JP2000201931A - 超音波カラ―・ドップラ―速度/方向撮像 - Google Patents

超音波カラ―・ドップラ―速度/方向撮像

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波カラー・ドップラー撮像を実行して複
雑な媒質に関する絶対速度情報および流れ方向情報を生
成するシステムを提供する。 【解決手段】 超音波カラー・ドップラー・ビームが2
つの異なる角度で方向制御され、方向制御されたビーム
同士の間の交差点でサンプルが得られる。カラー・ドッ
プラー・サンプル・ボリュームから与えられる周波数シ
フト情報を使用して、サンプル・ボリューム内の音響リ
フレクタの運動の絶対平均速度および方向が算出され
る。速度データおよび方向データが算出され、カラー・
スケールにマップされ、音響リフレクタの流れまたは運
動の速度および方向の空間分布が与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に医学装置に
関し、詳細には複雑な媒質内の流れの絶対速度および方
向の超音波撮像に関する。
【0002】
【従来の技術】超音波撮像技術は、生体の内部構造を調
べるための重要な手段になっている。様々な医学条件を
診断する場合、超音波撮像は、体内の軟組織を調べて内
部組織および流体流の構造上の詳細を示すうえで有用で
あることが多い。
【0003】体内構造を調べる場合、トランスデューサ
を使用して超音波の非常に短いパルスを生成し、パルス
を体内へ送り、体内の組織からのエコーの特性(たとえ
ば、振幅や位相)を測定することによって超音波画像が
形成される。「超音波ビーム」と呼ばれる集束された超
音波パルスが、体内の当該の特定の組織領域に当てられ
る。通常、解像度または画質を向上させるために超音波
ビームは体内で様々なステップで集束される。トランス
デューサがエコーを受け取り、当該の領域内の組織また
は目標の画像を生成するように処理する。結果として得
られる画像を通常、B走査画像と呼ぶ。
【0004】生体内の血(およびその他の体液)流の測
定および撮像は通常、ドップラーの原理を使用して行わ
れる。この原理では、特定の周波数で送られる超音波の
バーストが、移動する血球から反射され、そのため、反
射される超音波の周波数が血流の方向での速度に応じて
変化する。送られた信号に対する反射信号の周波数シフ
ト(ドップラー・シフト)は、流体流の速度に比例す
る。この周波数を検出しビデオ表示装置上に表示し、患
者内の移動する組織構造および流体流のグラフィック画
像を生成することができる。
【0005】現在の超音波技法には、組織運動の周波数
シフト・カラー・ドップラー撮像およびパワー・カラー
・ドップラー撮像と、カラー・マッピング組織運動に関
する変位および平均速度の相互相関超音波推定(CVI
と呼ばれ、PhilipsCorp.によって開発され
た)が含まれる。これらの現在知られている超音波撮像
法は、複雑な媒質内の流れの速度および方向に関する比
較的限られた情報を与える。たとえば、現在のカラー・
ドップラー・フロー撮像技法(CDI)は、流体流また
は組織運動の速度と、超音波ビームと流れまたは運動の
方向との間のドップラー角度とに依存する周波数シフト
・データしか与えない。この方法は、流れまたは運動の
絶対速度も、あるいは流れまたは運動の方向も示さな
い。相互相関技法(CVI)は流れまたは運動の速度の
限られた範囲を生成し表示する。CVIシステムは絶対
速度および流れ方向を生成するように較正することがで
きるが、使用されるアルゴリズムが複雑であり、計算を
多用し、したがって、処理時間を延長しコンピュータ資
源を増加させる必要がある。さらに、速度および方向の
相互相関推定値の不確実性が大きくなる傾向があるの
で、この方法の信号対雑音比は不十分なものになる可能
性がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】軟生体組織を含め、複
雑な媒質内の流れまたは運動の絶対平均速度および方向
の超音波撮像を行うシステムを提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】異なるように向きを変え
らる2本の従来型の超音波カラー・ドップラー・ビーム
の間の交差点でサンプリングが行われるように、この2
本のカラー・ドップラー・ビームが2つの異なる角度で
向きを制御される。二重カラー・ドップラー・サンプル
・ボリュームとは、それぞれの異なる角度からのビーム
で決められる重なり合った2つのサンプル・ボリューム
である。この種のオーバー・サンプリングは、それから
音響リフレクタの流れまたは運動の絶対平均速度および
方向を算出するのに十分な周波数シフト情報を与える。
速度および方向のデータが、二重カラー・ドップラー・
サンプル・ボリュームの二次元アレイについて算出さ
れ、カラー・スケール上にマップされ、音響リフレクタ
の流れまたは運動の速度または方向の空間分布を示す。
この技法の主要な応用分野は、生体内の血流または軟組
織運動の絶対速度および方向の視覚化である。
【0008】本発明の他の特徴は添付の図面および以下
の詳細な説明から明らかになろう。
【0009】本発明は添付の図面中の図に限定的なもの
ではなく例として図示する。図面中同じ参照番号は同じ
要素を示す。
【0010】
【発明の実施の形態】軟生体組織を含め、複雑な媒質内
の流れまたは運動の絶対平均速度および方向の超音波撮
像を行うシステムについて説明する。それぞれの異なる
角度で導入される2本の超音波カラー・ドップラー・ビ
ームの間の交差点でサンプリングが行われるように、こ
の2本のビームを使用して目標組織が撮像される。サン
プル・ボリュームでの周波数シフト情報から、目標組織
内の音響リフレクタの流れまたは運動の絶対平均速度お
よび方向が算出される。
【0011】本発明の実施形態の意図される利点は、複
雑な媒質内の流体流または組織運動の絶対速度および方
向の超音波カラー・ドップラー撮像を行う装置が提供さ
れることである。
【0012】本発明の実施形態の意図される他の利点
は、体内の動脈血流と静脈血流の間の色差分を表示する
システムが提供されることである。
【0013】本発明の様々な実施形態は、離散ハードウ
ェア構成要素で実装することも、あるいはコンパイルさ
れ、リンクされ、次いで実行時に実行できるようにディ
スクベースの記憶域からロードされるソフトウェアを使
用してデジタル信号プロセッサなどのプログラム済み処
理ユニットで実装することもできる。これらの実施形態
で使用される方法を含む様々なプログラムは、ファーム
ウェアまたは他の同様な非揮発性記憶手段に存在するこ
ともできる。
【0014】図1は、本発明の実施形態を組み込んだ超
音波撮像システムのブロック図を示す。撮像システム1
00は超音波トランスデューサ101(「プローブ」と
も呼ぶ)を含む。超音波トランスデューサ101は通
常、圧電素子の多素子アレイであり、患者などの被験体
を調べるときに超音波信号を送りかつ受け取る。プロー
ブ101は信号パス110を通して送受信回路102に
結合される。送受信回路102は、超音波撮像分野で知
られている原理に従って較正されるが、話を簡単にする
ために、この回路について詳しくは論じない。
【0015】送受信回路102は、バス120を通して
制御ユニット109に結合され、超音波信号を送るとき
にも受け取るときにもプローブ101内の要素は人体内
の特定の点で集束するように制御される。送受信回路1
02および制御ユニット109は、プローブ101を人
体に対して移動せずに二次元画像画素を生成できるよう
に走査機能を備えることも多い。
【0016】超音波信号が体内へ送られた後、送受信回
路102の受信機(「ビームフォーマ」と呼ぶ)によっ
て反射信号が処理される。プローブ101の個々の各要
素からの信号の大きさが単一の信号に変換され、この信
号が信号パス111を通して無線周波数(RF)プロセ
ッサ103へ送られる。本発明の一実施形態では、送受
信機102内のビームフォーマ回路は、向けられたカラ
ー・ドップラー・パルスを受け取り、このパルスが、人
体の目標領域内の音響リフレクタの流れの平均速度およ
び方向を算出するのに十分な周波数シフト情報を与え
る。
【0017】RFプロセッサ103は信号情報を処理
し、復調された包絡線信号と、同位相(I)ドップラー
信号および直角(Q)ドップラー信号を生成する。包絡
線信号は、人体から返されたエコーの振幅を表わし、さ
らに信号パス114を通して走査変換器105へ送られ
る。走査変換器105は通常、大型デジタル電子メモリ
として実装される。
【0018】二次元画像を構築し、信号パス116を通
してビデオ・プロセッサ127へ送ることができるよう
に、走査変換器105は、包絡線エコー情報を、走査プ
ロセスの結果として得られる体内でのこのような情報の
幾何学的位置と共に、1ラインずつ記憶する。
【0019】カラー・ドップラー情報がないとき、ビデ
オ・プロセッサ127は単に、画像信号を信号パス11
9を通してビデオ表示モニタ130へ送る。この二次元
画像は、通常は白黒であり、体内のエコー生成部位の分
布を表わす。次いで、いわゆるB走査画像が、人体の病
変を探索するためにオペレータによって使用されるか、
あるいは診断を下すために医師によって使用される。
【0020】スペクトル・ドップラーに関するI信号お
よびQ信号は、信号パス113を通してドップラー・プ
ロセッサ106へ送られる。ドップラー・プロセッサ1
06は、バス120を介した制御ユニット109の制御
の下で、受け取ったいくつかの連続するエコーから得た
信号を比較し、体内の単一の領域内のドップラー・シフ
トを求める。この単一の領域は一般に、サンプル・ボリ
ュームとして知られる。ドップラー・プロセッサ106
は連続時系列のスペクトル・ドップラー情報も生成し、
この情報では、血流速度が1つまたは複数の心周期(通
常は数秒)にわたってビデオ・ディスプレイ130上に
白黒で表示される。ドップラー情報は、信号パス115
を通して走査変換器105へ送られ、次いで信号パス1
16を通してビデオ・プロセッサ127へ送られ、最終
的にビデオ・ディスプレイ130上に表示される。
【0021】RFプロセッサ103はI信号およびQ信
号を信号パス112を通してカラー・フロー・プロセッ
サ104へ送る。カラー・フロー・プロセッサ104は
通常、体内の所与の走査方向に沿っていくつかのサンプ
ル・ボリュームを処理する。カラー・フロー・プロセッ
サは信号を信号パス117を通してカラー走査変換器1
08に渡す。カラー走査変換器108では、カラー・コ
ード化信号が、走査プロセスの結果として得られる体内
でのこのような情報の幾何学的位置と共に、1ラインず
つ記憶される。このようにして、二次元カラー・ビデオ
画像が構築され、信号パス118を通してビデオ・プロ
セッサ127へ送られる。
【0022】カラー・フロー・プロセッサ104から得
られた走査ライン情報を補間するために使用することも
できるカラー走査変換器108は次いで、カラー・ドッ
プラー情報を、ビデオ・ディスプレイ130上に表示で
きるように信号パス118を通してビデオ・プロセッサ
127へ送る。ビデオ・プロセッサ127は通常、2次
元画像の所与の特定の部分が、流れの結果として得られ
るカラー情報を有するかどうか、あるいは静的組織から
のエコー情報のみを有するかどうかを選択する判定回路
を含む。流れが存在する場合、白黒画像情報ではなくカ
ラー情報が画像中の正しい点に表示される。本発明の一
実施形態では、カラー・フロー・プロセッサ104は、
システム100が体内の組織運動および流体流に関する
速度/方向情報を算出し表示することを可能にする命令
を処理する。
【0023】速度/方向撮像本発明の一実施形態では、
図1の超音波システムは、電子ビーム方向制御を行うこ
とのできる線形アレイ超音波トランスデューサおよびカ
ラー・ドップラー超音波スキャナを組み込んでおり、電
子ビーム方向制御は、複雑な媒質内の音響リフレクタ流
の速度および方向を測定するために使用される。カラー
・ドップラー・ビームは方向を制御され、2つの等しい
が互いに逆向きの角度で組織に導入される。互いに逆方
向に向けられる2本のカラー・ドップラー・ビームの間
の各交差点で一致する(二重)カラー・ドップラー・サ
ンプル・ボリュームが見付けられる。この方法は、組織
内の同じ点で2つの独立の周波数シフトを生成する。
【0024】図2は、導管または同様な組織構造内の点
を通して流体流を検出する二重カラー・ドップラー・サ
ンプル・ボリュームを示す。導管212は、通常は血管
であり、当該の領域208内の目標組織または目標領域
を含む。線形アレイ・トランスデューサ202は、目標
組織領域208に入射する2つの別々のドップラー・ベ
クトルを生成する。この2つのベクトルは、ドップラー
・ベクトル1 204とドップラー・ベクトル2 20
6として示されている。2つのドップラー・ベクトル2
04および206の目的は、目標組織208の流れを表
わすフロー・ベクトル210の絶対大きさおよび方向を
判定することである。
【0025】移動する組織または流体に関する正確なデ
ータを与えるために、2つのドップラー・ベクトルを使
用して得られる2つのドップラー・サンプルを互いに非
常に近い時間に得なければならないことに留意された
い。本発明の一実施形態では、角度インタリーブされ方
向制御されるカラー・ドップラー・ベクトルのシーケン
スが、当該のカラー・ドップラー領域の長さ、たとえば
図2の組織領域208の長さを横切って励振される。角
度インタリーブされ方向制御されるカラー・ドップラー
・ベクトルのシーケンスは、線形アレイ・トランスデュ
ーサ202によって生成される。当該の領域は、互いに
交差するベクトル対に位置する画素を含む領域の、オペ
レータによって決められるサブセットによって形成され
る。
【0026】図3は、本発明の一実施形態による、角度
インタリーブされ方向制御されるカラー・ドップラー・
ベクトルの交差ベクトル対を使用した当該の領域の生成
を示す。線形アレイ・トランスデューサ202は、一連
のベクトルを第1の角度で生成する。第1の角度の第1
のベクトルはベクトル302として示され、この角度の
最後のベクトルはベクトル304として示されている。
この2つのベクトルの間にこれと同じ角度のいくつかの
追加のベクトルがある。線形アレイ・トランスデューサ
202はまた一連のベクトルを第2の角度で生成する。
第2の角度の第1のベクトルはベクトル306として示
され、この角度の最後のベクトルはベクトル308とし
て示されている。この2つのベクトルの間にこれと同じ
角度のいくつかの追加のベクトルがある。2組のベクト
ル・シーケンスの交差部は当該の領域310を決める。
当該の領域内の個々の画素は、一方のベクトルがこの画
素に第1の角度で入射し、他方のベクトルがこの画素に
第2の角度で入射するベクトル対の交差部によって決め
られる。
【0027】図4は、当該の領域内の画素に関する速度
ベクトルの計算を示す。画素p402は、線形アレイ・
トランスデューサ202によって生成される2つのドッ
プラー・ベクトル、ドップラー・ベクトル1およびドッ
プラー・ベクトル2の交差部にある画素を表わす。画素
pでの運動は速度ベクトル
【数1】 412によって表わされる。画素pで交差する2つのカ
ラー・ドップラー・ベクトルはそれぞれ、速度ベクトル
【数2】 のそれぞれの軸方向成分に比例する周波数シフトを返
す。ドップラー・ベクトル1、404に沿った軸方向成
分はν1 408として示され、ドップラー・ベクトル
2、406に沿った軸方向成分はν2 410として示さ
れている。
【0028】速度ベクトル
【数3】 412の大きさおよび方向は、図5に示すように、軸方
向速度成分ν1およびν2とそれらのベクトル角度θ1
よびθ2から算出することができる。画素pを中心とす
るデカルト座標系を使用する場合、軸方向速度成分は、
方向制御されるカラー・ドップラー・ベクトル408お
よび410の線上に位置する。これらの軸方向速度成分
の角関係は次式によって与えられる。 ν1に対して y=tanθ1・x [1] ν2に対して y=tanθ2・x [2]
【0029】速度ベクトル
【数4】 412は、方向制御される各カラー・ドップラー・ベク
トル上に投影されると、以下の垂線を各カラー・ドップ
ラー・ベクトルに落とすことによって軸方向速度成分に
分解される。
【数5】
【数6】
【0030】各軸方向速度成分vnは、次式に示すよう
に、それぞれのカラー・ドップラー・ベクトルに沿って
周波数シフト△fnから直接較正される。
【数7】 上式で、cは音が伝達する媒質内の音響の速度であり、
fは、送られる超音波ビームの周波数である。
【0031】本発明の一実施形態では、2つのカラー・
ドップラー・ベクトルは、線形アレイ・トランスデュー
サの面からの垂線に対して、等しいが互いに逆向きの角
度θ 2および−θ2に方向制御される。したがって、以下
の角関係が適用される。 θ=π−θ2 [6] cosθ1=−cosθ2 [7] tanθ1=−tanθ2 [8] 速度ベクトル
【数8】 の端点座標(x,y)414に関して連立方程式3およ
び4を解くと次式が得られる。
【数9】
【数10】
【0032】算出されたxおよびyの値から、次式を使
用して速度ベクトル
【数11】 の大きさおよび方向を算出することができる。
【数12】
【数13】
【0033】本発明の一実施形態では、各角度で得られ
た速度ベクトルがカラー・スケール上にマップされ、こ
のカラー・スケールでは、暗い色相が低い速度を表わ
し、明るい色相がより高い速度を表わす。図6は、本発
明の一実施形態による、流速が色の階調で表わされるカ
ラー・スケールの円形表現を示す。たとえば、カラー・
ホイール600では、色の階調に0cm/秒ないし16
0cm/秒の速度値が割り当てられ、紺青色には値20
cm/秒が割り当てられ、黄色には値140cm/秒が
割り当てられる。カラー・ホイール600上の速度標識
が例示的なものであり、実際に割り当てられる速度値
が、カラー・ドップラー・パルス繰返し周波数(PR
F)およびカラー・ドップラー・パルス送信周波数に依
存することに留意されたい。
【0034】前述の本発明の実施形態では、軸方向速度
成分ν1およびν2が同じ速度ベクトル
【数14】 に対して求められるものと仮定されている。この仮定で
は、
【数15】 が第1のドップラー・ベクトルν1から第2のドップラ
ー・ベクトルν2へ大きく変化することのないように、
ν1およびν2を生成するために使用されるドップラー・
ベクトル対が互いに非常に近い時間に発生する必要があ
る。したがって、本発明のこの実施形態では、カラー・
ドップラー・ベクトルを互いに3ミリ秒〜5ミリ秒また
はそれよりも短い時間内に順序付け、サンプル・ボリュ
ームを時間的に一致させる必要がある。
【0035】本発明の代替実施形態では、1つまたは複
数の心周期にわたって脈動指数(PI)を算出し、これ
を使用して、各二重カラー・ドップラー・サンプル・ボ
リュームでの動脈血流と静脈血流を区別することができ
る。このような方法は、本出願の譲受人に譲渡された米
国特許出願第08/561887号に記載されている。
図8は、いくつかの心周期にわたって算出された脈動指
数に関する例示的な動脈血流波形および静脈血流波形を
示す。この代替実施形態では、各サンプル・ボリューム
での経時的なフロー・サンプルのシーケンスが得られ、
いくつかの異なる静脈ピーク700および動脈ピーク7
02が生成される。
【0036】図9は、本発明の代替実施形態による、い
くつかの心周期にわたって算出された脈動指数に関して
生成された静脈ピークおよび動脈ピークの例を示す。グ
ラフ750で、ピーク同士の間の一次谷752は、静脈
流と動脈流の間の分割線とみなされる。この分割線より
も下方の脈動指数を有するすべてのサンプル・ボリュー
ムに、静脈カラー・スケール内の色(たとえば、青−
緑)が割り当てられ、それに対して分割線よりも上方の
脈動指数を有するすべてのサンプル・ボリュームに動脈
カラー・スケール内の色(たとえば、赤−オレンジ−黄
色)が割り当てられる。
【0037】図7は、本発明の代替実施形態による、速
度ベクトルの流速が色の階調で表わされるカラー・スケ
ールの図形表現を示す。カラー・ホイール650では、
静脈カラー・スケール652と動脈カラー・スケール6
54の両方に関する色の階調の範囲に値、たとえば0c
m/秒ないし100cm/秒が割り当てられる。静脈カ
ラー・スケールは、青(値25cm/秒)ないし緑(値
75cm/秒)を含み、動脈カラー・スケールは赤(値
25cm/秒)ないし黄色(値75cm/秒)を含む。
この場合も、カラー・ホイール650上の速度標識が例
示的なものであり、実際に割り当てられるカラー値が、
カラー・ドップラー・パルス繰返し周波数(PRF)お
よびカラー・ドップラー・パルス送信周波数に依存する
ことに留意されたい。
【0038】流速だけでなく、流れの方向も円形カラー
・スケール上にマップすることができ、このカラー・ス
ケールでは、スケールの周りの各色または色相が流れの
特定の方向に割り当てられる。図10は、本発明の一実
施形態による、ベクトルの流れ方向または運動方向が色
の階調で表わされる円形カラー・スケール800を示
す。当該のカラー・ドップラー速度画像(CDVI)領
域内の流れの速度を流れ方向に従ってカラー・マップす
ると、カラー・ドップラー方向画像(CDDI)が得ら
れる。
【0039】カラー・ドップラー速度/方向撮像装置 本発明の一実施形態では、カラー・ドップラー速度/方
向撮像システムは、当該の目標領域内の流体流または組
織運動の絶対平均速度および方向を算出し表示するため
に、方向制御可能な線形アレイ・トランスデューサと共
に従来型のカラー・ドップラー超音波システムの要素を
含む。
【0040】図11は、本発明の一実施形態による、カ
ラー・ドップラー超音波システムで使用される線形アレ
イ・トランスデューサ・ビームフォーマ回路のブロック
図表現である。システム900で、線形アレイ・トラン
スデューサ904は、送受信(Tx/Rx)スイッチ9
06および前置増幅器回路908を通してビームフォー
マ回路902に結合される。線形アレイ・トランスデュ
ーサ904は、当該のカラー・ドップラー領域の長さを
横切る方向に、角度インタリーブされ方向制御されるカ
ラー・ドップラー・ベクトルのシーケンスを生成する。
本発明の一実施形態では、速度ベクトルのx成分および
y成分を生成するために使用される各ドップラー・ベク
トル対が、前述のように、互いに近い時間に発生するよ
うに、シーケンスを含むビームが5ミリ秒よりも短い間
隔で生成される。本発明の一実施形態では、図1に示し
た超音波システム100内の送受信回路102にビーム
フォーマ回路902が含まれる。
【0041】ビームフォーマ回路902では、シーケン
ス・ビーム対が当該のカラー・ドップラー領域内の中間
深度で交差するように、カラー・ドップラー超音波ビー
ムが、ビーム方向制御角度θ2とビーム方向制御角度−
θ2との間で交互に切り換えられるように順序付けされ
る。これにより、概して、すべての一致するカラー・ド
ップラー・サンプル・ボリュームが互いにできるだけ近
い時間に発生する。ROI深度制御回路926によって
当該領域(ROI)深度情報が生成される。ROI深度
制御回路926および方向制御焦点マップ914からの
データはライン/方向制御シーケンサ916に入力され
る。ライン/方向制御シーケンサ916は、カラー・ド
ップラー超音波ビームの、適切な範囲の深度および方向
制御角度が得られるように方向制御焦点マップ914か
ら焦点マップを選択する。次いで、ライン/方向制御シ
ーケンサ916は、対にすべき角度インタリーブされ方
向制御されるカラー・ドップラー・ベクトルを選択す
る。ライン/方向制御シーケンサ916は、当該の領域
の開始位置と終了位置を決める対にされない追加のベク
トルも選択する。
【0042】対にされたベクトルと対にされないベクト
ルは、送信ビームフォーマ回路912および送信パルサ
回路910を通して送られる。次いで、結果として得ら
れた超音波シーケンスはスイッチ906を通してトラン
スデューサ904へ送られ、当該の領域の組織に導入さ
れる。シーケンサ916によって生成された対にされた
ベクトルと対にされないベクトルは、図3に示した当該
のCDVI領域310を形成する。
【0043】当該の領域から返された超音波ビームは、
トランスデューサ904によって取り込まれ、スイッチ
906を通るように経路指定され、前置増幅器回路90
8によって増幅され、アナログ・デジタル(A/D)変
換器回路918でアナログ信号からデジタル信号に変換
される。次いで、受け取ったデジタル信号は受信ビーム
フォーマ回路920へ送られる。受け取ったシーケンス
は加算回路924で加算され、このようなシーケンスの
加算値が深度利得回路922内のROI深度制御回路9
26からの出力と組み合わされる。深度利得回路922
からの出力は復調器928に入力され、復調器928が
同位相(I)信号および直角(Q)信号を生成し、これ
らの信号がカラー信号プロセッサに入力される。
【0044】図12は、本発明の一実施形態によるカラ
ー・ドップラー速度/方向撮像システム内のカラー信号
プロセッサ回路のブロック図である。カラー信号プロセ
ッサ1000は、図11の復調器928から同位相
(I)信号および直角(Q)信号を受け取る。同位相信
号および直角信号は、超音波トランスデューサから受け
取った超音波信号データを含む。I/Q信号はカラー利
得回路1002に入力される。利得回路1002からの
出力は高域フィルタ1004に入力される。高域フィル
タ1004からの出力信号はクラッタ・フィルタ100
6を通して運動識別回路1008に入力される。
【0045】運動識別回路1008は、いくつかの異な
る種類の組織でそれぞれ異なるように示されるそれぞれ
の異なる運動パラメータを抽出する別々のユニットを含
む。運動識別回路1008は、振幅推定回路1010、
周波数シフト推定回路1012、分散推定回路1014
を含む。振幅推定回路1010は、リフレクタの数に基
づいて組織運動の振幅のみを抽出し、それに対して周波
数シフト推定回路1012は組織運動の周波数シフト成
分のみを抽出する。分散推定回路1014は、走査され
た当該の領域に存在するいくつかの異なる種類の組織を
区別するうえで有用な情報を与える組織運動の速度の広
がりを測定する。
【0046】分散推定回路1014からの出力はスイッ
チを通して組合せ回路1016に入力される。組合せ回
路1016は、この入力を周波数シフト推定回路101
2からの出力と組み合わせ、プログラム可能な公式から
与えられる演算に応じてこれらの信号を処理する。本発
明の一実施形態では、組合せ回路1016に使用される
プログラム可能な公式は、ピーク周波数シフトを推定す
る加算演算である。
【0047】組合せ回路1016からの出力は運動フィ
ルタ1018に入力される。運動フィルタ1018は、
フラッシュ運動アーチファクトを除去し、システムの信
号対雑音比を向上させる働きをする。運動フィルタ10
18からの出力は速度推定回路1020および方向推定
回路1022に入力される。
【0048】本発明の一実施形態では、カラー・ドップ
ラー信号プロセッサ1000は従来型のカラー・ドップ
ラー・アルゴリズムを使用し、周波数シフト推定回路1
012を使用して、送られた超音波ビームと受け取った
超音波ビームとの間の平均周波数シフトを推定する。次
いで、分散推定回路1014からの周波数ドメイン分散
推定値が平均周波数シフト推定値に加算され、ピーク周
波数シフトの推定値が与えられる。加算結果はメモリ・
バッファ1024に記憶される。
【0049】本発明の一実施形態では、カラー・ドップ
ラー超音波ビームは、ビーム方向制御角度θ2とビーム
方向制御角度−θ2との間で交互に切り換わるように順
序付けされる。したがって、角度θ2の第1の超音波ビ
ームについて推定平均周波数シフトの結果が算出され記
憶され、次いで、角度−θ2で逆方向に向けられた超音
波ビームについて推定平均周波数シフトの結果が算出さ
れる。互いに逆方向に向けられたカラー・ドップラー・
ベクトル上の一致するカラー・ドップラー・サンプル・
ボリュームから得たデータを処理する際、数式9〜12
で2つの周波数シフトが使用される。
【数16】
【数17】
【数18】
【数19】
【0050】上式を解くと、二重サンプル・ボリューム
内の流れまたは運動の絶対速度および方向の推定値が与
えられる。図10で、絶対速度νは速度推定回路102
0で算出され、流れの方向φは方向推定回路1022で
算出される。
【0051】本発明の一実施形態では、図1のカラー走
査変換器108などのカラー走査変換器で速度データお
よび方向データが走査変換される。次いで、走査変換済
みデータは双線形補間され、2次元マトリックスが得ら
れる。次いで、結果として得られた流れ画素値は、図6
に示したようなCDVI用のカラー・スケール、または
図10に示したようなCDDI用のカラー・スケールに
マップされる。次いで、図1のビデオ・ディスプレイ1
30などの表示装置上に表示される画像が、マップされ
た画素値を使用して形成される。この実施形態では、図
1に示したカラー・フロー・プロセッサ104内にカラ
ー信号プロセッサ1000が含まれる。
【0052】目標領域が血管、または流体を含む同様な
構造である場合、脈動推定回路を使用して脈動指数を求
めることができる。図13は、本発明の代替実施形態に
よるカラー・ドップラー速度/方向撮像システム内のカ
ラー信号プロセッサ回路のブロック図である。図13の
カラー信号プロセッサ1050は脈動推定回路1030
を含み、脈動推定回路1030は1つまたは複数の心周
期にわたる速度データを使用して脈動指数を算出する。
次いで、脈動指数は、流れが動脈流であるか、それとも
静脈流であるかを判定するために動脈−静脈(A−V)
弁別器1028によって使用される。一般に、動脈流は
脈動が比較的多いことを特徴とし、静脈流は脈動が比較
的少ないことを特徴とする。次いで、速度推定値が動脈
速度VAまたは静脈速度VVに分類される。次いで、速度
推定値は、方向推定回路1022から得た方向データφ
と共に、カラー走査変換器108に入力され、ビデオ・
ディスプレイ130上に表示される2次元画素データが
生成される。
【0053】本発明の一実施形態では、当該のカラー・
ドップラー領域内の流れ画素からの定量読取り値が、流
れまたは運動の推定平均速度、ピーク速度、角方向を表
示する。次いで、図1に示したように、トラックボール
や他の同様なカーソル制御装置126などのオペレータ
制御式ポインティング装置によって所望のカラー画素を
選択することができる。特定の画素を選択することによ
って、この画素に関する運動の推定平均速度、ピーク速
度、方向を得ることができる。
【0054】図11および図10のブロック図のあるプ
ロセスおよび回路の厳密な配置および順序がビームフォ
ーマおよびカラー信号プロセッサのいくつかの可能な設
計に応じて異なり、本発明が図の厳密な構造および実施
形態に限らないことに留意されたい。
【0055】図14は、本発明の方法によってカラー・
ドップラー速度/方向撮像を実行するステップを示すフ
ローチャートである。図14のフローチャートは、角度
θおよび−θで方向制御される交互に切り換わるカラー
・ドップラー・ビームの処理シーケンスを示す。各軸方
向周波数シフト推定値が得られた後、前の一致するサン
プル・ボリュームがある場合は、νおよびφが算出され
る。説明の都合上、図14に示した方法のステップにつ
いて図11および図12を参照して論じるが、図14の
方法の要素はこれらの特定の実施形態に限らない。
【0056】ステップ1102で、各ベクトル対ごとの
ライン位置が算出される。各ベクトル対ごとのライン位
置は、ビーム対のシーケンスが当該の領域内の中間の深
さで交差するように算出される。ステップ1104で、
線形アレイ・トランスデューサによって第1のカラー・
ドップラー画像ベクトルが角度θ2で送られる。ステッ
プ1106で、線形アレイ・トランスデューサが角度θ
2のカラー・ドップラー画像ベクトルを受け取る。次い
でステップ1108で、受け取ったカラー・ドップラー
画像ベクトルが復調器(たとえば、図11の復調器92
8)で復調される。
【0057】ステップ1110で、復調されたカラー・
ドップラー画像ベクトルから生成された同位相信号およ
び直角信号から、当該の領域のサンプル・ボリューム内
の軸方向速度成分が推定される。ステップ1112で、
図10の高域フィルタ1004を使用することなどによ
り、推定された軸方向速度成分から雑音が除去される。
次いでステップ1114で、結果として得られる推定軸
方向速度成分がメモリ・バッファに記憶される。ステッ
プ1116で、軸方向周波数シフト推定値に対応する前
の一致するサンプル・ボリュームがあるかどうかが判定
される。ステップ1116で、一致する(あるいは重な
り合った)サンプルがあると判定された場合、ステップ
1118で、重なり合った2つのサンプルから速度ベク
トルが算出される。速度ベクトルの算出は、νで定義さ
れる速度の大きさを求めるステップと、角度φで定義さ
れる速度ベクトルの方向を求めるステップを含む。
【0058】ステップ1120で、線形アレイ・トラン
スデューサによって第2のカラー・ドップラー画像ベク
トルが角度−θ2で送られる。ステップ1116で、前
のサンプル・ボリューム同士が重なり合わないと判定さ
れた場合、プロセスが直接、ステップ1114からステ
ップ1120に進み、ドップラー画像ベクトルが角度−
θ2で送られることに留意されたい。ステップ1122
で、線形アレイ・トランスデューサが角度−θ2のカラ
ー・ドップラー画像ベクトルを受け取る。次いで、受け
取ったカラー・ドップラー画像ベクトルは図11の復調
器928で復調される。
【0059】ステップ1126で、サンプル・ボリュー
ム内の軸方向速度成分が推定される。次いでステップ1
128で、推定された軸方向速度成分から雑音成分が除
去され、ステップ1130で、この結果がメモリ・バッ
ファに記憶される。ステップ1132で、軸方向周波数
シフト推定値に対応する前の一致するサンプル・ボリュ
ームがあるかどうかが判定される。ステップ1132
で、重なり合ったサンプルがあると判定された場合、ス
テップ1134で、重なり合った2つのサンプルから速
度ベクトルが算出される。第1のベクトルの場合と同様
に、第2の速度ベクトルの算出は、νで定義される速度
の大きさを求めるステップと、角度φで定義される速度
ベクトルの方向を求めるステップを含む。
【0060】速度ベクトルが算出された後、次にステッ
プ1136で、プロセスがカラー・フレームの終了位置
まで進んだかどうかが判定される。ステップ1132
で、サンプル・ボリューム同士が重なり合わないと判定
された場合、プロセスは直接、ステップ1136から進
み、カラー・フレームの終了位置があるかどうかが判定
される。ステップ1136で、カラー・フレームが完了
していないと判定された場合、プロセスはステップ11
02から繰り返され、次のカラー・ドップラー画像ベク
トルが第1の角度θ2で送られる。
【0061】しかし、ステップ1136で、プロセスが
カラー・フレームの終了位置に到達したと判定された場
合、ステップ1138で、すべてのサンプルに関する速
度データおよび方向データが走査変換される。次にステ
ップ1140で、走査変換済みデータが速度情報である
か、それとも方向情報であるかが判定される。ステップ
1140で、走査変換済み情報が速度データであると判
定された場合、ステップ1144で、カラー・ドップラ
ー速度画像(CDVI)が表示される。しかし、ステッ
プ1140で、走査変換済み情報が方向データであると
判定された場合、ステップ1142で、カラー・ドップ
ラー方向画像(CDDI)が表示される。次いでステッ
プ1146で、この特定のカラー・フレームに関するプ
ロセスが終了する。
【0062】上記では、超音波カラー・ドップラー撮像
を使用して流れまたは組織運動の絶対速度および方向を
表示するシステムについて説明した。本発明について特
定の例示的な実施形態を参照して説明したが、特許請求
の範囲に記載された本発明の広い趣旨および範囲から逸
脱せずにこれらの実施形態に様々な修正および変更を加
えられることは明白であろう。したがって、本明細書お
よび図面は制限的なものではなく例示的なものとみなす
べきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態を組み込んだ超音波撮像シ
ステムのブロック図である。
【図2】 導管または同様な組織構造内の点を通る流体
流を検出する二重カラー・ドップラー・サンプル・ボリ
ュームを示す図である。
【図3】 本発明の一実施形態による、角度インタリー
ブされ方向制御されるカラー・ドップラー・ベクトルの
交差ベクトル対を使用した当該の領域の生成を示す図で
ある。
【図4】 交差ベクトル対によって生成された当該の領
域内の画素の速度ベクトルの計算を示す図である。
【図5】 図4の速度ベクトルの大きさおよび方向の計
算を示す図である。
【図6】 本発明の一実施形態による、ベクトルの絶対
速度が色の階調で表わされる円形カラー・スケールを示
す図である。
【図7】 本発明の代替実施形態による、ベクトルの絶
対速度が色の階調で表わされる円形カラー・スケールを
示す図である。
【図8】 いくつかの心周期にわたって算出された脈拍
指数(pulsality index)に関する例示
的な動脈血流波形および静脈血流波形を示す図である。
【図9】 本発明の代替実施形態による、いくつかの心
周期にわたって算出された脈拍指数に関して生成された
例示的な静脈ピークおよび動脈ピークを示す図である。
【図10】 本発明の一実施形態による、速度ベクトル
の方向が色の階調で表わされる円形カラー・スケールを
示す図である。
【図11】 本発明の一実施形態による、カラー・ドッ
プラー超音波システムで使用される線形アレイ・トラン
スデューサ・ビームフォーマ回路のブロック図表現であ
る。
【図12】 本発明の一実施形態による、カラー・ドッ
プラー速度/方向撮像システム内のカラー信号処理回路
のブロック図である。
【図13】 本発明の代替実施形態による、カラー・ド
ップラー速度/方向撮像システム内のカラー信号処理回
路のブロック図である。
【図14】 本発明の方法によってカラー・ドップラー
速度/方向撮像を行うステップを示すフローチャートで
ある。
【符号の説明】
100 撮像システム 101 プローブ 102 送受信回路 103 RFプロセッサ 104 カラー・フロー・プロセッサ 105 走査変換器 106 ドップラー・プロセッサ 108 カラー走査変換器 109 制御ユニット 110、112、113、116、117、118、1
19 信号パス 120 バス 127 ビデオ・プロセッサ 130 ビデオ・ディスプレイ・モニタ

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の角度の第1組の超音波ビームおよ
    び第2の角度の第2組の超音波ビームを第1の領域内へ
    送り、前記第1の角度および前記第2の角度の反射超音
    波ビームを前記第1の領域から受け取るように動作する
    ことのできるトランスデューサと、 前記トランスデューサに結合され、連続する超音波ビー
    ムが前記第1の角度と前記第2の角度との間で交互に切
    り換わるように、前記第1組の超音波ビームのうちの複
    数のビームと前記第2組の超音波ビームのうちの複数の
    ビームを順序付けるように動作することのできるビーム
    フォーマと、 前記ビームフォーマに結合され、前記第1組の超音波ビ
    ームのうちの超音波ビームを使用して前記第1の領域内
    の目標の第1の周波数シフトを推定し、前記第2組の超
    音波ビームのうちの超音波ビームを使用して前記目標の
    第2の周波数シフトを推定するように動作することので
    きる信号プロセッサとを備えることを特徴とする超音波
    撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記信号プロセッサがさらに、前記推定
    された第1の周波数シフトおよび前記推定された第2の
    周波数シフトを使用して前記目標の運動の絶対速度およ
    び方向を算出するように動作することを特徴とする請求
    項1に記載の超音波撮像装置。
  3. 【請求項3】 さらに、ドップラー・プロセッサを備
    え、前記信号プロセッサが、1つまたは複数のドップラ
    ー・アルゴリズムを使用して前記第1の周波数シフトお
    よび第2の周波数シフトを推定することを特徴とする請
    求項2に記載の超音波撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の角度と前記第2の角度が、前
    記線形アレイ・トランスデューサの表面によって決めら
    れる平面からの垂線に対して等しくかつ互いに逆向きの
    角度であることを特徴とする請求項3に記載の超音波撮
    像装置。
  5. 【請求項5】 第1のベクトルが前記第1の角度の超音
    波ビームによって決められ、第2のベクトルが前記第2
    の角度の超音波ビームによって決められ、前記第1のベ
    クトルと前記第2のベクトルが前記目標で交差し、前記
    第1の角度および前記第2の角度が、前記第1および第
    2のベクトルならびに直行軸に対して定められ、さら
    に、前記第1のベクトルと前記第2のベクトルと前記直
    交軸との間の三角関係を使用して前記絶対運動速度およ
    び前記運動方向が算出されることを特徴とする請求項4
    に記載の超音波撮像装置。
  6. 【請求項6】 さらに、 前記信号プロセッサに結合され、前記絶対速度および方
    向を対応する2次元速度データおよび2次元方向データ
    に変換するように動作する走査変換器と、 前記走査変換器に結合され、前記速度データおよび前記
    方向データを対応する速度画素データおよび方向画素デ
    ータとして処理するように動作するビデオ・プロセッサ
    と、 前記ビデオ・プロセッサに結合され、前記速度画素デー
    タおよび前記方向画素データを表示するように動作する
    ビデオ表示装置とを備えることを特徴とする請求項5に
    記載の超音波撮像装置。
  7. 【請求項7】 前記走査変換器がカラー走査変換器回路
    を備え、 前記速度データが第1のカラー・スケール上にマップさ
    れ、それぞれの異なる速度の大きさにそれぞれの異なる
    カラー値が割り当てられ、 前記方向データが第2のカラー・スケール上にマップさ
    れ、それぞれの異なる方向にそれぞれの異なるカラー値
    が割り当てられることを特徴とする請求項6に記載の超
    音波撮像装置。
  8. 【請求項8】 さらに、運動識別回路を備え、前記運動
    識別回路が、 前記目標に関する超音波ドップラー画像データから振幅
    情報を抽出するように構成された振幅推定回路と、 前記超音波ドップラー画像データから周波数シフト情報
    を抽出するように構成された速度推定回路と、 前記超音波ドップラー画像データから周波数シフト分布
    情報を抽出するように構成された分散推定回路とを備え
    ることを特徴とする請求項7に記載の超音波撮像装置。
  9. 【請求項9】 さらに、前記運動識別回路に結合された
    組合せ回路を備え、前記組合せ回路が、前記速度推定回
    路および前記分散推定回路からの出力値を入力データと
    して受け入れ、前記超音波撮像装置にプログラムされた
    公式に従って前記入力データを組み合わせるように動作
    することを特徴とする請求項8に記載の超音波撮像装
    置。
  10. 【請求項10】 さらに、 前記運動識別回路に結合され、前記第1の領域内の流体
    の流れについての脈動指数を算出するように動作する脈
    動推定回路と、 前記脈動推定回路に結合され、前記領域内の動脈血流と
    静脈血流を区別するように動作する識別回路とを備える
    ことを特徴とする請求項5に記載の超音波撮像装置。
  11. 【請求項11】 前記脈動推定回路が、前記超音波撮像
    装置によって検査されている患者の、1つまたは複数の
    心周期にわたる前記血流に関する速度データを使用し
    て、前記脈動指数を算出することを特徴とする請求項7
    に記載の超音波撮像装置。
  12. 【請求項12】 超音波撮像を実行する方法であって、 (a)第1の角度の第1の超音波ビームをある領域内へ
    送るステップと、 (b)第2の角度の第2の超音波ビームを同じ領域内へ
    送るステップと、 (c)第1および第2の反射ビームが、前記領域内の音
    響リフレクタから反射される、前記第1の超音波ビーム
    からの前記第1の反射ビームと前記第2の超音波ビーム
    からの前記第2の反射ビームとをトランスデューサで受
    け取るステップと、 (d)前記第1の反射ビームからの第1のベクトルおよ
    び前記第2の反射ビームからの第2のベクトルを決める
    ステップと、 (e)前記第1のベクトルおよび前記第2のベクトルを
    使用して、前記領域内の前記音響リフレクタの運動によ
    って決められた速度ベクトルの絶対大きさおよび方向を
    求めるステップとを含むことを特徴とする方法。
  13. 【請求項13】 前記第1の角度と前記第2の角度が、
    前記第1の超音波ビームおよび前記第2の超音波ビーム
    を送るために使用されるトランスデューサの表面によっ
    て決めらられる平面からの垂線に対して等しくかつ互い
    に逆向きの角度であることを特徴とする請求項12に記
    載の方法。
  14. 【請求項14】さらに、(f)前記第1のベクトルに比
    例する、前記音響リフレクタの第1の周波数シフトを推
    定するステップと、 (g)前記第2のベクトルに比例する、前記音響リフレ
    クタの第2の周波数シフトを推定するステップとを含む
    ことを特徴とする請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記第1の周波数シフトを推定する前
    記ステップと前記第2の周波数シフトを推定する前記ス
    テップとが、1つまたは複数のドップラー・アルゴリズ
    ムを使用するステップを含むことを特徴とする請求項1
    4に記載の方法。
  16. 【請求項16】 さらに、 (h)前記受け取った第1の反射ビームおよび前記第2
    の反射ビームから周波数シフト/分散情報を復調し分離
    するステップと、 (i)所定の関係に従って前記周波数シフト/分散情報
    からドップラー撮像値を算出するステップと、 (j)完全なフレームの前記ドップラー撮像値をラスタ
    ・フォーマットに走査変換するステップと、 (k)表示装置上での表示のために前記ドップラー撮像
    値にグレースケール値またはカラー値を割り当てるステ
    ップとを含むことを特徴とする請求項15に記載の方
    法。
  17. 【請求項17】 さらに、 (h)検査中の被験体の、1つまたは複数の心周期にわ
    たる前記当該の領域内の前記音響リフレクタの運動に関
    する速度データを使用して、脈動指数を算出するステッ
    プと、 (i)動脈流と静脈流を区別するステップと、 (j)表示装置上での表示のために前記動脈流および前
    記静脈流にそれぞれの異なるグレースケール値範囲また
    はカラー値範囲を割り当てるステップとを含むことを特
    徴とする請求項15に記載の方法。
  18. 【請求項18】 体内の目標の流体流または運動の絶対
    速度および方向を求める方法であって、 第1の角度の第1の超音波カラー・ドップラー・ビーム
    を、前記目標を含む当該の領域内へ送るステップと、 第2の角度の第2の超音波カラー・ドップラー・ビーム
    を前記当該の領域内へ送り、前記第1の角度と前記第2
    の角度が、前記第1の超音波カラー・ドップラー・ビー
    ムおよび前記第2の超音波カラー・ドップラー・ビーム
    を送るトランスデューサの表面によって決めらる平面か
    らの垂線に対して等しくかつ互いに逆向きの角度であ
    り、前記第1のビームと前記第2のビームが前記目標で
    交差するステップと、 前記第1のビームからの前記目標の第1の周波数シフト
    と前記第2のビームからの前記目標の第2の周波数シフ
    トを推定するステップと、 前記推定された第1の周波数シフトおよび前記第2の周
    波数シフトを使用して前記目標の速度および方向を算出
    するステップとを含むことを特徴とする方法。
  19. 【請求項19】 さらに、 前記第1の角度の超音波ビームの第1のシーケンスを前
    記当該の領域内へ送るステップと、 前記第2の角度の超音波ビームの第2のシーケンスを前
    記当該の領域内へ送るステップと、 送られた連続する超音波ビームが前記目標に互いに逆向
    きの角度で入射するように、前記第1および第2の超音
    波ビーム・シーケンスをインタリーブするステップとを
    含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項20】 さらに、 前記当該の領域内の前記音響リフレクタの脈動指数を求
    め、前記当該の領域内の流体流の速度および方向を求め
    るステップと、 いくつかの流れサンプルを前記脈動指数の関数として処
    理し、前記当該の領域内の第1の種類の流れと第2の種
    類の流れを区別するステップとを含むことを特徴とする
    請求項19に記載の方法。
  21. 【請求項21】 第1の角度の第1組の超音波ビームお
    よび第2の角度の第2組の超音波ビームを第1の領域内
    へ送り、前記第1の角度および前記第2の角度の反射超
    音波ビームを前記第1の領域から受け取るトランスデュ
    ーサ手段と、 連続する超音波ビームが前記第1の角度と前記第2の角
    度との間で交互に切り換わるように、前記第1組の超音
    波ビームのうちの複数のビームと前記第2組の超音波ビ
    ームのうちの複数のビームを順序付けるために前記トラ
    ンスデューサ手段に結合されたビームフォーマ手段と、 前記第1組の超音波ビームのうちの超音波ビームを使用
    して前記第1の領域内の目標の第1の周波数シフトを推
    定し、前記第2組の超音波ビームのうちの超音波ビーム
    を使用して前記目標の第2の周波数シフトを推定するた
    めに前記ビームフォーマに結合された信号処理手段とを
    備えることを特徴とする超音波撮像装置。
  22. 【請求項22】 さらに、前記推定された第1の周波数
    シフトおよび前記推定された第2の周波数シフトを使用
    して前記目標の運動の絶対速度および方向を算出する手
    段を備えることを特徴とする請求項21に記載の装置。
  23. 【請求項23】 さらに、前記推定された第1の周波数
    シフトおよび前記推定された第2の周波数シフトを処理
    するドップラー処理手段を備えることを特徴とする請求
    項22に記載の装置。
  24. 【請求項24】 さらに、前記第1の領域内の前記目標
    の速度および方向に対応するグレースケール・データま
    たはカラー画素データを含む表示データを生成するビデ
    オ処理手段を備えることを特徴とする請求項23に記載
    の装置。
  25. 【請求項25】 さらに、 前記第1の領域内の組織運動の速度の広がりを測定し、
    周波数ドメイン分散推定値を生成する分散推定手段と、 前記推定された第1の周波数シフトおよび前記推定され
    た第2の周波数シフトに前記周波数ドメイン分散推定値
    を加算することによって、前記目標のピーク速度推定値
    を算出する手段とを備えることを特徴とする請求項21
    に記載の装置。
  26. 【請求項26】 さらに、前記第1の領域内の前記目標
    のピーク速度と方向に対応するグレースケール・データ
    またはカラー画素データを含む表示データを生成するビ
    デオ処理手段を備えることを特徴とする請求項25に記
    載の装置。
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