KR19990029981A - 초음파 영상을 코히런스 필터링하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

의료용 초음파 영상을 향상시키는 방법 및 장치는 데이터-종속 필터링을 채용한다. 코히런스 인자라 불리는 양은 상기 영상내의 각 화소에 대해 계산된다. 상기 코히런스 인자는 간섭적으로 합해진 수신 신호들의 진폭과 비간섭적으로 합해진 수신 신호들의 진폭의 비로 정의된다. 코히런스 데이터는 완충 메모리에 저장되며, 선택적으로 공간 필터링되고 매핑된다. 진폭 데이터는 완충 메모리내에서 동시에 획득되고 저장된다. 상기 시스템은 선택적으로 작동되어 상기 코히런스 정보, 상기 진폭 정보 또는 상기 코히런스 및 진폭 정보의 조합을 디스플레이할 수 있다.

Description

초음파 영상을 코히런스 필터링하는 방법 및 장치
본 발명은 일반적으로 디지틀 초음파 영상 시스템(ultrasound imaging system)에 관한 것이며, 특히, 데이터-종속 필터링(data-dependent filtering)를 이용하여 의료용 초음파 영상을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
종래의 초음파 영상 시스템은 초음파 빔을 전송하고, 고찰 객체로부터 반사된 빔을 수신하는데 사용되는 초음파 변환기 소자들의 배열을 포함한다. 상기한 주사는 조종된 초음파가 전송되는 일련의 측정들을 포함하며, 상기 시스템은 짧은 시간 간격 후 수신 모드(receive mode)로 절환하고, 반사된 초음파는 수신되고 저장된다. 음파빔이나 주사선을 따라 일련의 점들로부터 데이터를 얻도록 측정하는 동안에는 전송 및 수신이 동일 방향으로 조정되는 것이 보통이다. 반사된 초음파가 수신되면, 수신기는 주사선을 따라 연속한 레인지(range)에 동적으로 포커싱된다.
초음파 영상화를 위해, 상기 배열은 1 이상의 열로 배치되고 독립 전압들에 의해 구동되는 복수의 변환기 소자들을 가지는 것이 보통이다. 주어진 열의 개별적인 변환기 소자는, 인가된 전압들의 진폭 및 시간 지체(또는 위상)를 선택하여, 소정의 벡터 방향을 따라 진행하는 순 초음파(net ultrasound)를 형성하도록 결합하고 상기 빔을 따라 선택된 점에 포커싱되는 초음파를 발생하도록 제어될 수 있다. 다중 화이어링(multiple firing)는 동일한 해부학적 정보를 나타내는 데이터를 얻는데 사용될 수 있다. 각 화이어링의 빔-형성 매개 변수(beamforming parameter)들은 스스로 변함으로써 최대 포커스를 변화시키거나, 선행 빔의 초점에 대해 천이된 초점을 가진 연속적인 빔들을 동일한 주사선을 따라 전송함으로써 각 화이어링에 대해 수신된 데이터의 내용을 변경시킨다. 시간 지체 및 인가된 전압의 진폭을 변화시킴으로써, 상기 빔 및 그 초점은 평면상에서 이동하여 객체를 주사할 수 있다.
수신 모드내 반사음을 수신하도록 변환기 탐침(transducer probe)이 채용될 경우에도 동일한 원리들이 적용된다. 수신 변환기 소자들에서 발생된 전압들은 네트 신호가 객체의 단일 초점으로부터 반사되는 초음파를 나타내도록 합해진다. 전송 모드(transmission mode)에 있어서, 상기 초음파 에너지의 포커싱된 수신은 개별 시간 지체 (및/또는 위상 천이) 및 이득을 각 수신 변환기 소자로부터의 신호로 분배함으로써 수행된다. 빔-형성기 채널들의 출력 신호들은 객체 영역 또는 고찰 볼륨내의 샘플 볼륨(sample volume)에 대응하여 초점의 각 위치에 대한 대응 화소 세기의 값을 형성하도록 간섭적으로 합해진다. 상기 화소 세기의 값들은 로그-압축(log-compression) 및 주사-전환(scan-convertion)되어, 주사되는 해부도의 영상을 디스플레이한다.
조직 타입(tissue type) 및 해부학적 특성들은 그들의 영상 휘도가 다르면 초음파 영상내에서 쉽게 분화된다. 종래의 의료 초음파 영상 시스템의 영상 휘도는 수신 빔-형성된 신호 진폭의 함수(즉, 각 변환기 소자의 지연된 수신 신호의 후-간섭성 합)이다. 즉, 상기 빔-형성된 신호 진폭의 대수는 사용자-조절 이득 및 콘트라스트와 (필요하다면, 소수의 그레이-스케일 매핑 테이블들의 선택과) 함께 디스플레이된다.
인간의 콩팥은 초음파 영상에서 불규칙형의 밝은 내부(신장의 수질에 대응)를 가진 타원형의 어두운 영역(신장의 피질에 대응)으로 나타난다. 소노그래퍼(sonographer)는 콩팥의 피질과 수질간의 콘트라스트(contrast; 즉, 디스플레이된 휘도차)를 초음파 영상 화질을 평가하는 표준으로 사용한다. 그레이-스케일 매핑(grayscale map)의 수동 조정은 상기 콘트라스트를 인위적으로 증가시킬 수 있는 반면, 실용적 가치를 거의 갖지 않는다. 보다 바람직한 것은, 또 다른 조직 콘트라스트 메카니즘을 식별함으로써 조직 타입을 구별하도록 수신 진폭에 부가하여 사용하는 것이다.
본 발명은 데이터-종속 필터링을 이용하여 의료 초음파 영상을 향상하는 방법 및 장치이다. 필터는 수신 초음파 신호들의 간섭성의 정도에 기초하여 조직 타입들을 구별함으로써, 그들간의 콘트라스트를 증가시킨다. 또한 상기 방법은 해상도의 중대한 저하가 없는 잡음의 억제를 제공한다. 상기 방법은 기존의 초음파 영상 시스템의 하드웨어의 작은 변화만으로 실시간(real time)에서 수행될 수 있다. 본 발명은 기저대 빔-형성기(baseband beamformer) 및 순 시간-지체 빔-형성기(RF 빔-형성기로도 알려짐)를 모두 구비한 디지틀 초음파 영상 시스템의 빔-형성 시스템에 관련이 있다.
본 발명의 방법에 따라, 코히런스 인자(coherence factor)라 불리우는 양은 영상내 각 화소에 대해 계산된다. 상기 코히런스 인자는 간섭적으로 합해진 수신 신호들의 진폭과 비간섭적으로 합해진 수신 신호들의 진폭의 비로 정의된다. 코히런스 데이터는 완충 메모리(buffer memory)내에 저장되며, 선택적으로, 공간적으로 필터링 및 매핑된다. 진폭 데이터는 완충 메모리내에서 동시에 획득되고 저장된다.
본 발명의 시스템은 선택적으로 작동되어, 코히런스 정보, 진폭 정보 또는 코히런스 및 진폭 정보의 조합을 디스플레이한다. 양호한 실시예에 따라, 상기 조합은 수신 빔-형성된 진폭에 코히런스 인자를 곱하는 단계와, 로그-압축 및 스캔-전환 등을 통해 변형된 진폭을 디스플레이하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 초음파 영상 시스템의 블록도.
도 2는 도 1의 시스템의 일부를 형성하는 수신기의 블록도.
도 3은 도 2의 수신기를 상세히 도시한 블록도.
도 4는 도 2의 검출 프로세서를 상세히 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 제 1 및 제 2 양호한 실시예들에 따른 코히런스 인자 C에 대한 매핑을 도시한 그래프.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 영상 시스템은 복수의 개별 구동 변환기(2)로 구성된 변환기 배열(10)을 포함하며, 각 변환기(2)는 전송기(12)에 의해 발생된 펄스 파형에 의해 활성화되면 초음파 에너지의 격발을 발생한다. 고찰 객체로부터 변환기 배열(10)로 되반사되는 초음파 에너지는 각 수신 변환기(2)에 의해 전기적 신호로 전환되고, 전송/수신(TR) 스위치들(16)을 통해 수신기(14)에 개별적으로 인가된다. 전송기(12), 수신기(14) 및 스위치(16)는 인간 사용자의 명령에 응답하는 디지틀 제어기(18)의 제어에 따라 작동된다. 완전한 주사는, 스위치들(16)이 그들의 전송 위치에 설정되고, 전송기(12)가 순간적으로 게이트 ON되어 각 변환기(2)를 활성화하고, 스위치들(16)이 그들의 수신 위치에 설정되고, 각 변환기(2)에 의해 발생되는 매핑 에코 신호(mapping echo signal)가 수신기(14)에 인가되도록 하여, 일련의 에코를 얻음으로써 성취된다. 각 변환기(2)로부터의 개별 에코 신호는 수신기(14)내에서 단일 에코 신호(single echo signal)로 결합되어 디스플레이 시스템(20)의 영상내의 라인(line)을 발생하는데 사용된다.
전송기(12)는 변환기 배열(10)을 구동하여, 발생된 초음파 에너지가 빔으로서 지향되거나 조정되도록 한다. 이의 성취를 위해, 전송기(12)는 시간 지체 Ti를 연속한 변환기들(2)에 인가되는 각 펄스 파형(24)으로 분배한다. 종래 방식을 사용하여 시간 지체 Ti를 조정함으로써, 초음파 빔은 축(25)으로부터 각로 지향되고 고정된 레인지 R에서 포커싱될 수 있다. 섹터 주사(sector scan)는 시간 지체 Ti를 연속한 여기 상태로 점진적으로 변화시킴으로써 수행된다. 따라서, 각는 전송된 빔을 연속한 방향으로 조종하도록 변화된다.
에코 신호는 초음파 빔상의 연속한 레인지들에 위치한 객체로부터의 초음파 에너지 반사의 격발에 의해 발생된다. 상기 에코 신호는 각 변환기(2)에 의해 개별적으로 감지되며, 특정 시점에서의 에코 신호 크기의 샘플은 특정 레인지에서 발생하는 반사의 양을 나타낸다. 반사점 P와 각 변환기(2)간의 진행 경로차로 인해, 상기 에코 신호들은 동시에 검출되지는 않는다. 수신기(14)는 에코 신호들을 증폭하고, 적합한 시간 지체를 상기 신호들 각각에 분배하며, 상기 신호들을 합하여 단일 에코 신호를 제공한다. 상기 단일 에코 신호는 각로 지향된 초음파 빔상의 레인지 R에 위치한 점 P로부터 반사되는 총 초음파 에너지를 정확히 표시한다.
각 변환기(2)에 부딪히는 에코들에 의해 발생되는 전기적 신호들을 동시에 합하기 위해, 수신기(14)의 각 채널(34)에는 시간 지체가 제공된다(도 2 참조). 상술한 전송 지체처럼, 수신의 빔 시간 지체들도 지체 Ti으로서 동일하다. 그러나, 각 수신 채널의 시간 지체는 에코의 수신중에 연속적으로 변하여 에코 신호의 발산점으로부터 레인지 R에서 수신된 빔의 동적 포커싱을 제공한다.
디지틀 제어기(18)의 제어에 따라 수신기(14)는 주사중 지체들을 제공함으로써, 수신기(14)는 전송기(12)에 의해 조정되는 빔의 각를 트랙킹하고 연속한 레인지 R에서 에코 신호를 샘플링하도록 조정되어 상기 빔상의 점 P에 동적으로 포커싱되도록, 적합한 지체 및 위상 천이를 제공한다. 따라서, 초음파 펄스 파형이 방출됨으로써, 초음파 빔상에 위치한 대응하는 일련의 점들 P로부터 반사되는 음파의 양을 나타내는 일련의 데이터 포인트들이 얻어진다.
주사 변환기(19)는 수신기(14)에 의해 발생되는 일련의 데이터 포인트들을 수신하고, 상기 데이터를 소정의 영상으로 변환한다. 보다 구체적으로, 주사 변환기는 극 좌표(R,)의 섹터 포맷이나 직각 좌표계의 선형 배열로부터의 음파 영상 데이터를 비디오-레이트(data-rate)로 적정 척도의 직각 좌표계의 디스플레이 화소 데이터로 변환한다. 그 후, 상기 주사 변환된 음파 데이터는 그레이 스케일처럼 신호 포락선의 시변 진폭을 영상화하는 디스플레이 시스템(20)의 디스플레이 모니터(도시되지 않음)로 공급된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수신기(14)는 시간-이득 제어 섹션(time-gain control section; 26), 수신 빔 형성 섹션(receive beamforming section; 28) 및 중앙 프로세서(mid-processor; 30)를 포함한다. 시간-이득 제어(TGC) 섹션(26)은 수신 채널들 각각에 대한 개별 증폭기(amplifier; 32)와, 증폭기(32)의 제어 이득을 위해 제공되는 시간-이득 제어 회로(36)를 포함한다. 각 증폭기(32)의 입력은 변환기(2)의 각 하나에 연결되어, 수신된 에코 신호를 증폭한다. 증폭기(32)에 의해 제공되는 증폭의 양은 TGC 회로(36)에 의해 구동되는 제어선(control line; 38)을 통해 제어된다. TGC 회로(36)는 전위차계(potentiometer; 40)의 수동 조작에 의해 설정된다.
수신기(14)의 수신 빔 형성 섹션은 복수의 수신 채널들(34)를 포함하며, 각 수신 채널(34)은 각 증폭기(32)로부터의 아날로그 에코 신호를 각 입력(42)에서 수신한다. 아날로그 신호들은 디지틀화되어 부호 디지틀화 샘플들의 스트림(stream)으로 발생된다. 상기 샘플들은 각각 수신 채널들에서 지체되므로, 다른 수신 채널들 각각으로부터의 샘플들과 합해지면, 합해진 신호들의 진폭은 조종된 빔의상 레인지 R에 위치한 점 P로부터 반사되는 에코 신호의 세기의 척도가 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 지체된 부호 샘플들에 부가하여, 각 수신 채널(34)은 상기 지체된 부호 샘플들의 진폭(또는 절대값)을 공급한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지체된 부호 샘플들은 간섭성 합 버스(44)에 제공되며, 상기 지체된 부호 샘플들의 진폭들은 비간섭성 합 버스(46)에 제공된다. 간섭성 합 버스(44)는 파이프라인 합산기들(pipeline summers; 48)을 사용하여 각 수신 채널(34)로부터의 지체된 부호 샘플들을 합산함으로써 간섭성 합 A를 제공한다. 비간섭성 합 버스(46)는 파이프라인 함성기들(50)을 사용하여 각 수신 채널(34)로부터의 지체된 부호 샘플들을 합산함으로써 비간섭성 합 B를 제공한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수신기 중앙 프로세서 섹션(30)은 합산기들(48)로부터의 간섭적으로 합해진 빔 샘플들을 출력 A를 통해 수신하고, 합산기들(50)로부터의 비간섭적으로 합해진 빔 샘플들을 출력 B를 통해 수신한다. 중앙 프로세서 섹션(30)은 검출 프로세서(52)를 포함하는데, 이는 도 4에 더욱 상세히 도시된다.
본 발명에 따라, 검출 프로세서(52)는 코히런스 인자 C를 계산하고 적용한다. 상기 코히런스 인자는 영상내의 각 화소에 대해 계산되고, 이하의 두 양들간의 비로서 정의된다: 수신된 신호들의 합의 진폭 및 수신 신호들의 진폭들의 합, 또는
C = [1]
여기서, Si는 i번째 변환기 소자에 대한 지체된 신호이다. 상기 비는, 합산기(54)내에서 코히런스 합 A의 절대값을 계산하고 비코히런스 합 B에 대한 코히런스 합 A의 절대값의 비(즉, C= /B)를 계산함으로써, 도 4에 도시된 검출 프로세서(52)내에서 계산된다.
순 시간 지체 빔 형성기의 경우, 각 채널로부터의 신호는 실수이고 부호화된 양이며, 간섭성 합은 상기 신호들의 산술 합이다. 비간섭성 합은 각 신호의 절대값의 산술 합(즉, 비음수들의 합)이다.
베이스밴드 빔 형성기(baseband beamformer)의 경우, 채널 신호들은 복소수 I + jQ인데, 여기서 I는 실수부이고 Q는 허수부이다. 코히런스 합은 상기 복소수의 합이고, 또한 복소수이다. 상기 코히런스 합의 절대값(즉, )은 실수이고 비음수이다. 이는 통상의 신호로서, 로그-압축, 주사 변환 및 디스플레이된다. 상기 베이스밴드 빔 형성기에 대한 비코히런스 합은 각 (복소) 채널 신호의 절대값의 합(즉, 실수이고 비음수)이다.
따라서 코히런스 인자 C는 실수이고 비음수이다. C는 2개의 비음수들의 비이므로, 그 최소값은 0이 된다. 식 [1]의 분모는 모든 Si들이 0인경우에만 0이된다. 이 경우, 분자도 0이 되므로, C는 0으로 정의된다. C의 최대값은 1이다. 이는 베셀 부등식(Bessel's inequality)을 따른다:
[2]
여기서A및B는 벡터들이다. C는 Si가 i에 무관하게 일정한 경우에만 1이 되는데, 이는 수신 신호들이 변환기 배열상에서 완전하게 간섭할 때(즉, 동일할 때) 발생한다.
코히런스 인자를 공간 필터링하는 것은 바람직하다. 왜냐하면, 정상 진폭 영상처럼 코히런스 인자는 잡음에 의해 영향을 받기 때문이다. 코히런스 정보는 공간 필터링되어, 코히런스 데이터가 독립적으로 디스플레이되지 않는 경우들(후술하는 투명한 오버레이 및 변조된 그레이-스케일)의 최종 영상의 명확한 해상도를 크게 저하시키지 않고 잡음을 감소시킬 수 있다. 예컨데, 코히런스 인자는 5×5 필터 커널(kernel)내의 중심값을 25개의 값의 평균으로 대신하는 단순한 5×5 필터로 필터링될 수 있다. 공간 필터링의 사용은 콩팥의 밝은 영역과 어두운 영역간의 콘트라스트(예컨데, 또한 지방 및 근육층내의 콘트라스트)를 증가시킨다.
본 발명의 또 다른 선택적 실시예에 따라, 특정 영상 응용례를 위해 코히런스 데이터를 최대한 활용하도록, 코히런스 인자는 진폭 영상에 인가되거나 디스플레이되기 전에 매핑될 수 있다. 예컨데, 도 5에 도시된 매핑 M1은 코히런스 인자 C가 소정의 문턱값 아래로 떨어질 때 데이터의 출력을 0(C'=0)으로 만들 것이다. 마찬가지로, 매핑 M2는 다른 문턱값에서 상기 데이터의 출력을 0으로 만든다. 이는 주 진단 목적이 영상내의 혈관들을 식별함이라면 유용할 수 있다.
코히런스 인자 C는 조직(tissue)에 관한 독립적인 정보를 제공하고, 개별 영상이나 B-모드 영상에 오버레이되는 투명한 컬러 맵으로 디스플레이될 수 있다. 선택적으로, 코히런스 정보는 진폭 정보와 결합되어 단일 그레이-스케일 영상으로 디스플레이될 수 있다. 단순한 경우, 수신 빔 형성된 진폭에 상기 조합은 코히런스 인자를 샘플마다 곱하는 단계와, 그 후 변조된 진폭을 종래 방법으로 (로그-압축 및 주사 변환을 이용하여) 디스플레이하는 단계로 구성된다.
도 4에는 코히런스 정보, 진폭 정보 또는 상기 코히런스 및 진폭 정보의 조합을 디스플레이하도록 선택적으로 작동될 수 있는 시스템이 도시되어 있다. 본 발명의 양호한 실시예에 따라, 코히런스 합의 진폭(즉, )은 각 레인지 R 및 각 주사선에 대한 샘플들을 보지하는 R-메모리 버퍼(58)에 위치한다. 상술한 바와 같이 계산된 코히런스 인자 C는 개별 R-메모리 버퍼(60)에 위치한다. 상술한 바와 같이, 상기 코히런스 정보는 선택적으로 필터링 및 스케일링될 수 있다. 상기 필터링 및 스케일링 동작들은 2-차원 필터(62) 및 코히런스 맵(64)를 적용하여 버퍼(60)내에서 수행된다. 상기 필터링 및 스케일링된 코히런스 인자 데이터는 도 4의 출력 C'으로 표시된다.
메모리(58)의 출력 신호 는 3-위치 스위치(66)의 입력에 공급된다. 스위치(66)가 위치 1에 설정되면, 스위치(66)의 입력은 곱셈기(70)의 제 1 입력에 연결된다. 스위치(66)가 위치 2에 설정되면, 스위치(66)의 입력은 사용되지 않는다. 스위치(66)가 위치 3에 설정되면, 스위치(66)의 입력은 로그-압축 색인 테이블을 저장하는 메모리(72)에 연결된다.
마찬가지로, 메모리(60)의 출력 C'는 3-위치 스위치(68)의 입력에 연결된다. 스위치(68)가 위치 1에 설정되면, 스위치(68)의 입력은 곱셈기(70)의 제 2 입력에 연결된다. 스위치(68)가 위치 2에 설정되면, 스위치(68)의 입력은 주사 변환기(19)에 연결된다. 스위치(68)가 위치 3에 설정되면, 스위치(68)의 입력은 사용되지 않는다.
제 1 동작 모드에서는 코히런스 데이터만이 디스플레이된다. 이는 스위치들(66, 68)을 위치 2에 설정하여, 출력 신호 C'가 주사 변환기(19)로 직접 공급되고 주사 변환된 코히런스 데이터가 디스플레이 시스템(20)에 의해 선형 스케일상에 디스플레이됨으로써 성취된다.
제 2 동작 모드에서는 진폭 데이터만이 디스플레이된다. 이는 스위치들(66, 68)을 위치 3에 설정하여, 출력 신호 가 로그-압축 메모리(72)로 직접 공급됨으로써 성취된다. 상기 진폭 데이터는 메모리(72)내에서 로그-압축되고, 주사 변환기(19)에 의해 종래 방식으로 주사 변환된다. 그 후, 상기 로그-압축되고 주사 변환된 진폭 데이터는 디스플레이 시스템에 의해 디스플레이된다.
제 3 모드에서는 코히런스 및 진폭 데이터의 적(積; product)이 디스플레이된다. 이는 스위치들(66, 68)이 위치 1에 설정되어, 출력 신호들 및 C'가 곱셈기(70)의 개별 입력들로 전송됨으로써 성취된다. 곱셈기(70)는 상기 진폭 데이터에 상기 개별 코히런트 인자들을 샘플마다 곱한다. 그 후, 변조된 진폭 데이터는 종래 방식으로 로그-압축, 주사 변환 및 디스플레이된다.
비록 이제까지 본 발명의 몇가지 양호한 실시예들만을 기술 및 도시하였지만, 당업자는 다수의 변형례나 개조예를 실시할 수 있을 것이다. 따라서, 청구항들이 상기 모든 변형례 및 개조예들을 본 발명의 범위내에 포함하도록 의도되었다는 것을 알아야 한다.
본 발명에 따라, 필터는 수신 초음파 신호들의 간섭성의 정도에 기초하여 조직 타입들을 구별함으로써, 그들간의 콘트라스트를 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 방법에 따라, 해상도의 중대한 저하가 없는 잡음의 억제를 제공할 수 있으며, 상기 방법은 기존의 초음파 영상 시스템의 하드웨어의 작은 변화만으로 실시간에서 수행될 수 있다. 본 발명의 방법에 따라, 코히런스 인자라 불리우는 양은 영상내 각 화소에 대해 계산될 수 있다. 코히런스 데이터는 완충 메모리내에 저장되며, 선택적으로, 공간적으로 필터링 및 매핑될 수 있다. 진폭 데이터는 완충 메모리내에서 동시에 획득되고 저장될 수 있다. 본 발명의 시스템은 선택적으로 작동되어, 코히런스 정보, 진폭 정보 또는 코히런스 및 진폭 정보의 조합을 디스플레이할 수 있다. 양호한 실시예에 따라, 상기 조합은 수신 빔 형성된 진폭에 코히런스 인자를 곱하는 단계와, 로그-압축 및 스캔-전환 등을 통해 변형된 진폭을 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

Claims (18)

  1. 초음파 산란체들을 영상화하는 시스템에 있어서,
    초음파 빔들을 전송하고 상기 초음파 산란체들로부터 반사된 초음파 에코들을 검출하는 초음파 변환기 배열로서, 복수의 변환기 소자들을 포함하는 상기 초음파 변환기 배열과,
    상기 변환기 배열에 연결되어, 복수의 샘플 볼륨들 중의 각 하나에 대한 전송빔을 형성하는 전송 수단과,
    상기 복수의 변환기 소자들로부터의 각각의 진폭 신호들을 수신하는 복수의 수신 채널들을 포함하는 수신 수단과,
    단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코로부터 유도되는 상기 수신된 진폭 신호들의 비간섭성 합을 형성하는 수단으로서, 각각의 비간섭성 합이 상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대해 형성되는 상기 비간섭성 합 형성 수단과,
    화소들을 포함하는 영상을 디스플레이하는 수단으로서, 각 화소의 휘도가 상기 복수의 샘플 볼륨들 중의 대응하는 하나에 대해 형성되는 상기 비간섭성 합의 함수인, 상기 영상 디스플레이 수단을 포함하는 초음파 산란체 영상화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코으로부터 유도되는 상기 수신된 진폭 신호들의 간섭성 합을 형성하는 수단으로서, 각각의 간섭성 합이 상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대해 형성되는 상기 간섭성 합 형성 수단과,
    상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대한 비(ratio)를 형성하는 수단으로서, 상기 비가 상기 개별 샘플 볼륨에 대한 간섭성 합의 절대값을 상기 개별 샘플 볼륨에 대한 비간섭성 합으로 나눈 값과 동일한, 상기 비 형성 수단을 더 포함하는 초음파 산란체 영상화 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 디스플레이된 영상내의 상기 각 화소의 휘도는 상기 복수의 샘플 볼륨들 중의 대응하는 하나에 대해 유도된 비에 선형적으로 비례하는 초음파 산란체 영상화 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 영상의 각 화소에 대해, 각각의 샘플 볼륨에 대한 간섭성 합의 절대값에 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 비를 곱한 값과 동일한 적(product)을 형성하는 수단을 더 포함하는 초음파 산란체 영상화 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 디스플레이된 영상내의 각 화소의 휘도는 상기 복수의 샘플 볼륨들 중의 대응하는 하나에 대해 유도된 적에 대수적으로 비례하는 초음파 산란체 영상화 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서, 디스플레이에 선행하여 상기 복수의 샘플 볼륨들에 대한 비들을 필터링하는 2-차원 필터를 더 포함하는 초음파 산란체 영상화 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서, 디스플레이에 선행하여 상기 복수의 샘플 볼륨들에 대한 비들을 매핑하는 매핑 수단(mapping means)을 더 포함하는 초음파 산란체 영상화 시스템.
  8. 초음파 산란체를 영상화하는 방법에 있어서,
    복수의 샘플 볼륨들 중의 각각의 샘플 볼륨들에 포커싱되는 초음파 빔들을 전송하는 단계로서, 적어도 상기 복수의 샘플 볼륨들이 초음파 산란체들을 포함하는, 상기 전송 단계와,
    각 샘플 볼륨에 대한 복수의 검출 위치들에서, 상기 복수의 샘플 볼륨들로부터 반사되는 초음파 에코들을 검출하는 단계와,
    상기 복수의 검출 위치들 각각으로부터의 초음파 에코의 검출에 응답하여 각각의 진폭 신호를 발생하는 단계와,
    단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코들로부터 유도되는 상기 진폭 신호들의 비간섭성 합을 형성하는 단계로서, 각각의 비간섭성 합이 상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대해 형성되는 상기 비간섭성 합 형성 단계와,
    화소들을 포함하는 영상을 디스플레이하는 단계로서, 각 화소의 휘도는 상기 복수의 샘플 볼륨들 중의 대응하는 하나에 대해 형성된 비간섭성 합의 함수인 상기 영상 디스플레이 단계를 포함하는 초음파 산란체 영상화 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코로부터 유도되는 진폭 신호들의 간섭성 합을 형성하는 단계로서, 각각의 간섭성 합은 상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대해 형성되는 상기 간섭성 합 형성 단계와,
    상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대한 비를 형성하는 단계로서, 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 간섭성 합의 절대값을 각각의 샘플 볼륨에 대한 비간섭성 합으로 나눈 값과 동일한 상기 비의 형성 단계를 더 포함하는 초음파 산란체 영상화 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 디스플레이된 영상내의 각 화소의 휘도는 상기 복수의 샘플 볼륨들 중의 대응하는 하나에 대해 유도된 비에 선형적으로 비례하는 초음파 산란체 영상화 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 영상의 각 화소에 대해, 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 간섭성 합의 절대값에 각각의 샘플 볼륨에 대한 비를 곱한 값과 동일한 적을 형성하는 단계를 더 포함하는 초음파 산란체 영상화 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 디스플레이된 영상내의 각 화소의 휘도는 상기 복수의 샘플 볼륨들 중의 대응하는 하나에 대해 유도되는 적에 대수적으로 비례하는 초음파 산란체 영상화 방법.
  13. 제 9 항에 있어서, 디스플레이에 선행하여 상기 복수의 샘플 볼륨들에 대한 비들을 공간적으로 필터링하는 단계를 더 포함하는 초음파 산란체 영상화 방법.
  14. 제 9 항에 있어서, 디스플레이에 선행하여 상기 복수의 샘플 볼륨들에 대한 비들을 매핑하는 단계를 더 포함하는 초음파 산란체 영상화 방법.
  15. 초음파 산란체들을 영상화하는 시스템에 있어서,
    초음파 빔들을 전송하고 상기 초음파 산란체들에 의해 반사되는 초음파 에코들을 검출하는 초음파 변환기 배열로서, 복수의 변환기 소자들을 포함하는 상기 초음파 변환기 배열과,
    상기 변환기 배열에 연결되어, 복수의 샘플 볼륨들 중의 각 하나에 대한 전송빔을 형성하는 전송 수단과,
    상기 복수의 변환기 소자들로부터 각각의 진폭 신호를 수신하는 복수의 수신 채널들을 포함하는 수신 수단과,
    단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코들로부터 유도되는 상기 수신된 진폭 신호들의 비간섭성 합을 형성하는 수단으로서, 각각의 비간섭성 합이 상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대해 형성되는 상기 비간섭성 합 형성 수단과,
    단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코들로부터 유도되는 상기 수신된 진폭 신호들의 간섭성 합을 형성하는 수단으로서, 각각의 간섭성 합이 상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대해 형성되는 상기 간섭성 합 형성 수단과,
    상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대해, 각각의 샘플 볼륨에 대한 간섭성 합의 절대값을 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 비간섭성 합으로 나눈 값과 동일한 비를 형성하는 수단과,
    상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대한 상기 간섭성 합의 절대값을 저장하는 제 1 메모리 수단과,
    상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대한 상기 비를 저장하는 제 2 메모리 수단과,
    상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대한 적을 형성하는 수단으로서, 상기 적이 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 간섭성 합의 절대값에 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 비를 곱한 값과 동일한 상기 적 형성 수단과,
    상기 적 형성 수단의 출력에 연결된 데이터를 로그-압축하는 수단(log-compressing means)과,
    제 1 스위칭 상태에서 상기 제 1 및 제 2 메모리 수단을 상기 적 형성 수단에 연결하고, 제 2 스위칭 상태에서 상기 제 1 메모리 수단을 상기 로그-압축 수단에 연결하는 스위칭 수단과,
    상기 로그-압축 수단에 연결되어, 화소들을 포함하는 영상을 디스플레이하는 수단을 포함하는 초음파 산란체 영상화 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 디스플레이 수단은 상기 로그-압축 수단의 출력에 연결된 데이터를 주사 변환하는 수단을 포함하고, 상기 스위칭 수단은 제 3 스위칭 상태에서 상기 제 2 메모리 수단을 상기 주사 변환 수단에 연결하도록 적응된 초음파 산란체 영상화 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서, 디스플레이에 선행하여 상기 복수의 샘플 볼륨에 대한 상기 비들을 필터링하는 2-차원 필터를 더 포함하는 초음파 산란체 영상화 시스템.
  18. 제 15 항에 있어서, 디스플레이에 선행하여 상기 복수의 샘플 볼륨에 대한 상기 비들을 매핑하는 매핑 수단을 더 포함하는 초음파 산란체 영상화 시스템.
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