DE3827514C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Ultraschall-Bildgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Gerät ist J. D aus der DE 36 37 056 A1 bekannt.

Ein Ultraschallgerät verwendet einen US-Dopplerprozeß und einen Impulsreflexionsprozeß in Kombination, um Blutstromdaten und Tomographiebild - d. h. Schichtbild-Daten (B-Mode- Daten) - mit Hilfe einer einzigen US-Sonde zu erhalten und diese Daten einander zu überlagern. Auf einem Monitor werden überlagerte Bilddaten als Blutstromprofil und Schichtbild dargestellt. Das US-Bilderzeugungsverfahren basiert auf folgendem Prinzip:

Wenn man einen lebenden Körper, in welchem Blut fließt, mit einem US-Strahl bestrahlt, wird die Mittenfrequenz fc des Strahls durch sich bewegende Blutkörperchen beeinflußt, und der Strahl wird einem Dopplereffekt ausgesetzt, so daß die Frequenz um fd verschoben wird. Nach erfolgtem Dopplereffekt hat das US-Echo eine Frequenz f = fc + fd. Die Frequenzen fc und fd stehen folgendermaßen in Beziehung zueinander:

fd = 2v cos · R/c · fc

wobei v die Blutgeschwindigkeit, R der Winkel zwischen dem Ultraschallstrahl und dem Blutgefäß und c die Schallgeschwindigkeit ist.

Auf diese Weise kann man den Wert der Blutgeschwindigkeit v ermitteln, indem man die Dopplerverschiebe-Frequenz fd erfaßt. Wenn man die Blutstromgeschwindigkeit unter Verwendung des Dopplereffekts mißt, wird der lebende Körper mit einem Ultraschallimpuls beaufschlagt, der von einem US- Wandler mehrere Male in eine vorbestimmte Richtung gelenkt wird. Die aus dem lebenden Körper kommenden Echoimpulse der US-Impulse werden, von dem Dopplereffekt beeinflußt, in einem US-Wandler empfangen, um sukzessive in ein Echosignal umgesetzt zu werden. Das Echosignal wird einem Phasendetektor zugeleitet, um ein Dopplerverschiebungs-Signal zu entnehmen. In diesem Fall wird ein Dopplerverschiebungs-Signal für 256 Abtastpunkte in einer Rasterrichtung der US-Impulse erfaßt (d. h. in einer Tiefenrichtung des untersuchten Körpers). Das an jedem Abtastpunkt erfaßte Dopplerverschiebungs- Signal wird einem Frequenz-Analysator zugeführt, der eine Frequenz-Analyse durchführt, und dann wird das Signal von einem digitalen Abtastumsetzer (DSC) in ein Abtastsignal umgesetzt, um als zweidimensionales Blutströmungsprofil- Bild angezeigt zu werden.

Wenn das Dopplerverschiebungs-Signal als Blutströmungsprofil- Bild auf dem Monitor angezeigt wird, wird die mittlere Blutgeschwindigkeit als Winkel (+π bis -π) oder als eine Frequenz (+fr/2 bis -fr/2) dargestellt. Die Winkelanzeige (+π bis -π) oder die Frequenzanzeige (+fr/2 bis -fr/2) erfolgt in einer entsprechenden Farbe (blau-schwarz-rot). Die Frequenz fr ist die Wiederholungsfrequenz der US-Impulse.

Bei der Blutströmungsanzeige nach dem oben erläuterten Farb-Dopplerverfahren wird das Dopplerverschiebungs-Signal einer Frequenz-Analyseberechnung auf der Grundlage der schnellen Fouriertransformation (FFT) oder der Farbstromkartierung (CFM = color flow mapping) durchgeführt. Dies ist die Berechnung nach dem System diskreter Werte bezüglich der Wiederholungsfrequenz. Wenn daher das Dopplersignal, welches +fr/2 (oder +π) oder -fr/2 (oder -π) überschreitet, an einen Prozessor geliefert wird, kommt es zu einem sogenannten Aleasing-Phänomen, d. i. ein Phänomen, bei dem das Signal mit einem einen Schwellenwert der Anzeige übersteigenden Pegel invertiert wird und der übersteigende Pegelabschnitt des Signals in einer Farbe dargestellt wird, die eine Blutstromrichtung anzeigt, die der normalen Blutstromrichtung entgegengesetzt ist.

Die Anzahl der zur Verfügung stehenden Bilddaten bestimmt auch die Auflösung des Bildes auf der Anzeigeeinrichtung. Bei einer relativ geringen Anzahl von Bilddaten ist die Auflösung entsprechend niedrig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem eine verbesserte Bildqualität erreicht wird, ohne daß dazu mehr Daten von der Dopplerdaten-Ausgabeeinrichtung erhalten werden müssen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angege­ bene Erfindung.

Die Erfindung schafft eine Interpolationseinrichtung, die die Farb-Dopplerdaten nach einem vorbestimmte Algorithmus interpoliert. Dadurch läßt sich die Qualität des angezeig­ ten Bildes erheblich verbessern.

Wenn bei der Interpolation, die üblicherweise durch Mittel­ wertbildung erfolgt, bestimmte Datenwerte verarbeitet wer­ den, kann es zu fehlerhaften Anzeigen kommen, die als stö­ rend empfunden werden. Wenn der Absolutwert der Frequenz der Farb-Dopplerdaten oberhalb +fr/2 oder -fr/2 liegt, würde die Interpolation zu einem Wert in der Nähe von "0" führen, mit der Folge, daß auf der Anzeigeeinrichtung bei­ spielsweise ein Schwarzpegel dargestellt wird. Deshalb wird erfindungsgemäß in diesen Fällen dafür gesorgt, daß solche Interpolationsdaten ausgeschlossen werden. Aus dem Stand der Technik sind keine Geräte mit den speziellen Merkmalen der Erfindung bekannt. Aus der US-PS 46 07 642 ist ein Blutstrommeßgerät mit einem Audio-Ausgang bekannt, wobei das Audiosignal der Blutstromgeschwindigkeit entsprechen soll.

Aus der DE 30 43 047 A1 ist ein Gerät für die Ultra­ schallbildung bekannt, bei welchem zur Vergrößerung eines sektorförmigen Abtastbereichs eine lineare Anordnung von Transduktoren verwendet wird. Damit soll erreicht werden, daß die Abtaststrahlen von einer hinter der linearen Anord­ nung liegenden Punktquelle zu kommen scheinen. Die Echoda­ ten werden spaltenweise in einem Speicher abgespeichert, der von einer Zähleranordnung adressiert wird, so daß der Speicherinhalt synchron mit der Vertikalsynchronisation des Bildschirms ausgelesen wird. Es erfolgt eine Interpolation durch Mittelwertbildung.

Würde man diesen Interpolator bei einem Ultraschall-Bildge­ rät der eingangs genannten Art verwenden, so ergäbe sich das oben angegebene Problem bei der Interpolation von Farb- Dopplerdaten, die oberhalb der genannten Grenzbereiche lie­ gen. Es würden also schwarze Bereiche auf der Anzeige er­ scheinen.

Ferner sind aus der US-Z: IEEE Transactions on Medical Ima­ ging, VOL. MI-5, Nr. 2, 1986, Seiten 96-105, verschiedene Interpolationsverfahren für Geräte mit sektorförmiger Abta­ stung beschrieben. Das spezielle, oben angegebene Problem der Entstehung von unerwünschten Anzeigedaten läßt sich dieser Druckschrift jedoch nicht entnehmen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ultraschall- Bildgeräts,

Fig. 2 bis 5 Ansichten, die die Interpolationsrichtungen veranschaulichen,

Fig. 6 eine Ansicht zum Veranschaulichen der der Interpolation zugrundeliegenden Logik,

Fig. 7 eine Ansicht, die das Interpolieren bei der Sektorabtastung veranschaulicht,

Fig. 8 eine Ansicht zum Veranschaulichen eines Interpolations-Algorithmus,

Fig. 9 eine Ansicht eines Vollbildspeichers, in welchem Abtastdaten und Interpolationsdaten gespeichert werden, und

Fig. 10 bis 12 Impulsdiagramme, die den zeitlichen Ablauf bei der Interpolation veranschaulichen.

Fig. 1 zeigt einen Ultraschall-(US-)Wandler 10. Er enthält mehrere US-Wandlerelemente, die in Form eines Feldes angeordnet sind. Der US-Wandler 10 ist an eine Sende-/ Empfangsschaltung 11 angeschlossen, die Treiberimpulse für den US-Wandler 10 erzeugt und aus den ankommenden Echowellen ein Echosignal erzeugt. Der Ausgangsanschluß der Sende-/ Empfangsschaltung 11 ist an einen Hüllkurvendetektor 12 angeschlossen, außerdem an einen Orthogonal-Detektor 22.

Der Hüllkurvendetektor 12 macht aus einem von der Sende-/ Empfangsschaltung 11 kommenden Echosignal eine Hüllkurvendemodulation bzw. -erfassung, der Orthogonal-Detektor 22 bewirkt eine Orthogonal-Demodulation bzw. -Erfassung des Echosignals.

Der Ausgangsanschluß des Hüllkurvendetektors 12 ist über einen Analog-Digital-Wandler (A/D) 13 an den Eingang eines r-Richtungs-Interpolators 14 angeschlossen, der Daten in US-Strahlrasterrichtung interpoliert. Der Ausgang des r- Richtungs-Interpolators 14 ist an den Eingang eines R-Richtungs- Interpolators 15 angeschlossen, der Daten in einer US-Strahl-Abtastrichtung interpoliert. Der Ausgang des Interpolators 15 ist an den Schreibeingang eines Vollbildspeichers 16 angeschlossen. Der Leseanschluß des Vollbildspeichers 16 ist an den Eingang eines H-Richtungs-Interpolators 17 angeschlossen, und dessen Ausgang ist über ein Dämpfungsglied 18 an eine Monochrom/Farb-Synthetisierschaltung 19 angeschlossen. Das Dämpfungsglied 18 dämpft das Ausgangssignal des H-Richtungs-Interpolators in geeigneter Weise und liefert das gedämpfte Ausgangssignal an die Synthetisierschaltung 19.

Der Ausgangsanschluß des Orthogonal-Detektors 22 ist an den Eingang einer CMF-Rechenschaltung 23 angeschlossen, der das Orthogonal-Demodulationssignal in digitale Werte umsetzt und dann das resultierende digitale Signal einer Frequenz- Analyse unterzieht, um Signale abzugeben, welche die mittlere Blutgeschwindigkeit V, die Gesamtleistung P und die Turbulenz σ repräsentieren. Die Ausgangsanschlüsse (V, P und σ) der CFM-Rechenschaltung 23 sind an die entsprechenden Eingänge eines r-Richtungs-Interpolators 24a eines Dateninterpolationsabschnitts 24 angeschlossen, um die Ausgangsdaten der CFM-Rechenschaltung 23 in r-Richtung zu interpolieren. Die Ausgangsanschlüsse (V, P und σ) des r- Richtungs-Interpolators 24a sind an die entsprechenden Eingangsanschlüsse eines R-Richtungs-Interpolators 24b angeschlossen. Die Ausgangsanschlüsse (V, P und σ) des R- Richtungs-Interpolators 24b sind an die entsprechenden Schreibanschlüsse eines Farb-Vollbildspeichers 25 angeschlossen. Die Leseanschlüsse (V, P, σ und α) des Farb- Vollbildspeichers 25 sind an einen H-Richtungs-Interpolator 24c angeschlossen, welcher Daten in der Horizontal- Abtastrichtung des Monitors anhand der Daten im Vollbildspeicher 25 interpoliert.

Die r-, R- und H-Richtungs-Interpolatoren 24a, 24b und 24c vollführen jeweils eine Interpolationsberechnung bei einem Signalpegel, bei welchem das genannte Aleasing-Phänomen auftritt, und zwar nach im folgenden noch näher zu beschreibenden Regeln.

Der Ausgang des H-Richtungs-Interpolators 24c ist über einen Multiplexer (MPX) 26 an einen RGB-Umsetz-Tabellenspeicher 27 angeschlossen. Die Schaltung 27 setzt das über den Multiplexer zugeführte Dopplerbildsignal um in ein RGB- Videosignal, welches der Monochrom/Farb-Synthetisierschaltung 19 zugeführt wird. Diese Schaltung synthetisiert das von dem Dämpfungsglied 17 erhaltene B-Mode-Signal und das von der Tabelle 27 erhaltene Farb-Dopplersignal und liefert das resultierende Signal über einen Digital-Analog-Umsetzer (D/A) 20 an einen Monitor 21.

Im folgenden soll der Dateninterpolationsabschnitt 24 erläutert werden.

Der Interpolationsabschnitt 24 vollzieht eine Dateninterpolation unter Zugrundelegung einer Interpolationslogik, die in der folgenden Tabelle zusammengefaßt ist.

Entsprechend der obigen Tabelle erfolgt die Berechnung bezüglich eines Mittelpunkts zwischen zwei Punkten (An und Am) oder eines Punkts in der Nähe des Mittelpunkts. Wenn eine große Anzahl Interpolationspunkte vorhanden ist, wird die Berechnung wiederholt zwischen dem Punkt An und dem Mittelpunkt sowie zwischen dem Mittelpunkt und dem Punkt Am durchgeführt.

Bedingung 1 ist eine Prüfung bezüglich der Amplitudenbeziehung zwischen dem Schwellenwert TH, der nach Belieben des Anwenders variiert werden kann, und dem Absolutwert der Differenz zwischen Am und An. Bedingung 2 ist eine Prüfung, ob Am und An das gleiche Vorzeichen besitzen. Bedingung 3 ist eine Prüfung bezüglich des Vorzeichens der Summe aus Am und An.

Fig. 2 und 3 zeigen die Interpolationsrichtungen in den Fällen A und B in der Tabelle, Fig. 4 und 5 zeigen die Interpolationsrichtung für den Fall C.

Im folgenden soll anhand der Fig. 6 die Interpolationslogik erläutert werden.

In der Bedingung 1 ist die Beziehung zwischen An und Am

|Am - An| = TH (wobei TH fr/2)

In ähnlicher Weise sind bei Bedingung 2 die Werte Am und An von unterschiedlichen Vorzeichen, und in der Bedingung 3 gilt die Beziehung

Am + An < 0

Damit ist der Mittelpunkt Am 1

Am 1 = fr/2 + (Am + An)/2

Nun wird der Mittelpunkt Am 3 zwischen den Punkten Am 1 und An in der oben beschriebenen Weise wie folgt ermittelt:

In der Bedingung 1 gilt die Beziehung

|Am 1 - An| < TH

Bei Bedingung 2 haben Am 1 und An verschiedene Vorzeichen.

Bei der Bedingung 3 gilt die Beziehung

An + Am 1 < 0

Damit drückt sich der Mittelpunkt Am 3 zwischen den Punkten An und Am 1 wie folgt aus:

Am 3 = -fr/2 + (An + Am 1)/2

Den Mittelpunkt Am 2 zwischen den Punkten Am 1 und Am erhält man wie folgt:

Bei der Bedingung 1 gilt die Beziehung

|Am 1 - An| <TH

Damit drückt sich Am 2 wie folgt aus:

Am 2 = (An + Am 1)/2

Im folgenden soll die Ausführungsform nach Fig. 1 beschrieben werden.

Der Ultraschallwandler 10 empfängt Treibersignale von der Sende-/Empfangsschaltung 11 und tastet den zu untersuchenden lebenden Körper mit einem US-Strahl ab. Die Echowelle der Ultraschallwelle aus dem Körper wird von dem US-Wandler 10 in ein Echosignal umgesetzt, welches zur Hüllkurvendemodulation an den Hüllkurvendetektor 12 gegeben wird. Der A/D 13 tastet das demodulierte Signal ab und setzt es in ein entsprechendes digitales Signal um, das dem r-Richtungs-Interpolator 14 zugeführt wird.

Der r-Richtungs-Interpolator 14 interpoliert das von dem A/D 13 kommende digitale Bilddatenmaterial in r-Richtung, d. h. in Strahlrasterrichtung. Genauer gesagt: Die Lücke zwischen benachbarten Abtastdaten, die nah beieinanderliegen, wird durch Interpolation geschlossen. Die Ausgangsdaten des r-Richtungs-Interpolators 14 werden an den R-Richtungs- Interpolator 15 gegeben. Dieser interpoliert die Daten in der Abtastrichtung. D. h.: Das Intervall zwischen benachbarten US-Strahlen wird mit Interpolationsdaten interpoliert. Die digitalen Bilddaten, d. h. die B-Mode-Bilddaten, von dem R-Richtungs-Interpolator 15 werden in dem Vollbildspeicher 16 gespeichert. Wenn die Bilddaten aus dem Vollbildspeicher 16 ausgelesen werden, gelangen sie an den H-Richtungs-Interpolator 17, in welchem eine Interpolation in Horizontal-Abtastrichtung des Monitors erfolgt, der nicht in R-Richtung interpoliert wurde. Die von dem H-Richtungs- Interpolator 17 ausgegebenen Bilddaten werden von dem Dämpfungsglied 18 gedämpft und dann über die Synthetisierschaltungen 19 und den D/A 20 in den Monitor 21 eingegeben, auf dessen Bildschirm ein B-Mode-Bild angezeigt wird.

Zum Erhalten des Dopplersignals liefert die Sende-/ Empfangsschaltung 22 acht Treibersignale an den US-Wandler 10, und der US-Wandler 10 liefert acht US-Impulse. Die Echowelle der US-Impulse wird von dem Wandler 10 in ein Echosignal umgesetzt und auf den Orthogonal-Detektor 22 gegeben. Dieser bewirkt eine Orthogonal-Demodulation des Echosignals, um ein Dopplerverschiebungs-Frequenzsignal zu erzeugen. Dieses Dopplerverschiebungs-Frequenzsignal wird zur Frequenz-Analyse an die CFM-Rechenschaltung 23 gegeben. Die CFM-Rechenschaltung 23 unterzieht das Dopplerverschiebungs- Frequenzsignal einer Frequenz-Analyse, um einen Wert für die mittlere Strömungsgeschwindigkeit V, die Gesamtleistung P und die Turbulenz σ zu erhalten. Diese Daten V, P und σ werden in dem r-Richtungs-Interpolator 24a für die r- Richtung interpoliert und sie werden außerdem in dem R- Richtungs-Interpolator 24b für die R-Richtung interpoliert.

Die von dem R-Richtungs-Interpolator 24b kommenden Daten V, P und σ werden in dem Vollbildspeicher 25 gespeichert. Die aus dem Vollbildspeicher 25 ausgelesenen Daten V, P, σ und α werden über den Multiplexer 26 der RGB-Umsetztabelle 27 zugeführt. Die Daten P, σ und α, d. h. die Dopplerdaten, werden von dieser RGB-Tabelle in ein RGB-Signal umgesetzt, welches der Monochrom/Farb-Synthetisierschaltung 19 zugeleitet wird. Die Schaltung 19 setzt die B-Mode-Daten und die Dopplerdaten zusammen und liefert die resultierenden Daten über den D/A 20 an den Farbmonitor 21. Somit werden auf dem Farbmonitor 21 einander überlagerte B-Mode-Daten und Farbbilddaten, die den Blutstrom darstellen, angezeigt.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 die Interpolation für die r-, die R- und die H-Richtung beschrieben werden. Wenn nach Fig. 7 ein Raster 1 aus Abtastdaten A 1 und B 1 erhalten wird, werden Interpolationsdaten von r 11 und r 12 durch Interpolation in r-Richtung erhalten. Wenn Daten A 2 und B 2 des Rasters 2 abgetastet werden, erhält man Interpolationsdaten r 21 und r 22 durch Interpolation in r-Richtung aus diesen Daten A 2 und B 2. Wenn die Abtastdaten A 1, A 2, B 1 und B 2 vorliegen und die Interpolation zum Erhalt der Interpolationsdaten r 11, r 12, r 21 und r 22 erfolgt ist, schließt sich eine Interpolation in R-Richtung entlang den konzentrischen Kreisen des Abtastsektors oder -fächers an. Dadurch erhält man Interpolationsdaten R 1 bis R 4 und R 5 bis R 8.

Bei der oben beschriebenen Interpolation wird angenommen, daß die Interpolationsdaten regulär aus Abtastdaten A 1 und B 1 erhalten werden, wenn die Daten A 1 und B 1 rote Farbe (+) und blaue Farbe (-) repräsentieren. Wenn in diesem Fall A 1 + B 1 = 0, sind die Interpolationsdaten Null, da B 1 = -A 1 ist. Folglich werden die Interpolationsdaten als schwarzer Rahmen angezeigt. Bei dieser Ausführungsform jedoch wird die Interpolation auf der Grundlage des in der Tabelle angegebenen Falls A durchgeführt. D. h.: Die Interpolationsdaten erhält man zu -fr/2 + (A 1 + B 1)/2. Bei A 1 = -B 1 erhält man als Interpolationsdaten also -fr/2, so daß die Anzeige in blauer Farbe erfolgt. Wenn die Abtastdaten A 1 und B 1 blaue Farbe (-) bzw. rote Farbe (+) darstellen, so ist bei A 1 = B 1 der Interpolationsdatenwert nicht Null, und es wird kein schwarzer Rahmen angezeigt. Fig. 8 zeigt diesen Fall. Man sieht, daß die Interpolationsdaten niemals Null werden.

Wenn die auf obige Weise erhaltenen Interpolationsdaten für die r- und die R-Richtung zusammen mit den Abtastdaten in dem Vollbildspeicher gespeichert werden, werden sie in entsprechenden Speicherelementen gespeichert, die in Fig. 9 schraffiert dargestellt sind. In diesem Fall sind keine Daten in anderen Speicherelementen vorhanden als in denen, in denen die Abtastdaten und die r- und R-Richtungs-Interpolationsdaten gespeichert sind. Wenn also die Bilddaten aus dem Vollbildspeicher ausgelesen werden, erfolgt eine Interpolation (d. h. eine H-Richtungs-Interpolation) in der horizontalen Abtastrichtung des Monitors, und in freien Speicherplätzen werden Interpolationsdaten h 1 bis h 40 gespeichert.

Wenn die Daten bei der Interpolation B-Mode-Bilddaten sind, und Daten, die den Varianzwert σ repräsentieren, so haben diese Daten kein Vorzeichen, so daß die Interpolation auf der Grundlage nach Fall D erfolgt.

Im folgenden soll anhand der Fig. 10 bis 12 der zeitliche Ablauf des Interpolierens erläutert werden.

Fig. 10 zeigt den zeitlichen Ablauf der Interpolation in r- Richtung. Innerhalb der Zeitspanne (Impulsperiode) des Starttakts des ersten Rasters 1 werden Transferdaten [1] bis [8] aus der CFM-Rechenschaltung 23 ansprechend auf den Transfertakt DFPIXO in die Interpolationsschaltung 24 übertragen. Jetzt werden die Transferdaten [1] bis [8] ansprechend auf den Abtasttakt abgetastet, und die Abtastdaten werden für die Interpolation in r-Richtung hergenommen. Bei dieser Interpolation werden Interpolationsdaten i 1 bis i 4 bezüglich der Abtastdaten [1] bis [4] erzeugt.

Fig. 11 zeigt den zeitlichen Ablauf bei der Interpolation in R-Richtung. Das Signal OFO ist ein Abtastsignal für die US-Strahl-Abtastung. Fünf Wiederholungsimpulse RPO werden in jedem Impulsintervall des Zeitsteuerimpulssignals ISENAO erzeugt. Mit letzterem Signal wird ein und dasselbe Raster fünfmal in R-Richtung abgetastet, bevor das nächste Raster abgetastet wird. Auf diese Weise werden Rasterbildsignale [1]1 bis [1]5 für jeden Impuls des Signals ISAENAO erzeugt. Bei dieser Abtastung produziert die CFM-Rechenschaltung 23 Rasterdaten [1], [2] für alle fünf Impulse des Signals RPO unter Steuerung des Zeitsteuersignals DFCMDO. Das Bild dieser Rasterdaten ist das gleiche wie die Ausgangsdaten für eine Linie gemäß Fig. 10, und die Interpolationsdaten i 1 bis i 4 werden für die entsprechenden Bildelemente erzeugt.

Fig. 12 zeigt den zeitlichen Ablauf der Interpolation in H- Richtung. Das Signal HSYNCO ist ein Signal zum Auslesen von Daten in horizontaler Richtung des Vollbildspeichers. Wenn aus dem Vollbildspeicher während der Impulsdauer des Signals HSYNCO ausgelesen werden, zum Multiplexer 24 übertragen werden, bewirkt der H-Richtungs-Interpolator 24c eine Interpolationsberechnung, wodurch Interpolationsdaten i 1 bis i 12 zum Einfügen in leere Bildelemente unter den Lesedaten [1], [2], . . . synchron mit dem Auslese-Transfertakt XUPO erzeugt werden.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, werden erfindungsgemäß Interpolationsdaten nach einem vorbestimmten Interpolationsalgorithmus erzeugt, so daß keine Schwarzpegeldaten in den Interpolationsdaten auch dann nicht enthalten sind, wenn ein Signal mit einem Pegel eingegeben wird, bei dem das "Aleasing-Phänomen" auftritt. Es besteht also nicht die Möglichkeit der Erzeugung eines schwarzen Rahmens in einem auf dem Monitor angezeigten Blutstromprofil.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform berechnet die Interpolationsschaltung die Interpolationsdaten nach dem in der Tabelle gezeigten Algorithmus. Allerdings kann die Interpolationsschaltung auch so aufgebaut sein, daß die Interpolationsdaten entsprechend dem Algorithmus vorab berechnet werden, um in einem ROM (Festspeicher) gespeichert zu werden. Wenn dann die Abtastdaten in die Interpolationsschaltung eingegeben werden, werden die Interpolationsdaten entsprechend den Abtastdaten aus dem Festspeicher (ROM) ausgelesen. In diesem Fall werden die Abtastdaten und die Daten, die den zu interpolierenden Punkten zwischen den Abtastdaten entsprechen, als Adreßdaten verwendet. Die Interpolationsdaten werden nach Maßgabe der Adreßdaten aus dem ROM ausgelesen.

Claims (10)

1. Ultraschall-Bildgerät, umfassend:
eine Ultraschall-(US-)Wandlereinrichtung (10), die bei einer Wiederholungsfrequenz fr US-Impulse aussendet und die Echowellen der US-Impulse in Echosignale umsetzt;
eine Dopplerdaten-Ausgabeeinrichtung (22, 23), die die von der US-Wandlereinrichtung gelieferten Echosignale empfängt und aus diesen Dopplerdaten ermittelt, um Farb- Dopplerdaten zu liefern; und
eine Anzeigeeinrichtung (21) zum Anzeigen der Farb- Dopplerdaten als Farbbild,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Interpolationseinrichtung (24), vorge­ sehen ist, die von der Dopplerdaten-Ausgabeeinrichtung die Farb-Dopplerdaten empfängt und die Farb-Dopplerdaten nach einem vorbestimmten Algorithmus so interpoliert, daß, wenn der Absolutwert der Frequenz der empfangenen Farb-Doppler­ daten oberhalb von +fr/2 oder -fr/2 liegt, solche Interpo­ lationsdaten ausgeschlossen werden, die einer Nullzone zwi­ schen +fr/2 und -fr/2 entsprechen; und daß die Anzeigeein­ richtung (21) die Farb-Dopplerdaten einschließlich Inter­ polationsdaten aus der Interpolationseinrichtung anzeigt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dopplerdaten-Ausgabeeinrichtung (22, 23) Dopplerdaten liefert, die Dopplerdaten-Komponenten entsprechend Abtastdaten in einer vorbestimmten Richtung enthalten, und daß die Interpolationseinrichtung (24) Daten nach Maßgabe des folgenden Algorithmus interpoliert: wobei Am und An zwei benachbarte Dopplerdaten-Komponenten sind, TH ein Schwellenwert für die Anzeige und fr die Wie­ derholungsfrequenz ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Interpolationseinrichtung einen Interpolator (24a) zum Interpolieren von Daten in einer Ab­ strahlrichtung (r) der US-Impulse und einen Interpolator (24b) zum Interpolieren von Daten in einer Abtastrichtung (R) der US-Impulse enthält.

4. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vollbildspeicher (25) zum Speichern von Dopplerdaten, wobei die Interpolationseinrichtung einen Interpolator (24c) zum Interpolieren von Daten in einer Richtung, die einer horizontalen Ausleserichtung aus dem Vollbildspeicher entspricht, aufweist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer B-Mode-Signal-Ausgabeeinrichtung (12, 16) zur Verarbeitung der Echosignale in ein B-Mode-Videosignal, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Synthetisiereinrichtung (19) vorgesehen ist, die das B-Mode-Videosignal und die Farb-Dopplerdaten verarbeitet, um ein zusammengesetztes Bildsignal zu liefern, und daß die Anzeigeeinrichtung (21) das zusammengesetzte Bildsignal als zusammengesetztes Bild aus einem B-Bild und Farb-Dopplerbild anzeigt.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine B-Mode-Signal-Interpolations­ einrichtung (14, 15, 17) das von der B-Mode-Signal-Ausgabe­ einrichtung gelieferte B-Mode-Bildsignal interpoliert.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die B-Mode-Signal-Interpolationsein­ richtung einen Interpolator (14) zum Interpolieren des B- Mode-Bildsignals in einer Abstrahlrichtung (r) der US-Im­ pulse und einen Interpolator (15) zum Interpolieren des B- Mode-Bildsignals in einer Abtastrichtung (R) der US-Impulse enthält.

18. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Vollbildspeicher (16) das B- Mode-Bildsignal speichert, und daß die B-Mode-Signal-Inter­ polationseinrichtung einen Interpolator (17) zum Interpo­ lieren von Daten in einer Richtung, die der horizontalen Ausleserichtung aus dem Vollbildspeicher entspricht, ent­ hält.

9. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die B-Mode-Signal-Ausgabeeinrichtung eine Einrichtung (12) zur Hüllkurvenerfassung des von der US-Wandlereinrichtung kommenden Echosignals aufweist.

10. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die US-Wandlereinrichtung (10) einen US-Strahl für die Sektor- oder Fächerabtastung eines leben­ den Körpers liefert.