DE10306806A1

DE10306806A1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Regelung einer Spektraldopplerabbildung

Info

Publication number: DE10306806A1
Application number: DE10306806A
Authority: DE
Inventors: Lihong Pan; Richard Kulakowski
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2003-08-28
Also published as: JP2003245279A; JP4266659B2; US6663566B2; US20030158484A1

Abstract

Erfindungsgemäß ist ein Ultraschallsystem (5) offenbart, das ein Verfahren und eine Vorrichtung (5) zur automatischen Anpassung bestimmter Parameter beinhaltet, die die Visualisierung eines Dopplerspektrumbildes beeinflussen. Das Ultraschallsystem (5) erfasst Spektrallinien von durch das Ultraschallsystem (5) erzeugten Dopplerdaten. Eine Datenverarbeitungseinrichtung (80) im Ultraschallsystem (5) bestimmt das Vorhandensein von Aliasing und schätzt Rauschpegel aus den Spektrallinien der Dopplerdaten. Die Datenverarbeitungseinrichtung (80) passt dann automatisch Systemparameter, wie eine Impulswiederholfrequenz (PRF), eine Bezugslinienverschiebung und eine Spektrumorientierung im Ansprechen auf Aliasing und Rauschpegel an. Die Datenverarbeitungseinrichtung (80) des Ultraschallsystems (5) bestimmt auch positive und negative Signalgrenzen für jede Spektrallinie der Dopplerdaten, und eine Anzeigearchitektur (120) verarbeitet die Signalgrenzdaten zur Anzeige einer Spektralkurve entsprechend den Kanten der Spektrallinien.

Description

Bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf ein medizinisches diagnostisches Ultraschallsystem zur Abbildung eines Blutflusses in einem menschlichen Subjekt. Insbesondere beziehen sich bestimmte Ausführungsbeispiele auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Regelung einer Spektraldopplerabbildung für ein Sampling-Tor in einer Abtastebene.

Ultraschallsysteme zur Erfassung und Abbildung eines Blutflusses beruhend auf dem Dopplereffekt sind gut etabliert. Ein Bediener platziert typischerweise ein Sampling-Tor über einem Ort in einem im Subjekt zu messenden Bild. Beispielsweise kann das Sampling-Tor über einer Arterie in der Niere des Subjekts platziert werden. Ultraschallenergie wird durch einen emittierenden Messwandler in das Subjekt gesendet und reflektierte Energie wird durch den Messwandler in der Form von Wellen empfangen. Zur Messung der Geschwindigkeit des Blutflusses in einem Sampling-Tor im Subjekt werden die Phase und Amplitude der reflektierten Wellen erfasst und die Informationen mit einer Referenzfrequenz zum Erkennen der Dopplerverschiebungen (Frequenzverschiebungen) verglichen, die die reflektierten Wellen durch die sich bewegenden Blutzellen im Sampling-Tor erfahren haben.

In einem gegebenen Zeitmoment können sich die Dopplerinformationen für ein gegebenes Sampling-Tor über einen Bereich von Frequenzen erstrecken. Die Informationen werden durch das Ultraschallsystem als eine Spektrallinie einer Frequenz oder von Geschwindigkeitsinformationen dargestellt. Die Spektrallinie der Informationen stellt die geschätzte Momentangeschwindigkeit des Blutflusses innerhalb des Sampling- Tors dar. Eine Spektrumsanzeige kann gebildet werden, die die Spektrallinie für jeden Zeitmoment beispielsweise über einen Herzzyklus aufzeichnet. Das resultierende Anzeigenformat ist die Dopplerfrequenz (oder Geschwindigkeit) über die Zeit. Die Spektralinformationen können in Echtzeit unter Verwendung einer Grauskalakodierung zur Darstellung der Signalstärke oder der Leistung im Spektralsignal bei den verschiedenen Frequenzen angezeigt werden.

Die Daten in jeder Spektrallinie umfassen eine Vielzahl von Frequenzbehältern, und die mit jedem Frequenzbehälter assoziierte Signalstärke (-leistung) wird an einem entsprechenden Bildelementort auf der Anzeige angezeigt. Alle Spektrallinien zusammen genommen bilden ein Spektrogramm. Manchmal kann das Spektrogramm Aliasing unterworfen sein. Ist ein Spektrogramm Aliasing unterworfen, ist das angezeigte Spektrogramm um die Geschwindigkeitsskalabegrenzung derart gewickelt, dass positive Geschwindigkeitswerte als negative erscheinen und umgekehrt. Ist die gesamte spektrale Bandbreite des Signals geringer als die Impulswiederholfrequenz ("pulse repetition frequency", PRF), kann eine einfache Verschiebung der Bezugslinie das Spektrum effektiv entwickeln. Ist die spektrale Bandbreite größer als die PRF, kann das Spektrum durch die Anpassung der Bezugslinienposition nicht entwickelt werden. Stattdessen sollte das Geschwindigkeitsmaß, PRF, erhöht werden. Auch kann die vertikale Orientierung des Dopplerspektrums eine bessere intuitive Visualisierung liefern, wenn das Spektrum invertiert wird.

Bestimmte diagnostische Doppler-Standardanhaltspunkte beruhen auf Frequenzschätzungen an einem bestimmten Segment im Herzzyklus, wie der Spitzensystole oder Enddiastole. Ein Bediener wünscht oft die Verfolgung der Spitzen der Spektrallinien über die Anzeige, und so können die Anhaltspunkte berechnet werden. Eine manuelle Verfolgung ist oft sehr schwierig, zeitraubend und ungenau.

Ultraschallsysteme wurden vorgeschlagen, die automatisch ein Aliasing in spektralen Dopplerbildern durch die Anpassung der PRF (des Geschwindigkeitsmaßes) beruhend auf zuvor berechneten Rauschpegeln beseitigen. Die zuvor berechneten Rauschpegel werden zum Vorhersagen verwendet, ob der spektrale Signalverlauf mit einem Aliasing versehen ist und/oder invertiert ist. Der Algorithmus verschiebt die Bezugslinie und/oder invertiert das Geschwindigkeitsmaß zur Positionierung des spektralen Signalverlaufs im gewünschten Abschnitt in der Zeitgeraden-Anzeige, oder erhöht die PRF zum Expandieren des Geschwindigkeitsmaßes zur Beseitigung von Aliasing im Spektrumbild. Die vorhergesagten Rauschpegel werden auch zur Bestimmung der Spitzen der Spektrallinien verwendet, so dass ein Linienzug in der Anzeige gezeichnet werden kann. Die Leistung des Verfahrens beruht auf der Genauigkeit der zuvor berechneten Rauschpegelschätzwerte.

Beispielsweise sagt ein im US-Patent 5,935,074 beschriebenes Verfahren den mittleren Rauschpegel im Hintergrund des Spektrumbildes voraus. Das Vorverstärkungs-Johnson-Rauschen wird berechnet. Das Rauschen wird für alle Filter im Dopplersignalweg angepasst. Das Quantisierungsrauschen aufgrund einer Analog/Digital-Wandlung wird zum Rauschschätzwert hinzugefügt. Das Rauschen wird über alle aktiven empfangenden Kanäle summiert, wobei Apodisierungseffekte des Messwandlerarrays berücksichtigt werden. Das Rauschen wird in der Spektrumsanzeige über eine dynamische Bereichskompression in den mittleren Rauschpegel umgesetzt. Das Verfahren hängt allerdings von der Systemkonfiguration ab. Ist ferner die Rauschprädiktion an einer beliebigen Stufe im Signalweg ungenau, ist die gesamte Prädiktion zweifelhaft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ansatz zu liefern, um bestimmte, mit der spektralen Dopplerabbildung assoziierte Parameter lediglich beruhend auf Rauschpegeln und Signalpegeln automatisch zu regeln, die tatsächlich in den Linien der Dopplerspektrumdaten vorhanden sind, ohne sich auf irgendwelche zuvor berechneten Prädiktionen des Rauschens an verschiedenen Systemstufen zu verlassen und ohne anzunehmen, dass eine bestimmte Region eines Bildes nur Rauschen enthält.

Aliasing soll automatisch beseitigt werden, und die Bezugslinie und die Orientierung des Spektrumsignals soll bei Bedarf angepasst werden, um eine visuell wünschenswerte Anzeige des Spektrumsignals für einen Bediener zu präsentieren. Es soll auch ein spektraler Linienzug des Spektrumsignals lediglich beruhend auf den Linien der spektralen Dopplerdaten und geschätzten Rauschpegel erzeugt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt ein Ultraschallsystem zur Abbildung von Geschwindigkeitsinformationen eines Orts in einem Subjekt, der durch ein Sampling-Tor bestimmt wird, durch automatische Regelung bestimmter Parameter bereit, die die dem Ort entsprechende Dopplerspektrumabbildung beeinflussen. Eine automatische Anpassung der mit der Dopplerspektrumabbildung assoziierten bestimmten Parameter resultiert in der Beseitigung von Aliasing, dem Einstellen der Bezugslinie auf einen besseren Ort auf der Anzeige und Invertieren des Dopplerspektrumbildes. Es werden Spektrallinien von durch das Ultraschallsystem erzeugten Dopplerdaten erfasst. Das Vorhandensein von Aliasing und Schätzwerte der Rauschpegel und Signalgrenzen werden durch das System aus den Spektrallinien der Dopplerdaten bestimmt. Das System passt bestimmte Parameter, wie die Impulswiederholfrequenz (PRF), die Bezugslinienverschiebung und die Spektrumorientierung im Ansprechen auf das Aliasing, die Rauschpegel und Signalgrenzen automatisch an. Das System bestimmt auch eine positive Signalgrenze und eine negative Signalgrenze für jede Spektrallinie der Dopplerdaten und verarbeitet die Signalgrenzdaten zur Anzeige eines spektralen Linienzugs, der den Kanten der Spektrallinien entspricht.

Eine Vorrichtung ist zur Regelung bestimmter Parameter vorgesehen, die mit einer Dopplerspektrumanzeige assoziiert sind, die durch ein Ultraschallsystem entsprechend einem Ort in einer Abtastebene erzeugt wird, der durch ein Sampling-Tor bestimmt wird. Die Vorrichtung enthält einen Messwandler zum Senden und Empfangen von Ultraschallsignalen und einen Strahlformer zum Erhalten von Datenabtastwerten, die die reflektierten Ultraschallsignale von einem bestimmten Ort in einer Bildebene darstellen. Es ist auch ein Dopplerverarbeitungsmodul zur Erzeugung roher Spektrumdopplerdaten aus den Datenabtastwerten vorgesehen. Ein Abtastumsetzungsmodul führt eine Abtast-Umsetzung bei den rohen Spektrumdopplerdaten durch und ein Datenverarbeitungsmodul analysiert eine Vielzahl von Spektrallinien von Dopplerdaten und passt bestimmte Systemparameter zur Regelung der Visualisierung eines Dopplerspektrumbildes automatisch an. Eine Anzeigearchitektur zeigt das Dopplerspektrumbild an, das dem bestimmten Ort in der Abtastebene entspricht. Das Datenverarbeitungsmodul kann auch Signalgrenzdaten erzeugen, die den Kanten der Spektrallinien von Dopplerdaten entsprechen, und die Anzeigearchitektur kann einen spektralen Linienzug erzeugen und anzeigen, der den Kanten der Spektrallinien entspricht.

Es ist auch ein Verfahren zur Regelung bestimmter Parameter vorgesehen, die mit einer Dopplerspektrumanzeige verknüpft sind, die durch ein Ultraschallsystem entsprechend einem Ort in einer Abtastebene erzeugt wird, der durch ein Sampling-Tor festgelegt ist. Das Verfahren beinhaltet die Erfassung einer Vielzahl von Spektrallinien von durch das Ultraschallsystem erzeugten Dopplerdaten. Das Vorhandensein von Aliasing wird aus der Vielzahl der Spektrallinien der Dopplerdaten bestimmt. Es werden auch Rauschpegel und Signalgrenzen aus der Vielzahl der Spektrallinien der Dopplerdaten geschätzt. Systemparameter werden bei Bedarf automatisch angepasst, was eine Impulswiederholfrequenz, Bezugslinienverschiebung und Spektrumorientierung im Ansprechen auf eine Bestimmung des Vorhandenseins von Aliasing und eine Schätzung von Rauschpegeln und Signalgrenzen einschließt. Ein den Kanten bzw. Ecken der Spektrallinien entsprechender spektraler Linienzug kann auch erzeugt und angezeigt werden.

Bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung erfordern einen Ansatz zur automatischen Regelung bestimmter mit der Erzeugung eines Dopplerspektrumbildes verknüpfter Parameter. Die automatische Regelung ermöglicht dem System die Beseitigung von Aliasing, die Einstellung der Bezugslinie und die Invertierung des Bildes bei Bedarf lediglich durch Verarbeitung der Spektrallinien von Dopplerdaten entsprechend dem festgelegten Ort. Die Erzeugung eines spektralen Linienzugs, der den Kanten der Spektrallinien entspricht, wird auch erreicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Ultraschallsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Darstellung einer Sektorabtastung mit einem Sampling-Tor entlang einer Abtastlinie für einen Spektrumdopplermodus,

Fig. 3 die Konzepte einer Spektrallinie, eines Frequenzbehälters und eines im Frequenzbehälter zentrierten Kerns,

Fig. 4 ein spektrales Dopplerbild ohne Aliasing,

Fig. 5a, 5b und 5c Darstellungen inakzeptabler Spektrumdopplerbilder, die Aliasing, eine Invertierung und schwerwiegendes Aliasing (total verdrehtes Spektrum) zeigen,

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Regelung bestimmter mit der Erzeugung eines Spektrumdopplerbildes verbundener bestimmter Parameter gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7 den Verfahrensschritt einer Neuanordnung positiver und negativer Frequenzbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 8 das Konzept eines Zeitbehälters (oder einer Spektrallinie) und eines Kerns, der im Zeitbehälter zentriert ist, und

Fig. 9 das Auffinden von Signalgrenzen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ultraschallsystems 5 zur Erzeugung und Regelung eines Spektrumdopplerbildes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die veranschaulichten Elemente des Ultraschallsystems 5 sind die vordere Stufe 10, die Verarbeitungsarchitektur 70 und die Anzeigearchitektur 120. Die vordere Stufe 10 umfasst ein Messwandlerarray 20 (mit einer Vielzahl von Messwandlerarrayelementen 25), eine Sende- /Empfangsschalteinrichtung 30, einen Sender 40, einen Empfänger 50 und einen Strahlformer 60. Die Verarbeitungsarchitektur 70 umfasst ein Regelungsverarbeitungsmodul 80, ein Demodulationsmodul 90, ein Dopplerverarbeitungsmodul 100 und ein Abtastumsetzungsmodul 110. Die Anzeigearchitektur 120 umfasst ein Anzeigeverarbeitungsmodul 130 und einen Monitor 140.

Die Architekturen und Module können dedizierte Hardwareelemente, wie gedruckte Schaltungen mit digitalen Signalprozessoren sein, oder können als Software ausgebildet sein, die auf einem Universalcomputer oder einem Prozessor, wie einem im Handel erhältlichen PC aus dem Regal läuft. Die verschiedenen Architekturen und Module können gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung kombiniert oder getrennt ausgebildet sein.

In der vorderen Stufe 10 ist das Messwandlerarray 20 mit der Sende-/Empfangs-(T/R-)Schalteinrichtung 30 verbunden. Die T/R- Schalteinrichtung 30 ist mit dem Ausgang des Senders 40 und dem Eingang des Empfängers 50 verbunden. Die Ausgabe des Empfängers 50 wird in den Strahlformer 60 eingegeben. Der Strahlformer 60 ist ferner mit dem Eingang des Senders 40, mit dem Regelungsverarbeitungsmodul 80 und dem Eingang des Demodulationsmoduls 90 in der Verarbeitungsarchitektur 70 verbunden.

In der Verarbeitungsarchitektur 70 ist der Ausgang des Demodulationsmoduls 90 mit einem Eingang des Dopplerverarbeitungsmoduls 100 verbunden. Das Regelungsverarbeitungsmodul 80 bildet eine Schnittstelle mit dem Dopplerverarbeitungsmodul 100, dem Abtastumsetzungsmodul 110 und dem Anzeigeverarbeitungsmodul 130 in der Anzeigearchitektur 120. Ein Ausgang des Dopplerverarbeitungsmoduls 100 ist mit einem Eingang des Abtastumsetzungsmoduls 110 verbunden. Ein Ausgang des Abtastumsetzungsmoduls 110 ist mit einem Eingang des Anzeigeverarbeitungsmoduls 130 in der Anzeigearchitektur 120 verbunden. In der Anzeigearchitektur 120 ist der Ausgang des Anzeigeverarbeitungsmoduls 130 mit dem Eingang des Monitors 140 verbunden.

Zur Erzeugung eines Sendeultraschallstrahls sendet das Regelungsverarbeitungsmodul 80 Befehlsdaten zum Strahlformer 60, die den Strahlformer zur Erzeugung von Sendeparametern zur Erzeugung eines Strahls einer bestimmten Form anweisen, die aus einem bestimmten Punkt auf der Oberfläche des Messwandlerarrays 20 bei einem gewissen Steuerwinkel austritt. Die Sendeparameter werden vom Strahlformer 60 zum Sender 40 gesendet. Der Sender 40 verwendet die Sendeparameter zur geeigneten Kodierung von Sendesignalen, die zu dem Messwandlerarray 20 über die T/R- Schalteinrichtung 30 zu senden sind. Die Sendesignale werden auf gewisse Pegel und Phasen zueinander eingestellt und werden für individuelle Messwandlerelemente 25 des Messwandlerarrays 20 vorgesehen. Die Sendesignale erregen die Messwandlerelemente 25 des Messwandlerarrays 20 zum Emittieren von Ultraschallwellen mit den gleichen Phasen- und Pegelbeziehungen. Infolge dessen wird ein Sendestrahl aus Ultraschallenergie in einem Subjekt in einer Abtastebene 150 (siehe Fig. 2) entlang einer Abtastlinie 155 gebildet, wenn das Messwandlerarray 20 mit dem Subjekt beispielsweise unter Verwendung von Ultraschallgel akustisch gekoppelt ist. Dieser Vorgang ist als elektronisches Abtasten bekannt.

Das Messwandlerarray 20 ist ein Zwei-Wege-Messwandler. Werden Ultraschallwellen in ein Subjekt gesendet, werden die Ultraschallwellen vom Gewebe und von Blutkörpern in der Struktur zurück gestreut. Die zurück gestreuten Wellen kommen am Messwandlerarray 20 zu verschiedenen Zeiten in Abhängigkeit von der Entfernung im Gewebe, von dem sie zurückkehren, und in Abhängigkeit vom Winkel bezüglich der Oberfläche des Messwandlerarrays 20 an, mit dem sie zurückkehren. Die Messwandlerelemente 25 des Messwandlerarrays 20 sprechen auf die zurück gestreuten Wellen an und setzen die Ultraschallenergie aus den zurück gestreuten Wellen in empfangene elektrische Signale um.

Die empfangenen elektrischen Signale werden durch die T/R- Schalteinrichtung 30 zum Empfänger 50 geführt. Der Empfänger 50 verstärkt und digitalisiert die empfangenen Signale und stellt weitere Funktionen, wie eine Gewinnkompensation bereit. Die digitalisierten empfangenen Signale entsprechen den durch jedes Messwandlerelement 25 zu verschiedenen Zeiten empfangenen zurück gestreuten Wellen und bewahren die Amplituden- und Phaseninformationen der zurück gestreuten Wellen.

Die digitalisierten empfangenen Signale werden zum Strahlformer 60 gesendet. Das Regelungsverarbeitungsmodul 80 sendet Befehlsdaten zum Strahlformer 60. Der Strahlformer 60 verwendet die Befehlsdaten zur Ausbildung eines Empfangsstrahls, der von einem Punkt auf der Oberfläche des Messwandlerarrays 20 bei einem Steuerwinkel austritt, der typischerweise dem Punkt und dem Steuerwinkel des vorhergehenden entlang einer Abtastlinie 155 gesendeten Ultraschallstrahls entspricht. Der Strahlformer 60 verarbeitet die geeigneten empfangenen Signale durch die Durchführung einer Zeitverzögerung und Fokussierung entsprechend den Anweisungen der Befehlsdaten vom Regelungsverarbeitungsmodul 80 zur Erzeugung von empfangenen Strahlsignalen, die den Abtastvolumina entlang einer Abtastlinie 155 in der Abtastebene 150 im Subjekt entsprechen. Die Phasen-, Amplituden- und Zeitinformationen der empfangenen Signale von den verschiedenen Messwandlerelementen 25 werden zur Erzeugung der empfangenen Strahlsignale verwendet. Für den Spektrumdopplerabbildungsmodus werden solche empfangenen Signale, die Abtastvolumenorten im Sampling-Tor 160 entsprechen, weiter zur Erzeugung einer Spektrumdoppleranzeige über die Zeit verarbeitet.

Die Empfangsstrahlsignale werden zur Verarbeitungsarchitektur 70 über eine digitale Schnittstelle 117 gesendet. Das Demodulationsmodul 90 führt eine Demodulation bei den Empfangsstrahlsignalen zur Erzeugung von Paaren aus I- und Q- demodulierten Datenwerten durch, die Abtastvolumina im Sampling-Tor 160 entsprechen. Die Demodulation wird durch Vergleichen der Phase und Amplitude der Empfangsstrahlsignale mit einer Bezugsfrequenz bewirkt. Die demodulierten I- und Q- Datenwerte bewahren die durch die Dopplerverschiebungen in den empfangenen Signalen induzierten Phasen- und Amplitudeninformationen.

Die demodulierten Daten werden zum Dopplerverarbeitungsmodul 100 übertragen. Das Dopplerverarbeitungsmodul 100 verwendet Standardverfahren, wie die diskrete Fourier-Transformations- (DFT-)Verarbeitung zur Erzeugung eines Satzes von Spektrumdopplerdaten, die den vom Sampling-Tor 160 empfangenen Signalen entsprechen. Die Spektrumdopplerdaten werden im Speicher als Spektrallinien wie in Fig. 3 gezeigt gespeichert. Fig. 3 zeigt eine Untergruppe von Spektrallinien in einem Format, in dem die Dopplerfrequenz 180 über die Zeit 170 aufgetragen ist. Die horizontale Dimension ist die Zeit 170 und die vertikale Dimension ist die Dopplerfrequenz 180. Eine Spektrallinie (beispielsweise 190) stellt den Dopplerfrequenzinhalt (d. h. den Geschwindigkeitsinhalt) des Blutflusses im Sampling-Tor 160 in einem bestimmten Zeitmoment dar. Jede Spektrallinie (beispielsweise 190) ist in einen Satz von Frequenz-(Geschwindigkeits-)Behältern aufgebrochen. Beispielsweise enthält ein Frequenzbehälter 200 die Signaldaten für eine bestimmte Geschwindigkeit, die dem Sampling-Tor 160 entspricht, über die Zeit.

Die Spektrallinien der Dopplerfrequenzdaten werden zum Abtastumsetzungsmodul 110 geführt. Das Abtastumsetzungsmodul 110 verarbeitet die Spektrallinien der Dopplerfrequenzdaten durch die Durchführung einer Übersetzung vom Abtastsequenzformat in ein Anzeigenformat. Die Übersetzung beinhaltet die Durchführung von Interpolationsvorgängen bei den Spektrallinien der Dopplerfrequenzdaten zur Erzeugung von Spektrumanzeigebildelementdaten im Format der Frequenzanzeige über die Zeit.

Die Abtast-umgesetzten Bildelementdaten werden zur Anzeigearchitektur 120 gesendet. Die Anzeigearchitektur 120 umfasst ein Anzeigeverarbeitungsmodul 130 zur Durchführung einer endgültigen Orts- oder Zeitfilterung der Abtast- umgesetzten Bildelementdaten, zur Anwendung einer Grauskalierung oder von Farbe bei den Abtast-umgesetzten Bildelementdaten und zur Umsetzung der digitalen Bildelementdaten in analoge Daten für die Anzeige auf dem Monitor 140. Eine typische Spektrumdoppler-Zeitgeradenanzeige sieht wie das Spektrum 220 in Fig. 4 aus. Die Anzeige enthält ein Spektrum 220, das die Spektrallinien der Daten über die Zeit entsprechend dem Sampling-Tor 160 darstellt. Die Anzeige enthält auch ein maximale und ein minimales Geschwindigkeitsmaß 230 und 240, das jeweils +PRF/2 und -PRF/2 entspricht, wobei die Anzeige der Bezugslinie 250 an 50% im Bild angegeben sein sollte. Die Bezugslinie 250 ist der Null-Dopplerfrequenzbezug der Anzeige. Es ist für die Bezugslinie 250 allerdings nicht erforderlich, sich immer in der Mitte der Anzeige zu befinden. Die Visualisierung des Spektrums 220 durch einen Bediener kann sehr gut sein, da das Spektrum derart angepasst ist, dass es kein Aliasing des Spektrums gibt, die Bezugslinie in die Mitte der Anzeige gelegt ist und das Spektrum nicht invertiert ist (d. h., positive Dopplerverschiebungen sind über der Bezugslinie und negative Dopplerverschiebungen sind unter der Bezugslinie gezeigt).

Oft ist die Spektrumanzeige allerdings ungeeignet und die Spektrumbilder erscheinen wie in den Fig. 5a, 5b oder 5c. Fig. 5a zeigt ein spektrales Bild, das mit Aliasing behaftet ist. Die positiven Spitzen 260 sind um die Geschwindigkeitsmaßgrenzen 230 und 240 in den negativen Frequenzbereich unter der Bezugslinie 250 gewickelt. Aliasing kann durch niedrigere Positionierung der Bezugslinie beseitigt werden. Fig. 5b zeigt ein invertiertes Spektrum 270, wobei Frequenzen im Spektrum 270 negativ sind und unter der Bezugslinie 250 gezeigt sind, was der Intuition oft gegenläufig ist. Das Spektrums 270 muss invertiert werden. Fig. 5c zeigt einen Fall schweren Aliasing, wobei bestimmte positive Frequenzen 280 des Spektrums um die Geschwindigkeitsmaßgrenzen in den negativen Frequenzbereich unter der Bezugslinie gewickelt sind, und bestimmte andere positive Frequenzen 290 noch einmal über die Bezugslinie weiter gewickelt sind. Die Situation kann durch Erhöhung der PRF und möglicherweise durch eine niedrigere Anpassung der Bezugslinie 250 in den Griff bekommen werden. Ein wünschenswertes Merkmal für das System ist die automatische Regelung bestimmter Parameter, die die Spektrumdoppleranzeige beeinflussen, um eine bessere Visualisierung des Spektrums durch den Bediener zu erhalten und die Bedienerintervention zu minimieren, wodurch die Effizienz der Abtastsitzung erhöht wird.

Fig. 6 zeigt ein Verfahren 300 zur automatischen Anpassung der Erscheinung eines Spektrumdopplerbildes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Schritt 310 ruft das Regelungsverarbeitungsmodul 80 die N jüngsten Spektrallinien von Daten über zumindest einen Herzzyklus aus dem Speicher in das Anzeigeverarbeitungsmodul 130 ab, wobei es sich typischerweise um Daten über ungefähr eine Sekunde handelt. Alternativ dazu können die Daten durch das Regelungsverarbeitungsmodul 80 aus dem Speicher in das Abtastumsetzungsmodul 110 oder aus dem Speicher in das Dopplerverarbeitungsmodul 100 abgerufen werden.

In Schritt 320 werden die Daten im Speicher neu angeordnet, um das Verfahren 300 zu vereinfachen. Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, werden positive und negative Frequenzbehälter in einem passenderen Koordinatensystem neu angeordnet. Obwohl andere Koordinatensysteme den gleichen Algorithmus unterstützen können, ist das vorgeschlagene Koordinatensystem passend, da jedes mit Aliasing behaftete Vorwärts- oder Rückwärtsflussspektrum im Bild automatisch für die Analyse entfaltet wird. Der negative Abschnitt des Spektrums 420 endet im oberen Teil des Koordinatensystems, und der positive Abschnitt des Spektrums 430 endet unten. Der Wandzurückweisungsbereich zwischen den Frequenzbehältern 440 und 450 ist aus den neu angeordneten Daten entfernt. Die Frequenzbehälter werden mit 0 bis V von unten nach oben in den neu angeordneten Daten neu numeriert. Frequenzbehälter befinden sich entlang der vertikalen Achse 180 und Spektrallinien (Zeitbehälter) befinden sich entlang der horizontalen Achse 170, wie es gezeigt ist.

Als nächstes schaut das Verfahren nach Aliasing, und versucht jedes gefundene Aliasing wie folgt zu beseitigen. In Schritt 330 berechnet das Regelungsverarbeitungsmodul 80 eine Bildintensität A(f) und eine Bildabweichung D(f) über die neu angeordneten Daten als Funktion des Frequenzbehälters f. A(f) ist die Bildelementintensität für einen gegebenen Frequenzbehälter f gemittelt über einen Kern aus N Spektrallinien mal M Frequenzbehältern. D(f) ist die Standardabweichung oder die mittlere absolute Abweichung der Bildelementintensität für einen gegebenen Frequenzbehälter f über den gleichen N × M-Kern. Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Kerns 210 (schraffierter Bereich), der über einem Frequenzbehälter 200 zentriert ist. In dem Beispiel wird A(f) für den Frequenzbehälter 200 unter Verwendung der Bildelementintensitätswerte an jedem Spektrallinien-/Frequenzbehälterort (n, m) im Kern 210 berechnet. Die Berechnung lautet

wobei P_nm die Bildelementintensität am Ort (n, m) (beispielsweise 205) im Kern 210 ist. Auf gleiche Weise kann die Abweichung D(f) als

oder

berechnet werden.

Für jeden Frequenzbehälter f in den Daten werden A(f) und D(f) unter Verwendung der Gleichungen [1] und [2] oder [3] mit dem Kern 210 berechnet, der über dem Frequenzbehälter f zentriert ist. Dann bestimmt das Regelungsverarbeitungsmodul 80 die folgenden Parameter:
f_min ist der Frequenzbehälter, wo A(f) ein minimaler Wert ist.
A(f_min) ist die Bildintensität am Frequenzbehälter f_min.
A(f)_max ist der maximale Bildintensitätswert in einem Frequenzbehälter f.
D(f)_min ist die minimale Abweichung der Bildintensität in einem Frequenzbehälter f.
D(f_min) ist die Abweichung der Bildintensität im Frequenzbehälter f_min.

In den Schritten 340 und 350 schaut das Regelungsverarbeitungsmodul 80 nach dem Vorhandensein eines Signals im Frequenzbehälter fmin wie folgt. Zuerst überprüft das Verfahren, ob

D(fmin) > D(f)min.Schwellenwert_1 ist,

wobei Schwellenwert_1 ein vorbestimmter Schwellenwert ist.

Ist D(fmin) > D(f)min.Schwellenwert_1, gibt es ein Signal an fmin. Es wird angenommen, dass das Spektrum vollständig mit Aliasing behaftet ist. Das Verfahren geht zu Schritt 360 über, wo die PRF erhöht wird, und dann kehrt das Verfahren zu Schritt 310 zurück, wo das Verfahren wieder bei der neuen PRF beginnt. Ist aber D(fmin) < D(f)min.Schwellenwert_1, führt das Verfahren eine nähere Überprüfung durch, um zu sehen, ob es tatsächlich ein Signal an fmin gibt. (Enthalten beispielsweise sehr wenige Bildelemente an fmin ein Signal, könnte es immer noch ein gewisses Aliasing geben), und fährt wie folgt fort.

Gemäß Fig. 8 berechnet das Regelungsverarbeitungsmodul 80 A(t) und D(t) für jede der N Spektrallinien (beispielsweise 500) mit einem an fmin 510 zentrierten Kern 490. A(t) ist die Bildintensität und D(t) ist die Bildintensitätsabweichung, die über den Kern 490 aus R Frequenzbehältern mal S Spektrallinien für jede Spektrallinie t (beispielsweise 500) berechnet wird. A(t) und D(t) werden vom Regelungsverarbeitungsmodul 80 wie folgt berechnet:

wobei P_rs die Bildelementintensität am Ort (r, s) (beispielsweise 480) im Kern 490 ist. Für jede Spektrallinie t in den Daten werden A(t) und D(t) unter Verwendung der Gleichungen 4 und 5 oder 6 mit dem am Frequenzbehälter fmin 510 zentrierten Kern 490 berechnet. Dann können die folgenden Parameter identifiziert werden:
A(t)_max ist die maximale Bildintensität an einer Spektrallinie t.
A(t)_min ist die minimale Bildintensität an einer anderen Spektrallinie t.
A(t)_mittel ist die mittlere Bildintensität

D(t)_max ist die maximale Bildintensitätsabweichung an einer Spektrallinie t.
D(t)mittel ist die mittlere Bildintensitätsabweichung

Als nächstes überprüft das Regelungsverarbeitungsmodul 80 die folgenden Bedingungen:
Ist {A(t)mittel + G[D(t)max, D(t)mittel] < A(t) für Q aufeinander folgende Spektrallinien}?,
wobei Q eine vorbestimmte Zahl und G[D(t)max, D(t)mittel] eine Funktion von D(t)max und D(t)mittel ist,
oder ist {A(t)max - A(t)mittel > Schwellenwert_2}?,
oder ist {D(t)max > Schwellenwert_3}?
wobei Schwellenwert_2 und Schwellenwert_3 vorbestimmte Schwellenwerte sind.

Ist eine der vorstehenden Bedingungen erfüllt, gibt es ein Signal an fmin. Gibt es ein Signal an fmin, geht das Verfahren zu Schritt 360 über, wo PRF erhöht wird, und dann kehrt das Verfahren zu Schritt 310 zurück, wo das Verfahren erneut bei der neuen PRF beginnt. Ist keine der Bedingungen erfüllt, gibt es kein Signal an fmin, und das Verfahren geht zu Schritt 370 über.

In den Schritten 370 bis 400 versucht das Verfahren 300, jeweils die positiven und negativen Signalgrenzen fb+ und fb- herauszufinden. Die Signalgrenzen sind als die Spitzen des Spektrums im Bild definiert. Zuerst wird in den Schritten 370 und 380 eine grobe Suche durchgeführt. Durch das Regelungsverarbeitungsmodul 80 wird ein erster Rauschschwellenwert wie folgt gesetzt:

Rauschen_Schwellenwert_1 = A(f_min) + D(f)min [7]

wobei A(fmin) und D(f)min die zuletzt berechneten sind. Ist aber D(f)min kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert T1, dann ist

Rauschen_Schwellenwert_1 = A(fmin) + T1 [8]

Ist aber Rauschen_Schwellenwert_1 > A(fmin).T2, dann ist

Rauschen_Schwellenwert_1 = A(fmin).T2 [9]

wobei T1 und T2 vorbestimmte Schwellenwerte sind. T1 und T2 sind zum Begrenzen von Rauschen_Schwellenwert_1 in extremen Fällen eingestellt, in denen D(f)min entweder zu groß oder zu klein ist.

Als nächstes versucht das Regelungsverarbeitungsmodul 80 in den Schritten 370 und 380 einen ersten Frequenzbehälter zu finden, wobei es am Frequenzbehälter Null 550 (siehe Fig. 9) beginnt, wobei z aufeinander folgende Frequenzbehälter A(f) < Rauschen_Schwellenwert_1 haben, und wobei z eine vorbestimmte Zahl ist. Der Frequenzbehälter wird als f⁺ 530 bezeichnet. Gleichermaßen fährt das Regelungsverarbeitungsmodul 80 fort und versucht einen nächsten Frequenzbehälter zu finden, wobei es am höchsten Frequenzbehälter beginnt, und nach unten weitergeht, wobei z aufeinander folgende Frequenzbehälter A(f) < Rauschen_Schwellenwert_1 haben. Der Frequenzbehälter wird als f^- 520 bezeichnet. Werden f+ und f- nicht gefunden, veranlasst Schritt 380 das Verfahren zur Rückkehr zu Schritt 360, wo PRF erhöht wird, wobei das Verfahren dann zu Schritt 310 zurückkehrt. Der iterative Prozess wird fortgesetzt, bis f+ und f- gefunden sind.

Wurden f+ und f- in den Schritten 370 und 380 gefunden, geht das Verfahren zu Schritt 390 über, wo eine endgültige Suche nach den Signalgrenzen fb+ und fb- durchgeführt wird. Zuerst berechnet das Regelungsverarbeitungsmodul 80 einen Durchschnittswert von A(f) für solche Frequenzbehälter, die zwischen f+ 530 und f- 520 liegen, zu

wie es in Fig. 9 gezeigt ist.

Als nächstes wird vom Regelungsverarbeitungsmodul 80 ein Signal-zu-Rauschverhältnis wie folgt berechnet:

SNR = [A(f)max-A(fmin)]/A(fmin), A(fmin) > 0 [11]

wobei SNR das Signal-zu-Rauschverhältnis und A(f)max und A(fmin) die zuvor definierten und zuletzt berechneten sind.

Ein Rauschschwellenwert wird dann wie folgt berechnet:

Rauschen_Schwellenwert = A(f)_dur([1+SNR.C1], für A(fmin) > 0 [12]

oder

Rauschen_Schwellenwert = A (f)_dur+A(f)_max.C1, für A(fmin) = 0 [13]

wobei C1 eine vorbestimmte Konstante ist. Allerdings ist der Rauschen_Schwellenwert derart begrenzt, dass Rauschen_Schwellenwert nicht größer als

Rauschen_Schwellenwert = A(f)_dur.C2 [14]

sein kann, wobei C2 eine vorbestimmte Konstante ist.

Ist Rauschen_Schwellenwert einmal bestimmt, bestimmt das Verfahren in Schritt 400 die endgültigen Signalgrenzen. Zuerst wird die Bildelementintensität A(t)_f+ entlang der Zeitachse 170, zentriert am Frequenzbehälter f+ 530, gemittelt über einen Kern aus L Spektrallinien mal K Frequenzbehältern berechnet. Es wird eine Abtastlinie tmax 560 gefunden, wo A(t)_f+ maximal ist. Gemäß Fig. 9 wird dann die Bildelementintensität A'(f) für jeden Frequenzbehälter f, zentriert an der Spektrallinie tmax 560, gemittelt über einen Kern aus I Spektrallinien mal J Frequenzbehältern berechnet. Als nächstes wird der erste Frequenzbehälter fb+ 580 über f+ 530 gefunden, der h aufeinander folgende Frequenzbehälter mit

A'(f) < Rauschen_Schwellenwert [15]

hat, wobei h eine vorbestimmte Zahl ist.

Der erste Frequenzbehälter fb+ 580 ist die positive Signalgrenze für den Abschnitt 565 des Spektrums. Die negative Signalgrenze fb- wird auf ähnliche Weise unter Verwendung von f- 520 und Rauschen_Schwellenwert für den Abschnitt 595 des Spektrums gefunden. Die Signalgrenzen fb+ und fb- definieren den endgültigen Bereich des gesamten Spektrums entlang der Frequenzbehälterachse 180 bei der aktuellen PRF.

Ist einmal der durch die Signalgrenzen fb+ und fb- definierte Bereich bestimmt, können in Schritt 410 durch die Regelungsverarbeitungseinrichtung 80 endgültige Anpassungen bezüglich der PRF, Bezugslinie und/oder Orientierung bei Bedarf vorgenommen werden, um die Spektrumanzeige zur Visualisierung durch einen Bediener abzuschließen. Das resultierende Spektrumbild wird dann durch die Anzeigearchitektur 120 im normalen Koordinatensystem angezeigt.

Genau wie fb+ und fb- für solche Spektrallinien gefunden wurden, die den Spitzen im Spektrum entsprechen, kann ein ähnliches Verfahren zum Finden der positiven und negativen Grenzen für jede Spektrallinie verwendet werden. Infolgedessen können die Informationen zur Erzeugung eines spektralen Linienzugs entlang der Kanten des Spektrums verwendet werden. In Fig. 9 wird angenommen, dass ein Rauschbereich 600 als über dem Frequenzbehälter fb+ 580 liegend und unter einem Frequenzbehälter fb- 590 liegend definiert ist, wobei fb+ und fb- die zuvor berechneten sind. Der Rauschpegel ist als Durchschnitt von A(f) zwischen fb+ 580 und fb- 590 definiert und wird als Rauschen_Pegel bezeichnet.

Entlang jeder Spektrallinie im Bild (beispielsweise 570) wird A'(f) für jeden Frequenzbehälter f berechnet und über einen Kern aus I Spektrallinien mal J Frequenzbehältern gemittelt. Das Maximum von A'(f) unter fb+ 580 wird gefunden und als A'(f⁺ _max) für eine gegebene Spektrallinie (beispielsweise 575) bezeichnet. Ein Signal-Zu-Rausch-(SNR-)Verhältnis wird zu

SNR = [A'(f⁺ _max) - Rauschen_Pegel]/Rauschen_Pegel, Rauschen_Pegel > 0 [16]

durch das Regelungsverarbeitungsmodul 80 berechnet. Dann wird durch das Regelungsverarbeitungsmodul 80 ein Rauschschwellenwert als

T_Rauschen = Rauschen_Pegel.(1+SNR.C1) [17]

oder

T_Rauschen = A'(f⁺ _max).C1, für Rauschen_Pegel = 0 [18]

berechnet, wobei C1 eine vorbestimmte Konstante ist.

Das Regelungsverarbeitungsmodul 80 findet den ersten Frequenzbehälter f_Kurve 585 über f⁺ _max, der h aufeinander folgende Frequenzbehälter mit A'(f) < T_Rauschen hat, wobei h eine vorbestimmte Zahl ist. Der Frequenzbehälter f_Kurve 585 definiert den Ort für die Anzeige des positiven Linienzugs für die Spektrallinie (beispielsweise 575) unter Analyse. Auf ähnliche Weise wird der Frequenzbehälter, der dem Ort des negativen Linienzugs 586 für die Spektrallinie (beispielsweise 575) entspricht, gefunden. Der Vorgang wird für jede Spektrallinie zur Erzeugung von Kurvenpositionen entlang der gesamten Flanken des Dopplerspektrums, sowohl positiv als auch negativ, durchgeführt. Die Anzeigearchitektur 120 kann dann die Kurve über dem Spektrogramm anzeigen.

Zusammenfassend beinhalten die Vorteile und Merkmale unter anderem einen Ansatz zur automatischen Regelung von Parametern zur Erzeugung eines visuell wünschenswerten Spektrumdopplerbildes beruhend lediglich auf Rauschpegeln und Signal-zu-Rausch-Verhältnissen, die tatsächlich in den Linien der Dopplerspektrumdaten vorhanden sind. Es gibt kein Verlassen auf zuvor berechnete Prädiktionen von Rauschen in verschiedenen Systemstufen, und es werden keine Annahmen über das Vorhandensein von Rauschen in einem Satz von Spektrallinien oder Frequenzbehältern gemacht. Orte von Rauschen werden von Orten eines Signals bewusst unterschieden. Die automatische Regelung von Parametern resultiert in der Beseitigung von Aliasing und in der Anpassung der Bezugslinie und Orientierung des Spektrumsignals bei Bedarf, um eine visuell wünschenswerte Anzeige des Spektrumsignals für einen Bediener zu präsentieren. Die Erzeugung einer Spektralkurve, die den Ecken bzw. Kanten der Spektrallinien entspricht, wird auch lediglich beruhend auf den Linien der Spektrumdopplerdaten erreicht.

Obwohl die Erfindung bezüglich bestimmter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, erkennt der Fachmann, dass verschiedene Änderungen ausgeführt und Äquivalente eingesetzt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Modifikationen für eine Anpassung der Lehren der Erfindung an eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material gemacht werden, ohne von ihrem Schutzbereich abzuweichen. Daher soll die Erfindung nicht auf ein bestimmtes offenbartes Ausführungsbeispiel beschränkt sein, sondern alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche fallen.

Vorstehend ist ein Ultraschallsystem beschrieben, dasein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Anpassung bestimmter Parameter beinhaltet, die die Visualisierung eines Dopplerspektrumbildes beeinflussen. Das Ultraschallsystem erfasst Spektrallinien von durch das Ultraschallsystem erzeugten Dopplerdaten. Eine Datenverarbeitungseinrichtung im Ultraschallsystem bestimmt das Vorhandensein von Aliasing und schätzt Rauschpegel aus den Spektrallinien der Dopplerdaten. Die Datenverarbeitungseinrichtung passt dann automatisch Systemparameter, wie eine Impulswiederholfrequenz (PRF), eine Bezugslinienverschiebung und eine Spektrumorientierung im Ansprechen auf Aliasing und Rauschpegel an. Die Datenverarbeitungseinrichtung des Ultraschallsystems bestimmt auch positive und negative Signalgrenzen für jede Spektrallinie der Dopplerdaten, und eine Anzeigearchitektur verarbeitet die Signalgrenzdaten zur Anzeige einer Spektralkurve entsprechend den Kanten der Spektrallinien.

Bezugszeichenliste Fig. 1

5

Ultraschallsystem

10

vorderes Ende

20

Messwandlerarray

25

Messwandlerelement

30

T/R-Schalteinrichtung

40

Sender

50

Empfänge

60

Strahlformer

70

Verarbeitungsarchitektur

80

Steuerverarbeitung

90

Demodulation

100

Dopplerverarbeitung

110

Abtastumsetzung

117

digitale Schnittstelle

120

Anzeigearchitektur

130

Anzeigeverarbeitung

140

Monitor

Fig. 2

150

Abtastebene

155

Abtastlinie

160

Sampling-Tor

Fig.3

170

Zeitachse

180

Dopplerfrequenzachse

190

Spektrallinie

200

Frequenzbehälter

205

Spektrallinien-/Frequenzbehälterort

210

Filterkern

Fig. 4

220

Spektrum

230

maximales Geschwindigkeitsmaß

240

minimales Geschwindigkeitsmaß

250

Bezugslinie

Fig. 5

230

maximales Geschwindigkeitsmaß

240

minimales Geschwindigkeitsmaß

250

Bezugslinie

260

positive Spitzen

270

Spektrum

280

bestimmte positive Frequenzen des Spektrums

290

bestimmte andere positive Frequenzen des Spektrums

Fig. 6

300

Verfahren

310-410

Verfahrensschritte

Fig. 7

170

Zeitachse

180

Dopplerfrequenzachse

420

negativer Abschnitt des Spektrums

430

positiver Abschnitt des Spektrums

440

unterer Frequenzbehälter der Wandzurückweisungsregion

450

oberer Frequenzbehälter der Wandzurückweisungsregion

Fig. 8

170

Zeitachse

181

Dopplerfrequenzachse

480

Bildelementort

490

Kern

500

Spektrallinie

510

F

_min

Fig. 9

170

Zeitachse

180

Dopplerfrequenzachse

520

Frequenzbehälter F-

530

Frequenzbehälter F+

550

Frequenzbehälter Null

560

Abtastlinie Tmax

565

Abschnitt des Spektrums

575

eine Spektrallinie im Bild

580

positive Signalgrenze Fb+

585

Frequenzbehälter F

_Kurve

586

Frequenzbehälter negativer Kurve

590

Frequenzbehälter Fb-

595

Abschnitt des Spektrums

600

Rauschregion

Claims

1. Verfahren (300) zur automatischen Einrichtung eines Parameters, der in Verbindung mit einer Anzeige eines Dopplerspektrumbildes verwendet wird, in einem Ultraschallsystem (5) zur Erzeugung eines Dopplerspektrumbildes, mit den Schritten
Erfassen einer Vielzahl von Spektrallinien von Dopplerdaten,
Bestimmen einer Signal-freien Untergruppe von Dopplerdaten aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten,
Schätzen zumindest eines Rauschpegels aus der Signal- freien Untergruppe von Dopplerdaten und
automatisches Anpassen eines Parameters eines Dopplerspektrumbildes beruhend auf dem zumindest einen Rauschpegel.

2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit der Bestimmung des Vorhandenseins von Aliasing aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten und der automatischen Anpassung einer Impulswiederholfrequenz (230/240) und/oder einer Bezugslinienverschiebung (250) und/oder einer Spektrumorientierung (220) im Ansprechen auf eine Bestimmung des Vorhandenseins von Aliasing.

3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit der Erzeugung positiver und negativer Frequenzbehälter (420/430) für die Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten und Neuanordnung der positiven und negativen Frequenzbehälter (420/430).

4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit der Erzeugung von Frequenzbehältern für die Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten und Berechnung eines Intensitätspegels für einen Frequenzbehälter durch Mittelung einer Untergruppe von Dopplerdaten aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten.

5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit der Berechnung eines Intensitätspegels für eine Spektrallinie durch Mittelung einer Untergruppe von Dopplerdaten aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten.

6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit der Erzeugung von Frequenzbehältern für die Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten und Bestimmung eines Frequenzbehälters (510) mit einem minimalen Intensitätspegel.

7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit der Bestimmung einer Spektrallinie (560) eines maximalen Intensitätspegels aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten.

8. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit der Erzeugung von Frequenzbehältern für die Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten und Bestimmung eines Frequenzbehälters (510) mit einem minimalen Intensitätspegel und der Bestimmung, ob mit einem Frequenzbehälter (510) mit einem minimalen Intensitätspegel assoziierte Dopplerdaten Signalinformationen gegenüber lediglich Rauschinformationen enthalten.

9. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit der Bestimmung einer positivsten Signalgrenze (580) und einer negativsten Signalgrenze (590) aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten und dem zumindest einen Rauschpegel.

10. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit der Bestimmung positiver (580) und negativer (590) Signalgrenzen für jede Spektrallinie (575) der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten und der Erzeugung und Anzeige einer Spektralkurve entlang der Signalgrenzen.

11. Vorrichtung zum automatischen Einrichten eines Parameters, der in Verbindung mit einer Anzeige eines Dopplerspektrumbildes verwendet wird, in einem Ultraschallsystem (5) zur Erzeugung eines Dopplerspektrumbildes, mit einem Datenverarbeitungsmodul (80) zur Erfassung einer Vielzahl von Spektrallinien von Dopplerdaten und zur Bestimmung einer Signal-freien Untergruppe von Dopplerdaten aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten und zum Schätzen zumindest eines Rauschpegels aus der Signal-freien Untergruppe von Dopplerdaten und zur automatischen Anpassung eines Parameters eines Dopplerspektrumbildes beruhend auf dem zumindest einen Rauschpegel.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) das Vorhandensein von Aliasing aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten bestimmt und automatisch eine Impulswiederholfrequenz (230/240) und/oder eine Bezugslinienverschiebung (250) und/oder eine Spektrumorientierung (220) im Ansprechen auf eine Bestimmung des Vorhandenseins von Aliasing anpasst.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner mit einem Dopplerverarbeitungsmodul (100) zur Erzeugung positiver und negativer Frequenzbehälter (420/430) der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) die positiven und negativen Frequenzbehälter (420/430) neu anordnet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner mit einem Dopplerverarbeitungsmodul (100) zur Erzeugung von Frequenzbehältern der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) einen Intensitätspegel für einen Frequenzbehälter durch Mittelung einer Untergruppe von Dopplerdaten aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten berechnet.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) einen Intensitätspegel für eine Spektrallinie (190) durch Mittelung einer Untergruppe von Dopplerdaten aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten berechnet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner mit einem Dopplerverarbeitungsmodul (100) zur Erzeugung von Frequenzbehältern der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) einen Frequenzbehälter (510) mit einem minimalen Intensitätspegel bestimmt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) eine Spektrallinie eines maximalen Intensitätspegels aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten bestimmt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner mit einem Dopplerverarbeitungsmodul (100) zur Erzeugung von Frequenzbehältern der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) einen Frequenzbehälter mit einem minimalen Intensitätspegel bestimmt, und bestimmt, ob mit einem Frequenzbehälter mit einem minimalen Intensitätspegel assoziierte Dopplerdaten Signalinformationen entgegen lediglich Rauschinformationen enthalten.

19. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) eine positivste Signalgrenze (580) und eine negativste Signalgrenze (590) aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten und dem zumindest einen Rauschpegel bestimmt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) positive (580) und negative (590) Signalgrenzen für jede Spektrallinie der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten bestimmt, und die Vorrichtung ferner eine Anzeigearchitektur (120) zur Erzeugung einer Spektralkurve entlang der Signalgrenzen und zur Anzeige der Spektralkurve aufweist.

21. Medizinisches diagnostisches Ultraschallsystem (5) mit
einem Messwandler (20) zum Senden und Empfangen von Ultraschallsignalen in einer Abtastebene (150) eines Subjekts,
einem Strahlformer (60) zum Erhalten von Datenabtastwerten, die Ultraschallsignale für ein Sampling-Tor (160) in der Abtastebene (150) repräsentieren,
einem Dopplerverarbeitungsmodul (100) zur Erzeugung einer Gruppe roher Frequenzbehälter von Dopplerdaten aus den Datenabtastwerten,
einem Abtastumsetzungsmodul (110) zur Abtast-Umsetzung des Satzes roher Frequenzbehälter von Dopplerdaten,
einem Datenverarbeitungsmodul (80) zum Analysieren einer Vielzahl von Spektrallinien von Dopplerdaten und zur automatischen Anpassung von Dopplermodusparametern zur Regelung eines Dopplerspektrumbildes und
einer Anzeigearchitektur (120) zur Anzeige des Dopplerspektrumbildes, das dem Sampling-Tor (160) in der Abtastebene (150) entspricht.

22. Ultraschallsystem (5) nach Anspruch 21, wobei die Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten die Gruppe roher Frequenzbehälter von Dopplerdaten ist.

23. Ultraschallsystem (5) nach Anspruch 21, wobei die Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten Abtast-umgesetzte Bilddaten ist, die aus der Gruppe roher Frequenzbehälter von Dopplerdaten hergeleitet sind.

24. Ultraschallsystem (5) nach Anspruch 21, wobei das Sampling- Tor (160) über einem Ort in der Abtastebene (150) durch einen Bediener des Ultraschallsystems (5) zur Definition eines interessierenden Bereichs positioniert wird, über dem Daten gesammelt und zur Erzeugung des Dopplerspektrumbildes verarbeitet werden.

25. Ultraschallsystem (5) nach Anspruch 21, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) einen Intensitätspegel für einen Frequenzbehälter durch Mittelung einer Untergruppe von Dopplerdaten aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten berechnet.

26. Ultraschallsystem (5) nach Anspruch 21, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) einen Intensitätspegel für eine Spektrallinie durch Mittelung einer Untergruppe von Dopplerdaten aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten berechnet.

27. Ultraschallsystem (5) nach Anspruch 21, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) das Vorhandensein von Aliasing aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten bestimmt.

28. Ultraschallsystem (5) nach Anspruch 21, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) zumindest einen Rauschpegel aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten schätzt.

29. Ultraschallsystem (5) nach Anspruch 21, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) eine positivste Signalgrenze (580) und eine negativste Signalgrenze (590) aus der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten und zumindest einem Rauschpegel bestimmt.

30. Ultraschallsystem (5) nach Anspruch 21, wobei das Datenverarbeitungsmodul (80) positive (580) und negative (590) Signalgrenzen für jede Spektrallinie der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten aus zumindest einem Rauschpegel und der Vielzahl der Spektrallinien von Dopplerdaten bestimmt, wobei die Anzeigearchitektur (120) eine Spektralkurve entlang der Signalgrenzen erzeugt und die Spektralkurve anzeigt.