JP2000060855A - 超音波散乱体の非線形イメ―ジング・システム及び方法 - Google Patents
超音波散乱体の非線形イメ―ジング・システム及び方法Info
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Abstract
線形成分をイメージングするための方法及び装置を提供
する。 【解決手段】 同じ焦点位置に焦点合わせされた第1お
よび第2の送信ファイヤリングのために第1および第2
の送信コードを使用して基本ウェーブレットをそれぞれ
変調して、送信する。受信側では、第1および第2の送
信ファイヤリングから生じる受信信号を第1および第2
の受信コードとそれぞれ相関させることによってデコー
ドする。送信コード及び受信コードは、第1の受信コー
ドに対する第1の送信コードの相関と第2の受信コード
に対する第2の送信コードの相関との和がゼロに等しく
なる直交性条件を満足している。送信及び受信動作の組
合せにより、信号の線形エコー成分が実質的に相殺され
て、イメージングのための非線形成分が残る。
Description
診断を目的とした人体の解剖学的構造の超音波イメージ
ングに関する。具体的には、本発明は、組織又は血液中
の造影剤における非線形伝搬及び散乱から生じる超音波
エコー成分をイメージングする方法に関する。
ル)の輝度がエコー信号の強度に基づくようにして組織
の2次元Bモード画像を作成する。この代わりに、カラ
ー流れイメージング・モードでは、流体(例えば、血
液)又は組織の動きをイメージング(すなわち、画像化
または映像化)することが出来る。ドップラー効果を使
用して心臓および血管内の血液の流れを測定することは
知られている。反射された超音波の周波数シフトを使用
して、組織または血液からの超音波反射体の速度を測定
することが出来る。後方散乱される超音波の周波数シフ
トは、組織又は血液のからの後方散乱体の速度を測定す
るために使用し得る。ドップラー・シフトは、流れの速
度および方向を表すように異なるカラー(色)を使用し
て表示することが出来る。パワー・ドップラー・イメー
ジングでは、戻ってきたドップラー信号中に含まれてい
るパワーが表示される。
数f0 を中心とする広帯域信号を送信する。該信号は、
それぞれのパルス発生器によって送信開口を形成するよ
うに各々のトランスジューサ素子に別々に印加される。
パルス発生器は、特定の送信焦点位置に所望通りに送信
ビームを焦点合わせするように時間遅延をもたせて作動
される。送信ビームが組織を通って伝搬する際、超音波
が異なる密度の領域間の境界から散乱又は反射されると
き、エコーが作成される。トランスジューサ・アレイを
使用して、これらの超音波エコーが電気信号に変換され
る。これらの電気信号は組織の画像を作成するように処
理される。このような超音波画像は、基本及び高調波信
号成分の組合せから形成され、高調波成分は組織又は造
影剤を含有する血液流のような非線形媒体中で発生され
る。線形散乱の場合、受信信号は送信信号を時間的にシ
フトし且つ振幅低減したものである。このことは、超音
波を非線形に散乱する音響媒体については当てはまらな
い。
非線形の両方の成分を含んでいる。非線形回路の理論で
は、信号は無限の信号成分の和として表される。この和
の第1項は線形項であり、それより高次の項は、それら
のスペクトルが元のスペクトルの(周波数における)複
数のコンボリューションである信号を表す。これは、第
2高調波だけよりも遙かに大きいスペクトル・エネルギ
が生じることを意味する。
分を抑圧して高調波(非線形)信号成分を強調すること
によって改善することが可能である。送信中心周波数が
f0である場合、組織/造影剤の非線形性により、kを
2以上の整数として、kf0の高調波が発生される。高
調波信号のイメージングを行うには、周波数f0 の狭帯
域信号を送信し、2f0 (第2高調波)を中心とする帯
域の信号を受信して、この受信信号を処理する。
米国特許第5632277号明細書に記載されている。
第1及び第2の超音波パルスがイメージング対象の試料
内へ順次送信され、その結果の受信信号が加算される。
第1および第2のパルスは位相が180°異なってい
る。超音波が非線形伝搬し、或いは造影剤又は他の非線
形散乱媒体と非線形相互作用を受けた場合、反射されて
来る信号は線形及び非線形の両方の成分を有する。加算
したとき、線形成分は相殺されて、イメージングしよう
とする非線形成分のみが残る。
造影剤がない場合の両方における高調波イメージングに
使用するためにエコー信号の非線形成分を分離する別の
方法に対する要望がある。
中の造影剤における超音波散乱体から反射された超音波
信号の非線形成分をイメージングする方法及び装置であ
る。本発明の方法は、送信のためにコード変調されたウ
ェーブレットを用い、これを受信時のコンボリューショ
ン・フィルタリングと組み合わさせる。本明細書で使用
する用語「ウェーブレット(wavelet) 」は、離散的な時
間及び振幅を持たない任意のアナログ信号と離散的な時
間及び振幅を持つパルス・シーケンスとを含む。送信と
受信との組合せにより、信号の線形エコー成分が実質的
に相殺されて、イメージングのための非線形成分が残
る。
位置に焦点合わせされた相次ぐ送信ファイヤリング(fir
ing)のために送信コードを使用してウェーブレットの位
相を変調する。例えば、第1の送信ファイヤリングのた
めに、第1の送信コードを使用して基本ウェーブレット
を変調して、第1のコード化ウェーブレットを形成し、
また第2の送信ファイヤリングのために、第2の送信コ
ードを使用して同じ基本ウェーブレットを変調して、第
2のコード化ウェーブレットを形成する。受信側では、
第1および第2の送信ファイヤリングから生じる受信信
号が、これらの受信信号を第1および第2の受信コード
とそれぞれ相関させることによってデコード(復号)さ
れる。送信コード及び受信コードは直交性条件を満足す
る。すなわち、第1の受信コードに対する第1の送信コ
ードの相関と第2の受信コードに対する第2の送信コー
ドの相関との和がゼロに等しくなる。
コードを使用する結果として、(第1の送信ファイヤリ
ングにより生じる)第1の受信信号と第1の受信コード
との相関により第1のフィルタリングされた受信信号が
発生され、且つ(第2の送信ファイヤリングにより生じ
る)第2の受信信号と第2の受信コードとの相関により
第2のフィルタリングされた受信信号が発生される。第
1および第2のフィルタリングされた受信信号は、基本
(すなわち、線形)信号については位相が反対であり、
従って、これらの2つのフィルタリングされた受信信号
の和は線形エコー信号を実質的に相殺して、信号処理及
びイメージングのための非線形信号成分を残す。
ルタリングは、復調の前にビーム加算された信号につい
て行われる。しかし、代替的に、コンボリューション・
フィルタリングをビーム加算され復調された信号につい
て行うことが可能である。復調器が相関フィルタより前
に存在する場合には、受信コード及び復調された送信コ
ードについて直交性条件を満足させなければならない。
ジング・システムが図1に示されている。このシステム
は、別々に駆動される複数のトランスデューサ素子12
から成るトランスデューサ・アレイ10を含んでおり、
トランスデューサ素子12の各々は、送信器14によっ
て発生されるパルス波形によって付勢されたときに超音
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へ戻って来た超音波エ
ネルギは、各々の受信用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組の送受信切換え(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
ためのダイオードである。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、操作者からの指令に応答してマ
スタ・コントローラ20の制御の下で動作する。1つの
完全な走査(スキャン)は一連のエコーの取得によって
行われ、この際、送信器14が瞬間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
れるエコー信号が受信器16へ印加される。1つのチャ
ネルは、他のチャネルが依然として送信中である間に受
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合算して単一のエ
コー信号を作成し、このエコー信号を用いて表示モニタ
22上の画像の1本の線を形成する。
送信器14は、超音波エネルギが指向性のフォーカスさ
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によって複数のパルス発生器24へそ
れぞれの時間遅延が付与される。マスタ・コントローラ
20は、音響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、パルス発生
器24によって発生されるべき送信パルスの各々につい
て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発生回路(図示されていな
い)によって発生される。次いで、パルス発生器24は
送信パルスをT/Rスイッチ18を介してトランスデュ
ーサ・アレイ10の素子12の各々へ送る。このとき、
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−利得制御(T
GC)増幅器28を保護する。送信フォーカス時間遅延
及びアポダイゼーション重み付けを従来のように適当に
調節することにより、超音波ビームを方向付けすると共
に焦点合わせ(フォーカス)して、送信ビームを形成す
ることができる。
発生されるエコー信号は、各々の送信ビームに沿った相
次ぐレンジ(距離)に位置する物体から反射されたもの
である。これらのエコー信号は、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る。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。反射点と各々のトランス
デューサ素子12との間の伝播経路に差があるので、エ
コー信号は同時には検出されず、また各エコー信号の振
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。これらのTGC増幅器28による増幅の
大きさは、制御線(図示されていない)を介して制御さ
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
信用チャネルは、それぞれのTGC増幅器28を介して
それぞれ1つのトランスデューサ素子12に結合されて
いる。
受信ビームフォーマ30は、送信されたビームの方向を
追跡し、各々のビームに沿った一連のレンジにいてエコ
ー信号をサンプリングする。受信ビームフォーマ30
は、各々の増幅されたエコー信号に対して適正な時間遅
延及び受信時アポダイゼーション重みを付与し、これら
の信号を加算して、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。受信フォーカス時間
遅延は、特殊なハードウェアを用いて実時間で算出され
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フィルタリン
グするための回路も有している。その後、時間遅延され
た受信信号が加算される。
の出力周波数は、復調器31によってベースバンドにシ
フトされる。これを達成する1つの方法は、入力信号に
複素正弦exp(i2πfd t)を乗算するものであ
る。ここで、fd は、信号のスペクトルをベースバンド
に移すのに要求される周波数シフトである。次いで、ビ
ーム加算され復調された信号が、信号処理装置32へ出
力される。信号処理装置32は、加算された受信信号を
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等の何ら
かの追加の処理を行った後の信号の包絡線である。走査
変換器34が、信号処理装置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、走査変換器34は、音響画像データを極座標
(R−θ)セクタ・フォーマット又はデカルト座標リニ
ア・アレイから、適当にスケーリングされたデカルト座
標の表示ピクセル・データへビデオ・レートで変換す
る。次いで、これらの走査変換された音響データは、表
示のため表示モニタ22へ供給され、表示モニタ22
は、Bモード信号の包絡線の時間変化振幅をグレイ・ス
ケールとして映像化する。各々の送信ビームについてそ
れぞれの走査線が表示される。
ジング・システムを示している。このシステムでは、送
信開口内の各々のトランスデューサ素子が、基本ウェー
ブレットのコード化シーケンスを用いてパルス駆動され
る。コード化シーケンス内の各々のパルスは、通常、チ
ップ(chip)と呼ばれている。基本ウェーブレットはN
桁の送信コードを用いて位相符号化されて、Nチップの
コード化ウェーブレットを形成し、これらのコード化ウ
ェーブレットは送信シーケンス・メモリ36に記憶され
る。送信シーケンス・メモリ36から読み出された各々
のコード化ウェーブレットは、それぞれの送信ファイア
リングの際に複数のバイポーラ・パルス発生器24′の
作動を制御する。例えば、トランスデューサ素子は、所
望の1つの送信焦点位置に焦点合わせされている第1の
送信ファイアリングの際には第1のコード化ウェーブレ
ットに従ってパルス駆動され、同じ送信焦点位置に焦点
合わせされている第2の送信ファイアリングの際には第
2のコード化ウェーブレットに従ってパルス駆動され
る。第1及び第2のコード化ウェーブレットは、第1及
び第2の送信コードを基本ウェーブレットとそれぞれ畳
み込み(コンボリューション)することにより、すなわ
ちこれらの送信コードを用いて基本ウェーブレットを位
相符号化することにより形成される。好ましい実施態様
によれば、第1及び第2の送信コードは相補的ゴレイ・
コード(Golay code)、例えば、[1,1]
及び[1,−1]のゴレイ・コード対である。
される超音波エネルギが各回の送信ファイアリング毎に
1つのビームに集束されるように、トランスデューサ・
アレイ10の素子12を駆動する。これを達成するため
に、送信フォーカス時間遅延38が、パルス発生器によ
って発生されるそれぞれのパルス波形に付与される。送
信フォーカス時間遅延を従来のように適当に調節するこ
とにより、超音波ビームを多数の送信焦点位置に焦点合
わせして、画像平面における走査を行うことができる。
2からのエコー信号は、受信ビームフォーマのそれぞれ
の受信チャネル40へ供給される。各々の受信チャネル
は、アナログ−ディジタル変換器(図示されていない)
を含んでいる。マスタ・コントローラ20(図1)の指
令下で、受信ビームフォーマは送信されたビームの方向
を追跡する。受信ビームフォーマ・メモリ42が、受信
されたエコー信号に対して適正な受信フォーカス時間遅
延を付与し、これらの信号を加算して、特定の送信焦点
位置から反射された全超音波エネルギを正確に表すエコ
ー信号を形成する。時間遅延された受信信号は、各回の
送信ファイアリングについて受信加算器44で加算され
る。
信信号は、相関フィルタ46へ供給される。相関フィル
タ46は、第1の送信ファイアリングについては第1の
加算された受信信号を第1の受信コードと相関させ、第
2の送信ファイアリングについては第2の加算された受
信信号を第2の受信コードと相関させる。本発明の好ま
しい実施態様によれば、第1および第2の受信コードは
相補的なゴレイ・コード対を形成し、第1および第2の
送信コードに対して直交している。
および第2の送信ファイアリングから導き出されたフィ
ルタリングされた信号は、ベクトル加算器50で加算さ
れ、次いで、加算されフィルタリングされた信号は復調
されて、信号処理装置32へ出力される。Bモードで
は、信号処理には、包絡線検出、エッジ強調及び対数圧
縮が含まれている。信号処理及び走査変換の後に、表示
モニタ22(図1)上に1本の走査線が表示される。以
上の手順を繰り返して、各々の送信焦点位置についてそ
れぞれの走査線が表示されるようにする(各々のビーム
角度毎に1つの送信焦点位置がある場合)か、又は各々
のベクトルについてそれぞれの走査線が表示されるよう
にする(各々のビーム角度毎に多数の送信焦点位置があ
る場合)。
しい実施態様を示したが、本発明では、第1の受信コー
ドに対する第1の送信コードの相関と第2の受信コード
に対する第2の送信コードの相関との和がゼロに等しく
なる直交性条件を満足するような任意の送信コード及び
受信コードを使用することが出来る。数学的には、第1
の送信コードをX1、第1の受信コードをX2、第2の
送信コードをX3及び第2の受信コードをX4でそれぞ
れ表すと、これらのX1〜X4は次の直交性条件を満足
しなければならない。
実施態様の効果を示す。第1の送信ファイヤリングで
は、基本ウェーブレット52が第1の送信コード(Xコ
ード1)[1,1]によって畳み込まれて、第1の送信
信号54を作成する。第1の送信信号54の完全なコピ
ーを相関フィルタにおいて第1の受信コード(Rコード
1)[1,−1]と相関させたとき、フィルタリングさ
れた信号56が作成される。第2の送信ファイヤリング
では、基本ウェーブレット52で第2の送信コード(X
コード2)[1,−1]を畳み込むことにより第2の送
信信号58が作成される。第2の送信信号58の完全な
コピーを相関フィルタにおいて第2の受信コード(Rコ
ード2)[1,1]と相関させたとき、フィルタリング
された信号60が作成される。フィルタリングされた信
号56及び60は加算されたとき、大きさゼロのパルス
が発生される。すなわち、線形成分は相殺される。しか
しながら、非線形信号成分は線形成分と同じコヒーレン
スを有していないので、相殺されない。従って、この結
果得られる画像はこれらの非線形成分を示すことにな
る。
形イメージングのために直交ゴレイ・コードを使用する
一例を示したものである。他のゴレイ・コードが存在し
ており、それらを同じ目的のために使用し得る。良好な
距離(レンジ)分解能のために、好ましい実施態様にお
けるような短いコードを使用して、最大値のコードがよ
り短いコードになるようにすることが望ましい。特定の
コード及び特定のパルス信号が望ましい非線形現象を強
調することがあるという理由で、特定のコード及び特定
のパルス信号の選択には或る特定の利点があることがあ
る。
フィルタ46は、Nを直交コードの桁の数として、1組
N個のフィルタ係数をフィルタ係数メモリ48から受け
取るためのN個のフィルタ・タップを持つFIRフィル
タで構成される。各々のファイヤリングのために、フィ
ルタ係数C0 ,C1 ,…,CN-1 はそれぞれの受信コー
ドのそれぞれの桁に等しいスカラー値を持つ。フィルタ
係数は、送信及び受信時間遅延並びに送信コードと同様
に、マスタ・コントローラによって供給することが出来
る。フィルタ46は、フィルタリングされた信号をベク
トル加算器50へ出力し、ベクトル加算器50はこれら
の信号を加算して、実質的に線形成分を相殺する。
示したものである。本発明の概念に含まれる様々な変形
及び変更は当業者には容易に明らかであろう。このよう
な全ての変形及び変更は特許請求の範囲内に含まれるも
のである。
できる超音波イメージング・システムのブロック図であ
る。
示すブロック図である。
イ・コード対を用いて、送信パルス波形を変調し、次い
でその結果生じる受信信号を処理する方法を示す概略波
形図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 超音波散乱体の非線形イメージング・シ
ステムにおいて、 複数のトランスデューサ素子を有している超音波トラン
スデューサ・アレイと、 前記トランスデューサ・アレイに結合されていて、送信
開口を形成する1組のトランスジューサ素子を、第1の
送信ファイヤリングの際は第1のコード化ウェーブレッ
トでパルス駆動すると共に、第2の送信ファイヤリング
の際は第2のコード化ウェーブレットでパルス駆動する
送信器であって、前記第1のコード化ウェーブレットが
基本ウェーブレットを第1の送信コードで符号化するこ
とによって導き出されたものであり、且つ前記第2のコ
ード化ウェーブレットが前記基本ウェーブレットを第2
の送信コードで符号化することによって導き出されたも
のである送信器と、 前記トランスデューサ・アレイに結合されていて、前記
第1および第2の送信ファイヤリングの後に第1および
第2のビーム加算された受信信号をそれぞれ取得する取
得手段と、 前記第1のビーム加算された受信信号を第1の受信コー
ドと相関させて第1のフィルタリングされた信号を形成
すると共に、前記第2のビーム加算された受信信号を第
2の受信コードと相関させて第2のフィルタリングされ
た信号を形成するフィルタと、 前記第1および第2のフィルタリングされた信号をベク
トル加算して加算信号を作成するベクトル加算手段と、 前記加算信号から画像信号を形成するようにプログラム
されている処理装置と、 前記画像信号の関数である画像を表示する表示手段とを
含み、 前記第1の受信コードに対する前記第1の送信コードの
相関と前記第2の受信コードに対する前記第2の送信コ
ードの相関との和がゼロに等しくなること、を特徴とす
る超音波散乱体の非線形イメージング・システム。 - 【請求項2】 前記フィルタは、前記第1のビーム加算
された受信信号を第1組のフィルタ係数と相関させ且つ
前記第2のビーム加算された受信信号を第2組のフィル
タ係数と相関させるようにプログラムされており、前記
第1組のフィルタ係数が前記第1の受信コードに対応し
且つ前記第2組のフィルタ係数が前記第2の受信コード
に対応している請求項1記載のシステム。 - 【請求項3】 前記第1および第2の送信コードが第1
の相補的なゴレイ・コード対を形成し、前記第1および
第2の受信コードが第2の相補的なゴレイ・コード対を
形成している請求項1記載のシステム。 - 【請求項4】 前記第1の送信コード及び前記第2の受
信コードの各々が[1,1]であり、前記第2の送信コ
ード及び前記第1の受信コードの各々が[1,−1]で
ある請求項1記載のシステム。 - 【請求項5】 超音波散乱体のイメージング方法におい
て、 基本ウェーブレットと畳み込まれた第1の送信コードの
関数である第1のコード化ウェーブレットを作成すると
共に、前記基本ウェーブレットと畳み込まれた第2の送
信コードの関数である第2のコード化ウェーブレットを
作成するステップと、 トランスジューサ素子を、第1の送信ファイヤリングの
際は前記第1のコード化ウェーブレットでパルス駆動す
ると共に、第2の送信ファイヤリングの際は前記第2の
コード化ウェーブレットでパルス駆動するステップであ
って、前記第1および第2の送信ファイヤリングは1つ
の送信焦点位置に焦点合わせされているステップと、 前記第1および第2の送信ファイヤリングの後に前記ト
ランスジューサ素子から第1および第2の組のエコー信
号をそれぞれ受信するステップと、 前記第1および第2の組のエコー信号から導き出された
第1および第2のビーム加算された受信信号をそれぞれ
形成するステップと、 前記第1のビーム加算された受信信号を第1の受信コー
ドと相関させて第1のフィルタリングされた信号を形成
するステップと、 前記第2のビーム加算された受信信号を第2の受信コー
ドと相関させて第2のフィルタリングされた信号を形成
するステップと、 前記第1および第2のフィルタリングされた信号をベク
トル加算して加算信号を作成するステップと、 前記加算信号を処理して画像信号を形成するステップ
と、 前記画像信号の関数である画像を表示するステップとを
含み、 前記第1の受信コードに対する前記第1の送信コードの
相関と前記第2の受信コードに対する前記第2の送信コ
ードの相関との和がゼロに等しくなること、を特徴とす
る超音波散乱体のイメージング方法。 - 【請求項6】 前記第1および第2の送信コードが第1
の相補的なゴレイ・コード対を形成し、前記第1および
第2の受信コードが第2の相補的なゴレイ・コード対を
形成している請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 前記第1の送信コード及び前記第2の受
信コードの各々が[1,1]であり、前記第2の送信コ
ード及び前記第1の受信コードの各々が[1,−1]で
ある請求項5記載の方法。 - 【請求項8】 前記トランスジューサ素子が前記第1お
よび第2の送信ファイヤリングの際に同じ焦点位置に焦
点合わせされている請求項5記載の方法。 - 【請求項9】 超音波散乱体の非線形イメージング・シ
ステムにおいて、 複数のトランスデューサ素子を有している超音波トラン
スデューサ・アレイと、 前記トランスデューサ・アレイに結合されていて、前記
トランスジューサ素子を、第1の送信ファイヤリングの
際は第1のコード化ウェーブレットでパルス駆動すると
共に、第2の送信ファイヤリングの際は第2のコード化
ウェーブレットでパルス駆動する送信器であって、前記
第1のコード化ウェーブレットが基本ウェーブレットを
第1の送信コードで符号化することによって導き出され
たものであり、且つ前記第2のコード化ウェーブレット
が前記基本ウェーブレットを第2の送信コードで符号化
することによって導き出されたものである送信器と、 前記トランスデューサ・アレイに結合されていて、前記
第1の送信ファイヤリングの後に前記トランスジューサ
素子から第1組の信号を受信すると共に、前記第2の送
信ファイヤリングの後に前記トランスジューサ素子から
第2組の信号を受信する受信器と、 前記第1および第2組の信号から第1および第2のビー
ム加算された受信信号をそれぞれ形成するビームフォー
マと、 前記第1のビーム加算された受信信号を第1の受信コー
ドと相関させて第1のフィルタリングされた信号を形成
すると共に、前記第2のビーム加算された受信信号を第
2の受信コードと相関させて第2のフィルタリングされ
た信号を形成するフィルタと、 前記第1および第2のフィルタリングされた信号をベク
トル加算して加算信号を作成するベクトル加算器と、 前記加算信号から画像信号を形成するようにプログラム
されている処理装置と、 前記画像信号の関数である画像を表示する表示手段とを
含み、 前記第1の受信コードに対する前記第1の送信コードの
相関と前記第2の受信コードに対する前記第2の送信コ
ードの相関との和がゼロに等しくなること、を特徴とす
る超音波散乱体の非線形イメージング・システム。 - 【請求項10】 前記フィルタは、前記第1のビーム加
算された受信信号を第1組のフィルタ係数と相関させ且
つ前記第2のビーム加算された受信信号を第2組のフィ
ルタ係数と相関させるようにプログラムされており、前
記第1組のフィルタ係数が前記第1の受信コードに対応
し且つ前記第2組のフィルタ係数が前記第2の受信コー
ドに対応している請求項9記載のシステム。 - 【請求項11】 前記第1および第2の送信コードが第
1の相補的なゴレイ・コード対を形成し、前記第1およ
び第2の受信コードが第2の相補的なゴレイ・コード対
を形成している請求項9記載のシステム。 - 【請求項12】 前記第1の送信コード及び前記第2の
受信コードの各々が[1,1]であり、前記第2の送信
コード及び前記第1の受信コードの各々が[1,−1]
である請求項9記載のシステム。 - 【請求項13】 超音波散乱体の非線形イメージング・
システムにおいて、複数のトランスデューサ素子を有し
ている超音波トランスデューサ・アレイと、 前記トランスデューサ・アレイに結合されていて、送信
開口を形成する1組の選択されたトランスジューサ素子
を、第1の送信ファイヤリングの際は第1のコード化ウ
ェーブレットでパルス駆動すると共に、第2の送信ファ
イヤリングの際は第2のコード化ウェーブレットでパル
ス駆動する送信器であって、前記第1のコード化ウェー
ブレットが基本ウェーブレットを第1の送信コードで符
号化することによって導き出されたものであり、且つ前
記第2のコード化ウェーブレットが前記基本ウェーブレ
ットを第2の送信コードで符号化することによって導き
出されたものである送信器と、 前記トランスデューサ・アレイに結合されていて、前記
第1および第2の送信ファイヤリングの後に第1および
第2のビーム加算された受信信号をそれぞれ取得する取
得手段と、 前記第1および第2のビーム加算された受信信号を復調
して、第1および第2の復調された信号をそれぞれ形成
する復調手段と、 前記第1の復調された信号を第1の受信コードと相関さ
せて第1のフィルタリングされた信号を形成すると共
に、前記第2の復調された信号を第2の受信コードと相
関させて第2のフィルタリングされた信号を形成するフ
ィルタと、 前記第1および第2のフィルタリングされた信号をベク
トル加算して加算信号を作成するベクトル加算手段と、 前記加算信号から画像信号を形成するようにプログラム
されている処理装置と、 前記画像信号の関数である画像を表示する表示手段とを
含み、 前記第1の受信コードに対する前記第1の送信コードの
相関と前記第2の受信コードに対する前記第2の送信コ
ードの相関との和がゼロに等しくなること、を特徴とす
る超音波散乱体の非線形イメージング・システム。 - 【請求項14】 超音波散乱体のイメージング方法にお
いて、 基本ウェーブレットと畳み込まれた第1の送信コードの
関数である第1のコード化ウェーブレットを作成すると
共に、前記基本ウェーブレットと畳み込まれた第2の送
信コードの関数である第2のコード化ウェーブレットを
作成するステップと、 トランスジューサ素子を、第1の送信ファイヤリングの
際は前記第1のコード化ウェーブレットでパルス駆動す
ると共に、第2の送信ファイヤリングの際は前記第2の
コード化ウェーブレットでパルス駆動するステップであ
って、前記第1および第2の送信ファイヤリングは1つ
の送信焦点位置に焦点合わせされているステップと、 前記第1および第2の送信ファイヤリングの後に前記ト
ランスジューサ素子から第1および第2の組のエコー信
号をそれぞれ受信するステップと、 前記第1および第2の組のエコー信号から導き出された
第1および第2のビーム加算された受信信号をそれぞれ
形成するステップと、 前記第1及び第2のビーム加算された受信信号を復調し
て、第1および第2の復調された信号をそれぞれ形成す
るステップと、 前記第1の復調された信号を第1の受信コードと相関さ
せて第1のフィルタリングされた信号を形成するステッ
プと、 前記第2の復調された信号を第2の受信コードと相関さ
せて第2のフィルタリングされた信号を形成するステッ
プと、 前記第1および第2のフィルタリングされた信号をベク
トル加算して加算信号を作成するステップと、 前記加算信号を処理して画像信号を形成するステップ
と、 前記画像信号の関数である画像を表示するステップとを
含み、 前記第1の受信コードに対する前記第1の送信コードの
相関と前記第2の受信コードに対する前記第2の送信コ
ードの相関との和がゼロに等しくなること、を特徴とす
る超音波散乱体のイメージング方法。
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