DE102020116735A1

DE102020116735A1 - Medizinische ultraschallbildgebung mit einer optimierten schallgeschwindigkeit auf der grundlage des fettanteils

Info

Publication number: DE102020116735A1
Application number: DE102020116735.0A
Authority: DE
Inventors: Yassin Labyed
Original assignee: Siemens Medical Solutions USA Inc
Current assignee: Siemens Medical Solutions USA Inc
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2020-12-31
Also published as: US11779312B2; US20230404537A1; US20200405265A1; CN112137650A

Abstract

Für eine Ultraschallbildgebung (38) mit einem Ultraschallscanner (10) wird der Fettanteil des Gewebes gemessen (30). Der Fettanteil kann ohne Zugriff auf Kanaldaten, beispielsweise anhand strahlgeformter Daten, gemessen werden (30). Die Schallgeschwindigkeit variiert mit dem Fettanteil des Gewebes, so dass der Fettanteil verwendet wird, um die Schallgeschwindigkeit bei der Strahlformung festzulegen (34). Die Bildgebung (38) des Gewebes unter Verwendung der auf dem Fettanteil beruhenden Optimierung für die Schallgeschwindigkeit kann bessere Bilder bereitstellen als eine Bildgebung (38) mit einer angenommenen Geschwindigkeit.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegenden Ausführungsformen betreffen die Ultraschallbildgebung weichen Gewebes. Bei der Ultraschallbildgebung von weichem Gewebe in der Art einer Leberbildgebung wird angenommen, dass die Schallgeschwindigkeit im Gewebe 1540 m/s beträgt. Die angenommene Schallgeschwindigkeit wird für die Fokussierung oder Strahlformung beim Ultraschallscannen mit einem Array verwendet. Die tatsächliche Schallgeschwindigkeit unterscheidet sich für verschiedene Gewebe und/oder Patienten. Daher kann der angenommene Wert von 1540 m/s zu suboptimalen Bildern führen.
Die Schallgeschwindigkeit lässt sich mit Ultraschall nur schwer messen. Häufig wird die angenommene Geschwindigkeit verwendet. Alternativ wird die bei der Strahlformung verwendete Schallgeschwindigkeit durch Variation für einige diskrete Werte gefunden. Der Wert, der die auf der Grundlage einer Kombination der Bildhelligkeit, des Kontrasts, der lateralen Auflösung und der lateralen Bandbreite gemessene optimale Bildqualität ergibt, kann ausgewählt werden. Diese Messungen erfordern einen Zugang zu Kanaldaten, der nicht verfügbar sein kann.
KURZFASSUNG
Einleitend sei bemerkt, dass die nachstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen Verfahren, Befehle und Systeme für die Ultraschallbildgebung mit einem Ultraschallscanner aufweisen. Es wird der Fettanteil des Gewebes gemessen. Der Fettanteil kann ohne Zugriff auf Kanaldaten, beispielsweise anhand strahlgeformter Daten, gemessen werden. Die Schallgeschwindigkeit variiert mit dem Fettanteil des Gewebes, so dass der Fettanteil verwendet wird, um die Schallgeschwindigkeit bei der Strahlformung festzulegen. Eine Bildgebung des Gewebes unter Verwendung der auf dem Fettanteil beruhenden Optimierung kann bessere Bilder bereitstellen als eine Bildgebung mit einer angenommenen Geschwindigkeit.
Bei einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zur Ultraschallbildgebung mit einem Ultraschallscanner vorgesehen. Der Fettanteil der Leber eines Patienten wird geschätzt. Die Schallgeschwindigkeit der Leber wird anhand des Fettanteils bestimmt. Ein Strahlformer des Ultraschallscanners wird auf der Grundlage der bestimmten Schallgeschwindigkeit ausgelegt. Die Leber des Patienten wird mit dem auf der Grundlage der bestimmten Schallgeschwindigkeit ausgelegten Strahlformer abgebildet.
Bei einem zweiten Aspekt ist ein System zur medizinischen Ultraschallbildgebung vorgesehen. Ein Strahlformer ist dafür ausgelegt, Gewebe in einem Patienten mit einem Wandler auf der Grundlage einer ersten Schallgeschwindigkeit und einer zweiten Schallgeschwindigkeit zu scannen. Ein Bildprozessor ist dafür ausgelegt, einen Wert für den Fettanteil von Gewebe des Patienten anhand vom Strahlformer ausgegebener strahlgeformter Abtastwerte unter Verwendung der ersten Schallgeschwindigkeit zu schätzen, die zweite Schallgeschwindigkeit anhand des Fettanteils festzulegen und ein Bild des Gewebes anhand vom Strahlformer ausgegebener strahlgeformter Abtastwerte unter Verwendung der anhand des Fettanteils festgelegten zweiten Schallgeschwindigkeit zu erzeugen. Eine Anzeige ist dafür ausgelegt, das Bild des Gewebes anzuzeigen.
Bei einem dritten Aspekt ist ein Verfahren für eine optimierte Schallgeschwindigkeit in einem medizinischen Ultraschallscanner vorgesehen. Es wird der Fettanteil von Gewebe in einem Patienten gemessen. Ein Strahlformer-Fokusprofil wird auf der Grundlage des Fettanteils festgelegt. Das Gewebe des Patienten wird durch den medizinischen Ultraschallscanner unter Verwendung des Strahlformer-Fokusprofils gescannt. Ein Bild des Gewebes wird anhand Ergebnissen des Scannens erzeugt.
Die vorliegende Erfindung ist durch die folgenden Ansprüche definiert, und nichts in diesem Abschnitt sollte als Einschränkungen dieser Ansprüche ausgelegt werden. Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden nachstehend in Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen erörtert und können später unabhängig oder in Kombination beansprucht werden.
Figurenliste
Die Komponenten und Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, wobei der Nachdruck vielmehr auf die Erläuterung der Grundgedanken der Erfindung gelegt wird. Überdies bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszahlen überall in den verschiedenen Ansichten entsprechende Teile. Es zeigen:

1 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Ultraschallbildgebung mit einem Ultraschallscanner unter Verwendung einer anhand des Fettanteils optimierten Schallgeschwindigkeit, und
2 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Systems zur medizinischen Ultraschallbildgebung unter Verwendung der Schallgeschwindigkeit anhand des Fettanteils.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN UND GEGENWÄRTIG BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Ultraschallbildgebung der Leber oder anderen weichen Gewebes verwendet eine auf der Grundlage des gemessenen Fettanteils optimierte Schallgeschwindigkeit. Der Fettanteil kann durch Ultraschall abgeleitet werden. Die Strahlformungs-Schallgeschwindigkeit passt sich auf der Grundlage des gemessenen Fettanteils jedes Patienten an die bioakustischen Variationen dieses Patienten an. Studien haben gezeigt, dass die Schallgeschwindigkeit in der Leber proportional zum Fettanteil ist. Die Strahlformungs-Schallgeschwindigkeit beruht auf automatischen Messungen des durch Ultraschall oder andere Maßnahmen abgeleiteten Fettanteils für das abgebildete Gewebe.
1 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Ultraschallbildgebung mit einem medizinischen Ultraschallscanner. Die Schallgeschwindigkeit wird auf der Grundlage des Fettanteils optimiert. Der medizinische Ultraschallscanner verwendet die auf dem Fettanteil beruhende Schallgeschwindigkeit zur Abbildung des Gewebes, wodurch verglichen mit einer Verwendung einer Standardschallgeschwindigkeit verbesserte Bilder bereitgestellt werden. Eine bessere oder genauere Diagnose durch Ärzte oder Sonographen kann sich aus den verbesserten Bildern des Patientengewebes ergeben.
Das Verfahren wird durch das System aus 2 oder ein anderes System implementiert. Ein medizinischer diagnostischer Ultraschallscanner führt die Messungen durch akustisches Erzeugen der Wellen und Messen des Ansprechens mit einem Strahlformer aus. Ein Bildprozessor des Scanners, ein Computer, ein Server oder eine andere Vorrichtung schätzt den Fettanteil, bestimmt die Schallgeschwindigkeit, legt den Strahlformer auf der Grundlage der bestimmten Schallgeschwindigkeit aus, bewirkt ein Scannen des Gewebes mit dem ausgelegten Strahlformer und erzeugt ein Bild. Eine Anzeigevorrichtung, ein Netz oder ein Speicher wird zur Ausgabe des geschätzten Bilds verwendet.
Es können zusätzliche, andere oder weniger Schritte bereitgestellt werden. Beispielsweise kann Schritt 38 nicht auftreten. Die Schritte werden in der beschriebenen oder dargestellten Reihenfolge ausgeführt (beispielsweise von oben nach unten oder numerisch), sie können jedoch auch in anderen Reihenfolgen ausgeführt werden.
In Schritt 30 schätzt oder misst ein Prozessor in der Art eines Bildprozessors den Fettanteil des Gewebes eines Patienten. Die Schätzung oder Messung erfolgt durch Scannen des Patienten. Alternativ erfolgt die Schätzung oder Messung durch Nachschlagen, beispielsweise aus einem computergestützten medizinischen Datensatz des Patienten. Die Schätzung oder Messung wird anhand einer Datenbank, eines Speichers, einer Computernetzübertragung oder eines Scans des Patienten erhalten.
Der Fettanteil ist für den Patienten spezifisch. Eine oder mehrere Eigenschaften des Patienten werden verwendet, um den Fettanteil für diesen Patienten zu erhalten. Einige Patienten können den gleichen oder einen ähnlichen Fettanteil aufweisen, verschiedene Patienten können jedoch verschiedene Fettanteile aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Gewebe die Leber des Patienten. Es wird der Fettanteil für die Leber des Patienten erhalten. Hier wird das Beispiel der Leber verwendet. Gemäß anderen Ausführungsformen stammt das Gewebe von der Niere, Blase, Brust, dem Herzen, einer Muskel oder einem anderen weichen Gewebe des Patienten.
Der Fettanteil kann anhand eines Magnetresonanzscans des Patienten erhalten werden, wie er beispielsweise mit einem Magnetresonanz-Protonen-Dichte-Fettanteil(MR-PDFF)-Scan gemessen wird. Es können andere Modalitäten zur Messung oder Schätzung des Fettanteils verwendet werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird der Fettanteil anhand eines Ultraschallscans erhalten. Weil der Fettanteil zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit im Gewebe (beispielsweise Lebergewebe) für die Ultraschallbildgebung verwendet wird, kann der den Fettanteil schätzende oder messende Ultraschallscanner kosten- und zeitwirksamer und zweckmäßiger sein.
Für die Ultraschallschätzung des Fettanteils des Gewebes bestimmt der medizinische Ultraschallscanner die Streuung und Abschwächung gemäß einer Ausführungsform durch Scannen des Gewebes. Es können andere Kombinationen quantitativer Ultraschallparameter verwendet werden. Die Komplexität des menschlichen Gewebes kann unter Verwendung mehrerer quantitativer Ultraschallparameter für die genaue Charakterisierung dieses Gewebes gemessen werden. Beispielsweise wird der Leberfettanteil unter Verwendung eines mehrparametrigen Ansatzes geschätzt, der quantitative Parameter kombiniert, die aus den empfangenen Signalen verschiedener Wellenphänomene extrahiert wurden, wie Streuung und Abschwächung longitudinaler Wellen, Ausbreitung und Abschwächung von Scherwellen und/oder Ausbreitung und Abschwächung von auf der Achse liegenden Wellen von der Akustische-Strahlung-Kraft-Impuls(ARFI)-Anregung. Die veröffentlichte US-Patentanmeldung 2018/0289323 offenbart die Schätzung des Fettanteils unter Verwendung von Ultraschall.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Leberfettanteil durch Senden und Empfangen einer Pulssequenz zum Schätzen von Streuparametern und durch Senden und Empfangen einer Pulssequenz zum Erhalten von Scherwellenparametern geschätzt. Bei der Schätzung kann eine Pulssequenz gesendet und empfangen werden, um Parameter anhand axialer Verschiebungen zu schätzen, die durch Akustische-Strahlung-Kraft-Impulse (ARFI) hervorgerufen wurden. Die Parameter werden geschätzt und kombiniert, um den Fettanteil zu schätzen. Es können andere Informationen in der Art von Nicht-Ultraschalldaten (beispielsweise Blutbiomarker) in die Schätzung des Fettanteils aufgenommen werden. Eine Nachschlagetabelle auf der Grundlage einer empirischen Studie kann verwendet werden, um Werte der verschiedenen Parameter mit Werten des Fettanteils in Bezug zu setzen.
Ein Ultraschallscanner erzeugt eine Messung der Streuung im Gewebe anhand eines Scans eines Patienten. Zur Messung der Streuung scannt der Ultraschallscanner das Gewebe mit Ultraschall. Eine Sequenz von Sende- und Empfangsereignissen wird ausgeführt, um die Signale zu erfassen und dadurch die quantitativen Ultraschallstreuparameter zu schätzen. Diese Parameter messen das Ansprechen des Gewebes auf eine von einem Ultraschallscanner ausgesendete longitudinale Welle. Die Streuung oder das Echo der auf das Gewebe treffenden longitudinalen Welle wird gemessen.
Es kann ein beliebiges Maß für die Streuung verwendet werden, wie die spektrale Steigung des Logarithmus des frequenzabhängigen Rückstreukoeffizienten. Beispielsweise wird ein Abschwächungskoeffizient gemessen. Es wird ein Referenz-Phantom-Verfahren verwendet, es können jedoch auch andere Maße des Abschwächungskoeffizienten verwendet werden. Die akustische Energie weist einen exponenziellen Abfall als Funktion der Tiefe auf. Es wird eine Messung der akustischen Intensität als Funktion der Tiefe vor einer Tiefenverstärkungskorrektur oder ohne diese ausgeführt. Zur Beseitigung von Systemeffekten wird die Messung auf der Grundlage von Messungen der akustischen Intensität als Funktion der Tiefe in einem Phantom kalibriert. Die Messung kann durch Mitteln über ein ein-, zwei- oder dreidimensionales Gebiet weniger rauschanfällig sein. Die strahlgeformten Abtastwerte oder die akustische Intensität können in den Frequenzbereich gewandelt werden, und die Berechnung kann im Frequenzbereich ausgeführt werden.
Die Abschwächung wird als Steigung der Intensität als Funktion der Tiefe gemessen. Es können auch andere Maße der Abschwächungen verwendet werden, wie die Abschwächung einer Scherwelle über den Abstand oder die Zeit. Eine Gewebeverschiebung als Funktion der Tiefe von einer ARFI-induzierten longitudinalen Welle kann verwendet werden, um die Abschwächung des Gewebes zu finden. Der Betrag der maximalen Verschiebung, die Verschiebung als Funktion der Tiefe und/oder die Verschiebung als Funktion der Zeit wird für die Berechnung der Abschwächung verwendet. Andere Ausbreitungsmaße können an Stelle der Abschwächung oder als diese verwendet werden. Beispielsweise kann ein Maß der Scherwellenausbreitung oder ein Maß einer Verschiebung auf der Achse (beispielsweise ARFI-Maß) verwendet werden.
Der Fettanteil kann anhand der Abschwächung und Streuung oder anhand anderer Kombinationen quantitativer Ultraschallinformationen bestimmt werden. Werte für die Abschwächungs- oder Ausbreitungs- und Rückstreuungsmessungen werden in einen maschinengelernten Klassifizierer oder eine Nachschlagetabelle eingelesen, welcher oder welche Werte des Fettanteils ausgibt. Der maschinentrainierte Klassifizierer stellt ein nichtlineares Modell bereit. Die Nachschlagetabelle kann ein lineares Modell bereitstellen. Eine vorgegebene oder programmierte Funktion stellt eine Beziehung zwischen den Eingangswerten und den Ausgangswerten her. Die Funktion und/oder die Gewichte, die in der Funktion verwendet werden, können experimentell bestimmt werden. Beispielsweise werden die Gewichte durch eine Minimierung nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate unter Verwendung von Magnet-resonanz-Protonen-Dichte-Fettanteil(MR-PDFF)-Werten erhalten.
Es können auch andere Ansätze zur Messung des Fettanteils durch den medizinischen Ultraschallscanner verwendet werden. Für die Messung mit Ultraschall wird ein Strahlformer des Scanners für das Scannen ausgelegt. Der Brennpunkt von Sende- und Empfangsstrahlen, einschließlich der dynamischen Fokussierung beim Empfang, beruht auf einem Verzögerungs- oder Phasenprofil. Der Abstand und die Schallgeschwindigkeit werden verwendet, um einen Betrag der Phasierung oder Verzögerung, der auf Signale zu und von jedem Element eines Arrays von Elementen für die Fokussierung angewendet wird, zu bestimmen.
Die Schallgeschwindigkeit für die Messung des Fettanteils ist die aktuelle Schallgeschwindigkeit. Beispielsweise wird ein Standardschallgeschwindigkeitswert (beispielsweise 1540 m/s) verwendet. Das Strahlformer-Fokusprofil bei gegebenem Fokusort und gegebener Schallgeschwindigkeit wird ausgewählt und vom Strahlformer bei der Sende-und/oder Empfangsfokussierung verwendet. Für verschiedene Fokusorte und/oder verschiedene Schallgeschwindigkeiten werden verschiedene Profile verwendet. Bei einem anderen Beispiel wird die zuvor auf der Grundlage einer vorhergehenden Messung des Fettanteils festgelegte Schallgeschwindigkeit verwendet. Das Scannen für die Messung des Fettanteils beruht auf dem aktuellen Wert der Schallgeschwindigkeit.
Eine Bildgebung kann geschehen, während der Fettanteil gemessen oder geschätzt wird. Beispielsweise wird eine B-Moden-Bildgebung ausgeführt, um ein Gesichtsfeld des Wandlers am gewünschten Gewebe zu platzieren und zu halten. Sobald das Gesichtsfeld am gewünschten Ort innerhalb des Patienten ist, wird das Scannen für die Schätzung des Fettanteils ausgeführt. Die Bildgebung wird fortgesetzt, während der Fettanteil geschätzt wird. Alternativ wird die Bildgebung unterbrochen, während der Fettanteil geschätzt wird.
In Schritt 32 bestimmt ein Prozessor in der Art eines Bildprozessors die Schallgeschwindigkeit für das Gewebe (beispielsweise die Leber) anhand des Fettanteils. Der Fettanteil wird mit einer anderen Variable oder anderen Variablen oder ohne diese verwendet, um die Schallgeschwindigkeit zu bestimmen.
Es kann eine Berechnung verwendet werden. Es wird eine Funktion verwendet, die den Fettanteil in Bezug zur Schallgeschwindigkeit setzt. Wenn der Wert des Fettanteils bekannt ist, wird die Schallgeschwindigkeit berechnet. Beispielsweise kann die Woodsche Gleichung verwendet werden, welche eine Funktion ist, welche die Schallgeschwindigkeit in Bezug zur Dichte und zum Fettanteil setzt: $c = \frac{1}{\sqrt{(\frac{φ_{f}}{k_{f}} + \frac{(1 - φ_{f})}{k_{b}}) (φ_{f} ρ_{f} + (1 - φ_{f}) ρ_{b})}}$
wobei c die Schallgeschwindigkeit ist, φ_f der Fettanteil ist, ρ_f die Fettdichte ist, ρ_a die Hintergrundmaterialdichte ist, k_f das Fettvolumenmodul ist und k_a das Hintergrundmaterial-Volumenmodul ist. Die Dichte und die Volumenmodule werden angenommen. Alternativ wird die Dichte gemessen, beispielsweise anhand der durchschnittlichen Abschwächung oder Rückstreuung, oder vom Volumenmodul abgeleitet. Es können auch andere Funktionen verwendet werden.
An Stelle einer Berechnung kann eine Nachschlagetabelle oder ein anderes Modell, wodurch der Fettanteil mit der Schallgeschwindigkeit in Bezug gesetzt wird, verwendet werden. Andere Modelle können einen maschinengelernten Klassifizierer aufweisen, der trainiert wurde, um die Schallgeschwindigkeit auf der Grundlage einer Eingabe des Fettanteils mit anderen Eingaben oder ohne diese auszugeben. Bei einer Nachschlagetabelle kann der Fettanteil eingegeben werden, um die Schallgeschwindigkeit direkt auszugeben oder nachzuschlagen. Bei einem Beispiel sind Bereiche des Fettanteils (beispielsweise Prozentsatz von Fett in Gewebe), die durch Ultraschall gemessen wurden (d. h. durch Ultraschall bestimmter Fettanteil (UDFF)) direkt Schallgeschwindigkeiten (SOS) zugeordnet. Diese Beispieltabelle kann Folgende sein: $UDFF (%) = [0 - 5, 5 - 10, 10 - 15, 15 - 20, 20 - 25, 25 - 30, 35 - 40]$
$SOS (m/s) = [1540, 1520, 1510, 1490, 1480, 1470, 1460],$
wobei ein UDFF von 0 - 5 % einer SOS von 1540 m/s zugeordnet ist, ein UDFF von 5 - 10 % einer SOS von 1520 m/s zugeordnet ist usw. Es können auch andere Tabellen verwendet werden, welche verschiedene Werte und/oder Bereiche in Bezug zueinander setzen.
Es wird ein Wert für die Schallgeschwindigkeit bestimmt. Alternativ werden Strahlformer-Fokusprofile als Schallgeschwindigkeit bestimmt. Es werden ein oder mehrere Profile, welche die geeignete Schallgeschwindigkeit verwenden, ausgewählt.
In Schritt 34 legt der Prozessor in der Art des Bildprozessors und/oder einer Strahlformer-Steuereinrichtung einen Strahlformer des Ultraschallscanners auf der Grundlage der bestimmten Schallgeschwindigkeit aus. Der Strahlformer verwendet die Schallgeschwindigkeit für die Fokussierung von Sende- und/oder Empfangsstrahlen während des Ultraschallscannens. Es kann ein beliebiger Typ eines Ultraschallscannens bereitgestellt werden, wie ein B-Moden- oder Doppler-Scannen (beispielsweise Farb- oder Strömungsmodus) .
Der Strahlformer verwendet Verzögerungs- und/oder Phasenprofile für jeden beim Senden und/oder Empfangen verwendeten Fokusort. Die Profile sind für verschiedene Orte gleich oder verschieden. Die Profile beruhen teilweise auf dem Abstand von jeweiligen Elementen zum Fokusort innerhalb des Patienten. Die Profile beruhen auch auf der Schallgeschwindigkeit, wodurch die Laufzeit der akustischen Energie von den Elementen zum Fokusort und/oder vom Fokusort zu den Elementen bereitgestellt wird (d. h. der Geschwindigkeit der akustischen Energie entlang der Strecke). Die Schallgeschwindigkeit wird verwendet, um den Strahlformer mit dem gewünschten Verzögerungs- und/oder Phasenprofil oder den gewünschten Verzögerungs- und/oder Phasenprofilen für das Scannen für die Bildgebung auszulegen.
Ein Strahlformer-Fokusprofil (beispielsweise Verzögerungs- oder Phasenprofil) wird auf der Grundlage des Fettanteils festgelegt. Der Strahlformer des medizinischen Ultraschallscanners wird ausgelegt, um mit einer gegebenen Schallgeschwindigkeit auf der Grundlage des Fettanteils zu arbeiten. Die Schallgeschwindigkeit selbst wird festgelegt, und die Profile werden anhand dieser berechnet, oder der Fettanteil wird einem oder mehreren Fokusprofilen zugeordnet, welche die Schallgeschwindigkeit einschließen. Bei jedem Ansatz wird die Schallgeschwindigkeit anhand des Fettanteils bestimmt. Das Strahlformer-Fokusprofil beruht auf der Schallgeschwindigkeit.
Statt weiter eine aktuelle oder Standardschallgeschwindigkeit zu verwenden, wird die Schallgeschwindigkeit auf der Grundlage des gemessenen oder geschätzten Fettanteils verwendet. Der Wert der Schallgeschwindigkeit oder das die Schallgeschwindigkeit einschließende Profil wird auf der Grundlage des Fettanteils geändert (beispielsweise abgeändert oder ersetzt). Der geänderte Wert oder das geänderte Profil gilt für die Schallgeschwindigkeit auf der Grundlage des Fettanteils des Patienten, an dem gerade eine Bildgebung vorgenommen wird, für eine nachfolgende Bildgebung.
In Schritt 36 scannt der medizinische Ultraschallscanner das Gewebe des Patienten. Der durch das eine oder die mehreren Fokusprofile ausgelegte Strahlformer sendet akustische Strahlen aus und/oder bildet Empfangsstrahlen anhand akustischer Echos. Ein Array von Elementen des Wandlers wandelt zwischen akustischer und elektrischer Energie. Der Strahlformer weist mit den Elementen verbundene Kanäle auf. Der Strahlformer erzeugt in Bezug zueinander verzögerte oder phasierte elektrische Wellenformen für die Elemente einer Sendeöffnung unter Verwendung des Fokusprofils. Der Wandler wandelt die elektrischen Wellenformen in akustische Energie, wodurch eine konstruktive Interferenz am Fokusort und entlang einer Scannlinie als Sendestrahl hervorgerufen wird. An den Elementen empfangene akustische Echos werden in elektrische Signale für die Kanäle gewandelt. Der Strahlformer verzögert und/oder phasiert die elektrischen Signale von den verschiedenen Elementen in der Empfangsöffnung in Bezug zueinander und kombiniert die verzögerten oder phasierten Signale. Es kann eine dynamische Fokussierung verwendet werden, wobei der Fokus im Laufe der Zeit entlang einer Empfangslinie verschoben wird, indem verschiedene Fokusprofile infolge der verschiedenen Orte verwendet werden. Die Kombination durch Strahlformung stellt strahlgeformte Abtastwerte für die verschiedenen Orte entlang Empfangsscannlinien oder für Empfangsstrahlen bereit.
Das eine oder die mehreren Fokusprofile auf der Grundlage der Schallgeschwindigkeit werden bei der Sende- und/oder Empfangstrahlformung verwendet. Die Strahlformer-Steuereinrichtung berechnet die relativen Verzögerungen und/oder Phasen während der Strahlformung unter Verwendung der Schallgeschwindigkeit oder lädt unter Verwendung der Schallgeschwindigkeit vorab erzeugte Profile. Der Fokus oder die Foki, die während des Scannens verwendet werden, werden durch das Strahlformer-Fokusprofil festgelegt.
In Schritt 38 erzeugt der medizinische Ultraschallscanner oder Prozessor (beispielsweise Bildprozessor des medizinischen Scanners) ein Bild des Gewebes anhand Ergebnissen des Scannens. Die strahlgeformten Abtastwerte des Scannens in einem Format (beispielsweise linear, Sektor oder Vector^®) werden für die Erzeugung eines Bilds verwendet. Die strahlgeformten Abtastwerte werden erfasst, wobei beispielsweise ein B-Moden-Detektor die durch die verschiedenen strahlgeformten Abtastwerte repräsentierte Intensität bestimmt. Bei anderen Moden werden Scans derselben Orte von verschiedenen Zeiten verwendet, um die Geschwindigkeit, Leistung und/oder die Varianz der Strömung oder der Bewegung anhand der strahlgeformten Abtastwerte zu schätzen. Es kann eine beliebige Erfassung oder eine beliebige Mode der Bildgebung verwendet werden.
Die erfassten Daten können zeitlich und/oder räumlich gefiltert werden. Die erfassten Daten können scangewandelt werden, beispielsweise in ein Kartesisches Gitterformat einer Anzeige. Die erfassten Daten können auf Farbwerte für die Anzeige abgebildet werden, beispielsweise Graustufenwerte für die B-Moden-Bildgebung oder Werte verschiedener Schattierungen verschiedener Farben für die Farbverlaufs- oder Doppler-Bildgebung. Es wird ein Bild erzeugt, das die räumliche Verteilung des Ansprechens von Gewebe auf akustische Energie repräsentiert.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Bild ein Bild der Leber. Beispielsweise wird ein B-Moden-Bild erzeugt, das die Intensität der akustischen Rückkehr als Funktion einer ein-, zwei- oder dreidimensionalen Verteilung von Orten zeigt. Bei einem anderen Beispiel wird ein Farbverlaufs- oder Doppler-Bild erzeugt, das die Strömung von Blut oder Flüssigkeit im Lebergewebe zeigt. Gemäß wieder anderen Ausführungsformen weist das Bild einige Orte aus dem B-Moden-Ansprechen und andere Orte aus dem Doppler- oder Strömungsansprechen auf.
Das Bild entsteht oder resultiert aus den Daten, die auf der Grundlage der Schallgeschwindigkeit strahlgeformt wurden. Das Scannen für die Bildgebung wird durch den Strahlformer auf der Grundlage der anhand des Fettanteils abgeleiteten Schallgeschwindigkeit ausgelegt. Das B-Moden- und/oder Doppler-Scannen unter Verwendung der auf dem Fettanteil beruhenden Schallgeschwindigkeit führt zu einem Bild mit weniger oder weniger intensiven (merklichen) Artefakten infolge einer inkorrekt angenommenen Schallgeschwindigkeit im Gewebe.
Die Bildgebung wird ausgeführt, nachdem der Strahlformer auf der Grundlage der bestimmten Schallgeschwindigkeit ausgelegt wurde. Die Bildgebung kann ohne Unterbrechung gegenüber dem Zustand vor und nach der Neukonfiguration infolge einer neu bestimmten Schallgeschwindigkeit fortgesetzt werden. Alternativ wird der Benutzer über die Änderung benachrichtigt, und es tritt eine Lücke in der Bildgebung auf. Die Bildgebung nach der Änderung in der Konfiguration des Strahlformers kann diagnostische Ultraschallbilder mit besseren diagnostischen Informationen als bei der Bildgebung vor der Änderung bereitstellen.
Der Ultraschallscanner oder eine Anzeigevorrichtung zeigt das Bild an. Andere Informationen können mit dem die Anatomie des Patienten repräsentierenden Bild aufgenommen werden. Beispielsweise wird eine Annotation, eine Hervorhebung, eine Einfärbung oder eine Überlagerung, wodurch der Wert des Fettanteils repräsentiert wird, angezeigt.
Gemäß alternativen Ausführungsformen wird das erzeugte Bild gespeichert oder über ein Computernetz übertragen. Beispielsweise wird das Bild zur Speicherung in einem computergestützten medizinischen Datensatz für den Patienten einer Datenbank medizinischer Datensätze übertragen.
2 zeigt eine Ausführungsform eines Systems 10 zur medizinischen Ultraschallbildgebung. Das System 10 implementiert das Verfahren aus 1 oder andere Verfahren. Gewebe in der Art von Lebergewebe wird gescannt, um den Fettanteil des Patienten zu messen. Der Fettanteil wird verwendet, um den Sendestrahlformer 12 und/oder den Empfangsstrahlformer 16 dafür auszulegen, unter Verwendung der für den Fettanteil des Gewebes geeigneten Schallgeschwindigkeit zu arbeiten.
Das System 10 weist den Sendestrahlformer 12, einen Wandler 14, den Empfangsstrahlformer 16, einen Bildprozessor 18, eine Anzeige 20 und einen Speicher 22 auf. Es können zusätzliche, andere oder weniger Komponenten bereitgestellt sein. Beispielsweise wird eine Benutzereingabe zur Benutzerinteraktion mit dem System bereitgestellt.
Das System 10 ist ein medizinisches diagnostisches Ultraschall-Bildgebungssystem. Gemäß alternativen Ausführungsformen ist das System 10 ein Personalcomputer, eine Workstation, eine Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem(PACS)-Station oder eine andere Anordnung am selben Ort oder über ein Netz verteilt für eine Echtzeit- oder Nacherfassungsbildgebung.
Die Sende- und Empfangsstrahlformer 12, 16 bilden einen Strahlformer zum Scannen (beispielsweise Sende- und Empfangsoperationen) unter Verwendung des Wandlers 14. Pulssequenzen werden ausgesendet, und Reaktionen werden auf der Grundlage der Operation oder Konfiguration des Strahlformers empfangen. Der Strahlformer scannt für die Messung des Fettanteils und die Abbildung von Gewebe.
Der Sendestrahlformer 12 ist ein Ultraschallsender, ein Speicher, ein Pulser, eine Analogschaltung, eine Digitalschaltung oder Kombinationen davon. Der Sendestrahlformer 12 ist in der Lage, Wellenformen für mehrere Kanäle mit unterschiedlichen oder relativen Amplituden, Verzögerungen und/oder Phasierungen zu erzeugen. Beim Aussenden von akustischen Wellen vom Wandler 14 ansprechend auf die erzeugten elektrischen Wellenformen werden ein oder mehrere Strahlen geformt. Es wird eine Sequenz von Sendestrahlen erzeugt, um ein zwei- oder dreidimensionales Gebiet zu scannen. Es können Sektor-, Vector^®-, lineare oder andere Scanformate verwendet werden. Dasselbe Gebiet kann mehrere Male unter Verwendung verschiedener Scannlinienwinkel, F-Zahlen und/oder Wellenform-Mittenfrequenzen gescannt werden. Für die Strömungs- oder Doppler-Bildgebung und für die Scherbildgebung wird eine Sequenz von Scans entlang derselben Linie oder derselben Linien verwendet. Bei der Doppler-Bildgebung kann die Sequenz mehrere Strahlen entlang derselben Scannlinie aufweisen, bevor eine benachbarte Scannlinie gescannt wird. Für die Scherbildgebung kann eine Scan- oder Frame-Verschachtelung verwendet werden (d. h. ein Scannen des gesamten Gebiets, bevor erneut gescannt wird). Es kann eine Linien- oder Liniengruppenverschachtelung verwendet werden. Gemäß alternativen Ausführungsformen erzeugt der Sendestrahlformer 12 eine ebene Welle oder eine divergierende Welle für ein schnelleres Scannen.
Der Wandler 14 ist ein Array zur Erzeugung akustischer Energie anhand elektrischer Wellenformen. Für ein Array fokussieren relative Verzögerungen oder Phasierungen die akustische Energie. Ein gegebenes Sendeereignis entspricht dem Aussenden akustischer Energie durch verschiedene Elemente im Wesentlichen zur selben Zeit bei den gegebenen Verzögerungen.
Der Wandler 14 ist ein 1-, 1,25-, 1,5-, 1,75- oder zweidimensionales Feld piezoelektrischer oder kapazitiver Membranelemente. Der Wandler 14 weist mehrere Elemente zur Wandlung zwischen akustischer und elektrischer Energie auf. Die Empfangssignale werden ansprechend darauf erzeugt, dass Ultraschallenergie (Echos) auf die Elemente des Wandlers 14 auftrifft. Die Elemente verbinden mit Kanälen der Sende- und Empfangsstrahlformer 12, 16. Alternativ wird ein einziges Element mit einem mechanischen Fokus verwendet.
Der Empfangsstrahlformer 16 weist mehrere Kanäle mit Verstärkern, Verzögerungen und/oder Phasendrehern und einem oder mehreren Summierern auf. Jeder Kanal verbindet mit einem oder mehreren Wandlerelementen. Der Empfangsstrahlformer 16 wird durch Hardware, Firmware oder Software ausgelegt, um relative Verzögerungen, Phasen und/oder eine Apodisation zur Bildung eines oder mehrerer Empfangsstrahlen ansprechend auf jedes Aussenden zur Bildgebung anzuwenden. Der Empfangsstrahlformer 16 gibt räumliche Orte repräsentierende Daten unter Verwendung der Empfangssignale aus. Relative Verzögerungen und/oder die Phasierung und die Summation von Signalen von verschiedenen Elementen stellen die Strahlformung bereit.
Der Empfangsstrahlformer 16 kann ein Filter in der Art eines Filters zur Isolation von Informationen bei einer zweiten Oberwelle oder einem anderen Frequenzband in Bezug auf das Sendefrequenzband aufweisen. Solche Informationen können wahrscheinlicher gewünschte Gewebe-, Kontrastmittel- und/oder Verlaufsinformationen aufweisen. Gemäß einer anderen Ausführungsform weist der Empfangsstrahlformer 16 einen Speicher oder Puffer und/oder ein Filter oder einen Addierer auf. Zwei oder mehr Empfangsstrahlen werden kombiniert, um Informationen an einem gewünschten Frequenzband in der Art einer zweiten Oberwelle, einer kubischen Grundwelle oder einem anderen Band zu isolieren.
In Zusammenwirken mit dem Sendestrahlformer 12 erzeugt der Empfangsstrahlformer 16 das Gebiet repräsentierende Daten. Durch Scannen des interessierenden Gebiets mit Ultraschall werden Daten (beispielsweise strahlgeformte Abtastwerte) erzeugt. Durch Wiederholen des Scannens werden das Gebiet zu verschiedenen Zeiten repräsentierende Ultraschalldaten erhalten.
Der Empfangsstrahlformer 16 gibt strahlsummierte Daten aus, die räumliche Orte repräsentieren. Daten für einen einzigen Ort, Orte entlang einer Linie, Orte für eine Fläche oder Orte für ein Volumen werden ausgegeben. Es kann eine dynamische Fokussierung bereitgestellt werden. Daten für verschiedene Typen von Messungen werden mit einer Reihe geteilter oder verschachtelter Scans erhalten. Ein B-Moden- oder Doppler-Scannen kann getrennt oder unter Verwendung eines Teils derselben Daten ausgeführt werden. Das Scannen zur Schätzung des Fettanteils kann Bilddaten oder Daten, die für die B-Moden- oder Doppler-Bildgebung erhalten wurden, verwenden oder Daten von einem Scan lediglich für die Schätzung des Fettanteils verwenden.
Die Sende- und/oder Empfangsstrahlformer 12, 16 scannen Gewebe in einem Patienten auf der Grundlage einer Schallgeschwindigkeit. Die Strahlformer 12, 16 sind durch ein oder mehrere Fokusprofile 13 konfiguriert, die relative Verzögerungen und/oder Phasen zwischen Kanälen, Wellenformen und/oder Elementsignalen definieren. Die Fokusprofile 13 beruhen teilweise auf der Schallgeschwindigkeit. Durch Auswählen der Fokusprofile 13 auf der Grundlage des Fettanteils wird die für das Gewebe des Patienten geeignete Schallgeschwindigkeit ausgewählt und verwendet. Alternativ berechnen die Strahlformer 12, 16 die Verzögerungen und/oder Phasen in Echtzeit unter Verwendung des Werts der Schallgeschwindigkeit. Gemäß jeder dieser Ausführungsformen weisen die Verzögerungs- und/oder Phasenprofile 13 zumindest eine verschiedene Verzögerung und/oder Phase infolge der Schallgeschwindigkeitsdifferenz auf.
Bis der Fettanteil in einer gegebenen Instanz gemessen wurde, wird eine Standard- oder vorhergehende Schallgeschwindigkeit verwendet. Nach der Messung des Fettanteils wird die Schallgeschwindigkeit geändert. Die geänderte Schallgeschwindigkeit wird verwendet, bis eine neue Messung für den Fettanteil auftritt oder bis die Abbildung des Gewebes abgeschlossen ist. Es werden unterschiedliche Schallgeschwindigkeiten in verschiedenen oder sequenziellen Scans verwendet.
Der Bildprozessor 18 ist ein B-Moden-Detektor, ein Doppler-Detektor, ein Gepulste-Wellen-Doppler-Detektor, ein Korrelationsprozessor, ein Fouriertransformationsprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung, ein allgemeiner Prozessor, ein Steuerprozessor, ein Bildprozessor, ein feldprogrammierbares Gate-Array, ein digitaler Signalprozessor, eine Analogschaltung, eine Digitalschaltung, Kombinationen davon oder eine andere nun bekannte oder später entwickelte Vorrichtung zur Erfassung und Verarbeitung von Informationen für die Anzeige anhand strahlgeformter Ultraschall-Abtastwerte.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Bildprozessor 18 einen oder mehrere Detektoren und einen getrennten Bildprozessor auf. Der getrennte Bildprozessor ist ein Steuerprozessor, ein allgemeiner Prozessor, ein digitaler Signalprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung, ein feldprogrammierbares Gate-Array, ein Netz, ein Server, eine Gruppe von Prozessoren, eine Kombination davon oder eine andere nun bekannte oder später entwickelte Vorrichtung zur Berechnung von Werten verschiedener Typen von Parametern anhand strahlgeformter und/oder erfasster Ultraschalldaten zur Schätzung eines Fettanteils anhand der Werte von den verschiedenen Typen von Maßen und zur Bestimmung einer Schallgeschwindigkeit anhand des Fettanteils. Der getrennte Bildprozessor wird durch Hardware, Firmware und/oder Software ausgelegt, um eine Kombination eines oder mehrerer der in 1 dargestellten Schritte auszuführen.
Der Bildprozessor 18 wird dafür ausgelegt, einen Wert für den Fettanteil anhand einer Kombination verschiedener Typen von Parametern zu schätzen. Beispielsweise werden ein gemessener Streuparameter und ein gemessener Scherwellenparameter verwendet. Die verschiedenen Typen von Parametern werden auf der Grundlage der Sende- und Empfangssequenzen und durch Berechnung anhand der Ergebnisse gemessen. Die Werte des einen oder der mehreren Maße von wenigstens zweien der Typen (beispielsweise Streuung, Abschwächung, Scherwellenausbreitung oder axiale ARFI) von Parametern werden bestimmt. Die vom Strahlformer unter Verwendung einer Schallgeschwindigkeit ausgegebenen strahlgeformten Abtastwerte werden für quantitative Messungen (beispielsweise Abschwächung und Rückstreuung) verwendet, welche für die Schätzung des Fettanteils verwendet werden.
Der Bildprozessor 18 schätzt den Fettanteil auf der Grundlage der verschiedenen Typen von Parametern oder Maßen der Gewebereaktion auf verschiedene Typen von Wellenfronten. Die Schätzung wendet einen maschinengelernten Klassifizierer an. Die eingegebenen Werte der Maße mit oder ohne andere Informationen werden von einem erlernten Regressormodell verwendet, um einen Wert des Fettanteils auszugeben. Gemäß anderen Ausführungsformen verwendet der Bildprozessor 18 eine gewichtete Kombination der Werte der Parameter. Eine lineare oder nichtlineare Abbildung setzt Werte eines oder mehrerer Parameter in Bezug zum Wert des Fettanteils.
Der Bildprozessor 18 ist dafür ausgelegt, die Schallgeschwindigkeit anhand des Fettanteils festzulegen. Ein Wert für die Schallgeschwindigkeit oder ein Strahlformer-Fokusprofil wird auf der Grundlage des Fettanteils festgelegt. Beispielsweise bezieht eine Nachschlagetabelle Fettanteilswerte auf Schallgeschwindigkeitswerte oder Fokusprofile. Der Bildprozessor 18 steuert dann die Strahlformer 12, 16, um die Schallgeschwindigkeit (beispielsweise einen Wert der Schallgeschwindigkeit oder Fokusprofile auf der Grundlage der Schallgeschwindigkeit) für das nachfolgende Scannen und/oder die nachfolgende Bildgebung zu verwenden. Der Bildprozessor 18 kann die Schallgeschwindigkeitsinformationen einer Strahlformer-Steuereinrichtung bereitstellen, die Strahlformer 12, 16 direkt steuern oder den Fettanteil der Strahlformer-Steuereinrichtung bereitstellen, welche den Fettanteil verwendet, um die Strahlformer 12, 16 dafür auszulegen, die durch den Fettanteil angegebene Schallgeschwindigkeit zu verwenden.
Der Prozessor 18 wird dafür ausgelegt, ein oder mehrere Bilder zu erzeugen. Beispielsweise wird ein Scherwellengeschwindigkeits-, B-Moden-, Kontrastmittel-, M-Moden-, Strömungs- oder Farbmoden-, ARFI- und/oder anderer Bildtyp erzeugt. Das Scherwellengeschwindigkeits-, Strömungs- oder ARFI-Bild kann allein oder als eine Überlagerung oder interessierendes Gebiet innerhalb eines B-Moden-Bilds präsentiert werden. Die Scherwellengeschwindigkeits-, Strömungs- oder ARFI-Daten modulieren die Farbe an Orten im interessierenden Gebiet. Wo die Scherwellengeschwindigkeits-, Strömungs- oder ARFI-Daten unterhalb einer Schwelle liegen, können B-Moden-Informationen ohne eine Modulation durch die Scherwellengeschwindigkeit angezeigt werden. Das Bild stammt von Gewebe unter Verwendung des Fettanteils auf der Grundlage der Schallgeschwindigkeit vom Empfangsstrahlformer 16 ausgegebener strahlgeformter Abtastwerte.
Andere Informationen sind im Bild enthalten oder werden sequenziell oder im Wesentlichen gleichzeitig angezeigt. Beispielsweise wird ein Gewebeeigenschafts-Schätzbild gleichzeitig als anderes Bild angezeigt. Ein oder mehrere Werte des Fettanteils sind auf Anzeigeinformationen abgebildet. Wenn der Fettanteil an verschiedenen Orten gemessen wird, können die Werte des Fettanteils im interessierenden Gebiet in B-Moden-Bildern als Farbüberlagerung erzeugt werden. Die Scherwellengeschwindigkeits- und Fettanteilsdaten können als einzelne Überlagerung auf einem B-Moden-Bild kombiniert werden. Alternativ wird der Wert des Fettanteils als Text oder Zahlenwert einem B-Moden- oder Scherwellen-Bildgebungsbild benachbart oder überlagert angezeigt. Der Bildprozessor 18 kann dafür ausgelegt werden, andere Anzeigen zu erzeugen. Beispielsweise wird ein Scherwellengeschwindigkeitsbild neben einem Graphen, Text oder graphischen Indikatoren des Fettanteils angezeigt. Die Fettanteilsinformationen werden für einen oder mehrere Orte des interessierenden Gebiets präsentiert, ohne sich in einer getrennten zwei- oder dreidimensionalen Repräsentation zu befinden, wie es der Fall wäre, wenn der Benutzer einen Ort auswählt und der Ultraschallscanner dann den Fettanteil für diesen Ort präsentiert.
Der Bildprozessor 18 arbeitet gemäß im Speicher 22 oder einem anderen Speicher für die Fettanteilsschätzung, die Schallgeschwindigkeitsbestimmung oder die Steuerung des Scannens auf der Grundlage der bestimmten Schallgeschwindigkeit und/oder Bildgebung gespeicherten Befehlen. Der Speicher 22 ist ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium. Die Befehle zur Implementation der Prozesse, Verfahren und/oder Techniken, die hier erörtert werden, werden auf dem computerlesbaren Speichermedium oder Speichern bereitgestellt, beispielsweise einem Cache, einem Puffer, einem RAM, einem entfernbaren Medium, einer Festplatte oder einem anderen computerlesbaren Speichermedium. Computerlesbare Speichermedien umfassen verschiedene Typen flüchtiger und nichtflüchtiger Speichermedien. Die Funktionen, Schritte oder Aufgaben, die in den Figuren dargestellt oder hier beschrieben werden, werden ansprechend auf einen oder mehrere in oder auf computerlesbaren Speichermedien gespeicherte Befehlssätze ausgeführt. Die Funktionen, Schritte oder Aufgaben sind vom bestimmten Typ des Befehlssatzes, Speichermediums, Prozessors oder der Verarbeitungsstrategie unabhängig und können durch Software, Hardware, integrierte Schaltungen, Firmware, Mikrocode und dergleichen, ob allein oder in Kombination arbeitend, ausgeführt werden. Ebenso können Verarbeitungsstrategien eine Mehrfachverarbeitung, ein Multitasking, eine Parallelverarbeitung und dergleichen aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Befehle auf einer entfernbaren Medienvorrichtung zum Lesen durch lokale oder ferne Systeme gespeichert. Gemäß anderen Ausführungsformen werden die Befehle an einem fernen Ort zur Übertragung durch ein Computernetz oder über Telefonleitungen gespeichert. Gemäß wieder anderen Ausführungsformen werden die Befehle innerhalb eines gegebenen Computers, einer gegebenen CPU, einer gegebenen GPU oder einem gegebenen System gespeichert.
Die Anzeige 20 ist eine Vorrichtung in der Art einer CRT-, LCD-, Projektor-, Plasma- oder anderen Anzeige zur Darstellung ein- oder zweidimensionaler Bilder oder dreidimensionaler Repräsentationen. Die zweidimensionalen Bilder repräsentieren eine räumliche Verteilung in einer Fläche. Die dreidimensionalen Repräsentationen werden anhand eine räumliche Verteilung in einem Volumen repräsentierender Daten gerendert. Die Anzeige 20 wird durch den Bildprozessor 18 oder eine andere Vorrichtung durch Eingabe der als Bild anzuzeigenden Daten ausgelegt. Die Anzeige 20 zeigt ein das Gewebe in der Art der Leber repräsentierendes Bild. Das Bild beruht auf dem Scannen mit einer auf der Grundlage des Fettanteils des abgebildeten Gewebes festgelegten Schallgeschwindigkeit.
Wenngleich die Erfindung vorstehend mit Bezug auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass viele Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Es ist daher vorgesehen, dass die vorstehende detaillierte Beschreibung als erläuternd und nicht als einschränkend angesehen wird, und dass verstanden wird, dass die folgenden Ansprüche, einschließlich aller gleichwertigen Ausgestaltungen, den Grundgedanken und den Schutzumfang dieser Erfindung definieren sollen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2018/0289323 [0017]

Claims

Verfahren zur Ultraschallbildgebung (38) mit einem Ultraschallscanner (10), wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Schätzen (30) des Fettanteils der Leber eines Patienten, Bestimmen (32) der Schallgeschwindigkeit für die Leber anhand des Fettanteils, Auslegen (34) eines Strahlformers (12, 16) des Ultraschallscanners (10) auf der Grundlage der bestimmten Schallgeschwindigkeit und Bildgebung (38) der Leber des Patienten mit dem auf der Grundlage der bestimmten Schallgeschwindigkeit ausgelegten Strahlformer (12, 16).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schätzen (30) das Schätzen (30) anhand der durch das Scannen (36) der Leber durch den Ultraschallscanner (10) erhaltenen Streuung und Abschwächung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Scannen (36) der Leber das Scannen (36) mit dem Strahlformer (12, 16) aufweist, der mit einer Standardschallgeschwindigkeit ausgelegt ist, und wobei eine andere Bildgebung (38) während des Schätzens (30) geschieht und die Bildgebung (38) mit dem auf der Grundlage der bestimmten Schallgeschwindigkeit ausgelegten Strahlformer (12, 16) nach der anderen Bildgebung (38) geschieht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bestimmung (32) der Schallgeschwindigkeit die Bestimmung (32) als Berechnung mit einer Funktion des Fettanteils oder mit einer Nachschlagetabelle, welche den Fettanteil in Bezug zur Schallgeschwindigkeit setzt, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bildgebung (38) eine Strahlformung von Abtastwerten anhand Signalen von Elementen eines Arrays aufweist, wobei die Strahlformung ein Verzögerungs- oder Phasenprofil auf der Grundlage der bestimmten Schallgeschwindigkeit verwendet.
System zur medizinischen Ultraschallbildgebung (38), welches Folgendes aufweist: einen Wandler (14), einen Strahlformer (12, 16), der dafür ausgelegt ist, Gewebe in einem Patienten mit dem Wandler (14) auf der Grundlage einer ersten Schallgeschwindigkeit und einer zweiten Schallgeschwindigkeit zu scannen, einen Bildprozessor (18), der dafür ausgelegt ist, einen Wert für den Fettanteil des Gewebes des Patienten anhand vom Strahlformer (12, 16) ausgegebener strahlgeformter Abtastwerte unter Verwendung der ersten Schallgeschwindigkeit zu schätzen, die zweite Schallgeschwindigkeit anhand des Fettanteils festzulegen und ein Bild des Gewebes anhand vom Strahlformer (12, 16) ausgegebener strahlgeformter Abtastwerte unter Verwendung der anhand des Fettanteils festgelegten zweiten Schallgeschwindigkeit zu erzeugen, und eine Anzeige (20), die dafür ausgelegt ist, das Bild des Gewebes anzuzeigen.
System nach Anspruch 6, wobei der Strahlformer (12, 16) dafür ausgelegt ist, unter Verwendung eines Verzögerungsprofils oder eines Phasenprofils für Elemente eines Arrays des Wandlers (14) zu scannen, wobei das Verzögerungsprofil oder das Phasenprofil zu verschiedenen Zeiten anhand der ersten und der zweiten Schallgeschwindigkeit festgelegt wird.
System nach Anspruch 6, wobei der Bildprozessor (18) dafür ausgelegt ist, den Wert des Fettanteils anhand der Abschwächung und Rückstreuung zu schätzen, die anhand der strahlgeformten Abtastwerte unter Verwendung der ersten Schallgeschwindigkeit gemessen wurden, und die zweite Schallgeschwindigkeit anhand einer Nachschlagetabelle festzulegen, welche die Fettanteile in Bezug zu Schallgeschwindigkeiten setzt.
System nach Anspruch 6, wobei das Gewebe Lebergewebe aufweist und der Fettanteil den Fettanteil der Leber des Patienten aufweist.
Verfahren für eine optimierte Schallgeschwindigkeit bei einem medizinischen Ultraschallscanner (10), wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Messen (30) des Fettanteils von Gewebe in einem Patienten, Festlegen (34) eines Strahlformer-Fokusprofils (13) auf der Grundlage des Fettanteils, Scannen (36) des Gewebes des Patienten durch den medizinischen Ultraschallscanner (10) unter Verwendung des Strahlformer-Fokusprofils (13) und Erzeugen eines Bilds des Gewebes anhand Ergebnissen des Scannens (36).
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Messen (30) das Messen (30) des Fettanteils durch den medizinischen Ultraschallscanner (10) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Festlegen (34) das Bestimmen (32) einer Schallgeschwindigkeit anhand des Fettanteils und das Festlegen (34) des Strahlformer-Fokusprofils (13) auf der Grundlage der bestimmten Schallgeschwindigkeit aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Scannen (36) das Strahlformen mit einem durch das Strahlformer-Fokusprofil (13) festgelegten Fokus aufweist.