JP2017513541A - せん断波生成方法、せん断波画像化方法およびそのような生成方法を利用する熱的マッピングまたは処置方法ならびに少なくとも1つのせん断波を生成するための設備 - Google Patents
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Abstract
Description
a)標的部位に少なくとも1つのせん断波を生成するステップと、
b)標的部位の少なくとも1つのせん断波の伝搬パターンを検出するステップと、
c)検出された伝搬パターンの時間反転へ進むステップと、
d)時間的に反転された伝搬パターンに基づく力の励起セットに標的部位を従わせる(submit)ステップとを含む。この方法は、
- ステップa)が、せん断波の少なくとも第1のソースおよびせん断波の少なくとも第2のソースを用いて少なくとも2つのせん断波を生成することによって実施され、
- ステップb)が、
- 各超音波変換器の検出方向に垂直な第1の方向に整列した超音波変換器の列、または
- その検出方向に垂直な第1の方向に沿って移動可能な単一超音波変換器を含む検出器ユニットを用いて実施され、
- ステップb)の間に、第1の伝搬パターンが、第1のソースだけがアクティブであるときに検出され、第2の伝搬パターンが、第2のソースだけがアクティブであるときに検出され、
- ステップc)の間に、第1および第2の伝搬パターンが、第1の反転励起スキームおよび第2の反転励起スキームをそれぞれ生成するために、互いに独立して時間反転され、
- ステップd)において、第1のソースが、少なくとも第1の修正せん断波を生成するために第1の反転励起スキームを用いて制御され、同時に、第2のソースが、第2の修正せん断波を生成するために第2の反転励起スキームを用いて制御され、一方そのせん断波が、標的部位の所与の点に集束されることを特徴とする。
- 列の各超音波変換器または第1の方向に沿って移動可能な単一超音波変換器の各位置について、いくつかの点が、その検出方向に沿った超音波変換器の異なる距離において規定され、ステップb)の間に、第1の伝搬パターンについては、第1のソースだけが、アクティブであるとき、検出方向に沿った柔軟な固体の第1の変位が、各点および第1の所定期間にわたるいくつかの時点(time moment)において超音波変換器によって検出され、一方第2の伝搬パターンについては、第2のソースだけが、アクティブであるとき、検出方向に沿った柔軟な固体の第2の変位が、各点および第2の所定期間にわたるいくつかの時点において超音波変換器によって検出される。
- ステップb)の間に、前記第1および第2の伝搬パターンの各々について、三次元データセットが、構築され、それは、超音波変換器列の各超音波変換器または移動可能な単一超音波変換器の各位置について、超音波変換器の検出方向に沿った各点について、かつ第1または第2の所定期間にわたる各時点について、検出される変位に関係するデータを含む。
- 超音波変換器の数または第1の方向に沿って移動可能な単一超音波変換器の位置の数は、2から4096の間、好ましくは64から512の間であり、より好ましくは約128に等しく、各超音波変換器または各位置について規定される点の数は、10から10000の間、好ましくは40から400の間であり、より好ましくは約150に等しく、前記第1および第2の所定期間の2つの連続する時点の間の時間差は、0.1msから20msの間、好ましくは0.5msから2msの間であり、より好ましくは1msである。
- 本方法は、ステップb)の後にかつステップd)の前に実施され、少なくとも1つの検出された伝搬パターンの周波数パラメータを変えることにある追加のステップe)を含む。
- m)標的部位に一組の結合せん断波を生成するための上述のような方法を実施するステップと、
- n)標的部位の結合せん断波の伝搬パターンを検出するステップとを含む。
- m)標的部位に一組の結合せん断波を生成するための上述のような方法を実施するステップと、
- p)標的部位の温度パターンを検出するステップとを含む。
- 設備が、標的部位に少なくとも1つの第2のせん断波を生成するための少なくとも第2のソースを備え、
- 検出器ユニットが、少なくとも1つの第2のせん断波の第2の伝搬パターンを検出する能力があり、
- 検出器ユニットが、
- 各超音波変換器の検出方向に垂直な第1の方向に整列した超音波変換器の列、または
- 検出方向に垂直な第1の方向に沿って移動可能な単一超音波変換器を含み、
- 第1および第2のソースならびに関連する制御手段が、標的部位に少なくとも1つの第1のせん断波および少なくとも1つの第2のせん断波を連続して生成するように構成され、
- 検出器ユニットが、標的部位にそれぞれ少なくとも1つの第1のせん断波が生成されるときおよび少なくとも1つの第2のせん断波が生成されるときに、第1および第2の伝搬パターンを互いに独立して検出するように構成され、
- 計算手段が、第1および第2の伝搬パターンの時間反転へ互いに独立して進み、第1の反転励起スキームおよび第2の反転励起スキームを生成するように構成され、
- 第1のソースが、第1の反転励起スキームに基づいて制御されるとき、少なくとも第1の修正せん断波を生成するように適合され、第2のソースが、第2の反転励起スキームに基づいて制御されるとき、少なくとも第2の修正せん断波を同時に生成するように適合され、第1および第2のソースが、標的部位の所与の点に修正せん断波を集束させるように適合されることを特徴とする。
4 交流電流発生器、発生器
8 ボックス
10 超音波変換器のアレイ、検出器ユニット
12 パーソナルコンピュータ
14 超高速超音波スキャナ
62 せん断波ソース
64 せん断波ソース
66 せん断波ソース
68 往復動ロッド
72 接続ライン
74 接続ライン
76 接続ライン
Di 検出方向
P1 伝搬パターン
P1' 第1の反転励起スキーム
P2 伝搬パターン
P2' 第2の反転励起スキーム
P3 伝搬パターン
P3' 第3の反転励起スキーム
Pi-j 点
Q 伝搬パターン
S 柔軟な固体
S10 第1の信号
S14 第2の信号
S62 駆動信号
S64 駆動信号
S66 駆動信号
SP 仮想面
SW1 せん断波
SW'1 修正せん断波
SW2 せん断波
SW'2 修正せん断波
SW3 せん断波
SW'3 修正せん断波
Ti 超音波変換器
tk 時点
X10 アレイの縦軸
ΔTi 所定期間
Claims (15)
- 柔軟な固体(S)の標的部位(SP)に少なくとも1つのせん断波を生成するための方法であって、この方法は、少なくとも次のステップ、
a)前記標的部位に少なくとも1つのせん断波(SW1、SW2、SW3)を生成するステップ(1002、1004、1006)と、
b)前記標的部位の前記少なくとも1つのせん断波の伝搬パターン(P1、P2、P3)を検出するステップ(1003、1005、1007)と、
c)前記検出された伝搬パターンの時間反転へ進むステップ(1008)と、
d)前記時間的に反転された伝搬パターンに基づく力の励起セットに前記標的部位を従わせるステップ(1011)と、
を含み、
- ステップa)(1002、1004)が、せん断波(SW1、SW'1)の少なくとも第1のソース(62)およびせん断波(SW2、SW'2)の少なくとも第2のソース(64)を用いて少なくとも2つのせん断波(SW1、SW2)を生成することによって実施され、
- ステップb)が、
- 各超音波変換器の検出方向(Di)に垂直な第1の方向(X10)に整列した超音波変換器(Ti)の列(10)または
- その検出方向に垂直な第1の方向(X)に沿って移動可能な単一超音波変換器
を含む検出器ユニット(10)を用いて実施され、
- ステップb)の間に、第1の伝搬パターン(P1)が、前記第1のソース(62)だけがアクティブであるときに検出され(1003)、第2の伝搬パターン(P2)が、前記第2のソース(64)だけがアクティブであるときに検出され(1005)、
- ステップc)の間に、前記第1および第2の伝搬パターン(P1、P2)が、第1の反転励起スキーム(P1')および第2の反転励起スキーム(P2')をそれぞれ生成するために、互いに独立して時間反転され(1008、1009)、
- ステップd)において、前記第1のソース(62)が、少なくとも第1の修正せん断波(SW'1)を生成するように前記第1の反転励起スキーム(P1')を用いて制御され(1011)、同時に、前記第2のソース(64)が、少なくとも第2の修正せん断波(SW'2)を生成するように前記第2の反転励起スキーム(P2')を用いて制御され、一方前記せん断波が、前記標的部位の所与の点(Pi-j)に集束されることを特徴とする、少なくとも1つのせん断波を生成するための方法。 - 前記列(10)の各超音波変換器(Ti)または前記第1の方向(X10)に沿って移動可能な単一超音波変換器の各位置について、いくつかの点(Pi-j)が、その検出方向(Di)に沿った前記超音波変換器の異なる距離において規定され、ステップb)の間に、
- 前記第1の伝搬パターン(P1)について、前記第1のソース(62)だけが、アクティブであるとき、前記検出方向(Di)に沿った前記柔軟な固体の第1の変位が、各点(Pi-j)および第1の所定期間(ΔT1)にわたるいくつかの時点(tk)において前記超音波変換器(Ti)によって検出され、
- 前記第2の伝搬パターン(P2)について、前記第2のソース(64)だけが、アクティブであるとき、前記検出方向(Di)に沿った前記柔軟な固体の第2の変位が、各点(Pi-j)および第2の所定期間(ΔT2)にわたるいくつかの時点(tk)において前記超音波変換器(Ti)によって検出される、請求項1に記載の方法。 - ステップb)の間に、前記第1および第2の伝搬パターン(P1、P2)の各々について、三次元データセットが、構築され、それは、
- 前記超音波変換器列(10)の各超音波変換器(Ti)または前記移動可能な単一超音波変換器の各位置について、
- 前記超音波変換器の前記検出方向(Di)に沿った各点(Pi-j)について、及び
- 前記第1または第2の所定期間(ΔT1、ΔT2)にわたる各時点(tk)について、
検出される前記変位に関係するデータを含む、請求項2に記載の方法。 - - 超音波変換器(Ti)の数または前記第1の方向(X)に沿って移動可能な前記単一超音波変換器の位置の数は、2から4096の間、好ましくは64から512の間であり、より好ましくは約128に等しく、
- 各超音波変換器または各位置について規定される点(Pi-j)の数は、10から10000の間、好ましくは40から400の間であり、より好ましくは約150に等しく、
- 前記第1および第2の所定期間の2つの連続する時点の間の時間差は、0.1msから10msの間、好ましくは0.5msから2msの間、より好ましくは1msである、請求項2および3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記方法は、ステップb)の後にかつステップd)の前に実施される、
e)少なくとも1つの検出された伝搬パターン(P1、P2)の周波数パラメータを変えるステップ、
からなる追加のステップを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 - 柔軟な固体の標的部位についての情報を集めるためのせん断波画像化方法であって、この方法は、少なくとも次のステップ、
- m)前記標的部位(SP)に一組の結合せん断波(SW'1、SW'2、SW'3)を生成するための請求項1から5のいずれか一項に記載の方法(1001〜1011)を実施するステップと、
- n)前記標的部位の前記結合せん断波の伝搬パターン(Q)を検出するステップ(1012)と、
を含む、せん断波画像化方法。 - 前記少なくとも1つのせん断波を生成するための前記方法のステップd)は、前記標的部位(SP)の非線形挙動をもたらす、請求項6に記載の方法。
- ステップn)は、ステップb)と同じ検出器ユニット(10)を用いて実施される、請求項6又は7に記載の方法。
- ステップn)は、MRIまたはOCTデバイスを用いて実施される、請求項6又は7に記載の方法。
- 柔軟な固体の標的部位についての情報を集めるための熱的マッピング方法であって、この方法は、少なくとも次のステップ、
- m)前記標的部位に一組の結合せん断波(SW'1、SW'2、SW'3)を生成するための請求項1から5のいずれか一項に記載の方法(1001〜1011)を実施するステップと、
- n)前記標的部位の温度パターンを検出するステップと、
を含む、熱的マッピング方法。 - 柔軟な固体の標的部位を熱的に処置するための方法であって、この方法は、少なくとも次のステップ、
- m)前記標的部位に一組の結合せん断波(SW'1、SW'2、SW'3)を生成するための請求項1から5のいずれか一項に記載の方法(1001〜1011)を実施するステップ
を含む、熱的に処置するための方法。 - 前記少なくとも1つのせん断波を生成するための前記方法のステップd)は、少なくとも10msの期間にわたって実施される、請求項10および11のいずれか一項に記載の方法。
- ステップa)からd)は、前記第1の方向(X)および各超音波変換器の前記検出方向(Di)に垂直な第2の方向(Y)に沿った前記超音波変換器(Ti)のいくつかの場所において繰り返される、請求項6から12のいずれか一項に記載の方法。
- 柔軟な固体の標的部位(SP)に少なくとも1つのせん断波を生成するための設備であって、この設備は、
- 前記標的部位に少なくとも1つの第1のせん断波(SW1)を生成するための少なくとも第1のソース(62)と、
- 前記少なくとも1つの第1のせん断波の第1の伝搬パターン(P1)を検出するための検出器ユニット(10)と、
- 前記検出された伝搬パターンを時間反転するための計算手段(12)と、
を備え、
- 前記設備が、前記標的部位に少なくとも1つの第2のせん断波(SW2)を生成するための少なくとも第2のソース(64)を備え、
- 前記検出器ユニットが、前記少なくとも1つの第2のせん断波の第2の伝搬パターン(P2)を検出する能力があり、
- 前記検出器ユニット(10)が、
- 各超音波変換器の検出方向(Di)に垂直な第1の方向(X10)に整列した超音波変換器(Ti)の列、または
- 前記検出方向に垂直な第1の方向(X)に沿って移動可能である単一超音波変換器
を含み、
- 前記第1および第2のソース(62、64)ならびに関連する制御手段(4、12)が、前記標的部位に前記少なくとも1つの第1のせん断波(SW1)および前記少なくとも1つの第2のせん断波(SW2)を連続して生成するように構成され、
- 前記検出器ユニット(10)が、前記標的部位にそれぞれ前記少なくとも1つの第1のせん断波(SW1)が生成されるときおよび前記少なくとも1つの第2のせん断波(SW2)が生成されるときに、前記第1および第2の伝搬パターン(P1、P2)を互いに独立して検出するように構成され、
- 前記計算手段(12)が、前記第1および第2の伝搬パターン(P1、P2)の時間反転へ互いに独立して進み、第1の反転励起スキーム(P1')および第2の反転励起スキーム(P2')を生成するように構成され、
- 前記第1のソース(62)が、前記第1の反転励起スキーム(P1')に基づいて制御される(S62)とき、少なくとも第1の修正せん断波(SW'1)を生成するように適合され、前記第2のソース(64)が、前記第2の反転励起スキーム(P2')に基づいて制御される(S64)とき、少なくとも第2の修正せん断波(SW'2)を同時に生成するように適合され、前記第1および第2のソースが、前記標的部位(SP)の所与の点(Pi-j)に前記修正せん断波を集束させるように適合されることを特徴とする、設備。 - 前記超音波変換器(Ti)の前記列(10)もしくは前記移動可能な単一超音波変換器は、前記第1の方向(X)および各超音波変換器の前記検出方向(Di)に垂直な第2の方向(Y)に沿って移動可能であり、または超音波変換器の前記列は、二次元変換器デバイスに属する、請求項14に記載の設備。
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