(57)【要約】  マルチライン超音波イメージングのための方法が、多数のアンサンブル５２、５４、５６、５８を用いてマルチラインビーム形成を実現するステップを有する。各アンサンブルは、所与の送信方向の送信ビームＴ及び送信ビームの第１の倍数分の受信ビームＲのシーケンス６４、６６、６８、７０、７２、７４を含む。この方法は更に、第２の倍数の重複なしマルチラインに等しいフレームレートで重複マルチライン画像５０を構築するステップを含む。第２の倍数は、第１の倍数と異なる倍数である。
2010511420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチライン超音波イメージングのため方法において、
多数のアンサンブルを用いてマルチラインビーム形成を実現するステップであって、各アンサンブルが、所与の送信方向の送信ビーム及び送信ビームの第１の倍数分の受信ビームのシーケンスを含む、ステップと、
第２の倍数の重複なしマルチラインに等しいフレームレートで重複マルチライン画像を構築するステップであって、前記第２の倍数が、前記第１の倍数と異なる倍数である、ステップとを有する、方法。
【請求項２】
前記第１のアンサンブルの受信ビームが、隣接するアンサンブルの受信ビームと所定の態様で重なる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の倍数が、４倍マルチラインを有し、前記第２の倍数は、３倍マルチラインを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
アンサンブルの各シーケンスが外側の受信ビームを含み、更に、前記マルチラインビーム形成を実現するステップが、
隣接するアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームが同じ向きに沿って発生するよう構成するステップと、
前記同じ向きに沿って前記隣接するアンサンブルの前記外側の受信ビームから得られるサンプル相関を結合するステップとを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
隣接するアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームが同じ方向で発生するよう構成するステップが、更に、第１のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームと、前記第１のアンサンブルに隣接する第２のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームとをインターリーブするステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記インターリーブするステップが、係数２でインターリーブするステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
隣接するアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームが同じ方向で発生するよう構成するステップが、更に、第２のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームと、前記第２のアンサンブルに隣接する第３のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームとをインターリーブしないステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
隣接するアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームが同じ方向で発生するよう構成するステップが、更に、第３のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームと、前記第３のアンサンブルに隣接する第４のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームとをインターリーブするステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
各アンサンブルに対して外側の受信ビームに関するアンサンブルデータを分離して処理するステップを更に有する、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
第１の送信方向を持つ第１のアンサンブルの外側の受信ビームに関する前記アンサンブルデータが、第２の送信方向を持つ第２のアンサンブルの外側の受信ビームに関するアンサンブルデータとは分離して処理される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
個別のアンサンブルの異なる送信方向からのデータをミキシングすることなく、クラッタフィルタリング及びサンプル相関を実行するステップを更に有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
