JP5973349B2 - 超音波システムのビーム形成方法及び超音波撮像システム - Google Patents
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Description
本出願は、その全開示が参照により本明細書に組込まれる、2009年11月9日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR SCAN BEAM SIDELOBE REDUCTION WHILE REDUCING THE MAINLOBE USING DYNAMIC RESOLUTION」という名称の米国仮特許出願第61/259,346号、および、2009年11月10日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR SCAN BEAM SIDELOBE REDUCTION WHILE REDUCING THE MAINLOBE USING DYNAMIC RESOLUTION」という名称の米国仮特許出願第61/259,938号の利益を主張する。
図2Aは、本発明の実施形態に従って適合された超音波撮像システムの実施形態を示す。例示的な実施形態は、本明細書の概念を理解するのを補助するためにより具体的な例を提供するように、超音波撮像を参照して述べられることが認識されるべきである。しかし、本発明の概念は、超音波撮像に関する適用に限定されない。そのため、本発明の概念は、可視光、赤外線、および無線周波数撮像技術などの、送信信号の反射が使用される多数の技術に関して適用されうる。
210 システムユニット
211 画像
212 ディスプレイ
213,213a,213b ビーム形成器
214 DR/IDR/XDRビーム合成プロセッサ
215 超音波画像処理回路
Claims (22)
- 一つ以上の超音波トランスデューサ素子から受信したトランスデューサ素子信号を使用して第1のビームと第2のビームを生成し、前記第1のビームと前記第2のビームと重み付けファクタとを使用して、所望のビームを合成する超音波システムのビーム形成方法であって、
前記方法は、
前記一つ以上の超音波トランスデューサ素子から、トランスデューサ素子信号を受信するステップと、
前記トランスデューサ素子信号から第1のビームと第2のビームとを生成するステップであって、
前記第1のビームはメインローブ成分とメインローブと隣接する一対の第1のサイドローブ成分とを含む非アポダイズドビームであり、
前記第2のビームはメインローブ成分と複数のサイドローブ成分とを有するアポダイズドビームであり、
前記第2のビームの前記メインローブ成分は、前記第1のビームの前記一対の第1のサイドローブ成分と実質的に位相が一致しており、
前記第2のビームの前記メインローブ成分の中心にあるヌルは、前記第1のビームの前記メインローブ成分のピークと一致しているステップと、
前記第1のビームと、前記第2のビームの一部とを結合して、メインローブ成分と前記第1のビーム及び前記第2のビームのサイドローブ成分の何れよりも低強度のサイドローブ成分とを有する動的分解能ビームを生成するステップを含む
超音波システムのビーム形成方法。 - 前記第1のビームと結合して前記動的分解能ビームを生成する前記第2のビームの一部を表す、0と1を含む0と1の間の前記重み付けファクタαを選択するステップを、さらに含む請求項1に記載の超音波システムのビーム形成方法。
- 前記重み付けファクタαは、所望しない方向からのクラッタの量を決定することによって選択され、前記クラッタが小さいときはαはより小さく決定し、前記クラッタが大きいときはαはより大きく決定する、請求項2に記載の超音波システムのビーム形成方法。
- 前記IuはSincビームであり、前記Icは余弦アポダイズドビームである
請求項4に記載の超音波システムのビーム形成方法。 - 前記第1のビームのメインローブ成分と、前記動的分解能ビームのサイドローブ成分を決定するステップと、
前記動的分解能ビームの前記サイドローブ成分の一部と、決定された前記第1のビームの前記メインローブ成分とを結合することによって、
前記動的分解能ビームの前記メインローブ成分より狭いメインローブ成分を持つ新しいビームを生成するステップとをさらに含む請求項1に記載の超音波システムのビーム形成方法。 - 前記動的分解能ビームの前記メインローブの広がりを決定し、
前記第1のビームの前記メインローブ成分を生成する前記動的分解能ビームから、前記メインローブ成分の広がりを減算することによって
前記第1のビームの前記メインローブ成分を決定する
請求項6に記載の超音波システムのビーム形成方法。 - 前記動的分解能ビームと前記第2のビームの最小値を選択することによって、前記動的分解能ビームの前記メインローブの広がりの成分が決定され、
前記動的分解能ビームから前記第1のビームの前記メインローブ成分を減算することによって、前記動的分解能ビームの前記サイドローブ成分を決定する、
請求項7に記載の超音波システムのビーム形成方法。 - 前記動的分解能ビームの前記メインローブ成分を鋭敏にするステップであって、
ステップであって、
前記動的分解能ビームを、狭いメインローブ成分と残留メインローブ成分とに分割し、 前記動的分解能ビームの前記狭いメインローブ成分に、前記残留メインローブ成分の一部と、サイドローブ成分の一部と、を加えることによって、
さらに狭められたメインローブ成分と複数の低減したサイドローブを有する新しいビームを生成するステップを
さらに含む請求項6に記載の超音波システムのビーム形成方法。 - 鋭敏にされたメインローブの一部を有する新しいビームを生成するステップであって、 前記さらに狭められたメインローブ成分と前記低減したサイドローブとを有する前記新しいビームを、狭いメインローブ成分と、残留メインローブ成分とに分割し、
前記狭いメインローブ成分に、前記残留メインローブ成分の一部と、前記サイドローブ成分の一部とを加え、
前記重み付けファクタαと前記第2のビームとの積を前記第1のビームに加えることを反復して、複数のサイクルで複数の第3のビームを反復的に生成するステップを、
さらに含む請求項10に記載の超音波システムのビーム形成方法。 - 超音波信号を身体に送信し、前記身体から受信した超音波エコーシグナルに応答してトランスデューサ素子信号を生成するトランスデューサと、命令を実行させるように構成されたプロセッサを含み、前記トランスデューサ素子信号を使用して第1のビームと第2のビームを生成し、前記第1のビームと、前記第2のビームと重み付けファクタとを使用して、を使用して、第3の信号を提供する所望のビームを合成する超音波撮像システムであって、
前記命令は、
前記一つ以上の超音波トランスデューサ素子から、トランスデューサ素子信号を受信する命令と、
前記トランスデューサ素子信号から前記第1のビームと前記第2のビームとを生成する命令であって、
前記第1のビームはメインローブ成分とメインローブと隣接する一対の第1のサイドローブ成分とを含む非アポダイズドビームであり、
前記第2のビームはメインローブ成分と複数のサイドローブ成分とを有するアポダイズドビームであり、
前記第2のビームの前記メインローブ成分は、前記第1のビームの前記一対の第1のサイドローブ成分と実質的に位相が一致しており、
前記第2のビームの前記メインローブ成分の中心にあるヌルは、前記第1のビームの前記メインローブ成分のピークと一致している命令と、
前記第1のビームと、前記第2のビームの一部とを結合して、メインローブ成分と前記第1のビーム及び前記第2のビームのサイドローブ成分の何れよりも低強度のサイドローブ成分とを有する動的分解能ビームを生成する命令を含む
超音波撮像システム。 - 前記第1のビームと結合して前記動的分解能ビームを生成する前記第2のビームの一部を表す、0と1を含む0と1の間の前記重み付けファクタαを選択するステップを、さらに含む請求項12に記載の超音波撮像システム。
- 前記重み付けファクタαは、所望しない方向からのクラッタの量を決定することによって選択され、前記クラッタが小さいときはαはより小さく決定し、前記クラッタが大きいときはαはより大きく決定する、請求項13に記載の超音波撮像システム。
- 前記IuはSincビームであり、前記Icは余弦アポダイズドビームである、
請求項15に記載の超音波撮像システム。 - 前記命令が、
前記第1のビームのメインローブ成分と、前記動的分解能ビームのサイドローブ成分を決定する命令と、
前記動的分解能ビームの前記サイドローブ成分の一部と、決定された前記第1のビームの前記メインローブ成分とを結合することによって、
前記動的分解能ビームの前記メインローブ成分より狭いメインローブ成分を持つ新しいビームを生成する命令とをさらに含む請求項12に記載の超音波撮像システム。 - 前記動的分解能ビームの前記メインローブの広がりを決定し、
前記第1のビームの前記メインローブ成分を生成する前記動的分解能ビームから、前記メインローブ成分の広がりを減算することによって
前記第1のビームの前記メインローブ成分を決定する
請求項17に記載の超音波撮像システム。 - 前記動的分解能ビームと前記第2のビームの最小値を選択することによって、前記動的分解能ビームの前記メインローブの広がりの成分が決定され、
前記動的分解能ビームから前記第1のビームの前記メインローブ成分を減算することによって、前記動的分解能ビームの前記サイドローブ成分を決定する、
請求項18に記載の超音波撮像システム。 - 前記命令は、
前記動的分解能ビームの前記メインローブ成分を鋭敏にする命令であって、
ステップであって、
前記動的分解能ビームを、狭いメインローブ成分と残留メインローブ成分とに分割し、 前記動的分解能ビームの前記狭いメインローブ成分に、前記残留メインローブ成分の一部と、サイドローブ成分の一部と、を加えることによって、
さらに狭められたメインローブ成分と複数の低減したサイドローブを有する新しいビームを生成する命令を
さらに含む請求項17に記載の超音波撮像システム。 - 前記命令は、
鋭敏にされたメインローブの一部を有する新しいビームを生成する命令であって、
前記さらに狭められたメインローブ成分と前記低減したサイドローブとを有する前記新しいビームを、狭いメインローブ成分と、残留メインローブ成分とに分割し、
前記狭いメインローブ成分に、前記残留メインローブ成分の一部と、前記サイドローブ成分の一部とを加え、
前記重み付けファクタαと前記第2のビームとの積を前記第1のビームに加えることを反復して、複数のサイクルで複数の第3のビームを反復的に生成する命令を、
さらに含む請求項21に記載の超音波撮像システム。
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