JPH11342128A - 高フレ―ム速度表示超音波ドップラ―画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 制御可能なＰＲＦで超音波を発信し、該
発信波に応答して取得ＰＲＦで体内のある点からのドッ
プラ−信号を受信する、使用者による操作可能な超音波
プロ−ブ；該取得ＰＲＦより小さい表示ＰＲＦに対応す
るドップラ−値の範囲内での表示のために、該ドップラ
−信号を処理するドップラ−プロセッサ；該範囲内のド
ップラ−値を表示する表示装置；以上の要素を有するド
ップラ−技術により体内物質の動きを表示する超音波診
断画像処理装置。 【効果】 血流やゆっくり動いている組織の、高フレ−
ム速度での表示を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断画像処理
に関し、特に高フレ−ム速度表示ドップラ−超音波診断
画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】受信エコ−信号が振幅検出され、それら
の検出までの時間により、画像が配列される、組織構造
の超音波パルスエコ−画像処理は、一般にＢモ−ド画像
処理と呼ばれている。Ｂモ−ド画像処理は、ただ１つの
発信パルスを表示のそれぞれの画像ラインに必要とする
だけなので、比較的高いフレ−ム速度での表示が可能で
ある。所定方向への超音波ビ−ムの発信の後、エコ−の
シ−ケンスがビ−ム方向に沿って、近接領域から遠隔領
域まで受信される。各発信パルスの間の時間間隔は、ビ
−ム方向での最大画像深度からのエコ−を受信するため
に必要な時間となる。完全な画像を得るためのエコ−を
集めるのに必要な時間は、パルス間の時間(b)掛ける画
像形成に必要なラインの合計の数（ａ）とほぼ等しい。
これは、１０センチメ−トルの最大深さでの画像のため
の画像ラインの全ては、２０センチメ−トルの最大深さ
の同様の数の画像ラインより速く取得することができる
ことを意味する。従って、画像の深さが深くなるにつれ
て画像デ−タ取得時間は長くなり、従ってフレ−ム速度
は低下する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】Ｂモ−ド画像処理表示
のフレ−ム速度は、変化するが、パワ−ドップラ−や色
流れ画像などのドップラ−画像表示のフレ−ム速度より
も、まだ相当に速い。これは、それぞれのドップラ−画
像ラインが、そのラインに沿った各点でドップラ−シフ
トを見積もるために何回も参照されるからである。該ラ
インに沿った各問い合わせから、エコ−デ−タの全ライ
ンが取得され、そして画像ライン上の各点について長時
間にわたり取得された試料の組は、集合と呼ばれる。デ
−タの集合は、ラインに沿った各点での高速フ−リエ変
換または自己相関によりドップラ−シフトの計算に必要
とされる。この試料の全集合の収集に必要な発信パルス
の数は、Ｂモ−ド表示用の同じ画像フレ−ムの取得に必
要とされるもの以下に、表示フレ−ム速度を低下させ
る。

【０００４】さらに使用者が体内の低速度の血流または
組織の動きを画像処理するためにドップラ−を適用する
とき、表示フレ−ム速度はさらに低下する。これは、集
合発信パルス速度、即ちパルス繰り返し周波数、ＰＲＦ
と呼ばれる、が、動きの緩慢な流れまたは運動を正確に
サンプリングするために、低下するからである。多くの
画像ラインに沿った集合取得の時間−多重送信交互配置
を伴った多数の技術が、この問題に取り組むために提案
された。利用可能な画像処理時間をより良く利用する一
方、これらの技術は遅い流れ状態のために、表示のフレ
−ム速度を劇的に改良することはできなかった。表示の
高いフレ−ム速度を維持したまま、遅い流れ状態を検出
することが可能なその他の技術と共に、これらの技術を
拡張することが望ましい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明原則によると、取
得ＰＲＦが、表示ＰＲＦより高速度で操作可能な超音波
ドップラ−装置が提供される。好ましくは取得ＰＲＦは
選択された最大ドップラ−表示深さの最高速度で操作さ
れる。次いで、取得されたドップラ−デ−タは処理さ
れ、望ましい表示ＰＲＦに従ってドップラ−位相シフト
または周波数を見積もり、その結果得られたドップラ−
表示デ−タは適切な表示範囲に拡大縮小される(scale
d)。本技術は低い流れ状態の下においてさえ、高解像度
ドップラ−周波数計算と高フレ−ム速度表示を与える。

【０００６】図面を説明すると、図１は、本発明原理に
より構成された超音波診断画像処理装置を説明するブロ
ックダイヤグラムである。図２は、本発明の具体例によ
り作成されたカラ−ボックスを有する超音波画像を図示
する。 図２aは、図２の超音波画像のためのカラ−バ−
を図示する。図３と図４は、本発明の操作を説明する位
相図である。図５は、本発明原理によるドップラ−処理
を説明する。図６は、本発明原理によるスペクトルのド
ップラ−処理を説明する。

【０００７】

【発明の実施の態様】最初に図１を参照すると、本発明
原理により構成された超音波診断画像処理装置がブロッ
クダイヤグラムで示されている。超音波プロ−ブ１０
は、超音波のパルスビ−ムを体内に発信し、体内の細胞
と組織から反射され、変換器に戻るエコ−を受信するア
レ−変換器１２を有する。プロ−ブによる発信は、発信
／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ１４によりプロ−ブに接続さ
れる発信パルサ１６により制御され、波形特性、および
所定の方向に希望する超音波ビ−ムを発信し焦点合わせ
するのに必要な変換器アレ−素子による発信の時間を決
定する。変換器アレ−による各パルス発信に続いて、本
願においてエコ−情報の「ライン」と呼ぶ、ビ−ム方向
に沿った増加する深さから長時間にわたってエコ−が戻
る。エコ−の各ラインは、Ｔ／Ｒスイッチ１４によりビ
−ム形成器２０に転送され、ビ−ム形成器はアレー１２
の個々の素子からのエコ−成分を遅延し、結合して、ラ
インに沿ってコヒ−レントエコ−情報のシ−ケンスを作
成する。コヒ−レントエコ−情報は所望の媒介あるいは
周波数ベ−スバンドに復調され、復調器及びフィルタ回
路２２によりフィルタされる。

【０００８】コヒ−レントエコ−デ−タのラインは次い
で、処理のためにいくつかの経路に沿って方向付けする
ことができる。その１つの経路は、Ｂモ−ドプロセッサ
２４にエコ−を導き、そこでエコ−は振幅検出され、処
理され、次いで表示プロセッサ４０に転送されて画像表
示５０上に超音波Ｂモ−ド画像を組み立て、表示され
る。Ｂモ−ド画像は、画像処理する身体領域内の組織構
造を単独で表示し、または該画像領域中の動きを描写す
るドップラ−情報と結合して表示される。ドップラ−表
示においては、エコ−情報ラインは、ウォ−ルフィルタ
に送ることができ、心臓壁または血管などの動きがゆっ
くりしたまたは静止した組織からの低周波数、大振幅エ
コ−情報を除去する。残った情報は血流などの動いてい
る液体からエコ−情報である。血流情報ラインの１つの
集合は、ドップラ−プロセッサ３０によりドップラ−処
理され、表示プロセッサ４０に転送され、そこで血流の
速度、強度、その他の検出特性が、色コ−ド化され、構
造Ｂモ−ド画像に混合され、または上書きされる。この
ような画像は、色コ−ド化速度の場合には色流れ表示と
呼ばれ、色コ−ド化ドップラ−信号強度の場合には、パ
ワ−ドップラ−表示と呼ばれる。

【０００９】ドップラ−プロセッサ３０は、高速フ−リ
エ変換（ＦＦＴ）処理あるいは相関処理など異なった処
理技術を採用することができる。本発明の好適具体例で
は、自己相関処理が使用される。ドップラ−画像ライン
上の各点から試料の集合、典型的には集合毎に、２から
１６の試料、が集合記憶装置３４に記憶される。より少
ない試料の集合が、組織エコ−の高い信号対雑音比と、
ウォ−ルフィルタがバイパスされるという事実により、
動いている組織の表示に使用することができる。試料デ
−タは直交Ｉ、Ｑ値の形で記憶される。 次いで、複素共
役形試料のシ−ケンス中の隣接試料を自己相関器が積算
し、その積を合計して、Ｉ'＋ｊＱ'の形式の結果を得
る。 数学的に自己相関処理は、下式で表現される。

【００１０】

【数１】

【００１１】ここに、Ｘ_ｋ＝Ｉ_ｋ＋ｊ_Ｑｋ、ｎはシ−ケ
ンス中の試料の数である。復素計算結果から、ドップラ
−位相シフトΦ_Ｄは、Ｑ’とＩ’の商のア−クタンジェ
ントとしてドップラ−検出器３８により計算され、下式
で表わされる。

【００１２】

【数２】

【００１３】ドップラ−周波数シフトｆ_Ｄは下式のよう
に、位相シフトΦ_ＤにＰＲＦを積算し、２πで割ること
により計算される。

【００１４】

【数３】

【００１５】次いで、動きの速度がドップラ−速度式か
ら見積もられる。

【００１６】ｆ_oが発信波形の中心周波数とすると下式
となる。

【００１７】

【数４】

【００１８】本発明の好適例において、米国特許５,３
８６,８３０に記載されているように、２次元自己相関
が使用される。このようにして計算された速度は、Ｂモ
−ド画像と共にドップラ−色コ−ド化画素と、上重ねす
るか混合することにより色流れ表示に、またはスペクト
ルラインのスペクトルドップラ−表示に使用される。分
散、加速度、パワ−など他のドップラ−デ−タも、この
ドップラ−デ−タから決定され、表示５０上に表示する
ことができる。

【００１９】使用者が拍動する心臓の心臓壁の動きなど
の組織の運動の観察を望むとき、スイッチ２６により記
号で示したように、受信エコ−情報はウォ−ルフィルタ
をバイパスし、動いている組織からの比較的高振幅で低
速度エコ−を処理し、表示する。動いている組織のドッ
プラ−情報は、血流情報と同様にドップラ−プロセッサ
３０により処理される。 しかしながら、動いている組
織の速度が血流の速度より一般に遅いので、より低い周
波数の動きを正確にサンプリングするために、ＰＲＦは
通常より低い周波数に設定される。より低いＰＲＦの設
定は、エコ−の各集合を集めるのに、従って完全な画像
形式に必要な全エコ−を集めるのにより多くの時間を必
要とすることを意味している。これは必然的に、表示の
フレ−ム速度、即ち新しい画像が作成され表示される速
度、を低下させる。低フレ−ム速度表示は、実時間画像
表示に望まれる能力を低下させる。

【００２０】本発明の１つの特徴は、表示の高フレ−ム
速度が、使用者により選択された表示ＰＲＦよりも高い
ＰＲＦ、好ましくはドップラ−表示の選択された最大深
度用の最大可能ＰＲＦでの装置の動作により維持される
ことである。実例として、図２が画像の上部６４に位置
するプロ−ブにより画像処理される身体領域のＢモ−ド
画像６０を示している。使用者は画像中に、動きを検出
し表示する、カラ−ボックス６２を定義することができ
る。従来カラ−ボックス６２は、全画像６０を占める場
合を含め、画像６０中のいかなる大きさと位置にも設定
することができる。例示されたボックス６２からのドッ
プラ−エコ−のラインを取得するのに必要な時間は、ボ
ックスの最大深さDmaxの関数である。

【００２１】

【数５】

【００２２】ここにｃは体内の音速である。 これが、
下記パルス繰り返し間隔と、

【００２３】

【数６】

【００２４】そして下記最大ＰＲＦに変換される。

【００２５】

【数７】

【００２６】取得ＰＲＦがＰＲＦ_aであり、所望の表示
ＰＲＦが ＰＲＦ_dであるとき、式（２）から、取得ＰＲ
Ｆ_aに対応する位相シフトは下記のようになる。

【００２７】

【数８】

【００２８】表示ＰＲＦ_dに対応する位相シフトは、下
式に従って大きさを再調整され(rescaling)、取得され
る。

【００２９】

【数９】

【００３０】ここにもし｜Φ_d｜＞πならば、値は領域
［−π、π］に再マッピングされる。例えばΦ_ｄ＝５π
／４であるとき、その値はΦ_ｄ＝−３π／４に再マッピ
ングされる。このように、表示ＰＲＦ_dに対応するドッ
プラ−周波数は下式で表わされる。

【００３１】

【数１０】

【００３２】本発明のこの点に関する例として、所定の
深さD_maxが、５０００ヘルツの最大ＰＲＦが可能である
とする。しかし使用者は、より低速度の動きの観察を望
み、表示用の超音波装置のＰＲＦを４０００ヘルツに設
定したとする。この場合、本発明装置は、５０００ヘル
ツの最高取得速度でドップラ−デ−タを取得するが、使
用者が要求する４０００ヘルツの範囲を表示するよう色
表示を再形成する(rescale)。これを図３の位相図に図
示する。この位相図は、右に０Hzの原点を示し、反時計
回り方向に＋２５００ヘルツまで広がる周波数、そして
原点から時計回り方向に−２５００ヘルツまで広がる周
波数を示している。これがドップラ−集合５０００ヘル
ツの取得に使用されるＰＲＦの範囲である。しかしなが
ら、この例の中の使用者が要求する表示ＰＲＦは４００
０ヘルツのみであり、それは位相図上の＋２０００ヘル
ツと−２０００ヘルツの線で示されている。図２ａ中、
画像６０に隣接して示されている、色バ−７０の全長さ
にわたって、この要求された範囲を表示するために、５
０００ヘルツの取得範囲との関係に比例して、４０００
ヘルツの要求範囲の大きさを調整する。この特定例で
は、５０００／４０００、あるいは５／４の縮尺係数が
使用される。−２０００ヘルツから＋２０００ヘルツま
での範囲の値が、この係数で大きさが調整され、全色バ
−７０上に要求表示ＰＲＦが表示される。これが図２ａ
に示されており、ここに色バ−が、実線色バ−７０から
延長した破線で示された＋２５センチメ−トル／秒から
−２５センチメ−トル／秒の取得範囲に代わって、＋２
０センチメ−トル／秒から−２０センチメ−トル／秒
（４０００ヘルツの範囲）にわたって示されている。

【００３３】先の例において、表示のフレ−ム速度は、
５０００／４０００＝１２５％であるから２５％改善さ
れる。

【００３４】表示される動きの速度は、使用者により要
求された表示範囲を、時々瞬間的に外れることが常に生
じうるので、ドップラ−表示中にエイリアスされた色値
が結果として生じる。これらのエイリアス状態を検出
し、この状態を適切な色で表示する技術は知られてい
る。本発明の好適具体例では、同様にエイリアス状態を
表示し、要求された表示ＰＲＦ範囲を超える状態は、取
得ＰＲＦ範囲を超えないであろうから、それは直接的(s
traightforward)である。図４がこのような状態を示
し、ここに取得ＰＲＦ範囲は、−２０００ヘルツから＋
２０００ヘルツであり、使用者は−１０００ヘルツから
＋１０００ヘルツの表示範囲を要求している。この例に
おいて、超音波装置は瞬間的に＋１２００ヘルツの速度
を検出するが、それは要求表示範囲の上限を越えてい
る。使用者はエイリアスすべきこの過剰の速度を予想
し、本発明の具体例では、表示用の＋１２００ヘルツの
ベクトルを、−８００ヘルツのエイリアス位置に再配置
することにより、エイリアスされた結果を作成すること
ができ、−８００ヘルツの値として、そのカラ−表示を
結果として生じさせる。このように、表示はちょうど使
用者が期待する、選択された表示範囲にエイリアスされ
る。

【００３５】本発明の具体例では、従来技術と比較し
て、改善された表示速度とドップラ−計算の改善された
雑音挙動の両方を与えることができる。図５の例を参照
すると、本発明の自己相関の実行方法が示されている。
上記のとおり、従来の自己相関技術は体内の１点から受
信されたエコ−のシ−ケンス中の隣接試料を操作する。
本発明の他の特徴によると、自己相関は、過剰サンプリ
ングされたドップラ−デ−タの非隣接試料を使用して実
行される。図５において、取得ＰＲＦは、４０００ヘル
ツであり、図の最上部の位相図に示されるように、−２
０００ヘルツから＋２０００ヘルツに達する。４０００
ヘルツのＰＲＦは、体内の所定位置での１６サンプリン
グ時間を表わす矢印で示されるように、１／４０００ヘ
ルツ、即ち０.２５ミリ秒、の発信パルス間のＰＲＩ間
隔を意味している。この例において、使用者は、ゆっく
り動く組織の運動の画像処理を希望し、位相図中に示す
ように−２００ヘルツから＋２００ヘルツの範囲にわた
る、４００ヘルツの表示ＰＲＦを要求している。この表
示試料を作成するために、ＰＲＦ１／４００ヘルツの所
望表示ＰＲＩで分けられた試料が、自己相関関数に使用
され、周波数シフト計算値ｆ_Ｄのシ−ケンスが作成さ
れ、自己相関処理が必要とするように合計される。従っ
て、自己相関処理は下式（９）で表現される。

【００３６】

【数１１】

【００３７】ここにＰＲＦ_a／ＰＲＦ_dは表示ＰＲＦ_dに
対する取得ＰＲＦ_aの比である。図５に説明するよう
に、高取得ＰＲＦによりなされた過剰サンプリングは、
一連のドップラ−周波数シフト計算値ｆ_Ｄ１、ｆ_Ｄ２、
ｆ_Ｄ３等の高速な連続計算を可能にする。これら多数の
計算は合計され、表示ＰＲＦ単独で取得される試料の使
用と比較して、より雑音のない計算値を作成する。高速
連続計算は、より低い表示ＰＲＦよりむしろ、より高い
取得ＰＲＦで機能することを意味し、望ましいより高い
実時間フレ−ム速度の表示を与える。

【００３８】もし希望すれば、本発明の両方の技術を同
時に使用することができる。例えば、もし所望表示ＰＲ
Ｆが４００ヘルツであり、最高取得ＰＲＦが４０００ヘ
ルツであるならば、１つの集合を、４０００ヘルツの速
度で取得し、自己相関試料対（Ｘｍ）と（Ｘｍ＋４）の
積に対して実行し、１０００ヘルツでのドップラ−位相
計算値が得られる。次いでこれらの計算値を、２.５の
係数で再調整し、４００ヘルツの所望表示範囲を得るこ
とができる。

【００３９】本発明原理はスペクトルドップラ−とカラ
−Ｍモ−ド表示にも応用することができる。図６は、所
定の試料容積位置からＴaの間隔で取得された試料のシ
−ケンスを示している。 試料矢印の下に示されるよう
に、スペクトルラインが非隣接試料を使用して作成され
る。最初のスペクトルライン、 行(col. )１、が、第
1、第３、第５、等の試料のフ−リエ変換処理により形
成される（スペクトルドップラ−の場合、自己相関はカ
ラ−Ｍモ−ド処理に好適である）。次のスペクトルライ
ン、行２、が、第２、第４、第６等の試料のフ−リエ変
換処理（または自己相関） により形成される。各スペ
クトルライン用に、試料の他の連続非隣接組合わせを使
用することができる。カラ−ドップラ−の例において上
に説明したように、隣接試料の従来の処理と比較して、
より高速なスペクトルライン表示速度が得られる。

【００４０】本発明は、ラインのグル−プからのドップ
ラ−集合の取得を、時間−多重送信用の周知技術と組合
せて、同時に使用することができる。もし所望なら、、
本発明の取得技術を、時間−多重送信にすることができ
る。しかし、ラインのグル−プ集合の取得を時間−多重
送信するときに生ずる１つの問題は、相当な時間不連続
が、ライングル−プ間の境界で生じることである。ライ
ンが急速に過剰サンプリングされる間隔は比較的短いの
で、この問題は本発明により、容易に避けることができ
る。従って、本発明の実行において、ドップラ−デ−タ
取得を時間−多重送信することによって、得られるもの
はあまりなく、時間−多重送信は、時間の不連続とそれ
らが画像中に作成する可視縞模様の形成を避けるために
考慮しなくてもよいであろう。

【００４１】しかしながらもし所望なら、 時間−多重
送信取得と本発明の過剰サンプリング技術は、有利に組
合せることができる。例えば、２ラインが時間−多重送
信により取得され、最高取得ＰＲＦ（式（６）から）は
５０００ヘルツであり、所望表示ＰＲＦは２０００ヘル
ツであるとする。時間−多重送信において、取得ＰＲＦ
は、表示ＰＲＦの整数倍でなければならないので、従来
の時間−多重送信取得は２の多重化係数を採用し、下式
が結果として得られる。

【００４２】 ＰＲＦ_a＝４０００ヘルツ、ＰＲＦ_d＝２０００ヘルツ しかし本発明の使用において、

【００４３】ＰＲＦ_line＝２５００ヘルツで２の多重化
係数で各ラインのサンプリングの結果を生じ、ＰＲＦ_a
＝５０００ヘルツ。ドップラ−計算は、式（１）を使用
し、次いで式（７）と（８）を使用し（図３と図４参
照）、所望の２０００ヘルツ表示ＰＲＦ_ｄに再マッピン
グされ、２５００ＰＲＦで各シ−ケンスが取得される。
５０００ヘルツのより高い取得ＰＲＦ_aにおいて、時間
−多重送信単独よりも表示フレ−ム速度の２５％の改善
がある。

【００４４】本発明は高フレ−ム速度表示超音波ドップ
ラ−表示に関し、その開示を要約すると、血流またはゆ
っくり動いている組織を高フレ−ム速度で表示するドッ
プラ−画像処理が、体内からのドップラ−集合の過剰サ
ンプリング取得および、該過剰サンプリング速度により
規定される範囲より少ないドップラ−値の表示範囲内の
ドップラ−情報の表示により実施される。好ましくはド
ップラ−情報は、ドップラ−画像処理の深さにおける最
も高いＰＲＦで取得される。１つの具体例において、ド
ップラ−デ−タは、表示ＰＲＦに対する取得 ＰＲＦの
比に比例して大きさを調整される。選択的に、本発明の
具体例ではドップラ−集合中の非隣接試料に対して行わ
れる自己相関またはスペクトル分析によりドップラ−計
算を実行することができる。

【００４５】本発明の主たる態様を以下に示す。 １、制御可能な速度(ＰＲＦ)で超音波を発信し、該発信
波に応答して体内のある点からのドップラ−信号を受信
する、使用者により操作可能な超音波プロ−ブ；ドップ
ラ−値の範囲内で表示用該ドップラ−信号を処理するド
ップラ−プロセッサ；および該範囲内のドップラ−値を
表示する表示装置；を有するドップラ−技術により体内
物質の動きを画像処理する超音波診断画像処理装置の操
作方法において、該プロ−ブから所定の深さでのドップ
ラ−情報を取得するために該装置を制御する段階；所定
ＰＲＦ速度に対応する所望範囲のドップラ−値を表示す
るために該装置を制御する段階；該所定ＰＲＦ速度より
大きいが、該所定深さ用の最大ＰＲＦより大きくない速
度で、超音波を発信するために、該プロ−ブを制御する
段階；および、該所望範囲内のドップラ−値の表示のた
めに受信ドップラ−信号を処理する段階、以上の段階を
有する前記超音波診断画像処理装置の操作方法。２、該
プロ−ブを制御する段階が、該プロ−ブを操作して、該
所定深さでの音速における最大ＰＲＦで発信させる段階
である前記１の方法。３、該受信ドップラ−信号が、該
所望範囲より大きいドップラ−値の所定の範囲に対応す
る前記１の方法。４、該処理する段階が、該所望範囲に
対応するように該所定範囲内にドップラ−信号の大きさ
を調整する段階からなる前記３の方法。５、該所定範囲
が、速度値の所定範囲に対応し、ここに該所望範囲が該
所定範囲より少ない速度値の範囲に対応する前記４の方
法。６、該所定範囲が、該ドップラ−信号が体内から取
得されたＰＲＦに対応し、ここに該所望範囲が該取得Ｐ
ＲＦより少ないＰＲＦに対応する前記４の方法。７、該
処理の段階が、該所定範囲外であり、該所定範囲のエイ
リアスされたドップラ−値として表示される、該発信Ｐ
ＲＦにより定義された範囲内のドップラ−信号を処理す
る段階である前記１の方法。

【００４６】８、制御可能な速度（ＰＲＦ）で超音波を
発信し、体内のある点での動きの効果をサンプリングす
る該発信波に応答して生じた体内の該点からのドップラ
−信号を受信する、使用者によって操作可能な超音波プ
ロ−ブ；ドップラ−値の範囲内で動きの表示のために該
ドップラ−信号を処理するドップラ−プロセッサ；およ
び該範囲内の動きを表示する表示装置；以上の要素を有
する、ドップラ−技術によって体内の物質の動きを表示
する超音波診断画像処理装置の操作方法であって、所定
サンプリング速度に対応する動きの所望範囲を表示する
ために該装置を制御する段階；該所定サンプリング速度
との関係で、該動きを過剰サンプリングする速度で超音
波を発信するために、該プロ−ブを制御する段階；該所
望範囲内の動きの表示のため、該過剰サンプリングに応
答して受信したドップラ−信号を処理する段階；以上の
段階を有する超音波診断画像処理装置の操作方法。９、
該所定サンプリング速度が、表示ＰＲＦに対応し、ここ
に該プロ−ブが、該表示ＰＲＦより大きいＰＲＦで超音
波を発信するために制御される前記８の方法。１０、処
理の該段階が、動きの該所望範囲内の表示のために、過
剰サンプリングした動きの値の大きさを調整する段階か
らなる前記８の方法。１１、該過剰サンプリングした動
きの値が、速度値の所定範囲に対応し、ここに動きの該
所望範囲が、該所定範囲より少ない速度値の範囲に対応
する前記１０の方法。１２、動きの該所望範囲が、該発
信ＰＲＦより少ないＰＲＦに対応する前記９の方法。１
３、該処理する段階が、該所望範囲外であって、かつ該
所望範囲のエイリアスされた動きとして表示される、該
過剰サンプリングにより特定される動きの範囲内で動き
を処理する段階からなる、前記１の方法。

【００４７】１４、制御可能な速度（ＰＲＦ）で超音波
を発信し、体内のある点での動きの効果をサンプリング
する、該発信波に応答して体内の該点からのドップラ−
信号を受信する、使用者によって操作可能な超音波プロ
−ブ；動きの表示のために該ドップラ−信号を処理する
ドップラ−プロセッサ；および動きを表示する表示装
置；以上の要素を有するドップラ−技術により体内物質
の動きを画像処理する超音波診断画像処理装置の操作方
法において、発信ＰＲＦで超音波を発信するよう該プロ
−ブを制御する段階；該発信ＰＲＦに応答して長時間に
わたり体内の所定点からのドップラ−信号のシ−ケンス
を受信する段階；該シ−ケンス中の非隣接信号対の間で
自己相関処理することによりドップラ−処理する段階；
該自己相関処理によって特定された動きを表示する段
階、以上の段階を有する超音波診断画像処理装置の操作
方法。１５、自己相関によって結合される該非隣接信号
が、動きの表示の所望範囲と対応して選択される前記１
４の方法。１６、動きの該表示が、表示ＰＲＦに対応
し、自己相関処理により結合された該非隣接信号の分離
が、該表示ＰＲＦに対応する 前記１４の方法。１７、
該非隣接信号の該分離が、該発信ＰＲＦの、該表示ＰＲ
Ｆに対する比に対応する前記１６の方法。１８、該非隣
接信号が、複素乗算、加算によって結合される前記１４
の方法。１９．該自己相関処理が下式で表わされ、

【００４８】

【数１２】

【００４９】ここにＸはドップラ−信号、ｎはシ−ケン
ス中の信号の数、ＰＲＦ_aは発信ＰＲＦ、そしてＰＲＦ_d
が表示ＰＲＦである前記１８の方法。

【００５０】２０、制御可能な速度（ＰＲＦ）で超音波
を発信し、該発信波に応答して取得ＰＲＦで体内のある
点からのドップラ−信号を受信する、使用者による操作
可能な超音波プロ−ブ；該取得ＰＲＦより小さい表示Ｐ
ＲＦに対応するドップラ−値の範囲内での表示のため
に、該ドップラ−信号を処理するドップラ−プロセッ
サ；該範囲内のドップラ−値を表示する表示装置；以上
の要素を有するドップラ−技術により体内物質の動きを
表示する超音波診断画像処理装置。２１、該ドップラ−
プロセッサがさらに、ドップラ−値の該範囲に対応して
ドップラ−値の大きさを調整するスケ−リング回路を有
する前記２０の超音波診断画像処理装置。２２、該プロ
−ブが、シ−ケンス中の体内のある点からの該ドップラ
−信号を受信し、ここに該ドップラ−プロセッサがさら
に、該シ−ケンス中の非隣接信号を操作することにより
該シ−ケンス上で自己相関を実行する自己相関器を有す
る前記２０の超音波診断画像処理装置。２３．該ドップ
ラ−プロセッサがさらに、該範囲外であり、該取得ＰＲ
Ｆにより描写された値の範囲内であるドップラ−値を該
範囲内で表示するためのエイリアス回路を有する前記２
０の超音波診断画像処理装置。

【００５１】

【発明の効果】ドップラ−デ−タを表示ＰＲＦに対する
取得 ＰＲＦの比に対応して大きさを調整し、さらにド
ップラ−集合中の非隣接試料に対する自己相関処理など
による、ドップラ−計算の実行を可能とする。これらに
より血流またはゆっくり動いている組織の高フレ−ム速
度での表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の超音波診断画像処理装置を説明する
ブロックダイヤグラムである。

【図２】 本発明のカラ−ボックスを有する超音波画像
である。また図２aは図２の超音波画像のためのカラ−
バ−の説明図である。

【図３】 本発明の操作を説明する位相図である。

【図４】 本発明の操作を説明する他の位相図である。

【図５】 本発明のドップラ−処理の説明図である。

【図６】 本発明による、スペクトルのドップラ−処理
の説明図である。

【符号の説明】 １０・・・・・超音波プローブ、１２・・・・・アレー変換器、１
４・・・・・Ｔ／Ｒスイッチ、１６・・・・・発信パルサ、２０・・
・・・ビ−ム形成器、２２・・・・・復調器及びフィルタ回路、
２４・・・・・Ｂモ−ドプロセッサ、３０・・・・・ドップラープ
ロセッサ、３２・・・・・ウォ−ルフィルタ、３４・・・・・集合
記憶装置、３６・・・・・自己相関器、３８・・・・・ドップラー
検出器、４０・・・・・表示プロセッサ、５０・・・・・表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャ−ルス・ポウリ− アメリカ合衆国98019ワシントン州、デュ バル、ノ−スイ−スト・チェリ−・バレ イ・ロ−ド、31708番 (72)発明者 アリ−ン・ロ−ル・クライトン アメリカ合衆国98102ワシントン州、シア トル、205、ベルモント・アベニュ−・イ −スト、309番

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御可能な速度（ＰＲＦ）で超音波を発
   信し、該発信波に応答して取得ＰＲＦで体内のある点か
   らのドップラ−信号を受信する、使用者による操作可能
   な超音波プロ−ブ、 該取得ＰＲＦより小さい表示ＰＲＦに対応するドップラ
   −値の範囲内での表示のために、該ドップラ−信号を処
   理するドップラ−プロセッサ、 該範囲内のドップラ−値を表示する表示装置、以上の要
   素を有するドップラ−技術により体内物質の動きを表示
   する超音波診断画像処理装置。
2. 【請求項２】 該ドップラ−プロセッサがさらに、ドッ
   プラ−値の該範囲に対応してドップラ−値の大きさを調
   整するスケ−リング回路を有する請求項１の超音波診断
   画像処理装置。
3. 【請求項３】 該プロ−ブが、シ−ケンス中の体内のあ
   る点からの該ドップラ−信号を受信し、ここに該ドップ
   ラ−プロセッサがさらに、該シ−ケンス中の非隣接信号
   を操作することにより該シ−ケンス上で自己相関を実行
   する自己相関器を有する請求項１の超音波診断画像処理
   装置。
4. 【請求項４】 該ドップラ−プロセッサがさらに、該範
   囲外であり、該取得ＰＲＦにより描写された値の範囲内
   であるドップラ−値を該範囲内で表示するためのエイリ
   アス回路を有する請求項１の超音波診断画像処理装置。