JPH1128209A - 超音波イメージング方法およびシステム - Google Patents

超音波イメージング方法およびシステム

Info

Publication number
JPH1128209A
JPH1128209A JP10123443A JP12344398A JPH1128209A JP H1128209 A JPH1128209 A JP H1128209A JP 10123443 A JP10123443 A JP 10123443A JP 12344398 A JP12344398 A JP 12344398A JP H1128209 A JPH1128209 A JP H1128209A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
stream data
pixel stream
data
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10123443A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4324256B2 (ja
Inventor
David John Muzilla
デイヴィッド・ジョン・ムジィラ
Anne Lindsey Hall
アン・リンジィ・ホール
Michael J Washburn
マイケル・ジェイ・ワシュバーン
Mir Said Seyed-Bolorforosh
ミール・セッド・セイド−ボロアフォロシュ
David D Becker
デイヴィッド・ディー・ベッカー
Doralie Martinez
ドラリー・マーティネス
Xiao-Liang Xu
サイアオ−リアング・クシュー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPH1128209A publication Critical patent/JPH1128209A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4324256B2 publication Critical patent/JP4324256B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/348—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48—Diagnostic techniques
    • A61B8/488—Diagnostic techniques involving Doppler signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0609—Display arrangements, e.g. colour displays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/341—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • 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
    • G01S7/52085—Details related to the ultrasound signal acquisition, e.g. scan sequences
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/024—Mixtures
    • G01N2291/02483—Other human or animal parts, e.g. bones
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02836—Flow rate, liquid level

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の音響フレーム速度を維持しながらカラ
ー流れ像の空間分解能および感度を増大する方法および
システムを提供する。 【解決手段】 動いている超音波散乱体の媒体のイメー
ジングのため、相異なる第１および第２の送信焦点域の
位置をそれぞれ持っている第１組および第２組の超音波
ビームを前記媒体へ向けて順次送信して、第１および第
２のフレームの画素流れデータをそれぞれ相次いで取得
し、次いで、第１の現在のフレームのフレーム平均化画
素流れデータを、フレーム平均化アルゴリズムと、前記
第２のフレームの画素流れデータと、前に出力されたフ
レームのフレーム平均化画素流れデータとの関数として
出力する。前記の前に出力されたフレームは、前記フレ
ーム平均化アルゴリズムと、前記第１のフレームの画素
流れデータと、その前に出力されたフレームのフレーム
平均化画素流れデータとの関数として出力されたもので
ある。前記第１の現在のフレームのデータはモニタに表
示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明は一般に医学診断のための人体の
解剖学的構造の超音波イメージング・システムに関する
ものである。特に、本発明は人体内の動いている流体ま
たは組織から反射された超音波エコーのドップラー偏移
を検出することによって、該動いている流体または組織
をイメージングすなわち映像化する方法およびシステム
に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】通常の超音波スキャナは、画素の輝度が
エコー信号の強度に基づいて定められた、組織の二次元
Ｂモード像を作成する。カラー流れイメージングでは、
血液の流れまたは組織の動きを映像化することが出来
る。ドップラー効果を利用して、心臓および血管内の血
液の流れを測定することはよく知られている。後方散乱
された超音波の周波数偏移を使用することにより、組織
からの後方散乱体または血液の速度を測定することが出
来る。後方散乱された超音波の周波数の変化すなわち周
波数偏移は、血液がトランスジューサの方へ向かって流
れているときは増加し、また血液がトランスジューサか
ら遠ざかる向きに流れているときは減少する。このドッ
プラー偏移は、流れの速度および方向を表すために異な
るカラーを使用して表示することが出来る。カラー流れ
速度モードでは、数百の隣接したサンプル容積が同時に
表示され、これらは全て各々のサンプル容積の速度を表
すためにカラー符号化されている。パワードップラーイ
メージング（ＰＤＩ）は、速度よりもむしろ流れ信号の
振幅が表示されるカラー流れモードである。カラー流れ
像はＢモード像に重畳し得る。
【０００３】本発明は、図１に示されるような４つの主
要なサブシステム、すなわちビーム形成装置２、処理装
置４（各々の異なるモードに対して別々の処理装置を含
む）、走査変換器／表示制御器６およびカーネル８を有
する超音波イメージング・システムに用いられる。シス
テムの制御はカーネル８に集中しており、カーネルはオ
ペレータ・インターフェース１０を介してオペレータ入
力を受け入れて、種々のサブシステムを制御する。主制
御器１２がシステム・レベル制御機能を実行する。これ
は、オペレータ・インターフェース１０を介してオペレ
ータからの入力およびシステム状態変化（例えば、モー
ド変更）を受け入れて、適切なシステム変更を直接的に
又は走査制御器を介して行う。システム制御母線１４が
主制御器からサブシステムへのインターフェイスを構成
する。走査制御シーケンサ１６が、ビーム形成装置２、
システム・タイミング発生器２４、処理装置４および走
査変換器６に対する実時間（音響ベクトル・レート）制
御入力を供給する。走査制御シーケンサ１６は、ホスト
によって、音響フレーム（ａｃｏｕｓｔｉｃ ｆｒａｍ
ｅ）取得のためのベクトル順序および同期化のオプショ
ンを持つようにプログラミングされる。従って、走査制
御シーケンサはビーム分布およびビーム密度を制御す
る。走査変換器は、ホストによって定められたビーム・
パラメータを、走査制御母線１８を介してサブシステム
へ送り出す。
【０００４】主データ路が、トランスジューサ２０から
ビーム形成装置２へのディジタル化されたＲＦ入力で始
まる。図２を参照して説明すると、通常の超音波イメー
ジング・システムは、複数の別々に駆動されるトランス
ジューサ素子３８より成るトランスジューサ・アレイ３
６を含む。各々のトランスジューサ素子は、送信器（図
示していない）によって発生されたパルス波により付勢
されたとき、超音波エネルギのバーストを発生する。被
検体から反射されてトランスジューサ・アレイ３６へ戻
った超音波エネルギは、各々の受信用のトランスジュー
サ素子３８によって電気信号に変換されて、ビーム形成
装置２へ別々に印加される。
【０００５】各々の超音波エネルギのバースによって作
成されたエコー信号は、超音波ビームに沿った相次ぐ箇
所に位置する被検体から反射される。エコー信号は各々
のトランスジューサ素子３８によって別々に検知され、
特定の時点でのエコー信号の大きさが特定の距離で生じ
た反射量を表す。しかし、超音波散乱サンプル容積と各
々のトランスジューサ素子３８との間の伝搬路の差によ
り、これらのエコー信号は同時に検出されず、またそれ
らの振幅は等しくない。ビーム形成装置２は別々のエコ
ー信号を増幅し、各々の信号に適切な時間遅延を与え、
そしてそれらの信号を加算することにより、サンプル容
積から反射された全超音波エネルギを正確に表す単一の
エコー信号を作成する。各々のビーム形成チャネル４０
がそれぞれのトランスジューサ素子３８からエコー信号
を受ける。
【０００６】各々のトランスジューサ素子３８に当たっ
たエコーによって発生される電気信号を同時に加算する
ために、ビーム形成制御器４２によって各々のビーム形
成チャネル４０にそれぞれ時間遅延が導入される。受信
のためのビームの時間遅延は送信のための時間遅延と同
じである。しかし、各々のビーム形成チャネルの時間遅
延はエコーの受信の際に連続的に変えられて、エコー信
号が出てくる距離の所に受信ビームを動的収束させる。
ビーム形成チャネルはまた、受信したパルスに対してア
ポダイゼーション（ａｐｏｄｉｚａｔｉｏｎ）およびフ
ィルタリングを行うための回路（図示していない）を有
する。
【０００７】加算器３６に入る信号は、それらが他のビ
ーム形成チャネル４０の各々からの遅延信号と加算され
るように遅延される。その結果の加算信号は、ステアリ
ングされたビームに沿って位置するサンプル容積から反
射されたエコー信号の大きさおよび位相を表す。信号処
理装置または検出器４が受け取った信号を表示データに
変換する。
【０００８】ビーム形成装置は、２つの加算されたディ
ジタル・ベースバンド受信ビームを出力する。ベースバ
ンド・データはＢモード処理装置４Ａおよびカラー流れ
処理装置４Ｂに入力され、そこで取得モードに従って処
理されて、走査変換器／表示処理装置６へ処理済み音響
