【手続補正書】
【提出日】平成21年7月13日(2009.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  多数のトランスデューサ素子を有し、電気的な起動に応答して基本周波数を中心とする波動エネルギを送信すると共に、帰投した波動エネルギを電気信号へ変換するトランスデューサ・アレイと、
前記トランスデューサ・アレイに結合された送信器であって、複数の前記トランスデューサ素子を起動し、多数の走査平面の各々における多数の送信焦点位置の各々について合焦するように、第１及び第２の送信事象の間に送信符号に従って符号化した波動エネルギを送信するようにプログラムされた送信器と、
前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について、前記第１及び第２の送信事象に続いて、前記複数のトランスデューサ素子がそれぞれ発生する電気信号から第１及び第２の受信信号をそれぞれ形成するようにプログラムされている受信器と、
第１組と第２組のフィルタ係数を有して、前記第１及び第２の受信信号のそれぞれの第１及び第２の基本信号成分を圧縮して帯域通過させると共に、所定の閾値を上回る速度で運動する波動エネルギ反射体に対応する周波数成分を選択的に通過させるようにプログラムされたウォール・フィルタであって、前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について、前記圧縮され帯域通過させた前記第１及び第２の基本信号成分と、前記選択的に通過させた前記周波数成分から少なくとも部分的に流れ信号を導き出して形成するウォール・フィルタと、
前記多数の走査平面の各々についてそれぞれの流れ信号の組をデータ・ボリュームとして記憶して形成するメモリと、
前記データ・ボリュームに投影変換を適用することによって、イメージング平面上に制御可能な配置方向を有するように、前記データ・ボリュームの三次元投影を表すイメージング・データを作成するべくプログラムされたコンピュータと、
前記三次元投影の関数である画像を表示するサブシステムと、
を備えているイメージング・システム。
【請求項２】  前記第２組のフィルタ係数は、前記第１組を成すフィルタ係数の負値であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】  前記第２組のフィルタ係数のうち少なくとも１つの係数以外のすべての係数が、前記第１組のフィルタ係数の負値であり、前記第２組フィルタ係数のうちの前記少なくとも１つの係数が、Ｂモード基本信号フィードスルーを可能にするように摂動を加えられている請求項１に記載のシステム。
【請求項４】  前記送信器は、複数の前記トランスデューサ素子を、第３の送信事象の間に、符号化されていないが各々の送信焦点位置について合焦された波動エネルギを送信するように起動するべく更にプログラムされており、
前記受信器は、前記走査線の各々について前記第３の送信事象に続いて前記複数のトランスデューサ素子により発生される電気信号から第３の受信信号を形成するように更にプログラムされており、
前記ウォール・フィルタは、前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について前記圧縮され帯域通過させた前記第１及び第２の基本信号成分並びに前記選択的に通過させた前記周波数成分と加算するために、前記第３の受信信号の高調波信号成分を帯域通過させる第３組のフィルタ係数と共に更にプログラムされていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】  前記送信器は、第３及び第４の送信事象の間に、符号化されていないが各々の送信焦点位置について合焦された夫々の波動エネルギを、前記第３の送信事象の間の前記符号化されていない合焦化波動エネルギが、前記第４の送信事象の間の前記符号化されていない合焦化波動エネルギに対して反対の極性を有して送信されるように、複数の前記トランスデューサ素子を起動するべく更にプログラムされており、
前記受信器は、前記走査線の各々について前記第３及び第４の送信事象に続いて前記複数のトランスデューサ素子により発生される電気信号から第３及び第４の受信信号をそれぞれ形成するように更にプログラムされており、
前記ウォール・フィルタは、第３及び第４組を成すフィルタ係数をによって、前記第３及び第４の受信信号のそれぞれの基本信号成分を実質的に打ち消しつつ、前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について、前記第３及び第４の受信信号のそれぞれの高調波信号成分を帯域通過させて、これに、前記圧縮され帯域通過させられた前記第１及び第２の基本信号成分並びに前記選択的に通過させられた周波数成分を加算するように、更にプログラムされていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】  前記トランスデューサ素子は、電気的起動に応答して超音波を送信すると共に、帰投した超音波を電気信号へ変換する圧電素子を含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項７】  多数のトランスデューサ素子を有し、電気的な起動に応答して基本周波数を中心とする波動エネルギを送信すると共に、帰投した波動エネルギを電気信号へ変換するトランスデューサ・アレイと、
該トランスデューサ・アレイに結合された送信器であって、多数の走査平面の各々における多数の送信焦点位置の各々について合焦化され、第１及び第３の送信事象の間にゴレイ符号対の第１のゴレイ符号で符号化された合焦化波動エネルギを送信し、第２及び第４の送信事象の間に、前記ゴレイ符号対の第２のゴレイ符号で符号化された合焦化波動エネルギを送信するべく、複数の前記トランスデューサ素子を起動するようにプログラムされた送信器と、
前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について、前記第１乃至第４の送信事象に続いて前記複数のトランスデューサ素子によりそれぞれ発生される電気信号から第１乃至第４の受信信号をそれぞれ形成するようにプログラムされている受信器と、
前記第１乃至第４の受信信号の第１乃至第４の基本信号成分をそれぞれ復号して帯域通過させると共に、所定の閾値を上回る速度で運動する波動エネルギ反射体に対応する周波数成分を選択的に通過させるように、第１乃至第４組のフィルタ係数でプログラムされたウォール・フィルタであって、前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について前記復号され帯域通過させた第１乃至第４の基本信号成分並びに前記選択的に通過させた周波数から少なくとも部分的に導き出される流れ信号を形成するウォール・フィルタと、
前記多数の走査平面の各々についてそれぞれの流れ信号の組をデータ・ボリュームとして記憶して形成するメモリと、
前記データ・ボリュームに投影変換を適用することによってイメージング平面上に制御可能な配置方向を有するように、前記データ・ボリュームの三次元投影を表すイメージング・データを作成べくプログラムされたコンピュータと、
前記三次元投影の関数である画像を表示するサブシステムと、
を備えているイメージング・システム。
【請求項８】  前記第３組のフィルタ係数は、前記第１組のフィルタ係数の負値であり、前記第４組のフィルタ係数は、前記第２組のフィルタ係数の負値である請求項７に記載のシステム。
【請求項９】  前記第３組を成すフィルタ係数は、前記第１組を成すフィルタ係数の負値であり、前記第４組のフィルタ係数は、前記第２組のフィルタ係数の負値であり、少なくとも１対の前記フィルタ係数が、Ｂモード基本信号フィードスルーを可能にするように摂動を加えられている請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】  前記送信器は、第５の送信事象の間に、符号化されていないが前記送信焦点位置の各々について合焦化した波動エネルギを送信するように複数の前記トランスデューサ素子を起動するように更にプログラムされており、
前記受信器は、前記走査線の各々について、前記第５の送信事象に続いて前記複数のトランスデューサ素子により発生される電気信号から第５の受信信号を形成するように更にプログラムされており、
前記ウォール・フィルタは、前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について、前記第５の受信信号の高調波信号成分を帯域通過させ、これと前記復号され帯域通過させた第１乃至第４の基本信号成分並びに前記選択的に通過させた周波数とを加算させるために、第５組のフィルタ係数で更にプログラムされていることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】  前記送信器は、前記送信焦点位置の各々について第５及び第６の送信事象の間に符号化されていない集束した波動エネルギを送信するように複数の前記トランスデューサ素子を起動するように更にプログラムされており、
前記第５の送信事象の前記符号化されていない集束した波動エネルギは、前記第６の送信事象の前記符号化されていない集束した波動エネルギに対して反対の極性を有しており、前記受信器は、前記走査線の各々について前記第５及び第６の送信事象に続いて前記複数のトランスデューサ素子により発生される電気信号から第５及び第６の受信信号をそれぞれ形成するように更にプログラムされており、
前記ウォール・フィルタは、前記第５及び第６の受信信号のそれぞれの基本信号成分を実質的に打ち消しながら、前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について、前記第５及び第６の受信信号のそれぞれの高調波信号成分を帯域通過させて、これと前記復号され帯域通過させた第１乃至第４の基本信号成分並びに前記選択的に通過させた周波数とを加算させるために、第５及び第６組のフィルタ係数で更にプログラムされていることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】  前記トランスデューサ素子は、電気的起動に応答して超音波を送信すると共に、帰投した超音波を電気信号へ変換する圧電素子を含んでいる請求項７に記載のシステム。
【請求項１３】  多数のトランスデューサ素子を有し、電気的な起動に応答して基本周波数を中心とする波動エネルギを送信すると共に、帰投した波動エネルギを電気信号へ変換するトランスデューサ・アレイと、
画像を表示する表示モニタと、
（ａ）多数の走査平面の各々における多数の送信焦点位置の各々について合焦化され、第１及び第２の送信事象の間に送信符号で符号化された波動エネルギを送信するように前記アレイのトランスデューサ素子を起動する工程と、
（ｂ）前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について前記第１及び第２の送信事象に続いて前記トランスデューサ素子により発生される電気信号から第１及び第２の受信信号をそれぞれ形成する工程と、
（ｃ）前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について流れ信号を形成するように、前記第１及び第２の受信信号の第１及び第２の基本信号成分をそれぞれ圧縮し、帯域通過させてウォール・フィルタ処理する工程と、
（ｄ）前記多数の走査平面の各々についてそれぞれの流れ信号の組を記憶して、データ・ボリュームを形成する工程と、
（ｅ）前記データ・ボリュームに投影変換を適用することによってイメージング平面上に制御可能な配置方向を有する前記データ・ボリュームの三次元投影を表すイメージング・データを作成する工程と、
（ｆ）前記三次元投影を表す前記イメージング・データを前記表示モニタへ送る工程と、
を実行するようにプログラムされているコンピュータと、を備えているイメージング・システム。
【請求項１４】  前記コンピュータは、工程（ｃ）を実行するために、有限インパルス応答フィルタと、該有限インパルス応答フィルタに結合されているベクトル加算器とを含んでいる請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】  前記トランスデューサ素子は、電気的な起動に応答して超音波を送信すると共に、帰投した超音波を電気信号へ変換する圧電素子を含んでいる請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】  多数のトランスデューサ素子を有し、電気的な起動に応答して基本周波数を中心とする波動エネルギを送信すると共に、帰投した波動エネルギを電気信号へ変換するトランスデューサ・アレイと、
画像を表示する表示モニタと、
（ａ）多数の走査平面の各々における多数の送信焦点位置の各々について、第１及び第３の送信事象の間にゴレイ符号対の第１のゴレイ符号で符号化された集束した波動エネルギを送信すると共に、第２及び第４の送信事象の間に前記ゴレイ符号対の第２のゴレイ符号で符号化された集束した波動エネルギを送信するように前記アレイのトランスデューサ素子を起動する工程と、
（ｂ）前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について前記第１乃至第４の送信事象に続いて前記トランスデューサ素子により発生される電気信号から第１乃至第４の受信信号をそれぞれ形成する工程と、
（ｃ）前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について流れ信号を形成するように、前記第１乃至第４の受信信号の第１乃至第４の基本信号成分をそれぞれ復号し、帯域通過させてウォール・フィルタ処理する工程と、
（ｄ）前記多数の走査平面の各々についてそれぞれの流れ信号の組を記憶して、データ・ボリュームを形成する工程と、
（ｅ）前記データ・ボリュームに投影変換を適用することによってイメージング平面上に制御可能な配置方向を有する前記データ・ボリュームの三次元投影を表すイメージング・データを作成する工程と、
（ｆ）前記三次元投影を表す前記イメージング・データを前記表示モニタへ供給する工程と、
を実行するようにプログラムされているコンピュータと、
を備えているイメージング・システム。
【請求項１７】  前記コンピュータは、工程（ｃ）を実行するために、有限インパルス応答フィルタと、該有限インパルス応答フィルタに結合されているベクトル加算器とを含んでいる請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】  前記トランスデューサ素子は、電気的な起動に応答して超音波を送信すると共に、帰投した超音波を電気信号へ変換する圧電素子を含んでいる請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】  被検体内の血液の流れをイメージングするための方法であって、前記被検体と交差する多数の走査平面の各々における多数の送信焦点位置の各々について、基本周波数を有する波動エネルギのＮ個の符号化され集束したビームを送信する工程であって、Ｎ≧２である工程と、
前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について集束したビームの各々の送信に続いて前記被検体から帰投した波動エネルギのエコーからエコー信号を発生させる工程と、
前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について血流を表す流れ信号を形成するように、前記エコーの各々について基本信号成分をフィルタ処理する工程と、
前記多数の走査平面の各々についてそれぞれの流れ信号の組を記憶して、データ・ボリュームを形成する工程と、
イメージング平面上に制御可能な配置方向を有する前記データ・ボリュームの三次元投影を表すイメージング・データを作成する工程と、
前記三次元投影の関数として画像を表示する工程とを含んでいるイメージング方法。
【請求項２０】  前記送信する工程の前に前記被検体に造影剤を注入する工程をさらに含んでいる請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】  前記フィルタ処理する工程は、前記基本信号成分を圧縮し、帯域通過させてウォール・フィルタ処理する工程を有している請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】  被検体内の血液の流れをイメージングするためのシステムであって、多数のトランスデューサ素子を有しているトランスデューサ・アレイと、
前記被検体と交差する多数の走査平面の各々における多数の送信焦点位置の各々について、基本周波数を有する波動エネルギのＮ個の符号化され集束したビームを送信するように、前記トランスジューサ・アレイを起動する送信器であって、Ｎ≧２である送信器と、
前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について集束したビームの各々の送信に続いて前記被検体から前記トランスジューサ・アレイへ帰投した波動エネルギのエコーから導き出されたエコー信号を受信する受信器と、
前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について血流を表す流れ信号を形成するように、前記エコーの各々について基本信号成分をフィルタ処理するフィルタと、
前記多数の走査平面の各々についてそれぞれの流れ信号の組を記憶して、データ・ボリュームを形成するメモリと、
第１のイメージング・モードにおいてイメージング平面上に制御可能な配置方向を有する前記データ・ボリュームの三次元投影を表すイメージング・データを作成するようにプログラムされているコンピュータと、
前記三次元投影の関数として画像を表示する表示サブシステムとを備えているイメージング・システム。
【請求項２３】  前記コンピュータは、有限インパルス応答フィルタと、
該有限インパルス応答フィルタに結合されているベクトル加算器と、
前記有限インパルス応答フィルタにフィルタ係数を供給するフィルタ係数メモリとを含んでおり、前記フィルタ係数は、前記基本信号成分を圧縮し帯域通過させると共に、前記ベクトル加算器と組み合わさって、該圧縮し帯域通過させた基本信号成分をウォール・フィルタ処理するように選択されている請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】  前記コンピュータは、第２のイメージング・モードにおいて前記データ・ボリュームを通るスライスを表す別のイメージング・データ作成するようにプログラムされている請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】  前記データ・ボリュームの配置方向を選択するオペレータ・インタフェイスを更に備える請求項２２に記載のシステム。
【請求項２６】  電気的な起動に応答して波動エネルギを送信すると共に、帰投した波動エネルギを電気信号へ変換する多数のトランスデューサ素子と、画像を表示する表示モニタとを含んでいるイメージング・システムを動作させる方法であって、
（ａ）多数の走査平面の各々における多数の送信焦点位置の各々について、第１乃至第Ｎの送信事象の間に符号化され集束した波動エネルギを送信するように前記トランスデューサ素子を起動する工程と、
（ｂ）前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々について、前記第１乃至第Ｎの送信事象に続いて前記トランスデューサ素子により発生される電気信号から第１乃至第Ｎの受信信号をそれぞれ形成する工程と、
（ｃ）前記多数の走査平面の各々における多数の走査線の各々についてそれぞれの流れ信号を形成するように、前記第１乃至第Ｎの受信信号の第１乃至第Ｎの基本信号成分をそれぞれ圧縮し帯域通過させてウォール・フィルタ処理する工程と、
（ｄ）前記多数の走査平面の各々についてそれぞれの流れ信号の組を記憶して、データ・ボリュームを形成する工程と、
（ｅ）前記データ・ボリュームに投影変換を適用することによってイメージング平面上に制御可能な配置方向を有する前記データ・ボリュームの三次元投影を表すイメージング・データを作成する工程と、
（ｆ）前記三次元投影の関数として画像を表示する工程とを含んでいる前記方法。
【請求項２７】  前記波動エネルギは、前記第１乃至第Ｎの送信事象の各々について所定の送信符号で符号化されている請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】  前記波動エネルギは、前記第１乃至第Ｎの送信事象の半分の間においてゴレイ符号対の第１のゴレイ符号で符号化されていると共に、第１乃至第Ｎの送信事象の他の半分の間において前記ゴレイ符号対の第２のゴレイ符号で符号化されている請求項２６に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
医療診断用超音波イメージングにおいては、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を最適化することもまた望ましい。増加したＳＮＲを用いて、所与のイメージング周波数における増大した透過性を得ることができ、又はより高い周波数における超音波イメージングを支援することにより分解能を改善することができる。符号化励起(coded excitation)は、送信信号のピーク・パワーは増大させられないが、平均パワーは増大させ得るような状況での、信号対ノイズ比を高めるために用いられる周知のレーダ技術である。このような状況は、医用超音波イメージングにおいてもしばしば見られ、ここでは、システムの設計上の制約が、トランスデューサを駆動する信号のピーク振幅を規定する。この状況では、より長い信号を用いて、より高い平均パワー値を送達することができ、帰投した信号を整合(matched) フィルタと相関させることにより時間分解能が回復される。２進符号、即ち、＋１、−１又は０という一連の数字としてディジタル式で容易に表現することのできる符号を用いるのが好ましい。２進符号はまた、所与のピーク振幅及びパルス持続時間について最大のエネルギを含むので好ましい。
【特許文献１】米国発行特許第４２７６８８５号
【特許文献２】米国発行特許第５３２９９２９号
【特許文献３】日本公開特許平成０５−２２８１４５号
【特許文献４】米国発行特許第５４５６２５７号
【特許文献５】米国発行特許第５６３２２７７号
【特許文献６】米国発行特許第５７０６８１９号
【特許文献７】米国発行特許第５７２４９７６号
【特許文献８】日本公開特許平成０８−１８２６８０号
【特許文献９】米国発行特許第５８３３６１３号
【特許文献１０】米国発行特許第５９３４２８８号
【特許文献１１】米国発行特許第５９３８６１１号
【特許文献１２】米国発行特許第５９６１４６３号
【特許文献１３】米国発行特許第５９６４７０６号
【特許文献１４】日本公開特許平成１１−３０９１４５号
【特許文献１５】米国発行特許第５９８０４５９号
【特許文献１６】日本公開特許平成１１−３４２１２９号
【特許文献１７】米国発行特許第５９８４８６９号
【特許文献１８】日本公開特許２０００−０６０８５５号
【特許文献１９】米国発行特許第６０３０３４４号
【特許文献２０】米国発行特許第６０４２５４５号
【特許文献２１】ヨーロッパ公開特許第７７０３５２号
【非特許文献１】Torp et al., "Comparison Between Cross-Correlation and Auto-Correlation Technique in Color Flow Imaging," Proc. 1993 IEEE Ultrason. Symp., pp. 1039-1042.
【非特許文献２】Thomas et al., "An improved Wall Filter for Flow Imaging of Low Velocity Flow," Porc. 1994 IEEE Ultrason. Symp., pp. 1701-1704.
【非特許文献３】Hein et al., "Current Time-Domain Methods for Assessing Tissue Motion by Analysis from Reflected Ultrasound Echoes-A Review," IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., Frequ. Contr., vol. 40, No. 2, Mar. 1993, pp. 84-102. (19 pages)
【非特許文献４】de Jong et al., "Characteristics of Contrast Agents and 2D Imaging," 1996 IEEE Ultrasonics Symposium, pp. 1449-1458.
【非特許文献５】Ishihara et al., "Path Lines in Blood Flow Using High Speed Digital Subtraction Echography," Proc. 1992 IEEE Ultrason. Symp., pp. 1277-1280.
【非特許文献６】Ishihara et al., "High-Speed Digital Subtraction Echography: etc.," Proc. 1990 IEEE Ultrason. Symp., pp. 1473-1476.
【非特許文献７】de Jong et al., "Principles and Recent Developments in Ultrasound Contrast Agents," Ultrasonics, vol. 29, pp. 324-330 (1991).
【非特許文献８】Newhouse et al., "Second Harmonic Doppler Ultrasonic Blood Perfusion Measurement," Proc. 1992 IEEE Ultrason. Symp., pp. 1175-1177.
【非特許文献９】Burns et al., "Harmonic Power Mode Doppler Using Microbubble Contrast Agents: etc.," Proc. IEEE 1994 Ultrason. Symp., pp. 1547-1550.
【非特許文献１０】Averkiou et al., "A New Imaging Technique Based on the Nonlinear Properties of Tissue," Proc. 1997 IEEE Ultrason. Symp.
【非特許文献１１】Uhlendrf, "Physics of Ultrasound Contrast Imaging: etc.," IEEE Trans. Ultrason. Ferroele. & Freq. control, vol. 41, No. 1, pp. 70-79, Jan. (1994).
【非特許文献１２】Shahnazi et al., "Use of Contrast Agents in Ultrasound," Proc. 1994 Ultrason. Symp., pp. 85-87.
【非特許文献１３】Wang et al., "Contrast Medium Assisted Fluid/Flow Measurement," IEEE Trans. Ultrason. Ultrasonic. Ferroele. & Freq. control, vol. 42, No. 2, pp. 309-315, Mar. (1995). (7 pages)