DE10305843A1

DE10305843A1 - Verfahren und System mit automatisiertem Leistungspegel für eine Bildgebung mit Kontrastmittel

Info

Publication number: DE10305843A1
Application number: DE10305843A
Authority: DE
Inventors: Patrick J Phillips; Ismayil M Guracar; Robert W Steins
Original assignee: Acuson Corp
Current assignee: Siemens Medical Solutions USA Inc
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2003-09-04
Also published as: US6899681B1; JP2003235845A

Abstract

Offenbart wird eine automatisierte Bestimmung und Einstellung eines Übertragungsleistungspegels für ein Ultraschallsystem zur Kontrastmittelbildgebung. Eine Bildgebung mit niedrigem mechanischen Index von Kontrastmitteln erlaubt eine im wesentlichen kontinuierliche Bildgebung von Kontrastmitteln ohne Zerstörung. Durch Vergleichen von Daten, die unterschiedlichen Übertragungsleistungspegeln zugeordnet sind, verschiedenen Verzögerungen zwischen der Erfassung oder unterschiedlichen Erfassungssequenzen, wird eine Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung, die allgemein die Zerstörung von Kontrastmitteln minimiert und das Signal-zu-Rausch-Verhältnis maximiert, automatisch bestimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System mit einem automatisierten Leistungspegel für eine Bildgebung mit einem Kontrastmittel, insbesondere auf eine Einstellung eines Übertragungsleistungspegels für eine Ultraschallbildgebung mit Kontrastmittel.

Kontrastmittel sind typischerweise mit Gas oder Fluid gefüllte Mikrokugeln, die eine Resonanz bei Ultraschallfrequenzen aufweisen. Die Kontrastmittel werden in den Blutstrom injiziert und zu verschiedenen Orten in dem Körper befördert. Wenn sie mit Schall beaufschlagt werden, werden Echosignale aufgrund der Resonanz der Kontrastmittel erzeugt. Die Echosignale liefern einen guten Kontrast gegenüber Signalen von dem umgebenden Gewebe oder Fluid.

Die Zerstörung der Kontrastmittel verhindert ein wiederholtes Abtasten oder eine Echtzeitbildgebung. Bei hohen Leistungen, Drücken oder mechanischen Indizes (MI), können die Mikrokugeln platzen und aus einer Abtastebene eliminiert werden. Da sich die Kontrastmittel langsam durch das Gefäßsystem des Körpers bewegen können, treten die Mikrokugeln nicht schnell in das abgebildete Gewebe ein. Bei einer Bildgebung mit hohem MI werden niedrigere Abtastraten gefordert, um frischem Kontrastmittel zu erlauben, die Abtastebene wiederaufzufüllen.

Die Kontrastmittel werden mit einem niedrigen MI oder niedrigen übertragenen Leistungspegeln abgebildet, um eine Zerstörung zu vermeiden. Hohe Bildraten (Frameraten) zur Bildgebung können beibehalten werden. Für eine Bildgebung mit niedrigem MI kann der Benutzer eine Übertragungsleistung auswählen, oder das System verwendet eine voreingestellte Kontrastmittel-Bildgebungsübertragungsleistung. Anders als die Bildgebung von Gewebe (Gewebeabbildung) oder die Bildgebung von Kontrastmitteln mit hohem MI kann die Bildgebung (Abbildung) von Kontrastmitteln mit niedrigem MI herausfordernder sein. Zurücklaufende Signale können schwach sein, und ein Benutzer kann oft nach einem bevorzugten Übertragungsleistungspegel suchen. Der Benutzer bestimmt subjektiv einen Übertragungsleistungspegel, der die Blasenzerstörung minimiert, aber ein ausreichendes Signal-zu-Rausch-Verhältnis beibehält. Dieses erfordert Zeit und Training. Systeme, die für eine Untersuchung den Pegel der übertragenen Leistung fixieren oder voreinstellen, können die Effizienz einer Untersuchung verbessern. Jedoch können die voreingestellten Werte nicht optimal sein. Voreingestellte Werte können suboptimal aufgrund der unterschiedlichen Patiententypen, unterschiedlicher klinischer Anwendungen, oder unterschiedlicher Kontrastmittel sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und ein verbessertes System anzugeben, die bei einer Bildgebung, insbesondere einer Ultraschallbildgebung verwendbar sind und einen Übertragungsleistungspegel für Kontrastmittel einstellen können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 11 oder 12 oder 14 oder 23 bzw. ein System nach Anspruch 15.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Eine automatische Bestimmung und Einstellung der Übertragungsleistung für eine Bildgebung mit niedrigem MI liefert eine effiziente Untersuchung.

In einem ersten Aspekt wird ein Verfahren oder System zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels für Bildkontrastmittel angegeben. Erste und zweite Daten werden aufeinanderfolgend erfaßt. Die ersten Daten werden mit den zweiten Daten verglichen. Die Übertragungsleistung wird als Reaktion auf den Vergleich eingestellt.

In einem zweiten Aspekt wird ein anderes Verfahren oder System zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels für Bildkontrastmittel angegeben. Die Übertragungsleistung wird wiederholt erhöht. Die Zerstörung des Kontrastmittels wird als Reaktion auf eine der Übertragungsleistungen detektiert. Eine Kontrastbildgebungsübertragungsleistung wird automatisch so eingestellt, daß sie niedriger als die Übertragungsleistung ist, die mit der Zerstörung des Kontrastmittels verbunden ist.

In einem dritten Aspekt wird ein abermals weiteres Verfahren oder System zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels für Bildkontrastmittel angegeben. Erste Daten werden erfaßt, und zweite Daten werden erfaßt, und zweite Daten werden nach einer ersten Verzögerung nach der Erfassung der ersten Daten erfaßt. Die ersten und die zweiten Daten werden verglichen. Die Erfassung und der Vergleich werden mit einer Erhöhung der ersten Verzögerung für jede Wiederholung wiederholt, bis der Vergleich eine Rückkehr oder eine Zerstörung des zusätzlichen Kontrastmittels anzeigt. Die Übertragungsleistung wird dann erhöht. Die obige Abfolge wird wiederholt, bis die erste Verzögerung ein Maximum erreicht. Die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung wird als eine Funktion der Übertragungsleistung, bei der die erste Verzögerung das Maximum erreicht hat, eingestellt.

In einem vierten Aspekt wird ein abermals weiteres Verfahren oder System zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels für Bildkontrastmittel angegeben. Sätze von Daten werden wiederholt bei einer Übertragungsleistung erfaßt. Eine Änderung im Signalpegel zwischen den Sätzen von Daten wird bestimmt. Die Übertragungsleistung wird dann erhöht, und die Erfassung und Bestimmung werden wiederholt. Die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung wird als eine Funktion der Übertragungsleistung, wenn die Änderung eine Kontrastmittelzerstörung anzeigt, eingestellt.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren, in denen die gleichen Bezugszeichen entsprechende Teile durch die verschiedenen Ansichten bezeichnen, zeigen:
Fig. 1 eine Blockdarstellung einer Ausführungsform eines Systems zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels;
Fig. 2 eine Ablaufdarstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels;
Fig. 3 eine Ablaufdarstellung einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens aus Fig. 2;
Fig. 4 eine Ablaufdarstellung einer Ausführungsform einer Berechnung des Verfahrens aus Fig. 3;
Fig. 5 eine Ablaufdarstellung einer abermals weiteren Ausführungsform des Verfahrens aus Fig. 2;
Fig. 6 eine Ablaufdarstellung einer nochmals weiteren Ausführungsform des Verfahrens aus Fig. 2;
Fig. 7 eine graphische Repräsentation von verschiedenen Filterantworten; und
Fig. 8 eine graphische Repräsentation einer Ausführungsform einer Maske.
Eine automatische Bestimmung und Einstellung einer Ultraschallsystem-Übertragungsleistung wird für eine Kontrastmittelbildgebung mit niedrigem MI angegeben. Durch Vergleichen von Daten, die mit unterschiedlichen Übertragungsleistungspegeln verbunden sind, wird eine Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung, die allgemein die Zerstörung der Kontrastmittel minimiert und das Signal-zu-Rausch-Verhältnis maximiert, automatisch bestimmt.
Fig. 1 zeigt ein Ultraschallsystem 10 zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels auf Bildkontrastmittel. Das System 10 weist einen Wandler (Transducer) 12, einen Übertragungsverstärker 14, einen Detektor 16, einen Prozessor 18, eine Anzeige 20 und eine Benutzerschnittstelle 22 auf. Zusätzlich können unterschiedliche oder weniger Komponenten vorgesehen sein, wie zum Beispiel mehrere Detektoren, die mit einer B-Modus- und Strömungs-Bildgebung verbunden sind. In einer Ausführungsform ist das System 10 ein medizinisches Diagnoseultraschallsystem wie die 128X®, Aspen™ oder Sequoia® Ultraschallsysteme von Acuson-A Siemens Company, eines der Sonoline® Ultraschallsysteme von Siemens Medical Systems, Inc., oder ein anderes Ultraschallsystem.
Der Wandler 12 ist ein einzelnes Element oder besteht aus mehreren Elementen aus piezoelektrischem Material. In alternativen Ausführungsformen weist der Wandler 12 kapazitive Membranstrukturen auf. Für mehrere Elemente ist der Wandler 12 ein lineares, gekrümmtes lineares, oder mehrdimensionales Feld. Andere Wandler zur Wandlung von elektrischer und akustischer Energie können benutzt werden. Der Wandler 12 gibt akustische Signale (Signalwellenformen) bei Leistungen, die durch den Übertragungsverstärker 14 eingestellt sind, aus.
Der Übertragungsverstärker 14 ist mit dem Wandler 12 verbunden, und ist ein variabler Verstärker, ein Digital-zu-Analog-Wandler oder eine andere analoge oder digitale Vorrichtung zum Ändern oder Erhöhen einer Leistung, Spitzenspannung oder einer anderen Leistungscharakteristik einer Übertragungssignalwellenform. In alternativen Ausführungsformen weist der Übertragungsverstärker 14 einen Spannungsteiler oder eine andere Vorrichtung zum Reduzieren der Leistung, die mit der Übertragungssignalwellenform verbunden ist, auf. Ein separater Übertragungsverstärker 14 ist für jeden Systemkanal oder jedes Wandlerelement vorgesehen, aber ein Übertragungsverstärker 14 kann für eine Mehrzahl von Kanälen oder Elementen verwendet werden. In einer Ausführungsform wendet der Übertragungsverstärker 14 Apodization zur Übertragung entlang eines Strahles an und ist als Teil eines Übertragungsstrahlformers enthalten, wie es zum Beispiel in der US 5,675,554 offenbart ist, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Die Übertragungswellenformen, die von dem Übertragungsverstärker 14 ausgegeben werden, werden durch den Wandler 12 in akustische Energie umgewandelt. Echosignale als Reaktion auf die akustische Energie und irgendwelche Kontrastmittel werden durch den Wandler 12 empfangen. Der Wandler 12 wandelt die Echosignale in elektrische Signale oder Daten um. So wie es hier verwendet wird, enthalten Daten ein oder mehrere digitale Abtastungen oder analoge Information. Nach einer Empfangsstrahlformung oder einer anderen Empfangstechnik werden die Daten an den Detektor 16 geliefert.
Der Detektor 16 ist ein Korrelationsverlustdetektor, ein B-Modus-Detektor, ein Dopplerdetektor, ein Strömungsdetektor oder ein anderer Detektor zum Detektieren einer Charakteristik, die zum Einstellen der Übertragungsleistung zu verwenden ist. Der Detektor 16 kann derselbe Detektor wie derjenige, der zur Kontrastmittelbildgebung verwendet wird, sein. Alternativ wird der Detektor 16 zur Einstellung der Übertragungsleistung verwendet und ist getrennt von den Detektoren für die Bildgebung. Der Detektor 16 detektiert eine Kontrastmittelzerstörung, zum Beispiel über einen Korrelationsverlust. Wenn das Kontrastmittel während zwei oder mehr unterschiedlichen Übertragungsereignissen zerstört oder gestört wird, weisen die empfangenen Daten einen Korrelationsverlust (loss-of-correlation = LOC) auf. Die zweiten Daten sind dann unterschiedlich von den ersten Daten. Bei einer Ausführungsform weisen drei getrennte Übertragungen und Empfangsvorgänge für jeden räumlichen Ort dieselben oder ähnliche Eigenschaften auf, aber unterschiedlichen Signalwellenformen können übertragen werden. Die empfangenen Daten werden gewichtet, zum Beispiel mit einem [1-21] Filter. Drei Pulse liefern die minimale Anzahl von Übertragungsereignissen ohne das Einbringen einer signifikanten Gewebeabbildung (tissue flash). Weniger oder eine größere Anzahl von Pulsen kann für jedes detektierte Datum verwendet werden.
Andere Korrelationsverlustdetektionssequenzen sind möglich. Zum Beispiel liefern viele Sequenzen, die für eine traditionelle Farbströmungsbildgebung verwendet werden, eine Korrelationsverlustdetektion. Sequenzen, die eine Bewegung mit Bildgebungsmodi wie einer Farb-Doppler-Geschwindigkeit (Color Doppler Velocity = CDV) oder Farb-Doppler- Energie (Color Doppler Energy = CDE) detektieren, detektieren auch einen Korrelationsverlust. Eine detektierbare Energie oder eine detektierbare Geschwindigkeit hat ihren Ursprung in Differenzen zwischen zwei oder mehr Pulsen. Andere Verfahren, die zwei oder mehr Empfangspulse verwenden, nachdem zwei oder mehr Pulse übertragen worden sind, können verwendet werden.
Andere Detektionstechniken können verwendet werden. Zum Beispiel kann eine B- Modus-, eine Intensitäts-, eine Amplituden- oder eine Leistungsdetektion verwendet werden. Als ein anderes Beispiel können harmonische Techniken oder nichtlineare Bildgebungstechniken durch den Detektor 16 implementiert werden. Detektionstechniken können auf der Detektion eines Anstiegs in der Signalstärke oder eine Abnahme in der Signalstärke basieren. Wenn Kontrastmittel durch einen Puls zerstört werden, kann ein zweiter Puls kein Echo von irgendeinem Kontrastmittel liefern. Das zurücklaufende Signal ist für den zweiten Puls geringer. Umgekehrt, wenn einiges Kontrastmittel gestört bzw. zerstört wird, bricht die einkapselnde Hülle und gibt ein inneres Gas frei. Dieses innere Gas kann stärker reflektierend als die Hülle sein, wodurch ein Signal zurückgegeben bzw. zurückgesandt wird, das stärker ist.
Der Prozessor 18 wird gebildet von einer oder mehreren Vorrichtungen aus einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem allgemeinen Prozessor, einem digitalen Signalprozessor, einem Steuerprozessor oder einer anderen Vorrichtung, die zum Einstellen einer Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung des Übertragungsverstärkers 14 betreibbar ist. Als Reaktion auf eine Benutzereingabe, die eine automatische Übertragungsleistungseinstellung initiiert, oder auf Software, bestimmt der Prozessor 18 die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung als eine Funktion eines Vergleichs von aufeinanderfolgend erfaßten ersten und zweiten Daten. Zum Beispiel vergleicht der Prozessor 18 aufeinanderfolgend erfaßte erste und zweite detektierte Daten, wie zum Beispiel Daten über die Detektion eines Korrelationsverlustes, um eine Übertragungsleistung zu bestimmen, die mit der Zerstörung oder der Nicht-Zerstörung des Kontrastmittels verbunden ist. Der Vergleich und die Einstellung der Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung wird automatisch durch den Prozessor 18 ausgeführt. Eine Benutzereingabe zum Initiieren oder zum Außer-Kraft-Setzen bzw. Korrigieren der automatischen Einstellung kann vorgesehen werden.
Wenn die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung einmal eingestellt ist, werden Daten, die Kontrastmittel repräsentieren, auf der Anzeige 20 angezeigt. Echtzeit- oder sich schnell wiederholende Übertragungen und Bildgebungen werden durch Vermeiden einer signifikanten Zerstörung des Kontrastmittels geliefert bzw. möglich. Die Übertragungsleistung kann periodisch angepaßt werden, um eine Zerstörung zu vermeiden, oder sie kann angepaßt werden, um eine Zerstörung zu verursachen.
Fig. 2 illustrierte ein Verfahren zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels auf Bildkontrastmittel. Ein optimaler Übertragungsleistungspegel für eine Kontrastmitteluntersuchung wird automatisch bestimmt, nachdem das Kontrastmittel in die Ultraschallabtastebene eingetreten ist. Signalcharakteristiken, die nach einer Kontrastmittelstörung (wie einem Riß der Kapsel) oder -zerstörung detektiert werden, werden zum Bestimmen des Übertragungsleistungspegels verwendet.
In Handlung (= Schritt) 26 wird das Übertragungsleistungseinstellungsmerkmal des Systems 10 (Fig. 1) angefordert. Zum Beispiel drückt ein Benutzer einen Knopf, drückt ein Fußpedal, wählt einen Menüpunkt aus, oder spricht (z. B. bei einer Steuerung durch Sprachaktivierung). Als ein anderes Beispiel wählt der Benutzer eine Kontrastmittelbildgebungssoftware oder eine Software, die für eine Kontrastmittelbildgebungsanwendung spezifisch ist, aus. Als ein abermals weiteres Beispiel wird die Anforderung durch kontinuierlich aktive Software erzeugt. Kontrastmittel werden in einen Patienten vor oder nach der Anforderung injiziert. Als Reaktion auf die Anforderung wird irgendeine momentane Bildgebung unterbrochen oder mit der Erfassung von Daten in Handlung 28 verschachtelt.
In Handlung 28 werden erste und zweite Daten aufeinanderfolgend erfaßt. Zum Beispiel werden zwei Abtastungen, die denselben Ort zu unterschiedlichen Zeitpunkten repräsentieren, erfaßt. Als ein anderes Beispiel werden Übertragungen und Empfangsvorgänge zur Befriedigung der Detektionstechnik (z. B. mehrere Pulse für jedes Korrelationsverlustdatum) über einen Satz von Zeilen innerhalb eines Bildbereiches oder einen Abschnitt eines Bildes zum Erfassen von Datensätzen ausgeführt. Weniger Zeilen erfordern weniger Verarbeitungszeit, so daß bei einer Ausführungsform die Zeilendichte mit einem Faktor von 1 bis 4 niedriger als die Dichte, die für eine B-Modus-Gewebebildung verwendet wird, ist. Andere Zeilen- oder Abtastdichten können verwendet werden, und eine ausreichende Verarbeitungsgeschwindigkeit führt dazu, daß keine Reduzierung in der Zeilen- oder Abtastdichte erforderlich ist.
In Handlung 30 werden die ersten Daten mit den zweiten Daten verglichen. Unter Verwendung von einer von verschiedenen Funktionen zeigt der Vergleich an, ob Kontrastmittel zerstört oder nicht zerstört worden sind. Zum Beispiel sind die ersten und zweiten Daten mit unterschiedlich ansteigenden Übertragungsleistungen verbunden, so daß die ersten Daten mit einer Nicht-Zerstörung und die zweiten Daten mit einer Zerstörung verbunden sind, oder so daß die ersten Daten mit einer Zerstörung verbunden sind und die zweiten Daten mit einem Mangel an Kontrastmittel verbunden sind. Als ein weiteres Beispiel zeigt eine Abnahme der Werte von den ersten zu den zweiten Daten eine Zerstörung von Kontrastmittel an. Weitere Beispiele werden unten in der Diskussion der Fig. 3, 5 und 6 geliefert.
Wenn einmal die Zerstörung von Kontrastmittel oder die Nicht-Zerstörung von Kontrastmittel bestimmt ist, wird die Übertragungsleistung für die Kontrastmittelbildgebung in Handlung 32 eingestellt. Als Reaktion auf den Vergleich wird die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung als eine Funktion einer Übertragungsleistung, die mit einem der Sätze von Daten verbunden ist, eingestellt, oder eine experimentell bestimmte und gespeicherte Übertragungsleistung wird verwendet. Bei einer Ausführungsform wird der mechanische Index (MI) oder der Leistungspegel dem Benutzer auf der Anzeige 20 angezeigt (Fig. 1).
Fig. 3 ist eine Ablaufdarstellung einer Ausführungsform zum Einstellen einer Übertragungsleistung auf Bildkontrastmittel. Die Übertragungsleistung wird wiederholt von einer niedrigen Leistung erhöht, bis eine Zerstörung von Kontrastmittel detektiert wird. Die Erfassung der Daten wird durch eine fixierte Verzögerung getrennt. Der Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistungspegel wird dann so eingestellt, daß er niedriger als die niedrigste Übertragungsleistung ist, die mit der Zerstörung von Kontrastmittel verbunden ist. In Handlung 36 wird eine anfängliche Übertragungsleistung P auf die minimal mögliche Leistung P_min eingestellt. Das Minimum wird als ein Prozentsatz der maximal erlaubten Leistung oder als ein Dezibelwert relativ zu der maximal erlaubten Leistung bestimmt. Alternativ wird eine voreingestellt niedrige, aber nicht-minimale Übertragungsleistung anfänglich verwendet.
Daten wie der Datensatz S¹ werden in der Handlung 38 erfaßt und in der Handlung 40 detektiert. Die detektierten Daten oder die vordetektierten Daten werden in Handlung 42 gespeichert. Eine Übertragungsleistungsvariable N wird in Handlung 44 auf Eins gesetzt, was die anfängliche Erfassung von Daten, die mit einer ersten Übertragungsleistung verbunden sind, repräsentiert.
In Handlung 46 wird der Übertragungsleistungspegel um ein Inkrement Δp erhöht. Das Inkrement ist klein, es ist zum Beispiel mit 1/20 der maximalen Übertragungsleistung oder mit einer Verstärkerauflösung des Übertragungsverstärkers 14 (Fig. 1) verbunden. Andere Inkremente können verwendet werden, was Inkremente umfaßt, die als eine Funktion von N oder einer anderen Variablen variieren.
In Handlung 48 wird ein anderer oder zweiter Datensatz unter Verwendung der höheren Übertragungsleistung erfaßt. Die erfaßten Daten werden in Handlung 50 detektiert und in Handlung 52 gespeichert.
Nachdem zwei Datensätze erfaßt worden sind, werden die Datensätze in Handlung 54 verglichen. Bei einem Vergleichsbeispiel wird eine Differenz zwischen den Datensätzen berechnet. Unterschiedliche Verfahren zum Bestimmen der Differenz können von der verwendeten Hardware oder Software abhängig sein. Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform zum Berechnen der Differenz. Eine Durchschnittsdifferenz zwischen Daten, die dieselben räumlichen Orte repräsentieren, wird berechnet, aber andere Differenzfunktionen können verwendet werden, wie es in Handlung 72 gezeigt ist, in der für jeden Satz S die tiefgestellten Indizes i und j den Ort innerhalb einer 2D-Ebene definieren, wobei der jeweilige hochgestellte Index den numerierten Satz bezeichnet. Der Durchschnitt kann in drei Dimensionen erweitert werden.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, die Differenzinformation wird in Handlung 56, 74 mit einem Schwellwert verglichen. In der Ausführungsform aus Fig. 3 ist der Schwellwert ein vorbestimmter Schwellwert basierend auf experimentellen Erwartungen eines bestimmten Kontrastmittels, einer bestimmten Bildgebungsanwendung, von bestimmten Bildgebungseinstellungen, eines bestimmten Wandlers, von bestimmten Patientencharakteristiken, oder von anderen Variablen oder Kombinationen derselben. In der Ausführungsform aus Fig. 4 wird der Schwellwert dynamisch bestimmt. Ein Rauschpegel wird als eine Funktion von räumlichen Orten in Handlung 66 gemessen. Zum Beispiel werden die Systemsendevorrichtungen abgeschaltet, und die empfangenen Signale werden als Rauschen gemessen. Ein Durchschnittsrauschen wird berechnet. Der Rauschwert wird zu einem Schwellwert 68 in Handlung 70 addiert. Die Differenzdaten werden mit dem Rauschen und dem Schwellwert in Handlung 74 verglichen. Andere dynamische Schwellwertberechnungen können verwendet werden, wie Schwellwerte, die auf einer Übertragungsleistung oder anderen Variablen basieren.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, falls der Vergleich keine oder eine minimale Störung des Kontrastmittels anzeigt, wird die Datenerfassung wiederholt. Insbesondere falls die Durchschnittsdifferenz niedriger als der Schwellwert in Handlung 56, 74 ist, wird dann der Wert von N um Eins in Handlung 60 inkrementiert. Die Übertragungsleistung wird erneut in Handlung 46 erhöht, ein anderer Satz von Daten wird als Reaktion auf die erhöhte Übertragungsleistung erfaßt, detektiert und gespeichert in den Handlungen 48, 50 und 52. Die beiden zuletzt erfaßten Datensätze werden durch Berechnen einer Differenz in Handlung 54 verglichen. Falls die Differenz nicht signifikant ist, wie es durch den Schwellwert in Handlung 56 angezeigt ist, wird die Übertragungsleistung erneut erhöht und die Handlungen des Erfassens und Verarbeitens von Daten werden abermals wiederholt.
Wenn die Übertragungsleistung einmal so erhöht worden ist, daß Kontrastmittel zerstört werden, zeigt der Vergleich der aufeinanderfolgend erfaßten Datensätze eine Differenz an, die größer als der Schwellwert in Handlung 56 ist. Die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung wird dann in Handlung 58 eingestellt. Die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung wird auf einen Wert, der geringer als die größere der beiden zuletzt verwendeten Übertragungsleistungen ist, gesetzt bzw. eingestellt. Die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung ist geringer als die Übertragungsleistung, die mit der Zerstörung von Kontrastmittel verbunden ist bzw. dieser zugeordnet werden kann. In einer Ausführungsform wird die Übertragungsleistung für die Kontrastmittelbildgebung auf die erste identifizierte Übertragungsleistung, die zur Identifizierung einer Kontrastmittelzerstörung verwendet wird, plus die kumulierte Summe der inkrementellen Erhöhungen, und minus eines Offsets gesetzt (z. B. P_min + NΔp - Offset). Der Offsetwert wird ausgewählt zur Vermeidung einer Zerstörung des Kontrastmittels. Ein statischer Offsetwert, wie ein Wert der gleich zu Δp ist, oder ein vordefinierter Wert, der aus Experimenten oder anderen Mitteln bestimmt worden ist, wird verwendet. Alternativ variiert der Offsetwert als eine Funktion von einer oder mehreren Variablen. In Handlung 62 verläßt das System 10 (Fig. 1) den Algorithmus zum Einstellen der Übertragungsleistung und beginnt eine Bildgebung (Abbildung) von Kontrastmitteln für medizinische Diagnose oder setzt diese fort.
Als eine Alternative zu den Handlungen 54 und 56 wird jeder der Sätze S^N mit einem Schwellwert verglichen, um zu bestimmen, ob eine Zerstörung aufgetreten ist. Falls der Wert des Satzes S^N oberhalb des Schwellwertes liegt, wird die Übertragungsleistung eingestellt, andernfalls wird ein neuer Satz S^N+1 mit Handlung 60 erfaßt. Als eine andere Alternative können mehrere Sätze S in Handlung 60 erfaßt werden, bevor irgendwelche Vergleiche (Handlung 56) gemacht werden. Mit diesem Ansatz können die Berechnungen (Handlung 54) und die Vergleiche (Handlung 56) verschoben werden, bis die gewünschten Sätze erfaßt sind. Als ein Beispiel werden die Sätze für die jeweiligen gewünschten Übertragungsleistungen P_min, P_min + Δp, . . . P_min + NΔp, P_max erfaßt, und dann werden die Verarbeitungsschritte für eine Entscheidungsfindung ausgeführt. Diese Schritte enthalten eine oder mehrere der Handlungen aus Detektion (Handlung 50), Speicherung (Handlung 52), Differenzberechnungen oder andere Berechnungen (Handlung 54), und eine Entscheidung, die auf einem Schwellwert (Schwellwerten) beruht (Handlung 56).
Fig. 5 zeigt einen anderen Algorithmus für das Einstellen des Übertragungsleistungspegels auf Bildkontrastmittel. Eine hohe Übertragungsleistung wird anfänglich verwendet. Datensätze werden mit einer ansteigenden Verzögerung zwischen den jeweiligen Datensätzen erfaßt. Wenn einmal die Rückkehr von Kontrastmittel in den Bereich aufgrund der Verzögerung detektiert wird, wird die Übertragungsleistung vermindert. Wenn die Übertragungsleistung erst einmal niedrig genug ist, um eine Zerstörung von Kontrastmittel zu vermeiden, erreicht die Verzögerung ein Maximum, ohne daß eine Änderung zwischen den Datensätzen detektiert wird. Die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung wird als eine Funktion der Übertragungsleistung eingestellt, die mit keiner oder minimaler Zerstörung des Kontrastmittels bzw. der Kontrastmittel verbunden ist.
In Handlung 78 wird die Übertragungsleistung auf ein Maximum oder eine andere höhere Übertragungsleistung eingestellt, die das Kontrastmittel wahrscheinlich zerstört. Eine Leistungspegelvariable N wird auf Eins in Handlung 80 gesetzt, und eine Zeitvariable M wird in Handlung 82 auf Eins gesetzt. Ein erster Datensatz wird erfaßt, detektiert und in den Handlungen 84, 86 und 88 gespeichert.
In Handlung 90 wird keine oder wenig akustische Energie während einer Verzögerungsperiode MΔt, wie zum Beispiel einer Sekunde, einem Herzzyklus (z. B. einem Zyklus, der durch ein EKG oder Dopplerdaten angezeigt wird) oder einem anderen Intervall, übertragen. Während der Verzögerungsperiode wird ein anderer Datensatz in den Handlungen 92, 94 und 96 erfaßt, detektiert und gespeichert. In Handlung 98 wird die Zeitvariable oder die Verzögerung gegenüber einem Maximalwert überprüft. Falls die Zeitvariable oder die Verzögerung nicht das Maximum ist, dann werden die beiden Datensätze in Handlung 100 verglichen. Die Intensitäten, ein Durchschnittswert oder andere Eigenschaften der Datensätze werden verglichen. Falls die Eigenschaft des zuletzt erfaßten Datensatzes dieselbe oder niedriger als die Eigenschaft des zuvor erfaßten Datensatzes ist, dann wird die Erfassung wiederholt. Insbesondere wird die Zeitvariable oder die Verzögerung inkrementiert. Nach der inkrementierten Verzögerung aus Handlung 90 wird in den Handlungen 92, 94 und 96 ein anderer Datensatz erfaßt, detektiert und gespeichert. Die Überprüfung aus Handlung 98 und der Vergleich aus Handlung 10 werden wiederholt.
Die Erfassung von zwei Datensätzen als Reaktion auf unterschiedliche Verzögerungen wiederholt sich, bis das Kontrastmittel erneut detektiert wird. Die variable zeitliche Verzögerung wird verwendet, um zu bestimmen, wann das Kontrastmittel signifikant zerstört wird. Während einer fortlaufenden Bildgebung, bei der das Abtastmittel aktiv in die Abtastebene von Interesse eintritt, ändert der Betrag der Zeit zwischen Abfragungen bei hohen Leistungspegeln den Betrag der zurücklaufenden Ultraschallechos dramatisch. Falls die übertragenen Leistungspegel hoch genug sind, um eine signifikante Menge des verfügbaren Kontrastmittels in der Abtastebene zu zerstören, und die Zeit zwischen Anregungsereignissen klein ist, tritt eine nicht signifikante Menge von frischem Kontrastmittel in die Abtastebene ein. Falls die Zeit zwischen Anregungsereignissen erhöht wird, tritt mehr Kontrastmittel in die Abtastebene ein und die zurücklaufenden (zurückgegebenen) Signalpegel erhöhen sich. Für einen fixierten Übertragungsleistungspegel wird eine Serie (Folge) von zurücklaufenden Signalen mit sich erhöhenden Verzögerungsbeträgen (oder Totzeiten) zwischen den Erfassungen derart erfaßt, daß eine nicht signifikante Änderung in den Signalen über alle Erfassungen einen nicht-signifikanten Betrag der Zerstörung von Kontrastmittel anzeigt.
Wenn in Handlung 100 erst einmal ein signifikanter Betrag der Kontrastmittelzerstörung identifiziert wird (d. h., die Eigenschaft des zuletzt erfaßten Datensatzes ist größer als die Eigenschaft des vorhergehenden Datensatzes plus eines Schwellwertes), wird die Übertragungsleistung in Handlung 104 vermindert. Zum Beispiel wird der Übertragungsleistungspegel P um NΔp vermindert, wobei Δp ein Inkrementbetrag basierend auf Hardwarebegrenzungen oder Experimenten ist. Nachdem N in Handlung 106 inkrementiert wurde, werden die Handlungen 82-104 wiederholt. Falls der Vergleich aus Handlung 100 eine Rückkehr oder eine Zerstörung von zusätzlichem Kontrastmittel anzeigt, wird die Übertragungsleistung vermindert, und eine Serie von neuen Erfassungen mit variablen Verzögerungen zwischen Erfassungen werden wiederholt.
Die ineinander verschachtelten Prozesse mit variabler Verzögerung und sich verändernder Übertragungsleistung werden wiederholt, bis eine Rückkehr oder Zerstörung von Kontrastmittel nach den ansteigenden Verzögerungen nicht detektiert wird. Falls der Vergleich der Datensätze eine ähnliche oder kleinere Intensität oder andere Eigenschaft nach der maximalen Verzögerung anzeigt, dann ist der momentane Übertragungsleistungspegel nicht signifikant zerstörerisch. Kein oder wenig Kontrastmittel wird zerstört. In Handlung 98 wird die Verzögerung oder Zeitvariable als das Maximum detektiert.
Die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung wird eingestellt, wenn erst einmal die Intensitäten der Datensätze unabhängig von den Verzögerungen sind. Die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung wird auf die momentane Übertragungsleistung (d. h., die erste Übertragungsleistung, die mit keiner Zerstörung von Kontrastmittel verbunden ist) oder als eine Funktion der momentanen Übertragungsleistung in Handlung 108 eingestellt. Zum Beispiel wird ein Offset zu der Übertragungsleistung addiert, wobei der Offset kleiner als die Inkremente der Übertragungsleistung ist, oder wobei der Offset ein negativer Offset ist. In Handlung 110 verläßt das System 10 (Fig. 1) den Algorithmus zum Einstellen der Übertragungsleistung und beginnt eine Bildgebung (Abbildung) von Kontrastmitteln zur medizinischen Diagnose oder setzt diese fort.
Andere Algorithmen zur Einstellung der Übertragungsleistung für Kontrastmittelbildgebung basierend auf abnehmenden Übertragungsleistungen können verwendet werden. Zum Beispiel wird bei einer einfachen binären Suche zuerst ein maximaler Leistungspegel eingestellt. Falls der maximale Pegel zerstörerisch ist, wird die Übertragungsleistung um die Hälfte reduziert. Abhängig davon, ob eine Kontrastmittelzerstörung detektiert wird, wird die Übertragungsleistung entweder auf 1/4 oder 3/4 der Maximalleistung gesetzt. Der Vorrang wiederholt sich für feinere und feinere Übertragungsleistungseinstellungen, bis eine gewünschte Übertragungsleistung identifiziert ist, wie eine maximale nicht-zerstörerische oder eine minimale zerstörerische Übertragungsleistung. Zwei, drei oder mehr Iterationen können verwendet werden. Dieser Prozeß beschleunigt die Konvergenz des Algorithmus und vermindert die Antwortzeit. Als ein anderes Beispiel vermindert der Prozeß, der in Fig. 3 gezeigt ist, die übertragene Leistung mit dem Fortschreiten des Algorithmus, aber es können entweder eine Abnahme oder ein Anstieg in der Übertragungsleistung verwendet werden.
Fig. 6 zeigt einen anderen Prozeß zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels auf Bildkontrastmittel. Beginnend mit einer niedrigen Übertragungsleistung wird eine Serie von Datensätzen zwischen jeweiligen Inkrementen in der Übertragungsleistung erfaßt. Durch Vergleichen der Datensätze wird eine Änderung in der Kontrastmittelzerstörung überwacht. Bei der ersten Übertragungsleistung, die Kontrastmittel zerstört, wird die Änderung zwischen den Datensätzen größer. Die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung wird als eine Funktion der Übertragungsleistung eingestellt, wenn die Änderung eine Kontrastmittelzerstörung anzeigt.
In Handlung 120 wird eine Übertragungsleistung auf eine niedrige oder die niedrigste Leistung gesetzt. Eine Leistungspegelvariable N wird in Handlung 122 auf Eins gesetzt, und eine Wiederholungsvariable R wird in Handlung 124 auf Eins gesetzt. Ein Datensatz wird in den Handlungen 126, 128 und 130 erfaßt, detektiert und gespeichert. In Handlung 132 wird die Wiederholungsvariable mit einem Maximalwert verglichen. Falls die maximale Anzahl von Wiederholungen noch nicht ausgeführt wurde, dann wird die Wiederholungsvariable in Handlung 134 inkrementiert und ein anderer Datensatz wird in den Handlungen 126, 128 und 130 erfaßt, detektiert und gespeichert. Der Prozeß wiederholt sich, bis die maximale Anzahl von Wiederholungen, wie zwei oder mehr, ausgeführt ist. Mehrere Datensätze werden als Reaktion auf dieselbe Übertragungsleistung erfaßt.
In Handlung 136 werden die Datensätze verglichen. Zum Beispiel werden der Signalpegel, die Intensität, der Durchschnittssignalpegel oder andere Eigenschaften der Datensätze verglichen. In einer Ausführungsform wird eine Änderung in dem Durchschnittssignalpegel über eine Mehrzahl oder alle der Datensätze bestimmt. Eine lineare oder nichtlineare Änderung wird abgeschätzt, wie durch das Bestimmen einer Steigung, die mit einer linearen Änderungen verbunden ist.
Falls der Signalpegel oder eine andere Eigenschaft sich nicht in einer besonderen Weise ändert, werden die Übertragungsleistung und die Übertragungsleistungsvariable in den Handlungen 138 und 140 inkrementiert. Falls zum Beispiel der Durchschnittssignalpegel sich nicht als eine Funktion der Zeit vermindert, wird die Übertragungsleistung erhöht. Die Handlungen 124, 126, 128, 130, 132, 134 und 136 werden für jeden Anstieg in der Übertragungsleistung wiederholt.
Wenn der Vergleich der Handlung 136 eine wesentliche Verminderung oder Änderung anzeigt, wird die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung gesetzt bzw. eingestellt. Eine wesentliche Verminderung im Signalpegel zeigt eine Zerstörung des Kontrastmittels an. Die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung wird in Handlung 142 auf die höchste Übertragungsleistung, die mit keiner oder einer minimalen Zerstörung des Kontrastmittels verbunden ist, plus einem Offset, eingestellt. Alternativ wird kein Offset vorgesehen, oder ein Offset wird von der niedrigsten Übertragungsleistung, die mit einer Zerstörung des Kontrastmittels oder einer anderen Übertragungsleistung verbunden ist, abgezogen. In Handlung 144 verläßt das System 10 (Fig. 1) den Algorithmus zum Setzen der Übertragungsleistung und beginnt eine Bildgebung (Abbildung) von Kontrastmitteln für medizinische Diagnose oder setzt diese fort.
Verschiedene Modifkationen an den Algorithmen aus den Fig. 2-6 sind möglich, inklusive zusätzlicher, unterschiedlicher, kombinierter oder weniger Handlungen. Zum Beispiel kann ein einzelnes Datum anstelle eines Datensatzes erfaßt werden. Als ein anderes Beispiel können die Detektion und/oder die Speicherung von Daten vermieden oder geändert werden. Als ein weiteres Beispiel werden die Erhöhung oder Verminderung von Übertragungsleistungpegeln zum Identifizieren eines höchsten Übertragungsleistungspegels, der mit einer minimalen Zerstörung von Kontrastmittel verbunden ist, verwendet. Nicht- zerstörerische Übertragungsleistungen, die andere als die höchste sind, können als die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung verwendet werden. Als ein abermals weiteres Beispiel wird ein Betrag der Zerstörung oder der Änderung im Signalpegel zum Abschätzen des Betrags irgendeines gegebenen Inkrements oder Dekrements (Erhöhungs- oder Verminderungsbetrags) in der Übertragungsleistung oder zum Abschätzen der Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung ohne weitere Wiederholung verwendet. In einem anderen Beispiel wird die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung auf einen niedrigstmöglichen oder anderen Pegel, der mit der Zerstörung von Kontrastmittel verbunden ist, eingestellt.
Gewebeabbildungen oder Artefakte von sich bewegendem Gewebe können einen oder mehrere der oben diskutierten Algorithmen verhindern oder stören, was eine nicht korrekte Identifizierung der Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung verursacht. Die Detektionstechnik, die verwendet wird, kann Gewebeabbildungen oder Bewegungsartefakte reduzieren. Die Verwendung von mehreren Pulssequenzen erhöht den Betrag der Gewebesignalzurückweisung für Signale von stationärem oder sich bewegendem Gewebe. Störecho- oder Wandfilter (clutter filter, wall filter), wie sie für Farb-Doppler-Bildgebung verwendet werden, reduzieren auch diese Artefakte. Clutterfilter mit erhöhter Stoppbanddämpfung und erhöhter Stoppbandbandbreite, die um die Signalrückläufe für stationäres Gewebe zentriert sind, verbessern die Zurückweisung (Ausblendung) von Gewebeabbildungen. Fig. 7 zeigt den Betrag der zurücklaufenden Signalstärke gegenüber der Gewebebewegung für drei Clutterfilter, wobei die maximale Gewebebewegung proportional zu dem Intervall zwischen jedem der mehreren Pulse, die zum Detektieren der zurücklaufenden Signale verwendet werden, ist. Eine erhöhte Zeit zwischen den Pulsen vermindert die maximale detektierbare Gewebebewegung und vermindert den Betrag der Gewebeunterdrückung für einen gegebenen Clutterfilter. Größere, positivere Magnituden zeigen eine geringere Zurückweisung an. Die Filterkoeffizienten für jedes dieser spezifischen Filter mit endlicher Impulsantwort (FIR-Filter) sind in der Legende gezeigt. Filter 1 entspricht einer Korrelationsverlustsequenz von [1-21], die oben beschrieben wurde. Die Filter 2 und 3 liefern progressiv eine stärkere Unterdrückung von entsprechenden Gewebesignalen. Andere Clutterfilter können verwendet werden.
Signale, die aus der Bewegung eines Kontrastmittels zusätzlich zu den gewünschten Signalen aus gestörtem bzw. zerstörtem Kontrastmittel erzeugt werden, können einen Mangel an Merkmalsrobustheit oder eine nicht korrekte Übertragungsleistungseinstellung verursachen. Detektionstechniken, die mehrere Pulse verwenden, sind empfindlich gegenüber Änderungen zwischen den Pulsen, wie zum Beispiel einem Kontrastmittel, das sich bewegt. Zwei mögliche Lösungen sind:

1. Verwendung von unterschiedlichen Clutterfiltern und/oder
2. Unterdrückung von Signalen aus Bereichen in dem abgetasteten Bereich, die mit einer einfachen Bewegung verbunden sind.

Erstens entfernen Empfangs- oder Clutterfilter mit erhöhter Unterdrückung von Signalen, die durch Bewegung erzeugt sind, diese unerwünschten Signale. Dieselben Filter und Beispiele, die oben für eine Zurückweisung von Gewebebewegung diskutiert wurden, können auch zur Zurückweisung der Bewegung von mit Kontrastmittel gefülltem Blut verwendet werden.
Zweitens werden Bereiche, die mit der Bewegung verbunden sind, maskiert (d. h. Daten, die mit einem maskierten Bereich verbunden sind, werden gelöscht oder nicht verwendet).
Als ein Beispiel zeigt Fig. 8 ein Bild eines Gefäßes 160 in einer Abtastebene 164. Eine niedrige Übertragungsleistung zur Vermeidung einer Kontrastmittelstörung wird zum Erfassen von Daten verwendet. Blut, das sich innerhalb des Gefäßes bewegt, wird detektiert, wie zum Beispiel durch eine Korrelationsverlust- oder Doppler-Detektion. Eine Maske, die Bereiche oder Punkte identifiziert, die mit einem Schwellwertbetrag der Bewegung verbunden sind, wird erzeugt, wie zum Beispiel die Maske 162 über dem Gefäß 160. Die Maske 162 kann so erweitert werden, daß sie einen Pufferbereich um den jeweiligen Punkt, der mit der Bewegung verbunden bzw. assoziiert ist, enthält, wie zum Beispiel einen Puffer, der so ausgewählt wurde, daß er der möglichen Bewegung des Wandlers und/oder des Gefäßes 160 Rechnung trägt. Daten aus den maskierten Bereichen oder Punkten werden bei den Übertragungsleistungsbestimmungen, die hier diskutiert wurden, unterdrückt.
Bereiche des abgebildeten Bereichs mit einer schlechten Signalqualität können die Robustheit der Algorithmen reduzieren. Ein Gewebedetektor oder ein Detektor für eine akzeptable Signalqualität können zum Identifizieren von Bereichen mit akzeptabler Signalqualität zur Verwendung bei den Algorithmen verwendet werden.
Die automatisch eingestellte Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung kann für einen Teil des Bildes oder einer Abtastebene optimal, aber für einen anderen Teil nicht optimal sein. Eine Lösung ist das Ändern von einem oder mehreren Parametern, wie eines Offsets, der Anzahl der Wiederholungen, der Verzögerungsinkremente und/oder der Übertragungsleistungsinkremente. Eine von mehreren gespeicherten Kombinationen der Parameter wird durch einen Benutzer ausgewählt oder als eine Funktion der gewünschten Anwendung, des Typs des Kontrastmittels, des Bereichs von Interesse, oder eines anderen Faktors ausgewählt. Eine andere Lösung ist das Identifizieren von Flächen oder Bereichen von Interesse in einem Bild oder einer Abtastebene. Flächen, die mit einem Kontrastmittel in Gewebe (d. h. Leberparenchyma) oder großen Gefäßen oder großen Hohlräumen (d. h. Aorta, Ventrikel, oder Atrium) verbunden sind, werden durch eine Benutzereingabe oder die Verarbeitung von empfangenen Daten identifiziert. Ein Beispiel eines Gewebedetektors ist in der US-Anmeldung mit der Seriennummer 09/556,354 mit dem Titel "Medical Ultrasonic Imaging System with Adaptive Multi-Dimensional Back-End Mapping" offenbart, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Der Algorithmus zum Einstellen der Übertragungsleistung wird als eine Funktion des detektierten Bereichs bzw. der detektierten Fläche geändert, wie zum Beispiel durch Erfassen der Datensätze zum Bestimmen der Übertragungsleistung aus der detektierten Fläche bzw. dem detektierten Bereich. Zusätzlich oder alternativ werden Parameter aus einem B-Modusbild zum Konditionieren des automatischen Algorithmus verwendet. Zum Beispiel können Differenzen in B-Modus- Intensitätswerten einen Bereich in einem Bild von einem anderen, der in die Betrachtung aufzunehmen oder aus dieser auszuschließen ist, unterscheiden.
Eine Bildgebung bzw. Abbildung des Herzens ist ein Beispiel für eine Anwendung, die von der selektiven Verwendung von Unterabschnitten eines Bildes zur automatischen Bestimmung einer bevorzugten Übertragungsleistung profitieren kann. Die Identifizierung von großen blutgefüllten Hohlräumen wie den Ventrikeln oder den Atrien kann als Eingabe in den Algorithmus basierend auf der Bewegung des Bluts in den Hohlräumen, starken Signalen ans dem Blut in den Hohlräumen, oder anderen Mitteln aufgeschlossen oder aufgenommen werden. Die "akzeptablen" Flächen oder Bereiche können weiter begrenzt und basierend auf den detektierten, einzigartigen Signalen von dem Myocardium basierend auf einem SNR-Detektor (Signal-Rausch-Verhältnis-Detektor) oder Gewebedetektor begrenzt und ausgewählt werden. Die Identität bzw. Identifizierung der Unterabschnitte eines Bildes, die zum Einstellen der Übertragungsleistung verwendet werden sollten, kann unabhängig von der klinischen Anwendung sein, wie in dem genannten Beispiel für die Herzabbildung.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte verstanden werden, daß viele Änderungen und Modifikationen ohne Abweichen von dem Umfang der Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert wird, gemacht werden können. Zum Beispiel können unterschiedliche Algorithmen zum Einstellen der Übertragungsleistung vorgesehen werden. Aussagen über Beträge von Größen oder Wirkungen (z. B. die Zerstörung oder Nicht-Zerstörung von Kontrastmittel) werden hier allgemein verwendet und enthalten einige gegenläufige Wirkungen (z. B. ein Teil des Kontrastmittels überlebt oder wird zerstört).
Es ist daher beabsichtigt, daß die vorhergehende detaillierte Beschreibung als eine Illustration der vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung verstanden wird, und nicht als eine Definition der Erfindung. Nur die folgenden Ansprüche definieren den Umfang der Erfindung.

Claims

1. Verfahren zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels auf Bildkontrastmittel, das die Schritte aufweist:

a) aufeinanderfolgendes Erfassen von ersten und zweiten Daten;

b) Vergleichen der ersten Daten mit den zweiten Daten; und

c) Einstellen einer ersten Übertragungsleistung als Reaktion auf den Vergleich.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (a) das Erfassen der ersten Daten bei einer zweiten Übertragungsleistung und der zweiten Daten bei einer dritten Übertragungsleistung, wobei die zweite Übertragungsleistung unterschiedlich von der dritten Übertragungsleistung ist, aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt (c) das Einstellen der ersten Übertragungsleistung auf eine Leistung, die kleiner als die größere der zweiten und dritten Übertragungsleistungen ist, aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, das weiter die Schritte aufweist:

a) Erfassen von dritten Daten bei einer vierten Übertragungsleistung, wobei die vierte Übertragungsleistung kleiner als die zweite und dritte Übertragungsleistung ist;

b) Vergleichen der dritten Daten mit den zweiten Daten; und

c) dann Erfassen der ersten Daten und Ausführen der Schritte (a), (b) und (c).

5. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter den Schritt

a) Detektieren der ersten und zweiten Daten als eine Funktion eines Korrelationsverlustes aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die ersten und zweiten Daten jeweils Datensätze aufweisen, und der Schritt (b) die Schritte

1. Mitteln einer Differenz zwischen den ersten und zweiten Daten;

2. Vergleichen des Mittelwertes mit einem Schwellwert, und

3. Ausführen des Schrittes (c), falls der Durchschnitt größer als der Schwellwert ist,

aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (a) das Vermindern der dritten Übertragungsleistung gegenüber der zweiten Übertragungsleistung aufweist, und das weiter die Schritte

a) Erfassen dritter Daten,

b) Vergleichen der dritten Daten mit den zweiten Daten, und

c) Wiederholen der Schritte (d) und (e) als eine Funktion der verminderten Übertragungsleistungen

aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter die Schritte

a) Erfassen dritter Daten,

b) Vergleichen der dritten Daten mit den zweiten Daten, und

c) Wiederholen der Schritte (d) und (e), und

d) Ändern eines Zeitbetrags zwischen dem Erfassen der zweiten Daten und der dritten Daten für jede Wiederholung des Schrittes (d)

aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (a) das Erfassen der ersten und zweiten Daten als Reaktion auf dieselbe Übertragungsleistung aufweist, und der Schritt (c) das Einstellen der ersten Übertragungsleistung, falls der Schritt (b) eine Verminderung im Signalpegel anzeigt, aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, das weiter den Schritt

a) des Wiederholens der Schritte (a) und (b) als eine Funktion der Erhöhung der Übertragungsleistungen, bis der Schritt (b) eine Verminderung im Signalpegel anzeigt,

aufweist.

11. Verfahren zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels auf Bildkontrastmittel, das die Schritte aufweist:

a) Erhöhen der Übertragungsleistung;

b) Detektieren einer Zerstörung von Kontrastmittel als Reaktion auf mindestens eine von zwei Übertragungsleistungen; und

c) automatisches Einstellen eines Kontrastbildgebungsübertragungsleistungspegels auf weniger als die eine der mindestens zwei Übertragungsleistungen.

12. Verfahren zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels auf Bildkontrastmittel, das die Schritte aufweist:

a) Erfassen von ersten Daten;

b) Erfassen von zweiten Daten nach einer ersten Verzögerung gegenüber Schritt (a);

c) Vergleichen der ersten und zweiten Daten;

d) Wiederholen der Schritte (a), (b) und (c) mit einer Erhöhung in der ersten Verzögerung für jede Wiederholung, bis der Vergleich aus Schritt (c) keine Zerstörung von Kontrastmittel anzeigt;

e) Erhöhen einer Übertragungsleistung;

f) Wiederholen der Schritte (a), (b), (c), (d) und (e), bis die erste Verzögerung bei einem Maximum ist; und

g) Einstellen einer Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung als eine Funktion der Übertragungsleistung.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Schritt (f) das Wiederholen, bis eine erste Intensität der zweiten Daten unter einer zweiten Intensität der ersten Daten, die zu einem Schwellwert für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Verzögerungen addiert wird, ist, aufweist.

14. Verfahren zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels auf Bildkontrastmittel, das die Schritte aufweist:

a) wiederholtes Erfassen von Datensätzen bei einer Übertragungsleistung;

b) Bestimmen einer Änderung im Signalpegel zwischen den Datensätzen;

c) Erhöhen der Übertragungsleistung und Wiederholen der Schritte (a) und (b); und

d) Einstellen einer Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung als eine Funktion der Übertragungsleistung, wenn die Änderung eine Anzeige von Kontrastmittelzerstörung aufweist.

15. Ultraschallsystem zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels auf Bildkontrastmittel, mit einem Wandler (12), einem Übertragungsverstärker (14), der mit dem Wandler verbunden ist, und einem Prozessor (18), der zum Einstellen einer Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung des Übertragungsverstärkers betreibbar ist, wobei die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung als eine Funktion eines Vergleichs von aufeinanderfolgend erfaßten ersten und zweiten Daten eingestellt wird.

16. System nach Anspruch 15, bei dem die ersten Daten einer ersten Übertragungsleistung entsprechen und die zweiten Daten einer zweiten Übertragungsleistung entsprechen, wobei die zweite Übertragungsleistung unterschiedlich von der ersten Übertragungsleistung ist.

17. System nach Anspruch 16, bei dem die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung auf weniger als die größere der ersten und zweiten Übertragungsleistungen eingestellt wird.

18. System nach Anspruch 15, das weiter einen Korrelationsverlustdetektor aufweist, bei dem die ersten und zweiten Daten detektierte Daten aufweisen.

19. System nach Anspruch 15, bei dem der Prozessor zum wiederholten Vergleichen von Datensätzen, die mit unterschiedlichen Verzögerungsbeträgen zwischen der Erfassung verbunden sind, betreibbar ist und die Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung eingestellt wird, wenn die Intensitäten der Datensätze unabhängig von den Verzögerungen sind.

20. System nach Anspruch 15, bei dem die ersten und zweiten Daten auf dieselbe Übertragungsleistung reagieren und der Prozessor zum Einstellen der Kontrastmittelbildgebungsübertragungsleistung, falls eine Signalpegeldifferenz zwischen den ersten und zweiten Daten abnimmt, betreibbar ist.

21. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter den Schritt

a) Detektieren der ersten und zweiten Daten als eine Funktion einer Detektion von Kontrastmittel aufweist.

22. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter den Schritt

a) Bestimmen eines Unterabschnitts, der mit den ersten und zweiten Daten verbunden ist, aufweist,

bei dem der Schritt (c) als eine Funktion des Unterabschnittes gesetzt wird.

23. Verfahren zum Einstellen eines Übertragungsleistungspegels auf Bildkontrastmittel, das die Schritte aufweist:

1. (ä) Erfassen von ersten Daten, die auf Kontrastmittel reagieren; .

2. Vergleichen der ersten Daten mit einem Schwellwert; und

3. Einstellen einer ersten Übertragungsleistung als Reaktion auf den Vergleich.

24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem der Schritt (a) das Erfassen der ersten Daten bei einer zweiten Übertragungsleistung aufweist.

25. Verfahren nach Anspruch 24, das weiter die Schritte:

a) Erfassen zweiter Daten bei einer dritten Übertragungsleistung, wobei die dritte Übertragungsleistung unterschiedlich von der zweiten Übertragungsleistung ist; und

b) Vergleichen der zweiten Daten mit dem Schwellwert aufweist, bei dem der Schritt (c) als Reaktion auf den Vergleich aus Schritt (e) ausgeführt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem der Schritt (a) das Vermindern der dritten Übertragungsleistung gegenüber der zweiten Übertragungsleistung aufweist, und das weiter den Schritt (1) Wiederholen der Schritte (d) und (e) als eine Funktion der Verminderung von Übertragungsleistungen aufweist.

27. Verfahren nach Anspruch 25, das weiter die Schritte

a) Erfassen dritter Daten,

b) Vergleichen der dritten Daten mit dem Schwellwert, und

c) Wiederholen der Schritte (d) und (e), und

d) Verändern eines Zeitbetrags zwischen dem Erfassen der zweiten Daten und der dritten Daten für jede Wiederholung im Schritt (d)

aufweist.

28. Verfahren nach Anspruch 25, das weiter den Schritt

a) Wiederholen der Schritte (d) und (e) als eine Funktion der Erhöhung von Übertragungsleistungen aufweist.