JP2017537757A - Aramアレイに基づく超音波ビーム形成システムおよび方法 - Google Patents
Aramアレイに基づく超音波ビーム形成システムおよび方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017537757A JP2017537757A JP2017544856A JP2017544856A JP2017537757A JP 2017537757 A JP2017537757 A JP 2017537757A JP 2017544856 A JP2017544856 A JP 2017544856A JP 2017544856 A JP2017544856 A JP 2017544856A JP 2017537757 A JP2017537757 A JP 2017537757A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analog
- channel
- beamforming
- sample
- ultrasonic
- 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.)
- Granted
Links
Images
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
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
- G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
- G01S15/8927—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array using simultaneously or sequentially two or more subarrays or subapertures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
- G01N29/0654—Imaging
- G01N29/0672—Imaging by acoustic tomography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/262—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by electronic orientation or focusing, e.g. with phased arrays
-
- 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
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
- G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
-
- 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
- G01S7/52023—Details of receivers
- G01S7/52025—Details of receivers for pulse systems
-
- 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
- G01S7/52079—Constructional features
- G01S7/5208—Constructional features with integration of processing functions inside probe or scanhead
-
- 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
- G01S7/52096—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 related to power management, e.g. saving power or prolonging life of electronic components
-
- 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
- G10K11/346—Circuits therefor using phase variation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
- A61B8/4472—Wireless probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/10—Number of transducers
- G01N2291/106—Number of transducers one or more transducer arrays
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
[0001] 本願は、2014年11月14日に出願され、"Ultrasound Beamforming System and Method Based on Analog Random Access Memory Array"(アナログ・ランダム・アクセス・メモリ・アレイに基づく超音波ビーム形成システムおよび方法)と題する米国仮特許出願第62/079,855号の権利を主張する。
[0003] 本発明は、超音波ビーム形成に関し、更に特定すれば、本発明は、アナログ格納/ディジタル読み出し式(ASDR:analog store, digital read)超音波ビーム形性システム、および関連方法に関する。
[0005] ディジタル・ストレージ・オシロスコープ、X線検出器、および高エネルギ粒子追跡の実用(application)のように、アナログ・メモリ・デバイスを使用して成功している多数の技術分野がある。この技術の早期の先行物を追跡すると、米国特許第4,271,488号および第4,833,445号に記載されているような、ファスト−イン−スロー−アウト(FISO)原理に基づくディジタル・オシロスコープおよび波形捕獲デバイスに到達することができる。これらの特許をここで引用したことにより、その内容は本願にも含まれるものとする。’445特許は、高速、高解像度FISOシステムを示し、一方’488特許は、1つの集積回路(IC)チップ上に実装することができるM×Nマトリクスを形成するために行および列に配列されたサンプル/ホールド・セルで組み立てられたアナログ・メモリ・マトリクスを使用する収集システムについて記載する。
図3は、SWARの原理によって構築されたビームフォーマの模式全体像を示す。本発明のビームフォーマでは、アレイ106のエレメント107からのアナログ信号108は、媒体における信号減衰を補償するために、電圧制御型増幅器(VCA)110を通過し、次いでサンプル/ホールド・セルのアレイ131に、一定のサンプリング・レートで電圧レベルのシーケンスとして書き込まれる。サンプリング・レートは固定または可変でもよく、アレイ131のサンプル/ホールド・セルからの読み出しのサンプリング・レートとは独立して異なってもよい。
アナログ・メモリ・アレイの基本的な構成ブロック(building block)はサンプル/ホールド・セル(SHC)である。SHCの設計は周知であり、ここでは、本設計の一例として、ストレージ・キャパシタに基づいたSHC設計を使用する。しなしながら、アナログ量を格納できるデバイスであればいずれでも、このようなセルを構築するために使用することができる。
別々のサンプル/ホールド・セル150は、行毎および列毎に、サンプル/ホールド・セル・アレイ131(またはアナログ・ランダム・アクセス・メモリ即ちARAM)に編成される。好ましい実施形態では、アレイ131の行132の数(またはビームフォーマ・チャネル109の数)は、通例、変換器アレイ106におけるエレメント107の数(例えば、128エレメント)に等しい。他の実施形態では、ビーム形成チャネル109の数は、この数よりも小さいこともまたは大きいことも可能である。列の数(SHCバンク132におけるS/Hセルの数)は、サンプリング・レート、および変換器アレイ106のエレメントへの信号到達における最大遅延によって定められる。これについては後に説明する。例えば、C5−2/60として知られるもののような一般的な湾曲医療用超音波変換器アレイでは、128エレメントのアクティブなアパーチャ(全長60mm)が最大に開き、信号が組織内z=100mmの深さまで貫入する場合、最大信号経路差(深度zからアパーチャの中央に達するパルスおよびアパーチャの縁に達するパルス)はΔd≒4.4mm程度となる(図3参照)。1540m/sの音速では、最大遅延はΔt≒2.86×10−6sとなる。S=40MS/s(メガ・サンプル毎秒)のサンプリング・レートでは、アパーチャの全エレメント107への信号の到達における2.86マイクロ秒の遅延を補償可能にするためには、最少でも114サンプル点を取り込むことが必要となる。つまり、この場合、SHCアレイ131は、128本の行132の各々において、少なくとも114列のサンプル/ホールド・セル150を含む(consist of)。他の実施形態では、列の数Nは、最少必要数よりも大きくすることができるが、判断基準N>Δt×S(サンプル/秒)が、各行132におけるサンプル・キャパシタ、即ち、セル150の数に対する最少推定値を与える。
図8Bを参照すると、ビームフォーマの動作の送信フェーズは、パルス形状をビームフォーマ・チャネル送信アナログ・サンプル・ストレージ133に書き込むことから開始し、ディジタル・アナログ変換器即ちDAC(図示せず)が、WRITEライン160を使用して電圧レベル・サンプルをSHC行133のセル150に書き込む。好ましい実施形態は、受信チャネル132の数および変換器アレイ・エレメント107の数に等しい数の送信ビームフォーマ・チャネル133を有する。他の実施形態では、送信チャネルの数は、異なる信号形状を格納するために、アレイ・エレメントの数よりも多くすることができ、またはエレメント107の数よりも少なくして、アレイの全てのエレメントを引き受ける(serve)1つのチャネル133まで減らすこともできる。パルス形状は、133に格納される電圧サンプルのシーケンスによって形成される。パルスを形成するために、SHC行133のサンプル/ホールド・セル150は、送信/受信スイッチ180を介して変換器エレメント107に接続された高電圧パルサー(pulser)182の入力に順次接続される。パルスの中心周波数および周波数内容(frequency content)は、パルス形状と、電圧サンプルがパルス発生器182の入力に到達するサンプリング(またはクロック)速度とによって定められる。送信チャネル毎のビーム形成遅延は、チャネル自体のタイマによって形成され、例えば、カウントダウン・カウンタまたはバッファを使用して、適した数のクロック・サイクルだけパルス形成の開始を遅らせる。
図8Bのビーム形成チャネル109の模式図を参照すると、ピエゾ・エレメント107(変換器アレイ106の一部)が、送信段階の間電気エネルギを機械的振動に変換し、受信段階の間機械的振動エネルギを電気信号に変換する。送信/受信スイッチ180は、エレメント107を高電圧送信パルス発生器182の出力に、または増幅器110の入力に接続する(内部は、ロー・パス・フィルタ、低ノイズ増幅器(LNA)段階、およびVCAを、時間−利得補償のための第2段階として含む(consist of))。VCA110の出力からの信号は、濾波および増幅されており、WRITE信号レーン160に接続される。WRITE信号レーン160は、SHC行132を形成する全てのサンプル/ホールド・セル150を接続する。VCA110の出力の代わりに、信号ライン160を、スイッチ188を介して基準電圧源186に接続することもでき、較正電圧レベルを書き込みそして読み出すことによって、バンク132におけるセルの動作(performance)試験および較正を可能にする。出力READ信号ライン162および164は、任意のセル150の任意のストレージ・キャパシタを電流または電圧フォロワーあるいは加算回路(summing circuit)の入力に接続することを可能にし、あるいはアポダイゼーションが必要でないとき(例えば、サブアパーチャ・ビーム形成)にストレージ・キャパシタ150から選択したものを順次直接接続することを可能にする。
ビーム形成合計(beamforming summation)は、SHC150に格納されているアナログ・サンプルの電圧値または電流値を用いて行うことができる。図9および図10を参照すると、ビーム形成過程において、各ビーム形成チャネル132においてセル150(R1で識別された)がビーム形成アルゴリズムによって選択された後の時点tJ+1において、ストレージ・キャパシタ152が、信号ラインREAD A(162)およびREAD B(164)によって、電圧または電流フォロアー200の入力に接続される。一実施形態では、電圧フォロワー200が電圧制御増幅器202に接続される。電圧制御増幅器202は、アパーチャー・アポダイゼーションの形成のため、およびキャパシタ較正補償のために使用される。現在のアクティブ・アパーチャのスパンは、現在のビーム形成過程に関与していないチャネルに対して、アポダイゼーション値を0に設定することによって制御される。他の実施形態では、電圧フォロワー200およびVCA202を1つの回路に組み込むことができる。更に他の実施形態では、200は電流フォロワーである。他の実施形態では、ストレージ・キャパシタ152の一方のプレートが、信号接地に永続的に繋がれ(attach)、信号ラインREAD B164は使用されない(absent)。
副サンプル/ホールド・セル204は、S/Hセル150と同じ設計を有する。一実施形態では、エレメント136における合計の現在の結果を格納するために、1つのSHC204が使用される。他の実施形態では、図11に示すように、スイッチ208および副VCA206(VCAはなくてもよく、または電圧フォロワーと交換されてもよい)によるそれらのアナログ/ディジタル変換の前に、多数の(a number of)S/Hセルを使用して、同じチャネルのデータ・ブロックに対する異なるビーム形成アルゴリズムの動作を総計した結果を一時的に格納することができる。更に他の実施形態では、副SHCアレイが主SHCアレイ131と同様のサイズを有し、同様に使用されてもよい。この場合、主アレイ131は、密接に配置された変換器エレメントのグループに作用するサブアパーチャ・ビーム形成のために使用され、副SHCアレイは、以下で説明するように、予備ビーム形成(pre-beamforming)の結果をビーム形成するために使用される。更に他の実施形態では、副SHCアレイのサブアパーチャ・ビーム形成の結果に作用する三次(tertiary)SHCアレイ等があっても良い。
当技術分野では、合焦遅延誤差(または遅延量子化誤差)を最小限に抑えるために、ビーム形成プロセスは、ビーム形成イベントに関与する全てのチャネルの位相の適正な整列を必要とすることは周知であり、合焦遅延誤差は、出力されるビーム形成信号の信号対ノイズ比、および結果的に得られる画像のダイナミック・レンジを劣化させる。この要件のために、サンプリング・クロック・レートをナイキスト周波数よりもかなり高く設定することになる。以前の研究(works)では(G.F.Manes, et.al., "Design of a Simplified Delay System for Ultrasound Phased Array Imaging"(超音波フェーズド・アレイ撮像用簡略化遅延システムの設計)、IEEE Trans. Son. Ulrrason., vol. SU-30, 1984)、最低判断基準を変換器の中心周波数の8倍として設定した。広帯域変換器を用いた最近の更に進んだシステムは、信号周期の1/16程度の遅延分解能を必要とする(C. Fritsch, et.al., "Beamforming with a reduced sampling rate"(低サンプリング・レートによるビーム形成)Ultrasonics. v40(l-8), 2002)。設定されたサンプリング・レートにおいて、遅延量子化誤差は、信号帯域幅の低端からその高端まで増加し、既に周波数依存減衰が生じている信号における高い周波数が最も影響を受ける。したがって、クロック・レートを、変換器帯域幅における最高周波数の関数として設定することは理にかなっている。サンプリングするための最高周波数として15MHzに設定すると、必要とされるサンプリング周波数は240MHzとなる。これは、高いサンプリング・レートであり、最近の標準によってでさえも、リアル・タイム・ビーム形成およびビーム形成後処理のために、膨大な量のデータを生成し、電力消費も増大する。したがって、この高データ・スループットを低下させる方法が望まれる。
図15を参照すると、この特定実施形態は、1行だけのサンプル/ホールド・セル306と、N×Mクロスポイント・スイッチ・アレイ304とを採用する。N×Mクロスポイント・スイッチ・アレイ304は、アレイ107のN個のチャネルを、ARAM行306におけるM個のセルから選択された任意のN個のサンプル/ホールド・セルに接続する。他のクロスポイントM×1スイッチ308が、選択されたサンプル/ホールド・セル316をアナログ/ディジタル変換器120の入力に、直接あるいは必要であれば電気増幅器またはフィルタまたはインテロゲータを介して接続することができる。この実施形態では、サンプル/ホールド・セル306は、複数のチャネルからの時間制御寄与(time-gated contribution)を合計し、その結果を格納する。メモリ・バンクにおけるSHCの数は、ビームフォーマによって補正されるべき最大所望遅延を収容する(fill)ために必要とされるサンプル・クロック周期の数よりも大きくなければならない。例えば、補正すべき信号到達時間における最大遅延が1ミリ秒であり、サンプリング時間が毎秒40メガサンプルである場合、ビーム形成を実行するために必要なセルはM>40となる。
任意書き込み/任意読み出しの原理に基づく他のビームフォーマ・アーキテクチャを模式的に図18に示す。この図では、ARAM320の各セルは、図16Dにおいて先に説明した実施形態と同様に、超音波フレームの1つのサンプル点または1つの画素を表す。各サンプル・クロック周期において、ビーム形成アルゴリズムは、このビーム形成過程に関与するチャネルからの寄与を、超音波画像におけるサンプル点に関連付けられたARAMセルに格納する。ARAM320におけるこのようなサンプル・ラインKまたは行の数は、106におけるチャネルの数よりも小さいことも、等しいことも、大きいことも可能であり、アレイ320の長さMは、超音波フレームの最大深度を収容するように、または補償される必要がある最大遅延を収容するように、あるいはこれら2つの数の間の任意の数のセルとなるように選択することができる。この設計では、1つのAD変換器120があることも、または並列に動作してARAM320からのデータを、クロスポイント・スイッチ324を介して受け取る複数のこのようなAD変換器があることも可能である。ARAM320の各セルが画面変換前のフレーム(pre-screen converted)または生のRF超音波フレームの1つのサンプル点に関連付けられる実施形態では、本システムは、任意書き込み/順次読み出しビームフォーマについて先に説明したのと同じ方法で、各チャネルからの寄与を格納し合計するが、各サンプル・クロックにおけるチャネルからの寄与は、現サンプリング・ラインの形成に行くだけでなく、フレームにおいて隣接するサンプル・ラインのビーム形成にも関与することができる。ARAM320の各セルが、画面上に表示される超音波診断画像における1つの画素に関連付けられる実施形態では(いわゆる画面変換画像)、ビーム形成は先に説明したように行われる。ここで唯一の違いは、ビーム形成アルゴリズムによって定められる現ビーム形成過程に対するサンプル選択判断基準にあり、更にARAM320の深度(列の数)を、フレームのスキャン・ラインにおける画素数に少なくとも等しくさせなければならないことである。
以上で説明したビーム形成アーキテクチャは、アレイにおけるエレメント(送信/受信チャネル)の数が数千に上る、任意の一般的なID超音波アレイ(一般的なIDアレイのレイアウトを模式的に図示する図12Aを参照のこと)を収容する(accommodate)ことができる。1.5D、1.75D、または2Dといった、変換器アレイのエレメント数がもっと多い場合や、構造が更に複雑な場合、先に部分的に説明した方法(副サンプル/ホールド・セル・アレイ)で、この基本的なアーキテクチャを改造することができる。図12の一番上の模式図を参照すると、典型的な1.5Dまたは1.75Dアレイは、本質的に、ID変換器であり、そのエレメントが仰角方向(elevation direction)に分割され、各エレメントが好ましくは別個のビーム形成チャネルを有する。分割数はいずれでも可能であるが、仰角方向(図ではY軸)のサブエレメントのサイズが、軸方向(X軸)のサイズに近く、双方のサイズがアレイの中心周波数の波長の半分以下である場合、このようなアレイを2Dアレイとして記述することが一層正しくなる(対応して、図12の下の模式図を参照のこと)。このようなアレイを使用する主な理由は、軸方向の合焦を制御するのと同じ方法で仰角方向の合焦を制御することができるからであり、つまり、仰角方向に画像スライスに一定の厚さが得られ、対応してコントラストや詳細分解能が改善するからである。
本発明において説明したASDRビームフォーマは、小型サイズおよび低電力消費を、チャネル数が多いフル・アパーチャおよび短い信号経路109から得られる高画質と組み合わせた、小型の超音波診断デバイスを構築するために使用することができる。このようなシステムは、プローブ上システムとして実現することができ、信号収集および処理に必要な全てのハードウェアは、バッテリと共に変換器アレイのハンドル内に収まり、ビーム形成され処理された信号をワイヤレスで受信機に送信する。受信機は、ラップトップ、スマートフォン、タブレット、またはTV受像機のようなディスプレイ・ユニットに接続され、画像が表示される。このような診断用超音波システムの一実施形態では、図14の模式図の例に示されるように、ASDRビームフォーマは、変換器アレイ106に直接隣接して配置された1つまたは数個の集積チップ(IC)として実装される。
以上で論じたように、個々のチャネルは、総合的に、アレイ・エレメントだけでなく、制御電子回路も含む。更に、サンプリング・レートは固定であっても可変であってもよく、更に、データがセルから読み出されるレート、またはこのようなものがディジタル化されるレートとは独立であってもよいことを注記するのは重要である。ディジタル化されたサンプルは、通例、当技術では周知のように、更なる処理のために格納される。超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法では、各チャネルは1つだけのアレイ・エレメントを含むのでもよい。更に、チャネル毎に受信入力信号を生成するステップは、少なくとも1つの電圧制御増幅器と少なくとも1つのフィルタによって、アレイ・エレメントからの入力を処理するステップを含んでもよい。加えて、各チャネルは、動作において40ミリワット未満を使用すればよく、一般にはチャネル毎に25ミリワット未満であり、典型的にはチャネル毎に約10ミリワットまたはそれ未満である。各サンプル/ホールド・セルは、キャパシタ・ベース・エレメントとして形成されてもよい。尚、適正な時間利得補償(TGC)値、アパーチャ選択、およびアポダイゼーション重み付けを割り当てる目的で、適正な信号対ノイズ減衰のための合計の前に、選択されたアナログ−ホールド・データが、アナログ・フィルタおよび/または可変利得の増幅器を通過することは特記するに値する。
Claims (23)
- 超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法であって、
送信および受信用に構成された個々の超音波アレイ・エレメントで形成された超音波アレイを用意するステップと、
前記個々のアレイ・エレメントを個々のチャネルに分割するステップであって、各チャネルが少なくとも1つのアレイ・エレメントを含む、ステップと、
前記チャネルの各アレイ・エレメントから受け取った入力から、チャネル毎に受信入力信号を生成するステップと、
チャネル毎の各受信入力信号をサンプリング・レートでサンプリングし、当該チャネルに関連付けられたサンプル/ホールド・セルのバンクに、前記サンプリングされたデータを格納するステップであって、前記サンプル/ホールド・セルのバンクが、前記サンプリングされた受信入力信号のために、アナログ・ランダム・アクセス・メモリを形成する、ステップと、
ビーム形成アルゴリズムにしたがって、ビーム形成過程における特定の出力時間毎に少なくとも1つのチャネルから少なくとも1つのサンプル/ホールド・セル・データを選択するステップと、
前記ビーム形成過程の間における前記関連チャネルから選択されたサンプル/ホールド・セル・データの全てを合計し、前記ビーム形成過程に対するアナログ・ビーム形成受信信号サンプルを形成するステップと、
前記アナログ・ビーム形成受信信号サンプルをディジタル化するステップと、
を含む、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。 - 請求項1記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法において、各チャネルが、1つのアレイ・エレメントのみを含み、チャネル毎に受信入力信号を生成するステップが、前記アレイ・エレメントからの入力を、少なくとも1つの電圧制御増幅器および少なくとも1つのフィルタによって処理するステップを含み、各チャネルが動作において40ミリワット未満を使用する、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。
- 請求項1記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法において、各サンプル/ホールド・セルが、キャパシタ・ベース・エレメントとして形成され、各チャネルが動作において25ミリワット未満を使用する、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。
- 請求項1記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法において、各バンクにおけるサンプル/ホールド・セルの数が、秒毎のサンプル・レートに、信号経路に対する最大所望遅延を乗算した値以上であり、前記サンプル/ホールド・セルのバンクにおけるサンプリングされたデータの格納のためのサンプリング速度が、前記サンプル/ホールド・セルのバンクにおける前記サンプリングされたデータの読み出しのためのサンプリング速度には独立である、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。
- 請求項1記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法であって、更に、送信チャネル毎に、送信出力パルス信号の少なくとも1つの形状を、前記送信チャネルに関連付けられた送信サンプル/ホールド・セルのバンクに格納するステップを含む、超音波撮像システム用のアナログ格納/デジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。
- 請求項5記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法において、送信サンプル/ホールド・セルの1つのバンクが、複数の送信チャネルに関連付けられる、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。
- 請求項5記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法において、前記サンプル/ホールド・セルの同じバンクが、チャネル毎に、サンプル/ホールド・セルの受信バンクおよび送信サンプル/ホールド・セルのバンクを形成する、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。
- 請求項5記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法において、各チャネルが、サンプル/ホールド・セルの1つの受信バンクと、送信サンプル/ホールド・セルの1つの異なるバンクとに関連付けられる、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。
- 請求項1記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法において、複数のアルゴリズムに関連付けられた複数のビーム形成過程が利用され、更に、前記アナログ・ビーム形成受信信号をディジタル化する前に、ビーム形成サンプル/ホールド・セルのバンクに、各ビーム形成過程における前記アナログ・ビーム形成受信信号の各々を格納するステップを含む、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。
- 超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマであって、
送信および受信用に構成された個々の超音波アレイ・エレメントで形成された超音波アレイであって、前記個々のアレイ・エレメントが個々のチャネルにグループ化され、各チャネルが少なくとも1つのアレイ・エレメントを含む、超音波アレイと、
前記チャネルの各アレイ・エレメントから受け取った入力から、チャネル毎に受信入力信号を生成する受信入力信号制御回路と、
サンプル/ホールド・セルの複数のバンクであって、サンプル/ホールド・セルの各バンクが1つのチャネルに関連付けられ、前記ビームフォーマが、チャネル毎の各受信入力信号をサンプリング・レートでサンプリングし、当該チャネルに関連付けられたサンプル/ホールド・セルの1つのバンクに、前記サンプリングされたデータを格納するように構成され、前記サンプル/ホールド・セルのバンクが、前記サンプリングされ関連付けられた受信入力信号のために、アナログ・ランダム・アクセス・メモリを形成する、サンプル/ホールド・セルの複数のバンクと、
ビーム形成アルゴリズムにしたがって、各ビーム形成過程において、少なくとも1つのチャネルから少なくとも1つのサンプル/ホールド・セル・データを選択するように構成されたビーム形成プロセッサと、
各ビーム形成過程の間における各チャネルから選択されたサンプル/ホールド・セル・データの全てを合計し、前記ビーム形成過程に対するアナログ・ビーム形成受信信号サンプルを形成するアナログ合計エレメントと、
前記アナログ・ビーム形成受信信号サンプルをディジタル化するアナログ/ディジタル変換器と、
を含む、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマ。 - 請求項10記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマにおいて、各チャネルが1つのみのアレイ・エレメントを含み、各チャネルが動作において40ミリワット未満を使用する、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマ。
- 請求項10記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマにおいて、各サンプル/ホールド・セルが、キャパシタ・ベース・エレメントとして形成され、少なくとも前記ビーム形成プロセッサが、集積回路として形成される、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマ。
- 請求項10記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマにおいて、各バンクにおけるサンプル/ホールド・セルの数が、サンプル・レートに前記信号経路に対する最大所望遅延を乗算した値以上である、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマ。
- 請求項10記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマであって、更に、送信出力パルス信号の少なくとも一部(portions)を、前記チャネルに関連付けられた送信サンプル/ホールド・セルのバンクに格納する送信ビームフォーマを含む、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマ。
- 請求項14記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマにおいて、送信サンプル/ホールド・セルの1つのバンクが複数のチャネルに関連付けられる、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマ。
- 請求項14記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマにおいて、サンプル/ホールド・セルの同じバンクが、少なくとも1つのチャネルに対して、前記サンプル/ホールド・セルの受信バンクおよび前記送信サンプル/ホールド・セルのバンクを形成する、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマ。
- 請求項14記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマにおいて、各チャネルが、サンプルーホールド・セルの1つの受信バンクと、送信サンプル/ホールド・セルの1つの異なるバンクとに関連付けられる、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマ。
- 請求項10記載の超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマにおいて、複数のビーム形成アルゴリズムに関連付けられた複数のビーム形成過程が利用され、更に、前記アナログ・ビーム形成受信信号をディジタル化する前に、各所与のビーム形成における前記アナログ・ビーム形成受信信号の各々を格納するように構成されたビーム形成サンプル/ホールド・セルのバンクを含む、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビームフォーマ。
- 超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成システムであって、送信および受信用に構成された個々の超音波アレイ・エレメントで形成された超音波アレイを含み、前記個々のアレイ・エレメントが個々のチャネルに形成され、各チャネルが少なくとも1つのアレイ・エレメントを含み、各チャネルが動作において40ミリワット未満を使用する、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成システム。
- 請求項19記載のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成システムであって、更に、
i)前記チャネルの各アレイ・エレメントから受け取った入力から、チャネル毎に受信入力信号を生成する、エンクロージャ内における受信入力信号プロセッサと、
ii)プローブ内におけるサンプル/ホールド・セルの複数のバンクであって、サンプル/ホールド・セルの各バンクが1つのチャネルに関連付けられ、前記ビームフォーマが、チャネル毎の各受信入力信号をサンプリング・レートでサンプリングし、当該チャネルに関連付けられたサンプル/ホールド・セルの1つのバンクに、前記サンプリングされたデータを格納するように構成され、前記サンプル/ホールド・セルのバンクが、前記サンプリングされ関連付けられた受信入力信号のために、アナログ・ランダム・アクセス・メモリを形成する、サンプル/ホールド・セルの複数のバンクと、
iii)ビーム形成アルゴリズムにしたがって、各ビーム形成過程において、少なくとも1つのチャネルから少なくとも1つのサンプル/ホールド・セル・データを選択するように構成された、前記プローブ内におけるビーム形成プロセッサと、
iv)各ビーム形成過程において各チャネルから選択されたサンプル/ホールド・セル・データの全てを合計し、前記ビーム形成過程に対するアナログ・ビーム形成受信信号を形成する、前記プローブ内におけるアナログ合計エレメントと、
v)前記アナログ・ビーム形成受信信号サンプルをディジタル化するアナログ/ディジタル変換器と、
vi)チャネル毎に出力パルス信号の少なくとも一部を、前記チャネルに関連付けられた前記プローブ内における送信サンプル/ホールド・セルのバンクに格納する送信ビームフォーマと、
を含む、アナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成システム。 - アナログ信号の操作に対して3つの基本手法を含む、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法であって、
a)アナログ・メモリ・セルに順次書き込み、前記アナログ・メモリ・セルから任意に読み出す手法と、
b)前記アナログ・メモリ・セルに任意に書き込み、前記アナログ・メモリ・セルから順次読み出す手法と、
c)前記アナログ・メモリ・セルに任意に書き込み、前記アナログ・メモリ・セルから任意に読み出す手法と、
を含み、メモリ・セルへの任意のアクセスが、前記ビーム形成アルゴリズムによって、ブビーム形成を行うために使用される、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。 - 超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法であって、
i)送信および受信用に構成された個々の超音波アレイ・エレメントで形成された超音波アレイを用意するステップと、
ii)前記個々のアレイ・エレメントを個々のチャネルに分割するステップであって、各チャネルが少なくとも1つのアレイ・エレメントを含む、ステップと、
iii)前記チャネルの各アレイ・エレメントから受け取った入力から、チャネル毎に受信入力信号を生成するステップと、
iv)チャネル毎の各受信入力信号をサンプリング・レートでサンプリングし、前記サンプリングされたデータをメモリ・セルのバンクに格納するステップであって、前記メモリ・セルのバンクがアナログ・ランダム・アクセス・メモリを形成し、このビーム形成過程に関与する各チャネルからの現在のサンプルが、この特定の時間位置に対して前記ビーム形成アルゴリズムによって定められたアドレスを有する少なくとも1つのメモリ・セルに加算され、各メモリ・セルがサンプル・クロックの時間位置に関連付けられ、前記ビーム形成過程に関与する各メモリ・セルが、前記ビーム形成アルゴリズムによって選択された複数のチャネルから選択されたサンプルを合計して、前記ビーム形成過程に対するアナログ・ビーム形成受信信号サンプルを形成する、ステップと、
vii)前記アナログ・ビーム形成受信信号サンプルをディジタル化するステップと、
を含む、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。 - 超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法であって、
i)送信および受信用に構成された個々の超音波アレイ・エレメントで形成された超音波アレイを用意するステップと、
ii)前記個々のアレイ・エレメントを個々のチャネルに分割するステップであって、各チャネルが少なくとも1つのアレイ・エレメントを含む、ステップと、
iii)前記チャネルの各アレイ・エレメントから受け取った入力から、チャネル毎に受信入力信号を生成するステップと、
iv)チャネル毎の各受信入力信号をサンプリング・レートでサンプリングし、メモリ・セルのバンクに、前記サンプリングされたデータを格納するステップであって、 前記メモリ・セルのバンクがアナログ・ランダム・アクセス・メモリを形成し、アナログ・ランダム・アクセス・メモリが、チャネル毎に少なくとも1つの行を有し、列の数が、前記サンプリング・レートに、補正する必要がある最大遅延を乗算することによって求められる数以上であり、このビーム形成過程に関与する各チャネルからの瞬時サンプルが、この特定の時間位置に対して前記ビーム形成アルゴリズムによって定められたアドレスを有する少なくとも1つのメモリ・セルに加算され、前記行における各メモリ・セルが、サンプル・クロック時間位置に関連付けられ、前記列における各メモリ・セルが前記スキャン・ラインに関連付けられ、前記ビーム形成過程に関与する各メモリ・セルが、前記ビーム形成アルゴリズムによって選択された複数のチャネルから選択されたサンプルを合計して、前記ビーム形成過程に対するアナログ・ビーム形成受信信号サンプルを形成する、ステップと、
vii)前記アナログ・ビーム形成受信信号サンプルをディジタル化するステップと、
を含む、超音波撮像システム用のアナログ格納/ディジタル読み出し式超音波ビーム形成方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201462079855P | 2014-11-14 | 2014-11-14 | |
US62/079,855 | 2014-11-14 | ||
PCT/US2015/060861 WO2016077822A1 (en) | 2014-11-14 | 2015-11-16 | Ultrasound beamforming system and method based on aram array |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017537757A true JP2017537757A (ja) | 2017-12-21 |
JP2017537757A5 JP2017537757A5 (ja) | 2018-09-20 |
JP6745811B2 JP6745811B2 (ja) | 2020-08-26 |
Family
ID=55955191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017544856A Active JP6745811B2 (ja) | 2014-11-14 | 2015-11-16 | Aramアレイに基づく超音波ビーム形成システムおよび方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10627510B2 (ja) |
EP (1) | EP3218705B1 (ja) |
JP (1) | JP6745811B2 (ja) |
CN (1) | CN107110826B (ja) |
CA (1) | CA2967646A1 (ja) |
WO (1) | WO2016077822A1 (ja) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014125371A1 (en) * | 2013-02-12 | 2014-08-21 | Urs-Us Medical Technology Inc. | Analog store digital read ultrasound beamforming system and method |
EP3218705B1 (en) | 2014-11-14 | 2024-05-01 | URSUS Medical Designs LLC | Ultrasound beamforming system and method based on aram array |
JP2017046811A (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波デバイス、超音波モジュール、及び超音波測定機 |
US10656254B2 (en) * | 2015-11-19 | 2020-05-19 | Analog Devices, Inc. | Analog ultrasound beamformer |
US10871555B1 (en) * | 2015-12-02 | 2020-12-22 | Apple Inc. | Ultrasonic sensor |
EP3397987B1 (en) * | 2015-12-30 | 2023-12-20 | Koninklijke Philips N.V. | System and method for dynamic filtering |
CA3010228C (en) * | 2015-12-31 | 2023-10-31 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Beamforming method, receiver, transmitter, and system |
KR20180005930A (ko) * | 2016-07-07 | 2018-01-17 | 삼성메디슨 주식회사 | 초음파 프로브, 초음파 진단 장치 및 초음파 진단 장치의 제어방법 |
US11353582B2 (en) | 2016-09-02 | 2022-06-07 | Koninklijke Philips N.V. | Ultrasound probe with low frequency, low voltage digital microbeamformer |
WO2018087584A1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | B-K Medical Aps | 3-d imaging and/or flow estimation with a row-column addressed 2-d transducer array |
US10573292B2 (en) * | 2016-11-15 | 2020-02-25 | Texas Instruments Incorporated | Passive beamformer |
GB2557913A (en) * | 2016-12-16 | 2018-07-04 | Imperial Innovations Ltd | Ultrasonic imaging device |
US20180360421A1 (en) * | 2017-06-15 | 2018-12-20 | General Electric Company | Ultrasound imaging systems having improved transducer architectures |
EP3435116A1 (en) | 2017-07-24 | 2019-01-30 | Koninklijke Philips N.V. | An ultrasound probe and processing method |
EP3752855A1 (en) * | 2018-02-16 | 2020-12-23 | Koninklijke Philips N.V. | Digital ultrasound cable and associated devices, systems, and methods |
EP3527996B1 (de) * | 2018-02-19 | 2023-03-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Messanordnung und verfahren zum messen elektrischer signale |
US10276256B1 (en) * | 2018-03-02 | 2019-04-30 | Infineon Technologies Ag | Data reduction using analog memory |
JP2019203722A (ja) * | 2018-05-21 | 2019-11-28 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 超音波探傷の方法、システム、プログラム及び記憶媒体 |
CN112868182A (zh) * | 2018-10-18 | 2021-05-28 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体装置 |
GB201817501D0 (en) * | 2018-10-26 | 2018-12-12 | Dolphitech As | Scanning apparatus |
KR20200100469A (ko) * | 2019-02-18 | 2020-08-26 | 삼성메디슨 주식회사 | 아날로그 빔포머 |
WO2021216723A1 (en) * | 2020-04-22 | 2021-10-28 | Bfly Operations, Inc. | Methods and apparatuses for beamforming in ultrasound systems |
CN114081526B (zh) * | 2020-11-18 | 2024-05-24 | 武汉联影医疗科技有限公司 | 超声成像方法、装置、系统和存储介质 |
CN113848060A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-28 | 中国石油大学(华东) | 一种动态测量滑动轴承油膜空化区域的装置及测量系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5997479A (en) * | 1998-05-28 | 1999-12-07 | Hewlett-Packard Company | Phased array acoustic systems with intra-group processors |
US6500120B1 (en) * | 2001-07-31 | 2002-12-31 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Beamforming system using analog random access memory |
JP2008514335A (ja) * | 2004-09-30 | 2008-05-08 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | マイクロビーム形成を行うトランスデューサの構造 |
WO2012089335A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | Stmicroelectronics S.R.L. | 4d data ultrasound imaging system and corresponding control process |
WO2014125371A1 (en) * | 2013-02-12 | 2014-08-21 | Urs-Us Medical Technology Inc. | Analog store digital read ultrasound beamforming system and method |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5926068B2 (ja) | 1975-12-26 | 1984-06-23 | 松下電器産業株式会社 | アナログルイザンキオクソウチ |
US4271488A (en) | 1979-04-13 | 1981-06-02 | Tektronix, Inc. | High-speed acquisition system employing an analog memory matrix |
US4833445A (en) | 1985-06-07 | 1989-05-23 | Sequence Incorporated | Fiso sampling system |
KR0160003B1 (ko) * | 1993-06-07 | 1999-03-30 | 미요시 순끼찌 | 초음파 손상검출장치의 신호처리방법 및 신호처리장치 |
US5722412A (en) | 1996-06-28 | 1998-03-03 | Advanced Technology Laboratories, Inc. | Hand held ultrasonic diagnostic instrument |
US20040015079A1 (en) | 1999-06-22 | 2004-01-22 | Teratech Corporation | Ultrasound probe with integrated electronics |
US6705995B1 (en) | 2002-10-04 | 2004-03-16 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and apparatus for 1D array ultrasound probe |
US7958769B2 (en) * | 2005-02-14 | 2011-06-14 | Olympus Ndt | Detection of channel saturation in phase-array ultrasonic non-destructive testing |
US8220334B2 (en) | 2006-11-10 | 2012-07-17 | Penrith Corporation | Transducer array imaging system |
US8754602B2 (en) * | 2008-09-02 | 2014-06-17 | Stmicroelectronics, Inc. | Motor controller with drive-signal conditioning |
CN102216805B (zh) | 2008-11-11 | 2015-06-03 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于超声诊断成像系统的可配置的微波束形成器电路 |
US8176787B2 (en) | 2008-12-17 | 2012-05-15 | General Electric Company | Systems and methods for operating a two-dimensional transducer array |
JP2013063157A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Fujifilm Corp | 超音波診断装置および超音波画像生成方法 |
WO2013088196A1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Super Sonic Imagine | An ultrasound imaging system, and a processing device used inside said ultrasound imaging system |
JP6165855B2 (ja) * | 2012-06-28 | 2017-07-19 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 異なる超音波システムで動作可能な二次元超音波トランスデューサアレイ |
JP2015077393A (ja) * | 2013-09-10 | 2015-04-23 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波測定装置、超音波画像装置、及び超音波測定方法 |
EP3218705B1 (en) | 2014-11-14 | 2024-05-01 | URSUS Medical Designs LLC | Ultrasound beamforming system and method based on aram array |
-
2015
- 2015-11-16 EP EP15858980.4A patent/EP3218705B1/en active Active
- 2015-11-16 CA CA2967646A patent/CA2967646A1/en not_active Abandoned
- 2015-11-16 JP JP2017544856A patent/JP6745811B2/ja active Active
- 2015-11-16 WO PCT/US2015/060861 patent/WO2016077822A1/en active Application Filing
- 2015-11-16 CN CN201580073579.7A patent/CN107110826B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2017
- 2017-05-15 US US15/594,875 patent/US10627510B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5997479A (en) * | 1998-05-28 | 1999-12-07 | Hewlett-Packard Company | Phased array acoustic systems with intra-group processors |
JP2000033087A (ja) * | 1998-05-28 | 2000-02-02 | Hewlett Packard Co <Hp> | グル―プ内プロセッサを有するフェ―ズドアレイ音響装置 |
US6500120B1 (en) * | 2001-07-31 | 2002-12-31 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Beamforming system using analog random access memory |
JP2003093385A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-04-02 | Koninkl Philips Electronics Nv | アナログランダムアクセスメモリを使用したビーム成形システム |
JP2008514335A (ja) * | 2004-09-30 | 2008-05-08 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | マイクロビーム形成を行うトランスデューサの構造 |
US20080262351A1 (en) * | 2004-09-30 | 2008-10-23 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Microbeamforming Transducer Architecture |
WO2012089335A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | Stmicroelectronics S.R.L. | 4d data ultrasound imaging system and corresponding control process |
WO2014125371A1 (en) * | 2013-02-12 | 2014-08-21 | Urs-Us Medical Technology Inc. | Analog store digital read ultrasound beamforming system and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6745811B2 (ja) | 2020-08-26 |
EP3218705B1 (en) | 2024-05-01 |
CN107110826B (zh) | 2020-05-19 |
US20180003819A1 (en) | 2018-01-04 |
EP3218705A1 (en) | 2017-09-20 |
WO2016077822A1 (en) | 2016-05-19 |
CA2967646A1 (en) | 2016-05-19 |
CN107110826A (zh) | 2017-08-29 |
US10627510B2 (en) | 2020-04-21 |
EP3218705A4 (en) | 2018-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6745811B2 (ja) | Aramアレイに基づく超音波ビーム形成システムおよび方法 | |
US11378669B2 (en) | Analog store digital read ultrasound beamforming system | |
US20200323513A1 (en) | Ultrasound imaging system memory architecture | |
JP6722656B2 (ja) | ネットワークベース超音波イメージングシステム | |
KR101581369B1 (ko) | 전단파를 이용한 이미징 방법 및 기기 | |
US6705995B1 (en) | Method and apparatus for 1D array ultrasound probe | |
CN100456016C (zh) | 多通道电子并行扫描光声实时层析成像的方法及其装置 | |
US20020145941A1 (en) | Static focus ultrasound apparatus and method | |
CN109431536B (zh) | 一种聚焦超声空化的实时高分辨时空分布成像方法与系统 | |
CA2834993C (en) | Enhanced ultrasound image formation using qualified regions of overlapping transmit beams | |
CN101203183A (zh) | 利用面向像素处理的超声成像系统 | |
JP2016513983A5 (ja) | ||
CN104135937A (zh) | 使用多孔超声确定材料刚度 | |
Wilcox | Ultrasonic arrays in NDE: Beyond the B-scan | |
CN101690672A (zh) | 基于阵列探头的实时光声成像装置 | |
Trots et al. | Synthetic transmit aperture in ultrasound imaging | |
Cruza et al. | Real time fast ultrasound imaging technology and possible applications | |
Kim et al. | Volumetric ultrasound image-forming using fully controllable 2-D CMUT-on-ASIC arrays | |
Lines et al. | Multi-Channel Ultrasound Toolbox: A Flexible Modular Approach for Real-Time |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180808 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180808 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190515 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190520 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190819 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191107 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200206 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200406 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200507 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200706 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200804 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6745811 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |