JP2011193914A - 生体情報処理装置、生体情報処理方法および生体情報処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定対象から音響波を発生させる発生手段と、測定対象から発生した音響波を受信して電気信号に変換する探触子と、前記電気信号に対してウェーブレット変換を行いウェーブレット係数列を求める変換処理部と、前記ウェーブレット係数列のうち所定の閾値より小さい値のウェーブレット係数を除去する閾値処理部とを有し、前記変換処理部は、予め保存された複数のマザーウェーブレットに対応する係数列の中から、前記探触子のインパルス応答波形との類似度が最も高いマザーウェーブレットに対応する係数列を選択してウェーブレット変換を行うことを特徴とする生体情報処理装置を用いる。
【選択図】図1
Description
非特許文献1によれば、受信した電気信号にウェーブレット変換処理を行った後に、ウェーブレット係数の一部を除去する。その後、逆ウェーブレット変換を施すことで、電気信号に混入したノイズが効率よく低減され、診断画質が向上する。
のウェーブレット変換の基底として用いる関数をマザーウェーブレットという。ウェーブレット変換の種類によってウェーブレット係数分布が異なる。したがって、ノイズ低減処理においては、測定対象から放出される音響波に起因する信号成分と測定対象以外から発生するノイズ成分をうまく分離できる種類のウェーブレット変換を使うことが重要である。
非特許文献1では、理論的に求められる信号波形に似た、3次のガウス関数をマザーウェーブレットとするウェーブレット変換を適用してノイズを分離している。
成分がうまく分離できず、信号成分の一部がノイズ除去により失われてしまうことがあった。その結果、診断画像上の病変が見えなくなったり、アーチファクトが発生したりするという問題があった。またこのような副作用の発生を防ぐためにノイズ除去の強度を抑えると、測定対象の奥深くの病変から発生する微弱な信号がノイズに埋もれてしまい、診断画像上で病変が見えなくなるおそれがあった。
図1は実施例1の生体情報処理装置101を示すブロック図である。実施例1の生体情報処理装置は、光音響トモグラフィの技術を利用している。図1において測定対象102は測定する対象であり、例えば被検者の体の一部である。光源103は測定対象102から光音響波を発生させるためのパルスレーザ光源である。光源103は発生手段に当たる。探触子104は測定対象102から発生した光音響波を電気信号に変換するトランスデューサ、制御部105は各ブロックの動作タイミングを制御する。
信号処理部106は探触子104からの電気信号を受信して処理し、変換処理部109に入力する電気回路であり、増幅回路、A/D変換回路などから構成される。探触子情報入力部107は探触子104の特性情報を記憶し、変換パラメータ算出部108に入力する入力部である。変換パラメータ算出部108は変換パラメータを算出するためのデジタル回路である。
変換処理部109で行われる離散ウェーブレット変換は、入力信号に対してハイパスフィルタとローパスフィルタを繰り返し適用し帯域分割する処理で構成される。帯域分割されたウェーブレット係数列は出力部110に出力される。ハイパスフィルタおよびローパスフィルタの係数は変換パラメータ算出部108より変換パラメータとして算出され、入力されるものとする。
ステップS201において、探触子情報入力部107が、変換パラメータ算出部108に探触子特性情報を入力する。本実施例では、探触子特性情報として探触子のインパルス応答波形データを入力する。インパルス応答波形とは、非常に短い音響波に対する探触子の出力信号である。インパルス応答波形は最も基本的な入力に対する出力波形であり、探触子104からの出力信号はインパルス応答の重ね合わせに近い波形になる。インパルス応答波形データは、例えば不図示の外部の記憶装置などに保存しておき、探触子の種類に応じて取得することができる。
ステップS202において、変換パラメータ算出部108は、変換パラメータとして、変換処理部109で用いるウェーブレット変換の種類に対応するフィルタ係数を選択する。後述する方法により、予め用意されたフィルタ係数の候補の中から、最も信号成分とノイズ成分の分離性能が高いものが選択される。その際、ステップS201で入力された探触子のインパルス応答波形に対して、フィルタ係数の候補を用いてウェーブレット変換を試行し、最も信号成分とノイズ成分の分離性能が高いものを選択する。
ステップS203において、制御部は測定準備ができているか否かを確認する。測定対象102が固定板111および112により探触子104および光源103の正面に固定
されている場合には、測定準備ができていると判断し、ステップS204へ進む。測定準備ができていない場合には、ステップS208へ進み、一定時間待機した後にステップS203に戻る。
ステップS205において、信号処理部106が電気信号を増幅およびデジタル化し、変換処理部109に入力する。
ステップS206において、変換処理部109がウェーブレット変換を行う。このとき変換処理部109では、ステップS206でデジタル化した信号に対し、ステップS202で算出されたフィルタ係数を用いてウェーブレット変換処理を行い、ウェーブレット係数列を算出する。
ステップS207において、出力部110が所定の閾値以下の係数を0に変更して出力する。
図3は変換パラメータ算出部108の内部構成を示す図である。コントローラ回路301は、内部メモリへのアクセスと変換処理部109へのデータ転送を行う回路である。特性情報メモリ302は探触子情報入力部107より入力された情報を一時的に保持するためのメモリである。フィルタ係数メモリ303はさまざまなウェーブレットに対応するフィルタ係数を保持しておくメモリである。
ウェーブレット変換の種類としてはDaubechies, Symlet, Coifletなどの公知のウェー
ブレット変換を用いることができる。なお、これらのウェーブレット変換には自然数Nによって関連付けられたマザーウェーブレットがあり、Nが増大するとともにその滑らかさが増大する。以後、ウェーブレット変換の種類を関数の種類と自然数Nを組み合わせて表現する。例えばDaubechies4とはDaubechiesのウェーブレットで滑らかさを表す自然数が
4のものを表す。
マザーウェーブレットとインパルス応答関数の類似度が高い場合には、少ないウェーブ
レット係数でインパルス応答波形の大部分を表現することができる。その場合には、少数の大きな値のウェーブレット係数が表れる傾向がある。この場合には、出力部110での閾値処理で失われる信号成分が少なくなる。その結果、ノイズ除去処理により信号波形の歪みが少なくなるため信号成分とノイズ成分の分離性能が高いといえる。
一方、類似度が低い場合にはインパルス応答波形を表現するにはさまざまな周波数、時刻のウェーブレットを少しずつ重ね合わせる必要がある。その場合には小さなウェーブレット係数が多数現れる傾向にある。この場合には、出力部110での閾値処理で失われる信号成分が多くなる。その結果、ノイズ除去処理により信号波形の歪みが大きくなるため信号成分とノイズ成分の分離性能が低いといえる。
そこで本実施例では、大きな値のウェーブレット係数が出るようなマザーウェーブレットを優先して選択するために、所定の閾値以上のウェーブレット係数の絶対値和をとるものとする。
ステップS401において、コントローラ回路301は探触子特性情報としてインパルス応答の波形データを特性情報メモリ302に保存する。
ステップS402において、フィルタ選択回路305はフィルタ係数メモリ303に保存されている複数のフィルタ係数の候補から一つを選択し、対応するフィルタ係数の番号をコントローラ回路に送信する。本実施例ではまず0番のDaubechies4のウェーブレット
を選択する。
ステップS403において、コントローラ回路は、ステップS402で選択されたフィルタ係数をフィルタ係数メモリ303から、探触子特性情報としてインパルス応答を特性情報メモリ302からそれぞれ読み出し、変換処理部109へ送信してウェーブレット変換を指示する。
ステップS404において、評価回路304は変換処理部109からの処理結果を受け取り、インパルス応答とウェーブレットの類似度を判定する。
ステップS407において、フィルタ選択回路305においてまだ評価していないフィルタ係数の候補があるか否かを判定する。まだフィルタ係数の候補が残っている場合にはステップS402に進む。本実施例では1番から11番まで10種類のウェーブレットが残っているので再度ステップS402に進む。
2度目のステップS402において、1番のSymlet4のウェーブレットを選択し、同様
の処理を繰り返す。一方、1番から11番まで全てのフィルタ係数の評価が終わり、フィルタ係数の候補が残っていない場合にはステップS408に進む。
ステップS408において、フィルタ選択回路305内部のレジスタに保持されているフィルタ係数候補番号に対応するフィルタ係数を変換処理部109へ出力する。
より、評価するウェーブレットを絞り込むことにより、全ての候補を評価せずにフィルタ係数を選択することも可能である。例えば、ステップS405において、Daubechies4に
対して類似度が低かった場合には、比較的Daubechies4に似ていると思われるsymlet4などをスキップし、評価回数を減らすことも可能である。
LPF602は、入力選択回路601で選択された信号に対し、ローパスフィルタを適用する回路である。ローパスフィルタ処理では、変換パラメータ算出部108より入力されるフィルタ係数g0, g1…gn(nは自然数)と、入力信号サンプルの積和演算を実行する。
HPF603は、入力選択回路601で選択された信号に対し、ハイパスフィルタを適用する回路である。ハイパスフィルタ処理では、変換パラメータ算出部108より入力されるフィルタ係数h0,h1…hn(nは自然数)と、入力信号サンプルの積和演算を実行する。
出力選択回路607は変換処理制御部608からの出力選択信号に応じてメモリ606の出力およびダウンサンプリング回路605の出力のいずれかを選択し、出力部110へ出力する回路である。変換処理制御部608は、入力選択回路601および出力選択回路607がいずれの信号を選択するかを指定する回路である。
変換処理制御部608は、入力信号が全て入力されるまでは、入力選択部601が信号処理部106からの入力信号を選択し、その後はメモリ606からの信号を選択するように入力選択信号を出力する。また、変換処理制御部608は先頭から2N−2N−M個のサンプルが出力されるまでは、出力選択部607がダウンサンプル回路605からの信号を選択する。2N−2N−M個のサンプルが出力された後は、メモリ606からの信号を選択するように入力選択信号を出力する。
の削減が可能になる。
また、本実施例ではウェーブレット変換後のデータに対してノイズ除去を行い、外部のパソコンに出力する装置構成を説明したが、さらに画像化手段と画像を表示するディスプレイを内部に備え、測定データを画像化して表示する構成にしてもよい。
また、本実施例ではウェーブレット変換の候補として、Daubechies, symlet, coiflet
について説明したが、ウェーブレット変換の種類はこれに限定されるものではない。例え
ばSplineウェーブレットを用いても良い。
続いて、実施例2を説明する。実施例2と上記実施例1との違いは、探触子の探触子特性情報として探触子ID番号を入力する点である。
図1のブロック構成のうち、測定対象102、光源103、探触子104、信号処理部106、変換処理部109、出力部110、固定板111、および固定板112の動作は実施例1と同じであるため説明を省略する。
実施例1と異なる点は次の通りである。すなわち、制御部105が各部分の動作タイミングを制御する方法、探触子情報入力部107は探触子の特性情報として探触子ID番号を入力する点、変換パラメータ算出部108が変換パラメータを算出する方法である。
ステップS201において、探触子情報入力部107が、変換パラメータ算出部108に探触子特性情報を入力する。実施例2では、探触子の種類ごとに異なる探触子ID番号を入力する。
ステップS202において、変換パラメータ算出部108は、変換パラメータとして、変換処理部109で用いるマザーウェーブレットに対応するフィルタ係数を選択する。実施例2では、予め用意されたマザーウェーブレットの候補の中から、探触子ID番号に対応するフィルタ係数を選択する。探触子ID番号とフィルタ係数番号との対応については変換パラメータ算出部108の内部に予め保存しておくものとする。
ステップS203以降の処理は実施例1と同じであるため説明を省略する。
図8にID−フィルタ対応メモリ702に保持されている探触子ID番号とフィルタ番号の対応の例を示す。
続いて、探触子を1番に変更した場合には、探触子ID番号に1が入力される。するとコントローラ回路701はID−フィルタ対応メモリ702を参照してフィルタ番号3を読み出す。さらにコントローラ回路701はフィルタ係数メモリよりDaubechies6ウェー
ブレットのフィルタ係数を読み出し、変換処理部109に送信する。このように使用される探触子が既知であり、フィルタ係数との対応付けを予め保存しておくことができる場合
には、短時間に最適なウェーブレット変換のフィルタ係数を選択することができる。
続いて実施例3を説明する。実施例3の、実施例1との違いは、探触子特性情報を外部から入力するのではなく装置内で算出する点である。
図9は実施例3の生体情報処理装置901を示すブロック図である。測定対象902、光源903、探触子904、信号処理部906、変換パラメータ算出部908、変換処理部909、出力部910、固定板911および912は実施例1と同じなので説明を省略する。
制御部905は各部分の動作タイミングを制御する制御部である。実施例1の制御部との違いは、測定前に光源903および探触子情報算出部907を制御し、探触子特性情報を内部で算出する点である。すなわち、実施例1では図2のステップS201において外部から探触子特性情報を入力していたが、本実施例では、内部で探触子特性情報を算出する。
ステップS1001において、制御部905は、測定対象902を探触子904および光源903の正面に固定する前に、光源903に指示を出し、パルスレーザ光を照射させる。パルスレーザ光が探触子表面に照射されると非常に短い時間の光音響波が発生し、探触子904で電気信号に変換される。
ステップS1002において、信号処理部906は電気信号を増幅およびデジタル化する。
ステップS1003において、探触子情報算出部907は、探触子の特性情報を算出する。そのために探触子情報算出部907は、ステップS1002で入力された信号から一定時間分を切り出し、正規化してインパルス応答波形を作成し、変換パラメータ算出部908へ送信する。
ステップS1004以降のフローは、図2に示した実施例1のフローのステップS202以降と同じである。すなわち、ステップS1003で得たインパルス応答波形に基づいてウェーブレット変換で用いられるフィルタ係数が選択され、信号成分とノイズ成分の分離に用いられる。よってこれ以降の説明を省略する。
また、本実施例では探触子の特性情報としてインパルス応答を用いて説明したが、探触子の特性情報はこれに限定されるものではない。例えば、探触子の特性情報として探触子ID番号を用い、かつ探触子と通信する手段を持ち、測定開始時に探触子ID番号を装置内部で割り出す構成にしてもよい。
続いて実施例4を説明する。実施例4の上記実施例との違いは、光音響トモグラフィではなく超音波エコー技術による生体情報処理装置を用いる点である。
図11は実施例4の生体情報処理装置1101を示すブロック図である。測定対象11
02、信号処理部1106、変換パラメータ算出部1108、変換処理部1109、出力部1110、固定板1111および1112の動作は実施例1と同じなので説明を省略する。
制御部1105は各部分の動作タイミングを制御する制御回路である。上記実施例の制御部との違いは、測定前に光源の代わりに信号出力部1104および探触子情報算出部1107を制御する点である。超音波エコーを用いた生体情報処理装置においては、信号出力部を制御することにより、さまざまな波形の送信パルスを発生させることができる。送信パルスの波形を規定する送信波形パラメータとしては周波数や振幅、さらに矩形波や正弦波などの波形の種類が挙げられる。送信波形ごとに信号処理部1106に入力される信号波形の形状が変わり、使用すべきウェーブレット変換の種類も変わってくる。そのため、送信波形パラメータごとに最適な変換パラメータを算出する。本実施例では、送信波形パラメータとして周波数を例にして説明する。
ステップS1201において、制御部1105は、測定対象を固定板にセットする前の状態で、予め決められた送信波形パラメータのなかから一つを選択する。
ステップS1202において、制御部1105は、信号出力部1104に指示を出し、ステップS1201で選択した送信波形パラメータの信号を探触子1103に送信させる。すると、探触子1103より、送信信号が超音波に変換され出力される。出力された超音波は固定板1112の表面で一部反射され、探触子1103に入力され、電気信号に変換される。
ステップS1203において、信号処理部1106は電気信号を増幅およびデジタル化する。また、信号処理部1106は整相加算を行い、探触子の複数の素子間での信号の位相を揃える。
ステップS1204において、探触子情報算出部1107は、探触子の特性情報を算出する。そのために探触子情報算出部1107は、ステップS1203で入力された信号から一定時間分を切り出し、正規化してインパルス応答波形を作成し、変換パラメータ算出部1108へ送信する。
ステップS1205において、変換パラメータ算出部1108は、上記実施例と同様の方法で変換パラメータを算出し、ステップS1201で選択した送信波形パラメータと対応付けて保存しておく。
ステップS1207において、測定準備ができているか否かを確認する。測定対象1102が固定板1111および1112により探触子1103の正面に固定されている場合には、測定準備ができていると判断し、ステップS1208へ進む。測定対象が固定されていない場合には、ステップS1214へ進み、一定時間待機した後にステップS1207へ戻る。
きい場合には低い周波数を選択し、深さが小さい場合には高い周波数を選択する。この周波数の変更は使用者の指示に基づくものであっても、装置内で自動的に行うものであってもよい。
ステップS1209において、制御部1105は、ステップS1205で保存した変換パラメータの中から、ステップS1208で選ばれた送信波形パラメータに対応するものを選択する。
ステップS1211において、探触子1103は、測定対象から反射した超音波を電気信号に変換する。信号処理部1106はその電気信号を増幅およびデジタル化し、また、整相加算を行い、探触子の複数の素子間での信号の位相を揃える。
ステップS1212において、変換処理部1109は、ステップS1211でデジタル化した信号に対し、ステップS1209で算出されたフィルタ係数を用いてウェーブレット変換処理を行い、ウェーブレット係数列を算出する。
ステップS1213において、出力部1110は、所定の閾値以下の係数を0に変更して出力する。
また、本実施例では送信波形パラメータとして周波数を用いて説明したが、送信波形パラメータとしてはこれに限定されるものではない。例えば、信号振幅や矩形波や正弦波などの波形の種類などを送信波形パラメータとしてもよい。
Claims (8)
- 測定対象から音響波を発生させる発生手段と、
測定対象から発生した音響波を受信して電気信号に変換する探触子と、
前記電気信号に対してウェーブレット変換を行いウェーブレット係数列を求める変換処理部と、
前記ウェーブレット係数列のうち所定の閾値より小さい値のウェーブレット係数を除去する閾値処理部と
を有し、
前記変換処理部は、予め保存された複数のマザーウェーブレットに対応する係数列の中から、前記探触子のインパルス応答波形との類似度が最も高いマザーウェーブレットに対応する係数列を選択してウェーブレット変換を行う
ことを特徴とする生体情報処理装置。 - 前記変換処理部は、前記探触子のインパルス応答波形に対して前記複数のマザーウェーブレットのそれぞれを用いてウェーブレット変換を行った結果に基づいて類似度を判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の生体情報処理装置。 - 前記発生手段は、測定対象に音響波を発生させる前に前記探触子にインパルス応答波形を発生させ、
前記変換処理部は、当該発生したインパルス応答波形を用いてマザーウェーブレットに対応する係数列を選択する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の生体情報処理装置。 - 探触子の種類ごとに当該探触子のインパルス応答波形との類似度が最も高いマザーウェーブレットの種類を記憶しているメモリをさらに有し、
前記変換処理部は前記メモリを参照して前記探触子に対応するマザーウェーブレットに対応する係数列を選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の生体情報処理装置。 - 前記発生手段は測定対象に光を照射する光源であり、
前記音響波は前記光源から光を照射された測定対象から発せられる光音響波である
ことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の生体情報処理装置。 - 前記発生手段は測定対象に超音波を照射する前記探触子であり、
前記音響波は前記超音波が測定対象で反射したものである
ことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の生体情報処理装置。 - 情報処理装置が、測定対象から発生して探触子が受信した音響波を電気信号に変換するステップと、
情報処理装置が、前記電気信号に対してウェーブレット変換を行いウェーブレット係数列を求める変換ステップと、
情報処理装置が、前記ウェーブレット係数列のうち所定の閾値より小さい値のウェーブレット係数を除去するステップと
を有し、
前記変換ステップでは、予め保存された複数のマザーウェーブレットに対応する係数列の中から、前記探触子のインパルス応答波形との類似度が最も高いマザーウェーブレットに対応する係数列を選択してウェーブレット変換を行う
ことを特徴とする生体情報処理方法。 - 測定対象から発生して探触子が受信した音響波が変換された電気信号に対してウェーブレット変換を行いウェーブレット係数列を求める変換ステップと、
前記ウェーブレット係数列のうち所定の閾値より小さい値のウェーブレット係数を除去するステップと
を情報処理装置に実行させる生体情報処理プログラムであって、
前記変換ステップでは、予め保存された複数のマザーウェーブレットに対応する係数列の中から、前記探触子のインパルス応答波形との類似度が最も高いマザーウェーブレットに対応する係数列を選択してウェーブレット変換を行う
ことを特徴とする生体情報処理プログラム。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014094225A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Canon Inc | 被検体情報取得装置およびその制御方法 |
JP2015528100A (ja) * | 2012-06-11 | 2015-09-24 | ヘルムホルツ ツェントルム ミュンヘン ドイチェス フォルシュンクスツェントルム フュア ゲスントハイト ウント ウンベルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 対象物を撮像するための撮像システムと方法 |
JP2016510630A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-04-11 | インフラレデックス、インク. | 高解像度血管内超音波イメージングのシステム及び方法 |
JP2018143778A (ja) * | 2011-11-02 | 2018-09-20 | セノ メディカル インストルメンツ,インク. | 機能的および解剖学的同時表示マッピングのための二重モダリティ画像処理システム |
JP2019207932A (ja) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | ファナック株式会社 | レーザ発振器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP5484024B2 (ja) | 2009-12-15 | 2014-05-07 | キヤノン株式会社 | 弾性波受信装置、弾性波受信方法、光音響装置及びプログラム |
JP5623121B2 (ja) | 2010-04-27 | 2014-11-12 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置 |
US9289191B2 (en) | 2011-10-12 | 2016-03-22 | Seno Medical Instruments, Inc. | System and method for acquiring optoacoustic data and producing parametric maps thereof |
US10433732B2 (en) | 2011-11-02 | 2019-10-08 | Seno Medical Instruments, Inc. | Optoacoustic imaging system having handheld probe utilizing optically reflective material |
US9757092B2 (en) * | 2011-11-02 | 2017-09-12 | Seno Medical Instruments, Inc. | Method for dual modality optoacoustic imaging |
US11191435B2 (en) | 2013-01-22 | 2021-12-07 | Seno Medical Instruments, Inc. | Probe with optoacoustic isolator |
EP2742854B1 (en) | 2012-12-11 | 2021-03-10 | iThera Medical GmbH | Handheld device and method for tomographic optoacoustic imaging of an object |
EP2754388B1 (en) | 2013-01-15 | 2020-09-09 | Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH | System and method for quality-enhanced high-rate optoacoustic imaging of an object |
CN103099642B (zh) * | 2013-02-04 | 2014-10-01 | 左旺孟 | 一种超声血流信号质量实时分析方法 |
JP6463039B2 (ja) | 2014-08-27 | 2019-01-30 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置および信号処理方法 |
JP2018509951A (ja) * | 2015-01-26 | 2018-04-12 | ノースイースタン ユニバーシティ | インターネット連動型超音波ネットワーク |
CN112434634B (zh) * | 2020-12-02 | 2022-10-11 | 青岛理工大学 | 一种快速消除土木工程结构健康监测信号尖峰的方法及系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08140971A (ja) * | 1994-11-17 | 1996-06-04 | Hitachi Medical Corp | 超音波診断装置 |
JP2003066015A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-03-05 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | アコーステックエミッション法における信号処理方法 |
JP2005296331A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Toshiba Corp | 超音波診断装置及び画像データ処理装置 |
JP2007209756A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Siemens Ag | 断層撮影の画像データセットにおけるノイズリダクション方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6075878A (en) * | 1997-11-28 | 2000-06-13 | Arch Development Corporation | Method for determining an optimally weighted wavelet transform based on supervised training for detection of microcalcifications in digital mammograms |
US6216025B1 (en) * | 1999-02-02 | 2001-04-10 | Optosonics, Inc. | Thermoacoustic computed tomography scanner |
US7322972B2 (en) * | 2002-04-10 | 2008-01-29 | The Regents Of The University Of California | In vivo port wine stain, burn and melanin depth determination using a photoacoustic probe |
JP4942353B2 (ja) * | 2006-02-01 | 2012-05-30 | 株式会社ジェイテクト | 音又は振動の解析方法及び音又は振動の解析装置 |
GB0615463D0 (en) * | 2006-08-03 | 2006-09-13 | Imp College Innovations Ltd | Apparatus and method for obtaining EEG data |
US9019143B2 (en) * | 2006-11-30 | 2015-04-28 | Henry K. Obermeyer | Spectrometric synthetic aperture radar |
JP5641723B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2014-12-17 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置 |
-
2010
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-
2011
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08140971A (ja) * | 1994-11-17 | 1996-06-04 | Hitachi Medical Corp | 超音波診断装置 |
JP2003066015A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-03-05 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | アコーステックエミッション法における信号処理方法 |
JP2005296331A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Toshiba Corp | 超音波診断装置及び画像データ処理装置 |
JP2007209756A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Siemens Ag | 断層撮影の画像データセットにおけるノイズリダクション方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN7013003984; Sergey A. Ermilov et al.: 'Laser optoacoustic imaging system for detection ofbreast cancer' Journal of Biomedical Optics 14(2), 2009, 024007 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018143778A (ja) * | 2011-11-02 | 2018-09-20 | セノ メディカル インストルメンツ,インク. | 機能的および解剖学的同時表示マッピングのための二重モダリティ画像処理システム |
US10709419B2 (en) | 2011-11-02 | 2020-07-14 | Seno Medical Instruments, Inc. | Dual modality imaging system for coregistered functional and anatomical mapping |
JP2015528100A (ja) * | 2012-06-11 | 2015-09-24 | ヘルムホルツ ツェントルム ミュンヘン ドイチェス フォルシュンクスツェントルム フュア ゲスントハイト ウント ウンベルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 対象物を撮像するための撮像システムと方法 |
US9964747B2 (en) | 2012-06-11 | 2018-05-08 | Helmholtz Zentrum Munchen Deutsches Forschungszentrum Fur Gesundheit Und Umwelt (Gmbh) | Imaging system and method for imaging an object |
JP2014094225A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Canon Inc | 被検体情報取得装置およびその制御方法 |
JP2016510630A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-04-11 | インフラレデックス、インク. | 高解像度血管内超音波イメージングのシステム及び方法 |
US10245007B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-04-02 | Infraredx, Inc. | High resolution intravascular ultrasound imaging systems and methods |
US11672511B2 (en) | 2013-03-15 | 2023-06-13 | Infraredx, Inc. | High resolution intravascular ultrasound imaging systems and methods |
JP2019207932A (ja) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | ファナック株式会社 | レーザ発振器 |
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