JPH08224238A - 超音波ドップラーパワー測定方法および装置 - Google Patents
超音波ドップラーパワー測定方法および装置Info
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- JPH08224238A JPH08224238A JP7325225A JP32522595A JPH08224238A JP H08224238 A JPH08224238 A JP H08224238A JP 7325225 A JP7325225 A JP 7325225A JP 32522595 A JP32522595 A JP 32522595A JP H08224238 A JPH08224238 A JP H08224238A
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- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8979—Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
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- G01S7/52057—Cathode ray tube displays
- G01S7/52071—Multicolour displays; using colour coding; Optimising colour or information content in displays, e.g. parametric imaging
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パワードップラー計算値を、通常の定量化
装置用に調整することにより、色パワードップラー情報
を定量化するパワードップラー装置を提供する。 【解決手段】 ドップラー情報を有する超音波信号を取
得し；表示内の空間位置でドップラーパワー強度が、異
なる色で表示される色パワードップラー表示を作成する
ために、該超音波信号を処理し；該異なる色にドップラ
ーパワー強度の定量化された尺度を割り当て；該色パワ
ードップラー表示内のドップラーパワー測定の実施位置
を指定し；該位置での表示色に対応する色が割り当てら
れた定量化された尺度を表示する； 各工程からなる超
音波色パワードップラー表示中のドップラー信号強度の
定量的測定方法および該方法による超音波診断装置。
装置用に調整することにより、色パワードップラー情報
を定量化するパワードップラー装置を提供する。 【解決手段】 ドップラー情報を有する超音波信号を取
得し；表示内の空間位置でドップラーパワー強度が、異
なる色で表示される色パワードップラー表示を作成する
ために、該超音波信号を処理し；該異なる色にドップラ
ーパワー強度の定量化された尺度を割り当て；該色パワ
ードップラー表示内のドップラーパワー測定の実施位置
を指定し；該位置での表示色に対応する色が割り当てら
れた定量化された尺度を表示する； 各工程からなる超
音波色パワードップラー表示中のドップラー信号強度の
定量的測定方法および該方法による超音波診断装置。
Description
【０００１】本発明は超音波診断技術の改良に関し、特
に超音波ドップラーパワー定量化による体内の流れ状態
の測定に関する。
に超音波ドップラーパワー定量化による体内の流れ状態
の測定に関する。
【０００２】長年、色ドップラー速度画像として知られ
ている体内の流れ状態の指標を提供する超音波診断画像
処理装置が商業的に入手可能であった。良く知られてい
るように、この技術は、ある超音波画像の画像平面内の
試料立体（sample volume）と呼ばれる異なる場所での
ドップラーデータの取得を包含している。このドップラ
ーデータは、時間変化として取得され、個々の試料立体
でのそれぞれについてドップラー位相シフトまたは周波
数シフトの計算に使用される。ドップラー位相シフトま
たは周波数シフトは、流れ方向を示すシフトの極性と共
に、体内の血管内の血液の流速に対応している。この情
報は、シフト（速度）およびその極性の大きさに対応し
て色符号化され、画像平面の構造画像上に重ねられる。
これにより、画像中の色は、例えば、血管内の血液の流
速およびその方向の指標を与える。
ている体内の流れ状態の指標を提供する超音波診断画像
処理装置が商業的に入手可能であった。良く知られてい
るように、この技術は、ある超音波画像の画像平面内の
試料立体（sample volume）と呼ばれる異なる場所での
ドップラーデータの取得を包含している。このドップラ
ーデータは、時間変化として取得され、個々の試料立体
でのそれぞれについてドップラー位相シフトまたは周波
数シフトの計算に使用される。ドップラー位相シフトま
たは周波数シフトは、流れ方向を示すシフトの極性と共
に、体内の血管内の血液の流速に対応している。この情
報は、シフト（速度）およびその極性の大きさに対応し
て色符号化され、画像平面の構造画像上に重ねられる。
これにより、画像中の色は、例えば、血管内の血液の流
速およびその方向の指標を与える。
【０００３】近年、色パワードップラーと称される異な
るドップラー表示方法について商業的活動が行われてい
る。この技術は、血流速度の計算は取り扱わない。むし
ろ、それは単にドップラーシフトを示す受信信号の強度
に注目するものである。このドップラー信号強度も、画
像平面内の各試料立体について計算され、色変化として
表示される。色ドップラー速度画像処理と相違し、色パ
ワードップラーは、速度画像処理の特徴である、方向決
定、エイリアシングおよび低感度という問題はない。色
パワードップラーは、符号化された色によりある試料立
体でのドップラー信号強度を単に表示するのみである。
各試料立体での値は、時間についてまたは最大値を基準
に平均化することができるため、色パワードップラー表
示は通常、体内の流れ状態の、より静的な表示となる。
るドップラー表示方法について商業的活動が行われてい
る。この技術は、血流速度の計算は取り扱わない。むし
ろ、それは単にドップラーシフトを示す受信信号の強度
に注目するものである。このドップラー信号強度も、画
像平面内の各試料立体について計算され、色変化として
表示される。色ドップラー速度画像処理と相違し、色パ
ワードップラーは、速度画像処理の特徴である、方向決
定、エイリアシングおよび低感度という問題はない。色
パワードップラーは、符号化された色によりある試料立
体でのドップラー信号強度を単に表示するのみである。
各試料立体での値は、時間についてまたは最大値を基準
に平均化することができるため、色パワードップラー表
示は通常、体内の流れ状態の、より静的な表示となる。
【０００４】色パワードップラーの診療的用途は、色パ
ワードップラー表示と体内の流れ状態の間の関係を、十
分に理解するための検討が現在も行われている。色パワ
ードップラー表示は、体内の器官または構造内の血液灌
流の評価に好ましく使用することができるであろう。例
えばこの技術は、胎児の潜在的成長の問題を診断する助
けとして、子宮壁内の灌流を評価するのに有用である。
この技術は、胎児の成長に影響する状態の診断の助けと
して、胎児の頭の中の灌流の評価に有用である。
ワードップラー表示と体内の流れ状態の間の関係を、十
分に理解するための検討が現在も行われている。色パワ
ードップラー表示は、体内の器官または構造内の血液灌
流の評価に好ましく使用することができるであろう。例
えばこの技術は、胎児の潜在的成長の問題を診断する助
けとして、子宮壁内の灌流を評価するのに有用である。
この技術は、胎児の成長に影響する状態の診断の助けと
して、胎児の頭の中の灌流の評価に有用である。
【０００５】しかしながら、色パワードップラーの有用
性は、色パワードップラー表示の定性的性格、および体
内の生理状態に、より直接的に関係する定量性を欠くこ
とにより制限されている。医者にとって、灌流の評価
に、より正確で比較可能な基準を提供するように色パワ
ードップラー情報を定量化するパワードップラー装置を
有することが望ましい。
性は、色パワードップラー表示の定性的性格、および体
内の生理状態に、より直接的に関係する定量性を欠くこ
とにより制限されている。医者にとって、灌流の評価
に、より正確で比較可能な基準を提供するように色パワ
ードップラー情報を定量化するパワードップラー装置を
有することが望ましい。
【０００６】本発明によると、パワードップラー計算値
を、定量化の通常の装置用に調整する超音波パワードッ
プラー表示装置が提供される。正確なパワードップラー
計算値を選択するためのしきい値も確立されるであろ
う。定量化された値は、体内の特定点でのドップラーパ
ワー、選択されたラインまたは平面に沿ったドップラー
パワー形状、そして特定の画像領域または立体に対する
ドップラーパワー指数を含む流れ情報を客観的に測定
し、表示するのに使用される。これらの客観的測定は、
医者に、体内の血液灌流の特別に定量化された測定値を
与える。
を、定量化の通常の装置用に調整する超音波パワードッ
プラー表示装置が提供される。正確なパワードップラー
計算値を選択するためのしきい値も確立されるであろ
う。定量化された値は、体内の特定点でのドップラーパ
ワー、選択されたラインまたは平面に沿ったドップラー
パワー形状、そして特定の画像領域または立体に対する
ドップラーパワー指数を含む流れ情報を客観的に測定
し、表示するのに使用される。これらの客観的測定は、
医者に、体内の血液灌流の特別に定量化された測定値を
与える。
【０００７】まず図１を参照すると、本発明により構成
された超音波診断画像装置がブロックダイヤグラムの形
式で示されている。超音波プローブ１０は、患者の体内
に超音波エネルギー波を発信し、体内の血管などの構造
物から戻る超音波エコーを受信する多素子変換器１２を
有する。身体のドップラー探査のための超音波発信の場
合、注目するのは体内の血液およびその他の体液から戻
るエコーである。超音波プローブ１０は、超音波ビーム
を形成し誘導するために変換器の個々の素子を交互にパ
ルス発信させ、受信し、そして変換器素子により受信さ
れたエコー信号を増幅し、ディジタル化する発信器／受
信器１４に接続する。
された超音波診断画像装置がブロックダイヤグラムの形
式で示されている。超音波プローブ１０は、患者の体内
に超音波エネルギー波を発信し、体内の血管などの構造
物から戻る超音波エコーを受信する多素子変換器１２を
有する。身体のドップラー探査のための超音波発信の場
合、注目するのは体内の血液およびその他の体液から戻
るエコーである。超音波プローブ１０は、超音波ビーム
を形成し誘導するために変換器の個々の素子を交互にパ
ルス発信させ、受信し、そして変換器素子により受信さ
れたエコー信号を増幅し、ディジタル化する発信器／受
信器１４に接続する。
【０００８】発信器／受信器１４は、発信器／受信器に
よって変換器１２の特定素子の活動時間を制御するビー
ム発生器に接続する。この時間制御が変換器１２に希望
する方向に成形され、焦点合わせされた超音波ビームの
発信を可能とする。ビーム発生器１６も、エコー受信の
間、発信器／受信器により作成されたディジタル化され
たエコー信号を受信し、適当に遅延させそしてそれらを
合計し、位相の合ったエコー信号を作成する。
よって変換器１２の特定素子の活動時間を制御するビー
ム発生器に接続する。この時間制御が変換器１２に希望
する方向に成形され、焦点合わせされた超音波ビームの
発信を可能とする。ビーム発生器１６も、エコー受信の
間、発信器／受信器により作成されたディジタル化され
たエコー信号を受信し、適当に遅延させそしてそれらを
合計し、位相の合ったエコー信号を作成する。
【０００９】ビーム発生器１６により作成されたエコー
信号は、Ｉ，Ｑ復調器１８に転送される。復調器１８
は、ドップラー処理のために、受信エコー信号を直交成
分に復調する。Ｉ，Ｑ成分は、ウォールフィルター２０
により濾過され、血管壁の動きから生じる低周波数虚像
を除去する。濾過されたＩ，Ｑ成分は次いでドップラー
シフト計算処理器２２にそしてドップラーパワー計算処
理器２４に送られる。
信号は、Ｉ，Ｑ復調器１８に転送される。復調器１８
は、ドップラー処理のために、受信エコー信号を直交成
分に復調する。Ｉ，Ｑ成分は、ウォールフィルター２０
により濾過され、血管壁の動きから生じる低周波数虚像
を除去する。濾過されたＩ，Ｑ成分は次いでドップラー
シフト計算処理器２２にそしてドップラーパワー計算処
理器２４に送られる。
【００１０】ドップラーシフト計算処理器２２は、画像
領域のそれぞれの試料立体の位置でのＩ，Ｑ成分からド
ップラー位相または周波数シフトを計算するために、従
来のように動作する。試料立体の値は、それを表示のた
めに色価にマッピングする速度画像処理器２６に送られ
る。この色価は、走査変換器に、そして希望する画像方
式に色価を空間配置する表示処理器３０に送られる。色
価は次いで表示装置４０上の画素として表示され、そこ
ではそれぞれの色は、特定方向における特定の流れ速度
を表す。色流れ速度表示は、動いている体液を有してい
る血管または器官の構造を示す、体内の構造画像と重ね
られるであろう。
領域のそれぞれの試料立体の位置でのＩ，Ｑ成分からド
ップラー位相または周波数シフトを計算するために、従
来のように動作する。試料立体の値は、それを表示のた
めに色価にマッピングする速度画像処理器２６に送られ
る。この色価は、走査変換器に、そして希望する画像方
式に色価を空間配置する表示処理器３０に送られる。色
価は次いで表示装置４０上の画素として表示され、そこ
ではそれぞれの色は、特定方向における特定の流れ速度
を表す。色流れ速度表示は、動いている体液を有してい
る血管または器官の構造を示す、体内の構造画像と重ね
られるであろう。
【００１１】本発明によると、図１のドップラー装置も
また色パワードップラーのサブシステムを有する。この
色パワードップラーサブシステムは、下式：
また色パワードップラーのサブシステムを有する。この
色パワードップラーサブシステムは、下式：
【数１】 を使用して各試料立体位置でのＩ，Ｑ信号成分からドッ
プラー信号パワーを計算するドップラーパワー計算処理
器２４を有する。それぞれの位置でのドップラーパワー
計算値は、その位置での先の計算値と平均化され、パワ
ー画像処理器２８により表示用色価にマッピングされ
る。色パワードップラー値は、走査変換器に、そして希
望する画像方式の色価を空間配置する表示処理器３０に
転送される。色価は次いで表示装置４０上の画素として
表示され、そこでは各色は、それぞれの画素の位置での
ドップラーパワーの特定の強度を表示する。
プラー信号パワーを計算するドップラーパワー計算処理
器２４を有する。それぞれの位置でのドップラーパワー
計算値は、その位置での先の計算値と平均化され、パワ
ー画像処理器２８により表示用色価にマッピングされ
る。色パワードップラー値は、走査変換器に、そして希
望する画像方式の色価を空間配置する表示処理器３０に
転送される。色価は次いで表示装置４０上の画素として
表示され、そこでは各色は、それぞれの画素の位置での
ドップラーパワーの特定の強度を表示する。
【００１２】ドップラーパワー調整および測定サブシス
テム５０は、表示処理器３０により作成された色画素情
報を処理するが、このサブシステムはパワー画像処理器
２８のマッピングされた色パワードップラー情報を処理
することもできる。このサブシステム５０は先ず、色パ
ワードップラー表示に使用される色を調整する。図２に
は、色パワードップラー表示が示されている。この表示
は、セクター方式６０中の色パワードップラー画像を有
するが、他の方式も良く知られており、それらも使用す
ることができる。深さ尺度６２は、セクターと隣り合
い、画像が広がっているプローブ下の深さを示してい
る。このセクター画像は、一つの大きな血管として表
れ、そして多数のより細い枝状に分岐した血管７０を表
示している。この血管系の血液の流れは、色パワードッ
プラー表示方式により示されている。ドップラー信号の
強度を示すために使用されている色は、画像セクター６
０の左に示されている色バー６４を基準としている。こ
の例において、より暗い色は、低いドップラー信号パワ
ー強度を示し、より明るい色は、より高いドップラー信
号パワー強度を示している。色バー６４の左には２つの
矢印があり、１つは最小レベル「ｍｉｎ」を、他方は最
大レベル「ｍａｘ」を表している。
テム５０は、表示処理器３０により作成された色画素情
報を処理するが、このサブシステムはパワー画像処理器
２８のマッピングされた色パワードップラー情報を処理
することもできる。このサブシステム５０は先ず、色パ
ワードップラー表示に使用される色を調整する。図２に
は、色パワードップラー表示が示されている。この表示
は、セクター方式６０中の色パワードップラー画像を有
するが、他の方式も良く知られており、それらも使用す
ることができる。深さ尺度６２は、セクターと隣り合
い、画像が広がっているプローブ下の深さを示してい
る。このセクター画像は、一つの大きな血管として表
れ、そして多数のより細い枝状に分岐した血管７０を表
示している。この血管系の血液の流れは、色パワードッ
プラー表示方式により示されている。ドップラー信号の
強度を示すために使用されている色は、画像セクター６
０の左に示されている色バー６４を基準としている。こ
の例において、より暗い色は、低いドップラー信号パワ
ー強度を示し、より明るい色は、より高いドップラー信
号パワー強度を示している。色バー６４の左には２つの
矢印があり、１つは最小レベル「ｍｉｎ」を、他方は最
大レベル「ｍａｘ」を表している。
【００１３】このサブシステム５０は、色バー６４の色
を処理することにより、色パワードップラー表示の色を
調整する。超音波装置のキーボードまたはマウスによる
使用者画像制御の使用により、最小ドップラー強度の色
と一線上にそろうまで、装置操作者は、パワードップラ
ー色が調整される色バー６４に沿って、”ｍｉｎ”矢印
を、上下に動かすことができる。
を処理することにより、色パワードップラー表示の色を
調整する。超音波装置のキーボードまたはマウスによる
使用者画像制御の使用により、最小ドップラー強度の色
と一線上にそろうまで、装置操作者は、パワードップラ
ー色が調整される色バー６４に沿って、”ｍｉｎ”矢印
を、上下に動かすことができる。
【００１４】該サブシステムは、図３のフローチャート
に示すように調整処理を進める。ステップ９０では、こ
のサブシステムは、色利得制御が設定される色利得値を
獲得する。表示される画像中の色信号の利得を、設定し
てもよく、また色利得制御により変更してもよい。通
常、この制御の最大設定は、フル利得の１００％であ
り、より低い設定は、１００％以下のパーセンテイジで
表示される。
に示すように調整処理を進める。ステップ９０では、こ
のサブシステムは、色利得制御が設定される色利得値を
獲得する。表示される画像中の色信号の利得を、設定し
てもよく、また色利得制御により変更してもよい。通
常、この制御の最大設定は、フル利得の１００％であ
り、より低い設定は、１００％以下のパーセンテイジで
表示される。
【００１５】ステップ９２において、色バーは、点検さ
れ、”ｍｉｎ”と”ｍａｘ”矢印の間の色の幅が、不連
続の色値に分けられる。１００％の最大パワーは、指標
とするために、最小と最大色価の間で多数の不連続の色
価に分けられる。領域内のそれぞれの不連続の色価は次
いで、多数の指標となるパワー値に割り当てられる。例
えば、もし最小から最大まで２０の不連続の色価がある
とするならば、最小の色価は、０％のパワー値に割り当
てられ、最大の色価は、１００％のパワー値に割り当て
られ、そしてそれぞれの中間の色価は、５％ずつ変化す
るパワー値を有する。
れ、”ｍｉｎ”と”ｍａｘ”矢印の間の色の幅が、不連
続の色値に分けられる。１００％の最大パワーは、指標
とするために、最小と最大色価の間で多数の不連続の色
価に分けられる。領域内のそれぞれの不連続の色価は次
いで、多数の指標となるパワー値に割り当てられる。例
えば、もし最小から最大まで２０の不連続の色価がある
とするならば、最小の色価は、０％のパワー値に割り当
てられ、最大の色価は、１００％のパワー値に割り当て
られ、そしてそれぞれの中間の色価は、５％ずつ変化す
るパワー値を有する。
【００１６】ステップ９４では、これらのパワー値は、
色利得設定の式として標準化され、それはステップ９０
で獲得されたものである。例えば、もし色利得が８５％
に設定されるとすると、各パワー値は、８５／１００倍
される。この例において最大パワーのパーセンテイジと
して表示されている、これらの標準化されたパワー値
は、それらの関連する個々の色価に対応するルックアッ
プテーブルの形式により作成される。最小のパワー値は
ゼロのままであり、続く色パワードップラー測定のため
のしきい値として使用することができる。
色利得設定の式として標準化され、それはステップ９０
で獲得されたものである。例えば、もし色利得が８５％
に設定されるとすると、各パワー値は、８５／１００倍
される。この例において最大パワーのパーセンテイジと
して表示されている、これらの標準化されたパワー値
は、それらの関連する個々の色価に対応するルックアッ
プテーブルの形式により作成される。最小のパワー値は
ゼロのままであり、続く色パワードップラー測定のため
のしきい値として使用することができる。
【００１７】色価と、対応するパワードップラー値のル
ックアップテーブルは、図２に示された血管構造などの
画像中の体液の流れの特徴を定量化し表示するために使
用される。例えば、図２では、使用者画像制御５２のキ
ーボード、マウスまたはトラックボールを使用してセク
ター画像６０上で操作される＋印で、カーソル８０を表
示している。カーソル８０が、図中に示されたように、
色パワードップラー表示上に位置するとき、ドップラー
パワー調整および測定サブシステム５０は、カーソル領
域内の予め特定された点での画像画素の色を見出す。こ
の色は、対応するものが見つかるまでルックアップテー
ブルの調整された色と対比される。この色対比により、
その色に対応するパワードップラー値が得られ、そのパ
ーセントの値は、使用者のために画像表示装置上に表示
される。例として、図２では、表示メッセージ”カーソ
ルドップラーパワー＝５８％”と表示されている。もし
もカーソル８０が、適合しきい値”ｍｉｎ”以下の色を
有する画素上に置かれると、ゼロのドップラーパワーが
使用者に表示される。
ックアップテーブルは、図２に示された血管構造などの
画像中の体液の流れの特徴を定量化し表示するために使
用される。例えば、図２では、使用者画像制御５２のキ
ーボード、マウスまたはトラックボールを使用してセク
ター画像６０上で操作される＋印で、カーソル８０を表
示している。カーソル８０が、図中に示されたように、
色パワードップラー表示上に位置するとき、ドップラー
パワー調整および測定サブシステム５０は、カーソル領
域内の予め特定された点での画像画素の色を見出す。こ
の色は、対応するものが見つかるまでルックアップテー
ブルの調整された色と対比される。この色対比により、
その色に対応するパワードップラー値が得られ、そのパ
ーセントの値は、使用者のために画像表示装置上に表示
される。例として、図２では、表示メッセージ”カーソ
ルドップラーパワー＝５８％”と表示されている。もし
もカーソル８０が、適合しきい値”ｍｉｎ”以下の色を
有する画素上に置かれると、ゼロのドップラーパワーが
使用者に表示される。
【００１８】同じ技術を、３次元色パワードップラー表
示に適用することができる。２次元における画素の代わ
りに、３次元表示では通常、それぞれが３次元表示中の
特定の３次元空間位置を有する、ボクセル（voxel）と
呼ばれる３次元単位に細分化される。カーソルを、この
ような表示中の希望するボクセルに、そして表示される
定量化されたパワードップラー値を、ボクセル色の一致
するものから、ルックアップテーブル中の色とパワー値
に操作するために、使用者グラフィック制御を使用する
ことができる。
示に適用することができる。２次元における画素の代わ
りに、３次元表示では通常、それぞれが３次元表示中の
特定の３次元空間位置を有する、ボクセル（voxel）と
呼ばれる３次元単位に細分化される。カーソルを、この
ような表示中の希望するボクセルに、そして表示される
定量化されたパワードップラー値を、ボクセル色の一致
するものから、ルックアップテーブル中の色とパワー値
に操作するために、使用者グラフィック制御を使用する
ことができる。
【００１９】この画素の色比較技術は、血管を横断する
ドップラー信号強度の波形を明らかにするのにも使用す
ることができる。図２は、使用者グラフィック制御の操
作を通じて表示上に位置された２つのカーソル８２、８
２’を示し、それにより自動的に２つのカーソルを結ぶ
線８４が引かれる。線８４に沿っての表示画素の色は、
ルックアップテーブルの色と順次対照され、一連のパワ
ードップラー値が得られ、それらはグラフにプロットさ
れ、図４に示すように表示される。このグラフの横軸
は、セクター画像の右に示された深さスケール６２によ
るか、または走査変換器および表示処理器３０によって
使用される表示スケールと関係して画素間隔の知見によ
るかのいずれかにより測定されたミリメーターの単位で
ある。図４に描かれた水準曲線（profile curve）１０
０の関係を、線８４と対比すると、画像中の血管７０の
両側の組織から始まるドップラーパワーはなく、従って
この図はグラフの両端で、０％のドップラーパワー値で
あることを示している。この例において、このグラフ曲
線１００は、血管７０の中央部で７５％を越える最大ド
ップラーパワー値を示している。色ドップラー速度表示
の脈打つ性質と比較して、色パワードップラー表示は相
対的に安定状態の表示なので、パワードップラー水準曲
線は、色ドップラー速度表示から計算されるであろう水
準曲線と比べてかなり安定である。
ドップラー信号強度の波形を明らかにするのにも使用す
ることができる。図２は、使用者グラフィック制御の操
作を通じて表示上に位置された２つのカーソル８２、８
２’を示し、それにより自動的に２つのカーソルを結ぶ
線８４が引かれる。線８４に沿っての表示画素の色は、
ルックアップテーブルの色と順次対照され、一連のパワ
ードップラー値が得られ、それらはグラフにプロットさ
れ、図４に示すように表示される。このグラフの横軸
は、セクター画像の右に示された深さスケール６２によ
るか、または走査変換器および表示処理器３０によって
使用される表示スケールと関係して画素間隔の知見によ
るかのいずれかにより測定されたミリメーターの単位で
ある。図４に描かれた水準曲線（profile curve）１０
０の関係を、線８４と対比すると、画像中の血管７０の
両側の組織から始まるドップラーパワーはなく、従って
この図はグラフの両端で、０％のドップラーパワー値で
あることを示している。この例において、このグラフ曲
線１００は、血管７０の中央部で７５％を越える最大ド
ップラーパワー値を示している。色ドップラー速度表示
の脈打つ性質と比較して、色パワードップラー表示は相
対的に安定状態の表示なので、パワードップラー水準曲
線は、色ドップラー速度表示から計算されるであろう水
準曲線と比べてかなり安定である。
【００２０】この技術は３次元表示にも応用可能であ
る。血管の２次元画像を横切る線８４を使用する代わり
に、血管の横断面を横切る３次元空間で平面が操作され
る。この例として、水準曲線１００の類似のものを、血
管を横断する内腔に対応する領域を横切って、平行に空
けられた間隔で描くことができる。
る。血管の２次元画像を横切る線８４を使用する代わり
に、血管の横断面を横切る３次元空間で平面が操作され
る。この例として、水準曲線１００の類似のものを、血
管を横断する内腔に対応する領域を横切って、平行に空
けられた間隔で描くことができる。
【００２１】さらに他の血液の潅流を定量化する方法
は、図５に示す血管系の領域または立体内のドップラー
パワー指数を測定することである。この図は、外枠をボ
ックス８６で囲んだセクター画像の血管構造の領域を示
している。この図形ボックス８６は、画像中の血管系７
２を取り囲むように、使用者グラフィック制御５２によ
り、描かれ、形状を変えられ、動かされる。パワー指数
は次いで、ボックス８６内部の血管系７２について、ボ
ックス内の全画素について、”ｍｉｎ”なるしきい値を
越えるドップラーパワー値を合計し、そしてこの合計
を、これらの画素数掛けるこれらの画素の活性面積で、
即ちそれはこれらの画素数掛ける、しきい値を越える色
パワードップラー画素により占拠される画像面積で割る
ことにより計算される。別言すれば、パワー指数は、下
式で表わされる。
は、図５に示す血管系の領域または立体内のドップラー
パワー指数を測定することである。この図は、外枠をボ
ックス８６で囲んだセクター画像の血管構造の領域を示
している。この図形ボックス８６は、画像中の血管系７
２を取り囲むように、使用者グラフィック制御５２によ
り、描かれ、形状を変えられ、動かされる。パワー指数
は次いで、ボックス８６内部の血管系７２について、ボ
ックス内の全画素について、”ｍｉｎ”なるしきい値を
越えるドップラーパワー値を合計し、そしてこの合計
を、これらの画素数掛けるこれらの画素の活性面積で、
即ちそれはこれらの画素数掛ける、しきい値を越える色
パワードップラー画素により占拠される画像面積で割る
ことにより計算される。別言すれば、パワー指数は、下
式で表わされる。
【００２２】
【数２】
【００２３】従って、パワー指数は、しきい値を越える
色パワードップラー画素で色付けされたボックスの活性
領域の単位面積当たりの平均ドップラーパワーの尺度で
ある。画素面積は、１つの画素の面積に、しきい値を越
える色値を示すボックス８６内の画素数を掛けることに
より、求めることができる。パワー指数は、この測定を
実施するために、パワー指数ボックスまたは他の強調グ
ラフィックが使用されるとき常に、セクター画像と共に
表示される。この測定をするために使用される画像領域
は、全画像でもよく、また画像のいかなる領域であって
も良い。このパワー指数は、単位面積当たりの血液量に
密接に関係する血液潅流の指標を与えると考えられてい
る。
色パワードップラー画素で色付けされたボックスの活性
領域の単位面積当たりの平均ドップラーパワーの尺度で
ある。画素面積は、１つの画素の面積に、しきい値を越
える色値を示すボックス８６内の画素数を掛けることに
より、求めることができる。パワー指数は、この測定を
実施するために、パワー指数ボックスまたは他の強調グ
ラフィックが使用されるとき常に、セクター画像と共に
表示される。この測定をするために使用される画像領域
は、全画像でもよく、また画像のいかなる領域であって
も良い。このパワー指数は、単位面積当たりの血液量に
密接に関係する血液潅流の指標を与えると考えられてい
る。
【００２４】パワー指数は、強調された体積内に含まれ
る全ボクセルのドップラーパワー値を合計し、次にこの
パワー値を、色パワードップラーボクセルの数掛ける体
積で割ることにより、３次元表示の強調体積全体につい
て測定することもできる。
る全ボクセルのドップラーパワー値を合計し、次にこの
パワー値を、色パワードップラーボクセルの数掛ける体
積で割ることにより、３次元表示の強調体積全体につい
て測定することもできる。
【００２５】本発明を要約すると、ドップラーパワー強
度の定量的測定をするために、色パワードップラー表示
の色を調整し、定量化する超音波診断画像処理装置が提
供される。色パワードップラー画像の色は、不連続の色
に分割され、それぞれの色が、その色で表わされるドッ
プラーパワー強度の定量的基準に割り当てられている。
使用者が画面上でカーソルを動かすと、装置は、カーソ
ルが位置する画素の色を、色の範囲そしてそれらの定量
化された基準と比較し、カーソルの位置でのドップラー
パワー強度の定量的測定を実施する。血管を横断するこ
のような一連の測定は、血管を横断するドップラーパワ
ー強度の波形のグラフ作成に使用することができ、該身
体の領域内の潅流の尺度である指数は、色パワードップ
ラー画像の面積から求めることができる。
度の定量的測定をするために、色パワードップラー表示
の色を調整し、定量化する超音波診断画像処理装置が提
供される。色パワードップラー画像の色は、不連続の色
に分割され、それぞれの色が、その色で表わされるドッ
プラーパワー強度の定量的基準に割り当てられている。
使用者が画面上でカーソルを動かすと、装置は、カーソ
ルが位置する画素の色を、色の範囲そしてそれらの定量
化された基準と比較し、カーソルの位置でのドップラー
パワー強度の定量的測定を実施する。血管を横断するこ
のような一連の測定は、血管を横断するドップラーパワ
ー強度の波形のグラフ作成に使用することができ、該身
体の領域内の潅流の尺度である指数は、色パワードップ
ラー画像の面積から求めることができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明により、パワードップラー計算値
を、定量化の通常の装置用に調整する超音波パワードッ
プラー表示装置が提供される。正確なパワードップラー
計算値を選択するためのしきい値も確立され、定量化さ
れた値は、体内の特定点でのドップラーパワー、選択さ
れたラインまたは平面に沿ったドップラーパワー形状、
そして特定の画像領域または立体に対するドップラーパ
ワー指数などの流れ情報を客観的に測定し、表示するの
に使用することができる。これらの測定により、使用者
に体内の血液灌流の定量化された測定値を与えることが
できる。
を、定量化の通常の装置用に調整する超音波パワードッ
プラー表示装置が提供される。正確なパワードップラー
計算値を選択するためのしきい値も確立され、定量化さ
れた値は、体内の特定点でのドップラーパワー、選択さ
れたラインまたは平面に沿ったドップラーパワー形状、
そして特定の画像領域または立体に対するドップラーパ
ワー指数などの流れ情報を客観的に測定し、表示するの
に使用することができる。これらの測定により、使用者
に体内の血液灌流の定量化された測定値を与えることが
できる。
【図１】 図１は、本発明に従って構成された超音波診
断装置のドップラー処理部分を説明するブロックダイヤ
グラムである。
断装置のドップラー処理部分を説明するブロックダイヤ
グラムである。
【図２】 図２は、図１の装置の色パワードップラー表
示を示す。
示を示す。
【図３】 図３は、図１のドップラーパワー調整サブシ
ステムのパワードップラー調整シークエンスのフローチ
ャートである。
ステムのパワードップラー調整シークエンスのフローチ
ャートである。
【図４】 図１の血管を横断する代表的なドップラーパ
ワー波形を示す。
ワー波形を示す。
【図５】 図５は、ドップラーパワー指数を決定するた
めの色パワードップラー画像の部分の図形的定義方法を
説明する。
めの色パワードップラー画像の部分の図形的定義方法を
説明する。
１０ 超音波プローブ １２ 多素子変換器 １４ 発信器／受信器 １６ ビーム発生器 １８ Ｉ，Ｑ復調器 ２０ ウォールフィルター ２２ ドップラーシフト計算処理器 ２４ ドップラーパワー計算処理器 ２６ 速度画像処理器 ２８ パワー画像処理器 ３０ 表示処理器 ４０ 表示装置 ５０ ドップラーパワー調整および測定サブシステム ５２ 使用者画像制御 ６０ 画像セクター ６２ 深さ尺度 ６４ 色バー
Claims (9)
- 【請求項１】 超音波色パワードップラー表示中のドッ
プラー信号強度を定量的に測定する方法であって、ドッ
プラー情報を有する超音波信号を取得し；表示内の空間
位置でドップラーパワー強度が異なる色で表示される色
パワードップラー表示を作成するために、該超音波信号
を処理し；該異なる色にドップラーパワー強度の定量化
された尺度を割り当て；該色パワードップラー表示内の
ドップラーパワー測定が行われる位置を指定し；そして
該位置での表示色に対応する色が割り当てられた定量化
された尺度を表示する、以上の各工程からなるドップラ
ーパワー測定方法。 - 【請求項２】 色パワードップラー表示内に画像化され
ている身体の領域内の体液の流れのドップラーパワー指
数を測定する方法であって：ドップラー情報を有する超
音波信号を取得し；画像中の空間位置でのドップラーパ
ワー強度が異なる色で表示される色パワードップラー表
示を作成するために、該超音波信号を処理し；ドップラ
ーパワー指数を測定する該表示の領域を指定し；そして
該領域内に表示されるパワードップラー強度の関数であ
るパワー指数を表示する；以上の各段階からなる方法。 - 【請求項３】 該表示工程が、該パワードップラー強度
が表示される、該領域および該領域の部分の中に表示さ
れるパワードップラー強度の関数であるパワー指数を表
示する工程を有することを特徴とする請求項２に記載の
方法。 - 【請求項４】 超音波色パワードップラー表示中に表示
される体腔内の体液の流れ波形を測定する方法であっ
て：ドップラー情報を含む超音波信号を取得し；表示内
の空間位置でドップラーパワー強度が、異なる色で示さ
れている色パワードップラー表示を作成するために該超
音波信号を処理し；該異なる色にドップラーパワー強度
の定量的尺度を割り当て；流れ波形が測定される該色パ
ワードップラー表示の領域を指定し；該指定領域の色に
対応する該定量化された測定の一連の連続値を表示す
る；各工程を有することを特徴とする方法。 - 【請求項５】 該色パワードップラー表示が、血管内の
血液の色パワードップラー表示を含み；ここに、該指定
する工程が、該血管の断面を指定する工程を含み、そし
て、ここに表示工程が、該指定された断面に沿ったドッ
プラーパワー強度のグラフを表示する工程を有すること
を特徴とする請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 該指定する工程が、該血管を横断する線
を画像的に引く工程を有し；そしてここに表示する工程
が、該線に沿った距離に対するドップラーパワー強度の
グラフを表示する工程を有することを特徴とする、請求
項５に記載の方法。 - 【請求項７】 体内の選択した位置でのドップラーパワ
ー強度を定量的に測定する超音波診断画像処理装置にお
いて：ドップラー情報を有する超音波信号を受信するた
めの超音波プローブ；表示内の空間位置でのドップラー
パワー強度が異なった色で示される、体内の領域の色パ
ワードップラー表示を作成するために該超音波信号を処
理するためのドップラー信号処理器；該異なった色にド
ップラーパワー強度の定量的基準を割り当てる手段；ド
ップラーパワー測定が行われる該色パワードップラー表
示内の位置を指定するための使用者制御装置；および該
位置での表示色に対応する色に割り当てられた定量化さ
れた基準を表示する手段、を有することを特徴とする超
音波診断装置。 - 【請求項８】 患者の体内領域の色パワードップラー画
像内のドップラーパワーを定量的に測定する超音波診断
画像処理装置であって：ドップラー情報を有する超音波
信号を受信するための超音波プローブ；該表示内の空間
位置でのドップラーパワー強度が、色変化で表わされて
いる、身体の該領域の色パワードップラー表示を作成す
るために、該超音波信号を処理するドップラー信号処理
器；該色変化にドップラーパワーの定量化された基準を
割り当てるための手段；ドップラーパワーの測定がそこ
で実施される該色パワードップラー表示の領域を、指定
するための使用者制御装置；および該領域のドップラー
パワーの量子化された尺度を計算する、該色パワードッ
プラー表示の領域の該指定に応答する、測定および表示
装置；を有する超音波診断装置。 - 【請求項９】 該測定および表示装置が、該パワードッ
プラー色が表示される該領域および該領域の部分の内部
に表示されるパワードップラー色の関数である指標の基
準を計算するために、該領域内に表示される色パワード
ップラー情報に応答する処理器を有することを特徴とす
る、請求項８に記載の超音波診断画像処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/344,261 | 1994-11-23 | ||
| US08/344,261 US5471990A (en) | 1994-11-23 | 1994-11-23 | Ultrasonic doppler power measurement and display system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08224238A true JPH08224238A (ja) | 1996-09-03 |
| JP3705636B2 JP3705636B2 (ja) | 2005-10-12 |
Family
ID=23349750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32522595A Expired - Fee Related JP3705636B2 (ja) | 1994-11-23 | 1995-11-21 | 超音波ドップラーパワー測定方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5471990A (ja) |
| EP (1) | EP0713682A3 (ja) |
| JP (1) | JP3705636B2 (ja) |
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