KR101575923B1 - 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법 및 시스템 - Google Patents
물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법 및 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101575923B1 KR101575923B1 KR1020117010714A KR20117010714A KR101575923B1 KR 101575923 B1 KR101575923 B1 KR 101575923B1 KR 1020117010714 A KR1020117010714 A KR 1020117010714A KR 20117010714 A KR20117010714 A KR 20117010714A KR 101575923 B1 KR101575923 B1 KR 101575923B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- acoustic
- acoustic vibration
- frequency
- electromagnetic wave
- delete delete
- Prior art date
Links
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 title claims description 15
- 238000011835 investigation Methods 0.000 title 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 55
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 claims 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 9
- 238000012285 ultrasound imaging Methods 0.000 description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 7
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 description 7
- 238000003491 array Methods 0.000 description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 5
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012306 spectroscopic technique Methods 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009607 mammography Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 2
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011263 electroactive material Substances 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 description 1
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0048—Detecting, measuring or recording by applying mechanical forces or stimuli
- A61B5/0051—Detecting, measuring or recording by applying mechanical forces or stimuli by applying vibrations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4795—Scattering, i.e. diffuse reflection spatially resolved investigating of object in scattering medium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0048—Detecting, measuring or recording by applying mechanical forces or stimuli
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/0507—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves using microwaves or terahertz waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
- A61B8/0825—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of the breast, e.g. mammography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/48—Diagnostic techniques
- A61B8/488—Diagnostic techniques involving Doppler signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
- G01N2021/1706—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids in solids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/899—Combination of imaging systems with ancillary equipment
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
인간 또는 동물의 조직과 같은 물체를 위한 이미징 시스템은, 방사하는 전자기파의 주파수로부터 음향 진동의 주파수 및 음향 진동의 주파수의 배수만큼 편이된 도플러 성분을 포함하는 산란된 전자기파를 생성하기 위해, 음향 진동에 의해 방사하는 전자기파를 산란시키는 것을 이용한다. 음향 변환 장치는 복수의 영역에서 2차원 또는 3차원으로 집중되는 음향 진동을 적용한다. 송신기는 100 MHz 내지 100 GHz 범위의 주파수를 갖는 방사하는 전자기파를 물체에 동시에 방사하고, 음향 진동의 진동 방향은 방사하는 전자기파의 전파 방향에 평행한 성분을 갖는다. 수신기는 산란된 전자기파를 수신한다. 신호 처리 장치는 도플러 성분의 특징을 획득하고, 획득된 특징을 나타내는 이미지 데이터를 저장한다.
Description
본 발명은 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 이미징 분야에 적용되지만, 오직 이 분야에만 국한되지는 않는다.
물체의 물리적인 성질을 조사하는 다양한 방법들이 알려져있다. 예컨대, 물체의 물리적인 성질을 나타내는 이미지를 생성하는 광범위한 이미징 기술이 있다. 예컨대, 의료용 이미징 분야에서 확립되고 널리 이용되는 이미징 방법에는 x-ray 방사선 촬영법(radiography), CT(computed tomography), 초음파 이미징, MRI(magnetic resonance imaging), PET(positron emission tomography)가 있다.
서로 다른 이미징 방법은 서로 다른 물리적인 현상을 바탕으로 한다. 예컨대, x-ray 방사선 촬영법 및 CT에서는 x-ray가 물체와 상호작용을 하고, 초음파 이미징에서는 초음파가 물체와 상호작용한다. 그 결과 서로 다른 이미징 기술은 이미지화되는 물체의 서로 다른 물리적인 특징의 이미지를 생성한다. 따라서 서로 다른 이미징 기술은 서로 다른 장점 및 제한을 갖는다. 예로서, 종래의 초음파 이미징 및 MRI의 의료용 이미징 방법을 비교하면, 둘 모두는 비교적 높은 해상도의 이미지를 제공하지만, 초음파 이미징은 음향 또는 기계적인 성질의 이미지를 제공하는 반면, MRI는 전자기적인 성질의 이미지를 제공한다. 따라서 MRI는 일부 물체의 이미징을 위해 더 유용하지만, 반대로 강력한 자석을 필요로 한다는 문제에 당면해 있다.
유사하게, 서로 다른 물리적인 현상을 바탕으로 하는 분광 기술 분야가 있다. 이러한 분광 기술은 반드시 이미지를 생성하지는 않지만, 주파수 또는 파장, 예컨대 전자기 방사선과 관련된 데이터를 생산한다.
기반으로 하는 물리적인 현상이 서로 다르기 때문에, 이러한 서로 다른 이미징 기술 및 서로 다른 분광 기술은 대상이 되는 물체의 특징의 성질에 의존하여 서로 다르게 적용된다.
본 발명은 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기존에 확립된 기술과는 다른 물체의 물리적인 성질을 조사하기 위한 기술에 관한 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 물체의 물리적인 특징을 조사하는 방법은,
상기 물체 내의 영역에서 2차원 또는 3차원으로 집중되는 음향 진동을 상기 물체에 적용하는 단계;
30 THz 이하의 주파수를 갖는 방사하는(illuminating) 전자기파를 상기 물체에 동시에 방사하는 단계로서, 상기 영역에서 상기 물체의 음향 진동이, 상기 방사하는 전자기파의 주파수로부터 상기 음향 진동의 주파수 및 상기 음향 진동의 주파수의 배수만큼 편이된 도플러 성분을 포함하는 산란된 전자기파를 생성하도록, 상기 음향 진동의 진동 방향은 상기 방사하는 전자기파의 전파 방향에 평행한 성분을 갖는 단계;
상기 영역에서 생성되는 상기 산란된 전자기파를 수신하는 단계; 및
수신된 상기 산란된 전자기파로부터 상기 도플러 성분의 적어도 하나의 특징을 나타내는 데이터를 획득하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 방법과 유사하게 구현되는 시스템이 제공된다.
따라서 본 발명은, 물체에 방사하는 30 THz 이하의 주파수(테라헤르츠 밴드 이하의 전파) 범위를 갖는 전자기파를 물체의 음향 진동이 산란하고 변조하는 물리적인 현상을 바탕으로, 물체의 물리적인 조사를 하기 위해 제공된다. 본 발명은 바람직하게는, 예컨대 의료용 이미징 분야에서, 인간 또는 동물의 조직에 해당하는 물체에 적용된다. 그러나, 본 발명은 상기 분야에만 제한되지 않고, 다른 분야의 물체에도 적용될 수 있다.
음향 진동의 진동 방향이 방사하는 전자기파의 전파 방향과 평행한 성분을 가짐으로써, 산란된 전자기파는 방사하는 전자기파의 주파수로부터 음향 진동의 주파수 및 음향 진동의 주파수의 배수만큼 편이된 도플러 성분을 포함한다. 이러한 도플러 성분의 특징이 검출된다. 검출되는 특징은 음향 진동이 적용되는 물체 내의 영역의 기계적인 응답 및 방사하는 전자기파와 상호작용을 유발하는 물체 내의 영역의 전자기적 성질에 의존한다. 따라서 검출되는 특징은 MRI 이미징과 유사하지만, 자석을 필요로 하지 않고 전자기적 성질에 관한 정보를 제공한다.
본 발명은 물체의 이미징을 제공하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 음향 진동은 복수의 영역에 집중되도록 적용되고, 각각의 복수의 영역에서 생성되는 산란된 전자기파는 각각의 영역과 관련된 도플러 성분의 적어도 하나의 특징과 관련되는 데이터를 이미지 데이터로서 획득하기 위해 수신되고 사용된다.
따라서, 음향 진동이 동시에 집중되도록 적용되고, 음향 진동으로서 전자기파는 물체 내의 영역에서 2차원 또는 3차원으로 집중되고, 검출되는 임의의 도플러 성분(방사하는 전자기파의 주파수로부터 음향 진동의 주파수 또는 음향 진동의 주파수의 배수만큼 편이된 것임)은 음향 진동의 영역 내에서 상호작용에 의해 생성되는 것으로 알려져 있다. 이러한 방식으로, 복수의 영역을 위한 이미지 데이터를 생성하고, 물체의 물리적인 성질에 관한 정보를 나타내는 이미지를 구축할 수 있다. 음향 진동이 2차원으로 집중되는 경우, 영역은 제 3 방향으로 연장하고 따라서 이미지는 2차원 이미지(또는 그림자 상)이다. 음향 진동이 3차원으로 집중되는 경우, 영역은 제 3 방향 내의 범위에 제한되고, 3차원 이미지가 획득될 수 있다.
음향 진동이 복수의 영역에 순차적으로 집중되도록 적용될 수 있다. 이 경우, 음향 진동은 본 발명의 구현을 단순화한 동일한 주파수를 가질 수 있지만, 필수적인 것은 아니다.
대안적으로, 음향 진동은 복수의 영역에 동시에, 하지만 각각의 영역에 서로 다른 주파수로 집중되도록 적용될 수 있다. 이 경우, 각각의 영역으로부터 산란된 전자기파는 서로 다른 주파수를 가져서, 각각의 영역과 관련하여 획득된 도플러 성분의 적어도 하나의 특징을 개별적인 데이터로 나타낼 수 있다.
집중은 초음파 이미징 기술로 알려진 것과 유사한 방식으로 달성될 수 있다. 예컨대, 2차원으로 집중되는 음향 진동을 적용하기 위해, 음향 진동은 빔으로서 적용될 수 있거나, 또는 3차원으로 집중되는 음향 진동을 적용하기 위해, 음향 진동은 3차원으로 연속적으로 집중되는 스팟(spot)으로서 또는 2차원 공간으로 집중되고 음향 진동이 전파할 때 전파 방향을 따라 서로 다른 시간으로 집중되는 펄스 빔으로서 적용될 수 있다. 이것은, 이미징의 분해능이 초음파 이미징에 의해 달성되는 것과 유사하고, 음향 진동의 파장을 바탕으로 달성될 수 있는 집중에 의해 제한될 수 있음을 의미한다.
본 발명은 또한 물체의 이미징을 제공하지 않고, 단지 하나의 영역에 음향 진동을 적용하는 것으로만 사용될 수 있다. 그렇다 하더라도, 전술한 물리적인 현상을 바탕으로 하기 때문에, 획득된 물체의 물리적인 성질에 관한 정보는 유용하다.
추가적으로 그리고 음향 진동이 단지 하나의 영역에 적용되는 경우에 특별한 장점으로, 본 발명의 방법은 서로 다른 주파수의 음향 진동 및/또는 서로 다른 주파수의 방사하는 전자기파를 사용하여 수행된다. 이러한 방식으로, 도플러 성분의 적어도 하나의 특징을 나타내는 데이터는 음향 진동 및/또는 방사하는 전자기파의 서로 다른 주파수와 관련하여 획득될 수 있다. 이 경우, 물체의 성질의 더 나은 특성화를 허용하기 때문에, 본 발명은 몇몇 물체를 위해 유용한 분광 기술로 구현된다.
이 성질들은 본 발명의 이미징이 인간 또는 동물 조직의 이미징에 적용될 때, 기존에 확립된 이미징 방법을 넘어선 장점을 제공할 수 있음을 의미하지만, 이것은 의료용 이미징에만 제한되지 않는다.
더 나은 이해를 위해, 이제 본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이나, 이에 제한되지는 않을 것이다.
도 1은 이미징 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 음향 진동, 방사하는 전자기파 및 산란된 전자기파의 주파수 스펙트럼의 그래프를 도시한다.
도 3은 이미징 시스템의 음향 변환 장치의 사시도를 도시한다.
도 4는 음향 변환 장치의 구동 회로의 개략도를 도시한다.
도 5는 구동 회로의 빔 형성 회로의 개략도를 도시한다.
도 6은 음향 변환 장치에서 변환기의 사시도를 도시한다.
도 7은 유방촬영장치(mammography)에 적용되는 이미징 시스템의 사시도를 도시한다.
도 8은 전신 스캐너에 적용되는 이미징 시스템의 사시도를 도시한다.
도 9는 소형 음향 변환 장치에 적용되는 이미징 시스템의 사시도를 도시한다.
도 1은 이미징 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 음향 진동, 방사하는 전자기파 및 산란된 전자기파의 주파수 스펙트럼의 그래프를 도시한다.
도 3은 이미징 시스템의 음향 변환 장치의 사시도를 도시한다.
도 4는 음향 변환 장치의 구동 회로의 개략도를 도시한다.
도 5는 구동 회로의 빔 형성 회로의 개략도를 도시한다.
도 6은 음향 변환 장치에서 변환기의 사시도를 도시한다.
도 7은 유방촬영장치(mammography)에 적용되는 이미징 시스템의 사시도를 도시한다.
도 8은 전신 스캐너에 적용되는 이미징 시스템의 사시도를 도시한다.
도 9는 소형 음향 변환 장치에 적용되는 이미징 시스템의 사시도를 도시한다.
도 1에 도시된 물체(2)의 물리적인 성질을 조사하기 위한 시스템(1)에 대해 우선 설명할 것이다. 물체(2)는 의료용 이미징 분야에서와 같이 인간 또는 동물의 조직일 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기 분야에만 제한되지 않고, 다른 분야의 물체에도 적용될 수 있다.
시스템(1)은 시스템(1)의 다른 구성요소를 제어하는 제어 유닛(3)을 포함한다. 제어 유닛(3)은 적절한 프로그램을 구동하는 컴퓨터 장치에 의해 구현될 수 있다.
시스템(1)은 제어 유닛(3)의 제어 하에서 동작하는 음향 변환 장치(4)를 포함한다. 음향 변환 장치(4)는 동작 시, 음향 진동을 물체(2)에 적용한다. 음향 진동은 물체 내의 정해진 위치에서 영역(5)으로 집중된다. 대안적으로 도 1에 도시된 바와 같이 음향 진동은, 음향 진동의 전파 방향에 수직한 범위로 제한되지만 전파 방향을 따라 연장하는 2차원 영역(5a)(점선으로 도시됨)으로 집중될 수 있거나, 또는 역시 전파 방향에 따라 제한되는 3차원 영역(5b)(일점 쇄선으로 도시됨)으로 집중될 수 있다. 음향 진동의 집중은 종래의 장치를 사용하여 달성될 수 있으며, 이 점은 아래에서 더 자세히 설명된다. 음파의 전파 방향에 따라 3차원으로 집중되는 경우, 음향 진동은 단지 순간적으로 음파가 전파됨으로써 집중될 수 있었다. 의료용 이미지와 같은 다양한 분야의 적용에서, 음향 진동은 초음파이다.
간단한 실시예에서, 음향 진동은 정해진 시간 동안 하나의 위치, 즉 물체(2)가 스캔되는 위치로 집중되어서, 음향 진동은 복수의 서로 다른 영역(5)에서 성공적으로 영역(5)에 적용된다. 이러한 스캐닝은 제어가능한 초점 또는 빔을 갖는 음향 변환 장치(4)를 사용하여 수행될 수 있거나, 대안적으로 고정된 초점 또는 빔을 사용하는 음향 변환 장치(4)를 물리적으로 이동시켜, 예컨대 기계적인 변환기를 사용하여 수행될 수 있다. 스캐닝은 1차원, 2차원 또는 3차원으로 수행될 수 있다.
보다 복잡한 실시예에서, 음향 진동은 복수의 위치에서 동시에 영역(5)에 집중되지만, 이 경우 음향 진동은 서로 다른 위치에서 서로 다른 주파수를 가지며, 이 점은 아래에서 더 자세히 설명된다.
용이한 검출을 위해, 음향 진동은 주로 단일 주파수이다. 그러나, 일반적으로 음향 진동은 주파수의 밴드를 포함할 수 있다.
시스템(1)은 또한 제어 유닛(3)에 의해 제어되는 무선 주파수 공급원(7)에 연결되는 송신기 안테나(6)를 포함하는 송신 장치를 포함한다. 송신 장치는 동작 시 방사하는 전자기파를 사용하여 물체(2)에 방사하되, 상기 방사하는 전자기파는 무선 주파수를 갖고, 조사할 때 개념적으로 균일하게 물체(2)의 전체 부피를 커버하기에 충분한 광대역 빔을 갖는다. 방사하는 전자기파는 펄스(pulse)보다는 지속파(continuous wave)가 바람직하다. 이 경우 방사하는 전자기파는 일정한 진폭 및 주파수를 갖고, 적어도 음파를 사용하여 상호작용을 하는 동안에는 산란된 도플러 구성요소를 수신하는 것에 의해 모니터된다.
용이한 검출을 위해, 방사하는 전자기파는 주로 단일 주파수이지만, 일반적으로 방사하는 전자기파는 주파수의 밴드를 포함할 수 있다. 방사하는 전자기파의 주파수는 음향 진동의 주파수보다 크고, 바람직하게는 적어도 10 배 이상 크다.
방사하는 전자기파는 물체(2)에 의해 산란된다. 영역(5) 내에서 산란된 전자기파를 변조하기 위해, 음향적으로 진동하는 물체(2) 및 영역(5) 내에서 물체(2)의 음향 진동을 유발시키는 방사하는 전자기파 사이에 상호작용이 있다. 특히, 생성되는 산란된 전자기파는 방사하는 전자기파의 주파수에서의 성분과 방사하는 전자기파의 주파수로부터 음향 진동의 주파수 및 음향 진동의 주파수의 배수만큼 편이된 주파수에서의 도플러 성분을 포함한다.
이것은 각각 음향 진동, 방사하는 전자기파 및 산란된 전자기파의 주파수 스펙트럼의 그래프인 도 2a 내지 도 2c에 도시된다. 이 경우, 각각의 음향 진동 및 방사하는 전자기파는 각각 단일 주파수 fa 및 fe를 갖는다. 산란된 전자기파는 방사하는 전자기파의 주파수 fe를 중심 성분으로 갖는다. 산란된 전자기파는 또한 주파수 fe ± n.fa(여기서, n은 정수이고, 방사하는 전자기파의 주파수 fe로부터 음향 진동의 주파수 및 상기 음향 진동의 주파수의 배수의 주파수 fa에 의해 편이되는 것을 의미함)에서 도플러 성분(측파대)을 갖는다. 비록 도 2c는 각각의 측 상에 세 도플러 성분에 대한 예를 도시하지만, 일반적으로 물리적인 상호작용에 따라 임의의 수의 도플러 성분이 있을 수 있다.
도플러 성분을 포함하는 산란된 전자기파의 발생 후에 나타나는 물리적인 현상으로는, 서로 다른 전기적인 성질, 예컨대 전도성 및 유전율을 갖는 물체(2) 내의 영역들(또는 더 일반적으로 전기적인 성질이 바뀌는 영역들) 사이의 경계에서 방사하는 전자기파가 산란되고, 이런 경계의 진동이 산란된 파장을 변조시킨다. 그리하여 정지 상태에 있는 경우, 물체(2)의 산란에 대응하는 방사하는 전자기파의 주파수를 갖는 중심 성분이 고려될 수 있고, 도플러 성분은 물체(2)의 진동에 의해 발생된다.
일반적인 경우에서 진동하는 물체의 이러한 물리적인 현상은, 예컨대 Lawrence 등에 의해 2006년 6월에 IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 54, no. 7, pp. 2054-2061에 개시된 "Electromagnetic Scattering from Vibrating Penetrable Objects Using a General Class of Time-Varying Sheet Boundary Conditions"에 의해 알려져 있다. 그러나, 이 문서는 진동이 어떻게 발생되는지는 고려하지 않은 채, 단지 진동하는 금속 및 유전체 몸체에 의해 산란된 전자기파만을 고려한다. 반면에 본 발명에서는, 음향 진동은 영역(5)에 집중되도록 적용되고, 산란된 전자기파에서 검출되는 임의의 도플러 성분은 영역(5)에서 발생되는 것으로 알려지도록 의도한다. 이 기본적인 시스템(1)은 도플러 성분을 사용하여 영역(5)의 위치에서 물체(2)에 대한 정보를 제공한다. 특히 검출된 도플러 성분은 영역(5)의 위치에서 물체(2)의 기계적인 응답(컴플라이언스)과 또한 영역(5)의 위치에서 물체(2)의 전기적인 성질에 의존적이다. 영역(5)의 서로 다른 위치에 음향 진동을 적용함으로써, 물체(5)의 이미지를 구축할 수 있다.
시스템(1)은 또한 제어 유닛(3)에 의해 제어되는 신호 처리 장치(9)에 연결되는 수신기 안테나(8)를 포함하는 수신 장치를 포함한다. 동작 시 수신기(8)는 산란된 파를 수신받고, 신호 처리 장치(9)는 그것을 분석하여 도플러 성분을 검출하고, 도플러 성분의 위상 및 진폭을 획득하거나, 또는 일반적으로 도플러 성분의 다른 특징을 획득한다.
도 1에서, 음향 변환 장치(4) 및 송신기 안테나(6)는 서로 나란히 도시되고, 그리하여 음향 진동 및 전자기파의 전파 방향은 동일하지만, 이것은 필수적이지 않고, 다른 장치들이 아래에서 설명된다. 일반적으로, 서로 관련된 음향 변환 장치(4) 및 송신기 안테나(6)의 위치는, 음향 진동의 진동 방향 성분이 방사하는 전자기파의 전파 방향에 평행한 성분을 갖도록 선택된다. 이것은 도플러 산란을 생성하기 위함이다.
산란된 도플러 성분의 크기는, 방사하는 전자기파의 전파 방향에 평행한 음향 진동의 진동 방향에 의해 최대가 된다. 진동 방향은 음향 진동의 전파 방향에 평행하고, 그리하여 이것은 평행 또는 역평행 방향을 갖는 진동 방향 및 방사하는 전자기파에 대응한다. 이것은 방사하는 전자기파의 전파 방향을 따라 해상되는 영역(5)의 기계적인 움직임이 이 방향에서 가장 크기 때문이고, 벌크 물질의 기계적인 왜곡으로 인해 다른 방향에서 획득될 수 있는 제 2 움직임은 무시한다. 음향 진동의 방향과 방사하는 전자기파의 전파 방향 사이의 각을 α라고 한다면, 방사하는 전자기파의 전파 방향을 따라 해상되는 음향 진동의 속도는 cos(α)에 따라 감소된다. 이것은 산란된 도플러 성분의 크기는 cos(α)에 따라 유사하게 감소되는 결과를 가져온다. 이것은, 비록 도플러 성분은 α보다 큰 각에서 여전히 관찰될 수 있더라도, 효과적으로는 음향 진동의 진동 방향이 방사하는 전자기파의 전파 방향에 수직하지 않아야 함을 의미하고, 바람직하게는 평행해야 함을 의미한다.
음향 변환 장치(4) 및 송신기 안테나(6)는 서로 인접하게 배치되어, 방사하는 전자기파의 전파 방향에 평행하게 음향 진동의 방향을 설정할 수 있다. 정확한 평행 상태는 음향 변환 장치(4) 및 송신기의 물리적인 크기에 의해 발생되는 제약조건에 의해 제한되지만, 도플러 산란의 최대화하고자 하는 실질적인 목적을 위해, 상기 두 장치는 충분히 가깝게 배열되어 평행해 질 수 있다. 대안적으로 송신기 안테나(6)는 음향 변환 장치(4)로부터 물질(2)의 반대편 측 상에 배열될 수 있다.
일반적으로, 수신기 안테나(8)는 전자기파의 전파 방향 및 음향 진동의 진동 방향과 관련된 각으로 배치된다. 이것은, 산란된 도플러 성분은 이론적으로 임의의 방향으로 산란될 수 있기 때문이다. 산란의 방향은 영역(5) 내에서의 물체(2)의 물리적인 성질에 의존한다.
바람직하게는, 산란된 전자기파는 방사하는 전자기파의 전파 방향에 평행 또는 역평행한 라인을 따라 수신받는데, 이는 산란이 일반적으로 이 방향에서 강하기 때문이다. 방사하는 전자기파의 전파 방향에 역평행한 라인을 따른 수신은 서로 가까이 배치되는 송신기 안테나(6) 및 수신기 안테나(8)에 의해 달성될 수 있거나(상기 두 장치의 물리적인 크기에 의해 발생되는 제약조건을 적용함), 또는 검출되는 도플러 성분을 처리하는 회로로부터 주파수 공급원을 격리시키기 위한 적절한 회로(예컨대, 방향성 결합기(directional coupler))에 연결되는 공통 안테나에 의해 대체될 수 있다.
그러나, 산란된 전자기파는 다른 방향으로 수신될 수 있다. 바람직하게는, 산란된 전자기파는 복수의 방향으로 수신된다. 이것은 영역(5) 내에서의 물체(2)의 성질에 대해 추가적인 정보를 제공할 수 있는데, 산란은 산란을 유발하는 물체(2)의 물리적인 성질에 의존하기 때문이다.
신호 처리 장치(9)는 증폭기(10), 주파수-변조(FM) 복조기(11) 및 디지털 신호 처리기(12)를 포함한다.
증폭기(10)는 수신기(8)에 의해 수신받은 신호를 수신하거나 증폭한다. 증폭기(10)에 의해 출력되는 증폭된 신호는, 산란된 파동의 도플러 성분의 위상 및 진폭을 획득하도록 구성되는 FM 복조기(11)에 공급된다. 영역(5)의 진동에 의해 방사하는 전자기파의 변조는 주로 주파수-변조이기 때문에, FM 복조기(11)는 도플러 성분, 예컨대 위상 및 진폭의 특징을 획득하는 종래의 FM 기술을 사용할 수 있다. FM 복조기 사용을 용이하게 하기 위해, FM 복조기(11)에는 주파수 공급원(7)으로부터 방사하는 전자기파의 신호 및 음향 변환 장치(4)로부터 음파의 신호가 제공된다.
이 경우 영역(5) 내의 정해진 위치에서의 음향 진동은 단일 주파수이고, FM 복조기(11)는 도플러 성분 내에서 음파의 주파수를 검출하도록 구성되는 코히런트(coherent) 검출기를 포함할 수 있다.
증폭기(10) 및 FM 복조기(11)는 일반적으로 아날로그 회로에 의해 형성되지만, 대안적으로 디지털 회로가 사용될 수 있다.
FM 복조기(11)에 의해 획득된 도플러 성분의 위상 및 진폭은 도플러 성분의 특징을 처리하는 디지털 신호 처리기(12)에 공급된다. FM 복조기는 방사하는 전자기파의 주파수로부터 음향 진동의 주파수 및 음향 진동의 주파수의 배수만큼 편이된 주파수에서의 도플러 성분의 특징을 검출하고, 이러한 특징은 음향 진동의 흐름 위치에서 물체(2)의 영역(5)으로부터 획득되는 것으로 알려져 있다. 디지털 신호 처리기(12)에는 음향 진동의 흐름 위치를 확인하는 제어 유닛(3)에 의해 정보가 공급된다. 디지털 신호 처리기(12)는, 물체(2)를 거쳐서 스캔되는 위치에 따라 각각의 위치에 관하여 검출되는 특징을 나타내는 이미지 데이터(13)를 저장한다. 이미지 데이터(13)는 신호 처리 장치(9)에 의해 저장, 표시 및/또는 출력될 수 있다.
디지털 신호 처리기(12)는 위상과 진폭 또는 다른 특징에서 실질적으로 획득된 값들만 저장할 수 있다. 이 특징은 전술한 바와 같이, 서로 다른 위치에서 물체(2)의 성질에 따라 달라지고, 그리하여 다른 처리 과정이 없어도 유효한 이미지를 제공한다.
추가적으로, 또한 이미지 데이터(13)로 저장되는 물체(2)의 특별한 물리적인 성질을 나타내는 특징을 획득하기 위해, 디지털 신호 처리기(12)는 음향 진동 및 방사하는 전자기파 사이에서 상호작용하는 모델을 바탕으로, 위상과 진폭 또는 다른 특징의 실질적으로 획득된 값들을 더 처리할 수 있다. 이러한 처리는 위상 및 진폭보다 더 유용한 물체(2)의 성질에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예컨대 의료용 이미징의 경우, 이러한 처리는 전자기 응답이 알려진 대사 산물 종류를 특성화하는데 사용될 수 있다.
디지털 신호 처리기(12)는 적절한 프로그램을 실행하는 컴퓨터 장치에 의해, 추가적으로 제어 유닛(3)을 구현하기 위해 사용되는 동일한 컴퓨터 장치에 의해 구현될 수 있다.
도플러 성분이 영역(5)의 음향 진동에 의해 유도되는 상호작용으로부터 생성되는 동안, 이미지 데이터(13)의 분해능은 음향 변환 장치(5)에 의해 달성되는 음향 진동의 한정된 범위에 의해 결정되기 때문에, 영역(5)의 사이즈와 동일하다. 그에 따라 분해능은 초음파 이미징과 유사한 방식으로 음파의 파장에 의존한다. 그리하여 본 발명의 이미징 기술은 초음파 이미징에 의해 달성되는 유사한 분해능을 달성할 수 있다. 예컨대, 분해능은 매우 높은 초음파 음파 주파수에서 1 밀리미터보다 작을 수 있다(개략적으로 언급하면, 1 mm 분해능은 1 MHz, 100 ㎛ 내지10 MHz 및 1 ㎛ 내지 100 MHz 범위의 주파수에 응답함).
다른 한편으로는, 초음파 이미징은 전술한 바와 같이 음향 진동과 방사하는 전자기 진동 사이의 물리적인 상호작용에 의존하고, 음향 진동에 물체(2)의 기계적인 응답(컴플라이언스)에 관한 정보 및 물체의 전기적인 성질에 관한 정보를 제공하고, 예컨대 자석을 필요로 하지 않고 MRI와 유사한 정보를 제공하는데, 이미지 대조 메커니즘은 이러한 초음파 이미징과는 다르다. 그리하여 본 발명의 이미징 기술은 다른 이미징 양상으로 대체할 수 있다.
본 발명의 이미징 기술은 음향 진동 및 방사하는 전자기파의 주파수를 적절하게 선택함으로써, 예컨대 물체(2)가 인간 또는 동물의 조직인 의료용 이미징과 같은 분야에서 적용될 수 있다.
방사하는 전지기파는, 30 THz 이하의 주파수 범위(테라헤르츠 밴드 이하); 마이크로파 주파수 이하에 대응하는 EHF(extremely high frequency) 내의 300 GHz 이하의 주파수 범위; 또는 몇몇 분야에서 적용되는 100 GHz 이하의 주파수 범위를 갖는 전파이다. 이 경우 물체(2)는 인간 또는 동물의 조직이고, 바람직하게는 영역은 100 GHz 이하이다. 이것은 물체(2) 내에서의 상호작용이 MRI 이미징과 유사하게 물체(2)의 전자기적 성질에 관한 정보를 제공함을 의미한다. 다수의 적용에서, 주파수 영역은 100 MHz 이하이다.
음파의 주파수는 분해능을 제어하므로, 이미지화되는 물체(2)에서 대상이 되는 특징과 관련된 요구되는 분해능을 달성하기 위해 충분히 높게 선택되어야 한다 음파의 주파수는 종래의 초음파 이미징에서와 같이 실질적인 제약조건이 적용될 수 있는데, 그 예로는 음향 변환 장치(4)에 의해 주파수가 달성될 수 있고, 이미지화되는 물체(2) 내에 음파가 침투하는 것이다. 이미지화되는 물체(2)가 의료용 이미징 분야에서와 같이 인간 또는 동물의 조직이라면, 음파의 주파수는 일반적으로 10 MHz 이하 및/또는 1 GHz 이하일 수 있다. 비록 일반적으로 가청 범위(audible range) 내의 음파의 주파수가 이론적으로 몇몇 분야의 적용에서 사용될 수 있지만, 상기 주파수는 초음파이다.
물체(2)는 서로 다른 주파수에서 달라지는 응답을 가질 수 있다. 따라서, 이미징은 서로 다른 주파수의 음향 진동 및/또는 서로 다른 주파수의 방사하는 전자기파에 의해 수행된다. 시스템(1)이 동작을 반복하지만 음파 주파수를 조절함으로써 서로 다른 주파수가 서로 다른 시간에 적용될 수 있다. 대안적으로 서로 다른 주파수는 동시에 동일한 또는 다른 영역(5)으로 적용될 수 있다. 이러한 방식으로, 정보는 음향 진동 및/또는 방사하는 전자기파의 서로 다른 주파수의 반복으로 획득될 수 있으므로, 상기 기술은 분광 기술이다. 이것은 더 나은 물체(2) 성질의 특성화를 허용한다.
물체(2) 내에 방사하는 전자기파가 흡수되는 정도는 그 전자기파의 주파수에 의해 증가한다. 따라서, 방사하는 전자기파의 주파수는 물체(2) 내로 흡수 되도록 하기 위해서 충분히 낮게, 즉 전체 물체(2)가 이미지화되도록 충분히 낮게 선택되어야 한다.
음향 변환 장치(4) 및 상기 장치의 다양한 편차에 대해 이제 설명하고자한다.
전술한 바와 같이, 음향 변환 장치(4)는 음향 진동을 제공하는데, 음향 진동은 정해진 시간으로 영역(5) 내에 집중되고, 2차원 영역(5a)으로 집중되고 전파 방향으로 연장하거나, 3차원 영역(5b)으로 집중되고 전파 방향을 제한한다. 이것은 제어 가능한 초점 및 고정된 초점을 제공할 수 있는 종래의 장치를 사용하여 달성될 수 있다.
도 3은, 영역(5)에 전기적으로 제어 가능한 초점을 제공하는 변환기(20) 어레이를 포함하는 음향 변환 장치(4)의 가능한 구성을 도시한다. 이 경우, 변환기(20) 어레이에 의해 출력되는 음파는 전파하는 빔일 수 있다. 빔-형성과 같은 초음파 이미징으로 알려진 분야는 요구되는 위치에서 형성되는 고에너지 초점을 허용한다. 본 발명의 방법에서, 이것은 대다수의 산란된 전자기파는 초점의 영역(5)과 관련된 정보를 담고 있음을 의미한다.
2차원으로 집중을 제공하기 위해, 변환기(20) 어레이는 연속 빔으로서 음향 진동을 적용할 수 있어서, 음향 진동은 전파 방향에 수직한 2차원으로 전파하는 빔의 공간으로 집중된다. 3차원으로 집중을 제공하기 위해, 변환기(20) 어레이는 연속적이지 않은 빔으로서 음향 진동을 여전히 제공할 수 있어서, 전파 방향에서 영역에서 3차원을 따라, 음향 진동은 음파가 전파될 때 동시에 전달된다. 전파하는 빔은 정해진 시간에서 하나의 영역(5) 내로 집중되는 펄스일 수 있고, 여기서 영역(5)은 시간이 지남에 따라 물체(2)를 통과하여 전파한다. 대안적으로, 전파하는 빔은 다양한 주파수를 가질 수 있어서, 음향 진동의 서로 다른 주파수는 동시에 서로 다른 영역(5)으로 집중될 수 있다. 따라서, 제어 유닛(3)에 의해 디지털 신호 처리기(12)로 공급되는 정보는 전파하는 빔의 타이밍을 나타내고, 따라서 음향 진동의 흐름 위치를 확인할 수 있다.
전파하는 빔이 다양한 주파수를 갖는 경우, 일 옵션에서는 신호 처리 장치(9)는 수신되는 산란된 신호를 시간 영역으로 푸리에 변환 또는 다른 변환이 되도록 구성된다. 서로 다른 영역(5)으로 동시에 집중되는 음향 진동의 서로 다른 주파수로 인해, 이러한 변환은 각각의 서로 다른 영역(5)과 관련된 특징을 생성한다. 이러한 방식으로, 영상이 구축될 수 있고, 시간의 함수로서의 이미지는 아주 높은 시간/공간 해상도로 표시될 수 있다.
전파하는 빔을 형성하기 위해, 진동 변환 장치(4)는 분리된 구동 신호를 각각의 변환기(20)에 제공하는 구동 회로를 포함하고, 여기서 구동 신호는 요구되는 영역(5)에서 초점을 형성하기 위해 진폭 및/또는 위상 및/또는 지연이 달라진다. 도 4에 도시된 바와 같이, 구동 회로(21)는 요구되는 주파수의 진동 신호를 빔 형성 회로(23)에 제공하는 주파수 공급원(22)을 포함한다. 빔 형성 회로(23)는 진폭 및/또는 위상 및/또는 지연을 수정함으로써 진동 신호로부터 각각의 변환기를 위한 신호를 획득한다. 빔 형성 회로(23)는 제어 유닛(3)의 제어 하에 작동되어, 요구되는 영역(5)에 초점을 제공한다. 또한 구동 회로(21)는 빔 형성 회로(23)에 의해 출력되는 변환기(20)를 위한 신호 각각을 증폭하기 위해 증폭기(24)를 포함하여, 각각의 변환기(20)에 공급되는 구동 신호를 형성한다.
빔 형성 회로(23)는 프로그램 가능한 증폭기(또는 감쇠기) 및/또는 위상 천이기 및/또는 지연기를 포함하여, 진동 신호를 수정할 수 있다. 예컨대, 각각의 변환기 중 하나와 관련된 도 5에 도시된 바와 같이, 빔 형성 회로(23)는 직교 구성을 사용할 수 있다. 직교 구성은 주파수 공급원(22)으로부터 각각 진동 신호를 공급받는 I-채널(25) 및 Q-채널(26)을 포함한다. I-채널(25)은 진동 신호를 위상 지연시키기 위해 π/2 위상 지연(27)을 포함하여, I-채널(25) 및 Q-채널(26)에서의 신호는 직교된다. 각각의 I-채널(25) 및 Q-채널(26)은 각각의 감쇠기(27. 28)를 포함하고, 그로부터의 출력은 감쇠되는 직교 신호를 가산하기 위한 가산기(30)에 공급된다. 각각의 감쇠기(27, 28)에 의해 각각 감소되는 정도는 가산기(30)에 의해 출력되는 신호의 증폭 및 위상이 달라짐에 따라 제어될 수 있다. 추가적으로, 가산기(30)에 의해 출력되는 이러한 신호는 구동 신호의 지연을 제어하기 위해 달라질 수 있는 다양한 지연 회로(31)에 제공된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 변환기(20)는 압전 물질(또는 다른 전기-활성 물질) 조각(43)에 의해 형성될 수 있다. 구동 회로(21)로부터의 구동 신호는 그 신호에 응답하여 진동하는 압전 물질 조각(43)을 가로질러 적용되어, 그에 따라 음파를 생성한다. 압전 물질(43) 조각은 실린더형으로 도시되지만, 생성되는 음파를 조절하기 위한 형상으로 만들어질 수 있다.
도 3 에서, 변환기(20)의 구성은 2D 평면 어레이로 도시되지만, 일반적으로 임의의 형상의 어레이, 예컨대 1D 선형 또는 등각 어레이, 휘어지거나 등각인 2D 어레이, 3D 어레이, 또는 물체(2)의 서로 다른 측면에 복수의 어레이가 대안적으로 사용될 수 있다.
대안적인 빔을 형성함으로써, 변환기(20) 어레이를 포함하는 이러한 음향 변환 장치(4)는 음향 진동을 3차원 공간으로 연속적으로 집중되는 스팟(spot)으로서 적용할 수 있다.
변환기(20) 어레이를 포함하는 이러한 음향 변환 장치(4)를 사용하여, 음향 진동이 집중되는 영역(5)의 위치는 전기 제어 하에 물체(2)를 거쳐서 스캔되어, 서로 다른 영역에 관한 정보를 획득할 수 있고, 그에 따라 물체(2)의 이미지를 구축할 수 있다.
음향 진동이 2차원으로 집중되는 경우, 이미지는 2차원 이미지(또는 그림자상)이고, 그 이미지의 픽셀은 음향 진동의 전파 방향을 따라 물체(2)를 통해 연장되는 전체 영역(5a)의 정보를 포함한다. 이 경우, 3차원 이미지는 검사되는 물체(2) 주위의 음향 변환 장치 및 송신기 안테나(6)의 움직임 및 서로 다른 입사각을 사용한 연속된 이미지 획득에 의해 구축될 수 있다. 그리고 나서 연속된 이미지는 종래의 다른 타입의 이미징, 예컨대 CT 스캐닝과 유사한 변환을 사용하여 3차원 이미지로 변환될 수 있다.
음향 진동이 3차원으로 집중되는 경우, 3차원 이미지는 3차원의 영역(5b)을 스캐닝하는 것에 의해 획득될 수 있다.
이러한 스캐닝은 또한 물리적으로 이동하는 고정된 초점을 갖는 음향 변환 장치(4)를 사용하여 달성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 간단한 실시예에서, 음향 진동은 정해진 시간에서 하나의 영역(5)으로 집중되고, 음향 진동은 복수의 서로 다른 위치에서 성공적으로 영역(5)에 적용된다.
보다 복잡한 실시예에서, 음향 진동은 서로 다른 위치에서 동시에 복수의 영역(5)으로 집중된다. 이 경우, 음향 진동은 서로 다른 영역(5)에서 서로 다른 주파수를 갖는다.
추가적인 실시예로는, 전술한 바와 같이 변환기(20) 어레이를 포함하는 음향 변환 장치(4)를 사용하지만, 서로 다른 주파수의 복수의 전파하는 빔을 동시에 생성하도록 수정된다. 이것은 각각 사용되는 서로 다른 주파수와 관련된 전술한 구동 회로(21)의 회로소자를 복제함으로써 달성될 수 있다. 각각의 주파수와 관련되는 구동 신호는 더해지고, 각각의 변환기(20)에 적용된다.
음향 진동은 서로 다른 영역(5)에서 서로 다른 주파수를 갖고, 산란된 전자기파는 서로 다른 영역(5)에서 생성되는 서로 다른 주파수의 도플러 성분을 갖고, 방사하는 전자기파의 주파수로부터 각각 음향 진동의 서로 다른 주파수(및 상기 음향 진동의 주파수의 배수)에 의해 각각 편이된 주파수를 갖는다. 따라서 신호 처리 장치(9)는 영역(5)의 서로 다른 위치에서 생성되는 것으로 알려진 서로 다른 도플러 성분의 특징을 검출하고 획득하도록 구성된다. 이것은, 전술한 바와 같이 구성되지만 각각 사용되는 음파 주파수와 관련된 FM 복조기(11)를 복제하는 신호 처리 장치(9)에 의해 달성될 수 있다. 이러한 방식으로, 도플러 성분의 특징 및 그에 따른 이미지 데이터(13)는 복수의 영역(5)에서 동시에 획득할 수 있다. 다수의 영역(5)은 이러한 방식으로 동시에 이미지화될 수 있고, 서로 다른 주파수의 도플러 성분들 사이에서 구별해내는 것은 신호 처리 장치(9)의 성능에 의해 제한될 수 있다.
몇몇 구성에서, 복수의 영역(5)은 동시에 이미지화되고, 영역(5)을 스캐닝하지 않고 이미지를 획득할 수 있다. 다른 구성에서, 복수의 영역(5)은 동시에 이미지화되지만, 그 후에 영역(5)은 물체(2)의 다른 부분을 이미지화하기 위해 스캔되어야 한다. 예컨대, 바람직한 일 실시예는 1D(또는 2D) 어레이에 구성되는 복수의 전파하는 빔을 사용하여, 물체(2)를 통과하여 전파하는 1D(또는 2D) 슬라이스를 동시에 이미지화하여, 성공적으로 슬라이스를 이미지화할 수 있고, 그에 따라, 예컨대 산부인과용 초음파(obstetric sonography)에서 사용되는, 종래의 의료용 초음파 이미징과 유사한 방식으로 2D(또는 3D) 이미지를 구축한다.
대안적으로, 시스템(1)은 물체(2)를 가로질러 이미징을 제공하지 않고, 하나의 영역(5)에서 물체(2)의 성질을 조사하도록 구현될 수 있다. 이 경우, 음향 진동은 하나의 영역(5)에만 적용된다. 이것은 전술한 시스템(1)을 사용하여 달성될 수 있지만, 제어 유닛(3)에 의해 구현되는 제어를 수정해야 한다. 대안적으로, 이 경우 스캐닝이 필요하지 않기 때문에, 예컨대 고정된 초점을 갖는 음향 변환 장치(4)를 사용하면 시스템(1)은 간소화될 수 있다.
하나의 영역(5) 내에서 물체(2)의 성질을 조사하는 경우, 전술한 바와 같이, 서로 다른 주파수의 음향 진동 및/또는 서로 다른 주파수의 전자기파를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 서로 다른 주파수는 서로 다른 시간 또는 동시에 적용될 수 있다. 후자의 경우, 몇몇 이미징 구현에 필요한 서로 다른 위치에서 영역(5)에 관한 정보를 획득기 위해 서로 다른 주파수의 사용을 필요로 하지 않고, 광대역의 주파수를 동시적으로 조사하도록 시스템(1)이 조정될 수 있다.
시스템의 사이즈 및 정확한 구조는 적용되는 분야에 의존할 것이다. 예컨대 의료용 분야에서의 사용에서는, 시스템(1)은 종래의 초음파 이미징 장치의 초음파 헤드와 유사한 음향 변환 장치(4)가 있는 전용 장치로서 실현될 수 있다. 이 경우, 송신기 안테나(6) 및 수신기 안테나(8)는 동일한 초음파 헤드 내에 통합될 수 있다.
추가적으로, 시스템(1)에는 음향 시스템(14)을 추가적으로 도입할 수 있되,상기 음향 시스템(14)은 음향 변환 장치에 연결되고, 각각의 영역(5)으로부터 반사되는 음파를 수신받아서 신호 처리 장치(9)에 의한 이미지 데이터(13)의 획득함과 동시에 음향 이미지 데이터(15)를 획득하도록 구성된다. 음향 시스템(14)은 종래의 초음파 이미징 장치와 같이 구성될 수 있고, 그에 따라 본 발명의 방법은 종래의 초음파 이미징과 함께 통합될 수 있다. 음향 이미지 데이터(15) 및 이미지 데이터(13)는, 예컨대 종래의 이미지 기록 기술을 사용하여, 서로 다른 공간 및 시간에 기록되어, 시스템은 두 가지의 서로 다른 타입의 이미지를 동시에 생성할 수 있다. 이것은 다수의 분야, 예컨대 동적 진단장치 및 모니터링을 위한 실시간 시스템에서 바람직하다
유사하게, 시스템(1)은 초음파 치료 시스템에 통합되어, 치료 중에 물체(2)의 상태를 모니터링 할 수 있다.
의료용 이미징 분야의 서로 다른 적용에 이용되는 시스템(1)의 몇몇 예가 도 7 내지 도 9에 도시되어 있고, 여기서 물체(2)는 도시된 인간의 조직이다. 각각의 경우, 송신기 안테나(6) 및 수신기 안테나(8)는 공통 안테나(16)로 대체하되, 공통 안테나(16)는 송신되는 신호 및 수신되는 신호를 분리하는 방향성 결합기(17)를 통해 무선 주파수 공급원(7) 및 신호 처리 장치(9)에 연결된다.
도 7은 유방촬영장치(mammography)에 적용되는 시스템(1)을 도시하며, 여기서 물체(2)는 유방이다. 음향 변환 장치(4) 및 공통 안테나(16)는 유방의 반대편 측면 상에 구성되고, 바람직하게는 유방 및 음향 변환 장치(4) 사이에 매칭(matching) 매체, 예컨대 오일, 매칭 겔 또는 유연한 막과 함께 구성된다. 음향 변환 장치(4)는 2차원 또는 3차원으로 집중되는 음향 진동의 좁은 빔을 생성한다. 음향 변환 장치(4) 및 공통 안테나(16)는 화살표 A로 표시된 것과 같이 함께 회전되어, 2차원 이미지 슬라이스를 획득하기 위해 결합될 수 있는 정보들을 서로 다른 방향에서 획득한다. 이러한 복수의 이미지 슬라이스는, 화살표 B에 의해 표시된 것과 같이 상, 하로 움직이는 음향 변환 장치(4) 및 공통 안테나(16)에 의해 획득될 수 있다.
도 8은 전신 스캐너에 적용되는 시스템(1)을 도시하며, 여기서 물체(2)는 인간의 몸이다. 시스템(1)은 베드(50)를 포함하되, 베드(50)는 매칭 매체(53)를 포함하는 배스(bath)(52)의 상부를 가로질러 지지되는 유연한 막(51)을 포함한다. 조사되는 대상은 매칭 매체(53)의 높이 아래에 유연한 막(51) 상에 놓인다. 음향 변환 장치(4) 및 공통 안테나(16)는, 배스(52) 주위에 연장된 회전 가능한 갠트리(gantry)(54) 상에 서로 반대편에서 지지되어서, 음향 변환 장치(4) 및 공통 안테나(16)는 대상의 반대편 측면 상에 있다. 화살표 C에 의해 표시되는 갠트리(54)의 회전은 서로 다른 방향에서 정보를 획득하게 하고, 그 정보들은 2차원 이미지 슬라이스를 획득하기 위해 결합될 수 있다. 이러한 복수의 이미지 슬라이스는 화살표 B에 의해 표시된 것과 같이 갠트리(54)가 이동함으로써 획득될 수 있다.
도 9는 음향 변환 장치(4)가, 예컨대 임신 중에, 대상을 스캐닝하기 위해 사용되는 종래의 소형 장치 타입으로 구현되어 적용되는 시스템(1)을 도시한다. 이 경우, 공통 안테나(16)는 대상의 아래에, 예컨대 대상이 누워있는 베드 아래에 간단히 배치되고, 음향 변환 장치(4)는 종래 방식에서 사용되어, 본 발명에 따른 이미지 및 종래 음향 이미지를 동시에 획득한다.
2: 물체 3: 제어 유닛
4: 음향 변환 장치 5: 영역
6: 송신기 안테나 8: 수신기 안테나
9: 신호 처리 장치 11: FM 복조기
13: 이미지 데이터 15: 음향 이미지 데이터
4: 음향 변환 장치 5: 영역
6: 송신기 안테나 8: 수신기 안테나
9: 신호 처리 장치 11: FM 복조기
13: 이미지 데이터 15: 음향 이미지 데이터
Claims (51)
- 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법에 있어서,
상기 물체 내의 영역에서 2차원 또는 3차원으로 집중되는 음향 진동을 상기 물체에 적용하는 단계;
30 THz 이하의 주파수를 갖는 방사하는(illuminating) 전자기파를 상기 물체에 동시에 방사하는 단계로서, 상기 영역에서 상기 물체의 음향 진동이, 상기 방사하는 전자기파의 주파수로부터 상기 음향 진동의 주파수 및 상기 음향 진동의 주파수의 배수만큼 편이된 도플러 성분을 포함하는 산란된 전자기파를 생성하도록, 상기 음향 진동의 진동 방향은 상기 방사하는 전자기파의 전파 방향에 평행한 성분을 갖는 단계;
상기 영역에서 생성되는 상기 산란된 전자기파를 수신하는 단계; 및
수신된 상기 산란된 전자기파로부터 상기 도플러 성분의 적어도 하나의 특징을 나타내는 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 물체는 인간 또는 동물의 조직인 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 방사하는 전자기파의 주파수의 범위는 100 GHz 이하인 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 방사하는 전자기파의 주파수의 범위는 100 MHz 이하인 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 전자기파는 무선 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 음향 진동은 10 MHz 내지 1 GHz 범위의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 음향 진동의 진동 방향 및 상기 방사하는 전자기파의 전파 방향은 평행한 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산란된 전자기파는 상기 방사하는 전자기파의 전파 방향에 평행 또는 역평행한 라인을 따라 수신되는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 음향 진동 및/또는 상기 방사하는 전자기파의 서로 다른 주파수와 관련된 상기 도플러 성분의 적어도 하나의 특징을 나타내는 데이터를 획득하기 위해, 서로 다른 주파수의 음향 진동 및/또는 서로 다른 주파수의 방사하는 전자기파를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 도플러 성분의 적어도 하나의 특징은, 하나 이상의 상기 도플러 성분의 적어도 하나의 진폭 또는 위상을 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 도플러 성분의 적어도 하나의 특징을 나타내는 데이터를 획득하는 단계는, 상기 방사하는 전자기파와 같은 주파수의 상기 산란된 전자기파의 성분으로부터 상기 도플러 성분을 주파수-변조 복조(frequency-modulation demodulating)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 방법은 물체를 이미징하는 방법이고,
상기 음향 진동을 적용하는 단계는, 복수의 영역에 순차적으로 또는 동시에 집중되지만 각각의 영역에서 서로 다른 주파수를 갖는 상기 음향 진동을 적용하는 단계를 포함하고,
상기 산란된 전자기파를 수신하는 단계는, 상기 복수의 영역 각각에서 생성되는 상기 산란된 전자기파를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 도플러 성분의 적어도 하나의 특징을 나타내는 데이터를 획득하는 단계는, 각각의 영역과 관련된 상기 도플러 성분의 적어도 하나의 특징을 나타내는 데이터를 획득하는 단계를 포함하고,
상기 방법은, 각각의 영역과 관련하여 획득된 상기 데이터를 이미지 데이터로 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 물체에 적용되는 상기 음향 진동은, 상기 물체 내의 영역에서 3차원으로 집중되는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 물체에 대한 음향 진동은, 상기 물체의 영역에서 3차원으로 집중되고, 서로 다른 영역에서 1차원 및 2차원 공간으로 집중되는 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 동시에 전파하는 빔으로서 적용되며, 빔 전파로서 서로 다른 시간에 서로 다른 영역에서 3차원으로 집중되는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 제 12 항에 있어서,
복수의 영역에 순차적으로 또는 동시에 집중되지만 각각의 영역에서 서로 다른 주파수를 갖는 상기 음향 진동을 적용하는 단계는, 각각의 영역에서 서로 다른 주파수를 갖지만 복수의 영역에서 동시에 2차원 또는 3차원으로 집중된 음향 진동을 상기 물체에 적용하는 단계를 포함하고, 상기 물체에 걸쳐 상기 복수의 영역을 스캔하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법. - 물체의 물리적인 특징을 조사하는 시스템에 있어서,
상기 물체 내의 영역에서 2차원 또는 3차원으로 집중되는 음향 진동을 상기 물체에 적용하도록 구성되는 음향 변환 장치;
상기 음향 진동을 적용함과 동시에 30 THz 이하의 주파수를 갖는 방사하는 전자기파를 상기 물체에 방사하도록 구성되는 송신 장치로서, 상기 영역에서 상기 물체의 음향 진동이, 상기 방사하는 전자기파의 주파수로부터 상기 음향 진동의 주파수 및 상기 음향 진동의 주파수의 배수만큼 편이된 도플러 성분을 포함하는 산란된 전자기파를 생성하도록, 상기 음향 진동의 진동 방향은 상기 방사하는 전자기파의 전파 방향에 평행한 성분을 갖는 송신 장치;
상기 영역에서 생성되는 상기 산란된 전자기파를 수신하도록 구성되는 수신 장치; 및
상기 영역에서 생성되어 수신되는 상기 산란된 전자기파로부터, 상기 도플러 성분의 적어도 하나의 특징을 나타내는 데이터를 획득하도록 구성되는 신호 처리 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 방사하는 전자기파의 주파수의 범위는 100 GHz 이하인 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 방사하는 전자기파의 주파수의 범위는 100 MHz 이하인 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 음향 진동은 10 MHz 내지 1 GHz 범위의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 전자기파는 무선 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 음향 진동의 진동 방향 및 상기 방사하는 전자기파의 전파 방향은 평행한 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 산란된 전자기파는 상기 방사하는 전자기파의 전파 방향에 평행 또는 역평행한 라인을 따라 수신되는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 음향 변환 장치는 서로 다른 주파수의 음향 진동 및/또는 서로 다른 주파수의 방사하는 전자기파를 적용하도록 구성되고,
상기 신호 처리 장치는 상기 음향 진동 및/또는 상기 방사하는 전자기파의 서로 다른 주파수와 관련된 상기 도플러 성분의 적어도 하나의 특징을 나타내는 데이터를 획득하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 도플러 성분의 적어도 하나의 특징은, 하나 이상의 상기 도플러 성분의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 신호 처리 장치는, 상기 방사하는 전자기파와 같은 주파수의 상기 산란된 전자기파의 성분으로부터 상기 도플러 성분을 복조하도록 구성되는 주파수-변조 복조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 시스템은 이미징 시스템이고,
상기 음향 변환 장치는, 복수의 영역에서 순차적으로 또는 동시에 집중되지만 각각의 영역에서 서로 다른 주파수를 갖는 음향 진동을 적용하도록 구성되고,
상기 수신 장치는, 상기 복수의 영역 각각에서 생성되는 상기 산란된 전자기파를 수신하도록 구성되고,
상기 신호 처리 장치는, 각각의 영역과 관련된 상기 도플러 성분의 적어도 하나의 특징을 나타내는 데이터를 획득하고, 각각의 영역과 관련하여 획득된 데이터를 이미지 데이터로 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 26 항에 있어서,
상기 음향 변환 장치는, 상기 물체 내의 영역에서 3차원으로 집중되는 음향 진동을 적용하도록 구성되고, 1차원 및 2차원 공간으로 집중되고, 전파됨에 따라 서로 다른 시간에서 서로 다른 영역에서 3차원으로 집중되는 펄스로서 상기 음향 진동을 적용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 26 항에 있어서,
상기 음향 변환 장치는, 1차원 및 2차원 공간으로 집중되고, 전파됨에 따라 서로 다른 시간에서 서로 다른 영역에서 3차원으로 집중되는 적어도 하나의 전파하는 빔으로서 상기 음향 진동을 적용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 제 26 항에 있어서,
상기 음향 번환 장치는, 물체 내의 복수의 영역에서 2차원 또는 3차원으로 집중된 물체에 상기 음향 진동을 각각의 영역에서 다른 주파수로 동시에 적용하도록 구성되고, 물체에 걸쳐 복수의 영역을 스캔하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물체의 물리적인 성질을 조사하는 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB0818775.9 | 2008-10-13 | ||
| GBGB0818775.9A GB0818775D0 (en) | 2008-10-13 | 2008-10-13 | Investigation of physical properties of an object |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110069863A KR20110069863A (ko) | 2011-06-23 |
| KR101575923B1 true KR101575923B1 (ko) | 2015-12-08 |
Family
ID=40083965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020117010714A KR101575923B1 (ko) | 2008-10-13 | 2009-10-12 | 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법 및 시스템 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9164033B2 (ko) |
| EP (1) | EP2369973B1 (ko) |
| JP (1) | JP5480280B2 (ko) |
| KR (1) | KR101575923B1 (ko) |
| CN (1) | CN102176859B (ko) |
| AU (1) | AU2009305257B2 (ko) |
| DK (1) | DK2369973T3 (ko) |
| ES (1) | ES2657447T3 (ko) |
| GB (1) | GB0818775D0 (ko) |
| NO (1) | NO2369973T3 (ko) |
| WO (1) | WO2010043851A1 (ko) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060108068A (ko) * | 2005-04-12 | 2006-10-17 | 엘지전자 주식회사 | 방송종류별 방송정보 표시장치 및 방법 |
| GB0818775D0 (en) | 2008-10-13 | 2008-11-19 | Isis Innovation | Investigation of physical properties of an object |
| GB201116518D0 (en) * | 2011-09-23 | 2011-11-09 | Isis Innovation | Investigation of physical properties of an object |
| US11857369B1 (en) * | 2012-01-16 | 2024-01-02 | Vall A. Iliev | System and method for generation and display of ultrasound imaging data |
| US8967249B2 (en) | 2012-04-13 | 2015-03-03 | Schlumberger Technology Corporation | Reservoir and completion quality assessment in unconventional (shale gas) wells without logs or core |
| US20150201838A1 (en) * | 2012-09-04 | 2015-07-23 | Nevzat Guneri Gencer | Hybrid mechanical-electromagnetic imaging method and the system thereof |
| CN102860843B (zh) * | 2012-09-29 | 2014-02-05 | 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 | 一种胎心信号采集的方法及装置 |
| GB201218931D0 (en) * | 2012-10-22 | 2012-12-05 | Isis Innovation | Investigation of physical properties of an object |
| HUE050753T2 (hu) | 2014-03-12 | 2021-01-28 | Kenjiro Kimura | Szórástomográfia eljárás és szórástomográfia berendezés |
| CN106469853B (zh) * | 2015-08-19 | 2019-06-25 | 中国移动通信集团公司 | 一种移动地面站及移动地面站跟踪卫星波束的方法 |
| KR102404377B1 (ko) * | 2017-10-27 | 2022-05-31 | 주식회사 케이티 | 광 펄스를 이용한 인프라 모니터링 시스템 및 방법 |
| US10016137B1 (en) | 2017-11-22 | 2018-07-10 | Hi Llc | System and method for simultaneously detecting phase modulated optical signals |
| US10299682B1 (en) | 2017-11-22 | 2019-05-28 | Hi Llc | Pulsed ultrasound modulated optical tomography with increased optical/ultrasound pulse ratio |
| US10368752B1 (en) | 2018-03-08 | 2019-08-06 | Hi Llc | Devices and methods to convert conventional imagers into lock-in cameras |
| US11206985B2 (en) | 2018-04-13 | 2021-12-28 | Hi Llc | Non-invasive optical detection systems and methods in highly scattering medium |
| US11857316B2 (en) | 2018-05-07 | 2024-01-02 | Hi Llc | Non-invasive optical detection system and method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000298776A (ja) | 1999-03-17 | 2000-10-24 | Valeo Services Ltd | 侵入検出方法および装置 |
| KR100352639B1 (ko) | 1999-05-06 | 2002-09-18 | 주식회사 메디슨 | 칼라 도플러 영상화 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법 및 장치 |
| KR100380126B1 (ko) | 1994-11-01 | 2003-08-02 | 쉐링 악티엔게젤샤프트 | 초음파를이용한촬상방법 |
| KR100459616B1 (ko) | 2002-04-17 | 2004-12-04 | 주식회사 메디슨 | 도플러 효과를 이용하여 인체 조직 속도를 측정하기 위한초음파 진단 장치 및 방법 |
Family Cites Families (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3617993A (en) | 1969-09-10 | 1971-11-02 | Hoffmann La Roche | Cw doppler transceiver system |
| JPS63246627A (ja) | 1987-04-01 | 1988-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 生体温度測定装置 |
| FR2617602B1 (fr) | 1987-07-03 | 1989-10-20 | Thomson Csf | Procede et systeme d'imagerie par transillumination a marquage en frequence des photons |
| US5099848A (en) | 1990-11-02 | 1992-03-31 | University Of Rochester | Method and apparatus for breast imaging and tumor detection using modal vibration analysis |
| DE4128744C1 (ko) | 1991-08-29 | 1993-04-22 | Siemens Ag, 8000 Muenchen, De | |
| US5212667A (en) | 1992-02-03 | 1993-05-18 | General Electric Company | Light imaging in a scattering medium, using ultrasonic probing and speckle image differencing |
| US6002958A (en) | 1992-12-24 | 1999-12-14 | Dynamics Imaging, Inc. | Method and apparatus for diagnostics of internal organs |
| DE4419900A1 (de) | 1994-06-07 | 1995-12-14 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zum Abbilden eines Objekts mit Licht |
| GB9619693D0 (en) | 1996-09-20 | 1996-11-06 | Johnson & Johnson Medical | Apparatus and method for non-invasive measurement of a substance |
| GB9711219D0 (en) | 1997-05-30 | 1997-07-23 | Radiodetection Ltd | Detecting concealed pipes and cables |
| WO2000022987A2 (en) | 1998-10-19 | 2000-04-27 | The Government Of The United States Of America, Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services | Electroacoustic imaging methods and apparatus |
| US6245015B1 (en) | 1998-12-07 | 2001-06-12 | General Electric Company | Photosonic diffusion wave-based tumor detector |
| JP2002538423A (ja) | 1999-02-23 | 2002-11-12 | テラプロウブ リミテッド | テラヘルツ画像形成のための方法及び装置 |
| IL129398A (en) * | 1999-04-12 | 2005-05-17 | Israel Atomic Energy Comm | Metabolism monitoring or body organs |
| GB2352512B (en) | 1999-07-23 | 2002-03-13 | Toshiba Res Europ Ltd | A radiation probe and detecting tooth decay |
| GB2372929B (en) | 2000-03-03 | 2003-03-12 | Tera View Ltd | Apparatus and method for investigating a sample |
| IL137447A (en) | 2000-07-23 | 2007-03-08 | Israel Atomic Energy Comm | Apparatus and method for probing light absorbing agents in biological tissues |
| GB0220755D0 (en) * | 2002-09-06 | 2002-10-16 | Univ Cambridge Tech | Terahertz spectroscopy |
| US6974415B2 (en) | 2003-05-22 | 2005-12-13 | Magnetus Llc | Electromagnetic-acoustic imaging |
| EP1675501B1 (en) * | 2003-09-12 | 2013-09-04 | Or-Nim Medical Ltd. | Noninvasive optical monitoring of region of interest |
| US7753847B2 (en) | 2003-10-03 | 2010-07-13 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Ultrasound vibrometry |
| JP4369427B2 (ja) * | 2003-11-27 | 2009-11-18 | 株式会社日立メディコ | ドプラ速度検出装置及びそれを用いた超音波診断装置 |
| US7144370B2 (en) | 2004-05-12 | 2006-12-05 | General Electric Company | Method and apparatus for imaging of tissue using multi-wavelength ultrasonic tagging of light |
| US8423116B2 (en) | 2005-03-16 | 2013-04-16 | Or-Nim Medical Ltd. | Noninvasive measurements in a human body |
| US20070015992A1 (en) | 2005-06-30 | 2007-01-18 | General Electric Company | System and method for optoacoustic imaging |
| US20070187632A1 (en) | 2006-01-20 | 2007-08-16 | Olympus Medical Systems Corp. | Method and apparatus for analyzing characteristic information of object with the use of mutual interaction between ultrasound wave and light |
| EP3143926B1 (en) | 2006-02-08 | 2020-07-01 | The General Hospital Corporation | Methods, arrangements and systems for obtaining information associated with an anatomical sample using optical microscopy |
| DE102006047476A1 (de) | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Arik Raffael Funke | Verfahren und Anordnung zum Abbilden eines Objekts mit Licht und Scherkräften |
| US20080161674A1 (en) | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Donald Martin Monro | Active in vivo spectroscopy |
| US7541602B2 (en) | 2007-06-04 | 2009-06-02 | Or-Nim Medical Ltd. | System and method for noninvasively monitoring conditions of a subject |
| JP5009058B2 (ja) | 2007-06-11 | 2012-08-22 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 被検体情報分析装置 |
| US20090281422A1 (en) * | 2008-05-06 | 2009-11-12 | Salama Khaled N | Multi-modality system for imaging in dense compressive media and method of use thereof |
| US20090316854A1 (en) | 2008-06-23 | 2009-12-24 | Ismail Aly M | Multi-modality system for screening, imaging and diagnosis in dense compressive media and method of use thereof |
| US20100036240A1 (en) | 2008-08-07 | 2010-02-11 | Ismail Aly M | Multi-modality system for imaging in dense compressive media and method of use thereof |
| US20100081912A1 (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Ultrasound-Optical Doppler Hemometer and Technique for Using the Same |
| GB0818775D0 (en) | 2008-10-13 | 2008-11-19 | Isis Innovation | Investigation of physical properties of an object |
| WO2010143572A1 (ja) | 2009-06-12 | 2010-12-16 | オリンパス株式会社 | 被検体情報分析装置及び被検体情報分析方法 |
-
2008
- 2008-10-13 GB GBGB0818775.9A patent/GB0818775D0/en not_active Ceased
-
2009
- 2009-10-12 AU AU2009305257A patent/AU2009305257B2/en active Active
- 2009-10-12 KR KR1020117010714A patent/KR101575923B1/ko active IP Right Grant
- 2009-10-12 EP EP09740512.0A patent/EP2369973B1/en active Active
- 2009-10-12 DK DK09740512.0T patent/DK2369973T3/da active
- 2009-10-12 WO PCT/GB2009/002436 patent/WO2010043851A1/en active Application Filing
- 2009-10-12 JP JP2011530563A patent/JP5480280B2/ja active Active
- 2009-10-12 NO NO09740512A patent/NO2369973T3/no unknown
- 2009-10-12 CN CN200980140512.5A patent/CN102176859B/zh active Active
- 2009-10-12 US US13/122,791 patent/US9164033B2/en active Active
- 2009-10-12 ES ES09740512.0T patent/ES2657447T3/es active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380126B1 (ko) | 1994-11-01 | 2003-08-02 | 쉐링 악티엔게젤샤프트 | 초음파를이용한촬상방법 |
| JP2000298776A (ja) | 1999-03-17 | 2000-10-24 | Valeo Services Ltd | 侵入検出方法および装置 |
| KR100352639B1 (ko) | 1999-05-06 | 2002-09-18 | 주식회사 메디슨 | 칼라 도플러 영상화 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법 및 장치 |
| KR100459616B1 (ko) | 2002-04-17 | 2004-12-04 | 주식회사 메디슨 | 도플러 효과를 이용하여 인체 조직 속도를 측정하기 위한초음파 진단 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2657447T3 (es) | 2018-03-05 |
| JP5480280B2 (ja) | 2014-04-23 |
| CN102176859A (zh) | 2011-09-07 |
| JP2012505398A (ja) | 2012-03-01 |
| NO2369973T3 (ko) | 2018-05-05 |
| AU2009305257A1 (en) | 2010-04-22 |
| US20110237956A1 (en) | 2011-09-29 |
| EP2369973A1 (en) | 2011-10-05 |
| US9164033B2 (en) | 2015-10-20 |
| DK2369973T3 (da) | 2018-01-29 |
| EP2369973B1 (en) | 2017-12-06 |
| GB0818775D0 (en) | 2008-11-19 |
| WO2010043851A1 (en) | 2010-04-22 |
| CN102176859B (zh) | 2014-01-15 |
| KR20110069863A (ko) | 2011-06-23 |
| AU2009305257B2 (en) | 2014-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101575923B1 (ko) | 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법 및 시스템 | |
| US9488573B2 (en) | Acousto-electromagnetic investigation of physical properties of an object | |
| JP5490198B2 (ja) | 幅広ビーム映像化 | |
| US20120296204A1 (en) | Multi-Modality Ultrasound and Radio Frequency System for Imaging Tissue | |
| US20120289827A1 (en) | Multi-Modality Ultrasound and Radio Frequency Methodology for Imaging Tissue | |
| US20090281422A1 (en) | Multi-modality system for imaging in dense compressive media and method of use thereof | |
| JP2008542759A (ja) | レーダーを用いたコンピュータ断層撮影法断層撮影方法 | |
| US10271735B2 (en) | Investigation of physical properties of an object | |
| JP4874497B2 (ja) | 幅広ビーム映像化 | |
| EP2692289A1 (en) | Multi-modality ultrasound and radio frequency system for imaging tissue | |
| US6740037B1 (en) | High Frequency ultrasonagraphy utilizing constructive interference | |
| US20200375531A1 (en) | Thermoacoustic imaging methods and systems utilizing parallel phased array transmission elements | |
| CN114587326B (zh) | 微波热声显微成像系统及方法 | |
| JP5489758B2 (ja) | 幅広ビーム映像化 | |
| KR20180097285A (ko) | 초음파 프로브 | |
| Sheplak et al. | Contrast Enhancement for Thermal Acoustic Breast Cancer Imaging via Resonant Stimulation | |
| JPH09322895A (ja) | 超音波撮像方法および装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181224 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191126 Year of fee payment: 5 |