DE102008023974A1

DE102008023974A1 - Verfahren und Gerät zur Messung des volumetrischen Flusses

Info

Publication number: DE102008023974A1
Application number: DE102008023974A
Authority: DE
Inventors: Anne Lindsay New Berlin Hall; J. Brian Ann Arbor Fowlkes; Paul L. Ann Arbor Carson; Jonathan Matthews Ann Arbor Rubin; Oliver Daniel Ann Arbor Kripfgans
Original assignee: General Electric Co; University of Michigan
Current assignee: General Electric Co; University of Michigan
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2008-11-20
Also published as: US20080287799A1; FR2916134B1; FR2916134A1; JP5314322B2; JP2008284362A

Abstract

Ein Ultraschallsystem umfasst eine Ultraschallsonde, eine Benutzerschnittstelle und einen Prozessor. Die Ultraschallsonde umfasst eine Wandlervorderseite, welche Ultraschallstrahlen in den Körper eines Patienten aussendet. Die Sonde erfasst ein Volumen von Ultraschalldaten, in dem ein Blutgefäß vorhanden ist. Die Benutzerschnittstelle definiert eine Oberfläche auf einem Bild, welches auf dem Volumen beruht. Die Oberfläche schneidet das Blutgefäß und umfasst ferner eine Vielzahl von Punkten, wobei sich mindestens einige der Punkte in ungleichen Abständen zur Wandlervorderseite befinden. Der Prozessor ist so konfiguriert, dass er einen Subsatz der Ultraschallstrahlen so steuert, dass sie die Oberfläche bei einem Winkel von 90° durchqueren, und dass er volumetrische Flussinformation durch das Blutgefäß auf der Grundlage der Ultraschalldaten berechnet, welche dieser Oberfläche entsprechen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf die Ultraschallbildgebung und speziell auf die Messung des volumetrischen Flusses durch ein Gefäß.
Die Ultraschall-Doppler-Bildgebung wird allgemein verwendet, um das Vorhandensein eines Blutflusses im Körper festzustellen, nicht aber, um den Blutfluss quantitativ zu messen. Die Fließgeschwindigkeiten an einem bestimmten Punkt im Gefäß können unter Verwendung der gemessenen Dopplerverschiebung abgeschätzt werden und der relative Winkel zwischen der Ultraschallaussendung und der Gefäßausrichtung kann korrigiert werden. Selbst dann kann die Berechnung des tatsächlichen Volumenflusses nicht durchgeführt werden, ohne dass Annahmen in Bezug auf die Gefäßgeometrie und das Fließprofil innerhalb des Gefäßes angestellt werden. Das gängigste Verfahren zur Einschätzung des Volumenflusses wird durch die Multiplikation der mittleren Raumgeschwindigkeit, die innerhalb des Gefäßes abgebildet wird, mit dem Querschnittsbereich des Gefäßes durchgeführt. Bei diesem Verfahren wird der Querschnittsbereich des Gefäßes abgeschätzt, indem von einem kreisförmigen Gefäßquerschnitt und einer nicht-räumlichen Variation des Flusses innerhalb dieses Querschnittsbereichs ausgegangen wird.
Wandlerelemente innerhalb einer Ultraschallsonde übertragen Ultraschallsignale in den Körper. Die Wandlerelemente bilden eine Wandlervorderseite. Bei zurzeit entwickelten Verfahren wird eine Ebene definiert, die abstandsgleich von der Wandlervorderseite der Ultraschallsonde ist, und der Blutfluss wird durch die Ebene gemessen. Die Ebene passt mit der äußeren Geometrie der Wandlervorderseite zusammen, die beispielsweise gekrümmt oder gerade sein kann, und die Ausrichtung der Ebene ist dahingehend eingeschränkt, dass sie in Bezug auf die Wandlervorderseite parallel verläuft. So sind die berechneten Volumenflussschätzungen orthogonal zur Wandlervorderseite. Es kann allerdings sein, dass die Ausrichtung der Ebene nicht der gewünschten Ausrichtung zur Messung der Flusses durch die Anatomie von Interesse entspricht, so dass der Benutzer sich gezwungen sehen kann, eine Abtastung bei verschiedenen Winkeln vorzunehmen, um eine optimale Ausrichtung für die Anatomie zu lokalisieren, welche mit der Ausrichtung der Wandlervorderseite zusammenpasst.
Daher besteht ein Bedarf an der Berechnung des volumetrischen Blutflusses durch ein Gefäß, ohne dass dabei die Ebene durch die Anatomie aufgrund der Sondenausrichtung und der äußeren Geometrie eingeschränkt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In einer Ausführungsform umfasst ein Ultraschallsystem eine Ultraschallsonde, eine Benutzerschnittstelle und einen Prozessor. Die Ultraschallsonde umfasst eine Wandlervorderseite, welche Ultraschallstrahlen in den Körper des Patienten aussendet. Die Sonde erfasst ein Volumen von Ultraschalldaten, welches ein Blutgefäß umfasst. Die Benutzerschnittstelle definiert eine Oberfläche auf einem Bild, welches auf dem Volumen beruht. Die Oberfläche zweiteilt das Blutgefäß und umfasst ferner eine Vielzahl von Punkten, wobei mindestens einige der Punkte in ungleichen Abständen in Bezug auf die Wandlervorderseite angeordnet sind. Der Prozessor ist so konfiguriert, dass er einen Subsatz der Ultraschallstrahlen so steuert, dass diese die Oberfläche bei einem Winkel von 90 Grad durchqueren, und die volumetrischen Flussinformationen durch das Blutgefäß auf der Grundlage der Ultraschalldaten berechnet, welche der Oberfläche entsprechen.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Berechnung von volumetrischen Flussinformationen durch ein Gefäß die Erfassung eines Volumens von Ultraschalldaten mit einer Ultraschallsonde. Das Volumen umfasst ein Gefäß und die Ultraschallsonde umfasst eine Wandlervorderseite zur Aussendung und zum Empfang von Ultraschallstrahlen. Die erste und zweite Oberfläche werden innerhalb des Volumens von Ultraschalldaten definiert. Erste und zweite Oberfläche überschneiden das Gefäß und werden abstandgleich voneinander gebildet. Es wird ein durchschnittlicher volumetrischer Fluss durch das Gefäß auf der Grundlage der Ultraschalldaten berechnet, die der ersten und zweiten Oberfläche entsprechen.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Berechnung eines Fließvolumens durch ein Gefäß die Erfassung eines Volumens von Ultraschalldaten mittels einer Ultraschallsonde. Das Volumen umfasst ein Gefäß und die Ultraschallsonde umfasst eine Wandlervorderseite zur Aussendung und zum Empfang von Ultraschallstrahlen. Auf einem Bild, das auf dem Volumen beruht, wird eine erste Oberfläche definiert. Die erste Oberfläche zweiteilt das Gefäß, und die erste Oberfläche umfasst ferner eine Vielzahl von Punkten, wobei mindestens ein Teil der Punkte sich in unterschiedlichen Entfernungen von der Wandlervorderseite befinden. Ein erster Subsatz der Ultraschallstrahlen wird so gesteuert, dass er die erste Oberfläche bei einem Winkel von 90 Grad durchquert, und ein erstes Fließvolumen wird auf der Grundlage der Ultraschalldaten berechnet, welche der ersten Oberfläche entsprechen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 illustriert ein Blockdiagramm eines Ultraschallsystems, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet wurde.
2 ist ein Blockdiagramm von einer in der Hand zu haltenden oder tragbaren Ultraschallbildgebungsvorrichtung, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet wird.
3 illustriert ein Beispiel für die Berechnung eines Fließvolumens durch ein Gefäß auf der Grundlage von mindestens zwei parallel zueinander liegenden Oberflächen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 illustriert ein Beispiel zur Verwendung einer Oberfläche, welche in Bezug auf die Wandlervorderseite nicht parallel ist, um gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Menge des Blutes zu bestimmen, welche sich durch ein bestimmtes Gefäß bewegt.
5 illustriert ein Verfahren zur Berechnung volumetrischer Flussinformationen durch ein Gefäß gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 illustriert ein Beispiel für die Verwendung mehrer Oberflächen zur Erkennung von mehreren volumetrischen Flusswerten an verschiedenen Punkten innerhalb desselben Datenvolumens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorangehende Zusammenfassung sowie die nachfolgende detaillierte Beschreibung von bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können besser nachvollzogen werden, wenn sie im Zusammenhang mit den angehängten Zeichnungen gelesen werden. Die Funktionsblocks geben nicht unbedingt in dem Maß die Aufteilung zwischen den Hardwareschaltkreisen wieder, in dem die Figuren Diagramme der Funktionsblocks der verschiedenen Ausführungsformen illustrieren. So können beispielsweise einer oder mehrere der Funktionsblocks (z. B. Prozessoren oder Datenspeicher) in einem einzigen Hardwarebauteil (z. B. einem Mehrzweck-Signalprozessor oder einem Block oder einer Random Access Memory, Festplatte o. Ä.) implementiert werden. Ebenso kann es sich bei diesen Programmen um eigenständige Programme oder als Subprogramme in einem Betriebssystem integrierte Programme beziehungsweise um in einem Softwarepakte installierte Funktionen usw. handeln. Es sei darauf hingewiesen, dass die verschiedenen Ausführungsformen nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Anordnungen und Instrumentenausstattungen beschränkt sind.
1 illustriert ein Blockdiagramm eines Ultraschallsystems 100. Das Ultraschallsystem 100 umfasst einen Sender 102, welcher Wandlerelemente 104 innerhalb ei ner Sonde 106 steuert, so dass diese gepulste Ultraschallsignale in einen Körper emittiert. Es kann eine Vielzahl von Geometrien verwendet werden, wozu auch 2D-Sonden gehören, welche ein Volumen über die Zeit hinweg abtasten können. Die Wandlerelemente 104 bilden eine Wandlervorderseite 138. Die Ultraschallsignale können als Strahlen angesehen werden, die aus den Wandlerelementen 104 entlang der Wandlervorderseite 138 emittiert werden. Beispielsweise wird während der Strahlenformung ein Subsatz von Wandlerelementen 104 aktiviert, um einen Ultraschallstrahl zu bilden. Der Subsatz von Wandlerelementen 104, der für einen ersten Ultraschallstrahl verwendet wird, kann sich von den Subsätzen unterscheiden, die für andere Ultraschallstrahlen verwendet werden, obwohl einige Überschneidungen auftreten können. In einer Ausführungsform werden die Ultraschallstrahlen so emittiert, dass sie einen Übertragungswinkel von 90 Grad in Bezug auf die Wandlervorderseite 138 aufweisen. In einer anderen Ausführungsform können die Ultraschallstrahlen auf der Grundlage des Abtastmodus gesteuert oder ausgerichtet werden und daher andere Übertragungswinkel als 90 Grad in Bezug zur Wandlervorderseite 138 aufweisen.
Die Ultraschallsignale werden von Strukturen im Körper, wie beispielsweise Blutzellen oder Muskelgewebe, zurückgestreut, so dass sie Echos erzeugen, die zu den Wandlerelementen 104 zurückkehren. Diese Echos werden von einem Empfänger 108 empfangen. Die empfangenen Echos werden durch einen Strahlenformer 110 geschickt, welcher eine Strahlenformung durchführt und ein HF-Signal ausgibt. Das HF-Signal wird dann durch einen HF-Prozessor 112 geschickt. Alternativ kann der HF-Prozessor 112 einen Komplexdemodulator (nicht gezeigt) umfassen, der das HF-Signal demodu liert, so dass IQ-Datenpaare erzeugt werden, welche die Echosignale darstellen. Die HF- oder IQ-Signaldaten können dann zur zeitweiligen Speicherung an einen RF/IQ-Puffer 114 geleitet werden.
Ein Volumendatensatz oder multidimensionaler Datensatz von Ultraschallinformation kann mittels verschiedener Techniken gewonnen werden, wozu beispielsweise die Echtzeit-Bildgebung, Volumenabtastung, Abtastung mit Wandlern, welche mit Positionssensoren ausgestattet sind, Freihandabtastung mittels Voxelkorrelationstechnik, Abtastung mit Matrixanordnungswandlern u. ä. gehört. Die Position jeder Echosignalprobe (Voxel) wird anhand der geometrischen Genauigkeit (d. h. dem Abstand von einem Voxel zum nächsten), der Ultraschallantwort und optional den aus der Ultraschallantwort abgeleiteten Werten definiert. Zu den typischen Ultraschallantworten gehören Grauskalawerte, Farbflusswerte und Angio- oder Power-Doppler-Informationen, wobei aber auch andere Arten von Antworten möglich sind.
Es kann eine Benutzereingabe 120 verwendet werden, um den Betrieb des Ultraschallsystems 100 zu kontrollieren, wozu auch die Kontrolle der Eingabe von Patientendaten, Abtastparametern und/oder die Veränderung eines Abtastmodus oder die Identifizierung von einer oder mehreren Oberflächen innerhalb eines Bildes gehört, das zur Bestimmung des Fließvolumens durch die Anatomie verwendet wird, usw. Es können verschiedene Ausführungsformen für die Kontrolle des Ultraschallsystems 100 konfiguriert werden, wie beispielsweise durch die Integrierung eines Satzes von Benutzerreglern, die beispielsweise als ein Teil eines Touchscreen oder einer Bedienungsleiste zur Verfügung gestellt werden können, und als manuelle Eingabe wie bei spielsweise in Form von benutzerbedienbaren Schaltern, Knöpfen usw. Die Benutzerkontrolle kann auch die Verwendung von Sprachbefehlen umfassen, die über ein Mikrophon 230 gegeben werden.
Das Ultraschallsystem 100 umfasst einen Prozessor 116 zur Verarbeitung der erfassten Ultraschallinformationen (d. h. der HF-Signaldaten oder der IQ-Datenpaare) und zur Vorbereitung von Frames von Ultraschallinformationen für die Anzeige auf Display 118. Der Prozessor 116 ist so angepasst, dass er die erfassten Ultraschallinformationen gemäß einer Vielzahl von auswählbaren Ultraschallmodalitäten einer oder mehreren Verarbeitungsschritten unterziehen kann. Die erfassten Ultraschallinformationen können während einer Abtastsitzung beim Empfang des Echosignals in Echtzeit durchgeführt werden.
Das Ultraschallsystem 100 kann kontinuierlich Ultraschallinformationen bei einer Framerate empfangen, welche mehr als fünfzig Frames pro Sekunde beträgt, was ungefähr der Wahrnehmungsrate des menschlichen Auges entspricht. Die erfassten Ultraschallinformationen werden auf dem Display 118 bei einer langsameren Framerate angezeigt. Optional ist ein Datenspeicher 122 zur Speicherung von verarbeiteten Frames von erfassten Ultraschallinformationen vorhanden, welche nicht für eine sofortige Anzeige vorgesehen sind. In einer beispielhaften Ausführungsform verfügt der Datenspeicher 122 über ausreichend Kapazität, um Frames von Ultraschallinformationen zu speichern, die mindestens einigen Sekunden entsprechen. Die Frames von Ultraschallinformationen werden so gespeichert, dass sie gemäß einer Reihenfolge oder Erfassungszeit wieder abgerufen werden können. Der Datenspeicher 122 kann aus einem be liebigen bekannten Datenspeichermedium bestehen.
2 ist ein Blockdiagramm von einer in der Hand zu haltenden oder tragbaren Ultraschallbildgebungsvorrichtung 10, die mit einer Sonde 12 ausgestattet ist, welche für die Erfassung von Ultraschalldaten konfiguriert ist. So kann die tragbare Ultraschallbildgebungsvorrichtung 10 von einem Benutzer oder Bediener leicht transportiert werden. Es ist auch ein integriertes Display 14 (z. B. ein internes Display) vorhanden und für die Anzeige eines medizinischen Bildes konfiguriert. Ein Datenspeicher 22 speichert erfasste Bilddaten, die in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch einen Strahlenformer 20 verarbeitet werden können.
Für die Anzeige eines medizinischen Bildes unter Verwendung der Sonde 12 wird der nachgeschaltete Prozessor 16 mit einem Software- oder Firmware-Datenspeicher 18 ausgestattet, der Instruktionen zur Durchführung von Frameverarbeitung, Scanumwandlung und Auflösungsauswahl unter Verwendung der erfassten Ultraschallbilddaten von Sonde 12 enthält, die in einigen Konfigurationen möglicherweise vom Strahlenformer 20 weiterverarbeitet werden. Anstelle von Software kann für die Durchführung einer Scanumwandlung spezialisierte Hardware oder eine Kombination von spezialisierter Hardware und Software oder Software in Kombination mit einem Mehrzweck-Prozessor oder einem digitalen Signalprozessor verwendet werden.
Software- oder Firmwaredatenspeicher 18 kann aus einer Read Only Memory (ROM), Random Access Memory (RAM), einer Minifestplatte, einer Flash Memory Card oder einer beliebigen anderen Art von Vorrichtung (oder Vorrich tungen) bestehen, die für das Ablesen von Befehlen von eifern maschinenlesbaren Medium oder Medien konfigurier sind. Die Befehle, die im Software- oder Firmwaredatenspeicher 18 enthalten sind, umfassen ferner Befehle zur Erzeugung eines medizinischen Bildes mit geeigneter Auflösung zur Anzeige auf einem integrierten Display 14 und zum Senden der Bilddaten, die im Datenspeicher 22 gespeichert sind, an eine externe Vorrichtung 24. Die Ultraschalldaten selbst können vom nachgeschalteten Prozessor 16 über ein verkabeltes oder kabelloses Netzwerk (oder eine direkte Verbindung wie beispielsweise ein serielles oder paralleles Kabel oder einen USB-Port) 26, welches vom Prozessor 16 und der Benutzerschnittstelle 28 kontrolliert wird, an eine externe Vorrichtung 24 gesendet werden. In einigen Ausführungsformen kann es sich bei der externen Vorrichtung 24 um einen Computer oder einen Arbeitsplatz mit einem Display handeln. Alternativ kann es sich bei der externen Vorrichtung 24 um ein separates externes Display oder ein Druckerkabel zum Empfang von Bilddaten von der tragbaren Ultraschallbildgebungsvorrichtung 10 und zur Anzeige oder zum Drucken von Bildern (die eine höhere Auflösung als das integrierte Display 14 haben können) handeln.
Zum Empfang von Befehlen vom Bediener ist eine Benutzerschnittstelle 28 (die ebenfalls ein integriertes Display 14 umfassen kann) vorhanden. Durch die Befehle kann ein nachgeschalteter Prozessor 16 instruiert werden, die erfassten Bilddaten auf dem integrierten Display 14 anzuzeigen, Abtastparameter anzupassen, eine Oberfläche innerhalb des Bildes zur Berechnung des volumetrischen Flusses durch ein Gefäß zu definieren und die erfassten Bilddaten mit derselben oder einer höheren Auflösung an die externe Vorrichtung 24 zu schicken, als sie auf dem integ rierten Display 14 angezeigt werden kann.
Die in der Hand zu haltende oder tragbare Ultraschallbildgebungsvorrichtung 10 kann beispielsweise aus einem Mini-Ultraschallsystem bestehen. So wie der Begriff "mini" hier verwendet wird, bedeutet er, dass es sich bei dem Ultraschallsystem um eine in der Hand zu haltende oder tragbare Vorrichtung handelt oder dass diese so konfiguriert ist, dass sie in der Hand einer Person, in der Hosentasche, einer Tasche von der Größe einer Aktentasche o der einem Rucksack getragen werden kann. Beispielsweise kann es sich bei dem Ultraschallsystem 10 um eine tragbare Vorrichtung handeln, welche die Größe eines typischen Laptop-Computers aufweist, der beispielsweise die Größe von ungefähr 2,5 Zoll Tiefe, ungefähr 14 Zoll Breite und ungefähr 12 Zoll Höhe hat. Das Ultraschallsystem 10 kann ungefähr zehn Pfund wiegen.
In einem anderen Beispiel kann das Ultraschallsystem 10 ein taschengroßes Ultraschallsystem sein. Beispielsweise kann das taschengroße Ultraschallsystem ungefähr 2 Zoll breit, ungefähr 4 Zoll lang und ungefähr 0,5 Zoll tief sein und weniger als 3 Unzen wiegen. Das taschengroße Ultraschallsystem kann ein Display, eine Benutzerschnittstelle (d. h. eine Tastatur) und ein Eingangs/Ausgangs(I/O)-Port als Verbindung zur Sonde (allesamt nicht gezeigt) umfassen. Es sei darauf hingewiesen, dass die verschiedenen Ausführungsformen im Zusammenhang mit Mini-Ultraschallsystemen implementiert werden können, die verschiedene Maße, Gewichte und Energieverbrauchseigenschaften haben können. In einigen Ausführungsformen kann das taschengroße Ultraschallsystem dieselben Funktionen bieten wie das System 100 aus 1.
In mindestens einer im Folgenden besprochenen Ausführungsform kann der volumetrische Fluss durch die Integration des Flusses durch einen oder mehrere Bildgebungsoberflächen gemessen werden, die in einem 3D-Datensatz oder -Volumen definiert werden. Der Volumenfluss durch ein Gefäß oder eine andere anatomische Struktur wird berechnet, ohne die Ultraschalldaten auf eine Ebene oder planare Fläche zu beschränken, die parallel zur Wandlervorderseite 138 gebildet oder ausgerichtet ist. Die Oberfläche(n) kann (können) eine beliebige Form aufweisen, so dass Variationen in der Gefäßgeometrie berücksichtigt werden können und die übertragenen Ultraschallstrahlen so angepasst oder gesteuert und/oder die Abtastparameter anderweitig modifiziert werden können, dass die Ultraschallstrahlen senkrecht zu der/den Oberfläche(n) stehen, durch welche der Fluss gemessen wird.
3 illustriert ein Beispiel für die Berechnung des Fließvolumens durch ein Gefäß auf der Grundlage von mindestens zwei Oberflächen, die parallel zueinander liegen. Fließberechnungen durch mehrere isozentrische oder parallele Oberflächen, die durch dieselbe vaskuläre Struktur definiert werden, können gemittelt werden, um eine Volumenflussmessung zu liefern, die einen verbesserte Signal/Rausch-Abstand (bzw. S/R-Verhältnis) aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass die mehreren parallelen Oberflächen so definiert werden, dass keine Gefäßverzweigungen zwischen den Ebenen vorhanden sind und dass der Volumenfluss zwischen den mehreren parallelen Oberflächen ungefähr gleich ist (dass z. B. keine signifikante Blockierung oder Verengung des Gefäßes zwischen den Ebenen vorliegt).
Die Sonde 106 aus 1 kann verwendet werden, um ein Volumen 130 zu erfassen, in dem ein Gefäß 132 vorhanden ist. Das Volumen 130 kann mehrere Abtastebenen umfassen, wie beispielsweise eine erste Abtastebene 134 bis N-te Abtastebene 136. Beispielsweise kann die Sonde 106 zur Erfassung des Volumens 130 Ultraschallsendungen elektronisch fokussieren und in Längsrichtung über eine 3D-Krümmungsebene 156 ausrichten, um in jeder Abtastebene eine Abtastung entlang aneinander liegender Abtastlinien durchzuführen und die Ultraschallaussendungen elektronisch oder mechanisch zu fokussieren und auszurichten, wie beispielsweise in lateraler Richtung, um aneinander liegende Abtastebenen abzutasten. Die Abtastebenen können von Kugelkoordinaten zu kartesischen Koordinaten scankonvertiert werden. Die Ausrichtung der Abtastung kann verändert werden, um die 3D-Krümmungsebene 156 in eine andere Richtung zu krümmen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das Volumen des Flusses durch das Gefäß 132 (bei gleichzeitiger Verbesserung des Rauschabstands der Berechnung) bestimmt werden. Es werden eine erste Oberfläche 140 und eine zweite Oberfläche 142 definiert, so dass sie einen Querschnitt des Gefäßes 132 vollständig überschneiden, was beispielsweise durch einen Bediener vorgenommen wird, der die Benutzereingabe 120 (wie in 1 gezeigt) verwendet. Die erste und die zweite Oberfläche 140 und 142 können als eine Vielzahl von Punkten (nicht gezeigt) definiert werden, wobei jeder der Punkte einen kürzesten Abstand zur Wandlervorderseite 138 hat. In diesem Beispiel liegen die erste und die zweite Oberfläche 140 und 142 parallel zueinander und/oder sie sind abstandsgleich zueinander. Optional können zusätzliche Oberflächen, wie beispielsweise eine N-te Oberfläche 144, parallel zur ersten und zweiten Oberfläche 140 und 142 de finiert werden. Die erste bis N-te Oberfläche 140–144 stellen jeweils eine dreidimensionale Oberfläche durch mindestens einen Teil des Volumens 130 dar. Obwohl die erste bis N-te Oberfläche 140–144 so illustriert werden, dass sie sich über das Volumen 130 erstrecken, können die Oberflächen eine beliebige Größe und Form aufweisen, solange die Oberflächen das Gefäß 132 zweiteilen. Auch müssen die erste bis N-te Oberfläche 140–144 nicht abstandsgleich von der Wandlervorderseite 138 gebildet werden, sondern können mit einer anderen Ausrichtung definiert werden. Wenn beispielsweise die erste Oberfläche 140 abstandsgleich von der Wandlervorderseite 138 gebildet wird, hat jeder der Vielzahl von Punkten, welche die Oberfläche bilden, denselben kürzesten Abstand zur Wandlervorderseite 138.
Die Pfeile 146 zeigen ein tatsächliches Geschwindigkeitsprofil des Blutflusses innerhalb des Gefäßes 132 und durch die erste bis N-te Oberfläche 140–144 an. Der Prozessor 116 stellt fest, ob die erste Oberfläche 140 parallel zur Wandlervorderseite 138 liegt und so die Ultraschallstrahlen bei 90 Grad empfängt. Wenn nicht, so wird die Übertragungsrichtung jedes entsprechenden Ultraschallstrahls (oder Subsatzes von Ultraschallabtastlinien 148, aus welchen der Strahl besteht) so gesteuert oder ausgerichtet, dass sie senkrecht oder im Winkel von 90 Grad in Bezug auf die erste Oberfläche 140 stehen. In diesem Beispiel können die Abtastlinien 148 so angepasst werden, dass sie die erste Oberfläche 140 (und so die zweite bis N-te Oberfläche 142 und 144) bei einem Winkel 150 von 90 Grad teilen. Das Volumen des Flusses wird dann durch jede der ersten bis N-ten Oberflächen 140–144 berechnet. Die Ergebnisse können gemittelt werden, um das S/R-Verhältnis der Berechnung zu verbessern.
4 illustriert ein Beispiel für die Benutzung einer Oberfläche, die nicht parallel in Bezug auf die Wandlervorderseite ist, um die Blutmenge zu bestimmen, welche sich durch ein bestimmtes Gefäß bewegt. Die Sonde 106 mit der Wandlervorderseite 138 wird zusammen mit einem abgetasteten Volumen 152 illustriert, in welchem ein Gefäß 154 vorhanden ist. Die Ausrichtung der Sonde 106 ist dem System 100 bekannt, ebenso wie die Übertragungsrichtung der Ultraschallenergie, die zur Erfassung des Volumens 152 verwendet wird.
Der Bediener kann die Benutzereingabe 120 (1) verwenden, um die Oberfläche 160 zu definieren und nachfolgend zu verändern. Um beispielsweise die Verarbeitungszeit zu verkürzen oder die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu optimieren, kann ein Durchmesser der Oberfläche 160 gemindert werden, so dass die Oberfläche 160 nur den Querschnitt des Gefäßes 154 oder den Querschnitt des Gefäßes 154 zusammen mit einer kleinen Menge von umgebendem Gewebe enthält. Die Oberfläche 160 kann auch so definiert oder modifiziert werden, dass sie jede beliebige Form, wie beispielsweise eine konkave oder konvexe Kurve, eine ungerade Linie oder eine einzigartige Oberfläche annimmt, die vom Bediener definiert wird, so dass sie einer anatomischen Struktur folgt.
In diesem Beispiel ist die Oberfläche 160 so definiert, dass sie sich über das Gefäß 154 erstreckt, jedoch nicht über das Sichtfeld des Volumens 152 hinaus reicht. Zudem ist die Oberfläche 160 nicht parallel in Bezug auf die Wandlervorderseite 138. Mit anderen Worten wird die Oberfläche 160 als eine Serie von Punkten 164, 165, 166 und 167 definiert, die ungleiche Abstände von der Wandlervorderseite 138 haben. Es sei darauf hingewiesen, dass Grenzen für die Steuerung der Ultraschallstrahlen, welche gewährleisten, dass diese die Oberfläche(n) bei 90 Grad durchqueren, vorhanden sein können. Beispielsweise kann ein maximaler Winkel durch die Leistungsfähigkeit und Geometrie der Sonde 106 definiert werden, jenseits derer die Ultraschallstrahlen nicht gesteuert werden können, um eine Durchquerung bei 90 Grad in Bezug auf die Oberfläche zu erreichen.
Das System 10 oder 100 berechnet die geeignete Ultraschallstrahlformation, damit die richtige Strahl-zu-Oberfläche-Ausrichtung beibehalten wird, und so wird das Ultraschallvolumen 152 oder ein Abschnitt des Volumens 152, wie beispielsweise Subsatz 168 der Ultraschallstrahlen, so gesteuert, dass die Ultraschallstrahlen, welche die Oberfläche 160 durchqueren, einen Winkel 162 von 90 Grad bilden. (Es werden nicht alle Subsätze 168 und/oder Ultraschallstrahlen gezeigt, welche zur Abtastung der Oberfläche 160 verwendet werden.) Wenn der Benutzer die Größe, Position, Form, Ausrichtung usw. der Oberfläche 160 modifiziert, berechnet das System 100 eine neue Ultraschallstrahlenformation. Daher kann ein anderer Subsatz von Ultraschallstrahlen zur Abtastung der modifizierten Oberfläche verwendet werden.
Es können auch Scanöffnungen verwendet werden. Wenn beispielsweise eine konkave Oberfläche definiert wird, die im Verhältnis zur Wandlervorderseite 138 relativ klein ist, kann eine Scanöffnung zu unterschiedlichen Positionen auf der Wandlervorderseite 138 hin bewegt werden, so dass sie die konkave Oberfläche bei 90 Grad durchquert. Op tional können mehrere Scanöffnungen verwendet werden, um eine einzelne Oberfläche wie beispielsweise eine konkave oder konvexe Oberfläche abzutasten.
5 illustriert ein Verfahren zur Berechnung volumetrischer Flussinformationen durch ein Gefäß. Bei 200 wird eine volumetrische Abtastung eines Patienten initiiert. Bei 202 wird ein Bild angezeigt, das auf der volumetrischen Abtastung beruht, wie beispielsweise auf dem Display 118 von 1. Ein vollständiger Durchmesser des/der zu messenden Gefäße(s) befindet sich innerhalb des angezeigten Bildes. Es könnte wünschenswert sein, ein Volumen wie beispielsweise Volumen 130 aus 3 in 3D anzuzeigen, um sicherzustellen, dass der gesamte Durchmesser des zu verarbeiteten Gefäßes sich innerhalb des Volumens 130 befindet. In anderen Ausführungsformen kann ein 2D-Bild auf der Grundlage der volumetrischen Abtastung angezeigt werden.
Bei 204 definiert der Bediener eine Oberfläche, welche das Gefäß von Interesse durchschneidet. Der Bediener kann die Benutzereingabe 120 (1) verwenden und die Position, Form, Größe und/oder Ausrichtung der Oberfläche verändern, wie zuvor besprochen. Was 4 anbelangt, so ist die Oberfläche 160 so definiert, dass sie sich durch das Gefäß 154 erstreckt, aber nicht über das gesamte Volumen 152 hinweg verläuft. Was 3 anbelangt, kann die erste Oberfläche 140 so definiert werden, dass sie das Gefäß 132 durchquert und sich über das gesamte Volumen 130 erstreckt. In einer anderen Ausführungsform kann die Oberfläche anstelle eines Volumens auf einem 2D-Bild definiert werden. Eine Abtastung in 3D kann dann verwendet werden, um zu der Oberfläche gehörende Daten zu erfassen, wobei bei der 3D-Abtastung optional keine Daten von einem größeren Volumen erfassen werden können. Wenn bei 206 der Bediener eine andere Oberfläche definieren will, kehrt das Verfahren zu 204 zurück. Im Beispiel von 3 definiert der Bediener die zweite bis N-te Oberfläche 142 und 144, wie zuvor besprochen.
6 illustriert ein Beispiel für die Benutzung mehrerer Oberflächen zur Erkennung mehrerer volumetrischer Flusswerte an verschiedenen Punkten innerhalb desselben Datenvolumens. Die Ausrichtung der Oberflächen kann anhand der Position von verschiedenen und/oder verzweigten Gefäßen bestimmt werden und das Fließvolumen kann durch mehr als eine Gefäßposition gleichzeitig gemessen werden. Die Sonde 106 mit der Wandlervorderseite 138 wird zusammen mit dem erfassten Volumen 170 illustriert. Ein Hauptgefäß 172 befindet sich innerhalb des Volumens 170 und verzweigt sich an einem Gefäßverzweigungspunkt 174 in das erste und zweite Gefäß 176 und 178.
Kehrt man zu 204 von 5 zurück, so definiert der Bediener eine erste, zweite und dritte Oberfläche 180, 182, und 184 (wie in 6 gezeigt), die das Hauptgefäß 172 und jeweils das erste und das zweite Gefäß 176 und 178 teilen oder sich durch diese hindurch erstrecken. Die erste Oberfläche 180 ist eine ungleichmäßig geformte Oberfläche. Die erste, zweite und dritte Oberfläche 180, 182 und 184 können bei Ausrichtungen definiert werden, die nicht parallel zur Wandlervorderseite 138 verlaufen.
Bei 208 bestimmt der Prozessor 116 und/oder der Strahlenformer 110 die Wandlerelemente 104, die zur Übertragung der Ultraschallstrahlen verwendet werden sollen, welche die Oberfläche(n) bei 90 Grad durchqueren. Die Wandlerelemente 104 können so gesteuert werden, dass die/der Ultraschallstrahl(en), der Subsatz von Wandlerelementen 104 oder die Vektoren so gesteuert werden, dass sie die Oberfläche(n) bei 90 Grad durchqueren und so in Bezug auf die Oberfläche(n) normal sind. Um nur ein Beispiel zu nennen, werden die Ultraschallstrahlen oder Sichtlinien bestimmt, die senkrecht zur Oberfläche liegen, so dass die Oberfläche den ganzen Gefäßquerschnitt abdeckt, und es werden die Wandlerelemente 104 verwendet, welche die Position symmetrisch umgeben, an welcher die Sichtlinie die Wandlervorderseite 138 überschneidet. Optional kann der volumetrische Datensatz auf der Grundlage der Oberfläche(n) segmentiert werden. Was 3 anbelangt, so überschneiden dieselben Ultraschallstrahlen die erste bis N-te Oberfläche 140–144 bei einem Winkel 150 von 90 Grad, um das Fließvolumen durch die erste bis N-te Oberfläche 140–144 zu erkennen. Verschiedene Ultraschallstrahlen oder Subsätze 192, 194 und 196 der Wandlerelemente 104 können in 6 gesteuert werden, so dass sie jeweils die erste, zweite und dritte Oberfläche 180, 182, und 184 jeweils bei Winkeln 186, 188 und 190 von 90 Grad schneiden. Wie zuvor besprochen, können mehrere Öffnungen verwendet werden, um die Oberfläche(n) abzubilden.
Bei 210 berechnet der Prozessor 116 das Fließvolumen durch jede Oberfläche in Echtzeit, wie beispielsweise durch die Integration des 3D-Fließflux durch jede Oberfläche. Wenn mehrere parallele Oberflächen bei 204 definiert werden, wie beispielsweise in 3, geht bei 212 das Verfahren zu 214 über, wo der Prozessor 116 mehrere Fließvolumenergebnisse von den mehreren Oberflächen mitteln kann, so dass eine einzelne volumetrische Flussberechnung mit verbessertem S/R-Verhältnis geliefert wird. Das Verfahren geht sowohl von 212 als auch von 214 zu 216 über, und es werden ein oder mehrere volumetrische Flusswerte ausgegeben, beispielsweise indem sie auf einem Display 118 angezeigt werden. Der Ausgang kann die Form einer Zahl, eines Graphen, eines graphischen Hinweises usw. Annehmen (und kann in Kombination mit einem angezeigten Bild ausgegeben werden).
Der volumetrische Fluss kann durch die Definition einer Grenze oder eines Randes des Gefäßes weiter quantifiziert werden. Der Gefäßquerschnitt umfasst einen mittleren Bereich, der nur aus dem Gefäß (z. B. einer Blutflussregion) besteht, und eine Grenze oder Gefäßränder, die aus einer Kombination sowohl aus Gefäß als auch Gewebe (z. B. der Gefäßwand) bestehen. Sobald die Oberfläche definiert worden ist, wie dies beispielsweise bei 204 von 5 der Fall ist, kann die Gefäßgrenze bestimmt werden, indem beispielsweise Power-Doppler und/oder B-Fluss verwendet wird. Beim B-Fluss werden die Fließ- und Gewebedaten wie bei einem B-Modus gleichzeitig angezeigt. Beim Power-Doppler ist das Signal in größerer Näher zur Grenze schwächer. Beim B-Fluss nimmt die Stärke des Fließsignals näher an der Gefäßwand ab.
Die volumetrischen Fließdaten, die in der Mitte des Gefäßes erfasst worden sind, können mit einem zuvor bestimmten Wert, beispielsweise mit 100 Prozent, gewichtet werden, während die volumetrischen Fließdaten, die entlang der Gefäßränder erfasst worden sind, mit einem anderen Wert, beispielsweise einem geringeren Wert, gewichtet werden. Mit anderen Worten werden Signale, die nah an der Gefäßwand erfasst worden sind, bei der Bestimmung des Ge samtflusses weniger stark gewichtet als die Signale, die näher am Zentrum des Gefäßes erfasst worden sind. So kann die Gewichtung über den Querschnitt des Gefäßes hinweg variieren. Außerdem kann die Abnahmerate des Power-Dopplersignals verwendet werden, um einen Hinweis auf den Gewichtungsfaktor zu liefern, der auf ein nahe an der Grenze erfasstes Signal angewendet werden sollte. Daher kann der geringere Gewichtungswert im Vorfeld festgelegt werden und/oder kann auf der festgestellten Struktur des Gefäßes beruhen.
Ein technischer Effekt von mindestens einer Ausführungsform ist die Möglichkeit zur Berechnung des Fließvolumens durch ein Gefäß innerhalb eines 3D-Datensatzes auf der Grundlage einer Oberfläche, die durch das Gefäß verläuft. Es kann sein, dass die Oberfläche nicht parallel zur Wandlervorderseite der Sonde liegt, von welcher der 3D-Datensatz erfasst wird. Es können Strahlenformung und/oder mehrere Öffnungen verwendet werden, um den/die anwendbaren Ultraschallstrahl(en) so zu steuern, dass sie die Oberfläche bei 90 Grad schneiden. Es können mehrere parallel zueinander liegende Oberflächen verwendet werden, um ein durchschnittliches Fließvolumen mit verbesserten Signal-zu-Rauschen-Eigenschaften zu liefern. Außerdem können mehrere Oberflächen innerhalb eines 3D-Datensatzes definiert werden, die separat voneinander sind. Jede der mehreren Oberflächen kann auf der Grundlage der anatomischen Struktur anstatt in Bezug auf die Wandlervorderseite ausgerichtet werden, so dass sie nicht parallel und/oder abstandsgleich zur Wandlervorderseite liegt. Durch die Benutzung mehrerer Oberflächen kann der Volumenfluss durch mehrere Gefäße gleichzeitig bestimmt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die obige Beschreibung illustrativen Zwecken dient und keinesfalls einschränkend ist. Beispielsweise können die oben beschriebenen Ausführungsformen (und/oder Aspekte von diesen) in Kombination miteinander verwendet werden. Zusätzlich können viele Modifikationen vorgenommen werden, um die Erkenntnisse der Erfindung an eine bestimmte Situation oder ein Material anzupassen. Obwohl die hier beschriebenen Dimensionen, Materialien und Beschichtungen die Parameter der Erfindung definieren sollen, sind sie nicht einschränkender Natur und stellen beispielhafte Ausführungsformen dar. Nach der Durchsicht der obigen Beschreibung werden auf diesem Gebiet fachkundigen Personen viele andere Ausführungsformen einfallen. Der Schutzumfang der Erfindung sollte daher unter Bezugnahme auf die angehängten Patentansprüche bestimmt werden, und zwar zusammen mit dem vollen Schutzumfang der Äquivalente, zu welchem die Patenansprüche berechtigen. In den angehängten Patentansprüchen werden die Begriffe „enthalten" und „in dem/der" als die einfachen [englischen] Äquivalente für die jeweiligen Begriffe „umfassend" und „worin" benutzt. Außerdem werden in den nachfolgenden Patentansprüchen die Begriffe „erster", „zweiter", „dritter" etc. lediglich als Kennzeichnungen benutzt und sollen keine numerischen Anforderungen an die jeweiligen Objekte stellen. Ferner sind die Einschränkungen der folgenden Patentansprüche nicht in Mittel-Plusfunktionsformat geschrieben und sollen nicht auf der Grundlage von 35 U. S. C, § 112, Paragraph 6 interpretiert werden, sofern nicht und bis bei solchen Anspruchsbeschränkungen explizit der Ausdruck „Mittel für" gefolgt von einer Nennung der Funktion ohne weitere Struktur verwendet wird.
Ein Ultraschallsystem umfasst eine Ultraschallsonde, eine Benutzerschnittstelle und einen Prozessor. Die Ultraschallsonde umfasst eine Wandlervorderseite, welche Ultraschallstrahlen in den Körper eines Patienten aussendet. Die Sonde erfasst ein Volumen von Ultraschalldaten, in dem ein Blutgefäß vorhanden ist. Die Benutzerschnittstelle definiert eine Oberfläche auf einem Bild, welches auf dem Volumen beruht. Die Oberfläche schneidet das Blutgefäß und umfasst ferner eine Vielzahl von Punkten, wobei sich mindestens einige der Punkte in ungleichen Abständen zur Wandlervorderseite befinden. Der Prozessor ist so konfiguriert, dass er einen Subsatz der Ultraschallstrahlen so steuert, dass sie die Oberfläche bei einem Winkel von 90 Grad durchqueren, und dass er volumetrische Flussinformation durch das Blutgefäß auf der Grundlage der Ultraschalldaten berechnet, welche dieser Oberfläche entsprechen.

10: Ultraschallbildgebungsvorrichtung
12: Sonde
14: Display
16: Prozessor
18: Datenspeicher
20: Strahlenformer
22: Datenspeicher
24: externe Vorrichtung
26: Port
28: Benutzerschnittstelle
100: Ultraschallsystem
102: Sender
104: Wandlerelemente
106: Sonde
108: Empfänger
110: Strahlenformer
112: HF-Prozessor
114: RF/IQ-Puffer
116: Prozessor
118: Display
120: Benutzereingabe
122: Datenspeicher
130: Volumen
132: Gefäß
134: erste Abtastebene
136: N-te Abtastebene
138: Wandlervorderseite
140: erste Oberfläche
142: zweite Oberfläche
144: N-te Oberfläche
146: Pfeile
148: Abtastlinien
150: 90-Grad-Winkel
152: Volumen
154: Gefäß
156: 3D-Krümmungsebene
160: Oberfläche
162: 90-Grad-Winkel
164: Punkt
165: Punkt
166: Punkt
167: Punkt
168: Subsatz
170: Volumen
172: Hauptgefäß
174: Gefäßverzweigungspunkt
176: erstes Gefäß
178: zweites Gefäß
180: erste Oberfläche
182: zweite Oberfläche
184: dritte Oberfläche
186: 90-Grad-Winkel
188: 90-Grad-Winkel
190: 90-Grad-Winkel
192: Ultraschallstrahlen oder Subsätze
194: Ultraschallstrahlen oder Subsätze
196: Ultraschallstrahlen oder Subsätze
200: Abtastung des Patienten
202: Anzeige des Bildes
204: Definition der Oberfläche
206: Definition einer weiteren Oberfläche?
208: Steuerung von Ultraschallstrahl(en), so dass die Oberfläche(n) bei 90 Grad durchquert werden
210: Berechnung des Fließvolumens durch Oberfläche(n)
212: Sind mehrere parallele Oberflächen definiert worden?
214: durchschnittliche Fließwerte
216: Ausgabevon einem oder mehreren Fließwerten
230: Mikrophon

Claims

Ultraschallsystem (100): mit einer Ultraschallsonde (106), die eine Wandlervorderseite (138) umfasst, welche Ultraschallstrahlen (192) in den Körper eines Patienten emittiert, wobei die Sonde (106) ein Volumen (170) von Ultraschalldaten erfasst, welches ein Blutgefäß (172) enthält; mit einer Benutzerschnittstelle (120) zur Definition einer Oberfläche (180) auf einem Bild, das auf dem Volumen (170) beruht, wobei die Oberfläche (180) das Blutgefäß (172) schneidet, wobei die Oberfläche (180) ferner eine Vielzahl von Punkten (164, 165, 166, 167) umfasst, wobei mindestens einige der Punkte (164, 165, 166, 167) in ungleichen Abständen zur Wandlervorderseite (138) liegen; und mit einem Prozessor (116), der so konfiguriert ist, dass er die Steuerung eines Subsatzes von Ultraschallstrahlen (192) so reguliert, dass diese die Oberfläche (180) bei einem Winkel (162) von 90 Grad durchqueren, und volumetrische Flussinformationen durch das Blutgefäß (172) auf der Grundlage der Ultraschalldaten berechnet, welche der Oberfläche (180) entsprechen.
Ultraschallsystem (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Benutzerschnittstelle (120) ferner eine zweite Oberfläche (142) definiert, die das Blutgefäß (172) schneidet, wobei die erste und zweite Oberfläche (180, 142) parallel zueinander verlaufen, wobei der Prozessor (116) zweite volumetrische Flussinformation durch das Blutgefäß (172) auf der Grundlage der Ultraschalldaten berechnet, die der zwei ten Oberfläche (142) entsprechen, wobei der Prozessor (116) die volumetrischen Fliessinformationen und die zweiten volumetrischen Flussinformationen mittelt.
Ultraschallsystem (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Benutzerschnittstelle (120) ferner eine zweite Oberfläche (182) definiert, die das Blutgefäß (172) schneidet, wobei der Prozessor einen zweiten Subsatz (194) von Ultraschallstrahlen (192) so steuert, dass sie die zweite Oberfläche (182) bei einem Winkel (188) von 90 Grad durchqueren, wobei der Prozessor (116) die zweiten volumetrischen Flussinformationen durch das Blutgefäß (172) auf der Grundlage der Ultraschalldaten berechnet, die der zweiten Oberfläche (182) entsprechen.
Ultraschallsystem (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (180) entweder eine planare Oberfläche, eine konkave Oberfläche, eine konvexe Oberfläche oder eine ungleichmäßig geformte Oberfläche ist.
Ultraschallsystem (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzerschnittstelle (120) so konfiguriert ist, dass sie eine Eingabe empfängt, um die Oberfläche (180) in Bezug auf die Wandlervorderseite (138) so zu positionieren, dass sich die Oberfläche (180) in einer zweiten Oberflächenposition befindet, wobei der Prozessor (116) einen Subsatz (168) von Ultraschallstrahlen (192) so steuert, dass sie die Oberfläche (180) an der zweiten Oberflächenposition bei einem Winkel (162) von 90 Grad schneiden.
Verfahren zur Berechnung volumetrischer Flussinformationen durch ein Gefäß (172), umfassend: Erfassung eines Volumens (170) von Ultraschalldaten mittels einer Ultraschallsonde (106), wobei das Volumen ein Gefäß (172) umfasst und die Ultraschallsonde (106) eine Wandlervorderseite (138) zur Aussendung und zum Empfang von Ultraschallstrahlen (192) aufweist; Definition der ersten und zweiten Oberfläche (180, 182) innerhalb des Volumens (170) von Ultraschalldaten, wobei die erste und zweite Oberfläche (180, 182) das Gefäß (172) durchqueren und abstandsgleich zueinander gebildet werden; und Berechnung eines durchschnittlichen volumetrischen Flusses durch das Gefäß (172) auf der Grundlage der Ultraschalldaten, die der ersten und zweiten Oberfläche (180, 182) entsprechen.
Verfahren gemäß Anspruch 6, ferner die Steuerung der Ultraschallstrahlen (192) umfassend, die zu der ersten und zweiten Oberfläche (180, 182) gehören, so dass sie die erste und zweite Oberfläche (180, 182) bei einem Winkel (186, 188) von 90 Grad durchqueren.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Oberfläche (180, 182) parallel zur Wandlervorderseite (138) gebildet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 6, ferner umfassend: Definition einer Vielzahl von Oberflächen (140, 142, 144) innerhalb des Volumens (170), wobei jede der Vielzahl von Oberflächen (140, 142, 144) das Gefäß (172) schneidet, wobei jede der Vielzahl von Oberflächen (140, 142, 144) parallel zur ersten und zweiten Oberfläche (180, 182) gebildet wird; Berechnung einer Vielzahl von volumetrischen Flüssen durch das Gefäß (172) auf der Grundlage der Ultraschalldaten, welche der Vielzahl von Oberflächen (140, 142, 144) entsprechen; und Mittlung des durchschnittlichen volumetrischen Flusses und der Vielzahl von volumetrischen Flüssen.
Verfahren gemäß Anspruch 6, ferner umfassend: Definition einer dritten Oberfläche (184) innerhalb des Volumens (170) der Ultraschalldaten, wobei die dritte Oberfläche (184) das Gefäß (176) durchquert; Steuerung der Ultraschallstrahlen (192), die zu der dritten Oberfläche (184) gehören, so dass sie die dritte Oberfläche (184) bei einem Winkel (190) von 90 Grad durchqueren; und Berechnung eines volumetrischen Flusses auf der Grundlage der Ultraschalldaten, welche der dritten Oberfläche (184) entsprechen.