JP6196298B2 - パルスをフォーカスするためのデバイスおよび方法 - Google Patents
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Description
−多重散乱媒体が複数の散乱体を含む。
−散乱体が互いに対して実質的に同一である。
−散乱体のそれぞれが、反射キャビティ内の波の波長の実質的に0.1から5倍の少なくとも1つの横断寸法を有する。
−散乱体のそれぞれが、反射キャビティ内の波の波長の実質的に0.5から1倍の少なくとも1つの横断寸法を有する。
−散乱体が、多重散乱媒体内に、非周期的に分布する。
−散乱体が、反射キャビティの断面積におけるその表面密度が、反射キャビティ内の波の波長の10倍に等しい辺を有する正方形と等価な表面積あたり実質的に2から30個の散乱体であるように、多重散乱媒体内に分布する。
−音響散乱体が、その体積充填密度が1%から30%の間であるように、多重散乱媒体内に分布する。
−音響散乱体のそれぞれが、5よりも大きな、幅に対する長さの比を有する。
−波が音波である。
−反射キャビティが液体を含む。
−反射キャビティがその端部の少なくとも1つに窓を含む。
−多重散乱媒体が前記端部近傍に配置される。
−目標媒体が、生体組織を含む。
−デバイスがさらに、反射キャビティと目標媒体との間に配置されたレンズを含む。
−放出手段が、目標媒体内の、少なくとも1に等しい数Kの所定の目標点kに向けて、アレイの各トランスデューサiに、放出信号
−放出手段が、目標点においてキャビテーション泡を発生させることが可能な波を放出するように適合される。
−放出ステップの間に、目標媒体内の、少なくとも1に等しい数Kの所定の目標点kに対して、アレイの各トランスデューサiに放出信号
−信号eik(t)がそれぞれ、1から64ビットの間でエンコードされている。
−信号eik(t)がそれぞれ、1ビットにエンコードされている。
−個別の放出信号eik(t)が、放出ステップに先立ち、学習ステップにおいて経験的に決定される。
−学習ステップの間に、超音波パルス信号が各所定の目標点kにおいて連続的に放出され、超音波パルス信号の放出から、アレイの各トランスデューサiによって受信される信号rik(t)が取得され、個別の放出信号eik(t)が受信される信号rik(t)の時間反転
−学習ステップの間に、目標媒体から区別される液体媒体が、反射キャビティに接触して配置され、パルス信号が、液体媒体から外に放出される。
−所定の目標点kに関して、超音波パルス信号が、アレイの各トランスデューサiで連続的に放出され、超音波パルス信号の放出から目標点kで取得される信号rik(t)が取得され、個別の放出信号eik(t)が受信される信号rik(t)の時間反転
−学習ステップの間に、目標媒体から区別される液体媒体が、反射キャビティに接触して配置され、信号rik(t)が、液体媒体内で取得される。
−学習ステップの間に使用される液体媒体が、本質的に水を含み、放出ステップの間に、波がフォーカスされる目標媒体が生体組織を含む。
−個別の放出信号eik(t)が計算によって決定される。
−放出ステップの間に、目標点においてキャビテーション泡を発生させることが可能な波が放出される。
−波が音波である。
−放出ステップが、10Hzから1000Hzの間のレートで少なくとも1回繰り返される。
−各トランスデューサ6に接続されたアナログデジタル変換器C1からC5
−各トランスデューサ6のアナログデジタル変換器並びにプロセッサCPU及び/またはグラフィック処理ユニットGPUに接続されたメモリM1からM6
−及びプロセッサCPUに接続された汎用メモリM。
2 目標媒体
3 目標領域
4 目標点
5 アレイ
6 トランスデューサ
7 反射キャビティ
7a 端部
7b 窓
8 多重散乱媒体
8a 散乱体
9 レンズ
10 液体
11 キャビネット
12 マイクロコンピュータ
12a ディスプレイ
12b キーボード
C1〜C5 アナログデジタル変換器
M1〜M6 メモリ
Claims (30)
- 反射キャビティ内(7)内に配置され、または反射キャビティ(7)に取り付けられたトランスデューサ(6)のアレイ(5)を含む放出手段を少なくとも含み、前記放出手段が、前記反射キャビティ(7)内に、前記トランスデューサのアレイに少なくとも1つの波を放出させるように適合される、波をフォーカスするためのデバイスであって、
前記反射キャビティが、前記少なくとも1つの波に対して高い反射性インターフェースを形成する材料からなる壁と、前記波の多重散乱を発生させるように適合された多重散乱媒体(8)であって、前記多重散乱媒体(8)が前記反射キャビティ内に配置された複数の散乱体(8a)を含む、
波をフォーカスするためのデバイスであって、
前記デバイスが、目標媒体(2)の少なくとも1つの目標点(4)に前記波をフォーカスするように構成された、デバイス。 - 前記散乱体(8a)が互いに対して実質的に同一である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記散乱体(8a)のそれぞれが、前記反射キャビティ(7)内の波の波長の実質的に0.1から5倍の少なくとも1つの横断寸法を有する、請求項1または2に記載のデバイス。
- 前記散乱体(8a)のそれぞれが、前記反射キャビティ(7)内の波の波長の実質的に0.5から1倍の少なくとも1つの横断寸法を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記散乱体(8a)が、前記多重散乱媒体(8)内に、非周期的に分布する、請求項1から4のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記反射キャビティ(7)の断面積におけるその表面密度が、前記反射キャビティ(7)内の波の波長の10倍に等しい辺を有する正方形と等価な表面積あたり実質的に2から30個の散乱体であるように、前記散乱体(8a)が前記多重散乱媒体(8)内に分布する、請求項1から5のいずれか一項に記載のデバイス。
- 音響散乱体(8a)が、その体積充填密度が1%から30%の間であるように、前記多重散乱媒体(8)内に分布する、請求項1から6のいずれか一項に記載のデバイス。
- 音響散乱体(8a)のそれぞれが、5よりも大きな、幅に対する長さの比を有する、請求項1から7のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記波が音波である、請求項1から8のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記反射キャビティ(7)が液体(10)を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記反射キャビティ(7)が、その端部(7a)の少なくとも1つに窓(7b)を含む、請求項1から10のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記多重散乱媒体(8)が、前記端部(7a)近傍に配置される、請求項11に記載のデバイス。
- 前記目標媒体(2)が、生体組織を含む、請求項1から12のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記反射キャビティ(7)と前記目標媒体(2)との間に配置されたレンズ(9)を含む、請求項1から13のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記放出手段が、目標点(4)においてキャビテーション泡を発生させることが可能な波を放出するように適合された、請求項9から15のいずれか一項に記載のデバイス。
- 波をフォーカスして画像を取得する方法であって、前記方法が、
反射キャビティ(7)内に配置され、または反射キャビティ(7)に取り付けられたトランスデューサ(6)のアレイ(5)が目標媒体(2)の少なくとも1つの目標点(4)にフォーカスされた少なくとも1つの波を放出する、少なくとも1つの放出ステップによって波を放出するステップであって、前記波が前記目標媒体(2)の前記少なくとも1つの目標点(4)に到達する前に前記反射キャビティ(7)を通って伝搬し、前記反射キャビティが前記少なくとも1つの波に対して高い反射性インターフェースを形成する材料からなる壁を含む、放出するステップと、
前記反射キャビティ内に配置された多重散乱媒体によって前記波の多重散乱を生じさせる、前記反射キャビティ内に配置された多重拡散媒体を用いて前記目標媒体の前記少なくとも1つの目標点に前記波をフォーカスするステップであって、前記多重拡散媒体が、前記反射キャビティ内に配置された複数の散乱体を含む、フォーカスするステップと、を含む、方法。 - 前記信号eik(t)がそれぞれ、1から64ビットの間でエンコードされている、請求項18に記載の方法。
- 前記信号eik(t)がそれぞれ、1ビットにエンコードされている、請求項19に記載の方法。
- 前記個別の放出信号eik(t)が、前記放出ステップに先立ち、学習ステップにおいて経験的に決定される、請求項18から20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記学習ステップの間に、前記目標媒体(2)から区別される液体媒体が、前記反射キャビティに接触して配置され、前記パルス信号が、前記液体媒体から外に放出される、請求項21または22に記載の方法。
- 前記学習ステップの間に、前記目標媒体(2)から区別される液体媒体が、前記反射キャビティに接触して配置され、前記信号rik(t)が、前記液体媒体内で取得される、請求項24に記載の方法。
- 前記学習ステップの間に使用される前記液体媒体が、本質的に水を含み、前記放出ステップの間に、前記波がフォーカスされる前記目標媒体(2)が生体組織を含む、請求項23または25に記載の方法。
- 前記個別の放出信号eik(t)が計算によって決定される、請求項18から20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記放出ステップの間に、前記目標点(4)においてキャビテーション泡を発生させることが可能な波が放出される、請求項17から27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記波が音波である、請求項17から28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記放出ステップが、10Hzから1000Hzの間のレートで少なくとも1回繰り返される、請求項17から29のいずれか一項に記載の方法。
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