JPH10511590A - エネルギー及び速度を示すイメージングモダリティ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 受信ドップラー信号及び時間シフト信号のエネルギー内容及び速度内容が同時に表示される。イメージングモードの連続範囲は、速度イメージング（v1、v2、v3）からエネルギーイメージング（e1、e2、e3）までの範囲に渡り提供される。ユーザは、特定の臨床的応用のために望ましい特定のイメージングモードを選択することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 エネルギー及び速度を示すイメージングモダリティ 発明の背景 本発明は、体液の流れ又は組織の運動からの超音波エコーから生じる速度及び エネルギー両方の情報を含むイメージングモダリティ表示信号に関し、その信号 は、エネルギー及び速度情報から得た表示態様により２次元表示態様に従って表 示される。以下の説明では、体液の流れと組織の運動の速度（即ち、平均速度） の場合のように、“速度”の語は平均速度を示し、“速度”と“平均速度”の語 は交換可能に使用される。従来の方法 カラードップラーイメージングは１０年以上利用されてきている。従来のカラ ードップラーモダリティについて以下に簡単に述べる。Ｉ．カラードップラー速度イメージング これは最も一般的なカラードップラーイメージングモードであり、受信された ドップラー信号の速度成分のみが表示される。図１Ａは、流れの速度及び方向を 示すのに使用される典型的なカラーマップである。図１Ａの上部及び下部のカラ ーバーは、色のインテンシティと色相の変化により構成され、異なる速度の流れ 成分を表示する。上部及び下部のバーは、順方向及び逆方向の流れを区別するた めに異なる色の組み合わせから構成される。無色のベースラインが常に含められ 、超音波システムによる方向性流れの検出が信頼できない最低速度の流れ状態の 表示を禁止し、又は、定常性クラッタ信号を 除去する。ＩＩ．カラードップラー速度及び変動イメージング このイメージングモードでは、受信ドップラー信号の変動及び速度成分が推定 される。カラードップラー速度及び変動イメージングのためのカラーマップは図 １Ａに示すものと類似するが、カラーマップの上部及び下部の右隅が流れの変動 を表示するために使用され、流れの速度がカラーマップの他の部分を使用して色 分けされる点が異なる。流れの乱流は常に高い流れ速度及び変動により特徴付け られるので、このモードは乱流ドップラー流れを表示するために特に有用である 。ＩＩＩ．カラードップラーエネルギーイメージング カラードップラーエネルギーイメージングは、近年は潅流イメージングのため の重要なカラードップラーモードとして認識されている。このモードでは、受信 ドップラー信号のエネルギー（又は平方係数）成分のみが表示される。ドップラ ー信号の回転位相がその速度及び変動成分の推定のために使用されるが、その信 号の平方係数は信号エネルギー又はパワーの計算のために使用される。信号対雑 音比（SNR）が低い場合は特に位相検出は平方係数検出に比べて精度が劣るので 、同一のドップラーシステムは、速度及び変動イメージングに比べて、エネルギ ーイメージングにおいてより高い感度を提供する。従って、カラードップラーエ ネルギーイメージングは、潅流信号が通常弱く、ノイズにより隠され易い潅流イ メージングのための最有力モードとなっている。図１Ｂはエネルギーイメージン グのための典型的なカラーマップであり、そこではエネルギー成分のみが色分け されている。ＩＶ．カラードップラーエネルギー及び速度イメージング 医療用超音波イメージングの初期においては、人々はエネルギーと速度との結 合イメージングモードの試みを行ったが成功しなかった。この従来の結合モード では、典型的にカラーマップの上部及び下部の右隅がエネルギーの表示に使用さ れ、流れ速度がカラーマップの他の部分を使用して色分けされていた。このモー ドは、高エネルギーレベルのみが表示され、低エネルギーレベル（潅流信号）は 色分けされないので、潅流イメージングには不適である。このモードは初期のカ ラードップラーイメージングシステムにおいて使用できたが、臨床上のユーザに は採用されず、それ以来すべてでは無いにしても殆どの現在のカラードップラー システムからは排除されてきた。上述の従来方法の欠点 この開示の臨床上の目標は、組織の潅流のイメージングが可能であり、同時に 流れの速度及び変動を提供するカラードップラーイメージングモードを提供する ことである。上述の議論から、カラードップラー速度イメージング及び速度／変 動イメージングのいずれも組織の潅流イメージングに必要な所望の感度を提供す ることはできない。同様に、上述した従来におけるカラードップラーエネルギー 及び速度イメージングモードは、潅流イメージングには不適当である。 カラードップラーエネルギーイメージングは所望の感度を提供するが、それは 流れの方向及び速度を区別することはできない。例えば、肝硬変の診断において は、組織内の肝臓の潅流と大血管中の流れの方向とを同時に観察できることは臨 床上重要である。 この点から、従来の方法はいずれも、完全に満足できるものではなかった。従 って、改善された情報表示能力を有する、新規かつ改善されたイメージングモダ リティを提供することが望まれる。 発明の概要 本出願では“速度”という語を使用するが、ここで処理される“速度”の量は ドップラー周波数シフトから生じるものであり、平均ドップラー周波数又は波長 の推定値は、周知のドップラー等式により平均速度推定値に変換されることが理 解される： V = f_D*c/2f_O*cosθ ここで、f_Dはドップラー周波数シフトであり、ｃは音速であり、f_Oは送信周波数 であり、θはドップラー角度、又は超音波ビーム又は流れの方向により範囲を定 められた角度である。従って、本出願において“平均速度”について言及すると きはいつでも、その代りに“平均周波数”又は“平均波長”を使用することがで きることが理解され、そのような変形も本発明の視野の範囲内である。簡単のた め、本出願中の、信号の“平均速度関連パラメータ”の語は、信号の“平均速度 ”、“平均周波数”及び／又は“平均波長”を意味する。同様に、ドップラー情 報のエネルギー又は時間シフト信号を処理する代りに、そのような信号のパワー 又は振幅を処理することができ、その場合、パワーはそのような信号の単位時間 当たりのエネルギーであり、振幅はパワーの平方根に比例する。簡単のため、本 出願中の、信号の“エネルギー関連パラメータ”の語は、信号の“エネルギー” 及び／又は“パワー”及び／又は“振幅”を意味し、引用した最後の３つの語は 交換可能に使用される。 本出願の発明は、多くの信号が供給されるシステムに関連し、その信号は体液 の流れ又は組織の運動の速度及びエネルギーを含む情 報を含む。体液の流れ又は組織の運動の速度及びエネルギー情報は表示態様に符 号化され、その表示態様は表示媒体上に表示される。そのシステムは符号化方式 に従って信号の速度及びエネルギー情報を表示されるべき表示態様に符号化する サブシステムを有する。従って、信号の獲得及び表示態様の表示を含む全体シス テムに着目して本発明の観点が以下に説明される時はいつでも、本発明の他の観 点はサブシステムの符号化方式に向けられる。好適な実施形態では、表示される べき表示態様は信号の関数として選択された色である。 本発明の一つの観点は、以下の工程を有する情報表示方法に向けられる。体液 の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギー情報を含む複数の信号が供給さ れる。２変数の、２次元表示態様空間に境界が設けられ、その変数は平均速度関 連パラメータ及びエネルギー関連パラメータである。平均速度関連パラメータの 大きさ及びエネルギー関連パラメータの各々は、空間内の原点を規定する点にお いて、前記複数の信号についての最小値を有する。境界は、空間を第１及び第２ の領域に分割し、第１の領域は原点を含む。各信号について、表示態様が取得さ れ、その表示態様は、そのような信号中のエネルギー関連パラメータ及び平均速 度関連パラメータが第１領域内の点に対応する時には、エネルギー関連パラメー タのみの関数である。そうして取得された表示態様は、その後表示媒体上に表示 される。本発明の他の観点は、直前に述べたように、境界の設定及び表示態様の 取得を含むサブシステムに向けられる。 本発明の他の観点は、以下の工程を有する情報表示方法に向けられている。第 １工程は、体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーを含む情報を含 む複数の信号を供給する。２変数の、２次元表示態様空間に境界が設けられ、そ の変数は、平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータである。境界 は、信号の情 報の平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータのしきい値のペアを 含む。境界は、エネルギー関連パラメータ又は平均速度関連パラメータの単一値 関数である。各信号中の平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータ は、前記境界のしきい値と比較される。各信号について境界が平均速度関連パラ メータの単一値である場合、その信号中のエネルギー関連パラメータが、その信 号中の情報と同一の平均速度関連パラメータを有するしきい値のペアのエネルギ ー関連パラメータより低い時、エネルギー関連パラメータのみの関数である表示 態様が選択される。境界がエネルギー関連パラメータの単一値関数である場合、 その信号の平均速度関連パラメータの大きさが、その信号と同一のエネルギー関 連パラメータを有するしきい値のペアの平均速度関連パラメータの大きさより小 さい時、エネルギー関連パラメータのみの関数である表示態様が選択される。本 発明の他の観点は、直前に記載された比較及び選択工程が実行されるサブシステ ムに向けられる。 本発明の他の一つの観点は、以下の工程を有する情報表示方法に向けられる。 体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーを含む情報を含む複数の信 号が供給される。２変数の、２次元表示態様空間が設けられ、その変数は平均速 度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータである。平均速度関連パラメー タの大きさ及びエネルギー関連パラメータの各々は、前記複数の信号についての 最小値を、空間の原点を規定する点において有する。各信号について、その信号 中の情報のエネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータが原点を含む 領域中の点に対応する場合、その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ及び 平均速度関連パラメータの両方の関数である表示態様が選択される。選択された 表示態様はそれから表示媒体上に表示される。本発明の他の一つの観点は、直前 に記載された、空間を設ける工程及び選択する工程を実行するサブシステムに向 けられる。 本発明の更に他の一つの観点は、以下の工程を有する情報表示方法に向けられ る。体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーを含む情報を含む複数 の信号が供給される。２変数の、２次元表示態様空間が設けられ、その変数は平 均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータである。前記複数の信号に ついて、平均速度関連パラメータの大きさは所定範囲の値を有し、エネルギー関 連パラメータはダイナミックレンジを有する。各信号について、その信号中の情 報のエネルギー関連及び平均速度関連パラメータが前記所定の範囲及び前記ダイ ナミックレンジの下半分の領域内にある場合、その信号中の情報のエネルギー関 連パラメータと平均速度関連パラメータの両方の関数である表示態様が選択され る。選択された表示態様は、それから表示媒体上に表示される。本発明の他の一 つの観点は、直前に記載した、空間を設ける工程と選択する工程を含むサブシス テムに向けられる。 本発明の更に他の一つの観点は、以下の工程を有する情報表示方法に向けられ る。体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーを含む情報を含む複数 の信号が提供される。複数の信号は、平均速度関連パラメータについて所定の範 囲の値を有し、エネルギー関連パラメータについて所定のダイナミックレンジ値 を有する。マップ化関数に従って２次元表示態様空間に、各信号の情報の平均速 度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータをマップ化することにより、信 号を示すために表示態様が選択され、前記マップ化関数は実質的に連続である。 選択された表示態様は、それから表示媒体上に表示される。本発明の他の態様は 、直前に記載された、２変数の、２次元表示空間を設ける工程と、選択する工程 とを含むサブ システムに向けられる。 本発明の更に他の一つの観点は、以下の工程を有する情報表示方法に向けられ る。体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーを含む情報を含む複数 の信号が供給される。２変数の、２次元色空間が設けられ、その変数は平均速度 関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータである。各信号について、その色 の輝度を、前記色空間内のその信号中の情報の平均速度関連パラメータの大きさ 及び／又はエネルギー関連パラメータの関数として示すことにより色が選択され る。その色は、それから表示媒体上に表示される。本発明の更に他の一つの観点 は、直前に記載した、空間を設ける工程及び選択する工程を実行するサブシステ ムに向けられる。 本発明の更に他の一つの観点は、体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエ ネルギー情報を含む複数の信号を表示する色を識別する方法に向けられ、その方 法は以下の工程を有する。第１の工程は、前記信号の１次元平均速度関連パラメ ータＹＵＶマップ及び１次元エネルギー関連パラメータＹＵＶマップをＹＵＶ空 間内の色に形成する。それから、２次元の平均速度関連パラメータ及びエネルギ ー関連パラメータのＹＵＶマップが、前記平均速度関連パラメータ及びエネルギ ー関連パラメータのマップから構成され、前記信号を表示するための色を識別す る。 本発明の更に他の一つの観点は、以下の工程を有する情報表示方法に向けられ る。体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む信号が提 供される。各信号の平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータを、 ２変数、２次元の色空間上にマップ化することにより信号を示す色を選択する。 ２つの変数は、平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータである。 マップ化は関数に従って行われ、その関数では、信号中の情報のエネ ルギー関連パラメータ及び／又は平均速度関連パラメータの大きさに伴い、色の 輝度が単調増加する。色はそれから表示媒体上に表示される。本発明のさらに他 の一つの観点は、直前に記載した種類の単調増加関数を提供する工程、及び、直 前に記載した選択する工程を含むサブシステムに向けられる。 本発明のさらに他の一つの観点は、以下の工程を有する情報表示方法に向けら れる。体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む信号が 提供される。２変数、２次元表示態様空間に各信号の平均速度関連パラメータ及 びエネルギー関連パラメータ情報をマップ化することにより、信号を表示するよ うに表示態様が選択され、２つの変数は、平均速度関連パラメータ及びエネルギ ー関連パラメータである。マップ化は、表示態様が平均速度関連パラメータ及び エネルギー関連パラメータの関数となるような関数に従って行われる。選択工程 は、エネルギー関連パラメータ情報に対する選択された表示態様の依存度が、選 択された表示態様の平均速度関連パラメータに対する依存度と比較して増減する ように関数を変更する工程を含む。表示態様は、それから表示媒体上に表示され る。本発明の他の態様は、直前に記載されたマップ化及び変更工程が実行される サブシステムに向けられる。 本発明の更に他の一つの観点は、情報表示装置に向けられ、その装置は、体液 の流れ又は組織の運動の平均速度関連パラメータ、速度の変動、及びエネルギー 関連パラメータの３つの量のうち少なくとも２つの情報を含む信号から表示態様 を取得するための関数を記憶する手段を有する。その装置は更に、ユーザの入力 に応答して、表示態様の一方の量に対する依存度が、表示態様の他方の量に対す る依存度と比較して増減するように関数を変更する手段と、表示態様を表示する 表示媒体と、を有する。本発明のさらに他の一つの観 点は、直前に記載された記憶手段及び変更手段を有する前記装置のサブシステム に向けられる。 本発明の更に他の一つの観点は、情報表示方法に向けられ、その方法は、体液 の流れ又は組織の運動の平均速度関連パラメータ、速度の変動、及びエネルギー 関連パラメータの３つの量のうち少なくとも２つの情報を含む信号から表示態様 を取得するための関数を記憶する工程を有する。その方法は更に、ユーザの入力 に応答して、表示態様の一方の量に対する依存度が、表示態様の他方の量に対す る依存度と比較して増減するように関数を変更する工程と、表示媒体上に表示態 様を表示する工程と、を有する。本発明のさらに他の一つの観点は、直前に記載 された記憶工程及び変更工程を有するサブシステムに向けられる。 本発明の更に他の一つの観点は、情報表示方法に向けられ、その方法は、体液 の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーを含む情報を含む複数の信号を 供給し、表示態様を、平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータに ついて値のペアにマップ化するための複数の表示態様マップを提供する。そのマ ップは、しきい値モード関数を採用する少なくとも一つのマップと、混合モード 関数を採用する少なくとも一つのマップと、を含む。第１のマップが選択され、 選択されたマップを使用する表示態様の第１のセットが信号について選択され、 表示態様の第１のセットが表示媒体上に表示される。本発明の他の一つの観点は 、直前に記載された方法のサブシステムに向けられる。そのサブシステムは、表 示態様を、平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータについて値の ペアにマップ化するための複数の表示態様マップを提供する。そのマップは、し きい値モード関数を採用する少なくとも一つのマップと、混合モード関数を採用 する少なくとも一つのマップと、を含む。 その方法は、更にそのマップを記憶媒体に記憶する工程を含む。 図面の簡単な説明 図１Ａは、従来の超音波システムにおいて使用され、流れの速度及び方向を示 す典型的なカラーマップ（即ち、カラー輪郭マップ）である。 図１Ｂは、エネルギー成分のみがカラー符号化されるエネルギーイメージング のための従来の超音波システムにおいて使用される典型的なカラーマップである 。 図２は、本発明を説明するのに有効なカラードップラーイメージングシステム のブロック図である。 図３Ａ−３Ｄは、本発明のしきい値モードを示すカラーマップであり、本発明 の一つの実施形態を示し、しきい値は２つの直線で構成される境界に従って決定 される。 図３Ｅは、図３Ｂのカラーマップの一部であり、しきい値モードカラーマップ において使用されるフィルタリング及び平均化関数を示す。 図４Ａ、４Ｂは、本発明のしきい値モードを示すカラーマップであり、本発明 の他の一つの実施形態を示し、境界は速度又はエネルギーの両方ではなくいずれ か一方の単一値関数である曲線を含む。 図５Ａ−５Ｅは、異なるバランス設定におけるしきい値モード中の境界の異な る位置を示すカラーマップであり、しきい値モードにおいてユーザがエネルギー に対する依存度と比べて速度に対する依存度を強調することを可能とする。 図６Ａ−６Ｃは、それぞれ図５Ｃ、５Ｂ、５Ｄと同様のタイプのカラーマップ である。図６Ａ−６Ｃはデカルト座標系のカラーマップである。 図７Ａ−７Ｃは、それぞれ図６Ａ−６Ｃのカラーマップから等角写像により取 得した極座標系のカラーマップである。 図８Ａ−８Ｃは、本発明の混合モードの観点を示すデカルト座標系の３つのカ ラーマップであり、ユーザは３つの異なるバランス設定が可能であり、色は、エ ネルギーと速度の大きさとの重み付け積関数として選択される。 図９Ａ−９Ｃは、ユーザによる３つの異なるバランス設定における本発明の他 の実施形態の混合モードを示すデカルト座標系のカラーマップであり、色は、エ ネルギー及び速度の大きさの楕円関数として選択される。 図１０は、ユーザによるバランス設定における本発明の更に他の実施形態の混 合モードを示すデカルト座標系のカラーマップであり、色は、エネルギー及び速 度の大きさの線形関数として選択される。 図１１Ａ、１１Ｂは、混合モードのカラーマップであり、本発明のより一般的 なコンセプトを示す。 図１２Ａ−１２Ｃは、それぞれ図８Ａ−８Ｃの等角写像により得た極座標系の カラーマップである。 図１３Ａ−１３Ｃは、それぞれ図９Ａ−９Ｃの等角写像により得た極座標系の カラーマップである。 図１４Ｂは、図１０の等角写像により得た極座標系のカラーマップである。図 １４Ａ、１４Ｃは、図１４Ｂのバランス設定を変更して得た極座標系のカラーマ ップである。 図１５は、図２のカラーエンコーダのブロック図であり、本発明の好適な実施 形態を示す。 説明の便宜上、本出願では、同一の構成部分、態様、線及び点は同一の参照符 号により識別される。 好適な実施形態の詳細な説明 図２は、本発明を説明するのに有用なカラードップラーイメージングシステム ２０のブロック図である。システム２０は送信器２２を有し、その送信器２２は コントローラ２６の制御下でトランスデューサ２４を励起する。トランスデュー サ２４は、走査プレーン２８内の身体（図示せず）へ超音波バーストを伝播させ る。トランスデューサ２４は、走査プレーン内の異なる走査線に沿って超音波バ ーストを伝播させて身体中の興味のある領域を走査し、カラードップラーイメー ジングのための信号を提供するように構成することができる。この代わりに、ト ランスデューサ２４は、Ｍモードとして知られるモードの単一の走査線に沿って 超音波バーストを伝播させることもできる。いずれの場合も、トランスデューサ ２４は超音波バーストに応答する身体からのエコーを検出し、エコーを示す信号 が受信器３０により処理され、プロセッサ３２によりベースバンドまでダウンシ フトされてフィルタされ、それからＡ／Ｄ変換器３４によりデジタル化される。 デジタル化された信号はそれから自動相関器３６により自動相関付けされ、それ からパーシステンス（持続性）アキュームレータ３８により時間的及び／又は空 間的に持続される。体液の流れ又は身体内の組織の運動の平均速度関連パラメー タ、速度変動又はエネルギーは、計算器４０により、持続された信号から計算さ れる。これらの３つの体液の流れ又は組織の運動のパラメータは、その後カラー エンコーダ４２により、赤、緑及び青の画素値などのカラー信号に符号化される 。これらの値は、カラースキャンコンバータ４４により、ラスターフォーマット にスキャンコンバートされ、その後カラーモニタ４６上に表示される。 本発明は、平均速度、速度変動及びエネルギー情報を、カラーモニタ４６に表 示するためのカラー信号に符号化するカラーエンコー ダ内のシステムに向けられている。当業者には周知のように、体液の流れ速度及 び組織の運動は、受信器３０により受信される信号内のドップラー周波数シフト 情報と比例関係にある。従って、代替的手法は、平均ドップラー周波数シフト情 報をカラー符号化することであり、それは平均速度情報をカラー符号化すること と等価である。その場合、計算器４０は、平均速度情報の代わりに、平均ドップ ラー周波数（又は波長）シフト情報を計算するように適合される。平均ドップラ ー周波数シフト情報のカラー符号化工程は、平均速度情報のカラー符号化と全く 同一であるので、本明細書及び請求の範囲において平均速度のカラー符号化が関 連する限りにおいて、平均ドップラー周波数（波長）シフトのカラー符号化も同 様に本願に含まれ、平均速度のカラー符号化と代替可能であることが理解される 。 この点に至るまでの記述において、平均速度、変動及び速度及びエネルギー情 報は、図２を参照して既述されたドップラー情報信号から得られる。体液の流れ 又は組織の運動の平均速度及びエネルギーは、ドップラー情報の代わりに、時間 シフト情報を使用して得ることもでき、これは米国特許 No．4,928,698 号、及 び、Bonnefous等による「相互相関によるパルス−ドップラー超音波と血流速度 推定の時間領域定式化」、超音波イメージングＢ、73-85（1986）、に記載され ている。この記事及び文献は、血液の流れ及び器官の運動に関する速度及びエネ ルギーを得るために時間シフト情報を使用するシステムを記載する。そのような 計画を実施するためのシステムは、ベースバンドプロセッサを省略するなど、図 ２の簡単な変形により到達することができ、その結果受信器３０により受信され たエコーは図２のようにベースバンドにダウンシフトされず、Ａ／Ｄ変換器３４ により単にデジタルサンプルに変換される。自動相関付けを行う代わりに、デジ タルサンプルを相互相関器により相互相関付 けし、その出力に、身体内の体液の流れ又は組織の運動のエネルギー及び平均速 度を提供する。その後、カラーエンコーダ４２はエネルギー及び平均速度につい てカラー符号化を施し、モニタ４６上に表示するカラー信号を提供する。このよ うに、本発明のデータ取得部は、時間シフト情報及びドップラー情報のエコー処 理を含む。しきい値モード 本発明の、しきい値モードの態様について、図３Ａを参照して説明する。図３ Ａ及び他の図のカラーバーの異なる陰影付けは、各点のエネルギー値及び速度値 に対応するカラーバー内の点において選択された色の異なる輝度及び色相を示し 、図１Ａ及び１Ｂに示す従来の方式と同様である。 図３Ａに示すように、２変数の２次元色空間５２内に境界５０が設けられ、そ の２変数はエネルギー及び平均速度である。マップ化関数に従って色が選択され 、その関数は、色をエネルギー及び平均速度のペアに関係付ける。正の平均速度 は、負の平均速度と分けて表示される。境界５０は、点（e1、v1）から点（e2、 v2）への第１の直線と、点（e2、v2）から点（e3、v3）への第２の直線と、によ り構成される。よって、領域５０は、色空間５２を２つの領域、即ち、第１領域 ５４と第２領域５６に分割する。領域５４は、空間５２内で速度及びエネルギー の大きさのが共に最小である点を含んでおり、この点で領域５６と区別される。 その点は６０にあり、空間５２の原点を規定する。領域５４は、エネルギーが最 小である点６０を含むという事実によって特徴付けられるので、領域５４は、低 いエネルギーの体液の流れ又は組織の運動を示す情報を含む信号の符号化のため の色空間の部分を含む。従って、図３Ａのカラーマップは、潅流イメージングに 特に有効である。信号対雑音比が低い潅 流イメージングにおいては、ドップラー信号の平均速度及び変動成分の推定は、 信号エネルギーの推定程正確ではない。潅流信号は常に弱く、雑音により隠され 易いので、潅流信号を、その速度情報内容の関数ではなく、そのエネルギー情報 内容の関数としてカラー符号化することは特に有効である。 領域５６では、ドップラー又は時間シフト信号は、高エネルギーの体液の流れ 又は組織の運動と、低エネルギーだが高速な体液の流れ又は組織の運動とのうち のいずれかを示す。その場合、臨床医はドップラー信号内の位相情報をより信頼 し、それゆえドップラー信号の速度情報内容を信頼する。従って、エンコーダ４ ２への信号の平均速度及びエネルギーが領域５６内にある場合、その信号は、そ のエネルギー情報内容ではなく、速度情報内容を使用してカラー符号化される。 これにより、カラーモニタ４６上の実際の表示において、体液の流れ又は組織の 運動の動的に変化する速度特性を保存することができる。 カラーエンコーダ４２がカラーマップ５２に基づいて色を取り出すと、エンコ ーダ出力に現れるその色を示す信号（“色信号”）はコンバータ４４へ送られ、 その信号がラスターフォーマットにスキャンコンバートされ、モニタ４６上に表 示される。 エンコーダ４２は、以下のように構成されるルックアップテーブルとして実施 することができる。まず、存在しうる速度の所定の範囲、及びエネルギーのダイ ナミックレンジを決定し、これによりカラーマップ５２の２つの軸のスケール及 び値を決定する。次に、図３Ａに示すように、マップ５２内の出力色を、マップ ５２内の平均速度及びエネルギーの入力値と対応させて、テーブルを構成する。 そのテーブルは、エンコーダ４２内のＰＲＯＭなどのメモリに記憶される。そし て、エンコーダ４２に信号の平均速度及びエネルギー が入力されると、エンコーダ４２内のルックアップテーブルがマップ５２に従っ て対応する色を供給する。ルックアップテーブルの設計及びその動作は従来技術 の当業者に既知であり、ここでは説明しない。図３Ａに示すように、エネルギー 及び／又は速度の大きさが増加すると、符号化方式は輝度及び／又は色差におけ る変化と関連する。マップ５２内の陰影の変化は、輝度及び／又は色相の変化を 示す。図３及び、陰影付きのバー又は輪郭を有する本願の他の図において、同一 の陰影を有するバー又は輪郭は同一の輝度又は色相を有する。原点６０は平均速 度の所定範囲の最小値及びエネルギーのダイナミックレンジの最小値に位置する 。 図３Ａに示すように、組織の運動又は体液の流れの方向は、例えば、正の速度 は赤で示し、負の速度は青で示すというように異なる色により示すことができる 。このように、低エネルギーの潅流信号及び流れ方向を同時に観察することがで き、例えば肝硬変の診察に有益である。領域５４について第３の色を使用するこ とができる。流れの方向が重要でない場合には、正負の速度を同一の色で符号化 することが望ましく、それによりモニタ４６に表示されるイメージは、異なる流 れ方向を符号化するための異なる２色間の不要なコントラストによりクラッタが 生じることが少なくなる。 図３Ｂは図３Ａのマップ５２と基本的に同一のカラーマップ５２’を示し、そ のマップ５２’では第１及び第２の領域５４、５６に加えて、境界を含む第３の 領域６２を有する。第３の領域は遷移領域であり、その領域ではフィルタリング を行い、モニタ４６上の実際の表示において色の滑らかな遷移を可能とする。こ れは図３Ｂ及び３Ｅを参照してより明確に示され、図３Ｅは図３Ｂのカラーマッ プの拡大部を示す。図３Ｅに示すように、第３の領域６２内のあらゆる点につい て、その点の色は単純化された３×３の２次元フィ ルタにより生成され（即ち、３×３平方の４つの角の点が省略され又はそれらの 対応する４個の係数が零に設定される）、そのフィルタはその点及び４個の周囲 画素のための色画素値の平均を計算するための５個の非零係数を有する。例えば 、図３Ｅの点６４について、点６４の色は、その点の色値及び４個の周囲点６６ の色値の単純平均又は重み付け平均を、以下の式で計算することにより得られる 。 ここで、ｅはエネルギー、Δｅはエネルギーの増分、 ｖは速度、Δｖは速度の増分、 Ｃｅ、Ｃｖはフィルタ定数で使用される量、 Ｒ，Ｇ、Ｂはスムージング前の赤、緑、青の値、 Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’は、単純化された３×３フィルタによるスムージング後の赤 、緑、青の値である。 遷移領域６２を生成するために、図３Ａの５０の如き第１しきい値曲線が規定 される。次に、図３Ａを参照して説明した上記の方法で、領域５４及び５６のた めの現在のルックアップテーブルが生成される。遷移領域６２は“等幅”方式に より規定され、それによりしきい値曲線又は境界５０は遷移領域６２の中央とな る。それから、 赤、緑、青の遷移領域内の全ての点について２次元スムージング処理が実行され る。２次元スムージングを実行する単純な方法は、上述の単純化された３×３の カーネル又はフィルタを使用することである。 図３Ｃは、他のカラーマップ５２''を示し、そのマップ５２''は、超音波シス テムが方向性流れ検出において信頼性の低い低速度流れ状態の表示を禁止し、又 は定常性クラッタ信号を除去するために色が示されていないベースラインを含む 点で図３Ａのマップと異なる。図３Ｄは図３Ａのものと類似のカラーマップ５２ '''であり、それは、図３Ａのようにエンコーダ４２への信号の速度情報内容の みの関数として色を選択することの代りに、領域５６'内では信号内の平均速度 又はエネルギー情報の両方の関数である色が選択される点を除いて図３Ａのもの と同様である。図３Ｃ及び３Ｄのカラーマップ５２''及び５２'''は２つの異な るルックアップテーブルを要することは明らかであり、そのルックアップテーブ ルのそれぞれは図３Ａを参照して説明したのと同様の方法で構成される。図３Ａ 、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄのそれぞれにベースラインを含めることができ、混合モード カラーマップを含む、以下に説明するいずれのカラーマップにもベースラインを 含めることができる。そのようなマップの全てにベースライン領域を実施するた めには、エネルギー及び平均速度情報がカラーマップのベースライン領域内の点 に対応する個々の信号について、空白色又は表示態様インジケータを、ルックア ップテーブル内に記憶する。ベースラインを有するカラーマップは、心臓学上の 応用について特に有効である。 図３Ａ−３Ｄにおいて、境界は直線により構成される。しかし、本発明におい てはこのことは必ずしも要求されず、境界は図４Ａ、４Ｂに示すような奇形とす ることもできる。図４Ａでは、境界８０ はエネルギーの単一値関数であるが、速度の多値関数である。図３Ａ−３Ｄの境 界と同様に境界８０はしきい値のペアのセットにより構成され、個々のペアはエ ネルギーのしきい値と、平均速度の大きさのしきい値とを有する。カラーマップ ８２を実行するルックアップテーブルを含むエンコーダ４２への個々の入力信号 について、その信号のエネルギー（ｅ）及び速度情報は、境界８０のしきい値の ペアと対応付けられ、その信号内の情報のそれと同一エネルギーｅを有するしき い値の２つのペア（84、86）を見い出す。それから、エンコーダ４２は、その信 号内の情報の平均速度の大きさを、同一のエネルギー値を有する２個のしきい値 のペア８４、８６と比較する。そのような入力信号中の情報の平均速度の大きさ が、領域５６''内の点８８及び９０のような、しきい値のペア８４、８６中のそ れらより大きいなら、その信号中の情報の速度のみの関数として色が選択される 。領域５４''中の点９２のように、その逆が成立するならば、その信号中の情報 のエネルギーのみの関数として色が選択される。 図４Ｂにおいて、境界１００は、速度の単一値の関数である。よって、体液の 流れ又は組織の運動の速度の大きさがｖであるという情報を含む入力信号につい ては、境界１００上のしきい値のペアは、同一の速度しきい値ｖを有する点１０ ４に位置する。もし、エンコーダ４２への入力信号中の情報のエネルギーが、点 １０６のように、点１０４におけるしきい値のエネルギーよりも大きいなら、入 力信号は領域５６'''に属し、その信号中の情報の速度のみの関数として色が選 択される。点１０８のように、その逆が成立するなら、その信号中の情報のエネ ルギーの関数のみとして色が選択される。 また、実際、好適な実施形態においては、上述の比較及び選択工程は、カラー マップ８２、１０２の上述の関数を実現するルックア ップテーブルを構成することにより実行され、それにより、色の計算を行う必要 がない。他の実施は、境界のしきい値のペアを記憶するメモリと、信号としきい 値のペアとの比較を行い、かつ、比較結果に応じて色の選択を行うプロセッサ又 はコントローラと、を使用する。 上記の説明から、境界の形状に拘わらず、また、境界がエネルギー及び／又は 速度の単一値関数であるか否かに拘わらず、しきい値モードの一般的な概念とし て、境界は２次元色空間を２つのの領域、即ち、速度及びエネルギーの大きさが 最小である原点を含む第１の領域と、第２の領域と、に分割するために設けられ ることな明らかである。エンコーダ４２への入力信号の平均速度及びエネルギー 情報の大きさが第１の領域に属するなら、その信号のエネルギー情報のみが色の 選択において考慮され、第２領域に属する信号のための色選択は上述のように変 化し、これはルックアップテーブル中に実行される。一方、２つの領域及び原点 を参照して２つの領域を定義する代りに、図４Ａ、４Ｂを参照して既に説明され た方法を使用する符号化方式を定式化することもできる。境界がエネルギー又は 速度のいずれかの単一値関数である場合、図４Ａ、４Ｂを参照して説明した手順 を実行して信号を符号化することができる。そのような全ての方式は、低エネル ギー潅流信号のイメージング時に臨床医に上記の利益を提供する。 図５Ａ−５Ｅは、しきい値モードに適用されるバランス概念を示す５色マップ である。特定の臨床状況では、エンコーダ４２への入力信号のエネルギー内容と 比較して、速度内容は異なる情報を現わす。そのような場合、入力信号の速度内 容に対するの色選択の依存度を、該信号のエネルギー内容に対する色選択の依存 度と比べて増加させ、それによりエネルギー内容に対する依存度を減少させるこ とが望ましい。しきい値モードでは、単に境界を移動することによりこれを実現 することができる。よって、従来から使用されているのと同様のカラードップラ ー速度マップである図５Ａにおいて、色選択のために速度情報のみが使用され、 エネルギー情報は全く使用されない。図５Ｂでは、エネルギー情報のみを使用す るカラー符号化が非常に低いエネルギーを示す信号についてのみ使用され、他方 、エネルギーのダイナミックレンジ及び速度の所定の範囲の大部分をカバーする 殆どのカラーマップについては、入力信号中の速度情報のみがカラー符号化のた めに使用される。図５Ｃ（図３Ａと同様）では、境界５０はカラーマップ５２を ほぼ等しい面積の２つの領域５４、５６に分割し、入力信号のエネルギー情報と 速度情報の内容のほぼ等しい強調（emphasis）と等価である。 図５Ｄでは、エネルギーのダイナミックレンジ及び速度の範囲の殆どについて 、エンコーダへの入力信号を符号化するためにエネルギー情報のみが使用される 。図５Ｅでは、入力信号中の速度情報は無視され、従来のカラードップラーエネ ルギーイメージングと同様にエネルギー情報のみが使用される。よって、図５Ａ −５Ｅのカラーマップを実施するために、５個の異なるルックアップテーブルを 設けることができる。５個の異なるバランス値のうちの一つを選択することによ り、臨床医は５個の図のいずれか一つに対応するルックアップテーブルを選択す ることができる。バランスのデフォルト設定は零とすることができ、図５Ｃの速 度及びエネルギー情報にほぼ等しい強調をもたらす。従って、ｂについての値− ２、−１、０、１、２は、単にユーザにより制御されるパラメータの異なる５つ の値である。５つのｂの値のうちの一つを選択することによりユーザは５つのル ックアップテーブルのうちのいずれか一つを選択することができる。これは、例 えば、キーボード（図示せず）上のキーを 押して希望の値に到達するまで５つの値を循環して対応するルックアップテーブ ルを選択することにより行う。 図６Ａ、６Ｂ、６Ｃのカラーマップは、図５Ｃ、５Ｂ、５Ｄのものとそれぞれ 同一であり、そこにおいてカラーバーは簡単のため省略されている。図６Ａ、６ Ｂ、６Ｃは、デカルト座標による。図７Ａ−７Ｃは、図７Ａ−７Ｃ中の矢印１２ ０、１２２及び１２４により示されるように、それぞれ図６Ａ−６Ｃからの等角 写像により得られる極座標中のカラーマップである。従って、図６Ａ中の境界１ ５０は図７Ａ中の境界１５０'となる。同様に、図６Ｂの境界１６１は図７Ｂ中 の境界１６１'となり、図６Ｃ中の境界１６５は図７Ｃ中の境界１６５'となる。 図６Ａ中の領域１５４は図７Ａ中の小楕円１５０'内部の領域１５４'に写像され る。正の速度のための領域１５６ａは図７Ａの垂直軸１３０の右側の影付き領域 １５６ａ'となり、垂直軸１３０の左側の領域１５４'を除く大きな楕円の影の無 い領域１５６ｂ’は、図６Ａの負の速度の領域１５６ｂの写像の結果である。図 ７Ｂ、７ｃは、図６Ｂ、６Ｃ中の対応する領域から写像された同様の領域を含む 。図７Ａ−７Ｃにおいて、マップ中の点のエネルギーは、原点Ｏからのその点の 距離により示され、速度は下向きを指す垂直軸１３０からのその点のベクトルの 角度により示される。 デカルト座標の場合と同様に、信号がエネルギー情報の関数のみとして符号化 されるべき領域１５４'、１６０'、１６４'は、エネルギーが最小となる原点Ｏ を含む。原点における角度は不確定であるが、これらの極座標カラーマップに関 する限り、原点において速度の大きさもその最小値であると推定される。現実に 、実際の信号について、最小値における実際の速度は小さい非零の値であり、そ の結果、上述の明白な問題には殆ど遭遇しない。図７Ａ−７Ｃで、点（e1、v1） 及び（e3、v3）は折りたたまれて一致し、超音波イメー ジングにおいて一般的に遭遇するエリアシングの問題を図示していることに留意 されたい。混合表示モード しきい値モードでは、図３Ｄの場合を除いて、ベースラインを有する場合も有 しない場合も、エネルギー情報と速度情報の両方ではなく、いずれか一方の関数 として、入力信号がエンコーダ４２により符号化される。混合表示モードとして 知られる本発明の他の観点では、信号を示す色はそのエネルギーと平均速度の両 方の関数として選択される。図８Ａ−８Ｃは混合モードを示す３つの図であり、 ここでも異なる陰影の曲線状輪郭を有する領域は異なる輝度及び／又は色差値を 示し、同一の陰影を有する領域は同一の輝度及び／又は色差値を示す。図８Ａ− ８Ｃにおいて、色は、エネルギーと速度の大きさの重み付け積関数である。図８ Ｂにおいて、選択された色は、速度情報とエネルギー情報とに等しい依存度を有 する。図８Ａでは、速度情報に対してより顕著な強調がなされ、エネルギー情報 に対しての強調は少ない。その結果、モニタ４６上の表示中の色変化は、受信器 ３０により受信されるエコー中の体液の流れ又は組織の運動の速度の大きさの変 化により高感度であり、そのような流れ又は運動のエネルギーにはあまり高感度 ではない。図８Ｃでは、その逆が成立し、そこでは表示された色はエネルギー変 化に対してより高感度であり、速度の大きさの変化にはあまり高感度ではない。 この２つの極端な場合は、表示された色が、エネルギーの変化のみ、又は速度の 大きさの変化のみに対して高感度であり、それら両方に高感度なのではなく、そ の場合ではカラーマップは図１Ａ、１Ｂのものと同一である。また、図８Ｂのカ ラーマップはデフォルト設定として選択されたものとしてもよい。 図９Ａ−９Ｃは混合モードを示す３つのカラーマップであり、そこにおいて、 色はエネルギー及び速度の大きさの楕円関数である。図９Ｂでは、選択された色 は速度情報とエネルギー情報とに等しい依存度を有する。図９Ａでは、速度情報 により大きな強調がなされ、エネルギー情報はあまり強調されていない。図９Ｃ では、エネルギー情報により大きな強調がなされ、速度情報はあまり強調されて いない。また、この２つの極端な場合は、図１Ａ、１Ｂ中のカラーマップと同一 である。 図１０は、混合モードを示すカラーマップであり、色はエネルギー情報と速度 情報の一次結合であり、そこでは２種類の情報に等しい強調がなされている。も し、速度情報を犠牲にしてエネルギー情報の強調を増加しようとすれば、その一 つの方法は点２０２を現在の位置に保持し、等しい色の線をより急勾配にし、そ れにより、例えば点線で示すように、線２０２−２０４が新たな位置２０２−２ ０４'に移動し、線２０２−２０６が新たな位置２０２−２０６'に移動する。も し、エネルギーへの依存度を犠牲にして速度への依存度を強調させれば、その一 つの方法は、点２０４'、２０６'が点２０４、２０６により接近するまで、又は 、それらが重なり合いさらにそれらの点を超えるまで、線２０２−２０４'と線 ２０２−２０６'をそれぞれ左へ移動させ、点２０２の新たな位置も、図１０に 示す原点位置に対して左へ変位する。他の等しい色の線は、同様に移動させられ る。 一般的に、混合モードでは、しきい値モードとは対照的に、エネルギーと平均 速度の両方の関数として色が選択され、そのしきい値モードでは、ベースライン を有し又は有しない図３Ｄの場合を除いて、エネルギー又は平均速度の両方では なく、いずれか一方の関数として色が選択される。そのような一般化された混合 モードマップ が図１１Ａに示される。２次元の速度及びエネルギーのカラーマップである図１ １Ａに示すように、領域２２０は、平均速度とエネルギーが最小となる原点６０ を含み、その結果、領域２２０は信号中の低エネルギー及び低速度情報に対応す る色を含む。他の領域２２２が、平均速度又はエネルギーの両方ではなく、いず れか一方のみの関数としてとして符号化されるとしても、この領域２２０内で信 号をエネルギー及び速度両方の関数としてカラー符号化することは有益である。 混合モードの、一般化された概念のさらなる改善が図１１Ｂに示される。 図示の目的のため、図１１Ｂのカラーマップは正規化されたものとし、それに より平均速度は正の流れについては０から１の範囲に属し、負の流れについては ０から−１の範囲に属し、エネルギーも０から１の範囲に属する。半円２３０は １／２の半径を有し、よってその半円に囲まれる領域は、図１１Ａの領域２２０ と同様に、低エネルギー及び低平均速度の領域を含む。しかし、その領域の単一 の部分を選択することかでき、この部分でのみ選択されるべき色はエネルギーと 平均速度の両方の関数となる。従って、陰影を付した部分２３２のように領域の 一部を選択することができ、それは、エンコーダへの入力信号がエネルギーと平 均速度の両方の関数としてカラー符号化されるのはその部分内のみであり、領域 ２３２外の原点６０近傍では入力信号はエネルギー及び平均速度の両方ではなく 、いずれか一方の関数としてカラー符号化される。半円により囲まれた領域は正 負の平均速度の値の範囲の低い方半分、及び、エネルギー−速度領域内のエネル ギーのダイナミックレンジの値の低い方半分をカバーする。従って、領域２３２ は、平均速度の範囲の低い方半分及びエネルギーのダイナミックレンジの低い方 半分から選択される。明らかに、領域２３２は、平均速度範囲の低い方半分及び エ ネルギーダイナミックレンジの低い方半分以外をカバーする、低い平均速度及び 低いエネルギー領域から選択され、そのような態様は本発明の視野の範囲内であ る。一つの例は、半円２４０、２５０内の領域であり、それらはそれぞれ、平均 速度範囲及びエネルギーダイナミックレンジの１／３及び２／３をカバーする。 当然、領域２３２が多くの応用におけるカラーマップ全体を取り囲み、その結 果エンコーダ４２へのあらゆる入力信号が、入力信号のエネルギー及び平均速度 情報の両方を使用してカラー符号化されることが望ましい。 混合モードフォーマットについての代替的な一般的定式化は以下のしきにより 定義される。 ここで、Ｆ、Ｇ，Ｈは関数であり、ｖは平均速度であり、ｅはエネルギーであり 、“abs”は“絶対値”を示し、“sign”は“正弦値”を示し、ｂはユーザが選 択可能な定数を示す。実際には、超音波カラーディスプレイシステムの能力と両 立できる色を生じるような関数Ｆ、Ｇ及びＨを選択することが重要である。上述 の混合モードアルゴリズムと関連するカラーバーは、あらゆる２次元座標系、特 にデカルト座標系及び極座標系で示すことができる。 デカルト座標系では、エネルギーｅ及び速度ｖはそれぞれｘ及びｙにより以下 のように示される。 極座標系では、エネルギーは一般化された半径Ｒにより以下のように示される 。 ここで、ａ及びｂは楕円を定義する定数である。速度は角度により以下のように 示される： １．左右の半分はそれぞれ負及び正の速度を示す、 ２．速度零はｙ軸の下半分により示される（θ＝−π／２、又は３＊π／２ ）、 ３．正負の最大速度はｙ軸の上半分により示され(θ＝π／２)、そこではポ テンシャルのエリアシングが生じる。 図８Ａ−８Ｃ、９Ａ−９Ｃ及び１０のカラーマップはデカルト座標系である。 図１２Ａ−１２Ｃは、図８Ａ−８Ｃから等角写像により写像され、それらと等価 な極座標系のカラーマップである。図１３Ａ−１３Ｃは極座標系の等価物であり 、図９Ａ−９Ｃから等角写像により写像されたものである。図１４Ｂは、図１０ と等価な極座標系カラーマップであり、それらから等角写像により写像されたも のである。上述のように、図１０中の（等しい色の）輪郭は、選択されたバラン ス値に依存して変化する。図１０は、速度及びエネルギーに等しい強調が与えら れた場合を示す。図１４Ａは、エネルギーへの依存度より速度への依存度が強調 された場合の極座標系カラーマップを示し、図１４Ｃはエネルギーへの依存度が 速度への依存度より強調された場合の極座標系カラーマップを示す。 ２次元の混合エネルギー−速度カラールックアップテーブルは、以下のアルゴ リズムにより作られる。 （１）以下のいずれか一つのシナリオにより２次元速度カラール ックアップテーブルを作成する。 Ａ．多くの既存の超音波デイスプレイシステムは既に１次元の速度カラー ルックアップテーブルを有している。ＲＧＢ（赤、緑、青）の値により記述され た既知の１次元速度カラールックアップテーブルから始める。それから、ＲＧＢ 値をマトリクス変換によりＹＵＶパラメータに変換する： Ｂ．単純に、ＹＵＶ空間内で以下の方式に従って１次元速度カラールック アップテーブルを作成する： Yv = f(abs(v))、abs（v）が増加すると増加； Zv = g(sign(v))*h(abs(v))； ここで、ＺはＵとＶの両方を組み合わせた複素変数、 Z = V+i*U ｖは速度。１次元速度カラールックアップテーブルの背後にある基本的な発想は 、Ａ．速度信号の方向性特性に対応する２つの色を持つこと、Ｂ．ブライトネス （輝度）が絶対速度に応じて増加すること、である。便宜上、表記について以下 の規則を定める： ｖ：正規化された速度信号、−１≦ｖ≦＋１； ｅ：正規化されたエネルギー信号、０≦ｅ≦１； ＲＧＢ：正規化されたＲＧＢ値、０と１の間の値； Ｙ：正規化された輝度、０≦Ｙ≦１。 幾つかの典型例は： Ｚｖ＝定数１；ｖ≧０の時、及び Ｚｖ＝定数２；ｖ≦０の時； ここで、複素定数１及び定数２が色を決定する、及び Yv = （abs(v))ⁿ；ここでｍ＞０；又は、 Yv = {1+tanh[2n*(abs(v)−1/2)]/tanh(n)}/2；又は Yv = {1+tan^-1[2n*(abs(v)−1/2)]/tan^-1(n)}/2、 ここで、ｎは上記２つの等式Yvにおいて正である。 （２）速度カラールックアップテーブルを出発エネルギーカラールックアップテ ーブルとして使用する： ｖ≧０の時、Ye＝Yv；Ze＝Zv； ｖ＜０の時、Ye＝Yv；Ze＝Zv； （３）ＹＵＶ空間内でエネルギーと速度を組み合わせ、バランスパラメータｂに より定義される２次元カラールックアップテーブルファミリーを作成する： Y = F(Ye，Yv，b)；ここでＦはYe、Yvと共に増加する； Z = G(Ze，Zv，b)； 0≦b≦1； 典型例は： Z = b*Ze+(1−b)*Zv；又は、 Z = (Ze+Zv)/2；及び Y = (b*Yeⁿ+(1−b)*Yvⁿ)^1/m； n,m = 1,2,3,.... 又は、 Y = Ye^b*Yv^(1-b)； 関数ｆ及びＦを単調増加とすると、結果として得られるカラールックアップテ ーブルは、強いエネルギー及び速度信号についてより高度に持続するブライトネ スを保証する。カラーマップのきめ細かさは、ｆ及びＦの選択により制御するこ とができる。この態様は、 心臓学的応用において、噴射表示の脈動を制御するために使用可能である。 上記の説明において、Ｙは輝度であり、Ｕ、Ｖは、超音波ディスプレイシステ ムに通常使用されるＲＧＢ色空間と等価のＹＵＢ色空間の色差変数である。ＹＵ Ｖ空間では、平均速度の大きさの及びエネルギー、又はその両方の増加とともに 全体の輝度が増加することを容易に確認できるので、ＲＧＢ値の代わりにＹＵＶ パラメータを使用するエネルギー−速度領域にカラーマップ機能を実行すること が望ましい。エネルギー、平均速度の大きさ、又はその両方の増加とともに単調 増加する輝度を表示することにより、臨床医が重大な生理的事件を識別すること が容易となり、誤った診断を行うことが殆どなくなる。例えば、低血圧を示す情 報を含む信号について、それにも拘わらず血流が高いエネルギーを示していると しても、その事件を強調し、その事件をカラーモニタ４６上に表示することが望 ましい。これは、例えば、心臓学上、又は静脈流の場合である。エネルギーの単 調増加関数である輝度を有する色を表示することは、そのような流れが顕著に表 示されることを確実とする。 特に有効な混合モード方法の関数は、輝度が、入力信号中の平均速度及びエネ ルギーの大きさの積の関数である場合である。その際、体積測定流れの表示は、 表示された色の輝度から直接的に確かめることができる。 平均速度の大きさの所定範囲は、毎秒０から少なくとも６メートルとすること かでき、平均速度の大きさのより典型的な望ましい範囲は毎秒０から１０メート ルである。エネルギーのダイナミックレンジはシステムの雑音レベルから、それ より少なくとも１０デシベル上までであり、好ましくはシステムの雑音レベルか ら、それより少なくとも２０デシベル又はそれ以上である。 混合モード表示フォーマットでは、マップ化関数は連続的であることが好まし い。しかし、多くの超音波ディスプレイシステムはデジタルであり、離散化又は 量子化の効果は避け難いので、マップ化関数は実質的に連続的、又は量子化の制 限下で連続的であることが望ましい。解像度は、平均速度の範囲及びエネルギー のダイナミックレンジがそれらの所定範囲の１／８未満で変化し、色がその範囲 の１／１６未満で変化するするように設定されることが好ましい。一つの実施例 では、速度情報の伝送のために６ビットが使用され、色情報のために８ビットが 使用され、それにより、その方式においては、信号はダイナミックレンジの１／ ６４変化し、色はその範囲の１／２５６変化する。 上記の混合モード表示フォーマットの式から、エネルギーへの色の依存度と、 平均速度への色の依存度との間の相対的強調は、ユーザが制御可能な変数ｂを変 化させることにより変更できる。上記の式において、ｂは、０から１の範囲に正 規化される。従って、図８Ａ、９Ａ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａは、ｂが０．２５ の値を有する場合に対応する。図８Ｂ、９Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂ、１４Ｂ及び１０ は、ｂ＝０．５の値に対応する。図８Ｃ、９Ｃ、１２Ｃ、１３Ｃ及び１４Ｃは、 ｂ＝０．７５の場合の結果である。 図８Ａ、８Ｃに示される重み付け積関数は、以下の式に基づく： 図９Ａ−９Ｃの楕円マップ化関数は、以下の式に基づき、ｍ及びｎは共に値２ を有する： 図１０は、以下に示す関係の線形関数を示す： 全体システム 図１５は、図２のカラーエンコーダ４２内のルックアップテーブルのブロック 図であり、本発明の好適な実施形態を示す。図１５に示すように、エンコーダへ の入力信号中に含まれる情報中のエネルギー及び平均速度は、ルックアップテー ブル３００へ供給される。 ユーザは、２つのモード、即ち、しきい値表示モード又は混合表示モードから カラーマップ化のための希望のモードを選択することができる。また、ベースラ インを有し又は有しない図３Ｄの如きハイブリッドモードを有することもでき、 そこではカラーマップの一部がしきい値モードフォーマットであり、カラーマッ プの一部が混合モードフォーマットである。希望のモードを選択した後、ユーザ は表示のための希望の色を選択する。また、ユーザは、正負の速度のための異な る色を選択することにより体液の流れ又は組織の運動の方向情報を表示する。そ の方向情報は、正負の速度について同一色を選択することにより無視される。そ の選択は、図１５に示す前処理キー又は入力により実行される。 さらに、ユーザの選択可能な値ｂをルックアップテーブルに入力して、上述の ようにユーザが表示モードを選択した後、希望のマップ化関数を選択する。その ような入力はキーボードのキーにより便利に実行され、ユーザは、上述の５以上 のｂの値を循環し、同一の表示モードの５以上の異なるマップ化関数の内の一つ を選択する。 異なるｂの値は、既に選択された特定の表示モードのためのブロック３００内の ５以上の異なるルックアップテーブルに含まれる。当然、５未満（例えば２）の ルックアップテーブルを使用することができ、それも本発明の視野の範囲内であ る。それから、エネルギー及び平均速度入力は、選択されたルックアップテーブ ルから正しい色を選択するために使用され、その色は色出力３０２に供給され、 その色出力３０２はその信号をスキャンコンバータ４４へ供給する。ユーザが選 択可能なルックアップテーブルは全て予め計算され、ブロック３００内に記憶さ れている。“バランス”制御 カラードップラーエネルギー及び速度モード(CEV)の一つの目的は、受信ドッ プラー信号の同時の速度及びエネルギー情報を提供することである。さらには、 臨床上のユーザは、希望によりイメージディスプレイのエネルギー内容又は速度 内容のいずれかを強調することにより、彼のイメージ取得を最適化できるように すべきである。例えば、CEV モードの速度内容は頸動脈のイメージングに好適で あり、エネルギー内容は甲状腺の潅流イメージングのためにより強調される。肝 硬変の診断では、臨床医は初期においては肝臓の潅流を観察するためにエネルギ ーイメージングを強調することを好み、その後血流方向情報のために速度イメー ジングに切り換える。“バランス”制御により、臨床上のユーザは臨床上の環境 に応じてCEVモードを最適化することが可能となる。 現在では、５つのバランス制御設定があり、速度イメージングの高い強調のた めのバランス＝−２から、エネルギーイメージングの高い強調のためのバランス ＝＋２までに渡る。バランス＝０はデフォルトイメージングフォーマットであり 、それは多くの典型的な臨 床的応用のためのエネルギー及び速度イメージング間のバランスを最適化すると 考えられる。 バランス制御設定数は、速度イメージングからエネルギーイメージングにわた るイメージングフォーマットのより連続的な選択を提供するために増加させるこ とができる。伝統的には、従来方法を述べた部分に要約された数個のカラードッ プラーイメージングモードのみを有していた。最も一般的に使用された２つのモ ードは、カラードップラー速度及びカラードップラーエネルギーモードである。 CEV モードはより多くのカラードップラーイメージングモードを効果的に提供し 、それらのモードでは，ユーザは“バランス”制御を使用することにより特定の 臨床上の応用において最適なイメージングモードを選択することができる。２つの１次元カラーマップを使用する代替的実施形態 図１Ａ、１Ｂに示すような２つの１次元カラーマップを使用して信号の速度及 びエネルギー情報の両者を表示することもできる。そのような方式では、図１Ａ の速度マップを用いて平均速度情報から第１の色が選択され、図１Ｂのエネルギ ー情報から異なる第２の色が選択される。