JP2014505555A - 画像取得率最適化による撮像装置 - Google Patents
画像取得率最適化による撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014505555A JP2014505555A JP2013552227A JP2013552227A JP2014505555A JP 2014505555 A JP2014505555 A JP 2014505555A JP 2013552227 A JP2013552227 A JP 2013552227A JP 2013552227 A JP2013552227 A JP 2013552227A JP 2014505555 A JP2014505555 A JP 2014505555A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- matrix
- image
- target area
- eigenvectors
- data set
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/5207—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of raw data to produce diagnostic data, e.g. for generating an image
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
- A61B8/14—Echo-tomography
- A61B8/145—Echo-tomography characterised by scanning multiple planes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4483—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
- A61B8/467—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
- A61B8/469—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means for selection of a region of interest
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/54—Control of the diagnostic device
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8959—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using coded signals for correlation purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8977—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using special techniques for image reconstruction, e.g. FFT, geometrical transformations, spatial deconvolution, time deconvolution
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8997—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using synthetic aperture techniques
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/48—Diagnostic techniques
- A61B8/485—Diagnostic techniques involving measuring strain or elastic properties
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
Description
そのような画像を生成する特徴的な発射数は一般的に、再構成ライン数に等しく、アンテナ素子数、通常128個または256個に同程度の大きさである。
深度マルチ集束法は、複数の焦点距離の測定と、種々の焦点の近くに位置するライン部分の再構成とを行うことにある。この方法は、画質を改善するが、用いられる焦点距離数である係数Nfocによって必要な発射数を増やす。これは図2において示されるとともに、特許文献1において記載される。連続遅延法LR1〜LR4が、送信され、それぞれは、異なる点F1〜F4で集束されるビームを生成する。より広い最適撮像領域が得られることを認める。
空間符号化法は、事前に可逆性に選択された伝送行列に含まれる重付け法で媒体を測定することにある。これは図4において示される。図4において、それぞれの送受波器T1〜TNは、異なるが所定の強度で送信することがわかる。それぞれの発射強度は、それぞれの送受波器での連続強度をグループ化する伝送行列MEのベクトルを構成する。このようにして取得された信号は次に、いわゆる標準ベース内に投射される。すなわち送信取得過程中の所定時間に送受波器によって受信された信号からなるそれぞれの行列は、伝送行列の逆数を左側に乗じる。
この技法の主な利益性は、伝送行列の行列式に等しい係数による合成開口撮像法の信号対雑音比の改善を可能にすることである。
伝送行列に基づかない合成法は、非集束の非鋭角波の送信から形成された画像をコヒーレント加算することにある。ここで遅延法は、波面がプローブ表面に対して所定の角度をなすように適用される。このように伝送波は、プローブの法線に対して特定角度をなす方向に伝搬する。この方法は、空間符号化に同じ性能を提供し、特許文献6において記載される。その場合には、様々な角度で非集束波を送信することで送信の自動集束を合成する
ことに疑問がある。前記技法は上記の開口合成法に近いが、非集束波が、円形波の代わりに送信されるという違いがある。
図5Aに示されるマルチライン法は、特定受信法LRR1およびLRR4とは異なる特定伝送法LREを用いることで、送信ビームを広げることにあり、複数のNlineを平行に再構成できるように構成される(この場合には、平行に4ライン)。画像取得率は、Nlineによって増加するが、解像度とコントラストに関する画質は、劣化する。これは非特許文献1に記載される。Bモード法に類似した最適撮像領域ZIOが、得られる。
ントラストを増大することができる。それでも、この場合も画像取得率を改善することができなく、その技法は、合成開口システムにしか適用することができない。
・時間解像度の改善が、弁の病態を検出できるようにし得る心臓の超音波検査;
・高時間解像度で組織における横波の伝搬を可視化する必要がある弾性率計測法;
・標準集束送信法が、高時間解像度を得ることができない3D撮像。
本発明は、画質を損なうことなく送信される発射数を減らすことができる解決策を提案する。本発明は、最適画質を保持しながら、通常に利用される技法に比較して画像取得率の改善を可能にするデバイスに関する。また本発明は、撮像関連の関数として画像取得率を調整できるようにする。
a) 媒体の少なくとも1つの予備画像を取得する段階と;
b) 予備画像における目的領域を画定する段階と;
c) 目的領域および不要領域に対応する送受波器間相関行列を決定する段階と;
d) 目的領域の送受波器間相関行列を、不要領域の送受波器間相関行列の逆数に掛けた積から生じる目的領域の特性行列を決定する段階と;
e) 目的領域の特性行列の固有ベクトルと固有値とを算出する段階であって、それらの対応固有値の関数として分類されるこれらのベクトルは、伝送行列を定義することと;
f) N個の固有ベクトルから、K個までの最も高い固有値に関連するK個の固有ベクトルを選択する段階と;
g) 選択されたK個の固有ベクトルによって重付けられたK個の波を発射する段階であって、それぞれの選択ベクトルは、発射中に送受波器によって送信された信号に重付けし、これらのベクトルは、第1部分において、特性行列のK個までの最も高い固有値に関連する固有ベクトル群のうちのK個の固有ベクトルと、第2部分において、実行されない発射に対応するゼロの列とから構成される短縮伝送行列を定義することと;
h) 媒体によって戻された信号を受信する段階と;
i) 完全データセットを得るべく、実行されない発射に対応するゼロに設定されたデータで完成された取得信号からなる受信行列に、伝送行列の逆数を乗じる段階と;
j) 合成開口超音波検査撮像法におけるように完全データセットから、低解像度画像を抽出する段階と;
k) 完全データセットから抽出された低解像度画像を、合成開口超音波検査撮像法におけるようにコヒーレント加算することで、目的領域に対応する高解像度画像を再構成する段階と
を有することを特徴にする。
所定の特定目的領域に意のままに機敏に適応できるように、本発明は、画像取得率と画質との間の標準トレードオフから画像取得率と画像サイズとの間のトレードオフに変わる。本発明は、得られる画像サイズの縮小を制御するだけで、画像取得率を調整することができる。得られる高解像度画像のサイズは一般に、目的領域のサイズである。
段階h)中に発射されたK個の波は、有利なことに集束されない。
1に近い正規化固有値の数Iは、選択された目的領域の関数である。この実施形態において目的領域が決定されると、数K=Iが確定され、次に画像取得率の増大を画定する発射数の減少が、前記数によって自動的に決定される。この数Kの選択は、本発明を実行するデバイスにおいて提供されるデフォルト選択にすることができる。もしそうなら、数Kが、目的領域と、特性行列の有意に非ゼロ固有値の数との関数としてデバイスによって自動的に修正されることに注意すべきである。その結果、目的領域において得られる画質は、最適画像取得率の増大も得ながら、最適である。
調整段階は、数Iとは無関係に決定された数Kを調整することにあるとし得る。もしそうなら画像取得率の増大が強いられるとともに、所定の画質を強いる。また調整は、画質の必要条件であるとすることができる。それは本発明の動作外のパラメータの関数としての自動調整、または直接オペレータに提供される調整に関する問題にすることができる。
これは円錐状に放射されるエネルギを最適化する高性能な方法である。その結果、伝送行列は、パラメータNelおよびBの扁長回転楕円ベクトル(非特許文献3すなわちスレピアン,デー(Slepian,D.)(1978),「扁長回転楕円波動関数、フーリ
エ解析、および不確実性−V(Fourier Analysis,and Uncertainty−V:The Discrete Case)」、ベル・システム・テクニカル・ジャーナル(The Bell System Technical Journal))からなる。Nelはプローブ素子の数であり、B=(dy0)/(λx0)である。dはセンサ間の距離であり、λは、送信される音響パルスの波長である。x0とy0は、目的の錐体を画定する。
高画像取得率領域に割当てられる伝送法は、本発明の伝送法である。高画像取得率領域は、背景領域よりも少ない数の発射を要求するので、背景よりも高い画像取得率で撮像される。
用語「空間重付け」は、それぞれのコヒーレンス測定に対してここで生成された、それぞれの画素に対する異なる重付けを意味する。そのような特徴によって、得られる画像は、音波発生領域と無響領域との間でより優れたコントラストを有する。
この方法は、高い時間解像度が小型サイズの領域にわたって要求される超音波心臓撮像
システムのようなシステムにとって特に有益である。
・先に取得した画像において目的領域を画定する手段と;
・目的領域および不要領域に対応する送受波器間相関行列を決定する手段と;
・目的領域に特徴的な行列であって、目的領域の送受波器間相関行列を、不要領域の送受波器間相関行列の逆数に掛けた積から生じる行列を決定する手段と;
・目的領域の特性行列の固有ベクトルおよび固有値を算出する手段であって、それらの対応固有値の関数として分類されるこれらの固有ベクトルは、伝送行列を定義することと;
・K個までの最も高い固有値に関連する、K個の固有ベクトルを選択する手段と;
・選択されたK個の固有ベクトルによって重付けられたK個の波を発射するように構成される制御モジュールであって、それぞれの選択された固有ベクトルは、発射中に送受波器によって送信された信号に重付けし、これら固有ベクトルは、第1部分において、特性行列のK個までの最も高い固有値に関連する固有ベクトル群のうちのK個の固有ベクトルと、第2部分において、実行されない発射に対応するゼロ列とからなる短縮伝送行列を定義することと;
・媒体によって戻された信号を受信する手段と;
・受信行列を構成すべく、ゼロに設定された実行されない発射に対応するデータとともに取得信号を受取り、さらに完全データセットを得るべく伝送行列の逆数を乗じる手段と;
・合成開口超音波検査撮像法におけるように完全データセットから、低解像度画像を抽出する手段と;
・完全データセットから抽出された低解像度画像を、合成開口超音波検査撮像法におけるようにコヒーレント加算することで、目的領域(D1)に対応する高解像度画像を再構成する手段と
を有することを特徴にする。
結果的に本発明は、情報媒体でコンピュータプログラムも提供する。プログラムは、コンピュータで実行されるように構成され、本発明の方法の段階を実行するように構成された命令を有する。
情報媒体は、プログラムを保存できる任意の構成要素またはデバイスにすることができる。たとえば媒体は、例としてCD−ROMまたは超小型電子回路ROMの読取専用メモリ(ROM)などの記憶手段、あるいは例としてフロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)キーなどの磁気記憶手段を有することができる。
プログラムは、特にインターネット型ネットワークを介してダウンロードすることができる。
この目的領域D1は、動的構造を撮像することが課題である場合には、画像または連続画像を分析することで、本発明の方法を用いるデバイスにおいて自動的に決定されること
ができる。
次に本発明の方法は、目的領域および不要領域に対応する送受波器間相関行列を決定する段階を有する。
X(t)=[x1(t),x2(t)…,xN(t)]τは、時間tにプローブのそれ
ぞれの送受波器によって取得された信号からなるベクトルを示す。
行列R(τ)の要素は、それぞれの送受波器で取得された信号の相互相関項から構成される:Rkl(τ)=E{xk(t)xl *(t−τ)}.
本発明の非常に特殊な場合において対象になるのは、特定領域Dにおいて分配された無数の無限小単色源で得られる送受波器間相関行列である。パラメータτの関数としてのRkl(τ)の変動はその結果、選択された特定領域の形状に依存する。
空間フィルタは、一連の正規線形フィルタおよび不変フィルタから構成される。すなわちそれぞれのこれらフィルタの出力は、フィルタの入力信号とフィルタのインパルス応答の畳込み積から得られる。
N送受波器の空間フィルタは、フィルタの長さを決める次元MのN個のベクトルhkから構成される。空間フィルタはHで記載される。送受波器Xで取得された信号ベクトルに対するその応答は、以下の通りである。
ここで目的領域D1は、プローブから無限遠の距離(遠視野)に理論的に配置された円弧と、角度Φとによって画定される。不要領域D2は、プローブ前の残りの半空間に対応する。
次元N×Nの行列Pの要素Pklは、Pkl=(sin[2Π(l−k)B])/[Π(l−k)]によって定義される。
ete Case)」、ベル・システム・テクニカル・ジャーナル(The Bell
System Technical Journal)において記載される次数Nおよび帯幅Bの扁長回転楕円シーケンスを確定する。ここでNは、プローブの送受波器の数である。このシーケンスは、特にスペクトル分析において極めて標準的な信号処理ツールである。数9および数11は、扁長回転楕円ベクトルが、セクタ[−Φ;Φ]において送信されるエネルギのセクタ[−Φ;Φ]なしでプローブ前の半空間に放射されるエネルギに対する比を最大化することを示す。非特許文献4すなわちフォルスター・ピーおよびヴェッツォン・ジー(Forster,P. & Vezzosi,G.)(1987),「アレイ処理への回転楕円シーケンスの適用(Application of Spheroidal Sequence to Array Processing)」、音響、音声、および信号処理に関するIEEE国際会議議事録(Proceedings IEEE International Conference on Acoustics,
Speech and Signal Processing)において扁長回転楕円ベース、したがって数11によって定義される行列MCの(2BN−2)個までの最も高い固有値のみに意味があることが示されている。すなわち他の固有値は非常にゼロに近く、それらに関連する固有ベクトルは、セクタ[−Φ;Φ]においてほんの取るに足りないエネルギをもたらすだけである。つまり(2BN−2)個の発射は、最適画像に十分である
。
対照的に超音波医用撮像システムは、遠視野画像ではなく近視野画像を生成する。したがって本発明は、超音波検査撮像、すなわち近視野撮像に遠視野撮像の最適条件、回転楕円ベースを用いることを提案する。どういう状態でどの程度まで回転楕円シーケンスが近視野問題に対処するかが、説明される。
ここで考慮される状況は、プローブから距離x0にあるセグメント[M+,M−]の後に位置する長方形を構成する領域D1の状況である。この場合には、特性行列MCは、以下の式で示すことができる。
足りない。
したがって以下の近似は、医用超音波撮像にとって間違いなく価値がある。
対象になるセクタにおいてこれらのベクトルによって放射されるエネルギは、それらの固有値に対応するので、このエネルギも疑似ゼロである。したがってこれらのベクトルを使用しないことで、最終画像は、まったく変化しない。なぜならそれらのベクトルは、撮像領域の測定に寄与しないからである。
第10回生物医学画像に関する北欧バルト会議(10th Nordic-Baltic
Conference on Biomedical Imaging),p.351-
353,Vol.34,Supplement 1,Part 1において記載されるFIELD IIソフトウエアを用いることで、送信ビームF1,F2,F40,およびF100は、最初から1個まで、2個まで、40個まで、もしくは100個までの回転楕円ベク
トルを用いてシミュレートされている。送信音響強度の空間分布は、図11A〜11Dにおいてそれぞれ示されている。
図12は、前と同じパラメータ、同じ周波数などを用いて、10°〜70°の範囲のφ値に対してそれらのインデックスjの関数としてMCの固有値群を、エネルギ基準EVPで示す。
注目すべきは、回転楕円ベースが特例であり、一般的方法は目的領域D1、領域D2、およびプローブの形状に対応する行列MCの第1固有ベクトルを取得することによって、目的領域のエネルギと不要領域のエネルギとの比を最大化することにある。
図13は、開口角が60°の目的領域に対する特性行列MCの第2実施例を示す。図14は、関連固有値を示す。画質の観点から同様の結果を得るためには、より多数の発射が実行されなければならないことを認める。適応実施例は、本発明の方法の性能を評価すべく用いられている。
式中、dはセンサ間距離0.3mmであり、λは0.3mmの波長である。φbは目的領域の開口半角であり、この場合には15°である。
ここでNsph=64。
この場合に留意すべきは結果として本法が、焦点距離の周囲でのみ最適なBモード法に
比較して、半分の発射数で目的領域全体を最適品質で撮像できることである。
図16Aは、空間符号化に用いられるアマダール(Hadamard)行列と、本発明にしたがって決定されるような目的領域の特性行列との計2タイプの行列の適用に対する、発射数AT(反転横軸)に関する軽減の関数としてコントラストCを示す。非常に少数の発射に対してさえも、本発明は、非常に優れたコントラストを得られるようにすることを認める。
高品質で撮像される目的領域が得られるとともに、低品質で撮像される目的領域外の領域が得られる全撮像領域を取得すべく、本発明の方法を用いることが可能である。
ドに対応する伝送法による残りの画像の取得を交互に行う。
Claims (13)
- 連続伝送行列を用いるN送受波器(T1〜TN)の配列を用いることで、媒体(M)の高解像度超音波画像を取得する方法であって、前記方法は、
a) 前記媒体(M)の少なくとも1つの予備画像(Z1)を取得する段階と;
b) 前記予備画像(Z1)において、目的領域(D1)を画定する段階と;
c) 前記目的領域(D1)および不要領域に対応する送受波器間相関行列を決定する段階と;
