JP2011501997A - 超音波画像診断方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (21)
- 超音波画像化の際にドプラ信号処理器からのゲインを自動的に制御する方法であって、
戻り超音波信号を入力し、
前記戻り超音波信号を復調し、
前記戻り信号にウォールフィルタをかけてドプラフロー信号を生成し、
前記ドプラフロー信号に対してスペクトル分析を行いドプラスペクトルを生成し、
高レベル信号閾値を設定し、
低レベル信号閾値を設定し、
ノイズフロアレベル閾値を設定し、
前記ドプラフロー信号から、ピークドプラスペクトルレベルと、ドプラスペクトル最大ノイズフロアとを検出し、
前記ピークドプラスペクトル振幅が前記低レベル信号閾値よりも小さい場合には、前記ピークドプラスペクトル振幅が前記高レベル信号閾値と等しくなるか、または前記最大ノイズフロアが前記ノイズフロアレベル閾値と等しくなるまでドプラフロー信号ゲインを増加させ、
前記ピークドプラスペクトル振幅が前記高レベル信号閾値よりも大きい場合には、前記ピークドプラスペクトル振幅が前記高レベル信号閾値と等しくなるか、または前記最大ノイズフロアが前記ノイズフロアレベル閾値と等しくなるまでドプラフロー信号ゲインを減少させる、方法。 - ローパスフィルタを使用して前記ドプラスペクトルを平滑化することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記ピークドプラスペクトル振幅が前記高レベル信号閾値より大きいかどうかの決定は、さらに、
前記高レベル信号閾値よりも大きい振幅を有する連続するドプラスペクトル周波数成分の数をカウントし、
前記高レベル信号閾値よりも大きい振幅を有する連続するドプラスペクトル周波数成分の数を所定の数と比較し、前記連続する周波数成分の数が前記所定の数より大きい場合には、前記ピークドプラスペクトル振幅は前記高レベル信号閾値より大きいとする、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記ピークドプラスペクトルが前記低レベル信号閾値より小さいかの決定は、さらに、
前記低レベル信号閾値よりも大きい振幅を有する連続するドプラスペクトル周波数成分の数をカウントし、
前記低レベル信号閾値よりも大きい振幅を有する連続するドプラスペクトル周波数成分の数を所定の数と比較し、前記連続する周波数成分の数が前記所定の数より小さい場合には、前記ピークドプラスペクトル振幅は前記低レベル信号閾値より小さいとする、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記ドプラスペクトルの最大ノイズフロアの検出は、さらに、
所定の数の前記連続するドプラスペクトル周波数成分の平均振幅を、ゼロ周波数ベースラインの近くの周波数成分を除く全ての周波数成分について計算し、
前記平均振幅のうち最小平均振幅を決定し、
前記最小平均振幅を所定係数で乗算して前記最大ノイズフロアを決定する、方法。 - 超音波画像化の際にドプラスペクトル処理器のゲインを自動的に制御するシステムであって、
戻り超音波信号を受信するように構成され、出力部を有する受信器と、
前記受信器の出力部に接続された入力部と、出力部とを有し、前記戻り超音波信号を復調してウォールフィルタをかけてドプラフロー信号を出力するように構成されたドプラ信号処理器と、
前記ドプラ信号処理器の出力部に接続された入力部と、ゲイン制御信号入力部と、出力部と、を有し、前記ドプラフロー信号のゲインを変化させるように構成された可変利得増幅器と、
前記可変利得増幅器の出力部と接続された入力部と、出力部とを有し、前記ドプラフロー信号をその対応する周波数スペクトルに変換するように構成されたスペクトラムアナライザと、
前記スペクトラムアナライザの出力部に接続され、前記ドプラスペクトルを受信し、ピークドプラスペクトル振幅と最大ノイズフロアとを検出するように構成された自動ゲインエンジンであって、ゲイン制御信号を、前記ドプラフロー信号のスペクトルに存在する前記最大ノイズフロアと、所定の高信号レベル閾値と、所定の低信号レベル閾値と、所定のノイズフロア信号レベル閾値とに基づいて計算して前記可変利得増幅器のゲイン制御信号入力部に接続し、前記ピークドプラスペクトル振幅が前記高レベル信号閾値より大きい場合、または前記低レベル信号閾値より小さい場合には、全体のゲインを調整して前記ピークドプラスペクトル振幅が前記低レベル信号閾値より大きくかつ前記高レベル信号閾値より小さくなるように調整する、自動ゲインエンジンと、を備えるシステム。 - 前記自動ゲインエンジンは、さらに、前記ピークドプラスペクトル振幅が前記低レベル信号閾値より小さい場合には、前記ピークドプラスペクトルが前記高レベル信号閾値と等しくなるか、または前記最大ノイズフロアが前記ノイズフロアレベル閾値と等しくなるまで前記ドプラゲイン信号を増加させるように構成される、請求項6に記載のシステム。
- 前記自動ゲインエンジンは、さらに、前記ピークドプラスペクトル振幅が前記低レベル信号閾値より大きい場合には、前記ピークドプラスペクトル振幅が前記高レベル信号閾値と等しくなるか、または前記最大ノイズフロアが前記ノイズフロアレベル閾値と等しくなるまで前記ドプラゲイン信号を減少させるように構成される、請求項6に記載のシステム。
- 前記自動ゲインエンジンは、さらに、前記ドプラスペクトルを平滑化するように構成されたローパスフィルタ備える、請求項6に記載のシステム。
- 請求項6に記載のシステムであって、
前記自動ゲインエンジンは、さらに、前記高レベル信号閾値より大きい振幅を有する前記ピークドプラスペクトルの連続する周波数成分の数をカウントし、前記高レベル信号閾値より大きい振幅を有する前記ピークドプラスペクトルの連続する周波数成分の数を所定の数と比較するように構成され、
前記連続する周波数成分の数が前記所定の数より大きい場合には、前記ピークドプラスペクトル振幅は前記高レベル信号閾値よりも大きいとする、システム。 - 請求項6に記載のシステムであって、
前記自動ゲインエンジンは、さらに、前記低レベル信号閾値より大きい振幅を有する前記ピークドプラスペクトルの連続する周波数成分の数をカウントし、前記低レベル信号閾値より大きい振幅を有する前記ピークドプラスペクトルの連続する周波数成分の数を所定の数と比較するように構成され、
前記連続する周波数成分の数が前記所定の数より小さい場合には、前記ピークドプラスペクトル振幅は前記低レベル信号閾値よりも小さいとする、システム。 - 請求項6に記載のシステムであって、
前記自動ゲインエンジンは、さらに、ゼロ周波数ベースラインに近い周波数成分を除く全てのスペクトル周波数成分について、所定数の前記連続するドプラスペクトル周波数成分の平均振幅から前記ドプラスペクトルの最大ノイズフロアを検出し、前記平均振幅のうちの最小平均振幅を決定するように構成され、
前記最大ノイズフロアは、前記最小平均振幅を所定係数で乗算したものである、システム。 - ドプラスペクトル信号でのノイズ出現を抑制する方法であって、
前記ドプラスペクトル信号を入力し、
ドプラゲイン制御信号を受信し、
前記ドプラゲイン制御信号に対応するノイズ抑制ゲイン曲線g(p)を使用し、
前記ノイズ抑制ゲイン曲線g(p)を用いて前記ドプラスペクトル振幅を処理し、前記ドプラスペクトル振幅の各周波数は、前記ノイズ抑制ゲイン曲線の応答によって調整される、方法。 - ノイズ抑制ゲイン曲線の使用は、さらに、前記ドプラゲイン制御信号に対応するノイズ抑制曲線g(p)を生成する、請求項13に記載の方法。
- ノイズ抑制ゲイン曲線の使用は、さらに、前記ドプラゲイン制御信号に対応するノイズ抑制曲線g(p)を選択する、請求項13に記載の方法。
- ドプラスペクトル信号でのノイズ出現を抑制するノイズサプレッサであって、
ゲイン調整されたドプラスペクトル信号を受信するように構成された入力部と、
前記ゲイン調整されたドプラスペクトル信号の前記ゲインを調整するために使用されるゲイン制御信号を受信するように構成され、ノイズ抑制ゲイン曲線g(p)を生成するゲイン制御信号入力部と、
前記ノイズ抑制信号曲線g(p)を用いて前記ゲイン調整されたドプラスペクトル信号を処理するように構成されたゲイン関数処理器であって、前記ドプラスペクトル信号入力部の各スペクトル成分の振幅が前記ノイズ抑制ゲイン曲線g(p)の応答にしたがって調整される、ゲイン関数処理器と、
ノイズ抑制されゲイン調整されたドプラフロー信号を出力するように構成された出力部と、を備えたノイズサプレッサ。 - 前記ゲイン関数処理器は、さらに、前記ゲイン抑制信号に応答してノイズ抑制ゲイン曲線を生成するノイズ抑制曲線生成器から受信されるノイズ抑制ゲイン曲線g(p)を含む第1のルックアップテーブルを備える、請求項16に記載のノイズサプレッサ。
- 前記ゲイン制御信号は、前記ゲイン制御信号に対応する所定の応答を有する前記ノイズ抑制ゲイン曲線g(p)のうち1つを選択する、請求項16に記載のノイズサプレッサ。
- 前記ゲイン関数処理器は、さらに、記憶されたノイズ抑制と前記ゲイン抑制曲線とからノイズ抑制曲線を生成する、ルックアップテーブルと組み合わされた計算器を備える、請求項16に記載のノイズサプレッサ。
- 前記ゲイン関数処理器は、計算器、計算器およびルックアップテーブル、または複数のルックアップテーブルからなるグループから選択される、請求項16に記載のノイズサプレッサ。
- 前記ノイズ抑制曲線生成器は、さらに、計算器と、複数のノイズ抑制ゲイン曲線を含むルックアップテーブルとを備える、請求項17に記載のノイズサプレッサ。
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