JP7132915B2 - 組織型分析器を備える超音波システム - Google Patents
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Description
Claims (17)
- 関心領域を有するボリューム領域を撮像するための超音波システムであって、
前記ボリューム領域にわたって、超音波ビームを送信すると共に前記超音波ビームに対応するエコー信号を受信するCMUTトランスジューサのアレイと、
前記アレイに結合され、超音波ビーム送信を制御すると共に前記ボリューム領域の超音波画像データを供給するビーム成形器と、
前記ビーム成形器に結合される1つ又は複数のプロセッサと、
前記ビーム成形器に結合されるトランスジューサコントローラと、を備え、
前記トランスジューサコントローラは、第1周波数の超音波ビームを前記ボリューム内へ送信すると共に、前記第1周波数の超音波ビームに対応する第1エコー信号を受信するように前記アレイを制御し、
前記ビーム成形器は、前記第1エコー信号に基づいて、第1空間解像度を有する第1超音波画像データを供給し、
前記1つ又は複数のプロセッサは、前記第1超音波画像データに基づいて前記ボリューム内の前記関心領域の位置を特定し、特定した前記関心領域の位置、前記関心領域内の前記第1エコー信号の信号値、及び前記超音波システムのノイズレベルを用いて、前記第1エコー信号の減衰の深度変化に基づいて、前記アレイと前記関心領域との間において、血液を含む減衰組織型を検出し、
前記トランスジューサコントローラは、前記1つ又は複数のプロセッサが前記減衰組織型を検出することに応答して、前記第1周波数より高い第2周波数の超音波ビームを前記ボリューム内へ送信すると共に、前記第2周波数の超音波ビームに対応する第2エコー信号を受信するように前記アレイを制御し、
前記第2周波数は、前記第2周波数の超音波ビームが前記減衰組織型を通過して前記関心領域へ到達するときに、前記第2周波数の超音波ビームの振幅が前記ノイズレベルを超えるように選択され、
前記ビーム成形器は、前記第2エコー信号に基づいて、前記第1空間解像度より高い第2空間解像度を有する第2超音波画像データを供給し、
前記1つ又は複数のプロセッサは、前記第2超音波画像データに基づいて超音波画像を出力する、超音波システム。 - 前記CMUTトランスジューサのアレイを備えたプローブを更に有する、請求項1に記載の超音波システム。
- 前記血液が第1減衰係数を示し、前記関心領域が第2減衰係数を示す軟組織を含み、前記第2減衰係数が前記第1減衰係数より大きい、請求項1又は請求項2に記載の超音波システム。
- 前記トランスジューサコントローラが前記第2周波数の超音波ビームを送信するように前記アレイを制御することは、前記CMUTトランスジューサに印加されるDCバイアス電圧の変更を含む、請求項3に記載の超音波システム。
- 前記第1周波数が前記軟組織の撮像のための最適周波数である、請求項4に記載の超音波システム。
- 前記トランスジューサコントローラは、前記アレイに関連するデューティー比を調整する、請求項4又は請求項5に記載の超音波システム。
- 前記1つ又は複数のプロセッサが前記アレイと前記関心領域との間において血液を検出した場合に、前記トランスジューサコントローラは、第1デューティー比を該第1デューティー比より高い第2デューティー比に変更し、前記第1デューティー比が前記軟組織の撮像のための最適な駆動パルス特性である、請求項6に記載の超音波システム。
- 前記トランスジューサコントローラが、前記関心領域内に送信される超音波ビームに対してのみ前記アレイの前記駆動パルス特性の少なくとも1つのパラメータを調整する、請求項1から7の何れか一項に記載の超音波システム。
- 前記ビーム成形器が、前記ボリューム内では相対的に低い前記第1空間解像度を、前記関心領域内では相対的に高い前記第2空間解像度を有する超音波画像データを供給する、請求項8に記載の超音波システム。
- 前記1つ又は複数のプロセッサは、前記超音波画像データに応答し、該超音波画像データに基づいて超音波画像を生成し、前記低い空間解像度のデータに基づいて前記ボリュームのワイドビューを、前記高い空間解像度のデータに基づいて前記関心領域の詳細ビューを生成する、請求項9に記載の超音波システム。
- 前記1つ又は複数のプロセッサに結合され、前記ボリュームの前記ワイドビュー及び前記関心領域の前記詳細ビューの両方を表示する画像ディスプレイを更に有する、請求項10に記載の超音波システム。
- 前記1つ又は複数のプロセッサに結合されるユーザインターフェースであって、前記ボリューム内の前記関心領域の手動選択に応答するユーザインターフェースを更に有する、請求項11に記載の超音波システム。
- 前記1つ又は複数のプロセッサが、更に、プローブに接触する血液を有する血液プールの範囲を計算する、請求項5又は請求項7に記載の超音波システム。
- 前記第2周波数及び/又は前記第2デューティー比が前記血液プールの範囲により定められる値を有する、請求項13に記載の超音波システム。
- 前記プローブがカテーテルである、請求項2に記載の超音波システム。
- 関心領域を有するボリューム領域を撮像するための超音波システムの作動方法であって、
前記超音波システムは、前記ボリューム領域にわたって、超音波ビームを送信すると共に前記超音波ビームに対応するエコー信号を受信するCMUTトランスジューサのアレイと、前記アレイに結合され、超音波ビーム送信を制御すると共に前記ボリューム領域の超音波画像データを供給するビーム成形器と、前記ビーム成形器に結合される1つ又は複数のプロセッサと、前記ビーム成形器に結合されるトランスジューサコントローラと、を備え、
前記超音波システムの作動方法は、
前記トランスジューサコントローラが、第1周波数の超音波ビームを前記ボリューム内へ送信すると共に、前記第1周波数の超音波ビームに対応する第1エコー信号を受信するように前記アレイを制御するステップと、
前記ビーム成形器が、前記第1エコー信号に基づいて、第1空間解像度を有する第1超音波画像データを供給するステップと、
前記1つ又は複数のプロセッサが、前記第1超音波画像データに基づいて前記ボリューム内の前記関心領域の位置を特定し、特定した前記関心領域の位置、前記関心領域内の前記第1エコー信号の信号値、及び前記超音波システムのノイズレベルを用いて、前記第1エコー信号の減衰の深度変化に基づいて、前記アレイと前記関心領域との間において、血液を含む減衰組織型を検出するステップと、
前記トランスジューサコントローラが、前記1つ又は複数のプロセッサが前記減衰組織型を検出することに応答して、前記第1周波数より高い第2周波数の超音波ビームを前記ボリューム内へ送信すると共に、前記第2周波数の超音波ビームに対応する第2エコー信号を受信するように前記アレイを制御するステップであって、前記第2周波数は、前記第2周波数の超音波ビームが前記減衰組織型を通過して前記関心領域へ到達するときに、前記第2周波数の超音波ビームの振幅が前記ノイズレベルを超えるように選択される、ステップと、
前記ビーム成形器が、前記第2エコー信号に基づいて、前記第1空間解像度より高い第2空間解像度を有する第2超音波画像データを供給するステップと、
前記1つ又は複数のプロセッサが、前記第2超音波画像データに基づいて超音波画像を出力するステップと、
を有する、超音波システムの作動方法。 - 前記分析するステップは、前記1つ又は複数のプロセッサが、前記アレイを収容したプローブと接触する血液を有する血液プールの範囲を計算するステップを含む、請求項16に記載の超音波システムの作動方法。
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