適応的にクラッタフィルタリングを行う超音波システムおよび方法
【課題】本発明は、複数の超音波データに対するパワーおよび平均周波数に基づいて適応的にクラッタフィルタリングを行う超音波システムおよび方法に関する。
【解決手段】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、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して、複数の超音波データを取得する超音波データ取得部と、前記複数の超音波データに対応する複数のピクセルを含むカラードップラー映像を形成するプロセッサとを備える。当該プロセッサは、前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出して該複数のパワーのパワー差を算出し、前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断し、前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２のクラッタフィルタリングを行う。
【解決手段】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、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して、複数の超音波データを取得する超音波データ取得部と、前記複数の超音波データに対応する複数のピクセルを含むカラードップラー映像を形成するプロセッサとを備える。当該プロセッサは、前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出して該複数のパワーのパワー差を算出し、前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断し、前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２のクラッタフィルタリングを行う。
【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、適応的にクラッタフィルタリングを行う超音波システムおよび方法に関する。
【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できるので、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、対象体から反射される超音波信号（超音波エコー信号）を２次元映像で示すＢモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｍｏｄｅ）映像、ドップラ効果（ｄｏｐｐｌｅｒ ｅｆｆｅｃｔ）を用いて動いている対象体（特に、血流）の速度をドップラスペクトルで示すＤモード（ｄｏｐｐｌｅｒ ｍｏｄｅ）映像、ドップラ効果を用いて動いている対象体の速度をカラーで示すＣモード（ｃｏｌｏｒ ｍｏｄｅ）映像、圧力（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）を加えた時と加えない時の反応差を映像で示す弾性モード映像などを提供してくれる。特に対象体が動いている場合、超音波システムは、超音波信号を動いている対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラ信号を形成する。超音波システムは、形成されたドップラ信号に基づいてＣモード映像（即ち、カラードップラー映像）を形成する。
【０００４】
ドップラ信号は、血管壁、心臓壁、心臓弁などの動きによる低周波ドップラ信号も含む。この低周波ドップラ信号は、クラッタ信号（ｃｌｕｔｔｅｒ ｓｉｇｎａｌ）とも呼ばれ、血流によるドップラ信号と比べて１００倍以上の振幅を有する。このクラッタ信号は、血流速度を検出するのに邪魔になるので、正確な血流速度を検出するためにはドップラ信号からクラッタ信号を除去することが必須である。超音波システムは、クラッタ信号を除去するために高域通過フィルタ（ｈｉｇｈ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）の一種であるクラッタフィルタ（ｃｌｕｔｔｅｒ ｆｉｌｔｅｒ）、固有ベクトル基盤クラッタフィルタ、ＳＶＤ（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いたクラッタフィルタなどを用いている。
【０００５】
従来は、クラッタフィルタ、固有ベクトル基盤クラッタフィルタおよびＳＶＤクラッタフィルタのいずれか１つのクラッタフィルタのみを用いてドップラ信号にクラッタフィルタリングを行った。しかし、ドップラ信号によってクラッタ信号が十分にフィルタリングされない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９５２２８号公報
【特許文献２】特開２００８−１４９１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、複数の超音波データに対するパワーおよび平均周波数に基づいて、適応的にクラッタフィルタリングを行う超音波システムおよび方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して、複数の超音波データを取得する超音波データ取得部と、前記複数の超音波データに対応する複数のピクセルを含むカラードップラー映像を形成するプロセッサとを備え、該プロセッサは、前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出して該複数のパワーのパワー差を算出し、前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断し、前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２のクラッタフィルタリングを行う。
【０００９】
また、本発明におけるクラッタフィルタリング方法は、ａ）対象体に対するカラードップラー映像の各ピクセルに対応する複数の超音波データを取得する段階と、ｂ）前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出することによって該複数のパワー間のパワー差を算出する段階と、ｃ）前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断する段階と、ｄ）前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２のクラッタフィルタリングを行う段階とを備える。
【００１０】
また、クラッタフィルタリングを行う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み出し可能の記録媒体は、前記方法が、ａ）対象体に対するカラードップラー映像の各ピクセルに対応する複数の超音波データを取得する段階と、ｂ）前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出することによって該複数のパワー間のパワー差を算出する段階と、ｃ）前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断する段階と、ｄ）前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２の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】
【００１１】
本発明は、複数の超音波データに対するパワーおよび平均周波数に基づいて適応的にクラッタフィルタリングを行うことができ、クラッタ信号をより正確に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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Ｂモード（ｂｒｉｇｔｎｅｓｓ ｍｏｄｅ）映像および関心領域の例を示す例示図である。
【図３】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４】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５】本発明の実施例における適応的にクラッタフィルタリングを行う手続を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例におけるＳＶＤ（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）クラッタフィルタリングを行う手続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】
【００１３】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１４】
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、使用者入力部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。
【００１５】
使用者入力部１１０は、使用者の入力情報を受信する。図２は、本発明の実施例におけるＢモード（ｂｒｉｇｔｎｅｓｓ ｍｏｄｅ）映像および関心領域の例を示す例示図である。本実施例において、入力情報は、図２に示すように、対象体のＢモード映像２１０に関心領域２２０を設定するための情報を含む。関心領域２２０は、カラーボックスを含む。使用者入力部１１０としては、コントロールパネル（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｎｅｌ）、マウス（ｍｏｕｓｅ）、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などが挙げられる。
【００１６】
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（すなわち、超音波エコー信号）を受信して超音波データを取得する。
【００１７】
図３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３を参照すると、超音波データ取得部１２０は、送信信号形成部３１０、複数の変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔ）（図示せず）を含む超音波プローブ３２０、ビームフォーマ３３０および超音波データ形成部３４０を備える。
【００１８】
送信信号形成部３１０は、変換素子の位置および集束点を考慮して送信信号を形成する。本実施例において、送信信号形成部３１０は、Ｂモード映像２１０を得るための第１の送信信号および予め定められたアンサンブルナンバー（ｅｎｓｅｍｂｌｅ ｎｕｍｂｅｒ）に基づいて関心領域２２０に対応するカラードップラー映像を得るための複数の第２の送信信号を含む。アンサンブルナンバーは、１つのスキャンラインに対応するドップラー信号を得るために超音波信号を送受信する回数を示す。
【００１９】
超音波プローブ３２０は、送信信号形成部３１０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３２０は、送信信号形成部３１０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３２０は、送信信号形成部３１０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。
【００２０】
ビームフォーマ３３０は、超音波プローブ３２０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３３０は、変換素子の位置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３３０は、超音波プローブ３２０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。また、ビームフォーマ３３０は、変換素子の位置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３３０は、超音波プローブ３２０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。また、ビームフォーマ３３０は、変換素子の位置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。
【００２１】
超音波データ形成部３４０は、ビームフォーマ３３０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３４０は、ビームフォーマ３３０から提供される第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、これに限定されない。また、超音波データ形成部３４０は、ビームフォーマ３３０から提供される複数の第２の受信集束信号を用いて複数の第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）データを含む。しかし、第２の超音波データは、これに限定されない。
【００２２】
再び図１を参照すると、プロセッサ１３０は、超音波データ取得部１２０から提供される第１の超音波データを用いてＢモード映像２１０を形成する。また、プロセッサ１３０は、超音波データ取得部１２０から提供される複数の第２の超音波データに適応的にクラッタフィルタリングを行い、クラッタフィルタリングされた複数の第２の超音波データを用いて関心領域２２０に対応するカラードップラー映像を形成する。
【００２３】
図４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４を参照すると、プロセッサ１３０は、行列形成部４１０、ＳＶＤ（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理部４２０、算出部４３０、判断部４４０、第１のフィルタリング部４５０、第２のフィルタリング部４６０および映像形成部４７０を備える。
【００２４】
図５は、本発明の実施例における適応的にクラッタフィルタリングを行う手続を示すフローチャートである。行列形成部４１０は、超音波データ取得部１２０から提供される複数の第２の超音波データに基づいて、カラードップラー映像の複数のピクセルのそれぞれに対応する行列を形成する（Ｓ５０２）。一例として、カラードップラー映像のピクセルに対応する複数の第２の超音波データが２、３、５、６、７、８の場合、行列形成部４１０は、複数の第２の超音波データ２、３、５、６、７、８を用いて、下記の式のように３×２の大きさを有する行列ＨＭを形成する。
【００２５】
【数１】
【００２６】
行列は、ハンケル行列（ｈａｎｋｅｌ ｍａｔｒｉｘ）を含む。しかし、行列は、これに限定されない。
【００２７】
ＳＶＤ処理部４２０は、行列形成部４１０で形成された複数の行列のそれぞれにＳＶＤを行って、各行列に対応する複数の副行列を形成する（Ｓ５０４）。一例として、ＳＶＤ処理部４２０は、行列ＨＭにＳＶＤを行って、下記の式のように副行列ＳＭ１およびＳＭ２を形成する。
【００２８】
【数２】
【００２９】
算出部４３０は、ＳＶＤ処理部４２０で形成された複数の副行列のそれぞれに対してパワー（ｐｏｗｅｒ）を算出する（Ｓ５０６）。一例として、算出部４３０は、副行列ＳＭ１を下記の式のように再整列する。
【００３０】
【数３】
−−−−（式３）
【００３１】
算出部４３０は、再整列された副行列ＳＭ１に自己相関（ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を行って、副行列ＳＭ１に対応するパワーを算出する。算出部４３０は、副行列ＳＭ２に対しても式３のように再整列し、再整列された副行列に自己相関（ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を行って、副行列ＳＭ２に対応するパワーを算出する。
【００３２】
また、算出部４３０は、ＳＶＤ処理部４２０で形成された複数の副行列のそれぞれに対して平均周波数を算出する（Ｓ５０６）。一例として、算出部４３０は、再整列された副行列ＳＭ１に自己相関を行って、副行列ＳＭ１に対応する平均周波数を算出する。また、算出部４３０は、再整列された副行列ＳＭ２に自己相関を行って、副行列ＳＭ２に対応する平均周波数を算出する。
【００３３】
算出部４３０は、カラードップラー映像の各ピクセルに対して、複数の副行列間のパワー差を算出する（Ｓ５０８）。本実施例では、副行列ＳＭ１に対応するパワーと副行列ＳＭ２に対応するパワー差を算出する。
【００３４】
判断部４４０は、算出部４３０で算出されたパワー差と予め定められた第１のしきい値とを比較する（Ｓ５１０）。パワー差が第１のしきい値以上（はい）であると判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、複数の副行列に第１のクラッタフィルタリングを行う（Ｓ５１２）。本実施例において、第１のクラッタフィルタリングは、ＳＶＤクラッタフィルタリングを含む。段階Ｓ５１２については、図６を参照してさらに具体的に説明する。
【００３５】
図６は、本発明の実施例におけるＳＶＤクラッタフィルタリングを行う手続を示すフローチャートである。
【００３６】
第１のフィルタリング部４５０は、算出部４３０で算出された平均周波数と予め定められた第１の遮断周波数（ｃｕｔｏｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）とを比較する（Ｓ６０２）。
【００３７】
平均周波数が第１の遮断周波数以下（いいえ）であると判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、該副行列をクラッタ信号成分として除去するためのＳＶＤクラッタフィルタリング（第１のＳＶＤクラッタフィルタリング）を該副行列に行う（Ｓ６０４）。一例として、第１のフィルタリング部４５０は、副行列ＳＭ１の平均周波数と第１の遮断周波数とを比較して、副行列の平均周波数が第１の遮断周波数以下（いいえ）であると判断されれば、副行列ＳＭ１をクラッタ信号成分として除去するための第１のＳＶＤクラッタフィルタリングを副行列ＳＭ１に行う。
【００３８】
一方、平均周波数が第１の遮断周波数を超える（はい）と判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、該副行列の平均周波数と予め定められた第２の遮断周波数とを比較する（Ｓ６０６）。ここで、第２の遮断周波数は、第１の遮断周波数より大きい周波数である。
【００３９】
該副行列の平均周波数が第２の遮断周波数以下（いいえ）であると判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、該副行列をドップラ信号成分としてみなし、該副行列に行列演算を行うためのＳＶＤクラッタフィルタリング（第２のＳＶＤクラッタフィルタリング）を該副行列に行う（Ｓ６０８）。ここで、行列演算は、行列加算演算を含む。
【００４０】
一例として、副行列ＳＭ１の平均周波数が第１の遮断周波数以下（いいえ）であり、副行列ＳＭ２の平均周波数が第１の遮断周波数を超えて（はい）第２の遮断周波数以下（いいえ）の場合、第１のフィルタリング部４５０は、副行列ＳＭ１をクラッタ信号成分として除去するための第１のＳＶＤクラッタフィルタリングを副行列ＳＭ１に行い、第２のＳＶＤクラッタフィルタリングを副行列ＳＭ２に行って、下記の式のようにクラッタフィルタリングされた第２の超音波データＭを形成する。
【００４１】
【数４】
【００４２】
他の例として、副行列ＳＭ１およびＳＭ２の平均周波数が第１の遮断周波数を超えて（はい）第２の遮断周波数以下（いいえ）の場合、第１のフィルタリング部４５０は、第２のＳＶＤクラッタフィルタリングを副行列ＳＭ１およびＳＭ２に行って、下記の式のようにクラッタフィルタリングされた第２の超音波データＭを形成する。
【００４３】
【数５】
【００４４】
一方、該副行列の平均周波数が第２の遮断周波数を超える（はい）と判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、該副行列のパワーと予め定められた第２のしきい値とを比較する（Ｓ６１０）。
【００４５】
該副行列のパワーが第２のしきい値以上（いいえ）であると判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、上述のように、該副行列に第２のＳＶＤクラッタフィルタリングを行う。一方、該副行列のパワーが第２の第２のしきい値未満（はい）であると判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、該副行列をノイズ成分として除去するためのＳＶＤクラッタフィルタリング（第３のＳＶＤクラッタフィルタリング）を該副行列に行う（Ｓ６１２）。
【００４６】
第１のフィルタリング部４５０は、カラードップラー映像の各ピクセルに対して、すべての副行列に上述のような手続を行う（Ｓ６１４）。
【００４７】
再び図５を参照すると、パワー差が第１のしきい値未満（いいえ）であると判断されれば、第２のフィルタリング部４６０は、複数の第２の超音波データに第２のクラッタフィルタリングを行う（Ｓ５１４）。ここで、第２のクラッタフィルタリングとしては、ＩＩＲ（ｉｎｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタリング、回帰（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）フィルタリング、固有ベクトル基盤フィルタリングなどが挙げられる。
【００４８】
映像形成部４７０は、クラッタフィルタリングされた第２の超音波データに基づいてカラードップラー映像を形成する（Ｓ５１６）。また、映像形成部４７０は、超音波データ取得部１２０から提供される第１の超音波データに基づいてＢモード映像を形成する。
【００４９】
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で形成されたカラードップラー映像を表示する。また、ディスプレイ部１４０は、プロセッサ１３０で形成されたＢモード映像を表示する。
【００５０】
以上、本発明のクラッタフィルタリングを行う超音波システムおよびその方法を説明したが、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。
【００５１】
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】
【００５２】
１００ 超音波システム
１１０ 使用者入力部
１２０ 超音波データ取得部
１３０ プロセッサ
１４０ ディスプレイ部
２１０ Ｂモード映像
２２０ 関心領域
３１０ 送信信号形成部
３２０ 超音波プローブ
３３０ ビームフォーマ
３４０ 超音波データ形成部
４１０ 行列形成部
４２０ ＳＶＤ処理部
４３０ 算出部
４４０ 判断部
４５０ 第１のフィルタリング部
４６０ 第２のフィルタリング部
４７０ 映像形成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波システムに関し、特に、適応的にクラッタフィルタリングを行う超音波システムおよび方法に関する。
【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できるので、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、対象体から反射される超音波信号（超音波エコー信号）を２次元映像で示すＢモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｍｏｄｅ）映像、ドップラ効果（ｄｏｐｐｌｅｒ ｅｆｆｅｃｔ）を用いて動いている対象体（特に、血流）の速度をドップラスペクトルで示すＤモード（ｄｏｐｐｌｅｒ ｍｏｄｅ）映像、ドップラ効果を用いて動いている対象体の速度をカラーで示すＣモード（ｃｏｌｏｒ ｍｏｄｅ）映像、圧力（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）を加えた時と加えない時の反応差を映像で示す弾性モード映像などを提供してくれる。特に対象体が動いている場合、超音波システムは、超音波信号を動いている対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラ信号を形成する。超音波システムは、形成されたドップラ信号に基づいてＣモード映像（即ち、カラードップラー映像）を形成する。
【０００４】
ドップラ信号は、血管壁、心臓壁、心臓弁などの動きによる低周波ドップラ信号も含む。この低周波ドップラ信号は、クラッタ信号（ｃｌｕｔｔｅｒ ｓｉｇｎａｌ）とも呼ばれ、血流によるドップラ信号と比べて１００倍以上の振幅を有する。このクラッタ信号は、血流速度を検出するのに邪魔になるので、正確な血流速度を検出するためにはドップラ信号からクラッタ信号を除去することが必須である。超音波システムは、クラッタ信号を除去するために高域通過フィルタ（ｈｉｇｈ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）の一種であるクラッタフィルタ（ｃｌｕｔｔｅｒ ｆｉｌｔｅｒ）、固有ベクトル基盤クラッタフィルタ、ＳＶＤ（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いたクラッタフィルタなどを用いている。
【０００５】
従来は、クラッタフィルタ、固有ベクトル基盤クラッタフィルタおよびＳＶＤクラッタフィルタのいずれか１つのクラッタフィルタのみを用いてドップラ信号にクラッタフィルタリングを行った。しかし、ドップラ信号によってクラッタ信号が十分にフィルタリングされない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９５２２８号公報
【特許文献２】特開２００８−１４９１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、複数の超音波データに対するパワーおよび平均周波数に基づいて、適応的にクラッタフィルタリングを行う超音波システムおよび方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して、複数の超音波データを取得する超音波データ取得部と、前記複数の超音波データに対応する複数のピクセルを含むカラードップラー映像を形成するプロセッサとを備え、該プロセッサは、前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出して該複数のパワーのパワー差を算出し、前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断し、前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２のクラッタフィルタリングを行う。
【０００９】
また、本発明におけるクラッタフィルタリング方法は、ａ）対象体に対するカラードップラー映像の各ピクセルに対応する複数の超音波データを取得する段階と、ｂ）前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出することによって該複数のパワー間のパワー差を算出する段階と、ｃ）前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断する段階と、ｄ）前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２のクラッタフィルタリングを行う段階とを備える。
【００１０】
また、クラッタフィルタリングを行う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み出し可能の記録媒体は、前記方法が、ａ）対象体に対するカラードップラー映像の各ピクセルに対応する複数の超音波データを取得する段階と、ｂ）前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出することによって該複数のパワー間のパワー差を算出する段階と、ｃ）前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断する段階と、ｄ）前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２の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】
【００１１】
本発明は、複数の超音波データに対するパワーおよび平均周波数に基づいて適応的にクラッタフィルタリングを行うことができ、クラッタ信号をより正確に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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Ｂモード（ｂｒｉｇｔｎｅｓｓ ｍｏｄｅ）映像および関心領域の例を示す例示図である。
【図３】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４】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５】本発明の実施例における適応的にクラッタフィルタリングを行う手続を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例におけるＳＶＤ（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）クラッタフィルタリングを行う手続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】
【００１３】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１４】
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、使用者入力部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。
【００１５】
使用者入力部１１０は、使用者の入力情報を受信する。図２は、本発明の実施例におけるＢモード（ｂｒｉｇｔｎｅｓｓ ｍｏｄｅ）映像および関心領域の例を示す例示図である。本実施例において、入力情報は、図２に示すように、対象体のＢモード映像２１０に関心領域２２０を設定するための情報を含む。関心領域２２０は、カラーボックスを含む。使用者入力部１１０としては、コントロールパネル（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｎｅｌ）、マウス（ｍｏｕｓｅ）、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などが挙げられる。
【００１６】
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（すなわち、超音波エコー信号）を受信して超音波データを取得する。
【００１７】
図３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３を参照すると、超音波データ取得部１２０は、送信信号形成部３１０、複数の変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔ）（図示せず）を含む超音波プローブ３２０、ビームフォーマ３３０および超音波データ形成部３４０を備える。
【００１８】
送信信号形成部３１０は、変換素子の位置および集束点を考慮して送信信号を形成する。本実施例において、送信信号形成部３１０は、Ｂモード映像２１０を得るための第１の送信信号および予め定められたアンサンブルナンバー（ｅｎｓｅｍｂｌｅ ｎｕｍｂｅｒ）に基づいて関心領域２２０に対応するカラードップラー映像を得るための複数の第２の送信信号を含む。アンサンブルナンバーは、１つのスキャンラインに対応するドップラー信号を得るために超音波信号を送受信する回数を示す。
【００１９】
超音波プローブ３２０は、送信信号形成部３１０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３２０は、送信信号形成部３１０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３２０は、送信信号形成部３１０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。
【００２０】
ビームフォーマ３３０は、超音波プローブ３２０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３３０は、変換素子の位置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３３０は、超音波プローブ３２０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。また、ビームフォーマ３３０は、変換素子の位置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３３０は、超音波プローブ３２０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。また、ビームフォーマ３３０は、変換素子の位置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。
【００２１】
超音波データ形成部３４０は、ビームフォーマ３３０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３４０は、ビームフォーマ３３０から提供される第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、これに限定されない。また、超音波データ形成部３４０は、ビームフォーマ３３０から提供される複数の第２の受信集束信号を用いて複数の第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）データを含む。しかし、第２の超音波データは、これに限定されない。
【００２２】
再び図１を参照すると、プロセッサ１３０は、超音波データ取得部１２０から提供される第１の超音波データを用いてＢモード映像２１０を形成する。また、プロセッサ１３０は、超音波データ取得部１２０から提供される複数の第２の超音波データに適応的にクラッタフィルタリングを行い、クラッタフィルタリングされた複数の第２の超音波データを用いて関心領域２２０に対応するカラードップラー映像を形成する。
【００２３】
図４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４を参照すると、プロセッサ１３０は、行列形成部４１０、ＳＶＤ（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理部４２０、算出部４３０、判断部４４０、第１のフィルタリング部４５０、第２のフィルタリング部４６０および映像形成部４７０を備える。
【００２４】
図５は、本発明の実施例における適応的にクラッタフィルタリングを行う手続を示すフローチャートである。行列形成部４１０は、超音波データ取得部１２０から提供される複数の第２の超音波データに基づいて、カラードップラー映像の複数のピクセルのそれぞれに対応する行列を形成する（Ｓ５０２）。一例として、カラードップラー映像のピクセルに対応する複数の第２の超音波データが２、３、５、６、７、８の場合、行列形成部４１０は、複数の第２の超音波データ２、３、５、６、７、８を用いて、下記の式のように３×２の大きさを有する行列ＨＭを形成する。
【００２５】
【数１】
【００２６】
行列は、ハンケル行列（ｈａｎｋｅｌ ｍａｔｒｉｘ）を含む。しかし、行列は、これに限定されない。
【００２７】
ＳＶＤ処理部４２０は、行列形成部４１０で形成された複数の行列のそれぞれにＳＶＤを行って、各行列に対応する複数の副行列を形成する（Ｓ５０４）。一例として、ＳＶＤ処理部４２０は、行列ＨＭにＳＶＤを行って、下記の式のように副行列ＳＭ１およびＳＭ２を形成する。
【００２８】
【数２】
【００２９】
算出部４３０は、ＳＶＤ処理部４２０で形成された複数の副行列のそれぞれに対してパワー（ｐｏｗｅｒ）を算出する（Ｓ５０６）。一例として、算出部４３０は、副行列ＳＭ１を下記の式のように再整列する。
【００３０】
【数３】
−−−−（式３）
【００３１】
算出部４３０は、再整列された副行列ＳＭ１に自己相関（ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を行って、副行列ＳＭ１に対応するパワーを算出する。算出部４３０は、副行列ＳＭ２に対しても式３のように再整列し、再整列された副行列に自己相関（ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を行って、副行列ＳＭ２に対応するパワーを算出する。
【００３２】
また、算出部４３０は、ＳＶＤ処理部４２０で形成された複数の副行列のそれぞれに対して平均周波数を算出する（Ｓ５０６）。一例として、算出部４３０は、再整列された副行列ＳＭ１に自己相関を行って、副行列ＳＭ１に対応する平均周波数を算出する。また、算出部４３０は、再整列された副行列ＳＭ２に自己相関を行って、副行列ＳＭ２に対応する平均周波数を算出する。
【００３３】
算出部４３０は、カラードップラー映像の各ピクセルに対して、複数の副行列間のパワー差を算出する（Ｓ５０８）。本実施例では、副行列ＳＭ１に対応するパワーと副行列ＳＭ２に対応するパワー差を算出する。
【００３４】
判断部４４０は、算出部４３０で算出されたパワー差と予め定められた第１のしきい値とを比較する（Ｓ５１０）。パワー差が第１のしきい値以上（はい）であると判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、複数の副行列に第１のクラッタフィルタリングを行う（Ｓ５１２）。本実施例において、第１のクラッタフィルタリングは、ＳＶＤクラッタフィルタリングを含む。段階Ｓ５１２については、図６を参照してさらに具体的に説明する。
【００３５】
図６は、本発明の実施例におけるＳＶＤクラッタフィルタリングを行う手続を示すフローチャートである。
【００３６】
第１のフィルタリング部４５０は、算出部４３０で算出された平均周波数と予め定められた第１の遮断周波数（ｃｕｔｏｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）とを比較する（Ｓ６０２）。
【００３７】
平均周波数が第１の遮断周波数以下（いいえ）であると判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、該副行列をクラッタ信号成分として除去するためのＳＶＤクラッタフィルタリング（第１のＳＶＤクラッタフィルタリング）を該副行列に行う（Ｓ６０４）。一例として、第１のフィルタリング部４５０は、副行列ＳＭ１の平均周波数と第１の遮断周波数とを比較して、副行列の平均周波数が第１の遮断周波数以下（いいえ）であると判断されれば、副行列ＳＭ１をクラッタ信号成分として除去するための第１のＳＶＤクラッタフィルタリングを副行列ＳＭ１に行う。
【００３８】
一方、平均周波数が第１の遮断周波数を超える（はい）と判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、該副行列の平均周波数と予め定められた第２の遮断周波数とを比較する（Ｓ６０６）。ここで、第２の遮断周波数は、第１の遮断周波数より大きい周波数である。
【００３９】
該副行列の平均周波数が第２の遮断周波数以下（いいえ）であると判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、該副行列をドップラ信号成分としてみなし、該副行列に行列演算を行うためのＳＶＤクラッタフィルタリング（第２のＳＶＤクラッタフィルタリング）を該副行列に行う（Ｓ６０８）。ここで、行列演算は、行列加算演算を含む。
【００４０】
一例として、副行列ＳＭ１の平均周波数が第１の遮断周波数以下（いいえ）であり、副行列ＳＭ２の平均周波数が第１の遮断周波数を超えて（はい）第２の遮断周波数以下（いいえ）の場合、第１のフィルタリング部４５０は、副行列ＳＭ１をクラッタ信号成分として除去するための第１のＳＶＤクラッタフィルタリングを副行列ＳＭ１に行い、第２のＳＶＤクラッタフィルタリングを副行列ＳＭ２に行って、下記の式のようにクラッタフィルタリングされた第２の超音波データＭを形成する。
【００４１】
【数４】
【００４２】
他の例として、副行列ＳＭ１およびＳＭ２の平均周波数が第１の遮断周波数を超えて（はい）第２の遮断周波数以下（いいえ）の場合、第１のフィルタリング部４５０は、第２のＳＶＤクラッタフィルタリングを副行列ＳＭ１およびＳＭ２に行って、下記の式のようにクラッタフィルタリングされた第２の超音波データＭを形成する。
【００４３】
【数５】
【００４４】
一方、該副行列の平均周波数が第２の遮断周波数を超える（はい）と判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、該副行列のパワーと予め定められた第２のしきい値とを比較する（Ｓ６１０）。
【００４５】
該副行列のパワーが第２のしきい値以上（いいえ）であると判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、上述のように、該副行列に第２のＳＶＤクラッタフィルタリングを行う。一方、該副行列のパワーが第２の第２のしきい値未満（はい）であると判断されれば、第１のフィルタリング部４５０は、該副行列をノイズ成分として除去するためのＳＶＤクラッタフィルタリング（第３のＳＶＤクラッタフィルタリング）を該副行列に行う（Ｓ６１２）。
【００４６】
第１のフィルタリング部４５０は、カラードップラー映像の各ピクセルに対して、すべての副行列に上述のような手続を行う（Ｓ６１４）。
【００４７】
再び図５を参照すると、パワー差が第１のしきい値未満（いいえ）であると判断されれば、第２のフィルタリング部４６０は、複数の第２の超音波データに第２のクラッタフィルタリングを行う（Ｓ５１４）。ここで、第２のクラッタフィルタリングとしては、ＩＩＲ（ｉｎｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタリング、回帰（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）フィルタリング、固有ベクトル基盤フィルタリングなどが挙げられる。
【００４８】
映像形成部４７０は、クラッタフィルタリングされた第２の超音波データに基づいてカラードップラー映像を形成する（Ｓ５１６）。また、映像形成部４７０は、超音波データ取得部１２０から提供される第１の超音波データに基づいてＢモード映像を形成する。
【００４９】
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で形成されたカラードップラー映像を表示する。また、ディスプレイ部１４０は、プロセッサ１３０で形成されたＢモード映像を表示する。
【００５０】
以上、本発明のクラッタフィルタリングを行う超音波システムおよびその方法を説明したが、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。
【００５１】
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】
【００５２】
１００ 超音波システム
１１０ 使用者入力部
１２０ 超音波データ取得部
１３０ プロセッサ
１４０ ディスプレイ部
２１０ Ｂモード映像
２２０ 関心領域
３１０ 送信信号形成部
３２０ 超音波プローブ
３３０ ビームフォーマ
３４０ 超音波データ形成部
４１０ 行列形成部
４２０ ＳＶＤ処理部
４３０ 算出部
４４０ 判断部
４５０ 第１のフィルタリング部
４６０ 第２のフィルタリング部
４７０ 映像形成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して、複数の超音波データを取得する超音波データ取得部と、
前記複数の超音波データに対応する複数のピクセルを含むカラードップラー映像を形成するプロセッサとを備え、
該プロセッサは、前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出して該複数のパワーのパワー差を算出し、前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断し、前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２のクラッタフィルタリングを行うことを特徴とする超音波システム。
【請求項２】
前記第１のクラッタフィルタリングは、ＳＶＤ（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）クラッタフィルタリングを含み、
前記第２のクラッタフィルタリングは、ＩＩＲ（ｉｎｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタリング、回帰（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）フィルタリングおよび固有ベクトル基盤フィルタリングのうちいずれか一つを含む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】
前記プロセッサは、
前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する行列を形成する行列形成部と、
前記行列にＳＶＤを行って複数の副行列を形成するＳＶＤ処理部と、
前記複数の副行列のそれぞれに対応するパワーおよび平均周波数を算出し、前記複数の副行列の前記複数のパワー間のパワー差を算出する算出部と、
前記パワー差と前記第１のしきい値とを比較して、前記パワー差が前記第１のしきい値以上であるかどうかを判断する判断部と、
前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記パワーおよび前記平均周波数を用いて前記複数の副行列に前記第１のクラッタフィルタリングを行う第１のフィルタリング部と、
前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに前記第２のクラッタフィルタリングを行う第２のフィルタリング部
を備え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】
前記第１のフィルタリング部は、
前記平均周波数と予め定められた第１の遮断周波数（ｃｕｔｏｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）とを比較し、
前記平均周波数が前記第１の遮断周波数以下であると判断されれば、前記平均周波数に対応する前記副行列に対してクラッタ信号として除去するための第１のＳＶＤクラッタフィルタリングを行い、
前記平均周波数が前記第１の遮断周波数を超えると判断されれば、前記平均周波数と前記第１の遮断周波数より大きい第２の遮断周波数とを比較し、
前記平均周波数が前記第２の遮断周波数以下であると判断されば、前記平均周波数に対応する前記副行列に対してドップラ信号成分として行列演算を行うための第２のＳＶＤクラッタフィルタリングを行う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】
前記行列演算は、行列加算演算を含む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】
前記第１のフィルタリング部は、
前記平均周波数が前記第２の遮断周波数を超えると判断されれば、前記副行列の前記パワーと予め定められた第２のしきい値とを比較し、
前記パワーが前記第２のしきい値未満であると判断されれば、前記平均周波数に対応する前記副行列に対してノイズ成分として除去するための第３のＳＶＤクラッタフィルタリングを行い、
前記パワーが前記第２のしきい値以上であると判断されれば、前記副行列に対して前記第２のＳＶＤクラッタフィルタリングを行う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７】
ａ）対象体に対するカラードップラー映像の各ピクセルに対応する複数の超音波データを取得する段階と、
ｂ）前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出することによって該複数のパワー間のパワー差を算出する段階と、
ｃ）前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断する段階と、
ｄ）前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２の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クラッタフィルタリング方法。
【請求項８】
前記第１のクラッタフィルタリングは、ＳＶＤ（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）クラッタフィルタリングを含み、
前記第２のクラッタフィルタリングは、ＩＩＲ（ｉｎｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタリング、回帰（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）フィルタリングおよび固有ベクトル基盤フィルタリングのうちいずれか一つを含むことを特徴とする請求項７に記載のクラッタフィルタリング方法。
【請求項９】
前記段階ｂ）は、
ｂ１）前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する行列を形成する段階と、
ｂ２）前記行列にＳＶＤを行って複数の副行列を形成する段階と、
ｂ３）前記複数の副行列のそれぞれに対応するパワーおよび平均周波数を算出する段階と、
ｂ４）前記複数の副行列の前記複数のパワー間のパワー差を算出する段階と
を備えることを特徴とする請求項８に記載のクラッタフィルタリング方法。
【請求項１０】
前記段階ｄ）は、
ｄ１）前記平均周波数と予め定められた第１の遮断周波数とを比較する段階と、
ｄ２）前記平均周波数が前記第１の遮断周波数以下であると判断されれば、前記平均周波数に対応する前記副行列に対してクラッタ信号として除去するための第１のＳＶＤクラッタフィルタリングを行う段階と、
ｄ３）前記平均周波数が前記第１の遮断周波数を超えると判断されれば、前記平均周波数と前記第１の遮断周波数より大きい第２の遮断周波数とを比較する段階と、
ｄ４）前記平均周波数が前記第２の遮断周波数以下であると判断されれば、前記平均周波数に対応する前記副行列に対してドップラ信号成分として行列演算を行うための第２のＳＶＤ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請求項９に記載のクラッタフィルタリング方法。
【請求項１１】
前記行列演算は、行列加算演算を含むことを特徴とする請求項１０に記載のクラッタフィルタリング方法。
【請求項１２】
前記段階ｄ）は、
ｄ５）前記平均周波数が前記第２の遮断周波数を超えると判断されれば、前記平均周波数に対応する前記副行列の前記パワーと予め定められた第２のしきい値とを比較する段階と、
ｄ６）前記パワーが前記第２のしきい値未満であると判断されれば、前記副行列に対してノイズ成分として除去するための第３のＳＶＤクラッタフィルタリングを行う段階と、
ｄ７）前記パワーが前記第２のしきい値以上であると判断されれば、前記副行列に対して前記第２のＳＶＤクラッタフィルタリング行う段階と
をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のクラッタフィルタリング方法。
【請求項１３】
クラッタフィルタリングを行う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み出し可能の記録媒体であって、前記方法は、
ａ）対象体に対するカラードップラー映像の各ピクセルに対応する複数の超音波データを取得する段階と、
ｂ）前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出することによって該複数のパワー間のパワー差を算出する段階と、
ｃ）前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断する段階と、
ｄ）前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２の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コンピュータ読み出し可能記録媒体。
【請求項１】
超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して、複数の超音波データを取得する超音波データ取得部と、
前記複数の超音波データに対応する複数のピクセルを含むカラードップラー映像を形成するプロセッサとを備え、
該プロセッサは、前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出して該複数のパワーのパワー差を算出し、前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断し、前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２のクラッタフィルタリングを行うことを特徴とする超音波システム。
【請求項２】
前記第１のクラッタフィルタリングは、ＳＶＤ（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）クラッタフィルタリングを含み、
前記第２のクラッタフィルタリングは、ＩＩＲ（ｉｎｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタリング、回帰（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）フィルタリングおよび固有ベクトル基盤フィルタリングのうちいずれか一つを含む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】
前記プロセッサは、
前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する行列を形成する行列形成部と、
前記行列にＳＶＤを行って複数の副行列を形成するＳＶＤ処理部と、
前記複数の副行列のそれぞれに対応するパワーおよび平均周波数を算出し、前記複数の副行列の前記複数のパワー間のパワー差を算出する算出部と、
前記パワー差と前記第１のしきい値とを比較して、前記パワー差が前記第１のしきい値以上であるかどうかを判断する判断部と、
前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記パワーおよび前記平均周波数を用いて前記複数の副行列に前記第１のクラッタフィルタリングを行う第１のフィルタリング部と、
前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに前記第２のクラッタフィルタリングを行う第２のフィルタリング部
を備え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】
前記第１のフィルタリング部は、
前記平均周波数と予め定められた第１の遮断周波数（ｃｕｔｏｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）とを比較し、
前記平均周波数が前記第１の遮断周波数以下であると判断されれば、前記平均周波数に対応する前記副行列に対してクラッタ信号として除去するための第１のＳＶＤクラッタフィルタリングを行い、
前記平均周波数が前記第１の遮断周波数を超えると判断されれば、前記平均周波数と前記第１の遮断周波数より大きい第２の遮断周波数とを比較し、
前記平均周波数が前記第２の遮断周波数以下であると判断されば、前記平均周波数に対応する前記副行列に対してドップラ信号成分として行列演算を行うための第２のＳＶＤクラッタフィルタリングを行う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】
前記行列演算は、行列加算演算を含む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】
前記第１のフィルタリング部は、
前記平均周波数が前記第２の遮断周波数を超えると判断されれば、前記副行列の前記パワーと予め定められた第２のしきい値とを比較し、
前記パワーが前記第２のしきい値未満であると判断されれば、前記平均周波数に対応する前記副行列に対してノイズ成分として除去するための第３のＳＶＤクラッタフィルタリングを行い、
前記パワーが前記第２のしきい値以上であると判断されれば、前記副行列に対して前記第２のＳＶＤクラッタフィルタリングを行う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７】
ａ）対象体に対するカラードップラー映像の各ピクセルに対応する複数の超音波データを取得する段階と、
ｂ）前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出することによって該複数のパワー間のパワー差を算出する段階と、
ｃ）前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断する段階と、
ｄ）前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２の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クラッタフィルタリング方法。
【請求項８】
前記第１のクラッタフィルタリングは、ＳＶＤ（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）クラッタフィルタリングを含み、
前記第２のクラッタフィルタリングは、ＩＩＲ（ｉｎｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタリング、回帰（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）フィルタリングおよび固有ベクトル基盤フィルタリングのうちいずれか一つを含むことを特徴とする請求項７に記載のクラッタフィルタリング方法。
【請求項９】
前記段階ｂ）は、
ｂ１）前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する行列を形成する段階と、
ｂ２）前記行列にＳＶＤを行って複数の副行列を形成する段階と、
ｂ３）前記複数の副行列のそれぞれに対応するパワーおよび平均周波数を算出する段階と、
ｂ４）前記複数の副行列の前記複数のパワー間のパワー差を算出する段階と
を備えることを特徴とする請求項８に記載のクラッタフィルタリング方法。
【請求項１０】
前記段階ｄ）は、
ｄ１）前記平均周波数と予め定められた第１の遮断周波数とを比較する段階と、
ｄ２）前記平均周波数が前記第１の遮断周波数以下であると判断されれば、前記平均周波数に対応する前記副行列に対してクラッタ信号として除去するための第１のＳＶＤクラッタフィルタリングを行う段階と、
ｄ３）前記平均周波数が前記第１の遮断周波数を超えると判断されれば、前記平均周波数と前記第１の遮断周波数より大きい第２の遮断周波数とを比較する段階と、
ｄ４）前記平均周波数が前記第２の遮断周波数以下であると判断されれば、前記平均周波数に対応する前記副行列に対してドップラ信号成分として行列演算を行うための第２のＳＶＤ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請求項９に記載のクラッタフィルタリング方法。
【請求項１１】
前記行列演算は、行列加算演算を含むことを特徴とする請求項１０に記載のクラッタフィルタリング方法。
【請求項１２】
前記段階ｄ）は、
ｄ５）前記平均周波数が前記第２の遮断周波数を超えると判断されれば、前記平均周波数に対応する前記副行列の前記パワーと予め定められた第２のしきい値とを比較する段階と、
ｄ６）前記パワーが前記第２のしきい値未満であると判断されれば、前記副行列に対してノイズ成分として除去するための第３のＳＶＤクラッタフィルタリングを行う段階と、
ｄ７）前記パワーが前記第２のしきい値以上であると判断されれば、前記副行列に対して前記第２のＳＶＤクラッタフィルタリング行う段階と
をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のクラッタフィルタリング方法。
【請求項１３】
クラッタフィルタリングを行う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み出し可能の記録媒体であって、前記方法は、
ａ）対象体に対するカラードップラー映像の各ピクセルに対応する複数の超音波データを取得する段階と、
ｂ）前記複数の超音波データに基づいて前記各ピクセルに対応する複数のパワーを算出することによって該複数のパワー間のパワー差を算出する段階と、
ｃ）前記パワー差が第１のしきい値以上であるかどうかを判断する段階と、
ｄ）前記パワー差が前記第１のしきい値以上であると判断されれば、前記複数の超音波データに第１のクラッタフィルタリングを行い、または前記パワー差が前記第１のしきい値未満であると判断されれば、前記複数の超音波データに第２の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コンピュータ読み出し可能記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１０４３５４（Ｐ２０１１−１０４３５４Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０９９５７（Ｐ２０１０−２０９９５７）
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【出願人】（５９７０９６９０９）株式会社 メディソン (269)
【氏名又は名称原語表記】ＭＥＤＩＳＯＮ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１１４ Ｙａｎｇｄｕｋｗｏｎ−ｒｉ，Ｎａｍ−ｍｙｕｎ，Ｈｏｎｇｃｈｕｎ−ｇｕｎ，Ｋａｎｇｗｏｎ−ｄｏ ２５０−８７０，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【出願人】（５９７０９６９０９）株式会社 メディソン (269)
【氏名又は名称原語表記】ＭＥＤＩＳＯＮ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１１４ Ｙａｎｇｄｕｋｗｏｎ−ｒｉ，Ｎａｍ−ｍｙｕｎ，Ｈｏｎｇｃｈｕｎ−ｇｕｎ，Ｋａｎｇｗｏｎ−ｄｏ ２５０−８７０，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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