(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像プロセッサー及び表示部を有する基本ユニットと、当該基本ユニットに動作可能に接続される超音波プローブとを備える低電力超音波画像機器であって、
前記プローブは、
結晶トランスデューサーアレイを有するヘッド部と、
前記トランスデューサーアレイに複数の超音波送信パルスを発射させ、前記トランスデューサーアレイの単一の活性化されたトランスデューサーにより検出された少なくとも１つの超音波エコー受信パルスに関するアナログ信号を受信するように構成され、前記パルスを発射しそしてトランスデューサアレイの単一のトランスデューサーを活性化するプロセスは、活性化されたトランスデューサーを進行させつつ処理を繰り返す、複数のパルサー／レシーバーモジュールと、
前記アナログ信号を増幅する単一低雑音増幅器と、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換する単一のアナログ／デジタル変換器と、
前記パルサー／レシーバーモジュール及び前記アナログ／デジタル変換器を制御するフィールドプログラマブルゲートアレイと、
前記デジタル信号を、前記プローブから前記基本ユニットの前記画像プロセッサーに送信することができるようなインターフェースと、を備え、
前記超音波プローブは、前記アナログ信号が前記低雑音増幅器により増幅される前に前記アナログ信号を結合するマルチプレクサーを更に備えたことを特徴とする低電力超音波画像機器。
【請求項２】
前記超音波プローブは、当該超音波プローブの構成物に電力を供給する電池を備えることを特徴とする請求項１に記載の低電力超音波画像機器。
【請求項３】
前記インターフェースは、無線インターフェースであり、前記基本ユニットは、無線インターフェースを備えることを特徴とする請求項２に記載の低電力超音波画像機器。
【請求項４】
前記超音波プローブ及び前記基本ユニットの前記無線インターフェースは、無線ＵＳＢプロトコルを介して通信を行うことを特徴とする請求項３に記載の低電力超音波画像機器。
【請求項５】
前記インターフェースは、前記超音波プローブと前記基本ユニットの間のケーブルインターフェースであることを特徴とする請求項１に記載の低電力超音波画像機器。
【請求項６】
前記低雑音増幅器は、増幅されたアナログ信号の差分出力を生成することを特徴とする請求項１に記載の低電力超音波画像機器。
【請求項７】
前記超音波プローブは、前記フィールドプログラマブルゲートアレイと、前記超音波プローブのインターフェースとを制御する中央処理ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の低電力超音波画像機器。
【請求項８】
前記基本ユニットは、ラップトップコンピューターであることを特徴とする請求項１に記載の低電力超音波画像機器。
【請求項９】
超音波を介して画像化される目標物に超音波を照射する方法であって、
トランスデューサーアレイ内の複数のトランスデューサーにより、複数の超音波送信パルスを送信し、
単一のトランスデューサーを活性化して、超音波エコー受信パルスを検出し、
前記トランスデューサーにより、前記超音波エコー受信パルスを電気的アナログ信号に変換し、
前記電気的アナログ信号を付加的な電気的アナログ信号と多重化して多重化アナログ信号を生成し、
前記アナログ信号が前記低雑音増幅器により増幅される前に前記アナログ信号をマルチプレクサーで結合し、
単一増幅器により、前記多重化アナログ信号を増幅し、
単一アナログ／デジタル変換器により、前記多重化アナログ信号をデジタル信号に変換するものであり、
前記超音波エコー受信パルスを検出は、前記トランスデューサーを進行させつつ処理を繰り返すことを特徴とする超音波照射方法。
【請求項１０】
前記デジタル信号を処理して超音波画像を生成すること更に備えることを特徴とする請求項９に記載の超音波照射方法。
【請求項１１】
前記トランスデューサーアレイは、超音波プローブのヘッド部内に配設された線形アレイであることを特徴とする請求項１０に記載の超音波照射方法。
【請求項１２】
前記デジタル信号を前記超音波プローブから基本ユニットに無線送信し、前記基本ユニットにより、前記デジタル信号を処理して超音波画像を生成することを特徴とする請求項１１に記載の超音波照射方法。
【請求項１３】
前記多重化アナログ信号を増幅することは、前記多重化アナログ信号をシングルエンド型信号から差分信号に変換することを更に含むことを特徴とする請求項９に記載の超音波照射方法。
【請求項１４】
前記トランスデューサーは、結晶トランスデューサーであり、前記アレイ内のトランスデューサーの一部のトランスデューサーが隣接していることを特徴とする請求項９に記載の超音波照射方法。
【請求項１５】
前記付加的な電気的アナログ信号は、超音波送信パルスの引き続く送信により生成されるエコー受信パルスにより生成されることを特徴とする請求項９に記載の超音波照射方法。
【請求項１６】
超音波エコー受信パルスを検出することは、複数の超音波エコー受信パルスを検出することを更に含むことを特徴とする請求項９に記載の超音波照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
簡略化すると、本発明の実施形態は、血管造影化を含む音波検査分野の応用において使用される低電力超音波システムを意図したものである。
【背景技術】
【０００２】
ここで記述すべきシステムは、機能するための電力レベルが比較的低く抑えられ、それによりシステムは、当該システムの基本ユニットから超音波プローブを繋がないで解放するという無線技術の利点を享受できる。このことから派生して、臨床に携わる者や他のシステム使用者にとってはより融通性が増し、超音波検査処理が簡略化できる。本発明の実施形態により、超音波機器は、低い電力しか必要とせずに動作でき、それによりプローブと基本ユニットとの間の無線接続を容易にし、再充電と再充電の間のプローブの許容動作回数を増やすことができる。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態においては、低電力超音波システムは、画像プロセッサー及び表示部を有する基本ユニットを備えている。超音波プローブが、基本ユニットに動作可能に接続されている。プローブは、結晶トランスデューサーのアレイを含むヘッド部を有している。トランスデューサーに超音波送信パルスを発射させる複数のパルサー／レシーバーモジュールもまたプローブ内に含まれている。送信パルスは、画像化されるべき目標物に反射し、それにより超音波エコー受信パルスが発生し、それがトランスデューサーにより受信され、そして電気アナログ信号として、対応するパルサー／レシーバーモジュールに送られる。プローブは、複数のアナログ信号を結合するマルチプレクサーと、多重化アナログ信号を増幅する単一低雑音増幅器と、多重化アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器とを備えている。
【０００４】
一実施形態においては、無線インターフェースが超音波プローブに含まれており、それによりデジタル信号をプローブから基本ユニットの画像プロセッサーに無線送信することができる。なお、その基本ユニットも互換性を有する無線インターフェースを有している。基本ユニット内のプロセッサーは、そのデータを処理し、超音波画像を生成する。上述のようなプローブ構成物の低電力構成により、かかる無線接続が可能となる。
【０００５】
プローブと基本ユニットの間の通信を容易にするために、無線ユニバーサルシリアルバス（“ＵＳＢ”）プロトコルを含む１つ以上の各種の無線プロトコルが採用可能である。他の実施形態においては、プローブは、例えばＵＳＢインターフェースを利用して、基本ユニットに対して物理的にケーブル接続されている。基本ユニットは、専用超音波機器、デスクトップ又はラップトップコンピューター等を採用できる。本発明のこれらの、及び他の特徴は、以下の記述及び付属の請求の範囲から更に完全に明らかになるであろうし、以下で明らかにされる発明の実施形態の実施化により理解することが可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明の上記及び他の利点及び特徴を更に明確にするために、付属の図面に描かれた具体的な実施形態を参照することにより、発明を更に特定した記述がなされる。これらの図面は、発明の典型的な実施形態を描いているのみであり、故に、その範囲を限定するものであるとは考えられない、と理解できるであろう。本発明は、以下のような添付図面を使用して、更なる具体性と詳細性をもって、記述され、説明される。
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の一実施形態に基づき構成された低電力超音波システムの簡易化図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、他の実施形態に基づく、図１Ａの一部の簡易化図である。
【図２】図２は、図１Ａに示された低電力超音波システムとの関連で採用される無線プローブの平面図である。
【図３】図３は、図２に示された超音波プローブの内部構成物の簡略化ブロック図である。
【図４Ａ】図４Ａは、一実施形態による図３に示した超音波プローブの構成物の可能な一実装状態の簡略化平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示された超音波プローブの構成物の簡略化側面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図１Ａ及び１Ｂに示された超音波プローブのヘッド部内のトランスデューサーアレイの簡略化図であり、一実施形態によるトランスデューサーアレイの動作の一ステージを示している。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａのトランスデューサーアレイの簡略化図であり、トランスデューサーアレイの動作の引き続くステージを示している。
【図６Ａ】図６Ａは、図５Ａのトランスデューサーアレイの簡略化図であり、他の実施形態によるトランスデューサーアレイの動作の一ステージを示している。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図５Ａのトランスデューサーアレイの簡略化図であり、トランスデューサーアレイの動作の引き続くステージを示している。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図面が参照されるが、そこにおいては同様の構成には同様の参照符号が付加される。図面は、本発明の実施形態の図解の略表現であり、本発明を限定するものではなく、また、必ずしも一定の縮尺で描かれたわけではない。
【０００８】
図１−６Ｂは、本発明の実施形態の各種特徴を示しており、その実施形態は、患者又は他の被験者の体に対する超音波画像化を実施するためのシステムを概して意図している。利点として、記述されるシステムは、機能するための電力レベルが比較的低く抑えられ、それによりシステムは、当該システムの基本ユニットから超音波プローブを繋がないで解放するという無線技術の利点を享受できる。このことから派生して、臨床に携わる者や他のシステム使用者にとってはより融通性が増し、超音波手順が簡略化できる。
【０００９】
まず、本発明の一実施形態に基づいて構成された、１０として総括表示された低電力超音波システムを示す図１Ａを参照する。示される通り、低電力超音波システム（“システム”）１０は、一般的に基本ユニット１２及びプローブ１４を備えている。ここで描かれる基本ユニット１２は、超音波処理中にプローブ１４から検索された音波検査データに対して画像処理機能を施すためのプロセッサー１６を有している。図１Ａは、患者又は他の被験者の体２０の表面に近接して置かれたプローブ１４を示している。ここで図１Ａに示されたような応用において使用されることは理解されるが、また、本発明の実施形態は、例えば患者の開口部に貫入されるように構成されたプローブのような、他の形状や構成を有したプローブを使用するように変更することも可能である。
【００１０】
基本ユニット１２は、更に表示部１８を備えている。基本ユニット１２のプロセッサー１６により処理された画像データは、画像として表示部１８に表現される。画像は、システム１０の動作中は、連続してリフレッシュされる。明確性を期し、基本ユニット１２、プローブ１４、及びシステム１０の選択された特徴のみが、ここでは詳細に記述される、ということに注意すべきである。確かに、システム１０及びその個別構成物は、本発明の原理を保持しつつ、ここでは開示しないものの他の付随的特徴及び構成物を備えることが可能であることが理解できる。基本ユニット１２は、専用超音波機器、デスクトップ又はラップトップコンピューター等のあらゆる機器のうちの一つを採ることができることに注意すべきである。
【００１１】
ここで描かれている実施形態においては、システム１０は、無線技術を実現化しており、基本ユニット１２とプローブ１４とが、双方向に互いに無線通信できるようになっている。この目的のため、プローブに含まれているプローブアンテナ２６と無線通信する基本アンテナ２４を有している。基本ユニット１２とプローブ１４の間のＲＦ信号のような電磁気通信を表わす無線信号２８も、示されている。このように、プローブ１４により検出された音波検査データは、プロセッサー１６による処理にために、プローブアンテナ２６により、基本アンテナ２４を介して、無線で基本ユニット１２に送信される。無線ＵＳＢ（Wireless USB）、IEEE 802.x、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））、WiMax等の１つ以上の各種のデータ転送プロトコルが、ここで記述したようなデータ転送に採用できる。
【００１２】
図１Ｂは、他の可能な実施形態を表現しており、低電力超音波システム１０の基本ユニット１２は、プローブ１４と、無線ではなくケーブル３０を介して、通信可能に接続されている。そのように、ここで記述する低電力超音波システムは、基本ユニットとプローブの間について、無線、非無線、又はハイブリッド無線／ケーブルの通信を採用し得ることが認識できる。
【００１３】
ここで図２を参照すると、図１Ａに示されたシステム１０のプローブ１４に関する各種詳細が示されている。描かれているように、本実施形態によるプローブ１４は、無線プローブであり、そのプローブの各種内部構成物のカバーとしての役目のプローブハウジングを有している。ヘッド４２がプローブ１４内に含まれており、超音波処理の間、画像化されるべき患者の体内の目標物に対する超音波照射を可能にするトランスデューザーとしての役割を果たす結晶のアレイを収容している。位置４４が特定されており、図１Ａに一般的に描かれるような基本ユニット１２との無線通信を可能にする内部プローブアンテナを収納するための可能な１つの位置として示されている。
【００１４】
また、位置４６は、プローブ１４及び基本ユニット１２に対する、超音波処理の間の臨床に携わる者による制御を可能にする各種ボタン（図示せず）の収容用として指定されている。従って、図２に示されたプローブ１４は、例えばＰＩＣＣラインのような静脈内カテーテルを受け入れる準備において、望ましくは、超音波処理が行われている患者の減菌野に置くことができる、ということが認識できる。図２に示されたプローブ１４の特別な設計は、内部及び外部双方の各種構成物の特定の位置と相まって、変更可能であり、プローブの大きさ、外観、及び構成は、ここで明示したものから変更できる、ということに注意すべきである。
【００１５】
ここで図３を参照すると、一実施形態によるシステム１０のプローブ１４内に含まれている各種内部構成物が表現されている。その表現において、簡略化形式で示された、図３の構成物の配置及び構成により、システム１０は、低電力構成で動作できる、ということを認識すべきである。図３に示されたプローブ１４の構成の低電力要求のおかげで、再充電と再充電の間の適当な動作時間を保ちつつ、プローブが基本ユニット１２に対して無線で動作できる、というような各種利点が実現化できる。ここでは単一のものとして示されているが、当業者であれば認識できる通り、図３との関連で示されている構成物は、単一機器又は多重機器として構成できることに注意すべきである。
【００１６】
より詳細には、図３は、プローブ１４は、内部に結晶アレイ５０を有しており、そのアレイの各結晶は、圧電トランスデューサーとして機能する、ということを示している。本実施形態においては、この結晶アレイ５０は、６４個の結晶を有しており、プローブ１４のヘッド４２（図２）内に置かれており、直線的に配置されている。他の実施形態においては、結晶の数も配置も変更できる。
【００１７】
当該分野でよく知られているように、１つ以上のパルサー／レシーバーモジュール５２が、動作可能に結晶アレイと接続されており、システム１０の動作中に、結晶アレイ５０の１つ以上の活性化結晶を駆動するように構成されており、それにより各結晶が超音波の送信パルスを生成している。パルサー／レシーバーモジュール５２は、また、結晶アレイ５０の活性化結晶により検出された受信エコーパルスを表わしている電子パルスを受信するように構成されている。なお、そのエコーパルスは、例えば静脈又は動脈のような、患者の体内の画像化されるべき目標物による、送信パルスの反射の結果として生じたものである。
【００１８】
信号線６６は、結晶アレイ５０、パルサー／レシーバーモジュール５２等の、図３に示された各種構成物の間に介在するように示されている。信号線６６は、超音波エコー受信パルスに関する信号がここで記述した内部プローブ構成物間を運ばれるときの１つ以上の信号経路を象徴的に表すものである。そのことから、当業者に知られている通り、信号線６６は、各種内部プローブ構成物間のいくつかの形式のうちのいずれも採用できる。
【００１９】
アナログマルチプレクサー５４が、パルサー／レシーバーモジュール５２に動作可能に接続されており、パルサー／レシーバーモジュールにより送られた受信エコーパルスを表わす複数の電子パルスを多重化するように構成されている。本実施形態のマルチプレクサー５４は、８つの“８から１”マルチプレクサーの混合構成となっており、その各々は、対応する８つのパルサー／レシーバーモジュール５２に動作可能に接続されている（図４Ａ，４Ｂ参照）。混合マルチプレクサー５４は、８つのマルチプレクサーに対する３本のバイナリデコード選択線及び８本のイネーブル線を有するフィールドプログラマブルゲートアレイ（又は“ＦＰＧＡ”、以下６０で記述される）に動作可能に接続され、それにより１つのマルチプレクサーからの同時の複数の信号が、信号線６６で送ることができるようになっている。勿論、異なった数の個々のマルチプレクサーが混合マルチプレクサーに含まれる、というような、他のマルチプレクサー構成も採用できる。
【００２０】
単一低雑音増幅器（“ＬＮＡ”）５６が、マルチプレクサー５４に動作可能に接続されており、マルチプレクサーから受信された多重化信号を増幅するように構成されている。ＬＮＡ５６は、マルチプレクサー５４からシングルエンド型アナログ信号を受け取り、それを増幅することに加えて、差分アナログ信号を出力として生成する。この差分アナログ信号は、単一アナログ／デジタル変換器（“ＡＤＣ”）５８に送られ、その変換器はそれをデジタル信号に変換する。ＡＤＣ５８は、一実施形態においては、例えば、Linear Technology, 1630 McCarthy Blvd., Milpitas, CA, 95035-7417により販売される部品番号LTC2203CUK又はLTC2203IUKのような１６ビットＡＤＣである。
【００２１】
本実施形態においては、単一のＬＮＡ及び単一のＡＤＣが使用されているが、他の実施形態においては、多重構成の増幅器及びＡＤＣが使用されて、結晶アレイにより同時に受信された変換エコーパルスを同時に処理するようにできることに注意すべきである。これに対し、本プローブ１４の構成物は、単一信号が、単一増幅器、すなわちＬＮＡ５６、により増幅され、単一ＡＤＣ、すなわちＡＤＣ５８、により変換され、そして更なる処理に送られていく。このように、プローブ１４は、他の知られている超音波システムと比較して、小型になり、簡素化され、低電力消費となっている。
【００２２】
究極的には結晶アレイ５０により受信されたエコーパルスを表わしている、ＡＤＣ５８により生成されたデジタル信号は、ＡＤＣ５８により、フィールドプログラマブルゲートアレイ（“ＦＰＧＡ”）６０及び中央処理ユニット（“ＣＰＵ”）６２に送られ、その後、無線ノード６４を介して基本ユニット１２に送信される。一実施形態においては、ＣＰＵ６２は、Royal Philips Electronicsにより販売される部品番号LPC2888FET180-SのＮＸＰであり、ＦＰＧＡ６０と、以下に記述される無線ノード６４のような通信インターフェースを統括するために採用される。
【００２３】
ここでは、特にＵＳＢタイプの無線ノードとしたが、既に議論した通り、他のタイプのノードも代わりに、又は追加的に採用することができる。例えば、無線ノード６４としては、プローブ１４から基本ユニット１２に信号を無線送信するための無線ＵＳＢ（Wireless USB）プロトコルもあるし、ブルートゥース（Bluethooth（登録商標））プロトコルもある。また、既に述べたように、一実施形態においては、無線ノードをやめて、基本ユニットとプローブの間は、代わりにケーブルインターフェースとすることもできる。確かに、一実施形態においては、基本ユニットとプローブとは、ＵＳＢケーブルを介して接続することができる。そのような場合、プローブの内部構成の電力需要は、望むのであれば、基本ユニットの１つ以上のＵＳＢ出力により提供される電力供給により、又は電池とＵＳＢ供給電力との組み合わせにより、充足し得る。
【００２４】
既に述べたように、図１Ａに示した実施形態における基本ユニット１２は、無線プローブ１４と無線通信を行うように構成されている。その場合、基本ユニット１２は、直前に記述したように、生成され、無線ノード６４を介して送られたデジタル信号を、無線で受信する。そして、プロセッサー１６は、標準画像処理手順に基づいてそのデジタル信号を処理し、観察できるよう表示部１８に送られるべき画像を生成する。
【００２５】
図３は、プローブ１４が、その動作に関する他の内部構成物を有していることを示している。複数のパルサーバッファー６８が含まれており、１本以上の通信線７０を介して、パルサー／レシーバーモジュール５２に動作可能に接続されている。パルサーバッファー６８は、通信線７２を介してＦＰＧＡ６０により統括され、その通信線は、一実施形態においては、結晶アレイ５０に含まれる６４個のトランスデューサーに応じて、６４本の信号線と、１本のイネーブル／ディセーブル線を含んでいる。そのような構成によれば、ＦＰＧＡ６０は、機器１０の動作中、適切な数のパルサー／レシーバーモジュール５２を活性化するのを支援する。
【００２６】
パルサーバッファー６８への通信線に加えて、通信線７２がＦＰＧＡ６０からＡＤＣ５８及びマルチプレクサー５４に延びており、ＦＰＧＡ６０がそれらの動作の同様に統括できるようになっている。
【００２７】
電源８０がプローブ１４に含まれており、図３との関連で既に記述した構成物に電力を供給している。一実施形態においては、電源８０は、再充電可能なリチウムイオンタイプの電池であるが、他のタイプの電池又は他の電源も使用できる。供給状態線が電源８０とＣＰＵ６２との間に延びており、それによりＣＰＵが電池電圧を監視できるようになっており、かつＣＰＵが何らかの電源故障を検知できるようになっている。他の実施形態においては、１つ以上のスマートバッテリーが代わりに使用できる。
【００２８】
図３に示す各種構成物は、それらの対応ノードにそれぞれの電圧を有するように示されている。これらの電圧は、（各）機器の特定の構成に応じて変更できることに注意すべきである。故に、これらの電圧値は、単なる例であり、本発明を如何様にも限定するものとして解釈されてはならないことが認識できるであろう。
【００２９】
ここで、図４Ａ及び４Ｂを参照すると、それは、プローブ１４の各種内部構成物の配置についてのあり得る一構成を描いている。特に、これらの図は、フレックス回路９２を介して上部プリント回路基板（“ＰＣＢ”）９０に接続される線形結晶アレイ５０を示している。複数のパルサー／レシーバーモジュール５２が、上部ＰＣＢ９０Ａ及び底部ＰＣＢ９０Ｃの上面及び底面に同様に配置されており、本実施形態においては、全部で６４個のパルサー／レシーバーモジュールとなっている。しかし、この数は、特定の応用に応じて変更できる。２つのパルサーバッファー６８が、上部ＰＣＢ９０Ａ及び底部ＰＣＢ９０Ｃの上面及び底面に配置されている。同様に、２つのマルチプレクサー５４が、上部ＰＣＢ９０Ａ及び底部ＰＣＢ９０Ｃの上面及び底面に配置されている。上部及び底部ＰＣＢ９０Ａ及び９０Ｃを互いに相互接続すると共にフレックス回路９２に接続するためのコネクター９４Ａが含まれている。上部及び底部ＰＣＢ９０Ａ及び９０Ｃを中間ＰＣＢ９０Ｂと相互接続するためのコネクター９４Ｂが含まれている。
【００３０】
中間ＰＣＢ９０Ｂは、ＬＮＡ５６、ＦＰＧＡ６０、及びＣＰＵ６２と共に他のプローブ構成物を有しているが、それらは明確性のため除外されている。３つのＰＣＢ９０Ａ−９０Ｃは、図４Ｂに最良に示されている通り、積重ね“クラムシェル”設計で配置されており、それにより、スペースを有効に活用し、プローブ１４の大きさを最小化している。一実施形態においては、例えば、プローブ１４の大きさは、幅が約１．５インチであり、長さが約３．５インチであり、高さが約０．５インチである。
【００３１】
ここで、図５Ａ−６Ｂを参照すると、それらは、患者の体内の静脈、動脈、又は他の機能部のような目標物を最終的に画像化するためのシステム１０の動作中のプローブ１４の各種動作局面を描いている。結晶アレイ５０（図４Ａ、４Ｂ）の部分１００が示されており、個々に番号が付けられた結晶トランスデューサー１−３４が含まれている。述べたように、この実施形態においては、その一部が部分１００である結晶アレイは、図５Ａに示すような線形的に配列された６４個の結晶トランスデューサーを有しているが、結晶トランスデューサーの数も配置もここに示したものとは異なるものとすることができる。
【００３２】
システム１０及びプローブ１４は、低電力で動作するので、システムの低電力状態を保持しつつ超音波画像化が行えるような音波検査走査技法を、図５Ａ−６Ｂとの関連でここに記述する。図５Ａ及び５Ｂは、そのような技法の１つを描いている。また、図６Ａ及び６Ｂは、他の技法を記述している。これらの技法、又はこれらの技法とは異なる、もしくはこれらの技法のアマルガム（混合）であるいくつかの他の技法のいずれも、システム１０を使用して超音波画像を生成するのに使用できる。
【００３３】
図５Ａにおいて、結晶アレイ部１００の、例えば３２個の隣接したトランスデューサーから、複数の超音波送信パルス１０４が、画像化すべき目標物１０２に発射される。画像化処理に使用されるトランスデューサーの数は３２個より多くても少なくてもよく、画像化されるべき目標物の大きさ及び位置等のような多くの因子に応じて、変更できる。一走査処理において、１０個のトランスデューサーも使用できるし、他方、アレイの全てのトランスデューサー（例えば、現実施形態では６４個）も使用できる。次に、アレイのトランスデューサー１のみが活性化され、それにより１つ以上の送信パルス１０４の目標物１０２による部分反射により生成された超音波エコー受信パルス１０６を受信して検出するようにしている。受信パルス１０６は、図３との関連で記述された方法で、システム１０内を転送される。
【００３４】
図５Ｂは、その技法の引き続くステージを示しており、新たなラウンドの超音波送信パルス１０４が、図５Ａに示した送信パルスの後、例えばその直後、の時点で送信される。そして、アレイのトランスデューサー２のみが活性化され、それにより１つ以上の送信パルス１０４の目標物１０２による部分反射により生成された引き続く超音波エコー受信パルス１０６を受信して検出するようにしている。この引き続く受信パルス１０６は、図３との関連で記述された方法でシステム内を転送される。
【００３５】
超音波照射された目標物１０２の最終的な画像を成形して鮮明化ために、連続する送信トランスデューサーに渡り、１つずつその単一活性化受信トランスデューサーを進行させつつ、上記処理を繰り返す。図に示された実施形態においては、このことは、全ての送信トランスデューサーに渡ってその受信トランスデューサー機能を巡回させることを意味しているが、その数は、特定の応用に望まれる、又は必要とされるならば、変更できる。他の実施形態においては、送信パルスを送るのに使用される活性化トランスデューサーの数、一度にエコーパルスを受信するトランスデューサーの数、受信トランスデューサーの活性化のパターン等は、変更可能である。
【００３６】
図６Ａ及び６Ｂは、他のあり得る超音波走査技法を示している。この技法においては、単一の結晶トランスデューサー、例えば、図示された例において結晶１のみ、が活性化され、画像化すべき目標物１０２の方へ超音波送信パルスを発射する。結晶１は活性化されたまま、目標物１０２により反射されたエコー受信パルス１０６を受信する。その検出信号は、図３との関連で記述されたように、プローブ１４を通じて基本ユニット１２に送られる。
【００３７】
上記処理が、図６Ｂに示したように、１つのみの活性化結晶としての結晶２について繰り返され、その後結晶３について繰り返されるというように、選択部分１００の各トランスデューサーが利用されるまで、繰り返される。基本ユニットにより受信される最終的な信号は、プロセッサー１６により処理され、照射された目標物１０２の成形化及び鮮明化超音波画像を形成する。前述のように、発明の請求の範囲内に収めつつ、図５Ａ−６Ｂに描かれた技法の変更態様も採用することができる。
【００３８】
本発明は、その精神や根本的特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で実施化できる。記述された実施形態は、全ての点において、例示であり、限定するものではない、と考えられるべきである。故に、本発明の範囲は、以上の詳細な説明というよりは付属の請求の範囲により示される。請求項と等価な意味合いや範囲にある全ての変更は、それらの範囲に包含されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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