JP2000157548A - 超音波散乱体をイメ―ジングするための方法及びシステム - Google Patents
超音波散乱体をイメ―ジングするための方法及びシステムInfo
- Publication number
- JP2000157548A JP2000157548A JP11330789A JP33078999A JP2000157548A JP 2000157548 A JP2000157548 A JP 2000157548A JP 11330789 A JP11330789 A JP 11330789A JP 33078999 A JP33078999 A JP 33078999A JP 2000157548 A JP2000157548 A JP 2000157548A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- apodization
- steering angle
- function
- transmit
- transducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52085—Details related to the ultrasound signal acquisition, e.g. scan sequences
- G01S7/52095—Details related to the ultrasound signal acquisition, e.g. scan sequences using multiline receive beamforming
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52046—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver
- G01S7/52047—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver for elimination of side lobes or of grating lobes; for increasing resolving power
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52077—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging with means for elimination of unwanted signals, e.g. noise or interference
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52085—Details related to the ultrasound signal acquisition, e.g. scan sequences
- G01S7/5209—Details related to the ultrasound signal acquisition, e.g. scan sequences using multibeam transmission
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/34—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
- G10K11/341—Circuits therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波画像の音響フレーム・レートを増大さ
せる。 【解決手段】 高フレーム・レートで且つ高分解能（す
なわち、小さなｆナンバ）の超音波イメージングのデー
タが、物理的に分離した多数のビームを同時に送信する
と共に、受信中に２つ以上の走査線についてのイメージ
ング・データを取得することを含む手法によって取得さ
れる。空間的アポダイゼーションを用いて、送信ビーム
形成に影響を与えると共に、トランスデューサ・アレイ
（１０）の素子（１２）の１回のファイアリングによっ
て、追加のタイミング発生電子回路を用いることなく、
２つの制御されフォーカスされた物理的に分離したビー
ムを形成する。
せる。 【解決手段】 高フレーム・レートで且つ高分解能（す
なわち、小さなｆナンバ）の超音波イメージングのデー
タが、物理的に分離した多数のビームを同時に送信する
と共に、受信中に２つ以上の走査線についてのイメージ
ング・データを取得することを含む手法によって取得さ
れる。空間的アポダイゼーションを用いて、送信ビーム
形成に影響を与えると共に、トランスデューサ・アレイ
（１０）の素子（１２）の１回のファイアリングによっ
て、追加のタイミング発生電子回路を用いることなく、
２つの制御されフォーカスされた物理的に分離したビー
ムを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には超音波
イメージング・システムに関し、より具体的には、超音
波画像の音響フレーム・レートを増大させる方法及び装
置に関する。
イメージング・システムに関し、より具体的には、超音
波画像の音響フレーム・レートを増大させる方法及び装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】理想的な超音波システムは、関心領域の
全体にわたってそのイメージング分解能を最適な値に維
持することである。これを達成する１つの方法は、完全
なデータ集合すなわちＮ2 再構成によるビーム形成(bea
mformation) としばしば呼ばれている。この方法によれ
ば、データ取得シーケンスは次のように進行する。すな
わち、トランスデューサ素子１によって送信して、トラ
ンスデューサ素子１〜Ｎによって受信し；次いでトラン
スデューサ素子２によって送信して、トランスデューサ
素子１〜Ｎによって受信するというように進行する。
全体にわたってそのイメージング分解能を最適な値に維
持することである。これを達成する１つの方法は、完全
なデータ集合すなわちＮ2 再構成によるビーム形成(bea
mformation) としばしば呼ばれている。この方法によれ
ば、データ取得シーケンスは次のように進行する。すな
わち、トランスデューサ素子１によって送信して、トラ
ンスデューサ素子１〜Ｎによって受信し；次いでトラン
スデューサ素子２によって送信して、トランスデューサ
素子１〜Ｎによって受信するというように進行する。
【０００３】このアプローチはＮ2 回の送受信動作を要
求するので、データ取得時間の要件のため臨床イメージ
ングには適さない。しかしながら、このアプローチは、
画像の各々の個別のピクセルがそれ自身の固有の１組の
ビーム形成パラメータを持つようなビーム形成処理を容
易にする。この方法によって、送信ビーム形成及び受信
ビーム形成におけるダイナミック・フォーカシングを行
うことができる。従って、Ｎ2 再構成はしばしば、臨床
の場で利用可能なアプローチを測るための目標又は比較
点と考えられている。従って、フレーム・レートへの影
響を最小限に抑えながらＮ2 法に近付くデータ取得方法
を開発することが望ましい。
求するので、データ取得時間の要件のため臨床イメージ
ングには適さない。しかしながら、このアプローチは、
画像の各々の個別のピクセルがそれ自身の固有の１組の
ビーム形成パラメータを持つようなビーム形成処理を容
易にする。この方法によって、送信ビーム形成及び受信
ビーム形成におけるダイナミック・フォーカシングを行
うことができる。従って、Ｎ2 再構成はしばしば、臨床
の場で利用可能なアプローチを測るための目標又は比較
点と考えられている。従って、フレーム・レートへの影
響を最小限に抑えながらＮ2 法に近付くデータ取得方法
を開発することが望ましい。
【０００４】従来の超音波画像は、多数の画像走査線で
構成されている。単一の走査線（又は局在化された小群
の走査線）は、関心領域内の一点にフォーカス（焦点合
わせ）された超音波エネルギを送信し、その反射された
エネルギを時間にわたって受信することにより取得され
る。フォーカスされた送信エネルギは、「送信ビーム」
と呼ばれる。送信後の時間中に、１つ又はそれ以上の受
信ビームフォーマが、位相回転又は遅延を動的に変化さ
せながら各々のチャネルによって受信されたエネルギを
コヒーレントに加算して、所望の走査線に沿って経過時
間に比例したレンジ（距離）におけるピーク感度を形成
する。この結果得られるフォーカスされた感度パターン
が、「受信ビーム」と呼ばれる。各々の走査線の分解能
は、関連する送信ビームと受信ビームとの対の指向性の
結果である。
構成されている。単一の走査線（又は局在化された小群
の走査線）は、関心領域内の一点にフォーカス（焦点合
わせ）された超音波エネルギを送信し、その反射された
エネルギを時間にわたって受信することにより取得され
る。フォーカスされた送信エネルギは、「送信ビーム」
と呼ばれる。送信後の時間中に、１つ又はそれ以上の受
信ビームフォーマが、位相回転又は遅延を動的に変化さ
せながら各々のチャネルによって受信されたエネルギを
コヒーレントに加算して、所望の走査線に沿って経過時
間に比例したレンジ（距離）におけるピーク感度を形成
する。この結果得られるフォーカスされた感度パターン
が、「受信ビーム」と呼ばれる。各々の走査線の分解能
は、関連する送信ビームと受信ビームとの対の指向性の
結果である。
【０００５】ビームフォーマ・チャネルの出力信号がコ
ヒーレントに加算されて、物体の関心領域又は関心ボリ
ューム内の各々のサンプル・ボリュームについてそれぞ
れのピクセル強度値を形成する。これらのピクセル強度
値は対数圧縮され走査変換されて、走査中の解剖学的構
造の画像として表示される。
ヒーレントに加算されて、物体の関心領域又は関心ボリ
ューム内の各々のサンプル・ボリュームについてそれぞ
れのピクセル強度値を形成する。これらのピクセル強度
値は対数圧縮され走査変換されて、走査中の解剖学的構
造の画像として表示される。
【０００６】医用超音波イメージング・システムのフレ
ーム・レートは、１フレーム当たりの必要な送信事象の
数によって決定される。従来の超音波イメージング・シ
ステムでは、１つの送信事象は、特定の方向又は特定の
焦点位置に向けられた１つの送信ビームに相当する。医
用超音波イメージングにおけるフレーム・レートは、貴
重な資源（リソース）である。フレーム・レートを増大
すると、より広い領域（例えば、カラー・フロー・イメ
ージング又は３次元イメージングの場合）、或いはより
高速の物体（例えば、心臓）をイメージングすることが
できる。加えて、ビデオの集積（ノイズ低減）又は合成
（スペックル低減）のような画像強調方法もまた、フレ
ーム・レートを徹底的に活用し得る。
ーム・レートは、１フレーム当たりの必要な送信事象の
数によって決定される。従来の超音波イメージング・シ
ステムでは、１つの送信事象は、特定の方向又は特定の
焦点位置に向けられた１つの送信ビームに相当する。医
用超音波イメージングにおけるフレーム・レートは、貴
重な資源（リソース）である。フレーム・レートを増大
すると、より広い領域（例えば、カラー・フロー・イメ
ージング又は３次元イメージングの場合）、或いはより
高速の物体（例えば、心臓）をイメージングすることが
できる。加えて、ビデオの集積（ノイズ低減）又は合成
（スペックル低減）のような画像強調方法もまた、フレ
ーム・レートを徹底的に活用し得る。
【０００７】従来の医用超音波イメージングでは、特定
の方向に単一のパルスが送信され、その反射したエコー
がコヒーレントに加算されて、画像フレーム内の単一の
線を形成する。この走査線を形成するのに必要な時間の
長さは、超音波パルスの往復の走行時間によって大部分
決定される。更に、解剖学的構造の関心領域を緻密にサ
ンプリングするためには、画像フレーム内に多数の走査
線が存在する。従って、従来の医用超音波イメージング
でのフレーム・レートは、音波の伝播速度及び関心領域
のサイズによって決定されている。
の方向に単一のパルスが送信され、その反射したエコー
がコヒーレントに加算されて、画像フレーム内の単一の
線を形成する。この走査線を形成するのに必要な時間の
長さは、超音波パルスの往復の走行時間によって大部分
決定される。更に、解剖学的構造の関心領域を緻密にサ
ンプリングするためには、画像フレーム内に多数の走査
線が存在する。従って、従来の医用超音波イメージング
でのフレーム・レートは、音波の伝播速度及び関心領域
のサイズによって決定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】高フレーム・レートの
システムは、２次元イメージングに望ましく、また、将
来の実時間３次元イメージングには必須である。フレー
ム・レートは、１フレーム当たりの送信事象の数を減少
させることにより向上させることができる。これは従来
で、各々の送信事象に用いられる送信素子の数を比例し
て減少させることにより達成されてきたが、信号対ノイ
ズ比（ＳＮＲ）を低下させる。１フレーム当たりの送信
事象の数の減少は、従来では送信素子の数を減少させる
ことによってのみ達成されているので、ＳＮＲが非常に
低下する。
システムは、２次元イメージングに望ましく、また、将
来の実時間３次元イメージングには必須である。フレー
ム・レートは、１フレーム当たりの送信事象の数を減少
させることにより向上させることができる。これは従来
で、各々の送信事象に用いられる送信素子の数を比例し
て減少させることにより達成されてきたが、信号対ノイ
ズ比（ＳＮＲ）を低下させる。１フレーム当たりの送信
事象の数の減少は、従来では送信素子の数を減少させる
ことによってのみ達成されているので、ＳＮＲが非常に
低下する。
【０００９】従来の超音波ビームフォーマは、エコーの
受信時にダイナミック・フォーカシングを利用してい
る。この方法によれば、ビーム形成処理は各々の深さ毎
に最適化され、可能な限り良好なビーム形状（すなわ
ち、ビーム幅が狭く、且つサイドローブが少ないビー
ム）を実現することができる。しかしながら、殆どのシ
ステムでは、送信ビーム形成時には、単一の固定された
焦点を用いて良好な組み合わさったビーム形状を維持し
ようとしている。従って、送信焦点から離隔した区域で
は、その結果生じるビームのビーム幅が広がり、サイド
ローブが増大する。
受信時にダイナミック・フォーカシングを利用してい
る。この方法によれば、ビーム形成処理は各々の深さ毎
に最適化され、可能な限り良好なビーム形状（すなわ
ち、ビーム幅が狭く、且つサイドローブが少ないビー
ム）を実現することができる。しかしながら、殆どのシ
ステムでは、送信ビーム形成時には、単一の固定された
焦点を用いて良好な組み合わさったビーム形状を維持し
ようとしている。従って、送信焦点から離隔した区域で
は、その結果生じるビームのビーム幅が広がり、サイド
ローブが増大する。
【００１０】公知の超音波イメージング・システムの１
つでは、異なる焦点位置又は焦点域に向けた多数の送信
を用いることにより、焦点特性の改善が行われている。
これらの焦点域からのエコーを用いて小画像（subimag
e）を形成し、次いで、これらの小画像を繋ぎ合わせて
最終画像を形成している。この方法は、画像の殆どの区
域でビーム特性を最適化し、従って、Ｎ2 の性能に近付
き始めているが、フレーム・レートが犠牲にされてい
る。すなわち、音速が遅いので、フレーム・レートが５
フレーム／秒もの遅さに低下する。典型的な例では、８
箇所もの焦点位置が用いられるので、フレーム・レート
に８分の１に低下する。この不利益は、深い浸透を要求
する医用環境で用いられる低周波数プローブの場合には
極めて深刻である。
つでは、異なる焦点位置又は焦点域に向けた多数の送信
を用いることにより、焦点特性の改善が行われている。
これらの焦点域からのエコーを用いて小画像（subimag
e）を形成し、次いで、これらの小画像を繋ぎ合わせて
最終画像を形成している。この方法は、画像の殆どの区
域でビーム特性を最適化し、従って、Ｎ2 の性能に近付
き始めているが、フレーム・レートが犠牲にされてい
る。すなわち、音速が遅いので、フレーム・レートが５
フレーム／秒もの遅さに低下する。典型的な例では、８
箇所もの焦点位置が用いられるので、フレーム・レート
に８分の１に低下する。この不利益は、深い浸透を要求
する医用環境で用いられる低周波数プローブの場合には
極めて深刻である。
【００１１】データ取得時間に関連する同様の制限は、
臨床用途に十分なデータを取得するために関心のある方
向に典型的には４回乃至１６回の送信を行うドプラ方式
のカラー・フロー・マッピング手法の場合には、更によ
り深刻化する。この制限を克服しようとして実現されて
いる一つの方法は、より広いビームを送信し、送信包絡
線の内部に多数の受信ビームを配置するものである。そ
の結果得られるビームは必ずしも良い品質を有していな
いが、ドプラ処理についての要件が比較的緩やかな場合
には、この方法は十分満足なものである。しかしなが
ら、このようなビームの品質は、Ｂモード・イメージン
グには不十分である。従って、より速いレート（速度）
でデータを取得し、且つそのデータが良好な画像を形成
するのに十分な品質を有するようにすることが、非常に
要望されている。
臨床用途に十分なデータを取得するために関心のある方
向に典型的には４回乃至１６回の送信を行うドプラ方式
のカラー・フロー・マッピング手法の場合には、更によ
り深刻化する。この制限を克服しようとして実現されて
いる一つの方法は、より広いビームを送信し、送信包絡
線の内部に多数の受信ビームを配置するものである。そ
の結果得られるビームは必ずしも良い品質を有していな
いが、ドプラ処理についての要件が比較的緩やかな場合
には、この方法は十分満足なものである。しかしなが
ら、このようなビームの品質は、Ｂモード・イメージン
グには不十分である。従って、より速いレート（速度）
でデータを取得し、且つそのデータが良好な画像を形成
するのに十分な品質を有するようにすることが、非常に
要望されている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】高フレーム・レートで且
つ高分解能（すなわち、小さなｆナンバ）の超音波イメ
ージングのデータを取得するために、物理的に分離した
多数のビームを同時に送信し、受信中に２本以上の走査
線についてのイメージング・データを得る。空間的アポ
ダイゼーションを用いて、送信ビーム形成に影響を与え
ると共に、トランスデューサ・アレイの素子の１回のフ
ァイアリングによって、追加のタイミング発生電子回路
を用いることなく、２つの制御されフォーカスされた物
理的に分離したビームを形成する。本明細書では、この
方法を「アポダイゼーションによる二重ビーム・ステア
リング（方向制御）」と呼ぶ。この方法は、送信用フェ
ーズド・アレイの各素子からの送信信号に対してコシヌ
ソイド状（cosinusoidal）アポダイゼーションを付与す
ることにより同時に２つの別々のビームに分離される単
一の時間遅延されフォーカスされた信号の送信を含んで
いる。
つ高分解能（すなわち、小さなｆナンバ）の超音波イメ
ージングのデータを取得するために、物理的に分離した
多数のビームを同時に送信し、受信中に２本以上の走査
線についてのイメージング・データを得る。空間的アポ
ダイゼーションを用いて、送信ビーム形成に影響を与え
ると共に、トランスデューサ・アレイの素子の１回のフ
ァイアリングによって、追加のタイミング発生電子回路
を用いることなく、２つの制御されフォーカスされた物
理的に分離したビームを形成する。本明細書では、この
方法を「アポダイゼーションによる二重ビーム・ステア
リング（方向制御）」と呼ぶ。この方法は、送信用フェ
ーズド・アレイの各素子からの送信信号に対してコシヌ
ソイド状（cosinusoidal）アポダイゼーションを付与す
ることにより同時に２つの別々のビームに分離される単
一の時間遅延されフォーカスされた信号の送信を含んで
いる。
【００１３】この概念を拡張して、二重ビームのより大
きな走査角度及びより大きな角度分離での性能を向上さ
せることができる。更に、アポダイゼーション法を用い
て、基本の概念を、１回の送信ファイアリングによる多
数の（３つ以上の）送信ビームに拡張することもでき
る。また、この概念を２次元アレイに応用することも可
能であり、これにより、送信ビームの２次元の組での実
現が可能になる。
きな走査角度及びより大きな角度分離での性能を向上さ
せることができる。更に、アポダイゼーション法を用い
て、基本の概念を、１回の送信ファイアリングによる多
数の（３つ以上の）送信ビームに拡張することもでき
る。また、この概念を２次元アレイに応用することも可
能であり、これにより、送信ビームの２次元の組での実
現が可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に示すように、本発明を組み
込んだ超音波イメージング・システムは、別々に駆動さ
れる複数のトランスデューサ素子１２で構成されている
トランスデューサ・アレイ１０を含む。トランスデュー
サ素子１２の各々は、送信器１４によって発生されたパ
ルス波形によって付勢されたとき、超音波エネルギのバ
ーストを発生する。被検体から反射されてトランスデュ
ーサ・アレイ１０に戻ってきた超音波エネルギは、受信
用の各々のトランスデューサ素子１２によって電気信号
へ変換されて、１組の送受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ１８を
介して受信器１６へ別々に印加される。Ｔ／Ｒスイッチ
１８は典型的には、送信用電子回路によって発生される
高電圧から受信用電子回路を保護するダイオードを有す
る。送信信号によってダイオードは、受信器への信号を
遮断するか又は制限する。送信器１４及び受信器１６
は、操作者による命令（コマンド）に応答するマスタ・
コントローラ２０の制御下で動作する。１回の完全な走
査は、一連のエコーの取得によって実行され、このと
き、送信器１４が一時的にオンにゲート駆動されて各々
のトランスデューサ素子１２を付勢し、その後、各々の
トランスデューサ素子１２によって発生されたエコー信
号が受信器１６へ印加される。１つのチャネルは、他の
チャネルがまだ送信している間に受信を開始してもよ
い。受信器１６は、各々のトランスデューサ素子からの
別々のエコー信号を加算して、単一のエコー信号を形成
し、この単一のエコー信号を用いて表示モニタ２２上に
画像の１つの線を形成する。
込んだ超音波イメージング・システムは、別々に駆動さ
れる複数のトランスデューサ素子１２で構成されている
トランスデューサ・アレイ１０を含む。トランスデュー
サ素子１２の各々は、送信器１４によって発生されたパ
ルス波形によって付勢されたとき、超音波エネルギのバ
ーストを発生する。被検体から反射されてトランスデュ
ーサ・アレイ１０に戻ってきた超音波エネルギは、受信
用の各々のトランスデューサ素子１２によって電気信号
へ変換されて、１組の送受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ１８を
介して受信器１６へ別々に印加される。Ｔ／Ｒスイッチ
１８は典型的には、送信用電子回路によって発生される
高電圧から受信用電子回路を保護するダイオードを有す
る。送信信号によってダイオードは、受信器への信号を
遮断するか又は制限する。送信器１４及び受信器１６
は、操作者による命令（コマンド）に応答するマスタ・
コントローラ２０の制御下で動作する。１回の完全な走
査は、一連のエコーの取得によって実行され、このと
き、送信器１４が一時的にオンにゲート駆動されて各々
のトランスデューサ素子１２を付勢し、その後、各々の
トランスデューサ素子１２によって発生されたエコー信
号が受信器１６へ印加される。１つのチャネルは、他の
チャネルがまだ送信している間に受信を開始してもよ
い。受信器１６は、各々のトランスデューサ素子からの
別々のエコー信号を加算して、単一のエコー信号を形成
し、この単一のエコー信号を用いて表示モニタ２２上に
画像の１つの線を形成する。
【００１５】マスタ・コントローラ２０の指令下で、送
信器１４は、超音波エネルギが２つ又はそれ以上の方向
付けられフォーカスされたビームとして送信されるよう
に、トランスデューサ・アレイ１０を駆動する。これを
達成するために、送信ビームフォーマ２６によって多数
のパルサ２４に対してそれぞれに時間遅延が付与され
る。マスタ・コントローラ２０は、音波パルスが送信さ
れる条件を決定する。この情報によって、送信ビームフ
ォーマ２６は、パルサ２４によって発生されるべき送信
パルスの各々についてのタイミング及び振幅を決定す
る。各々の送信パルスの振幅は、アポダイゼーション作
成回路３６によって発生される。アポダイゼーション作
成回路３６は、各々のパルサへの供給電圧を設定する高
電圧コントローラで構成することが出来る。パルサ２４
は続いて、トランスデューサ・アレイ１０の各々の素子
１２に対してＴ／Ｒスイッチ１８を介して送信パルスを
送る。Ｔ／Ｒスイッチ１８は、トランスデューサ・アレ
イに存在している可能性のある高電圧から時間ゲイン制
御（ＴＧＣ）増幅器を保護する。アポダイゼーション作
成回路３６内でコシヌソイド状（又は他の関数）の重み
が作成される。アポダイゼーション作成回路３６は、送
信ビームフォーマ２６から重みデータを取り込んで、こ
れらのデータをパルサ２４へ印加する１組のディジタル
−アナログ変換器で構成することが出来る。
信器１４は、超音波エネルギが２つ又はそれ以上の方向
付けられフォーカスされたビームとして送信されるよう
に、トランスデューサ・アレイ１０を駆動する。これを
達成するために、送信ビームフォーマ２６によって多数
のパルサ２４に対してそれぞれに時間遅延が付与され
る。マスタ・コントローラ２０は、音波パルスが送信さ
れる条件を決定する。この情報によって、送信ビームフ
ォーマ２６は、パルサ２４によって発生されるべき送信
パルスの各々についてのタイミング及び振幅を決定す
る。各々の送信パルスの振幅は、アポダイゼーション作
成回路３６によって発生される。アポダイゼーション作
成回路３６は、各々のパルサへの供給電圧を設定する高
電圧コントローラで構成することが出来る。パルサ２４
は続いて、トランスデューサ・アレイ１０の各々の素子
１２に対してＴ／Ｒスイッチ１８を介して送信パルスを
送る。Ｔ／Ｒスイッチ１８は、トランスデューサ・アレ
イに存在している可能性のある高電圧から時間ゲイン制
御（ＴＧＣ）増幅器を保護する。アポダイゼーション作
成回路３６内でコシヌソイド状（又は他の関数）の重み
が作成される。アポダイゼーション作成回路３６は、送
信ビームフォーマ２６から重みデータを取り込んで、こ
れらのデータをパルサ２４へ印加する１組のディジタル
−アナログ変換器で構成することが出来る。
【００１６】送信フォーカス時間遅延を従来のように適
切に調節すると共に、アポダイゼーション重みを適切に
調節することにより、１回の送信ファイアリング中に２
つ又はそれ以上の超音波ビームを方向付けしてそれぞれ
の点にフォーカスさせることができる。例えば、図２
は、トランスデューサ素子１２の１回の送信ファイアリ
ング中に２つの空間的に分離したビームを発生するのに
適したアポダイゼーション重み関数を示している。得ら
れる２つのビームは、図３に示す実線の曲線における二
重のピークによって表されている。アポダイゼーション
を除去すると、図３の破線の曲線によって示すような単
一のビームが形成される。時間遅延によって形成される
ステアリング角は、図２に示す好ましい実施例によるア
ポダイゼーションから得られる２つの超音波ビームの２
つの角度の正弦の平均となる。
切に調節すると共に、アポダイゼーション重みを適切に
調節することにより、１回の送信ファイアリング中に２
つ又はそれ以上の超音波ビームを方向付けしてそれぞれ
の点にフォーカスさせることができる。例えば、図２
は、トランスデューサ素子１２の１回の送信ファイアリ
ング中に２つの空間的に分離したビームを発生するのに
適したアポダイゼーション重み関数を示している。得ら
れる２つのビームは、図３に示す実線の曲線における二
重のピークによって表されている。アポダイゼーション
を除去すると、図３の破線の曲線によって示すような単
一のビームが形成される。時間遅延によって形成される
ステアリング角は、図２に示す好ましい実施例によるア
ポダイゼーションから得られる２つの超音波ビームの２
つの角度の正弦の平均となる。
【００１７】超音波エネルギの各々のバーストによって
発生されるエコー信号は、各々の超音波ビームに沿って
相次ぐレンジ（距離）に位置する物体から反射してい
る。エコー信号は各々のトランスデューサ素子１２によ
って別々に検知され、特定の時点におけるエコー信号の
大きさのサンプルが、特定のレンジにおいて生じた反射
の量を表す。
発生されるエコー信号は、各々の超音波ビームに沿って
相次ぐレンジ（距離）に位置する物体から反射してい
る。エコー信号は各々のトランスデューサ素子１２によ
って別々に検知され、特定の時点におけるエコー信号の
大きさのサンプルが、特定のレンジにおいて生じた反射
の量を表す。
【００１８】反射点と各々のトランスデューサ素子１２
との間の伝播経路の差により、エコー信号は同時には検
出されず、また、エコー信号の振幅は等しくない。受信
器１６は、各々の受信チャネル内のそれぞれのＴＧＣ増
幅器２８を介して別々のエコー信号を増幅する。ＴＧＣ
増幅器によって与えられる増幅の大きさは、ＴＧＣ回路
（図示されていない）によって制御されており、ＴＧＣ
回路はポテンショメータの手動操作によって設定され
る。次いで、増幅されたエコー信号は、受信ビームフォ
ーマ３０へ供給される。受信ビームフォーマの各々の受
信チャネルは、それぞれのＴＧＣ増幅器２８によってそ
れぞれのトランスデューサ素子１２に結合されている。
との間の伝播経路の差により、エコー信号は同時には検
出されず、また、エコー信号の振幅は等しくない。受信
器１６は、各々の受信チャネル内のそれぞれのＴＧＣ増
幅器２８を介して別々のエコー信号を増幅する。ＴＧＣ
増幅器によって与えられる増幅の大きさは、ＴＧＣ回路
（図示されていない）によって制御されており、ＴＧＣ
回路はポテンショメータの手動操作によって設定され
る。次いで、増幅されたエコー信号は、受信ビームフォ
ーマ３０へ供給される。受信ビームフォーマの各々の受
信チャネルは、それぞれのＴＧＣ増幅器２８によってそ
れぞれのトランスデューサ素子１２に結合されている。
【００１９】マスタ・コントローラ２０の指令下で、受
信ビームフォーマ３０は、送信された２つのビームの方
向を追尾し、各々のビームに沿った一連のレンジにおけ
るエコー信号をサンプリングする。受信ビームフォーマ
は、増幅後の各々のエコー信号に対して適正な時間遅延
を付与し、これらのエコー信号を加算して、１つの超音
波ビームに沿った特定のレンジに位置する点から反射さ
れた全超音波エネルギを正確に示すエコー信号を形成す
る。最も広く用いられている従来のシステムは、２つの
ビームを同時に受信する性能を有している。このために
は通常、２組の全てのビームフォーマ・チャネルが必要
であるわけではなく、別々のビームは、ディジタル・ビ
ームフォーマにおいて、いくつかの共通の処理工程の後
に形成される。このように、受信ビームフォーマ３０は
従来のやり方で２つの受信ビームを作成し、これらの受
信ビームは、異なる角度で送信された２つの超音波ビー
ムに対応する。従来のビームフォーマが２対１の受信ビ
ーム形成を行う場合には、送信ビームは通常、２つの受
信ビームの領域をカバーするように拡大されている。本
発明は、追加のタイミング発生回路要素を一切導入する
必要なしに、（２つの分離した送信ビームを用いて）飛
躍的に改善されたビーム形成を得ることを可能にする。
信ビームフォーマ３０は、送信された２つのビームの方
向を追尾し、各々のビームに沿った一連のレンジにおけ
るエコー信号をサンプリングする。受信ビームフォーマ
は、増幅後の各々のエコー信号に対して適正な時間遅延
を付与し、これらのエコー信号を加算して、１つの超音
波ビームに沿った特定のレンジに位置する点から反射さ
れた全超音波エネルギを正確に示すエコー信号を形成す
る。最も広く用いられている従来のシステムは、２つの
ビームを同時に受信する性能を有している。このために
は通常、２組の全てのビームフォーマ・チャネルが必要
であるわけではなく、別々のビームは、ディジタル・ビ
ームフォーマにおいて、いくつかの共通の処理工程の後
に形成される。このように、受信ビームフォーマ３０は
従来のやり方で２つの受信ビームを作成し、これらの受
信ビームは、異なる角度で送信された２つの超音波ビー
ムに対応する。従来のビームフォーマが２対１の受信ビ
ーム形成を行う場合には、送信ビームは通常、２つの受
信ビームの領域をカバーするように拡大されている。本
発明は、追加のタイミング発生回路要素を一切導入する
必要なしに、（２つの分離した送信ビームを用いて）飛
躍的に改善されたビーム形成を得ることを可能にする。
【００２０】受信フォーカス時間遅延は、専門ハードウ
ェアを用いてリアルタイムで算出されるか、又はルック
アップ・テーブルから読み出される。受信チャネルはま
た、受信されたパルスを濾波する回路要素（図示されて
いない）を含んでいる。次いで、時間遅延された受信信
号は加算されて、信号プロセッサ又は検波器３２へ供給
される。信号プロセッサ又は検波器３２は、加算後の受
信信号を表示データへ変換する。Ｂモード（グレイ・ス
ケール）では、表示データは、エッジ強調及び対数圧縮
のような何らかの追加の処理により加算後の受信信号の
包絡線を構成する。スキャン・コンバータ３４が、検波
器３２から表示データを受け取り、このデータを表示に
望ましい画像へ変換する。具体的には、スキャン・コン
バータ３４は、音波画像データを極座標（Ｒ−θ）のセ
クタ・フォーマット又はデカルト座標のリニア・アレイ
・フォーマットから、適当に拡縮されたビデオ・レート
のデカルト座標の表示ピクセル・データへ変換する。次
いで、スキャン・コンバータで走査変換された音波デー
タは、表示モニタ２２で表示するために作成され、表示
モニタ２２が、加算後の信号の包絡線の時間変化する振
幅をグレイ・スケールとして映像化する。１回の送信フ
ァイアリング中に送信された各々の空間的に分離したビ
ーム毎にそれぞれの走査線が表示される。
ェアを用いてリアルタイムで算出されるか、又はルック
アップ・テーブルから読み出される。受信チャネルはま
た、受信されたパルスを濾波する回路要素（図示されて
いない）を含んでいる。次いで、時間遅延された受信信
号は加算されて、信号プロセッサ又は検波器３２へ供給
される。信号プロセッサ又は検波器３２は、加算後の受
信信号を表示データへ変換する。Ｂモード（グレイ・ス
ケール）では、表示データは、エッジ強調及び対数圧縮
のような何らかの追加の処理により加算後の受信信号の
包絡線を構成する。スキャン・コンバータ３４が、検波
器３２から表示データを受け取り、このデータを表示に
望ましい画像へ変換する。具体的には、スキャン・コン
バータ３４は、音波画像データを極座標（Ｒ−θ）のセ
クタ・フォーマット又はデカルト座標のリニア・アレイ
・フォーマットから、適当に拡縮されたビデオ・レート
のデカルト座標の表示ピクセル・データへ変換する。次
いで、スキャン・コンバータで走査変換された音波デー
タは、表示モニタ２２で表示するために作成され、表示
モニタ２２が、加算後の信号の包絡線の時間変化する振
幅をグレイ・スケールとして映像化する。１回の送信フ
ァイアリング中に送信された各々の空間的に分離したビ
ーム毎にそれぞれの走査線が表示される。
【００２１】本発明によるアポダイゼーションによる二
重ビーム・ステアリング（これは、後述のように、３つ
以上のビームに拡張される）は、数学的に説明すること
ができる。狭帯域ビームフォーマのその焦点の付近での
応答は、次の式によって与えられる。
重ビーム・ステアリング（これは、後述のように、３つ
以上のビームに拡張される）は、数学的に説明すること
ができる。狭帯域ビームフォーマのその焦点の付近での
応答は、次の式によって与えられる。
【００２２】
【数１】
【００２３】ここで、ｆ（ｕ）はｕ＝ｓｉｎ（θ）の関
数としての送信応答であり、θはアレイの法線に関する
角度であり、ｋ0 ＝２π／λは波数である。周知のよう
に、この式は、アパーチャ関数ａ（ｘ）とｕの関数とし
ての音場応答との間のフーリエ変換関係を与えている。
典型的な超音波での応用では、関数ａ（ｘ）はアポダイ
ゼーションの目的のために用いられ、すなわち、ギブス
(Gibbs) の現象の結果として生ずるサイドローブを抑制
するために用いられる。
数としての送信応答であり、θはアレイの法線に関する
角度であり、ｋ0 ＝２π／λは波数である。周知のよう
に、この式は、アパーチャ関数ａ（ｘ）とｕの関数とし
ての音場応答との間のフーリエ変換関係を与えている。
典型的な超音波での応用では、関数ａ（ｘ）はアポダイ
ゼーションの目的のために用いられ、すなわち、ギブス
(Gibbs) の現象の結果として生ずるサイドローブを抑制
するために用いられる。
【００２４】本発明の二重ビーム・ステアリングの実施
例に従った手法では、式（１）のａ（ｘ）成分を用い
て、１回の送信から２つ又はそれ以上の送信ビームを形
成できるようにビーム・パターンを修正する。２つの点
源を用いると、シヌソイド状(sinusoidal)の音場分布が
形成されることがインタフェロメトリから周知である。
このことは、狭帯域の遠距離音場（又は焦点）のビーム
形成のフーリエ変換特性の直接の結果である。本発明
は、シヌソイド状重み（アポダイゼーション）がアレイ
素子に対して適用される場合、音場パターン(field pat
tern) が２つの空間的に分離したδ関数のパターンとな
るという相反性を利用している。つまり、ｄがシヌソイ
ドの空間周波数であるとして、次の重み ａ（ｘ）＝ｃｏｓ（２πｘ／ｄ） （２） が適用されると、その結果得られる音場パターンは次の
通りである。
例に従った手法では、式（１）のａ（ｘ）成分を用い
て、１回の送信から２つ又はそれ以上の送信ビームを形
成できるようにビーム・パターンを修正する。２つの点
源を用いると、シヌソイド状(sinusoidal)の音場分布が
形成されることがインタフェロメトリから周知である。
このことは、狭帯域の遠距離音場（又は焦点）のビーム
形成のフーリエ変換特性の直接の結果である。本発明
は、シヌソイド状重み（アポダイゼーション）がアレイ
素子に対して適用される場合、音場パターン(field pat
tern) が２つの空間的に分離したδ関数のパターンとな
るという相反性を利用している。つまり、ｄがシヌソイ
ドの空間周波数であるとして、次の重み ａ（ｘ）＝ｃｏｓ（２πｘ／ｄ） （２） が適用されると、その結果得られる音場パターンは次の
通りである。
【００２５】
【数２】
【００２６】ここで、略号「ｓｉ」は、ｓｉｎｃ（すな
わち、ｓｉｎ（ｘ）／ｘ）の代わりに用いられている。
わち、ｓｉｎ（ｘ）／ｘ）の代わりに用いられている。
【００２７】従って、単にコシヌソイド状重み関数を導
入することにより、多素子フェーズド・アレイの１回の
ファイアリング中に２つのビームが送信される。これ
は、このような目的のために通常用いられているタイミ
ング信号や他の手段を何ら作成することなく達成され
る。式（１）〜式（３）は、無限のアパーチャを仮定し
ている。アパーチャが長さＬを有する有限のものである
と仮定すれば、音場応答は次のようになる。
入することにより、多素子フェーズド・アレイの１回の
ファイアリング中に２つのビームが送信される。これ
は、このような目的のために通常用いられているタイミ
ング信号や他の手段を何ら作成することなく達成され
る。式（１）〜式（３）は、無限のアパーチャを仮定し
ている。アパーチャが長さＬを有する有限のものである
と仮定すれば、音場応答は次のようになる。
【００２８】
【数３】
【００２９】式（４）を導くのに用いたａ（ｘ）関数は
ｒｅｃｔ｛Ｌ｝関数であり、従って、応答においてｓｉ
ｎｃ項となる。ｒｅｃｔ関数は、次のように定義するこ
とができる。
ｒｅｃｔ｛Ｌ｝関数であり、従って、応答においてｓｉ
ｎｃ項となる。ｒｅｃｔ関数は、次のように定義するこ
とができる。
【００３０】 ｘ≦Ｌ／２のとき； ｒｅｃｔ｛ｘ｝＝１ ｘ＞Ｌ／２のとき； ｒｅｃｔ｛ｘ｝＝０ （５） ｓｉｎｃ関数に関連したサイドローブを抑制するため
に、より適切な重み関数を用いることができる。図２
は、シヌソイド状重み関数に、サイドローブ抑制のため
の誤差関数アポダイゼーションを重畳したものの一例で
ある。誤差関数は、アパーチャ応答のエッジを平滑化す
るものであり、本発明の実現に必須というわけではな
い。図３は、結果として得られるシミュレーションによ
るビーム形状を示す。この例では、アポダイゼーション
によって、２つのビームが右方の１９°及び２５°にス
テアリングされる。同じｆナンバによって送信しながら
アポダイゼーションを除去すると、図３の破線によって
示すような単一のビームが形成される。しかしながら、
単一のビームは、厳密には２２°の位置にはない。２つ
のビームが１９°及び２５°の位置に現れるようにする
ためには、ステアリング角の正弦が、２つの角度の正弦
の平均（すなわち、［ｓｉｎ（１９°）＋ｓｉｎ（２５
°）／２］）にあるようにしなければならない。
に、より適切な重み関数を用いることができる。図２
は、シヌソイド状重み関数に、サイドローブ抑制のため
の誤差関数アポダイゼーションを重畳したものの一例で
ある。誤差関数は、アパーチャ応答のエッジを平滑化す
るものであり、本発明の実現に必須というわけではな
い。図３は、結果として得られるシミュレーションによ
るビーム形状を示す。この例では、アポダイゼーション
によって、２つのビームが右方の１９°及び２５°にス
テアリングされる。同じｆナンバによって送信しながら
アポダイゼーションを除去すると、図３の破線によって
示すような単一のビームが形成される。しかしながら、
単一のビームは、厳密には２２°の位置にはない。２つ
のビームが１９°及び２５°の位置に現れるようにする
ためには、ステアリング角の正弦が、２つの角度の正弦
の平均（すなわち、［ｓｉｎ（１９°）＋ｓｉｎ（２５
°）／２］）にあるようにしなければならない。
【００３１】広帯域信号の場合には、コシヌソイド状ア
ポダイゼーションの利用によって横方向及びコントラス
ト分解能に幾らかの損失が生じ得る。これにより、事実
上、シミュレーションにおけるアパーチャ・サイズが制
限される。実際には、この損失は、二重ビームの性能が
望まれる状況において一層低いｆナンバを用いることに
より補償することができる。可能なアポダイゼーション
曲線のかなり広い選択が与えられると、設計者は所与の
状況について性能を最適化することができる。
ポダイゼーションの利用によって横方向及びコントラス
ト分解能に幾らかの損失が生じ得る。これにより、事実
上、シミュレーションにおけるアパーチャ・サイズが制
限される。実際には、この損失は、二重ビームの性能が
望まれる状況において一層低いｆナンバを用いることに
より補償することができる。可能なアポダイゼーション
曲線のかなり広い選択が与えられると、設計者は所与の
状況について性能を最適化することができる。
【００３２】シヌソイド状関数又はコシヌソイド状関数
の本来の性質によって、これらの関数が本発明に有効に
なっている。余弦重みは、以下のように表すことができ
る。
の本来の性質によって、これらの関数が本発明に有効に
なっている。余弦重みは、以下のように表すことができ
る。
【００３３】
【数４】
【００３４】式（６）の右辺を書き換える１つの方法
は、各項が、ビームを所望の２つの方向にステアリング
するのに要求されるステアリング遅延に対応した位相遅
延（通常は、複素指数として表される）となるようにす
るものである。
は、各項が、ビームを所望の２つの方向にステアリング
するのに要求されるステアリング遅延に対応した位相遅
延（通常は、複素指数として表される）となるようにす
るものである。
【００３５】式（２）のようなコシヌソイド状アポダイ
ゼーションは、比較的単純な表現であり、医用超音波の
ような応用においては限られた範囲の有効性しか有して
いない。より一般的に応用可能な表現は、ガウス送信波
形及び標的からの単一の散乱という仮定に基づく以下に
述べる分析を用いて展開することができる。送信された
信号と受信された信号とを加算することにより、点拡散
関数（point spread function ；ＰＳＦ）についての表
現が形成される。送信動作中に用いられるアポダイゼー
ション関数を変化させることにより、多数のピークを有
するビームを作成することができる。アポダイゼーショ
ン関数の性質は、以下に述べる導出の一部として定義さ
れる。
ゼーションは、比較的単純な表現であり、医用超音波の
ような応用においては限られた範囲の有効性しか有して
いない。より一般的に応用可能な表現は、ガウス送信波
形及び標的からの単一の散乱という仮定に基づく以下に
述べる分析を用いて展開することができる。送信された
信号と受信された信号とを加算することにより、点拡散
関数（point spread function ；ＰＳＦ）についての表
現が形成される。送信動作中に用いられるアポダイゼー
ション関数を変化させることにより、多数のピークを有
するビームを作成することができる。アポダイゼーショ
ン関数の性質は、以下に述べる導出の一部として定義さ
れる。
【００３６】
【外１】
【００３７】られている場合に、素子ｎにおいて受信さ
れるエコーは、次の式によって与えられると考えられ
る。
れるエコーは、次の式によって与えられると考えられ
る。
【００３８】
【数５】
【００３９】
【外２】
【００４０】位置である。最初の指数項は、送信素子か
ら散乱体へ伝播し、次いで受信素子に戻ることによって
生ずる搬送波の位相を表しており、また、第２の指数項
は、関連する包絡線を表している。
ら散乱体へ伝播し、次いで受信素子に戻ることによって
生ずる搬送波の位相を表しており、また、第２の指数項
は、関連する包絡線を表している。
【００４１】ここで、送信信号を単一の点にフォーカス
させ、次いで各回のファイアリングからの受信エコー信
号を多数の点にフォーカスさせるＢモード・イメージン
グ・システムから得られる画像の性質を示すことができ
る。送信素子のパルスは、これらの送信素子信号のコヒ
ーレントな和がアレイの各回のファイアリング毎に別々
の単一の点にフォーカスするように時間遅延されてい
る。受信時には、時間サンプリングされたコヒーレント
なエコー信号が先ず各々の素子に蓄積される。次いで、
個々の素子の時間サンプルのコヒーレントな和から受信
時フォーカス信号が構成される。ここで、個々の時間サ
ンプルは、信号が受信焦点から個々の素子まで走行する
伝播時間に比例するように選択される。
させ、次いで各回のファイアリングからの受信エコー信
号を多数の点にフォーカスさせるＢモード・イメージン
グ・システムから得られる画像の性質を示すことができ
る。送信素子のパルスは、これらの送信素子信号のコヒ
ーレントな和がアレイの各回のファイアリング毎に別々
の単一の点にフォーカスするように時間遅延されてい
る。受信時には、時間サンプリングされたコヒーレント
なエコー信号が先ず各々の素子に蓄積される。次いで、
個々の素子の時間サンプルのコヒーレントな和から受信
時フォーカス信号が構成される。ここで、個々の時間サ
ンプルは、信号が受信焦点から個々の素子まで走行する
伝播時間に比例するように選択される。
【００４２】
【外３】
【００４３】刻ｔ01にファイアリングする。時刻ｔ01を
基準時刻として用いて、他の素子を、以下の各時刻にフ
ァイアリングする。
基準時刻として用いて、他の素子を、以下の各時刻にフ
ァイアリングする。
【００４４】
【数６】
【００４５】及び
【００４６】
【数７】
【００４７】イメージング・ビーム・パターンの拡散の
尺度（すなわち、ＰＳＦ）を、イメージング・システム
のサイドローブ応答関数を作成することにより得ること
ができる。
尺度（すなわち、ＰＳＦ）を、イメージング・システム
のサイドローブ応答関数を作成することにより得ること
ができる。
【００４８】
【外４】
【００４９】フォーカス・サンプルとして特定的に選択
されたすべての素子時間サンプルをアレイ全体にわたっ
て加算した和から得られるコヒーレントな信号の大きさ
として定義することができる。分析の際には、無限の時
間的サンプリング・レートを仮定すると、単一の受信時
フォーカス点に比例した正確な時間サンプルの選択が可
能になる。
されたすべての素子時間サンプルをアレイ全体にわたっ
て加算した和から得られるコヒーレントな信号の大きさ
として定義することができる。分析の際には、無限の時
間的サンプリング・レートを仮定すると、単一の受信時
フォーカス点に比例した正確な時間サンプルの選択が可
能になる。
【００５０】
【外５】
【００５１】
【数８】
【００５２】ここで、すべての定数は定数Ｋにまとめら
れており、Ｋは以下の議論では包括的な定数として用い
られる。ＰＳＦは、次の式によって与えられる。
れており、Ｋは以下の議論では包括的な定数として用い
られる。ＰＳＦは、次の式によって与えられる。
【００５３】
【数９】
【００５４】
【外６】
【００５５】一般に、ビーム形成における素子の重み関
数を複素数とすることができる。例えば、次のようにな
る。
数を複素数とすることができる。例えば、次のようにな
る。
【００５６】
【数１０】
【００５７】このとき、式（８）の位相の偏角は次の形
態を有する。
態を有する。
【００５８】
【数１１】
【００５９】
【外７】
【００６０】２つの指数の線形結合であるアポダイゼー
ション関数を、次のように第２の実例として考察するこ
とができる。
ション関数を、次のように第２の実例として考察するこ
とができる。
【００６１】
【数１２】
【００６２】
【外８】
【００６３】本発明の場合には、焦点は、広帯域超音波
波形の中心周波数に関連した１波長λの２分の１に等し
い素子間隔ｄを有する一様なリニア・フェーズド・アレ
イ上に位置している。ここで導入するビーム・ステアリ
ング及びビーム分割の概念はまた、より高次の２Ｄアレ
イ及び３Ｄアレイにも応用可能である。Ｎ個の素子を有
している１Ｄの一様なリニア・フェーズド・アレイにつ
いては、素子ベクトル
波形の中心周波数に関連した１波長λの２分の１に等し
い素子間隔ｄを有する一様なリニア・フェーズド・アレ
イ上に位置している。ここで導入するビーム・ステアリ
ング及びビーム分割の概念はまた、より高次の２Ｄアレ
イ及び３Ｄアレイにも応用可能である。Ｎ個の素子を有
している１Ｄの一様なリニア・フェーズド・アレイにつ
いては、素子ベクトル
【００６４】
【外９】
【００６５】
【数１３】
【００６６】
【外１０】
【００６７】極角式Ｂモード走査の場合には、送信焦点
距離はしばしば、様々な深さの区域をイメージングする
ために動的に変更される。特定の焦点区域については、
固定した焦点距離での走査が純粋な回転に対応してお
り、これは次の制限関係を満た
距離はしばしば、様々な深さの区域をイメージングする
ために動的に変更される。特定の焦点区域については、
固定した焦点距離での走査が純粋な回転に対応してお
り、これは次の制限関係を満た
【００６８】
【外１１】
【００６９】
【数１４】
【００７０】これらの関係を空間周波数について表すと
有利である。１Ｄリニア・フェーズド・アレイ・システ
ムの場合には、空間周波数は次の式として定義される。
有利である。１Ｄリニア・フェーズド・アレイ・システ
ムの場合には、空間周波数は次の式として定義される。
【００７１】ｆs ＝（１／λc ）ｓｉｎθ ここで、θはリニア・アレイの法線（ボアサイト（bore
sight ）軸）に沿った極軸による極角である。各送信焦
点に関連した空間周波数は、次のようになる。
sight ）軸）に沿った極軸による極角である。各送信焦
点に関連した空間周波数は、次のようになる。
【００７２】
【数１５】
【００７３】シフト後の焦点は、次の空間周波数を有す
る。
る。
【００７４】
【数１６】
【００７５】これらの制限付き極シフトについて、式
（１０）及び式（１１）の指数内の項をテイラー級数展
開として展開することができる。
（１０）及び式（１１）の指数内の項をテイラー級数展
開として展開することができる。
【００７６】
【数１７】
【００７７】展開式のより高次の項は、ここで関心のあ
る状況においては無視してよい。１Ｄの場合には、式
（１１）のアポダイゼーション関数を以下のように書き
換えることができる。
る状況においては無視してよい。１Ｄの場合には、式
（１１）のアポダイゼーション関数を以下のように書き
換えることができる。
【００７８】 ｗm+＝｜γm ｜ｅｘｐ（−ｊ２πλc ｒ2 mδ2 f／Ｒf ）× ｃｏｓ（２πｒm δf ［１＋（λc ｒm ｆs0／Ｒf ）］ （１３） 及び ｗm-＝｜γm ｜ｅｘｐ（−ｊ２πλc ｒ2 mδ2 f／Ｒf ）× ｓｉｎ（２πｒm δf ［１＋（λc ｒm ｆs0／Ｒf ）］ （１４） 元のコシヌソイド状アポダイゼーション関数（式（２）
を参照）は、 ｗm ＝｜γm ｜ｃｏｓ（２πｒm δf ） の形態を有している。ここに与えられたより詳細な理論
的分析から得られる追加項が、大きな走査角度及び大き
な二重ビーム分離角度での性能を向上させる。
を参照）は、 ｗm ＝｜γm ｜ｃｏｓ（２πｒm δf ） の形態を有している。ここに与えられたより詳細な理論
的分析から得られる追加項が、大きな走査角度及び大き
な二重ビーム分離角度での性能を向上させる。
【００７９】原理的には、Ｍ≦Ｎ個の空間周波数の極大
値は、空間周波数の線形結合に対応する複素重みを選択
することにより構成することができる。空間周波数の間
の間隔は、システムのレイリー空間周波数分解能を上回
っていなければならない。波長λc の狭帯域システムの
場合には、長さ（Ｎ−１）λc ／２を有するリニア・フ
ェーズド・アレイに関連するレイリー空間周波数間隔
は、 δfRayl ＝ｓｉｎ（２／（Ｎ−１））／λc である。実際には、Ｍが比較的小さいときには、多数ビ
ーム形成が最も有効である。Ｍ次の分割ビームについて
の複素アポダイゼーション関数の一般的な表現は、以下
の式によって与えられる。
値は、空間周波数の線形結合に対応する複素重みを選択
することにより構成することができる。空間周波数の間
の間隔は、システムのレイリー空間周波数分解能を上回
っていなければならない。波長λc の狭帯域システムの
場合には、長さ（Ｎ−１）λc ／２を有するリニア・フ
ェーズド・アレイに関連するレイリー空間周波数間隔
は、 δfRayl ＝ｓｉｎ（２／（Ｎ−１））／λc である。実際には、Ｍが比較的小さいときには、多数ビ
ーム形成が最も有効である。Ｍ次の分割ビームについて
の複素アポダイゼーション関数の一般的な表現は、以下
の式によって与えられる。
【００８０】
【数１８】
【００８１】例として、単一のＢモード走査焦点の周り
に変位量±δf1及び±δf2で対称に変位された４つのビ
ームの発生を考察することができる。各δは、式（１
３）の指数位相項を無視することができるように十分に
小さく選択される。このことは、条件λc Ｌ2 δf 2／４
Ｒf ＜＜１に対応している。４ビーム用アポダイゼーシ
ョン関数は、次の形態を有するように構成することがで
きる。
に変位量±δf1及び±δf2で対称に変位された４つのビ
ームの発生を考察することができる。各δは、式（１
３）の指数位相項を無視することができるように十分に
小さく選択される。このことは、条件λc Ｌ2 δf 2／４
Ｒf ＜＜１に対応している。４ビーム用アポダイゼーシ
ョン関数は、次の形態を有するように構成することがで
きる。
【００８２】 ｗm ＝｜γm ｜× ｛ｃｏｓ（２πｒm δf1［１＋（λc ｒm ｆs0／Ｒf ）］＋ ｂｃｏｓ（２πｒm δf2［１＋（λc ｒm ｆs0／Ｒf ）］｝ （１６） この４ビーム構成を一例として、１２９個の素子を持つ
リニア・フェーズド・アレイについて、式（１６）から
のアポダイゼーション関数を用いて、すべてのｍについ
て｜γm ｜＝１とし、δf1＝３ｓｉｎ（１／６４λ
c ）、±δf2＝３δf1及びｂ＝２．８として、ＰＳＦの
シミュレーションを行った。送信焦点は、ｆ／１．５に
おいてｆs0＝０にあった。ガウス波形は、５ＭＨｚの中
心周波数を有しており、６０％の分数帯域幅（fraction
al bandwidth，ＦＢＷ）を有している。シミュレーショ
ンの結果を図４に示す。この図は、トランスデューサ素
子の１回のファイアリングからの物理的に分離した多数
のビームの送信への概念の拡張を示している。また、単
純なコシヌソイド状重み付け（式（６））から、複雑な
マルチ・ビームの状況を網羅するより完全な表現への拡
張も示している。
リニア・フェーズド・アレイについて、式（１６）から
のアポダイゼーション関数を用いて、すべてのｍについ
て｜γm ｜＝１とし、δf1＝３ｓｉｎ（１／６４λ
c ）、±δf2＝３δf1及びｂ＝２．８として、ＰＳＦの
シミュレーションを行った。送信焦点は、ｆ／１．５に
おいてｆs0＝０にあった。ガウス波形は、５ＭＨｚの中
心周波数を有しており、６０％の分数帯域幅（fraction
al bandwidth，ＦＢＷ）を有している。シミュレーショ
ンの結果を図４に示す。この図は、トランスデューサ素
子の１回のファイアリングからの物理的に分離した多数
のビームの送信への概念の拡張を示している。また、単
純なコシヌソイド状重み付け（式（６））から、複雑な
マルチ・ビームの状況を網羅するより完全な表現への拡
張も示している。
【００８３】本発明のいくつかの好ましい特徴について
のみ例示し説明してきたが、当業者には多くの改変及び
変形が想到されよう。従って、本発明の要旨の範囲内に
あるようなすべての改変及び変形は、特許請求の範囲に
よって網羅されているものと理解されたい。
のみ例示し説明してきたが、当業者には多くの改変及び
変形が想到されよう。従って、本発明の要旨の範囲内に
あるようなすべての改変及び変形は、特許請求の範囲に
よって網羅されているものと理解されたい。
【図１】本発明による超音波イメージング・システムの
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明の好ましい一実施例による１２８素子フ
ェーズド・アレイからの１対のステアリングされた超音
波ビームの送信について送信アポダイゼーション・プロ
ファイルを示すグラフである。
ェーズド・アレイからの１対のステアリングされた超音
波ビームの送信について送信アポダイゼーション・プロ
ファイルを示すグラフである。
【図３】図２に示す送信アポダイゼーション重み付け関
数を適用することにより得られる二重ビームのプロファ
イル（実線）と、同じｆナンバを用いているがアポダイ
ゼーションを用いていない送信での単一ビームのプロフ
ァイル（破線）とを示すグラフである。
数を適用することにより得られる二重ビームのプロファ
イル（実線）と、同じｆナンバを用いているがアポダイ
ゼーションを用いていない送信での単一ビームのプロフ
ァイル（破線）とを示すグラフである。
【図４】本発明のもう１つの好ましい実施例に従って、
１２８素子フェーズド・アレイに対して送信アポダイゼ
ーション重み付け関数を適用することにより得られる四
重ビームのプロファイルを示すグラフである。
１２８素子フェーズド・アレイに対して送信アポダイゼ
ーション重み付け関数を適用することにより得られる四
重ビームのプロファイルを示すグラフである。
１０ トランスデューサ・アレイ １２ トランスデューサ素子 １４ 送信器 １６ 受信器 １８ 送受信スイッチ ２０ マスタ・コントローラ ２２ 表示モニタ ２４ パルサ ２６ 送信ビームフォーマ ２８ ＴＧＣ増幅器 ３０ 受信ビームフォーマ ３２ 検波器 ３４ スキャン・コンバータ ３６ アポダイゼーション作成回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セズ・デビッド・シルバーシュタイン アメリカ合衆国、バージニア州、シャルロ ットスビル、アップル・レーン、75番
Claims (12)
- 【請求項１】 多数のトランスデューサ素子を含んでい
て、超音波を送信して、超音波散乱体により反射された
超音波エコーを検出する超音波トランスデューサ・アレ
イと、 前記多数のトランスデューサ素子にそれぞれ結合されて
いて、多数のパルサ起動信号に応答して、送信アパーチ
ャを形成する選択されたトランスデューサ素子をパルス
駆動する多数のパルサと、 前記トランスデューサ・アレイに垂直な軸に対して所定
のステアリング角を有するフォーカスされた超音波ビー
ムに対応するように、それぞれの所定の時間遅延により
前記多数のパルサ起動信号を発生する送信ビームフォー
マと、 前記選択されたトランスデューサ素子の送信ファイアリ
ング中に、前記多数のパルサに対してそれぞれのアポダ
イゼーション重み係数を適用するアポダイゼーション作
成器であって、前記それぞれのアポダイゼーション重み
係数は、前記選択されたトランスデューサ素子が、前記
送信ファイアリング中に第１及び第２のステアリング角
をそれぞれ有していて前記所定のステアリング角に対し
てその両側に変位されている第１及び第２の超音波ビー
ムを送信するという特性を有するようにアポダイゼーシ
ョン関数に従って決定されている、アポダイゼーション
作成器と、 前記トランスデューサ・アレイに結合されていて、前記
送信ファイアリングの後に受信アパーチャを形成する選
択されたトランスデューサ素子から１組の受信信号を受
信する受信器と、 前記１組の受信信号から、前記第１のステアリング角に
対応している第１のビーム加算された受信信号と、前記
第２のステアリング角に対応している第２のビーム加算
された受信信号とを形成する受信ビームフォーマと、 前記第１のビーム加算された受信信号の関数である第１
の走査線と、前記第２のビーム加算された受信信号の関
数である第２の走査線とを有する画像を表示する表示モ
ニタと、 を備えていることを特徴とする、超音波散乱体をイメー
ジングするためのシステム。 - 【請求項２】 前記第１のステアリング角は前記所定の
ステアリング角よりも大きく、前記第２のステアリング
角は前記所定のステアリング角よりも小さい請求項１に
記載のシステム。 - 【請求項３】 前記アポダイゼーション関数はコシヌソ
イド状である請求項１に記載のシステム。 - 【請求項４】 前記アポダイゼーション関数はシヌソイ
ド状である請求項１に記載のシステム。 - 【請求項５】 多数のトランスデューサ素子を含んでい
るトランスデューサ・アレイに垂直な軸に対して所定の
ステアリング角を有するフォーカスされた超音波ビーム
に対応するように、それぞれの所定の時間遅延により多
数のパルサ起動信号を発生する工程と、 多数のパルサ起動信号に応答して、前記アレイ内の送信
アパーチャを形成する選択されたトランスデューサ素子
をパルス駆動する工程であって、該選択されたトランス
デューサ素子の各々が、送信ファイアリング中にそれぞ
れのトランスデューサ駆動信号によりパルス駆動される
ようにする、該パルス駆動する工程と、 前記トランスデューサ駆動信号に対して、該トランスデ
ューサ駆動信号の各々がそれぞれのアポダイゼーション
重み係数とそれぞれのパルサ起動信号との関数となるよ
うに多数のアポダイゼーション重み係数を適用する工程
であって、前記それぞれのアポダイゼーション重み係数
は、前記選択されたトランスデューサ素子が、前記送信
ファイアリング中にそれぞれ第１及び第２のステアリン
グ角を有していて前記所定のステアリング角に対してそ
の両側に変位されている第１及び第２の超音波ビームを
送信するという特性を有するようにアポダイゼーション
関数に従って決定されている、該アポダイゼーション重
み係数を適用する工程と、 前記送信ファイアリングに続いて、受信アパーチャを形
成する選択されたトランスデューサ素子から１組の受信
信号を受信する工程と、 前記１組の受信信号から、前記第１のステアリング角に
対応している第１のビーム加算された受信信号と、前記
第２のステアリング角に対応している第２のビーム加算
された受信信号とをビーム形成する工程と、 前記第１のビーム加算された受信信号の関数である第１
の走査線と、前記第２のビーム加算された受信信号の関
数である第２の走査線とを有する画像を表示する工程
と、を有していることを特徴とする、超音波散乱体をイ
メージングするための方法。 - 【請求項６】 前記第１のステアリング角は前記所定の
ステアリング角よりも大きく、前記第２のステアリング
角は前記所定のステアリング角よりも小さい請求項５に
記載の方法。 - 【請求項７】 前記アポダイゼーション関数はコシヌソ
イド状である請求項５に記載の方法。 - 【請求項８】 前記アポダイゼーション関数はシヌソイ
ド状である請求項５に記載の方法。 - 【請求項９】 多数のトランスデューサ素子を含んでい
て、超音波を送信して、超音波散乱体により反射された
超音波エコーを検出する超音波トランスデューサ・アレ
イと、 前記多数のトランスデューサ素子にそれぞれ結合されて
いて、多数のパルサ起動信号に応答して、送信アパーチ
ャを形成する選択されたトランスデューサ素子をパルス
駆動する多数のパルサと、 前記トランスデューサ・アレイに垂直な軸に対して所定
のステアリング角を有するフォーカスされた超音波ビー
ムに対応するように、それぞれの所定の時間遅延により
前記多数のパルサ起動信号を発生する送信ビームフォー
マと、 前記選択されたトランスデューサ素子の送信ファイアリ
ング中に、前記多数のパルサに対してそれぞれのアポダ
イゼーション重み係数を適用するアポダイゼーション作
成器であって、前記それぞれのアポダイゼーション重み
係数は、前記選択されたトランスデューサ素子が、前記
送信ファイアリング中に第１及び第２のステアリング角
をそれぞれ有していて前記所定のステアリング角に対し
てその両側に変位されている第１及び第２の超音波ビー
ムを送信するという特性を有するようにアポダイゼーシ
ョン関数に従って決定されている、アポダイゼーション
作成器と、を備えていることを特徴とする、１回の送信
ファイアリング中に少なくとも２つの超音波ビームを送
信するシステム。 - 【請求項１０】 前記第１のステアリング角は前記所定
のステアリング角よりも大きく、前記第２のステアリン
グ角は前記所定のステアリング角よりも小さい請求項９
に記載のシステム。 - 【請求項１１】 前記アポダイゼーション関数はコシヌ
ソイド状である請求項９に記載のシステム。 - 【請求項１２】 前記アポダイゼーション関数はシヌソ
イド状である請求項９に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/197744 | 1998-11-23 | ||
| US09/197,744 US6066099A (en) | 1998-11-23 | 1998-11-23 | Method and apparatus for high-frame-rate high-resolution ultrasonic image data acquisition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000157548A true JP2000157548A (ja) | 2000-06-13 |
Family
ID=22730592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11330789A Pending JP2000157548A (ja) | 1998-11-23 | 1999-11-22 | 超音波散乱体をイメ―ジングするための方法及びシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6066099A (ja) |
| EP (1) | EP1004894B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000157548A (ja) |
| DE (1) | DE69923748T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002034982A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-05 | Aloka Co Ltd | 超音波計測装置 |
| JP2007504876A (ja) * | 2003-09-10 | 2007-03-08 | コニンクリユケ フィリップス エレクトロニクス エヌ．ブイ． | 複数ビームが同時送信される、超音波の空間的コンパウンド |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6193663B1 (en) | 1997-12-18 | 2001-02-27 | Acuson Corporation | Diagnostic ultrasound imaging method and system with improved frame rate |
| US6685645B1 (en) * | 2001-10-20 | 2004-02-03 | Zonare Medical Systems, Inc. | Broad-beam imaging |
| US6282963B1 (en) * | 1999-10-12 | 2001-09-04 | General Electric Company | Numerical optimization of ultrasound beam path |
| JP4377495B2 (ja) * | 1999-10-29 | 2009-12-02 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| US6350241B1 (en) * | 1999-12-27 | 2002-02-26 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Method and apparatus for multiple angle compound flow imaging |
| US6658141B1 (en) * | 2000-02-25 | 2003-12-02 | Medison Co., Ltd. | Filtering method and apparatus for improving resolution of ultrasound image |
| US6551246B1 (en) * | 2000-03-06 | 2003-04-22 | Acuson Corporation | Method and apparatus for forming medical ultrasound images |
| US6527723B2 (en) * | 2001-06-26 | 2003-03-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Variable multi-dimensional apodization control for ultrasonic transducers |
| JP2004089311A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | 超音波送受信装置 |
| WO2004034694A2 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-22 | Visualsonics Inc. | High frequency high frame-rate ultrasound imaging system |
| JP2004286680A (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 超音波送受信装置 |
| US7297118B2 (en) | 2003-06-12 | 2007-11-20 | Ge Medical Systems Global Technology Company | Ultrasound method and apparatus for multi-line acquisition |
| US8157739B2 (en) * | 2003-09-02 | 2012-04-17 | Surf Technology As | Ultrasound imaging with synthetic receive aperture and wide aperture, focused transmit beam |
| US7037265B2 (en) * | 2003-09-09 | 2006-05-02 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Method and apparatus for tissue harmonic imaging with natural (tissue) decoded coded excitation |
| US7972271B2 (en) * | 2003-10-28 | 2011-07-05 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Apparatus and method for phased subarray imaging |
| US20050101867A1 (en) * | 2003-10-28 | 2005-05-12 | Johnson Jeremy A. | Apparatus and method for phased subarray imaging |
| JP2007525299A (ja) * | 2004-03-01 | 2007-09-06 | サニーブルック アンド ウィメンズ カレッジ ヘルス サイエンシーズ センター | Ｅｃｇトリガレトロスペクティブカラーフロー超音波イメージングのためのシステムおよび方法 |
| EP1815795B1 (en) * | 2004-11-24 | 2012-11-21 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonographic device |
| US8038620B2 (en) * | 2005-12-20 | 2011-10-18 | General Electric Company | Fresnel zone imaging system and method |
| WO2007120890A2 (en) * | 2006-04-13 | 2007-10-25 | The Research Foundation Of State University Of New York | Phased array ultrasound with electronically controlled focal point for assessing bone quality via acoustic topology and wave transmit functions |
| US8137272B2 (en) * | 2006-05-12 | 2012-03-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Ultrasonic synthetic transmit focusing with a multiline beamformer |
| EP2019600B1 (en) * | 2006-05-12 | 2015-09-16 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Retrospective dynamic transmit focusing for spatial compounding |
| CA2659645C (en) | 2006-08-01 | 2015-06-30 | Martijn E. Frijlink | Pulse inversion sequences for nonlinear imaging |
| CN101940479B (zh) * | 2010-07-15 | 2012-10-03 | 重庆大学 | 基于分段动态变迹系数的超声成像波束合成方法及其装置 |
| JP5780240B2 (ja) * | 2010-11-09 | 2015-09-16 | コニカミノルタ株式会社 | ビームフォーミング方法、超音波診断装置、プログラム、集積回路 |
| KR20140056597A (ko) | 2012-10-30 | 2014-05-12 | 삼성전자주식회사 | 빔 포밍 계수 결정 방법, 빔 포밍 방법 및 초음파 이미징 장치 |
| EP2944266A4 (en) * | 2013-01-11 | 2016-08-31 | Hitachi Aloka Medical Ltd | ULTRASOUND IMAGING DEVICE |
| JP7008549B2 (ja) * | 2018-03-16 | 2022-01-25 | 富士フイルムヘルスケア株式会社 | 超音波診断装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03155843A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-03 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5793701A (en) * | 1995-04-07 | 1998-08-11 | Acuson Corporation | Method and apparatus for coherent image formation |
| US5623928A (en) * | 1994-08-05 | 1997-04-29 | Acuson Corporation | Method and apparatus for coherent image formation |
| US5469851A (en) * | 1994-08-09 | 1995-11-28 | Hewlett-Packard Company | Time multiplexed digital ultrasound beamformer |
| US5647365A (en) * | 1995-11-13 | 1997-07-15 | Siemens Medical Systems, Inc. | Apodization parameter generator for ultrasound medical imaging system |
| US5891038A (en) * | 1996-12-30 | 1999-04-06 | General Electric Company | Method, apparatus and applications for combining transmit wave functions to obtain synthetic waveform in ultrasonic imaging system |
| JP3763924B2 (ja) * | 1997-03-17 | 2006-04-05 | フクダ電子株式会社 | 超音波診断装置 |
| US5905692A (en) * | 1997-12-31 | 1999-05-18 | Analogic Corporation | Digital ultrasound beamformer |
| US5976089A (en) * | 1998-03-24 | 1999-11-02 | Hewlett-Packard Company | Increasing the frame rate of a phased array imaging system |
-
1998
- 1998-11-23 US US09/197,744 patent/US6066099A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-11-22 JP JP11330789A patent/JP2000157548A/ja active Pending
- 1999-11-23 EP EP99309312A patent/EP1004894B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-23 DE DE69923748T patent/DE69923748T2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03155843A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-03 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002034982A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-05 | Aloka Co Ltd | 超音波計測装置 |
| JP2007504876A (ja) * | 2003-09-10 | 2007-03-08 | コニンクリユケ フィリップス エレクトロニクス エヌ．ブイ． | 複数ビームが同時送信される、超音波の空間的コンパウンド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69923748T2 (de) | 2006-03-30 |
| EP1004894B1 (en) | 2005-02-16 |
| EP1004894A2 (en) | 2000-05-31 |
| US6066099A (en) | 2000-05-23 |
| EP1004894A3 (en) | 2003-12-10 |
| DE69923748D1 (de) | 2005-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000157548A (ja) | 超音波散乱体をイメ―ジングするための方法及びシステム | |
| JP4717995B2 (ja) | 超音波ビーム経路の数値的最適化方式 | |
| JP2777197B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| US6685641B2 (en) | Plane wave scanning reception and receiver | |
| JP4150866B2 (ja) | 超音波イメージング・システムの作動方法 | |
| US4182173A (en) | Duplex ultrasonic imaging system with repetitive excitation of common transducer in doppler modality | |
| US8672846B2 (en) | Continuous transmit focusing method and apparatus for ultrasound imaging system | |
| JP4307374B2 (ja) | 組織とフローをメージングするための合成的に焦点化される超音波診断イメージング・システム | |
| US5230340A (en) | Ultrasound imaging system with improved dynamic focusing | |
| JP4620261B2 (ja) | 高次の非線形成分による超音波撮像 | |
| JPH10506800A (ja) | 超音波画像における調節可能な周波数走査方法および装置 | |
| US5817023A (en) | Ultrasound imaging system with dynamic window function generator | |
| JP4430997B2 (ja) | 超音波送受信装置 | |
| EP1060413B1 (en) | Doppler angle unfolding in ultrasound color flow and doppler | |
| US20100217124A1 (en) | Ultrasound imaging system and method using multiline acquisition with high frame rate | |
| CN101442939A (zh) | 用于空间复合的回顾性动态发射聚焦 | |
| JPH09318733A (ja) | ビーム形成器及び超音波イメージング・システム | |
| US9465101B2 (en) | Aberration correction with broad transmit beams in medical ultrasound | |
| US8038620B2 (en) | Fresnel zone imaging system and method | |
| US20160206282A1 (en) | Ultrasound probe, ultrasound diagnostic apparatus having the same and method of generating ultrasound signal | |
| US5476098A (en) | Partially coherent imaging for large-aperture phased arrays | |
| Lahav et al. | FoCUS: Fourier-based coded ultrasound | |
| JP2003220059A (ja) | 超音波撮像システムでの合成開口集束方法 | |
| Robinson et al. | Synthetic dynamic transmit focus | |
| US20080030581A1 (en) | Multizone Color Doppler Beam Transmission Method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061117 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090421 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090421 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091110 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100210 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100216 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100510 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100622 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101022 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20101130 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20110114 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110414 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110419 |