JP2003180687A - 並列多重モード・多重バンド超音波映像化 - Google Patents
並列多重モード・多重バンド超音波映像化Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 本発明は、１組のパルス放射から多重モード
・多重バンドのエコー情報を同時に取得し処理する超音
波映像方法及び装置を提供する。 【解決手段】 未加工超音波信号はデジタル化され、Ｉ
／Ｑデータバッファ１５０に格納される。格納データは
周波数バンド又は様々な映像化モードの関数として並列
に前処理される。並列前処理には様々な映像化モードに
関するデータ処理が含まれる。並列前処理器１６０の出
力は、多重モード又は多重バンド画像を形成すべく種々
の望ましいエコー情報を同時に再構築するため使用され
る別個のエコー形成器１７０に供給される。エコー形成
処理は並列に実行してもよい。
・多重バンドのエコー情報を同時に取得し処理する超音
波映像方法及び装置を提供する。 【解決手段】 未加工超音波信号はデジタル化され、Ｉ
／Ｑデータバッファ１５０に格納される。格納データは
周波数バンド又は様々な映像化モードの関数として並列
に前処理される。並列前処理には様々な映像化モードに
関するデータ処理が含まれる。並列前処理器１６０の出
力は、多重モード又は多重バンド画像を形成すべく種々
の望ましいエコー情報を同時に再構築するため使用され
る別個のエコー形成器１７０に供給される。エコー形成
処理は並列に実行してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像装置の分野に
係わり、特に、超音波映像化の分野に関する。
係わり、特に、超音波映像化の分野に関する。
【０００２】〔関連出願へのクロスリファレンス〕本願
は、２００１年１０月１８日に出願された、発明の名称
が「超音波映像化におけるブロックスイッチング(Block
Switching in Ultrasound Imaging)」に関連する。こ
の関連出願の内容は参考のため引用される。関連出願は
本願出願人に譲渡されている。
は、２００１年１０月１８日に出願された、発明の名称
が「超音波映像化におけるブロックスイッチング(Block
Switching in Ultrasound Imaging)」に関連する。こ
の関連出願の内容は参考のため引用される。関連出願は
本願出願人に譲渡されている。
【０００３】
【従来の技術】超音波映像化は、広い範囲の物質を検査
するため頻繁に使用される方法である。この方法は、相
対的に非侵襲性、低コスト、及び、高速診断サイクルで
あるため、特に、医療分野で普及している。典型的に、
超音波映像化は、超音波を発生し、調査対象の物質の方
へ向け、異種物質の境界で発生される反射を観察するこ
とにより実現される。反射は、受信装置（トランスデュ
ーサ）によって電気信号に変換され、エコー源のロケー
ションを判定するために従来技術で公知のビーム形成技
術を使用して処理される。得られたデータは、モニタの
ような表示装置を使用して表示される。
するため頻繁に使用される方法である。この方法は、相
対的に非侵襲性、低コスト、及び、高速診断サイクルで
あるため、特に、医療分野で普及している。典型的に、
超音波映像化は、超音波を発生し、調査対象の物質の方
へ向け、異種物質の境界で発生される反射を観察するこ
とにより実現される。反射は、受信装置（トランスデュ
ーサ）によって電気信号に変換され、エコー源のロケー
ションを判定するために従来技術で公知のビーム形成技
術を使用して処理される。得られたデータは、モニタの
ような表示装置を使用して表示される。
【０００４】典型的に、調査対象の物質に伝達された超
音波信号は、連続的な電気信号又はパルス状の電気信号
をトランスデューサへ与えることによって発生される。
医用超音波の送信周波数は、最も一般的には、１ＭＨｚ
から１５ＭＨｚの範囲に収まる。超音波は、調査対象の
物質中を伝播し、隣接した組織層の間の境界のような構
造で反射する。超音波が進行するとき、超音波エネルギ
ーは、散乱、共鳴、減衰、反射、或いは、その他の変更
を受ける。反射信号の一部は、トランスデューサへ戻さ
れ、エコーとして検出される。検出用トランスデューサ
は、エコー信号を電気信号に変換し、電気信号をビーム
形成器へ供給する。ビーム形成器は、エコー源のロケー
ションを計算し、典型的に、簡単なフィルタと、信号平
均化器とを含む。一連のビーム形成動作によって生成さ
れた計算位置情報は、画像として提示することができる
２次元データを発生させるため使用される。従来のシス
テムでは、画像が形成されるレート（フレームレート）
は、少なくともパルス戻り時間によって制限される。パ
ルス戻り時間は、超音波を着目している媒体に送信して
から、最後に反射された信号が検出されるまでの時間で
ある。
音波信号は、連続的な電気信号又はパルス状の電気信号
をトランスデューサへ与えることによって発生される。
医用超音波の送信周波数は、最も一般的には、１ＭＨｚ
から１５ＭＨｚの範囲に収まる。超音波は、調査対象の
物質中を伝播し、隣接した組織層の間の境界のような構
造で反射する。超音波が進行するとき、超音波エネルギ
ーは、散乱、共鳴、減衰、反射、或いは、その他の変更
を受ける。反射信号の一部は、トランスデューサへ戻さ
れ、エコーとして検出される。検出用トランスデューサ
は、エコー信号を電気信号に変換し、電気信号をビーム
形成器へ供給する。ビーム形成器は、エコー源のロケー
ションを計算し、典型的に、簡単なフィルタと、信号平
均化器とを含む。一連のビーム形成動作によって生成さ
れた計算位置情報は、画像として提示することができる
２次元データを発生させるため使用される。従来のシス
テムでは、画像が形成されるレート（フレームレート）
は、少なくともパルス戻り時間によって制限される。パ
ルス戻り時間は、超音波を着目している媒体に送信して
から、最後に反射された信号が検出されるまでの時間で
ある。
【０００５】超音波パルスが調査対象の物質中を伝播す
るとき、付加的な調波周波数成分が発生する。これらの
付加的な調波周波数成分は伝播し続け、次に、調査対象
の物質内の他の構造で反射するか、又は、相互作用す
る。基本波信号と調波信号の両方の信号が検出される。
調波信号の解析は、一般的に、境界、又は、特定の高周
波周波数で超音波を再放射するため設計された画像造影
剤の可視化と関連付けられる。
るとき、付加的な調波周波数成分が発生する。これらの
付加的な調波周波数成分は伝播し続け、次に、調査対象
の物質内の他の構造で反射するか、又は、相互作用す
る。基本波信号と調波信号の両方の信号が検出される。
調波信号の解析は、一般的に、境界、又は、特定の高周
波周波数で超音波を再放射するため設計された画像造影
剤の可視化と関連付けられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】超音波映像化の幾つか
のモードは従来技術で確立されている。これらの従来技
術によるモードには、調査対象の物質内の静的構造を調
べるための基本（ベースバンド）周波数又は調波周波数
での信号の解析と、スペクトル・ドップラー若しくはカ
ラー・ドップラー映像化モードを使用する動きの検出
と、が含まれる。これらの映像化モードは、順次に、或
いは、交互に実行され、その結果は単一画像に合成され
る。例えば、従来の一システムによれば、第１の超音波
パルスの系列が、人の心臓を検査するため利用される組
織調波映像化を助長するために最初に放出される。第２
の超音波パルスの系列は、基本周波数でカラー・ドップ
ラー映像化信号を発生するため送出される。これらの信
号は、心臓を流れる血流の速度を測定する。第１の超音
波パルスの系列と第２の超音波パルスの系列は、ライン
・インターリーブ方式、若しくは、フレーム・インター
リーブ方式で交番させられる。各系列によって発生され
る信号は、別々に解析され、得られた２次元データは、
ユーザへ表示するため単一のデータ集合に合成される。
表示の際、合成されたデータ集合を区別し、特徴付ける
ため、一般的にカラーが使用される。データは、異なる
時間に発生された２組の異なる超音波パルスの組を用い
て記録されるので、表示画像は望ましくない時間的な異
常性を含む。例えば、このような異常性は、閉鎖した心
臓弁を通過する血流を示す。また、多数のパルスの系列
を使用することによって、調査対象の物質に付加的な超
音波エネルギーが照射される。この付加的なエネルギー
は、望ましくないものであると考えられる。
のモードは従来技術で確立されている。これらの従来技
術によるモードには、調査対象の物質内の静的構造を調
べるための基本（ベースバンド）周波数又は調波周波数
での信号の解析と、スペクトル・ドップラー若しくはカ
ラー・ドップラー映像化モードを使用する動きの検出
と、が含まれる。これらの映像化モードは、順次に、或
いは、交互に実行され、その結果は単一画像に合成され
る。例えば、従来の一システムによれば、第１の超音波
パルスの系列が、人の心臓を検査するため利用される組
織調波映像化を助長するために最初に放出される。第２
の超音波パルスの系列は、基本周波数でカラー・ドップ
ラー映像化信号を発生するため送出される。これらの信
号は、心臓を流れる血流の速度を測定する。第１の超音
波パルスの系列と第２の超音波パルスの系列は、ライン
・インターリーブ方式、若しくは、フレーム・インター
リーブ方式で交番させられる。各系列によって発生され
る信号は、別々に解析され、得られた２次元データは、
ユーザへ表示するため単一のデータ集合に合成される。
表示の際、合成されたデータ集合を区別し、特徴付ける
ため、一般的にカラーが使用される。データは、異なる
時間に発生された２組の異なる超音波パルスの組を用い
て記録されるので、表示画像は望ましくない時間的な異
常性を含む。例えば、このような異常性は、閉鎖した心
臓弁を通過する血流を示す。また、多数のパルスの系列
を使用することによって、調査対象の物質に付加的な超
音波エネルギーが照射される。この付加的なエネルギー
は、望ましくないものであると考えられる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、超音波信号の
並列マルチモード処理を実行するシステム及び方法を含
む。例えば、一つの超音波信号並列処理方法は、超音波
パルスをこの超音波パルスに変更を加える対象媒体に送
信する手順と、変更された超音波パルスをセンサで受信
する手順と、センサを用いて、受信された超音波パルス
に応答して信号を発生する手順と、複数の映像化モード
を用いて信号を処理する手順と、位置データを用いて可
視性の時間的な異常性を含まない画像データを発生する
手順と、を有する超音波映像化である。このような画像
は、時間的に同期しているように見える（視覚的時間同
期である）画像である。
並列マルチモード処理を実行するシステム及び方法を含
む。例えば、一つの超音波信号並列処理方法は、超音波
パルスをこの超音波パルスに変更を加える対象媒体に送
信する手順と、変更された超音波パルスをセンサで受信
する手順と、センサを用いて、受信された超音波パルス
に応答して信号を発生する手順と、複数の映像化モード
を用いて信号を処理する手順と、位置データを用いて可
視性の時間的な異常性を含まない画像データを発生する
手順と、を有する超音波映像化である。このような画像
は、時間的に同期しているように見える（視覚的時間同
期である）画像である。
【０００８】この方法は、超音波パルスをこの超音波パ
ルスに変更を加える対象媒体に送信する超音波トランス
デューサと、変更された超音波パルスを受信し、変更さ
れた超音波パルスに応答してアナログ信号を発生するセ
ンサ（オプションとして、このセンサは送信のため使用
されるトランスデューサと同じトランスデューサでもよ
い。）と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器と、デジタル信号を並列に処理する複数の周波
数バンド前処理器と、前処理されたデジタルデータを解
釈し、前処理されたデジタルデータに応じて位置データ
を発生するエコー形成システムと、を有する超音波映像
化システムを使用して実現される。このエコー形成シス
テムは、領域（エリア）形成システム、容積（ボリュー
ム）形成システム、又は、多次元（マルチディメンジョ
ン）形成システムを有する。
ルスに変更を加える対象媒体に送信する超音波トランス
デューサと、変更された超音波パルスを受信し、変更さ
れた超音波パルスに応答してアナログ信号を発生するセ
ンサ（オプションとして、このセンサは送信のため使用
されるトランスデューサと同じトランスデューサでもよ
い。）と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器と、デジタル信号を並列に処理する複数の周波
数バンド前処理器と、前処理されたデジタルデータを解
釈し、前処理されたデジタルデータに応じて位置データ
を発生するエコー形成システムと、を有する超音波映像
化システムを使用して実現される。このエコー形成シス
テムは、領域（エリア）形成システム、容積（ボリュー
ム）形成システム、又は、多次元（マルチディメンジョ
ン）形成システムを有する。
【０００９】本発明は、以下の種々の態様で実施され
る。 （１） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超音
波パルスを対象媒体に送信する手順と、変更された超音
波パルスをトランスデューサで受信する手順と、受信さ
れた超音波パルスに応じて信号を発生する手順と、複数
の映像化モードを用いて信号を並列に処理する手順と、
応答的な位置信号を発生するため処理された信号を解釈
する手順と、を有する、超音波映像化方法。 （２） 処理された信号を解釈する手順は、領域形成を
する手順を含む、項１記載の超音波映像化方法。 （３） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超音
波パルスを対象媒体に送信する手順と、変更された超音
波パルスをトランスデューサで受信する手順と、受信さ
れた超音波パルスに応じて信号を発生する手順と、複数
の映像化モードを用いて信号を処理する手順と、時間的
に同期している応答的な位置信号を発生するため処理さ
れた信号を解釈する手順と、位置信号を使用して画像デ
ータを発生する手順と、を有する、超音波解析方法。 （４） 少なくとも一つの超音波パルスは、複数の映像
化方法のうちの少なくとも二つの映像化モードを使用し
て処理される、項３記載の超音波解析方法。 （５） 画像データを使用して、可視性の目に見える異
常性を含まない画像を表示する手順を更に有する項３記
載の超音波解析方法。 （６） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超音
波パルスを対象媒体に送信する手順と、変更された超音
波パルスを１台以上のトランスデューサで受信する手順
と、受信された超音波パルスに応じて信号を発生する手
順と、複数の周波数バンド前処理器を用いて信号を前処
理する手順と、応答的な位置信号を発生するため前処理
された信号を解釈する手順と、を有する、超音波解析方
法。 （７） 信号を前処理する手順は並列に実行される、項
６記載の超音波解析方法。 （８） 信号を前処理する手順は並列に実行され、信号
を前処理する手順は複数の映像化モードを使用する、項
６記載の超音波解析方法。 （９）位置データを使用して画像データを発生する手順
を更に有し、信号を前処理する手順は並列に実行され
る、項６記載の超音波解析方法。 （１０） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超
音波パルスを対象媒体に送信する手順と、変更された超
音波パルスを１台以上のトランスデューサで受信する手
順と、受信された超音波パルスに応じてアナログ信号を
発生する手順と、Ａ／Ｄ変換器を使用してアナログ信号
をデジタル信号に変換する手順と、複数の周波数バンド
前処理器を用いてデジタル信号を前処理する手順と、応
答的な位置信号を発生するため前処理されたデジタル信
号を解釈する手順と、を有する、超音波解析方法。 （１１） デジタルデータを前処理する手順は並列に実
行される、項１０記載の超音波解析方法。 （１２） 前処理されたデジタルデータを解釈する手順
はエコー形成する手順を含む、項１１記載の超音波解析
方法。 （１３） 前処理されたデジタルデータを解釈する手順
はエコー形成する手順を含み、 エコー形成する手順は、複数の領域形成器を含む領域形
成モジュールを使用する、項１１記載の超音波解析方
法。 （１４） 前処理されたデジタルデータを複数の周波数
バンド前処理器のうちの一つ以上のメンバーから複数の
領域形成器のうちの一つ以上のメンバーに供給する手順
を更に有する項１１記載の超音波解析方法。 （１５） 位置データを画像スキャンコンバータへ供給
する手順を更に有し、位置データは複数の映像化モード
を使用して獲得される、項１１記載の超音波解析方法。 （１６） 画像スキャンコンバータと位置データを使用
して画像データを発生する手順を更に有する項１５記載
の超音波解析方法。 （１７） 画像スキャンコンバータと位置データを使用
して、可視性の時間的異常性を含まない画像データを発
生する手順を更に有する項１５記載の超音波解析方法。 （１８） 前処理されたデジタルデータを解釈する手順
は、エコー形成システムによって並列に実行される、項
１２記載の超音波解析方法。 （１９） デジタルデータを前処理する手順は、複数の
映像化モードを使用して実行される、項１１記載の超音
波解析方法。 （２０） 複数の映像化モードはドップラー映像化を含
む、項１９記載の超音波解析方法。 （２１） 複数の映像化モードは調波周波数を使用する
映像化を含む、項１９記載の超音波解析方法。 （２２） デジタルデータを前処理する手順は並列に行
われ、複数の周波数バンド前処理器はデジタルデータ内
のエンコーディングに応答する、項１０記載の超音波解
析方法。 （２３） 複数の後処理器を使用して位置データを並列
に後処理する手順を更に有する項１０記載の超音波解析
方法。 （２４） デジタルデータを前処理する手順の前に、デ
ジタルデータをＩ／Ｑデータバッファに格納する手順を
更に有する項１０記載の超音波解析方法。 （２５） デジタルデータを多重チャネルデータバッフ
ァに格納する手順を更に有し、デジタルデータを多重チ
ャネルデータバッファに格納する手順は、デジタルデー
タを前処理する手順の後で、かつ、前処理されたデジタ
ルデータを解釈する手順の前に行われる、項１０記載の
超音波解析方法。 （２６） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超
音波パルスを対象媒体に送信する手順と、変更された超
音波パルスをトランスデューサで受信する手順と、受信
された超音波パルスに応じてアナログ信号を発生する手
順と、Ａ／Ｄ変換器を使用してアナログ信号をデジタル
信号に変換する手順と、前処理モジュールを使用してデ
ジタル信号を前処理する手順と、複数のエコー形成器を
使用して、前処理されたデジタル信号を解釈し、応答的
な位置データを発生させる手順と、を有する超音波解析
方法。 （２７） デジタルデータを前処理する手順は、複数の
映像化モードを並列に使用する、項２６記載の超音波解
析方法。 （２８） 複数の映像化モードは調波映像化を含む、項
２７記載の超音波解析方法。 （２９） 複数のエコー形成器はビーム形成器を含む、
項２６記載の超音波解析方法。 （３０） 複数のエコー形成器は領域形成器を含む、項
２６記載の超音波解析方法。 （３１） 前処理されたデジタルデータを解釈する手順
は、複数のエコー形成器を使用して並列に実行される、
項２６記載の超音波解析方法。 （３２） 位置データを複数の後処理器に供給する手順
を更に有する項２６記載の超音波解析方法。 （３３） 画像スキャンコンバータ及び位置データを使
用して画像データを発生させる手順を更に有し、位置デ
ータは複数の映像化モードを使用して獲得される、項２
６記載の超音波解析方法。 （３４） デジタルデータを多重チャネルデータバッフ
ァに格納する手順を更に有し、デジタルデータを多重チ
ャネルデータバッファに格納する手順は、デジタルデー
タを前処理する手順の後で、かつ、前処理されたデジタ
ルデータを解釈する手順の前に行われる、項２６記載の
超音波解析方法。 （３５） 対象媒体が超音波パルスの組の中の複数のパ
ルスを変更するように超音波パルスの組を対象媒体に送
信する手順と、変更された複数の超音波パルスをトラン
スデューサで受信する手順と、受信された超音波パルス
に応じてアナログ信号を発生する手順と、前処理モジュ
ールを使用して信号を前処理する手順と、エコー形成シ
ステムを使用して応答的な位置データを発生させるため
前処理された信号を解釈する手順と、を有し、位置デー
タは超音波パルスの組の中の１個のパルスから複数の映
像化モードを使用して獲得される、超音波解析方法。 （３６） 複数の映像化モードは前処理モジュールを使
用して適用される、項３５記載の超音波解析方法。 （３７） エコー形成システムは領域形成モジュールを
含む、項３５記載の超音波解析方法。 （３８） エコー形成システムはビーム形成モジュール
を含む、項３５記載の超音波解析方法。 （３９） 対象媒体が超音波パルスの組の中のパルスを
変更するように超音波パルスの組を対象媒体に送信する
手順と、変更された超音波パルスをトランスデューサで
受信する手順と、受信された超音波パルスに応じてアナ
ログ信号を発生する手順と、前処理モジュールを使用し
て信号を前処理する手順と、エコー形成システムを使用
して、応答的な位置データを発生させるため前処理され
た信号を解釈する手順と、を有し、応答的な位置データ
は複数の映像化モードを使用して獲得される、超音波解
析方法。 （４０） エコー形成システムは並列に使用される、項
３９記載の超音波解析方法。 （４１） 位置データを、複数の後処理器を含む後処理
モジュールへ供給する手順を更に有する、項３９記載の
超音波解析方法。 （４２） エコー形成システムはビーム形成モジュール
を含む、項３９記載の超音波解析方法。 （４３） エコー形成システムは領域形成モジュールを
含む、項３９記載の超音波解析方法。 （４４） デジタルデータを前処理する手順の前に、デ
ジタルデータをＩ／Ｑデータバッファに格納する手順を
更に有する項３９記載の超音波解析方法。 （４５） デジタルデータを多重チャネルデータバッフ
ァに格納する手順を更に有し、デジタルデータを多重チ
ャネルデータバッファに格納する手順は、デジタルデー
タを前処理する手順の後で、かつ、前処理されたデジタ
ルデータを解釈する手順の前に行われる、項３９記載の
超音波解析方法。 （４６） エコー形成システムは多次元形成器を含む、
項３９記載の超音波解析方法。 （４７） 位置データは時間的に同期している、項３９
記載の超音波解析方法。 （４８） 位置データを使用して、可視性の時間的異常
性を含まない画像を発生させる手順を更に有する項３９
記載の超音波解析方法。 （４９） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超
音波パルスを対象媒体に送信するように構成された超音
波トランスデューサと、変更された超音波パルスを受信
し、変更された超音波パルスに応じて信号を発生するよ
うに構成されたトランスデューサと、信号を並列に処理
するように構成された複数の周波数バンド前処理器と、
前処理された信号を解釈し、応答的な位置信号を発生す
るように構成されたエコー形成システムと、を有する、
超音波解析システム。 （５０） エコー形成システムは複数のビーム形成器を
含み、複数のビーム形成器は、複数の映像化モードを使
用して前処理された信号を受信するように構成されてい
る、項４９記載の超音波解析システム。 （５１） エコー形成システムは領域形成モジュールを
含む、項４９記載の超音波解析システム。 （５２）エコー形成システムは多次元形成を行うように
形成されている、項４９記載の超音波解析システム。 （５３） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超
音波パルスを対象媒体に送信するように構成された超音
波トランスデューサと、変更された超音波パルスを受信
し、変更された超音波パルスに応じてアナログ信号を発
生するように構成されたトランスデューサと、アナログ
信号をデジタル信号へ変換するように構成されたＡ／Ｄ
変換器と、デジタル信号を並列に処理するように構成さ
れた複数の周波数バンド前処理器と、前処理されたデジ
タル信号を解釈し、前処理されたデジタルデータに応じ
た位置信号を発生するように構成されたエコー形成シス
テムと、を有する、超音波解析システム。 （５４） 位置データを受信するように構成され、複数
の映像化モードを使用して獲得された位置データを合成
するように構成され、複合画像データを発生させるため
合成された位置データを使用するように構成されている
画像スキャンコンバータを更に有する項５３記載の超音
波解析システム。 （５５） 位置データを受信するように構成され、複数
の映像化モードを使用して獲得された位置データを合成
するように構成され、複合画像データを発生させるため
合成された位置データを使用するように構成されている
画像スキャンコンバータを更に有し、複合画像データは
可視性の時間的異常性を含まない画像を発生させるため
使用される、項５３記載の超音波解析システム。 （５６） エコー形成システムは複数のビーム形成器を
含む、項５３記載の超音波解析システム。 （５７） 複数の周波数バンド前処理器は、複数の映像
化モードでデジタルデータを前処理するように構成さ
れ、複数の映像化モードはドップラー映像化を含む、項
５６記載の超音波解析システム。 （５８） 複数のビーム形成器のうちの１台以上のビー
ム形成器は、複数の周波数バンド前処理器のうちの１台
以上の前処理器によって前処理されたデジタルデータを
受信するように構成されている、項５７記載の超音波解
析システム。 （５９） エコー形成システムは複数の領域形成モジュ
ールを含む、項５３記載の超音波解析システム。 （６０） 複数の領域形成モジュールのうちの１台以上
の領域形成モジュールは、複数の周波数バンド前処理器
のうちの１台以上の前処理器によって前処理されたデジ
タルデータを受信するように構成されている、項５９記
載の超音波解析システム。 （６１） 複数の周波数バンド前処理器は、複数の映像
化モードでデジタル画像を前処理するように構成され、
複数の映像化モードには調波映像化が含まれる、項５９
記載の超音波解析システム。 （６２） 複数の領域形成モジュールは前処理されたデ
ジタルデータを並列に解釈するように構成されている、
項５９記載の超音波解析システム。 （６３） 複数の周波数バンド前処理器はデジタルデー
タ内のエンコーディングに応じてデジタルデータを前処
理するように構成されている、項５３記載の超音波解析
システム。 （６４） 複数の後処理器を具備し、位置データを受信
するように構成された後処理モジュールを更に有する項
５３記載の超音波解析システム。 （６５） 前処理の前にデジタルデータを受信するよう
に構成されたＩ／Ｑデータバッファを更に有する項５３
記載の超音波解析システム。 （６６） 前処理されたデジタルデータを受信するよう
に構成され、受信されたデータをエコー形成システムへ
送出するように構成された多重チャネルデータバッファ
を更に有する項５３記載の超音波解析システム。 （６７） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超
音波パルスを対象媒体に送信するように構成された超音
波トランスデューサと、変更された超音波パルスを受信
するように構成され、変更された超音波パルスに応じて
アナログ信号を発生するように構成されたトランスデュ
ーサと、アナログ信号をデジタル信号へ変換するように
構成されたＡ／Ｄ変換器と、デジタル信号を前処理する
ように構成された前処理モジュールと、前処理されたデ
ジタル信号を解釈し、前処理されたデジタルデータに応
じた位置信号を発生するように構成された複数の領域形
成器と、を有する、超音波解析システム。 （６８） 複数の領域形成器のうちのメンバーは、ドッ
プラー映像化のため前処理されたデータを受信するよう
に構成されている、項６７記載の超音波解析システム。 （６９） 複数の映像化モードを使用して獲得された位
置データを受信し、受信された位置データを合成し、複
合画像データを発生させるため合成された位置データを
使用するように構成された画像スキャンコンバータを更
に有する項６７記載の超音波解析システム。 （７０） 画像データは、表示されるときに、可視性の
時間的異常性を伴わない、項６９記載の超音波解析シス
テム。 （７１） デジタルデータは複数の並列映像化モードを
使用して前処理される、項６７記載の超音波解析システ
ム。 （７２） 複数の映像化モードは基本周波数を使用して
映像化する、項７１記載の超音波解析システム。 （７３） 変更された超音波パルスのうちの１個のパル
スに応じた信号は、複数の並列映像化モードを使用して
前処理された１個のパルスから得られるデジタルデータ
に変換される、項６７記載の超音波解析システム。 （７４） １個のパルスから得られるデジタルデータは
複数の領域形成器によって解釈される、項７３記載の超
音波解析システム。 （７５） 前処理されたデジタルデータは並列に解釈さ
れる、項６７記載のシステム。 （７６） 位置データを受信するように構成された後処
理モジュールを更に有し、後処理モジュールは複数の後
処理器を具備する、項６７記載の超音波解析システム。 （７７） 前処理の前にデジタルデータを受信するよう
に構成されたＩ／Ｑデータバッファを更に有する項６７
記載の超音波解析システム。 （７８） 前処理されたデジタルデータを受信するよう
に構成され、位置データの発生前に前処理されたデータ
を格納するように構成された多重チャネルデータバッフ
ァを更に有する項６７記載の超音波解析システム。 （７９） 対象媒体が超音波パルスの組の中のパルスを
変更するように超音波パルスの組を対象媒体に送信する
ように構成された超音波トランスデューサと、対象媒体
によって変更された超音波パルスを受信するように構成
され、変更された超音波パルスに応じてアナログ信号を
発生するように構成されたトランスデューサと、アナロ
グ信号をデジタル信号へ変換するように構成されたＡ／
Ｄ変換器と、デジタルデータを前処理するように構成さ
れた前処理モジュールと、前処理されたデジタルデータ
から応答的な位置データを発生させるように構成された
エコー形成システムと、を有し、応答的な位置データは
超音波パルスの組の中の少なくとも１個のパルスから、
並列に実行される複数の映像化モードによって獲得され
た情報を含む、超音波解析システム。 （８０） エコー形成システムは容積形成モジュールを
含む、項７９記載の超音波解析システム。 （８１） エコー形成システムは領域形成システムを含
む、項７９記載の超音波解析システム。 （８２） エコー形成システムは多次元形成システムを
含む、項８１記載の超音波解析システム。 （８３） 複数の映像化モードには調波映像化が含まれ
る、項８１記載の超音波解析システム。 （８４） 前処理されたデジタルデータを受信し、受信
されたデータをエコー形成システムへ供給するように構
成された多重チャネルデータバッファを更に有する項８
１記載の超音波解析システム。 （８５） 位置データは時間的に同期している、項８１
記載の超音波解析システム。 （８６） 異なる映像化モードを使用して獲得された応
答的な位置データを合成し、合成された応答的な位置デ
ータを使用して、可視性の時間的異常性を含まない画像
を形成するように構成されている画像スキャンコンバー
タを更に有する項８５記載の超音波解析システム。
る。 （１） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超音
波パルスを対象媒体に送信する手順と、変更された超音
波パルスをトランスデューサで受信する手順と、受信さ
れた超音波パルスに応じて信号を発生する手順と、複数
の映像化モードを用いて信号を並列に処理する手順と、
応答的な位置信号を発生するため処理された信号を解釈
する手順と、を有する、超音波映像化方法。 （２） 処理された信号を解釈する手順は、領域形成を
する手順を含む、項１記載の超音波映像化方法。 （３） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超音
波パルスを対象媒体に送信する手順と、変更された超音
波パルスをトランスデューサで受信する手順と、受信さ
れた超音波パルスに応じて信号を発生する手順と、複数
の映像化モードを用いて信号を処理する手順と、時間的
に同期している応答的な位置信号を発生するため処理さ
れた信号を解釈する手順と、位置信号を使用して画像デ
ータを発生する手順と、を有する、超音波解析方法。 （４） 少なくとも一つの超音波パルスは、複数の映像
化方法のうちの少なくとも二つの映像化モードを使用し
て処理される、項３記載の超音波解析方法。 （５） 画像データを使用して、可視性の目に見える異
常性を含まない画像を表示する手順を更に有する項３記
載の超音波解析方法。 （６） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超音
波パルスを対象媒体に送信する手順と、変更された超音
波パルスを１台以上のトランスデューサで受信する手順
と、受信された超音波パルスに応じて信号を発生する手
順と、複数の周波数バンド前処理器を用いて信号を前処
理する手順と、応答的な位置信号を発生するため前処理
された信号を解釈する手順と、を有する、超音波解析方
法。 （７） 信号を前処理する手順は並列に実行される、項
６記載の超音波解析方法。 （８） 信号を前処理する手順は並列に実行され、信号
を前処理する手順は複数の映像化モードを使用する、項
６記載の超音波解析方法。 （９）位置データを使用して画像データを発生する手順
を更に有し、信号を前処理する手順は並列に実行され
る、項６記載の超音波解析方法。 （１０） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超
音波パルスを対象媒体に送信する手順と、変更された超
音波パルスを１台以上のトランスデューサで受信する手
順と、受信された超音波パルスに応じてアナログ信号を
発生する手順と、Ａ／Ｄ変換器を使用してアナログ信号
をデジタル信号に変換する手順と、複数の周波数バンド
前処理器を用いてデジタル信号を前処理する手順と、応
答的な位置信号を発生するため前処理されたデジタル信
号を解釈する手順と、を有する、超音波解析方法。 （１１） デジタルデータを前処理する手順は並列に実
行される、項１０記載の超音波解析方法。 （１２） 前処理されたデジタルデータを解釈する手順
はエコー形成する手順を含む、項１１記載の超音波解析
方法。 （１３） 前処理されたデジタルデータを解釈する手順
はエコー形成する手順を含み、 エコー形成する手順は、複数の領域形成器を含む領域形
成モジュールを使用する、項１１記載の超音波解析方
法。 （１４） 前処理されたデジタルデータを複数の周波数
バンド前処理器のうちの一つ以上のメンバーから複数の
領域形成器のうちの一つ以上のメンバーに供給する手順
を更に有する項１１記載の超音波解析方法。 （１５） 位置データを画像スキャンコンバータへ供給
する手順を更に有し、位置データは複数の映像化モード
を使用して獲得される、項１１記載の超音波解析方法。 （１６） 画像スキャンコンバータと位置データを使用
して画像データを発生する手順を更に有する項１５記載
の超音波解析方法。 （１７） 画像スキャンコンバータと位置データを使用
して、可視性の時間的異常性を含まない画像データを発
生する手順を更に有する項１５記載の超音波解析方法。 （１８） 前処理されたデジタルデータを解釈する手順
は、エコー形成システムによって並列に実行される、項
１２記載の超音波解析方法。 （１９） デジタルデータを前処理する手順は、複数の
映像化モードを使用して実行される、項１１記載の超音
波解析方法。 （２０） 複数の映像化モードはドップラー映像化を含
む、項１９記載の超音波解析方法。 （２１） 複数の映像化モードは調波周波数を使用する
映像化を含む、項１９記載の超音波解析方法。 （２２） デジタルデータを前処理する手順は並列に行
われ、複数の周波数バンド前処理器はデジタルデータ内
のエンコーディングに応答する、項１０記載の超音波解
析方法。 （２３） 複数の後処理器を使用して位置データを並列
に後処理する手順を更に有する項１０記載の超音波解析
方法。 （２４） デジタルデータを前処理する手順の前に、デ
ジタルデータをＩ／Ｑデータバッファに格納する手順を
更に有する項１０記載の超音波解析方法。 （２５） デジタルデータを多重チャネルデータバッフ
ァに格納する手順を更に有し、デジタルデータを多重チ
ャネルデータバッファに格納する手順は、デジタルデー
タを前処理する手順の後で、かつ、前処理されたデジタ
ルデータを解釈する手順の前に行われる、項１０記載の
超音波解析方法。 （２６） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超
音波パルスを対象媒体に送信する手順と、変更された超
音波パルスをトランスデューサで受信する手順と、受信
された超音波パルスに応じてアナログ信号を発生する手
順と、Ａ／Ｄ変換器を使用してアナログ信号をデジタル
信号に変換する手順と、前処理モジュールを使用してデ
ジタル信号を前処理する手順と、複数のエコー形成器を
使用して、前処理されたデジタル信号を解釈し、応答的
な位置データを発生させる手順と、を有する超音波解析
方法。 （２７） デジタルデータを前処理する手順は、複数の
映像化モードを並列に使用する、項２６記載の超音波解
析方法。 （２８） 複数の映像化モードは調波映像化を含む、項
２７記載の超音波解析方法。 （２９） 複数のエコー形成器はビーム形成器を含む、
項２６記載の超音波解析方法。 （３０） 複数のエコー形成器は領域形成器を含む、項
２６記載の超音波解析方法。 （３１） 前処理されたデジタルデータを解釈する手順
は、複数のエコー形成器を使用して並列に実行される、
項２６記載の超音波解析方法。 （３２） 位置データを複数の後処理器に供給する手順
を更に有する項２６記載の超音波解析方法。 （３３） 画像スキャンコンバータ及び位置データを使
用して画像データを発生させる手順を更に有し、位置デ
ータは複数の映像化モードを使用して獲得される、項２
６記載の超音波解析方法。 （３４） デジタルデータを多重チャネルデータバッフ
ァに格納する手順を更に有し、デジタルデータを多重チ
ャネルデータバッファに格納する手順は、デジタルデー
タを前処理する手順の後で、かつ、前処理されたデジタ
ルデータを解釈する手順の前に行われる、項２６記載の
超音波解析方法。 （３５） 対象媒体が超音波パルスの組の中の複数のパ
ルスを変更するように超音波パルスの組を対象媒体に送
信する手順と、変更された複数の超音波パルスをトラン
スデューサで受信する手順と、受信された超音波パルス
に応じてアナログ信号を発生する手順と、前処理モジュ
ールを使用して信号を前処理する手順と、エコー形成シ
ステムを使用して応答的な位置データを発生させるため
前処理された信号を解釈する手順と、を有し、位置デー
タは超音波パルスの組の中の１個のパルスから複数の映
像化モードを使用して獲得される、超音波解析方法。 （３６） 複数の映像化モードは前処理モジュールを使
用して適用される、項３５記載の超音波解析方法。 （３７） エコー形成システムは領域形成モジュールを
含む、項３５記載の超音波解析方法。 （３８） エコー形成システムはビーム形成モジュール
を含む、項３５記載の超音波解析方法。 （３９） 対象媒体が超音波パルスの組の中のパルスを
変更するように超音波パルスの組を対象媒体に送信する
手順と、変更された超音波パルスをトランスデューサで
受信する手順と、受信された超音波パルスに応じてアナ
ログ信号を発生する手順と、前処理モジュールを使用し
て信号を前処理する手順と、エコー形成システムを使用
して、応答的な位置データを発生させるため前処理され
た信号を解釈する手順と、を有し、応答的な位置データ
は複数の映像化モードを使用して獲得される、超音波解
析方法。 （４０） エコー形成システムは並列に使用される、項
３９記載の超音波解析方法。 （４１） 位置データを、複数の後処理器を含む後処理
モジュールへ供給する手順を更に有する、項３９記載の
超音波解析方法。 （４２） エコー形成システムはビーム形成モジュール
を含む、項３９記載の超音波解析方法。 （４３） エコー形成システムは領域形成モジュールを
含む、項３９記載の超音波解析方法。 （４４） デジタルデータを前処理する手順の前に、デ
ジタルデータをＩ／Ｑデータバッファに格納する手順を
更に有する項３９記載の超音波解析方法。 （４５） デジタルデータを多重チャネルデータバッフ
ァに格納する手順を更に有し、デジタルデータを多重チ
ャネルデータバッファに格納する手順は、デジタルデー
タを前処理する手順の後で、かつ、前処理されたデジタ
ルデータを解釈する手順の前に行われる、項３９記載の
超音波解析方法。 （４６） エコー形成システムは多次元形成器を含む、
項３９記載の超音波解析方法。 （４７） 位置データは時間的に同期している、項３９
記載の超音波解析方法。 （４８） 位置データを使用して、可視性の時間的異常
性を含まない画像を発生させる手順を更に有する項３９
記載の超音波解析方法。 （４９） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超
音波パルスを対象媒体に送信するように構成された超音
波トランスデューサと、変更された超音波パルスを受信
し、変更された超音波パルスに応じて信号を発生するよ
うに構成されたトランスデューサと、信号を並列に処理
するように構成された複数の周波数バンド前処理器と、
前処理された信号を解釈し、応答的な位置信号を発生す
るように構成されたエコー形成システムと、を有する、
超音波解析システム。 （５０） エコー形成システムは複数のビーム形成器を
含み、複数のビーム形成器は、複数の映像化モードを使
用して前処理された信号を受信するように構成されてい
る、項４９記載の超音波解析システム。 （５１） エコー形成システムは領域形成モジュールを
含む、項４９記載の超音波解析システム。 （５２）エコー形成システムは多次元形成を行うように
形成されている、項４９記載の超音波解析システム。 （５３） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超
音波パルスを対象媒体に送信するように構成された超音
波トランスデューサと、変更された超音波パルスを受信
し、変更された超音波パルスに応じてアナログ信号を発
生するように構成されたトランスデューサと、アナログ
信号をデジタル信号へ変換するように構成されたＡ／Ｄ
変換器と、デジタル信号を並列に処理するように構成さ
れた複数の周波数バンド前処理器と、前処理されたデジ
タル信号を解釈し、前処理されたデジタルデータに応じ
た位置信号を発生するように構成されたエコー形成シス
テムと、を有する、超音波解析システム。 （５４） 位置データを受信するように構成され、複数
の映像化モードを使用して獲得された位置データを合成
するように構成され、複合画像データを発生させるため
合成された位置データを使用するように構成されている
画像スキャンコンバータを更に有する項５３記載の超音
波解析システム。 （５５） 位置データを受信するように構成され、複数
の映像化モードを使用して獲得された位置データを合成
するように構成され、複合画像データを発生させるため
合成された位置データを使用するように構成されている
画像スキャンコンバータを更に有し、複合画像データは
可視性の時間的異常性を含まない画像を発生させるため
使用される、項５３記載の超音波解析システム。 （５６） エコー形成システムは複数のビーム形成器を
含む、項５３記載の超音波解析システム。 （５７） 複数の周波数バンド前処理器は、複数の映像
化モードでデジタルデータを前処理するように構成さ
れ、複数の映像化モードはドップラー映像化を含む、項
５６記載の超音波解析システム。 （５８） 複数のビーム形成器のうちの１台以上のビー
ム形成器は、複数の周波数バンド前処理器のうちの１台
以上の前処理器によって前処理されたデジタルデータを
受信するように構成されている、項５７記載の超音波解
析システム。 （５９） エコー形成システムは複数の領域形成モジュ
ールを含む、項５３記載の超音波解析システム。 （６０） 複数の領域形成モジュールのうちの１台以上
の領域形成モジュールは、複数の周波数バンド前処理器
のうちの１台以上の前処理器によって前処理されたデジ
タルデータを受信するように構成されている、項５９記
載の超音波解析システム。 （６１） 複数の周波数バンド前処理器は、複数の映像
化モードでデジタル画像を前処理するように構成され、
複数の映像化モードには調波映像化が含まれる、項５９
記載の超音波解析システム。 （６２） 複数の領域形成モジュールは前処理されたデ
ジタルデータを並列に解釈するように構成されている、
項５９記載の超音波解析システム。 （６３） 複数の周波数バンド前処理器はデジタルデー
タ内のエンコーディングに応じてデジタルデータを前処
理するように構成されている、項５３記載の超音波解析
システム。 （６４） 複数の後処理器を具備し、位置データを受信
するように構成された後処理モジュールを更に有する項
５３記載の超音波解析システム。 （６５） 前処理の前にデジタルデータを受信するよう
に構成されたＩ／Ｑデータバッファを更に有する項５３
記載の超音波解析システム。 （６６） 前処理されたデジタルデータを受信するよう
に構成され、受信されたデータをエコー形成システムへ
送出するように構成された多重チャネルデータバッファ
を更に有する項５３記載の超音波解析システム。 （６７） 対象媒体が超音波パルスを変更するように超
音波パルスを対象媒体に送信するように構成された超音
波トランスデューサと、変更された超音波パルスを受信
するように構成され、変更された超音波パルスに応じて
アナログ信号を発生するように構成されたトランスデュ
ーサと、アナログ信号をデジタル信号へ変換するように
構成されたＡ／Ｄ変換器と、デジタル信号を前処理する
ように構成された前処理モジュールと、前処理されたデ
ジタル信号を解釈し、前処理されたデジタルデータに応
じた位置信号を発生するように構成された複数の領域形
成器と、を有する、超音波解析システム。 （６８） 複数の領域形成器のうちのメンバーは、ドッ
プラー映像化のため前処理されたデータを受信するよう
に構成されている、項６７記載の超音波解析システム。 （６９） 複数の映像化モードを使用して獲得された位
置データを受信し、受信された位置データを合成し、複
合画像データを発生させるため合成された位置データを
使用するように構成された画像スキャンコンバータを更
に有する項６７記載の超音波解析システム。 （７０） 画像データは、表示されるときに、可視性の
時間的異常性を伴わない、項６９記載の超音波解析シス
テム。 （７１） デジタルデータは複数の並列映像化モードを
使用して前処理される、項６７記載の超音波解析システ
ム。 （７２） 複数の映像化モードは基本周波数を使用して
映像化する、項７１記載の超音波解析システム。 （７３） 変更された超音波パルスのうちの１個のパル
スに応じた信号は、複数の並列映像化モードを使用して
前処理された１個のパルスから得られるデジタルデータ
に変換される、項６７記載の超音波解析システム。 （７４） １個のパルスから得られるデジタルデータは
複数の領域形成器によって解釈される、項７３記載の超
音波解析システム。 （７５） 前処理されたデジタルデータは並列に解釈さ
れる、項６７記載のシステム。 （７６） 位置データを受信するように構成された後処
理モジュールを更に有し、後処理モジュールは複数の後
処理器を具備する、項６７記載の超音波解析システム。 （７７） 前処理の前にデジタルデータを受信するよう
に構成されたＩ／Ｑデータバッファを更に有する項６７
記載の超音波解析システム。 （７８） 前処理されたデジタルデータを受信するよう
に構成され、位置データの発生前に前処理されたデータ
を格納するように構成された多重チャネルデータバッフ
ァを更に有する項６７記載の超音波解析システム。 （７９） 対象媒体が超音波パルスの組の中のパルスを
変更するように超音波パルスの組を対象媒体に送信する
ように構成された超音波トランスデューサと、対象媒体
によって変更された超音波パルスを受信するように構成
され、変更された超音波パルスに応じてアナログ信号を
発生するように構成されたトランスデューサと、アナロ
グ信号をデジタル信号へ変換するように構成されたＡ／
Ｄ変換器と、デジタルデータを前処理するように構成さ
れた前処理モジュールと、前処理されたデジタルデータ
から応答的な位置データを発生させるように構成された
エコー形成システムと、を有し、応答的な位置データは
超音波パルスの組の中の少なくとも１個のパルスから、
並列に実行される複数の映像化モードによって獲得され
た情報を含む、超音波解析システム。 （８０） エコー形成システムは容積形成モジュールを
含む、項７９記載の超音波解析システム。 （８１） エコー形成システムは領域形成システムを含
む、項７９記載の超音波解析システム。 （８２） エコー形成システムは多次元形成システムを
含む、項８１記載の超音波解析システム。 （８３） 複数の映像化モードには調波映像化が含まれ
る、項８１記載の超音波解析システム。 （８４） 前処理されたデジタルデータを受信し、受信
されたデータをエコー形成システムへ供給するように構
成された多重チャネルデータバッファを更に有する項８
１記載の超音波解析システム。 （８５） 位置データは時間的に同期している、項８１
記載の超音波解析システム。 （８６） 異なる映像化モードを使用して獲得された応
答的な位置データを合成し、合成された応答的な位置デ
ータを使用して、可視性の時間的異常性を含まない画像
を形成するように構成されている画像スキャンコンバー
タを更に有する項８５記載の超音波解析システム。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、全体的にシステム１００
として示された本発明の一実施例を表すブロック図であ
る。システム１００は、複数のパルスを含む波形を生成
する波形発生器１１０を具備する。これらのパルスは、
オプションとして、種々の周波数、又は、多数の周波数
である。波形発生器１１０の出力は幅広ビーム送信機１
１５に供給される。幅広ビーム送信機１１５は、入力波
形を多数のチャネルに分離し、信号を増幅し、及び／又
は、幅広超音波波を形成するため必要な遅延を加える。
幅広ビーム技術は、領域を映像化するために必要な送信
パルス数を削減し、従来技術のビーム形成方式の代わり
に領域形成方式が利用できるようになる。他の一実施例
では、幅広ビーム送信機１１５は従来技術のビーム送信
機によって置き換えられる。幅広ビーム送信機１１５の
出力は、多重チャネル送受スイッチ１２０を介して伝達
され、超音波トランスデューサ１２５を駆動するため使
用される。超音波トランスデューサ１２５は、超音波パ
ルス１２７を対象媒体１３０へ送信する。これらの超音
波パルス１２７は、減衰、散乱、反射、調波発生などに
よって変更される。戻りエコーはトランスデューサ素子
１２８によって受信される。トランスデューサ素子１２
８は、エコーを検出するため使用され、超音波パルス１
２７を発生させるため使用された超音波トランスデュー
サ１２５の一部分でもよい。検出された信号には、元の
送信周波数に近い周波数と、その他の調波周波数とを含
む超音波が含まれる。各トランスデューサ素子１２８
は、受信超音波パルスを電気信号に変換し、これらの電
気信号を別々のデータチャネル１３３へ供給する。
として示された本発明の一実施例を表すブロック図であ
る。システム１００は、複数のパルスを含む波形を生成
する波形発生器１１０を具備する。これらのパルスは、
オプションとして、種々の周波数、又は、多数の周波数
である。波形発生器１１０の出力は幅広ビーム送信機１
１５に供給される。幅広ビーム送信機１１５は、入力波
形を多数のチャネルに分離し、信号を増幅し、及び／又
は、幅広超音波波を形成するため必要な遅延を加える。
幅広ビーム技術は、領域を映像化するために必要な送信
パルス数を削減し、従来技術のビーム形成方式の代わり
に領域形成方式が利用できるようになる。他の一実施例
では、幅広ビーム送信機１１５は従来技術のビーム送信
機によって置き換えられる。幅広ビーム送信機１１５の
出力は、多重チャネル送受スイッチ１２０を介して伝達
され、超音波トランスデューサ１２５を駆動するため使
用される。超音波トランスデューサ１２５は、超音波パ
ルス１２７を対象媒体１３０へ送信する。これらの超音
波パルス１２７は、減衰、散乱、反射、調波発生などに
よって変更される。戻りエコーはトランスデューサ素子
１２８によって受信される。トランスデューサ素子１２
８は、エコーを検出するため使用され、超音波パルス１
２７を発生させるため使用された超音波トランスデュー
サ１２５の一部分でもよい。検出された信号には、元の
送信周波数に近い周波数と、その他の調波周波数とを含
む超音波が含まれる。各トランスデューサ素子１２８
は、受信超音波パルスを電気信号に変換し、これらの電
気信号を別々のデータチャネル１３３へ供給する。
【００１１】電気信号への変換後、パルスは、別々のデ
ータチャネル１３３から、多重チャネル送受スイッチ１
２０に供給される。多重チャネル送受スイッチ１２０
は、電気信号を多重チャネルアナログ増幅器１３５へ向
ける。アナログ増幅器１３５は、信号を増幅し、復調の
ためミキサ１４０へ供給する。ミキサ１４０は、アナロ
グミキサでも、多重チャネルミキサでも、位相変調器で
も、時間信号乗算器でも、或いは、その他の公知の信号
変調器でもよい。復調信号は、同相成分（Ｉ）及び直交
成分（Ｑ）からなる。別個のデータチャネル１３３は、
別々にフィルタ１４２を通過する。
ータチャネル１３３から、多重チャネル送受スイッチ１
２０に供給される。多重チャネル送受スイッチ１２０
は、電気信号を多重チャネルアナログ増幅器１３５へ向
ける。アナログ増幅器１３５は、信号を増幅し、復調の
ためミキサ１４０へ供給する。ミキサ１４０は、アナロ
グミキサでも、多重チャネルミキサでも、位相変調器で
も、時間信号乗算器でも、或いは、その他の公知の信号
変調器でもよい。復調信号は、同相成分（Ｉ）及び直交
成分（Ｑ）からなる。別個のデータチャネル１３３は、
別々にフィルタ１４２を通過する。
【００１２】一実施例において、フィルタ１４２は、特
定周波数範囲を選択的に阻止する多重チャネルバンドパ
スフィルタを含む。本実施例では、得られた信号は、多
重チャネルＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換器１４５
を使用してデジタル化され、Ｉ／Ｑデータバッファ１５
０に保持される。Ｉ／Ｑデータバッファ１５０は、多重
チャネルであり、オプション的に、別個のデータチャネ
ル１３３から受信されたデジタル信号を別々に合計する
ためプログラムしてもよい。Ｉ／Ｑデータバッファ１５
０は、保持されたデータを前処理モジュール１５０で利
用できるようにする。他の一実施例において、デジタル
ミキサ１４０及び／又はデジタルフィルタ１４２は、オ
プションとして、Ａ／Ｄ変換器１４５の後に配置され
る。
定周波数範囲を選択的に阻止する多重チャネルバンドパ
スフィルタを含む。本実施例では、得られた信号は、多
重チャネルＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換器１４５
を使用してデジタル化され、Ｉ／Ｑデータバッファ１５
０に保持される。Ｉ／Ｑデータバッファ１５０は、多重
チャネルであり、オプション的に、別個のデータチャネ
ル１３３から受信されたデジタル信号を別々に合計する
ためプログラムしてもよい。Ｉ／Ｑデータバッファ１５
０は、保持されたデータを前処理モジュール１５０で利
用できるようにする。他の一実施例において、デジタル
ミキサ１４０及び／又はデジタルフィルタ１４２は、オ
プションとして、Ａ／Ｄ変換器１４５の後に配置され
る。
【００１３】前処理モジュール１６０の一実施例には、
複数の周波数バンド前処理器１６２Ａ〜１６２Ｚが含ま
れる。これらのラベルＡ〜Ｚは、任意に指定されたもの
であり、周波数バンド前処理器１６２の台数を２６台に
制限する意図はない。各周波数バンド前処理器１６２
は、一部又は全部の別々のデータチャネル１３３から
の、Ｉ／Ｑデータバッファ１５０に保持された多数のデ
ータセットを処理することが可能である。周波数バンド
前処理器は、オプションとして、一つ以上の特性によっ
て区別される。これらの区別用の特性には、例えば、処
理周波数範囲（周波数バンド）と、処理された信号中の
特定エンコーディング、実行された処理のモードなどが
含まれる。１回以上の送受サイクルから得られる信号
は、オプションとして、画像形成前に、合成され、フィ
ルタ処理され、復号化され、及び／又は、変調される。
本発明の一実施例によれば、前処理モジュール１６０内
の各周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚは、Ｉ／Ｑデー
タバッファ１５０内の全部又は一部のデータにアクセス
することが可能である。周波数バンド前処理器１６２Ａ
−Ｚは、それぞれ、選択されたデータを受け取り、並列
に処理するので、バンドパスフィルタ１４２によって渡
された全てのデータは、オプションとして、少なくとも
一つの周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚによって処理
される。処理された、多重バンド、多重チャネル信号
は、多重チャネルデータバッファ１６５に格納してもよ
く、領域形成モジュール１７０内の一連の領域形成器１
７２によって利用できるようにされる。図１において、
領域形成器１７２は、それぞれ、１７２Ａ−１７２Ｚの
ラベルが付けられている。これらのラベルは、任意に付
けられたものであり、領域形成器１７２の台数を２６個
に制限するものではない。
複数の周波数バンド前処理器１６２Ａ〜１６２Ｚが含ま
れる。これらのラベルＡ〜Ｚは、任意に指定されたもの
であり、周波数バンド前処理器１６２の台数を２６台に
制限する意図はない。各周波数バンド前処理器１６２
は、一部又は全部の別々のデータチャネル１３３から
の、Ｉ／Ｑデータバッファ１５０に保持された多数のデ
ータセットを処理することが可能である。周波数バンド
前処理器は、オプションとして、一つ以上の特性によっ
て区別される。これらの区別用の特性には、例えば、処
理周波数範囲（周波数バンド）と、処理された信号中の
特定エンコーディング、実行された処理のモードなどが
含まれる。１回以上の送受サイクルから得られる信号
は、オプションとして、画像形成前に、合成され、フィ
ルタ処理され、復号化され、及び／又は、変調される。
本発明の一実施例によれば、前処理モジュール１６０内
の各周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚは、Ｉ／Ｑデー
タバッファ１５０内の全部又は一部のデータにアクセス
することが可能である。周波数バンド前処理器１６２Ａ
−Ｚは、それぞれ、選択されたデータを受け取り、並列
に処理するので、バンドパスフィルタ１４２によって渡
された全てのデータは、オプションとして、少なくとも
一つの周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚによって処理
される。処理された、多重バンド、多重チャネル信号
は、多重チャネルデータバッファ１６５に格納してもよ
く、領域形成モジュール１７０内の一連の領域形成器１
７２によって利用できるようにされる。図１において、
領域形成器１７２は、それぞれ、１７２Ａ−１７２Ｚの
ラベルが付けられている。これらのラベルは、任意に付
けられたものであり、領域形成器１７２の台数を２６個
に制限するものではない。
【００１４】領域形成モジュール１７０の実施例は、多
重チャネルデータバッファ１６５に保持されたデータ、
又は、前処理モジュール１６０から直接的に供給された
データを処理する。領域形成モジュール１７０で実行さ
れる処理には、対象媒体１３０内の信号源に関する位置
情報の計算が含まれる。各領域形成器１７２Ａ−Ｚは、
直線に沿った位置情報だけではなく、幅広ビーム技術を
使用して、領域をカバーする位置情報を形成する能力を
備えている。前処理モジュール１６０はデータを前処理
するので、各領域形成器１７２は、オプションとして、
特定の規準に制限されたデータセット、又は、データの
特定の局面を強調するため処理されたデータセットに対
して作用する。例えば、一実施例において、領域形成器
１７２Ａは、対象媒体１３０内の運動中成分を識別する
ため処理されたデータを受信する。したがって、領域形
成器１７２Ａは、前処理モジュール１６０によって受信
された信号全体のドップラー成分に作用する。同じ実施
例において、領域形成器１７２Ｂは、周波数バンド前処
理器１６２Ａ及び１６２Ｂによる処理後に合成されたデ
ータを処理するため設けられ、各周波数バンド前処理器
は特定のエンコーディングを含むデータを前処理する。
入力データが並列に処理されるとき、各領域形成器１７
２Ａ−Ｚは、同じ時間零及び時間的特性で出力データを
発生し、出力データは時間的に同期している。前処理モ
ジュール１６０は、オプションとして、データの総量を
削減するので、データ形成モジュール１７０は、前処理
モジュール１６０で受信したデータの一部だけに作用
し、計算は、非常に高速に実行される。前処理モジュー
ル１６０によって準備されたデータは、領域形成モジュ
ール１７０によって並列処理される。処理の並列性の局
面によって、領域形成モジュール１７０の出力間の時間
的遅延が除去され、種々のタイプの映像化モードを同時
に実行できるようになる。例えば、データ強調モーショ
ンが一つの映像化モードで処理され、同時に、静的構造
を表現するデータが別の映像化モードで処理される。
重チャネルデータバッファ１６５に保持されたデータ、
又は、前処理モジュール１６０から直接的に供給された
データを処理する。領域形成モジュール１７０で実行さ
れる処理には、対象媒体１３０内の信号源に関する位置
情報の計算が含まれる。各領域形成器１７２Ａ−Ｚは、
直線に沿った位置情報だけではなく、幅広ビーム技術を
使用して、領域をカバーする位置情報を形成する能力を
備えている。前処理モジュール１６０はデータを前処理
するので、各領域形成器１７２は、オプションとして、
特定の規準に制限されたデータセット、又は、データの
特定の局面を強調するため処理されたデータセットに対
して作用する。例えば、一実施例において、領域形成器
１７２Ａは、対象媒体１３０内の運動中成分を識別する
ため処理されたデータを受信する。したがって、領域形
成器１７２Ａは、前処理モジュール１６０によって受信
された信号全体のドップラー成分に作用する。同じ実施
例において、領域形成器１７２Ｂは、周波数バンド前処
理器１６２Ａ及び１６２Ｂによる処理後に合成されたデ
ータを処理するため設けられ、各周波数バンド前処理器
は特定のエンコーディングを含むデータを前処理する。
入力データが並列に処理されるとき、各領域形成器１７
２Ａ−Ｚは、同じ時間零及び時間的特性で出力データを
発生し、出力データは時間的に同期している。前処理モ
ジュール１６０は、オプションとして、データの総量を
削減するので、データ形成モジュール１７０は、前処理
モジュール１６０で受信したデータの一部だけに作用
し、計算は、非常に高速に実行される。前処理モジュー
ル１６０によって準備されたデータは、領域形成モジュ
ール１７０によって並列処理される。処理の並列性の局
面によって、領域形成モジュール１７０の出力間の時間
的遅延が除去され、種々のタイプの映像化モードを同時
に実行できるようになる。例えば、データ強調モーショ
ンが一つの映像化モードで処理され、同時に、静的構造
を表現するデータが別の映像化モードで処理される。
【００１５】一実施例では、領域形成モジュール１７０
の出力は、後処理システム１８０において合成される
か、或いは、更に処理される。領域形成モジュール１７
０の出力は実質的に同時に記録された信号に基づいてい
るので、幾つかの映像化モードから得られた出力データ
は、時間的なジッターを持ち込むことなく合成される。
本発明の種々の実施例において、後処理システム１８０
は、多数の幅広ビームゾーンからのデータを合成し、画
像スキャンコンバータ１９０へ送出するため一つのデー
タセットを準備する。画像スキャンコンバータ１９０は
オプション的な画像ディスプレイに出力する。
の出力は、後処理システム１８０において合成される
か、或いは、更に処理される。領域形成モジュール１７
０の出力は実質的に同時に記録された信号に基づいてい
るので、幾つかの映像化モードから得られた出力データ
は、時間的なジッターを持ち込むことなく合成される。
本発明の種々の実施例において、後処理システム１８０
は、多数の幅広ビームゾーンからのデータを合成し、画
像スキャンコンバータ１９０へ送出するため一つのデー
タセットを準備する。画像スキャンコンバータ１９０は
オプション的な画像ディスプレイに出力する。
【００１６】図２は、図１に例示されたシステムを利用
する本発明の一実施例のステップを示すフローチャート
である。波形発生ステップ２１０において、波形発生器
１１０は、パルスの系列を有する波形を生成するため使
用される。これらのパルスは、一つずつのパルス、パル
スの対、或いは、より多数のパルスの組み合わせとして
グループ分けされる。波形発生ステップ２１０で生成さ
れた波形は、オプションとして、周波数、振幅、パルス
幅、位相、若しくは、これらの変動のような複数の特性
を含む。これらの特性は、オプション的に波形をエンコ
ードするため使用される。一例として、図３には、逆位
相を有するパルス対の系列を含む波形が示されている。
する本発明の一実施例のステップを示すフローチャート
である。波形発生ステップ２１０において、波形発生器
１１０は、パルスの系列を有する波形を生成するため使
用される。これらのパルスは、一つずつのパルス、パル
スの対、或いは、より多数のパルスの組み合わせとして
グループ分けされる。波形発生ステップ２１０で生成さ
れた波形は、オプションとして、周波数、振幅、パルス
幅、位相、若しくは、これらの変動のような複数の特性
を含む。これらの特性は、オプション的に波形をエンコ
ードするため使用される。一例として、図３には、逆位
相を有するパルス対の系列を含む波形が示されている。
【００１７】幅広ビーム発生ステップ２１５において、
幅広ビーム送信機１１５は、波形発生器１１０で発生さ
れた波形を処理する。本発明の多様な局面によれば、幅
広ビーム送信機１１５による処理は、波形の増幅と、別
々のデータチャネル１３３間での波形の分離と、別々の
データチャネル１３３への遅延と重みの付与などを含
む。幅広ビーム発生ステップ２１５は、更に、別々の各
データチャネル１３３内で処理された波形を多重チャネ
ル送受スイッチ１２０及び多重素子超音波トランスデュ
ーサ１２５に供給する。送信超音波ステップ２２０で
は、超音波トランスデューサ１２５の各素子は、処理さ
れた波形を使用して超音波パルス１２７を送出する。本
発明は、オプションとして、幅広ビーム技術を含み得る
ので、映像化領域をカバーするために必要なパルス数
は、従来公知のビーム形成方式を使用して同じ領域をカ
バーするために必要なパルス数よりも著しく減少する。
幅広ビーム送信機１１５は、波形発生器１１０で発生さ
れた波形を処理する。本発明の多様な局面によれば、幅
広ビーム送信機１１５による処理は、波形の増幅と、別
々のデータチャネル１３３間での波形の分離と、別々の
データチャネル１３３への遅延と重みの付与などを含
む。幅広ビーム発生ステップ２１５は、更に、別々の各
データチャネル１３３内で処理された波形を多重チャネ
ル送受スイッチ１２０及び多重素子超音波トランスデュ
ーサ１２５に供給する。送信超音波ステップ２２０で
は、超音波トランスデューサ１２５の各素子は、処理さ
れた波形を使用して超音波パルス１２７を送出する。本
発明は、オプションとして、幅広ビーム技術を含み得る
ので、映像化領域をカバーするために必要なパルス数
は、従来公知のビーム形成方式を使用して同じ領域をカ
バーするために必要なパルス数よりも著しく減少する。
【００１８】パルス伝播ステップ２２５では、超音波パ
ルス１２７は、対象媒体１３０中を伝播する。対象媒体
１３０の変化は、エコーを発生させ、超音波パルス１２
７を変える。エコー受信ステップ２３０では、戻り超音
波信号は、トランスデューサ素子１２８を使用する超音
波トランスデューサ１２５によって受信される。トラン
スデューサ素子１２８は、超音波パルス１２７の周波数
若しくは調波周波数、或いは、その周辺周波数の戻り超
音波信号を受信する。各受信機は、別々のデータチャネ
ル１３７の一つに信号を発生し、別々の各データチャネ
ル１３３の信号は送受スイッチ１２０を介して、アナロ
グ増幅器１３５へ供給される。エコー受信ステップ２３
０から後処理ステップ２７５では、全ての演算は、別々
の解析モードで識別される集合のような別々のデータセ
ットに対して並列に実行してもよい。
ルス１２７は、対象媒体１３０中を伝播する。対象媒体
１３０の変化は、エコーを発生させ、超音波パルス１２
７を変える。エコー受信ステップ２３０では、戻り超音
波信号は、トランスデューサ素子１２８を使用する超音
波トランスデューサ１２５によって受信される。トラン
スデューサ素子１２８は、超音波パルス１２７の周波数
若しくは調波周波数、或いは、その周辺周波数の戻り超
音波信号を受信する。各受信機は、別々のデータチャネ
ル１３７の一つに信号を発生し、別々の各データチャネ
ル１３３の信号は送受スイッチ１２０を介して、アナロ
グ増幅器１３５へ供給される。エコー受信ステップ２３
０から後処理ステップ２７５では、全ての演算は、別々
の解析モードで識別される集合のような別々のデータセ
ットに対して並列に実行してもよい。
【００１９】増幅ステップ２３５は、別々のデータチャ
ネル１３３の信号を増幅するため、低雑音アナログ増幅
器１３５を使用する。Ｉ／Ｑ復調ステップ２４０では、
各チャネルは、信号を復調するミキサ１４０によって処
理される。図４Ａは、単一の受信機に関連した単一のチ
ャネルから得られた復調信号スペクトルの一例の説明図
である。信号成分は、超音波が送信された周波数ｆ
０と、送信周波数の高調波（２ｆ０、３ｆ０など）の付
近で検出される。本発明の一実施例において、ミキサ１
４０は、基本周波数ｆ０での信号の成分をベースバンド
周波数ｆｂに復調し、この信号の２次調波成分を新しい
周波数（ｆｂ＋ｆ０）に復調する。その結果は図４Ｂに
示されている。フィルタリングステップ２４５におい
て、各信号は、オプションとして、フィルタ１４２を通
過させられる。フィルタ１４２は、ハイパスフィルタ、
ローパスフィルタ、若しくは、バンドパスフィルタを信
号に適用する。フィルタリングのタイプは、信号の予想
用途に応じて選択される。
ネル１３３の信号を増幅するため、低雑音アナログ増幅
器１３５を使用する。Ｉ／Ｑ復調ステップ２４０では、
各チャネルは、信号を復調するミキサ１４０によって処
理される。図４Ａは、単一の受信機に関連した単一のチ
ャネルから得られた復調信号スペクトルの一例の説明図
である。信号成分は、超音波が送信された周波数ｆ
０と、送信周波数の高調波（２ｆ０、３ｆ０など）の付
近で検出される。本発明の一実施例において、ミキサ１
４０は、基本周波数ｆ０での信号の成分をベースバンド
周波数ｆｂに復調し、この信号の２次調波成分を新しい
周波数（ｆｂ＋ｆ０）に復調する。その結果は図４Ｂに
示されている。フィルタリングステップ２４５におい
て、各信号は、オプションとして、フィルタ１４２を通
過させられる。フィルタ１４２は、ハイパスフィルタ、
ローパスフィルタ、若しくは、バンドパスフィルタを信
号に適用する。フィルタリングのタイプは、信号の予想
用途に応じて選択される。
【００２０】Ａ／Ｄ変換ステップ２５０において、別個
の各データチャネル１３３内の信号は、Ａ／Ｄ変換器１
４５によってアナログ域（ドメイン）からデジタル域に
変換される。他の一実施例において、Ａ／Ｄ変換ステッ
プ２５０は、復調ステップ２４０又はフィルタリングス
テップ２４５の前に行われる。データ記憶ステップ２５
５において、各チャネルからのデジタルデータは、Ｉ／
Ｑデータバッファ１５０の格納される。Ｉ／Ｑデータバ
ッファ１５０は、オプションとして、複数のパルスから
生じたデジタル信号を合計する。合計された生（未加
工）のデータは、Ｉ／Ｑデータバッファ１５０の出力で
標本化される。選択された総和と位相条件の下で、合計
処理は、信号の一部の成分に対して零に接近する平均を
生ずる。
の各データチャネル１３３内の信号は、Ａ／Ｄ変換器１
４５によってアナログ域（ドメイン）からデジタル域に
変換される。他の一実施例において、Ａ／Ｄ変換ステッ
プ２５０は、復調ステップ２４０又はフィルタリングス
テップ２４５の前に行われる。データ記憶ステップ２５
５において、各チャネルからのデジタルデータは、Ｉ／
Ｑデータバッファ１５０の格納される。Ｉ／Ｑデータバ
ッファ１５０は、オプションとして、複数のパルスから
生じたデジタル信号を合計する。合計された生（未加
工）のデータは、Ｉ／Ｑデータバッファ１５０の出力で
標本化される。選択された総和と位相条件の下で、合計
処理は、信号の一部の成分に対して零に接近する平均を
生ずる。
【００２１】データ処理ステップ２６０において、処理
モジュール１６０は、Ｉ／Ｑデータバッファ１５０から
データを読み出し、１台以上の周波数バンド前処理器１
６２Ａ−Ｚを使用してデータを処理する。各周波数バン
ド前処理器１６２Ａ−Ｚは、Ｉ／Ｑデータバッファ１５
０内で利用可能な全てのデータにアクセスすることが可
能である。しかし、望ましい映像化モードのタイプに依
存して、各周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚは、デー
タのあるセグメントだけを処理するように動作させられ
る。本発明の多様な局面によれば、これらのセグメント
は、トランスデューサチャネル、周波数範囲、又は、エ
ンコーディングによって分割される。調菜実施例では、
周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚは、様々の処理ルー
チンをデータに適用する。典型的な一実施例において、
周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚの半分がドップラー
信号に関連したデータを処理するように構成され、残り
の半分が静的構造に関連したデータを処理するように構
成される。かくして、これらの実施例の場合に、処理モ
ジュール１６０は、多数のモード、多数の周波数バン
ド、多数のエンコーディング、及び／又は、多数の独立
データチャネルでＩ／Ｑデータバッファ１５０に保存さ
れたデータを処理する。処理モジュール１６０は、多数
の独立したえ周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚにより
構成されるので、処理は並列に行われる。
モジュール１６０は、Ｉ／Ｑデータバッファ１５０から
データを読み出し、１台以上の周波数バンド前処理器１
６２Ａ−Ｚを使用してデータを処理する。各周波数バン
ド前処理器１６２Ａ−Ｚは、Ｉ／Ｑデータバッファ１５
０内で利用可能な全てのデータにアクセスすることが可
能である。しかし、望ましい映像化モードのタイプに依
存して、各周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚは、デー
タのあるセグメントだけを処理するように動作させられ
る。本発明の多様な局面によれば、これらのセグメント
は、トランスデューサチャネル、周波数範囲、又は、エ
ンコーディングによって分割される。調菜実施例では、
周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚは、様々の処理ルー
チンをデータに適用する。典型的な一実施例において、
周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚの半分がドップラー
信号に関連したデータを処理するように構成され、残り
の半分が静的構造に関連したデータを処理するように構
成される。かくして、これらの実施例の場合に、処理モ
ジュール１６０は、多数のモード、多数の周波数バン
ド、多数のエンコーディング、及び／又は、多数の独立
データチャネルでＩ／Ｑデータバッファ１５０に保存さ
れたデータを処理する。処理モジュール１６０は、多数
の独立したえ周波数バンド前処理器１６２Ａ−Ｚにより
構成されるので、処理は並列に行われる。
【００２２】本発明の一実施例によれば、信号は、信号
に含まれるエンコーディングの関数として周波数バンド
前処理器１６２Ａ−Ｚによって処理される。例えば、波
形発生器１１０が二つ以上の別個の周波数でパルスを生
成する場合、戻される（符号化された）超音波エコー
は、その周波数によって区別される（復号化される）。
この区別する能力によって、エンコードされていないパ
ルスよりも速いレートで、パルスを調査中の物質に送信
することが可能になる。なぜならば、第２のパルスの組
は、第１の組が受信される前に送信され得るからであ
る。このエンコーディング方式を使用することにより、
パルス送信レートと、データの収集は、パルスの往復時
間（ラウンドトリップタイム）による制限を受けなくな
る。パルス往復時間は、パルスの送信と、生じる全ての
エコーの検出との間の時間である。周波数バンド前処理
器１６２Ａ−Ｚは、一つ以上の別々の周波数バンドから
得られた信号を選択し処理するように個別に設定するこ
とが可能である。
に含まれるエンコーディングの関数として周波数バンド
前処理器１６２Ａ−Ｚによって処理される。例えば、波
形発生器１１０が二つ以上の別個の周波数でパルスを生
成する場合、戻される（符号化された）超音波エコー
は、その周波数によって区別される（復号化される）。
この区別する能力によって、エンコードされていないパ
ルスよりも速いレートで、パルスを調査中の物質に送信
することが可能になる。なぜならば、第２のパルスの組
は、第１の組が受信される前に送信され得るからであ
る。このエンコーディング方式を使用することにより、
パルス送信レートと、データの収集は、パルスの往復時
間（ラウンドトリップタイム）による制限を受けなくな
る。パルス往復時間は、パルスの送信と、生じる全ての
エコーの検出との間の時間である。周波数バンド前処理
器１６２Ａ−Ｚは、一つ以上の別々の周波数バンドから
得られた信号を選択し処理するように個別に設定するこ
とが可能である。
【００２３】前処理後に、データは、オプションとし
て、データ記憶ステップ２６５で、多重チャネルデータ
バッファ１６５に保存してもよい。このステップは、平
均化や、前処理モジュール１６０と領域形成モジュール
の間の同期のような更なるデータ操作を可能にする。前
処理モード数と、周波数バンドと、データチャネルの積
が、周波数バンド前処理器の台数よりも多い場合、一部
のチャネルは並列に前処理され、その結果が多重チャネ
ルデータバッファ１６５に格納される。この前処理プロ
セスに続いて、別のチャネルの組がオプション的に前処
理され保存される。前処理プロセスは、全チャネルが前
処理され保存されるまで反復される。多重チャネルデー
タバッファ１６５の使用により、更に、多数の並列処理
モード、周波数バンド、エンコーディング方式などを組
み込むことが可能になる。
て、データ記憶ステップ２６５で、多重チャネルデータ
バッファ１６５に保存してもよい。このステップは、平
均化や、前処理モジュール１６０と領域形成モジュール
の間の同期のような更なるデータ操作を可能にする。前
処理モード数と、周波数バンドと、データチャネルの積
が、周波数バンド前処理器の台数よりも多い場合、一部
のチャネルは並列に前処理され、その結果が多重チャネ
ルデータバッファ１６５に格納される。この前処理プロ
セスに続いて、別のチャネルの組がオプション的に前処
理され保存される。前処理プロセスは、全チャネルが前
処理され保存されるまで反復される。多重チャネルデー
タバッファ１６５の使用により、更に、多数の並列処理
モード、周波数バンド、エンコーディング方式などを組
み込むことが可能になる。
【００２４】領域形成ステップ２７０では、処理された
データが、領域形成モジュール１７０を使用して並列領
域形成計算を実行するため用いられる。領域形成モジュ
ール１７０は、複数の領域形成器１７２Ａ−Ｚを含む。
各領域形成器１７２Ａ−Ｚは、個別の周波数バンド前処
理器１６２Ａ−Ｚによって発生されたデータから、エコ
ー源の場所を特定するため作動状態にされる。例えば、
本発明の一実施例によれば、領域形成器１７２Ａは、周
波数バンド前処理器１６２Ａによって処理されたデータ
を処理するように構成される。本発明の別の実施例で
は、領域形成器１７２Ａは、データの一部分が周波数バ
ンド前処理器１６２Ｂ及び周波数バンド前処理器１６２
Ａによって別々に前処理された後、多重チャネルデータ
バッファ１６５で合成されたデータを処理するように構
成される。データを前処理することによって、雑音、望
ましくない信号成分、並びに、各データチャネル内のデ
ータ総量を減少させ得る可能性がある。
データが、領域形成モジュール１７０を使用して並列領
域形成計算を実行するため用いられる。領域形成モジュ
ール１７０は、複数の領域形成器１７２Ａ−Ｚを含む。
各領域形成器１７２Ａ−Ｚは、個別の周波数バンド前処
理器１６２Ａ−Ｚによって発生されたデータから、エコ
ー源の場所を特定するため作動状態にされる。例えば、
本発明の一実施例によれば、領域形成器１７２Ａは、周
波数バンド前処理器１６２Ａによって処理されたデータ
を処理するように構成される。本発明の別の実施例で
は、領域形成器１７２Ａは、データの一部分が周波数バ
ンド前処理器１６２Ｂ及び周波数バンド前処理器１６２
Ａによって別々に前処理された後、多重チャネルデータ
バッファ１６５で合成されたデータを処理するように構
成される。データを前処理することによって、雑音、望
ましくない信号成分、並びに、各データチャネル内のデ
ータ総量を減少させ得る可能性がある。
【００２５】領域形成モジュール１７０内に数台の領域
形成器１７２Ａ−Ｚが存在することによって、多数の映
像化モードに関連したデータの並列処理を実現できるよ
うになる。例えば、領域形成器１７２Ａは、移動エコー
源と関連付けられたデータを処理するように構成され、
領域形成器Ｂは、静止エコー源と関連付けられたデータ
を処理するように構成される。他の一実施例では、領域
形成器１７２ＡはエンコーディングタイプＡのデータを
処理するように構成され、領域形成器Ｂはエンコーディ
ングタイプＢのデータを処理するように構成される。こ
こで、エンコーディングタイプＡとＢは、任意の二つの
区別可能なエンコーディング方式を表す。
形成器１７２Ａ−Ｚが存在することによって、多数の映
像化モードに関連したデータの並列処理を実現できるよ
うになる。例えば、領域形成器１７２Ａは、移動エコー
源と関連付けられたデータを処理するように構成され、
領域形成器Ｂは、静止エコー源と関連付けられたデータ
を処理するように構成される。他の一実施例では、領域
形成器１７２ＡはエンコーディングタイプＡのデータを
処理するように構成され、領域形成器Ｂはエンコーディ
ングタイプＢのデータを処理するように構成される。こ
こで、エンコーディングタイプＡとＢは、任意の二つの
区別可能なエンコーディング方式を表す。
【００２６】オプションとしての後処理ステップ２７５
において、領域形成モジュール１７０の出力は、後処理
システム１８０によって後処理される。後処理は、様々
なモードを使用して発生されたデータのエンコーディン
グ、様々なモードを使用して発生されたデータ間の和と
差の計算、異なる時間に記録されたえデータ間の差の計
算、微分計算及び積分計算などのような一つ以上の要素
を含む。後処理システム１８０は、拡張領域をカバーす
るデータセットを生成するため、多数の送信ゾーンから
獲得されたデータを合成することも可能である。後処理
は、少なくとも、座標系の関数として信号のある種の属
性を表現するデータを発生する。
において、領域形成モジュール１７０の出力は、後処理
システム１８０によって後処理される。後処理は、様々
なモードを使用して発生されたデータのエンコーディン
グ、様々なモードを使用して発生されたデータ間の和と
差の計算、異なる時間に記録されたえデータ間の差の計
算、微分計算及び積分計算などのような一つ以上の要素
を含む。後処理システム１８０は、拡張領域をカバーす
るデータセットを生成するため、多数の送信ゾーンから
獲得されたデータを合成することも可能である。後処理
は、少なくとも、座標系の関数として信号のある種の属
性を表現するデータを発生する。
【００２７】オプション的な画像スキャン変換ステップ
２８０において、画像は、画像スキャンコンバータ１９
０を用いて準備される。画像は、選択的に、後処理ステ
ップ２７５で派生したエンコーディングのモーション映
像、及び／又は、偽カラー表現を含む場合がある。例え
ば、本発明の一実施例では、検出された物質の速度が計
算され、カラーは速度の範囲及び分布を視覚的に伝える
ように選択される。本発明の他の一実施例では、対象物
質の静止コンポーネントは、物質超音波反射率を表すよ
うに設計されたカラー方式を用いて表示される。
２８０において、画像は、画像スキャンコンバータ１９
０を用いて準備される。画像は、選択的に、後処理ステ
ップ２７５で派生したエンコーディングのモーション映
像、及び／又は、偽カラー表現を含む場合がある。例え
ば、本発明の一実施例では、検出された物質の速度が計
算され、カラーは速度の範囲及び分布を視覚的に伝える
ように選択される。本発明の他の一実施例では、対象物
質の静止コンポーネントは、物質超音波反射率を表すよ
うに設計されたカラー方式を用いて表示される。
【００２８】上記の処理は、オプション的に、視野全体
がカバーされるまで、多数の送信ゾーンに対して反復さ
れる。例えば、発明の名称が“Block Switching in Ult
rasound Imaging（超音波映像化におけるブロック切
換）”である同時に継続中の米国特許出願を参照のこ
と。多重モード及び／又は多重バンド信号の最終画像
は、合成され、画像スキャンコンバータ１９０によって
適当な表示フォーマットにスキャンコンバートされる。
がカバーされるまで、多数の送信ゾーンに対して反復さ
れる。例えば、発明の名称が“Block Switching in Ult
rasound Imaging（超音波映像化におけるブロック切
換）”である同時に継続中の米国特許出願を参照のこ
と。多重モード及び／又は多重バンド信号の最終画像
は、合成され、画像スキャンコンバータ１９０によって
適当な表示フォーマットにスキャンコンバートされる。
【００２９】オプション的な表示ステップ２８５におい
て、画像スキャン変換ステップ２８０で準備された画像
は、画像ディスプレイ１９２を使用して表示される。最
終画像は、異なる映像化モード若しくは周波数バンドか
ら生ずる画像の様々なコンポーネント間の時間遅延又は
タイムラグを殆ど伴うことなく、或いは、全く伴うこと
なく表示される。
て、画像スキャン変換ステップ２８０で準備された画像
は、画像ディスプレイ１９２を使用して表示される。最
終画像は、異なる映像化モード若しくは周波数バンドか
ら生ずる画像の様々なコンポーネント間の時間遅延又は
タイムラグを殆ど伴うことなく、或いは、全く伴うこと
なく表示される。
【００３０】本発明において、一つ以上の映像化モード
は、オプションとして、送信された超音波パルスの単一
の組から生成された単一のデータセットに対して実行さ
れる。これらの実施例の場合、超音波パルスの単一の組
は、多数の解析モードに基づいて、エコーロケーション
データを生成するため、並列に使用される。一部の実施
例では、並列多重モード映像化は、可視性の時間的に同
期した画像を作成するので、従来技術による多重モード
映像化におけるエコーデータの直列発生方法の場合に付
随した時間ジッター（時間的異常性）が除去される。多
重バンド前処理及び領域形成は、エンコーディング特性
に基づく信号の分離を可能にさせる。例えば、別々の周
波数バンドから生成された画像、又は、その他のエコー
ロケーションデータは、並列に形成され、フレームレー
トを低下させることなくスペックル雑音を減少させるた
め一つに合成される。
は、オプションとして、送信された超音波パルスの単一
の組から生成された単一のデータセットに対して実行さ
れる。これらの実施例の場合、超音波パルスの単一の組
は、多数の解析モードに基づいて、エコーロケーション
データを生成するため、並列に使用される。一部の実施
例では、並列多重モード映像化は、可視性の時間的に同
期した画像を作成するので、従来技術による多重モード
映像化におけるエコーデータの直列発生方法の場合に付
随した時間ジッター（時間的異常性）が除去される。多
重バンド前処理及び領域形成は、エンコーディング特性
に基づく信号の分離を可能にさせる。例えば、別々の周
波数バンドから生成された画像、又は、その他のエコー
ロケーションデータは、並列に形成され、フレームレー
トを低下させることなくスペックル雑音を減少させるた
め一つに合成される。
【００３１】図５は、２次元映像化用の調波信号と、カ
ラードップラー映像化用の基本信号が生成され、並列に
処理される本発明の一実施例を説明するブロック図であ
る。本実施例は、同時に２種類のデータ処理モードを実
行する。図５に示された例によれば、一方のモードは、
高解像度２次元調波組織映像化を実行するため設計さ
れ、他方のモードは、カラードップラーフロー映像化を
実行するため設計される。両方のモードは、パルス発射
の系列から生成され、Ｉ／Ｑデータバッファ１５０で収
集された同じデータセットを使用する。他の実施例は、
オプション的に、並列に実行される３種類以上の解析モ
ードを含む。
ラードップラー映像化用の基本信号が生成され、並列に
処理される本発明の一実施例を説明するブロック図であ
る。本実施例は、同時に２種類のデータ処理モードを実
行する。図５に示された例によれば、一方のモードは、
高解像度２次元調波組織映像化を実行するため設計さ
れ、他方のモードは、カラードップラーフロー映像化を
実行するため設計される。両方のモードは、パルス発射
の系列から生成され、Ｉ／Ｑデータバッファ１５０で収
集された同じデータセットを使用する。他の実施例は、
オプション的に、並列に実行される３種類以上の解析モ
ードを含む。
【００３２】２次元調波組織映像化の場合、データは、
Ｉ／Ｑデータバッファ１５０から周波数バンド前処理器
１６２Ａにコピーされる。このモードでは、周波数バン
ド前処理器１６２Ａは、高解像度２次元組織画像を生成
すべく、調波信号を処理するため使用される。周波数バ
ンド前処理器１６２Ａは、多重パルス平均化器５１０、
デジタルミキサ５２０、及び、ベースバンドフィルタ５
３０を具備するように構成される。前処理の結果は、オ
プション的に、多重チャネルデータバッファ１６５に保
存され、エコーロケーションデータ（画像）を再構成す
るため領域形成器１７２Ａに供給される。エコーロケー
ションデータ（画像）は、後処理器１８２Ａに供給され
る。本実施例の場合、後処理器１８２Ａは、振幅検出器
５６０及び画像プロセッサ５７０を含む。
Ｉ／Ｑデータバッファ１５０から周波数バンド前処理器
１６２Ａにコピーされる。このモードでは、周波数バン
ド前処理器１６２Ａは、高解像度２次元組織画像を生成
すべく、調波信号を処理するため使用される。周波数バ
ンド前処理器１６２Ａは、多重パルス平均化器５１０、
デジタルミキサ５２０、及び、ベースバンドフィルタ５
３０を具備するように構成される。前処理の結果は、オ
プション的に、多重チャネルデータバッファ１６５に保
存され、エコーロケーションデータ（画像）を再構成す
るため領域形成器１７２Ａに供給される。エコーロケー
ションデータ（画像）は、後処理器１８２Ａに供給され
る。本実施例の場合、後処理器１８２Ａは、振幅検出器
５６０及び画像プロセッサ５７０を含む。
【００３３】ドップラーフロー映像化モードの場合、デ
ータはＩ／Ｑデータバッファ１５０から周波数バンド前
処理器１６２Ｂにコピーされる。本実施例では、このデ
ータは、並列２次元調波組織映像化モードで使用するた
めＩ／Ｑデータバッファ１５０からコピーされたデータ
と同じデータである。ドップラーフロー映像化モードの
場合、周波数バンド前処理器１６２Ｂは、クラッターフ
ィルタ５４０及びベースバンドフィルタ５５０を具備す
る。これらの素子を使用することにより、周波数バンド
前処理器１６２Ｂは、対象媒体１３０内の移動標的を検
出するため基本周波数信号を処理する。多重チャネルデ
ータバッファ１６５にオプションとして記憶し、領域形
成器１７２Ｂによって処理した後、再構成されたエコー
ロケーションデータは、後処理器１８２Ｂに供給され、
後処理器１８２Ｂは、ドップラーフロー推定器５８０
と、カラーフロー画像プロセッサ５９０と、を含む。画
像スキャンコンバータ１９０は、両方の処理モードを使
用して生成されたエコーロケーションデータを合成し、
最終画像を形成するため合成データを適当な表示フォー
マットに変換する。最終画像は、オプション的に、画像
ディスプレイ１９２を使用して表示される。
ータはＩ／Ｑデータバッファ１５０から周波数バンド前
処理器１６２Ｂにコピーされる。本実施例では、このデ
ータは、並列２次元調波組織映像化モードで使用するた
めＩ／Ｑデータバッファ１５０からコピーされたデータ
と同じデータである。ドップラーフロー映像化モードの
場合、周波数バンド前処理器１６２Ｂは、クラッターフ
ィルタ５４０及びベースバンドフィルタ５５０を具備す
る。これらの素子を使用することにより、周波数バンド
前処理器１６２Ｂは、対象媒体１３０内の移動標的を検
出するため基本周波数信号を処理する。多重チャネルデ
ータバッファ１６５にオプションとして記憶し、領域形
成器１７２Ｂによって処理した後、再構成されたエコー
ロケーションデータは、後処理器１８２Ｂに供給され、
後処理器１８２Ｂは、ドップラーフロー推定器５８０
と、カラーフロー画像プロセッサ５９０と、を含む。画
像スキャンコンバータ１９０は、両方の処理モードを使
用して生成されたエコーロケーションデータを合成し、
最終画像を形成するため合成データを適当な表示フォー
マットに変換する。最終画像は、オプション的に、画像
ディスプレイ１９２を使用して表示される。
【００３４】図５に導入された種々の素子５１０乃至５
９０は、ソフトウェアを使用して実現してもよい。かく
して、一実施例のある場面では、前処理器１６２Ａは、
多重パルス平均化器５１０、デジタルミキサ５２０、及
び、ベースバンドフィルタ５３０を含み、同じ実施例の
次の場面では、前処理器１６２Ａは、今度は、クラッタ
ーフィルタ５４０及びベースバンドフィルタ５５０を組
み込むようにソフトウェアによって再構成される。後処
理器１８２Ａは、オプションとして、同じようにソフト
ウェアによって再構成可能である。
９０は、ソフトウェアを使用して実現してもよい。かく
して、一実施例のある場面では、前処理器１６２Ａは、
多重パルス平均化器５１０、デジタルミキサ５２０、及
び、ベースバンドフィルタ５３０を含み、同じ実施例の
次の場面では、前処理器１６２Ａは、今度は、クラッタ
ーフィルタ５４０及びベースバンドフィルタ５５０を組
み込むようにソフトウェアによって再構成される。後処
理器１８２Ａは、オプションとして、同じようにソフト
ウェアによって再構成可能である。
【００３５】図６には、図５に示された素子を利用して
並列に実行可能な２種類の映像化モードを実現する方法
の二つのフローチャートが示されている。図６Ａは、調
波信号が２次元映像化のため処理される本発明の方法に
含まれるステップを表している。図６Ｂには、基本信号
がドップラー映像化のため処理される本発明の方法に含
まれるステップが表されている。両方のフローチャート
は、図２のステップ２５５から始まり、図２のステップ
２８０で終わる。
並列に実行可能な２種類の映像化モードを実現する方法
の二つのフローチャートが示されている。図６Ａは、調
波信号が２次元映像化のため処理される本発明の方法に
含まれるステップを表している。図６Ｂには、基本信号
がドップラー映像化のため処理される本発明の方法に含
まれるステップが表されている。両方のフローチャート
は、図２のステップ２５５から始まり、図２のステップ
２８０で終わる。
【００３６】図６Ａに示された方法では、データ処理ス
テップ２６０は、データ平均化ステップ６１０と、デジ
タル変調ステップ６２０と、ベースバンドフィルタリン
グステップ６３０と、を含む。データ平均化ステップ６
１０では、多重パルス平均化５１０（図５）は、位相反
転送信パルスの多数のペアを使用して発生された多数の
受信信号を平均化することによって、基本周波数成分を
減少又は除去する。これらの位相反転パルスシーケンス
からの受信信号の第２調波成分は同相であるため、第２
調波成分の信号対雑音比は、平均化処理によって高めら
れる。得られた信号の例は、図７Ａに示されている。基
本周波数での信号は、基本的にうち消され、第２調波信
号が強調される。送信パルスシーケンスが位相反転され
ていない他の実施例では、信号平均は、信号対雑音比を
改良するためだけに役立つ。デジタル復調ステップ６２
０において、デジタルミキサ５２０は、第２調波成分を
ベースバンド周波数まで復調する。結果として生じる可
能性のある信号は図７Ｂに示されている。ベースバンド
フィルタリングステップ６３０において、ベースバンド
フィルタ５３０は、あらゆる残留基本周波数成分、及
び、ベースバンド外のその他の雑音を除去し、同時に、
復調された第２調波信号を維持するため使用される。
テップ２６０は、データ平均化ステップ６１０と、デジ
タル変調ステップ６２０と、ベースバンドフィルタリン
グステップ６３０と、を含む。データ平均化ステップ６
１０では、多重パルス平均化５１０（図５）は、位相反
転送信パルスの多数のペアを使用して発生された多数の
受信信号を平均化することによって、基本周波数成分を
減少又は除去する。これらの位相反転パルスシーケンス
からの受信信号の第２調波成分は同相であるため、第２
調波成分の信号対雑音比は、平均化処理によって高めら
れる。得られた信号の例は、図７Ａに示されている。基
本周波数での信号は、基本的にうち消され、第２調波信
号が強調される。送信パルスシーケンスが位相反転され
ていない他の実施例では、信号平均は、信号対雑音比を
改良するためだけに役立つ。デジタル復調ステップ６２
０において、デジタルミキサ５２０は、第２調波成分を
ベースバンド周波数まで復調する。結果として生じる可
能性のある信号は図７Ｂに示されている。ベースバンド
フィルタリングステップ６３０において、ベースバンド
フィルタ５３０は、あらゆる残留基本周波数成分、及
び、ベースバンド外のその他の雑音を除去し、同時に、
復調された第２調波信号を維持するため使用される。
【００３７】ベースバンドフィルタリング６３０の後、
データは、オプションとして、データ記憶ステップ２６
５で、多重チャネルデータバッファ１６５に格納され
る。領域形成ステップ２７０において、前処理された第
２調波成分は領域形成器１７２Ａに供給され、エコーロ
ケーションデータは、２次元組織画像のため再構成され
る。
データは、オプションとして、データ記憶ステップ２６
５で、多重チャネルデータバッファ１６５に格納され
る。領域形成ステップ２７０において、前処理された第
２調波成分は領域形成器１７２Ａに供給され、エコーロ
ケーションデータは、２次元組織画像のため再構成され
る。
【００３８】図６Ａに示された方法の場合、後処理ステ
ップ２７５は、信号振幅検出ステップ６４０と、２次元
画像処理ステップ６５０とを含む、振幅検出ステップ６
４０には、Ｉ／Ｑ信号対振幅変換及び対数圧縮が含まれ
る。２次元画像処理ステップ６５０は、オプションとし
て、利得及びダイナミックレンジの調整、空間フィルタ
リング及び／又は時間的フィルタリングなどのような動
作を含む。
ップ２７５は、信号振幅検出ステップ６４０と、２次元
画像処理ステップ６５０とを含む、振幅検出ステップ６
４０には、Ｉ／Ｑ信号対振幅変換及び対数圧縮が含まれ
る。２次元画像処理ステップ６５０は、オプションとし
て、利得及びダイナミックレンジの調整、空間フィルタ
リング及び／又は時間的フィルタリングなどのような動
作を含む。
【００３９】図６Ｂに示された方法の場合、前処理ステ
ップ２６０は、クラッターフィルタリングステップ６６
０と、ベースバンドフィルタリングステップ６７０とを
含む。クラッターフィルタリングステップ６６０におい
て、クラッターフィルタ５４０は、対象媒体１３０内で
静止したソース及び低速移動するソースから生じる信号
を除去するため、調波組織映像化のため収集された多数
の信号と同じ信号に適用される。ベースバンドフィルタ
リングステップ６７０において、ベースバンドフィルタ
５５０は、クラッターフィルタ処理された基本周波数成
分を抽出し、ベースバンド外の雑音を除去するため使用
される。前処理データステップ２６０の後には、選択的
な記憶ステップ２６５及び領域形成ステップ２７０が続
く。
ップ２６０は、クラッターフィルタリングステップ６６
０と、ベースバンドフィルタリングステップ６７０とを
含む。クラッターフィルタリングステップ６６０におい
て、クラッターフィルタ５４０は、対象媒体１３０内で
静止したソース及び低速移動するソースから生じる信号
を除去するため、調波組織映像化のため収集された多数
の信号と同じ信号に適用される。ベースバンドフィルタ
リングステップ６７０において、ベースバンドフィルタ
５５０は、クラッターフィルタ処理された基本周波数成
分を抽出し、ベースバンド外の雑音を除去するため使用
される。前処理データステップ２６０の後には、選択的
な記憶ステップ２６５及び領域形成ステップ２７０が続
く。
【００４０】図６Ｂに示された実施例の場合、後処理ス
テップ２７５は、ドップラーパラメータ推定ステップ６
８０と、ドップラーパラメータ後処理ステップ６９０を
含む。ドップラーパラメータ推定ステップ６８０におい
て、ドップラーフロー推定器５８０は、ドップラー速
度、ドップラー速度分散、ドップラーエネルギーなどの
ようなフローパラメータを計算する。これらの計算は、
オプション的には、従来技術において公知の自己相関法
を用いて実現される。ドップラーパラメータ後処理ステ
ップ６９０において、カラーフロー画像プロセッサ５９
０は、対象のドップラーパラメータの情報を伝搬するカ
ラー画像を生成するため、閾値化、雑音除去、平滑化、
カラー符号化、及び／又は、その他の処理技術を使用す
る。
テップ２７５は、ドップラーパラメータ推定ステップ６
８０と、ドップラーパラメータ後処理ステップ６９０を
含む。ドップラーパラメータ推定ステップ６８０におい
て、ドップラーフロー推定器５８０は、ドップラー速
度、ドップラー速度分散、ドップラーエネルギーなどの
ようなフローパラメータを計算する。これらの計算は、
オプション的には、従来技術において公知の自己相関法
を用いて実現される。ドップラーパラメータ後処理ステ
ップ６９０において、カラーフロー画像プロセッサ５９
０は、対象のドップラーパラメータの情報を伝搬するカ
ラー画像を生成するため、閾値化、雑音除去、平滑化、
カラー符号化、及び／又は、その他の処理技術を使用す
る。
【００４１】図６Ａ及び６Ｂに示された方法は、オプシ
ョンとして並列に実行される。両方の処理の結果は、画
像スキャン変換ステップ２３０（図２）において、単一
の画像データセットに合成される。この単一画像データ
セットは、画像ディスプレイ１９２を使用して表示ステ
ップ２８５で表示される。両方の映像化モードは並列に
実行され、同じ受信データのセットを使用するので、出
力は、直列的な実行よりも高速に生成され、各映像化モ
ードを使用して生成された画像は、相互に時間的に同期
している。画像生成が高速化されることによって、フレ
ームレートを高くすることができる。多数の映像化モー
ドのためのデータ収集の同期化は、得られた複合画像中
の時間的異常性を除去、若しくは、低減する。多数の送
信パルスから生じる符号化されたデータは、オプション
として、信号対雑音比を向上させるため一まとめに加算
される。
ョンとして並列に実行される。両方の処理の結果は、画
像スキャン変換ステップ２３０（図２）において、単一
の画像データセットに合成される。この単一画像データ
セットは、画像ディスプレイ１９２を使用して表示ステ
ップ２８５で表示される。両方の映像化モードは並列に
実行され、同じ受信データのセットを使用するので、出
力は、直列的な実行よりも高速に生成され、各映像化モ
ードを使用して生成された画像は、相互に時間的に同期
している。画像生成が高速化されることによって、フレ
ームレートを高くすることができる。多数の映像化モー
ドのためのデータ収集の同期化は、得られた複合画像中
の時間的異常性を除去、若しくは、低減する。多数の送
信パルスから生じる符号化されたデータは、オプション
として、信号対雑音比を向上させるため一まとめに加算
される。
【００４２】ステップ２６０乃至２７５は、オプション
として、基本映像化、カラードップラー映像化、高調波
映像化、スペクトルドップラー映像化、及び／又は、そ
の他の任意の超音波映像化モードのような付加的かつ代
替的な映像化モードを含む。他の実施例では、３種類以
上の並列モードの組み合わせも実現可能である。例え
ば、３種類の並列モードのある組には、調波組織映像
化、カラードップラー映像化、及び、スペクトルドップ
ラー映像化が含まれる。３種類の並列モードの別の組に
は、調波組織映像化、ドップラー組織映像化、及び、カ
ラードップラー映像化が含まれる。
として、基本映像化、カラードップラー映像化、高調波
映像化、スペクトルドップラー映像化、及び／又は、そ
の他の任意の超音波映像化モードのような付加的かつ代
替的な映像化モードを含む。他の実施例では、３種類以
上の並列モードの組み合わせも実現可能である。例え
ば、３種類の並列モードのある組には、調波組織映像
化、カラードップラー映像化、及び、スペクトルドップ
ラー映像化が含まれる。３種類の並列モードの別の組に
は、調波組織映像化、ドップラー組織映像化、及び、カ
ラードップラー映像化が含まれる。
【００４３】実際上、上記の方法は、オプションとし
て、対象媒体１３０内の画像視野をカバーする一連のゾ
ーンに適用される。各ゾーンは、独立に処理され、合成
ゾーンの画像は画像スキャンコンバータ１９０によって
構築され得る。各ゾーンにおいて、Ｎ個のパルスの組
は、並列処理を使用してデータを発生させるため使用さ
れる。Ｋ個のゾーンに対して、全部でＫ＊Ｎ個のパルス
が完全な画像を形成するために必要である。一部の映像
化モードでは、Ｎの最小値は２であり、他の映像化モー
ドでは、Ｎの最小値は１である。処理モードの個数が増
加しても、要求されるパルス数が増加するとは限らな
い。また、電力消費を最小限に抑えることにより、バッ
テリーのような電力源の寿命が延び、バッテリー給電さ
れた単一モード若しくは多重モードの機器を利用する際
に動作時間が長くなる。
て、対象媒体１３０内の画像視野をカバーする一連のゾ
ーンに適用される。各ゾーンは、独立に処理され、合成
ゾーンの画像は画像スキャンコンバータ１９０によって
構築され得る。各ゾーンにおいて、Ｎ個のパルスの組
は、並列処理を使用してデータを発生させるため使用さ
れる。Ｋ個のゾーンに対して、全部でＫ＊Ｎ個のパルス
が完全な画像を形成するために必要である。一部の映像
化モードでは、Ｎの最小値は２であり、他の映像化モー
ドでは、Ｎの最小値は１である。処理モードの個数が増
加しても、要求されるパルス数が増加するとは限らな
い。また、電力消費を最小限に抑えることにより、バッ
テリーのような電力源の寿命が延び、バッテリー給電さ
れた単一モード若しくは多重モードの機器を利用する際
に動作時間が長くなる。
【００４４】本発明による並列処理アーキテクチャは、
非常に高速のデータ処理速度を達成する。生のＩ／Ｑデ
ータの前処理は、入力信号を最適化し、領域形成前に信
号対雑音比を向上させる。
非常に高速のデータ処理速度を達成する。生のＩ／Ｑデ
ータの前処理は、入力信号を最適化し、領域形成前に信
号対雑音比を向上させる。
【００４５】上述の処理及び装置の好ましい実施例の説
明から、当業者には、実施例の変更及び追加が本発明の
原理を逸脱することなくなされることが明らかであろ
う。例えば、処理モジュール１６０及び領域形成モジュ
ール１７０は、代替的な手段によって獲得された超音波
データを処理するために使用できる。様々な実施例にお
いて、領域形成器１７２は、並列多重ラインビーム形成
器の系列のような代替的なエコー形成システムによって
置換でき、この個別の例は従来技術において公知であ
る。エコー形成システムには、ビーム（１次元）形成シ
ステム、領域（２次元）形成システム、容積（３次元）
形成システム、及び、多次元形成システムが含まれる。
本発明の超音波システムは、広範囲の物質を映像化する
ために使用される。
明から、当業者には、実施例の変更及び追加が本発明の
原理を逸脱することなくなされることが明らかであろ
う。例えば、処理モジュール１６０及び領域形成モジュ
ール１７０は、代替的な手段によって獲得された超音波
データを処理するために使用できる。様々な実施例にお
いて、領域形成器１７２は、並列多重ラインビーム形成
器の系列のような代替的なエコー形成システムによって
置換でき、この個別の例は従来技術において公知であ
る。エコー形成システムには、ビーム（１次元）形成シ
ステム、領域（２次元）形成システム、容積（３次元）
形成システム、及び、多次元形成システムが含まれる。
本発明の超音波システムは、広範囲の物質を映像化する
ために使用される。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例の処理ステップのフローチャ
ートである。
ートである。
【図３】本発明の一実施例の実行中にあるステップで検
出された信号を表現する波形の説明図である。
出された信号を表現する波形の説明図である。
【図４Ａ】単一の受信用トランスデューサと関連した単
一チャネルからの復調信号スペクトルの一例の説明図で
ある。
一チャネルからの復調信号スペクトルの一例の説明図で
ある。
【図４Ｂ】Ｉ／Ｑミキサによる復調後に検出された信号
を表現するスペクトルの説明図である。
を表現するスペクトルの説明図である。
【図５】２次元映像化用の調波信号とドップラー映像化
用の基本信号が並列に処理される本発明の一実施例のブ
ロック図である。
用の基本信号が並列に処理される本発明の一実施例のブ
ロック図である。
【図６Ａ】調波信号が２次元映像化のため処理される本
発明の方法における処理ステップの説明図である。
発明の方法における処理ステップの説明図である。
【図６Ｂ】基本信号がドップラー映像化のため処理され
る本発明の方法における処理ステップの説明図である。
る本発明の方法における処理ステップの説明図である。
【図７Ａ】多重位相平均化を使用する処理後に検出され
た信号を表現するスペクトルの説明図である。
た信号を表現するスペクトルの説明図である。
【図７Ｂ】デジタルミキサを使用する図７Ａに示された
信号の復調後に検出された信号を表現するスペクトルの
説明図である。
信号の復調後に検出された信号を表現するスペクトルの
説明図である。
１１０ 波形発生器
１１５ 幅広ビーム送信機
１２５ 超音波トランスデューサ
１３５ アナログ増幅器
１４０ ミキサ
１４２ フィルタ
１５０ Ｉ／Ｑデータバッファ
１６２Ａ 周波数バンドＡ前処理器
１６２Ｂ 周波数バンドＢ前処理器
１６２Ｚ 周波数バンドＺ前処理器
１６５ 多重チャネルデータバッファ
１７２Ａ 領域形成器Ａ
１７２Ｂ 領域形成器Ｂ
１７２Ｚ 領域形成器Ｚ
１８２Ａ 後処理器Ａ
１８２Ｂ 後処理器Ｂ
１８２Ｚ 後処理器Ｚ
１９０ 画像スキャンコンバータ
１９２ 画像ディスプレイ
フロントページの続き
(72)発明者 グレン マクラフリン
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94043 マウンテン・ヴュー テラ・ベ
ラ・アヴェニュー 1061
Ｆターム(参考） 2G047 BA03 CA01 DB02 EA09 EA10
GB02 GF08 GF21 GG09 GG17
GG32 GG35 GH08
4C301 BB22 CC01 DD02 EE10 EE11
GB02 HH01 HH13 HH53 JB03
JB35 JB46 LL04 LL05
Claims (20)
- 【請求項１】 対象媒体を解析するため超音波パルスを
使用する方法であって、 対象媒体によって変更される超音波パルスを対象媒体に
送信する手順と、 変更された超音波パルスをトランスデューサで受信する
手順と、 受信された変更された超音波パルスに応じて信号を発生
させる手順と、 複数の映像化モードを使用して信号を並列処理する手順
と、 並列処理された信号に応じて位置データを発生させる手
順と、を有する方法。 - 【請求項２】 位置データを発生させる手順は領域形成
処理を含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 対象媒体を解析するため超音波を使用す
る方法であって、 対象媒体によって変更される複数の超音波パルスを対象
媒体に送信する手順と、 変更された超音波パルスを少なくとも１台のトランスデ
ューサで受信する手順と、 受信された変更された超音波パルスに応じてアナログ信
号を発生させる手順と、 Ａ／Ｄ変換器を使用してアナログ信号をデジタル信号に
変換する手順と、 複数の周波数バンド前処理器を使用してデジタル信号を
前処理する手順と、 前処理されたデジタル信号に応じて位置データを発生さ
せる手順と、を有する方法。 - 【請求項４】 複数の超音波パルスの中の個々の部分か
ら得られるデジタルデータは、複数の映像化モードを使
用して処理される、請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 発生された位置データを使用して視覚的
に時間的に同期させられた画像を表示する手順を更に有
する請求項３記載の方法。 - 【請求項６】 デジタルデータを前処理する手順は並列
に前処理される、請求項３記載の方法。 - 【請求項７】 位置データはエコー形成処理を使用して
発生させられる、請求項３記載の方法。 - 【請求項８】 位置データはエコー形成処理を使用して
発生させられ、 エコー形成処理は、複数の領域形成器を含む領域形成モ
ジュールを使用する、請求項３記載の方法。 - 【請求項９】 複数の周波数バンド前処理器のうちの一
つ以上のメンバーから複数の領域形成器の中の一つ以上
のメンバーに前処理されたデジタルデータを供給する手
順を更に有する請求項３記載の方法。 - 【請求項１０】 位置データを画像スキャンコンバータ
に供給する手順を更に有し、 位置データは複数の映像化モードを使用して発生させら
れる、請求項６記載の方法。 - 【請求項１１】 画像スキャンコンバータ及び位置デー
タを使用して画像データを発生させる手順を更に有する
請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 画像スキャンコンバータ及び位置デー
タを使用して画像データを発生させる手順を更に有し、 画像データは視覚的には時間的に同期している、請求項
１０記載の方法。 - 【請求項１３】 デジタルデータを前処理する手順は、
複数の映像化モードを使用して実行される、請求項６記
載の方法。 - 【請求項１４】 複数の映像化モードにはドップラー映
像化が含まれる、請求項１３記載の方法。 - 【請求項１５】 複数の映像化モードには、調波周波数
を使用する映像化が含まれる、請求項１３記載の方法。 - 【請求項１６】 デジタルデータを前処理する手順は並
列に実行され、 複数の周波数バンド前処理器はデジタルデータ内のエン
コーディングに応答する、請求項３記載の方法。 - 【請求項１７】 複数の後処理器を使用して、位置デー
タを後処理する手順を更に有する請求項３記載の方法。 - 【請求項１８】 対象媒体によって変更されるように超
音波パルスを対象媒体に送信する超音波トランスデュー
サと、 変更された超音波パルスを受信し、変更された超音波パ
ルスに応じて信号を発生するトランスデューサと、 信号を並列に処理する複数の周波数バンド前処理器と、 前処理された信号に応じて位置データを発生するエコー
形成システムと、を有する超音波解析システム。 - 【請求項１９】 エコー形成システムは、複数の映像化
モードを使用して前処理された信号を受信するように構
成された複数のビーム形成器を含む、請求項１８記載の
超音波解析システム。 - 【請求項２０】 エコー形成システムは領域形成モジュ
ールを含む、請求項１８記載の超音波解析システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/039,862 US6896658B2 (en) | 2001-10-20 | 2001-10-20 | Simultaneous multi-mode and multi-band ultrasonic imaging |
| US039862 | 2001-10-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003180687A true JP2003180687A (ja) | 2003-07-02 |
Family
ID=21907718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002304291A Pending JP2003180687A (ja) | 2001-10-20 | 2002-10-18 | 並列多重モード・多重バンド超音波映像化 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6896658B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003180687A (ja) |
| DE (1) | DE10248745B4 (ja) |
Families Citing this family (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7819807B2 (en) * | 1996-06-28 | 2010-10-26 | Sonosite, Inc. | Balance body ultrasound system |
| US6962566B2 (en) | 2001-04-19 | 2005-11-08 | Sonosite, Inc. | Medical diagnostic ultrasound instrument with ECG module, authorization mechanism and methods of use |
| US6575908B2 (en) * | 1996-06-28 | 2003-06-10 | Sonosite, Inc. | Balance body ultrasound system |
| US6896658B2 (en) * | 2001-10-20 | 2005-05-24 | Zonare Medical Systems, Inc. | Simultaneous multi-mode and multi-band ultrasonic imaging |
| US6685645B1 (en) | 2001-10-20 | 2004-02-03 | Zonare Medical Systems, Inc. | Broad-beam imaging |
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| US6936008B2 (en) * | 1999-08-20 | 2005-08-30 | Zonare Medical Systems, Inc. | Ultrasound system with cableless coupling assembly |
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