JP2000189418A - パワ―・ドップラ―・イメ―ジの最適デ―タ・マッピングのための方法および装置 - Google Patents
パワ―・ドップラ―・イメ―ジの最適デ―タ・マッピングのための方法および装置Info
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8979—Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/06—Measuring blood flow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ユーザにとって最も関心のある情報を含むフ
ロー状態が強調され、関心のある情報を含まないフロー
状態を抑制する。 【解決手段】 上方および下方ニー・ポイント（Ａ、
Ｂ）で接続された３つのセグメント（２６，２８，３
０）を有するカラー・マッピングを使用する。ニー・ポ
イントは自動的またはオペレータ入力を介して設定でき
る。自動モードでは、ホスト・コンピュータによってニ
ー・ポイントの位置がパワー・ドップラー・データの１
つのまたは平均イメージ・フレームの分析に基づき、あ
るいはオペレータが設定するシステム・パラメータに基
づいて求められる。ホスト・コンピュータは、求められ
たニー・ポイントを有するカラー・マッピングを構成
し、そのカラー・マッピングをビデオ・プロセッサにロ
ードする。
ロー状態が強調され、関心のある情報を含まないフロー
状態を抑制する。 【解決手段】 上方および下方ニー・ポイント（Ａ、
Ｂ）で接続された３つのセグメント（２６，２８，３
０）を有するカラー・マッピングを使用する。ニー・ポ
イントは自動的またはオペレータ入力を介して設定でき
る。自動モードでは、ホスト・コンピュータによってニ
ー・ポイントの位置がパワー・ドップラー・データの１
つのまたは平均イメージ・フレームの分析に基づき、あ
るいはオペレータが設定するシステム・パラメータに基
づいて求められる。ホスト・コンピュータは、求められ
たニー・ポイントを有するカラー・マッピングを構成
し、そのカラー・マッピングをビデオ・プロセッサにロ
ードする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概ね流体フロー
（流体流れ）の超音波パワー・ドップラー・イメージン
グに関する。特に、本発明は、流れている血液から反射
される超音波エコーにおけるパワーを検知することによ
って人体内の血流をイメージするための方法および装置
に関する。
（流体流れ）の超音波パワー・ドップラー・イメージン
グに関する。特に、本発明は、流れている血液から反射
される超音波エコーにおけるパワーを検知することによ
って人体内の血流をイメージするための方法および装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドップラー効果に基づいて血流を検知す
るための超音波スキャナはよく知られている。そのよう
な装置は、超音波トランスデューサ・アレイを起動して
超音波を対象内に送り、対象から後方散乱した超音波エ
コーを受けることによって機能する。血流特性の測定に
おいては、返ってくる超音波が周波数基準と比較され、
返ってくる波に血球等の流動する散乱体によって与えら
れる周波数シフトが求められる。この周波数シフト、即
ち位相シフトを血流の速度に変換する。血流速度は、特
定のレンジ・ゲートにおいて放射から放射にわたる位相
シフトを測定することによって計算される。
るための超音波スキャナはよく知られている。そのよう
な装置は、超音波トランスデューサ・アレイを起動して
超音波を対象内に送り、対象から後方散乱した超音波エ
コーを受けることによって機能する。血流特性の測定に
おいては、返ってくる超音波が周波数基準と比較され、
返ってくる波に血球等の流動する散乱体によって与えら
れる周波数シフトが求められる。この周波数シフト、即
ち位相シフトを血流の速度に変換する。血流速度は、特
定のレンジ・ゲートにおいて放射から放射にわたる位相
シフトを測定することによって計算される。
【０００３】後方散乱した周波数の変化またはシフトは
血液がトランスデューサに向かって流れるときに増加
し、トランスデューサから遠ざかって流れるときに減少
する。カラー・フロー画像は、血液等の移動する物質の
速度のカラー画像をモノクロの解剖学的Ｂモード画像に
スーパーインポーズすることによって生成される。一般
に、カラー・フロー・モードは幾百かの隣接するサンプ
ル・ボリュームを同時に表示し、すべてＢモード画像に
重ねられ、カラーコードされて、各サンプル・ボリュー
ムの速度を表す。パワー・ドップラー・モードもまたサ
ンプル・ボリュームをＢモード画像に重ねて表示する
が、表示されたサンプル・ボリュームはカラーコードさ
れて各サンプル・ボリュームから反射される信号のパワ
ーまたはエネルギーを表す。
血液がトランスデューサに向かって流れるときに増加
し、トランスデューサから遠ざかって流れるときに減少
する。カラー・フロー画像は、血液等の移動する物質の
速度のカラー画像をモノクロの解剖学的Ｂモード画像に
スーパーインポーズすることによって生成される。一般
に、カラー・フロー・モードは幾百かの隣接するサンプ
ル・ボリュームを同時に表示し、すべてＢモード画像に
重ねられ、カラーコードされて、各サンプル・ボリュー
ムの速度を表す。パワー・ドップラー・モードもまたサ
ンプル・ボリュームをＢモード画像に重ねて表示する
が、表示されたサンプル・ボリュームはカラーコードさ
れて各サンプル・ボリュームから反射される信号のパワ
ーまたはエネルギーを表す。
【０００４】標準のカラー・フロー処理においては、カ
ラー・フロー推定を行う前にウオール・フィルタとして
知られる高域フィルタがデータに適用される。このフィ
ルタの目的は、関心の血流の周囲組織によって生成され
る信号成分を除去することにある。それらの信号成分が
除去されない場合には、得られる速度推定あるいはパワ
ー推定は、血流から返った信号の速度推定またはパワー
推定と周囲組織から返った信号の速度推定またはパワー
推定の組合せとなるであろう。組織からの後方散乱成分
は血液からのそれより幾層倍も大きく、そのためにパラ
メータ推定は血流よりもむしろ組織の方を表す可能性が
きわめて高い。フロー速度またはパワーを得るには、組
織の信号は濾過して除かなければならない。
ラー・フロー推定を行う前にウオール・フィルタとして
知られる高域フィルタがデータに適用される。このフィ
ルタの目的は、関心の血流の周囲組織によって生成され
る信号成分を除去することにある。それらの信号成分が
除去されない場合には、得られる速度推定あるいはパワ
ー推定は、血流から返った信号の速度推定またはパワー
推定と周囲組織から返った信号の速度推定またはパワー
推定の組合せとなるであろう。組織からの後方散乱成分
は血液からのそれより幾層倍も大きく、そのためにパラ
メータ推定は血流よりもむしろ組織の方を表す可能性が
きわめて高い。フロー速度またはパワーを得るには、組
織の信号は濾過して除かなければならない。
【０００５】従来の超音波イメージング・システムにお
いては、超音波トランスデューサ・アレイが起動して一
連のマルチサイクル（一般的に４〜８サイクル）トーン
・バーストを送る。そのトーン・バーストは同じ伝送焦
点位置に同じ伝送特性で集束される。それらのトーン・
バーストは、あるパルス繰返し数（ＰＲＦ）で放射され
る。ＰＲＦは、一般にキロヘルツ域にある。同じ伝送焦
点位置に集束される一連の伝送放射は「パケット」と称
される。各伝送ビームは走査中の対象を通して進み、血
球等の超音波散乱体により反射される。返った信号はト
ランスデューサ・アレイの素子によって検知され、次い
でビーム形成器によって受信ビームに形成される。
いては、超音波トランスデューサ・アレイが起動して一
連のマルチサイクル（一般的に４〜８サイクル）トーン
・バーストを送る。そのトーン・バーストは同じ伝送焦
点位置に同じ伝送特性で集束される。それらのトーン・
バーストは、あるパルス繰返し数（ＰＲＦ）で放射され
る。ＰＲＦは、一般にキロヘルツ域にある。同じ伝送焦
点位置に集束される一連の伝送放射は「パケット」と称
される。各伝送ビームは走査中の対象を通して進み、血
球等の超音波散乱体により反射される。返った信号はト
ランスデューサ・アレイの素子によって検知され、次い
でビーム形成器によって受信ビームに形成される。
【０００６】例えば、従来のカラー放射シーケンスは、
同一位置に沿う一連の放射（トーン・バースト等）であ
り、その放射によってそれぞれ受信信号： Ｆ1 Ｆ2 Ｆ3 Ｆ4 ．．．ＦM が生成される。ここでＦiはｉ番目の放射の受信信号で
あり、Ｍはパケットにおける放射数である。これらの受
信信号は、コーナー・ターナー・メモリにロードされ、
放射にわたって、即ち「スロー・タイム」内にそれぞれ
のダウン・レンジ・ポジションに高域フィルタ（ウオー
ル・フィルタ）が適用される。最も単純な（１、−１）
ウオール・フィルタの場合は、各レンジ・ポイントにフ
ィルタが掛けられて、それぞれに差分信号： （Ｆ1−Ｆ2）（Ｆ2−Ｆ3）（Ｆ3−Ｆ4） ．．．（Ｆ
M-1−ＦM） が生成され、これらの差がカラー・フロー・パワー推定
器に入力される。
同一位置に沿う一連の放射（トーン・バースト等）であ
り、その放射によってそれぞれ受信信号： Ｆ1 Ｆ2 Ｆ3 Ｆ4 ．．．ＦM が生成される。ここでＦiはｉ番目の放射の受信信号で
あり、Ｍはパケットにおける放射数である。これらの受
信信号は、コーナー・ターナー・メモリにロードされ、
放射にわたって、即ち「スロー・タイム」内にそれぞれ
のダウン・レンジ・ポジションに高域フィルタ（ウオー
ル・フィルタ）が適用される。最も単純な（１、−１）
ウオール・フィルタの場合は、各レンジ・ポイントにフ
ィルタが掛けられて、それぞれに差分信号： （Ｆ1−Ｆ2）（Ｆ2−Ｆ3）（Ｆ3−Ｆ4） ．．．（Ｆ
M-1−ＦM） が生成され、これらの差がカラー・フロー・パワー推定
器に入力される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】パワー・ドップラー・
イメージングは、血流のパワー即ちエネルギーを二次元
画像にマップする。得られた表示されたパワー・ドップ
ラー・イメージの伝達関数は、基礎的な圧縮曲線の伝達
関数とマッピング関数の積である。最新の超音波システ
ムは、一般にユーザに一連のマッピング関数を与えてそ
こから選択させる。それらのマッピング関数によって、
表示される色を任意に選択することができるものの、ユ
ーザまたはシステムがユーザ設定またはイメージング・
データ自体に基づいて画像情報を最適化することはでき
ない。
イメージングは、血流のパワー即ちエネルギーを二次元
画像にマップする。得られた表示されたパワー・ドップ
ラー・イメージの伝達関数は、基礎的な圧縮曲線の伝達
関数とマッピング関数の積である。最新の超音波システ
ムは、一般にユーザに一連のマッピング関数を与えてそ
こから選択させる。それらのマッピング関数によって、
表示される色を任意に選択することができるものの、ユ
ーザまたはシステムがユーザ設定またはイメージング・
データ自体に基づいて画像情報を最適化することはでき
ない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ユーザにとっ
て最も関心のある情報を含むフロー状態が強調され、関
心のある情報を含まないフロー状態は抑制されるフロー
・パワー・データをカラー・マップするための方法およ
び装置である。これは最適の形式を有するカラー・マッ
ピングを使用して達成される。その最適の形式によれ
ば、カラー・マッピング関数は上方および下方ニー・ポ
イントで接続された３つのセグメントを備え、ニー・ポ
イントは自動的またはオペレータの入力で設定できる。
第一、第二および第三のマッピング・セグメントのカラ
ー強度値は、それぞれ低域、中域および高域のパワー・
ドップラー・イメージング・データに適用される。下方
ニー・ポイントはパワー・ドップラー・イメージング・
データのシステム・ノイズ・フロアに基づいて位置決め
され、上方ニー・ポイントは下方ニー・ポイントよりｘ
ユニット高くマッピング関数のパワー・ドップラー・イ
メージング・データ軸沿いに位置決めされる。ここでｘ
は有効フロー・ダイナミック・レンジおよびＳＮ比とし
て定義される。
て最も関心のある情報を含むフロー状態が強調され、関
心のある情報を含まないフロー状態は抑制されるフロー
・パワー・データをカラー・マップするための方法およ
び装置である。これは最適の形式を有するカラー・マッ
ピングを使用して達成される。その最適の形式によれ
ば、カラー・マッピング関数は上方および下方ニー・ポ
イントで接続された３つのセグメントを備え、ニー・ポ
イントは自動的またはオペレータの入力で設定できる。
第一、第二および第三のマッピング・セグメントのカラ
ー強度値は、それぞれ低域、中域および高域のパワー・
ドップラー・イメージング・データに適用される。下方
ニー・ポイントはパワー・ドップラー・イメージング・
データのシステム・ノイズ・フロアに基づいて位置決め
され、上方ニー・ポイントは下方ニー・ポイントよりｘ
ユニット高くマッピング関数のパワー・ドップラー・イ
メージング・データ軸沿いに位置決めされる。ここでｘ
は有効フロー・ダイナミック・レンジおよびＳＮ比とし
て定義される。
【０００９】好ましい一実施態様によれば、上方および
下方ニー・ポイントは、使用可能なパワー・ドップラー
・イメージング・データから求めて適用することができ
る。特に、この関数はホスト・コンピュータによって自
動的に実行することができる。例えば、ホスト・コンピ
ュータは、シネ・メモリから検索されたパワー・ドップ
ラー・イメージング・データの１つまたは複数のフレー
ムに画像分析アルゴリズムを実行し、分析されたパワー
・ドップラー・イメージング・データに基づいて上方お
よび下方ニー・ポイントの最適の位置を求め、最適の位
置に置かれたニー・ポイントを有する最適のカラー・マ
ッピング関数を構成し、次いで最適のカラー・マッピン
グ関数をビデオ・プロセッサにロードすることができ
る。特に、ニー・ポイントの位置は、ＳＮ比またはダイ
ナミック・レンジの関数として求めることができ、パワ
ー・ドップラー・イメージング・データから画像分析中
に推定することもできる。
下方ニー・ポイントは、使用可能なパワー・ドップラー
・イメージング・データから求めて適用することができ
る。特に、この関数はホスト・コンピュータによって自
動的に実行することができる。例えば、ホスト・コンピ
ュータは、シネ・メモリから検索されたパワー・ドップ
ラー・イメージング・データの１つまたは複数のフレー
ムに画像分析アルゴリズムを実行し、分析されたパワー
・ドップラー・イメージング・データに基づいて上方お
よび下方ニー・ポイントの最適の位置を求め、最適の位
置に置かれたニー・ポイントを有する最適のカラー・マ
ッピング関数を構成し、次いで最適のカラー・マッピン
グ関数をビデオ・プロセッサにロードすることができ
る。特に、ニー・ポイントの位置は、ＳＮ比またはダイ
ナミック・レンジの関数として求めることができ、パワ
ー・ドップラー・イメージング・データから画像分析中
に推定することもできる。
【００１０】あるいは、ホスト・コンピュータは、カラ
ー・マッピング関数のニー・ポイントの位置をユーザか
ら選択された入力、例えば、システム・カラー・フロー
・ゲイン設定またはダイナミック・レンジ設定に基づい
て求めるようにプログラムすることもできる。
ー・マッピング関数のニー・ポイントの位置をユーザか
ら選択された入力、例えば、システム・カラー・フロー
・ゲイン設定またはダイナミック・レンジ設定に基づい
て求めるようにプログラムすることもできる。
【００１１】さらに別の好ましい実施態様によれば、カ
ラー・マッピング関数の一方または両方のニー・ポイン
トの位置をユーザがオペレータ・インタフェースを介し
て移動させることができる。一つのモードにおいては、
ユーザは上方および下方ニー・ポイントの位置を一緒に
移動させることができる。それによって、ユーザは曲線
全体を上下にシフトして、低フロー状態に関して使用さ
れたディスプレイ状態と高フロー状態に関して使用され
たディスプレイ状態とのいずれかを一方を利用できるよ
うにする。別のモードにおいては、ユーザは下方ニー・
ポイントの位置を上方ニー・ポイントの位置に対して相
対的に移動することができる。下方ニー・ポイントの位
置のこの変更によって、曲線の傾斜の表示スペーにおけ
る有効フロー・ダイナミック・レンジ・エリア（ｘ）お
よび有効ダイナミック・レンジが変わる。一方または両
方のニー・ポイントの位置を変更するオペレータ入力に
応じ、ホスト・コンピュータはユーザが求めるニー・ポ
イント位置を有するカラー・マッピング関数を構成し、
そのカラー・マッピングをビデオ・プロセッサにロード
する。
ラー・マッピング関数の一方または両方のニー・ポイン
トの位置をユーザがオペレータ・インタフェースを介し
て移動させることができる。一つのモードにおいては、
ユーザは上方および下方ニー・ポイントの位置を一緒に
移動させることができる。それによって、ユーザは曲線
全体を上下にシフトして、低フロー状態に関して使用さ
れたディスプレイ状態と高フロー状態に関して使用され
たディスプレイ状態とのいずれかを一方を利用できるよ
うにする。別のモードにおいては、ユーザは下方ニー・
ポイントの位置を上方ニー・ポイントの位置に対して相
対的に移動することができる。下方ニー・ポイントの位
置のこの変更によって、曲線の傾斜の表示スペーにおけ
る有効フロー・ダイナミック・レンジ・エリア（ｘ）お
よび有効ダイナミック・レンジが変わる。一方または両
方のニー・ポイントの位置を変更するオペレータ入力に
応じ、ホスト・コンピュータはユーザが求めるニー・ポ
イント位置を有するカラー・マッピング関数を構成し、
そのカラー・マッピングをビデオ・プロセッサにロード
する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に関し、カラー・フロー・イ
メージング・システムの基本的な信号処理チェインは、
超音波トランスデューサ・アレイ２を備え、これが活性
化されることによってＰＲＦで繰り返し放射される長さ
Ｐのトーン・バーストからなるパルス・シーケンスが送
信される。リターンＲＦ信号はトランスデューサ素子に
よって検出され、ビーム形成器４内のレシーブ・チャネ
ルによって受けられる。ビーム形成器は、遅延チャネル
・データを合計し、ビームサム信号を出力し、その信号
が復調器６によって同相分および直角分（Ｉ／Ｑ）信号
成分に復調される。Ｉ／Ｑ信号成分はコーナー・ターナ
ー・メモリ８に記憶されるが、その目的はインタリーブ
された可能性のある放射からのデータをバッファリング
し、そのデータを一定のレンジ・セルにおける放射全体
にわたってポイントのベクトルとして出力することにあ
る。データは、各放射について「ファーストタイム」ま
たは順次ダウン・レンジで（ベクトル沿いに）受けられ
る。コーナー・ターナー・メモリの出力は、各レンジ・
セルについて放射により「スロータイム」に、または順
次リオーダされる。結果の「スロータイム」Ｉ／Ｑ信号
標本は、それぞれのウオール・フィルタ１０に通され、
それによって停滞またはきわめて動きの緩慢な組織に相
当するクラッタが除かれる。フィルタされたデータは、
次いでパワー推定器１２に供給され、これによってレン
ジ・セル情報が中間自己相関パラメータＲ（０）に変換
される。Ｒ（０）は、次の式のようにパケット内の放射
数にわたる有限合計として近似される。
メージング・システムの基本的な信号処理チェインは、
超音波トランスデューサ・アレイ２を備え、これが活性
化されることによってＰＲＦで繰り返し放射される長さ
Ｐのトーン・バーストからなるパルス・シーケンスが送
信される。リターンＲＦ信号はトランスデューサ素子に
よって検出され、ビーム形成器４内のレシーブ・チャネ
ルによって受けられる。ビーム形成器は、遅延チャネル
・データを合計し、ビームサム信号を出力し、その信号
が復調器６によって同相分および直角分（Ｉ／Ｑ）信号
成分に復調される。Ｉ／Ｑ信号成分はコーナー・ターナ
ー・メモリ８に記憶されるが、その目的はインタリーブ
された可能性のある放射からのデータをバッファリング
し、そのデータを一定のレンジ・セルにおける放射全体
にわたってポイントのベクトルとして出力することにあ
る。データは、各放射について「ファーストタイム」ま
たは順次ダウン・レンジで（ベクトル沿いに）受けられ
る。コーナー・ターナー・メモリの出力は、各レンジ・
セルについて放射により「スロータイム」に、または順
次リオーダされる。結果の「スロータイム」Ｉ／Ｑ信号
標本は、それぞれのウオール・フィルタ１０に通され、
それによって停滞またはきわめて動きの緩慢な組織に相
当するクラッタが除かれる。フィルタされたデータは、
次いでパワー推定器１２に供給され、これによってレン
ジ・セル情報が中間自己相関パラメータＲ（０）に変換
される。Ｒ（０）は、次の式のようにパケット内の放射
数にわたる有限合計として近似される。
【数１】 但し、ＩiおよびＱiは放射ｉの復調され、ベースバンド
化された入力データ、Ｍはパケット内の放射の数であ
る。信号Ｒ（０）は、ドップラー・シフトされたフロー
信号における戻りパワーの量を表し、フローイング・リ
フレクタからの信号の強さを示す。
化された入力データ、Ｍはパケット内の放射の数であ
る。信号Ｒ（０）は、ドップラー・シフトされたフロー
信号における戻りパワーの量を表し、フローイング・リ
フレクタからの信号の強さを示す。
【００１３】パワー・ドップラー推定値Ｒ（０）は、走
査変換器１４に送られ、これによってパワー・ドップラ
ー・イメージング・データがＸ−Ｙフォーマットに変換
される。走査変換されたフレームはビデオ・プロセッサ
１６に通され、ここでビデオ・ディスプレイのための１
つまたは複数のカラー・マッピング関数に従って基本的
にパワー・ドップラー・イメージング・データがマップ
される。パワー・ドップラー・イメージング・データの
イメージ・フレームは、次いでビデオ・モニタ１８に送
られて表示される。
査変換器１４に送られ、これによってパワー・ドップラ
ー・イメージング・データがＸ−Ｙフォーマットに変換
される。走査変換されたフレームはビデオ・プロセッサ
１６に通され、ここでビデオ・ディスプレイのための１
つまたは複数のカラー・マッピング関数に従って基本的
にパワー・ドップラー・イメージング・データがマップ
される。パワー・ドップラー・イメージング・データの
イメージ・フレームは、次いでビデオ・モニタ１８に送
られて表示される。
【００１４】モニタ１８によって表示されたパワー・ド
ップラー・イメージは、各データがディスプレイにおけ
る各画素の強度または輝度を表すデータのイメージ・フ
レームから生成される。イメージ・フレームは、例え
ば、２５６×２５６データ・アレイによって構成され、
その各表示強度データは画素輝度を示す８ビット２進数
である。各画素は、用いた超音波パルスおよび使用され
たカラー・マッピングに応じて血流の対応するレンジ・
ゲートから返ったエコー信号のパワーまたはエネルギー
の関数である強度値を有する。表示されたパワー・ドッ
プラー・イメージは、イメージ中の体を通る面における
血流を表す。
ップラー・イメージは、各データがディスプレイにおけ
る各画素の強度または輝度を表すデータのイメージ・フ
レームから生成される。イメージ・フレームは、例え
ば、２５６×２５６データ・アレイによって構成され、
その各表示強度データは画素輝度を示す８ビット２進数
である。各画素は、用いた超音波パルスおよび使用され
たカラー・マッピングに応じて血流の対応するレンジ・
ゲートから返ったエコー信号のパワーまたはエネルギー
の関数である強度値を有する。表示されたパワー・ドッ
プラー・イメージは、イメージ中の体を通る面における
血流を表す。
【００１５】図１に示すシステムにおいては、パワー・
ドップラー・データの連続的なフレームがシネ・メモリ
２０に先入れ先出し方式で記憶される。シネ・メモリ２
０は、すでにビデオ・プロセッサの第一の部分でビデオ
・フレーム・レートに合わせて変換されているがカラー
・マッピング前のパワー・ドップラー・データを記憶す
る。記憶は、継続的である場合、あるいは外部トリガ・
イベントの結果である場合もある。シネ・メモリ２０
は、バックグラウンドで実行されユーザにリアルタイム
で表示されるイメージング・データを捕獲する環状イメ
ージ・バッファのようなものである。ユーザがシステム
を（オペレータ・インタフェース２４の適切な装置の操
作により）フリーズするとき、ユーザは先にシネ・メモ
リに捕獲されたパワー・ドップラー・イメージング・デ
ータをビューする能力を有する。
ドップラー・データの連続的なフレームがシネ・メモリ
２０に先入れ先出し方式で記憶される。シネ・メモリ２
０は、すでにビデオ・プロセッサの第一の部分でビデオ
・フレーム・レートに合わせて変換されているがカラー
・マッピング前のパワー・ドップラー・データを記憶す
る。記憶は、継続的である場合、あるいは外部トリガ・
イベントの結果である場合もある。シネ・メモリ２０
は、バックグラウンドで実行されユーザにリアルタイム
で表示されるイメージング・データを捕獲する環状イメ
ージ・バッファのようなものである。ユーザがシステム
を（オペレータ・インタフェース２４の適切な装置の操
作により）フリーズするとき、ユーザは先にシネ・メモ
リに捕獲されたパワー・ドップラー・イメージング・デ
ータをビューする能力を有する。
【００１６】システム制御はホスト・コンピュータ２２
に集中され、ここでオペレータ入力をオペレータ・イン
タフェース２４（制御パネル等）を介して受け入れ、様
々なサブシステムを制御する。特に、ホスト・コンピュ
ータはビーム形成器の送信器に送信時間遅延、振幅制御
および送信シーケンスを与え、ビーム形成器のレシーバ
に直接または走査制御器（図示せず）を介してレシーブ
時間遅延を与える。
に集中され、ここでオペレータ入力をオペレータ・イン
タフェース２４（制御パネル等）を介して受け入れ、様
々なサブシステムを制御する。特に、ホスト・コンピュ
ータはビーム形成器の送信器に送信時間遅延、振幅制御
および送信シーケンスを与え、ビーム形成器のレシーバ
に直接または走査制御器（図示せず）を介してレシーブ
時間遅延を与える。
【００１７】従来のシステムは、グラフィカル・シンボ
ルをどんな超音波イメージにもスーパーインポーズする
能力を有する。クラフィックスのイメージ・フレームへ
のスーパーインポーズは、ビデオ・プロセッサ１６で達
成され、ここで走査変換器１４のＸ−Ｙディスプレイ・
メモリからの超音波イメージ・フレームおよびグラフィ
ックス表示メモリ（図示せず）からのグラフィックス・
データを受ける。グラフィックス・データは、ホスト・
コンピュータによって他のサブシステムと同期されるグ
ラフィックス・プロセッサ２１によって処理され、グラ
フィックス表示メモリに入力される。
ルをどんな超音波イメージにもスーパーインポーズする
能力を有する。クラフィックスのイメージ・フレームへ
のスーパーインポーズは、ビデオ・プロセッサ１６で達
成され、ここで走査変換器１４のＸ−Ｙディスプレイ・
メモリからの超音波イメージ・フレームおよびグラフィ
ックス表示メモリ（図示せず）からのグラフィックス・
データを受ける。グラフィックス・データは、ホスト・
コンピュータによって他のサブシステムと同期されるグ
ラフィックス・プロセッサ２１によって処理され、グラ
フィックス表示メモリに入力される。
【００１８】先に開示されているように、カラー・マッ
ピング関数はビデオ・プロセッサによって実行され、ビ
デオ・プロセッサはホスト・コンピュータによってプロ
グラム可能である。表示されたカラーおよび強度に対し
てフロー・パワーまたはエネルギーをマップするための
任意カラー・マッピング関数が図２に示してある。パワ
ー・ドップラー・イメージング・データ値が水平軸沿い
に左から右に増加し、表示カラー強度値が縦軸沿いに下
から上に増加している。カラー表示データに関しては、
赤、緑および青各色、またはシステムの表示スペースを
スパンするいずれかの任意３色についてそれぞれ別個の
曲線を示すことができる。３色の各曲線は、色をそれぞ
れにパワー・ドップラー・イメージング・データの各レ
ンジで強調するものである。
ピング関数はビデオ・プロセッサによって実行され、ビ
デオ・プロセッサはホスト・コンピュータによってプロ
グラム可能である。表示されたカラーおよび強度に対し
てフロー・パワーまたはエネルギーをマップするための
任意カラー・マッピング関数が図２に示してある。パワ
ー・ドップラー・イメージング・データ値が水平軸沿い
に左から右に増加し、表示カラー強度値が縦軸沿いに下
から上に増加している。カラー表示データに関しては、
赤、緑および青各色、またはシステムの表示スペースを
スパンするいずれかの任意３色についてそれぞれ別個の
曲線を示すことができる。３色の各曲線は、色をそれぞ
れにパワー・ドップラー・イメージング・データの各レ
ンジで強調するものである。
【００１９】最適の画像は、ユーザにとって最も関心の
ある情報を含むフロー状態を強調し、関連する情報を含
まないフロー状態を抑制しながら、すべての使用可能な
イメージング・データを表示するマッピングを定義する
ことで得られる。図２に示すカラー・マッピング関数は
パワー・ドップラー・イメージング・データ値の中間レ
ンジを下方レンジより以上に圧縮しているので、中間レ
ベルのフロー状態が最も関心の持たれるパワー・ドップ
ラー・イメージング・データに対して図２のマッピング
は最適でない。
ある情報を含むフロー状態を強調し、関連する情報を含
まないフロー状態を抑制しながら、すべての使用可能な
イメージング・データを表示するマッピングを定義する
ことで得られる。図２に示すカラー・マッピング関数は
パワー・ドップラー・イメージング・データ値の中間レ
ンジを下方レンジより以上に圧縮しているので、中間レ
ベルのフロー状態が最も関心の持たれるパワー・ドップ
ラー・イメージング・データに対して図２のマッピング
は最適でない。
【００２０】本発明は、ユーザにとって最も関心のある
情報を含むフロー状態が強調され、関心の情報を含まな
いフロー状態が抑制されるフロー・パワー・データのカ
ラー・マッピングのための方法および装置に関する。そ
れは、図３に示す一般化された最適の形状を有するカラ
ー・マッピングを使用して達成される。その最適の形状
によれば、カラー・マッピング関数は、下方および上方
ニー・ポイントＡおよびＢで接続された３つのセグメン
ト２６、２８および３０を備える。カラー強度値の第
一、第二および第三のマッピング・セグメントは、それ
ぞれ低域、中域および高域のパワー・ドップラー・イメ
ージング・データに適用され、第一および第二のマッピ
ング・セグメント２６、２８は下方ニー・ポイントＡで
接続され、第二および第三のマッピング・セグメント２
８、３０は上方ニー・ポイントＢで接続されている。ポ
イントＡは、システム・ノイズ・フロアの直ぐ上に置か
れることが好ましい。ポイントＡの左側の低いフロー強
度は、検出可能性の最も低い信号と混合したノイズを表
し、圧縮されるか、あるいは垂直軸上の表示スペースを
ほとんど割り当てられていない。ポイントＢは、これよ
り上まで最強のフロー状態が圧縮され、かつ縦軸表示ス
ペースがほとんど割り当てられない点を表す。ポイント
ＡとＢの間におけるフロー状態が最も関心がもたれ、出
力ディスプレイ状態が最も数多く割り当てられる。即
ち、それらのフロー状態のパワー・ドップラー・データ
が拡張され、圧縮されない。最適のマッピング関数によ
って、ポイントＡがシステム・ノイズ・フロアに基づい
て割り当てられ、ポイントＢがポイントＡ上ｘユニット
に割り当てられることが好ましい。ｘは有効フロー・ダ
イナミック・レンジおよびＳＮ比として定義される。
情報を含むフロー状態が強調され、関心の情報を含まな
いフロー状態が抑制されるフロー・パワー・データのカ
ラー・マッピングのための方法および装置に関する。そ
れは、図３に示す一般化された最適の形状を有するカラ
ー・マッピングを使用して達成される。その最適の形状
によれば、カラー・マッピング関数は、下方および上方
ニー・ポイントＡおよびＢで接続された３つのセグメン
ト２６、２８および３０を備える。カラー強度値の第
一、第二および第三のマッピング・セグメントは、それ
ぞれ低域、中域および高域のパワー・ドップラー・イメ
ージング・データに適用され、第一および第二のマッピ
ング・セグメント２６、２８は下方ニー・ポイントＡで
接続され、第二および第三のマッピング・セグメント２
８、３０は上方ニー・ポイントＢで接続されている。ポ
イントＡは、システム・ノイズ・フロアの直ぐ上に置か
れることが好ましい。ポイントＡの左側の低いフロー強
度は、検出可能性の最も低い信号と混合したノイズを表
し、圧縮されるか、あるいは垂直軸上の表示スペースを
ほとんど割り当てられていない。ポイントＢは、これよ
り上まで最強のフロー状態が圧縮され、かつ縦軸表示ス
ペースがほとんど割り当てられない点を表す。ポイント
ＡとＢの間におけるフロー状態が最も関心がもたれ、出
力ディスプレイ状態が最も数多く割り当てられる。即
ち、それらのフロー状態のパワー・ドップラー・データ
が拡張され、圧縮されない。最適のマッピング関数によ
って、ポイントＡがシステム・ノイズ・フロアに基づい
て割り当てられ、ポイントＢがポイントＡ上ｘユニット
に割り当てられることが好ましい。ｘは有効フロー・ダ
イナミック・レンジおよびＳＮ比として定義される。
【００２１】別の好ましい実施形態によれば、上方およ
び下方ニー・ポイントを使用可能なパワー・ドップラー
・イメージング・データから適応的に決めることがで
き、次いでカラー・マッピングを求められたニー・ポイ
ントに基づいて構成することができる。これらの関数は
ホスト・コンピュータが自動的に実行することができ
る。自動カラー・マッピング構成は、オペレータ・イン
タフェースに組み込まれたシングル・ボタン（またはソ
フトキー）によって起動することができる。起動に応
じ、画像が瞬間的にフリーズすることにより、１つから
最近の数個のイメージ・フレームをシネ・メモリに保存
することができ、次いでホスト・コンピュータにより読
み出して分析することができる。複数使用する場合に
は、平均を取って統計的な変動を画像分析前に少なくす
る。特に、ニー・ポイントの位置はＳＮ比（各パワー・
ドップラー・イメージング・データに関して）の関数と
して、あるいはダイナミック・レンジ（パワー・ドップ
ラー・イメージング・データからヒストグラムを編集す
ることによる）の関数として求めることができ、画像分
析中にパワー・ドップラー・イメージング・データから
推定することができる。ホスト・コンピュータは、シネ
・メモリから検索したパワー・ドップラー・データの一
つのイメージ・フレームに基づき、あるいは、多重イメ
ージ・フレームをシネ・メモリから検索し、各画素の平
均を計算して平均イメージ・フレームを形成することに
よって形成された平均イメージ・フレームに基づいて画
像分析アルゴリズムを実行することができる。ホスト・
コンピュータは、次いで、分析されたパワー・ドップラ
ー・イメージング・データに基づいて上方および下方ニ
ー・ポイントの最適の位置を求め、最適の位置に置かれ
たニー・ポイントを有する最適のカラー・マッピング関
数を構成し、その最適のカラー・マッピング関数をビデ
オ・プロセッサにロードする。
び下方ニー・ポイントを使用可能なパワー・ドップラー
・イメージング・データから適応的に決めることがで
き、次いでカラー・マッピングを求められたニー・ポイ
ントに基づいて構成することができる。これらの関数は
ホスト・コンピュータが自動的に実行することができ
る。自動カラー・マッピング構成は、オペレータ・イン
タフェースに組み込まれたシングル・ボタン（またはソ
フトキー）によって起動することができる。起動に応
じ、画像が瞬間的にフリーズすることにより、１つから
最近の数個のイメージ・フレームをシネ・メモリに保存
することができ、次いでホスト・コンピュータにより読
み出して分析することができる。複数使用する場合に
は、平均を取って統計的な変動を画像分析前に少なくす
る。特に、ニー・ポイントの位置はＳＮ比（各パワー・
ドップラー・イメージング・データに関して）の関数と
して、あるいはダイナミック・レンジ（パワー・ドップ
ラー・イメージング・データからヒストグラムを編集す
ることによる）の関数として求めることができ、画像分
析中にパワー・ドップラー・イメージング・データから
推定することができる。ホスト・コンピュータは、シネ
・メモリから検索したパワー・ドップラー・データの一
つのイメージ・フレームに基づき、あるいは、多重イメ
ージ・フレームをシネ・メモリから検索し、各画素の平
均を計算して平均イメージ・フレームを形成することに
よって形成された平均イメージ・フレームに基づいて画
像分析アルゴリズムを実行することができる。ホスト・
コンピュータは、次いで、分析されたパワー・ドップラ
ー・イメージング・データに基づいて上方および下方ニ
ー・ポイントの最適の位置を求め、最適の位置に置かれ
たニー・ポイントを有する最適のカラー・マッピング関
数を構成し、その最適のカラー・マッピング関数をビデ
オ・プロセッサにロードする。
【００２２】あるいは、ホスト・コンピュータは、カラ
ー・マッピング関数からニー・ポイントの位置をユーザ
選択の入力、例えば、システム・カラー・フロー・ゲイ
ン設定またはダイナミック・レンジ設定等に基づいて求
め、次いでそれらの位置のニー・ポイントを有するカラ
ー・マッピングを構成するようにプログラムすることも
できる。
ー・マッピング関数からニー・ポイントの位置をユーザ
選択の入力、例えば、システム・カラー・フロー・ゲイ
ン設定またはダイナミック・レンジ設定等に基づいて求
め、次いでそれらの位置のニー・ポイントを有するカラ
ー・マッピングを構成するようにプログラムすることも
できる。
【００２３】自動化されたカラー・マッピング構成は、
ソフトウェアでホスト・コンピュータにより実行するこ
とができる。最も幾何学的に簡潔な場合においては、図
３の３つのマッピング・セグメント２６、２８および３
０を線形セグメントとすることができる。オペレータ設
定か、分析されたイメージ・データかいずれかに基づい
てニー・ポイント位置を求めると、パワー・ドップラー
値のディスプレイ強度値へのマッピングが各線形マッピ
ング・セグメントに関して直ちに計算することができ
る。本発明の好ましい実施形態によれば、マッピング・
セグメント２８の傾斜はマッピング・セグメント２６の
傾斜より大きく、かつマッピング・セグメント３０の傾
斜より大きい。
ソフトウェアでホスト・コンピュータにより実行するこ
とができる。最も幾何学的に簡潔な場合においては、図
３の３つのマッピング・セグメント２６、２８および３
０を線形セグメントとすることができる。オペレータ設
定か、分析されたイメージ・データかいずれかに基づい
てニー・ポイント位置を求めると、パワー・ドップラー
値のディスプレイ強度値へのマッピングが各線形マッピ
ング・セグメントに関して直ちに計算することができ
る。本発明の好ましい実施形態によれば、マッピング・
セグメント２８の傾斜はマッピング・セグメント２６の
傾斜より大きく、かつマッピング・セグメント３０の傾
斜より大きい。
【００２４】マッピング・セグメントが曲線の場合もあ
ることは容易に理解されるであろう。その場合は、ニー
・ポイントＡとＢを接続する線の傾斜がニー・ポイント
Ａとマッピング曲線の起点を接続する線の傾斜より大き
く、かつニー・ポイントＢとマッピング曲線の終点を接
続する線の傾斜より大きいであろう。
ることは容易に理解されるであろう。その場合は、ニー
・ポイントＡとＢを接続する線の傾斜がニー・ポイント
Ａとマッピング曲線の起点を接続する線の傾斜より大き
く、かつニー・ポイントＢとマッピング曲線の終点を接
続する線の傾斜より大きいであろう。
【００２５】さらに別の好ましい実施形態によれば、カ
ラー・マッピング関数の一方または両方のニー・ポイン
トの位置をユーザがオペレータ・インタフェースを介し
て移動させることができる。オペレータ・インタフェー
スに組み込まれたシングル・ボタン（またはソフトキ
ー）の起動に応じ、ホスト・コンピュータ２２（図１参
照）がカレント・カラー・マッピング関数をグラフィッ
クス・プロセッサ２１に送り、ディスプレイ・モニタ１
８に表示する。トラックボール、マウスまたは他の入力
装置を使用し、オペレータは表示されたカラー・マッピ
ング関数のニー・ジョイントにグラフィカル・シンボル
をスーパーインポーズし、次いで入力装置を操作してそ
のシンボルを所望の位置に移動することができる。一つ
のモードにおいては、ユーザは上方および下方ニー・ポ
イントの位置を一緒に移動させることができる。それに
よって、ユーザは曲線全体を上下にシフトして、低フロ
ー状態に関して使用されたディスプレイ状態と高フロー
状態に関して使用されたディスプレイ状態とのいずれか
を一方を利用できるようにすることができる。必要な場
合には、ニー・ポイントを左方向または右方向に移動さ
せることができる。別のモードにおいては、ユーザは下
方ニー・ポイントの位置を上方ニー・ポイントの位置と
相対的に移動させることができる。下方ニー・ポイント
の位置のこの変更によって、曲線の傾斜の表示スペーに
おける有効フロー・ダイナミック・レンジ・エリア
（ｘ）および有効ダイナミック・レンジが変わる。一方
または両方のニー・ポイントの位置を変更するオペレー
タ入力に応じ、ホスト・コンピュータはユーザが求める
ニー・ポイント位置を有するカラー・マッピング関数を
構成し、そのカラー・マッピングをビデオ・プロセッサ
にロードする。
ラー・マッピング関数の一方または両方のニー・ポイン
トの位置をユーザがオペレータ・インタフェースを介し
て移動させることができる。オペレータ・インタフェー
スに組み込まれたシングル・ボタン（またはソフトキ
ー）の起動に応じ、ホスト・コンピュータ２２（図１参
照）がカレント・カラー・マッピング関数をグラフィッ
クス・プロセッサ２１に送り、ディスプレイ・モニタ１
８に表示する。トラックボール、マウスまたは他の入力
装置を使用し、オペレータは表示されたカラー・マッピ
ング関数のニー・ジョイントにグラフィカル・シンボル
をスーパーインポーズし、次いで入力装置を操作してそ
のシンボルを所望の位置に移動することができる。一つ
のモードにおいては、ユーザは上方および下方ニー・ポ
イントの位置を一緒に移動させることができる。それに
よって、ユーザは曲線全体を上下にシフトして、低フロ
ー状態に関して使用されたディスプレイ状態と高フロー
状態に関して使用されたディスプレイ状態とのいずれか
を一方を利用できるようにすることができる。必要な場
合には、ニー・ポイントを左方向または右方向に移動さ
せることができる。別のモードにおいては、ユーザは下
方ニー・ポイントの位置を上方ニー・ポイントの位置と
相対的に移動させることができる。下方ニー・ポイント
の位置のこの変更によって、曲線の傾斜の表示スペーに
おける有効フロー・ダイナミック・レンジ・エリア
（ｘ）および有効ダイナミック・レンジが変わる。一方
または両方のニー・ポイントの位置を変更するオペレー
タ入力に応じ、ホスト・コンピュータはユーザが求める
ニー・ポイント位置を有するカラー・マッピング関数を
構成し、そのカラー・マッピングをビデオ・プロセッサ
にロードする。
【００２６】下方および上方ニー・ポイントＡおよびＢ
は、使用可能なイメージング・データから最適に求める
ことができる。これは腎臓の走査において実証すること
ができ、最適のマッピングにより、腎臓の縁における最
も遅いフローをポイントＡのちょうど検知可能なレベル
に表示し、一方で腎動脈の強いフロー・レベルをポイン
トＢにマップすることによって画像が飽和せず、かつ中
間レベル・フロー状態に対してポイントＡとＢの間のダ
イナミック・レンジを最大限に表示することができる。
は、使用可能なイメージング・データから最適に求める
ことができる。これは腎臓の走査において実証すること
ができ、最適のマッピングにより、腎臓の縁における最
も遅いフローをポイントＡのちょうど検知可能なレベル
に表示し、一方で腎動脈の強いフロー・レベルをポイン
トＢにマップすることによって画像が飽和せず、かつ中
間レベル・フロー状態に対してポイントＡとＢの間のダ
イナミック・レンジを最大限に表示することができる。
【００２７】以上に述べた好ましい実施形態は、例示の
為に開示したものである。本発明の概念を変形および変
更することは当分野の技術者には至って明らかなことで
あろう。そのような変形および変更はすべて請求の範囲
に包含される。
為に開示したものである。本発明の概念を変形および変
更することは当分野の技術者には至って明らかなことで
あろう。そのような変形および変更はすべて請求の範囲
に包含される。
【００２８】請求の範囲において、語句「〜の関数とし
て」は、後続するもの「唯一の関数として」と解される
べきではない。例えば、この定義により、語句「ｘの関
数としてｙを求める」は、ｙがｘだけの関数またはｘと
ｚ等の他の１つもしくは複数の変数との関数として求め
られるあらゆる場合を指していう。
て」は、後続するもの「唯一の関数として」と解される
べきではない。例えば、この定義により、語句「ｘの関
数としてｙを求める」は、ｙがｘだけの関数またはｘと
ｚ等の他の１つもしくは複数の変数との関数として求め
られるあらゆる場合を指していう。
【図１】本発明を組み込むようにプログラムされたカラ
ー・フロー超音波イメージング・システムの信号処理チ
ェインを示すブロック図である。
ー・フロー超音波イメージング・システムの信号処理チ
ェインを示すブロック図である。
【図２】パワー・ドップラー・イメージングの任意カラ
ー・マッピング関数を示すグラフである。
ー・マッピング関数を示すグラフである。
【図３】本発明の一つの好ましい実施形態によるパワー
・ドップラー・イメージングの一般化された最適カラー
・マッピング関数を示すグラフである。
・ドップラー・イメージングの一般化された最適カラー
・マッピング関数を示すグラフである。
２ トランスデューサ・アレイ ４ ビーム形成器 ６ 復調器 ８ コーナー・ターナー・メモリ １０ ウオール・フィルタ １２ パワー推定器 １４ 走査変換器 １６ ビデオ・プロセッサ １８ 表示モニタ ２０ シネ・メモリ ２１ グラフィックス・プロセッサ ２２ ホスト・コンピュータ ２４ オペレータ・インタフェース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミア・セッド・セイエド−ボロールフォロ シュ アメリカ合衆国・53045・ウイスコンシン 州・ブルックフィールド・リバー バーチ ドライブ・17425・アパートメント・２ (72)発明者 マイケル・ジョセフ・ウオッシュバーン アメリカ合衆国・53151・ウイスコンシン 州・ニュー ベルリン・ウエスト グラハ ム ストリート・12920
Claims (23)
- 【請求項１】 複数のトランスデューサ素子を備える超
音波トランスデューサ・アレイと、 走査面で超音波ビームを伝送するために前記トランスデ
ューサ・アレイでパルス化する伝送ビーム形成器と、 前記伝送に次いでトランスデューサ・アレイにより検出
されたエコー信号からもたらされる音響データの受信ビ
ームを形成する受信ビーム形成器と、 前記音響データをパワー・ドップラー・イメージング・
データのイメージ・フレームに変換する信号処理チェイ
ンと、 前記パワー・ドップラー・イメージング・データを上方
および下方ニー・ポイントを有するカレント・カラー・
マッピング関数によりカラー・マップするビデオ・プロ
セッサと、 前記上方および下方ニー・ポイントの少なくとも１つの
位置の変化を選択するオペレータ・インタフェースと、 新たなカラー・マッピング関数を前記の選択された位置
の変化の関数として構成し、前記カラー・マッピング関
数を前記ビデオ・プロセッサにロードするようにプログ
ラムされたコンピュータと、 パワー・ドップラー・イメージング・データのカラー・
マップされたイメージ・フレームを表す画像を表示する
表示装置とを備える生体組織のイメージングのためのシ
ステム。 - 【請求項２】 前記の新たなカラー・マッピング関数の
前記ニー・ポイントを接続する線の傾斜が前記下方ニー
・ポイントと前記の新たなカラー・マッピング関数の起
点を接続する線の傾斜より大きく、かつ前記上方ニー・
ポイントと前記の新たなカラー・マッピング関数の終点
を接続する線の傾斜より大きい請求項１に記載のシステ
ム。 - 【請求項３】 前記コンピュータがさらに、前記オペレ
ータ・インタフェースを介する前記選択に応じて前記下
方および上方ニー・ポイントを一緒に移動させるように
プログラムされる請求項１に記載のシステム。 - 【請求項４】 複数のトランスデューサ素子を備える超
音波トランスデューサ・アレイと、 連続的な走査で超音波ビームを伝送するために前記トラ
ンスデューサ・アレイでパルス化する伝送ビーム形成器
と、 前記伝送に次いでトランスデューサ・アレイにより検出
されたエコー信号から由来する音響データの受信ビーム
を形成する受信ビーム形成器と、 前記音響データをパワー・ドップラー・イメージング・
データの連続的なイメージ・フレームに変換する信号処
理チェインと、 前記パワー・ドップラー・イメージング・データを記憶
するメモリと、 パワー・ドップラー・イメージング・データのイメージ
・フレームをカレント・カラー・マッピング関数により
カラー・マップするビデオ・プロセッサと、 パワー・ドップラー・イメージング・データの連続的な
カラー・マップされたイメージ・フレームをそれぞれに
表す連続的な画像を表示する表示装置とを有し、さらに （ａ）パワー・ドップラー・イメージング・データの少
なくとも１つのイメージ・フレームを前記メモリから検
索するステップと、 （ｂ）前記の検索されたパワー・ドップラー・イメージ
ング・データを分析するステップと、 （ｃ）下方および上方ニー・ポイントの位置を前記分析
ステップの結果の関数として求めるステップと、 （ｄ）下方および上方ニー・ポイントを前記の求められ
た位置に有する新たなカラー・マッピング関数を構成す
るステップと、 （ｅ）前記の新たなカラー・マッピング関数を前記ビデ
オ・プロセッサにロードするステップとことを実行する
ようにプログラムされたコンピュータとを備える生体組
織のイメージングのためのシステム。 - 【請求項５】 前記の新たなカラー・マッピング関数の
前記ニー・ポイントを接続する線の傾斜が前記下方ニー
・ポイントと前記の新たなカラー・マッピング関数の起
点を接続する線の傾斜より大きく、かつ前記上方ニー・
ポイントと前記の新たなカラー・マッピング関数の終点
を接続する線の傾斜より大きい請求項４に記載のシステ
ム。 - 【請求項６】 前記分析ステップが、検索されたイメー
ジ・フレームの各パワー・ドップラー・イメージング・
データに関するＳＮ比を求めるステップにより構成され
る請求項４に記載のシステム。 - 【請求項７】 前記分析ステップが、多重検索されたイ
メージ・フレームの各画素に対応するパワー・ドップラ
ー・イメージング・データの各組に関する平均ＳＮ比を
求めるステップにより構成される請求項４に記載のシス
テム。 - 【請求項８】 前記分析ステップが、１つまたは複数の
検索されたイメージ・フレームの前記パワー・ドップラ
ー・イメージング・データのダイナミック・レンジを求
めるステップにより構成される請求項４に記載のシステ
ム。 - 【請求項９】 複数のトランスデューサ素子を備える超
音波トランスデューサ・アレイと、 超音波ビームを走査面で伝送するために前記トランスデ
ューサ・アレイでパルス化して伝送ビーム形成器と、 前記伝送に次いでトランスデューサ・アレイにより検出
されたエコー信号から由来する音響データの受信ビーム
を形成する受信ビーム形成器と、 前記音響データをパワー・ドップラー・イメージング・
データのイメージ・フレームに変換する信号処理チェイ
ンと、 前記パワー・ドップラー・イメージング・データをカレ
ント・カラー・マッピング関数によりカラー・マップす
るビデオ・プロセッサと、 システム・パラメータを設定するオペレータ・インタフ
ェースと、 パワー・ドップラー・イメージング・データのカラー・
マップされたイメージ・フレームを表す画像を表示する
表示装置と、 以下のステップ、即ち、 （ａ）前記システム・パラメータ設定を検索するステッ
プと、 （ｂ）下方および上方ニー・ポイントの位置を前記シス
テム・パラメータ設定の関数として求めるステップと、 （ｃ）下方および上方ニー・ポイントを前記の求められ
た位置に有する新たなカラー・マッピング関数を構成す
るステップと、 （ｄ）前記カラー・マッピング関数を前記ビデオ・プロ
セッサにロードするステップとを実行するようにプログ
ラムされたコンピュータとを備える生体組織のイメージ
ング用システム。 - 【請求項１０】 前記カラー・マッピング関数の前記ニ
ー・ポイントを接続する線の傾斜が前記下方ニー・ポイ
ントと新たなカラー・マッピング関数の起点を接続する
線の傾斜より大きく、かつ前記上方ニー・ポイントと前
記カラー・マッピング関数の終点を接続する線の傾斜よ
り大きい請求項９に記載のシステム。 - 【請求項１１】 前記システム・パラメータがシステム
・カラー・フロー・ゲインである請求項９に記載のシス
テム。 - 【請求項１２】 前記システム・パラメータがダイナミ
ック・レンジである請求項９に記載のシステム。 - 【請求項１３】 複数のトランスデューサ素子を備える
超音波トランスデューサ・アレイと、 超音波ビームを走査面で伝送するために前記トランスデ
ューサ・アレイでパルス化する伝送ビーム形成器と、 前記伝送に次いでトランスデューサ・アレイにより検出
されたエコー信号から由来する音響データの受信ビーム
を形成する受信ビーム形成器と、 前記音響データをパワー・ドップラー・イメージング・
データのイメージ・フレームに変換する信号処理チェイ
ンと、 前記パワー・ドップラー・イメージング・データを上方
および下方ニー・ポイントを有するカレント・カラー・
マッピング関数によりカラー・マップするビデオ・プロ
セッサと、 前記カレント・カラー・マッピング関数を表す画像を表
示する表示装置と、 前記の表示された画像にスーパーインポーズされたグラ
フィカル・シンボルを移動させて前記カレント・カラー
・マッピング関数の前記上方および下方ニー・ポイント
の少なくとも１つの位置の変化を選択するオペレータ・
インタフェースと、 新たなカラー・マッピング関数を前記の選択された位置
の変化の関数として構成し、前記カラー・マッピング関
数を前記ビデオ・プロセッサにロードするようにプログ
ラムされたコンピュータとを備える生体組織のイメージ
ング用システム。 - 【請求項１４】 前記コンピュータがさらに前記オペレ
ータ・インタフェースを介する前記選択に応じて前記下
方および上方ニー・ポイントを一緒に移動させる請求項
１３に記載のシステム。 - 【請求項１５】 パワー・ドップラー・イメージング・
データの連続的なイメージ・フレームを獲得するステッ
プと、 カレント・カラー・フロー・マッピング関数を記憶する
ステップと、 パワー・ドップラー・イメージング・データの前記連続
的なイメージ・フレームを前記カラー・マッピング関数
に従ってカラー・マップするステップと、 パワー・ドップラー・イメージング・データの少なくと
も１つのイメージ・フレームを分析するステップと、 下方および上方ニー・ポイントの位置を前記分析ステッ
プの結果の関数として求めるステップと、 下方および上方ニー・ポイントを前記の求められた位置
に有する新たなカラー・マッピング関数を構成するステ
ップと、 前記の新たなカラー・マッピング関数を前記カレント・
カラー・マッピング関数の所定位置に記憶するステップ
とを含む超音波イメージング・システムをプログラムす
る方法。 - 【請求項１６】 前記の新たなカラー・マッピング関数
の前記ニー・ポイントを接続する線の傾斜が前記下方ニ
ー・ポイントと前記の新たなカラー・マッピング関数の
起点を接続する線の傾斜より大きく、かつ前記上方ニー
・ポイントと前記の新たなカラー・マッピング関数の終
点を接続する線の傾斜より大きい請求項１５に記載の方
法。 - 【請求項１７】 前記分析ステップが、検索されたイメ
ージ・フレームの各パワー・ドップラー・イメージング
・データに関するＳＮ比を求めるステップを含む請求項
１５に記載の方法。 - 【請求項１８】 前記分析ステップが、多重検索された
イメージ・フレームの各画素に対応するパワー・ドップ
ラー・イメージング・データの各組に関する平均ＳＮ比
を求めるステップを含む請求項１５に記載の方法。 - 【請求項１９】 前記分析ステップが、１つまたは複数
の検索されたイメージ・フレームの前記パワー・ドップ
ラー・イメージング・データのダイナミック・レンジを
求めるステップを含む請求項１５に記載の方法。 - 【請求項２０】 パワー・ドップラー・イメージング・
データの第一のイメージ・フレームを獲得するステップ
と、 パワー・ドップラー・イメージング・データの前記第一
のイメージ・フレームをカレント・カラー・マッピング
関数に従ってカラー・マップするステップと、 パワー・ドップラー・イメージング・データの前記カラ
ー・マップされた第一のイメージ・フレームを表す第一
の画像を表示するステップと、 前記システムを前記第一のイメージ・フレームが表示さ
れた後にフリーズするステップと、 前記システムがフリーズしている間に、以下のステッ
プ、即ち、パワー・ドップラー・イメージング・データ
の前記第一のイメージ・フレームを分析するステップ
と、下方および上方ニー・ポイントの位置を前記分析ス
テップの結果の関数として求めるステップと、下方およ
び上方ニー・ポイントを前記の求められた位置に有する
新たなカラー・マッピング関数を構成するステップと、
前記カレント・カラー・マッピング関数を前記の新たな
カラー・マッピング関数に代替するステップとを実行す
るステップと、 前記システムを前記代替ステップの後にアンフリーズす
るステップと、 パワー・ドップラー・イメージング・データの第二のイ
メージ・フレームを獲得するステップと、 パワー・ドップラー・イメージング・データの前記第二
のイメージ・フレームを前記の新たなカラー・マッピン
グ関数に従ってカラー・マップするステップと、 パワー・ドップラー・イメージング・データの前記カラ
ー・マップされた第二のイメージ・フレームを表す第二
のイメージ・フレームを表示するステップとを含む超音
波イメージング・システムの操作方法。 - 【請求項２１】 カラー・マッピング関数を有する超音
波イメージング・システムのビデオ・プロセッサをプロ
グラムする方法であって、 システム・パラメータ設定を検索するステップと、 下方および上方ニー・ポイントの位置を前記システム・
パラメータ設定の関数として求めるステップと、 下方および上方ニー・ポイントを前記の求められた位置
に有するカラー・マッピング関数を構成するステップ
と、 前記カラー・マッピング関数を前記ビデオ・プロセッサ
にロードするステップとを含む方法。 - 【請求項２２】 前記カラー・マッピング関数の前記ニ
ー・ポイントを接続する線の傾斜が前記下方ニー・ポイ
ントと前記カラー・マッピング関数の起点を接続する線
の傾斜より大きく、かつ前記上方ニー・ポイントと前記
カラー・マッピング関数の終点を接続する線の傾斜より
大きい請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２３】 パワー・ドップラー・イメージング・
データの連続的なイメージ・フレームを獲得する手段
と、 パワー・ドップラー・イメージング・データの前記イメ
ージ・フレームを記憶するメモリと、 パワー・ドップラー・イメージング・データの前記イメ
ージ・フレームをカレント・カラー・マッピング関数に
従ってカラー・マップする手段と、 パワー・ドップラー・イメージング・データの前記カラ
ー・マップされたイメージ・フレームを表すそれぞれの
画像を表示する手段と、 パワー・ドップラー・イメージング・データの少なくと
も１つのイメージ・フレーム前記メモリから検索する手
段と、 前記の検索されたパワー・ドップラー・イメージング・
データを分析する手段と、 下方および上方ニー・ポイントの位置を前記分析手段の
出力の関数として求める手段と、 下方および上方ニー・ポイントを前記の求められた位置
に有する新たなカラー・マッピング関数を構成する手段
と、 前記の新たなカラー・マッピング関数を前記カラー・マ
ッピング関数にロードする手段とを備える生体組織のイ
メージング用システム。
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