JP5432708B2 - 光音響及び超音波合成撮像器のタイミング制御装置 - Google Patents
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Description
タイミング制御装置の動作:
この例では、1つのタイミング制御装置を使用する。タイミング制御装置によって生成される信号のタイミングは図2に略示する。信号Aはレーザ・トリガ制御信号であり、信号Bは超音波発信を制御し、信号Cは受信ビーム形成器制御信号である。信号Aは、特定の周波数(例えば、10Hz:D1=100ms)で生じる。D2は、レーザのトリガと、次の超音波発信との間の遅延である。D2=(レーザ・トリガと、標本の照射との間の時間)+(超音波が標本からトランスデューサに伝搬するために必要な時間)+(光音響(PA)デッドタイム)である。
D3=(パルスエコー発信間の時間)=2d/c+(パルスエコー・デッドタイム)
になる。ここで、dは最大撮像深度であり、cは標本内の音速である。例えば、d=10cm、c=1540m/sの場合、2d/c=130μsになる。パルスエコー・デッドタイムにより、規定された撮像領域よりも深い、標本の部分からの反響又は反射が、パルスエコー信号の出力内にあいまいに表されないことが確実になる。
タイミング制御装置の構成を図3に示す。図4は、タイミング制御装置のハードウェア実現形態の遅延時間を示す。例示的な実施例では、クロックは約40MHzの周期(クロック時間(Tc)=25ns)を有する。カウンタ1は、周波数分割器として機能し、D1/Tcの値までカウントし、次いでその出力でパルスを生成する。したがって、出力はD1の周期を有する。出力信号は、D3の値を有する遅延素子によって遅延させる。この遅延信号は、信号A(レーザ・トリガ信号)である。
Claims (11)
- 撮像システムであって、
標本を照射し、前記標本内に光音響信号を生成するよう適合された照射システムと、
圧電素子アレイを有し、(i)超音波を発信し、(ii)前記超音波から生成される超音波信号を受信し、(iii)前記照射システムから生成される光音響信号を受信するよう適合されたトランスデューサと、
前記照射システムから生成される光音響信号及び超音波に応じて生成される超音波信号を受信するよう結合された受信ビーム形成器であって、前記ビーム形成器は、超音波の往復時間を使用して算出される時間遅延を受信超音波信号に施し、前記標本から前記トランスデューサまでの片道伝搬時間に対応する時間遅延を光音響信号に施すよう適合された受信ビーム形成器と、
(i)時間基準信号を生成するよう適合された少なくとも1つのクロック、(ii)前記照射システム、及び(iii)トランスデューサと通信するよう適合されたタイミング制御装置とを備え、
前記タイミング制御装置は、(i)前記超音波が前記光音響信号間に発信され、超音波信号及び光音響信号が、別の時間遅延を使用して前記受信ビーム形成器によって処理されるように前記光音響信号のタイミング及び前記超音波のタイミングを制御し、(ii)前記超音波信号と前記光音響信号との間の信号干渉が阻止されるよう適合される撮像システム。 - 請求項1記載のシステムであって、前記照射システムはエネルギ・ビームによって特徴付けられるシステム。
- 請求項2記載のシステムであって、前記超音波信号及び前記光音響信号は、超音波画像及び光音響画像それぞれを生成するよう適合されたシステム。
- 請求項3記載のシステムであって、前記超音波画像及び前記光音響画像が合成され、表示システム上に表示されるシステム。
- 請求項2記載のシステムであって、前記タイミング制御装置は、(i)前記照射システムと通信するよう適合された信号A、(ii)発信ビーム形成器と通信するよう適合された信号B、及び(iii)受信ビーム形成器と通信するよう適合された信号Cによって特徴付けられる複数の通信信号を生成するよう適合されたシステム。
- 請求項5記載のシステムであって、前記トランスデューサは圧電素子アレイを有し、前記発信ビーム形成器は、前記圧電素子アレイと通信するよう適合されるシステム。
- 請求項6記載のシステムであって、前記トランスデューサ、前記発信ビーム形成器、及び前記受信ビーム形成器の間での通信を容易にするよう適合された多重化器(MUX)を有するシステム。
- 請求項7記載のシステムであって、前記受信ビーム形成器は、前記圧電素子アレイそれぞれからの信号を記憶するよう適合され、前記信号がどのようにして生成されたかに応じて適切な処理を施すシステム。
- 請求項8記載のシステムであって、前記受信ビーム形成器は、前記超音波画像及び前記光音響画像それぞれを記憶するよう適合された超音波フレーム・バッファ及び光音響フレーム・バッファに前記信号を発信するよう適合され、フレーム・バッファは、合成画像を生成するよう適合された画像合成器に画像を発信するよう適合され、前記画像合成器は、合成画像を表示するよう適合された表示システムに前記合成画像を発信するよう適合されるシステム。
- 請求項1記載のシステムであって、前記システムは、複数のトランスデューサを備え、複数の測定値の組を有する前記超音波信号を生成するよう適合され、前記タイミング制御装置は、前記複数の測定値の組間の音響干渉を阻止するために使用するよう適合されるシステム。
- 請求項1記載のシステムであって、前記タイミング制御装置は、脈管構造、甲状腺、皮膚、胸、肢及びそれらの組合せを含む群のうちの構成要素の医療撮像に適用するよう適合されたシステム。
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