JPH10511588A - 体液の流れ又は組織の運動の画像を増強するための適応式時間フィルタリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ドップラー情報信号又は時間シフト情報（ライン２５２）のエネルギー、パワー又は振幅が、時間持続性のために大きな重み係数又は小さい重み係数（ａ（ｌｏｎｇ）又はａ（ｓｈｏｒｔ））を選択するためにしきい値（ロック54）と比較される。“フラッシュ”信号又は強い動脈血の流れの信号の場合、小さい重み係数（ａ（ｓｈｏｒｔ））が選択され、前のフレームの間の平均値のフィードバック（ラインＡ）によって時間持続性の範囲を減少し、その結果、“フラッシュ”信号又は強い流れの信号の効果がその後のフレーム(ｙ(ｎ))のイメージング中に迅速に消散し、現フレーム（ｘ（ｎ））の間良好な時間解像度が保存される。低エネルギーの流れ信号においては、大きな重み係数（ａ（ｌｏｎｇ））が選択され、低エネルギー信号の信号対雑音を改善する。同様な効果は、所定のしきい値を超えないように信号をクリップすることによって達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】 体液の流れ又は組織の運動の画像を増強するための 適応式時間フィルタリング 発明の背景 本発明は、一般に、超音波診断イメージングシステムに関し、特に、ドップラ ー又は時間シフトの信号データを増強する適応式時間フィルタリングシステムに 関する。 従来のカラードップラーイメージングでは、超音波システム（例えば、アクソ ン(Acuson)XP）は、受信ドップラー信号から身体内部の移動ターゲットのインデ ックスを得る。例えば、平均速度、加速度、エネルギー標準偏差（又は速度変動 ）は、移動血球又は移動心筋層又は他の組織のいずれかから測定できる。これら のインデックスは受信ドップラー信号から推定される。全ての物理的測定と同様 に、推定値はランダム変動又はランダム雑音を含んでいる。 ランダム雑音を減らすために、複数のドップラーサンプルが取得され、ともに 平均化される。これらのサンプルを平均化することによって、ランダム雑音は相 殺する傾向があるのに対して、実際の基本的な信号は強められる傾向があり、そ れによって信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善する。サンプルは時間的に連続的に採 取されるので、この平均操作はサンプルされたドップラー信号の時間積分に等し い。一般的に持続性(persistence)とも呼ばれる時間積分はシステムの感度を改 善し、それによってユーザは最小のドップラー信号を検出できるため、この時間 積分は良好なカラードップラー性能にと って重要である。ＳＮＲの増加は従来のカラードップラー速度イメージングモー ドにとっても重要であるが、この増加は、目的がまさしく最少の血液の流れ及び 灌流の信号を検出することにある、より最近のカラードップラーエネルギーイメ ージングモードにとってとりわけ重要である。 典型的には、時間積分は、身体のある場所の血液の流れの情報を含む現在のド ップラーサンプルを採取し、それ以前の時点における体の同じ場所の血液の流れ を含む特定の数の以前のドップラーサンプルに加算する。時々、これらの以前の ドップラーサンプルは、最も古いドップラーサンプルが積分値に最も少なく寄与 するように、“重み”を付けることができる。持続性の量はユーザが選択できる パラメータであり、積分に含まれた以前のドップラーサンプルの数又は以前のド ップラーサンプルの重み付けのいずれかを変更する。典型的なアプローチでは、 現在の持続性機能は、入力データシーケンスｘ（ｎ）についてのフィードバック 回路を使用して実行され、持続データｙ（ｎ）は下記のように記述される。 ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ）＋ａ*ｙ（ｎ−１） ここで、ａは所望の持続性の程度に従ってユーザにより選択された固定定数であ り、ｎはサンプル数である。 過去の（従来の）時間積分処理は、例えば、その強度のような他のファクター に関係なく全ての受信ドップラー信号に一様に適用される。したがって、持続性 が増加するにつれて、カラードップラー信号の全ての面が持続される。ここで、 弱い信号及び強い信号の両方が同様に持続される。下記のことは欠点を示す事例 である。 まず第一に、医者が移動しトランスジューサを再配置する か、又は患者が病床環境内で呼吸をするかもしくは移動するとき、非常に高い振 幅のドップラー信号が、トランスジューサ又は組織の運動から発生する。さらに 、心臓血管系統からの脈拍は体の隅から隅まで伝搬し、大部分の組織の運動アー チファクトを生じる。これらの種類の運動は、弱い血液の流れ信号からのエコー 振幅よりも数倍大きいエコー振幅を生成する。この結果、大きな帯状のカラーが ビデオディスプレイ上に表示されるカラー“フラッシュ”アーチファクトを生じ 、関心のある低レベルドップラー信号を不明瞭にする。 “フラッシュ”アーチファクトは、時間平均によってさらに強調される。運動 する組織の脈拍は短い持続時間の脈拍であることもあるが、積分処理によって時 間的に伸長される。過去の時間積分処理は、この“フラッシュ”アーチファクト を区別できず、したがって血液信号と同じぐらい長いか又はそれ以上に長い“フ ラッシュ”アーチファクトを時間積分（又は持続）する。このカラー“フラッシ ュ”の長い持続時間は、通常の走査を不明瞭にし、走査処理速度を低下させる。 臨床的ユーザが弱い血液灌流と背景ノイズとを区別する必要があるとき、長い 時間積分（又は持続性）がしばしば好ましい。しかしながら、また別の流れ状態 があり、そこでドップラー信号の時間特性は、例えば、定常の静脈血流量と脈打 つ動脈血流量とを区別する際に重要である。これらの流れ状態の両方が同一イメ ージ中に生じる時間がある。単一の持続性をこれらの持続性の両方に対して最適 化することは不可能である。 減少された“フラッシュ”アーチファクトとともに優れた感度及び優れた時間 解像度が要求される画像状態もある。過 去の持続性機能に関しては、臨床医は、より良い感度と、時間解像度及び増加し た“フラッシュ”アーチファクトとをトレードオフしなけらばならない。例えば 、無差別の持続性処理に関しては、主要な血管から高速の血流は、隣接組織から の弱い灌流信号と同じ量だけ時間積分される。持続性を主要な血管の血液の流れ に対して正確に設定すると、弱い灌流信号は雑音の中に埋もれてしまう。その代 わりに、持続性を弱い灌流信号に対して正確に設定すると、高速血液の流れは“ ゆっくりと”と生じ、そのカラードップラー表示は生理的でない。さらに、あら ゆる“フラッシュ”アーチファクトはかなり長く持続し、弱い灌流信号を不明瞭 にする。 通常、異なる様相のカラードップラー信号が異なって持続されるべき場合もあ る。 従来の方法の上記の問題を考慮して、多数の方式が提案されている。米国特許 第5,357,580号では、Forestieri他は、現血流の速度及び以前の血流の速度の重 み付け平均値を計算し、血流の速度の関数である重みを使用し、それにより、低 速のイメージング情報は十分に平均化されるのに対して、高速運動する血流速度 はほとんど又は全く平均化されずに保持されるような時間フィルタリング方式を 提案している。システムの出力は速度イメージングモードで表示される。速度は 、持続性量を決定するために使用する最良のパラメータではないこともある。さ らに、速度イメージングは、特に灌流信号を検出するためには、カラードップラ ーエネルギーイメージングほど感度が良くない。 他のアプローチが、Karpによる米国特許第5,152,292号に開示されている。こ の特許において、ドップラー信号の速度 成分及び大きさ成分は、“フラッシュ”拒否レベルと比較され、“フラッシュ” を含む速度成分を阻止又は無視し、このような成分がカラーのフロー表示回路に よって処理されないようにする。この方式は持続性を調整していない。 前述の方式のいずれも完全に満足なものではない。したがって、特性が高めら れた改良形の時間フィルタリングシステムを提供することが望ましい。 発明の概要 本発明は下記の一般的なスキームを使用するものである。第１シーケンスのド ップラー情報信号は、逐次、身体へ伝送される超音波信号の身体内の体液の流れ 又は組織の運動からのエコーを検出することによって取得される。好ましい実施 形態では、第１シーケンスの各信号は、対応するフレームにおけるある位置の体 液の流れ又は組織の運動からのドップラー情報に関する情報を伝達し、第１シー ケンスのその後の信号は、その後の対応するフレームにおける同一位置の同じ情 報を伝達する。次に、時間フィルタリングされた信号の第２シーケンスは、第１ シーケンスの信号及び／又は第２シーケンスの信号を時間持続することによって 第１シーケンスから得られ、第１シーケンスに対応する第２の持続信号のシーケ ンスとして知られる。第２シーケンスの信号は、平均速度、体液の流れ及び組織 の運動の速度の変化及びドップラー情報のエネルギーに関連した情報を含んでい る。本発明は、第１及び／又は第２のシーケンスの信号のエネルギー重み付け平 均値として第２のシーケンスの信号を得るために平均化処理を実行するシステム に向けられている。この一般的なスキー ムは、下記に説明されるような時間シフトの時間フィルタリングにも適用される 。 第１シーケンスのドップラー情報は、自己相関係数、又は平均速度、速度変化 若しくはこれらの係数から得られた推定値の形である。他のドップラー信号の表 現法も使用できる。用語“速度”が本出願で使用されているが、ここで処理され た量“速度”はドップラー周波数シフトから得られ、平均周波数又は波長の推定 値は下記の周知のドップラー式の使用により平均速度推定値に変換されることを 理解すべきである。 ｖ＝ｆ_D*ｃ／２ｆ_O*ｃｏｓθ ここで、ｆ_Dはドップラー周波数シフト、ｃは音の速度、ｆ_Oは伝送周波数、θは ドップラー角度又は超音波ビーム及び流れの方向によって定められる角度である 。したがって、“平均速度”が本出願で言及されるときは常に、“平均周波数” 又は“平均波長”をその代わりに使用することができる。このような変更は本発 明の視野の範囲内である。 ドップラー情報又は時間シフト信号を使用して時間平均を実行する代わりに、 このような信号のパワー又は振幅を使用して平均化を実行することができる。こ こで、パワーは単位時間当たりのこのような信号のエネルギーであり、振幅はパ ワーの平方根に比例する。簡単にするために、この出願中の用語である信号の“ エネルギー関連パラメータ”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、引用符の最後の３つの用語は交換可能である。 本発明の１つの態様は、身体内部の体液の流れ又は組織の運動の状態をイメー ジングする超音波診断イメージング方法に向けられ、その方法は、体液の流れ又 は組織の運動からの ドップラー情報を含む第１の時間シーケンスのドップラー情報信号を提供する工 程を含む。この方法は、また、前記第１の時間シーケンスのドップラー情報信号 から対応する第２シーケンスの持続信号を生成することを含む。この生成工程は 、少なくとも１つの前記持続信号を、２つ以上のドップラー情報信号及び／又は 持続信号及び／又はそこから導かれた信号の重み付け平均値として得るために平 均化処理を実行することを含む。平均化処理は、１つ以上のドップラー情報信号 及び／又は持続信号及び／又はそこから得られた信号のエネルギー関連パラメー タの関数である重み係数を採用する。 本発明の他の態様は、平均化処理を含む代わりに、生成工程が、結合値がゼロ でない所定の値を超えないように、１つ以上の第１シーケンスのドップラー情報 信号及び／又は第２シーケンスの持続信号及び／又はそこから導かれた信号の結 合値をクリップする工程を含むことを除いて、直前に記載された方法と同じ超音 波診断イメージング方法に向けられている。 ドップラー情報から前述の第１及び第２の時間シーケンスの信号を生成する代 わりに、同様な時間シーケンスを時間シフト情報から得ることができる。したが って、本発明の他の態様は、身体内の体液の流れ又は組織の運動の状態をイメー ジングする超音波診断イメージング方法に向けられ、その方法は、第１の時間シ ーケンスの情報信号を提供する工程であって、各々のシーケンスの信号が体液の 流れ又は組織の運動から時間シフト情報を含む工程と、前記第１の時間シーケン スの情報信号から対応する第２の時間シーケンスの持続信号を生成する工程とを 含む。この生成工程は、少なくとも１つ の前記持続信号を、２つ以上の第１のシーケンスの情報信号及び／又は第２のシ ーケンスの持続信号及び／又はそこから導かれた信号の重み付け平均値として得 るために平均化処理を実行することを含む。平均化処理は、１つ以上の第１のシ ーケンスの情報信号及び／又は第２のシーケンスの持続信号及び／又はそこから 得られた信号のエネルギー関連パラメータの関数である重み係数を採用する。 本発明の他の態様は、直前に記載され、時間シフト情報を使用する方法と同様 な超音波診断イメージング方法に向けられているが、前記生成工程で平均化処理 を実行する代わりに、前記生成工程が、結合値がゼロでない所定の値を超えない ように、１つ以上の第１のシーケンスの情報信号及び／又は第２のシーケンスの 持続信号及び／又はそこから導かれた信号の結合値をクリップする工程を含んで いる。 本発明のさらに他の態様は、身体内部の体液の流れ又は組織の運動の状態をイ メージングする超音波診断イメージング装置に向けられ、それは、体液の流れ又 は組織の運動からのドップラー情報を含む第１の時間シーケンスのドップラー情 報を提供する手段と、前記第１のシーケンスのドップラー情報信号から対応する 第２の時間シーケンスの持続信号を生成する生成手段とを備える。前記生成手段 が、少なくとも１つの前記持続信号を、２つ以上のドップラー情報信号及び／又 は持続信号及び／又はそこから導かれた信号の重み付け平均値として得て、１つ 以上のドップラー情報信号及び／又は持続信号及び／又はそこから導かれた信号 のエネルギー関連パラメータの関数である重み係数を使用する平均化処理を実行 する手段を含む。 本発明のさらに他の態様は、直前に記載された装置と同様な超音波診断イメー ジング装置に向けられているが、ここで、平均化処理を実行する手段を含む代わ りに、前記生成手段が、結合値がゼロでない所定の値を超えないように、１つ以 上の第１のシーケンスのドップラー情報信号及び／又は第２のシーケンスの持続 信号及び／又はそこから導かれた信号の結合値をクリップする手段を含む。 また一方、本発明の方法態様の場合のように、前述の平均化処理又はクリップ は、ドップラーシフト情報の代わりに時間シフト情報に適用することができる。 したがって、本発明の他の態様は、身体内部の体液の流れ又は組織の運動の状態 をイメージングする超音波診断イメージング装置に向けられ、その装置は、第１ の時間シーケンスの情報信号を提供する手段であって、各々のシーケンスの信号 が体液の流れ又は組織の運動からの時間シフト情報を含む手段と、前記第１の時 間シーケンスの情報信号から対応する第２の時間シーケンスの持続信号を生成す る手段とを備えている。この生成手段が、少なくとも１つの前記持続信号を、２ つ以上の情報信号及び／又は持続信号及び／又はそこから導かれた信号の重み付 け平均値として得て、１つ以上の第１のシーケンスの情報信号及び／又は第２の シーケンスの持続信号及び／又はそこから導かれた信号のエネルギー関連パラメ ータの関数である重み係数を使用する平均化処理を実行する手段を含む。 本発明のさらに他の態様は、直前に記載された装置と同様な超音波診断イメー ジング装置に向けられているが、ここで、平均化処理を実行する手段を含む代わ りに、前記発生する手段が、組み合わせの値がゼロでない所定の値を超えないよ う に、１つ以上の第１のシーケンスの情報信号及び／又は第２のシーケンスの持続 信号及び／又はそこから得られた信号の組み合わせの値をクリップする手段を含 む。 本発明のさらに他の態様は、身体内部の体液の流れ又は組織の運動の状態をイ メージングする超音波診断イメージング方法に向けられている。この方法は、体 液の流れ又は組織の運動からのドップラー情報又は時間シフト情報を含む第１の シーケンスの情報信号を提供する工程と、前記第１のシーケンスのドップラー情 報信号から対応する第２のシーケンスの持続信号を生成する工程とを含む。この 生成工程が、１つ以上の情報信号及び／又は持続信号及び／又はそこから導かれ る信号を解析し、前記情報信号がその情報信号内に存在する情報の種類を示すか 否かを決定し、前記種類は、雑音、低エネルギーの流れ又は組織の運動、高エネ ルギーの流れ又は組織の運動もしくはフラッシュを含み、存在する種類に従って １つ以上の重み係数を選択することを含む。この生成工程も、少なくとも１つの 前記持続信号を２つ以上のドップラー情報信号及び／又は持続信号及び／又はそ こから得られた信号の重み付け平均値として得て、１つ以上のドップラー情報信 号及び／又は持続信号及び／又はそこから得られた信号のエネルギー関連パラメ ータの関数である重み係数を使用するために平均化処理を実行することを含む。 本発明のさらに他の態様は、身体内部の体液の流れ又は組織の運動の状態をイ メージングする超音波診断イメージング装置に向けられている。この装置は、体 液の流れ又は組織の運動からのドップラー情報又は時間シフト情報を含む第１の シーケンスの情報信号を提供する手段と、前記第１のシーケ ンスのドップラー情報信号から対応する第２の時間シーケンスの持続信号を生成 する手段とを含む。この生成手段が、１つ以上の情報信号及び／又は持続信号及 び／又はそこから導かれる信号を解析し、前記情報信号が情報信号に存在する情 報の種類を示すか否かを決定し、前記種類が、雑音、低エネルギー流又は組織の 運動、高エネルギーの流れ又は組織の運動もしくはフラッシュを含む手段と、存 在する種類に従って１つ以上の重み係数を選択する手段とを含む。この生成工程 も、少なくとも１つの前記持続信号を２つ以上のドップラー情報信号及び／又は 持続信号及び／又はそこから導かれた信号の重み付け平均値として得て、１つ以 上のドップラー情報信号及び／又は持続信号及び／又はそこから得られた信号の エネルギー関連パラメータの関数である重み係数を使用するために平均化処理を 実行することを含む。 図面の簡単な説明 図１は、本発明を示すための、身体をイメージングする超音波診断イメージン グシステムのブロック図である。 図２Ａは、本発明の好ましい実施形態を示し、図１のカラードップラープロセ ッサの持続性アキュムレータの無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタのブロッ ク図である。 図２Ｂは、図２Ａに示されたＩＩＲフィルタのしきい値処理部及び重み付け部 の他の実施形態を示す概略回路図である。 図２Ｃは、本発明の他の実施形態を示し、図１のカラードップラープロセッサ の持続性アキュムレータにフィードフォワードパス及びフィードバックパスを有 するフィルタのブロック図である。 図３は、本発明の他の別の実施形態を示し、図１の持続性アキュムレータの有 限インパルス応答フィルタのブロック図である。 図４Ａは、本発明を示すのに有効な“フラッシュ”信号及び灌流信号のグラフ である。 図４Ｂは、従来の時間持続性が適用された後の“フラッシュ”信号及び灌流信 号のグラフである。 図４Ｃは、本発明の効果を示す“フラッシュ”信号及び灌流信号のグラフであ る。 図５、図６、図７は、本発明の好ましい実施形態及び他の実施形態を示し、図 １の持続性アキュムレータで使用することができるクリッパ回路の概略回路図で ある。 図８は、本発明の他の実施形態を示し、時間シフト情報を取得し、かつ平均化 処理又はクリップ処理を実行する超音波診断イメージングシステムのブロック図 である。 本出願において同一部品は同じ数字で示されている。 好ましい実施形態の詳細な説明 本発明の１つの態様は、ドップラー信号のエネルギー又は強度の関数として持 続性量を変えることによって、弱い信号が強い信号よりも長く持続することがで きるという観測に基づいている。このスキームは、弱い信号に対するＳＮＲを改 良するが、万一強いドップラー信号が生ずるならば、それは、良好な時間解像度 が保持される限り持続されない。“フラッシュ”アーチファクトは強い信号であ るので、それが生じる場合、それは持続されず、イメージから非常に迅速に取り 除かれる。本発明は、体の組織の運動のイメージング及び体内 の血液の流れのような体液の流れのイメージングに使用できる。 図１は、本発明の好ましい実施形態を示すブロック図である。超音波イメージ ングシステム10は、超音波バーストを走査プレーン18内の身体（図示せず）に伝 搬させるトランスジューサ16を励起するようにコントローラ14によって制御され た送信器12を含んでいる。反射エコーは増幅され、受信器／ビーム形成器20によ って集束される。トランスジューサ16は、走査プレーン18における異なる走査線 に沿って超音波バーストを伝搬し、身体の関心のある領域を走査し、カラーのド ップラーイメージングのための信号を提供することができる。その代わりに、ト ランスジューサ16は、Ｍモードとして公知であるものにおいて、単一の走査線に 沿って超音波バーストを伝搬できる。いずれの場合も、トランスジューサ16は、 超音波バーストに応じて身体からのエコーを検出し、エコーを表す信号は増幅さ れ、受信器／ビーム形成器20によって集束され、プロセッサ22によってそのベー スバンドまでダウンシフトされ、ベースバンドでフィルタリングされ、次に、変 換器24によってディジタル化される。いずれの場合も、変換器24は、トランスジ ューサ16からの１つ以上の超音波バースト信号を身体に伝搬することによって生 じる反射エコーをサンプリングすることによりＰ個のサンプルを発生でき、した がって変換器24の出力にカラードップラープロセッサ30へ向けて、第ｎ番目の長 さＰのフレームについての入力シーケンスｘ（ｎ）（すなわち、ｘ（ｎ）は、Ｐ が０からＰ−１までの範囲を有するシーケンスｘ_pから成る）を供給する。プロ セッサ30は、入力シーケンスｘ（ｎ）の第０次及び第１次 の自己相関を計算する自己相関器32を含んでいる。第０次の自己相関係数Ｒ(0) は実数であるのに対して、第１次の自己相関係数Ｒ(1)は、実数と虚数部を含む 複素数である。長さＰの入力シーケンスｘ（ｎ）に関しては、第０次の自己相関 係数及び第１次の自己相関係数が下記の式によって規定される。 第０次の自己相関係数はドップラー情報信号ｘ（ｎ）のエネルギー情報を得る ために使用され、第０次の自己相関係数及び第１次の自己相関係数の両方が速度 及び変動の推定のために使用される。前述の実施形態では、第０次及び第１次の 自己相関及び係数だけがエネルギー、速度及び変動の推定のために使用されるが 、高次の相関係数は、このような推定又は他の信号の統計特性の推定のためにも 使用することができることが理解される。このような変形は本発明の視野の範囲 内にある。 本発明は、少なくとも２つの現在使用されているカラードップラーイメージン グモード、すなわち、カラードップラー速度・変動イメージングモード及びカラ ードップラーエネルギーイメージングモードに適用可能である。このような現在 使用されるモードの他に、本発明は他のモードにもまた適用 可能である。いずれの表示モードにおいても、病床ユーザは下記の異なるカラー 信号に遭遇する傾向がある。 １．高エネルギーフロー信号（例えば、動脈流による） ２．低エネルギーフロー信号（例えば、組織灌流又は静脈流による） ３．“フラッシュ”アーチファクト（例えば、トランスジューサの動き又は 患者の動きによる） ４．低レベルシステム雑音 本発明の適応式時間積分又はフィルタリングの１つの態様は、低レベル灌流信 号のための長時間持続性を使用し、感度を増加させるが、持続性アキュームレー タ又はプロセッサを“フラッシュ”アーチファクト信号又は高速の流れの信号の ような高エネルギー信号を再発生すること（すなわち、持続すること）から“保 護するか”又は分離する。これは、変換器24から又は自己相関器32若しくは計算 器36からのディジタル信号の特性を解析し、それを雑音、低エネルギーフロー信 号、高エネルギーフロー信号又は“フラッシュ”のいずれかに分類し、次に、例 えば、後述の図２Ｂのスキームにおけるようにルックアップテーブルによって信 号の特徴に従って異なる時間積分係数を割り当てることによって実現できる。適 応式時間積分又はフィルタリングは持続性アキュームレータ34によって実行され る。ドップラー信号（又は後述のような時間シフト信号）中の異なる種類の情報 の分析及び積分係数又は重み係数の割り当ては、プログラマブル読み出し専用メ モリに記憶されたルックアップテーブルによって実行することができる。 図２Ａは、本発明の好ましい実施形態を示すのに役立つ、 図１の持続性アキュームレータ34の概略回路図である。図２Ａに示されるように 、アキュームレータの入力信号ｘ（ｎ）は加算器50に供給され、加算器50はフィ ードバック値に現在値ｘ（ｎ）を加え、アキュームレータ34の出力に和ｙ（ｎ） を供給する。現在値ｘ（ｎ）が入力シーケンスの第１のディジタルサンプルでな い場合、直前フレームの時間間隔の間に加算器50によって供給された第（ｎ−１ ）番目のフレームに対応する以前の出力ｙ（ｎ−１）がある。遅延器52は、前の フレームの時間間隔の間遅延器50の出力を遅延し、それにより、現在値ｘ（ｎ） が加算器50に印加される時に以前のサンプリング間隔に対応する出力ｙ（ｎ−１ ）が遅延器52の出力にあるようにする。ｙ（ｎ−１）で示されたエネルギー値は 比較器54によってしきい値と比較される。エネルギー値がしきい値よりも高い場 合、比較器54は図２ＡのパスＡを使用可能にするので、乗算器62が値ｙ（ｎ−１ ）と係数ａ_shortとを乗算し、積を加算器50に供給する。ｙ（ｎ−１）で示され たエネルギー値がしきい値を超えない場合、比較器54は、代わりにパスＢを使用 可能にするので、乗算器64がｙ（ｎ−１）と係数ａ_longとを乗算し、積をライン 66を通して加算器50に供給する。 したがって、ｙ（ｎ−１）で示されたエネルギー値がしきい値を超えた場合、 高レベルフロー信号又は“フラッシュ”アーチファクトが示されるので、その結 果、小さい持続性係数ａ_shortがアキュームレータ34により印加された時間持続 性に印加されるようなレベルに、比較器54のしきい値がある。ｙ（ｎ−１）で示 されたエネルギー値がしきい値を超えない場合、低エネルギーフロー信号及び／ 又は低レベルシス テム雑音が示され、比較器は、パスＢを使用可能にし、ａ_shortよりかなり大き い重み係数ａ_longを選択することによってＳＮＲを改良するために信号を大量に 積分するか又は持続する。しきい値比較器54は、簡単な比較器及びスイッチを備 えている。比較器54で使用される適当なしきい値は、ドップラー情報信号エネル ギーのダイナミックレンジの最大値の約0.5倍〜0.8倍の範囲の値である。比較器 54は、ｙ（ｎ−１）をしきい値と比較する代わりに、ａ_short＊ｙ（ｎ−１）及 びａ_long＊ｙ（ｎ−１）としきい値と比較するために、点線位置54ａに移動する こともできる。 アキュームレータ34は問題とされる身体の各位置に対する現平均値を記憶する メモリ（図示せず）を含む。次のフレーム時間間隔の間、身体の特定の位置に関 して記憶された平均値は、記憶された値及び現入力シーケンスの情報を平均化す ることによって得られた更新された現在値と置換される。したがって、上記の例 では、メモリに記憶された以前の画像フレームに対応する以前の平均値ｙ（ｎ− １）は、現在イメージフレームに対応する現在の平均値ｙ（ｎ）に置換される。 したがって、生データｘ（ｎ）は記憶されない。しかしながら、別々のフレーム バッファメモリを使用して入力シーケンスｘ（ｎ）を記憶することができること は明らかである。 入力信号ｘ（ｎ）及び出力信号ｙ（ｎ）、ｙ（ｎ−１）は複素数信号であるこ とが注目される。入力信号ｘ（ｎ）が図１の自己相関器32からとられる場合、ア キュームレータ34は、第０次の自己相関係数Ｒ(0)及び第１次の自己相関係数Ｒ( 1)の実数部と虚数部で作動するので、ｘ（ｎ）、ｙ（ｎ）、ｙ（ｎ−１）の各々 は、それぞれ３つの成分から成る。第０ 次の自己相関係数は受信器20によって受信されたエコーのドップラー情報のエネ ルギーを示すので、比較器54は、ｙ（ｎ−１）の第０次の自己相関係数としきい 値とを比較する。 他の実施形態では、持続性アキュームレータ34は、自己相関値の代わりに、計 算器36によって推定された平均速度、速度の変動及びエネルギーで作動すること ができる。このような他の実施形態では、持続性アキュームレータ34は、図１で 、自己相関器32と計算器36との間の信号パスから取り除かれ、計算器36と、計算 器36が自己相関器32からその入力を受信するカラーエンコーダ40との間に置かれ る。このような実施形態では、計算器36は、第０次の自己相関係数及び第１次の 自己相関係数から、受信器20で受信されたエコーにおけるドップラーシフト情報 の平均速度、速度の変動及びエネルギーを推定する。この推定の既知の方法に関 しては、1985年発行のIEEEのカサイ他著の「自己相関技術を使用する実時間二次 元血流イメージング」を参照されたい。次に、持続性アキュームレータ34は、こ の推定された平均速度、速度の変動、及びエネルギーを演算し、適応式時間持続 性を実行する。この場合、入力信号ｘ（ｎ）、ｙ（ｎ）及びｙ（ｎ−１）は、そ れぞれ下記の３つの成分、平均速度、速度の変動、及びエネルギーを有している 。この場合、比較器54は、推定されたエネルギーとしきい値とを比較する。図１ を参照してここで記載された実施形態の全てにおいて、次に、アキュームレータ 34の出力パラメータ信号は、カラーエンコーダ40でカラー符号化され、カラース キャンコンバータ42によって走査変換され、カラーモニタ44上に表示される。 身体の特定領域の画像の第ｎ番目のフレームを取得するた めに、トランスジューサ16は、走査プレーン18にわたって走査線に沿って超音波 パルスを連続的に伝送する。ある位置からの一連のパルスの後方散乱の中にある 領域の位置での体液の流れ又は組織の運動に関するドップラー情報が処理され、 入力シーケンスｘ（ｎ）としてプロセッサ30に供給される。この処理は、一連の フレームに対して繰り返され、領域の同一位置での体液の流れ又は組織の運動に 関するドップラー情報を取得し、ｎがｎ番目のフレームに対する時間シーケンス における第ｎ番目の信号を示している場合、第１の時間シーケンスのドップラー 情報信号ｘ（ｎ）を生じる。次に、アキュームレータ34は、信号ｘ（ｎ）の重み 付け平均値ｘ（ｎ）及び身体内部の同一位置の以前のフレームに対する平均値ｙ （ｎ−１）を計算する。次に、アキュームレータ34は、入力値ｘ（ｎ）に対応す るｎ番目のフレームに対する重み付け平均値として出力ｙ（ｎ）を供給する。し たがって、アキュームレータは、受け取られた連続フレームに対応するｎの異な る整数値に対するｘ（ｎ）から成る第１の時間シーケンスのドップラー情報信号 から、対応する第２のシーケンスの持続（又はパラメータ）信号ｙ（ｎ）を提供 する。このシーケンスの各ドップラー情報信号は、身体内部のある位置の体液の 流れ又は組織の運動のドップラー情報を含む。第２の時間シーケンスの持続（又 はパラメータ）信号における各信号は、第１の時間シーケンスにおける信号に対 応し、体液の流れ又は組織の運動の平均速度、体液の流れ又は組織の運動の速度 の変動又は第１のシーケンスのドップラー情報信号のエネルギーに関する情報に 関連し、この情報を含む。 アキュームレータ34が、自己相関器32からの自己相関値 で作動する場合、アキュームレータの入力のドップラー情報信号ｘ（ｎ）は第０ 次及び第１次の自己相関係数であり、アキュームレータｙ（ｎ）の出力はこれら の係数の持続値である。アキュームレータ34が体液の流れ又は組織の運動の推定 された平均速度、体液の流れ又は組織の運動の速度の変動又はドップラー情報信 号のエネルギーで作動する場合、アキュームレータの出力の持続（又はパラメー タ）信号ｙ（ｎ）はこれらの量の持続値である。 いくつかの場合では、アキュームレータ34によって実行される適応式時間平均 化処理において図２Ａより多い重み係数を供給することが望ましい。このような 場合、ボックス80内の回路は図２Ｂの回路90で置換することができる。図２Ｂに 示すように、ライン53の以前のサンプリング間隔に対する遅延出力ｙ（ｎ−１） は、ルックアップテーブル92及び乗算器94に供給される。次に、ルックアップテ ーブル92は、重み係数を乗算器94に供給し、乗算器94はその積ａ＊ｙ（ｎ−１） をライン66及び加算器50に供給する。このように、同一位置の最後のフレームの 持続信号又はパラメータ信号ｙ（ｎ−１）が対応する値の範囲内である場合、多 数の重み係数のうちの１つが選択できる。大きなルックアップテーブルが選択さ れるならば、ルックアップテーブルは、ｙ（ｎ−１）の連続関数としての重み係 数を選択するための良好な近似として使用することができる。 図２Ａを参照するに、パスＡが選択されるならば、下記の式が実行される。 ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ）＋ａ_short*ｙ（ｎ−１） パスＢが選択されるならば、下記の式が代わりに実行され る。 ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ）＋ａ_long*ｙ（ｎ−１） 放射線学用途では、好ましくは、ａ_shortは、0.125〜0.25の範囲の値を有し、 ａ_longは、0.615〜0.75の範囲の範囲を有するが、ａ_shortに対しては0〜0.5、ａ_long に対しては0.25〜0.8という、より幅広い範囲も使用できる。心臓病学用途 に関しては、ａ_short、ａ_longの対応する好ましい範囲の値は、それぞれ0〜0.12 5及び0.125〜0.25であるが、ａ_shortに対しては0〜0.25、ａ_longに対しては0.1 〜0.5という、より幅広い範囲も使用できる。 図２Ａ、図２Ｂの持続性アキュームレータ34の２つの実施形態は、無限インパ ルス応答（ＩＩＲ）フィルタとして公知の構成のフィードバックループを含む。 ｙ（ｎ−２）、ｙ（ｎ−３）、....のような１つ以上の前のフレームの値がフィ ードバックできることが明らかである。ＩＩＲフィルタは、ｘ（ｎ−１）、ｘ（ ｎ−２）、....のような１つ以上のフィードフォワード信号も含むことができ、 それらはトランスジューサ、受信器、ベースバンドプロセッサ及びｎ番目のフレ ームよりも前のフレームのためのアナログ／ディジタル変換器によって供給され た時間シーケンスのドップラー情報信号である。このような構成が図２Ｃに示さ れる。図２Ｃに示されるように、しきい値比較器54′は、プログラマブル読み出 し専用メモリ（ＰＲＯＭ）又は他の種類のメモリに記憶されたルックアップテー ブルとして実行でき、比較器から下流に乗算器63に乗算係数として印加される乗 算係数ａ₁、ａ₂、...、ｃ₁、ｃ₂、...、を発生する。したがって、比較器54′は 図２Ａの比較器54と構成上幾分異なる。図２Ｃの構成は、信号ｘ、ｘ（ｎ −１）、ｘ（ｎ−２）、...、ｙ（ｎ−１）、ｙ（ｎ−２）、...の任意の重み付 け結合に到るために使用できる。一方、図２Ａに図示された種類の比較器は、図 ２Ｃの比較器54′の代わりに使用でき、これも本発明の視野の範囲内である。し たがって、一般に、図２Ｃによれば、前述の一般的ＩＩＲフィルタの動作は下記 の関係で数学的に表すこともできる。ここで、ｙ（ｎ）は、Ｍ＋１フレームのフ ィードフォワード信号及びＮフレームのフィードバック累積信号値に対して平均 化することによって得ることができる。 ここで、Ｍは負でない整数であり、Ｎは正の整数であり、ｘ（ｎ−ｉ）はフィー ドフォワード信号であり、ｙ（ｎ−ｊ）はフィードバック信号であり、ｃ_i、ａ_j は重み係数である。最も簡単な場合、Ｍは０、Ｎは１であるか、Ｍは１、Ｎは０ であるか、もしくはＭ及びＮの両方が１である。フィードフォワード項のみを有 する有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタも使用可能である。大きな“フラッ シュ”信号はＦＩＲフィルタで実行されるフィードフォワード項数に等しいフレ ーム数の内の画像の中からクリアされることが確実なので、いくつかの場合、Ｆ ＩＲフィルタの使用は望ましいこともある。このようなＦＩＲフィルタは図３に 示されている。図３において、乗算係数を選択するためにしきい値比較器を使用 する代わりにルックアップテーブル54′が使用され、それは、各々が入力信号の エネルギーの異なる範囲に対して、フィードフォワード信号の重み付けを制御す るために、望まれるならば２つ以上の重み係数の中の１つを選択する際にシステ ムにより柔軟性を与えることに留意すべきである。 第０次及び第１次の相関係数に加えて高次の自己相関係数が使用される場合、 図２Ａの比較器54を多次元しきい値比較器で置換する必要があることがある。一 方、図２Ｂのルックアップテーブル92は、低次の自己相関係数と同様に高次の自 己相関係数を取り扱うように構成できる。前述の実施形態では、同じ重み係数が 、平均速度、速度の変動、及びエネルギーを持続するために使用される。３つの 変数の代わりに異なる重み係数を選択することができることは明白である。全て のこのような変形は本発明の視野の範囲内である。適応式時間フィルタリングは 、カラードップラー速度及び変動イメージング、カラードップラーエネルギーイ メージング、又は他のカラーイメージングモードにおいても適用することができ る。 図４Ａ〜図４Ｃは、本出願を使用して達成できる結果を示している。図４Ａは 、本発明を示すフラッシュ信号及び灌流信号の実際のデータのグラフである。図 ４Ａに示されるように、202は、トランスジューサの移動などによって生じる大 振幅の“フラッシュ”信号であり、204は、図１の受信器20によって受信される 小振幅の灌流信号（又は組織の運動を示す信号）である。本来は、灌流信号と同 じオーダーの大きさであるシステム雑音は図４Ａには示されていない。したがっ て、身体の１つの位置における体液の流れ又は組織の運動の情報 を示す灌流信号と、前のフレームの同じ位置の身体の１つの位置の体液の流れ又 は組織の運動の情報を示す灌流信号とを加算する時間平均化を実行することは重 要である。灌流信号はゆっくり変化し、一般に多数のフレームの間中同一である のに対してシステム雑音はランダムであるので、このような時間平均化はＳＮＲ を大いに高める。 しかしながら、“フラッシュ”信号202がある場合の従来の灌流信号の持続性 は、ＳＮＲを改善せず、いくつかの場合、ＳＮＲを悪化させることもある。これ が図４Ｂに例示される。図４Ｂに示されるように、時間的平均化重み係数がシス テム雑音に対する灌流信号のＳＮＲを増加させるために適当に選択され、且つ、 このような重み係数が“フラッシュ”信号にも適用される場合、これにより“フ ラッシュ”信号もまた持続するという結果を有する。“フラッシュ”信号の大振 幅のために、“フラッシュ”信号の立ち下がり部分は望ましくない灌流信号の一 部と重なり、これを消す。図４Ｂに示されるように、“フラッシュ”信号の立ち 下がりエッジは、実際のデータの“フラッシュ”信号が送られた後、長くこのよ うな“フラッシュ”の効果を持続するＩＩＲフィルタの効果のために遅れる。 図４Ｃは、本発明の適応式時間平均化の効果を示している。このように、“フ ラッシュ”信号が検出されるとき、比較器54又はルックアップテーブル92はａ_{sh ort} に対して非常に小さい値を選択することによって、時間的持続性をわずかの み又は全く適用しない。“フラッシュ”信号が通過し、灌流信号又はシステム雑 音が検出された後、比較器54によって、大きな重み係数ａ_longが図４Ｃに示され るように適用され、 ＳＮＲを改善する。図４Ｃには示されていないが、ここに記載された適応式時間 フィルタリングによっても、動脈血流のような強い流れ信号のダイナミック時間 情報及び良好な時間解像度が保持されると同時に、灌流式の信号を依然として増 強することが当業者に理解される。したがって、強い流れ信号が検出されると、 比較器54又はルックアップテーブル92によって、低い重み係数ａ_shortが選択さ れ、動脈血流はゆっくりとは現れない。このような強い流れ信号の通過及び灌流 式の信号の出現（灌流又は組織の運動）の際に、大きな重み係数ａ_longが選択さ れ、ＳＮＲを増加させる。 アキュムレータ34で適応式時間フィルタリングの平均化処理を実行する代わり に、図５〜図７に示すように特別のクリッピング動作を実行することができる。 図５は、本発明の他の実施形態を示すアキュムレータ34の概略回路図である。図 ５に示されるように、現値ｘ（ｎ）によって示されたエネルギーは、ｘ（ｎ）に よって示されたエネルギー（例えばＲ(0)）としきい値と比較するクリッパ回路2 52でしきい値と比較される。このようなエネルギーがしきい値よりも大きいなら ば、クリッパ回路は、そのエネルギーをしきい値とほぼ等しくさせる出力値（例 えばＲ(0)）を加算器50に供給する。ｘ（ｎ）によって示されたエネルギーがし きい値を超えないならば、クリッパ回路252は、単に入力信号ｘ（ｎ）を加算器5 0に送る。遅延回路52は、前のフレームｙ（ｎ−１）に対応する出力を再び遅延 し、それを乗算器254へ供給し、乗算器254は順にこの信号と定数ａとを乗算し、 積を加算器50に供給する。次に、加算器50は、クリッパ回路252からのクリップ 入力をこの積に加算し、アキュムレータ250の出力ｙ（ｎ）を得る。 上述の方法によるクリッパ回路252の出力信号は［ｘ（ｎ）］で示される。クリ ッパ回路は、プログラマブル読み出し専用メモリ、すなわちＰＲＯＭのようなプ ログラマブルメモリとして実行できる。クリッパ回路252で使用される適切なし きい値は、ドップラー情報信号エネルギーのダイナミックレンジの最大値の約0. 5〜0.8倍の範囲の値である。 図６は、図１のアキュムレータ34の他の実施形態260を示している。クリップ 機能が図５に関して前述の機能と同じである場合、図５におけるような入力信号 をクリップする代わりに、図６のクリッパ回路252は、出力をクリップするため に加算器50の出力に置かれ、このようなクリップされた出力は、次のフレームに 対する出力を得る遅延回路52に供給される。図７は、クリッパ回路252が遅延回 路52と乗算器254との間に置かれたさらに他の実施形態を示している。信号ｘ（ ｎ）、ｘ（ｎ−１）、ｘ（ｎ−２）、...、ｙ（ｎ−１）、ｙ（ｎ−２）、...が 図２Ｃにおける方法と同様に結合される場合、そこから得られるこのような信号 はクリッパ回路252で取得及びクリップされ、それにより結合値が所定のしきい 値を超えないようにする。 図５〜図７のクリッパ回路252の機能は、フラッシュアーチファクトのサイズ を制限し、大きな信号が累積又は持続されることを阻止する。“フラッシュ”信 号ｘ（ｎ）に出会うと、例えば、図５の回路は、この信号をクリップし、その結 果、この信号のエネルギーが、低速度信号に関する持続“フラッシュ”信号のマ スキング効果が減少されるようなしきい値にほぼ等しくなる。図５の回路は、大 きな“フラッシュ”信号の立ち上がりエッジの効果を直ちに減少させる利点を有 する。大きな“フラッシュ”信号の立ち上がりエッジの悪影響を減少させるとき ほど効果的でないとはいえ、図６及び図７の回路も同様の利点を有する。図７で はクリッパ回路は主信号パスの中になく、フィードバックパスの中にあり、その 結果、クリッパ回路は主信号パスのダイナミックレンジをクリッピングしきい値 に限定しないのと同時に、累積又は持続の信号に関する“フラッシュ”の効果を 減少するので、図７の回路は図５及び図６の回路よりも好ましい。 特に有利な構成は図２Ａ及び図７を結合することにある。このように、図２Ａ を、遅延回路52の出力にクリッパ信号252を含むように変形し、その出力ｙ（ｎ −１）を比較器54に供給される前にクリップすれば、図２Ａ及び図７の両方の利 点は有効とすることができる。これは、図２Ａの点線のボックス252によって示 されている。すなわち、比較器の入力のクリッパ回路252は大きな“フラッシュ ”信号の立ち上がりエッジの悪影響をさらに減少するのに対して、図２Ａの回路 の残りの部分で実行される平均化処理は、“フラッシュ”の効果が画像からかな り迅速にクリアされることをさらに確実にする。信号のダイナミックレンジを制 限するにも拘わらず入力信号ｘ（ｎ）をクリップすることが望ましい場合、クリ ッパ回路は、図２Ａの加算器50の入力ラインにも配置することができる。 本発明は、ドップラー情報を含むドップラー情報信号による持続性アキュムレ ータの動作によってこの点を記載している。ドップラー情報の代わりに時間シフ ト情報を使用する多少異なる方式が平均速度、速度の変動、及びエネルギーを得 るために使用されるとしても、本質的に同一の利益を得るこ とができる。米国特許第4,928,698号は、血液の流れ、及び臓器の運動に関する 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して いる。図８は、米国特許第4,928,698号及び Bonnefous他著の論文「相互相関に よるパルスドップラー超音波及び血液速度概算の時間ドメイン定式化」（超音波 画像、第８号、第73ページ〜第85ページ（1986年））に記載されているシステム で時間シフト情報に基づいて適応時間フィルタリングを実行するために本発明の 概念を適用する方法を示すブロック図である。図８に示されるように、受信器20 によって受信されたエコーは、図１に示されるようにベースバンドまでダウンシ フトされず、変換器24によって単にディジタルサンプルに変換され、相互相関器 302によって相互相関付けがされる。この相互相関器302は、その入力として、身 体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供給する。持続性ア キュムレータ34は、図２Ａ〜図７に関して前述の種類の本質的に同一の動作を実 行し、前述の異なる利益を実現できる。アキュムレータの出力持続（又はパラメ ータ）信号は、カラーエンコーダ40によってカラー符号化され、カラースキャン コンバータ42によって走査変換され、カラーモニタ44上に表示される。 本発明は、異なる実施形態を参照することによって説明された。種々の修正及 び変更を、添付の請求の範囲によってのみ画定されるべきである本発明の範囲か ら逸脱しないで行うことができる。例えば、エネルギーの関数として重み係数を 選択することに加えて、重み係数を平均速度の及び／又は速度情報の変動の関数 としても選択できる。前述の記載では、１つのフィードフォーワード信号(ｘ(ｎ )、ｘ(ｎ−１)、....) 又は１つのフィードバック信号(ｙ(ｎ)、ｙ(ｎ−１)、....)のエネルギー又は第 ０次の自己相関係数が比較器又はクリッパ回路でしきい値と比較されるが、エネ ルギー、又はそのような信号、又はそのような信号及び／又はそこから得られた 信号の組み合わせのエネルギーの第０次の自己相関係数を比較のために使用でき ることが理解される。

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．身体内の体液の流れ又は組織の運動の状態をイメージングする超音波診断イ メージング方法において、 体液の流れ又は組織の運動からのドップラー情報を含むドップラー情報信号の 第１シーケンスを提供する工程と、 前記ドップラー情報信号の第１シーケンスから、対応する持続信号の第２の時 間シーケンスを生成する工程と、を有し、 前記生成工程は、平均化処理を行って、少なくとも一つの前記持続信号を、２ 以上のドップラー情報信号及び／又は持続信号の重み付け平均として取得する工 程と、１以上のドップラー情報信号及び／又は持続信号及び／又はそれらから導 かれる信号のエネルギー関連パラメータの関数である重み付け係数を採用する工 程と、を有する方法。 ２．持続信号を表示媒体上に表示する工程を有する請求項１記載の方法。 ３．前記平均化処理を行う工程は、平均化処理を行って、各々が前記第１シーケ ンス中のドップラー情報信号ｘ（ｎ）に対応する持続信号ｙ（ｎ）の第２のシー ケンスを取得し、ｎは、第１シーケンス中のドップラー情報信号ｘ（ｎ）がｘ（ ｎ−ｉ）より後の提供工程と同一又はその工程で提供されるようなシーケンスの ための負でない整数インデックスであり、ｉはｎ未満の負でない整数であり、ｙ （ｎ）はｙ（ｎ−ｊ）より後の生成工程において生成される第２シーケンス中の 持続信号であり、ｊはｎ未満の正の整数であり、前記平均化処理 を行う工程は、以下の関係に従って、フィードフォワード信号ｘ（ｎ−ｉ）及び フィードバック信号ｙ（ｎ−ｊ）から持続信号ｙ（ｎ）を取得する工程を有する 請求項１記載の方法： Ｍは負でない整数、Ｎは正の整数、ｃ_i、ａ_jは重み付け係数である。 ４．Ｍは０又は１、Ｎは０又は１である請求項３記載の方法。 ５．前記平均化処理を行う工程は、ｘ（ｎ）及びｙ（ｎ−１）の重み付け平均と してｙ（ｎ）を取得する平均化処理を実行する請求項３記載の方法。 ６．前記平均化処理を行う工程は、 ｙ（ｎ−１）又はｘ（ｎ）若しくはｙ（ｎ−１）又はｘ（ｎ）から導かれる信 号を第１しきい値と比較する工程と、 前記比較結果に応答して、平均化処理のための２以上の異なる重み付け係数の うちの一つを選択する工程と、を有する請求項６記載の方法。 ７．前記平均化処理を行う工程は、以下の２つの式（１）及び（２）のうちの一 つに従う計算によりｙ（ｎ）を取得する請求項６記載の方法： ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ）＋ａ_short*ｙ（ｎ−１） （１） ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ）＋ａ_long*ｙ（ｎ−１） （２） ａ_short、ａ_longは重み付け係数であり、ａ_longはａ_shortより大きい。 ８．前記選択工程は、ｙ（ｎ−１）が前記第１のしきい値を超える時に重み付け 係数ａ_short及び式（１）を選択し、ｙ（ｎ−１）が前記第１のしきい値を超え ない時に重み付け係数ａ_long及び式（２）を選択する請求項７記載の方法。 ９．ａ_shortは０から０．５の範囲内であり、ａ_longは０．２５から８の範囲内 である請求項７記載の方法。 １０．ａ_shortは０から０．２５の範囲内であり、ａ_longは０．１から０．５の 範囲内である請求項７記載の方法。 １１．前記平均化処理を行う工程は、以下の２つの式（１）及び（２）のうちの 一つに従う計算によりｙ（ｎ）を取得する請求項６記載の方法： ｙ（ｎ）＝［ｘ（ｎ）］＋ａ_short*ｙ（ｎ−１） （１） ｙ（ｎ）＝［ｘ（ｎ）］＋ａ_long*ｙ（ｎ−１） （２）、 ａ_short、ａ_longは重み付け係数であり、ａ_longはａ_shortより大きく、［ｘ（ｎ ）］は、その値が所定の第２しきい値を超えない時にはｘ（ｎ）の値であり、そ の値が第２しきい値を超える時には第２しきい値と等しい。 １２．前記選択工程は、ｘ（ｎ）が前記第１のしきい値を超える時に重み付け係 数ａ_short及び式（１）を選択し、ｘ（ｎ）が前記第１のしきい値を超えない時 に重み付け係数ａ_long及び式（２）を選択する請求項１１記載の方法。 １３．前記平均化処理を行う工程は、 前記の関係におけるフィードフォワード及びフィードバック信号の１以上の結 合値を、しきい値と比較する工程と、 比較結果に応答して、平均化処理のための重み付け係数を選択する工程と、を 有する請求項３記載の方法。 １４．前記比較工程は、前記値をルックアップテーブル内に記憶されたしきい値 と比較し、前記選択工程は、その値の連続的又は離散的関数として重み付け係数 を選択する請求項１３記載の方法。 １５．前記値が対応する所定の値を超えないように、前記関係における１以上の フィードフォワード及びフィードバック信号の結合値をクリップする工程を有す る請求項３記載の方法。 １６．前記クリップ工程は、ｘ（ｎ）、ｙ（ｎ−１）、又はｘ（ｎ）及びｙ（ｎ −１）の重み付け平均をクリップする請求項１５記載の方法。 １７．前記重み付け係数は、前記位置における体液の流れの平均速度、又は体液 の流れの速度変動、若しくはその両方の 関数でもある請求項１記載の方法。 １８．前記生成工程は、前記ドップラー情報信号の第１シーケンスから、前記ド ップラー情報信号の平均速度、速度の変動、及びエネルギー関連パラメータを推 定する工程を有する請求項１記載の方法。 １９．前記生成工程は、 前記ドップラー情報信号のエネルギー関連パラメータ又は体液の流れの速度の 変動をしきい値と比較する工程と、 比較結果に応答して重み付け係数を選択する工程と、を有する請求項１８記載 の方法。 ２０．前記ドップラー情報信号のエネルギー関連パラメータ又はこれから導かれ た信号は、ダイナミックレンジ及び前記ダイナミックレンジの最大値を有し、前 記比較工程は、前記エネルギー関連パラメータを、前記最大値のほぼ０．５乃至 ０．８倍の範囲内のしきい値と比較する請求項１９記載の方法。 ２１．前記生成工程は、ドップラー情報信号をサンプリングして信号サンプルを 取得し、また、前記サンプルを自己相関付けして第０次及びそれより少なくとも １次高次の自己相関係数を取得する請求項１記載の方法。 ２２．前記生成工程は、 第０次自己相関係数をしきい値と比較する工程と、 比較結果に応答して重み付け係数を選択する工程と、を有する請求項２１記載 の方法。 ２３．身体内の体液の流れ又は組織の運動状態をイメージングする超音波診断イ メージング方法において、 ドップラー情報信号の第１シーケンスを提供する工程であって、シーケンス中 の各信号が体液の流れ又は組織の運動からのドップラー情報を含む工程と、 前記ドップラー情報信号の第１シーケンスから、持続信号の対応する第２の時 間シーケンスを生成する工程と、を有し、 前記生成工程は、零でない所定の値を超えないように、１以上のドップラー情 報信号及び／又は持続信号の結合値をクリップする工程を有する方法。 ２４．前記生成工程は、平均化処理を行って第２シーケンス中の前記持続信号の 少なくとも一つを、２以上のドップラー情報信号及び／又は持続信号の結合の重 み付け平均として取得する工程と、前記ドップラー信号のエネルギー関連パラメ ータ又は持続信号又はそれらから導かれる信号の関数である重み付け係数を採用 する工程と、を有する請求項２３記載の方法。 ２５．前記平均化処理を行う工程は、平均化処理を行って、各々が前記第１シー ケンス中のドップラー情報信号ｘ（ｎ）に対応する持続信号の第２のシーケンス を取得し、ｎは、第１シーケンス中のドップラー情報信号ｘ（ｎ）がｘ（ｎ−ｉ ）より後の提供工程と同一又はその工程で提供されるようなシ ーケンスのための負でない整数インデックスであり、ｉはｎ未満の負でない整数 であり、ｙ（ｎ）はｙ（ｎ−ｊ）より後の生成において生成される第２シーケン ス中の持続信号であり、ｊはｎ未満の正の整数であり、前記平均化処理を行う工 程は、以下の関係に従って、フィードフォワード信号ｘ（ｎ−ｉ）及びフィード バック信号ｙ（ｎ−ｊ）から持続信号ｙ（ｎ）を取得する工程を有する請求項２ ４記載の方法： Ｍは負でない整数、Ｎは正の整数、ｃi、ａ_jは重み付け係数である。 ２６．前記値が対応する所定の値を超えないように、前記関係における１以上の フィードフォワード及びフィードバック信号の結合値をクリップする工程を有す る請求項２５記載の方法。 ２７．前記クリップ工程は、ｘ（ｎ）、ｙ（ｎ−１）、又はｘ（ｎ）及びｙ（ｎ −１）の重み付け平均をクリップする請求項２６記載の方法。 ２８．前記平均化処理を行う工程は、以下の式により平均化処理を行い、クリッ プ工程は、所定値を超えないようにｙ（ｎ）の値をクリップする請求項２７記載 の方法： ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ）＋ａ*ｙ（ｎ−１）。 ２９．前記クリップ工程は、前記平均化工程の前、前記平均 化工程中、又は前記平均化工程後に行われる請求項２４記載の方法。 ３０．前記クリップ工程は、前記結合値をしきい値と比較する工程と、 前記結合値を、その値がしきい値を超える場合に、前記しきい値に設定する工 程と、を有する請求項２３記載の方法。 ３１．前記ドップラー情報信号又はこれから導かれた信号は、ダイナミックレン ジ及び前記ダイナミックレンジの最大値を有し、前記比較工程は、前記ドップラ ー情報信号又はそれから導かれた信号のエネルギー関連パラメータを、前記最大 値のほぼ０．５乃至０．８倍の範囲内のしきい値と比較する請求項３０記載の方 法。 ３２．身体内の体液の流れ又は組織の運動の状態をイメージングする超音波診断 イメージング方法において、 情報信号の第１シーケンスを提供する工程であって、シーケンス中の各信号は 体液の流れ又は組織の運動からの時間シフト情報を含む工程と、 前記ドップラー情報信号の第１シーケンスから、対応する第２シーケンスを生 成する工程と、を有し、 前記生成工程は、平均化処理を行って、少なくとも一つの前記持続信号を、２ 以上の情報信号及び／又は持続信号の重み付け平均として取得する工程と、１以 上の情報信号及び／又は持続信号及び／又はそれらから導かれる信号のエネルギ ー関連パラメータの関数である重み付け係数を採用する工程 と、を有する方法。 ３３．身体内の体液の流れ又は組織の運動の状態をイメージングする超音波診断 イメージング方法において、 情報信号の第１シーケンスを提供する工程であって、シーケンス中の各信号は 体液の流れ又は組織の運動からの時間シフト情報を含む工程と、 前記情報信号の第１シーケンスから、持続信号の対応する第２シーケンスを生 成する工程と、を有し、 前記生成工程は、零でない所定の値を超えないように、１以上の情報信号及び ／又は持続信号の結合値をクリップする工程を有する方法。 ３４．身体内の体液の流れ又は組織の運動の状態をイメージングする超音波診断 イメージング装置において、 ドップラー情報信号の第１シーケンスを提供する手段であって、シーケンス中 の各信号は体液の流れ又は組織の運動からのドップラー情報を含む手段と、 前記ドップラー情報信号の第１シーケンスから、持続信号の対応する第２シー ケンスを生成する手段と、を有し、 前記生成手段は、平均化処理を行って、少なくとも一つの前記持続信号を、２ 以上のドップラー情報信号及び／又は持続信号の重み付け平均として取得し、１ 以上のドップラー情報信号及び／又は持続信号及び／又はそれらから導かれる信 号のエネルギー関連パラメータの関数である重み付け係数を採用する装置。 ３５．持続信号を表示媒体上に表示するための手段を有する請求項３４記載の装 置。 ３６．前記生成手段はカラードップラープロセッサを有し、前記プロセッサは平 均化処理を実行する持続性アキュームレータを有する請求項３４記載の装置。 ３７．前記プロセッサは、各ドップラー情報信号を自己相関付けて自己相関関数 を提供する自己相関器を有し、前記持続性アキュームレータは、前記自己相関関 数に基づいて動作して平均化処理を行う請求項３６記載の装置。 ３８．前記プロセッサは、 各ドップラー情報信号を自己相関付けて自己相関関数を提供する自己相関器と 、 ドップラー情報信号の平均速度、速度の変動及びエネルギーを、自己相関関数 から計算する計算器と、を有し、 前記持続性アキュームレータは、前記計算器からのドップラー情報信号の平均 速度、速度の変動及びエネルギーに基づいて動作して平均化処理を行う請求項３ ６記載の装置。 ３９．前記持続性アキュームレータは、ＦＩＲ及び／又はＩＩＲフィルタを有す る請求項３６記載の装置。 ４０．前記持続性アキュームレータはＩＩＲフィルタを有し、前記フィルタは入 力と及び出力との間のフォワードパスを有し、前記フォワードパスは加算器を有 し、フィードバックパ スは、 出力を遅延する手段と、 遅延された出力をしきい値と比較する比較器と、 各々が乗算器を有し、比較器の出力を定数と乗算し、加算器に積信号を提供す る２つの平行サブパスと、を有し、遅延された出力がしきい値を超える時に一方 のサブパスがイネーブルされ、遅延された出力がしきい値より小さい時に他方の サブパスがイネーブルされる請求項３９記載の装置。 ４１．前記持続性アキュームレータは、クリップ機能を実行する少なくとも一つ のプログラマブルメモリを有し、入力信号の振幅がしきい値より小さい時に入力 信号がメモリの出力に供給され、入力信号の振幅がしきい値を超える時に出力が しきい値に設定される請求項３６記載の装置。 ４２．身体内の体液の流れ又は組織の運動の状態をイメージングする超音波診断 イメージング装置において、 ドップラー情報信号の第１シーケンスを提供する手段であって、シーケンス中 の各信号は体液の流れ又は組織の運動からのドップラー情報を含む手段と、 前記ドップラー情報信号の第１シーケンスから、持続信号の対応する第２シー ケンスを生成する手段と、を有し、 前記生成手段は、１以上のドップラー情報信号及び／又は持続信号及び／又は それらから導かれる信号の結合値を、零でない所定の値を超えないようにクリッ プするクリップ手段を有する装置。 ４３．前記生成手段はカラードップラープロセッサを有し、前記プロセッサは平 均化処理を実行する持続性アキュームレータを有する請求項４２記載の装置。 ４４．前記プロセッサは、各ドップラー情報信号を自己相関付けて自己相関関数 を提供する自己相関器を有し、前記持続性アキュームレータは、前記自己相関関 数に基づいて動作して平均化処理を行う請求項４３記載の装置。 ４５．前記プロセッサは、 各ドップラー情報信号を自己相関付けて自己相関関数を提供する自己相関器と 、 ドップラー情報信号の平均速度、速度の変動及びエネルギーを、自己相関関数 から計算する計算器と、を有し、 前記持続性アキュームレータは、前記計算器からのドップラー情報信号の平均 速度、速度の変動及びエネルギーに基づいて動作して平均化処理を行う請求項４ ３記載の装置。 ４６．前記持続性アキュームレータはクリップ機能を実行する少なくとも一つの ルックアップテーブルを有し、入力信号の振幅がしきい値より小さい時に入力信 号がルックアップテーブルの出力に供給され、入力信号の振幅がしきい値を超え る時に出力がしきい値に設定される請求項４３記載の装置。 ４７．身体内の体液の流れ又は組織の運動の状態をイメージングする超音波診断 イメージング装置において、 情報信号の第１シーケンスを提供する手段であって、シー ケンス中の各信号は体液の流れ又は組織の運動からの時間シフト情報を含む工程 と、 前記情報信号の第１シーケンスから、持続信号の対応する第２シーケンスを生 成する手段と、を有し、 前記生成手段は、平均化処理を行って、少なくとも一つの前記持続信号を、２ 以上のドップラー情報信号及び／又は持続信号の重み付け平均として取得し、１ 以上のドップラー情報信号及び／又は持続信号及び／又はそれらから導かれる信 号のエネルギー関連パラメータの関数である重み付け係数を採用する装置。 ４８．身体内の体液の流れ又は組織の運動の状態をイメージングする超音波診断 イメージング装置おいて、 情報信号の第１シーケンスを提供する手段であって、シーケンス中の各信号は 体液の流れ又は組織の運動からの時間シフト情報を含む工程と、 前記情報信号の第１シーケンスから、持続信号の対応する第２シーケンスを生 成する手段と、を有し、 前記生成手段は、１以上の情報信号及び／又は持続信号及び／又はそれらの信 号から導かれる信号の結合値を、零でない所定の値を超えないようにクリップす る工程を有する方法。 ４９．身体内の体液の流れ又は組織の運動の状態をイメージングする超音波診断 イメージング方法において、 体液の流れ又は組織の運動からのドップラー情報又は時間シフト情報を含む情 報信号の第１シーケンスを提供する工程と、 前記ドップラー情報又は時間シフト情報信号の第１シーケンスから、持続信号 の対応する第２の時間シーケンスを生成する工程と、を有し、前記生成工程は、 １以上の情報信号及び／又は持続信号及び／又はそれらの信号から導かれる信 号の一つ又は結合値を分析して、前記情報信号が情報信号中に存在する情報の種 類を示すか否かを決定する工程であって、前記種類は雑音、低エネルギーの流れ 又は組織の運動、高エネルギーの流れ又は組織の運動又はフラッシュを含み、さ らに、存在する情報の種類に従って１以上の重み付け係数を選択する工程と、 平均化処理を行って、少なくとも一つの前記持続信号を、２以上のドップラー 情報信号又は時間シフト情報及び／又は持続信号及び／又はそれらの信号から導 かれる信号の重み付け平均として取得し、１以上のドップラー情報信号及び／又 は持続信号及び／又はそれらから導かれる信号のエネルギー関連パラメータの関 数である前記重み付け係数を採用する工程と、を有する方法。 ５０．身体内の体液の流れ又は組織の運動の状態をイメージングする超音波診断 イメージング装置において、 体液の流れ又は組織の運動からのドップラー情報又は時間シフト情報を含む情 報信号の第１シーケンスを提供する手段と、 前記ドップラー情報又は時間シフト情報信号の第１シーケンスから、持続信号 の対応する第２の時間シーケンスを生成する手段と、を有し、前記生成手段は、 １以上の情報信号及び／又は持続信号及び／又はそれらの 信号から導かれる信号の一つ又は結合値を解析して、前記情報信号が情報信号中 に存在する情報の種類を示すか否かを決定する手段であって、前記種類は雑音、 低エネルギーの流れ又は組織の運動、高エネルギーの流れ又は組織の運動又はフ ラッシュを含み、さらに、存在する情報の種類に従って１以上の重み付け係数を 選択する手段と、 平均化処理を行って、少なくとも一つの前記持続信号を、２以上のドップラー 情報信号又は時間シフト情報及び／又は持続信号及び／又はそれらの信号から導 かれる信号の重み付け平均として取得し、１以上のドップラー情報信号及び／又 は持続信号及び／又はそれらから導かれる信号のエネルギー関連パラメータの関 数である前記重み付け係数を採用する手段と、を有する装置。