KR20000069707A - 공간 디더링을 이용한 초음파 주사 변환 - Google Patents

공간 디더링을 이용한 초음파 주사 변환 Download PDF

Info

Publication number
KR20000069707A
KR20000069707A KR1019997005781A KR19997005781A KR20000069707A KR 20000069707 A KR20000069707 A KR 20000069707A KR 1019997005781 A KR1019997005781 A KR 1019997005781A KR 19997005781 A KR19997005781 A KR 19997005781A KR 20000069707 A KR20000069707 A KR 20000069707A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
array
input
scan
ultrasound
Prior art date
Application number
KR1019997005781A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100508276B1 (ko
Inventor
제프리 길버트
앨리스 엠. 치앙
스티븐 알. 브로드스톤
Original Assignee
테라테크 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 테라테크 코포레이션 filed Critical 테라테크 코포레이션
Publication of KR20000069707A publication Critical patent/KR20000069707A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100508276B1 publication Critical patent/KR100508276B1/ko

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461—Displaying means of special interest
    • A61B8/463—Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/54—Control of the diagnostic device
    • A61B8/546—Control of the diagnostic device involving monitoring or regulation of device temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/56—Details of data transmission or power supply
    • 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
    • G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
    • G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
    • G01S15/8918—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array the array being linear
    • 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
    • G01S15/8934—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration
    • 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
    • G01S15/8979—Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
    • 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
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/003—Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023—Details of receivers
    • G01S7/52025—Details of receivers for pulse systems
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023—Details of receivers
    • G01S7/52044—Scan converters
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • G01S7/52057—Cathode ray tube displays
    • G01S7/5206—Two-dimensional coordinated display of distance and direction; B-scan display
    • G01S7/52063—Sector scan display
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • G01S7/52057—Cathode ray tube displays
    • G01S7/52073—Production of cursor lines, markers or indicia by electronic means
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • G01S7/52057—Cathode ray tube displays
    • G01S7/52074—Composite displays, e.g. split-screen displays; Combination of multiple images or of images and alphanumeric tabular information
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52079—Constructional features
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52079—Constructional features
    • G01S7/5208—Constructional features with integration of processing functions inside probe or scanhead
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52079—Constructional features
    • G01S7/52084—Constructional features related to particular user interfaces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/04—Constructional details of apparatus
    • A61B2560/0443—Modular apparatus
    • A61B2560/045—Modular apparatus with a separable interface unit, e.g. for communication
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00—Instruments for auscultation
    • A61B7/02—Stethoscopes
    • A61B7/04—Electric stethoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
    • A61B8/4455—Features of the external shape of the probe, e.g. ergonomic aspects
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4483—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
    • A61B8/4488—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer the transducer being a phased array
    • 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
    • G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
    • G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
    • G01S15/892—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array the array being curvilinear
    • 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
    • G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
    • G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
    • G01S15/8927—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array using simultaneously or sequentially two or more subarrays or subapertures
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023—Details of receivers
    • G01S7/52025—Details of receivers for pulse systems
    • G01S7/52026—Extracting wanted echo signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명의 초음파 이미지 시스템은 초음파 데이터를 표준 디스플레이 포맷으로 변환하는 스캔 변환 프로세스를 포함하며 컴퓨터 모니터상에 디스플레이하기에 적합한 데카르트 좌표로 컴퓨터를 프로그램함으로써 개인 컴퓨터상에서 수행된다. 데이터는 초음파 트랜스듀서 어레이 및 이와 관련된 회로를 수용하는 스캔 헤드 인클로저로부터 제공되며, 상기 관련 회로는 전송 모드에서 초음파 펄스를 전송하고 수신 모드에서 이미지될 영역으로부터 반사되는 초음파 신호를 다이나믹하게 포커싱하는 펄스 동기장치를 포함한다.

Description

공간 디더링을 이용한 초음파 주사 변환 {ULTRASOUND SCAN CONVERSION WITH SPATIAL DITHERING}
통상적인 초음파 이미지 시스템은 큰 래크에 부착된 콘솔 처리 및 디스플레이 유니트에 결합된 포켓형 스캔 헤드를 포함한다. 또한 전형적인 스캔 헤드의 경우 이미지화된 영역으로 초음파 에너지를 전송하고 그 영역으로부터 반사된 에너지를 수신하는 초음파 트랜스듀서 어레이로 구성된다. 트랜스듀서는 수신된 초음파 에너지를 케이블을 통해 처리 유닛에 전송되는 낮은 레벨의 전기신호로 바꾸어 준다. 처리 유닛은 해당 영역의 이미지를 생성하도록 트랜스듀서의 신호를 결합하기 위한 다이나믹 포커싱과 같은 빔형성 기술을 사용한다.
통상적인 초음파 시스템은 다수의 (예를 들면 128개) 트랜스듀서를 가진 트랜스 듀서 어레이를 포함한다. 각 트랜스듀서는 콘솔 처리 유닛에 위치한 자신의 처리 회로와 관련된다. 처리 회로는 전송 모드에서 초음파 신호의 전송을 초기화하도록 트랜스듀서에 정확하게 타이밍된 드라이브 펄스를 전송하는 드라이버 회로를 포함한다. 이러한 전송 타이밍 펄스는 케이블을 따라 콘솔 처리 유닛으로부터 콘솔 처리 유닛으로 보내진다. 수신 모드에서 처리 회로부의 빔 형성 회로는 정확한 이미지를 연속적으로 생성할 수 있도록 신호를 다이나믹하게 포커스하기 위하여 트랜스듀서의 저레벨 전기 신호에 적정한 지연을 제공한다.
단계형 어레이와 커브형 선형 스캔 헤드의 경우, 초음파 신호는 극좌표 (γ,θ)형식으로 수신되고 디지털화 된다. 디스플레이의 경우는 이러한 표현이 불편하여 보다 나은 처리를 위해서는 직각 좌표 (ｘ,ｙ)형식으로 변환된다. 직각 좌표방식은 여러 디스플레이와 하드 카피 디바이스의 다이나믹 범위와 밝기 조절에 대해 디지털적으로 교정된다. 또한 그 데이타는 다시 디스플레이 하기 위해 저장되고 검색될수 있다. 직각 좌표와 극 좌표의 변환시, (ｘ,ｙ)값은 (γ,θ)값으로 계산되어야 한다. 왜냐하면 (γ,θ)어레이에서의 포인트와 (ｘ,ｙ)그리드는 서로 일치하지 않기 때문이다.
종래의 스캔 변환 시스템에서 (ｘ,ｙ)그리드의 각 포인트는 한번 주사되어지고 각 값은 이중 선형 보간에 의한 두개의 가장 가까운 θ 값 또는 이중 선형 보간에 의한 (γ,θ)어레이의 가장 가까운 네개 이웃점으로부터 계산된다. 이 방법은 (ｘ,ｙ) 횡방향 패턴을 생성할수 있는 유한 상태 기계와 방대한 디지털 로직에 (γ,θ)데이타 샘플값을 유지할수 있는 양방향 쉬프트 레지스터 및 프로세스를 제어하고 각 (ｘ,ｙ)포인트에 대하여 정확한 시간에 정확하고 비동기적으로 수신된 (γ,θ)데이타의 샘플이 보간을 위해 도달하도록 하는 메모리 유닛의 사용으로 성취할 수 있다. 이러한 종래의 방법은 유연하지 못할뿐만 아니라 불필요하게 복잡하다. 확장된 제어 하드웨어에도 불구하고, 오직 (ｘ,ｙ)어레이를 통한 단일 경로만이 가능하다.
본 발명은 초음파 이미지 시스템에 관한 것이며, 본 발명은 미국 출원 08/496,804 및 08/496,805 의 연속 출원인 미국 출원 08/599,806의 연속 출원인 국제 출원 PCT/US96/11166의 연속 출원이며, 상기 출원들은 여기서 상호 참조된다.
도 1은 초음파 이미지 시스템에 사용된 종래의 이미지 어레이의 블럭도를 나타낸다.
도 2A는 본 발명에 따른 사각형 스캔 영역과 선형 초음파 트랜스듀서 어레이사이의 관계에 대한 개략도를 나타낸다.
도 2B는 본 발명에 따른 곡선 초음파 트랜스듀서 어레이와 곡선 스캔 영역 사이의 관계에 대한 개략도를 나타낸다.
도 2C는 본 발명에 따른 사다리꼴 스캔 영역과 선형 초음파 트랜스듀서 어레이 사이의 관계에 대한 개략도를 나타낸다.
도 2D는 단계형 어레이 스캔 영역의 개략도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 종래의 초음파 이미지 시스템의 실시예의 개략도를 나타낸다.
도 4A는 본 발명에 따른 종래의 초음파 이미지 시스템 실시예의 개략적인 기능도를 나타낸다.
도 4B는 초음파 이미지 시스템의 또 다른 실시예의 개략적인 기능도를 나타낸다.
도 5A는 본 발명에 따른 빔형성과 필터링 회로의 개략도를 나타낸다.
도 5B는 본 발명에 따른 빔형성과 필터링 회로의 또 다른 실시예의 개략도를 나타낸다.
도 5C는 본 발명에 따른 빔형성과 필터링 회로의 또 다른 실시예의 개략도를 나타낸다.
도 5D는 본 발명에 따른 저역 필터의 개략도를 나타낸다.
도 5E는 본 발명에 따른 인터페이스 회로 보드의 예를 나타낸다.
도 5F는 본 발명에 따른 집적 빔형성회로의 바람직한 실시예를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 필터 통과 대역폭의 그래프를 나타낸다.
도 7A는 디스플레이상에 배열된 입력점의 개략도를 나타낸다.
도 7B는 도 6의 입력데이타가 화소로 변환된 디스플레이의 개략도이다.
도 8은 이미지 리맵 구성에 대한 일반적 목적의 바람직한 실시예의 개략도를 나타낸다.
도 9A-9B는 본 발명에 따른 리맵 어레이 계산 기술을 예시한 흐름맵을 나타낸다.
도 10은 출력 프레임 계산 엔진의 흐름맵을 나타낸다.
도 11A-11B는 본 발명의 초음파 이미지 시스템에서 사용된 2인 사용자가 선택할수 있는 디스플레이 표현 포맷의 개략도를 나타낸다.
도 12는 바람직한 그래픽 사용자 인터페이스의 기능도를 나타낸다.
도 13은 초음파 이미지 제어의 대화상자를 나타낸다.
도 14A-14D는 시스템 정보를 입력하는 디스플레이 상자를 나타낸다.
도 15A- 15C는 프로브와 FOV데이타를 입력하는 부가적인 대화상자를 나타낸다.
도 15D-15J는 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 부가적인 디스플레이와 대화 상자를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이미지와 디스플레이 동작을 나타낸다.
도 17A-17C는 본 발명에 따른 집적 프로브 시스템의 바람직한 실시예를 나타낸다. .
도 18은 초음파 시스템에 대한 전송/수신 회로의 집적 64채널 제어기를 나타낸다.
도 19는 전송과 수신 회로의 또 다른 바람직한 실시예를 나타낸다.
도 20은 본 발명에 따른 도플러 소노그램(sonogram) 시스템은 나타낸다.
도 21은 본 발명에 따른 고속 푸리에 변환 펄스형 도플러 처리 시스템에 기초한 컬러 맵을 나타낸다.
도 22는 본 발명에 따른 처리 시스템의 파형 형성을 나타낸다.
도 23은 본 발명에 따른 컬러 흐름맵을 생성시키기 위한 시스템이다.
도 24는 본 발명에 따른 컬러 흐름맵을 계산하기 위한 처리 순서를 나타낸다.
도 25는 상호 상관 방법을 사용하여 컬러 흐름맵을 생성하는 처리순서를 나타낸다.
본 발명의 실시예에서 스캔 데이타는 빔형성후 컴퓨터로 입력되고 스캔 변환은 스캔데이타를 디스플레이 형식으로 변환하기 위해 수행된다. 바람직한 실시예에서 스캔 변환은 개인용 컴퓨터에서 소프트웨어 모듈을 사용하여 전부 수행될 수 있다. 선택적으로 스캔 변환 기능을 제공하거나 전체 스캔 변환 프로세스를 수행하는 부가적인 하드웨어를 가진 보드가 첨가 될 수도 있다. 많은 응용에 있어서, 부가적인 하드웨어가 소형화됨에 따라 개인용 컴퓨터는 랩탑이나 팜탑 컴퓨터와같이 소형휴대형 플랫폼이 가능해지도록 하는 소프트 웨어 시스템이 바람직하다.
스캔 변환은 이하에 상세히 설명되는 공간 디더링 프로세스를 이용하여 수행된다. 공간 디더링은 이미지의 해상도와 질을 유지함과 동시에 스캔 변환시 필요한 계산 요소를 단순화 시켜준다. 그러므로 스캔 변환은 더욱 복잡한 보간 기술 없이 개인용 컴퓨터에서 수행되고 실시간 초음파 이미지에 적당한 프레임 속도 변환을 제공한다.
스캔 변환 절차는 입력 어레이와, 리맵 어레이와, 출력 어레이로 이루어 진다. 리맵 어레이는 색인또는 포인트 어레이이며, 이는 입력 어레이로부터 각 화소를 얻기 위한 장소를 결정하는데 사용되는 출력이미지의 크기이다. 리맵 어레이에서 각 위치의 숫자는 입력 데이타의 각 화소가 같은 장소의 출력 데이타가 도착될 위치를 나타낸다. 그러므로 리맵 어레이와 출력 어레이는 입력 어레이와 출력어레이가 같은 데이타형(즉, 실제적인 이미지 데이타)일 경우 같은 형태를 가지는 것으로 가정할 수 있다.
입력 어레이는 각각의 초음파 프레임에 대해 새로운 값을 가지며, 이는 데이타를 처리하여 각 프레임의 출력 어레이에 데이타를 입력함을 의미한다. 본발명 실시예에 따르면 약 1/30초마다 새로운 초음파 프레임이 존재한다. 결과적으로 리맵 어레이 데이타는 새로운 입력 데이타들로 부터 나온 새로운 출력 이미지를 계산하는 경로 연산시 대략 초당 30프레임 속도로 수행 되는한 상대적으로 늦게(약 1초 이하) 생성될 수 있다. 이는 성능을 손상시키지 않고 부가적인 전용 하드웨어없이 범용 개인 컴퓨터가 리맵어레이에 대한 데이타를 수정하도록 한다. DSP(Digital signal processor)를 가진 컴퓨터 시스템의 경우, DSP가 리맵 어레이 계산을 수행할 수 있다. 선택적으로 컴퓨터의 회로보드에 삽입된 하드웨어에 의하여 스캔 변환기능을 수행할 수 있다. 선택적으로 보드나 카드는 PC 버스 제어기에 적절한 형태로 데이타를 전달하기 위한 인터페이스로서 삽입되거나 사용될 수 있다. 상기의 발명의 목적이나 특징 그리고 잇점은 본 발명의 실시예의 상세한 표현으로 더욱 분명해질 것이다. 동일 부분에 참조한 기준 특성에 있어서 다른 견해에 대해서는 동봉한 도면에 예시될것이다. 도면은 일정한 비례가 꼭 필요한것은 아니며 예시된 발명의 주요 윈리가 강조된다.
도 1은 초음파 이미지 시스템에서 사용된 N개의 압전 초음파 트랜스듀서(18(1)-18(N))의 이미지 어레이(18)의 블럭도를 나타낸다. 압전 트랜스듀서 엘리멘트(18(1)-18(N)) 어레이는 이미지 타겟(전형적으로 인간의 세포조직)과 협대역 빔 (180)을 가진 전달 매체로 전파되는 음향 펄스를 생성한다. 그러한 펄스는 대략 일정한 속도로 구면파(185)로서 전달된다. 이미지 포인트 IP또는 반사기에서 되돌아온 신호 형태의 음향 에코는 동일한 트랜스듀서 엘리멘트중 동일한 어레이(18)나 다른 수신 어레이에 의해 검출 되며 반사구조의 위치를 나타내기 위한 형태로 디스플레이 될 수 있다.
전달 매체 내의 이미지 포인트 IP로 부터의 음향 에코는 여러 전파 시간후에 수신 어레이의 각 트랜스듀서 엘리멘트(18(1)-18(N))에 도달한다. 각각의 트랜스듀서 엘리멘트에 대한 전파 시간은 서로 다르며 각각의 트랜스듀서 엘리멘트와 이미지 포인트 IP사이의 거리에 의존한다. 이러한 사실은 전형적인 초음파 전달 매체에 대해서 즉, 부드러운 인간의 세포조직과 같은 곳에 적용되며, 여기서는 소리의 속도가 비교적 일정하다. 그에 따라서, 수신된 정보는 반사된 구조의 위치를 나타내도록 디스플레이 된다.
2차원 B모드 스캐닝의 경우, 펄스는 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 시선을 따라 전달될 수 있다. 만일 에코가 샘플링되고 그 진폭이 밝기로 코드화되어 있다면 그레이 스케일 이미지를 음극선관(CRT)이나 모니터에 디스플레이 할 수 있다. 전형적인 이미지는 90°섹터 이미지를 형성하는데 0. 75°각도로 128개 정도의 스캔 라인을 포함한다. 물속에서 소리의 속도는 1. 54 × 105cm/sec 이기 때문에 16cm 깊이의 왕복 시간은 208μs가 될것이다. 그러므로 한개의 이미지에 대해 128개의 시선을 따라 데이타를 포착하는데 필요한 총 시간은 26. 6 ms 이다. 만일 시스템내의 다른 신호 처리기가 이러한 데이타 포착속도를 따라 잡을 만큼 빠르다면, 2차원 이미지는 표준 텔레비젼 비디오에 상응하는 속도로 될 수 있다. 예를 들어서 만일 초음파 이미저(imager)가 한 쌍의 갈비뼈 사이의 흉벽을 관통하여 반사되거나 역확산된 음파를 보기 위해 사용 된다면, 심장 박동이 실시간으로 보여질 것이다.
초음파 트랜스미터는 전형적으로 엘리베이션(elevation)패턴이 고정되고 방위 패턴이 지연을 조정함으로써 조정형 어레이(steered array)에 대한 압전 트래스듀서(18(1)-18(N)) (전형적으로 반파장의 간격)의 선형 어레이이다. 통상적인 어레이의 방사(방위)빔 패턴은 이미지 포인트 IP에서 합쳐진 모든 트랜스미터의 에너지가 원하는 빔 형상을 만들도록 각 트랜스듀서 엘리멘트(18(1)-18(N))으로 지연된 전달 펄스를 인가함으로써 먼저 제어된다. 그러므로 시간 지연 회로는 미리 결정된 방향을 따라 원하는 전송된 방사 패턴을 만들기 위한 각 트랜스듀서 엘리멘트(18(1)-18(N))와 관련하여 필요하다.
지금까지의 언급에서 처럼, 트랜스듀서 요소(18(1)-18(N))의 동일한 어레이(18)는 복귀 신호를 받는데 사용할 수 있다. 이미지 포인트에서 만들어진 반사 또는 에코된 빔 에너지 파형은 매체에서 파의 추정 일정 전달로 나누어진 이미지 포인트에서 트랜스듀서 엘리멘트까지의 거리에 일치하는 시간 지연 후에 각 트랜스듀서 요소에 도착한다. 전송 모드와 유사하게 이러한 시간 지연은 각 트랜스듀서마다 다르다. 각 수신 트랜스듀서 엘리멘트에 있어서 이러한 경로길이의 차이는 주어진 깊이에 대하여 특정한 이미지로 부터 각 수신기의 반사된 에너지를 포커스함으로써 보상되어야 한다. 각 수신 엘리멘트들의 지연은 각 엘리멘트로부터 어레이의 중앙까지의 측정된 거리함수 및 어레이로부터 수직방향으로 측정된 뷰잉각 (viewing angular) 방향의 거리함수이다.
빔 형성과 포커싱 동작은 모든 트랜스듀서에서 관찰되는 분산된 파형의 합을 형성하게 된다. 그러나 이러한 합에 있어, 파형은 차별적으로 지연되어야 함으로 파형은 모두 동조되어 도착할 것이며 합산에서 적당하게 가중된다. 그러므로 빔 형성 회로는 각 채널에서 다른 지연을 인가할 필요가 있으며 시간에 따라 지연을 가변할 필요가 있다. 주어진 방향에 따라, 에코가 더 깊은 조직으로 부터 돌아오기 때문에 수신 어레이는 깊이에 따라 계속적으로 자신의 포커스를 가변한다. 이러한 프로세스는 다이나믹 포커싱으로 알려져 있다.
수신 빔이 형성된 후, 통상적인 방법으로 수신 빔은 디지털화 된다. 각 수신 펄스의 디지털 표현은 빔에 의해 형성된 방위각에서의 범위의 함수로써 필드 포인트로부터 되돌아온 초음파 에너지의 후방 분산 교차 영역과 대응하는 시간 순서이다. 연속한 펄스는 -45°에서 45°의 유효 가시영역을 포함하도록 각각 다른 방향에서 전달된다. 어떤 시스템의 경우 동일 포인트에서 연속적으로 관찰한 데이타의 시간 평균(지속성 웨이팅(persistence weighting))은 이미지의 질을 향상시키지 위해 사용된다.
도 2A-2D는 본 발명에서 사용된 여러가지 트랜스듀서 어레이의 배치와 그에 대응되는 스캔 이미지 영역사이의 관계를 도시한 개략도이다. 도 2A는 직사각형의 스캐닝 이미지 영역(180A)을 형성하는 선형 어레이(18A)를 보여준다. 이와같은 어레이는 128개의 트랜스듀서를 포함한다.
도 2B는 곡선형 트랜스듀서 어레이(18B)와 그에 따른 선형 이미지 스캔 영역 (180B)사이의 관계를 도시한 개략도이다. 다시한번 밝히지만 전형적인 어레이(18B)는 128개의 근접 트랜스듀서를 포함한다.
도 2C는 선형 트랜스듀서 어레이(18C)와 사다리꼴 이미지 영역(180C)사이의 관계를 보여준다. 이러한 실시예에 있어서, 어레이(18C)는 전형적으로 128개 대신에 192개의 근접 트랜스듀서로 만들어 진다. 선형 어레이는 단계형 어레이 스캐닝을 도 2A에 도시된 선형 스캐닝을 결합함으로써 사다리꼴 스캔 영역(180C)을 만드는데 사용된다. 또 다른 실시예에 있어서, 어레이(18C)의 양쪽 끝부분의 64트랜스듀서는 양쪽 끝 부분에서 영역(180C)의 곡선 각도 부분을 얻기 위해 도달하기 위한 위상 어레이 배치에 사용된다. 중간의 64개의 트랜스듀서는 영역(180C)의 직사각형 부분을 완전히 하기위한 선형 스캐닝 모드에서 사용된다. 그러므로 사다리꼴 영역(180C)은 오직 64개의 트랜스듀서만이 언제든지 작동할수 있는 서브 개구 스캐닝 방식을 사용함으로써 달성할 수 있다. 일 실시예에서 64개의 트랜스듀서의 근접 그룹은 선택적으로 작동한다. 즉, 먼저 트랜스듀서(1-64)가 작동하고 다음에 트랜스듀서(65-128)가 작동하기 시작한다. 다음 단계는 트랜스듀서(2-65)가 작동하고 그 다음으로 트랜스듀서(65-129)가 작동한다. 이 더한 패턴은 트랜스듀서(128-192)가 작동할때까지 계속된다. 다음으로 스캐닝 프로세스는 트랜스듀서(1-64)에서 다시 시작된다.
도 2D는 트랜스듀서(18D)의 짧은 선형 어레이가 본 발명에 따라 계단형 어레이 이미지를 형성하는데 사용되어지는 것을 보여준다. 선형 어레이(18D)는 각형 슬라이스(angular slice)영역(180D)을 생성하기 위해서 단계형 어레이 빔 스티어링 처리를 사용한다.
도 3은 본 발명의 초음파 이미지 시스템(10)의 개략도이다. 시스템은 랩탑 컴퓨터와 같은 연결된 휴대용 스캔 헤드(12)와 디스플레이 유닛(14)으로 구성된다. 또한 데이타 처리과 디스플레이 유닛(14)은 초음파 이미지의 디스플레이를 위한 CRT에 인터페이스된 다른 컴퓨터와 개인용 컴퓨터를 포함한다. 데이타 처리기 디스플레이 유닛(14)은 또한 사용자가 휴대하거나 착용하거나 이동할수 있을 만큼 소형이며 경량이며 일체화된 유닛일 수 있다. 도 3의 경우 외부 스캔헤드를 보여주지만, 본 발명의 스캔헤드는 인체에 내부 이미지를 보기 위해 루멘(lumen)을 통하여 삽입하는데 적당한 내부 스캔 헤드일 수 있다. 예를 들면, 헤드는 심장병 환자의 이미지를 보기위해 트랜스소포기얼(transesophogeal)프로브 일수 있다.
스캔 헤드(12)는 케이블(16)에 의해 데이타 처리기(14)에 연결된다. 또 다른 실시예에 있어서, 시스템(10)은 스캔 헤드(12)와 데이타 처리 및 디스플레이 유닛(14)사이에 결합된 인터페이스 유닛(13){투시도에 보여진것처럼}을 포함한다. 인터페이스 유닛(13)은 제어기와 티지털 신호처리기(DSP)를 포함한 처리 회로를 포함한다. 인터페이스 유닛(13)은 필요한 신호 처리 업무를 수행할 수 있으며 데이타 처리 유닛(14) 및/또는 스캔 헤드(12)로 출력 신호를 제공할 수 있다. 팜탑 컴퓨터 사용자의 경우, 인터페이스 유닛(13)은 바람직하게 내부 카드와 칩셋이다. 데스크탑과 랩탑 컴퓨터를 사용할 경우, 인터페이스 유닛(13)은 외부 장치일 수도 있다.
포켓용 하우징(12)은 트랜스듀서 영역(15A)과 손잡이 영역(15B)를 포함한다. 트랜스듀서 영역 (15A)은 41°C 이하의 온도에서 견딜수 있으므로 환자의 피부와 접촉하는 하우징부분은 이 온도를 초과하면 안된다. 손잡이 영역(15B)은 50°C를 초과하면 안된다.
도 4A는 본 발명에 따른 초음파 이미지 시스템(10)의 실시예의 개략적인 기능도이다. 도시된 바와 같이, 스캔 헤드(12)는 인간의 세포 조직과 같은 해당 영역 또는 이미지 타겟(11)으로 초음파 신호를 전송하거나 이미지 타겟으로부터 복귀한 반사된 초음파 신호를 수신하는 초음파 트랜스듀서 어레이(18)를 포함한다.
스캔 헤드(12)는 또한 트랜스듀서 드라이버 회로(20)와 펄스 동기 회로(22)를 포함한다. 펄스 동기장치(22)는 드라이버(20)의 고전압 드라이버 회로에 일련의 정확하게 타이밍되고 지연된 펄스를 보낸다. 드라이버(20)에 의해 수신된 각각의 펄스와 마찬가지로 고전압 드라이버 회로는 트랜스듀서 어레이(18)에 의해 각각의 트랜스듀서에 고전압 드라이브 신호를 전송하기 위해 이미지 타겟(11)으로 초음파 신호를 전송하도록 트랜스듀서를 작동한다.
이미지 타겟(11)에 의해 수신된 초음파 에코는 초음파 트랜스듀서 어레이(18)로 검출된다. 각각의 트랜스듀서는 수신된 초음파 신호를 전치증폭 회로(24) 및 시간에 따라 변화하는 이득 제어 회로(TGC)(25)로 전송하는 대표적인 전기 신호로 변환한다. 전치증폭 회로(24)는 연속적인 처리에 적당한 레벨로 트랜스듀서 어레이(18)로 부터의 전기적 신호를 설정한다. TGC회로(25)는 인간의 세포조직을 관통하는 것과 마찬가지로 음파의 라인 이미지를 생성하기 위해 빔 형성 회로(26)를 유도하는 것(아래에 나타낸 것을 참조)과 마찬가지로 음향 펄스의 감쇠를 보상하기 위해 사용된다. 조절된 전기신호는 정밀한 이미지를 만들 수 있는 신호를 다이나믹하게 포커스하도록 각각의 수신 신호에 알맞은 이산 지연을 삽입하는 빔 형성 회로(26)로 전송된다. 빔 형성 회로(26) 및 펄스 동기장치(22)로 생성된 펄스와 수신 신호로 이산된 지연을 삽입하는데 사용된 지연 회로의 보다 자세한 설명은 국제 출원 PCT/US96/11166에 나타나 있다.
바람직한 실시예에서, 다이나믹하게 포커스되고 합쳐진 신호는 이를 디지털화 하는 A/D 컨버터(27)로 전송된다. 다음으로, 디지털 신호 데이타는 케이블(16)을 따라 A/D(27)로부터 컬러 도플러 처리 회로(36)로 향한다. A/D 컨버터(27)는 시스템 케이블(16)을 통하여 직접 보내진 아날로그로 합혀진 신호를 선택적인 실시예에서는 사용하지 않음에 유의하여야 한다. 디지털 신호는 복조회로(28)에서 복조되어지고 데이타 처리기에 있는 스캔 변환 회로(37) 및 디스플레이 유닛(14)으로 전송된다.
또한 도시된 바와 같이, 스캔헤드 메모리(29)는 제어기(21)와 데이타 처리 그리고 디스플레이 유닛(14)의 데이타를 저장한다. 스캔 헤드 메모리(29)는 펄스 동기장치(22), TGC(25) 및 빔 형성기(26)로 저장된 데이타를 제공한다.
스캔 변환 회로(37)는 빔 형성 회로(26)으로 부터 전송된 디지털화된 신호 데이타를 극좌표(γ,θ)에서 직각 좌표(ｘ,ｙ)로 바꾼다. 변환이 끝난후 직각좌표 데이타는 디스플레이(32)에 디스플레이하기 위해 포맷되고 비디오 압축 회로(34)에 압축되는 임의의 다음 신호 처리단계(30)로 향한다. 다음 처리(30)는 이후에 표현된 스캔 변환 소프트웨어를 사용함으로써 수행될수도 있다.
A/D커넥터(27)의 디지털 신호 데이타는 데이타 처리기 유닛(14)의 연속적 펄스 도플러 처리기(36)에 의해 수신된다. 연속적 펄스 도플러 처리기(36)는 흐르는 피처럼 움직이는 타겟 조직(11)을 이미지화한 데이타를 생성한다. 바람직한 실시예에서 펄스 도플러 처리에 의해 컬러 흐름 맵이 생성된다. 펄스 도플러 처리기(36)는 프로세스된 데이타를 스캔 변환 회로(28)로 전송하며 스캔 변환 회로에서는 데이타의 극좌표 형식이 디스플레이나 비디오 압축에 알맞게 직각좌표 형식으로 변환된다.
제어 회로는 바람직하게 개인용 컴퓨터(예를 들면 데스크 탑,랩탑,팜탑)의 내부에 있는 마이크로 처리기(38)의 형태로 초음파 이미지 시스템(10)의 고수준 연산을 제어한다. 마이크로 처리기(38)과 DSP는 지연과 스캔 변환 메모리를 초기화시켜준다. 제어 회로(38)는 펄스 동기장치(22)와 스캔 헤드 메모리(27)를 통해 빔 형성 회로(26)에서 삽입된 이산된 지연을 제어한다.
마이크로 처리기(38)는 또한 스캔 변환회로(28)에 사용된 데이타를 저장하는 메모리(40)를 제어한다. 메모리(40)는 단일 메모리나 다중 메모리 회로가 될 수 있다고 이해된다. 또한 마이크로 처리기(38)는 전 신호 처리 회로(30)와 개별적인 기능을 제어하는 비디오 압축 회로(34)에 인터페이스 되어 있다. 비디오 압축 회로(34)는 전송 채널을 경유하여 디스플레이와 분석을 위한 원거리 영역에 이미지 데이타를 전송하도록 데이타를 압축한다. 전송 채널은 모뎀, 무선 휴대전화 통신 채널 또는 다른 알려진 통신 방식일 수도 있다.
본 발명에 따른 휴대형 초음파 이미지 시스템(10)은 베터리(44)에 의해 바람직하게 동력을 공급받을 수 있다. 베터리(44)의 낮은 전압은 정격적인 전원 공급(46)장치에 인가되는데, 이러한 전원 공급 장치는 스캔 헤드(12)에 위치한 부시스템을 포함하는 이미지 시스템(10)의 모든 부시스템으로 규정 전압을 제공한다. 이에 따라. 스캔 헤드로 가는 전력은 데이타 처리과 디스플레이 유닛(14), 케이블(16)로 부터 제공된다.
도 4B는 본 발명에 있어 초음파 이미지 시스템의 선택적인 바람직한 실시예의 기능을 도시하는 개략도이다. 변조된 스캔 헤드(12)에서, 복조 회로는 변조된 데이타 처리과 디스플레이 유닛(14)의 마이크로 처리기(38)에 의해 수행되는 소프트웨어로 대체된다. 특히, A/D컨버터(27)로 부터 나온 디지털 데이타의 흐름은 FIFO메모리(37)에 의해 임시저장된다. 마이크로 처리기는 복조하기 위해 소프트 웨어 명령을 수행하고 스캔 변환, 컬러 도플러 처리, 전 신호 처리와 비디오 압축을 수행한다. 그러므로 도 4A의 많은 하드웨어 기능은 시스템(10)에 필요한 하드웨어 크기나 무게를 감소시키면서 도 4B의 메모리(40)에 저장된 소프트웨어로 대체된다.
