KR100734756B1 - 초음파영상들의간섭성필터링방법및장치 - Google Patents

초음파영상들의간섭성필터링방법및장치

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Abstract

의료용 초음파 영상들을 개선시키는 방법 및 장치는 데이터-종속 필터링을 채용한다. 간섭성 인자라 불리는 양(quantity)은, 영상내의 각 화소에 대해 계산된다. 간섭성 인자는 간섭적으로 합해진 수신 신호들의 진폭과 비간섭적으로 합해진 수신 신호들의 진폭의 두 양들의 비율로 정의된다. 간섭성 데이터는 버퍼 메모리에 저장되며, 선택적으로 공간 필터링되고 매핑된다. 진폭 데이터는 버퍼 메모리내에서 동시에 획득되고 저장된다. 시스템은 선택적으로 작동되어 간섭성 정보만, 진폭 정보만 또는 간섭성 및 진폭 정보의 조합을 디스플레이할 수 있다.

Description

초음파 영상들의 간섭성 필터링 방법 및 장치
본 발명은 일반적으로 디지털 초음파 영상 시스템(ultrasound imaging system)에 관한 것으로서, 특히, 데이터-종속 필터링(data-dependent filtering)에 의해 의료용 초음파 영상들을 개선시키는 방법들에 관한 것이다.
종래의 초음파 영상 시스템은 초음파 빔을 전송하고, 고찰되는 객체로부터 반사된 빔을 수신하는데 사용되는 초음파 변환기 소자들의 배열을 포함한다. 이러한 주사(scanning)는 조종된 초음파가 전송되는 일련의 측정들을 포함하며, 시스템은 짧은 시간 간격 후 수신 모드로 스위치되고, 반사된 초음파는 수신되고 저장된다. 전형적으로, 전송 및 수신은 음향빔이나 주사선을 따르는 일련의 점들로부터 데이터를 얻기 위해 각각의 측정동안 동일 방향으로 조종된다. 반사된 초음파들이 수신됨에 따라, 수신기는 주사선을 따르는 연속한 동작범위(range)들에 동적으로 포커싱된다.
초음파 영상화를 위해, 배열은 전형적으로 하나 이상의 열들로 배열되고 개별 전압들에 의해 구동되는 복수의 변환기 소자들(transducer elements)을 갖는다. 주어진 열의 각각의 트랜스듀서 소자들은, 인가된 전압들의 진폭 및 시간 지연(또는 위상)을 선택하여, 선호 벡터 방향(prefered vector direction)을 따라 진행하고 빔을 따라 선택된 점에 포커싱되는 네트 초음파(net ultrasonic wave)를 형성하도록 결합하는 초음파들을 생성하도록 제어될 수 있다. 다중 화이어링(multiple firing)들은 동일한 해부학적 정보를 나타내는 데이터를 얻는데 사용될 수 있다. 화이어링들 각각의 빔형성 매개변수(beamforming parameter)들은 예를 들면, 각 빔의 초점이 이전의 빔의 초점에 대해 시프트되며 동일한 주사선을 따라 연속적인 빔들을 전송함으로써 최대 포커스의 변화 또는 화이어링 각각에 대해 수신된 데이터의 콘텐트의 그밖의 변화를 제공하기 위하여 변화될 수 있다. 인가된 전압들의 진폭 및 시간 지연을 변화시킴으로써, 그의 초점을 갖는 빔은 평면상에서 객체를 주사하기 위하여 이동될 수 있다.
수신 모드에서 반사된 사운드를 수신하기 위하여 트랜스듀서 탐침(transducer probe)이 채용되는 경우에도 동일한 원리들이 적용된다. 수신 트랜스듀서 소자들에서 발생된 전압들은 네트 신호가 객체의 단일 초점으로부터 반사된 초음파를 나타내도록 합해진다. 전송 모드에 있어서, 이러한 초음파 에너지의 포커싱된 수신은 개별 시간 지연들 (및/또는 위상 시프트들) 및 이득들을 각 수신 트랜스듀서 소자로부터의 신호에 분배함으로써 수행된다. 빔형성기 채널들의 출력 신호들은 이후 관심의 객체 영역 또는 볼륨내의 샘플 볼륨(sample volume)에 대응하여, 초점의 각 위치에 대한 대응 화소 세기(intensity)의 값을 형성하도록 간섭적으로 합해진다. 이들 화소 세기의 값들은 로그-압축(log-compression) 및 주사-전환(scan-convertion)되어, 주사되는 해부도의 영상으로서 디스플레이된다.
조직 타입(tissue type)들 및 해부학적 특성들은 그들의 영상 밝기가 다를 때 초음파 영상에서 가장 쉽게 구분된다. 종래의 의료 초음파 영상 시스템들의 영상 밝기는, 각 트랜스듀서 소자의 지연된 수신 신호들의 간섭성 합 이후의, 수신 빔형성된 신호 진폭(receive beamformed signal amplitude)의 함수이다. 보다 명확하게, 빔형성된 신호 진폭의 대수(logarithm)는 사용자-조절가능 이득 및 콘트라스트와, 필요하다면, 소량의 그레이스케일 매핑 테이블들의 선택과 함께 디스플레이된다.
인간의 신장은 일반적으로 초음파 영상에서 불규칙형의 밝은 내부(척수(modullar))를 가진 타원형의 어두운 영역(신장의 피질에 대응)으로 나타난다. 초음파 영상 화질을 평가하기 위해 소노그래퍼(sonographer)들에 의해 사용되는 하나의 기준은 신장의 피질과 척수간의 콘트라스트(contrast; 즉, 디스플레이된 밝기차)이다. 이는 사후에 그레이스케일 맵들을 수동으로 조정함으로써 인위적으로 증가시킬 수 있지만, 이러한 접근은 실용적 가치를 거의 갖지 않는다. 조직 타입들을 구별하도록 수신 진폭외에 사용될 수 있는 또 다른 조직 콘트라스트 메카니즘의 식별이 보다 바람직할 것이다.
본 발명은 데이터-종속 필터링을 이용하여 의료 초음파 영상들을 개선시키는 방법 및 장치이다. 필터는 수신 초음파 신호들의 간섭성의 정도에 기초하여 조직 타입들을 구별함으로써 그들간의 콘트라스트를 증가시킨다. 또한 방법은 해상도를 크게 저하시키지 않고 산재된 잡음(speckle noise)의 일부를 억제한다. 방법은 기존의 초음파 영상 시스템의 하드웨어의 작은 변화만으로 실시간에서 수행될 수 있다. 본 발명은 베이스밴드 빔형성기(baseband beamformer) 또는 순수 시간-지연 빔형성기(RF 빔형성기로도 알려짐) 중 하나를 갖는 디지털 초음파 영상 시스템의 빔형성 시스템에 포함될 수 있다.
본 발명의 방법에 따라, 간섭성 인자(coherence factor)라 불리는 양이 영상내 각 화소에 대해 계산된다. 간섭성 인자는 간섭적으로 합해진 수신 신호들의 진폭과 비간섭적으로 합해진 수신 신호들의 진폭의 두 양들의 비율로 정의된다. 간섭성 데이터는 버퍼 메모리(buffer memory)내에 저장되며, 선택적으로 공간 필터링 및 매핑된다. 진폭 데이터는 버퍼 메모리내에서 동시에 획득되고 저장된다.
본 발명의 시스템은 간섭성 정보만, 진폭 정보만 또는 간섭성 및 진폭 정보의 조합을 디스플레이하도록 선택적으로 작동될 수 있다. 양호한 실시예에 따라, 이러한 조합은 샘플마다 수신 빔형성된 진폭에 간섭성 인자를 곱하는 단계와, 그후 종래의 방법, 즉, 로그-압축 및 스캔-전환 등을 통해 변형된 진폭을 디스플레이하는 단계로 구성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명을 포함하는 초음파 영상 시스템은 복수의 개별 구동 트랜스듀서들(2)로 구성된 트랜스듀서 배열(10)을 포함하며, 각 트랜스듀서(2)는 전송기(12)에 의해 발생된 펄스 파형에 의해 활성화되면 초음파 에너지의 격발(burst)을 발생한다. 고찰 객체로부터 트랜스듀서 배열(10)로 되반사되는 초음파 에너지는 각 수신 트랜스듀서(2)에 의해 전기적 신호로 전환되고, 전송/수신(TR) 스위치들(16)의 세트를 통해 수신기(14)에 개별적으로 인가된다. 전송기(12), 수신기(14) 및 스위치들(16)은 인간 운용자에 의한 명령들에 응답하는 디지털 제어기(18)의 제어에 따라 작동된다. 완전한 주사(complete scan)는, 스위치들(16)이 그들의 전송 위치들로 설정되고, 전송기(12)가 순간적으로 게이트 ON되어 각 트랜스듀서(2)를 활성화하고, 스위치들(16)이 그들의 수신 위치들로 설정되고, 각 트랜스듀서(2)에 의해 발생된 다음 에코 신호( echo signal)들이 수신기(14)에 인가되도록 하여, 일련의 에코들을 얻음으로써 성취된다. 각 트랜스듀서(2)로부터의 개별 에코 신호들은 수신기(14)내에서 디스플레이 시스템(20)의 영상 내의 선(line)을 발생시키는데 사용되는 단일 에코 신호로 결합된다.
전송기(12)는 트랜스듀서 배열(10)을 구동하여, 발생된 초음파 에너지가 빔으로서 지향되거나 조정되도록 한다. 이의 성취를 위해, 전송기(12)는 시간 지연 Ti를 연속한 트랜스듀서들(2)에 인가되는 각 펄스 파형들(24)로 분배한다. 종래 방식을 사용하여 적절히 시간 지연들 Ti를 조정함으로써, 초음파 빔은 축(25)으로부터 각 θ로 지향되고 고정된 동작범위(range) R에서 포커싱될 수 있다. 섹터 주사(sector scan)는 시간 지연들 Ti를 연속한 여기 상태들에서 점진적으로 변화시킴으로써 수행된다. 따라서, 각 θ는 전송된 빔을 연속한 방향들로 조종하도록 증가분들이 변화된다.
에코 신호들은 초음파 빔을 따라 연속한 동작범위들에 위치한 객체들로부터의 초음파 에너지 반사의 각각의 격발에 의해 발생된다. 에코 신호들은 각 트랜스듀서(2)에 의해 개별적으로 감지되며, 적절한 시간의 특정 점에서의 에코 신호 크기의 샘플은 특정 동작범위에서 발생하는 반사의 양을 나타낸다. 그러나, 반사점 P와 각 트랜스듀서(2)간의 전파 경로의 차로 인해, 이들 에코 신호들은 동시에 검출되지는 않는다. 수신기(14)는 개별 에코 신호들을 증폭하고, 적합한 시간 지연을 신호들 각각에 분배하며, 이들을 합하여 단일 에코 신호를 제공하는데, 단일 에코 신호는 각 θ로 지향된 초음파 빔을 따른 동작범위 R에 위치한 점 P로부터 반사된 총 초음파 에너지를 정확히 나타낸다.
각 트랜스듀서(2)에 부딪히는 에코들에 의해 발생되는 전기적 신호들을 동시에 합하기 위해, 수신기(14)의 각 개별적인 채널(34)로 시간 지연들이 도입된다(도 2 참조). 상술한 전송 지연처럼, 수신의 빔 시간 지연들도 지연들 Ti으로서 동일하다. 그러나, 각 수신 채널의 시간 지연은 에코의 수신중에 연속적으로 변하여 에코 신호가 나오는 동작범위 R에서 수신된 빔의 동적 포커싱을 제공한다.
디지털 제어기(18)의 명령에 따라, 수신기(14)는 주사중 지연들을 제공함으로써, 수신기(14)의 조종은 전송기(12)에 의해 조종되는 빔의 방향 θ를 트랙킹하고 연속한 동작범위 R에서 에코 신호들을 샘플링하여 빔을 따른 점 P에 동적으로 포커싱되도록 적합한 지연들 및 위상 시프트들을 제공한다. 따라서, 초음파 펄스 파형의 각 방출은 초음파 빔을 따라 위치한 대응하는 일련의 점들 P로부터 반사되는 사운드의 양을 나타내는 일련의 데이터 포인트들을 얻게 한다.
주사 변환기(19)는 수신기(14)에 의해 발생된 일련의 데이터 포인트들을 수신하고, 데이터를 원하는 영상으로 변환한다. 보다 구체적으로, 주사 변환기는 극좌표(R, θ)의 섹터 포맷이나 직각 좌표계의 선형 배열로부터의 음향 영상 데이터를 비디오-레이트(video-rate)로 적절하게 스케일된 직각 좌표계의 디스플레이 화소 데이터로 변환한다. 그 후, 이러한 주사 변환된 음향 데이터는 그레이 스케일로서 신호 포락선의 시변(time-varying) 진폭을 영상화하는 디스플레이 시스템(20)의 디스플레이 모니터(도시되지 않음)로 공급된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수신기(14)는 시간-이득 제어 섹션(time-gain control section; 26), 수신 빔 형성 섹션(receive beamforming section; 28) 및 중앙 프로세서(mid-processor; 30)의 3개의 섹션들을 포함한다. 시간-이득 제어(TGC) 섹션(26)은 수신 채널들(34) 각각에 대한 개별 증폭기(32)를 포함하며, 증폭기(32)의 이득을 제어하기 위해 시간-이득 제어 회로(36)가 제공된다. 각 증폭기(32)의 입력은 트랜스듀서들(2) 각각에 연결되어, 트랜스듀서가 수신한 에코 신호를 증폭한다. 증폭기들(32)에 의해 제공되는 증폭의 양은 TGC 회로(36)에 의해 구동되는 제어선(38)을 통해 제어되고, TGC 회로(36)는 전위차계들(40)의 수동 조작에 의해 설정된다.
수신기(14)의 수신 빔 형성 섹션은 복수의 수신 채널들(34)을 포함하며, 각 수신 채널(34)은 각 증폭기(32)로부터의 아날로그 에코 신호를 각 입력(42)에서 수신한다. 아날로그 신호들은 부호 디지털화 샘플(signed digitized samples)의 스트림으로서 디지털화되어 발생된다. 이들 샘플들은 수신 채널들에서 각각 지연되어, 다른 수신 채널들 각각으로부터의 샘플들과 합해지면, 합해진 신호들의 진폭이 조종된 빔 θ상의 동작범위 R에 위치한 점 P로부터 반사되는 에코 신호의 강도의 척도가 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 지연된 부호 샘플들 외에, 각 수신 채널(34)은 지연된 부호 샘플들의 진폭, 또는 절대값을 공급한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 지연된 부호 샘플들은 간섭성 합 버스(44)에 제공되며, 지연된 부호 샘플들의 진폭들은 비간섭성 합 버스(46)에 제공된다. 간섭성 합 버스(44)는 파이프라인 합산기들(pipeline summers; 48)을 사용하여 각 수신 채널(34)로부터의 지연된 부호 샘플들을 합산함으로써 간섭성 합 A를 제공한다. 비간섭성 합 버스(46)는 파이프라인 합산기들(50)을 사용하여 각 수신 채널(34)로부터의 지연된 부호 샘플들의 진폭들을 합산함으로써 비간섭성 합 B를 제공한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수신기 중앙 프로세서 섹션(30)은 합산기들(48)로부터의 간섭적으로 합해진 빔 샘플들을 출력 A를 통해 수신하고, 합산기들(50)로부터의 비간섭적으로 합해진 빔 샘플들을 출력 B를 통해 수신한다. 중앙 프로세서 섹션(30)은 검출 프로세서(52)를 포함하는데, 이는 도 4에 더욱 상세히 도시된다.
본 발명에 따라, 검출 프로세서(52)는 간섭성 인자 C를 계산하고 적용한다. 간섭성 인자는 영상내의 각 화소에 대해 계산되고, 수신 신호들의 합의 진폭과 수신 신호들의 진폭들의 합의 비율로 정의되거나, 또는
[1]
이고, 여기서, Si는 i번째 트랜스듀서 소자에 대해 지연된 신호이다. 이러한 비율은, 합산기(54)내에서 간섭성 합 A의 절대값을 계산하고 분할기(56)내에서 비간섭성 합 B에 대한 간섭성 합 A의 절대값의 비율, 즉, C=/B를 계산함으로써, 도 4에 도시된 검출 프로세서(52)내에서 계산된다.
순 시간 지연 빔 형성기의 경우, 각 채널로부터의 신호는 실수이고 부호화된 양이며, 간섭성 합은 이러한 신호들의 산술 합이다. 비간섭성 합은 각 신호의 절대값의 산술 합, 즉, 비음수들의 합이다.
베이스밴드 빔형성기의 경우, 채널 신호들은 복소수 I + iQ인데, 여기서 I는 실수부이고 Q는 허수부이다. 간섭성 합은 이러한 복소수의 합이고, 또한 복소수이다. 이러한 간섭성 합의 절대값은 실수이고 비음수, 즉, (즉,)이다. 이는 로그-압축, 주사 변환 및 디스플레이되는 일반적인 신호이다. 베이스밴드 빔형성기에 대한 비간섭성 합은 각 (복소) 채널 신호의 절대값들의 합, 즉, 실수이고 비음수이다.
따라서 간섭성 인자 C는 실수이고 비음수의 양이다. C는 2개의 비음수들의 비율이므로, 그 최소값은 0이다. 식 [1]의 분모는 모든 Si들이 0인경우에만 0이 될 수 있다. 이 경우, 분자도 0이 되므로, C는 0으로 정의된다. C의 최대값은 1(unity)이다. 이는 베셀 부등식(Bessel's inequality)을 따른다:
[2]
여기서 A 및 B는 임의의 두 벡터들이다. C는 Si가 i에 무관한 상수일 경우에만 1이 되는데, 이는 수신 신호들이 트랜스듀서 배열 양단에서 완전하게 간섭할 때 즉, 동일할 때 발생한다.
정상 진폭 영상처럼 간섭성 인자는 산재된 잡음에 의해 영향을 받기 때문에 간섭성 인자를 공간 필터링하는 것이 유리할 수 있다. 간섭성 정보는 공간 필터링되어 간섭성 데이터가 독립적으로 디스플레이되지 않는 이러한 경우들(후술하는 투명한 오버레이 및 변조된 그레이스케일)의 최종 영상의 명확한 해상도를 크게 저하시키지 않고 이러한 산재된 잡음을 감소시킬 수 있다. 예컨데, 간섭성 인자는 5× 5 필터 커널(kernel)내의 중심값을 25개의 값들의 평균으로 대신하는 단순한 5× 5 필터로 필터링될 수 있다. 공간 필터링의 사용은 신장의 밝은 영역과 어두운 영역간의 콘트라스트, 예컨데, 또한 지방 및 근육층 내의 콘트라스트를 증가시킨다.
본 발명의 또 다른 선택적 양태에 따라, 특정 영상 응용들을 위한 간섭성 데이터를 최적화하기 위해, 진폭 영상에 인가되거나 디스플레이되기 전에 간섭성 인자가 매핑될 수 있다. 예컨데, 도 5에 도시된 대안의 매핑 M1은 간섭성 인자 C가 미리 정해진 임계값 아래로 떨어질 때 데이터의 출력을 0(C'=0)으로 만들 것이다. 유사하게, 대안의 매핑 M2는 다른 임계값에서 데이터의 출력을 0으로 만든다. 이는 주 진단 목적이 영상내의 혈관들을 식별하는 것인 경우들에 유용할 수 있다.
간섭성 인자 C는 조직(tissue)에 관한 독립적인 정보를 제공하고, 개별 영상이나 B-모드 영상에 오버레이(overlay)되는 투명한 컬러 맵으로 디스플레이될 수 있다. 대안적으로, 간섭성 정보는 진폭 정보와 결합되어 단일 그레이스케일 영상으로 디스플레이될 수 있다. 가장 단순한 경우, 이러한 조합은 샘플마다 수신 빔 형성된 진폭에 간섭성 인자를 곱하는 단계와, 그 후 변조된 진폭을 종래 방법으로(로그-압축 및 주사 변환에 의해) 디스플레이하는 단계로 구성된다.
도 4에는 간섭성 정보만, 진폭 정보만 또는 간섭성 및 진폭 정보의 조합을 디스플레이하도록 선택적으로 작동될 수 있는 시스템이 도시되어 있다. 본 발명의 양호한 실시예에 따라, 간섭성 합의 진폭, 즉, 은 각 동작범위 R 및 각 주사선 방향 θ에 대한 샘플들을 함유하는 R-θ 메모리 버퍼(58)에 넣어진다. 상술한 바와 같이 계산된 간섭성 인자 C는 개별 R-θ 메모리 버퍼(60)에 넣어진다. 상술한 바와 같이, 간섭성 정보는 선택적으로 필터링 및 스케일링될 수 있다. 필터링 및 스케일링 동작들은 2-차원 필터(62) 및 간섭성 맵(64)를 적용하여 버퍼(60)내에서 수행된다. 필터링 및 스케일링된 간섭성 인자 데이터는 도 4의 출력 C'으로 표시된다.
메모리(58)의 출력 신호 는 3-위치 스위치(66)의 입력에 공급된다. 스위치(66)가 위치 1에 설정되면, 스위치(66)의 입력은 곱셈기(70)의 제 1 입력에 연결된다. 스위치(66)가 위치 2에 설정되면, 스위치(66)의 입력은 사용되지 않는다. 스위치(66)가 위치 3으로 설정되면, 스위치(66)의 입력은 로그-압축 룩업 테이블들을 저장하는 메모리(72)에 연결된다.
마찬가지로, 메모리(60)의 출력 C'는 3-위치 스위치(68)의 입력에 연결된다. 스위치(68)가 위치 1에 설정되면, 스위치(68)의 입력은 곱셈기(70)의 제 2 입력에 연결된다. 스위치(68)가 위치 2로 설정되면, 스위치(68)의 입력은 주사 변환기(19)에 연결된다. 스위치(68)가 위치 3으로 설정되면, 스위치(68)의 입력은 사용되지 않는다.
제 1 동작 모드에서는 간섭성 데이터만이 디스플레이된다. 이는 스위치들(66, 68)을 위치 2로 설정하여, 출력 신호 C'가 주사 변환기(19)로 직접 공급되고 주사 변환된 간섭성 데이터가 도 1에 도시된 디스플레이 시스템(20)에 의해 선형 스케일상에 디스플레이됨으로써 성취된다.
제 2 동작 모드에서는 진폭 데이터만이 디스플레이된다. 이는 스위치들(66, 68)을 위치 3으로 설정하여, 출력 신호 가 로그-압축 메모리(72)로 직접 공급됨으로써 성취된다. 진폭 데이터는 메모리(72)내에서 로그-압축되고, 주사 변환기(19)에 의해 종래 방식으로 주사 변환된다. 그 후, 로그-압축되고 주사 변환된 진폭 데이터는 디스플레이 시스템에 의해 디스플레이된다.
제 3 모드에서는 간섭성 및 진폭 데이터의 적(積; product)이 디스플레이된다. 이는 스위치들(66, 68)을 위치 1로 설정되어, 출력 신호들 및 C'가 곱셈기(70)의 각각의 입력들로 전송됨으로써 성취된다. 곱셈기(70)는 샘플마다 진폭 데이터에 개별 코히런트 인자들을 곱한다. 그 후, 변조된 진폭 데이터는 종래 방식으로 로그-압축, 주사 변환 및 디스플레이된다.
본 발명의 몇가지 양호한 특징들만을 기술 및 도시하였지만, 당업자는 다수의 변형들이나 변화들을 실시할 수 있을 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들이 모든 이러한 변형들 및 변화들을 본 발명의 진정한 범위 내에 포함하도록 의도된다는 것이 이해된다.
데이터-종속 필터링을 이용하여 의료 초음파 영상들을 개선시키는 방법 및 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명을 포함하는 초음파 영상 시스템의 블록도.
도 2는 도 1의 시스템의 일부를 형성하는 수신기의 블록도.
도 3은 도 2의 수신기를 보다 상세히 도시한 블록도.
도 4는 도 2의 검출 프로세서를 보다 상세히 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 제 1 및 제 2 양호한 실시예들에 따른 간섭성 인자 C에 대한 매핑들을 도시한 그래프.

Claims (16)

  1. 초음파 산란체들(ultrasound scatterers)을 영상화(imaging)하는 시스템에 있어서,
    초음파 빔들을 전송하고 상기 초음파 산란체들에 의해 반사된 초음파 에코들을 검출하는 초음파 트랜스듀서 배열(ultrasound transducer array)로서, 상기 트랜스듀서 배열은 복수의 트랜스듀서 소자들을 포함하는, 상기 초음파 트랜스듀서 배열과,
    상기 트랜스듀서 배열에 연결되어, 복수의 샘플 볼륨들 중의 각 하나에 대한 전송빔을 형성하는 전송 수단과,
    상기 복수의 트랜스듀서 소자들로부터의 각각의 진폭 신호들을 수신하는 복수의 수신 채널들을 포함하는 수신 수단과,
    단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코들로부터 유도되는 상기 수신된 진폭 신호들의 비간섭성 합을 형성하는 수단으로서, 각각의 비간섭성 합이 상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대해 형성되는, 상기 비간섭성 합을 형성하는 수단과,
    화소들을 포함하는 영상을 디스플레이하는 수단으로서, 각 화소의 세기(intensity)가 상기 복수의 샘플 볼륨들 중의 대응하는 하나에 대해 형성되는 상기 비간섭성 합의 함수인, 상기 영상을 디스플레이하는 수단과,
    단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코들로부터 유도되는 상기 수신된 진폭 신호들의 간섭성 합을 형성하는 수단으로서, 각각의 간섭성 합은 상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대해 형성되는, 상기 간섭성 합 형성 수단과,
    상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대한 비율(ratio)을 형성하는 수단으로서, 상기 비율은 각각의 샘플 볼륨에 대한 상기 간섭성 합의 절대값을 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 비간섭성 합으로 나눈 값과 동일한, 상기 비율 형성 수단을 포함하는, 초음파 산란체 영상화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이된 영상내의 상기 각 화소의 세기는 복수의 샘플 볼륨들 중의 상기 대응되는 하나에 대해 유도된 비율에 선형적으로 비례하는, 초음파 산란체 영상화 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 영상의 각 화소에 대해, 각각의 샙플 볼륨에 대한 상기 간섭성 합의 절대값에 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 비율을 곱한 값과 동일한 적(product)을 형성하는 수단을 더 포함하는, 초음파 산란체 영상화 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 디스플레이된 영상내의 각 화소의 세기는 상기 복수의 샘플 볼륨들 증의 상기 대응하는 하나에 대해 유도된 적에 대수적으로(logarithmically) 비례하는, 초음파 산란체 영상화 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 디스플레이 이전에 상기 복수의 샘플 볼륨들에 대한 비율들을 필터링하는 2-차원 필터를 더 포함하는, 초음파 산란체 영상화 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 디스플레이 이전에 상기 복수의 샘플 볼륨들에 대한 비율들을 매핑하는 매핑 수단(mapping means)을 더 포함하는, 초음파 산란체 영상화 시스템.
  7. 초음파 산란체들을 영상화하는 방법에 있어서,
    복수의 샘플 볼륨들 중의 각각의 샘플 볼륨들에서 포커싱되는 초음파 빔들을 전송하는 단계로서, 적어도 상기 복수의 샘플 볼륨들은 초음파 산란체들을 포함하는, 상기 전송 단계와,
    각 샘플 볼륨에 대한 복수의 검출 위치들에서, 상기 복수의 샘플 볼륨들로부터 반사되는 초음파 에코들을 검출하는 단계와,
    상기 복수의 검출 위치들 각각으로부터의 초음파 에코의 검출에 응답하여 각각의 진폭 신호를 발생하는 단계와,
    단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코들로부터 유도되는 상기 진폭 신호들의 비간섭성 합을 형성하는 단계로서, 각각의 비간섭성 합은 상기 특수의 샘플 볼륨들의 각각에 대해 형성되는, 상기 비간섭성 합을 형성하는 단계와,
    화소들을 포함하는 영상을 디스플레이하는 단계로서, 상기 각 화소의 세기는 상기 복수의 샘플 볼륨들 중의 대응하는 하나에 대해 형성된 상기 비간섭성 합의 함수인, 상기 영상 디스플레이 단계와,
    단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코들로부터 유도되는 상기 진폭 신호들의 간섭성 합을 형성하는 단계로서, 각각의 간섭성 합은 상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대해 형성되는, 상기 간섭성 합을 형성하는 단계와,
    상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대한 비율을 형성하는 단계로서, 상기 비율은 각각의 샘플 볼륨에 대한 상기 간섭성 합의 절대값을 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 상기 비간섭성 합으로 나눈 값과 동일한, 상기 비율 형성 단계를 포함하는, 초음파 산란체 영상화 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 디스플레이된 영상내의 각 화소의 세기는 상기 세기는 상기 복수의 샘플 볼륨들 중의 상기 대응하는 하나에 대해 유도된 상기 비율에 선형적으로 비례하는, 초음파 산란체 영상화 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 영상의 각 화소에 대해, 각각의 샘플 볼륨에 대한 상기 간섭성 합의 절대값에 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 비율을 곱한 값과 동일한 적을 형성하는 단계를 더 포함하는, 초음파 산란체 영상화 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 디스플레이된 영상내의 각 화소의 세기는 상기 복수의 샘플 볼륨들 중의 상기 대응하는 하나에 대해 유도되는 상기 적에 대수적으로 비례하는, 초음파 산란체 영상화 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 디스플레이 이전에 상기 복수의 샘플 볼륨들에 대한 상기 비율들을 공간적으로 필터링하는 단계를 더 포함하는, 초음파 산란체 영상화 방법.
  12. 제 7 항에 있어서, 디스플레이 이전에 상기 복수의 샘플 볼륨들에 대한 상기 비율들을 매핑하는 단계를 더 포함하는, 초음파 산란체 영상화 방법.
  13. 초음파 산란체들을 영상화하는 시스템에 있어서,
    초음파 빔들을 전송하고 상기 초음파 산란체들에 의해 반사되는 초음파 에코들을 검출하는 초음파 트랜스듀서 배열(10)로서, 상기 트랜스듀서 배열은 복수의 트랜스듀서 소자들을 포함하는, 상기 초음파 트랜스듀서 배열(10)과,
    상기 트랜스듀서 배열에 연결되어, 복수의 샘플 볼륨들 중의 각 하나에 대한 전송빔을 형성하는 전송 수단(12)과,
    상기 복수의 트랜스듀서 소자들로부터 각각의 진폭 신호들을 수신하는 복수의 수신 채널들을 포함하는 수신 수단(14)과,
    단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코들로부터 유도되는 상기 수신된 진폭 신호들의 비간섭성 합을 형성하는 수단(46)으로서, 각각의 비간섭성 합은 상기 복수의 샘플 볼륨들의 각각에 대해 형성되는, 상기 비간섭성 합을 형성하는 수단(46)과,
    단일 샘플 볼륨에 의해 반사된 초음파 에코들로부터 유도되는 상기 수신된 진폭 신호들의 간섭성 합을 형성하는 수단(44)으로서, 각각의 간섭성 합은 상기 복수의 샘플 볼륨들의 각각에 대해 형성되는, 상기 간섭성 합을 형성하는 수단(44)과,
    상기 복수의 샘플 볼륨들의 각각에 대해, 각각의 샘플 볼륨에 대한 상기 간섭성 합의 절대값을 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 상기 비간섭성 합으로 나눈 값과 동일한 비율을 형성하는 수단(52)과,
    상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대한 상기 간섭성 합의 절대값을 저장하는 제 1 메모리 수단(58)과,
    상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대한 상기 비율을 저장하는 제 2 메모리 수단(60)과,
    상기 복수의 샘플 볼륨들 각각에 대한 적을 형성하는 수단(70)으로서, 상기 적은 각각의 샘플 볼륨에 대한 상기 간섭성 합의 절대값에 상기 각각의 샘플 볼륨에 대한 상기 비율을 곱한 값과 동일한, 상기 적을 형성하는 수단(70)과,
    상기 적 형성 수단의 출력에 연결된 데이터를 로그-압축하는 수단(log-compressing mesns; 72)과,
    제 1 스위칭 상태에서 상기 제 1 및 제 2 메모리 수단을 상기 적 형성 수단에 연결하고, 제 2 스위칭 상태에서 상기 제 1 메모리 수단을 상기 로그-압축 수단에 연결하는 스위칭 수단과,
    상기 로그-압축 수단에 연결되어, 화소들을 포함하는 영상을 디스플레이하는 수단(20)을 포함하는, 초음파 산란체 영상화 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 디스플레이 수단은 상기 로그-압축 수단의 출력에 연결된 데이터를 주사 변환하는(scan-converting) 수단을 포함하고, 상기 스위칭 수단은 제 3 스위칭 상태에서 상기 제 2 메모리 수단을 상기 주사 변환 수단에 연결하도록 적응된, 초음파 산란체 영상화 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서, 디스플레이 이전에 상기 복수의 샘플 볼륨들에 대한 상기 비율들을 필터링하는 2-차원 필터를 더 포함하는, 초음파 산란체 영상화 시스템.
  16. 제 13 항에 있어서, 디스플레이 이전에 상기 복수의 샘플 볼륨들에 대한 상기 비율들을 매핑하는 매핑 수단을 더 포함하는, 초음파 산란체 영상화 시스템.
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