JPH11342129A - 超音波散乱体をイメ―ジングするためのシステム及び方法 - Google Patents
超音波散乱体をイメ―ジングするためのシステム及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
造影剤高調波イメージング、組織高調波イメージング及
びＢモード流れイメージングを選択的に実行する方法及
び装置が提供され、好ましい実施態様では、送信時に位
相符号化励起が使用され、受信時に選択的発射間すなわ
ち「スロー・タイム」フィルタリングが使用される。送
信発射の組にわたって変化する送信位相と「スロー・タ
イム」フィルタリングを組み合わせることにより、反射
信号内の異なるモードに対応する異なる有効「スロー・
タイム」フィルタを生じる。送信位相及び「スロー・タ
イム」フィルタ重みが、所望のモードを選択的に強調し
ながら他のモードを抑圧するように設計される。
びＢモード流れイメージングを選択的に実行する方法及
び装置が提供され、好ましい実施態様では、送信時に位
相符号化励起が使用され、受信時に選択的発射間すなわ
ち「スロー・タイム」フィルタリングが使用される。送
信発射の組にわたって変化する送信位相と「スロー・タ
イム」フィルタリングを組み合わせることにより、反射
信号内の異なるモードに対応する異なる有効「スロー・
タイム」フィルタを生じる。送信位相及び「スロー・タ
イム」フィルタ重みが、所望のモードを選択的に強調し
ながら他のモードを抑圧するように設計される。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は一般に医学的診断のための人体
の解剖学的構造の超音波イメージングに関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は組織高調波をイメージング
するためのシステム及び方法、並びに造影剤を用いて又
は造影剤を用いずに流体の流れをイメージングするため
のシステム及び方法に関するものである。
の解剖学的構造の超音波イメージングに関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は組織高調波をイメージング
するためのシステム及び方法、並びに造影剤を用いて又
は造影剤を用いずに流体の流れをイメージングするため
のシステム及び方法に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】従来の超音波スキャナは、画素（ピクセ
ル）の輝度がエコー反射の強度に基づくようにして組織
の２次元Ｂモード画像を形成する。従来のＢモード画像
は基本波信号成分と高調波信号成分との組合せから形成
されており、前者の成分は送信されたパルスの直接的な
エコーであり、後者の成分は組織のような非線形媒体の
中で有限振幅超音波伝搬から生じる。場合によっては、
例えば肥満した患者の場合には、基本波信号成分を抑圧
して高調波信号成分を強調することによって超音波画像
を改善することが出来る。
ル）の輝度がエコー反射の強度に基づくようにして組織
の２次元Ｂモード画像を形成する。従来のＢモード画像
は基本波信号成分と高調波信号成分との組合せから形成
されており、前者の成分は送信されたパルスの直接的な
エコーであり、後者の成分は組織のような非線形媒体の
中で有限振幅超音波伝搬から生じる。場合によっては、
例えば肥満した患者の場合には、基本波信号成分を抑圧
して高調波信号成分を強調することによって超音波画像
を改善することが出来る。
【０００３】Proc. 1997 IEEE Ultrasonic Symp. 誌に
所載のAverkiou 等による論文「組織の非線形特性に基
づいた新規なイメージング手法」に組織高調波イメージ
ング手法が提案されている。生体組織内での音波ビーム
の伝搬は非線形であることが知られており、これにより
高調波が生じる。組織高調波イメージングにおいては、
エネルギが基本波周波数ｆ0 で送信され、画像が第２高
調波２ｆ0 のエネルギで形成される。非線形により発生
される第２高調波ビームの特性の幾つかは、基本波の場
合よりもビームが狭く且つサイドローブが低くなるこ
と、また累積処理におけるビーム形成すなわち第２高調
波が伝搬中に基本波からエネルギを連続的に引き出すこ
とである。これらの特性は、軸方向分解能の改善、強靭
な窓に起因する多数回反射の低減、並びに組織及び皮膚
層内の不均質に起因するクラッタ低減に貢献する。
所載のAverkiou 等による論文「組織の非線形特性に基
づいた新規なイメージング手法」に組織高調波イメージ
ング手法が提案されている。生体組織内での音波ビーム
の伝搬は非線形であることが知られており、これにより
高調波が生じる。組織高調波イメージングにおいては、
エネルギが基本波周波数ｆ0 で送信され、画像が第２高
調波２ｆ0 のエネルギで形成される。非線形により発生
される第２高調波ビームの特性の幾つかは、基本波の場
合よりもビームが狭く且つサイドローブが低くなるこ
と、また累積処理におけるビーム形成すなわち第２高調
波が伝搬中に基本波からエネルギを連続的に引き出すこ
とである。これらの特性は、軸方向分解能の改善、強靭
な窓に起因する多数回反射の低減、並びに組織及び皮膚
層内の不均質に起因するクラッタ低減に貢献する。
【０００４】従来の超音波イメージング・システムはま
た、血液の流れまたは組織の動きをイメージングするこ
とが出来るいわゆる「カラー流れ」モードを有する。従
来の超音波流れイメージング方法では、ドップラーの原
理または時間領域相互相関方法のいずれかを使用して、
平均流速を推定し、次いでこれをＢモード画像に重畳し
てカラーで表示している。
た、血液の流れまたは組織の動きをイメージングするこ
とが出来るいわゆる「カラー流れ」モードを有する。従
来の超音波流れイメージング方法では、ドップラーの原
理または時間領域相互相関方法のいずれかを使用して、
平均流速を推定し、次いでこれをＢモード画像に重畳し
てカラーで表示している。
【０００５】ドップラー効果を使用して心臓及び血管内
の血液の流れを測定することはよく知られている。後方
散乱された超音波の周波数シフトを使用して、組織また
は血液からの後方散乱体の速度を測定することが出来
る。後方散乱された周波数の変化すなわちシフトは、血
液の流れがトランスジューサの方へ向かっているときは
増大し、血液の流れがトランスジューサから遠ざかる方
向であるときは減少する。このドップラー・シフトを処
理することにより、平均流速を推定し、これを表示する
際に異なるカラー（色）を使用して流れの速度及び方向
を表すようにすることが出来る。カラー流速モードで
は、数百の隣接したサンプル・ボリュームが同時に表示
され、これらの全てが各々のサンプル・ボリュームの速
度を表すためにカラー符号化されている。
の血液の流れを測定することはよく知られている。後方
散乱された超音波の周波数シフトを使用して、組織また
は血液からの後方散乱体の速度を測定することが出来
る。後方散乱された周波数の変化すなわちシフトは、血
液の流れがトランスジューサの方へ向かっているときは
増大し、血液の流れがトランスジューサから遠ざかる方
向であるときは減少する。このドップラー・シフトを処
理することにより、平均流速を推定し、これを表示する
際に異なるカラー（色）を使用して流れの速度及び方向
を表すようにすることが出来る。カラー流速モードで
は、数百の隣接したサンプル・ボリュームが同時に表示
され、これらの全てが各々のサンプル・ボリュームの速
度を表すためにカラー符号化されている。
【０００６】既知のイメージング・システムによれば、
カラー流れモードでは各々の焦点について複数の送信発
射が用いられている。１６回もの送信よりなるパケット
に作用して、高域通過ウォール(wall)フィルタが動きの
遅い組織または血管壁からのエコーを除去し、カサイ(K
asai) 自己相関アルゴリズムまたは相互相関アルゴリズ
ムを使用して平均流速を推定するその後の流れ処理の為
に信号のダイナミック・レンジを低減する。
カラー流れモードでは各々の焦点について複数の送信発
射が用いられている。１６回もの送信よりなるパケット
に作用して、高域通過ウォール(wall)フィルタが動きの
遅い組織または血管壁からのエコーを除去し、カサイ(K
asai) 自己相関アルゴリズムまたは相互相関アルゴリズ
ムを使用して平均流速を推定するその後の流れ処理の為
に信号のダイナミック・レンジを低減する。
【０００７】定量的な速度情報は従来のカラー流れイメ
ージングにおいて得ることが出来るが、物理的な流れを
見るための能力は、そのクラッタ(clutter) 除去能力、
分解能、フレーム速度及び軸方向のみの流れ感度によっ
て、制限されている。以前に、Ｂモード・イメージング
において動いている超音波反射体をイメージングするた
めにディジタル減算法が提案された。例えば、Proc. 19
92 IEEE Ultrason. Symp. 誌、第１２７７頁〜第１２８
０頁所載のIshihara等の論文「高速ディジタル減算超音
波検査法を使用した血流におけるパス線(Path Lines in
BloodFlow Using High-Speed Digital Subtraction Ec
hography)」、及びProc. 1990IEEE Ultrason. Symp.
誌、第１４７３頁〜第１４７６頁所載のIshihara等の論
文「高速ディジタル減算超音波検査法：原理、並びに動
脈硬化症、不整脈及び血流視覚化への予備的応用(High-
Speed Digital Subtraction Echography: Principle an
d Preliminary Application to Arteriosclerosis, Arr
hythmia and Blood Flow Visualization) 」を参照され
たい。しかし、これらの方法はフレーム間の減算を使用
しており、これは非常に低い遮断周波数を持つウォール
・フィルタを用いている。この低い遮断周波数は、隣り
合うフレーム相互の間の長い時間遅延に起因するもので
あり、これにより、動きの遅い組織または血管壁からの
信号が適切に抑圧されない。
ージングにおいて得ることが出来るが、物理的な流れを
見るための能力は、そのクラッタ(clutter) 除去能力、
分解能、フレーム速度及び軸方向のみの流れ感度によっ
て、制限されている。以前に、Ｂモード・イメージング
において動いている超音波反射体をイメージングするた
めにディジタル減算法が提案された。例えば、Proc. 19
92 IEEE Ultrason. Symp. 誌、第１２７７頁〜第１２８
０頁所載のIshihara等の論文「高速ディジタル減算超音
波検査法を使用した血流におけるパス線(Path Lines in
BloodFlow Using High-Speed Digital Subtraction Ec
hography)」、及びProc. 1990IEEE Ultrason. Symp.
誌、第１４７３頁〜第１４７６頁所載のIshihara等の論
文「高速ディジタル減算超音波検査法：原理、並びに動
脈硬化症、不整脈及び血流視覚化への予備的応用(High-
Speed Digital Subtraction Echography: Principle an
d Preliminary Application to Arteriosclerosis, Arr
hythmia and Blood Flow Visualization) 」を参照され
たい。しかし、これらの方法はフレーム間の減算を使用
しており、これは非常に低い遮断周波数を持つウォール
・フィルタを用いている。この低い遮断周波数は、隣り
合うフレーム相互の間の長い時間遅延に起因するもので
あり、これにより、動きの遅い組織または血管壁からの
信号が適切に抑圧されない。
【０００８】Chapman 等に付与された米国特許第５，６
３２，２７７号には、位相反転減算を使用する非線形イ
メージング・システムが開示されている。このChapman
特許では、第１及び第２の超音波パルスがイメージング
しようとする物体に二者択一的に送信されており、その
実施態様では１８０度異なる２つのパルスが送信され
て、受信時に加算されている。
３２，２７７号には、位相反転減算を使用する非線形イ
メージング・システムが開示されている。このChapman
特許では、第１及び第２の超音波パルスがイメージング
しようとする物体に二者択一的に送信されており、その
実施態様では１８０度異なる２つのパルスが送信され
て、受信時に加算されている。
【０００９】伝統的にイメージングするのが困難な血管
構造の診断に役立てる為に超音波医学用に造影剤が開発
されている。例えば、Ultrasonics 誌、第２９巻（１９
９１年）、第３２４頁〜第３８０頁所載のdeJong等の論
文「超音波造影剤の原理及び最近の開発(Principle and
Recent Developments in Ultrasound Contrast Agent
s) 」には、造影剤の使用法が考察されている。造影剤
は、典型的には直径が１〜１０ミクロンの範囲内にある
マイクロバブル(microbubble) であり、血流中に注入さ
れる。これらのマイクロバブルからの後方散乱信号は血
球からの後方散乱信号よりも遙かに大きいので、血流の
イメージングを可能にするマーカーとして使用される。
これらの造影剤からのエコーを更に分離する為の１つの
方法は、造影剤のエコーの高調波（又は低調波）成分を
使用することであり、これらの調波成分は造影剤を含ん
でいない周囲の組織からの調波成分よりもずっと大き
い。例として、Proc. 1992 IEEE Ultrason. Symp. 誌、
第１１７５頁〜第１１７７頁所載のNewhouse等の論文
「第２高調波ドップラー超音波血液潅流測定(Second Ha
rmonic Doppler Ultrasounf Blood Perfusion Measurem
ent)」、及びProc. 1994 IEEE Ultrason. Symp. 誌、第
１５４７頁〜第１５５０頁所載のBurns 等の論文「マイ
クロバブル造影剤使用する高調波パワー・モード・ドッ
プラー：小さな血管の流れのイメージングの為の改良方
法(Harmonic Power Mode Doppler Using Microbubble C
ontrast Agents: An Improved Method for Small Vesse
l Flow Imaging) 」を参照されたい。
構造の診断に役立てる為に超音波医学用に造影剤が開発
されている。例えば、Ultrasonics 誌、第２９巻（１９
９１年）、第３２４頁〜第３８０頁所載のdeJong等の論
文「超音波造影剤の原理及び最近の開発(Principle and
Recent Developments in Ultrasound Contrast Agent
s) 」には、造影剤の使用法が考察されている。造影剤
は、典型的には直径が１〜１０ミクロンの範囲内にある
マイクロバブル(microbubble) であり、血流中に注入さ
れる。これらのマイクロバブルからの後方散乱信号は血
球からの後方散乱信号よりも遙かに大きいので、血流の
イメージングを可能にするマーカーとして使用される。
これらの造影剤からのエコーを更に分離する為の１つの
方法は、造影剤のエコーの高調波（又は低調波）成分を
使用することであり、これらの調波成分は造影剤を含ん
でいない周囲の組織からの調波成分よりもずっと大き
い。例として、Proc. 1992 IEEE Ultrason. Symp. 誌、
第１１７５頁〜第１１７７頁所載のNewhouse等の論文
「第２高調波ドップラー超音波血液潅流測定(Second Ha
rmonic Doppler Ultrasounf Blood Perfusion Measurem
ent)」、及びProc. 1994 IEEE Ultrason. Symp. 誌、第
１５４７頁〜第１５５０頁所載のBurns 等の論文「マイ
クロバブル造影剤使用する高調波パワー・モード・ドッ
プラー：小さな血管の流れのイメージングの為の改良方
法(Harmonic Power Mode Doppler Using Microbubble C
ontrast Agents: An Improved Method for Small Vesse
l Flow Imaging) 」を参照されたい。
【００１０】Hwang 等に付与された米国特許第５，７０
６，８１９号には、高調波造影剤、例えば気体充填マイ
クロバブルを使用して、超音波イメージングを行う方法
及び装置が開示されている。逆極性の超音波パルスが相
次ぐ発射で送信されている。それぞれのエコー信号は加
算されて、注入された造影剤に帰因する高調波応答が抽
出されている。
６，８１９号には、高調波造影剤、例えば気体充填マイ
クロバブルを使用して、超音波イメージングを行う方法
及び装置が開示されている。逆極性の超音波パルスが相
次ぐ発射で送信されている。それぞれのエコー信号は加
算されて、注入された造影剤に帰因する高調波応答が抽
出されている。
【００１１】そこで、背景の組織信号が抑圧されると共
にモーション・フラッシュ・アーティファクトが殆ど無
いようにしながら、造影剤の流れからの基本波又は第２
高調波信号を視覚化することの出来る造影剤高調波イメ
ージング方法が必要である。これには、高ダイナミック
・レンジ、静止した又はゆっくり動く組織及び血管壁か
らクラッタを除去する能力、高分解能、高フレーム速
度、並びに全方向における流れ感度を有するイメージン
グ・システムが要求される。また、組織内での非線形伝
搬により発生される高調波信号が視覚化される組織高調
波イメージング方法も必要である。更に、モーション・
フラッシュ・アーティファクトを最小にしながら血流か
らの基本波信号をＢモードで視覚化する方法も必要であ
る。その上、造影剤高調波イメージング、組織高調波イ
メージング及びＢモード流れイメージングを選択的に実
行出来るプログラム可能な超音波イメージング・システ
ムも必要である。
にモーション・フラッシュ・アーティファクトが殆ど無
いようにしながら、造影剤の流れからの基本波又は第２
高調波信号を視覚化することの出来る造影剤高調波イメ
ージング方法が必要である。これには、高ダイナミック
・レンジ、静止した又はゆっくり動く組織及び血管壁か
らクラッタを除去する能力、高分解能、高フレーム速
度、並びに全方向における流れ感度を有するイメージン
グ・システムが要求される。また、組織内での非線形伝
搬により発生される高調波信号が視覚化される組織高調
波イメージング方法も必要である。更に、モーション・
フラッシュ・アーティファクトを最小にしながら血流か
らの基本波信号をＢモードで視覚化する方法も必要であ
る。その上、造影剤高調波イメージング、組織高調波イ
メージング及びＢモード流れイメージングを選択的に実
行出来るプログラム可能な超音波イメージング・システ
ムも必要である。
【００１２】
【発明の概要】造影剤高調波イメージング、組織高調波
イメージング及びＢモード流れイメージングを選択的に
実行する方法及び装置が提供され、好ましい実施態様で
は、送信時に位相符号化励起が使用され、受信時に選択
的発射間すなわち「スロー・タイム」フィルタリングが
使用される。送信発射の組にわたって変化する送信位相
と「スロー・タイム」フィルタリングを組み合わせるこ
とにより、反射信号内の異なるモードに対応する異なる
有効「スロー・タイム」フィルタを生じる。送信位相及
び「スロー・タイム」フィルタ重みが、所望のモードを
選択的に強調しながら他のモードを抑圧するように設計
される。具体的に述べると、一連の異なる位相（また可
能性として異なる振幅）を持つ広帯域パルスが、複数の
発射にわたって１つの送信焦点位置に送信され、そして
１組の受信されビーム形成された信号が１組の（可能性
として複素）スカラー重みと乗算されて、その１組の重
み付けされビーム形成された信号が１つの画像走査線を
形成するその後の処理のために合算される。１つの完全
な画像は関心のある領域を横切る多数の送信焦点位置に
ついてこの手順を繰り返すことによって形成される。
イメージング及びＢモード流れイメージングを選択的に
実行する方法及び装置が提供され、好ましい実施態様で
は、送信時に位相符号化励起が使用され、受信時に選択
的発射間すなわち「スロー・タイム」フィルタリングが
使用される。送信発射の組にわたって変化する送信位相
と「スロー・タイム」フィルタリングを組み合わせるこ
とにより、反射信号内の異なるモードに対応する異なる
有効「スロー・タイム」フィルタを生じる。送信位相及
び「スロー・タイム」フィルタ重みが、所望のモードを
選択的に強調しながら他のモードを抑圧するように設計
される。具体的に述べると、一連の異なる位相（また可
能性として異なる振幅）を持つ広帯域パルスが、複数の
発射にわたって１つの送信焦点位置に送信され、そして
１組の受信されビーム形成された信号が１組の（可能性
として複素）スカラー重みと乗算されて、その１組の重
み付けされビーム形成された信号が１つの画像走査線を
形成するその後の処理のために合算される。１つの完全
な画像は関心のある領域を横切る多数の送信焦点位置に
ついてこの手順を繰り返すことによって形成される。
【００１３】本発明の好ましい実施態様によれば、「ス
ロー・タイム」フィルタは有限インパルス応答（ＦＩ
Ｒ）フィルタとして具現化され、該フィルタは第１の位
相符号化送信発射の結果として生じた受信信号をフィル
タリングするための第１組のフィルタ係数を受け取ると
共に、第２の位相符号化送信発射の結果として生じた受
信信号をフィルタリングするための第２組のフィルタ係
数を受け取る。第１組のフィルタ係数は、所定の１組の
フィルタ係数の各々に第１のスカラー重みを乗算するこ
とによって形成される。第２組のフィルタ係数は、前記
所定の１組のフィルタ係数の各々に第２のスカラー重み
を乗算することによって形成される。送信位相及び「ス
ロー・タイム」スカラー重みは、３つの異なる用途の関
数、すなわち造影剤高調波イメージング、組織高調波イ
メージング及びＢモード流れイメージングの関数として
プログラム可能である。
ロー・タイム」フィルタは有限インパルス応答（ＦＩ
Ｒ）フィルタとして具現化され、該フィルタは第１の位
相符号化送信発射の結果として生じた受信信号をフィル
タリングするための第１組のフィルタ係数を受け取ると
共に、第２の位相符号化送信発射の結果として生じた受
信信号をフィルタリングするための第２組のフィルタ係
数を受け取る。第１組のフィルタ係数は、所定の１組の
フィルタ係数の各々に第１のスカラー重みを乗算するこ
とによって形成される。第２組のフィルタ係数は、前記
所定の１組のフィルタ係数の各々に第２のスカラー重み
を乗算することによって形成される。送信位相及び「ス
ロー・タイム」スカラー重みは、３つの異なる用途の関
数、すなわち造影剤高調波イメージング、組織高調波イ
メージング及びＢモード流れイメージングの関数として
プログラム可能である。
【００１４】造影剤高調波イメージングでは、音波検査
者は、背景の組織信号が抑圧されると共にモーション・
フラッシュ・アーティファクトが殆ど無い状態で、造影
剤の流れからの基本波又は第２高調波信号を見ることを
要望する。これは次のやり方で達成出来る。すなわち
（１）第２高調波を高域通過フィルタリングすると共
に、基本波信号のかなりの部分を抑圧する。これによ
り、背景の組織の信号が良好に抑圧される。（２）基本
波及び高調波信号を高域通過フィルタリングする。これ
により、背景は良好に抑圧されるが、モーション・フラ
ッシュ・アーティファクトが大きくなる。（３）基本波
を高域通過フィルタリング又は抑圧し、第２高調波を全
域通過フィルタリングする。これにより、（第２高調波
からの）組織の背景が多くなるが、最もゆっくり動く造
影剤さえからの高調波信号も示される。
者は、背景の組織信号が抑圧されると共にモーション・
フラッシュ・アーティファクトが殆ど無い状態で、造影
剤の流れからの基本波又は第２高調波信号を見ることを
要望する。これは次のやり方で達成出来る。すなわち
（１）第２高調波を高域通過フィルタリングすると共
に、基本波信号のかなりの部分を抑圧する。これによ
り、背景の組織の信号が良好に抑圧される。（２）基本
波及び高調波信号を高域通過フィルタリングする。これ
により、背景は良好に抑圧されるが、モーション・フラ
ッシュ・アーティファクトが大きくなる。（３）基本波
を高域通過フィルタリング又は抑圧し、第２高調波を全
域通過フィルタリングする。これにより、（第２高調波
からの）組織の背景が多くなるが、最もゆっくり動く造
影剤さえからの高調波信号も示される。
【００１５】組織高調波イメージングでは、目標は組織
内での非線形伝搬により発生される高調波信号（特に、
第２高調波）を見ることである。これは、基本波信号の
かなりの部分を抑圧すると共に、第２高調波のかなりの
部分を通過させることにより達成される。最後に、Ｂモ
ード流れイメージングでは、目標はモーション・フラッ
シュ・アーティファクトを最小にしながら（造影剤なし
に）血流からの基本波信号を視覚化することである。こ
れを達成するには、基本波を高域通過フィルタリング
し、第２高調波を全域通過フィルタリングする。これに
より、フラッシュ・アーティファクトが平滑化される。
内での非線形伝搬により発生される高調波信号（特に、
第２高調波）を見ることである。これは、基本波信号の
かなりの部分を抑圧すると共に、第２高調波のかなりの
部分を通過させることにより達成される。最後に、Ｂモ
ード流れイメージングでは、目標はモーション・フラッ
シュ・アーティファクトを最小にしながら（造影剤なし
に）血流からの基本波信号を視覚化することである。こ
れを達成するには、基本波を高域通過フィルタリング
し、第２高調波を全域通過フィルタリングする。これに
より、フラッシュ・アーティファクトが平滑化される。
【００１６】「スロー・タイム」フィルタリングは、好
ましくは、Ｂモード画像フィードスルーを持つＦＩＲフ
ィルタによって実行される。「スロー・タイム」又は発
射間フィルタリングにより、遮断周波数を有用な範囲未
だ増大させながら、クラッタ抑圧をより良くするために
ＦＩＲフィルタをより長くすることができる。
ましくは、Ｂモード画像フィードスルーを持つＦＩＲフ
ィルタによって実行される。「スロー・タイム」又は発
射間フィルタリングにより、遮断周波数を有用な範囲未
だ増大させながら、クラッタ抑圧をより良くするために
ＦＩＲフィルタをより長くすることができる。
【００１７】
【好ましい実施態様の説明】本発明は、図１に示されて
いる形式の超音波イメージング・システムに取り入れる
ことが出来る。該システムは、複数の別々に駆動される
トランスジューサ素子１２で構成されたトランスジュー
サ・アレイ１０を有する。各々のトランスジューサ素子
１２は、送信装置１４によって発生されたパルス波形に
より付勢されたときに超音波エネルギのバーストを生じ
る。検査中の物体からトランスジューサ・アレイ１０へ
反射された超音波エネルギは各々の受信用トランスジュ
ーサ素子１２によって電気信号へ変換されて、１組の送
受切換え（Ｔ／Ｒ）スイッチ１８を介して受信装置１６
へ別々に印加される。Ｔ／Ｒスイッチ１８は典型的には
ダイオード群で構成されていて、送信用電子回路によっ
て発生された高電圧から受信用電子回路を保護する。送
信信号により、ダイオード群が受信装置への該信号を遮
断または制限する。送信装置１４及び受信装置１６は、
操作員からの命令に応答して主制御装置２０の制御の下
に作動される。完全な１回の走査（スキャン）は一連の
エコー信号を取得することによって実行され、その際、
送信装置１４が一時的にオンにゲート駆動されて各々の
トランスジューサ素子１２を付勢し、その後に各々のト
ランスジューサ素子１２によって発生されたエコー信号
が受信装置１６に印加される。或るチャンネルは、別の
チャンネルが未だ送信を行っている間に受信を開始し得
る。受信装置１６は各々のトランスジューサ素子からの
別々のエコー信号を組み合わせて単一のエコー信号を作
成し、この単一のエコー信号は表示モニタ２２上の画像
内の一走査線を作成するために使用される。
いる形式の超音波イメージング・システムに取り入れる
ことが出来る。該システムは、複数の別々に駆動される
トランスジューサ素子１２で構成されたトランスジュー
サ・アレイ１０を有する。各々のトランスジューサ素子
１２は、送信装置１４によって発生されたパルス波形に
より付勢されたときに超音波エネルギのバーストを生じ
る。検査中の物体からトランスジューサ・アレイ１０へ
反射された超音波エネルギは各々の受信用トランスジュ
ーサ素子１２によって電気信号へ変換されて、１組の送
受切換え（Ｔ／Ｒ）スイッチ１８を介して受信装置１６
へ別々に印加される。Ｔ／Ｒスイッチ１８は典型的には
ダイオード群で構成されていて、送信用電子回路によっ
て発生された高電圧から受信用電子回路を保護する。送
信信号により、ダイオード群が受信装置への該信号を遮
断または制限する。送信装置１４及び受信装置１６は、
操作員からの命令に応答して主制御装置２０の制御の下
に作動される。完全な１回の走査（スキャン）は一連の
エコー信号を取得することによって実行され、その際、
送信装置１４が一時的にオンにゲート駆動されて各々の
トランスジューサ素子１２を付勢し、その後に各々のト
ランスジューサ素子１２によって発生されたエコー信号
が受信装置１６に印加される。或るチャンネルは、別の
チャンネルが未だ送信を行っている間に受信を開始し得
る。受信装置１６は各々のトランスジューサ素子からの
別々のエコー信号を組み合わせて単一のエコー信号を作
成し、この単一のエコー信号は表示モニタ２２上の画像
内の一走査線を作成するために使用される。
【００１８】主制御装置２０の指令の下に、送信装置１
４は、超音波エネルギが方向付けされ焦点合わせされた
ビームとして送出されるようにトランスジューサ・アレ
イ１０を駆動する。これを達成するために、それぞれの
時間遅延が送信ビーム形成装置２６によって複数のパル
ス発生装置２４に与えられる。主制御装置２０は音波パ
ルスが送信される条件を決定する。この情報により、送
信ビーム形成装置２６は、パルス発生装置２４によって
発生されるべき各々の送信パルスのタイミング及び振幅
を決定する。各々の送信パルスの振幅はアポダイゼーシ
ョン(apodization) 発生回路３６によって作成される。
アポダイゼーション発生回路は、例えば、各々のパルス
発生装置に対する電源電圧を設定する高電圧制御装置で
構成することが出来る。パルス発生装置２４は、次い
で、Ｔ／Ｒスイッチ１８を介してトランスジューサ・ア
レイ１０の各々のトランスジューサ素子１２へ送信パル
スを送る。Ｔ／Ｒスイッチ１８はトランスジューサ・ア
レイに存在する恐れのある高電圧から時間利得制御（Ｔ
ＧＣ）増幅装置２８を保護する。従来のように送信焦点
合わせ時間遅延を適切に調節することによって、また送
信アポダイゼーション重みを調節することによって、超
音波ビームを方向付けし焦点合わせして、送信ビームを
形成することが出来る。
４は、超音波エネルギが方向付けされ焦点合わせされた
ビームとして送出されるようにトランスジューサ・アレ
イ１０を駆動する。これを達成するために、それぞれの
時間遅延が送信ビーム形成装置２６によって複数のパル
ス発生装置２４に与えられる。主制御装置２０は音波パ
ルスが送信される条件を決定する。この情報により、送
信ビーム形成装置２６は、パルス発生装置２４によって
発生されるべき各々の送信パルスのタイミング及び振幅
を決定する。各々の送信パルスの振幅はアポダイゼーシ
ョン(apodization) 発生回路３６によって作成される。
アポダイゼーション発生回路は、例えば、各々のパルス
発生装置に対する電源電圧を設定する高電圧制御装置で
構成することが出来る。パルス発生装置２４は、次い
で、Ｔ／Ｒスイッチ１８を介してトランスジューサ・ア
レイ１０の各々のトランスジューサ素子１２へ送信パル
スを送る。Ｔ／Ｒスイッチ１８はトランスジューサ・ア
レイに存在する恐れのある高電圧から時間利得制御（Ｔ
ＧＣ）増幅装置２８を保護する。従来のように送信焦点
合わせ時間遅延を適切に調節することによって、また送
信アポダイゼーション重みを調節することによって、超
音波ビームを方向付けし焦点合わせして、送信ビームを
形成することが出来る。
【００１９】超音波エネルギの各々のバーストによって
発生されるエコー信号は、各送信ビームに沿った相次ぐ
距離に位置する物体から反射する。これらのエコー信号
は各々のトランスジューサ素子１２によって別々に検出
され、特定の時点におけるエコー信号の大きさのサンプ
ルが特定の距離において生じる反射の量を表す。反射点
と各々のトランスジューサ素子１２との間の伝搬経路の
差により、エコー信号は同時に検出されず、またそれら
の大きさは等しくない。受信装置１６は、各々の受信チ
ャンネル内のそれぞれのＴＧＣ増幅装置２８によって別
々のエコー信号を増幅する。増幅されたエコー信号は、
次いで、受信ビーム形成装置３０へ供給される。受信ビ
ーム形成装置の各々の受信チャンネルは、それぞれのＴ
ＧＣ増幅装置２８を介してそれぞれのトランスジューサ
素子１２に結合される。
発生されるエコー信号は、各送信ビームに沿った相次ぐ
距離に位置する物体から反射する。これらのエコー信号
は各々のトランスジューサ素子１２によって別々に検出
され、特定の時点におけるエコー信号の大きさのサンプ
ルが特定の距離において生じる反射の量を表す。反射点
と各々のトランスジューサ素子１２との間の伝搬経路の
差により、エコー信号は同時に検出されず、またそれら
の大きさは等しくない。受信装置１６は、各々の受信チ
ャンネル内のそれぞれのＴＧＣ増幅装置２８によって別
々のエコー信号を増幅する。増幅されたエコー信号は、
次いで、受信ビーム形成装置３０へ供給される。受信ビ
ーム形成装置の各々の受信チャンネルは、それぞれのＴ
ＧＣ増幅装置２８を介してそれぞれのトランスジューサ
素子１２に結合される。
【００２０】主制御装置２０の指令の下に、受信ビーム
形成装置３０は送信ビームの方向を追跡し、各々のビー
ムに沿って相次ぐレンジ（距離）でエコー信号をサンプ
リングする。受信ビーム形成装置３０は、各々の増幅さ
れたエコー信号に適切な時間遅延を与え、受信時にダイ
ナミック・アポダイゼーションを与え、それらの遅延さ
れアポダイゼーションを与えられた信号を加算して、１
つの超音波ビームに沿った特定のレンジ（距離）に位置
する点から反射された全超音波エネルギを正確に示す１
つの加算されたエコー信号を構成する。受信焦点合わせ
時間遅延は、専用ハードウエアを使用して実時間で計算
され又はルックアップ・テーブルから読み出される。受
信チャンネルはまた、受信されたパルスをフィルタリン
グする回路を含んでいる。時間遅延された受信信号は次
いで相互に加算されて、信号処理装置３２へ供給され
る。信号処理装置３２は、加算された受信信号を表示デ
ータに変換する。Ｂモード（グレースケール）では、こ
れは信号の包絡線であり、エッジ強調及び対数圧縮のよ
うな追加の処理を受ける。走査変換装置３４が、信号処
理装置３２から表示データを受け取って、該データを表
示のための所望の画像に変換する。具体的に述べると、
走査変換装置３４は、音響画像データを、極座標（Ｒ−
θ）セクター形式またはデカルト座標線形アレイから適
切にスケーリングされたデカルト座標表示画素データへ
ビデオ速度で変換する。この走査変換された音響データ
は次いで表示モニタ２２上で表示するために出力され、
表示モニタ２２は信号の包絡線の時間変化振幅をグレー
スケールで映像化する。
形成装置３０は送信ビームの方向を追跡し、各々のビー
ムに沿って相次ぐレンジ（距離）でエコー信号をサンプ
リングする。受信ビーム形成装置３０は、各々の増幅さ
れたエコー信号に適切な時間遅延を与え、受信時にダイ
ナミック・アポダイゼーションを与え、それらの遅延さ
れアポダイゼーションを与えられた信号を加算して、１
つの超音波ビームに沿った特定のレンジ（距離）に位置
する点から反射された全超音波エネルギを正確に示す１
つの加算されたエコー信号を構成する。受信焦点合わせ
時間遅延は、専用ハードウエアを使用して実時間で計算
され又はルックアップ・テーブルから読み出される。受
信チャンネルはまた、受信されたパルスをフィルタリン
グする回路を含んでいる。時間遅延された受信信号は次
いで相互に加算されて、信号処理装置３２へ供給され
る。信号処理装置３２は、加算された受信信号を表示デ
ータに変換する。Ｂモード（グレースケール）では、こ
れは信号の包絡線であり、エッジ強調及び対数圧縮のよ
うな追加の処理を受ける。走査変換装置３４が、信号処
理装置３２から表示データを受け取って、該データを表
示のための所望の画像に変換する。具体的に述べると、
走査変換装置３４は、音響画像データを、極座標（Ｒ−
θ）セクター形式またはデカルト座標線形アレイから適
切にスケーリングされたデカルト座標表示画素データへ
ビデオ速度で変換する。この走査変換された音響データ
は次いで表示モニタ２２上で表示するために出力され、
表示モニタ２２は信号の包絡線の時間変化振幅をグレー
スケールで映像化する。
【００２１】図２は、本発明による超音波イメージング
・システムの部分を示す。このシステムでは、送信開口
内の各々のトランスジューサ素子が、送信シーケンス・
メモリ３８に記憶されている送信コードに従ってそれぞ
れの多相（例えば、バイポーラ）パルス発生装置２４’
によってＮ回パルス駆動される。例えば、トランスジュ
ーサ素子は、第１の送信発射の際は第１の送信コードに
従ってパルス駆動され、また第２の送信発射の際は第２
の送信コードに従ってパルス駆動される。この場合、第
１及び第２の送信コードは、従来の送信コードに対して
位相符号化（例えば、極性反転）として印加される。パ
ルス発生装置２４’はトランスジューサ・アレイ１０の
トランスジューサ素子１２を駆動して、発生される超音
波エネルギが各々の送信発射において同じ送信焦点位置
に焦点合わせされるようにする。これを達成するため
に、送信コードに従ってパルス発生装置によって発生さ
れるそれぞれのパルス波形に同じ送信焦点合わせ時間遅
延３６が与えられる。送信焦点合わせ時間遅延を従来の
ように適切に調節することによって、超音波ビームを多
数の送信焦点位置に焦点合わせして、画像平面内の走査
を行うことが出来る。各々の送信について、トランスジ
ューサ素子１２からのエコー信号がビーム形成装置のそ
れぞれの受信チャンネル４０に供給される。主制御装置
２０（図１）の指令の下に、受信ビーム形成装置は送信
ビームの方向を追跡する。受信ビーム形成装置は、受信
されたエコー信号に適切な受信焦点合わせ時間遅延４２
を与え、それらの信号を加算して、１つの送信ビームに
沿った特定の位置から反射された全超音波エネルギを正
確に示す１つのエコー信号を構成する。特定の送信焦点
位置に焦点合わせされるＮ回の送信発射の各々につい
て、時間遅延された受信信号が受信加算装置４４で加算
される。Ｎ回の送信発射の各々についての加算された受
信信号が「スロー・タイム」フィルタ４６に供給される
を。「スロー・タイム」フィルタ４６はＮ回の送信発射
にわたってフィルタリングを行い、そしてフィルタリン
グされた信号を信号処理装置３２に供給する。信号処理
装置３２はこのフィルタリングされた信号の包絡線を形
成する。後処理（エッジ強調及び対数圧縮を含む）及び
走査変換の後、走査線が表示モニタ２２（図１）上に表
示される。この手順は、各々の送信焦点位置（各々のビ
ーム角について送信焦点が１つである場合）について又
は各々のベクトル（各々のビーム角について送信焦点が
複数ある場合）についてそれぞれの走査線が表示される
ように繰り返される。
・システムの部分を示す。このシステムでは、送信開口
内の各々のトランスジューサ素子が、送信シーケンス・
メモリ３８に記憶されている送信コードに従ってそれぞ
れの多相（例えば、バイポーラ）パルス発生装置２４’
によってＮ回パルス駆動される。例えば、トランスジュ
ーサ素子は、第１の送信発射の際は第１の送信コードに
従ってパルス駆動され、また第２の送信発射の際は第２
の送信コードに従ってパルス駆動される。この場合、第
１及び第２の送信コードは、従来の送信コードに対して
位相符号化（例えば、極性反転）として印加される。パ
ルス発生装置２４’はトランスジューサ・アレイ１０の
トランスジューサ素子１２を駆動して、発生される超音
波エネルギが各々の送信発射において同じ送信焦点位置
に焦点合わせされるようにする。これを達成するため
に、送信コードに従ってパルス発生装置によって発生さ
れるそれぞれのパルス波形に同じ送信焦点合わせ時間遅
延３６が与えられる。送信焦点合わせ時間遅延を従来の
ように適切に調節することによって、超音波ビームを多
数の送信焦点位置に焦点合わせして、画像平面内の走査
を行うことが出来る。各々の送信について、トランスジ
ューサ素子１２からのエコー信号がビーム形成装置のそ
れぞれの受信チャンネル４０に供給される。主制御装置
２０（図１）の指令の下に、受信ビーム形成装置は送信
ビームの方向を追跡する。受信ビーム形成装置は、受信
されたエコー信号に適切な受信焦点合わせ時間遅延４２
を与え、それらの信号を加算して、１つの送信ビームに
沿った特定の位置から反射された全超音波エネルギを正
確に示す１つのエコー信号を構成する。特定の送信焦点
位置に焦点合わせされるＮ回の送信発射の各々につい
て、時間遅延された受信信号が受信加算装置４４で加算
される。Ｎ回の送信発射の各々についての加算された受
信信号が「スロー・タイム」フィルタ４６に供給される
を。「スロー・タイム」フィルタ４６はＮ回の送信発射
にわたってフィルタリングを行い、そしてフィルタリン
グされた信号を信号処理装置３２に供給する。信号処理
装置３２はこのフィルタリングされた信号の包絡線を形
成する。後処理（エッジ強調及び対数圧縮を含む）及び
走査変換の後、走査線が表示モニタ２２（図１）上に表
示される。この手順は、各々の送信焦点位置（各々のビ
ーム角について送信焦点が１つである場合）について又
は各々のベクトル（各々のビーム角について送信焦点が
複数ある場合）についてそれぞれの走査線が表示される
ように繰り返される。
【００２２】本発明の好ましい実施態様によれば、「ス
ロー・タイム」フィルタ４６は、受信加算装置４４の出
力に結合された入力を持つＦＩＲフィルタ４８と、ＦＩ
Ｒフィルタ４８に結合された入力及び信号処理装置３２
に結合された出力を持つベクトル加算装置５０とで構成
される。ＦＩＲフィルタは、各々の送信発射についてそ
れぞれの１組のＭ個のフィルタ係数を受け取るためのＭ
個のフィルタ・タップを有する。ｎ番目の送信発射につ
いてのフィルタ係数はａn ｃ0 ，ａn ｃ1 ，....，ａn
ｃM-1 である。ここで、ａn はｎ番目の送信発射につい
てのスカラー重みであり、ｎ＝０，１，....，Ｎ−１で
あり、またｃ0 ，ｃ1 ，....，ｃM-1 は、ＦＩＲフィル
タ４８が受信信号中の所望の周波数帯域を通すように選
択された１組のフィルタ係数である。スカラー重み
ａ0 ，ａ1 ，....，ａN-1 は、「スロー・タイム」フィ
ルタが高調波モード及び散乱体速度の関数として帯域通
過信号を選択的に通過させ又は減衰させるようにする。
フィルタ係数ａn ｃ0 ，ａn ｃ 1 ，....，ａn ｃM-1 は
主制御装置によって各々の送信発射についてフィルタ係
数メモリ５２からフィルタに供給される。例えば、１番
目の送信発射について、１組のフィルタ係数ａ0 ｃ0 ，
ａ0 ｃ1 ，....，ａ0 ｃM-1 がＦＩＲフィルタに供給さ
れ、そして２番目の送信発射について、１組のフィルタ
係数ａ1 ｃ0 ，ａ 1 ｃ1 ，....，ａ1 ｃM-1 がＦＩＲフ
ィルタに供給される、という様に続く。フィルタ係数は
診断用途に応じてプログラム可能である。異なる複数の
組のフィルタ係数を主制御装置のメモリ内のルックアッ
プ・テーブルに記憶させておくことが出来、また所望の
１組のフィルタ係数をシステム操作員によって選択する
ことが出来る。送信発射の数Ｎ＝２である用途では、１
組又は複数組のフィルタ係数がメモリに記憶され、１組
のフィルタ係数が１番目の送信発射の前にＦＩＲフィル
タに転送され、そして別の１組のフィルタ係数が１番目
の送信発射の後で且つ２番目の送信発射の前にＦＩＲフ
ィルタに転送される（同じスカラー重みが２つの送信発
射に対して適用されるとき、同じフィルタ係数の組を両
方の発射に使用することが出来る）。同様に、送信発射
の数Ｎ＞２である用途では、２組またはそれ以上の組の
フィルタ係数がメモリに記憶される。Ｎ個の送信ファイ
ヤリングでの相次ぐＦＩＲフィルタ出力信号がベクトル
加算装置５０で累算される。次いで、ベクトル加算装置
の出力信号が通常のＢモード処理を受けてから、走査変
換され表示される。
ロー・タイム」フィルタ４６は、受信加算装置４４の出
力に結合された入力を持つＦＩＲフィルタ４８と、ＦＩ
Ｒフィルタ４８に結合された入力及び信号処理装置３２
に結合された出力を持つベクトル加算装置５０とで構成
される。ＦＩＲフィルタは、各々の送信発射についてそ
れぞれの１組のＭ個のフィルタ係数を受け取るためのＭ
個のフィルタ・タップを有する。ｎ番目の送信発射につ
いてのフィルタ係数はａn ｃ0 ，ａn ｃ1 ，....，ａn
ｃM-1 である。ここで、ａn はｎ番目の送信発射につい
てのスカラー重みであり、ｎ＝０，１，....，Ｎ−１で
あり、またｃ0 ，ｃ1 ，....，ｃM-1 は、ＦＩＲフィル
タ４８が受信信号中の所望の周波数帯域を通すように選
択された１組のフィルタ係数である。スカラー重み
ａ0 ，ａ1 ，....，ａN-1 は、「スロー・タイム」フィ
ルタが高調波モード及び散乱体速度の関数として帯域通
過信号を選択的に通過させ又は減衰させるようにする。
フィルタ係数ａn ｃ0 ，ａn ｃ 1 ，....，ａn ｃM-1 は
主制御装置によって各々の送信発射についてフィルタ係
数メモリ５２からフィルタに供給される。例えば、１番
目の送信発射について、１組のフィルタ係数ａ0 ｃ0 ，
ａ0 ｃ1 ，....，ａ0 ｃM-1 がＦＩＲフィルタに供給さ
れ、そして２番目の送信発射について、１組のフィルタ
係数ａ1 ｃ0 ，ａ 1 ｃ1 ，....，ａ1 ｃM-1 がＦＩＲフ
ィルタに供給される、という様に続く。フィルタ係数は
診断用途に応じてプログラム可能である。異なる複数の
組のフィルタ係数を主制御装置のメモリ内のルックアッ
プ・テーブルに記憶させておくことが出来、また所望の
１組のフィルタ係数をシステム操作員によって選択する
ことが出来る。送信発射の数Ｎ＝２である用途では、１
組又は複数組のフィルタ係数がメモリに記憶され、１組
のフィルタ係数が１番目の送信発射の前にＦＩＲフィル
タに転送され、そして別の１組のフィルタ係数が１番目
の送信発射の後で且つ２番目の送信発射の前にＦＩＲフ
ィルタに転送される（同じスカラー重みが２つの送信発
射に対して適用されるとき、同じフィルタ係数の組を両
方の発射に使用することが出来る）。同様に、送信発射
の数Ｎ＞２である用途では、２組またはそれ以上の組の
フィルタ係数がメモリに記憶される。Ｎ個の送信ファイ
ヤリングでの相次ぐＦＩＲフィルタ出力信号がベクトル
加算装置５０で累算される。次いで、ベクトル加算装置
の出力信号が通常のＢモード処理を受けてから、走査変
換され表示される。
【００２３】本発明の好ましい実施態様によれば、発射
間（すなわち、「スロー・タイム」）フィルタリングが
送信位相符号化と組み合わされて、強調された超音波画
像を作成する。「スロー・タイム」フィルタは、送信位
相が１組の送信発射にわたって変化するので、反射され
た信号の異なるモード（基本波、第２低調波、第２高調
波、第３高調波など）に対して異なる応答を行う。これ
により、所望のモードを選択的に強調して他のモードを
抑圧するように送信位相及び「スロー・タイム」フィル
タを設計することが可能である。具体的に述べると、送
信された信号が、ｉ＝０，１，．．．．，Ｎ−１とし
て、位相項ｅｘｐ［ｊθi ］を持つ場合、ｋ番目の高調
波（又は低調波）は、ｉ＝０，１，．．．．，Ｎ−１と
して、位相項ｅｘｐ［ｊｋ(-1)θi ］を持つ。従って、
「スロー・タイム」フィルタ係数が、ｉ＝０，
１，．．．．，Ｎ−１として、ａi である場合、ｋ番目
の高調波（又は低調波）についての有効「スロー・タイ
ム」フィルタは、ａi ｅｘｐ［ｊｋ(- 1)θi ］であり、
これは特定のモードｋに依存する伝達関数である。
間（すなわち、「スロー・タイム」）フィルタリングが
送信位相符号化と組み合わされて、強調された超音波画
像を作成する。「スロー・タイム」フィルタは、送信位
相が１組の送信発射にわたって変化するので、反射され
た信号の異なるモード（基本波、第２低調波、第２高調
波、第３高調波など）に対して異なる応答を行う。これ
により、所望のモードを選択的に強調して他のモードを
抑圧するように送信位相及び「スロー・タイム」フィル
タを設計することが可能である。具体的に述べると、送
信された信号が、ｉ＝０，１，．．．．，Ｎ−１とし
て、位相項ｅｘｐ［ｊθi ］を持つ場合、ｋ番目の高調
波（又は低調波）は、ｉ＝０，１，．．．．，Ｎ−１と
して、位相項ｅｘｐ［ｊｋ(-1)θi ］を持つ。従って、
「スロー・タイム」フィルタ係数が、ｉ＝０，
１，．．．．，Ｎ−１として、ａi である場合、ｋ番目
の高調波（又は低調波）についての有効「スロー・タイ
ム」フィルタは、ａi ｅｘｐ［ｊｋ(- 1)θi ］であり、
これは特定のモードｋに依存する伝達関数である。
【００２４】本発明のシステムは３つの異なる用途領
域、すなわち造影剤高調波イメージング、組織高調波イ
メージング及びＢモード流れイメージングを有する。各
々の用途に対して、送信位相及び「スロー・タイム」フ
ィルタ重みを選択して、基本波及び高調波（低調波）に
ついて所望のフィルタリングを達成することが出来る。
種々の好ましい実施態様についての「スロー・タイム」
フィルタ応答が図４乃至図１１に示されている。基本波
モードに対する「スロー・タイム」フィルタ応答は実線
で表示され、第２高調波に対する「スロー・タイム」フ
ィルタ応答は破線で表示され、及び第２低調波（点線）
に対する「スロー・タイム」フィルタ応答は点線で表示
されている。水平軸は「スロー・タイム」正規化周波数
に対応し、垂直軸は「スロー・タイム」フィルタ出力の
大きさである。正規化動作周波数の期待される範囲は±
０．２の範囲内にある。
域、すなわち造影剤高調波イメージング、組織高調波イ
メージング及びＢモード流れイメージングを有する。各
々の用途に対して、送信位相及び「スロー・タイム」フ
ィルタ重みを選択して、基本波及び高調波（低調波）に
ついて所望のフィルタリングを達成することが出来る。
種々の好ましい実施態様についての「スロー・タイム」
フィルタ応答が図４乃至図１１に示されている。基本波
モードに対する「スロー・タイム」フィルタ応答は実線
で表示され、第２高調波に対する「スロー・タイム」フ
ィルタ応答は破線で表示され、及び第２低調波（点線）
に対する「スロー・タイム」フィルタ応答は点線で表示
されている。水平軸は「スロー・タイム」正規化周波数
に対応し、垂直軸は「スロー・タイム」フィルタ出力の
大きさである。正規化動作周波数の期待される範囲は±
０．２の範囲内にある。
【００２５】造影剤高調波イメージングでは、気体充填
マイクロバブルよりなる造影剤が血液中に注入されて、
血流のイメージングのためのマーカーとして作用する。
背景の組織信号が抑圧されると共にモーション・フラッ
シュ・アーティファクトが殆ど無いようにしながら、造
影剤の流れからの基本波又は第２高調波信号を見ること
が望ましい。特定の送信焦点位置に順々に送信される広
帯域パルスは位相符号化される。具体的に述べると、中
心周波数がｆ0 のＮ個のパルスが各送信焦点位置に送信
される。受信時に、「スロー・タイム」フィルタがＮ回
の送信に対して高調波（又は低調波）流れ信号を抽出す
る。具体的に述べると、１組の「スロー・タイム」フィ
ルタ重みａ0 ，ａ1 ，....，ａM-1 が選択されて、Ｍタ
ップ「スロー・タイム」ＦＩＲフィルタ４８が或る特定
の速度で動いている造影剤から反射された信号中の所望
の高調波又は低調波周波数の全てを通過させると共に、
基本波周波数の信号を実質的に抑圧するようにする。送
信された中心周波数がｆ0である場合、組織／造影剤の
非線形性によりｋｆ0 の高調波が発生される。ここで、
ｋは２より大きい又は２に等しい整数である。また、造
影剤のバブルが破壊することによりｆ0 ／ｋの低調波が
発生されることがある。
マイクロバブルよりなる造影剤が血液中に注入されて、
血流のイメージングのためのマーカーとして作用する。
背景の組織信号が抑圧されると共にモーション・フラッ
シュ・アーティファクトが殆ど無いようにしながら、造
影剤の流れからの基本波又は第２高調波信号を見ること
が望ましい。特定の送信焦点位置に順々に送信される広
帯域パルスは位相符号化される。具体的に述べると、中
心周波数がｆ0 のＮ個のパルスが各送信焦点位置に送信
される。受信時に、「スロー・タイム」フィルタがＮ回
の送信に対して高調波（又は低調波）流れ信号を抽出す
る。具体的に述べると、１組の「スロー・タイム」フィ
ルタ重みａ0 ，ａ1 ，....，ａM-1 が選択されて、Ｍタ
ップ「スロー・タイム」ＦＩＲフィルタ４８が或る特定
の速度で動いている造影剤から反射された信号中の所望
の高調波又は低調波周波数の全てを通過させると共に、
基本波周波数の信号を実質的に抑圧するようにする。送
信された中心周波数がｆ0である場合、組織／造影剤の
非線形性によりｋｆ0 の高調波が発生される。ここで、
ｋは２より大きい又は２に等しい整数である。また、造
影剤のバブルが破壊することによりｆ0 ／ｋの低調波が
発生されることがある。
【００２６】本発明の好ましい実施態様によれば、造影
剤高調波イメージングが、第２高調波を高域通過フィル
タリングすると共に、基本波信号の全てを抑圧すること
によって達成される。この結果、図６に示されているよ
うに、背景の組織の信号が良好に抑圧される。図６に示
されている応答は、送信位相［０°，１８０°，１８０
°，０°］及びフィルタ重み［０．４，１，−１，−
０．４］を使用して得られた。図６は、基本波の抑圧に
加えて、高調波（又は低調波）信号の静止成分がノッチ
・フィルタによって実質的に阻止される場合を示してい
る。この好ましい実施態様は非静止すなわち流れ領域の
非線形イメージングに有用であり、特に血流中に注入さ
れた造影剤をイメージングするの有用である。
剤高調波イメージングが、第２高調波を高域通過フィル
タリングすると共に、基本波信号の全てを抑圧すること
によって達成される。この結果、図６に示されているよ
うに、背景の組織の信号が良好に抑圧される。図６に示
されている応答は、送信位相［０°，１８０°，１８０
°，０°］及びフィルタ重み［０．４，１，−１，−
０．４］を使用して得られた。図６は、基本波の抑圧に
加えて、高調波（又は低調波）信号の静止成分がノッチ
・フィルタによって実質的に阻止される場合を示してい
る。この好ましい実施態様は非静止すなわち流れ領域の
非線形イメージングに有用であり、特に血流中に注入さ
れた造影剤をイメージングするの有用である。
【００２７】本発明の別の好ましい実施態様によれば、
造影剤高調波イメージングが、基本波及び高調波信号を
高域通過フィルタリングすることにより実現される。こ
の結果、図１１に示されているように、低い流れの感度
が改善されるが、モーション・フラッシュ・アーティフ
ァクトが大きくなる。図１１に示されている応答は、送
信位相［０°，１８０°，０°，１８０°］及びフィル
タ重み［１，１，−１，−１］を使用して得られた。
造影剤高調波イメージングが、基本波及び高調波信号を
高域通過フィルタリングすることにより実現される。こ
の結果、図１１に示されているように、低い流れの感度
が改善されるが、モーション・フラッシュ・アーティフ
ァクトが大きくなる。図１１に示されている応答は、送
信位相［０°，１８０°，０°，１８０°］及びフィル
タ重み［１，１，−１，−１］を使用して得られた。
【００２８】本発明の他の好ましい実施態様によれば、
造影剤高調波イメージングが、基本波を高域通過フィル
タリング又は抑圧し、第２高調波を全域通過フィルタリ
ングすることにより実現される。この結果、（第２高調
波からの）組織の背景が多くなるが、最もゆっくり動く
造影剤さえからの高調波信号も示される。個のモードの
例が図４、図５及び図７乃至図１０に示されている。図
４に示されている応答は、送信位相［０°，１８０°，
０°，１８０°］及びフィルタ重みは［０．４，１，
１，０．４］を使用して得られた。図５に示されている
応答は、送信位相［０°，９０°，０°，１８０°］、
フィルタ重み［０．４，１，１，０．４］及びフィルタ
位相［０°，９０°，０°，０°］を使用して得られ
た。図７に示されている応答は、送信位相［０°，１８
０°］及びフィルタ重みは［１，１］図７に示されてい
る応答は、送信位相［１８０°，０°，１８０°］及び
フィルタ重みは［０．５，１，０．５］を使用して得ら
れた。図９に示されている応答は、送信位相［０°，０
°，１８０°，１８０°］及びフィルタ重みは［１，
１，１，１］を使用して得られた。図１０に示されてい
る応答は、送信位相［０°，１８０°，１８０°，０
°］及びフィルタ重みは［１，１，１，１］を使用して
得られた。
造影剤高調波イメージングが、基本波を高域通過フィル
タリング又は抑圧し、第２高調波を全域通過フィルタリ
ングすることにより実現される。この結果、（第２高調
波からの）組織の背景が多くなるが、最もゆっくり動く
造影剤さえからの高調波信号も示される。個のモードの
例が図４、図５及び図７乃至図１０に示されている。図
４に示されている応答は、送信位相［０°，１８０°，
０°，１８０°］及びフィルタ重みは［０．４，１，
１，０．４］を使用して得られた。図５に示されている
応答は、送信位相［０°，９０°，０°，１８０°］、
フィルタ重み［０．４，１，１，０．４］及びフィルタ
位相［０°，９０°，０°，０°］を使用して得られ
た。図７に示されている応答は、送信位相［０°，１８
０°］及びフィルタ重みは［１，１］図７に示されてい
る応答は、送信位相［１８０°，０°，１８０°］及び
フィルタ重みは［０．５，１，０．５］を使用して得ら
れた。図９に示されている応答は、送信位相［０°，０
°，１８０°，１８０°］及びフィルタ重みは［１，
１，１，１］を使用して得られた。図１０に示されてい
る応答は、送信位相［０°，１８０°，１８０°，０
°］及びフィルタ重みは［１，１，１，１］を使用して
得られた。
【００２９】組織高調波イメージングでは、目標は組織
内での非線形伝搬により発生される高調波信号（特に、
第２高調波）を見ることである。本発明の更に別の好ま
しい実施態様によれば、基本波信号の全てを抑圧すると
共に、第２高調波の全てを通過させることにより達成さ
れる。このために、図４、５、８又は１０に表されてい
る送信位相及び「スロー・タイム」フィルタ重みを使用
することが出来る。また図７に示されている応答を生じ
る送信位相及び「スロー・タイム」フィルタ重みも使用
することが出来るが、フラッシュ・モーション・アーテ
ィファクトが大きくなる。
内での非線形伝搬により発生される高調波信号（特に、
第２高調波）を見ることである。本発明の更に別の好ま
しい実施態様によれば、基本波信号の全てを抑圧すると
共に、第２高調波の全てを通過させることにより達成さ
れる。このために、図４、５、８又は１０に表されてい
る送信位相及び「スロー・タイム」フィルタ重みを使用
することが出来る。また図７に示されている応答を生じ
る送信位相及び「スロー・タイム」フィルタ重みも使用
することが出来るが、フラッシュ・モーション・アーテ
ィファクトが大きくなる。
【００３０】最後に、Ｂモード流れイメージングの目標
は、モーション・フラッシュ・アーティファクトを最小
にしながら（造影剤なしに）血流からの基本波信号を視
覚化することである。本発明の好ましい実施態様では、
これは、基本波を高域通過フィルタリングすると共に、
第２高調波を全域通過フィルタリングすることにより達
成される。第２高調波を通過させることにより、フラッ
シュ・アーティファクトが平滑化される。このために、
図７又は９によって表されている送信位相及び「スロー
・タイム」フィルタ重みを使用することが出来る。
は、モーション・フラッシュ・アーティファクトを最小
にしながら（造影剤なしに）血流からの基本波信号を視
覚化することである。本発明の好ましい実施態様では、
これは、基本波を高域通過フィルタリングすると共に、
第２高調波を全域通過フィルタリングすることにより達
成される。第２高調波を通過させることにより、フラッ
シュ・アーティファクトが平滑化される。このために、
図７又は９によって表されている送信位相及び「スロー
・タイム」フィルタ重みを使用することが出来る。
【００３１】本発明の更に好ましい実施態様によれば、
Ｂモード流れ画像が従来のＢモード画像の上に重畳され
る。これにより、診断者が医学的診断の際に既知の解剖
学的特徴に対して相対的な血液の流れを観察することが
可能となる。このＢモード画像フィードスルーは「スロ
ー・タイム」フィルタ重みの１つを摂動させることによ
って達成される。例えば、最初の送信発射（又は任意の
送信発射）についての重みａ0 を、図３に示されている
ように量αだけ摂動させることが出来る。Ｂモード画像
フィードスルーにより、流れ画像を表示のために従来の
Ｂモード画像の上に重畳することが可能になる。この代
わりに、流れ画像を表示のために従来のＢモード画像の
上にカラーで重畳してもよい。
Ｂモード流れ画像が従来のＢモード画像の上に重畳され
る。これにより、診断者が医学的診断の際に既知の解剖
学的特徴に対して相対的な血液の流れを観察することが
可能となる。このＢモード画像フィードスルーは「スロ
ー・タイム」フィルタ重みの１つを摂動させることによ
って達成される。例えば、最初の送信発射（又は任意の
送信発射）についての重みａ0 を、図３に示されている
ように量αだけ摂動させることが出来る。Ｂモード画像
フィードスルーにより、流れ画像を表示のために従来の
Ｂモード画像の上に重畳することが可能になる。この代
わりに、流れ画像を表示のために従来のＢモード画像の
上にカラーで重畳してもよい。
【００３２】１焦点位置当りＮ回の送信の各々の間の時
間間隔は、「スロー・タイム」フィルタ遮断周波数を決
定するために使用者が制御可能である。特定の焦点位置
へのＮ回の送信の各々の間の時間間隔が長くなると、遮
断周波数が低くなり、低速の流れに対する感度が高くな
る。本発明を特定の好ましい特徴を例示し説明したが、
当業者には種々の変更及び変形をなし得よう。従って、
特許請求の範囲は本発明の真の精神の範囲内にあるこの
様な全ての変更及び変形を包含することを意図して記載
してあることを理解されたい。
間間隔は、「スロー・タイム」フィルタ遮断周波数を決
定するために使用者が制御可能である。特定の焦点位置
へのＮ回の送信の各々の間の時間間隔が長くなると、遮
断周波数が低くなり、低速の流れに対する感度が高くな
る。本発明を特定の好ましい特徴を例示し説明したが、
当業者には種々の変更及び変形をなし得よう。従って、
特許請求の範囲は本発明の真の精神の範囲内にあるこの
様な全ての変更及び変形を包含することを意図して記載
してあることを理解されたい。
【図１】従来の超音波イメージング・システムのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明の好ましい実施態様に従った超音波イメ
ージング・システムの部分のブロック図である。
ージング・システムの部分のブロック図である。
【図３】本発明の別の好ましい実施態様に従ったＢモー
ド・フィードスルーを持つ「スロー・タイム」フィルタ
リングを示すフローチャートである。
ド・フィードスルーを持つ「スロー・タイム」フィルタ
リングを示すフローチャートである。
【図４】基本波モード（実線）、第２高調波（破線）及
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，１８０°，０°，１
８０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［０．４，１，１，０．４］である。
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，１８０°，０°，１
８０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［０．４，１，１，０．４］である。
【図５】基本波モード（実線）、第２高調波（破線）及
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，９０°，０°，１８
０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［０．４，１，１，０．４］（「スロー・タイム」フィ
ルタ位相が［０°，９０°，０°，０°］の場合）であ
る。
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，９０°，０°，１８
０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［０．４，１，１，０．４］（「スロー・タイム」フィ
ルタ位相が［０°，９０°，０°，０°］の場合）であ
る。
【図６】基本波モード（実線）、第２高調波（破線）及
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，１８０°，１８０
°，０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［０．４，１，−１，−０．４］である。
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，１８０°，１８０
°，０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［０．４，１，−１，−０．４］である。
【図７】基本波モード（実線）、第２高調波（破線）及
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，１８０°］であり、
「スロー・タイム」フィルタ重みは［１，１］である。
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，１８０°］であり、
「スロー・タイム」フィルタ重みは［１，１］である。
【図８】基本波モード（実線）、第２高調波（破線）及
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［１８０°，０°，１８０
°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは［０．
５，１，０．５］である。
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［１８０°，０°，１８０
°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは［０．
５，１，０．５］である。
【図９】基本波モード（実線）、第２高調波（破線）及
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，０°，１８０°，１
８０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［１，１，１，１］である。
び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロー
・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，０°，１８０°，１
８０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［１，１，１，１］である。
【図１０】基本波モード（実線）、第２高調波（破線）
及び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロ
ー・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，１８０°，１８０
°，０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［１，１，１，１］である。
及び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロ
ー・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，１８０°，１８０
°，０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［１，１，１，１］である。
【図１１】基本波モード（実線）、第２高調波（破線）
及び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロ
ー・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，１８０°，０°，１
８０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［１，１，−１，−１］である。
及び第２低調波（点線）に対するフィルタ応答を（スロ
ー・タイム正規化周波数の関数として）示すグラフであ
り、この場合、送信位相は［０°，１８０°，０°，１
８０°］であり、「スロー・タイム」フィルタ重みは
［１，１，−１，−１］である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アン・リンジィ・ホール アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ニュ ー・バーリン、ウェスト・トップ−オー− ヒル・ドライブ、16015番 (72)発明者 カイ・エリック・トメニウス アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、ヴァン・ブランケン・ロー ド、74番
Claims (23)
- 【請求項１】 超音波散乱体をイメージングするための
システムにおいて、 複数のトランスジューサ素子を有する超音波トランスジ
ューサ・アレイと、 前記トランスジューサ・アレイに結合されていて、送信
開口を形成する前記複数のトランスジューサ素子のうち
の選択されたトランスジューサ素子を、第１の送信発射
の際は第１の送信位相コードの関数として第１の位相符
号化送信パルスで、且つ第２の送信発射の際は第２の送
信位相コードの関数として第２の位相符号化送信パルス
でパルス駆動するパルス発生手段と、 前記パルス発生手段に結合されていて、前記第１の送信
発射の際は第１のビームを形成し、且つ前記第２の送信
発射の際は第２のビームを形成する送信ビーム形成手段
であって、前記第１及び第２のビームが実質的に同じ送
信焦点位置に焦点合わせされる送信ビーム形成手段と、 前記トランスジューサ・アレイに結合されていて、前記
第１の送信発射の後に、前記複数のトランスデューサ素
子のうちの受信開口を形成する他の選択されたトランス
デューサ素子からの第１組の受信信号から第１のビーム
加算された受信信号を形成すると共に、前記第２の送信
発射の後に、前記複数のトランスデューサ素子のうちの
前記受信開口を形成する前記他の選択されたトランスデ
ューサ素子からの第２組の受信信号から第２のビーム加
算された受信信号を形成する受信ビーム形成手段と、 前記第１のビーム加算された受信信号に対して第１の
「スロー・タイム」フィルタ重みａ0 を適用することに
よって第１のフィルタリングされた信号を形成すると共
に、前記第２のビーム加算された受信信号に対して第２
の「スロー・タイム」フィルタ重みａ1 を適用すること
によって第２のフィルタリングされた信号を形成するフ
ィルタリング手段と、 前記フィルタリング手段に結合されていて、少なくとも
前記第１及び第２のフィルタリングされた信号を加算し
て、「スロー・タイム」フィルタリングされた信号を形
成するベクトル加算装置と、 前記「スロー・タイム」フィルタリングされた信号を処
理して、画像信号を形成する手段と、 前記画像信号の関数である画像を表示する表示手段と、
を有している、超音波散乱体をイメージングするシステ
ム。 - 【請求項２】 前記フィルタリング手段は、 所定の１組のフィルタ係数に前記第１の「スロー・タイ
ム」フィルタ重みａ0を乗算することによって導き出さ
れた第１組のフィルタ係数を供給すると共に、前記所定
の１組のフィルタ係数に前記第２の「スロー・タイム」
フィルタ重みａ 1 を乗算することによって導き出された
第２組のフィルタ係数を供給する手段と、 前記受信ビーム形成手段の出力に結合された信号入力、
前記第１及び第２組のフィルタ係数を供給する手段から
前記第１及び第２組のフィルタ係数を受け取るように結
合された複数のフィルタ・タップ、並びに前記第１のビ
ーム加算された受信信号及び前記第１組のフィルタ係数
に依存して前記第１のフィルタリングされた信号を供給
すると共に前記第２のビーム加算された受信信号及び前
記第２組のフィルタ係数に依存して前記第２のフィルタ
リングされた信号を供給する出力を有するフィルタと、
を含んでいる請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 ａ0＝−ａ1である請求項１記載のシステ
ム。 - 【請求項４】 前記パルス発生手段は、前記送信開口を
形成する前記選択されたトランスジューサ素子を、第３
の送信発射の際は第３の送信位相コードの関数として第
３の位相符号化送信パルスでパルス駆動するように構成
されており、前記送信ビーム形成手段は、前記第３の送
信発射の際は第３のビームを形成するように構成されて
おり、前記第３のビームは前記送信焦点位置に焦点合わ
せされており、前記受信ビーム形成手段は、前記第３の
送信発射の後に、前記受信開口を形成する前記他の選択
されたトランスデューサ素子からの第３組の受信信号か
ら第３のビーム加算された受信信号を形成するように構
成されており、前記フィルタリング手段は、前記第３の
ビーム加算された受信信号に対して第３の「スロー・タ
イム」フィルタ重みを適用することによって第３のフィ
ルタリングされた信号を形成するように構成されてお
り、前記ベクトル加算装置は、少なくとも前記第１、第
２及び第３のフィルタリングされた信号を加算して、前
記「スロー・タイム」フィルタリングされた信号を形成
するように構成されている請求項１記載のシステム。 - 【請求項５】 前記第１乃至第３の送信位相コードが
［１８０°，０°，１８０°］であり、前記第１乃至第
３の「スロー・タイム」フィルタ重みは［０．５，１，
０．５］である請求項４記載のシステム。 - 【請求項６】 前記パルス発生手段は、前記送信開口を
形成する前記選択されたトランスジューサ素子を、第４
の送信発射の際は第４の送信位相コードの関数として第
４の位相符号化送信パルスでパルス駆動するように構成
されており、前記送信ビーム形成手段は、前記第４の送
信発射の際は第４のビームを形成するように構成されて
おり、前記第４のビームは前記送信焦点位置に焦点合わ
せされており、前記受信ビーム形成手段は、前記第４の
送信発射の後に、前記受信開口を形成する前記他の選択
されたトランスデューサ素子からの第４組の受信信号か
ら第４のビーム加算された受信信号を形成するように構
成されており、前記フィルタリング手段は、前記第４の
ビーム加算された受信信号に対して第４の「スロー・タ
イム」フィルタ重みを適用することによって第４のフィ
ルタリングされた信号を形成するように構成されてお
り、前記ベクトル加算装置は、少なくとも前記第１乃至
第４のフィルタリングされた信号を加算して、前記「ス
ロー・タイム」フィルタリングされた信号を形成するよ
うに構成されている請求項４記載のシステム。 - 【請求項７】 前記第１乃至第４の送信位相コードが
［０°，１８０°，０°，１８０°］であり、前記第１
乃至第４の「スロー・タイム」フィルタ重みが［０．
４，１，１，０．４］である請求項６記載のシステム。 - 【請求項８】 前記第１乃至第４の送信位相コードが
［０°，９０°，０°，１８０°］であり、前記第１乃
至第４の「スロー・タイム」フィルタ重みが［０．４，
１，１，０．４］であり、前記第１乃至第４のフィルタ
位相が［０°，９０°，０°，０°］であり、前記第１
乃至第４のフィルタ位相は前記第１乃至第４の「スロー
・タイム」フィルタ重みに関連して前記フィルタリング
手段にそれぞれ適用される請求項６記載のシステム。 - 【請求項９】 前記第１乃至第４の送信位相コードが
［０°，１８０°，１８０°，０°］であり、前記第１
乃至第４の「スロー・タイム」フィルタ重みが［０．
４，１，−１，−０．４］である請求項６記載のシステ
ム。 - 【請求項１０】 前記第１乃至第４の送信位相コードが
［０°，０°，１８０°，１８０°］であり、前記第１
乃至第４の「スロー・タイム」フィルタ重みが［１，
１，１，１］である請求項６記載のシステム。 - 【請求項１１】 前記第１乃至第４の送信位相コードが
［０°，１８０°，１８０°，０°］であり、前記第１
乃至第４の「スロー・タイム」フィルタ重みが［１，
１，１，１］である請求項６記載のシステム。 - 【請求項１２】 前記第１乃至第４の送信位相コードが
［０°，１８０°，０°，１８０°］であり、前記第１
乃至第４の「スロー・タイム」フィルタ重みが［１，
１，−１，−１］である請求項６記載のシステム。 - 【請求項１３】 前記第１乃至第４の送信位相コード及
び前記第１乃至第４の「スロー・タイム」フィルタ重み
は、前記フィルタリング手段が第２高調波信号を高域通
過フィルタリングすると共に実質的に基本波信号を抑圧
することが出来るように選択されている請求項６記載の
システム。 - 【請求項１４】 前記第１乃至第４の送信位相コード及
び前記第１乃至第４の「スロー・タイム」フィルタ重み
は、前記フィルタリング手段が基本波信号及び第２高調
波信号を高域通過フィルタリングすることが出来るよう
に選択されている請求項６記載のシステム。 - 【請求項１５】 前記第１乃至第４の送信位相コード及
び前記第１乃至第４の「スロー・タイム」フィルタ重み
は、前記フィルタリング手段が第２高調波信号を全域通
過フィルタリングすると共に実質的に基本波信号を抑圧
することが出来るように選択されている請求項６記載の
システム。 - 【請求項１６】 前記第１乃至第４の送信位相コード及
び前記第１乃至第４の「スロー・タイム」フィルタ重み
は、前記フィルタリング手段が第２高調波信号を全域通
過フィルタリングすると共に基本波信号を高域通過フィ
ルタリングすることが出来るように選択されている請求
項６記載のシステム。 - 【請求項１７】 超音波散乱体をイメージングするため
の方法において、 第１の送信発射のために第１の送信位相コード及び第１
の「スロー・タイム」フィルタ重みを選択すると共に、
第２の送信発射のために第２の送信位相コード及び第２
の「スロー・タイム」フィルタ重みを選択するステップ
と、 トランスジューサ・アレイの中の送信開口を形成する第
１組のトランスジューサ素子を、前記第１の送信発射の
際は前記第１の送信位相コードの関数として第１の位相
符号化送信パルスで駆動し、その第１の送信ビームを送
信焦点位置に焦点合わせするステップと、 前記第１の送信発射の後に、前記トランスジューサ・ア
レイの中の受信開口を形成する第２組のトランスジュー
サ素子から第１組のエコー信号を受信するステップと、 前記第１組のエコー信号から第１のビーム加算された受
信信号を形成するステップと、 前記第１のビーム加算された受信信号に対して前記第１
の「スロー・タイム」フィルタ重みａ0 を適用すること
によって第１のフィルタリングされた信号を形成するス
テップと、 前記第１組のトランスジューサ素子を、前記第２の送信
発射の際に前記第２の送信位相コードの関数として第２
の位相符号化送信パルスで駆動し、その第２の送信ビー
ムを前記送信焦点位置に焦点合わせするステップと、 前記第２の送信発射の後に、前記第２組のトランスジュ
ーサ素子から第２組のエコー信号を受信するステップ
と、 前記第２組のエコー信号から第２のビーム加算された受
信信号を形成するステップと、 前記第２のビーム加算された受信信号に対して前記第２
の「スロー・タイム」フィルタ重みａ1 を適用すること
によって第２のフィルタリングされた信号を形成するス
テップと、 少なくとも前記第１及び第２のフィルタリングされた信
号を加算して、「スロー・タイム」フィルタリングされ
た信号を形成するステップと、 前記「スロー・タイム」フィルタリングされた信号を処
理して、画像信号を形成するステップと、 前記画像信号の関数である画像を表示するステップと、
を有している、超音波散乱体をイメージングする方法。 - 【請求項１８】 前記第１のフィルタリングされた信号
は、前記第１のビーム加算された受信信号と、所定の１
組のフィルタ係数に前記第１の「スロー・タイム」フィ
ルタ重みａ0 を乗算することによって導き出された第１
組のフィルタ係数との関数であり、前記第２のフィルタ
リングされた信号は、前記第２のビーム加算された受信
信号と、前記所定の１組のフィルタ係数に前記第２の
「スロー・タイム」フィルタ重みａ1 を乗算することに
よって導き出された第２組のフィルタ係数との関数であ
る請求項１７記載の方法。 - 【請求項１９】 ａ0＝−ａ1である請求項１７記載の方
法。 - 【請求項２０】 超音波散乱体をイメージングするため
の方法において、 第１の送信発射のために第１の送信位相コード及び第１
の「スロー・タイム」フィルタ重みを選択すると共に、
第２の送信発射のために第２の送信位相コード及び第２
の「スロー・タイム」フィルタ重みを選択するステップ
と、 流動する流体の中に造影剤を注入するステップと、 トランスジューサ・アレイの中の送信開口を形成する第
１組のトランスジューサ素子を、前記第１の送信発射の
際は前記第１の送信位相コードの関数として第１の位相
符号化送信パルスで駆動し、その第１の送信ビームを送
信焦点位置に焦点合わせするステップと、 前記第１の送信発射の後に、前記トランスジューサ・ア
レイの中の受信開口を形成する第２組のトランスジュー
サ素子から第１組のエコー信号を受信するステップと、 前記第１組のエコー信号から第１のビーム加算された受
信信号を形成するステップと、 前記第１のビーム加算された受信信号に対して前記第１
の「スロー・タイム」フィルタ重みａ0 を適用すること
によって第１のフィルタリングされた信号を形成するス
テップと、 前記第１組のトランスジューサ素子を、前記第２の送信
発射の際に前記第２の送信位相コードの関数として第２
の位相符号化送信パルスで駆動し、その第２の送信ビー
ムを前記送信焦点位置に焦点合わせするステップと、 前記第２の送信発射の後に、前記第２組のトランスジュ
ーサ素子から第２組のエコー信号を受信するステップ
と、 前記第２組のエコー信号から第２のビーム加算された受
信信号を形成するステップと、 前記第２のビーム加算された受信信号に対して前記第２
の「スロー・タイム」フィルタ重みａ1 を適用すること
によって第２のフィルタリングされた信号を形成するス
テップと、 少なくとも前記第１及び第２のフィルタリングされた信
号を加算して、「スロー・タイム」フィルタリングされ
た信号を形成するステップと、 前記「スロー・タイム」フィルタリングされた信号を処
理して、画像信号を形成するステップと、 前記画像信号の関数である画像を表示するステップと、
を有している、超音波散乱体をイメージングする方法。 - 【請求項２１】 超音波散乱体をイメージングするため
のシステムにおいて、 複数のトランスジューサ素子を有する超音波トランスジ
ューサ・アレイと、 前記トランスジューサ・アレイを制御する、第１の送信
発射の際は前記超音波散乱体へ向かって第１の位相を持
つ第１の送信超音波ビームを送信すると共に、第２の送
信発射の際は前記超音波散乱体へ向かって前記第１の位
相とは異なる第２の位相を持つ第２の送信超音波ビーム
を送信するように、前記トランスジューサ・アレイを制
御する手段と、 前記トランスジューサ・アレイから、前記超音波散乱体
による前記第１の送信超音波ビームの反射から導き出さ
れた第１の受信超音波ビームを表すデータを取得すると
共に、前記トランスジューサ・アレイから、前記超音波
散乱体による前記第２の送信超音波ビームの反射から導
き出された第２の受信超音波ビームを表すデータを取得
する手段と、 前記第１の受信超音波ビーム・データをフィルタリング
して、前記第１の送信発射の後に第１のフィルタリング
された信号を形成すると共に、前記第２の受信超音波ビ
ーム・データをフィルタリングして、前記第２の送信発
射の後に第２のフィルタリングされた信号を形成する手
段であって、前記第１のフィルタリングされた信号が第
１の「スロー・タイム」フィルタ重みの関数であり、前
記第２のフィルタリングされた信号が第２の「スロー・
タイム」フィルタ重みの関数である手段と、 少なくとも前記第１及び第２のフィルタリングされた信
号を加算して、「スロー・タイム」フィルタリングされ
た信号を形成する手段と、 前記「スロー・タイム」フィルタリングされた信号の関
数である画像信号を作成する処理手段と、 前記画像信号の関数である画像を表示する手段と、を有
している、超音波散乱体をイメージングするシステム。 - 【請求項２２】 前記トランスジューサ・アレイ制御手
段は、前記トランスジューサ・アレイを制御して、第３
の送信発射の際に前記超音波散乱体へ向かって第３の位
相を持つ第３の送信超音波ビームを送信するように構成
されており、 前記データ取得手段は、前記トランスジューサ・アレイ
から、前記超音波散乱体による前記第３の送信超音波ビ
ームの反射から導き出された第３の受信超音波ビームを
表すデータを取得するように構成されており、 前記フィルタリング手段は、前記第３の受信超音波ビー
ム・データをフィルタリングして、前記第３の送信発射
の後に第３のフィルタリングされた信号を形成するよう
に構成されおり、前記第３のフィルタリングされた信号
は第３の「スロー・タイム」フィルタ重みの関数であ
り、 前記加算手段は、少なくとも前記第１、第２及び第３の
フィルタリングされた信号を加算して、前記「スロー・
タイム」フィルタリングされた信号を形成するように構
成されている請求項２１記載のシステム。 - 【請求項２３】 前記トランスジューサ・アレイ制御手
段は、前記トランスジューサ・アレイを制御して、第４
の送信発射の際に前記超音波散乱体へ向かって第４の位
相を持つ第４の送信超音波ビームを送信するように構成
されており、 前記データ取得手段は、前記トランスジューサ・アレイ
から、前記超音波散乱体による前記第４の送信超音波ビ
ームの反射から導き出された第４の受信超音波ビームを
表すデータを取得するように構成されており、 前記フィルタリング手段は、前記第４の受信超音波ビー
ム・データをフィルタリングして、前記第４の送信発射
の後に第４のフィルタリングされた信号を形成するよう
に構成されおり、前記第４のフィルタリングされた信号
は第４の「スロー・タイム」フィルタ重みの関数であ
り、 前記加算手段は、少なくとも前記第１乃至Ｄ４のフィル
タリングされた信号を加算して、前記「スロー・タイ
ム」フィルタリングされた信号を形成するように構成さ
れている請求項２２記載のシステム。
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