JP2002529134A - 血流をモニタリングするためのドップラー超音波法および装置 - Google Patents
血流をモニタリングするためのドップラー超音波法および装置Info
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Abstract
Description
は、ドップラー超音波法および血流を監視するための装置に関する。
知のドップラーシフト現象は、移動しているターゲットから反射された超音波信
号が、超音波ビームに沿った方向のターゲットの速度成分に比例する周波数での
シフトを有し得るということを規定する。周波数シフトは、所与の速度で移動す
る任意の対象物で同じであるのに対し、検出された信号の大きさは、移動してい
る対象物が超音波を反射する音響反射率の関数である。パルスドップラー超音波
システムは一般に、医師によって患者の血流特性を決定するために利用されるべ
き分光写真とともに、検出された戻り信号周波数(すなわち、速度)(特定の試
料体積で時間の関数である)の分光写真を生じる。
、および特徴づけるための性能を有する。塞栓検出性能を有するドップラー超音
波システムは例えば、Moehringらに1994年9月20日に付与された
米国特許第5,348,015号、表題「Method And Appara
tus For Ultrasonically Detecting,Cou
nting,and/or Characterizing Emboli」に
記載されている。この文献の開示内容は、本明細書において参考として取り入れ
られている。このような超音波システムは、(血管の疾患または機能障害の存在
および重大性を決定するための)診断試験、および(塞栓を生成する、または血
流を変化させる/遮断する外科処置を示すための)外科的な処置の間の両方に有
利に利用されている。
ローブを適切な方向に向け、かつ適切に位置を合わせることは、血流が監視され
るべき所望の位置に対応する超音波ビームに沿った深さを選択することと同様、
幾分難しいということがわかる。このことは、経頭蓋(transcrania
l)ドップラー映像法(TCD)のような超音波アプリケーションにおいて、特
にあてはまる。TCDで最も一般に観測される血管は、中間、前方および後方の
大脳動脈、脊椎動脈および脳底動脈である。ドップラー変換器は位置を合わせら
れなければならない。そのため、超音波ビームは、大脳動脈への側頭ウインドウ
を経由して、脊椎動脈および脳底動脈への大後頭孔を経由して頭蓋を貫通する。
超音波装置のユーザは、これらの特定のウインドウを位置づけること、または、
その特定のウインドウがひとたび発見さたときに、超音波プローブを適切な方向
に向けることは難しいということがわかり得る。
けられた適切な深さの判定である。一般に、ユーザが誤った深さで正しい方向を
見ている場合、ユーザが正しい深さで誤った方向を見ている場合、または、超音
波ウインドウが血流を認知するためにあまりにも乏しいであろうという場合を、
ユーザは知らない。ドップラー超音波プローブの適切な位置づけおよび方向づけ
、ならびに、深さパラメータの適切な設定は、通常、試行錯誤される。このこと
はドップラー超音波装置の使用が非常に不便で難しいだけでなく、所望のサンプ
ル体積が適切に位置づけられ得ず、受け入れがたい、または潜在的に不適切な診
断に相当するというリスクをも引き起こす。
に関連して提供される。この情報ディスプレイは、同時に表示された2つのグラ
フィックディスプレイを有する。1つのグラフィックディスプレイは、血流が検
出される場所において超音波ビームの軸に沿った位置を示す血流ロケータディス
プレイである。その血流ロケータは、選択された1つ位置に向けたポインタのよ
うな、位置指示器を有する。別のグラフィックディスプレイとしては、選択され
た位置で監視された血流の速度を示す分光写真が示される。血流ロケータディス
プレイは、血流が検出される場所での位置づけに対応するカラー領域を有し得る
。カラーの強度は、検出された超音波信号の振幅の関数として、または検出され
た血流速度の関数として変化し得る。
位置づけることを可能にする。血流ロケータディスプレイを用いると、特に関心
のある血流の位置づけは、特に関心のある位置でより大きく表示された強度また
は空間的な領域を生じるために、超音波プローブの目標をユーザが調整すること
によって、さらに改良され得る。次いで、ユーザは、対応している分光写真を見
るために、ポインタの位置を選択し得る。ユーザはまた、血管と合致したディス
プレイにおける時間的変化または別の変化を検出することによって、特定の血管
を位置づけるために、同時に表示された2つのグラフィックディスプレイをも使
用し得る。
様に、血流の流れる位置および流れない位置が判定される。第1の超音波信号(
塞栓であり得る)が、血液が流れる位置および流れない位置に対応する場合、そ
の第1の超音波信号が血流の方向およびレートに対応するかを判定するのと同様
に、その第1の超音波信号は、判定するために評価される。第1の超音波信号が
血流方向または血流レートに対応しない場合、そのとき、その第1の超音波信号
は、塞栓ではないと同定される。第1の超音波信号が血流方向に対応する場合、
かつ、第1の超音波信号が血液が流れる位置に単に対応する場合、そのとき、そ
の第1の超音波信号は、第1のタイプの塞栓信号として同定される。第1の超音
波信号が血流方向に対応する場合、かつ、第1の超音波信号が血液が流れる位置
および流れない位置の両方に対応する場合、そのとき、その第1の超音波信号は
、第2のタイプの塞栓信号として同定される。
えば、血液流速を計測すると共に、血流力学的に重要な偏位を通常値から検出し
、マイクロ塞栓(microembolic)信号の発生に対して血流を評価す
る)を説明する。特定の詳細によって、本発明の十分な理解を提供することが説
明される。しかしながら、当業者が、これらの特別な詳細を用いずに、本発明を
実施し得ることは明らかであり得る。他の例として、公知の回路、制御信号、タ
イミングプロトコル、ならびにソフトウェアオペレーションは、本発明を不必要
に不明瞭にすることを避けるために詳細に示されていない。
ードを示した図である。この第1ディスプレイモードにおいて、照準モード10
0と呼ばれる2つの明確な超音波ディスプレイがユーザに提供される。深度モー
ドディスプレイ102は、カラーで、時間の関数(水平軸)として超音波ビーム
軸(垂直軸)に沿った多様な深度において、超音波プローブから離れる血流およ
び超音波プローブに向かう血流を示す。
。領域104は、概して赤色であり、プローブに向かって、および特定の深度範
囲内で方向付けられた速度成分を有する血流を示す。領域106は、概して青色
であり、プローブから離れてかつ特定の深度範囲内で方向付けられた速度成分を
有する血流を示す。前記赤および青領域は均一カラー領域ではなく、返信ドップ
ラー超音波信号の検出された強度の関数として変化する赤色の強度を有する。当
業者は、そのようなディスプレイが、従来のカラーMモードディスプレイと同様
であることを理解し得、そのディスプレイ中で、赤および青の色合いの変化は、
検出された血流速度の変化に関連している。しかしながら、そのようなMモード
ディスプレイは、スペクトル表示および診断上の判定がなされるスペクトル表示
への入力として、血流を位置付ける特定のアプリケーションとを同時に有して使
用されていなかった。
は特徴のある収縮拡張パターンを示す速度包絡面を示す。深度モード表示102
のように、スペクトル表示108は、返信超音波信号の検出された強度の関数と
して、強度の変化をカラー化した速度包絡面内にデータポイント(図示しない)
を含む。スペクトル表示108が適応する特定のサンプル量は、深度インジケー
タまたはポインタ109による深度モードディスプレイ102中で示される深度
点に存在する。このように、超音波システムのユーザは、スペクトル表示108
を計測するための特定深度を、容易に観測および選択し得る。深度モードディス
プレイ102は、速やかにかつ容易に対応する深度領域に関連する情報を提供し
、その領域において、意味のあるスペクトル表示が得られる。
号の検出された強度の関数として変化する。図2を参照して、グラフィカル図は
そのような色の強度がどのように決定されるかを示す。偽情報の表示を回避する
ために(例えば、組織運動のために)強力であるが低速であり得る信号が無視さ
れ、図1の深度モードディスプレイ102に表示されない。これはクラッタフィ
ルタリングと呼ばれ、図2中に、正および負の速度に対する閾振幅のクラッタカ
ットオフ制限(clutter cutoff)として示されている。同様に、
ノイズに関連した低出力信号も無視され、図1の深度モードディスプレイ102
中に表示されない。ユーザは、出力領域値を選択することにより、色強度マッピ
ングについての上限出力制限を決定し得る。次いで、最大出力を超える信号は無
視される。すなわち、心臓環境中の血流をモニタリングする時、特に役に立つ別
のクラッタフィルタリングである。当業者は、深度モードディスプレイ画像を改
良するために、デルタ変調または他の安定な適応フィルタリング技術を含む、他
のフィルタリング技術が用いられ得ることを理解する。
度マッピングを用いること、さらにプローブに向かうかまたはプローブから離れ
る流れの方向によって色付けされた赤または青を用いることであるが、当業者は
、検出された速度の関数としての色強度が代わりに用いられ得ることを理解し得
る。このような場合および図3に示すように、色強度はクラッタカットオフ振幅
から最大速度振幅へ変化し、パルス繰り返し周波数の1/2(PRF)に対応す
る。ノイズ閾値未満または選択された上限出力限界を超えるの出力を有する検出
された信号は無視される。図4は、領域104および106の色強度は検出され
た速度の関数として変化する照準モードディスプレイ100を示すカラー図であ
る。深度モードディスプレイ102およびスペクトル表示108の両方は、同じ
時間軸に対して表示され、深度モードディスプレイは、空間領域および色強度の
両方において、心臓の鼓動に伴う変化を示す。当業者はまた、信号振幅の関数ま
たは速度の関数として色強度を単独で変動させる代わりに、色強度を信号振幅お
よび速度の両方の関数として有利に変化させ得ることを理解する。
明確な赤色領域104および単一の明確な青色領域106の簡略化された表示を
詳細に示す。当業者はカラー領域の数および特徴が、超音波プローブの配置およ
び配向を変化させ得ることを理解され得る。加えて、特徴的な深度モードディス
プレイのカタログが提供され得、特定の所望の血管が、実際に位置するかどうか
を決定する際にユーザを援助する。いったんユーザが、所望の血管について特徴
的な深度モードディスプレイを発見すると、次いでユーザはスペクトル表示10
8を測定する深度を容易に決定し得る。
ば、脳内の血流が検出され得るように、頭蓋骨を通して超音波ウインドウに隣接
させる)ことを可能にする。信号振幅のカラー化表現の使用は、強力な信号は良
好なプローブの配置および配向を表示するために、特にこの目的に対して有利で
ある。流速のカラー化表現の使用は、その使用において、血流速度が血管の断面
で有意に変化することを除いて有利ではない。しかしながら、かなり運動する組
織(例えば、クラッタカットオフ速度を超える心臓の動き等)付近で血流をモニ
タすることを試みた場合、流速のカラー化表現は好適で有り得る。
とに関して、照準モード100の使用が示されている。この場合、流速のカラー
化表示は、これらの特定血管中の血流速度が大きな多様性を有するので、深度モ
ードディスプレイ102内で有利に使用される。深度モードディスプレイ102
内の時間変化を観察することおよびスペクトル表示108に対応させることによ
って、以下のように、ユーザは肺動脈の最適位置を特定し得る。(1)肺動脈の
深度モードディスプレイは、心臓の鼓動と同一周期を有し、青である。(2)青
領域は典型的に、4〜9cmの深度に存在する。(3)時間軸に沿って、青信号
は、収縮期の中間点においてピーク速度に対応し、比較的強力である。(4)信
号は、最大垂直領域を深度モードディスプレイ中に有し、収縮期の間超音波ビー
ムと同時に、肺静脈の最長部が同時に整列されるようにユーザがプローブを位置
づけることを示す。従って、ユーザは他のパラメータ(例えば、表示されたスペ
クトル表示108についてのゲート深度およびクラッタフィルタパラメータ)を
調整し得る。
ユーザに提供し、それによりスペクトル表示108は、所望の血流信号からドッ
プラーシフトを処理する。スペクトル表示108は、基礎臨床的関心があり、ユ
ーザが特定の血流に関するパラメータを観測および測定することを可能にし、前
記血流中における血流力学的に重要な偏位を、提示し得る情報を提供することを
可能にしている。深度モードディスプレイ102およびそれに対応し選択された
スペクトル表示108と共に、ユーザに表示された情報はまた、典型的にスペク
トル表示に関する周知の数値的パラメータ(例えば、平均ピーク収縮期速度、平
均拡張終期速度、肺動脈指数、および経時的平均ピーク収縮期速度中の絶対変化
、等)を含む。他のパラメータおよびディスプレイがまた提供され得、他のモニ
タリングデバイス(例えば、EKGまたはEEG関連情報)により提供されるデ
ータを含んでいるということを、当業者は理解し得る。
よび配向すること、ならびにスペクトル表示108を測定する深度を第1に選択
する際に特に有用である。プローブの位置および配向、ならびに領域ゲート選択
に従って、ユーザは典型的に、臨床的に価値のあるスペクトル表示108を重視
し、情報画面を有することが好ましい。図6を参照して、第2のディスプレイモ
ードが示されており、スペクトルモード110と呼ばれている。このモードにお
いて、スペクトル表示108は、より広範なディスプレイ領域を占有する。完全
深度モードディスプレイ102の代わりに、圧縮された深度モードディスプレイ
112が提供される。この圧縮された深度モードディスプレイ112は短縮時間
スケール上で、スペクトル表示108が得られるサンプル量の深度を含む情報な
らびに、プローブ方向へまたはプローブから離れた、そのサンプル量内の血流の
状態を提供する。従って、ユーザは所望のサンプル量深度および関連する血流に
ついて、連続的に伝えられる。このことは、血流(例えば、プローブ運動)に関
連する所望のサンプル量の位置において任意の変化に対する、迅速な理解および
補正を可能にしている。このことはまた、超音波システムのユーザが、臨床的に
重要であるスペクトル表示108上で一次集中(primary attent
ion)に焦点を合わせている間でさえ、サンプル量深度を微調整することも可
能にしている。
1つの表示において、圧縮された深度モードディスプレイ112中のポインタ1
09により選択された深度は、血流の位置ではなく、従って血流信号が表示され
たスペクトル表示108中に存在しない。他の表示において、ポインタ109に
より示された選択された深度は血流と一致し、対応するスペクトル表示108が
表示される。図7に示す特定実施形態において、領域104の色強度は検出され
た速度の関数として変化し、特徴的なカラー変化を示す。そのカラー変化は、血
管断面を横切る血管中の速度の変化、超音波ビーム軸に対して検出された血流配
列の深度による変化、またはその両方に関連し得る。
提供される重要な利点を理解し得る。表示されたスペクトル表示108はそれ自
体新規ではないが、Bモード能力を有しない今日のパルスドップラー超音波シス
テムは、首尾よく信頼的に、超音波プローブを位置付けおよび配向する手段なら
びに、関心のある血流を検出する適切なサンプル量深度を決定する手段を欠いて
いる。また、血流方向およびスピードのカラー表現または信号振幅のカラー表現
は、カラーMモードディスプレイのように、当該分野において公知であるが、そ
のようなディスプレイは、超音波プローブを照準化する目的に、または、同時ス
ペクトル表示解析についての特定サンプル量深度の選択において、使用されてい
ない。
108はまた、塞栓信号を検出し、その信号を塞栓ではないアーチファクトから
区別する重要な情報を提供し得る。図8は次の3つの事象;A、B、Cを示す。
事象Aについて、深度モード表示102は、垂直でない傾きを有する極めて高い
強度の信号を示す。すなわち、その高強度信号は異なる深度、異なる時間で生じ
る。事象Aでは、その信号は色付けされた血流領域104と106のある範囲内
にのみ存在する。スペクトル表示108では、極めて高い強度信号は異なる速度
を有するように表示される。心拍周期内の短時間領域内で、その異なる速度は最
大流速により制限される。事象Aは、ほぼ選択されるサンプル体積ぐらいの血流
領域を塞栓が流れることの強力な証拠である。
表示される高強度信号は非垂直であるが、血液が流れる深度領域内のみで見られ
るわけでない。この信号は深度モード表示102の血流マージンの外側に現れる
ほど強く、および/または、後方散乱されるほど長く、スペクトル表示108は
塞栓に関係する特徴的な高強度過渡信号を示す。事象Bもまた、塞栓の証拠であ
る。しかし、事象Aに関連する塞栓とは性質が異なる塞栓のようである。深度モ
ード表示において、様々な塞栓の特定の信号の特徴は十分に調べられたわけでは
ないが、事象AとBの相違は異なる塞栓のタイプの特徴のようである。例えば、
事象Aは粒状塞栓に関連している可能性があり、事象Bはガス状の塞栓に関係し
てる可能性がある。ガス状の気泡の異なる音響学的性質により極めて長い後方散
乱が生じ、それが表示されている血流マージンの外側に現れる。
ァクトである。事象Cは、深度モード表示102に垂直線として現れる。これは
、高強度信号が正確に同時にあらゆる深度位置において検出され、プローブ運動
または他のアーチファクトに関係して特徴づけられることを意味している。同様
に、スペクトル表示108に示される高強度信号も垂直線である。これは高強度
信号が、正確に同時に(正および負の両方の速度ならびに最大血流速度を超える
速度を含む)広い速度範囲で検出されることを示す。その時、事象Cはアーチフ
ァクト信号として容易に特徴付けられ、本質的に塞栓ではない。
望のサンプル体積の位置付けに簡便な手段を提供するだけでなく、塞栓信号をア
ーチファクト信号から区別し、ことによると特徴のある異なる塞栓信号さえも区
別する特に有用な技術もまた提供することを理解する。このような塞栓検出およ
び特徴付けは、オペレータにより容易に観測されるだけでなく、超音波装置によ
り自動的に実行および記録され得る。
ことにより提供される。そのシステムは次の2つの異なる検出仮説を識別する。 (1) 信号が塞栓を示す場合、その信号自体が連続して異なる時間にわたって
複数のサンプルゲートに現れる。 (2) 信号がプローブ運動アーチファクトである場合、その信号自体が同時に
複数のサンプルゲートに現れる。 これらの2つの仮説は互いに相いれない。事象が塞栓であると宣言されるのは、
「Basic Identification Criteria of Do
ppler Microembolic Signals」(例えば、Stro
ke, vol.26,P.1123,1995を参照せよ)を満たし、異なる
時間に異なるサンプルゲートの塞栓を示す信号が(時間系列解析または他の適切
な技術により)連続的に検出されること、および時間の遅れが血流の方向に対応
することを証明した後である。アーチファクト信号からの塞栓の識別は、またさ
らに血流の外側で1つ以上のサンプルゲートで活性を観測することによっても確
認され得る。
図である。超音波システム150は、集積フラットパネルディスプレイ152ま
たは表示インターフェースコネクター154を介して他の所望の表示フォーマッ
トの図1〜8に関連して上記に記述される様々な表示モードを生成する。ドップ
ラー超音波システム150の信号処理コアはマスターパルスドップラー回路15
6およびスレーブパルスドップラー回路158である。ドップラープローブ16
0はプローブスイッチング回路162により他のシステム構成要素を結合される
。プローブスイッチング回路162は、存在検出機能、およびプローブケーブル
で用いられる符号化レジスタを検出することまたは他の従来のプローブ型の検出
といった様々なプローブ間の識別機能の両方を提供する。マスターパルスドップ
ラー回路156およびスレーブパルスドップラー回路158の両方を提供するこ
とにより2つの分離してる超音波プローブ160を用いることが可能になり、そ
れにより(脳の基礎動脈(basal arteries)における両側経頭蓋
の血液速度測定のような)片側または両側超音波センシング機能を提供する。マ
スターパルスドップラー回路156およびスレーブパルスドップラー回路158
は、各々のプローブ160によって検出された超音波信号を受け、信号およびデ
ータ処理動作を実行する。これらは以下に詳細に記述される。次いで、データは
データの格納および表示を提供する汎用ホストコンプピュータ164に伝送され
る。いかなる種類の適切な適応コンピュータシステムも使用され得るが、適切な
ホストコンピュータ164は、ディスプレイ、キーボード、内部ハードディスク
、および外部記憶コントローラを備える200MHz Pentium(登録商
標)Processor型のシステムである。
オーディオ回線168を介して、ドップラーオーディオ出力信号を提供し、別の
媒体を介して記憶または出力する。超音波システム150はまた、ユーザによる
可聴情報入力を受信するマイクロフォン170を含む。この情報は、ボイス回線
172を介して外部記憶装置に出力され得るか、または再生され得る。ユーザは
、ホストコンピュータ164に結合したキーボードまたは他の遠隔入力制御ユニ
ット174を介して超音波システム150とインターフェースをとる。 図10および11は、マスターパルスドップラー回路156およびスレーブパ
ルスドップラー回路158の特定の詳細を示す。図10および11は、ある程度
まで類似の回路構造および系統連係を示し、図10および11について同じ参照
符号を用いてまとめて説明する。図10はまた、マイクロホン170、スピーカ
ー166ならびにオーディオ出力ライン168および172を介して超音波シス
テム150を行き来するオーディオ情報の入力および出力に関する詳細も示し、
マイクロホン170、スピーカー166ならびにオーディオ出力ライン168お
よび172の動作は、マスターパルスドップラー回路156によって制御される
。
び158の各々は、(マスターパルスドップラー回路156のタイミング/制御
回路176によって制御される特定の動作タイミングによって)タイミング/制
御回路176の制御下で動作する、送信/受信スイッチ回路175を含む。タイ
ミング/制御回路176はまた、ドップラープローブ160(図9を参照のこと
)に超音波を出力させる出力駆動信号を提供する送信回路178の動作も制御す
る。タイミング/制御回路176はまた、受信器回路182によって送信/受信
スイッチ175に結合されるアナログ/デジタル変換器回路180も制御する。
回路175〜182の機能および動作は当業者に周知であり、これ以上説明する
必要はない。
ジタル信号プロセッサP1〜P4によって行われる。P1は、フロントエンドに
あり、受信器182から、アナログ/デジタル変換器回路180およびデータバ
ッファ回路(すなわちFIFO)186を介して、デジタル化されたトランスデ
ューサデータを受信する。P4は、バックエンドにあり、最終表示作成等の高位
タスクを行う。P1用として適切なデジタル信号プロセッサとしては、Texa
s InstrumentsのTMS320LC549整数プロセッサがあり、
P2〜P4用に適切なデジタル信号プロセッサとしては、Texas Inst
rumentsのTMS320C31浮動小数点プロセッサがあるが、他のデジ
タル信号処理回路も、本発明による実質的に同様の機能を行うために用いられ得
る。
、次いでデジタル信号プロセッサP2、P3およびP4の信号処理パイプライン
を通過する。以下に詳細に説明するように、デジタル信号プロセッサP1は、受
信したデジタルデータからクアドラチュア(quadrature)ベクトルを
構築(construct)し、フィルタリング動作を行い、64個の異なるレ
ンジのゲート位置に関連付けられたドップラーシフト信号を出力する。デジタル
信号プロセッサP2は、全てのゲート深さにおいてクラッタ相殺(cancel
lation)を行う。デジタル信号プロセッサP3は、自己相関、位相および
出力の計算等の様々な計算を行う。P3はまた、ステレオオーディオ出力用のク
アドラチュアデータの作成も提供する。デジタル信号プロセッサP4は、スペク
トル写真表示に関連する計算(例えば、スペクトル写真包絡線(envelop
e)、心収縮期検出の計算等)の大部分を行い、また、エイミング(Aimin
g)表示の作成に関連する最終計算の準備もする。
ストコンピュータ164(図9を参照のこと)に結合され、データバッファ回路
(例えば、対応するFIFO188(1)〜188(4))を制御する。このバ
ッファ回路は、デジタル信号プロセッサP1〜P4の初期設定およびプログラム
のローディングならびにデジタル信号プロセッサP1〜P4とホストコンピュー
タとの間の他の有効な(operational)通信を可能にする。デジタル
信号プロセッサP2〜P4はそれぞれ、関連する高速メモリまたはSRAM19
0(2)〜190(4)に結合され、これらの高速メモリまたはSRAM190
(2)〜190(4)は、関連する信号プロセッサ用のプログラムおよびデータ
メモリとして機能する。図10または11の特に詳しく図示する信号処理連鎖に
おいて、デジタル信号プロセッサP1は十分な内部メモリを有し、外部プログラ
ムおよびデータメモリを提供する必要は無い。あるデジタル信号プロセッサから
次のデジタル信号プロセッサへのデータ伝送は、介在するデータバッファまたは
FIFO回路192(2)〜192(4)によって提供される。デジタル信号プ
ロセッサP4によって処理される超音波データは、データバッファ回路(例えば
、デュアルポートSRAM194)を介してホストコンピュータ164に提供さ
れる。
セッサP4はまた、マイクロホン170を介してオーディオ入力を処理し、スピ
ーカー166およびオーディオ出力ライン168、172へのオーディオ出力信
号の提供を制御する。P4は、オーディオ制御回路196の動作を制御すること
によりオーディオ出力信号の制御を行い、オーディオ制御回路196は、マスタ
ーパルスドップラー回路156およびスレーブパルスドップラー回路158の両
方からオーディオ信号を受信する。
プラー回路156およびスレーブパルスドップラー回路158の双方に含まれる
各デジタル信号プロセッサP1〜P4によって行われる動作について詳細に説明
する。本発明のこの実施形態を開示するために特定の詳細な計算および数値情報
を提供するが、当業者であれば、このような詳細情報は例示的なものであり、本
発明の別の実施形態には含まれるものではないことを理解する。
これらの値を、ドップラー搬送周波数(8MHz)の4倍で変換し、この変換は
、送信バーストの開始と同期して開始する。Nの値は、ドップラーパルス繰返し
周波数(PRF)が8kHzである場合に1000であり、ドップラーPRFが
6.25kHzである場合に1280であり、ドップラーPRFが5kHzであ
る場合に1600である。
る。
れたクアドラチュアドップラー値である。この減算は、このデータからDCバイ
アスを除去する。
の帯域幅の外部のノイズを除去するためにさらにフィルタリングをかける必要が
ある。このローパスフィルタリングを達成する係数は、MATLAB等の照準デ
ジタルフィルタ設計ソフトウェアを用いて、21オーダーの(order21)
ローパスFIRフィルタを作成することにより決定される。このフィルタの正規
化カットオフは2/(T*fs)であり、ここで、Tは送信バーストの継続時間
であり、fsはBrおよびBi中のデータのサンプルレート(2MHz)である
。このフィルタC(l:21)を呼び出す。このフィルタの係数は、送信バース
ト長さがユーザによって変更されると共に変化し、それに応じて、複数の異なる
組のフィルタ係数のバンクがメモリに格納される。
示を簡潔にするため、これらのレンジゲート間の幅を1mm間隔とする。しかし
、クアドラチュアベクトルBrおよびBiは、1mm間隔の要素を含まず、これ
らの要素間の間隔は0.385mmである。したがって、BrおよびBiを1m
mのサンプリング増分で間引く手段として、1mmの倍数に最も近い値に対応す
る、BrアレイおよびBiアレイに対するインデックスを用いる。これは、PR
Fが8kHzの場合に深さ29:92mmに対応する、予め格納されたインデッ
クスアレイDl(1:64)と、PRFが6.25kHzおよび5kHzの場合
に対応するかまたはより深い深さレンジを有するインデックスD2(l:64)
およびD3(1:64)とを設けることにより、行われる。
、64ゲートにまで間引く(<a、b>は、ベクトルaおよびbの32ビットの
累積整数内積である点に留意されたい)。
の異なるサンプルゲートのセットにおいて、1パルスの繰返し期間に対するドッ
プラーシフトデータを含む。これらのアレイは、各新規送信バーストと共にP2
へと送られる。
小数点マトリックスFrおよびFi内に収集する。[8、6.25、5]kHz
のPRFにおいて、マトリックスFrおよびFiはそれぞれ、M=[64、50
、40]のベクトルを含む。j番目のErベクトルおよびEiベクトルは、それ
ぞれの宛先(destination)において、Fr(1:64、j)および
Fi(1:64、j)(これらは列ベクトルである)で示される。収集されたM
個のベクトルにわたるk番目のゲート深さを、Fr(k、l:M)およびFi(
k、1:M)(これらは行ベクトルである)でインデックス付けされる。
、別個のバッファに保存する。この行ベクトルデータ、Gr(1:M)=Fr(
k、1:M)およびGi(1:M)=Fi(k、I:M)をP3に送り、最終的
には、記録用途のためにホストへと送信する。
る。Hr(1:64、1:M)およびHi(l:64、1:M)は、フィルタリ
ングされたFr(l:64、1:M)およびFi(1:64、l:M)のデータ
の宛先マトリックスである。このフィルタを連続的に適用するためには、状態変
数およびいくつかの先行するFr値およびFi値を保持する必要がある。クラッ
タフィルタの係数は、ユーザの[低ブースト、100Hz、200Hz、300
Hzおよび高ブースト]の選択結果によって異なる。これらの係数は、上記の選
択肢からのユーザの選択結果を得れば、プロセッサRAM内のテーブル索引によ
って利用可能となる。
算において、各ゲートにおける全てのM値を用いる。この計算により、各ゲート
に対して、64個の複素数(complex)値のアレイが生成される。k番目
のゲート深度において、P=Hr(k、l:M)+jHi(k、l:M)とする
と、この深度に対する自己相関の初期遅延は、AC(k)=<P(l:M−l)
、P(2:M)>である(複素数値の内積において、第2のベクトルは共役され
る点に留意されたい。また、P2、P3またはP4中の上記および全ての内積は
、浮動小数点計算である点にも留意されたい)。このような様式で、複素数ベク
トルAC(l:64)を構築する。
プを用いて複素数値の位相を判定する。具体的には、ANGLE(k)=arc
tan(imag(AC(k))、real(AC(k)))である。ANGL
E(k)の値は、ゲート深度kにおける平均流速に比例する。
ネーブルされると、本方法は、図16と関連して以下に説明するサブルーチンへ
と進む。
この計算は、各ゲートについて、64個の実数値のアレイを生成する。k番目の
ゲート深度において、ここでもP=Hr(k、1:M)+jHi(k、l:M)
とすると、この深度におけるパワーは、POWER(k)=<P(l:M)、P
(l:M)>(複素数値の内積において、第2のベクトルは共役される点に留意
されたい)。このような様式で、実数(real)ベクトルパワー(1:64)
を構築する。
度であり、残りの3つのゲート深度はそれに対応して計算されている)の各々に
ついて、ウインドウのM個の異なる位置において、60ポイントの移動型ウイン
ドウからのパワーを計算する。8ms毎にあふれてくる新規データからの割込み
を受けることなくこの計算を保持するためには、特定のゲート深度におけるデー
タの履歴がある程度必要であることに留意されたい。具体的には、ゲートnにお
いて、
ら取り出され、第4のパワートレースは、血流から離れた外部にあるサンプル量
から取り出される点に留意されたい。
nwrapping)の結果得られた最小周波数および最大周波数を用いて、そ
のスペクトログラムの表示内容に対応するオーディオ出力音声を作成するための
、複素数バンドパスフィルタを決定する。例えば、スペクトル分解が[−l、7
]kHzで発生した場合、オーディオ複素数バンドパスフィルタは、−1kHz
および+7kHzにおいてエッジを有する。複数の組の複素数バンドパスフィル
タ係数からなるバンクは、異なる分解レンジに対応し、オフラインで生成され、
メモリ内に配置される。各係数組は、ユーザが選択し得る分解の1つに対応する
。フィルタ係数の有効(operative)組を、UWa(1:O)およびU
Wb(1:O)と呼び、ここで、Oは、フィルタのオーダに1を加算したもので
ある。
オスピーカーを通じて再生する。これを行う前に、ユーザが選択したスペクトル
分解にオーディオ信号をマッチングさせるために、オーディオ信号になんらかの
調整を施すことが重要である。各アレイをゼロで多重化(multiplex)
することにより、オーディオ信号Hr(k、l:M)およびHi(k、l:M)
を、PRFの2倍までリサンプリングする:
素数バンドパスフィルタをQr+jQiに適用する。
再生可能とするためには、左右のステレオに変換する必要がある。この変換は、
ヒルベルト変換を用いて行われ、この作業の場合は、95ポイントの変換(H(
l:95))が用いられる−係数は、文献中の公式または照準的な信号処理ソフ
トウェア(例えば、MATLAB)を用いて得られ得る。ヒルベルト変換のデー
タシーケンスへの適用は、FIRフィルタとして行われる。R(n)からステレ
オ分割信号RLおよびRRを構築する工程は、
onent)の(Nh+l)/2のステップ遅れ(step delay)であ
り、Nhは、ヒルベルトフィルタ(95)のサイズである。
POWER_TRACE2、POWER_TRACE3、POWER_TRAC
E4、Rr、Ri、RLおよびRRを、さらなる処理用としてP4に送信する 図15を参照して、以下は、デジタル信号プロセッサP4の動作である。 1.入力データを累積する。P3から、Gr、Gi、ANGLE、POWERd
、POWER_TRACE1、POWER_TRACE2、POWER_TRA
CE3、POWER_TRACE4、Rr、Ri、RLおよびRRを受信する。
28ポイントになるように、Rr+jRiシーケンス中の新規ポイントを旧ポイ
ントに連結する(concatenate);b)128ポイントのシーケンス
を、128ポイントのハニング(Hanning)ウインドウに対して乗ずる;
c)128ポイントのシーケンスのFFTであるPを計算する;d)Pd=l0
*log10(P)を計算する;およびe)DCがPdシーケンスの中央にくる
ように、PdシーケンスをFFTシフト(FFTSHIFT)する。
er)または「包絡線」機能であるE(j)の最大周波数を計算する。この最大
周波数は、0〜63の間の整数であり、FFT計算によりインデックス化される
−すなわち、各スペクトルラインの計算について、Eの値が1つある。この計算
を行うための様々なアルゴリズムは、当業者にとって公知である。
始部分が分かっている場合、SYSTOLE_FLAG=TRUEを設定する。
また、心拡張速度値VEND、ピーク心収縮速度値VPEAKおよび平均速度V
MEANも計算する。
ザが設定した「照準ノイズ」パラメータ値を減算する(POWERd2=POW
ERd−aim_noise);b)ユーザが設定した「照準レンジ」パラメー
タの値で割った数64(色の濃淡の数)で、POWERd2を乗算する(POW
ERd3=POWERd2*64/aim_range);c)その結果得られ
たパワーデータを、下端上の0および上端上の63においてクリップし(ここで
、これらの値は、64個の値の赤または青色テーブル内のエントリに対応する)
、そして、その結果をアレイPOWERd4に配置する;およびd)関連するA
NGLE値が、「フィルタカットオフパラメータ」よりも大きいか、フィルタカ
ットオフパラメータよりも絶対値が小さいか、または負のフィルタカットオフパ
ラメータよりも小さいかに応じて、パワー値を1、0または−1で乗算する。そ
の結果、[−64、+63]の範囲において、64個の値(1つのゲート深度に
ついて1つの値)が生じる。この修正された照準アレイPOWERd5は、ホス
トコンピュータに送った後にすぐに表示され得る。
ノイズフロア(floor)パラメータを、アレイから減算する(Pd−Pd2
=Pd−spectral_noise);b)スペクトルデータを、ユーザが
指定するダイナミックレンジにわたって256色を含むように再調整する(Pd
3=Pd2*256/spectral_range);c)0〜255から、
整数値化される(iinteger valued)データを、切り捨てる/ク
リップする(Pd4=min(255、floor(Pd3)));d)8ビッ
トまでのデータを切り捨てる(Pd5=8bit truncate(Pd4)
)。
を介してスピーカーに送信する。
は、8msの期間における#回の送信パルスの繰返しである)。
WER_TRACE1..POWER_TRACE4)のそれぞれについて、バ
ックグラウンドパワーレベルを計算する。POWER_TRACEnはM値を含
み、ここでMは8msの周期の間の#回の送信パルスの繰返しをである点に留意
されたい。バックグラウンドパワー値は、各トレースのデルタフォローワによっ
て入手され、δ1、δ2、δ3およびdδ4で示される。
る。
の期間中にイベントが発生するかどうかを判定する。この適合は、最大1mSで
間隔付けられている連続的データウインドウに適用されなければならない。放物
線型適合が凹型に下降し、ゲート深度のバックグラウンドパワーを6dB(任意
のしきい値)だけ越えるピークを有する場合、イベントが検出される。
にある−6dBポイント間のパワートレースを分析することにより、イベントの
抽出時間を計算する。現在のイベントを過去のイベントと比較できるよう、イベ
ント結果および時間を記録する。
近傍にある3つのゲートのうち少なくとも2つの隣接ゲートが、40msの時間
ウインドウ以内にイベントを示す場合;b)血流外部にあるゲートが検出を示さ
ない場合;およびc)イベントのタイミングが、血流方向の進行を示す(すなわ
ち、塞栓が上流へ流れていない)場合。
END、VMEAN、VPEAK、MICおよびDETECTIONを、さらな
る処理用としてホストへと送信する。
ルーチン動作である。
信バースト長さ(単位:マイクロセカンド)。T2=パルス繰返し周期(単位:
マイクロセカンド)。Hk(l:64)の要素が1mmの増分深度でアタッチさ
れることは先見的に分かっているため、R1=mm単位の軸方向解像度=c*T
1/2であり、ここで、c=l.54mm/マイクロセカンドおよびR2=2*
R1である。例えば、2MHzの搬送周波数における20サイクルの送信バース
トは、Rl=7.2mmであり、ここで、R2=l4.4mmである。
ト中の各要素がPb+XdB(例えば、X=3)よりも大きくなるように、デー
タの最長の隣接セグメントを判定することにより、塞栓シグネチャを検出する。
より詳細には、Hk(1:64)=Hmag(1:64、k)とする。Hk(i
)>Pb+X(但し、il<=i<=i2)となるように、開始インデックスお
よび終了インデックスHk(i1:i2)によって境界が定められているHk内
の最長シーケンスを特定する。次いで、Hk(i1:i2)の最初の3つのポイ
ントと放物線とを適合させ、横座標z1(ここで、放物線は縦座標Pbを横断す
る)上の最左端ポイントを発見することにより、このシーケンスの長さを判定す
る。放物線がラインy=Pbと交差しない場合、zl=i1である。同様に、H
k(i1:i2)の最後の3つのポイントを放物線と適合させ、z2を特定する
。放物線がラインy=Pbと交差しない場合、z2=i2である。Hk(i1:
i2)の長さはz2−z1である。z2−z1<R1である場合、塞栓は存在し
ない。R1<z2−zl<R2である場合、粒子が存在する。z2−zl>R2
の場合、気泡が存在する。
示す場合、特徴付け情報をアタッチする。
回路以外の回路を用いて達成され得ることを理解する。これらの図は、本発明に
よるドップラー超音波システムの多くの可能な構成のうちの1つを示したものに
過ぎない。同様に、本発明は、図12〜16に関連して個別に図示および説明し
たプロセス工程以外のプロセス工程を用いても達成され得る。
した各回路は、当該分野で公知のものであることも理解する。従って、当業者に
とって、記載の組合わせのような回路を適合させて、本発明を実施することは容
易であり得る。これらの回路の特定の詳細は本発明にとって重要ではなく、回路
内部の動作の詳細な説明は必要ない。同様に、図12〜16に関連して説明した
各プロセス工程は、当業者によって理解され、それ自体は、当業者が本発明を実
施する際に詳細な説明が不要な動作シーケンスであり得る。
が本発明の精神および範囲を逸脱することなく為され得ることが理解される。例
えば、プリンターまたは他の視覚的表示デバイス等の映像表示以外の手段を用い
て、本発明に従ったユーザインターフェースが提供され得る。また、当業者であ
れば、上述したこれらの回路およびプロセスに関連する利点の多くは、他の回路
構成およびプロセスによっても提供され得ることも理解する。従って、本発明は
上記の特定の開示によって限定されるものではなく、本発明の範囲は特許請求の
範囲によって決められる。
すグラフィック図である。
メータを示すグラフィック図である。
信号パワーパラメータを示すグラフィック図である。
ラフィック図である。
すグラフィック図である。
示モードのグラフィック図である。
ある。
成を、特に詳細に示す機能ブロック図である。
成を、特に詳細に示す機能ブロック図である。
特定の操作を示す、プロセスフローチャートである。
特定の操作を示す、プロセスフローチャートである。
特定の操作を示す、プロセスフローチャートである。
特定の操作を示す、プロセスフローチャートである。
特定の操作を示す、プロセスフローチャートである。
Claims (56)
- 【請求項1】 血流のドップラー超音波モニタリングに関連する情報を提供
するための視覚ディスプレイデバイスであって、 第1のグラフィカルディスプレイおよび第2のグラフィカルディスプレイを制
御するように構成されたディスプレイコントローラであって、該第1のグラフィ
カルディスプレイが、超音波ビーム軸に沿った複数の位置であって、該位置のそ
れぞれで検出されたドップラー超音波信号振幅の関数として強度を変えることに
よって血流が検出される、複数の位置を時間の関数として示し、該第2のグラフ
ィカルディスプレイが、該第1のグラフィカルディスプレイ内に含まれる選択位
置でモニタリングされた血流速度を示す、ディスプレイコントローラを含む視覚
ディスプレイデバイス。 - 【請求項2】 前記複数の位置が第1の複数の位置であり、前記グラフィカ
ルディスプレイが、血流が検出されない前記超音波ビーム軸に沿った第2の複数
の位置を示す、請求項1に記載のユーザインターフェース。 - 【請求項3】 前記第1のグラフィカルディスプレイが、それぞれ、第1お
よび第2の方向の血流と関連づけられた、第1および第2の色を含み、該第1お
よび第2の色が、検出されたドップラー超音波振幅の関数として変化する強度を
有する、請求項1に記載のユーザインターフェース。 - 【請求項4】 前記第1のグラフィカルディスプレイが、血流が検出される
前記位置と対応する色領域を含む、請求項1に記載のユーザインターフェース。 - 【請求項5】 前記第1のグラフィカルディスプレイが、血流が検出される
前記位置と対応する色領域を含み、該色が、検出されたドップラー超音波信号振
幅の関数として変化する強度を有する、請求項1に記載のユーザインターフェー
ス。 - 【請求項6】 前記第1のグラフィカルディスプレイが、血流が検出される
前記位置と対応する色領域を含み、該色が、検出された血流方向と関連づけられ
、検出されたドップラー超音波信号振幅の関数として変化する強度を有する、請
求項1に記載のユーザインターフェース。 - 【請求項7】 前記第1のグラフィカルディスプレイが、血流が検出される
前記位置と対応する色領域を含み、該色が、検出された血流方向と関連づけられ
、検出された血流速度および検出されたドップラー超音波信号振幅の関数として
変化する強度を有する、請求項1に記載のユーザインターフェース。 - 【請求項8】 前記第2のグラフィカルディスプレイが、前記選択位置でモ
ニタリングされた前記血流速度を、時間の関数として示すスペクトログラムであ
る、請求項1に記載のユーザインターフェース。 - 【請求項9】 前記ディスプレイコントローラが、前記位置のうちの選択さ
れた1つを特定する位置インジケータを表示するように、前記ディスプレイを制
御し、前記第1のグラフィカルディスプレイが、血流が検出される該位置と対応
する色領域を含み、該位置インジケータが、該色領域内のある場所に向けられた
ポインタであり、前記第2のグラフィカルディスプレイが、前記選択位置でモニ
タリングされた前記血流速度を、時間の関数として示すスペクトログラムである
、請求項1に記載のユーザインターフェース。 - 【請求項10】 前記第1および第2のグラフィカルディスプレイが同時に
提供される、請求項1に記載のユーザインターフェース。 - 【請求項11】 血流のドップラー超音波モニタリングに関連する情報を提
供するためのグラフィカルディスプレイであって、 超音波ビーム軸に沿った複数の位置であって、該位置のそれぞれで検出された
ドップラー超音波振幅の関数として強度を変えることによって血流が検出される
、複数の位置を時間の関数として表わす、血液ロケーターディスプレイを提供す
るディスプレイコントローラであって、該複数の位置のうちの選択された1つで
、検出された血流速度を時間の関数として表わす、スペクトログラムをさらに提
供するディスプレイコントローラを含む、グラフィカルディスプレイ。 - 【請求項12】 前記血液ロケーターディスプレイおよび前記スペクトログ
ラムが同時に表示される、請求項11に記載のグラフィカルディスプレイ。 - 【請求項13】 前記ディスプレイコントローラが、前記選択位置を特定す
る位置インジケータをさらに提供する、請求項11に記載のグラフィカルディス
プレイ。 - 【請求項14】 前記位置インジケータが、前記血液ロケーターディスプレ
イ内に表わされる前記選択位置に向けられたポインタである、請求項13に記載
のグラフィカルディスプレイ。 - 【請求項15】 前記血液ロケーターディスプレイが、血流が検出される前
記示された位置に対応する色領域を含み、該色が、検出されたドップラー超音波
信号振幅の関数として変化する強度を有する、請求項11に記載のグラフィカル
ディスプレイ。 - 【請求項16】 前記血液ロケーターディスプレイが、血流が検出された前
記示された位置に対応する色領域を含み、該色が、血流方向と関連づけられ、検
出されたドップラー超音波信号振幅の関数として変化する強度を有する、請求項
12に記載のグラフィカルディスプレイ。 - 【請求項17】 前記血液ロケーターディスプレイが、血流が検出される前
記示された位置に対応する色領域を含み、該色が、血流方向と関連づけられ、検
出された血流速度および検出されたドップラー超音波振幅の関数として変化する
強度を有する、請求項11に記載のグラフィカルディスプレイ。 - 【請求項18】 血流のドップラー超音波モニタリングに関連する情報を提
供するドップラー超音波システムのためのグラフィカルディスプレイであって、 ディスプレイコントローラと、 該ディスプレイコントローラに結合された血液ロケーターディスプレイであっ
て、血流が検出される超音波ビーム軸に沿った複数の位置を、時間の関数として
表わす色領域を有し、該色領域の色が、検出されたドップラー超音波振幅の関数
として変化する強度を有する、血液ロケーターディスプレイと、 該ディスプレイコントローラに結合され、検出された血流速度を、該複数の位
置のうちの選択された1つで、時間の関数として表わす、スペクトログラムと、
を含む、グラフィカルディスプレイ。 - 【請求項19】 前記ディスプレイコントローラが、前記位置のうちの選択
された1つを特定する位置インジケータを表示するように、前記第1のディスプ
レイを制御し、該位置インジケータが、該選択位置に対応する前記色領域内のあ
る場所に向けられたポインタである、請求項18に記載のグラフィカルディスプ
レイ。 - 【請求項20】 前記色領域が、第1および第2の検出された血流方向と対
応する第1および第2の色のうちの1つを有する、請求項18に記載のグラフィ
カルディスプレイ。 - 【請求項21】 前記色領域が、第1および第2の検出された血流方向と対
応する第1および第2の色のうちの1つを有し、該色の強度が、検出された血流
速度およびドップラー超音波信号振幅の関数として変化する、請求項18に記載
のグラフィカルディスプレイ。 - 【請求項22】 前記ディスプレイコントローラが、前記位置のうちの選択
された1つを特定する位置インジケータを表示するように、前記第1のディスプ
レイを制御し、該位置インジケータが、該選択位置に対応する前記色領域内のあ
る場所に向けられたポインタであり、該色領域が、第1および第2の検出された
血流方向と対応する第1および第2の色のうちの1つを有し、該色の強度が、血
流速度およびドップラー超音波信号振幅のうちの検出された関数として変化する
、請求項18に記載のグラフィカルディスプレイ。 - 【請求項23】 超音波ビーム軸に沿った超音波信号を処理し、ユーザに血
流に関する情報を表示するためのドップラー超音波システムであって、 超音波信号を検出し、応答的に、対応する電気信号を生成するように動作可能
な超音波変換器と、 該変換器に結合され、該電気信号を受信し、該検出された超音波信号と対応す
る血流特性を判定するように動作可能な信号処理回路と、 該信号処理回路に結合されたディスプレイであって、前記ビーム軸に沿った複
数の位置であって、該位置のそれぞれで検出されたドップラー超音波振幅の関数
として強度を変えることによって血流が検出される、複数の位置を時間の関数と
して示す、照準グラフィカル情報を提供するように動作可能であり、該照準グラ
フィカル情報によって示された該位置のうちの選択された1つで、血流速度を示
すスぺクトルグラフィカル情報をさらに提供するように動作可能なディスプレイ
と、 を含む、ドップラー超音波システム。 - 【請求項24】 前記照準グラフィカル情報が、血流が検出される前記位置
と対応する色領域を含み、該色が、血流方向と関連づけられ、検出された血流速
度および検出されたドップラー超音波信号強度のうちの1つの関数として変化す
る強度を有する、請求項23に記載のドップラー超音波システム。 - 【請求項25】 前記ディスプレイが、前記照準およびスペクトルグラフィ
カル情報を同時に提供する、請求項23に記載のドップラー超音波システム。 - 【請求項26】 超音波ビーム軸に沿った超音波信号を処理するためのドッ
プラー超音波システムにおいて、ユーザに血流に関する情報を提供する方法であ
って、 該ビーム軸に沿った複数の位置で、該位置のそれぞれで検出されたドップラー
超音波振幅の関数として強度を変えることによって、血流を時間の関数として表
わす第1のグラフィカル情報を表示する工程と、 該第1のグラフィカル情報によって表示された該位置のうちの選択された1つ
の血流速度を表わす、第2のグラフィカル情報を表示する工程と、 を包含する、方法。 - 【請求項27】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、前記選択
位置に向けられた位置インジケータを表示する工程を包含する、請求項26に記
載の方法。 - 【請求項28】 前記選択位置が、前記ユーザによって決定される、請求項
26に記載の方法。 - 【請求項29】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、血流が検
出される位置と対応する色領域を表示する工程を包含する、請求項26に記載の
方法。 - 【請求項30】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、検出され
たドップラー超音波信号振幅に対応して変化する強度を有する色を表示する工程
を包含する、請求項26に記載の方法。 - 【請求項31】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、それぞれ
、第1および第2の方向の血流に対応する第1および第2の色のうちの1つを表
示する工程を包含する、請求項26に記載の方法。 - 【請求項32】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、それぞれ
、第1および第2の方向の血流に対応する第1および第2の色のうちの1つを表
示する工程、および検出された血流速度および検出されたドップラー超音波振幅
に対応して該第1および第2の色の強度を変える工程を包含する、請求項26に
記載の方法。 - 【請求項33】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、それぞれ
、第1および第2の方向の血流に対応する第1および第2の色のうちの1つを表
示する工程、および検出されたドップラー超音波信号振幅と対応する該第1およ
び第2の色の強度を変える工程を包含する、請求項26に記載の方法。 - 【請求項34】 前記複数の位置が第1の複数の位置であり、前記グラフィ
カルディスプレイが、血流が検出されない前記超音波ビーム軸に沿った第2の複
数の位置を示す、請求項12に記載のグラフィカルディスプレイ。 - 【請求項35】 超音波ビーム軸に沿った超音波信号を処理するためのドッ
プラー超音波システムにおいて、血流内の塞栓を検出し、特徴づける方法であっ
て、 血液が流れるビーム軸に沿った第1の複数の位置を判定し、血液が流れない該
ビーム軸に沿った第2の複数の位置を判定する工程と、 該第1の位置のそれぞれの該血液が流れる前記方向を判定する工程と、 閾値強度よりも大きな強度を有する第1の超音波信号が受信される場合に、 該第1の超音波信号が該第1の位置と対応するかどうかを判定する工程と、 該第1の超音波信号が該第2の位置と対応するかどうかを判定する工程と、 該第1の超音波信号が該血流の該判定された方向および速度と対応するかど
うかを判定する工程と、 該第1の超音波信号が該血流の該判定された方向または速度と一致しない場
合に、該第1の超音波信号を非塞栓信号として特定する工程と、 該第1の超音波信号が該血流の該判定された方向または速度と対応する場合
、および該第1の超音波信号が該第1の位置とのみ対応する場合に、該第1の超
音波信号を第1のタイプの塞栓信号として特定する工程と、 該第1の超音波信号が該血流の該判定された方向および速度と対応する場合
、および該第1の超音波信号が該第1および第2の位置の両方と対応する場合に
、該第1の超音波信号を第2のタイプの塞栓信号として特定する工程と、 を包含する、方法。 - 【請求項36】 前記第1の位置のうちの1つを選択する工程をさらに包含
し、前記第1の超音波信号が、該選択位置と対応する信号である、請求項35に
記載の方法。 - 【請求項37】 血液が流れる前記第1の複数の位置を判定する工程が、該
第1の位置に対応する色領域を有するグラフィカル情報を表示する工程を包含す
る、請求項35に記載の方法。 - 【請求項38】 血液が流れる前記第1の複数の位置を判定する工程が、該
第1の位置に対応する色領域を有するグラフィカル情報を表示する工程を包含し
、該第1の位置のそれぞれで該血液が流れる方向を判定する工程が、該色領域の
第1および第2の色のうちの1つを選択する工程を包含し、該第1および第2の
色が、それぞれ、前記ビーム軸に沿った第1および第2の血流方向と対応する、
請求項35に記載の方法。 - 【請求項39】 血液が流れる前記第1の複数の位置を判定する工程が、該
第1の位置に対応する色領域を有するグラフィカル情報を表示する工程、および
検出されたドップラー超音波信号強度の関数として該色の強度を変える工程を包
含し、該第1の超音波信号が該第1の位置と対応するかどうかを判定する工程が
、該第1の超音波信号と対応するグラフィカルイベント信号を表示する工程、お
よび該グラフィカルイベント信号が該色領域内に位置するかどうかを判定する工
程を包含する、請求項35に記載の方法。 - 【請求項40】 血液が流れる前記第1の複数の位置を判定する工程が、該
第1の位置に対応する色領域を有するグラフィカル情報を表示する工程、および
検出されたドップラー超音波信号強度の関数として該色の強度を変える工程を包
含し、該第1の超音波信号が血流の前記判定された方向および速度と対応するか
どうかを判定する工程が、該第1の超音波信号と対応するグラフィカルイベント
信号を表示する工程、および該グラフィカルイベント信号が該色領域に関連する
所定の方位に位置するかどうかを判定する工程を包含する、請求項35に記載の
方法。 - 【請求項41】 前記第1の超音波信号が前記判定された血流の方向および
速度と対応するかどうかを判定する工程が、該第1の超音波信号が該血流の最大
速度を越えない速度と対応するかどうかを判定する工程を包含する、請求項35
に記載の方法。 - 【請求項42】 超音波ビーム軸に沿った超音波信号を処理するためのドッ
プラー超音波システムにおいて、複数の血管のうちの選択された1つの位置確認
をする方法であって、 血液が流れる該ビーム軸に沿った複数の位置を判定する工程と、 血流が検出される該位置を表わす第1のグラフィカル情報を表示する工程と、 該位置のそれぞれにおいて血液が流れる前記速度を判定する工程と、 該位置のうちの第1の位置を選択する工程と、 該第1の位置の血流速度を表わす第2のグラフィカル情報を表示する工程と、 該第1のグラフィカル情報内の時間的変動を検出する工程と、 該第2のグラフィカル情報内の時間的変動を検出する工程と、 該第1および第2のグラフィカル情報内の該検出された時間的変動が該選択さ
れた血管と対応するかどうかを判定する工程と、 を包含する、方法。 - 【請求項43】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、血流が検
出される前記位置と対応する色領域を表示する工程を包含する、請求項42に記
載の方法。 - 【請求項44】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、血流が検
出される前記位置と対応する色領域を表示する工程、および検出されたドップラ
ー超音波信号強度の関数として該色の強度を変える工程とを包含する、請求項4
2に記載の方法。 - 【請求項45】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、血流が検
出される前記位置と対応する色領域を表示する工程、および前記判定された血流
速度の関数として該色の強度を変える工程を包含する、請求項42に記載の方法
。 - 【請求項46】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、血流が検
出される該位置と対応する色領域を表示する工程を包含し、該第1のグラフィカ
ル情報内の時間的変動を検出する工程が、該色領域のサイズの時間的変動を検出
する工程を包含する、請求項42に記載の方法。 - 【請求項47】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、血流が検
出される該位置と対応する色領域を表示する工程、および前記判定された血流速
度の関数として該色の強度を変える工程を包含し、該第1のグラフィカル情報内
の時間的変動を判定する工程が、該色領域の色強度の時間的変動を検出する工程
を包含する、請求項42に記載の方法。 - 【請求項48】 コンピュータ可読媒体であって、コンテンツが超音波ビー
ム軸に沿ったドップラー超音波信号を処理することによって検出された血流に関
する情報をユーザに提供するように、コンピュータシステムを構成し、 該ビーム軸に沿った複数の位置で、該位置のそれぞれで検出されたドップラー
超音波振幅の関数として強度を変えることによって、血流を時間の関数として表
わす第1のグラフィカル情報を表示する工程と、 該複数の位置のうちの選択された1つの血流速度を表わす第2のグラフィカル
情報を表示する工程と、 を包含する、コンピュータ可読媒体。 - 【請求項49】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、前記選択
された位置に向けられた位置インジケータを表示する工程を含む、請求項48に
記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項50】 前記選択された位置が前記コンピュータシステムのユーザ
によって判定される、請求項48に記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項51】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、血流が検
出される位置と対応する色領域を表示する工程を包含する、請求項48に記載の
コンピュータ可読媒体。 - 【請求項52】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、検出され
たドップラー超音波信号振幅と対応して変化する強度を有する色を表示する工程
を包含する、請求項48に記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項53】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、それぞれ
、第1および第2の方向の血流に対応する第1および第2の色のうちの1つを表
示する工程を包含する、請求項48に記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項54】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、それぞれ
、第1および第2の方向の血流に対応する第1および第2の色のうちの1つを表
示する工程、ならびに検出された血流速度および検出されたドップラー超音波振
幅と対応する該第1および第2の色の強度を変える工程を包含する、請求項48
に記載のコンピュータ可読媒体。 - 【請求項55】 前記第1のグラフィカル情報を表示する工程が、それぞれ
、第1および第2の方向の血流に対応する第1および第2の色のうちの1つを表
示する工程、および検出されたドップラー超音波信号振幅と対応する該第1およ
び第2の色の強度を変える工程を包含する、請求項48に記載のコンピュータ可
読媒体。 - 【請求項56】 前記コンピュータシステムが、前記第1および第2のグラ
フィカル情報を同時に表示するようにさらに構成する、請求項48に記載のコン
ピュータ可読媒体。
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