JP2003275211A - 高歪みレート除去フィルタ処理のための方法及び装置 - Google Patents
高歪みレート除去フィルタ処理のための方法及び装置Info
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- Acoustics & Sound (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波システム（５）によって生成された複
素ドップラー信号に応答して被検体内の組織構造に対応
するフィルタ処理した歪みレート信号を生成し表示す
る。 【解決手段】 幾つかの処理手法の様々な組合せを用い
る。その中には、残響及びその他のノイズ源に起因した
高歪みレート信号のフィルタ処理による除去（１０
３）、複素自己相関（９１）、速度信号推定（１０
２）、実数歪みレート信号推定（１０４）、複素歪み相
関信号推定（１０１）、複素信号平均化（１０６）及び
実数信号平均化（１０５）が含まれる。これらの手法を
用いてカラー歪みレート画像化を行って、ノイズを低減
し且つ画像品質を改善したカラー画像が得られるように
する。
素ドップラー信号に応答して被検体内の組織構造に対応
するフィルタ処理した歪みレート信号を生成し表示す
る。 【解決手段】 幾つかの処理手法の様々な組合せを用い
る。その中には、残響及びその他のノイズ源に起因した
高歪みレート信号のフィルタ処理による除去（１０
３）、複素自己相関（９１）、速度信号推定（１０
２）、実数歪みレート信号推定（１０４）、複素歪み相
関信号推定（１０１）、複素信号平均化（１０６）及び
実数信号平均化（１０５）が含まれる。これらの手法を
用いてカラー歪みレート画像化を行って、ノイズを低減
し且つ画像品質を改善したカラー画像が得られるように
する。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明の特定の実施形態は、解剖学的構
造及びそれらの動きを測定し画像化する診断用超音波シ
ステムに関する。より具体的には、特定の実施形態は、
動いてる組織構造に関連した歪みレート(strain rate)
信号を生成し表示し、これらの歪みレート信号中の、残
響及びその他の源に起因したノイズを低減する方法及び
装置に関する。
造及びそれらの動きを測定し画像化する診断用超音波シ
ステムに関する。より具体的には、特定の実施形態は、
動いてる組織構造に関連した歪みレート(strain rate)
信号を生成し表示し、これらの歪みレート信号中の、残
響及びその他の源に起因したノイズを低減する方法及び
装置に関する。
【０００２】超音波イメージング（画像化）の分野にお
いては、医師が臨床測定のために組織の歪み及び歪みレ
ートを使用することに関心を持つようになってきてい
る。用語「歪み」とは、検査している組織の特性を表す
ものである。例えば、筋肉組織に関連した歪みは、筋肉
組織の初期長さと規定時間間隔中の筋肉組織長さの変化
分との比に対応する。超音波イメージングでは、歪みの
変化の割合（すなわち、歪みレート）が典型的にはカラ
ー化した２次元画像として医師に対して可視的に提供さ
れ、その場合、様々な色が異なる歪みレートに対応して
いる。心筋の一セグメントの活動能力が、筋肉歪みの量
と、該筋肉セグメントによって生じる又は該筋肉セグメ
ントに加えられる歪みの時間的な振る舞いとに関係する
ことが明らかになった。また、圧縮に対する抵抗に基づ
いて悪性腫瘍を検出し得ることが判明した。
いては、医師が臨床測定のために組織の歪み及び歪みレ
ートを使用することに関心を持つようになってきてい
る。用語「歪み」とは、検査している組織の特性を表す
ものである。例えば、筋肉組織に関連した歪みは、筋肉
組織の初期長さと規定時間間隔中の筋肉組織長さの変化
分との比に対応する。超音波イメージングでは、歪みの
変化の割合（すなわち、歪みレート）が典型的にはカラ
ー化した２次元画像として医師に対して可視的に提供さ
れ、その場合、様々な色が異なる歪みレートに対応して
いる。心筋の一セグメントの活動能力が、筋肉歪みの量
と、該筋肉セグメントによって生じる又は該筋肉セグメ
ントに加えられる歪みの時間的な振る舞いとに関係する
ことが明らかになった。また、圧縮に対する抵抗に基づ
いて悪性腫瘍を検出し得ることが判明した。
【０００３】実時間歪みレート画像化の一用途は心臓病
学におけるものである。歪みレートにより、心筋の収縮
及び弛緩する能力についての直接的かつ量的な目安が得
られる。先端のビューから心筋に沿って画像化すること
によって、心臓の長軸に沿った局部的歪みレート成分を
測定することができる。局部的歪みレート成分を測定す
ることは、心臓壁の短縮及び伸長についての情報を与え
る。胸骨傍のビューから画像化することによって、心臓
壁に垂直な歪みレート成分は筋肉の厚さ増大についての
情報を与える。Ｍモードで又は２Ｄ画像から測定した壁
の厚さ増大は、筋肉の活動能力についての普通に使用さ
れる目安である。歪みレートの画像化により、厚さ増大
についての直接的な目安が得られる。歪みレート画像は
多数の心臓疾患の診断に付加的に用いられる可能性があ
る。
学におけるものである。歪みレートにより、心筋の収縮
及び弛緩する能力についての直接的かつ量的な目安が得
られる。先端のビューから心筋に沿って画像化すること
によって、心臓の長軸に沿った局部的歪みレート成分を
測定することができる。局部的歪みレート成分を測定す
ることは、心臓壁の短縮及び伸長についての情報を与え
る。胸骨傍のビューから画像化することによって、心臓
壁に垂直な歪みレート成分は筋肉の厚さ増大についての
情報を与える。Ｍモードで又は２Ｄ画像から測定した壁
の厚さ増大は、筋肉の活動能力についての普通に使用さ
れる目安である。歪みレートの画像化により、厚さ増大
についての直接的な目安が得られる。歪みレート画像は
多数の心臓疾患の診断に付加的に用いられる可能性があ
る。
【０００４】歪みレートをより詳しく理解するために、
初期長さＬ0 の組織セグメントを異なる長さＬまで引き
伸ばし又は圧縮し、或いはそれ自身が伸長し又は収縮し
て異なる長さＬにすると仮定する。１次元歪みは、次式 ε＝（Ｌ−Ｌ0 ）／Ｌ0 （１） で定義されて、上記変化を無次元の記述で表す。長さＬ
が時間の関数である場合、歪みの時間的な導関数、すな
わち歪みレートは、次式
初期長さＬ0 の組織セグメントを異なる長さＬまで引き
伸ばし又は圧縮し、或いはそれ自身が伸長し又は収縮し
て異なる長さＬにすると仮定する。１次元歪みは、次式 ε＝（Ｌ−Ｌ0 ）／Ｌ0 （１） で定義されて、上記変化を無次元の記述で表す。長さＬ
が時間の関数である場合、歪みの時間的な導関数、すな
わち歪みレートは、次式
【０００５】
【数１】
【０００６】を用いて表すことができる。
【０００７】対象物内の各点の速度ｖが既知である場
合、歪みレートは等価的に次式
合、歪みレートは等価的に次式
【０００８】
【数２】
【０００９】で定義される。
【００１０】これらの式はまた、組織セグメントの変形
の有用な記述を提供する。歪みレートはセグメントの変
形レート(rate of deformation) の目安になる。もし歪
みレートがゼロである場合、セグメントの形状は変化し
ていない。歪みレートが正である場合、セグメントの長
さが増大しており、また、歪みレートが負である場合、
セグメントの長さが減少している。
の有用な記述を提供する。歪みレートはセグメントの変
形レート(rate of deformation) の目安になる。もし歪
みレートがゼロである場合、セグメントの形状は変化し
ていない。歪みレートが正である場合、セグメントの長
さが増大しており、また、歪みレートが負である場合、
セグメントの長さが減少している。
【００１１】歪みレートが所与のレベルより大きく生じ
ると、それは非生理的なものであると想定され、従って
画像化の際に残響やその他のノイズ源によって惹起され
るアーティファクトである。残響は組織内での複数の反
射によって惹起される。残響及びノイズは、偽の又は崩
壊したエコーとの相関に起因して、組織内で推定される
速度勾配(velocity gradient) をバイアスする（偏倚さ
せる）ことがある。その結果、偽って増大し、減少し、
或いは反転さえもした歪みレート推定値が生じる可能性
がある。正常な組織及び病変組織の両方において或る特
定の範囲の生理的な歪みレートがある。例えば、人の正
常な心筋及び病変心筋では、正の最大及び負の最大の長
さ方向歪みレートはそれぞれ＋３．１４ｓ-1及び−１．
７８ｓ-1であると報告されている。これらの値は、負荷
心臓エコー検査によって人為的に増大させた収縮値を含
んでいる。
ると、それは非生理的なものであると想定され、従って
画像化の際に残響やその他のノイズ源によって惹起され
るアーティファクトである。残響は組織内での複数の反
射によって惹起される。残響及びノイズは、偽の又は崩
壊したエコーとの相関に起因して、組織内で推定される
速度勾配(velocity gradient) をバイアスする（偏倚さ
せる）ことがある。その結果、偽って増大し、減少し、
或いは反転さえもした歪みレート推定値が生じる可能性
がある。正常な組織及び病変組織の両方において或る特
定の範囲の生理的な歪みレートがある。例えば、人の正
常な心筋及び病変心筋では、正の最大及び負の最大の長
さ方向歪みレートはそれぞれ＋３．１４ｓ-1及び−１．
７８ｓ-1であると報告されている。これらの値は、負荷
心臓エコー検査によって人為的に増大させた収縮値を含
んでいる。
【００１２】定常的な残響によって歪みレートの増大が
惹起されることについての１つの可能な説明を以下にの
べる。一定の空間速度勾配を仮定すると、ビーム線に沿
った速度サンプルが該ビームに沿って増大する。歪みレ
ートは対の速度サンプルの間の差をそれらの間の距離で
割算した値として推定することができ、この場合、空間
的に一定の歪みレートが生じる。
惹起されることについての１つの可能な説明を以下にの
べる。一定の空間速度勾配を仮定すると、ビーム線に沿
った速度サンプルが該ビームに沿って増大する。歪みレ
ートは対の速度サンプルの間の差をそれらの間の距離で
割算した値として推定することができ、この場合、空間
的に一定の歪みレートが生じる。
【００１３】更に、或る領域が残響の影響を受けると仮
定すると、速度推定値中に或るバイアスｂrev が存在す
ることがある。歪みレートについてのその効果は、残響
領域の上下の残響バイアスｂrev ／（２ｄ）である。こ
こで、ｄは組織セグメントの２つの点の間の距離であ
る。残響に起因する速度バイアスの量に応じて、推定歪
みレートは正常範囲外の値に達することがある。
定すると、速度推定値中に或るバイアスｂrev が存在す
ることがある。歪みレートについてのその効果は、残響
領域の上下の残響バイアスｂrev ／（２ｄ）である。こ
こで、ｄは組織セグメントの２つの点の間の距離であ
る。残響に起因する速度バイアスの量に応じて、推定歪
みレートは正常範囲外の値に達することがある。
【００１４】歪みレート推定におけるノイズの問題を解
決するための従来の試みでは、歪みレートの計算の前に
組織速度データについてクラッター(clutter) フィルタ
を使用している。この方法には様々な問題がある。第１
に、クラッター・フィルタはそれ自身で速度推定値にバ
イアスを導入することがあり、これは再び歪みレート推
定値のバイアスとして反映される。第２に、速度がゼロ
に近いとき（例えば、心拍動サイクルの拡張期の心拍静
止期間におけるとき）、クラッター・フィルタは速度推
定値の分散、従って歪みレート推定値の分散を増大させ
る傾向がある。
決するための従来の試みでは、歪みレートの計算の前に
組織速度データについてクラッター(clutter) フィルタ
を使用している。この方法には様々な問題がある。第１
に、クラッター・フィルタはそれ自身で速度推定値にバ
イアスを導入することがあり、これは再び歪みレート推
定値のバイアスとして反映される。第２に、速度がゼロ
に近いとき（例えば、心拍動サイクルの拡張期の心拍静
止期間におけるとき）、クラッター・フィルタは速度推
定値の分散、従って歪みレート推定値の分散を増大させ
る傾向がある。
【００１５】発明者Torp等による
【特許文献１】米国特許第６０９９４７１号は、超音波
イメージングにおける歪みの実時間計算及び表示のため
の方法及び装置を対象としている。発明者Torp等による
米国特許出願第０９／４３２０６１号は、超音波イメー
ジングにおける組織の変形の実時間計算及び表示を行う
方法及び装置を対象としている。
イメージングにおける歪みの実時間計算及び表示のため
の方法及び装置を対象としている。発明者Torp等による
米国特許出願第０９／４３２０６１号は、超音波イメー
ジングにおける組織の変形の実時間計算及び表示を行う
方法及び装置を対象としている。
【００１６】従って、歪みレート画像化において残響及
びその他のノイズ源に起因する非生理的な高い歪みレー
トをフィルタ処理により除去する方策が必要とされてい
る。
びその他のノイズ源に起因する非生理的な高い歪みレー
トをフィルタ処理により除去する方策が必要とされてい
る。
【００１７】
【発明の概要】本発明の一実施形態では、複素ドップラ
ー信号に応答して被検体内の構造に対応するフィルタ処
理した歪みレート信号を生成して表示する超音波システ
ムを提供する。残響及びその他のノイズ源に起因する高
歪みレート信号をフィルタ処理により除去すること、複
素自己相関、速度信号推定、実数歪みレート信号推定、
複素歪み相関信号推定、複素信号平均化、及び実数信号
平均化を含む、幾つかの処理手法の様々な組合せを用い
る。
ー信号に応答して被検体内の構造に対応するフィルタ処
理した歪みレート信号を生成して表示する超音波システ
ムを提供する。残響及びその他のノイズ源に起因する高
歪みレート信号をフィルタ処理により除去すること、複
素自己相関、速度信号推定、実数歪みレート信号推定、
複素歪み相関信号推定、複素信号平均化、及び実数信号
平均化を含む、幾つかの処理手法の様々な組合せを用い
る。
【００１８】超音波システムによってサンプリングされ
た信号から歪みレート信号を生成しフィルタ処理し表示
する装置を提供する。本書で用いる用語「フィルタ処
理」とは、残響やノイズに起因して崩壊するような信号
を抽出し又は修正することを意味する。本装置は、ドッ
プラー処理モジュールと、複素自己相関、速度信号推
定、実数歪みレート信号推定、複素歪み相関信号推定、
複素信号平均化、及び実数信号平均化を含む幾つかの関
数の様々な組合せを実行する歪みレート処理モジュール
とを含んでいる。
た信号から歪みレート信号を生成しフィルタ処理し表示
する装置を提供する。本書で用いる用語「フィルタ処
理」とは、残響やノイズに起因して崩壊するような信号
を抽出し又は修正することを意味する。本装置は、ドッ
プラー処理モジュールと、複素自己相関、速度信号推
定、実数歪みレート信号推定、複素歪み相関信号推定、
複素信号平均化、及び実数信号平均化を含む幾つかの関
数の様々な組合せを実行する歪みレート処理モジュール
とを含んでいる。
【００１９】また、超音波システムによってサンプリン
グされた信号から歪みレート信号を生成しフィルタ処理
し表示する方法を提供する。本方法は、残響及びその他
のノイズ源に起因する高歪みレート信号をフィルタ処理
により除去するステップと、複素自己相関、速度信号推
定、実数歪みレート信号推定、複素歪み相関信号推定、
複素信号平均化、及び実数信号平均化を含む幾つかの関
数の様々な組合せを実行するステップとを含んでいる。
グされた信号から歪みレート信号を生成しフィルタ処理
し表示する方法を提供する。本方法は、残響及びその他
のノイズ源に起因する高歪みレート信号をフィルタ処理
により除去するステップと、複素自己相関、速度信号推
定、実数歪みレート信号推定、複素歪み相関信号推定、
複素信号平均化、及び実数信号平均化を含む幾つかの関
数の様々な組合せを実行するステップとを含んでいる。
【００２０】本発明の特定の実施形態では、ノイズを低
減し且つ画像品質を改善したフィルタ処理したカラー歪
みレート画像を生成し表示するための方策を提供する。
減し且つ画像品質を改善したフィルタ処理したカラー歪
みレート画像を生成し表示するための方策を提供する。
【００２１】
【発明の詳しい説明】図１は超音波システム５の概略ブ
ロック図であり、本発明の一実施形態に従って歪みレー
ト・カラー画像を生成するために使用されるアーキテク
チャを示す。超音波システムの例示した要素は、フロン
トエンド１０と、処理アーキテクチャ７０と、表示アー
キテクチャ１６０である。フロントエンド１０は、（複
数のトランスデューサ素子２５で構成される）トランス
デューサ・アレイ２０と、送信／受信スイッチング回路
３０と、送信器４０と、受信器５０と、ビームフォーマ
６０とを有する。処理アーキテクチャ７０は、制御処理
モジュール８０と、復調モジュール８５と、ドップラー
処理モジュール９０と、歪みレート処理モジュール１０
０と、走査変換モジュール１２０を有する。表示アーキ
テクチャ１６０は、表示処理モジュール１３０と、モニ
タ１５０とを有する。
ロック図であり、本発明の一実施形態に従って歪みレー
ト・カラー画像を生成するために使用されるアーキテク
チャを示す。超音波システムの例示した要素は、フロン
トエンド１０と、処理アーキテクチャ７０と、表示アー
キテクチャ１６０である。フロントエンド１０は、（複
数のトランスデューサ素子２５で構成される）トランス
デューサ・アレイ２０と、送信／受信スイッチング回路
３０と、送信器４０と、受信器５０と、ビームフォーマ
６０とを有する。処理アーキテクチャ７０は、制御処理
モジュール８０と、復調モジュール８５と、ドップラー
処理モジュール９０と、歪みレート処理モジュール１０
０と、走査変換モジュール１２０を有する。表示アーキ
テクチャ１６０は、表示処理モジュール１３０と、モニ
タ１５０とを有する。
【００２２】フロントエンド１０において、トランスデ
ューサ・アレイ２０は送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチン
グ回路３０に接続されている。Ｔ／Ｒスイッチング回路
３０は送信器４０の出力と受信器５０の入力とに接続さ
れている。受信器５０の出力はビームフォーマ６０に接
続されている。ビームフォーマ６０はまた送信器４０の
入力に接続されていると共に、処理アーキテクチャ７０
内の制御処理モジュール８０の入力と復調モジュール８
５の入力とに接続されている。
ューサ・アレイ２０は送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチン
グ回路３０に接続されている。Ｔ／Ｒスイッチング回路
３０は送信器４０の出力と受信器５０の入力とに接続さ
れている。受信器５０の出力はビームフォーマ６０に接
続されている。ビームフォーマ６０はまた送信器４０の
入力に接続されていると共に、処理アーキテクチャ７０
内の制御処理モジュール８０の入力と復調モジュール８
５の入力とに接続されている。
【００２３】処理アーキテクチャ７０において、制御処
理モジュール８０はドップラー処理モジュール９０と歪
みレート処理モジュール１００とに接続されている。復
調モジュール８５の出力はドップラー処理モジュール９
０の入力に接続されている。ドップラー処理モジュール
９０の出力は歪みレート処理モジュール１００の入力に
接続されている。歪みレート処理モジュール１００の出
力は走査変換モジュール１２０の入力に接続されてい
る。走査変換モジュール１２０の出力は表示アーキテク
チャ１６０内の表示処理モジュール１３０の入力に接続
されている。表示アーキテクチャ１６０では、表示処理
モジュール１３０の出力はモニタ１５０に接続されてい
る。
理モジュール８０はドップラー処理モジュール９０と歪
みレート処理モジュール１００とに接続されている。復
調モジュール８５の出力はドップラー処理モジュール９
０の入力に接続されている。ドップラー処理モジュール
９０の出力は歪みレート処理モジュール１００の入力に
接続されている。歪みレート処理モジュール１００の出
力は走査変換モジュール１２０の入力に接続されてい
る。走査変換モジュール１２０の出力は表示アーキテク
チャ１６０内の表示処理モジュール１３０の入力に接続
されている。表示アーキテクチャ１６０では、表示処理
モジュール１３０の出力はモニタ１５０に接続されてい
る。
【００２４】被検体から一フレームのデータをサンプリ
ングしようとするとき、トランスデューサ・アレイ２０
を使用して、超音波を被検体内に送信する。トランスデ
ューサ・アレイ２０は多数の個別のトランスデューサ素
子２５の線形アレイ又は湾曲形アレイであってよい。各
々のトランスデューサ素子２５は送信器４０からの信号
に応答して超音波を生成することができる。更に、トラ
ンスデューサ素子相互の間の位相関係は制御することが
可能である。その結果、トランスデューサ・アレイ２０
の表面に直角な方向に対して或る特定の角度で被検体内
へ送信される超音波エネルギ・ビームが生じ、該ビーム
は実効的にトランスデューサ・アレイ２０の表面上の一
点を起点とする。超音波ビームを送信するために典型的
には複数の素子２５が使用される。複数の素子２５から
送信される超音波相互の間の位相関係は、送信している
ビームのステアリング角度を決定する。送信のために使
用されるトランスデューサ素子２５の数は、アポダイゼ
ーションのような他の因子と共に、被検体内に超音波ビ
ームの長さに沿った超音波ビームの形状を決定する。
ングしようとするとき、トランスデューサ・アレイ２０
を使用して、超音波を被検体内に送信する。トランスデ
ューサ・アレイ２０は多数の個別のトランスデューサ素
子２５の線形アレイ又は湾曲形アレイであってよい。各
々のトランスデューサ素子２５は送信器４０からの信号
に応答して超音波を生成することができる。更に、トラ
ンスデューサ素子相互の間の位相関係は制御することが
可能である。その結果、トランスデューサ・アレイ２０
の表面に直角な方向に対して或る特定の角度で被検体内
へ送信される超音波エネルギ・ビームが生じ、該ビーム
は実効的にトランスデューサ・アレイ２０の表面上の一
点を起点とする。超音波ビームを送信するために典型的
には複数の素子２５が使用される。複数の素子２５から
送信される超音波相互の間の位相関係は、送信している
ビームのステアリング角度を決定する。送信のために使
用されるトランスデューサ素子２５の数は、アポダイゼ
ーションのような他の因子と共に、被検体内に超音波ビ
ームの長さに沿った超音波ビームの形状を決定する。
【００２５】送信超音波ビームを生成するために、制御
処理モジュール８０がビームフォーマ６０に指令データ
を送って、トランスデューサ・アレイ２０の表面上の或
る特定の点を起点とする或る特定の形状のビームを、一
走査線（例えば、１４５）に沿った走査平面１４０（図
２参照）内の或る特定のステアリング角度で生成するた
めの送信パラメータを作成するようにビームフォーマ６
０に指令する。これらの送信パラメータはビームフォー
マ６０から送信器４０へ送られる。送信器４０は送信パ
ラメータを使用して、Ｔ／Ｒスイッチング回路３０を介
してトランスデューサ・アレイ２０へ送るべき送信信号
を適切に符号化する。送信信号は互いに対して或る特定
のレベル及び位相を持っていて、トランスデューサ・ア
レイ２０の個々のトランスデューサ素子２５へ供給され
る。送信信号はトランスデューサ・アレイ２０のトラン
スデューサ素子２５を励起して、送信信号と同じ位相及
びレベル関係を持つ超音波を送出させる。その結果、ト
ランスデューサ・アレイ２０が例えば超音波用ジェルを
使用することによって被検体に音響結合されていると
き、超音波エネルギの送信ビームが一走査線（例えば、
１４５）に沿って走査平面１４０内で被検体の組織内部
に形成される。このプロセスは電子走査として知られて
いる。ドップラー用途の場合、送信信号は典型的には或
るパルス繰返し周波数（ＰＲＦ）の複数のパルスのパケ
ットとして送信される。これらの複数のパルスの反射を
使用して、受信時に複素ドップラー・データ・パケット
が作成される。
処理モジュール８０がビームフォーマ６０に指令データ
を送って、トランスデューサ・アレイ２０の表面上の或
る特定の点を起点とする或る特定の形状のビームを、一
走査線（例えば、１４５）に沿った走査平面１４０（図
２参照）内の或る特定のステアリング角度で生成するた
めの送信パラメータを作成するようにビームフォーマ６
０に指令する。これらの送信パラメータはビームフォー
マ６０から送信器４０へ送られる。送信器４０は送信パ
ラメータを使用して、Ｔ／Ｒスイッチング回路３０を介
してトランスデューサ・アレイ２０へ送るべき送信信号
を適切に符号化する。送信信号は互いに対して或る特定
のレベル及び位相を持っていて、トランスデューサ・ア
レイ２０の個々のトランスデューサ素子２５へ供給され
る。送信信号はトランスデューサ・アレイ２０のトラン
スデューサ素子２５を励起して、送信信号と同じ位相及
びレベル関係を持つ超音波を送出させる。その結果、ト
ランスデューサ・アレイ２０が例えば超音波用ジェルを
使用することによって被検体に音響結合されていると
き、超音波エネルギの送信ビームが一走査線（例えば、
１４５）に沿って走査平面１４０内で被検体の組織内部
に形成される。このプロセスは電子走査として知られて
いる。ドップラー用途の場合、送信信号は典型的には或
るパルス繰返し周波数（ＰＲＦ）の複数のパルスのパケ
ットとして送信される。これらの複数のパルスの反射を
使用して、受信時に複素ドップラー・データ・パケット
が作成される。
【００２６】トランスデューサ・アレイ２０は両方向ト
ランスデューサである。一旦超音波が被検体内に送信さ
れると、超音波は被検体の構造内の組織のサンプル・ボ
リュームから後方散乱される。後方散乱した超音波は、
該超音波が組織内から戻る距離とトランスデューサ・ア
レイ２０の表面に対して該超音波が戻る角度とに依存し
て、異なる時点にトランスデューサ・アレイ２０に到達
する。トランスデューサ・アレイ２０のトランスデュー
サ素子２５は後方散乱波に応答して、後方散乱波の超音
波エネルギを受信電気信号へ変換する。
ランスデューサである。一旦超音波が被検体内に送信さ
れると、超音波は被検体の構造内の組織のサンプル・ボ
リュームから後方散乱される。後方散乱した超音波は、
該超音波が組織内から戻る距離とトランスデューサ・ア
レイ２０の表面に対して該超音波が戻る角度とに依存し
て、異なる時点にトランスデューサ・アレイ２０に到達
する。トランスデューサ・アレイ２０のトランスデュー
サ素子２５は後方散乱波に応答して、後方散乱波の超音
波エネルギを受信電気信号へ変換する。
【００２７】受信電気信号はＴ／Ｒスイッチング回路３
０を介して受信器５０へ通される。受信器５０は受信信
号を増幅しディジタル化し、また利得補償のような他の
機能を行う。ディジタル化された受信信号は各々のトラ
ンスデューサ素子２５によって様々な時点に受信した後
方散乱波に対応し、後方散乱波の振幅及び位相情報を保
持する。
０を介して受信器５０へ通される。受信器５０は受信信
号を増幅しディジタル化し、また利得補償のような他の
機能を行う。ディジタル化された受信信号は各々のトラ
ンスデューサ素子２５によって様々な時点に受信した後
方散乱波に対応し、後方散乱波の振幅及び位相情報を保
持する。
【００２８】ディジタル化された受信信号はビームフォ
ーマ６０へ送られる。制御処理モジュール８０がビーム
フォーマ６０へ指令データを送る。ビームフォーマ６０
は指令データを使用して、トランスデューサ・アレイ２
０の表面上の一点を起点とし且つ一ステアリング角度を
持つ受信ビームを形成し、これらの点及びステアリング
角度は典型的には前に送信された超音波ビームの点及び
ステアリング角度に対応する。ビームフォーマ６０は、
制御処理モジュール８０からの指令データの命令に従っ
て、適切な受信信号に作用して時間遅延及び集束を行っ
て、被検体の組織構造内の走査線（例えば、１４５）に
沿ったサンプル・ボリュームに対応する受信ビーム信号
を生成する。受信ビーム信号を生成するために、複数の
トランスデューサ素子２５からの受信信号の位相、振幅
及びタイミング情報が使用される。
ーマ６０へ送られる。制御処理モジュール８０がビーム
フォーマ６０へ指令データを送る。ビームフォーマ６０
は指令データを使用して、トランスデューサ・アレイ２
０の表面上の一点を起点とし且つ一ステアリング角度を
持つ受信ビームを形成し、これらの点及びステアリング
角度は典型的には前に送信された超音波ビームの点及び
ステアリング角度に対応する。ビームフォーマ６０は、
制御処理モジュール８０からの指令データの命令に従っ
て、適切な受信信号に作用して時間遅延及び集束を行っ
て、被検体の組織構造内の走査線（例えば、１４５）に
沿ったサンプル・ボリュームに対応する受信ビーム信号
を生成する。受信ビーム信号を生成するために、複数の
トランスデューサ素子２５からの受信信号の位相、振幅
及びタイミング情報が使用される。
【００２９】受信ビーム信号はディジタル・インターフ
ェース１１７を介して処理アーキテクチャ７０へ送られ
る。復調モジュール８５は受信ビーム信号について復調
を行って、受信ビームに対応する走査線（例えば、１４
５）の長さに沿ったサンプル・ボリューム（例えば、１
４１及び１４２）に対応する対のＩ及びＱ復調データ値
を生成する。復調を達成するには、受信ビーム信号の位
相及び振幅を基準周波数に対して比較する。Ｉ及びＱ復
調データ値は、受信信号の位相及び振幅情報を保持す
る。所与のサンプル・ボリューム位置についてのＩ及び
Ｑデータ対の振幅情報は数学的には（Ｉ2＋Ｑ2）1/2 に
相当する。また、位相情報は数学的にはｔａｎ-1（Ｑ／
Ｉ）に相当する。従って、一サンプル・ボリューム位置
に対応する１つのＩ及びＱデータ対（一対のＩ及びＱデ
ータ）について１つの振幅データ値及び１つの位相デー
タ値を生成することができる。
ェース１１７を介して処理アーキテクチャ７０へ送られ
る。復調モジュール８５は受信ビーム信号について復調
を行って、受信ビームに対応する走査線（例えば、１４
５）の長さに沿ったサンプル・ボリューム（例えば、１
４１及び１４２）に対応する対のＩ及びＱ復調データ値
を生成する。復調を達成するには、受信ビーム信号の位
相及び振幅を基準周波数に対して比較する。Ｉ及びＱ復
調データ値は、受信信号の位相及び振幅情報を保持す
る。所与のサンプル・ボリューム位置についてのＩ及び
Ｑデータ対の振幅情報は数学的には（Ｉ2＋Ｑ2）1/2 に
相当する。また、位相情報は数学的にはｔａｎ-1（Ｑ／
Ｉ）に相当する。従って、一サンプル・ボリューム位置
に対応する１つのＩ及びＱデータ対（一対のＩ及びＱデ
ータ）について１つの振幅データ値及び１つの位相デー
タ値を生成することができる。
【００３０】これらのデータ値は、複素ドップラー・デ
ータとも呼ばれる。というのは、ドップラー効果に起因
する位相のシフト（偏移）がそのデータに固有のもので
あるからである。Ｉ及びＱ復調データ値は、走査してい
る被検体内の動きのある組織に起因してドップラー・シ
フトによって受信信号に誘起された位相及び振幅情報を
保持する。
ータとも呼ばれる。というのは、ドップラー効果に起因
する位相のシフト（偏移）がそのデータに固有のもので
あるからである。Ｉ及びＱ復調データ値は、走査してい
る被検体内の動きのある組織に起因してドップラー・シ
フトによって受信信号に誘起された位相及び振幅情報を
保持する。
【００３１】複数の送信及び受信ビームが、走査してい
る被検体の走査平面１４０において一フレームのデータ
をサンプリングするために形成される。受信ビームに対
応する復調されたＩ及びＱデータはドップラー・データ
・パケット（例えば、１４３及び１４４）の形態でドッ
プラー処理モジュール９０へ送られ、それらはその後処
理されて最終的にカラー歪みレート画像を生成する。複
素ドップラー・データ・パケットは、ＰＲＦとして知ら
れている或る特定のレート(rate)でサンプリングされた
複数のＩ及びＱデータ対を有する。歪みレート画像化の
ための典型的なドップラー・パケットは、例えば、１６
の複素Ｉ及びＱデータ対を含んでいてよい。
る被検体の走査平面１４０において一フレームのデータ
をサンプリングするために形成される。受信ビームに対
応する復調されたＩ及びＱデータはドップラー・データ
・パケット（例えば、１４３及び１４４）の形態でドッ
プラー処理モジュール９０へ送られ、それらはその後処
理されて最終的にカラー歪みレート画像を生成する。複
素ドップラー・データ・パケットは、ＰＲＦとして知ら
れている或る特定のレート(rate)でサンプリングされた
複数のＩ及びＱデータ対を有する。歪みレート画像化の
ための典型的なドップラー・パケットは、例えば、１６
の複素Ｉ及びＱデータ対を含んでいてよい。
【００３２】所与のレベルよりも大きい歪みレートは非
生理的なものであると想定され、従って画像化の際に残
響やその他のノイズ源によって惹起されるアーティファ
クトである。残響は組織内での複数の反射によって惹起
される。残響及びノイズは、偽の又は崩壊したエコーと
の相関に起因して組織内で推定される速度勾配をバイア
スする（偏倚させる）ことがある。その結果、偽って増
大し、減少し、或いは反転さえもした歪みレート推定値
が生じる可能性がある。正常な組織及び病変組織の両方
において或る特定の範囲の生理的な歪みレートがある。
この範囲は、測定する筋肉における変形の方向に依存す
ることがある。長さ方向において、例えば、人の正常な
心筋及び病変心筋では、正の最大及び負の最小歪みレー
トはそれぞれ＋３．１４ｓ-1及び−１．７８ｓ-1である
と報告されている。。半径方向では、最大値は＋３．０
９ｓ-1及び−８．２３ｓ-1であると報告されている。表
１は測定値の詳細なリストを提供する。
生理的なものであると想定され、従って画像化の際に残
響やその他のノイズ源によって惹起されるアーティファ
クトである。残響は組織内での複数の反射によって惹起
される。残響及びノイズは、偽の又は崩壊したエコーと
の相関に起因して組織内で推定される速度勾配をバイア
スする（偏倚させる）ことがある。その結果、偽って増
大し、減少し、或いは反転さえもした歪みレート推定値
が生じる可能性がある。正常な組織及び病変組織の両方
において或る特定の範囲の生理的な歪みレートがある。
この範囲は、測定する筋肉における変形の方向に依存す
ることがある。長さ方向において、例えば、人の正常な
心筋及び病変心筋では、正の最大及び負の最小歪みレー
トはそれぞれ＋３．１４ｓ-1及び−１．７８ｓ-1である
と報告されている。。半径方向では、最大値は＋３．０
９ｓ-1及び−８．２３ｓ-1であると報告されている。表
１は測定値の詳細なリストを提供する。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１中の参考文献：
［Ｃａｉｎ０１］ Clinical Science, Vol. 100, No.
4, 2001年の第４２３−４３２頁に所載された著者 P.
Cain、T.H. Marwick、C. Case、T. Baglin、J.Dart、L.
Short、B. Olstad による論文「Assessment of region
al long-axisfunction during dobutamine echocardiog
raphy」。
4, 2001年の第４２３−４３２頁に所載された著者 P.
Cain、T.H. Marwick、C. Case、T. Baglin、J.Dart、L.
Short、B. Olstad による論文「Assessment of region
al long-axisfunction during dobutamine echocardiog
raphy」。
【００３５】［Ｋｏｗａｌｓｋｉ０１］ Ultrasound M
ed Biol., Vol. 27, No. 8, 2001年の第１０９８−９７
頁に所載の著者 M. Kowalski、T. Kukulski、F. Jama
l、J.D'hooge、F. Weidemann、F. Rademakers、B. Bijn
ens、L. Hatle、G. R. Sutherlandによる論文「Can nat
ural strain and strain rate quantify regional myoc
ardial deformation? A study in healthy subject
s」。
ed Biol., Vol. 27, No. 8, 2001年の第１０９８−９７
頁に所載の著者 M. Kowalski、T. Kukulski、F. Jama
l、J.D'hooge、F. Weidemann、F. Rademakers、B. Bijn
ens、L. Hatle、G. R. Sutherlandによる論文「Can nat
ural strain and strain rate quantify regional myoc
ardial deformation? A study in healthy subject
s」。
【００３６】［Ｓｌoｒｄａｈｌ０１］ European Jour
nal of Ultrasound, Vol. 14, Issues 2-3, 2001年の第
１４９−１５５頁に所載の著者 S.A. Slordahl、S. Bj
aerum、B.H. Amundsen、A. Stoylen、A. Heimdal、S.I.
Rabben、H. Torpによる論文[High frame rate strain
rate imaging of the interventricular septum in hea
lthy subjects」。
nal of Ultrasound, Vol. 14, Issues 2-3, 2001年の第
１４９−１５５頁に所載の著者 S.A. Slordahl、S. Bj
aerum、B.H. Amundsen、A. Stoylen、A. Heimdal、S.I.
Rabben、H. Torpによる論文[High frame rate strain
rate imaging of the interventricular septum in hea
lthy subjects」。
【００３７】［Ｓｔｏｙｌｅｎ０１］ Journal of the
American Society of Echocardiography, Vol. 14, N
o. 4, 2001年の第２６４−２７４頁に所載の著者A. Sto
ylen、S. Slordahl、G.K. Skjelvan、A. Heimdal、T. S
kjaerpeによる論文「Strainrate imaging in normal an
d reduced diastolic function: Comparison with puls
ed doppler tissue imaging of the mitral annulu
s」。
American Society of Echocardiography, Vol. 14, N
o. 4, 2001年の第２６４−２７４頁に所載の著者A. Sto
ylen、S. Slordahl、G.K. Skjelvan、A. Heimdal、T. S
kjaerpeによる論文「Strainrate imaging in normal an
d reduced diastolic function: Comparison with puls
ed doppler tissue imaging of the mitral annulu
s」。
【００３８】［Ｖｏｉｇｔ００］ Journal of the Ame
rican Society of Echocardiography, vol 13, no. 6,
2000年の第588-598頁に所載の著者J-U. Voigt、M. F. A
rnold、M. Karlsson、L. Hubbert、T. Kukulski、L. Ha
tle、G.R. Sutherlandによる論文「Assessment of regi
onal longitudinal myocardial strain rate derivedfr
om Doppler myocardial imaging indices in normal an
d infracted myocardium」。
rican Society of Echocardiography, vol 13, no. 6,
2000年の第588-598頁に所載の著者J-U. Voigt、M. F. A
rnold、M. Karlsson、L. Hubbert、T. Kukulski、L. Ha
tle、G.R. Sutherlandによる論文「Assessment of regi
onal longitudinal myocardial strain rate derivedfr
om Doppler myocardial imaging indices in normal an
d infracted myocardium」。
【００３９】歪みレートの増大が定常的な残響によって
惹起されることについて、考えられる一つの説明を示
す。図３は、残響が速度推定値及び歪みレート推定値を
どのようにバイアスするかを数学的に例示している。図
３について説明すると、空間速度勾配が一定であると仮
定すると、
惹起されることについて、考えられる一つの説明を示
す。図３は、残響が速度推定値及び歪みレート推定値を
どのようにバイアスするかを数学的に例示している。図
３について説明すると、空間速度勾配が一定であると仮
定すると、
【００４０】
【外１】
【００４１】歪みレートは、対の速度サンプルの間の差
をそれらの間の距離２ｄS で割り算した値として推定す
ることができ、この場合、空間的に一定の歪みレート、
をそれらの間の距離２ｄS で割り算した値として推定す
ることができ、この場合、空間的に一定の歪みレート、
【００４２】
【外２】
【００４３】更に、サンプル・ボリューム位置ｎが残響
の影響を受けると仮定すると、
の影響を受けると仮定すると、
【００４４】
【外３】
【００４５】歪みレートについてのその効果は、サンプ
ル・ボリューム位置ｎに隣接するサンプル・ボリューム
位置ｎ−１及びｎ＋１における残響サンプル・ボリュー
ム位置よりも高い及び低い残響アーティファクトｂrev
／（２ｄ）である。残響に起因する速度バイアスの量に
応じて、
ル・ボリューム位置ｎに隣接するサンプル・ボリューム
位置ｎ−１及びｎ＋１における残響サンプル・ボリュー
ム位置よりも高い及び低い残響アーティファクトｂrev
／（２ｄ）である。残響に起因する速度バイアスの量に
応じて、
【００４６】
【外４】
【００４７】これらの位置における組織の真の歪みレー
トについての偽の表示を与えることがある。
トについての偽の表示を与えることがある。
【００４８】残響及びノイズ・アーティファクトが、完
全に除去できない場合に最小になるように、カラー歪み
レート画像をオペレータに対して表示する前に高い歪み
レート値はフィルタ処理して除去することができる。高
歪みレート除去（ＨＳＲＲ）フィルタ処理が歪みレート
処理モジュール１００で用いられる。図４は、高歪みレ
ート除去（ＨＳＲＲ）フィルタ処理を行うための幾つか
の可能な実施形態を例示している。
全に除去できない場合に最小になるように、カラー歪み
レート画像をオペレータに対して表示する前に高い歪み
レート値はフィルタ処理して除去することができる。高
歪みレート除去（ＨＳＲＲ）フィルタ処理が歪みレート
処理モジュール１００で用いられる。図４は、高歪みレ
ート除去（ＨＳＲＲ）フィルタ処理を行うための幾つか
の可能な実施形態を例示している。
【００４９】ＨＳＲＲフィルタ処理は歪みレート画像生
成プロセス中の異なる段階で実行してもよい。全ての代
替形態は、複素ドップラーＩ及びＱデータ（すなわち、
複素復調無線周波（ＲＦ）超音波データ）の実時間又は
前に記憶したパケットを処理することに基づいている。
歪みレート処理は、図４の実施形態のステップ９１で開
始する。ステップ９１で 、（例えば、周知のカサイ(Ka
sai)アルゴリズムを使用して）複素自己相関を実行し
て、サンプリングされたＩ及びＱデータのパワーＰ及び
遅れ１の相関Ｒを計算する。ステップ９１は、復調モジ
ュール８５からのＩ及びＱデータ・パケット（例えば、
１４３及び１４４）についてドップラー処理モジュール
９０内で実行される。
成プロセス中の異なる段階で実行してもよい。全ての代
替形態は、複素ドップラーＩ及びＱデータ（すなわち、
複素復調無線周波（ＲＦ）超音波データ）の実時間又は
前に記憶したパケットを処理することに基づいている。
歪みレート処理は、図４の実施形態のステップ９１で開
始する。ステップ９１で 、（例えば、周知のカサイ(Ka
sai)アルゴリズムを使用して）複素自己相関を実行し
て、サンプリングされたＩ及びＱデータのパワーＰ及び
遅れ１の相関Ｒを計算する。ステップ９１は、復調モジ
ュール８５からのＩ及びＱデータ・パケット（例えば、
１４３及び１４４）についてドップラー処理モジュール
９０内で実行される。
【００５０】ｒが範囲（深さ）を表し、且つｔが時間サ
ンプリング指数であるとして、一パケットの複素ドップ
ラーＩ及びＱ信号がｘ（ｒ，ｔ）１４３として表される
場合、所与の範囲ｒについて、
ンプリング指数であるとして、一パケットの複素ドップ
ラーＩ及びＱ信号がｘ（ｒ，ｔ）１４３として表される
場合、所与の範囲ｒについて、
【００５１】
【数３】
【００５２】上式で、conj [ ]は複素共役演算を意味す
る。
る。
【００５３】パワー及び複素自己相関データＰ（ｒ）及
びＲ（ｒ）は、その後の処理のために歪みレート処理モ
ジュール１００へ送られる。
びＲ（ｒ）は、その後の処理のために歪みレート処理モ
ジュール１００へ送られる。
【００５４】本発明の第１の実施形態では、Ｒ（ｒ）の
複素歪み相関Ｓ（ｒ）が図４のステップ１０１で歪みレ
ート処理モジュール１００によって計算される。図２を
参照して説明すると、歪みレートは、距離（dr）１４７
だけ隔たった走査平面１４０内の２つの異なるサンプル
・ボリューム位置１４１及び１４２における複素自己相
関値の間の位相差から決定することができる。複素自己
相関値Ｒ（ｒ）及びＲ（ｒ＋dr）は、複素ドップラー信
号パケットｘ（ｒ，ｔ）１４３及びｘ（ｒ＋dr）１４４
について演算する式（５）を使用して、ドップラー処理
装置９０によって計算される。ステップ１０１で、歪み
レート処理モジュール１００はＳ（ｒ）を次式 Ｓ（ｒ）＝conj［Ｒ（ｒ）］＊Ｒ（ｒ＋dr） （６） で計算する。ここで、得られた複素数Ｓ（ｒ）はＲ
（ｒ）及びＲ（ｒ＋dr）の位相角の間の差に等しい位相
角を持つ。Ｓ（ｒ）の位相角は組織セグメント（dr）１
４７についての歪みレートに比例する。
複素歪み相関Ｓ（ｒ）が図４のステップ１０１で歪みレ
ート処理モジュール１００によって計算される。図２を
参照して説明すると、歪みレートは、距離（dr）１４７
だけ隔たった走査平面１４０内の２つの異なるサンプル
・ボリューム位置１４１及び１４２における複素自己相
関値の間の位相差から決定することができる。複素自己
相関値Ｒ（ｒ）及びＲ（ｒ＋dr）は、複素ドップラー信
号パケットｘ（ｒ，ｔ）１４３及びｘ（ｒ＋dr）１４４
について演算する式（５）を使用して、ドップラー処理
装置９０によって計算される。ステップ１０１で、歪み
レート処理モジュール１００はＳ（ｒ）を次式 Ｓ（ｒ）＝conj［Ｒ（ｒ）］＊Ｒ（ｒ＋dr） （６） で計算する。ここで、得られた複素数Ｓ（ｒ）はＲ
（ｒ）及びＲ（ｒ＋dr）の位相角の間の差に等しい位相
角を持つ。Ｓ（ｒ）の位相角は組織セグメント（dr）１
４７についての歪みレートに比例する。
【００５５】ステップ１０３（ＨＳＲＲ代替態様１）
で、歪みレート処理モジュール１００におけるＨＳＲＲ
フィルタ処理により、所定のＨＳＲＲ限界より大きい歪
みレート値に対応する位相角を持つ全てのＳ（ｒ）サン
プルが複素数ゼロに設定される。これらのサンプルは非
生理的であると見なされ、残響又は他のノイズ源に起因
する。例えば、上記限界は最大標準偏差の１又は２倍を
付加した表１中の最大値であってよい。
で、歪みレート処理モジュール１００におけるＨＳＲＲ
フィルタ処理により、所定のＨＳＲＲ限界より大きい歪
みレート値に対応する位相角を持つ全てのＳ（ｒ）サン
プルが複素数ゼロに設定される。これらのサンプルは非
生理的であると見なされ、残響又は他のノイズ源に起因
する。例えば、上記限界は最大標準偏差の１又は２倍を
付加した表１中の最大値であってよい。
【００５６】次いでステップ１０６で、歪みレート処理
モジュール１００によるＨＳＲＲフィルタ処理を通過し
たサンプルＳ（ｒ）について複素平均化が実行される。
複素平均化は、近接している空間サンプルの空間的平均
化、近接している時間サンプルの時間的平均化、或いは
空間的及び時間的複素平均化の両方の組合せであってよ
い。平均化は、周知の手法を使用することにより、隙間
を埋めて画像を平滑化して、画像に現れるノイズを少な
くするために行われる。
モジュール１００によるＨＳＲＲフィルタ処理を通過し
たサンプルＳ（ｒ）について複素平均化が実行される。
複素平均化は、近接している空間サンプルの空間的平均
化、近接している時間サンプルの時間的平均化、或いは
空間的及び時間的複素平均化の両方の組合せであってよ
い。平均化は、周知の手法を使用することにより、隙間
を埋めて画像を平滑化して、画像に現れるノイズを少な
くするために行われる。
【００５７】平均化した複素歪み相関Ｓ（ｒ）サンプル
は次いでステップ１０７で歪みレート処理モジュール１
００によってフィルタ処理した歪みレート・サンプルＳ
Ｒ（ｒ）に変換される。歪みレート変換１０７は次の式 ＳＲ（ｒ）＝［ｃ／（４πdrＴｆ0）］＊位相［Ｓ（ｒ）］ （７） を使用して、歪み相関Ｓ（ｒ）から歪みレートＳＲ
（ｒ）を計算する。ここで、ｃは組織の中での音速であ
り、Ｔはドップラー・データ・パケット内の相次ぐ
［Ｉ，Ｑ］サンプル対の間の時間であり（典型的には、
ＰＲＦをパルス繰返し周波数として、Ｔ＝１／ＰＲ
Ｆ）、dr１４７は走査平面１４０内の２つのサンプル・
ボリューム１４１及び１４２の間の距離であり、ｆ0 は
超音波送信周波数である。
は次いでステップ１０７で歪みレート処理モジュール１
００によってフィルタ処理した歪みレート・サンプルＳ
Ｒ（ｒ）に変換される。歪みレート変換１０７は次の式 ＳＲ（ｒ）＝［ｃ／（４πdrＴｆ0）］＊位相［Ｓ（ｒ）］ （７） を使用して、歪み相関Ｓ（ｒ）から歪みレートＳＲ
（ｒ）を計算する。ここで、ｃは組織の中での音速であ
り、Ｔはドップラー・データ・パケット内の相次ぐ
［Ｉ，Ｑ］サンプル対の間の時間であり（典型的には、
ＰＲＦをパルス繰返し周波数として、Ｔ＝１／ＰＲ
Ｆ）、dr１４７は走査平面１４０内の２つのサンプル・
ボリューム１４１及び１４２の間の距離であり、ｆ0 は
超音波送信周波数である。
【００５８】フィルタ処理した歪みレート値ＳＲ（ｒ）
は次いで走査変換するために走査変換モジュール１２０
へ送られる。走査変換モジュール１２０は、特定の走査
シーケンス形式にあるフィルタ処理した歪みレート・デ
ータＳＲ（ｒ）を取り入れて、表示のために該データを
直交座標系形式へ変換するようにプログラムされてい
る。走査変換モジュール１２０は走査平面１４０内の近
接するサンプル・ボリューム位置の相互間のデータを補
間して、画像座標形式の走査変換したデータ・サンプル
を生成する。この走査変換したデータは次いで表示アー
キテクチャ１６０へ送られて表示処理モジュール１３０
によって処理され、そこで該データの最終的な空間的又
は時間的平均化が行われ且つ該データにカラーが適用さ
れる。最終的に、その結果得られたデータは、カラーの
変化が異なる歪みレート値に対応する２Ｄカラー画像と
して、モニタ１５０上でオペレータに対して表示され
る。
は次いで走査変換するために走査変換モジュール１２０
へ送られる。走査変換モジュール１２０は、特定の走査
シーケンス形式にあるフィルタ処理した歪みレート・デ
ータＳＲ（ｒ）を取り入れて、表示のために該データを
直交座標系形式へ変換するようにプログラムされてい
る。走査変換モジュール１２０は走査平面１４０内の近
接するサンプル・ボリューム位置の相互間のデータを補
間して、画像座標形式の走査変換したデータ・サンプル
を生成する。この走査変換したデータは次いで表示アー
キテクチャ１６０へ送られて表示処理モジュール１３０
によって処理され、そこで該データの最終的な空間的又
は時間的平均化が行われ且つ該データにカラーが適用さ
れる。最終的に、その結果得られたデータは、カラーの
変化が異なる歪みレート値に対応する２Ｄカラー画像と
して、モニタ１５０上でオペレータに対して表示され
る。
【００５９】本発明の代替の実施形態では、ドップラー
処理モジュール９０からの複素自己相関データＲ（ｒ）
はステップ１０２で歪みレート処理モジュール１００に
おいて速度信号を推定するように処理される。所与のサ
ンプル・ボリューム位置についての組織の速度信号ｖ
（ｒ）はＲ（ｒ）の位相角から次式 ｖ（ｒ）＝［ｃ／（４πｆ0 Ｔ）］＊位相［Ｒ（ｒ）］ （８） に従って推定される。ここで、ｖ（ｒ）は複素数の値で
はなく、実数の値である。
処理モジュール９０からの複素自己相関データＲ（ｒ）
はステップ１０２で歪みレート処理モジュール１００に
おいて速度信号を推定するように処理される。所与のサ
ンプル・ボリューム位置についての組織の速度信号ｖ
（ｒ）はＲ（ｒ）の位相角から次式 ｖ（ｒ）＝［ｃ／（４πｆ0 Ｔ）］＊位相［Ｒ（ｒ）］ （８） に従って推定される。ここで、ｖ（ｒ）は複素数の値で
はなく、実数の値である。
【００６０】走査平面１４０内のサンプル・ボリューム
位置に対応する実数の速度信号ｖ（ｒ）は次いで、ステ
ップ１０４で歪みレート処理モジュール１００において
実数のフィルタ処理していない歪みレートを推定するよ
うに処理される。ステップ１０４で、実数のフィルタ処
理していない歪みレートは再び走査平面１４０内の２つ
のサンプル・ボリューム位置１４１及び１４２の実数の
速度推定値から次式 ＳＲ（ｒ）＝［ｖ（ｒ＋dr）−ｖ（ｒ）］／dr （９） に従って計算される。ここで、dr（１４７）は組織セグ
メントについての走査平面１４０内の２つのサンプル・
ボリューム位置（例えば、１４１及び１４２）の間の距
離である。代わりに、２つのサンプル・ボリューム１４
１及び１４２の間の走査線に沿った利用可能なサンプル
の全てを歪みレートの推定に使用することができる。
位置に対応する実数の速度信号ｖ（ｒ）は次いで、ステ
ップ１０４で歪みレート処理モジュール１００において
実数のフィルタ処理していない歪みレートを推定するよ
うに処理される。ステップ１０４で、実数のフィルタ処
理していない歪みレートは再び走査平面１４０内の２つ
のサンプル・ボリューム位置１４１及び１４２の実数の
速度推定値から次式 ＳＲ（ｒ）＝［ｖ（ｒ＋dr）−ｖ（ｒ）］／dr （９） に従って計算される。ここで、dr（１４７）は組織セグ
メントについての走査平面１４０内の２つのサンプル・
ボリューム位置（例えば、１４１及び１４２）の間の距
離である。代わりに、２つのサンプル・ボリューム１４
１及び１４２の間の走査線に沿った利用可能なサンプル
の全てを歪みレートの推定に使用することができる。
【００６１】実数のフィルタ処理していない歪みレート
信号ＳＲ（ｒ）は次いでステップ１０３（ＨＳＲＲ代替
態様２）で歪みレート処理モジュール１００によってＨ
ＳＲＲフィルタ処理される。ステップ１０３では、ＨＳ
ＲＲフィルタ処理により、所定のＨＳＲＲ限界の外側に
ある歪みレート値を或る特定の値に設定する。この値は
ゼロであってもよく、或いは空間的にそれを囲んでいる
サンプルの関数であってもよい。ステップ１０５で、周
知の平均化手法を使用して、残りの歪みレート・サンプ
ルを空間的に及び／又は時間的に平均化して、ノイズの
より少ない、より滑らかな画像を生成する。
信号ＳＲ（ｒ）は次いでステップ１０３（ＨＳＲＲ代替
態様２）で歪みレート処理モジュール１００によってＨ
ＳＲＲフィルタ処理される。ステップ１０３では、ＨＳ
ＲＲフィルタ処理により、所定のＨＳＲＲ限界の外側に
ある歪みレート値を或る特定の値に設定する。この値は
ゼロであってもよく、或いは空間的にそれを囲んでいる
サンプルの関数であってもよい。ステップ１０５で、周
知の平均化手法を使用して、残りの歪みレート・サンプ
ルを空間的に及び／又は時間的に平均化して、ノイズの
より少ない、より滑らかな画像を生成する。
【００６２】再び、フィルタ処理した歪みレート値ＳＲ
（ｒ）は次いで、走査変換するために歪みレート処理モ
ジュール１００から走査変換モジュール１２０へ送られ
る。走査変換したデータは次いで表示アーキテクチャ１
６０へ送られて表示処理モジュール１３０によって処理
されて、オペレータに対して２Ｄカラー画像としてモニ
タ１５０上に表示される。
（ｒ）は次いで、走査変換するために歪みレート処理モ
ジュール１００から走査変換モジュール１２０へ送られ
る。走査変換したデータは次いで表示アーキテクチャ１
６０へ送られて表示処理モジュール１３０によって処理
されて、オペレータに対して２Ｄカラー画像としてモニ
タ１５０上に表示される。
【００６３】別の代替の態様は、図４に示されるように
ＨＳＲＲフィルタ処理の実施（ＨＳＲＲ代替態様３）を
プロセスの終わりへ移動させることを除いて、前に述べ
た２つの代替態様のいずれかにある機能を実行すること
である。ＨＳＲＲフィルタ処理により、ＳＲ（ｒ）サン
プルが所定のＨＳＲＲ限界の外側にある場合に、該ＳＲ
（ｒ）サンプルをゼロに、又は空間的に該ＳＲ（ｒ）サ
ンプルを囲んでいるサンプルの関数に設定する。この代
替態様は最初の２つの代替態様と同様に働くとは期待さ
れない。というのは、前の平均化プロセスにおいて、ノ
イズの多い（値の大きい）サンプルが大きく寄与するこ
とがあり、また周囲のサンプルに影響を及ぼすことがあ
るからである。しかしながら、この代替態様は、歪みレ
ート・データのみが利用でき且つ他のＨＳＲＲフィルタ
処理態様が広範なアーキテクチャの変更無しに実施する
のが可能でない状況において有用である。
ＨＳＲＲフィルタ処理の実施（ＨＳＲＲ代替態様３）を
プロセスの終わりへ移動させることを除いて、前に述べ
た２つの代替態様のいずれかにある機能を実行すること
である。ＨＳＲＲフィルタ処理により、ＳＲ（ｒ）サン
プルが所定のＨＳＲＲ限界の外側にある場合に、該ＳＲ
（ｒ）サンプルをゼロに、又は空間的に該ＳＲ（ｒ）サ
ンプルを囲んでいるサンプルの関数に設定する。この代
替態様は最初の２つの代替態様と同様に働くとは期待さ
れない。というのは、前の平均化プロセスにおいて、ノ
イズの多い（値の大きい）サンプルが大きく寄与するこ
とがあり、また周囲のサンプルに影響を及ぼすことがあ
るからである。しかしながら、この代替態様は、歪みレ
ート・データのみが利用でき且つ他のＨＳＲＲフィルタ
処理態様が広範なアーキテクチャの変更無しに実施する
のが可能でない状況において有用である。
【００６４】表示プロセスの一部として、ＨＳＲＲフィ
ルタ処理プロセスによって高い歪みレートが見付かった
画像内の領域を指示するために特異なカラーを使用する
ことができる。特異なカラーは、ノイズの生じ易い領域
をオペレータに指示するために使用することができる。
定常的な残響は静止した構造から生じるので、アーティ
ファクトが幾つかのフレームでのみ検出されたとして
も、全てのフレーム内の同じ領域が影響を受けることが
ある。従ってまた、或る区域における歪みレートが所与
のフレームについて所定の範囲の外側になかった場合、
他のフレームにおいてこの区域にノイズの表示がある
と、いずれにしてもこの区域内のサンプルはまだ特異な
カラーで符号化することができる。
ルタ処理プロセスによって高い歪みレートが見付かった
画像内の領域を指示するために特異なカラーを使用する
ことができる。特異なカラーは、ノイズの生じ易い領域
をオペレータに指示するために使用することができる。
定常的な残響は静止した構造から生じるので、アーティ
ファクトが幾つかのフレームでのみ検出されたとして
も、全てのフレーム内の同じ領域が影響を受けることが
ある。従ってまた、或る区域における歪みレートが所与
のフレームについて所定の範囲の外側になかった場合、
他のフレームにおいてこの区域にノイズの表示がある
と、いずれにしてもこの区域内のサンプルはまだ特異な
カラーで符号化することができる。
【００６５】上述の歪みレート処理は超音波システム５
の不可欠な特徴として実時間で行うことができる。この
代わりに、歪みレート処理が実時間走査に関係なく後処
理として実行されるように、複素ドップラーＩ及びＱデ
ータ又は複素自己相関データを超音波システムによって
記憶し処理してもよい。更に代替例として、複素ドップ
ラーＩ及びＱデータ又は複素自己相関データを超音波シ
ステム５から取得し、且つ歪みレート処理及びその後の
表示を超音波システムの外で、例えば、外部のＰＣで、
後処理として実行するようにしてもよい。
の不可欠な特徴として実時間で行うことができる。この
代わりに、歪みレート処理が実時間走査に関係なく後処
理として実行されるように、複素ドップラーＩ及びＱデ
ータ又は複素自己相関データを超音波システムによって
記憶し処理してもよい。更に代替例として、複素ドップ
ラーＩ及びＱデータ又は複素自己相関データを超音波シ
ステム５から取得し、且つ歪みレート処理及びその後の
表示を超音波システムの外で、例えば、外部のＰＣで、
後処理として実行するようにしてもよい。
【００６６】本発明のいずれの実施形態での処理も、デ
ィジタル信号処理装置を備えた回路基板のような専用の
ハードウエア素子によって実行してもよいし、或いは市
販のＰＣのような汎用コンピュータ又は処理装置でソフ
トウエアによって実行してもよい。また、本発明の様々
な実施形態に従って様々な処理モジュールを組み合わせ
たり又は分離させてもよい。例えば、ドップラー処理モ
ジュール９０及び歪みレート処理モジュール１００は単
一の処理素子に組み合わせてもよい。
ィジタル信号処理装置を備えた回路基板のような専用の
ハードウエア素子によって実行してもよいし、或いは市
販のＰＣのような汎用コンピュータ又は処理装置でソフ
トウエアによって実行してもよい。また、本発明の様々
な実施形態に従って様々な処理モジュールを組み合わせ
たり又は分離させてもよい。例えば、ドップラー処理モ
ジュール９０及び歪みレート処理モジュール１００は単
一の処理素子に組み合わせてもよい。
【００６７】要約すると、本発明の利点及び特徴には、
とりわけ、２Ｄカラー歪みレート画像化において残響及
びその他のノイズ源に起因した非生理的な高い歪みレー
トをフィルタ処理によって除去して、画像品質を改善す
ることが含まれる。
とりわけ、２Ｄカラー歪みレート画像化において残響及
びその他のノイズ源に起因した非生理的な高い歪みレー
トをフィルタ処理によって除去して、画像品質を改善す
ることが含まれる。
【００６８】本発明を特定の実施形態に関して説明した
が、様々な変更をなし得ること及び本発明の範囲から逸
脱することなく等価なものと置換しうることが当業者に
は理解されよう。更に、特定の状況又は部材を本発明の
範囲から逸脱することなく本発明の教示に適合させるよ
うに多くの修正を行い得る。従って、本発明は開示した
特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲内の全て
の実施形態を包含するものである。
が、様々な変更をなし得ること及び本発明の範囲から逸
脱することなく等価なものと置換しうることが当業者に
は理解されよう。更に、特定の状況又は部材を本発明の
範囲から逸脱することなく本発明の教示に適合させるよ
うに多くの修正を行い得る。従って、本発明は開示した
特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲内の全て
の実施形態を包含するものである。
【図１】本発明の一実施形態に従って歪みレート処理を
システムの他の要素に対して示す超音波システムの概略
ブロック図である。
システムの他の要素に対して示す超音波システムの概略
ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に従って図１のシステムの
ユーザによって位置決めされたサンプル・ゲート内の組
織セグメントと境を接する２つのサンプル・ボリューム
位置を持つ走査平面を例示する図である。
ユーザによって位置決めされたサンプル・ゲート内の組
織セグメントと境を接する２つのサンプル・ボリューム
位置を持つ走査平面を例示する図である。
【図３】図１のシステムにおいて残響が速度推定値及び
歪みレート推定値をどのようにバイアスする（偏らせ
る）ことがあるのかを図形及び数式で例示する図であ
る。
歪みレート推定値をどのようにバイアスする（偏らせ
る）ことがあるのかを図形及び数式で例示する図であ
る。
【図４】高歪みレート除去フィルタ処理を実行するため
の幾つかの可能な実施形態を例示する図である。
の幾つかの可能な実施形態を例示する図である。
５ 超音波システム
１０ フロントエンド
２０ トランスデューサ・アレイ
２５ トランスデューサ素子
７０ 処理アーキテクチャ
１１７ ディジタル・インターフェース
１４０ 走査平面
１４１、１４２ サンプル・ボリューム
１４３、１４４ ドップラー・データ・パケット
１４５ 走査線
１４７ 組織セグメント
１６０ 表示アーキテクチャ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 アンドレアス・ヘイムダル
ノルウェー、エヌ−0659・オスロ、エッタ
ースタッズレッタ・53エー（番地なし)
(72)発明者 ハンス・ガーマン・トルプ
ノルウェー、トロンヘイム・エヌ−7024、
アーネビヴェイエン・13番
Claims (33)
- 【請求項１】 複素歪み相関信号に応答する高歪みレー
ト除去フィルタ処理素子（１０３）を有する、歪みレー
ト信号を生成する装置であって、前記複素歪み相関信号
は超音波システム（５）によって生成された複素ドップ
ラー信号から導き出されており、前記フィルタ処理素子
は前記歪みレート信号中のノイズを低減するためにフィ
ルタ処理した複素歪み相関信号を生成することを特徴と
する、当該歪みレート信号を生成する装置。 - 【請求項２】 更に、前記複素ドップラー信号に応答し
て、ドップラー・シフトを表す複素自己相関信号を生成
する自己相関処理素子（９１）と、 前記複素自己相関信号に応答して、前記複素歪み相関信
号を生成する複素歪み相関処理素子（１０１）と、 前記フィルタ処理した複素歪み相関信号に応答して、平
均化したフィルタ処理した複素歪み相関信号を生成する
複素平均化処理素子（１０６）と、 前記平均化したフィルタ処理した複素歪み相関信号に応
答して、前記歪みレート信号を生成する歪みレート変換
処理素子（１０７）と、を含んでいる請求項１記載の装
置。 - 【請求項３】 前記高歪みレート除去フィルタ処理素子
（１０３）は前記複素歪み相関信号から位相角を抽出
し、前記位相角を所定の位相角範囲と比較し、前記複素
歪み相関信号の対応する前記位相角が前記所定の位相角
範囲の外側にある場合は前記複素歪み相関信号を複素数
ゼロに設定する、請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 前記複素平均化処理素子（１０６）は前
記フィルタ処理した複素歪み相関信号を空間的に平均化
する、請求項２記載の装置。 - 【請求項５】 前記複素平均化処理素子（１０６）は前
記フィルタ処理した複素歪み相関信号を時間的に平均化
する、請求項２記載の装置。 - 【請求項６】 フィルタ処理していない歪みレート信号
に応答する高歪みレート除去フィルタ処理素子（１０
３）を有する、歪みレート信号を生成する装置であっ
て、前記フィルタ処理していない歪みレート信号は超音
波システム（５）によって生成された複素ドップラー信
号から導き出されており、前記フィルタ処理素子（１０
３）は前記歪みレート信号中のノイズを低減するために
フィルタ処理した歪みレート信号を生成することを特徴
とする、当該歪みレート信号を生成する装置。 - 【請求項７】 更に、前記複素ドップラー信号に応答し
て、ドップラー・シフトを表す複素自己相関信号を生成
する自己相関処理素子（９１）と、 前記複素自己相関信号に応答して、速度信号を生成する
速度推定処理素子（１０２）と、 前記速度信号に応答して、フィルタ処理していない歪み
レート信号を生成する実数歪みレート推定素子（１０
４）と、 前記フィルタ処理した歪みレート信号に応答して、平均
化したフィルタ処理した歪みレート信号を生成する平均
化処理素子（１０５）であって、前記平均化したフィル
タ処理した歪みレート信号が前記歪みレート信号であ
る、平均化処理素子（１０５）と、を含んでいる請求項
６記載の装置。 - 【請求項８】 前記歪みレート信号を生成することが、
前記超音波システム（５）の一体化機能として実時間で
行われる、請求項１または６に記載の装置。 - 【請求項９】 前記歪みレート信号を生成することが、
前記超音波システム（５）の実時間動作に関係なく後処
理機能として行われる、請求項１または６に記載の装
置。 - 【請求項１０】 前記高歪みレート除去フィルタ処理素
子（１０３）は、前記フィルタ処理していない歪みレー
ト信号のいずれかが所定の歪みレート範囲の外側にある
場合、そのフィルタ処理していない歪みレート信号をゼ
ロに設定する、請求項６記載の装置。 - 【請求項１１】 前記高歪みレート除去フィルタ処理素
子（１０３）は、前記フィルタ処理していない歪みレー
ト信号のいずれかが所定の歪みレート範囲の外側にある
場合、そのフィルタ処理していない歪みレート信号を空
間的に囲む小群のフィルタ処理していない歪みレート信
号の関数である値に、そのフィルタ処理していない歪み
レート信号を設定する、請求項６記載の装置。 - 【請求項１２】 前記平均化処理素子（１０５）は前記
フィルタ処理した歪みレート信号を空間的に平均化す
る、請求項７記載の装置。 - 【請求項１３】 前記平均化処理素子（１０５）は前記
フィルタ処理した歪みレート信号を時間的に平均化す
る、請求項７記載の装置。 - 【請求項１４】 複素歪み相関信号について高歪みレー
ト除去フィルタ処理（１０３）を行うステップを有す
る、歪みレート信号を生成する方法であって、前記複素
歪み相関信号は超音波システム（５）によって生成され
た複素ドップラー信号から導き出されており、前記フィ
ルタ処理（１０３）は前記歪みレート信号中のノイズを
低減するためにフィルタ処理した複素歪み相関信号を生
成することを特徴とする、当該歪みレート信号を生成す
る方法。 - 【請求項１５】 更に、前記複素ドップラー信号につい
て自己相関処理（９１）を行って、ドップラー・シフト
を表す複素自己相関信号を生成するステップと、 前記複素自己相関信号について複素歪み相関処理（１０
１）を行って、前記複素歪み相関信号を生成するステッ
プと、 前記フィルタ処理した複素歪み相関信号について複素平
均化処理（１０６）を行って、平均化したフィルタ処理
した複素歪み相関信号を生成するステップと、前記平均
化したフィルタ処理した複素歪み相関信号について歪み
レート変換処理（１０７）を行って、前記歪みレート信
号を生成するステップと、を含んでいる請求項１４記載
の方法。 - 【請求項１６】 前記高歪みレート除去フィルタ処理
（１０３）を行うステップは、前記複素歪み相関信号か
ら位相角を抽出するステップと、前記位相角を所定の位
相角範囲と比較するステップと、前記複素歪み相関信号
の対応する前記位相角が前記所定の位相角範囲の外側に
ある場合は前記複素歪み相関信号を複素数ゼロに設定す
るステップとを含んでいる、請求項１４記載の方法。 - 【請求項１７】 前記複素平均化処理（１０６）を行う
ステップは、前記フィルタ処理した複素歪み相関信号を
空間的に平均化するステップを含んでいる、請求項１５
記載の方法。 - 【請求項１８】 前記複素平均化処理（１０６）を行う
ステップは、前記フィルタ処理した複素歪み相関信号を
時間的に平均化するステップを含んでいる、請求項１５
記載の方法。 - 【請求項１９】 フィルタ処理していない歪みレート信
号について高歪みレート除去フィルタ処理（１０３）を
行うステップ有する、歪みレート信号を生成する方法で
あって、前記フィルタ処理していない歪みレート信号は
超音波システム（５）によって生成された複素ドップラ
ー信号から導き出されており、前記フィルタ処理（１０
３）は前記歪みレート信号中のノイズを低減するために
フィルタ処理した歪みレート信号を生成することを特徴
とする、当該歪みレート信号を生成する方法。 - 【請求項２０】 更に、前記複素ドップラー信号につい
て自己相関処理（９１）を行って、ドップラー・シフト
を表す複素自己相関信号を生成するステップと、 前記複素自己相関信号について速度推定処理（１０２）
を行って、速度信号を生成するステップと、 前記速度信号について実数歪みレート推定（１０４）を
行って、フィルタ処理していない歪みレート信号を生成
するステップと、 前記フィルタ処理した歪みレート信号について平均化
（１０５）を行って、平均化したフィルタ処理した歪み
レート信号を生成するステップであって、前記平均化し
たフィルタ処理した歪みレート信号が前記歪みレート信
号である、ステップと、を含んでいる請求項１９記載の
方法。 - 【請求項２１】 前記歪みレート信号を生成すること
が、前記超音波システム（５）の一体化機能として実時
間で行われる、請求項１４または１９に記載の方法。 - 【請求項２２】 前記歪みレート信号を生成すること
が、前記超音波システム（５）の実時間動作に関係なく
後処理機能として行われる、請求項１４または１９に記
載の方法。 - 【請求項２３】 前記高歪みレート除去フィルタ処理
（１０３）を行うステップは、前記フィルタ処理してい
ない歪みレート信号のいずれかが所定の歪みレート範囲
の外側にある場合、そのフィルタ処理していない歪みレ
ート信号をゼロに設定するステップを含んでいる、請求
項１９記載の方法。 - 【請求項２４】 前記高歪みレート除去フィルタ処理
（１０３）を行うステップは、前記フィルタ処理してい
ない歪みレート信号のいずれかが所定の歪みレート範囲
の外側にある場合、そのフィルタ処理していない歪みレ
ート信号を空間的に囲む小群のフィルタ処理していない
歪みレート信号の関数である値に、そのフィルタ処理し
ていない歪みレート信号を設定するステップを含んでい
る、請求項１９記載の方法。 - 【請求項２５】 前記平均化処理（１０５）を行うステ
ップは、前記フィルタ処理した歪みレート信号を空間的
に平均化するステップを含んでいる、請求項２０記載の
方法。 - 【請求項２６】 前記平均化処理（１０５）を行うステ
ップは、前記フィルタ処理した歪みレート信号を時間的
に平均化するステップを含んでいる、請求項２０記載の
方法。 - 【請求項２７】 超音波信号を送受信するトランスデュ
ーサ（２０）と、 前記超音波信号を表すデータ・サンプルを導き出すビー
ムフォーマ（６０）と、 前記データ・サンプルに応答して複素ドップラー信号を
生成する復調モジュール（８５）と、 前記複素ドップラー信号に応答して複素自己相関信号を
生成するドップラー処理モジュール（９０）と、 前記複素自己相関信号に応答して歪みレート信号を生成
し、高歪みレート除去フィルタ（１０３）を用いて、ノ
イズによって惹起される高い歪みレート値に対応する信
号をフィルタ処理して除去する歪みレート処理モジュー
ル（１００）と、 前記歪みレート信号から導き出された歪みレート画像フ
レームを作成する表示サブシステム（１６０）と、を有
する医学的診断用超音波システム（５）。 - 【請求項２８】 更に、走査変換した歪みレート・デー
タ値を生成するための走査変換モジュール（１２０）を
含んでいる請求項２７記載の超音波システム（５）。 - 【請求項２９】 前記複素ドップラー信号は、画像平面
（１４０）内のサンプル点（１４１，１４２）に対応す
る、ドップラー・パケットの形態の復調されたデータ信
号である、請求項２７記載の超音波システム（５）。 - 【請求項３０】 前記複素自己相関信号はドップラー・
シフトを表し、且つ画像平面（１４０）内のサンプル点
（１４１，１４２）に対応している、請求項２７記載の
超音波システム（５）。 - 【請求項３１】 前記歪みレート処理モジュール（１０
０）は複素歪み相関信号から位相角を抽出し、前記位相
角を所定の位相角範囲と比較し、前記複素歪み相関信号
の対応する前記位相角が前記所定の位相角範囲の外側に
ある場合に前記複素歪み相関信号を複素数ゼロに設定す
る、請求項２７記載の超音波システム（５）。 - 【請求項３２】 前記歪みレート処理モジュール（１０
０）は、フィルタ処理していない歪みレート信号が前記
所定の歪みレート範囲の外側にある場合に前記フィルタ
処理していない歪みレート信号をゼロに設定する、請求
項２７記載の超音波システム（５）。 - 【請求項３３】 前記歪みレート処理モジュール（１０
０）は、前記フィルタ処理していない歪みレート信号の
いずれかが所定の歪みレート範囲の外側にある場合、そ
のフィルタ処理していない歪みレート信号を空間的に囲
む小群のフィルタ処理していない歪みレート信号の関数
である値に、そのフィルタ処理していない歪みレート信
号を設定する、請求項２７記載の超音波システム
（５）。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005048847A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Hitachi Medical Corporation | 超音波診断装置 |
| JP2008126079A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | General Electric Co <Ge> | 組織の弾力特性を計測するための直接式歪み推定器 |
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|---|---|---|---|---|
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| US20080021319A1 (en) * | 2006-07-20 | 2008-01-24 | James Hamilton | Method of modifying data acquisition parameters of an ultrasound device |
| US8107694B2 (en) * | 2006-07-20 | 2012-01-31 | Ultrasound Medical Devices, Inc. | Method of tracking speckle displacement between two images |
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| CN101167656B (zh) * | 2006-10-23 | 2012-10-03 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 组织多普勒成像方法和装置 |
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| US20110077515A1 (en) * | 2008-05-29 | 2011-03-31 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Tissue strain analysis |
| WO2010039556A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-08 | Ultrasound Medical Devices, Inc. | System and method for processing a real-time ultrasound signal within a time window |
| WO2010039555A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-08 | Ultrasound Medical Devices, Inc. | System and method for flexible rate processing of ultrasound data |
| WO2010083468A1 (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-22 | Ultrasound Medical Devices, Inc. | System and method for acquiring and processing partial 3d ultrasound data |
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| KR102387708B1 (ko) * | 2015-01-30 | 2022-04-19 | 삼성메디슨 주식회사 | 향상된 hprf 도플러 영상을 위한 가이드를 제공하는 방법 및 초음파 시스템 |
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| US6863655B2 (en) * | 2001-06-12 | 2005-03-08 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Ultrasound display of tissue, tracking and tagging |
| US6652462B2 (en) * | 2001-06-12 | 2003-11-25 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc. | Ultrasound display of movement parameter gradients |
| US6579240B2 (en) * | 2001-06-12 | 2003-06-17 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Ultrasound display of selected movement parameter values |
-
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005048847A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Hitachi Medical Corporation | 超音波診断装置 |
| US8608659B2 (en) | 2003-11-21 | 2013-12-17 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic imaging apparatus |
| US8052602B2 (en) | 2005-11-30 | 2011-11-08 | Panasonic Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2008126079A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | General Electric Co <Ge> | 組織の弾力特性を計測するための直接式歪み推定器 |
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