JP6416884B2 - ダイナミックフォーカスを有する超音波プローブならびに関連するシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
12 超音波プローブ
13 開口部
14 開口アセンブリ
15 主超音波処理部
16 マルチプレクサ/デマルチプレクサおよび送信/受信スイッチ
18 高電圧送信増幅器
20 送信ビームフォーマ
22 ビームフォーマ中央制御システム
24 時間利得補償増幅器
26 アナログデジタル変換器
28 受信ビームフォーマ
30 スペクトルドプラ処理
32 画像および動き処理
34 カラードプラ処理
36 音声出力
38 視覚ディスプレイ
40 電気ケーブル
42 部分開口部
44 トランスデューサ素子
46 遅延素子
48 部分開口プロセッサ(SAP)
49 別個のコントローラ
50 加算素子
52 1つの超音波信号
60 例示的なビーム
62 特定の焦点
64 波形
68 補正ステージ
102 開口部
104 部分開口部(SA)
106 トランスデューサ素子
200 部分開口部(SA)
200’ 部分開口部(SA)
202 トランスデューサ素子
202’ トランスデューサ素子
204 動的遅延更新グループ
205’ 動的遅延更新グループ
250 遅延更新タイミングコントローラ
252 起動カウンタ
254 停止カウンタ
256 レートカウンタ
Claims (22)
- ダイナミックなビームフォーミングが可能な部分開口処理を有する超音波プローブ(12)であって、
前記超音波プローブ(12)に部分開口部(42)を形成するトランスデューサ素子(44)のアレイであって、前記部分開口部(42)の前記トランスデューサ素子(44)が、超音波信号を受信するよう構成され、かつ前記部分開口部のトランスデューサ素子(44)は、少なくともトランスデューサ素子(44)の第1のグループとトランスデューサ素子(44)の第2のグループとを含む複数の動的遅延更新グループ(204)に分割されている、トランスデューサ素子(44)のアレイと、
前記部分開口部の前記トランスデューサ素子(44)に前記ビームフォーミングを行なうための遅延量の初期値を用いた初期遅延を適用し、かつ前記部分開口部の前記トランスデューサ素子(44)と関係する前記超音波信号に、前記ビームフォーミングを行なうために設定される遅延量を更新する遅延更新を動的に適用するように構成された部分開口プロセッサ(48)と、を含み、前記遅延更新は、遅延量の時間変化を示す遅延プロファイルが所望の遅延プロファイルと近似するように、所定の期間に繰り返して前記超音波信号に適用され、前記遅延プロファイルは、前記動的遅延更新グループ(204)に依存する、超音波プローブ(12)。 - 前記部分開口プロセッサ(48)は、第1の遅延変更を前記部分開口部(42)内のトランスデューサ素子(44)の前記第1のグループに適用し、第2の遅延変更を前記部分開口部(42)内のトランスデューサ素子(44)の前記第2のグループに適用するように構成され、前記第1の遅延変更は、前記第2の遅延変更と異なる、請求項1に記載の超音波プローブ(12)。
- 前記第1の遅延変更および前記第2の遅延変更は、遅延増分または遅延減分として異なる方向に適用される、請求項2に記載の超音波プローブ(12)。
- 前記部分開口部(42)内の前記動的遅延更新グループ(204)は、2つ以上の異なるレートで更新される、請求項2に記載の超音波プローブ(12)。
- 前記遅延更新は、前記動的遅延更新グループ(204)の前記トランスデューサ素子(44)と関係する前記所定の遅延プロファイルの区分線形近似である、請求項1に記載の超音波プローブ(12)。
- 前記部分開口部(42)の前記トランスデューサ素子(44)は、超音波信号を送信するように構成され、前記部分開口プロセッサ(48)は、前記超音波信号の焦点を特定するために、前記初期遅延を前記超音波信号に適用するように構成される、請求項1に記載の超音波プローブ(12)。
- 前記部分開口プロセッサ(48)は、前記動的遅延更新グループ(204)ごとに、前記トランスデューサ素子(44)によって受信された前記超音波信号の位相を実質的に合わせるために、前記遅延更新を前記超音波信号に適用するように構成される、請求項1に記載の超音波プローブ(12)。
- 前記部分開口プロセッサ(48)は、前記遅延更新における前記遅延量の第1のセットで第1のビームを処理し、前記遅延更新における前記遅延量の第2のセットで第2のビームを処理するように構成され、前記遅延量の第1のセットは、前記遅延量の第2のセットと異なる、請求項1に記載の超音波プローブ(12)。
- 前記部分開口プロセッサ(48)は、前記遅延更新を前記部分開口部(42)の前記トランスデューサ素子(44)と関係する前記超音波信号に適用するためのレートを設定するように構成される、請求項1に記載の超音波プローブ(12)。
- 前記部分開口プロセッサ(48)は、前記部分開口部(42)の前記トランスデューサ素子(44)と関係する前記超音波信号に適用される前記初期遅延における前記初期値の大きさを設定するように構成される、請求項1に記載の超音波プローブ(12)。
- 前記遅延更新は、増分遅延、静的遅延、または減分遅延のうちの1つである、請求項1に記載の超音波プローブ(12)。
- 前記部分開口プロセッサ(48)は、前記初期遅延における前記初期値の1セットを前記部分開口部(42)の前記トランスデューサ素子(44)と関係する前記超音波信号に適用し、起動カウンタ(252)に応答して、前記部分開口部(42)の前記トランスデューサ素子(44)と関係する前記超音波信号に対して前記遅延更新の適用を開始し、レートカウンタ(256)によって指定された間隔で前記遅延更新の適用を継続し、停止カウンタ(254)に応答して、前記部分開口部(42)の前記トランスデューサ素子(44)と関係する前記超音波信号に対する前記遅延更新の適用を停止するように構成される、請求項1に記載の超音波プローブ(12)。
- ダイナミックなビームフォーミングを有する超音波システム(10)であって、
超音波プローブ(12)を含み、前記超音波プローブ(12)は、部分開口部(42)を形成するトランスデューサ素子(44)のアレイであって、前記部分開口部のトランスデューサ素子が、超音波信号を受信するよう構成され、かつ前記部分開口部のトランスデューサ素子(44)は、少なくともトランスデューサ素子(44)の第1のグループとトランスデューサ素子(44)の第2のグループとを含む複数の動的遅延更新グループ(204)に分割されている、トランスデューサ素子(44)のアレイと、
前記部分開口部の前記トランスデューサ素子(44)に前記ビームフォーミングを行なうための遅延量の初期値を用いた初期遅延を適用し、かつ前記部分開口部の前記トランスデューサ素子(44)と関係する前記超音波信号に、前記ビームフォーミングを行なうために設定される遅延量を更新する遅延更新を動的に適用するように構成された部分開口プロセッサ(48)と、を含み、前記遅延更新は、遅延量の時間変化を示す遅延プロファイルが所望の遅延プロファイルと近似するように、所定の期間に繰り返して前記超音波信号に適用され、前記遅延プロファイルは、前記動的遅延更新グループ(204)に依存する、超音波システム。 - 前記部分開口プロセッサ(48)は、少なくとも1つのカウンタを含む、請求項13に記載の超音波システム。
- 前記部分開口プロセッサ(48)は、前記初期遅延を前記トランスデューサ素子(44)と関係する超音波信号に適用し、前記少なくとも1つのカウンタに応答して前記遅延更新を適用し、前記遅延更新を、前記少なくとも1つのカウンタが指定された値に達するたびに指定されたレートで前記トランスデューサ素子(44)と関係する前記超音波信号に適用し、指定された数の遅延更新が完了した後に前記遅延更新を停止するように構成される、請求項14に記載の超音波システム。
- ダイナミックなビームフォーミングで超音波信号を受信する方法であって、
超音波プローブ(12)に配置された部分開口部(42)のトランスデューサ素子(44)と関係する超音波信号に前記ビームフォーミングを行なうための遅延量の初期値を用いた初期遅延を適用するステップと、
少なくともトランスデューサ素子(44)の第1のグループとトランスデューサ素子(44)の第2のグループとを含む複数の動的遅延更新グループ(204)に前記部分開口部(42)の前記トランスデューサ素子(44)を分割するステップと、
前記部分開口部の前記トランスデューサ素子(44)と関係する前記超音波信号に、前記ビームフォーミングを行なうために設定される遅延量を更新する遅延更新を適用するステップと、を含み、前記遅延更新は、遅延量の時間変化を示す遅延プロファイルが所望の遅延プロファイルと近似するように、所定の期間に繰り返して前記超音波信号に適用され、前記遅延プロファイルは、前記動的遅延更新グループ(204)に依存する、方法。 - 前記部分開口部(42)の前記トランスデューサ素子(44)を介して前記超音波信号を送信し、前記超音波信号の焦点を特定するために、部分開口プロセッサ(48)を介して前記初期遅延を前記超音波信号に適用するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記部分開口部(42)の前記トランスデューサ素子(44)を介して前記超音波信号を受信し、前記動的遅延更新グループ(204)ごとに、前記トランスデューサ素子(44)によって受信された前記超音波信号の位相を実質的に合わせるために、部分開口プロセッサ(48)を介して前記遅延更新を前記超音波信号に適用するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記遅延更新における前記遅延量の第1のセットを用いて第1のビームを処理し、前記遅延更新における前記遅延量の第2のセットを用いて第2のビームを処理するステップをさらに含み、 前記遅延量の第1のセットは、前記遅延量の第2のセットと異なる、請求項16に記載の方法。
- 前記遅延量の前記第1のセットおよび前記第2のセットの各々について、前記遅延更新のための異なる遅延増分または遅延減分を適用するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 前記遅延量の前記第1のセットおよび前記第2のセットの各々について、前記遅延更新のための異なる遅延更新期間を適用するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 前記遅延更新を前記部分開口部(42)の前記トランスデューサ素子(44)と関係する前記超音波信号に離散的に適用するためのレートを設定するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
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