異なる送信方向からのデータのミキシングなしにクラッタフィルタリング及びサンプル相関を実行する前記ステップが、第１の送信方向に関するアンサンブルデータの外側ビームを第２の送信方向に関するアンサンブルデータの外側ビームとは分離して処理するステップを含み、前記第２の送信方向が、前記第１の送信方向と異なる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記マルチラインビーム形成のフレームレートが関心領域における血行動態を観察するのに適切であること確実にするため、ビーム形成パラメータを調整するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
アンサンブルの連続したフレーム間のビーム形成送信方向を変化させるステップを更に有し、各フレームが、所定数のアンサンブルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
以前のフレームの前記外側の受信ビームが発生する所で、現在のフレームの送信方向が発生するよう構成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
マルチライン超音波イメージングのためのシステムであって、
多数のアンサンブルを用いてマルチラインビーム形成を実現する手段であって、各アンサンブルが、所与の送信方向の送信ビーム及び送信ビームの第１の倍数分の受信ビームのシーケンスを含む、手段と、
第２の倍数の重複なしマルチラインに等しいフレームレートで重複マルチライン画像を構築する手段であって、前記第２の倍数が、前記第１の倍数と異なる倍数である、手段とを有する、システム。
【請求項１７】
前記第１のアンサンブルの受信ビームが、隣接するアンサンブルの受信ビームと所定の態様で重複する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記第１の倍数が、４倍マルチラインを有し、前記第２の倍数は、３倍マルチラインを有する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
アンサンブルの各シーケンスが外側の受信ビームを含み、更に、前記マルチラインビーム形成を実現する手段が、
隣接するアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームが同じ向きに沿って発生するよう構成するビーム形成器と、
前記同じ向きに沿って前記隣接するアンサンブルの前記外側の受信ビームから得られるサンプル相関を結合する手段とを有する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
更に、前記ビーム形成器が、第１のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームと、前記第１のアンサンブルに隣接する第２のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームとをインターリーブするよう構成される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ビーム形成器が、係数２でインターリーブするよう構成される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
更に、前記ビーム形成器が、第２のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームと、前記第２のアンサンブルに隣接する第３のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームとをインターリーブしないよう構成される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
更に、前記ビーム形成器が、第３のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームと、前記第３のアンサンブルに隣接する第４のアンサンブルの前記外側の受信ビームに対応するビームとをインターリーブするよう構成される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
各アンサンブルに対して外側の受信ビームに関するアンサンブルデータを分離して処理する手段を更に有する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２５】
前記処理手段が、第１の送信方向を持つ第１のアンサンブルの外側の受信ビームに関する前記アンサンブルデータと、第２の送信方向を持つ第２のアンサンブルの外側の受信ビームに関するアンサンブルデータとを分離して処理する、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
個別のアンサンブルの異なる送信方向からのデータをミキシングすることなく、クラッタフィルタリング及びサンプル相関を実行する手段を更に有する、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
