TWI576134B - Ultrasonic energy display device - Google Patents

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TWI576134B
TWI576134B TW105122699A TW105122699A TWI576134B TW I576134 B TWI576134 B TW I576134B TW 105122699 A TW105122699 A TW 105122699A TW 105122699 A TW105122699 A TW 105122699A TW I576134 B TWI576134 B TW I576134B
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Description

超音波能量顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置，且特別關於一種超音波能量顯示裝置。
傳統之聚焦式超音波在適當頻率選擇下，如200k赫茲(Hz)至2MHz，能夠產生聚焦的作用。同時，由於聚焦區域具有相當高之聲壓，具有進行局部血腦屏障(BBB)之破壞能力，亦可達到腦部局部藥物釋放之目的。惟傳統之聚焦式超音波裝置雖可暫時打開局部聚焦區域之血腦屏障，但其中多為高頻系統，故採取侵入方式以開啟血腦屏障，且集中於微小區域之血腦屏障開啟，無法達到較大範圍血腦屏障之開啟工作，且因系統價格高昂，並未具有較好較廣泛的應用領域。
高頻超音波系統雖較容易將能量聚集於焦點，但易為頭骨等硬組織吸收大部分能量，而失去超音波效能，故必須將動物頭骨移除後才能操作，故高頻超音波系統仍為一侵入性之藥物釋放治療系統。超音波能量能專聚於單個焦點的特性，亦造成了無法有效率且大範圍的進行血腦屏障開啟。如果欲在未移除頭骨之前提下開啟血腦屏障，則超音波能量不能太小，但是，如果超音波能量太高，則會直接傷害血腦屏障，無法對血腦屏障進行治療。目前雖然有採用連續波(continuous wave)模式聲輻射力成像(Acoustic Radiation Force Imaging)之技術，來偵測血腦屏障上聲學圖案(acoustic patterns)，但接收的時間太長，難以清楚看到訊號的分布，且長時間激發超音波能量對生物體組織帶來熱破壞或機械破壞，故無法對血腦屏障達到藥物釋放及有效治療之目的。
因此，本發明係在針對上述的困擾，提出一種超音波能量顯示裝置，以解決習知所產生的問題。
本發明的主要目的，在於提供一種超音波能量顯示裝置，其係控制聚焦式超音波收發裝置向生物體發射超音波訊號，並在一預估時段後，才開始接收回傳之超音波訊號，以據此產生生物體的影像，並使影像之亮度與超音波訊號之能量強度成正比，以對生物達到藥物釋放及治療之效果。
為達上述目的，本發明提供一種超音波能量顯示裝置，其係包含一聚焦式超音波收發裝置、一處理裝置與一顯示器，處理裝置連接聚焦式超音波收發裝置與顯示器，聚焦式超音波收發裝置對應一生物體之一目標位置設置。處理裝置根據聚焦式超音波收發裝置與目標位置之距離與聲速設有一預估時段。處理裝置產生第一電訊號給聚焦式超音波收發裝置，以控制聚焦式超音波收發裝置朝目標位置發射至少一第一超音波訊號，目標位置反射第一超音波訊號，以形成至少一第二超音波訊號。在產生第一電訊號後，經過預估時段，處理裝置驅動聚焦式超音波收發裝置僅在一預設時段內開始接收第二超音波訊號，此預設時段大於或等於聚焦式超音波收發裝置之反應時間。處理裝置根據第二超音波訊號於顯示器上顯示目標位置之第一影像，且第一影像之亮度與第一超音波訊號之能量強度成正比。
茲為使　貴審查委員對本發明的結構特徵及所達成的功效更有進一步的瞭解與認識，謹佐以較佳的實施例圖及配合詳細的說明，說明如後：
以下介紹本發明之第一實施例，請參閱第1圖、第2圖與第3圖。本發明包含一聚焦式超音波收發裝置10、一處理裝置14與一顯示器16，處理裝置14連接聚焦式超音波收發裝置10與顯示器16，聚焦式超音波收發裝置10對應一生物體17之一目標位置設置，此生物體17例如為血腦屏障(BBB)。聚焦式超音波收發裝置10更包含至少一或複數個聚焦式超音波收發器18。在第一實施例中，聚焦式超音波收發裝置10係以包含複數個聚焦式超音波收發器18為例，其係在同一曲面上形成二維陣列或同心圓排列，分別如第2圖及第3圖所示。
處理裝置14根據聚焦式超音波收發器18與目標位置之距離與聲速設有一預估時段。舉例來說，此預估時段為離目標位置最遠之聚焦式超音波收發器18與目標位置的距離的二倍，除以聲速而得之。處理裝置14產生第一電訊號E1給聚焦式超音波收發器18，以控制聚焦式超音波收發器18朝目標位置發射至少一第一超音波訊號U1，第一超音波訊號U1穿透骨頭到達目標位置，目標位置反射第一超音波訊號U1，以形成至少一第二超音波訊號U2。在此第一超音波訊號U1與第二超音波訊號U2均以複數個為例。在產生第一電訊號E1後，經過預估時段，處理裝置14驅動聚焦式超音波收發器18僅在一預設時段內透過骨頭從目標位置開始接收第二超音波訊號U2，其餘時間則停止接收任何超音波訊號，此預設時段大於或等於聚焦式超音波收發器18之反應時間。處理裝置14根據第二超音波訊號U2於顯示器16上顯示目標位置之第一影像，由於第一超音波訊號U1之能量強度正比於第二超音波訊號U2之能量強度，且第一影像之亮度將正比於第二超音波訊號U2之能量強度，故第一影像之亮度與第一超音波訊號U1之能量強度成正比。處理裝置14根據第一影像之亮度與一預設亮度之差異，調整第一電訊號E1為第二電訊號E2，以供聚焦式超音波收發器18接收。聚焦式超音波收發器18利用第二電訊號E2朝目標位置發射能量強度大於第一超音波訊號U1之至少一第三超音波訊號U3，第三超音波訊號U3穿透骨頭到達目標位置，目標位置反射第三超音波訊號U3，以形成至少一第四超音波訊號U4。在此第三超音波訊號U3與第四超音波訊號U4亦以複數個為例。在產生第三超音波訊號U3後，經過預估時段，處理裝置14驅動聚焦式超音波收發器18僅在預設時段內開始透過骨頭從目標位置接收第四超音波訊號U4，其餘時間則停止接收任何超音波訊號。上述第一超音波訊號U1、第二超音波訊號U2、第三超音波訊號U3與第四超音波訊號U4皆為叢集波(burst wave)，且當第一超音波訊號U1、第二超音波訊號U2、第三超音波訊號U3與第四超音波訊號U4之頻率愈高，所穿透的骨頭之厚度愈薄。處理裝置14根據第四超音波訊號U4於顯示器16上顯示目標位置之第二影像，由於第三超音波訊號U3之能量強度正比於第四超音波訊號U4之能量強度，且第二影像之亮度將正比於第四超音波訊號U4之能量強度，故第二影像之亮度與第三超音波訊號U3之能量強度成正比。
以下介紹第一實施例之運作流程，請同時參閱第4圖。首先執行一校正流程，其包含步驟S10、S12與S14。一開始如步驟S10所示，處理裝置14產生第一電訊號E1給聚焦式超音波收發器18，以控制聚焦式超音波收發器18朝目標位置發射第一超音波訊號U1。接著，如步驟S12所示，在預估時段中，第一超音波訊號U1穿透骨頭到達目標位置，目標位置反射第一超音波訊號U1，以形成第二超音波訊號U2。並在經過預估時段後，處理裝置14驅動聚焦式超音波收發器18僅在預設時段內開始透過骨頭從目標位置接收第二超音波訊號U2。然後，如步驟S14所示，處理裝置14根據第二超音波訊號U2於顯示器16上顯示目標位置之第一影像，使第一影像之亮度與第一超音波訊號U1之能量強度成正比。
第一影像係依據第一波束成形(beamformed)過濾資料 而顯示， 符合下列公式（1）、（2）、（3）、（4）與（5）： (1) (2) (3) (4) (5) 其中 為目標位置之座標， F為第一過濾因素(filter factor)， N為聚焦式超音波收發器18之數量， n為每一聚焦式超音波收發器18之標號， 為 M×N之第一波束成形資料矩陣， t為時間， 為第一再調變頻率， 為 M×N之第一通道資料矩陣， 為第二超音波訊號U2之基頻訊號之m ×N之矩陣，m為自然數， 為 內之第i行之行函數，k與i皆為自然數， ，且 ， 為 之取樣頻率， 為 之再取樣頻率， 為第二超音波訊號U2從目標位置分別回到 N個聚焦式超音波收發器18之第一時間矩陣， 為僅包含元素0與1之 M×N之矩陣， M為大於第一時間矩陣之最大元素的自然數， 為過渡向量， 為 之共軛值。
第一超音波訊號U1之能量強度不會調得太強，因為太強會傷害生物體17，故第一超音波訊號U1會以較小之能量強度施加在生物體17上，以瞭解已知的第一超音波訊號U1之能量強度，會有多少能量施加在生物體17上，而多少能量被骨頭吸收。處理裝置14根據第一影像之亮度可以得知有多少能量施加在生物體17上，因為亮度愈亮，代表施加在生物體17之目標位置上的能量愈強。本發明在處理裝置14中設有預設亮度，以作為欲施加在生物體17之目標位置上的能量的程度。
當校正流程結束後，即進行一執行流程，其包含步驟S16、S18與S20。在執行流程中，首先如步驟S16所示，處理裝置14根據第一影像之亮度與預設亮度之差異，調整第一電訊號E1為第二電訊號E2，以供聚焦式超音波收發器18接收，使聚焦式超音波收發器18利用第二電訊號E2朝目標位置發射能量強度大於第一超音波訊號U1之第三超音波訊號U3。接著，如步驟S18所示，在預估時段中，第三超音波訊號U3穿透骨頭到達目標位置，目標位置反射第三超音波訊號U3，以形成第四超音波訊號U4。並在經過預估時段後，處理裝置14驅動聚焦式超音波收發器18僅在預設時段內開始透過骨頭從目標位置接收第四超音波訊號U4。最後，如步驟S20所示，處理裝置14根據第四超音波訊號U4於顯示器16上顯示目標位置之第二影像，使第二影像之亮度與第三超音波訊號U3之能量強度成正比。
第二影像係依據第二波束成形(beamformed)過濾資料 而顯示， 符合下列公式（6）、（7）、（8）、（9）與（10）： (6) (7) (8) (9) (10) 其中 為目標位置之座標， F’為第二過濾因素(filter factor)， N為聚焦式超音波收發器18之數量， n為每一聚焦式超音波收發器18之標號， 為 M ’ ×N之第二波束成形資料矩陣， t為時間， 為第二再調變頻率， 為 M ’ ×N之第二通道資料矩陣， 為第四超音波訊號U4之基頻訊號之m ×N之矩陣，m為自然數， 為 內之第i行之行函數，k與i皆為自然數， ，且 ， 為 之取樣頻率， 為 之再取樣頻率， 為第四超音波訊號U4從目標位置分別回到 N個聚焦式超音波收發器18之第二時間矩陣， 為僅包含元素0與1之 M ’ ×N之矩陣， M ’為大於第二時間矩陣之最大元素的自然數， 為過渡向量， 為 之共軛值。
在步驟S20後，係回至步驟S10，以重新對另一個目標位置依序進行校正流程與執行流程。不斷重複後，便可對血腦屏障上的一個治療區域完成能量施加的動作，達到藥物釋放及治療之效果。
以下介紹本發明之第二實施例，請參閱第1圖、第5圖與第6圖。第二實施例與第一實施例差別在於聚焦式超音波收發裝置10之組成。在第二實施例中，聚焦式超音波收發裝置10更包含連接處理裝置14之至少一聚焦式超音波發射器20與至少一聚焦式超音波接收器22，聚焦式超音波接收器22位於聚焦式超音波發射器20之外圍，預設時段大於或等於聚焦式超音波接收器22之反應時間，預估時段為離目標位置最遠之聚焦式超音波接收器22與目標位置的距離的二倍，除以聲速而得之。在第二實施例中，聚焦式超音波發射器20為複數個形成一維陣列之長條狀排列，聚焦式超音波接收器22為一個，且所有聚焦式超音波發射器20與聚焦式超音波接收器22皆位於同一曲面上，如第5圖所示，此時第一超音波訊號U1、第二超音波訊號U2、第三超音波訊號U3與第四超音波訊號U4分別皆為複數個。或者，聚焦式超音波發射器20為一個，聚焦式超音波接收器22為複數個，聚焦式超音波發射器20與聚焦式超音波接收器22皆位於同一曲面上，聚焦式超音波接收器22呈環狀排列，如第6圖所示，此時第一超音波訊號U1、第二超音波訊號U2、第三超音波訊號U3與第四超音波訊號U4分別皆為一個。
以下介紹第二實施例之運作流程，請同時參閱第4圖。首先執行一校正流程，其包含步驟S10、S12與S14。一開始如步驟S10所示，處理裝置14產生第一電訊號E1給聚焦式超音波發射器20，以控制聚焦式超音波發射器20朝目標位置發射第一超音波訊號U1。接著，如步驟S12所示，在預估時段中，第一超音波訊號U1穿透骨頭到達目標位置，目標位置反射第一超音波訊號U1，以形成第二超音波訊號U2。並在經過預估時段後，處理裝置14驅動聚焦式超音波接收器22僅在預設時段內開始透過骨頭從目標位置接收第二超音波訊號U2。然後，如步驟S14所示，處理裝置14根據第二超音波訊號U2於顯示器16上顯示目標位置之第一影像，使第一影像之亮度與第一超音波訊號U1之能量強度成正比。
第一影像係依據第一波束成形(beamformed)過濾資料 而顯示， 符合下列公式（11）、（12）、（13）、（14）與（15）： (11) (12) (13) (14) (15)
其中 為目標位置之座標， F為第一過濾因素(filter factor)， N為聚焦式超音波接收器22之數量， n為每一聚焦式超音波接收器22之標號， 為 M×N之第一波束成形資料矩陣， t為時間， 為第一再調變頻率， 為 M×N之第一通道資料矩陣， 為第二超音波訊號U2之基頻訊號之m ×N之矩陣，m為自然數， 為 內之第i行之行函數，k與i皆為自然數， ，且 ， 為 之取樣頻率， 為 之再取樣頻率， 為第二超音波訊號U2從目標位置分別回到 N個聚焦式超音波接收器22之第一時間矩陣， 為僅包含元素0與1之 M×N之矩陣， M為大於第一時間矩陣之最大元素的自然數， 為過渡向量， 為 之共軛值。
與第一實施例相同，本發明在處理裝置14中設有預設亮度，以作為欲施加在生物體17之目標位置上的能量的程度。
當校正流程結束後，即進行一執行流程，其包含步驟S16、S18與S20。在執行流程中，首先如步驟S16所示，處理裝置14根據第一影像之亮度與預設亮度之差異，調整第一電訊號E1為第二電訊號E2，以供聚焦式超音波發射器20接收，使聚焦式超音波發射器20利用第二電訊號E2朝目標位置發射能量強度大於第一超音波訊號U1之第三超音波訊號U3。接著，如步驟S18所示，在預估時段中，第三超音波訊號U3穿透骨頭到達目標位置，目標位置反射第三超音波訊號U3，以形成第四超音波訊號U4。並在經過預估時段後，處理裝置14驅動聚焦式超音波接收器22僅在預設時段內開始透過骨頭從目標位置接收第四超音波訊號U4。最後，如步驟S20所示，處理裝置14根據第四超音波訊號U4於顯示器16上顯示目標位置之第二影像，使第二影像之亮度與第三超音波訊號U3之能量強度成正比。
第二影像係依據第二波束成形(beamformed)過濾資料 而顯示， 符合下列公式（16）、（17）、（18）、（19）與（20）： (16) (17) (18) (19) (20) 其中 為目標位置之座標， F’為第二過濾因素(filter factor)， N為聚焦式超音波接收器22之數量， n為每一聚焦式超音波接收器22之標號， 為 M ’ ×N之第二波束成形資料矩陣， t為時間， 為第二再調變頻率， 為 M ’ ×N之第二通道資料矩陣， 為第四超音波訊號U4之基頻訊號之m ×N之矩陣，m為自然數， 為 內之第i行之行函數，k與i皆為自然數， ，且 ， 為 之取樣頻率， 為 之再取樣頻率， 為第四超音波訊號U4從目標位置分別回到 N個聚焦式超音波接收器22之第二時間矩陣， 為僅包含元素0與1之 M ’ ×N之矩陣， M ’為大於第二時間矩陣之最大元素的自然數， 為過渡向量， 為 之共軛值。
在步驟S20後，係回至步驟S10，以重新對另一個目標位置依序進行校正流程與執行流程。不斷重複後，便可對血腦屏障上的一個治療區域完成能量施加的動作，同樣能達到藥物釋放及治療之效果。
由於適當的超音波能量可以打開局部聚焦區域之血腦屏障，在未傷害血腦屏障的前提下，施加在血腦屏障的超音波之能量強度愈高，血腦屏障打開的程度就愈高，第二影像的亮度就愈亮。請參閱第7(a)圖與第7(b)圖，其係分別為承受0.467百萬帕(Pa)之聲壓的血腦屏障之影像圖及第二影像之影像圖，此時第三超音波訊號之能量為4.54瓦。由圖中可知，血腦屏障上顏色較深處，為超音波能量施加處，此時第二影像於同樣位置上有呈現對應之亮度。再請參閱第8(a)圖與第8(b)圖，其係分別為承受0.705百萬帕之聲壓的血腦屏障之影像圖及第二影像之影像圖，此時第三超音波訊號之能量為9.12瓦。由圖中可知，血腦屏障上顏色較深處，亦為超音波能量施加處，此時第二影像於同樣位置上有呈現對應之亮度。若比較第7(b)圖與第8(b)圖，可得知第8(b)圖所呈現的亮度比第7(b)圖更亮，此即是因為第三超音波訊號之能量強度提高的關係。此外，在第9圖中，顯示發射的超音波訊號之能量強度與施加在血腦屏障的聲壓之關係圖，其中五邊形代表血腦屏障未打開，圓形代表血腦屏障已低程度打開，四邊形代表血腦屏障為出血狀態，即血腦屏障已高程度打開，三角形代表以上三種數據之誤差槓(error bar)。根據以上數據分析可以得知，發射的超音波訊號之能量強度與施加在血腦屏障的聲壓，是呈現正比關係，如圖中虛線所示。
綜上所述，本發明向生物體發射超音波訊號，並在一預估時段後，才開始接收回傳之超音波訊號，以據此產生生物體的影像，並使影像之亮度與超音波訊號之能量強度成正比，藉以瞭解真正施加在生物體上的能量，達到藥物釋放及治療之效果。
10  聚焦式超音波收發裝置 14  處理裝置 16  顯示器 17  生物體 18  聚焦式超音波收發器 20  聚焦式超音波發射器 22  聚焦式超音波接收器
第1圖為本發明之裝置方塊圖。 第2圖為本發明之呈二維陣列之聚焦式超音波收發器之示意圖。 第3圖為本發明之呈同心圓排列之聚焦式超音波收發器之示意圖。 第4圖為本發明之裝置運作流程圖。 第5圖為本發明之由複數超音波發射器及一超音波接收器所組成之超音波收發裝置之示意圖。 第6圖為本發明之由一超音波發射器及複數超音波接收器所組成之超音波收發裝置之示意圖。 第7(a)圖為本發明之承受0.467百萬帕(Pa)之聲壓的血腦屏障之影像圖。 第7(b)圖為本發明之對應第7(a)圖之第二影像之影像圖。 第8(a)圖為本發明之承受0.705百萬帕之聲壓的血腦屏障之影像圖。 第8(b)圖為本發明之對應第8(a)圖之第二影像之影像圖。 第9圖為本發明之超音波訊號之能量強度與聲壓之正比關係圖。
無。

Claims (16)

  1. 一種超音波能量顯示裝置，包含：                       一聚焦式超音波收發裝置，其係朝一生物體之一目標位置發                                         射至少一第一超音波訊號，該目標位置反射該第一超音波訊                                                                   號，以形成至少一第二超音波訊號；                       一處理裝置，連接該聚焦式超音波收發裝置，並根據該聚焦                   式超音波收發裝置與該目標位置之距離與聲速設有一預估時                    段，該處理裝置產生第一電訊號給該聚焦式超音波收發裝置， 以控制該聚焦式超音波收發裝置發射該第一超音波訊號，接著，經過該預估時段，該處理裝置驅動該聚焦式超音波收發裝置僅在一預設時段內開始接收該第二超音波訊號，該預設時段大於或等於該聚焦式超音波收發裝置之反應時間；以及                   一顯示器，連接該處理裝置，該處理裝置根據該第二超音波   訊號於該顯示器上顯示該目標位置之第一影像，且該第一影像 之亮度與該第一超音波訊號之能量強度成正比。
  2. 如請求項1所述之超音波能量顯示裝置，其中該聚焦式超音                波收發裝置更包含至少一或複數個聚焦式超音波收發器，          其係接收該第一電訊號，以據此產生該第一超音波訊號，           且該處理裝置驅動該聚焦式超音波收發器接收該第二超          音波訊號，該預設時段大於或等於該聚焦式超音波收發器之反              應時間。
  3. 如請求項2所述之超音波能量顯示裝置，其中該些聚焦式超          音波收發器在同一曲面上形成二維陣列或同心圓排列。
  4. 如請求項2所述之超音波能量顯示裝置，其中該第一影像係          依據第一波束成形(beamformed)過濾資料 而顯           示， 符合下列公式： ； ； ； ；以及 ，                    其中 為該目標位置之座標， F為第一過濾因素(filter                       factor)， N為該聚焦式超音波收發器之數量， n為每一該聚焦式                   超音波收發器之標號， 為 M×N之第一波束成形資料矩                    陣， t為時間， 為第一再調變頻率， 為 M×N之第一              通道資料矩陣， 為該第二超音波訊號之基頻訊號之m ×N之                    矩陣，m為自然數， 為 內之第i行之行函數，k與i皆為自然數， ，且 ， 為 之取樣頻率， 為 之再取樣頻率， 為該第二超音波訊號從該目標位置分別回到 N個該聚焦式超音波收發器之第一時間矩陣， 為僅包含元素0與1之 M×N之矩陣， M為大於該第一時間矩陣之最大元素的自然數， 為過渡向量， 為 之共軛值，又該預估時段為離該目標位置最遠之該聚焦式超音波收發器與該目標位置的距離的二倍，除以該聲速而得之。
  5. 如請求項2所述之超音波能量顯示裝置，其中該處理裝置根          據該第一影像之該亮度與一預設亮度之差異，調整該第一          電訊號為第二電訊號，以供該聚焦式超音波收發器接收，          該聚焦式超音波收發器利用該第二電訊號朝該目標位置          發射能量強度大於該第一超音波訊號之至少一第三超音          波訊號，該目標位置反射該第三超音波訊號，以形成至少           一第四超音波訊號，在產生該第三超音波訊號後，經過該預 估時段，該處理裝置驅動該聚焦式超音波收發器僅在該預設時 段內開始接收該第四超音波訊號，該處理裝置根據該第四超音 波訊號於該顯示器上顯示該目標位置之第二影像，且該第二影 像之亮度與該第三超音波訊號之能量強度成正比。
  6. 如請求項5所述之超音波能量顯示裝置，其中該第二影像係            依據第二波束成形(beamformed)過濾資料 而顯          示， 符合下列公式： ； ； ； ；以及 ，                      其中 為該目標位置之座標， F’為第二過濾因素(filter                      factor)， N為該聚焦式超音波收發器之數量， n為每一該聚焦               式超音波收發器之標號， 為 M ’ ×N之第二波束成形資料                     矩陣， t為時間， 為第二再調變頻率， 為 M ’ ×N之                     第二通道資料矩陣， 為該第四超音波訊號之基頻訊號之m ×N之矩陣，m為自然數， 為 內之第i行之行函數 ，k與i皆為自然數， ，且 ， 為 之                     取樣頻率， 為 之再取樣頻率， 為該第四超音波                     訊號從該目標位置分別回到 N個該聚焦式超音波收發器之第二                     時間矩陣， 為僅包含元素0與1之 M ’ ×N之矩陣， M ’為大                     於該第二時間矩陣之最大元素的自然數， 為過渡向量， 為 之共軛值，又該預估時段為離該目標位置                     最遠之該聚焦式超音波收發器與該目標位置的距離的二倍，除                     以該聲速而得之。
  7. 如請求項1所述之超音波能量顯示裝置，其中該聚焦式超音              波收發裝置更包含連接該處理裝置之至少一聚焦式超音波          發射器與至少一聚焦式超音波接收器，該聚焦式超音波接                    收器位於該聚焦式超音波發射器之外圍，該聚焦式超音波          發射器接收該第一電訊號，以據此產生該第一超音波訊           號，且該處理裝置驅動該聚焦式超音波接收器接收該第二          超音波訊號，該預設時段大於或等於該聚焦式超音波接收器           之反應時間。
  8. 如請求項7所述之超音波能量顯示裝置，其中該聚焦式超音          波發射器為複數個形成一維陣列之長條狀排列，該聚焦式          超音波接收器為一個，該些聚焦式超音波發射器與該聚焦          式超音波接收器皆位於同一曲面上。
  9. 如請求項7所述之超音波能量顯示裝置，其中該聚焦式超音          波發射器為一個，該聚焦式超音波接收器為複數個，該聚          焦式超音波發射器與該些聚焦式超音波接收器皆位於同            一曲面上，該些聚焦式超音波接收器呈環狀排列。
  10. 如請求項7所述之超音波能量顯示裝置，其中該第一影    像係依據第一波束成形(beamformed)過濾資料 而顯示， 符合下列公式： ； ； ； ；以及 ，                        其中 為該目標位置之座標， F為第一過濾因素(filter                        factor)， N為該聚焦式超音波接收器之數量， n為每一該聚焦                式超音波接收器之標號， 為 M×N之第一波束成形資料                       矩陣， t為時間， 為第一再調變頻率， 為 M×N之第                一通道資料矩陣， 為該第二超音波訊號之基頻訊號之m × N之矩陣，m為自然數， 為 內之第i行之行函數，k               與i皆為自然數， ，且 ， 為 之取                      樣頻率， 為 之再取樣頻率， 為該第二超音波訊號從該目標位置分別回到 N個該聚焦式超音波接收器之第一時間矩陣， 為僅包含元素0與1之 M×N之矩陣， M為大於該第一時間矩陣之最大元素的自然數， 為過渡向量， 為 之共軛值，又該預估時段為離該目標位置最遠之該聚焦式超音波接收器與該目標位置的距離的二倍，除以該聲速而得之。
  11. 如請求項7所述之超音波能量顯示裝置，其中該處理裝置根          據該第一影像之該亮度與一預設亮度之差異，調整該第一          電訊號為第二電訊號，以供該聚焦式超音波接收器接收，          該聚焦式超音波發射器利用該第二電訊號朝該目標位置          發射能量強度大於該第一超音波訊號之至少一第三超音           波訊號，該目標位置反射該第三超音波訊號，以形成至少          一第四超音波訊號，在產生該第三超音波訊號後，經過該預估              時段，該處理裝置驅動該聚焦式超音波接收器僅在該預設時段 內開始接收該第四超音波訊號，該處理裝置根據該第四超音波 訊號於該顯示器上顯示該目標位置之第二影像，且該第二影像 之亮度與該第三超音波訊號之能量強度成正比。
  12. 如請求項11所述之超音波能量顯示裝置，其中該第二影像          係依據第二波束成形(beamformed)過濾資料 而          顯示， 符合下列公式： ； ； ； ； 以及 ，                    其中 為該目標位置之座標， F’為第二過濾因素(filter                    factor)， N為該聚焦式超音波接收器之數量， n為每一該聚焦式              超音波接收器之標號， 為 M ’ ×N之第二波束成形資料矩                    陣， t為時間， 為第二再調變頻率， 為 M ’ ×N之第              二通道資料矩陣， 為該第四超音波訊號之基頻訊號之m ×N之矩陣，m為自然數， 為 內之第i行之行函數，k與                    i皆為自然數， ，且 ， 為 之取樣                                 頻率， 為 之再取樣頻率， 為該第四超音波訊號                      從該目標位置分別回到 N個該聚焦式超音波接收器之第二時間                     矩陣， 為僅包含元素0與1之 M ’ ×N之矩陣， M ’為大於該                                     第二時間矩陣之最大元素的自然數， 為過渡向量， 為 之共軛值，又該預估時段為離該目標位置                     最遠之該聚焦式超音波接收器與該目標位置的距離的二倍，除                     以該聲速而得之。
  13. 如請求項5或11所述之超音波能量顯示裝置，其中該第三          超音波訊號與該第四超音波訊號皆為叢集波(burst wave)。
  14. 如請求項13所述之超音波能量顯示裝置，其中該第一超音          波訊號與該第二超音波訊號皆為叢集波。
  15. 如請求項13所述之超音波能量顯示裝置，其中該第一超音          波訊號與該第三超音波訊號穿透骨頭到達該目標位置，該          第一超音波訊號與該第三超音波訊號之頻率愈高，該骨頭          之厚度愈薄。
  16. 如請求項1所述之超音波能量顯示裝置，其中該生物體為血              腦屏障。
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