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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Erfindung bezieht sich auf medizinische Ultraschall-Bildgebungssysteme und insbesondere Ultraschallsysteme, die Messungen der Gewebesteifigkeit oder -elastizität unter Verwendung von Scherwellen durchführen.
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STAND DER TECHNIK
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Ein Vorteil der Ultraschall-Bildgebung und anderer Bildgebungsmodalitäten besteht darin, dass neben der Darstellung der Struktur von Gewebe und Pathologie im Körper auch Eigenschaften und Funktionalität des abzubildenden Gewebes oder der abzubildenden Pathologie anatomisch visualisiert werden können. Dies geschieht durch Aufnahme von zwei Bildern der Anatomie, von denen eines strukturell und das andere parametrisch ist. Die beiden Bilder werden dann zur Darstellung in anatomischer Registrierung überlagert. Ein grundlegendes parametrisches Bild im Ultraschall ist ein Farbflussbild, wobei ein B-Modus-Bild der Gewebestruktur mit einer Farbbilddarstellung überlagert wird, das die Richtung und Geschwindigkeit des Blutflusses in Gefäßen und anderen Strukturen des Gewebes darstellt. Die Struktur der Gefäßwände umrahmt die Blutflussinformationen und zeigt dem Kliniker Parameter des Blutflusses an den Stellen, an denen er auftritt. Der Kliniker kann die Funktionalität des Blutflusses an bestimmten Stellen im Körper diagnostizieren, indem er Parameter des Flusses beobachtet, wie seine Geschwindigkeit und Richtung an anatomischen Stellen, die durch das umgebende Gewebe definiert sind. Andere parametrische Bildgebungsverfahren sind auch im Ultraschall gut bekannt, wie Gewebebewegungsbildgebung, Kontrastbildgebung der Gewebeperfusion und Dehnungsbildgebung der Gewebeelastizität.
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Ein weiteres, neuerdings entwickeltes parametrisches Abbildungsverfahren ist die Scherwellenabbildung. Wie Dehnungsabbildung ist Scherwellenabbildung eine elastographische Technik, die Hinweise auf Gewebesteifigkeit bereitstellt. Zum Beispiel könnten steifere Geweberegionen der Brust oder Leber bösartig oder vernarbt sein, während weichere und nachgiebigere Bereiche wahrscheinlicher gutartig und gesund sind. Da bekannt ist, dass die Steifigkeit einer Region mit malignen oder benignen und vernarbten oder gesunden Zellen korreliert, stellt die Elastographie dem Kliniker einen weiteren Nachweis bereit, um bei der Diagnose und Bestimmung eines Behandlungsplans zu helfen.
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Um ein Scherwellenbild zu erzeugen, werden Scherwellenmessungen über einen gesamten Bereich von Interesse durchgeführt. Die physiologischen Erscheinungen hinter einer Ultraschall-Scherwellenmessung sind wie folgt. Wird ein Punkt des Körpers erst komprimiert, dann entspannt, erfährt das darunterliegende Gewebe eine lokale axiale Verschiebung in Richtung des Kompressionsvektors, um dann beim Entspannen der Kompressionskraft zurückzuprallen. Da jedoch das Gewebe unter der Druckkraft kontinuierlich mit umgebendem Gewebe verbunden wird, reagiert das unkomprimierte Gewebe seitlich des Kraftvektors auf die Aufwärts- und Abwärtsbewegung der lokalen axialen Verschiebung. Ein Welleneffekt in dieser seitlichen Richtung, die als Scherwelle bezeichnet wird, ist die Reaktion im umgebenden Gewebe auf die nach unten gerichtete Kompressionskraft. Ferner wurde festgestellt, dass die Kraft, die erforderlich ist, um das Gewebe nach unten zu drücken, durch Strahlungsdruck aus einem Ultraschallimpuls erzeugt werden kann, und Ultraschallempfang kann verwendet werden, um die durch die Scherwellen induzierte Gewebebewegung zu erfassen und zu messen. Die Scherwellengeschwindigkeit wird durch lokale mechanische Eigenschaften des Gewebes bestimmt. Die Scherwelle wandert mit einer Geschwindigkeit durch weiches Gewebe und mit einer anderen, höheren Geschwindigkeit durch steiferes Gewebe. Durch Messung der Geschwindigkeit der Scherwelle an einem Punkt im Körper erhält man Informationen über Eigenschaften der Gewebesteifigkeit an diesem Punkt, wie deren Scherelastizitätsmodul und Young-Modul. Die sich seitlich ausbreitende Scherwelle wandert langsam, meist einige Meter pro Sekunde oder weniger, wodurch die Scherwelle detektionsempfindlich wird, obwohl sie sich über einige Zentimeter oder weniger schnell abschwächt. Siehe zum Beispiel
US-Pat. 5.606.971 (Sarvazyan) und US-Pat.
5.810.731 (Sarvazyan et al). Die Scherwellengeschwindigkeit ist praktisch unabhängig von der Amplitude der Gewebeverschiebung, und die Gewebedichte weist normalerweise eine geringe Varianz auf, die die Technik zur objektiven Quantifizierung von Gewebeeigenschaften mit Ultraschall geeignet macht.
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KURZDARSTELLUNG
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Existierende kommerzielle Systeme, die eine Scherwellenelastographie-Beurteilung durchführen, wie das ElastQ-Merkmal des Epiq-Ultraschallsystems von Philips Healthcare of Andover, MA, verwenden planare (2D-) Bildgebungstechniken. Gewebe im Körper sind jedoch dreidimensional, nicht zweidimensional. Die Scherwellengeschwindigkeit kann sich sowohl in Elevationsrichtung als auch in der zweidimensionalen Azimut- und Tiefenebene eines Bildes ändern. Außerdem ist die Scherwellengeschwindigkeit in anisotropen Geweben richtungsabhängig. Informationen, die aus heutigen Handelsprodukten gewonnen werden, sind somit unvollständig. Eine Möglichkeit, eine 3D-Scherwellengeschwindigkeitskarte zu erzeugen, ist das höhenmäßige Abtasten einer eindimensionalen (1D-) Sonde, und durch Drehen der Sonde um 90 Grad und Durchführen einer weiteren Abtastung kann auch eine 3D-Karte der Scherwellengeschwindigkeit in der neuen lateralen Richtung erfasst werden. Eine solche Vorgehensweise ist jedoch langsam, da die Scherwellenabbildung in der Regel mit einer niedrigen Bildrate abläuft, die durch thermische Effekte begrenzt ist, und auch unter Registrierfehlern leiden kann. Außerdem ist die durch die Scherwellenausbreitung hervorgerufene Gewebebewegung sehr gering. Spitzenwertscherwellen-Gewebeverschiebungen liegen bestenfalls bei 10 µm und liegen unter häufigeren, ungünstigeren Umständen näher bei 1 µm. Die Genauigkeit von Verschiebungsschätzungen für genaue Scherwellenmessungen sollte mindestens in der Größenordnung von 100 nm liegen. Ferner wird die Scherwellenbewegung in Gewebe, das viskoelastischen Charakter hat, stark gedämpft. Die durch die zur Scherwellenerzeugung verwendete Kraft hervorgerufene Gewebebewegung breitet sich radial in alle Richtungen senkrecht zum Kraftvektor aus und erleidet neben der normalen Dämpfung durch Gewebeviskosität einen Abfall um den Faktor 1/R in den radialen Richtungen. Diese Faktoren setzen voraus, dass Scherwellenerzeugung und -messung in eng beabstandeten Intervallen über einen Bereich von Interesse erfolgen. Wenn solche Messungen über einen Volumenbereich durchgeführt werden, ist die Zeit, die erforderlich ist, um ein volles Volumen abzutasten, von Bedeutung. Und die Gewebeverschiebung, die sich aus der Scherwellenbewegung ergibt, kann leicht durch Bewegungseffekte aufgrund des Herzschlags des Patienten und der Bewegung des Handwandlers überlagert werden.
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Dementsprechend ist es wünschenswert, Scherwellensteifigkeitsmessungen in drei Dimensionen erfassen und anzeigen zu können, während die Erfassungsbildrate und -genauigkeit, die für eine zuverlässige Diagnose erforderlich sind, beibehalten werden.
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Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird ein Ultraschall-Scherwellen-Bildgebungssystem beschrieben, das die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Beurteilung der Scherwellensteifigkeit in drei Dimensionen verbessert. Eine zweidimensionale (2D) Matrixarray-Wandlersonde wird verwendet, um Scherwellengeschwindigkeitsdaten in drei Ebenen eines Bereichs von Interesse zu erfassen. Pixel in den Ebenen werden gemäß ihrer gemessenen Gewebesteifigkeit farbcodiert und in ihren räumlichen Orientierungen in einer isometrischen oder perspektivischen Darstellung dargestellt. Die Positionen und Ausrichtungen der Ebenen können durch die Systembenutzerschnittstelle geändert werden, was es einem Kliniker ermöglicht, ausgewählte Ebenen von Steifigkeitsinformationen zu betrachten, die sich in der Region von Interesse schneiden.
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In den Zeichnungen:
- veranschaulicht 1 in Blockdiagrammform ein Ultraschall-Bildgebungssystem, das zur Durchführung einer Scherwellenmessung in drei Dimensionen gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
- veranschaulicht 2 eine Sequenz von Impulsimpulsen entlang eines Push-Impulsvektors, die resultierende Scherwellenfront und eine Reihe von Tracking-Impulsvektoren.
- veranschaulicht 3 vier seitlich benachbarte Gruppen von 4x-Mehrlinien-Tracking-Impulsvektoren.
- veranschaulicht 4 das Senden und Empfangen eines 4x-Mehrlinienimpulses zur Erzeugung von vier benachbarten Mehrlinien-Tracking-Impulsvektoren in einem Bereich von Interesse.
- veranschaulicht 5 eine Scherwellenverschiebungskurve an zwei Stellen, während sie durch Gewebe fortschreitet.
- veranschaulicht 6 die Erzeugung von Scherwellen durch Push-Impulse in drei unterschiedlichen Tiefen in einem Bereich von Interesse.
- veranschaulicht 7 die Erzeugung von Scherwellen durch einen Push-Impuls, der von einer Matrixarray-Wandlersonde winkelgesteuert wird.
- veranschaulicht 8 die Erzeugung von Scherwellen in einer B-Ebene durch Übertragung unterschiedlich gelenkter Push-Impulse.
- veranschaulicht 9 die Erzeugung von Scherwellen in einer C-Ebene unter einer Matrixarray-Wandlersonde.
- veranschaulicht 10 drei Anzeigen von Ebenen von Steifigkeitsinformationen durch einen Bereich von Interesse gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
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Bezugnehmend auf 1 wird zunächst ein Ultraschallsystem, das gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung für die Messung von Steifigkeit unter Verwendung von Scherwellen konstruiert ist, in Blockdiagrammform gezeigt. Eine Ultraschallsonde 10 weist ein zweidimensionales Matrixarray 12 von Wandlerelementen zum Senden und Empfangen von Ultraschallsignalen auf. Ein zweidimensionaler Array-Wandler kann eine zweidimensionale (2D) Ebene durch Sendestrahlen und Empfangen von zurückkehrenden Echosignalen über eine einzige Ebene im Körper abtasten und kann auch dazu verwendet werden, einen Volumenbereich durch Sende- und Empfangsstrahlen in unterschiedlichen Richtungen und/oder Ebenen eines Volumenbereichs (3D) des Körpers abzutasten. Die Array-Elemente sind mit einem Mikrostrahlformer 38 gekoppelt, der in der Sonde angeordnet ist und die Übertragung durch die Elemente steuert und die Echosignale, die von Gruppen oder Unterarrays von Elementen empfangen werden, zu teilweise strahlgeformten Signalen verarbeitet. Die teilstrahlgeformten Signale werden von der Sonde über einen Sende/Empfangsschalter (T/R) 14 in einen Mehrlinien-Empfangsstrahlformer 20 im Ultraschallsystem eingekoppelt. Die Koordination des Sendens und Empfangens durch die Strahlformer wird durch eine Strahlformersteuerung 16 gesteuert, die mit dem Mehrlinien-Empfangsstrahlformer und mit einem Sendestrahlformer 18 gekoppelt ist, der Steuersignale für den Mikrostrahlformer bereitstellt. Die Strahlformersteuerung reagiert auf Signale, die als Reaktion auf eine Benutzermanipulation von Steuerungen einer Benutzerschnittstelle oder eines Steuerpanels 37 erzeugt werden, um den Betrieb des Ultraschallsystems und seiner Sonde zu steuern.
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Der Mehrlinien-Empfangsstrahlformer 20 erzeugt während eines einzigen Sende-Empfangsintervalls mehrere räumlich getrennte Empfangslinien (A-Linien) von Echosignalen. Die Echosignale werden durch Filtern, Rauschverminderung und dergleichen durch einen Signalprozessor 22 verarbeitet und dann in einem A-Linienspeicher 24 gespeichert. Ein Scherwellenprozessor, der aus den folgenden Komponenten 26-30 besteht, verarbeitet dann die A-Liniendaten, um Geschwindigkeits- und/oder Steifigkeitswerte zu bestimmen. In einem Ensemble von Echos, die sich auf einen gemeinsamen Punkt im Bildfeld beziehen, werden zeitlich unterschiedliche A-Linien-Abtastwerte, die sich auf denselben räumlichen Vektorort beziehen, einander zugeordnet. Die HF-Echosignale aufeinanderfolgender A-Linienabtastungen desselben räumlichen Vektors werden durch einen A-Linien-HF-Kreuzkorrelator 26 kreuzkorreliert, um für jeden Abtastpunkt auf dem Vektor eine Folge von Gewebeverschiebungsabtastungen zu erzeugen. Alternativ können die A-Linien eines räumlichen Vektors einer Vektor-Doppler-Verarbeitung unterzogen werden, um eine durch Scherwellen induzierte Gewebebewegung entlang des Vektors zu erfassen, oder es können andere phasenempfindliche Techniken wie Speckle-Tracking im Zeitbereich verwendet werden. Ein Wellenfront-Spitzenwertdetektor 28 reagiert auf die Erfassung der Scherwellenverschiebung entlang der A-Linienvektoren, um den Spitzenwert der Scherwellengewebeverschiebung an jedem Abtastpunkt auf der A-Linie zu erfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform geschieht dies durch Kurvenanpassung, obwohl gegebenenfalls auch Kreuzkorrelation und andere interpolative Techniken eingesetzt werden können. Die Zeitpunkte, zu denen der Spitzenwert der Scherwellenverschiebung auftritt, werden in Bezug auf die Zeitpunkte des gleichen Ereignisses an anderen A-Linien-Orten, alle auf eine gemeinsame Zeitreferenz, notiert, und diese Information wird mit einem Wellenfront-Geschwindigkeitsdetektor 30 gekoppelt, der differentiell die Scherwellengeschwindigkeit aus den Spitzenwertverschiebungszeitpunkten auf benachbarten A-Linien berechnet. Diese Geschwindigkeitsinformation wird in eine in einem Speicher abgelegte Geschwindigkeitsanzeigekarte 32 eingekoppelt, die Geschwindigkeit der Scherwelle an räumlich unterschiedlichen Stellen in einem 2D- oder 3D-Bildfeld angibt. Die Geschwindigkeitsanzeigekarte ist mit einem Bildprozessor 34 gekoppelt, der die Geschwindigkeitsanzeigekarte zur Anzeige auf einer Bildanzeige 36 verarbeitet. Die Anzeigekarte kann Scherwellengeschwindigkeitswerte an Punkten in einem Bereich von Interesse umfassen, wobei die Werte in andere Steifigkeits- oder Viskositätseinheiten wie Scherelastizitätsmodul- oder Youngsche Modulwerte umgewandelt werden können.
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2 ist eine Veranschaulichung der Verwendung von vier akustischen Push-Impulsen, um eine zusammengesetzte Scherwellenfront zu erzeugen. Die vier Push-Impulse werden entlang der Vektoren 44, 54, 64 und 74 übertragen, von denen man sieht, dass sie entlang einer einzigen Vektorrichtung in 2 ausgerichtet sind. Wenn der flachste Push-Impuls des Vektors 44 zuerst übertragen wird, gefolgt von sukzessive tieferen Push-Impulsen 54, 64 und 74, haben sich die Scherwellenfronten der jeweiligen Push-Impulse, wie durch die Wellen 46, 56, 66 und 76 angezeigt, bis zu einer Zeit, kurz nachdem der letzte Push-Impuls (Vektor 74) übertragen wurde, ausgebreitet. Wenn die Scherwellen 46, 56, 66 und 76 vom Push-Impuls-Vektor nach außen wandern, werden sie durch Tracking-Impulse 80 abgefragt, die in räumlicher Abfolge oben in der Zeichnung dargestellt sind. Tracking-Impulse können sowohl zwischen als auch nach Push-Impulsen auftreten.
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Die Geschwindigkeit einer seitlich wandernden Scherwelle wird durch Erfassen der Gewebeverschiebung erfasst, die durch die Scherwelle verursacht wird, wenn sie durch das Gewebe wandert. Dies geschieht mit zeitlich verschachtelten Tracking-Impulsen, die benachbart zu dem Push-Impuls-Vektor übertragen werden, wie in 3 gezeigt. In diesem Beispiel wird der oder die Push-Impulse 40 entlang des Push-Impuls-Vektors 44 übertragen, um eine Scherwelle zu erzeugen, die senkrecht zum Push-Impuls-Vektor verläuft. A-Linien-Vektoren, die an den Push-Impuls-Vektor 40 angrenzen, werden abgetastet, indem die Tracking-Impulse T1, T2, T3, T4 und T5 abgetastet werden, die entlang jedes angrenzenden Abtast-Impuls-Vektors in einer zeitlich verschachtelten Sequenz übertragen werden. Zum Beispiel wird die erste Vektorposition A1 durch einen ersten Impuls T1, dann die zweite Vektorposition A2 durch den nächsten Impuls T2, dann A3, A4 und A5 abgetastet. Anschließend wird die Vektorstelle A1 erneut abgetastet und die Sequenz wiederholt sich mit einer Impulsrepetitionsfrequenz (PRF). Der Abstand zwischen den Impulsübertragungen wird als Impulsrepetitionsintervall (PRI) bezeichnet. Da die Abtastung zeitlich verschachtelt ist, wird in diesem Beispiel jede der fünf Vektorstellen einmal in jeweils fünf Abtastimpulsen abgetastet. In diesem Beispiel wird jede Vektorposition fünfundfünfzig Mal für eine Gesamt-Tracking-Zeit von 27,5 ms gepulst. Jeder Impuls führt zu Echos, die entlang des Vektors zurückkehren, die von einem Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler im Empfangsstrahlformer abgetastet werden. Somit gibt es für jeden Abtastpunkt entlang jedes Vektors ein Ensemble von 55 Abtastwerten, wobei jeder Abtastwert mit einem Fünftel der Impulsrate der T1-T5 Abtastimpulsfolge genommen wird. Die übliche Ensembellänge an jedem Echoort auf einem Abtastvektor ist 40-100 Abtastwerte. Die Abtastrate wird unter Berücksichtigung des Frequenzinhalts der zu erfassenden Scherwellenverschiebung so gewählt, dass das Nyquist-Kriterium für die Abtastung erfüllt ist. Da der Zweck der Probenahme darin besteht, die Verschiebungswirkung der Scherwelle zu erfassen und zu verfolgen, während sie durch das Gewebe fortschreitet, können die Vektororte für sich langsam bewegende Scherwellen näher beieinander und für sich schneller bewegende Scherwellen weiter auseinander liegen. Andere Sequenzen der zeitlichen Verschachtelung der Vektorabtastung können ebenfalls verwendet werden. Beispielsweise könnten ungeradzahlige Vektoren nacheinander abgetastet werden, gefolgt von einer Abtastung der geradzahligen Vektoren. Als weiteres Beispiel könnten die Vektororte A1-A3 in einer zeitlich verschachtelten Weise abgetastet werden, dann die Vektororte A2-A4, dann die Vektororte A3-A5, um die Scherwellenverschiebung zu verfolgen, wenn sie fortschreitet. Andere Sequenzen können ebenfalls basierend auf den Existenzen der Situation verwendet werden. Die Ensembles von zeitlich verschachtelten Abtastwerten an jedem Punkt entlang jedes Abtastvektors werden dann verarbeitet, um den Zeitpunkt der Spitzengewebeverschiebung an jeder räumlich benachbarten Vektorposition zu finden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Mehrliniensenden und Empfangen verwendet, so dass ein einziger Tracking-Impuls gleichzeitig eine Vielzahl von benachbarten, eng beabstandeten A-Linienstellen abtasten kann. Bezugnehmend auf
4 wird eine Technik für Mehrliniensenden und -empfangen gezeigt. In
4 wird ein einzelner A-Linien-Tracking-Impuls mit einem Strahlprofil
82a,
82b übertragen, wie durch den breiten Pfeil A# angegeben. Das breite Strahlprofil beschallt mehrere Empfangslinienorte, wie in der Zeichnung dargestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Tracking-Impuls um einen sogenannten „Fettimpuls“, wie beispielsweise beschrieben in US-Pat.
4.644.795 (Augustin). In diesem Beispiel werden vier Empfangsleitungen
A1-1,
A1-2,
A1-3 und
A1-4 beschallt. Echos von den vier Empfangsleitungen (4x Mehrlinie) werden als Reaktion auf den einzelnen Sendeimpuls empfangen und werden in geeigneter Weise verzögert und summiert, um kohärente Echosignale entlang jeder der Empfangsleitungsstellen zu erzeugen. Strahlformer, die in der Lage sind, solche simultanen Mehrlinien zu erzeugen, sind beispielsweise in den US-Pat.
5.318.033 (Savord),
5.345.426 (Lipschutz),
5.469.851 (Lipschutz),
6.695.783 (Henderson et al.) und
8.137.272 (Cooley et al.) beschrieben. Diese Mehrlinien-Strahlformer werden üblicherweise verwendet, um die Aufnahmezeit zu verringern und dadurch die Bildfrequenz von Live-Ultraschallbildern zu erhöhen, was besonders bei der Bildgebung des schlagenden Herzens und des Blutflusses in der Echtzeit-Echokardiographie nützlich ist. Sie sind auch bei der 3D-Ultraschallbildgebung nützlich, so dass Echtzeitbildraten der Anzeige erreicht werden können. Siehe dazu
US-Pat. 6.494.838 (Cooley et al.). In einer Implementierung der vorliegenden Erfindung ist der Vorteil der Mehrlinienerfassung doppelt: Sie ermöglicht eine eng beabstandete Abtastliniendichte und schnelle Erfassung einer Scherwelle kurzer Dauer, die nur eine kurze Strecke durch das Gewebe zurücklegt, bevor sie durch Dämpfung abgebaut wird. Es können zwar Mehrlinien höherer Ordnung verwendet werden, die gleichzeitig Abtastwerte entlang einer größeren Anzahl von A-Linien und damit einer höheren Abtastrate erfassen, jedoch erfordert dies einen breiteren Sendestrahl (A#), um gleichzeitig die größere Anzahl von Empfangslinien zu beschallen. Der breitere Sendestrahl wird folglich die Signal-Rausch-Leistung der Implementierung höherer Ordnung herabsetzen.
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3 veranschaulicht die Verwendung eines 4x-Mehrlinienempfangs zum Senden und Empfangen entlang jedes Abtastvektors A1-A5. Ein erster Tracking-Impuls T1 wird in der Nähe des Push-Impulsvektors 44 gesendet, wodurch vier Empfangsleitungsstellen A1-1 bis A1-4 beschallt werden und vier Mehrlinien-A-Linien als Reaktion auf den lateralen Bereich A1 empfangen werden. Wenn die vier Mehrlinien in Bezug auf den gesendeten Tracking-Impuls zentriert sind, werden Echos von zwei A-Linien auf jeder Seite der Mitte der Tracking-Impulsstrahlmitte empfangen, dargestellt durch A1-1 und A1-2 links von der Mitte und A1-3 und A1-4 rechts von der Mitte. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die A-Linien 0,5 mm voneinander beabstandet. Scherwellen bewegen sich in der Regel mit einer Geschwindigkeit von 1-10 Metern pro Sekunde und folglich werden Tracking-Impulse wiederholt nach den Linien A1-A5 in einer zeitlich verschachtelten Weise gesendet und A-Linienabtastungen von den A-Linienpositionen während der Zeitintervalle zwischen den Push-Impulsen (wenn solche Intervalle vorhanden sind) empfangen, und für 20 ms nach dem letzten Push-Impuls, wonach sich die Scherwelle aus dem einen Zentimeter AI-A5-Abtastfenster ausgebreitet hat. Da Scherwellen Frequenzkomponenten im Bereich von etwa 100 Hz bis etwa 1000 Hz aufweisen können, bestimmt die Abtasttheorie, dass jede A-Linie eine Abtastrate von 2 kHz aufweisen sollte. Daraus ergibt sich ein Satz (Ensemble) von fünfundfünfzig A-Linien-Abtastungen jedes Abtastpunktes auf jeder Mehrlinien-A-Zeile.
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In dem Beispiel von 3 werden fünf Tracking-Impulse T1-T5 über aufeinanderfolgende Abtastfenster A1-A5 angrenzend an den Push-Impulsvektor 44 übertragen, um den Scherwellenverschiebungseffekt abzutasten, wenn sich die Welle ausbreitet. Ein üblicher Abtastimpuls ist ein kurzer Impuls, meist nur ein oder zwei Zyklen, mit einer für das Eindringen in die zu untersuchende Tiefe geeigneten Frequenz, beispielsweise 7-8 MHz. Jeder Tracking-Impuls ist in diesem Beispiel um 2 mm von seinen benachbarten Nachbarn versetzt, was zu zwanzig A-Linien führt, die 0,5 mm voneinander beabstandet sind, wobei 4x Mehrlinien über eine Gesamtentfernung von einem Zentimeter verlaufen. Für die Abfrage der Abtastfenster gibt es verschiedene Möglichkeiten. Es wird nur der Bereich A1 abgetastet, bis die Scherwelle detektiert wird, dann wird die Abtastung im Bereich A2, dann A3 usw. gestartet. Eine andere besteht darin, die Abtastung in den Bereichen wie oben beschrieben zeitlich zu verschachteln, nacheinander mit Tracking-Impulsen T1-T5 abzutasten und dann die Sequenz zu wiederholen. Bei letzterem Ansatz können fünf Abtastfenster mit zwanzig Tracking-A-Linienpositionen gleichzeitig den Scherwelleneffekt verfolgen. Nachdem die Scherwelle das nächstliegende A1-Abtastfenster durchlaufen hat und in die benachbarten Fenster gelangt ist, kann die Abtastung des Nahfensters beendet und die Abtastzeit den übrigen Abtastfenstern zugeordnet werden, durch die sich die Scherwelle noch ausbreitet. Die Abtastung wird solange fortgesetzt, bis sich die Scherwelle aus dem einen cm-Abtastbereich ausgebreitet hat, bis die Scherwelle unter ein detektierbares Niveau gedämpft sein kann. Scherwellen haben im Mittel eine Relaxationszeit von 10 ms.
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Es ist erforderlich, dass sich die Abtastzeitpunkte der Tracking-A-Linien-Positionen bei zeitlich verschachtelten Tracking-Impulsen auf eine gemeinsame Zeitbasis beziehen, damit aus den Ergebnissen eine kontinuierliche Messung der Zeit und damit der Geschwindigkeit über den einen cm-Abtastbereich erfolgen kann. Da beispielsweise die Abtastimpulse für das Abtastfenster A2 erst 50 Mikrosekunden nach den entsprechenden Abtastimpulsen für das Fenster A1 auftreten, besteht ein Zeitversatz von 50 Mikrosekunden zwischen den Abtastzeitpunkten der beiden benachbarten Fenster. Diese Zeitdifferenz muss beim Vergleich der Spitzenverschiebungszeiten in den jeweiligen Fenstern berücksichtigt und über das volle Abtastfenster von einem Zentimeter akkumuliert berücksichtigt werden. Durch die Bezugnahme der Abtastzeitpunkte jedes Abtastvektors auf eine gemeinsame Zeitreferenz kann das Problem der versetzten Abtastzeitpunkte gelöst werden.
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Da ein diagnostischer Bereich von Interesse (ROI) im Allgemeinen größer als ein Zentimeter in der Breite ist, wird das Verfahren der 2-5 mit Push-Impulsen wiederholt, die an unterschiedlichen räumlichen Positionen über das Bildfeld übertragen werden. Dabei wird ein Bildfeld in ein Zentimeter breiten Bereichen abgefragt und die Ergebnisse der Abfragen in anatomischer Beziehung nebeneinander angezeigt, um ein Steifigkeitsbild des vollen ROI darzustellen. Ein vier Zentimeter breites Bildfeld kann beispielsweise in vier benachbarten oder überlappenden ein Zentimeter breiten Bereichen abgefragt werden, die dann nebeneinander oder ganz oder teilweise überlagert auf dem Display dargestellt werden.
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5 veranschaulicht eine Sequenz von Verschiebungswerten für zwei seitlich benachbarte Gewebepunkte auf zwei benachbarten A-Linien, wie A1-3 und A1-4 in 3. Kurve 100 stellt die Verschiebung über die Zeit dar, die durch den Durchgang einer Scherwelle durch einen Punkt auf der A-Linie A1-3 verursacht wird, und Kurve 120 stellt die Verschiebung an einem Punkt der benachbarten A-Linie A1-4 dar. Die Punkte 102-118 von Gewebeverschiebungswerten werden aus lokalen Kreuzkorrelationen von HF-Daten (z.B., 10-30 HF-Proben in der Tiefe) berechnet, die um eine Probenpunkttiefe auf A1-3 im Laufe der Zeit erfasst wurden, um die lokalen Verschiebungswerte im Laufe der Zeit an dem Tiefenpunkt zu ergeben. Die zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten (y-Achse) erfassten Wegwertepunkte 102-118 werden in Abhängigkeit von der Zeit zu der ersten Wegkurve 100 zusammengefügt. An einer rechts von der ersten A-Linie gelegenen Stelle der zweiten A-Linie a-1-4 kann die durch lokale Kreuzkorrelation erzeugte Folge 122-136 von Verschiebungswerten zu einer zweiten Verschiebungskurve 120 zusammengefügt werden. Da die Scherwelle in diesem Beispiel von links nach rechts wandert, ist die zweite Kurve 120 für die am weitesten rechts liegende A-Linie nach rechts (zeitlich, Δt) der ersten Verschiebungskurve 100 verschoben. Ein genauer zeitlicher Bezug des Durchgangs der Wellenfront von einem Punkt zum nächsten wird durch den detektierten Spitzenwert oder Wendepunkt jeder Verschiebungskurve gemessen, der in diesem Beispiel mit 200 und 220 bezeichnet ist. Zum Auffinden des Kurvenspitzenwerts können verschiedene Techniken verwendet werden. In einer Implementierung werden die Verschiebungswerte jeder Kurve verarbeitet, indem Kurven an die Werte angepasst werden, um vollständige Verschiebungskurven 100, 120 und die Kurvenspitzenwerte zu bilden. Eine andere Technik besteht darin, zusätzliche Punkte zwischen den detektierten Punkten zu interpolieren, um den Spitzenwert zu finden. Noch eine andere Technik besteht darin, die Steigungen der Kurve beiderseits des Spitzenwerts zu bestimmen und den Spitzenwert aus dem Schnittpunkt der Steigungslinien zu bestimmen. Ein weiterer Ansatz ist die Kreuzkorrelation der Kurvendaten. Wenn die Spitzen der Scherwellenverschiebung an aufeinanderfolgenden A-Linienpositionen durch den Wellenformspitzendetektor 28 gefunden werden, werden deren Auftrittszeitpunkte in Bezug auf die Detektion der Punkte auf den Kurven notiert. Die Differenz dieser Zeiten, Δt, wird unter Berücksichtigung von Abtastzeitversätzen und des Abstandes zwischen den A-Linien (z.B., 0,5 mm), dann von dem Wellenfront-Geschwindigkeitsdetektor 30 verwendet, um die Geschwindigkeit der Scherwelle zu bestimmen, während sie sich zwischen den beiden A-Linien-Orten bewegt. Nachdem auf diese Weise der gesamte ROI abgefragt und für jeden Abtastpunkt auf jedem A-Linienvektor Verschiebungskurven und Zeiten des Spitzenwertauftretens bestimmt worden sind, kann die Geschwindigkeit der Scherwellenausbreitung von Bildpunkt zu Bildpunkt über den gesamten Bereich von Interesse berechnet werden. Diese zwei- oder dreidimensionale Matrix von Geschwindigkeitswerten wird farbcodiert oder anderweitig mit entsprechenden Steifigkeitsschätzungen codiert, um eine Geschwindigkeits- oder Steifigkeitsanzeigekarte zu bilden, die überlagert und in räumlicher Ausrichtung mit einem B-Modus-Bild des Bereichs von Interesse zur Anzeige auf der Bildanzeige 36 ist.
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Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung erfasst der 2D-Matrixarray-Wandler Steifigkeitsdaten nicht aus einem gesamten 3D-Volumen, sondern aus drei sich schneidenden Ebenen des Volumens. Wie dies für eine B-Ebene geschieht, die die Fläche des Matrixarrays schneidet, ist in den folgenden Zeichnungen veranschaulicht. 6 veranschaulicht die Übertragung von drei Push-Impulsen 40, 50 und 60 durch eine Matrixarray-Sonde 10, jeweils in einer unterschiedlichen Tiefe in einem Bildfeld unter der Hautlinie 11. Das Strahlprofil jedes Push-Impulses ist als 41a, 41b; 51a, 51b; und 61a, 61b gezeigt. Jeder aufeinanderfolgende Push-Impuls erzeugt eine Scherwelle 46 in einer sukzessiv größeren Bildtiefe. Drei solcher Push-Impulse können in axialer Ausrichtung übertragen werden, um Scherwellen in drei aufeinanderfolgenden Bildtiefen zu erzeugen. Wenn die Vektoren der Push-Impulse axial ausgerichtet sind, ergibt sich, dass die Scherwellengeschwindigkeit in drei unterschiedlichen Tiefen in der z-Dimension entlang des gleichen Vektors in der x- (Azimut-) Dimension gemessen wird. Werden gleichartige Push-Impulse ausgesendet und Scherwellen entlang einer Folge von Tiefenrichtungen in unterschiedlichen Azimutrichtungen x gemessen, so werden Scherwellengeschwindigkeitsmessungen in einer x, z-orientierten B-Ebene durchgeführt.
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In dem Beispiel von 6 verlaufen die erzeugten Scherwellen alle horizontal, da die Push-Impulsvektoren senkrecht zur Fläche des Matrixarrays ausgerichtet sind und, wie oben erwähnt, Scherwellen 46 immer senkrecht zur Achse der Vektoren der Push-Impulse 40, 50 und 60 verlaufen. Somit sind die Messungen der Scherwellengeschwindigkeit horizontal und vertikal über die abgetastete Bildebene ausgerichtet. Jedoch können die Scherwellen durch Ändern der Ausrichtung der Push-Impulsvektoren, wie in 7 gezeigt, unterschiedlich ausgerichtet werden. In dieser Veranschaulichung ist der Push-Impulsvektor gemäß Pfeil 58 nach links ausgerichtet, was durch Lenken des/der Push-Impulse(s) gemäß 7 nach links erfolgt. Mit einem 2D-Matrixarray können Push-Impulse in beliebiger Richtung in Azimut oder Elevation gelenkt werden. Somit kann eine Vielzahl von Push-Impulsen nach links gelenkt werden, wie in einer Ebene gezeigt, die sich senkrecht zum Blatt der Zeichnung erstreckt, um Scherwellengeschwindigkeitsmessungen in einer B-Ebene durchzuführen, die mit dem Pfeil 58 ausgerichtet ist. Alternativ können Push-Impulse parallel zum Pfeil 58 über eine Ebene erzeugt werden, die in der Zeichenebene liegt. Somit können mittels Strahllenkung Scherwellengeschwindigkeitsmessungen in jeder B-Ebene durchgeführt werden, die sich von der Stirnfläche des Matrixarrays 12 in jeder Richtung erstreckt. Wenn ein Push-Impuls 50 übertragen wird, wie in 7 gezeigt, wandern die resultierenden Scherwellen 46 vom Scherwellenbrennpunkt in einem Winkel nach außen, wie in der Zeichnung gezeigt. Dies ermöglicht in diesem Beispiel Scherwellengeschwindigkeitsmessungen links oben und rechts unten vom Push-Impulsfokus, indem Abtastimpulse unter dem gleichen Winkel wie der Push-Impulsvektor 58 gesendet werden.
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Unter Berücksichtigung dieser Push-Impuls-Übertragungstechniken zeigt sich, dass B-Ebenen beliebiger Orientierung relativ zur Fläche eines 2D-Matrixarrays zur Scherwellengeschwindigkeitsmessung abgetastet werden können. 8 veranschaulicht eine B-Ebene 90, die sich von einer Matrixarray 12 in einer x, z-Ebene erstreckt. Scherwellengeschwindigkeiten könnten in dieser Ebene gemessen werden, indem Push-Impulse vertikal in z-Richtung oder aber in z-Richtung übertragen werden, jedoch in der Höhe gelenkt werden, wie in 6 dargestellt, jedoch werden in diesem Beispiel Scherwellen unter zwei verschiedenen Winkeln 58 und 59 in der Ebene 90 übertragen, wie durch die kleinen Pfeile in der Zeichnung angedeutet. Dadurch entstehen Scherwellen 46, die nach rechts oben und links unten bzw. links unten und rechts oben wandern, wie in der Zeichnung dargestellt. Durch die Übertragung einer Anzahl von Push-Impulsen an den Push-Impuls-Brennpunkten 50 werden in der gesamten Ebene 90 Scherwellen erzeugt, die durch beidseits der Push-Impuls-Brennpunkte übertragene Tracking-Impulse abgetastet und deren Geschwindigkeiten in der gesamten Ebene 90 bestimmt werden können. Die Strahlen für die Push-Impulse und die Tracking-Impulse können in Azimut oder Elevation gelenkt werden, so dass die Ebene 90 senkrecht oder in einem beliebigen anderen Winkel zur Fläche des Matrixarrays 12 ausgerichtet werden kann.
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9 veranschaulicht eine C-Ebene 92 in der x, y-Ebene, in der Scherwellengeschwindigkeiten gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen werden. Eine C-Ebene ist eine, die die Fläche der Matrixarray 12 nicht schneidet. Beispielsweise könnte die C-Ebene 92 wie in diesem Beispiel parallel zur Ebene der Fläche der Matrixarray sein. Scherwellen werden in der Ebene 92 durch Fokussieren von Push-Impulsen auf die Punkte 50 in der Ebene erzeugt, wodurch Scherwellen nach außen abstrahlen, wie durch die gestrichelten Kreise, die Scherwellenfronten darstellen, angedeutet ist. Tracking-Impulse können die abstrahlenden Scherwellen in jeder Richtung von einem Brennpunkt nach außen abtasten, wodurch Scherwellengeschwindigkeiten in mehreren Richtungen von einem einzelnen Push-Impuls gemessen werden können. Durch Targeting von Push-Impulsen in Intervallen über die Ebene 92 können Scherwellengeschwindigkeiten in der Ebene schnell und effizient gemessen werden.
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Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden Scherwellengeschwindigkeiten in drei Ebenen gemessen, die in einer isometrischen oder perspektivischen Ansicht angezeigt werden, wie in 10 veranschaulicht. In diesem Beispiel stehen die drei Ebenen alle in einer orthogonalen Beziehung zueinander, obwohl auch Ebenen verwendet werden können, die in nicht orthogonalen Winkeln ausgerichtet sind. Jedes der in 10 gezeigten Beispiele weist eine vertikale y, z-Ebene, eine vertikale x, z-Ebene und eine horizontale x, y-Ebene auf, wobei die Richtungen in Bezug auf die Fläche des Matrixarray-Wandlers genommen werden, der sie abgetastet hat. Scherwellengeschwindigkeitsmessungen werden in den vertikalen (B) Ebenen unter Verwendung der in den 6 oder 8 gezeigten Erfassungstechniken durchgeführt, und Geschwindigkeitsmessungen werden beispielsweise in der horizontalen (C) Ebene unter Verwendung der in 9 gezeigten Erfassungstechnik durchgeführt. Die Geschwindigkeitsmessungen werden mit Steifigkeitswerten an ihren räumlichen Pixelorten in den Ebenen unter Verwendung einer Lookup-Tabelle farbcodiert. Der Farbbalken rechts von 10 veranschaulicht den Bereich von steifigkeitsrepräsentierenden Farben, die in 10 verwendet werden. In dem Beispiel von 10a ist eine höhere Steifigkeit in der x-Richtung in der C-Ebene 92 zu sehen. Das Beispiel von 10b veranschaulicht größere Steifigkeitswerte in der y-Richtung in der x, y-Ebene, und das Beispiel von 10c veranschaulicht größere Steifigkeitswerte in der z-Richtung in der y, z-Ebene.
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In Fällen, in denen das System nicht in der Lage ist, Geschwindigkeitsdaten für einige Pixel in einer Ebene zu erfassen, oder eine Konfidenzkarte niedrige Konfidenzfaktoren für Regionen einer Ebene zeigt, können diese Bereiche mit Graustufenpixeldaten gefüllt werden, um die Gewebestruktur zu veranschaulichen, wenn keine Steifigkeitsinformationen angezeigt werden. Siehe US-Patentanmeldung Nr. [2017PF02765], Jago, für Informationen über die Verwendung von Konfidenzkarten für Scherwellen-Bildgebung.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind die relativen ebenen Orte durch einen Benutzer einstellbar. Ein Benutzer kann mit dem Zeigegerät auf der Systembenutzerschnittstelle 37 auf eine Ebene klicken und die Ebene an einen anderen Ort ziehen. Der Benutzer kann beispielsweise auf die B-Ebene 90 klicken und sie nach vorne oder nach hinten aus der Gruppe von Ebenen ziehen oder auf die C-Ebene 92 klicken und sie an eine höhere oder niedrigere Stelle in der Anzeige ziehen. Der Benutzer kann auch auf eine Ebene klicken und diese gegenüber den anderen Ebenen kippen oder verdrehen. Wenn der räumliche Ort einer Ebene von der Benutzerschnittstelle geändert wird, wird die Änderung bei der Strahlformersteuerung 16 registriert, die dann die Strahlformer 18, 20 und 38 und das Matrixarray 12 steuert, um Scherwellendaten von dem neuen Ort der Ebene zu erfassen. Der Grafikprozessor 42 reagiert auch auf die Änderung, indem er die eingestellte Ebene in ihrer neuen räumlichen Beziehung zu den anderen angezeigten Steifigkeitsebenen anzeigt. EchtzeitBildraten der Anzeige können erreicht werden, da die erforderlichen Datenerfassungszeiten nur diejenigen sind, die erforderlich sind, um drei Ebenen eines Volumenbereichs abzutasten, und nicht das gesamte 3D-Volumen. Dadurch kann der Benutzer ein Organ des Körpers wie etwa die Leber untersuchen, indem er nicht nur die Sonde bewegt, um unterschiedliche Bereiche der Leber abzutasten, sondern auch die Ebenen, die Steifigkeitswerte im Abtastfeld des Matrixarrays zeigen, neu ausrichten. Beispielsweise kann der Benutzer ein B-Modus- (Gewebe-) Bild der Leber betrachten und eine relevante Region erkennen. Der Benutzer kann dann die Scherwellen-Abtastebenen mit ihrem gemeinsamen Schnittpunkt in der Mitte des Bereichs positionieren. Die drei Abtastebenen zeigen dadurch eine Steifigkeitsänderung im Bereich in drei Dimensionen, links nach rechts, oben nach unten und vorne nach hinten.
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Der Benutzer kann auch die Gruppe von drei Ebenen drehen, um alle Bereiche der Ebenen zu visualisieren, in der gleichen Weise wie eine dynamische 3D-Parallaxen-3D-Anzeige gedreht wird. Der Benutzer kann somit schnell und gründlich die Steifigkeitsänderung eines Organs genau und in Echtzeit beurteilen.
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Andere Variationen sind für den Fachmann offensichtlich. Statt, wie oben beschrieben, die Scherwellen mit akustischen Strahlungs-Push-Impulsen zu induzieren, kann auch eine mechanische Anregung von mechanischen Vibratoren, die am Körper um die Sonde herum angeordnet sind, zur Scherwellenerzeugung verwendet werden. Eine andere Alternative besteht darin, intrinsische physiologische Bewegung zur Scherwellenerzeugung zu verwenden, wie beispielsweise die Impulswelle im Myokard oder Blutgefäße der Leber oder anderer Organe. Anstatt die Scherwellenbewegungsdaten mit individuellen Tracking-Impulsen wie oben beschrieben zu erfassen, kann eine ultraschnelle 4D-Erfassung durchgeführt werden, um ein gesamtes Volumen von HF-Daten mit jedem Sendeereignis zu erfassen, dann die Scherwellenverschiebung durch Volumen-zu-Volumen-Tracking der 4D-Datensätze zu schätzen. Vektorfluss-Doppler-Techniken können auch verwendet werden, um die Scherwellenverschiebung zu schätzen. Die resultierenden Daten können mit räumlich-zeitlichen Filtern oder anderen Filtertechniken gefiltert werden, um die Weg-/Geschwindigkeitssignale in Komponenten entlang der Richtungen einer Ebene zu zerlegen. Physikalische oder mechanische Modelle können auch verwendet werden, um Weg- oder Geschwindigkeitsdaten in lokale physikalische Parameter zur Anzeige zu zerlegen.
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Es sollte beachtet werden, dass das Ultraschallsystem von 1, das die Scherwellengeschwindigkeit und abgeleitete Steifigkeitsmessungen misst, in Hardware, Software oder einer Kombination davon implementiert werden kann. Die verschiedenen Ausführungsformen und/oder Komponenten eines Ultraschallsystems, zum Beispiel die Module, oder darin befindliche Komponenten und Steuerungen können auch als Teil eines oder mehrerer Computer oder Mikroprozessoren implementiert sein. Der Computer oder Prozessor kann eine Rechenvorrichtung, eine Eingabevorrichtung, eine Anzeigeeinheit und eine Schnittstelle, zum Beispiel zum Zugreifen auf das Internet, einschließen. Der Computer oder Prozessor kann einen Mikroprozessor einschließen. Der Mikroprozessor kann beispielsweise an einen Kommunikationsbus angeschlossen sein, um auf ein PACS-SYSTEM zuzugreifen. Der Computer oder Prozessor kann auch einen Speicher einschließen. Die Speichervorrichtungen wie der A-Linien-Speicher 24 und der Geschwindigkeitskartenspeicher 32 können einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einen Nur-Lese-Speicher (ROM) einschließen. Der Computer oder Prozessor kann ferner eine Speichervorrichtung einschließen, die ein Festplattenlaufwerk oder ein Wechselspeicherlaufwerk wie etwa ein Diskettenlaufwerk, ein Laufwerk für optische Speicherplatten, ein Solid-State-Thumbdrive und dergleichen sein kann. Die Speichervorrichtung kann auch andere ähnliche Mittel zum Laden von Computerprogrammen oder anderen Anweisungen in den Computer oder Prozessor sein.
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Wie hierin verwendet, kann der Begriff „Computer“ oder „Modul“ oder „Prozessor“, wie er zur Beschreibung von Komponenten wie dem Signalprozessor 22, dem Bildprozessor 34 und dem Grafikprozessor 42 verwendet wird, jedes prozessor- oder mikroprozessorbasierte System einschließen, einschließlich Systeme, die Mikrocontroller, Computer mit reduziertem Befehlssatz (RISC), ASICs, Logikschaltungen und alle anderen Schaltungen oder Prozessoren verwenden, die die hier beschriebenen Funktionen ausführen können. Die obigen Beispiele sind lediglich beispielhaft und sollen daher die Definition und/oder Bedeutung dieser Begriffe in keiner Weise einschränken.
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Der Computer oder Prozessor führt einen Satz von Anweisungen aus, die in einem oder mehreren Speicherelementen gespeichert sind, um Eingangsdaten zu verarbeiten. Die Speicherelemente können je nach Wunsch oder Bedarf auch Daten oder andere Informationen speichern. Das Speicherelement kann in Form einer Informationsquelle oder eines physischen Speicherelements innerhalb einer Verarbeitungsmaschine vorliegen.
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Der Satz von Anweisungen eines Ultraschallsystems, einschließlich der oben beschriebenen Scherwellenerzeugung, der Verschiebungsmessung und der Steifigkeits-/Geschwindigkeitsberechnungen, kann verschiedene Befehle einschließen, die einen Computer oder Prozessor als Verarbeitungsmaschine anweisen, spezifische Operationen wie die Verfahren, Berechnungen und Prozesse der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung durchzuführen. Der Satz von Anweisungen kann in Form eines Softwareprogramms vorliegen. Die Software kann in verschiedenen Formen wie etwa Systemsoftware oder Anwendungssoftware vorliegen, und die als ein dingliches und nicht flüchtiges computerlesbares Medium ausgeführt sein kann. Ferner kann die Software in Form einer Sammlung von separaten Programmen oder Modulen, eines Programmmoduls innerhalb eines größeren Programms oder eines Abschnitts eines Programmmoduls vorliegen. Die Software kann auch modulare Programmierung in Form von objektorientierter Programmierung einschließen. Die Verarbeitung von Eingangsdaten durch die Verarbeitungsmaschine kann als Reaktion auf Bedienerbefehle oder als Reaktion auf Ergebnisse einer vorherigen Verarbeitung oder als Reaktion auf eine Anforderung durch eine andere Verarbeitungsmaschine erfolgen.
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Ferner sind die Beschränkungen der folgenden Ansprüche nicht im Format Mittel-plus-Funktion geschrieben und sollen nicht auf der Grundlage von 35 U.S.C. 112, sechster Absatz, interpretiert werden, außer wenn und bis diese Anspruchsbeschränkungen ausdrücklich den Ausdruck „Mittel zum“, gefolgt von einer Angabe einer Funktion ohne weitere Struktur, verwenden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5606971 [0004]
- US 5810731 [0004]
- US 4644795 [0013]
- US 5318033 [0013]
- US 5345426 [0013]
- US 5469851 [0013]
- US 6695783 [0013]
- US 8137272 [0013]
- US 6494838 [0013]
