JP2018518215A - 自律超音波プローブならびに関連装置および方法 - Google Patents

自律超音波プローブならびに関連装置および方法 Download PDF

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Abstract

複数の超音波トランスデューサと、非音響センサと、取得タスクを実行するように超音波装置を動作させるための制御データを格納するメモリ回路と、コントローラとを含む超音波装置。コントローラは、取得タスクを実行するという指示を受信し、非音響センサによって得られた非音響データを受信し、制御データおよび非音響データに基づいて、取得タスクに対する音響データを得るように複数の超音波トランスデューサを制御するように構成される。

Description

関連出願の相互参照
この出願は、継続出願であり、米国特許法第１２０条の下、代理人整理番号Ｂ１３４８．７００１５ＵＳ００の下で２０１５年５月１５日に出願された「Autonomous Ultrasound Probe and Related Apparatus and Methods」と称する米国特許出願第１４／７１４，１５０号の利益を主張し、同特許は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、プログラマブル超音波プローブを制御するためのアーキテクチャおよび方法に関する。
超音波撮像システムは、通常、アナログケーブルによってホストに接続された超音波プローブを含む。超音波プローブは、ホストによって、超音波信号を放出および受信するように制御される。受信された超音波信号は、超音波画像を生成するために処理される。
本出願の態様は、超音波プローブの外部のデバイスから受信された開始コマンドに応答して、撮像モードに対応する１つまたは複数の超音波取得シーケンスを含む取得タスクを自律的に実行するように構成された超音波プローブに関する。超音波プローブは、取得タスクを実行する際に超音波プローブの動作を管理するために使用される制御データを格納するためのメモリを含み得る。また、超音波プローブは、プログラマブル回路も含み得、制御データは、超音波取得シーケンスを実行するために動作するようにプログラマブル回路を構成する（例えば、プログラムする）ために必要なすべてのパラメータを含み得る。例えば、特定の撮像モードと関連付けられた制御データは、特定の撮像モードと関連付けられた超音波取得シーケンスを実行するようにプログラマブル超音波回路（例えば、超音波プローブの送信および受信機能を管理する回路）を構成するための１つまたは複数のパラメータ値、ならびに／あるいは、撮像を実行している最中に様々な超音波回路コンポーネントをいつ動作すべきかを示す１つまたは複数のタイミング値を含み得る。メモリに格納された制御データは、取得タスクに対する取得シーケンスを実行するように超音波プローブを動作させるために必要なすべてのパラメータおよびタイミング値を含み得る。このように、超音波プローブは、取得シーケンスの開始を超音波プローブに行わせる簡単なコマンドに応答して（例えば、取得シーケンスを実行するために使用される制御データを指し示すメモリアドレスの受信に応答して）、取得シーケンスを自律的に実行することができる。
本出願の態様によれば、超音波装置が提供される。超音波装置は、複数の超音波トランスデューサと、非音響センサと、取得タスクを実行するように超音波装置を動作させるための制御データを格納するメモリ回路と、コントローラとを含む。コントローラは、取得タスクを実行するという指示を受信し、非音響センサによって得られた非音響データを受信し、制御データおよび非音響データに基づいて、取得タスクに対する音響データを得るように複数の超音波トランスデューサを制御するように構成される。
本出願の態様によれば、コンピュータ可読記憶装置が提供される。コンピュータ可読記憶装置は、複数の超音波トランスデューサと、非音響センサと、取得タスクを実行するように超音波装置を動作させるための制御データを格納するように構成されたメモリ回路とを含む超音波装置によって実行されると、超音波装置にプロセスを実行させる命令を格納する。プロセスは、取得タスクを実行するという指示を受信することと、非音響センサによって得られた非音響データを受信することと、制御データおよび非音響データに基づいて、取得タスクに対する音響データを得るように複数の超音波トランスデューサを制御することとを含む。
本出願の様々な態様および実施形態は、以下の図を参照して説明する。図が必ずしも原寸に比例するとは限らないことを理解すべきである。複数の図に現れるアイテムは、アイテムが現れるすべての図において同じ参照番号で示される。
本明細書で説明される技術のいくつかの実施形態による、超音波プローブの外部のデバイスによって提供された開始コマンドに応答して、取得シーケンスを自律的に実行するように構成された超音波プローブの例を示す。 本明細書で説明される技術のいくつかの実施形態による、プローブの外部のデバイスから受信された開始コマンドに応答して、超音波プローブを使用して、超音波プローブ上に格納された制御データによって管理される取得シーケンスを実行するための例示的なプロセスのフローチャートである。 本明細書で説明される技術のいくつかの実施形態による、図２Ａに関して説明されたプロセスの具体的な非限定的な例である高調波撮像を実行するための例示的なプロセスのフローチャートである。 本明細書で説明される技術のいくつかの実施形態による、取得コントローラを含み得る自律超音波プローブの例を示す。 本明細書で説明される技術のいくつかの実施形態による、プローブ上に格納された制御データによって管理される取得シーケンスを実行するように超音波プローブの回路を制御するように構成された取得コントローラを含む自律超音波プローブのタイミングおよび制御回路の例を示す。 本明細書で説明される技術のいくつかの実施形態による、自律超音波プローブの送信チャネルの例を示す。 本明細書で説明される技術のいくつかの実施形態による、自律超音波プローブの受信チャネルの例を示す。 本明細書で説明される技術のいくつかの実施形態による、自律超音波プローブの受信チャネルの例を示す。 本明細書で説明される技術のいくつかの実施形態による、互いに結合された複数の同様の超音波モジュールを有し、プログラマブル回路を含む、超音波プローブの例を示す。
従来の超音波システムでは、超音波プローブは、超音波撮像を実行するために、ホストコンピュータと連続通信状態でなければならない。いくつかの超音波システムでは、この理由は、ホストが、制御、送信および受信回路の大部分（すべてではない場合）またはこれらのコンポーネントの少なくともいくつかを含み、単一の取得を実行するためにでさえ「ダミー」超音波プローブに複数のコマンドおよびパラメータを提供しなければならないためである。複数の取得シーケンスを構成している超音波撮像モードで撮像を実行する際には、ホストとプローブとの間でさらに多くの通信が必要である。撮像の間にホストとプローブとの間で継続的な通信が必要であることを受けて、従来の超音波システムは、複雑なものであり（例えば、従来の超音波プローブを接続するために、通常、複雑でコストのかかるアナログケーブルが使用される）、モジュール方式ではないが、その理由は、超音波プローブにはプローブを制御するように特にプログラムされたホストが必要とされ、単にどのホスト（ラップトップコンピュータまたは携帯情報端末など）でも差し込めるというわけではないためである。
本発明人は、超音波プローブが最小限の通信にてそのホストから独立して大規模に動作できれば、超音波システムを改善できることを認識している。本明細書で説明される自律超音波プローブの態様は、超音波システムにおけるホストデバイスの複雑性を低減するという利益、ホストデバイスと超音波プローブとの間の接続の複雑性を低減するという利益（例えば、比較的簡単なデジタル接続を使用することができる）、本明細書で説明される実施形態による自律超音波プローブを各種のホストと結合できることを理由に、モジュール性を増大するという利益、および、より効率的な動作を行うという利益（例えば、撮像の間のホストデバイスとプローブとの間の通信オーバーヘッドの量を低減することによって）をもたらす。一般に、本明細書で説明される自律超音波プローブの態様は、比較的複雑でコストのかかる従来の超音波システムから得られるものを超えて超音波技術のアクセス可能性を増大する。
それに従って、本明細書で説明される技術のある特定の態様は、１つまたは複数の超音波撮像モードで撮像を自律的に実行するようにプログラム可能な超音波プローブを対象とする。選択された超音波撮像モードで撮像を始めるようにトリガされ次第、超音波プローブは、撮像の実行を促進するために任意の外部の提供源から追加の制御情報（例えば、コマンド、パラメータなど）を受信することなく、選択された撮像モードで撮像を実行することができる。例えば、超音波プローブは、プローブの外部のホストデバイスから、所望の撮像モードでの撮像をプローブに開始させる要求を受信することができ、それに応答して、プローブは、要求された撮像をプローブが実行する方法を制御するための任意のさらなる情報または命令をホストデバイスから受信することなく、所望の撮像モードで撮像を実行することができる（例えば、撮像モードと関連付けられた複数の取得シーケンスを実行することによって）。従って、所望のモードで撮像を開始するという指示（例えば、コード、関数呼び出し、ポインタなど）に応答して、自律超音波プローブは、プローブ上に格納されていない、撮像を開始するという指示以外のいかなる外部の制御情報も使用することなく、プローブ上に格納された制御データのみを使用して、特定のモードでの撮像を開始し、完了することができる。
いくつかの実施形態では、特定の超音波撮像モードで撮像を実行することは、特定の超音波撮像モードと関連付けられた複数の取得シーケンス（同じタイプのものおよび／または異なるタイプのもの）を含む取得タスクを実行することを含み得る。超音波プローブは、取得タスクを自律的に実行することによって、特定の超音波撮像モードで撮像を自律的に実行することができる。例えば、超音波プローブは、プローブの外部のホストから、選択されたモードで撮像を始めるという指示を受信し、指示を受信することに応答して、ホストからの追加の制御データを使用することなく、選択されたモードと関連付けられた複数の取得シーケンスを実行することができる。超音波プローブは、指示に基づいて、超音波プローブのメモリに格納された制御データにアクセスし、アクセスした制御データを使用して、選択された撮像モードに対する取得シーケンスを実行するように構成することができる。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、撮像モードと関連付けられた取得シーケンスを実行する際に超音波プローブが動作する方法を管理する制御データを超音波プローブが格納した任意の適切な撮像モードで撮像を自律的に実行するように構成することができる。例えば、超音波プローブは、次の撮像モード、すなわち、Ａモード撮像、Ｂモード撮像、Ｃモード撮像、Ｍモード撮像、パルスインバージョン撮像、高調波撮像、バックグラウンド除去による撮像、移動インジケータ撮像、線形周波数変調撮像、非線形周波数変調撮像、符号化励振撮像、符号化開口撮像、断層撮像、エンフェイス（en face）撮像（例えば、プローブの表面に実質的に平行な対象の領域の画像を生成することを伴い得る）、ドプラ撮像（例えば、パルス波ドプラ撮像、連続波ドプラ撮像、カラードプラ撮像、パワードプラ撮像、上記でリストされるドプラ撮像モードの任意の組合せなど）、摂動撮像（例えば、せん断波撮像）、複合撮像（例えば、周波数複合撮像、角度複合撮像など）、センサ依存撮像モード（超音波プローブが撮像を実行する様式が、撮像の間にプローブに搭載された１つまたは複数のセンサによって得られた測定値に依存する）、および／または、上記でリストされるかもしくは他のモードの任意の適切な組合せのいずれか１つまたは複数で、自律的な撮像を実行するように構成する（例えば、プログラムする）ことができる。以下でさらに詳細に論じられるように、上記でリストされる撮像モードの多くは、それぞれの取得シーケンスと関連付けられ、その結果、そのようなモードの１つで撮像を実行することは、そのモードと関連付けられた取得シーケンスを実行することを必要とする。本明細書で説明される技術の態様による超音波プローブは、上記でリストされる撮像モードに加えてまたはその代わりに、任意の１つまたは複数の他の撮像モードで撮像を実行するように構成することができるため、撮像モードの上記のリストは、例示的で非限定的なものであることを理解すべきである。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、任意の適切な撮像モード（例えば、上記でリストされる撮像モードのいずれか１つまたは複数）で撮像を実行するように超音波プローブを制御するために使用される制御データを格納するメモリ回路を含む。「メモリ回路」は、本明細書で使用される場合は、いくつかの実施形態では、その代替として単に「メモリ」と称することができる。メモリは、各々を複数の取得シーケンスのそれぞれと関連付けることができる１つまたは複数の撮像モードで撮像を実行する際にプローブの動作を管理する制御データを格納することができる。それぞれの取得シーケンスと関連付けられた撮像モードで撮像を実行する際に超音波プローブの動作を管理する制御データは、シーケンス内の各取得を実行するように超音波プローブを制御するためのデータを含み得る。例えば、撮像モード（例えば、高調波撮像モード）は、第１のタイプのある取得（例えば、特定のパルスを使用する取得）を実行することに続いて、第２のタイプの別の取得（例えば、特定のパルスを使用するが、位相が１８０度シフトされる取得）を実行することを含み得る。超音波プローブは、第１のタイプの取得を実行するように超音波プローブを制御するための第１の制御データと、第２のタイプの取得を実行するように超音波プローブを制御するための第２の制御データとを含む制御データを格納することができる。このように、超音波プローブは、複数の取得シーケンスと関連付けられたモードで撮像を実行するという指示（例えば、高調波撮像を実行するという指示）を受信し、プローブの外部のいかなるデバイスからのいかなる追加の制御情報も受信することなく、プローブ上に格納された制御データを使用することによって、シーケンス内の取得の各々を実行することができる。
また、制御データは、１つの取得または取得シーケンスを実行するように超音波プローブを制御するための適切ないかなるデータも含み得る。例えば、超音波プローブは、プログラマブル回路（例えば、制御、送信および／または受信回路）を含み得、制御データは、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の取得の各々を実行するために動作するようにプログラマブル回路を構成する（例えば、プログラムする）ために必要なすべての情報を含み得る。例えば、制御データは、特定タイプの超音波取得を実行するようにプローブのプログラマブル回路を構成するためのパラメータ値および超音波プローブが特定タイプの取得を実行するために様々なプログラマブル回路コンポーネントをいつ動作すべきか（例えば、互いに関連して）を示すタイミング値のすべてを含み得る。別の例として、制御データは、超音波プローブが互いに関連する取得シーケンス内の取得をいつ実行すべきかを示すタイミング値を含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブの動作を管理するために使用される１つまたは複数のパラメータ値および／またはタイミング値は、超音波プローブ上に格納された制御データに少なくとも部分的に基づいて演算することができる。例えば、超音波トランスデューサの動作を制御するための１つまたは複数のパラメータ値および／またはタイミング値は、超音波プローブの遅延メッシュ回路を使用することによって、制御データに格納されたパラメータ値から得ることができる。別の例として、超音波トランスデューサの動作を制御するための１つまたは複数のパラメータ値および／またはタイミング値は、超音波プローブに搭載された非音響センサによって得られた非音響データに少なくとも部分的に基づいて修正することができる。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、プローブのメモリに格納された制御データを使用して、１つまたは複数の撮像モードでプローブの動作を制御するように構成された取得コントローラを含み得る。例えば、取得コントローラは、特定の撮像モードで撮像を実行するという指示を受信し、特定の撮像モードと関連付けられた制御データにアクセスし、アクセスした制御データに従って動作するようにプローブを制御することができる。制御データは、プローブのプログラマブル回路の動作を制御するためのパラメータ値およびタイミング値（例えば、送信回路のためのパラメータ値、受信回路のためのパラメータ値、送信回路のためのタイミング値、受信回路のためのタイミング値など）を含み得、取得コントローラは、それぞれのパラメータおよびタイミング値に従ってプログラマブル回路コンポーネントを制御することによって、アクセスした制御データに従って動作するようにプローブを制御することができる。
いくつかの実施形態では、例えば、超音波プローブは、第１のタイプの取得を管理する制御データを格納するメモリと、制御データを使用することによってプローブのプログラマブル回路を制御するように構成された取得コントローラとを含み得る。制御データは、例えば、第１のタイプの取得の間にプローブの送信回路および受信回路を動作させるためのパラメータ値およびタイミング値など、第１のタイプの取得に対するパラメータデータおよびタイミングデータを含み得、取得コントローラは、パラメータ値およびタイミング値に少なくとも部分的に基づいて、第１のタイプの取得の間のプローブの動作を制御することができる。非限定的な例の１つとして、制御データは、送信回路の１つまたは複数のコンポーネントをいつ動作すべきかを示す１つまたは複数の送信タイミング値（例えば、パルサをいつ動作すべきかを示す送信タイミング値、波形ジェネレータをいつ動作すべきかを示す送信タイミング値、遅延ユニットをいつ動作すべきかを示す送信タイミング値など）を含み得、取得コントローラは、送信タイミング値に従って送信回路を制御するように構成することができる。別の非限定的な例として、制御データは、第１のタイプの取得の間に送信回路の１つまたは複数のコンポーネントをどのように動作すべきかを示す１つまたは複数の送信パラメータ値（例えば、波形ジェネレータによって生成すべき波形のタイプを示す１つまたは複数の送信パラメータ値、遅延ユニットをどのように動作すべきかを示す１つまたは複数の送信パラメータ値、パルサをどのように動作すべきかを示す１つまたは複数の送信パラメータ値）を含み得、取得コントローラは、送信パラメータ値に従って送信回路を制御するように構成することができる。別の非限定的な例として、制御データは、受信回路の１つまたは複数のコンポーネントをいつ動作すべきかを示す１つまたは複数の受信タイミング値（例えば、アナログ受信回路をいつ動作すべきかを示す受信タイミング値、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）をいつ動作すべきかを示す受信タイミング値、デジタル受信回路をいつ動作すべきかを示す受信タイミング値など）を含み得、取得コントローラは、受信タイミング値に従って受信回路を制御するように構成することができる。別の非限定的な例として、制御データは、第１のタイプの取得の間に受信回路の１つまたは複数のコンポーネントをどのように動作すべきかを示す１つまたは複数の受信パラメータ値を含み得、取得コントローラは、受信パラメータ値に従って受信回路を制御するように構成することができる。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、上記で説明される態様のうちの１つまたは複数を組み込む超音波オンチッププローブである。超音波プローブは、超音波トランスデューサおよびプログラマブル回路（プログラマブル制御、送信および／または受信回路など）を含み得る。超音波プローブのプログラマブル回路は、いくつかの実施形態では、超音波トランスデューサと同じ基板上に含めることも、代替の実施形態では、１つまたは複数の別々の基板上に含めることもできる。
本出願の態様は、本明細書で説明されるタイプの超音波プローブおよび回路を製造することに関する。例えば、超音波プローブを製造することは、１つまたは複数の撮像モードで撮像を実行する際に超音波プローブの動作を管理する制御データを格納するために超音波プローブ上にメモリを形成することを含み得る。超音波プローブを製造することは、制御データに従って撮像を実行するために超音波プローブ回路（例えば、以下で図５、６Ａおよび６Ｂに関して説明される送信および／または受信回路）を制御する制御回路（例えば、以下で図４に関して説明される取得コントローラおよび他の制御回路）を形成することをさらに含み得る。メモリおよび制御回路は、超音波プローブの複数の超音波トランスデューサと同じ基板上に形成することも、代替の実施形態では、１つまたは複数の別々の基板上に形成することもできる。
上記で説明される態様および実施形態ならびに追加の態様および実施形態は、以下でさらに説明する。本出願はこの点において制限されないため、これらの態様および／または実施形態は、個別に、ひとまとめにしてまたは２つ以上の任意の組合せで使用することができる。
本出願の様々な態様の文脈を提供し、説明を容易にするため、ここでは、超音波プローブの具体的な例は、そのようなプローブに含めることができるプログラマブル回路の具体的な例と共に説明する。さらに、本出願の態様は、ここで説明される特定の超音波プローブおよびプログラマブル回路よりさらに広範に適用されることを理解すべきである。
図１は、所望の撮像モードで撮像を開始するという指示を受信することに応答して、所望の撮像モードで撮像を自律的に実行するように構成された超音波プローブ１００の例を示す。超音波プローブ１００は、対象１０２を調査するために使用されるものとして例示の目的で示されている。図１の実施形態で示されるように、超音波プローブは、接続１０５を介してホストデバイス１０４と結合される。ホストデバイス１０４は、所望の撮像モード（例えば、本明細書で説明される撮像モードのいずれか）で撮像を開始するために超音波プローブ１００に開始コマンドを提供することができ、開始コマンドを受信することに応答して、超音波プローブ１００は、超音波プローブのメモリ（図１では図示せず）に格納された制御データを使用して所望の撮像モードで撮像に着手することができる。
ホストデバイス１０４は、適切ないかなるコンピューティングデバイスでもあり得、ポータブルコンピューティングデバイス（例えば、ラップトップ、スマートフォン、タブレット、携帯情報端末、ポータブル医療機器に備え付けられたコンピューティングデバイスなど）でも、固定されたコンピューティングデバイス（例えば、デスクトップコンピュータ、ラックマウント型コンピュータ、他の固定された医療機器に備え付けられたコンピューティングデバイスなど）でもあり得る。示される実施形態では、ホストデバイス１０４は、リアルタイムで、撮像が実行されると同時に実質的にリアルタイムで（例えば、１、５または１０のフレーム内などのフレーム数の閾値内、１、５または１０秒以内などの時間量の閾値内など）または撮像が実行された後に超音波画像を表示できる表示画面１０６を含むが、他の実施形態では、ホストデバイス１０４は、表示画面を有さない場合がある。
図１に示される実施形態では、本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、接続１０５は、有線接続であるが、無線接続（例えば、Bluetooth（登録商標）接続または近距離無線通信（ＮＦＣ））でもよい。接続１０５は、例えば、市販のデジタル電子機器で一般的に使用されているタイプのもの（ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブル、ThunderboltまたはFireWireなど）などのデジタル接続であり得る。接続１０５は、超音波プローブ１００のシリアル出力ポート３１４およびクロック入力ポート３１６（図３に図示）に接続することができる。
図２Ａは、超音波プローブを使用して、プローブの外部のデバイスから受信された開始コマンドに応答して、超音波プローブ上に格納された制御データによって管理される取得シーケンスを実行するための例示的なプロセス２００のフローチャートである。プロセス２００は、本明細書で説明されるタイプの適切ないかなる超音波プローブによっても実行することができ、例えば、図１および３に関して説明される超音波プローブ１００によって実行することができる。
プロセス２００は、超音波プローブが超音波プローブの外部のデバイスから（例えば、図１に関して説明されるホストデバイス１０４から）特定の撮像モードで撮像を実行するための開始コマンドを受信する行為２０２から始まる。特定の撮像モードは、特定の撮像モードでの撮像が関連する取得シーケンスの実行を含むように、取得シーケンスと関連付けることができる。本明細書では、撮像モードおよび関連する取得シーケンスの例が提供される。
開始コマンドは、取得タスク撮像の実行を始めるための適切ないかなる指示でもあり得る。いくつかの実施形態では、開始コマンドは、特定の撮像モードを直接または間接的に識別することができる。例えば、超音波プローブは、複数の撮像モードで動作するように構成することができ、開始コマンドは、特定の実例における使用のために、特定の１つまたは複数の撮像モードを選択することができる。例えば、本明細書で説明される技術の態様は使用される開始コマンドのタイプによって制限されないため、開始コマンドは、特定の１つまたは複数のモードでの撮像を超音波プローブに開始させる関数呼び出し、ポインタ（例えば、メモリアドレス）、コード、キーワードおよび／または任意の他の適切な指示であり得る。いくつかの実施形態では、開始コマンドは、撮像を開始するように超音波プローブに指示することができ、超音波プローブは、超音波プローブ自体でまたは超音波プローブが受信した他のデータを使用して（例えば、適切な撮像モードを示す１つまたは複数のセンサからのデータを使用して）、特定の１つまたは複数の撮像モードを選択することができる。少なくともいくつかの実施形態では、開始コマンドは、特定の撮像モードで撮像を実行するための超音波プローブの動作を管理するいかなる制御データも含まない。従って、例えば、少なくともいくつかの実施形態では、開始コマンドは、撮像モードと関連付けられたあらゆる取得を実行するためのパラメータ値および／またはタイミング値を含まない。いくつかの実施形態では、パラメータ値および／またはタイミング値を含む制御データのすべては、開始コマンドを受信する前に、超音波プローブによって格納される。
開始コマンドを受信した後、超音波プローブは、開始コマンドに基づいて、特定の撮像モードでの超音波プローブの動作を管理する制御データにアクセスする。制御データは、超音波プローブのメモリ（例えば、図４に関して説明されるシーケンスメモリ４０２、タイミングメモリ４０４およびパラメータメモリ４０６）に格納することができる。特定の撮像モード（および／または１つもしくは複数の他のモード）でプローブの動作を制御するための制御データは、プロセス２００の実行を開始する前に、超音波プローブにロードしておくことができる。超音波プローブは、適切ないかなる方法でも、開始コマンドに基づいて、特定の撮像モードに対する制御データにアクセスすることができる。例えば、開始コマンドは、制御データが格納されたプローブのメモリの１つまたは複数のメモリ場所（例えば、１つまたは複数のメモリアドレス）を指定することができる（例えば、開始コマンドは、制御データが格納されたメモリの領域のための開始メモリアドレスを指定することができる）。別の例として、プローブは、制御データが格納されたプローブの搭載メモリの１つまたは複数のメモリ場所に開始コマンドをマッピングすることができる（例えば、テーブル、ハッシング関数などを使用して）。本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、開始コマンドを使用して、他の適切ないかなる方法でも特定の撮像モードに対する制御データにアクセスすることができる。
次に、プロセス２００は、行為２０６に進み、行為２０６では、超音波プローブは、行為２０４においてアクセスされた制御データに従って、超音波取得シーケンス（特定の撮像モードに対する）を実行する。例えば、制御データは、超音波プローブの様々な搭載回路（例えば、送信回路、受信回路、制御回路など）に対するパラメータ値およびタイミング値を含み得、行為２０６では、超音波プローブは、アクセスされた制御データのパラメータ値およびタイミング値に従ってその回路を動作させることによって取得シーケンスを実行することができる。取得シーケンスは、１つまたは複数の取得を含み得、撮像モードに応じて、例えば、少なくとも２つの取得、少なくとも５つの取得、少なくとも１０の取得、少なくとも１００の取得、少なくとも５００の取得および１０〜１０００の取得であり得る。それに従って、いくつかの実施形態では、超音波プローブは、複数の取得シーケンス（いくつかの実例では、異なるパラメータおよび／またはタイミング値を必要とする異なるタイプの取得を含む）を実行するための制御データを格納することができ、その結果、単一の取得を実行するためにホストが超音波プローブに１つまたは複数のコマンドを提供する従来の超音波システムとは対照的に、プローブは、単一の開始コマンドに応答して、複数の取得シーケンス全体を自律的に実行することができる。
次に、プロセス２００は、行為２０８に進み、行為２０８では、行為２０６において実行された取得シーケンスの間に得られたデータが処理される。取得データは、適切ないかなる方法でも処理することができる。例えば、特定の取得の間に取得されたデータは、プロセス２００を実行する超音波プローブに搭載された回路によるフィルタ処理（例えば、ローパスフィルタ、帯域フィルタ、ハイパスフィルタ、因果フィルタ、非因果フィルタおよび／または他の任意の適切なフィルタ）、リサンプリング（例えば、ダウンサンプリングまたはアップサンプリング）、復調、ノイズ除去および／または他の任意の適切な方法での処理を行うことができる。
いくつかの実施形態では、行為２０６において実行された取得シーケンス内の１つの取得の間に取得されたデータは、シーケンス内の１つまたは複数の他の取得の間に得られたいかなるデータも使用することなく、処理することができる。あるいは、行為２０６において実行された取得シーケンス内の１つの取得の間に取得されたデータは、シーケンス内の１つまたは複数の他の取得の間に得られたデータを使用して、処理することができる。例えば、シーケンス内の１つの取得において取得されたデータは、シーケンス内の別の取得（例えば、次の取得）において取得されたデータに加算することも、シーケンス内の別の取得において取得されたデータから減算することもできる。そのような処理は、以下でさらに詳細に説明されるように、これらに限定されないが、高調波撮像、移動インジケータ撮像およびバックグラウンド撮像を含む、様々な撮像モードで使用することができる。別の例として、１つの取得において取得されたデータは、シーケンス内の１つまたは複数の他の取得において得られたデータを使用することによって、少なくとも部分的にフィルタ処理を行うことができる（例えば、シーケンス内の１つまたは複数の他の取得において得られたデータに少なくとも部分的に基づいて形成されたフィルタを使用することによって）。
次に、プロセス２００は、行為２１０に進み、行為２１０では、行為２０８において得られた処理データがプローブの外部のデバイスに出力される（例えば、図１に関して以前に説明されるように、接続１０５を介してホストデバイス１０４に出力される）。いくつかの実施形態では、処理データの少なくとも一部（例えば、すべて）を外部のデバイスに出力することができ、その処理データのいずれもプローブ上には保存されない。他の実施形態では、処理データの少なくとも一部をプローブ上に格納することができ、その処理データのいずれも外部のデバイスには出力されない。さらに他の実施形態では、取得データの少なくとも第１の部分をプローブ上に格納し、取得データの少なくとも第２の部分（取得データの第１の部分と同じでも異なってもよい）を外部のデバイスに出力することができる。超音波プローブからホストデバイスに出力されたデータは、適切ないかなる方法でも使用することができ、例えば、１つまたは複数の超音波画像を形成するために使用することができる。
いくつかの実施形態では、プロセス２００を実行する超音波プローブは、プローブに開始コマンドを提供した外部のデバイスから任意のさらなる入力を得ることなく、行為２０２において受信された開始コマンドに応答して、行為２０４、２０６、２０８および２１０を実行するように構成できることを理解すべきである。従って、超音波プローブは、外部のデバイスから独立して、行為２０４、２０６、２０８および２１０を実行することができる。このように、特定の撮像モードで撮像を開始するための開始コマンドを受信することに応答して、超音波プローブは、外部のデバイスから他の任意の情報（例えば、制御情報）を受信する前に、特定の撮像モードと関連付けられた取得シーケンスの実行を開始し、完了することができる。
超音波プローブが行為２０２において受信された開始コマンドによってトリガされた撮像の実行（行為２０４、２０６、２０８および２１０の間）を完了した後、プロセス２００は、決定ブロック２１２に進み、決定ブロック２１２では、別の開始コマンドが外部のデバイスから受信されたかどうかが判断される。別の開始コマンドが受信されたと判断されると、プロセス２００は、「はい」分岐を介してプロセス２００の行為２０４に戻り、行為２０４、２０６、２０８および２１０が繰り返される。従って、プロセス２００は反復型であり得る。プローブが複数の開始コマンドを受信する実例では、プローブは撮像を自律的に実行する（これらのコマンドの各々に応答して）ように構成され得るため、プローブは、開始コマンド間に他のいかなるコマンドも受信できないことを理解すべきである。決定ブロック２１２において別の開始コマンドが受信されなかったと判断されると、プロセス２００は完了する。
プロセス２００は例示的なものであり、プロセス２００の変形形態が存在することを理解すべきである。例えば、図２Ａの示される実施形態では、超音波プローブは、超音波プローブの外部のデバイスから所望の撮像モードで撮像を開始するための開始コマンドを受信するが、他の実施形態では、プローブの外部のデバイスが開始コマンドを提供する必要はなく、別の方法で提供することができる。例えば、超音波プローブは、プローブに開始コマンドを提供して所望のモードで撮像を開始するためにプローブのユーザが起動することができる入力デバイス（例えば、ボタン、スイッチなど）を含み得る。別の例として、超音波プローブは、センサを含み得、超音波プローブは、センサによって検知された事象に応答して所望のモードで撮像を開始することができる（例えば、プローブが人間の対象の皮膚に触れているとセンサが判断すると、超音波プローブは、撮像を開始することができる）。別の例として、図２Ａの示される実施形態では、行為２０６において実行された取得シーケンスの間に取得されたデータは行為２０８においてさらに処理されるが、他の実施形態では、取得データは全く処理されず、プローブの外部のデバイス（例えば、ホストデバイス）に直接出力することおよび／またはプローブのメモリに格納することができる。
プロセス２００のさらなる変形形態として、いくつかの実施形態では、撮像シーケンスの実行の前にすべての情報がプローブに提供されるわけではなく、その結果、いくつかの情報は、開始コマンドの後に提供することができる。例えば、超音波プローブは、特定の撮像モードと関連付けられた取得シーケンスの実行を開始し、取得シーケンスの実行を完了する前に、外部のデバイスから他のいくつかの制御情報（例えば、撮像の継続を示す情報、外部のデバイスが動作していることを示す情報、撮像の停止を示す情報、撮像の一時停止を示す情報など）を受信することができる。しかし、少なくともいくつかのそのような実施形態では、そのような他の制御情報のいずれも、特定の撮像モードと関連付けられた取得シーケンス内の取得の各々に対するパラメータ値およびタイミング値のすべてを提供することにはならないが、その理由は、本明細書で説明されるように、そのような値はプローブのメモリに格納されることになるためである。
図２Ｂは、本明細書で説明される技術のいくつかの実施形態による、高調波撮像を実行するための超音波プローブを使用するための例示的なプロセス２５０のフローチャートであり、図２Ａに関して説明されるプロセス２００の非限定的な例である。プロセス２５０は、本明細書で説明されるタイプの適切ないかなる超音波プローブによっても実行することができ、例えば、図１および３に関して説明される超音波プローブ１００によって実行することができる。
プロセス２５０は、高調波撮像モードで撮像を実行するための開始コマンドを受信する行為２５２から始まる。開始コマンドは、プロセス２５０を実行するプローブの外部のデバイス（例えば、ホストデバイス１０４）から受信することができる。開始コマンドは、高調波撮像モードで撮像を開始するという適切ないかなるタイプの指示でもあり得る。様々なタイプの指示の例は、プロセス２００に関して上記で説明している。
次に、プロセス２５０は、行為２５４に進み、行為２５４では、超音波プローブは、開始コマンドに基づいて、高調波撮像モードで超音波プローブの動作を管理する制御データにアクセスする。制御データは、超音波プローブのメモリに格納することができ、適切ないかなる方法でもアクセスすることができ、その例は、上記で説明している。行為２５６、２５８、２６０および決定ブロック２６２に関して以下でさらに詳細に説明されるように、制御データは、１対内の一方の取得を実行することが１対内の他方の取得を実行する際に使用されたパルスからの反転パルスを使用することを含むように、１対または複数対の取得を実行するようにプローブを制御するために使用することができる。
次に、行為２５６および２５８では、超音波プローブは、１対の反転パルスを使用して２つの取得を実行する。例えば、超音波プローブは、行為２５６において、特定タイプのパルスを使用して第１の取得を実行することができ（例えば、プローブの超音波トランスデューサのうちの１つまたは複数を使用して特定タイプのパルスを放出し、放出に応答して１つまたは複数の超音波信号を受信することによって）、次いで、行為２５８において、第１の取得の間に使用されたパルスの反転バージョン（例えば、第１の取得におけるものと同じパルスで、位相が１８０度シフトされたもの）を使用して第２の取得を実行することができる。次いで、この２つの取得シーケンスの間に取得されたデータは、行為２６０において処理され、それにより、第２の取得の間に取得されたデータを第１の取得の間に取得されたデータから減算する。このように取得されたデータの処理により、処理データにおける基本周波数の高調波（例えば、基本周波数の１倍または複数倍）に対する対象の反応が強調される。
いくつかの実施形態では、行為２５４においてアクセスされた制御データは、高調波撮像を実行するために複数対の取得シーケンスを実行するように超音波プローブを制御することができる。それに従って、行為２５６および２５８の取得を完了した後、プロセス２５０は、決定ブロック２６２に進み、決定ブロック２６２では、別の対の取得を得るべきかどうかを判断し、その判断は、制御データに基づいて（例えば、制御データは、いくつの対の取得を実行すべきかを示し得る）または他の任意の適切な方法で、自動的に行うことができる。決定ブロック２６２において別の対の取得を実行すべきであると判断されると、プロセス２５０は、「はい」分岐を介して行為２５６に戻り、行為２５６〜２６０が繰り返される。そうでなければ、プロセス２５０は、行為２６２に進み、行為２６２では、すべての処理データが外部のデバイス（例えば、外部のホストデバイス）に出力される、および／または、プローブのメモリに格納される。
図２Ｂに関して示されるプロセス２５０は、高調波撮像モードでの撮像に関連するが、本明細書で説明される実施形態による超音波プローブは、適切ないかなる画像モードでも撮像を自律的に実行できることを理解すべきであり、その例は本明細書で提供される。従って、他の撮像モードに対して、プロセス２５０に類似したプロセスを使用することができる。また、上記で論じられるように、本明細書で説明される多くの撮像モードで撮像を実行することは、撮像モードに対応する複数の取得シーケンスのそれぞれを実行することを含む。
いくつかの撮像モードでは、取得シーケンスは、同じタイプの複数の取得を含み得、それにより、複数の取得の各々は、同じパラメータセットを使用して実行される（例えば、撮像されている対象の特定の部分の複数の測定値を得るため、例えば、信号対雑音比を改善するため、または、対象の部分の変化をモニタするため）。
いくつかの撮像モードでは、取得シーケンスは、異なるタイプの取得を含み得、それにより、シーケンス内の１つの取得は、シーケンス内の別の取得とは異なるパラメータセットを使用して実行される。例えば、いくつかの撮像モードでは、シーケンス内の異なる取得を使用して、対象の異なる部分を撮像することができる。それに従って、超音波プローブが対象のどの部分を撮像するかを制御するために使用されるパラメータ（例えば、プローブによって生成された超音波を誘導する方法、撮像を実行するために使用される超音波トランスデューサセット、撮像されている対象の断面、対象が撮像されている深度などを制御するパラメータ）は、プローブによって実行される取得間（例えば、連続取得間）で異なり得る。別の例として、いくつかの撮像モードでは、異なるタイプの取得を使用して、対象の同じ部分を撮像することができる。例えば、高調波撮像を実行するため、２つの異なるタイプの取得（あるパルスを使用した第１の取得と、対応する反転パルスを使用した第２の取得）を使用して、対象の同じ部分を撮像することができる。
開始コマンドに応答してプローブによって実行することができる撮像モードの具体的な非限定的な例は、以下で説明する。本明細書で説明される実施形態による超音波プローブは、プローブ上に格納された制御データに基づいて自律的にこれらのモードのいずれかで撮像を実行することができる。超音波プローブは、これらの撮像モードで撮像を実行することに制限されず、１つまたは複数の他の撮像モードで撮像を自律的に実行するように構成できることを理解すべきである。また、超音波プローブは、以下で説明される撮像モードおよび／または他の撮像モードのうちの２つ以上の組合せであるモードで撮像を実行できることも理解すべきである。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、高調波撮像モードで撮像を実行するように構成することができる。図２Ｂに関して上記で説明されるように、いくつかの実施形態では、高調波撮像モードで撮像を実行することは、複数対の取得シーケンスを実行することによって撮像を進めるように、２パルスキャンセレーションを実行することを含み得る。シーケンス内の各対の取得は、特定タイプのパルスを使用した第１の取得と、特定タイプのパルスの反転バージョンを使用した第２の取得とを含み得る。第２の取得において取得されたデータは、高調波画像を形成するために使用されるデータを得るために、第１の取得において取得されたデータから減算することができる。他の実施形態では、高調波撮像モードで撮像を実行することは、三つ組みの取得シーケンスを実行することによって撮像を進めるように、３パルスキャンセレーションを実行することを含み得る。例えば、三つ組みの取得の各々は、特定タイプのパルスを使用した１対の取得と、特定タイプのパルスの反転バージョンを使用した第３の取得とを含み得る。第３の取得は、他の２つの取得の電力の総和に等しい電力の量を有し得る。第３の取得において取得されたデータは、高調波画像を形成するために使用されるデータを得るために、他の２つの取得の間に取得されたデータから減算することができる。本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、他の任意の適切な方法で高調波撮像を実行するように構成することができる。前述の例では、高調波撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、取得で使用するための特定のパルスを示すデータ、別の取得で使用するためのパルスの反転バージョンを示すデータ、および、高調波撮像を達成するために、送信回路、受信回路および／または波形ジェネレータを含む超音波プローブの１つまたは複数のコンポーネントを起動しなければならない（または場合により解除しなければならない）タイミングを示すデータを含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、バックグラウンド除去モードで撮像を実行するように構成することができる。バックグラウンド除去モードで撮像を実行することは、シーケンス内の１つまたは複数の取得が、バックグラウンドの音響雑音を測定するために使用される「受動的な取得」であり（例えば、プローブは、受信を実行する前にいかなるパルスの送信も行うことなく、受信することができる）、シーケンス内の１つまたは複数の他の取得が、超音波パルスを放出して超音波パルスの放出に応答して生成された超音波信号を受信することによって対象を撮像するために使用される「能動的な取得」である、取得シーケンスを実行することを含み得る。受動的な取得の間に取得されたデータは、バックグラウンドの音響情報が除去されているかまたは少なくともあまり重視されない画像を得るために、能動的な取得の間に取得されたデータから減算することができる。本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、他の任意の適切な方法でバックグラウンド除去撮像を実行するように構成することができる。前述の例では、バックグラウンド除去モードで撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、受動的な取得を達成するために、送信回路、受信回路および／または波形ジェネレータを含む超音波プローブの１つまたは複数のコンポーネントを起動しなければならない（または場合により解除しなければならない）タイミングを示すデータ、ならびに、能動的な取得を達成するために、超音波プローブの１つまたは複数のコンポーネントを起動または解除しなければならないタイミングを示すデータを含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、移動インジケータモードで撮像を実行するように構成することができる。移動インジケータモードで撮像を実行することは、複数の取得シーケンスを実行することを含み得る（例えば、シーケンス内の各取得は、制御データの同じパラメータセットに従って実行することができる）。それに続いて、連続取得の間に取得されたデータの違いは、撮像されている対象で移動しているものの表示を得るために演算することができる（例えば、ウォールフィルタを使用しておよび／または他の任意の適切な方法で、ある取得において得られたデータを以前の取得において得られたデータから減算することによって）。本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、他の任意の適切な方法で移動インジケータ撮像を実行するように構成することができる。前述の例では、移動インジケータモードで撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、１つまたは複数の取得が行われるタイミングを示すデータ、および、そのような取得のタイミングを示すデータを含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、周波数変調モードで撮像を実行するように構成することができる。周波数変調モードで撮像を実行することは、周波数変調波形（例えば、線形周波数変調波形または非線形周波数変調波形）を使用してパルスを生成することと、受信された超音波信号に整合フィルタを適用すること（例えば、受信された超音波信号を送信された超音波信号と相関させることによって）とを含み得る。このように、超音波プローブは、搭載パルス圧縮を実行するように構成することができる。本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、他の任意の適切な方法で周波数変調撮像を実行するように構成することができる。周波数変調撮像は、周波数変調波形を使用することができる本明細書で説明される他の任意の撮像モードと組み合わせることができることを理解すべきである。前述の例では、周波数変調撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、１つまたは複数の周波数変調波形（例えば、線形周波数変調波形または非線形周波数変調波形）を示すデータ、ならびに、周波数変調撮像を達成するために、送信回路、受信回路および／または波形ジェネレータを含む超音波プローブの１つまたは複数のコンポーネントを起動または解除しなければならないタイミングを示すデータを含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、符号化励振撮像モードで撮像を実行するように構成することができる。符号化励振撮像モードで撮像を実行することは、異なる取得を実行することが異なる符号化励振波形を使用して生成された超音波パルスを放出することを含む、取得シーケンスを実行することを含み得る。符号化励振波形は、任意の適切なコード（GolayコードまたはBarkerコードなど）を使用して形成することも、いくつかの実施形態では、ディザリングされたガウス形パルスを使用して生成することもできる。例えば、シーケンス内の１つの取得を実行することは、Golayコードの第１のコードワードに基づいて作成された符号化励振波形を使用することによって生成された超音波パルスを放出することを含み得、シーケンス内の別の取得を実行することは、第１のコードワードとは異なるGolayコードの第２のコードワードに基づいて作成された別の符号化励振波形を使用することによって生成された超音波パルスを放出することを含み得る。整合フィルタリングは、プローブに搭載された受信された超音波信号に適用することができる（例えば、受信された超音波信号を送信された超音波信号と相関させることによって）。本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、他の任意の適切な方法で符号化励振撮像を実行するように構成することができる。前述の例では、符号化励振撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、異なる超音波パルスを生成するための複数の符号化励振波形を示すデータ（例えば、GolayもしくはBarkerコードまたはディザリングされたガウス形パルスを示すデータ）、ならびに、符号化励振撮像を達成するために、送信回路、受信回路および／または波形ジェネレータを含む超音波プローブの１つまたは複数のコンポーネントを起動または解除しなければならないタイミングを示すデータを含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、符号化開口撮像モードで撮像を実行するように構成することができる。符号化開口撮像モードで撮像を実行することは、シーケンス内の異なる取得がプローブの超音波要素の異なるサブセットによって送信された波形を反転させることを含む、取得シーケンスを実行することを含み得る。例えば、シーケンス内の１つの取得を実行することは、超音波要素の第１のサブセットによって送信された波形を反転させることを含み得、シーケンス内の別の取得を実行することは、超音波要素の第１のサブセットとは異なる超音波要素の第２のサブセットによって送信された波形を反転させることを含み得る。特定の取得において送信された波形を反転させる要素のサブセットは、例えば、Hadamardコードなどのコードを使用して選択することができる。取得シーケンスから得られたデータは、対象の画像を形成するために使用される処理データを得るために処理することができる（例えば、Hadamardコードに対する連続取得において取得されたデータの適切な一連の加算および減算を介して）。本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、他の任意の適切な方法で符号化励振撮像を実行するように構成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、超音波プローブは、上記で説明される送信モード符号化開口撮像とは対照的に、「受信モード」符号化開口撮像を実行するように構成することができる。「受信モード」開口撮像では、取得シーケンス内の異なる取得の間に取得されたデータは、アナログ受信回路を使用して、特定のコード（例えば、Hadamardコード）に従って、異なる形で符号化することができる。それに続いて、複数の取得シーケンスにわたって得られたデータは、デジタル受信回路を使用して復号することができる（例えば、適切な一連の加算および減算を使用することによって）。前述の例では、符号化開口撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、１つまたは複数の波形を示すデータ、１つまたは複数の波形の反転バージョンを示すデータ、ならびに、符号化開口撮像を達成するために、送信回路、受信回路および／または波形ジェネレータを含む超音波プローブの１つまたは複数のコンポーネントを起動または解除しなければならないタイミングを示すデータを含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、断層撮像モードで撮像を実行するように構成することができる。断層撮像モードで撮像を実行することは、シーケンス内の異なる取得が撮像されている対象の異なる断面を撮像するために使用される、取得シーケンスを実行することを含み得る。例えば、シーケンス内の１つまたは複数の取得は、取得シーケンス内の１つまたは複数の他の取得を介して撮像された対象の断面とは異なる方位角および／または仰角で、垂直に平行移動された対象の断面を撮像するために使用することができる。本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、他の任意の適切な方法で断層撮像を実行するように構成することができる。前述の例では、断層撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、断層撮像を達成するために、送信回路、受信回路および／または波形ジェネレータを含む超音波プローブの１つまたは複数のコンポーネントをシーケンスにおいて起動または解除しなければならないパラメータおよびタイミングを示すデータを含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、エンフェイス撮像モードで撮像を実行するように構成することができる。エンフェイス撮像モードで撮像を実行することは、シーケンス内の異なる取得が制限された同じ深度範囲で対象の異なる部分を撮像するために使用される、取得シーケンスを実行することを含み得る。例えば、シーケンス内の１つの取得は、プローブの正面から約３センチメートル離れた深度で対象の一部（例えば、ポイント、小さな領域、断面）を撮像するために使用することができ、シーケンス内の別の取得は、対象の異なる部分を撮像するために使用することができる。次いで、取得シーケンスから得られたデータは、超音波プローブの正面に平行な対象のエリアの画像を形成するために使用することができる。本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、他の任意の適切な方法でエンフェイス撮像を実行するように構成することができる。前述の例では、エンフェイス撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、エンフェイス撮像を達成するために、送信回路、受信回路および／または波形ジェネレータを含む超音波プローブの１つまたは複数のコンポーネントをシーケンスにおいて起動または解除しなければならないパラメータおよびタイミングを示すデータを含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、ドプラ撮像モード（例えば、パルス波ドプラ撮像モード、連続波ドプラ撮像モード、カラードプラ撮像モード、パワードプラ撮像モードおよび／または上記でリストされるドプラ撮像モードの適切な任意の組合せなど）で撮像を実行するように構成することができる。上記でリストされるドプラ撮像モードのいずれかで撮像を実行することは、ドプラ情報を抽出するために、取得シーケンスを実行することと、後続の処理（例えば、フーリエ解析、時間周波数解析など）を実行することとを含み得る。超音波取得シーケンスからドプラ情報を抽出するための技術分野で知られている技法のいずれも使用することができる。実際に、本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、任意の適切な方法で取得シーケンスを使用してドプラ撮像を実行するように構成することができる。前述の例では、ドプラ撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、１つまたは複数の波形（例えば、パルス波、連続波など）を示すデータ、ならびに、ドプラ撮像を達成するために、送信回路、受信回路および／または波形ジェネレータを含む超音波プローブの１つまたは複数のコンポーネントを起動または解除しなければならないタイミングを示すデータを含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、摂動撮像モードで撮像を実行するように構成することができる。摂動撮像モードで撮像を実行することは、１つまたは複数の取得が撮像されている対象に摂動を与えるために使用され、１つまたは複数の他の取得が摂動を受けた対象を撮像するために使用される、取得シーケンスを実行することを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、摂動撮像を実行することは、撮像されている対象においてせん断波を誘発するための１つまたは複数の取得と、対象に対するせん断波の効果を撮像するため（例えば、撮像されている対象を通じるせん断波の伝播速度についての情報を得るため）の１つまたは複数の後続の取得とを実行することを含み得る。本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、他の任意の適切な方法で摂動撮像を実行するように構成することができる。前述の例では、摂動撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、撮像されている対象に摂動を与えるために使用された１つまたは複数の波形を示すデータ、ならびに、摂動撮像を達成するために、送信回路、受信回路および／または波形ジェネレータを含む超音波プローブの１つまたは複数のコンポーネントを起動または解除しなければならないタイミングを示すデータを含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、複合撮像モードで撮像を実行するように構成することができる。複合撮像モードで撮像を実行することは、放出された超音波信号の１つまたは複数のパラメータがシーケンス内の取得によって異なり、それに続いて、複合画像を形成するために取得データの対応するシーケンスが組み合わされる（コヒーレントにまたは非コヒーレントに）、取得シーケンスを実行することを含み得る。例えば、周波数複合撮像モードで撮像を実行することは、異なる周波数で（例えば、異なる中心周波数を使用して、例えば、２ＭＨｚおよび５ＭＨｚなど）複数の取得を実行することと、複数の取得の間に取得されたデータをコヒーレントに（または非コヒーレントに）組み合わせることとを含み得る。本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、超音波プローブは、他の任意の適切なパラメータに対しておよび／または他の任意の適切な方法で、複合撮像を実行するように構成することができる。前述の例では、複合撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、取得シーケンスにおいて異なる１つまたは複数のパラメータ（例えば、中心周波数）を示すデータ、ならびに、複合撮像を達成するために、送信回路、受信回路および／または波形ジェネレータを含む超音波プローブの１つまたは複数のコンポーネントを起動または解除しなければならないタイミングを示すデータを含み得る。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、センサ依存撮像モードで撮像を実行するように構成することができる。センサ依存撮像モードで撮像を実行することは、プローブに搭載された１つまたは複数の非音響センサ（例えば、図３に関して説明される搭載センサ３２２）によって得られた情報に少なくとも部分的に基づいて、撮像の間に、シーケンス内の１つまたは複数の取得を管理するパラメータを変更する、取得シーケンスを実行することを含み得る。例えば、以下でさらに詳細に説明されるように、プローブは、プローブの回路の温度を検知するように構成された温度センサを含み得、温度センサを介して、プローブの回路の温度が閾値を超えたことが検出されると、シーケンス内の取得の１つまたは複数のパラメータを変更することができる（例えば、より少ないパルスを放出することができる、より低い電力のパルスを放出することができる、超音波信号を放出および／または受信するためにより少ない超音波トランスデューサを使用することができるなど）。別の例として、プローブは、プローブの動きを検出するように構成された１つまたは複数の運動センサ（例えば、１つまたは複数の加速度計）を含み得、運動センサを介して、プローブの動きが検出されると、プローブの運動を説明する（例えば、プローブの運動の効果を打ち消す）ために撮像を調整するために、シーケンス内の取得をどのように実行するかを制御するための１つまたは複数のパラメータを変更することができる。前述の例では、センサ依存撮像を実行するための制御データはすべて、撮像を開始する開始コマンドを受信する前に、超音波プローブのメモリに格納することができる。そのような制御データは、例えば、１つまたは複数の取得パラメータ（例えば、パルス数、パルス電力など）ならびに／あるいは１つまたは複数のセンサからの特定のデータまたは信号の受信に応答して変化させる取得のタイミングを示すデータを含み得る。
上記で説明される超音波モードは、いくつかの実施形態に従って自律的に実行するように超音波プローブを構成することができる撮像モードの例示的で非限定的な例である。自律的に実行するように超音波プローブを構成することができるもの以外の撮像モードの他の例は、これらに限定されないが、Ａモード撮像、Ｂモード撮像、Ｃモード撮像、Ｍモード撮像およびパルスインバージョン撮像を含む。
図３は、本明細書で説明される技術のいくつかの実施形態による、自律超音波プローブ１００の例示的なコンポーネントを説明する。超音波プローブ１００は、超音波トランスデューサの１つまたは複数のトランスデューサ配列（例えば、アレイ）３０２、送信（ＴＸ）回路３０４、受信（ＲＸ）回路３０６、タイミングおよび制御回路３０８、信号調節／処理回路３１０、ならびに／あるいは、グラウンド（ＧＮＤ）および電圧基準（ＶＩＮ）信号を受信する電力管理回路３１８を含む。送信回路３０４のいくつかの実施形態は、図５に関して以下でさらに詳細に説明する。受信回路３０６のいくつかの実施形態は、図６Ａ、６Ｂに関して以下でさらに詳細に説明する。トランスデューサ配列３０２のいくつかの実施形態は、図７に関して以下でさらに詳細に説明する。
超音波プローブ１００は、取得コントローラ３０７を含み得、取得コントローラ３０７は、超音波プローブ上に格納された制御データによって管理される取得シーケンスを実行するために超音波プローブの他の回路を制御するためのプロセッサとして実装することができる。取得コントローラ３０７は、タイミングおよび制御回路３０８の一部でも、他の実施形態では、分離することもできる。一般に、タイミングおよび制御回路３０８は、送信回路３０４、受信回路３０６、搭載センサ３２２および／または超音波プローブ１００の他の任意の適切なコンポーネントの動作を制御するための適切な回路を含み得る。任意選択により、超音波プローブ１００がＨＩＦＵを提供するために使用される場合は、高密度焦点式超音波（ＨＩＦＵ）コントローラ３２０を含めることができる。
超音波プローブ１００は、１つまたは複数の搭載センサ３２２を含み得、１つまたは複数の搭載センサ３２２は、プローブおよび／またはその環境についてのデータを検知することができる。センサ３２２は、超音波プローブ１００と統合することができるという意味では、「搭載」されており、適切ないかなる方法でも搭載することができる。例えば、搭載センサ３２２は、超音波プローブ１００上の個別のコンポーネントでも、同じ基板上で超音波ランスデューサと統合することなどもできる。センサ３２２は、適切ないかなるタイプの１つまたは複数の非音響センサも含み得、例えば、１つまたは複数の加速度計、ジャイロスコープもしくはプローブの動きを示す他のセンサ、プローブの温度（例えば、プローブの回路の温度）を示す１つまたは複数の温度センサ、プローブによって使用される電力の量を示す１つまたは複数のセンサ、１つまたは複数の圧力センサおよび／または他の任意の適切なタイプのセンサを含み得る。
搭載センサ３２２は、プローブが撮像を実行している際には、プローブおよび／またはその環境についてのデータを得ることができ、プローブ（例えば、取得コントローラ３０７）は、搭載センサ３２２によって取得されたデータに少なくとも部分的に基づいて、撮像を実行する方法、撮像の間に取得されたデータを処理する方法および／または撮像を開始する方法を適応させることができる。例えば、搭載センサ３２２は、プローブが移動したことを示すデータ（例えば、ハンドヘルドプローブは、ユーザの手の動きによって意図せずに移動することができる）を得ることができ、プローブは、得られたデータを使用して、運動を説明するために撮像を実行する方法（例えば、運動の前に撮像されていた部分と同じ対象の部分の撮像を継続するために、ビーム誘導または他の技法を使用することによって、あるいは、運動を説明するために、取得されたデータの後処理を適切に行うことによって）を調整することができる。別の例として、搭載センサ３２２は、プローブの少なくとも１つのコンポーネント（例えば、プローブの回路）の温度が所望の閾値を超えたことを示すデータを得ることができ、プローブは、プローブの温度を低減するために（例えば、送信パルスの電力を低減することによって、プローブがパルスを放出する周波数を低減することによって、取得されたデータのより少ない処理を実行することによってなど）、撮像を実行する方法を調整することができる。さらに別の例として、搭載センサ３２２は、プローブによって使用された電力が所望の閾値を超えたことを示すデータを得ることができ、プローブは、調整なしで撮像の実行を継続した場合にプローブによって使用されたであろう電力の量に対して、プローブによって利用される電力の量を低減するために（例えば、送信パルスの電力を低減することによって、プローブがパルスを放出する周波数を低減することによって、データの送信および／または受信に使用される超音波要素の数を低減することによってなど）、撮像を実行する方法を調整することができる。搭載センサ３２２は、プローブが撮像を実行しない際にもデータを収集することができ、収集されたデータは、それに続いて撮像が実行される様式および／または撮像が処理された結果としてデータが取得される方法を制御するために使用できることを理解すべきである。
それに従って、いくつかの実施形態では、超音波プローブ１００は、取得タスクを実行するという指示を受信し（例えば、ホストデバイス１０４から）、搭載センサ３２２のうちの１つまたは複数によって得られた非音響データを受信し、超音波プローブ１００上に格納された取得タスクに対する非音響データおよび制御データに基づいて、取得タスクに対する音響データを得るように超音波プローブ１００を制御するという指示を受信することができる。これは、適切ないかなる方法でも行うことができる。例えば、いくつかの実施形態では、制御データは、取得タスクの実行を管理する複数のパラメータを含み得、複数のパラメータのうちの１つまたは複数は、非音響データに基づいて選択することができ、取得タスクに対する音響データを得るように超音波プローブ１００を制御するために使用することができる。いくつかの実施形態では、制御データは、取得タスクの実行を管理する複数のパラメータを含み得、複数のパラメータのうちの１つまたは複数の値は、取得タスクに対する音響データを得るように超音波プローブ１００を制御する際に使用されるパラメータ値を得るために、非音響データに基づいて調整することができる。
これらに限定されないが、超音波トランスデューサ配列３０２、送信回路３０４および受信回路３０６を含む、超音波プローブ１００の適切ないかなるコンポーネントも、非音響データに少なくとも部分的に基づいて制御することができる。
図３に示される実施形態では、示されるコンポーネントはすべて、単一の半導体ダイ（または基板もしくはチップ）３１２上に形成され、従って、示される実施形態は、超音波オンチップデバイスの例である。しかし、すべての実施形態がこの点において制限されるわけではない。それに加えて、示される例は、ＴＸ回路３０４とＲＸ回路３０６の両方を示しているが、代替の実施形態では、ＴＸ回路のみまたはＲＸ回路のみを採用することができる。例えば、そのような実施形態は、超音波プローブが、音響信号を送信するための送信専用デバイスとして動作する状況、または、超音波プローブが、超音波で撮像されている対象を通じて送信されたかもしくは同対象によって反射された音響信号を受信するために使用される受信専用デバイスとして動作する状況でそれぞれ採用することができる。
超音波プローブ１００は、ホストにデータをシリアルに出力するためのシリアル出力ポート３１４をさらに含む（例えば、シリアル出力ポート３１４は、上記で説明されるプロセス２００の行為２１０において、ホストデバイスにデータを出力するために使用することができる）。また、超音波プローブ１００は、クロック信号を受信し（例えば、デバイス１０４などのホストデバイスから）、受信したクロック信号ＣＬＫをタイミングおよび制御回路３０８に提供するためのクロック入力ポート３１６も含み得る。
図４は、自律超音波プローブ（例えば、超音波プローブ１００）のタイミングおよび制御回路３０８の非限定的な例をブロック図の形態で示す。タイミングおよび制御回路３０８は、取得コントローラ３０７と、自律的に実行するように超音波プローブを構成することができる１つまたは複数の撮像モードの各々に対応する取得シーケンスについての情報を格納するためのシーケンスメモリ４０２と、様々なタイプの取得を実行する際にプローブの回路の動作を管理するタイミングおよびパラメータ値をそれぞれ格納するタイミングメモリ４０４およびパラメータメモリ４０６と、超音波プローブの適切なプログラマブル回路にパラメータおよびタイミング値をロードするためのパラメータローダ４０７と、外部のホストデバイス（図示せず、ただし、その例はホストデバイス１０４である）を用いて信号４０９を通信（送信および受信）するためのホスト通信モジュール４０８と、プローブの他の回路（例えば、送信回路、受信回路、超音波要素アレイなど）に信号４１１を通信（送信および受信）するためのプローブ回路通信モジュール４１０とを含む。１つまたは複数の超音波要素によって出力されたデータは、プローブ回路通信モジュール４１０を介して受信することができ、全体的にまたは部分的に、超音波プローブのローカルメモリに格納することおよび／またはホストへの通信のためにホスト通信モジュール４０８に提供することができる。
図４に示される実施形態では、１つまたは複数の撮像モードでの撮像の間に超音波プローブの動作を管理する制御データは、シーケンスメモリ４０２、タイミングメモリ４０４およびパラメータメモリ４０６に格納される。シーケンスメモリ４０２は、それぞれの撮像モードに対する取得シーケンスを格納する。すなわち、所望の撮像モードを実行するため、シーケンスメモリ４０２に格納された取得シーケンスが実行される。取得シーケンス内の特定の取得の各々に対し、シーケンスメモリ４０２は、特定の取得を実行するようにプローブの回路を構成するために使用されるタイミング値およびパラメータ値がタイミングメモリ４０４およびパラメータメモリ４０６のどこに格納されているかを示す情報（例えば、ポインタ）を含み得る。シーケンスメモリ４０２、タイミングメモリ４０４およびパラメータメモリ４０６は、図４では別々に示されているが、これは、説明のみを目的とし、本明細書で説明される技術の態様はこの点において制限されないため、これらのメモリに格納されたすべてのデータは、プローブ上の１つまたは複数のメモリに格納することができる。
メモリ４０２、４０４および４０６の各々は、信号４０９の一部として、ホスト通信モジュール４０８を介して、ホスト（例えば、ホスト１０４）によってロードすることができる。プローブ上のメモリは、プローブが撮像を実行する前にロードすることができる（例えば、購入時に、プローブがオンにされ次第など、プローブにロードされる）。メモリ４０２、４０４および４０６に格納されたデータは、原バイナリデータであり得、その少なくともいくつかは、いくつかの実施形態では、そのままの状態で超音波プローブのプログラマブル回路にロードすることができ、代替の実施形態では、所望の構成データを生成するために処理することができる。メモリ４０４および４０６に格納されたパラメータおよびタイミングデータは、例えばポインタで、インデックスを設けることができ、従って、いくつかの実施形態では、定義された順番またはフォーマットで格納する必要はない。
タイミングメモリ４０４およびパラメータメモリ４０６は、例えば、プローブに含まれるプログラマブル回路に応じて、各種の超音波プローブのコンポーネントに関連するタイミングおよびパラメータデータをそれぞれ格納することができる。プログラマブル回路のタイプは、いくつかの実施形態では、超音波プローブの所望の機能に依存し、従って、本出願の態様は、特定タイプのプログラマブル回路を有する超音波プローブに限定されない。例えば、超音波プローブによって生成された波形のタイプの観点から柔軟性を提供することが望まれる場合は、プログラマブル波形ジェネレータを提供することができる。使用される波形ジェネレータの正確なタイプは、本明細書で説明される様々な態様を制限するものではない。いくつかの実施形態では、プログラマブル遅延要素またはプログラマブル遅延メッシュ（複数の遅延要素のネットワークを表す）は、超音波プローブによって生成された波形の遅延特性の設定における柔軟性を可能にするために提供することができる。いくつかの実施形態では、超音波プローブの受信機能の変動性が望ましい場合があり、従って、他の可能な例の中でも特に、プログラマブルＡＤＣ、プログラマブルフィルタおよび／またはプログラマブル変調器などのプログラマブル受信回路を含めることができる。プログラマブル送信および受信回路の非限定的な例は、タイミングおよびパラメータデータをメモリ４０４および４０６のそれぞれに格納することができる回路のタイプを示すため、図５、６Ａおよび６Ｂと関係して説明する。
ホスト通信モジュール４０８は、タイミングおよび制御回路３０８とホスト（図１のホスト１０４など）との間の信号４０９の通信に備える。非限定的な例として、ホスト通信モジュール４０８は、超音波プローブがＵＳＢコネクタを介してホストと結合される際は、ＵＳＢブリッジモジュールであり得、信号４０９は、ＵＳＢコネクタ上での転送が可能なタイプのものであり得る。
パラメータローダ４０７は、ハンドラ状態マシンと連動して動作するハードウェアモジュールであり得、ハンドラ状態マシンは、信号４１１の一部として超音波プローブの超音波モジュールに送信されるように、超音波要素通信モジュール４１０へのメモリ４０４および４０６に格納されたタイミングおよび／またはパラメータ値のロードを取り扱う。
取得コントローラ３０７は、所望の撮像モードで撮像を開始し、シーケンスメモリ４０２に格納された撮像モードに対応する取得シーケンスの実行を始めるために、外部のデバイスから（例えば、ホスト通信モジュール４０８を介して）開始コマンドを受信するように構成されたハードウェアモジュール（例えば、プロセッサ、１つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイを介して実装される回路、特定用途向け集積回路）であり得る。取得シーケンス内の各取得に対し、シーケンスメモリは、取得の実行を制御するためのタイミングおよびパラメータ値の場所へのポインタをメモリ４０４および４０６のそれぞれに格納することができ、取得コントローラ３０７は、プローブに取得を実行させるために、超音波プローブの適切なプログラマブル回路（例えば、図５、６Ａ、６Ｂおよび７に示されるプログラマブル回路）にこれらのタイミングおよびパラメータ値を提供することをパラメータローダ４０７に行わせることができる。
図５は、プログラマブルコンポーネント（例えば、送信回路３０４）を含む自律超音波プローブ（例えば、超音波プローブ１００）の送信チャネル５００の例をブロック図の形態で示す。送信チャネル５００は、波形ジェネレータ５０２、遅延ユニット５０４、パルサ５０６および超音波要素５０８を含む。これらのコンポーネントのうちの１つまたは複数は、超音波プローブを動作させることがそのようなコンポーネントにパラメータデータを提供することを伴うようにプログラム可能であり得る。例えば、波形ジェネレータ５０２および／または遅延ユニット５０４は、非限定的な例として、プログラム可能であり得る。さらなる具体的な例として、波形ジェネレータ５０２によって生成された波形は、例えば、波形ジェネレータ５０２によって生成された波形の周波数、振幅、位相および／または変化率が波形ジェネレータのレジスタを設定することによって選択することができるという点で、制御することができる。このように、波形ジェネレータ５０２は、これらに限定されないが、インパルス、連続波、チャープ波形（例えば、線形周波数変調（ＬＦＭ）チャープ）および符号化励振（例えば、バイナリ符号化励振）を含む、様々なタイプの波形を生成するように構成することができる（例えば、プログラム可能である）。
同様に、遅延ユニット５０４もプログラム可能であり得る。図５の示される実施形態では、各遅延ユニット５０４は、波形ジェネレータ５０２から波形を受信するが、他の実施形態では、遅延ユニット５０４は、例えば、ある遅延ユニットから別の遅延ユニットに波形を送ることができるプログラマブル遅延メッシュを形成するように、互いに結合することができる。遅延ユニットへの波形入力（例えば、波形ジェネレータから、遅延ユニットがプログラマブルメッシュの一部である場合は別の遅延ユニットからなど）を遅延させるための時間／サンプルの量、波形をどの方向に送るか（例えば、右側の近隣の遅延ユニットまたは左側の近隣の遅延ユニット、前方など）およびパルサに波形を提供するかどうかなどの特定の遅延ユニットの動作特徴は、遅延ユニットのパラメータ値を設定することによってプログラムすることができる。このように、プログラマブル遅延メッシュは、その構成遅延ユニットの設定パラメータを介してプログラムすることができる。
図６Ａおよび６Ｂは、超音波プローブの受信チャネル（例えば、自律超音波プローブ１００の受信回路３０６）の一部として含めることができるアナログとデジタルの両方の回路の例を示す。例えば、図３の受信回路３０６および／または信号調節／処理回路３１０は、図６Ａおよび６Ｂに示されるコンポーネントのうちの１つまたは複数を含み得る。図６Ａおよび６Ｂのコンポーネントは非限定的な例を表し、本出願の態様と一致するように代替のコンポーネントおよび配列を実装できることを理解すべきである。図６Ａおよび６Ｂに示される受信回路は、超音波プローブのそれぞれの超音波ランスデューサ要素のための専用受信回路でも、複数の超音波トランスデューサ要素のいずれか１つまたは複数によって取得されたデータを処理するように構成可能なまたは構成された受信回路でもよい。
図６Ａに示されるように、トランスデューサ要素のための受信回路は、アナログ処理受信回路６０４、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）６０６およびデジタル処理受信回路６０８を含む。例えば、ＡＤＣ ６０６は、１０ビット、１２ビット、２０メガサンプル／秒（Ｍｓｐｓ）、４０Ｍｓｐｓ、５０Ｍｓｐｓまたは８０Ｍｓｐｓ ＡＤＣであり得る。受信制御スイッチ６０２を提供することができ、受信制御スイッチ６０２は、超音波プローブが受信モードで動作している際は閉鎖することができる。
図６Ｂは、例えば、低雑音増幅器（ＬＮＡ）６１０、可変利得増幅器（ＶＧＡ）６１２およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）６１４を含む、アナログ処理受信回路６０４の例示的なコンポーネントを示す。いくつかの実施形態では、ＶＧＡ ６１２は、例えば、時間利得補償（ＴＧＣ）回路を介して、調整することができる。ＬＰＦ ６１４は、取得された信号のアンチエイリアシングに備える。いくつかの実施形態では、ＬＰＦ ６１４は、例えば、約５ＭＨｚの周波数カットオフを有する二次ローパスフィルタを含み得る。しかし、他の実装形態も可能であり、企図される。
また、図６Ｂは、例えば、デジタル直交復調（ＤＱＤＭ）回路６１６、アキュムレータ６１８、平均メモリ６２０および出力バッファ６２２を含む、デジタル処理受信回路６０８の例示的なコンポーネントも示す。アキュムレータ６１８および平均メモリ６２０は共に、平均回路６２４を形成することができる。
ＤＱＤＭ回路６１６は、例えば、受信信号のデジタル化バージョンを中心周波数からベースバンドに復調し、次いで、復調信号をローパスフィルタ処理して間引くように構成することができる。ＤＱＤＭ ６１６は、例えば、ミキサブロック、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）およびデシメータ回路を含み得る。図６Ｂの示される回路は、受信信号から周波数を除去することによって帯域幅の低減（ロッシーまたはロスレス）を可能にすることができ、従って、信号調節／処理回路３１０によって処理してダイ３１２からオフロードする必要があるデジタルデータの量を著しく低減することができる。
自律超音波プローブの送信および受信機能に関して図５、６Ａおよび６Ｂと関係してプログラマブル回路コンポーネントについて説明してきたが、本出願の態様を適用できる超音波プローブは、追加として、超音波プローブの送信または受信機能に特有ではないプログラマブル回路を含めることができることを理解すべきである。一例として、タイミング回路および一般制御回路（例えば、タイミングおよび制御回路３０８）は、１つまたは複数のプログラマブル特徴を含み得る。従って、自律超音波プローブ上に格納された制御データは、自律的に実行するようにプローブを構成することができる１つまたは複数のタイプの取得の各々のためのこれらの他のタイプの回路にも関連するパラメータおよびタイミングデータを含み得る。
前述の論考から、超音波プローブは、様々な回路（アナログおよび／またはデジタル）を含み得、従って、取得シーケンスを自律的に実行するため、超音波プローブは、そのプローブにどの回路コンポーネントが含まれているかおよびどの動作モードが実行されているかに応じて、所定の超音波プローブを構成する（例えば、所定の超音波プローブの回路をプログラムする）ために使用される様々な制御データ（パラメータ値およびタイミング値を含む）を格納する必要があり得ることを理解すべきである。明確にするため、ここでは、パラメータデータを超音波プローブ上に格納およびロードすることができるパラメータ値の非限定的な例の簡単な概要を提供する。
いくつかの実施形態では、超音波プローブは、プログラマブル波形ジェネレータ（例えば、波形ジェネレータ５０２）を含み得る。波形ジェネレータをプログラムすることは、次のもの、すなわち、波形遅延、波形振幅、波形持続時間（波形の全体の長さ）、波形エンベロープ、波形の初期の位相、波形の初期の周波数、チャープレート（チャープが生成される場合）、反転ビット（波形を反転させるため）および符号化励振（符号化励振で使用するためのチャープレートパラメータのシフトを可能にするビット）のうちの１つまたは複数を指定することを伴い得る。
いくつかの実施形態では、プログラマブル遅延ユニットまたは遅延メッシュは、超音波プローブの一部として提供することができる。プログラマブル特徴のタイプは、使用されるプログラマブル遅延要素の特定のタイプに依存する。例示の目的のために、遅延ユニットは、パルサと結合され、複数の格納場所を有するバッファまたは他のメモリを含むと想定することができる。この事例では、遅延ユニットのプログラマブル特徴の例は、遅延ユニットメモリのどの場所にデータを書き込むかを選択するための書き込み選択、遅延ユニットメモリのどの場所からデータを読み取るかを選択するための読み取り選択、パルサ作動（遅延ユニットを結合できるパルサを作動させるための）、遅延ユニット作動（遅延ユニット自体を作動または停止させるための）および反転ビット（遅延ユニットによって遅延された信号（例えば、波形）を反転させるための）を含み得る。
また、超音波プローブの受信機能の一部として動作するコンポーネントもプログラム可能であり得る。例えば、以前に説明されるように、超音波プローブは、ＤＱＤＭモジュール、ＬＰＦ、データ平均ブロックおよびサンプルメモリを含み得る。１つまたは複数のそのようなコンポーネントと関連付けられるパラメータを設定することができる。例えば、データ平均ブロックに対して、ビットシフト、ワード拡張および累算などのパラメータを設定することができる。また、メモリの可変ビット幅メモリパッキングも設定することができる。
以前に説明されるように、本出願の態様による自律超音波プローブは、モジュール構成で配列された回路を含む。その例は図７に示されており、図１の超音波プローブ１００の非限定的な実装形態を表す。
図７に示されるように、超音波プローブ７００は、２つの行（または列、向きによる）に配列された複数の超音波モジュール７０２を含む。この非限定的な例では、１行あたり７２のそのような超音波モジュールがあり、超音波プローブ７００に対して合計で１４４のそのような超音波モジュール７０２がある。この例では、超音波モジュールは、互いに同一のものであり、各々が、それぞれの送信回路、超音波トランスデューサおよび受信回路を含む。示される非限定的な例では、超音波モジュール７０２は、図７の差し込み図に示されるように、各々が３２の超音波要素７０８を２列含み、１つの超音波モジュール７０２あたり合計で６４の超音波要素７０８を含み、それに従って、本明細書では、２×３２のモジュールと称される。しかし、本出願の態様は任意の特定の数の超音波要素を有する超音波モジュールに制限されず、２×３２のモジュールは例示の目的のために説明される例であることを理解すべきである。
各行の超音波モジュール７０２は、データ（例えば、パラメータデータ）をある超音波モジュール７０２から近隣の超音波モジュール７０２に転送できるように結合される。結合は、デイジーチェーン構成（リングネットワーク）であり得るが、代替のアレイ構成などの代替の形態も可能である。パラメータ値およびタイミング値を含む制御データなどのデータ７０４は、超音波モジュール７０２の各行の第１の超音波モジュールに提供され、グローバルクロック信号７０６は、すべての超音波モジュール７０２に提供される。グローバルクロック信号は、適切ないかなるクロック周波数でもあり得、その非限定的な例は２００ＭＨｚである。データ出力７０７は、超音波モジュール７０２によって提供され、収集された原データ、または、いくつかの実施形態では、処理済みの撮像データを表し得る。
１つまたは複数の超音波トランスデューサに加えて、超音波モジュール７０２は、これらに限定されないが、１つまたは複数の波形ジェネレータ（例えば、２つの波形ジェネレータ、４つの波形ジェネレータなど）、符号化回路、遅延メッシュ回路および／または復号回路を含む、様々なタイプの回路を含み得る。超音波モジュールはそれに加えてまたはその代替として他の適切ないかなる回路も含み得るため、超音波モジュール７０２の一部であり得る回路のこれらの例は、例示であり、制限するものではない。
超音波要素７０８は、１つまたは複数の超音波トランスデューサ７１０（本明細書では、「トランスデューサセル」とも称される）を含み得る。別の言い方をすれば、超音波トランスデューサ７１０は、一緒にまとめて超音波要素７０８を形成することができる。図７の示される実施形態では、各超音波要素７０８は、４つの行および４つの列を有する二次元アレイとして配列された１６の超音波トランスデューサ７１０を含む。しかし、超音波要素７０８は適切ないかなる数の超音波トランスデューサも含み得る（例えば、１つの、少なくとも２つの、少なくとも４つの、少なくとも１６の、少なくとも２５の、少なくとも３６の、少なくとも４９の、少なくとも６４の、少なくとも８１の、少なくとも１００の、１〜２００の、２００を超える、数千のなど）ことを理解すべきである。
超音波トランスデューサ７１０は、容量性微細加工超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）または圧電トランスデューサを含む、適切ないかなるタイプの超音波トランスデューサでもあり得る。超音波プローブが集積回路および超音波トランスデューサを含むことになっている場合は、ＣＭＵＴを使用することができる。
超音波プローブ７００は１４４のモジュールを含むが、適切ないかなる数の超音波モジュールも含めることができる（例えば、少なくとも２つのモジュール、少なくとも１０のモジュール、少なくとも１００のモジュール、少なくとも１０００のモジュール、少なくとも５０００のモジュール、少なくとも１０，０００のモジュール、少なくとも２５，０００のモジュール、少なくとも５０，０００のモジュール、少なくとも１００，０００のモジュール、少なくとも２５０，０００のモジュール、少なくとも５００，０００のモジュール、２〜１００万のモジュールなど）ことを理解すべきである。本出願の態様によって提供される利益のいくつかは、超音波モジュールの数が増加するほど、より容易に実現される。
いくつかの態様によれば、超音波プローブは、超音波プローブのすべての超音波トランスデューサモジュールの動作を制御するために使用することができるタイミングおよび制御回路の単一のセットを含み得る。例えば、図３に関して説明されるタイミングおよび制御回路３０８は、超音波ランスデューサモジュール７０２を構成する（例えば、プログラムする）ために、制御データ〈パラメータ値およびタイミング値を含む〉を提供することができる。しかし、他の実施形態では、自律超音波プローブは、タイミングおよび制御回路の複数のセットを含み得、その各々は、超音波モジュールのそれぞれのセットを構成するために使用することができる。
本明細書で説明される態様は、多くの撮像モード（そのようなモードの各々は複数の取得を潜在的に含む）のいずれかで撮像を自律的に実行することができる自律超音波プローブに備える。本明細書で説明される超音波プローブのいくつかの態様によって提供される利益は、ホストデバイスの複雑性の低減およびプローブの自律性の増大によるホストデバイスと超音波プローブとの間の接続を含む。他の利益は、プローブを多くのタイプのホスト（例えば、ＰＤＡ、スマートフォン、タブレット、ラップトップなど）と結合できるという理由でモジュール性の増大や、撮像の間のホストからの制御情報へのプローブの依存性の低減の結果としてのより効率的な動作を含む。
以下では、本明細書で説明される技術の態様の実施例を提供する。
（実施例１）制御データを格納し、超音波プローブの外部のデバイスから開始コマンドを受信することに応答して、制御データによって管理される超音波取得シーケンスを自律的に実行するように構成された超音波プローブを含む、装置。
（実施例２）超音波プローブが、超音波プローブの外部のデバイスから開始コマンドのみを受信することにのみ応答して、制御データによって管理される超音波取得シーケンスを自律的に実行するように構成される、実施例１に記載の装置。
（実施例３）少なくとも第１のタイプの取得を管理する制御データを格納するように構成されたメモリ回路であって、制御データが、第１のタイプの取得に対する第１のパラメータデータおよび第１のタイミングデータを含む、メモリ回路と、送信回路と、１つまたは複数の超音波要素と、受信回路と、超音波プローブの外部の、外部のデバイスから取得タスクを実行するという指示を受信することと、指示を受信することに応答して、第１のパラメータデータおよび第１のタイミングデータに少なくとも部分的に基づいて、取得タスクを自律的に実行するように送信回路、１つまたは複数の超音波要素および受信回路を制御することであって、取得タスクが、少なくとも１つの第１のタイプの取得を含む取得シーケンスを含む、制御することを行うように構成された少なくとも１つのコントローラとを含む、超音波プローブを含む、装置。
（実施例４）第１のタイミングデータが、少なくとも１つの第１のタイプの取得の間に送信回路の少なくとも１つのコンポーネントをいつ動作すべきかを示す少なくとも１つの送信タイミング値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つの送信タイミング値に従って動作するように送信回路の少なくとも１つのコンポーネントを制御することによって少なくとも部分的に送信回路を制御するように構成される、実施例３に記載の装置。
（実施例５）第１のパラメータデータが、少なくとも１つの第１のタイプの取得の間に送信回路の少なくとも１つのコンポーネントを動作させるための少なくとも１つの送信パラメータ値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つの送信パラメータ値に従って動作するように送信回路の少なくとも１つのコンポーネントを制御することによって少なくとも部分的に送信回路を制御するように構成される、実施例４または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例６）送信回路の少なくとも１つのコンポーネントが、パルサを含み、少なくとも１つの送信パラメータ値が、パルサを動作させるための少なくとも１つのパルサパラメータ値を含み、少なくとも１つの送信タイミング値が、少なくとも１つのパルサタイミング値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つのパルサパラメータ値および少なくとも１つのパルサタイミング値に従って取得シーケンスの間に動作するようにパルサを制御することによって少なくとも部分的に送信回路を制御するように構成される、実施例５または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例７）送信回路の少なくとも１つのコンポーネントが、波形ジェネレータを含み、少なくとも１つの送信パラメータ値が、波形ジェネレータを動作させるための少なくとも１つの波形ジェネレータパラメータ値を含み、少なくとも１つの送信タイミング値が、少なくとも１つの波形ジェネレータタイミング値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つの波形ジェネレータパラメータ値および少なくとも１つの波形ジェネレータタイミング値に従って取得シーケンスの間に動作するように波形ジェネレータを制御することによって少なくとも部分的に送信回路を制御するように構成される、実施例５または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例８）送信回路の少なくとも１つのコンポーネントが、遅延ユニットを含み、少なくとも１つの送信パラメータ値が、遅延ユニットを動作させるための少なくとも１つの遅延ユニットパラメータ値を含み、少なくとも１つの送信タイミング値が、少なくとも１つの遅延ユニットタイミング値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つの遅延ユニットパラメータ値および少なくとも１つの遅延ユニットタイミング値に従って取得シーケンスの間に動作するように遅延ユニットを制御することによって少なくとも部分的に送信回路を制御するように構成される、実施例５または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例９）第１のタイミングデータが、少なくとも１つの第１のタイプの取得の間に受信回路の少なくとも１つのコンポーネントをいつ動作すべきかを示す少なくとも１つの受信タイミング値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つの受信タイミング値に従って動作するように受信回路の少なくとも１つのコンポーネントを制御することによって少なくとも部分的に受信回路を制御するように構成される、実施例３または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例１０）第１のパラメータデータが、少なくとも１つの第１のタイプの取得の間に受信回路の少なくとも１つのコンポーネントを動作させるための少なくとも１つの受信パラメータ値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つの受信パラメータ値に従って動作するように受信回路の少なくとも１つのコンポーネントを制御することによって少なくとも部分的に受信回路を制御するように構成される、実施例９または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例１１）受信回路の少なくとも１つのコンポーネントが、アナログ受信回路を含み、少なくとも１つの受信パラメータ値が、アナログ受信回路を動作させるための少なくとも１つのアナログ受信回路パラメータ値を含み、少なくとも１つの受信タイミング値が、少なくとも１つのアナログ受信回路タイミング値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つのアナログ受信回路パラメータ値および少なくとも１つのアナログ受信回路タイミング値に従って取得シーケンスの間に動作するようにアナログ受信回路を制御することによって少なくとも部分的に受信回路を制御するように構成される、実施例１０または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例１２）受信回路の少なくとも１つのコンポーネントが、デジタル受信回路を含み、少なくとも１つの受信パラメータ値が、デジタル受信回路を動作させるための少なくとも１つのデジタル受信回路パラメータ値を含み、少なくとも１つの受信タイミング値が、少なくとも１つのデジタル受信回路タイミング値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つのデジタル受信回路パラメータ値および少なくとも１つのデジタル受信回路タイミング値に従って取得シーケンスの間に動作するようにデジタル受信回路を制御することによって少なくとも部分的に受信回路を制御するように構成される、実施例１０または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例１３）受信回路の少なくとも１つのコンポーネントが、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）を含み、少なくとも１つの受信パラメータ値が、ＡＤＣを動作させるための少なくとも１つのＡＤＣパラメータ値を含み、少なくとも１つの受信タイミング値が、少なくとも１つのＡＤＣタイミング値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つのＡＤＣパラメータ値および少なくとも１つのＡＤＣタイミング値に従って取得シーケンスの間に動作するようにＡＤＣを制御することによって少なくとも部分的に受信回路を制御するように構成される、実施例１０または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例１４）超音波プローブが、制御回路をさらに含み、第１のタイミングデータが、少なくとも１つの第１のタイプの取得の間に制御回路の少なくとも１つのコンポーネントをいつ動作すべきかを示す少なくとも１つの制御回路タイミング値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つの制御タイミング値に従って動作するように制御回路の少なくとも１つのコンポーネントを制御することによって少なくとも部分的に制御回路を制御するように構成される、実施例３または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例１５）第１のパラメータデータが、少なくとも１つの第１のタイプの取得の間に制御回路の少なくとも１つのコンポーネントを動作させるための少なくとも１つの制御パラメータ値を含み、少なくとも１つのコントローラが、少なくとも１つの制御パラメータ値に従って動作するように制御回路の少なくとも１つのコンポーネントを制御することによって少なくとも部分的に制御回路を制御するように構成される、実施例１４または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例１６）超音波プローブが、制御回路をさらに含み、制御回路が、少なくとも１つのコントローラを含む、実施例３または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例１７）制御データが、第２のタイプの取得に対する第２のパラメータデータおよび第２のタイミングデータを含み、取得シーケンスが、少なくとも１つの第２のタイプの取得を含み、少なくとも１つのコントローラが、指示を受信することに応答して、第２のパラメータデータおよび第２のタイミングデータに基づいて、取得シーケンスを実行するように送信回路、１つまたは複数の要素および受信回路を制御するように構成される、実施例Ｂ３または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例１８）取得シーケンスが、複数の第１のタイプの取得を含む、実施例３または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例１９）取得シーケンスが、複数の第１のタイプの取得と、第１のタイプとは異なる複数の第２のタイプの取得とを含む、実施例１９または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例２０）取得シーケンスを実行するという指示が、ある撮像モードで撮像を実行するという指示を含む、実施例３または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例２１）ある撮像モードで撮像を実行するという指示が、単一の照明取得モードで撮像を実行するという指示である、実施例２０または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例２２）ある撮像モードで撮像を実行するという指示が、ドプラモードで撮像を実行するという指示である、実施例２０または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例２３）少なくとも１つの第１のタイプの取得を含む取得シーケンスを実行するという指示が、少なくとも１つの第１のタイプの取得を実行するためのパラメータを含まない、実施例３または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例２４）指示を受信することに応答して、少なくとも１つのコントローラが、外部のデバイスから他の任意の情報を受信する前に取得シーケンスの実行を完了するように超音波プローブのコンポーネントを制御するように構成される、実施例３または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例２５）指示が、デジタルコード、パルスおよび／またはトリガ信号である、実施例３または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例２６）少なくとも第１のタイプの取得に対するパラメータデータおよびタイミングデータを格納する超音波プローブを含む装置であって、超音波プローブが、超音波プローブの外部の、外部のデバイスから少なくとも１つの第１のタイプの取得を含む取得シーケンスを含む取得タスクを実行するという指示を受信することと、外部のデバイスとは無関係に、パラメータデータおよびタイミングデータに少なくとも部分的に基づいて、取得タスクを自律的に実行するように超音波プローブを制御することとを行うように構成された回路を含む、装置。
（実施例２７）回路が、指示を受信する前に超音波プローブ上に格納されたパラメータデータおよびタイミングデータに少なくとも部分的に基づいて超音波プローブのコンポーネントの動作を制御することによって取得シーケンスを自律的に実行するように超音波プローブを制御する、実施例２６に記載の装置。
（実施例２８）指示が、パラメータデータを含まない、実施例２７または他の先行例のいずれかに記載の装置。
（実施例２９）指示が、取得タイミングデータを含まない、実施例２８または他の先行例のいずれかに記載の装置。
本開示に記載される技術のいくつかの態様および実施形態をこうして説明してきたが、様々な改変、変更および改善が当業者に容易に思い当たることを理解されたい。そのような改変、変更および改善は、本明細書で説明される技術の精神および範囲内にあることが意図される。例えば、当業者は、機能を実行するためならびに／あるいは本明細書で説明される結果および／または利点のうちの１つまたは複数を得るための各種の他の手段および／または構造を容易に想像でき、そのような変形および／または変更の各々は、本明細書で説明される実施形態の範囲内であると考えられる。当業者は、定められた通りの実験のみを使用して本明細書で説明される特定の実施形態の多くの均等物を認識するかまたは確認することができる。従って、前述の実施形態は単なる例示として提示されていることや、具体的に説明されるものとして以外に、添付の請求項およびその均等物の範囲内で本発明の実施形態を実践できることを理解されたい。それに加えて、本明細書で説明される２つ以上の特徴、システム、物品、材料、キットおよび／または方法のいかなる組合せも、そのような特徴、システム、物品、材料、キットおよび／または方法が相互に矛盾しない場合は、本開示の範囲内に含まれる。
また、説明されるように、いくつかの態様は、１つまたは複数の方法として具体化することができ、その例を提供してきた（例えば、図２Ａおよび２Ｂに関して説明される方法）。方法の一部として実行される行為は、任意の適切な方法で順序付けることができる。それに従って、示される実施形態において順次行為として示される場合であっても、いくつかの行為を同時に実行することを含み得る、示されるものとは異なる順番で行為が実行される実施形態を構築することができる。
すべての定義は、本明細書で定義され使用される場合は、辞書の定義、参照によって組み込まれる文書の定義および／または定義される用語の一般的な意味を制御するものと理解すべきである。
「a」および「an」という不定冠詞は、本明細書および請求項で使用される場合は、それとは異なる規定が明確に示されていない限り、「少なくとも１つ」を意味するものと理解すべきである。
「および／または」という記載は、本明細書および請求項で使用される場合は、そのように結合された要素の「一方または両方」、すなわち、いくつかの事例において連言的に存在する要素および他の事例において選言的に存在する要素を意味するものと理解すべきである。「および／または」と共にリストされる複数の要素は、同じように、すなわち、そのように結合された要素の「１つまたは複数」と解釈すべきである。「および／または」節によって具体的に特定された要素以外の他の要素は、具体的に特定されたそれらの要素に関連するかまたは関連しないかにかかわらず、任意選択により存在し得る。従って、非限定的な例として、「Ａおよび／またはＢ」への言及は、「含む（comprising）」などの開放言語と併せて使用される際は、一実施形態では、Ａのみ（任意選択によりＢ以外の要素を含む）を指し、別の実施形態では、Ｂのみ（任意選択によりＡ以外の要素を含む）を指し、さらなる別の実施形態では、ＡとＢの両方（任意選択により他の要素を含む）を指すなど、可能である。
本明細書および請求項で使用される場合は、１つまたは複数の要素のリストを言及する際の「少なくとも１つ」という記載は、要素のリスト内の要素のいずれか１つまたは複数から選択された少なくとも１つの要素を意味するが、必ずしも要素のリスト内で具体的にリストされる各要素およびあらゆる要素の少なくとも１つを含むわけではなく、要素のリスト内の要素のいかなる組合せも除外しないものと理解すべきである。また、この定義により、具体的に特定されたそれらの要素に関連するかまたは関連しないかにかかわらず、「少なくとも１つ」という記載が指す要素のリスト内で具体的に特定された要素以外の要素が任意選択により存在することも可能になる。従って、非限定的な例として、「ＡおよびＢの少なくとも１つ」（または同等に「ＡまたはＢの少なくとも１つ」または同等に「Ａおよび／またはＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、少なくとも１つの（任意選択により複数を含む）Ａ（Ｂは存在せず、任意選択によりＢ以外の要素を含む）を指し、別の実施形態では、少なくとも１つの（任意選択により複数を含む）Ｂ（Ａは存在せず、任意選択によりＡ以外の要素を含む）を指し、さらなる別の実施形態では、少なくとも１つの（任意選択により複数を含む）Ａおよび少なくとも１つの（任意選択により複数を含む）Ｂ（任意選択により他の要素を含む）を指すなど、可能である。
請求項および上記の明細書では、「含む（comprising、including、containing）」、「保持する（carrying、holding）」、「有する（having）」、「伴う（involving）」、「から構成される（composed of）」などのすべての移行句および同様のものは、開放されているもの、すなわち、「これらに限定されないが、〜を含む」を意味するものと理解されたい。「〜からなる」および「本質的に〜からなる」の移行句のみが閉鎖または半閉鎖移行句のそれぞれであるものとする。

Claims (30)

  1. 複数の超音波トランスデューサと、
    非音響センサと、
    取得タスクを実行するように超音波装置を動作させるための制御データを格納するメモリ回路と、
    前記取得タスクを実行するという指示を受信することと、
    前記非音響センサによって得られた非音響データを受信することと、
    前記制御データおよび前記非音響データに基づいて、前記取得タスクに対する音響データを得るように前記複数の超音波トランスデューサを制御することと
    を行うように構成された、コントローラと
    を含む、超音波装置。
  2. 前記制御データが、前記取得タスクに対する前記音響データを得るように前記複数の超音波トランスデューサを制御するためのパラメータ値を含み、前記コントローラが、前記非音響データに基づいて前記パラメータ値を選択するように構成される、請求項１に記載の超音波装置。
  3. 前記非音響センサが、前記超音波装置のコンポーネントの温度を検出するように構成された温度センサを含む、請求項１に記載の超音波装置。
  4. 前記コンポーネントの前記温度が閾値を超えたことを前記温度センサが検出すると、前記コントローラが、前記取得タスクに対する前記音響データを得るために使用される電力の量を低減するように前記複数の超音波トランスデューサを制御するようにさらに構成される、請求項３に記載の超音波装置。
  5. 前記コントローラが、前記非音響データに少なくとも部分的に基づいて前記音響データを処理するようにさらに構成される、請求項１に記載の超音波装置。
  6. 前記非音響センサが、前記超音波装置の運動を検出するように構成され、前記コントローラが、前記非音響センサによって検出された前記運動を補償するために前記音響データを処理するようにさらに構成される、請求項５に記載の超音波装置。
  7. 前記非音響センサが、加速度計またはジャイロスコープを含む、請求項１に記載の超音波装置。
  8. 前記非音響センサが、圧力センサを含む、請求項１に記載の超音波装置。
  9. 前記コントローラが、前記超音波装置の外部のデバイスから前記取得タスクを実行するという前記指示を受信するようにさらに構成される、請求項１に記載の超音波装置。
  10. 前記コントローラが、デジタル通信リンクを介して前記デバイスから前記指示を受信するようにさらに構成される、請求項９に記載の超音波装置。
  11. 前記コントローラが、前記超音波装置の前記外部のデバイスに前記音響データを送信するようにさらに構成される、請求項９に記載の超音波装置。
  12. 請求項９に記載の超音波装置と、
    前記超音波装置の外部のデバイスであって、前記超音波装置から前記音響データを受信し、前記音響データに少なくとも部分的に基づいて超音波画像を生成するように構成されたデバイスと
    を含む、システム。
  13. 送信回路をさらに含む超音波装置であって、前記コントローラが、前記制御データおよび前記非音響データに基づいて、前記取得タスクに対する前記音響データを得るように前記複数の超音波トランスデューサおよび前記送信回路を制御するようにさらに構成される、請求項１に記載の超音波装置。
  14. 前記複数の超音波トランスデューサが、複数の容量性微細加工超音波トランスデューサをさらに含む、請求項１に記載の超音波装置。
  15. 前記複数の超音波トランスデューサおよび前記非音響センサが、同じ基板上に集積される、請求項１に記載の超音波装置。
  16. 前記コントローラ、前記メモリ回路および前記複数の超音波トランスデューサが、プローブ上に集積される、請求項１に記載の超音波装置。
  17. 前記コントローラが、前記非音響データを得るように前記非音響センサを制御するようにさらに構成される、請求項１に記載の超音波装置。
  18. 前記制御データが、事前に定義されたパラメータセットを含み、前記コントローラが、前記非音響データおよび前記事前に定義されたパラメータの関数として１つまたは複数の個別の音響データセットを得るように前記複数の超音波トランスデューサを制御することによって、少なくとも部分的に前記取得タスクに対する前記音響データを得るように前記複数の超音波トランスデューサを制御するようにさらに構成される、請求項１に記載の超音波装置。
  19. 命令を格納するコンピュータ可読記憶装置であって、前記命令が、複数の超音波トランスデューサと、非音響センサと、取得タスクを実行するように超音波装置を動作させるための制御データを格納するように構成されたメモリ回路とを含む超音波装置によって実行されると、
    前記取得タスクを実行するという指示を受信することと、
    前記非音響センサによって得られた非音響データを受信することと、
    前記制御データおよび前記非音響データに基づいて、前記取得タスクに対する音響データを得るように前記複数の超音波トランスデューサを制御することと
    を含むプロセスを前記超音波装置に実行させる、コンピュータ可読記憶装置。
  20. 前記制御データが、前記取得タスクに対する前記音響データを得るように前記複数の超音波トランスデューサを制御するためのパラメータ値を含み、前記制御することが、前記非音響データに基づいて前記パラメータ値を選択することをさらに含む、請求項１９に記載のコンピュータ可読記憶装置。
  21. 前記非音響センサが、前記超音波装置のコンポーネントの温度を検出するように構成された温度センサを含み、前記コンポーネントの前記温度が閾値を超えたことを前記温度センサが検出すると、前記制御することが、前記取得タスクに対する前記音響データを得るために使用される電力の量を低減するように前記複数の超音波トランスデューサを制御することをさらに含む、請求項１９に記載のコンピュータ可読記憶装置。
  22. 前記制御することが、前記非音響データに少なくとも部分的に基づいて前記音響データを処理することをさらに含む、請求項１９に記載のコンピュータ可読記憶装置。
  23. 前記非音響センサが、前記超音波装置の運動を検出するように構成され、前記制御することが、前記非音響センサによって検出された前記運動を補償するために前記音響データを処理することをさらに含む、請求項２２に記載のコンピュータ可読記憶装置。
  24. 前記プロセスが、前記超音波装置の外部のデバイスから前記取得タスクを実行するという前記指示を受信することをさらに含む、請求項１９に記載のコンピュータ可読記憶装置。
  25. 前記プロセスが、デジタル通信リンクを介して前記デバイスから前記指示を受信することをさらに含む、請求項２４に記載のコンピュータ可読記憶装置。
  26. 前記制御することが、前記超音波装置の前記外部のデバイスに前記音響データを送信することをさらに含む、請求項２４に記載のコンピュータ可読記憶装置。
  27. 前記超音波装置が、送信回路をさらに含み、前記制御することが、前記制御データおよび前記非音響データに基づいて、前記取得タスクに対する前記音響データを得るように前記複数の超音波トランスデューサおよび前記送信回路を制御することをさらに含む、請求項１９に記載のコンピュータ可読記憶装置。
  28. 前記制御することが、前記非音響データを得るように前記非音響センサを制御することをさらに含む、請求項１９に記載のコンピュータ可読記憶装置。
  29. 前記制御データが、事前に定義されたパラメータセットを含み、前記制御することが、前記非音響データおよび前記事前に定義されたパラメータの関数として１つまたは複数の個別の音響データセットを得るように前記複数の超音波トランスデューサを制御することをさらに含む、請求項１９に記載のコンピュータ可読記憶装置。
  30. 前記超音波装置の少なくとも一部を形成する、請求項１９に記載のコンピュータ可読記憶装置。
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