特許 7135051 パルス波ドップラー撮像においてアーチファクト警告を自動的に提供するための方法およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-02

(45)【発行日】2022-09-12

(54)【発明の名称】パルス波ドップラー撮像においてアーチファクト警告を自動的に提供するための方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/06 20060101AFI20220905BHJP

   A61B 8/14 20060101ALI20220905BHJP

【ＦＩ】

A61B8/06

A61B8/14

【請求項の数】 20

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020175902

(22)【出願日】2020-10-20

(65)【公開番号】P2021090724

(43)【公開日】2021-06-17

【審査請求日】2021-03-17

(31)【優先権主張番号】16/661,240

(32)【優先日】2019-10-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】319011672

【氏名又は名称】ジーイー・プレシジョン・ヘルスケア・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100151286

【弁理士】

【氏名又は名称】澤木 亮一

(72)【発明者】

【氏名】ティモ・ウェンゼル

【審査官】冨永 昌彦

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２２０２２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－３０１１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０４９６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１９５０１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ８／００ － ８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）での超音波システム（１００）によって、高ＰＲＦモードで選択されたゲート位置（２２０）からパルス波（ＰＷ）ドップラー信号を取得すること（４０６）であって、最初の送信イベントと２番目の送信イベントとの間の最初の時間は、前記最初の送信イベントと前記最初の送信イベントに応じて前記選択されたゲート位置（２２０）から取得された前記ＰＷドップラー信号に対応する最初の受信イベントとの間の２番目の時間よりも短いことと、
前記ＰＲＦに基づいて前記超音波システム（１００）の少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）によって、Ｂモード画像（２００）のＰＷライン（２１０）に沿った仮想ゲート（２２２）の位置を決定すること（４１２）と、
ディスプレイシステム（１３４）に、前記Ｂモード画像（２００）の前記ＰＷライン（２１０）に沿った前記決定された位置で前記仮想ゲート（２２２）を提示すること（４１２）と、
前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）によって、前記Ｂモード画像（２００）の前記仮想ゲート（２２２）でＢモード画像強度値（３１０）を分析し、前記Ｂモード画像強度値（３１０）が強度閾値（３２０）を超えるかどうかを決定すること（４１４）と、
前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）によって、前記Ｂモード画像強度値（３１０）が前記強度閾値（３２０）を超えるときに仮想ゲート警告（２３０）を提供すること（４１６）と
を含む、方法（４００）。

【請求項2】

前記超音波システム（１００）によって、前記Ｂモード画像（２００）を取得すること（４０２）と、
前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）によって、ユーザ入力デバイス（１３０）からＰＷドップラーモードに入るための選択を受信すること（４０４）と、
前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）によって、前記ユーザ入力デバイス（１３０）から前記選択されたゲート位置（２２０）を受信すること（４０４）と、
前記ディスプレイシステム（１３４）に、前記Ｂモード画像（２００）の前記選択されたゲート位置（２２０）を提示すること（４０４）と
を含む、請求項１に記載の方法（４００）。

【請求項3】

前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）によって、ユーザ入力デバイス（１３０）から前記ＰＲＦへの調整を受信すること（４０８）と、
前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）によって、前記ＰＲＦへの前記調整が前記高ＰＲＦモードに対応するかどうかを決定すること（４１０）と
を含む、請求項１に記載の方法（４００）。

【請求項4】

前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）によって、前記Ｂモード画像（２００）の前記ＰＷライン（２１０）に沿った前記Ｂモード画像強度値（３１０）を分析し、前記強度閾値（３２０）を超える前記ＰＷライン（２１０）に沿った前記Ｂモード画像強度値（３１０）を識別すること（４１４）と、
前記ディスプレイシステム（１３４）に、前記強度閾値（３２０）を超える前記Ｂモード画像強度値（３１０）を有する前記ＰＷライン（２１０）に沿った位置でＰＷライン警告（２３２）を提示すること（４１６）と
を含む、請求項１に記載の方法（４００）。

【請求項5】

前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）によって、前記仮想ゲート警告（２３０）および前記ＰＷライン警告（２３２）に応じてユーザ入力デバイス（１３０）から調整されたＰＲＦを受信すること（４０８）を含む、請求項４に記載の方法（４００）。

【請求項6】

前記ＰＷライン警告（２３２）は、
テキスト、
少なくとも１つの形状（２３２）、および／または
色付けされたピクセル
を含む視覚インジケータ（２３０）である、請求項４に記載の方法（４００）。

【請求項7】

前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）によって、前記仮想ゲート警告（２３０）に応じてユーザ入力デバイス（１３０）から調整されたＰＲＦを受信すること（４０８）を含む、請求項１に記載の方法（４００）。

【請求項8】

前記仮想ゲート警告（２３０）は、
視覚警告（２３０）、
音声警告、および／または
物理警告
である、請求項１に記載の方法（４００）。

【請求項9】

高ＰＲＦモードで選択されたゲート位置（２２０）からパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）でパルス波（ＰＷ）ドップラー信号を取得するように構成された超音波システム（１００）であって、最初の送信イベントと２番目の送信イベントとの間の最初の時間は、前記最初の送信イベントと前記最初の送信イベントに応じて前記選択されたゲート位置（２２０）から取得された前記ＰＷドップラー信号に対応する最初の受信イベントとの間の２番目の時間よりも短い超音波システム（１００）と、
前記ＰＲＦに基づいてＢモード画像（２００）のＰＷライン（２１０）に沿った仮想ゲート（２２２）の位置を決定し、
前記Ｂモード画像（２００）の前記仮想ゲート（２２２）でＢモード画像強度値（３１０）を分析し、前記Ｂモード画像強度値（３１０）が強度閾値（３２０）を超えるかどうかを決定し、
前記Ｂモード画像強度値（３１０）が前記強度閾値（３２０）を超えるときに仮想ゲート警告（２３０）を提供する
ように構成された少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）と、
前記Ｂモード画像（２００）の前記ＰＷライン（２１０）に沿った前記決定された位置で前記仮想ゲート（２２２）を提示するように構成されたディスプレイシステム（１３４）と
を備える、システム（１００）。

【請求項10】

前記超音波システム（１００）は、前記Ｂモード画像（２００）を取得するように構成され、
前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）は、
ユーザ入力デバイス（１３０）からＰＷドップラーモードに入るための選択、および
前記ユーザ入力デバイス（１３０）から前記選択されたゲート位置（２２０）
を受信するように構成され、
前記ディスプレイシステム（１３４）は、前記選択されたゲート位置（２２０）を前記Ｂモード画像（２００）に提示するように構成される、
請求項９に記載のシステム（１００）。

【請求項11】

前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）は、
ユーザ入力デバイス（１３０）から前記ＰＲＦへの調整を受信し、
前記ＰＲＦへの前記調整が前記高ＰＲＦモードに対応するかどうかを決定する
ように構成される、請求項９に記載のシステム（１００）。

【請求項12】

前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）は、
前記Ｂモード画像（２００）の前記ＰＷライン（２１０）に沿った前記Ｂモード画像強度値（３１０）を分析し、前記強度閾値（３２０）を超える前記ＰＷライン（２１０）に沿った前記Ｂモード画像強度値（３１０）を識別し、
前記ディスプレイシステム（１３４）に、前記強度閾値（３２０）を超える前記Ｂモード画像強度値（３１０）を有する前記ＰＷライン（２１０）に沿った位置でＰＷライン警告（２３２）を提示する
ように構成される、請求項９に記載のシステム（１００）。

【請求項13】

前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）は、前記仮想ゲート警告（２３０）および前記ＰＷライン警告（２３２）に応じてユーザ入力デバイス（１３０）から調整されたＰＲＦを受信するように構成される、請求項１２に記載のシステム（１００）。

【請求項14】

前記少なくとも１つのプロセッサ（１３２、１４０、１５０）は、前記仮想ゲート警告（２３０）に応じてユーザ入力デバイス（１３０）から調整されたＰＲＦを受信するように構成される、請求項９に記載のシステム（１００）。

【請求項15】

前記仮想ゲート警告（２３０）は、
視覚警告（２３０）、
音声警告、および／または
物理警告
である、請求項９に記載のシステム（１００）。

【請求項16】

少なくとも１つのコードセクションを有するコンピュータプログラムを保存した非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記少なくとも１つのコードセクションは、
高ＰＲＦモードで選択されたゲート位置（２２０）からパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）で取得されたパルス波（ＰＷ）ドップラー信号を受信すること（４０６）であって、最初の送信イベントと２番目の送信イベントとの間の最初の時間は、前記最初の送信イベントと前記最初の送信イベントに応じて前記選択されたゲート位置（２２０）から取得された前記ＰＷドップラー信号に対応する最初の受信イベントとの間の２番目の時間よりも短いことと、
前記ＰＲＦに基づいてＢモード画像（２００）のＰＷライン（２１０）に沿った仮想ゲート（２２２）の位置を決定すること（４１２）と、
前記Ｂモード画像（２００）の前記ＰＷライン（２１０）に沿った前記決定された位置で前記仮想ゲート（２２２）をディスプレイシステム（１３４）に提示すること（４１２）と、
前記Ｂモード画像（２００）の前記仮想ゲート（２２２）でＢモード画像強度値（３１０）を分析し、前記Ｂモード画像強度値（３１０）が強度閾値（３２０）を超えるかどうかを決定すること（４１４）と、
前記Ｂモード画像強度値（３１０）が前記強度閾値（３２０）を超えるときに仮想ゲート警告（２３０）を提供すること（４１６）と
を含むステップ（４００）を機械に実施させるために前記機械によって実行可能である、
非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項17】

前記Ｂモード画像（２００）を受信すること（４０２）と、
ＰＷドップラーモードに入るための選択を受信すること（４０４）と、
前記選択されたゲート位置（２２０）を受信すること（４０４）と、
前記Ｂモード画像（２００）の前記選択されたゲート位置（２２０）を前記ディスプレイシステム（１３４）に提示すること（４０４）と
を含む、請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項18】

前記Ｂモード画像（２００）の前記ＰＷライン（２１０）に沿った前記Ｂモード画像強度値（３１０）を分析し、前記強度閾値（３２０）を超える前記ＰＷライン（２１０）に沿った前記Ｂモード画像強度値（３１０）を識別すること（４１４）と、
前記強度閾値（３２０）を超える前記Ｂモード画像強度値（３１０）を有する前記ＰＷライン（２１０）に沿った位置でＰＷライン警告（２３２）を前記ディスプレイシステム（１３４）に提示すること（４１６）と
を含む、請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項19】

前記仮想ゲート警告（２３０）および前記ＰＷライン警告（２３２）に応じて調整されたＰＲＦを受信すること（４０８）を含む、請求項１８に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項20】

前記仮想ゲート警告（２３０）に応じて調整されたＰＲＦを受信すること（４０８）を含む、請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ある特定の実施形態は、超音波撮像に関する。より具体的には、ある特定の実施形態は、パルス波（ＰＷ）ドップラー撮像においてアーチファクト警告を自動的に提供するための方法およびシステムに関する。様々な実施形態において、曖昧な部分が生じ得る場所を識別するために、選択されたパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）に対応する位置でＢモード画像のＰＷラインに沿って仮想ゲートが提供され得る。システムは、仮想ゲートがＰＲＦを調整することによって移動することができるように、明るい構造が仮想ゲートの位置で識別される場合に警告を提供し得る。様々な実施形態において、システムは、ＰＷラインに沿ったＢモード画像強度情報を分析し、閾値を超える振幅を有するＰＷラインのセクションを識別してオペレータがＰＲＦを調整するのを支援することができる。

【背景技術】

【0002】

超音波撮像は、人体内の臓器および軟部組織を撮像するための医療撮像技術である。超音波撮像は、二次元（２Ｄ）画像および／または三次元（３Ｄ）画像を生成するためにリアルタイムの非侵襲的な高周波音波を使用する。

【0003】

パルス波（ＰＷ）ドップラー信号は、信号が取得される小さなボリューム内の組織および流体の速度のスペクトルを表す豊富な信号である。患者のＰＷドップラー超音波検査中、オペレータは、血管の上など、Ｂモード画像の小さな領域の上にゲートを置いてもよい。ゲートの場所での血管の速度情報は、スペクトログラムで提示され得る。図１は、当技術分野で知られているＢモード画像１０およびスペクトログラム２０を示している。図１を参照すると、Ｂモード画像１０は、ＰＷライン１４と、ＰＷライン１４に沿った選択されたゲート１６とを含み得る。ゲート１６は、血管１２の上などの場所に位置決めされ、ゲート場所１６における血管１２の速度情報を取得することができる。ゲート場所１６の速度情報は、スペクトログラム２０に提示される。図１のスペクトログラム２０は、一定の流れ２２およびバックグラウンドノイズ２４を示す。

【0004】

ＰＷドップラー検査中、送信ショットは、ＰＷライン１４の位置で繰り返され、受信された信号は、スペクトログラム２０を生成するために使用される。ショットを送信した後、超音波システムは、受信モードに切り替わる。各送信されたショットは、媒体の音速に基づいて、波面がゲート１６の位置で散乱体に「当たる」までに一定の時間がかかる。エコーの戻りには、同じ時間がかかる。例として、音速が１５４０ｍ／ｓ、ゲート深さが１０ｃｍの場合、送信イベントの後にゲート１６内からのエコーが受信されるまで、
０．１［ｍ］／１５４０［ｍ／ｓ］＝６５［μｓ］×２（すなわち、１３０μｓ）かかることになる。したがって、次の送信イベントは１３０μｓ後に開始され得、これは７７００Ｈｚ（≒１／１３０μｓ）のパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）に相当する。

【0005】

実際には、流れの速度が高い場合、ＰＲＦは、典型的にはエイリアシングを防止するために高い必要がある。したがって、高ＰＲＦモードでは、最後の送信イベントのエコーが受信される前に、後続の送信イベントが始まる。例えば、ＰＷドップラー検査中に高ＰＲＦモードにおいて１０，０００ＨｚのＰＲＦで動作している場合、送信イベントは、１００μｓごとに発生する。しかし、上記の例で述べたように、ゲート深さからのエコーの戻りには、１３０μｓかかる。つまり、超音波プローブは、最初の送信イベントから１３０μｓ後にエコーを受信し、これはまた２番目の送信イベントから３０μｓ後である。２番目の送信イベントからのエコーは、１３０μｓ後に受信され、これは３番目の送信イベントから３０μｓ後である。送信および受信イベントのタイミングは、このパターンで続行される。しかし、所望の血管からのエコーが受信されると同時に追加のエコーが受信されるような深さに別の血管または高反射構造がある場合、問題が発生することがある。例として、２番目の血管が上記の例に従ってＰＷライン１４に沿って２．３ｃｍの深さに位置する場合、２番目の血管からのドップラー信号は、２番目の送信イベントの３０μｓ後にプローブで受信され、これは最初の送信イベントに対応する最初の血管１２からエコーが受信されるのと同じ時間である。

【0006】

そのようなシステムを、図面を参照して本出願の残りの部分で記載される本開示のいくつかの態様と比較することによって、従来のおよび伝統的な手法のさらなる制限および不利点が当業者には明らかになるであろう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００１８６８０（Ａ１）号明細書

【発明の概要】

【0008】

請求項でより完全に記載されるように、実質的に図の少なくとも１つに示され、かつ／または関連して説明される、パルス波（ＰＷ）ドップラー撮像においてアーチファクト警告を自動的に提供するためのシステムおよび／または方法が提供される。

【0009】

本開示のこれらおよび他の利点、態様および新規な特徴、ならびにその例示された実施形態の詳細は、以下の説明および図面からより完全に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】当技術分野で知られているＢモード画像およびスペクトログラムを示す図である。

【図2】様々な実施形態による、パルス波（ＰＷ）ドップラー撮像においてアーチファクト警告を自動的に提供するように動作可能である例示的な超音波システムのブロック図である。

【図3】様々な実施形態による、選択されたゲート場所、および選択されたパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）に対応する仮想ゲート場所を有する例示的なＢモード画像を示す図である。

【図4】様々な実施形態による、選択されたゲート場所、および選択されたＰＲＦに基づいて、明るい構造に位置決めされた仮想ゲート場所を有する例示的なＢモード画像を示す図である。

【図5】様々な実施形態による、選択されたゲート場所、および図４に示すように、ＰＲＦを調整することによって明るい構造から移動された仮想ゲート場所を有する例示的なＢモード画像を示す図である。

【図6】様々な実施形態による、選択されたゲート場所、仮想ゲート場所、およびＰＷラインに沿って提供された警告を有する例示的なＢモード画像を示す図である。

【図7】様々な実施形態による、強度閾値に関するＢモード画像のＰＷラインに沿ったＢモード画像強度情報の例示的なグラフである。

【図8】例示的な実施形態による、ＰＷドップラー撮像においてアーチファクト警告を自動的に提供するために利用され得る例示的なステップを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

ある特定の実施形態は、パルス波（ＰＷ）ドップラー撮像においてアーチファクト警告を自動的に提供するための方法およびシステムで見ることができる。様々な実施形態は、選択されたパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）に対応する位置でＢモード画像のＰＷラインに沿って仮想ゲートを提供することによって、曖昧な部分の視覚化を可能にするという技術的効果を有する。さらに、ある特定の実施形態は、仮想ゲートがＰＲＦを調整することによって移動することができるように、高反射構造が仮想ゲートの位置で識別される場合に警告を提供するという技術的効果を有する。さらに、本開示の態様は、閾値を超えるＢモード画像強度振幅を有するＰＷラインのセクションを識別し、ＰＲＦ調整を行う際にオペレータをガイドするという技術的効果を有する。

【0012】

前述の概要、ならびにある特定の実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むとよりよく理解されるであろう。図が様々な実施形態の機能ブロックの図を示す程度まで、機能ブロックは、必ずしもハードウェア回路間の分割を示しているわけではない。したがって、例えば、機能ブロック（例えば、プロセッサまたはメモリ）の１つまたは複数は、単一のハードウェア（例えば、汎用信号プロセッサまたはランダムアクセスメモリ、ハードディスクなどのブロック）、または複数のハードウェアで実現することができる。同様に、プログラムは、スタンドアロンのプログラムであってもよいし、オペレーティングシステム内のサブルーチンとして組み込まれてもよいし、あるいはインストールされたソフトウェアパッケージの機能などであってもよい。様々な実施形態は、図面に示す配置および手段に限定されないことを理解されたい。様々な実施形態の範囲から逸脱することなく、実施形態を組み合わせること、または他の実施形態を利用すること、ならびに構造的、論理的、および電気的な変更を施してもよいことも理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は限定的な意味で解釈されるべきではなく、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって定義される。

【0013】

本明細書で使用する場合、単数形で列挙され、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」という単語に続けられる要素またはステップは、除外することが明示的に述べられない限り、複数の前記要素またはステップを除外しないと理解されたい。さらに、「例示的な実施形態」、「様々な実施形態」、「ある特定の実施形態」、「代表的な実施形態」などへの言及は、列挙された特徴をも組み込む追加の実施形態の存在を除外するものとして解釈されることを意図しない。さらに、明示的に反対の記載がない限り、特定の性質を有する要素または複数の要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その性質を有さない追加の要素を含むことができる。

【0014】

また、本明細書で使用する場合、「画像」という用語は、可視画像と可視画像を表すデータの両方を広く指す。しかし、多くの実施形態は、少なくとも１つの可視画像を生成する（または生成するように構成される）。加えて、本明細書で使用する場合、「画像」という語句は、Ｂモード（２Ｄモード）、Ｍモード、三次元（３Ｄ）モード、ＣＦモード、ＰＷドップラー、ＣＷドップラー、ＭＧＤ、ならびに／またはせん断波弾性撮像（ＳＷＥＩ）、ＴＶＩ、Ａｎｇｉｏ、Ｂ－ｆｌｏｗ、ＢＭＩ、ＢＭＩ＿Ａｎｇｉｏ、また場合によってはＭＭ、ＣＭ、ＴＶＤのようなＢモードおよび／もしくはＣＦのサブモードなどの超音波モードを指すために使用され、「画像」および／または「平面」は、単一のビームまたは複数のビームを含む。

【0015】

さらに、プロセッサまたは処理ユニットという用語は、本明細書で使用する場合、シングルコアまたはマルチコア：ＣＰＵ、加速処理ユニット（ＡＰＵ）、グラフィックスボード、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣまたはそれらの組み合わせなど、様々な実施形態に必要な要求される計算を実行することができる任意のタイプの処理ユニットを指す。

【0016】

画像を生成または形成する本明細書に記載の様々な実施形態は、いくつかの実施形態ではビーム形成を含み、他の実施形態ではビーム形成を含まない画像を形成するための処理を含み得ることに留意されたい。例えば、積が画像となるように復調データの行列を係数の行列で乗算することによってなどでビーム形成なしに画像を形成することができ、その場合、プロセスは、いかなる「ビーム」をも形成しない。また、画像の形成は、２つ以上の送信イベントから生じる可能性があるチャネルの組み合わせ（例えば、合成開口技術）を使用して実施することができる。

【0017】

様々な実施形態において、画像を形成するための超音波処理は、例えば、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせにおいて、受信ビーム形成などの超音波ビーム形成を含むように実施される。様々な実施形態に従って形成されたソフトウェアビームフォーマアーキテクチャを有する超音波システムの一実施態様が、図２に示されている。

【0018】

図２は、様々な実施形態による、パルス波（ＰＷ）ドップラー撮像においてアーチファクト警告を自動的に提供するように動作可能である例示的な超音波システム１００のブロック図である。図２を参照すると、超音波システム１００が示されている。超音波システム１００は、送信機１０２、超音波プローブ１０４、送信ビームフォーマ１１０、受信機１１８、受信ビームフォーマ１２０、ＲＦプロセッサ１２４、ＲＦ／ＩＱバッファ１２６、ユーザ入力デバイス１３０、信号プロセッサ１３２、画像バッファ１３６、ディスプレイシステム１３４、およびアーカイブ１３８を備える。

【0019】

送信機１０２は、超音波プローブ１０４を駆動するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。超音波プローブ１０４は、圧電素子の二次元（２Ｄ）アレイを備え得る。超音波プローブ１０４は、通常同じ素子を構成する一群の送信トランスデューサ素子１０６および一群の受信トランスデューサ素子１０８を備えることができる。ある特定の実施形態では、超音波プローブ１０４は、心臓、血管、または任意の適切な解剖学的構造などの解剖部位の少なくとも実質的な部分をカバーする超音波画像データを取得するように動作可能であり得る。

【0020】

送信ビームフォーマ１１０は、送信副開口ビームフォーマ１１４を通じて、一群の送信トランスデューサ素子１０６を駆動して超音波送信信号を対象の領域（例えば、人間、動物、地下空洞、物理的構造など）に放射する送信機１０２を制御するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。送信された超音波信号は、血球または組織のような、対象の物体の構造から後方散乱されてエコーを生成し得る。エコーは、受信トランスデューサ素子１０８によって受信される。

【0021】

超音波プローブ１０４の一群の受信トランスデューサ素子１０８は、受信したエコーをアナログ信号に変換し、受信副開口ビームフォーマ１１６によって副開口ビーム形成を受け、次いで受信機１１８に通信されるように動作可能であり得る。受信機１１８は、受信副開口ビームフォーマ１１６からの信号を受信するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。アナログ信号は、複数のＡ／Ｄ変換器１２２の１つまたは複数に通信され得る。

【0022】

複数のＡ／Ｄ変換器１２２は、受信機１１８からのアナログ信号を対応するデジタル信号に変換するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。複数のＡ／Ｄ変換器１２２は、受信機１１８とＲＦプロセッサ１２４との間に配置される。それにもかかわらず、本開示は、これに関して限定されない。したがって、いくつかの実施形態では、複数のＡ／Ｄ変換器１２２は、受信機１１８内に統合することができる。

【0023】

ＲＦプロセッサ１２４は、複数のＡ／Ｄ変換器１２２によって出力されたデジタル信号を復調するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。一実施形態によれば、ＲＦプロセッサ１２４は、デジタル信号を復調して対応するエコー信号を表すＩ／Ｑデータ対を形成するように動作可能である複素復調器（図示せず）を備えることができる。ＲＦまたはＩ／Ｑ信号データは次に、ＲＦ／ＩＱバッファ１２６に通信され得る。ＲＦ／ＩＱバッファ１２６は、ＲＦプロセッサ１２４によって生成されるＲＦまたはＩ／Ｑ信号データの一時保存を行うように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。

【0024】

受信ビームフォーマ１２０は、例えば、ＲＦ／ＩＱバッファ１２６を介してＲＦプロセッサ１２４から受信された遅延チャネル信号を合計し、ビーム合計信号を出力するためにデジタルビーム形成処理を実施するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。結果として得られる処理された情報は、受信ビームフォーマ１２０から出力され、信号プロセッサ１３２に通信されるビーム合計信号であってもよい。いくつかの実施形態によれば、受信機１１８、複数のＡ／Ｄ変換器１２２、ＲＦプロセッサ１２４、およびビームフォーマ１２０は、デジタルであり得る単一のビームフォーマに統合することができる。

【0025】

ユーザ入力デバイス１３０は、患者データ、スキャンパラメータ、設定の入力、プロトコルおよび／またはテンプレートの選択、検査タイプの選択、ゲート場所の選択、取得および／または表示処理パラメータの選択などに利用することができる。例示的な実施形態では、ユーザ入力デバイス１３０は、超音波システム１００の１つまたは複数の構成要素および／またはモジュールの動作を構成、管理および／または制御するように動作可能であり得る。これに関して、ユーザ入力デバイス１３０は、送信機１０２、超音波プローブ１０４、送信ビームフォーマ１１０、受信機１１８、受信ビームフォーマ１２０、ＲＦプロセッサ１２４、ＲＦ／ＩＱバッファ１２６、ユーザ入力デバイス１３０、信号プロセッサ１３２、画像バッファ１３６、ディスプレイシステム１３４、および／またはアーカイブ１３８の動作を構成、管理および／または制御するように動作可能であり得る。ユーザ入力デバイス１３０は、ボタン、回転エンコーダ、タッチスクリーン、動き追跡、音声認識、マウスデバイス、キーボード、カメラおよび／またはユーザの指示を受信することが可能な任意の他のデバイスを含んでもよい。ある特定の実施形態では、ユーザ入力デバイス１３０の１つまたは複数は、例えば、ディスプレイシステム１３４などの他の構成要素に統合されてもよい。一例として、ユーザ入力デバイス１３０は、タッチスクリーンディスプレイを含み得る。

【0026】

様々な実施形態において、検査タイプおよび／または所望のゲート場所は、ユーザ入力デバイス１３０を介して受信された指示に応じて撮像手順の開始時に選択され得る。例えば、超音波オペレータは、ユーザ入力デバイス１３０を介してＰＷドップラー検査およびゲート場所を識別することができる。例示的な実施形態では、取得パラメータおよび／または表示処理パラメータは、ユーザ入力デバイス１３０を介して受信された指示に応じて撮像手順中に識別および適用され得る。例えば、超音波オペレータは、ユーザ入力デバイス１３０を介して、血流の解剖学的構造に対応するゲートのパルス繰り返し周波数を選択および／または調整することができる。取得パラメータは、アーカイブ１３８または任意の適切なデータ記憶媒体に保存され得る。別の例として、超音波オペレータは、ユーザ入力デバイス１３０を介して、血流の解剖学的構造に対応するゲートの表示パラメータのセットを選択することができる。表示処理パラメータは、スケール、ゲイン、明るさ、コントラストなどを含み得る。選択された表示処理パラメータは、取得された超音波データを検索および適用するために、アーカイブ１３８または任意の適切なデータ記憶媒体に保存され得る。代表的な実施形態では、対象の領域のＰＷドップラー超音波データおよび／または対応する２Ｄ画像は、ユーザ入力デバイス１３０を介して受信された指示に応じて保存および／または検索され得る。

【0027】

信号プロセッサ１３２は、ディスプレイシステム１３４に提示するための超音波画像を生成するために超音波スキャンデータ（すなわち、合計ＩＱ信号）を処理するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えることができる。信号プロセッサ１３２は、取得された超音波スキャンデータに対して複数の選択可能な超音波モダリティに従って１つまたは複数の処理動作を実施するように動作可能である。例示的な実施形態では、信号プロセッサ１３２は、とりわけ、時間および周波数ドメインにおいてドップラー処理、合成、動き追跡、および／または信号処理を実施するように動作可能であり得る。取得された超音波スキャンデータは、エコー信号が受信されると、スキャニングセッション中にリアルタイムで処理することができる。追加的または代替的に、超音波スキャンデータは、スキャニングセッション中にＲＦ／ＩＱバッファ１２６に一時的に保存され、ライブまたはオフライン動作でリアルタイム未満で処理することができる。様々な実施形態において、処理された画像データは、ディスプレイシステム１３４に提示することができ、かつ／またはアーカイブ１３８に保存されてもよい。アーカイブ１３８は、ローカルアーカイブ、画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）、または画像および関連する情報を保存するための任意の適切なデバイスであり得る。例示的な実施形態では、信号プロセッサ１３２は、ゲート位置決めプロセッサ１４０と、警告アプリケーションプロセッサ１５０とを備えることができる。

【0028】

超音波システム１００は、問題の撮像状況に適したフレームレートで超音波スキャンデータを連続的に取得するように動作可能であり得る。典型的なフレームレートは、２０～１２０の範囲であるが、それより低くても高くてもよい。取得された超音波スキャンデータは、フレームレートと同じであり得るか、またはより遅くてもより速くてもよい表示レートでディスプレイシステム１３４に表示され得る。画像バッファ１３６は、直ちに表示されるようにスケジュールされていない取得された超音波スキャンデータの処理されたフレームを保存するために含まれる。好ましくは、画像バッファ１３６は、超音波スキャンデータの少なくとも数分に相当するフレームを保存するのに十分な容量のものである。超音波スキャンデータのフレームは、その取得の順序または時間による情報の検索を容易にするような方式で保存される。画像バッファ１３６は、任意の既知のデータ記憶媒体として具現化することができる。

【0029】

信号プロセッサ１３２は、ユーザ入力デバイス１３０からの指示に応じてゲートをＢモード画像上に位置決めするように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備えるゲート位置決めプロセッサ１４０を含み得る。例えば、ＰＷドップラーモードに入った後、オペレータは、ユーザ入力デバイス１３０を介して、オペレータがＰＷドップラー超音波データを取得したいＢモード画像上の場所に対応するゲート位置を選択することができる。ゲート位置決めプロセッサ１４０は、ゲートの視覚表現をＢモード画像上に提示するように構成することができ、ＰＷドップラー取得パラメータを更新し、選択されたゲートの深さを定義することができる。様々な実施形態において、オペレータは、ユーザ入力デバイス１３０を介してＰＷドップラー超音波画像取得のＰＲＦを選択および／または調整し得る。例えば、オペレータは、選択されたゲート場所での流れの速度に基づいてＰＲＦを増加させ、スペクトログラムで速度情報を視覚化してもよい。ゲート位置決めプロセッサ１４０は、選択されたＰＲＦが閾値（すなわち、高ＰＲＦモード）を超えるかどうかを決定するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備える。例として、ゲート深さが送信イベント後にゲート内からエコーを受信するのに１３０μｓかかるような１０ｃｍである場合、ゲート位置決めプロセッサ１４０は、選択されたＰＲＦが７７００Ｈｚ（≒１／１３０μｓ）を超えるかどうかを決定することができる。例示的な実施形態では、ゲート位置決めプロセッサ１４０は、選択されたＰＲＦが閾値を超えてシステムが高ＰＲＦモードで動作している場合、仮想ゲートをＢモード画像上に位置決めするように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備え、上記の例では、これは選択されたＰＲＦが閾値の７７００Ｈｚを超えていることに対応する。ゲート位置決めプロセッサ１４０は、ディスプレイシステム１３４での提示のために、ゲートおよび／または仮想ゲートの視覚表現（例えば、アイコン）をＢモード画像上に重ね合わせることができる。ある特定の実施形態では、仮想ゲートの視覚表現は、仮想ゲートの位置に位置する高反射構造（例えば、高密度組織または追加の血管）など、生じる可能性のある曖昧な部分に関する情報をオペレータに提供することができ、それによりオペレータは、ＰＲＦを調整して高反射構造を回避することができる。

【0030】

図３は、様々な実施形態による、選択されたゲート場所２２０、および選択されたパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）に対応する仮想ゲート場所２２２を有する例示的なＢモード画像２００を示している。図４は、様々な実施形態による、選択されたゲート場所２２０、および選択されたＰＲＦに基づいて、明るい構造２０４に位置決めされた仮想ゲート場所２２２を有する例示的なＢモード画像２００を示している。図３および図４を参照すると、Ｂモード画像２００は、対象の血管２０２の上に位置決めされたＰＷライン２１０に沿った選択されたゲート２２０を含み得る。Ｂモード画像２００は、選択されたＰＲＦに基づいてゲート位置決めプロセッサ１４０によって位置決めされた仮想ゲート２２２を含み得る。図４を参照すると、仮想ゲート２２２は、明るい構造２０４の位置に位置している。本開示の目的のために、明るい構造（高反射構造とも呼ばれる）は、閾値画像強度値を超える画像強度振幅を有する撮像された構造として定義される。様々な実施形態において、オペレータは、ユーザ入力デバイス１３０を介してＰＲＦを調整し、仮想ゲート２２２を明るい構造２０４の場所ではない位置に移動させることができる。

【0031】

図５は、様々な実施形態による、選択されたゲート場所２２０、および図４に示すように、ＰＲＦを調整することによって明るい構造２０４から移動された仮想ゲート場所２２２を有する例示的なＢモード画像２００を示している。図５を参照すると、Ｂモード画像２００は、対象の血管２０２の上に位置決めされたＰＷライン２１０に沿った選択されたゲート２２０を含み得る。Ｂモード画像２００は、調整されたＰＲＦに基づいてゲート位置決めプロセッサ１４０によって移動された仮想ゲート２２２を含み得る。仮想ゲート２２２を明るい構造２０４に対応しない位置に移動させるためのＰＲＦの調整は、明るい構造２０４に起因して存在している可能性があるアーチファクトを低減または排除することによって、スペクトログラムの視覚化を強化する。

【0032】

図２を再び参照すると、信号プロセッサ１３２は、仮想ゲート２２２でＢモード画像強度値を分析して値が強度閾値を超えるかどうかを決定するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備える警告アプリケーションプロセッサ１５０を含み得る。例えば、事前定義および／またはユーザ選択の画像強度閾値は、アーチファクトをＰＷドップラー超音波画像データに提供すると予想される構造の画像強度値に対応し得る。例として、超音波プローブ１０４と選択されたゲート２２０との間の高密度組織２０４は、仮想ゲート２２２が高密度組織２０４の場所に位置決めされる場合、最初の超音波送信イベントに応じて選択されたゲート２２０の構造からのエコーが受信されると同時にプローブ１０４で受信され得る２番目の超音波送信イベントに応じてエコーを提供し得る。警告アプリケーションプロセッサ１５０は、警告アプリケーションプロセッサ１５０が仮想ゲート２２２における強度値が強度閾値を超えると決定する場合、仮想ゲート２２２が明るい構造２０４の場所に位置決めされることをオペレータに警告するために視覚、音声、および／または物理フィードバックを提供するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備える。例えば、警告アプリケーションプロセッサ１５０は、明るい構造２０４の場所に位置決めされている仮想ゲート２２２を識別するテキスト、形状、色付けされたピクセル、および／または任意の適切な視覚インジケータを提示してもよい。別の例として、警告アプリケーションプロセッサ１５０は、追加的および／または代替的に、音声トーン、ビープ音、警告メッセージ、および／または任意の適切な音声出力を提供し、仮想ゲート２２２が明るい構造２０４の場所に位置決めされることをオペレータに警告してもよい。追加的および／または代替的に、警告アプリケーションプロセッサ１５０は、超音波プローブ１０４での振動などの物理警告を提供し、仮想ゲート２２２が明るい構造２０４の場所に位置決めされることをオペレータに知らせてもよい。

【0033】

様々な実施形態において、警告アプリケーションプロセッサ１５０は、ＰＷライン２１０に沿ったＢモード画像強度値を分析し、値が強度閾値を超えるかどうかおよび／または値が強度閾値を超える場所を決定するように動作可能であり得る適切な論理、回路、インターフェースおよび／またはコードを備える。警告アプリケーションプロセッサ１５０は、明るい構造２０４に関連付けられるＰＷライン２１０に沿った場所を識別する警告をディスプレイシステム１３４に提示することができる。オペレータは、視覚フィードバックを参照してＰＲＦ調整を行い、仮想ゲート２２２を明るい構造２０４に関連付けられていない場所に移動させることができる。ＰＷライン警告は、追加的に、および／または上述の仮想ゲート警告の代替として提供されてもよい。

【0034】

図６は、様々な実施形態による、選択されたゲート場所２２０、仮想ゲート場所２２２、およびＰＷライン２１０に沿って提供された警告２３０、２３２を有する例示的なＢモード画像２００を示している。図６を参照すると、Ｂモード画像２００は、対象の血管２０２の上に位置決めされたＰＷライン２１０に沿った選択されたゲート２２０を含み得る。Ｂモード画像２００は、選択されたＰＲＦに基づいてゲート位置決めプロセッサ１４０によって位置決めされた仮想ゲート２２２を含み得る。Ｂモード画像２００は、仮想ゲート２２２が明るい構造２０４の１つまたは複数と同じ場所に位置決めされる場合、アーチファクトをＰＷドップラー超音波画像データに提供する可能性がある明るい構造２０４を含み得る。警告アプリケーションプロセッサ１５０は、仮想ゲート２２２が明るい構造２０４の場所に位置決めされるとき、図６に示すように、ディスプレイシステム１３４で仮想ゲート警告２３０を提供することができる。警告アプリケーションプロセッサ１５０は、明るい構造２０４が存在するＰＷライン２１０に沿った場所でＰＷライン警告２３２を提供することができる。仮想ゲート警告２３０は、ＰＷドップラー超音波画像データにおけるアーチファクトを回避するためにＰＲＦを調整すべきであることをオペレータに知らせる。ＰＷライン警告２３２は、オペレータがＰＲＦを調整して明るい構造２０４の場所を回避することができるように、他の明るい構造２０４の場所に関するフィードバックをオペレータに提供する。

【0035】

図７は、様々な実施形態による、強度閾値に関するＢモード画像２００のＰＷライン２１０に沿ったＢモード画像強度情報の例示的なグラフ３００を示している。図７を参照すると、グラフは、ＰＷライン２１０に沿ったＢモード画像データ３１０の様々な深さ（ｙ軸）における画像強度値（ｘ軸）を含む。グラフ３００は、Ｂモード超音波画像強度閾値３２０と、警告場所３３０とを含み、仮想ゲート警告２３０および／またはＰＷライン警告２３２を提供する。

【0036】

図２を再び参照すると、ディスプレイシステム１３４は、視覚情報をユーザに通信することが可能な任意のデバイスであり得る。例えば、ディスプレイシステム１３４は、液晶ディスプレイ、発光ダイオードディスプレイ、および／または任意の適切な１つまたは複数のディスプレイを含んでもよい。ディスプレイシステム１３４は、超音波画像および／または任意の適切な情報を提示するように動作可能であり得る。例えば、ディスプレイシステム１３４に提示される超音波画像は、Ｂモード画像２００、スペクトログラム、ＰＷライン２１０、選択されたゲート２２０、仮想ゲート２２２、警告２３０、２３２、および／または任意の適切な情報を含み得る。

【0037】

アーカイブ１３８は、超音波システム１００と統合された、および／または超音波システム１００に通信可能に（例えば、ネットワークを介して）結合された、画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）、サーバ、ハードディスク、フロッピーディスク、ＣＤ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、コンパクトストレージ、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、電気的に消去およびプログラム可能な読み取り専用メモリおよび／または任意の適切なメモリなどの１つまたは複数のコンピュータ可読メモリであってもよい。アーカイブ１３８は、例えば、信号プロセッサ１３２によってアクセスされ、かつ／または信号プロセッサ１３２に組み込まれたデータベース、ライブラリ、情報のセット、または他のストレージを含み得る。アーカイブ１３８は、例えば、一時的または永続的にデータを保存することが可能であり得る。アーカイブ１３８は、とりわけ、医療画像データ、信号プロセッサ１３２によって生成されたデータ、および／または信号プロセッサ１３２によって読み取り可能な命令を保存することが可能であってもよい。様々な実施形態において、アーカイブ１３８は、例えば、超音波画像データ、選択されたゲート位置決め命令、ＰＲＦ閾値情報および命令、仮想ゲート位置決め命令、画像強度閾値情報および命令、警告命令を保存する。

【0038】

超音波システム１００の構成要素は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアなどで実装されてもよい。超音波システム１００の様々な構成要素は、通信可能にリンクされ得る。超音波システム１００の構成要素は、別々に実装されてもよいし、かつ／または様々な形態で統合されてもよい。例えば、ディスプレイシステム１３４およびユーザ入力デバイス１３０は、タッチスクリーンディスプレイとして統合され得る。

【0039】

図８は、例示的な実施形態による、ＰＷドップラー撮像においてアーチファクト警告２３０、２３２を自動的に提供するために利用され得る例示的なステップ４０２～４１８を示すフローチャート４００である。図８を参照すると、例示的なステップ４０２～４１８を含むフローチャート４００が示されている。ある特定の実施形態は、ステップの１つまたは複数を省略すること、および／または列挙された順序とは異なる順序でステップを実施すること、および／または以下で論じるステップのいくつかを組み合わせることができる。例えば、ある特定の実施形態では、いくつかのステップが実施されないことがある。さらなる例として、ある特定のステップは、以下に列挙されるものとは異なる時間的順序で同時に実施され得る。

【0040】

ステップ４０２において、超音波システム１００のプローブ１０４を位置決めし、対象の領域のＢモード画像２００を取得することができる。例えば、超音波システム１００は、静脈血流、動脈血流、僧帽弁流入、筋肉組織、および／または任意の適切な解剖学的構造などの対象の領域の上に位置決めされた超音波プローブ１０４でＢモード画像２００を取得してもよい。

【0041】

ステップ４０４において、超音波システム１００の信号プロセッサ１３２は、ＰＷドップラーモードに入るための選択およびゲート２２０の位置決めを受信することができる。例えば、信号プロセッサ１３２は、ボタンの押下、タッチスクリーン上の選択、または任意の適切なユーザ入力など、ユーザ入力デバイス１３０からＰＷドップラーモードに入るための選択を受信してもよい。信号プロセッサ１３２のゲート位置決めプロセッサ１４０は、ユーザ入力デバイス１３０を介して、速度情報が望まれるＢモード画像２００上の場所でゲート選択を受信することができる。ゲート位置決めプロセッサ１４０は、ゲート２２０をＢモード画像２００上の選択された場所に重ね合わせるように構成され得る。

【0042】

ステップ４０６において、超音波システム１００は、ゲート２２０の位置に対応するＰＷドップラー信号を取得し、スペクトログラムを表示することができる。例えば、超音波プローブは、ステップ４０４で選択されたゲートの位置に対応するＰＷドップラー信号を取得してもよい。超音波システム１００は、ＰＷドップラー信号を処理し、ディスプレイシステム１３４に提示され得るスペクトログラムを生成し得る。

【0043】

ステップ４０８において、信号プロセッサ１３２は、ＰＲＦ調整が受信されたかどうかを決定することができる。例えば、オペレータは、ＰＲＦを増加させ、デフォルトまたは初期のＰＲＦ設定では見ることができない、より高速の流れのスペクトログラムで速度情報を見ることができる。プロセス４００は、ＰＲＦ調整がユーザ入力デバイス１３０を介して信号プロセッサ１３２によって受信される場合、ステップ４１０に続き得る。プロセス４００は、ＰＲＦ調整がステップ４０８で受信されない場合、ステップ４１８で終了することができる。

【0044】

ステップ４１０において、信号プロセッサ１３２は、調整されたＰＲＦがＰＲＦ閾値を超えるかどうかを決定する。例えば、信号プロセッサ１３２のゲート位置決めプロセッサ１４０は、ステップ４０８で受信されたＰＲＦ調整をＰＲＦ閾値と比較し、送信イベント間の時間が選択されたゲート場所で構造からエコーを受信するのにかかる時間よりも短い動作モードとして定義される高ＰＲＦモードでシステムが動作しているかどうかを決定してもよい。プロセス４００は、ステップ４０８でのＰＲＦ調整の結果としてシステム１００が高ＰＲＦモードに入らない場合、ステップ４１８で終了し得る。プロセス４００は、ステップ４０８でのＰＲＦ調整の結果としてシステム１００が高ＰＲＦモードに入る場合、ステップ４１２に続くことができる。

【0045】

ステップ４１２において、信号プロセッサ１３２は、ＰＲＦに対応する仮想ゲート２２２の位置を決定し、仮想ゲート２２２をＢモード画像２００上に提示することができる。例えば、信号プロセッサ１３２のゲート位置決めプロセッサ１４０は、ステップ４０８で選択されたＰＲＦに基づいて、選択されたゲート２２０に対応する最初の送信イベントからのエコーが超音波プローブ１０４によって受信されると同時に２番目の送信イベントからのエコーを超音波プローブ１０４に提供し得る深さを決定してもよい。ゲート位置決めプロセッサ１４０は、決定された深さでＰＷライン２１０に沿ってＢモード画像２００上にオーバレイされた仮想ゲート２２２の視覚インジケータを提示し得る。

【0046】

ステップ４１４において、信号プロセッサ１３２は、仮想ゲート２２２におけるおよび／またはＰＷライン２１０に沿ったＢモード画像強度値を分析し、強度閾値を超える値を識別することができる。例えば、信号プロセッサ１３２の警告アプリケーションプロセッサ１５０は、仮想ゲート２２２におけるおよび／またはＰＷライン２１０に沿ったＢモード画像ピクセルの強度値が、アーチファクトをＰＷドップラー超音波画像データに提供する可能性がある明るい構造２０４に対応する強度閾値を超えるかどうかを決定するように構成され得る。

【0047】

ステップ４１６において、信号プロセッサ１３２は、強度値が強度閾値を超える場合、警告２３０を仮想ゲート２２２に提供することができ、かつ／または警告２３０、２３２を強度閾値を超える強度値を有するＰＷライン２１０に沿った位置に提供することができる。例えば、信号プロセッサ１３２の警告アプリケーションプロセッサ１５０は、明るい構造２０４の場所に位置決めされている仮想ゲート２２２を識別するテキスト、形状、色付けされたピクセル、および／または任意の適切な視覚インジケータ２３０をディスプレイシステム１３４に提示してもよい。別の例として、警告アプリケーションプロセッサ１５０は、明るい構造２０４に関連付けられるＰＷライン２１０に沿った場所を識別する警告２３２をディスプレイシステム１３４に提示することができる。オペレータは、視覚フィードバックを参照してＰＲＦ調整を行い、仮想ゲート２２２を明るい構造２０４に関連付けられていない場所に移動させることができる。プロセス４００は、追加のＰＲＦ調整が行われる場合、例えば、仮想ゲート２２２が明るい構造２０４に位置決めされる場合、ステップ４０８に戻り得る。超音波手順が終了すると、プロセス４００は、ステップ４１８で終了することができる。

【0048】

本開示の態様は、パルス波（ＰＷ）ドップラー撮像においてアーチファクト警告２３０、２３２を自動的に提供するための方法４００およびシステム１００を提供する。様々な実施形態に従って、方法４００は、パルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）での超音波システム１００によって、高ＰＲＦモードで選択されたゲート位置２２０からパルス波（ＰＷ）ドップラー信号を取得すること４０６を含むことができる。高ＰＲＦモードは、最初の送信イベントと２番目の送信イベントとの間の最初の時間が、最初の送信イベントと最初の送信イベントに応じて選択されたゲート位置２２０から取得されたＰＷドップラー信号に対応する最初の受信イベントとの間の２番目の時間よりも短いときに発生する。方法４００は、ＰＲＦに基づいて超音波システム１００の少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０によって、Ｂモード画像２００のＰＷライン２１０に沿った仮想ゲート２２２の位置を決定すること４１２を含むことができる。方法４００は、ディスプレイシステム１３４に、Ｂモード画像２００のＰＷライン２１０に沿った決定された位置で仮想ゲート２２２を提示すること４１２を含むことができる。方法４００は、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１５０によって、Ｂモード画像２００の仮想ゲート２２２でＢモード画像強度値３１０を分析し、Ｂモード画像強度値３１０が強度閾値３２０を超えるかどうかを決定すること４１４を含むことができる。方法４００は、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１５０によって、Ｂモード画像強度値３１０が強度閾値３２０を超えるときに仮想ゲート警告２３０を提供すること４１６を含むことができる。

【0049】

代表的な実施形態では、方法４００は、超音波システム１００によって、Ｂモード画像２００を取得すること４０２を含んでもよい。方法４００は、少なくとも１つのプロセッサ１３２によって、ユーザ入力デバイス１３０からＰＷドップラーモードに入るための選択を受信すること４０４を含んでもよい。方法４００は、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０によって、ユーザ入力デバイス１３０から選択されたゲート位置２２０を受信すること４０４を含んでもよい。方法４００は、ディスプレイシステム１３４に、Ｂモード画像２００の選択されたゲート位置２２０を提示すること４０４を含んでもよい。例示的な実施形態では、方法４００は、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０によって、ユーザ入力デバイス１３０からＰＲＦへの調整を受信すること４０８を含んでもよい。方法４００は、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０によって、ＰＲＦへの調整が高ＰＲＦモードに対応するかどうかを決定すること４１０を含んでもよい。様々な実施形態において、方法４００は、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１５０によって、Ｂモード画像のＰＷライン２１０に沿ったＢモード画像強度値３１０を分析し、強度閾値３２０を超えるＰＷライン２１０に沿ったＢモード画像強度値３１０を識別すること４１４を含んでもよい。方法４００は、ディスプレイシステム１３４に、強度閾値３２０を超えるＢモード画像強度値３１０を有するＰＷライン２１０に沿った位置でＰＷライン警告２３２を提示すること４１６を含んでもよい。ある特定の実施形態では、方法４００は、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０によって、仮想ゲート警告２３０およびＰＷライン警告２３２に応じてユーザ入力デバイス１３０から調整されたＰＲＦを受信すること４０８を含んでもよい。代表的な実施形態では、ＰＷライン警告２３２は、テキスト、少なくとも１つの形状２３２、および／または色付けされたピクセルを含む視覚インジケータである。例示的な実施形態では、方法４００は、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０によって、仮想ゲート警告２３０に応じてユーザ入力デバイス１３０から調整されたＰＲＦを受信すること４０８を含む。ある特定の実施形態では、仮想ゲート警告２３０は、視覚警告２３０、音声警告、および／または物理警告である。

【0050】

様々な実施形態は、パルス波（ＰＷ）ドップラー撮像においてアーチファクト警告２３０、２３２を自動的に提供するためのシステム１００を提供する。システム１００は、超音波システム１００と、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０、１５０と、ディスプレイシステム１３４とを備えることができる。超音波システム１００は、高ＰＲＦモードで選択されたゲート位置２２０からパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）でパルス波（ＰＷ）ドップラー信号を取得するように構成することができる。高ＰＲＦモードは、最初の送信イベントと２番目の送信イベントとの間の最初の時間が、最初の送信イベントと最初の送信イベントに応じて選択されたゲート位置２２０から取得されたＰＷドップラー信号に対応する最初の受信イベントとの間の２番目の時間よりも短いときに発生することができる。少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０は、ＰＲＦに基づいてＢモード画像２００のＰＷライン２１０に沿った仮想ゲート２２２の位置を決定するように構成することができる。少なくとも１つのプロセッサ１３２、１５０は、Ｂモード画像２００の仮想ゲート２２２でＢモード画像強度値３１０を分析し、Ｂモード画像強度値３１０が強度閾値３２０を超えるかどうかを決定するように構成することができる。少なくとも１つのプロセッサ１３２、１５０は、Ｂモード画像強度値３１０が強度閾値３２０を超えるときに仮想ゲート警告２３０を提供するように構成することができる。ディスプレイシステム１３４は、Ｂモード画像２００のＰＷライン２１０に沿った決定された位置で仮想ゲート２２２を提示するように構成することができる。

【0051】

例示的な実施形態では、超音波システム１００は、Ｂモード画像２００を取得するように構成されてもよい。少なくとも１つのプロセッサ１３２は、ユーザ入力デバイス１３０からＰＷドップラーモードに入るための選択を受信するように構成されてもよい。少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０は、ユーザ入力デバイス１３０から選択されたゲート位置２２０を受信するように構成されてもよい。ディスプレイシステム１３４は、選択されたゲート位置２２０をＢモード画像２００に提示するように構成されてもよい。ある特定の実施形態では、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０は、ユーザ入力デバイス１３０からＰＲＦへの調整を受信するように構成されてもよい。少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０は、ＰＲＦへの調整が高ＰＲＦモードに対応するかどうかを決定するように構成されてもよい。様々な実施形態において、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１５０は、Ｂモード画像２００のＰＷライン２１０に沿ったＢモード画像強度値３１０を分析し、強度閾値３２０を超えるＰＷライン２１０に沿ったＢモード画像強度値３１０を識別するように構成されてもよい。少なくとも１つのプロセッサ１３２、１５０は、ディスプレイシステム１３４に、強度閾値３２０を超えるＢモード画像強度値３１０を有するＰＷライン２１０に沿った位置でＰＷライン警告２３２を提示するように構成されてもよい。代表的な実施形態では、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０は、仮想ゲート警告２３０およびＰＷライン警告２３２に応じてユーザ入力デバイス１３０から調整されたＰＲＦを受信するように構成されてもよい。例示的な実施形態では、少なくとも１つのプロセッサ１３２、１４０は、仮想ゲート警告２３０に応じてユーザ入力デバイス１３０から調整されたＰＲＦを受信するように構成される。様々な実施形態において、仮想ゲート警告２３０は、視覚警告２３０、音声警告、および／または物理警告であってもよい。

【0052】

ある特定の実施形態は、少なくとも１つのコードセクションを有するコンピュータプログラムを保存した非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。少なくとも１つのコードセクションは、ステップ４００を機械に実施させるために機械によって実行可能である。ステップ４００は、高ＰＲＦモードで選択されたゲート位置２２０からパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）で取得されたパルス波（ＰＷ）ドップラー信号を受信すること４０６を含むことができる。高ＰＲＦモードは、最初の送信イベントと２番目の送信イベントとの間の最初の時間が、最初の送信イベントと最初の送信イベントに応じて選択されたゲート位置２２０から取得されたＰＷドップラー信号に対応する最初の受信イベントとの間の２番目の時間よりも短いときに発生する。ステップ４００は、ＰＲＦに基づいてＢモード画像２００のＰＷライン２１０に沿った仮想ゲート２２２の位置を決定すること４１２を含むことができる。ステップ４００は、Ｂモード画像２００のＰＷライン２１０に沿った決定された位置で仮想ゲート２２２をディスプレイシステム１３４に提示すること４１２を含むことができる。ステップ４００は、Ｂモード画像２００の仮想ゲート２２２でＢモード画像強度値３１０を分析し、Ｂモード画像強度値３１０が強度閾値３２０を超えるかどうかを決定すること４１４を含むことができる。ステップ４００は、Ｂモード画像強度値３１０が強度閾値３２０を超えるときに仮想ゲート警告２３０を提供すること４１６を含むことができる。

【0053】

様々な実施形態において、ステップ４００は、Ｂモード画像２００を受信すること４０２を含んでもよい。ステップ４００は、ＰＷドップラーモードに入るための選択を受信すること４０４を含んでもよい。ステップ４００は、選択されたゲート位置２２０を受信すること４０４を含んでもよい。ステップ４００は、Ｂモード画像２００の選択されたゲート位置２２０をディスプレイシステム１３４に提示すること４０４を含んでもよい。例示的な実施形態では、ステップ４００は、Ｂモード画像２００のＰＷライン２１０に沿ったＢモード画像強度値３１０を分析し、強度閾値３２０を超えるＰＷライン２１０に沿ったＢモード画像強度値３１０を識別すること４１４を含んでもよい。ステップ４００は、強度閾値３２０を超えるＢモード画像強度値３１０を有するＰＷライン２１０に沿った位置でＰＷライン警告２３２をディスプレイシステム１３４に提示すること４１６を含んでもよい。代表的な実施形態では、ステップ４００は、仮想ゲート警告２３０およびＰＷライン警告２３２に応じて調整されたＰＲＦを受信すること４０８を含んでもよい。ある特定の実施形態では、ステップ４００は、仮想ゲート警告２３０に応じて調整されたＰＲＦを受信すること４０８を含んでもよい。

【0054】

本明細書で利用する場合、「回路」という用語は、ハードウェアを構成し、ハードウェアによって実行され、あるいはハードウェアに関連付けられ得る物理的電子構成要素（すなわちハードウェア）ならびに任意のソフトウェアおよび／またはファームウェア（「コード」）を指す。本明細書で使用する場合、例えば、特定のプロセッサおよびメモリは、コードの第１の１つまたは複数のラインを実行するときに第１の「回路」を備えることができ、コードの第２の１つまたは複数のラインを実行するときに第２の「回路」を備えることができる。本明細書で利用する場合、「および／または」は、「および／または」によって結合されたリストの項目の任意の１つまたは複数を意味する。例として、「ｘおよび／またはｙ」は、３要素集合｛（ｘ）、（ｙ）、（ｘ、ｙ）｝の任意の要素を意味する。別の例として、「ｘ、ｙ、および／またはｚ」は、７要素集合｛（ｘ）、（ｙ）、（ｚ）、（ｘ、ｙ）、（ｘ、ｚ）、（ｙ、ｚ）、（ｘ、ｙ、ｚ）｝の任意の要素を意味する。本明細書で利用する場合、「例示的な」という用語は、非限定的な例、実例、または例示として役立つことを意味する。本明細書で利用する場合、「例えば（ｅ．ｇ．）」および「例えば（ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ）」という用語は、１つまたは複数の非限定的な例、実例、または例示のリストを提示する。本明細書で利用する場合、回路は、機能の性能が無効になっているかどうかにかかわらず、あるユーザ構成可能な設定によって機能を実施するために回路が必要なハードウェアおよびコード（存在する場合）を備えるときはいつでも機能を実施するように「動作可能」である。

【0055】

他の実施形態は、機械および／またはコンピュータによって実行可能な少なくとも１つのコードセクションを有する機械コードおよび／またはコンピュータプログラムを保存した、コンピュータ可読デバイスおよび／もしくは非一時的コンピュータ可読媒体、ならびに／または機械可読デバイスおよび／もしくは非一時的機械可読媒体を提供することができ、それによってパルス波（ＰＷ）ドップラー撮像においてアーチファクト警告を自動的に提供するための本明細書に記載のようなステップを機械および／またはコンピュータに実施させる。

【0056】

したがって、本開示は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実現することができる。本開示は、少なくとも１つのコンピュータシステムにおいて集中的に、または異なる要素がいくつかの相互接続されたコンピュータシステムにわたって広がるように分散的に実現することができる。本明細書に記載の方法を実行するのに適合された任意の種類のコンピュータシステムまたは他の装置が、適している。

【0057】

様々な実施形態はまた、本明細書に記載の方法の実施を可能にするすべての特徴を備え、コンピュータシステムにロードされたときにこれらの方法を実行することができるコンピュータプログラム製品に埋め込むことができる。本文脈におけるコンピュータプログラムは、情報処理能力を有するシステムに、直接、またはａ）別の言語、コードまたは表記への変換、ｂ）異なる材料の形での再現の一方または両方の後で特定の機能を実施させることを意図した一組の命令の任意の言語、コードまたは表記による任意の表現を意味する。

【0058】

本開示についてある特定の実施形態を参照して説明してきたが、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な変更を施してもよく、均等物に置換してもよいことが当業者によって理解されるであろう。加えて、本開示の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本開示の教示に適合させるために、多くの修正を行うことができる。したがって、本開示は、開示された特定の実施形態に限定されず、本開示が添付の特許請求の範囲内に属するすべての実施形態を含むことになることを意図している。

【符号の説明】

【0059】

１０ Ｂモード画像
１２ 血管
１４ ＰＷライン
１６ ゲート場所／ゲート
２０ スペクトログラム
２２ 一定の流れ
２４ バックグラウンドノイズ
１００ 超音波システム
１０２ 送信機
１０４ 超音波プローブ
１０６ 送信トランスデューサ素子
１０８ 受信トランスデューサ素子
１１０ 送信ビームフォーマ
１１４ 送信副開口ビームフォーマ
１１６ 受信副開口ビームフォーマ
１１８ 受信機
１２０ 受信ビームフォーマ
１２２ Ａ／Ｄ変換器
１２４ ＲＦプロセッサ
１２６ ＲＦ／ＩＱバッファ
１３０ ユーザ入力デバイス
１３２ 信号プロセッサ
１３４ ディスプレイシステム
１３６ 画像バッファ
１３８ アーカイブ
１４０ ゲート位置決めプロセッサ
１５０ 警告アプリケーションプロセッサ
２００ Ｂモード画像
２０２ 血管
２０４ 明るい構造／高密度組織
２１０ ＰＷライン
２２０ ゲート場所／ゲート位置／ゲート
２２２ 仮想ゲート場所／仮想ゲート
２３０ 仮想ゲート警告／アーチファクト警告／視覚インジケータ／視覚警告
２３２ ＰＷライン警告／アーチファクト警告／少なくとも１つの形状
３００ グラフ
３１０ Ｂモード画像強度値／Ｂモード画像データ
３２０ Ｂモード超音波画像強度閾値
３３０ 警告場所
４００ フローチャート／プロセス／方法／ステップ
４０２ ステップ
４０４ ステップ
４０６ ステップ
４０８ ステップ
４１０ ステップ
４１２ ステップ
４１４ ステップ
４１６ ステップ
４１８ ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】