異なる送信方向からのデータのミキシングなしにクラッタフィルタリング及びサンプル相関を実行する前記手段が、第１の送信方向に関するアンサンブルデータの外側ビームを第２の送信方向に関するアンサンブルデータの外側ビームとは分離して処理し、前記第２の送信方向が、前記第１の送信方向と異なる、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記マルチラインビーム形成を実現する手段が、アンサンブルの連続したフレーム間のビーム形成送信方向を変化させるよう更に構成され、各フレームは、所定数のアンサンブルを含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２９】
以前のフレームの前記外側の受信ビームが発生する所で、現在のフレームの送信方向が発生するよう構成される、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
ディスプレイと、
前記ディスプレイに結合され、画面表示をレンダリングするため前記ディスプレイにデータを与えるコンピュータ／制御ユニットと、
前記コンピュータ／制御ユニットに対する入力を与えるため前記コンピュータ／制御ユニットに結合される手段とを有し、前記コンピュータ／制御ユニットが、前記入力手段に基づき、請求項１に記載のマルチライン超音波イメージングの方法を実行するための命令でプログラムされる、装置。
【請求項３１】
コンピュータにより実行可能な一組の命令を持つコンピュータ可読媒体を有するコンピュータプログラムを有するメモリであって、前記プログラムが、前記コンピュータに、
多数のアンサンブルを用いてマルチラインビーム形成を実現するステップであって、各アンサンブルが、所与の送信方向の送信ビーム及び送信ビームの第１の倍数分の受信ビームのシーケンスを含む、ステップと、
第２の倍数の重複なしマルチラインに等しいフレームレートで重複マルチライン画像を構築するステップであって、前記第２の倍数が前記第１の倍数と異なる倍数である、ステップとを実行させる、メモリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、一般に医療システムに関し、より詳細には、マルチラインカラーフロー及び血管超音波イメージングのための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波イメージングは、例えば心臓構造、腹部器官、胎児及び脈管系といった人体内の組織構造を観察するために広く使われてきた。超音波イメージングシステムは、アレイから所定の方向に伝播する送信ビームを生成するため、所定のタイミングシーケンスで個別のトランスデューサに電気的パルスを適用する複数のチャネル送受信ビーム形成器に接続されるトランスデューサアレイを含む。
【０００３】
送信ビームが体を通過するとき、音響エネルギーの一部は、異なる音響特性を持つ組織構造により散乱されトランスデューサアレイへと戻される。受信トランスデューサ（これは、受信モードで動作する送信トランスデューサでありえる）が、受信ビーム形成器に与えられる対応するＲＦ信号へと散乱された圧力パルスを変換する。個別のトランスデューサに対する距離が異なるため、散乱された音波は個別のトランスデューサに異なる時間で到達し、こうして、ＲＦ信号は異なる位相を持つ。
【０００４】
受信ビーム形成器は、加算器に接続される補償遅延素子を備える複数の処理チャネルを持つ。受信ビーム形成器は、各チャネルのため遅延値を使用し、選択された焦点から散乱されるエコーを集める。結果的に、遅延信号が合計されるとき、この選択された焦点に対応する信号から強い信号が生み出される。しかし、異なる時間に対応する、異なる焦点から到達する信号は、ランダムな位相関係を持ち、従って破壊的に干渉する。更に、ビーム形成器は、トランスデューサアレイに対する受信ビームの指向を制御する相対的な遅延を選択する。従って、受信ビーム形成器は、所望の方向を持つ受信ビームを動的に操縦し、それらのビームを所望の深さに焦点合わせすることができる。このようにして、超音波システムは、エコーデータを取得する。
【０００５】
超音波イメージングは、例えば、カラーフロー超音波及びカラーパワーアンギオ（ＣＰＡ）超音波といった異なるタイプの超音波を含むことができる。ゆっくり動く組織の強いエコーが高域クラッタフィルタを用いて減衰された後、カラーフロー超音波は同じ方向のアンサンブル（パケット）における連続した送信から、エコー間の平均位相シフトを推定することにより血流速度を検出する。カラーパワーアンギオ（ＣＰＡ）超音波も同様であるが、クラッタフィルタリングされたエコーの対数指数（log power）を表示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カラーフロー超音波及び血管超音波における信号対ノイズ比は、より大きなアンサンブルサイズを使用することで改善されることができる。しかしながら、望ましくないことに、より大きなアンサンブルサイズを使用すると、超音波フレーム率が減ってしまう。各方向においてパルス繰返し周波数（ＰＲＦ）を減らすためのアンサンブルを異なる方向に交互配置することにより、フレーム率を劣化させることなく、より遅い速度が画像化されることができる。各送信ビームのため複数の（通常は２又は４）わずかに異なる受信方向にビーム形成することにより、フレーム率が改善されることができる。受信ビームは、通常、受信(round-trip)ビーム位置を正確なものとするため、送信ビーム方向から離れてオーバーステアされる（oversteered）。
