JP2002529134A

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

Info

Publication number: JP2002529134A
Application number: JP2000580526A
Authority: JP
Inventors: マークエイ．モエリング，
Original assignee: スペンサーテクノロジーズ，インコーポレイテッド
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2002-09-10
Also published as: AU1618400A; US6196972B1; CA2350669A1; US6616611B1; WO2000027288A1; AU765304B2; EP1128768A1; US7537568B2; US20050075568A1; DE69940269D1; EP1128768B1; ATE419791T1

Abstract

(57)【要約】血流を監視するための、パルスドップラー超音波システムおよび関連する方法を記載する。グラフィックス情報ディスプレイが、同時に表示された深度モードおよびスペクトログラムディスプレイを含む。深度モードディスプレイは、血流が検出される超音波ビーム軸に沿った異なる場所を示す。これらの位置は、１以上の色の付いた領域として示され、色は血流の方向を示し、検出されたドップラー超音波信号振幅または検出された血流速度の関数として強度が変化する。深度モードディスプレイはまた、その場所がユーザによって選択され得るポインターを含む。表示されたスペクトログラムは、ポインターによって特定された位置と対応する。塞栓の検出および特徴づけも提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は一般に、医療用監視ならびに診断法および診断デバイス、より詳細に
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。

【０００２】（発明の背景）ドップラー超音波は、血流速度を測定するために何年間も利用されてきた。周
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。

【０００３】あるドップラー超音波システムはまた、血流中を流れる塞栓を検出するための
、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「ＭｅｔｈｏｄＡｎｄＡｐｐａｒａ
ｔｕｓＦｏｒＵｌｔｒａｓｏｎｉｃａｌｌｙＤｅｔｅｃｔｉｎｇ，Ｃｏｕ
ｎｔｉｎｇ，ａｎｄ／ｏｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇＥｍｂｏｌｉ」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。

【０００４】一般的に、超音波装置のユーザは、患者に接する超音波変換器および超音波プ
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。

【０００５】超音波ウインドウを位置づけることで複雑にする要素は、所望の血流が位置づ
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。

【０００６】（発明の要旨）本発明によれば、情報ディスプレイは、血流のドップラー超音波モニタリング
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。

【０００７】血流ロケータディスプレイは、ユーザが超音波ビーム軸に沿った血流を素早く
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。

【０００８】塞栓を検出する、および特徴づける方法がまた、提供される。血流の方向と同
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。

【０００９】（発明の詳細な説明）以下に、ドップラー超音波情報をユーザに提供する新規な方法および装置（例
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。

【００１０】図１は、本発明の実施形態によるドップラー超音波情報の第１ディスプレイモ
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。

【００１１】前記深度モードディスプレイ１０２は、カラー領域１０４および１０６を含む
。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。

【００１２】前記照準モード１００はまた、表示されたスペクトル表示１０８を含み、図１
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。

【００１３】上述したように、領域１０４および１０６の色強度は、好適には返信超音波信
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（ｃｌｕｔｔｅｒｃｕｔｏｆｆ）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。

【００１４】深度モード表示１０２の現在の好適な実施形態は、信号強度の関数として色強
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。

【００１５】図１に示される特定に検出された深度モードディスプレイ１０２は、単一の、
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。

【００１６】照準モード１００は、ユーザが超音波プローブに素早く位置を合わせる（例え
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。

【００１７】図５を参照して、特定の血管（例えば、肺動脈または大腿静脈）を同定するこ
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。

【００１８】照準モード１００は、パルスドップラーサンプルゲートの深度を定める場所を
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。

【００１９】図１の照準モードディスプレイ１００は、ドップラー超音波プローブを配置お
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（ｐｒｉｍａｒｙａｔｔｅｎｔ
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。

【００２０】図７は、スペクトルモード１１０の２つの異なる表示をカラーで示している。
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。

【００２１】当業者は、図１，４，６，および７中で示される診断情報ディスプレイにより
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。

【００２２】図８を参照にすると、同時に示される深度モード表示１０２とスペクトル表示
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。

【００２３】事象Ｂは塞栓と見られる別の候補である。Ｂの場合、深度モード表示１０２に
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。

【００２４】事象Ｃは、プローブ運動または他のいくつかの非塞栓事象に関連するアーチフ
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。

【００２５】当業者は、同時に示される深度モード表示１０２とスペクトル表示１０８が所
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。

【００２６】自動塞栓検出は、同時に血流内の２つ以上のサンプルゲートで活性を観測する
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、
「ＢａｓｉｃＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｒｉｔｅｒｉａｏｆＤｏ
ｐｐｌｅｒＭｉｃｒｏｅｍｂｏｌｉｃＳｉｇｎａｌｓ」（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。

【００２７】図９は、本発明の実施形態に応じる超音波システム１５０を示す機能ブロック
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（ｂａｓａｌａｒｔｅｒｉｅｓ）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２００ＭＨｚＰｅｎｔｉｕｍ(登録商
標）Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ型のシステムである。

【００２８】超音波システム１５０はまた、オーディオスピーカー１６６を介して、同様に
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
。

【００２９】トランスデューサの入力／出力段において、パルスドップラー回路１５６およ
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。

【００３０】パルスドップラー回路１５６および１５８の主要な信号処理機能は、４つのデ
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
ｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ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、ＴｅｘａｓＩｎｓｔ
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。

【００３１】受信された超音波信号は、先ずデジタル信号プロセッサＰ１によって処理され
、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。

【００３２】デジタル信号プロセッサＰ１〜Ｐ４はそれぞれ、ホストバス１８７を介してホ
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。

【００３３】図１０を参照して、マスターパルスドップラー回路１５６のデジタル信号プロ
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。

【００３４】図１２〜１６に示すプロセスフローチャートを参照して、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。

【００３５】図１２を参照して、以下は、デジタル信号プロセッサＰ１の動作である。

【００３６】１．生データのデジタル化入力Ａ／Ｄから、一連のＮ１４−ビット値であるＡ（ｌ：Ｎ）を読み出す。
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。

【００３７】２．クアドラチュアベクトルの構築以下の規則に従って、それぞれがＮ／４点を有する、２つのベクトルを構築す
る。

【００３８】

【数１】ＢｒおよびＢｉは、一連のＮ／４の異なるゲート深さに対する、デジタル復調さ
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。

【００３９】３．ローパスフィルタ係数ＢｒおよびＢｉは、搬送波／４までの周波数を含み、ドップラー送信バースト
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。

【００４０】４．インデックスアレイ６４個のレンジゲート位置からのデータは、処理され、Ｐ２へと送られる。図
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。

【００４１】５．ローパスフィルタおよびクアドラチュアデータの間引きＢｒアレイおよびＢｉアレイをローパスフィルタリングし、以下の規則により
、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）。

【００４２】

【数２】６．結果をＰ２に送信する全部で１２８個の値のＥｒおよびＥｉは、約１ｍｍ間隔で配置された、６４個
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。

【００４３】図１３を参照して、以下は、デジタル信号プロセッサＰ２の動作である。

【００４４】１．入力データを累積する８ｍｓの間に、Ｐ１からＭのＥｒベクトルおよびＥｉベクトルのバッファを浮動
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。

【００４５】２．生データを、「選択された」ゲート深さで保存する生データを、ドップラースペクトル写真を処理するユーザ選択ゲート深さｋで
、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。

【００４６】３．クラッタ相殺第４のオーダーのクラッタ相殺フィルタを、ＦｒおよびＦｉの各ロウに適用す
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。

【００４７】４．結果をＰ３に送信するＧｒ、Ｇｉ、ＨｒおよびＨｉを、さらなる処理用としてＰ３へと送信する。

【００４８】図１４を参照して、以下は、デジタル信号プロセッサＰ３の動作である。

【００４９】１．入力データを累積するＰ２から、Ｇｒ、Ｇｉ、ＨｒおよびＨｉを受信する。

【００５０】２．自己相関を計算する各ゲートにおいて、データの自己相関の初期遅延を経時的に計算する。この計
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。

【００５１】３．各ＡＣ値について位相を計算する各自己相関値について、４つのクォードラントアークタンジェントルックアッ
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。

【００５２】４．塞栓を特徴付けする（例えば、気泡からの粒子を識別する等の）能力がイ
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。

【００５３】５．パワーを計算する信号パワーを計算する。この計算では、各ゲートにおけるＭ値全てを用いる。
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。

【００５４】６．パワーを遅延圧縮する（ｌｏｇｃｏｍｐｒｅｓｓｐｏｗｅｒ）パワーをデシベルに変換するＰＯＷＥＲｄ（１：６４）＝１０＊ｌｏｇ１０（ＰＯＷＥＲ（１：６４））７．塞栓を検出するために、パワートレースを計算する４つのプリセットされたゲート深度（１つのゲート深度はユーザが選択した深
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、

【００５５】

【数３】である。３つのパワートレースは、血流内に配置されたサンプル量を含む領域か
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。

【００５６】８．オーディオ出力作成用途に用いられる複素数バンドパスフィルタユーザが指定したスペクトログラムのスペクトル分解（ｓｐｅｃｔｒａｌｕ
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。

【００５７】９．オーディオ出力の作成：リサンプルユーザが選択したゲート深度ｋにおいて、ドップラーシフト信号を、オーディ
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：

【００５８】

【数４】１０．オーディオ出力の作成：複素数バンドパスデータをゼロで多重化することにより生じた余分な画像を除去するために、複
素数バンドパスフィルタをＱｒ＋ｊＱｉに適用する。

【００５９】

【数５】１１．オーディオ出力作成：ヒルベルト変換シーケンスＲ（ｎ）中のオーディオデータは、直角形態であり、オペレータに
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、

【００６０】

【数６】に従って行われ、ここで、遅延は、Ｒの虚数部（ｉｍａｇｉｎａｒｙｃｏｍｐ
ｏｎｅｎｔ）の（Ｎｈ＋ｌ）／２のステップ遅れ（ｓｔｅｐｄｅｌａｙ）であ
り、Ｎｈは、ヒルベルトフィルタ（９５）のサイズである。

【００６１】１２．Ｇｒ、Ｇｉ、ＡＮＧＬＥ、ＰＯＷＥＲｄ、ＰＯＷＥＲ＿ＴＲＡＣＥ１、
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。

【００６２】２．スペクトログラムを計算する以下の工程を経て、パワースペクトラムを計算する：ａ）ポイントが全部で１
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。

【００６３】３．包絡線スペクトログラム中を流れる信号の上部エッジを示す、追従部（ｆｏｌｌｏｗ
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。

【００６４】４．心収縮期の検出最大周波数の追従部に基づいて、心収縮期の開始部分を検出する。心収縮の開
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。

【００６５】５．照準表示の作成以下の工程を経て、照準表示を作成する：ａ）ＰＯＷＥＲｄアレイから、ユー
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。

【００６６】６．スペクトログラム表示の作成以下の工程を経て、スペクトログラム表示を作成する：ａ）ユーザが選択した
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（ｉｉｎｔｅｇｅｒｖａｌｕｅｄ）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＝８ｂｉｔｔｒｕｎｃａｔｅ（Ｐｄ４）
）。

【００６７】７．オーディオ出力アレイＲＲおよびＲＬ（左右のスピーカーオーディオ出力）を、ポート書込み
を介してスピーカーに送信する。

【００６８】８．マイクロホンに入力する入力マイクロホンポートから、Ｍ値をベクトルＭＩＣにサンプリングする（Ｍ
は、８ｍｓの期間における＃回の送信パルスの繰返しである）。

【００６９】９．塞栓検出：パワートレース内のバックグラウンドパワー４つのプリセットされたゲート深度に対応する、４つのパワートレース（ＰＯ
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。

【００７０】

【数７】バックグラウンド値中のこの更新は、１つのＭパワー値または８ｍｓ毎に行われ
る。

【００７１】１０．塞栓検出：放物線型適合（ｐａｒａｂｏｌｉｃｆｉｔ）放物線型適合をアルゴリズムを、各ゲートのパワートレースに適用し、８ｍｓ
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。

【００７２】１１．塞栓検出：時間判定任意の単一ゲートイベントについて、イベントのピークパワーのいずれかの側
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。

【００７３】１２．塞栓検出：高レベル計算以下の条件が真の場合、ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ＝ＴＲＵＥを設定する：ａ）血流
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。

【００７４】１３．Ｇｒ、Ｇｉ、ＰＯＷＥＲｄ５、Ｐｄ５、ＳＹＳＴＯＬＥ＿ＦＬＡＧ、Ｖ
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。

【００７５】図１６を参照して、以下は、デジタル信号プロセッサＰ３の塞栓特徴付けサブ
ルーチン動作である。

【００７６】４Ａ．Ｈｒ＋ｊＨｉの、マトリックス構成要素の大きさを計算する：

【００７７】

【数８】４Ｂ．リファレンスバックグラウンドパワーレベルＰｂを計算する

【００７８】

【数９】（これは、バックグラウンドパワーレベルのデルタフォロワである）。

【００７９】４Ｃ．Ｒ１およびＲ２（特徴付けにおいて用いられる定数）の判定。Ｔ１＝送
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。

【００８０】４Ｄ．Ｈｍａｇ（ｌ：６４、ｌ：Ｍ）の各コラムを調査し、隣接するセグメン
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。

【００８１】４Ｅ．この情報をＰ４に沿って送信する。Ｐ４が塞栓が検出されていることを
示す場合、特徴付け情報をアタッチする。

【００８２】当業者であれば、本発明は、図９〜１１に関連して個別に図示および説明した
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。

【００８３】また、当業者であれば、図９〜１１に関連してその機能および相互接続を説明
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。

【００８４】例示目的のため本発明の特定の実施形態について説明してきたが、様々な改変
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における第１のドップラー超音波システムの表示モードを示
すグラフィック図である。

【図２】図１の表示モードの前処理で用いられる速度パラメータおよび信号パワーパラ
メータを示すグラフィック図である。

【図３】図１の表示モードの別の実施形態の前処理で用いられる速度パラメータおよび
信号パワーパラメータを示すグラフィック図である。

【図４】図１の表示モードのカラーでの別の実施形態を示す。

【図５】図４の表示モードおよび肺動脈を同定するために使用する表示モードを示すグ
ラフィック図である。

【図６】本発明の実施形態における第２のドップラー超音波システムの表示モードを示
すグラフィック図である。

【図７】図６の表示モードのカラーでの２つの表示を示す。

【図８】アーチファクト信号から塞栓信号をさらに示し、識別する、図１に示された表
示モードのグラフィック図である。

【図９】本発明の実施形態におけるドップラー超音波システムを示す機能ブロック図で
ある。

【図１０】図９のドップラー超音波システムに含まれるパルスドップラー信号処理回路構
成を、特に詳細に示す機能ブロック図である。

【図１１】図９のドップラー超音波システムに含まれるパルスドップラー信号処理回路構
成を、特に詳細に示す機能ブロック図である。

【図１２】図１０および図１１のパルスドップラー信号処理回路構成によって実施される
特定の操作を示す、プロセスフローチャートである。

【図１３】図１０および図１１のパルスドップラー信号処理回路構成によって実施される
特定の操作を示す、プロセスフローチャートである。

【図１４】図１０および図１１のパルスドップラー信号処理回路構成によって実施される
特定の操作を示す、プロセスフローチャートである。

【図１５】図１０および図１１のパルスドップラー信号処理回路構成によって実施される
特定の操作を示す、プロセスフローチャートである。

【図１６】図１０および図１１のパルスドップラー信号処理回路構成によって実施される
特定の操作を示す、プロセスフローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4C301 DD01 DD04 EE20 FF28 HH54 JB03 JB06 JB07 JB28 JB34 JB35 JB36 JB38 JC16 KK02 KK09 KK13 KK27 KK31 KK34 LL08

Claims

【特許請求の範囲】

【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。