DE10243151A1 - Verfahren und Gerät für eine Ultraschallzusammensetzungsabbildung - Google Patents

Verfahren und Gerät für eine Ultraschallzusammensetzungsabbildung

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Abstract

Es sind Verfahren sowie Geräte zum Erreichen einer Zusammenfügungs-Ultraschallabbildungsbetriebsart offenbart. Die Verfahren umfassen einen Schritt zum Auslösen einer Vielzahl von Ultraschallstrahlen (40, 46) zu einem einzelnen Ort, zum Empfangen erster und zweiter Echos (43, 49) und zum Kombinieren der ersten und zweiten Echos (43, 49), um eine Zusammenfügungs-Abtastlinie zu bilden. Die nachstehenden Strahlparameter können variiert werden: Übertragungsbrennpunkttiefe, Übertragungsöffnung, Übertragungsfrequenz und Übertragungsimpulslänge. Echos können in einer Empfangsbandbreite und/oder einer Empfangsmittenfrequenz variieren. Gemäß einem Ausführungsbeispiel unterscheiden sich sowohl die Übertragungsbrennpunkttiefe als auch die Übertragungsöffnung als auch die Empfangsmittenfrequenz zwischen den Strahlen. Ein Gewichtungsschritt kann vor oder nach dem Summierungsschritt ausgeführt werden. Das Gerät kann einen Vektorspeicher (31), einen Zusammenfügungs-Logikprozessor (34) zur Gewichtung und Summierung der Vektoren und einen Speicher zur Speicherung der summierten Vektoren (58) umfassen.

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist allgemein auf Geräte sowie auf Verfahren zur Ultraschallabbildung bzw. Ultraschallbilddarstellung gerichtet. Genauer gesagt ist die vorliegende Erfindung auf Geräte sowie Verfahren zum Erreichen einer Zusammensetzungs-Betriebsart bzw. Compound-Betriebsart gerichtet.
  • In herkömmlichen Ultraschallabbildungssystemen ist eine regelmäßige Anordnung von Ultraschall- Messwertwandlerelementen bzw. Ultraschall- Wandlerelementen vorhanden. Die Ultraschall- Wandlerelemente werden verwendet, um einen Ultraschallstrahl zu senden und dann die Echos von einem zu untersuchenden Gegenstand zu empfangen. Eine regelmäßige Anordnung zur Ultraschallabbildung weist typischerweise eine Vielzahl von Wandlerelementen auf, die in einer Linie angeordnet sind und mit getrennten Spannungen betrieben werden. Durch Auswahl einer Zeitverzögerung oder einer Phase sowie Amplitude der angelegten Spannungen können die einzelnen Wandlerelemente gesteuert werden, um Ultraschallwellen zu erzeugen. Die Ultraschallwellen verbinden sich, um eine Netz-Ultraschallwelle zu bilden, die entlang einer bevorzugten Vektorrichtung läuft und bei einem ausgewählten Punkt entlang dem Strahl fokussiert ist.
  • Mehrfachauslösungen bzw. -impulse (firings) können verwendet werden, um Daten zu erhalten, die die gleichen anatomischen Informationen darstellen. Die Strahlerzeugungsparameter (Beamforming-Parameter) für jede der Auslösungen kann variiert werden, um eine Änderung in einem maximalen Brennpunkt bereit zu stellen oder andererseits den Inhalt der empfangenen Daten für jede Auslösung zu verändern. Beispielsweise können die Mehrfachauslösungen aufeinanderfolgende Strahlen umfassen, die entlang der gleichen Abtastlinie gesendet werden, wobei der Brennpunkt jedes Strahls in Bezug auf den Brennpunkt des vorangegangenen Strahls verschoben wird. Durch Veränderung der Zeitverzögerung und Amplitude der angelegten Spannungen kann der Strahl mit dem zugehörigen Brennpunkt in einer Ebene bewegt werden, um den Gegenstand anzutasten.
  • Ein Empfang eines reflektierten Schalls durch ein Wandlerelement umfasst die gleichen Prinzipien wie das Senden des Schalls. Die bei den empfangenden Wandlerelementen erzeugten Spannungen werden summiert, so dass das Netzsignal Ultraschallechos darstellt, die von einem einzelnen Brennpunkt von dem Gegenstand reflektiert sind. Wie bei der Sendebetriebsart wird dieser fokussierte Empfang der Ultraschallenergie durch getrennte Zeitverzögerungen (und/oder Phasenverschiebungen) und Verstärkungen erreicht, die bei dem Signal durch jedes empfangende Wandlerelement bereitgestellt werden.
  • Eine Abbildung mit herkömmlichen Ultraschallsystemen kann Bilder zur Folge haben, die eine deutliche Granulierungsmenge bzw. Speckle-Menge beinhalten. Ein Speckle bzw. eine Granulierung ist ein Abbildungsartefakt, das von Störungsmustern mehrerer Empfangsechos erzeugt wird. Ein Speckle erscheint als eine Marmorierung, die als schwarze Löcher in dem Bild manifestiert ist.
  • Es ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, um Speckle zu verringern, indem Vektordaten von mehreren Ultraschallauslösungen für unterschiedliche Abschnitte einer Abtastlinie kombiniert werden. Die Eingangsvektordaten von mehreren Auslösungen werden kombiniert, um einen Vorteil aus dem besten Bereich/den besten Bereichen der Daten von jedem Empfangsimpuls zu ziehen. Eine oder mehr Linien werden zu dem gleichen Ort ausgelöst bzw. abgefeuert, wobei die Linien unterschiedliche Brennpunkte oder Tiefen aufweisen. Ein Zusammensetzen bzw. Compounding von Echos der vielfachen Auslösungen (die auf unterschiedliche Tiefen fokussiert sind) wird lediglich über einem Bruchteil der Länge der Abtastlinie ausgeführt. Zusammensetzungsabschnitte der Abtastlinien von Echos unterschiedlicher Übertragungen entfernen Speckle nicht vollständig. Es besteht ein Bedarf für wirksamere Verfahren und Geräte zur Verringerung der Speckle-Menge in Ultraschallbildern.
  • Ein herkömmliches Zusammensetzungsverfahren ist eher das Zusammensetzen von Bildern bzw. Rahmen (frames) als von Linien. Das Verfahren zum Zusammensetzen von Bildern weist einen Nachteil eines Bewegungsartefakts auf.
  • Herkömmliche Mehrfachbrennpunktalgorithmen erzeugen Zonen, bei denen das Nahfeld und Fernfeld zusammenkommen und Bildeindrücke erzeugen können, als ob sich eine Bedienungsperson von dem Nahfeld zu dem Fernfeld in einem kleinen Bereich bewegen würde. Somit besteht ein Bedarf für eine Ultraschallbetriebsart, die die Grenze zwischen dem Nahfeld und dem Fernfeld verringert.
  • Einige herkömmliche Ultraschallverfahren weisen keine hohe Eindringtiefe auf. Eine Untersuchung von einigen Patienten, insbesondere von Patienten, die Gewebe mit hohem Fettgehalt aufweisen, kann einen Ultraschall erfordern, der zu einer tieferen Eindringtiefe in der Lage ist. Dementsprechend besteht ein Bedarf für Ultraschallvorrichtungen oder -verfahren, die eine größere Eindringtiefe bereitstellen.
  • KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren bereitgestellt, das einen Schritt zum Übertragen von zwei oder mehr Ultraschallstrahlen zu der gleichen Abtastposition umfasst. Die Strahlen können sich zumindest in einem der nachstehenden Parameter unterscheiden: Übertragungsbrennpunkttiefen, Übertragungsöffnung bzw. -apertur, Übertragungsfrequenz und Übertragungsimpulslänge (Übertragungsburstlänge). Echos von den Strahlen können sich in einer empfangenen Bandbreite und/oder einer Empfangsmittenfrequenz unterscheiden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Übertragungsstrahlen in einer Übertragungsbrennpunkttiefe und einer Übertragungsöffnung und die Echos variieren in einer Empfangsmittenfrequenz.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst Schritte zum Senden erster und zweiter Ultraschallstrahlen entlang einer gemeinsamen Abtastlinie in einen Bereich von Interesse (ROI) eines Patienten und zum Empfangen erster und zweiter Echos von dem ROI, wobei das erste Echo Reflexionen entlang einer vollständigen Abtastlinie des ersten Ultraschallstrahls darstellt und das zweite Echo Reflexionen der gesamten Abtastlinie des zweiten Ultraschallstrahls darstellt. Ein weiterer Schritt ist ein Kombinieren der ersten und zweiten Echos entlang der gesamten Abtastlinie; um eine Zusammensetzungs-Abtastlinie in einem Ultraschallbild zu bilden.