초음파 시스템 빔 형성 회로의 부가된 바람직한 실시예는 도 5A, 5B 및 5C에 나타난다. 이러한 각각의 실행은 샘플링된 아날로그 데이타가 중간 주파수(IF)로 부터 베이스 밴드주파수로 다운(Down)변환되고 믹스되어야 한다. 다운 변환은 먼저 샘플 데이타에 복소수 값을 곱하고 (곱셈기 단계에서 복소수 값으로 표현된 지수함수 입력) 근접 주파수에 믹스된 제거 이미지에 데이타를 필터링한다. 이러한 처리의 출력은 최소 출력 샘플율 및 연속 디스플레이와 도플러 처리에 유용하다.
도 5A에서 샘플링 회로(56)는 집적회로(50)의 CCD베이스 처리 회로안에서 전하 패킷으로 표현된 데이타(54)를 캡쳐하는데 사용된다. 데이타는 적당한 시간에 메모리와 제어 회로(62),프로그램 가능한 회로(58)를 사용하여 임의의 보간 필터(60)로 한 개 혹은 그 이상의 지연 라인과 출력에 위치한다. 보간 필터는 음파의 왕복시간의 정밀한 어림값을 제공해주며 그로 인해 센서의 어레이로부터 복귀한 신호의 향상된 포커스를 제공한다. 도 5A에서 처리기 어레이중 두개의 처리 채널(52)이 도시 되어 있다. 보간 필터의 출력은 아날로그 합산 교차점(66)에서 어레이로부터의 빔 형성된 출력데이타를 제공하기 위해 결합한다.
초음파 트랜스듀서를 사용하여 얻어진 데이타는 트랜스듀서의 중간 주파수에 의해 알맞게 변조된 신호의 출력과 유사하다. 트랜스듀서의 중간 주파수 또는 특성 주파수는 IF와 같은 값이다. 샘플 아날로그 시스템에서 (예를 들면 CCD를 사용하여) fI가 중간 주파수이고 fs가 샘플링 데이타일 경우 Ω=2πfI/fS이다. 그 값은 샘플 연속 번호(예를 들면 n=0,1,2,3,4,. . . . )와 일치한다. 곱셈기(68)의 출력은 동상또는 직각 샘플이라 한다. 일반적으로 I 와 Q 값은 0이 아닐것이다. IF가 fS/4와 동일하게 선택되면 곱셈기 출력은 I,Q,-I,-Q,I. Q,-I,. . . . . . . 처럼 반복적으로 산출될 것이다. 실제로 입력 데이타는 1과 -1값으로 표현된다. 그러므로 만일 입력 데이타(a)가 순서적으로 a[0], a[1], a[2], a[3], a[4],. . . . . . . , a[n] 샘플되었다면 출력 데이타는 a[0],j*a[1], -a[2], -j*a[3], a[4],. . . . . . ,a[n]가 될 것이다.
I와 Q출력 (74,76)은 베이스 밴드로 믹스된 신호 이미지를 제거하기 위한 저역필터(70,72)이다. 저역 필터의 계수는 최소 평균 제곱(LMS나 L2-평균)이나 쉐비쉐프(L-무한 평균)표준을 사용함으로써 산출된다. 실제적으로 가능한 한 원하는 필터 특성을 확보하기 위해 계수의 숫자를 줄이는것이 바람직하다. 도 5D는 저역 필터의 CCD실행의 한 예를 도시한 것이다. 이 장치는 필터 계수를 충족시키기 위해 다섯개의 고정 하중 곱셈기(94)와 13-단계로 연결된 지연 라인으로 구성된다. 도 6에서 보여진 것처럼 통과대역의 맥동은 0. 5dB 이하이며, 스톱밴드 감쇠는 풀 스케일의 -30dB보다 적다.
저역 필터의 출력은 적어도 2요소에 의해(78) 데시메이트(deciamate)된다. 2보다 큰 데시메이션은 만일 초음파 신호의 진폭이 반샘플링 주파수보다 적게 밴드제한 된다면 보증할 만하다. 대부분의 초음파 신호에 있어 2보다 큰 데시메이션 요소는 신호 진폭이 샘플링 주파수와 관련하여 상대적으로 협소하기 때문에 종종 사용된다.
데시메이션과 저역필터의 순서는 저역필터의 클록 주파수를 줄이기위해 교환될 수 있다. 필터 뱅크를 사용함으로써 I와 Q의 저역 필터 계수는 각각의 필터가 입력에서 다른 데이타를 받아들이는 것과 마찬가지로 선택될 수 있다. 이러한 선택적 클록의 도식은 데시메이션율이 2가 되면 설계의 어려움을 줄일 수 있으며 데시메이션 요소가 2보다 크면 더욱 줄일 수 있다. (예를 들면 신호 진폭이 ≤ f/2)
다운 변환된 출력 데이타는 신호 포락선 검출이나 도플러 처리를 포함하는 향상된 처리를 수행하기 위해 흐른다. 디스플레이를 위해 신호 포락선(또한 신호 진폭)는 I와 Q출력의 제곱에 대한 합의 제곱근으로서 계산된다. IF = fS/4 인 경우에 대하여 I=0 이거나 Q=0이면 포락선 검출은 무시된다. I와 Q의 데이타는 신호의 정 및 부 주파수 사이드 밴드 정보를 산출하기 위해 신호 포락선을 사용하는 도플러 처리의 입력으로 종종 사용된다. 도 5A에서 단지 첫번째 다운 변환 단계만이 다음의 초음파 빔 형성이 필요하다.
도 5B에서 다운 변환 단계는 각각의 처리 채널(52)의 다음의 샘플링 회로 (56)에 위치한다. 여기서 I와 Q 데이타(86,88)의 생성은 시스템에서 전과 같이 더욱 빨리 정확하게 수행된다. 이러한 접근법의 주요 잇점은 각 처리 채널의 데이타율이 저역 필터 및 데시메이션 요소의 선택과 초음파 신호 대역폭에 기초하여 최소한으로 줄여진다는 것이다. 이러한 동작에 있어, 모든 처리 채널(52)은 같은 복소값 곱셈기와 동일한 계수 그리고 필터 단계에서 데시메이션 요소를 사용할 것이다. 앞서의 동작에 있어 복소값 데이타는 빔 형성된 출력을 제공하기 위해 지연되고 보간 된다.
도 5C의 초음파 앞쪽 단부는 거의 도 5B와 동일하다. 차이라면 보간 단계(85,87)가 처리 채널 지연의 더욱 정확한 근사값을 제공하기 위해 복소값 곱셈기에서 유일한 값을 선택함으로써 제거되고 대체된다는 것이다. 접근법은 곱셈기의 출력이 항상 0 이 아닌 I와 Q값을 나타내기 때문에 불편하다. 이것은 복소 평면 도형에 있어 곱셈기 입력시 유닛 서클 주변의 다양한 샘플링율의 결과이다. 그러므로 이러한 접근법은 각 처리 채널의 출력에 있어 완전한 복소값 데이타를 생성하는 작업을 희생시키지 않고 각 채널에 샘플 지연의 더욱 정확한 추정값을 제공할수 있다. 이러한 변조는 이전의 작동시 제공된 것보다 포락선과 도플러 검출시 더 많은 처리가 필요하다.
빔 형성 출력 또는 필터링 회로 및 컴퓨터 사이의 인터페이스에 사용된 바람직한 실시예는 컴퓨터용의 플러그 인 보드 또는 카드(PCMCIA)가 제공된다. 도 5E의 보드(700)는 16비트 디지털 빔 형성된 데이타가 차동 수신기(702)에 의해 스캔 헤드로 부터 케이블을 따라 수신된 실시예를 도시한다. 클록 신호는 또한 변환된 이산 데이타를 따라 레지스터(704)에 수신된다. 첫번째 게이트 어레이(708)는 16비트를 32비트로 변환한다. 32비트 데이타는 추가 데이타(716)를 출력하는 FIFO(712)로 클록된다. 두번째 게이트 어레이(710)는 모든 제어 신호와 PCI버스 제어기로 향하는 출력(714)에 접근한다. 이러한 특별한 예는 16비트 데이타를 이용하지만 32비트 또는 그 이상을 적용할 수도 있다.
선택적으로, 개인용 컴퓨터,랩탑 컴퓨터,팜탑 컴퓨터의 포트나 슬롯에 삽입하기 적당한 카드가 사용될 수도 있다. 이러한 실시예에서 레지스터로 가는 차동 수신기 입력은 FIFO로 데이타를 전송하고 나서 카드의 버스 제어기로 데이타를 전송한다. 제어기의 출력은 컴퓨터의 PCI버스와 직접 연결되어 있다. 인터페이스 보드나 카드로 가는 스캔헤드를 상호 연결하기 위해 차동 드라이버나 수신기의 선택적인 사용은 파이어 와이어(fire wire)로 알려진 IEEE 1394 표준 케이블을 사용한다.
집적 빔 형성 회로(740)의 바람직한 실시예가 도 5f에 도시되어 있다. 회로(740)는 타이밍 회로(742)와 합산 회로(754)의 각 면에 부착된 5개의 지연 회로(760)를 포함한다. 각각의 회로(760)는 샘플링 회로(746)와 CCD 지연 라인(752),제어과 메모리 회로(750),디코더(748) 그리고 클록킹 드라이버 회로(744)를 포함한다. 회로는 칩 회로에 접근하기 위해 컨택 패드(756)로 둘러싸여 있다. 집적 회로는 위에서 인용된 출원서에 개시된 여러 실시예에서와 같이, 바람직하게 면적이 20 제곱 밀리 미터보다 적으며 스캔 헤드의 단일 보드에 장착될 수 있다. 또한, 16,32,64 지연 라인 집적 회로는 비슷한 구조를 이용하는데 작동될 수 있다.
도 7A는 디스플레이에 배열된 입력 포인트의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 초음파 빔(180)으로 부터 수신된 입력 포인트 IP는 통상적인 디스플레이(32)의 사각으로 배열된 화소 포인트 P 에 정확히 대응되지 않는다. 왜냐하면 디스플레이(32)는 화소화된 데이타만 디스플레이 할 수 있기 때문에 입력 포인트 IP는 사각 포맷으로 변환되어야 한다.
도 7B는 도 6의 입력 데이타가 화소로 바뀐 디스플레이의 개략도이다. 도시된 바와 같이 각 이미지 포인트 IP는 이미지를 형성하기 위해 디스플레이(32)의 각각의 화소 포인트 P에 할당된다.
스캔 변환의 목적은 위상 어레이,사다리꼴형 또는 곡선 선형 헤드와 같이 평형 선형이 아닌 스캔 헤드의 사용상에 필요한 좌표의 공간 변형을 수행하는 것이다. 이를 수행하기 위해, 데이타는 한가지 차수로 판독되어야 하며 출력 데이타는 다른 차수로 기록되어야 한다. 많은 현재의 시스템에 있어 변환 수행은 번잡하게 생성되어야 하며 이는 유연성을 감소시키고 사다리꼴 스캔 형태를 더욱 어렵게 만든다.
왜냐하면 스캔 변환은 데이타를 다시 정리하기 때문에 스캔 변환은 또한 회전, 팬(pan) 및 줌(zoom)하는데 사용될 수 있다.
회전은 이미지의 상하좌우 또는 임의각에서 표현하는 이미지를 보는데 유용하다. 줌과 팬 작업은 통상적으로 이미지의 여러 부분을 더욱 자세하게 관찰하는데 사용된다.
대상의 특정 지역으로 줌하는 것과 더불어 줌 작업은 동시에 스크린의 다른 영역에서 여러 장소를 볼 수 있도록 하는데 유용하다. 종종 스크린에 전체 이미지가 나타나지만 어떤 지역은 줌인뷰(zoomed-in-view)로 대체된다. 이러한 특성은 일반적으로 윈도우내 윈도우(window-in-a-window)로 인용된다. 현재의 고성능 시스템은 한개의 윈도우에 표현이 가능하지만, 이미지 시스템은 모든 줌 영역과 그 영역에서의 임의의 크기와 형태가 가능한 것이 바람직하다.
불규칙한 스캔 형식의 사용은 시스템 디자인을 쉽게 할수 있고 보다 큰 스캔 헤드의 이용이 가능하며, 특별히, 이미징된 깊은 영역과 관계있는 대기시간의 축소와 숨김을 가능하게 한다. 깊은 영역의 이미징에 있어 빔은 전송되며 파의 가장 깊은 곳에서 되돌아오는 시간을 가진후 수신된다. 시스템의 보다 효과적인 사용과 그로 인한 높은 프레임율과 더 큰 수평 샘플링은 만일 다른 영역이 대기 시간동안 조명되고 재구성된다면 가능하다. 이것은 스캔 패턴이 불규칙(그러나 안정되고 명백하게 계산된)적이어서 가능하다. 유연한 스캔 변환은 자동적으로 이보다는 떨어지는 정확성을 보여주었다.
도 8은 이미지 리맵핑 구조의 일반적인 목적인 바람직한 실시예의 개략도이다. 본 발명의 바람직한 실시예와 일치하여 데이타는 빔 형성과 나머지 조작이 소프트 웨어적으로 수행된후 PC로 직접 가는 것이 바람직하다. 부가적인 하드웨어가 소형화함에 따라 개인용 컴퓨터는 랩탑또는 팜탑 컴퓨터처럼 운반가능한 형태가 된다.
바람직하게 도 8에는 입력 어레이(142)와 리맵 어레이(144),출력 어레이(146)가 있다. 리맵 어레이(144)는 인덱스와 포인트 어레이이며, 입력 어레이(142)로 부터 각각의 화소에 도달하는 장소를 결정하는 출력 이미지의 크기이다. 리맵 어레이(144)의 각각의 위치의 숫자는 같은 위치에서 출력 어레이(146)가 도착하는 각각의 화소의 위치를 나타낸다. 그러므로 리맵 어레이(144)와 출력 어레이(196)는 입력 어레이(142)와 출력 어레이(146)가 같은 데이타 형식(즉 실제적인 이미지 데이타)을 가지고 있을때 동일한 배열을 가지고 있다고 생각할 수 있다.
입력 어레이(142)는 각 초음파 프레임의 새로운 데이타를 가지고 있다. 또한 그 데이타를 처리하고 각각의 프레임에 대한 출력 어레이(146)의 데이타를 입력하는 것을 의미한다. 본 발명에 있어 적어도 초당 20프레임율과 바람직하게 대략 1/30초의 새로운 초음파 프레임이 있다. 그러나 리맵 어레이(144)는 헤드 타입과 가시 패러미터(즉 줌과 팬)가 갱신될때만 갱신된다. 따라서 리맵 어레이(144) 데이타는 새로운 입력 데이타 셋으로부터 새롤운 출력 이미지가 계산되는 루틴 수행이 대략 초당 30프레임율로 수행하는 동안 상대적으로 늦게 생성될 수 있다. (그러나 약 1초 또는 더욱 방해가 되는 상황하에서도 여전히 잘 생성된다. ) 이러한 사실은 리맵 어레이(144)의 데이타를 생성하는 작업을 수행하는 개인용 컴퓨터의 목적일 수 있다. 여기서 리맵 어레이는 작업에 해당하는 부가적인 하드웨어의 추가가 없고 동작을 절충하여 처리하지 않는다. 디지털 신호 처리기(DSP)를 가진 컴퓨터 시스템의 DSP는 리맵 어레이(144)의 계산을 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 입력 어레이(142)의 입력 메모리는 입력이 시리얼 엑세스이고 출력이 랜덤 엑세스인 경우 SRAM의 두개 뱅크이거나 VRAM의 한개 뱅크일 수 있다. 그러나 VRAM 뱅크는 너무 느리고 또한 손실이 많게 재생된다. 리맵 어레이(144)의 리맵 메모리는 바람직하게 랜덤 엑세스 SRAM이 또한 작동하지만 VRAM과 DRAM의 실시예에서 순차 엑세스 메모리이다. 출력 어레이(146)의 출력 메모리는 프레임 버퍼이거나 FIFO버퍼이다. 기본적으로, 스캔 변환 요구가 있는 즉시 분주하게 수행된다.스캔 변환은 PC에서 스프트 웨어에 의해 바람직하게 수행된다. 그러나 만일 스캔 변환이 하드웨어에서 수행된다면 PC는 단지 데이타를 저장하고 그로인해 시스템의 복잡함을 줄일 수 있다. 그러므로 본 발명과 일치하는 구조는 바람직하게 단지 두개의 랜덤 엑세스 입력 버퍼, 순차 엑세스 리맵 버퍼 및 작은 FIFO이거나 출력 버퍼를 위한 적은 파이프 라인이다. 이것은 출력 프레임 버퍼가 PC메모리 안에 있음을 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시예와 일치하여 에러 확산을 이용한 공간 디더링 기술은 초음파 스캔 변환에서 사용된다. 전형적인 디더링은 화소 휘도 도메인에서 사용된다. 그러나 본 발명과 일치하여 디더링은 초음파 스캔 변환에 있어 화소 휘도 도메인이 아니라 공간 도메인의 화소를 근접시키기 위해 사용된다. 이러한 사실은 이산 반경이 샘플될때만 발생하지만, 디스플레이 스크린의 화소는 두개의 반경사이에 놓여지며 필터가 필요하다. 공간 디더링은 세로방향 샘플 포인트 사이의 보간에 사용되어야 한다.
리맵 어레이(144)는 입력 포인트로 각각의 출력 포인트의 맵핑을 저장한다는 사실을 상기하자. 입력 데이타 포인트는 전형적으로 출력 포인트가 직선 좌표일 경우에 한하여 극좌표에 위치한다. 리맵 어레이(144)는 단지 입력 어레이(142)로 가는 지표를 포함하지만 반지름(γ)과 각(θ)값을 포함한다고 생각 될수 있다. 이상적으로 이 값들은 임의의 정밀도를 가지고 실제적인 샘플 포인트와 일치하진 않는다. 이러한 임의의 정밀도값은 정수값으로 변환되어야 함을 고려해보자. 정수 반지름값은 시스템의 반지름 샘플링 밀도에 의해 제한되고 채태된 이산 샘플과 일치한다. 정수 각(Angle)값은 스캔된 이산 반지름 라인과 일치하며 이에 따라 스캔 각의 숫자에 의해 제한된다. 만일 공간 디더링이 적용된다면, 이러한 플로팅 포인트 값은 에러 확산이 없는 이산적 근사화로 나타나는 인공구조를 가지지 않는 고정된 정수값으로 맵될 수 있다.
도 9A-9B는 본 발명과 일치하여 리맵 어레이 계산 기술을 도시한 흐름도이다. 205단계에서 스캔 헤드는 어떤 변화가 있으면 체크된다. 만일 스캔 헤드가 변화한다면 처리는 새로운 헤드 타입이 형성된 210단계로 계속된다. 210단계 후에 만일 스캔 헤드(단계 205)에 아무런 변화가 없다면 처리는 215단계로 계속된다. 215단계에서, 디스플레이 창은 줌과 팬과 새로운 창내창(window-in-window) 특성이 있는지 확인하기 위해 체크된다. 만일 그렇다면 처리는 단계220 후에 사용자가 새로운 가시 패러미터를 입력한 곳에서 단계 220을 계속한다. 만일 단계 215에서 새로운 창의 변화가 없다면 처리는 리맵 어레이가 입력과 출력 어레이 사이의 새로운 관계를 나타내기 위해 클리어 되는 단계225로 계속된다.
단계 230에서 프로그램은 프로세스하기 위해 창 w를 선택한다. 단계 235에서 모든 라인 에러값 LS와 모든 샘플 에러값 SE는 영으로 초기화된다. 240단계에서 포인트 카운터 P 는 창 W의 좌상 화소에 포인트하기 위해 초기화된다.
단계 245에서 애플리케이션은 플로팅 포인트 라인 넘버 LFP와 V에 있어서의 각 포인트에 대한 옵셋 SFP를 계산한다. 단계형 어레이에 대하여 이 값은 반지름 γ 과 각 θ 가 될것이다. 단계 250에서, 전파 에러 항 LE,SE(아래에서 논의된)는 포인트 P 에 대한 부동 소수점 값 LFP,SFP에 더해진다. 단계 255 에서 부동 소수점항은 실제 샘플 포인트에 일치하는 가장 가까운 정수 LR,SR에 근사화 된다. 단계 260에서 애플리케이션은 근사값 에러로서 아래와 같이 계산된다.
LRE= LFP- LR;
SRE= SFP- SR
단계 265에서 에러는 현재의 포인트 P 에 관계하는 오른쪽, 왼쪽 아래, 아래, 오른쪽 아래에 해당하는 화소 포인트에 전달된다.
전달 에러
LE(right)= LE(right)+ LRE* 7/16
LE(Below left)= LE(Below left)+ LRE* 3/16
LE(Below)= LE(Below)+ LRE* 5/16
LE(Below right)= LE(Below right)+ LRE* 1/16
SE(right)= SE(right)+ SRE* 7/16
SE(Below left)= SE(Below left)+ SRE* 3/16
SE(Below)= SE(Below)+ SRE* 5/16
SE(Below right)= SE(Below right)+ SRE* 1/16
단계 270에서 애플리케이션은 인덱스 명령된 스캔 데이타에 기초하여 데이타 인덱스를 계산한다.
REMAP (P) = InDex ( LR, SR)
단계 275에서는 창에 더 많은 포인트가 있는지를 체크한다. 만일 처리할 포인트가 더 많다면 포인트 P는 다음 단계 280에서 증가한 후 단계 245로 복귀한다. 창에서 모든 포인트가 한번 처리되고 나면 처리는 단계 285로 계속된다.
단계 285에서는 프로세스할 창이 더 많은지 체크한다. 만일 그렇다면 처리는 단계 230으로 복귀한다. 그렇지 않다면 다음 단계가 실행된다.
왜냐하면 디더링은 각 출력 화소에 소스를 맵하기 때문에, 동일한 리맵핑 구조는 심지어 휴대형 컴퓨터 일지라도 소프트 웨어적으로 가능한 실시간 스캔 변환을 하는데 사용될 수 있다. 그러므로, 복잡한 디더링 연산은 가시 패러미터가 변하는 때와 초기화 하는 동안에만 수행된다. 그러나 디더링의 잇점은 모든 이미지에 존재한다는 것이다.
도 10은 출력 프레임 계산 엔진의 흐름 차트이다. 단계 305에서, 빔 형성,복조된 입력 데이타는 메모리로 읽혀진다. 단계 310에서 출력 화소 인덱스 P는 초기화한다. 단계 315에서, 출력 어레이는 다음과 같이 리맵된 입력 어레이와 동일하게 설정된다.
OUTPUT(P) = INPUT(REMAP (P))
단계 320에서, 출력 화소 인덱스 P가 증가한다. 단계 325에서, 이미지가 형성되었는지를 보기 위해 화소 인덱스 P를 체크한다. 만일 그렇지 않다면 처리는 단계 315로 복귀한다. 이미지의 모든 화소가 계산되고 나면 출력 이미지가 임의로 평활된 단계 330으로 계속된다. 마지막으로, 단계 335에서 출력 이미지는 디스플레이된다.
디더링은 마하 밴딩과 단순한 근사화로 발생하는 인공적인 물결무늬를 제거하지만 고주파 잡음을 첨가할수도 있다. 이러한 고주파 잡음의 평균값은 평활 변환 효과를 가져다 준다. 훈련되지 않은 눈에서 이러한 인공 구조는 단순한 근사화 또는 최근접점 방식으로 획득한 인공 구조보다 적게 거부되지만 초음파 기술자에겐 거절될지도 모른다.
이러한 인공물은 리맵핑 프로세스후에 이미지를 평활하기 위해 저역 공간 필터를 사용함으로써 상당히 줄일 수 있고 가능한 제거할 수 있다. 필터는 박스 필터일 수 있고 또한 원하는 입력 분해 특성과 맞출 수 있는 비대칭 필터일 수 있다다. 필터는 특정 위치의 포인트 좌표의 방위 또는 각을 맞추는 직선 영역에 적용될 수 있다.
기본적으로 디더링된 포인트 사이의 거리에 비례하거나 비슷한 정도로 맞춘 필터를 가지는 것이 바람직하다.
따라서, 고배율은 바람직하게 상당히 평탄한 큰 필터를 동반하지만, 대신 샘플링된 반경(r) 또는 각(θ)은 작아서(약 1화소), 필터링이 요구되지 않는다.
리맵핑 동작은 기본적으로 두개의 로드와 저장이기 때문에, 표준 개인용 컴퓨터를 이용하여 수행될 수 있다. 리맵핑 알고리듬은 어셈블리 언어에서 인코딩될 때, 166MHZ 팬티엄 PC에서 작동되어 거의 실시간 동작을 얻도록 한다. 또한, 복조는 어셈블리 언어에서 기록될 때 PC상에 수행되는 한편 실시간 동작을 얻을 수 있다. 텍스트와 그래픽 라벨은 바람직하게 입력 버퍼의 시작부에서 고정 값 또는 컬러를 저장하고 다음에 이들 컬러가 이용될 위치에 이들을 배치함으로써 만들어진다. 만들어지면, 형상 또는 텍스트는 리맵 어레이로 들어가고, 이는 오픈되어 어떠한 계산도 하지 않고 자동적으로 모든 이미지상에 증첩된다.
도 11A-11B는 본 발명의 디스플레이(32)상에 나타날 수 있는 디스플레이 포맷에 대한 도면이다. 종래 초음파 이미지 시스템에서 단일 데이터 윈도우만을 보여주었던 것과는 달리, 본 발명의 시스템은 사용자에 의하여 선택될 수 있는 다중 윈도우 디스플레이 포맷을 가진다. 도 11A는 정보 윈도우가 디스플레이상에 동시에 나타나는 선택가능한 멀티 윈도우 디스플레이를 도시한다. 윈도우(A)는 표준 B-스캔 이미지를 도시하며, 윈도우(B)는 도플러 이차원 컬러 흐름맵의 M-스캔 이미지를 도시하며, 윈도우(C)는 사용자에 명령 선택을 제공하고 사용자 매뉴얼 선택을 용이하게 하는 사용자 정보 윈도우이다. 도 11B는 전체 디스플레이가 B-스캔 이미지만을 나타내도록 사용되는 단일 윈도우 옵션 디스플레이이다. 선택적으로, 디스플레이는 분할 스크린 특성을 이용하여 두개의 디스플레이를 중첩시키거나 또는 이들을 하나씩 보여줌으로써 동시에 B-모드 및 컬러 도플러 스캔을 모두 보여줄 수 있다.
도 12는 바람직한 그래픽 사용자 인터페이스의 블록도이다. 가상 제어부(400)는 초음파 이미지 제어 디스플레이(410), 프로브 모델 규격 디스플레이(420) 및 프로브 특성 디스플레이(500)를 포함한다. 가상 제어 디스플레이(400)는 바람직하게 윈도우 환경에서 대화 상자로서 코딩된다.
도 13은 초음파 이미지 제어부(410)에 대한 대화 상자를 도시한다. 초음파 이미지 제어 디스플레이(410)를 통하여, 사용자는 프로브 헤드 타입(412), 존 디스플레이(414), 복조 필터(416) 및 알고리듬 옵션(418)을 선택할 수 있다. 워 역시 이러한 대화 상자를 통하여 초음파 스캔을 시작할 수 있다.
프로브 모델 규격 디스플레이(420)는 모델 타입(425), 안전 정보(430), 이미지 통합 펄스 진폭(IPA)데이터(435), 도플러 IPA 데이터(440), 컬러 IPA 데이터(445), 프로브 형태(450), 이미지 존 데이터(455), 도플러 존 데이터(460), 컬러 존 데이터(465), 이미지 어포디제이션(480)을 포함한다. 모델 규격 대화 상자(425)를 통하여, 사용자는 프로브 모델을 세팅할 수 있다.
도 14A는 프로브 모델 규격을 입력하고 관측하는 대화 상자를 도시한다. 입력된 파라미터는 초음파 브로브로 다운로딩된다.
도 14B는 안전 정보(430)를 입력하고 관측하는 대화 상자를 도시한다. 도시된 바와 같이, 사용자는 표준내용을 조정하기 위하여 일반적인 세팅(432) 및 빔 폭 테이블 데이터(434)를 입력할 수 있다.
도 14C는 이미지 IPA 데이터(435)를 입력하고 관측하는 대화 상자를 도시한다. 대화 상자는 여러가지 구동 전압에 대한 이미지 디스플레이 존의 함수로서 볼트가 리스트된 빔형성 출력 값을 디스플레이한다. 유사하게 대화 상자는 도플러 및 컬러 IPA 데이터(440, 445)를 입력하기 위하여 이용된다.
도 14D는 이미지 어포디제이션 기능(470)을 얻기 위한 대화 상자를 도시한다. 도시된 바와 같이, 조작자는 일반적인 세팅(472) 및 벡터 정보(474)를 입력하고 관측할 수 있다. 사용자는 어레이 윈도우(또는 어포디제이션)를 위한 액티브 엘리먼트를 선택할 수 있다.
