-
HINTERGRUND
ZU DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung betrifft ganz allgemein Ultraschallbildgebung anatomischer
Strukturen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und
System zum Verbessern der Anzeige von Ultraschallbildgebung auf
einem Bildschirm im Falle anatomischer Strukturen.
-
Seit
einigen Jahren wird Ultraschallbildgebung verwendet, um anatomische
Strukturen im Innern des menschlichen Körpers nicht-invasiv zu beobachten
und bildlich darzustellen. Um das Bild zu erzeugen, strahlt ein
Ultraschalltransducer eine Ultraschallenergiewelle in den Körper eines
Patienten ab. Die Eigenschaften von Ultraschallechos, die von vielfältigen Strukturen
und Elementen innerhalb des Körpers
des Patienten zurückkehren
werden danach verwendet, um aus Daten aufgebaute Frames hervorzubringen,
die als Bildframes bezeichnet werden. Während die Bildframes akquiriert
werden, können diese
auf einem Monitor wiedergegeben, an einen Drucker ausgegeben und/oder
für eine
Wiedergabe zu einem späteren
Zeitpunkt in einem Arbeitsspeicher gespeichert werden.
-
Der
menschliche Körper
stellt kein starres Objekt dar. Der Patient atmet, Blut fließt und Gewebe bewegt
sich. Da sich Gewebe im Innern des Patienten während eines Ultra schallvorgangs
bewegt, ist es möglich,
das entsprechende Gewebestrukturen in aufeinanderfolgenden Bildframes
in unterschiedlichen Abschnitten der Bildframes aufscheinen. Zusammenführen von
Daten aus aufeinanderfolgenden Bildframes, bei denen entsprechende
Gewebestrukturen nicht fluchten, verwischt die Grenzen zwischen Gewebestrukturen
und reduziert die Gesamtqualität des
zusammengeführten
Bildes.
-
Ultraschall
wird gelegentlich beispielsweise verwendet, um die Strömung von
Fluiden im Körper eines
Patienten zu verfolgen. Um die Fluidströmungen im Körper des Patienten hervorzuheben,
wird dem Patient in manchen Fällen
ein Kontrastmittel injiziert, dessen Ausbreitung mittels des Ultraschallsystems
verfolgt wird. Kurze Zeit nach der Injektion des Kontrastmittels
beginnt das Ultraschallsystem Bilder zu akquirieren, wobei es häufig eingestellt
ist, um in speziellen Bildgebungsmodi zu scannen, die entworfen
sind, um Kontrastmittel bevorzugt bildgebend zu erfassen. Während das
Kontrastmittel durch den Körper
des Patienten strömt,
werden fortlaufend aufeinanderfolgende Bildframes akquiriert.
-
Um
den gesamten Pfad, der von einem Kontrastmittel zurückgelegt
wird, während
dieses durch den Körper
vordringt, auf einem Bildschirm wiederzugeben, kann ein Maximalwertwiedergabebild
erzeugt werden, das die maximale Konzentration von Kontrastmittel
an vielfältigen
Punkten in dem Körper
während
einer Akquisition der Bildframes wiedergibt. Um das Maximalwertwiedergabebild
zu erzeugen, wird ein erster Bildframe akquiriert. Ein zweiter Bildframe wird
akquiriert, und jedes Pixel des zweiten Bildframes wird mit jedem
Pixel des ersten Bildframes verglichen. Der höchste Wert für jedes
Pixel zwischen dem zweiten Bildframe und dem ersten Bildframe wird
verwendet, um eine Maximalwertwiedergabebild zu erzeugen. Anschließend wird
ein dritter Bildframe erlangt und jedes Pixel in dem dritten Bildframe
wird mit entsprechenden Pixeln des Maximalwertwiedergabebilds verglichen.
Pixelintensitätswerte
in dem dritten Bildframe, die entsprechende Pixelwerte in dem Maximalwertwiedergabebild überschreiten,
ersetzen den entsprechenden Pixelwert in dem Maximalwertwiedergabebild,
um ein aktualisiertes Maximalwertwiedergabebild hervorzubringen.
Das Verfahren wird für
jeden darauf folgenden akquirierten Bildframe wiederholt, so dass
jedesmal, wenn ein Pixelwert in einem kurz zuvor akquirierten Bildframe
einen entsprechenden Pixelwert in dem Maximalwertwiedergabebild überschreitet,
der Pixelwert in dem kurz zuvor akquirierten Bildframe den entsprechenden
Pixelwert in dem Maximalwertwiedergabebild ersetzt. Dementsprechend
ausgehend von der Akquisition des ersten Bildframes durchgehend
bis zu dem aktuell akquirierten Bildframe über den gesamten von dem Kontrastmittel
zurückgelegten
Weg fortlaufend Buch geführt.
-
Während die
aufeinanderfolgenden Bildframes akquiriert werden, bewegen sich
allerdings Gewebe im Innern des Patienten und die entsprechende Gewebestrukturen
in den aufeinanderfolgenden Bildframes werden durch unterschiedliche
Pixel dargestellt. Da die entsprechenden Gewebestrukturen in aufeinanderfolgenden
Bildframes durch unterschiedliche Pixel dargestellt sind, reduziert
ein pixelweises Vergleichen und Überlagern
von Bildern mit nicht fluchtend angeordneten Gewebestrukturen die
Qualität
des zusammengeführten
Bildes. Die Qualität
des Bildes wird verringert sich, da nicht fluchtend angeordnete
verglichene Gewebestrukturen Bildern dazu führen können, dass Pixel, die zu einer
Körperanatomie,
beispielsweise zu einer Vene gehören,
verglichen werden mit Pixeln für
einen starken Reflektor, beispielsweise einer Sehne, mit der Folge,
dass in dem Maximalwertwiedergabebild Maximalwerte für die Sehne
möglicherweise
Werte für
die Vene ersetzen. Folglich kann eine derartige fehlende Ausrichtung
von entsprechenden Gewebestrukturen in aufeinanderfolgende Bildframes
die Begrenzungen zwischen Gewebestrukturen, z.B. der Vene und der
Sehne in dem Maximalwertwiedergabebild unscharf wiedergeben. Als
Folge hiervon sind herkömmliche
Systeme anfällig
für auf
Bewegung zurückzuführende Artefakte
und Unschärfen,
da im Verlauf eine gesamte Ultraschallvorgang ein beträchtliches
Quantum an Gewebebewegung stattfinden kann.
-
Während eine
Beispiel vorgeschlagen wurde, das Kontrastmittelbildgebung und ein
Maximalwertwiedergabebild verwendet, stellt eine fehlende Ausrichtung
entsprechender Gewebestrukturen auch in anderen Ultraschallbildgebungsmodi
ein Problem dar. Beispielsweise wirkt sich eine fehlende Ausrichtung
entsprechender Gewebestrukturen auch bei Farbflussbildgebung und
B-Flussbildgebung aus.
-
Eine
Lösung,
um die Effekte einer Bewegung von Gewebe auf ein zusammengeführtes Bild
zu reduzieren, beinhaltet räumliche
Korrelationsmessungen. Mit räumliche
Korrelationsmessungen wird jeder Bildframe verarbeitet und mit anderen
vorhergehenden und nachfolgenden Bildframes verglichen, um Pixel
in eine Bildframe mit Pixeln zu korrelieren, die das selbe Gewebe
in vorhergehenden und nachfolgenden Bildframes repräsentieren.
Schon wegen der großen
Zahl von Pixeln erfordern ein Vergleichen sowie Korrelationen, die
entsprechende Gewebestrukturen mittels räumlicher Korrelationsmessungen
erneut fluchtend anordnen, einen erheblichen Aufwand an Zeit und
Softwareverarbeitung. Aufgrund der Verarbeitungszeit entstehende
Verzögerungen
der Bildverarbeitung reduzieren die Auslastung mit Patienten und
verschwenden die teure Arbeitszeit einer Fachkraft.
-
Es
besteht daher ein Bedarf nach einem System, das die Erzeugung eines
genauen Maximalwertwiedergabebilds ermöglicht, wobei die Effekte einer Bewegung
von Gewebe auf die Bildqualität
und die Genauigkeit verringert werden. Außerdem besteht ein Bedarf nach
einem System, das die Effekte einer Bewegung von Gewebe ohne die
Verwendung räumlicher
Korrelationsmessungen reduziert, die erheblichen Aufwand an Zeit
und Softwareverarbeitung verlangen.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung schafft ein System, das dazu dient, die
Anzeige von Gewebestrukturen auf einem Bildschirm in der Ultraschallbildgebung
zu verbessern. Ein Satz von N Bildframes wird verwendet, um eine
Maximalwertwiedergabebild zu erzeugen. Mehrere Maximalwertwiedergabebilder
werden erzeugt, indem der älteste
Bildframe in dem Satz von N Bildframes verworfen wird und der verworfene
Bildframe durch einen anderen, neueren Bildframe ersetzt wird. Der
neuere Bildframe wird dem Satz von Bildframes hinzugefügt, um einen
neuen Satz von N Bildframes zu erzeugen. Der neue Satz von N Bildframes
wird verwendet, um ein weiteres Maximalwertwiedergabebild zu erzeugen.
Falls in den Maximalwertwiedergabebildern ein unerwünscht hohes
Maß an
Verzerrung oder Unschärfe
aufgrund von Gewebebewegung vorhanden ist, kann die Anzahl der Bildframes in
dem Satz von N Bildframes verringert werden.
-
Um
die Diagnose zu verbessern und die Zeit des Durchsehens zu reduzieren,
ist es möglich
Maximalwertwiedergabebilder in einem Modus eines aufgeteilten Bildschirms
zusammen mit anderen Ultraschallbildern abzubilden. Beispielsweise
kann in einem ersten Abschnitt des Monitors ein Maximalwertwiedergabebild
wiedergegeben werden, während
in einem zweiten Abschnitt des Monitors ein Echtzeitbild angezeigt
wird. Eine derartiges Verwenden des aufgeteilten Bildschirmmodus
ermöglicht
einer medizinischen Fachkraft, neben einem Bild, das den von dem
Kontrastmittel zurückgelegten
Weg zeigt, ein Kontrastmittel zu verfolgen, während dieses durch einen Patienten
strömt.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 veranschaulicht
ein System, das dazu dient, die Effekte einer Bewegung von Gewebe
auf ein Maximalwertwiedergabebild zu reduzieren, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
2 veranschaulicht
in einem Blockdiagramm den Betrieb der Maximalwertwiedergabebildprozessoreinheit
nach 1, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
3 veranschaulicht
in einem Blockdiagramm ein Verfahren zum Erzeugen eines Maximalwertwiedergabebilds,
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
4 veranschaulicht
einen Modus einer aufgeteilten Bildschirmanzeige, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
1 veranschaulicht
ein System 100, das dazu dient, die Effekte einer Bewegung
von Gewebe auf ein Maximalwertwiedergabebild zu reduzieren, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Zu dem System 100 gehören ein
Transducer 110, eine Bildframeprozessoreinheit 120,
eine Maximalwertwiedergabebildprozessoreinheit 130 und
eine Displayeinheit 140. Der Transducer 110 übermittelt
Daten an die Bildframeprozessoreinheit 120. Die Bildframeprozessoreinheit 120 verarbeitet die
Daten zu Ultraschallbildframes und gibt die Bildframes an die Maximalwertwiedergabebildprozessoreinheit 130 aus.
Die Maximalwertwiedergabebildprozessoreinheit 130 verarbeitet
die Bildframes zu einem Maximalwertwiedergabebild und gibt das Maximalwertwiedergabebild
an die Display einheit 140 aus. Die Displayeinheit 140 gibt
das Maximalwertwiedergabebild auf einem Monitor wieder.
-
2 veranschaulicht
in einem Blockdiagramm den Betrieb der Maximalwertwiedergabebildprozessoreinheit 130 nach 1,
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Maximalwertwiedergabebildprozessoreinheit 130 nimmt
eine vorbestimmte Anzahl von N Ultraschallbildframes von der Bildframeprozessoreinheit 120 entgegen.
von den N Bildframes stammende Daten werden zusammengeführt, um
ein Maximalwertwiedergabebild 135 zu erzeugen. Das Maximalwertwiedergabebild 135 wird
anschließend
an die Displayeinheit 140 übermittelt.
-
Nachdem
ein Maximalwertwiedergabebild erzeugt ist, wird das älteste Bildframe
verworfen und ein neues Bildframe wird von der Bildframeprozessoreinheit 120 her
akquiriert, um einen neuen Satz von N Bildframes zu bilden. Wieder
werden aus dem Satz von N Bildframes stammende Daten, die nun den neuen
Bildframe enthalten, zusammengeführt,
um ein Maximalwertwiedergabebild 135 hervorzubringen. Das
Maximalwertwiedergabebild 135 wird an die Displayeinheit 140 übermittelt.
Der Vorgang eines Verwerfens des ältesten Bildframes, Akquirieren
eines neuen Bildframes und Berechnen eines Maximalwertwiedergabebilds 135 wird
nach Wunsch/Bedarf wiederholt.
-
Beispielsweise
kann anfänglich
von einer Bildframeprozessoreinheit her ein Satz von dreißig Bildframes
akquiriert werden. Die dreißig
Bildframes werden miteinander verglichen, um den maximalen Pixelwert
für entsprechende
Punkte aus den dreißig Bildframes
zu ermitteln. Falls im Besonderen jeder der dreißig Bildframes fünf von 1
bis 5 nummerierte Pixel, aufweist, wird jedes der fünf Pixel
jedes Bildframes mit entsprechenden Pixeln jedes anderen Bildframes
verglichen, um für
jede der fünf
Pixelpositionen einen Maximalwert zu ermitteln. Beispielsweise wird
Pixel 1 eines Bildframes Eins verglichen mit Pixel 1 der Bildframes
Zwei bis Dreißig.
Der höchste Wert
für Pixel
1 aus den dreißig
Bildframes wird ausgewählt
und an der Position von Pixel 1 des Maximalwertwiedergabebilds angeordnet.
Das Verfahren wird für
sämtliche
der übrigen
Pixel 2 bis 5 wiederholt.
-
Während lediglich
fünf Pixel
pro Bildframe verwendet wurden, um die Veranschaulichung dieses
Beispiels zu vereinfachen, können
Systeme mit einer beliebigen Anzahl von Pixeln pro Bildframe verwendet
werden. Beispielsweise benutzen einige moderne Systeme eine Matrix
von 512 mal 512 Pixel, in der jedes der mehr als 250.000 Pixel in
jedem Bildframe mit entsprechenden Pixeln in den anderen Bildframes
verglichen wird, um ein Maximalwertwiedergabebild zu erzeugen.
-
Die
maximalen Pixelwerte werden verwendet, um ein zusammengeführtes Bild
zu erzeugen, wobei jedes Pixel in dem zusammengeführten Bild den
Maximalwert für
ein entsprechendes Pixel aus den Bildframes repräsentiert, die von der Bildframeprozessoreinheit
her entgegengenommen wurden. Da das zusammengeführte Bild Maximalwerte aufweist,
die von den ursprünglich
eingegebenen Ultraschallbildframes stammen, wird es als das Maximalwertwiedergabebild
bezeichnet. Das Maximalwertwie dergabebild wird anschließend an
die Displayeinheit übermittelt,
wo es auf einem Monitor angezeigt wird.
-
Falls
eine erhebliche Gewebebewegung unter den für die Erzeugung des Maximalwertwiedergabebilds
verwendeten Bildframes vorhanden ist, sind Begrenzungen zwischen
Gewebestrukturen in dem Maximalwertwiedergabebild möglicherweise
unscharf, da entsprechende Gewebestrukturen in den unterschiedlichen
Bildframes eventuell nicht durch dieselben Pixel repräsentiert
sind. Um den Grad einer Unschärfe
an Begrenzungen in dem Maximalwertwiedergabebild zu reduzieren,
ist es möglich,
die Anzahl der zum Erzeugen des Maximalwertwiedergabebilds verwendeten
Bildframes zu verringern. Ein Vermindern der Zahl von in dem Maximalwertwiedergabebild
verwendeten Bildframes kann den Gesamtbereich einer Bewegung von
Gewebe in den zum Erzeugen des Maximalwertwiedergabebilds verwendeten
Bildframes reduzieren. Folglich ist es möglich, durch ein Reduzieren
der Anzahl verwendeter Bildframes den Grad der Unschärfe zu verringern.
-
Falls
beispielsweise bei Verwendung von dreißig Bildframes eine erhebliche
Gewebebewegung vorhanden ist, kann die Zahl von für die Erzeugung
des Maximalwertwiedergabebilds verwendeten Bildframes auf fünfzehn reduziert
werden. Durch ein Reduzieren der Zahl von Bildframes von dreißig auf fünfzehn,
wird die durch die anfänglichen
eingegebenen Bildframes überspannte
Zeitspanne reduziert. Ein Reduzieren der durch die eingegebenen
Bildframes überspannten
Zeitspanne reduziert wiederum die Dauer einer Bewegung von Gewebestrukturen. Somit lassen
sich Unschärfen
und andere auf Gewebebewegung zurückzuführende Bildartefakte reduzieren.
-
In
einem alternativen Ausführungsbeispiel kann
ein Benutzer eine Zeitspanne statt einer Zahl von Bildframes eingeben,
die von dem System bei der Ermittlung der für jedes ausgegebene Maximalwertwiedergabebild
zu verwendenden Anzahl von Frames zu verwenden sind. Beispielsweise
kann ein Benutzer dem System einen Befehl erteilen, Maximalwertwiedergabebilder
anhand von Bildern zu erzeugen, die Zeitspannen von drei Sekunden überspannen.
Das System wird in diesem Falle diese Zeitspanne und die ursprüngliche
Framerate der Bildgebung benutzen, um die Anzahl der bei der Erzeugung
der Maximalwertwiedergabebilder zu verwendenden Bildframes zu ermitteln.
Beispielsweise würde
die Zahl von zum Erzeugen eines Maximalwertwiedergabebilds zu verwendenden
Bildframes im Falle einer Zeitspanne von drei Sekunden und einer
Framerate von dreißig
Bildframes pro Sekunde gleich drei Sekunden mal dreißig Bildframes
pro Sekunde sein, d.h. gleich neunzig Frames sein.
-
Falls
der Grad einer Bewegung in den Maximalwertwiedergabebildern unerwünscht hoch
ist, kann die Zeitspanne verkürzt
werden. Falls eine erhebliche Bewegung festgestellt wird, kann der
Benutzer dem System beispielsweise den Befehl erteilen, Maximalwertwiedergabebilder
zu erzeugen, die statt einer Zeitspanne von drei Sekunden eine Zeitspanne von
zwei Sekunden abdecken. Mit derselben Framerate von dreißig Bildern
pro Sekunde, wie sie oben verwendet wird, würde die Zahl von zum Erzeugen eines
Maximalwertwiedergabebilds verwendeten Frames gleich zwei Sekunden
mal dreißig
Bildframes pro Sekun de sein, d.h. gleich sechzig sein. Mit der Reduzierung
der Zahl von Bildframes von neunzig auf sechzig, kann der Ausschlag
einer Gewebebewegung und die resultierende Unschärfe verringert werden, dadurch
dass die Zeitspanne, die die Bildframes abdecken, verkürzt wird;
womit für
eine Gewebebewegung weniger Zeit zugelassen ist.
-
3 veranschaulicht
in einem Blockdiagramm ein Verfahren 300 zum Erzeugen eines
Maximalwertwiedergabebilds, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In Schritt 310, gibt ein Benutzer
ein Akkumulationsintervall N ein. Das Akkumulationsintervall N ist
die Anzahl von bei dem Erzeugen eines Maximalwertwiedergabebilds
zu verwendenden Bildframes. In einem alternativen Ausführungsbeispiel
kann das Akkumulationsintervall eine Zeitspanne sein, die, wie oben
beschrieben, in eine Zahl N konvertiert wird, die die Anzahl von
für ein
Erzeugen des Maximalwertwiedergabebilds zu verwendenden Bildframes
repräsentiert.
-
In
Schritt 320 wird ein Satz von Bildframes 1 bis N erfasst.
Der Satz von 1 bis N Bildframes kann von einem Speichermedium in
einen Arbeitsspeicher herunterladen oder in Echtzeit akquiriert
werden, während
die Bildframes durch die Ultraschalleinrichtung akquiriert werden.
Die Bildframes in dem Satz von 1 bis N Bildframes werden zeitlich
in Beziehung gesetzt, wobei Bildframe 1 der älteste Bildframe in dem Satz
ist und der zuletzt akquirierte Bildframe in dem Satz der letzte
Bildframe N ist.
-
In
Schritt 330 werden die Bildframes 1 bis N zusammengeführt, um
ein Maximalwertwiedergabebild zu erzeugen. Um das Maximalwertwiedergabebild
zu erzeugen, wird jedes Pixel in den 1 bis N Bildframes mit seinem
entsprechenden Pixel in sämtlichen
der anderen Bildframes verglichen. Der Wert der maximalen Intensität für jedes
entsprechende Pixel in den 1 bis N Bildframes wird für das Maximalwertwiedergabebild
verwendet. In Schritt 335 wird anschließend das Maximalwertwiedergabebild
auf einem Display abgebildet. Falls ein weiteres Maximalwertwiedergabebild
gewünscht
ist, fährt
das Verfahren mit Schritt 340 fort. Falls kein weiteres
Maximalwertwiedergabebild gewünscht
ist, fährt
das Verfahren mit Schritt 350 fort und endet.
-
In
Schritt 340 wird der älteste
Bildframe verworfen und ein weiterer Bildframe erfasst und hinzugefügt, um einen
neuen Satz von N Bildframes zu erzeugen. Das Verfahren fährt anschließend mit
Schritt 330 fort und wiederholt den Schritt des Erzeugens
eines Maximalwertwiedergabebilds unter Verwendung des neuen Satzes
von N Bildframes.
-
Beispielsweise
kann ein Benutzer wünschen,
ein Maximalwertwiedergabebild zu erhalten, das mittels der neuesten
neun Bildframes erzeugt wird. Die neun neuesten Bildframes, Nummer
1 bis 9, können
von einem Speichermedium in einen Arbeitsspeicher geladen oder in
Echtzeit von der Ultraschalleinrichtung gesammelt und vorübergehend
in einem Arbeitsspeicher gespeichert werden, der zum Berechnen eines
Maximalwertwiedergabebilds verwendet wird. Die Bildframes 1 bis
9 werden anschließend zusammengeführt, um
ein erstes Maximalwertwieder gabebild hervorzubringen. Für jedes
entsprechende Pixel in den Frames 1 bis 9 wird ein maximaler Pixelwert
ausgewählt
und in einem ersten Maximalwertwiedergabebild angeordnet, das anschließend auf
einem Bildmonitor wiedergegeben wird.
-
Nachdem
das erste Maximalwertwiedergabebild auf dem Bildschirm wiedergegeben
ist, wird eine neuer Bildframe, Nummer 10, akquiriert. Der älteste Bildframe,
Nummer 1, wird verworfen. Bildframes 2 bis 10 werden anschließend verwendet,
um ein zweites Maximalwertwiedergabebild zu erzeugen, das das erste
Maximalwertwiedergabebild auf dem Bildmonitor ersetzt.
-
Nachdem
das zweite Maximalwertwiedergabebild abgebildet wurde, wird ein
neuer Bildframe, Nummer 11, akquiriert. Der älteste Bildframe, Nummer 2,
wird verworfen. Bildframes 3 bis 11 werden verwendet, um ein drittes
Maximalwertwiedergabebild zu erzeugen, das anschließend wiedergegeben wird.
Das Verfahren wird wiederholt bis der Benutzer den Akkumulationsbildgebungsmodus
abschaltet, wobei das System dann zu einem Scannen ohne eine Berechnung
und Wiedergabe von Maximalwertwiedergabebildern zurückkehrt.
-
Maximalwertwiedergabebilder
lassen sich also fortlaufend anhand eines Satzes von N Bildframes
erzeugen, indem ein neuer Bildframe akquiriert und der älteste Bildframe
in dem Satz von N Bilden verworfen wird. Durch Erzeugen von Maximalwertwiedergabebildern
unter Verwendung eines variablen Akkumulationsintervalls N lassen
sich die Auswirkungen einer Bewegung von Gewebe auf einem Maximalwertwiedergabebild,
ohne zeitraubende räumliche
Korrelationstechniken zu verwenden, reduzie ren. Anstelle der Erfordernis,
jeden akquirierten Bildframe mit vorhergehenden und nachfolgenden
Bildframes zu vergleichen, und zu ermitteln, welche der Pixel Pixeln
in jeden der übrigen
Bilder entsprechen, kann ein Teilsatz des Bildframes verwendet werden, der
ein ausreichend kleines Zeitintervall überspannt, so dass der Grad
der Gewebebewegung beträchtlich reduziert
ist.
-
Alternativ
können
jedesmal, wenn ein Maximalwertwiedergabebild erzeugt ist, mehr als
ein Bildframe verworfen werden und anschließend einem Satz von N Bildern
ein einzelner Bildframe hinzugefügt
werden. Falls die Bewegung von Frame zu Frame erheblich ist und
einen Schwellwert überschreitet, kann
mehr als ein Frame verworfen werden, um die Effekte der Bewegung
auf das Maximalwertwiedergabebild zu reduzieren. Beispielsweise
kann das System, statt nur den ältesten
Bildframe zu verwerfen, die zwei ältesten Bildframes verwerfen
und anschließend
dem Satz von N Bildframes einen neuen Bildframe hinzufügen, wodurch
sich die Zeitspanne, über
die hinweg das Maximalwertwiedergabebild berechnet wird, effektiv
verkürzt.
-
Außerdem kann
das System, anstelle auf eine Anwendereingabe zum Einstellen der
Anzahl von Frames angewiesen zu sein, die nach jedem Erzeugen eines
Maximalwertwiedergabebilds verworfen und hinzugefügt werden,
programmiert sein, um die Zahl von zu verwerfenden und hinzuzufügenden Bildframes
automatisch zu variieren. Das System kann programmiert sein, um
die Bewegung zu erfassen und, falls die erfasste Bewegung größer ist
als ein Schwellwert, die Zahl von zu verwerfenden Frames zu erhöhen. Durch
ein Erhöhen
der Zahl von zu verwerfenden Frames und ein Konstanthalten der Zahl
von zu akquirierenden Frames, wird das durch das Maximalwertwiedergabebild überspannte
Zeitintervall verkürzt.
Die von Frame zu Frame vorhandene Bewegung lässt sich durch vielfältige Techniken
ermitteln, zu denen das Verwenden einer einfachen Summe von Differenzen
an jeder Pixelposition oder jedem Pixelbereich gehört. Die
Differenzen können mit
beliebig vielen Schwellwerten verglichen werden, wobei jeder Schwellwert
die Anzahl der zu verwerfenden Frames angibt. Nachdem der Grad einer
erfassten Bewegung unterhalb eines Schwellwert gelangt ist, kann
das System wieder zu einem Verwenden des Wertes von N zurückkehren,
der anfangs von dem Benutzer hinsichtlich der Konstruktion von Maximalwertwiedergabebildern
eingegeben wurde.
-
In
noch einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wie es in 4 gezeigt
ist, kann das Maximalwertwiedergabebild mittels der oben vorgeschlagenen
Systeme und Verfahren erzeugt werden und in einem Modus eines aufgeteilten
Bildschirms zusammen mit einem nicht als Maximalwertwiedergabebild
dargestellten Bild auf demselben Monitor wiedergegeben werden. Beispielsweise
kann das Echtzeitbild während
des Akquirierens von Bildframes auf einem ersten Abschnitt eines
Monitorbildschirms abgebildet werden, und das Maximalwertwiedergabebild
kann auf einem zweiten Abschnitt des Monitorbildschirms wiedergegeben
werden. Bei Verwendung des Modus eines aufgeteilten Bildschirms,
kann ein Benutzer die tatsächliche
zeitliche Dynamik des Echtzeitbilds gleichzeitig mit den erzeugten
Maximalwertwiedergabebildern betrachten.
-
Ein
Erzeugen von Maximalwertwiedergabebildern mittels Sätzen von
Bildframes anstelle eines fortlaufenden Vergleichens eines vorhandenen
Maximalwertwiedergabebilds mit jedem einzelnen ankommenden Bildframe
ermöglicht
es, Maximalwertwiedergabebilder zu erzeugen, nachdem sämtliche
Bildframes für
einen speziellen Patienten akquiriert sind. Akquirierte Bildframes
lassen sich in einem mit einem Ultraschallsystem verbundenen Arbeitsspeicher speichern
und/oder auf einer gesonderten Workstation verarbeiten, auf die
die Bildframes nach der Akquisition heruntergeladen werden können.
-
Während die
Erfindung anhand spezieller Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, ist es dem Fachmann klar, dass vielfältige Änderungen
vorgenommen werden können
und äquivalente
Ausführungen
substituiert werden können,
ohne dass der Schutzumfang der Erfindung berührt ist. Darüber hinaus
können
viele Abwandlungen vorgenommen werden, um eine besondere Situation
oder ein spezielles Material an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne
von deren Schutzumfang abzuweichen. Es ist dementsprechend nicht
beabsichtigt, die Erfindung auf das offenbarte spezielle Ausführungsbeispiel
zu beschränken;
vielmehr soll die Erfindung sämtliche Ausführungsbeispiele
einbeziehen, die in den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche fallen.
-
Fig. 1
- 100
- System
- 110
- Transducer
- 120
- Bildframeprozessoreinheit
- 130
- Maximalwertwiedergabebildprozessoreinheit
- 140
- Displayeinheit
-
Fig. 2
- 101
- ältester
Bildframe
- 105
- neuer
Bildframe
- 125
- Bildframe
- 130
- Maximalwertwiedergabebildprozessoreinheit
- 135
- Maximalwertwiedergabebild
-
Fig. 3
- 300
- Verfahren
- 310
- Schritt
- 320
- Schritt
- 330
- Schritt
- 335
- Schritt
- 340
- Schritt
- 350
- Schritt
-
Fig. 4
- 140
- Displayeinheit