  • Erfindungsgemäße Verfahren können eine Multiplikation der ersten und zweiten Echos mit zumindest einem Gewichtungsfaktor, um erste und zweite gewichtete Echos zu bilden, sowie ein Summieren der ersten und zweiten gewichteten Echos umfassen. Der Gewichtungsfaktor kann gleich 1/N sein, wobei N gleich einer Anzahl von Ultraschallstrahlen ist, die entlang einer gemeinsamen Abtastlinie in dem Übertragungsschritt übertragen werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst der Übertragungsschritt ferner ein Übertragen der ersten und zweiten Ultraschallstrahlen zu unterschiedlichen Brennpunkttiefen und bei unterschiedlichen Übertragungsöffnungen, und der Empfangsschritt umfasst ferner ein Empfangen der ersten und zweiten Echos bei unterschiedlichen Empfangsmittenfrequenzen. Ferner werden die ersten und zweiten Echos durch einen Faktor 1/N skaliert bzw. gewichtet.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehend beschriebene Kurzzusammenfassung sowie die nachstehende ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich, wenn sie zusammen mit der beigefügten Zeichnung gelesen werden. Zum Zwecke der Veranschaulichung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung Ausführungsbeispiele gezeigt, die derzeit bevorzugt sind. Es ist jedoch ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Anordnungen und Mittel begrenzt ist, die in der beigefügten Zeichnung gezeigt sind.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Geräts und
  • Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Empfangen von Mehrfachstrahlen.
    • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung 10 umfasst eine digitale Strahlformeinrichtung bzw. einen digitalen Beamformer 13, die eine Breitband-Wandlerelement 17 steuert und Signale von dem Breitband-Wandlerelement 17 empfängt. Die digitale Strahlformeinrichtung 13 kann jede beliebige Strahlformeinrichtung sein, die geeignet ist, B-Bilder zu erzeugen. Ein geeignetes Breitband- Wandlerelement 17 arbeitet in einem Frequenzbereich von beispielsweise 2 MHz bis 4 MHz, wobei jedoch andere Frequenzbereich geeignet sind. Die tieferen Frequenzen erreichen eine Tiefe und die höheren Frequenzen werden für das Nahfeld übertragen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung einiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden zwei oder mehr Ultraschallstrahlen zu der gleichen Abtastposition übertragen. Die Strahlen können sich in einem beliebigen oder mehreren der nachstehenden Parameter unterscheiden: Übertragungsbrennpunkttiefe, Übertragungsöffnung, Übertragungsfrequenz und Übertragungsimpulslänge. Echos von den übertragenen Strahlen können sich in einer Empfangsbandbreite und/oder einer Empfangsmittenfrequenz unterscheiden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel unterscheiden sich sowohl die Übertragungsbrennpunkttiefe als auch die Übertragungsöffnung als auch die Empfangsmittenfrequenz zwischen den Strahlen.
  • Nachdem sie empfangen worden sind, gehen die Echodaten durch ein Bandpassfilter 20, einen Demodulator 23 und eine LOG-Komprimiereinrichtung 27. Der Bandpassfrequenzbereich des Bandpassfilters 20 hängt von der Empfangsmittenfrequenz ab. Die Empfangsmittenfrequenz hängt von der Bandbreite des Breitband-Wandlerelements 17 ab. Nach der Bandpassfilterung, der Demodulation und der LOG-Komprimierung wird ein Datensatz, der eine Reihe von Echos darstellt, die entlang eines vollständigen einzelnen Strahls empfangen werden, (nachstehend als "Strahldaten" bezeichnet) in einem Vektorspeicher 31 gespeichert. Die in dem Vektorspeicher 31 gespeicherten Datensätze sind in der Form von Vektordatensätzen gespeichert, wobei jeder Vektordatensatz einer vollständigen Länge eines Strahls oder einer Abtastlinie in einem Sichtfeld entspricht.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden, nachdem der letzte Strahl der Vielzahl von Strahlen zu einem einzelnen Ort ausgelöst worden ist, die Da ten von dem letzten Strahl zu einem Zusammenfügungs-Logikprozessor bzw. Compound-Logikprozessor 34 übertragen und die Daten von den vorangegangenen Strahlen, die in dem Vektorspeicher gespeichert worden sind, werden ebenso zu dem Zusammenfügungs-Logikprozessor 34 übertragen. Wenn beispielsweise die Gesamtanzahl von Strahlen, die zu einem einzelnen Ort ausgelöst werden, zwei beträgt, wird der erste Strahl in dem Vektorspeicher 31 gespeichert, nachdem er ausgelöst worden ist. Nachdem der zweite Strahl ausgelöst worden ist, werden die Daten von dem ersten Strahl durch den Vektorspeicher 31 zu dem Zusammenfügungs-Logikprozessor 34 übertragen und die Daten von dem zweiten Strahl werden zu dem Zusammenfügungs-Logikprozessor 34 übertragen. Wenn beispielsweise die Gesamtanzahl von Strahlen, die zu einem einzelnen Ort ausgelöst werden, vier beträgt, werden die ersten drei Strahlen in dem Vektorspeicher 31 gespeichert, nachdem sie ausgelöst sind. Nachdem der vierte Strahl ausgelöst ist, werden die Daten von den ersten drei Strahlen durch den Vektorspeicher 31 zu dem Zusammenfügungs-Logikprozessor 34 übertragen und die Daten von dem vierten Strahl werden zu dem Zusammenfügungs-Logikprozessor 34 übertragen.
  • Zumindest zwei Strahlen können zu einem einzelnen Ort ausgelöst werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden fünf Strahlen zu einem einzelnen Ort ausgelöst. Wenn eine größere Anzahl von Strahlen zu einem einzelnen Ort ausgelöst wird, kann sich die Bildrate verlangsamen.
  • Verschiedene Wandlerelementanordnungen können gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Wandlerelementanordnung 17 kann beispielsweise 1D oder 2D sein.
  • Eine Strahlfokussierung kann durch verschiedene Verfahren erreicht werden. Beispielsweise können verschiedene Verzögerungszeiten bereitgestellt sein, wobei die Verzögerungszeiten von den äußeren Wandlerelementen zu einem mittleren Wandlerelement variieren.
  • Der Übertragungsschritt kann ein Übertragen von ersten und zweiten Ultraschallstrahlen zu unterschiedlichen ersten und zweiten Übertragungsbrennpunkttiefen umfassen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der erste Übertragungsstrahl ein Nahfeld sein und der zweite Übertragungsstrahl kann ein Fernfeld sein, was eine größere Eindringtiefe schafft und die Homogenität zwischen dem Nahfeld und dem Fernfeld vergrößert. Die Brennpunkttiefe bei dem Nahfeld kann durch eine Steuerung der Verzögerungszeiten bei den Öffnungen während der Übertragung bereitgestellt sein. Beispielsweise kann der zweite Strahl mit einer zu dem ersten Strahl unterschiedlichen Verzögerungszeit versehen sein. Der erste Strahl kann ebenso eine zu dem zweiten Strahl unterschiedliche Übertragungsfrequenz aufweisen. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der zweite Übertragungsstrahl ein Nahfeld sein und der erste Übertragungsstrahl kann ein Fernfeld sein.
  • Jede Öffnung kann von allen Elementen der Öffnung mit einer gemeinsamen Mittenfrequenz und in eine gemeinsame Richtung übertragen. Alternativ dazu kann eine Lenkung bzw. Steuerung des Übertragungsstrahls ausgeführt werden. Die Lenkung kann beispielsweise durch Versehen der Elemente in einer einzelnen Öffnung mit unterschiedlichen Verzögerungen erreicht werden.
  • In einigen Ausführungsbeispielen können die ersten und zweiten Ultraschallstrahlen bei unterschiedlichen ersten und zweiten Übertragungsöffnungen übertragen werden. Beispielsweise können, wenn die Brennpunkttiefen zwischen der ersten und der zweiten Übertragung sehr verschieden sind, unterschiedliche Öffnungen für die zwei Übertragungen erforderlich sein. Im Allgemeinen werden größere Öffnungen für das Fernfeld benötigt und kleinere Öffnungen für das Nahfeld benötigt.
  • Verschiedene Verfahren können zur Steuerung der Wandlerelementanordnung verwendet werden, um Echos entlang mehrerer Abtastlinien gleichzeitig zu empfangen. In einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird die Wandlerelementanordnung gesteuert, um Echos gleichzeitig entlang mehrerer Abtastlinien zu empfangen, damit die Bildrate trotz mehrfacher Auslösungen bei einer Linie aufrechterhalten wird.
  • Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Messkopf 37 mit (nicht gezeigten) Wandlerelementen bereitgestellt. Für eine Übertragungsauslösung (TX) 40 werden zumindest zwei Empfangsechos (RX) 43 gleichzeitig empfangen. Die zwei RX-Echos 43 sind symmetrisch links und rechts in Bezug auf den TX-Strahl 40 getrennt. Die zwei RX-Echos 43 stammen von dem selben Übertragungsimpuls, d. h. dem TX- Strahl 40.
  • Der Abstand zwischen den angezeigten Empfangsechos ist (a), wobei der Abstand zwischen dem TX-Strahl 40 und den benachbarten RX-Echos 43 a/2 ist. Der Abstand zu dem nächsten TX-Strahl, der mit TX (n+1) 46 bezeichnet ist, von dem TX-Strahl 40 ist 2.a. Zwei RX-Echos 43 werden durch die gleichen Elemente bei dem Messkopf 37 empfangen. Ebenso werden zwei RX-(n+1)-Echos 49 durch die gleichen Elemente bei dem Messkopf 37 empfangen. Der Abstand (a) zwischen den Empfangsechos RX 43 muss im Vergleich zu der Breite einer Empfangsöffnung klein sein, damit die zwei Echos RX 43 bei Positionen empfangen werden, die symmetrisch links und rechts in Bezug auf den TX-Strahl 40 sind. Auf ähnliche Weise muss der Abstand (a) zwischen den Empfangsechos RX (n+1) 49 im Vergleich zu der Breite einer Empfangsöffnung 52 klein sein, damit die zwei Echos RX (n+1) 49 bei Positionen empfangen werden, die symmetrisch links und rechts in Bezug auf den TX-(n+1)-Strahl 46 sind.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 1 werden, wenn die Strahldaten (Vektordatensätze) in dem Zusammenfügungs-Logikprozessor 34 sind, die Strahldaten summiert. Die Zusammenfügungs- Logik ist ein Schritt zum Kombinieren der Vektordatensätze, um eine vollständige Zusammenfügungs- Abtastlinie zu bilden. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen führt der Zusammenfügungs- Logikprozessor 34 einen Gewichtungsschritt (oder Skalierungsschritt) entweder vor oder nach der Summierung aus. Der Skalierungsschritt bildet erste und zweite gewichtete Echos in Ausführungsbeispielen, in denen erste und zweite Echos die Strahldaten umfassen und wenn eine Skalierung vor der Summierung ausgeführt wird. Der Skalierungsfaktor kann gleich 1/N sein, wobei N für die Anzahl von Ultraschallstrahlen steht, die pro Ort ausgelöst werden. N kann eine beliebige ganze Zahl größer gleich zwei sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist N = 5, was eine ausreichende Bildrate bereitstellt und weiterhin eine wünschenswerte Eindringtiefe und Speckle- Unterdrückung bereitstellt. Ein Additionselement, das in dem Zusammenfügungs-Logikprozessor 34 vorhanden ist, führt den Summierungsschritt aus. Der Summierungsschritt und der Skalierungsschritt können durch (I1.k + I2.k + . . . IN.k) dargestellt werden, wobei IN der N-te Vektor ist und k der Gewichtungs- oder Skalierungsfaktor ist. Der Summierungsschritt und der Skalierungsschritt können ebenso durch k.(I1 + I2 + . . .IN) dargestellt werden. Der Skalierungsfaktor k ist in einigen Ausführungsbeispielen gleich 1/N.
  • Nach der Verarbeitung in dem Zusammenfügungs- Logikprozessor 34 wird das Ergebnis der kombinierten Vektoren (oder der skalierten und summierten Vektoren in einigen Ausführungsbeispielen) in einem A-Linienspeicher 58 gespeichert. Eine Speicherlinie in dem A- Linienspeicher 58 weist somit das Zusammenfügungs- Logikergebnis der zwei oder mehr Vektoren auf, die allen der mehrfachen Linien entsprechen, die zu einer einzelnen Position ausgelöst werden.
  • Eine Summierung der Vektoren, die den mehreren Linien entsprechen, die zu einer einzelnen Position ausgelöst werden, findet über der gesamten Länge der Vektoren statt. Eine Summierung über die gesamte Länge kann einen Filtereffekt auf Speckle haben, wodurch die Speckle unterdrückt wird.
  • Indem eher linienweise als rahmenweise bzw. bildweise kombiniert wird, erzeugen einige erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele Bilder, die homogen oder glatt von dem Nahfeld zu dem Fernfeld sind. Von dem. Nahfeld zu dem Fernfeld glatt zu sein kann in Anwendungen von Vorteil sein, bei denen eine Grenze zwischen dem Nahfeld und dem Fernfeld störend auf die Bilddarstellung einwirken würde.
  • In Ausführungsbeispielen, bei denen die Frequenz und der Brennpunkt zwischen ersten und zweiten Übertragungsstrahlen variiert werden, ist eine größere Eindringtiefe bei unterschiedlichen Anwendungen möglich. Es kann beispielsweise wünschenswert sein, eine tiefere Eindringtiefe bei Patienten mit einer großen Fettgewebemenge zu haben.
  • Nach der Ausführung aller Abtastpositionen hat der A- Linienspeicher 58 einen vollständigen Rahmen oder ein vollständiges B-Bild gespeichert. Die Daten von dem A- Linienspeicher 58 werden durch eine digitale Abtastumwandlungseinrichtung 61 in einer Art und Weise umgewandelt, die ähnlich zu einer Standard-B-Bild- Verarbeitung ist. Nach der Abtastumwandlung (scan conversion) können die Daten auf eine beliebige geeignete Art und Weise weiter verarbeitet, angezeigt oder gespeichert werden. Die Daten können beispielsweise ausgedrückt werden, auf einem Monitor angezeigt werden oder in einem B-Cine-Speicher gespeichert werden.
  • Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich können viele Modifikationen ausgeführt werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne den zugehörigen Bereich zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf das offenbarte spezifische Ausführungsbeispiel begrenzt sein, sondern die Erfindung umfasst alle Ausführungsbeispiele, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen.
  • Wie es vorstehend beschrieben ist, sind Verfahren sowie Geräte zum Erreichen einer Zusammenfügungs-Ultraschallabbildungsbetriebsart offenbart. Die Verfahren umfassen einen Schritt zum Auslösen einer Vielzahl von Ultraschallstrahlen 40, 46 zu einem einzelnen Ort, zum Empfangen erster und zweiter Echos 43, 49 und zum Kombinieren der ersten und zweiten Echos 43, 49, um eine Zusammenfügungs-Abtastlinie zu bilden. Die nachstehenden Strahlparameter können variiert werden:
    Übertragungsbrennpunkttiefe, Übertragungsöffnung, Übertragungsfrequenz und Übertragungsimpulslänge. Echos können in einer Empfangsbandbreite und/oder einer Empfangsmittenfrequenz variieren. Gemäß einem Ausführungsbeispiel unterscheiden sich sowohl die Übertragungsbrennpunkttiefe als auch die Übertragungsöffnung als auch die Empfangsmittenfrequenz zwischen den Strahlen. Ein Gewichtungsschritt kann vor oder nach dem Summierungsschritt ausgeführt werden. Das Gerät kann einen Vektorspeicher 31, einen Zusammenfügungs-Logikprozessor 34 zur Gewichtung und Summierung der Vektoren und einen Speicher zur Speicherung der summierten Vektoren 58 umfassen.

Claims (23)

1. Verfahren zum Erhalten von Ultraschallbildern, mit Schritten
zum Übertragen erster und zweiter Ultraschallstrahlen (40, 46) entlang einer gemeinsamen Abtastlinie in einen Bereich von Interesse (ROI) eines Patienten,
zum Empfangen erster und zweiter Echos (43, 49) von dem ROI, wobei das erste Echo (43) Reflexionen entlang einer vollständigen Abtastlinie des ersten Ultraschallstrahls (40) darstellt und wobei das zweite Echo (49) Reflexionen der gesamten Abtastlinie des zweiten Ultraschallstrahls (46) darstellt, und
zum Kombinieren der ersten und zweiten Echos (43, 49) entlang der gesamten Abtastlinie, um eine Zusammenfügungs-Abtastlinie in einem Ultraschallbild zu bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Übertragungsschritt ein Übertragen der ersten und zweiten Ultraschallstrahlen (40, 46) bei unterschiedlichen ersten und zweiten Übertragungsfrequenzen umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Übertragungsschritt ein Übertragen der ersten und zweiten Ultraschallstrahlen (40, 46) bei unterschiedlichen ersten und zweiten Übertragungsimpulslängen umfasst.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Übertragungsschritt ein Übertragen der ersten und zweiten Ultraschallstrahlen (40, 46) bei unterschiedlichen ersten und zweiten Übertragungsbrennpunkttiefen umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Übertragungsschritt ein Übertragen der ersten und zweiten Ultraschallstrahlen (40, 46) bei unterschiedlichen ersten und zweiten Übertragungsöffnungen umfasst.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Empfangsschritt ein Empfängen der ersten und zweiten Echos (43, 49) bei unterschiedlichen ersten und zweiten Empfangsfrequenzen umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Empfangsschritt ein Empfangen der ersten und zweiten Echos (43, 49) bei unterschiedlichen ersten und zweiten Empfangsbandbreiten umfasst.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Empfangsschritt ein Empfangen der ersten und zweiten Echos (43, 49) bei unterschiedlichen ersten und zweiten Empfangsbrennpunkttiefen umfasst.
9. Verfahren nach Anspruch 1, mit Schritten zum Multiplizieren der ersten und zweiten Echos (43, 49) mit zumindest einem Gewichtungsfaktor, um erste und zweite gewichtete Echos zu bilden, und zum Summieren der ersten und zweiten gewichteten Echos.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der zumindest eine Gewichtungsfaktor gleich 1/N ist, wobei N gleich einer Anzahl von Ultraschallstrahlen (40) ist, die entlang einer gemeinsamen Abtastlinie in dem Übertragungsschritt übertragen werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei
der Übertragungsschritt ein Übertragen der ersten und zweiten Ultraschallstrahlen (40, 46) bei unterschiedlichen Brennpunkttiefen und bei unterschiedlichen Übertragungsöffnungen umfasst und
der Empfangsschritt ein Empfangen der ersten und zweiten Echos (43, 49) bei unterschiedlichen Empfangsmittenfrequenzen umfasst.
12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Übertragungsschritt zumindest drei Ultraschallstrahlen (40) überträgt und der Empfangsschritt zumindest drei Echos (43) entlang der gesamten Abtastlinie empfängt, die kombiniert werden, um die Zusammenfügungs-Abtastlinie zu bilden.
13. Verfahren zum Erhalten von Ultraschallbildern, mit Schritten
zum Übertragen erster und zweiter Ultraschallstrahlen (40, 46) entlang einer gemeinsamen Abtastlinie in einen Bereich von Interesse (ROI) eines Patienten,
zum Empfangen erster und zweiter Echos (43, 49) von dem ROI, wobei das erste Echo (43) Reflexionen entlang einer gesamten Abtastlinie des ersten Ultraschallstrahls (40) darstellt und wobei das zweite Echo (49) Reflexionen der gesamten Abtastlinie des zweiten Ultraschallstrahls (46) darstellt, und
zum Kombinieren der ersten und zweiten Echos (43, 49) entlang der gesamten Abtastlinie, um eine Zusammenfügungs-Abtastlinie in einem Ultraschallbild zu bilden,
wobei die ersten und zweiten Ultraschallstrahlen (40, 46) bei vorbestimmten unterschiedlichen ersten und zweiten Tiefen entlang der Abtastlinie fokussiert sind.
14. Verfahren zum Erhalten von Ultraschallbildern, mit Schritten
zum Übertragen erster und zweiter Ultraschallstrahlen (40, 46) entlang einer gemeinsamen Abtastlinie in einen Bereich von Interesse (ROI) eines Patienten,
zum Empfangen erster und zweiter Echos (43, 49) von dem ROI, wobei das erste Echo (43) Reflexionen entlang einer gesamten Abtastlinie des ersten Ultraschallstrahls (40) darstellt und wobei das zweite Echo (49) Reflexionen der gesamten Abtastlinie des zweiten Ultraschallstrahls (46) darstellt, und
zum Kombinieren der ersten und zweiten Echos (43, 49) entlang der gesamten Abtastlinie, um eine Zusammenfügungs-Abtastlinie in einem Ultraschallbild zu bilden,
wobei die ersten und zweiten Ultraschallstrahlen (40, 46) durch Anregung einer Vielzahl von Wandlerelementen erzeugt werden, die eine Öffnungsgröße eines Messkopfs definieren, wobei die ersten und zweiten Ultraschallstrahlen (40, 46) mit einer unterschiedlichen Anzahl von Wandlerelementen entsprechend unterschiedlicher erster und zweiter Öffnungsgrößen erzeugt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Empfangsschritt ein Empfangen der ersten und zweiten Echos (43, 49) bei unterschiedlichen ersten und zweiten Empfangsbrennpunkttiefen umfasst.
16. Verfahren zum Erhalten von Ultraschallbildern, mit Schritten
zum Übertragen erster und zweiter Ultraschallstrahlen (40, 46) entlang einer gemeinsamen Abtastlinie in einen Bereich von Interesse (ROI) eines Patienten, wobei die ersten und zweiten Ultraschallstrahlen (40, 46) bei unterschiedlichen Brennpunkttiefen und bei unterschiedlichen Übertragungsöffnungen übertragen werden,
zum Empfangen erster und zweiter Echos (43, 49) von dem ROI, wobei das erste Echo (43) Reflexionen entlang einer gesamten Abtastlinie des ersten Ultraschallstrahls (40) darstellt und wobei das zweite Echo (49) Reflexionen der gesamten Abtastlinie des zweiten Ultraschallstrahls (46) darstellt, wobei die ersten und zweiten Echos (43, 49) bei unterschiedlichen Empfangsmittenfrequenzen sind,
zum Multiplizieren der ersten und zweiten Echos (43, 49) mit einem Gewichtungsfaktor gleich 1/N, um erste und zweite gewichtete Echos zu bilden, wobei N gleich einer Anzahl von Ultraschallstrahlen ist, die entlang einer gemeinsamen Abtastlinie in dem Übertragungsschritt übertragen werden, und
zum Summieren der ersten und zweiten gewichteten Echos entlang der gesamten Abtastlinie, um eine Zusammenfügungs-Abtastlinie in einem Ultraschallbild zu bilden.
17. Verfahren zum Erhalten von Ultraschallbildern, mit Schritten
zum Übertragen erster und zweiter Ultraschallstrahlen (40, 46) entlang einer gemeinsamen Abtastlinie in einen Bereich von Interesse (ROI) eines Patienten,
zum Empfangen einer Vielzahl von ersten Echos (43) und einer Vielzahl von zweiten Echos (49) von dem ROI, wobei die Vielzahl von ersten Echos (43) gleichzeitig empfangen wird und Reflexionen entlang einer gesamten Abtastlinie des ersten Ultraschallstrahls (40) darstellt und wobei die Vielzahl von zweiten Echos (49) gleichzeitig empfangen wird und Reflexionen entlang der gesamten Abtastlinie des zweiten Ultraschallstrahls (46) darstellt, und
zum Kombinieren der ersten Vielzahl von Echos (43) und der zweiten Vielzahl von Echos (49) entlang der gesamten Abtastlinie, um eine Zusammenfügungs-Abtastlinie in einem Ultraschallbild zu bilden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Empfangsschritt ein Empfangen der ersten Vielzahl von Echos (43) und der zweiten Vielzahl von Echos (49) bei unterschiedlichen ersten und zweiten Empfangsfrequenzen umfasst.
19. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Empfangsschritt ein Empfangen der ersten Vielzahl von Echos (43) und der zweiten Vielzahl von Echos (49) bei unterschiedlichen ersten und zweiten Empfangsbandbreiten umfasst.
20. Verfahren nach Anspruch 17, mit Schritten
zum Multiplizieren der ersten Vielzahl von Echos (43) und der zweiten Vielzahl von Echos (49) mit zumindest einem Gewichtungsfaktor, um eine erste Vielzahl von gewichteten Echos und eine zweite Vielzahl von gewichteten Echos zu bilden, und
zum Summieren der ersten und zweiten Vielzahlen von gewichteten Echos.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der zumindest eine Gewichtungsfaktor gleich 1/N ist, wobei N gleich einer Anzahl von Ultraschallstrahlen (40) ist, die entlang einer gemeinsamen Abtastlinie in dem Übertragungsschritt übertragen werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei
der Übertragungsschritt ein Übertragen der ersten und zweiten Ultraschallstrahlen (40, 46) bei unterschiedlichen Brennpunkttiefen und bei unterschiedlichen Übertragungsöffnungen umfasst und
der Empfangsschritt ein Empfangen der ersten Vielzahl von Echos (43) und der zweiten Vielzahl von Echos (49) bei unterschiedlichen Empfangsmittenfrequenzen umfasst.
23. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Empfangsschritt ein Empfangen der Vielzahl von ersten Echos (43) und der Vielzahl von zweiten Echos (49) bei unterschiedlichen ersten und zweiten Empfangsbrennpunkttiefen umfasst.
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