KR20010078120A - 파동 에너지 빔의 송신 시스템과 이미징 시스템 및 이들의동작 방법 - Google Patents

파동 에너지 빔의 송신 시스템과 이미징 시스템 및 이들의동작 방법 Download PDF

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Abstract

코드화 여기를 사용하여 조직 생성 고조파 이미징을 수행함에 있어서, 제 N 고조파 신호를 얻기 위한 송신 파형은 코드 시퀀스의 두개의 코드 심볼을 사용하여 인코딩된 바이페이즈(1,-1)이고, 제 2 코드 심볼로 인코딩된 송신 파형의 부분(즉, 칩)은 제 1 코드 심볼로 인코딩된 칩에 비해 180°/N 만큼 위상 전이된다. 이것은 제 2 코드 심볼로 인코딩된 송신 시퀀스의 부분(즉, 칩)을 제 1 코드 심볼로 인코딩된 송신 시퀀스의 칩에 비해 중심 주파수에서 1/2N 비 사이클 만큼 시간 전이시킴으로써 실행된다. 수신시, 기본 주파수의 2배되는 지점에서 중심을 갖는 대역통과 필터에 의해, 원하는 고조파 신호가 분리되고, 해독으로 개선된다.

Description

파동 에너지 빔의 송신 시스템과 이미징 시스템 및 이들의 동작 방법{ENHANCED TISSUE-GENERATED HARMONIC IMAGING USING CODED EXCITATION}
본 발명은 초음파 이미징 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 의료 초음파 이미징에 있어서 조직 생성(tissue-generated) 및 콘트라스트 생성(contrast generated) 고조파 신호의 고조파 대 기본파 비 및 고조파 대 잡음 비를 증가시키는 것에 관한 것이다.
종래의 초음파 이미징 시스템은 초음파 빔을 송신하고 연구 대상 물체로부터 반사된 빔을 수신하는 초음파 트랜스듀서 소자의 어레이(array)를 포함한다. 이러한 주사(scanning)는 집속 초음파(focused utrasonic wave)가 송신되고 짧은 시간 간격 후에 시스템이 수신 모드로 전환하여 반사된 초음파를 수신하고, 빔형성(beamform)하고, 디스플레이용으로 처리하는 일련의 측정(measurements)을 포함한다. 통상적으로, 송신 및 수신은 각각의 측정시에 동일한 방향으로 집속되어, 음향 빔(acoustic beam) 또는 주사선(scan line)을 따라 있는 일련의 점들로부터 데이터를 얻는다. 반사된 초음파가 수신될 때, 수신기는 주사선을 따라 있는 일련의 영역에 동적으로 집속된다.
초음파 이미징에 있어서, 어레이는 통상적으로, 일렬 이상으로 배열되고 개별적인 전압(separate voltage)으로 구동되는 다수의 트랜스듀서 소자들을 갖는다. 인가 전압의 시간 지연(time delay)(또는 위상) 및 진폭을 선택함으로써, 소정의 열(row)의 개개의 트랜스듀서 소자를 제어하여, 바람직한 벡터 방향을 따라 진행하고 빔을 따라 선택된 점에 집속되는 순초음파(net ultrasonic wave)를 형성하는 초음파를 발생시킬 수 있다. 각각의 발사(firings)의 빔형성 파라미터는, 예컨대 이전의 빔의 초점에 대하여 전이(shift)된 각 빔의 초점을 가지고 동일한 주사선을 따라 연속적인 빔을 송신함으로써 각 발사에 대한 초점 또는 방향에 변화를 주도록 다양화될 수 있다. 조타된 어레이(steered array)에 있어서, 인가 전압의 시간 지연 및 진폭을 변화시킴으로써, 초점을 가진 빔이 평면으로 이동되어 물체를 주사할 수 있다. 선형 어레이에 있어서, 한 발사로부터 다음 발사까지 어레이를 가로질러 개구부를 전환함으로써 어레이에 수직 방향인 집속 빔이 물체를 가로질러 주사된다.
트랜스듀서 탐침(probe)이 수신 모드에 이용되어 반사된 음향을 수신할 때에도 동일한 원리가 적용된다. 수신 트랜스듀서 소자에서 발생된 전압들이 합쳐져서, 순신호(net signal)는 물체의 단일 초점으로부터 반사된 초음파 에너지를 나타낸다. 송신 모드에서와 같이, 개별적인 시간 지연(및/또는 위상 전이) 및 이득(gains)을 각 수신 트랜스듀서 소자로부터 나온 신호에 분배함으로써 초음파 에너지의 이러한 집속 수신이 이루어진다.
초음파 영상은 다수의 영상 주사선으로 구성된다. 집속 초음파 에너지를 관심있는 영역의 한 점에 송신한 후, 계속해서 반사된 에너지를 수신함으로써 단일 주사선(또는 주사선의 국부화된 소그룹)이 얻어진다. 집속된 송신 에너지를 송신 빔이라고 부른다. 송신 후에, 하나 이상의 수신 빔형성기들(beamformers)은 위상 회전 또는 시간 지연을 동적으로 변화시키면서, 각 채널에 의해 수신된 에너지를 밀접하게(coherently) 합하여, 경과 시간에 비례하는 영역에 원하는 주사선을 따라 정점 감도(peak sensitivity)를 발생시킨다. 그 결과 발생된 집속 감도 패턴을 수신 빔이라고 부른다. 주사선의 분해능(resolution)은 관련된 송신 및 수신 빔 쌍(pair)의 방향성의 결과이다.
빔형성기의 출력이 검출되어 물체 영역(object region)의 각 샘플 체적 또는 관심있는 체적에 대한 각각의 화소도(pixel intensity) 값을 형성한다. 이러한 화소도 값들은 로그 압축(log-compressed)되고, 주사 변환(scan-converted)된 후, 주사되는 해부체(anatomy)의 영상으로서 디스플레이(display)된다.
종래의 초음파 트랜스듀서는 기본 주파수 fo에서 중심을 갖는 광대역 신호를 송신하는데, 그 신호는 각각의 펄서에 의해 송신 개구부의 각 트랜스듀서 소자에 개별적으로 인가된다. 펄서는 특정한 송신 초점 위치에 송신 빔의 원하는 집속 작용(focusing)을 일으키는 시간 지연에 의해 활성화된다.
송신 빔이 조직속을 통과함에 따라, 상이한 밀도를 갖는 영역들 사이의 경계로부터 초음파가 산란 또는 반사될 때, 에코(echoes)가 발생한다. 트랜스듀서 어레이는 이러한 초음파 에코를 전기적 신호로 변환하고, 그 신호를 처리하여 조직의 영상을 만들어낸다. 이러한 초음파 영상은 기본파(선형) 및 고조파(비선형) 신호 성분의 조합으로부터 형성되고, 후자는 콘트라스트제(contrast agents)를 포함하는 조직 또는 혈류(blood stream) 등의 비선형 매체에 발생된다. 선형 신호를 산란시킴으로써, 수신 신호는 송신 신호의 시간 전이된 진폭 스케일 버전(version)이 된다. 그러나, 이것은 비선형 초음파를 산란시키는 음향 매체에는 적용되지 않는다.
고진폭 신호 송신으로부터 나온 에코는 선형 및 비선형 신호 성분을 모두 포함하고 있을 것이다. 어떤 경우에 있어서는, 초음파 영상은 기본파를 압축하고 고조파(비선형) 신호 성분들을 강조함으로써 개선될 수 있다. 송신 중심 주파수가 fo라면, 그 후 조직/콘트라스트 비선형성은 Nfo에서 고조파를, fo/N에서 부고조파(subharmonics)를 발생시킬 것이다. 이 때, N은 2 이상의 정수이다. ["(부)고조파" 라는 용어는 고조파 및/또는 부고조파 신호 성분을 나타낸다.] 고조파 신호의 이미징은 주파수 fo에서 협대역 신호를 송신하고 주파수 2fo(제 2 고조파)에서 중심을 갖는 대역에서 수신하고 수신 신호 처리함으로써 수행되었다.
조직 생성 고조파 이미징은 이미징하기 곤란한 환자들에 있어서 B-모드 영상 화질을 크게 개선할 수 있다. 조직 생성 고조파 이미징이 직면해 있는 첫번째 문제는 진폭에 있어서 고조파 신호가 기본파 신호보다 작은 크기의 차수이기 때문에, 고조파 대 잡음 비(HNR)가 낮다는 것이다. 두번째 문제는 낮은 고조파 대 기본파 비(HFR)에 의해 측정될 때 기본파로부터 고조파 신호의 분리(isolation)가 충분하지 못하다는 것이다.
코드화 여기(coded excitation)는 의료 초음파 이미징에 있어서 공지된 기술이다. 예컨대, 1999년 8월 17일에 허여된, 공동 양도된 미국 특허 제 5,938,611 호에는 바커 코드(Barker codes)의 사용이 개시되어 있고, 1999년 11월 16일에 허여된, 공동 양도된 미국 특허 제 5,984,869 호에는 고레이 코드(Golay codes)의 사용이 개시되어 있다.
게다가, 조직 고조파 이미징 및 콘트라스트제를 사용하는 고조파 이미징의기술이 공지되어 있다. 조직 고조파 이미징의 기술은 아버큐(Averkiou) 등의 "조직의 비선형 특성에 근거한 새로운 이미징 기술"(1937 IEEE 초음파 심포지엄, 페이지 1561-1566)에 기재되어 있고, 콘트라스트제를 사용하는 고조파 이미징은 데 종(de Jong) 등의 "초음파 콘트라스트제의 원리 및 최근의 발전"(초음파, 29권, 1991, 페이지 324-330) 및 우렌도르프(Uhlendorf)의 "초음파 콘트라스트 이미징의 물리학: 선형 영역에서의 산란"(IEEE 번역. 초음파 강전성 & 주파수 제어, 41권, 제 1 호, 페이지 70-79, 1994년 1월)에 기재되어 있다. 조직 고조파는 이미징하기 곤란한 환자들의 B-모드 영상 화질을 크게 개선할 수 있고, 콘트라스트 고조파는 혈관 연구를 크게 향상시킬 수 있다.
송신 개구부를 가로질러 송신 신호를 위상 전이하여 제 2 고조파 주파수에서 송신 신호를 상쇄하는 기술은 크리쉬난(krishnan) 등의 "비선형 콘트라스트제 이미징을 위한 송신 개구부 공정"(초음파 이미징, 18권, 페이지 77-105, 1996년)에 개시되어 있다.
타케우치(Takeuchi)는 "고조파 이미징을 위한 코드화 여기"(1997 IEEE 초음파 심포지엄, 페이지 1433-1436)에서, 위상 전이 개념을 콘트라스트 생성 제 2 고조파 신호의 코드화 여기로까지 확장하였다.
전술한 타입의 의료 초음파 이미징 시스템에 있어서, HFR 및 HNR을 최적하하는 것이 바람직하다. 특히, 고조파 이미징에 있어서 HFR 및 HNR을 상당히 증가시키는 시스템 및 방법에 대한 요구가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 긴 인코딩된 펄스 시퀀스를 송신하고 수신된 빔가산(beamsummed) 데이터를 해독함으로써, 코드화 여기를 사용하는 조직 생성 고조파 이미징의 수행에 의해 조직 생성 고조파 신호의 HFR 및 HNR이 향상된다.
도 1은 종래의 초음파 이미징 시스템(ultrasound imaging system)의 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 이미징 시스템의 블록도,
도 3 ~ 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베이스 시퀀스(base sequence)(도 3), 오버샘플링(oversampling)된 코드 시퀀스(도 4), 기본파 이미징에 대한 인코딩된 베이스 시퀀스(encoded base sequence)(도 5), 고조파 이미징에 대한 인코딩된 베이스 시퀀스의 1 사이클의 펄스 파형,
도 7은 본 발명의 선택적인 실시예에 따른 해독 필터(decoding filter)의 정합된 필터 계수(matched filter coefficients)를 갖는 5-비트 바이페이즈(biphase) 코드 시퀀스의 컨벌루션(convolution)으로부터 얻어진 압축 펄스의 개략도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2 송신(즉, 고레이(Golay)) 코드를 사용하는 필터의 블록도.
송신된 펄스 시퀀스 진폭은 충분히 높게 설정되어 조직 비선형성으로부터 고조파 신호를 발생시킨다. 고조파 신호는 수신되고(기본파 신호와 함께), 빔형성되고, 분리되고, 해독되어 이미징을 형성하는데 사용된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 제 N 고조파 신호를 얻기 위한 송신 파형은 코드 시퀀스의 두개의 코드 심볼을 사용하여 인코딩된 바이페이즈(1, -1)이고, 제 2 코드 심볼로 인코딩된 송신 파형의 각 인코딩된 부분(즉, 칩)은 제 1 코드 심볼로 인코딩된 칩에 비해 180°/N 만큼 위상 전이된다. 이것은 제 1 코드 심볼로 인코딩된 칩에 비해 중심 주파수에서 1/2N 비 사이클(fractional cycle) 만큼 제 2 코드 심볼로 인코딩된 송신 시퀀스의 칩을 시간 전이시킴으로써 실행된다. 제 2 고조파 신호(N = 2)에 있어서, 인코딩된 송신 시퀀스의 두개의 칩의 위상은 90°떨어져 있고, 이것은 송신 시퀀스 메모리에서 1/4 사이클 만큼 제 2 칩을 순환적으로 전이시킴으로써 실행된다. [여기서 사용되는 "순환적 전이"라는 용어는 전이된 칩의 전단에서 빠진 시간 샘플이 전이된 칩의 후단에서 더해진다는 것을의미한다.] 수신시, 제 2 고조파 신호는 기본 주파수의 2배 되는 지점에서 중심을 갖는 대역통과 필터에 의해 분리되고, 해독으로 개선된다. 대역통과 필터링 및 해독 기능은 바람직하게 하나의 필터에 포함된다.
기본파(및 다른 고조파)는 적당하게 인코딩되지 않고 어떠한 해독 이득도 얻지 못하는 반면에 단지 제 2 고조파 신호만이 해독 필터에 적당하게 정합되기 때문에 HFR의 증가가 실현된다. 이러한 기술을 사용하여, 제 2 고조파의 HFR 및 HNR은 n이 단일 송신(즉, 바커) 코드에서 칩의 수일 경우 10log(n) dB 만큼 증가하거나, 또는 2 송신(즉, 고레이) 코드에 대해 10log(2n) 만큼 증가한다. 광대역 신호는 부가적인 HFR 이득에 의해 향상된 분해능에 사용된다.
본 발명이 구체화될 수 있는 하나의 초음파 이미징 시스템이 도 1에 도시되어 있다. 이 시스템은 복수의 개별적으로 구동되는 트랜스듀서 소자(12)를 갖는 트랜스듀서 어레이(10)를 포함한다. 각각의 트랜스듀서 소자(12)는 송신기(transmitter)(14)에 의해 생성된 펄스 파형에 의해 에너지가 공급될 때 1 버스트(burst)의 초음파 에너지를 생성한다. 연구 대상 물체로부터 트랜스듀서 어레이(10)로 반사된 초음파 에너지는 각각의 수신 트랜스듀서 소자(12)에 의해 전기적 신호로 변환되고, 1 세트의 송신/수신(T/R) 스위치(18)를 통하여 수신기(16)로 개별적으로 인가된다. T/R 스위치(18)는 통상적으로 송신 전자부에 의해 발생된 고전압으로부터 수신 전자부를 보호하는 다이오드이다. 송신 신호에 의해 다이오드는 수신기로 보내지는 신호를 차단하거나 또는 제한하게 된다. 송신기(14) 및 수신기(16)는 오퍼레이터 계면(operator interface)(도시되지 않음)을 거쳐작동자(human operator)의 명령에 응답하여 주 제어기(master controller)(또는 호스트 컴퓨터)(20)의 제어하에 동작된다. 송신기(14)가 순간적으로 ON되어 각각의 트랜스듀서 소자(12)에 에너지가 공급된 후 일련의 에코를 얻음으로써 완전한 주사가 수행되고, 그 후, 각각의 트랜스듀서 소자(12)에 의해 생성된 에코 신호는 수신기(16)에 인가된다. 다른 채널이 여전히 송신하고 있는 동안에도, 채널은 수신을 시작할 수 있다. 수신기(16)는 각각의 트랜스듀서 소자로부터 나온 개별적인 에코 신호를 결합하여, 디스플레이 보조시스템(22)의 비디오 모니터상에 영상 라인을 생성하는데 사용되는 단일 에코 신호를 생성한다.
주 제어기(20)의 명령하에서, 송신기(14)는 트랜스듀서 어레이(10)를 구동하여, 초음파 에너지를 방향성 집속 빔(directed focused beam)으로서 송신한다. 이것을 성취하기 위해서, 송신 빔형성기 (26)에 의해 각각의 시간 지연이 다수의 펄서(24)에 분배된다. 주 제어기(20)는 음향 펄스가 송신될 조건을 결정한다. 이러한 정보와 함께, 송신 빔형성기(26)는 각각의 송신 펄스의 타이밍과 진폭이 펄서(24)에 의해 발생되도록 결정한다. 각각의 송신 펄스의 진폭은 어파디제이션 발생기(apodization generator)(도시되지 않음)에 의해 발생된다. 펄서(24)는 송신 펄스를 T/R 스위치(18)를 거쳐 트랜스듀서 어레이(10)의 각각의 소자(12)로 보내는데, 이 T/R 스위치(18)는 트랜스듀서 어레이에 존재할 수 있는 고전압으로부터 시간 이득 제어(time-gain control; TGC) 증폭기(28)를 보호한다. 종래의 방식으로 송신 초점 시간 지연 및 어파디제이션 웨이팅(apodization weightings)을 적당히 조정함으로써, 초음파 빔이 방향성을 띠게 되고 집속되어 송신 빔을 형성할 수 있다.
초음파 에너지의 각 버스트에 의해 생성된 에코 신호는 각 송신 빔을 따라 있는 연속적인 범위에 위치한 물체로부터 반사된다. 에코 신호는 각 트랜스듀서 소자(12)에 의해 개별적으로 감지되고, 그리고 특정 시점에서 에코 신호 크기의 샘플은 특정 범위에서 발생하는 반사 양을 나타낸다. 반사 지점과 각 트랜스듀서 소자(12) 사이의 전파 경로의 차이로 인하여, 에코 신호들은 동시에 검출되지 않고 그 진폭들도 동일하지 않다. 수신기(16)는 각 수신 채널에서 각각의 TGC 증폭기(28)를 거쳐 개별적인 에코 신호를 증폭한다. 시간 이득 제어는 깊이(depth)의 함수로서 이득을 증가시키거나 감소시킴으로써 수행된다. TGC 증폭기에 의해 제공되는 증폭의 양은 TGC 구동기 회로(도시되지 않음)에 의해 제어되는데, TGC 구동기 회로는 퍼텐쇼미터(potentiometers)(도시되지 않음)의 주 컴퓨터 및 손 동작에 의해 설정된다. 그 후, 아날로그 에코 신호는 수신 빔형성기(30)로 보내진다.
주 제어기(20)의 명령하에서, 수신 빔형성기(30)는 송신 빔의 방향을 따라가서, 각 빔을 따라 있는 연속적인 범위에서 각 신호를 샘플링한다. 수신 빔형성기(30)는 각각의 증폭된 에코 신호에 적당한 시간 지연 및 수신 어파디제이션 웨이팅을 분배하고, 신호들을 합하여 하나의 초음파 빔을 따라 특정 범위에 위치한 한 지점으로부터 반사된 총 초음파 에너지를 정확하게 지시하는 에코 신호를 제공한다. 수신 초점 시간 지연은 특정의 하드웨어를 사용하여 실시간(real time)으로 계산되거나 또는 검색표(lookup table)로부터 판독된다. 수신 채널은 또한 수신 펄스를 필터링하는 회로를 갖는다. 그 후, 필터링된 시간 지연 수신 신호들은합쳐진다.
도 1에 도시된 시스템에 있어서, 빔형성기 출력 신호의 주파수는 복조기(demodulator)(31)에 의해 베이스밴드(baseband)로 전이된다. 이것을 성취하기 위한 한 방법은 입력 신호에 복소 정현를 곱하는 것이다. 여기서 fd는 신호 스펙트럼을 베이스밴드로 옮기는데 필요한 주파수 전이이다. 복조된 신호는 신호 처리기(processor)(32)에 제공되고, 신호 처리기(32)는 복조된 신호를 디스플레이 데이터로 변환한다. B-모드(그레이 스케일)에 있어서, 디스플레이 데이터는 에지 인핸스먼트(edge enhancement) 및 대수 압축(logarithmic compression) 등의 소정의 부가적 공정을 갖는 신호의 포락선(envelope)을 포함한다.
일반적으로, 디스플레이 데이터는 주사 변환기(scan converter)(34)에 의해 비디오 디스플레이용 X-Y 포멧(format)으로 변환된다. 주사 변환된 프레임(frame)은 디스플레이 보조 시스템(22)에 결합된 비디오 처리기(도시되지 않음)로 통과된다. 비디오 처리기는 디스플레이용 비디오 데이터를 매핑(map)하고 매핑된 영상 프레임을 디스플레이 보조 시스템으로 보낸다.
디스플레이 보조 시스템(22)의 비디오 모니터(도시되지 않음)에 의해 디스플레이된 영상은 디스플레이에서 각 데이터가 각각의 화소의 강도(intensity) 또는 휘도(brightness)를 나타내는 데이터의 영상 프레임으로부터 생성된다. 영상 프레임은, 예컨대, 각 강도 데이터가 화소 휘도를 나타내는 8-비트 이진수(binary number)인 256×256 데이터 어레이를 포함한다. 비디오 모니터상의 각 화소의 휘도는 공지된 방법으로 데이터 어레이의 대응 소자의 값을 판독함으로써 계속해서 리프레시(refresh)된다. 각각의 화소는 초음파 질문 펄스(interrogating pulses)에 응답하여 각각의 샘플 체적의 후방 산란형 단면(backscatter cross section)의 함수인 강도값을 갖는다.
도 2는 고조파 영상의 디스플레이를 위한 단일 송신 코드화 여기를 이용하는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 이러한 시스템에 있어서, 송신 개구부내의 각 트랜스듀서 소자는 인코딩된 베이스 시퀀스를 사용하여 펄스화되고, 시퀀스내의 각 펄스는 일반적으로 칩이라고 부른다. 인코딩된 베이스 시퀀스는 베이스 시퀀스(+1과 -1 요소의 시퀀스를 포함함)와 오버샘플링된 코드 시퀀스(각각의 디지트는 두개의 코드 심볼, +1과 -1중 하나인 n-디지트 코드를 포함함)를 컨벌루션함으로써 형성된다. 특히, 베이스 시퀀스는 n-디지트 코드 시퀀스를 사용하여 위상 인코딩되어, 송신 시퀀스 메모리(36)에 저장된 n-칩 인코딩된 베이스 시퀀스를 만든다. 단일 송신 코드(예컨대, 바커 코드)가 이용될 때, 송신 시퀀스 메모리(36)는 각 송신 초점 지대를 위한 하나의 인코딩된 베이스 시퀀스를 저장한다. 2 송신 코드(예컨대, 고레이 코드)가 이용될 때, 송신 시퀀스 메모리(36)는 각 송신 초점 지대를 위한 두개의 인코딩된 베이스 시퀀스를 저장한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 고조파 이미징에 사용하기 위한 대표적인 인코딩된 베이스 시퀀스의 발생이 도 3, 4 및 6에 도시되어 있다. 비교하기 위해서, 도 5는 종래의 이미징에 사용하기 위한 기본파 신호 성분의 대응하는 인코딩된 베이스 시퀀스를 도시하고 있으며, 여기서 코드 시퀀스는 직접적이 아니라 오버샘플링(통상적으로 40MHz 또는 dt = 0.025μsec 시간 샘플에서)한 후, 오버샘플링된 코드 시퀀스(도 4에 도시됨)와 베이스 시퀀스(도 3에 도시됨)를 컨벌루션하여 인코딩된 베이스 시퀀스를 형성함으로써 송신된다. 코드 시퀀스의 제 2 코드 심볼로 인코딩된 베이스 시퀀스의 시작은 도 5 및 6의 문자 "A"에 의해 지명된다. 인코딩된 베이스 시퀀스는 그 스펙트럼이 베이스 시퀀스의 적당한 선택으로 트랜스듀서 통과대역에 보다 잘 정합되기 때문에 훨씬 효율적으로 송신될 수 있다.
바커 코드 및 고레이 코드 등의 종래의 바이페이즈 코드는 +1과 -1 등의 두개의 위상 반전 심볼(phase-inverted symbols)을 갖는다. 그러나, 도 4에 도시된 코드 시퀀스의 코드 심볼을 사용하여 제 N 고조파 신호를 얻기 위한 송신 파형을 인코딩하기 위해서, 제 2 코드 심볼(즉, -1)로 인코딩된 송신 파형의 칩은 제 1 코드 심볼(즉, +1)로 인코딩된 칩에 비해 180°/N 만큼 위상 전이될 필요가 있다.
이것은 송신 신호가 위상 텀(term) exp[jθ]을 갖고 있다면, 수신 제 N 고조파 신호는 위상 텀 exp[jNθ]을 갖기 때문이다. 특히, 제 2 (N = 2) 고조파 신호를 얻기 위한 송신 파형을 인코딩하기 위해서, 두개의 코드 심볼 +1과 -1에 대응하는 각각의 칩은 각각의 제 2 고조파 수신 신호가 180°떨어져 있기 위해서 90°떨어져 있어야 한다. 수신시, 기본파 중심 주파수의 두배되는 주파수에서 대역통과 필터는 제 2 고조파 신호를 분리하고, 그 후, 이 고조파 신호는 해독된다.
제 2 코드 요소에 대응하는 인코딩된 베이스 시퀀스내의 위상 전이는 T = 1/(2Nfo)μsec의 시간에서 대응하는 칩을 순환적으로 전이시킴으로써 실행된다. 여기서 N은 고조파 차수이고 fo는 MHz 단위의 기본파(즉, 송신) 중심 주파수이다. 예컨대, N = 2(제 2 고조파)이고 fo= 3.33MHz일 때, 시간 전이는 T = 0.075μsec이고, 이것은 T/dt = 3 시간 샘플에 대응한다. 그 후, 90°위상 전이에 대응하는 인코딩된 베이스 시퀀스내의 칩은 3 시간 샘플의 시간에서 순환적으로 전이되고, 3 전이 시간 샘플의 제 1 샘플은 도 6에 색칠되어 있다. 이것은 송신 시퀀스 메모리에서 1/4 사이클 만큼 제 2 인코딩된 베이스 시퀀스(즉, 칩)를 순환적으로 전이시킴으로써 실행된다.
도 2의 시스템에 있어서, 송신 시퀀스 메모리(36)로부터 판독된 각각의 인코딩된 베이스 시퀀스는 각 송신 발사시 다수의 펄서(24)의 활성을 제어한다.
소정의 초점 위치에 대한 인코딩된 베이스 시퀀스는 충분한 진폭으로 송신되어, 고조파 신호는 조직내의 비선형 전파로부터 발생된다. 펄서(24)는 트랜스듀서 어레이(10)의 소자(12)를 구동하여, 생성된 초음파 에너지는 각각의 송신 발사를 위한 빔으로 집속된다. 이것을 성취하기 위해서, 검색표(38)로부터 나온 송신 초점 시간 지연은 펄서에 의해 생성된 각각의 펄스화된 파형에 분배된다. 종래의 방법으로 송신 초점 시간 지연을 적절히 조정함으로써, 초음파 빔은 다수의 송신 초점 위치에 집속되어 영상 판(image plane)에의 주사에 영향을 미칠 수 있다.
각 송신에 있어서, 트랜스듀서 소자(12)로부터 나온 에코 신호는 수신 빔형성기의 각각의 수신 채널(40)에 공급된다. 각 수신 채널은 TGC 증폭기 및 아날로그 디지털 변환기(도 2에 도시되지 않음)를 갖는다. 주 제어기(20)의 명령하에서(도1에 도시됨), 수신 빔형성기는 송신 빔의 방향을 따라 간다. 수신 빔형성기 메모리(42)는 적당한 수신 초점 시간 지연을 수신된 에코 신호에 분배하고, 그 후, 수신된 에코 신호들을 합하여, 특정 송신 초점 위치로부터 반사된 총 초음파 에너지를 정확하게 나타내는 에코 신호를 제공한다. 시간 지연된 수신 신호들은 각 송신 발사를 위해 수신 빔가산기(beamsummer)(44)에서 합쳐진다.
단일 송신 코드화 여기에 대해, 송신 발사 후에 얻어진 빔가산된 수신 신호는 복합 필터(46)에 공급되고, 이 복합 필터(46)는 빔가산된 수신 신호를 수신 코드와 상관(correlation)시킨다. 복합 필터(46)는 Nfo에서 중심을 갖는 대역통과 필터를 포함하여, 제 N 고조파 신호를 분리한다. 바람직하게는, 복합 필터(46)는 대역통과 필터링과 해독 필터링 모두를 수행하는 유한 임펄스 응답(finite impulse response; FIR) 필터를 포함한다. 적당한 필터 계수가 필터 계수 메모리(48)에 저장되고, 적절한 시간에 복합 필터(46)에 공급된다. 개별적인 필터 즉, 대역통과 FIR 필터 및 해독 FIR 필터는 복합 FIR 필터에 대신해서 사용될 수 있다고 이해될 것이다. 대역통과 FIR 필터는 고조파 신호 성분을 통과시키도록 설계된 필터 계수 b(m)을 가질 것이고, 여기서 m = 0, 1, 2,...,(M-1)이다. 한편, 해독 FIR 필터는 송신 코드의 함수인 필터 계수 a(k)를 갖는다. 여기서 k = 0, 1, 2,..., (K-1)이다. 기능적으로 동등한 복합 FIR 필터의 필터 계수 c(i)(i = 0,1,2,...,(MK-1))는 필터 계수 a(k)와 필터 계수 b(m)을 컨벌루션함으로써 계산될 수 있으며, 다음 식과 같다.
대역통과되고 해독된 수신 신호는 복조기(31)에 의해 복조되고 신호 처리기(32)(도 1 참조)에 제공된다. B 모드에 있어서, 신호 처리는 포락선 검출, 에지 인핸스먼트 및 대수 압축을 포함한다. 신호 처리 및 주사 변환 후, 주사선이 디스플레이 보조 시스템의 비디오 모니터에 디스플레이된다. 이 과정은 반복되어 각각의 주사선이 각 송신 초점 위치(각각의 빔 각에 대한 하나의 송신 위치의 경우)에 대해 또는 각 벡터(각각의 빔 각에 대한 다수의 송신 초점 위치의 경우)에 대해 디스플레이되고, 그에 따라 원하는 차수의 고조파 영상을 형성한다.
바이페이즈 단일 송신 코드(예컨대, 바커 코드)에 있어서, 특별하게 설계된 코드 시퀀스는 길이 P의 송신 버스트(베이스 시퀀스)를 변조한다. n 칩의 인코딩된 베이스 시퀀스는 총 길이 n×P를 갖는다. 빔형성기 출력 신호는 복합 대역통과/해독 필터(46)(도 2 참조)를 통과함으로써 적당한 시기에 압축된다. 몇몇 코드화된 파형들은 정합된 필터링에 의해 즉, n-칩 송신 코드의 동일한 복사물인 일련의 해독 FIR 필터 계수 a(k)를 사용하여 최상으로 압축된다. 그러나, 때때로 보다 바람직한 압축 효과는 n 필터 계수보다 큰 계수를 갖거나 또는 본래의 n-칩 송신 코드와 상이한 계수를 갖는 FIR 필터를 사용하는 부정합된 필터링에 의해 달성된다. 복합 필터(46)의 출력 신호는 본래의 송신 버스트 길이 P와 동일하거나 이에 근접한 길이를 갖고 진폭은 n배 더 큰 압축 펄스 고조파 신호이다.
예로서, 도 7은 바커 코드 족의 5-칩 코드 시퀀스를 도시하고 있다. 바커 코드는 n = 13까지 다양한 길이의 바이페이즈(또는 바이너리) 코드 시퀀스이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 5-비트 바커 코드[1,1,1,-1,1]가 정합 FIR 필터(즉, 송신 코드의 디지트와 동일한 필터 계수를 갖는 필터)에 의해 해독된다면, 달성된 압축 비율은 n = 5이고, 이것은 7dB의 SNR 이득에 대응한다. 그러나, 도 7에 도시된 바와 같이, 해독기 필터 출력 신호의 주 펄스는 더 작은 진폭의 펄스에 의해 둘러싸여 진다. 이러한 작은 진폭 펄스는 주 로브(main lobe)와 비교하여 진폭이 1/n배 작은 축(axial) 또는 영역 사이드로브(range sidelobe)에 대응한다.
개별적인 대역통과 및 해독 필터가 사용될 때, 수신시 해독 필터에 의해 해독 또는 자기상관(autocorrelation)이 달성된다. 적절한 해독 필터는 송신 코드, 복조 주파수(복조후에 해독된다면) 및 수신시에 수행된 다운샘플링(downsampling)의 양에 근거하여 설계된다.
모든 바이페이즈 코드중에, 바커 코드는 정합된 필터에 의해 해독될 때 가능한 한 가장 작은 사이드로브를 갖는 특성으로 잘 알려져 있다. 그러나, 임의의 단일 송신 코드에 있어서, 사이드로브는 감소한 신호 이득 및/또는 주 로브 확대(감소한 영역 분해능)를 이용하여 부정합된 필터링을 거쳐 종종 억제될 수 있다. 일반적으로, 보다 큰 사이드로브 억제는 보다 긴 부정합 FIR 필터를 사용하여 달성될 수 있다.
2 송신 코드(예컨대, 고레이)에 있어서, 각 송신 초점 지대에 대한 두개의 인코딩된 베이스 시퀀스가 존재한다. 소정의 초점 위치에 대한 인코딩된 베이스 시퀀스는 충분한 진폭으로 송신되어 고조파 신호는 조직내의 비선형 전파로부터 발생되고, 수신된 파형은 빔형성되고, 해독되고, 고조파 영상을 형성하는데 사용된다. 2 송신 코드에 있어서, 해독 필터는 FIR 필터 및 벡터 가산기를 포함한다. FIR 필터의 출력 신호는 소정의 초점 위치에서 두개의 송신에 대해 축적되어 해독 단계를 완성한다. 도 8은 원하는 고조파 신호 성분을 대역통과한 후 각 수신 코드를 각각의 송신 코드와 상관시키는 기능을 수행하는 FIR 필터(50)을 도시하고 있다. 이러한 응용예의 목적에 대해, "해독기"라는 용어는 수신 벡터를 필터링하여 고조파 신호 성분을 통과시키고 수신 벡터를 해독하는 기능을 수행하는 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 의미한다. 도 8에 부분적으로 도시된 실시예에 있어서, FIR 필터(50) 및 벡터 가산기(52)는 해독기를 형성한다. (반대로, 도 2에 도시된 실시예에 있어서는 복합 필터(46)가 해독기를 형성한다.) 제 1 코드화 송신 후의 수신시, 고조파 대역통과 필터에 대한 필터 계수와 제 1 송신 코드에 정합되는 해독 필터에 대한 필터 계수를 컨벌루션함으로써 결정된 제 1 필터 계수 세트(set)에 따라, 복합 FIR 필터(50)는 제 1 빔가산 수신 벡터를 필터링한다. 복합 FIR 필터(50)에 의해 공급된 제 1 필터링 수신 벡터는 벡터 가산기(52)내의 버퍼 메모리에 저장된다. 제 2 코드화 송신 후의 수신시, 고조파 대역통과 필터에 대한 필터 계수와 제 2 송신 코드에 정합되는 해독 필터에 대한 필터 계수를 컨벌루션함으로써 결정된 제 2 필터 계수 세트에 따라, 복합 FIR 필터(50)는 제 2 빔가산 수신 벡터를 필터링한다. 제 2 필터링 수신 벡터는 벡터 가산기(52)에 공급되고, 벡터 가산기(52)에서 버퍼 메모리에 저장된 제 1 필터링 수신 벡터와 합쳐진다. 그 후, 합쳐진 필터링된(즉, 대역통과되고 해독된) 수신 벡터는 영상 디스플레이를 위해 더 처리된다.
2 송신 코드화 여기에 있어서, 원하는 송신 초점 위치에 집속된 제 1 송신 발사시 제 1 코드화 시퀀스에 따라 그리고 동일한 송신 초점 위치에 집속된 제 2 송신 발사시 제 2 코드화 시퀀스에 따라 트랜스듀서 소자는 펄스화된다. 제 1 및 제 2 코드화 시퀀스는 각각 제 1 및 제 2 코드 시퀀스(즉, 고레이 코드 쌍)와 베이스 시퀀스를 컨벌루션함으로써, 즉, 코드 시퀀스를 사용하여 베이스 시퀀스를 위상 인코딩함으로써 발생된다. 바람직한 실시예에 따라, 제 1 및 제 2 송신 코드는 상보형 고레이 코드, 즉, 고레이 코드 쌍 [1,1] 및 [1,-1]이고, 펄서(24)(도 2 참조)는 바이폴라(bipolar)이다. 바람직한 실시예에 따라, 코드 심볼 -1에 의해 인코딩된 고레이-인코딩된 베이스 시퀀스의 각각의 칩은 코드 심볼 +1에 의해 인코딩된 칩에 비해 1/2N 비 사이클에 의해 순환적으로 시간 전이된다.
각 발사시, 펄서(24)는 송신 시퀀스 메모리(36) 또는 특정의 하드웨어로부터 제공되는 고레이-인코딩된 베이스 시퀀스에 의해 여기된다. 송신 시퀀스 메모리(36)로부터 나온 고레이-인코딩된 베이스 시퀀스 및 검색표(38)로부터 제공된 송신 초점 지연에 응답하여, 펄서는 송신 개구부를 구성하는 각각의 트랜스듀서 소자(12)에 고레이-인코딩된 펄스 시퀀스를 제공한다. 각 고레이-인코딩된 베이스 시퀀스의 +1 및 -1 심볼은 펄서(24)에 의해 0°및 90°위상의 펄스로 변환된다.
각 발사에 있어서, 대역통과 필터링은 제 2 고조파 주파수에서 수행되고, 해독 필터링은 송신시 이용된 고레이-인코딩된 베이스 시퀀스에 대응하는 오버샘플링된 고레이 시퀀스를 사용하여 수행된다. 시간 반전(time-reversed)된 오버샘플링고레이 시퀀스 y(-k)는 필터 계수 메모리(48)에 저장되어 적절한 시간에 FIR 필터(50)(도 8참조)에 제공된다. 필터(50)는 수신 신호 x(k)를 오버샘플링된 고레이 시퀀스 y(k)와 상관시킨다.
여기서 *는 컨벌루션을 나타내고 윗줄은 공액(conjugation)(x, y가 복소수라면)을 나타낸다. 상관의 결과는 벡터 가산기(52)(도 8 참조)에서 합쳐져서 해독 신호를 형성하고, 그 후 해독 신호는 복조기(31)에 제공된다.
도 8에 도시된 구조를 포함하는 이미징 시스템은 또한, RF 에코 신호를 베이스밴드로 복조하고 빔가산 전후에 다운샘플링함으로써 동작할 수 있다. 이러한 경우, 상관을 위해 저장된 오버샘플링 고레이 시퀀스는 또한 베이스밴드로 복조되고 다운샘플링된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복합 FIR 필터는 빔형성기 출력에서 또는 복조기 출력에서 소프트웨어 또는 하드웨어로 실행될 수 있다. 후자의 경우에, 복합 FIR 필터 계수는 복조 신호에 정합되거나 또는 부정합되어야 한다. 복조기가 개별 주파수 fd= k/2tb(k는 임의의 양의 정수이고 tb는 인코딩된 베이스 시퀀스의 기간(duration)이다) 만큼 전이되는 상황에 있어서, 정현파가 실수가 되고 동일한 필터 계수 세트가 I와 Q 성분에 대한 양 복합 필터에 적용되어 실수 필터를 형성한다. fd≠ k/2tb인 상황에서, I와 Q 복합 필터는 상이한 필터 계수 세트를 수신하여 복소 필터(complex filter)를 형성한다. 후자의 경우에 있어서, 필터 계수는 각각의 복조된 신호 성분에 정합되거나 또는 부정합된다.
단지 본 발명의 소정의 바람직한 특징만을 설명하고 기술했을 지라도, 많은 변경과 변형이 당업자에게 가능할 것이다. 그러므로, 첨부된 청구 범위는 본 발명의 진정한 정신내에서 모든 변경과 변형을 포함하도록 의도된다고 이해되어야 한다.
본 발명에 따라, 코드화 여기를 사용하는 조직 생성 고조파 이미징의 수행은 긴 인코딩된 펄스 시퀀스를 송신하고 수신된 빔가산 데이터를 해독함으로써 조직 생성 고조파 신호의 HFR 및 HNR를 향상시킨다.

Claims (26)

  1. 파동 에너지 빔을 송신하는 시스템에 있어서,
    다수의 트랜스듀서 소자(12)를 구비한 트랜스듀서 어레이(10),
    상기 트랜스듀서 어레이의 각각의 트랜스듀서 소자에 결합된 다수의 펄서(24),
    각각의 송신 초점 지연 및 송신 발사시 인코딩된 베이스 시퀀스로 각각의 상기 펄서를 활성화하도록 프로그램된 송신 빔형성기를 포함하되,
    상기 인코딩된 베이스 시퀀스는 사이클을 갖는 베이스 시퀀스와 코드 시퀀스의 제 1 및 제 2 코드 심볼을 각각 컨벌루션함으로써 형성된 제 1 및 제 2 칩을 포함하고, 상기 제 2 칩은 상기 제 1 칩에 비해 1/2N 비 사이클 만큼 전이되며, 이 때 N은 1 보다 큰 양의 정수인
    파동 에너지 빔의 송신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 트랜스듀서 소자는 압전 트랜스듀서 소자를 포함하는 파동 에너지 빔의 송신 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코드 시퀀스는 바커 코드를 포함하는 파동 에너지 빔의 송신 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 빔형성기는 상기 인코딩된 베이스 시퀀스로 프로그램된 송신 시퀀스 메모리(36)를 포함하고, 상기 제 2 칩은 상기 1/2N 비 사이클 만큼 순환적으로 전이되는 시간 샘플을 포함하는 파동 에너지 빔의 송신 시스템.
  5. 파동 에너지 빔을 송신하는 트랜스듀서 어레이를 동작하는 방법에 있어서,
    상기 어레이의 트랜스듀서 소자는 송신 개구부를 형성하되,
    송신 발사시 코드화 여기 파형으로 각각의 상기 트랜스듀서 소자를 구동하는 단계,
    상기 코드화 여기 파형은 사이클을 갖는 베이스 시퀀스와 코드 시퀀스의 제 1 및 제 2 코드 심볼을 각각 컨벌루션함으로써 형성된 제 1 및 제 2 칩을 포함하는 인코딩된 베이스 시퀀스에 따라 인코딩되는 단계,
    상기 제 2 칩은 상기 제 1 칩에 비해 1/2N 비 사이클 만큼 전이되는 단계를 포함하고, N은 1보다 큰 양의 정수인
    트랜스 듀서 어레이의 동작 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 코드 시퀀스는 바커 코드를 포함하는 트랜스 듀서 어레이의 동작 방법.
  7. 전기적 활성화에 응답하여 파동 에너지를 송신하고, 반사된 파동 에너지를 전기 신호로 변환하는 다수의 트랜스듀서 소자(12)를 구비한 트랜스듀서 어레이(14),
    상기 트랜스듀서 어레이에 결합되고, 선택된 트랜스듀서 소자를 활성화하도록 프로그램되어 기본 주파수 fo를 갖고 송신 발사시 인코딩된 베이스 시퀀스로 인코딩된 집속 파동 에너지를 송신하는 송신 개구부를 형성하는 송신기(14)를 포함하되, 상기 인코딩된 베이스 시퀀스는 사이클을 갖는 베이스 시퀀스와 코드 시퀀스의 각각 제 1 및 제 2 코드 심볼을 컨벌루션함으로써 형성된 제 1 및 제 2 칩을 포함하고, 상기 제 2 칩은 상기 제 1 칩에 비해 1/2N 비 사이클 만큼 전이되며, N은 1보다 큰 양의 정수이고,
    상기 송신 발사 후 수신 개구부를 형성하는 선택된 트랜스듀서 소자로부터 제공된 전기 신호로부터 수신 벡터를 형성하도록 프로그램된 수신기(16),
    상기 수신 벡터를 상기 인코딩된 베이스 시퀀스의 함수로서 필터링하도록 프로그램되고 고조파 주파수 Nfo가 실질적으로 중심인 통과대역을 갖는 복합 필터(46),
    상기 필터링 수신 벡터의 함수인 영상 부분을 갖는 영상을 디스플레이하는 보조 시스템(22, 32, 34)
    을 포함하는 이미징 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 코드 시퀀스는 바커 코드를 포함하는 이미징 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 복합 필터는 FIR 필터를 포함하는 이미징 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 보조 시스템은 상기 필터 수신 벡터로부터 영상 신호를 형성하도록 프로그램되는 처리 보조 시스템 및 상기 영상 신호의 함수인 상기 영상 부분을 갖는상기 영상을 디스플레이하도록 프로그램된 디스플레이 보조 시스템(22, 34)을 포함하는 이미징 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 트랜스듀서 소자는 전기적 활성화에 응답하여 초음파를 송신하고, 반사된 초음파를 전기 신호로 변환하는 압전 소자를 포함하는 이미징 시스템.
  12. 전기적 활성화에 응답하여 파동 에너지를 송신하고, 반사된 파동 에너지를 전기 신호로 변환하는 다수의 트랜스듀서 소자(12)를 구비한 트랜스듀서 어레이(10),
    상기 트랜스듀서 어레이에 결합되고, 선택된 트랜스듀서 소자를 활성화하도록 프로그램되어 기본 주파수 fo를 갖는 집속 파동 에너지를 송신하는 송신 개구부를 형성하며 송신 발사시 인코딩된 베이스 시퀀스로 인코딩된 송신기(14)를 포함하되, 상기 인코딩된 베이스 시퀀스는 사이클을 갖는 베이스 시퀀스와 코드 시퀀스의 각각 제 1 및 제 2 코드 심볼을 컨벌루션함으로써 형성된 제 1 및 제 2 칩을 포함하고, 상기 제 2 칩은 상기 제 1 칩에 비해 1/2N 비 사이클 만큼 전이되며, N은 1보다 큰 양의 정수이고,
    상기 송신 발사 후 수신 개구부를 형성하는 선택된 트랜스듀서 소자로부터 제공된 전기 신호로부터 수신 벡터를 형성하도록 프로그램된 수신기(16),
    상기 수신 벡터의 고조파 신호를 해독하는 수단(46, 48)을 포함하되, 상기 고조파 신호 성분은 Nfo와 실질적으로 동일한 중심 주파수를 가지고,
    상기 필터링 수신 벡터의 상기 해독 고조파 신호 성분의 함수인 부분을 갖는 영상을 디스플레이하는 보조 시스템(22, 32, 34)
    을 포함하는 이미징 시스템.
  13. 전기적 활성화에 응답하여 파동 에너지를 송신하고, 반사된 파동 에너지를 전기 신호로 변환하는 다수의 트랜스듀서 소자(12)를 구비한 트랜스듀서 어레이(10),
    영상 신호의 함수인 영상 부분을 갖는 영상을 디스플레이하는 디스플레이 보조 시스템(22),
    (1) 복수의 상기 트랜스듀서 소자를 활성화하여 기본 주파수 fo를 갖고 송신 발사시 인코딩된 베이스 시퀀스로 인코딩된 집속 파동 에너지를 송신하되, 상기 인코딩된 베이스 시퀀스는 사이클을 갖는 베이스 시퀀스와 코드 시퀀스의 각각 제 1 및 제 2 코드 심볼을 컨벌루션함으로써 형성된 제 1 및 제 2 칩을 포함하고, 상기 제 2 칩은 상기 제 1 칩에 비해 1/2N 비 사이클 만큼 전이되며, N은 1보다 큰 양의정수인 단계,
    (2) 상기 송신 발사 후 수신 개구부를 형성하는 선택된 트랜스듀서 소자로부터 제공된 전기 신호로부터 수신 벡터를 형성하는 단계,
    (3) 상기 수신 벡터의 고조파 신호 성분을 해독하되, 상기 고조파 신호 성분은 Nfo와 실질적으로 동일한 중심 주파수를 갖는 단계,
    (4) 상기 수신 벡터의 상기 고조파 신호 성분으로부터 영상 신호를 형성하는 단계,
    (5) 상기 영상 신호를 상기 디스플레이 보조 시스템으로 보내는 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터(14, 16, 20, 32, 34)
    를 포함하는 이미징 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 코드 시퀀스는 바커 코드를 포함하는 이미징 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 컴퓨터는 해독 단계를 수행하는 FIR 필터(46) 및 상기 FIR 필터를 프로그램하기 위한 필터 계수 세트를 저장하는 메모리(48)를 포함하고, 상기 필터 계수세트는 상기 수신 벡터의 상기 고조파 신호 성분의 상기 인코딩된 베이스 시퀀스 및 상기 중심 주파수의 함수인 이미징 시스템.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 트랜스듀서 소자는 전기적 활성화에 응답하여 초음파를 송신하고, 반사된 초음파를 전기 신호로 변환하는 압전 소자를 포함하는 이미징 시스템.
  17. 전기적 활성화에 응답하여 파동 에너지를 송신하고, 반사된 파동 에너지를 전기 신호로 변환하는 다수의 트랜스듀서 소자 및 영상 신호의 함수인 부분을 갖는 영상을 디스플레이하는 디스플레이 보조 시스템을 포함하는 이미징 시스템의 동작 방법에 있어서,
    (1) 복수의 상기 트랜스듀서 소자를 활성화하여 기본 주파수 fo를 갖고 송신 발사시 인코딩된 베이스 시퀀스로 인코딩된 집속 파동 에너지를 송신하되, 상기 인코딩된 베이스 시퀀스는 사이클을 갖는 베이스 시퀀스와 코드 시퀀스의 각각 제 1 및 제 2 코드 심볼을 컨벌루션함으로써 형성된 제 1 및 제 2 칩을 포함하고, 상기 제 2 칩은 상기 제 1 칩에 비해 1/2N 비 사이클 만큼 전이되며, N은 1보다 큰 양의 정수인 단계,
    (2) 상기 송신 발사 후 수신 개구부를 형성하는 선택된 트랜스듀서 소자로부터 제공된 전기 신호로부터 수신 벡터를 형성하는 단계,
    (3) 상기 수신 벡터의 고조파 신호 성분을 해독하되, 상기 고조파 신호 성분은 Nfo와 실질적으로 동일한 중심 주파수를 갖는 단계,
    (4) 상기 수신 벡터의 상기 고조파 신호 성분으로부터 영상 신호를 형성하는 단계,
    (5) 상기 영상 신호를 상기 디스플레이 보조 시스템으로 보내는 단계
    를 포함하는 이미징 시스템의 동작 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 코드 시퀀스는 바커 코드를 포함하는 이미징 시스템의 동작 방법.
  19. 전기적 활성화에 응답하여 파동 에너지를 송신하고, 반사된 파동 에너지를 전기 신호로 변환하는 다수의 트랜스듀서 소자(12)를 구비한 트랜스듀서 어레이(10),
    상기 트랜스듀서 어레이에 결합되고, 선택된 트랜스듀서 소자를 활성화하여 기본 주파수 fo를 갖고 제 1 및 제 2 송신 발사시 각각 제 1 및 제 2 인코딩된 베이스 시퀀스로 인코딩된 집속 파동 에너지를 송신하는 송신 개구부를 형성하도록 프로그램된 송신기(14)를 포함하되, 상기 제 1 및 제 2 인코딩된 베이스 시퀀스는 각각 사이클을 갖는 베이스 시퀀스와 제 1 및 제 2 코드 시퀀스의 각각의 코드 심볼을 컨벌루션함으로써 형성된 제 1 및 제 2 칩을 포함하고, 상기 코드 심볼은 제 1 및 제 2 코드 심볼을 포함하는 세트로부터 얻어지며, 상기 제 2 코드 심볼에 의해 인코딩된 각각의 상기 칩은 상기 제 1 코드 심볼에 의해 인코딩된 칩에 비해 1/2N 비 사이클 만큼 전이되고, N은 1보다 큰 양의 정수이며,
    상기 제 1 및 제 2 송신 발사 후 수신 개구부를 형성하는 선택된 트랜스듀서 소자로부터 제공된 전기 신호로부터 제 1 및 제 2 수신 벡터를 형성하도록 프로그램된 수신기(16),
    상기 제 1 및 제 2 수신 벡터를 각각 상기 제 1 및 제 2 인코딩된 베이스 시퀀스의 함수로서 필터링하도록 프로그램되고 고조파 주파수 Nfo가 실질적으로 중심인 통과대역을 갖는 복합 필터(50),
    상기 제 1 및 제 2 필터링 수신 벡터를 가산하여 해독 수신 벡터를 형성하는 가산기(52),
    상기 해독 수신 벡터의 함수인 영상 부분을 갖는 영상을 디스플레이하는 보조 시스템(22, 32, 34)
    을 포함하는 이미징 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 코드 시퀀스는 고레이 코드 쌍을 형성하는 이미징 시스템.
  21. 전기적 활성화에 응답하여 파동 에너지를 송신하고, 반사된 파동 에너지를 전기 신호로 변환하는 다수의 트랜스듀서 소자(12)를 구비한 트랜스듀서 어레이(10),
    상기 트랜스듀서 어레이에 결합되고, 선택된 트랜스듀서 소자를 활성화하여 기본 주파수 fo를 갖고 제 1 및 제 2 송신 발사시 각각 제 1 및 제 2 인코딩된 베이스 시퀀스로 인코딩된 집속 파동 에너지를 송신하는 송신 개구부를 형성하도록 프로그램된 송신기(14)를 포함하되, 상기 제 1 및 제 2 인코딩된 베이스 시퀀스는 각각 사이클을 갖는 베이스 시퀀스와 제 1 및 제 2 코드 시퀀스의 각각의 코드 심볼을 컨벌루션함으로써 형성된 제 1 및 제 2 칩을 포함하고, 상기 코드 심볼은 제 1 및 제 2 코드 심볼을 포함하는 세트로부터 얻어지며, 상기 제 2 코드 심볼에 의해 인코딩된 각각의 상기 칩은 상기 제 1 코드 심볼에 의해 인코딩된 칩에 비해 1/2N 비 사이클 만큼 전이되고, N은 1보다 큰 양의 정수이며,
    각각 상기 제 1 및 제 2 송신 발사 후 수신 개구부를 형성하는 선택된 트랜스듀서 소자로부터 제공된 전기 신호로부터 제 1 및 제 2 수신 벡터를 형성하도록 프로그램된 수신기(16),
    상기 제 1 및 제 2 수신 벡터를 해독하여 Nfo와 실질적으로 동일한 중심 주파수를 갖는 고조파 신호 성분을 형성하는 수단(48, 50, 52),
    상기 고조파 신호 성분의 함수인 부분을 갖는 영상을 디스플레이하는 보조 시스템(22, 32, 34)
    을 포함하는 이미징 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 코드 시퀀스는 고레이 코드 쌍을 형성하는 이미징 시스템.
  23. 전기적 활성화에 응답하여 파동 에너지를 송신하고, 반사된 파동 에너지를 전기 신호로 변환하는 다수의 트랜스듀서 소자(12)를 구비한 트랜스듀서 어레이(10),
    영상 신호의 함수인 영상 부분을 갖는 영상을 디스플레이하는 디스플레이 보조 시스템(22),
    (1) 송신 개구부를 형성하는 선택된 트랜스듀서 소자를 활성화하여 기본 주파수 fo를 갖고 제 1 및 제 2 송신 발사시 각각 제 1 및 제 2 인코딩된 베이스 시퀀스로 인코딩된 집속 파동 에너지를 송신하되, 상기 제 1 및 제 2 인코딩된 베이스 시퀀스는 각각 사이클을 갖는 베이스 시퀀스와 각각 제 1 및 제 2 코드 시퀀스의 각각 제 1 및 제 2 코드 심볼을 컨벌루션함으로써 형성된 제 1 및 제 2 칩을 포함하고, 상기 코드 심볼은 제 1 및 제 2 코드 심볼을 포함하는 세트로부터 얻어지며, 상기 제 2 코드 심볼에 의해 인코딩된 각각의 상기 칩은 상기 제 1 코드 심볼에 의해 인코딩된 칩에 비해 1/2N 비 사이클 만큼 전이되고, N은 1보다 큰 양의 정수인 단계,
    (2) 각각 상기 제 1 및 제 2 송신 발사 후 수신 개구부를 형성하는 선택된 트랜스듀서 소자로부터 제공된 전기 신호로부터 제 1 및 제 2 수신 벡터를 형성하는 단계,
    (3) 상기 제 1 및 제 2 수신 벡터를 해독하여 Nfo와 실질적으로 동일한 중심 주파수를 갖는 고조파 신호 성분을 형성하는 단계,
    (4) 상기 고조파 신호 성분으로부터 영상 신호를 형성하는 단계,
    (5) 상기 영상 신호를 상기 디스플레이 보조 시스템으로 보내는 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터(14, 16, 20, 32, 34)
    를 포함하는 이미징 시스템
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 코드 시퀀스는 고레이 코드 쌍을 형성하는 이미징 시스템.
  25. 전기적 활성화에 응답하여 파동 에너지를 송신하고, 반사된 파동 에너지를 전기 신호로 변환하는 다수의 트랜스듀서 소자 및 영상 신호의 함수인 부분을 갖는 영상을 디스플레이하는 디스플레이 보조 시스템을 포함하는 이미징 시스템의 동작 방법에 있어서,
    (1) 송신 개구부를 형성하는 선택된 트랜스듀서 소자를 활성화하여 기본 주파수 fo를 갖고 제 1 및 제 2 발사시 각각 제 1 및 제 2 인코딩된 베이스 시퀀스로 인코딩된 집속 파동 에너지를 송신하되, 상기 제 1 및 제 2 인코딩된 베이스 시퀀스는 각각 사이클을 갖는 베이스 시퀀스와 제 1 및 제 2 코드 시퀀스의 각각 제 1 및 제 2 코드 심볼을 컨벌루션함으로써 형성된 제 1 및 제 2 칩을 포함하고, 상기 코드 심볼은 제 1 및 제 2 코드를 포함하는 세트로부터 얻어지며, 상기 제 2 코드 심볼에 의해 인코딩된 각각의 상기 칩은 상기 제 1 코드 심볼의 인코딩된 칩에 비해 1/2N 비 사이클 만큼 전이되고, N은 1보다 큰 양의 정수인 단계,
    (2) 각각 상기 제 1 및 제 2 송신 발사 후에 수신 개구부를 형성하는 선택된트랜스듀서 소자로부터 제공된 전기 신호로부터 제 1 및 제 2 수신 벡터를 형성하는 단계,
    (3) 상기 제 1 및 제 2 수신 벡터를 해독하여, Nfo와 실질적으로 동일한 중심 주파수를 갖는 고조파 신호 성분을 형성하는 단계,
    (4) 상기 고조파 신호 성분으로부터 영상 신호를 형성하는 단계,
    상기 영상 신호를 상기 디스플레이 보조 시스템으로 보내는 단계
    를 포함하는 이미징 시스템의 동작 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 코드 시퀀스는 고레이 코드 쌍을 형성하는 이미징 시스템의 동작 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7088400B2 (en) 2001-12-17 2006-08-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus having TV tuner and method thereof
WO2017188466A1 (ko) * 2016-04-26 2017-11-02 서강대학교 산학협력단 복합 변조 코드를 이용한 초음파 신호 처리 장치 및 방법

Families Citing this family (99)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6491631B2 (en) * 2001-01-11 2002-12-10 General Electric Company Harmonic golay-coded excitation with differential pulsing for diagnostic ultrasound imaging
JP2002306477A (ja) * 2001-04-11 2002-10-22 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 超音波送受信方法、超音波送受信装置、超音波撮影方法および超音波撮影装置
US6951542B2 (en) * 2002-06-26 2005-10-04 Esaote S.P.A. Method and apparatus for ultrasound imaging of a biopsy needle or the like during an ultrasound imaging examination
US6745066B1 (en) * 2001-11-21 2004-06-01 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Measurements with CT perfusion
US6796944B2 (en) 2002-05-17 2004-09-28 Ge Medical Systems Global Technology, Llc Display for subtraction imaging techniques
US20090062644A1 (en) * 2002-06-07 2009-03-05 Mcmorrow Gerald System and method for ultrasound harmonic imaging
US6806623B2 (en) * 2002-06-27 2004-10-19 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Transmit and receive isolation for ultrasound scanning and methods of use
US6891311B2 (en) * 2002-06-27 2005-05-10 Siemens Medical Solutions Usa, Inc Ultrasound transmit pulser with receive interconnection and method of use
US6994674B2 (en) 2002-06-27 2006-02-07 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Multi-dimensional transducer arrays and method of manufacture
US20040064047A1 (en) * 2002-07-19 2004-04-01 Alfred E. Mann Institute For Biomedical Engineering At The University Of Optimization of excitation waveform for nonlinear transmit-receive systems
US7593554B2 (en) * 2002-10-03 2009-09-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for comparing ultrasound images corresponding to two user-selected data points
US20040066398A1 (en) * 2002-10-03 2004-04-08 Koninklijke Philips Electronics N.V System and method for removing, trimming and bookmarking images of an ultrasound image sequence
US7037265B2 (en) * 2003-09-09 2006-05-02 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method and apparatus for tissue harmonic imaging with natural (tissue) decoded coded excitation
US20050096544A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-05 Xiaohui Hao Method and apparatus for single transmission Golay coded excitation
US20070055160A1 (en) * 2003-11-03 2007-03-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ultrasonic multiple beam transmission using single crystal transducer
US20050171429A1 (en) * 2004-01-16 2005-08-04 Mathew Prakash P. Method and system for very high frame rates in ultrasound B-Mode imaging
US7623826B2 (en) * 2004-07-22 2009-11-24 Frank Pergal Wireless repeater with arbitrary programmable selectivity
US7887487B2 (en) * 2005-07-11 2011-02-15 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Ultrasound diagnostic flow imaging with coded excitation
US7946988B2 (en) * 2005-12-13 2011-05-24 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Medical diagnostic ultrasound contrast agent destruction with reduced biological effect
WO2007077524A2 (en) * 2006-01-03 2007-07-12 Ati Technologies, Inc Harmonic edge synthesizer, enhancer and methods
US20090018449A1 (en) * 2006-02-03 2009-01-15 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Ultrasonic Method and Apparatus for Measuring or Detecting Flow Behavior of a Non-Sinusoidal Periodicity
US7535797B2 (en) * 2006-06-20 2009-05-19 Rehabtek High-resolution ultrasound displacement measurement apparatus and method
US9867530B2 (en) 2006-08-14 2018-01-16 Volcano Corporation Telescopic side port catheter device with imaging system and method for accessing side branch occlusions
US20080242979A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 Rayette Ann Fisher Combined X-ray detector and ultrasound imager
WO2008132835A1 (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Panasonic Corporation 超音波診断装置
WO2009009799A1 (en) 2007-07-12 2009-01-15 Volcano Corporation Catheter for in vivo imaging
WO2009009802A1 (en) 2007-07-12 2009-01-15 Volcano Corporation Oct-ivus catheter for concurrent luminal imaging
US9596993B2 (en) 2007-07-12 2017-03-21 Volcano Corporation Automatic calibration systems and methods of use
CN101441200B (zh) * 2007-11-23 2011-03-16 中国科学院声学研究所 一种超声检测方法和系统
US8509205B2 (en) * 2008-06-05 2013-08-13 The Boeing Company Multicode aperture transmitter/receiver
US8958408B1 (en) 2008-06-05 2015-02-17 The Boeing Company Coded aperture scanning
CN101606848A (zh) * 2008-06-20 2009-12-23 Ge医疗系统环球技术有限公司 数据输入方法和超声成像装置
JP4627556B2 (ja) * 2008-08-08 2011-02-09 アロカ株式会社 超音波診断装置
US12102479B2 (en) 2008-09-15 2024-10-01 Teratech Corporation Ultrasound 3D imaging system
US10080544B2 (en) 2008-09-15 2018-09-25 Teratech Corporation Ultrasound 3D imaging system
US20120179044A1 (en) 2009-09-30 2012-07-12 Alice Chiang Ultrasound 3d imaging system
US9949718B2 (en) * 2010-07-12 2018-04-24 General Electric Company Method and system for controlling communication of data via digital demodulation in a diagnostic ultrasound system
JP5818592B2 (ja) * 2010-09-09 2015-11-18 株式会社東芝 超音波診断装置、医用画像処理装置及び医用画像処理方法
US11141063B2 (en) 2010-12-23 2021-10-12 Philips Image Guided Therapy Corporation Integrated system architectures and methods of use
US11040140B2 (en) 2010-12-31 2021-06-22 Philips Image Guided Therapy Corporation Deep vein thrombosis therapeutic methods
WO2013033592A1 (en) 2011-08-31 2013-03-07 Volcano Corporation Optical-electrical rotary joint and methods of use
JP5895459B2 (ja) * 2011-11-11 2016-03-30 コニカミノルタ株式会社 超音波画像診断装置
CN103126725B (zh) * 2011-12-01 2015-05-13 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种超声成像的方法和装置
WO2013155537A1 (en) * 2012-04-13 2013-10-17 Tessonics Corp. A method to obtain 3d images of a flowing region beneath an object using speckle reflections
US9324141B2 (en) 2012-10-05 2016-04-26 Volcano Corporation Removal of A-scan streaking artifact
US9307926B2 (en) 2012-10-05 2016-04-12 Volcano Corporation Automatic stent detection
US10568586B2 (en) 2012-10-05 2020-02-25 Volcano Corporation Systems for indicating parameters in an imaging data set and methods of use
US9292918B2 (en) 2012-10-05 2016-03-22 Volcano Corporation Methods and systems for transforming luminal images
US11272845B2 (en) 2012-10-05 2022-03-15 Philips Image Guided Therapy Corporation System and method for instant and automatic border detection
US9858668B2 (en) 2012-10-05 2018-01-02 Volcano Corporation Guidewire artifact removal in images
US9367965B2 (en) 2012-10-05 2016-06-14 Volcano Corporation Systems and methods for generating images of tissue
US10070827B2 (en) 2012-10-05 2018-09-11 Volcano Corporation Automatic image playback
US9478940B2 (en) 2012-10-05 2016-10-25 Volcano Corporation Systems and methods for amplifying light
US9286673B2 (en) 2012-10-05 2016-03-15 Volcano Corporation Systems for correcting distortions in a medical image and methods of use thereof
US9840734B2 (en) 2012-10-22 2017-12-12 Raindance Technologies, Inc. Methods for analyzing DNA
JP6322210B2 (ja) 2012-12-13 2018-05-09 ボルケーノ コーポレイション 標的化された挿管のためのデバイス、システム、および方法
EP2934311B1 (en) 2012-12-20 2020-04-15 Volcano Corporation Smooth transition catheters
US11406498B2 (en) 2012-12-20 2022-08-09 Philips Image Guided Therapy Corporation Implant delivery system and implants
US10942022B2 (en) 2012-12-20 2021-03-09 Philips Image Guided Therapy Corporation Manual calibration of imaging system
JP2016506276A (ja) 2012-12-20 2016-03-03 ジェレミー スティガール， 血管内画像の位置の特定
US10939826B2 (en) 2012-12-20 2021-03-09 Philips Image Guided Therapy Corporation Aspirating and removing biological material
JP2016504589A (ja) 2012-12-20 2016-02-12 ナサニエル ジェイ． ケンプ， 異なる撮像モード間で再構成可能な光コヒーレンストモグラフィシステム
JP2016507892A (ja) 2012-12-21 2016-03-10 デイビッド ウェルフォード， 光の波長放出を狭幅化するためのシステムおよび方法
US10413317B2 (en) 2012-12-21 2019-09-17 Volcano Corporation System and method for catheter steering and operation
US10058284B2 (en) 2012-12-21 2018-08-28 Volcano Corporation Simultaneous imaging, monitoring, and therapy
EP2934653B1 (en) 2012-12-21 2018-09-19 Douglas Meyer Rotational ultrasound imaging catheter with extended catheter body telescope
US9612105B2 (en) 2012-12-21 2017-04-04 Volcano Corporation Polarization sensitive optical coherence tomography system
JP6041901B2 (ja) * 2012-12-21 2016-12-14 三菱電機株式会社 超音波送受信装置
JP2016508757A (ja) 2012-12-21 2016-03-24 ジェイソン スペンサー， 医療データのグラフィカル処理のためのシステムおよび方法
US9486143B2 (en) 2012-12-21 2016-11-08 Volcano Corporation Intravascular forward imaging device
CA2895990A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Jerome MAI Ultrasound imaging with variable line density
CA2896004A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Nathaniel J. Kemp Power-efficient optical buffering using optical switch
EP2934323A4 (en) 2012-12-21 2016-08-17 Andrew Hancock SYSTEM AND METHOD FOR MULTI-PASS PROCESSING OF IMAGE SIGNALS
US10226597B2 (en) 2013-03-07 2019-03-12 Volcano Corporation Guidewire with centering mechanism
US9770172B2 (en) 2013-03-07 2017-09-26 Volcano Corporation Multimodal segmentation in intravascular images
JP2016521138A (ja) 2013-03-12 2016-07-21 コリンズ，ドナ 冠動脈微小血管疾患を診断するためのシステム及び方法
US20140276923A1 (en) 2013-03-12 2014-09-18 Volcano Corporation Vibrating catheter and methods of use
WO2014159819A1 (en) 2013-03-13 2014-10-02 Jinhyoung Park System and methods for producing an image from a rotational intravascular ultrasound device
US9301687B2 (en) 2013-03-13 2016-04-05 Volcano Corporation System and method for OCT depth calibration
US11026591B2 (en) 2013-03-13 2021-06-08 Philips Image Guided Therapy Corporation Intravascular pressure sensor calibration
US10219887B2 (en) 2013-03-14 2019-03-05 Volcano Corporation Filters with echogenic characteristics
US10292677B2 (en) 2013-03-14 2019-05-21 Volcano Corporation Endoluminal filter having enhanced echogenic properties
US10426590B2 (en) 2013-03-14 2019-10-01 Volcano Corporation Filters with echogenic characteristics
KR101550671B1 (ko) * 2013-07-17 2015-09-18 서강대학교산학협력단 의료 초음파 영상에서 코드화 여기의 펄스 압축 장치 및 방법
TWI489106B (zh) * 2013-10-28 2015-06-21 Univ Nat Taiwan 應用於超音波非線性成像之格雷編碼成像方法
US10123782B2 (en) 2014-07-07 2018-11-13 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Integrated system for ultrasound imaging and therapy using per-pixel switches
WO2016161009A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-06 Verasonics, Inc. Method and system for coded excitation imaging by impulse response estimation and retrospective acquisition
CN106102588B (zh) * 2015-09-06 2019-04-23 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 超声灰阶成像系统及方法
US10149337B2 (en) 2015-12-31 2018-12-04 Facebook, Inc. Packet detection in point-to-point wireless communication networks
US10193648B2 (en) * 2015-12-31 2019-01-29 Facebook, Inc. Mitigating packet interference
US10791016B2 (en) 2015-12-31 2020-09-29 Facebook, Inc. Symbol phase adjustment for wireless communication networks
KR101826282B1 (ko) 2016-04-26 2018-02-06 서강대학교산학협력단 포스트-데시메이션 펄스 압축을 이용하는 초음파 신호 처리 장치 및 방법
CN109475755B (zh) 2016-07-25 2022-01-04 医视特有限公司 使用反射的超声自动聚焦
CN108011902A (zh) * 2016-10-31 2018-05-08 西安理邦科学仪器有限公司 一种生理数据的传输方法及系统
CN111123272B (zh) * 2018-10-31 2022-02-22 无锡祥生医疗科技股份有限公司 单极系统的戈莱码编码激励方法和解码方法
WO2020167640A1 (en) * 2019-02-12 2020-08-20 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Systems and methods for high intensity focused ultrasound
CN110261492B (zh) * 2019-05-14 2021-11-23 江苏大学 一种数字序列驱动超声传感器的方法及装置
CN110575201B (zh) * 2019-10-09 2021-12-24 珠海医凯电子科技有限公司 基于反相Golay码的超声微泡空化成像方法及装置
US20240111046A1 (en) * 2019-11-12 2024-04-04 GE Precision Healthcare LLC Method and system for flow processing on channel data for application of nonlinear beamforming

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5014712A (en) 1989-12-26 1991-05-14 General Electric Company Coded excitation for transmission dynamic focusing of vibratory energy beam
JP3222648B2 (ja) * 1993-08-25 2001-10-29 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 医用超音波分散圧縮送受信方法及び医用超音波分散圧縮送受信装置
US5706819A (en) 1995-10-10 1998-01-13 Advanced Technology Laboratories, Inc. Ultrasonic diagnostic imaging with harmonic contrast agents
JP3510032B2 (ja) * 1996-01-12 2004-03-22 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 超音波撮像装置
US5632277A (en) 1996-06-28 1997-05-27 Siemens Medical Systems, Inc. Ultrasound imaging system employing phase inversion subtraction to enhance the image
US6110120A (en) * 1997-04-11 2000-08-29 Acuson Corporation Gated ultrasound imaging apparatus and method
US6095977A (en) * 1998-03-26 2000-08-01 Hall; Anne Lindsay Method and apparatus for color flow imaging using Golay-coded excitation on transmit and pulse compression on receive
US5980459A (en) * 1998-03-31 1999-11-09 General Electric Company Ultrasound imaging using coded excitation on transmit and selective filtering of fundamental and (sub)harmonic signals on receive
US6210332B1 (en) * 1998-03-31 2001-04-03 General Electric Company Method and apparatus for flow imaging using coded excitation
US6050947A (en) 1998-04-20 2000-04-18 General Electric Company Method and apparatus for harmonic tissue imaging and contrast imaging using coded transmission
US5984869A (en) * 1998-04-20 1999-11-16 General Electric Company Method and apparatus for ultrasonic beamforming using golay-coded excitation
US5961463A (en) * 1998-08-24 1999-10-05 General Electric Company Nonlinear imaging using orthogonal transmit and receive codes
US6010456A (en) * 1998-12-30 2000-01-04 General Electric Company Method and apparatus for acoustic subtraction imaging using linear and nonlinear ultrasonic images
US6213947B1 (en) * 1999-03-31 2001-04-10 Acuson Corporation Medical diagnostic ultrasonic imaging system using coded transmit pulses
US6179780B1 (en) * 1999-08-06 2001-01-30 Acuson Corporation Method and apparatus for medical diagnostic ultrasound real-time 3-D transmitting and imaging
US6241674B1 (en) * 1999-03-31 2001-06-05 Acuson Corporation Medical ultrasound diagnostic imaging method and system with nonlinear phase modulation pulse compression
US6340348B1 (en) * 1999-07-02 2002-01-22 Acuson Corporation Contrast agent imaging with destruction pulses in diagnostic medical ultrasound

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7088400B2 (en) 2001-12-17 2006-08-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus having TV tuner and method thereof
WO2017188466A1 (ko) * 2016-04-26 2017-11-02 서강대학교 산학협력단 복합 변조 코드를 이용한 초음파 신호 처리 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN1316227A (zh) 2001-10-10
KR100742475B1 (ko) 2007-07-25
US20010044278A1 (en) 2001-11-22
EP1122556B1 (en) 2008-04-30
US6558328B2 (en) 2003-05-06
DE60133785T2 (de) 2009-06-25
EP1122556A9 (en) 2002-06-12
EP1122556A3 (en) 2004-06-16
DE60133785D1 (de) 2008-06-12
JP2001314400A (ja) 2001-11-13
CN1205896C (zh) 2005-06-15
US6375618B1 (en) 2002-04-23
EP1122556A2 (en) 2001-08-08

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