프로브 특성 디스플레이(500)는 프로브 특성(510), 이미지 관측 필드(FOV; Field Of-View) 데이터(520), 도플러 FOV 데이터(530) 및 컬러 FOV 데이터(540)을 입력하는 대화 상자를 포함한다. 프로브 특성 대화 상자(510)을 통하여, 사용자는 일반적인 세팅(512), 정적인 이미지 정보(514), 정적인 도플러 정보(516) 및 FOV 세팅(518)을 입력할 수 있다.
도 15A는 프로브 특성 정보를 입력하고 관측하는 대화 상자를 도시한다. 모든 수의 프로브가 지원될 수 있다.
도 15B-15C는 이미지 FOV 데이터(520)을 입력하는 대화 상자를 도시한다. 도시된 바와 같이, 사용자는 일반적인 설정치(522), 브레이크 포인트 PGC 데이터(524), 존 경계(526), 및 존 지속기간 데이터(528)을 입력할 수 있다. 도플러 및 컬러 FOV 데이터 디스플레이(530, 540)에 대한 대화 상자는 유사하며 모두 일반적인 설정치(532, 542), 브레이크 포인트 TGC 데이터(534, 544) 및 PRF 데이터(536, 546)의 엔트리이다.
도 15D-15J는 본 발명에 따른 초음파 이미지 시스템을 제어하는 추가 윈도우 및 제어 패널을 도시한다. 도 15D는 스캔 이미지에 의하여 단계적으로 배치되는 해당 영역 및 제어 패널에 대한 뷰잉 윈도우를 도시한다. 도 15E는 도플러 관측 필드 및 그외의 선택가능한 설정치에 대한 제어를 도시한다. 도 15H는 프로브에 대한 컬러 IPA 데이터를 도시한다. 도 15I는 선형 어레이에 대한 프로브 형태 설정치를 도시한다. 도 15J는 도플러 애포디제이션에 대한 설정치를 도시한다.
도 16은 본 발명에 따른 이미지 시스템의 바람직한 실시예의 줌 특성을 나타낸다. 스크린(2)상에 도시된 환자의 투시된 또는 내부의 해부학적 특성에 대한 상세상은 디스플레이 윈도우내에 또는 위에 선택되어 확대될 수 있다. 이 실시예에서, 영역(602)은 사용자에 의하여 선택되고 윈도우(604)에 확대된다. 다수의 상기와 같은 영역은 별도 또는 중첩 윈도우에서 동시에 확대되거나 스크린(32)상에 도시될 수 있다. 두개의 스캔 헤드가 사용되면, 상이한 뷰가 동시에 보여질 수 있거나 또는 이전에 기록된 이미지가 메모리로부터 호출되어 실시간으로 제공되는 이미지 외에 디스플레이될 수 있다.
통합된 프런트 엔드 프로브 방식은 작은 크기, 저파워 소모 및 최대 스캐닝 플렉시빌리티를 제공하기 위하여 설계되었으며, 이는 1) 멀티-존 포커스 전송; 2) 선형/곡선형, 선형/사다리콜, 및 영역 스캔과 같은 여러가지 프로브를 구동할 수 있는 능력; 3) M-모드, B-모드, 컬러 흐름맵 및 도플러 소노그램 디스플레이를 제공할 수 있는 능력; 4) 다중 선택가능한 펄스 형상 및 주파수; 및 5) 상이한 시동 시퀀스를 포함한다. 통합 프런트 엔드 시스템(700)에 대한 상이한 실시예가 도 17A, 17B, 17C에 도시되어 있다. 본 발명에 특정된 모듈은 빔형성 칩(702), 송수신 칩(704), 전치증폭기/TGC 칩(706)에 대응하는 블록이다.
"프런트 엔드 프로브"라고 라벨링된 블록(프런트 엔드 제어기)은 모듈(702, 704, 706) 및 메모리 유닛(708)에 제공된 클록 및 제어 시호를 발생시킴으로써 초음파 스캔 신호의 루틴 동작을 직접 제어한다. 이들 신호는 연속 데이터 출력을 보증하고 메모리 유닛에 나타나는 데이터가 의도되는 모듈을 나타내기 위하여 이용된다. 고레벨의 스캔 헤드(710) 제어는 초기화, 데이터 처리 및 디스플레이 기능과 마찬가지로, 데스크탑 PC, 랩탑 또는 팜탑과 같은 범용 호스트 컴퓨터(720)에 의하여 제공된다. 따라서, 프런트 엔드 제어기는 예를 들어, PCT 버스 또는 파이어 와이어(714)를 통하여 호스트 컴퓨터와 인터페이스하여, 호스트가 스캔 헤드 메모리 유니트에 데이터를 기록하고 다시 데이터를 수신하도록 한다. 이는 초기에 수행되고 그리고 사용자가 상이한 스캐닝 패턴을 선택할때 파라매터 상의 변화(예를 들어 존의 수 및/또는 위치 또는 스캔 헤드 타입)이 요구될 경우에는 언제나 수행된다. 프런트 엔드 제어기는 또한 빔 형성기로부터의 데이터가 대역폭 제한 링크를 통하여 호스트에 전달되어 데이터 소실이 방지되도록 하여야 할 경우, 버퍼링 및 흐름 제어 기능을 제공한다.
상기 시스템은 두개의 상이한 컬러 흐름 맵(CFM) 및 도플러 소노그램(DS) 기능의 수행을 허용한다. 도 17A는 하드웨어 기초(722)의 구현을 도시하며, 여기서 전용 도플러 처리 칩이 후미 카드(724)상에 배치되고 CFM 및 DS 계산을 수행하도록 호스트 컴퓨터(720)에 대한 코처리기로서 이용된다. 도 17B는 CFM 및 DS 계산이 호스트 컴퓨터에 의하여 수행되는 소프트웨어 구현을 도시한다.
도 17C는 다른 시스템 통합을 도시하는데, 여기서 트랜스듀서 어레이 및 프런트 엔드 처리 유닛은 단일 하우징에 통합되지 않지만 동축 케이블로 서로 연결되어 있다. 프런트 엔드 유닛은 도면에 도시된 바와 같이, 프런트 엔드 제어기, 메모리와 3개의 모듈(송수신 칩(704), 전치증폭/TGC칩(706) 및 빔형성 칩(702)를 포함한다.
"파이어와이어"는 IESE 표준1394를 참조로 하며, 여기서 직렬 링크를 통한 고속 데이터 전송을 제공한다. 이는 대량의 저비용의 인터페이스 사용이 가능하게 한다. 이러한 표준은 프로브 헤드 메모리에 명령 및 구성 데이터를 전송하기 위하여 이용될 수 있는 비동기 데이터 전송 모드를 지원한다. 이는 헤드상의 소정 버튼 또는 그외의 입력 디바이스의 작동과 같이 헤드 상태를 문의하고 추가 정보를 얻기 위하여 이용될 수 있다. 또한, 비동기 데이터 전송 모드는 부착된 프로브 헤드 타입을 검출하기 위하여 이용될 수 있다. 등시 전송 모드는 빔 형성기로부터 호스트로 다시 데이터를 전송하기 위하여 이용된다. 도플러 처리가 프로브 헤드에서 수행되면, 도플러 처리된 데이터는 파이어웨어를 통하여 전달될 수 있다. 선택적으로, 데이터는 호스트의 소프트웨어와 하드웨어를 통하여 도플러처리될 수 있다. 또한 파이어와이어 표준의 무선 버젼이 존재하여, 디더링되지 않은 동작에 대하여 광학 링크를 통한 통신을 가능하게 한다. 이는 프로브 헤드가 무선 파이어와이어를 이용하여 호스트에 부착될 경우 자유도를 증가시키기 위하여 이용된다.
전치증폭/TGC 칩은 집적된 32개의 병렬, 저노이즈, 저파워, 증폭기/TGC 유닛으로 구성된다. 각각의 유닛은 60dB 프로그램가능 이득,보다 작은 노이즈 전압, 및 수신 채널당 11mW보다 작은 전력소모를 가진다.
도 18에 도시된 바와 같이, 멀티-채널 송수신 칩은 전체 카운터, 전체 메모리 및 병렬 이중 채널 송수신 제어기 뱅크를 포함한다. 각각의 제어기(740)내에는 국부 메모리(745), 지연 비교기, 주파수 카운터&비교기, 펄스 카운터&비교기, 위상 선택기, 송수신 선택/디먹스 스위치(T/R 스위치), 및 레벨 시프터 유닛이 존재한다.
전체 카운터(742)는 각각의 채널 처리기(740)에 마스터 클록 및 비트값을 전달한다. 전체 메모리(744)는 전송 주파수, 펄스수, 펄스 시퀀스 및 송수신 선택을 제어한다. 국부 지연 비교기(746)는 각각의 채널에 대한 지연 선택을 제공한다. 예를 들어, 60MHZ클록, 10-비트 전체 카운터의 경우, 최고 70μs의 지연이 각각의 채널에 대하여 제공될 수 있다. 국부 주파수 카운터(748)은 프로그램가능한 전송 주파수를 제공한다. 비교기를 가진 4-비트 카운터는 최고 16개의 상이한 주파수 선택을 제공한다. 예를 들어, 60-MHZ 마스터 클록을 이용할 경우, 4-비트 카운트는 60/2=30MHZ, 60/4=15MHZ, 60/5=12MHZ, 60/6=10MHZ등과 같은 상이한 전송 주파수를 제공하기 위하여 프로그램될 수 있다. 국부 펄스 카운터(750)은 상이한 펄스 시퀀스를 제공한다. 예를 들어, 비교기를 가진 6비트 카운터는 1펄스에서 최고 64펄스까지의 프로그램가능한 전송 펄스 길이를 제공할 수 있다. 서브클록을 제공하는 국부적으로 프로그램가능한 위상 선택기는 해상도를 지연시킨다.
전형적으로 전송-칩 주기가 지연 해상도를 결정하는 동안, 프로그램가능한 서브클록 지연 해상도라고 하는 기술은 지연 해상도가 클록 주기보다 더욱 정확하게 되도록 한다. 프로그램가능한 서브클록 지연 해상도에 의하여, 주파수 카운터의 출력은 채널당 프로그램가능한 클록 위상으로 제어된다. 가장 간단한 형태에서, 2-위상 클록이 이용되며 주파수 카운터의 출력은 요구된 클록 또는 요구되지 않은 클록에 의하여 제어된다. 선택적으로, 다중 비대칭 클록이 이용될 수 있다. 채널당 하나가 선택될 수 있으며 주파수 카운터로부터 대략적인 타이밍 신호를 조정하기 위하여 이용된다. 예를 들어, 60MHz 마스터 클록에 대하여, 이 대 일 위상 선택기는 8ns지연 해상도를 제공하고 사 대 일 위상 선택기는 4ns 지연 해상도를 제공한다.
또한 집적된 송수신 선택 스위치(754), T/R 스위치 및 전송 펄스용 집적된 고전압 레벨 시프터(750)가 도시된다. 64개의 채널 드라이버 및 32개의 채널 수신기를 처리할 수 있는 단일 칩 송수신 칩이 이용될 수 있으며, 각각의 채널은 도 18에 도시된 제어기를 가진다.
도 19에 도시된 다른 실시예에서, T/R 선택/먹스 스위치 및 고전압 레벨 시프터는 분리된 칩(762)상의 다른 부품과 분리되어, 이들 부품을 제조하기 우한 높은 브레이크다운 실리콘 CMOS/JFET 또는 GaAs 기술과 같은 고전압 반도체 기술의 이용을 허용하도록 한다.
펄스형 도플러 초음파 이미지를 위한 기본 방법은 도 20에 도시되어 있다. 파형은 N개의 펄스(770)의 버스트로 구성된다. 필요한 범위(깊이) 샘플과 같은 수의 각각의 펄스가 수집된 후에, 범위 게이트내의 물질의 속도 분포의 시간 전개는 소노그램(772)로서 디스플레이되는데, 이는 수평축이 시간을 나타내고 수직 축이 속도(도플러 시프트에 의하여 평가됨)를 나타내는 이차원 디스플레이이다. 범위 게이트를 이동시키고 그 사이즈를 변화시킴으로써 상이한 영역이 문의될 수 있다. 도플러 소노그램은 도 20에 도시된 바와 같이 단일 범위 게이트 도플러 처리를 이용하여 발생될 수 있다. 이 방법의 동작은 다음과 같다. N개의 초음파 펄스 시퀀스는 소정 뷰잉 각을 따라 펄스 반복 주파수 fprf로 전송된다. 복귀 에코는 범위 제어되며 단지 단일 범위 빈의 복귀 에코(774)만이 이용되는데, 이는 선택된 뷰잉 각을 따라 트랜스듀서 어레이로부터 선택된 거리(예를 들어 깊이 d 내지 d+δd)애소 범위에 대응하는 복귀 신호만이 도플러 정보를 추출하도록 처리된다는 것을 의미한다. 선택된 범위내에서 산란기의 속도 특성은 산란기로부터 수신된 에코의 도플러 시프트를 계산함으로써 얻어질 수 있다. 즉, 수신된 시간 영역 신호의 퓨리에 변환(776)은 적정한 도플러 시프트 fd를 포함하는 주파수 정보를 제공한다. 중요한 영역에서의 스캐터의 속도 분배는 다음 관계로부터 얻어질 수 있다:
여기서 c는 전송 매체의 사운드 속도이고 fc는 트랜스듀서의 중심 주파수이다. 예로서, N=16이고 fprf=1 KHz일 경우, 상기 방정식은 도플러 데이터의 16 ms를 디스플레이하는 소노그램(772)을 발생하는데 사용된다. 절차가 매 N/fprf초마다 반복되면, 연속적인 도플러 소노그램 플롯이 생성될 수 있다.
다른 실시예는 칼라 흐름 맵 애플리케이션용의 펄스-도플러 처리를 수반한다. 실시간에서 큰 영역에 걸쳐 흐름 속도 및 패턴을 디스플레이하는 것이 임상적으로 바람직하다. 초음파를 이용하는 이 작업에 접근하기 위한 한가지 방법은 소위 칼라 흐름 맵핑(CFM)이다. 칼라 흐름 맵핑 기술은 상기한 단일 게이트 시스템의 연장이다. CFM에서, 속도는 단일 방향 또는 라인 세그먼트 뿐만아니라 중요한 영역을 치수설정하는 복수의 방향을 통해 평가된다. 속도 정보는 전형적으로 칼라 코딩되며(예를 들면, 적색은 트랜스듀서 쪽으로 흐름) 아래에 놓인 상세한 분석을 디스플레이하는 B-모드 이미지 위로 중첩된다.
펄스-도플러 처리에 기초한 칼라 흐름 맵(780)이 도 21에 도시되어 있다. 도 20의 기본 단일 범위 빈 시스템은 부가적인 처리를 위해 상이한 깊이를 샘플링하고 저장시에 샘플을 보유함으로써 복수의 범위 게이트를 측정하기 위해 연장될 수 있다. 이것은 데이터가 동일한 RF 라인으로부터 모아질 때 획득 시간을 증가시키지 않는다. 이어서 영역에 걸쳐 빔을 스위핑하는 것은 중요한 2D 영역에서 속도의 이미지를 어셈블링할 수 있도록 한다. 동작시에, 단일 방향을 따라 J 범위 빈(782)으로부터의 데이터는 병렬로 처리된다. N 펄스 복귀가 처리된 후, 출력은 J×N 범위-도플러 분배를 나타내며, 이어서 J×N 속도 분배 프로파일을 발생시키는데 사용될 수 있다. 각 깊이 dk(k=1,2,3. . . J)에서의 평균 속도는 칼라 흐름 맵 상에서 단일 포인트 또는 셀을 발생하는데 사용되며; 각 셀에서, 표준편차는 터블런스를 액세스하는데 사용된다. 매 J 범위 빈(예를 들면, J/2 범위 빈마다 분리)과 매 중요한 영역에서의 스캔 라인에 대하여 매 N/fprf초마다 반복되면, 2D 칼라 흐름 맵 플롯이 생성될 수 있다.
FFT-기반 계산 대신에, Jorgen A. Jensen의 공고["Estimation of Blood Velocities Using Ultrasound," University Press 1996]에 개시된 바와 같이, 상호 상관 기술이 유사한 칼라 흐름 맵을 생성하는데 사용될 수 있다.
범위 게이트 크기 및 위치는 사용자에 의해 결정될 수 있다. 이 선택은 방사된 펄스 길이 및 펄스 반복 주파수 모두를 결정한다. 범위 게이트의 크기는 펄스의 길이에 의해 결정된다. 펄스 주기는 다음과 같다.
게이트 길이가 lg이면, M은 사인 주기의 수이다. 게이트의 깊이는 펄스 에코 라인이 얼마나 빠르게 얻어질 수 있는지를 결정한다. 최대 속도는 fprf=c/2do이며, 여기서 do는 게이트에 대한 거리이다.
펄스-도플러 초음파 이미징에 대한 일반적인 파형은 파형이 N 펄스(800)의 버스트로 이루어진 도 22에 도시된다. 버스트에서 각 펄스는 요구된 깊이 샘플의 범위 순서대로 수집된다. 도 22는 각 트랜스듀서에 의해 수신된 리턴 에코가 샘플링된후 동위상 및 직교위상 복조되기 전에 코히어런트적으로 합산되는 이미징 기술에 대한 종래의 신호 처리기의 블록도(810)를 도시한다. 다운 컨버터/기저대역으로 변환된 리턴은 디지털 형식으로 변환된후 코히어런트 간격을 모든 펄스 리턴이 수신될때까지 버퍼 메모리에 저장된다. 각각의 깊이로 수집된 N 펄스 리턴은 메모리로부터 판독되며, 가중 시퀀스 v(n)는 도플러 측면로브를 제어하기 위하여 인가된 다음, N-포인트 FFT가 계산된다. 이 기간동안, 하나의 코히어런트 간격으로부터의 깊이 샘플은 도플러 필터를 통해 처리되며, 다음 코히어런트 간격으로부터의 리턴은 도플러 필터를 통해 처리된 다음 제 2 입력필터에 저장된다. FFT(818)의 출력은 디스플레이 유니트에 전송되거나 다음 디스플레이를 위해 시간적으로 평균된 도플러 샘플에로 변화된다.
여기에 기술된 CDF 장치는 아날로그적으로 샘플링된 데이터 함수를 제공하기 때문에 필요하지 않은 A/D 변환을 제외하고 도 22의 점선으로 표시된 모든 기능을 수행한다. 이 CDP 펄스화-도플러 처리기(PDP) 장치는 매트릭스-매트릭스 적을 계산하는 능력을 가지며, 따라서 점선내의 기능을 보다 더 많은 기능을 수행할 수 있는 능력을 가진다.
PDP 장치는 제 1 매트릭스의 열과 제 2 매트릭스의 행을 한쌍으로 만들어 형성된 외부 적을 합산함으로써 두 개의 실수값의 적을 계산한다.
DPD를 도플러 펄터링 문제에 응용하기 위해서 도플러 필터링 식을 실수값 매트릭스 연산의 합으로 먼저 계산했다. 도플러 필터링은 중요한 각각의 깊이에 대해 가중된 펄스 리턴의 이산 푸리에 변환(DFT)을 계산함으로써 달성된다. 만일 k가 도플러 인덱스이고 0≤k≤N-1이며 j가 깊이 인덱스인 깊이-도플러 샘플을 g(k,j)으로 하면 g(k,j)은 다음과 같다.
가중 함수는 다음과 같은 식으로 주어진 엘리먼트를 가진 도플러 필터 변환 계수의 매트릭스를 얻기 위하여 DFT 커널과 결합될 수 있다.
도플러 필터링된 신호의 실수 및 허수 성분은 다음과 같은 식으로 표현될 수 있다.
상기 등식에서, 2중 색인된 변수들은 모두 매트릭스 색인들이다. 그러므로, 매트릭스 표현에서, 상기 도플러 필터링은 매트릭스 합 연산으로 표현될수 있다. 상기 PDP 장치는 상기 4 개의 매트릭스 곱셈들 각각을 수행하는데 사용될수 있으므로 상기 도플러 필터링 동작을 실현할 수 있다.
본 발명에 기술된 PDP 장치의 블록 다이어그램이 도 22 에 도시되어 있다. 상기 장치는 J 스테이지 CCD 탭 되어있는 지연선, J CCD 곱셈 D/A 변환기(multiplying D/A converter;MDAC)들, J×K 누산기들, J×K 도플러 샘플 버퍼, 및 병렬 입력-직렬 출력(parallel-in-serial-out;PISO) 출력 편이(shift) 레지스터를 포함한다. 상기 MDAC들은 상기 계수(coefficient) 매트릭스로부터의 엘리먼트들이 공급되는 공통의 8 비트 디지털 입력을 공유한다. 상기 탭 되어있는 지연선은 샘플-홀드의 기능을 수행하여 시간-연속적인 아날로그 입력 신호를 샘플된 아날로그 신호로 변환한다.
초음파 화상 시스템내의 컬러 흐름 맴핑(color flow mapping)을 위한 2 PDP 구현 장치(840)는 도 23 에 도시되어 있다. 상기 장치에서, 1 펄스 리턴 간격동안 저부(bottom) 구성 요소가 -Wifi및 Wkfi형식의 항들을 계산하는 동안 최정상 PDP 구성 요소는 앞에서 도시한 바와 같이 Wkfr및 Wifr형식의 모든 항들을 계산한다. 각 구성 요소들의 출력들은 그후 gr및 gi을 양자택일로 얻기 위하여 합산된다.
도플러 및 컬러 흐름 맴 처리는 매우 많은 양의 계산 처리를 수반한다. 상기 처리는 범용 마이크로처리기를 사용하여 소프트 웨어로 달성될수 있다. 인텔 MMX 기능 셋(intel MMX feature set)과 같은, 매트릭스-매트릭스 연산들에 대한 최적화된 명령들은 성능을 상당히 개선시킨다. 상기 FFT 계산 알고리즘에 따른 컬러-흐름 맴 계산을 위한 소프트 웨어 흐름 챠트는 도 24 에 도시되어 있다. 초기화(900)후, 하향 변환된 데이터가 얻어지고(902), 포인트(pointer) P 는 스캔 라인(904)의 처음에 존재하고, 상기 데이터는 평균되고 저장되고(906), 가중 함수(weighting function)가 인가되고(908), 상기 FFT는 계산되고(910), 크기 z(k)는 각 주파수에 대해 계산되고(912), 제 1 및 제 2 모먼트(moment)가 계산되고(914), 그리고 컬러로 전시된다(916). 상기 포인트는 증가되고(918) 각 스캔 라인은 필요시 처리된다.
상호 상관(cross-correlation) 계산에 따른 컬러 흐름 맵 계산을 위한 소프트웨어 흐름 챠트는 도 25 에 도시되어 있다.
초기화(94)후, 상기 스캔 라인 데이터가 얻어지고(942), 레인지 빈 데이터(range bin data)(944)가 후속된다. 상기 상호 상관은 계산되고(946) 평균되고(948), 그리고 속도 분포(velocity distribution)(950), 제 1 및 제 2 모먼트들(952)들이 얻어지고 전시된다(954). 상기 레인지 빈 데이터는 증가되고(956) 상기 처리는 반복된다.
본 밞명은 바람직한 실시예를 참조하여 기술되고 도시되었지만, 당업자는 특허 청구 범위에 의해 정의되는 본 발명의 범위내에서 다양한 변형이 가능하다는 것을 알수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 초음파 스캔 데이터를 디스플레이 포맷으로 변환하는 방법에 있어서,
    초음파 디바이스로부터의 입력 데이터 어레이를 제공하는 단계; 및
    상기 입력 데이터를 출력 데이터 어레이로 변환시키도록 상기 입력 데이터를 공간적으로 디더링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 공간 디더링 단계는 임의의 정밀값으로부터의 위치 데이터를 정수값과 나머지 값으로 라운딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 공간 디더링 단계는 출력 데이터를 통하여 나머지 값을 전파하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 공간 디더링 단계는:
    입력 어레이의 제 1값으로부터 출력 어레이의 제 1위치를 계산하는 단계;
    제 1위치를 이용하여 출력 어레이의 제 2위치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제 1위치 및 제 2위치는 인접 디스플레이 화소 위치를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 공간 디더링 단계는 범용 컴퓨터에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 범용 컴퓨터는 휴대용 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 입력 어레이를 제공하는 단계는 초음파 디바이스로부터 입력신호를 극좌표로 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 출력 어레이를 입력 어레이로 맵핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 맵핑 단계는 디스플레이 포맷에 대한 변화를 기초로 리맵 어레이를 시작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 입력 데이터를 공간 디더링하는 스캔 변환 회로를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 초음파 스캔 데이터를 디스플레이 포맷으로 변환하는 방법에 있어서,
    입력 초음파 데이터 어레이를 제공하는 단계;
    입력 초음파 데이터의 변환을 수행하도록 프로그램된 개인 컴퓨터를 제공하는 단계; 및
    상기 입력 초음파 데이터 어레이를 디스플레이 포맷을 가지는 출력 어레이로 변환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 초당 적어도 20프레임 속도에서 입력 초음파 데이터의 다수 프레임을 변환시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 초당 약 30프레임 이상의 속도에서 변환시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 초음파 이미지 시스템에 있어서,
    초음파 신호를 전송하고 수신하는 트랜스듀서 어레이;
    상기 트랜스듀서에 연결되어 이미지될 대상의 전기적인 표현을 형성하는 빔형성 회로; 및
    상기 전기적인 표현을 수신하는 프로그램가능 데이터 처리 시스템을 포함하는데, 컴퓨터는 전기적인 표현을 디스플레이 포맷으로 스캔 변환하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 프로그램가능 데이터 처리 시스템은 개인용 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 15항에 있어서, 프로그램가능 데이터 처리 시스템은 키보드와 액정 디스플레이를 가진 휴대용 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 15항에 있어서, 프로그램가능 데이터 처리 시스템은 팜탑 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 15항에 있어서, 인터페이스 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 트랜스듀서 어레이와 빔형성 회로를 가지는 포켓형 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
KR10-1999-7005781A 1996-12-24 1997-12-23 공간 디더링을 이용한 초음파 스캔 변환 KR100508276B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/773,647 1996-12-24
US08/773,647 US5904652A (en) 1995-06-29 1996-12-24 Ultrasound scan conversion with spatial dithering
US8/773,647 1996-12-24
PCT/US1997/024291 WO1998028631A2 (en) 1996-12-24 1997-12-23 Ultrasound scan conversion with spatial dithering

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000069707A true KR20000069707A (ko) 2000-11-25
KR100508276B1 KR100508276B1 (ko) 2005-08-17

Family

ID=25098892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-7005781A KR100508276B1 (ko) 1996-12-24 1997-12-23 공간 디더링을 이용한 초음파 스캔 변환

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5904652A (ko)
EP (2) EP1353195A3 (ko)
JP (1) JP2001507794A (ko)
KR (1) KR100508276B1 (ko)
AT (1) ATE245056T1 (ko)
AU (1) AU741952B2 (ko)
CA (1) CA2275577A1 (ko)
DE (1) DE69723578T2 (ko)
TW (2) TW521522B (ko)
WO (1) WO1998028631A2 (ko)
ZA (1) ZA9711640B (ko)

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6248073B1 (en) 1995-06-29 2001-06-19 Teratech Corporation Ultrasound scan conversion with spatial dithering
US6530887B1 (en) * 1996-12-24 2003-03-11 Teratech Corporation Ultrasound probe with integrated electronics
US6111816A (en) * 1997-02-03 2000-08-29 Teratech Corporation Multi-dimensional beamforming device
US6721235B2 (en) 1997-02-03 2004-04-13 Teratech Corporation Steerable beamforming system
US6292433B1 (en) 1997-02-03 2001-09-18 Teratech Corporation Multi-dimensional beamforming device
GB2355795B (en) * 1998-05-04 2002-10-30 Csi Technology Inc Route based ultrasonic monitoring system
JP3281867B2 (ja) 1998-08-05 2002-05-13 三菱重工業株式会社 信号処理装置
IL127254A0 (en) * 1998-11-25 1999-09-22 Univ Ramot Method and system for automatic classification and quantitative evaluation of adnexal masses bases on a cross-sectional or projectional images of the adnex
US6139498A (en) * 1998-12-29 2000-10-31 Ge Diasonics Israel, Ltd. Ultrasound system performing simultaneous parallel computer instructions
US6669633B2 (en) 1999-06-22 2003-12-30 Teratech Corporation Unitary operator control for ultrasonic imaging graphical user interface
US9402601B1 (en) 1999-06-22 2016-08-02 Teratech Corporation Methods for controlling an ultrasound imaging procedure and providing ultrasound images to an external non-ultrasound application via a network
US20040015079A1 (en) 1999-06-22 2004-01-22 Teratech Corporation Ultrasound probe with integrated electronics
US6969352B2 (en) 1999-06-22 2005-11-29 Teratech Corporation Ultrasound probe with integrated electronics
US6685645B1 (en) 2001-10-20 2004-02-03 Zonare Medical Systems, Inc. Broad-beam imaging
US6773399B2 (en) 2001-10-20 2004-08-10 Zonare Medical Systems, Inc. Block-switching in ultrasound imaging
US6896658B2 (en) * 2001-10-20 2005-05-24 Zonare Medical Systems, Inc. Simultaneous multi-mode and multi-band ultrasonic imaging
US6733455B2 (en) * 1999-08-20 2004-05-11 Zonare Medical Systems, Inc. System and method for adaptive clutter filtering in ultrasound color flow imaging
US6936008B2 (en) 1999-08-20 2005-08-30 Zonare Medical Systems, Inc. Ultrasound system with cableless coupling assembly
US6325759B1 (en) 1999-09-23 2001-12-04 Ultrasonix Medical Corporation Ultrasound imaging system
US6450959B1 (en) 2000-03-23 2002-09-17 Ge Medical Systems Global Technology Company Ultrasound B-mode and doppler flow imaging
US6842401B2 (en) 2000-04-06 2005-01-11 Teratech Corporation Sonar beamforming system
US7668362B2 (en) 2000-05-03 2010-02-23 Aperio Technologies, Inc. System and method for assessing virtual slide image quality
US20020165702A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and system for optimization of apodization circuits
US6866631B2 (en) * 2001-05-31 2005-03-15 Zonare Medical Systems, Inc. System for phase inversion ultrasonic imaging
US6820138B2 (en) * 2001-06-22 2004-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Portable computer system including detachable handheld media storage and playback device
JP2003033350A (ja) * 2001-07-10 2003-02-04 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 医用診断アダプタ、携帯型医用診断装置および携帯型超音波診断装置
WO2003021626A2 (en) * 2001-09-05 2003-03-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Cathode ray tube with anti-ringing coil
US6638226B2 (en) * 2001-09-28 2003-10-28 Teratech Corporation Ultrasound imaging system
US6618206B2 (en) 2001-10-20 2003-09-09 Zonare Medical Systems, Inc. System and method for acoustic imaging at two focal lengths with a single lens
US7115093B2 (en) 2001-11-21 2006-10-03 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method and system for PDA-based ultrasound system
US6663567B2 (en) 2002-03-19 2003-12-16 Zonare Medical Systems, Inc. System and method for post-processing ultrasound color doppler imaging
US7167276B2 (en) * 2002-10-22 2007-01-23 Canon Kabushiki Kaisha Data conversion between color coordinate systems
US8900149B2 (en) 2004-04-02 2014-12-02 Teratech Corporation Wall motion analyzer
EP3410395B1 (en) * 2004-05-27 2020-03-11 Leica Biosystems Imaging, Inc. System and method for assessing virtual slide image quality
JP5134365B2 (ja) 2004-05-27 2013-01-30 アペリオ・テクノロジーズ・インコーポレイテッド 三次元仮想スライドを生成しかつ可視化するためのシステム及び方法
US8164622B2 (en) 2005-07-01 2012-04-24 Aperio Technologies, Inc. System and method for single optical axis multi-detector microscope slide scanner
WO2007092054A2 (en) 2006-02-06 2007-08-16 Specht Donald F Method and apparatus to visualize the coronary arteries using ultrasound
JP4881112B2 (ja) * 2006-09-19 2012-02-22 株式会社東芝 超音波診断装置及び画像データ生成方法
WO2008051639A2 (en) 2006-10-25 2008-05-02 Maui Imaging, Inc. Method and apparatus to produce ultrasonic images using multiple apertures
CN101680948B (zh) 2007-04-10 2015-04-15 C·R·巴德股份有限公司 低功率超声系统
US9282945B2 (en) 2009-04-14 2016-03-15 Maui Imaging, Inc. Calibration of ultrasound probes
US9788813B2 (en) 2010-10-13 2017-10-17 Maui Imaging, Inc. Multiple aperture probe internal apparatus and cable assemblies
JP5666446B2 (ja) * 2008-08-08 2015-02-12 マウイ イマギング，インコーポレーテッド マルチアパーチャ方式の医用超音波技術を用いた画像形成方法及びアドオンシステムの同期方法
EP2536339B1 (en) 2010-02-18 2024-05-15 Maui Imaging, Inc. Point source transmission and speed-of-sound correction using multi-aperture ultrasound imaging
US9668714B2 (en) 2010-04-14 2017-06-06 Maui Imaging, Inc. Systems and methods for improving ultrasound image quality by applying weighting factors
EP3563768A3 (en) 2010-10-13 2020-02-12 Maui Imaging, Inc. Concave ultrasound transducers and 3d arrays
US9179892B2 (en) * 2010-11-08 2015-11-10 General Electric Company System and method for ultrasound imaging
KR101175481B1 (ko) * 2010-11-18 2012-08-20 삼성메디슨 주식회사 확대 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
KR101460692B1 (ko) * 2011-06-09 2014-11-13 삼성전자주식회사 2차원 트랜스듀서-어레이를 구동시키는 장치, 의료영상시스템 및 2차원 트랜스듀서-어레이를 구동시키는 방법
US8610970B1 (en) * 2011-08-20 2013-12-17 Darwin Hu Liquid crystal display (LCD) scanners
JP5134721B1 (ja) 2011-11-28 2013-01-30 株式会社東芝 ポータブル超音波診断装置
CN104105449B (zh) 2011-12-01 2018-07-17 毛伊图像公司 使用基于声脉冲和多孔多普勒超声的运动检测
US9265484B2 (en) 2011-12-29 2016-02-23 Maui Imaging, Inc. M-mode ultrasound imaging of arbitrary paths
CN107028623B (zh) 2012-02-21 2020-09-01 毛伊图像公司 使用多孔超声确定材料刚度
KR101242368B1 (ko) * 2012-04-23 2013-03-15 주식회사 힐세리온 2차원 배열 데이터를 이용한 모바일 초음파 진단 프로브 장치 및 이를 이용한 모바일 초음파 진단 시스템
EP2883079B1 (en) 2012-08-10 2017-09-27 Maui Imaging, Inc. Calibration of multiple aperture ultrasound probes
IN2015DN00764A (ko) 2012-08-21 2015-07-03 Maui Imaging Inc
WO2014160291A1 (en) 2013-03-13 2014-10-02 Maui Imaging, Inc. Alignment of ultrasound transducer arrays and multiple aperture probe assembly
US9883848B2 (en) 2013-09-13 2018-02-06 Maui Imaging, Inc. Ultrasound imaging using apparent point-source transmit transducer
US10258288B2 (en) 2014-03-24 2019-04-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Confidence indicator for physiological measurements using a wearable sensor platform
KR102430449B1 (ko) 2014-08-18 2022-08-05 마우이 이미징, 인코포레이티드 네트워크-기반 초음파 이미징 시스템
CA2962785A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-14 Butterfly Network, Inc. Ultrasound signal processing circuitry and related apparatus and methods
TWI623854B (zh) * 2014-11-20 2018-05-11 Xie Ru Sheng Direct manipulation of medical imaging methods
KR20160097862A (ko) 2015-02-10 2016-08-18 삼성전자주식회사 휴대용 초음파 장치 및 그 제어방법
US11786220B2 (en) * 2015-08-24 2023-10-17 Canon Medical Systems Corporation Ultrasound diagnostic apparatus
EP3370622B8 (en) 2015-11-02 2020-04-01 Koninklijke Philips N.V. Active distribution of high-voltage power for ultrasound transducers
CN108778530B (zh) 2016-01-27 2021-07-27 毛伊图像公司 具有稀疏阵列探测器的超声成像
US10935645B2 (en) * 2016-10-25 2021-03-02 George Mason University Method and apparatus for low-power ultraportable ultrasound imaging
TWI743411B (zh) * 2017-11-08 2021-10-21 美商富士膠片索諾聲公司 具有高頻細節的超音波系統
US10846569B2 (en) 2018-11-09 2020-11-24 General Electric Company Method and systems for scan conversion with higher resolution
CN110297436A (zh) * 2019-07-15 2019-10-01 无锡海斯凯尔医学技术有限公司 检测模式控制电路

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3953668A (en) * 1975-05-27 1976-04-27 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method and arrangement for eliminating flicker in interlaced ordered dither images
US4092867A (en) * 1977-02-10 1978-06-06 Terrance Matzuk Ultrasonic scanning apparatus
US5488952A (en) * 1982-02-24 1996-02-06 Schoolman Scientific Corp. Stereoscopically display three dimensional ultrasound imaging
US4689675A (en) * 1985-05-23 1987-08-25 Advanced Systems Development, Inc. Digital scan converter and method therefor
US4893284A (en) * 1988-05-27 1990-01-09 General Electric Company Calibration of phased array ultrasound probe
GB2233094B (en) * 1989-05-26 1994-02-09 Circulation Res Ltd Methods and apparatus for the examination and treatment of internal organs
US5109282A (en) * 1990-06-20 1992-04-28 Eye Research Institute Of Retina Foundation Halftone imaging method and apparatus utilizing pyramidol error convergence
DK0511335T3 (da) * 1990-11-21 1995-06-26 Polaroid Corp Printerapparatur
EP0514504B1 (en) * 1990-11-21 1997-04-23 Polaroid Corporation Printing method
US5341228A (en) * 1990-12-04 1994-08-23 Research Corporation Technologies Method and apparatus for halftone rendering of a gray scale image using a blue noise mask
US5162641A (en) * 1991-02-19 1992-11-10 Phoenix Laser Systems, Inc. System and method for detecting, correcting and measuring depth movement of target tissue in a laser surgical system
US5272627A (en) * 1991-03-27 1993-12-21 Gulton Industries, Inc. Data converter for CT data acquisition system
JPH05161641A (ja) * 1991-12-13 1993-06-29 Hitachi Ltd 超音波診断装置
KR0138741B1 (ko) * 1992-12-15 1998-04-28 이민화 초음파검사시스템의 신호집속방법 및 장치
US5479594A (en) * 1993-09-10 1995-12-26 Ati Technologies Inc. Digital color video image enhancement for a diffusion dither circuit
NO943269D0 (no) * 1994-09-02 1994-09-02 Vingmed Sound As Fremgangsmåte for analyse og måling av ultralydsignaler
US5406949A (en) * 1994-07-18 1995-04-18 Siemens Medical System Digital processing for steerable CW doppler
US5483963A (en) * 1994-07-22 1996-01-16 Loral Infrared & Imaging Systems, Inc. Two dimensional transducer integrated circuit
US5535751A (en) * 1994-12-22 1996-07-16 Morphometrix Technologies Inc. Confocal ultrasonic imaging system
US5538004A (en) * 1995-02-28 1996-07-23 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for tissue-centered scan conversion in an ultrasound imaging system
JP3294733B2 (ja) * 1995-03-03 2002-06-24 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 プローブユニット
US5640960A (en) * 1995-04-18 1997-06-24 Imex Medical Systems, Inc. Hand-held, battery operated, doppler ultrasound medical diagnostic device with cordless probe
WO1997001768A2 (en) * 1995-06-29 1997-01-16 Teratech Corporation Portable ultrasound imaging system
US5528302A (en) * 1995-08-31 1996-06-18 University Of Washington Real-time ultrasound scan conversion

Also Published As

Publication number Publication date
DE69723578D1 (de) 2003-08-21
CA2275577A1 (en) 1998-07-02
DE69723578T2 (de) 2004-04-15
KR100508276B1 (ko) 2005-08-17
EP0949976B1 (en) 2003-07-16
WO1998028631A2 (en) 1998-07-02
WO1998028631A3 (en) 1998-12-10
AU7097698A (en) 1998-07-17
ATE245056T1 (de) 2003-08-15
US5904652A (en) 1999-05-18
TW521522B (en) 2003-02-21
JP2001507794A (ja) 2001-06-12
ZA9711640B (en) 1998-09-08
EP0949976A2 (en) 1999-10-20
TW447215B (en) 2001-07-21
AU741952B2 (en) 2001-12-13
EP1353195A3 (en) 2004-04-14
EP1353195A2 (en) 2003-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100508276B1 (ko) 공간 디더링을 이용한 초음파 스캔 변환
US6248073B1 (en) Ultrasound scan conversion with spatial dithering
WO1998028631A9 (en) Ultrasound scan conversion with spatial dithering
US5839442A (en) Portable ultrasound imaging system
US8241217B2 (en) Portable ultrasound imaging data
US5590658A (en) Portable ultrasound imaging system
US7500952B1 (en) Portable ultrasound imaging system
US6106472A (en) Portable ultrasound imaging system
US5964709A (en) Portable ultrasound imaging system
JP2007325937A (ja) 携帯式超音波撮像システム
US7399279B2 (en) Transmitter patterns for multi beam reception
JP5496865B2 (ja) 携帯式超音波撮像システム
US20100228130A1 (en) Portable ultrasound imaging system
JPH1057375A (ja) 携帯型超音波診断装置
KR20000070742A (ko) 다차원 빔형성 장치
AU8361801A (en) Ultrasound scan conversion with spatial dithering

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee