DE60024162T2 - Verfahren zur Farbbilderzeugung und Doppler-Anordnung zur Farbbilderzeugung - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ultraschall-Doppler-Farbbildsynthesesystem und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Farbbildsyntheseanzeige, die eine hohe Qualität eines Farbbildes anzeigen können, in welchem ein Flash-Artefakt, welches eine Art eines in einem Ultraschallsignal enthaltenen Störsignals ist, effektiv entfernt ist.
  • 2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
  • Eine allgemeine Ultraschall-Testvorrichtung emittiert ein Ultraschallsignal zu einem zu testenden Objekt, empfängt ein von einer diskontinuierlichen Oberfläche des Objekts reflektiertes und zurückgebrachtes Ultraschallsignal und wandelt dann das empfangene Ultraschallsignal in ein elektrisches Signal um und gibt das elektrische Signal zu einer Bildsynthesevorrichtung aus, um den internen Zustand des Objekts zu testen. Die Ultraschall-Testvorrichtung wird weit verbreitet für eine medizinische Diagnose, ein nicht zerstörendes Testen und eine Unterwasserfotografieforschung verwendet.
  • Eine Doppler-Diagnosevorrichtung, die eine Art einer Diagnosevorrichtung ist, die ein Ultraschallsignal annimmt, zeigt ein Frequenzverschiebungsausmaß zusammen mit einer Signalstreuintensität als Bild an, um dadurch die dynamischen Funktionen im lebenden Körper zu schätzen. Insbesondere demoduliert ein Doppler-Farbbildsynthesesystem, das ein Ultraschall-Farbbild anzeigen kann, ein empfangenes Signal und digitalisiert dann das empfangene Signal, um es in digitaler Form zu verarbeiten, um dadurch einen Blutstrom, der im Herz fließt, oder ein Hauptblutgefäß als zweidimensionales Bild in Echtzeit anzuzeigen. Ein derartiges Doppler-Farbbildsynthesesystem kann ein Tomographiebild und Blutstrominformation gleichzeitig anzeigen, wobei das Tomographiebild in schwarz und weiß angezeigt wird und die Blutstrominformation in Farbe angezeigt wird, um das Tomographiebild und die Blutstrominformation voneinander zu unterscheiden. In diesem Fall wird ein Blutstrom, der in einer Richtung eines Fortschreiten eines abgetasteten Ultraschall strahls fließt, als warme Farbe aus einer roten Farbreihe angezeigt und wird der andere Blutstrom, der in der gegenläufigen Richtung zu der Richtung eines Fortschreiten des abgetasteten Ultraschallstrahls fließt, als kühle Farbe aus einer blauen Farbreihe angezeigt, um die Information über den Blutstrom mit größerer Genauigkeit anzuzeigen.
  • Zwischenzeitlich enthält das durch das obige Doppler-Farbbildsynthesesystem demodulierte Dopplersignal aufgrund einer Bewegung der Herzwand oder des Gewebes des menschlichen Körpers ein Dopplersignal niedriger Frequenz. Das Dopplersignal niedriger Frequenz, das Störsignal genannt wird, behindert eine genaue Erfassung der Blutstrominformation. Somit sollte, um die Blutstrominformation genau zu erfassen, das Störsignal geeignet entfernt werden. Das Störsignal aufgrund der Herzwand- oder Gewebebewegung enthält im Allgemeinen eine Komponente sehr hohen Pegels und hat eine Amplitude, die einige hundert Mal so groß wie diejenige des auf dem Blutstrom basierenden Dopplersignals ist. Das große Störsignal erscheint häufig, wenn sich das menschliche Gewebe ernstlich bewegt, wie in dem Fall der Bewegung der Blutgefäßwand oder des Herzpulses, oder wenn der Patient während einer Diagnose atmet oder der Arzt eine Sonde für eine Diagnose bewegt. Die Pixel, die das Störsignal enthalten, schauen aus als ob ein Farbkasten mit einem Farbbild einer gedämpften Farbe gefüllt ist, die eine langsame Geschwindigkeit darstellt. Das Störsignal wird Flash-Artefakt genannt, da es wie ein Leuchten in einem Echtzeitbild ausschaut.
  • Im herkömmlichen Stand der Technik sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um das Flash-Artefakt zu entfernen. Als erstes gibt es ein Verfahren zum Erhöhen der Grenzfrequenz eines Störfilters. Das Verfahren zum Erhöhen der Grenzfrequenz kann das Flash-Artefakt mit einer etwas zu schnellen Geschwindigkeit entfernen, kann aber aufgrund der Filtermaßgrenze, die auf der Stoppbandcharakteristik basiert, eines Filters mit infiniter Pulsantwort (IIR-Filters) dasjenige mit einer sehr schnellen Geschwindigkeit nicht entfernen. Als zweites gibt es ein Verfahren zum adaptiven Variieren einer Grenzfrequenz des Störfilters, das im US-Patent Nr. 5,664,575 mit dem Titel "Ultrasonic Doppler Imager Having Adaptive Tissue Rejection Filter" offenbart ist. Dieses Verfahren kann das Flash-Artefakt reduzieren, wenn eine Grenzfrequenz hoch wird, wie beim obigen ersten Verfahren. Jedoch hat dieses Verfahren einen derartigen Nachteil, dass nützliche Dopplerinformation verschwindet. Als drittes gibt es ein Verfahren zum Verwenden eines Zwischenbildrahmen-Filters, das im US-Patent Nr. 5,722,412 mit dem Titel "Hand Held Ultrasonic Diagnostic Instrument" offenbart ist. Dieses Verfahren verwendet ein Minimum-Maximum-Filter und ein nichtlineares Filter gemäß der Beziehung einer aufeinander folgend berechneten Farbrahmengebung und kann das Flash-Artefakt ungeachtet der Geschwindigkeit und der Leistung des Flash-Artefakts entfernen. Jedoch wird der Rahmen, der für eine nichtlineare Filterung zwischen aufeinander folgenden Rahmen angezeigt worden ist, im Vergleich mit einem aktuell abgetasteten Rahmen verzögert.
  • US 5,735,797 beschreibt ein Ultraschall-Bildsynthesesystem zum Anzeigen von randverstärkten Topographie-Flussdaten mit einem verbesserten Hochpass-Topographiefilter zum Verstärken der Ränder des Flusses in dem angezeigten Bild und einem Mischer, der die groben Auslöserdaten verarbeitet, wie sie durch eine adaptive Logik einer Wandschätzeinheit ausgewählt sind. Im adaptiven Mode wird die Wandfrequenz zum Mischen der Daten verwendet, so dass die Wandkomponente auf DC bzw. Gleichstrom liegt. Dies lässt eine Filterung des Wandsignals eher mit einem realen als einem komplexen FIR-Filter zu.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um die obigen Probleme zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anzeigen einer hohen Qualität eines Farbbildes in einem Doppler-Farbbildsynthesesystem zur Verfügung zu stellen, wobei ein Dopplersignal, bei welchem ein Ultraschallsignal gefiltert ist, und ein Störsignal, bei welchem das Ultraschallsignal nicht gefiltert ist, bezüglich der Frequenz geschätzt werden und durch die Frequenzschätzung erhaltene Information gemischt wird, um ein Flash-Artefakt zu entfernen.
  • Um die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu erreichen, ist ein Verfahren zum Anzeigen eines Farbbildes in einem Doppler-Farbbildsynthesesystem zur Verfügung gestellt, wie es im Anspruch 1 definiert ist.
  • Gemäß dem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Farbbildanzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Farbbildes zum Entfernen eines Flash-Artefakts in einem Doppler-Farbbildsynthesesystem zur Verfügung gestellt, wie es im Anspruch 11 definiert ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die obige Aufgabe und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Beschreiben ihres bevorzugten Ausführungsbeispiels detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen klarer werden, wobei:
  • 1A und 1B graphische Ansichten sind, die eine Signalleistung vor und nach einer Störfilterung zeigen, wenn die Geschwindigkeit eines Störsignals jeweils Null erreicht;
  • 2A und 2B graphische Ansichten sind, die eine Signalleistung vor und nach einer Störfilterung zeigen, wenn die Geschwindigkeit eines Störsignals jeweils 0,05 × PRF ist;
  • 3A und 3B graphische Ansichten sind, die eine Signalleistung vor und nach einer Störfilterung zeigen, wenn die Geschwindigkeit eines Störsignals jeweils 0,01 × PRF ist; und
  • 4 ein Blockdiagramm ist, das ein Ultraschall-Doppler-Farbbildsynthesesystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird die Kennlinie des Störsignals zum Entfernen eines Flash-Artefakts verwendet, was einfach zuerst beschrieben werden wird.
  • Das Störsignal existiert innerhalb von 0,1 × PRF basierend auf einer Pulswiederholfrequenz (PRF), die zu beobachten ist. Das bedeutet, dass ein Dopplersignal als verschiedene Farben dargestellt wird, aber ein Störsignal als eine Farbe entsprechend einer niedrigen Geschwindigkeit dargestellt wird, wovon der Bereich sehr schmal ist. Somit kann es gesehen werden, dass die Geschwindigkeit des Störsignals niedriger als diejenige des Dopplersignals ist. Ebenso ist die Leistung des Störsignals größer als diejenige des Dopplersignals. Das bedeutet, dass die Leistung des Störsignals 10 bis 100 mal so groß wie diejenige des Dopplersignals ist. Insbesondere deshalb, weil die Leistung des Flash-Artefakts 100 mal oder mehr so groß wie das Dopplersignal ist, wird das Flash-Artefakt durch das Störfilter nicht gut entfernt. Bei der vorliegenden Erfindung ist angenommen, dass, obwohl das Flash-Artefakt durch das Störfilter läuft, die Leistung des Flash-Artefakts größer als diejenige des Dopplersignals sein wird. Der Grund dafür besteht in der Tatsache, dass alle Pixel auf einem Bildschirm ungeachtet eines Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des Dopplersignals als eine einzige Farbe einer niedrigen Geschwindigkeit dargestellt werden, wenn das Flash-Artefakt existiert. Das bedeutet, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit des Pixels, die für das Doppler-Farbbild berechnet wird, nahe derjenigen des Störsignals ist, wofür der Grund darin liegt, dass die Leistung des Störsignals, das durch das Sperrfilter gelaufen ist, sehr groß ist. Ebenso hat das Störsignal eine relativ geringere Varianz als diejenige des Dopplersignals. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass das Spektrum des Signals innerhalb des schmalen Bereichs platziert ist.
  • Die 1A bis 3B sind Ansichten zum Erklären der Charakteristiken bzw. Kennlinien des oben beschriebenen Störfilters. In den Zeichnungen stellen die horizontalen Achsen die Frequenzen dar und stellen die vertikalen Achsen die Leistungen dar. Die 1A und 1B sind graphische Ansichten, die jeweils eine Signalleistung vor und nach einer Störfilterung zeigen, wenn die Geschwindigkeit eines Störsignals Null erreicht. Die 2A und 2B sind graphische Ansichten, die jeweils eine Signalleistung vor und nach einer Störfilterung zeigen, wenn die Geschwindigkeit eines Störsignals 0,05 × PRF ist. Die 3A und 3B sind graphische Ansichten, die jeweils eine Signalleistung vor und nach einer Störfilterung zeigen, wenn die Geschwindigkeit eines Störsignals 0,01 × PRF ist.
  • In dem Fall, in welchem die Durchschnittsgeschwindigkeit VStörung des Störsignals klein ist (siehe 1A), ist die Durchschnittsgeschwindigkeit VDoppler des Dopplersignals nach einer Filterung nahe derjenigen des Dopplersignals (siehe 1B). Jedoch sind in dem Fall, in welchem die Geschwindigkeit und die Leistung des Störsignals groß ist (siehe 3A), die Durchschnittsgeschwindigkeit, die Leistung und die Varianz des Dopplersignals, welches das Ergebnis nach einer Störfilterung ist, nahe denjenigen des Störsignals (siehe 3B). Somit kann es gesehen werden, dass das Ausmaß des Störsignals, das bleibt, nachdem es durch das Störfilter gelaufen ist, die Schätzung der Durchschnittsgeschwindigkeit, der Leistung und der Varianz des Dopplersignals beeinflussen kann.
  • Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren oder eine Vorrichtung zum Entfernen eines Flash-Artefakts durch Verwenden der Kennlinie des Flash-Artefakts vor.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Doppler-Farbbildsynthesesystem gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Das in 4 gezeigte System enthält alle Blöcke eines allgemeinen Doppler-Farbbildsynthesesystems, wobei ein Nachprozessor 100 der vorliegenden Erfindung zwischen einem Störfilter 70 und einem digitalen Abtastwandler (DSC = Digital Scan Converter) 80 enthalten ist. Als Ergebnis wird ein Pixel entsprechend dem Flash-Artefakt nicht auf einem Bildschirm angezeigt. Der Nachprozessor 100 enthält eine erste und eine zweite Frequenzschätzeinheit 110 und 120 zum Schätzen eines jeweiligen Frequenzspektrums in Bezug auf Eingangs- und Ausgangssignale eines Störfilters 70 und eine Nachverarbeitungseinheit 130 zum Bestimmen, ob ein Flash-Artefakt existiert, basierend auf der Information, die aus den geschätzten Ergebnissen der ersten und der ersten zweiten Frequenzschätzeinheit 110 und 120 erhalten ist, und zum Ausgeben des bestimmten Ergebnisses zu einem digitalen Abtastwandler (DSC) 80. Die Operation zum Entfernen des Flash-Artefakts des Doppler-Farbbildes und eines Anzeigens des Doppler-Farbbildes mit entferntem Flash-Artefakt in dem Doppler-Farbbildsynthesesystem mit der obigen Struktur wird detailliert unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden.
  • Eine Sonde 10 enthält eine Vielzahl von Ultraschalloszillatoren, in welchen die Pulsspannung eines Senders 20 in ein Ultraschallsignal umgewandelt wird, das umgewandelte Ergebnis in den lebenden Körper gesendet wird und das von dem lebenden Körper reflektierte Echosignal in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Ein Empfänger 30 empfängt ein Ultraschall-Echosignal von jedem Oszillator der Sonde 10, verstärkt das empfangene Signal in eine vorbestimmte Leistung und gibt das verstärkte Ergebnis zu einem Strahlformer 40 aus. Der Strahlformer 40 verzögert das Ultraschall-Echosignal jedes Oszillators, von welchem die Leistung verstärkt worden ist, bezüglich der Zeit unterschiedlich voneinander und summiert dann alle bezüglich der zeitverzögerten Ergebnisse, um dadurch eine Empfangsfokussieroperation durchzuführen. Ein Quadraturdemodulator 50 empfängt ein durch den Strahlformer 40 fokussiertes Empfangssignal und wandelt das empfangene Signal in eine komplexe Zahl um, um dadurch ein Phasenänderungsmaß in Bezug auf eine Wiederholperiode eines Sendepulses zu erfassen. Das bedeutet, dass der Quadraturdemodulator 50 die Phase des Empfangssignals bei jeder Abtaststelle erfasst. Das komplexzahlige Signal, das durch den Quadraturdemodulator 50 umgewandelt ist, wird zu einem Hüllkurvendetektor 60, einem Störfilter 70 und einer zweiten Frequenzschätzeinheit 120 des Nachprozessors 100 eingegeben. Der Hüllkurvendetektor 60 führt eine Hüllkurvenerfassung mit dem eingegeben komplexzahligen Signal zur Anzeige des schwarzen und weißen Bildes durch und transferiert das Ergebnis zum DSC 80. Das Störfilter 70 filtert das eingegebene komplexzahlige Signal, um das Störsignal zu entfernen, und gibt das Dopplersignal mit entferntem Störsignal zu der ersten Frequenzschätzeinheit 110 des Nachprozessors 100 aus. Die erste Frequenzschätzeinheit 110 schätzt das Frequenzspektrum in Bezug auf das Dopplersignal, von welchem das eingegebene Störsignal entfernt worden ist, und extrahiert Dopplerinformation. Die zweite Frequenzschätzeinheit 120 schätzt das Frequenzspektrum in Bezug auf das eingegebene komplexzahlige Signal, das heißt das Störsignal des noch nicht gefilterten Ultraschallsignals, und extrahiert Störinformation. Hier wird das Frequenzspektrum unter Verwendung eines Autokorrelationsverfahrens geschätzt. Im Allgemeinen zeigt ein Doppler-Farbbildmode nicht das Autokorrelationsergebnis direkt an, sondern wandelt das Autorkorrelationsergebnis in die Leistung, die Durchschnittsgeschwindigkeit und die Varianz des Blutstroms um und läuft durch einen Abbildungsprozess zum Abbilden der umgewandelten Ergebnisse in Farben, um dadurch das Ergebnis auf einem Bildschirm anzuzeigen. Die Umwandlung des Autokorrelationsergebnisses in die Leistung, die Durchschnittsgeschwindigkeit und die Varianz ist wie die folgenden Gleichungen definiert. Leistung = √R(0) (1) Geschwindigkeit = tan–1(Im[R(0)]/R(1)) (2)
  • Figure 00070001
  • Die erste und die zweite Frequenzschätzeinheit 110 und 120 erhalten die Information von dem Dopplersignal und dem Störsignal, das heißt die Leistung, die Durchschnittsgeschwindigkeit und die Varianz, durch Verwenden der obigen Gleichungen (1) bis (3), und geben die erhaltene Information zu der Nachverarbeitungseinheit 130 aus. Die Nachverarbeitungseinheit 130 bestimmt, ob ein Flash-Artefakt existiert, durch Verwenden der Dopplerinformation, die von der ersten Frequenzschätzeinheit 110 angelegt wird, und der Störinformation, die von der zweiten Frequenzschätzeinheit 120 angelegt wird. Die Nachverarbeitungseinheit 130 bestimmt, ob ein entsprechendes Pixel in einem Doppler-Farbbild gemäß dem Bestimmungsergebnis angezeigt oder davon entfernt werden wird. Die Algorithmen zum Bestimmen des Flash-Artefakts sind wie folgt.
  • Der erste Algorithmus basiert auf der Tatsache, dass die Leistung des Störsignals relativ größer als diejenige des Dopplersignals ist. Somit bestimmt die Nachverarbeitungseinheit 130, ob die Leistung des Störsignals größer als eine vorbestimmte Referenzleistung ist, unter einer Störinformation. Wenn die Nachverarbeitungseinheit 130 bestimmt, dass die Leistung des Störsignals größer als die Referenzleistung ist, schätzt die Nachverarbeitungseinheit 130, dass das Störsignal durch eine Störfilterung nicht entfernt werden würde, und bestimmt somit, dass das Flash-Artefakt existiert. Die Nachverarbeitungseinheit 130 gibt die Pixelanzeigeinformation zum DSC 80 aus, damit das Pixel, für das bestimmt worden ist, dass das Flash-Artefakt existiert, von dem Doppler-Farbbild entfernt wird.
  • Der zweite Algorithmus basiert auf der Tatsache, dass die Varianz des Störsignals relativ kleiner als diejenige des Dopplersignals ist. Somit bestimmt die Nachverarbeitungseinheit 130, ob die Differenz zwischen der Varianz des Störsignals und derjenigen des Dopplersignals größer als ein vorbestimmter Referenzwert ist. Wenn die Differenz bezüglich der Varianzen zwischen den zwei Signalen größer als der Referenzwert ist, bestimmt die Nachverarbeitungseinheit 130, dass der Einfluss des Störsignals groß ist, damit ein entsprechendes Pixel nicht im Doppler-Farbbild angezeigt wird.
  • Der dritte Algorithmus basiert auf der Tatsache, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit des Störsignals relativ langsamer als diejenige des Dopplersignals ist. Somit bestimmt die Nachverarbeitungseinheit 130, ob die Differenz zwischen der Durchschnittsgeschwindigkeit des Störsignals und derjenigen des Dopplersignals kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn die Differenz bezüglich der Durchschnittsgeschwindigkeiten zwischen den zwei Signalen kleiner als der vorbestimmte Wert ist, bestimmt die Nachverarbeitungseinheit 130, dass die Schätzung der Durchschnittsgeschwindigkeit falsch ist, aufgrund des Einflusses des Störsignals auf eine solche Weise, dass ein entsprechendes Pixel nicht im Doppler-Farbbild angezeigt wird. Wenn jedoch die Durchschnittsgeschwindigkeit des Störsignals größer als die vorbestimmte Referenzgeschwindigkeit ist, bestimmt die Nachverarbeitungseinheit 130 selbst dann, wenn die Differenz bezüglich der Durchschnittsgeschwindigkeiten der zwei Signale kleiner als der vorbestimmte Wert ist, dass kein Störsignal im entsprechenden Pixel existiert, und zwar auf eine solche Weise, dass das entsprechende Pixel im Doppler-Farbbild angezeigt wird.
  • Die Nachverarbeitungseinheit 130 verwendet die obigen drei Algorithmen individuell oder sequenziell mit einer Priorität. Ein Vergleichsverfahren in jedem Algorithmus wird unter Verwenden eines "wenn-dann-sonst"-("if-then-else"-)Verfahrens bestimmt oder wird unter Bilden von Regeln in Bezug auf verschiedene Bedingungen unter Verwendung einer Fuzzy-Logik bestimmt. In dem Fall, dass die Fuzzy-Logik verwendet wird, wird ein Freiheitsgrad einer Auswahl erhöht, um dadurch eine effektive Bestimmung durchzuführen.
  • Der DSC 80 empfängt die Pixelanzeigeinformation von der Nachverarbeitungseinheit 130 und steuert eine Anzeige 90 wo, dass ein entsprechendes Pixel angezeigt oder nicht angezeigt wird, um mit einer Richtung der TV-Abtastzeile übereinzustimmen. Die Anzeige 90 zeigt ein Ultraschall-Doppler-Farbbild mit entferntem Flash-Artefakt unter der Steuerung des DSC 80 an.
  • Wie es oben beschrieben ist, bestimmen das Verfahren und die Vorrichtung zur Anzeige eines Farbbildes zur Verwendung beim Doppler-Farbbildsynthesesystem, ob das Flash-Artefakt existiert, in Bezug auf das Ergebnis, das durch Mischen der Dopplerinformation, die dadurch erhalten ist, dass sie durch das Störfilter gelaufen ist, und der Störinformation, die dadurch erhalten ist, dass sie nicht durch das Störfilter gelaufen ist, erhalten ist. Dadurch wird das Pixel, für welches bestimmt wird, dass das Flash-Artefakt existiert, nicht auf dem Bildschirm angezeigt, um dadurch einen Effekt eines Anzeigens einer hohen Qualität eines Farbbildes, von welchen das Flash-Artefakt entfernt worden ist, zur Verfügung zu stellen.

Claims (19)

  1. Verfahren zum Anzeigen eines Farbbildes in einem Doppler-Farbbildsynthesesystem, wobei das Farbbild-Anzeigeverfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Filtern eines Störsignals aus einem von einem Objekt reflektierten Ultraschallsignal; (b) Analysieren eines jeweiligen Frequenzspektrums des Ultraschallsignals und eines im Schritt (a) gefilterten Ultraschall-Dopplersignals, um dadurch Störinformation und Dopplerinformation zu berechnen; gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: (c) Bestimmen, ob ein Flash-Artefakt existiert, basierend auf der Störinformation und der Dopplerinformation, die im Schritt (b) berechnet wurden; und (d) Bestimmen, ob ein Farbbild eines entsprechenden Pixels angezeigt wird, gemäß dem Bestimmungsergebnis des Schritts (c), wobei die Existenz des Flash-Artefakts im Schritt (c) basierend auf der Eigenschaft bestimmt wird, dass das Störsignal bezüglich einer Geschwindigkeit langsamer als das Dopplersignal ist, das Erstere bezüglich einer Leistung größer als das Letztere ist und das Erstere bezüglich einer Varianz kleiner als das Letztere ist.
  2. Farbbild-Anzeigeverfahren nach Anspruch 1, wobei das Frequenzspektrum im Schritt (b) über eine Autokorrelation geschätzt wird.
  3. Farbbild-Anzeigeverfahren nach Anspruch 1, wobei die Störinformation die durchschnittliche Geschwindigkeit, Leistung und Varianz des im nicht gefilterten Ultraschallsignal enthaltenen Störsignals ist.
  4. Farbbild-Anzeigeverfahren nach Anspruch 3, wobei die Dopplerinformation die durchschnittliche Geschwindigkeit, Leistung und Varianz des gefilterten Ultraschall-Dopplersignals ist.
  5. Farbbild-Anzeigeverfahren nach Anspruch 1, wobei die Existenz des Flash-Artefakts im Schritt (c) über die folgenden Algorithmen bestimmt wird: einen ersten Algorithmus zum Vergleichen der Leistung des Störsignals mit einer vorbestimmten Leistung unter der berechneten Störinformation und zum Bestimmen, dass das Flash-Artefakt existiert, wenn die Erstere größer als die Letztere ist; einen zweiten Algorithmus zum Vergleichen der Differenz bezüglich der Durchschnittsgeschwindigkeiten zwischen der Durchschnittsgeschwindigkeit des Störsignals und derjenigen des Dopplersignals mit einem vorbestimmten Wert unter der Störinformation und der Dopplerinformation, die berechnet sind, und zum Bestimmen, dass das Flash-Artefakt existiert, wenn die Erstere kleiner als die Letztere ist; und einen dritten Algorithmus zum Vergleichen der Differenz bezüglich der Varianzen zwischen der Varianz des Störsignals und derjenigen des Dopplersignals mit einem vorbestimmten Wert unter der Störinformation und der Dopplerinformation, die berechnet sind, und zum Bestimmen, dass das Flash-Artefakt existiert, wenn die Erstere größer als die Letztere ist.
  6. Farbbild-Anzeigeverfahren nach Anspruch 5, wobei die Algorithmen im Schritt (c) individuell angewendet werden.
  7. Farbbild-Anzeigeverfahren nach Anspruch 5, wobei die Algorithmen im Schritt (c) sequentiell mit einer Priorität angewendet werden.
  8. Farbbild-Anzeigeverfahren nach Anspruch 7, wobei eine Fuzzy-Logik verwendet wird, wenn die Algorithmen im Schritt (c) sequentiell angewendet werden.
  9. Farbbild-Anzeigeverfahren nach Anspruch 5, wobei im Schritt (c) bestimmt wird, dass kein Flash-Artefakt existiert, wenn während eines Durchführens des zweiten Algorithmus die Differenz bezüglich der Durchschnittsgeschwindigkeiten der zwei Signale kleiner als der vorbestimmte Wert ist und die Durchschnittsgeschwindigkeit des Störsignals größer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist.
  10. Farbbild-Anzeigeverfahren nach Anspruch 1, wobei ein Pixel, das im Schritt (c) als das Flash-Artefakt bestimmt worden ist, im Schritt (d) nicht in einem Doppler-Farbbild angezeigt wird.
  11. Farbbild-Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Farbbildes zum Entfernen eines Flash-Artefakts in einem Doppler-Farbbildsynthesesystem, wobei die Farbbild-Anzeigevorrichtung folgendes aufweist: ein Störfilter (70) zum Filtern eines von einem Objekt reflektierten Ultraschallsignals und zum Ausgeben eines durch Entfernen eines Störsignals aus dem Ultraschallsignal erhaltenen Dopplersignals; gekennzeichnet durch einen Nachprozessor (100) zum Analysieren eines jeweiligen Frequenzspektrums in Bezug auf Eingangs- und Ausgangssignale des Störfilters, zum Bestimmen, ob ein Flash-Artefakt existiert, unter Verwendung von aus dem analysierten Ergebnis erhaltener Information, und zum Ausgeben von Pixelanzeigeinformation auf derartige Weise, dass ein als das Flash-Artefakt bestimmtes Pixel nicht angezeigt wird; und eine Anzeige (90) zum Anzeigen eines Ultraschall-Doppler-Farbbildes gemäß der Pixelanzeigeinformation des Nachprozessors, wobei die Störinformation die Leistung, die Durchschnittsgeschwindigkeit und die Varianz des Störsignals ist.
  12. Farbbild-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Nachprozessor (100) folgendes aufweist: eine erste Frequenzschätzeinheit (110) zum Schätzen des Frequenzspektrums des durch Entfernen des im Störfilter gefilterten Störsignals erhaltenen Dopplersignals und zum Berechnen von Dopplerinformation; eine zweite Frequenzschätzeinheit (120) zum Schätzen des Frequenzspektrums des im nicht gefilterten Ultraschallsignal enthaltenen Störsignals und zum Berechnen von Störinformation; und eine Nachverarbeitungseinheit (130) zum Bestimmen, dass das Flash-Artefakt existiert, basierend auf der Dopplerinformation und der Störinformation, die berechnet sind, und zum Ausgeben von Pixelanzeigeinformation auf derartige Weise, dass ein entsprechendes Pixel nicht angezeigt wird, wenn bestimmt worden ist, dass das Flash-Artefakt existiert, und das entsprechende Pixel angezeigt wird, wenn bestimmt worden ist, dass kein Flash-Artefakt existiert.
  13. Farbbild-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, wobei die erste Frequenzschätzeinheit (110) das Frequenzspektrum des Dopplersignals unter Verwendung einer Autokorrelation schätzt.
  14. Farbbild-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Dopplerinformation die Leistung, die Durchschnittsgeschwindigkeit und die Varianz des Dopplersignals ist.
  15. Farbbild-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 14, wobei die zweite Frequenzschätzeinheit (120) das Frequenzspektrum des im Ultraschallsignal enthaltenen Störsignals unter Verwendung einer Autokorrelation schätzt.
  16. Farbbild-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Nachverarbeitungseinheit (130) bestimmt, dass das Flash-Artefakt existiert, wenn die Leistung des Störsignals größer als die vorbestimmte Leistung ist, und die Pixelanzeigeinformation auf derartige Weise ausgibt, dass ein entsprechendes Pixel nicht angezeigt wird.
  17. Farbbild-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Nachverarbeitungseinheit (130) bestimmt, dass das Flash-Artefakt existiert, wenn die Differenz bezüglich der Varianzen des Störsignals und des Dopplersignals größer als der vorbestimmte Wert ist, und die Pixelanzeigeinformation auf der-artige Weise ausgibt, dass ein entsprechendes Pixel nicht angezeigt wird.
  18. Farbbild-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Nachverarbeitungseinheit (130) bestimmt, dass das Flash-Artefakt existiert, wenn die Differenz bezüglich der Durchschnittsgeschwindigkeiten des Störsignals und des Dopplersignals kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und die Pixelanzeigeinformation auf derartige Weise ausgibt, dass ein entsprechendes Pixel nicht angezeigt wird.
  19. Farbbild-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Nachverarbeitungseinheit (130) bestimmt, dass kein Störsignal im entsprechenden Pixel existiert, wenn die Durchschnittsgeschwindigkeit des Störsignals schneller als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, selbst wenn die Differenz bezüglich der Durchschnittsgeschwindigkeiten des Störsignals und des Dopplersignals kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und die Pixelanzeigeinformation auf derartige Weise ausgibt, dass das entsprechende Pixel angezeigt wird.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4117383B2 (ja) * 2000-03-22 2008-07-16 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波撮影装置
US6859565B2 (en) * 2001-04-11 2005-02-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and apparatus for the removal of flash artifacts
US6689064B2 (en) * 2001-06-22 2004-02-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ultrasound clutter filter
CN101009928B (zh) * 2006-01-27 2012-09-26 朗迅科技公司 一种用于无线电资源管理的模糊逻辑调度器
KR20090042152A (ko) * 2007-10-25 2009-04-29 주식회사 메디슨 사이드 로브 레벨의 영향을 제거하는 방법
EP2053420B1 (de) 2007-10-25 2012-12-05 Samsung Medison Co., Ltd. Verfahren zum Entfernen des Einflusses von Nebenkeulen beim Bilden eines synthetischen Ultraschallbilds durch Bewegungsabschätzung und Kompensierung
EP2053419B1 (de) * 2007-10-25 2012-10-17 Samsung Medison Co., Ltd. Vorrichtung und Verfahren zur Schätzung und Kompensation einer Bewegung bei der Erzeugung eines synthetischen Bildes unter Benutzung einer besonderen Abtastreihenfolge
KR101055581B1 (ko) * 2008-03-20 2011-08-23 삼성메디슨 주식회사 초음파 시스템 및 클러터 신호 제거용 필터 설정 방법
GB0818775D0 (en) 2008-10-13 2008-11-19 Isis Innovation Investigation of physical properties of an object
KR101100551B1 (ko) * 2008-12-17 2011-12-29 삼성메디슨 주식회사 클러터 신호를 필터링하는 초음파 시스템 및 방법
CN102429684B (zh) * 2010-09-28 2013-10-09 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种多普勒彩色血流成像方法和装置
JP5634819B2 (ja) * 2010-10-13 2014-12-03 日立アロカメディカル株式会社 超音波診断装置
KR101313220B1 (ko) 2010-11-23 2013-09-30 삼성메디슨 주식회사 특성 곡선 정보에 기초하여 컬러 도플러 모드 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
JPWO2014102938A1 (ja) * 2012-12-26 2017-01-12 トヨタ自動車株式会社 音検知装置及び音検知方法
WO2015009960A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 Verasonics, Inc. Method and system for arbitrary waveform generation using a tri-state transmit pulser
JP6734079B2 (ja) 2016-03-11 2020-08-05 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用診断装置、および医用解析プログラム
KR102648307B1 (ko) * 2018-02-20 2024-03-15 삼성메디슨 주식회사 도플러 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 진단 장치
US11506771B2 (en) * 2019-09-24 2022-11-22 GE Precision Healthcare LLC System and methods for flash suppression in ultrasound imaging
CN111198499B (zh) * 2019-12-25 2021-07-02 南京南瑞水利水电科技有限公司 同期算法实时评估方法、系统及存储介质
KR20210094686A (ko) * 2020-01-21 2021-07-30 삼성메디슨 주식회사 초음파 영상 장치 및 그 제어방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6048734A (ja) * 1983-08-25 1985-03-16 株式会社東芝 超音波流体観測装置
US5190044A (en) * 1990-03-30 1993-03-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic blood flow imaging apparatus
US5152292A (en) * 1990-12-20 1992-10-06 Hewlett-Packard Company Adaptive rejection filter for color flow ultrasound imaging
JP3187148B2 (ja) * 1991-08-26 2001-07-11 株式会社東芝 超音波診断装置
JPH06217974A (ja) * 1993-01-22 1994-08-09 Toshiba Corp 超音波診断装置
US5445156A (en) * 1994-11-02 1995-08-29 General Electric Company Method for adaptively filtering doppler signals using a complex time domain filter
JPH08182676A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Toshiba Corp 超音波診断装置
US5544659A (en) * 1994-12-29 1996-08-13 Siemens Medical Systems, Inc. Ultrasonic doppler imager having a reduced hardware adaptive tissue rejection filter arrangement
US5609155A (en) * 1995-04-26 1997-03-11 Acuson Corporation Energy weighted parameter spatial/temporal filter
US5735797A (en) * 1996-12-30 1998-04-07 General Electric Company Method and apparatus for combining topographic flow power imagery with a B-mode anatomical imagery

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Publication number Publication date
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