DE10119814A1 - Ultraschallbildanzeige durch Kombination einer verbesserten Flussbilddarstellung in einem B-Modus und einem Farbflussmodus - Google Patents

Abstract

Bereitgestellt wird ein Ultraschallsystem (1), welches Daten unter Verwendung eines Graustufenmodus-Betriebs und eines Farbflussmodus-Betriebs erlangt. Ein Wandler (10) erzeugt Empfangssignale als Reaktion auf Ultraschallechowellen, welche von einem zu untersuchenden Objekt (S) empfangen werden. ein Graustufenempfangskanal (9G) erzeugt Graustufendaten, die eine Bewegung von Abschnitten des Objekts, insbesondere die des Blutflusses oder von Kontrastmitteln im Blut oder Gewebe, darstellen. Ein Farbflussempfangskanal (9C) erzeugt Farbflussdaten (beispielsweise entweder Leistungsdaten oder Geschwindigkeitsdaten), welche ebenso eine Bewegung von Abschnitten des Objekts darstellen. Eine Verarbeitungseinrichtung (30) kombiniert die Graustufenflussdaten mit den Farbflussdaten und zeigt das Ergebnis an einem Anzeigemonitor (19) an, so dass sich bewegende Abschnitte des Objekts mit einem kolorierten Graustufenbild angezeigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Ultraschallbildgebung bzw. eine Ultraschallbilddarstellung der menschlichen Anatomie zum Zwecke einer medizinischen Diagnose.

Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren und Geräte zur Bilddarstellung einer sich bewegenden Flüssigkeit oder eines sich bewegenden Gewebes (mit oder ohne Kontrastmittel) in dem menschlichen Körper durch eine Übertragung von Ultraschallwellen in die sich bewegende Flüssigkeit oder in das sich bewegende Gewebe und durch eine nachfolgende Erfassung von davon reflektierten Ultraschallechos.

In der US-A-09,065,212 mit dem Titel "Method And Apparatus For Enhanced Flow Imaging In B-Mode Ultrasound", eingereicht am 23. April 1998, im Namen von Richard Chiao et al., auf die in dieser Anmeldung hiermit Bezug genommen wird, wird ein neues Verfahren beschrieben, das eine Visualisierung einer Blutflussdynamik bzw. eines hämodynamischen Flusses und einer Gewebebewegung in einem B-Modus unter Verwendung von Grauskalendaten bzw. Graustufendaten (nachstehend als "Graustufenfluss" bezeichnet) ermöglicht. Dieses modifizierte B-Modus- Verfahren stellt eine Bilddarstellung mit hoher Auflösung und hoher Bildfrequenz durch Subtraktion bzw. Wegnahme aufeinander folgender B-Modus-artiger Auslösungen bzw. Aktivierungen (firings) (für eine hohe Auflösung) bereit, um Änderungen (eine Bewegung oder einen Fluss) über die Zeit anzuzeigen. Jedoch begrenzt die große Bandbreite und die geringe Zahl an Auslösungen im Vergleich zu einer Farbflussbilddarstellung die Empfindlichkeit. Darüber hinaus werden Signale von einem statischen Gewebe und von einem Fluss in identischer Weise verarbeitet und unter Verwendung einer B-Modus-Anzeige dargestellt, was eine mögliche Bildaufteilung bzw. Bildsegmentierung zwischen stationären und fließenden Bereichen einschränkt. Die Erfindung richtet sich an derartige Probleme und stellt eine Lösung bereit.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in einem Ultraschallsystem anwendbar, das zweidimensionale Bilder eines Blutflusses und einer Gewebebewegung darstellende Daten unter Verwendung sowohl eines Graustufenmodus- Betriebs als auch eines Farbflussmodus-Betriebs erlangt. Ein Bild eines zu untersuchenden Objekts bzw. Gegenstands wird durch Kombination der Daten aus dem Graustufenmodus- Betrieb und dem Farbflussmodus-Betrieb angezeigt.

Insbesondere wird eine Vielzahl von Strahlen von Ultraschallwellen in das Objekt übertragen und werden Ultraschallechowellen von dem Objekt als Reaktion auf die übertragenen Ultraschallwellen empfangen. Die Ultraschallechowellen werden in entsprechende empfangene Signale gewandelt. Der Übertragungsvorgang, der Empfangsvorgang und der Wandlungsvorgang werden vorzugsweise mit einem Ultraschallwandler bzw. Ultraschallübertrager ausgeführt. Der Wandler wird mit einer vorbestimmten Zahl von Malen entlang eines der Strahlen des Graustufenmodus-Betriebs gepulst bzw. mit Impulsen beaufschlagt, sodass der Wandler erste Ultraschallwellen überträgt und erste Empfangene Signale als Reaktion auf Ultraschallechowellen erzeugt, welche als Reaktion auf die ersten Ultraschallwellen empfangen werden. Der Wandler wird mit einer vorbestimmten zweiten Zahl von Malen entlang eines der Strahlen während des Farbflussmodus-Betriebs gepulst bzw. mit Impulsen beaufschlagt, sodass der Wandler zweite Ultraschallwellen überträgt und zweite empfangene Signale als Reaktion auf Ultraschallechowellen erzeugt, welche als Reaktion auf die zweiten Ultraschallwellen empfangen werden.

Graustufenflussdaten und Farbflussdaten, welche eine Bewegung von Abschnitten des Objekts darstellen, werden erzeugt. Die Daten werden jeweils vorzugsweise in einem ersten und einem zweiten Empfangskanal erzeugt. Zumindest Abschnitte der Graustufenflussdaten und der Farbflussdaten werden vorzugsweise durch eine Verarbeitungseinrichtung kombiniert. Ein Bild als Reaktion auf die kombinierten Daten wird vorzugsweise durch eine Anzeigeeinrichtung angezeigt. Folglich wird eine Bewegung von Abschnitten des Objektes mit einem farbmarkierten bzw. einem mit Farbe hervorgehobenen Graustufenbild angezeigt.

Unter Verwendung des vorstehend angeführten Verfahrens wird eine erhöhte Empfindlichkeit und eine Bilddifferenzierung zwischen Fluss- und Gewebebereichen durch Addition bzw. Hinzufügung von Farbdaten bereitgestellt, während die Zeit- und Auflösungsvorteile der Graustufendaten erhalten bleiben.

Mit der Erfindung wird ein Gerät gemäß Patentanspruch 1 geschaffen. Ferner wird durch die Erfindung ein Verfahren gemäß Patentanspruch 11 geschaffen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild einer bevorzugten Ausgestaltung eines gemäß der Erfindung ausgeführten Ultraschallbildgebungssystems,

Fig. 2 ein prinzipielles Blockschaltbild eines Abschnittes eines in Fig. 1 dargestellten Farbflussempfangskanals,

Fig. 3 ein prinzipielles Blockschaltbild eines Abschnittes eines in Fig. 1 dargestellten Graustufenempfangskanals,

Fig. 4 ein prinzipielles Blockschaltbild zur Veranschaulichung zusätzlicher Einzelheiten von Abschnitten des in Fig. 1 dargestellten Systems,

Fig. 5 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer (fundamentalen) B-Modus-Flussfilterung mit einer B-Modus- Durchführung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 6 ein prinzipielles Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines bevorzugten Moctus zur Kombination von Graustufendaten und Farbflussdaten gemäß der Erfindung, und

Fig. 7 eine Veranschaulichung einer beispielhaften Ausgestaltung einer Anzeige gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Ein gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführtes Ultraschallbildgebungssystem 1 beinhaltet gemäß Fig. 1 eine regelmäßige Wandleranordnung 10 mit einer Vielzahl von in separater Weise angesteuerten Wandlerelementen 12, von welchen ein jedes Element ein Bündel von Ultraschallenergiewellen erzeugt, wenn es durch einen mittels eines Senders 14 erzeugten Impulsverlaufs erregt wird bzw. mit Energie versorgt wird. Die von einem zu untersuchenden Objekt (S) zu der regelmäßigen Wandleranordnung 10 zurückreflektierte Ultraschallenergie wird durch ein jedes Empfangswandlerelement 12 in ein elektrisches Signal gewandelt und wird in separater Weise über einen Satz von Sende-/Empfangsschaltern bzw. T/R- Schaltern 18 einer Empfangsvorrichtung 16 zugeführt. Die T/R-Schalter 18 entsprechen typischerweise Dioden, welche die Empfangselektronik vor durch die Übertragungselektronik erzeugten hohen Spannungen schützt. Das Sendesignal veranlasst die Dioden zum Abschalten oder Begrenzen des Signals zu der Empfangsvorrichtung. Die Sendevorrichtung 14 und die Empfangsvorrichtung 16 werden gemäß einer Steuerung durch eine Hauptsteuereinrichtung 20 betrieben, welche auf Befehle durch einen menschlichen Bediener reagiert. Eine vollständige Abtastung wird durch Erlangung einer Serie von Echos durchgeführt, wobei die Sendevorrichtung 14 momentan zur Erregung bzw. Energieversorgung eines jeden Wandlerelements 12 eingeschaltet ist, und die folgenden durch ein jedes Wandlerelement 12 erzeugten Echosignale werden der Empfangsvorrichtung 16 zugeführt. Ein Kanal kann einen Empfangsvorgang beginnen, während ein weiterer Kanal noch sendet. Die Empfangsvorrichtung 16 kombiniert die separaten Echoempfangssignale von einem jeden Wandlerelement zur Erzeugung eines einzigen Echosignals, welches zur Herstellung einer Zeile in einem Bild an einem Anzeigemonitor 19 verwendet wird.

Unter der Steuerung der Hauptsteuereinrichtung 20 steuert die Sendevorrichtung 14 die regelmäßige Wandlereinrichtung 10 an, sodass die Ultraschallenergie als ein gerichteter fokussierter bzw. konzentrierter Strahl gesendet wird. Um dies zu erreichen, werden jeweilige Zeitverzögerungen durch eine Sendestrahlausbildungseinrichtung 26 zu einer Vielzahl von Impulseinrichtungen 24 übermittelt. Die Hauptsteuereinrichtung 20 bestimmt die Bedingungen, unter welchen die akustischen Impulse gesendet werden. Mit dieser Information bestimmt die Sendestrahlausbildungseinrichtung 26 die zeitliche Steuerung und die Amplituden eines jeden der Sendeimpulse, welche durch die Impulseinrichtungen 24 zu erzeugen sind. Die Amplituden eines jeden Sendeimpulses werden durch eine Apodisierungserzeugungsschaltung 36 erzeugt, welche einer Hochspannungssteuereinrichtung entsprechen kann, die die Energieversorgungsspannung für eine jede Impulseinrichtung einstellt. Die Impulserzeugungseinrichtungen bzw. Impulseinrichtungen 24 senden wiederum die Sendeimpulse zu einem jeden Element 12 der regelmäßigen Wandleranordnung 10 über die T/R-Schalter 18, welche eine Verstärkungssteuerung über die Zeit (time­ gain control) aufweisende Verstärkungseinrichtungen bzw. welche Verstärkungseinrichtungen mit einer zeitabhängigen Verstärkungssteuerung bzw. TGC-Verstärkungseinrichtungen 28 vor hohen Spannungen schützen, die bei der regelmäßigen Wandlereinrichtung vorhanden sein können. Gewichtungen bzw. Gewichtungswerte werden in der Apodisierungserzeugungsschaltung 36 erzeugt, welche einen Satz von Digital-Analog-Wandlern aufweisen kann, welche die Gewichtungsdaten von der Sendestrahlausbildungseinrichtung 26 nehmen und sie den Impulseinrichtungen 24 zuführen. Durch geeignete Einstellung der Sendefokussierungszeitverzögerungen in bekannter Weise und ebenso durch Einstellung der Apodisierungsgewichtungen kann ein Ultraschallstrahl zur Ausbildung eines Sendestrahls gerichtet und fokussiert werden.

Die Echosignale werden durch ein jedes Bündel (burst) von Ultraschallenergiewellen erzeugt, welche von Gegenständen in dem Objekt S reflektiert werden, welche bei aufeinander folgenden Bereichen entlang eines jeden Sendestrahls angeordnet sind. Die Echosignale werden in separater Weise durch ein jedes Wandlerelement 12 erfasst und ein Abtastwert der Größe (d. h. der Amplitude) des Echosignals zu einem bestimmten Zeitpunkt stellt das an einem bestimmten Bereich auftretende Reflexionsmaß dar. Infolge der Unterschiede der Ausbreitungspfade zwischen einem Reflexionspunkt und einem jeden Wandlerelement 12 werden die empfangenen Echosignale nicht gleichzeitig erfasst und sind ihre Amplituden nicht gleich. Die Empfangsvorrichtung 16 verstärkt die separaten Echosignale über eine jeweilige TGC-Verstärkungseinheit 28 in einem jeden Empfangskanal. Das durch die TGC-Verstärkungseinheiten bereitgestellte Verstärkungsmaß wird durch einen (nicht dargestellten) Steuerpfad gesteuert, welcher durch eine (nicht dargestellte) TGC-Schaltung angesteuert wird, wobei die letztgenannte durch die Hauptsteuereinrichtung und eine händische Bedienung von Potentiometern eingestellt wird. Die verstärkten Echosignale werden danach einer Empfangsstrahlausbildungseinrichtung 30 zugeführt. Ein jeder Empfangskanal der Empfangsstrahlausbildungseinrichtung ist mit einem jeweiligen Element der Wandlerelemente 12 durch eine jeweilige TGC-Verstärkungseinheit 28 gekoppelt.

Gesteuert durch die Hauptsteuereinrichtung 20 folgt die Empfangsstrahlausbildungseinrichtung 30 der Richtung des gesendeten Strahls. Die Empfangsstrahlausbildungseinrichtung 30 überträgt die geeigneten Zeitverzögerungen und Empfangsapodisierungsgewichtungen zu einem jeden verstärkten Echosignal und summiert sie auf, um ein empfangenes Echosignal bereitzustellen, das die gesamte Ultraschallenergie in genauer Weise angibt, welche von einem an einem bestimmten Bereich entlang eines Ultraschallstrahls angeordneten Punkt reflektiert wird. Die Empfangsfokussierungszeitverzögerungen werden unter Verwendung einer bestimmten Hardware in Echtzeit berechnet oder werden aus einem Nachschlageverzeichnis gelesen. Die Empfangskanäle weisen ebenso eine Schaltung zur Filterung der empfangenen Impulse auf.

Die Sendevorrichtung 14 weist zwei Modi hinsichtlich des Betriebs auf. In einem Grauskalenmodus bzw. einem Graustufenmodus wird die Wandlereinrichtung 10 2 bis 4 mal entlang eines jeden Ultraschallstrahls gepulst. In einem Farbflussmodus wird die Wandlereinrichtung 10 6 bis 16 mal entlang eines jeden Ultraschallstrahls gepulst. Die Einzelheiten hinsichtlich der verwendeten Impulse sind zwischen den zwei Modi unterschiedlich, wobei im Vergleich zu den Farbflussauslösungen bzw. -aktivierungen (firings) die Grauskalenauslösungen bzw. -aktivierungen im Allgemeinen eine höhere Frequenz, ein breiteres Band aufweisen und möglicherweise kodiert sind. In alternativer Weise ist es vorstellbar, dass die zwei Modi den gleichen Satz von Auslösungen verwenden, wobei in einem jeden Modus der gleiche Satz von Daten in bestimmter Weise unterschiedlich verarbeitet wird.

Die empfangenen zeitverzögerten Signale werden durch die Empfangsvorrichtung 16 sowohl in dem Graustufenmodus als auch in dem Farbflussmodus verarbeitet und werden zwei Kanälen für eine Verarbeitung zugeführt, das heißt einem Graustufenkanal 9G zur Verarbeitung von Graustufenflussdaten und einem Farbflusskanal 9C zur Verarbeitung von Farbflussdaten. Die Ausgangssignale der Kanäle 9G und 9C werden zu einer bekannten Abtastwandlereinrichtung 14 gesendet, welche die Signale für eine Anzeige durch einen bekannten Anzeigemonitor 19 vorbereitet. In dem Graustufenmodus (beispielsweise dem B- Modus) wird die Einhüllende bzw. die Hüllkurve (envelope) des Signals mit einer zusätzlichen Verarbeitung wie etwa einer Flankenverbesserung und einer logarithmischen Komprimierung erfasst. Die Abtastwandlereinrichtung 14 empfängt die Daten von den Kanälen 9G und 9C und wandelt die Daten in das gewünschte Bild für eine Anzeige. Insbesondere wandelt die Abtastwandlereinrichtung 14 die Akustikbilddaten von einem Polarkoordinatensektorformat bzw. einem (R-θ) Abschnittsformat in geeignet skalierte Anzeigebildelementdaten mit kartesischen Koordinaten bei der Videofrequenz. Diese abtastgewandelten Akustikdaten werden danach für eine Anzeige an dem Anzeigemonitor 19 bereitgestellt, welcher die Daten von dem Graustufenmodus und dem Farbflussmodus als ein farbiges Graustufenbild darstellt. Eine jeweilige Abtastzeile wird für einen jeden Sendestrahl angezeigt.

Weiterhin bezüglich Fig. 1 wird in dem Graustufenmodus ein jedes Wandlerelement 12 in der Übertragungsöffnung bzw. der Sendeapertur N-mal unter Verwendung der gleichen Wellenform durch N-maliges Zuführen einer Sendefolge 38 zu einer jeden Impulseinrichtung gepulst bzw. mit Impulsen beaufschlagt. Die Impulseinrichtungen 24 steuern Elemente 12 der regelmäßigen Wandleranordnung 10 an, sodass die erzeugte Ultraschallenergie in einem Strahl für eine jede Sendeauslösung gerichtet oder gelenkt wird. Um dies zu erreichen werden Übertragungsfokussierungszeitverzögerungen (transmit focus time delays) 37 auf die jeweiligen gepulsten Wellenverläufe übertragen, welche durch die Impulseinrichtungen als Reaktion auf die Sendefolge 38 erzeugt werden. Durch geeignete Einstellung der Sendefokussierungszeitverzögerungen in bekannter Weise kann der Ultraschallstrahl an einer gewünschten Sendefokussierungsposition konzentriert bzw. fokussiert werden.

Für einen jeden Sendevorgang in dem Graustufenmodus werden die empfangenen Echosignale von den Wandlerelementen 12 jeweiligen Empfangskanälen 40 der Empfangsstrahlausbildungseinrichtung zugeführt. Gesteuert durch die Hauptsteuereinrichtung 20 folgt die Empfangsstrahlausbildungseinrichtung der Richtung des gesendeten Strahls. Die Empfangsstrahlausbildungseinrichtung überträgt die geeigneten Empfangsfokussierungszeitverzögerungen 42 auf das empfangene Echosignal und summiert sie auf, um ein Echosignal bereitzustellen, das die von einer bestimmten Position entlang eines Sendestrahls reflektierte gesamte Ultraschallenergie angibt. Die zeitverzögerten Empfangssignale werden in einer Empfangssummiereinheit bzw. Empfangsstrahladdiereinheit 44 für eine jede Auslösung der N-Sendeauslösungen summiert, welche an einer bestimmten Sendefokussierungsposition konzentriert sind. Die summierten Empfangssignale für aufeinander folgende Sendeauslösungen werden einem Wandfilter bzw. Seitenfilter (wall filter) 46 bereitgestellt, welches einen Filtervorgang über die N-Sendeauslösungen ausführt und danach ein gefiltertes Signal zu einer B-Modus- Zwischenverarbeitungseinrichtung 8 G zuführt, welche die Hüllkurve bzw. die Einhüllende zu dem von Auslösung-zu- Auslösung gefilterten Signal bildet. Nach einer Nachverarbeitung (einschließlich einer Kantenverbesserung und einer logarithmischen Komprimierung) und einer Abtastwandlung wird eine Abtastzeile an dem Anzeigemonitor 19 angezeigt. Dieses Vorgehen wird für alle Fokussierungszonenpositionen einer jeden Abtastzeile wiederholt, was das resultierende Bild ergibt.

Gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung beinhaltet die Filtereinrichtung 46 ein FIR-Filter (Finite Impulse Response Filter) 48 mit einem zu dem Ausgangsanschluss der Empfangssummiereinheit 44 gekoppelten Eingangsanschluss und eine Vektorsummiereinheit bzw. einen Vektoraddierer 50 mit einem zu dem FIR-Filter 48 gekoppelten Eingangsanschluss und einem zu der Graustufen- B-Modus-Einheit 8 G gekoppelten Ausgangsanschluss. Die Summiereinheit 50 subtrahiert bzw. schmälert die Amplitudenwerte von identischen Bereichspunkten über benachbarte Auslösungen bzw. nimmt sie weg, welche an ihrem Eingangsanschluss entsprechend den empfangenen Signalen empfangen werden, welche von dem Impulswandler 10 entlang einem Strahl in dem Graustufenmodus resultieren. Das FIR- Filter, das zur Ausführung einer Bandbegrenzung oder einer Dekodierung kodierter Impulse verwendet werden kann, beinhaltet M-Filteranschlüsse (Filtertaps) zum Empfang eines jeweiligen Satzes von M-Filterkoeffizienten für eine jede Sendeauslösung. Die Filterkoeffizienten für die n-te Sendeauslösung entsprechen a_nc₀, a_nc₁, . . ., a_nc_M-1, wobei a_n der skalaren Gewichtung für die n-te Sendauslösung, n = 0, 1, . . ., N-1, entspricht und c₀, c₁, . . ., c_M-1 einem Satz von Filterkoeffizienten entspricht, welche ausgewählt werden, sodass das FIR-Filter 48 einen Hauptteil der gewünschten Fundamentalfrequenzen oder der gewünschten (unter)harmonischen Frequenzen des Empfangssignals passieren lässt oder in effektiver Weise kodierte Wellenformen bzw. Verläufe dekodiert. Die skalaren Gewichtungen a₀, a₁, . . ., a_N-1 bilden ein "Wandfilter" bzw. ein "Seitenfilter" über die Auslösungen hinweg, welches in selektiver Weise Signale von Reflektoren passieren lässt, die sich mit einer größeren Geschwindigkeit als einem vorbestimmten Schwellenwert bewegen. Die Filterkoeffizienten a_nc₀, a_nc₁, ..., a_nc_M-1 werden dem Filter für eine jede Sendeauslösung durch die Hauptsteuereinrichtung von einem Filterkoeffizientenspeicher 52 zugeführt. Beispielsweise wird für die erste Sendeauslösung der Satz von Filterkoeffizienten a₀c₀, a0c1, . . ., a₀c_M-1 dem FIR-Filter zugeführt, wird für die zweite Sendeauslösung der Satz an Filterkoeffizienten a₁c₀, a₁c₁, . . ., a₁c_M-1 dem FIR-Filter zugeführt und so weiter. Die Filterkoeffizienten sind in Abhängigkeit der diagnostischen Anwendung programmierbar. Verschiedene Sätze von Filterkoeffizienten können in Nachschlageverzeichnissen bzw. Nachschlagetabellen in dem Hauptsteuereinrichtungsspeicher gespeichert werden und der gewünschte Satz von Koeffizienten kann durch den Systembediener ausgewählt werden. Für Anwendungen mit einer Zahl von N = 2 Sendeauslösungen sind Satzpaare von Filterkoeffizienten im Speicher gespeichert, wobei ein Satz von Filterkoeffizienten eines ausgewählten Paars dem FIR- Filter vor der ersten Sendeauslösung zugeführt wird und der weitere Satz von Filterkoeffizienten des ausgewählten Paars zu dem FIR-Filter nach der ersten Sendeauslösung und vor der zweiten Sendeauslösung zugeführt wird. In gleichartiger Weise sind für Anwendungen mit einer Zahl von N = 3 Sendeauslösungen zwei oder drei Sätze von Filterkoeffizienten in dem Speicher gespeichert, um in einem Filtervorgang bezüglich der aus der ersten bis dritten Auslösung resultierenden Empfangssignale verwendet zu werden. Ein gleichartiges Vorgehen wird für Anwendungen ausgeführt, welche eine Zahl von N < 3 Sendeauslösungen aufweisen. Die aufeinander folgenden Ausgangssignale des FIR-Filters für die N-Sendeauslösungen werden in einer Vektorsummiereinheit 50 aufsummiert. Das Ausgangssignal der Vektorsummiereinheit wird danach einer bekannten Graustufen-B-Modus-Verarbeitung unterzogen, welcher eine Abtastwandlung und eine Anzeige folgt.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Folge von N identischen oder kodierten (in diesem Fall sind sie nicht identisch) Breitbandimpulsen, welche bei einer Fundamentalfrequenz der entsprechenden regelmäßigen Wandleranordnung konzentriert bzw. zentriert ist, durch die regelmäßige Anordnung zu einer bestimmten Übertragungsfokussierungsposition gesendet. Auf einen Empfang hin isoliert ein bei der gewünschten Empfangsfrequenz zentriertes Bandpassfilter im Wesentlichen die gewünschte Empfangskomponente. Nachfolgend entnimmt ein Wandfilter das Flusssignal über die N-Sendevorgänge. Ein Flussfilter wie beispielsweise gemäß Fig. 5 kann zwei Stufen beinhalten: eine erste Stufe 54 entnimmt einen Hauptteil der Fundamentalkomponente und eine zweite Stufe 56 unterdrückt im Wesentlichen die stationären Fundamentalkomponenten mit einem Hochpasswandfilter bzw. einem Hochpassseitenfilter. Die gleiche Art von Verarbeitung kann ebenso in effektiver Weise hinsichtlich einer Entnahme des (unter)harmonischen Flusssignals insbesondere für Bildgebungskontrastmittel ausgeführt werden.

Beide Stufen eines Fundamentalflussfilters sind in dem FIR- Filter 48 gemäß Fig. 1 ausgeführt. Ein Satz von Filterkoeffizienten c₀, c₁, . . ., c_M-1 wird ausgewählt, sodass das M-Anschluss-FIR-Filter 48 einen Hauptteil der Fundamentalfrequenzen des Empfangssignals passieren lässt.

Darüber hinaus werden die Seitenfiltergewichtungen bzw. Wandfiltergewichtungen 56, welche a₀,a₁, ..., a_N-1 entsprechen, ausgewählt, sodass die Fundamentalsignale über die Auslösungen hinweg hochpassgefiltert werden, wenn die jeweiligen Ausgangssignale des FIR-Filters für eine gegebene Sendefokussierungsposition summiert werden. Das summierte Signal wird danach gemäß einem Graustufen-B-Modus in bekannter Weise, d. h. mit einer Hüllkurven-Erfassung, einer logarithmischen Komprimierung, etc., verarbeitet.

Gemäß dem vorstehend angeführten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Flussbild des Graustufen-B-Modus gemäß den Farbflussda ten des Kanals 9C koloriert. Zusätzlich kann eine bestimmte stationäre Komponente des B-Modus-Bildes durch das Seitenfilter- bzw. Wandfilter geführt werden, was dem Diagnostizierenden ermöglicht, den Blutfluss in Bezug zu bekannten anatomischen Markierungen während einer medizinischen Diagnose zu beobachten. Diese B-Modus-Bildhindurchführung wird durch Störung bzw. Änderung eines der Seitenfiltergewichtungen bzw. Wandfiltergewichtungen erzielt. Beispielsweise kann die Gewichtung a₀ für die erste Sendeauslösung um ein Maß α gemäß dem Flussdiagramm von Fig. 5 gestört werden. Die B-Modus-Hindurchführung ermöglicht dem kolorierten Flussbild, an der Spitze eines bekannten B-Modus-Bildes für eine Anzeige überlagert zu werden.

Wiederum bezüglich Fig. 1 wird der Wandler 10 in dem Farbflussmodus-Betrieb 6 bis 16 mal entlang eines jeden Ultraschallstrahls gepulst. Somit erzeugt die Empfangseinrichtung 30 getrennte empfangene Signale für den Graustufenmodus-Betrieb und den Farbflussmodus-Betrieb, welche in separater Weise in den Kanälen 9G und 9C verarbeitet werden.

Weiterhin bezüglich Fig. 1 summiert die Strahlausbildungseinrichtung 30 die verzögerten Kanaldaten und gibt ein summiertes Strahlsignal aus, das durch eine (nicht dargestellte) Demodulationseinheit in Bestandteile eines phasengemäßen bzw. eines In-Phasen- und eines Quadratur- (I/Q) Signals demoduliert ist. Die B-Modus-I/Q- Ausgangssignale von der Demodulationseinheit werden zu einer Zwischenverarbeitungseinrichtung 8G für eine Graustufen-B-Modus-Verarbeitung gesendet und die Farbfluss- I/Q-Ausgangssignale von der Demodulationseinheit werden zu einer Zwischenverarbeitungseinrichtung 8C für eine Farbverarbeitung ausgegeben.

Fig. 2 veranschaulicht die Zwischenverarbeitungseinrichtung 8C für einen Farbflusskanal 9C. Die I/Q-Signalbestandteile von der Demodulationseinheit werden in einem Winkelwandelspeicher bzw. einem Eckwendespeicher (corner turner memory) 117 gespeichert, dessen Zweck darin liegt, Daten von möglicherweise überlappten bzw. verschachtelten Auslösungen zu speichern und die Daten als Vektoren von Punkten über die Auslösungen an einer gegebenen Bereichszelle auszugeben. Daten werden "schnell" (fast time) oder sequentiell abfallend (entlang einem Vektor) für eine jede Auslösung empfangen. Die Ausgabe des Eckwendespeichers wird in "langsam" (slow time) oder sequentiell durch eine Auslösung für eine jede Bereichszelle umgeordnet. Die resultierenden Abtastwerte des "langsamen" I/Q-Signals passieren durch ein Seitenfilter bzw. Wandfilter 119, das jede Störung gemäß einem stationären oder sich sehr langsam bewegenden Gewebe zurückweist. Die gefilterten Ausgangssignale werden danach einer Parameterschätzeinheit 111 zugeführt, welche die Bereichszelleninformation in die mittleren Autokorrelationsparameter N, D und R(0) wandelt. N und D sind der Numerator bzw. Zähler und der Denominator bzw. Nenner für die Autokorrelationsgleichung, wie sie nachstehend gezeigt ist:

wobei I_i und Q_i den demodulierten Basisbandeingangsdaten für eine Auslösung i entspricht und M der Zahl an Auslösungen in dem Paket entspricht. R(0) wird als eine finite Summe über die Zahl der Auslösungen in einem Paket gemäß nachstehender Gleichung angenähert:

Eine Verarbeitungseinrichtung wandelt N und D in eine Größe und eine Phase für eine jede Bereichszelle. Es werden die nachstehend angeführten Gleichungen verwendet:

Die Parameterschätzeinheit verarbeitet die Größen- und Phasenwerte in Signale mit Werten, die Leistung (power), Geschwindigkeit und Turbulenz bzw. Varianz schätzen, welche jeweils auf Leitern 111A, 111B und 111C übertragen werden. Die Phase wird zur Berechnung der Hauptdopplerfrequenz verwendet, welche proportional zu der Geschwindigkeit wie nachstehend angeführt ist, wobei R(0) und |R(T)|(Größe) zur Schätzung der Turbulenz verwendet werden.

Die Hauptdopplerfrequenz in Hertz wird aus der Phase von N und D und der Impulswiederholung von T erlangt:

Die Hauptgeschwindigkeit wird unter Verwendung der nachstehend angeführten Dopplerverschiebungsgleichung berechnet. Da θ als der Winkel zwischen der Flussrichtung und der Abtastrichtung nicht bekannt ist, wird cosθ mit 1,0 angenommen.

Vorzugsweise berechnet die Parameterschätzeinheit die Hauptdopplerfrequenz nicht als ein Zwischenausgangssignal, sondern berechnet ν direkt aus der Phasenausgabe der ein Nachschlageverzeichnis verwendenden Verarbeitungseinrichtung.

Die Turbulenz kann im Zeitbereich als eine Erweiterung gemäß einer Serie zweiter Ordnung (second-order series expansion) der Varianz der Hauptdopplerfrequenz berechnet werden. Der Zeitbereichsausdruck für die Turbulenz beinhaltet eine Berechnung der Autokorrelationsfunktionen mit einer Verzögerung nullter Ordnung bzw. ohne Verzögerung und einer Verzögerung erster Ordnung bzw. mit einfacher Verzögerung, d. h. R(0) bzw. R(T). Die exakten Autokorrelationsfunktionen werden durch finite Summen über die bekannten Daten in der Zahl von Auslösungen in einem Paket angenähert:

Das Hauptwertsignal phi(R(T)) entspricht einer Schätzung der Hauptdopplerfrequenzverschiebung der fließenden Reflektoren, welches wiederum proportional zu der Hauptblutflussgeschwindigkeit ist. Das Varianzsignal σ² gibt die Frequenzverteilung der Flusssignalkomponente des Basisbandechosignals an. Dieser Wert gibt die Flussturbulenz an, da ein laminarer Fluss einen sehr engen Bereich von Geschwindigkeiten aufweist, während ein turbulenter Fluss eine Mischung von vielen Geschwindigkeiten aufweist. Um die Stärke des Signals von den fließenden Reflektoren anzugeben, gibt das Signal R(0) das Maß der zurückgeführten Leistung (power) des verschobenen Dopplerflusssignals an.

Die Signalleistung an dem Leiter 111A passiert durch ein Datenkomprimierungsmodul 113 zu einem Ausgangspfad 113A. Das Modul 113 komprimiert die Daten gemäß Familien bzw. verwandter Einheiten von Datenkomprimierungskurven. Eine unterschiedliche Familie von Kurven kann für unterschiedliche Abtastanwendungen bereitgestellt werden. Beispielsweise kann eine Familie von Kurven für eine Nierenabtastung bereitgestellt werden, während eine weitere Familie von Kurven für eine Karotis-Arterienabtastung bereitgestellt wird. Typischerweise sind etwa 3 Kurven je Familie vorgesehen. Der dynamische Bereich der Signale wird gemäß der für die Datenkomprimierung verwendeten Kurve geändert. Die Kurven in einer jeden Familie sind in einer Reihenfolge mit ansteigendem dynamischen Bereich angeordnet. Die Steuereinrichtung 20 stellt die fehlende bzw. entsprechende Kurve ein, wenn ein Benutzer die Abtastanwendung auswählt. Der dynamische Bereich steuert den Bereich der Intensitäten oder der Lumen, welche an der Anzeige 19 erzeugt werden.

Bezüglich Fig. 3 beinhaltet eine Zwischenverarbeitungseinrichtung 8G eines Graustufen-B- Modus für einen Graustufenkanal 9G eine Hüllkurven- Erfassungseinheit 110 zur Ausbildung der Hüllkurve des strahlensummierten Empfangssignals durch Berechnung der Menge (I² + Q²)^1/2. Die Hüllkurve des Signals wird einer bestimmten zusätzlichen B-Modus-Verarbeitung wie etwa einer logarithmischen Komprimierung (Block 112 in Fig. 3) unterzogen, um Anzeigedaten auszubilden, die ein zweidimensionales Bild darstellen, das zu der Abtastwandlereinrichtung 14 (Fig. 1) ausgegeben wird.

Wiederum bezüglich Fig. 1 werden die Farbflussschätzdaten und die B-Fluss-Graustufenanzeigedaten zu der Abtastwandlereinrichtung 14 gesendet, welche die Daten in ein zweidimensionales X-Y-Format für eine Videoanzeige wandelt. Die abtastgewandelten Bilder bzw. Teilbilder (frames) werden zu einer Videoverarbeitungseinrichtung 17 geführt, welche im Wesentlichen die Videodaten einer Anzeige zuordnet bzw. für eine Anzeige abbildet, welche Farbabbildungs- und Graustufenbilder für eine Videoanzeige kombiniert. Die Darstellungsbilder werden dann zu dem Videomonitor 19 für eine Anzeige gesendet. Typischerweise werden für kolorierte Graustufenbilder entweder die Geschwindigkeit oder die Leistung mit einer grauen Skalierung bzw. einer grauen Abstufung angezeigt. Die Systemsteuerung ist in einem (nicht dargestellten) Hostcomputer vorgesehen, welcher Bedienereingaben über eine Bedienerschnittstelle (wie z. B. eine Tastatur) akzeptiert und wiederum die verschiedenen Untersysteme steuert.

Allgemein werden die Anzeigedaten für B-Fluss- Graustufenbilder durch die Abtastwandlereinrichtung 14 in ein X-Y-Format für eine Videoanzeige gewandelt. Die abtastgewandelten Bilder werden zu der Videoverarbeitungseinrichtung 17 geführt, welche die Videodaten einer Grauabstufung bzw. einer Grauskalierung oder einer Maskierung bzw. Abbildung für eine Videoanzeige zuordnet. Die Graustufenbilder werden danach dem Videomonitor 19 für eine Anzeige zugeführt.

Die durch den Videomonitor 19 angezeigten Bilder werden aus einem Bild bzw. Teilbild mit Daten hergestellt, in welchen eine jede der Daten die Intensität oder Helligkeit eines jeweiligen Bildelements der Anzeige angibt. Ein Bild bzw. Teilbild kann beispielsweise eine Anordnung von 256 × 256 Daten aufweisen, in welcher eine jede der Intensitätsdaten einer binären 8-Bit-Zahl entspricht, die die Bildelementhelligkeit angibt. Die Helligkeit eines jeden Bildelements an dem Anzeigemonitor 19 wird kontinuierlich durch einen Lesevorgang des Werts seines entsprechenden Elements in der Datenanordnung nach einer bekannten Weise aufgefrischt. Ein jedes Bildelement weist einen Intensitätswert auf, welcher einer Funktion des Rückstreuquerschnitts eines jeweiligen Abtastvolumens als Reaktion auf die Ultraschallabfrageimpulse und der verwendeten Grauzuordnung bzw. Grauabbildung entspricht.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist eine Systemsteuerung in einem Hostcomputer oder einer Verarbeitungseinrichtung 126 konzentriert, welche Bedienereingaben durch eine (nicht dargestellte) Bedienerschnittstelle erlangt und die verschiedenen Untersysteme wiederum steuert. Die Verarbeitungseinheit 126 erzeugt ebenso die Systemzeitsteuersignale und Systemsteuersignale und beinhaltet eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 130 und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff bzw. ein RAM 132. Eine Tastatur 129 wird zur Eingabe von Daten in die CPU 130 verwendet. Die CPU 130 umfasst einen darin vorgesehenen Nur-Lese-Speicher zur Speicherung von Routinen, die zur Erzeugung Grau- und Farbzuordnungen bzw. -abbildungen auf der Grundlage der erlangten Rohdaten verwendet werden.

Die Abtastwandlervorrichtung 14 beinhaltet einen Polarkoordinatenspeicher 122 und einen X-Y-Speicher 124. Die in einem Polarkoordinatensektorformat bzw. R-θ- Sektorformat in dem Speicher 122 gespeicherten Intensitätsdaten des Graustufen-B-Modus-Flusses und des Farbflusses werden in geeignet skalierte Bildelementanzeigedaten mit kartesischen Koordinaten gewandelt, welche in dem X-Y-Speicher 124 gespeichert werden. Farbflussgeschwindigkeitsdaten werden in Speicherbereichen 122CV gespeichert, Farbflussleistungsdaten werden in Speicherbereichen 122CP gespeichert und Graustufen-B-Modus-Flussdaten werden in Speicherbereichen 122G gespeichert. Die Farbflussgeschwindigkeitsdaten werden ebenso in Speicherbereichen 124CV gespeichert, die Farbflussleistungsdaten werden in Speicherbereichen 124CP gespeichert und die B-Fluss-Graustufendaten werden in Speicherbereichen 124G gespeichert. Die abtastgewandelten Bilder werden zu der Videoverarbeitungseinrichtung 17 geführt, welche die Daten einer kolorierten Grauabbildung für eine Videoanzeige zuordnet. Die Farbflussdaten werden im Wesentlichen als Werkzeug zur Identifizierung der korrekten B-Modus-Flussdatenbildelemente zur Kolorierung verwendet. Die Bilder der kolorierten Graustufendarstellungen werden dann zu dem Videomonitor für eine Anzeige gesendet.

Aufeinanderfolgende Bilder aus akustischen Abtastdaten werden in einem Aufnahmespeicher (cine memory) 128 auf einer FIFO-Basis (first-in/first-out) gespeichert. Farbgeschwindigkeitsbilder werden in Speicherbereichen 128CV gespeichert, Farbleistungsbilder werden in Speicherbereichen 128CP gespeichert und B-Fluss- Graustufenbilder werden in Speicherbereichen 128G gespeichert. In dem interessierenden Farbbereich ist für jeden Ausdruck bzw. jede Einheit von Farbgeschwindigkeit- und Farbleistungsdaten entsprechend einem Anzeigebildelement eine entsprechende Einheit bzw. ein entsprechender Ausdruck von diesem Bildelement entsprechenden B-Fluss-Graustufendaten vorhanden. Der Aufnahmespeicher entspricht etwa einem Zirkular- bzw. Kreisbildspeicher (circular image buffer), der im Hintergrund läuft und kontinuierlich akustische Abtastdaten aufnimmt, die dem Benutzer in Echtzeit angezeigt werden. Hält der Benutzer das System an, kann der Benutzer vorher in einem Aufnahmespeicher aufgenommene akustische Abtastdaten betrachten.

Die CPU 130 steuert den Polarkoordinatenspeicher 122, den X-Y-Speicher 124 und den Aufnahmespeicher 128 über den Systemsteuerbus 134. Insbesondere steuert die CPU 130 den Datenfluss von dem Polarkoordinatenspeicher 122 zu dem X-Y- Speicher 124, von dem X-Y-Speicher 124 zu der Videoverarbeitungseinrichtung 17 und zu dem Aufnahmespeicher 128 und von dem Aufnahmespeicher zu der Videoverarbeitungseinrichtung 17 und zu der CPU 126 selbst. Die CPU lädt ebenso Grauabbildungen, Farbabbildungen und kombinierte Graustufen- und Farbabbildungen in die Videoverarbeitungseinrichtung.

Bilder werden kontinuierlich in dem Aufnahmespeicher 128 gesammelt. Der Aufnahmespeicher 128 stellt einen innewohnenden digitalen Bildspeicher für eine einzelne Bildansicht und eine Ansicht einer Mehrbildschleife bzw. einer Mehrbildfolge und verschiedene Steuerfunktionen bereit. Der während einer Einzelbildaufnahmewiedergabe angezeigte interessierende Bereich entspricht dem, der während der Bilderlangung verwendet wird. Der Aufnahmespeicher dient ebenso als Zwischenspeicher für eine Übertragung von Bildern über die Verarbeitungseinrichtung 126 zu (nicht dargestellten) digitalen Archivierungsvorrichtungen.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden Farbflussdaten (Geschwindigkeit oder Leistung) und Graustufendaten kombiniert, wie es durch das Blockschaltbild in Fig. 6 dargestellt Ist. Ein jeder Datenpfad des Kanals 9G und des Kanals 9C wird in separater Weise verarbeitet und danach kombiniert, wobei das Ergebnis zu der Anzeigeeinrichtung 19 gesendet wird. Die exakten Verarbeitungs- und Kombinationsalgorithmen 11 werden mit den gewünschten Ergebnissen variieren. Beispielsweise können die Graustufenflussdaten und Farbflussdaten in einfacher Weise für eine Anzeige addiert werden. In diesem Fall kann die Größe und der dynamische Bereich der Graustufen- und Farbflussdaten eine Einstellung benötigen, um die Charakteristiken der beiden Bilddarstellungsmodi in dem kombinierten Bild zu Tage zu bringen. Alternativ können die Farbflussdaten als Schwelle verwendet werden, die das System nachfolgend zur Bestimmung verwendet, ob ein Graustufenflussbildelement koloriert werden sollte. Weitere Kolorierungsverfahren werden für den Fachmann offenkundig sein.

Zusätzlich kann der Kombinationsalgorithmus überall in dem Signalpfad (beispielsweise irgendwo in den Empfangskanälen 9C und 9G) implementiert sein, sobald sowohl Farbfluss- als auch Graustufenflussdaten erzeugt worden sind (nach 8C, 8G gemäß Fig. 1). Beispielsweise können die Farbfluss- und Graustufendaten auf einer Bildelementbasis von den Speichern 124CV und 124G oder von den Speichern 124CP und 124 G kombiniert werden, nachdem eine jede für ein Anzeigeformat gewandelt und interpoliert worden ist (d. h. abtastgewandelt ist). Gleichartige Kombinationen von Daten können aus den Speichern 128CV, 128CP und 128 G erfolgen. Farbfluss- und Graustufenflussdaten können ebenso aus den Speichern 122CV und 122G oder aus den Speichern 122CP und 122G kombiniert werden. Die kombinierten Daten ergeben kombinierte Signale, die eine Erzeugung eines kolorierten Graustufenbildes an einer Anzeigeeinrichtung 19 ermöglichen.

Die Position oder örtliche Bestimmung einer Graustufenfluss-/Farbflusskombination wird durch die Farbflussinteressenbereichseinheit (CF ROI) 160 (Fig. 7) gesteuert, welche festlegt, wo Farbflussdaten erlangt werden. Eine Einstellung der Größe und der Position der Farbfluss-ROI 160 ermöglicht für einen Teilbereich oder für den gesamten Ansichtsbereich eine Anzeige in einem zusammengesetzten Modus. Bereiche außerhalb des ROI 160 werden unter Verwendung lediglich der Graustufendaten verarbeitet, welche in einem Bereich 150 der Anzeigeeinrichtung 19 angezeigt werden.

Fig. 7 zeigt in der ROI-Einheit 160 ein kombiniertes Farbfluss- und Graustufenbild, das unter Verwendung des Systems 1 erlangt wird. Das Bild zeigt den Gabelungsbereich einer Karotis-Arterie 166 mit Arterienwänden 162 und 164. Dabei wurde ein Bildelement-basierter Kombinationsalgorithmus 11 verwendet. Die Farbflussdatenverarbeitung war ähnlich zu einer traditionellen Leistungsdopplerbilddarstellung, jedoch wurde eine spezielle Farbabbildung verwendet, wobei Leistungswerte in Farbbildelemente gewandelt werden. Gemäß dem System 1 erzeugte Graustufendaten wurden ohne Modifikation verarbeitet. Daten von Speichern 124CP und 124G wurden gemäß dem Algorithmus in der Grauabbildungserzeugungseinrichtung 136 kombiniert.

Insbesondere wurden die Graustufen- und Farbfluss-PDI- Bildelemente durch Addition der Rot-Grün-Blau (RGB) Werte eines jeden Bildelements kombiniert und wurde das Ergebnis in der ROI-Einheit 160 angezeigt. Der reduzierte dynamische Bereich und die Intensität der Farbzuordnung bzw. Farbabbildung, welche linker Hand an dem Bild angezeigt wird, ermöglichte eine Sichtbarmachung einer Graustufendynamik nach einer Datenkombination, wobei eine Sättigung oder ein Verlust an Kontrast verhindert wird. Der Farbfluss-PDI/Graustufenmischvorgang war auf den durch die CF ROI-Einheit 160 definierten Bereich eingeschränkt, welcher ein Farbgraustufenbild anzeigte. Der verbleibende Bildbereich 150 wurde unter Verwendung lediglich der durch den Kanal 9G erzeugten Graustufendaten zur Anzeige gebracht.

Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass die bevorzugten Ausführungsbeispiele ohne einem Abweichen von dem durch die angefügten Patentansprüche definierten Schutzbereich die Erfindung in vielfacher Weise alterniert und modifiziert werden können.

Bereitgestellt wird ein Ultraschallsystem 1, welches Daten unter Verwendung eines Graustufenmodus-Betriebs und eines Farbflussmodus-Betriebs erlangt. Ein Wandler 10 erzeugt Empfangssignale als Reaktion auf Ultraschallechowellen, welche von einem zu untersuchenden Objekt S empfangen werden. Ein Graustufenempfangskanal 9G erzeugt Graustufendaten, die eine Bewegung von Abschnitten des Objekts, insbesondere die des Blutflusses oder von Kontrastmitteln im Blut oder Gewebe, darstellen. Ein Farbflussempfangskanal 9C erzeugt Farbflussdaten (beispielsweise entweder Leistungsdaten oder Geschwindigkeitsdaten), welche ebenso eine Bewegung von Abschnitten des Objekts darstellen. Eine Verarbeitungseinrichtung 30 kombiniert die Graustufenflussdaten mit den Farbflussdaten und zeigt das Ergebnis an einem Anzeigemonitor 19 an, sodass sich bewegende Abschnitte des Objekts mit einem kolorierten Graustufenbild angezeigt werden.

Claims (20)

1. Gerät für ein Ultraschallsystem (1) zum Anzeigen eines Bildes eines zu studierenden Objekts (S) durch Kombination von Daten aus einem Graustufenmodus-Betrieb und einem Farbflussmodus-Betrieb, mit
einem Wandler (10), der zum Senden von Strahlen von Ultraschallwellen in das Objekt, zum Empfangen von Ultraschallechowellen von dem Objekt als Reaktion auf die gesendeten Ultraschallwellen und zum Wandeln der Ultraschallechowellen in entsprechende empfangene Signale eingerichtet ist,
einer Sendevorrichtung (14), die verbunden ist, um den Wandler (10) mit einer ersten vorbestimmten Zahl von Malen entlang eines jeden aus einer Vielzahl der Strahlen in dem Graustufenmodus-Betriebs mit Impulsen zu beaufschlagen, sodass der Wandler erste Ultraschallwellen sendet und erste empfangene Signale als Reaktion auf Ultraschallechowellen erzeugt, die als Reaktion auf die ersten Ultraschallwellen empfangen werden, und um den Wandler (10) mit einer zweiten vorbestimmten Zahl von Malen entlang eines jeden aus einer Vielzahl der Strahlen während des Farbflussmodus-Betriebs mit Impulsen zu beaufschlagen, sodass der Wandler zweite Ultraschallwellen sendet und zweite empfangene Signale als Reaktion auf Ultraschallechowellen erzeugt, die als Reaktion auf die zweiten Ultraschallwellen empfangen werden,
einem auf die ersten empfangenen Signale ansprechenden ersten Empfangskanal (9G) zur Erzeugung von Graustufendaten, die eine Bewegung von Abschnitten des Objekts in zwei Dimensionen darstellen,
einem auf die zweiten empfangenen Signale ansprechenden zweiten Empfangskanal (9C) zur Erzeugung von Farbflussdaten, die eine Bewegung von Abschnitten des Objekts darstellen,
einer Verarbeitungseinrichtung (126), die zur Kombination zumindest von Abschnitten der Graustufendaten mit den Farbflussdaten zur Erzeugung kombinierter Signale eingerichtet ist, und
einer Anzeigeeinrichtung (19) zum Anzeigen eines auf die kombinierten Signale ansprechenden Bildes, sodass eine Bewegung von Abschnitten des Objekts mit einem kolorierten Graustufenbild angezeigt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, wobei der Graustufenmodus- Betrieb einen B-Modus-Betrieb beinhaltet, der zur Ermöglichung einer Visualisierung der Bewegung modifiziert ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, wobei der Farbflussmodus- Betrieb einen Farbflussleistungsmodus-Betrieb beinhaltet.

4. Gerät nach Anspruch 2, wobei der Farbflussmodus- Betrieb einen Farbflussgeschwindigkeitsmodus-Betrieb beinhaltet.

5. Gerät nach Anspruch 1, wobei die ersten empfangenen Signale Amplitudenwerte definieren und wobei der erste Empfangskanal zumindest einige der Amplitudenwerte schmälert.

6. Gerät nach Anspruch 1, wobei die erste bestimmte Zahl in dem Bereich von zwei bis vier liegt.

7. Gerät nach Anspruch 5, wobei der erste Empfangskanal (9G) ein Wandfilter beinhaltet.

8. Gerät nach Anspruch 3, wobei die Farbflussdaten die Leistung der zweiten empfangenen Signale darstellen.

9. Gerät nach Anspruch 4, wobei die Farbflussdaten die Geschwindigkeit der Abschnitte des Objekts darstellen.

10. Gerät nach Anspruch 6, wobei die zweite vorbestimmte Zahl in dem Bereich von 6 bis 16 liegt.

11. Verfahren für ein Ultraschallsystem (1) zum Anzeigen eines Bildes eines zu studierenden Objekts (S) durch Kombination von Daten aus einem Graustufenmodus-Betrieb und einem Farbflussmodus-Betrieb, mit den Schritten
Senden von Strahlen von Ultraschallwellen in das Objekt (S) mit einer ersten vorbestimmten Zahl von Malen entlang eines jeden aus einer Vielzahl von Ultraschallstrahlen in dem Graustufenmodus-Betrieb,
Empfangen erster Ultraschallechowellen von dem Objekt als Reaktion auf die gesendeten Ultraschallwellen in dem Graustufenmodus-Betrieb,
Wandeln der ersten Ultraschallechowellen in entsprechende erste empfangene Signale,
Senden von Strahlen von Ultraschallwellen in das Objekt mit einer zweiten vorbestimmten Zahl von Malen entlang eines jeden aus einer Vielzahl von Ultraschallstrahlen in dem Farbflussmodus-Betrieb,
Empfangen von zweiten Ultraschallechowellen von dem Objekt als Reaktion auf die gesendeten Ultraschallwellen in dem Farbflussmodus-Betrieb,
Wandeln der zweiten Ultraschallechowellen in entsprechende zweite empfangene Signale,
Erzeugen von eine Bewegung von Abschnitten des Objekts in zwei Dimensionen darstellenden Graustufendaten als Reaktion auf die ersten empfangenen Signale,
Erzeugen von eine Bewegung von Abschnitten des Objekts darstellenden Farbflussdaten als Reaktion auf die zweiten empfangenen Signale,
Kombinieren zumindest von Abschnitten der Graustufendaten mit den Farbflussdaten zur Erzeugung kombinierter Signale und
Anzeigen eines auf die kombinierten Signale ansprechenden Bildes, sodass eine Bewegung von Abschnitten des Objekts mit einem kolorierten Graustufenbild angezeigt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Graustufenmodus- Betrieb einen B-Modus-Betrieb beinhaltet, der zur Ermöglichung einer Visualisierung der Bewegung modifiziert ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Farbflussmodus- Betrieb einen Farbflussleistungsmodus-Betrieb beinhaltet.

14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Farbflussmodus- Betrieb einen Farbflussgeschwindigkeitsmodus-Betrieb beinhaltet.

15. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die ersten empfangenen Signale Amplitudenwerte definieren und wobei der Schritt zur Erzeugung von Graustufendaten ein Schmälern zumindest einiger der Amplitudenwerte beinhaltet.

16. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die erste vorbestimmte Zahl in dem Bereich von zwei bis vier liegt.

17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt zur Erzeugung von Graustufendaten ein Wandfiltern der ersten empfangenen Signale beinhaltet.

18. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Farbflussdaten die Leistung der zweiten empfangenen Signale darstellen.

19. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Farbflussdaten die Geschwindigkeit von Abschnitten des Objekts darstellen.

20. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die zweite vorbestimmte Zahl in dem Bereich von 6 bis 16 liegt.