(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する超音波データ取得部と、
前記超音波データ取得部に連結され、前記超音波データを用いてドップラモード映像の複数のピクセルの夫々に対応するドップラ信号を形成し、前記複数のピクセルの夫々に対応する前記ドップラ信号にクラッタフィルタリングを行うための停止帯域減衰及び遮断周波数を含むクラッタフィルタのフィルタ係数を調節して前記ドップラ信号に前記クラッタフィルタリングを行うプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
前記遮断周波数の上限しきい値及び下限しきい値を設定し、前記複数のピクセルの夫々に対応する前記ドップラ信号の最大パワー値と最小パワー値を含むパワー値を算出し、前記ドップラ信号の前記最大パワー値及び前記最小パワー値を考慮して前記停止帯域減衰の上限しきい値及び下限しきい値を設定し、
前記停止帯域減衰の前記下限しきい値及び前記遮断周波数の前記下限しきい値を第１の座標に設定し、前記停止帯域減衰の前記上限しきい値及び前記遮断周波数の前記上限しきい値を第２の座標に設定し、
前記停止帯域減衰を独立変数とし、前記遮断周波数を従属変数として、前記第１の座標と前記第２の座標との間の比例経路を設定し、
前記比例経路に基づき前記フィルタ係数の前記遮断周波数を調節することを特徴とする超音波システム。
【請求項２】
前記ドップラ信号は、クラッタ信号と、雑音信号とを含み、
前記プロセッサは、
前記複数のピクセルの夫々に対応する前記ドップラ信号を分析し、該分析結果に応じて前記クラッタフィルタリングのための前記フィルタ係数を調節する係数調節部と、
前記フィルタ係数が調節されたクラッタフィルタを用いて前記ドップラ信号に前記クラッタフィルタリングを行って前記クラッタ信号を除去するフィルタリング部と、
前記クラッタ信号が除去されたドップラ信号にパワーしきい値を設定して前記雑音信号を除去する雑音除去部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
【請求項３】
前記係数調節部は、前記クラッタ信号の除去範囲を考慮して、前記遮断周波数の前記上限しきい値および前記下限しきい値を設定し、前記ドップラ信号の前記パワー値を考慮して、前記停止帯域減衰の前記上限しきい値および前記下限しきい値を設定することを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記係数調節部は、前記ドップラ信号の前記最大パワー値を前記停止帯域減衰の前記上限しきい値として設定し、前記ドップラ信号の前記最小パワー値を前記停止帯域減衰の前記下限しきい値として設定することを特徴とする請求項３に記載の超音波システム。
【請求項５】
前記係数調節部は、前記停止帯域減衰の前記下限しきい値および前記遮断周波数の前記下限しきい値を第１の座標に設定し、前記停止帯域減衰の前記上限しきい値および前記遮断周波数の前記上限しきい値を第２の座標に設定し、
前記係数調節部は、前記停止帯域減衰を独立変数とし、前記遮断周波数を従属変数とする前記第１の座標と前記第２の座標との間の比例経路を設定することを特徴とする請求項４に記載の超音波システム。
【請求項６】
前記係数調節部は、前記クラッタ信号の強度を考慮して、前記停止帯域減衰を設定し、前記比例経路から前記停止帯域減衰に対応する前記遮断周波数を算出し、前記算出された遮断周波数に基づいて前記フィルタ係数の前記遮断周波数を調節することを特徴とする請求項５に記載の超音波システム。
【請求項７】
ユーザから、前記停止帯域減衰および前記遮断周波数を調節するための入力情報を受信するユーザ入力部をさらに備え、
前記係数調節部は、前記入力情報に基づいて前記設定された停止帯域減衰および遮断周波数を調節することを特徴とする請求項６に記載の超音波システム。
【請求項８】
ａ）対象体に対する超音波データを取得する段階と、
ｂ）前記超音波データを用いてドップラモード映像の複数のピクセルの夫々に対応するドップラ信号を形成する段階と、
ｃ）前記複数のピクセルの夫々に対応する前記ドップラ信号にクラッタフィルタリングを行うための停止帯域減衰及び遮断周波数を含むクラッタフィルタの係数を調節して前記ドップラ信号に前記クラッタフィルタリングを行う段階と
を備え、
前記クラッタフィルタリングを行う段階は、
前記遮断周波数の上限しきい値及び下限しきい値を設定する段階と、
前記複数のピクセルの夫々に対応する前記ドップラ信号の最大パワー値と最小パワー値を含むパワー値を算出する段階と、
前記ドップラ信号の前記最大パワー値及び前記最小パワー値を考慮して前記停止帯域減衰の上限しきい値及び下限しきい値を設定する段階と、
前記停止帯域減衰の前記下限しきい値及び前記遮断周波数の前記下限しきい値を第１の座標に設定し、前記停止帯域減衰の前記上限しきい値及び前記遮断周波数の前記上限しきい値を第２の座標に設定し、前記停止帯域減衰を独立変数とし、前記遮断周波数を従属変数として、前記第１の座標と前記第２の座標との間の比例経路を設定する段階と、
前記比例経路に基づき前記フィルタ係数の前記遮断周波数を調節する段階と
を備えることを特徴とする適応型クラッタフィルタリング方法。
【請求項９】
前記段階ｃ）は、
ｃ１）前記複数のピクセルの夫々に対応する前記ドップラ信号を分析し、該分析結果に応じて前記クラッタフィルタリングのための前記フィルタ係数を調節する段階と、
ｃ２）前記フィルタ係数が調節された前記クラッタフィルタを用いて前記ドップラ信号に前記クラッタフィルタリングを行ってクラッタ信号を除去する段階と、
ｃ３）前記クラッタ信号が除去されたドップラ信号にパワーしきい値を設定して雑音信号を除去する段階と
を備えることを特徴とする請求項８に記載の適応型クラッタフィルタリング方法。
【請求項１０】
前記段階ｃ１）は、
前記クラッタ信号の除去範囲を考慮して、前記遮断周波数の前記上限しきい値および前記下限しきい値を設定する段階と、
前記ドップラ信号の前記パワー値を考慮して、前記停止帯域減衰の前記上限しきい値および前記下限しきい値を設定する段階と
を備えることを特徴とする請求項９に記載の適応型クラッタフィルタリング方法。
【請求項１１】
前記段階ｃ１）は、
前記ドップラ信号の前記最大パワー値を前記停止帯域減衰の前記上限しきい値として設定する段階と、
前記ドップラ信号の前記最小パワー値を前記停止帯域減衰の前記下限しきい値として設定する段階と
をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の適応型クラッタフィルタリング方法。
【請求項１２】
前記段階ｃ１）は、
前記停止帯域減衰の前記下限しきい値および前記遮断周波数の前記下限しきい値を第１の座標に設定し、前記停止帯域減衰の前記上限しきい値および前記遮断周波数の上前記限しきい値を第２の座標に設定する段階と、
前記停止帯域減衰を独立変数とし、前記遮断周波数を従属変数とする前記第１の座標と前記第２の座標との間の比例経路を設定する段階と
をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の適応型クラッタフィルタリング方法。
【請求項１３】
前記段階ｃ１）は、
前記クラッタ信号の強度を考慮して前記停止帯域減衰を設定する段階と、
前記比例経路から前記停止帯域減衰に対応する前記遮断周波数を算出する段階と、
前記算出された遮断周波数に基づいて前記フィルタ係数の前記遮断周波数を調節する段階と
をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の適応型クラッタフィルタリング方法。
【請求項１４】
ユーザから、前記停止帯域減衰および前記遮断周波数を調節するための入力情報を受信する段階と、
前記入力情報に基づいて前記設定された停止帯域減衰および遮断周波数を調節する段階と
をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の適応型クラッタフィルタリング方法。
【請求項１５】
適応型クラッタフィルタリング方法を行うためのプログラムを格納するコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記方法は、
ａ）対象体に対する超音波データを取得する段階と、
ｂ）前記超音波データを用いてドップラモード映像の複数のピクセルの夫々に対応するドップラ信号を形成する段階と、
ｃ）前記複数のピクセルの夫々に対応する前記ドップラ信号にクラッタフィルタリングを行うための停止帯域減衰及び遮断周波数を含むクラッタフィルタの係数を調節して前記ドップラ信号に前記クラッタフィルタリングを行う段階と
を備え、
前記クラッタフィルタリングを行う段階は、
前記遮断周波数の上限しきい値及び下限しきい値を設定する段階と、
前記複数のピクセルの夫々に対応する前記ドップラ信号の最大パワー値と最小パワー値を含むパワー値を算出する段階と、
前記ドップラ信号の前記最大パワー値及び前記最小パワー値を考慮して前記停止帯域減衰の上限しきい値及び下限しきい値を設定する段階と、
前記停止帯域減衰の前記下限しきい値及び前記遮断周波数の前記下限しきい値を第１の座標に設定し、前記停止帯域減衰の前記上限しきい値及び前記遮断周波数の前記上限しきい値を第２の座標に設定し、前記停止帯域減衰を独立変数とし、前記遮断周波数を従属変数として、前記第１の座標と前記第２の座標との間の比例経路を設定する段階と、
前記比例経路に基づき前記フィルタ係数の前記遮断周波数を調節する段階と
を備えることを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波システムに関し、特に、ドップラモード映像のピクセル別にクラッタフィルタリングを適応的に行う方法およびそのための超音波システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波システムは、無侵襲および非破壊特性を有しており、対象体内部の情報を得るために医療分野で広く用いられている。超音波システムは、対象体を直接切開して観察する外科手術の必要がなく、対象体の内部組織を高解像度の映像で医師に提供することができるため、医療分野で非常に重要なものとして用いられている。
【０００３】
超音波システムは、超音波プローブを用いて超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して、超音波プローブに近づく関心物体（例えば、血流）の速度を第１のカラー（例えば、赤色）で示し、超音波プローブから遠ざかる関心物体の速度を第２カラー（例えば、青い色）で示すカラードップラモード（ｃｏｌｏｒ  Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｍｏｄｅ）映像を提供している。
【０００４】
超音波プローブは、超音波信号の送信および受信を行い、これをフロントエンド段でデジタル信号に変換する。デジタル信号は、受信集束（Ｒｘ  ｆｏｃｕｓｉｎｇ）して受信集束信号として形成され、ミキサによって帯域変換が行われ、適切なデシメーションによってＩＱ信号に変換される。この信号を基底帯域（ｂａｓｅｂａｎｄ）ＩＱ信号という（以下、ＩＱ信号という）。
【０００５】
一般に、ＩＱ信号は下の式１のように表すことができる。
【０００６】
【数１】
0005848897.tif 000002
【０００７】
式１において、ＸＩＱは、ＩＱ信号を示し、Ｃは、組織（ｔｉｓｓｕｅ）から発生するクラッタ信号（ｃｌｕｔｔｅｒ  ｓｉｇｎａｌ）を示し、Ｆは、血流から発生する血流信号（ｆｌｏｗ  ｓｉｇｎａｌ）を示し、Ｎは、システムおよび外部から発生する雑音信号を示す。
【０００８】
式１において、超音波映像形成に必要な情報はＦ、即ち、血流信号に関する情報である。カラードップラ過程とは、ＩＱ信号から血流信号成分を抽出して画面上に表示できるデータに加工する過程を意味し、カラードップラの過程中、核心的な部分がクラッタフィルタリングする過程である。クラッタフィルタリング過程は、低域のクラッタ信号を除去することによって、血流信号と雑音信号のみを抽出する役割を果たす。フィルタリングされた信号には、血流信号と雑音信号が混ざっており、信号処理過程を通じて雑音信号を除いた血流信号成分のみが画面に表示される。
【０００９】
クラッタ信号は、主に低域に分布しており、血流信号は高域に分布しているため、血流信号を抽出するためには、高域通過フィルタを設計しなければならない。しかし、クラッタ信号は、血流信号に比べて４０〜６０ｄＢ程度信号の大きさが大きいため、ＩＱ信号から血流信号のみを抽出することは容易ではなく、相当良い性能の高域通過フィルタが要求される。
【００１０】
従来は、超音波システムのアプリケーションに応じて適したクラッタフィルタを選択し、選択された単一フィルタでクラッタフィルタリングを行ってきた。このような場合、即ち、関心領域（ＲＯＩ；ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ）内の全ての部分に対して同一のクラッタフィルタを適用する場合、超音波映像の品質が低下する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２２６２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、ドップラモード映像の形成時に必要なクラッタフィルタリング過程をドップラモード映像のピクセル別に適応的に行う方法およびそのための超音波システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明における超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する超音波データ取得部と、前記超音波データ取得部に連結され、前記超音波データを用いてドップラモード映像の複数のピクセルの夫々に対応するドップラ信号を形成し、前記複数のピクセルの夫々に対応する前記ドップラ信号にクラッタフィルタリングを行うためのクラッタフィルタのフィルタ係数を調節して前記ドップラ信号に前記クラッタフィルタリングを行うプロセッサとを備える。
【００１４】
また、本発明における適応的クラッタフィルタリング方法は、ａ）対象体に対する超音波データを取得する段階と、ｂ）前記超音波データを用いてドップラモード映像の複数のピクセルの夫々に対応するドップラ信号を形成する段階と、ｃ）前記複数のピクセルの夫々に対応する前記ドップラ信号にクラッタフィルタリングを行うためのクラッタフィルタの係数を調節して前記ドップラ信号に前記クラッタフィルタリングを行う段階とを備える。
【００１５】
また、適応型クラッタフィルタリング方法を行うためのプログラムを格納するコンピュータ読取可能な記録媒体は、前記方法が、ａ）対象体に対する超音波データを取得する段階と、ｂ）前記超音波データを用いてドップラモード映像の複数のピクセルの夫々に対応するドップラ信号を形成する段階と、ｃ）前記複数のピクセルの夫々に対応する前記ドップラ信号にクラッタフィルタリングを行うためのクラッタフィルタの係数を調節して前記ドップラ信号に前記クラッタフィルタリングを行う段階とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、ドップラモード映像のピクセル別にクラッタ信号の大きさに応じて適応的にクラッタフィルタリングを行うことができ、大きさの小さい血管および流速の遅い血流に関する情報などが消失せず、そのような情報をドップラモード映像に反映することができる。
【００１７】
また、ユーザが適応型クラッタフィルタリングの程度を調節することができ、超音波診断状況に適したドップラモード映像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例における超音波データ取得部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例におけるプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例におけるクラッタフィルタにおいて停止帯域減衰と停止帯域幅との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例におけるクラッタフィルタのフィルタ係数設定のための遮断周波数と停止帯域減衰との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。本実施例で用いられる用語「ドップラモード」は、カラードップラモードを含む。しかし、ドップラモードは、必ずしもこれに限定されない。
【００２０】
図１は、本発明の実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、超音波システム１００は、ユーザ入力部１１０、超音波データ取得部１２０、プロセッサ１３０およびディスプレイ部１４０を備える。
【００２１】
ユーザ入力部１１０は、ユーザの入力情報を受信する。本実施例において、入力情報は、Ｂモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｍｏｄｅ）映像に関心領域を設定するための第１の入力情報を含む。関心領域は、カラーボックス（ｃｏｌｏｒ  ｂｏｘ）を含む。しかし、関心領域は、必ずしもこれに限定されない。また、入力情報は、ドップラーモード映像のピクセル別にドップラ信号からクラッタ信号をフィルタリングするためのクラッタフィルタのフィルタ係数を調節するための第２の入力情報を含む。フィルタ係数は、遮断周波数（ｃｕｔｏｆｆ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、停止帯域減衰（ｓｔｏｐｂａｎｄ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）などを含む。
【００２２】
超音波データ取得部１２０は、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して超音波データを取得する。
【００２３】
図２は、本発明の実施例における超音波データ取得部の構成を示すブロック図である。図２を参照すると、超音波データ取得部１２０は、送信信号形成部１２２、複数の電気音響変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ：以下単に変換素子と呼ぶ）（図示せず）を含む超音波プローブ１２４、ビームフォーマ１２６および超音波データ形成部１２８を備える。
【００２４】
送信信号形成部１２２は、変換素子および集束点を考慮して、超音波映像を得るための送信信号を形成する。本実施例において、送信信号は、Ｂモード映像を得るための第１の送信信号および関心領域に対応するドップラモード映像を得るための第２の送信信号を含む。
【００２５】
超音波プローブ１２４は、送信信号形成部１２２から提供される送信信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号を形成する。受信信号は、アナログ信号である。本実施例において、超音波プローブ１２４は、送信信号形成部１２２から第１の送信信号が提供されると、第１の送信信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して第１の受信信号を形成する。また、超音波プローブ１２４は、送信信号形成部１２２から第２の送信信号が提供されると、第２の送信信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して第２の受信信号を形成する。
【００２６】
ビームフォーマ１２６は、超音波プローブ１２４から提供される受信信号をアナログデジタル変換してデジタル信号を形成する。また、ビームフォーマ１２６は、変換素子および集束点を考慮して、デジタル信号を受信集束させて受信集束信号を形成する。本実施例において、ビームフォーマ１２６は、超音波プローブ１２４から第１の受信信号が提供されると、第１の受信信号をアナログデジタル変換して第１のデジタル信号を形成する。ビームフォーマ１２６は、変換素子および集束点を考慮して、第１のデジタル信号を受信集束させて第１の受信集束信号を形成する。また、ビームフォーマ１２６は、超音波プローブ１２４から第２の受信信号が提供されると、第２の受信信号をアナログデジタル変換して第２のデジタル信号を形成する。ビームフォーマ１２６は、変換素子および集束点を考慮して、第２のデジタル信号を受信集束させて第２の受信集束信号を形成する。
【００２７】
超音波データ形成部１２８は、ビームフォーマ１２６から提供される受信集束信号を用いて超音波データを形成する。本実施例において、超音波データ形成部１２８は、ビームフォーマ１２６から第１の受信集束信号が提供されると、第１の受信集束信号を用いて第１の超音波データを形成する。第１の超音波データは、ＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）データを含む。しかし、第１の超音波データは、必ずしもこれに限定されない。また、超音波データ形成部１２８は、ビームフォーマ１２６から第２の受信集束信号が提供されると、第２の受信集束信号を用いて第２の超音波データを形成する。第２の超音波データは、ＩＱ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）データ（即ち、アンサンブルデータ）を含む。しかし、第２の超音波データは、必ずしもこれに限定されない。
【００２８】
再び図１を参照すると、プロセッサ１３０は、ユーザ入力部１１０および超音波データ取得部１２０に連結される。プロセッサ１３０は、超音波データ取得部１２０から提供される超音波データ（第２の超音波データ）を用いてドップラ信号を形成し、ドップラ信号に適応的にクラッタフィルタリングを行ってドップラモード映像を形成する。また、プロセッサ１３０は、超音波データ取得部１２０から提供される超音波データ（第１の超音波データ）を用いてＢモード映像を形成する。
【００２９】
図３は、本発明の実施例におけるプロセッサの構成を示すブロック図である。図３を参照すると、プロセッサ１３０は、ドップラ信号形成部１３１、係数調節部１３２、フィルタリング部１３３、雑音除去部１３４および映像形成部１３５を備える。
【００３０】
ドップラ信号形成部１３１は、超音波データ取得部１２０から提供される第２の超音波データに信号処理（例えば、デシメーション、変調など）を行って、ドップラモード映像の複数のピクセルの夫々に対応するドップラ信号を形成する。ドップラ信号は、血流による血流信号と、心臓壁、心臓弁などの動きによるクラッタ信号と、雑音信号とを含む。
【００３１】
係数調節部１３２は、ドップラ信号形成部１３１から提供されるドップラ信号を分析し、分析結果によってピクセル別のドップラ信号にクラッタフィルタリングを行うためのクラッタフィルタの係数を調節する。
【００３２】
ここで、ドップラモード映像を形成するのに必要な信号は血流信号であるため、ドップラ信号からクラッタ信号および雑音信号は、除去しなければならない。ドップラ信号が含む各信号は、クラッタ信号＞血流信号＞雑音信号の順に信号の強度が強い。したがって、クラッタ信号を効果的に除去するためには、クラッタフィルタの係数である停止帯域減衰および停止帯域幅を適宜設定しなければならない。停止帯域減衰および停止帯域幅は、クラッタ信号の特性によって決定される。すなわち、停止帯域幅は、クラッタ信号の帯域幅によって、停止帯域減衰は、クラッタ信号の大きさによって決定される。しかし、クラッタフィルタの設計において、停止帯域減衰と停止帯域幅とは、互いに相反する関係にある。即ち、停止帯域減衰を増加させると、停止帯域幅は減少し、停止帯域減衰を減少させると、停止帯域幅は増加する。
【００３３】
図４は、本発明の実施例におけるクラッタフィルタにおいて、停止帯域減衰と停止帯域幅との関係を示すグラフである。図４を参照すると、２つの曲線は、０.１６ｐｒｆ（ｐｕｌｓｅ  ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の同一の遮断周波数を有する、互いに異なるクラッタフィルタの周波数応答を示す。実線は、８０ｄＢの停止帯域減衰および０.０２５ｐｒｆの停止帯域幅を有するクラッタフィルタの周波数応答を示し、点線は、５０ｄＢの停止帯域減衰および０.０５５ｐｒｆの停止帯域幅を有するクラッタフィルタの周波数応答を示す。
【００３４】
また、クラッタフィルタの設計において、必須のことは、もう１つのクラッタフィルタ係数である遮断周波数の設定である。遮断周波数が低ければ低い速度の血流信号を十分に保存することができ、遮断周波数が高ければ低い速度の血流信号は減衰する代わりに、さらに大きい停止帯域幅を確保することができ、クラッタフィルタのクラッタ信号除去の性能が向上される。よって、クラッタフィルタリングの過程で適切な遮断周波数設定が必要である。
【００３５】
図５は、本発明の実施例におけるクラッタフィルタのフィルタ係数設定のための遮断周波数と停止帯域減衰との関係を示すグラフである。停止帯域減衰は、独立変数を示し、遮断周波数は、停止帯域減衰によって決定される従属変数を示す。係数調節部１３２は、次のような過程で、各ピクセルにおけるクラッタフィルタの遮断周波数および停止帯域減衰を設定することができる。係数調節部１３２は、クラッタ信号の除去範囲を考慮して、遮断周波数の上限しきい値および下限しきい値を設定することができる。例えば、係数調節部１３２は、クラッタ信号を最大限に除去できるように遮断周波数の最大値ＣＦｍａｘを設定し、クラッタ信号が多く残ってはいるものの、観測しようとする遅い血流がドップラモード映像に示されるように遮断周波数の最小値ＣＦｍｉｎを設定することができる。遮断周波数の最大値ＣＦｍａｘは、遮断周波数の上限しきい値を示し、遮断周波数の最小値ＣＦｍｉｎは、遮断周波数の下限しきい値を示す。
【００３６】
一般に、カラードップラモードにおいて、血流の速度ｖは、下の式２のように算出することができる。
【００３７】
【数２】
0005848897.tif 000003
【００３８】
ここで、θは超音波ビームと血流進行方向との間の角度、ｃは音響速度、ｆｄはドップラシフト周波数、ｆ０は送信周波数を表す。遮断周波数がＣＦ０であるとき、検出可能な血流の速度は、下の式３のように算出することができる。
【００３９】
【数３】
0005848897.tif 000004
【００４０】
よって、検出する血流の最小速度ｖｍｉｎが決定されると、本発明における最小遮断周波数ＣＦｍｉｎは、下の式４のように算出することができる。
【００４１】
【数４】
0005848897.tif 000005
【００４２】
一方、本発明の実施例において、最大遮断周波数ＣＦｍａｘは、周波数領域においてドップラ信号の分布に基づいてクラッタ信号を最大限除去できるように設定され得る。また、最大遮断周波数ＣＦｍａｘは、ドップラ信号に含まれるクラッタ信号の成分などを考慮して実験的に適宜設定される。
【００４３】
また、係数調節部１３２は、ドップラ信号のパワーによって停止帯域減衰の上限しきい値および下限しきい値を設定する。例えば、係数調節部１３２は、ピクセル別にドップラ信号のパワー値を算出し、そのパワー値から最大パワー値を停止帯域減衰の最大値ＳＢＡｍａｘとして設定し、最小パワー値を停止帯域減衰の最小値ＳＢＡｍｉｎとして設定することができる。係数調節部１３２は、停止帯域減衰の最大値ＳＢＡｍａｘを停止帯域減衰の上限しきい値として設定し、停止帯域減衰の最小値ＳＢＡｍｉｎを停止帯域減衰の下限しきい値として設定する。
【００４４】
また、係数調節部１３２は、座標（停止帯域減衰の最小値ＳＢＡｍｉｎ，遮断周波数の最小値ＣＦｍｉｎ）と座標（停止帯域減衰の最大値ＳＢＡｍａｘ，遮断周波数の最大値ＣＦｍａｘ）とを設定し、それらの間の経路を設定する。図５に示すように、Ａ経路は、弱い強度の血流を最もよく示すことができるが、クラッタ信号の除去性能が低下することがある。一方、Ｃ経路は、クラッタ信号の除去性能に優れているが、弱い強度の血流に対する信号は減衰して血流情報の損失が大きいことがある。よって、適切な経路は、遮断周波数と停止帯域減衰が相互比例する経路Ｂに近い形態になる。Ｂ経路については、停止帯域幅が各遮断周波数においてほぼ一定の形態になる。経験的な方法によって、さらに適した経路設定が行われることができる。
【００４５】
係数調節部１３２は、ドップラ信号形成部１３１から提供されるドップラ信号に含まれているクラッタ信号の強度に応じて、各ピクセルの停止帯域減衰（ＳＢＡ）を設定し、座標（ＳＢＡｍｉｎ，ＣＦｍｉｎ）と座標（ＳＢＡｍａｘ，ＣＦｍａｘ）との間に設定された比例経路からピクセル別にその停止帯域減衰（ＳＢＡ）に対応する各ピクセルの遮断周波数ＣＦを算出する。係数調節部１３２は、算出された遮断周波数ＣＦに基づいて、クラッタフィルタの遮断周波数を調節する。
【００４６】
一方、係数調節部１３２は、ユーザ入力部１１０から入力情報（即ち、第２の入力情報）が提供されると、前述したように調節されたクラッタフィルタ係数、即ち、停止帯域減衰および遮断周波数のうち、少なくとも１つを入力情報に基づいて調節することができる。
【００４７】
フィルタリング部１３３は、係数調節部１３２でピクセル別に設定された停止帯域減衰と遮断周波数とを用いて、ピクセル別にドップラ信号のフィルタリングを行って、クラッタ信号を除去する。
【００４８】
雑音除去部１３４は、クラッタフィルタリングの過程以降、適切なパワーしきい値（ｐｏｗｅｒ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を設定して雑音信号を除去するため、クラッタフィルタリング過程でクラッタ信号を完全に除去せず、雑音信号の大きさ程度に大きさを減少させると、雑音信号とともにクラッタ信号を除去することができる。
【００４９】
映像形成部１３５は、クラッタ信号および雑音信号が除去されたドップラ信号を用いて、ドップラモード映像を形成する。映像形成部１３５は、ドップラモード映像の形成のために、スキャンコンバージョンなどの過程を行うことができる。また、映像形成部１３５は、超音波データ取得部１２０から提供される超音波データ（第１の超音波データ）を用いてＢモード映像を形成する。
【００５０】
再び図１を参照すると、ディスプレイ部１４０は、プロセッサ１３０で形成されたＢモード映像を表示する。また、ディスプレイ部１４０は、プロセッサ１３０で形成されたドップラモード映像を表示する。ディスプレイ部１４０は、ＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ）ディスプレイ、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔ  ｄｉｏｄｅ）ディスプレイなどを含む。
【００５１】
以上、本発明における適応型クラッタフィルタリング方法およびそのための超音波システムを説明したが、当該方法は、コンピュータで読出し可能な記録媒体に記録させることができる。この記録媒体は、コンピュータシステムによって読み出されるデータが保存される全ての種類の記録装置を含む。このコンピュータで読み出し可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ格納装置などの他、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータで読み出し可能な記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散され、読み出しをコードにより行うようにすることも可能である。上述した実施例を具現するための機能的なプログラム、コードおよびコードセグメント方法は、本発明が属する技術分野の各プログラマにとっては容易に推定されることである。
【００５２】
本発明は、望ましい実施例によって説明および例示をしたが、当業者であれば添付した特許請求の範囲の事項および範疇を逸脱することなく、様々な変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１００  超音波システム
１１０  ユーザ入力部
１２０  超音波データ取得部
１２２  送信信号形成部
１２４  超音波プローブ
１２６  ビームフォーマ
１２８  超音波データ形成部
１３０  プロセッサ
１３１  ドップラ信号形成部
１３２  係数調節部
１３３  フィルタリング部
１３４  雑音除去部
１３５  映像形成部
１４０  ディスプレイ部
ＣＦ    遮断周波数
ＳＢＡ  停止帯域減衰
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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