それから、両方の色が同一の画素に表 示され、その結果、観察者はその画素に２色の混色を見る。従来の方法に対する本発明の長所 １．カラードップラーエネルギー及び速度(CEV)モードは、臨床上のユーザに 、受信ドップラー信号の同時のエネルギー及び速度情報を提供し、その情報を臨 床的に重要かつ有益な方法で表示する。 ２．本発明はユーザに、希望によりエネルギーイメージング又は速度イメージ ングのいずれかを強調するための“バランス”制御を 提供する。 ３．一般的に使用されているカラードップラー速度モード及びカラードップラ ーエネルギーモードに加えて、“バランス”制御は多くの中間的なイメージング モードを提供し、それらは２つの一般的なカラードップラーモードの利益及び特 性を受け継いでいる。これらの中間的なイメージングモードは容易に選択可能で あり、臨床的検査中のイメージ獲得を最適化する。よって、それらのモードはカ ラードップラーシステムの臨床的効率及び診断を大幅に高める。 ４．CEV モードは、速度情報と共にエネルギー情報を提供することにより、従 来のカラードップラー速度モードと比べて高い感度をもたらす。 ５．本発明は、方向性流れ情報を提供することにより、カラードップラーエネ ルギーモードを向上させる。 ６．１つのイメージに受信ドップラー信号の同時のエネルギー及び速度情報が 存在することは、カラードップラーエネルギー又は速度情報の一方のみの場合よ りも、臨床医に実際の流れのより良好な生理学的表示を与える。例えば、心臓学 上の応用では、心臓内の血流の病理学的噴射を検出することが重要である。これ らの噴射の厳格さ（及び重要性）は、より高い速度の噴射及び噴射中のより多量 の血液（即ち、より高いエネルギー）と共に増加する。噴射の表示の決定におけ るエネルギーと速度両者の組み合わせは、最も重要であるそれら噴射を強調させ る傾向にある。 ７．CEV モードの方向性流れ情報と結合する高い感度は、器官の潅流及び方向 性流れ情報の両方が必須となる状況（例えば、肝硬変）においてより良好な診断 値を提供する。 ８．CEV モードの方向性流れ情報と結合する高い感度は、心臓のイメージング において、より良好な逆流噴射の可視化、心室の充填 及び流れパターン表示を提供する。 本発明を様々な実施形態に言及して説明したが、添付の請求の範囲によっての み限定されるべき本発明の視野を逸脱することなく、様々の変形が可能であるこ とが理解される。例えば、エネルギー及び速度の関数としてのカラーマップ化が 記載されたが、色ではなく、表示記号などの他の種類の表示態様を、エネルギー 及び速度の関数として選択することもでき、そのような全ての変形は本発明の視 野に属する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 グレーカー，イスメイル，エム. アメリカ合衆国，94062 カリフォルニア 州，レッドウッド シティー，クオーツ ストリート 475 (72)発明者 マズラク，サムエル，エイッチ. アメリカ合衆国，94062 カリフォルニア 州，ウッドサイド，ハイ ロード 961 (72)発明者 ワー，シャワー アメリカ合衆国，92641 カリフォルニア 州，ガーデン グローヴ，ベヴァリー レ イン 9971

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーを含む情報を含む複数 の信号を供給する工程と、 ２変数２次元表示態様空間内に境界を設ける工程であって、前記変数は平均速 度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータであり、平均速度関連パラメー タの大きさ及びエネルギー関連パラメータの各々は前記複数の信号について、前 記空間の原点を規定する点において最小値を有し、前記境界は前記空間を第１及 び第２の領域に分割し、前記第１の領域は原点を含む工程と、 各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ及び平均速度 関連パラメータが第１の領域内の点に対応する時に、エネルギー関連パラメータ のみの関数である表示態様を取得する工程と、 前記表示態様を表示媒体上に表示する工程と、を有する情報表示方法。 ２．前記取得工程は、各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラ メータ及び平均速度関連パラメータが第２の領域内の点に対応する時、平均速度 関連パラメータのみの関数である表示態様を取得する請求項１記載の方法。 ３．前記取得工程は、各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラ メータ及び平均速度関連パラメータが第２の領域内の点に対応する時、平均速度 関連パラメータとエネルギー関連パラメータの両方の関数である表示態様を取得 する請求項１記載の方法。 ４．前記取得工程は、前記境界を含む遷移領域内でフィルタリングを行い、滑ら かな色遷移を実行する請求項１記載の方法。 ５．前記フィルタリング工程は、 設けられた境界に基づいてルックアップテーブルを生成する工程と、 境界を含む遷移領域を画定する工程と、 遷移領域内の点に対応する各信号について、テーブル内のその点の色値をテー ブル内のその点に隣接する点の色値と平均化し、その信号の表示のためのフィル タリングされた色値を取得する工程と、 を有する請求項４記載の方法。 ６．比較、選択及び表示工程に先立って、境界を変更する工程を有する請求項１ 記載の方法。 ７．前記表示態様は色であり、前記選択工程は、正の平均速度の信号に対して、 負の平均速度の信号に対する色と異なる色を選択する請求項１記載の方法。 ８．前記表示態様は色であり、前記選択工程は、正の平均速度の信号に対して、 負の平均速度の信号に対する色と同一の色を選択する請求項１記載の方法。 ９．前記表示態様は色であり、前記色は赤、緑、青及び／又はグレースケールを 含む請求項１記載の方法。 １０．前記空間は、表示態様が表示されないベースライン領域を有 し、前記表示工程は、エネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータが ベースライン領域内の点に対応する各信号については、表示態様を表示しない請 求項１記載の方法。 １１．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む信号を 表示するための表示態様を識別する方法において、 ２変数２次元表示態様空間内に境界を設ける工程であって、前記変数は平均速 度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータであり、平均速度関連パラメー タの大きさ及びエネルギー関連パラメータの各々は前記複数の信号について、前 記空間の原点を規定する点において最小値を有し、前記境界は前記空間を第１及 び第２の領域に分割し、前記第１の領域は原点を含む工程と、 各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ及び平均速度 関連パラメータが第１の領域内の点に対応する時に、エネルギー関連パラメータ のみの関数である表示態様を取得する工程と、を有する方法。 １２．前記取得工程は、各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パ ラメータ及び平均速度関連パラメータが第２の領域内の点に対応する時、平均速 度関連パラメータのみの関数である表示態様を取得する請求項１１記載の方法。 １３．前記取得工程は、各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パ ラメータ及び平均速度関連パラメータが第２の領域内の点に対応する時、平均速 度関連パラメータとエネルギー関連パラメータの両方の関数である表示態様を取 得する請求項１１記載の方法。 １４．前記取得工程は、前記境界を含む遷移領域内でフィルタリングを行い、滑 らかな色遷移を実行する請求項１１記載の方法。 １５．前記フィルタリング工程は、 設けられた境界に基づいてルックアップテーブルを生成する工程と、 境界を含む遷移領域を画定する工程と、 遷移領域内の点に対応する各信号について、テーブル内のその点の色値をテー ブル内のその点に隣接する点の色値と平均化し、その信号の表示のためのフィル タリングされた色値を取得する工程と、を有する請求項１４記載の方法。 １６．比較、選択及び表示工程に先立って、境界を変更する工程を有する請求項 １１記載の方法。 １７．前記表示態様は色であり、前記選択工程は、正の平均速度の信号に対して 、負の平均速度の信号に対する色と異なる色を選択する請求項１１記載の方法。 １８．前記表示態様は色であり、前記選択工程は、正の平均速度の信号に対して 、負の平均速度の信号に対する色と同一の色を選択する請求項１１記載の方法。 １９．前記表示態様は色であり、前記色は赤、緑、青及び／又はグレースケール を含む請求項１１記載の方法。 ２０．前記空間は、表示態様が表示されないベースライン領域を有し、前記表示 工程は、エネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータがベースライン 領域内の点に対応する各信号については、空白表示を行う請求項１１記載の方法 。 ２１．体液の流れ又は組織の運動を含む情報を含む複数の信号を供給する工程と 、 ２変数２次元表示態様空間内に境界を設ける工程であって、前記変数は平均速 度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータであり、前記境界は平均速度関 連パラメータ及びエネルギー関連パラメータのしきい値のペアを含み、前記境界 はエネルギー関連パラメータ又は平均速度関連パラメータの単一値関数である工 程と、 各信号中の情報の平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータを、 前記境界内のしきい値と比較する工程と、 各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ関連パラメー タがしきい値ペアのエネルギー関連パラメータ関連パラメータより低い時にエネ ルギー関連パラメータ関連パラメータのみの関数である表示態様を選択し、その しきい値ペアは前記境界が平均速度関連パラメータの単一値関数である時にその 信号の情報として同一の平均速度関連パラメータを有し、且つ、各信号について 、その信号の平均速度関連パラメータの大きさがしきい値ペアの平均速度関連パ ラメータの大きさより小さい時に、エネルギー関連パラメータ関連パラメータの みの関数である表示態様を選択し、そのしきい値ペアは前記境界がエネルギー関 連パラメータ関連パラメータの単一値関数である時にその信号の情報と同一のエ ネルギー関連パラメータ関連パラメータを有する工程と、 前記表示態様を表示媒体上に表示する工程と、を有する情報表示 方法。 ２２．体液の流れ又は組織の運動を含む情報を含む複数の信号を供給する工程と 、 ２変数２次元表示態様空間を設ける工程であって、前記変数は平均速度関連パ ラメータ及びエネルギー関連パラメータであり、平均速度関連パラメータの大き さ及びエネルギー関連パラメータの各々は前記複数の信号について、前記空間の 原点を規定する点において最小値を有し、 その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ関連パラメータ及び平均速度関 連パラメータが原点を含む領域内の点に対応する時に、各信号について、その信 号中の情報のエネルギー関連パラメータ関連パラメータと平均速度関連パラメー タの両方の関数である表示態様を選択する工程と、 前記表示工程を表示媒体上に表示する工程と、を有する情報表示方法。 ２３．前記領域は２次元表示態様空間と実質的に同一である請求項２２記載の方 法。 ２４．前記選択工程は、前記信号の各々の平均速度関連パラメータの大きさを前 記色空間内の色の輝度として示し、その色の色差をその信号中の情報の平均速度 関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータの関数として示す工程を含む請求 項２２記載の方法。 ２５．前記空間は、表示態様が表示されないベースライン領域を含み、前記表示 工程は、エネルギー関連パラメータ及び平均速度関連 パラメータがベースライン領域内の点に対応する各信号については表示態様を表 示しない請求項２２記載の方法。 ２６．体液の流れ又は組織の運動を含む情報を含む複数の信号を供給する工程と 、 ２変数２次元表示態様空間を設ける工程であって、前記変数は平均速度関連パ ラメータ及びエネルギー関連パラメータであり、前記複数の信号について、平均 速度関連パラメータの大きさは値の所定範囲を有し、エネルギー関連パラメータ はダイナミックレンジを有し、 その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ関連パラメータ及び平均速度関 連パラメータが前記所定範囲及び前記ダイナミックレンジの低い方の半分に属す る時に、各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ関連パ ラメータと平均速度関連パラメータの両方の関数である表示態様を選択する工程 と、 前記表示工程を表示媒体上に表示する工程と、を有する情報表示方法。 ２７．前記平均速度関連パラメータの大きさの前記所定範囲は、０から少なくと も６メートル毎秒である請求項２６記載の方法。 ２８．エネルギー関連パラメータ関連パラメータの前記ダイナミックレンジは、 システム雑音レベルと、該レベルから少なくとも１０デシベル高いレベルの間と のである請求項２６記載の方法。 ２９．各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ関連パラ メータ及び平均速度関連パラメータが前記所定範囲及 び前記ダイナミックレンジ内のあらゆる領域内にある時に、その信号のエネルギ ー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータの両方の関数である表示態様を選 択する工程を有する請求項２６の方法。 ３０．前記空間は表示態様が表示されないベースライン領域を有し、前記表示工 程は、エネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータがベースライン領 域内の点に対応する各信号については表示態様を表示しない請求項２６記載の方 法。 ３１．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む複数の 信号を提供する工程であって、前記複数の信号は平均速度関連パラメータについ ての値の所定の範囲を有し、かつ、エネルギー関連パラメータ関連パラメータに 関する所定のダイナミックレンジを有する工程と、 実質的に連続なマップ化関数に従って各信号の平均速度関連パラメータ及びエ ネルギー関連パラメータを２次元表示態様空間に対してマップ化することにより 信号を表示するための表示態様を選択する工程と、 前記選択された表示態様を表示媒体上に表示する工程と、を有する情報表示方 法。 ３２．前記空間内の前記表示態様は、前記信号中の情報の平均速度関連パラメー タとエネルギー関連パラメータについての値の所定の範囲に対応する値の範囲を 有し、表示態様空間の解像度は、前記信号のパラメータがそれら所定範囲の１／ ８未満で変化するものであり、表示態様はその範囲の１／１６未満で変化する請 求項３１記載の方法。 ３３．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーを含む情報を含む複 数の信号を供給する工程と、 平均速度関連パラメータとエネルギー関連パラメータである２変数の、２次元 色空間を提供する工程と、 各信号について、前記色空間内のその信号中の情報の平均速度関連パラメータ の大きさ及び／又はエネルギー関連パラメータの関数として、色の輝度を示すこ とによりその色を選択する工程と、 前記色を表示媒体上に表示する工程と、を有する情報表示装置。 ３４．前記選択工程は、その色の色差を、前記色空間内の信号中の情報の平均速 度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータの関数として示す工程を有する 請求項３３記載の方法。 ３５．前記選択工程は、その色の輝度を、前記色空間内の信号中の情報の平均速 度関連パラメータの大きさとびエネルギー関連パラメータとの積の関数として示 す工程を有する請求項３３記載の方法。 ３６．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む信号を 表示するための表示態様を識別する方法において、 ２変数２次元表示態様空間を設ける工程であって、前記変数は平均速度関連パ ラメータ及びエネルギー関連パラメータであり、平均速度関連パラメータの大き さ及びエネルギー関連パラメータの各々は前記複数の信号について、前記空間の 原点を規定する点において最小値を有する工程と、 各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラメータと平均速度関 連パラメータとが原点を含む領域内の点に対応する時 に、その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータ の両方の関数である表示態様を選択する工程と、を有する方法。 ３７．前記領域は、２次元表示態様空間と実質的に同一である請求項３６記載の 方法。 ３８．前記選択工程は、前記信号の各々の平均速度関連パラメータの大きさを前 記色空間内の色の輝度として示し、その色の色差をその信号中の情報の平均速度 関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータ関連パラメータの関数として示す 工程を含む請求項３６記載の方法。 ３９．前記空間は、表示態様が表示されないベースライン領域を有し、前記選択 工程は、エネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータがベースライン 領域内の点に対応する各信号については、空白表示態様を選択する請求項３６記 載の方法。 ４０．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む信号を 表示するための表示態様を識別する方法において、 ２変数２次元表示態様空間を設ける工程であって、前記変数は平均速度関連パ ラメータ及びエネルギー関連パラメータであり、前記複数の信号について、平均 速度関連パラメータの大きさは値の所定範囲を有し、エネルギー関連パラメータ はダイナミックレンジを有する工程と、 その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータが 前記所定範囲及び前記ダイナミックレンジの低い方の 半分に属する時に、各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラメ ータと平均速度関連パラメータの両方の関数である表示態様を選択する工程と、 を有する方法。 ４１．前記平均速度関連パラメータの大きさの前記所定範囲は、０から少なくと も６メートル毎秒である請求項４０記載の方法。 ４２．エネルギー関連パラメータ関連パラメータの前記ダイナミックレンジは、 システム雑音レベルと、該レベルから少なくとも１０デシベル高いレベルとの間 である請求項４０記載の方法。 ４３．各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ関連パラ メータ及び平均速度関連パラメータが前記所定範囲及び前記ダイナミックレンジ 内のあらゆる領域内にある時に、その信号のエネルギー関連パラメータ及び平均 速度関連パラメータの両方の関数である表示態様を選択する工程を有する請求項 ４０の方法。 ４４．前記空間は、表示態様が表示されないベースライン領域を有し、前記選択 工程は、エネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータがベースライン 領域内の点に対応する各信号については、空白表示態様を選択する請求項４０記 載の方法。 ４５．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む複数の 信号を表示するための表示態様を識別する方法において、 平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータである２変数の、２次 元表示態様空間を設ける工程と、 実質的に連続なマップ化関数に従って各信号の平均速度関連パラメータ及びエ ネルギー関連パラメータを２次元表示態様空間に対してマップ化することにより 信号を表示するための表示態様を選択する工程と、を有する方法。 ４６．前記複数の信号は、平均速度関連パラメータについて値の所定の範囲を有 し、かつ、エネルギー関連パラメータについて値のダイナミックレンジを有し、 前記空間内の前記表示態様は値の範囲を有し、表示態様空間の解像度は、前記信 号のパラメータがそれらの所定範囲の１／８未満で変化するものであり、表示態 様はその範囲の１／１６未満で変化する請求項４５記載の方法。 ４７．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む複数の 信号を表示するための表示態様を識別する方法において、 平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータである２変数の、２次 元表示態様空間を設ける工程と、 各信号について、平均速度関連パラメータの大きさ及び／又はエネルギー関連 パラメータの関数として色の輝度を示すことにより、色を選択する工程と、を有 する方法。 ４８．前記選択工程は、各信号について、前記色空間内の信号中の情報の平均速 度関連パラメータの大きさとエネルギー関連パラメータとの積の関数として、色 の輝度を示すことにより、色を選択する請求項４７記載の方法。 ４９．前記選択工程は、前記色空間内の信号中の情報の平均速度関 連パラメータ及びエネルギー関連パラメータの関数として、色の色差を示す工程 を有する請求項４７記載の方法。 ５０．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む複数の 信号を表示するための表示態様を識別する方法において、 前記信号の、１次元平均速度関連パラメータＹＵＶマップと１次元エネルギー 関連パラメータＹＵＶマップを、ＹＵＶ空間内の色に形成する工程と、 前記平均速度関連パラメータマップ及びエネルギー関連パラメータから、２次 元の平均速度パラメータ及びエネルギー関連パラメータＹＵＶマップを構成し、 前記信号を表示する色を識別する工程と、を有する方法。 ５１．前記形成工程は、平均速度関連パラメータマップ及びエネルギー関連パラ メータ関連マップを１次元のルックアップテーブルとして形成し、 前記構成工程は、１次元ルックアップテーブル内の値を、２次元平均速度関連 パラメータ及びエネルギー関連パラメータＹＵＶマップの開始入力として採用す る請求項５０記載の方法。 ５２．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む信号を 提供する工程と、 各信号の平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータ情報を２変数 ２次元色空間にマップ化することにより信号を表示する色を選択する工程であっ て、２つの変数は平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータであり 、前記マップ化は、信号中 の情報のエネルギー関連パラメータ及び／又は平均速度関連パラメータの大きさ に伴って色の輝度が単調増加する関数に従って実行される工程と、 前記色を表示媒体上に表示する工程と、を有する情報表示方法。 ５３．前記色空間はＹＵＶ空間であり、ＺはＵ及びＶと共に変化し、前記選択工 程は以下の関数に従ってマップ化を行う請求項５２記載の方法： Y = F(e，v，b)、Fはe、vと共に単調増加し、 Z = G(sign(v))*H(e，abs(v)，b)、 e、vはエネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータ、abs(v)はvの大 きさ、F、G、Hはe、v、bと共に変化する量、bはユーザが変更可能な定数。 ５４．前記選択工程は、前記関数に従うマップ化に先立ち、bを変更する工程を 有する請求項５３記載の方法。 ５５．前記選択工程は、 eの関数としてYe、Zeを取得し、vの関数としてYv、Zvを取得する工程であって 、Ze、ZvはU、Vの複素結合である工程と、 Ye、Ze及びbの関数としてYを導き、Ze、Zv及びbの関数としてZを導く工程であ って、bは０から１の範囲にある工程と、を有する請求項５４記載の方法。 ５６．前記導く工程は、以下の関係の一つ又はそれ以上に従って、Y、Zを導く請 求項５５記載の方法： ５７．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む複数の 信号を表示するための表示態様を識別する方法において、 信号中の情報のエネルギー関連パラメータ及び／又は平均速度関連パラメータ の大きさと共に色の輝度が単調増加する関数を提供する工程と、 各信号の平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータの情報を２変 数２次元色空間にマップ化することにより表示すべき信号を示す色を選択する工 程であって、前記２つの変数は平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラ メータであり、前記マップ化は前記関数に従って実行される工程と、を有する方 法。 ５８．前記色空間はＹＵＶ空間であり、ＺはＵ及びＶと共に変化し、前記選択工 程は以下の関数に従ってマップ化を行う請求項５７記載の方法： Y = F(e，v，b)、Fはe、vと共に単調増加し、 Z = G(sign(v))*H(e，abs(v)，b)、 e、vはエネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータ、abs(v)はvの大 きさ、F、G、Hはe、v、bと共に変化する量、bはユーザが変更可能な定数。 ５９．前記選択工程は、前記関数に従うマップ化に先立ち、bを変更する工程を 有する請求項５８記載の方法。 ６０．前記選択工程は、 eの関数としてYe、Zeを取得し、vの関数としてYv、Zvを取得する工程であって 、Ze、ZvはU、Vの複素結合である工程と、 Ye、Ze及びbの関数としてYを導き、Ze、Zv及びbの関数としてZを導く工程であ って、bは０から１の範囲にある工程と、を有する請求項５９記載の方法。 ６１．前記導く工程は、以下の関係の一つ又はそれ以上に従って、Y、Zを導く請 求項６０記載の方法： ６２．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む信号を 提供する工程と、 各信号の平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータの情報を２変 数２次元色空間にマップ化することにより信号を表示する色を選択する工程であ って、前記２つの変数は平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータ であり、前記マップ化は、表示態様が信号の情報の平均速度関連パラメータ及び エネルギー関連パラメータの関数である場合に関数に従って実行される工程と、 前記表示態様を表示媒体上に表示する工程と、を有し、 前記選択工程は、選択された表示態様のエネルギー関連パラメータ情報に対す る依存度を、選択された表示態様の平均速度関連パラメータ情報に対する依存度 と比較して増減させるように関数を変更 する工程を有する情報表示方法。 ６３．前記選択工程は、 表示態様空間内に境界を設ける工程であって、平均速度関連パラメータの大き さ及びエネルギー関連パラメータの各々が、空間内の原点を規定する点において 前記複数の信号についての最小値を有し、前記境界は前記空間を第１及び第２の 領域に分割し、前記第１の領域は原点を含む工程と、 各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ及び平均速度 関連パラメータが第１の領域内の点に対応する時に、エネルギー関連パラメータ のみの関数である表示態様を取得する工程と、を有する請求項６２記載の方法。 ６４．前記変更工程は、前記境界を前記空間内で移動して第１及び第２の領域を 拡大又は縮小する工程を有する請求項６３記載の方法。 ６５．前記関数は、ユーザが変更可能な量bの関数であり、前記変更工程はbの値 を変更する工程を有する請求項６２記載の方法。 ６６．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む信号を 表示するための色を識別する方法において、 平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータである２変数２次元表 示態様空間、及び、表示態様が信号の平均速度関連パラメータ及びエネルギー関 連パラメータの関数である関数を提供する工程と、 各信号の平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータを前記関数に 従って前記表示態様空間にマップ化することにより信 号を表示する表示態様を選択する工程と、を有し、 前記選択工程は、選択された表示態様のエネルギー関連パラメータ情報に対す る依存度を、選択された表示態様の平均速度関連パラメータ情報に対する依存度 と比較して増減させるように関数を変更する工程を有する方法。 ６７．前記選択工程は、 表示態様空間内に境界を設ける工程であって、平均速度関連パラメータの大き さ及びエネルギー関連パラメータの各々が、空間内の原点を画定する点において 前記複数の信号についての最小値を有し、前記境界は前記空間を第１及び第２の 領域に分割し、前記第１の領域は原点を含む工程と、 各信号について、その信号中の情報のエネルギー関連パラメータ及び平均速度 関連パラメータが第１の領域内の点に対応する時に、エネルギー関連パラメータ のみの関数である表示態様を取得する工程と、を有する請求項６６記載の方法。 ６８．前記変更工程は、前記境界を前記空間内で移動して第１及び第２の領域を 拡大又は縮小する工程を有する請求項６７記載の方法。 ６９．前記関数は、ユーザが変更可能な量bの関数であり、前記変更工程はbの値 を変更する工程を有する請求項６６記載の方法。 ７０．体液の流れ又は組織の運動の平均速度関連パラメータ、速度の変動、及び エネルギー関連パラメータの３つの量のうち少なくとも２つの情報を含む信号か ら表示態様を導くための関数を記憶する手段と、 ユーザの入力に応答して、表示態様の一方の量に対する依存度が、表示態様の 他方の量に対する依存度と比較して増減するように関数を変更する手段と、 前記表示態様を表示する表示媒体と、を有する情報表示装置。 ７１．体液の流れ又は組織の運動の平均速度関連パラメータ、速度の変動、及び エネルギー関連パラメータの３つの量のうち少なくとも２つの情報を含む信号か ら表示態様を導くための関数を記憶する工程と、 ユーザの入力に従って、表示態様の一方の量に対する依存度が、表示態様の他 方の量に対する依存度と比較して増減するように関数を変更する手段と、 前記表示態様を表示する工程と、を有する情報表示方法。 ７２．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む信号を 表示するために表示態様を識別する装置において、 体液の流れ又は組織の運動の平均速度関連パラメータ、速度の変動、及びエネ ルギー関連パラメータの３つの量のうち少なくとも２つの情報を含む信号から表 示態様を導くための関数を記憶する手段と、 ユーザの入力に応答して、表示態様の一方の量に対する依存度が、表示態様の 他方の量に対する依存度と比較して増減するように関数を変更する手段と、 前記表示態様を表示する表示媒体と、を有する装置。 ７３．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む信号を 表示するために表示態様を識別する方法において、 体液の流れ又は組織の運動の平均速度関連パラメータ、速度の変動、及びエネ ルギー関連パラメータの３つの量のうち少なくとも２つの情報を含む信号から表 示態様を導くための関数を記憶する工程と、 ユーザの入力に従って、表示態様の一方の量に対する依存度が、表示態様の他 方の量に対する依存度と比較して増減するように関数を変更する手段と、 前記表示態様を表示する工程と、を有する方法。 ７４．（a）体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーを含む情報を 含む複数の信号を供給する工程と、 （b）表示態様を、平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータに ついての値のペアにマップ化するための複数の表示態様マップを提供する工程で あって、前記マップは、しきい値モード関数を採用する少なくとも一つのマップ と混合モード関数を採用する少なくとも一つのマップとを含む工程と、 （c）前記マップの第１のマップを選択する工程と、 （d）前記信号について、前記選択されたマップを利用して、表示態様の第１ のセットを選択する工程と、 （e）表示態様の前記第１のセットを表示媒体上に表示する工程と、を有する 情報表示方法。 ７５．（f）第２のマップを選択する工程と、 （g）各信号について前記選択されたマップを使用して表示態様の第２のセッ トを選択する工程と、 （h）表示態様の前記第２のセットを表示媒体上に表示する工程と、を有する 請求項７４記載の方法。 ７６．前記マップは、エネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータに 対する表示態様の異なる相対的依存度を有する少なくとも２つのしきい値モード マップと、エネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータに対する表示 態様の異なる相対的依存度を有する少なくとも２つの混合モードマップと、を含 み、 前記２つの選択工程（c）及び（f）は、前記少なくとも２つのしきい値モード マップ又は前記少なくとも２つの混合モードマップを選択し、それにより表示態 様の第１及び第２のセットが、同一種類の表示モードであるが、エネルギー関連 パラメータ及び平均速度関連パラメータに対する表示態様の異なる相対的依存度 を有するマップから選択される請求項７５記載の方法。 ７７．体液の流れ又は組織の運動の平均速度及びエネルギーの情報を含む信号を 表示するために表示態様を識別する方法において、 表示態様を、平均速度関連パラメータ及びエネルギー関連パラメータについて の値のペアにマップ化するための複数の表示態様マップを提供する工程であって 、前記マップは、しきい値モード関数を採用する少なくとも一つのマップと混合 モード関数を採用する少なくとも一つのマップとを含む工程と、 前記マップを記憶媒体に記憶する工程と、を有する方法。 ７８．前記提供工程は、エネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータ に対する表示態様の異なる相対的依存度を有する少なくとも２つのしきい値モー ドマップと、エネルギー関連パラメータ及び平均速度関連パラメータに対する表 示態様の異なる相対的依存度を有する少なくとも２つの混合モードマップと、を 提供する請求 項７７記載の方法。