JP2007501053A - 超音波撮像方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
22 トランスデューサ
24 制御処理ユニット
26 ディスプレイ
30、32 素子
34 人体
36 組織
40 デジタル化された走査線
42 信号強度データポイント
44 強度ピクセル
46 特徴検出ピクセル
50、52、54 ライン
Claims (53)
- 体内の構造によって反射された超音波エネルギーから取得された、複数の線形に配置された信号強度データポイントを含むデジタル化された走査線から形成された超音波画像におけるスペックルを減少させる方法であって、
前記デジタル化された走査線を複数の強度ピクセルに分割するステップと、
前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップと、
前記複数の強度ピクセルの各々について特徴利得係数を決定するステップと、
各強度ピクセルについての未処理の強度レベルと、対応する強度ピクセルについての特徴利得係数とを乗じることによって、前記複数の強度ピクセルの各々について補正された強度レベルを算出するステップと、
前記複数の強度ピクセルの各々の補正された強度レベルを表示するステップと、
を含み、
前記強度ピクセルの各々は前記複数の信号強度データポイントの少なくとも1つを含む方法。 - 前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップは、
それぞれの強度ピクセル内の各信号強度データポイントについて取得された信号強度を調整するステップと、
前記強度ピクセル内の信号強度データポイントの調整された信号強度の平均を算出するステップと、
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップは、
前記強度ピクセルについて調整された信号強度の算出された平均を圧縮するステップをさらに含む請求項2に記載の方法。 - 前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップは、
前記強度ピクセルについて調整された信号強度の算出された平均を対数表現に圧縮するステップを含む請求項3に記載の方法。 - 前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップは、前記強度ピクセルの各々についてデジタル化された強度レベル波形を提供するために時間にわたって繰り返され、
前記複数の強度ピクセルの各々に対応する特徴利得係数を決定するステップは、
前記複数の強度ピクセルの各強度ピクセルに対応する特徴検出ピクセルを選択するステップと、
前記特徴検出ピクセルの各々について強度レベル波形を調整するステップと、
前記特徴検出ピクセルの各々についてフーリエ係数の振幅を取得するために、前記調整された強度レベル波形についてフーリエ解析を実行するステップと、
前記特徴検出ピクセルの各々について前記フーリエ係数の振幅からパワースペクトルを計算するステップと、
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記複数の強度ピクセルの各々について特徴利得係数を決定するステップは、
前記強度ピクセルに対応する特徴検出ピクセルについてクラスタインデックスを算出するステップと、
それぞれの強度ピクセルに対応する特徴検出ピクセルについて算出されたクラスタインデックスに少なくとも部分的に基づいて各強度ピクセルについて特徴利得係数を選択するステップと、
を含む請求項5に記載の方法。 - 各特徴検出ピクセルについてクラスタインデックスを算出するステップは、
前記複数の特徴検出ピクセルについての最大のパワースペクトルの値を決定するステップと、
各特徴検出ピクセルについて計算されたパワースペクトルを前記複数の特徴検出ピクセルについての最大のパワースペクトルの値によって除算するステップと、
を含む請求項6に記載の方法。 - 前記デジタル化された走査線は複数のデジタル化された走査線の第1走査線であり、
前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップは、
前記複数の強度ピクセルの各々について初期強度レベルを算出するステップと、
各強度ピクセルの初期強度レベルと、隣接する強度ピクセルの初期強度レベルとを平均するステップと、
を含む請求項5に記載の方法。 - 各強度ピクセルは約32個の隣接する信号強度データポイントを含む請求項1に記載の方法。
- 前記特徴検出ピクセルの各々は約64個の隣接する信号強度データポイントを含む請求項9に記載の方法。
- 各強度ピクセルおよび対応する特徴検出ピクセルは、中央の一組の信号強度データポイントを共有する請求項10に記載の方法。
- 深さに関する減衰について前記信号強度データポイントの各々を調整するために時間利得補償を適用するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 所定レベルを下回る特徴利得係数を有する前記複数の強度ピクセルの各々の補正された強度レベルを滑らかにするステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 所定レベルを下回る補正された強度レベルが滑らかにされ、前記所定レベルは最大の圧縮された強度レベルの約10%である請求項13に記載の方法。
- 前記補正された強度レベルは、前記補正された強度レベルを少なくとも1つの隣接する強度ピクセルの補正された強度レベルと平均することによって滑らかにされる請求項13に記載の方法。
- 所定レベルを上回る特徴利得係数を有する前記複数の強度ピクセルの各々の補正された強度レベルを明暗のある色で表示するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 所定レベルを上回る補正された強度レベルが明暗のある色で表示され、前記所定レベルは前記複数の強度ピクセルの最大の補正された強度レベルの約50%である請求項16に記載の方法。
- 前記デジタル化された走査線は複数のデジタル化された走査線の第1走査線である請求項1に記載の方法。
- 前記複数のデジタル化された走査線は、約60本から約120本の間の走査線から構成される請求項18に記載の方法。
- 前記複数のデジタル化された走査線は弧を描いて配置される請求項18に記載の方法。
- 前記弧は、約45度から約90度の間の角度にわたる請求項20に記載の方法。
- 前記走査線は、体内の構造によって反射された超音波エネルギーの中心周波数の約4倍に等しい速度でデジタル化される請求項18に記載の方法。
- 前記走査線がデジタル化される速度は約30MHzである請求項1に記載の方法。
- 前記複数の線形に配置された信号強度データポイントの各々は、約25.7マイクロメートルに等しい長さを有する請求項1に記載の方法。
- 前記複数の強度ピクセルの各々は約32個の隣接する信号強度データポイントを含む請求項1に記載の方法。
- 体内の構造によって反射された超音波エネルギーから取得された、複数の線形に配置された信号強度データポイントを含むデジタル化された走査線から形成された超音波画像におけるスペックルを減少させる方法であって、
前記デジタル化された走査線を複数の強度ピクセルに分割するステップと、
前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップと、
前記複数の強度ピクセルの各々に対応する特徴検出ピクセルを選択するステップと、
各特徴検出ピクセルについて正規化されたパワースペクトルを計算するステップと、
前記正規化されたパワースペクトルから各特徴検出ピクセルについて特徴利得係数を決定するステップと、
各強度ピクセルについての未処理の強度レベルと、対応する強度ピクセルについての特徴利得係数とを乗じることによって、前記複数の強度ピクセルの各々について補正された強度レベルを算出するステップと、
前記複数の強度ピクセルの各々の補正された強度レベルを表示するステップと、
を含み、
前記強度ピクセルの各々は前記複数の信号強度データポイントの少なくとも1つを含み、
前記特徴検出ピクセルの各々は前記複数の信号強度データポイントの少なくとも1つを含む方法。 - 前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップは、
それぞれの強度ピクセル内の各信号強度データポイントについて取得された信号強度を調整するステップと、
前記強度ピクセル内の信号強度データポイントの調整された信号強度の平均を算出するステップと、
を含む請求項26に記載の方法。 - 前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップは、
前記強度ピクセルについて調整された信号強度の算出された平均を圧縮するステップをさらに含む請求項27に記載の方法。 - 前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップは、
前記強度ピクセルについて調整された信号強度の算出された平均を対数表現に圧縮するステップを含む請求項28に記載の方法。 - 前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップは、前記強度ピクセルの各々についてデジタル化された強度レベル波形を提供するために時間にわたって繰り返され、
前記複数の強度ピクセルの各々について特徴利得係数を決定するステップは、
前記特徴検出ピクセルの各々について強度レベル波形を調整するステップと、
前記特徴検出ピクセルの各々についてフーリエ係数の振幅を取得するために、前記調整された強度レベル波形についてフーリエ解析を実行するステップと、
前記特徴検出ピクセルの各々について前記フーリエ係数の振幅からパワースペクトルを計算するステップと、
を含む請求項26に記載の方法。 - 前記複数の強度ピクセルの各々について特徴利得係数を決定するステップは、
前記複数の特徴検出ピクセルについての最大のパワースペクトルの値を決定するステップと、
各特徴検出ピクセルについて計算されたパワースペクトルを前記複数の特徴検出ピクセルについての最大のパワースペクトルの値によって除算するステップと、
を含む請求項30に記載の方法。 - 前記デジタル化された走査線は複数のデジタル化された走査線の第1走査線であり、
前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定するステップは、
前記複数の強度ピクセルの各々について初期強度レベルを算出するステップと、
各強度ピクセルの初期強度レベルと、隣接する強度ピクセルの初期強度レベルとを平均するステップと、
を含む請求項30に記載の方法。 - 各強度ピクセルは約32個の隣接する信号強度データポイントを含む請求項26に記載の方法。
- 前記特徴検出ピクセルの各々は約64個の隣接する信号強度データポイントを含む請求項33に記載の方法。
- 各強度ピクセルおよび対応する特徴検出ピクセルは、中央の一組の信号強度データポイントを共有する請求項34に記載の方法。
- 深さに関する減衰について前記信号強度データポイントの各々を調整するために時間利得補償を適用するステップをさらに含む請求項26に記載の方法。
- 所定レベルを下回る特徴利得係数を有する前記複数の強度ピクセルの各々の補正された強度レベルを滑らかにするステップをさらに含む請求項26に記載の方法。
- 所定レベルを下回る補正された強度レベルが滑らかにされ、前記所定レベルは最大の圧縮された強度レベルの約10%である請求項35に記載の方法。
- 前記補正された強度レベルは、前記補正された強度レベルを少なくとも1つの隣接する強度ピクセルの補正された強度レベルと平均することによって滑らかにされる請求項37に記載の方法。
- 所定レベルを上回る特徴利得係数を有する前記複数の強度ピクセルの各々の補正された強度レベルを明暗のある色で表示するステップをさらに含む請求項26に記載の方法。
- 所定レベルを上回る補正された強度レベルが明暗のある色で表示され、前記所定レベルは前記複数の強度ピクセルの最大の補正された強度レベルの約50%である請求項40に記載の方法。
- 前記デジタル化された走査線は複数のデジタル化された走査線の第1走査線である請求項26に記載の方法。
- 前記複数のデジタル化された走査線は、約60本から約120本の間の走査線から構成される請求項42に記載の方法。
- 前記複数のデジタル化された走査線は弧を描いて配置される請求項42に記載の方法。
- 前記弧は、約45度から約90度の間の角度にわたる請求項44に記載の方法。
- 前記走査線は、体内の構造によって反射された超音波エネルギーの中心周波数の約4倍に等しい速度でデジタル化される請求項26に記載の方法。
- 前記走査線がデジタル化される速度は約30MHzである請求項26に記載の方法。
- 前記複数の線形に配置された信号強度データポイントの各々は、約25.7マイクロメートルに等しい長さを有する請求項26に記載の方法。
- 前記複数の強度ピクセルの各々は約32個の隣接する信号強度データポイントを含む請求項26に記載の方法。
- 体内の構造によって反射された超音波エネルギーから取得された、複数の線形に配置された信号強度データポイントを含むデジタル化された走査線から形成された超音波画像におけるスペックルを減少させる装置であって、
(a)前記デジタル化された走査線を複数の強度ピクセルに分割する手段と、
(b)前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定する手段と、
(c)前記複数の強度ピクセルの各々について特徴利得係数を決定する手段と、
(d)各強度ピクセルについての未処理の強度レベルと、対応する強度ピクセルについての特徴利得係数とを乗じることによって、前記複数の強度ピクセルの各々について補正された強度レベルを算出する手段と、
を有する制御処理ユニットと、
前記複数の強度ピクセルの各々の補正された強度レベルを表示するディスプレイと、
を具備し、
前記強度ピクセルの各々は前記複数の信号強度データポイントの少なくとも1つを含む装置。 - 超音波画像を生成する装置であって、
体内に超音波エネルギーを放射し、かつデジタル化された走査線として体内の構造によって反射された超音波エネルギーを受信するトランスデューサと、
前記トランスデューサを制御するために、かつ、前記デジタル化された走査線を複数の強度ピクセルに分割し、前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定し、前記複数の強度ピクセルの各々について特徴利得係数を決定し、各強度ピクセルについての未処理の強度レベルと、対応する強度ピクセルについての特徴利得係数とを乗じることによって、前記複数の強度ピクセルの各々について補正された強度レベルを算出することによって前記デジタル化された走査線を処理するために、前記トランスデューサに接続された制御処理ユニットと、
前記複数の強度ピクセルの各々の補正された強度レベルを表示するために前記制御処理ユニットに接続されたディスプレイと、
を具備し、
前記デジタル化された走査線の各々は複数の線形に配置された信号強度データポイントを含み、
前記強度ピクセルの各々は前記複数の信号強度データポイントの少なくとも1つを含む装置。 - 体内の構造によって反射された超音波エネルギーから取得された、複数の線形に配置された信号強度データポイントを含むデジタル化された走査線から形成された超音波画像におけるスペックルを減少させる装置であって、
(a)前記デジタル化された走査線を複数の強度ピクセルに分割する手段と、
(b)前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定する手段と、
(c)前記複数の強度ピクセルの各々に対応する特徴検出ピクセルを選択する手段と、
(d)各特徴検出ピクセルについて正規化されたパワースペクトルを計算する手段と、
(e)前記正規化されたパワースペクトルから各特徴検出ピクセルについて特徴利得係数を決定する手段と、
(f)各強度ピクセルについての未処理の強度レベルと、対応する強度ピクセルについての特徴利得係数とを乗じることによって、前記複数の強度ピクセルの各々について補正された強度レベルを算出する手段と、
を有する制御処理ユニットと、
前記複数の強度ピクセルの各々の補正された強度レベルを表示するディスプレイと、
を具備し、
前記強度ピクセルの各々は前記複数の信号強度データポイントの少なくとも1つを含み、
前記特徴検出ピクセルの各々は前記複数の信号強度データポイントの少なくとも1つを含む装置。 - 超音波画像を生成する装置であって、
体内に超音波エネルギーを放射し、かつデジタル化された走査線として体内の構造によって反射された超音波エネルギーを受信するトランスデューサと、
前記トランスデューサを制御するために、かつ、前記デジタル化された走査線を複数の強度ピクセルに分割し、前記複数の強度ピクセルの各々について未処理の強度レベルを決定し、前記複数の強度ピクセルの各々に対応する特徴検出ピクセルを選択し、各特徴検出ピクセルについて正規化されたパワースペクトルを計算し、前記正規化されたパワースペクトルから各特徴検出ピクセルについて特徴利得係数を決定し、各強度ピクセルについての未処理の強度レベルと、対応する強度ピクセルについての特徴利得係数とを乗じることによって、前記複数の強度ピクセルの各々について補正された強度レベルを算出することによって前記デジタル化された走査線を処理するために、前記トランスデューサに接続された制御処理ユニットと、
前記複数の強度ピクセルの各々の補正された強度レベルを表示するために前記制御処理ユニットに接続されたディスプレイと、
を具備し、
前記デジタル化された走査線の各々は複数の線形に配置された信号強度データポイントを含み、
前記強度ピクセルの各々は前記複数の信号強度データポイントの少なくとも1つを含み、
前記特徴検出ピクセルの各々は前記複数の信号強度データポイントの少なくとも1つを含む装置。
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