldruck wird im Wesentlichen bei den unterschiedlichen Foki als Funktion der verschiedenen Sendeamplituden aufrechterhalten.

Gemäß einem vierte Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für die Kontrastmittelbildgebung geschaffen mit Änderungen in Bildgebungsparametern während einer Bildgebungssitzung. Eine Sendeamplitude wird als Funktion eines ersten Satzes von Bildgebungsparameterwerten eingestellt. Ein erster Schalldruck an einem ersten Ort ist eine Funktion der Sendeamplitude und der Bildgebungsparameterwerte. Mindestens einer der Bildgebungsparameterwerte wird zurückgesetzt (reset) oder während einer Bildgebungssitzung geändert. Die Sendeamplitude wird zurückgesetzt oder in Antwort auf das Zurücksetzen des Bildgebungsparameterwerts geändert. Die geänderte Sendeamplitude ist betreibbar, um einen zweiten Schalldruck an dem ersten Ort bereitzustellen. Ein Verhältnis des zweiten Schalldrucks zu dem ersten Schalldruck liegt zwischen 1,3 und 0,7.

Die vorliegende Erfindung ist durch die folgenden Ansprüche definiert, und nichts in diesem Abschnitt soll eine Einschränkung dieser Ansprüche darstellen. Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen diskutiert und können später unabhängig oder in Kombination beansprucht werden.

Die Komponenten und die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabgetreu, sondern verdeutlichen die Prinzipien der Erfindung. Darüber hinaus werden in den Figuren die gleichen Bezugszeichen für entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten verwendet.

1 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung des Mechanical Index an einem Fokus, der Kontrastmittelpersistenz und des Signal-Zu-Rausch Verhältnisses bei der Kontrastmittelbildgebung;

2 zeigt eine graphische Darstellung von Differenzen in dem Mechanical Index zwischen verschiedenen Fokustiefen für die Kontrastmittelbildgebung;

3 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Systems zum Steuern eines Intensitätspegels bei der Kontrastmittelbildgebung; und

4 zeigt ein Flussdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Steuern eines Intensitätspegels bei der Kontrastmittelbildgebung.

Die Sendespannung, der Strom, die Leistung oder die Energie werden verwendet, um einen angestrebten oder gleichförmigen Mechanical Index, Intensität oder Druck aufrechtzuerhalten. Irgendwelche verschiedenen jetzt bekannt oder später entwickelten Messungen der Wahrscheinlichkeit einer Kontrastmittelzerstörung, oder eines Mangels an Kontrastmittel, können verwendet werden. Der Mechanical Index ist ein Maß der Intensität, Energie, Leistung, Druck, Frequenz oder Kombinationen davon. Andere Messungen, beispielsweise ein direktes Messen irgendeiner der Eigenschaften können verwendet werden. Zur Begrenzung der Kontrastmittelzerstörung wird ein Zielwert einem Ort innerhalb einer Abtastebene zugeordnet, beispielsweise ein Ort benachbart zu dem Transducer, in einer Fokusregion oder beabstandet von dem Transducer und der Fokusregion. Durch das Schaffen eines gleichmäßigen oder ähnlichen Mechanical Index zwischen zwei oder mehreren Foki, wird die Nahfeld-Kontrastmittelzerstörung minimiert, während die gesamte Tiefe der Durchdringung und die Empfindlichkeit verbessert werden. Durch Aufrechterhalten eines gleichmäßigen oder ähnli chen Mechanical Index in Antwort auf eine Veränderung in Bildgebungsparametern, kann während einer Bildgebungssitzung eine gleichmäßigere Bildgebung sichergestellt werden.
Die Amplitude einer Sendewellenform, die für einen Transducer verwendet wird, wird geändert, um die Zerstörung von Kontrastmittel zu steuern oder zu begrenzen. Die Amplitude der Wellenform wird eingestellt, indem eine Spannung, ein Strom oder eine Kombination aus beidem gesteuert wird. Änderungen der Sendeamplitude resultieren in einer Zunahme oder Abnahme in der Sendeleistung oder Energie. Nach dem Umwandeln in Schallenergie durch den Transducer, wird eine Sendeschallwellenform durch jedes Element mit einer entsprechenden Energie, Leistung oder einem Amplitudenpegel ausgegeben. Änderungen in dem Sendepegel für elektrische oder akustische Wellenformen werden an jedem oder an einigen der Elemente innerhalb einer Sendeapertur gebildet. Durch Ändern der Sendeleistung an einem Element wird auch eine Sendeleistung, die zu der Sendeapertur gehört, geändert. Die Sendeleistung, die zu einer Apertur gehört, kann alternativ geändert werden, indem die Apertur gesteuert wird, beispielsweise die Sendeleistung reduziert wird, indem die Anzahl an Elementen innerhalb einer Sendeapertur reduziert wird. Der Mechanical Index ist bezüglich des Peaknegativdruck in einem Feld linear. Der Peaknegativdruck ist eine Funktion der Peakspannung (Spitzenspannung), die an das Transducerelement angelegt wird. Durch Einstellen der Spannung oder der Amplitude kann der Mechanical Index gesteuert werden, ohne komplexere Änderungen des Bildgebungssystems. Zusätzliche Änderungen können vorgesehen werden.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Systems 10 zum Steuern eines Intensitätspegels bei der Kontrastmittelbildgebung. Das System 10 enthält einen Transducer 12, einen Sendestrahlformer 14, einen Steuerprozessor 16, einen Empfangsstrahlformer 18, einen Bildprozessor 20 und eine Anzeige 22. Weitere, andere oder weniger Komponenten können vorgesehen werden, beispielsweise eine gemeinsame Steuerung für die Sende- und Empfangsstrahlformer 14, 18, oder ein System ohne den Prozessor 20 oder die Anzeige 22. Das System 10 ist ein medizinisches Diagnoseultraschallbildgebungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel, ein therapeutisches oder andere Ultraschallsysteme können verwendet werden.
Der Sendestrahlformer 14 enthält eine digitale Schaltung, eine analoge Schaltung, eine ASIC (Application Specific Integrated Circuit), ein Speicher, Verzögerungsglieder, Verstärker, Fil ter, Wellenformgeneratoren, D/A-Wandler, Kombinationen davon, oder andere jetzt bekannte oder später entwickelte Sendestrahlformerkomponenten. Der Sendestrahlformer 14 erzeugt eine Mehrzahl von elektrischen Wellenformen. Eine oder mehrere Wellenformen werden für jedes Element für eingegebenes Sendeereignis erzeugt. Dort, wo zwei oder mehr Wellenformen für ein gleiches Sendeereignis für jedes Element erzeugt werden, werden die Sendewellenformen relativ apodisiert und verzögert, und dann kombiniert. Die apodisierten und verzögerten Wellenformen für jedes Element werden für den Transducer 12 angewendet. Die relative Apodisation steuert den Fokus oder eine andere Strahleigenschaft der gesendeten Schallenergie in Reaktion auf die Sendewellenformen. Die Apodisation ist implementiert, indem die Amplitude einer Sendewellenform relativ zu einer anderen Sendewellenform geändert wird. Die Amplitude, die für eine gegebenes Element verwendet wird, oder eine Kombination der Energie über mehrere Elemente ist ebenfalls eine Funktion einer gewünschten Sendeleistung. Durch Ändern der Sendeleistung kann die Zerstörung von Kontrastmitteln begrenzt werden. Eine Änderung der Sendeleistung kann auch die Erzeugung einer gewünschten Intensität erlauben, beispielsweise einen gewünschten Mechanical Index an einem oder an mehreren Orten oder an einem gleichen Ort zu verschiedenen Zeitpunkten. Die Sendeleistung wird eingestellt, indem ein Spannungswert oder eine Stromverstärkung der Sendewellenformen geändert wird. Alternativ wird die Wellenform mit einer gewünschten oder einstellbaren Sendeleistung erzeugt.
Der Transducer 12 ist ein eindimensionales, zweidimensionales, mehrdimensionales, 1,25D, 1,5D, 1,75D oder ein anderes Transducerarray. Der Transducer 12 enthält ein oder mehrere Elemente einer piezoelektrischen oder kapazitiven Membran oder andere Strukturen. Der Transducer 12 wandelt die elektrischen Sendewellenformen in Schallwellenformen an jedem der Elemente innerhalb der Sendeapertur um. Die Wellenformen breiten sich zu einer oder zu mehreren Fokusregionen aus. Die Schallechos kehren zu dem Transducer zurück. Der Transducer 12 wandelt die Schallechos in empfangene elektrische Signale an jedem der Elemente einer Empfangsapertur um.
Eine Mehrzahl von Sendeereignissen werden durchgeführt, um Schallenergie entlang unterschiedlicher Abtastzeilen zu senden. Eine 1-, 2- oder 3-dimensionale Region, die von Interesse ist, wird abgetastet. Der Mechanical Index an jedem Ort innerhalb einer abgetasteten Region ist gleich 1,9. Andere Einschränkungen können verwendet werden. Um eine Kontrastmittelzer störung zu vermeiden, ist ein Mechanical Index von 0,6; 0,5; 0,4 oder ein anderer oder kleiner Wert für Orte innerhalb der Abtastregion erwünscht. Die Schallenergie, die von jedem Element erzeugt wird, summiert sich an jedem Ort unterschiedlich. Typischerweise ist der maximale Mechanical Index an einem elektrischen oder mechanischen Fokus des Transducers. Die Stärke der reflektierten Echos ist eine Funktion des Mechanical Index. Ein größeres Amplitudenechosignal wird von Schallreflexionen empfangen, die zu einem größeren Mechanical Index gehören.
Der Empfangsstrahlformer 18 erzeugt strahlgeformte Daten für eine oder für eine Mehrzahl von Abtastzeilen. Die strahlgeformten Daten werden gebildet, indem die relativ verzögerten und apodisierten Empfangssignale, die von dem Kontrastmittel, Fluid oder vom Gewebe reflektiert worden sind, summiert werden. Der Bildprozessor 20 ist ein Detektor und/oder ein Scann-Konverter. Der Bildprozessor 20 detektiert eine Intensität, Leistung, Geschwindigkeit, Energie, Varianz oder eine andere Information. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Bildprozessor 20 oder der Empfangsstrahlformer 18 betreibbar, um Daten zu kombinieren, um die Kontrastmittelinformation zu isolieren. Beispielsweise wird eine Mehrzahl von Impulsen an einen gleichen Bereich oder Region gesendet, jedoch mit verschiedenen Relativamplituden. Durch Kombinieren der Empfangssignale, die auf die unterschiedlichen Amplituden gesendeten Impulse reagieren, kann die Information bei einer kubisch fundamentalen (cubic fundamental) isoliert werden. Die cubic fundamental reagiert auf Kontrastmittel. Als ein anderes Beispiel werden zwei Impulse gesendet, die zueinander phasenverschoben sind. Die empfangenen Empfangssignale werden dann kombiniert, und die Information an geraden Harmonischen, beispielsweise der zweiten Harmonischen isoliert. Irgendein bekannter oder später entwickelter Kontrastmitteldetektionsmodus kann verwendet werden, beispielsweise ein Modus, der auf Loss of Correlation, einer Isolation der Information in bestimmten Frequenzbändern, einer relativen Empfangs- und/oder Sendephasenverschiebung, einer relativen Empfangs- und/oder Sendegewichtung und/oder einer Identifizierung von Daten basiert, die zu einem bestimmten Bereich von Bewegung gehören. Der Bildprozessor 20 gibt die Bilddaten an die Anzeige 22. Das Bild wird auf der Anzeige 22 erzeugt, um von einem Arzt betrachtet werden zu können.
Das Bild oder die Bilder, die auf der Anzeige 22 dargestellt werden, oder die zugehörigen Ultraschalldaten, die auf die Empfangssignale reagieren, werden als Funktion der gesendeten Schallenergie gewonnen. Dort, wo verschiedene Bereiche des gleichen Bildes auf ein Ändern des Mechanical Index oder anderer Intensitäten reagieren, kann das resultierende Bild eine unerwünschte Abweichung aufweisen. In ähnlicher Weise, dort, wo verschiedene Bilder innerhalb einer Sequenz des Bildes des Bildes auf verschiedene Mechanical Index reagieren, aufgrund von Änderungen von Bildgebungsparametern, können die resultierenden Bilder weniger wünschenswert sein. Der Steuerprozessor 16 steuert die Sendeleistung des Sendestrahlformers 14, um eine gleichmäßigere Intensität als Funktion des Ortes, der Zeit oder Kombinationen davon, zu liefern,
Der Steuerprozessor 16 ist ein allgemeiner Prozessor, digitaler Signalprozessor, ein ASIC (Application Specific Integrated Circuit), eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, eine Strahlformersteuerung, eine Systemsteuerung, Kombinationen davon, oder eine andere jetzt bekannte oder später entwickelte Vorrichtung zur Gewinnung eines Zielwerts und/oder zum Einstellen (Setzen) einer Sendeleistung und des Sendestrahlformers 14. Der Steuerprozessor 16 implementiert den Leistungsmanagementsteueralgorithmus. Irgendeine jetzt bekannte oder später entwickelte Berechnung, Betrachtung oder eine andere Aspekt von Power Management kann verwendet werden, genauso wie die Aufrechterhaltung einer im Wesentlichen gleichförmigen Intensität.
Der Steuerprozessor 16 ist betreibbar, um einen Zielwert zu bestimmen, der zu einer Schallenergieintensität gehört. Beispielsweise bestimmt der Steuerprozessor einen Zielwert als einen bestimmten Mechanical Index oder als eine andere Darstellung des Schalldrucks in Antwort auf die Konfiguration eines Systems zur Kontrastmittelbildgebung mit einer begrenzten Zerstörung an Kontrastmittel. Der Zielwert wird automatisch in Antwort auf die Konfiguration oder andere Einstellungen bestimmt, beispielsweise Auswählen eines 0,4 oder anderen MI-Werts als einen Zielwert in Antwort auf eine Benutzerauswahl eines Kontrastmittelbildgebungs-Betriebsmodus.
Der Steuerprozessor 16 ist auch betreibbar, um die Sendeleistung des Sendestrahlformers 14 als Funktion des Zielwertes einzustellen. In Antwort auf ein Konfigurieren des Systems zum Abbilden von Kontrastmittel mit beschränkter Zerstörung, wird die Sendeleistung eingestellt, um ein Überschreiten des Zielwerts zu vermeiden, oder um ein Überschreiten des Zielwerts um einen Toleranzwert zu vermeiden. Der Steuerprozessor 16 implementiert einen Algorithmus zum Bestimmen einer Sendeleistung, die auf dem Zielwert basiert. Anstelle des Startens mit einer maximal möglichen Sendeleistung und einem willkürlichen Zuordnen einer Reduktion der Leistung basierend auf einer manuellen Benutzereingabe, gibt der Algorithmus eine Sendeleistung an, um den Zielwert oder einen ähnlichen Wert des Schalldrucks oder einer Intensität zu gewinnen.
Durch Aufrechterhalten einer im Wesentlichen gleichmäßigen Intensität als Funktion der Zeit, des Ortes oder Kombinationen davon, basierend auf einem Einstellen von Sendeleistungen als Funktion des Zielwerts, kann der Steuerprozessor 16 ein gleichmäßigeres Kontrastmittelbildgeben liefern. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität bereitgestellt, wobei die Intensitäten am gleichen Ort als Funktion der Zeit oder verschiedenen Fokiorten in einem gleichen Bild innerhalb von 0,05 oder von dem Mechanical Index Zielwertes liegen. 0,2; 0,1 oder andere Toleranzbereiche, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität bereitzustellen, können verwendet werden. Der Algorithmus arbeitet, um eine gleiche oder eine Zielwertintensität zu gewinnen. Für einen tiefen Fokus oder Foki, kann ein gewünschter Mechanical Index oder eine andere Intensität nicht erreicht werden aufgrund eines mechanischen Fokus eines Transducers, und einer größeren Gewebe- oder Kontrastdämpfung an den tieferen Foki. Ein flacher Fokus oder Foki werden an dem Zielwert gehalten, jedoch kann der tiefere Fokus oder Foki eine reduzierte Intensität aufweisen, um ein Überschreiten eines Zielswerts oder einer Toleranz des Zielwerts an dem mechanischen Fokus oder irgendwo anders entlang einer Abtastzeile zu vermeiden.
Der Steuerprozessor 16 hält die im Wesentlichen gleichmäßige Intensität in jeder von verschiedenen Situationen. Beispielsweise ist der Steuerprozessor 16 betreibbar, um automatisch die Sendeleistung für tiefere und flachere Foki in einem gleichen Bild und entlang einer gleichen oder benachbarten Abtastzeilen einzustellen. Die Sendeleistungen für verschiedene Foki werden als Funktion des Zielwerts eingestellt. Eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität wird dann an jedem der Foki bereitgestellt. Als ein anderes Beispiel ist der Steuerprozessor 16 betreibbar, um automatisch von einer Sendeleistung zu einer anderen Sendeleistung zu wechseln in Antwort auf eine Änderung eines Bildgebungsparameters während einer Bildgebungssitzung. Verschiedene Bildgebungsparameter können die Schallintensität oder den Schalldruck an einem gegebenen Ort beeinflussen. Anstelle des Aufrechterhaltens der gleichen Sendeleistung nach einer Änderung eines Bildgebungsparameters, wird die Sendeleistung eingestellt, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität als Funktion der Zeit von vor der Änderung zu nach der Änderung aufrechtzuerhalten.
Ultraschallbilder werden typischerweise während einer Bildgebungssitzung erfasst. Bildgebungssitzungen können zwischen einer Minute und Stunden dauern. Typischerweise ist eine Bildgebungssitzung in Zusammenhang mit einer oder mit ein Paar Zeitperioden einer kontinuierlichen Erfassung von Bildern. Beispielsweise entspricht in einer Kontrastmittelbildgebung eine Bildgebungssitzung der Ultraschalluntersuchung eines Patienten vor, während und/oder nach einer einzigen Injektion von Kontrastmittel. Die Zielintensität wird während der Periode einer kontinuierlichen Bildgebung oder einer Bildgebungssitzung aufrechterhalten.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Steuern eines Intensitätspegels bei der Kontrastmittelbildgebung. Die Schritte des gezeigten Verfahrens sind für eine Kontrastmittelbildgebung, indem zwei oder mehr Sendefokustiefen verwendet werden, oder für eine Kontrastmittelbildgebung mit Änderungen in Bildgebungsparametern während einer Bildgebungssitzung. Die Steuerung des Intensitätspegels für die Kontrastmittelbildgebung als Funktion der Zeit und des Ortes kann gemäß anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden. Weitere, andere oder weniger Schritte können bereitgestellt werden. Beispielsweise wird der Zielwert in Schritt 42 bestimmt ohne die Konfiguration eines Systems in Schritt 40. Als anderes Beispiel wird der Schritt 46 zum Setzen einer Sendeleistung für einen zusätzlichen Fokuspunkt nicht bereitgestellt, oder die Schritte 48 oder 50 zum Ändern der Sendeleistung als Funktion eines geänderten Bildgebungsparameters werden nicht vorgesehen. Gemäß einem noch anderen Beispiel wird der Schritt 40 bereitgestellt, ohne das Bestimmen eines Zielwerts in Schritt 42. Das Verfahren gemäß 4 wird implementiert, indem ein System verwendet wird, das im Vorangegangen gemäß 3 beschrieben wurde, oder ein anderes System.
In Schritt 40 ist ein Ultraschallsystem konfiguriert zur Kontrastmittelbildgebung ohne begrenzter Zerstörung von Kontrastmittel. Beispielsweise wählt der Benutzer eine Kontrastmittelbildgebungsanwendung oder einen bestimmten Detektionsmodus aus. Die Auswahl entspricht einer automatischen Anordnung oder Bildung eines oder mehrerer Werte zum Erzeugen eines Bil des. Beispielsweise werden ein Detektionsmodus, Filter, Abtastformate, Wellenformen, Abtastzeilendichte, Frequenz, Fokustiefe, Apodisation, Apertur oder ein anderer Bildgebungsparameterwert als Funktion einer ausgewählten Konfiguration eingestellt. Andere Faktoren können beim Einstellen der Parameterwerte enthalten sein, beispielsweise ein Typ des Ultraschalltransducers. Gemäß einem noch anderen Beispiel der Konfiguration eines Ultraschallsystems, wählt der Benutzer manuell einen oder mehrere Werte für unterschiedliche Bildgebungsparameter aus, anstatt eine Anwendung auszuwählen. Der Benutzer kann Werte einstellen oder ändern. Beispielsweise ändert der Benutzer eine Sendeleistung, indem ein Drehknopf oder eine andere Benutzersteuerung oder eine Benutzereingabe verwendet wird. Die Änderung eines Bildgebungsparameters, die Auswahl einer Anwendung oder das Bilden einer anderen Konfiguration aktiviert den Algorithmus zur Bereitstellung einer im Wesentlichen gleichmäßigen Schallintensität als Funktion der Zeit, des Ortes oder Kombinationen davon auf. Der Algorithmus bestimmt den Zielwert und stellt automatisch die Sendeleistung ein. Der Algorithmus wird automatisch in Antwort auf ein Konfigurieren des Ultraschallsystems aufgerufen (aktiviert).
In Schritt 42 wird ein Zielwert bestimmt. Der Zielwert entspricht einem bestimmten Ort, beispielsweise einem oder mehreren Fokusorten. Alternativ gehört der Zielwert zu einem Ort, der von dem Fokus beabstandet ist. Der Zielwert kann als Funktion der Zeit für einen gegebenen Ort oder als Funktion von mehreren Orten verwendet werden, beispielsweise für verschiedene Fokustiefen, die in einem gleichen Bild verwendet werden. Der Zielwert wird einer Schallenergieintensität zugeordnet. Beispielsweise ist ein Zielwert ein Mechanical Index, ein Schalldruck, eine Intensität, Leistung, Energie oder ein anderer Typ von Wert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Zielwert eine Sendeleistung, die zu einer Gesamtapertur gehört. Der Zielwert entspricht einer begrenzten Zerstörung von Kontrastmittel gemäß einem Ausführungsbeispiel, beispielsweise ein Mechanical Index von 0,6 oder kleiner.
Der Zielwert wird in Antwort auf eine Benutzereingabe bestimmt. Beispielsweise definiert der Benutzer einen Ziel-Mechanical Index an einen Fokuspunkt oder an Foki zu Beginn einer Untersuchung oder während einer Untersuchung. Ein Steuerdrehknopf, Schieber, eine Spracherkennung oder eine andere Benutzereingabevorrichtung wird von dem Benutzer verwendet, um den gewünschten Zielwert anzugeben. Der Zielwert wird direkt ausgewählt oder durch eine Benutzereinstellung einer Sendeleistung festgelegt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Zielwert als Mechanical Index oder anderer Wert basierend auf einer Benutzereingabe eingestellt, beispielsweise wie in Schritt 44 durch die manuelle Einstellung einer Leistungssteuerung, die die Sendeleistungen einstellt. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel wird der Zielwert aus einer Nachschlagtabelle ausgewählt. Irgendein Faktor von verschiedenen Faktoren kann für das Auswählen des Zielwerts berücksichtigt werden, beispielsweise der verwendete Transducer, die Tiefe der Bildgebung, die Sendefrequenz, der Typ der Detektion (beispielsweise eine Low Mechanical Index Contrast Mittelbildgebung gegenüber einer Kontrastmittel destruktiven Bildgebung) oder andere Faktoren. Gemäß einem noch anderen alternativen Ausführungsbeispiel wird der in der US (Anmeldenummer 10/077,499), deren Offenbarung durch Bezugnahme hiermit Bestandteil dieser Anmeldung wird, offenbarte Algorithmus oder ein anderes automatisches Verfahren zum Bestimmen des Mechanical Index oder eines anderen Zielwerts verwendet. Der Algorithmus ist empfindlich für Kontrastmitteldestruktion, um einen Mechanical Index oder eine andere Schallintensität, die zu einer Begrenzung von Kontrastmittelzerstörung gehört, zu bestimmen.
In Schritt 44 wird die Sendeleistung als Funktion des Zielwerts eingestellt. Die Sendeleistung wird automatisch durch den Steuerprozessor eingestellt. Durch Implementieren eines Algorithmus zum Liefern der größten Spannung für die Sendestrahlformer, die eine Intensität bei dem Zielwert oder innerhalb einer Zielwerttoleranz zur Folge hat, wird eine Kontrastbildgebung mit konsistenterem Schalldrücken ermöglicht. Die Sendespannung für jedes Element eines Arrays oder eine Sendeapertur ist eingestellt, um eine gewünschte Sendeleistung für das Element oder für das Array zu haben. Wenn der Zielwert ein Mechanical Indexwert ist, wird die Sendespannung gesetzt, um den gewünschten Mechanical Indexwert zu liefern. Durch Einstellen der Sendespannungen oder Ströme für jedes der Elemente, wird eine Sendeleistung für das Gesamtarray oder die Sendeapertur, die zu dem Gewinnen des gewünschten Zielwerts an der Fokusregion oder einem anderen Ort gehört, bereitgestellt. Da die Sendeleistung automatisch mit dem Prozessor eingestellt wird, wird ferner eine subjektive Benutzereingabe oder manuelle Eingabe verhindert. Alternativ wird eine gewisse manuelle Einstellung oder ein manuelles Setzens der Sendeleistung ermöglicht.
Die Apertur, die Apodisation, die Gewebedämpfung oder die Systemstrahlformung werden modelliert oder durch Experimente bestimmt, um eine Beziehung zwischen dem gewünschten Schaltdruck und einer Sendeamplitude zu liefern. Die Beziehungen können ferner durch Eingabe durch einen Benutzer oder anfänglich in Antwort auf eine Benutzereingabe gebildet werden.
In Schritt 44 wird die Sendeleistung oder zugehörige Sendeamplituden als Funktion eines Satzes von Bildgebungsparameterwerten eingestellt. Der Schalldruck an einem gewünschten Ort ist eine Funktion der Sendeamplitude und der Bildgebungsparameterwerte. Nachdem die Bildgebungsparameterwerte ausgewählt sind, wird die Sendeamplitude eingestellt oder gesetzt, um einen gewünschten Zielschalldruck zu liefern. Die Sendeamplitude wird gesetzt, um einen Schalldruck innerhalb eines Schwellenwerts des Ziels zu liefern, beispielsweise um ein Verhältnis des Schalldrucks zu dem Zielschalldruck zwischen 1,3 und 0,7 oder einem anderen Wertebereich zu liefern.
In Schritt 46 wird die Sendeleistung für einen zusätzlichen räumlichen Ort, beispielsweise einen zusätzlichen Fokusort, bereitgestellt. Die Sendeleistungen und die zugehörigen Spannungen für zwei verschiedene Fokustiefen werden als Funktion des gleichen Zielwerts gesetzt. Die Sendeleistungen für jeden der Foki kann verschieden sein. Beispielsweise sind die Sendeamplituden für einen flacheren Fokus kleiner als die Sendeamplituden für eine tiefere Fokusregion. In einem Low Mechanical Index Kontrastmittelbild, ist die Sendeamplitude jedes Elements einer Apertur für eine fokale Tiefe als Funktion eines Zielschalldrucks gesetzt. Die Sendeamplitude für jedes Element in einer anderen Sendeapertur für eine andere Fokustiefe ist ebenfalls als Funktion des Zielschalldrucks gesetzt. Die Sendeamplitude für mindestens ein Element, das beiden Sendeaperturen gemeinsam ist, ist verschieden. Um die Zielwerte aufrechtzuerhalten, beispielsweise einen Ziel-Mechanical Index, werden die relative Gewichtung der Spannungen, die für zwei unterschiedliche Foki angelegt wird, und die resultierende Sendeleistung variiert.
Da der Mechanical Index linear zur Spannung ist, wird die Spannung, die zu einer größeren Mechanical Index Fokusposition gehört, um das Verhältnis des Ziel-Mechanical Index geteilt durch den ursprünglichen oder Ziel-Mechanical Index reduziert. Andere berechnete oder durch Experimente bestimmte lineare oder nichtlineare Funktionen, die die Beziehung der Intensität zur Wellenformamplitude darstellen, können verwendet werden. Alternativ wird die Spannung, die zu einer Fokusposition gehört, angehoben, und Spannungen, die zu einer anderen Fokuspo sition gehören, werden reduziert. Gemäß einem noch anderem Ausführungsbeispiel wird die Spannung, die zu einer kleineren Mechanical Index Fokusposition gehört, angehoben, um einen Mechanical Index zu liefern, der im Wesentlichen ähnlich dem Mechanical Index an einer anderen Fokusposition ist. Vor, während oder nach dem Setzen der Sendespannungen, kann der Zielwert vergrößert oder verkleinert werden, um eine gesamte Zunahme oder Reduzierung der Gesamtausgabeleistung zu liefern.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel hat ein einzelnes Sende-Firing (Aussenden) entlang einer gleichen Abtastzeile oder benachbarter Abtastzeilen mehrere Foki. Durch relative Verzögerungen und Apodisation, wird mehr als ein Fokuspunkt entlang einer Abtastzeile für eine einzelne Aussendung bereitgestellt. Die einzelne Aussendung kann einem Senden von zwei oder mehreren Sätzen von Wellenformen, die miteinander kombiniert sind, entsprechen. Jeder Satz von Wellenformen ist unabhängig apodisiert und verzögert, um die verschiedenen Fokuspositionen bereitzustellen. Beispielsweise wird eine dynamische Sendefokussierung bereitgestellt, wo Wellenformen mit jeder eindeutigen Fokusposition in Zusammenhang stehen oder Sendeverzögerungsprofile separat gesteuerte Spannungen, Ströme oder Amplituden aufweisen, um den gewünschten Zielwert an jedem Fokuspunkt oder an einem anderen Ort bereitzustellen. Alternativ wird eine einzelne Sendewellenform für jedes Element erzeugt mit relativen Verzögerungen und einer Apodisation, um Dualfoki bereitzustellen, drei oder mehr Foki, oder einen kontinuierlichen Fokus. Die Sendespannung, der Strom oder die Amplitude für jede Sendewellenform, die an ein Element angelegt wird, sind eingestellt, um eine gleichmäßige oder im Wesentlichen gleichmäßige Schallintensität an zwei oder an mehreren Fokuspositionen zu liefern.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel, werden sequentielle Sendungen der Schallenergie an die verschiedenen Fokustiefen durchgeführt. Die Sendespannung, Strom oder Amplitude jeder der Wellenformen, die an die Transducerelemente angelegt werden, zum Erzeugen eines akustischen Strahls mit dem gewünschten Zielwert werden separat für jede der sequentiellen Aussendungen eingestellt. Die gewünschte Sendespannung für jede Wellenform wird für jeden Fokus separat berechnet.
Für eine Low Mechanical Index Kontrastmittelbildgebung, sind Sendespannungen kleiner als die maximale Leistung verfügbar. Der verfügbare Overhead an Sendeleistung kann eine Ein stellung von Wellenformen für eine oder für mehrere Fokuspositionen erlauben, zur Abstimmung auf einen Zielwert. Sendespannungen für eine, mehrere oder alle Fokuspositionen können reduziert, erhöht oder beibehalten werden. Da die Sendeleistung automatisch eingestellt wird, kann dem Benutzer ein im Wesentlichen gleichmäßiges Bild bereitgestellt werden, ohne weitere Eingabe oder manuelles Einstellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Sendeleistungen für verschiedene Fokuspositionen automatisch vor Beginn der Bildgebung eingestellt. Als Alternative zum Setzen der Foki auf einen Zielwert, werden die Foki gesetzt, um innerhalb eines vorbestimmten Intensitätsschwellenwerts zueinander zu sein, wodurch ein Zielwert definiert wird. Der Zielwert wird dann zur späteren Verwendung gespeichert. Dort, wo ein tieferer oder der tiefste Fokuspunkt jenseits des Elevationsfokus liegt, mit einem derartigen Ausmaß, dass die Intensität bei dem Elevations- oder mechanischen Fokus des Transducers größer ist als die Intensität an dem tieferen Fokuspunkt ist, wird der Zielwert für den mechanisch fokussierten Ort oder einen anderen Ort, der benachbart ist, von dem tiefsten Fokusort, verwendet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel, werden dort, wo die Intensität an dem mechanischen Fokus größer ist, als an einem tieferen Fokusort, der Zielwert basierend auf der Intensität an einem oder an mehreren Nahfeldfokuspunkten oder dem Elevationsfokuspunkt gesetzt.
Eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität wird aufrechterhalten als Funktion des Orts. Die im Wesentlichen gleichmäßige Intensität basiert auf der Einstellung einer Sendeleistung als Funktion des bestimmten Zielwerts. Beispielsweise wird die Intensität als im Wesentlichen gleichmäßig aufrechterhalten, wenn der Mechanical Index innerhalb von 0,1 liegt (0,1 ist), oder ein Ziel-Mechanical Indexwert oder 0,05 ist. Andere Werte können vorgesehen werden. Ein Verhältnis des Schalldrucks an jedem der Foki liegt zwischen 1,2 und 0,8, 1,1 und 0,9, 1,05 und 0,95, oder zwischen anderen symmetrischen oder unsymmetrischen Wertebereichen um gleiche Drücke. Dort, wo zwei oder mehrere Fokustiefen für ein gleiches Bild verwendet werden, wird die Intensität aufrechterhalten und ist im Wesentlichen gleichmäßig für eine Mehrzahl von verschiedenen Fokustiefen entlang einer gleichen oder entlang benachbarten Abtastzeilen. Der Ziel-Schalldruck wird aufrechterhalten an verschiedenen Foki, basierend auf einer Verwendung verschiedener Sendeamplituden für unterschiedliche Foki. Durch Reduzieren oder Erhöhen einer Sendeamplitude zur Lieferung eines Schalldrucks, der im Wesentlichen gleich dem Ziel-Schalldruck ist, wird ein Ziel-Schalldruck im Wesentlichen aufrechterhalten, und das Bild oder die Fokuspositionen sind mit größerer Wahrscheinlichkeit gleichmäßig antwortend auf Kontrastmittel.
In Schritt 48 wird ein Bildgebungsparameter während einer Bildgebungssitzung geändert. Die Sequenz oder die Mehrzahl von Bildern innerhalb einer Bildgebungssitzung reagiert auf eine Änderung von Bildgebungsparametern. Durch Ändern eines Bildgebungsparameters, kann die Intensität an einem Fokuspunkt oder an einem anderen Ort geändert werden. Beispielsweise ändert der Benutzer eine Sendefrequenz, Aperturgröße, die Anzahl von Elementen in einer Sendeapertur, die Aperturposition, die Apodisation, den Sendefokusort, die Anzahl an Sendeereignissen pro Bild, die Anzahl an eindeutigen Sendezeilen in einem Bild, die Abtastzeilendichte, den Bildgebungsmodus oder Kombinationen davon. Die Änderung kann den Schalldruck ändern, ohne eine Sendeamplitude zurückzusetzen.
Um eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität während der Bildgebungssitzung zu haben, wird die Sendeleistung in Schritt 50 zurückgesetzt oder geändert. Die gleichmäßige Intensität wird im Wesentlichen aufrechterhalten als Funktion der Zeit durch Ändern oder Zurücksetzen der Sendeleistung. Beispielsweise wird eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität aufrechterhalten, indem ein Mechanical Index innerhalb einer Abtastregion bereitgestellt wird, der innerhalb 0,05; 0,1; 0,2 oder einem anderen Wert eines Ziel-Mechanical Index liegt, oder bei einem Mechanical Index eines vorherigen oder nachfolgenden Bildes. Ein Verhältnis der Schalldrücke an einem gleichen Ort in verschiedenen Bildern, die mit verschiedenen Bildgebungsparametern in Zusammenhang stehen, liegen zwischen 1,3 und 0,7; 1,2 und 0,8; 1,1 und 0,9; 1,05 und 0,95 oder einem anderen Bereich von Variationen. Der Ziel-Mechanical-Index und die Mechanical Indexmessung ist ein Maximum für die räumlichen Orte eines Bildes, so dass andere Orte eine Intensität haben können, die kleiner als der maximale Wert ist. Der Mechanical Index an einer bestimmten Stelle wird aufrechterhalten, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität während einer Bildgebungssitzung zu erhalten.
Die Sendeleistung wird in Antwort auf einen geänderten Bildgebungsparameter von einer ursprünglichen Sendeleistung auf eine andere Sendeleistung zurückgesetzt. Durch das automatische Durchführen der Änderung, wird eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität bereitgestellt, trotz einer Änderung in dem Bildgebungsparameter, ohne dass weitere Benutzereingaben erforderlich sind. Durch Einstellen der Sendeleistung, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität an einem Fokusort oder einem anderen Ort zu bekommen, in Folge einer Parameteränderung, wird eine konsistentere Kontrastmittelbildgebung geschaffen. Der Mittelwert, das Maximum oder ein anderes Maß der Intensität von verschiedenen Bildern, die zu verschiedenen Bildgebungsparametern gehören, kann anders sein als der Gesamt- oder anfänglich gebildete Ziel-Mechanical Index. Weitere Einstellungen der Sendespannung können automatisch durchgeführt werden, um eine Gesamtsendeleistung bereitzustellen, um die Zielintensität oder einen anderen Wert zu erreichen, der derart ist, dass eine Zerstörung von Kontrastmittel verhindert oder begrenzt wird.
Obwohl die Erfindung im vorangegangenen unter Bezugnahme auf die verschiedenen Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, soll verstanden werden, dass viele Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Es ist folglich beabsichtigt, dass die im vorangegangenen detaillierte Beschreibung lediglich beispielhaft ist, und keine Einschränkung.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Intensitätspegels bei der Kontrastmittelbildgebung, mit den Schritten: (a) Bestimmen (42) eines Zielwerts, der zu einer Schallenergieintensität gehört, wobei der Zielwert einer Beschränkung einer Zerstörung von Kontrastmittel entspricht; (b) automatisches Einstellen (44) einer ersten Sendeleistung als Funktion des Zielwerts durch einen Prozessor (16); und (c) Aufrechterhalten (46, 50) einer im Wesentlichen gleichmäßigen Intensität als Funktion der Zeit, des Ortes oder Kombinationen davon, basierend auf der Einstellung der Sendeleistung als Funktion des bestimmten Zielwerts.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (a) ein Bestimmen (42) des Zielwerts für jede von mindestens einer ersten und zweiten verschiedenen Fokustiefe aufweist, wobei der Schritt (b) ein Einstellen (44) der ersten und einer zweiten Sendeleistung für die erste und zweite Fokustiefe jeweils aufweist, als Funktion des Zielwerts, wobei die erste Sendeleistung anders ist als die zweite Sendeleistung, und wobei der Schritt (c) ein Aufrechterhalten (46) der im Wesentlichen gleichmäßigen Intensität als Funktion der ersten und zweiten Fokustiefe, die für das gleiche Bild verwendet werden, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit (d) einem Ändern (48) eines Bildgebungsparameters während einer Bildgebungssitzung, wobei die Bilder der Bildgebungssitzung auf die im Wesentlichen gleichmäßige Intensität reagieren; wobei der Schritt (c) ein Zurücksetzen (50) aufweist von der ersten Sendeleistung zu einer zweiten Sendeleistung in Antwort auf den geänderten Bildgebungsparameter, die zweite Sendeleistung betreibbar ist, um die im Wesentlichen gleichmäßige Intensität aufrechtzuerhalten als Funktion der Zeit von vor der Änderung gemäß Schritt (d) bis nach der Änderung gemäß Schritt (d), wobei der Schritt (c) automatisch in Antwort auf die Änderung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt (d) ein Ändern (48) der Sendefrequenz, der Aperturgröße, der Anzahl an Elementen, der Apodisation, des Sendefokusorts, der Anzahl an Sendefoki, der Anzahl an Sendeereignissen pro Bild, der Anzahl an eindeutigen Sendezeilen in einem Bild, eines Bildmodus oder Kombinationen davon aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schritt (a) ein Bestimmen (42) eines Ziel-Mechanical Indexwerts an einem Fokusort aufweist, und wobei der Schritt (b) ein Einstellen (44) einer Sendespannung als Funktion des Ziel-Mechanical Indexwerts aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt (c) ein Aufrechterhalten (46, 50) der im Wesentlichen gleichmäßigen Intensität innerhalb von 0,10 des Ziel-Mechanical Indexwerts aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt (c) ein Aufrechterhalten (46, 50) der im Wesentlichen gleichmäßigen Intensität innerhalb von 0,05 des Ziel-Mechanical Indexwerts aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner mit (d) Konfigurieren (40) eines Ultraschallsystems (10) für eine Bildgebung von Kontrastmitteln mit begrenzter Zerstörung des Kontrastmittels; wobei die Schritte (a) und (b) automatisch in Antwort auf die Konfiguration gemäß Schritt (d) durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schritt (c) ein Aufrechterhalten (46) der im Wesentlichen gleichmäßigen Intensität für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Fokustiefen entlang einer gleichen Abtastzeile für ein gleiches Bild aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Schritt (c) ein Aufrechterhalten (46,50) der im Wesentlichen gleichmäßigen Intensität für einen gleichen Ort während einer Bildgebungssitzung aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Schritt (b) ein Einstellen (44) der ersten Sendespannung für ein erstes Element eines Arrays aufweist; ferner mit (d) einem automatischen Einstellen (44) von Sendespannungen für andere Elemente als das erste Element als Funktion des Zielwerts durch einen Prozessor.
System (10) zum Steuern eines Intensitätspegels bei der Kontrastmittelbildgebung, enthaltend: einen Steuerprozessor (16), der betreibbar ist zum Bestimmen eines Zielwerts, der zu einer Schallenergieintensität gehört, in Antwort auf die Konfiguration des Systems (10) für die Kontrastmittelbildgebung mit beschränkter Zerstörung von Kontrastmitteln, wobei der Steuerprozessor (16) betreibbar ist zum automatischen Setzen einer ersten Sendeleistung als Funktion des Zielwerts; und einen Sendestrahlformer (14), der betreibbar ist zum Erzeugen einer Sendewellenform als Funktion der ersten Sendeleistung.
System nach Anspruch 12, wobei der Steuerprozessor (16) betreibbar ist zum Aufrechterhalten einer im Wesentlichen gleichmäßigen Intensität als Funktion der Zeit, des Orts oder Kombinationen davon, basierend auf einem Einstellen der ersten und einer zweiten Sendeleistung als Funktion des bestimmten Zielwerts.
System nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Steuerprozessor (16) betreibbar ist zum automatischen Setzen der ersten Sendeleistung für eine erste Fokusregion und Setzen einer zweiten Sendeleistung für eine zweite Fokusregion, die tiefer ist als die erste Fokusregion, wobei beide, die erste und die zweite Sendeleistung als Funktion des Zielwerts derart gesetzt sind, dass eine im Wesentlichen gleichmäßige Intensität an der ersten und zweiten Fokusregion für ein gleiches Bild geschaffen wird.
System nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Steuerprozessor (16) betreibbar ist zum automatischen Zurücksetzen von der ersten Sendeleistung auf eine zweite Sendeleistung in Antwort auf eine Änderung eines Bildgebungsparameters während einer Bildgebungssitzung, wobei die zweite Sendeleistung betreibbar ist zum Aufrechterhalten einer im Wesentlichen gleichmäßigen Intensität als Funktion der Zeit von vor der Änderung bis nach der Änderung.
System nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der Steuerprozessor (16) betreibbar ist zum Aufrechterhalten der im Wesentlichen gleichmäßigen Intensität innerhalb von 0,05 von einem Mechanical Index-Zielwert.
System nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei der Steuerprozessor (16) betreibbar ist zum automatischen Bestimmen des Zielwerts und Setzen der ersten Sendeleistung in Antwort auf eine Konfiguration des Systems (10) zur Bildgebung von Kontrastmitteln mit begrenzter Zerstörung des Kontrastmittels.
Verfahren zur Kontrastmittelbildgebung, die zwei oder mehr Sendefokustiefen verwendet, mit den Schritten: (a) Setzen (44, 46) verschiedener Sendeamplituden für verschiedene Foki, wobei die verschiedenen Foki bei verschiedenen Tiefen für ein gleiches Bild sind; und (b) im Wesentlichen Aufrechterhalten (44, 46) eines Zielschalldrucks an den unterschiedlichen Foki als Funktion der verschiedenen Sendeamplituden.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt (a) aufweist: (a1) Einstellen (44) einer ersten Sendeamplitude jedes Elements einer ersten Sendeapertur für eine erste Fokustiefe als Funktion eines Ziel-Schalldrucks; und (a2) Einstellen (46) einer zweiten Sendeamplitude jedes Elements einer zweiten Sendeapertur für eine zweite Fokustiefe als Funktion des Ziel-Schalldrucks, wobei die erste Fokustiefe von der zweiten Fokustiefe verschieden ist, und die erste Sendeamplitude von der zweiten Sendeamplitude für mindestens ein Element verschieden ist, das der ersten und zweiten Sendeapertur gemeinsam ist; wobei das Bild auf die Einstellungen gemäß (a1) und (a2) reagiert; und wobei ein Verhältnis eines ersten Schalldrucks, der auf die ersten Sendeamplituden reagiert, und eines zweiten Schalldrucks, der auf die zweiten Sendeamplituden reagiert, kleiner als 1,2 und größer als 0,8 ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Verhältnis zwischen 1,1 und 0,9 liegt.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Verhältnis zwischen 1,05 und 0,95 liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei das Bild ein Low Mechanical Index Bild ist, das der begrenzten Zerstörung von Kontrastmittel entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei die Schritte (a) und (b) ein Reduzieren einer ersten Sendeamplitude aufweisen, so dass ein erster Schalldruck an einer ersten Fokustiefe im Wesentlichen gleich dem Ziel-Schalldruck ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei die Schritte (a) und (b) eine Erhöhung einer ersten Sendeamplitude aufweisen, so dass ein erster Schalldruck an einer ersten Fokustiefe im Wesentlichen gleich dem Ziel-Schalldruck ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, ferner mit einem sequentiellen (c) Senden von Schallenergie, die auf eine erste Fokustiefe von den verschiedenen Foki fokussiert ist; und (d) Senden von Schallenergie, die auf eine zweite Fokustiefe von den verschiedenen Foki fokussiert ist.
Verfahren zur Kontrastmittelbildgebung mit Änderungen in Bildgebungsparametern während einer Bildgebungssitzung, wobei das Verfahren aufweist: (a) Einstellen (44) einer Sendeamplitude als Funktion eines ersten Satzes von Bildgebungungsparameterwerten, wobei ein erster Schalldruck an einem ersten Ort eine Funktion der Sendeamplitude und der Bildgebungsparameterwert ist; (b) Zurücksetzen (48) von mindestens einem der Bildgebungsparameterwerte während der Bildgebungssitzung; und (c) Zurücksetzen (50) der Sendeamplitude in Antwort auf das Zurücksetzen des mindestens einen der Bildgebungsparameterwerte, wobei die zurückgesetzte Sendeamplitude betreibbar ist zur Lieferung eines zweiten Schalldrucks an dem ersten Ort, wobei ein Verhältnis des zweiten Schalldrucks zu dem ersten Schalldruck zwischen 1,3 und 0,7 liegt.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Verhältnis zwischen 1,2 und 0,8 liegt.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Verhältnis zwischen 1,1 und 0,9 liegt.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Verhältnis zwischen 1,05 und 0,95 liegt.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei (a) ein Einstellen (44) der Sendeamplitude als Funktion eines Ziel-Schalldrucks aufweist, wobei ein Verhältnis des ersten Schalldrucks zu dem Ziel-Schalldruck zwischen 1,3 und 0,7 liegt.
Verfahren nach Anspruch 29, ferner mit: (d) Konfigurieren (40) eines Ultraschallsystems (10) zur Kontrastmittelbildgebung, die zu einer begrenzten Zerstörung von Kontrastmittel gehört; wobei der Schritt (a) automatisch in Antwort auf die Konfiguration gemäß Schritt (d) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei der Schritt (b) ein Ändern (48) der Sendefrequenz, der Aperturgröße, der Anzahl an Elementen, der Apodisation, des Sendefokusorts, der Anzahl an Sendefoki, der Anzahl von Sendeereignissen pro Bild, der Anzahl an eindeutigen Sendezeilen in einem Bild, eines Bildgebungsmodus oder Kombination davon enthält, wobei die Änderung betreibbar ist, um den ersten Schalldruck zu ändern ohne die Sendeamplitude in Schritt (c) zurückzusetzen.