ベクトル（ビーム）データとして出力される。走査変換
器／表示処理装置６はこの処理済み音響データを受け取
って、ラスタ走査フォーマットの像に対するビデオ表示
信号をカラーモニタ２２へ出力する。
【０００９】Ｂモード処理装置は、ビーム形成装置から
のベースバンド・データを対数圧縮した信号包絡線へ変
換する。Ｂ機能は、信号の包絡線の時間変化振幅を、各
画素に対して８ビットの出力を使用してグレースケール
で映像化する。ベースバンド信号の包絡線は、ベースバ
ンド・データが表すベクトルの大きさである。血管や心
室などの内部から反射された音波の周波数は血球の速度
に比例して偏移する。血球がトランスジューサへ向かっ
て動いている場合は正に偏移し、また血球がトランスジ
ューサから離れる向きに動いている場合は負に偏移す
る。カラー流れ（ＣＦ）処理装置は、イメージング平面
内における血液の速度の実時間二次元像を作成するため
に使用される。血液の速度は、特定の距離ゲートにおい
てファイアリング（ｆｉｒｉｎｇ）相互の間での位相シ
フト（移相）を測定することによって計算される。像内
の１つの距離ゲートでドップラー・スペクトルを測定す
る代わりに、各々のベクトルに沿った多数の距離ゲート
および多数のベクトル位置から平均血液速度が計算さ
れ、この情報から二次元像が作成される。カラー流れ処
理装置の構造および動作は、ここに引用する米国特許第
５，５２４，６２９号明細書に開示されている。
【００１０】カラー流れ処理装置は、（８ビットの）速
度信号、（４ビットの）分散（乱れ）信号および（８ビ
ットの）パワー信号を発生する。オペレータが、速度お
よび分散またはパワーを走査変換器へ出力するかどうか
選択する。出力信号が、ビデオ処理装置２２内に含まれ
ているクロミナンス制御ルックアップ・テーブルに入力
される。ルックアップ・テーブル内の各々のアドレスは
２４ビットを記憶する。作成される像の各々の画素に対
して、赤の強度が８ビットで制御され、緑の強度が８ビ
ットで制御され、青の強度が８ビットで制御される。こ
れらのビット・パターンは、流れの速度が方向または大
きさを変えたとき、各々の位置での画素のカラーが変更
されるように、予め選択されている。例えば、トランス
ジューサの方へ向かう流れが赤で表示され、またトラン
スジューサから離れる向きの流れが青で表示される。流
れが速くなるにつれて、カラーはより明るくなる。
【００１１】通常の超音波イメージング・システムで
は、超音波トランスジューサ素子のアレイが超音波ビー
ムを送信し、次いで被検体から反射されたビームを受信
する。アレイは、典型的には、一列に配列されて、別々
の電圧で駆動される多数のトランスジューサ素子で構成
されている。印加電圧の時間遅延（または位相）および
振幅を選択することによって、個々のトランスジューサ
素子は、これらのトランスジューサ素子が発生する超音
波が組み合わさって、好ましいビーム方向に沿って進行
し且つビームに沿った選ばれた点に焦点を合わせた正味
の超音波を形成するように、制御することが出来る。多
数の走査線に沿って望ましい解剖学的情報を表すデータ
を取得するために、多数回のファイアリングを使用する
ことが出来る。各々のファイアリングにおけるビーム形
成パラメータを変えることにより、焦点の位置を変更
し、さもなければ受信したデータの空間位置を変更する
ことが出来る。印加電圧の時間遅延および振幅を変える
ことによって、被検体を走査するために一平面内でビー
ムをその焦点と共に動かすことが出来る。
【００１２】この同じ原理が、反射された音波を受信す
るようにトランスジューサ・プローブを用いるとき（受
信モード）にも適用される。受信用トランスジューサ素
子で発生された電圧は、正味の信号が被検体内の１つの
焦点から反射された超音波を表すように加算される。送
信の場合と同様に、この収束した超音波エネルギの受信
は、各々の受信用トランスジューサ素子からの信号に対
して別々の時間遅延（および／または位相シフト）と利
得を与えることによって達成される。
【００１３】このような走査は、ステアリング（ｓｔｅ
ｅｒｉｎｇ）された超音波を送信し、短い時間後にシス
テムを受信モードに切り換えて、反射された超音波を受
信して記憶する一連の測定で構成されている。典型的に
は、送信および受信は各々の測定の際に同じ方向にステ
アリングされて、走査線に沿った一連の点からのデータ
が取得される。受信器は、反射された超音波を受信する
とき、走査線に沿った相次ぐ距離すなわち深さに動的に
焦点合わせされる。
【００１４】超音波イメージング・システムでは、最適
な像を得るためのビーム間隔はビーム幅または横方向点
広がり関数によって決定される。横方向点広がり関数は
波長とＦナンバーとの積によって決定される。波長は送
信波形の中心周波数および受信器の復調周波数の関数で
ある。Ｆナンバーは焦点深度を開口の大きさで割った値
に等しい。
【００１５】ファイアリングされるビームの数は空間サ
ンプリング要件および所望のフレーム速度によって決定
される。フレーム速度は、完全な１フレームのデータを
形成するのに必要な全てのビームを送信および受信する
のにかかる時間に反比例する。像中の起こり得る運動誘
起エラーを最小にするためには高いフレーム速度が必要
である。高いフレーム速度を維持するために、ビームの
数はナイキスト（Ｎｙｑｕｉｓｔ）空間サンプリング要
件を満足する最少の数に保たれる。最少の空間サンプリ
ング要件よりも少ないビームがファイアリングされると
き、空間エイリアシングが生じる。最適な空間サンプリ
ングにおいて、最高の分解能が、最高のフレーム速度と
共に得られる。
【００１６】
【発明の概要】本発明は、所望の音響フレーム速度を維
持しながら、カラー流れ像の空間分解能および感度を増
大させる方法および装置である。本発明によれば、一層
狭く定められた焦点領域に超音波エネルギが集中され、
これにより流れ感度および血管充填を増大することが可
能になる。関心のあるカラー領域にわたって流れの一様
性も達成される。
【００１７】本発明の方法は、多数の送信焦点域の使
用、および小さいＦナンバーすなわち１．０〜３．０の
Ｆナンバーを持つ送受信開口の使用を含む、多数の技術
を用いる。小さいＦナンバーを持つ多数の送信焦点域を
使用することにより、一層大きい被写界深度（ｄｅｐｔ
ｈ−ｏｆ−ｆｉｅｌｄ）にわたって密な収束を行うこと
が可能になる。更に、各々の送信焦点域に対して特定の
波形および特定の利得曲線が使用される。各々の焦点域
は別々の音響フレームでファイアリングされる。データ
を表示するときに、これらの音響フレームの各々からの
焦点内（ｉｎ−ｆｏｃｕｓ）データを一緒に組み合わせ
るために適応フレーム平均化アルゴリズムが使用され
る。この方法の利点は、伝統的な単一焦点カラー・モー
ドに比べて何ら付加的なファイアリングが必要とされな
いので、実際のフレーム速度が更に低下されることがな
いことである。
【００１８】本発明のシステムは、多数のいわゆる「多
重周波数セットアップ」を記憶する。各々の多重周波数
セットアップは、特定のビーム形成および波形セットア
ップである。これらのセットアップの各々は、異なる送
信サイクル数（すなわち、バースト長）を持つ異なる波
形、異なるＦナンバーなどを使用する。これらの多重周
波数セットアップは、いわゆる「高速」および「低速」
ビーム形成パラメータによってトランスジューサ・プロ
ーブ・ファイル内で定められる。これらのパラメータ
は、送信される波形、開口の使用の仕方（Ｆナンバー、
アポダイゼーションなど）、受信時の信号の復調の仕
方、焦点域の位置、および幾つかの他のパラメータを定
める。低速／高速ビーム形成対が一般に多重周波数セッ
トアップを定める。
【００１９】高速ビーム形成パラメータは、使用者が用
途または多重周波数セットアップを変更したとき、有意
な移行遅延を起こすことなく変更できるパラメータであ
る。低速ビーム形成パラメータは、システムのメモリに
新しいビーム形成セットアップを装入することを要求す
るパラメータであって、使用者が異なる低速ビーム形成
セットアップを使用するような用途または多重周波数セ
ットアップを変更したとき、数秒の遅延を引き起こすパ
ラメータである。
【００２０】
【好ましい実施態様の詳しい説明】本発明の一面によれ
ば、空間分解能を増大させるために小さい送受信Ｆナン
バー（すなわち、広い開口）が使用される。小さいＦナ
ンバーの開口の使用による音響ビーム分布に及ぼす効果
が、図３および４に示されている。図３は、大きいＦナ
ンバー（小さい開口）を使用した場合を示す。横方向の
収束は、被写界深度がかなり大きい範囲になっていて
も、焦点において非常に鋭くはない。図４は、小さいＦ
ナンバー（大きい開口）を使用した場合のビームを示
す。横方向の収束は焦点において狭く（鋭く）なってお
り、被写界深度は狭くなっている。本発明の好ましい実
施態様では、Ｆナンバーの範囲は１．０乃至３．０であ
る。
【００２１】本発明の別の特徴によれば、多数の送信焦
点域が使用される。小さいＦナンバーを持つ多数の焦点
域を使用することにより、被写界深度の問題が解決さ
れ、図５に示されるように大きな被写界深度にわたって
鋭い収束が可能である。その上、各々の焦点域に対して
特定の波形を使用することが出来る。近距離場では、送
信波形は比較的短いバースト長を持つ。短いバースト長
の波形の使用により、感度を犠牲にして（波形のエネル
ギを小さくして）より良好な軸方向分解能が得られる。
感度の低下は、近距離場で開口を大きくすることによっ
て補償できる。遠距離場では所要の侵入を達成するため
に長いバースト長の波形がしばしば必要になる。本発明
の別の面によれば、送信波形は焦点域毎に変えることが
出来る。低い周波数の波形を使用すると、侵入深さが大
きくなり、また高い周波数の波形を使用すると、近距離
分解能が良くなる。復調周波数の好ましい範囲は、プロ
ーブの応じて１．２５乃至８ＭＨｚである。各々の焦点
域に対する好ましい送信サイクル数（すなわち、バース
ト長）は、送信焦点深度、中心周波数および所望の軸方
向分解能に応じて、２乃至８サイクルである。例えば、
１つの高分解能ビーム形成セットアップによれば、復調
周波数は全ての焦点域に対して５ＭＨｚであり、送信サ
イクル数は最初の１０個の焦点域の位置（例えば、０．
４ｃｍから３．１ｃｍまでの範囲）に対して３であり、
１１番目および１２番目の焦点域の位置（例えば、それ
ぞれ３．４ｃｍおよび３．７ｃｍ）に対する送信サイク
ル数は４である。
【００２２】本発明の更に別の面によれば、各々の焦点
域に対して特定の利得曲線が使用される。ここで「利得
曲線」とは、システムの利得が深さにつれて変化する様
子を表す。深さが大きくなるにつれて音響信号の減衰が
大きくなるので、深さが大きくなるにつれ、深さが浅い
場合よりも一層大きな利得が必要になる。深さにわたっ
て比較的一様な像を作成する（利得を一様にする）た
め、典型的には深さが大きくなるにつれてより大きい利
得を適用することが必要になる。しかしながら、本発明
によれば、送信された信号のエネルギの殆どが送信焦点
域またはその付近に現れる。各々の焦点域に対して特定
の利得曲線を使用して、利得整合が行われる。利得は、
信号が焦点域において高くなり且つ焦点域から離れるに
つれて次第に小さくなるように、調節される。このよう
にして、フレーム平均化アルゴリズムは、高い焦点内信
号を捕捉し、且つ焦点域から離れた区域からの焦点外信
号寄与分を最小にする。利得曲線は、ファイル内にある
各々の焦点域に対する一組のナンバーであり、このナン
バーはその処理段内の信号に適用される利得を表す。こ
れらの利得曲線は、ビーム形成装置の一部である等化ボ
ードで適用される。
【００２３】本発明による多数の焦点域のファイアリン
グは、各々の焦点域に対して完全なパケットをファイア
リングすることが必要であるので、既にフレーム速度で
制限されているカラーイメージング・モードに対して問
題を提起する。この問題は、別々の音響フレームで各々
の焦点域をファイアリングすることによって克服され
る。従って、焦点域の位置がフレーム毎に変化する。
【００２４】カラー流れモードで走査する際、二次元像
を作成するには、垂直なベクトルを左から右へ順次ファ
イアリングして、像を形成する一組の二次元の画素デー
タを蓄積する。この垂直なデータ・ベクトルの組は、カ
ラー流れデータの音響フレームとして知られている。カ
ラー流れモードで走査する際、カラー流れデータの各々
の音響フレームが取得されたとき、それは次の音響フレ
ームが取得されている間に更に処理される。本発明の考
え方によれば、各々の音響フレームはそのベクトルに対
して１つの送信焦点域の位置を持ち、それはその前の音
響フレームおよびその後の音響フレームの焦点域から異
なるものであってよい。表示の準備のためにこれらの音
響フレームの各々からの焦点内データを一緒に組み合わ
るために、適応フレーム平均化アルゴリズムが使用され
る。好ましい実施態様によれば、非線形のデータ依存性
フレーム平均化アルゴリズムを使用して焦点域が組み合
わされる。この方法の利点は、伝統的な単一焦点カラー
・モードに比べて何ら付加的なファイアリングが必要と
されないので、実際のフレーム速度が更に低下されるこ
とがないことである。像中の任意の所与の流れ信号レベ
ルは、その流れに最も近い焦点域が送信されたとき、振
幅が強くなる。他の離れた焦点域がファイアリングされ
たときは、その同じ流れは振幅が弱くなって現れる。フ
レーム平均化アルゴリズムはこの事実を利用して、強い
焦点内流れ振幅を弱い焦点外流れ振幅よりも多く存続さ
せて、空間分解能が一層高く且つ感度が一層大きい合成
表示像を作成する。これは速度モードでもうまく働く。
というのは、送信焦点域から離れた弱い焦点外流れが速
度モード振幅閾値以下に低下する傾向があって、表示さ
れないからである。送信焦点域またはその付近における
強い焦点内流れは、この閾値より大きくなる傾向があ
り、従って速度信号は表示されることになる。
【００２５】本発明の好ましい実施態様によれば、超音
波イメージング・システムはカラー流れイメージングの
ために利用できる全部で１２の焦点域の位置を有する。
これらの焦点域の位置は、各々の低速ビーム形成セット
アップにおいて異なるように定めることが出来る。使用
者の選択およびデフォールト設定に応じて一度に１つ、
２つ、３つまたは４つの連続した焦点域を関心のある領
域（ＲＯＩ）内でアクティブにすることが出来る。各々
の焦点域が異なる音響フレームでファイアリングされ、
次いで、フレーム平均化アルゴリズムを使用して相次ぐ
焦点域を一緒に組み合わせることによって、表示のため
の像が形成される。また、被写界深度にわたって利得を
整合させるために、各々の焦点域に対して特定の利得曲
線が定められる。
【００２６】本発明では、プローブ当たり３つまでの異
なる多重周波数セットアップが可能であり、これは使用
者が選択可能であり且つ全ての個々の用途にわたって予
め設定することが出来る。また、３つの用途群が定めら
れ、各群は３つまでの異なる多重周波数セットアップを
持つことが出来る。これにより、最大９つ（３×３）の
特定のビーム形成セットアップが可能である。各々の特
定のビーム形成セットアップは、特定の一組の高速およ
び低速ビーム形成パラメータから成る。主要な高速ビー
ム形成パラメータには、少なくとも、（１）焦点域毎の
復調周波数、（２）焦点域毎の波形、（３）焦点域毎の
送信サイクル数、（４）（信号対雑音比を最大にするよ
うに低域通過等化フィルタにより受信信号の中心周波数
を整列させるために）ベースバンドに偏移させる前に到
来受信信号に加えられる周波数オフセット、（５）リン
グダウン時間、および（６）許容される最大量の時間的
補間が含まれる。主要な低速ビーム形成パラメータに
は、（１）焦点域の位置、（２）最小送信Ｆナンバー、
および（３）最小受信Ｆナンバーが含まれる。
【００２７】更に、各々の焦点域に対する多重周波数の
オプションとして、速度およびパワードップラーイメー
ジング・モードに対して別々に特定の等化フィルタを定
めることが出来る。これにより、雑音に対する受信信号
を最大にするために焦点域毎に最適なフロントエンド・
マッチド・フィルタリングが可能になる。音響フレーム
速度を更に高く増大させることが出来れば、流れの時間
的特性が使用者にとって一層良好になり、またフレーム
平均化アルゴリズムによって音響フレームを組み合わせ
る処理が一層容易になる。異なる焦点域が 異なる音響
フレームでファイアリングされるということにより、所
与の焦点域はｎ個の音響フレーム毎に更新されるだけで
ある。ここで、ｎは関心のある領域（ＲＯＩ）内のアク
ティブな送信焦点域の数、すなわち１、２、３または４
である。フレーム平均化および利得整合が実際のフレー
ム速度および焦点域の数に対して正しく処理されない場
合は、像のちらつきのような問題が生じ得る。また、焦
点外の流れが不必要に表示されることがある。
【００２８】フレーム平均化アルゴリズムは、焦点内流
れの表示を可能にし、実際のフレーム速度およびアクテ
ィブな焦点域の数の関数としてフレーム間の像のちらつ
きを最小にする。フレーム平均化は１タップＩＩＲフィ
ルタによって実行され、該フィルタは前のフレームと現
在のフレームとの間のカラーデータに基づいて持続（ｐ
ｅｒｓｉｓｔｅｎｃｅ）レベルを決定する。多数の焦点
域を必要とする本発明のカラー流れイメージングの性質
により、各々の焦点域に対応するカラー流れデータは、
他の全ての焦点域がファイアリングされている間、有効
に保持していなければならない。フレーム平均化によっ
て与えなければならない別の機能は、相次ぐフレームの
間で最も強いカラー信号に高い優先権を与えることであ
る。これは、データを適応型で継ぎ合わせ又接合する機
能を間接的に提供する。どのフレームでも、最も強い信
号は送信焦点域に近い領域から来る。これは、全ての他
の送信焦点域がファイアリングされている間、モニタで
表示しなければならないデータである。データが有効に
保持される持続期間は、アクティブな送信焦点域の数、
信号強度および使用者による持続レベルの選択に応じて
定められる。フレーム平均化はこれらの要件の全てを満
足させなければならない。
【００２９】本発明の好ましい実施態様によれば、走査
変換器６内のＸ−Ｙ表示メモリ（図示してない）が、フ
レーム平均化データを表す出力値のルックアップ・テー
ブルを有するフィルタを含む。このフレーム平均化デー
タは、図６に示されたアルゴリズムを使用してオフライ
ンで作成される。このアルゴリズムに従って計算された
出力Ｙn はルックアップ・テーブルの一部として記憶さ
れる。
【００３０】本発明のフレーム平均化回路は、Ｘ−Ｙ表
示メモリ・ボード上に配置されたランダム・アクセス・
メモリ（ＲＡＭ）を有する。ＲＡＭは２つの入力と１つ
の出力を有する。ルックアップ・テーブルがＲＡＭ内に
記憶されている。一方の入力が、現在のフレームのフレ
ーム平均化されてない画素データを受け取る。他方の入
力が、時間遅延装置を介して前のフレームのフレーム平
均化された画素データを受け取る。時間遅延装置は、フ
レーム速度の逆数に等しい時間だけ、前のフレームのデ
ータを遅延させる。
【００３１】フレーム平均化フィルタリング機能が、図
６に示されたアルゴリズムによってオフラインで実行さ
れる、フィルタ出力はルックアップ・テーブルの形態で
オンラインで記憶される。アルゴリズムは係数選択手段
２６を有し、そこで持続係数が計算されて選択される。
係数選択は、音響フレーム速度、焦点域の数および所望
の持続レベルの関数である。これらの因子は一緒にまと
められ、図６に「ＬＵＴ選択」として示されている。
【００３２】上記のアルゴリズムにおいて、選択された
持続係数ｐが第１の乗算器２８の一方の入力へ供給され
る。乗算器２８の他方の入力は、フィルタリングされて
いない現在のフレーム入力Ｘn である。従って、乗算器
２８の出力は、積ｐＸn である。係数選択手段２６の結
果として、値（１−ｐ）が乗算器３０の一方の入力へ供
給される。乗算器３０の他方の入力は、時間遅延装置３
４からのフレーム平均化された前のフレームの出力Ｙ
n-1 である。時間遅延装置３４は、フレーム速度の逆数
に等しい時間遅延を与える。従って、乗算器３０の出力
は、積（１−ｐ）Ｙn-1 である。両方の乗算器の出力が
加算器３２に入力され、加算器３２はフレーム平均化さ
れた現在のフレーム出力 Ｙn ＝ｐＸn ＋（１−ｐ）Ｙn-1 （１） を生じる。
【００３３】本発明の好ましい実施態様によれば、ＲＡ
Ｍチップには、オフラインで作成されて出力値Ｙn を含
む一組の多数のルックアップ・テーブルが装入されてい
る。ルックアップ・テーブルは特定の動作パラメータ用
に設計され、前に述べたように音響フレーム速度、焦点
域の数および所望の持続レベルの関数である。各々のル
ックアップ・テーブルは、本発明のフレーム平均化アル
ゴリズムによってオフラインで作成されて多数の出力値
Ｙn を含む。システム・オペレータによる様々な動作パ
ラメータの選択に応答して、適切なルックアップ・テー
ブルがＲＡＭチップにダウンロードされる。このルック
アップ・テーブルは、フィルタリングされていない現在
のフレームの入力Ｘn とフレーム平均化された前のフレ
ームの出力Ｙn-1 との組合せ入力によってアドレスされ
て、オフラインのフレーム平均化フィルタリング機能の
結果である出力Ｙn を選択する。
【００３４】本発明のフレーム平均化方法によれば、出
力値Ｙn は、前のフレームの信号レベルと現在のフレー
ムの信号レベルとの間の正規化された差Δnormの関数で
ある持続係数を使用して予め計算される。これは、前の
フレームの信号レベルと現在のフレームの信号レベルと
の間の差の絶対値をとり、その結果を２つのデータの算
術平均（または幾何平均）で割ることによって達成され
る。
【００３５】 Δnorm＝｜Ｘn−Ｙn-1｜／（｜Ｘn＋Ｙn-1｜／２） （２） 式２の結果を使用して、像中の持続の量が決定される。
持続は、前のフレームおよび現在のフレームの内のどれ
だの部分が出力信号Ｙn を決定するために使用されるべ
きであるかによって定められる（式１を参照）。ここ
で、持続係数ｐは、下記のいずれかである。 ｐ＝１−ｆ（−（（Δnorm−ｋ1）ｋ2）＋ｋ4）k3 （３） または ｐ＝ｋ＋ｆ（（（Δnorm−ｋ1）ｋ2）＋ｋ4）k3 （４） ここで、ｆは非線形関数であり、またｋ、ｋ1、ｋ2、ｋ
3 およびｋ4 はアクティブな送信焦点域の数、音響フレ
ーム速度およびシステム・オペレータによって選ばれた
持続レベルに応じて定められる値を持つ定数である。好
ましいｆ関数は、式３に対しては指数（ｅｘｐ）関数で
あり、式４に対しては双曲線正接（ｔａｎｈ）関数であ
る。フレーム平均化された出力値を予め計算するための
好ましい方法は、ｔａｎｈ関数を使用して式４に従って
作成された持続係数を使用する。
【００３６】出力値Ｙn は、多数組の動作条件の各組に
対する各々の取り得る一対のＸn およびＹn-1 値につい
て計算される。出力値Ｙn は、システムのメモリ内に別
々のルックアップ・テーブルとして記憶される。システ
ム・オペレータによる所望の動作条件の選択、例えば音
響フレーム速度、焦点域の数および持続レベルの選択に
応答して、適切なルックアップ・テーブルがＲＡＭチッ
プに記憶される。次いで、選択された動作パラメータが
有効である間、画素データが、ルックアップ・テーブル
から読み出されたフィルタ出力値に従ってフレーム平均
化される。入力データは、走査変換されたフレーム・デ
ータまたは音響線データ（走査変換されていない）のい
ずれであってもよい。
【００３７】本発明の更に別の面によれば、ベクトル密
度が、所望の音響フレーム速度を維持するためにデシメ
ーションされる。最大で２つのビーム形成されたベクト
ル密度の組をカラー流れモードに対して定めることが出
来る。図１を参照して説明すると、走査制御シーケンサ
１６がホストによってこれらのベクトル密度の組に対し
てプログラムされる。分解能を犠牲にしてフレーム速度
を得るために、２つの元のベクトル密度の何れかから一
層低いベクトル密度へデシメーションする能力が、図７
ＡおよびＢに示されるように設けられる。また、図８に
示されるように、像にわたって横方向に一様でないベク
トル分布にさせることも出来る。好ましくは、放物的分
布が使用される。しかしながら、本発明によるベクトル
分布は放物的間隔関数に制限されない。一様でないベク
トル分布により、像の縁へ向かってイメージングすると
き、開口が小さくなるにつれて像の中心部に比べて像の
両側でベクトルの数がより少なくなるようにすることが
可能である。これにより、開口全体を使用できる場合、
図の中心部で高分解能のベクトル密度を維持しながら、
フレーム速度を改善することが出来る。
【００３８】上述の好ましい実施態様は例示のために開
示された。超音波イメージングの分野の当業者には本発
明の概念の種々の変更および変形が容易に明らかであろ
う。このような全ての変更および変形は特許請求の範囲
に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実時間超音波イメージング・システム内の主要
な機能のサブシステムを示すブロック図である。
【図２】従来の超音波イメージング・システム内の典型
的な１２８チャネルのビーム形成装置のブロック図であ
る。
【図３】超音波トランスジューサ・アレイが比較的高い
Ｆナンバーを持つ開口を含んでいるときに生じる音響ビ
ーム分布を示す概略線図である。
【図４】超音波トランスジューサ・アレイが比較的低い
Ｆナンバーを持つ開口を含んでいるときに生じる音響ビ
ーム分布を示す概略線図である。
【図５】本発明に従って多数の送信焦点域が使用された
ときに生じる音響ビーム分布を示す概略線図である。
【図６】本発明に従ってフレーム平均化ルックアップ・
テーブルに含ませるべき出力値を発生するためのアルゴ
リズムを示す概略ブロック図である。
【図７】デシメーションされていない（Ａ）およびデシ
メーションされた（Ｂ）横方向ベクトル分布をそれぞれ
示す概略分布図である。
【図８】像フレームにわたって横方向に一様でないベク
トル分布を示す概略分布図である。
【符号の説明】
２ ビーム形成装置 ４ 処理装置 ６ 走査変換器／表示制御器 ８ カーネル １０ オペレータ・インターフェース １２ 主制御器 １４ システム制御母線 １６ 走査制御シーケンサ １８ 走査制御母線 ２０ トランスジューサ ２２ カラーモニタ ２４ システム・タイミング発生器 ２６ 係数選択手段 ２８、３０ 乗算器 ３２ 加算器 ３４ 時間遅延装置 ３６ トランスジューサ・アレイ ３８ トランスジューサ素子 ４０ ビーム形成チャネル ４２ ビーム形成制御器 ４４ 加算器
フロントページの続き (72)発明者 アン・リンジィ・ホール アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ニュ ー・バーリン、ウェスト・トップ−オー− ヒル・ドライブ、16015番 (72)発明者 マイケル・ジェイ・ワシュバーン アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ニュ ー・バーリン、ウェスト・グラハム・スト リート、12920番 (72)発明者 ミール・セッド・セイド−ボロアフォロシ ュ アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ブル クフィールド、アパートメント・２、リヴ ァー・バーチ・ドライブ、17425番 (72)発明者 デイヴィッド・ディー・ベッカー アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ミル ウォーキー、ノース・レイク・ドライブ、 9733番 (72)発明者 ドラリー・マーティネス アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ミル ウォーキー、ナンバー９、ノース・プロス ペクト・アヴェニュー、1732番 (72)発明者 サイアオ−リアング・クシュー アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ブル クフィールド、サウス・サニースロープ・ ロード、975番

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動いている超音波散乱体の媒体を映像化
    するためのイメージング方法において、 第１のフレームの画素流れデータを作成するために前記
    媒体へ向けて第１組の超音波ビームを送信するステップ
    であって、前記第１組の超音波ビームの内の各々のビー
    ムが第１の送信焦点域の位置を持っているステップ、 第２のフレームの画素流れデータを作成するために前記
    媒体へ向けて第２組の超音波ビームを送信するステップ
    であって、前記第２組の超音波ビームの内の各々のビー
    ムが前記第１の送信焦点域の位置とは異なる第２の送信
    焦点域の位置を持っているステップ、 前記第１のフレームの画素流れデータ、次いで前記第２
    のフレームの画素流れデータを相次いで取得するステッ
    プ、 第１の現在のフレームのフレーム平均化画素流れデータ
    を、フレーム平均化アルゴリズムと、前記第２のフレー
    ムの画素流れデータと、前に出力されたフレームのフレ
    ーム平均化画素流れデータとの関数として出力するステ
    ップであって、該前に出力されたフレームのフレーム平
    均化画素流れデータが、前記フレーム平均化アルゴリズ
    ムと、前記第１のフレームの画素流れデータと、更にそ
    の前に出力されたフレームのフレーム平均化画素流れデ
    ータとの関数として出力されたものであるステップ、お
    よび前記第１の現在のフレームのフレーム平均化画素流
    れデータを表示するステップを有していることを特徴と
    するイメージング方法。
  2. 【請求項２】 前記画素流れデータが流れ速度データで
    構成されている請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記画素流れデータがパワードップラー
    データで構成されている請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記第１の画素流れデータに第１の利得
    曲線が適用され、また前記第２の画素流れデータに前記
    第１の利得曲線とは異なる第２の利得曲線が適用される
    請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記第１組の超音波ビームが第１のバー
    スト長を持ち、また前記第２組の超音波ビームが前記第
    １のバースト長とは異なる第２のバースト長を持ってい
    る請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記第１組の超音波ビームが第１の中心
    周波数を持ち、また前記第２組の超音波ビームが前記第
    １の中心周波数とは異なる第２の中心周波数を持ってい
    る請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記第１組および第２組の超音波ビーム
    が、１．０乃至３．０の範囲のＦナンバーを持つ開口を
    有するトランスジューサ・アレイを使用して送信される
    請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 超音波エコーが、１．０乃至３．０の範
    囲のＦナンバーを持つ開口を有するトランスジューサ・
    アレイを使用して受信される請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記フレーム平均化アルゴリズムは、前
    記第１のフレームの信号レベルと前記第２のフレームの
    信号レベルとの間の正規化された差の関数である持続係
    数を計算する請求項１記載の方法。
  10. 【請求項１０】 更に、第３のフレームの画素流れデー
    タを作成するために前記媒体へ向けて第３組の超音波ビ
    ームを送信するステップであって、前記第３組の超音波
    ビームの内の各々のビームが前記第１および第２の送信
    焦点域の位置のいずれとも異なる第３の送信焦点域の位
    置を持っているステップ、 前記第２のフレームの画素流れデータの後に前記第３の
    フレームの画素流れデータを取得するステップ、 第２の現在のフレームのフレーム平均化画素流れデータ
    を、前記フレーム平均化アルゴリズムと、前記第３のフ
    レームの画素流れデータと、前記第１の現在のフレーム
    のフレーム平均化画素流れデータとの関数として出力す
    るステップ、および前記第２の現在のフレームのフレー
    ム平均化画素流れデータを表示するステップを有してい
    る請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】 動いている超音波散乱体の媒体を映像
    化するためのイメージング・システムにおいて、 第１のフレームの画素流れデータを作成するために前記
    媒体へ向けて第１組の超音波ビームを送信する手段であ
    って、前記第１組の超音波ビームの内の各々のビームが
    第１の送信焦点域の位置を持っている手段、 第２のフレームの画素流れデータを作成するために前記
    媒体へ向けて第２組の超音波ビームを送信する手段であ
    って、前記第２組の超音波ビームの内の各々のビームが
    前記第１の送信焦点域の位置とは異なる第２の送信焦点
    域の位置を持っている手段、 前記第１のフレームの画素流れデータ、次いで前記第２
    のフレームの画素流れデータを相次いで取得する取得手
    段、 第１の現在のフレームのフレーム平均化画素流れデータ
    を、フレーム平均化アルゴリズムと、前記第２のフレー
    ムの画素流れデータと、前に出力されたフレームのフレ
    ーム平均化画素流れデータとの関数として出力するフィ
    ルタ平均化手段であって、該前に出力されたフレームの
    フレーム平均化画素流れデータが、前記フレーム平均化
    アルゴリズムと、前記第１のフレームの画素流れデータ
    と、更にその前に出力されたフレームのフレーム平均化
    画素流れデータとの関数として出力されたものであるフ
    ィルタ平均化手段、 表示モニタ、および前記第１の現在のフレームのフレー
    ム平均化画素流れデータを前記表示モニタに表示させる
    手段を有していることを特徴とするイメージング・シス
    テム。
  12. 【請求項１２】 前記取得手段が流れの速度を計算する
    手段を有している請求項１１記載のシステム。
  13. 【請求項１３】 前記取得手段が流れのパワーを計算す
    る手段を有している請求項１１記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 更に、第１の利得曲線および前記第１
    の利得曲線とは異なる第２の利得曲線を記憶している手
    段、前記第１の画素流れデータに前記第１の利得曲線を
    適用する手段、並びに前記第２の画素流れデータに前記
    第２の利得曲線を適用する手段を含んでいる請求項１１
    記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 前記第１組の超音波ビームが第１のバ
    ースト長を持ち、また前記第２組の超音波ビームが前記
    第１のバースト長とは異なる第２のバースト長を持って
    いる請求項１１記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 前記第１組の超音波ビームが第１の中
    心周波数を持ち、また前記第２組の超音波ビームが前記
    第１の中心周波数とは異なる第２の中心周波数を持って
    いる請求項１１記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 更に、１．０乃至３．０の範囲のＦナ
    ンバーを持つ送信開口を有するトランスジューサ・アレ
    イを含んでいる請求項１１記載のシステム。
  18. 【請求項１８】 更に、１．０乃至３．０の範囲のＦナ
    ンバーを持つ受信開口を有するトランスジューサ・アレ
    イを含んでいる請求項１１記載のシステム。
  19. 【請求項１９】 前記フレーム平均化アルゴリズムは、
    前記第１のフレームの信号レベルと前記第２のフレーム
    の信号レベルとの間の正規化された差の関数である持続
    係数を計算する請求項１１記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 動いている超音波散乱体の媒体を映像
    化するためのイメージング方法において、 ベクトル密度の組を記憶しておくステップ、 第１のフレームの画素流れデータを作成するために前記
    媒体へ向けて第１組の超音波ビームを送信するステップ
    であって、前記第１組の超音波ビームの内の各々のビー
    ムが第１の送信焦点域の位置を持つと共に、前記記憶さ
    れたベクトル密度の組のデシメーションに従って送信さ
    れるステップ、 第２のフレームの画素流れデータを作成するために前記
    媒体へ向けて第２組の超音波ビームを送信するステップ
    であって、前記第２組の超音波ビームの内の各々のビー
    ムが前記第１の送信焦点域の位置とは異なる第２の送信
    焦点域の位置を持つと共に、前記記憶されたベクトル密
    度の組のデシメーションに従って送信されるステップ、 前記第１のフレームの画素流れデータ、次いで前記第２
    のフレームの画素流れデータを相次いで取得するステッ
    プ、 第１の現在のフレームのフレーム平均化画素流れデータ
    を、フレーム平均化アルゴリズムと、前記第２のフレー
    ムの画素流れデータと、前に出力されたフレームのフレ
    ーム平均化画素流れデータとの関数として出力するステ
    ップであって、該前に出力されたフレームのフレーム平
    均化画素流れデータが、前記フレーム平均化アルゴリズ
    ムと、前記第１のフレームの画素流れデータと、更にそ
    の前に出力されたフレームのフレーム平均化画素流れデ
    ータとの関数として出力されたものであるステップ、お
    よび前記第１の現在のフレームのフレーム平均化画素流
    れデータを表示するステップを有していることを特徴と
    するイメージング方法。
  21. 【請求項２１】 動いている超音波散乱体の媒体を映像
    化するためのイメージング方法において、 第１のフレームの画素流れデータを作成するために前記
    媒体へ向けて第１組の超音波ビームを送信するステップ
    であって、前記第１組の超音波ビームの内の各々のビー
    ムが第１の送信焦点域の位置を持つと共に、一様でない
    横方向分布を持つベクトル密度の組に従って送信される
    ステップ、 第２のフレームの画素流れデータを作成するために前記
    媒体へ向けて第２組の超音波ビームを送信するステップ
    であって、前記第２組の超音波ビームの内の各々のビー
    ムが前記第１の送信焦点域の位置とは異なる第２の送信
    焦点域の位置を持つと共に、前記一様でない横方向分布
    を持つ前記ベクトル密度の組に従って送信されるステッ
    プ、 前記第１のフレームの画素流れデータ、次いで前記第２
    のフレームの画素流れデータを相次いで取得するステッ
    プ、 第１の現在のフレームのフレーム平均化画素流れデータ
    を、フレーム平均化アルゴリズムと、前記第２のフレー
    ムの画素流れデータと、前に出力されたフレームのフレ
    ーム平均化画素流れデータとの関数として出力するステ
    ップであって、該前に出力されたフレームのフレーム平
    均化画素流れデータが、前記フレーム平均化アルゴリズ
    ムと、前記第１のフレームの画素流れデータと、更にそ
    の前に出力されたフレームのフレーム平均化画素流れデ
    ータとの関数として出力されたものであるステップ、お
    よび前記第１の現在のフレームのフレーム平均化画素流
    れデータを表示するステップを有していることを特徴と
    するイメージング方法。
  22. 【請求項２２】 前記一様でない横方向分布が放物的分
    布である請求項２１記載の方法。
JP12344398A 1997-05-07 1998-05-06 超音波イメージング方法およびシステム Expired - Fee Related JP4324256B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/852,700 US5908391A (en) 1997-05-07 1997-05-07 Method and apparatus for enhancing resolution and sensitivity in color flow ultrasound imaging using multiple transmit focal zones
US08/852700 1997-05-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1128209A true JPH1128209A (ja) 1999-02-02
JP4324256B2 JP4324256B2 (ja) 2009-09-02

Family

ID=25314019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12344398A Expired - Fee Related JP4324256B2 (ja) 1997-05-07 1998-05-06 超音波イメージング方法およびシステム

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5908391A (ja)
JP (1) JP4324256B2 (ja)
KR (1) KR100641589B1 (ja)
CN (1) CN1165263C (ja)
DE (1) DE19819893B4 (ja)
IL (1) IL124166A (ja)
IT (1) IT1305610B1 (ja)
NO (1) NO982060L (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013158626A (ja) * 2012-02-09 2013-08-19 Panasonic Corp 超音波診断装置

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6155981A (en) * 1997-11-26 2000-12-05 Siemens Medical Systems, Inc. Diagnostic ultrasonic imaging system and method for discriminating non-linearities
US6110119A (en) * 1998-12-31 2000-08-29 General Electric Company Ultrasound color flow imaging utilizing a plurality of algorithms
US6071241A (en) * 1998-12-31 2000-06-06 General Electric Company Ultrasound color flow display optimization by adjustment of threshold using sampling
US6221022B1 (en) * 2000-04-03 2001-04-24 G.E. Medical Systems Global Technology Company Llc Multiple transmit scanning to increase ultrasonic frame rate
DE60210352T2 (de) * 2001-01-10 2007-01-11 Medison Co., Ltd. Verfahren und Vorrichtung zur Sendefokussierung und Strahlformung und Vorrichtung
JP4011463B2 (ja) * 2002-11-07 2007-11-21 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置
US6629929B1 (en) * 2002-11-08 2003-10-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for automatically setting the transmit aperture and apodization of an ultrasound transducer array
JP4381028B2 (ja) * 2003-05-08 2009-12-09 株式会社東芝 超音波診断装置
US20050053305A1 (en) * 2003-09-10 2005-03-10 Yadong Li Systems and methods for implementing a speckle reduction filter
US20070276236A1 (en) * 2003-12-16 2007-11-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ultrasonic diagnostic imaging system with automatic control of penetration, resolution and frame rate
GB0701963D0 (en) * 2007-02-01 2007-03-14 St George S Healthcare Nhs Tru An automated method for assessing the performance of ultrasound imaging systems
KR100810148B1 (ko) * 2007-02-08 2008-03-06 한국표준과학연구원 어레이 초음파 변환기의 성능 검사 시스템
DE102007015746A1 (de) * 2007-03-30 2008-10-02 Ge Inspection Technologies Gmbh Verfahren zur Ansteuerung eines Array-Prüfkopfs einer Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines belebten oder unbelebten Prüflings sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
CN101416885B (zh) 2007-10-22 2012-10-17 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 用于超声成像系统的帧平均电路
US8171333B2 (en) * 2009-07-15 2012-05-01 Texas Instruments Incorporated Sub-beam forming transmitter circuitry for ultrasound system
US9320496B2 (en) 2010-02-25 2016-04-26 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Volumetric is quantification for ultrasound diagnostic imaging
KR102014946B1 (ko) * 2011-05-02 2019-08-27 베라소닉스, 인코포레이티드 중첩하는 송신 빔들의 제한된 영역들을 이용하여 증강된 초음파 이미지 형성 시스템 및 방법
KR101456923B1 (ko) * 2011-12-28 2014-11-03 알피니언메디칼시스템 주식회사 애퍼처 컴파운딩을 이용한 초음파 촬영 방법과 그를 위한 초음파 진단 장치
KR101323330B1 (ko) * 2011-12-28 2013-10-29 삼성메디슨 주식회사 결정 데이터에 기초하여 벡터 도플러 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
JP6071582B2 (ja) 2013-01-23 2017-02-01 キヤノン株式会社 被検体情報取得装置およびその制御方法
EP3000401B1 (en) * 2014-09-23 2022-11-09 Samsung Medison Co., Ltd. Method and apparatus for generating ultrasound image
KR102270721B1 (ko) * 2014-09-23 2021-06-30 삼성메디슨 주식회사 초음파 영상 장치 및 초음파 영상 생성 방법
KR20160085016A (ko) * 2015-01-07 2016-07-15 삼성메디슨 주식회사 초음파 진단 장치 및 그 제어 방법
CN106037793B (zh) * 2016-05-11 2020-06-02 飞依诺科技(苏州)有限公司 超声成像系统及其帧平均处理方法
GB201614950D0 (en) * 2016-09-02 2016-10-19 Ntnu Tech Transfer As Enhanced-resolution ultrasound imaging of fluid paths
US11146723B2 (en) 2016-12-16 2021-10-12 Sony Corporation Optical scope system for capturing an image of a scene
CN109856620B (zh) * 2017-11-30 2023-10-27 浙江大学自贡创新中心 一种新型多管多流速测量系统及测量方法
CN109165171B (zh) * 2018-08-10 2022-12-23 电子科技大学 自适应的快速数字波形成像方法
WO2020139775A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 Exo Imaging, Inc. Methods to maintain image quality in ultrasound imaging at reduced cost, size, and power
JP6739586B1 (ja) * 2019-04-26 2020-08-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 超音波装置及びその制御プログラム
CN110673731B (zh) * 2019-09-26 2021-08-17 吉林大学 基于可变长度移位寄存器的多通道超声聚焦延时控制方法
WO2023027733A1 (en) * 2021-08-27 2023-03-02 Exo Imaging, Inc. System for automated real-time detection, outlining, tracking and characterization of blood vessels in ultrasound imaging

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0480086A1 (en) * 1990-10-05 1992-04-15 Acoustic Imaging Technologies Corporation Programmable beam former
US5301674A (en) * 1992-03-27 1994-04-12 Diasonics, Inc. Method and apparatus for focusing transmission and reception of ultrasonic beams
JPH05277109A (ja) * 1992-04-03 1993-10-26 Fujitsu Ltd 超音波診断装置
KR960016298B1 (ko) * 1992-07-02 1996-12-09 주식회사 메디슨 초점거리에 따라 탐촉자 단위소자의 수를 적응적으로 가변하는 초음파 진단장치
KR0138741B1 (ko) * 1992-12-15 1998-04-28 이민화 초음파검사시스템의 신호집속방법 및 장치
US5379642A (en) * 1993-07-19 1995-01-10 Diasonics Ultrasound, Inc. Method and apparatus for performing imaging

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013158626A (ja) * 2012-02-09 2013-08-19 Panasonic Corp 超音波診断装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR100641589B1 (ko) 2007-03-02
NO982060D0 (no) 1998-05-06
US5908391A (en) 1999-06-01
DE19819893A1 (de) 1998-11-12
IL124166A (en) 2000-06-29
CN1208599A (zh) 1999-02-24
JP4324256B2 (ja) 2009-09-02
DE19819893B4 (de) 2009-08-20
ITMI980931A1 (it) 1999-10-30
KR19980086766A (ko) 1998-12-05
NO982060L (no) 1998-11-09
CN1165263C (zh) 2004-09-08
IT1305610B1 (it) 2001-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4324256B2 (ja) 超音波イメージング方法およびシステム
US5301674A (en) Method and apparatus for focusing transmission and reception of ultrasonic beams
US6123670A (en) Ultrasound imaging with optimal image quality in region of interest
EP1041395B1 (en) Method and apparatus for positioning region of interest in image
JP4620261B2 (ja) 高次の非線形成分による超音波撮像
JP4570115B2 (ja) コヒーレンス・イメージングのための方法および装置
US5910115A (en) Method and apparatus for coherence filtering of ultrasound images
US5891038A (en) Method, apparatus and applications for combining transmit wave functions to obtain synthetic waveform in ultrasonic imaging system
US6406430B1 (en) Ultrasound image display by combining enhanced flow imaging in B-mode and color flow mode
JP5715594B2 (ja) フローパラメータイメージングのための方法及び装置
US6312384B1 (en) Method and apparatus for flow imaging using golay codes
JP4107733B2 (ja) 超音波イメージング・システム用のｂモード処理装置および検出後像処理方法
US20070149879A1 (en) Ultrasonic diagnostic imaging with blended tissue harmonic signals
WO1995002993A1 (en) Method and apparatus for performing imaging
EP0541342A1 (en) Ultrasonic flow imaging
EP1098207A2 (en) PRF adjustment method and apparatus, and ultrasonic wave imaging apparatus
JP4717978B2 (ja) セグメント化およびフロー・ダイナミクスを強化するためのカラー・フロー撮像
JPH078492A (ja) 超音波診断装置
US5827189A (en) Method and apparatus for preventing axial spatial aliasing in ultrasound imager having complex signal detector
JP4746758B2 (ja) Ｂモード及びカラー・フロー・モードでの強化された流れ撮像を結合することによる超音波画像表示

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050428

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070618

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080605

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080801

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090127

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20090304

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090414

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090420

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090519

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090608

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130612

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees