DE19757466A1 - Verfahren und Einrichtung zum Verhindern eines axialen räumlichen Alias-Effektes in einer Ultraschall-Bildgebungs-Einrichtung mit Komplexsignaldetektor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Ultraschall- Bildgebung von menschlichem Gewebe und Blut. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Verfahren zum Steuern der Datenabtastrate, um das Nyquist-Frequenzerfordernis während der Signalverarbeitung in einer Ultraschall-Bildgebungs­ einrichtung mit einem Detektor für komplexe Signale zu er­ füllen.

Übliche Ultraschall-Bildgebungseinrichtungen enthalten eine Anordnung (Array) von Ultraschallwandlern (-transducern), die dazu verwendet werden, einen Ultraschallstrahl (-bün­ del) zu senden und dann den reflektierten Strahl von dem untersuchten Objekt zu empfangen. Für die Ultraschall-Bild­ gebung hat das Array üblicherweise eine Vielzahl von Wand­ lern (Transducern), die in einer Linie angeordnet und mit getrennten Spannungen betrieben werden. Durch Wählen der Zeitverzögerung (oder Phase) und Amplitude der angelegten Spannungen können die einzelnen Wandler gesteuert werden, um Ultraschallwellen zu erzeugen, die verknüpft werden, um eine resultierende Ultraschallwelle zu bilden, die entlang einer bevorzugten Strahlrichtung wandert und in einer ge­ wählten Entfernung entlang dem Strahl fokussiert wird. Es können viele Aktivierungen (Firings) verwendet werden, um Daten zu gewinnen, die die gewünschte anatomische Informa­ tion entlang einer Vielzahl von Abtast- bzw. Scanlinien darstellen. Die strahlformenden Parameter von jeder Akti­ vierung können verändert werden, um für eine Änderung in dem maximalen Fokus zu sorgen oder auf andere Weise den In­ halt der empfangenen Daten für jede Aktivierung zu ändern, z. B. durch Senden aufeinander folgender Strahlen entlang der gleichen Abtastlinie, wobei der Brenn- bzw. Fokalpunkt von jedem Strahl relativ zu dem Fokalpunkt des vorhergehenden Strahls verschoben wird. Durch Ändern der Zeitverzögerung und der Amplitude der angelegten Spannungen kann der Strahl mit seinem Fokalpunkt in einer Ebene bewegt werden, um das Objekt abzutasten bzw. zu scannen.

Die gleichen Prinzipien gelten, wenn der Wandler bzw. Transducer verwendet wird, um den reflektierten Schall zu empfangen (Empfangsmodus). Die an den empfangenden Wandlern erzeugten Spannungen werden summiert, so daß das Nettosi­ gnal ein Maß des Ultraschalls ist, der von einem einzigen Fokalpunkt in dem Objekt reflektiert wird. Wie bei dem Sen­ demodus wird dieser fokussierte Empfang der Ultraschall­ energie erreicht, indem dem Signal von jedem empfangenden Wandler eine getrennte Zeitverzögerung (und/oder Phasenver­ schiebungen) und Verstärkungen bzw. Gewinne erteilt wird. Der reflektierte Ultraschall wird von den Fokalzonen der zwei oder mehr Strahlen gesampelt, die an unterschiedlichen Tiefen entlang der gleichen Abtastlinie fokussiert sind. Für jeden Richtungs- bzw. Lenkwinkel werden die gesampelten Daten von benachbarten Fokalzonen gewonnen und dann ver­ knüpft, um einen Vector oder eine A-Linie herzustellen. Es wird eine Vielzahl von Vectoren, einer für jeden Strahlfo­ kalpunkt, zusammen mit interpolierten Datenwerten verwen­ det, um die Pixel auf dem Darstellungsmonitor zu betätigen, um ein volles Einzelbild (image frame) zu bilden.

Dieses Scannen weist eine Reihe von Messungen auf, bei denen die gelenkte Ultraschallwelle gesendet wird, die Ein­ richtung nach einem kurzen Zeitintervall in den Empfangsmo­ dus umgeschaltet und die reflektierte Ultraschallwelle emp­ fangen und gespeichert wird. Üblicherweise sind das Senden und Empfangen während jeder Messung in der gleichen Rich­ tung gesteuert bzw. gelenkt, um Daten von einer Reihe von Punkten entlang einer Abtastlinie zu gewinnen. Der Empfän­ ger wird an einer Folge von Entfernungen oder Tiefen ent­ lang der Abtastlinie dynamisch fokussiert, wenn die reflek­ tierten Ultraschallwellen empfangen werden.

In einer üblichen Ultraschall-Bildgebungseinrichtung be­ steht eine B-Modus-Bildgebung aus einem Signalempfang (Wandler Array, Strahlformer und Filter), Detektion und Nachverarbeitung, die eine logarithmische Kompression und Scanwandlung enthält. Bei vielen kommerziellen Scannern wird das empfangene Hochfrequenz (HF)-Signal zunächst zu einer Zwischenfrequenz (ZF) verschoben und wird dann detek­ tiert, wobei ein Gleichrichter verwendet wird, dem ein Tiefpaßfilter folgt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich jedoch auf eine Ultraschall-Bildgebungseinrichtung mit ei­ ner komplexen Signalarchitektur. Genauer gesagt, wird das Bandpaß-HF-Signal durch sein komplexes (I, Q) Signalpaar dargestellt, dessen Spektrum um die Trägerfrequenz, eine ZF oder im Basisband zentriert sein kann. Diese (I, Q) Daten können dadurch erhalten werden, daß die Hilbert Transforma­ tion der HF Daten genommen wird oder durch eine Heterodyne- Demodulation vor oder hinter der Kanalsumme in der Front- End-Strahlformereinheit.

Für die digitales System bietet die (I, Q) Signaldarstel­ lung drei Vorteile: 1) Es kann eine signifikant kleinere Datenabtastrate in dem Front-End verwendet werden, weil die Nyquist-Rate von einem komplexen Bandpaßsignal durch ihre Bandbreite um die Mittenfrequenz bestimmt ist; 2) die Hüll­ kurven-Detektion ((I + Q)^1/2) kann mit einer größeren Prä­ zision ausgeführt werden als mit einem Gleichrichter/Tief­ paßfilter-Detektor; und 3) besteht eine größere Flexibili­ tät beim Unterstützen alternativer Detektionsmethoden einschließlich des Quadratgesetzdetektors und irgend eines Gewebe-Charakterisierungs-Operators, der die HF Amplitude und Phaseninformation verwendet. Obwohl komplexe Bandpaß- I/Q-Daten in gleicher Weise detektiert werden können, sind Basisband (I, Q)-Daten der bevorzugte Datentyp, da er für Doppler-Geschwindigkeitsmessungen direkt verarbeitet werden kann.

Es ist bekannt, daß die Hüllkurvendetektion von einem Gauss'schen Zufallssignal, wie beispielsweise die Rückstreuung von weichem Gewebe, eine beträchtliche Band­ breitenexpansion zur Folge haben kann. Intuitiv kann dies durch die Tatsache erläutert werden, daß die nicht-lineare Detektionsarbeit höhere Spektralkomponenten einführt. Es kann gezeigt werden, daß die Quadratgesetzdetektion (I² + Q²) die Signalbandbreite etwa verdoppelt, und daß ein wei­ terer Quadratwurzelschritt eine kleine zusätzliche Band­ breitenexpansion erzeugen kann. Die ist in gesteuerten Phantomexperimenten bestätigt worden.

Während der Hüllkurvendetektor die Signalbandbreite mehr als verdoppeln kann, kann der nachfolgende logarithmische Kompressionsprozeß eine sogar noch größere Bandbreitenex­ pansion erzeugen. Dies wird auf einfache Weise verständ­ lich, wenn man den Logarithmierungsschritt als eine Reihe unendlicher Potenzen versteht. In Abhängigkeit von dem Dis­ play-Abtastratenerfordernis kann jedoch die Bandbreite bei der Eingabe der logarithmischen Kompressionsvorrichtung durch Tiefpaßfilterung begrenzt werden, wodurch die Band­ breitenexpansion begrenzt wird, die aus der logarithmischen Kompression resultiert.

Eine mögliche Falle der Lieferung von Basisband-I/Q-Daten an den Hüllkurvendetektor besteht darin, daß die I/Q Ny­ quist-Abtastrate nicht länger ausreicht für einen Detekti­ onsprozeß, der die Signalbandbreite mehr als verdoppelt. Wenn die I/Q Nyquist-Abtastrate auf dem ganzen Weg durch den Detektor beibehalten wird, würde ein axialer räumlicher Alias-Effekt (Aliasing) entstehen, der als ein nachteiliger Artefakt in Form eines "tanzenden Punktes" oder "Barbier- Pole" (spiralig bemalte Stange als Geschäftszeichen der Friseure) in dem Bild immer dann sichtbar wäre, wenn von einem Bild zum anderen eine axiale Bewegung vorhanden ist. Das bestehende Dilemma ist, daß man zum Verdoppeln der Ab­ tastrate in dem Vorderende der Bildgebungseinrichtung, so daß sie die Bandbreitenexpansion nach einer Detektion auf­ nehmen kann, einen der Hauptzwecke der Basisbandbildung des HF Signals, nämlich die Abtastraten/Hardware-Kosten zu minimieren, vereiteln würde.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Ein­ richtung zu schaffen, um einen axialen räumlichen Alias-Ef­ fekt (Aliasing) zu verhindern, der aus der nicht-linearen Detektion resultiert, die in einer Ultraschall-Bildgebungs­ einrichtung des Typs ausgeführt wird, die einen Detektor für komplexe Signale verwendet. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine progressive Abtastratentech­ nik verwendet, um die Abtastrate bei (oder über) der Ny­ quist-Frequenz der I/Q Daten durch ein abstimmbares Ent­ zerr-Bandpaßfilter in dem Vorderende der Bildgebungsein­ richtung zu halten und dann die Abtastrate über eine axiale Interpolation zu vergrößern, um einen Alias-Effekt während des nicht-linearen Detektionsprozesses zu verhindern. Wenn ein Hüllkurven-Detektor verwendet wird, beträgt die Band­ breite des Detektorausganges etwa das Doppelte der I/Q Da­ ten. In diesem Fall sollte die Abtastrate um das Zweifache (oder mehr) vergrößert werden durch eine axiale Interpola­ tion vor der Müllkurven-Detektion. Eine einfache und trotz­ dem sehr effektive Verdopplung der Abtastrate kann mit ei­ nem linearen Zwei-Punkt-Interpolator gebildet werden. In Abhängigkeit von dem Anwendungsfall kann dieser axiale In­ terpolator automatisch durch die Einrichtung ein- oder aus­ geschaltet werden. Das detektierte Signal wird häufig tief­ paßgefiltert, um die Sprenkel- bzw. Vergriesungs-Bandbreite auf diejenige zu begrenzen, die mit der Displayvektorgröße (Anzahl der Pixel pro Vektor) kompatibel ist. Es können In­ terpolationsfunktionen höherer Ordnung und/oder größer als 2x Interpolation verwendet werden, um axiales Aliasing wei­ ter zu verkleinern, insbesondere wenn größere als übliche Displayvektorgrößen verwendet werden.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm und zeigt die Hauptfunktions- Subsysteme in einer Realzeit-Ultraschall-Bildgebungsein­ richtung.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm und zeigt die Hauptsignal- Verarbeitungsblöcke für eine Ultraschall-Bildgebungsein­ richtung mit einem axialen Interpolator, der dem komplexen Signaldetektor vorangeht, gemäß der Erfindung.

Fig. 3A und 3B sind schematische Darstellungen, die zwei Gewichtungschemata angeben, die von dem axialen Interpola­ tor gemäß zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfin­ dung verwendet werden können.

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm und zeigt eine Implementation des axialen Interpolators gemäß dem in Fig. 3B bezeigten zweiten Ausführungsbeispiel.

Die Erfindung ist auf eine Ultraschall-Bildgebungseinrich­ tung gerichtet, die aus vier Hauptsubsystemen besteht: ei­ nem Strahlformer 2, Prozessoren 4 (einschließlich eines ge­ trennten Prozessors für jeden unterschiedlichen Modus), ei­ ner Scanwandler/Displaysteuerung 6 und einem Kernel 8. Die Systemsteuerung ist in dem Kernel 8 zentriert, das Opera­ tor-Eingaben über ein Operator-Interface 10 annimmt und seinerseits die verschiedenen Subsysteme steuert. Die Hauptsteuerung 12 führt Steuerfunktionen auf Systemlevel aus. Sie nimmt Eingaben von dem Operator über das Operator- Interface 10 und auch Systemstatusänderungen (z. B. Modusän­ derungen) an und macht entsprechende Systemänderungen ent­ weder direkt oder über die Scansteuerung. Ein Systemsteuer­ bus 14 bildet das Interface von der Hauptsteuerung zu den Subsystemen. Ein Scansteuerungs-Sequenzer 16 liefert Real­ zeit (akustische Vektorrate)-Steuereingaben an den Strahl­ former 2, einen Systemzeitsteuergenerator 24, die Prozesso­ ren 4 und den Scanwandler 6. Der Scansteuerungs-Sequenzer 16 ist durch den Host mit den Vektorsequenzen und Synchro­ nisationsoptionen für akustische Bildgewinnungen program­ miert. Somit steuert der Scansteuerungs-Sequenzer die Strahlverteilung und die Strahldichte. Der Scanwandler sendet die Strahlparameter, die durch den Host definiert sind, an die Subsysteme über den Scansteuerbus 18.

Der Hauptdatenpfad beginnt mit den analogen HF Eingängen zu dem Bündelformer 2 von dem Wandler bzw. Transducer 20. Der Bündelformer 2 gibt zwei summierte digitale Basisband-I,Q- Empfangsdatenströme ab, die von dem reflektierten Ultra­ schall für jeden Sendestrahl abgeleitet sind. Die I,Q-Daten werden in einen Prozessor 4 eingegeben, wo sie gemäß dem Gewinnungsmodus verarbeitet und als verarbeitete Vektorda­ ten an den Scanwandler/Displayprozessor 6 abgegeben werden. Der Scanwandler 6 nimmt die verarbeiteten Vektordaten an, interpoliert, wo notwendig, und gibt die Video-Displaysi­ gnale für das Bild an einen Farbmonitor 22 ab. Das darge­ stellte Bild ist eine Sektor- oder Linearabtastung, die das Gewebe und/oder den Blutfluß in einer Ebene durch den abge­ bildeten Körper darstellt.

Es wird nun die Theorie der Arbeitsweise gemäß der Erfin­ dung anhand eines Ultraschall-Abbildungssystems des Typs beschrieben, der einen Komplexsignaldetektor aufweist, wie er in Fig. 2 gezeigt ist. In der Ultraschall-Bildgebungs­ einrichtung gemäß Fig. 2 weist der Strahlbündelformer einen Sender (nicht gezeigt) zum Senden einer Ultraschall- Sendekurve mit einem Frequenzspektrum auf, das an einer vorbestimmten Frequenz zentriert ist, indem gewählte Trans­ ducer Array Elemente angeregt werden. Die Ultraschall-Sen­ dekurve ist an einem Brenn- bzw. Fokalpunkt fokussiert und gewöhnlich in einem Winkel gesteuert bzw. gelenkt. Der Bün­ delformer weist weiterhin übliche Mittel auf zum Bilden ei­ nes eine begrenzte Bandbreite aufweisenden komplexen Si­ gnalpaares (I- und Q-Signale) von einer Ultraschall-Emp­ fangskurve, die von demjenigen Teil der Ultraschall-Sende­ kurve abgeleitet ist, die durch Streuelemente in einer den Fokalpunkt umschließenden Fokalzone aufgewählte empfangene Transducerelemente zurückreflektiert wird.

In der in Fig. 2 gezeigten Ultraschall-Bildgebungseinrich­ tung empfängt ein Entzerrfilter 24 die komplexen I- und Q- Ausgangssignale von dem Bündelformer 2 und läßt eine Band­ breite durch, die eine Funktion der Bandbreite der Ein­ gangssignale ist. Gemäß der Erfindung werden die Ausgangs­ signale des Entzerrfilters 24 zu einem axialen Interpolator 26 gesendet, der interpolierte Datenwerte zu dem Strom von I-Samples und interpolierte Datenwerte zu dem Strom von Q- Samples hinzuaddiert. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung verdoppelt der axiale Interpolator 26 die Anzahl von Samples. Somit haben die I_int und Q_int Aus­ gangssignale aus dem Interpolator eine Abtast- bzw. Samplingrate, die das Doppelte der I- und Q-Ausgangssignale beträgt, die von dem Entzerrfilter 24 in den Interpolator eingegeben werden. Die komplexen Signale I_int und Q_int wer­ den dann in den Hüllkurvendetektor 28 eingegeben, der die Funktion (I_int ² + Q_int ²)^1/2 berechnet. Diese Hüllkurvende­ tektion verdoppelt etwa die Signalbandbreite. Anschließend wird die Hüllkurve durch ein Tiefpaßfilter 30 geleitet, und dann durchläuft die gefilterte Hüllkurve eine logarithmi­ sche Datenkompression (Block 32). Das logarithmisch kompri­ mierte Signal wird an den Scanwandler 6 abgegeben und dann als ein Vektor auf dem Monitor 22 dargestellt. Der Prozeß der logarithmischen Kompression kann eine weitere Bandbrei­ tenexpansion erzeugen, und an einem gewissen Punkt hinter dem Tiefpaßfilter kann es notwendig sein, daß der Daten­ strom abwärts gesampelt wird, damit er mit der Displayvek­ torgröße kompatibel ist. Somit dient das Tiefpaßfilter 30 als ein Anti-Aliasing-Filter vor dem Sampeln der Daten, oder es kann einfach dazu verwendet werden, die Sprenkel bzw. Vergriesung zu vermindern, was ebenfalls jede weitere Bandbreitenexpansion während der logarithmischen Operation begrenzen wird.

Zwei Gewichtungsschemata für einen linearen Zwei-Punkt-I/Q- Interpolator gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung sind in den Fig. 3A und 3B gezeigt. Fig. 3A stellt ein Gewichtungsschema dar, bei dem der interpolierte Wert der Mittelwert von den zwei Werten ist, z. B. I_int = 0,5I₁ + 0,5I₂ und Q_int = 0,5Q₁ + 0,5 Q₂. Das Schema gemäß Fig. 3A verwendet die Eingangsdaten, während ein zusätzli­ ches Sample pro Periode in dem Ausgangssignal interpoliert wird. Fig. 3B stellt ein Schema dar, das nur interpolierte Sampels in dem Ausgangssignal erzeugt, wobei Gewichtungs­ faktoren von 0,25 und 0,75 verwendet werden, z. B. I_int1 = 0,75I₁ + 0,25I₂, I_int2 = 0,25I₁ + 0,75I₂, Q_int1 = 0,75Q₁ + 0,25Q₂ und Q_int2 = 0,25Q₁ + 0,75Q₂. Diese zwei Gewichtungs­ schemata würden äquivalent sein, wenn der Interpolations­ prozeß perfekt wäre. In der Praxis führt jedoch ein mit­ telndes Zwei-Punkt-Filter einen gewissen Interpolations­ fehler ein. Deshalb ist das 0,75/0,25 das bevorzugte Ge­ wichtungsschema, da es die Tendenz hat, Interpolationsfeh­ ler gleichmäßig über die Ausgangssamples zu verteilen. Im Gegensatz dazu kann das 0,5/0,5 Gewichtungsschema abwech­ selnde scharfe und verschmierte horizontale Linien in dem Bild erzeugen aufgrund der Tatsache, daß die realen Samples entlang jeder Abtastlinie keine Interpolationsfehler ent­ halten, während ihre benachbarten Samples durch Interpola­ tion erhalten wurden.

Ein Schlüsselvorteil des linearen 2x Interpolators ist die Einfachheit der Implementation. Fig. 4 zeigt eine Imple­ mentation des 0,75/0,25 Gewichtungsschemas, wobei drei Ad­ dierer 34, 36 und 38, mehrere Verzögerungsabgriffe 40a-40g und ein Schalter 42 verwendet sind. Die Ausgangsgröße von jedem Addierer wird auf wirksame Weise mit 1/2 multipli­ ziert, indem das am wenigsten signifikante Bit der digita­ len Addiererausgangsgröße weggelassen wird. Wenn der axiale Interpolator 26 eingeschaltet ist, ist die Ausgangsgröße eine 0,75/0,25 und 0,25/0,75 interpodierte Version der Ein­ gangsdaten. Wenn beispielsweise die Eingangsdatensamples I₁, I₂ und I₃ in Folge sind, dann wird der Interpolator S2 = 0,75I₁ + 0,25I₂, gefolgt von S3 = 0,25I₁ + 0,75I₂ für das erste interpolierte komplexe Signalpaar abgeben. Das zweite komplexe Signalpaar in der Reihenfolge wird S2 = 0,75I₂ + 0,25I₃, gefolgt von S3 = 0,25I₂ + 0,75I₃ sein. Der S1 Pfad ist für einen Nebenschluß oder keine Interpolation.

Simulationen auf der Basis experimenteller I/Q-Daten haben gezeigt, daß die Interpolationsfehler, die mit dem 0,75/0,25 Gewichtungsschema verbunden sind, vom Standpunkt der Bild­ qualität recht akzeptabel sind. Es sollte jedoch klar sein, daß die Interpolationsfehler weiter verringert werden kön­ nen, indem Interpolationsfilter höherer Ordnung verwendet werden und das 0,75/0,25 Gewichtungsschema ausgedehnt wird, um restliche Interpolationsfehler gleichmäßig über die Aus­ gangssamples zu verteilen. Auf der Basis von I/Q-Daten, die um ihre Nyquist-Rate herum gesampelt wurden, wurde gefun­ den, daß ein idealer (Sinc-Funktion) Interpolator eine kleine zusätzliche Verbesserung gegenüber dem einfachen li­ nearen Interpolator bringen kann.

Claims (20)

1. Verfahren zum Betreiben einer Ultraschall-Bildgebungs­ einrichtung mit einem Wandler bzw. Transducer-Array, enthaltend die Schritte:
Senden einer Vielzahl von Ultraschall-Sendestrahlen von dem Transducer-Array in einer Ebene, die eine Masse von Ultraschall-Streuelementen schneidet, wobei jeder Sen­ destrahl einen entsprechenden Brenn- bzw. Fokalpunkt hat, und
Ausführen der folgenden Schritte für jeden entsprechen­ den Sendestrahl:
Gewinnen erster und zweiter komplexer Signale begrenz­ ter Bandbreite von demjenigen Teil des entsprechenden Sendestrahles, der von den Ultraschall-Streuelementen zurückreflektiert und von dem Transducer Array detek­ tiert wird, wobei die ersten und zweiten komplexen Si­ gnale begrenzter Bandbreite jeweils aus gewonnenen Ab­ tastungen bzw. Sampels bestehen, die bei einer vorbe­ stimmten Sampling- bzw. Abtastrate verarbeitet werden, Interpolieren der gewonnenen Sampels des ersten komple­ xen Signals begrenzter Bandbreite, um interpolierte Sampels zu bilden, die zwischen den gewonnenen Sampels des ersten komplexen Signals begrenzter Bandbreite ver­ schachtelt sind,
Interpolieren der gewonnenen Sampels des zweiten kom­ plexen Signals begrenzter Bandbreite, um interpolierte Sampels zu bilden, die zwischen den gewonnenen Sampels des zweiten komplexen Signals begrenzter Bandbreite verschachtelt sind, und
Bilden der Hüllkurve der ersten und zweiten komplexen Signale begrenzter Bandbreite, und
Darstellen eines Einzelbildes, das eine Funktion der Hüllkurven ist, die von der Vielzahl von Sendestrahlen abgeleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten komplexen Signale begrenzter Bandbreite nach der Inter­ polation eine Abtastrate haben, die etwa gleich dem zweifachen der vorbestimmten Abtastrate ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Interpolation durch Mittelwertbildung aufeinander folgender gewonne­ ner Sampels der ersten und zweiten komplexen Signale begrenzter Bandbreite ausgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Bandpaßfilterung der ersten und zweiten komplexen Signale begrenzter Bandbreite vor der Interpolation vorgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Tiefpaßfilterung der Hüllkurve vorgenommen wird.

6. Verfahren zum Betreiben einer Ultraschall-Bildgebungs­ einrichtung mit einem Wandler- bzw. Transducer-Array, enthaltend die Schritte:
Senden einer Vielzahl von Ultraschall-Sendestrahlen von dem Transducer-Array in einer Ebene, die eine Masse von Ultraschall-Streuelementen schneidet, wobei jeder Sen­ destrahl einen entsprechenden Brenn- bzw. Fokalpunkt aufweist, und
Ausführen der folgenden Schritte für jeden entsprechen­ den Sendestrahl:
Gewinnen erster und zweiter komplexer Signale begrenz­ ter Bandbreite von demjenigen Teil des entsprechenden Sendestrahls, der durch die ultraschall-Streuelemente zu dem Transducer-Array zurückreflektiert und von die­ sem detektiert wird, wobei jedes der ersten und zweiten komplexen Signale begrenzter Bandbreite aus gewonnenen Sampels besteht, die bei einer ersten Sampling- bzw. Abtastrate verarbeitet werden,
Interpolieren der gewonnenen Sampels des ersten komple­ xen Signals begrenzter Bandbreite, um eine erste Viel­ zahl interpolierter Sampels bei einer zweiten Samplingrate zu bilden, die größer als die erste Samplingrate ist, wobei die gewonnenen Sampels des er­ sten komplexen Signals begrenzter Bandbreite durch die interpolierten Sampels der ersten Vielzahl ersetzt wer­ den,
Interpolieren der gewonnenen Sampels des zweiten kom­ plexen Signals begrenzter Bandbreite, um eine zweite Vielzahl interpolierter Sampels bei der zweiten Samplingrate zu bilden, wobei die gewonnenen Sampels des zweiten komplexen Signals begrenzter Bandbreite durch die interpolierten Sampels der zweiten Vielzahl ersetzt werden,
Bilden der Hüllkurve der ersten und zweiten komplexen Signale begrenzter Bandbreite und
Darstellen eines Einzelbildes, das eine Funktion der Hüllkurve ist, die von der Vielzahl von Sendestrahlen abgeleitet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die zweite Samplin­ grate etwa gleich dem zweifachen der ersten Samplin­ grate ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Interpolation un­ ter Verwendung erster und zweiter Sätze von Gewich­ tungsfaktoren ausgeführt wird, wobei der erste Satz von Gewichtungsfaktoren 0,25/0,75 und der zweite Satz von Gewichtungsfaktoren 0,75/0,25 ist.

9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei eine Bandpaßfilterung der ersten und zweiten komplexen Signale begrenzter Bandbreite vor der Interpolation vorgenommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6, wobei eine Tiefpaßfilterung der Hüllkurve vorgenommen wird.

11. Ultraschall-Bildgebungseinrichtung enthaltend:
ein Wandler- bzw. Transducer-Array,
eine Einrichtung zum Senden eines Sendestrahls von dem Transducer-Array in einer Ebene, die eine Masse von ei­ ner Ultraschall-Streuelementen schneidet, wobei der Sendestrahl einen Brenn- bzw. Fokalpunkt aufweist,
eine Einrichtung zum Gewinnen entsprechender erster und zweiter komplexer Signale begrenzter Bandbreite von demjenigen Teil des Sendestrahls, der von den Ultra­ schall-Streuelementen zu dem Transducer-Array zurückre­ flektiert und von diesem detektiert ist, wobei jedes der ersten und zweiten komplexen Signale begrenzter Bandbreite aus gewonnenen Sampels besteht, die bei ei­ ner ersten Sampling- bzw. Abtastraterate verarbeitet sind,
eine erste die Samplingrate vergrößernde Einrichtung zum Vergrößern der Samplingrate des ersten komplexen Signals auf eine zweite Samplingrate durch Interpola­ tion,
eine zweite die Samplingrate vergrößernde Einrichtung zum Vergrößern der Samplingrate des zweiten komplexen Signals begrenzter Bandbreite auf die zweite Samplin­ grate durch Interpolation,
eine Einrichtung zum Detektieren der ersten und zweiten komplexen Signale, wenn die ersten und zweiten komple­ xen Signale begrenzter Bandbreite die zweite Samplin­ grate haben, und
eine Einrichtung zum Darstellen einer Bildlinie, die eine Funktion der detektierten ersten und zweiten kom­ plexen Signale begrenzter Bandbreite ist.

12. Ultraschall-Bildgebungseinrichtung nach Anspruch 11, wobei die zweite Samplingrate etwa das zweifache der ersten Samplingrate beträgt.

13. Ultraschall-Bildgebungseinrichtung nach Anspruch 11, wobei jede der ersten und zweiten die Samplingrate ver­ größernden Einrichtungen eine Interpolation ausführt durch eine Mittelwertbildung aufeinander folgender ge­ wonnener Sampels der ersten und zweiten komplexen Signale begrenzter Bandbreite und Verschachtelung der interpolierten Sampels zwischen den gewonnenen Sampels.

14. Ultraschall-Bildgebungseinrichtung nach Anspruch 11, wobei die ersten und zweiten die Samplingrate vergrö­ ßernden Einrichtungen jeweils eine Interpolation aus­ führen durch Bildung erster und zweiter gewichteter Mittelwerte von aufeinander folgenden gewonnenen Sam­ pels der ersten und zweiten komplexen Signale begrenz­ ter Bandbreite, wobei die ersten und zweiten gewichte­ ten Mittelwerte unter Verwendung von Gewichtungsfakto­ ren von 0,25 und 0,75 gebildet sind.

15. Ultraschall-Bildgebungseinrichtung nach Anspruch 11, wobei eine Einrichtung zur Bandpaßfilterung der ersten und zweiten komplexen Signale begrenzter Bandbreite vorgesehen sind, wobei die Bandpaßfilterungseinrichtung zwischen der Gewinnungseinrichtung und den ersten und zweiten die Samplingrate vergrößernden Einrichtungen angeordnet ist.

16. Ultraschall-Bildgebungseinrichtung nach Anspruch 11, wobei die detektierende Einrichtung ein Hüllkurvende­ tektor ist.

17. Ultraschall-Bildgebungseinrichtung nach Anspruch 16, wobei eine Einrichtung zur Tiefpaßfilterung mit Eingän­ gen vorgesehen ist, die mit Ausgängen des Hüllkurvende­ tektors verbunden sind.

18. Ultraschall-Bildgebungseinrichtung nach Anspruch 17, wobei eine Einrichtung zum logarithmischen Komprimieren einer Ausgangsgröße der Tiefpaß-Filterungseinrichtung vorgesehen ist.

19. Ultraschall-Bildgebungseinrichtung nach Anspruch 11, wobei die erste die Samplingrate vergrößernde Einrich­ tung enthält:
einen Eingang,
eine erste Verzögerungsschaltung für einen Zyklus, die mit dem Eingang verbunden ist,
eine zweite Verzögerungsschaltung für einen Zyklus, die mit einem Ausgang von der ersten Verzögerungsschaltung für einen Zyklus verbunden ist,
einen ersten Summierer, der so verbunden ist, daß er die Ausgangsgrößen der ersten und zweiten Verzögerungs­ schaltungen für einen Zyklus addiert,
eine erste Halbierungseinrichtung zum Berechnen einer Hälfte der Ausgangsgröße des ersten Summierers,
eine dritte Verzögerungsschaltung für einen Zyklus, die so verbunden ist, daß sie die halbierte Ausgangsgröße des ersten Summierers empfängt,
einen zweiten Summierer, der so verbunden ist, daß er die Ausgangsgrößen der zweiten und dritten Verzöge­ rungsschaltungen für einen Zyklus addiert und
eine zweite Halbierungseinrichtung zum Berechnen einer Hälfte der Ausgangsgröße des zweiten Summierers und einen so verbundenen Ausgang, daß er die halbierte Aus­ gangsgröße des zweiten Summierers empfängt.

20. Ultraschall-Bildgebungseinrichtung nach Anspruch 19, wobei die detektierende Einrichtung einen Hüllkurvende­ tektor aufweist, der mit dem Ausgang der ersten die Samplingrate vergrößernden Einrichtung verbunden ist.