JP5137832B2 - 容積測定画像形成のための湾曲2次元アレイ超音波トランスデューサ及び方法 - Google Patents
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- 方位角方向において略平坦であり仰角方向において外側に湾曲している送信ビーム創始パターンを呈するトランスデューサボディと、
前記方位角方向に延びる行と前記仰角方向に延びる列とに前記トランスデューサボディに実装されたトランスデューサ要素の2次元アレイと、
前記トランスデューサ要素のそれぞれのサブアレイに結合した複数のサブアレイビームフォーマであって、前記サブアレイビームフォーマの各々が、当該対応のサブアレイにおけるトランスデューサ要素に送信信号を供給し、当該対応のサブアレイにおけるトランスデューサ要素から受信される信号を遅延し、その遅延された信号を合成して複合信号とするようにした、サブアレイビームフォーマと、
前記複合信号を超音波処理及び表示システムに結合するための通信リンクと、
を有する超音波画像形成プローブにおいて、
前記サブアレイビームフォーマはさらに、前記トランスデューサ要素のアレイの方位角の端部においてトランスデューサ要素により送信され受信される超音波ビームを方位角方向に方向制御し、これにより前記プローブの音響ビームパターンを前記トランスデューサ要素のアレイの方位角の端部を越えて延ばすように動作し、
前記プローブは、前記アレイにより送信されるビームを仰角方向において発散させる音響レンズをさらに有し、
前記送信ビーム創始パターンは、前記仰角方向に前記音響レンズの方向制御により仰角方向において外側に湾曲させられる、
プローブ。 - 請求項1に記載の超音波画像形成プローブであって、前記サブアレイビームフォーマは、段階的態様で1行若しくは1グループの行又は1列若しくは1グループの列から次のものへ、前記トランスデューサ要素へ送信信号を供給し前記トランスデューサ要素から信号を受信するよう動作する、プローブ。
- 請求項1に記載の超音波画像形成プローブであって、前記サブアレイビームフォーマはさらに、前記トランスデューサ要素のアレイの仰角端部におけるトランスデューサ要素により送信され受信される超音波ビームを前記仰角方向に方向制御し、これにより前記プローブの前記音響ビームパターンを前記トランスデューサ要素のアレイの仰角端部を越えて延ばすように動作する、プローブ。
- 請求項1に記載の超音波画像形成プローブであって、前記サブアレイビームフォーマはさらに、トランスデューサ要素により送信され受信される超音波を前記方位角方向及び前記仰角方向に方向制御するよう動作する、プローブ。
- 請求項1に記載の超音波画像形成プローブであって、前記送信ビーム創始パターンは、前記仰角方向における前記アレイの物理的湾曲により仰角方向において外側に湾曲させられている、プローブ。
- 請求項1に記載の超音波画像形成プローブであって、前記方位角方向に延びる各行のトランスデューサ要素の数は、前記仰角方向に延びる各列のトランスデューサ要素の数よりも十分大きい、プローブ。
- 方位角方向において略平坦なトランスデューサ要素の行と仰角方向において外側に湾曲したトランスデューサ要素の列とを有するアレイトランスデューサ要素を含むトランスデューサボディを有し、当該トランスデューサ要素を、当該アレイの表面に対して直交及び非直交の角でそれらの出現ポイントにおいて方向制御可能なビームを送信するものとした超音波画像形成プローブと、
通信リンクを介して前記超音波画像形成プローブにおける前記トランスデューサ要素に送信信号を供給し前記トランスデューサ要素から信号を受信し、前記トランスデューサ要素から受信される信号を合成して前記超音波画像形成プローブの近くの容積測定領域における解剖学的構造の画像に対応する画像信号にする超音波信号パスと、
前記超音波信号パスから画像信号を受信するように結合され前記容積測定画像を示すように動作可能なディスプレイと、
を有する超音波画像形成システムにおいて、
前記サブアレイビームフォーマはさらに、前記トランスデューサ要素のアレイの方位角の端部においてトランスデューサ要素により送信され受信される超音波ビームを方位角方向に方向制御し、これにより前記プローブの音響ビームパターンを前記トランスデューサ要素のアレイの方位角の端部を越えて延ばすように動作し、
前記プローブは、前記アレイにより送信されるビームを仰角方向において発散させる音響レンズをさらに有し、
前記送信ビーム創始パターンは、前記仰角方向に前記音響レンズの方向制御により仰角方向において外側に湾曲させられる、
システム。 - 請求項7に記載の超音波画像形成システムであって、前記超音波信号パスは、段階的態様で1行若しくは1グループの行又は1列若しくは1グループの列から次のものへと前記トランスデューサ要素に前記送信信号を供給し前記トランスデューサ要素から信号を受信するよう動作する、システム。
- 請求項7に記載の超音波画像形成システムであって、前記超音波画像形成プローブはさらに、前記トランスデューサ要素のそれぞれのサブアレイに結合される複数のサブアレイビームフォーマを有し、前記サブアレイビームフォーマの各々は、前記それぞれのサブアレイにおける前記トランスデューサ要素に送信信号を供給するよう動作し、前記サブアレイビームフォーマの各々はさらに、対応のサブアレイにおける前記トランスデューサ要素から受信される信号を遅延しその遅延した信号を合成して前記通信リンクを介して前記超音波画像形成パスに結合される複合受信信号にするよう動作する、システム。
- 請求項9に記載の超音波画像形成システムであって、前記サブアレイビームフォーマの各々は、
送信制御信号の受信に応じて対応する送信信号を各々発生する複数の送信遅延ユニットと、
対応の遅延され受信された信号を各々発生する複数の受信遅延ユニットと、
複合受信信号を供給するよう当該遅延され受信された信号を合成する加算回路と、
を有する、システム。 - 請求項9に記載の超音波画像形成システムであって、前記サブアレイビームフォーマはさらに、前記トランスデューサ要素のアレイの仰角端部におけるトランスデューサ要素により送信され受信される超音波を方位角方向に方向制御し、これにより前記超音波画像形成プローブの音響パターンを前記トランスデューサ要素のアレイの方位角端部を越えて延ばすように動作する、システム。
- 請求項9に記載の超音波画像形成システムであって、前記サブアレイビームフォーマはさらに、前記トランスデューサ要素のアレイの仰角端部におけるトランスデューサ要素により送信され受信される超音波を仰角方向に方向制御し、これにより前記超音波画像形成プローブの音響パターンを前記トランスデューサ要素のアレイの仰角端部を越えて延ばすように動作する、システム。
- 請求項7に記載の超音波画像形成システムであって、前記超音波信号パスは、前記ディスプレイが空間的に合成された容積測定画像を示すことができるように前記トランスデューサ要素からの受信信号に対する空間合成を行うよう動作する、システム。
- 請求項7に記載の超音波画像形成システムであって、前記サブアレイビームフォーマのうちの対応のものが前記トランスデューサ要素の前記サブアレイの各々につき設けられる、システム。
- 請求項7に記載の超音波画像形成システムであって、前記方位角方向に延びる各行におけるトランスデューサ要素の数は、前記仰角方向に延びる各列におけるトランスデューサ要素の数よりも十分大きい、システム。
- 請求項7に記載の超音波画像形成システムであって、前記通信リンクは、マルチコンダクタケーブルを有する、システム。
- 容積測定領域における解剖学的構造の画像を提供する方法であって、
トランスデューサ要素の2次元アレイから前記容積測定領域に超音波を送信し、当該超音波が、前記アレイの表面に直交して方向制御されるときに方位角方向において平行であり仰角方向において発散するそれぞれの方向に前記アレイから送信されるものとし、
前記2次元アレイにより前記容積測定領域からの超音波エコーを受信し、
前記トランスデューサ要素のサブアレイに結合されるサブアレイビームフォーマにより当該受信エコーを処理し、
当該処理されたエコーを超音波画像処理及び表示システムに結合し、
前記容積測定領域における解剖学的構造の画像を形成するよう当該処理されたエコーを処理し、
前記アレイに直交する方向から前記方位角方向に発散する方向に前記アレイの方位角端部の近くにおける前記アレイの当該要素から超音波を送信し、
前記アレイにより送信されるビームを音響レンズにより仰角方向において発散させ、前記送信ビーム創始パターンが、前記仰角方向に前記音響レンズの方向制御により仰角方向において外側に湾曲させられる、
方法。 - 請求項17に記載の方法であって、前記アレイに直交する方向から前記仰角方向に発散する方向において前記アレイの仰角端部の近くにおける前記アレイの要素から超音波を送信することをさらに有する方法。
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