JP4964865B2 - 複数の剪断波を用いる撮像方法および装置 - Google Patents
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Description
本発明による処理は、この妨害を取り除くことができ、必要であれば、粘弾性媒 体の複数の粘弾性パラメータを2または3次元にマッピングすることができる。
数の超音波変換器の列(複数の圧電変換器の直線状の列、または位相列、1.5
D列、1.75D列、または2D配列などの任意の他の列)が使用され、直線状
の列は、粘弾性媒体の外側で変位することで、解析平面を回転させる(これらの
構成は、前述の構成とは独立して任意に使用することが可能で、そのため、本発
明の主題は、これらの構成自体でもある)。
−生体、例えば、医療用途における患者の体の一部
図に示している例では、撮像装置1は、特に、女性患者3の乳房の医療用撮 像のために設計され、そのため、乳房は、撮像される媒体2を構成している。
−シリンダ13のモータ30(MOT.1)
−回転プラットフォーム15の回転を制御するモータ31(MOT.2)
−変換器列9の方向19のスライドを制御するモータ32(MOT.3)
−変換器列9の方向23のピボット運動を制御するモータ22(MOT.4 )
−シリンダ24のモータ33(MOT.5)
−電子中央処理装置(CPU)34
−電子信号処理ラック35のマイクロプロセッサ等
中央処理装置34は、変換器列9のn個の変換器36(T1、T2、... Tn)も制御する(nは、例えば、128以上)。
−同様に中央処理装置34に接続されている信号処理用の専用回路38(D SP)
−中央処理装置34に接続されている加算機39(S)
−加算器に接続されており、各々が変換器36に割り当てられているn個の メモリ40(M1、M2、...Mn)(各メモリ40は例えば128Mb以上 の容量を含んでもよい)
−各変換器36と対応しているメモリ40との間に介在しているn個のサン プラ41(E1、E2、...En)
前述のデバイスは、以下のように動作する。
−sijは、j番目の圧縮波の発射後にi番目の変換器によって検出された 未処理信号である
−t(r、z)は、圧縮超音波が観測領域内の座標(r、z)の点に到達す るのにかかった時間である。ここで、j番目の発射の開始時がt=0で、rは、 D方向に原点から計測した横座標であり、zは、対象の点の垂直座標である。
数の変位の計測後に、粘弾性媒体2内の3次元の変位の場
歪みテンソルと応力テンソルとの間の関係は次の式で示される。
Claims (20)
- 剪断成分および圧縮成分を含む力学波が粘弾性媒体内(2)で発生され、かつ、前記力学波の伝搬における様々な点で前記粘弾性媒体(2)の運動を記述する少なくとも1つのパラメータが求められる撮像方法において、
前記粘弾性媒体(2)内の複数の点での前記力学波の伝搬が、エコーグラフで観測される少なくとも1つの観測ステップ(b)を含み、
前記力学波の前記圧縮成分による影響を取り除くように、前記運動パラメータに回転演算子を適用する補正ステップを含み、
前記補正ステップは、前記粘弾性媒体内の少なくとも特定の複数の点での前記力学波の剪断成分の伝搬を記述する伝搬パラメータの計算の前に実行される、ことを特徴とする撮像方法。 - 前記観測ステップ(b)は、
圧縮超音波の連続するショットが、互いに独立して制御される変換器の列(9)によって、少なくとも一秒当たり10ショットの割合で前記粘弾性媒体(2)中に伝送されるサブステップ(b1)と、
前記粘弾性媒体に相互作用する前記複数の圧縮超音波によって生成される複数のエコーを含む、前記粘弾性媒体(2)から受信した複数の音響信号が、リアルタイムで検出および記録されるサブステップ(b2)と、を含む、請求項1に記載の撮像方法。 - 前記サブステップ(b2)の間に前記粘弾性媒体から受信した前記複数の連続する音響信号が、前記力学波の連続する複数の伝搬画像を求めるために処理されるステップ(c1)と、
前記粘弾性媒体の前記運動パラメータが、前記連続する複数の伝搬画像から様々な点で求められるステップ(c2)と、を含む少なくとも1つの処理ステップ(c)をさらに含む、請求項2に記載の撮像方法。 - 前記粘弾性媒体内の前記力学波の前記連続する複数の伝搬画像は、いくつかの視点に沿って生成され、該連続する画像は、前記運動パラメータのベクトル値を求めるために組み合わされる、請求項1に記載の撮像方法。
- 前記運動パラメータの3次元ベクトル値が求められる、請求項4に記載の撮像方法。
- 前記いくつかの視点に沿った力学波の連続する複数の伝搬画像を生成するために、解析平面(D−Z)内の伝送/検出方向(D)に沿って、前記複数の圧縮超音波を伝送および検出する複数の超音波変換器の列(9)が使用され、前記直線状の列(9)は、前記粘弾性媒体の外側で変位することで、前記解析平面(D−Z)を回転させる、請求項4または請求項5に記載の撮像方法。
- 前記直線状の列(9)は、前記解析平面(D−Z)が回転しない並進運動によって変位し、その後、前記直線状の列(9)は、回転することで、前記解析平面を回転させる、請求項6に記載の撮像方法。
- 前記列の変換器の伝送/検出方向(D)は、前記解析平面(D−Z)を並進も回転もさせずに変化し、その後、前記直線状の列(9)は、並進および回転することで、前記解析平面を並進および回転させる、請求項7に記載の撮像方法。
- 前記運動パラメータは、前記粘弾性媒体(2)の変位、変位速度および応力から選択される、請求項1に記載の撮像方法。
- 前記粘弾性媒体内の伝搬パラメータのマップを求めるために、前記粘弾性媒体(2)内の少なくとも特定の複数の点での、前記力学波の剪断成分の伝搬を記述する少なくとも1つのパラメータが、前記運動パラメータの時間の経過に伴う変化から計算されるマッピングステップ(d)をさらに含む、請求項1に記載の撮像方法。
- 前記マッピングステップ中に計算される複数の剪断波の伝搬パラメータは、前記複数の剪断波の速度、剪断弾性率、ヤング率、前記複数の剪断波の減衰、剪断弾性、剪断粘性および力学緩和時間、または、異方性媒体の場合には、これらのパラメータうちのいくつかのパラメータ、から選択される、請求項10に記載の撮像方法。
- 剪断成分と圧縮成分とを含む力学波を粘弾性媒体内(2)で発生させる手段と、前記力学波の伝搬中に様々な点で前記粘弾性媒体の運動を記述する少なくとも1つのパラメータを求める手段と、を含む撮像装置において、
前記粘弾性媒体(2)内の複数の点での前記力学波の伝搬をエコーグラフで観測するために制御された複数の超音波変換器の列(9)を含み、
前記力学波の前記圧縮成分による影響を取り除くように前記運動パラメータに回転演算子を適用する処理を行う補正手段(27)と、を含み、
前記補正手段は、前記補正手段が行う処理を、前記粘弾性媒体内の少なくとも特定の複数の点での前記力学波の剪断成分の伝搬を記述する伝搬パラメータの計算の前に実行する、ことを特徴とする撮像装置。 - 前記複数の変換器の列(9)によって、少なくとも1秒あたり10ショットの割合で、前記複数の圧縮超音波の連続するショットを前記粘弾性媒体(2)内に伝送し(b1)、
前記粘弾性媒体の複数の反射粒子に相互作用する前記複数の圧縮超音波によって発生した複数のエコーを含む、前記粘弾性媒体(2)から受信した複数の音響信号をリアルタイムで検出および記録する(b2)、複数の手段(27、34)を含む請求項12に記載の撮像装置。 - 前記力学波の連続する複数の伝搬画像を求めるために、前記粘弾性媒体から受信した、前記複数の連続する音響信号を処理し(c1)、
前記粘弾性媒体の前記運動パラメータを、前記連続する複数の伝搬画像から、観測場内の様々な点で求める(c2)ように構成される、複数の処理手段(34、38、37)を含む請求項13に記載の撮像装置。 - 前記複数の処理手段(34、38、37)は、いくつかの視点に沿って、前記粘弾性媒体(2)内の力学波のいくつかの連続する伝搬画像を生成し、そして、前記連続する画像を、前記運動パラメータのベクトル値を求めるために組み合わせるように構成される、請求項14に記載の撮像装置。
- 前記複数の処理手段は、前記運動パラメータの3次元ベクトル値を求めるように構成されている、請求項15に記載の撮像装置。
- 前記複数の変換器の列(9)は、前記いくつかの視点に沿った力学波の連続する複数の伝搬画像を生成するために、解析平面(D−Z)内の伝送/検出方向(D)に沿って前記複数の圧縮超音波を伝送および検出し、前記装置は、前記粘弾性媒体(2)の外側で、前記直線状の列(9)を変位させる複数の変位手段(30、31、32、22、33)を含み、前記複数の手段は前記解析平面(D−Z)を回転させるように構成されている、請求項15または請求項16に記載の撮像装置。
- 前記複数の変位手段(30、31、32、33)を制御するように構成される制御手段(27)を含み、前記制御手段は、前記解析平面(D−Z)を回転させずに前記列(9)を並進運動によって変位させ、その後、前記列(9)を回転させることで、前記解析平面を回転させる、請求項17に記載の撮像装置。
- 前記複数の変位手段(30、31、32、22、33)を制御するように構成されている制御手段(27)を含み、前記制御手段(27)は、前記解析平面(D−Z)を並進も回転もさせずに、前記複数の変換器の列(9)の前記伝送/検出方向(D)を変化させ、その後、前記直線状の列(9)を並進および回転させることで、前記解析平面(D−Z)を並進および回転させるように構成されている、請求項17または請求項19に記載の撮像装置。
- 前記粘弾性媒体内の前記伝搬パラメータのマップを求めるために、前記粘弾性媒体(2)内の少なくとも特定の複数の点での前記力学波の前記剪断成分の伝搬を記述する少なくとも1つのパラメータを計算するように構成されているマッピング手段(27)を含む、請求項17から請求項19のいずれか1項に記載の撮像装置。
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