【０００７】
２倍（２ｘ）パラレル超音波イメージングを用いると、スキャンの受信ビームは名目上同一の信号対ノイズ比を持つ。なぜなら、受信ビームは送信方向から等距離だからである。しかしながら、４倍（４ｘ）マルチラインイメージングを用いる場合（即ち４ｘ１平面スキャンにおいては）、外側の受信ビームが、内側受信ビームとは送信方向において異なる距離にあるという事実を考慮すると、外側の受信ビームは、内側受信ビームより低い信号対ノイズ比を持つ。外側及び内側ビームに対して受信ゲインが同じである場合、受信ビーム信号は外側ビームにおいて一層弱くなるだろう。これにより、カラー信号における４ライン周期パターンがもたらされる。信号強度を等しくするため外側ビームにおいて受信ゲインが増加される場合、外側ビームにおけるノイズが一層強くなるだろう。結果、バックグラウンドノイズにおける４ライン周期パターンがもたらされる。
【０００８】
マルチラインアーチファクトを減らすため、同じ受信方向だが異なる送信方向からのＲＦ信号が結合されるグレイスケールイメージングに関する技術が提案されてきた。しかしながら、これらの技術はカラーフロー及び血管に対しては適用できない。なぜなら、ＲＦ結合は、２つの送信時間の間のごくわずかな運動を持つことに依存するからである。カラーフロー及び血管が、本質的に動きに注目するというだけでなく、アンサンブルサイズは、幾何学的に隣接する送信間の時間を増加させる。一般に、動いている血液エコーの相関分離は、アンサンブルより短い。
【０００９】
信号対ノイズ比を変化させることにより生じるアーチファクトなしに、カラーフロー及び血管において２倍マルチラインより大きいものを使用するための技術が、必要である。従って、従来技術における問題を解決するための改良された方法及びシステムが、望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示のある実施形態によれば、マルチライン超音波イメージングのための方法は、多数のアンサンブルでマルチラインビーム形成を実現することを有する。各アンサンブルは、所与の送信方向の一連の送信ビーム及び送信ビームの第１の倍数分の受信ビームを含む。この方法は更に、重複しない第２の倍数に等しいフレームレートで、重複するマルチライン画像を構築することを含む。第２の倍数は、第１の倍数と異なる倍数である。
【００１１】
別の実施形態によれば、マルチライン超音波イメージングのためシステムは、多数のアンサンブルを用いてマルチラインビーム形成を実現する手段を有する。各アンサンブルは、所与の送信方向の一連の送信ビーム及び送信ビームの第１の倍数分の受信ビームを含む。このシステムは、第２の重複しないマルチラインに等しいフレームレートで重複マルチラインを構築する手段も含む。この場合、第２の倍数は、第１の倍数と異なる倍数である。
【００１２】
別の実施形態によれば、ある装置が、ディスプレイと、ディスプレイに結合されるコンピュータ／制御ユニットであって、画面表示を描画するためディスプレイにデータを与えるコンピュータ／制御ユニットと、コンピュータ／制御ユニットに対する入力を与えるためコンピュータ／制御ユニットに結合される手段であって、コンピュータ／制御ユニットが、上記入力手段に応答して、本願明細書に述べられるマルチライン超音波イメージングの方法を実行するための命令でプログラムされる、入力手段とを有する。
【００１３】
また更に、更に別の実施形態によれば、コンピュータプログラム製品が、本願明細書に述べられるマルチライン超音波イメージング方法を実行するコンピュータにより実行可能な一組の命令を持つコンピュータ可読媒体を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示のある実施形態によるマルチライン超音波イメージングのためシステムのブロック図である。
【図２】本開示のある実施形態による、インターリーブなしの、マルチラインイメージング方法の複数のアンサンブルに対する送信（Ｔ）及び受信（Ｒ）方向を示す図である。
【図３】本開示の別の実施形態による、係数２のインターリーブありの、マルチラインイメージング方法の複数のアンサンブルに対する送信（Ｔ）及び受信（Ｒ）方向を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面において、同様な参照符号は、同様な要素を参照する。更に、図面が大きさ通りに描画されない場合がある点に留意されたい。
【００１６】
図１は、本開示のさまざまな実施形態を実現するのに適切なマルチライン超音波イメージングシステム１０のブロック図である。超音波送信器１２は、トランスデューサアレイ又はプローブ１６に送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ１４を介して結合される。トランスデューサアレイ１６は、本開示の実施形態に関連してスキャンを実行するトランスデューサ要素の任意の適切なアレイを有する。トランスデューサアレイ１６は、画像化される領域に超音波エネルギーを送信し、例えば患者の体２内の心臓１といったさまざまな構造及び器官から散乱された超音波エネルギー又はエコーを受信する。送信器１２は、送信ビーム形成器を含む。送信器１２により各トランスデューサ要素に適用されるパルスを適切に遅延させることにより、送信器は、所望の送信スキャンラインに沿って焦束された超音波ビームを送信する。
【００１７】
トランスデューサアレイ１６は、Ｔ／Ｒスイッチ１４を介して、超音波受信器１８に結合される。患者の体内の所与の点からの散乱された超音波エネルギーは、トランスデューサ要素により異なる時間で受信される。トランスデューサ要素は、受信した超音波エネルギーを受信電気信号へと変える。この電気信号は、受信器１８により増幅され、受信ビーム形成器２０に供給される。各トランスデューサ要素からの信号は、個別的に遅延され、その後、所与の受信スキャンラインに沿って散乱された超音波エネルギーレベルを表すビーム形成器信号を与えるため、ビーム形成器２０により合計される。受信信号に適用される遅延は、動的な焦点合わせを実現するため、超音波エネルギーの受信の間適切な態様で変化されることができる。この処理が、患者の体における関心領域の画像を生成する信号を与えるため、複数のスキャンラインに対して繰り返される。ある実施形態において、トランスデューサアレイは、２次元アレイを有することができる。これにより、受信スキャンラインは、３次元スキャンパターンを形成するため、方位角方向及び上昇方向において操縦されることができる。ビーム形成器２０は、例えば、本開示の実施形態に記載のマルチライン超音波イメージング方法におけるさまざまなステップ及び／又は機能を実行するよう構成されるデジタルビーム形成器とすることができる。
【００１８】
ビーム形成器信号は、後述するように、画像ボリュームの異なるセグメントのための画像データを格納する画像データバッファ２２に格納される。画像データは、画像データから関心領域の画像を生成する表示システム２４へと画像データバッファ２２から出力される。表示システム２４は、ビーム形成器２０からのセクタスキャン信号を従来のラスタスキャン表示信号へと変換するスキャンコンバータを含むことができる。
【００１９】
システムコントローラ２６は、マルチライン超音波イメージングシステムの全体の制御を行う。システムコントローラ２６は、タイミング及び制御機能を実行し、マイクロプロセッサ及び関連するメモリを含むことができる。ある実施形態において、システムコントローラ２６は、さまざまな実施形態によるマルチライン超音波イメージングのための方法に関して本願明細書に述べられるさまざまな機能を実行するよう構成されることができる任意の適切なコンピュータ及び／又は制御ユニットを有する。更に、本願明細書に述べられる本開示の実施形態による方法を実行するためのシステムコントローラ２６のプログラミングは、適切なプログラミング技法を用いて実現されることができる。更に、本開示のマルチライン超音波イメージングシステムと共に、心電図（ＥＣＧ）デバイス（図示省略）が使用されることができる。その場合、ＥＣＧデバイスは、被検者又は患者に取り付けられるＥＣＧ電極の使用を含む。ＥＣＧデバイスは、所与のイメージング手順の間必要に応じて、患者の心臓周期にイメージングを同期化させるため、システムコントローラ２６にＥＣＧ波形を供給する。
【００２０】
マルチライン超音波イメージングシステム１０は、入力要素２８、メディアドライブ３０、ストレージ３２及びネットワークインタフェース３４を更に含む。各々は、本願明細書において以下更に述べられる機能を実行するためシステムコントローラ２６に結合される。マルチライン超音波イメージングシステムに対するユーザ入力を可能にするため、入力要素２８は、例えばキーボード、マウスといった任意の適切な入力デバイス、又は他の適切な入力デバイスを含むことができる。メディアドライブ３０は、１つ又は複数の異なるタイプのメディア３６とのインターフェースとなる、任意の適切なメディアドライブを含む。例えば、メディアドライブ３０は、例えばＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋／−ＲＷ又はＣＤ−ＲＷドライブのいずれか１つといった光学リードライトドライブを含むことができる。メディアドライブ３０は、例えばフロッピードライブといったリードライトディスクドライブを含むこともできる。更になお、メディアドライブ３０は、スマートメディア（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、メモリースティック（登録商標）又は現在知られている又は将来開発される他のタイプのストレージデバイスに対して読み出し及び書き込みを行うのに適したドライブを含むことができる。
【００２１】
更に、ストレージ３２は、本開示の実施形態に関して本願明細書に述べられるコンピュータプログラム及びデータを格納するため、例えばハードディスクドライブといった任意の適切なコンピュータストレージを有する。更に、例えば、イントラネット、インターネット、エクストラネット又は他のコンピューターネットワークといったネットワークにシステムコントローラ２６がアクセスすることを可能にするため、ネットワークインタフェース３４が、システムコントローラ２６に結合される。
【００２２】
本開示の実施形態において好ましくは、コンピュータ可読媒体が、本開示の実施形態によるマルチライン超音波イメージングの方法及び装置において使用するのに適した任意のコンピュータ可読媒体を含む。例えば、媒体３６は、書き込み可能な又は再書き込み可能なＣＤ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ又は他の同様なコンピュータ可読媒体を有することができる。媒体３６は、例えば、スマートメディア（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、メモリースティック（登録商標）又は現在知られている又は将来開発される他のタイプのストレージデバイスを有することもできる。また更に、コンピュータ可読媒体は、ネットワーク通信媒体を含むことができる。ネットワーク通信媒体の例は、例えば、イントラネット、インターネット又はエクストラネットを含む。
【００２３】
ここで、図２を参照すると、この図は、本開示のある実施形態によるマルチラインイメージング方法の、インターリーブなしの、複数のアンサンブルに対する送信（Ｔ）及び受信（Ｒ）方向の表示５０を示す。特に、４つのアンサンブル５２、５４、５６、及び５８は、水平方向では方向６０の関数として及び垂直方向では時間６２の関数として示される。各アンサンブルは、所与の送信方向の送信ビーム、及び送信ビームの第１の倍数分の受信ビームのシーケンスを含む。例えば、アンサンブル５２に関して、所与の送信方向の送信ビーム及び送信ビーム当たり第１の倍数分の受信ビームのシーケンスが、参照符号６４、６６、６８、７０、７２、及び７４により示される。アンサンブル５４、５６及び５８は、個別の方向に対して同様な送信ビームシーケンスを持つ。更に、図２において、第１の倍数は、４倍として示される。
【００２４】
本開示のある実施形態によれば、マルチライン超音波イメージングのための方法は、多数のアンサンブルでマルチラインビーム形成を実現するステップを有する。各アンサンブルは、所与の送信方向の送信ビーム、及び送信ビームの第１の倍数分の受信ビームのシーケンスを含む。この方法は更に、重複しない第２の倍数のマルチラインに等しいフレームレートで、重複するマルチライン画像を構築するステップを含む。第２の倍数は、第１の倍数と異なる倍数である。重複マルチライン画像において、第１のアンサンブルの受信ビームは、隣接するアンサンブルの受信ビームと所定の態様で重なる。ある実施形態において、第２の倍数は、第１の倍数より小さい倍数である。例えば、第１の倍数は、４倍（４ｘ）マルチラインを有することができ、第２の倍数は、３倍（３ｘ）マルチラインを有することができる。言い換えると、すべてのアンサンブルに対して受信ビームが４倍マルチラインで形成されるような実施形態において、隣接するアンサンブルの外側ビーム方向の重複の結果は、所定の態様において、３倍重複なしマルチラインに等しいフレームレートを生み出す。即ち、ビーム形成は４倍であるが、結果として生じる画像は３倍である。例えば、アンサンブル５２に対しては参照符号７６及び７８で示され、アンサンブル５４に対しては８０及び８２で示され、アンサンブル５６に対しては８４及び８６で示され、アンサンブル５８に対しては８８及び９０で示されるように、アンサンブルの各シーケンスは、外側の受信ビームを含む。
【００２５】
ある実施形態において、マルチラインビーム形成を実現するステップは、以下を含む。隣接するアンサンブルの外側の受信ビームに対応するビームが同じ向きに沿って発生する（即ち、重複する）よう構成するステップ、及びこの同じ向きに沿って隣接するアンサンブルの外側の受信ビームから得られるサンプル相関を結合するステップ。例えば、図２に示されるように、外側の受信ビーム８０は、アンサンブル５２の外側の受信ビーム７８と同じ向きに沿って発生するよう構成される。同様の態様で、外側の受信ビーム８４は、アンサンブル５４の外側の受信ビーム８２と同じ向きに沿って発生するよう構成される。更に、外側の受信ビーム８８は、アンサンブル５６の外側の受信ビーム８６と同じ向きに沿って発生するよう構成される。
【００２６】
マルチライン超音波イメージング法は、各アンサンブルに対して、外側の受信ビームに関するアンサンブルデータを分離して処理するステップを更に有する。斯かる場合、第１の送信方向を持つ第１のアンサンブルの外側の受信ビームに関するアンサンブルデータは、第２の送信方向を持つ第２のアンサンブルの外側の受信ビームに関するアンサンブルデータから分離して処理される。この方法は、個別のアンサンブルの異なる送信方向からのデータのミキシングを行うことなく、クラッタフィルタリング及びサンプル相関を実行するステップを更に有する。異なる送信方向からのデータのミキシングなしでクラッタフィルタリング及びサンプル相関を実行するステップは、第１の送信方向に関するアンサンブルデータの外側ビームを第２の送信方向に関するアンサンブルデータの外側ビームから分離して処理するステップを含む。この第２の送信方向は、第１の送信方向と異なる。
【００２７】
別の実施形態に記載のマルチライン超音波イメージング方法は、更に、所望の関心領域における血行動態（即ち、平均速度、振幅、乱気流等）を観察するのにフレームレートが適切であることを確実にするため、さまざまなビーム形成パラメータ（例えば、アンサンブルサイズ、ビーム間隔、関心領域等）を調整するステップを含む。フレーム当たり複数のアンサンブルがあるので、隣接するアンサンブル間の血行力学変化は、ユーザがフレーム間で受け入れられると決定したものよりさらに小さい。
【００２８】
本開示のある実施形態に基づく方法は、アンサンブルの連続したフレーム間の（ビーム形成）送信方向を変化させるステップを更に有する。この場合、各フレームは、所定数のアンサンブルを含む。過去のフレームの外側の受信ビームが発生する所で、現在のフレームの送信方向が発生するよう構成される。
【００２９】
本開示のある実施形態に記載のマルチライン超音波イメージング方法は、３倍マルチラインカラーフロー又は血管画像を構築するため、４倍マルチラインビーム形成を利用する。ビーム形成器は、隣接する送信方向からの外側の受信ビームを同じ方向に配置する。その後、同じ方向の外側ビームからのサンプル相関が結合され、２倍の大きさのアンサンブルに類似する信号対ノイズ比改善が生み出される。これは、外側ビームの信号対ノイズ比の減少分を補償する。アンサンブルにわたりＲＦ血液信号が相関分離する場合であっても、これは機能し、インターリーブが使用されるか否かに関係なく機能する。
【００３０】
アンサンブルデータは、適切な態様において処理され、この適切な態様は、クラッタフィルタリングの使用及びｘ（ｎ）＊ｃｏｎｊ（ｘ（ｎ−１））としてのサンプル相関の計算を含む。外側の受信ビームに関して、アンサンブルデータが各送信方向に対して分離して処理される。この場合、クラッタフィルタリング及びサンプル相関は有利なことに、異なる送信方向からのデータを混合しない。
【００３１】
外側の受信ビームのクラッタフィルタリング及びサンプル相関に続き、同じ方向における外側ビームに関するサンプル相関が結合される。即ち、まるでそれらがより大きいアンサンブルから生じたかのようにされる。カラーフロー又は血管アルゴリズムは、３つの幾何学的ライン毎に２倍のサンプル相関を使用して継続する。サンプル相関の数を大きくするほど、外側ビームのより低い信号対ノイズ比が補償される。
【００３２】
サンプル相関が絶対的位相ではなく１遅延(lag-1)位相変化を測定するので、１つのアンサンブルから次のアンサンブルまでのコヒーレンス（又はアンサンブルを介してのコヒーレンスさえ）が要求されることはない。血行動態が１つのアンサンブルから次まで明らかに変化しないという仮定のみが存在するが、それは、任意のカラーフローイメージングを用いての仮定である。
【００３３】
マルチラインアーチファクトの更に減少させるために、ビーム形成方向は連続するフレーム上で変化されることができる。その結果、（例えば）送信方向が、以前のフレームにおいて外側ビームがあった場所に存在する。斯かる場合、微量の時間フィルタリング（持続性）が、任意の残余マルチラインアーチファクトを減衰させるだろう。
【００３４】
次に図３を参照すると、この図面は、本開示の別の実施形態に基づき係数２でインターリーブするマルチラインイメージング方法の複数のアンサンブルに関する送信（Ｔ）及び受信（Ｒ）方向の表示１００を示す。本開示の実施形態による技術は、係数２のインターリーブに限定されないことに留意されたい。なぜなら、これは外側ビームの重複がどのようにインターリーブに結合されることができるかを示す１つの例にすぎないからである。特に、４つのアンサンブル５２、５４、５６、及び５８は、水平方向では方向６０の関数として及び垂直方向では時間６２の関数として示される。各アンサンブルは、所与の送信方向の送信ビーム及び送信ビームの第１の倍数分の受信ビームのシーケンスを含む。更に、図３の実施形態においては、すべてのアンサンブルに対する受信ビーム形成は４倍マルチラインであるが、隣接するアンサンブルの外側ビーム方向のインターリーブされた重複は、図示されるように、３倍の重複なしマルチラインに等しいフレームレートを生み出す。言い換えると、ビーム形成は４倍であるが、結果として生じる画像は３倍である。
【００３５】
図３の実施形態において、隣接するアンサンブルの外側の受信ビームに対応するビームが同じ方向に発生するよう構成することは、第１のアンサンブル５２の外側の受信ビーム７８に対応するビームと、第１のアンサンブルに隣接する第２のアンサンブル５４の外側の受信ビーム８０に対応するビームとを係数２のインターリーブにより交互配置することを含む。隣接するアンサンブルの外側の受信ビームに対応するビームが同じ方向に発生するよう構成することは、第２のアンサンブル５４の外側の受信ビーム８２に対応するビームと、第２のアンサンブルに隣接する第３のアンサンブル５６の外側の受信ビーム８４に対応するビームとを交互配置しないことを更に含む。隣接するアンサンブルの外側の受信ビームに対応するビームが同じ方向に発生するよう構成することは、第３のアンサンブル５６の外側の受信ビーム８６に対応するビームと、第３のアンサンブルに隣接する第４のアンサンブル５８の外側の受信ビーム８８に対応するビームとを係数２のインターリーブにより交互配置することを更に含む。
【００３６】
別の実施形態に記載のマルチライン超音波イメージングのためシステムは、多数のアンサンブルを用いてマルチラインビーム形成を実現する手段を有する。各アンサンブルは、所与の送信方向の送信ビーム及び送信ビームの第１の倍数分の受信ビームのシーケンスを含む。このシステムは、第２の倍数の重複なしマルチラインに等しいフレームレートで重複マルチライン画像を構築する手段も含む。この場合、第２の倍数は、第１の倍数と異なる倍数である。重複マルチライン画像において、第１のアンサンブルの受信ビームは、隣接するアンサンブルの受信ビームと所定の態様で重複する。第２の倍数は、第１の倍数より小さい倍数である。ある実施形態において、第１の倍数は４倍（４ｘ）マルチラインを有し、第２の倍数は３倍（３ｘ）マルチラインを有する。アンサンブルの各シーケンスは、外側の受信ビームを含む。
【００３７】
更に、マルチラインビーム形成を実現する手段は、隣接するアンサンブルの外側の受信ビームに対応するビームが同じ向きに沿って発生するよう配置するビーム形成器と、隣接するアンサンブルの外側の受信ビームから得られるサンプル相関を同じ向きに沿って結合する手段とを含む。
【００３８】
ある実施形態において、ビーム形成器は、第１のアンサンブルの外側の受信ビームに対応するビームと、第１のアンサンブルに隣接する第２のアンサンブルの外側の受信ビームに対応するビームとを係数２のインターリーブにより交互配置するよう構成される。本願明細書における係数２のインターリーブの使用は、単に例示に過ぎない点に留意されたい。本開示の技術は、任意のインターリーブ係数に適用することができる。更に、ビーム形成器は、第２のアンサンブルの外側の受信ビームに対応するビームと、第２のアンサンブルに隣接する第３のアンサンブルの外側の受信ビームに対応するビームとをインターリーブしないよう構成される。また更に、ビーム形成器は、第３のアンサンブルの外側の受信ビームに対応するビームと、第３のアンサンブルに隣接する第４のアンサンブルの外側の受信ビームに対応するビームとを例えば係数２のインターリーブにより交互配置するよう構成される。
【００３９】
上記システムは、各アンサンブルに対して、外側の受信ビームに関するアンサンブルデータを分離して処理する手段を更に有する。処理手段は、第１の送信方向を持つ第１のアンサンブルの外側の受信ビームに関するアンサンブルデータを第２の送信方向を持つ第２のアンサンブルの外側の受信ビームに関するアンサンブルデータとは分離して処理する。このシステムは、個別のアンサンブルの異なる送信方向からのデータのミキシングなしでクラッタフィルタリング及びサンプル相関を実行する手段を更に有する。クラッタフィルタリング及びサンプル相関は、異なる送信方向からのデータのミキシングなしで実行され、第１の送信方向に関するアンサンブルデータの外側ビームを第２の送信方向に関するアンサンブルデータの外側ビームとは分離して処理するステップを含む。この第２の送信方向は、第１の送信方向と異なる。
【００４０】
別の実施形態によれば、マルチラインビーム形成を実現する手段は、アンサンブルの連続したフレームの間の送信方向（ビーム形成方向）を変化させるように更に構成される。この場合、各フレームは、所定数のアンサンブルを含む。以前のフレームにおける外側の受信ビームが発生する所で、現在のフレームの送信方向が発生するよう構成される。
【００４１】
別の実施形態によれば、ある装置が、ディスプレイと、ディスプレイに結合されるコンピュータ／制御ユニットであって、画面表示をレンダリングするためディスプレイにデータを与えるコンピュータ／制御ユニットと、コンピュータ／制御ユニットに対する入力を与えるためコンピュータ／制御ユニットに結合される手段であって、コンピュータ／制御ユニットが、上記入力手段に応答して、本願明細書に述べられるマルチライン超音波イメージングの方法を実行するための命令でプログラムされる、入力手段とを有する。
【００４２】
また、更に別の実施形態によれば、コンピュータプログラム製品が、本願明細書に述べられるマルチライン超音波イメージング方法を実行するコンピュータにより実行可能な一組の命令を持つコンピュータ可読媒体を有する。
【００４３】
２、３の例示的な実施形態のみが以上に詳細に説明されたが、本開示の実施形態の新規な教示及び利点から著しく逸脱することなく、例示的な実施形態において多くの修正が可能であるということを当業者は容易に認識するだろう。特に、本願明細書に述べられる実施形態は、２より大きいインターリーブ係数で動作するよう拡張されることができる。例えば、本開示の実施形態は、超音波医療イメージングシステムに関する任意のアプリケーションに適用されることができる。従って、すべての斯かる修正は、以下の請求項に規定される本発明の実施形態の範囲内に含まれると意図される。請求項において、ミーンズプラスファンクション節は、詳述された機能を実行するものとして本書に記載される構造、及び構造的な均等物だけでなく均等な構造をもカバーするものとして意図される。
【００４４】
更に、１つ又は複数の請求項において括弧内に配置される任意の参照符号は、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。「有している」及び「有する」という語及びそれに類似する語は、任意の請求項又は明細書全体に記載される以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。要素の単一の参照は斯かる要素の複数の参照を除外するものではない。逆もまた同じである。１つ又は複数の実施形態は、複数の異なる要素を有するハードウェアによって、及び／又は適切にプログラムされたコンピュータによって実現されることができる。複数の要素を列挙するデバイスクレームにおいて、これらの手段の複数が１つの同じハードウェアアイテムにより実現されることができる。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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