DE102006024539A1 - Verfahren und Systeme zur Akquisition von Ultraschallbilddaten - Google Patents

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Thomas James Milwaukee Sabourin
Michelle Garniere Muskego Angle
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Abstract

Es sind Verfahren und Systeme zur Akquisition von Ultraschallbildinformationen geschaffen. Zu den Verfahren gehört der Empfang von Compound-Bild-Information durch ein Ultraschallsystem (100), der Empfang von Farbfluss-Bildinformation von dem Ultraschallsystem und die Verarbeitung der empfangenen Compound-Bildinformation und Farbfluss-Bildinformation zur Erfassung eines Ultraschall-Compound-Bilds in Verbindung mit der Farbfluss-Bildgebung.

Description

  • Hintergrund der Erfindung:
  • Gegenstand der Erfindung sind allgemein Ultraschallsysteme und insbesondere Verfahren und Systeme zur Akquisition von Ultraschallbilddaten.
  • Typischerweise enthalten Ultraschallsysteme Ultraschallscannereinrichtungen, wie beispielsweise Ultraschallsonden mit mehreren Transducern, die die Durchführung verschiedener Ultraschallscanns gestatten (beispielsweise unterschiedliche Bildgebung eines Volumens oder Körpers). Typischerweise sind zusätzlich unterschiedliche Betriebsarten verfügbar, wie beispielsweise Amplitudenmodus (A-mode) Helligkeitsmodus (B-mode) usw.
  • Außerdem sind verschiedene Verfahren zur Verbesserung der Qualität (d.h. Auflösung) gescannter Bilder bekannt. Beispielsweise kann durch ein Ultraschallsystem das räumliche Zusammenfügen (spatial compounding) geleistet werden. Speziell kombiniert das räumliche Zusammenfügen Bildframes, die mit verschiedenen Geometrien (z.B. Bilder unter verschiedenen Winkeln einer linearen Sonde) aufgenommen worden sind, zu einem einzigen zusammengesetzten oder Composit-Bild. Dieses zusammengesetzte Bild weist in Bezug auf konventionelles, nicht zusammengesetztes Scannen (non-compoun ded scanning) eine erhöhte Bildqualität auf, indem die Kontrastauflösung verbessert ist. Jedoch ist es wegen der Art und Weise in der die räumlich verbundenen Bilder akquiriert werden und insbesondere durch die Art und Weise in der die zum räumlichen Kombinieren erforderlichen Daten akquiriert werden sowie in Folge von Verarbeitungsanforderungen, die sich ergeben um Echtzeitbilder zu erzeugen, schwierig das räumliche Zusammensetzen (spatial compounding) in Kombination mit anderen Betriebsarten zu nutzen. Beispielsweise ist es schwierig, spatial compounding mit color-flow-imaging (Farbflussbildgebung), Leistungsdopplerbildgebung oder anderen zweidimensionalen (2D) Bildgebungsarten zu verbinden, die beispielsweise Information über die Blutgeschwindigkeit liefern.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung:
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren zur Durchführung der Ultraschallbildgebung geschaffen. Das Verfahren beinhaltet den Empfang von Compound-Bildinformation aus einem Ultraschallsystem, den Empfang von Farbflussbildinformation von dem Ultraschallsystem und die Verarbeitung der empfangenen Verbundbildinformation und der Farbflussbildinformation zur Erzeugung eines zusammengesetzten (compounded) Ultraschallbilds, kombiniert mit Farbflussabbildung.
  • Nach einer anderen Ausführungsform ist ein Akquisitionssystem zur Akquisition von Ultraschallinformation in einem Ultraschallsystem geschaffen. Das Akquisitionssystem beinhaltet eine Datenakquisitionskomponente zur Akquisition von Farbflussbildinformation und Compound-Bildinformation, einen Speicher zur Abspeicherung von Frames akquirierter Farbflussbildinformation und Compound-Bildinformation, eine Compound-Verarbeitungskomponente zur Verarbeitung der Frames der Compound-Bildinformation sowie eine nicht Compound-Verarbeitungskomponente zur Verarbeitung der Frames der Compound-Information. Das Akquisitionssystem beinhaltet außerdem einen Switch zur Auswahl von Frames aus dem Speicher, die durch die Compound-Verarbeitungskomponente und/oder die Nicht-Compound-Verarbeitungskomponente und/oder die Farbflussverarbeitungskomponente zu verarbeiten ist, um die Frames der Farbflussinformation zu verarbeiten. Das Akquisitionssystem enthält außerdem ein Display zur Wiedergabe einer Anzahl von Bildern der verarbeiteten akquirierten Information auf der Basis einer Bedienereingabe, wobei die wiedergegebenen Bilder wenigstens ein Compound-Bild und/oder ein Nicht-Compound-Bild sowie wenigstens ein Compound-Bild mit überlagertem Farbfluss und/oder ein Nicht-Compound-Bild mit überlagertem Farbfluss beinhaltet.
    •
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
  • 1 ist ein Blockbild eines Ultraschallsystems gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Skizze, die die Akquisition eines Bild eines Objekts unter Verwendung des Systems nach 1 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
  • 3 ist eine Skizze, die den räumlichen Verbindungsvorgang gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 4 ist eine Skizze, die ein einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung entsprechendes Akquisitionssystem veranschaulicht.
  • 5 ist ein Blockbild, das verschiedene Verbundframeperspektiven veranschaulicht, die durch eine Sonde eines Ultraschallsystems gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gewonnen werden können.
  • 6 ist ein Blockbild einer Akquisitionssequenz gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 7 ist ein Blockbild einer Akquisitionssequenz gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 8 ist ein Blockbild einer Akquisitionssequenz gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9 ist ein Blockbild einer Akquisitionssequenz gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 10 ist ein Blockbild einer Akquisitionssequenz gemäß einer weiteren exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung:
  • Exemplarische Ausführungsformen von Ultraschallsyste men und Verfahren zur Akquisition und Kombination von Ultraschallbilddaten/Information werden nun detailliert beschrieben. Insbesondere wird zunächst eine detaillierte Beschreibung von exemplarischen Ultraschallsystemen gegeben, worauf eine detaillierte Beschreibung verschiedener Ausführungsformen von Verfahren und Systemen zur Akquisition von Ultraschalldaten/Information folgt. Es sollte angemerkt werden, dass die Begriffe, Daten und Information dabei austauschbar verwendet werden.
  • 1 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer exemplarischen Ausführungsform eines Ultraschallsystems 100 das beispielsweise dazu genutzt werden kann, Ultraschallbilder zu akquirieren und zu verarbeiten. Das Ultraschallsystem 100 enthält einen Transmitter 102, der ein Array aus Elementen 104 (z.B. piezoelektrische Kristalle) ansteuert, die innerhalb eines Transducers 106 angeordnet sind oder einen Teil desselben bilden, um in einen Körper oder ein Volumen hinein Ultraschallsignale gepulst auszusenden. Es kann eine Vielzahl von Geometrien angewendet, sowie ein oder mehrere Transducer 106 als Teil der Sonde (nicht veranschaulicht) vorgesehen werden. Die gepulsten Ultraschallsignale werden von Dichte-Grenzschichten und/oder Strukturen, beispielsweise in einem Körper, wie Blutzellen oder Muskelgewebe, rückgestreut und erzeugen Echos, die zu den Elementen 104 zurückkehren. Die Echos werden von einem Empfänger 108 empfangen und zu einem Strahlformer 110 geleitet. Der Strahlformer führt eine Strahlformung der empfangenen Echos durch und gibt ein HF-Signal aus. Das HF-Signal wird dann durch einen HF-Prozessor 112 verarbeitet. Der HF-Prozessor 112 kann einen komplexen (nicht veranschaulichten) Demodulator enthalten, der das HF-Signal demoduliert, um IQ-Datenpaare (Quadraturdatenpaare) zu bilden, die die Echosignale re präsentieren. Die HF- oder IQ-Signaldaten können dann zur Speicherung (beispielsweise temporären Speicherung) direkt an einen HF/IQ-Puffer 114 geleitet werden.
  • Das Ultraschallsystem 100 enthält außerdem einen Signalprozessor 116 zur Verarbeitung der akquirierten Ultraschallinformationen (d.h. HF-Signaldaten oder IQ-Datenpaare) und erzeugt Ultraschallinformationsframes zur Wiedergabe auf einem Wiedergabesystem 118. Der Signalprozessor 116 ist dazu eingerichtet, an der akquirierten Ultraschallinformation ein oder mehrere Verarbeitungsoperationen gemäß einer Anzahl von wählbaren Ultraschallbetriebsarten auszuführen. Die akquirierte Ultraschallinformation kann bei einer Scannsitzung in Echtzeit so verarbeitet werden, wie die Echosignale empfangen werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Ultraschallinformation bei einer Scannsitzung temporär in dem HF/IQ-Puffer 114 gespeichert und langsamer als in Echtzeit im Live- oder Offline-Betrieb verarbeitet werden.
  • Das Ultraschallsystem 100 kann kontinuierlich Ultraschallinformation mit einer Framerate akquirieren, die 50 Frames pro Sekunde übersteigt, was die ungefähre Wahrnehmrate des menschlichen Auges ist. Die akquirierte Ultraschallinformation wird auf dem Wiedergabesystem 118 mit niedrigerer Framerate bzw. Bildwiederholfrequenz wiedergegeben. Zur Speicherung der verarbeiteten Frames der akquirierten Ultraschallinformation die nicht zur unmittelbaren Wiedergabe vorgesehen ist, kann ein Bildpuffer 122 vorgesehen sein. Bei einer exemplarischen Ausführungsform weist der Bildpuffer 122 eine Kapazität auf, die ausreicht, um wenigstens einige Sekunden Ultraschallinformationsframes zu speichern. Die Ultraschallinformationsframes können in ei ner Weise gespeichert werden, die ihre Abrufung in der Reihenfolge der Akquisitionszeiten erleichtert. Der Bildpuffer 122 kann jedes bekannte Speichermedium aufweisen oder umfassen.
  • Es kann eine Bedien- und Eingabeeinrichtung 120 dazu genutzt werden, den Betrieb des Ultraschallsystems 100 zu steuern. Die Bedieneinrichtung 120 kann jede geeignete Einrichtung und/oder jedes geeignete Nutzerinterface sein, das Nutzereingaben entgegennimmt um beispielsweise die Art des Scanns oder den Typ der bei einem Scann zu verwendenden Sonde bzw. des Transducers entgegennimmt.
  • 2 veranschaulicht die Akquisition eines Bilds eines Objekts 200. Die Akquisition kann beispielsweise unter Verwendung des Ultraschallsystems 100 durchgeführt werden. Es sollte angemerkt werden, dass, obwohl das Objekt als ein Volumen der Bildgebung unterzogen wird, verschiedene Bilder akquiriert werden können, wie beispielsweise 2D-Bilder. Ein Bild des Objekts 200 wird als eine Vielzahl von Querschnitten 210 definiert, die durch eine Vielzahl von Compound-Frames 222 akquiriert werden, um ein Bildvolumen 216 zu erzeugen, wie hier detaillierter beschrieben ist.
  • Weiter und wie in 3 veranschaulicht, kann spatial Compounding (räumliches Zusammensetzen) möglich werden und beinhaltet das Zusammensetzen von Frames der B-mode Daten von vielen co-planaren Ansichten (Views) des selben anatomischen Bereich zu einem Datenframe zur Wiedergabe.
  • Frames werden in wiederholter Weise von unterschiedlichen Sichtlinien aus akquiriert. 2 veranschaulicht den gleichen Querschnitt 210 eines Volumens 216, das aus fünf verschiedenen Richtungen untersucht wird, die den Frames 222 entsprechen. Wenn jedes Frame 222 akquiriert ist, wird das Frame mit den voraus gehenden vier Frames kombiniert, um ein Ausgabe- oder Wiedergabeframe in dem geometrischen Raum des ungesteuerten Frames zu erzeugen. 3 veranschaulicht verschiedene Bereiche des Ausgabeframes, die in überlappenden Bereichen der Eingabeframes enthalten sind. Wie dargestellt hat der wiedergegebene Ausgabeframe die Geometrie des ungesteuerten Frames. In dem Beispiel wird der obere Teil des Ausgabeframes erhalten, indem Daten aller 5 Richtungen (die beiden zur Linken, die beiden zur Rechten und der nicht ausgesteuerte Frame) kombiniert werden. Der Rest des Ausgabeframes ist ein Ergebnis der Kombination von drei oder vier Frames, abhängig von der Anzahl von Frames, die sich in dem Bereich überlappen.
  • 4 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Akquisitionssystems 250, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in Verbindung mit dem Ultraschallsystem 100 zu nutzen ist. Speziell enthält das Akquisitionssystem 250 eine Datenakquisitionskomponente 252, die beispielsweise einen Transducer 106, den Transmitter 102 und den Empfänger 108 enthalten kann. (Alle in den 1 und 2 veranschaulicht). Die Datenakquisitionskomponente 252 kann Ultraschallbilddaten/Information in verschiedenen Betriebsarten und unter Nutzung unterschiedlicher Transducer oder Sonden aufnehmen. Beispielsweise und wie in 4 veranschaulicht, kann eine Farbflussbildgebung durchgeführt werden, indem Farbflussframes 254 akquiriert werden und eine Compound-Bildgebung kann durchgeführt werden, indem akquirierte Frames 256 mit Frames zusammengesetzt werden, die unter Nutzung der Datenakquisitionskomponente 252 akquiriert worden sind.
  • Die akquirierten Bildframes werden in einem Speicher 258 gespeichert, der in einer exemplarischen Ausführungsform ein Kurzzeitspeicher (beispielsweise ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM)) ist. Zur Speicherung ausgewählter oder gewünschter Bilder zum späteren Abruf und zur späteren Wiedergabe kann ein Langzeitspeicher, wie beispielsweise ein Plattenspeicher 260, genutzt werden. Außerdem ist ein Switch 262 vorgesehen und kann von einem Bediener mittels der Eingabeeinrichtung 120 (veranschaulicht in 1) betätigt werden. Der Switch 262 gestattet es dem Bediener, Information (beispielsweise Bildframes) in dem Speicher 258 auszuwählen, die an eine Compound-Processing Komponente 264, einen nicht Compound Processing Komponente 266 oder an beide geliefert wird, um die akquirierten Bilddaten (z.B. Frames) zu verarbeiten. Die verarbeiteten Bilddaten werden dann auf einem Display 268 dargestellt und können eins oder beide der verbundenen oder nicht zusammengesetzten (Compound oder Nicht-Compound-)Bilder auf Basis von der Datenakquisitionskomponente 252 akquirierten Bilder enthalten. Zusätzlich ist mit dem Speicher 258 eine Farbflussverarbeitungskomponente 270 verbunden, um die Farbflussframes zur Wiedergabe auf dem Display 268 zusätzlich zu oder in Kombination mit den Compound- oder Nicht-Compound Bildern der Compound-Verarbeitungskomponente 264 und der Nicht-Compound Verarbeitungskomponente 266 zu verarbeiten. Es kann über die Eingabeeinrichtung 120 (veranschaulicht in 1) eine Bedieneingabe gemacht werden, um beispielsweise den Typ oder die Konfiguration von anzuzeigenden Bildern, die hier beschrieben sind, auszuwählen. Es sollte außerdem angemerkt werden, dass die Wiedergabeeinrichtung 268 jede geeignete Wiedergabeeinrichtung einschließlich des Displayssystems 118 sein kann, das in 1 veranschaulicht ist.
  • Es sollte weiter angemerkt werden, dass die Komponententeile des Akquisitionssystems 250, wie gewünscht oder benötigt, beispielsweise auf Basis des speziellen Ultraschallsystems aufgebaut und/oder bereitgestellt werden können. Somit können unterschiedliche Komponententeile implementiert werden, um die verschiedenen hier beschriebenen Operationen und Funktionen zu erbringen.
  • In Betrieb können, wie gewünscht oder benötigt, Compound- und/oder Nicht-Compound-Bilder, in die ein Farbfluss hinein kombiniert sein kann, (z.B. überlagert) unter Nutzung des Akquisitionssystems 250 und der hier beschriebenen Verfahren erzeugt werden. Beispielsweise kann das Display 268 zwei separate Bilder, wie beispielsweise ein Compound-Bild auf einem Teil des Displays 268 und ein Compound-Bild mit überlagertem Farbfluss auf einem anderen Teil des Displays 268 wiedergeben.
  • Mit Bezug auf die Akquisition von Ultraschallbilddaten/Information unter Nutzung der Datenakquisitionskomponente 252 sei angemerkt, dass Compound-Frames und/oder Farbflussframes während eines einzelnen Scanns akquiriert werden können. Wie in 5 veranschaulicht, können die Compound-Frames unter unterschiedlichen Winkeln in Bezug auf den gleichen Punkt und/oder interessierenden Bereich der zu scannen ist, akquiriert werden. Im Einzelnen sind B-Mode-Pulse für einen einzelnen Frame veranschaulicht, wobei ein mittlerer (M) Puls 280 ohne Winkel und ein linker 2 (L2) Puls 282 und ein rechter 1 (L1) Puls 284 unter speziellen Winkeln, (d.h. nach links in Bezug auf den interessierenden Bereich) in Bezug auf den mittleren Impuls 280 geliefert werden. Beispielsweise kann der L1 Puls 284 mit einem 15° Winkel und der L2 Puls 282 in einem 30° Winkel in Bezug auf den mittleren Puls 280 ausgesandt werden. Ähnlich können ein rechter 2 (R2) Puls 286 und ein rechter 1 (R1) Puls 288 unter einem Winkel zu dem mittleren Puls 280 ausgesandt werden. Es sollte angemerkt werden, dass diese unterschiedlichen Pulse entweder durch mechanische Steuerung oder durch Ausrichtung des Transducers 106 (beispielsweise durch einen sich bewegenden Scannkopf in einer Sonde) und/oder elektrische Steuerung (unter Verwendung eines phasengesteuerten Arrays) erhalten werden können. Wenn hier auf einen „Puls" Bezug genommen wird, bezieht sich dies allgemein auf die Aktivierung eines Ultraschallsystems, um Bilder zu akquirieren, wie beispielsweise Ansteuern eines Arrays aus Elementen als Teil eines Transducers, um gepulste Ultraschallsignale in einen Körper oder ein Volumen abzustrahlen.
  • Wie in den 6 bis 10 veranschaulicht ist, liefern verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Akquisitionssequenzen unter Nutzung des Akquisitionssystems 250, zu dem die Datenakquisitionskomponente 252 gehört, um Farbflussbilddaten (z.B. Farbflussframes 254) und Compound-Bilddaten (z.B. Compound-Frames 256) während eines einzelnen Scans zu akquirieren, was in Echtzeit und für ein gegebenes Objekt wie beispielsweise ein und dieselbe Anatomie durchgeführt werden kann. Die Akquisitionssequenzen gestatten es beispielsweise einem Bediener einen Scan mit eingeschaltetem Compound-Verfahren durchzuführen und zusätzlich eine nicht Compound-Version des Bilds neben dem Compound-Bild in Echtzeit mit der Option dargestellt zu erhalten, anatomische Information und Farbflussinformation auf eines oder beide der auf dem Display wiedergegebenen Bilder zu überlagern.
  • Insbesondere akquiriert und speichert die Datenakquisitionskomponente 252 in einer exemplarischen Ausführungsform Farbflussframes 254 und Compound-Frames 256 in einem Speicher 258 als individuelle Frames. Im Einzelnen wird mit Bezug auf die Akquisition von Bildinformation, wie in einer exemplarischen Ausführungsform in 6 veranschaulicht, ein Frame von Farbflussdaten oder ein Set von Compound-Frames entweder vor oder nach einem Frame von B-Mode-Daten für einen nicht ausgelenkten Compound-Frame in einer nicht verschachtelten Weise akquiriert. Beispielsweise wird ein kompletter Satz von Pulsen ausgeführt, um einen vollständigen Farbflussframe zu erzeugen, bevor auf die B-Mode-Pulse umgeschaltet wird. Wie in 6 veranschaulicht, wird die folgende Akquisitionssequenz oder Pulssequenz vorgesehen:
    • 1. M Puls 280
    • 2. Einzelbildfarbflusspuls 290
    • 3. L2 Puls 282
    • 4. R1 Puls 288
    • 5. L1 Puls 284
    • 6. R2 Puls 286.
  • Diese Sequenz kann, wie gewünscht und erforderlich, beispielsweise wiederholt werden, um eine Echtzeit- oder Livewiedergabe einer der Bildgebung unterworfenen Anatomie zu erzeugen. Beispielsweise können zur Erzeugung von Compound-Frames die letzten 5 akquirierten Frames kombiniert und wiedergegeben werden (im Fall es Compoundings durch 5 unterschiedliche Auslenkrichtungen). Beispielsweise sei angenommen, dass die Nummerierung der Frames bei Null beginnt und beim Scannen aufwärts gezählt wird. Es werden fünf verschiedene Compundwinkel angenommen. Nach der Akquisition der Frames 0–4 wird ein zur Wiedergabe vorgesehener Ausgabeframe ausgegeben. Der Frame 5 wird akquiriert und die Wiedergabe wird mit der Kombination der Frames 1, 2, 3, 4 und 5 aktualisiert. Es wird dann Frame 6 akquiriert und die Wiedergabe mit der Kombination der Frames, 2, 3, 4, 5 und 6 aktualisiert. Dieser Vorgang setzt sich entsprechend fort.
  • Von einer anderen exemplarischen Ausführungsform, die in 7 veranschaulicht und der Akquisitionssequenz gemäß 6 ähnlich ist, wird die folgende Pulssequenz angewandt:
    • 1. R2 Puls 286
    • 2. Puls 290 für den Farbflusseinzelframe
    • 3. M Puls 280
    • 4. L2 Puls 282
    • 5. R1 Puls 288
    • 6. L1 Puls 284
    • 7. R2 Puls 286.
  • Diese Sequenz kann, wie bereits erwähnt, falls gewünscht oder nötig, wiederholt werden.
  • In einer anderen in 8 veranschaulichten exemplarischen Ausführungsform ist die Akquisitionssequenz ähnlich zu der in 6 und 7 veranschaulichten, jedoch werden mit den B-Mode-Pulsen der nicht ausgelenkten Frames Pulse für die Farbflussframes verschachtelt. Im Einzelnen kann die folgende Akquisitionssequenz oder Pulssequenz angewendet werden:
    • 1. Verschachtelte Impulse 292
    • 2. L2 Puls 282
    • 3. R1 Puls 288
    • 4. L1 Puls 284
    • 5. R2 Puls 286.
  • Wiederum kann diese Sequenz, falls gewünscht oder erforderlich, wiederholt werden.
  • Es sollte angemerkt werden, dass bei der Aussendung verschachtelter Impulse 292 eine Verschachtelung von Farbflusspulsen für einen einzelnen Frame und ein B-Mode-Puls für einen einzelnen Frame in einer spezifisch gewählten Richtung ist. In dieser exemplarischen Ausführungsform ist die verschachtelte Pulsung 292 eine Kombination eines M-Pulses 280 und eines Einzelframefarbflusspulses 290. Es sollte angemerkt werden, dass die verschachtelten Pulsungen, wie gewünscht oder erforderlich, ausgesandt werden können (d.h. in unterschiedlichen Kombinationen).
  • In einer anderen exemplarischen in 9 veranschaulichten Akquisitionssequenz werden Daten für einen Farbflussframe pro individueller Compound-Frame in einer nicht verschachtelten Weise akquiriert (beispielsweise kann ein kompletter Satz von Pulsen ausgeführt werden, um den gesamten Farbflussframe zu akquirieren, bevor zu den B-Mode-Pulsen umgeschaltet wird). Speziell kann die folgende Akquisitionssequenz oder Pulssequenz vorgesehen werden:
    • 1. M-Puls 280
    • 2. Puls 290 für einen einzelnen Farbflussframe
    • 3. L2 Puls 282
    • 4. Puls 290 für einen einzelnen Farbflussframe
    • 5. R2 Puls 288
    • 6. Puls 290 für einen einzelnen Farbflussframe
    • 7. L1 Puls 284
    • 8. Puls 290 für einen einzelnen Farbflussframe
    • 9. R2 Puls 286
    • 10. Farbflusspuls 290.
  • Wiederum kann diese Sequenz, falls gewünscht oder erforderlich, wiederholt werden.
  • In 10 ist eine andere exemplarische Ausführungsform der Akquisitionssequenz veranschaulicht, wobei eine der 9 ähnliche Sequenz vorausgesetzt, wobei jedoch die Farbflusspulse mit den B-Mode-Pulsen für jeden in einem Winkel ausgelenkten Compound-Frame verschachtelt sind. Speziell kann die folgende Akquisitionssequenz oder Pulssequenz angewandt werden:
    • 1. Verschachtelte Pulsung 292
    • 2. Verschachtele Pulsung 294
    • 3. Verschachtelte Pulsung 296
    • 4. Verschachtele Pulsung 298
    • 5. Verschachtelte Pulsung 300.
  • Diese Sequenz kann wiederum, falls gewünscht oder erforderlich, wiederholt werden.
  • Bei einer exemplarischen Ausführungsform ist die verschachtele Pulsung 292 eine verschachtelte (i) M-Pulsung 280 und (ii) ein Einzelframefarbflusspuls 290. Die Verschachtele Pulsung 294 ist eine verschachtelte (i) L2 Pulsung 282 und (ii) ein Einzelframefarbflusspuls 290. Die verschachtelte Pulsung 296 ist ein verschachtelter (i) R1-Puls 288 und (ii) ein Einzelframefarbflusspuls 290. Die verschachtelte Pulsung 298 ist ein verschachtelter (i) L1 Puls 284 und (ii) ein Einzelframefarbflusspuls 290. Die verschachtelte Pulsung 300 ist ein verschachtelter (i) R2-Puls 286 und (ii) ein Einzelframefarbflusspuls 290. Die verschachtelten Pulsungen können, falls gewünscht oder erforderlich, (z.B. in unterschiedlichen Kombinationen) wiederholt werden.
  • In Bezug auf die verschachtelten Pulsungen sollte angemerkt werden, dass die Kombination der Farbflusspulsung für einen Einzelframe und B-mode Pulsungen für einen Einzelframe in jeder gewünschten oder benötigten Weise ausgesandt werden können. Beispielsweise und mit Bezug auf die verschachtelte Pulsung 292 und wenn die Vektoren der M-Pulsung 280 und der Einzelframefarbflusspulsung 290 mit 50 Farblinien und 100 Linien im B-Modus verschachtelt sind, können die Pulsungen einzeln jeweils mit 10 Linien verschachtelt werden, d.h. auf 10 Linien des B-Modes folgen 10 Linien des Farbflusses, gefolgt von 10 Linien B-Mode usw. Jedoch sind andere Kombinationen möglich, wenn gewünscht und erforderlich. Beispielsweise können von einem Ausgangspunkt in Farbe für jede wiedergegebene Linie 14 bis 16 Vektoren in einer speziellen Richtung abgefeuert werden, um eine Farblinie zur Wiedergabe zu erzeugen. Die Anzahl der Vektoren wird als Paketgröße bezeichnet. Wenn 50 Farblinien und 100 B-Mode-Linien zur Wiedergabe vorgesehen sind und die Paketgröße für die Farbflussvektoren 8 beträgt, kann die Pulsung wie folgt erfolgen:
    20 B-Linien, 80 Farblinien (10 Linien mal 8 pro Paket), dann 20 B, dann 80 Farbe bis der Frame fertig ist. In Abhängigkeit von den Nutzereinstellungen für PRF (Pulswiederholfrequenz) Tiefe und Farbe sowie ROI-Größe (Größe des interessierenden Bereichs) können die Pakete der Farbdaten verschachtelt werden. Beispielsweise kann der ROI in zwei Bereiche von jeweils 25 Linien aufgeteilt werden (200 Pulse insgesamt für jede Sektion oder 25 mal 8). In einigen Situationen können die ersten Pulse zu einem Paket für den ersten Bereich gesammelt und dann die erste Pulsung in einem Paket für den zweiten Bereich durchgeführt werden, bevor die zweite Pulsung für den ersten Bereich erfolgt. Unter Verwendung von "L" für Linie und "F" für Puls, kann die Sequenz wie folgt dargestellt werden:
    L1F1, L26F1, L1F2, L26F2, L1F3, L26F3, ..., L1F8, L26F8, dann eine Anzahl von B-Linien und dann L2F1, L27F1, L2F2, L27F2, L2F3, L27F3, ..., L2F8, L27F8.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die für die Pulsungen 280 bis 288 und zur Akquisition der Compound-Frames genutzten Winkel programmierbar oder, wie gewünscht oder gefordert, vorbestimmt sind, beispielsweise auf der Basis einer speziellen Anwendung oder einer verwendeten Sonde. Außerdem können verschiedene Anzahlen von Frames zusammengesetzt (compounded) werden, wie beispielsweise 3, 5, 7, 9 und/oder jeder andere gewünschte oder benötigte Zahl.
  • Somit gestatten es verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einem Nutzer, auf einem Display, ohne umzuschalten, zwischen Darstellungsmoden oder Vertriebsarten verschiedene Kombinationen und Compound-Bildern und Nicht-Compund-Bildern darzustellen die eine Farbflusswiedergabe enthalten können. Somit erbringen verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bei der Wiedergabe auf einem einzigen Display eine Verbesserung der anatomischen Bildqualität beim räumlichen Zusammensetzen (spatial Compunding) mit physiologischer Information wie beispielsweise dem Blutfluss.
  • Es sind Verfahren und Systeme zur Akquisition von Ultraschallbildinformationen geschaffen. Zu den Verfahren gehört der Empfang von Compound-Bild-Information durch ein Ultraschallsystem (100), der Empfang von Farbfluss Bildinformation von dem Ultraschallsystem und die Verarbeitung der empfangenen Compound-Bildinformation und Farbflussbildinformation zur Erzeugung eines Ultraschall-Compound-Bilds in Verbindung mit der Farbflussbildgebung („color flow imaging"). Darunter wird die farbige Veranschaulichung von Strömungen, z.B. Blutströmungen verstanden, wobei die unterschiedlichen Farben unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten und/oder Richtungen entsprechen können.
  • Während die Erfindung im Hinblick auf verschiedene spezielle Ausführungsformen beschrieben worden ist, erkennt der Fachmann, dass die Erfindung innerhalb der Patentansprüche auch abgewandelt ausgeführt werden kann.
    • 100
    Ultraschallsystem
    102
    Transmitter
    104
    Elemente
    106
    Transducer
    108
    Empfänger
    110
    Strahlformer
    112
    HF-Prozessor
    114
    HF/IQ-Puffer
    116
    Signalprozessor
    118
    Wiedergabesystem
    120
    Bedienereingabeeinrichtung
    122
    Bildpuffer
    200
    Objekt
    210
    Querschnitt
    216
    Volumen
    222
    Frame
    250
    Akquisitionssystem
    252
    Datenakquisitionskomponente
    254
    Farbflussframes
    256
    Compound-Frames
    258
    Speicher
    260
    Plattenspeicher
    262
    Switch
    264
    Compound-Processing-Komponente
    266
    Nicht-Compund-Processing-Komponente
    268
    Display
    270
    Farbflussprocessing-Komponente
    280
    M (mittel) Pulsung
    282
    L2 Puls
    284
    L1 Puls
    286
    R2 Puls
    288
    (R1) Puls
    290
    Farbflussframepuls
    292
    verschachtelte Pulsung
    294
    verschachtelte Pulsung
    296
    verschachtelte Pulsung
    298
    verschachtelte Pulsung
    300
    verschachtelte Pulsung

Claims (10)

  1. Verfahren zur Durchführung einer Ultraschallbildgebung, wobei das Verfahren beinhaltet: Den Empfang von Compound Bildinformation von einem Ultraschallsystem (100); den Empfang von Farbflussbildinformation von dem Ultraschallsystem von Farbflussbildinformation von dem Ultraschallsystem und Verarbeitung der empfangenen Compound-Bildinformation und Farbflussbildinformation zur Erzeugung eines kombinierten Ultraschallbilds mit Farbflusswiedergabe.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem außerdem von dem Ultraschallsystem (100) Dopplerbildinformation empfangen wird, wobei der Verarbeitungsschritt die Verarbeitung der empfangenen Dopplerbildinformation zur Erzeugung eines Ultraschallcompoundbilds in Kombination mit dem Dopplerbild beinhaltet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, zu dem des weiteren gehört, dass von dem Ultraschallsystem (100) Information über ein Bild des Bluts erhalten wird und bei dem zu den Verarbeitungsschritt die Verarbeitung der zweidimensionalen Blutbildinformation beinhaltet, um ein Ultraschall Compound Bild in Kombination mit zweidimensionaler Abbildung des Bluts zu erzeugen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem außerdem das kombinierte Ultraschall Compound Bild mit Farbflusswiedergabe auf einem Display (268) gemeinsam mit einem Ul traschall nicht Compound Bild wiedergegeben wird, wobei die Bilder sich auf den gleichen interessierenden Bereich beziehen.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem enthaltend die Wiedergabe des kombinierten Ultraschall Compound Bilds mit Farbflusswiedergabe auf einem Display (268) gemeinsam mit einem kombinierten Ultraschall nicht Compound Bild mit Farbflusswiedergabe, wobei die Bilder sich auf den gleichen interessierenden Bereich richten.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem aufweisend die Wiedergabe des kombinierten Ultraschall Compound-Bilds mit Farbflusswiedergabe auf einem Display (268) mit einem Compound-Bild, wobei sich die Bilder auf den gleichen interessierenden Bereich richten.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Farbflussbildinformation dem Ultraschall Compound-Bild überlagert ist.
  8. Verfahren zur Durchführung der Ultraschallbildgebung, wobei das Verfahren beinhaltet: Die Akquisition von Bild-Compound-Information durch ein Ultraschallsystem (100), die Akquisition von Farbflussbildinformation über das Ultraschallsystem, die Verarbeitung der Farbflussbildinformation zur Wiedergabe, die Verarbeitung der Compound-Bild Information auf der Basis von Nutzereingaben und die Wiedergabe einer Anzahl von Bildern aus der verarbeiteten akquirierten Information auf Basis einer Bedienereingabe, wobei zu den wiedergegebenen Bildern wenigstens ein Compound-Bild und/oder wenigstens ein Nicht-Compound-Bild sowie wenigstens ein Compound-Bild mit überlagertem Farbfluss und/oder ein nicht Compound-Bild mit überlagertem Farbfluss gehören.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, außerdem beinhaltend die separate Speicherung jedes Frames (256) akquirierter Compound Bild Information sowie jedes Frames (254) akquirierter Farbflussbildinformation.
  10. Akquisitionssystem (250) zur Akquisition von Ultraschallinformation in einem Ultraschallsystem (100) wobei das Akquisitionssystem aufweist: Eine Datenakquisitionskomponente (252) zur Akquisition von Farbflussbildinformation und Compound-Bild Information, einen Speicher (258) zur Speicherung von Frames (254, 256) akquirierter Farbflussbildinformation und Compound-Bildinformation, eine Compound-Bild-Prozessing-Komponente (264) zur Verarbeitung der Frames der Compound-Bildinformation, eine nicht Compound-Verarbeitungskomponente (266) zur Verarbeitung der Frames der Compound-Information, einen Switch (262) zur Auswahl von Frames aus dem Speicher die durch die Compound-Processing-Komponente und/oder die Nicht-Compound-Processing-Komponente zu verarbeiten sind, eine Farbflussprocessing-Komponente (270) zur Verarbeitung der Frames der Farbflussbildinformation sowie ein Display 268 zur Wiedergabe einer Anzahl von Bildern aus der verarbeiteten akquirierten Information auf Basis einer Bedienereingabe, wobei die wiedergegebenen Bilder ein Compound-Bild und/oder ein Nicht- Compound-Bild sowie ein Compound-Bild mit überlagertem Farbfluss und/oder ein Nicht-Compound-Bild mit überlagertem Farbfluss sind.
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