JP2001137243A - スペクトル・ドプラ超音波イメージングにおける適応ウォール・フィルタ処理の方法及び装置 - Google Patents

スペクトル・ドプラ超音波イメージングにおける適応ウォール・フィルタ処理の方法及び装置

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JP2001137243A JP2000204438A JP2000204438A JP2001137243A JP 2001137243 A JP2001137243 A JP 2001137243A JP 2000204438 A JP2000204438 A JP 2000204438A JP 2000204438 A JP2000204438 A JP 2000204438A JP 2001137243 A JP2001137243 A JP 2001137243A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペクトル・ドプラI/Qデータ内の低周波
数クラッタをFFT処理の前に除去する適応ウォール
(高域通過型)フィルタ処理する方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 I/Qデータを低域通過フィルタに通
す。低域通過フィルタの出力の全パワーを算出する。シ
ステム雑音モデルを用いて、低域通過フィルタの出力に
おける平均システム雑音パワーを予測する。この雑音パ
ワーにより、現在のFFTパケットに存在するクラッタ
・パワーの尺度となる雑音閾値を与える。有意のクラッ
タがないとき、ウォール・フィルタ選択ロジックが、フ
ィルタ係数ルックアップ・テーブル(LUT)内に記憶
の最低のウォール・フィルタ遮断周波数を選択する。有
意のクラッタ・パワーがあるとき、FFTパケットにわ
たるクラッタ周波数の平均及び分散を推定して、これら
をフィルタ選択ロジックへ入力して、現在のクラッタ信
号に最も適したフィルタ遮断周波数を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトル・ドプ
ラ法を用いて血流の速度を測定する超音波診断システム
に関する。具体的には、本発明は、最大血流速度及び平
均血流速度を含めた上述のような情報の連続的な表示に
関する。
【0002】
【従来の技術】ドプラ効果に基づいて血流を検出する超
音波スキャナは周知である。これらのシステムは、超音
波トランスデューサ・アレイを起動して、物体内に超音
波を送信すると共に、物体から後方散乱した超音波エコ
ーを受信することにより動作する。血流測定の場合に
は、帰投した超音波を周波数基準と比較して、血管壁及
び血管内の赤血球等を含めた運動する物体によって帰投
波に付与された周波数シフトを決定する。これらの周波
数シフトが運動速度となる。
【0003】最新式の超音波スキャナにおいては、パル
ス波又は連続波のドプラ波形が算出されて、このドプラ
波形を、グレイ・スケール強度(又はカラー)をスペク
トル・パワーで変調した速度対時間のグレイ・スケール
・スペクトログラムとして実時間で表示する。各々のス
ペクトル線についてのデータは、様々な周波数間隔につ
いての多数の周波数データ・ビンを含んでおり、それぞ
れのスペクトル線についての各々のビンにおけるスペク
トル・パワー・データが、表示モニタ上のそれぞれのピ
クセル列のそれぞれのピクセルとして表示される。各々
のスペクトル線が血流の瞬間測定値を表わしている。
【0004】従来のスペクトル・ドプラ・モードにおい
ては、超音波トランスデューサ・アレイが起動されて送
信超音波バーストを送信し、このバーストが一定のパル
ス繰り返し周波数(PRF)で繰り返しファイアリング
される。PRFは典型的には、キロヘルツの範囲にあ
る。帰投した無線周波数(RF)信号はトランスデュー
サ素子によって検出され、次いで、ビームフォーマによ
って受信ビームとして形成される。ディジタル・システ
ムの場合には、各回のファイアリングからの加算された
RF信号が復調器によってその同相及び直角位相(I/
Q)の成分として復調される。I成分及びQ成分は、特
定の時間にわたって積分(加算)された後にサンプリン
グされる。加算する時間及び送信バースト長が一緒にな
って、利用者によって指定されているサンプル空間の長
さを画定する。この所謂「サム・アンド・ダンプ」(su
m and dump)演算により、サンプル空間から後方散乱し
たドプラ信号が実効的に得られる。ドプラ信号は、サン
プル空間内に位置している可能性のある血管壁の一部を
含めた静止した組織又は極めて低速で運動する組織に対
応する信号内のあらゆるクラッタを排除する高域通過フ
ィルタであるウォール・フィルタを通過する。次いで、
フィルタ処理後の出力はスペクトル解析器へ供給され、
スペクトル解析器は典型的には、64個乃至256個の
サンプルから成る移動時間ウィンドウにわたって複素高
速フーリエ変換(FFT)を求める。FFT解析用時間
ウィンドウ内でのデータ・サンプルを、以下FFTパケ
ットと呼ぶものとする。各々のFFTパワー・スペクト
ルは、圧縮された後に、ドプラ速度(周波数)対時間ス
ペクトログラムにおける特定の時間点での単一のスペク
トル線として、モニタ上にグレイ・マップを介して表示
される。
【0005】典型的には、ドプラ信号のI成分及びQ成
分は、同一のウォール・フィルタによって別個にフィル
タ処理される。これらのウォール・フィルタは、FIR
フィルタとして具現化されていてもよいし、又はIIR
フィルタとして具現化されていてもよい。低周波数クラ
ッタを鋭く排除するためには、フィルタの周波数応答の
移行帯域を狭くする必要がある。典型的には、ウォール
・フィルタ遮断周波数は、フロント・パネルの制御キー
を介して手動で選択される。通常、スペクトル画像に明
るい低周波数クラッタが見られる場合にはウォール・フ
ィルタ遮断周波数を増大させる。ウォール・フィルタ遮
断周波数の設定が変更される度毎に、ルックアップ・テ
ーブル(LUT)から対応するフィルタ係数値の組が読
み出され、ウォール・フィルタにロードされる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の手動選択式フィ
ルタのアプローチに関連する主要な制限は、一旦、遮断
周波数が設定されると、心拍周期にわたる血管壁の半径
方向の運動及び/又は横方向の運動により、クラッタの
周波数及び帯域幅が時間と共に変化する可能性があって
も、ウォール・フィルタは変化しないことである。結果
として、選択されたフィルタ遮断周波数はしばしば、心
拍周期の僅かの部分でしか最適でない。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の手動選
択式フィルタのアプローチの制限を克服する適応ウォー
ル(高域通過型)フィルタ処理の方法及び装置である。
本発明の好適実施例によれば、ウォール・フィルタ遮断
周波数が自動的に選択され、これにより、使い易さ及び
生産性を向上させる。更なる利点は、各々の新たなFF
Tパケットに適合したウォール・フィルタ遮断周波数を
用いることができることである。
【0008】本発明の好適実施例によれば、FFT処理
の前にドプラI/Qデータ内の低周波数クラッタが除去
される。I/Qデータは、カレントのドプラ応用に予期
される最も高いクラッタ周波数(例えば、PRFの40
%)に遮断周波数を設定した低域通過フィルタを通過す
る。この低域通過フィルタは、クラッタの周波数範囲を
上回る流れ周波数成分を排除する。次いで、低域通過フ
ィルタ出力の全パワー、すなわちFFTパケット(又は
FFTパケットの部分)のサイズMにわたる和(In 2
+Qn 2 )が算出される。
【0009】好適実施例によれば、システム雑音モデル
を用いて、低域通過フィルタ出力における平均システム
雑音パワーを予測する。システム雑音モデルによって予
測された平均システム雑音パワーは、カレントのFFT
パケットにどれほどのクラッタ・パワーが存在するかの
尺度となる雑音閾値を与える。有意なクラッタが存在し
ていないならば、ウォール・フィルタ選択ロジックが、
フィルタ係数LUT内で最も低いウォール・フィルタ遮
断周波数を自動的に選択する。FFTパケット内に有意
のクラッタ・パワーが存在しているならば、アルゴリズ
ムは、FFTパケットにわたるクラッタ周波数の平均及
び分散を算出するように進む。次いで、推定されたクラ
ッタ周波数の平均及び分散は、フィルタ選択ロジックへ
供給され、フィルタ選択ロジックは、カレントのクラッ
タ信号に最も適したフィルタ遮断周波数を選択する。1
つのFFTパケットから次のFFTパケットにかけてウ
ォール・フィルタ遮断周波数が過度にゆらぐのを回避す
るために、指定されたウォール・フィルタ遮断周波数に
対して何らかのパーシスタンス関数(persistencefunct
ion)を適用してもよい。一旦、新たな最適フィルタ遮
断周波数が選択されたら、残りの処理は従来のドプラ・
ウォール・フィルタ処理と同じである。
【0010】当業者であれば、ハードウェア(例えば、
ディジタル信号処理チップ)において及び/又はソフト
ウェアにおいて本発明の方法を具現化し得ることは明ら
かであろう。
【0011】
【発明の実施の形態】スペクトル・ドプラ・イメージン
グ・モードを有する典型的なディジタル実時間式超音波
イメージング・システムを図1に全体的に示す。超音波
トランスデューサ・アレイ2がビームフォーマ4の送信
器によって起動されて、所望の送信焦点位置に集束され
ている超音波ビームを送信する。送信器は、一定のパル
ス繰り返し周波数(PRF)で繰り返しファイアリング
される送信超音波バーストを供給する。PRFは典型的
には、キロヘルツの範囲にある。帰投したRF信号はト
ランスデューサ素子によって検出され、次いで、ビーム
フォーマ4の受信器によって受信ビームとして形成され
る。ディジタル・システムの場合には、各回のファイア
リングから加算された(ビーム形成された)RF信号を
復調器6によって復調し、信号の同相及び直角位相(I
/Q)成分とする。I/Q成分は「サム・アンド・ダン
プ」ブロック8によって、特定の時間にわたって積分
(加算)された後に、サンプリングされる。加算する時
間及び送信バースト長が一緒になって、利用者によって
指定されているサンプル空間の長さを画定する。この
「サム・アンド・ダンプ」演算により、サンプル空間か
ら後方散乱したドプラ信号が実効的に得られる。ドプラ
信号は、静止した組織又は極めて低速で運動する組織に
対応する信号内のあらゆるクラッタを排除するウォール
・フィルタ10を通過する。次いで、フィルタ処理後の
出力は、スペクトル解析器12へ供給され、スペクトル
解析器12は典型的には、64個乃至256個のサンプ
ルから成る移動時間ウィンドウにわたって高速フーリエ
変換(FFT)を求める。各々のFFTパワー・スペク
トルは圧縮され(ブロック14)、グレイ・スケールに
マッピングされて(ブロック16)、ドプラ速度(周波
数)対時間スペクトログラムにおける特定の時間点での
単一のスペクトル線としてモニタ18上に表示される。
【0012】1つの典型的なスペクトル・ドプラ・シス
テムにおいては、ドプラ信号のI成分及びQ成分は、同
一のウォール・フィルタによって別個にフィルタ処理さ
れる。これらのウォール・フィルタは、FIRフィルタ
として具現化されていてもよいし、又はIIRフィルタ
として具現化されていてもよい。低周波数クラッタを鋭
く排除するためには、フィルタの周波数応答の移行帯域
を狭くする必要がある。FIRによる具現化形態には長
いフィルタ長が要求されるため、IIRフィルタの方が
有利であるものと一般的には考えられる。従来のスペク
トル・ドプラ・システムにおいては、IIR高域通過フ
ィルタが通常用いられており、3段又は4段の2次段階
から成る縦続構造としてしばしば具現化されている。各
々の2次段階の入力x(n)及び出力y(n)は、次の
差分方程式を満たす。
【0013】y(n)=a1y(n−1)+a2y(n−
2)+b0x(n)+b1x(n−1)+b2x(n−
2) 所与の遮断周波数について、各々の2次段階についての
フィルタ係数{a1 ,a 2 ,b0 ,b1 ,b2 }は、標
準的なフィルタ設計手順を用いて予め算出して、LUT
22(図2を参照)に記憶しておくことができる。
【0014】典型的には、ウォール・フィルタ遮断周波
数は、フロント・パネルの制御キー20を介して手動で
選択される。通常、スペクトル画像に明るい低周波数ク
ラッタが見られる場合にはウォール・フィルタ遮断周波
数を増大させる。ウォール・フィルタ遮断周波数の設定
が変更される度毎に、LUT22から対応するフィルタ
係数値の組が読み出され、ウォール・フィルタ10にロ
ードされる。一時的な雑音を最小化するために、新たな
フィルタ係数の組がロードされた直後には各々のフィル
タ段についてのy(n−1)及びy(n−2)の値はゼ
ロであるものと仮定することができる。
【0015】本発明は、図2に示す手動式ウォール・フ
ィルタ遮断周波数手法に対する改良である。本発明の好
適実施例によれば、ドプラI/Qデータの低周波数クラ
ッタが、FFT処理の前に除去される。図3に示すよう
に、I/Qデータは、カレントのドプラ応用に予期され
る最も高いクラッタ周波数(例えば、PRFの40%)
に遮断周波数を設定した低域通過フィルタ(LPF)2
6を通過する。低域通過フィルタ26は、クラッタの周
波数範囲を上回る流れ周波数成分を排除する。次いで、
低域通過フィルタ出力の全パワー、すなわちFFTパケ
ット(又はFFTパケットの部分)のサイズMにわたる
和(In 2 +Qn 2 )が算出される(ステップ28)。
【0016】好適実施例によれば、システム雑音モデル
30を用いて、低域通過フィルタの通過帯域の範囲内に
おけるシステム雑音パワーの平均を予測する。最も好適
な実施例によれば、このモデルは、システム雑音が主と
して、ビームフォーマ内の各々の受信チャネルに設けら
れている前置増幅器から生じているような完全にディジ
タル式のスキャナを想定している。前置増幅器のジョン
ソン雑音はしばしば、室温におけるHz1/2 当たりのr
ms電圧(例えば10nV/Hz1/2 )として特定され
る。従って、ドプラ信号経路(復調器から「サム・アン
ド・ダンプ」フィルタまで)におけるすべてのフィルタ
の等価雑音帯域幅がわかれば、絶対rms雑音レベルを
システム・ゲインの関数として算出することができる。
また、受信器でのアナログからディジタルへの変換に起
因するあらゆる量子化雑音も適当な態様で付加され得
る。更に、スペクトル・ドプラ・モードにおけるサンプ
ル空間位置及び開口方式がわかれば、所与のサンプル空
間位置についてすべてのアクティブな受信チャネルにわ
たって(アレイのアポダイゼーション効果を含めて)加
算することにより全システム雑音が簡単に算出される。
低域通過フィルタの出力における平均雑音パワーは、低
域通過フィルタの帯域幅に基づいて算出することができ
る。当業者には、図1の基本的な構造と異なるドプラ信
号経路を有するスキャナについても同様の雑音モデルを
開発し得ることは明らかであろう。また、システム雑音
モデルは具現化の観点から明らかに最も効率的である
が、多数の入力を有するLUTを用いれば同じ機能を果
たすことができる。このようなLUTは、雑音較正測定
によって確立することもできるし、又はシステム雑音モ
デルをシミュレートすることにより確立することもでき
る。この第1の代替的な方法においては、システムは、
ゲイン設定の様々な組み合わせを試行して、得られた雑
音値を記録すると共に、これらのゲイン設定及び対応す
る雑音値をLUTに記憶することにより予め較正され
る。第2の代替的な方法では、雑音モデル値を予め算出
して、LUTに記憶しておく。
【0017】システム雑音モデル30によって予測され
た平均システム雑音パワーは、カレントのFFTパケッ
トにどれほどのクラッタ・パワーが存在するかの尺度と
なる雑音閾値を与える(ステップ32)。例えば、フィ
ルタ処理後のFFTパケットの全パワー推定値が、この
パケット・サイズについて予測される雑音パワーを例え
ば20dBを越えて上回っているのでなければ、有意の
クラッタは存在しない。この場合には、ウォール・フィ
ルタ選択ロジック36が、フィルタ係数LUT22内で
最も低いウォール・フィルタ遮断周波数を自動的に選択
する。
【0018】FFTパケット内に有意のクラッタ・パワ
ーが存在しているならば(ステップ32)、アルゴリズ
ムは、FFTパケットにわたるクラッタ周波数の平均及
び分散を算出するように進む(ステップ34)。平均を
推定するためには、パケットのFFTスペクトルの第1
モーメントを算出し、ゼロ交差を計数する等を含めた様
々な方法を用いることができる。但し、好ましい方法
は、標準的なカサイ(Kasai)推定器であり、この方法
は正確で且つ計算効率がよい。尚、同じ理由でこの方法
はカラー・フロー・イメージング・システムにおいても
広く用いられている。I/Qパケット・サイズがMであ
る場合には、I/Qデータの周波数の平均及び分散のカ
サイ式推定値は、次のように定義される。
【0019】 E(f)=(1/2π)tan-1(N/D) var(f)=2/(2πT)2[1−|R(T)|/
R(0)] ここで、
【0020】
【数1】
【0021】であり、TはI/Qデータのサンプリング
時間である。
【0022】次いで、推定されたクラッタ周波数の平均
及び分散は、フィルタ選択ロジック36へ供給され、フ
ィルタ選択ロジック36は、カレントのクラッタ信号に
最も適したフィルタ遮断周波数をLUT22から選択す
る。例えば、高域通過フィルタの遮断周波数は、平均周
波数の絶対値に、例えば標準偏差の3倍を加えたものを
基準とすることができる。1つのFFTパケットから次
のFFTパケットにかけてウォール・フィルタ遮断周波
数が過度にゆらぐのを回避するために、例えば、最後の
幾つかのFFTパケットにわたって遮断周波数推定値を
平均する等により、指定されたウォール・フィルタ遮断
周波数に対して何らかのパーシスタンス関数(選択ロジ
ックに組み込まれる)を適用してもよい。一旦、新たな
最適フィルタ遮断周波数が選択されたら、残りの処理は
従来のドプラ・ウォール・フィルタ処理と同じである
(図2に示す)。
【0023】好適実施例を参照しながら本発明を記載し
たが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱すること
なく様々な変更を加え得ると共に、本発明の構成要素を
均等構成で置き換え得ることが理解されよう。加えて、
本発明の本質的な範囲から逸脱せずに本発明の教示に具
体的な状況を適合させるように多くの改変を加えること
もできる。具体的には、当業者には、図3に示す方法が
ハードウェア(例えばディジタル信号プロセッサ)にお
いて及び/又はソフトウェアにおいて具現化され得るこ
とは明らかであろう。従って、本発明は、本発明を実施
するために想到される最良の態様として開示されている
特定の実施例に制限される訳ではなく、特許請求の範囲
内に含まれる全ての実施例を包含しているものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のスペクトル・ドプラ・イメージング・シ
ステムにおける基本的な信号処理系のブロック図であ
る。
【図2】図1に示す形式のスペクトル・ドプラ・イメー
ジング・システムのウォール・フィルタ及び関連する構
成要素を示すブロック図である。
【図3】本発明の好適実施例を示す流れ図である。
【符号の説明】
2 超音波トランスデューサ・アレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード・マリオン・クラコウスキー, ジュニア アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、リッ チフィールド、ステイト・ロード・175、 2560番

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波散乱体をイメージングするシステ
    ムにおいて、 1つのパケットを形成する複数の超音波パルスを超音波
    散乱体のサンプル空間内に送信する送信器と、 前記超音波散乱体のサンプル空間から後方散乱したドプ
    ラ信号の相次ぐ多数のサンプルを取得する受信器と、 ピクセルの複数の列で構成されている表示モニタと、 ドプラ信号取得中に一連のスペクトル線の連続的な表示
    を行うために速度を表わすスペクトル線データを生成す
    るように前記ドプラ信号を処理するプロセッサとを備
    え、 各々のスペクトル線についての前記データが異なる周波
    数間隔についての多数の周波数ビンで構成されており、
    各々のビンがそれぞれの周波数間隔についてのスペクト
    ル・パワー・データを含んでおり、さらに、各々のスペ
    クトル線についての各々のビン内の前記スペクトル・パ
    ワー・データが、前記表示モニタ上の対応するピクセル
    列のそれぞれのピクセルにおいて尺度として表示されて
    おり、 前記プロセッサは、(1)前記ドプラ信号サンプルを同
    相成分及び直角位相成分へ復調する復調器と、(2)特
    定の時間にわたって前記同相成分及び直角位相成分を積
    分する積分器と、(3)前記積分された同相成分及び直
    角位相成分のうちの、静止した組織又は極めて低速で運
    動する組織に対応するクラッタを実質的に排除する第1
    及び第2のウォール・フィルタと、(4)前記積分され
    た同相成分及び直角位相成分のクラッタ・パワーの関数
    として前記第1及び第2のウォール・フィルタの遮断周
    波数を選択する遮断周波数選択手段と、(5)前記ウォ
    ール・フィルタ処理された同相成分及び直角位相成分の
    高速フーリエ変換によりスペクトル・パワー・データを
    生成するスペクトル解析器とを含んでいること、を特徴
    とする、超音波散乱体をイメージングするシステム。
  2. 【請求項2】 前記遮断周波数選択手段は、 前記積分された同相成分及び直角位相成分のうちクラッ
    タ周波数範囲を上回る流れ周波数成分を排除する低域通
    過フィルタと、 該低域通過フィルタの出力の全パワーを算出する手段
    と、 前記低域通過フィルタの出力における平均システム雑音
    パワーの推定値を供給する手段と、 前記低域通過フィルタの出力の前記全パワーを前記低域
    通過フィルタの出力における前記平均システム雑音パワ
    ーと比較する手段と、 前記全パワーを前記平均システム雑音パワーと比較した
    結果の関数であるウォール・フィルタ係数を選択するフ
    ィルタ係数選択手段とを含んでいる請求項1に記載のシ
    ステム。
  3. 【請求項3】 前記フィルタ係数選択手段は、 前記低域通過フィルタの出力についてのクラッタ周波数
    の平均及び分散を算出する手段と、 異なる遮断周波数に対応するウォール・フィルタ係数を
    記憶するメモリと、 前記比較する手段が、前記全パワーが前記平均システム
    雑音パワーを少なくとも所定の量だけ上回っているもの
    と決定した場合には、前記クラッタ周波数の算出された
    平均及び分散の関数として前記メモリからウォール・フ
    ィルタ係数を検索する選択ロジックとを含んでいる請求
    項2に記載のシステム。
  4. 【請求項4】 前記クラッタ周波数の平均及び分散を算
    出する前記手段は、標準的なカサイ(Kasai) 推定器を用
    いている請求項3に記載のシステム。
  5. 【請求項5】 前記選択ロジックは、前記比較する手段
    が、前記全パワーが前記平均システム雑音パワーを少な
    くとも所定の量だけ上回っていることはないものと決定
    した場合には、前記メモリに記憶されている最も低い遮
    断周波数に対応するウォール・フィルタ係数を選択する
    請求項3に記載のシステム。
  6. 【請求項6】 前記遮断周波数選択手段は、多数のパケ
    ットにわたって適用されるパーシスタンス関数に従って
    前記ウォール・フィルタ係数を選択する手段を含んでい
    る請求項1に記載のシステム。
  7. 【請求項7】 ドプラ速度−時間波形包絡線を表示する
    方法において、 1つのパケットを形成する複数の超音波パルスを超音波
    散乱体のサンプル空間内に送信するステップと、 該超音波散乱体のサンプル空間から後方散乱したドプラ
    信号の相次ぐ多数のサンプルを取得するステップと、 ドプラ信号取得中に一連のスペクトル線の連続的な表示
    を行うために速度を表わすスペクトル線データを生成す
    るように前記ドプラ信号を処理する処理ステップとを備
    え、 各々のスペクトル線についての前記データは異なる周波
    数間隔についての多数の周波数ビンで構成されており、
    各々のビンがそれぞれの周波数間隔についてのスペクト
    ル・パワー・データを含んでおり、各々のスペクトル線
    についての各々のビン内の前記スペクトル・パワー・デ
    ータは、表示モニタ上の対応するピクセル列のそれぞれ
    のピクセルにおいて尺度として表示され、 前記処理ステップは、(1)前記ドプラ信号サンプルを
    同相成分及び直角位相成分へ復調するステップと、
    (2)特定の時間にわたって前記同相成分及び直角位相
    成分を積分するステップと、(3)静止した組織又は極
    めて低速で運動する組織に対応するクラッタを実質的に
    排除するように前記積分された同相成分及び直角位相成
    分をウォール・フィルタ処理するステップと、(4)前
    記積分された同相成分及び直角位相成分のクラッタ・パ
    ワーの関数として、前記ウォール・フィルタ処理するス
    テップにおいて用いられる遮断周波数を選択するステッ
    プと、(5)前記ウォール・フィルタ処理された同相成
    分及び直角位相成分の高速フーリエ変換によりスペクト
    ル・パワー・データを生成するステップとを含んでいる
    こと、を特徴とする、ドプラ速度−時間波形包絡線を表
    示する方法。
  8. 【請求項8】 前記遮断周波数を選択するステップは、 クラッタ周波数範囲を上回る流れ周波数成分を実質的に
    排除するように前記積分された同相成分及び直角位相成
    分を低域通過フィルタ処理するステップと、 該低域通過フィルタの出力の全パワーを算出するステッ
    プと、 前記低域通過フィルタの出力における平均システム雑音
    パワーの推定値を供給するステップと、 前記低域通過フィルタの出力の前記全パワーを前記低域
    通過フィルタの出力における前記平均システム雑音パワ
    ーと比較するステップと、 前記全パワーを前記平均システム雑音パワーと比較した
    結果の関数であるウォール・フィルタ係数を選択するス
    テップとを含んでいる請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記ウォール・フィルタ係数を選択する
    ステップは、 前記低域通過フィルタの出力についてのクラッタ周波数
    の平均及び分散を算出するステップと、 異なる遮断周波数に対応するウォール・フィルタ係数を
    予め記憶するステップと、 前記全パワーが前記平均システム雑音パワーを少なくと
    も所定の量だけ上回っている場合には、前記クラッタ周
    波数の算出された平均及び分散の関数として前記メモリ
    からウォール・フィルタ係数を検索するステップとを含
    んでいる請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記クラッタ周波数の平均及び分散を
    算出する前記ステップは、標準的なカサイ(Kasai) 推定
    器を用いている請求項9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記全パワーが前記平均システム雑音
    パワーを少なくとも所定の量だけ上回っているのではな
    い場合には、前記予め記憶されている最も低い遮断周波
    数に対応するウォール・フィルタ係数が選択される請求
    項9に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記ウォール・フィルタ係数は、多数
    のパケットにわたって適用されるパーシスタンス関数に
    従って選択される請求項7に記載の方法。
  13. 【請求項13】 電気的な起動に応答して波動エネルギ
    を送信すると共に、帰投した波動エネルギを電気信号へ
    変換する多数のトランスデューサ素子を含んでいるトラ
    ンスデューサ・アレイと、 スペクトル・ドプラ・データを表示する表示モニタと、 パケットを形成する超音波の多数のパルスを超音波散乱
    体のサンプル空間内に送信するように前記アレイのトラ
    ンスデューサ素子を起動するステップと、前記超音波散
    乱体のサンプル空間から後方散乱して、前記アレイによ
    り検出されたドプラ信号の相次ぐ多数のサンプルを取得
    するステップと、ドプラ信号取得中に一連のスペクトル
    線の連続的な表示を行うために速度を表わすスペクトル
    線データを生成するように前記ドプラ信号を処理する処
    理ステップとを実行するようにプログラムされているコ
    ンピュータとを備え、 各々のスペクトル線についての前記データが異なる周波
    数間隔についての多数の周波数ビンで構成されており、
    各々のビンがそれぞれの周波数間隔についてのスペクト
    ル・パワー・データを含んでおり、さらに各々のスペク
    トル線についての各々のビン内の前記スペクトル・パワ
    ー・データが、前記表示モニタ上の対応するピクセル列
    のそれぞれのピクセルにおいて尺度として表示され、 前記処理ステップは、前記ドプラ信号サンプルを同相成
    分及び直角位相成分へ復調するステップと、特定の時間
    にわたって前記同相成分及び直角位相成分を積分するス
    テップと、静止した組織又は極めて低速で運動する組織
    に対応するクラッタを実質的に排除するように前記積分
    された同相成分及び直角位相成分をウォール・フィルタ
    処理するステップと、前記積分された同相成分及び直角
    位相成分のクラッタ・パワーの関数として、前記ウォー
    ル・フィルタ処理するステップにおいて用いられる遮断
    周波数を選択するステップと、前記ウォール・フィルタ
    処理された同相成分及び直角位相成分の高速フーリエ変
    換によりスペクトル・パワー・データを生成するステッ
    プとを含んでいること、を特徴とするシステム。
  14. 【請求項14】 前記遮断周波数を選択するステップ
    は、クラッタ周波数範囲を上回る流れ周波数成分を実質
    的に排除するように前記積分された同相成分及び直角位
    相成分を低域通過フィルタ処理するステップと、該低域
    通過フィルタの出力の全パワーを算出するステップと、
    前記低域通過フィルタの出力における平均システム雑音
    パワーの推定値を供給するステップと、前記低域通過フ
    ィルタの出力の前記全パワーを前記低域通過フィルタの
    出力における前記平均システム雑音パワーと比較するス
    テップと、前記全パワーを前記平均システム雑音パワー
    と比較した結果の関数であるウォール・フィルタ係数を
    選択するステップと、を含んでいる請求項13に記載の
    システム。
  15. 【請求項15】 前記ウォール・フィルタ係数を選択す
    るステップは、前記低域通過フィルタの出力についての
    クラッタ周波数の平均及び分散を算出するステップと、
    異なる遮断周波数に対応するウォール・フィルタ係数を
    予め記憶するステップと、前記全パワーが前記平均シス
    テム雑音パワーを少なくとも所定の量だけ上回っている
    場合には、前記クラッタ周波数の算出された平均及び分
    散の関数として前記メモリからウォール・フィルタ係数
    を検索するステップとを含んでいる請求項14に記載の
    システム。
  16. 【請求項16】 前記クラッタ周波数の平均及び分散を
    算出する前記ステップは、標準的なカサイ(Kasai) 推定
    器を用いている請求項15に記載のシステム。
  17. 【請求項17】 前記全パワーが前記平均システム雑音
    パワーを少なくとも所定の量だけ上回っているのではな
    い場合には、前記予め記憶されている最も低い遮断周波
    数に対応するウォール・フィルタ係数が選択される請求
    項15に記載のシステム。
  18. 【請求項18】 前記ウォール・フィルタ係数は、多数
    のパケットにわたって適用されるパーシスタンス関数に
    従って選択される請求項13に記載のシステム。
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