d) 前記不要領域の送受波器間相関行列の逆数に、前記目的領域(D1)の送受波器間相関行列を掛けた積から生じる、目的領域(D1)の特性行列(MC)を決定する段階と;
e) 前記目的領域(D1)の前記特性行列(MC)の固有ベクトルおよび固有値を算出する段階であって、それらの対応固有値の関数として分類されるこれら固有ベクトルは、伝送行列を定義することと;
f) N個の固有ベクトルから、K個までの最も高い固有値に関連するK個の固有ベクトルを選択する段階と;
g) 選択されたK個の固有ベクトルによって重付けられたK個の波を発射する段階であって、それぞれ選択された固有ベクトルは、発射中に前記送受波器(T1〜TN)によって送信された信号に重付け、これら固有ベクトルは、第1部分において、前記特性行列のK個までの最も高い固有値に関連する固有ベクトル群のうちのK個の固有ベクトルと、第2部分において、実行されない発射に対応するゼロ列とからなる短縮伝送行列を定義することと;
h) 前記媒体(M)によって戻された信号を受信する段階と;
i) 完全データセットを得るべく、実行されない発射に対応するゼロに設定されたデータによって完成された取得信号からなる受信行列に、前記伝送行列の逆数を乗じる段階と;
j) 合成開口超音波検査撮像法におけるように前記完全データセットから、低解像度画像を抽出する段階と;
k) 前記完全データセットから抽出された前記低解像度画像を、合成開口超音波検査撮像法におけるようにコヒーレント加算することで、前記目的領域(D1)に対応する高解像度画像を再構成する段階と
を有する、方法。 - 前記段階h)中に発射される前記K個の波は、集束されない、
請求項1記載の方法。 - ゼロとは有意に異なるI個の固有値を有する前記特性行列に対して、KはIに等しい、
請求項1または2記載の方法。 - 前記方法は、前記目的領域(D1)における画像取得率/画質トレードオフを調整する段階を有し、
数Kは、前記目的領域(D1)における前記画像取得率/画質トレードオフの調整の関数である、
請求項1または2記載の方法。 - 前記伝送行列は、扁長回転楕円ベクトルからなる、
請求項1〜4何れか一項記載の方法。 - 完全画像(ZI)であると確定された前記目的領域(D1)に対して、前記伝送行列は、K個の扁長回転楕円ベクトルに対応する伝送法を有し、
パラメータBは、前記完全画像(ZI)を含めるのに十分大きい、
請求項5記載の方法。 - 前記高解像度画像は、高画像取得率および高画質で取得される領域を画定する前記目的領域(D1)の前記完全データセットから再構成され、
残りの前記画像は、異なる伝送法によってより低い画像取得率で得られたデータセットから再構成されたいわゆる背景領域である、
請求項1〜6何れか一項記載の方法。 - 前記低解像度画像のコヒーレント加算によって前記目的領域(D1)に対応する前記高解像度画像を再構成する前記段階は、コヒーレンス測定による空間重付けを用いる、
請求項1〜7何れか一項記載の方法。 - 前記方法は、前記予備画像(ZI)における移動と、前記送受波器(T1〜TN)の移動とのうちの少なくとも一方を測定する予備段階を有し、
実行された発射数、つまり選択された固有ベクトルの数は、測定移動の関数として修正されるので、獲得画像取得率を修正する、
請求項1〜8何れか一項記載の方法。 - 前記方法は、オペレータが目的領域(D1)を選択する段階を有する、
請求項1〜9何れか一項記載の方法。 - 媒体(M)の高解像度超音波画像を取得するデバイスであって、前記デバイスは、N個の送受波器(T1〜TN)の配列と、連続伝送行列とを用いて前記送受波器(T1〜TN)を制御する制御モジュールを備え、前記デバイスはさらに、
・先に取得された画像(ZI)における目的領域(D1)を画定する手段と;
・前記目的領域(D1)および不要領域に対応する送受波器間相関行列を決定する手段と;
・前記目的領域(D1)に特徴的な特性行列(MC)を決定する手段であって、前記特性行列(MC)は、前記不要領域の送受波器間相関行列の逆数に、前記目的領域(D1)の送受波器間相関行列を掛けた積から生じることと;
・前記目的領域(D1)の前記特性行列(MC)の固有ベクトルと固有値とを算出する手段であって、それら対応固有値の関数として分類されるこれら固有ベクトルは、伝送行列を定義することと;
・K個までの最も高い固有値に関連するK個の固有ベクトルを選択する段階であって、前記制御モジュールはさらに、選択されたK個の固有ベクトルによって重付けられたK個の波を発射するように構成され、それぞれ選択された固有ベクトルは、発射中に前記送受波器によって送信された信号に重付けし、これらの固有ベクトルは、第1部分において、前記特性行列のK個までの最も高い固有値に関連する固有ベクトル群のうちのK個の固有ベクトルと、第2部分において、実行されない前記発射に対応するゼロの列とからなる短縮伝送行列を定義することと;
・前記媒体(M)によって戻された信号を受信する手段と;
・受信行列を構成すべく、実行されない前記発射に対応するゼロに設定されるデータとともに取得信号を取込み、さらに完全データセットを得るため、前記伝送行列の逆数を乗じる手段と;
・合成開口超音波検査撮像法におけるように前記完全データセットから、低解像度画像を抽出する手段と;
・前記完全データセットから抽出された前記低解像度画像を、合成開口超音波検査撮像法におけるようにコヒーレント加算することで、前記目的領域(D1)に対応する高解像度画像を再構成する手段と
を有する、デバイス。 - コンピュータに請求項1〜10何れか一項記載の方法の段階を実行させる命令を有するコンピュータプログラム。
- コンピュータに請求項1〜10何れか一項記載の方法の段階を実行させる命令を有するコンピュータプログラムが記憶されるコンピュータ可読記憶媒体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1150966 | 2011-02-07 | ||
FR1150966A FR2971342B1 (fr) | 2011-02-07 | 2011-02-07 | Dispositif d'imagerie avec optimisation de cadence |
PCT/EP2012/051900 WO2012107370A1 (en) | 2011-02-07 | 2012-02-03 | An imaging device with image acquisition rate optimization |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014505555A true JP2014505555A (ja) | 2014-03-06 |
JP6018086B2 JP6018086B2 (ja) | 2016-11-02 |
Family
ID=45607226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013552227A Active JP6018086B2 (ja) | 2011-02-07 | 2012-02-03 | 画像取得率最適化による撮像装置 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9504449B2 (ja) |
EP (1) | EP2673657B1 (ja) |
JP (1) | JP6018086B2 (ja) |
KR (1) | KR101942595B1 (ja) |
CN (1) | CN103403574B (ja) |
BR (1) | BR112013019585A2 (ja) |
CA (1) | CA2826258C (ja) |
FR (1) | FR2971342B1 (ja) |
HK (1) | HK1187412A1 (ja) |
IL (1) | IL227127A (ja) |
WO (1) | WO2012107370A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150014315A (ko) * | 2013-07-29 | 2015-02-06 | 삼성전자주식회사 | 횡파를 이용한 초음파 진단 방법 및 장치 |
US20170023668A1 (en) * | 2013-11-29 | 2017-01-26 | Alpinion Medical Systems Co., Ltd. | Beamforming method and apparatus using unfocused ultrasonic waves |
US20150272547A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-01 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Acquisition control for elasticity ultrasound imaging |
CN105530870B (zh) | 2014-05-28 | 2019-02-22 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 一种超声成像方法和*** |
WO2015191871A1 (en) * | 2014-06-11 | 2015-12-17 | The Johns Hopkins University | Synthetic aperture ultrasound system |
FR3026493B1 (fr) * | 2014-09-26 | 2021-02-12 | Centre Nat Rech Scient | Procede et dispositif d'imagerie acoustique. |
CN105517143B (zh) * | 2014-10-17 | 2019-01-11 | 深圳航天科技创新研究院 | 一种降低wlan室内定位搜索维度的方法 |
US20170367684A1 (en) * | 2015-01-05 | 2017-12-28 | Innomind Technology Corporation | Systems and methods for super-resolution compact ultrasound imaging |
WO2017047232A1 (ja) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 株式会社日立製作所 | 超音波撮像装置 |
JP7042025B2 (ja) | 2017-01-23 | 2022-03-25 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、及び記録媒体 |
CN110998361B (zh) * | 2017-07-26 | 2024-04-12 | 梅约医学教育与研究基金会 | 用于编码的多脉冲超声造影成像的方法 |
CN108061760B (zh) * | 2018-01-29 | 2020-04-21 | 中国人民解放军国防科技大学 | 超声快速超分辨率成像方法、装置、存储介质及成像*** |
EP3527140A1 (en) * | 2018-02-15 | 2019-08-21 | Koninklijke Philips N.V. | Ultrasound imaging system using an array of transducer elements and an imaging method |
CN109363714B (zh) * | 2018-09-17 | 2020-12-15 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 一种超声成像设备及其超声成像方法 |
KR102197635B1 (ko) * | 2018-11-26 | 2020-12-31 | 건양대학교 산학협력단 | 의료영상 재구성에서 행렬의 변환을 통한 오류해결 및 계산속도 증진 시스템 및 방법 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11113899A (ja) * | 1997-10-17 | 1999-04-27 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
US6048315A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | General Electric Company | Method and apparatus for ultrasonic synthetic transmit aperture imaging using orthogonal complementary codes |
JP2006512129A (ja) * | 2002-12-30 | 2006-04-13 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 医用超音波撮像における小規模欠陥の検出 |
JP2008012141A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Toshiba Corp | 超音波診断装置および超音波診断装置の制御プログラム |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4604697A (en) | 1983-08-05 | 1986-08-05 | Interspec, Inc. | Body imaging using vectorial addition of acoustic reflection to achieve effect of scanning beam continuously focused in range |
US5113706A (en) | 1990-07-03 | 1992-05-19 | Hewlett-Packard Company | Ultrasound system with dynamic transmit focus |
US5667373A (en) | 1994-08-05 | 1997-09-16 | Acuson Corporation | Method and apparatus for coherent image formation |
US6346079B1 (en) | 2000-05-25 | 2002-02-12 | General Electric Company | Method and apparatus for adaptive frame-rate adjustment in ultrasound imaging system |
KR100419806B1 (ko) | 2001-12-31 | 2004-02-21 | 주식회사 메디슨 | 평면파를 이용하는 초음파 영상의 합성 구경 집속 방법 |
KR100437974B1 (ko) * | 2002-05-11 | 2004-07-02 | 주식회사 메디슨 | 측면거리 상관함수를 이용한 3차원 초음파 영상 형성 방법및 장치 |
US7420675B2 (en) * | 2003-06-25 | 2008-09-02 | The University Of Akron | Multi-wavelength imaging system |
KR20080039446A (ko) * | 2005-08-31 | 2008-05-07 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 실시간 공간 합성을 이용하는 흐름 영상처리를 위한 초음파영상처리 시스템 및 방법 |
US7823454B2 (en) * | 2006-11-29 | 2010-11-02 | Babcock & Wilcox Technical Services Group, Inc. | Ultrasonic inspection method |
US9117439B2 (en) | 2008-03-13 | 2015-08-25 | Supersonic Imagine | Method and apparatus for ultrasound synthetic imagining |
-
2011
- 2011-02-07 FR FR1150966A patent/FR2971342B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-02-03 KR KR1020137018050A patent/KR101942595B1/ko active IP Right Grant
- 2012-02-03 BR BR112013019585A patent/BR112013019585A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-02-03 US US13/984,011 patent/US9504449B2/en active Active
- 2012-02-03 CN CN201280007871.5A patent/CN103403574B/zh active Active
- 2012-02-03 JP JP2013552227A patent/JP6018086B2/ja active Active
- 2012-02-03 EP EP12704028.5A patent/EP2673657B1/en active Active
- 2012-02-03 CA CA2826258A patent/CA2826258C/en active Active
- 2012-02-03 WO PCT/EP2012/051900 patent/WO2012107370A1/en active Application Filing
-
2013
- 2013-06-23 IL IL227127A patent/IL227127A/en active IP Right Grant
-
2014
- 2014-01-08 HK HK14100184.0A patent/HK1187412A1/xx unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11113899A (ja) * | 1997-10-17 | 1999-04-27 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
US6048315A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | General Electric Company | Method and apparatus for ultrasonic synthetic transmit aperture imaging using orthogonal complementary codes |
JP2006512129A (ja) * | 2002-12-30 | 2006-04-13 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 医用超音波撮像における小規模欠陥の検出 |
US20060173332A1 (en) * | 2002-12-30 | 2006-08-03 | Claire Prada | Detection of small-size defects in medical ultrasonic imaging |
JP2008012141A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Toshiba Corp | 超音波診断装置および超音波診断装置の制御プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012107370A1 (en) | 2012-08-16 |
CN103403574B (zh) | 2015-08-05 |
CN103403574A (zh) | 2013-11-20 |
EP2673657B1 (en) | 2015-03-11 |
CA2826258A1 (en) | 2012-08-16 |
HK1187412A1 (en) | 2014-04-04 |
CA2826258C (en) | 2019-04-16 |
US9504449B2 (en) | 2016-11-29 |
KR101942595B1 (ko) | 2019-04-11 |
KR20140012043A (ko) | 2014-01-29 |
FR2971342A1 (fr) | 2012-08-10 |
JP6018086B2 (ja) | 2016-11-02 |
FR2971342B1 (fr) | 2013-03-01 |
BR112013019585A2 (pt) | 2017-02-21 |
EP2673657A1 (en) | 2013-12-18 |
US20140024943A1 (en) | 2014-01-23 |
IL227127A (en) | 2017-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6018086B2 (ja) | 画像取得率最適化による撮像装置 | |
JP6030207B2 (ja) | 超音波合成イメージングの装置と方法 | |
JP5238692B2 (ja) | 空間コンパウンディングのための遡及的、動的な送信のフォーカシング | |
US11346819B2 (en) | Methods and systems for non-invasively characterizing a heterogeneous medium using ultrasound | |
US11737733B2 (en) | Method of, and apparatus for, determination of position in ultrasound imaging | |
CN109363714B (zh) | 一种超声成像设备及其超声成像方法 | |
US9689974B2 (en) | Image forming method using ultrasound and aberration correction method | |
US9232932B2 (en) | Providing motion mode image in ultrasound system | |
EP2610638B1 (en) | Forming vector information based on vector doppler in ultrasound system | |
KR102452220B1 (ko) | 이미징 방법, 상기 방법을 구현하는 기기, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 판독가능 저장매체 | |
JP2008220652A (ja) | 超音波診断装置、及び超音波画像生成プログラム | |
JP6492230B2 (ja) | スペクトル解析装置、スペクトル解析方法及び超音波撮像装置 | |
JP7387249B2 (ja) | 超音波診断装置、医用画像処理装置及び医用画像処理プログラム | |
CN112823283B (zh) | 通过使用超声非侵入性地表征非均匀介质的方法和*** | |
EP4394441A1 (en) | A beamforming method and system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141203 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151030 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151201 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20160301 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160323 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160906 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160929 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6018086 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S633 | Written request for registration of reclamation of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313633 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |